JP2002523124A - 透析プローブ - Google Patents
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Abstract
Description
ーブの一部としての使用のための新規な形の担体、及びそのような担体を使用す
るときのプローブに関するものである。
その液媒には不溶であるが、ある態様では実際に溶解されているかのように挙動
する程小さな粒子として存在する物質。)と混合した溶液である液体の分離方法
である。この方法では、混合物は、小さい方の溶質粒子は一方の側から他方の側
へ通過(拡散)することができるが、もっと大きい方のコロイド粒子は通過する
ことのできない半浸透性の膜、または固体障壁と接触状態に置かれ、そして、通
過/拡散が生じることが可能になり/促進される。膜の他の側を通って流れるより
多くの溶媒−拡散液−を有することが通常であり、従って、溶質粒子は、それら
が出てくるときに洗い流される。そのような透析装置は、2つの形式の成分のい
ずれかを分離及び保持するのに用いられる。かくして、それは、膜の1側に保た
れているコロイド物質が望まれており、そして、膜の他の側を通過する溶質はそ
うでないこと、またはその逆であることである。
り、そこでは、分離されるべき混合物は、損傷を受けたか機能しなくなった腎臓
を有する人間の血液である。この血液は、望ましくないコロイド溶液としての赤
血球のみならず、患者の腎臓から通常は取り去られなければならない筈の過度の
潜在的に有害な溶解されない物質を含んでいる。透析処置においては、患者の血
液は、静脈(通常は腕の静脈。)に挿入された針によって継続的に取り出され、
そして、透析機械に送られ、そこで、上述したように半浸透性の膜を用いて有害
な成分が分離され、そして、洗浄され清潔にされて患者に戻される。
の小さなサンプルの人間または獣医薬での後の化学的及び生物学的分析のための
取得においてであり、最近の医学的研究のための薬剤のある分野では、多くの注
目が、脳機能の決定を助けるためにこの技術を使用することに注がれている。サ
ンプル抽出は、通常、体液または組織と触れることのできる非常に微細な中空の
プローブを身体に挿入し、そして、その中の溶解された溶質を引き出すために、
それを通して潅流液をポンピングすることによって行われている。抽出されるべ
き体液は、いつもではないが通常は血液であり、そしてそのような場合には、透
析プローブを直接動脈または静脈に挿入し、そこで透析を行わせるのが通常であ
る。
形式のプローブは、本質的に、直径が数ミリメートルである非浸透性の物質でつ
くられたスリーブ状の管であり、身体に挿入されるべき一端−遠位即ち遠い端部
−は、適当な半浸透性の膜によって閉ざされ、そしてより小さな管が、プローブ
を操作するための他端−近位即ち近い端部−に密封状に挿入されており、潅流液
が供給−スリーブの内側即ち管腔へ送り及びそこから引き出−されることができ
るようになっている。使用の際、そのようなプローブの遠位端部は、適当な身体
組織または腔−例えば脳の中のある部分または静脈または動脈に挿入され、そし
て、潅流液がスリーブ中へ及びスリーブからポンピングされ、遠位端部の膜を通
って身体からスリーブの管腔へ拡散された物質をそれで取り出すようになってい
る。
おり、従って膜を構成するスリーブ状の管であり、遠位端部で封鎖されており、
そして、潅流液供給管が密封状で近位端部に挿入されている。使用の際、膜スリ
ーブは、しばしば予め取り付けられた保護カニューレ(関連領域へ通じるように
、身体に配置される僅かに大きな直径と機械的に強いスリーブ即ち外装。)によ
って身体へ挿入され、そして、潅流液がポンピングされて、身体の成分からスリ
ーブの膜壁を通して管腔へ拡散した物質をそれによって取り出す。
、それにもかかわらず、それらは多くの著しい不利点を持っている。例えば、極
めてもろい膜は、潅流液供給管の内面化−内部取り付け−によって余りにも容易
に破損されることができる。更に、液体の流出(洩れ)が余りにも容易に発生し
