JP2012249732A - カニューレおよび補助循環装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】血液の補助循環における循環効率の向上を図ることが可能なカニューレおよび補助循環装置を提供する。
【解決手段】先端31および基端32,33を有する管状に構成され、先端31側には第1開口部11および第2開口部21が設けられ、補助循環を行なうために先端31が心臓60に直接穿刺された状態においては、第1開口部11は大動脈66内に位置し、第2開口部21は心室64内に位置するカニューレ100は、第1開口部11を含み、第1開口部31から基端32に向かって延在する第1内腔10と、第1開口部11よりも基端33側の部分に形成された第2開口部21を含み、第2開口部21から基端33に向かって第1内腔10と並んで延在する第2内腔20と、を備える。
【選択図】図6
【解決手段】先端31および基端32,33を有する管状に構成され、先端31側には第1開口部11および第2開口部21が設けられ、補助循環を行なうために先端31が心臓60に直接穿刺された状態においては、第1開口部11は大動脈66内に位置し、第2開口部21は心室64内に位置するカニューレ100は、第1開口部11を含み、第1開口部31から基端32に向かって延在する第1内腔10と、第1開口部11よりも基端33側の部分に形成された第2開口部21を含み、第2開口部21から基端33に向かって第1内腔10と並んで延在する第2内腔20と、を備える。
【選択図】図6
Description
本発明は、血液の補助循環に使用されるカニューレおよび補助循環装置に関し、特に、いわゆるダブルルーメン構造を有するカニューレおよびそのカニューレを備えた補助循環装置に関する。
特開平5−146513号公報(特許文献1)に開示されるように、心機能不全の治療に用いられるカニューレが知られている。特開平11−402号公報(特許文献2)に開示されるように、いわゆるダブルルーメン構造を備えるカテーテルが知られている。
特開2007−236819号公報(特許文献3)に開示されるように、カテーテルを血管に挿入する方法の一つとして、セルジンガー法が知られている。特開平7−136247号公報(特許文献4)に開示されるように、血液輸送用の遠心ポンプが知られている。
特表2002−510216号公報(特許文献5)に開示されるように、カニューレのルーメンを通して心室から動脈へと血液を移送する心臓補助システムが知られる。
本発明は、血液の補助循環における循環効率の向上を図ることが可能なカニューレおよび補助循環装置を提供することを目的とする。
本発明に基づくカニューレは、先端および基端を有する管状に構成されるとともに上記先端側には第1開口部および第2開口部が設けられ、補助循環を行なうために上記先端が心臓に直接穿刺された状態においては、上記第1開口部は大動脈内に位置し、上記第2開口部は心室内に位置するカニューレであって、上記第1開口部を含み、上記第1開口部から上記基端に向かって延在する第1内腔と、上記第1開口部よりも上記基端側の部分に形成された上記第2開口部を含み、上記第2開口部から上記基端に向かって上記第1内腔と並んで延在する第2内腔と、を備える。
好ましくは、上記第1開口部と上記第2開口部との間の間隔は、20mm〜180mmである。
好ましくは、上記第1内腔および上記第2内腔が延在する方向に直交する断面視においては、上記第1開口部は円形状、楕円状または半円状に形成され、上記第2開口部は三日月状、楕円状または半円状に形成される。
本発明に基づく上記カニューレは、好ましくは、ガイドワイヤと、上記第1内腔に挿通され、上記ガイドワイヤによって案内されるスタイレットと、をさらに備える。
本発明に基づく補助循環装置は、本発明に基づく上記カニューレと、血液ポンプと、上記カニューレおよび上記血液ポンプにそれぞれ接続されるチューブと、を備え、上記血液ポンプが上記チューブを通して上記第1内腔を陽圧とし、且つ上記血液ポンプが上記第2内腔を陰圧とすることによって、上記補助循環が行なわれる。
本発明によれば、血液の補助循環における循環効率の向上を図ることが可能なカニューレおよび補助循環装置を得ることができる。
本発明に基づいた実施の形態について、以下、図面を参照しながら説明する。実施の形態の説明において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。実施の形態の説明において、同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。特に制限が無い限り、実施の形態に示す構成を適宜組み合わせて用いることは、当初から予定されていることである。
[カニューレ100]
図1〜図4を参照して、実施の形態におけるカニューレ100について説明する。図1は、カニューレ100の外観を示す斜視図である。図2は、図1中のII−II線に沿った矢視断面図である。図3は、図1中のIII−III線に沿った矢視断面図である。図4は、図1中のIV−IV線に沿った矢視断面図である。
