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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023095366
(43)【公開日】2023-07-06
(54)【発明の名称】血液ポンプ及び補助人工心臓システム
(51)【国際特許分類】
A61M 60/829 20210101AFI20230629BHJP
A61M 60/232 20210101ALI20230629BHJP
A61M 60/178 20210101ALI20230629BHJP
A61M 60/824 20210101ALI20230629BHJP
A61M 60/416 20210101ALI20230629BHJP
【ＦＩ】
A61M60/829
A61M60/232
A61M60/178
A61M60/824
A61M60/416
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021211205
(22)【出願日】2021-12-24
(71)【出願人】
【識別番号】392000796
【氏名又は名称】株式会社サンメディカル技術研究所
(74)【代理人】
【識別番号】110002697
【氏名又は名称】めぶき弁理士法人
(74)【代理人】
【識別番号】100104709
【弁理士】
【氏名又は名称】松尾 誠剛
(72)【発明者】
【氏名】篠原 一人
(72)【発明者】
【氏名】伊藤 匡彦
(72)【発明者】
【氏名】藤森 弘章
(72)【発明者】
【氏名】小池 希望
(72)【発明者】
【氏名】宮嶋 直文
【テーマコード（参考）】
4C077
【Ｆターム（参考）】
4C077AA04
4C077DD08
4C077EE01
4C077KK02
(57)【要約】
【課題】摺動部の間隙に血液成分が浸入して摺動部に血漿タンパク質が付着したとしても、血液ポンプとしての動作の安定性を維持することができ、より高い信頼性を有する血液ポンプを提供する。
【解決手段】環状の回転摺動面１１１を有し、回転シャフト１３０に取り付けられていて回転シャフト１３０とともに回転する回転側摺動部材１１０と、環状の固定摺動面２１１を有し、回転シャフト１３０に対して非接触で当該回転シャフト１３０の外周を囲むように設けられている固定側摺動部材２１０と、回転側摺動部材１１０と固定側摺動部材２１０との間に介在され、回転側摺動部材１１０の回転摺動面１１１に対向する環状の第１遊動摺動面３１１を有するとともに固定側摺動部材２１０の固定摺動面２１１に対向する環状の第２遊動摺動面３１２を有し、回転シャフト１３０の回転に対して遊動するように回転シャフト１３０に環装されている遊動摺動部材３１０とを備える。
【選択図】図３
【解決手段】環状の回転摺動面１１１を有し、回転シャフト１３０に取り付けられていて回転シャフト１３０とともに回転する回転側摺動部材１１０と、環状の固定摺動面２１１を有し、回転シャフト１３０に対して非接触で当該回転シャフト１３０の外周を囲むように設けられている固定側摺動部材２１０と、回転側摺動部材１１０と固定側摺動部材２１０との間に介在され、回転側摺動部材１１０の回転摺動面１１１に対向する環状の第１遊動摺動面３１１を有するとともに固定側摺動部材２１０の固定摺動面２１１に対向する環状の第２遊動摺動面３１２を有し、回転シャフト１３０の回転に対して遊動するように回転シャフト１３０に環装されている遊動摺動部材３１０とを備える。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
血液ポンプ室の内部に存在する血液に運動エネルギーを付与して当該血液を前記血液ポンプ室の外部に送出する血液ポンプであって、
環状の回転摺動面を有し、回転シャフトに取り付けられていて、当該回転シャフトとともに回転する回転側摺動部材と、
環状の固定摺動面を有し、前記回転シャフトの外周を囲むように当該回転シャフトに対して非接触で設けられている固定側摺動部材と、
前記回転側摺動部材と前記固定側摺動部材との間に介在され、前記回転側摺動部材の前記回転摺動面に対向する環状の第１遊動摺動面を有するとともに、前記固定側摺動部材の前記固定摺動面に対向する環状の第２遊動摺動面を有し、前記回転シャフトの回転に対して遊動するように前記回転シャフトに環装されている遊動摺動部材と、
を備えることを特徴とする血液ポンプ。
環状の回転摺動面を有し、回転シャフトに取り付けられていて、当該回転シャフトとともに回転する回転側摺動部材と、
環状の固定摺動面を有し、前記回転シャフトの外周を囲むように当該回転シャフトに対して非接触で設けられている固定側摺動部材と、
前記回転側摺動部材と前記固定側摺動部材との間に介在され、前記回転側摺動部材の前記回転摺動面に対向する環状の第１遊動摺動面を有するとともに、前記固定側摺動部材の前記固定摺動面に対向する環状の第２遊動摺動面を有し、前記回転シャフトの回転に対して遊動するように前記回転シャフトに環装されている遊動摺動部材と、
を備えることを特徴とする血液ポンプ。
【請求項2】
請求項１に記載の血液ポンプにおいて、
前記回転側摺動部材、前記遊動摺動部材及び前記固定側摺動部材の各内周側にクールシール液を供給するクールシール液循環経路をさらに備え、
当該クールシール液は、前記クールシール液循環経路によって、前記回転側摺動部材の前記回転摺動面と前記遊動摺動部材の前記第１遊動摺動面との間、及び、前記遊動摺動部材の前記第２遊動摺動面と前記固定側摺動部材の前記固定摺動面との間に供給されることを特徴とする血液ポンプ。
前記回転側摺動部材、前記遊動摺動部材及び前記固定側摺動部材の各内周側にクールシール液を供給するクールシール液循環経路をさらに備え、
当該クールシール液は、前記クールシール液循環経路によって、前記回転側摺動部材の前記回転摺動面と前記遊動摺動部材の前記第１遊動摺動面との間、及び、前記遊動摺動部材の前記第２遊動摺動面と前記固定側摺動部材の前記固定摺動面との間に供給されることを特徴とする血液ポンプ。
【請求項3】
請求項１又は２に記載の血液ポンプにおいて、
前記遊動摺動部材の前記第１遊動摺動面及び前記第２遊動摺動面は、それぞれが前記遊動摺動部材の外周側の縁部に沿って一周するように形成され、当該第１遊動摺動面の径方向の幅及び前記第２遊動摺動面の径方向の幅は、前記第１遊動摺動面と前記第２遊動摺動面とにおいて同じ幅を有していることを特徴とする血液ポンプ。
前記遊動摺動部材の前記第１遊動摺動面及び前記第２遊動摺動面は、それぞれが前記遊動摺動部材の外周側の縁部に沿って一周するように形成され、当該第１遊動摺動面の径方向の幅及び前記第２遊動摺動面の径方向の幅は、前記第１遊動摺動面と前記第２遊動摺動面とにおいて同じ幅を有していることを特徴とする血液ポンプ。
【請求項4】
請求項３に記載の血液ポンプにおいて、
