JP2008543366A - 介入装置を操作及び制御するデバイス及び方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】
【解決手段】 介入性カテーテル上の介入性要素を操作し制御するデバイス及び方法を提供する。介入性要素はステント、又は一連のステント、バルーン、又は長さ制御が必要なあるいは所望されるその他のあらゆる介入性要素であっても良い。ハンドル部材は、細長い本体と、この本体の縦軸を中心に回転するアクチュエータノブを具える。アクチュエータノブの回転運動は、ギアシステム、ローラ、あるいはギアとローラの組み合わせによって一又はそれ以上のリードねじの回転運動に伝達される。一又はそれ以上の軸方向に移動可能な部材がそれぞれリードねじ上に配置されており、カテーテルシャフトの一部に取り付けられて、カテーテルシャフトのその部分を前進又は後退させる能力を提供している。
【選択図】 図1
【解決手段】 介入性カテーテル上の介入性要素を操作し制御するデバイス及び方法を提供する。介入性要素はステント、又は一連のステント、バルーン、又は長さ制御が必要なあるいは所望されるその他のあらゆる介入性要素であっても良い。ハンドル部材は、細長い本体と、この本体の縦軸を中心に回転するアクチュエータノブを具える。アクチュエータノブの回転運動は、ギアシステム、ローラ、あるいはギアとローラの組み合わせによって一又はそれ以上のリードねじの回転運動に伝達される。一又はそれ以上の軸方向に移動可能な部材がそれぞれリードねじ上に配置されており、カテーテルシャフトの一部に取り付けられて、カテーテルシャフトのその部分を前進又は後退させる能力を提供している。
【選択図】 図1
Description
発明の属する技術分野
本発明は、一般的に介入性のカテーテルおよび人工器官に関するものであり、特に、冠動脈疾患、末梢血管疾患、また、胆管、卵管、尿管、消化管及びその他の構造等、その他の身体ルーメンの疾患を含む脈管の疾患治療用カテーテル及び人工器官に関する。
本発明は、一般的に介入性のカテーテルおよび人工器官に関するものであり、特に、冠動脈疾患、末梢血管疾患、また、胆管、卵管、尿管、消化管及びその他の構造等、その他の身体ルーメンの疾患を含む脈管の疾患治療用カテーテル及び人工器官に関する。
発明の背景
バルーン血管形成術とステント術は、冠動脈疾患や末梢血管疾患の治療に広く使用されている。冠動脈疾患では、狭窄プラークが動脈壁に付着することにより一又はそれ以上の冠状血管が狭くなったり、あるいは閉塞したりする。このプラークが、心筋へ流れる血流を阻止して、潜在的に心筋梗塞を引き起こす。この狭窄は、頸動脈、大腿動脈、長骨動脈、その他の動脈などの周辺血管にも生じ、他の生体組織や器官への血液供給を塞いでしまう。
バルーン血管形成術とステント術は、冠動脈疾患や末梢血管疾患の治療に広く使用されている。冠動脈疾患では、狭窄プラークが動脈壁に付着することにより一又はそれ以上の冠状血管が狭くなったり、あるいは閉塞したりする。このプラークが、心筋へ流れる血流を阻止して、潜在的に心筋梗塞を引き起こす。この狭窄は、頸動脈、大腿動脈、長骨動脈、その他の動脈などの周辺血管にも生じ、他の生体組織や器官への血液供給を塞いでしまう。
バルーン血管形成術は、その遠位先端にバルーンを有する長くてフレキシブルなカテーテルを使用する。このカテーテルを大腿動脈などの末梢動脈へ挿入して、疾患のある動脈へ径腔的に進める。血管の狭窄部分においてバルーンを膨張させ、これによって脈管ルーメンを拡張して正常な血流を回復させる。
しかしながら、いくつかのケースでは、血管形成後動脈が再度狭くなる再狭窄が生じるためバルーン血管形成術のみでは脈管の疾病を適切に治療できない。脈管内にフレーム又は足場を提供して脈管ルーメンを拡張した後に脈管ルーメンの開存性を維持するために、ステントが開発された。ステントは、細長い送出カテーテルを用いて折りたたんだ形状で治療部位に進めるように設計された小さな筒状の人工器官である。ステントは次いで治療部位で拡張して血管壁に係合し、脈管の開存性を維持する。
ステントは自己拡張するものであっても、バルーンで拡張可能なものであっても良い。自己拡張ステントは、ニチノールなどの形状記憶材料でできており、送出カテーテルの先端内に圧縮した状態にして送出することができ、送出カテーテルから解除されると弾性的に拡張する。バルーンで拡張可能なステントは可鍛金属でできており、送出カテーテル上のバルーンに装着されている。治療部位に位置すると、バルーンが膨張してステントを拡張させて脈管に係合させる。
しかしながら、ステントにも再狭窄の問題がある。従来の冠動脈ステントの再狭窄率は30乃至40%の範囲である。このような再狭窄の原因は完全には解っていない。しかしながら、いくつかのケースでは、再狭窄は現在のステントの過剰な剛性、脈管の湾曲に合致しないこと、形状や寸法の変化、および移動によって生じることがあると考えられている。これは、血管の湾曲部分やテーパ部分に延在することがあり、長さに沿って均一でない動きが生じることがあるより長い損傷で特に深刻である。
従って、長い、湾曲した、あるいは先細りの脈管領域を治療するのに使用できる非常にフレキシブルなステントの必要性が論証されている。2003年8月8日に出願された、継続中の米国特許出願第10/637,713号、「Apparatus and Methods for Delivery of Vascular Prostheses」(代理人登録番号第21629−000340号)は、本明細書中で全開示が参照されているが、長い、湾曲した、あるいは先細りの脈管損傷を治療可能な非常にフレキシブルなマルチセグメントステントと、関連する送出デバイスを開示している。ここに開示されている送出デバイスは、治療部位において一又はそれ以上のステントセグメントを選択的に展開させることができ、ユーザがインサイチュウでステントの長さを調整することができる。更に、このデバイスは、様々な長さで複数のステントを展開させるために複数の脈管部位に再配置することができる。
その他のカスタム長ステント及び送出デバイスが、2003年7月21日に出願された、継続中の米国特許出願第10/624,451号、「Apparatus and Methods for Delivery of Multiple Distributed Stents」(代理人登録番号第21629−000400号)に記載されている。この出願も、本明細書中で参照されている。この出願は、ユーザが選択した長さの人工器官構造を出して一又はそれ以上の治療部位において血管内にそれを展開させることができる、網又はコイルとして構成した連続的な人工器官構造と共に分離可能なステントセグメントを開示している。
可変長血管形成デバイスも提案されている。例えば、Saabに付与された米国特許第5,246,421号は、細長のバルーンと、このバルーンに対して軸方向に摺動可能な外側シースを有する血管形成カテーテルを開示している。シースを後退させて、選択した長さのバルーンを露出させて治療部位で拡張させることができる。次いで、このカテーテルを再配置して、別の長さのバルーンを露出させて、一又はそれ以上の追加部位を治療することができる。
従って、血管形成術カテーテル及びステント術カテーテルや、その他のデバイスにおいて、改善した制御方法と、バルーンとステント長の表示を提供する方法も求められている。2003年12月23日に出願された、継続中の米国特許出願第10/746,466号、「Devices and Methods for Controlling and Indicating the Length of an Interventional Element」(代理人登録番号第21629−002200号)は、本明細書中に全開示が参照されているが、アクチュエータ、モータ、及びその他の機構で駆動するギアを使用して介入性要素を制御するデバイスと方法を開示している。ここに開示されたデバイスは、センサ、デテント、視覚ディスプレイ、及びその他の機構を使用することによって介入性要素の長さをユーザに表示して、ユーザに視覚的、聴覚的、有形的な長さ表示を提供している。ここに開示されている制御及び表示デバイスは、直列に動作して、介入性要素長の高精度な調整を行うことができる。
このようなカスタム長ステント、血管形成カテーテル、および制御及び表示デバイスは、大きな望みを示しているが、血管形成術カテーテル及びステント術カテーテルなどの介入性装置を制御し操作する方法の改善が依然として必要である。
発明の概要
本発明は、介入性装置、主に最小限の侵襲性外科手順で使用する装置を操作し制御するデバイス及び方法を提供する。このデバイス及び方法は、介入性装置の正確な制御を容易にするものであり、この制御には、当該装置によって展開される介入性要素の動作長又は展開長の制御が含まれる。本発明を適用することができる介入性要素のタイプは数多いが、好ましい実施例では、脈管疾患治療用のステント及びバルーンを含む。
本発明は、介入性装置、主に最小限の侵襲性外科手順で使用する装置を操作し制御するデバイス及び方法を提供する。このデバイス及び方法は、介入性装置の正確な制御を容易にするものであり、この制御には、当該装置によって展開される介入性要素の動作長又は展開長の制御が含まれる。本発明を適用することができる介入性要素のタイプは数多いが、好ましい実施例では、脈管疾患治療用のステント及びバルーンを含む。
第1の態様においては、介入性カテーテルが、遠位端と近位端を有する細長フレキシブルシャフトと、前記遠位端に介入性要素とを具え、この介入性要素の長さが調整可能である。この介入性要素の長さを調整するために、前記近位端近傍にアクチュエータが配置されている。例示的な実施例では、この介入性要素がバルーンを具えている。このバルーン上に移動可能にシースが配置されており、前記アクチュエータをこのシースに連結して、このシースを前記バルーンに対して軸方向に位置決めする。このように、シースを用いて前記バルーン部分を選択的に覆う一方で、所望の長さの前記バルーン部分を露出させることができ、前記シースは、前記覆った部分が拡張しないように拘束する。
