JP6009421B2 - 遠心回転血液ポンプ - Google Patents

Description

この出願は、２００７年４月３０日に提出された米国仮特許出願第６０／９２６，８８５の提出日の利益を主張していて、その開示はここに参照により組み込まれる。

この発明は、回転ポンプに関係しており、そして、より詳細には、遠心回転血液ポンプ及びこのポンプを使用した治療支援（therapeutic support）の方法に関係していて、ここにおいてはポンプ中の液浸の羽根車（submerged impeller）が無磨耗の流体力学的及び磁石による軸受上で回転して血液を加圧しポンプ入口からポンプ出口へと移動させる。

心臓移植までの橋渡しとして或いは最終段階の治療法として、最終段階の心臓病を抱えた患者を支援する為の心室（ventricular）補助装置の臨床適用は、心臓血管医療において受容可能な治療法となってきている。最終段階の心臓疾患（cardiac failure）に罹っている３５，０００人以上が心臓支援治療の為の候補者である。

心室補助装置は、患者の血液に運動量を与え血液をよ高い圧力にする為に血液ポンプを使用することが出来る。心室補助装置の一例は左心室補助装置（Left Ventricular Assist Device: LVAD）である。LVADは、患者の心臓の左心室中に挿入され、そこでは酸素が付加されている血液がLVADの血液入口を介してLVAD中に入って来る。LVADは次に血液に運動量を与える。LVADの血液出口を患者の大動脈に繋ぐことにより、ポンプ加圧された血液は患者の循環システムに再導入することが出来る。

LVADの如き心室補助装置は、これまでは、機械的積極置換ポンプ（mechanical positive displacement pump）及び回転ポンプが使用されてきた。積極置換ポンプは、室の容積を増大させることにより室中に血液を引き込む。このような機械的ポンプは、通常は大きく、そして機械的な磨耗を生じ易い。人の心臓は積極置換ポンプの自然な例である。回転ポンプは、ポンプ中での羽根車の回転により血液を付勢する。一般に、回転ポンプの羽根車は、血液を押す羽根車の羽根の使用を介して血液に運動量を付与する。

回転血液ポンプは、遠心又は軸流のいずれかである。典型的な遠心血液ポンプにおいては、血液は羽根車の回転軸に沿いポンプに入り、そして接線方向にポンプから出る。典型的な軸流血液ポンプにおいては、血液はポンプの回転軸に沿いポンプに入り、そして回転軸に沿いポンプから出る。

従来は、回転血液ポンプは、軸及び軸に結合された羽根車からなる回転子を含む。機械的な軸受が回転子を軸方向及び半径方向の両方に安定させる為に使用されていて、その結果として羽根車は軸方向及び半径方向に拘束されている間に滑らかに回転することの自由を維持することが出来る。たくさんの血液中の機械的な軸受は血栓症の原因となっている。さらに、機械的な軸受の使用はポンプ室を越えた軸の突出を必要としているので、ポンプ室からの血液の逃げを阻止する為の密封部材を必要としている。このこともまた、血栓症の原因となり、そして時には早期磨耗とともに溶血の原因となる。

血栓症の危険及び密封の失敗を最小にする為に、密封部材無しの回転血液ポンプが開発されている。例えば、ワンプラー（Wampler）氏宛の米国特許第５，６９５，４７１号は、密封部材無しの回転血液ポンプに関係していて、ここにおいて回転子又は羽根車は磁気力又は流体力の使用によりポンプ室中に支持されていることが出来る。

ポンプ室中で羽根車を支持するために使用されている磁気力又は流体力は、羽根車を安定させることが出来、過度な軸方向又は半径方向移動を阻止しつつ回転を許容する。羽根車の無磨耗安定は、磁気軸受及び流体力学的軸受により達成することが出来る。

磁気軸受の幾つかの形式が開発されている。１つの形式では、ポンプケーシング中の所定位置に羽根車を支持しておくことが出来る磁気結合を提供するよう、永久磁石の形式の受動磁石軸受が回転子及びポンプハウジングの両方に埋め込まれることが出来る。

電磁石の形式の能動磁気軸受は、例えばポンプハウジング中で、羽根車と磁気的に連結し羽根車を磁気的に駆動するために、使用されることが出来る。移動に対応して磁場を調整し羽根車を所定位置に維持するよう、電磁石への動力は要求に従い変動させることが出来る。

能動磁石軸受の複雑さの故に、ポンプ室中での羽根車の軸方向及び半径方向拘束を提供する為に受動磁気軸受及び流体力学的軸受を使用した回転血液ポンプが開発されてきた。例えば、ワンプラー氏及びその他（Wampler et al.）宛の米国特許第６，２３４，７７２号は、半径方向修復力及び軸方向移動を拘束するための流体力学的軸受を提供している。

そこには、より小さく、そしてより効率的な回転血液ポンプの必要性が残されている。詳細には、流体力学的軸受と、ポンプ加圧された血液中の溶血及び血栓症の危険をさらに減少させる為のポンプ中での改良された連続した流体流れ通路と、伴った無磨耗遠心ポンプの必要性が残されている。流体力学的軸受及び受動磁気軸受を伴ったより高性能な回転血液ポンプ羽根車を開発することにより、回転血液ポンプの物理的寸法，性能，そして効率を、一貫した信頼性のある治療支援を提供できる地点まで改良できる。

この発明の１つの概念に従えば、壁により規定されたポンプ室を有しているハウジングを含む回転血液ポンプが提供されている。１つ又はそれ以上の電磁気モータ固定子が、壁の１つ又はそれ以上の外表面上に横たわっている。ポンプ室中の回転可能な羽根車は、複数の相互に離間した羽根車本体を有していることが出来る。特定の実施形態では、羽根車本体の夫々は、一対の不均一な長さの直線状側壁を有していることが出来、そして個々の羽根車本体の側壁は内方縁から羽根車本体の個々の周縁へと延出することが出来る。この内方縁は、羽根車の回転方向において周縁の前方にある。

一実施形態においては、心臓周辺（pericardial）空間中への埋め込みの為の遠心回転血液ポンプは、ポンプ室を規定しているハウジングを含む。ポンプ室は軸方向血液入口と血液出口を規定している接線方向渦巻きとを有することが出来る。１つ又はそれ以上の磁気モータ固定子をポンプ室の外側に設けることが出来る。ポンプ室中の回転可能な羽根車は、血液出口での排出の為に、ポンプ室に入ってくる血液を加圧する為に適用されている。

羽根車は１つ又はそれ以上の磁性領域を有することが出来る。羽根車は、羽根車に作用している磁束の受動及び能動源により創出されている磁力により、回転中に半径方向及び軸方向に支持されることが出来る。一つ又はそれ以上の流体力学的スラスト軸受が、羽根車の上面上に設けられることが出来る。

ハウジング組立体は上方又は前方ケーシングと後方又は下方ケーシングとを有することが出来る。組み立てられた時、ハウジングは、実質的に円形状のポンプ室と接線方向血液流出口を有している渦巻きとを規定している。一つの実施形態においては、比較的短い軸方向流入カニューレ（cannula）が上方ケーシングに一体化されることができ、そして心臓の心室への挿入の為に適用される。流出口は流入カニューレの軸に対し直交して向けられることが出来る。

血液流入カニューレは、患者の胸部空洞への血液ポンプの適合を容易にする為に又は血流特性を向上する為に、直線状にされ，湾曲され，又はその他に折り曲げられていることが出来る。