前記回転側摺動部材の前記回転摺動面と前記遊動摺動部材の前記第１遊動摺動面とが摺動する際の摺動面の径方向の幅と、前記固定側摺動部材の前記固定摺動面と前記遊動摺動部材の前記第２遊動摺動面とが摺動する際の摺動面の径方向の幅とは、同じ幅であることを特徴とする血液ポンプ。
前記回転側摺動部材の前記回転摺動面と前記遊動摺動部材の前記第１遊動摺動面とが摺動する際の摺動面の径方向の幅と、前記固定側摺動部材の前記固定摺動面と前記遊動摺動部材の前記第２遊動摺動面とが摺動する際の摺動面の径方向の幅とは、同じ幅であることを特徴とする血液ポンプ。
【請求項5】
請求項１～４のいずれかに記載の血液ポンプにおいて、
前記遊動摺動部材には、前記第１遊動摺動面及び前記第２遊動摺動面よりも径方向の内側に、前記第１遊動摺動面及び前記第２遊動摺動面のそれぞれに対して段差部を有して鍔部が形成され、当該鍔部の前記回転シャフトの回転軸に沿った方向の厚みは、前記第１遊動摺動面と前記第２遊動摺動面との間の厚みよりも薄く形成されており、
当該鍔部には、当該遊動摺動部材を前記回転シャフトに環装させるための回転シャフト通し孔が形成されているとともに、クールシール液を前記鍔部の一方の面の側と他方の面の側との間で流通可能とするクールシール液流通孔が形成されていることを特徴とする血液ポンプ。
前記遊動摺動部材には、前記第１遊動摺動面及び前記第２遊動摺動面よりも径方向の内側に、前記第１遊動摺動面及び前記第２遊動摺動面のそれぞれに対して段差部を有して鍔部が形成され、当該鍔部の前記回転シャフトの回転軸に沿った方向の厚みは、前記第１遊動摺動面と前記第２遊動摺動面との間の厚みよりも薄く形成されており、
当該鍔部には、当該遊動摺動部材を前記回転シャフトに環装させるための回転シャフト通し孔が形成されているとともに、クールシール液を前記鍔部の一方の面の側と他方の面の側との間で流通可能とするクールシール液流通孔が形成されていることを特徴とする血液ポンプ。
【請求項6】
請求項５に記載の血液ポンプにおいて、
前記回転シャフト通し孔の径をΦ１（ｍｍ）とし、前記回転シャフトの外径をΦ２（ｍｍ）としたとき、前記回転シャフト通し孔の径Φ１は、（Φ２+０．０５ｍｍ）≦Φ１≦（Φ２+０．１５ｍｍ）の範囲に設定されていることを特徴とする血液ポンプ。
前記回転シャフト通し孔の径をΦ１（ｍｍ）とし、前記回転シャフトの外径をΦ２（ｍｍ）としたとき、前記回転シャフト通し孔の径Φ１は、（Φ２+０．０５ｍｍ）≦Φ１≦（Φ２+０．１５ｍｍ）の範囲に設定されていることを特徴とする血液ポンプ。
【請求項7】
請求項５又は６に記載の血液ポンプにおいて、
前記鍔部に形成されている前記クールシール液流通孔は、前記鍔部の周方向に沿った複数個所に形成されていることを特徴とする血液ポンプ。
前記鍔部に形成されている前記クールシール液流通孔は、前記鍔部の周方向に沿った複数個所に形成されていることを特徴とする血液ポンプ。
【請求項8】
請求項１～７のいずれかに記載の血液ポンプにおいて、
前記回転側摺動部材の前記回転摺動面、前記遊動摺動部材の前記第１遊動摺動面及び前記第２遊動摺動面、前記固定側摺動部材の前記固定摺動面は、それぞれが研磨された平滑面であることを特徴とする血液ポンプ。
前記回転側摺動部材の前記回転摺動面、前記遊動摺動部材の前記第１遊動摺動面及び前記第２遊動摺動面、前記固定側摺動部材の前記固定摺動面は、それぞれが研磨された平滑面であることを特徴とする血液ポンプ。
【請求項9】
血液ポンプを備える補助人工心臓システムであって、
前記血液ポンプは、請求項１～８のいずれかに記載の血液ポンプであることを特徴とする補助人工心臓システム。
前記血液ポンプは、請求項１～８のいずれかに記載の血液ポンプであることを特徴とする補助人工心臓システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、血液ポンプ及び補助人工心臓システムに関する。
【背景技術】
【0002】
心臓移植までの患者の生命を維持するために、血液に運動エネルギーを与える血液ポンプ及び当該血液ポンプを用いて心臓の機能の一部を補う補助人工心臓システムが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【0003】
特許文献１に記載の補助人工心臓システムについて図１を参照して説明する。なお、図１に示す補助人工心臓システムは、後述する本発明の実施形態に係る補助人工心臓システム１０を説明するための図であるが、特許文献１に記載の補助人工心臓システムにおいても共通の構成を有している。このため、特許文献１に記載の補助人工心臓システムの説明においても図１を使用する。なお、後述する本発明の実施形態に係る補助人工心臓システム１０と区別するため、特許文献１に記載の補助人工心臓システムを「特許文献１に記載の補助人工心臓システム１１」として説明する。
【0004】
特許文献１に記載の補助人工心臓システム１１は、図１に示すように、体内に埋め込まれる血液ポンプ（特許文献１に記載の血液ポンプ２１として説明する。）と、当該血液ポンプ２１と心臓の血流を接続するための人工血管３０，４０と、図示しない制御装置とを有する。制御装置は、補助人工心臓システム１１の使用者の体外で用いるためのものであり、ケーブル５０を介して血液ポンプ２１と接続されている。
【0005】
続いて、特許文献１に記載の血液ポンプ２１について説明する。
図６は、特許文献１に記載の血液ポンプ２１を説明するために示す部分断面図である。
図７は、図６に示す血液ポンプの要部を詳細に示す図である。図７（ａ）は血液ポンプ２１の要部としての回転部１００及び固定部２００を拡大して示す断面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）に示す回転部１００及び固定部２００の主要部をさらに拡大して模式的に示す断面図である。なお、図６及び図７に示す特許文献１に記載の血液ポンプ２１は、後述する本発明の実施形態に係る血液ポンプ２０と共通の構成を有しているため、詳細な構成及び機能などについては後述するものとし、ここでは、構成及び機能の一部を簡略化して説明する。
図６は、特許文献１に記載の血液ポンプ２１を説明するために示す部分断面図である。
図７は、図６に示す血液ポンプの要部を詳細に示す図である。図７（ａ）は血液ポンプ２１の要部としての回転部１００及び固定部２００を拡大して示す断面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）に示す回転部１００及び固定部２００の主要部をさらに拡大して模式的に示す断面図である。なお、図６及び図７に示す特許文献１に記載の血液ポンプ２１は、後述する本発明の実施形態に係る血液ポンプ２０と共通の構成を有しているため、詳細な構成及び機能などについては後述するものとし、ここでは、構成及び機能の一部を簡略化して説明する。
【0006】
