JP2008508949A - 血管トンネラー - Google Patents

Abstract

本発明は、血管トンネル処置のためのトンネル装置（１００）である。本発明は、トンネル装置（１００）と、トンネルチップ（１１２）と、を具備している。トンネル装置（１００）は、トンネルチップ（１１２）で、エネルギーの組織分離源を具備している。好ましいエネルギー源は、トンネル装置（１００）の先端チップ（１１２）の超音波ドライバー（１１１）である。好ましくは、超音波ドライバー（１１１）は、チップ（２００）に取り外し可能に配置されるが、トンネルハンドル（６１０）に配置されてもよい。

Description

本発明は、概ね、代用血管を移植する装置及び方法に関するものであり、更に具体的に言えば、代用血管の移植のためのトンネル装置に関するものである。

塞ぐ又は狭窄する動脈又は静脈のような血管を含む、身体の内腔を治療するための種々の方法が知られている。一般的に、これらの方法は、患部を通った又は患部の周辺の血液の流れを回復する又は代えるために、身体内の移植に、適切な代用血管の配置を、必要とする。末梢代用血管移植は、一般に移植トンネルと称される皮下経路の形成を必要とする。トンネリングは、血管手術における外科処置であるが、しばしば、周辺組織の損傷をもたらす。この損傷は、治療を必要とする関係部位への移動及び運搬中の治療装置（例えばグラフト）によるトンネル壁に与える摩擦力と同様に、トンネルが形成されるときの組織解剖及び組織の摩擦力によって、引き起こされる。この損傷の程度は、患者の健康に影響を与える。

移植トンネルを形成する従来の方法は、移植トンネラーと称される装置を用いることである。概ね、トンネラーには、標準トンネラーと、シーストンネラーと、の２つのタイプがある。標準トンネラーは、皮膚切開を通して、堅い、ビュレットチップロッドの挿入によって作られた解剖組織トンネルを通して、代用血管を、引き込む。その一例は、一端に取り外し可能な弾丸形状の解剖チップを有する、大きく、比較的硬い金属又はプラスチック中空管と、代用血管材料を取り付けるための内部小径留置ロッドと、を具備している２部分トンネラー機器を使用する。

シーストンネラーの一例は、W.L.Gore and Associates,Inc.of Flagstaff,Arizona.によって製造されたゴアトンネラーである。この２部分トンネラーは、大きい組織通路と共に皮下に代用血管を移植するのに用いられる。ゴアトンネラーは、軸の一端で取り外し可能なビュレットチップと共に、ハンドルに接続された中空の堅い金属軸で、構成されている。軸は、ステンレス鋼から作られており、且つ、中心ロッドとハンドルを形成するようになっている。機器は、組織を通して、ビュレットチップの中空軸を強引に通すことによって、トンネルをはっきりと切り裂くように用いられる。内部ロッドに移植材料の取り付け部を接合した後、代用血管は、大きな中空管の全長を通して、簡単に引き戻される。中空軸の中にあるが、所定の位置に配置されたグラフトと共に、中空軸は、皮下通路からグラフトを引き抜くことなく、組織トンネルから引き抜かれる。

それ故、従来技術のトンネラーによって引き起こされた組織外傷よりも小さな組織外傷で移植され得る、移植可能な代用血管を有することが望ましい。

本発明は、トンネル機器を具備しており、そのトンネル機器は、使用中に、チップが接触する組織細胞に、組織分離エネルギーを供給するための手段を有するチップを、有している。本発明に従った好ましいトンネル機器は、使用中に、超音波によって振動する超音波ドライブチップを、有している。好ましい装置は、トンネラーのチップに配置された超音波ホーンと、軸に配置されたスタックと、を有している。超音波によるチップを駆動することの主要な目的は、患者にトンネルを形成するために、外科医によって発揮された力を、減少させることである。トンネル力を減少させることは、結果として、患者の腫れを減少させ且つ回復時間を短くし、組織外傷を小さくする。更に、小さいトンネル力を用いる外科医は、トンネラーチップを誤って間違った方向に導くことや、怪我又は死を引き起こす原因となる臓器に孔を開けることによって、患者に怪我をさせるおそれが少ない。