他の実施例では、前記介入性要素が、前記シャフトに解除可能に担持されたステントを具える。前記アクチュエータが前記ステントの展開可能な部分の長さを制御して、この展開可能な部分を前記シャフトから解除する一方で、前記ステントの展開されない部分は前記シャフトに係合して残る。このアクチュエータはシースに連結されており、このシースは前記ステントの第1の部分を覆うが、所望の長さを有する前記ステントの第2の部分は覆われずに展開用に残るように軸方向に位置決めすることができる。このステントは、バルーンによって拡張可能であるか、あるいは自己拡張型のものであっても良い。好ましい実施例では、前記ステントが、複数の分離可能なステントセグメントで構成されており、所望の数のステントセグメントをシースの外に露出させることによってステント長が制御される。
細長カテーテルシャフトは、外側シースと内側シースを具えていても良い。この外側シースは、好ましくは内側シャフト上に摺動可能に配置されている。前記内側シャフトは、前記カテーテルシャフトの近位端と前記カテーテルシャフトの遠位端との間を液通する膨張ルーメンを具えていても良い。選択的な中間シャフトを具えていても良く、この中間シャフトは内側シャフトの外側で外側シースの内側に摺動可能に配置されている。ステント又はステントセグメントを具えるこれらの実施例では、この中間シャフトは、ステント又はステントセグメントに選択的に係合する押出器としても動作する。更なる機能が必要な場合は、追加の中間シャフトを設けるようにしても良い。
別の態様では、カテーテルの操作を制御するハンドルが、縦軸を有する本体と、好ましくは当該縦軸を中心に回転可能なアクチュエータノブを具えている。このアクチュエータノブの回転が、ハンドル部材の本体内で縦方向を向いている一又はそれ以上のリードねじの回転動作に伝達する。いくつかの実施例では、一又はそれ以上のギアシステムを用いてこの伝達を行うようにしている。第1のギアシステムが、アクチュエータノブと第1のリードねじとの間に介入しており、第1のギアシステムが係合すると、アクチュエータノブの回転によって第1のリードねじの回転が生じるようになっている。同様に、第2のギアシステムをアクチュエータノブと第2のリードねじとの間に介入させて、第2のギアシステムが係合すると、アクチュエータノブの回転によって第2のリードねじの回転が生じるようにしてもよい。ある実施例では、追加のギアシステムを設けて追加のリードねじを駆動するようにしても良い。前記ギアシステムの一つ、一又はそれ以上、あるいは全てが、アクチュエータノブの回転によって係合を選択的に解除可能であり、各リードねじの回転が生じないようにすることが好ましい。
他の実施例では、ローラとアクチュエータノブ係合面で構成したシステムが、アクチュエータノブの回転を一又はそれ以上のリードねじの回転動作を伝達する。各ローラは、アクチュエータノブの一又はそれ以上の係合面と選択的に係合可能であり、アクチュエータノブの回転がローラを回転させる。各ローラは、各リードねじに直接的にあるいは間接的に連結されており、ローラが回転したときにリードねじを回転させる。好ましい実施例では、ローラが係合するアクチュエータノブの係合面によってローラの回転方向が異なるようにして、これによって、リードねじの回転を反転させる能力を提供して前記アクチュエータノブに所定の回転方向を与えるようにしている。
ナットなどの少なくとも一のねじ付係合部材を各リードねじに移動可能に係合させて、リードねじの回転がこの係合部材を軸方向に移動させるようにしても良い。前記少なくとも一の係合部材の各々が、外側シース、中間シャフト、内側シャフト、あるいはカテーテル本体に含まれているその他のシャフトの一つに取り付けられており、これらの各シャフトを、選択的に、別個に、あるいは同時に、前進あるいは後退させることができる。
選択器部材を設けて、アクチュエータノブとリードねじとの間に介入するギア又はローラシステムを係合させる又は解除するなどによって、一又はそれ以上のリードねじを選択的に係合させる又は解除するようにしても良い。選択器部材は、ハンドルの縦軸を中心に回転する回転可能な部材であることが好ましい。選択器とアクチュエータノブはハンドル上に設けられており、ユーザがハンドルを保持し、選択器のスイッチを入れて、片手だけでアクチュエータノブを回転できる方向に設けることが好ましい。選択器は、一又はそれ以上の設定に位置決め可能である。この各設定は分離モードにあるアクチュエータの動きに対応する。第1モード動作では、第1のリードねじがアクチュエータノブに係合して、アクチュエータノブの回転によって第1のリードねじが回転する。第2モード動作では、第2のリードねじがアクチュエータノブに係合して、アクチュエータノブの回転によって第2のリードねじが回転する。第2動作モードの間に第1のリードねじもアクチュエータノブに係合していることが好ましいが、所望であれば第2動作モードの間に第1のリードねじを解除するように選択器を構成することができる。アクチュエータが2本以上のリードねじを有するこれらの実施例では、第3、第4の設定、あるいは所望の動作モードに対応する更なる設定であって、各設定がアクチュエータノブに係合されている一又はそれ以上のリードねじに対応する各設定を選択器に設けることができる。
選択器部材は、通常ディスク形状であることが好ましい。いくつかの実施例では、選択器には、選択器部材が回転するときにギア進角装置に係合し、これを移動させるように構成した遠位側を向いた面又は近位側を向いた面上に一又はそれ以上のランプが設けられている。代替的に、このランプはギア進角装置上にあっても良く、あるいは、選択器部材とギア進角装置双方の上にあっても良い。次いで、ギア進角装置はギア部材と係合し、ギア部材を駆動ギアに係合させて、アクチュエータノブをリードねじに操作可能に連結する。他の実施例では、選択器に、ローラが延在するカム面を有する一又はそれ以上のスロットが設けられている。従って、選択器が回転すると、このカム面によってこのローラが半径方向に移動して、ローラをアクチュエータノブの係合面と係合あるいは解除し、これによって、アクチュエータノブをリードねじに選択的に連結する。
ハンドルに選択的な係止機構を設けてもよい。この機構は、選択器部材が所定の動作モードに対応する所定の位置にあるときに、選択的に、アクチュエータノブを一又はそれ以上のリードねじを回転させないようにする。好ましい係止機構は、一方の端部に形成した爪を有するロッカーアームを具える。この爪は、アクチュエータノブとリードねじとの間に介入するギアに選択的に係合可能である。ピンがロッカーアームに選択的に係合して、この爪をギアに係合させる、あるいはギアから解除する。爪が係合すると、ギアは可能な方向に回転するのみであり、反対方向の回転が防止される。この係止機構を用いて、例えば、アクチュエータがカテーテルの遠位端におけるバルーンの膨張に対応する動作モードにあるときに、外側シースの前進を防止することができる。この係止機構の別の使用も可能である。
ハンドルには、アクチュエータノブに所定量のトルクがかかると駆動シャフトからアクチュエータノブを切り離す選択的なクラッチ機構も設けられている。このクラッチ機構は、アクチュエータノブに取り付けた第1のクラッチ板と、駆動シャフトに取り付けた第2のクラッチ板とを具える。駆動シャフトは、一又はそれ以上のリードねじに選択的に連結されている。通常動作では、クラッチが係合しており、アクチュエータノブの回転によって、(選択器によって係合されているとき)一又はそれ以上のリードねじが回転する。しかしながら、このクラッチ板は、アクチュエータノブにかかるトルク量が所定の限度になると、クラッチ板がはずれて、これによって、アクチュエータノブが一又はそれ以上のリードねじのいずれかを回転させないように構成されている。選択されたクラッチの解除は、クラッチ板のティースの適切な構造、材料の選択、適切なサイズのクラッチばねとばね定数の選択、あるいはこの分野で知られているその他の方法によって得ることができる。このクラッチ機構は、例えば、シースが遠位側に前進している時に外側シースがオーバーリセットすることを防止するのに有用である。
ハンドルには、また、あるハンドルの動作モード中に膨張ルーメンを介してカテーテルシャフトの遠位端にユーザが液体が供給されることを防ぐ選択的な膨張ルーメン切離し機構を設けることができる。この膨張ルーメン切離し機構は膨張ルーメンライン内に配置されており、液体を流通させる第1の位置から、液体の流通を防止する第2の位置へ切り替え可能な電子弁又は機械弁を具えていても良い。代替的に、この膨張ルーメン切離し機構は、膨張ルーメンライン中に配置された配管部分又はその他の部材に適用されるクランプを具えていても良い。いずれの機構も、液体の流れを実質的にあるいは完全に防止する、あるいは液体の流れを膨張ルーメンから遠ざける、又は膨張ルーメンの外へ変えるのに使用することができる。
ハンドルには、また、各リードねじ上の一又はそれ以上のねじ係合部材の軸方向の移動量を制限する制限機構を設けても良い。例えば、係合部材の表面にタブを固定して、係合部材がリードねじに沿って所定の移動点に達したときにハンドルのハウジングの内側面に設けたデテントに係合するようにしても良い。このデテントは、このタブに係合して係合部材のそれ以上の軸方向の動きを防止する。いくつかの実施例では、ハンドルハウジング内のこのデテントの位置を調整可能であり、従って、係合部材の移動可能な長を調整する能力をユーザに提供している。
