JP2014200287A - カテーテル - Google Patents

Abstract

【課題】ガイドワイヤによる狭窄物の貫通を効率的に行うことができるカテーテルを提供する。【解決手段】ガイドワイヤＧＷが挿通されるルーメン１１４を有する管状体１１０と、ルーメン１１４に配置され、ガイドワイヤＧＷを回転させる回転機構と、を有する。前記回転機構は、ガイドワイヤＧＷが固定される回転子１４０と、管状体１１０の先端側に向かって、回転子１４０を弾性的に付勢する弾性部材１５０と、管状体１１０の軸方向Ｓに関するガイドワイヤＧＷの往復運動を、回転子１４０の回転動作に変換するカム機構１６０と、を有する。前記往復運動は、ガイドワイヤＧＷの先端部に付加される負荷による、前記付勢に逆らったガイドワイヤＧＷの後退動作と、前記負荷の解消による、前記付勢に従ったガイドワイヤＧＷの前進動作と、からなる。【選択図】図４

Description

本発明は、カテーテルに関する。

冠状動脈に可撓性を有するガイドワイヤを先行して挿通させ、その後、例えば、バルーンカテーテルをガイドワイヤに沿わせて施術部位へ案内する挿通方法が広く知られている（例えば、特許文献１参照。）。

ガイドワイヤの挿通経路に狭窄部あるいは閉塞部が存在している場合、一般的に、施術者が手元でガイドワイヤを操作し、ガイドワイヤの先端部を狭窄物に突き当てることによって貫通させている。

特開２００２−３０１１６１号公報

しかし、狭窄物は、例えば、石灰化等の硬化した生体組織からなるため、ガイドワイヤの貫通を効率的に行うことができず、施術時間が長時間化する問題を有している。特に、ガイドワイヤの先端部が予め形状付け（リシェイプ）されている場合、この問題は顕著である。

本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、ガイドワイヤによる狭窄物の貫通を効率的に行うことができるカテーテルを提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明は、ガイドワイヤが挿通されるルーメンを有する管状体と、前記ルーメンに配置され、前記ガイドワイヤを回転させる回転機構と、を有するカテーテルである。前記回転機構は、前記ガイドワイヤが固定される回転子と、前記管状体の先端側に向かって、前記回転子を弾性的に付勢する弾性部材と、前記管状体の軸方向に関する前記ガイドワイヤの往復運動を、前記ガイドワイヤに固定された前記回転子の回転動作に変換するカム機構と、を有する。前記往復運動は、前記ガイドワイヤの先端部に付加される負荷による、前記付勢に逆らった前記ガイドワイヤの後退動作と、前記負荷の解消による、前記付勢に従った前記ガイドワイヤの前進動作と、からなる。

本発明によれば、ガイドワイヤによる狭窄物の貫通を行う際、狭窄物にガイドワイヤの先端部を突き当ててガイドワイヤの先端部に負荷を付加することによって、ガイドワイヤの回転動作を引き起こすことが可能である。ガイドワイヤの先端部は、ガイドワイヤの回転動作により、ねじ込まれるように狭窄物に導入されて、狭窄物を貫通することになる。また、ガイドワイヤの先端部が予め形状付けされている場合、ガイドワイヤの回転動作を引き起こすことによって、ガイドワイヤの先端部を適当な位置に容易に位置決めすることができる。つまり、ガイドワイヤによる狭窄物の貫通を効率的に行うことができるカテーテルを提供することが可能である。

カム機構は、例えば、弾性的に付勢された回転子を制止する先端ストッパ部材に配置される第１ギヤ面と、付勢に逆らったガイドワイヤの基端側に向かった後退動作を制止する基端ストッパ部材に配置される第２ギヤ面と、回転子に配置され、第１ギヤ面と係合する第３ギヤ面と、回転子に配置され、第２ギヤ面と係合する第４ギヤ面と、からなり、第１〜４ギヤ面の相互作用に基づいて、往復運動を回転子の回転動作に変換することが可能である。

