JP2009535144A

JP2009535144A - 外科用縫合針及び外科用縫合針を誘導する方法

Info

Publication number: JP2009535144A
Application number: JP2009508585A
Authority: JP
Inventors: カイエク
Original assignee: Koninklijke Philips NV; Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2006-05-03
Filing date: 2007-04-26
Publication date: 2009-10-01
Also published as: EP2015688A1; CN101437460A; WO2007125494A1; US20090177151A1

Abstract

磁性（ＭＲ）流体で満たされた柔軟な管１０２に接続される針先１００を有する外科装置である。身体組織を通り、所望する任意の経路に沿って前記装置を誘導するために、医師は連続して、針先１００を曲げこの針先１００を所望する進行方向へ再配向し、ＭＲ流体に対し磁場を印加して前記ＭＲ流体を堅くさせ、前記装置に前方向の圧力を加え前記装置を前記所望する方向に移動させ、及び次いで前記磁場を取り除き前記ＭＲ流体をそれの初期状態に戻す。

Description

本発明は、例えば外科手術又は薬物送達アプリケーションのような医療介入に使用するための、身体組織に挿入し、身体組織を通る経路を辿るための外科用縫合針、及び前記身体組織を通る必要な経路に沿って上記外科用縫合針を誘導する方法に関する。

縫合針及びカテーテルの形式の手術装置を身体組織の領域を通る経路に沿って標的部位へ誘導するために医師が必要とする多くの既知の医療介入、例えば外科手術及び薬物送達アプリケーションが存在している。

現在、この目的のために実質的に硬質である直線又は湾曲した縫合針が使用され、ここで医師はこの縫合針に前方向の圧力を加え、縫合針を身体組織内に押し込むので、この縫合針の本体は針先を追従する。

しかしながら、既知の技術及び機器を使用する場合、身体内における標的部位の位置のために、すなわちこの標的部位と、容易に損傷を受ける重要な身体器官、神経又は他の構成要素とが近いために、前記装置の正確な配置を達成することがしばしば難しい。従って、任意の蛇行する経路に沿って正確に誘導されることができるこの形式の外科装置を提供することが望ましい。

米国特許公開公報番号US2003/0065373 A1は、心臓内又はその周辺に挿入されるリード形式の医療装置を開示している。この挿入物（インプラント）は、それに電流が流されると堅くなる電気活性流体(electroactive rheological)材料からなる細線又は被膜を具備する。このインプラントが一旦静脈又は動脈を通り誘導され、心臓内又はその周辺にある標的部位に置かれると、この電気活性流体材料に電流が流され、このインプラントを堅くして、周囲組織からの圧力の結果として、このインプラントが前記標的部位から移動するのを防ぐ。しかしながら、このような配置は、身体組織を通りこの形式の医療装置を正確に誘導するのには適切ではなく、これは前記装置の正確な誘導を妨げるために働く反作用力を常に与えている。

これにより、本発明の目的は上述した形式の外科装置を提供することであり、この装置は、標的部位がかなり到達し難い、又は前記経路若しくは標的部位が容易に損傷を受ける身体の領域に隣接していたとしても、前記装置は、身体組織を通る任意の蛇行する経路に沿って正確に誘導されることができ、この装置の正確な配置を可能にする。

従って、本発明によれば、身体組織に挿入し、身体組織を通る経路を辿るための外科装置を提供し、前記装置は、磁性流体材料を含んでいる柔軟な管が接続される弾力のある柔軟な針先を有し、前記装置はさらに、前記管内にある前記材料を堅くして、周囲の身体組織に対する反作用力を供給するために、前記磁性流体材料に対し磁場を選択的に印加するための手段を有する。

弾力のある柔軟な針先の供給は、前記装置が進む必要がある方向にその針先を配向するために、この針先が激しく動かされることを可能にする、これに続き、磁性流体材料を堅くするためにこの磁性流体材料に磁場が印加され、医師は次いで前記装置を所望する量だけ前記方向に移動させるために、この装置に前方向の圧力を加える。次いで、前記磁場が取り除かれる又は少なくとも減少し、前記縫合針は他の方向に再配向され、前記処理が繰り返される。これは、必要に応じて複数回行われ、これにより任意の蛇行する経路が正確に辿られることを可能にする。

