JP2014140456A - 心臓用処置装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ポートを経由して行われる心臓に対する処置において、心嚢内における循環動態を損なうことなく心臓を移動する。
【解決手段】体表から心膜Ｂまで貫通して配置される管状のポート９を経由して心嚢内に挿入可能な収縮形状と、心嚢内において展開され、心尖部Ａ１側から心臓Ａの外周に嵌められて、心臓Ａの外周を取り巻く位置に配置される環状の展開形状との間で変形可能なワイヤを備える環状部と、該環状部が心臓Ａを取り巻く位置に配置された状態で、該環状部によって心臓Ａの側壁を押すように、該環状部に牽引力を作用させる牽引部とを備える心臓用処置装置１を提供する。
【選択図】図５

Description

本発明は、心臓用処置装置に関するものである。

従来、拍動する心臓を外科手術中に保持する手段を備える臓器マニピュレータが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
この臓器マニピュレータは、開胸することにより露出させられた心臓に吸着して心尖部を中心に心臓を旋回させるものである。

特許第４５０３９００号公報

特許文献１の臓器マニピュレータは、開胸手術により肺の収縮も制御可能で膜構造も切開され、心臓が非常に自由度の高い露出状態において心尖部を吸着して回転させるものであるため、構造が複雑で大型のものでも許容される。
しかしながら、シースやトロッカ等のポートを経由して施術する場合には、特許文献１のような大型の臓器マニピュレータを適用することはできない。また、この場合、心臓は、より通常の解剖学的配置にあるため、心尖部を中心とした回転運動が必ずしも最良の移動方法ではない。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、ポートを経由して行われる心臓に対する処置において、心嚢内における循環動態を損なうことなく心臓を移動することができる心臓用処置装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の一態様は、体表から心膜まで貫通して配置される管状のポートを経由して心嚢内に挿入可能な収縮形状と、心嚢内において展開され、心尖部側から心臓の外周に嵌められて、心臓の外周を取り巻く位置に配置される環状の展開形状との間で変形可能なワイヤを備える環状部と、該環状部が心臓を取り巻く位置に配置された状態で、該環状部によって心臓の側壁を押すように、該環状部に牽引力を作用させる牽引部とを備える心臓用処置装置を提供する。

本態様によれば、体表から心膜まで貫通する管状のポートを用意し、環状部を収縮形状としてポート内を通過させ、心嚢内によって環状の展開形状に変形させるとともに、心尖部側から心臓の外周に嵌めて心臓の外周を取り巻く位置に配置し、牽引部によって環状部に牽引力を作用させることにより、心臓の側壁に力を加えて、縦隔を中心として心尖部を移動させることができる。これにより、ポートを経由して行われる心臓に対する処置において、心嚢内における循環動態を損なうことなく心臓を移動することができる。

上記態様においては、前記環状部が、心臓の拍動を阻害しない展開形状に変形可能であってもよい。
このようにすることで、心嚢内において展開された環状部が心臓の外周を取り巻く位置に配置されても心臓の拍動が阻害されないので、より循環動態を損なわずに心臓を移動することができる。

また、上記態様においては、前記環状部が、心臓を取り巻く部分に、伸縮可能なコイル状部分を備えていてもよい。
このようにすることで，環状部が心臓の外周を取り巻く位置に緊密に配置されても、心臓が拍動する際の膨張および収縮を、コイル状部分の伸縮によって許容することができ、より循環動態を損なわずに心臓を移動することができる。

また、上記態様においては、前記環状部が、心臓を取り巻く部分に、該環状部を構成するワイヤと心臓との間に配置される伸縮可能なバルーンを備えていてもよい。
このようにすることで、環状部が心臓の外周を取り巻く位置に緊密に配置されても、心臓が拍動する際の膨張および収縮を、バルーンの伸縮によって許容することができ、より循環動態を損なわずに心臓を移動することができる。

