知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-05-02
(54)【発明の名称】血液ポンプ
(51)【国際特許分類】
A61M 60/135 20210101AFI20230425BHJP
A61M 60/237 20210101ALI20230425BHJP
A61M 60/416 20210101ALI20230425BHJP
A61M 60/804 20210101ALI20230425BHJP
A61M 60/824 20210101ALI20230425BHJP
【ＦＩ】
A61M60/135
A61M60/237
A61M60/416
A61M60/804
A61M60/824
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022558129
(86)(22)【出願日】2021-03-22
(85)【翻訳文提出日】2022-11-21
(86)【国際出願番号】 EP2021057186
(87)【国際公開番号】W WO2021191106
(87)【国際公開日】2021-09-30
(31)【優先権主張番号】20166343.2
(32)【優先日】2020-03-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】507116684
【氏名又は名称】アビオメド オイローパ ゲーエムベーハー
(74)【代理人】
【識別番号】110001210
【氏名又は名称】弁理士法人ＹＫＩ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ケルクホフス ヴォルフガング
(72)【発明者】
【氏名】キーセリッツ エレン
【テーマコード（参考）】
4C077
【Ｆターム（参考）】
4C077AA04
4C077CC01
4C077CC03
4C077DD10
4C077KK23
(57)【要約】
本発明は、ポンプセクション３と駆動セクション４とを有するポンピングデバイス１１を備える血管内血液ポンプ１に関し、ポンプセクション３は、一次流路３０によって流体力学的に接続される一次血流入口２１１および一次血流出口２２を有するポンプ筐体２を備え、駆動セクション４は、ステータ４０と、回転軸１０を中心に回転可能で、一次インペラ３１を回転させるように構成されたロータ４１とを備え、一次インペラ３１は、一次流路３０に沿って一次血流入口２１１から一次血流出口２２に一次血流を搬送するように構成され、駆動セクション４は、ロータ４１とステータ４０との間の軸方向ギャップ４０１を通って延在する補助流路によって流体力学的に接続される補助血流入口２３および補助血流出口２４と、ロータ４１の駆動セクション端部ＤＳＥに配置され、回転軸１０を中心にロータ４１とともに回転可能な補助インペラ４２とを更に備え、補助インペラ４２は、ポンピングデバイス１１のポンプセクション端部ＰＳＥへと向かう方向に補助流路に沿って補助血流入口２３から補助血流出口２４に補助血流ＡＢＦを搬送するように構成された１つ以上の補助インペラ羽根４２１を備え、ロータ４１は、内側ロータ軸受面４２１１と外側ロータ軸受面４３１１とを有する血液パージされた径方向滑りロータ軸受４７に装着され、補助インペラ４２は径方向滑りロータ軸受４７の内側ロータ軸受面４２１１を形成する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ポンプセクション（３）と駆動セクション（４）とを有するポンピングデバイス（１１）を備える血管内血液ポンプ（１）であって、前記ポンプセクション（３）は、一次流路（３０）によって流体力学的に接続される一次血流入口（２１１）および一次血流出口（２２）を有するポンプ筐体（２）を備え、前記駆動セクション（４）は、ステータ（４０）と、回転軸（１０）を中心に回転可能で、一次インペラ（３１）を回転させるように構成されたロータ（４１）とを備え、前記一次インペラ（３１）は、前記一次流路（３０）に沿って前記一次血流入口（２１１）から前記一次血流出口（２２）に一次血流を搬送するように構成され、
前記駆動セクション（４）は、前記ロータ（４１）と前記ステータ（４０）との間の軸方向ギャップ（４０１）を通って延在する補助流路によって流体力学的に接続される補助血流入口（２３）および補助血流出口（２４）と、前記ロータ（４１）の駆動セクション端部ＤＳＥに配置され、前記回転軸（１０）を中心に前記ロータ（４１）とともに回転可能な補助インペラ（４２）とを更に備え、前記補助インペラ（４２）は、前記ポンピングデバイス（１１）のポンプセクション端部ＰＳＥへと向かう方向に補助流路に沿って前記補助血流入口（２３）から前記補助血流出口（２４）に補助血流を搬送するように構成された１つ以上の補助インペラ羽根（４２１）を備え、
前記ロータ（４１）は、内側ロータ軸受面（４２１１）と外側ロータ軸受面（４３１１）とを有する血液パージされた径方向滑りロータ軸受（４７）に装着され、
前記補助インペラ（４２）は前記径方向滑りロータ軸受（４７）の前記内側ロータ軸受面（４２１１）を形成することを特徴とする血管内血液ポンプ（１）。
【請求項2】
請求項１に記載の血管内血液ポンプであって、前記内側ロータ軸受面（４２１１）および前記ロータ（４１）は共通の外径を有することを特徴とする血管内血液ポンプ。
【請求項3】
請求項１または２に記載の血管内血液ポンプであって、前記補助インペラ（４２）は、径方向または径方向－軸方向送達インペラであることを特徴とする血管内血液ポンプ。
【請求項4】
請求項１から３のいずれか１項に記載の血管内血液ポンプであって、前記補助インペラ羽根（４２１）の各々は外周面を有し、前記内側ロータ軸受面（４２１１）は、前記補助インペラ羽根のうちの少なくとも２つのものの前記外周面によって形成されることを特徴とする血管内血液ポンプ。
【請求項5】
請求項１から４のいずれか１項に記載の血管内血液ポンプであって、前記補助インペラ羽根（４２１）のうちの少なくとも１つは、前記補助インペラ（４２）から軸方向に突出することを特徴とする血管内血液ポンプ。
【請求項6】
請求項１から５のいずれか１項に記載の血管内血液ポンプであって、前記補助インペラ羽根（４２１）のうちの少なくとも１つは、前記血流入口から少なくとも前記軸方向ギャップ（４０１）まで径方向に延在することを特徴とする血管内血液ポンプ。
【請求項7】
