JPH11503641A - 特に、逆圧を加えることによって心臓の機能を援助する際に、体内の管を一時的に閉じるための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、特に、逆圧を加えることによって心臓の機能を援助するために、一時的に体内の管を閉塞させる装置に関する。本装置は、膨張状態において、前記管の内面に沿ったスリーブを形成し、これによって中央導管（４）を形成する第１膨張構造（１）を有する。本装置はさらに、半径方向、好適には外側から内側に膨張することができ、前記第１膨張構造（１）に保持され、膨張状態において、前記第１膨張構造の膨張後に形成された中央導管（４）を略々完全に閉塞するように形成された第２膨張構造を有する。最後に、本装置は、前記第１及び第２膨張構造の各々と、これらの膨張構造の膨張及び収縮のために流体の供給源との間で流体を通過させるための手段を有する。

Description

【発明の詳細な説明】 特に、逆圧を加えることによって心臓の機能を援助する際に、 体内の管を一時的に閉じるための装置 本発明は、一般的な用語を使用すると、体内の管を一時的に閉塞させるため、 好適には制御された状態で体内の管の内側に導入することのできる装置に関する 。 本発明は、主に、本装置を大動脈に導入し、逆拍動により心臓機能を援助する 分野に適用され、本発明を明確にするため、本出願の枠組内において以下に説明 がなされる。 しかし、本発明は、食道、気管、消化管及び尿管等の体内のすべての管を選択 的に制御された状態で閉塞させるために使用するすべての態様を含む、より広い 技術的範囲を有することに考慮しなければらない。 逆拍動による心臓機能の援助は、主に、冠状動脈性心臓病の治療の際に、脳の 灌注を確かなものとするため、移植心臓病学において使用されていることが知ら れている。 この援助は、一般的には、患者の大動脈に導入された弾性風船状のカテーテル を使用することによって達成され、このカテーテルは、膨張した状態において脈 拍と同期して制御され、この動脈中の血液の流れを妨げる。 これによって、身体の下部への血液の流れが妨げられ、その結果、収縮期にお いて、身体の上部のみ、特に心臓と脳に血液が優先的に供給される。 上記技術を実施するために現在使用されているカテーテルは、第１溝を有する チューブを有し、このチューブは前記風船体の位置決めを促進するための誘導路 として機能し、さらに第２溝を有し、この第２溝は風船体を膨張、収縮させる目 的で設けられる。 脈拍との同期は、サーボポンプによって行われる。 各脈拍に応じて、完全に膨張した風船体が動脈の内壁を押圧する。 前記風船体と動脈の内壁との接触の反復が、好ましくない外傷性傷害の原因と なり得る。 また、移動する風船体は、さらに移植のために必要な種々の装置をともに移動 させ、そのため、脈拍に応じて動脈壁にそれらを押圧するため、上記外傷性傷害 の危険性がさらに大きくなる。 これらの状況下において、本発明の主目的は、特に、容易にかつ外傷性傷害を 起こすことなく体内の管を一時的に閉塞させることのできる装置の新規なデザイ ンを提供する際の技術的課題を解決することである。 本発明による上記技術的課題の解決手段は、特に、逆圧を加えることによって 心臓機能を援助するために有用な、循環液を含む体内の管を一時的に閉塞させる 装置であって、この装置は、 膨張状態において管の内面に沿うようなスリーブ状になり、上記体内液の通路 のための中央導管を形成する第１膨張構造と、 該第１膨張構造とは独立して膨張及び収縮可能で、該第１膨張構造によって保 持され、そのため膨張状態において、該第１膨張構造が膨張した後に前記中央導 管を略々完全に閉塞させることができ、半径方向に膨張することのできる第２膨 張構造と、 前記第１及び第２膨張構造の各々と、これらの膨張構造の膨張及び収縮のため に流体の供給源との間で流体を通過させるための手段で構成される。 すなわち、本発明にかかる装置の新規性は、主に、体内の管の内壁に実質的に 衝撃を与えないようにして体内の管の閉塞を行うことができる点にある。 