ポンプを駆動するための電磁力モータは、血液流れ領域の外側の固定された電磁的固定子部分とポンプ室中の羽根車を備えている回転子とを含むことが出来る。羽根車は、ポンプ室中で流体圧力を作り出し、その結果として血液が流入口から流出口へと移動する、よう適合されている。一つの実施形態では、モータは２重固定子軸方向流れ隙間設計（dual stator axial flux gap design）であり、相互に離間しているモータ固定子の間のポンプ室内に羽根車が配置されている。上方モータ固定子は上方又は前方ケーシング上に又は隣接して配置されることが出来、そして下方モータ固定子は下方又は後方ケーシングに隣接して配置されることが出来る。個々のモータ固定子は、羽根車をポンプ室中で回転させるよう、羽根車の対応している磁性領域と電磁的に連結する為に、実質的に円形状の鉄芯上に配置された複数の電気コイル又は巻線を含むことが出来る。上方モータ固定子は、下方モータ固定子よりも羽根車により近づけて配置されることが出来る。このようであれば、上方モータ固定子は、下方モータ固定子の羽根車上への磁気衝撃（magnetic impact）に対抗して羽根車に軸方向磁気予負荷をかけることが出来る。幾つかの状況においては、単一の固定子を、同じ目的の為に上方ケーシング上に又は隣接して置かれることが出来る。一つの実施形態においては、個々のモータ固定子は羽根車の回転軸と同軸である。羽根車及び個々のモータ固定子は水平方向横断面において本質的に円形状であることが出来、ポンプの動作中に回転している羽根車の半径方向剛性を手助けするよう実質的に同じ直径を有していることが出来る。

羽根は実質的に円形状の周辺を有することが出来、そして強磁性物質から形成されることが出来る。強磁性物質は強磁性である材料と同様に非常に強磁性である材料であることが出来る。適切な強磁性物質は、例えば圧縮接合された（compression bonded）ネオジム（neodymium）又はアルニコ（Alnico）（アルミニウム−ニッケル合金）であることが出来る。強磁性羽根車は、所望の形状での羽根車の種々の領域の磁化を許容する。強磁性羽根車は、回転子の周りに密封を形成することにより酸化を阻止する、例えばパリレン（Parylene）やシリコーン（silicone）の如き有機重合体（organic polymer）の従順な保護重合体被覆により処理されることが出来る。この上には、磨耗及び摩滅に対し保護するよう、従順な重合体被覆の上に硬い潤滑性の保護被覆が適用されることが出来る。このような被覆は、窒化クロニウム（chromium nitride），窒化チタニウム（titanium-nitride）,又は例えばME92，Med Co 2000，又はDLCの如き商業的に入手可能な他の被覆を含む。

適切な強磁性物質は、生物適合性（biocompatible）であることが出来る。例えば、プラチナ−コバルト（platinum-cobalt）合金を使用することが出来る。磁石材料が生物適合性（biocompatible）である場合には、羽根車は生物適合性（biocompatible）材料により被覆される必要をなくすことが出来る。

一実施形態においては、羽根車は平坦な表面と湾曲された表面の組み合わせを有した複数の中実又は中空本体を含むことが出来、本体は羽根車周辺の周りで相互に離間されている。複数の本体の夫々の外周側壁は、羽根車の全円周に対応している湾曲の半径を伴って半径方向において凸状であることが出来る。平坦な表面は平らであって、２つの真っ直ぐな側壁は不均等な長さである。不均等な長さの側壁は、約６０度の角度で交差するよう、本体の凸状の周辺側壁から半径方向の内方に延出することが出来る。羽根車本体は同じ形状であることが出来る。個々の場合において、個々の羽根車本体の容積は、２つの真っ直ぐな側壁の交差地点から凸状の周辺側壁へと増大することが出来る。羽根車は中心が開口することが出来、それによってポンプ室の底壁に向かう軸方向血流通路を規定している。羽根車本体の互いに交差している側壁は羽根車の開口した中心中に幾分半径方向に突出することが出来る。交差は血栓症及び溶血を最小にするよう丸められている。本体は支持棒によってそれらの側壁で相互に連結されており、それらの半径方向周縁は、羽根車本体の夫々の凸状の側壁の湾曲の半径に対応している湾曲の半径を伴った凸状であるとともに、羽根車本体の凸状の側壁とともに羽根車の円周を規定している。羽根車本体は、相互連結されている支持棒の両側で軸方向の上方及び下方に突出することが出来、そして実質的に平行な上方及び下方突起表面２６，２６Ａを夫々規定する。上方及び下方突起表面は、モータ固定子により負荷されている磁力に反応しポンプ室中での羽根車の回転を許容するよう磁化されることが出来る。羽根車本体の下方突起表面２６Ａは、実質的に平坦であることが出来、そして滑らかでポンプ室の底壁に対し平行であることが出来る。一実施形態においては、個々の支持棒の内方から外方までの寸法は、それが付着されているか又はそれが一体的に形成されることが出来る隣接した羽根車本体の側壁の内方から外方までの寸法の半分よりも大きくない。個々の支持棒の弓形長さ（arcuate length）は隣接した羽根車本体の間の血液流路の幅を規定する。隣接した羽根車本体の間の個々の流路は周方向幅が実質的に均一であることができる。一つの羽根車本体のより長い側壁は、隣接した羽根車本体のより短い側壁に支持棒を横切り対面することが出来る。より長い及びより短い側壁は流体流路の夫々の側面を規定することが出来る。このような実施形態においては、個々の流路の長手方向軸はそのいずれの側に隣接した個々の流路の長手方向軸と略６０°の角度を規定することが出来る。

或いは、羽根車本体は中空チタニウムケーシングとして形成されることが出来る。個々のこのようなケーシングは、永久磁石と適合できる内部空洞を規定することが出来る。個々の挿入された磁石は、レーザ溶接によっての如くケーシングに対し密封された蓋要素によりそれが対応している空洞内に保持される。

羽根車は、ポンプが動作している時に半径方向及び軸方向の両方においてポンプハウジングとの接触から磁気的に及び流体圧的に吊り下げられている。羽根車上での流体力学的な軸方向スラスト力は、ポンプの動作中に、軸方向に傾斜された（inclined）或いはテーパーにされている（tapered）軸受表面により作り出される。このような軸受表面は上方ポンプケーシングの内表面に隣接している複数の羽根車本体の突起表面の少なくとも一つ上に形成されることが出来る。いくつかの実施形態においては、このような軸受表面の一つは、複数の上方突起表面の夫々の上に形成されることが出来る。羽根車が回転することにより、血液は、比較的低い圧力の入口においてテーパーにされている軸受表面と係合することが出来、そして羽根車の回転に伴い羽根車を軸方向に移動させるのに十分な圧力を作り出す。圧力軽減（pressure relief）表面を、個々の傾斜されている軸受表面の出口端の下流に隣接して、追加的に形成させることが出来る。圧力軽減表面は、傾斜された軸受表面の斜面とは反対にそれるよう軸方向においてテーパーにされている。このような圧力軽減表面は従って、ポンプの動作の間に溶血を避ける為により低い流体圧力の領域（area）を形成することが出来る。

一つの実施形態においては、モータ固定子は羽根車と同心的であることが出来、実質的に同じ直径を有することが出来る。このような方法においては、モータ固定子と羽根車の磁気領域との間の磁気的な相互作用が、半径方向の羽根車剛性を創出する手助けをすることが出来る。羽根車上の軸方向予負荷（preload）が、羽根車に非常に接近して上方ポンプハウジングのケーシング上にモータ固定子を配置することにより提供されることが出来る。２重モータ固定子の実施形態においては、羽根車上の軸方向予負荷を、上方モータ固定子を下方モータ固定子よりも羽根車に接近させて配置することにより提供させることが出来る。

