JP2004209240A - Centrifugal type blood pump apparatus - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a centrifugal type blood pump apparatus which does not require a position sensor, can be miniaturized, can secure a distance between the impeller and the housing, and generates only little hemolysis by making the apparatus a centrifugal type blood pump which rotates the impeller substantially in a non-contact condition with the housing using the so-called dynamic pressure groove. <P>SOLUTION: This centrifugal type blood pump apparatus 1 is equipped with a centrifugal pump part 2 which has a first magnetic body 25 and delivers liquid by centrifugal force upon rotation, a rotor 31 with a magnet 33 to attract the first magnetic body of the impeller 21 rotating in a housing 20, an impeller rotation torque generating part 3 with a motor 34 to rotate the rotor 31, and a dynamic pressure groove 38 set on the inside face of the housing 20 to the rotor 31 side. The pump apparatus 1 is equipped with an electric magnet 41 to attract the impeller 21 in a direction reverse to the attracting direction by the magnet 33 of the rotor 31 and to support floating of the impeller 21. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

Translated fromJapanese

本発明は、血液などの医療用液体を送液するための遠心式血液ポンプ装置に関する。The present invention relates to a centrifugal blood pump device for feeding medical fluid such as blood.

最近では、人工心肺装置における体外血液循環に遠心式血液ポンプを使用する例が増加している。遠心ポンプとしては、外部とポンプ内の血液室との物理的な連通を完全に排除し、細菌等の侵入を防止できることにより、外部モータからの駆動トルクを磁気結合を用いて伝達する方式のものが用いられている。
そして、このような遠心式血液ポンプとして、本件出願人は、特開平９−２０６３７２号公報に示すものを提案している。
この公報に示されている遠心式血液ポンプ装置は、血液流入ポートと血液流出ポートを有するハウジングと、ハウジング内で回転し、回転時の遠心力によって血液を送液するインペラを有する遠心式血液ポンプ部と、インペラのための非制御式磁気軸受構成部（インペラ回転トルク発生部）と、インペラのための制御式磁気軸受構成部（インペラ位置制御部）とを備え、非制御式磁気軸受構成部および制御式磁気軸受構成部の作用によりインペラは、ハウジング内の所定位置に保持された状態で回転する。さらに、インペラは、底面（下面）に形成された多数の動圧溝を有する。この動圧溝を有するため、インペラ位置制御部の非作動時（言い換えれば、電磁石作動停止時）において、インペラ回転トルク発生部側に吸引されるが、動圧溝とハウジング内面間に形成される動圧軸受効果により、若干であるが、ハウジング内面より離れ、非接触状態にて回転する。
特開平９−２０６３７２号公報Recently, an example of using a centrifugal blood pump for extracorporeal blood circulation in an oxygenator is increasing. Centrifugal pumps use a system that transmits driving torque from an external motor using magnetic coupling by completely eliminating physical communication between the outside and the blood chamber in the pump and preventing invasion of bacteria. Is used.
As such a centrifugal blood pump, the present applicant has proposed the one shown in Japanese Patent Laid-Open No. 9-206372.
The centrifugal blood pump device disclosed in this publication includes a housing having a blood inflow port and a blood outflow port, and a centrifugal blood pump having an impeller that rotates in the housing and feeds blood by centrifugal force during rotation. And a non-controllable magnetic bearing component for the impeller (impeller rotational torque generator) and a controllable magnetic bearing component for the impeller (impeller position controller). The impeller rotates while being held at a predetermined position in the housing by the action of the control type magnetic bearing component. Further, the impeller has a large number of dynamic pressure grooves formed on the bottom surface (lower surface). Since this dynamic pressure groove is provided, it is attracted to the impeller rotational torque generating part side when the impeller position control part is not operated (in other words, when the electromagnet operation is stopped), but is formed between the dynamic pressure groove and the inner surface of the housing. Due to the hydrodynamic bearing effect, it is slightly separated from the inner surface of the housing and rotates in a non-contact state.
JP-A-9-206372

上述の遠心式血液ポンプ装置は、いわゆる磁気浮上タイプのものとして有効な効果を備える。なお、上述のポンプ装置が備える動圧溝は、インペラのための制御式磁気軸受構成部（インペラ位置制御部）不調の際に、インペラ位置制御を停止し、すなわち、インペラを吸引する電磁石の作動を停止した際に作用するものであり、通常の回転時にこの動圧溝を利用するものではない。動圧溝のみによる回転時では、特に低回転数状態において溶血等が生じるおそれもある。そして、磁気浮上ゆえに、インペラ位置センサを設けることが必要であり、装置の小型化に限度があり、さらに、インペラの磁気浮上のための電力も必要である。
そこで、本発明の目的は、磁気浮上タイプの遠心式血液ポンプではなく、いわゆる動圧溝を利用して実質的にハウジングにインペラを非接触状態にて回転させる遠心式血液ポンプ装置とすることにより、位置センサを不要とすることにより小型化を可能とするとともに、インペラとハウジング間の距離を確保し溶血の発生を減少させることができる遠心式血液ポンプ装置を提供するものである。The centrifugal blood pump apparatus described above has an effective effect as a so-called magnetic levitation type. The dynamic pressure groove provided in the above-described pump device stops the impeller position control when the control type magnetic bearing component (impeller position control unit) for the impeller malfunctions, that is, operates the electromagnet that attracts the impeller. This dynamic pressure groove is not used during normal rotation. At the time of rotation using only the dynamic pressure groove, hemolysis or the like may occur particularly in a low rotation speed state. Further, because of magnetic levitation, it is necessary to provide an impeller position sensor, and there is a limit to downsizing of the apparatus, and furthermore, electric power for magnetic levitation of the impeller is also required.
Therefore, an object of the present invention is not a magnetic levitation type centrifugal blood pump, but a centrifugal blood pump device that substantially rotates the impeller in a non-contact state using a so-called dynamic pressure groove. An object of the present invention is to provide a centrifugal blood pump device that can be miniaturized by eliminating the need for a position sensor, and that can secure the distance between the impeller and the housing to reduce the occurrence of hemolysis.

上記目的を達成するものは、以下のものである。
（１） 液体流入ポートと液体流出ポートとを有するハウジングと、内部に第１の磁性体を備え、前記ハウジング内で回転し、回転時の遠心力によって液体を送液するインペラを有する遠心ポンプ部と、前記遠心ポンプ部の前記インペラの第１の磁性体を吸引するための磁石を備えるロータと、該ロータを回転させるモータを備えるインペラ回転トルク発生部と、前記ロータ側のハウジング内面もしくは前記インペラの前記ロータ側の面に設けられた動圧溝を備え、前記ハウジングに対して前記動圧溝によりインペラが非接触状態にて回転する遠心式血液ポンプ装置であって、該遠心式血液ポンプ装置は、前記インペラの前記第１の磁性体もしくは該第１の磁性体と別に設けられた第２の磁性体を前記ロータの磁石による吸引方向と反対方向に吸引し、前記インペラの浮上を補助するための電磁石を備える遠心式血液ポンプ装置。
（２） 前記インペラが備える第１の磁性体および該第１の磁性体を吸引するために前記ロータが備える磁石はともに複数の永久磁石であり、かつ複数の永久磁石は、ほぼ同一円周上に同一極性となるように配置されており、かつ、前記インペラが備える永久磁石と前記ロータが備える永久磁石、相互に対面する円周上に配置されるとともに極性が逆の極性となっている上記（１）に記載の遠心式血液ポンプ装置。What achieves the above object is as follows.
(1) Centrifugal pump unit having a housing having a liquid inflow port and a liquid outflow port, an impeller that includes a first magnetic body therein, and that rotates within the housing and feeds liquid by centrifugal force during rotation. A rotor including a magnet for attracting the first magnetic body of the impeller of the centrifugal pump unit, an impeller rotational torque generating unit including a motor for rotating the rotor, and an inner surface of the housing on the rotor side or the impeller A centrifugal blood pump device provided with a dynamic pressure groove provided on the rotor side surface of the rotor, wherein the impeller rotates in a non-contact state by the dynamic pressure groove with respect to the housing, the centrifugal blood pump device The second magnetic body provided separately from the first magnetic body or the first magnetic body of the impeller in a direction opposite to the attracting direction by the magnet of the rotor A centrifugal blood pump device comprising an electromagnet for suctioning and assisting the floating of the impeller.
(2) The first magnetic body included in the impeller and the magnet included in the rotor for attracting the first magnetic body are both a plurality of permanent magnets, and the plurality of permanent magnets are substantially on the same circumference. The permanent magnet provided in the impeller and the permanent magnet provided in the rotor are arranged on the circumferences facing each other and have opposite polarities. The centrifugal blood pump device according to (1).

また、上記目的を達成するものは、以下のものである。
（３） 液体流入ポートと液体流出ポートとを有するハウジングと、内部に第１の磁性体を備え、前記ハウジング内で回転し、回転時の遠心力によって液体を送液するインペラを有する遠心ポンプ部と、前記遠心ポンプ部の前記インペラの第１の磁性体を吸引するとともに該インペラを回転させるために円周上に配置された複数のステーターコイルを備えるインペラ回転トルク発生部と、前記ステーターコイル側のハウジング内面もしくは前記インペラの前記ステーターコイル側の面に設けられた動圧溝を備え、前記ハウジングに対して前記動圧溝によりインペラが非接触状態にて回転する遠心式血液ポンプ装置であって、該遠心式血液ポンプ装置は、前記インペラの前記第１の磁性体もしくは該第１の磁性体と別に設けられた第２の磁性体を前記ステーターコイルによる吸引方向と反対方向に吸引し、前記インペラの浮上を補助するための電磁石を備える遠心式血液ポンプ装置。
（４） 前記遠心式血液ポンプ装置は、前記インペラ回転トルク発生部および前記電磁石を制御するための制御機構を備え、該制御機構は、前記インペラ回転トルク発生部の回転数に応じて前記電磁石による前記インペラの吸引力を変化させる機能を備えている上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の遠心式血液ポンプ装置。
（５） 前記制御機構は、前記インペラ回転トルク発生部の回転数に応じて前記電磁石による前記インペラの吸引力を変化させることにより、前記インペラと前記ハウジング間の距離をほぼ一定に保持する機能を備えている上記（４）に記載の遠心式血液ポンプ装置。Moreover, what achieves the said objective is as follows.
(3) Centrifugal pump unit having a housing having a liquid inflow port and a liquid outflow port, an impeller that includes a first magnetic body therein, rotates in the housing, and feeds liquid by centrifugal force during rotation. An impeller rotational torque generating unit including a plurality of stator coils arranged on the circumference for attracting the first magnetic body of the impeller of the centrifugal pump unit and rotating the impeller, and the stator coil side A centrifugal blood pump device including a dynamic pressure groove provided on an inner surface of the housing or a surface on the stator coil side of the impeller, and the impeller rotates in a non-contact state by the dynamic pressure groove with respect to the housing. The centrifugal blood pump device includes the first magnetic body of the impeller or a second magnetic body provided separately from the first magnetic body. A centrifugal blood pump device comprising an electromagnet that is attracted in a direction opposite to a suction direction by the stator coil and assists the impeller to float.
(4) The centrifugal blood pump device includes a control mechanism for controlling the impeller rotational torque generation unit and the electromagnet, and the control mechanism uses the electromagnet according to the number of rotations of the impeller rotational torque generation unit. The centrifugal blood pump device according to any one of (1) to (3), wherein the centrifugal blood pump device has a function of changing a suction force of the impeller.
(5) The control mechanism has a function of maintaining a substantially constant distance between the impeller and the housing by changing an attraction force of the impeller by the electromagnet according to the number of rotations of the impeller rotational torque generating unit. The centrifugal blood pump device according to (4), which is provided.

