JP5654020B2 - ロック可能なクイックカップリング - Google Patents

Description

本発明は、植え込み可能な装置へホースを解放可能に接続する、ロック可能なクイックカップリングに関する。

植え込み可能な装置は、例えば、患者の体内へ植え込まれ、液体を搬送するホースに接続される血液ポンプのような典型的に医療の補助装置である。血液ポンプの場合、ホースの一端は典型的には動脈に接続され、他端は血液ポンプに接続されることになっている。植え込まれた装置にホースを接続するとき、この作業に伴う力がホースと動脈との間の接続に損傷をもたらすことがあるという難しさが存在する。

米国公報7,273,446 B2から、心臓の脈動に対して非周期的に作動する血液ポンプが知られている。ＣＰＤ（「反脈動装置」）と呼ばれる反脈動性の血液ポンプにおいて、血液を送るホースは、鎖骨下動脈に固定して縫いつけられ、ポンプは、患者の胸領域において右手の心臓ペースメーカー・ポケットへ植え込まれるであろう。このポンプは、心収縮の間に心臓によって押し出された血液量を吸引するように作動しており、よって、心臓筋肉によって発生する力を減じる。大動脈弁が閉じた後、心臓拡張期の間に、ＣＰＤは、前に受け取った血液量を動脈へ送り込むだろう。ＣＰＤを植え込むとき、ポンプは、鎖骨下動脈に縫い付けられたホースに接続されなければならないだろう。この作業において、ホースは、鎖骨下動脈によって接続継ぎ目へねじれの力及び他の力を伝搬するだろう。このため、ホースとポンプとの互いの接続は、鎖骨下動脈箇所で接続継ぎ目への損傷を防止するように、最大限の注意をもって行なわれなければならない。さらに、その接続は、空気の進入がなく、かつ明らかな変化端（transition edges）がなく生成されねばならない。

米国7,273,446 B2

本発明は、植え込み可能な装置へのホースの接続を容易にすることを目的とする。

発明によって提示された解決策は、請求項１の特徴によって定義される。それによって、植え込み可能な装置へホースを解放可能に接続するロック可能なクイックカップリングが提案されている。クイックカップリングは、ホースに接続可能な第１アタッチメント片と、装置に接続可能な第２アタッチメント片とを備える。この２つのアタッチメント片は、解放可能に互いをロックすることができ、ロックされた状態において互いに相対的に回転することができる。

２つのアタッチメント片は、単純な方法で互いに接続することができる。例えば、装置が患者へ植え込まれた後、ホースが患者の動脈へ縫い付けられる。２つのアタッチメント片を接続するとき、以前よりもより小さな力をかけなければならない。ＣＰＤの場合には、より小さな力がホースに作用するであろうし、また、鎖骨下動脈への接続継ぎ目にもたらされる損傷の危険が縮小される。特に、装置にホースを接続するために、外科医が単に２つのアタッチメント片を互いに接続しなければならないように、第１のアタッチメント片とホースとの間の接続は、納入前に既に達成可能である。それらがロックされた状態において、２つのアタッチメント片は、互いに相対的に回転することができるので、装置への接続達成の間、ホースがねじれる危険性は縮小されるか、あるいは接続後に少なくとも直接修正することができる。さらに、クイックカップリングは、小さい追加の直径、小さな壁厚、及び短いサイズとともに特に小さな構造上の寸法を可能にする。小さなサイズのクイックカップリングは、植え込みの間、限られたスペース内で装置へのホースの接続を達成することを可能にするため、特に重要である。特に、ホース（移植片）は、ある範囲においてポンプの方へガイドすることができる。

好ましくは、アタッチメント片は、互いに適合した環状の接触面を有するように形成されている。ここで、アタッチメント片を互いにロックすることによって、接触面がともに押圧され密閉接続を自動的に形成するように、各接触面は、アタッチメント片を通る通路を囲む。特に、反脈動性の血液ポンプの場合には、関係する高圧力は、良好な密閉接続を有することが重要である。この点について、各接触面の半径方向における外周面領域が密閉内側接触領域に対して数度、好ましくは１度未満の角度αによって後退している場合に有利である。その結果として、ロックされた状態において、通路に接する内側接触領域では、面圧力が増加し密封効果が改善されるように、各接触面が内側接触領域においてのみ互いに接触するだろう。最も高い面圧力が血液を導く通路の領域で達成されることから、例えばシールリングの形態における別個のシール要素の必要は無くなる。