、膜の管腔と内部に取り付けられた出口管との管径の減少により生じる背圧の発
生に起因して、装置の実効性を少なくする。更にそのようなプローブは、プロー
ブ本体の剛性の欠如のために組織内へ挿入することが困難である(存在する剛性
は、単に内部取り付け管によるものであり、そして、これは、しばしば、装置が
組織内へ挿入されるときに膜の折りたたみまたは折り曲げを防止するのに不十分
である。)。
かくして、容易且つ安全に組織へ挿入されることができ、並びに、新しい種類の
膜担体即ち支持部材を組み込んだ、簡単ではあるが驚くべき新規な設計のプロー
ブによって比較的製造することが容易な透析プローブを提供する。更に詳しくは
、本発明は、遠位端部に目またはノッチを有し、長いロッド状の支持部材である
機械的に強い膜担体即ち支持具の使用を提案しており、この目またはノッチを通
して、比較的可撓性で開口端を有する管状の半浸透性膜を、木綿糸が針穴に通さ
れるように通すことができ、そして最も好適には、支持部材の対向した側は、管
状膜が目またはノッチのところでU字状に折り曲げられ、そして遠位端部と近位
端部との間で支持部材の側に当接させられるときに、少なくとも部分的に管状膜
を収容するような形状になっている。使用の際、管状膜を担持している支持部材
は、好適には予め配置された保護カニューレによって、身体の目標領域へ挿入さ
れ、そして、潅流液が管状膜を通して一端から他端へ直接ポンピングされ、それ
によって体液から拡散された物質を膜壁を通して管腔へ取り出す。支持部材がプ
ローブにすべての所要の機械的強度を与えること、及び、その簡単な構造がその
製造をより容易にしていることが理解されるであろう。
開口端を有する管状の半浸透性な膜(31、32、33)との組立体であり、膜担体が
丈夫な長いロッド状の支持部材(11)である透析プローブにおいて、 担体支持部材(11)が、その遠位端部に膜(31、32、33)が通される目または
ノッチ(13)を有すること; 膜(31、32、33)が、端部材の目またはノッチを通り、そこでU字形に折り曲
げられて、そして、膜の両端部を支持部材(11)の近位端部の近くへ持って来る
ように、支持部材(11)の両側に当接(32、33)すること;及び、 使用の際、拡散液が通過することのできるように、膜(31、32、33)の両端部
に密封接合されている入口及び出口の管があること、 を特徴とする透析プローブを提供するものである。
当接させられたときに少なくとも部分的に管状膜を収容するような形状になって
いる。
て一般的に、この担体はこの使用のために適当な寸法及び材料でできており、そ
して以下、これについて更に説明される。
硬いものである。即ち、それは、それを曲げたり折ったりするように働く力に対
して著しい抵抗を与え、そして、膜担体に所要の機械的強度を与えるのはこのフ
ァクターである。しかしながら、支持部材は剛性ではなく、従って、それが特に
長い形であるときに目標領域からかなりの距離で身体へ挿入されることができる
ように限られた量で好適に曲がり即ち撓むことができ、そして、目標部位に押し
込まれるときに身体から受ける捻り及び回転に従うことができる。この典型的な
例は、プローブが脚の静脈へ挿入され、そして、それが患者の心臓に達するまで
それに沿って押し込まれるときである。該部材を有利に製造することのできる以
下に述べる特定の物質、及び、該部材の寸法に言及する以外には、そのような可
撓性を可能にしながらも、折り曲げに対する受容可能な抵抗をも有する硬さを定
量することは容易でない。ガラスのような本来的に硬い物質でも、長くて非常に
薄い素子の形であるときには驚くほど可撓性になる。
さは、先ず、プローブがどこで使われ、及び、目標領域がどこかに依存する。上
述した脚の静脈から心臓への経路の場合は、プローブは、長さ約30インチ(75cm
)であろうが、単なる動脈への挿入の場合は、長さ3インチ(7.5cm)以下であろ
う。周囲の組織に著しい損傷を生じさせることなく、特に小さな静脈及び動脈を
通って身体を通過することができることを可能にするように、ロッドの幅は小で