請求項１から６のいずれか１項に記載の血管内血液ポンプであって、前記補助インペラ羽根（４２１）のうちの少なくとも１つは、前記回転軸（１０）に関して径方向に沿って延在することを特徴とする血管内血液ポンプ。
【請求項8】
請求項１から７のいずれか１項に記載の血管内血液ポンプであって、前記補助インペラ羽根（４２１）のうちの少なくとも１つは、前記ポンプ筐体（２）の内壁との間に補助ポンプギャップ（４２３）を形成することを特徴とする血管内血液ポンプ。
【請求項9】
請求項１から８のいずれか１項に記載の血管内血液ポンプであって、前記補助インペラ羽根（４２１）のうちの少なくとも２つのものの前記外周面は、流体滑りロータ軸受（４７）を形成するように周方向に傾斜していることを特徴とする血管内血液ポンプ。
【請求項10】
請求項１から９のいずれか１項に記載の血管内血液ポンプであって、前記内側ロータ軸受面（４２１１）は、径方向に突出する膨らみを備え、前記膨らみの頂部は周方向に延在することを特徴とする血管内血液ポンプ。
【請求項11】
請求項１から１０のいずれか１項に記載の血管内血液ポンプであって、前記内側ロータ軸受面（４２１１）はセラミック材料で作られることを特徴とする血管内血液ポンプ。
【請求項12】
請求項１１に記載の血管内血液ポンプであって、前記補助インペラ（４２）はセラミック材料の一体的部品であることを特徴とする血管内血液ポンプ。
【請求項13】
請求項１から１２のいずれか１項に記載の血管内血液ポンプであって、前記径方向滑りロータ（４７）の前記外側ロータ軸受面（４３１１）を形成する前記ポンピングデバイス（１１）の一部は、ロータ軸受リング（４３）であることを特徴とする血管内血液ポンプ。
【請求項14】
請求項１３に記載の血管内血液ポンプであって、前記外側ロータ軸受面（４３１１）はセラミック材料で作られることを特徴とする血管内血液ポンプ。
【請求項15】
請求項１４に記載の血管内血液ポンプであって、前記ポンピングデバイス（１１）の一部は、前記外側ロータ軸受面を形成することを特徴とする血管内血液ポンプ。
【請求項16】
請求項１から１５のいずれか１項に記載の血管内血液ポンプであって、前記補助インペラ（４２）に配置される軸方向または軸方向－径方向ロータ軸受面をそれぞれ有する軸方向ロータ軸受または軸方向－径方向ロータ軸受を備えることを特徴とする血管内血液ポンプ。
【請求項17】
請求項１６に記載の血管内血液ポンプであって、前記補助インペラ（４２）の少なくとも前記軸方向または軸方向－径方向ロータ軸受面はセラミック材料で作られることを特徴とする血管内血液ポンプ。
【請求項18】
請求項１１、１２、１４、１５、および１７のいずれか１項に記載の血管内血液ポンプであって、前記セラミック材料は炭化ケイ素であることを特徴とする血管内血液ポンプ。
【請求項19】
請求項１から１８のいずれか１項に記載の血管内血液ポンプであって、前記補助インペラ（４２）の軸方向長さは前記補助インペラ（４２）の最大外径よりも小さいことを特徴とする血管内血液ポンプ。
【請求項20】
請求項１から１９のいずれか１項に記載の血管内血液ポンプであって、前記一次インペラ（３１）および前記補助インペラ（４２）は、前記ロータ（４１）の反対側に配置されることを特徴とする血管内血液ポンプ。
【請求項21】
請求項１から２０のいずれか１項に記載の血管内血液ポンプであって、前記補助インペラ羽根（４２１）のうちの１つ以上のものの径方向外側縁部は面取りされていることを特徴とする血管内血液ポンプ。
【請求項22】
請求項１から２１のいずれか１項に記載の血管内血液ポンプであって、前記補助血流出口（２４）は前記一次流路（３０）の外側に配置されることを特徴とする血管内血液ポンプ。
【請求項23】
請求項１から２２のいずれか１項に記載の血管内血液ポンプであって、前記補助血流入口（２３）は、前記回転軸（１０）を中心に配置された複数の補助入口貫通孔（２３１）を備えることを特徴とする血管内血液ポンプ。
【請求項24】
請求項２３に記載の血管内血液ポンプであって、前記補助入口貫通孔（２３１）のうちの２つのものの間の空間には、前記駆動セクション（４）のための電気供給ワイヤ（５１）、（５２）、（５３）のためのワイヤチャンネル（２５）が配置されることを特徴とする血管内血液ポンプ。
【請求項25】
請求項２３または２４に記載の血管内血液ポンプであって、前記軸方向ギャップ（４０１）は、前記軸方向ギャップ（４０１）内に血液が流動するために配置された入口を有し、前記補助入口貫通孔（２３１）の内側端部（２３３）は、前記軸方向ギャップ（４０１）内への前記入口の径方向で最も内側のセクションよりも径方向内側に配置されることを特徴とする血管内血液ポンプ。
【請求項26】
請求項１から２５のいずれか１項に記載の血管内血液ポンプであって、前記ポンピングデバイス（１１）は、前記補助流路を通って前記補助血流を引き込むために配置された三次インペラ（２４２）を備えることを特徴とする血管内血液ポンプ。
【請求項27】
請求項２６に記載の血管内血液ポンプであって、前記三次インペラ（２４２）は、前記回転軸（１０）を中心に前記ロータ（４１）とともに回転可能であることを特徴とする血管内血液ポンプ。
【請求項28】
請求項１から２７のいずれか１項に記載の血管内血液ポンプであって、前記補助血流出口（２４）は、前記一次インペラ（３１）と前記ステータ（４０）との間の径方向ギャップ（２４１）に配置されることを特徴とする血管内血液ポンプ。
【請求項29】
請求項２８に記載の血管内血液ポンプであって、前記補助血流出口（２４）は、動作中に、前記一次血流出口（２２）から出た圧送血流ＰＢＦが前記補助血流出口（２４）を通過するように配置されることを特徴とする血管内血液ポンプ。
【請求項30】
請求項２８または２９に記載の血管内血液ポンプであって、前記径方向ギャップ（２４１）の回転可能壁（２４１１）は、前記ロータ（４１）とともに回転可能であることを特徴とする血管内血液ポンプ。
【請求項31】
請求項３０に記載の血管内血液ポンプであって、前記径方向ギャップ（２４１）の前記回転可能壁（２４１１）の反対側の前記径方向ギャップ（２４１）の静止壁（２４１０）は、前記ステータ（４０）に機械的に接続されることを特徴とする血管内血液ポンプ。
【請求項32】
請求項２７を含む請求項２８から３１のいずれか１項に記載の血管内血液ポンプであって、前記三次インペラ（２４２）は前記径方向ギャップ（２４１）に配置されることを特徴とする血管内血液ポンプ。
【請求項33】
請求項３０を含む請求項３２に記載の血管内血液ポンプであって、前記三次インペラ（２４２）は、前記径方向ギャップ（２４１）の前記回転可能壁（２４１１）から突出する少なくとも１つの三次インペラ羽根（２４１２）を備えることを特徴とする血管内血液ポンプ。