好ましくは、一方のアタッチメント片、特にホースに接続可能な第１のアタッチメント片は、装置に接続可能な第２のアタッチメント片である他方のアタッチメント片と止めナットとの間に空洞が形成されるような形態で、他方のアタッチメント片とロック可能な止めナットによって囲まれる。上記空洞において、一方のアタッチメント片、特にホースに接続可能な第１のアタッチメント片が保持され、一方、止めナットは、他方のアタッチメント片にロックすることができる。止めナットによって囲まれた一方のアタッチメント片は、止めナットを用いて第２のアタッチメント片に接続され、また、空洞内では、それは他方のアタッチメント片に対して所望のように回転することができる。

他方のアタッチメント片の方向において、止めナットから一方のアタッチメント片へ力を働かせるために、空洞内にバネを設けることができる。ロックされた状態において、止めナットによって囲まれたアタッチメント片は、２つのアタッチメント片が互いに相対的に回転可能としながら、軸方向において他方のアタッチメント片に対してバネによって押圧される。ロックされた状態において、相互に押圧された各接触面へ等しく分配された圧力をかけるために、バネは、圧縮状態においてロックされた状態が最大圧力を発揮するだろう波状（sineous）のバネが好ましい。２つのアタッチメント片が動かなくなる危険性が減少され、また、密封効果は周囲に沿って均一な形で分布される。

ホースに接続可能な第１のアタッチメント片は、鋭い末端縁を有しホースが取り付けられるカラーを好ましくは備える。鋭い末端縁は、血液の凝集の危険性を減じるように、ホースとアタッチメント片との間にほとんど段差のない変化を可能にする。その外側でカラーには、アタッチメント片が滑り落ちるのに逆らう返しの形態にて、装着されたホースを固定する段差が設けられている。鋭い末端縁の第１のアタッチメント片とホースとの間の接続は、クイックカップリングの納入前に、必要な注意（diligence）とともに達成され、シールされる。それにより、外科医のケガの危険性及び接続されるときの隙間の危険性を減らすことができる。

ロックのため、止めナットと第２のアタッチメント片との間に、バヨネット・タイプのロックが設けられるのが好ましい。ここで、接続を達成するときに外科医がケガする危険性、あるいは手袋材の侵入を減じるように、止めナットは、バヨネット・タイプのロックを覆う保護リングを備えることができる。バヨネット・タイプのロックの助けを借りて、接続は、２つのアタッチメント片を互いにシフトし、その次に互いに相対的に回転することによって解放可能でかつ単純な方法で達成可能であり、一方、バヨネット・タイプのロック閉鎖中の回転移動は、ホースへ伝達されず、よって、患者の血管への接続のための予定の継ぎ目領域へ伝達されないであろう。好ましくは、２つのアタッチメント片、止めナット、及び植え込み可能なバネは、血液によって腐食せず、安定した、軽量化されたクイックカップリングを作製するため、チタンで作られている。手術用手袋を着用しているときでさえ、外科医が安全にリングをつかみ、ロックのためにそれを回転できるように、保護リングは、高い摩擦を有する透明プラスティックで作製されるのが好ましい。

取り付けられたホースを有する、本発明のクイックカップリングの縦断面図である。 実施形態による第１のアタッチメント片の側面図である。 実施形態による第２のアタッチメント片の側面図である。 図３における領域ＩＶの縦断面図である。 実施形態による止めナットの斜視図である。

例示的な実施形態は、図を参照してより詳しく以下に説明されるだろう。
クイックカップリング１０は、第１のアタッチメント片１４、接続可能なホース１２、植え込み可能な装置に接続可能な第２のアタッチメント片１６、止めナット１８、バネ２０、及び保護リング２３を備える。図１は、ホース１２がシフトされた状態の第１のアタッチメント片１４を示す。この目的のため、第１のアタッチメント片１４は、突出した円筒状カラー２２を備え、その周囲の末端縁２４は、カラー２２とホース１２との間の変化領域において、ホース管腔へ明らかに突出して、そこで血液凝固の危険性を引き起こすへりが形成されないように、鋭い形状を有して終端する。その外側でカラー２２には、第２のアタッチメント片１６の方への突起を形成し、かつ末端縁２４の方へ斜めに先細りになっている、周囲の段差２６が設けられている。この形態において、カラー２２に熱収縮で取り付けられるホース１２は、返しの形態にて、滑り落ちることに対して段差２６によって保護される。ニチノールのスパイラル１３は、末端縁２４に対して近位に及び遠位にホース１２を囲み、かつ、第１のアタッチメント片１４からホース１２を滑り落とし鋭い末端縁２４における摩擦によって損傷させる可能性のある、ホース１２が広がることを防止する。第１アタッチメント片１４の近位にて、ニチノールスパイラル１３は、耐疲労及び生物適合性の合成接着剤（エポキシ樹脂）１７によってカバーされるだろう。処理において、ホース１２の支持端は、アタッチメント片１４の方へ完全に封入され、広がることに逆らって締め付けられるだろう。