（６） 前記遠心式血液ポンプ装置は、前記モータおよび前記電磁石を制御するための制御機構を備え、前記制御機構は、前記電磁石により前記インペラを所定値以上の力にて吸引した状態にて前記インペラ回転トルク発生部の回転を開始させる回転開始状態制御機能を備えている上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の遠心式血液ポンプ装置。
（７） 前記遠心式血液ポンプ装置は、前記モータおよび前記電磁石を制御するための制御機構を備え、前記制御機構は、前記電磁石により前記インペラを所定値以上の吸引力にて吸引した状態にて前記インペラ回転トルク発生部の回転を開始させる回転開始状態制御機能と、インペラ回転トルク発生部の回転開始後、吸引力を前記所定値より低下させるインペラ回転トルク発生部回転後制御機能を備えている上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の遠心式血液ポンプ装置。
（８） 前記制御機構は、インペラ回転トルク発生部電流モニタリング機能を備え、前記制御機構は、該インペラ回転トルク発生部電流モニタリング機能により検知される電流値を用いて前記電磁石を制御するものである上記（４）ないし（７）のいずれかに記載の遠心式血液ポンプ装置。
（９） 前記動圧溝は、該動圧溝の角となる部分が少なくとも０．０５ｍｍ以上のＲを持つように面取りされている上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の遠心式血液ポンプ装置。
（１０） 前記遠心式血液ポンプ装置は、前記電磁石側のハウジング内面もしくは前記インペラの前記電磁石側の面に設けられた第２の動圧溝を上記（１）ないし（９）のいずれかに記載の遠心式血液ポンプ装置。
（１１） 前記第２の動圧溝は、該動圧溝の角となる部分が少なくとも０．０５ｍｍ以上のＲを持つように面取りされている上記（１０）に記載の遠心式血液ポンプ装置。(6) The centrifugal blood pump device includes a control mechanism for controlling the motor and the electromagnet, and the control mechanism is configured to suck the impeller with a force equal to or greater than a predetermined value by the electromagnet. The centrifugal blood pump device according to any one of (1) to (5), wherein the centrifugal blood pump device includes a rotation start state control function for starting rotation of the impeller rotation torque generating unit.
(7) The centrifugal blood pump device includes a control mechanism for controlling the motor and the electromagnet, and the control mechanism is in a state where the impeller is attracted by the electromagnet with a suction force of a predetermined value or more. A rotation start state control function for starting rotation of the impeller rotation torque generation unit, and an impeller rotation torque generation unit post-rotation control function for reducing the suction force from the predetermined value after the rotation of the impeller rotation torque generation unit is started. The centrifugal blood pump device according to any one of (1) to (5) above.
(8) The control mechanism includes an impeller rotation torque generation unit current monitoring function, and the control mechanism controls the electromagnet using a current value detected by the impeller rotation torque generation unit current monitoring function. The centrifugal blood pump device according to any one of (4) to (7) above.
(9) The centrifugal type according to any one of (1) to (8), wherein the dynamic pressure groove is chamfered so that a corner portion of the dynamic pressure groove has an R of at least 0.05 mm or more. Blood pump device.
(10) The centrifugal blood pump device according to any one of (1) to (9), wherein the second dynamic pressure groove provided on the electromagnet side housing inner surface or the impeller side surface of the electromagnet is provided. Centrifugal blood pump device.
(11) The centrifugal blood pump device according to (10), wherein the second dynamic pressure groove is chamfered so that a corner portion of the dynamic pressure groove has an R of at least 0.05 mm or more.

本発明の遠心式血液ポンプ装置は、液体流入ポートと液体流出ポートとを有するハウジングと、内部に第１の磁性体を備え、前記ハウジング内で回転し、回転時の遠心力によって液体を送液するインペラを有する遠心ポンプ部と、前記遠心ポンプ部の前記インペラの第１の磁性体を吸引するための磁石を備えるロータと、該ロータを回転させるモータを備えるインペラ回転トルク発生部と、前記ロータ側のハウジング内面もしくは前記インペラの前記ロータ側の面に設けられた動圧溝を備え、前記ハウジングに対して前記動圧溝によりインペラが非接触状態にて回転する遠心式血液ポンプ装置であって、該遠心式血液ポンプ装置は、前記インペラの前記第１の磁性体もしくは該第１の磁性体と別に設けられた第２の磁性体を前記ロータの磁石による吸引方向と反対方向に吸引し、前記インペラの浮上を補助するための電磁石を備えている。
このため、いわゆる動圧溝を利用して実質的にハウジングにインペラを非接触状態にて回転させる遠心式血液ポンプ装置であっても、効果的にインペラの浮上を補助し、ハウジング間の距離を確保でき、溶血の発生を減少させることができる。また、磁気浮上タイプの遠心式血液ポンプ装置に比べて、位置センサが不要となり、小型化および低消費電力とすることができる。The centrifugal blood pump device of the present invention includes a housing having a liquid inflow port and a liquid outflow port, and a first magnetic body therein, and rotates within the housing, and the liquid is fed by centrifugal force during rotation. A centrifugal pump unit having an impeller to perform, a rotor including a magnet for attracting a first magnetic body of the impeller of the centrifugal pump unit, an impeller rotational torque generating unit including a motor for rotating the rotor, and the rotor A centrifugal blood pump device including a dynamic pressure groove provided on an inner surface of the housing or the rotor side surface of the impeller, wherein the impeller rotates in a non-contact state by the dynamic pressure groove with respect to the housing. The centrifugal blood pump device uses the first magnetic body of the impeller or the second magnetic body provided separately from the first magnetic body as a magnet of the rotor. According suction direction by suction in the opposite direction, and includes an electromagnet to assist in floating of the impeller.
For this reason, even a centrifugal blood pump device that uses a so-called dynamic pressure groove to rotate the impeller in a substantially non-contact state with respect to the housing effectively assists the impeller to rise and increases the distance between the housings. Can be ensured, and the occurrence of hemolysis can be reduced. Further, as compared with the magnetic levitation type centrifugal blood pump device, a position sensor is not required, and the size and power consumption can be reduced.

また、本発明の遠心式血液ポンプ装置は、液体流入ポートと液体流出ポートとを有するハウジングと、内部に第１の磁性体を備え、前記ハウジング内で回転し、回転時の遠心力によって液体を送液するインペラを有する遠心ポンプ部と、前記遠心ポンプ部の前記インペラの第１の磁性体を吸引するとともに該インペラを回転させるために円周上に配置された複数のステーターコイルを備えるインペラ回転トルク発生部と、前記ステーターコイル側のハウジング内面もしくは前記インペラの前記ステーターコイル側の面に設けられた動圧溝を備え、前記ハウジングに対して前記動圧溝によりインペラが非接触状態にて回転する遠心式血液ポンプ装置であって、該遠心式血液ポンプ装置は、前記インペラの前記第１の磁性体もしくは該第１の磁性体と別に設けられた第２の磁性体を前記ステーターコイルによる吸引方向と反対方向に吸引し、前記インペラの浮上を補助するための電磁石を備えている。
このため、いわゆる動圧溝を利用して実質的にハウジングにインペラを非接触状態にて回転させる遠心式血液ポンプ装置であっても、効果的にインペラの浮上を補助し、ハウジング間の距離を確保でき、溶血の発生を減少させることができる。また、磁気浮上タイプの遠心式血液ポンプ装置に比べて、位置センサが不要となり、小型化および低消費電力とすることができる。The centrifugal blood pump device according to the present invention further includes a housing having a liquid inflow port and a liquid outflow port, and a first magnetic body therein. The centrifugal blood pump device rotates within the housing and draws liquid by centrifugal force during rotation. An impeller rotation having a centrifugal pump section having an impeller for feeding liquid, and a plurality of stator coils arranged on the circumference for attracting the first magnetic body of the impeller of the centrifugal pump section and rotating the impeller A torque generating portion and a dynamic pressure groove provided on the inner surface of the housing on the stator coil side or the stator coil side surface of the impeller, and the impeller is rotated in a non-contact state by the dynamic pressure groove with respect to the housing A centrifugal blood pump device, wherein the centrifugal blood pump device is the first magnetic body or the first magnetic body of the impeller. When provided with an electromagnet for the second magnetic body is attracted to the opposite direction to the suction direction by the stator coil, assists the flying of said impeller provided separately.
For this reason, even a centrifugal blood pump device that uses a so-called dynamic pressure groove to rotate the impeller in a substantially non-contact state with respect to the housing effectively assists the impeller to rise and increases the distance between the housings. Can be ensured, and the occurrence of hemolysis can be reduced. Further, as compared with the magnetic levitation type centrifugal blood pump device, a position sensor is not required, and the size and power consumption can be reduced.

また、前記遠心式血液ポンプ装置は、前記モータおよび前記電磁石を制御するための制御機構を備え、かつ、制御機構は、前記インペラ回転トルク発生部の回転数（言い換えれば、インペラ回転トルク発生部によって発生される回転速度）に応じて前記電磁石による前記インペラの吸引力を変化させる機能を備えているものであれば、省電力において、インペラとハウジング間に溶血の発生の少ない距離を確保することができる。
また、前記制御機構は、前記インペラ回転トルク発生部の回転数に応じて前記電磁石による前記インペラの吸引力を変化させることにより、前記インペラと前記ハウジング間の距離をほぼ一定に保持する機能を備えているものとすれば、省電力において、インペラとハウジング間に溶血の発生の少ない距離を確保することができる。
また、前記制御機構は、前記電磁石により前記インペラを所定値以上の力にて吸引した状態にて前記インペラ回転トルク発生部の回転を開始させる回転開始状態制御機能を備えているものであれば、インペラの良好な回転開始を行うことができるとともに、回転初期におけるインペラとハウジング間に位置する血液の溶血を防止できる。Further, the centrifugal blood pump device includes a control mechanism for controlling the motor and the electromagnet, and the control mechanism is controlled by the rotational speed of the impeller rotational torque generator (in other words, by the impeller rotational torque generator). As long as it has a function of changing the attraction force of the impeller by the electromagnet according to the generated rotation speed), it is possible to secure a distance with less hemolysis between the impeller and the housing in power saving. it can.
The control mechanism has a function of maintaining a substantially constant distance between the impeller and the housing by changing an attraction force of the impeller by the electromagnet in accordance with the rotation speed of the impeller rotational torque generating unit. If this is the case, it is possible to secure a distance with less hemolysis between the impeller and the housing for power saving.
Further, if the control mechanism has a rotation start state control function for starting rotation of the impeller rotation torque generation unit in a state where the impeller is attracted by the electromagnet with a force of a predetermined value or more, The impeller can be favorably started to rotate, and hemolysis of blood located between the impeller and the housing in the initial stage of rotation can be prevented.

また、前記制御機構は、前記電磁石により前記インペラを所定値以上の吸引力にて吸引した状態にて前記インペラ回転トルク発生部の回転を開始させる回転開始状態制御機能と、インペラ回転トルク発生部の回転開始後、吸引力を前記所定値より低下させるインペラ回転トルク発生部回転後制御機能を備えているものであれば、インペラの良好な回転開始、回転初期におけるインペラとハウジング間に位置する血液の溶血を防止できるとともに、省電力において、インペラとハウジング間に溶血の発生の少ない距離を確保することができる。
また、前記遠心式血液ポンプ装置は、前記電磁石側のハウジング内面もしくは前記インペラの前記電磁石側の面に設けられた第２の動圧溝を有するものであれば、外的衝撃を受けた時また動圧溝３８による動圧力が過剰となった時に、インペラのハウジングの電磁石側内面への密着を防止する。In addition, the control mechanism includes a rotation start state control function for starting rotation of the impeller rotation torque generation unit in a state where the impeller is attracted by the electromagnet with a suction force of a predetermined value or more, and an impeller rotation torque generation unit If the impeller rotational torque generating unit has a post-rotation control function that lowers the suction force from the predetermined value after the start of rotation, the impeller starts rotating well, and the blood located between the impeller and the housing at the initial stage of rotation In addition to preventing hemolysis, it is possible to ensure a small distance between the impeller and the housing in terms of power saving.
In addition, the centrifugal blood pump device has a second dynamic pressure groove provided on the inner surface of the housing on the electromagnet side or the surface on the electromagnet side of the impeller. When the dynamic pressure by thedynamic pressure groove 38 becomes excessive, the impeller is prevented from sticking to the inner surface of the electromagnet side of the housing.