【請求項34】
請求項３２または３３に記載の血管内血液ポンプであって、前記三次インペラ（２４２）への流入部は前記軸方向ギャップ（４０１）の流出端部に配置されることを特徴とする血管内血液ポンプ。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、患者の血管に追加的な血流を生じさせることによって心臓の機能を支援または代替する血管内血液ポンプに関する。
【背景技術】
【0002】
軸流血液ポンプ、遠心血液ポンプ、または軸方向および径方向の力の両方によって血流がもたらされる混合型もしくは斜め方向血液ポンプなど、様々なタイプの血液ポンプが知られている。血管内血液ポンプは、通常、大動脈弁をブリッジするように大腿動脈を通って左心室内に、または大腿静脈を通って右心室内になど、経皮的に挿入される。
【0003】
回転血液ポンプは回転軸を有する。本特許出願において、「径方向」および「軸方向」という語は、回転軸に関し、それぞれ、「回転軸に関して径方向に」および「回転軸に沿って」を意味する。「内側」という語は、回転軸に径方向に向かう側を意味し、「外側」という語は、回転軸から径方向に離れる側を意味する。
【0004】
血管内血液ポンプは、典型的には、主なコンポーネントとしてポンピングデバイスを備える。ポンピングデバイスは、血流入口から血流出口へと血液を圧送するための一次インペラを含むポンプセクションと、一次インペラを駆動するためのモータを含む駆動セクションとを有する。ポンプセクションは、血流入口と血流出口との間に柔軟に屈曲可能なカニューレを含み得る。
【0005】
ポンピングデバイスは、ポンピングデバイスのポンプ側に配置されたポンプセクション端部を備える。ポンピングデバイスは、ポンピングデバイスの駆動側に配置された駆動セクション端部を更に備える。血液ポンプは、ポンピングデバイスに、例えば、エネルギーおよび／またはパージ流体を供給するためにポンピングデバイスに接続されたカテーテルを更に備え得る。カテーテルは、ポンプセクション端部に接続されてもよいが、多くはポンピングデバイスの駆動セクション端部に接続される。インペラを順方向および逆方向に回転させることも考えられる。この場合、ポンプセクションの血流入口と血流出口とが入れ替わり得る。
【0006】
通常、インペラは、ポンピングデバイス内で少なくとも１つのインペラ軸受によって支持される。滑り軸受、特には流体滑り軸受、ピボット軸受、静水学的軸受、玉軸受など、およびこれらの組み合わせなどの種々のロータ軸受の種類が知られている。特には、接触型軸受は、軸受面が血液と接触する「血液浸潤軸受」として実現され得る。動作中の問題点として摩擦および熱があり得る。血液浸潤軸受の場合、更なる問題として、熱に起因する、または十分な洗浄処理がなされないことに起因する血液凝固があり得る。
【0007】
血液パージされた径方向滑り軸受の一例が、国際公開第２０１７／０２１４６５号において開示されている。この文書の図３３は、全体的に筒形状の一次インペラを備えるインペラデバイスを開示している。一次インペラの一次インペラ羽根は、一次インペラの回転軸に向かって延在する。一次インペラ羽根の先端は滑り軸受の外側ロータ軸受面を形成する。一次インペラの中央に配置されたピンの筒形状の表面は、滑り軸受の内側ロータ軸受面を形成する。駆動ユニットのロータおよびステータを冷却するために、一次インペラの反対側の駆動ユニットの側に補助インペラが提供され、これは、ロータとともに回転可能である。補助インペラは、ステータとロータとの間の軸方向ギャップ内に血液を圧送する。補助インペラの軸方向端部において、補助インペラの内側端部と軸受ピンとの間に滑り軸受が配置される。この構成は、大きな軸方向構成空間を必要とし、故に、血管内を前進することが困難な嵩張る血液ポンプをもたらす。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明の目的は、ステータとロータとの間の軸方向ギャップを通る血流を有するコンパクトな血液ポンプを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明によると、この目的は、独立請求項１の特徴を有する血液ポンプによって達成される。本発明の好ましい実施形態および更なる発展形態は、独立請求項１に従属する請求項において指定される。
【0010】
本発明の第１の態様によると、血管内血液ポンプは、ポンプセクションと駆動セクションとを有するポンピングデバイスを備える。ポンプセクションは、一次流路によって流体力学的に接続される一次血流入口および一次血流出口を有するポンプ筐体を備える。駆動セクションは、ステータと、回転軸を中心に回転可能で、一次インペラを回転させるように構成されたロータとを備える。一次インペラは、一次流路に沿って一次血流入口から一次血流出口に一次血流を搬送するように構成される。駆動セクションは、補助血流が補助流路に沿って補助血流入口から補助血流出口へと搬送可能であるように、補助流路によって流体力学的に接続される、補助血流入口および補助血流出口を更に備える。補助流路は、ロータとステータとの間に延在する軸方向ギャップを含む。軸方向ギャップは、好ましくは、ステータとロータとを備える電気モータの磁気的ギャップでもある。ロータの駆動セクション端部に配置された補助インペラが更に備えられ、これは、回転軸を中心に一次インペラとともに回転可能であり、補助流路を通って補助血流を搬送するように構成された１つ以上の補助インペラ羽根を備える。さらに、血液ポンプは、ロータを支えるための血液パージされた径方向滑り軸受を備える。径方向滑りロータ軸受は、内側ロータ軸受面と外側ロータ軸受面とを備える。補助インペラは、径方向滑りロータ軸受の内側ロータ軸受面を形成する。故に、補助インペラの血液パージされた滑り軸受は、補助インペラの径方向外側に配置される。このようにして、軸方向にコンパクトな血液ポンプが構築され得る。
【0011】
好ましくは、血液パージされた径方向滑りロータ軸受は、外側ロータ軸受面からポンプ筐体を通って外側に向かって周囲の一般的な血液ストリームへの熱伝導が起こり得るように、ポンプ筐体の外周の近くに配置される。これは、熱が効果的に運び去られるコンパクトで信頼性の高い血液ポンプの構築に更に役立ち得る。これは、より低温の血液を軸方向ギャップへと送達することにも役立ち得る。
【0012】