ニチノールのスパイラル１３の遠位端では、ニチノールスパイラル１３の最後の螺旋部分は、ニチノールスパイラル１３の最後から２番目の螺旋部分へプラスチック・スパイラル２３によって後方にガイドされるだろう。そこでは、ニチノールスパイラル１３の２つの螺旋部分が短い距離にわたり平行にガイドされ、上側及び下側にレーザー溶接されるだろう。よって、ニチノールスパイラル１３の遠位端の完成した領域は、耐疲労及び生物適合性の合成接着剤によって２つの螺旋部を覆い封入されるだろう。その結果として、ニチノールスパイラル１３の鋭い端は防がれ、ホース１２の穿孔あるいは刺し傷をつけることは回避される。

ホース１２は、耐疲労性の接着剤によってアタッチメント片１４に接合されるだろう。また、末端縁２４は、端２４からの血液の完全な排除のため、耐疲労及び生物適合性の合成接着剤（エポキシ樹脂）１５によってカバーされるだろう。

末端縁２４に反対側のその遠位端では、第１のアタッチメント片１４は、第２のアタッチメント片１６との接触用の接触面３０を備える。接触面３０は、環状の形状を有し、２つのアタッチメント片１４、１６を通過する円筒状の管腔の通路３２を取り囲む。外面的には、接触面３０は、遠位の方向において、及び外側の方へ突出する円筒状の保持端３４によって囲まれている。保持端３４が第２のアタッチメント片１６の上にシフト可能であり、第２のアタッチメント片１６の近位端の周りをつかむように、保持端３４の内径は、第２のアタッチメント片１６の近位端での外径よりもわずかに大きい。

第２のアタッチメント片１６の近位端は、外側で通路３２を囲む環状の接触面３６を備える。２つの接触面３０、３６は、互いに適合するように形づくられ、ここで、図１に示される相互に押された状態における接触面３０、３６が内側接触領域４０においてのみ互いに接触し、外周面領域３８では互いから間隔をあけられるように、各接触面３０、３６の外周面領域３８は、図４に示されるように、それぞれ、内側接触領域４０に対して角度αにて後退している。それによって、内側接触領域４０における面の圧締は比較的高く、例えばシールリングのような追加のシール要素の必要なく、圧入に基づいて均一に周囲のシーリングが達成される。領域３７において、２つのアタッチメント片１４、１６は、互いにすきまばめによって半径方向になじんでいる。その結果、半径方向の最大のオフセットが依然として最小でありながら、その２つの部品は、容易に接合される。従って、血液成分が沈殿可能な血液に関して境を接する端部は存在しない。領域３７において、すきまばめのストリップは短く、ガス抜きのためアタッチメント片１６、１４が互いに相対的に傾けられながら、正確に調整された半径３９、４１が両末端縁に設けられる。この場合、バンドは、支持端として役立ち、よって接合を容易にするだろう。したがって、その部分は、空気を含むことなく接合可能でありながら、液体は、生成されたスリット／隙間内へ上方から適用することができる。

第１のアタッチメント片１４は、止めナット１８によって外側を囲まれる。止めナット１８の近位端は、図１では右手端であり、保持端３４の外径よりも小さい内径を有する。このような方法で、バネ２０用の空洞４２が、止めナット１８と第１のアタッチメント片１４との間に設けられる。止めナット１８は、近位の方向において第１のアタッチメント片１４を十分に過ぎてシフト可能であり、遠位の方向において保持端３４によって保持されるだろう。保持端３４と、止めナット１８の内径が減じられた近位の領域との間で、止めナット１８がシフトされたとき、バネ２０が、遠位の方向、つまり図１では左手方向において押し付けられ、第１のアタッチメント片１４に対して近位の方向において、止めナット１８にバネ圧力をかけるだろう。バネ２０は、周囲に沿って均一の方法で分配されるバネ圧力を発生する波状のバネである。

図５に示されるように、止めナット１８は、図５において左手端であるその遠位端に、周囲に分配されたバヨネット・タイプ・ロックの３つの長穴４４を備える。このフック形の穴部４４は、各々、第２のアタッチメント片１６から半径方向に突出する対応のノブ４６と係合し、その結果、長穴４４及びノブ４６を含むバヨネット・タイプのロックは、第２のアタッチメント片１６に対する止めナット１８の挿入及び回転移動によってロックされることができ、第２のアタッチメント片１６へ止めナット１８をロックするだろう。図１に示すロックされた状態において、バネ２０は、接触面３０、３６の内側接触領域４０がそれらの間の密閉の押圧を維持しながら、第２のアタッチメント片１６に逆らって第１のアタッチメント片１４を押圧する。