前記相互作用は、第１〜４ギヤ面の歯の位相差に基づいて発揮させることが可能であり、例えば、第１ギヤ面と第３ギヤ面とが係合した場合、第２ギヤ面の歯と第４ギヤ面の歯とが半位相ずれた関係となるように、第２ギヤ面および第４ギヤ面は、設定され、第２ギヤ面と第４ギヤ面とが係合した場合、第１ギヤ面の歯と前記第３ギヤ面の歯とが半位相ずれた関係となるように、第１ギヤ面および第３ギヤ面は、設定されている。

ガイドワイヤを回転子に着脱自在に固定するマウント機構を有する場合、ガイドワイヤが回転子に固定されている場合に比較し、自由度が向上する。

実施の形態１に係るカテーテルを説明するための側面図である。 図１に示されるガイドワイヤの回転動作を説明するための正面図である。 図１に示されるガイドワイヤの施術例を説明するための断面図である。 図１に示される回転機構を説明するための断面図である。 ガイドワイヤの後退動作を説明するための断面図である。 ガイドワイヤの前進動作を説明するための断面図である。 図４に示されるギヤ面の相互作用を説明するための概略図であり、回転子の無負荷状態を示している。 突き当てによる回転子の後退を説明するための概略図である。 図８に続く、回転子の半ピッチ回転を説明するための概略図である。 図９に続く、突き当ての解消による回転子の前進を説明するための概略図である。 図１０に続く、回転子の半ピッチ回転を説明するための概略図である。 実施の形態２に係るカテーテルのガイドワイヤを説明するための側面図である。 図１２に示される雄ねじ部を説明するための断面図である。 実施の形態２に係るカテーテルの回転子を説明するための断面図である。 図１４に示されるトラップ部を説明するための正面図である。 図１５に示される保持部を説明するための断面図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。

図１は、実施の形態１に係るカテーテルを説明するための側面図、図２は、図１に示されるガイドワイヤの回転動作を説明するための正面図、図３は、図１に示されるガイドワイヤの施術例を説明するための断面図である。

実施の形態１に係るカテーテル１００は、図１に示されるように、長尺の管状体１１０および回転機構１３０を有する。図２に示されるように、管状体１１０は、ガイドワイヤＧＷが挿通されるルーメン１１４を有し、回転機構１３０は、管状体１１０の先端部１１２のルーメン１１４に配置され、ガイドワイヤＧＷを回転させるために使用される。なお、符号１２０は、管状体１１０の基端部に配置されるハブ１２０を示している。

ガイドワイヤＧＷは、施術者によって手元で操作され、図３に示されるように、ガイドワイヤＧＷの先端部を、生体内管腔１９０に生じた狭窄部（あるいは閉塞部）１９２に存在する狭窄物１９４に、突き当てることによって貫通させている。生体内管腔１９０は、例えば、冠状動脈等の血管、胆管、気管、食道、尿道である。狭窄部１９２は、施術部位である。狭窄物１９４は、例えば、血管内膜層に中性脂肪が貯留して石灰沈着を発生したアテローム層や、血栓である。なお、ガイドワイヤＧＷの先端部は、例えば、血管分岐を選択するためや施術部位に応じ、予め形状付け（リシェイプ）されている。

カテーテル１００は、回転機構１３０を有するため、後述するように、ガイドワイヤＧＷによる狭窄物１９４の貫通を行う際、ガイドワイヤＧＷの回転動作を引き起こすことによって、ガイドワイヤＧＷの先端部は、ねじ込まれるように狭窄物１９４に導入されるため、ガイドワイヤＧＷによる狭窄物１９４の貫通を効率的に行うことが可能である。

次に、回転機構１３０を詳述する。

図４は、図１に示される回転機構を説明するための断面図、図５は、ガイドワイヤの後退動作を説明するための断面図、図６は、ガイドワイヤの前進動作を説明するための断面図である。