好ましくは、補助インペラは、径方向または径方向－軸方向送達インペラである。故に、補助インペラは、圧力を生成するように補助血流中に遠心力を生成する。
【0013】
好ましくは、補助インペラによって形成される内側ロータ軸受面およびロータは共通の外径を有する。この場合、補助血流は、著しい偏向なしに軸方向ギャップに進入し得る。更には、血管内血液ポンプは、血管を通って心臓まで前進しなければならないので小さな外径を有さなければならないという事実に関して、内側ロータ軸受面およびロータの共通の外径という特徴によって径方向の構成空間が最適に利用される。すなわち、軸方向ギャップに進入する血液中の圧力が、補助インペラによって限界まで増加され、これは、血液ポンプの駆動セクション端部における径方向構成空間によってのみ制限される。
【0014】
好ましくは、少なくとも２つ、より好ましくは少なくとも３つの補助インペラ羽根は、外側ロータ軸受面まで延在する。外側ロータ軸受面に最も近い補助インペラ羽根のそれぞれの表面は、内側ロータ軸受面を一緒に形成する。これは、ロータを外側ロータ軸受面に対して装着する補助インペラの表面である。故に、内側ロータ軸受面は、不連続的であり、インペラ羽根の先端部によって画定される少なくとも２つ、好ましくは少なくとも３つの個別のセクションを備える。このようにして、補助インペラ羽根の先端は、径方向滑りロータ軸受の一部を形成し得る。外側ロータ軸受面は、１つの連続的な面であり得る。さらに、代替形態において、外側ロータ軸受面は、溝および／またはスロットを有し得る。
【0015】
好ましくは、少なくとも１つの補助インペラ羽根は、補助インペラから回転軸に関して軸方向に突出する。このようにして、羽根は、血液ポンプの回転部の軸方向端部を形成し得る。この軸方向端部は、血流を補助インペラ内に流入させるために開かれ得る。
【0016】
好ましくは、少なくとも１つの補助インペラ羽根の径方向外側縁部は面取りされている。対応する面取りが、回転軸に関して軸方向に延在する補助インペラ羽根のセクションと径方向に延在する補助インペラ羽根のセクションとの間に配置され得る。特には、血液ポンプは、供給カテーテルとより大きな直径を有するポンプ筐体との軸方向間に先細り形状セクションを備え得る。先細り形状は、血管を通るポンプの前進を容易にする。好ましくは、補助インペラの面取りは、先細り形状セクションの下方に配置される。このようにして、面取りは、よりコンパクトな血液ポンプを構築することを可能にする。
【0017】
好ましくは、少なくとも１つの補助羽根は、ポンプ筐体の内壁との間に、またはその内部に配置された更なる部分との間に補助ポンプギャップを形成する。補助ポンプギャップは、好ましくは、軸方向に延在して径方向滑りロータ軸受の一部を形成する径方向外側境界を有する。補助ポンプギャップは、少なくとも１つの補助インペラ羽根とポンプ筐体の内壁との間に、好ましくは、羽根の径方向に延在する端面の面取りされた端部において配置された径方向に延在する軸方向端部を更に有することが好ましい。ポンプギャップの径方向に延在する部分は、補助インペラ羽根によって増加された圧力を維持する。面取りに沿った方向などの軸方向－径方向においてこのギャップを形成することで、血液ポンプがコンパクトに構築される。特には、ポンプ筐体は、面取りの位置において先細り形状になってよい。
【0018】
好ましくは、少なくとも１つ、最も好ましくは全ての補助インペラ羽根は、それらの径方向延長部の方向において直線的である。少なくとも１つ、最も好ましくは全ての補助インペラ羽根は、回転軸に関しておおよそまたは厳密に径方向に沿って延在すること、またはこの方向に対して傾斜して延在することが好ましい。径方向に延在する補助インペラ羽根の圧送効果は、補助インペラの回転の意味とは無関係である。補助インペラの直線的な補助インペラ羽根は、血液凝固をもたらすことが少ない傾向がある。
【0019】
少なくとも２つ、好ましくは少なくとも３つの補助インペラ羽根の外周面は、補助インペラの周方向に沿って回転軸に関して径方向に上昇する斜面を有することが好ましい。このようにして、羽根の先端が全体的にリング形状の外側ロータ軸受面と組み合わされることによって、流体滑りロータ軸受が形成され得る。斜面は、回転の方向において、流体滑りロータ軸受の軸受ギャップにおける圧力増加が達成されるように構成される。斜面は、その周方向に沿った補助インペラ羽根の全体的な幅に沿って傾斜する。代替的に、補助インペラ羽根の径方向における最大の上昇が補助インペラ羽根の先端の一部の中間セクションにおいて達成されるように、補助インペラの外周に沿って補助インペラ羽根の先端の対向する端部から開始して２つの斜面を反対方向に提供することも可能である。このようなインペラは、２つの反対回転方向に動作可能である。等価の構造的詳細が、追加的にまたは代替的に、外側インペラ軸受面に提供され得る。
【0020】
補助インペラ羽根の軸方向または径方向－軸方向端面に外周面の前述の仕様を適用することが好ましい。補助インペラ羽根の端面は、回転軸に関して径方向に延在し得、または、補助インペラ羽根の縁部に配置された面取りに沿って延在し得る。補助インペラ羽根の前述の種類の流体端面は、補助インペラとポンプ筐体などの血液ポンプの非回転部分との間の内側軸方向滑りロータ軸受または軸方向－径方向滑りロータ軸受の軸受面において実現され得る。軸方向滑りロータ軸受の外側軸方向または軸方向－径方向ロータ軸受面は、例えば、ポンプ筐体に配置され得る。軸方向または軸方向－径方向ロータ軸受によって、インペラの軸方向の力が伝達され得る。
【0021】
好ましくは、軸方向または軸方向－径方向ロータ軸受面は、セラミック材料で作られる。例えば、セラミック材料は、セラミック被覆として提供され得る。代替的に、インペラおよび／またはポンプ筐体の対応するセクションが、全体的にセラミック材料で作られ得る。
【0022】
好ましくは、径方向に突出する膨らみが、外側および／または内側ロータ軸受面に配置され、膨らみの頂部は周方向に延在する。膨らみは、外側または内側ロータ軸受面に延在し得る。好ましくは、頂部の半径は、補助インペラの直径の１０分の１よりも大きい。このような突出する膨らみは、血液ポンプの回転部が主な回転方向に対して横向きに旋回する場合に、回転部の端部の鋭い縁部が周囲の非回転部分に接触しないという利点を有し、この縁部は、膨らみがない場合、ポンプ面を傷つける。代わりに、突出する膨らみのみが非回転の反対面に接触する。したがって、旋回する回転軸のためにロータ軸受を傷つけるリスクが低減される。
【0023】
