JP2018518310A - 止血粉末送達装置及び方法 - Google Patents

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Abstract

本発明は、ベローズなどの手動式エアポンプを近位端に備え、かつ圧出ポートを遠位端に備えた細長いリザーバを有する、止血粉末の圧出のための装置を目的とする。多孔質フィルタは、リザーバ内のベローズ及びプランジャと圧出ポートとの間に摺動自在に配設され、バネは、リザーバ内のエアポンプとプランジャとの間に配設される。粉末は、リザーバ内の多孔質フィルタと圧出ポートとの間に配置され、ポンプは、多孔質フィルタを介しかつ粉末を介して圧出ポートと流体連通している。

Description

本発明は、止血粉末送達装置及び方法を目的とし、特に、片手で操作して局所用吸収性止血粉末を創傷上に直接圧出することができる手動式装置を目的とする。
多種多様な状況において、ヒトを含む動物は、創傷が原因で、あるいは外科的処置の間に出血に見舞われることがある。状況によっては、出血は比較的軽いものであり、通常の血液凝固作用が、簡単な応急処置の実施に加われば、それだけで十分である。他の状況では、相当な出血が起こることがある。これらの局面では通常、専門的な設備及び物資、並びに適切な救助を施すように訓練された人員が必要となる。
上述の問題に対処する取り組みにおいて、過剰な出血を制御するための物質が開発されてきた。局所用吸収性止血材(TAH)は、外科用途で広く使用されている。TAHは、酸化セルロース(OC)、酸化再生セルロース(ORC)、ゼラチン、コラーゲン、キチン、キトサンなどに基づく製品を包含する。止血特性を改善するために、上記の物質に基づくスキャフォールドが、トロンビン及びフィブリノゲンなど、生物学的に誘導された凝固因子と組み合わされ得る。
出血の制御は、失血を最小限に抑え、術後合併症を低減させ、かつ手術室での手術の時間を短くするために、外科的処置において必須かつ重要である。その生分解性及びその殺菌性、並びに止血特性により、酸化セルロース並びに酸化再生セルロースは、神経外科、腹部手術、心臓血管手術、胸部外科、頭部及び頸部手術、骨盤手術、並びに皮膚及び皮下組織処置などの様々な外科処置において局所性止血用創傷包帯として長い間使用されてきた。粉体、織布、不織布、編物、及び他の形態で作られるか否かにかかわらず、酸化セルロース材料に基づいた様々な種類の止血剤を形成するための多数の方法が知られている。現在利用される止血用創傷包帯には、セルロース繊維の均一性を増加した酸化セルロースである酸化再生セルロース(ORC)を備える編み布地又は不織布が含まれる。商業的に入手可能なそのような止血創傷包帯の例には、SURGICEL SNoW(登録商標)吸収性止血剤、SURGICEL(登録商標)オリジナル吸収止血剤、SURGICEL(登録商標)FIBRILLAR(商標)吸収性止血剤、SURGICEL NU−KNIT(登録商標)吸収性止血剤、が挙げられ、これらは全て、Johnson & Johnson Wound Management Worldwide(Ethicon,Inc.,Somerville,N.J.,a Johnson & Johnson Companyの一部門である)から入手可能である。酸化セルロースを含有する市販の吸収性止血剤の他の例には、Gelita Medical BV(Amsterdam,The Netherlands)によるGelitaCel(商標)吸収性セルロース包帯が挙げられる。商業的に入手可能な上記の酸化セルロース止血剤は、止血をもたらすための多孔質構造を有する編物又は不織布である。
止血材はまた、例えば、精製植物でんぷん、粘土、ゼオライト顆粒、フィブリノゲン、トロンビン、フィブリノゲンとトロンビンの混合物などに基づく粉末のような粉末形態で提供され得る。出血を制御するために、粉末形態のこれらの及び類似の止血材を組織又は創傷の表面に送達する必要性が存在する。
止血粉末を送達するための既存の装置は、送達の均一性を欠いており、圧出の開始時に送達される粉末の量が、圧出の終了時に送達される量と異なる。また、既存の装置は、噴霧角度が変化するもとでの粉末送達において、すなわち、向きが水平から垂直に、及びその間の任意の角度に変化する場合の粉末送達において、有意なばらつきを有する。更に、既存の装置は、腹腔鏡送達モードでうまく機能しないことがあり、目詰まりする場合があり、又は作動前に(すなわち、装置からの粉末の漏出により)一部の粉末を圧出する場合がある。
米国特許第6,866,039号は、粉末化生成物を投薬するための投薬装置であって、出口を画定するハウジングと、第1の入口と第1の出口とを備えた粉末化生成物用のチャンバをその中に有するシャフトと、シャフト上に摺動自在に装着され、第2の入口と、脆弱膜によって閉鎖された第2の入口とを有するシース部材と、シャフトに操作可能に連結された容積可変部材と、を含み、シャフトは、容積可変部材を操作して可変容積を減少させて容積可変部材内部のガスを圧縮させると、第1の入口と第2の入口がずれてガス流路が閉鎖される初期貯蔵位置から、投薬位置まで移動することができ、投薬位置では、シース部材に対するハウジングの作用によって第1の入口と第2の入口が整合すると共に、脆弱膜がシャフトによって破裂してガス流路が開口し、これにより、容積可変部材の内部から、圧縮ガスが、第1の入口及び第2の入口、貯蔵チャンバ、第2の出口、及び第1の出口を含むガス流路に沿って流出し、それによって、粉末化生成物が同伴してハウジング出口から投薬される、投薬装置を開示している。