図１は、本発明の遠心式血液ポンプ装置の制御機構を含む実施例のブロック図である。図２は、本発明の遠心式血液ポンプ装置に使用される遠心式血液ポンプ装置の一例の正面図である。図３は、図２に示した遠心式血液ポンプ装置の平面図である。図４は、図２に示した実施例の遠心式血液ポンプ装置の縦断面図である。図５は、図２の遠心式血液ポンプ装置のＡ−Ａ線断面図である。図６は、図２の遠心式血液ポンプ装置のＡ−Ａ線断面図よりインペラを取り外した状態を示す断面図である。
本発明の遠心式血液ポンプ装置１は、液体流入ポート２２と液体流出ポート２３とを有するハウジング２０と、内部に第１の磁性体２５を備え、ハウジング２０内で回転し、回転時の遠心力によって液体を送液するインペラ２１を有する遠心ポンプ部２と、遠心ポンプ部２のインペラ２１の第１の磁性体２５を吸引するための磁石３３を備えるロータ３１と、ロータ３１を回転させるモータ３４を備えるインペラ回転トルク発生部３と、ロータ３１側のハウジング２０の内面もしくはインペラ２１のロータ３１側の面に設けられた動圧溝３８を備え、ハウジング２０に対して動圧溝３８によりインペラ２１が非接触状態にて回転する遠心式血液ポンプ装置である。遠心式血液ポンプ装置１は、インペラ２１の第１の磁性体２５もしくは第１の磁性体２５と別に設けられた第２の磁性体２８をロータ３１の磁石３３による吸引方向と反対方向に吸引し、インペラ２１の浮上を補助するための電磁石４１を備えている。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment including a control mechanism of a centrifugal blood pump apparatus of the present invention. FIG. 2 is a front view of an example of a centrifugal blood pump device used in the centrifugal blood pump device of the present invention. FIG. 3 is a plan view of the centrifugal blood pump apparatus shown in FIG. FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the centrifugal blood pump apparatus of the embodiment shown in FIG. 5 is a cross-sectional view of the centrifugal blood pump device of FIG. 2 taken along line AA. 6 is a cross-sectional view showing a state where the impeller is removed from the cross-sectional view taken along the line AA of the centrifugal blood pump device of FIG.
The centrifugalblood pump device 1 according to the present invention includes ahousing 20 having aliquid inflow port 22 and aliquid outflow port 23, and a firstmagnetic body 25 therein. Thecentrifugal blood pump 1 rotates in thehousing 20 and rotates during the rotation. Therotor 31 including thecentrifugal pump unit 2 having theimpeller 21 for feeding the liquid, themagnet 33 for attracting the firstmagnetic body 25 of theimpeller 21 of thecentrifugal pump unit 2, and themotor 34 for rotating therotor 31. And adynamic pressure groove 38 provided on the inner surface of thehousing 20 on therotor 31 side or the surface on therotor 31 side of theimpeller 21. Theimpeller 21 is provided to thehousing 20 by thedynamic pressure groove 38. Is a centrifugal blood pump device that rotates in a non-contact state. The centrifugalblood pump device 1 sucks the firstmagnetic body 25 of theimpeller 21 or the secondmagnetic body 28 provided separately from the firstmagnetic body 25 in the direction opposite to the suction direction by themagnet 33 of therotor 31. Theelectromagnet 41 for assisting the floating of theimpeller 21 is provided.

この遠心式血液ポンプ装置１は、磁気浮上ではなく、動圧溝によりインペラを実質的にハウジングに対して非接触状態にて回転させるものであり、インペラのための位置センサは不要であり、装置の小型化が可能となる。さらに、インペラ２１の浮上を補助するための電磁石４１を備えているので、動圧溝を備えるハウジングとインペラ間の距離を確保することができ、溶血の発生を少ないものとすることができ、かつ、電磁石はあくまでインペラの浮上を補助する程度のため消費電力も少ない。
図２ないし図６に示すように、この実施例の遠心式血液ポンプ装置１は、血液流入ポート２２と血液流出ポート２３を有するハウジング２０と、ハウジング２０内で回転し、回転時の遠心力によって血液を送液するインペラ２１を有する遠心式血液ポンプ部２と、インペラ２１のためのインペラ回転トルク発生部３と、インペラ２１のための補助吸引制御部４とを備える。The centrifugalblood pump device 1 is not magnetically levitated, but rotates the impeller in a substantially non-contact state with respect to the housing by a dynamic pressure groove, and does not require a position sensor for the impeller. Can be reduced in size. Furthermore, since theelectromagnet 41 for assisting the floating of theimpeller 21 is provided, the distance between the housing having the dynamic pressure groove and the impeller can be secured, the generation of hemolysis can be reduced, and The electromagnet is low in power consumption because it only assists the floating of the impeller.
As shown in FIGS. 2 to 6, the centrifugalblood pump apparatus 1 of this embodiment includes ahousing 20 having ablood inflow port 22 and ablood outflow port 23, a rotation within thehousing 20, and a centrifugal force during rotation. A centrifugalblood pump unit 2 having animpeller 21 for feeding blood, an impeller rotationaltorque generating unit 3 for theimpeller 21, and an auxiliarysuction control unit 4 for theimpeller 21 are provided.

インペラ２１は、図４に示すように、回転時に動圧溝により発生する圧力により、ハウジング内面に接触することなく回転する。特に、このポンプ装置１では、電磁石によりインペラをロータと反対方向に吸引するため、通常の動圧溝により得られるインペラとハウジング間距離よりもさらに離間した状態にて回転する。
ハウジング２０は、血液流入ポート２２と血液流出ポート２３とを備え、非磁性材料により形成されている。ハウジング２０内には、血液流入ポート２２および血液流出ポート２３と連通する血液室２４が形成されている。このハウジング２０内には、インペラ２１が収納されている。血液流入ポート２２は、ハウジング２０の上面の中央付近よりほぼ垂直に突出するように設けられている。血液流出ポート２３は、図３および図５に示すように、ほぼ円筒状に形成されたハウジング２０の側面より接線方向に突出するように設けられている。As shown in FIG. 4, theimpeller 21 rotates without contacting the inner surface of the housing due to the pressure generated by the dynamic pressure groove during rotation. In particular, in thispump device 1, since the impeller is attracted in the direction opposite to the rotor by the electromagnet, it rotates in a state further separated from the distance between the impeller and the housing obtained by a normal dynamic pressure groove.
Thehousing 20 includes ablood inflow port 22 and ablood outflow port 23, and is formed of a nonmagnetic material. Ablood chamber 24 communicating with theblood inflow port 22 and theblood outflow port 23 is formed in thehousing 20. Animpeller 21 is accommodated in thehousing 20. Theblood inflow port 22 is provided so as to protrude substantially vertically from the vicinity of the center of the upper surface of thehousing 20. As shown in FIGS. 3 and 5, theblood outflow port 23 is provided so as to protrude in a tangential direction from the side surface of thehousing 20 formed in a substantially cylindrical shape.

図５に示すように、ハウジング２０内に形成された血液室２４内には、中央に貫通口を有する円板状のインペラ２１が収納されている。インペラ２１は、図４に示すように、下面を形成するドーナツ板状部材（下部シュラウド）２７と、上面を形成する中央が開口したドーナツ板状部材（上部シュラウド）２８と、両者間に形成された複数（例えば、７つ）のベーン１８を有する。そして、下部シュラウドと上部シュラウドの間には、隣り合うベーン１８で仕切られた複数（７つ）の血液通路２６が形成されている。血液通路２６は、図５に示すように、インペラ２１の中央開口と連通し、インペラ２１の中央開口を始端とし、外周縁まで徐々に幅が広がるように延びている。言い換えれば、隣り合う血液通路２６間にベーン１８が形成されている。なお、この実施例では、それぞれの血液通路２６およびそれぞれのベーン１８は、等角度間隔にかつほぼ同じ形状に設けられている。
そして、図４に示すように、インペラ２１には、複数（例えば、１４〜２４個）の第１の磁性体２５（永久磁石、従動マグネット）が埋設されている。この実施例では、第１の磁性体２５は、下部シュラウド２７内に埋設されている。埋設された磁性体２５（永久磁石）は、後述するインペラ回転トルク発生部３のロータ３１に設けられた永久磁石３３によりインペラ２１を血液流入ポート２２と反対側に吸引され、ロータとのカップリングおよび回転トルクをインペラ回転トルク発生部より伝達するために設けられている。As shown in FIG. 5, a disc-like impeller 21 having a through-hole at the center is housed in ablood chamber 24 formed in thehousing 20. As shown in FIG. 4, theimpeller 21 is formed between a donut plate-like member (lower shroud) 27 that forms a lower surface, and a donut plate-like member (upper shroud) 28 that opens at the center that forms an upper surface. A plurality of (for example, seven)vanes 18. A plurality (seven)blood passages 26 partitioned by theadjacent vanes 18 are formed between the lower shroud and the upper shroud. As shown in FIG. 5, theblood passage 26 communicates with the central opening of theimpeller 21, starts from the central opening of theimpeller 21, and extends so that the width gradually increases to the outer peripheral edge. In other words, thevane 18 is formed between theadjacent blood passages 26. In this embodiment, eachblood passage 26 and eachvane 18 are provided at equal angular intervals and in substantially the same shape.
As shown in FIG. 4, theimpeller 21 has a plurality of (for example, 14 to 24) first magnetic bodies 25 (permanent magnets, driven magnets) embedded therein. In this embodiment, the firstmagnetic body 25 is embedded in thelower shroud 27. The embedded magnetic body 25 (permanent magnet) attracts theimpeller 21 to the side opposite to theblood inflow port 22 by apermanent magnet 33 provided on therotor 31 of the impeller rotationaltorque generating unit 3 described later, and is coupled to the rotor. And the rotational torque is provided to transmit from the impeller rotational torque generating section.

また、この実施例のようにある程度の個数の磁性体２５を埋設することにより、後述するロータ３１との磁気的結合も十分に確保できる。磁性体２５（永久磁石）の形状としては、円形であることが好ましい。あるいは、リング状のマグネットを多極（例えば、２４極）に分極したもの、言い換えれば、複数の小さな磁石を磁極が交互もしくは同一となるように、かつ、リング状に並べたものでもよい。
また、インペラ２１は、上部シュラウドそのものもしくは上部シュラウド内に設けられた第２の磁性体２８を備える。この実施例では、上部シュラウドの全体が、磁性体２８により形成されている。磁性体２８は、インペラ補助吸引部の電磁石４１によりインペラ２１をロータ３１と反対側、言い換えれば血液流入ポート２２側に吸引するために設けられている。磁性体２８としては、磁性ステンレス等が使用される。Further, by embedding a certain number ofmagnetic bodies 25 as in this embodiment, sufficient magnetic coupling with therotor 31 described later can be ensured. The shape of the magnetic body 25 (permanent magnet) is preferably circular. Alternatively, a ring-shaped magnet may be polarized into multiple poles (for example, 24 poles), in other words, a plurality of small magnets may be arranged in a ring shape so that the magnetic poles are alternately or the same.
Further, theimpeller 21 includes a secondmagnetic body 28 provided in the upper shroud itself or in the upper shroud. In this embodiment, the entire upper shroud is formed of themagnetic body 28. Themagnetic body 28 is provided to attract theimpeller 21 to the side opposite to therotor 31, in other words, to theblood inflow port 22 side by theelectromagnet 41 of the impeller auxiliary suction portion. As themagnetic body 28, magnetic stainless steel or the like is used.

インペラ２１は、ロータ３１側に吸引されるとともに電磁石４１によりインペラ２１をロータ３１と反対方向に吸引するため、通常の動圧溝により得られるインペラとハウジング間距離よりもさらに離間した非接触状態にてハウジング２０内を回転する。
インペラ回転トルク発生部３は、図４に示すように、ハウジング２０内に収納されたロータ３１とロータ３１を回転させるためのモータ３４を備える。ロータ３１は、血液ポンプ部２側の面に設けられた複数の永久磁石３３を備える。ロータ３１の中心は、モータ３４の回転軸に固定されている。永久磁石３３は、インペラ２１の永久磁石２５の配置形態（数および配置位置）に対応するように、複数かつ等角度ごとに設けられている。Since theimpeller 21 is attracted to therotor 31 side and theimpeller 21 is attracted in the opposite direction to therotor 31 by theelectromagnet 41, theimpeller 21 is in a non-contact state that is further separated than the distance between the impeller and the housing obtained by a normal dynamic pressure groove The inside of thehousing 20 is rotated.
As shown in FIG. 4, the impeller rotationaltorque generating unit 3 includes arotor 31 housed in thehousing 20 and amotor 34 for rotating therotor 31. Therotor 31 includes a plurality ofpermanent magnets 33 provided on the surface on theblood pump unit 2 side. The center of therotor 31 is fixed to the rotating shaft of themotor 34. Thepermanent magnets 33 are provided in plural and at equal angles so as to correspond to the arrangement form (number and arrangement position) of thepermanent magnets 25 of theimpeller 21.