好ましくは、内側ロータ軸受面は、セラミック材料で作られる。例えば、内側ロータ軸受面はセラミック被覆として提供され得る。セラミック材料の堅さが、内側ロータ軸受面の耐摩耗性を向上させる。好ましくは、セラミック材料は、血液との反応に関して不活性である。
【0024】
好ましくは、補助インペラは、セラミック材料の一体的部品である。補助インペラは、セラミック材料によって被覆された非セラミック材料で作られることも可能である。
【0025】
好ましくは、外側ロータ軸受面もセラミック材料で作られる。例えば、外側ロータ軸受面は、セラミック被覆として提供され得る。
【0026】
好ましくは、ポンピングデバイスは、ロータ軸受リングなど、セラミック材料の外側ロータ軸受面を形成する特定のコンポーネントを備える。個別のセラミックコンポーネントは、外側ロータ軸受面の良好な形態安定性を提供し、これは、小さな内側ロータ軸受面のため、および補助インペラ羽根の先端における増加された面圧のため、特に重要である。
【0027】
好ましくは、セラミック材料は炭化ケイ素である。炭化ケイ素は、多くの他のセラミック材料と比べて熱伝導性が大きいという利点を有する。故に、熱は、滑りロータ軸受から効果的に取り去られ得る。熱伝導は、ロータを通ってインペラに向かって、またはポンプ筐体を通って、例えば、特にはロータ軸受リングを通って生じ得る。
【0028】
好ましくは、補助インペラの軸方向長さは、補助インペラの最大外径よりも小さい。このようにして、補助インペラは、回転軸に沿って過度に延在することがなく、血液ポンプにおける細長いコンポーネントになる。この場合、圧送効果は主に径方向に生成され、これは、軸方向よりも効果的である。これは、コンパクトな血液ポンプを構築するために有利である。
【0029】
好ましくは、一次インペラは、補助インペラが配置されたロータの側部の反対側のロータの側部に配置される。この配置は、補助インペラにおける径方向滑り軸受などの血液ポンプの回転部の端部の軸受が、剛性に関して回転軸旋回に対して回転部を最適に装着するという利点を有する。
【0030】
好ましくは、補助血流出口は、一次インペラの一次流路の外側に配置される。故に、補助血流は一次血流から分離される。この場合、補助流路を介して搬送される血液は、一次流路の外側でのみ、一次流路からの血液と混じり合う。これにより、血流の流動方向が反対方向になるので、流体力学的損失が少なくなり、前負荷および後負荷状態に依存する補助血流を一次血流から独立させる。換言すれば、補助血流から一次血流を分離させることによって、補助血流は単にポンプの回転に付随する。
【0031】
好ましくは、補助血流出口は、ポンプセクションによって送達される主血流の方向に対して斜め方向または垂直方向に配置される。主血流が補助血流出口に隣接して流動すると、血液はベンチュリ効果によって補助血流出口から吸引される。これは補助血流を支援する。
【0032】
好ましくは、補助血流入口は複数の入口孔を備える。入口孔は、好ましくは、回転軸を中心にその周囲に配置される。好ましくは、入口孔は円形状に配置される。入口孔のうちの２つの隣り合うものの間の空間に、ワイヤチャンネルが配置されることが更に好ましい。例えば、ワイヤチャンネルは、駆動ユニットのための少なくとも１つの電気供給ワイヤを収容するために利用され得る。入口孔およびワイヤチャンネルのこのような配置は、血液ポンプのコンパクトな設計を作り上げる。
【0033】
ロータとステータとの間の軸方向ギャップは、補助インペラの下流に配置される。補助インペラは、補助血流入口と軸方向ギャップとの間の空洞に配置され得る。特には、補助インペラは、径方向または径方向－軸方向に血液を搬送する。補助血流路に沿って補助血流入口の下流に、補助入口貫通孔がポンプ筐体の壁部に配置される。補助入口貫通孔から、血液は補助入口貫通孔の内側端部において空洞に進入し得る。補助入口貫通孔の内側端部は、好ましくは、軸方向ギャップよりも径方向内側に配置される。補助インペラの内側領域と補助インペラの外側領域との間に働く遠心力は、軸方向ギャップを通って血液を搬送する圧力を生成する。特には、補助血流入口の径方向で最も外側のセクションは、軸方向ギャップ内への入口の径方向で最も内側のセクションよりも径方向内側に配置され得る。
【0034】
好ましくは、ポンピングデバイスは三次インペラを更に備える。三次インペラは、好ましくは、軸方向ギャップの下流に配置される。三次インペラは、軸方向ギャップから血液を引き出すように構成されることが好ましい。故に、三次インペラは、補助流路を通る血液の流量を増加させる。
【0035】
三次インペラは回転軸を中心に回転可能であることが好ましい。三次インペラはロータとともに回転可能であり得る。
【0036】
好ましくは、補助血流出口は、一次インペラとステータとの間に形成された径方向ギャップに配置される。血液は径方向ギャップの外周断面全体において径方向ギャップから流出し得ることが好ましい。このような大きな流出断面は補助血流路の流体力学的抵抗を低減する。
【0037】
特には、径方向ギャップの回転可能壁は、ロータとともに回転可能である。故に、血液の渦巻き状の推進流が生成され、これは、ギャップの内側でのその回転によって、補助流路を通る血流を渦巻き状の推進流内の血液への遠心力によって増加させる。
【0038】
好ましくは、径方向ギャップの静止壁は、径方向ギャップの回転可能壁に対向して配置される。静止壁は、好ましくは、ステータに機械的に接続される。
【0039】
好ましくは、三次インペラは径方向ギャップの内側に配置される。好ましくは、三次インペラは、径方向ギャップの回転可能壁の一部を形成する。三次インペラは少なくとも１つの三次インペラ羽根を備えることが好ましい。三次インペラ羽根は、好ましくは、径方向に血液を搬送するように構成される。三次インペラ羽根は、回転軸に関しておおよそまたは厳密に径方向に延在し得る。この場合、三次インペラの効果は、三次インペラの回転の意味とは無関係である。
【0040】
好ましくは、三次インペラ内への流入部は、軸方向ギャップの流出端部に配置される。故に、三次インペラは、血液を直接的に軸方向ギャップから有利に引き込む。軸方向ギャップと径方向ギャップとの間の接続が短いので、補助血流路に沿った流体力学的抵抗が低減される。
【0041】
上述の概要、および好ましい実施形態の以下の詳細な説明は、添付の図面と併せて読むことでより良好に理解されるであろう。しかしながら、本開示の範囲は、図面において開示される特定の実施形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【0042】