図1〜図4を参照して、実施の形態におけるカニューレ100について説明する。図1は、カニューレ100の外観を示す斜視図である。図2は、図1中のII−II線に沿った矢視断面図である。図3は、図1中のIII−III線に沿った矢視断面図である。図4は、図1中のIV−IV線に沿った矢視断面図である。
図1および図2に示すように、カニューレ100は、管状の部材から構成される。カニューレ100を構成する部材の材質は、たとえばポリウレタン、ポリカーボネート、テフロン(登録商標)、またはナイロンなどが挙げられる。カニューレ100は、一方(図2紙面左側)の端部に先端31を有し、他方(図2紙面右側)の端部に基端32,33を有する。カニューレ100の先端31から後述する第2内腔20の開口部21までの部分については、穿刺する際に刺入箇所を傷つけないようにポリウレタンなどの柔軟な材質を用いるのが好ましく、基端32については、チューブに接続しやすいようにポリカーボネートなどの硬質な材質を用いるのが好ましい。
カニューレ100は、いわゆるダブルルーメン構造を有する。このダブルルーメン構造は、第1内腔形成部12および第2内腔形成部22から構成される。第1内腔形成部12は、内部に第1内腔10を形成する。第2内腔形成部22は、第1内腔形成部12の外側に第1内腔形成部12と並んで一体的に設けられる。第2内腔形成部22は、内部に第2内腔20を形成する。
第1内腔形成部12は、円管状の部材から構成され、先端31および基端32との間に延在する。先端31に形成された開口部11(第1開口部)は、第1内腔10の内部に連通している。基端32に形成された開口部13(図2参照)も、第1内腔10の内部に連通している。後述するセルジンガー法により、第1内腔10は、スタイレット40およびガイドワイヤ45が挿通されるため、挿入を容易にするよう、屈曲部のない直線状に設けることが好ましい。
第2内腔形成部22は、第1内腔形成部12の先端31よりも基端32側の外表面の途中部分と基端33との間に延在する。上記途中部分に形成された開口部21(第2開口部)は、第2内腔20の内部に連通している。基端33に形成された開口部23(図2参照)も、第2内腔20の内部に連通している。第1内腔10と第2内腔20とは、互いに連通しておらず、空間的には独立した関係にある。
第1内腔10の開口部11と第2内腔20の開口部21との間の間隔は、たとえば20mm〜180mmである。ここで、開口部11と開口部21との間隔とは、本実施の形態のように開口部21が長手方向に延びて開口している場合には、開口部11と開口部21の最も先端側との距離が最短でも20mmであり、開口部11と開口部21の最も基端側との距離が最長でも180mmであることを意味する。20mm〜180mmとは、カニューレ100を心臓に穿刺した際の、新生児から大型の成人までを考慮した大動脈内と心室内との距離に対応している。
図3および図4に示すように、第1内腔10の断面形状(第1内腔10および第2内腔20が延在する方向に直交する断面視における形状)は、カニューレ100へのスタイレット40の挿入やカニューレ100の心臓への挿入を容易にするため、円形状が好ましいが、楕円状や半円状であってもよい。第1内腔10の内径は、たとえば3mm〜10mmである。第2内腔20の断面形状は、開口部11および第1内腔10の形状に合わせて、三日月状、楕円状または半円状などが考えられる。第2内腔20は、第1内腔10に対して間隔を空けつつ、第1内腔10の外周に沿うように湾曲している。第2内腔20の円周方向における両端は丸みを帯びている。
図5は、セルジンガー法を使用する場合のカニューレ100を示す図である。セルジンガー法を使用する場合、カニューレ100の第1内腔10の内部にスタイレット40およびガイドワイヤ45が挿通される。
図6を参照して、カニューレ100は、補助循環装置200として組立てられた状態で使用されることができる。補助循環装置200としては、カニューレ100の基端32に、チューブ42が接続される。チューブ42は、遠心型の血液ポンプ44に接続される。当該接続によって、カニューレ100の第1内腔10は、血液ポンプ44に連通する。
同様に、カニューレ100の基端33に、チューブ43が接続される。チューブ43も、血液ポンプ44に接続される。当該接続によって、カニューレ100の第2内腔20は、血液ポンプ44に連通する。カニューレ100、チューブ43、血液ポンプ44、チューブ42、およびカニューレ100からなる血液の循環回路が構成される。
セルジンガー法を使用して、カニューレ100が心臓60に穿刺される場合について説明する。まず、外管とこの外管内を貫通した穿刺針とからなるセルジンガー針(図示せず)を肋間から心臓内に刺し込み、穿刺針を抜去し、外管内にその後端からガイドワイヤ45を挿入する。そして、外管を抜去した後、ガイドワイヤ45に沿って、スタイレット40およびカニューレ100を挿入する(図5参照)。その後、ガイドワイヤ45は抜去される。
カニューレ100は、心臓60に対して経皮的に直接穿刺された状態となる。カニューレ100は、開口部11が大動脈弁65を通過して上行大動脈66内に位置する状態においては、開口部21が左心室64内に位置するように設計されている。