磁気的な予負荷は、羽根車が羽根車の底表面と下方ポンプハウジングのケーシングの下方内表面との間の接触を避けることが出来るようにする。動作の間には、羽根車本体の上方突起表面上に流体力学的なスラスト軸受表面により創出された軸方向力が、羽根車をハウジングの上方壁から遠ざけるよう移動させることが出来るが羽根車の下方突起表面とハウジングの下方壁との間の血液流路は許容する。ポンプ室内の流体圧力は羽根車の下方の動きを血液に続けさせる。血液は、羽根車が回転することにより羽根車の近傍から羽根車の開口した中心を介して上方へと移動することが出来る。

一実施形態においては、予負荷及び羽根車上に軸方向の正反対方向に作用している流体力学的な力と羽根車の特異な構造との結果として、羽根車は、ポンプの動作中にポンプハウジングの上方ケーシングと下方ケーシングとの間に効果的に力学的に支持されることが出来る。血液は、従って、羽根車の周りを移動し、溶血又は血栓症を伴うことなくポンプ室を通過するよう強制される。このことは、磁力が、永久磁石により，電磁石回路により，磁化工程により，あるいは磁束分野のこれらの源の組み合わせにより提供されることが出来ると理解される。

この発明の実施形態に従った動作（operation）の方法は、心臓の左心室中への短い流入カニューレ（cannula）の頂点移植（apical implantation）を含むことが出来、羽根車との機械的な接触を伴うことのない羽根車のポンプ室中での回転を生じさせることによりポンプ室中で流入している血液流体を加圧し、上記室中で支持される回転している羽根車を流入している血液流体中に完全に沈めるよう位置づけし、流入している血液流体を羽根車中及びその周りに形成されている複数の流路を横切るようにしてポンプ室中の圧力に流入からポンプ室からの流出までの血液の連続した流れを生じさせ、そして、流出する血液をチューブ移植組織（tube graft）を介して大動脈（aorta）へと向ける。

この発明のさらなる理解の為に、参照を添付の図面に向けなければならず、そこからはこの発明の本質的及び付随的な利点が容易に理解できるようになる。
図１は、この発明の２重モータ固定子の実施形態に従っている回転血液ポンプの横断面斜視図であり； 図２は、異なった斜視からの図１の回転血液ポンプの横断面斜視図であり； 図３は、図１の回転血液ポンプの実施形態の斜視図であり； 図４Ａは、図１の血液ポンプの実施形態の側面図であり； 図４Ｂは、単一のモータ固定子を有している回転血液ポンプの図４Ａと同様な側面図であり； 図５は、図４Ａの回転血液ポンプの異なった側面図であり； 図６は、図１の回転血液ポンプの上平面図であって、ポンプ室の内部の中央部分を示すよう部分的に切り欠かれていて； 図７は、図１の回転血液ポンプの分解上方斜視図であり； 図８は、図１の回転血液ポンプの分解下方斜視図であり； 図９Ａは、磁化されていて、そしてこの発明の一実施形態に従っている流体力学的スラスト軸受表面を有している、羽根車の上平面図であり； 図９Ｂは、図９Ａの羽根車の斜視図であって、羽根車の上表面を示しており； 図９Ｃは、図９Ａの羽根車の斜視図であって、羽根車の下表面を示しており； 図９Ｄは、この発明のもう一つ実施形態に従って磁化されている羽根車の下表面の斜視図であり； 図１０Ａは、この発明のもう一つ実施形態に従っている流体力学的スラスト軸受表面を有している羽根車の上面図であり； 図１０Ｂは、図１０Ａの羽根車の斜視上面図であり； 図１０Ｃは、図１０Ａの羽根車の斜視下面図であり； 図１１は、図９Ａの羽根車の一部分の斜視図であり； 図１２は、この発明の一実施形態に従っているモータ固定子の上平面図であり； 図１３は、この発明の一実施形態に従っている移植されている回転血液ポンプのシステム図であり； 図１４は、この発明のもう一つの実施形態に従っている湾曲された流入カニューレを伴っている回転血液ポンプの横断面斜視図であり； 図１５は、この発明のもう一つの実施形態に従っている折れ曲がった流入カニューレを有している回転血液ポンプの斜視図であり；そして、 図１６は、この発明に従っている羽根車の代わりの実施形態の斜視図である。

図面中に図示されているこの発明の複数の実施形態の記載においては、特別な用語が明確化の為に採用されている。しかしながら、この開示はそのように選択された特別な用語に限定されることを意図しておらず、そして、個々の特別な要素は同様の方法により動作する全ての技術的な均等物を含むことを理解すべきである。

この発明の複数の実施形態は、軸方向及び半径方向の剛性の為の流体力学的及び磁気スラスト軸受を有しているとともに、ポンプ加圧された血液中の溶血及び血栓症の危険性を減少させるようポンプ中の連続している流体流路を改良した、小さくて効率のよい磨耗の無い遠心回転血液ポンプを提供する。同様の血液ポンプの他の実施形態は、２００６年１月１３日に提出された米国仮特許出願６０／７５８，７９３（´７９３出願）中に見ることが出来、その記載は引用によりここに組み込まれる。ここに開示された特徴は、´７９３出願中に開示されている特徴と組み合わされることが出来ることが意図されている。一つの実施形態においては、羽根車の流体力学的スラスト軸受表面が、ハウジングに関する所定の位置から軸方向に協動の一定の極性の磁力を負荷することを要求されることなしで、羽根車の回転軸の方向に羽根車の位置を拘束する為に使用できる。このような場合、羽根車上に軸方向に向いている一定の磁性の力を負荷する目的の為にポンプのハウジングに永久磁石を固定する必要がない。

今度は、図１乃至図３を参照すると、ポンプハウジングを有している回転遠心血液ポンプ１０が示されていて、ポンプハウジングは、実質的に円形状の前方又は上方ポンプケーシング１１と、垂直面において実質的四角形状の横断面を有しているポンプ室１３を形成するよう上方ポンプケーシング１１と組み合わされる同じ直径の実質的に円形状の後方又は下方ポンプケーシング１２とから成っている。上方ポンプケーシング１１は、下方ポンプケーシング１２の周辺から突出している（示されていない）対応している複数の位置決めピンを受け入れる為の複数の周辺位置決め孔（示されていない）を有することが出来る。位置決め孔及び位置決めピンの構成（configuration）は、回転血液ポンプ１０が組み立てられた時に正しい位置で上方ポンプケーシング１１と下方ポンプケーシング１２とが連結されることを確実にしている。上方ポンプケーシング１１と下方ポンプケーシング１２との間の接触領域は、例えば、ねじ又は化学的な密封剤を使用することにより、密封されることが出来る。

図１中に示されている実施形態においては、血液は、心臓の心室中への頂挿入（apical insertion）の為に適合された軸方向入口カニューレ（cannula）１４を介しポンプへと供給される。カニューレ１４は上方ポンプケーシングに固定されているか又は一体化されていて、そして、ポンプ室１３と流体流れ連通状態にある。

回転可能な羽根車２１が、その回転軸をカニューレ１４の長手方向軸と同心にした状態でポンプ室１３中に配置されている。一実施形態においては、ポンプ室は、ポンプの動作の間に血圧が上昇することにより半径方向において羽根車の位置が変動するのを避ける為に、渦巻き（volute）又は案内羽根（diffuser）１５と流体流れの連通状態にされている。上方ポンプケーシング１１及び下方ポンプケーシング１２はともに、上方ハウジングケーシング及び下方ハウジングケーシングの夫々の一部として形成されている一対の補完的な上方及び下方半円区域１７及び１８により案内羽根（diffuser）１５を規定している。案内羽根（diffuser）１５は、接線方向出口孔１６で終了しているポンプの周辺の周りを完全に延出している。血液は、入口カニューレ１４の長手方向軸に対し実質的に直交する方向において出口１６を介しポンプ室１３を出、その配置は心臓周辺（pericardial）空間中へのポンプの配置のために解剖学的に有利であることがわかっている。図１乃至図４Ａの実施形態においては、案内羽根（diffuser）１５の横断面は入口端１９からその長さに沿い出口１６で最大になるまで拡大している。ポンプが設置され動作された時、出口１６は血液搬送移植組織（graft）（示されていない）に接合されるよう適合されていて、血液搬送移植組織（graft）はさらに大動脈（aorta）に適切に連結されている。

