JP5564324B2 - アダプター及び接続構造 - Google Patents

Description

本発明は、１つの管に複数の内腔を有する多内腔管と、単独の通路を有する単独管とを接続するアダプターに関するものである。また、前記アダプターに接続する多内腔管の内腔に挿通された電線が電気接続対象物へと導出さる接続構造に関する。

医療機器においては、人体の臓器の代替となる人工臓器として人工腎臓や人工心臓などが知られている。人工心臓に関しては、据え置き型人工心臓や、人体に埋め込まれる埋め込み型人工心臓や補助人工心臓などがある。埋め込み型人工心臓の場合には、人工心臓を駆動させるための電源を供給する電線や埋め込まれた人工心臓に流体を搬送出するための円筒状のチューブなど、体外から体内に導入するチューブ類が複数用いられている。

これらのチューブ類が複数本それぞれとして人体に挿入された際には、人体での挿入口が複数となり、患者に負担となる。この負担を軽減するために、これら電力のケーブルや複数のチューブを１本のアウターチューブに内蔵するチューブユニットが提案されている。

特開２０００−３２５４６９号公報

しかし、チューブ類を１本のアウターチューブにそのまま内蔵する場合には、円筒状のチューブ同士の接触が径方向において点接触となるために、径方向のデットスペースを生じるので前記チューブユニットでは径が太くなるために人体への負担が懸念されることとなる。そのため、軸方向に延びる複数の内腔を有し、前記内腔の横断面が異形化された多内腔管を用いることも考えられるが、そのまま多内腔管を用いると、多内腔管は流路をそのまま分岐させることができないので、流体を搬送出させるためには搬送口と搬出口とを隣接した位置にするなどの人工臓器の装置設計の変更が必要となってしまう。

つまり、本発明は、複数のチューブ類を１本に纏めることができ、しかも体外から体内に導入するチューブをより細径にすることができるので、人工臓器側の設計を変更しなくても人工臓器への流体の搬送出や電線の接続などができるので、人体への負担を軽減することができるアダプター及び当該アダプターを用いた接続構造を提供することを目的とする。

本発明は、軸方向に延びる複数の内腔を有し、前記内腔の横断面が異形化された多内腔管と単独の通路を有する単独管とを互いの通路が連通するように接続するアダプターであって、前記アダプターは、前記多内腔管が取り付けられる第一取付け部材と前記単独管が取り付けられる第二取付け部材とを含み、前記第一取付け部材は、前記多内腔管の端部における内腔口部とほぼ同一形状の外径を有する複数の第一ポートと、第一切り欠き部とを備え、前記多内腔管を取り付けた場合に前記第一ポートが前記内腔口部のそれぞれと嵌合可能な位置に配置され、前記第一切り欠き部が前記内腔口部の１つと対応する位置に配置されるように形成され、前記第二取付け部材は、前記第一ポートと同数の、前記単独管の内腔に嵌合される第二ポートを備えたアダプターである。

また、本発明は、上記のアダプターを備えた、駆動部を含む医療機器用の接続構造であって、前記多内腔管が、第一内腔、第二内腔及び第三内腔を備え、前記第一内腔及び前記第二内腔は駆動部冷却用媒体が流動可能に形成され、前記第三内腔には挿通された電線を備え、前記単独管として前記冷却用媒体が流動可能な２つの管を備え、前記第一内腔及び前記第二内腔は前記単独管のそれぞれと前記冷却媒体が流動可能に連通し、前記電線が前記第一切り欠き部より前記電線が電気接続対象物へと導出される接続構造でもある。

本発明のアダプターを用いることにより、液体の搬送出をする流路をデッドスペースを設けることなく備えることができ、しかも、液体の流路をそれぞれ単独管に連通させることができるので、チューブを小径化することができるので人体への負担を軽減することができ、しかも人工臓器の設計を変更する必要もなく、簡単に接続することができる。