回転機構１３０は、回転子１４０、弾性部材１５０、先端ストッパ部材１５２、基端ストッパ部材１５６およびカム機構１６０を有する。

回転子１４０は、管状体１１０の先端側に位置する円形状基部１４２と、基端側に位置する筒状壁部１４７と、を有する。円形状基部１４２は、貫通孔１４５を有する。貫通孔１４５は、円形状基部１４２の中央に位置し、ガイドワイヤＧＷを挿通して固定するために使用される。

弾性部材１５０は、例えば、回転子１４０の内部に配置され、円形状基部１４２の基端側表面１４４に当接するバネ部材からなり、管状体１１０の先端側に向かって、回転子１４０を弾性的に付勢するために使用される。

先端ストッパ部材１５２は、回転子１４０より管状体１１０の先端側に位置し、管状体１１０の先端部１１２のルーメン１１４に固定される。先端ストッパ部材１５２は、環状であり、円形状開口部１５５を有する。円形状開口部１５５の径は、ガイドワイヤＧＷの径より大きく、かつ、回転子１４０の円形状基部１４２の径より小さい。したがって、先端ストッパ部材１５２は、ガイドワイヤＧＷの軸方向Ｓの移動に干渉しないが、弾性部材１５０の付勢力に従った回転子１４０の前進動作を制止する機能を有する。

基端ストッパ部材１５６は、回転子１４０より管状体１１０の基端側に位置し、管状体１１０の先端部１１２のルーメン１１４に固定される。基端ストッパ部材１５６は、環状であり、円形状開口部１５９を有する。円形状開口部１５９の径は、ガイドワイヤＧＷの径より大きく、かつ、回転子１４０の筒状壁部１４７の径より小さい。したがって、基端ストッパ部材１５６は、ガイドワイヤＧＷの軸方向Ｓの移動に干渉しないが、弾性部材１５０の付勢力に逆らったガイドワイヤＧＷの後退動作を制止する機能を有する。

カム機構１６０は、略同一のピッチを有するギヤ面１６２，１６４，１６６，１６８を有し、管状体１１０の軸方向Ｓに関するガイドワイヤＧＷの往復運動を、回転子１４０（および回転子１４０に固定されたガイドワイヤＧＷ）の回転動作に変換するために使用される。

第１ギヤ面１６２は、先端ストッパ部材１５２の基端側表面１５４に環状に形成されている。第３ギヤ面１６４は、回転子１４０の円形状基部１４２の先端側表面１４３に環状に形成されている。第１ギヤ面１６２と第３ギヤ面１６４とは、相対しており、係合自在に位置合わせされている。

第４ギヤ面１６６は、回転子１４０の筒状壁部１４７の自由端である基端側表面１４９に環状に形成されている。第２ギヤ面１６８は、基端ストッパ部材１５６の先端側表面１５７に環状に形成されている。第２ギヤ面１６８と第４ギヤ面１６６とは、相対しており、係合自在に位置合わせされている。

往復運動は、弾性部材１５０の付勢力に逆らったガイドワイヤＧＷの後退動作（図５参照）と、弾性部材１５０の付勢力に従ったガイドワイヤＧＷの前進動作（図６参照）から構成される。ガイドワイヤＧＷの後退動作は、狭窄物１９４にガイドワイヤＧＷの先端部を突き当てることによってガイドワイヤＧＷの先端部に付加される負荷により引き起こされる。ガイドワイヤＧＷの前進動作は、狭窄物１９４にガイドワイヤＧＷの先端部を突き当てることを中止し、負荷を解消することにより引き起こされる。

したがって、ガイドワイヤＧＷによる狭窄物１９４の貫通を行う際、狭窄物１９４にガイドワイヤＧＷの先端部を突き当ててガイドワイヤＧＷの先端部に負荷を付加することによって、ガイドワイヤＧＷの回転動作を引き起こすことが可能である。ガイドワイヤの先端部は、ガイドワイヤＧＷの回転動作により、ねじ込まれるように狭窄物１９４に導入されて、狭窄物１９４を貫通することになる。つまり、ガイドワイヤＧＷによる狭窄物１９４の貫通を効率的に行うことができる。