米国特許第8,056,762は、医薬製品を投薬するための手持ち式ディスペンサであって、ディスペンサは、ダクトを提供するハウジングと、ダクト内に設けられた脆弱膜と、ダクト内に取り付けられた穿孔先端を有するプローブであって、使用する際に穿孔先端が脆い膜を突き刺すように構成されたプローブと、医薬製品をプローブから放出するために空気を圧縮する空気圧縮装置と、空気圧縮装置内の圧力と脆弱膜の上方の圧力とを実質的に等しくするチャネルと、を備え、脆弱膜は、第1の大径部と、軸方向に離間された第2の小径部とを含み、これらの間に外側肩部を画定するシース上に設けられ、ダクトの内側面は、シースの外側肩部によって係合される対応する内側肩部を有し、軸方向スペーサが、チャネルを係合された肩部より先に維持するために外側肩部及び内側肩部のうちの一方又は両方に設けられる、手持ち式ディスペンサを開示している。
米国特許出願公開第2012/0103332号は、粉末送達装置であって、本体と、鼻用アダプタと、鼻用アダプタと本体との間の穿刺装置と、穿刺装置と本体との間のブリスターであって、ブリスターは粉末を収容する、ブリスターと、ベローズと、バネと、アクチュエータと、を備える、粉末送達装置を開示している。
米国特許第7,923,031号は、粉末送達システムであって、30〜250マイクロメートルの範囲内の平均粒子サイズを有する乾燥ゼラチン粉末及びヒアルロン酸を含む止血組成物を貯蔵するチャンバを含み、当該チャンバは、上記組成物を散布するための大きさの、少なくとも1つの放出開口部を有する、粉末送達システムを開示している。
欧州特許第1,322,356号は、粉末状の生理学的活性剤の多数回分投与量を送出するための装置であって、手動補充式空気タンクと、各々が1回分の計量粉末投与量を収容している複数の個別収容部を内部に画定する粉末容器と、当該収容部がほぼ空になるように当該計量粉末投与量をその中で運搬されるようにした空気の強制ガス流を患者に送るための粉末送出通路と、装置の不使用時に当該通路を経た該装置への水分の望ましくない侵入を制限するための閉鎖部材と、ほぼ空の当該収容部を当該粉末送出通路に対して非連通位置へ移動させると共に、新しい粉末を収容している当該収容部を当該粉末送出通路と連通する位置へ移動させるように、当該容器を割り出し移動させる容器割り出し機構と、を備えており、装置は、当該閉鎖部材の開放又は閉鎖動作によって(i)当該容器割り出し機構を作動させ、(ii)空気タンクに空気を充填する、ように構成されかつ仕組まれている、装置を開示している。
欧州特許第2,042,208号は、調合薬をスプレーとして小出しする小出し器具であって、小出し器具は、調合薬の少なくとも1回又は多数回の、好ましくは個別の予備計量された投与分を有する貯蔵器具を受け入れ又はこれを有するように適合されており、小出し器具は、ガス、具体的には空気を加圧する手段、又はガス流を形成し、かつガス流が貯蔵器具を通って流れて1回投与分の調合薬を小出しすることができるようにする空気入口を含み、小出し器具が、圧力パルスを1回投与分の小出し中にガス流中に生じさせる及び/又はガス流の方向を1回投与分を小出しする際に交互に変えるよう設計されていることを特徴とする、小出し器具を開示している。
米国特許第7,540,282号は、吸入器であって、投薬ポートを含むシールされたリザーバと、投薬ポートと連通しかつ圧力解放ポートを含む直線状チャネルと、シールされたリザーバの内部とチャネルの圧力解放ポートとの間に流体連通を提供する導管と、チャネル内に移動可能に受容され、かつ投薬ポートと整列したときにリザーバからの薬剤を受け取るように適合された凹部を有するカップアセンブリと、凹部が投薬ポートと整列されていないときに投薬ポートをシールするように適合されている第1の密封面と、凹部が投薬ポートと整列されたときに圧力解放ポートをシールし、凹部が投薬ポートと整列されていないときに圧力解放ポートをシール解除するように適合されている第2の密封面と、を備える、吸入器を開示している。
中国特許公開第203263962号は、止血乾燥粉末スプレーボトルに関する実用新案を開示している。止血乾燥粉末スプレーボトルは、医療用プラスチックで作製されたボトル本体と、医療用プラスチックで作製された内側噴霧パイプと、医療用プラスチックで作製された外スリーブキャップ及びハンドルと、を備え、ボトル本体がボトル本体の軸方向に伸縮するのを可能にする溝が、ボトル本体の外側表面に形成されており、内側噴霧パイプが、ねじ込みモードで螺合によりボトル本体の上部上に配置されており、内側噴霧パイプが外スリーブキャップとスリーブ接続され、外スリーブキャップの下端部がボトル本体と連結され、ハンドルがボトル本体と固定的に連結されている。止血乾燥粉末スプレーボトルは、構造が単純かつ新規であり、低コストであり、使い勝手がよく、たとえ力が加えられていても、粉末のスプレーが達成され、粉末吹き付け効果及び止血効果が良好である。
止血粉末を組織又は創傷の表面に送達して出血を制御するための改善された送達装置が求められている。
本発明は、粉末を圧出するための装置であって、長い中空リザーバであって、リザーバに取り付けられた手動式エアポンプと、リザーバの遠位端の圧出ポートと、を有する、細長い中空リザーバと、リザーバ内のエアポンプと圧出ポートとの間に摺動自在に配設された多孔質フィルタと、リザーバ内のエアポンプとフィルタとの間に配設されたバネと、を備え、粉末は、リザーバ内のフィルタと圧出ポートとの間に配置され、ポンプが、多孔質フィルタを介しかつ粉末を介して圧出ポートと流体連通している、装置に関する。