（ａ）は本発明のアダプターに適用される多内腔管の一実施形態例の部分拡大斜視図である。（ｂ）は図１（ａ）の多内腔管の横断面図である。（ｃ）は、本発明のアダプターに適用される単独管の部分拡大斜視図である。 （ａ）は本発明のアダプターの一実施形態例の斜視図である。（ｂ）は、図２（ａ）のアダプターの組み立て図である。 （ａ）は第一取付け部材の第一ポート側からの斜視図である。（ｂ）は図３（ａ）の第一取付け部材の第一口部側からの斜視図である。 （ａ）は第二取付け部材の第二ポート側からの斜視図である。（ｂ）は図４（ａ）の第二取付け部材の第二ポート側からの斜視図である。 図２のアダプターの使用例についての説明図である。 （ａ）は本発明のアダプターの第二の実施形態例の斜視図である。（ｂ）は図６（ａ）のアダプターの組み立て図である。

以下、本発明について、図面を用いて説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。本発明のアダプターには、チューブ類を纏め、細径化するために多内腔管を用いる。図１（ａ）は多内腔管の一実施形態例の先端部分の部分拡大斜視図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）の多内腔管の横断面図である。多内腔管１は、図１（ａ）に示すように、軸方向に延びる３つの内腔を有している。多内腔管１は、本実施形態例においては各内腔が等分に略扇状の横断面形状を有し、端部の内腔口部２、２’、２”は約１２０°の角度の扇状形状となっている。そのため、該断面形状が円形である場合に比べて、内腔間に肉厚が厚い部分が無いので多内腔管の径を細くすることができる。なお、本発明のアダプターに接続される単独管は、図１（ｃ）に示すように内腔が単独の管である。

図２（ａ）は、本発明のアダプターの一実施形態例の斜視図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のアダプターの組み立て図である。アダプター１０は、図２（ｂ）に示すように、第一取付け部材２０、パッキン３０、第二取付け部材４０及び固定部材５０を含んでいる。第一取付け部材２０は多内腔管が取り付けられるものであり、第二取付け部材は単独管が取り付けられる。第一取付け部材２０は、多内腔管１の端部における２つの内腔口部２、２’のそれぞれと嵌合するため、内腔口部２、２’とほぼ同一形状の外径を有する２つの第一ポート２１、２２が配置されている。第一ポート２１、２２が配置される位置は、多内腔管１を取り付けた場合に第一ポート２１、２２が内腔口部２、２’とそれぞれ嵌合できるような位置に配置される。アダプター１０は、組み立てられた後に、２つの第一ポート２１、２２を多内腔管１の内腔口部２、２’に挿入することで多内腔管１と接続されることとなる。
なお、第一ポート２１、２２の外形は、第一ポートと内腔口部とが液密に嵌合できる程度で内腔口部とほぼ同一形状であればよく、内腔口部と同一形状から変形されたような略楕円状であってもよいので、必ずしも扇状形状である必要はない。
また、第一基部２３には第一切り欠き部２６が形成されており、第一切り欠き部２６が多内腔管の残りの１つの内腔２”と対応する位置に設けられている。多内腔管１の２つの内腔に第一ポート２１、２２を挿入した際に、残りの内腔の端部である内腔口部２’’が第一切り欠き部２６と接続するように構成されているので、内腔に挿通された電線を、第一基部２３を迂回するために大きく湾曲させる必要が無く、内腔口部２”と第一切り欠き部２６とを介してアダプターから容易に導出させることができる。

また、第二取付け部材４０は、第一ポート２１、２２と同数である２つの第二ポート４１、４２とを備えている。第二ポート４１、４２は２つの単独管３の内腔４に挿入されて、アダプター１０が２つの単独管３に接続されることとなる。

第一取付け部材２０は、図３（ａ）（ｂ）に示すように、第一ポート２１、２２が第一基部２３に設けられ、さらに第一基部２３での第一ポート２１、２２が設けられた側と反対側の面に、第一ポート２１、２２のそれぞれと連通するように第一口部２４、２５とが設けられている。また、第二取付け部材４０は、図４（ａ）、（ｂ）に示すように第二ポート４１、４２が第二基部４３に設けられ、さらに第二基部４３での第二ポート４１、４２が設けられた面と反対側の面に前記第二ポート４１、４２と連通する第二口部４４、４５がそれぞれ設けられている。