特許文献１に記載の血液ポンプ２１は、図６及び図７に示すように、回転部１００と、固定部２００と、回転部１００を回転駆動するためのモーターを備えた駆動部４００と、クールシール液循環経路５００と、血液ポンプ室６００とを備える。
【0007】
回転部１００は、回転側摺動部材１１０と、インペラ１２０と、駆動部４００の駆動力を受けて回転する回転シャフト１３０とを有する。回転側摺動部材１１０は、回転シャフト１３０に取り付けられて当該回転シャフト１３０とともに回転し、駆動部４００の側を向く面に環状の回転摺動面１１１（図７（ｂ）参照。）を有している。
【0008】
一方、固定部２００は、固定側摺動部材２１０を有している。固定側摺動部材２１０は、環状の固定摺動面２１１（図７（ｂ）参照。）を有し、回転シャフト１３０に対して非接触で回転シャフト１３０の外周を囲むように設けられている。この固定側摺動部材２１０は、回転側摺動部材１１０の回転摺動面１１１の側を向く面に環状の固定摺動面２１１（図７（ｂ）参照。）を有している。
【0009】
そして、回転側摺動部材１１０及び固定側摺動部材２１０は、当該回転側摺動部材１１０及び固定側摺動部材２１０のそれぞれの外周側が血液ポンプ室６００の内部に存在する血液ＢＬに晒されるように配置される。
【0010】
このように構成されている血液ポンプ２１は、回転側摺動部材１１０の回転摺動面１１１と固定側摺動部材２１０の固定摺動面２１１とが対向して当接することにより、回転側摺動部材１１０と固定側摺動部材２１０とがメカニカルシールとして機能している。
【0011】
ここでは、回転側摺動部材１１０の回転摺動面１１１と固定側摺動部材２１０の固定摺動面２１１とが「当接」するとしているが、実際には、回転側摺動部材１１０の回転摺動面１１１と固定側摺動部材２１０の固定摺動面２１１との間は１μｍ以下のわずかな間隙Ｓを有している。なお、図７（ａ）及び図７（ｂ）においては、回転摺動面１１１と固定摺動面２１１との間の間隙Ｓを誇張して図示している。以下の説明においては、回転摺動面１１１と固定摺動面２１１とを「摺動部」と表記する場合もある。また、回転摺動面１１１と固定摺動面２１１との間の間隙Ｓを「摺動部の間隙Ｓ」と表記する場合もある。
【0012】
クールシール液循環経路５００は、血液ポンプ２１内部の潤滑、冷却、シール性の維持等の機能を果たすクールシール液ＣＳ（例えば、注射用水）を循環させるための経路である。クールシール液ＣＳは、クールシール液入口５１１（図６参照。）から流入し、クールシール液循環経路５００を矢印方向に沿って流れて行き、回転シャフト１３０の中空部１３１を通って、回転シャフト１３０に設けられているクールシール液排出孔１３５から回転シャフト１３０の外部に出て、摺動部の間隙Ｓ（図７参照。）に供給される。
【0013】
回転摺動面１１１と固定摺動面２１１との間の間隙Ｓに供給されたクールシール液ＣＳの一部は、血液ＢＬ中に流出する。一方、血液ＢＬ中に流出しなかったクールシール液ＣＳは、回転シャフト１３０の外周面と固定部２００との間に存在する空間２１３（図７参照。）を通って、クールシール液出口５１２から制御装置（図示せず。）へと送られ、再び、クールシール液入口５１１から血液ポンプ内に流入する。クールシール液ＣＳはクールシール液循環経路５００をこのような経路で循環する。なお、図６及び図７に示す矢印はクールシール液ＣＳの流通方向を示している。
【0014】
クールシール液ＣＳがこのように循環することによって、血液ＢＬを構成する成分（以下、血液成分という。）が摺動部の間隙Ｓに浸入しにくくなり、摺動部に血液成分のうちの血漿タンパク質が付着しにくくなる。なお、血液成分が摺動部の間隙Ｓに浸入しにくくなるようにする主な理由としては、血液ポンプとしての動作が不安定になるといった不具合の発生を抑制することが挙げられる。すなわち、血液成分が摺動部の間隙Ｓに浸入して、摺動部に血漿タンパク質が付着した状態で回転側摺動部材１１０が回転を続けると、血漿タンパク質が変性して粘性が高くなり、それによって、摺動部の摺動抵抗が増大し、血液ポンプとしての動作が不安定になる場合がある。クールシール液ＣＳを循環させることによって、このような不具合の発生を抑制できる。
【0015】
上述したように、クールシール液ＣＳを摺動部の間隙Ｓに供給することにより、血液成分が摺動部の間隙Ｓに浸入しにくくなり、さらには、摺動部を潤滑することができるが、この効果をより高めるために、特許文献１に記載の血液ポンプ２１においては、回転側摺動部材１１０の回転摺動面１１１及び固定側摺動部材２１０の固定摺動面２１１のうちの少なくとも一方の摺動面（例えば、固定側摺動部材２１０の固定摺動面２１１）に、クールシール液ＣＳを流すための洗浄用水路２１５が形成されている（図８参照。）。
【0016】
図８は、特許文献１に記載の血液ポンプ２１における固定側摺動部材２１０の固定摺動面２１１に形成されている洗浄用水路２１５を説明するために示す図である。特許文献１に記載の血液ポンプ２１は、図８に示すように、固定摺動面２１１に、クールシール液ＣＳを流すための洗浄用水路２１５が形成されている。これによって、摺動部の間隙Ｓにクールシール液ＣＳを供給し易くして、血液成分が摺動部の間隙Ｓに浸入しにくくなり、血液成分が摺動部の間隙Ｓに侵入したとしても、血液成分の洗浄を促進することができる。
【0017】
このように、特許文献１に記載の血液ポンプ２１によれば、固定摺動面２１１にクールシール液ＣＳを流すための洗浄用水路２１５が形成されていることから、摺動部の間隙Ｓにクールシール液ＣＳが十分に供給されるようになる。それによって、血液成分が摺動部の間隙Ｓに侵入しにくくなり、また、血液成分が摺動部の間隙Ｓに侵入したとしても、血液成分が排出され易くなる。この結果、摺動部に血漿タンパク質が付着しにくくなり、摺動抵抗が増大することを抑制して、血液ポンプとしての動作の安定性を維持できる。それにより、特許文献１に記載の血液ポンプ２１は、高い信頼性を有する血液ポンプとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0018】
【特許文献1】特開２０１４－１２８５１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0019】
上述したように、特許文献１に記載の血液ポンプ２１は、高い信頼性を有する血液ポンプであるが、より高い信頼性を有する血液ポンプが要望されている。すなわち、特許文献１に記載の血液ポンプに限らず、回転側摺動部材１１０の回転摺動面１１１と固定側摺動部材２１０の固定摺動面２１１とを当接せることによってメカニカルシールとして機能する血液ポンプにおいては、回転摺動面１１１と固定摺動面２１１との間の間隙Ｓ（摺動部の間隙Ｓ）に血漿タンパク質が付着することを完全に防ぐことは難しい。このような血液ポンプにおいては、仮に、摺動部の間隙Ｓに血液成分が浸入して血漿タンパク質が付着したとしても、血液ポンプとしての動作の安定性を維持できるようにすることが課題である。