内側から半径方向外側に向かって膨張する風船体を使用する技術分野における 上記装置によって明らかなように、前記管を閉塞させる上記第２膨張構造の膨張 は、外側から半径方向内側へ行われる点が有利である。 第２膨張構造のこの特別な構造によって、体内の管の内壁に対する衝撃が全く 発生しない。 上述のように、ここで使用される風船体カテーテルの効果は、身体の下部に向 かって流れる血液を封鎖するのみである。このようにして提供される援助は「受 動的」であると定義される。 この所見に基づき、本発明の発明者は、「能動的」な援助を提供することので きる装置を提供する際に存在する新規な技術的課題を解決することを考え、試み 、その結果、逆圧による心臓機能の援助のための構成において、この閉塞装置を 使 用して脳へ向かって流される血液の容量を増加させることができる可能性が出て きた。 すなわち、本発明にかかる装置による特別に有利な特徴の一つとして、前記第 ２膨張構造は、その膨張によって上記中央導管内に含まれる流体を体内の管の軸 方向に変位させるような形状を有している。 例示されている本出願の構成内において、上記構成は、動脈が閉じる度に、膨 張状態における第２膨張構造の容量と略々対応する一定の量の血液を脳に向かっ て流す蠕動型のポンプシステムへと導かれたことが理解できる。 この方法によって提供される援助は、能動的であると定義される。 もちろん、今回の適用例において求められる蠕動を、他の適用例における構成 では容易に逆にすることができる。 すなわち、蠕動型による援助の構成においては、膨張中の中央導管の閉塞は、 この導管の基部に近い端部の付近において最初に影響を受け、この導管の軸方向 に、その末端へと伝播する。 他方、（「反蠕動」型を利用して）蠕動を逆にした場合には、前記伝播は反対 方向、すなわち中央導管の末端側から基部側に発生する。 現在の一好適例において、上記第１膨張構造は、連続的に、好適には非連続的 に螺旋形に巻回されたチューブによって構成される。 改変例として、例えば、本明細書にも参考例として引用されている米国特許５ ，１０８，３７０号に記載されているように、この第１膨張構造を二つの壁を有 するチューブとして形成することも可能である。 本発明にかかる装置の第１膨張構造には二つの機能がある。 まず最初に、体内の管に直接または間接的に接触することにより、この管の内 壁を保護することである。 さらに、膨張の際に、外側から半径方向内側への膨張を可能とするために、第 ２膨張構造を保持することである。 現在の一好適例では、上記第２膨張構造が２重壁を有するチューブで形成され ている。 前記第１膨張構造によって保持されるのはこのチューブの外壁であって、上記 中央導管が略々完全に閉塞するまで、膨張している間、内壁は変形を続けること が理解できる。 特に有利な特徴の一つとして、上記第１膨張構造を形成する螺旋状に巻回され たチューブは、上記第２膨張構造を構成するチューブの二つの壁の間に配置され る。 改変例として、前記第２膨張構造を構成するこの二重壁を第１膨張構造の内側 に配置し、この第１膨張構造に接着剤を使用して直接固定することも、あるいは 適当な接合手段を使用して間接的に固定することも可能である 本発明にかかる閉塞装置を体内の管の内側に挿入するためのカテーテルによっ て構成することも有利である。 このカテーテルは、好適には、上記第１膨張構造に対して半径方向及び外側に 配置される。 本発明を適用することの他の目的には、上述のように、逆圧を加えることによ って心臓機能の援助を促進する装置の製造を行うための、体内の管を閉塞させる ための装置の使用が含まれる。 本発明の他の特徴及び利点についても、添付図面を参照しながらの以下の説明 によって明らかとなる。なお、以下の説明は単に例示にすぎず、本発明の技術的 範囲を限定するものではない。 図１は、本発明にかかる体内の管を一時的に閉塞させる装置の端部を示す概略 図であって、移植前の状態を示すものである。 