ハンドル上にあるいはハンドルと共に選択的に含めることができるその他の特徴には、一又はそれ以上のピッチ可変リードねじを使用して、所定の回転速度でリードねじ上の係合部材の軸上の動きをスピードアップしたり、スローダウンする能力を提供することが含まれる。したがって、ある動作モードをより迅速に実行しながら、その他の動作モード(例えば、微調整が必要なもの)はよりゆっくり実行することができる。更なる追加の選択的特徴は、ハンドルの内側あるいは外側のいずれかにモータを設定することであり、このモータはハンドル動作を自動であるいは半自動で行うように構成されている。このモータは、所望の場合は、ある所定の動作モードを実行するように選択的にプログラムすることができる。
更に別の態様では、細長でフレキシブルなカテーテルシャフトとアクチュエータと有する介入性カテーテルの操作方法が提供されている。このカテーテルは、遠位端に一又はそれ以上の介入性要素、好ましくはバルーン、ステント、あるいはその両方を具える。ステントが設けられている場合は、複数のステントセグメントを具えることが好ましい。このカテーテルは、また、内側シャフト、外側シャフト、及び一又はそれ以上の選択的中間シャフトを具えることが好ましい。各シャフトはアクチュエータに操作可能に連結されている。この方法は、患者の脈管内の血管中に位置する損傷など、患者の中の治療位置にシャフトの遠位端を進めるステップを具える。アクチュエータ上に位置する選択器は、舗設動作モードに対応する第1の設定に配置され、ノブがアクチュエータの縦軸を中心に回転して、外側シースを内側シャフトに対して後退させる。次いで、介入的要素が展開する。次いで、選択器がリセット動作モードに対応する第2の設定に配置して、アクチュエータノブがアクチュエータの縦軸を中心に回転して、外側シースを内側シャフトに対して前進させる。
いくつかの実施例では、選択器は分離動作モードに対応する設定に配置され、アクチュエータノブが回転して、展開しているステントセグメントと、カテーテルの外側シース内に保持されるステント間を分離する。分離動作モードに対応する選択器の設定は、リセット動作モードに対応する選択器の設定と同じであっても良い。このような場合、アクチュエータノブは第1方向に回転して分離手順を実行し、リセット手順を実行するには反対方向に回転する。
いくつかの実施例では、アクチュエータノブが同じ方向に回転して、舗設、分離、およびリセット手順の全てを実行する。これらの実施例では、選択器部材をこれらの各手順について異なる位置に置くことが好ましい。
本発明のその他のシステム、方法、特徴、及び利点は、以下の図面と好ましい実施例の詳細な説明を読むと当業者に明らかになる。このような追加のシステム、方向、特徴及び利点は全て、この記載に含まれており、本発明の範囲内にあり、特許請求の範囲によって保護されることを意図している。また、本発明は、例示としての実施例の詳細に限定されるものではないことも意図している。
好適な実施例の詳細な説明
本発明について述べる前に、本発明は特定の実施例の記載に限定されるものではなく、もちろん変更可能であることを理解するべきである。また、ここで使用されている用語は、特定の実施例を記載する目的だけのものであり、限定を意図するものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によってのみ限定されるからである。
本発明について述べる前に、本発明は特定の実施例の記載に限定されるものではなく、もちろん変更可能であることを理解するべきである。また、ここで使用されている用語は、特定の実施例を記載する目的だけのものであり、限定を意図するものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によってのみ限定されるからである。
規定されていない限り、ここで使用されている全ての技術用語又は科学用語は、これらの発明が属する分野の当業者によって通常理解されるものと同じ意味を有する。ここで記載されている方法および材料と同じあるいは均等の方法及び材料を本発明の実施又は試験に使用することもできるが、好ましい方法及び材料を以下に述べる。ここに記載されている全ての刊行物は、当該刊行物に関連して記載されている方法及び/又は材料を開示し、記載するためにここに参照されている。
この明細書で及び特許請求の範囲で使用する場合、コンテキストが明確に述べていない限り、単数を表す冠詞は、複数の意味を含むことに留意すべきである。
本発明は、より制御性が良く、高精度で、視覚性が高いカテーテルなどの介入性装置を操作し、制御するデバイスと方法を提供する。一の態様では、本発明のデバイスと方法は、カテーテル上の介入性要素の操作及び制御を容易にする。例示的な実施例では、この介入性要素は、脈管の損傷を拡張するバルーンなどの拡張可能な部材である。この介入性要素はまた、ステント又は連続するステントセグメントを具えていても良い。しかしながら、本発明の原理は、高精度のカテーテル操作と制御が所望されるところであればどこでも、身体の様々な部分に使用する様々なタイプの介入性要素に適用することができる。
図1及び11A乃至11Eを参照すると、本発明の第1の実施例では、ステント送出カテーテル20が、近位端24と遠位端26を有する細長フレキシブルシャフト22を具える。このシャフト22は、膨張シャフト34、押出器36、及びシース38を含む複数の同軸部材で構成されている。ハンドル28は、近位端24においてシース38に取り付けられている。遠位端26の近傍に、拡張可能な部材30が拡張した状態で示されており、近位端において膨張シャフト34に装着されている。ガイドワイヤチューブ40がシース38のポート42内を延在しており、拡張可能な部材30の内側を通ってシャフトの遠位端26まで延在している。この拡張可能な部材30は、遠位端でガイドワイヤチューブ40に取り付けられており、このガイドワイヤチューブ40には、拡張可能な部材30の遠位側にノーズコーン32が取り付けられている。ガイドワイヤ44は、ガイドワイヤチューブ40とノーズコーン32内に摺動可能に位置させることができ、脈管構造を通るカテーテル20の案内を容易にしている。スライダアッセンブリ48が、カテーテルシャフト22の近位端と遠位端間の位置に、カテーテルシャフト22とガイドワイヤ44上に摺動可能に配置されている。このスライダアッセンブリ48は、止血弁などのシーリングバルブを通って挿入可能な比較的固い部材を具えており、そこに密封されていると共に、シース38とガイドワイヤ44をスライダアッセンブリを通って摺動させる能力を提供している。
複数のステントセグメント46が拡張可能な部材30上に摺動可能に配置されている。追加のステントセグメント46が、膨張シャフト34上のシース38中のカテーテル内に担持されている。押出器36は、膨張シャフト34に対して軸方向に摺動可能であり、その遠位端においてステントセグメント46と係合している。収縮した状態にある拡張可能な部材30を用いて、押出器36を遠位側に前進させ、ステントセグメント46を拡張可能な部材30上に前進させても良く、あるいは押出器36は静止位置に保持したまま、拡張可能な部材30をステントセグメント46に対して近位側に後退させるようにしてもよい。シース38は、拡張可能な部材30、押出器36、およびステントセグメント46に対して軸方向に移動可能である。シースは、治療を行う損傷の長さに応じて、所望の長さの拡張可能な部材30とその上のステントセグメント46を選択的に露出させるように近位側あるいは遠位側に再配置することができる。シース38と押出器36は、拡張可能な部材30に対して直列に近位側に後退し、シース38内に保持されたステントセグメント46からステントセグメント46をシース38の遠位側に露出させて、分離することができる。送出カテーテル20とステントセグメント46の構造に関する様々なその他の態様が、2003年8月8日に出願された、継続中の米国特許出願第10/637,713号、「Apparatus and Methods for Delivery of Vascular Prostheses」(代理人登録番号第21629−000340号)と、2005年6月8日に出願された米国特許出願「Apparatus and Methods for Deployment of Multiple Custom-Length Prostheses (I)」(代理人登録番号第14592.4003号)に記載されている。この出願はいずれもここに参照されている。
ステントバルブ48はシース38の内側に取り付けられており、好ましくは、シース38の遠位端から、ステントセグメントの約1/2乃至1倍の長さと同じ距離だけ近位側に取り付けられている。ステントバルブ48は、ステントセグメント46と摩擦係合するように構成された環状リッジ又はリングを具え、シース38の遠位側へ展開するべきセグメントとシース38内に保持されるべきセグメントとの間にスペースを空ける制御を容易にしている。ステントバルブ48は、上記に挙げた米国特許出願に記載された構造、あるいは、ここに参照されている、2003年4月10日に出願された継続中の米国特許出願第10/412,714号(代理人登録番号第21629−000330号)(以下「‘714出願」という)に記載された構造のいずれかを具えていてもよい。この出願はいずれもここに参照されている。例えば、‘714出願に記載されているように、ステントバルブ48は、ハンドル28上のステントバルブアクチュエータを具えることによって動的な動作を提供するように構成することができる。ハンドル28は、ステントバルブ48に操作可能に連結されて、ステントバルブ48をステントセグメントに選択的に係合し及び解除する。ステントバルブアクチュエータは、例えば、膨張デバイス、電子スイッチ、機械的アクチュエータなどを具えていても良い。ステントバルブアクチュエータを、ハンドルの内に配置して、ステントバルブアクチュエータとその他のハンドルの構成部品を片手で操作できる方法で操作することが好ましい。