また、上記態様においては、前記環状部に、前記ポートを通過可能な形状に変形可能であり、かつ、該環状部が心臓の外周を取り巻く位置に配置されたときに、前記心尖部に密着する形状に展開するように変形可能な膜状部が設けられていてもよい。
このようにすることで、心臓の外周を取り巻く位置に環状部を配置すると、膜状部が心先部に密着するので、牽引部によって環状部に牽引力を作用させると、環状部による心臓への押圧力の他、膜状部と心尖部との摩擦によっても心尖部への牽引力を作用させることができる。その結果、より広い範囲で心臓に牽引力を作用させ、心臓への局所的な加圧を防止しつつ心臓を移動させることができる。

また、上記態様においては、前記ポートを通過可能な形状に変形可能であり、かつ、前記環状部によって押されて移動してきた心臓の側壁に吸着する位置に配置され、心臓の位置を固定可能な吸着部を有していてもよい。
このようにすることで、移動してきた心臓に吸着部を吸着させて固定することができ、心臓に強い牽引力を作用させた状態に維持せずに済む。

また、本発明の他の態様は、体表から心膜まで貫通して配置される管状のポートを経由して心嚢内に挿入可能な収縮形状と、心嚢内において展開され、心尖部側から心臓の外周に嵌められて、心臓の外周を取り巻く位置に配置される環状の展開形状との間で変形可能なワイヤを備える環状部と、該環状部に設けられ、前記ポートを通過可能な形状に変形可能であり、かつ、該環状部が心尖部側から心臓の外周に嵌められて行く過程で前記心尖部に突き当たる位置に配置され、前記心尖部に吸着する吸着部と、該吸着部を、縦隔と心尖部とを結ぶ直線に交差する方向に牽引する牽引部とを備える心臓用処置装置を提供する。

本態様によれば、環状部を心尖部側から心臓に嵌めて、心臓の外周を取り巻く位置に配置して心臓の表面に沿って移動させて行くと、環状部に設けられた吸着部が心尖部に突き当たる。これにより、吸着部を心尖部に対応する位置に容易に位置決めすることができ、吸着部を作動させて心尖部に吸着させ、牽引部に牽引力を作用させることで、吸着部を牽引して心尖部に牽引力を作用させ、縦隔を中心として心尖部を移動させることができる。

本発明によれば、ポートを経由して行われる心臓に対する処置において、心嚢内における循環動態を損なうことなく心臓を移動することができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る心臓用処置装置を示す縦断面図である。 図１の心臓用処置装置において環状部を格納シース内から露出させた状態を示す縦断面図である。 図１の心臓用処置装置において、露出させた環状部内に心臓を配置した状態を示す縦断面図である。 図１の心臓用処置装置において、環状部内に配置した心臓を環状部によって締め付けた状態を示す縦断面図である。 図１の心臓用処置装置による処置を説明する図であって、（ａ）心嚢内において環状部を露出させた状態、（ｂ）環状部を心尖部近傍に引っ掛けた状態、（ｃ）環状部によって心臓を締め付けた状態をそれぞれ示す図である。 図１の心臓用処置装置による処置を説明する図であって、（ａ）図５（ｃ）と同様の図、（ｂ）環状部を牽引して心臓を回転させている状態をそれぞれ示す図である。 図１の心臓用処置装置の第１の変形例を示す斜視図である。 図１の心臓用処置装置の他の変形例による処置を説明する図であって、（ａ）心嚢内に導入した状態、（ｂ）格納シースからワイヤ等を押し出した状態、（ｃ）環状部を心臓に嵌めて、籠状部材によって心尖部を覆った状態をそれぞれ示す図である。 図１の心臓用処置装置の他の変形例による処置を説明する図であって、（ａ）環状部を引き上げて吸着部を心尖部に密着させた状態、（ｂ）吸着部を心尖部に吸着させて牽引力を作用させている状態をそれぞれ示す図である。