【0020】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、摺動部の間隙に血液成分が浸入して摺動部に血漿タンパク質が付着したとしても、血液ポンプとしての動作の安定性を維持することができ、より高い信頼性を有する血液ポンプを提供することを目的とする。また、そのような血液ポンプを用いることによって、より高い信頼性を有する補助人工心臓システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0021】
［１］本発明の血液ポンプは、血液ポンプ室の内部に存在する血液に運動エネルギーを付与して当該血液を前記血液ポンプ室の外部に送出する血液ポンプであって、環状の回転摺動面を有し、回転シャフトに取り付けられていて、当該回転シャフトとともに回転する回転側摺動部材と、環状の固定摺動面を有し、前記回転シャフトに対して非接触で当該回転シャフトの外周を囲むように設けられている固定側摺動部材と、前記回転側摺動部材と前記固定側摺動部材との間に介在され、前記回転側摺動部材の前記回転摺動面に対向する環状の第１遊動摺動面を有するとともに、前記固定側摺動部材の前記固定摺動面に対向する環状の第２遊動摺動面を有し、前記回転シャフトの回転に対して遊動するように前記回転シャフトに環装されている遊動摺動部材と、を備えることを特徴とする。
【0022】
［２］本発明の血液ポンプにおいては、前記回転側摺動部材、前記遊動摺動部材及び前記固定側摺動部材の各内周側にクールシール液を供給するクールシール液循環経路をさらに備え、当該クールシール液は、前記クールシール液循環経路によって、前記回転側摺動部材の回転摺動面と前記遊動摺動部材の第１遊動摺動面との間、及び、前記遊動摺動部材の第２遊動摺動面と前記固定側摺動部材の固定摺動面との間に供給されることが好ましい。
【0023】
［３］本発明の血液ポンプにおいては、前記遊動摺動部材の前記第１遊動摺動面及び前記第２遊動摺動面は、それぞれが前記遊動摺動部材の外周側の縁部に沿って一周するように形成され、当該第１遊動摺動面の径方向の幅及び前記第２遊動摺動面の径方向の幅は、前記第１遊動摺動面と前記第２遊動摺動面とにおいて同じ幅を有していることが好ましい。
【0024】
［４］本発明の血液ポンプにおいては、前記回転側摺動部材の前記回転摺動面と前記遊動摺動部材の前記第１遊動摺動面とが摺動する際の摺動面の径方向の幅と、前記固定側摺動部材の前記固定摺動面と前記遊動摺動部材の前記第２遊動摺動面とが摺動する際の摺動面の径方向の幅とは、同じ幅であることが好ましい。
【0025】
［５］本発明の血液ポンプにおいては、前記遊動摺動部材には、前記第１遊動摺動面及び前記第２遊動摺動面よりも径方向の内側に、前記第１遊動摺動面及び前記第２遊動摺動面のそれぞれに対して段差部を有して鍔部が形成され、当該鍔部の前記回転シャフトの回転軸に沿った方向の厚みは、前記第１遊動摺動面と前記第２遊動摺動面との間の厚みよりも薄く形成されており、当該鍔部には、当該遊動摺動部材を前記回転シャフトに環装させるための回転シャフト通し孔が形成されているとともに、クールシール液を前記鍔部の一方の面の側と他方の面の側との間で流通可能とするクールシール液流通孔が形成されていることが好ましい。
【0026】
［６］本発明の血液ポンプにおいては、前記回転シャフト通し孔の径をΦ１（ｍｍ）とし、前記回転シャフトの外径をΦ２（ｍｍ）としたとき、前記回転シャフト通し孔の径Φ１は、（Φ２+０．０５ｍｍ）≦Φ１≦（Φ２+０．１５ｍｍ）の範囲に設定されていることが好ましい。
【0027】
［７］本発明の血液ポンプにおいては、前記鍔部に形成されている前記クールシール液流通孔は、前記鍔部の周方向に沿って複数個所に形成されていることが好ましい。
【0028】
［８］本発明の血液ポンプにおいては、前記回転側摺動部材の回転摺動面、前記遊動摺動部材の第１遊動摺動面及び第２遊動摺動面、前記固定側摺動部材の固定摺動面は、それぞれが研磨された平滑面であることが好ましい。
【0029】
［９］本発明の補助人工心臓システムは、前記血液ポンプは、[１]～[８]のいずれかに記載の血液ポンプであることを特徴とする。
【発明の効果】
【0030】
本発明の血液ポンプは、回転側摺動部材と固定側摺動部材との間に遊動摺動部材が介在されている。ここでは、回転側摺動部材の回転摺動面及び遊動摺動部材の第１遊動摺動面を「摺動部Ａ」とし、固定側摺動部材の固定摺動面及び遊動摺動部材の第２遊動摺動面を「摺動部Ｂ」として説明する。このように、本発明の血液ポンプは、回転側摺動部材と固定側摺動部材との間に遊動摺動部材が介在されていることから、摺動部Ａ及び摺動部Ｂの２つの摺動部を有することとなり、摺動部Ａ及び摺動部Ｂのうち、摺動抵抗の小さい摺動部が摺動する。例えば、摺動部Ｂの粘性が増大して当該摺動部Ｂの摺動抵抗が摺動部Ａの摺動抵抗よりも大きくなった場合には、摺動部Ａが摺動可能となり、逆に、摺動部Ａの粘性が増大して当該摺動部Ａの摺動抵抗が摺動部Ｂの摺動抵抗よりも大きくなった場合には、摺動部Ｂが摺動可能となる。これにより、回転部の回転数が大幅に低下したり変動したりするような摺動抵抗の発生を抑制できることから、血液ポンプとしての動作の安定性を維持でき、それによって、より高い信頼性を有するものとなる。
【0031】
このように本発明によれば、摺動部の間隙に血液成分が浸入して摺動部に血漿タンパク質が付着したとしても、血液ポンプとしての動作の安定性を維持することができ、それによって、より高い信頼性を有する血液ポンプを提供できる。また、そのような血液ポンプを用いることによって、より高い信頼性を有する補助人工心臓システムを提供できる。
【0032】
また、本発明によれば、血液ポンプとしての動作の安定性を維持できることから、制御装置が行う制御のうち、回転部の回転を維持させようとする制御、すなわち、回転部の回転を維持させようとして必要以上の高トルクで回転部を回転させるといった制御を抑制できる。これにより、消費電力を抑えることができることから、電源供給源としての電池の消費を抑えることができるといった効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【0033】
【図1】実施形態に係る補助人工心臓システム１０を説明するための図である。
【図2】実施形態に係る補助人工心臓システム１０に用いられている血液ポンプ２０を説明するために示す部分断面図である。
【図4】遊動摺動部材３１０を血液ポンプ２０から取り出して示す図である。
【図5】遊動摺動部材３１０の鍔部３１４に形成されるクールシール液流通孔３１６の他の例を説明するために示す図である。
【図6】特許文献１に記載の血液ポンプ２１の一部を断面として示す図である。