ハンドル28は、ハウジング50と、このハウジングに回転可能に連結されたアクチュエータノブ52を具える。選択器56に取り付けられているレバー54は、その遠位端近傍においてハウジング内に形成されたスロット58を介して延在する。以下により詳細に説明するように、アクチュエータノブ52の回転は、選択器56の位置とアクチュエータノブ52が回転する方向に応じて、シース38及び/又は押出器36の一方又は双方を膨張シャフト34と拡張可能な部材30に対して前進又は後退させる。舗設動作に対応する選択器56の第1の位置において、アクチュエータノブ52の第1方向における回転(すなわち、反時計方向)によって、押出器36をシース38に対して適所に保持しつつシース38を後退させ、これによって拡張可能な部材30上に整列している一又はそれ以上ステントセグメント46を露出させる。分離動作及びリセット動作の双方に対応する選択器56の第2の位置においては、アクチュエータノブ52の第1方向における回転が、シース38と押出器36の双方を拡張可能な部材30に対して後退させ、これによってシース38内に保持されているステントセグメント46(ステントバルブで係合している)を、舗設動作の間にシース38の遠位側で展開しているステントセグメントから分離させる。選択器56が第2の位置に維持されている間、アクチュエータノブ52の第1方向と反対の第2方向における回転によって、シース38と押出器36の双方を拡張可能な部材に対して前進させてデバイスをリセットする。シース38がその最も遠位位置に前進すると、選択器56が第1の位置に戻り、このプロセスが繰り返される。
ハウジング50の近位端からルアーフィッティング60が延在している。このルアーフィッティング60は、膨張シャフト34内で膨張ルーメンと液通している。ルアーフィッティング60は、膨張デバイスに連結して、拡張可能な部材30に膨張液を送出できるように構成されている。好適な膨張デバイスの一例は、カリフォルニア州、サンタクララ所在のGuidant Corporation社から入手可能なInderflator(登録商標)膨張デバイスである。
図2と図2Aを参照すると、ハンドル28の内部構造が示されている。ハウジング50は、上側ハウジング部材50aと、下側ハウジング部材50bを具える。上側ハウジング部材50aと下側ハウジング部材50bは、下側ハウジング部材50bに形成されたホールを通って、下向きの上側ハウジング部材50aに形成されたホールに螺合する4本のねじ51によって互いに結合される。この近位端において、上側ハウジング部材50aと下側ハウジング部材50bはそれぞれ、ルアーフィッティング60を受けて保持するように構成された溝62a、62bを具える。上側ハウジング部材50aと下側ハウジング部材50bはまた、それぞれ、ハウジング50の遠位端よりむしろ近位端に近い各内側表面に仕切スロット64を具える。仕切スロット64は、近位側仕切66を受けて保持し、ハウジングを組み立てるときにハウジング50内の近位側仕切66の位置を固定するように構成されている。近位側仕切66は、一般的に丸い側部エッジと、平坦な上下エッジを有する平坦部材であり、以下により完全に説明するように、第1のリードねじ70と第2のリードねじ72を受けて回転可能に保持するように構成した、横方向にスペースを空けて配置された一対の貫通孔68a、68bを具える。
上側ハウジング部材50aと下側ハウジング部材50bの遠位端はそれぞれ、半径方向に拡大した部分59a、59bを具える。半径方向に拡大した部分59a、59bは共に、選択器56、遠位側選択器ガイド57a、および近位側選択器ガイド57bを封入して保持する。遠位側選択器ガイド57aは、平坦な底側エッジを有する一般的なディスク形状部材である。この遠位側選択器ガイド57aは、第1のリードねじ70と第2のリードねじ72を受けて回転可能に保持するように構成された第1の貫通孔対74a、74bを具える。遠位側選択器ガイド57aは、また、丸い中央開口76を具える。これは、そこを通る駆動シャフト88を受けて、遠位側選択器ガイド57aのすぐ近位側に配置した選択器56に連通するスペースを提供するように構成されている。最後に、遠位側選択器ガイド57aには、その遠位側を向いた面上に上側溝78aと下側溝78bが、またその遠位側を向いた面上に第1のピンガイド80と第2のピンガイド81が、また、その上側を向いた端部近傍には係止ピンスロット82が設けられている。遠位側選択器ガイド57aは、組み立てたハウジング50の内側表面上に設けた遠位側選択器ガイドスロット90内に固定的に取り付けるように構成した形状と大きさを有している。
近位側選択器ガイド57bも、平坦な底側エッジを有する一般的なディスク形状部材である。近位側選択器ガイド57bは、第1のリードねじ70と第2のリードねじ72を受けて回転可能に保持するように構成された一対の貫通孔84a、84bを具える。近位側選択器ガイドも、駆動シャフトを受けて回転可能に保持するように構成した丸い中央開口86を具える。近位側選択器ガイド57bは、組み立てたハウジング50の内側表面に設けた近位側選択器ガイドスロット92の中に固定的にはめ込む形状と大きさを有する。
選択器56は、その上側端部から半径方向に延在する選択器レバー54を有する一般的なディスク形状の部材である。(図10も参照)。選択器56は、選択器が中央軸を中心に回転した場合でも、選択器56を通る第1のリードねじ70と第2のリードねじ72の通路になるように構成した第1の細長スロット対94a、94bを具える。選択器56も、駆動シャフト88を受けて回転可能に保持するように構成した丸い中央開口96と、この中央開口96の両側に設けた細長い上側スロット97aと下側スロット97bを具える。選択器はまた、係止ピン102を受けて保持するように構成したピンホール95を具える。係止ピン102は、遠位側選択器ガイド57a上の係止ピンスロット82を通って延在する。最後に、選択器56には、遠位側を向いた面上に3つのランプ98が設けられており、このランプ98は、中央開口96の周りに等距離にスペースを空けて配置されている。ランプ98はそれぞれ、選択器56の遠位側面から遠位側に延在する傾斜面を具える。選択器56は、組み立てたハウジング50の内側面に設けた選択器スロット91に固定的に合致するように構成した形状とサイズを有し、遠位側選択器ガイド57aと近位側選択器ガイド57bの間に挟まれている。上述したとおり、選択器レバー54が、上側ハウジング部材50aに設けたスロット58を通って延在してユーザにアクセスを提供して、制限された移動範囲を介して選択器56を回転させる。
第1のリードねじ70と第2のリードねじ72は、ねじ溝のない遠位側部分70a、72aと、ねじ溝を切った中央部分70b、72bと、ねじ溝のない近位側部分70c、72cを有する細長シャフトである。リードねじの遠位側部分70a、72aは、遠位側選択器ガイド57aと近位側選択器ガイド57bにそれぞれ設けた貫通孔74a−b、84a−bと、選択器56に設けたスロット94a−bとを通って延在し、遠位側選択器ガイド57aの遠位側面から遠位側に所定の距離だけ延在している。(例えば、図3、3A、5、および6参照)。各リードねじの近位部分70c、72cは、ワッシャ67a、67bを通り、近位側仕切66に設けた貫通孔68a、68bを通って延在する。保持用ねじ63は、保持用ワッシャ65と保持用バネ69を通って第2のリードねじを仕切66に取り付けている。保持用ねじ63、保持用ワッシャ65、および保持用ばね69は、外側シース38を保持している間、外側シース38によって押出チューブ36にかかる力によって、第2のリードねじ72が仕切66に取り付けられており、第2のリードねじ72に意図しない回転が生じないようにしている。
ハンドル28の遠位端において、第1のリードねじギア110が、第1のリードねじ70の遠位端上で受けられるように配置されている。第1のリードねじギアは、リードねじ70上に摺動可能に受けられている円筒状カラー部分112を具える。主ティースセット114が第1のリードねじギア110の遠位端に設けられており、副ティースセット116が第1のリードねじギア110の近位端に設けられている。ギアピン118は、カラー112のピンホール119を通って延在しており、また、第1のリードねじ70の遠位端近傍に位置するピンホール71を通って延在しており、これによって、第1のリードねじギア110を第1のリードねじ70の遠位端上に保持している。
同様に、第2のリードねじギア120は、第2のリードねじ72の遠位端上で受けられるように配置されている。第2のリードねじギアは、第2のリードねじ72上で摺動可能に受けられている円筒状カラー部分122を具える。主ティースセット124は、第2のリードねじギア120の遠位端上に設けられている。ギアピン128は、カラー122上のピンホール129を通って延在し、また、第2のリードねじ72の遠位端近傍に配置したピンホール73を通って延在しており、これによって、第2のリードねじ72の遠位端上に第2のリードねじギア120を保持している。
駆動シャフト88は、細長円筒状部材であり、遠位側選択器ガイド57a、選択器56、および近位側選択器ガイド57bの中央開口76、96、86を通って延在している。駆動シャフト88は中空状であり、以下により完全に述べるように、シース38、押出器36、および膨張シャフト34が通過できるような内側経路を提供している。駆動シャフト88の近位端は、駆動シャフト88の近位端を近位側選択器ガイド57bの近位側に対して保持している保持クリップ131を受けるように構成した周辺スロット130を具える。保持クリップ131と近位側選択器ガイド57bの間にディスクワッシャ132が配置されており、駆動シャフト88の回転を容易にしている。同様に、駆動シャフト88の遠位端は、駆動シャフト88の遠位端をアクチュエータノブ52の遠位端に対して保持している別の保持クリップ135を受けるように構成された周辺スロット134を具える。保持クリップ135とアクチュエータノブ52の間にディスクワッシャ136が配置されている。スロット付カラー138が駆動シャフト88の遠位端の近位側に取り付けられている。このスロット付カラー138は、駆動シャフト88の径より若干大きい径を有する円筒状部材である。このスロット付カラー138は、対向する側部に一対の縦長スロット139を具える。スロット付ピンホール137が駆動シャフトを通って形成されており、以下に述べるように、主駆動ギア150をシャフト88に連結する機構を提供している。