図４の実施形態例においては第二口部４４、４５が筒状突部として形成されて、第一口部２４、２５と嵌合するようにされてなり、第一取付け部材２０と第二取付け部材４０とは、第一口部２４、２５と第二口部４４、４５とがそれぞれ対応するように設けられているので第一口部２４、２５と第二口部４４、４５とをそれぞれ対応するように設けることで、第一口部２４、２５と第二口部４４、４５とを容易に接続することができるので、第一ポート２１、２２と第二ポート４１、４２とを連通させることも容易にすることができる。そのため、多内腔管１と単独管３とを互いの通路が連通するように接続することも容易となる。

図２の実施形態にいては、アダプター１０において、その組み立ては、第一取付け部材２０と第二取付け部材４０とがパッキン３０を介して第一基部２３と第二基部４３とが実質的に一体となるように接続され、多内腔管１と単独管３とを互いの通路が連通するように接続される状態で、さらに固定部材５０が第一基部２３と第二基部４３と覆うようにして第一取付け部材２０と第二取付け部材４０とを固定する。このとき、第二基部４３の外周に設けられた螺旋状の雄ネジ部（図示せず）を備えた第二取付け部材が、前記雄ネジ部と螺合可能な雌ネジ部（図示せず）を備えた固定部材とが螺合することで第一取付け部材２０と第二取付け部材４０とが固定されることが好ましい。このように簡単に固定することができることによって、容易にアダプターを組み立てることができる。また、第二口部４４、４５は管状に突出した突出し部となっているので、第一口部と第二口部とが嵌合するように組み合わせることでアダプター１０を容易に組み立てることができ、しかも突出し部を備えていることから横方向に力が加わっても前記突き出し部が力を受けることができるために第一取付け部と第二取付け部とが外れ難くなる。

図２のアダプター１０においては、第二取付け部材４０が第二切り欠き部４６を備えている。固定部材５０による固定の際には固定部材５０が第一基部２３を覆ってしまっているために、第一取付け部材２０が有する第一切り欠き部２６も固定部材５０により覆われてしまうので、前記電線の外部への導出を容易にするために、第二取付け部材４０が第二切り欠き部を備えていることが好ましい。多内腔管１に挿通されている電線が外部へ導出されるように用途及び適応部位に応じて、前記電線を導出するための切り欠き部を固定部材５０や第二取付け部材２０に形成することができるが、図２のアダプター１０においては第二切り欠き部４６が形成されることで、前記電線を外部に導出することが容易となっている。第二切り欠き部４６が形成されていることにより、図５に示すように、多内腔管１に挿通されている電線５は、第一取付け部材の第一切り欠き部２６を介して第二切り欠き部４６より、大きな湾曲をすることなく外部に導出される。そのため、電線５は、外部より特定箇所に力を受けることが少ないので、断線し難くい配線を容易にすることができる。

第二切り欠き部４６は、その形状が特に限定されるものではないが、周方向の概形が第一切り欠き部２６の周方向の概形とほぼ同一の形状であることが好ましい。また、第一切り欠き部２６と第二切り欠き部４６とが連通するように、第一切り欠き部２６の軸と第二切り欠き部４６の軸とが同軸となるように第一取付け部材２０と第二取付け部材４０とが接続されることが好ましい。なお、パッキン３０は、前記電線が第一切り欠き部２６を介して第二切り欠き部４６から外部へ導出されることができるようにされていれば、特に限定されるものではなく、図２（ｂ）のように第一切り欠き部２６及び第二切り欠き部と同様の孔形状とすることができる。

このようにして組み立てられたアダプター１０が人工臓器に用いられたとき、例えば、多内腔管１の内腔が単独管３と接続し、他の内腔が単独管３’と接続し、残りの内腔に電線が挿通されている場合には、１の内腔に搬送された流体が第一ポート２１、第二ポート４１及び単独管３を介して人工臓器に流入して、流体が人工臓器を循環し、循環した流体が単独管３’、第二ポート４２及び第一ポート２２を介して人工臓器から排出されることとなる。このようにして、例えば前記流体が冷却水等の冷却用媒体である場合には、人工臓器の冷却用媒体の搬送出が容易となる。このとき第一ポートは外部から冷却用媒体を流入するポート（流入ポート）として機能し、第二ポートは外部からアダプター１０に流入した冷却用媒体をアダプター１０から排出するポート（排出ポート）として機能する。