本発明の第１の実施形態に係る心臓用処置装置１について図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る心臓用処置装置１は、図１に示されるように、先端にワイヤからなる環状部２を備え、基端に円柱状の操作部（牽引部）３を有するコイルスネア４と、該コイルスネア４の操作部３を軸方向に移動可能に嵌合させる円筒状の補助シース５と、該補助シース５を、同じく軸方向に移動可能に嵌合させる円筒状の格納シース６とを備えている。

コイルスネア４の環状部２は、図１に示されるように格納シース６内に収容可能な収縮形状と、図２に示されるように、格納シース６内から解放されて、環状に展開する展開形状との間で変形可能な２本のワイヤ７を備えている。２本のワイヤ７は、先端において先細に形成された先端部材８に連結されている。

また、各ワイヤ７は、先端部材８側に配置されるコイル状部分７ａと、該コイル状部分７ａの基端側に配置される非コイル状部分７ｂとを備えている。２本のワイヤ７はコイル状部分７ａを備えることで、図３に示されるように、間に挿入される心臓Ａの周長に合わせてコイル状部分７ａを伸縮させ、心臓Ａの外面に密着状態に、外周を取り囲んだ状態に配置することができるようになっている。

また、図３に示されるように、心臓Ａの外周を取り囲んだ状態において、心臓Ａが拍動することにより膨張・収縮しても、コイル状部分７ａを伸縮させることで、その形状変化に追従して心臓Ａの外面に密着状態に維持されるようになっている。
コイルスネア４の操作部３、補助シース５および格納シース６は、可撓性を有する材質からなり、任意に湾曲できるようになっている。

このように構成された本実施形態に係る心臓用処置装置１の作用について以下に説明する。
本実施形態に係る心臓用処置装置１を用いて心臓Ａを移動させるには、図５に示されるように、剣状突起下から体組織および心膜Ｂを略正中線Ｃ近傍で貫通して心嚢内に開口するポート９を設置し、該ポート９を経由して心臓用処置装置１を心嚢内に導入する。

具体的には、図１に示されるように、コイルスネア４に対して格納シース６を先端部材８に突き当たるまで前進させて、コイルスネア４の環状部２を格納シース６内に収容する。これにより、心臓用処置装置１は外面に凹凸の少ない管状部材となり、ポート９を経由して心嚢内に挿入しやすくなる。

心臓用処置装置１は、先端に先細の先端部材８を備えているので、心嚢内に導入されると、周辺の心臓Ａや心膜Ｂに倣って湾曲させられて、心臓Ａと心膜Ｂとの隙間に沿って心尖部Ａ１に向かう方向に前進させられる。そして、先端部材８が心尖部Ａ１近傍に配置された時点で、コイルスネア４の操作部３に対して補助シース５および格納シース６を後退させ、コイルスネア４の環状部２を露出させる。これにより、格納シース６内から解放された環状部２のコイル状部分７ａは、図５（ａ）に示されるように、環状に展開される。

この状態で、補助シース５に対してコイルスネア４をさらに前進させると、図３および図５（ｂ）に示されるように、環状部２の非コイル状部分７ｂも露出して大きな環状に展開されるので、展開された環状部２を心尖部Ａ１に引っ掛けるようにして、環状部２の内側に心臓Ａを配置する。そして、この状態からさらに、補助シース５および格納シース６をコイルスネア４に対して前進させることにより、図４および図５（ｃ）に示されるように、環状部２の非コイル状部分７ｂを補助シース５内に収容し、その張力によってコイル状部分７ａを伸張させる。

これにより、コイルスネア４の環状部２が、心尖部Ａ１近傍の心臓Ａの外周を取り巻くように配置され、かつ、コイル状部分７ａの弾性によって、心臓Ａの外表面に緊密に密着させられる。
そして、この後に、図６（ａ）の状態から、コイルスネア４の操作部３をポート９から引き出す方向に牽引力Ｆを作用させることにより、環状部２を心臓Ａの外面に押しつけて心臓Ａに牽引力Ｆを作用させ、図６（ｂ）の矢印Ｄで示されるように、縦隔Ｅを中心として心尖部Ａ１を移動させるようにして心臓Ａを回転させ、心臓Ａの背面側の側面を胸側に移動させることができる。