アクチュエータノブ52は一般的なカップ形状部材であり、外側表面に複数の刻み53が形成されている。アクチュエータノブ52の遠位端は、上述したとおり駆動シャフト88の経路となる貫通孔55を具える。図5を参照すると、アクチュエータノブ52の開放近位端は、ハウジング50の遠位端140に対向して回転可能に支えられている外周リップ141を具える。更に、アクチュエータノブ52の内側表面は、ノブの内側遠位側表面から近位側に延在する一対のタブ142を有する。このタブ142は、駆動シャフト88の遠位端に取り付けられているスロット付カラー138上のスロット139に摺動可能に係合するサイズと構造を有している。従って、アクチュエータノブ52上のタブ142がスロット付カラー138上のスロット139に係合すると、アクチュエータノブ52の回転によって駆動シャフト88が回転する。
上述したとおり、主駆動ギア150は、駆動シャフト88上で受けられるように配置されている。主駆動ギア150は、駆動シャフト88上に摺動可能に受けられている円筒状カラー部152を具える。(図8も参照)。主ティースセット154は、主駆動ギア150の近位端上に半径方向に外側を向いて設けられている。副ティースセット156は、近位側を向いて、すなわち、ハンドル28の近位端を向いて、主駆動ギア150の近位端に設けられている。一対のギアピン158がカラー152のピンホール159を通って、また、駆動シャフト88のピンホール137を通って延在しており、これによって、主駆動ギア150を駆動シャフト88上に保持している。
遠位ばね160は、駆動シャフト88上に位置しており、その遠位端は、駆動シャフト88上のスロット付カラー138の近位端に対して支えられている。遠位ばね160の近位端は、リードねじ支持部材162に対向している。リードねじ支持部材162は平坦であり、中央開口163と、中央開口163の両側に貫通孔164a、164bを有する一般的な楕円形の部材である。駆動シャフト88は、リードねじ支持部材162の中央開口163を通って延在している。リードねじ支持部材162の遠位側は、主駆動ギア150に対して支えられており、このギアは、駆動シャフト88に固定されている。第1のリードねじ70の遠位端は、リードねじ支持部材162の一方の貫通孔164aを通り、第2のリードねじ72の遠位端は、リードねじ支持部材162の他方の貫通孔164bを通っている。
副駆動ギア170は、駆動シャフト88上で受けられるように配置されている。副駆動ギア170は、駆動シャフト88上に摺動可能に受けられている円筒形カラー部分172を具える。主ティースセット174は副駆動ギア170の遠位端上に半径方向に外側を向いて設けられている。副ティースセット176は、遠位側、すなわち主駆動ギア150の方向を向いている副駆動ギア170の遠位端上に設けられている。副駆動ギア170は、駆動シャフト88にピン留めされていない。その代わり、後述するように、副駆動ギア170は駆動シャフト88に沿って軸方向に移動可能である。駆動ギアばね180は駆動シャフト88上で、主駆動ギア150と副駆動ギア170の間に配置されている。従って、駆動ギアばね180は、副駆動ギア170を近位側に、主駆動ギア150(駆動シャフト88に対して固定されている)から離れる方向にバイアスする力を提供している。
ギア進角装置182は、副駆動ギア170のすぐ近位側に配置されている。このギア進角装置は、図9に示されており、ディスク形状の中央部分184と、この中央部分184の対向する側部に配置した一対のタブ186とを具える。ギア進角装置182は更に、駆動シャフト88を摺動可能に受けるように構成された中央開口188と、この中央開口188の周りに等距離にスペースを空けて配置した3つの同一のランプ190を具える。各ランプ190は、ギア進角装置182の近位側面から延在する傾斜面である。図2、2A、3および3Aをもう一度参照すると、ギア進角装置182は、副駆動ギア170と遠位側選択器ガイド57a間の駆動シャフト88上に配置されている。ギア進角装置タブ186は、それぞれ、遠位側選択器ガイド57aの上側溝及び下側溝78a、78bと正しく係合するように構成したサイズと形状を有する。
ギア進角装置182の近位側面上のランプ190は、前側を向いており、遠位側選択器ガイド57aの中央開口76を通る選択器56の遠位側面と接触している。選択器56が回転すると、選択器56のランプ98がギア進角装置182上のランプ190と係合して、ギア進角装置190をハウジング50内で軸方向に固定されている選択器56から切り離す。ギア進角装置182に対する分離力が、駆動ギアバネ180のバネ力に対抗してギア進角装置と副駆動ギア170を駆動シャフト88に沿って遠位側へ移動させる。選択器56が完全に回転すると、すなわち、選択器ランプ98のピークがギア進角装置ランプ190のピークと係合すると、副駆動ギアの副ティース176が、主駆動ギア150の副ティース156と係合して、これによって、副駆動ギア170と主駆動ギア150がユニゾンで回転する。副駆動ギアの副ティース176が主駆動ギア150の副ティース156に接触していないときは、副駆動ギア170は回転せず駆動シャフト88上を浮動する。
上述したように、遠位側選択器ガイド57a上の係止ピンスロット82を通って、選択器56上のピンホール95内へ係止ピン102が延在している。第1の固定ピン104は、遠位側選択器ガイド57a上の第1のピンガイド80から遠位側へ延在しており、第2の固定ピン106は、遠位側選択器ガイド57a上の第2のピンガイド81から遠位側へ延在している。ロッカーアーム107は、第2の固定ピン106に回動可能に取り付けられている。ロッカーアームの第1の端部108は、第1の固定ピン104に対して支えられている。ロッカーアームの対向する端部109は、第1のリードねじギア110の副ティース116に選択的に係合する爪である。係止ピン102、ロッカーアーム107、及び第1のリードねじギア110の副ティース116は、共に、以下により完全に述べるとおり、ある動作の間第1のリードねじ70の回転を防止する係止デバイスとして機能する。
図3乃至6を参照すると、舗設ナット192がハウジング50内に配置されている。これは、第1のリードねじ70上に配置された第1の円筒状部分193と、第2のリードねじ72上に配置された第2の円筒状部分194を具える。第1の円筒状部分193と第2の円筒状部分194の間にブリッジ部分195が延在しておりこれらを相互に接続している。ねじセット196は、ブリッジ部分195を通って延在し、駆動シャフト88とハンドル28の遠位端上の外側支持シャフト89を通って延在しているシース38に舗設ナット192を取り付けている。舗設ナット192の第1の円筒状部分193には内ねじが切られており、第1のリードねじが回転すると、第1のリードねじ70のねじ溝に沿って乗る。第2の円筒状部分194にはねじが切られておらず、第2のリードねじ72の回転から独立して第2のリードねじ72に沿って移動する。従って、第1のリードねじ70が回転すると、第1のリードねじ70の回転方向に応じて、舗設ナット192がハウジング50内で近位側又は遠位側に移動する。舗設ナット192が動くと、シース38も前進及び後退する。
分離ナット198が同様にハウジング50内に配置されている。これは、第2のりードねじ72上に配置された第1の円筒状部分199と、第1のリードねじ70上に配置された第2の円筒状部分200とを具える。ブリッジ部分201が第1の円筒状部分199と第2の円筒状部分200の間に延在しており、これらを相互接続している。ねじセット201がブリッジ部分200を通って延在しており、駆動シャフト88を通り、ハンドル28の遠位端上の外側支持シャフト89を通るシース38と同軸に延在する押出器36に分離ナット198を取り付けている。分離ナット198の第1の円筒状部分199に内ねじが切られており、第2のリードねじが回転すると、第2のリードねじ72のねじ溝に沿って乗る。第2の円筒状部分200にはねじが切られておらず、第1のリードねじ70の回転から独立して第1のリードねじ70に沿って移動する。従って、第2のリードねじ72が回転すると、第2のリードねじ72の回転方向に応じて、分離ナット198がハウジング50内で近位側又は遠位側に移動する。分離ナット198が動くと、押出器36も前進及び後退する。
上述したとおり、膨張シャフト34は、押出器36とシース38を通って同軸に延在しており、その近位端において、ハンドル28の近位端上のルアーフィッティング60に取り付けられている。従って、膨張シャフト34はハンドル28に対して適所に固定されるが、シース38は舗設ナット192の移動と共に前進及び後退し、押出器36は分離ナット198の移動と共に前進及び後退する。
ここで、図3乃至7及び11A乃至11Eを参照して、ステント送出カテーテル20の第1の実施例の動作を説明する。まず、シース38は、例えば図11Aに示すように完全に前進した位置にある。シース38は、ノーズコーン32に隣接して、拡張可能な部材30上に整列しているステントセグメント46を覆っている。押出器36も完全に前進しており、その遠位端は最も近位側のステントセグメント46と接触している。カテーテル20は血管Vを通って損傷Lなどの治療位置に達するまでガイドワイヤ44の上を前進する。ノーズコーン32が損傷Lの遠位側に進んで、ステントセグメント46を展開させる適所にカテーテルの遠位端を置く。