【図8】特許文献１に記載の血液ポンプ２１における固定側摺動部材２１０の固定摺動面２１１に形成されている洗浄用水路２１５を説明するために示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0034】
以下、本発明の血液ポンプ及び補助人工心臓システムの実施形態について説明する。本発明の血液ポンプについて説明する前に、まずは、図１を参照して実施形態に係る補助人工心臓システムについて説明する。
【0035】
実施形態に係る補助人工心臓システム１０は、図１に示すように、体内に埋め込まれる血液ポンプ２０と、血液ポンプ２０と心臓の血流とを接続するための人工血管３０，４０と、図示しない制御装置と、を備える。制御装置は、補助人工心臓システム１０の使用者の体外で用いるためのものであり、ケーブル５０を介して血液ポンプ２０と接続されており、駆動部４００の制御、クールシール液の循環など種々の制御を行う。
【0036】
続いて、実施形態に係る血液ポンプ２０について、主に図２及び図３を参照して説明する。図２は、実施形態に係る補助人工心臓システム１０に用いられている血液ポンプ２０を説明するために示す部分断面図である。また、図３は、図２に示す血液ポンプ２０の要部を詳細に示す図である。なお、図３（ａ）は血液ポンプ２０の要部としての回転部１００及び固定部２００を拡大して示す断面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）に示す回転部１００及び固定部２００の主要部をさらに拡大して模式的に示す断面図である。
【0037】
血液ポンプ２０は、図２及び図３に示すように、回転部１００と、固定部２００と、回転部１００を回転駆動するためのモーターを備える駆動部４００と、クールシール液循環経路５００と、血液ポンプ室６００とを備える。血液ポンプ２０は、血液ポンプ室６００の内部に存在する血液ＢＬに運動エネルギーを付与して当該血液を血液ポンプ室６００の外部に送出する血液ポンプであって、具体的には、心臓の左心室の機能を補助する遠心ポンプである。
【0038】
回転部１００は、回転側摺動部材１１０と、インペラ１２０と、駆動部４００の駆動力を受けて回転する回転シャフト１３０と、回転側摺動部材１１０とインペラ１２０との間に介在されているクッションリング１４０とを有する。なお、血液ポンプ２０は、回転シャフト１３０を動圧軸受で支持する構造となっている。また、回転シャフト１３０には、マグネットなどにより、中心軸Ｌｏ方向に沿って図示の下方向（駆動部４００側の方向）への荷重（スラスト荷重）が与えられている。クッションリング１４０はシリコーンゴムなどからなり、回転シャフト１３０とともに回転する。
【0039】
回転側摺動部材１１０は、回転シャフト１３０に取り付けられていて、当該回転シャフトともに回転し、駆動部４００側を向く面に環状の回転摺動面１１１（図３（ｂ）参照。）を有している。なお、回転側摺動部材１１０は回転シャフト１３０に対してピン１３２によって取り付けられている。すなわち、回転シャフト１３０には当該回転シャフト１３０を軸方向に直交して貫通するピン１３２が設けられており、このピン１３２の両端が回転側摺動部材１１０の内周面側に埋設されている。これにより、回転側摺動部材１１０は回転シャフト１３０とともに回転する構造となっている。
【0040】
また、回転側摺動部材１１０の内周面側と回転シャフト１３０との間にはＯリング１３３が回転側摺動部材１１０の内周面の周方向に沿って設けられている。このＯリング１３３は回転側摺動部材１１０の内周面及び回転シャフト１３０に密着しているため、クールシール液ＣＳが血液ポンプ室６００に漏れ出ることを防止できるとともに、血液ポンプ室６００内の血液が当該Ｏリング１３３よりも図示の下方側（駆動部４００側）に侵入することを防止できる。
【0041】
なお、特許文献１に記載の血液ポンプ２１を説明する際に用いた図７においては、ピン１３２及びＯリング１３３は図示が省略されているが、特許文献１に記載の血液ポンプ２１においても、同様の構成とすることができる。
【0042】
一方、固定部２００は、固定側摺動部材２１０（いわゆるシートリング）を有している。固定側摺動部材２１０は、ケーシングに固定された状態で設けられている。そして、固定側摺動部材２１０は、回転側摺動部材１１０の回転摺動面１１１の側を向く面に、環状の固定摺動面２１１（図３（ｂ）参照。）を有し、回転シャフト１３０に対して非接触で回転シャフト１３０の外周を囲むように設けられている。
【0043】
また、回転側摺動部材１１０と固定側摺動部材２１０との間には、遊動摺動部材３１０が介在されている。この遊動摺動部材３１０は、回転シャフト１３０の回転に対して遊動するように回転シャフト１３０に環装されている。そして、遊動摺動部材３１０は、回転側摺動部材１１０の回転摺動面１１１に対向する環状の第１遊動摺動面３１１（図３（ｂ）参照。）を有するとともに、固定側摺動部材２１０の固定摺動面２１１に対向する環状の第２遊動摺動面３１２（図３（ｂ）参照。）を有している。この遊動摺動部材３１０の詳細な構成については図４を参照して後述する。
【0044】
ここで、図３（ａ）及び図３（ｂ）においては、回転摺動面１１１と第１遊動摺動面３１１との間の間隙Ｓ１、及び、固定摺動面２１１と第２遊動摺動面３１２との間の間隙Ｓ２は、それぞれ誇張して図示しているが、実際には、図３（ａ）に示すように、ほぼ接触(当接)している。また、間隙Ｓ１，Ｓ２は同じであり、ともに１μｍ以下である。このように、回転摺動面１１１と第１遊動摺動面３１１との間にはわずかな間隙Ｓ１が存在するとともに、固定摺動面２１１と第２遊動摺動面３１２との間にもわずかな間隙Ｓ２が存在するが、以下の説明においては、それぞれの摺動面の関係を説明する際には、「接触」又は「当接」というように表記する場合もある。
【0045】
そして、回転側摺動部材１１０、遊動摺動部材３１０及び固定側摺動部材２１０は、それぞれの外周側が、血液ポンプ室６００の内部に存在する血液ＢＬに晒されるように配置されている。ここで、回転側摺動部材１１０、遊動摺動部材３１０及び固定側摺動部材２１０はそれぞれが同一径（外径）を有しており、回転側摺動部材１１０、遊動摺動部材３１０及び固定側摺動部材２１０の各外周面は凹凸がなく同一面となっている。また、回転側摺動部材１１０及び固定側摺動部材２１０は、実施形態に係る血液ポンプ２０においては炭化珪素（ＳｉＣ）からなり、遊動摺動部材３１０は炭素（Ｃ）からなる。なお、回転側摺動部材１１０の回転摺動面１１１、遊動摺動部材３１０の第１遊動摺動面３１１及び第２遊動摺動面３１２、固定側摺動部材２１０の固定摺動面２１１は、それぞれが研磨された平滑面となっている。
【0046】
続いて、クールシール液循環経路５００について説明する。クールシール液循環経路５００は、血液ポンプ２０内部の潤滑、冷却、シール性の維持等の機能を果たすクールシール液ＣＳ（例えば、注射用水）を循環させるものであり、回転側摺動部材１１０の回転摺動面１１１と遊動摺動部材３１０の第１遊動摺動面３１１との間、及び、遊動摺動部材３１０の第２遊動摺動面３１２と固定側摺動部材２１０の固定摺動面２１１との間にクールシール液を供給するように配設されている。