【図1】本発明による、血液ポンプの第１の実施形態の断面図である。
【図4】血液ポンプの第１の実施形態のポンプセクション端部に向かう斜視図である。
【図7】二次インペラの実施形態の斜視図である。
【図8】血液ポンプの第１の実施形態のセパレータリングの斜視図である。
【図9】血液ポンプの第２の実施形態のセパレータリングの斜視図である。
【図10】補助インペラを示す斜視図における血液ポンプの駆動セクション端部の断面を示す図である。
【図11A】補助インペラおよびロータ軸受リングの斜視図である。
【図11B】切り欠き部を有するロータ軸受リングの斜視図である。
【図12】第１または第２の実施形態の三次インペラの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0043】
図１において、血管内血液ポンプの第１の実施形態の断面図が示される。回転部は省略され図示されていない。血管内血液ポンプ１は、ポンピングデバイス１１と、これに取り付けられたカテーテル５の形態の供給ラインとを備える。
【0044】
ポンピングデバイス１１は、少なくとも中間部分において略筒形状形態のポンプ筐体２を備える。ポンプ筐体２は、血流入口２１と血流出口２２とを備える。図１において、ポンプ筐体２は、２つの個別のセクションを備えるように見えるが、これらのセクションは一体的であり、または接続されて単一の部品を形成する。
【0045】
図２において示されるポンプセクションの拡大図、ならびに図４および図５において示された前側斜視図においてより良好に分かるように、血流入口２１は、一次血流入口２１１と二次血流入口２１２とを備える。一次血流入口２１１は二次血流入口２１２を包囲する。一次血流入口２１１および二次血流入口２１２は、流入セパレータ２６によって分離されている。流入セパレータ２６の内側において、流入セパレータ２６はインペラ軸受リング２７を備え、これは、図８において個別に示される。さらに、ポンピングデバイス１１は、内部に二次インペラ３２を一体化した一次インペラ３１を備える。一次および二次インペラ３１、３２は、回転軸１０を中心に一緒に回転可能である。二次インペラ３２は、図７において示されるように、インレイ（inlay）の形態を有し得、一次インペラ３１の二次インペラ空洞３１２の内側に配置され得る。二次インペラ空洞３１２は、ポンピングデバイス１１のポンプセクション端部ＰＳＥに向かって開かれている。代替的に、一次および二次インペラ３１、３２は一体的に形成される。
【0046】
一次血流１ＢＦは、一次血流入口２１１から流入セパレータ２６の外側の一次インペラ３１へと流動し、一次インペラ３１によって一次血流路３０を通って一次血流出口２２へと更に搬送される。二次血流２ＢＦは、二次血流入口２１２から流入セパレータ２６を通って二次インペラ３２へと流動し、二次インペラ３２によって複数の二次血流路３２１を通って一次血流路３０へと更に搬送される。
【0047】
故に、ポンプセクション端部においてポンピングデバイス１１に、好ましくはポンピングデバイス１１のほとんど全断面について到達した血液ストリームは、著しい偏向なしに一次および二次血流入口２１１、２１２内に流入し得る。二次血流入口２１２の中央位置によって、血液ストリームの中央からの血液も偏向なしにポンピングデバイス１１に進入し得る。これは、血液ストリームは、通常、中央において最も流速が大きい層状の流れであるので有利である。
【0048】
一次インペラ３１は、一次血流路３０内に延在する一次インペラ羽根３１３を備え、その間に一次インペラチャンネル３１１が配置される。一次インペラチャンネル３１１は、ポンプセクション端部ＰＳＥに向かう一次インペラチャンネル３１１の各端部の一次チャンネル取り入れ口３１４において一次ピッチを有する。二次インペラ３２は、チャンネル形態の少なくとも１つおよび特には厳密に２つの二次血流路３２１を備え、したがって、これは、以後二次インペラチャンネル３２１（図７も参照）とも称される。二次インペラチャンネル３２１は、二次インペラチャンネル３２１の上流端部に配置された二次チャンネル取り入れ口３２４において二次ピッチを有する。二次ピッチは、好ましくは、一次ピッチと同一であり、または、乱流などの不所望の流動状態が防止される限りにおいて、ある程度まで異なってもよい。駆動セクション端部ＤＳＥに向かう二次インペラ３２の端部において、二次インペラ空洞３１２と一次血流路３１１のうちの１つとの間に接続貫通孔３１５が配置される。この接続貫通孔３１５の血流の方向の端部が二次血流出口２１３を画定する。二次血流出口２１３は、回転軸１０に関して更に径方向外側に配置される。したがって、血液は、二次インペラ３２の回転によって生じる遠心力よって径方向外側に移動させられる。このようにして、二次血流２ＢＦは、二次血流入口２１２を通り、更に二次インペラ３２の二次インペラチャンネル３２１を通って搬送され、一次インペラ３１の一次インペラチャンネル３１１を通って流動する一次血流１ＢＦと合体する。このようにして、圧送血流ＰＢＦが形成される。圧送血流ＰＢＦは、血流出口２２においてポンピングデバイス１１から出る。
【0049】
一次および二次インペラ３１、３２は、インペラ軸受３７に一緒に装着される。それらは二次インペラ空洞３１２を介して接続され、または単一の部品として一体的に形成される。流入セパレータ２６は、流入セパレータ２６の内側に配置されたインペラ軸受リング２７を備える。インペラ軸受３７の外側インペラ軸受面２７７は、インペラ軸受リング２７の内側に配置される。インペラ軸受３７は、二次インペラ３２の外周に配置された内側インペラ軸受面３２７を更に備える。
【0050】
一次インペラ３１は、血流出口２２につながる先細り形状セクション３１４に固定的に接続される。先細り形状セクション３１４は、圧送血流ＰＢＦを回転軸１０に関して径方向外側の方向に送る。次いで、血液は血流出口２２に到達する。
【0051】
