JP2002078793A - 再利用可能な非金属製カニューレ - Google Patents
再利用可能な非金属製カニューレInfo
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Abstract
検査方法及び胸部検査(thorascopic)方法をサポートす
る、非導電性、放射線透過性及び滅菌適性のポリアリー
ルスルホン物質を含む組成物から造られる再利用可能な
カニューレ。このカニューレは、内視鏡検査装置及び標
準ハウジング/シール並びにトロカールシステムに適合
する。カニューレは、その構造的整合性を実質的に崩す
こと無しに、100回以上の滅菌サイクルに耐えること
が出来る。
Description
術方法(minimally invasive surgical procedure)での
使用の為の再利用可能な非金属製カニューレに関し、特
に、繰り返し滅菌に耐えることの出来る非導電性、放射
線透過性ポリアリールスルホンで造られたカニューレに
関する。
手術方法、例えば、腹腔鏡検査、内視鏡検査及び関節鏡
検査方法で使用される。極小侵入型方法では、手術器具
の使用は、一般に、遠隔の内部手術部位に到達させる為
に、身体の小さな開口又は切開の場所を通して挿入され
る狭いカニューレを介して展開される。腹腔鏡検査手術
では、例えば、腹腔は、二酸化炭素の様な生物学的に非
反応性のガスでガス注入される。一般的にカニューレシ
ールを組み込んでいるカニューレアセンブリーは、体腔
内に導入され、腹腔鏡検査の外科器具の使用は、外科手
術手順を実行する為にカニューレ内で進められる。カニ
ューレアセンブリー内のシールは、器具使用の周りに液
体で満たされたシールを形成し、体腔からのガス漏れを
防ぐ。
分的に再利用出来るカニューレアセンブリーを利用する
事が望ましい。然しながら、カニューレアセンブリーの
再利用は、その構成成分の分解、清浄及び滅菌を必要と
する。滅菌は、一般に、カニューレを加圧下に過熱滅菌
蒸気に掛けるオートクレーブ法で行われる。過去におい
て、ステンレススチールの様な金属で一般的に造られて
いたカニューレは、僅かな数のオートクレーブ法に耐え
ることが出来る。然しながら、金属製カニューレの使用
に伴う欠点は、その電気的導電性、放射線非透過性及び
その製造コストの高さである。
で、電気的に非導電性で、放射線透過性で、オートクレ
ーブ処理の為に容易に組立て且つ分解され、繰り返し滅
菌に耐えることが出来、且つ製造コストの安いカニュー
レを提供することが望ましい。
入型外科手術方法、例えば内視鏡検査及び腹腔鏡検査方
法で使用する為の再利用可能な非金属製カニューレが開
示される。カニューレは、非導電性で、放射線透過性
で、繰り返し滅菌に掛けることのできるポリアリールス
ルホンから造られるのが好ましい。カニューレは、標準
ハウジング/シール及びトロカールシステムと広範囲で
適合する様に構成され、広範囲で個々の寸法及び長さと
することが出来る。
以って記述される。図1は、カニューレハウジングとカ
ニューレスリーブとを含む、本発明のカニューレアセン
ブリーの側面図である。図2は、図1のカニューレアセ
ンブリーのカニューレスリーブの側面図である。図3
は、カニューレスリーブの断面図である。以下の記述に
おいて、慣用的な「近位」と言う用語は、手術者に最も
近い構造の部分を意味し、「遠位」と言う用語は、手術
者から最も遠いい部分を意味する。本発明のカニューレ
アセンブリーは、特に、腹腔鏡外科手術方法を行う際に
トロカールアセンブリーと一緒に使用するものである。
然しながら、本発明は、その様な使用に限定されるもの
ではなく、例えば、静脈内カニューレ或いは大動脈或い
は静脈カニューレの様なカテーテル等を含む様々な外科
カニューレ又はカテーテルアセンブリーを含んでも良
い。