また、インペラとモータ間の永久磁石のカップリングにおいて、外力によりカップリングが外れ、インペラとモータ間が脱調しても必ず両者間に吸引力が発生するように永久磁石を配置することが好ましい。このようにすることにより、カップリングが外れ、インペラとモータ間が脱調しても、両者間に吸引力が発生しているため、カップリングが容易に復帰する。
例えば、図８に示すように、インペラ２１が備える第１の磁性体および第１の磁性体を吸引するためにロータ３１が備える磁石はともに複数の永久磁石２５、３３であり、かつ複数の永久磁石２５、３３は、それぞれがほぼ同一円周上に同一極性となるように配置されている。さらに、インペラ２１が備える永久磁石２５とロータ３１が備える永久磁石３３は、相互に対面する円周上に配置されるとともに極性が逆の極性とすることが考えられる。つまり、インペラ２１が備える永久磁石２５とこれを吸引するためにロータ３１が備える永久磁石３３は、相互に対面する円周上に配置した永久磁石の極性が逆の極性であり、かつインペラ内及びローラにおいて円周上においては同一極性とすることである。Further, in the coupling of the permanent magnet between the impeller and the motor, it is preferable to arrange the permanent magnet so that an attractive force is always generated between the impeller and the motor even if the coupling is released due to an external force and the impeller and the motor are stepped out. . By doing so, even if the coupling is disengaged and the impeller and the motor are stepped out, the coupling is easily restored because the suction force is generated between them.
For example, as shown in FIG. 8, the first magnetic body included in theimpeller 21 and the magnet included in therotor 31 for attracting the first magnetic body are both a plurality ofpermanent magnets 25 and 33 and a plurality of permanent magnets. Themagnets 25 and 33 are arranged so as to have the same polarity on substantially the same circumference. Further, it is conceivable that thepermanent magnet 25 provided in theimpeller 21 and thepermanent magnet 33 provided in therotor 31 are arranged on the circumferences facing each other and have opposite polarities. That is, thepermanent magnet 25 provided in theimpeller 21 and thepermanent magnet 33 provided in therotor 31 for attracting thepermanent magnet 25 have opposite polarities of the permanent magnets arranged on the circumferences facing each other, and in the impeller and The roller has the same polarity on the circumference.

具体的には、図８に示すように、インペラ２１に同一極性の複数の永久磁石２５ａ（例えば、Ｎ極）を同一円周上に配置する。そして、ロータ３１には、上記のインペラに設けられた永久磁石２５ａと対応するように、同一極性かつ永久磁石２５ａと極性が異なる複数の永久磁石３３ａ（例えば、Ｓ極）を永久磁石２５ａが配置された円周とほぼ同じ直径となる円周上に配置する。複数の永久磁石２５ａは、インペラ２１の中心軸に対して等角度となるように配置されることが好ましい。複数の永久磁石３３ａは、ロータ３１の中心軸に対して等角度となるように配置されることが好ましい。また、複数の永久磁石２５ａの配置角度と複数の永久磁石３３ａの配置角度は、同じもしくは一方の配置角度に対して他方の配置角度が整数倍となっていることが好ましい。  Specifically, as shown in FIG. 8, a plurality ofpermanent magnets 25 a (for example, N poles) having the same polarity are arranged on the same circumference on theimpeller 21. Therotor 31 is provided with a plurality ofpermanent magnets 33a (for example, S poles) having the same polarity and different polarity from thepermanent magnet 25a so as to correspond to thepermanent magnet 25a provided on the impeller. It arrange | positions on the circumference which becomes the diameter substantially the same as the made circumference. The plurality ofpermanent magnets 25 a are preferably arranged so as to be equiangular with respect to the central axis of theimpeller 21. The plurality ofpermanent magnets 33 a are preferably arranged so as to be equiangular with respect to the central axis of therotor 31. Moreover, it is preferable that the arrangement angle of the plurality ofpermanent magnets 25a and the arrangement angle of the plurality ofpermanent magnets 33a are the same or the other arrangement angle is an integral multiple of one arrangement angle.

さらに、図８に示すように、インペラ２１は、上述した永久磁石２５ａが配置された円周より内側となる円周上に同一極性かつ永久磁石２５ａと極性の異なる永久磁石２５ｂ（例えば、Ｓ極）が複数配置されていることが好ましい。また、ロータ３１には、上記のインペラに設けられた永久磁石２５ｂと対応するように、同一極性かつ永久磁石２５ｂと極性が異なる複数の永久磁石３３ｂ（例えば、Ｎ極）を永久磁石２５ｂが配置された円周とほぼ同じ直径となる円周上に配置することが好ましい。複数の永久磁石２５ｂは、インペラ２１の中心軸に対して等角度となるように配置されることが好ましい。複数の永久磁石３３ｂは、ロータ３１の中心軸に対して等角度となるように配置されることが好ましい。また、複数の永久磁石２５ｂの配置角度と複数の永久磁石３３ｂの配置角度は、同じもしくは一方の配置角度に対して他方の配置角度が整数倍となっていることが好ましい。  Further, as shown in FIG. 8, theimpeller 21 has apermanent magnet 25b (for example, S pole) having the same polarity and a different polarity from thepermanent magnet 25a on the circumference inside the circumference where thepermanent magnet 25a is disposed. ) Are preferably arranged. In addition, a plurality ofpermanent magnets 33b (for example, N poles) having the same polarity and different polarity from thepermanent magnets 25b are arranged on therotor 31 so as to correspond to thepermanent magnets 25b provided on the impeller. It is preferable to arrange on a circumference having substantially the same diameter as the circumference of the circle. The plurality ofpermanent magnets 25 b are preferably arranged so as to be equiangular with respect to the central axis of theimpeller 21. The plurality ofpermanent magnets 33b are preferably arranged so as to be equiangular with respect to the central axis of therotor 31. Moreover, it is preferable that the arrangement angle of the plurality ofpermanent magnets 25b and the arrangement angle of the plurality ofpermanent magnets 33b are the same or the other arrangement angle is an integral multiple of one arrangement angle.

インペラ補助吸引部４は、図３および図４に示すように、インペラの磁性体２８を吸引するための固定された少なくとも１つの電磁石４１を備えている。具体的には、ハウジング２０内に収納された複数の電磁石４１を有する。また、複数の電磁石４１は、それぞれ等角度間隔にて設けられている。電磁石４１は、鉄心とコイルからなる。電磁石４１は、この実施例では、６個設けられている。電磁石４１は、１〜８個が好ましい。
そして、この実施例の遠心式血液ポンプ装置１では、ハウジング２０は、図６に示すように、インペラ２１を収納するとともに血液室２４を形成するハウジング内面を備え、ロータ３１側のハウジング内面２０ａに設けられた動圧溝３８を備えている。そして、インペラ２１は、所定以上の回転数により回転することにより発生する動圧溝３８とインペラ２１間に形成される動圧軸受効果により、非接触状態にて回転する。As shown in FIGS. 3 and 4, the impellerauxiliary suction unit 4 includes at least oneelectromagnet 41 fixed to suck themagnetic body 28 of the impeller. Specifically, it has a plurality ofelectromagnets 41 housed in thehousing 20. The plurality ofelectromagnets 41 are provided at equiangular intervals. Theelectromagnet 41 includes an iron core and a coil. In this embodiment, sixelectromagnets 41 are provided. The number ofelectromagnets 41 is preferably 1-8.
In the centrifugalblood pump device 1 of this embodiment, as shown in FIG. 6, thehousing 20 includes a housing inner surface that houses theimpeller 21 and forms ablood chamber 24, and is disposed on the housinginner surface 20 a on therotor 31 side. Adynamic pressure groove 38 is provided. Theimpeller 21 rotates in a non-contact state due to a dynamic pressure bearing effect formed between thedynamic pressure groove 38 and theimpeller 21 generated by rotating at a predetermined number of rotations or more.

動圧溝３８は、図６に示すように、インペラ２１の底面（ロータ側面）に対応する大きさに形成されている。この実施例のポンプ装置１では、ハウジング内面２０ａの中心より若干離間した円形部分の周縁（円周）上に一端を有し、渦状に（言い換えれば、湾曲して）ハウジング内面２０ａの外縁付近まで、幅が徐々に広がるように延びている。また、動圧溝３８は複数個設けられており、それぞれの動圧溝３８はほぼ同じ形状であり、かつほぼ同じ間隔に配置されている。動圧溝３８は、凹部であり、深さとしては、０．００５〜０．４ｍｍ程度が好適である。動圧溝としては、６〜３６個程度設けることが好ましい。この実施例では、１２個の動圧溝がインペラの中心軸に対して等角度に配置されている。
なお、動圧溝は、ハウジング側ではなくインペラ２１のロータ側の面に設けてもよい。この場合も上述した動圧溝と同様の構成とすることが好ましい。As shown in FIG. 6, thedynamic pressure groove 38 is formed in a size corresponding to the bottom surface (rotor side surface) of theimpeller 21. In thepump device 1 of this embodiment, one end is provided on the peripheral edge (circumference) of the circular portion slightly spaced from the center of the housinginner surface 20a, and in a spiral shape (in other words, curved) to the vicinity of the outer edge of the housinginner surface 20a. , Extending so that the width gradually widens. Further, a plurality ofdynamic pressure grooves 38 are provided, and each of thedynamic pressure grooves 38 has substantially the same shape and is arranged at substantially the same interval. Thedynamic pressure groove 38 is a recess, and the depth is preferably about 0.005 to 0.4 mm. About 6 to 36 dynamic pressure grooves are preferably provided. In this embodiment, twelve dynamic pressure grooves are arranged at an equal angle with respect to the central axis of the impeller.
The dynamic pressure groove may be provided not on the housing side but on the rotor side surface of theimpeller 21. Also in this case, it is preferable to have the same configuration as the above-described dynamic pressure groove.

このような動圧溝を有するため、インペラ回転トルク発生部３側に吸引されるが、ハウジングの動圧溝３８とインペラ２１の底面間（もしくはインペラの動圧溝とハウジング内面間）に形成される動圧軸受効果により、若干であるが、ハウジング内面より離れ、非接触状態にて回転し、インペラの下面とハウジング内面間に血液流路を確保するため、両者間での血液滞留およびそれに起因する血栓の発生を防止する。さらに、通常状態において、動圧溝が、インペラの下面とハウジング内面間において撹拌作用を発揮するので、両者間における部分的な血液滞留の発生を防止する。
さらに、動圧溝３８は、図７に示すように、その角となる部分３８ａが少なくとも０．０５ｍｍ以上のＲを持つように面取りされていることが好ましい。このようにすることにより、溶血の発生をより少ないものとすることができる。Since it has such a dynamic pressure groove, it is attracted to the impeller rotationaltorque generating portion 3 side, but is formed between thedynamic pressure groove 38 of the housing and the bottom surface of the impeller 21 (or between the dynamic pressure groove of the impeller and the inner surface of the housing). Due to the effect of the hydrodynamic bearing, it is slightly separated from the inner surface of the housing and rotates in a non-contact state to secure a blood flow path between the lower surface of the impeller and the inner surface of the housing. Prevent the occurrence of thrombus. Furthermore, in the normal state, the dynamic pressure groove exhibits a stirring action between the lower surface of the impeller and the inner surface of the housing, thereby preventing partial blood retention between the two.
Furthermore, as shown in FIG. 7, thedynamic pressure groove 38 is preferably chamfered so that acorner portion 38a has an R of at least 0.05 mm. By doing so, the generation of hemolysis can be reduced.

また、図１７および図１８に示す例の遠心式血液ポンプ装置７０のように、ハウジング２０は、図６に示したものと同様に、インペラ２１を収納するとともに血液室２４を形成するハウジング内面を備え、ロータ３１側のハウジング内面２０ａに設けられた動圧溝３８を備えるとともに、電磁石４１側のハウジング内面２０ｂに設けられた第２の動圧溝７１を備えている。このため、インペラ２１は、所定以上の回転数により回転することにより発生する動圧溝３８とインペラ２１間に形成される動圧軸受効果により、非接触状態にて回転するともに、外的衝撃を受けた時また動圧溝３８による動圧力が過剰となった時に、インペラのハウジング内面２０ｂ側への密着を防止する。
動圧溝７１は、上述した動圧溝３８と同様に、図１８に示すように、インペラ２１の上面（電磁石側面）に対応する大きさに形成されている。この実施例のポンプ装置７０では、ハウジング内面２０ｂの中心より若干離間した円形部分の周縁（円周）上に一端を有し、渦状に（言い換えれば、湾曲して）ハウジング内面２０ｂの外縁付近まで、幅が徐々に広がるように延びている。また、動圧溝７１は複数個設けられており、それぞれの動圧溝７１はほぼ同じ形状であり、かつほぼ同じ間隔に配置されている。動圧溝７１は、凹部であり、深さとしては、０．００５〜０．４ｍｍ程度が好適である。動圧溝としては、６〜３６個程度設けることが好ましい。この実施例では、１２個の動圧溝がインペラの中心軸に対して等角度に配置されている。Further, like the centrifugalblood pump device 70 of the example shown in FIGS. 17 and 18, thehousing 20 has an inner surface of the housing that houses theimpeller 21 and forms theblood chamber 24 in the same manner as that shown in FIG. And adynamic pressure groove 38 provided on the housinginner surface 20a on therotor 31 side, and a seconddynamic pressure groove 71 provided on the housinginner surface 20b on theelectromagnet 41 side. For this reason, theimpeller 21 rotates in a non-contact state due to a dynamic pressure bearing effect formed between thedynamic pressure groove 38 and theimpeller 21 generated by rotating at a predetermined number of revolutions or more, and receives an external impact. When it is received or when the dynamic pressure by thedynamic pressure groove 38 becomes excessive, the impeller is prevented from sticking to the housinginner surface 20b side.
As shown in FIG. 18, thedynamic pressure groove 71 is formed in a size corresponding to the upper surface (side surface of the electromagnet) of theimpeller 21, as with thedynamic pressure groove 38 described above. In thepump device 70 of this embodiment, one end is provided on the peripheral edge (circumference) of the circular portion slightly spaced from the center of the housinginner surface 20b, and in a spiral shape (in other words, curved) to the vicinity of the outer edge of the housinginner surface 20b. , Extending so that the width gradually widens. In addition, a plurality ofdynamic pressure grooves 71 are provided, and each of thedynamic pressure grooves 71 has substantially the same shape and is disposed at substantially the same interval. Thedynamic pressure groove 71 is a recess, and the depth is preferably about 0.005 to 0.4 mm. About 6 to 36 dynamic pressure grooves are preferably provided. In this embodiment, twelve dynamic pressure grooves are arranged at an equal angle with respect to the central axis of the impeller.

