JP2006141881A - 蠕動運動搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】手術で切除できない病変が食道に発生した時などに、輸送路の閉塞した部位を切除することなく、物体の搬送を可能する装置を提供する。
【解決手段】輸送路内に留置するステント１００の複数部分に、双方向性形状記憶合金１０１を取り付け、管断面積を搬送方向に順次変化させるよう駆動させることにより、物体を一方向へと搬送する。
【選択図】図１

Description

本発明は管腔内に留置され、蠕動運動を行い物体を搬送する装置に関する。

従来より体内の輸送管に腫瘍が発生し閉塞状態に陥った場合、開通性を確保するためにステントを挿入し、輸送管を拡大する方法が知られている。
その際、輸送管の形状に適するように、形状記憶合金を用いて体内に挿入された際に、その輸送管内の生体温度によって形状変化を行い、輸送管の管断面積を拡大し、開通性を保持するステントなども知られている。
また本発明者らは特願２００３−２９９３４７において腫瘍の発生した部分を切除した後に、蠕動運動が可能な人工輸送管を取り付ける方法を提案した。
特願２００３-２９９３４７

しかしながら、従来式のステントでは駆動することがないため、物体が通過する際にひっかかりができてしまう恐れがあった。

ニチノールを始めとして形状記憶合金を用いたステントも用いられているが、これらは主に変態温度を体内温度付近に設定することにより、体内に挿入された時に対象患部の形状に適した形状に形状変化するものであり、形状記憶合金をアクチュエータとし、物体の搬送をより生理的な運動に近い形で行えるステントは無かった。

ステント取り付けの際に、輸送管は管断面積が大きく拡大された状態となるため、従来の生体と比べて柔軟性の低い素材で形成されることの多いステントは、他の器官のスペースを圧迫する恐れがあった。特に食道に用いる場合には肋骨内部に配置され、気管、心臓、背骨と重要器官への影響を及ぼす恐れがあるため、管断面積を小さくする必要性があった。

先に提案した蠕動運動装置を用いる場合には、患部を切除した後、蠕動運動装置による人工器官により置換する必要があるが、体力の著しく落ちた状態にて切除手術は困難であり、また末期食道癌など手術により切除できない病変に対して用いることは不可能であった。

また、スクリューなどによる機械式、ポンプなどによる圧力式などの動力機構をステントのアクチュエータとして用いるにはスペースの問題から困難であった。

これらの問題を解決すべく、物体の搬送時に輸送路内部に留置されたステントが動作するように、双方向性形状記憶合金をステントに取り付ける。この形状記憶合金を加熱することにより収縮力を発生させ、管断面積を変化させる。この際、管断面積を通常状態より拡大させるような動作を行えるようにすることにより、通常時の管断面積を小さくしたステントを用いても、物体のつまりを解消することができる。

本発明を用いることにより、輸送管の閉塞した部分を排除することなく蠕動運動による搬送を行うことを可能にする。
特に末期食道癌など切除できない病変に対しても設置でき、かつ他器官への影響を抑えることができる。

ステントに双方向性形状記憶合金をアクチュエータとして取り付け、温度制御装置によって駆動させることによりステントの管断面積を変化させて、物体の搬送を行えるようにした。
以下、本発明を図を用いて説明する。

図１は本発明の第一の実施例もおけるステントと蠕動運動装置の外部および内部の概略を表す図である。
１００はステント、１０１は形状記憶合金、１０２は温度制御装置、１０３は薄膜、である。
また形状記憶合金１０１は双方向形状記憶合金を用いることにより、各部分に対して定量的かつ収縮と形状回復の応答性が早く、収縮力を強くしており、さらにコイル状のものとすることにより、さらに収縮力と収縮長さを大きくしている。
複数の形状記憶合金１０１は、ステント１００の複数箇所にそれぞれ巻き付けられており、さらに温度制御装置１０２に接続されている。
また、温度制御装置１０２は通電加熱装置であり、通電加熱により各形状記憶合金１０１を別個に加熱するようになっており、通電加熱方式をとっていることにより、応答性と制御性を高めている。
巻き掛けられた形状記憶合金１０１を搬送方向に向かって順次通電加熱・加熱解除を行うことにより、形状記憶合金１０１が収縮・形状回復し、ステント１００の管断面積を搬送方向に順次縮小・拡大させ、物体を搬送する。
薄膜１０３は柔軟な素材により形成されており、形状記憶合金１０１およびステント１００の動作を妨げないようにされ、かつ動作の際に加熱される形状記憶合金１０１や、形状記憶合金１０１とステント１００の形状変化の影響を軽減するようにステント１００の外側に配置されている。