心臓の心室（heart ventricle）に対するカニューレ１４の密封は、上方ポンプケーシング１１の近傍でカニューレの外周面に形成された周辺リング溝（示されていない）の手助けにより達成されることが出来る。リング溝には環状Ｏ−リングが適合されて、例えばこの出願と共通して所有されている米国特許第６，７３２，５０１号中に記載されている形式の心室結合器（ventricular connector）（示されていない）の縫い付けリング（sewing ring）に対する漏れ防止密封を提供する。もう一つの実施形態に従えば、周辺リング溝が不必要であり、カニューレを取り囲んでいるＯ−リングを漏れ防止密封を確実にするよう縫い付けリング（sewing ring）に中に組み込むことが出来る。

ポンプハウジング及びカニューレはチタニウム，生物適合性（biocompatible）チタニウム合金，又は生物適合性（biocompatible）セラミック材料により形成されることが出来る。ポンプ構造は、チタニウム又はその合金から機械加工されることが出来る。或いは、ポンプ構造はセラミック材料から全体を形成することが出来る。

図１，図２，そして図７乃至図１０Ｃを参照すると、羽根車２１は上方ポンプケーシング１１と下方ポンプケーシング１２との間でポンプ室１３内に配置されている。一実施形態においては、羽根車２１は例えば１インチの直径を有することが出来る円形状横断面を有している。羽根車の重量を小さくする為に、その内部中に図９Ａ乃至図９Ｃ中に２２において最も良く見ることが出来るように開口されることが出来る。羽根車の開口された内部は、入口カニューレから羽根車を介してポンプ室の底までの、下方ポンプケーシング１２の内壁により規定された、血液の為の直通軸方向通路を許容する。一実施形態においては、羽根車の開口された内部の横断面がカニューレの入口通路の横断面と少なくとも同じに大きい。

動作中には、心臓の心室（heart ventricle）からカニューレ１４に入ってきた血液はポンプ室１３中へと軸方向に通過し、そこにおいて回転している羽根車と係合される。回転している羽根車は、血圧を出口１６において最大にするようにする。図１，図２，図７，そして図１４を参照すると、一実施形態においては、中央の小さな塊（nub）又は柱（post）２８がポンプ室の底壁の中心から軸方向の上方へと延出している。柱２８には円錐形状上面２９が設けられていて、その上をカニューレ１４からポンプ室に入ってきた血液が流れ、そしてカニューレを出てきた軸方向流れからその中に羽根車２１が沈んでいる半径方向流れへと向きが変えられる。血液は、以下に詳細に記載される、回転している羽根車の構成（configuration）の結果として旋回運動へと半径方向に押され、そしてポンプ室の輪郭において案内羽根（diffuser）１５の中を出口１６へと移動する。

血液ポンプは外部の電磁力駆動モータにより駆動される。一実施形態においては、羽根車の為の駆動モータは、図１乃至図４Ａ，図５，図７，図８，そして図１５の夫々に示されている、上方モータ固定子３２及び下方モータ固定子３４から成る。上方固定子３２は実質的に環状の中央鉄芯３３を有していて、中央鉄芯３３の周りには複数の相互に離間しているコイル部３５が置かれている。図１乃至図３及び図６中に示されているように、上方固定子３２は上方ポンプケーシング１１の実質的に平坦な環状外表面３１上に位置付けられていて、そしてポンプ室１３の上方で円状カニューレ１４を接近して取り囲んでいる。上方固定子３２は従って羽根車２１に非常に接近しているとともに同心的であり、しかし上方ポンプケーシング１１の上壁により羽根車から離されていて、その結果として上方固定子３２はポンプ室１３内で血液に接触しない。下方固定子３４もまた実質的に環状の鉄芯３６から成り、その周りに複数の相互に離間している固定子コイル部３７が配置されている。下方固定子３４はポンプ室１３の底壁の下方に位置づけられていて、羽根車２１及び上方モータ固定子の両方と同心的にされている。一つの実施形態においては、上方固定子３２，下方固定子３４，そして羽根車２１の直径は実質的に同じである。２重固定子モータの利点は、他方の固定子が機能できないとしても固定子の一方を羽根車を回転させる為に使用できることである。一実施形態においては、以下に記載される如く、上方固定子３２との羽根車の磁気的な相互作用からの結果として羽根車の全軸方向予負荷を低下させることのないように、下方固定子３４は上方固定子３２よりも羽根車２１からより遠くに離れている。

図１２は、上方及び下方モータ固定子の夫々の代表である。図示されている如く、個々のモータ固定子は、上方モータ固定子のコイル３５として図１２中に示されている、複数のモータ駆動コイル又は巻線を含んでいる。一実施形態においては、上方モータ固定子の芯３３として図１２中に示されている、９個のこのようなコイルが環状中央鉄芯の周りに相互に離間されている。モータ固定子を形成しているコイルの数は、この発明の範囲から離れることなく変動できる。モータ駆動巻線は、回転している磁場を提供するよう電気脈動により周期的に変更される磁極を創出する為に配置された導電ワイヤーのコイルから成る。当該技術分野において習熟した人々により理解される如く、電磁的磁極は羽根車を回転させるよう羽根車からの磁場と相互作用する。モータ固定子コイルにより創出された磁力はまた、第２の半径方向羽根車及びその羽根車に対する軸方向の磁気による予負荷支持を提供する。その結果、羽根車は通常の動作の間に半径方向及び軸方向の両方に動的に釣り合わされる。

この発明のポンプモータを動作させるには単一のモータ固定子のみが必要とされていることが理解される。図４Ｂを参照すると、そこには図１のポンプと同様な遠心ポンプの為の駆動モータが示されていて、そこには上方ポンプケーシング１１の上面上に配置されている単一の環状モータ固定子３８のみがある。単一のモータ固定子３８は、モータ固定子３２及び３４と実施的に同じに構成されている。単一のモータ固定子が使用された時、環状の鉄製裏リング３９がポンプ室の底壁の近傍に設けられている。裏リング３９は、ポンプの動作中に固定子３８により誘導される磁束回路を閉じる為に、ポンプ室中の羽根車及びモータ固定子３８の両方と実質的に同心的である。

上方モータ固定子により発生された磁束は、羽根車の磁化された領域又は羽根車中に埋設された永久磁石と相互作用するよう設計されていることが出来る。一実施形態においては、上方モータ固定子と羽根車との間の磁気的結合は羽根車をポンプ室の底壁から遠ざけるよう付勢するよう羽根車上に磁気的な予負荷を提供する傾向があると同時に羽根車を回転させる傾向がある。このような磁気的結合はまた、ポンプの動作中における羽根車の半径方向の安定性を促進する。他の磁気軸受構成も、この発明の範囲から外れることなく、羽根車の軸方向及び半径方向の支持と安定とに寄与することが出来る。