閉鎖形態にある、本発明の粉末送達装置の実施形態である。 開放形態にある、本発明の粉末送達装置の実施形態である。 閉鎖形態にある、本発明の粉末送達装置の実施形態である。 開放形態にある、本発明の粉末送達装置の実施形態である。 分解組立図で示す、本発明の粉末送達装置の実施形態である。 分解組立図で示す、本発明の粉末送達装置の実施形態である。 部分的に組み立てられた図で示す、本発明の粉末送達装置の実施形態である。 断面図で示す、本発明の粉末送達装置の実施形態である。 断面図で示す、本発明の粉末送達装置の実施形態である。 断面図で示す、本発明の粉末送達装置の実施形態である。 断面図で示す、本発明の粉末送達装置の実施形態である。 断面図で示す、本発明の粉末送達装置の実施形態である。 本発明の粉末送達装置の実施形態である。 本発明の粉末送達装置の実施形態である。 断面図で示す、本発明の粉末送達装置の実施形態である。 断面図で示す、本発明の粉末送達装置の代替実施形態である。 細長いカニューレが取り付けられている、本発明の粉末送達装置の実施形態である。 囲い板を有する剛性シャフトである。 囲い板を有する剛性シャフトに部分的に挿入された細長いカニューレである。 細長いカニューレと、囲い板が取り付けられている剛性シャフトと、を有する、本発明の粉末送達装置の実施形態である。 本発明の粉末送達装置の代替実施形態である。 本発明の粉末送達装置の代替実施形態である。 本発明の粉末送達装置の代替実施形態の概略的な描写である。 試験で用いられる比較用装置の概略的な描写である。 比較用装置の垂直の向きを用いて、各圧出又は粉末バーストを、圧出のシーケンス番号に対する圧出された累積グラム量としてプロットした、比較用装置から圧出された粉末の量のチャートである。 比較用装置の水平の向きを用いて、各圧出又は粉末バーストを、圧出のシーケンス番号に対する圧出された累積グラム量としてプロットした、比較用装置から圧出された粉末の量のチャートである。 本発明の装置の垂直の向きを用いて、圧出のシーケンス番号に対する圧出された累積グラム量としてプロットした、本発明の装置から圧出された粉末の量のチャートである。 本発明の装置の水平の向きを用いて、圧出のシーケンス番号に対する圧出された累積グラム量としてプロットした、本発明の装置から圧出された粉末の量のチャートである。
本発明の粉末送達装置10の実施形態を、図1〜図4に斜視図(prospective view)で、図5〜図7に分解組立図で、図8〜図12に断面図で、図13〜図14に部分斜視内部図(partial prospective internal view)で示す。装置10は中空管状本体又はリザーバ20を備え、本体又はリザーバの上の近位端11には、圧縮可能な弾性球状物(図示せず)又はベローズ30(図のような)手動式エアポンプが装着される。リザーバ20は、近位端11に任意のハンドグリップ25を有する。リザーバ20内にはプランジャ40が配置され、プランジャ40には任意のフィルタ50が装着される。フィルタ50を備えたプランジャ40は、リザーバ20内に摺動自在装着され、リザーバ20内を遠位端12に向かって前進することができる。リザーバ20の遠位端12には、リザーバ20と流体連通する開口ポート60が配置される。ポート60には任意の粉末トラップ70が軸方向に装着され、粉末トラップ70上にはハブ80が軸方向に装着され、ハブ80は、カニューレ出口95を有する管状圧出カニューレ90と一体化される。粉末トラップ70とハブ80を気密に装着するために、任意のOリング(図示せず)が設けられてもよい。
プランジャ40は、プランジャ40から後方に近位端11に向かって軸方向に延在する任意のプランジャステム42を有する。プランジャステム42上にはバネ45が配置される。バネ45は、ベローズ30とプランジャ40との間でかつ部分的にベローズ30内側に、より具体的には、ベローズ32の上面とプランジャ40との間に配置される。プランジャ40及びフィルタ50は、リザーバ20内で同軸状にかつ摺動自在に移動可能である。プランジャ40は、リザーバ20とプランジャ40との間に任意の間隙41を形成し、間隙41は、約0.01mm〜約2mmの範囲、例えば0.1mm、0.2mm、0.3mm又は0.5mmである。任意の間隙41の代替として、又は狭い間隙41に加えて、プランジャ40の少なくとも1つの開口(開口は図示せず)が、ガスがプランジャ40の近位側からプランジャ40の遠位側へと通過するための経路を提供する。
微小多孔性フィルタ50は、リザーバ20内に密接してかつ摺動自在に嵌入し、フィルタ50が装着されたプランジャ40と共に移動する。リザーバ20の、フィルタ50とポート60との間の部分は、止血粉末(図示せず)が充填される粉末区画22である。粉末区画22の容積は、プランジャ40及びフィルタ50の位置に応じて変化し、また、プランジャ40が遠位端12に向かって又はポート60に向かって前進するにつれて、粉末区画22の容積は減少する。
図5、図6、図8〜図10、図12〜図14に示すように、任意の粉末トラップ70が、任意の既知の手段によって(例えば、スナップ式装着によって)ポート60に装着される。任意の粉末トラップ70は、粉末区画22を出る粉末及びガスのための蛇行経路を提供する。粉末トラップは、いくつかの屈曲部を有しかつ粉末区画22内に位置するオリフィス73で開始する蛇行経路72を覆うトラップ蓋76によって形成される。図9、図12に更に示すように、蛇行経路72は、装置10内で空気及び粉末がそれに沿って進む方向を方向転換させる。具体的には、概して近位から遠位方向への(すなわち、粉末区画22からカニューレ出口95までの)進行から他の方向、例えば、横向き方向及び/又は反対方向への(すなわち、装置10の主軸に垂直な又は遠位端12から近位端11に向かって後方への)進行へと方向転換させる。空気及び粉末が装置10内を蛇行経路72に沿って進む方向のこの変化は、空気及び粉末が近位端11から遠位端12に向かって進み、蛇行経路72を通って進むときに方向が短く一時的に変化することを示す矢印100によって概略的に示されている。
粉末トラップ70は、空気流がないときに、粉末区画22内の止血粉末(図示せず)がカニューレ90を介して装置10から流出するのを防止する。すなわち、粉末トラップ70は、特に、カニューレ出口95の先端が概ね下向きになった状態で装置10が位置付けられているときに、特に装置10が振盪又は振動又は任意の変加速度運動にさらされたときに、粉末の消失を防止する。粉末トラップ70は、空気流によって駆動された際の粉末の圧出を可能にしながら、少量の粉末が粉末区画22から非意図的に圧出するのを防止する。