次いで、シース38を後退させながら、押出器36を適所に保持して、拡張可能な部材30上に整列している最も遠位側のステントセグメント46を露出させる。図11Bを参照。図3乃至7を参照すると、第1のリードねじ70に沿ってハンドル28内で舗設ナット192を近位側に動かすことによって、押出器36の位置を保持しながらシース38の後退が行われる。舗設ナット192のこの移動は、まず、レバー54を完全に時計方向に回転させることによって、選択器56を「舗設」位置に置くことによって生じる。(ここに言う選択器とアクチュエータノブの「時計方向」と「反時計方向」の回転は、ハンドルの近位端にある基準点からの回転である)。この選択器位置において、ギア進角装置182が近位位置にある結果、ギア進角装置182のランプ190は、選択器56のランプ98と係合しない。この位置では、ギア進角装置182は、副駆動ギア170を主駆動ギア150に係合させない。従って、副駆動ギア170は、駆動シャフト88の上を自在に回転する。アクチュエータノブ52の反時計方向の回転によって駆動シャフト88を回転させ(やはり反時計方向に)、これが第1のリードねじギア110に係合されている主駆動ギア150を(やはり反時計方向に)回転させ、これによって、第1のリードねじ70を(時計方向に)回転させ、舗設ナット192を後退させる。しかしながら、アクチュエータノブ52の回転によって生じる駆動シャフト88の回転は、係合されていない副駆動ギア170を回転させず、従って、副リードねじ120は回転しない。このように、舗設ナット192が後退する(これによって、連結したシース38を後退させ)一方で、分離ナット198は静止している(これによって、押出器36を適所に維持する)。
更に、この選択器の「舗設」位置は、図7に示すような位置に係止機構を置く。ここでは、ロッカーアーム107に対して係止ピン102があり、ロッカーアームの第2の端部109が、第1のリードねじギア110の副ティース116と係合する爪として作用する。従って、副ティース116とロッカーアームの第2の端部109との間のラチェット機構によって、第1のリードねじギア110は時計方向に回転するが、反時計方向の回転は防止される。さもなければ、選択器56が「舗設」位置にあると、係止機構が第1のリードねじ70が反時計方向に回転しないようにして、従って、アクチュエータノブ52の時計方向の回転を防ぐ。これによって、ユーザがうっかり初期位置を越えてシース38を進めたり、舗設したステントセグメントを再度覆ってしまうことが防止される。
シース38が、所望の数のステントセグメント46を露出させるのに十分な距離後退した後、分離処理が行われる。分離とは、拡張可能な部材30が露出させたステントセグメント46のみを膨張させるために、露出したステントセグメント46をシース38内に保持されているステントセグメント46から切り離す動作であり、展開したステントセグメントからシース38の遠位端へ、バルーン用の距離を先細にする。分離には、シース38と押出器36の両方を、例えば2乃至4mmといった比較的短い距離だけ後退させる必要がある。シース38と押出器36の両方を後退させると、ステントバルブ48がシース38内の最も遠位側のステントセグメント46に係合して、覆われているステントセグメント46をシース38に沿って後退させる。図11C参照。
図3乃至7を参照すると、シース38と押出器36の同時後退は、ハンドル28内で第1のリードねじ70に沿って舗設ナット192を近位側に移動させながら、分離ナット198をハンドル28内で第2のリードねじ72に沿って近位側に移動させることによって行われる。この舗設ナット192と分離ナット198の同時移動は、まず、レバー54を完全に反時計方向に回転させて選択器56を「分離」位置に置くことによって生じる。この選択器位置において、ギア進角装置182がその遠位位置に完全に前進する結果、ギア進角装置182のランプ190が選択器56のランプ98と完全に係合する。この位置において、ギア進角装置182が副駆動ギア170を主駆動ギア150に係合させる。従って、副駆動ギア170は、主駆動ギア150と共にユニゾンで回転する。アクチュエータノブ52の反時計方向の回転によって駆動シャフト88を回転させ(やはり反時計方向)、これが、第1のリードねじギア110と係合している主駆動ギア150を回転させる(やはり、反時計方向)。これによって、第1のリードねじ70の回転(時計方向)と舗設ナット192の後退が生じる。同時に、アクチュエータノブ52の回転によって生じる駆動シャフト88(反時計方向)の回転によって、第2のリードねじギア120と係合しており、従って第2のリードねじ72を(時計方向に)回転させる係合した副駆動ギア170に(反時計方向の)回転が生じる。このように、舗設ナット192が後退し(これによって、連結されたシース38の後退が生じ)、同様に分離ナット198も後退する(これによって、押出器36が同時に後退する)。
更に、選択器の「分離」位置は、係止機構を図7に示す位置から変える。特に、選択器56が反時計方向に回転すると、係止ピン102がロッカーアーム107の突出している上側表面107aに係合して、これを半径方向内側(すなわち、駆動シャフト88に向けて)に変形させる。ロッカーアーム上側表面107aの変形によって、ロッカーアームの第2の端部109が第1のリードねじギア110の副ティース116から係合が解除する。これによって、第1のリードねじギア110が時計方向あるいは反時計方向のいずれにも自在に回転するようになり、係止機構が解除される。さもなければ、上述したように、選択器56が「分離」位置にあるとき、係止機構の係合が解除して、ユーザはいずれの方向にもアクチュエータノブ52を回転させることができ、これによって、シース38と押出器36を前進又は後退させて、分離距離を調整することができる。
分離処理が完了した後、シース38と押出器36を約1/2から約1のステントセグメント46の長さに等しい距離、あるいは約2乃至4mm後退させ、膨張シャフト34のルーメン内にルアーフィッティング60を介して膨張媒体を注入することで拡張可能な部材30が拡張する。図11D参照。拡張可能な部材が拡張することによって、露出したステントセグメント46が損傷Lに対して可塑的に拡張する。次いで、膨張媒体を取り出すことによって拡張可能な部材30は収縮し、拡張させたステントセグメント46を適所に残す。図11E参照。
ここに記載されているように、カテーテル20は、単一の介入手順の間に複数の位置でステントセグメント46を展開させることができる。従って、ステントセグメント46を上述した態様で展開させた後、別の展開を実行するために、カテーテルは図11Aに示す初期位置にリセットされることが好ましい。カテーテル20のリセットによって、シース38と押出器36は、初期位置に届くまで同時に前進する。この手順は、選択器56を「分離」位置(すなわち、完全に反時計方向に進める)に維持したままで、アクチュエータノブ52を時計方向に回転させることによって行われる。アクチュエータノブ52の時計方向の回転によって、駆動シャフト88と、主駆動ギア150と、副駆動ギア170が時計方向に回転し、第1のリードねじギア110と第2のリードねじギア120とを反時計方向に回転させる。これによって、舗設ナット192と分離ナット198とが前進し、シース38と押出器36を前進させる。シース38と押出器36が完全に前進すると、アクチュエータノブ52の回転が止まり、選択器56が「舗設」位置に回転して、カテーテル20がリセットされ別の展開の準備が整う。
代替の特徴を、上述したハンドル28に組み込むことができる。このような特徴の一つは、リセットクラッチ機構の提供である。リセットクラッチ機構は、ステントが展開した後、ユーザがカテーテルをリセットしすぎないようにすることを意図している。すなわち、ユーザがシース38と押出器36を図11Aに示す初期位置を越えて前進させないようにする。図12A−Bを参照すると、第1のクラッチ板210は、近位側を向いているティースによってアクチュエータノブ52の内側表面に固定されている。第2のクラッチ板212はアクチュエータノブ52のホールを通って延在していない駆動シャフト88の遠位端に固定されている。第2のクラッチ板212の合体ティースは、第1のクラッチ板210と逆に遠位側を向いている。第2のクラッチ板212は、駆動シャフト88に沿って近位側に摺動可能であるが、シャフト上で回転できないように駆動シャフト88にキー止めされている。圧縮ばね214が第2のクラッチ板212の後ろの位置しており、第1のクラッチ板210に対して第2のクラッチ板を遠位側にバイアスしている。第1のクラッチ板210と第2のクラッチ板212のティースは、上述した舗設、分離、およびリセット手順を行う間完全に係合しており、これによって、アクチュエータノブ52の回転を駆動シャフト88の回転に伝達する。しかしながら、カテーテルのリセットしすぎによって過剰なトルクが生じると、圧縮ばね214のバイアス力に対する第2のクラッチ板212の変位によってクラッチ板210、212がスリップする。クラッチ板をスリップさせるのに必要なトルク量は、圧縮ばね214又はその強さを変えることにより、クラッチ板210、212のいずれか一方あるいは両方のティースのジオメトリを変更することにより、クラッチ板210、212を作るのに使用する材料を変更することにより、あるいは、その他の同様の機構によって調整することができる。
ハンドル28に選択的に含めることができるもう一つの代替の特徴は、舗設ナット制限機構である。この舗設ナット制限機構の目的は、舗設ナット192がハウジング50内を近位側に移動できる距離を制限することである。この制限は、カテーテル20の遠位端に担持されている全てのステントセグメント46の全長に対応することが好ましい。従って、舗設ナット制限機構は、ユーザがステントセグメント46が展開できる地点を越えてシース38を後退させないようにする。この舗設ナット制限機構は、舗設ナット192の底面から下方へ延在するタブ218と、舗設ナット192の移動路に沿った所望の位置に、下側ハウジング部材50bの内側表面から上方へ延在する合体デテント216を具える。静止デテント216は、タブ218をブロックして、これによって、ハウジング50内で舗設ナット192がそれ以上後退しないようにする。代替的に、このタブは、上側ハウジング部材50a上の舗設ナット192の上側表面とデテント上にあっても良い。更に、デテント216は、ハウジング50内の適所に永久的に固定しても良く、あるいはその位置を調整可能にしてそれを越えてデバイスが舗設されることを防止するよう、オペレータが所望のステント長を選択できるようにしても良い。