図１４を参照すると、上方及び下方モータ固定子は、上方及び下方ポンプハウジングと一体でありその中に個々のモータ固定子３２及び３４を密封する為の環状通路を規定しているケーシング３２Ａ，３４Ａ中に格納されることが出来る。モータ固定子ケーシングの為の側壁はポンプハウジングと一体であることが出来、そして生物適合性（biocompatible）材料により形成されていることが出来る。環状蓋（示されていない）をモータ固定子ケーシングに対し密封させることが出来る。代わりに、個々のモータ固定子を、ポンプハウジング（示されていない）に対し別に固定されている固定子缶中に格納させることが出来る。一実施形態においては、その外側に上方モータ固定子３２が存在しているポンプ室の上壁を、羽根車に最も近い領域において例えば０．００７インチ厚さ以下（less than）に薄くすることが出来る。図８を参照すると、このような薄い壁は、羽根車と上方モータ固定子との間のポンプ室の上壁の内表面上でのセラミック円板挿入体３０の使用を許容する。セラミック円板はポンプの始動を容易にするとともに羽根車の上表面上の磨耗を最小にさせる。代わりに、上に示されている如く、ポンプハウジングを適切なセラミック材料から形成することが出来、この場合にはセラミック円板挿入体３０は要求されない。

個々のモータ固定子ケーシング又は固定子は、固定子コイル又は巻線を外部のヘッダー（header）又はコネクター（connector）（示されていない）に連結する電気配線の為の密封された配線貫通（feed-through）配置を有することが出来る。一実施形態においては、配線貫通配線（feed-through wire）はプラチナである。ヘッダー（header）は配線貫通配線（feed-through wire）を外部駆動ケーブルに連結する。ヘッダー（header）はＰＥＥＫの如き材料或いはＴｅｃｏｔｈａｎ又はポリスルホン（polysulfone）の如き適切なプラスチックにより形成されることができる。ヘッダーはまた、医療等級エポキシ（epoxy）により形成されることが出来る。

今度は図９Ａ乃至９Ｄを参照すると、この発明の一実施形態に従っている羽根車２１がより詳細に示されている。この実施形態においては、羽根車２１は横断面が円形状であり、そして、相互に離間されているとともに羽根車周辺の一部を規定している、複数の相互に連結されている中実の羽根車本体４０から成っている。２つから８つのこのような羽根車本体が存在する。羽根車本体４０の夫々は上方から見た時に実質的に三角の形状を有しており、そして、羽根車の全円周の一部を規定している凸状円周側壁を備えている。本体４０の夫々の残る２つの側壁２３，２３Ａは不均等な長さであり、羽根車の周辺の半径方向内方に延出して略６０°の角度で交差している。側壁２３，２３Ａの交差部位は丸められている内方縁２４である。図９Ａ中に矢印により示されている方向に羽根車が回転した時、羽根車本体４０の個々の短い方の側壁２３Ａは回転方向における進行方向側表面を構成していて、長い方の側壁２３は追従側表面を構成している。羽根車本体の内方縁２４の夫々は外方縁２７，２７Ａの前方にあり、血液が短い方の側壁２３Ａにより係合された時、それは隣接している本体の間で半径方向の外方へと押され羽根車の周り及び渦巻き（volute）又は案内羽根（diffuser）１５（図１）の中で幾分か渦巻いた運動になる。

隣接した羽根車本体４０は支持棒４２により相互連結されている。相互連結している支持棒（図９Ｂ及び９Ｃにおいて最も良く見られる）の夫々の外周縁４３は凸状に湾曲されて羽根車の円周に一致されている。支持棒の夫々の内周縁４３Ａ（図９Ａ）は外周縁４３と合致されている。支持棒の夫々の上面及び下面４５，４５Ａ（図９Ａ及び９Ｃ）は、ポンプの動作中に血液が通過する上方及び下方流体流路４４，４４Ａの為の基礎を規定している。個々の流路の幅は、個々の支持棒の弓状幅（arcuate width）と同一の広がりとなっている。個々の羽根車本体の長い方の側壁２３は実質的に垂直であって、流体流路の夫々の側面を規定するよう支持棒の弓状幅（arcuate width）を横切って、隣接した羽根車本体の実質的に垂直な短い方の側壁２３Ａに対面している。一実施形態においては、個々の流路の長手方向軸がいずれの側でそれに隣接している流路の夫々の長手方向軸と略６０°の角度を規定している。羽根車本体４０は支持棒の軸方向の上及び下に突出していて、そして従って羽根車本体４０の夫々の長い方の側壁２３及び短い方の側壁２３Ａもまた支持棒４２の上及び下に延出する。上述した如く、進行側のより短い側壁２３Ａは羽根車本体の間の流路上で血液を半径方向の外方に支持棒４２の上及び下の両方に押す。

羽根車は、磁気的等方性合金により形成された単一一体構造であることが出来る。その場合には、個々の羽根車本体４０は磁化された部分を有することが出来る。一実施形態においては、上方及び下方突起表面２６及び２６Ａが磁極を提供するよう磁化されることが出来る。指摘されている如く、羽根車の磁極はモータ固定子３２又は３４により提供されている磁極と磁気的に連結しており、それ故に、固定子の一方又は両方は、ポンプ室中で羽根車を回転させる磁気駆動力と磁気的な軸方向及び半径方向支持との両方を提供することが出来る。一実施形態においては、図９Ａ及び９Ｂ，そして１０Ａ及び１０Ｂ中に見られるように、全ての他の上方突起表面が同じ磁極に磁化されているとともに、それらの間の突起表面は反対の磁極を有するよう磁化されている。例えば、上方突起表面が北磁極を有している場合には、いずれの側の個々の突起表面は南磁極を有する。このような実施形態においては、駆動本体４０の下方突起表面２６Ａは交互の磁極に適切に磁化されている。

羽根車の磁化された突起表面が交互の磁極を有している場合、羽根車４０は対等な数の本体４０を含むと理解されることが出来る。さらなる実施形態としては、羽根車が６つの本体を有する場合、羽根車の一方の側のそれらの突起表面は、北−上，南−上，北−上，南−上，北−上，南−上に夫々磁化されることが出来る。或いは、図９Ｄ中に実施形態により示されている如く、６つの駆動本体を有している羽根車は、磁化された突起表面が、３つの南−上表面の連続した群、即ち、南−上，南−上，南−上、により続けられる、３つの北−上表面の連続した群、即ち、北−上，北−上，北−上、を規定するよう磁化されることが出来る。磁極の特別な配置を、この発明の範囲から離れることなく、望むように決定することが出来る。羽根車を駆動するモータ固定子コイルが、羽根車上に採用されているこれらを補完する配列で磁極を提供することを理解できるだろう。

上述した形式の一体羽根車の材料は、羽根車又は副組立体を覆わなければならないことを避けるよう、生物適合性（biocompatible）であることが出来る。適切な磁気的に等方性の生物適合性（biocompatible）材料の一例は、略７７．６％プラチナ（重量による）及び２２．４％（重量による）コバルトの合金である。このような一体羽根車は、複数の部分から形成された羽根車よりも容易かつ安価に製造されることが出来る。この磁化は、比較的強い磁場への露出の如き、当該技術分野において知られている技術により行なわれることが出来る。

図１６を参照すると、羽根車はチタニウムから形成されていることが出来、ここにおいては羽根車本体４０の夫々が空洞７３を規定している中空ケーシング７２を規定している。一実施形態においては、空洞７３は羽根車の底に開かれている。個々の空洞７３よりも僅かに小さな寸法を有するよう形作られている永久磁石７４が、個々の空洞に挿入されている。磁石空洞を覆うよう形作られていてその中に永久磁石を格納する覆い７６が、空洞及び覆いの縁の間に密封を形成するようブロックケーシングにレーザ溶接されることが出来る。この発明の範囲から離れることなく、空洞が羽根車の上部に開くことが出来ることは、この技術分野において通常の技術を有している者により理解されることが出来る。その場合、覆いには、前述した如き流体力学的スラスト軸受表面が設けられることが出来る。