なお、第２の動圧溝は、ハウジング側ではなくインペラ２１の電磁石側の面に設けてもよい。この場合も上述した第２の動圧溝と同様の構成とすることが好ましい。さらに、動圧溝７１は、図７に示したものものと同様に、その角となる部分が少なくとも０．０５ｍｍ以上のＲを持つように面取りされていることが好ましい。このようにすることにより、溶血の発生をより少ないものとすることができる。
なお、第２の動圧溝は、ハウジング側に形成されている方がより好ましい。このようにすることにより、動圧溝の形成が容易である。さらに、インペラに動圧溝を形成する場合に比べて、インペラを薄くかつインペラの重量を軽いものとすることができ、このような薄く軽いインペラは、耐外乱性能が高いものとなる。The second dynamic pressure groove may be provided not on the housing side but on the surface of theimpeller 21 on the electromagnet side. Also in this case, it is preferable to have the same configuration as the second dynamic pressure groove described above. Further, thedynamic pressure groove 71 is preferably chamfered so that the corner portion thereof has an R of at least 0.05 mm, as in the case shown in FIG. By doing so, the generation of hemolysis can be reduced.
Note that the second dynamic pressure groove is more preferably formed on the housing side. By doing in this way, formation of a dynamic pressure groove is easy. Furthermore, the impeller can be made thinner and lighter in weight than the case where the dynamic pressure groove is formed in the impeller, and such a thin and light impeller has high disturbance resistance.

次に、本発明の他の実施例の遠心式血液ポンプ装置について説明する。
図９は、本発明の遠心式血液ポンプ装置の制御機構を含む実施例のブロック図である。図１０は、本発明の遠心式血液ポンプ装置に使用される遠心式血液ポンプ装置の一例の正面図である。図１１は、図１０に示した実施例の遠心式血液ポンプ装置の縦断面図である。図１２は、図１０の遠心式血液ポンプ装置のＢ−Ｂ線断面図である。図１３は、図１０の遠心式血液ポンプ装置の底面図である。なお、図１０に示した実施例の遠心式血液ポンプ装置の平面図は、図３と同じであり、図１０の遠心式血液ポンプ装置のＢ−Ｂ線断面図よりインペラを取り外した状態の断面は、図６と同じであるのでそれらを参照する。
この実施例の遠心式血液ポンプ装置５０は、液体流入ポート２２と液体流出ポート２３とを有するハウジング２０と、内部に第１の磁性体２５を備え、ハウジング２０内で回転し、回転時の遠心力によって液体を送液するインペラ２１を有する遠心ポンプ部２と、遠心ポンプ部２のインペラ２１の第１の磁性体２５を吸引するとともにインペラ２１を回転させるために円周上に配置された複数のステーターコイル６１を備えるインペラ回転トルク発生部３と、ステーターコイル６１側のハウジング２１の内面もしくはインペラ２１のステーターコイル６１側の面に設けられた動圧溝３８を備え、ハウジング２０に対して動圧溝３８によりインペラ２１が非接触状態にて回転する遠心式血液ポンプ装置である。遠心式血液ポンプ装置５０は、インペラ２１の第１の磁性体２５もしくは第１の磁性体２５と別に設けられた第２の磁性体２８をステーターコイル６１による吸引方向と反対方向に吸引し、インペラ２１の浮上を補助するための電磁石４１を備えている。Next, a centrifugal blood pump device according to another embodiment of the present invention will be described.
FIG. 9 is a block diagram of an embodiment including a control mechanism of the centrifugal blood pump apparatus of the present invention. FIG. 10 is a front view of an example of a centrifugal blood pump device used in the centrifugal blood pump device of the present invention. FIG. 11 is a longitudinal sectional view of the centrifugal blood pump apparatus of the embodiment shown in FIG. 12 is a cross-sectional view of the centrifugal blood pump device of FIG. 10 taken along line BB. 13 is a bottom view of the centrifugal blood pump apparatus of FIG. The plan view of the centrifugal blood pump device of the embodiment shown in FIG. 10 is the same as that of FIG. 3, and is a cross section of the centrifugal blood pump device of FIG. Are the same as those in FIG.
The centrifugalblood pump device 50 of this embodiment includes ahousing 20 having aliquid inflow port 22 and aliquid outflow port 23, and a firstmagnetic body 25 therein. The centrifugalblood pump device 50 rotates in thehousing 20 and is centrifuged at the time of rotation. Acentrifugal pump unit 2 having animpeller 21 for feeding liquid by force, and a plurality of pumps arranged on the circumference for sucking the firstmagnetic body 25 of theimpeller 21 of thecentrifugal pump unit 2 and rotating theimpeller 21 An impellerrotational torque generator 3 including thestator coil 61 and adynamic pressure groove 38 provided on the inner surface of thehousing 21 on thestator coil 61 side or on the surface of theimpeller 21 on thestator coil 61 side. This is a centrifugal blood pump device in which theimpeller 21 is rotated in a non-contact state by thepressure groove 38. The centrifugalblood pump device 50 sucks the firstmagnetic body 25 of theimpeller 21 or the secondmagnetic body 28 provided separately from the firstmagnetic body 25 in a direction opposite to the suction direction by thestator coil 61. Anelectromagnet 41 for assisting the levitation of 21 is provided.

図１１に示すように、この実施例の遠心式血液ポンプ装置５０は、血液流入ポート２２と血液流出ポート２３を有するハウジング２０と、ハウジング２０内で回転し、回転時の遠心力によって血液を送液するインペラ２１を有する遠心式血液ポンプ部２と、インペラ２１のためのインペラ回転トルク発生部３と、インペラ２１のための補助吸引制御部４とを備える。
この実施例のポンプ装置５０と上述した実施例のポンプ装置１との実質的な相違は、インペラ回転トルク発生部３の機構のみである。この実施例のポンプ装置５０におけるインペラ回転トルク発生部３では、いわゆるロータを備えず、直接インペラを駆動するタイプとなっている。
インペラ２１は、回転時に動圧溝により発生する圧力により、ハウジング内面に接触することなく回転する。特に、このポンプ装置５０では、電磁石によりインペラをステーターコイルと反対方向に吸引するため、通常の動圧溝により得られるインペラとハウジング間距離よりもさらに離間した状態にて回転する。As shown in FIG. 11, the centrifugalblood pump device 50 of this embodiment has ahousing 20 having ablood inflow port 22 and ablood outflow port 23, and rotates in thehousing 20 to send blood by centrifugal force at the time of rotation. A centrifugalblood pump unit 2 having aliquid impeller 21, an impeller rotationaltorque generating unit 3 for theimpeller 21, and an auxiliarysuction control unit 4 for theimpeller 21 are provided.
The substantial difference between thepump device 50 of this embodiment and thepump device 1 of the above-described embodiment is only the mechanism of the impeller rotationaltorque generating unit 3. The impellerrotational torque generator 3 in thepump device 50 of this embodiment is of a type that directly drives the impeller without providing a so-called rotor.
Theimpeller 21 rotates without contacting the inner surface of the housing due to the pressure generated by the dynamic pressure groove during rotation. In particular, in thepump device 50, the impeller is attracted in the direction opposite to the stator coil by the electromagnet, and thus rotates in a state further separated from the distance between the impeller and the housing obtained by a normal dynamic pressure groove.

ハウジング２０は、血液流入ポート２２と血液流出ポート２３とを備え、非磁性材料により形成されている。ハウジング２０内には、血液流入ポート２２および血液流出ポート２３と連通する血液室２４が形成されている。このハウジング２０内には、インペラ２１が収納されている。血液流入ポート２２は、ハウジング２０の上面の中央付近よりほぼ垂直に突出するように設けられている。血液流出ポート２３は、図３および図１２に示すように、ほぼ円筒状に形成されたハウジング２０の側面より接線方向に突出するように設けられている。
図１１に示すように、ハウジング２０内に形成された血液室２４内には、中央に貫通口を有する円板状のインペラ２１が収納されている。インペラ２１は、図１１に示すように、下面を形成するドーナツ板状部材（下部シュラウド）２７と、上面を形成する中央が開口したドーナツ板状部材（上部シュラウド）２８と、両者間に形成された複数（例えば、７つ）のベーン１８を有する。そして、下部シュラウドと上部シュラウドの間には、隣り合うベーン１８で仕切られた複数（７つ）の血液通路２６が形成されている。血液通路２６は、図１２に示すように、インペラ２１の中央開口と連通し、インペラ２１の中央開口を始端とし、外周縁まで徐々に幅が広がるように延びている。言い換えれば、隣り合う血液通路２６間にベーン１８が形成されている。なお、この実施例では、それぞれの血液通路２６およびそれぞれのベーン１８は、等角度間隔にかつほぼ同じ形状に設けられている。Thehousing 20 includes ablood inflow port 22 and ablood outflow port 23, and is formed of a nonmagnetic material. Ablood chamber 24 communicating with theblood inflow port 22 and theblood outflow port 23 is formed in thehousing 20. Animpeller 21 is accommodated in thehousing 20. Theblood inflow port 22 is provided so as to protrude substantially vertically from the vicinity of the center of the upper surface of thehousing 20. As shown in FIGS. 3 and 12, theblood outflow port 23 is provided so as to protrude in a tangential direction from the side surface of thehousing 20 formed in a substantially cylindrical shape.
As shown in FIG. 11, a disc-shapedimpeller 21 having a through hole at the center is housed in ablood chamber 24 formed in thehousing 20. As shown in FIG. 11, theimpeller 21 is formed between a donut plate-like member (lower shroud) 27 that forms a lower surface, and a donut plate-like member (upper shroud) 28 that opens at the center that forms an upper surface. A plurality of (for example, seven)vanes 18. A plurality (seven)blood passages 26 partitioned by theadjacent vanes 18 are formed between the lower shroud and the upper shroud. As shown in FIG. 12, theblood passage 26 communicates with the central opening of theimpeller 21 and extends from the central opening of theimpeller 21 to the outer peripheral edge so that the width gradually increases. In other words, thevane 18 is formed between theadjacent blood passages 26. In this embodiment, eachblood passage 26 and eachvane 18 are provided at equal angular intervals and in substantially the same shape.

そして、図１２に示すように、インペラ２１には、複数（例えば、６〜１２個）の第１の磁性体２５（永久磁石、従動マグネット）が埋設されている。この実施例では、第１の磁性体２５は、下部シュラウド２７内に埋設されている。埋設された磁性体２５（永久磁石）は、後述するインペラ回転トルク発生部３のステーターコイル６１によりインペラ２１を血液流入ポート２２と反対側に吸引され、ステーターコイル６１の作動とカップリングするとともに回転トルクを伝達するために設けられている。
また、この実施例のようにある程度の個数の磁性体２５を埋設することにより、後述するステーターコイル６１との磁気的結合も十分に確保できる。磁性体２５（永久磁石）の形状としては、略台形状であることが好ましい。磁性体２５は、リング状、板状のいずれでもよい。また、磁性体２５の数および配置形態は、ステーターコイルの数および配置形態に対応していることが好ましい。複数の磁性体２５は、磁極が交互に異なるように、かつ、インペラの中心軸に対してほぼ等角度となるように円周上に配置されている。And as shown in FIG. 12, theimpeller 21 has a plurality of (for example, 6 to 12) first magnetic bodies 25 (permanent magnets, driven magnets) embedded therein. In this embodiment, the firstmagnetic body 25 is embedded in thelower shroud 27. The embedded magnetic body 25 (permanent magnet) attracts theimpeller 21 to the side opposite to theblood inflow port 22 by astator coil 61 of the impeller rotationaltorque generating unit 3 to be described later, and couples with the operation of thestator coil 61 and rotates. It is provided to transmit torque.
Further, by embedding a certain number ofmagnetic bodies 25 as in this embodiment, it is possible to sufficiently secure magnetic coupling with astator coil 61 described later. The shape of the magnetic body 25 (permanent magnet) is preferably substantially trapezoidal. Themagnetic body 25 may be either a ring shape or a plate shape. Moreover, it is preferable that the number and arrangement | positioning form of themagnetic body 25 respond | correspond to the number and arrangement | positioning form of a stator coil. The plurality ofmagnetic bodies 25 are arranged on the circumference so that the magnetic poles are alternately different and at substantially the same angle with respect to the central axis of the impeller.