図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 図２Ａは、図２のＡ−Ａ線断面図である。 図２Ｂは、図２のＢ−Ｂ線断面図である。 図３は、図１に類似の図であって、本発明にかかる体内の管を一時的に閉塞さ せる装置の端部を示す概略図であって、第１膨張構造のみが膨張状態にある使用 状態を示すものである。 図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。 図４Ａは、図４のＡ−Ａ線断面図である。 図４Ｂは、図４のＢ−Ｂ線断面図である。 図５は、図３に類似の図であって、本発明にかかる体内の管を一時的に閉塞さ せる装置の端部を示す概略図であって、第２膨張構造が膨張状態にある使用状態 を示すものである。 図６は、図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。 図６Ａは、図６のＡ−Ａ線断面図である。 図６Ｂは、図６のＢ−Ｂ線断面図である。 図７は、図３及び図５に類似の図であって、本発明にかかる体内の管を一時的 に閉塞させる装置の端部を示す概略図であって、上述の第１膨張構造及び第２膨 張構造が膨張した後の使用状態を示すものである。 図８は、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。 図８Ａは、図８のＡ−Ａ線断面図である。 図８Ｂは、図８のＢ−Ｂ線断面図である。 従って、図１乃至図８Ｂは、体内の管を一時的に閉塞させる装置の現在の好適 例を示すものであって、この装置が異なる位置にある場合を示すものである。す なわち、 図１乃至図２Ｂは移植前の状態を示し、 図３乃至図４Ｂは、移植した状態であって、第１膨張構造のみが膨張状態にあ り、これによって体液が循環することができ、 図５乃至図６Ｂは、第２膨張構造が膨張状態にある使用中の状態、すなわち「 蠕動」モードの動作を示し、 図７乃至図８Ｂは、第２膨張構造の膨張状態の最終段階の使用中の状態を示す ものであって、後者が第１膨張構造の中央導管を略々完全に閉塞させている状態 を示している。 一般的な用語を使用すると、本発明にかかる体内の管を一時的に閉塞させる装 置は、二つの独立した膨張構造で構成される。 膨張状態において、第１膨張構造は管の内面に沿うようなスリーブ状になり、 中央導管４を形成する。 このスリーブは、例示されるように、略々円筒状であるが、移植場所の解剖学 的な考え方に応じて、例えば、円錐状、独楽状等の他の形状とすることも可能で ある。 本実施例において、第１膨張構造は螺旋状に不連続に巻回されたチューブ１に よって構成される。 チューブ１は、半剛性的な熱可塑性を有する材料、特に、ポリアミド、ポリウ レタン、ＡＴＯＣＨＥＭによって販売されている商標ＰＥＢＡＸ型のコーポリマ ーによって形成される。 本実施例において、第２膨張構造は二重壁を有するチューブで構成され、特に 、外壁または外側薄膜２及び弾性内壁または内側薄膜３を有するチューブとして 構成される。 この外側薄膜２は、螺旋状に巻回されたチューブ１に配置されるのが好適であ り、（膨張状態において）図示されていない体内の管の内壁を後者によって押圧 される。 弾性を有する内側薄膜３は、熱可塑性樹脂によって形成されるのが好適であり 、この熱可塑性樹脂には、ポリアミド、ポリウレタン、商標ＰＥＢＡＸ型のコー ポリマーまたはシリコン等が考えられる。 上記と同様のことを外側薄膜２にも適用することができ、この外側薄膜２は、 上記内側薄膜３と同様の材料によって形成されるのが好適である。 第２膨張構造を構成する二重の溝を有するチューブの長さは、膨張状態にある チューブ１によって形成されるスリーブの長さと略々同じ長さとするのが有利で ある。 図示されているように、上記二重壁を有するチューブの膨張によって、その内 側薄膜３が半径方向内側へ膨張し、これによって中央導管４の閉塞が徐々に進行 する。 