心臓Ａは上部が背部正中に結合された縦隔Ｅと固定され、下部は拍動のため膨張・収縮と旋回という複雑な運動を妨げないように結合がなく自由度が高い。縦隔Ｅと結合している心臓Ａ上部は大静脈Ｇが右心房と交流する場所であり、組織の強度、特に厚さが大動脈や心臓Ａの他の部位に比べて薄くなっている。このため、心臓Ａ上部は、例えば、交通事故など急激な体動による心臓Ａ周辺の損傷が多発する部位である。

したがって、縦隔Ｅを中心として心臓Ａを回転させることで、大静脈Ｇと右心房の結合部位が牽引されたり圧迫されたりすることなく、拍動への影響を与えることなく心臓Ａを移動させることができるという利点がある。
さらに、本実施形態に係る心臓用処置装置１によれば、環状部２に設けられたコイル状部分７ａが、心臓Ａの外周を取り巻くように配置されて密着させられ、牽引力Ｆを心臓Ａに作用させるので、心臓Ａが拍動によって膨張または収縮しても、コイル状部分７ａを伸縮させて追従することができる。したがって、心臓Ａの拍動を阻害することなく牽引力Ｆを作用させて心臓Ａを容易に回転させることができるという利点がある。

また、心臓Ａの背面側の側面に対する処置が終了した後に、本実施形態に係る心臓用処置装置１を心臓Ａから取り外し、ポート９を経由して心嚢内から抜き出すには、操作部３を前進させて心臓Ａを元の場所に戻し、コイルスネア４に対して補助シース５および格納シース６を後退させて非コイル状部分７ｂを露出させる。これにより、格納シース６内から露出する環状部２が長くなるので、コイル状部分７ａによる心臓Ａの緊縛状態が緩められる。

そして、心臓処置装置１全体をさらに前進させることで、コイル状部分７ａを心臓Ａ表面から離脱させる。離脱後は、格納シース６をコイルスネア４に対して、先端部材８に突き当たるまで前進させることにより、環状部２を格納シース６内に格納し、表面に凹凸のない円筒状に形成する。これにより、周囲の組織を巻き込むことなく、心臓処置装置１をポート９を経由して心嚢内から容易に引き出すことができる。

なお、本実施形態に係る心臓用処置装置１においては、環状部２がワイヤ７を巻くことにより形成されたコイル状部分７ａを有することとして、心臓Ａの拍動に追従して伸縮しつつ、牽引力Ｆを作用させることができることとした。これに代えて、コイル状部分７ａをバルーン（図示略）に置き換えて構成してもよい。すなわち、バルーンによれば、その弾性変形によって心臓Ａの拍動による膨張および収縮に追従させることができ、コイル状部分７ａと同様に、心臓Ａの拍動を阻害することなく牽引力Ｆを心臓Ａに伝達することができる。

バルーンは、心臓Ａの外周を全周にわたって取り囲む長さを有していてもよいし、周方向の一部に部分的に、あるいは周方向に間隔を空けて複数備えられていてもよい。

また、本実施形態に係る心臓用処置装置１においては、図７に示されるように、操作部３に接続する１本のワイヤ７を環状に形成することによって環状部２を構成し、該環状部２に袋状の膜状部材１０を取り付けることにしてもよい。膜状部材１０は、ワイヤ７とともに収縮状態で格納シース６内に格納可能であり、格納シース６から露出させられると、心尖部Ａ１にぴったり密着する展開形状に展開するようになっている。