図２は本発明の第二の実施例におけるステントと蠕動運動装置の外部および内部の概略を示す図である。
１０５はステントであり、１０４はステント１０３の内部に設けられたステント、１０２は温度制御装置である。
形状記憶合金１０１は、内側ステント１０４の開口端部および外側ステント１０５の開口端部とをつなぐように取り付けられている。
また、図３(a)は作動前を示す概略断面図である。
形状記憶合金１０１が温度制御装置により加熱されることにより図３（ｂ）に示されるような状態となる。
図３（ｂ）は作動中の状態を示す概略断面図であり、形状記憶合金１０１が収縮することにより、内側ステント１０４の開口端部は管方向に引っ張り力を受け延びる。
ステントの網目構造より管方向に引っ張り力を受けたステント１０４は管断面積を小さくするように変形する。
このステントを連結あるいは内部ステント１０４の形状記憶合金による連結点を別個に複数設けることにより、部分部分の管断面積を変化させることのできるステントを実現できる。
これにより実施例１と同様に物体を一方向に搬送する事の可能なステントを得る。

図４は第三の実施例におけるステントの概略を表す図である。
１００はステント、１０１は形状記憶合金であり、形状記憶合金１００はコイル状のものとする。
形状記憶合金１０１はステント１００の管方向に沿ってステント１００に取り付けられている。この形状記憶合金１０１が通電加熱により収縮力を発生し、ステント１００に管方向への力が発生する。
図５は形状記憶合金１０１が収縮し、ステント１００の管断面積が拡大した状態を示す概略図である。
ステント１００が管方向の長さが縮められることにより、ステントの編目状構造より管断面積が拡大されるように変形されている。

また、実施例１，２で示した構造などを用いる場合、ステントの管断面積を小さくした状態の装置の場合にはつまりが起きやすくなる恐れがあるが、本実施例３の構造を組み合わせることにより、つまりの発生に対しても管を拡大させる動作を行う事により解消できる。
これにより。輸送管内に留置されたステントの通常時の管断面積を小さくすることができ、占有する体積を抑えることができる。
特に食道に用いる際には、周囲の重要器官である心臓、背骨、気管への負荷を抑えることができ、体力の低下した患者に対してより安全な食物の摂取を行うことを可能とする。

なお、本実施例は例示であり、通電加熱手段を他の加熱装置への置き換え、形状記憶合金を細線状・板状のものを用いる、ステントへの取り付けを螺旋状とするなど、他の取り付け構造や装置を用いたり、他の生体輸送管や、スラリー状物質の輸送管などに取り付ける事も可能であり、このような変形した構造も本発明の範囲にあることは当業者であれば明らかであろう。

本発明は体内に留置されたステント自らが蠕動運動を行うことにより、食道などの輸送管に発生した切除できない腫瘍による閉塞に対しても蠕動運動による搬送を可能にすることを可能にし、周囲の他器官への影響を低減した構造で設置することができる。

本発明の第一の実施例の概略図 本発明の第二の実施例の概略図 本発明の第二の実施例の作動前の概略断面図 本発明の第二の実施例の作動中の概略断面図 本発明の第三の実施例の作動前の状態を示す概略図 本発明の第三の実施例の作動中の状態を示す断面図

符号の説明

１００ ステント
１０１ 形状記憶合金
１０２ 温度制御装置
１０３ 薄膜
１０４ 内部ステント
１０５ 外部ステント

Claims (6)

1. 輸送管内に挿入されるステントと、前記ステントに取り付けられた双方向性形状記憶合金と、
   温度制御装置からなる蠕動運動搬送装置であり、前記温度制御装置により前記形状記憶合金を収縮・形状回復を制御することによりステントの管断面積を変化させ、物体を搬送することを特徴とする蠕動運動搬送装置。
2. 形状記憶合金の収縮力が管断面積を拡大するように動作することを特徴とする請求項１の蠕動運動搬送装置。
3. 輸送管が食道である請求項１、２の蠕動運動搬送装置。
4. 形状記憶合金をステントに巻き付けるように設置したことを特徴とする請求項１−３の蠕動運動搬送装置。
5. 形状記憶合金をステントの開口端部に取り付けたことを特徴とする請求項１−３の蠕動運動搬送装置。
6. 形状記憶合金をステントの管方向に沿うように設置したことを特徴とする請求項１−３の蠕動運動搬送装置。
   
   
   

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