任意のリザーバ隆起部24及び粉末トラップ隆起部75は、リザーバ20及び粉末トラップ70の外表面上に位置する把持特徴部であり、蛇行経路72への入口の役割をするオリフィス73を遮断する、装置10の任意の遮断機構を可能にする。粉末トラップ隆起部75を使用して、粉末トラップ70がスナップ嵌めされかつポート60において回転可能に取り付けられているリザーバ20の周りで、粉末トラップを回転させることができる。図2、図4、図7、図9、図10、図12、図13の実施形態において、リザーバ隆起部24と粉末トラップ隆起部75とが整列すると、オリフィス73は粉末区画22に開口し、リザーバ20内の遮断部材28によって遮断されないので(図13)、粉末及び空気は、蛇行経路72に入り、カニューレ出口95を介して装置10から出ることができる。
図1、図3、図8、図14の実施形態において、リザーバ隆起部24と粉末トラップ隆起部75とが整列されない場合、又は互いに対して90°回転された場合、オリフィス73はリザーバ20内の遮断部材28によって遮断され(図14)、これによりオリフィス73は閉鎖され、粉末及び空気が粉末区画22から蛇行経路72に入り、カニューレ出口95を介して装置10から出るのが防止される。この任意の遮断機構は、装置10の不用意な起動及び粉末の不用意な圧出を防止する。
図9、図11、図12を参照すると、粉末区画22からの空気の流れ及び/又は粉末を同伴した空気の流れが矢印100で概略的に示されている。ベローズ30は、間隙41、フィルタ50、粉末区画22、蛇行経路72、ハブ80、及びカニューレ90を介してカニューレ出口95と流体連通する。ベローズ30が圧縮されると、空気は、ベローズ30から間隙41を介してフィルタ50を通って粉末区画22内まで移動する。同様に矢印100で概略的に示されているように、粉末及び空気の流れは、粉末区画22からオリフィス73を通って蛇行経路72に入った後、蛇行経路72からハブ80、カニューレ90の中へと移動し、カニューレ出口95を介して装置10から出る。
更に図15を参照すると、同図は、装置10の部分断面図を概略的示しており、図15Aに示されるように、矢印33によって概略的に示される方向の圧力がベローズ上面32に加えられると、ベローズ30が圧縮してベローズ30内部に空気圧が発生する。次に、空気は、矢印100で概略的に示されているように装置10を通り、ベローズ30から間隙41を介してフィルタ50を通って粉末区画22の中まで移動する。粉末区画22からの粉末110及び空気の流れがカニューレ90(図15には示されず)を介して装置から圧出される。
ベローズ30に加えられた圧力が解放されると、ベローズ30は非圧縮状態に戻り、ベローズ30内部に真空が生成される。空気又はガスがベローズ30に吸入され、空気はカニューレ90を介して装置10に入り、粉末区画22及びフィルタ50を通過する。フィルタ50は粉末がベローズ30に侵入するのを防止するので、ベローズ30は圧出中ずっと粉末を実質的に有しない。
粉末区画22は、自由空間が実質的に存在しないか又は自由空間が最小限の状態で、粉末区画22の容積が粉末でほぼ満たされるように維持される。本発明者らは、驚くべきことに、かかる構成により、粉末の圧出が圧出サイクル(すなわち、装置10が粉末で完全に充満されているときから、粉末区画22から全ての残留粉末がなくまるまで)を通してより良好に均一になるだけでなく、圧出の方向一様性も良好になること(すなわち、カニューレ90が水平に向けられた状態での粉末の圧出と垂直に向けられた状態との差が最小になる)を発見した。粉末区画も低圧縮又は非圧縮状態に維持される。本発明者らは、驚くべきことに、かかる構成により、粉末の圧出がはるかに良好に均一になり、粉末の凝集及び集塊が防止されることを発見した。
バネ45は、プランジャ40及びフィルタ50の圧縮可能なアドバンサとして機能する。ベローズ30が押圧されると、ベローズ30は空気の流れを生成して、粉末を装置10から圧出させる。同時に、ベローズ32の上面はバネ45を圧縮し、その結果プランジャ40及びフィルタ50に圧力が加わり、プランジャ40及びフィルタ50が遠位方向に移動し、粉末が装置10から圧出されることにより粉末区画22の容積が減少する。
こうしてベローズ30が押圧される度に空気流が生成されて粉末区画22から粉末が圧出され、それと同時に、フィルタ50を備えたプランジャ40は、ベローズ30が圧縮するときに押圧されるバネ40によって遠位端12に向けて駆動される。よって、装置10からの粉末が圧出される度に、フィルタ50を備えたプランジャ40は遠位に前進し、粉末の圧出によって空いたスペースを塞ぐ。この動作により、粉末区画22の容積は、粉末区画22内に残留する粉末の体積と一致するように常に調節される。
有利には、ベローズ30が解放されると、バネ45に加わる圧力が解放され、バネは、フィルタ50を備えたプランジャ40を引き寄せることなく、後方つまり近位に自由に伸長することができる。有利には、バネ40はベローズ30に取り付けられていないので、ベローズ30に加わる圧力が解放されて、ベローズ30の膨張が非圧縮状態になったときに、バネ40は近位に引っ張られない。有利には、フィルタ50を備えたプランジャ40は、リザーバ20の内側に摺動自在に密接して嵌合されており、粉末が圧出されている間、最も遠くに進んだ位置に維持される。空気がベローズ内に吸入される際に、ベローズ30に加えられた圧力が除去されてベローズが膨張するとき、フィルタ50を備えたプランジャ40は近位に移動せず、代わりに、前の粉末圧出サイクル中に達成した、遠位端12に最も近い位置を維持する。フィルタ50を備えたプランジャ40はリザーバ20に対して摩擦係合しているので、フィルタ50を備えたプランジャ40は、後方に、すなわち近位方向に、容易に移動できない。
ベローズ30が押圧されると、装置10内の気体の圧力及びバネ45に加わる圧力が同時に生成され、これが次に、粉末区画22から粉末110が圧出されることによって空いたあらゆるスペースを塞ぐように、フィルタ50を備えたプランジャ40を粉末区画22内で前進させる。
有利には、圧出の前に、粉末区画22内の粉末に圧力は全く加わっていない、又はごくわずかな圧力が加わっている。粉末区画22内の粉末に加わっているバネ45の圧力は全くないか又はごくわずかであるので、粉末が集塊及び固化する可能性が妨げられる。