１つの実施形態において、トンネラーチップは、好ましくは、ねじ接続によって、トンネラーに取り外し可能に接続されている。この実施形態における取り外し可能なチップは、電力線によって、トンネラーを介して電源に接続された超音波ドライバーを収容している。別の実施形態は、トンネラーハンドル内に、超音波ドライバーを具備している。

本発明は、外科のトンネル機器に使用するトンネラーチップを具備している。トンネラーチップは、先端と、基端と、それらの間に配置されたキャビティーと、を有する本体を備えている。キャビティー内には、身体組織に細胞組織分離エネルギーを供給する手段がある。好ましい手段は、チップに、超音波の振動エネルギーを供給する超音波ドライバーと、先端のチップに直接的に電気を供給する単極又は２極のチップと、を具備している。

特定の専門用語は、単に便宜上のために使用されており、本発明における限定として理解されるものではない。専門用語は、特別に述べた用語、派生語及び類似する意味の用語を具備している。ここに使用されるように、「先端」という用語は、ここに述べた超音波ドライバーのトンネラーチップに近い方を意味するように規定されており、「基端」という用語は、ここに述べた超音波ドライバーのトンネラーチップから遠い方を意味するように規定されている。以下は、発明の実施形態に関して述べている。しかしながら、本発明は、発明の好ましい実施形態によって制限されるものではなく、この開示に基づいていると理解すべきである。

外科用メス及び他のナイフに超音波動作を使用することは、外科用のペンシル及びその類似物において電気エネルギーを使用することと同様に、公知である。しかしながら、本発明は、トンネル処置又は代用血管配置のために機能するような他の鈍的切開中に、身体組織への外傷を減少させるためのトンネル装置の先端で、これらのエネルギー源の一方又は両方を、適切に使用する。本発明に従ってトンネラーチップで供給されたエネルギーは、トンネル処置中の小さな出血中の血管を焼灼するのに役立つ。本発明に従って、トンネラーのチップで供給されたエネルギーは、従来のトンネル装置と比較すると、オペレーターによって加えられた侵略的なトンネル力を、削除するか、又は、少なくとも大きく減少させる。チップへの（超音波の又は電気のどちらも）エネルギーの供給は、チップが、トンネル中に組織を通って進められるときに、トンネラーチップの前で、直接的な組織分離を、概ね容易にする。更に、トンネラーチップに隣接した細胞は、トンネラーが進められたときに、トンネラーのチップによって影響を与えられる。「トンネラーチップに隣接した細胞」によって、細胞がトンネラーチップと接触していること、又は、細胞が、トンネラーチップを通して供給されたエネルギーによって影響されるように、トンネラーチップの十分近くにあること、を意味する。概ね、本発明は、容易にトンネリングができ、且つ、組織外傷、回復時間及び患者の痛みを減少させる。

本発明に従って使用される超音波ドライバーは、超音波装置の当業者に知られている。しかしながら、一例として、典型的な超音波ドライバー１００を備えた本発明の一実施形態を図１に示す。ドライバー１００は、先端部１０４と基端部１０６とを有する概ね管状の本体１０２から構成されている。キャビティー１０８は、先端部１０２と基端部１０４との間で本体１０２を通って伸びている。本体１０２は、好ましくは、基端本体端部１０２ｂに接続された先端本体端部１０２ａを、具備している。そのような二部分本体は、ドライバー１００の構成を容易にする。

超音波ドライバーユニット１１１は、キャビティー１０８の長さに沿って伸びている。先端部１０４は、ドライバーユニット１１１の上のトンネラーヘッド１１０が、キャビティー１０８の内側から、本体１０２の外側まで伸びることができるように、開口１０９を具備している。トンネラーチップ１１２は、本体１０２から頭部１１０の最先端まで、先端側に伸びている。基端部１０６は、ドライバーユニット１１１に電源を供給するための電力線の接続部を、具備している。

電力線１０５を用いて、電気エネルギー、すなわち、駆動電流が、（図６に例示された、電源６００として更に詳細を以下で述べる）ドライバー１００に近接した電源から、供給された動力が、装置の先端部で頭部１１０に超音波の縦方向の動きを与えるドライバー１００に、送られる。動力が超音波ドライバー１００に適用されたとき、（更に詳細を以下で述べる）アッセンブリは、ヘッド１１０に、（例えば、おおよそ４０ｋＨｚの）縦方向の振動をもたらす。縦方向の動きの量は、使用者によって調整可能に選択されながら加えられた駆動力（電流）の量と共に比例して、変化する。