用可能な非金属製カニューレアセンブリー100は、カ
ニューレスリーブ102とカニューレスリーブ102に
取付けられたカニューレハウジング104を含む。カニ
ューレスリーブ102は、ポリアリールスルホンを含む
組成物から造られる。ポリアリールスルホンは、一般
に、約180℃〜約250℃のガラス転移温度と、少な
くとも約68MPa(約10,000psi)の引張り
強度及び少なくとも約103MPa(約15,000p
si)の曲げ強度を有する透明で硬い熱可塑性プラスチ
ックである。ポリアリールスルホンは、最小のクリープ
と低い膨張係数を示し、広範囲の温度と時間にわたって
その構成形状並びに機械加工形状を維持する。ポリアリ
ールスルホンは、或種の芳香族炭化水素に可溶である
が、腐蝕性の酸及びアルカリ並びに熱、酸化、界面活性
剤、油及びアルコールに抵抗性がある。ポリアリールス
ルホンは、−100℃〜+148℃の範囲の温度にわた
って寸法的に安定である。ポリアリールスルホンは容易
に加工及び組立てが出来、電動工具ハウジング、電気装
置、自動車の構成成分、電子部品及びコンピユータの構
成成分の組立てに使用されている。本発明のポリアリー
ルスルホンの使用は、これらの材料の為の新規な使用で
あるばかりでなく、ポリアリールスルホンの性質にとっ
て理想的に適した使用であると考えられる。これらの特
定の性質は、この材料をここに開示された意図する目的
に対して適当な強度と耐久性のある材料とするものであ
る。ポリアリールスルホンについての更なる一般的な情
報は、Encyclopedia of Polymer Science and Engineer
ing, Vol. 13, pp. 198-211, JohnWiley & Sons, Secon
d Edition (1988)を参照することによって得る事が出
来、その内容は参照によってここに導入される。
ルホンは、一般に、部分的にスルホン基(−SO2−)
及び部分的に、エーテル又はアルキル基又は単結合の様
な異なる基で結合、好ましくはパラ結合される幹芳香族
環を含むものとして記述することが出来る。一般的に、
ポリアリールスルホンの繰返し単位は、次の様に表すこ
とが出来る:
しくはフェニレンであり、Dは、(a)二価の炭化水素
基で、その全ての部分或いは別々の部分が(i)線状、
分岐、環状又は二環式、(ii)脂肪族又は芳香族、及
び/又は(iii)飽和又は不飽和であることが出来、
前記二価の炭化水素基は、1〜35個の炭素原子と5個
までの酸素、窒素、硫黄及び/又はハロゲン(例えば、
フッ素、塩素及び/又は臭素)原子から成り、或いは
(b)二価のS、S2、SO、SO2、O又はCO基、又
は(c)単結合であり、それぞれのEは、独立して、水
素、ハロゲン(例えば、フッ素、塩素及び/又は臭
素)、1〜12個の炭素原子、好ましくは1〜8個の炭
素原子の線状又は環状アルキル、アリール、アルカリ
ル、アラルキル、アルコキシ又はアリロキシ基、例え
ば、メチル、エチル、イソプロピル、シクロペンチル、
シクロヘキシル、メトキシ、エトキシ、ベンジル、トリ
ル、キシリル、フェノキシ及び/又はキシリノキシ、又
はニトロ又はニトリル基であり、mは0又は1であり、
且つnは0〜約3であり、且つpは約1〜約500であ
る)。好ましくは、Dは単結合又は二価の炭化水素基で
あり、好ましくは、1〜10個の炭素原子から成り、好
ましくはイソプロピリデンである。
素、ハロゲン、1〜8個の炭素原子のアルキル、アルカ
リル、アラルキル又はアリール基である。上記式の好ま
しいポリアリールスルホンにおいて、 −Ar(E)4−SO2−Ar(E)4−O− は、4,4′−ジハロジフェニルスルホン(例えば、ジ
クロロジフェニルスルホン)又はスルホン架橋されたビ
スフェノール(例えば、ビスフェノールS)の残りを表
し、 −Ar(E)4−{−D−Ar(E)4−}m−O− は、任意の二価化合物、好ましくはビスフェノール−A