図15Aを参照すると、バネ45はプランジャステム42上に配置されて示されている。バネ45は、ベローズ32の上面とプランジャ40との間に位置付けられており、ベローズ32の上面に接触して示されている。あるいは、図15Bに示すように、バネ45は、ベローズ32の上面から距離46の位置で終端してもよく、距離46は、0mm〜約20mmの範囲、例えば、3mm、5mm、7mm、15mmである。図15Bは、粉末110のあらゆる圧出前のバネ45の初期位置を示すことができる。
図15Bはまた、1回以上の粉末110の圧出後の、バネ45、フィルタ50を備えたプランジャ40、及び粉末区画22の位置を示す。図15Bに示すように、粉末区画22から粉末110が圧出すると、フィルタ50を備えたプランジャ40がリザーバ20内に前進し、空いたスペースを塞ぐことにより、粉末区画22の容積が減少する。図のように、バネ45は、ベローズ32の上面から距離46の位置に位置付けられ、各圧出後に距離46は増加する。
図16A及び図16Bを参照すると、本発明の代替実施形態が、図15A及び図15Bに示された図と同様の図で示されており、バネ45、及び必要に応じてプランジャ40は、圧縮可能な発泡体で製造されている。
図1〜図9に示されるカニューレ90は、ポリマー又は金属で製造された管状粉末圧出部材であり、可撓性、半可撓性、屈曲性、又は剛性であってよい。カニューレは任意の断面を有することができるが、1mm〜10mm、例えば2mm、3mm、4mm、5mmの内径を有する管状であるのが好ましい。カニューレ90は、好ましくは可撓性であり、3cm〜約50cm、例えば4cm、5cm、10cm、20cm、30cm、40cmの長さを有することができる。
図17を参照すると、ハブ80において装置10に取り付けられた、腹腔鏡用途に有用である細長いカニューレ92が示されている。
図18を参照すると、囲い板82に取り付けられた中空管状剛性シャフト94が示されている。剛性シャフト94は、細長いカニューレ92を直線状の構成に維持して腹腔鏡のポート及びトロカールを通して送達するために、細長いカニューレ92を覆って配置されるように利用される。剛性シャフト94は、細長いカニューレ92の剛性シャフト94への挿入を容易にするために、細長いカニューレ92の外径と緊密に一致するか、又はそれよりわずかに大きい内径を有する。図19は、囲い板82に取り付けられた剛性シャフト94への、ハブ80を有する細長いカニューレ92の挿入を示す。囲い板82は、(例えば、スナップ式手段によって)ハブ80及び/又は粉末トラップ70及び/又はリザーバ20上に取り付け可能である。図20は、囲い板82及び剛性シャフト94が取り付けられた装置10を示し、長いカニューレ92が設置されて剛性シャフト94から突出しているのが見て分かる。細長いカニューレ92の長さは、剛性シャフト94から約0mm〜約30mmから延出するように、例えば、1mm、5mm、20mm延出するように選択される。
手術の際に、粉末で充填された装置10は、手術室の無菌フィールドに持ち込まれる。装置10は、遮断機構を備えている場合には、リザーバ隆起部24と粉末トラップ隆起部75を整列させることによって遮断解除される。遮断解除の前に、又は遮断解除の後に、装置は、必要に応じて腹腔鏡ポートを介して、止血粉末の塗布を必要とする創傷又は組織に向けられる。次に、ベローズ30を押圧し、止血粉末の第1の部分を放出させる。次に、ベローズ30を解放し、ベローズ30の中に空気を吸入できるようにする。次に、ベローズ30の押圧及び開放工程を必要に応じて連続的に継続し、必要に応じて止血粉末を組織に向けて圧出させる。
装置の操作において、止血粉末を送達するために医療従事者(health practitioner)が装置を持つことができる方法はいくつかある。1つの施用方法では、装置10を片手で持ち、リザーバ20を人さし指(index finder)と中指の間に、又は中指と薬指の間に把持してつかみ、同じ手の親指でベローズ30を押して粉末を圧出させる。
代替施用方法では、装置10を片手で持ち、人さし指(index finder)、中指、薬指、及び小指の1つ又は2つ以上を巻き付けることによって手の中にリザーバ20を把持し、同じ手の親指でベローズ30を押して粉末を圧出させる。あるいは、装置10のリザーバ20のどこかを都合のよいように片手で持ってもよく、ベローズ30を別の手で押圧してもよい。止血粉末を圧出させるために装置10を持ってベローズ30を押圧する多くの他の好都合な手法が考えられる。
図21は、バネ45が、プランジャステム42のプランジャ40とフランジ49との間に装着されている、装置10の一実施形態を示す。バネ45は一定の圧縮下にあり、プランジャ40に常に圧力を加えている。図21A及び図21Bに示すように、ベローズ30を押圧すると、空気は、上述したのと同様に装置を通って移動し、粉末区画22から粉末110が圧出される。バネ45からの圧力がフィルタ50を備えたプランジャ40を粉末区画22内に前進させて、粉末区画22から粉末110が圧出されることによって空いたあらゆるスペースを塞ぐ。
図21Bは、1回以上の粉末110の圧出後の、バネ45、フィルタ50を備えたプランジャ40、及び粉末区画22の位置を示す。粉末区画22から粉末110が圧出すると、フィルタ50を備えたプランジャ40がリザーバ20内に前進し、空いたスペースを塞ぐことにより、粉末区画22の容積が減少する。図示されるように、バネ45が伸長して、フランジ49とプランジャ40との間のスペースを塞ぐ。
図22は、図21A及び図21Bに示された図と同様の図で本発明の代替実施形態を示しており、この場合、バネ45、及び必要に応じてプランジャ40は、圧縮可能な発泡体で製造されている。