蠕動ポンプと類似の要領で上記装置を運転するためには、第２膨張構造の膨張 の間、図６に示されるように、中央導管の基部側の端部に比較的近接する点が、 中央導管４の閉塞の影響を最初に受け、そして、図８に示す位置に達するため、 軸方向にこの中央導管の末端に向かって閉塞状態が伝播することが必要である。 この目的を達成するため、第２膨張構造を形成する二重の溝を有するチューブ の内側薄膜３の厚さは、一端から他端に向かって徐々に変化し、蠕動運動を行う 場合には基部側の端部に向かって徐々に薄くなり、反蠕動運動を行う場合には基 部側の端部に向かって徐々に厚くなる。 本発明にかかる閉塞装置はまた、参照番号５として一般的な用語で表現された カテーテルで構成され、これを設けた目的は、本発明にかかる装置を体内の間の 内側に移植するためである。 このカテーテルは、上記第１及び第２膨張構造が位置する基部側の端部（図示 しない）及び末端部によって公知の要領で構成され、弾性を有する長尺チューブ で構成される。 カテーテル５はその全長にわたって延びるとともに、案内用ワイヤ（図示しな い）の通過を可能とする第１管腔６によって構成される。 カテーテル５はまた、上記第１及び第２膨張構造の各々を流体供給源に連通さ せるための手段を有する。 この目的のため、カテーテル５は、その主要部分にわたって略々互いに平行に 延びるとともに、カテーテルの壁部に形成された半径方向の穴を介して、または 好適には弾性コネクターを介して、各々第１及び第２膨張構造の膨張室と連通す る第２管腔８及び第３管腔７を有する。 カテーテル５の基部側の端部において、これらの第２管腔及び第３管腔は流体 供給源に接続され、これによって第１膨張構造及び第２膨張構造の膨張収縮が可 能となる。 ＬＵＥＲＬＯＣＫ型の３方向コネクターを有するカテーテル５の基部側部分が 上記公知の要領で設けられる。 膨張のために使用される流体は例えば加圧された気体または液体である。 図面において、参照番号９は、第３管腔７を第２膨張構造の膨張室と結合する ための弾性コネクターを表す。 現在の好適例において、カテーテル５は、第１膨張構造を構成する螺旋状に巻 回されたチューブ１に対して半径方向外側へ向かって、膨張状態においてチュー ブ１によって形成されるスリーブの母線に沿って配置される。 より正確に表現すると、カテーテル５は、第２膨張構造の外側薄膜２と、チュ ーブ１によって形成される外部表面との間に配置される。 改変例として、カテーテル５をチューブ１の内側に配置して、チューブ１に直 接または間接的に結合することも可能である。 次に、上記一時的閉塞装置の動作を説明するが、この動作はその構造から容易 に導かれる。 すなわち、カテーテル５は、その端部において第１膨張構造及び第２膨張構造 を伴うが、このカテーテル５は、従来の要領で、金属製のガイドによって選択さ れた移植位置まで導かれる。 この動作の間、上記第１膨張構造及び第２膨張構造は、例えば図１乃至図２Ｂ に示すように折り畳まれるため、これらの構造を伴うカテーテルの寸法は、この 装置が導入される体内の管の内側寸法より小さい。 次に、第１膨張構造が膨張し、管の内面に沿ってスリーブが形成され、同時に 開口した中央導管によって、体液が図４の矢印Ｆによって示される方向に循環す る。 次に、脈拍に同期して、従来使用されているポンプによって第２膨張構造が膨 張する。 内側薄膜３の厚さは基部側端部の方が末端部よりも薄いため、第２膨張構造の 膨張によって生ずる中央導管の閉塞は、図６に示すように、螺旋状に巻回された チューブ１によって形成される中央導管４の基部側端部付近の場所において最初 影響を受ける。 膨張が継続し、これによって発生する基部側部分の閉塞が中央導管４の末端部 に向かって軸方向に伝播し、図８に示す位置に達する。 そして、中央導管４の自由空間に含まれる体液が図６の示すＦ’方向に逆流し 、これによって蠕動型の動作が行われる。 管が閉じられる度に、流れる体液によって「能動的」援助が得られる。 本明細書に記載された本装置には、移植後のこの装置の取り外しを容易に行う ための手段が設けられていることに注意しなければならない。 