ある。幅が、0.5mmから5mmぐらいの小さなものであるプローブの部品としての使
用では、支持部体自体は、幅約0.2〜4mmである。最も好適には、プローブは、支
持部材が約0.02〜0.2mmと最も小であるように、0.05〜0.5mmと若干小である。勿
論、幅が小であり且つ合理的範囲内で長さが大であればある程、プローブはより
可撓性であろう。
有している。ノッチは、好都合には、支持部材の最先端−実際の端部−に浅い凹
部として形成され、一方、目は、端部に近い場所に位置決めされることができる
。明白なことに、目またはノッチの寸法は、管状膜を収容するようなものであろ
う。
あってもよい。より詳しくは、支持部材の先端に、互いに直交し、支持部材の長
さに沿って僅かに離れて形成された2つの目または1つの目と1つのノッチがあ
ってもよい。このように、支持部材は、2つの管状膜、即ち一方は支持部材の例
えば正面と背面に当接するように配置され、他方は支持部材の両側に当接するよ
うに配置された2つの管状膜を担持することができる。異なった材料でできてい
る2つの膜をつくることによって、または、何らかの他の態様でそれらに異なっ
た半浸透性を与えることによって、そして多分また異なった潅流液を用いること
によって、単一のプローブが、異なった物質を同時にサンプリングするのに用い
られることができるように構成されることができる。
の位置が、それを囲んでいる組織に対して膜の正しい長さが維持されることを可
能にし、一方、その堅さが、挿入するときに壊れ易い膜の折り曲がりを防止する
。
考慮して支持部材が堅くてしかもなお、可撓性を有することを可能にする材料で
つくられている。そのような材料は、主として、ポリカーボネイト、ポリプロピ
レン、及び塩化ビニルのような弾性を有するプラスチックであるが、他の材料は
、ステンレス鋼、チタニウム及びガラスである。
さ方向に延び、浅い凹部の形になっており、使用の際、管状膜がU字状に折り曲
げられ且つ支持部材の両側に当接されたときに、そこへ少なくとも部分的に収容
されることができる。好都合には、各凹部は、管状膜の外径と幾分釣り合い且つ
管状膜の半径と概ね均しい深さを有する弓状の断面を有している。かくして、腔
は、それが適所にあるときに、凹部中に支持部材と接触状態に収まり、そして従
って、支持部材によって保護され且つ支持される。支持部材が2つの直交して配
置される管状膜を担持する場合には、支持部材の両側面と正面及び背面とは、適
当に凹状になっており、そして支持部材は、X字状の横断面を有している。
れようとしているかに依存して、鋭利であってもよく、鈍くなっていてもよい。
かくして、それは、例えば脳作用を研究するときのような場合、関心の位置に到
達するようにプローブが身体組織に突入することを可能にするため、鋭利/尖頭
であることができるが、反対に、プローブを静脈又は動脈に沿って通すときに好
適であるように、身体組織へ突入するプローブの能力を減少するため鈍く/丸く
なっていてもよい。
取り付けられることのできる、プローブの一部品を形成するある形式の取っ手及
び/または締着手段を担持することができ、そしてこれらの手段は、支持部材と
一体であるかまたはそれ自体患者に、例えば接着剤で取り付けられることができ
る。最も簡単な場合では、締着手段は、むしろ一対の翼のように支持部材の両側
に横方向に延びる、使用の際にプローブが身体に挿入されて挿入点の両側で身体
表面に貼付または縫い付けられることのできるプレートよりも小さくてもよい。
しかしながら、最も好適には、プローブの使用は、釣り合っているカニューレの
使用と連係しており、このカニューレは、患者に締着される一方プローブが次い
でカニューレに締着される。この場合、横の翼もカニューレ自身の釣り合った翼
にクリップして、使用されることができるが、ある代案は、支持部材に遠位端部
のねじぶた、キャップ、プラグまたはストッパを設けることであり、これらが、
カニューレの遠位端部の釣り合っているソケットに釣り合って固定される。
易にするように人指し指と親指との間でグリップするため曲げられることのでき