上述した如き形式の磁化されている一体的に形成された羽根車と同様に、羽根車空洞７３中に設置された永久磁石７４は交互の磁極を提供するよう選択されることが出来る。或いは、北−上磁極の連続した群と南−上磁極の連続した群とを形成するように永久磁石が選択されることが出来る。指摘されている如く、この発明の範囲から離れることなく、他の磁気構成が希望するように選択されることが出来る。

図１１を参照すると、個々の羽根車駆動本体の上方突起表面２６には、軸方向流体力学的スラスト軸受表面を規定しているテーパ状に傾斜された傾斜面（ramp）４７が設けられる。一実施形態においては、個々の軸受表面４７は、比較的低い流体圧入口領域４８から比較的高い流体圧力出口区域４９まで上方に向かい傾斜されていて、そして、図１１中に見られる如く、出口領域４９の方向に時計回りに湾曲しているか、或いは、図９Ａ及び図１０Ａ中に見られる如く、反時計回り方向に湾曲して、実質的に羽根車の周辺の湾曲に従っている。軸受表面４７の傾斜の角度は、水平に対し１°以下であることができる。

羽根車２１が回転している時、軸受表面４７とポンプ室の上壁上の隣接しているセラミック円板３０との間の隙間は出口領域４９に向かい減少する。従って、個々の軸受表面４７と接触した血液は隣接したセラミック円板に対し増大する力により圧縮され、全軸方向下方圧力が羽根車に負荷されて羽根車を上壁から遠ざける結果となる。羽根車上の下方に向かう圧力は上方モータ固定子からの上方予負荷磁力に対抗して作用し、ポンプ室中の羽根車をそれが回転することにより支持する。

動作中には、羽根車の回転速度は２、０００乃至５，０００ＲＰＭの範囲内であることが出来る。しかしながら、軸受表面４７と隣接したハウジング表面との間の血液層の厚さは、流体粘度，羽根車回転速度，そして羽根車軸受の形状寸法（geometry）の関数である。流体粘度が大きくなると、流体層厚さが増加する。回転速度が増大すると、流体層厚さが増大し、そして、羽根車上の全軸方向流体力学的圧力と羽根車がポンプ室内で部分的に磁気予負荷により支持されているという事実の故に、個々の軸受表面４７から隣接した上方ケーシング表面までの距離が回転速度及び流体粘度により変化することが出来る。一実施形態においては、流体層厚さにおけるその距離は、０，００１インチから０，００３インチの範囲内にあるようになる。

図１１において最も良くみれるように、個々の羽根車本体４０の個々の上方突起表面２６は、幾つかの実施形態において、その追尾側端又は圧力緩和表面５１を規定している出口領域４９において軸受表面４７の下流に実質的に楔形状にされている領域をまた有することが出来る。圧力緩和表面５１は、血液せん断（shear stress）及び可能性のある溶血を最小にするような流体力学的スラスト圧力の制御された予測可能な低下を確実にする。さらに、個々の圧力緩和表面はポンプ室中での血液の為の第２の流路を規定することを手助けし、これによって、スラスト軸受表面４７を出た血液は圧力緩和表面を横切って隣接した流体流路４４中へと再び乗せられる。比較的平坦な橋状領域５２が、個々のより高い圧力出口領域４９と対応している圧力緩和表面５１との間の個々のスラスト軸受表面４７の追従又は出口領域に形成されることが出来る。一実施形態においては、その最も狭い地点での橋状領域５２の夫々の幅は、±０．０３０インチの妥当な許容差を伴った略０．０５０インチである。このような実施形態においては、圧力緩和表面５１は水平に対し２°から４°の角度で傾斜されていることが出来る。図１０Ａ及び１０Ｂ中に示されている如く、この発明の幾つかの実施形態は、追従圧力緩和表面５１を伴わない流体力学的スラスト軸受表面４７を有している上方突起表面を有している羽根車本体４０を使用している。

図面中には示されていないのであるが、ポンプ室の底壁から羽根車を離して持ち上げるよう個々の羽根車駆動本体の下方突起表面２６Ａ上に流体力学的スラスト軸受表面を配置させることが出来る。このような下方の流体力学的スラスト軸受表面は、上方突起表面２６上に配置されている流体力学的スラスト軸受表面に対して付け加える、或いは代わりとする、ことが出来る。羽根車の動作剛性は、流体力学的スラスト軸受表面の選定（placement）により影響される。例えば、下方の流体力学的スラスト軸受が使用された場合、羽根車は最初に上方モータ固定子から離れて位置決めされることが出来る。上方及び下方の両方の流体力学的スラスト軸受が使用された場合には、上方及び下方の流体力学的スラスト軸受表面の形状寸法（geometry）を、結果としての流体力学的スラスト力を釣り合わせるよう異ならせることが出来る。

図１１をさらに参照すると、流体力学的スラスト軸受表面４７は、入口領域４８から出口領域４９まで延出している略均一な幅である。一実施形態においては、入口領域は、より短い側の実質的に垂直な側壁２３Ａと連続する丸められた縁５４を有する。一実施形態においては、縁５４は比較的鋭く、０．０１０インチ以下の湾曲の最大半径を有しており、０．００５インチの小ささ又はそれより小さいことが出来る。指摘したように、個々のスラスト軸受表面４７は入口領域５３から上方に向かい水平に対し１°以下の角度で傾斜されていて、平坦な橋状表面５２で略終了している。

一実施形態においては、個々のスラスト軸受表面４７は、内方及び外方遮壁（shroud）５７及び５８により正反対側にその長さに沿って縁取りされている。動作においては、内方遮壁（shroud）５７及び外方遮壁（shroud）５８が、スラスト軸受表面からの血液流体の漏れ出しを効果的に最小にし、それによってその表面上を通過する流体層厚さを最大にするとともに流体せん断応力を最小にする手助けをする。遮壁（shroud）はまた、血液をスラスト軸受表面４７の出口領域４９に向かわせる案内をするよう働き、そこから血液は圧力緩和表面５１上を流れ次の下流の流体流路４４中に流れる。外方遮壁（shroud）５８の上面は比較的平坦であり、そして、一実施形態では、０．０２０インチ以下ではない幅を有している。遮壁（shroud）５７及び５８の夫々の上面は、軸受表面４７の入口領域５３よりも約０．００４インチだけ高いことが出来る。軸受表面の出口領域４９においては、遮壁（shroud）５７及び５８の上面と軸受表面とが平坦な橋状表面５２へと溶け込むことが出来る。

図１１を続いて参照すると、一実施形態においては、長い方の側壁と短い方の側壁との間の夫々の接合部位及び隣接した羽根車本体間の支持棒４２が、接合部位の回りを完全に延出している凹状通路を規定している。これらの凹状通路は、望ましくない血栓症の結果となることが出来る、支持棒と羽根車本体との間の鋭角な移行を無くす。同様に、個々の支持棒の上面の外方及び内方縁５５及び５５Ａは、血流を増し血栓症を最小にするよう丸められている。幾つかの実施形態においては、支持棒４２の個々の内向き表面５５Ｂの夫々は、血流をさらに増し血栓症をさらに最小にするよう支持棒の輪郭に向かい下方及び外方に傾斜されている。

図１３を参照すると、そこには、この開示の実施形態に従っている移植された回転血液ポンプが図示されている。カニューレ１４が患者の心臓６１の左心室５９中に頂から挿入されている。血液運搬移植組織（graft）又はチューブ６２が回転血液ポンプの血液出口を患者の大動脈６３に連結している。動力及び制御ケーブル６４を、動力源６７を有している制御機６６に連結させることが出来る。制御機６６及び動力源６７を患者の体の中に移植するか患者に身につけさせるかすることができる。制御機は、どのようにして装置を働かせるかについての情報を臨床医に提供し、運行状況及び警報状況を提供するよう使用され、望まれるよう、羽根車の回転速度を制御する。例えば、羽根車回転速度は、パルス化された駆動波形を使用するとともに、駆動パルスがゼロである時の回転子の逆起電力（back emf）を測定することにより制御されることが可能である。このような技術は、共通して所有されている国際公開番号 ＷＯ ０１／０５０２３ Ａ１中に明らかにされていて、その開示は参照によりここに組み込まれている。