さらに、本発明によれば、前記身体組織を通る経路に沿って、上に規定されるように外科装置を誘導する方法を提供している。この方法は、
ａ）針先を用いて所望の位置において前記身体組織に挿入し、前記装置が前記身体組織に少なくとも一部が入るように前記針先に圧力を加えるステップ、
ｂ）前記装置が進む必要がある方向に前記針先を再配向するように、前記針先を曲げるステップ、
ｃ）前記管内にある前記磁性流体材料を堅くさせるために、前記磁性流体材料に対し磁場を印加するステップ、
ｄ）前記針先に前記身体組織を通り、前記針先が配向される方向に所望する距離だけ移動させるために、前記装置に圧力を加えるステップ、及び
ｅ）その後、前記磁性流体材料をそれの初期状態に戻すために、前記磁場を少なくとも減少させるステップ
を有する。

磁性流体（ＭＲ）材料は、（分子が磁力線に沿ってある程度堅い鎖状に集まるので）磁場の存在下で粘稠性の粘度に凝固する流体であり、次に磁力が取り除かれると再び液化する。これの最も簡単な形式において、ＭＲ流体は、コーン油に浮遊している鉄粉とすることができるが、より進歩した材料は、専用の合成高分子媒体と混合されたハイテクセラミックスから作られる。好ましくは、前記管は、流体接続がない領域を防止するために、ＭＲ材料で略完全に満たされている。

挿入処理の間、ステップｂ）、ｃ）、ｄ）及びｅ）は、この順で連続して及び立て続けに有益に繰り返される。この方法はさらに、必要に応じて針先が移動する方向を変更する必要があるまで、前記針先に前記身体組織を通り同じ方向に継続して移動させるために、磁性流体材料がそれの初期状態に戻されたとき、前記装置に圧力を加えるステップを有する。

例えば外部の（可能であれば切替可能な）電磁石を用いるか、又はカテーテルの体外部分に磁場を持つ磁束を含むことにより、前記ＭＲ流体に対し磁場が印加される。

本発明のこれら及び他の態様は、ここに記載される実施例から明らかであり、これら実施例を参照して説明される。

本発明の実施例は、単なる例であり、添付する図面を参照して説明される。

図１は、本発明の例示的な実施例によるカテーテル及び縫合針の組立体が任意の経路を辿ることが可能である方法を説明する概略図であり、これにより到達することがかなり難しい標的部位に前記装置を正確に配置することを可能にする。

図２ａ、２ｂ及び２ｃは、図１の組立体を前記身体組織を通り誘導する方法の原理ステップを説明している概略図である。

図１を参照すると、本発明の例示的な実施例による外科装置は、磁性流体材料で満たされた柔軟な管又はホース１０２に接続される曲げられることが可能である針先１００を有する。

一般的な磁性（ＭＲ）流体は３つの要素、
−カルボニル鉄(carbonyl iron)粒子；この流体の２０〜４０％は、その直径がほんの３〜５μｍである軟鉄粒子で構成される、
−キャリア液体；前記鉄粒子が通常は炭化水素油である液体に浮遊している、
−添加剤；前記鉄粒子の重力沈降を抑制、粒子の浮遊を助長、潤滑性を高める、粘性を変更及び磨耗を抑えるためである、
から成る。

磁場が前記液体に印加されるとき、カルボニル鉄粒子が整列し、液体を堅くさせて固体になる。これは、前記粒子を一定極性に固定させる直流磁場(DC magnetic field)により引き起こされる。物体がどのくらい堅くなるかは、磁場の強さに依存している。一旦磁場が取り除かれると、前記粒子はすぐに開放する。

これにより、柔軟な管１０２内にあるＭＲ流体は、夫々の選択アプリケーション及び外部磁場を取り除くことにより、液体から堅くなったり、再び戻ったりするように選択的に切り換えることができる。針先１００は、ある領域１０４を避けて、任意の経路に沿って前記身体組織を通り標的部位１０６へ前記装置を操縦することを可能にするために、数度だけ機械的に曲げられることができる。

第１の実施例において、前記針先１００は、被験者の身体組織に挿入するために使用され、装置を少なくとも部分的に前記身体組織に入らせるために前記装置に圧力が加えられる。

図２ａを参照すると、この段階でカテーテル１０２は、（挿入ヒストリーにより規定される）何らかの形状で前記身体組織内に埋め込まれている。前記針先１００は、前記装置を向けるのに次に必要とされる方向にこの針先を再配向するために、医師により激しく動かされる。図２ｂを参照すると、前記管１０２内のＭＲ流体を堅くするために、そのＭＲ流体に対して外部磁場が印加され、前記装置に前方向の圧力が加えられる。