図23は、任意の粉末トラップ70、任意の蛇行経路72、任意のオリフィス73、任意のリザーバ隆起部24及び粉末トラップ隆起部75、オリフィス73の遮断をもたらす任意の遮断機構、任意の遮断部材28を有しない、本発明の装置16の一実施形態を示す。装置16は、図1〜図20に示される実施形態と同様に動作し、ベローズ30を押圧すると、空気は、上述したのと同様に装置を通って移動し、粉末区画22から粉末110が圧出される。バネ45からの圧力がフィルタ50を備えたプランジャ40を粉末区画22内に前進させて、粉末区画22から粉末110が圧出されることによって空いたあらゆるスペースを塞ぐ。
リザーバ20は、矩形又は楕円形といった任意の断面形状であってよく、好ましくは円形の断面形状であり、断面内径は約8mm〜約40mmの範囲、例えば、10mm、15mm、20mm、21mm、25mm、及び30mmである。
ベローズ30は、概して、管状形状を有し、ベローズ32の上面に圧力を印加することによってベローズ30を圧縮することができる、ポリエチレン又はポリプロピレンなどの弾性ポリマー材料で製造され、これにより、圧力が除去されると、ベローズ30は、圧縮が加えられる前と実質的に同じ形状に戻る。ベローズ30は、圧縮高さに対する初期高さの比が約2:1から、圧縮高さに対する初期高さの比が約6:1まで、例えば3:1の比で圧縮可能である。一実施形態では、ベローズ30の直径は約22mmであり、非圧縮状態では約30mmであり、完全に圧縮された状態では約10mmであり、3〜10個のヒンジ、例えば、図1に示すように5個のヒンジを有する。
微小多孔性フィルタ50は、粉末がフィルタ50を通って流れるのを防止しながら、ガスがフィルタ50を通って選択的に流れることができるように、好ましくは互いにつながった細孔又はチャネルを有する、微細細孔処理された又は焼結されたポリマー材料(例えば、PTFE、ポリエチレン、ポリプロピレン、又は類似物)などの任意の多孔質媒体で製造され得る。孔径又はチャネル密度は、使用中の粉末粒子の通過を選択的に遮断するように選択され、例えば、粒子のサイズは0.001mm〜1.0mm、より好ましくは0.05mm〜0.5mmの範囲、例えば、粒子の有効径は0.05mm、0.1mm、0.15mm、0.20mm、0.25mm、0.3mm、0.35mm、0.5mmである。一実施形態では、孔径は、止血粉末の粒子の平均サイズよりも少なくとも20%小さい(例えば、50%小さい)。好ましい実施形態では、フィルタ50は、0.05mmより大きいサイズの粒子の通過を遮断する。
バネ45は、例えば、金属線ベースのバネ又はポリマー糸ベースのバネなど、既知の種類の任意のバネであってよい。あるいは、バネ45は、圧縮性発泡体及び弾性発泡体で製造される。
適切な止血粉末による装置10の充填は、様々な方法で行うことができる。装置10を充填する1つの方法では、粉末トラップ70をポート60に装着した状態で、リザーバ20からベローズ30、プランジャ40、フィルタ50、バネ45を取り外し、オリフィス73をリザーバ20内の遮断部材28で遮断し、こうしてオリフィス73を閉鎖して粉末が蛇行経路72に侵入するのを防止して、装置10の準備を整える。次に、リザーバ20を近位端11が概ね上方に面するように向けて、開放近位端11を介して重力測定的に又は容積測定的にリザーバ20に止血粉末を充填する。一実施形態では、装置10には、重量で、2〜10gの止血粉末、例えば3g、4g、又は5gの止血粉末が充填される。その後、装置10の垂直の向きを近位端11が概ね上方に面した状態に維持しながら、プランジャ40及びフィルタ50を近位端11からリザーバ20に挿入する。その後、バネ45をプランジャステム42の上に装着し、ベローズ30を近位端11においてリザーバ20に取り付ける。
実施例1.粉末圧出−比較物
Arista(商標)送達装置として商業的に入手可能である比較用装置は、C.R.Bard,Inc.の子会社であるDavol Inc.から入手可能である。比較用装置には、精製植物でんぷん由来の吸収可能な植物由来の外科用止血粉末が予め3g充填されている。商業的に入手可能な比較用装置、又は当該装置の粉末充填物には変更を加えない。試験で使用した比較用装置を図24に概略的に示す。比較用装置17は、リザーバ20上に装着された、把持部25を有するベローズ30を備えている。リザーバ20内の粉末区画22には止血粉末が予め充填されている。装置13は、カニューレ出口95を有する管状圧出カニューレ90を有した。
図25及び図26を参照すると、比較用装置17を使用した粉末圧出試験の結果を図24に示す。粉末は連続圧出又はバーストで圧出された。比較用装置が垂直に向けられたとき(カニューレ90及びカニューレ出口95が下方に面している状態)のデータを図25に、水平に向けられたとき(カニューレ90及びカニューレ出口95が水平に面している状態)のデータを図26に示す。各圧出又は粉末バーストで圧出された粉末の量を測定し、圧出された累積グラム量対圧出のシーケンス番号としてプロットした。図25から分かるように、比較用装置は、垂直の向きでは高度に不均一な止血粉末の圧出を示し、2回の圧出だけでほぼ全ての粉末が圧出され、4回目までに3g全ての粉末が圧出されている。この圧出パターンは高度に不均一であり、1回目及び2回目の圧出が過負荷となった後、粉末はほとんど又は全く圧出されないので、医療従事者にとって不都合である。2回の圧出だけで止血粉末の80%が圧出され、隣接する組織領域のために何も残らないので、この圧出パターンは組織又は創傷の被覆領域に関しても不都合である。4回の圧出全体で、3g全ての粉末が圧出され(すなわち、1回の圧出で平均約0.75gが圧出され)、最初の2回の圧出では、1回の圧出で平均約1.25gを送達した。
図26から分かるように、比較用装置は、水平の向きでも同様に不均一かつ不完全な圧出を示し、7回目の粉末圧出までに粉末の圧出が停止し、2g又は66%の粉末が圧出されただけであり、33%の粉末がまだ装置の中に残っている。水平の向きでは残留粉末は装置から圧出されなくなるので、この圧出パターンは医療従事者にとって不都合である。平均すると、装置は、1回の圧出で約0.25gを圧出したが、全ての粉末を圧出できなかった。