【0047】
ここでは、回転側摺動部材１１０の回転摺動面１１１及び遊動摺動部材３１０の第１遊動摺動面３１１を「摺動部Ａ」と表記し、固定側摺動部材２１０の固定摺動面２１１及び遊動摺動部材３１０の第２遊動摺動面３１２を「摺動部Ｂ」と表記する場合もある。また、回転摺動面１１１と第１遊動摺動面３１１との間の間隙Ｓ１を「摺動部Ａの間隙Ｓ１」と表記し、固定摺動面２１１と第２遊動摺動面３１２との間の間隙Ｓ２を「摺動部Ｂの間隙Ｓ２」と表記する場合もある。
【0048】
クールシール液ＣＳは、クールシール液入口５１１（図２参照。）から流入し、回転シャフト１３０の中空部１３１を通って、回転シャフト１３０に設けられているクールシール液排出孔１３５から回転シャフト１３０の外部に出て、摺動部Ａの間隙Ｓ１及び摺動部Ｂの間隙Ｓ２に供給される。摺動部Ａの間隙Ｓ１及び摺動部Ｂの間隙Ｓ２に供給されたクールシール液ＣＳの一部は血液ＢＬ中に流出する。
【0049】
一方、血液ＢＬ中に流出しなかったクールシール液は、回転シャフト１３０の外周面と固定部２００との間に存在する空間２１３（図３（ｂ）参照。）を通って、クールシール液出口５１２から制御装置（図示せず。）へと送られ、再び、クールシール液入口５１１から血液ポンプ内に流入する。クールシール液ＣＳは、クールシール液循環経路５００をこのような経路で循環する。
【0050】
クールシール液ＣＳがこのような経路で循環することにより、摺動部Ａの間隙Ｓ１及び摺動部Ｂの間隙Ｓ２に血液成分が浸入することを抑制する機能を有するとともに、摺動部Ａ及び摺動部Ｂを潤滑する機能を有する。
【0051】
続いて、遊動摺動部材３１０について図４を参照して詳細に説明する。
図４は、遊動摺動部材３１０を血液ポンプ２０から取り出して示す図である。図４（ａ）は遊動摺動部材３１０を第１遊動摺動面３１１側から見た平面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のａ－ａ’矢視断面図であり、図４（ｃ）は図４（ａ）のｂ－ｂ’矢視断面図である。
図４は、遊動摺動部材３１０を血液ポンプ２０から取り出して示す図である。図４（ａ）は遊動摺動部材３１０を第１遊動摺動面３１１側から見た平面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のａ－ａ’矢視断面図であり、図４（ｃ）は図４（ａ）のｂ－ｂ’矢視断面図である。
【0052】
遊動摺動部材３１０は、図４に示すように、第１遊動摺動面３１１及び第２遊動摺動面３１２が遊動摺動部材３１０の一方の面及び他方の面の外周側の縁部に沿って一周するように帯状に形成されている。具体的には、第１遊動摺動面３１１は、遊動摺動部材３１０の一方の面（回転側摺動部材１１０の側を向く面）に、当該回転側摺動部材１１０の回転摺動面１１１に対向するように形成され、第２遊動摺動面３１２は、遊動摺動部材３１０の他方の面（固定側摺動部材２１０の側を向く面）に、当該固定側摺動部材２１０の固定摺動面２１１に対向するように形成されている。ここで、当該第１遊動摺動面３１１及び第２遊動摺動面３１２のそれぞれの径方向の幅Ｗは、第１遊動摺動面３１１及び第２遊動摺動面３１２において同じ幅を有している。なお、第１遊動摺動面３１１の幅Ｗ及び第２遊動摺動面３１２の幅Ｗは一周に渡って同じ幅となっている。
【0053】
遊動摺動部材３１０がこのような構成となっていることから、固定側摺動部材２１０の固定摺動面２１１の径方向の幅は、遊動摺動部材３１０の第１遊動摺動面３１１及び第２遊動摺動面３１２の幅Ｗと同じ幅Ｗとなっている(図３（ｂ）参照。)。また、当該固定摺動面２１１の径方向の幅Ｗは、第１遊動摺動面３１１の幅Ｗ及び第２遊動摺動面３１２と同様、一周に渡って同じ幅となっている。
【0054】
一方、回転側摺動部材１１０においては、当該回転側摺動部材１１０の図示下面（遊動摺動部材３１０の第１遊動摺動面３１１側を向く面）は、外周面側の縁部から回転シャフト１３０までの間が平坦面となっているため、回転摺動面１１１と第１遊動摺動面３１１とが摺動する際には、回転摺動面１１１は第１遊動摺動面３１１の幅Ｗに対応した摺動面で摺動する。
【0055】
このため、回転側摺動部材１１０の回転摺動面１１１と遊動摺動部材３１０の第１遊動摺動面３１１とが摺動する際の摺動面の径方向の幅と、固定側摺動部材２１０の固定摺動面２１１と遊動摺動部材３１０の第２遊動摺動面３１２とが摺動する際の摺動面の径方向の幅とは、ともに同じ幅Ｗとなる。これにより、回転摺動面１１１と第１遊動摺動面３１１とが摺動する際の摺動動作と、固定摺動面２１１と第２遊動摺動面３１２とが摺動する際の摺動動作とは、殆ど同じ摺動動作となる。
【0056】
ところで、遊動摺動部材３１０には、第１遊動摺動面３１１及び第２遊動摺動面３１２よりも径方向の内側に、第１遊動摺動面３１１及び第２遊動摺動面３１２のそれぞれに対して段差部３１７を有して鍔部３１４が形成されている。そして、当該鍔部３１４の回転シャフト１３０の中心軸Ｌｏに沿った方向の厚みｔ１は、第１遊動摺動面３１１と第２遊動摺動面３１２との間の厚みｔ２よりも薄く形成されている。
【0057】
また、鍔部３１４には、遊動摺動部材３１０を回転シャフト１３０に環装させるための回転シャフト通し孔３１５が形成されているとともに、クールシール液ＣＳを鍔部３１４の一方の面（第１遊動摺動面３１１）の側と他方の面（第２遊動摺動面３１２）の側との間で流通させるためのクールシール液流通孔３１６が等間隔に複数個所形成されている。なお、図４においては、クールシール液流通孔３１６は４箇所形成されている場合が例示されている。
【0058】
遊動摺動部材３１０は、回転シャフト１３０に対して「遊び」を有した状態で取り付けられている。ここで、回転シャフト通し孔３１５の径（Φ１とする。）は、回転シャフト１３０の外径（Φ２とする。）よりもわずかに大きい径を有している。具体的には、回転シャフト１３０の外径Φ２を５．０ｍｍとした場合には、回転シャフト通し孔３１５の径Φ１は、実施形態に係る血液ポンプ２０においては、５．１ｍｍとしている。
【0059】
このように、回転シャフト通し孔３１５の径Φ１と回転シャフト１３０の外径Φ２との差を０．１ｍｍに抑えることにより、遊動摺動部材３１０の中心軸Ｌ１を回転シャフト１３０の中心軸Ｌｏにほぼ一致させることができる。それによって、遊動摺動部材３１０が回転する際には、遊動摺動部材３１０の中心軸Ｌ１が回転シャフト１３０の中心軸Ｌｏにほぼ一致した状態で遊動摺動部材３１０を回転させることができる。
【0060】