フック形の長穴４４の領域において、止めナット１８は、保護リング２３によって囲まれる。この保護リングは、図５では不図示であり、透明なプラスティックで作られており、図１に示されるように外部のバヨネット・タイプ・ロックをカバーする。よって、クイックカップリング１０がロックされながら、外科医の外科手術用手袋が偶然バヨネット・タイプ・ロックに侵入しそこに固定される、ということは回避される。さらに、プラスチック・リングは、手術用手袋にさえ良好なグリップを提供するだろう。図１に示されるリング２８（好ましくはシリコーンで作製される）は、止めナット１８用の止め輪としての機能を果たし、よって、接合作業の前に継ぎ目側の方向に止めナットが逃げることができるのを防止する。

例示的な実施形態において、ホース１２に接続されるような植え込み可能な装置は、図の中に示されていない反脈動性の血液ポンプ（ＣＰＤ）である。ホース１２は、動脈の移植片であり、クイックカップリング１０の反対側に位置するその近位端は、心臓から上る動脈、一般的に鎖骨下動脈、にしっかりと縫いつけられるだろう。その結果、ホース１２は、それを通って流れる動脈血液を有するだろう。この点に関して、クイックカップリングは、手術の間、ホース１２と鎖骨下動脈との間に最初に継ぎ目を生成することを可能にし、その後、危険な引く力、押す力、あるいはねじる力がホース１２と鎖骨下動脈との間に作用することなく、単純な方法で、鎖骨下動脈に反対側のホース１２の端を血液ポンプに接続することを可能にする。２つのアタッチメント片１４、１６、バネ、及び止めナット１８は、チタンで作製され、ホース１２は、比較的弾性があり曲げることができる材料（例えばＥＰＴＦＥ）で作製されている。

第１のアタッチメント片１４とホース１２との間の接続は、既に製造所で前もって必要な配慮がなされた状態で作製可能であり、その結果、適切なシーリングの助けを借りることで、接続が達成されるときに、鋭い末端縁２４が外科医あるいはホース１２に危険をもたらすことがあることは排除されるであろう。この点で、ホース１２と第１のアタッチメント片１４との間の接続は、製造者による品質管理の下で外科医とは無関係に製造することができる。それによって埋め込みの間、接続の漏れの影響を有することなく、外科医は単にバヨネット・タイプのロックを行えばよい。

Claims (9)

1. 植え込み可能な装置にホース（１２）を解放可能に接続する、ロック可能なクイックカップリング（１０）であって、
   ホース（１２）に接続可能な第１のアタッチメント片（１４）と、
   装置に接続可能な第２のアタッチメント片（１６）と、を備え、
   ここで、各アタッチメント片（１４，１６）は、ロックされた状態で互いに相対的に回転可能であり、
   一方のアタッチメント片（１４）を囲む止めナット（１８）をさらに備え、
   この止めナットは、一方のアタッチメント片（１４）を保持する空洞（４２）が止めナット（１８）と他方のアタッチメント片（１６）との間に形成される形態において他方のアタッチメント片（１６）をロック可能であることを特徴とする、
   クイックカップリング。
2. 各アタッチメント片（１４，１６）は、互いに適合する環状の接触面（３０、３６）を備え、各接触面は、各アタッチメント片（１４，１６）を通る通路（３２）を囲むことを特徴とする、請求項１に記載のクイックカップリング。
3. 各接触面（３０，３６）の半径方向外側の周囲領域（３８）は、密封する内側接触領域（４０）に対して角度（α）によって後退していることを特徴とする、請求項２に記載のクイックカップリング。
4. 上記空洞（４２）には、他方のアタッチメント片（１６）の方向において止めナット（１８）から一方のアタッチメント片（１４）へ力を作用するバネ（２０）が設けられることを特徴とする、請求項１に記載のクイックカップリング。
5. 上記バネ（２０）は、波状のバネであることを特徴とする、請求項４に記載のクイックカップリング。
6. ホース（１２）用の第１のアタッチメント片（１４）は、返しの形態でホース（１２）が滑り落ちないために有効である鋭い末端縁（２４）及び段差（２６）を有する円筒状カラー（２２）を備えることを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載のクイックカップリング。
7. 上記ロックは、バヨネット・タイプ・ロック（４４、４６）によって実現されることを特徴とする、請求項１から６のいずれかに記載のクイックカップリング。
8. 上記バヨネット・タイプ・ロック（４４、４６）をカバーする保護リング（２３）を備えたことを特徴とする、請求項７に記載のクイックカップリング。
9. ２つのアタッチメント片（１４、１６）は、チタンで作製され、当該クイックカップリングの他の全ての要素は、チタン及び／又は合成材料へ植え込み可能なステンレ鋼から作製されることを特徴とする、請求項１から８のいずれかに記載のクイックカップリング。

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