更に、医療従事者が圧出の方向を水平から垂直に、又はその間の任意の角度に変化させると、圧出パターンも変化し、パターンは予測不可能なものとなり、各圧出で予想される又は必要とされるよりも多い又は少ない粉末を圧出する。例えば、上で示したように、向きを変化させることによって、1回当たり1.25gから1回当たり0.25gまで変化し得る。
実施例2.粉末圧出
本発明の装置の試験で使用した止血粉末は、粉砕及びローラー圧縮によって酸化再生セルロースから製造された。簡潔に言うと、SURGICEL(商標)ORC布に粉砕及びローラー圧縮を施した。得られる粉末の標的サイズは75μm〜300μmであった。
図27及び図28を参照すると、本発明の装置の粉末圧出試験の結果が示されている。装置10に上記の止血ORC粉末を3g装填し、粉末は連続圧出又は粉末バーストで圧出された。装置10が垂直に向けられたとき(カニューレ90及びカニューレ出口95が下方に面している状態)のデータを図27に、水平に向けられたとき(カニューレ90及びカニューレ出口95が水平に面している状態)のデータを図28に示す。各圧出又は粉末バーストで圧出された粉末の量を各5回測定し、圧出された累積グラム量対圧出の回数としてプロットした。図27から分かるように、装置10は垂直の向きでは高度に均一である止血粉末の圧出を示し、3g全ての止血粉末が約35回の均一な圧出で圧出される(図27では5回の圧出毎にグループ化されている)。この圧出パターンは均一であり、医療従事者にとって都合が良く、予測可能な止血粉末の送達、及び少量の粉末の送達が(すなわち、1回の圧出当たり約0.075〜0.10gの粉末、例えば1回の圧出当たり0.085gの粉末)もたらされる。
図28から分かるように、装置10は、水平の向きでも、高度に均一である止血粉末の圧出を示し、7回目の圧出はその前の6回よりやや少量ではあるが、3g全ての止血粉末は7回の均一な圧出で圧出されている。この圧出パターンは、図27のデータと同様に均一であり、医療従事者にとって都合が良く、予測可能な止血粉末の送達、及び少量の粉末の送達が(すなわち、1回の圧出当たり約0.075〜0.10gの粉末、例えば1回の圧出当たり0.085gの粉末)もたらされる。
更に、医療従事者が圧出の方向を水平から垂直に、又はその間の任意の角度に変化させても、圧出パターンは実質的に変化しないままであり、その結果、パターンの予測が可能であり、装置10の向きとは無関係に各圧出においてほぼ同じ量の粉末が圧出される。装置10は、向きを下方垂直から水平に変化させたとしても、粉末の圧出と向きとは実質的に無関係であることを示している。更に、装置10は、粉末送達の開始時(すなわち、装置10の粉末充填率が90〜100%であるとき)の1回当たりの圧出量が、粉末送達の終了時(すなわち、装置10の粉末がほとんど空になった後、又は装置10内に残っている粉末が5%〜15%であるとき)の1回当たりの圧出量と極めて近いことを示している。粉末送達の開始時の1回当たりの圧出量は、5%〜25%以下、例えば5%、10%、又は20%以下だけ変化するのが好ましい。
本開示の様々な形態について図示し説明したが、本明細書で説明した方法及びシステムの更なる適応が、当業者による適切な変更により、本発明の範囲を逸脱することなく達成され得る。そのような可能な改変のうちのいくつかについて述べたが、他の改変も当業者には明らかであろう。本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲の観点から考慮されるべきものであり、本明細書及び図面において図示され、説明された構造及び動作の細部に限定されないものとして理解されたい。
〔実施の態様〕
(1) 粉末を圧出するための装置であって、
a)細長い中空リザーバであって、前記リザーバに取り付けられた手動式エアポンプと、前記リザーバの遠位端の圧出ポートと、を有する、細長い中空リザーバと、
b)前記リザーバ内の前記エアポンプと前記圧出ポートとの間に摺動自在に配設された多孔質フィルタと、
c)前記リザーバ内の前記エアポンプと前記フィルタとの間に配設されたバネと、を備え、
前記粉末が、前記リザーバ内の前記フィルタと前記圧出ポートとの間に配設され、前記ポンプが、前記多孔質フィルタを介しかつ前記粉末を介して前記圧出ポートと流体連通している、装置。
(2) 前記手動式エアポンプがベローズを含む、実施態様1に記載の装置。
(3) 前記フィルタは、前記粉末が前記フィルタを通過するのを実質的に防止するサイズを有する互いにつながった細孔又はチャネルを含む、実施態様1に記載の装置。
(4) 前記多孔質フィルタが、前記リザーバ内の前記フィルタと前記手動式エアポンプとの間に摺動自在に配設されたプランジャに取り付けられており、中空圧出カニューレが前記圧出ポートに取り付けられ、かつ前記装置から遠位に延在し、前記圧出カニューレが前記ポンプと流体連通している、実施態様1に記載の装置。
(5) 前記プランジャが、前記プランジャから前記近位端に向かって延在する細長いステムを有し、前記バネが少なくとも部分的に前記ステム上に支持されている、実施態様4に記載の装置。
(6) a)前記圧出ポートと前記圧出カニューレとの間に位置付けられた粉末トラップを更に備え、前記粉末トラップは、
i)前記粉末用の蛇行チャネルであって、前記チャネルは、前記リザーバに通じる入口オリフィスと、前記圧出カニューレに通じる出口開口部と、を有する、蛇行チャネルを備える、実施態様4に記載の装置。
(7) 前記リザーバ内の遮断部材を更に備え、前記粉末トラップが、前記リザーバの周囲を第1の位置から第2の位置まで回転可能であり、前記第1の位置において、前記入口オリフィスが前記遮断部材によって遮断され、前記第2の位置において、前記入口オリフィスが前記遮断部材によって遮断されない、実施態様6に記載の装置。
(8) 前記ポンプが、前記リザーバ、前記プランジャ、前記多孔質フィルタ、前記粉末、前記入口オリフィス、前記蛇行チャネル、及び前記出口開口部を介して、前記圧出カニューレと流体連通している、実施態様6に記載の装置。
(9) 前記プランジャと前記リザーバの壁との間に間隙を更に備える、実施態様6に記載の装置。