幾つかの実施形態においては、カニューレは、患者の胸部空洞中への血液ポンプの設置を容易にしたり、或いは血流特性を向上させたりするよう湾曲させられていることが出来る。図１４中に見られる如く、カニューレ７０は肘曲がり（elbow-curve）の如く単一の湾曲を有することが出来るし、又は、望むように、血液の流れの方向を変更するよう複数の湾曲を有することも出来る。カニューレの湾曲は０°よりも大きく最大が１８０°を含むまでの範囲内であることが出来、例えば図１４中に図示されている如く９０°であることが出来る。

カニューレは心臓に、例えば左心室に、直接連結されることが出来る。代わりに、図１５を参照すると、流入チューブ７１が、カニューレ１４を心臓に連結するために使用されることが出来る。流入チューブは、患者の胸部空洞中への血液ポンプの設置を容易にする為に、及び／又は、血流特性を向上させたりする為に、湾曲されていたり又は折り曲げ可能であったり又は永久的に折り曲げられていたりすることが出来る。取り付け可能な湾曲されている又は折り曲げ可能なチューブを、湾曲されているカニューレの代わりに又は追加して、真っ直ぐなカニューレとともに使用することが出来る。

カニューレを心臓の左心室に直接連結させる代わりとして、カニューレを、直接或いは流入チューブを介して、肺動脈に連結することが出来る。ポンプは、それによって、肺から大動脈へと酸素が増し加えられた血液を送り出すことを容易にするよう使用されることが出来る。ここに開示された如きポンプはまた、下大静脈（inferior vena cava）から心臓の右心室へと酸素が減少された血液を送り込むよう使用されることが出来る。

心臓への連結の為に、心臓心室とカニューレとの間の適合（interface）を容易にするよう心室連結器（ventricular connector）を使用することが出来る。このような心室連結器（ventricular connector）の一例は、２００４年３月１２日に出願された米国特許出願番号第１０／７９９，５３４号明細書中に見ることが出来、その開示は参照によりここに組み込まれる。この構成においては、心臓に縫い付けされるよう適用されている縫い付けリング（sewing ring）に取り付けられている円状リング中の溝に挿入される為にＯ−リング密封部材が提供されている。Ｏ−リングは円形状リング中に設置ことが出来、その結果として流入カニューレと円形状リングとの間の漏れ防止密封を形成する。

この発明の上述した実施形態は、図示の為であり、限定するものではない。その種々の変形例や変更を、添付の請求項中に明らかにされている如き発明の広い概念及び範囲から離れることなく、それに対し行なうことが出来る。
なお、この明細書の記載には以下の発明が含まれている。
［１］．
壁により規定されたポンプ室を有するハウジングと；
上記壁の外表面上に横たわる少なくとも一つの電磁モータ固定子と；そして、
ポンプ室中にあり、上記壁に関する回転中心軸の周りに回転可能な羽根車と、
を備えていて、
上記羽根車は、上記羽根車が上記回転中心軸の周りに回転している時に、上記ハウジングに対する所定の位置に上記軸と平行な軸方向における協働する一定磁極の磁力を要求することなく、上記羽根車を上記壁に対し上記回転中心軸に沿った位置に拘束するよう適合された流体力学的スラスト軸受表面を有している、
回転血液ポンプ。
［２］．
上記回転血液ポンプは、上記一定磁極の軸方向に向かっている磁力を負荷する為に上記ハウジングに対する所定の位置に永久磁石を有している磁気軸受を有していない、前記［１］．の回転血液ポンプ。
［３］．
上記羽根車は軸方向に向いている中央貫通開口を有している、前記［１］．中に請求されている如き回転血液ポンプ。
［４］．
上記モータ固定子は横断面が実質的に環形状であり、そして上記羽根車の回転中心軸と同芯である、前記［１］．の回転血液ポンプ。
［５］．
上記羽根車は円形状の周辺を有していて、その直径は上記環形状の電磁モータ固定子の直径と実質的に同じである、前記［４］．の回転血液ポンプ。
［６］．
上記壁は上壁と下壁とを含んでいて、上記血液ポンプはさらに上記上壁の外表面上に横たわっている第１モータ固定子と上記下壁の外表面上に横たわっている第２モータ固定子とを備えている、前記［１］．の回転血液ポンプ。
［７］．
上記第１モータ固定子は上記第２モータ固定子よりも上記羽根車に接近されている、前記［６］．の回転血液ポンプ。
［８］．
上記モータ固定子の夫々は横断面において実質的に環状であり、そして上記羽根車の回転軸と同芯である、前記［６］．の回転血液ポンプ。
［９］．
上記羽根車は円形状の周辺を有していて、その直径は上記環状のモータ固定子の夫々の直径と実質的に同じである、前記［８］．の回転血液ポンプ。
［１０］．
上記羽根車の回転軸に対し直線状に配置されている円形状カニューレをさらに備えていて、上記モータ固定子が上記円形状カニューレに対し同芯である、前記［４］．の回転血液ポンプ。
［１１］．
壁により規定されたポンプ室を有するハウジングと；
上記壁の外表面上に横たわる少なくとも一つの電磁モータ固定子と；そして、
ポンプ室中にある羽根車と、
を備えていて、
上記羽根車は複数の相互に離間した羽根車本体を有し、上記羽根車本体の夫々は不均一な長さの一対の直線状側壁を有していて、個々の羽根車本体の側壁は内方縁から羽根車本体の個々の周縁まで延出していて、上記内方縁は羽根車の回転の方向において周縁の前方にある、
回転血液ポンプ。
［１２］．
上記側壁の短い方は、羽根車本体進行側表面を規定している、前記［１１］．中に請求されている如き回転血液ポンプ。
［１３］．
上記羽根車は、上記羽根車本体の上記内方縁により規定された中心開口を有している、前記［１１］．中に請求されている如き回転血液ポンプ。
［１４］．
上記進行側表面はいずれの他の進行側表面に対して垂直ではない、前記［１１］．の回転血液ポンプ。
［１５］．
上記進行側表面は上記羽根車本体の側壁のいずれに対しても垂直ではない、前記［１１］．の回転血液ポンプ。
［１６］．
血液流路が隣接した羽根車本体の間に形成されていて、いずれの血液流路もいかなる他の血液流路に対し垂直ではない、前記［１１］．の回転血液ポンプ。
［１７］．
羽根車本体は上記壁の内表面に隣接して流体力学的スラスト軸受表面をさらに含んでおり、流体力学的スラスト軸受表面は進行側表面から延出しているとともに羽根車が回転している時に上記壁の内表面に対する羽根車の軸方向位置を拘束するよう適用されている、
前記［１１］．中に請求されている如き回転血液ポンプ。
［１８］．
羽根車本体が、上記壁の内表面に隣接した実質的に平坦な突起表面をさらに含んでいて、上方の突起表面が流体力学的スラスト軸受表面に対し側方に隣接している、
前記［１７］．中に請求されている如き回転血液ポンプ。
［１９］．
モータ固定子は横断面において実質的に環状であり、そして羽根車の回転軸に対し同芯である、前記［１１］．の回転血液ポンプ。
［２０］．
上記羽根車は円形状の周辺を有していて、その直径は上記環状の電磁モータ固定子の直径と実質的に同じである、前記［１９］．の回転血液ポンプ。
［２１］．
上記壁は上壁及び上記上壁から離れている下壁を含んでいて、羽根車は上記上壁の内表面と上記下壁の内表面との間に配置されていて、そして、上記モータ固定子は上記上壁の外表面上に横たわっている第１モータ固定子と上記下壁の外表面上に横たわっている第２モータ固定子とを含む、前記［１９］．の回転血液ポンプ。
［２２］．
磁化された羽根車と電磁モータ固定子により提供され磁力との間の磁気連結が、羽根車が回転している時に羽根車の半径方向位置を拘束する、前記［２１］．の回転血液ポンプ。
［２３］．
上記上壁上に横たわっているモータ固定子は、上記下壁上に横たわっているモータ固定子よりも羽根車に接近している、前記［２１］．の回転血液ポンプ。
［２４］．
モータ固定子の夫々は横断面において実質的に環状であるとともに、羽根車の回転軸と同芯である、前記［２１］．の回転血液ポンプ。
［２５］．
上記羽根車は円形状の周辺を有していて、その直径は上記環状のモータ固定子の夫々の直径と実質的に同じである、前記［２４］．の回転血液ポンプ。
［２６］．
羽根車は、生物適合性の磁気的に等方な材料を含む、前記［１１］．の回転血液ポンプ。
［２７］．
生物適合性の磁気的に等方な材料は、プラチナ−コバルト合金である、前記［２６］．の回転血液ポンプ。
［２８］．
羽根車は有機物重合体により被覆されている、前記［１１］．の回転血液ポンプ。
［２９］．
羽根車本体は、内部空洞と上記空洞内に密封されている永久駆動磁石とを有している、前記［１１］．の回転血液ポンプ。
［３０］．
羽根車本体は、上表面及び側壁により上表面から離されている下表面を有していて、羽根車本体は上表面に隣接して上方磁極をさらに含んでいる、前記［１１］．の回転血液ポンプ。
［３１］．
羽根車本体は、下表面に隣接した下方磁極をさらに含んでいる、前記［３０］．の回転血液ポンプ。
［３２］．
電磁モータ固定子と磁極との間の磁気連結が羽根車を回転させる、前記［３０］．の回転血液ポンプ。
［３３］．
２個から６個の羽根車本体を備えている、前記［１１］．の回転血液ポンプ。