ハンドル28に選択的に含めることができる更なる代替の特徴は、膨張操作不可器である。膨張操作不可器の目的は、選択器56が「分離」位置にない限り膨張ルーメンを使用できないようにして、ユーザが分離手順を実行する前に拡張可能な部材30を膨張させないようにすることである。膨張操作不可機能を実行する数々の好適な機構がある。例えば、電子的あるいは機械的に切り替え可能なバルブをルアーフィッティング60の膨張入り口に取り付けて、選択器56の位置によってこのバルブが動作するようにしても良い。このバルブは、膨張液の導入を防ぐ閉じた状態にあっても良く、あるいは、選択器56が「分離」位置にない限り、ルアーフィッティング60を通って注入された膨張液が、バルブによって膨張チューブ34の外へ流れるようにすることができる。別の例として、ルアーフィッティング60と膨張シャフト34の間に配置したチューブに機械的なチューブクランプを取り付けるようにしても良い。ここで、チューブクランプは、選択的に選択器56が「分離」位置にない時に、チューブを圧着する、扁平にする、あるいはさもなければ、閉じることができる。その他の膨張防止機構も可能である。
ハンドル28に選択的に含めることができる更なる代替の特徴は、可変ピッチのねじ付部分を有する一又はそれ以上のリードねじを提供することである。例えば、第1のリードねじに、第1のピッチを有する部分と第2のピッチを有する部分を設けて、第1のピッチが第2のピッチより大きな機械的利点を提供するようにしてもよい。このような場合、リードねじは、様々な動作ゾーンにわたって、より早い速度と、より良い感覚、あるいはその他の所望の特徴を提供するであろう。例えば、分離処理を行う間に使用されている速度以上に高速で舗設処理を実行することが望まれる。可変ピッチリードねじを提供することで、この結果を得る能力を提供することができる。代替的に、主駆動ギアと副駆動ギアを様々なサイズとピッチを有する複数ギアで置き換えて、舗設及び/又は分離の速度をオペレータが選択できるようにしても良い。
本発明によるハンドル28の代替の実施例が図13Aと13Bに示されている。代替の実施例は、3つのリードねじを具え、これによってシース38と、押出チューブ36と、膨張チューブ34のそれぞれの相対移動を提供している。更に、代替の実施例では、アクチュエータノブの回転移動を、駆動ローラ機構を使用してシース38、押出チューブ36、及び膨張チューブ34の軸方向の動きに伝達するようにしている。
図13Aを参照すると、下側ハウジング部材230aは、近位側仕切232と遠位側仕切234を封入している。第1のリードねじ236、第2のリードねじ238、第3のリードねじ240が近位側仕切232と遠位側仕切234の間に延在し、これらによって支持されている。舗設ナット242は内ねじを具えており、第1のリードねじに沿って軸方向に移動することができる。分離ナット244は内ねじを具えており、第2のリードねじに沿って移動することができる。リセットナット246は内ねじを具えており、第3のリードねじに沿って移動可能である。図13Aには示されていないが、舗設ナット242はシース38に、分離ナット244は押出チューブ36に、リセットナット246は膨張チューブ34に、それぞれハンドル28の第1実施例に関して上述した方法と同様の方法で、取り付けられている。第1、第2、及び第3のリードねじ236、238、240は各々、各リードねじの遠位端に固定されたローラ受け口248、250、252を具える。
選択器254は、遠位側選択器ガイド256と近位側選択器ガイド258の間で、ハウジング230aで受られており、そこに保持されている。選択器254は、図15により詳細に記載されている。この選択器は、レバー255と、中央開口260と、この中央開口260の周りの3本の細長スロット262a−cを具えている。各細長スロット262a−cは、別々のカム特徴を有する。その目的を以下に述べる。遠位側選択器ガイド256は、図14により詳細に記載されている。遠位側選択器ガイド256は、中央開口257と、この中央開口257の周りに3つの貫通孔264を具える。中央開口257と貫通孔264の間の中央開口257の周辺には、突出したブレーキ面265が配置されている。
アクチュエータノブ266は、ハンドル28の遠位端に設けられている。図13A参照。アクチュエータノブ266の内側に3個のローラ268a−cが封入されている。図13B参照。各ローラ268a−cは、遠位側選択器ガイド256の遠位側側部上に配置された第1の係合ヘッド269a−cと、近位側選択器ガイド258の近位側側部上に配置された第2の係合ヘッド270a−cと、この第1の係合ヘッドと第2の係合ヘッドの間に延在するシャフト271a−cとを具える。第2の係合ヘッド270a−cは、受け口248、250、252と選択的に係合可能であり、一方、第1の係合ヘッド269a−cは、以下に説明するように、アクチュエータノブ266と選択的に係合可能である。
図16Aと16Bを参照すると、アクチュエータノブ266は、内部係合面272を形成するエッジ267を有する。第1のローラ268aの第1の係合ヘッド269aは、アクチュエータノブの内部係合面272と選択的に係合する。その他の各係合ヘッド268b、268cも、アクチュエータノブの係合面272に同様に係合可能である。特に、各ローラのシャフト271a−cは選択器254の細長スロット262a−cの一つを通って延在している。選択器254が回転すると、各細長スロット262a−cのカム特徴によって、ローラのシャフト271a−cを半径方向内側(ハンドルの中央縦軸に向けて)に移動させるか、あるいは半径方向外側(中央縦軸から離れる方向に向けて)に移動させる。シャフト271a−cが半径方向内側に移動すると、各第1の係合ヘッド269a−cがアクチュエータノブ266の係合面272から離れて、遠位側の選択器ガイド256のブレーキ面265と接触する。(図16A参照)。この位置では、アクチュエータノブ266の回転は、ローラ268a−cを回転させない。一方、シャフト271a−cが半径方向外側に移動すると、各第1の係合ヘッド269a−cが、アクチュエータノブ266の係合面272と係合して、遠位側選択器ガイド256のブレーキ面265から解除される。(図16B参照)。この位置で、アクチュエータノブ266の回転が各ローラ268a−cを回転させる。第2の係合ヘッド270a−cは各々、各受け口248、250、260に接触し、これによって各リードねじ236、238、240が回転する。
選択器254には3つの位置がある。第1の位置では、舗設手順に対応して、第1のローラ268aのみが選択器によって外側にバイアスされ、アクチュエータノブ266に係合し、一方、他の2つのローラ268b−cはブレーキ面265に対して内側にバイアスされる。この位置では、第1のリードねじ236のみが回転するが、第2及び第3のリードねじ238、240は静止している。この結果、シース38が後退して、膨張チューブ34と押出チューブ36は適所に維持され、舗設手順が容易になる。
第2の選択位置では、分離手順に対応して、第1のローラ268aと第2のローラ268bの両方が選択器254によって外側にバイアスされ、アクチュエータノブ266に係合する一方で、第3のローラ268cはブレーキ面265に対して内側にバイアスされる。この位置では、第1のリードねじ236と第2のリードねじ238が回転する一方で、第3のリードねじ240は静止している。この結果、シース38と押出チューブ36が後退し、膨張チューブ34が適所に維持されて、分離手順が容易になる。
第3の選択位置では、リセット手順に対応して、第1のローラ268aと第2のローラ268bの両方が選択器254によって内側にバイアスされ、ブレーキ面265に係合する一方で、第3のローラ268cはアクチュエータノブ266に対して外側にバイアスされる。この位置では、第1のリードねじ236と第2のリードねじ238は静止しており、一方で第3のリードねじ240は回転する。この結果、膨張チューブ34が後退して、シース38と押出チューブ36が適所に維持されて、リセット分離手順が容易になる。
有利なことに、これらの3つの手順、舗設、分離、及びリセットの各々が、アクチュエータノブ266が単一方向にのみ回転している間に行われる。
図17乃至19を参照すると、ハンドル28の別の代替の実施例が記載されている。この更なる代替の実施例では、ハンドル28が、近位側仕切282と遠位側仕切283によってハウジング286内で支持されている2本のリードねじ280、281を具える。ねじ付舗設ナット284は、第1のリードねじ280の上を移動するように構成されており、ねじ付き分離ナット285は、第2のリードねじ281上を移動するように構成されている。図17には示されていないが、その他のハンドルの実施例に関して上述した方法と同様の方法で、舗設ナット284がシース38に取り付けられており、分離ナット285は押出チューブ36に取り付けられている。
第1の受け口287が第1のリードねじ280の遠位端に固定されており、第2の受け口288が第2のリードねじ281の遠位端に固定されている。選択器289は、遠位側選択器ガイド290と近位側選択器ガイド291との間に配置されている。アクチュエータノブ292は、ハンドル28の遠位端に回転可能に取り付けられている。アクチュエータノブ292は、外側係合面294を形成する外側エッジ293と、内側係合面を形成する中央ハブ295を具える。(図18A−B、19A−B参照)。