(10) 前記プランジャが、前記エアポンプと前記多孔質フィルタとの間の前記流体連通を確立する少なくとも1つの開口を有する、実施態様6に記載の装置。
(11) 前記バネが、前記粉末の圧出前に非圧縮状態である、実施態様6に記載の装置。
(12) 前記バネが、前記エアポンプを圧縮することによって、前記遠位端に向けて圧縮される、実施態様6に記載の装置。
(13) 前記バネが前記遠位端に向かうことによって駆動されて、前記多孔質フィルタが前記リザーバ内で前進する、実施態様6に記載の装置。
(14) 前記粉末が止血粉末である、実施態様1に記載の装置。
(15) 前記粉末がORC粉末である、実施態様1に記載の装置。
(16) 前記装置から圧出される前記粉末の量が、前記装置の向きと実質的に無関係である、実施態様1に記載の装置。
(17) 前記粉末送達の開始時にそれぞれ個別の圧出によって前記装置から圧出される前記粉末の量が、前記粉末送達の終了時にそれぞれ個別の圧出によって前記装置から圧出される前記粉末の量と、10%以下だけ異なる、実施態様1に記載の装置。
(18) 前記バネが、弾性的に圧縮可能な金属らせん体、弾性的に圧縮可能なポリマーらせん体、又は弾性的に圧縮可能な発泡体を含む、実施態様1に記載の装置。
(19) 止血粉末を圧出する方法であって、
a)実施態様1に記載の装置の前記圧出ポートを標的に向けて方向付ける工程と、
b)前記エアポンプを圧縮することによって加圧空気を前記リザーバ内に供給し、同時に前記バネを圧縮し、それによって前記フィルタに圧力を加える工程と、
c)前記加圧空気を、前記多孔質フィルタを通して前記粉末まで到達させ、前記粉末の一部と共に前記圧出ポートから前記装置の外に出す工程と、
d)同時に、前記バネからの圧力を受けて前記フィルタを前記遠位端に向けて前進させて、前記粉末を前記フィルタの下で圧縮した状態に維持する工程と、
e)前記エアポンプを解放して、周囲空気が前記エアポンプを再充填できるようにする工程と、
f)任意追加的に、工程(b)〜工程(e)を繰り返す工程と、を含む、方法。

Claims (18)

  1. 粉末を圧出するための装置であって、
    a)細長い中空リザーバであって、前記リザーバに取り付けられた手動式エアポンプと、前記リザーバの遠位端の圧出ポートと、を有する、細長い中空リザーバと、
    b)前記リザーバ内の前記エアポンプと前記圧出ポートとの間に摺動自在に配設された多孔質フィルタと、
    c)前記リザーバ内の前記エアポンプと前記フィルタとの間に配設されたバネと、を備え、
    前記粉末が、前記リザーバ内の前記フィルタと前記圧出ポートとの間に配設され、前記ポンプが、前記多孔質フィルタを介しかつ前記粉末を介して前記圧出ポートと流体連通している、装置。
  2. 前記手動式エアポンプがベローズを含む、請求項1に記載の装置。
  3. 前記フィルタは、前記粉末が前記フィルタを通過するのを実質的に防止するサイズを有する互いにつながった細孔又はチャネルを含む、請求項1に記載の装置。
  4. 前記多孔質フィルタが、前記リザーバ内の前記フィルタと前記手動式エアポンプとの間に摺動自在に配設されたプランジャに取り付けられており、中空圧出カニューレが前記圧出ポートに取り付けられ、かつ前記装置から遠位に延在し、前記圧出カニューレが前記ポンプと流体連通している、請求項1に記載の装置。
  5. 前記プランジャが、前記プランジャから前記近位端に向かって延在する細長いステムを有し、前記バネが少なくとも部分的に前記ステム上に支持されている、請求項4に記載の装置。
  6. a)前記圧出ポートと前記圧出カニューレとの間に位置付けられた粉末トラップを更に備え、前記粉末トラップは、
    i)前記粉末用の蛇行チャネルであって、前記チャネルは、前記リザーバに通じる入口オリフィスと、前記圧出カニューレに通じる出口開口部と、を有する、蛇行チャネルを備える、請求項4に記載の装置。
  7. 前記リザーバ内の遮断部材を更に備え、前記粉末トラップが、前記リザーバの周囲を第1の位置から第2の位置まで回転可能であり、前記第1の位置において、前記入口オリフィスが前記遮断部材によって遮断され、前記第2の位置において、前記入口オリフィスが前記遮断部材によって遮断されない、請求項6に記載の装置。
  8. 前記ポンプが、前記リザーバ、前記プランジャ、前記多孔質フィルタ、前記粉末、前記入口オリフィス、前記蛇行チャネル、及び前記出口開口部を介して、前記圧出カニューレと流体連通している、請求項6に記載の装置。
  9. 前記プランジャと前記リザーバの壁との間に間隙を更に備える、請求項6に記載の装置。
  10. 前記プランジャが、前記エアポンプと前記多孔質フィルタとの間の前記流体連通を確立する少なくとも1つの開口を有する、請求項6に記載の装置。
  11. 前記バネが、前記粉末の圧出前に非圧縮状態である、請求項6に記載の装置。
  12. 前記バネが、前記エアポンプを圧縮することによって、前記遠位端に向けて圧縮される、請求項6に記載の装置。
  13. 前記バネが前記遠位端に向かうことによって駆動されて、前記多孔質フィルタが前記リザーバ内で前進する、請求項6に記載の装置。
  14. 前記粉末が止血粉末である、請求項1に記載の装置。
  15. 前記粉末がORC粉末である、請求項1に記載の装置。
  16. 前記装置から圧出される前記粉末の量が、前記装置の向きと実質的に無関係である、請求項1に記載の装置。
  17. 前記粉末送達の開始時にそれぞれ個別の圧出によって前記装置から圧出される前記粉末の量が、前記粉末送達の終了時にそれぞれ個別の圧出によって前記装置から圧出される前記粉末の量と、10%以下だけ異なる、請求項1に記載の装置。
  18. 前記バネが、弾性的に圧縮可能な金属らせん体、弾性的に圧縮可能なポリマーらせん体、又は弾性的に圧縮可能な発泡体を含む、請求項1に記載の装置。
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