補助循環装置200によって行なわれる補助循環の送血および脱血について説明する。右肺静脈61および左肺静脈62からの血液は、左心房63を経て左心室64に到達する。血液は、左心室64から開口部21を通して第2内腔20内に取り込まれる(脱血)。血液は、カニューレ100、チューブ43、血液ポンプ44、チューブ42、および第1内腔10を通過する。
血液は、開口部11から上行大動脈66および大動脈弓67へと順次送り込まれる(送血)。カニューレ100は、左心室64内における血栓を抑制するため、左心室64の一部の血液が上行大動脈66に直接流れるように設計されてもよい。以上説明したように、カニューレ100およびカニューレ100を備えた補助循環装置200によれば、心筋梗塞または拡張型心筋症などの患者の補助循環に、有効に使用されることができる。
冒頭に説明した特開平5−146513号公報(特許文献1)における補助循環においては、大腿動脈からカニューレが挿入され、下行大動脈を通して心臓内にその先端が配置される。当該構成では、血液の流路が長くなりやすく、また管径も大きくすることができないため、血液の十分な流量を確保することは難しい。
一方、本実施の形態におけるカニューレ100は、心臓に対して肋間から経皮的に直接穿刺されることができるため、血液の流路を短く構成することができ、その管径を太くすることによって十分な流量を確保することが可能となる。
冒頭に説明した特表2002−510216号公報(特許文献5)における補助循環においては、使用されるカニューレがダブルルーメン構造を有していない。したがって、送血および脱血の2本のカニューレを体内に挿入しなければならない。
一方、本実施の形態におけるカニューレ100は、ダブルルーメン構造を有しているため、送血および脱血を同時に実施することが可能である。
したがって、本実施の形態におけるカニューレ100および補助循環装置200によれば、血液の補助循環における循環効率の向上を図ることが可能となる。また、カニューレを1本挿入することで補助循環が行なえるため、手技にかかる時間を減らすことが可能となる。さらに、心臓の穿孔(傷)が1つだけとなるため、体への侵襲が低減される。
[第1変形例]
図7および図8を参照して、実施の形態の第1変形例におけるカニューレ100Aについて説明する。図7は、カニューレ100Aを示す斜視図である。図8は、図7中のVIII−VIII線に沿った矢視断面図である。
図7および図8を参照して、実施の形態の第1変形例におけるカニューレ100Aについて説明する。図7は、カニューレ100Aを示す斜視図である。図8は、図7中のVIII−VIII線に沿った矢視断面図である。
第1変形例におけるカニューレ100Aは、上述の実施の形態におけるカニューレ100(図1参照)の開口部21(図1参照)の代わりに、開口部21Aを有する。開口部21Aは、円形の孔であり、その直径はたとえば1mm〜7mmである。当該構成によっても、上述の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
[第2変形例]
図9および図10を参照して、実施の形態の第2変形例におけるカニューレ100Bについて説明する。図9は、カニューレ100Bを示す斜視図である。図10は、図9中のX−X線に沿った矢視断面図である。
図9および図10を参照して、実施の形態の第2変形例におけるカニューレ100Bについて説明する。図9は、カニューレ100Bを示す斜視図である。図10は、図9中のX−X線に沿った矢視断面図である。
第2変形例におけるカニューレ100Bは、上述の実施の形態におけるカニューレ100(図1参照)の開口部21(図1参照)の代わりに、開口部21Bを有する。開口部21Bは、4つの円形の孔21B1〜21B4から構成される。孔21B1〜21B4の直径はたとえば1mm〜7mmである。当該構成によっても、上述の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
[第3変形例]
図11〜図13を参照して、実施の形態の第3変形例におけるカニューレ100Cについて説明する。図11は、カニューレ100Cを示す斜視図である。図12は、図11中のXII−XII線に沿った矢視断面図である。図13は、図11中のXIII−XIII線に沿った矢視断面図である。
図11〜図13を参照して、実施の形態の第3変形例におけるカニューレ100Cについて説明する。図11は、カニューレ100Cを示す斜視図である。図12は、図11中のXII−XII線に沿った矢視断面図である。図13は、図11中のXIII−XIII線に沿った矢視断面図である。