そのような頭部１１０の超音波振動は、チップ１１２が、組織と接触するときに、熱を発生させ、すなわち、組織を通るチップ１１２の動きが、頭部１１０のチップ１１２で（そして、それ故、トンネラーチップで）、動いている頭部の機械エネルギーを、非常に局部で、熱エネルギーに変換する。この局部的な熱は、狭い地域の凝固を形成し、それは、直径で１ミリメートルより小さい血管のように、細い血管の出血を減少させるか又は削除する。止血の程度は、加えられた駆動力のレベル、外科医によって加えられたトンネル力、組織タイプの性質及び他の因子との間の組織の血管、と共に変化する。チップ１１２での超音波振動は、結果として摩擦を減少させて、外科医が、小さい力でトンネリングすることをもたらす。

図１に示すように、適切な超音波ドライバー１００の例は、電気エネルギーを機械的エネルギーに変換し、変換器の端部の縦方向の振動運動を結果としてもたらす圧電変換器１１５を、収容している。この実施形態における変換器１１５は、従来技術に従っており、スタックに沿って、いくつかの点に位置された運動ゼロ点を有するセラミック圧電要素のスタックの形態である。変換器スタックは、２つのシリンダー１２０と１２１との間に設けられている。シリンダー１３０は、シリンダー１２０に取り付けられており、それは、同様に、別の運動ゼロ点１３５でハウジングに設けられている。ホーン１４０は、その基端側でゼロ点１３５に取り付けられており、その先端側で、頭部１１０カプラー１５０に取り付けられている。頭部１１０は、カプラー１５０に加えられている。結果として、頭部１１０は、変換器１１５と共に、超音波振動数速度で、縦方向に振動する。

ドライバー１００の部分は、その組合せが、同じ共振周波数で振動するようにデザインされている。特に、その要素は、好ましくは、要素のそれぞれの長さが、結果として１／２波長となるように調整される。縦方向の前後運動は、音響学的取り付けホーン１４０の頭部１１０により近い直径が、減少するにつれて、増幅される。このように、ホーン１４０及びカプラー１５０は、頭部１１０の動きを増幅し、且つ、音響系の残部と共鳴状態にあるような調和振動を提供するような形状及び寸法であり、それは、頭部１１０の近くで音響学的取り付けホーン１４０の端部の最大前後運動を、引き起こす。

図２は、頭部１１０が、トンネラーチップ２００によって覆われている本発明の別の実施形態を示す。この実施形態において、チップ２００は、ドライバー１００の残部から取り外し可能である。チップ２００は、組織を通す動きを容易にする、概ね円錐形状の先端２０２と、ユニット１００の先端部１０４を覆ってチップ２００の挿入を容易にする開口基端部２０４と、を有している。

更に別の実施形態において、頭部１１０及びトンネラーチップ２００は、全体頭部３００で図３に示されるような、単一全体部品の形態にできる。いずれにしても、頭部１１０及びトンネラーチップ２００（又は単に頭部３００）が、当業者に知られた手段を介してドライバー１００に取り付けられている。

図４は、トンネラー４００の端部に取り付けられた図２の装置を示す。本発明に従って使用されたトンネラーは、当業者に知られている。トンネラーは、ねじ接続を具備している公知手段によって、チップに接続されている。図５は、トンネラー４００が、ドライバー１００に沿って更に伸びている、別の実施形態を示す。更に別の実施形態において（図示せず）トンネラーは、ドライバー１００に沿って更にいっそう伸びることができ、全ドライバー１００がチップ２００によって覆われた部分を除いて、トンネラー内に含まれるように、チップ２００と、接触できる。

図６は、電源６００に接続された図５のドライバーを例示する。電源６００は、当業者に知られている超音波駆動電源と一致する。電源６００は、電力線１０５に、制御可能な電流を供給する。使用者が、操作中にトンネラーをつかんで制御するためのハンドルを具備している。

