JP2009506817A - 流動体置換カテーテルシステム - Google Patents

Abstract

本発明は、いかなる閉塞の問題もなく、幅広い流速域で、人間、動物、および生物学的物質の内部で同時に流体注入および排出をするために用いられるカテーテルシステムである。提案されたシステムは、正確且つ安全な流体置換の流量制御を行なわせ、カテーテルの閉塞をさせないようにカテーテル先端の圧力変動を作り出すために、吸引液体圧力変化に応じて注入圧力変化を制御する機器を有する。

Description

本発明はカテーテルシステムであって、閉塞問題を起こすこと無く、人間および／または動物の組織の体内から血、膿、病理組織、毒物などの生体組織の吸引と同時に体内に薬物、水、栄養物などの流動体の注入に用いることが可能である。

臨床段階や前臨床段階において流動体注入および吸引に用いられる多くの種類のカテーテルが存在する。慣例上、生体物質に挿入されるカテーテルの先端は「遠位部」と呼ばれ、外部にとどまる先端は「近位部」と呼ばれる。

公知のカテーテルの多くは単内腔管を有し、使用者はこの内腔管を通じて液体を択一的に注入または吸引する。

例えば、臨床段階において、公知の静脈用カテーテルは、‐通常は静脈に挿入された後即座に‐血液サンプルを吸入し、あるいは‐通常は挿入後数時間あるいは数日間に‐薬品および／または栄養剤の溶液の注入に用いられる。

これらのカテーテルは大量の液体の注入や吸引に用いることが可能であるが、細胞外液または液状病理組織蓄積物を薬品および栄養剤と連続して置換することを目的として、同時に行なうことは出来ない。

液体の同時交換は、観察のためにも治療のためにも望ましい。

多数の管腔を有し、流体の注入と吸引を同時に可能なカテーテルも存在する。

例えば、人体または動物組織に挿入された後の微小透析用カテーテルは、近位端に接続されたポンプからの溶液で継続的に灌流される。カテーテルは、遠位端で膜組織に覆われる２つの同軸内腔管によって形成される。通常中心内腔管はカテーテルの輸出部であり、周縁内腔管はカテーテルの輸入部である。灌流された流体の一部は、遠位端のカテーテルの膜組織を通過して生体組織に注入される。また、細胞外液が、同じ膜組織と輸出内腔管を通して吸引される。

微小透析用カテーテルおよび類似するカテーテルは組織観察のために設計されるが、前述の同時に行なわれる注入および吸引は、流速数マイクロリッター／分の範囲で膜の非常に小さな細孔を通過して実行される。

治療に用いるためには、現存するすべてのカテーテルを閉塞させる膿のように低粘度の液体の排泄が可能となるように大きな孔を有する膜や篭を有しながら、現状より高速な置換流速で注入および吸引することが求められる。

体液に用いられる前種類の公知のカテーテルに共通の問題は閉塞であって、生体物質が内腔に詰まることや、内腔の端部を覆うことにより引起される。

例えば、内視鏡治療用カテーテルシステムでは、可動部分において望ましい置換流速で閉塞無く動作することが求められる。

内視鏡治療用カテーテルは２つの同軸内腔管によって構成される。一方の内腔管は注入に用いられる。他方の内腔管は吸引に用いられる。両内腔管とも、近位端において注入機器および吸引機器に接続される。また、両内腔管とも、遠位端を覆うフィルタ、膜組織、格子、または網目状の篭を有する。注入機器および吸引機器は注入と吸引を同時に行なうために流体力学的に動く機器を有する。注入内腔管は、他の管を通じた吸引をその動きと同時に推進する一方で、カテーテル周囲空間を洗滌する機器に接続される。

以下の文献は上述の技術に最も関連していると考えられる。
参考文献１ ＵＳ−Ａ−４ ６９４ ８３２（ＵＮＧＥＲＳＴＥＤＴ ＣＡＲＬ Ｕ）１９８７年９月２２日
参考文献２ ＵＳ ４ ７５５ １７５ Ａ（ＮＩＬＳＳＯＮ ＬＥＩＦ）１９８８年７月５日
参考文献３ ＰＣＴ／ＧＲ２００４／００００４５，ＩＰＣ Ａ６１Ｍ ２５／００、（ＰＡＮＯＴＯＰＯＵＬＯＳ ＣＨＲＩＳＴＯＳ）、２００３年９月８日