第1のローラ296は、第1の受け口287とアクチュエータノブ292との間に延在し、第2のローラ297は、第2の受け口288とアクチュエータノブ292の間に延在している。第1のローラ296と第2のローラ297は、選択器289の回転によって、上述の実施例に関して述べた方法と同様の方法で、半径方向内側および外側の移動を受ける。例えば、図18Aと18Bにおいて、第1のローラ296はアクチュエータノブ292の外側係合面294と、第1の受け口287の上側表面に係合するように半径方向外側にバイアスされている。この位置において、アクチュエータノブの292の反時計方向の回転によって、第1の受け口287の反時計方向の回転が生じ、従って第1のリードねじ280が反時計方向に回転する。一方、図19A及び19Bでは、第1のローラ296がアクチュエータノブ292のハブ295と、第1の受け口287の下側表面に係合するように半径方向内側にバイアスされている。この位置で、アクチュエータノブ292の反時計方向の回転によって第1の受け口287の時計方向の回転が生じ、従って、第1のリードねじ280が時計方向に回転する。
このように、第1のローラ296と第2のローラ297の位置を選択器289を回転させることによって調整することで、アクチュエータノブ292を単一の方向にのみ回転させてシース38と押出チューブ36の前進と後退のあらゆる所望の組み合わせが提供される。選択器289に3つの位置を設けることが好ましい。舗設手順に対応する第1の位置は、アクチュエータノブの外側係合面294に第1のローラ296を接触させるステップを具え、第2のローラ297はアクチュエータノブ292のいずれかの位置に係合する。アクチュエータノブ292の回転によって、シース38を後退させる。第2の位置は、分離手順に対応し、アクチュエータノブの外側係合面294に第1のローラ296と第2のローラ297の両方を接触させるステップを具える。アクチュエータノブ292の回転によって、シース38と押出チューブ36の両方が後退する。最後に、第3の位置は、リセット手順に対応し、ハブ295に第1のローラ296と第2のローラ297の両方を接触させる手順を具える。アクチュエータノブ292の回転によって、シース38と押出チューブ36の両方が前進する。各場合において、アクチュエータノブ292は同じ方向に回転して、このステップを実行する。
ここに述べた様々なデバイスは、二又はそれ以上のデバイス構成部品の相対的な縦方向の移動が必要とされるあらゆる好適な装置、デバイス、システムあるいは方法を好適に使用することができる。このデバイスは、適当な数のリードねじを提供することによって、あらゆる数の構成部品に適用することができる。このデバイスは、選択器とアクチュエータノブの両方を片手で活性化できる利点のある動作工学設計を使用しており、これは、選択器とアクチュエータノブの同じ縦軸を中心にした回転を含む。この設計によって、他の指でデバイスをつかみながら、親指と人差し指を用いてアクチュエータを操作することができる。このデバイスは、コンパクトで、合理化されていることが好ましく、実質的に突出した部分又は特徴はなんら含んでいない。このデバイスは、アクチュエータノブの適所にサーボモータを組み入れることで、容易に電動式にすることができる。更に、一又はそれ以上のセンサあるいはその他の信号機構をカテーテルシャフトに組み入れて、舗設、分離及び/又はリセット手順を行う間に介入性要素の正確な位置に関するフィードバックを提供することができる。
本出願の主題である本発明の好ましい実施例を、完全な開示を行う目的でまた、説明と明確化のために詳細に上述している。当業者には、本開示の範囲と精神においてその他の変更を行うことは自明である。このような変更、追加、変形、および改良は、特許請求の範囲に規定されている本発明の範囲から外れることなく行うことができる。
Claims (21)
- カテーテルにおいて:
遠位端と近位端を有する細長カテーテルシャフトと;
前記カテーテルシャフトの前記遠位端にあり、長さが調整可能な介入性要素と;
前記介入性要素の長さ調整用に前記カテーテルシャフトの近位端に取り付けたアクチュエータであって、縦軸を有し、前記カテーテルシャフトに操作的に連結された回転可能な部材を具え、当該回転可能な部材が前記アクチュエータの縦軸を中心に回転可能であるアクチュエータと;
を具えることを特徴とするカテーテル。 - 請求項1に記載のカテーテルが更に、前記カテーテルシャフトに対して前記回転可能な部材を操作的に連結するように構成した少なくとも一のリードねじを具えることを特徴とするカテーテル。
- 請求項2に記載のカテーテルが更に、前記少なくとも一のリードねじと前記カテーテルシャフトとを操作的に連結するように構成した少なくとも一のねじ付部材を具え、当該少なくとも一のねじ付部材が、前記少なくとも一のリードねじが回転すると前記少なくとも一のリードねじに沿って軸方向に移動するように構成されていることを特徴とするカテーテル。
- 請求項2に記載のカテーテルが更に、前記回転可能な部材と前記少なくとも一のリードねじを、前記回転可能な部材が前記少なくとも一のリードねじを回転させるように操作的に連結するように構成された少なくと一のギア部材を具えることを特徴とするカテーテル。
- 請求項3に記載のカテーテルが更に、前記回転可能な部材と前記少なくとも一のリードねじを前記回転可能な部材の回転が前記少なくとも一のリードねじを回転させるように操作的に連結するように構成された少なくとも一のギア部材を具えることを特徴とするカテーテル。
- 請求項2に記載のカテーテルが更に、前記回転可能な部材と前記少なくとも一のリードねじを前記回転可能な部材の回転が前記少なくとも一のリードねじを回転させるように操作的に連結するように構成した少なくとも一のローラ部材を具えることを特徴とするカテーテル。
- 請求項3に記載のカテーテルが更に、前記回転可能な部材と前記少なくとも一のリードねじを前記回転可能な部材の回転が前記少なくとも一のリードねじを回転させるように操作的に連結するように構成された少なくとも一のローラ部材を具えることを特徴とするカテーテル。
- 請求項1に記載のカテーテルが更に:
前記回転可能な部材を前記カテーテルシャフトに操作的に連結するように構成された少なくとも2本のリードねじと;
前記少なくとも2本のリードねじのうち第1のねじが前記回転可能な部材を前記カテーテルシャフトに操作的に連結する第1の設定と、前記少なくとも2本のリードねじのうちの第2のねじが、前記回転可能な部材を前記カテーテルシャフトに操作的に連結する第2の設定とを有する選択器と;
を具えることを特徴とするカテーテル。 - 請求項8に記載のカテーテルにおいて、前記選択器が前記アクチュエータに回転可能に連結されており、前記選択器が前記アクチュエータの縦軸を中心に回転可能であることを特徴とするカテーテル。
- 請求項9に記載のカテーテルにおいて、前記少なくとも2本のリードねじの前記第1のねじが、前記選択器が第2の設定にあるときに前記回転可能な部材を前記カテーテルシャフトに操作的に連結することを特徴とするカテーテル。
- 請求項8に記載のカテーテルが更に、前記回転可能な部材と前記第1のリードねじを前記回転可能な部材の回転が前記第1のリードねじを回転させるように操作的に連結するように構成された第1のギア部材を具えることを特徴とするカテーテル。
- 請求項3に記載のカテーテルにおいて、前記カテーテルシャフトが内側シャフトと外側シャフトを具え、当該外側シャフトが前記内側シャフト上に摺動可能に配置されていることを特徴とするカテーテル。
- 請求項12に記載のカテーテルが更に:
第1のリードねじを前記外側シャフトに操作的に連結するように構成された第1のねじ付き部材であって、前記第1のリードねじが回転すると前記第1のリードねじに沿って軸方向に移動するように構成された第1のねじ付き部材と;
第2のリードねじを前記内側シャフトに操作的に連結するように構成された第2のねじ付き部材であって、前記第2のリードねじが回転すると前記第2のリードねじに沿って軸方向に移動するように構成された第2のねじ付き部材と;
を具えることを特徴とするカテーテル。 - 患者の身体内のターゲット部位に介入性カテーテルを使用する方法において、当該方法が:
前記介入性カテーテルの介入性要素を前記ターゲット部位近傍に配置して、前記介入性カテーテルの近位部分を前記患者の身体外に配置するステップと;
前記介入性カテーテルの前記近位部分に取り付けたアクチュエータ上に配置した回転可能な部材を回転させ、これによってシースを後退させて前記介入性要素の少なくとも一部を露出させるステップであって、前記アクチュエータ上に縦軸を有し、前記回転可能な部材が前記縦軸を中心に回転可能であるステップと;
前記介入性要素を展開させるステップと;
前記回転可能な部材を回転させて前記シースを前進させるステップと;
を具えることを特徴とする方法。 - 請求項14に記載の方法が更に、第1の操作モードに対応する第1の設定に前記選択器を配置するステップを具えることを特徴とする方法。
- 請求項15に記載の方法において、前記第1の操作モードが前記シースを後退させるステップを具えることを特徴とする方法。
- 請求項16に記載の方法が更に:
第2の操作モードに対応する第2の設定に前記選択器を配置するステップを具えることを特徴とする方法。 - 請求項17に記載の方法において、前記第2の操作モードが前記シースを前進させるステップを具えることを特徴とする方法。
- 請求項15に記載の方法において、前記選択器を配置するステップが、前記アクチュエータの縦軸を中心に前記選択器を回転させるステップを具えることを特徴とする方法。
- 請求項14に記載の方法において、前記回転可能な部材が同じ方向に回転して前記シースを前進させるのと同様に、前記シースを後退させることを特徴とする方法。
- 請求項14に記載の方法において、前記回転可能な部材が前記シースを前進させるのに使用する回転方向と反対の方向に回転して前記シースを後退させることを特徴とする方法。
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