また、ガイドワイヤＧＷの先端部の位置が不適当な場合、回転機構１３０によってガイドワイヤＧＷを回転させ、ガイドワイヤＧＷの先端部を適当な位置に容易に位置決めすることが可能である。本実施の形態においては、ガイドワイヤＧＷの先端部に予め形状付けされているため、このことは特に好ましい。

次に、第１〜４ギヤ面の相互作用を説明する。

図７は、回転子の無負荷状態を説明するための概略図、図８は、突き当てによる回転子の後退を説明するための概略図、図９は、図８に続く、回転子の半ピッチ回転を説明するための概略図、図１０は、図９に続く、突き当ての解消による回転子の前進を説明するための概略図、図１１は、図１０に続く、回転子の半ピッチ回転を説明するための概略図である。

ガイドワイヤの先端が狭窄物に突き当てられていない無負荷状態においては、図７に示すように、弾性部材１５０（図５参照）の付勢力により、回転子１４０は、先端ストッパ部材１５２に当接している。この時、回転子１４０の第３ギヤ面１６４は、先端ストッパ部材１５２の第１ギヤ面１６２と係合している。なお、図７に示される状態において、回転子１４０の第４ギヤ面１６６の歯と、基端ストッパ部材１５６の第２ギヤ面１６８の歯とは、半位相（半ピッチ）ずれた関係となるように設定されている。

狭窄物にガイドワイヤの先端部を突き当てることによって、ガイドワイヤの先端部に負荷が付加されると、図８に示すように、ガイドワイヤ（およびガイドワイヤに固定された回転子１４０）は、弾性部材１５０の付勢力に逆らって、後退する。これにより、回転子１４０の第３ギヤ面１６４と先端ストッパ部材１５２の第１ギヤ面１６２との係合が解消される。

そして、回転子１４０は、図８に示すように、基端ストッパ部材１５６に当接し、後退が停止される。これにより、回転子１４０の第４ギヤ面１６６は、基端ストッパ部材１５６の第２ギヤ面１６８と係合する。この際、第４ギヤ面１６６の歯と、第２ギヤ面１６８の歯とは、半位相ずれた関係を有するため、図９に示すように、第２ギヤ面１６８の歯の傾斜に沿って、第４ギヤ面１６６の半位相に相当する回転駆動（半ピッチ回転）が引き起こされる。なお、図８に示される状態において、先端ストッパ部材１５２の第１ギヤ面１６２の歯と、回転子１４０の第３ギヤ面１６４の歯とは、半位相ずれた関係となるように設定されている。

狭窄物にガイドワイヤの先端部を突き当てることを中止し、負荷が解消されると、図１０に示すように、ガイドワイヤ（およびガイドワイヤに固定された回転子１４０）は、弾性部材１５０の付勢力に従って前進する。これにより、回転子１４０の第４ギヤ面１６６と、基端ストッパ部材１５６の第２ギヤ面１６８との係合が解消される。

そして、回転子１４０は、先端ストッパ部材１５２に当接し、前進が停止される。これにより、回転子１４０の第３ギヤ面１６４は、先端ストッパ部材１５２の第１ギヤ面１６２と係合する。この際、第３ギヤ面１６４の歯と、第１ギヤ面１６２の歯とは、半位相ずれた関係を有するため、図１１に示すように、第２ギヤ面１６８の歯の傾斜に沿って、第３ギヤ面１６４の半位相に相当する回転駆動が引き起こされる。

ガイドワイヤ（およびガイドワイヤに固定された回転子１４０）は、上記のように、１回の往復運動によって１位相（１ピッチ）に相当する回転駆動が引き起こされる。したがって、ガイドワイヤをタップして狭窄物にその先端部を突き当てるたびに、ガイドワイヤは、一定方向に回転し続けることとなる。