図７は、トンネラー４００が、ドライバー７００にねじで接続されている本発明の実施形態を示す。上述したように、電力線１０５は、チップ３１５を振動させ且つ駆動させる変換器１１５に、電流を供給する。

図８は、超音波ドライバー１００が、完全にトンネラー８００の内部に配置された更に別の実施形態を示す。トンネラー８００は、先端部８０４と基端部８０６とを有する本体８０２を具備している。キャビティー８０８は、先端部８０４と基端部８０６との間で、本体８０２の内部に伸びている。本実施形態において、頭部１１０は、トンネラー８００が、使用中に組織を通って進められるとき、組織接触点で超音波エネルギーを提供するのに十分なトンネラー８００の先端部８０４における開口８０９まで伸びている。

本発明の更に別の実施形態において、トンネラーチップにおける解剖用組織のための手段を、上述したように超音波エネルギーの代わりに直流電流によって提供することができる。本実施形態において、図９に例示したように、二極チップ９００が、トンネラー９１０の先端部で露出されている。トンネラー９１０は、先端部９０４と基端部９０６とを有する本体９０２を具備している。キャビティー９０８は、先端部９０４と基端部９０６との間で、本体９０２の内部に伸びている。二極の導体リード線９１５、９２０は、キャビティー９０８を通って伸びており、且つ、先端チップ９１２で本体９０２からわずかに先端側に伸びている。二極の導体リード線９１５及び９２０は、それらの先端部領域で互いに関して同軸であるが、基端部では、分離されている。導体リード線９１５及び９２０は、（先端部の方へ）同軸の領域にわたって、同軸の絶縁体（図示せず）によって分離されている。

図１０は、トンネラー９４０にねじ接続されている二極のトンネラーチップ９３０を有している実施形態を示す。各導体リード線９１５及び９２０の基端部は、電源ライン９５０で電気的に接触している。これら二極チップは、外科用ペンシル及び焼灼装置を使用する当業者に知られている。しかしながら、本発明は、組織を通るトンネラーの前進中に、組織層を分離するために電気エネルギー供給を利用する。本発明は、単極チップも使用可能であり、その構成は当業者に知られている。上述したように、組織層分離と共に、焼灼及び外傷の減少を具備している、いくつかの利点が理解される。上述のように、組織を通ってトンネラーが進むために、小さな力がオペレーターによって必要とされる。

図１１は、超音波ドライバー１００が、装置のハンドル６１０に配置され、且つ、頭部１１０が、トンネラー４００の全体にわたって伸びている、更なる実施形態を例示する。図１１に示された装置の先端は、図２〜６の実施形態において示されたような円錐チップを有していないが、その先端部に配置されたそれらチップのいずれかを有することができる。上述したように、そのような円錐チップは、頭部１１０に取り付けられるか又は頭部１１０の一部分として形成されることができる。更に、上記開示された実施形態のいずれかの組合せは、この開示を読んでいる当業者によって理解される。

本発明に従ったトンネラー及びチップの材料は、通常はステンレス鋼である。しかしながら、他の可能性のある材料が超音波及びトンネル技術の分野の当業者によって知られている。

本発明には、上述した装置を使用する方法も具備されている。特に、本発明に従った方法は、トンネル装置が組織を通って進められたときに、トンネル装置のチップで、生体組織層及び分離組織層の中にトンネル装置を進めるステップを具備している。この方法は、上述した装置の使用と一致する。組織は、エネルギー、好ましくは、上述したように、超音波エネルギー又は直流エネルギーの供給に従って焼灼される。しかしながら、トンネル処置は、概ね、当業者に知られている。しかしながら、ここに開示した方法の利点は、上記で開示されており、減少した外傷、減少した回復時間、高い患者の快適性、少ない痛み及びトンネル処置を行う人の使用の簡略性を具備している。これらの利点は、この方法及び開示された装置を使用することを通して達成され、トンネラーの先端チップでエネルギー（好ましくは、超音波又は直流エネルギー）の供給の結果、導かれる。

本発明は、特定の実施形態に関してここに図示され、記述されているが、本発明は、示された詳細に限定されることを意図したものではない。更に、種々の変形が、請求項の同等の範囲及び領域内において、発明から逸脱することなく作られる。