の残りを表す。好ましいポリアリールスルホンは、4,
4′−ジハロジフェニルスルホンと第二の任意の二価化
合物、例えばビスフェノール−Aとから、双極性中性溶
媒、例えば、ジメチルスルホキシド又は1−メチル−2
−ピロリジノン中で通常調製される。弗化物又は塩化物
は、ジハロジフェニルスルホンモノマーとして使用され
ても良い。その他の様々なポリアリールスルホンは、ス
ルホン架橋を含むビスフェノール(ビスフェノール−
S)から合成される。
ルホンを調製する為に利用することの出来るその他のビ
スフェノールとしては、4,4′−ジヒドロキシジフェ
ニルスルフィド、4,4′−ジヒドロキシジフェニルオ
キシド、4,4′―ジヒドロキシジフェニルメタン、ヒ
ドロキノン、ビス(4−ヒドロキシジフェニル)−2,
2−ペルフルオロプロパン、ビス(4−ヒドロキシジフ
ェニル)−1,1−シクロヘキサン、4,4′−ジヒド
ロキシベンゾフェノン及び4,4′−ジヒドロキシジフ
ェニルが挙げられるがこれらに限定されるものではな
い。本発明で使用するのに適当なポリアリールスルホン
は、少なくとも約10,000、好ましくは少なくとも
約25,000、更に好ましくは少なくとも約35,0
00、最も好ましくは約200,000までの分子量
(重量平均)を有するのが望ましい。ASTMのD12
38(343℃、8.7kg)による10分当りのグラ
ム数で測定された適当なメルトインデックスは、少なく
とも約1、好ましくは少なくとも約2、更に好ましくは
少なくとも約3から約30まで、好ましくは約20ま
で、更に好ましくは約10までの範囲である。
当なタイプの幾つかの例としては、VictrexTM(ポリエ
ーテルポリアリールスルホン、ICI Americas, Inc.)、
UdelT M(ビスフェノール−Aポリアリールスルホン、Am
oco Performance Products, Inc.)、Radel ATM(ポリ
アリールエーテルスルホン、Amoco Performance Produc
ts, Inc.)、Radel RTM(ポリフェニルスルホン、Amoco
Performance Products,Inc.)が挙げられる。好ましい
実施態様に依れば、ポリアリールスルホンは、Radel R
TM(ポリフェニルスルホン、Amoco Performance Produc
ts, Inc.)の様なポリフェニルスルホンである。二種以
上のポリアリールスルホンのブレンドも使用することが
出来る。
高める為に、ポリアリールスルホンと、上記繰返し単位
を含まない一種以上の重合体物質とのブレンドを使用す
ることは本発明の範囲内のものである。従って、例え
ば、化学的抵抗性、流動性、衝撃抵抗等を改善する為
に、ポリアリールスルホンは、例えば、ポリエステル、
スチレンポリマー、エラストマー等とブレンドすること
が出来る。その様な任意に添加される重合体物質の量
は、普通、全体のブレンド組成物の約25質量%まで、
好ましくは約5〜約25質量%、更に好ましくは約10
〜約20質量%である。種々の添加剤は、ポリアリール
スルホンと単独に、或いは、例えば、抗菌剤、耐酸化
剤、乳白剤、帯電防止剤、充填剤、強化剤、加水分解安
定剤、塩基性不純物に対する安定剤、潤滑剤、離型剤、
顔料、染料、着色剤、可塑剤、熱安定剤及び紫外線安定
剤と組合せて混合しても良い。好ましいヒンダードフェ
ノール系耐酸化剤は、IrganoxTM1076及びIrganoxTM1010
耐酸化剤(Ciba-Geigy Corp製)である。その様な添加
剤は、若し使用する場合は、一般に、全組成物の質量の
約0.001〜約15質量%、好ましくは約0.01〜
約10質量%、更に好ましくは約0.1〜約10質量%
である。
り、放射線透過性であり、湿度及び温度の組合せによる
