JP2009520507A - 通路を経て移動する先端推進装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】管腔を経て移動する自己推進装置は、連続して配置された膨張可能なチャンバーを含み、該チャンバーのうち両端部に位置するチャンバーは膨張時に少なくとも径方向に膨らむ。互いに隣接する2つのチャンバーは接続用通路により連通されている。両端部に位置するチャンバーのうち一方のチャンバーに流体源が取り付けられている。前記接続用通路は、前記流体源からの流体が前記チャンバーを、前記流体源に最も近いチャンバーから前記流体源から最も遠いチャンバーへ連続して膨張させるようにする。前記チャンバーは、前記流体源に最も近いチャンバーから前記流体源から最も遠いチャンバーへ連続して収縮する。前記流体源は、前記管腔の外へ伸びる流体供給チューブからなるものでもよいし、前記装置に組み込まれていてもよい。前記装置は、前記管腔の壁又は挿入されたガイドワイヤに沿って前進することができる。
【選択図】図1
Description
生態系のミクロ・ナノ構造(Micro- and Nanostructures of Biological Systems)発行「触覚センサー配列を有する最小侵襲手術用蠕動操作式装置の開発」(Halle, Shaker-Verlag, 69-88. ISBN 3-8322-2655-9、ダイトリッヒ(J. Dietrich)他)
(1)前記装置は、完全に受動的なものとすることができ、アクチュエーター、エンジン、バルブ又は電気制御器を備える必要がない。必要に応じて、そのような部品が人体の外において前記装置から離れた場所に配置されていてもよい。前記装置が自立している又は繋がれていない実施例のために、そのような部材が設けられていてもよい。
(2)前記装置は、内部空間への接近を容易にするため、及び医学的用途で用いられるときに前記通路の内部組織に対する損傷や外傷を最小限にするため、柔軟な材料のみで作られたものとすることができる。
(3)前記装置は、小さく、柔軟な、低抵抗の「尾」を可能にするため、1つの供給ラインのみを有する。前記装置の動機的な側面と無関係に、前記装置の先端部での薬剤又はX線造影剤の注入のような特別な機能を提供する追加のチューブが加えられていてもよい。
(4)例えば前記通路の狭い部分による、1又は2以上のセクションの膨張不足によって前記装置が機能を発揮することが妨げられることはない。この場合、次のバルーンが必要な流体の供給を受ける。
(5)前記装置は、前記通路又は大きな領域に亘る内部空間の内壁に適合し、いくつかの細胞を覆い、組織に加えられる力を低減し、前記組織を傷付ける可能性を低減する。
(6)前記装置は、内視鏡、ガイドワイヤ及び他の手術器具の挿入のために管腔を空けておくように構成されたものとすることができる。
(7)前記バルーンは、前記通路の長さ方向に分配されたものとすることができ、これにより推進効果が前記通路に沿って分配される。このことは、腸又は長い曲線状の他の通路の中での使用を可能にする。
(8)環状構造の前記バルーンは、内部のガイドワイヤに把持圧力が加えられ、前記ガイドワイヤに沿っての移動により前記装置が前進するようにする。このようにして前記通路の外壁に圧力を加えることなく移動が実現される。これは、例えば、不安定な冠状動脈のプラークに圧力を加えるのを防止し、又は内壁を害するのを防止するために重要である。
11、61A、61B、61C、61D、91、104、111、150 バルーン
13、43、83、124 オリフィス
15 先端推進カテーテル装置
16 チューブ
35 ポンプ
48、128 ガイドワイヤ
49 中央通路
71、109 チャンバー
103 弁
143 穿孔用ヘッド
Claims (41)
- 管腔を経て移動する自己推進装置であって、
連続して配置された膨張可能なチャンバーと、
該チャンバーのうち一方の端に位置するチャンバーに取り付けられた流体源とを含み、
前記チャンバーは、膨張時に少なくとも径方向に膨らむ第1チャンバー及び第2チャンバーと、
前記第1チャンバーと前記第2チャンバーとの間に配置され、膨張時に少なくとも軸線方向に膨らむ第3チャンバーと、
互いに隣接する2つのチャンバーを連通させる少なくとも1つの接続用通路とを含み、
前記接続用通路は、前記流体源からの流体が前記チャンバーを、前記流体源に最も近いチャンバーから前記流体源から最も遠いチャンバーへ連続して膨張させるようにする、自己推進装置。 - 前記流体源は流体供給チューブを有する、請求項1に記載の自己推進装置。
- 前記流体供給チューブは前記管腔の外で前記流体を供給される、請求項2に記載の自己推進装置。
- 前記流体源は、前記管腔から流体を排出するポンプ装置を有する、請求項1に記載の自己推進装置。