なお、ここでは、回転シャフト通し孔３１５の径Φ１は５．１ｍｍとしたが、わずかな差は許容される。この場合、回転シャフト通し孔３１５の径Φ１は、（Φ２+０．０５ｍｍ）≦Φ１≦（Φ２+０．１５ｍｍ）の範囲に設定されていることが好ましい。回転シャフト通し孔３１５の径Φ１をこのような範囲に設定することにより、遊動摺動部材３１０は回転シャフト１３０に対して遊動可能となり、かつ、遊動摺動部材３１０が回転する際には、回転側摺動部材１１０及び固定側摺動部材２１０との間の摺動動作に影響が出るほどの偏心は生じないものとなる。
【0061】
また、鍔部３１４に形成されているクールシール液流通孔３１６は、回転シャフト１３０の中空部１３１を通って回転シャフト１３０のクールシール液排出孔１３５から排出されたクールシール液を鍔部３１４の一方の面と他方の面との間で流通させるためのものである。
【0062】
なお、クールシール液流通孔３１６は、図４においては、４箇所形成されている場合が示されているが、クールシール液ＣＳを鍔部３１４の一方の面と他方の面との間で円滑に流通できれば、クールシール液流通孔３１６の数は適宜設定することができる。また、図４においては、クールシール液流通孔３１６は、回転シャフト通し孔３１５に繋がっていて、回転シャフト通し孔３１５に繋がる部分が開口となっている形状のものが例示されているが、このような形状ではなく、閉ループを描く単なる貫通孔であってもよい。これについては後述する。
【0063】
また、クールシール液流通孔３１６の平面形状は、図４においては、円弧を描くような形状とした場合が示されているが、クールシール液ＣＳを鍔部３１４の一方の面と他方の面との間で円滑に流通できれば、クールシール液流通孔３１６の平面形状は特に限定されるものではない。
【0064】
ところで、鍔部３１４は、前述したように、第１遊動摺動面３１１及び第２遊動摺動面３１２に対して段差部３１７を有して形成されている。そして、鍔部３１４の厚みｔ１は、第１遊動摺動面３１１と第２遊動摺動面３１２との間の厚みｔ２よりも薄く形成されている。
【0065】
このように、鍔部３１４が、第１遊動摺動面３１１及び第２遊動摺動面３１２に対して段差部３１７を有して形成されている理由は、第１遊動摺動面３１１及び第２遊動摺動面３１２の幅Ｗを設定するためである。すなわち、遊動摺動部材３１０の一方の面及び他方の面において、それぞれの外周縁部から径方向中心（遊動摺動部材３１０の中心軸Ｌ１）に向かって幅Ｗの位置に段差部３１７を有して鍔部３１４を形成することにより、同じ幅Ｗを有する第１遊動摺動面３１１と第２遊動摺動面３１２が周方向に沿って帯状に形成されることとなる。
【0066】
また、鍔部３１４の厚みｔ１が、第１遊動摺動面３１１と第２遊動摺動面３１２との間の厚みｔ２よりも薄く形成されている他の理由は、遊動摺動部材３１０と回転側摺動部材１１０との間、及び、遊動摺動部材３１０と固定側摺動部材２１０との間にクールシール液ＣＳを溜めることができる空間（クールシール液溜り）を形成するためである。このような空間（クールシール液溜り）を形成することによって、クールシール液ＣＳが摺動部Ａの間隙Ｓ１（回転摺動面１１１と第１遊動摺動面３１１との間の間隙Ｓ１）、及び、摺動部Ｂの間隙Ｓ２（固定摺動面２１１と第２遊動摺動面３１２との間の間隙Ｓ２）に円滑に流通できるようになる。
【0067】
ここで、実施形態に係る血液ポンプ２０における回転側摺動部材１１０の厚みｔ３（図３（ｂ）参照。）と、遊動摺動部材３１０の厚みｔ２（第１遊動摺動面３１１と第２遊動摺動面３１２との間の厚みｔ２）とを足した厚み（ｔ３＋ｔ２）は、従来の血液ポンプの回転側摺動部材（例えば、特許文献１に記載の血液ポンプ２１における回転側摺動部材１１０）の厚みｔ５（図７（ｂ）参照。）とほぼ同等に抑えることが可能である。さらに、クッションリング１４０の厚みｔ６を、クッションリングとしての機能を損なわない範囲で薄くすることも可能である。
【0068】
このようにすることにより、回転側摺動部材１１０と固定側摺動部材２１０との間に遊動摺動部材３１０を介在させたとしても、血液ポンプ２０の全体のサイズに影響を及ぼすことはない。従って、血液ポンプ２０のインペラ１２０、血液ポンプ室６００の容量、駆動部４００、回転シャフト１３０、ケーシングなどの変更は発生しない。なお、図３における回転側摺動部材１１０の厚みｔ３、遊動摺動部材１３０の厚みｔ２及びクッションリング１４０の厚みｔ６は、これら回転側摺動部材１１０、遊動摺動部材１３０及びクッションリング１４０の実際の厚みの比率で描かれているものではなく、例えば、クッションリング１４０は回転側摺動部材１１０及び遊動摺動部材１３０に比べて、厚みを薄いものとすることができる。
【0069】
次に、このように構成されている血液ポンプ２０の動作について説明する。前述したように、回転側摺動部材１１０の回転摺動面１１１及び遊動摺動部材３１０の第１遊動摺動面３１１を「摺動部Ａ」（図３（ｂ）参照。）とし、固定側摺動部材２１０の固定摺動面２１１及び遊動摺動部材３１０の第２遊動摺動面３１２を「摺動部Ｂ」（図３（ｂ）参照。）として説明する。
【0070】
駆動部４００の回転によって回転シャフト１３０が回転すると、回転部１００を構成する回転側摺動部材１１０、クッションリング１４０及びインペラ１２０が回転する。このとき、摺動部Ａ及び摺動部Ｂに血漿タンパク質が付着していない状態においては、回転部１００は正常に回転し続ける。
【0071】
ここで、血漿タンパク質が、例えば、摺動部Ｂに付着した状態となり、この状態で回転部１００が回転し続けると（回転側摺動部材１１０が回転し続けると）、摺動部Ｂの摺動抵抗（Ｒｂとする。）が増大して行く。そして、当該摺動部Ｂの摺動抵抗Ｒｂと摺動部Ａの摺動抵抗（Ｒａとする。）との関係が、Ｒｂ＞Ｒａとなると、摺動部Ｂは摺動せずに摺動部Ａが摺動する。すなわち、遊動摺動部材３１０は固定側摺動部材２１０に固定されているのとほぼ同様の状態となり、回転側摺動部材１１０は、回転摺動面１１１が遊動摺動部材３１０の第１遊動摺動面３１１上を摺動しながら回転し続ける。
【0072】
そして、摺動部Ａが摺動し続けると、今度は、摺動部Ａに侵入した血漿タンパク質の粘性が増大して行き、摺動部Ａの摺動抵抗Ｒａが増大して行く。このとき、摺動部Ｂは摺動していない状態、すなわち、遊動摺動部材３１０は固定側摺動部材２１０に固定されているのとほぼ同様の状態となっているため、摺動部Ｂは粘性の増大が治まり、さらに、クールシール液の作用なども加わることにより、摺動部Ｂの粘性は減少して行く。これにより、摺動部Ｂの摺動抵抗Ｒｂは小さくなって行く。
【0073】
一方、摺動部Ａが摺動し続けることによって摺動部Ａの摺動抵抗Ｒａが増大し、摺動部Ａの摺動抵抗Ｒａと摺動部Ｂの摺動抵抗Ｒｂとの関係が、Ｒａ＞Ｒｂとなると、今度は、摺動部Ａは摺動せずに摺動部Ｂが摺動する。すなわち、遊動摺動部材３１０は、回転側摺動部材１１０に固定されているのとほぼ同様の状態となり、遊動摺動部材３１０は回転側摺動部材１１０の回転とともに回転し、第２遊動摺動面３１２が固定側摺動部材２１０の固定摺動面２１１上を摺動する。