また、インペラ２１は、上部シュラウドそのものもしくは上部シュラウド内に設けられた第２の磁性体２８を備える。この実施例では、上部シュラウドの全体が、磁性体２８により形成されている。磁性体２８は、インペラ補助吸引部の電磁石４１によりインペラ２１をステーターコイル６１と反対側、言い換えれば血液流入ポート２２側に吸引するために設けられている。磁性体２８としては、磁性ステンレス等が使用される。
インペラ２１は、ステーターコイル側に吸引されるとともに電磁石によりインペラをステーターコイルと反対方向に吸引するため、通常の動圧溝により得られるインペラとハウジング間距離よりもさらに離間した非接触状態にてハウジング２０内を回転する。Further, theimpeller 21 includes a secondmagnetic body 28 provided in the upper shroud itself or in the upper shroud. In this embodiment, the entire upper shroud is formed of themagnetic body 28. Themagnetic body 28 is provided to attract theimpeller 21 to the side opposite to thestator coil 61, in other words, to theblood inflow port 22 side by theelectromagnet 41 of the impeller auxiliary suction portion. As themagnetic body 28, magnetic stainless steel or the like is used.
Since theimpeller 21 is attracted to the stator coil side and attracts the impeller in the opposite direction to the stator coil by the electromagnet, the housing is in a non-contact state further separated than the distance between the impeller and the housing obtained by a normal dynamic pressure groove. 20 is rotated.

インペラ回転トルク発生部３は、図１１および図１３に示すように、ハウジング２０内に収納された複数のステーターコイル６１を備える。ステーターコイル６１は、円周上にほぼその円周の中心軸に対して等角度となるように複数配置されている。具体的には、６個のステーターコイルが用いられている。また、ステーターコイルとしては、多層巻きのステーターコイルが用いられる。各ステーターコイル６１に流れる電流の方向を切り換えることにより、回転磁界が発生し、この回転磁界により、インペラは吸引されるとともに回転する。
インペラ補助吸引部４については、上述した実施例の遠心式血液ポンプ装置１と同じであるので、上述した説明を参照するものとする。As shown in FIGS. 11 and 13, the impeller rotationaltorque generating unit 3 includes a plurality of stator coils 61 housed in thehousing 20. A plurality of stator coils 61 are arranged on the circumference so as to be substantially equiangular with respect to the central axis of the circumference. Specifically, six stator coils are used. As the stator coil, a multi-layer stator coil is used. By switching the direction of the current flowing through eachstator coil 61, a rotating magnetic field is generated, and the impeller is attracted and rotated by this rotating magnetic field.
The impellerauxiliary suction unit 4 is the same as the centrifugalblood pump device 1 of the above-described embodiment, and therefore the above description is referred to.

また、この実施例の遠心式血液ポンプ装置５０においても、ハウジング２０は、図６に示すように、インペラ２１を収納するとともに血液室２４を形成するハウジング内面を備え、ステーターコイル６１側のハウジング内面２０ａに設けられた動圧溝３８を備えている。そして、インペラ２１は、所定以上の回転数により回転することにより発生する動圧溝３８とインペラ２１間に形成される動圧軸受効果により、非接触状態にて回転する。動圧溝３８については、上述した実施例の遠心式血液ポンプ装置１と同じであるので、上述した説明を参照するものとする。また、動圧溝は、ハウジング側ではなくインペラ２１のステーターコイル側の面に設けてもよい。この場合も上述した動圧溝と同様の構成とすることが好ましい。さらに、動圧溝３８は、図７に示すように、その角となる部分３８ａが少なくとも０．０５ｍｍ以上のＲを持つように面取りされていることが好ましい。このようにすることにより、溶血の発生をより少ないものとすることができる。  Also in the centrifugalblood pump device 50 of this embodiment, as shown in FIG. 6, thehousing 20 includes an inner surface of the housing that houses theimpeller 21 and forms theblood chamber 24, and the inner surface of the housing on thestator coil 61 side. Adynamic pressure groove 38 is provided in 20a. Theimpeller 21 rotates in a non-contact state due to a dynamic pressure bearing effect formed between thedynamic pressure groove 38 and theimpeller 21 generated by rotating at a predetermined number of rotations or more. Since thedynamic pressure groove 38 is the same as the centrifugalblood pump device 1 of the above-described embodiment, the above description is referred to. Further, the dynamic pressure groove may be provided not on the housing side but on the surface of theimpeller 21 on the stator coil side. Also in this case, it is preferable to have the same configuration as the above-described dynamic pressure groove. Furthermore, as shown in FIG. 7, thedynamic pressure groove 38 is preferably chamfered so that acorner portion 38a has an R of at least 0.05 mm. By doing so, the generation of hemolysis can be reduced.

さらに、この実施例のタイプの遠心式血液ポンプ装置５０においても、図１７および図１８に示す例の遠心式血液ポンプ装置７０のように、ハウジング２０は、電磁石４１側のハウジング内面２０ｂに設けられた第２の動圧溝を備えていてもよい。第２の動圧溝については、上述した実施例の遠心式血液ポンプ装置７０と同じであるので、上述した説明を参照するものとする。また、第２の動圧溝は、ハウジング側ではなくインペラ２１の電磁石側の面に設けてもよい。この場合も上述した動圧溝と同様の構成とすることが好ましい。さらに、第２の動圧溝は、図７に示したものと同様に、その角となる部分が少なくとも０．０５ｍｍ以上のＲを持つように面取りされていることが好ましい。このようにすることにより、溶血の発生をより少ないものとすることができる。  Further, also in the centrifugalblood pump apparatus 50 of this type, thehousing 20 is provided on the housinginner surface 20b on theelectromagnet 41 side, like the centrifugalblood pump apparatus 70 shown in FIGS. A second dynamic pressure groove may be provided. Since the second dynamic pressure groove is the same as the centrifugalblood pump device 70 of the above-described embodiment, the above description should be referred to. Further, the second dynamic pressure groove may be provided not on the housing side but on the surface of theimpeller 21 on the electromagnet side. Also in this case, it is preferable to have the same configuration as the above-described dynamic pressure groove. Furthermore, it is preferable that the second dynamic pressure groove is chamfered so that the corner portion has an R of at least 0.05 mm, as in the case shown in FIG. By doing so, the generation of hemolysis can be reduced.

また、上述した実施例の遠心式血液ポンプ装置には、制御機構６を設けることが好ましい。
遠心式血液ポンプ装置１に用いられる制御機構６について、図１および図９を用いて説明する。
図１に示す実施例の遠心式血液ポンプ装置１の制御機構６は、インペラ回転トルク発生部３のモータ３４のためのパワーアンプ５２、モータ制御回路５３、モータ電流モニタリング部５５、電磁石４１のためのパワーアンプ５４、電磁石制御回路５６、電磁石電流モニタリング部５７、制御部５１を備える。なお、モータ電流モニタリング機能は、制御部５１が備えるものとしてもよい。
図９に示す実施例の遠心式血液ポンプ装置５０の制御機構６は、インペラ回転トルク発生部３のステーターコイル６１のためのパワーアンプ６２、ステーターコイル制御回路６３、ステーターコイル電流モニタリング部６４、電磁石４１のためのパワーアンプ５４、電磁石制御回路５６、電磁石電流モニタリング部５７、制御部５１を備える。なお、ステーターコイル電流モニタリング機能は、制御部５１が備えるものとしてもよい。Moreover, it is preferable to provide thecontrol mechanism 6 in the centrifugal blood pump device of the above-described embodiment.
Acontrol mechanism 6 used in the centrifugalblood pump device 1 will be described with reference to FIGS. 1 and 9.
Thecontrol mechanism 6 of the centrifugalblood pump apparatus 1 of the embodiment shown in FIG. 1 is for thepower amplifier 52 for themotor 34 of the impeller rotationaltorque generating unit 3, themotor control circuit 53, the motorcurrent monitoring unit 55, and theelectromagnet 41.Power amplifier 54,electromagnet control circuit 56, electromagnetcurrent monitoring unit 57, andcontrol unit 51. The motor current monitoring function may be provided in thecontrol unit 51.
Thecontrol mechanism 6 of the centrifugalblood pump device 50 of the embodiment shown in FIG. 9 includes apower amplifier 62 for thestator coil 61 of the impeller rotationaltorque generating unit 3, a statorcoil control circuit 63, a stator coilcurrent monitoring unit 64, an electromagnet. 41, anelectromagnet control circuit 56, an electromagnetcurrent monitoring unit 57, and acontrol unit 51. The stator coil current monitoring function may be included in thecontrol unit 51.

そして、制御機構６は、インペラ回転トルク発生部（具体的には、モータまたはステーターコイル）および電磁石４１を制御する。特に、制御機構６は、インペラ回転トルク発生部の回転数（言い換えれば、インペラ回転トルク発生部によって発生される回転速度）に応じて電磁石４１によるインペラの吸引力を変化させる機能を備えていることが好ましい。また、制御機構６は、インペラ回転トルク発生部の回転数（言い換えれば、インペラ回転トルク発生部によって発生される回転速度）に応じて電磁石４１によるインペラ２１の吸引力を変化させることにより、インペラとハウジング間の距離をほぼ一定に保持する機能を備えていることが好ましく、この距離は５０〜１５０μｍが好ましい。具体的には、遠心式血液ポンプ装置１、５０は、インペラ回転トルク発生部電流モニタリング機能を備え、制御機構６は、インペラ回転トルク発生部電流モニタリング機能により検知されるモータ電流値を用いて前記電磁石を制御するものである。
インペラ回転トルク発生部（具体的には、モータまたはステーターコイル）の回転数に応じて電磁石によるインペラの吸引力を変化させるのは、動圧溝によって負荷容量が発生するためである。負荷容量とは軸受の用語であり力の次元を持つ。電磁石の吸引力と同じ方向に作用する。この負荷容量は、動圧溝の形状が単純な段付き溝の場合、２次元の理論解析（動圧溝の断面形状のみを考慮し、その断面と直交する長さ方向は断面の幅に対して十分長いとして行う解析）によると、流体の粘度と回転数に比例する。Then, thecontrol mechanism 6 controls the impeller rotational torque generating unit (specifically, a motor or a stator coil) and theelectromagnet 41. In particular, thecontrol mechanism 6 has a function of changing the attraction force of the impeller by theelectromagnet 41 in accordance with the rotation speed of the impeller rotation torque generation unit (in other words, the rotation speed generated by the impeller rotation torque generation unit). Is preferred. Further, thecontrol mechanism 6 changes the attraction force of theimpeller 21 by theelectromagnet 41 according to the rotation speed of the impeller rotation torque generation unit (in other words, the rotation speed generated by the impeller rotation torque generation unit). It is preferable to have a function of keeping the distance between the housings substantially constant, and this distance is preferably 50 to 150 μm. Specifically, the centrifugalblood pump devices 1 and 50 have an impeller rotation torque generation unit current monitoring function, and thecontrol mechanism 6 uses the motor current value detected by the impeller rotation torque generation unit current monitoring function. The electromagnet is controlled.
The reason why the attraction force of the impeller by the electromagnet is changed in accordance with the rotational speed of the impeller rotational torque generating unit (specifically, the motor or the stator coil) is that load capacity is generated by the dynamic pressure groove. Load capacity is a term for bearings and has a dimension of force. Acts in the same direction as the attractive force of the electromagnet. In the case of a stepped groove with a simple dynamic pressure groove shape, this load capacity is calculated based on a two-dimensional theoretical analysis (considering only the cross-sectional shape of the dynamic pressure groove, the length direction perpendicular to the cross section is According to the analysis performed as long as possible, it is proportional to the viscosity and the rotational speed of the fluid.