ポンプセクション端部ＰＳＥに向かう方向における先細り形状セクション３１４から、ポンピングデバイス１１のポンプ筐体２の内側に駆動セクション４が配置され、これはステータ４０とロータ４１とを備える。ステータ４０とロータ４１との間に、軸方向ギャップ４０１が配置される。ステータ４０およびロータ４１を冷却するために、軸方向ギャップ４０１は血液パージされる。このために、補助血流ＡＢＦは、駆動セクション端部ＤＳＥに配置された補助血流入口２３を通って駆動セクション４に進入する。次いで、血液は、補助インペラ４２によって、補助インペラ４２とポンプ筐体２の内壁との間に配置された補助ポンプギャップ４２３を通って搬送される。ここから、血液は軸方向ギャップ４０１内へと流動を継続する。軸方向ギャップ４０１から、補助血流ＡＢＦは径方向ギャップ２４１に進入する。径方向ギャップ２４１の径方向外側端部に補助血流出口２４が配置される。補助血流ＡＢＦは軸方向ギャップ４０１内で一次および二次インペラ３１、３２のポンピング方向の反対方向に流動する。駆動セクション４の内側の補助血流ＡＢＦも、血液ポンプ１の周りで流動する全体的血流ＧＢＦと実質的に反対方向に流動する。
【0052】
図３に示される拡大図を参照するとより良好に分かるように、ロータ軸受リング４３は補助インペラ４２を包囲する。補助インペラ４２は補助インペラ羽根４２１を備える。補助インペラ羽根４２１は、回転軸１０の方向においてポンピングデバイス１１の駆動セクション端部ＤＳＥに向かって突出する。径方向ロータ軸受４７は駆動セクション端部ＤＳＥに配置され、外側ロータ軸受面４２１１と内側ロータ軸受面４３１１とを備え、その間に軸方向に延在する軸受ギャップが配置される。外側ロータ軸受面４３１１はロータ軸受リング４３に配置される。補助インペラ４２によって搬送される血液は、軸受ギャップを通り、さらに、ロータ４１とステータ４０との間の軸方向ギャップ４０１へと流動する。軸方向ギャップ４０１から、血液は径方向ギャップ２４１へと流動する。径方向ギャップ２４１は、一次インペラ３１の先細り形状セクション３１４とステータ４０との間に延在する。補助血流出口２４は、径方向ギャップ２４１とポンピングデバイス１１の周囲との間の遷移部分に配置される。補助血流出口２４は、回転軸１０に対して垂直に配置される。ここで、補助血流ＡＢＦからの血液は、ポンプセクション２からの圧送血流ＰＢＦおよび周囲の全体的血流ＧＢＦと合体する。図示されるように、補助血流出口２４がポンプ筐体２の外径の近く、および一次血流出口２２の近くに配置されると、圧送血流ＰＢＦおよび全体的血流ＧＢＦは、それらの流速によって、径方向ギャップ２４１からの血液の引き出しを支援する。これは、軸方向ギャップ４０１を通る補助血流ＡＢＦを増加させる。
【0053】
回転軸１０が通って延在する補助インペラ４２の中央に、そして、ロータ４１の反対側の補助インペラ４２の側に、隆起４２２が配置される。回転軸１０の方向において駆動セクション端部ＤＳＥに向かって、隆起４２２に隣接して、軸受ピン４４が配置される。軸受ピン４４はポンプ筐体２に接続される。補助インペラ４２に向かう軸受ピン４４の軸方向軸受面は凸形状を有する。回転軸１０は、軸受ピン４４の軸方向軸受面の頂部および隆起４２２の軸方向軸受面の頂部を通って延びる。このようにして、隆起４２２と軸受ピン４４との間で回転軸に関して軸方向の力を伝達するために軸受ピン４４は隆起４２２と相互作用してスラスト軸受を形成し、前述の部分は互いに対して回転可能である。明らかに、接触面は小さく、回転摩擦は低い。
【0054】
血液ポンプ１の駆動セクション端部は、１つ以上の、好ましくは３つの補助入口貫通孔２３１を備える。補助入口貫通孔２３１は、補助血流入口２３から補助インペラ４２が配置された補助インペラ空洞２３２へと延在する。故に、血液は、補助入口貫通孔２３１を介して補助血流入口２３から補助インペラ４２へと流動する。
【0055】
少なくとも１つのワイヤ貫通孔２５が、ポンピングデバイス１１の駆動セクション端部ＤＳＥに配置される。ワイヤ貫通孔２５は、カテーテル５からステータ４０へと延在し得る。好ましくは、３つのワイヤ貫通孔２５が回転軸１０を中心に配置される。２つの補助入口貫通孔２３１の間に、１つのワイヤ貫通孔２５が配置され得る。ワイヤ貫通孔２５内に、少なくとも１つの供給ライン５１、５２および／または５３が延在し得、ステータ４０に接続され得る。好ましくは、図示されるように、供給ワイヤ５１、５２および／または５３は、カテーテル５の内側を通って患者の身体の外側まで延在する。供給ワイヤ５１、５２および／または５３は、血液に接触することなくカテーテル５からステータ４０へと延びる。
【0056】
図４は、ポンプセクション３のポンプセクション端部ＰＳＥの斜視前面図を示す。図示されるように、二次インペラ３２は、インペラ軸受リング２７の内側に配置される。インペラ軸受リング２７は、流入セパレータ２６の内側に配置される。この実施形態に対する代替形態として、外側インペラ軸受面２７７が流入セパレータ２６によって形成されるように、追加的なインペラ軸受リング２７は省略され得る。ここで、流入セパレータ２６は３つの支柱２８によって一次血流１ＢＦと二次血流２ＢＦとの間に装着される。二次血流２ＢＦは、インペラ軸受リング２７内への流入部に配置された二次血流入口２１２を通って二次インペラ３２内に流入することが図示されている。二次インペラ３２において、血液は、二次インペラチャンネル３２１に沿って流動し、次いで、貫通開口３１５を通って二次血流出口２１３へと流動する。ここで、二次血流２ＢＦは、一次血流１ＢＦと合体し、圧送血流ＰＢＦを形成する。
【0057】
図５は、ポンプセクション３のポンプセクション端部ＰＳＥを斜視図において示し、ポンプ筐体２は透明に示されている。貫通開口３１５および二次血流出口２１３は、２つの一次インペラ羽根３１３の間に配置される。図示されるように、支柱２８は、外側支柱接続リング２９によって接続される。支柱接続リング２９は、ポンプセクション端部ＰＳＥにおいてポンプ筐体２の内周面の内側に配置される。インペラ軸受リング２７は支柱２８によって支持される。支柱接続リング２９および支柱２８を１つの部品として製造することが考えられる。好ましくは、インペラ軸受リング２７もこの部品の一部である。この部品はポンプ筐体２と一体に形成されてもよい。
【0058】
図６は、ポンプセクション３のポンプセクション端部ＰＳＥの斜視図を示し、図３から図５に示された実施形態とは異なり、ポンプ筐体２は透明に示されており、流入セパレータ２６は、流入セパレータ２６の下流端部に少なくとも１つ、好ましくは３つの切り欠き部２６１を備える。切り欠き部２６１は、２つの支柱２８の間に配置される。インペラ軸受リング２７は、流入セパレータ２６の一部であるか、またはこれに固定的に接続され、切り欠き部２６１は、インペラ軸受リング２７を通っても延在する。切り欠き部２６１に起因して、二次インペラの回転中に二次インペラチャンネル３２１は、切り欠き部２６１と整列したときに、その断面が増加する。二次インペラ３２は、インペラ軸受リング２７の内側でポンプセクション端部ＰＳＥに向かう方向に、最大で切り欠き部２６１の端部まで延在する。このことは、切り欠き部２６１において回転する軸方向スラスト軸受面３２８の合致部が血液と直接的に接触するので、動作中に、切り欠き部２６１の縁部が内側インペラ軸受面３２７の上に延び、血液凝固を凝固が始まったとき除去する、または、好ましくは、血液凝固の形成を防止するという効果を有する。これは、軸方向スラスト軸受内の滞留血液を回避することに役立つ。また、図７から分かるように、内側インペラ軸受面３２７は縁部３２５を有し、これは、外側インペラ軸受面２７７（図８および図９）から血液凝固を除去する効果を有する。