るように可撓性な翼を有している。このプレート状部材は、好適には、重なった
2つの部分から形成されており、そして、透析膜、担体及び存在する場合には外
装(以下参照。)が、2つの部分の間に配置されることができる。そのような構
成は、透析膜、担体、及び外装ならびにプレート状部材の成形が、極めて確実に
結合されることを可能にする。
な形式は、カニューレの内部に入る中心のプラグ部分、プローブの軸線に対して
横に延びる環状のヘッド部分、及び、カニューレの外側と係合するために環状ヘ
ッド部分からプローブの遠位端部の方へ突出する環状の壁とから成っている。環
状の壁の内側には、ねじ山付のキャップを受けるように構成されたカニューレで
の使用のためのねじ山が設けられることができる。この形のストッパは、弾性の
プラスチック材料でつくられており、そして、そのような手段によって、カニュ
ーレの管腔内の確実な密封が容易に得られる。
。かくして、支持部材は、支持部材の目/ノッチを通過し、その遠位及び近位端
部間で支持部材に当接するようにU字状に折り曲げられた、比較的可撓性で開口
端の管状半浸透性膜を有している。この膜は、抽出されるべき体液の性質を考慮
して適当な材料でつくられている。それは、物質が適当な根拠に基づいて−それ
らの分子量(事実上それらの大きさ)に基づいて、またはその代わりに或いは(
または)例えば配位子結合親和力に基づいて−膜を横切ることを選択的に可能に
する。代表的なそのような膜の材料は、セルロース、酢酸セルロース、ポリアミ
ド、ポリカーボネートエーテル、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、及びポリ
ビニリディン ジフルオライドであり、そしてそれらから造られた適当な膜は、
Enka AG, Hospital Ltd.及びSpectrum Inc.からCuprophan及びVitafiber の名称
で入手可能である。そのような、管状半浸透性膜類中の膜は、厚さが約0.01mmで
あり、そして、管は、外径約0.21〜2.50mm(従って内径は0.20〜2.49mm)であり
、そして、壊れ易いが、取扱いに注意して支持部材の目/ノッチのまわりでうま
くU字状に2つに折り曲げられて支持部材にそして凹部内に当接することができ
る。
いて次に近位端部まで戻るように延びる連続した管の形をした半浸透性の膜を利
用しており、そして、使用の際は、適当な潅流液がこの管に押し込まれ、管を通
過し及び管から出て、拡散された溶質を取り出している。管状膜へ供給されそし
てそこから引き出される潅流液は、入口管及び出口管−膜に接着された釣り合っ
た微小のプラスチック管−を通って、管状膜へ供給され及びそこから引き出され
る。膜自体は、好都合には、それが用いている取り付け手段を越えて延び、そし
て支持部材の実際の近位端部を越えて延びることさえ可能であり、潅流液の供給
または透析物の回収を可能にするために、外部装置に接続するための適切な付属
管への膜の連結を容易にしている。
ローブを保護するのを助けるカニューレを通して、体内に入れられることができ
る。そして、そのように膜を保護することによって、カニューレはまた、プロー
ブ−例えばプローブの先端、及び従ってその部分の膜−が所望のサンプル物資が
取り出される体液にさらされるのは関係領域においてのみであることを確実にす
ることができる。そのような構成は、透析がプローブの近位端部の近くで生じる
ことを防止する。この保護効果はまた、プローブに、多分近位端部から遠位端部
に延びる非浸透性の外装を設けることによって達成されることができる。そのよ
うな外装は、スリーブのようにプローブの関係部分を覆う別の構成部品でもよく
、または、膜の適当な長さ部分上に施され且つそれと効果的に一体になっている
ある形の被覆であってもよい。アンカー部材に接合された被覆またはスリーブの
使用は、対象の身体内で折れる危険のない外装を提供する比較的安全な方法であ
る。
以内または0.2cm以内に延びることができる。
挿入されることができ且つ、製造することが比較的容易である透析プローブを提