【0074】
そして、摺動部Ｂが摺動し続けると、今度は、摺動部Ｂに侵入した血漿タンパク質の粘性が増大して行き、摺動部Ｂの摺動抵抗Ｒｂが増大して行く。このとき、摺動部Ａは摺動していない状態、すなわち、遊動摺動部材３１０は回転側摺動部材１１０に固定されているのとほぼ同様の状態となっているため、摺動部Ａの粘性は増大が治まり、さらに、クールシール液の作用なども加わることにより、摺動部Ａの粘性は減少して行く。これにより、摺動部Ａの摺動抵抗Ｒａは小さくなって行く。
【0075】
一方、摺動部Ｂが摺動し続けることによって摺動部Ｂの摺動抵抗Ｒｂが増大し、摺動部Ｂの摺動抵抗Ｒｂと摺動部Ａの摺動抵抗Ｒａとの関係が、Ｒｂ＞Ｒａとなると、今度は、摺動部Ｂは摺動せずに摺動部Ａが摺動する。すなわち、遊動摺動部材３１０は、固定側摺動部材２１０に固定されているのとほぼ同様の状態となり、回転側摺動部材１１０は、回転摺動面１１１が遊動摺動部材３１０の第１遊動摺動面３１１上を摺動しながら回転し続ける。
【0076】
以上のような動作が繰り返し行われる。このように、実施形態に係る血液ポンプ２０は、回転側摺動部材１１０と固定側摺動部材２１０との間に遊動摺動部材３１０が介在されているため、２つの摺動部（摺動部Ａ及び摺動部Ｂ）が形成され、摺動部Ａ及び摺動部Ｂのうち、摺動抵抗の小さい摺動部が摺動することとなる。
【0077】
このため、回転部１００の回転数が大幅に低下したり変動したりすることがなく、安定した回転を維持できる。例えば、摺動部Ｂの粘性が増大して摺動抵抗が大きくなったとしても、摺動部Ａが摺動可能となり、逆に、摺動部Ａの粘性が増大して摺動抵抗が大きくなったとしても、摺動部Ｂが摺動可能となるため、回転部１００は安定した回転を維持できる。
【0078】
以上説明したように、実施形態に係る血液ポンプ２０においては、摺動部Ａ及び摺動部Ｂのうち、摺動抵抗の小さい摺動部が摺動するため、回転部１００の回転数が大幅に低下したり変動したりするような摺動抵抗の発生を抑制できる。これにより、血液ポンプ２０としての動作の安定性を維持でき、従来の血液ポンプに比べて、より高い信頼性を有するものとなる。
【0079】
また、実施形態に係る血液ポンプ２０においては、回転部の回転数が大幅に低下したり変動したりするような摺動抵抗の発生を抑制できることから、制御装置が行う制御のうち、回転部１００の回転を維持させようとする制御、すなわち、回転部１００の回転を維持させようとして必要以上の高トルクで回転部１００を回転させるといった制御を抑制できる。このため、消費電力を抑えることができるといった効果も得られる。なお、消費電力を抑えることができることにより、制御装置に備えられている電力供給源としての電池の長寿命化を図ることができる。
【0080】
また、実施形態に係る補助人工心臓システム１０は、血液ポンプとして、実施形態に係る血液ポンプ２０を用いることにより、当該補助人工心臓システム１０は、従来の補助人工心臓システムに比べて、より高い信頼性を有するとともに省電力化を図ることができるものとなる。
【0081】
なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能となるものである。たとえば、下記に示すような変形実施も可能である。
【0082】
（１）上記実施形態においては、遊動摺動部材３１０の鍔部３１４に形成されているクールシール液流通孔３１６は、図４に示したように、回転シャフト通し孔３１５に繋がっており、回転シャフト通し孔３１５に繋がる部分が開口となっている形状としたが、このような形状ではなく、閉ループを描く単なる貫通孔であってもよい。
【0083】
図５は、遊動摺動部材３１０の鍔部３１４に形成されるクールシール液流通孔３１６の他の例を説明するために示す図である。図５は図４（ａ）と同様に、遊動摺動部材３１０を第１遊動摺動面３１１側から見た平面図である。クールシール液流通孔３１６は、図５に示すように、閉ループを描くような単なる貫通孔として形成されている。
【0084】
なお、図５においては、クールシール液流通孔３１６としての貫通孔は円形とした場合が例示されているが円形であることに限られるものではなく、楕円形、多角形など種々の形状とすることができる。また、図５においては、クールシール液流通孔３１６としての貫通孔は、等間隔に８箇所形成されている場合が示されているが、８個であることに限られるものではなく、クールシール液を鍔部３１４の一方の面と他方の面とで円滑に流通可能であれば、貫通孔の数は適宜設定可能である。
【0085】
（２）上記実施形態においては、回転側摺動部材１１０の図示下面（遊動摺動部材３１０の第１遊動摺動面３１１側を向く面）は、外周面側の縁部から回転シャフト１３０までの間が平坦面となっている場合を例示したが、遊動摺動部材３１０の第１遊動摺動面３１１に対向するような帯状凸部（図示せず。）を一周に渡って形成するようにしてもよい。この場合の帯状凸部の径方向の幅は、遊動摺動部材３１０の第１遊動摺動面３１１の幅Ｗと同じ幅とする。回転側摺動部材１１０をこのような構成としても上記実施形態と同様の動作を行うことができる。
【符号の説明】
【0086】
１０・・・補助人工心臓システム、２０・・・血液ポンプ、１００・・・回転部、１１０・・・回転側摺動部材、１１１・・・回転摺動面、１３０・・・回転シャフト、１３１・・・回転シャフト１３０の中空部、１３２・・・ピン、１３３・・・Ｏリング、１３５・・・回転シャフト１３０のクールシール液排出孔、２００・・・固定部、２１０・・・固定側摺動部材、２１１・・・固定摺動面、２１３・・・固定部２００と回転シャフト１３０の外周面との間に存在する空間、３１０・・・遊動摺動部材、３１１・・・第１遊動摺動面、３１２・・・第２遊動摺動面、３１４・・・鍔部、３１５・・・回転シャフト通し孔、３１６・・・クールシール液流通孔、３１７・・・段差部、４００・・・駆動部、５００・・・クールシール液循環経路、５１１・・・クールシール液入口、５１２・・・クールシール液出口、Ａ・・・摺動部（回転側摺動部材１１０の回転摺動面１１１及び遊動摺動部材３１０の第１遊動摺動面３１１）、Ｂ・・・摺動部（固定側摺動部材２１０の固定摺動面２１１及び遊動摺動部材３１０の第２遊動摺動面３１２）、Ｌｏ・・・回転シャフト１３０の中心軸、Ｌ１・・・遊動摺動部材３１０の中心軸、Ｓ１・・・回転摺動面１１１と第１遊動摺動面３１１との間の間隙（摺動部Ａの間隙）、Ｓ２・・・固定摺動面２１１と第２遊動摺動面３１２との間の間隙（摺動部Ｂの間隙）、ｔ１・・・遊動摺動部材３１０の鍔部３１４の厚み、ｔ２・・・遊動摺動部材３１０の厚み（第１遊動摺動面３１１と第２遊動摺動面３１２との間の厚み）、ｔ３，ｔ５・・・回転側摺動部材１１０の厚み、Φ１・・・回転シャフト通し孔３１５の径、Φ２・・・回転シャフト１３０の外径
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】