第3変形例におけるカニューレ100Cは、上述の実施の形態におけるカニューレ100(図1参照)の開口部21(図1参照)の代わりに、開口部21Cを有する。開口部21Cは、5つの円形の孔21C1〜21C5から構成される。孔21C1〜21C5の直径はたとえば1mm〜7mmである。孔21C1〜21C3は、同一直線上に間隔を空けて配置され、孔21C4,21C5は、当該直線を挟んで対称的に配置される。このように両横に孔21C4,21C5を設けることによって、血液の滞留を防ぎ、血栓の形成を効果的に防止することが可能となる。孔21C4,21C5の間の円周上における角度θ(図13参照)は、たとえば60°〜180°であり、より好ましくは90°〜120°である。当該構成によっても、上述の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
[第4変形例]
図14を参照して、実施の形態の第4変形例におけるカニューレ100Dについて説明する。カニューレ100Dは、上述の実施の形態におけるカニューレ100(図1参照)の開口部21(図1参照)の代わりに、開口部21Dを有する。開口部21Dは、4つの円形の孔21D1〜21D4から構成される。孔21D1〜21D4の直径は、先端側から基端側に向かって徐々に大きくなるように設けられる。当該構成によっても、上述の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
図14を参照して、実施の形態の第4変形例におけるカニューレ100Dについて説明する。カニューレ100Dは、上述の実施の形態におけるカニューレ100(図1参照)の開口部21(図1参照)の代わりに、開口部21Dを有する。開口部21Dは、4つの円形の孔21D1〜21D4から構成される。孔21D1〜21D4の直径は、先端側から基端側に向かって徐々に大きくなるように設けられる。当該構成によっても、上述の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
[第5変形例]
図15を参照して、実施の形態の第5変形例におけるカニューレ100Eについて説明する。カニューレ100Eは、上述の実施の形態におけるカニューレ100(図1参照)の開口部21(図1参照)の代わりに、開口部21Eを有する。開口部21Eは、先端側から基端側に向かって徐々に幅広となるような楕円形状に構成される。当該構成によっても、上述の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
図15を参照して、実施の形態の第5変形例におけるカニューレ100Eについて説明する。カニューレ100Eは、上述の実施の形態におけるカニューレ100(図1参照)の開口部21(図1参照)の代わりに、開口部21Eを有する。開口部21Eは、先端側から基端側に向かって徐々に幅広となるような楕円形状に構成される。当該構成によっても、上述の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
以上、本発明に基づいた実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
10 第1内腔、11 開口部(第1開口部)、12 第1内腔形成部、13,23 開口部、20 第2内腔、21,21A,21B,21C,21D,21E 開口部(第2開口部)、21B1〜21B4,21C1〜21C5,21D1〜21D4 孔、22 第2内腔形成部、31 先端、32,33 基端、40 スタイレット、42,43 チューブ、44 血液ポンプ、45 ガイドワイヤ、60 心臓、61 右肺静脈、62 左肺静脈、63 左心房、64 左心室、65 大動脈弁、66 上行大動脈、67 大動脈弓、100,100A,100B,100C,100D,100E カニューレ、200 補助循環装置。
Claims (5)
- 先端および基端を有する管状に構成されるとともに前記先端側には第1開口部および第2開口部が設けられ、補助循環を行なうために前記先端が心臓に直接穿刺された状態においては、前記第1開口部は大動脈内に位置し、前記第2開口部は心室内に位置するカニューレであって、
前記第1開口部を含み、前記第1開口部から前記基端に向かって延在する第1内腔と、
前記第1開口部よりも前記基端側の部分に形成された前記第2開口部を含み、前記第2開口部から前記基端に向かって前記第1内腔と並んで延在する第2内腔と、を備える、
カニューレ。 - 前記第1開口部と前記第2開口部との間の間隔は、20mm〜180mmである、
請求項1に記載のカニューレ。 - 前記第1内腔および前記第2内腔が延在する方向に直交する断面視においては、前記第1開口部は円形状、楕円状または半円状に形成され、前記第2開口部は三日月状、楕円状または半円状に形成される、
請求項1または2に記載のカニューレ。 - ガイドワイヤと、
前記第1内腔に挿通され、前記ガイドワイヤによって案内されるスタイレットと、
をさらに備える、
請求項1から3のいずれかに記載のカニューレ。 - 請求項1から4のいずれかに記載の前記カニューレと、
血液ポンプと、
前記カニューレおよび前記血液ポンプにそれぞれ接続されるチューブと、を備え、
前記血液ポンプが前記チューブを通して前記第1内腔を陽圧とし、且つ前記血液ポンプが前記第2内腔を陰圧とすることによって、前記補助循環が行なわれる、
補助循環装置。
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