上述した実施例の遠心式血液ポンプ装置１、５０では、１）インペラとモータ間にはカップリング力（ポンプ装置１では永久磁石により、ポンプ装置５０ではステーターコイルによる）が働き、２）インペラと電磁石間には電磁石による吸引力と動圧溝による負荷容量が働く。
１）の力と２）の力が釣り合う位置にて、インペラはハウジング内にて浮上し回転する。インペラとハウジング間の距離は、溶血の発生の十分に少ない距離とすることが好ましいが、距離を多くとるためには、電磁石電流を高くしなければならない。そこで、インペラとハウジング間の距離は、動圧溝のみによる得られる距離より大きくかつ許容できる小さな値とすることが消費電力の点より望ましい。そこで、インペラとハウジング間の距離が許容できる小さな値において釣り合うように制御することが必要となる。つまり、１）の力が一定の場合には、２）の力を回転数が変わっても一定にする必要がある。２）の力は、電磁石の吸引力と負荷容量の和であるから、回転数によって負荷容量が変化した場合、電磁石の吸引力を変えることで和を一定にすれば、目的とする浮上位置を確保することができる。具体的には、２）の力における負荷容量はインペラの回転数により増加するので、電磁石の吸引力（言い換えれば、電磁石電流）を低下させても、目的とする浮上位置を確保することができ、消費電力が少ないものとなる。In the centrifugalblood pump devices 1 and 50 according to the above-described embodiments, 1) a coupling force (permanent magnet in thepump device 1 and stator coil in the pump device 50) acts between the impeller and the motor, and 2) the impeller Between the electromagnets, an attractive force by the electromagnets and a load capacity by the dynamic pressure grooves work.
At a position where the force 1) and the force 2) are balanced, the impeller floats and rotates in the housing. The distance between the impeller and the housing is preferably a sufficiently small distance that does not cause hemolysis, but in order to increase the distance, the electromagnet current must be increased. Therefore, it is desirable from the viewpoint of power consumption that the distance between the impeller and the housing is larger than the distance obtained by only the dynamic pressure groove and has an allowable small value. Therefore, it is necessary to control so that the distance between the impeller and the housing is balanced at a small allowable value. That is, when the force of 1) is constant, the force of 2) needs to be constant even if the rotational speed changes. The force of 2) is the sum of the attractive force of the electromagnet and the load capacity. If the load capacity changes depending on the number of rotations, the target floating position can be determined by making the sum constant by changing the attractive force of the electromagnet. Can be secured. Specifically, since the load capacity at the force of 2) increases with the impeller rotation speed, the target floating position can be secured even if the attraction force of the electromagnet (in other words, the electromagnet current) is reduced. The power consumption is low.

次に、前述した、動圧溝の形状が単純な段付き溝の場合の２次元の理論解析結果を記す。
図１５の形状（溝の断面方向の長さはＬとする）の動圧溝の場合を考えると、圧力ｐは、
領域１（０＜x＜Ｂｏ）の場合： ｐ＝（Ｐｍ／Ｂｏ）x
領域２（Ｂｏ＜x＜Ｂ）の場合： ｐ＝［Ｐｍ／（Ｂ−Ｂｏ）］（Ｂ−x）
となる（ｐのｙ方向の変化は十分小さく、無視できる）。ここで、
Ｐｍ＝６μＵ（ｈ_１−ｈ_２）／［ｈ_１^３／Ｂｏ＋ｈ_２^３／（Ｂ−Ｂｏ）］
である。式中のμ、Ｕはそれぞれ、流体の粘度、インペラの半径方向速度（回転数に比例）である。
したがって、負荷容量Ｗは、
Ｗ＝Ｌ∫_０^Ｂｐｄx
＝ＬＢＰｍ／２
である。このＷをμＵＬＢ^２で除して無次元化したＷd−lessは、
Ｗd−less＝Ｗｈ_２^２／（μＵＬＢ^２）
＝３ｓ（１−ｓ）（ａ−１）／［ａ^３（１−ｓ）＋ｓ］
である。ここで、ａ、ｓは、
ａ＝ｈ_１／ｈ_２ｓ＝Ｂｏ／Ｂ
である。すると、ａ、ｓについてのＷd−lessの変化は、図１６のようになり、所望のｈ_１、ｈ_２にするときに最大の負荷容量が得られる（効率の良い）ｓ（ＢｏとＢの比）が存在することがわかる。したがって動圧溝の形状パラメータ：
ｈ_１−ｈ_２
Ｂ、Ｂｏ、Ｌ
を適値に設定することで、十分な負荷容量を得ることができ、結果として電磁石の吸引力を抑えた省電力の血液ポンプを提供できる。Next, the two-dimensional theoretical analysis result in the case where the above-described dynamic pressure groove has a simple stepped groove will be described.
Considering the case of the dynamic pressure groove having the shape of FIG. 15 (the length in the cross-sectional direction of the groove is L), the pressure p is
For region 1 (0 <x <Bo): p = (Pm / Bo) x
For region 2 (Bo <x <B): p = [Pm / (B−Bo)] (B−x)
(The change in the y direction of p is sufficiently small and can be ignored). here,
Pm = 6 μU (h₁ −h₂ ) / [h₁³ / Bo + h₂³ / (B−Bo)]
It is. In the equation, μ and U are respectively the viscosity of the fluid and the radial speed of the impeller (proportional to the number of rotations).
Therefore, the load capacity W is
W = L∫₀^B pdx
= LBPm / 2
It is. Wd-less, which is made dimensionless by dividing this W by μULB² ,
Wd-less = Wh₂² / (μULB² )
= 3s (1-s) ( a-1) / [a 3 (1-s) + s]
It is. Where a and s are
a = h₁ / h₂ s = Bo / B
It is. Then, the change of Wd-less with respect to a and s is as shown in FIG. 16, and the maximum load capacity can be obtained (highly efficient) s (Bo and B) when desired h₁ and h₂ are set. Ratio) exists. Therefore, the shape parameter of the dynamic pressure groove:
h₁ -h₂
B, Bo, L
By setting to an appropriate value, a sufficient load capacity can be obtained, and as a result, a power-saving blood pump that suppresses the attractive force of the electromagnet can be provided.

また、制御機構６は、電磁石４１によりインペラ２１を所定値以上の力にて吸引した状態にてインペラ回転トルク発生部による回転を開始させる回転開始状態制御機能を備えていることが好ましい。さらに、制御機構６は、電磁石４１によりインペラ２１を所定値以上の吸引力にて吸引した状態にてインペラ回転トルク発生部３による回転を開始させる回転開始状態制御機能と、インペラ回転トルク発生部３の回転開始後、吸引力を前記所定値より低下させるインペラ回転トルク発生部回転後制御機能を備えていることが好ましい。このインペラ回転トルク発生部回転後制御機能は、インペラ回転トルク発生部３の回転数に応じて電磁石によるインペラの吸引力を変化させるものであることが好ましい。  Thecontrol mechanism 6 preferably has a rotation start state control function for starting rotation by the impeller rotation torque generation unit in a state where theimpeller 21 is attracted by theelectromagnet 41 with a force equal to or greater than a predetermined value. Further, thecontrol mechanism 6 includes a rotation start state control function for starting rotation by the impeller rotationaltorque generating unit 3 in a state where theimpeller 21 is attracted by theelectromagnet 41 with a suction force of a predetermined value or more, and the impeller rotationaltorque generating unit 3. It is preferable to provide a post-rotation control function for the impeller rotation torque generating unit that lowers the suction force from the predetermined value after the rotation of the rotation is started. It is preferable that the post-rotation control function of the impeller rotational torque generator changes the impeller attractive force by the electromagnet according to the rotational speed of the impellerrotational torque generator 3.

さらに、制御機構６は、インペラ２１とインペラ回転トルク発生部３とのカップリングが外れる、いわゆる脱調状態を検出する機能を備えることが好ましい。さらに、脱調検出後に作動する再カップリング機能を備えることが好ましい。
具体的には、制御部５１は、電磁石電流モニタリング部５７からの出力を用いて脱調状態であることを判断する脱調検出機能と、脱調検出後に作動する再カップリング機能を備えている。再カップリング機能としては、例えば、脱調検出後に、モータおよび電磁石４１を一旦停止させた後、電磁石４１のみを作動させて、続いてインペラ回転トルク発生部による回転を開始するように行うことが好ましい。なお、脱調の判断は、最低インペラ回転トルク発生部電流値を制御部が記憶しその値より低い場合に脱調と判断することが考えられる。また、脱調の判断は、インペラ回転トルク発生部３による回転数に対してインペラ回転トルク発生部電流が所定値より小さいことにより判断するものであってもよい。具体的には、所定のモータ回転数（例えば、１０００ｒｐｍ）におけるモータ電流値（例えば、０．１２Ａ）を記憶しており、実際のモータ回転状態が、上記の回転数より大きいにもかかわらずモータ電流が上記のモータ電流値より小さい場合に、インペラとロータのカップリング離脱と判断する。Furthermore, it is preferable that thecontrol mechanism 6 has a function of detecting a so-called step-out state in which the coupling between theimpeller 21 and the impeller rotationaltorque generating unit 3 is disconnected. Furthermore, it is preferable to provide a recoupling function that operates after step-out detection.
Specifically, thecontrol unit 51 includes a step-out detection function that determines that a step-out state has occurred using an output from the electromagnetcurrent monitoring unit 57 and a recoupling function that operates after detection of the step-out. . As the recoupling function, for example, after the step-out is detected, the motor and theelectromagnet 41 are temporarily stopped, then only theelectromagnet 41 is operated, and then the rotation by the impeller rotational torque generator is started. preferable. The step-out determination may be determined as step-out when the control unit stores the lowest impeller rotational torque generating unit current value and is lower than the value. Further, the determination of the step-out may be made by determining that the impeller rotational torque generating unit current is smaller than a predetermined value with respect to the rotation speed by the impeller rotationaltorque generating unit 3. Specifically, the motor current value (for example, 0.12 A) at a predetermined motor rotation number (for example, 1000 rpm) is stored, and the motor is in spite of the fact that the actual motor rotation state is larger than the above rotation number. When the current is smaller than the motor current value, it is determined that the impeller and the rotor are separated from each other.

次に、この実施例の遠心式血液ポンプ装置１の作用を図１４に示すフローチャートを用いて説明する。
遠心式血液ポンプ装置１がスタートすると、最初に電磁石が作動し、インペラ２１をインペラ回転トルク発生部３（具体的には、ロータまたはステーターコイル）と反対側に吸引力を与える。そして、電磁石電流値が所定値に到達した後に、インペラ回転トルク発生部３により回転、具体的にはモータの回転が開始され、インペラ２１は回転する。電磁石電流の印加方法は、矩形波形電流のデューティー比を変えることで電磁石４１による吸引力を調整する方法もある。そして、インペラ回転トルク発生部３による回転数に対応して電磁石電流の制御が行われる。具体的には、インペラ２１の回転数の増加による負荷容量の増加に起因するインペラ２１のハウジング内面からの離間分、電磁石電流を低下させて、電磁石４１によるインペラ２１の吸引力を低下させる。またこの、電磁石電流制御と並行して、常時モータ電流が所定範囲内であるかどうか検知しており、所定値範囲外であると脱調と判断し、モータ３４および電磁石４１を一旦停止させる。そして、電磁石のみを作動させて、通常の作動に移行する。Next, the operation of the centrifugalblood pump device 1 of this embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
When the centrifugalblood pump device 1 is started, an electromagnet is first activated to apply an attractive force to theimpeller 21 on the side opposite to the impeller rotational torque generator 3 (specifically, a rotor or a stator coil). Then, after the electromagnet current value reaches a predetermined value, rotation by the impellerrotation torque generator 3, specifically, rotation of the motor is started, and theimpeller 21 rotates. As an application method of the electromagnet current, there is also a method of adjusting the attractive force by theelectromagnet 41 by changing the duty ratio of the rectangular waveform current. Then, the electromagnet current is controlled in accordance with the rotational speed by the impellerrotational torque generator 3. Specifically, the attraction force of theimpeller 21 by theelectromagnet 41 is reduced by reducing the electromagnet current by the distance from the inner surface of the housing of theimpeller 21 due to the increase in load capacity due to the increase in the rotation speed of theimpeller 21. In parallel with the electromagnet current control, it is always detected whether or not the motor current is within the predetermined range. If the motor current is outside the predetermined value range, it is determined that the motor has stepped out, and themotor 34 and theelectromagnet 41 are temporarily stopped. And only an electromagnet is operated and it transfers to a normal operation | movement.