供する。このプローブの好適な実施例は、次のように要約されることができる。
端が開口している管状の半浸透性膜の形をした1以上の環状の透析膜を支持する
硬化された膜担体から成っている。この膜担体即ちプローブの支持部材は、その
遠位端部に1以上のノッチまたは目を有している。遠位端部は、プローブの用途
に適切であるように鈍くなっていても、鋭利であってもよく、そしてU字状形態
を形成するために、関係管状膜が通過するのは各ノッチ/目を通してである。支
持部材、そして更に詳しくはその上のノッチ/目の位置は、それを囲んでいる組
織に対して膜の正しい長さを維持し、そして、挿入するときに壊れ易い膜が折れ
るのを防止する。
近位端部から延び、そして遠位端部への途中で終わっている。
るため、プローブの近位端部にアンカー部材が設けられており、そして、管状膜
、膜担体及び存在するときには外装が、このアンカー部材へ接着される。この付
属手段は、対象の身体に解放自在に且つ間接的に固定されるように配置され、そ
して典型的には、対象の外側に固定されるカニューレの管腔に栓をするため透析
膜を囲んでいるストッパーである。そのような構成は、カニューレをある延長さ
れた期間、もとの位置に残し、そしてまた他の目的、例えば治療薬や診断薬を導
入するためにプローブが使用されることを可能にする。或いは、アンカー部材は
、平面が実質的に膜担体の軸線と平行な平たいプレート状部材であり、この部材
は、膜担体の長手方向軸線の対向側の翼状の延長を有している。
での使用に特に安全である。何故ならば、アンカー部材、それへの構成部品の接
着、及び対象の身体の外側へのプローブの固定が、全体として、プローブのどの
部分かが逃げ出して対象の身体内に失われる危険を大いに減少するからである。
記載される。
い。
の弾性的に硬いプラスチック製のロッド11であり、それぞれ全長に亘って図2の
断面図で見られるような凹状に弓形になった、2つの図面視で正面側及び背面側1
2bを有し、及び、遠位端部(図面視での底端部。)の先端に1つの小さな横方向
に延びる目13を有している。図3の半浸透性の膜31は、目13に通じ(図4、図5参
照。)次いで、それぞれ担体11の側面に当接するアーム32、33を有するU字状に
2つ折りにされ、そして関連する面12中の凹部に収容されるのに十分であるよう
に可撓性である。
そしてこの組立体にキャップ34(断面で示されている。)を取り付けることによ
って作られるプローブの側面図及び正面図を示している。図6は、カニューレキ
ャップのアンカー部材61の取り付けられた図4Aのプローブの側面図を示し、一方
、比較のために、図7は、平板状のアンカー部材71を有する図4Aのプローブの側
面図を示している。
して遠位の鋭利な端部を有するプローブの側面図及び平面図を示している。膜31
の通る目31は単独で示されていないが、この実施例では、支持部材11の端部に対
して幾分内側寄りになっている。
、91を有するプローブの側面図及び平面図を示しており、この担体11の一方のU
字状の平面は、他方のU字状の平面と直角になっている。図10の断面から見られ
るように、この支持部材は両方の膜がそれによって収容されることができるよう
にX字形をしている。
。
ーブの側面図。
。
Claims (15)
- 【請求項1】 膜担体(11、12)と、比較的に可撓性で開口端を有する管状
の半浸透性の膜(31、32、33)との組立体であり、膜担体が丈夫な長いロッド状
の支持部材(11)である透析プローブにおいて、 担体支持部材(11)が、その遠位端部に膜(31、32、33)が通される目または
ノッチ(13)を有すること; 膜(31、32、33)が、該部材の目またはノッチを通り、そこでU字形に折り曲
げられ、そして、膜の両端部を支持部材(11)の近位端部の近くへ持って来るよ
うに、支持部材(11)の両側に当接(32、33)すること;及び、 使用の際、拡散液が通過することのできるように、膜(31、32、33)の両端部
に密封接合されている入口及び出口の管があること、 を特徴とする透析プローブ。 - 【請求項2】 支持部材(11)が剛性でなく、ある限られた量だけ曲げまた