膜状部材１０は、プラスチックメッシュ、金属メッシュ、医療用ガーゼ、吸水性ポリマー等の材質からなり、心尖部Ａ１にあてがわれると摩擦や毛管現象による吸水等によって心尖部Ａ１の表面に密着するようになっている。これにより、ワイヤ７によって心臓Ａを緊密に締め付けなくても、膜状部材１０と心尖部Ａ１との密着によってワイヤ７に加えた牽引力Ｆを心臓Ａに作用させることができ、心臓Ａを容易に回転させることができる。

膜状部材１０をワイヤ７の展開とともに自然に展開するものを例示したが、これに代えて、膜状部材１０を展開させるための他のワイヤ（図示略）を設けて、心尖部Ａ１に密着しやすいカップ形状を確実に形成することにしてもよい。また、格納シース６によってワイヤ７からなる環状部２を抑えて変形させることにより、心臓Ａを締め付けて密着させることにしてもよい。

また、本実施形態においては、ポート９の心嚢内出口近傍において展開される吸着パッド（図示略）をポート９の心嚢内出口近傍に待機させておき、コイルスネア４等によって回転されてきた心臓Ａの外面に吸着パッドを吸着させて、心臓Ａの位置を回転後の位置に保持することにしてもよい。これにより、胸部側に移動してきた心臓Ａの背面側の部位に対して、上記ポート９あるいは他のポートを介して導入した処置具により処置を容易に行うことができる。

次に、本発明の第２の実施形態に係る心臓用処置装置１１について、図面を参照して説明する。
本実施形態の説明において、上述した第１の実施形態に係る心臓用処置装置１と構成を共通とする箇所には同一符号を付して説明を省略する。

本実施形態に係る心臓用処置装置１１は、図８（ｃ）に示されるように、心臓Ａの外周を緩く取り囲む大きさのワイヤ７からなる環状部２と、該環状部２の内部を塞ぐ袋状の籠状部材１２と、該籠状部材１２の頂部に該籠状部材１２の内側に吸着口を有する吸着パッド１３と、該吸着パッド１３に負圧を供給するとともに吸着パッド１３に牽引力Ｆを作用させるチューブ１４とを備えている。

籠状部材１２は、心尖部Ａ１側から心臓Ａを覆うように、概略心臓Ａと同等の形状を有している。また、籠状部材１２を貫通して観察や処置ができるように、透明性のあるポリマーや観察を妨げない隙間の多い骨格構造、メッシュ構造等により構成されている。
籠状部材１２も吸着パッド１３も、ワイヤ７とともに収縮形状で格納シース６内に収容され、格納シース６から解放されることによって展開するようになっている。

このように構成された本実施形態に係る心臓処置装置１１を用いて心臓Ａを移動させるには、図８（ａ）に示されるように、ワイヤ７、籠状部材１２および吸着パッド１３を収容状態とした格納シース６を、ポート９を介して心嚢内に導入すると、格納シース６は心臓Ａと心膜Ｂとの間の空間に沿って心臓Ａの頭部Ａ２側まで進行した後、頭部Ａ２側をまわって逆Ｕ字状のカーブを描いて心尖部Ａ１側へと下がる。

格納シース６が心尖部Ａ１付近に達した図８（ａ）の状態から、図８（ｂ），（ｃ）に示されるように、格納シース６内からワイヤ７、籠状部材１２および吸着パッド１３を押し出して展開させる。そして、心臓Ａを緩く取り巻く形態の環状部２を心臓Ａに引っ掛けたところで、格納シース６の先端が導入時と逆の軌跡を辿って移動するように全体を後退させることにより、環状部２を心尖部Ａ１側から頭部Ａ２側に引き上げる。

これにより、図８（ｃ）に示されるように、環状部２の内側を塞ぐ袋状の籠状部材１２が、心尖部Ａ１側から心臓Ａの外周を覆うように配置される。そして、図９（ａ）に示されるように、環状部２が最も頭部Ａ２に近接させられた状態で、籠状部材１２の頂部に内向きに配置されている吸着パッド１３が心尖部Ａ１に密着させられる。