以上のように、実施の形態１においては、ガイドワイヤによる狭窄物の貫通を行う際、狭窄物にガイドワイヤの先端部を突き当ててガイドワイヤの先端部に負荷を付加することによって、ガイドワイヤの回転動作を引き起こすことが可能である。ガイドワイヤの先端部は、ガイドワイヤの回転動作により、ねじ込まれるように狭窄物に導入されて、狭窄物を貫通することになる。また、ガイドワイヤの先端部が予め形状付けされている場合、ガイドワイヤの回転動作を引き起こすことによって、ガイドワイヤの先端部を適当な位置に容易に位置決めすることができる。つまり、ガイドワイヤによる狭窄物の貫通を効率的に行うことができるカテーテルを提供することが可能である。

次に、実施の形態２を説明する。

図１２は、実施の形態２に係るカテーテルのガイドワイヤを説明するための側面図、図１３は、図１２に示される雄ねじ部を説明するための断面図、図１４は、実施の形態２に係るカテーテルの回転子を説明するための断面図、図１５は、図１４に示されるトラップ部を説明するための正面図、図１６は、図１５に示される保持部を説明するための断面図である。

実施の形態２は、ガイドワイヤＧＷが回転子１４０Ａに着脱自在に固定されている点で、実施の形態１と概して異なっており、雄ねじ部１７０，１７５およびトラップ部１８０，１８５を有するマウント機構を備えている。

雄ねじ部１７０，１７５は、ガイドワイヤＧＷに配置され、図１２および図１３に示されるように、平板状であり、ガイドワイヤＧＷから半径方向に突出している。雄ねじ部１７０，１７５は、略同一形状であり、対称位置に配置される。

トラップ部１８０，１８５は、図１４に示されるように、回転子１４０Ａに固定される。なお、回転子１４０Ａには、雄ねじ部１７０，１７５を有するガイドワイヤＧＷが挿通可能である貫通孔１４５Ａが形成されている。

トラップ部１８０，１８５は、図１５に示されるように、円弧状であり、ガイド面１８２，１８７および保持部１８４，１８９を有する。トラップ部１８０，１８５は、略同一形状であり、相対して配置される（１８０度回転した位置に配置される）。トラップ部１８０，１８５間の隙間Ｃは、回転子１４０Ａの貫通孔１４５Ａに位置合わせされており、雄ねじ部１７０，１７５を有するガイドワイヤＧＷが挿通可能に設定されている。

ガイド面１８２，１８７は、ガイドワイヤＧＷの雄ねじ部１７０，１７５をスライドさせて、保持部１８４，１８９に円滑に導入するために使用される。保持部１８４，１８９は、図１６に示されるように、コ字状の断面を有し、ガイドワイヤＧＷの雄ねじ部１７０，１７５を嵌合するために使用される。

したがって、ガイドワイヤＧＷの雄ねじ部１７０，１７５を、トラップ部１８０，１８５間の隙間Ｃに位置決めし、ガイドワイヤＧＷを回転（図上では右回転）させると、雄ねじ部１７０，１７５は、トラップ部１８０，１８５のガイド面１８２，１８７をスライドし、保持部１８４，１８９に導入されて嵌合する。これにより、ガイドワイヤＧＷは、回転子１４０に固定される。

一方、雄ねじ部１７０，１７５を逆回転（図上では左回転）させると、雄ねじ部１７０，１７５は、保持部１８４，１８９から解放され、ガイド面１８２，１８７をスライドし、トラップ部１８０，１８５間の隙間Ｃに移動する。これにより、ガイドワイヤＧＷは、回転子１４０から解放され、トラップ部１８０，１８５を通過可能となる。なお、ガイドワイヤＧＷを回転子１４０Ａに固定するための回転方向は、回転機構１３０の回転方向と噛みあうように設定されている。

以上のように、実施の形態２においては、ガイドワイヤを回転子に着脱自在に固定することが可能であり、ガイドワイヤが回転子に固定されている実施の形態１に比較し、自由度が向上する。