このように圧力を加えることは、周囲の身体組織のある領域２０４にはプラスの（ポジティブな）加圧となり、他の領域２０２にはマイナスの（ネガティブな）応力となる。結果として、カテーテル１０２は前記周囲組織を僅かに変形させ、これにより、前記装置の後部に加えられる前方向の圧力は、この針先１００が向く方向への針先１００の前方向の移動に変換される。図２ｃを参照すると、外部磁場が小さくなる又は取り除かれるとき、カテーテル１０２は周囲組織がこのカテーテルに加える圧力に従い、その経路に戻る。

針先１００を再配向すること、カテーテルの本体１０２を固めること、前記針先１００を少しだけ前方に押し出すこと、次いで前記カテーテルの本体１０２の剛性（スチフネス）を開放し、前記周囲組織にかかる圧力を減少させること、を立て続けに行うことにより、前記針先１００が前記身体組織を通り所望する任意の経路を辿ることができる。

結果として、本発明は、例えば心臓のある領域での幹細胞治療において、薬物送達が事前にできない領域における薬物の標的送達を可能にする。

上述した実施例は、本発明を制限するのではなく説明しているのであり、当業者は、請求項により規定される本発明の範囲から外れることなく多くの代替の実施例を立案することが可能であることに注意すべきである。"有している"及び"有する"等の用語は、如何なる請求項又は明細書全体に挙げられた要素又はステップ以外の要素又はステップの存在を排除するものではない。要素を単数で表現していることがこのような要素が複数あること、及びその逆のことを排除するものではない。本発明は、幾つかの別個の要素を有するハードウェア、及び適切にプログラムされたコンピュータを用いて実施されてもよい。幾つかの手段を列挙している装置の請求項において、これら手段の幾つかがハードウェアの同じアイテムにより具現化されてもよい。ある方法が相互に異なる従属請求項に挙げられていると言う事実がこれら方法の組み合わせが有利に使用することができないことを示しているのではない。

本発明の例示的な実施例によりカテーテル及び縫合針の組立体が任意の経路を辿っている方法を説明する概略図。図１の組立体を前記身体組織を通り誘導する方法の原理ステップを説明している概略図。図１の組立体を前記身体組織を通り誘導する方法の原理ステップを説明している概略図。図１の組立体を前記身体組織を通り誘導する方法の原理ステップを説明している概略図。

Claims

身体組織に挿入し、前記身体組織を通る経路を辿るための外科装置であり、磁性流体材料を含んでいる柔軟な管が接続される弾性のある柔軟な針先を有する装置において、前記管内にある前記磁性流体材料を堅くして、周囲の身体組織に対する反作用力を供給するために、前記磁性流体材料に対し磁場を選択的に印加するための手段をさらに有する外科装置。
前記管は、磁性流体材料で略完全に満たされている請求項１に記載の外科装置。
前記針先が前記身体組織を通り、必要な方向に所望する距離だけ進んだ後、前記磁性流体材料をそれの本来の状態に戻すために、前記磁性流体材料に対し前記磁場を選択的に取り除く又は少なくとも減少させるための手段を有する請求項１に記載の外科装置。
前記磁性流体材料に対し前記磁場を選択的に印加及び少なくとも減少するための前記手段は、外部の電磁石を有する請求項３に記載の外科装置。
前記電磁石は切替可能である請求項４に記載の外科装置。
前記装置が前記身体組織を通り進む必要がある方向に前記針先が再配向されることを可能にするために、前記針先が機械的に曲げられることが可能である請求項１に記載の外科装置。
請求項１に記載の外科装置を身体組織を通る経路に沿って誘導する方法において、
ａ）針先を用いて所望の位置において前記身体組織に挿入し、前記装置が前記身体組織に少なくとも一部が入るように前記針先に圧力を加えるステップ、
ｂ）前記装置が進む必要がある方向に前記針先を再配向するように、前記針先を曲げるステップ、
ｃ）前記管内にある前記磁性流体材料を堅くさせるために、前記磁性流体材料に対し磁場を印加するステップ、
ｄ）前記針先に前記身体組織を通り、前記針先が配向される方向に所望する距離だけ移動させるために、前記装置に圧力を加えるステップ、及び
ｅ）その後、前記磁性流体材料をそれの初期状態に戻すために、前記磁場を少なくとも減少させるステップ
を有する方法。
挿入処理の間、ステップｂ）、ｃ）、ｄ）及びｅ）は、順番に略連続及び立て続けに繰り返される請求項７に記載の方法。
必要に応じて前記針先が移動する方向を変更する必要があるまで、前記針先に前記身体組織を通り同じ方向に継続して移動させるために、前記磁性流体材料がそれの初期状態に戻されたとき、前記装置に圧力を加えるステップをさらに有する請求項８に記載の方法。