この状態で、チューブ１４を介して吸着パッド１３に負圧を供給することにより、吸着パッド１３を心尖部Ａ１に吸着させるとともに、チューブ１４を牽引して吸着パッド１３に牽引力Ｆを作用させることにより、吸着パッド１３を介して心尖部Ａ１に牽引力Ｆを作用させ、縦隔Ｅを中心として心臓Ａを回転させることができる。

本実施形態においては、環状部２は心臓Ａを緩く取り囲む大きさを有し、吸着パッド１３を心尖部Ａ１に近接させるために使用されるので、心臓Ａを緊縛するものではなく、心臓Ａの拍動を阻害することはない。

なお、格納シース６の先端が心尖部Ａ１近傍までの導入時と逆の軌跡を辿って移動するように全体を後退させる方法としては、例えば、格納シース６の各部に、心臓Ａと心膜Ｂとの間において膨張することにより、格納シース６の各部を移動しないように固定するバルーンを設け、該バルーンの膨張と収縮とを切り替えながら格納シース６を移動させる方法を挙げることができる。

また、格納シース６を２重管状に構成しておき、心嚢内を心臓Ａの頭部Ａ２近傍まで導入された時点で、内部の格納シースのみを心尖部Ａ１に向けて導入することにすればよい。この場合、外部の格納シースについては、頭部Ａ２近傍に固定しておくことにすればよい。

Ａ１ 心尖部
Ａ 心臓
Ｂ 心膜
Ｆ 牽引力
１，１１ 心臓用処置装置
２ 環状部
３ 操作部（牽引部）
７ ワイヤ
７ａ コイル状部分
９ ポート
１０ 膜状部
１３ 吸着部
１４ チューブ（牽引部）

Claims (7)

1. 体表から心膜まで貫通して配置される管状のポートを経由して心嚢内に挿入可能な収縮形状と、心嚢内において展開され、心尖部側から心臓の外周に嵌められて、心臓の外周を取り巻く位置に配置される環状の展開形状との間で変形可能なワイヤを備える環状部と、
   該環状部が心臓を取り巻く位置に配置された状態で、該環状部によって心臓の側壁を押すように、該環状部に牽引力を作用させる牽引部とを備える心臓用処置装置。
2. 前記環状部が、心臓の拍動を阻害しない展開形状に変形可能である請求項１に記載の心臓用処置装置。
3. 前記環状部が、心臓を取り巻く部分に、伸縮可能なコイル状部分を備える請求項２に記載の心臓用処置装置。
4. 前記環状部が、心臓を取り巻く部分に、該環状部を構成するワイヤと心臓との間に配置される伸縮可能なバルーンを備える請求項２に記載の心臓用処置装置。
5. 前記環状部に、前記ポートを通過可能な形状に変形可能であり、かつ、該環状部が心臓の外周を取り巻く位置に配置されたときに、前記心尖部に密着する形状に展開するように変形可能な膜状部が設けられている請求項１または請求項２に記載の心臓用処置装置。
6. 前記ポートを通過可能な形状に変形可能であり、かつ、前記環状部によって押されて移動してきた心臓の側壁に吸着する位置に配置され、心臓の位置を固定可能な吸着部を有する請求項１から請求項５のいずれかに記載の心臓用処置装置。
7. 体表から心膜まで貫通して配置される管状のポートを経由して心嚢内に挿入可能な収縮形状と、心嚢内において展開され、心尖部側から心臓の外周に嵌められて、心臓の外周を取り巻く位置に配置される環状の展開形状との間で変形可能なワイヤを備える環状部と、
   該環状部に設けられ、前記ポートを通過可能な形状に変形可能であり、かつ、該環状部が心尖部側から心臓の外周に嵌められて行く過程で前記心尖部に突き当たる位置に配置され、前記心尖部に吸着する吸着部と、
   該吸着部を、縦隔と心尖部とを結ぶ直線に交差する方向に牽引する牽引部とを備える心臓用処置装置。

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