- 前記流体源は、前記流体を収容する閉鎖回路を有する、請求項1に記載の自己推進装置。
- 前記チャンバーは、該チャンバーから前記流体が流出するとき、前記流体供給チューブに最も近いチャンバーから前記流体供給チューブから最も遠いチャンバーへ連続して収縮する、請求項1ないし5のいずれか1項に記載の自己推進装置。
- 前記第1チャンバー及び前記第2チャンバーは膨張時に軸線方向にも膨らむ、請求項1ないし6のいずれか1項に記載の自己推進装置。
- 前記第3チャンバーは膨張時に径方向にも膨らむ、請求項1ないし7のいずれか1項に記載の自己推進装置。
- 前記第1チャンバー及び前記第2チャンバーは径方向に膨らんだときに前記管腔の壁を把持する、請求項1ないし8のいずれか1項に記載の自己推進装置。
- 前記チャンバーが連続して膨張するとき及び前記チャンバーが連続して収縮するときに前記管腔に沿って移動する、請求項1ないし9のいずれか1項に記載の自己推進装置。
- 径方向に膨張可能なチャンバーのうち少なくとも1つのチャンバーは、少なくとも1つの縦部分を有する外皮を備え、前記縦部分は、前記外皮の他の部分より硬く、前記少なくとも1つのチャンバーが膨張したときに前記管腔の壁に接触しない、請求項1ないし10のいずれか1項に記載の自己推進装置。
- 前記縦部分は、前記チャンバーの軸線の周囲に非対称に配置されており、前記少なくとも1つのチャンバーが膨張したときに前記チャンバーの軸線に曲げを生じさせる、請求項11に記載の自己推進装置。
- 前記流体源と該流体源が取り付けられたチャンバーとの間に配置され、これらと連通する少なくとも1つのチューブ状チャンバーと、
該チューブ状チャンバーと前記チャンバーとの間に配置された圧力操作弁であって前記チャンバーに、該チャンバーを膨張させるために必要な圧力より高い所定の圧力が加えられたときに閉じる圧力操作弁とを含み、
前記チューブ状チャンバーは前記管腔の壁に圧力を加えるように径方向に膨張し、
前記チャンバーは、前記チューブ状チャンバーを膨張させるために加えられる圧力から隔離されている、請求項1ないし10のいずれか1項に記載の自己推進装置。 - 前記流体源が取り付けられた前記一方の端に位置するチャンバーと相対する、前記チャンバーのうち他方の端に位置するチャンバーに取り付けられた先細な先端部を有し、該先端部は、これが前記管腔に沿って移動するときに前記チャンバーを前進させる、請求項1ないし13のいずれか1項に記載の自己推進装置。
- 前記先端部は、膨張可能であり、前記他方の端に位置するチャンバーと連通しており、前記先端部は前記他方の端に位置するチャンバーの後に膨張する、請求項14に記載の自己推進装置。
- 前記流体源が取り付けられた前記一方の端に位置するチャンバーと相対する、前記チャンバーのうち他方の端に位置するチャンバーに取り付けられた穿孔用ヘッドを有し、該穿孔用ヘッドは、これが前記管腔に沿って移動するときに前記チャンバーを前進させる、請求項1ないし15のいずれか1項に記載の自己推進装置。
- 前記穿孔用ヘッドは、前記流体、電気モーター又は回転ガイドワイヤにより駆動される、請求項16に記載の自己推進装置。
- 管腔を経て移動する自己推進装置であって、
連続して配置された膨張可能なチャンバーと、
該チャンバーに、前記チャンバーを一方の端から他方の端へ連続して膨張させる流体を供給する供給装置とを含み、
前記チャンバーのうち少なくとも1つのチャンバーは、少なくとも1つの縦部分を有する外皮を備え、前記縦部分は、前記外皮の他の部分より硬く、前記少なくとも1つのチャンバーが膨張したときに前記管腔の壁に接触しない、自己推進装置。 - 前記縦部分は、前記チャンバーの軸線の周囲に非対称に配置されており、前記少なくとも1つのチャンバーが膨張したときに前記チャンバーの軸線に曲げを生じさせる、請求項18に記載の自己推進装置。
- 管腔を経て移動する自己推進装置であって、
連続して配置された膨張可能なチャンバーと、
該チャンバーに、前記チャンバーを一方の端から他方の端へ連続して膨張させる流体を供給する供給装置と、
前記他方の端に位置するチャンバーに取り付けられた障害除去用先端部とを含む、自己推進装置。 - 前記障害除去用先端部は先細である、請求項20に記載の自己推進装置。
- 前記障害除去用先端部は穿孔用ヘッドからなり、該穿孔用ヘッドは、これが前記管腔に沿って移動するときに前記チャンバーを前進させる、請求項20に記載の自己推進装置。
- 管腔を経て移動する自己推進装置であって、
連続して配置された膨張可能なチャンバーと、
該チャンバーに、前記チャンバーを一方の端から他方の端へ連続して膨張させる流体を供給する供給装置と、
前記チャンバーの中央領域を通る中空通路とを含み、