図１は、本発明の遠心式血液ポンプ装置の制御機構を含む実施例のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment including a control mechanism of a centrifugal blood pump apparatus of the present invention.図２は、本発明の遠心式血液ポンプ装置に使用される遠心式血液ポンプ装置の一例の正面図である。FIG. 2 is a front view of an example of a centrifugal blood pump device used in the centrifugal blood pump device of the present invention.図３は、図２に示した遠心式血液ポンプ装置の平面図である。FIG. 3 is a plan view of the centrifugal blood pump apparatus shown in FIG.図４は、図２に示した実施例の遠心式血液ポンプ装置の縦断面図である。FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the centrifugal blood pump apparatus of the embodiment shown in FIG.図５は、図２の遠心式血液ポンプ装置のＡ−Ａ線断面図である。5 is a cross-sectional view of the centrifugal blood pump device of FIG. 2 taken along line AA.図６は、図２の遠心式血液ポンプ装置のＡ−Ａ線断面図よりインペラを取り外した状態を示す断面図である。6 is a cross-sectional view showing a state where the impeller is removed from the cross-sectional view taken along the line AA of the centrifugal blood pump device of FIG.図７は、本発明の遠心式血液ポンプ装置の動圧溝の角部の形状を説明するための説明図である。FIG. 7 is an explanatory view for explaining the shape of the corner of the dynamic pressure groove of the centrifugal blood pump device of the present invention.図８は、本発明の遠心式血液ポンプ装置に用いられるインペラとロータとの磁気カップリング形態を説明するための説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining a magnetic coupling configuration between an impeller and a rotor used in the centrifugal blood pump device of the present invention.図９は、本発明の遠心式血液ポンプ装置の制御機構を含む実施例のブロック図である。FIG. 9 is a block diagram of an embodiment including a control mechanism of the centrifugal blood pump apparatus of the present invention.図１０は、本発明の遠心式血液ポンプ装置に使用される遠心式血液ポンプ装置の一例の正面図である。FIG. 10 is a front view of an example of a centrifugal blood pump device used in the centrifugal blood pump device of the present invention.図１１は、図１０に示した実施例の遠心式血液ポンプ装置の縦断面図である。FIG. 11 is a longitudinal sectional view of the centrifugal blood pump apparatus of the embodiment shown in FIG.図１２は、図１０の遠心式血液ポンプ装置のＢ−Ｂ線断面図である。12 is a cross-sectional view of the centrifugal blood pump device of FIG. 10 taken along line BB.図１３は、図１０の遠心式血液ポンプ装置の底面図である。13 is a bottom view of the centrifugal blood pump apparatus of FIG.図１４は、本発明の一実施例の遠心式血液ポンプ装置の作用を説明するためのフローチャートである。FIG. 14 is a flowchart for explaining the operation of the centrifugal blood pump apparatus according to one embodiment of the present invention.図１５は、動圧溝に関する二次元の理論解析過程を説明するための説明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram for explaining a two-dimensional theoretical analysis process regarding the dynamic pressure groove.図１６は、動圧溝に関する二次元の理論解析結果を説明するための説明図である。FIG. 16 is an explanatory diagram for explaining a two-dimensional theoretical analysis result regarding the dynamic pressure grooves.図１７は、本発明の遠心式血液ポンプ装置に使用される遠心式血液ポンプ装置の他の例の断面図である。FIG. 17 is a cross-sectional view of another example of the centrifugal blood pump device used in the centrifugal blood pump device of the present invention.図１８は、図１７の遠心式血液ポンプ装置のＣ−Ｃ線断面図よりインペラを取り外した状態を示す断面図である。18 is a cross-sectional view showing a state where the impeller is removed from the cross-sectional view taken along the line CC of the centrifugal blood pump device of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１ 遠心式血液ポンプ装置
２ 遠心ポンプ部
３ インペラ回転トルク発生部
２０ ハウジング
２１ インペラ
２５ 第１の磁性体
３１ ロータ
３３ 磁石
３４ モータ
３８ 動圧溝
４１ 電磁石DESCRIPTION OFSYMBOLS 1 Centrifugalblood pump apparatus 2Centrifugal pump part 3 Impeller rotationaltorque generating part 20Housing 21Impeller 25 Firstmagnetic body 31Rotor 33Magnet 34Motor 38Dynamic pressure groove 41 Electromagnet

Claims (11)

Translated fromJapanese

液体流入ポートと液体流出ポートとを有するハウジングと、内部に第１の磁性体を備え、前記ハウジング内で回転し、回転時の遠心力によって液体を送液するインペラを有する遠心ポンプ部と、前記遠心ポンプ部の前記インペラの第１の磁性体を吸引するための磁石を備えるロータと、該ロータを回転させるモータを備えるインペラ回転トルク発生部と、前記ロータ側のハウジング内面もしくは前記インペラの前記ロータ側の面に設けられた動圧溝を備え、前記ハウジングに対して前記動圧溝によりインペラが非接触状態にて回転する遠心式血液ポンプ装置であって、該遠心式血液ポンプ装置は、前記インペラの前記第１の磁性体もしくは該第１の磁性体と別に設けられた第２の磁性体を前記ロータの磁石による吸引方向と反対方向に吸引し、前記インペラの浮上を補助するための電磁石を備えることを特徴とする遠心式血液ポンプ装置。A housing having a liquid inflow port and a liquid outflow port; a centrifugal pump unit having an impeller that includes a first magnetic body therein, rotates in the housing, and sends liquid by centrifugal force during rotation; A rotor including a magnet for attracting the first magnetic body of the impeller of the centrifugal pump unit; an impeller rotational torque generating unit including a motor for rotating the rotor; and an inner surface of the housing on the rotor side or the rotor of the impeller A centrifugal blood pump device provided with a dynamic pressure groove provided on a side surface, wherein an impeller rotates in a non-contact state by the dynamic pressure groove with respect to the housing, the centrifugal blood pump device comprising: The first magnetic body of the impeller or the second magnetic body provided separately from the first magnetic body is attracted in a direction opposite to the attracting direction by the magnet of the rotor. Centrifugal blood pump device, characterized in that it comprises an electromagnet for assisting the flying of the impeller.前記インペラが備える第１の磁性体および該第１の磁性体を吸引するために前記ロータが備える磁石はともに複数の永久磁石であり、かつ複数の永久磁石は、ほぼ同一円周上に同一極性となるように配置されており、かつ、前記インペラが備える永久磁石と前記ロータが備える永久磁石、相互に対面する円周上に配置されるとともに極性が逆の極性となっている請求項１に記載の遠心式血液ポンプ装置。The first magnetic body provided in the impeller and the magnet provided in the rotor for attracting the first magnetic body are both a plurality of permanent magnets, and the plurality of permanent magnets have the same polarity on substantially the same circumference. The permanent magnet included in the impeller and the permanent magnet included in the rotor are disposed on a circumference facing each other and have opposite polarities. The centrifugal blood pump device described.液体流入ポートと液体流出ポートとを有するハウジングと、内部に第１の磁性体を備え、前記ハウジング内で回転し、回転時の遠心力によって液体を送液するインペラを有する遠心ポンプ部と、前記遠心ポンプ部の前記インペラの第１の磁性体を吸引するとともに該インペラを回転させるために円周上に配置された複数のステーターコイルを備えるインペラ回転トルク発生部と、前記ステーターコイル側のハウジング内面もしくは前記インペラの前記ステーターコイル側の面に設けられた動圧溝を備え、前記ハウジングに対して前記動圧溝によりインペラが非接触状態にて回転する遠心式血液ポンプ装置であって、該遠心式血液ポンプ装置は、前記インペラの前記第１の磁性体もしくは該第１の磁性体と別に設けられた第２の磁性体を前記ステーターコイルによる吸引方向と反対方向に吸引し、前記インペラの浮上を補助するための電磁石を備えることを特徴とする遠心式血液ポンプ装置。A housing having a liquid inflow port and a liquid outflow port; a centrifugal pump unit having an impeller that includes a first magnetic body therein, rotates in the housing, and sends liquid by centrifugal force during rotation; An impeller rotational torque generator including a plurality of stator coils arranged on the circumference for attracting the first magnetic body of the impeller of the centrifugal pump unit and rotating the impeller; and an inner surface of the housing on the stator coil side Alternatively, the centrifugal blood pump device includes a dynamic pressure groove provided on a surface of the impeller on the side of the stator coil, and the impeller rotates in a non-contact state by the dynamic pressure groove with respect to the housing. The blood pump device includes a first magnetic body of the impeller or a second magnetic body provided separately from the first magnetic body. It sucked into the suction direction opposite direction by Takoiru, centrifugal blood pump device, characterized in that it comprises an electromagnet for assisting the flying of the impeller.前記遠心式血液ポンプ装置は、前記インペラ回転トルク発生部および前記電磁石を制御するための制御機構を備え、該制御機構は、前記インペラ回転トルク発生部の回転数に応じて前記電磁石による前記インペラの吸引力を変化させる機能を備えている請求項１ないし３のいずれかに記載の遠心式血液ポンプ装置。The centrifugal blood pump device includes a control mechanism for controlling the impeller rotational torque generating unit and the electromagnet, and the control mechanism is configured to control the impeller driven by the electromagnet according to the rotational speed of the impeller rotational torque generating unit. The centrifugal blood pump device according to any one of claims 1 to 3, which has a function of changing suction force.前記制御機構は、前記インペラ回転トルク発生部の回転数に応じて前記電磁石による前記インペラの吸引力を変化させることにより、前記インペラと前記ハウジング間の距離をほぼ一定に保持する機能を備えている請求項４に記載の遠心式血液ポンプ装置。The control mechanism has a function of maintaining a substantially constant distance between the impeller and the housing by changing an attraction force of the impeller by the electromagnet according to the rotational speed of the impeller rotational torque generating unit. The centrifugal blood pump device according to claim 4.前記遠心式血液ポンプ装置は、前記モータおよび前記電磁石を制御するための制御機構を備え、前記制御機構は、前記電磁石により前記インペラを所定値以上の力にて吸引した状態にて前記インペラ回転トルク発生部の回転を開始させる回転開始状態制御機能を備えている請求項１ないし５のいずれかに記載の遠心式血液ポンプ装置。The centrifugal blood pump device includes a control mechanism for controlling the motor and the electromagnet, and the control mechanism rotates the impeller rotation torque in a state where the impeller is attracted by the electromagnet with a force equal to or greater than a predetermined value. The centrifugal blood pump device according to any one of claims 1 to 5, further comprising a rotation start state control function for starting rotation of the generator.前記遠心式血液ポンプ装置は、前記モータおよび前記電磁石を制御するための制御機構を備え、前記制御機構は、前記電磁石により前記インペラを所定値以上の吸引力にて吸引した状態にて前記インペラ回転トルク発生部の回転を開始させる回転開始状態制御機能と、インペラ回転トルク発生部の回転開始後、吸引力を前記所定値より低下させるインペラ回転トルク発生部回転後制御機能を備えている請求項１ないし５のいずれかに記載の遠心式血液ポンプ装置。The centrifugal blood pump device includes a control mechanism for controlling the motor and the electromagnet, and the control mechanism rotates the impeller in a state where the impeller is attracted by the electromagnet with a suction force of a predetermined value or more. 2. A rotation start state control function for starting rotation of the torque generation unit, and an impeller rotation torque generation unit post-rotation control function for reducing the suction force from the predetermined value after the rotation of the impeller rotation torque generation unit is started. Or a centrifugal blood pump device according to any one of 5 to 5;前記制御機構は、インペラ回転トルク発生部電流モニタリング機能を備え、前記制御機構は、該インペラ回転トルク発生部電流モニタリング機能により検知される電流値を用いて前記電磁石を制御するものである請求項４ないし７のいずれかに記載の遠心式血液ポンプ装置。5. The control mechanism includes an impeller rotation torque generation unit current monitoring function, and the control mechanism controls the electromagnet using a current value detected by the impeller rotation torque generation unit current monitoring function. The centrifugal blood pump device according to any one of Items 7 to 7.前記動圧溝は、該動圧溝の角となる部分が少なくとも０．０５ｍｍ以上のＲを持つように面取りされている請求項１ないし８のいずれかに記載の遠心式血液ポンプ装置。The centrifugal blood pump device according to any one of claims 1 to 8, wherein the dynamic pressure groove is chamfered such that a corner portion of the dynamic pressure groove has an R of at least 0.05 mm or more.前記遠心式血液ポンプ装置は、前記電磁石側のハウジング内面もしくは前記インペラの前記電磁石側の面に設けられた第２の動圧溝を備えている請求項１ないし９のいずれかに記載の遠心式血液ポンプ装置。The centrifugal blood pump device according to any one of claims 1 to 9, further comprising a second dynamic pressure groove provided on an inner surface of the housing on the electromagnet side or a surface on the electromagnet side of the impeller. Blood pump device.前記第２の動圧溝は、該動圧溝の角となる部分が少なくとも０．０５ｍｍ以上のＲを持つように面取りされている請求項１０に記載の遠心式血液ポンプ装置。The centrifugal blood pump device according to claim 10, wherein the second dynamic pressure groove is chamfered so that a corner portion of the dynamic pressure groove has an R of at least 0.05 mm or more.

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