図６は、本発明のアダプターの第二の実施形態例である。アダプター１１０は、図６（ｂ）に示すように、第一取付け部材１２０、パッキン１３０、第二取付け部材１４０及び固定部材１５０より構成されている。第二取付け部材１４０の第二口部１４４、１４５は、第一取付け部材１２０の第一基部１２３に設けられた第一ポート１２１、１２２と連通する第一口部(図示せず)と対応するように、第二基部１４３に設けられている。アダプター１１０の組み立ては、まず、第一口部と第二口部１４４，１４５とが連通するように第一基部１２３と第二基部１４３とが同軸に組み合わされる。次いで、第一取付け部材１２０の第一ポート側から固定部材１５０を嵌挿し、固定部材１５０内側の雌ねじ部（図示せず）と第二基部の外周上に設けられた雄ネジ部（図示せず）とが螺合させ、固定部材１５０の基端に設けられた内側突部１５１と第一基部の基端部１２７とが係合することにより、図６（ａ）に示すように、アダプター１１０が組み立てられる。なお、図６（ｂ）に示すように、第一取付け部材１２０と第二取付け部材１４０との間に、パッキン１３０が介在しても良い。パッキンは、第一取付け部材１２０と第二取付け部材１４０との接続部分の隙間による液体の漏れを防止して、２つ第一ポート１２１，１２２が第二口部１４４、１４５を介して２つの第二ポート１４１（１つ図示せず）とそれぞれ連通するように介在していれば、特に限定されるものではない。

図６（ａ）のアダプタ−１１０は、多内腔管に挿入された電線が外部に導出されるための切り欠き部１２９が、第一基部１２３の第一ポート１２１、１２２の外側に円筒状に設けられた外覆部１２８に設けられている。切り欠き部１２９は、多内腔管の１つの内腔に挿入された電線が外部へ導出することができるものであれば、大きさや位置が特に限定されるものではないが、外覆部１２８の第一基部１２３寄りの位置に設けられることが該電線の導出が容易なので好ましい。また、切り欠き部１２９には、前記電線を外部に導出するための案内をすることができる傾斜部１２９１が切り欠き部１２９の底に設けられていることが好ましい。

上述のように本発明のアダプターは、アダプターとしての機能を損なうことがなければ、特に材質が限定されるものではなく、公知の製造方法で得ることができる。第一取付け部材及び第二取付け部材は、多内腔管及び単独管が取り付けられ、流体が搬送出されることから、変形がし難い材質であれば、金属及び硬質樹脂を用いることができるが、生体内に影響の少ない金属であることが好ましい。また、パッキンについても、シール機能を有していれば、特に材質が限定されるものではなく、シリコンゴム製のものをもちいることができる。

上述のように、本発明のアダプターは、流体の搬送出に用いられる複数のチューブや電力を送る電線を纏め、しかもデッドスペースを削減するために横断面が略扇状の内腔を備えたチューブを用いることにより、該チューブの細径化により人体の負担を軽減することができ、しかも電源や搬送出させる液体を人工臓器に供給するための分岐を容易にさせることができる。そのため、上記のアダプター１０、１１０は、人工臓器に用いられるものであって駆動部を含む医療機器用の接続構造として用いることができる。つまり、前記接続構造は、アダプター１０またはアダプター１１０を備え、駆動部を含む医療機器用の接続構造であって、前記多内腔管が、第一内腔、第二内腔及び第三内腔を備え、前記第一内腔及び前記第二内腔は駆動部冷却用媒体が流動可能に形成され、前記第三内腔には挿通された電線を備え、前記単独管として前記冷却用媒体が流動可能な２つの管を備え、前記第一内腔及び前記第二内腔は前記単独管のそれぞれと前記冷却媒体が流動可能に連通し、前記電線が前記第一切り欠き部より前記電線が電気接続対象物へと導出される接続構造とすることができる。この接続構造は、特に電源により駆動するポンプを備えた埋め込み型人工心臓に、電源や冷却のための装置構成上の制約を受け難いので好適に用いることができる。