前記チャンバーは前記中空通路の周囲において環状に膨張する、自己推進装置。 - 前記中空通路を取り巻く前記チャンバーの壁は、前記中空通路が前記チャンバーの膨張時に該チャンバーにより圧縮されないような硬さを有する、請求項23に記載の自己推進装置。
- 前記中空通路は、その少なくとも一部に挿入された部材を収容し、該部材は前記チャンバーに取り付けられていない、請求項24に記載の自己推進装置。
- 前記部材は、ガイドワイヤ、光ファイバー又はチューブからなる、請求項25に記載の自己推進装置。
- 前記中空通路を取り巻く前記チャンバーの壁は、前記チャンバーが膨張されたときに前記中空通路に圧力を加える、請求項23に記載の自己推進装置。
- 前記中空通路は、その少なくとも一部に挿入された部材を収容し、前記チャンバーは膨張時に前記部材を把持する、請求項27に記載の自己推進装置。
- 前記チャンバーは、該チャンバーが膨張時に前記管腔を把持しないような外径を有する、請求項27及び28のいずれか1項に記載の自己推進装置。
- 前記チャンバーが連続して膨張するとき及び前記チャンバーが連続して収縮するときに前記部材に沿って移動する、請求項28及び29のいずれか1項に記載の自己推進装置。
- 前記部材は、ガイドワイヤ、光ファイバー又はチューブからなる、請求項28ないし30のいずれか1項に記載の自己推進装置。
- 請求項9に記載の自己推進装置を用いた、管腔の壁に関するパラメーターを明らかにする方法であって、
前記管腔に前記自己推進装置を挿入する第1ステップと、
チャンバーが連続して膨張するときに流体の供給圧力を監視する第2ステップと、
前記供給圧力に生じる変化を観察することにより、前記チャンバーのうちどのチャンバーが膨張されているかを時間の関数として決定する第3ステップと、
該第3ステップの結果を用いて各チャンバーの膨張体積がわかるように、前記流体の前記チャンバーへの流れを監視する第4ステップと、
該第4ステップで決められた膨張体積から各チャンバーの位置における前記管腔の内径を決定する第5ステップとを含む、管腔の壁に関するパラメーターを明らかにする方法。 - 膨張圧力の増加及び各チャンバーへの流量を、測定結果と壁のコンプライアンスとの間の所定の関係に関連付けるステップを含み、各チャンバーの位置における前記管腔の壁のコンプライアンスが決められる、請求項32に記載の管腔の壁に関するパラメーターを明らかにする方法。
- 請求項23に記載の自己推進装置を用いた、管腔にガイドワイヤを挿入する方法であって、
前記管腔に前記ガイドワイヤを所定の距離だけ挿入する第1ステップと、
前記自己推進装置を、該自己推進装置が前記ガイドワイヤに乗るように前記管腔に挿入する第2ステップと、
前記自己推進装置を、該自己推進装置が前記ガイドワイヤの先端部を覆うまで前記自己推進装置のチャンバーの連続的な膨張により前記管腔を経て移動させる第3ステップと、
前記ガイドワイヤを所定の距離だけ前記管腔の中で前進させる第4ステップと、
前記自己推進装置がその目的地点に到達するまで前記第3ステップと前記第4ステップとを繰り返す第5ステップとを含む、管腔にガイドワイヤを挿入する方法。 - 中空通路を取り巻く前記チャンバーの壁は、前記中空通路が前記チャンバーの膨張時に該チャンバーにより圧縮されないような硬さを有し、前記自己推進装置は、前記管腔の壁を把持することにより前記管腔を経て移動する、請求項34に記載の管腔にガイドワイヤを挿入する方法。
- 中空通路を取り巻く前記チャンバーの壁は、前記チャンバーが膨張されたときに前記中空通路に圧力を加え、前記自己推進装置は、前記ガイドワイヤを把持することにより前記管腔を経て移動する、請求項34に記載の管腔にガイドワイヤを挿入する方法。
- 管腔を経て移動する自己推進装置であって、
膨張可能な2つのチャンバーであって双方が膨張時に径方向に膨らみ、かつ少なくとも一方が膨張時に軸線方向にも膨らむ、2つのチャンバーと、
該チャンバーを連通させる少なくとも1つの接続用通路と、
一方のチャンバーに取り付けられた流体源とを含み、
前記接続用通路は、前記流体源からの流体が前記チャンバーを、前記流体源に近い方のチャンバーから前記流体源から遠い方のチャンバーへ連続して膨張させるようにする、自己推進装置。 - 前記流体源は、前記流体を前記管腔の外へ排出する流体供給チューブを有する、請求項37に記載の自己推進装置。
- 前記流体源は、前記管腔から流体を排出するポンプ装置を有する、請求項37に記載の自己推進装置。
- 前記流体源は、前記流体を収容する閉鎖回路を有する、請求項37に記載の自己推進装置。
- 前記チャンバーは、該チャンバーから前記流体が流出するとき、前記流体源に近い方のチャンバーから前記流体源から遠い方のチャンバーへ連続して収縮する、請求項37ないし40のいずれか1項に記載の自己推進装置。
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