本発明に従った超音波ドライバーの部分断面図である。 ドライバー頭部の先端に配置されたチップを有する図１の超音波ドライバーを示す。 ドライバー頭部と一体化して形成されたチップを有する、本発明に従った、超音波ドライバーの部分断面図である。 トンネラーの先端に配置された図２の超音波ドライバーを示す。 超音波ドライバーの更に上に伸びているトンネラーの、図４に示した超音波ドライバーの変形を示す。 電源に取り付けた本発明のトンネラーの部分断面図である。 本発明に従ってトンネラーにねじ接続された超音波トンネラーチップの部分断面図である。 本発明に関するトンネラーの別の実施形態の部分断面図である。 その先端で２極チップを有している本発明に関する、部分的な断面における、トンネラーのチップの部分断面図である。 本発明に従ったトンネラーにねじ接続された、部分的な断面における、２極トンネラーチップの部分断面図である。 超音波ドライバーが、トンネラーハンドル内に配置された、本発明の実施形態の部分断面図である。

Claims (17)

1. トンネル機器であって、
   先端部（１０４、９０４）と基端部（１０６、９０６）とを有する管状本体（１０２、９０２）と、
   前記管状本体（１０２、９０２）の前記先端部（１０４、９０４）に配置された先端チップ（１１２、９１２）と、
   前記先端チップ（１１２、９１２）に近接した組織細胞に組織分離エネルギーを供給する手段と、を備えたことを特徴とするトンネル機器。
2. 前記組織分離エネルギーが、超音波エネルギーである、請求項１記載のトンネル機器。
3. 前記組織分離エネルギーが、電気エネルギーである、請求項１記載のトンネル機器。
4. 前記手段が、超音波ドライバー（１１１）である、請求項１記載のトンネル機器。
5. 前記電気エネルギーが、単極チップ及び二極チップ（９００）の内の１つを通して供給される、請求項３記載のトンネル機器。
6. 前記先端チップ（１１２）が、円錐形状の先端部（２０２）と、基端部（２０４）と、を有する本体（２００）で構成されており、
   前記チップ本体（２００）が、前記チップ本体（２００）の前記先端部（２０２）に超音波エネルギーを供給する超音波ドライバー（１１１）を備えている、請求項１記載のトンネル機器。
7. 前記先端チップ（１１２）が、前記管状本体（１０２）に取り外し可能に取り付けられている、請求項１記載のトンネル装置。
8. 前記先端チップ（１１２）が、前記管状本体（１０２）から取り外し不可能である、請求項１記載のトンネル装置。
9. 前記本体（１０２）の前記基端部（１０６）に近接して配置されたハンドル（６１０）を更に備えており、
   前記ハンドル（６１０）が、前記先端チップ（１１２）に前記組織分離エネルギーを提供するための超音波ドライバー（１１１）を収容している、請求項１記載のトンネル機器。
10. 外科用トンネル機器に使用するトンネラーチップであって、
    内部にキャビティー（８０８）を配置した本体（８０２）と、
    前記キャビティー（８０８）内で、本体組織に、組織分離エネルギー（１００）を供給する手段と、を備えていることを特徴とするトンネラーチップ。
11. 前記組織分離エネルギーが、超音波エネルギーである、請求項１０記載のトンネラーチップ。
12. 前記組織分離エネルギーが、電気エネルギーである、請求項１０記載のトンネラーチップ。
13. トンネラーであって、
    先端部（１０４、９０４）と基端部分（１０６、９０６）とを有する管状本体（１０２、９０２）と、
    本体（１０２、９０２）内に実質的に位置付けられ、且つ、本体（１０２、９０２）の先端側に伸びている先端チップ（１１２、９１２）を有している、熱発生装置（１１１、９００）と、を備えていることを特徴とするトンネラー。
14. 熱発生装置（１１１、９００）に電気的に接続されている電源を、更に備えている、請求項１３記載のトンネラー。
15. 熱発生装置（１１１、９００）が超音波ドライバーユニット（１１１）を備えている、請求項１３記載のトンネラー。
16. 熱発生装置（１１１、９００）が二極チップ（９００）を備えている、請求項１３記載のトンネラー。
17. 先端部（１０４）に接続された、取り外し可能な、先端チップ（２０２）を、更に備えている、請求項１３記載のトンネラー。

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