１ 多内腔管
２、２’、２” 内腔口部
３ 単独管
５ 電線
１０、１１０ アダプター
２０ 第一取付け部材
２１、２２ 第一ポート
２３ 第一基部
２４、２５ 第一口部
２６ 第一切り欠き部
３０ パッキン
４０ 第二取付け部材
４１、４２ 第二ポート
４３ 第二基部
４４、４５ 第二口部
４６ 第二切り欠き部
５０ 固定部材
１２０ 第一取付け部材
１２１、１２２ 第一ポート
１２３ 第一基部
１２７ 基端部
１２８ 外覆部
１２９ 切り欠き部
１２９１ 傾斜部
１３０ パッキン
１４０ 第二取付け部材
１４１、１４２ 第二ポート
１４３ 第二基部
１４４、１４５ 第二口部
１５０ 固定部材
１５１ 内側突部

Claims (6)

1. 軸方向に延びる複数の内腔を有し、前記内腔の横断面が異形化された多内腔管と単独の通路を有する単独管とを互いの通路が連通するように接続するアダプターであって、
   前記アダプターは、前記多内腔管が取り付けられる第一取付け部材と前記単独管が取り付けられる第二取付け部材とを含み、
   前記第一取付け部材は、前記多内腔管の端部における内腔口部とほぼ同一形状の外径を有する複数の第一ポートと、第一切り欠き部とを備え、前記多内腔管を取り付けた場合に前記第一ポートが前記内腔口部のそれぞれと嵌合可能な位置に配置され、前記第一切り欠き部が前記内腔口部の１つと対応する位置に配置されるように形成され、
   前記第二取付け部材は、前記第一ポートと同数の、前記単独管の内腔に嵌合される第二ポートを備え、
   前記複数の第一ポートの外形は、前記内腔口部と液密に嵌合される略楕円状であり、
   前記複数の第一ポートは、一の第一ポートと二の第一ポートとを有し、
   前記一の第一ポート及び前記二の第一ポートは、長径方向における両端部において湾曲部を有し、
   前記一の第一ポートの一方の湾曲部と前記二の第一ポートの一方の湾曲部との間の長さが、
   前記一の第一ポートの他方の湾曲部と前記二の第一ポートの他方の湾曲部との間の長さよりも短くなるように設けられ、
   前記第一切り欠き部は、前記一の第一ポートの他方の湾曲部と前記二の第一ポートの他方の湾曲部との間に配置される人工臓器用のアダプター。
2. 前記多内腔管は、前記内腔の横断面形状が略扇状とされていることを特徴とする請求項１に記載のアダプター。
3. 前記第一取付け部材の第一基部での前記第一ポートが設けられた側と反対側の面に前記第一ポートのそれぞれと連通する第一口部がそれぞれ設けられ、前記第二取付け部材の第二基部での前記第二ポートが設けられた面と反対側の面に前記第二ポートと連通する第二口部がそれぞれ設けられ、
   前記第一口部と前記第二口部とがそれぞれ対応するように設けられ請求項１または請求項２に記載のアダプター。
4. 前記第二取付け部材の第二基部の外周に螺旋状の雄ネジ部が設けられ、第一口部または第二口部が管状に突出した突出し部を備え、前記雄ネジ部と螺合可能な固定部材とを備え、第一口部と第二口部とが嵌合するように組み合わされ、前記雄ネジ部と前記固定部材とが螺合することにより前記第一取付け部材と前記第二取付け部材とが固定される請求項１〜３のいずれかに記載のアダプター。
5. 前記第二取付け部材が第二切り欠き部を備え、
   前記第一ポートである流入ポート及び前記第一切り欠き部が前記第二ポートである排出ポート及び前記第二切り欠き部とそれぞれ連通するように前記第一取付け部材と前記第二取付け部材とが組み合わされた、請求項１〜４のいずれかに記載のアダプター。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のアダプターを備えた、駆動部を含む医療機器用の接続構造であって、
   前記多内腔管が、第一内腔、第二内腔及び第三内腔を備え、前記第一内腔及び前記第二内腔は駆動部冷却用媒体が流動可能に形成され、前記第三内腔には挿通された電線を備え、
   前記単独管として前記冷却用媒体が流動可能な２つの管を備え、
   前記第一内腔及び前記第二内腔は前記単独管のそれぞれと前記冷却媒体が流動可能に連通し、
   前記電線が前記第一切り欠き部より前記電線が電気接続対象物へと導出される接続構造。

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