この目的のため、例えば、弾性円筒状シースを設けるか、第１膨張構造及び第 ２膨張構造の回り螺旋状弾性喉部が配置され、これによって後者が折り畳まれ、 これらの構造を伴うカテーテルが容易に、それらが導入された体内の管から取り 除かれる。 従って、上述の一時的閉塞装置は、体内の管に外傷性傷害を起こすことなく能 動的援助を提供することができるという点において、本発明の属する技術分野に おける公知の装置に比較して非常に有利である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．循環する体液を含む体内の管を一時的に閉塞させ、特に逆圧を加えることに よって心臓機能を援助するために使用される装置であって、 膨張状態において、前記管の内面に沿ったスリーブを形成し、これによって前 記体液の通過を可能とする中央導管（４）を形成する第１膨張構造と、 前記第１膨張構造と独立して膨張収縮が可能で、半径方向に膨張することがで き、前記第１膨張構造に保持され、膨張状態において、前記第１膨張構造の膨張 後に形成された前記中央導管を略々完全に閉塞することのできる第２膨張構造と 、 前記第１及び第２膨張構造の各々と、これらの膨張構造の膨張及び収縮のため に流体の供給源との間で流体を通過させるための手段で構成されることを特徴と する装置。 ２．前記第２膨張構造が半径方向外側から内側に向かって膨張できることを特徴 とする請求項１記載の一時的閉塞装置。 ３．前記第２膨張構造の膨張によって、前記中央導管（４）に含まれる流体が体 内の管の軸方向に変形するように前記第２膨張構造が形成されることを特徴とす る請求項１または２記載の一時的閉塞装置。 ４．前記第１膨張構造が螺旋形に巻回されたチューブ（１）によって構成される ことを特徴とする請求項１または２記載の一時的閉塞装置。 ５．前記チューブ（１）が不連続に巻回されることを特徴とする請求項４記載の 一時的閉塞装置。 ６．前記第２膨張構造が二重壁を有するチューブによって構成されることを特徴 とする請求項１乃至５のいずれかに記載の一時的閉塞装置。 ７．前記螺旋形に巻回されたチューブ（１）が、前記第２膨張構造を構成する前 記チューブの前記二つの壁部（２、３）の間に配置されることを特徴とする請求 項６記載の一時的閉塞装置。 ８．さらに前記体内の間の内側に挿入されるカテーテル（５）を有することを特 徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の一時的閉塞装置。 ９．前記カテーテル（５）が、その全長にわたって延設され、ガイドワイヤの通 過を可能とする第１管腔（６）を有することを特徴とする請求項８記載の一時的 閉塞装置。 １０．前記カテーテル（５）が、前記第１膨張構造に対して半径方向外側に向か って配置されることを特徴とする請求項８または９記載の一時的閉塞装置。 １１．前記カテーテル（５）が、その主要部分の長さにわたって延設されるとと もに、前記カテーテルの壁部に穿設された半径方向の穴部を介して、または弾性 コネクターを介して前記第１膨張構造の前記膨張室と連通する第２管腔（８）を 有し、該第２管腔（８）が、前記カテーテルの末端部において、前記第１膨張構 造の膨張のための流体供給源と連結されることを特徴とする請求項８乃至１０の いずれかに記載の一時的閉塞装置。 １２．前記カテーテル（５）が、その主要部分の長さにわたって延設されるとと もに、前記カテーテルにの壁部に穿設された半径方向の穴部を介して、または弾 性コネクター（９）を介して前記第２膨張構造の前記膨張室と連通する第３管腔 （７）を有し、該第２管腔（８）が、前記カテーテルの末端部において、前記第 ２膨張構造の膨張のための流体供給源と連結されることを特徴とする請求項８乃 至１１のいずれかに記載の一時的閉塞装置。 １３．逆圧を加えることによって心臓の援助を行う装置の製造のための、請求項 １乃至１２に記載の体内の管の閉塞するための装置の使用。