劣化に対して抵抗性があり、既存の装置と少なくとも同
じか或いは減少された装置摩擦を与える。放射線透過特
性は、カニューレスリーブ102を含む或種の外科用途
においては、例えば、スリーブ102を内在している組
織の照射を、スリーブを組織から移動させること無しに
行える点で望ましいものである。熱の適用によって軟化
或いは溶融されて、それらは形成され、形状化され或い
は成形され、次いで、通常の方法、例えば、圧縮成形、
射出成形、ガス補助射出成形、カレンダー加工、真空成
形、熱成形押出し及び/又はブロー成形の単独或いは組
合せ方法を使用して本発明のカニューレに機械加工され
る。ポリアリールスルホンは、繰返しのマイクロ波サイ
クルに抗するのに十分に耐える望ましい性質を有する。
カニューレスリーブ102は、従って、例えば、マイク
ロ波及びスチームオートクレーブの様な通常の方法であ
ってこれらに限定されない方法を使用する繰返し滅菌に
耐えることが出来る。ポリアリールスルホンは、一般に
透明であるので、本発明で利用されるポリアリールスル
ホンは、乳白剤で乳白化することが好ましい。
レスリーブ102を密閉ロックする為に適用される。カ
ニューレスリーブ102の寸法は、5、10、11及び
12mmであるがこれらに限定されるものではない。5
mmの短い長さと10mmの長い長さの寸法が、選択さ
れた方法を増強させるものと考えられるが、それらと同
様にその他の長さの変化は、如何なる寸法にも容易に適
用される。図2及び3では、カニューレスリーブ102
の詳細な構造が示される。その近位末端において、カニ
ューレスリーブ102は、カニューレハウジング104
と密閉的に一緒になっている取付け機構108を伴うフ
ランジ106を含む。フランジ106の内側周囲は、減
少された直径の長軸環状通過孔114に向けて変遷部1
12を作る環状開口部110を規定する。カニューレス
リーブ102は、長軸“a”を規定し、示される様に一
般的に円筒状である。カニューレスリーブの壁は、一般
に均一な厚さを有する。
レスリーブ102の近位末端に容易に取付けられる。カ
ニューレハウジング104は、カニューレの中を通る器
具の挿入及び除去中における患者の体腔と外側環境との
間の実質的な封鎖を用意するシールを一般的に組み込ん
でいる。この方法では、吸入ガスが、トロカールアセン
ブリーを通って外側環境へ逃げるのが防がれる。考えら
れるシール機構の一つは、米国特許第5,603,70
2号明細書、“Valve System for Cannula Assembly”
(1997年2月18日登録)(参照によってここに導
入される)に開示の機構である。其の他のハウジングシ
ーリング及びロッキング構成も、カニューレ100に対
して考えられる。カニューレスリーブ102の取付け機
構108は、ハウジング104の相当する内部スレッド
(示されない)に密閉的に関連するスレッドを含むが、
バヨネットロッキング機構、スナップフィット構造、接
着剤等の其の他の取付け機構も考えられる。本発明の好
ましいスレッド構成は、従って、アセンブリー、シーリ
ング及びそれに続く滅菌にとって楽な手段を用意するも
のである。カニューレスリーブ102の遠位末端は、ス
リーブ102の壁の厚味を減少させる傾斜部116及び
その遠位末端から凡そ0.5インチに空気孔を含む。カ
ニューレ100は、人間及び動物のin vivo及びin vitr
o適用を含めて内視鏡検査方法中に遭遇する様々な組織
層で使用される為に構成される。以下の実施例は本発明
の実施を示すものである。
の商品名で市販されているポリアリールスルホンを射出
成形し、本発明の構成、例えば、5、10、11及び1
2mm径及び標準長さのカニューレを形成する為に機械
加工した。テスト下のカニューレは代表的な製品であ
り、貫通組織層を支持するのに十分な強度を有し、トロ
カールの為の導管として作用し、極小侵入型手術をサポ