は撓めることができることを特徴とする、請求項1に記載の透析プローブ。 - 【請求項3】 支持部材(11)を形成している薄いロッドが幅0.02〜0.2mm であることを特徴とする、請求項1または2に記載の透析プローブ。
- 【請求項4】 支持部材(11)が1以上の管状膜(31、32、33)を担持する ことのできる1以上の目/ノッチ(13)が設けられていることを特徴とする、請求 項1〜3のいずれかに記載の透析プローブ。
- 【請求項5】 互いに直交するように配置され、支持部材(11)の長さ方向
に沿って僅かに離れている2つの目または1つの目と1つのノッチ(13)が設けら
れていることを特徴とする、請求項4に記載の透析プローブ。 - 【請求項6】 支持部材(11)の対向した側面が、支持部材(11)の長さ方
向に延びる浅い凹部(12f、12b)を形成するような形になっており、使用の際に
、膜(31、32、33)がU字状に折り曲げられ、そして支持部材(11)の両側に当
接させられたときに、凹部に管状の膜(31、32、33)が少なくとも部分的に収容
されることができることを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載の透析プロ
ーブ。 - 【請求項7】 各凹部(12f、12b)が、管状膜(31、32、33)の外径に釣り
合う弓状の横断面を有し、且つ、膜の半径と概ね等しい深さであることを特徴と
する、請求項6に記載の透析プローブ。 - 【請求項8】 支持部材(11)の近位端部が、プローブの1部品をなしてい るある形の取っ手及び/または締着手段(61、71)を担保しており、プローブが 操作され、及び/または患者に取り付けられることができることを特徴とする、 請求項1〜7のいずれかに記載の透析プローブ。
- 【請求項9】 この取っ手/締着手段(71)が、支持部材(11)の両側に延 びる薄い横向きのプレートであり、プローブ(11)を身体内へ挿入して使用の際 、このプレートが挿入点の両側の身体の表面に貼付または縫合されることができ ることを特徴とする、請求項8に記載の透析プローブ。
- 【請求項10】 プローブが、使用の際、釣り合っているカニューレに結合 及び締着され、そして、横方向のプレート(71)が、カニューレ自体上の1つの 釣り合っている横方向プレートにクリップで留められることを特徴とする、請求 項8に記載の透析プローブ。
- 【請求項11】 プローブが、使用の際、釣り合っているカニューレに結合 及び締着され、そして、支持部材(11)が、カニューレの遠位端部で釣り合って いるソケットへ嵌合され固定される、遠位端部のねじぶた、キャップ、プラグま たはストッパー(61)を有していることを特徴とする、請求項8に記載の透析プ ローブ。
- 【請求項12】 潅流液を管状膜(31、32、33)へ供給及び回収するため、 入口/出口管膜に付着されている、釣り合った細いプラスチックの管であること を特徴とする、請求項1〜11のいずれかに記載の透析プローブ。
- 【請求項13】 膜(31、32、33)自体が、支持部材(11)の実際の近位端 部を越えて延びており、潅流液の供給または透析物の収集を可能にする外部装置 への接続のための関連し付属の管へ膜を連結することを容易にしていることを特 徴とする、請求項12に記載の透析プローブ。
- 【請求項14】 使用の際、プローブの先端及び従って膜(31、32、33)が 、物質のサンプルを取り出そうとする体液にさらされるのは、関係領域において だけであることを確実にするため、プローブに、近位端部から遠位端部の方に延 びる非浸透性の外装を設けることによって、ある遮蔽効果が達成されることを特 徴とする、請求項1〜13のいずれかに記載の透析プローブ。
- 【請求項15】 外装が、膜(31、32、33)の適当な長さ上に形成され且つ 効果的に一体となっている被覆であることを特徴とする、請求項14に記載の透析 プローブ。
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