【0059】
図７は、二次インペラ３２を斜視図において詳細に示す。ここでは、二次インペラ３２は、インレイとして構成され、おおよそ筒形状の形態を有する。これは、一次インペラ３１とは異なる材質、例えばセラミック材料で作られ得る。インレイは、一次インペラ２１の二次インペラ空洞３１２の内側に配置された筒形状セクション３２３を備える。周方向突出部３２９が二次インペラ空洞３１２における二次インペラ３２のための軸方向ストッパを形成する。内側インペラ軸受面３２７は、二次インペラ３２の外周に配置される。２つの二次インペラチャンネル３２１が、ポンプセクション端部ＰＳＥに向かう二次インペラ３２の端部に配置される。二次インペラチャンネル３２１は、それらの最大の断面を二次インペラ３２の上流端部に有する。故に、チャンネル３２１の断面は、血流入口２１から離れるにつれて減少する。このようにして、血液は、二次インペラチャンネル３２１を通って流動するときに、主に軸方向から軸方向－径方向に送られる。
【0060】
二次インペラチャンネル３２１は、二次インペラ３２の回転軸１０に関して非対称に配置される。血流入口２１に向かう二次インペラ３２の端部において、回転軸１０は、二次インペラチャンネル３２１のうちの１つを通って延在する。このようにして、回転軸１０に位置する回転の中心は、二次インペラ３２の固体部とは一致しない。これは、隣接する血流に対する差速が存在しない回転の中心における血液凝固が回避され得るという利点を有する。
【0061】
二次インペラチャンネル３２１と内側インペラ軸受面３２７との間の遷移部分に、縁部３２５が配置される。上述されたように、このような縁部３２５は、外側インペラ軸受面２７７における血液凝固の形成を排除するように働く。内側インペラ軸受面３２７は、ポンプセクション端部ＰＳＥにおける径方向軸受の内側面を提供する。二次インペラ３２は、軸方向インペラ軸受面３２８を更に備える。これは、周方向突出部３２９に配置される。軸方向インペラ軸受面３２８は、上述された軸方向ストッパまたは軸方向スラスト軸受の一部を形成する。軸方向ストッパは、インペラの回転中に二次インペラ３２から軸受リング２７へと力を伝達可能な軸方向軸受として構成され得る。軸方向軸受は、インペラのパージ動作から生じる軸方向の力に対処するために必要である。
【0062】
図８は、インペラ軸受リング２７の拡大図を示す。外側インペラ軸受面２７７は、インペラ軸受リング２７の内側に配置される。インペラ軸受リング２７は、軸方向軸受リング面２７８を備える。図示されるように、軸方向軸受リング面２７８は、インペラ軸受リング２７の軸方向端部に配置され得る。
【0063】
図９は、図８において示されたものとは異なる更なる実施形態によるインペラ軸受リング２７の斜視図を示し、これは、既述の切り欠き部２６１を備え、これは、インペラ軸受リング２７の下流端部に配置される。切り欠き部２６１の数は、好ましくは、支柱２８の数と一致する。
【0064】
図１０は、駆動セクション４の駆動セクション端部ＤＳＥを通る断面の斜視図を示す。回転部は省略され図示されていない。図示されるように、補助血流ＡＢＦは補助血流入口２３においてポンプ筐体２に進入する。補助インペラ４２は、血液を加速させ、血液は軸方向ギャップ４０１内へと流動を継続する。軸方向ギャップ４０１の内側の矢印ＡＢＦによって示されるように、血液は回転軸１０の方向に直接的に流動するのではなく、螺旋に沿って軸方向ギャップ４０１に沿って流動するように、強い周方向の流れ成分を有する。
【0065】
図１１は、ポンピングデバイス１１の駆動セクション端部ＤＳＥにおけるロータ４１の端部の斜視図を示す。補助インペラ４２の補助羽根４２１が明確に認識でき、これらは、径方向に直線的に延在する。補助インペラ羽根４２１は、それらの外周において、径方向ロータ軸受４７の内側ロータ軸受面４２１１を提供する。さらに、補助インペラ羽根４２１の各々は、面取り４２１２を有する。この面取り４２１２は、図１０において示されるようなポンピングデバイス１１の先細り形状の駆動セクション端部ＤＳＥを構築するために有利である。さらに、補助インペラ羽根４２１は、二次インペラ４２の軸方向端部に、径方向に延在する端面４２１４を備える。隆起４２２が二次インペラ４２の軸方向端部の中央に形成される。図１０において示されるように、隆起４２２は軸受ピン４４と相互作用する。
【0066】
図１１Ａは、二次インペラ４２の内側ロータ軸受面４２１１の周りに配置されるロータ軸受リング４３を更に示す。ロータ軸受リング４３の外側ロータ軸受面４３１１は、補助インペラ４２の内側ロータ軸受面４２１１とともにロータ軸受４７を形成する。補助インペラ４２は、軸方向長さＬおよび直径Ｄを有する。代替的に、図１１Ｂにおいて示されるように、ロータ軸受リング４３は、上述のインペラ軸受リング２７の切り欠き部２６１と類似の形態、機能、構成を有する切り欠き部を有し得る。
【0067】
図１２は、一次インペラ３１の先細り形状セクション３１４に接続されたロータ４１の端部の斜視図を示す。三次インペラ２４２が、先細り形状セクション３１４とロータ４１のポンプセクション端部との間に配置され、ロータ４１の外径から先細り形状セクション３１４の外径へと径方向に延在し、肩部を形成する。この肩部の軸方向平面は、径方向ギャップ２４の回転可能壁２４１１を形成する。三次インペラ羽根２４１２が、回転可能壁２４１１からポンピングデバイス１１の駆動セクション端部ＤＳＥに向かって突き出る。好ましくは、三次インペラ羽根２４１２は、回転軸１０に沿って軸方向に延在する。特には、三次インペラ羽根２４１２は、直線的であり、回転軸１０に関して径方向に延在する。さらに、代替形態において、三次インペラ羽根２４１２は省略されてよい（図示せず）。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11A】
【図11B】
【図12】
【国際調査報告】