ートし、且つ、その他の器具使用でシールを用意して、
繰り返し滅菌サイクル後に侵入型外科手術の中或いは外
への望ましくない液体の通過を防ぐ。このカニューレ
は、典型的な年間使用の間に再利用可能なカニューレが
滅菌される回数に近い100回以上のオートクレーブ滅
菌テストサイクルに掛けられた。100回のオートクレ
ーブサイクル後の実験結果は、カニューレの機械的強
度、或いは、VersaportTM使い捨てハウジング/シール
システム或いはその同等物に取付けた時に適切ななシー
ルを用意するその能力に対しての劣化を示さず、従っ
て、この構成の能力は、典型的な年間使用後の外科手術
方法をサポートするのに有効なものであった。本発明の
例示的実施態様を添付の図を参照してここに記述した
が、この記述は、これらの詳細な実施態様に限定される
ものではなく、本発明の範囲或いは精神から逸脱するこ
と無く、当業者によって様々なその他の変化及び変更が
そこに影響されるものであることが理解されるべきであ
る。その様な変化及び変更の全ては、本発明の範囲内に
含まれるものである。
を含む、本発明のカニューレアセンブリーの側面図であ
る。
リーブの側面図である。
Claims (10)
- 【請求項1】非導電性、放射線透過性、滅菌適性ポリア
リールスルホンを含む組成物から造られたカニューレを
含む再利用可能な非金属製カニューレアセンブリー。 - 【請求項2】ポリアリールスルホンが、式: 【化1】 (式中、Arは6〜20個の炭素原子の芳香族基であ
り、Dは、(a)二価の炭化水素基で、その全部又は別
々の部分が(i)線状、分岐、環状又は二環式、(i
i)脂肪族又は芳香族、及び/又は(iii)飽和又は
不飽和であることが出来、前記二価の炭化水素基は、1
〜35個の炭素原子と5個までの酸素、窒素、硫黄及び
/又はハロゲン原子とから成るか、或いは(b)二価の
S、S2、SO、SO2、O又はCO基、又は(c)単結
合であり、それぞれのEは、独立して、水素、ハロゲ
ン、1〜12個の炭素原子の炭化水素基又はニトロ又は
ニトリル基であり、mは0又は1であり、且つnは0〜
約3であり、且つpは1〜約500である)で表される
繰返し単位を含む、請求項1に記載のカニューレアセン
ブリー。 - 【請求項3】Arがフェニレンであり、Dが単結合又は
二価の炭化水素基であり、それぞれのEが、独立して、
水素、ハロゲン又は1〜12個の炭素原子の炭化水素基
である、請求項2に記載のカニューレアセンブリー。 - 【請求項4】組成物が、一種以上の重合体物質を更に含
む、請求項1に記載のカニューレアセンブリー。 - 【請求項5】重合体物質が、ポリエステル、スチレンポ
リマー及びエラストマーから成る群から選ばれる、請求
項4に記載のカニューレアセンブリー。 - 【請求項6】組成物が、抗菌剤、耐酸化剤、乳白剤、帯
電防止剤、充填剤、強化剤、加水分解安定剤、塩基性不
純物に対する安定剤、潤滑剤、離型剤、顔料、染料、着
色剤、可塑剤、熱安定剤及び紫外線安定剤から成る群か
ら選ばれる一種以上の添加剤を更に含む、請求項1に記
載のカニューレアセンブリー。 - 【請求項7】カニューレが、その構造的整合性を実質的
に崩すこと無しに、100回以上の滅菌サイクルに耐え
ることが出来る、請求項1に記載のカニューレアセンブ
リー。 - 【請求項8】カニューレに取付けられるカニューレハウ
ジングを更に含む、請求項1に記載のカニューレアセン
ブリー。 - 【請求項9】カニューレが、取付け機構を含む近位末端
と該近位末端に連結した鞘を含む、請求項1に記載のカ
ニューレアセンブリー。 - 【請求項10】近位末端が、一体的に形成されたハウジ
ングを含む、請求項9に記載のカニューレアセンブリ
ー。
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