本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲で種々改変することができる。例えば、ガイドワイヤの往復運動を回転子の回転動作に変換するカム機構は、上記構成に限定されない。また、ガイドワイヤを回転子に着脱自在に固定するマウント機構は、雄ねじ部およびトラップ部を３セット以上有することも可能である。

１００ カテーテル、
１１０ 管状体、
１１２ 先端部、
１１４ ルーメン、
１２０ ハブ、
１３０ 回転機構、
１４０，１４０Ａ 回転子、
１４２ 円形状基部、
１４３ 先端側表面、
１４４ 基端側表面、
１４５，１４５Ａ 貫通孔、
１４７ 筒状壁部、
１４９ 基端側表面、
１５０ 弾性部材、
１５２ 先端ストッパ部材、
１５４ 基端側表面、
１５５ 円形状開口部、
１５６ 基端ストッパ部材、
１５７ 先端側表面、
１５９ 円形状開口部、
１６０ カム機構、
１６２ 第１ギヤ面、
１６４ 第３ギヤ面、
１６６ 第４ギヤ面、
１６８ 第２ギヤ面、
１７０，１７５ 雄ねじ部、
１８０，１８５ トラップ部、
１８２，１８７ ガイド面、
１８４，１８９ 保持部、
１９０ 生体内管腔、
１９２ 狭窄部、
１９４ 狭窄物、
Ｃ 隙間，
Ｓ 軸方向。

Claims (6)

1. ガイドワイヤが挿通されるルーメンを有する管状体と、
   前記ルーメンに配置され、前記ガイドワイヤを回転させる回転機構と、を有し、
   前記回転機構は、
   前記ガイドワイヤが固定される回転子と、
   前記管状体の先端側に向かって、前記回転子を弾性的に付勢する弾性部材と、
   前記管状体の軸方向に関する前記ガイドワイヤの往復運動を、前記ガイドワイヤに固定された前記回転子の回転動作に変換するカム機構と、を有し、
   前記往復運動は、前記ガイドワイヤの先端部に付加される負荷による、前記付勢に逆らった前記ガイドワイヤの後退動作と、前記負荷の解消による、前記付勢に従った前記ガイドワイヤの前進動作と、からなる
   ことを特徴とするカテーテル。
2. 弾性的に付勢された前記回転子を制止する先端ストッパ部材と、
   前記付勢に逆らった前記ガイドワイヤの基端側に向かった後退動作を制止する基端ストッパ部材と、をさらに有し、
   前記カム機構は、
   前記先端ストッパ部材に配置される第１ギヤ面と、
   前記基端ストッパ部材に配置される第２ギヤ面と、
   前記回転子に配置され、前記第１ギヤ面と係合する第３ギヤ面と、
   前記回転子に配置され、前記第２ギヤ面と係合する第４ギヤ面と、を有し、
   前記第１〜４ギヤ面の相互作用に基づいて、前記往復運動を前記回転子の回転動作に変換することを特徴とする請求項１に記載のカテーテル。
3. 前記相互作用は、前記第１〜４ギヤ面の歯の位相差に基づいていることを特徴とする請求項２に記載のカテーテル。
4. 前記第１ギヤ面と前記第３ギヤ面とが係合した場合、前記第２ギヤ面の歯と前記第４ギヤ面の歯とが半位相ずれた関係となるように、前記第２ギヤ面および前記第４ギヤ面は設定され、
   前記第２ギヤ面と前記第４ギヤ面とが係合した場合、前記第１ギヤ面の歯と前記第３ギヤ面の歯とが半位相ずれた関係となるように、前記第１ギヤ面および前記第３ギヤ面は設定されている
   ことを特徴とする請求項３に記載のカテーテル。
5. 前記ガイドワイヤを前記回転子に着脱自在に固定するマウント機構を、さらに有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のカテーテル。
6. 前記ガイドワイヤの先端部は、予め形状付けされていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のカテーテル。

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