提案された発明の流動体置換カテーテルシステムは、２本以上の内腔管１、２によって構成される。内腔管（１、２）は、近位端において注入機器（Ｅ）および吸引機器（Ａ）に接続される。また、内腔管（１、２）は、遠位端（Ｏ）にフィルタ、膜組織、格子、または網目状の篭を有する。または、内腔管（１、２）の遠位端には何も設けられない。この注入機器（Ｅ）および／または吸引機器（Ａ）は、動力部を必要とすること無くカテーテルの端部を洗滌し、カテーテルと組織との間の流動体の置換の妨害を阻止する液体流動を作り出すことを目的として、周期的および／または連続的にシステムの液圧勾配を変化させる（それにもかかわらず、潜在的な病理学、または観察上、治療上、または調査実施要綱の要求のための注入および吸引を満たすための流速を保障する）。

システムにおける圧力差は、注入ポンプの正圧のパターンとそれに応じて同期した吸引ポンプの負圧のパターンとによって作り出される（圧力はいつもカテーテル端部の周囲組織の圧力を参照している）。

システムは完全に且つ安全に注入‐吸引率を制御可能にし、また流動体の置換を阻害させない。

例えば、構築モードや操作モードに関する多くのシステムバージョンの一つにおいて、３０秒の運転周期において、吸引管を塞いでいる（Ｎ）間に蠕動ポンプ（Ｅ）は５秒間２００ｍｍＨｇの圧力で液体を注入して続く１０秒間停止するようにプログラムされ、注入管を塞いでいる（符号Ｎ参照）間に蠕動ポンプＡは次の１５秒間に−１００ｍｍＨｇの圧力で液体を吸引するようにプログラムされている。

圧力変化の多くのパターンが潜在的病理学または調査実施要綱に応じて適用される。システムの端部におけるこれら（注入と吸引）の圧力は所定の範囲内で、相差異の中における同期を維持するように監視されることが可能である。また、システム端部におけるこれらの圧力は、安全のためにシステムに設けられた流量検出機器および／または圧力検出機器によりシステムの機能不全（過注入、過吸引など）が検知されるときはいつでも、警告および自動停止（Ｎ）により保護される。

択一的にシステムの注入機器と吸引機器は流体コンテナ（Ｅ、Ａ）であってもよい。注入液体をカテーテルの挿入箇所に流入させ挿入箇所の組織を取り去るための駆動力として、カテーテル端部に対する相対的位置により生み出される静圧力が単に用いられる。

流動体置換カテーテルシステムのこのバージョンにおいて、吸引管（および注入管）を５秒間加圧して続く５秒間に吸引液体（および注入液体）を自由に流すようにプログラムされ、または時間間隔に関するいかなるパターンで流動の自由と阻害とを制御するようにプログラムされた自動ボタン（Ｎ）を含んでもよい。

流動体置換カテーテルシステムのいずれの場所における圧力の同期的変化モードは、注入液または吸引液の液柱を通してカテーテルの注入端または吸引端において直接移される。

添付した図１、２は、流動体置換カテーテルの多くの考えられるバリエーションの一部を示す。

流動体置換カテーテルは、２つの別々の内腔管に正反対の２つの流動を分けるために、どんな構成であっても分岐点を有する。

外側内腔管の遠位端には、フィルタ、膜組織、格子、または網目状の篭である置換面を有する。あるいは何も設けられずに吸引用内腔が開口端であってもよい。

蒸留水から薬剤入りの栄養分溶液まで変わり得て、且また流入機器（Ｅ）を通じて内側内腔管（１）に供給される流動体は、注入流動体と周囲組織の細胞外流動体との間の物質交換が起きるカテーテルの遠位端（Ｏ）に到達する。流動体混合物は吸引機器または収集タンク（Ａ）に戻る。矢印は圧力勾配を示す。

置換表面に蓄積し、その結果カテーテルを閉塞させる生体物質を除去するために、内部内腔の孔から供給される流動体の噴射が周期的に液体置換面の内壁に撒き散らされる。これにより膜組織、網目、格子、またはフィルタの閉塞が解消する。吸引内腔管の開放端が置換面であるときには、注入内腔からの噴射が吸引内腔の閉塞を解消する。

カテーテルシステムの構築物は、生物適合性問題などの臨床用および実習用カテーテルに関して存在する規範や規則に適合すべきである。

本発明の第１の実施形態を適用した流動体置換カテーテルの外観図である。 本発明の第２の実施形態を適用した流動体置換カテーテルの外観図である。

Claims (1)

1. ２本以上の内腔管を有するカテーテルに接続される注入機器および吸気機器とを備え、
   注入流動体を生体流動体と混合させ、カテーテルを閉塞させることなくこの流動混合物を排泄するために、カテーテルの注入内腔管と吸引内腔管内の圧力をプログラム制御可能に変化させる機構を含む
   ことを特徴とする流動体置換カテーテルシステム。

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