Claims (24)

1. 壁により規定されたポンプ室を有するハウジングと、
   上記壁の外表面上に横たわる少なくとも一つの電磁モータ固定子と、
   ポンプ室中にあり、複数の相互に離間した羽根車本体を有する羽根車と、
   個々の羽根車本体の周縁に近い複数の支持体と、
   を備えた回転血液ポンプであって、
   上記羽根車本体の夫々は不均一な長さの一対の直線状側壁を有していて、個々の羽根車本体の側壁は内方縁から個々の羽根車本体の個々の周縁まで延出していて、上記内方縁は羽根車の回転の方向において前記周縁の前方にあり、
   複数の支持体は、個々の羽根車本体の前記周縁に隣接していて、個々の羽根車本体の複数の側壁を隣接する羽根車本体の複数の側壁に連結しており、上記複数の支持体は外周辺と内周辺とを有しているリングを規定しており、
   上記複数の支持体は凸状に湾曲され、前記羽根車の円周に一致しており、
   個々の支持体の内周縁の湾曲形状は、個々の支持体の外周縁の湾曲形状と同心であり、
   個々の羽根車本体の前記側壁は前記外周辺から内方に延びそして前記内周辺と交差している、回転血液ポンプ。
   
2. 上記側壁の短い方は、個々の羽根車本体の進行側表面を規定している、請求項１に記載の回転血液ポンプ。
3. 上記羽根車は、上記羽根車本体の上記内方縁により規定された中心開口を有している、請求項１に記載の回転血液ポンプ。
4. 上記進行側表面はいずれの他の進行側表面に対して垂直ではない、請求項２に記載の回転血液ポンプ。
5. 上記進行側表面は上記羽根車本体の側壁のいずれに対しても垂直ではない、請求項２に記載の回転血液ポンプ。
6. 血液流路が隣接した羽根車本体の間に形成されていて、いずれの血液流路もいかなる他の血液流路に対し垂直ではない、請求項１に記載の回転血液ポンプ。
7. 羽根車本体はポンプ室の上記壁の内表面に隣接した羽根車本体上に流体力学的スラスト軸受表面をさらに含んでおり、流体力学的スラスト軸受表面は進行側表面から延出しているとともに羽根車が回転している時に上記壁の内表面に対する羽根車の軸方向位置を拘束するよう適用されている、
   請求項１に記載の回転血液ポンプ。
8. 羽根車本体が、個々の流体力学的スラスト軸受表面の対向側上に、流体力学的スラスト軸受表面の入口領域から流体力学的スラスト軸受表面の出口領域へと血液の流れを案内する、遮壁をさらに備えていて、個々の羽根車本体上の上記遮壁及び流体力学的スラスト軸受表面の上記出口領域が平坦な橋状表面へと溶け込んでいる、
   請求項７に記載の回転血液ポンプ。
9. 羽根車本体が、ポンプ室の上記壁の内表面に隣接した実質的に平坦な突起表面をさらに含んでいて、上記突起表面が流体力学的スラスト軸受表面に対し側方に隣接している、請求項７に記載の回転血液ポンプ。
10. モータ固定子は横断面において実質的に環状であり、そして羽根車の回転軸に対し同芯である、請求項１に記載の回転血液ポンプ。
11. 上記羽根車は円形状の周辺を有していて、その直径は上記環状の電磁モータ固定子の直径と実質的に同じである、請求項１０に記載の回転血液ポンプ。
12. ポンプ室の上記壁は上壁及び上記上壁から離れている下壁を含んでいて、羽根車は上記上壁の内表面と上記下壁の内表面との間に配置されていて、そして、上記モータ固定子は上記上壁の外表面上に横たわっている第１モータ固定子と上記下壁の外表面上に横たわっている第２モータ固定子とを含む、請求項１０に記載の回転血液ポンプ。
13. 磁化された羽根車と電磁モータ固定子により提供された磁力との間の磁気連結が、羽根車が回転している時に羽根車の半径方向位置を拘束する、請求項１２に記載の回転血液ポンプ。
14. 上記上壁上に横たわっているモータ固定子は、上記下壁上に横たわっているモータ固定子よりも羽根車に接近している、請求項１２に記載の回転血液ポンプ。
15. モータ固定子の夫々は横断面において実質的に環状であるとともに、羽根車の回転軸と同芯である、請求項１２に記載の回転血液ポンプ。
16. 上記羽根車は円形状の周辺を有していて、その直径は上記環状のモータ固定子の夫々の直径と実質的に同じである、請求項１５に記載の回転血液ポンプ。
17. 羽根車は、生物適合性の磁気的に等方な材料を含む、請求項１に記載の回転血液ポンプ。
18. 生物適合性の磁気的に等方な材料は、プラチナ−コバルト合金である、請求項１７に記載の回転血液ポンプ。
19. 羽根車は有機物重合体により被覆されている、請求項１に記載の回転血液ポンプ。
20. 羽根車本体は、内部空洞と上記空洞内に密封されている永久駆動磁石とを有している、請求項１に記載の回転血液ポンプ。
21. 羽根車本体は、上表面及び側壁により上表面から離されている下表面を有していて、羽根車本体は上表面に隣接して上方磁極をさらに含んでいる、請求項１に記載の回転血液ポンプ。
22. 羽根車本体は、下表面に隣接した下方磁極をさらに含んでいる、請求項２１に記載の回転血液ポンプ。
23. 電磁モータ固定子と磁極との間の磁気連結が羽根車を回転させる、請求項２１に記載の回転血液ポンプ。
24. ２個から６個の羽根車本体を備えている、請求項１に記載の回転血液ポンプ。

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