JP2019017501A - 医療器具 - Google Patents

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石原 弘之
Hiroyuki Ishihara
弘之 石原
康之 本間
Yasuyuki Honma
康之 本間
賢志 澤田
Kenji Sawada
賢志 澤田
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Abstract

【課題】治療を行った生体組織の位置を生体の外部から追跡可能とすることができる、医療器具を提供する。【解決手段】医療器具は、先端開口が形成されている筒先端部を有し、前記先端開口を一端とする中空部を区画する筒状部材と、前記中空部に位置し、前記先端開口から突出させて生体組織に穿刺可能な穿刺先端部を有する穿刺部材と、を備え、前記穿刺先端部は、前記生体組織に穿刺された状態で、前記穿刺部材の他の部分から分離可能であり、前記穿刺先端部は外部から追跡可能なマーカーを含む。【選択図】図4

Description

本開示は、医療器具に関する。
現在、心不全などの治療において、細胞等の生体物質やバイオマテリアル等を組織に注入し、治療効果を期待する治療が検討されている。このような手技では、カテーテル等の器具が組織注入用に用いられている。このようなカテーテル等を用いた細胞治療にあたっては、注入手技前に心臓の心室等の生体組織を3Dマッピング等することで梗塞巣の位置を特定している。その後、梗塞巣と正常な心筋組織の境界部等の治療に応じた所望箇所に向けて、被投与物としての細胞等を注入することが行われている。
例えば特許文献1には、放射線不透過性材料等で構成されることで位置特定特性を備えるトレース可能なマーカーを、臓器の組織の中に埋め込む技術が開示されている。
特開2015−513952号公報
ところで、治療を行った生体組織の位置を生体の外部から特定することができれば、治療に有益である。しかしながら、事前にマッピングした後で治療を行う場合、3Dマッピング上でのカテーテルの位置は把握出来るものの、実際に治療を行った生体組織の位置を生体の外部から特定することは困難であった。また、特許文献1に開示された技術は、マーカーを臓器の組織の中に埋め込むことを開示しているが、治療を行った生体組織の位置の近傍にマーカーを埋め込む技術ではない。
本開示の目的は、上記問題に鑑み、治療を行った生体組織の位置を生体の外部から追跡可能とすることができる、医療器具を提供することである。
本発明の一態様としての医療器具は、先端開口が形成されている筒先端部を有し、前記先端開口を一端とする中空部を区画する筒状部材と、前記中空部に位置し、前記先端開口から突出させて生体組織に穿刺可能な穿刺先端部を有する穿刺部材と、を備え、前記穿刺先端部は、前記生体組織に穿刺された状態で、前記穿刺部材の他の部分から分離可能であり、前記穿刺先端部は外部から追跡可能なマーカーを含む。
本発明の一実施形態としての医療器具は、前記中空部で前記穿刺部材の周囲に位置し、前記穿刺先端部を分離させる分離部材を更に備える。
本発明の一実施形態として、前記穿刺先端部は、前記穿刺部材の前記他の部分とは別体で構成され、外面には径方向外側に突出する外面突出部が設けられており、
前記分離部材は、前記穿刺部材が基端側に移動すると前記外面突出部と係合して前記穿刺先端部を脱離させる。
本発明の一実施形態として、前記穿刺部材は、前記穿刺先端部と前記穿刺先端部以外の部分との間に切り離し目標部を有し、前記分離部材は、前記穿刺先端部を前記切り離し目標部で切り離し可能である。
本発明の一実施形態として、前記切り離し目標部は、外力により切り離し可能な、前記穿刺部材の他の部分よりも肉薄の肉薄部である。
本発明の一実施形態として、前記切り離し目標部は、通電により切り離し可能な、前記穿刺部材の他の部分よりも電気抵抗の高い高抵抗部である。
本発明の一実施形態として、前記マーカーは、放射線不透過性材料を含む、又は、超音波反射部を備える。
本開示の医療器具によると、治療を行った生体組織の位置を生体の外部から追跡可能とすることができる。
本発明の第1の実施形態としての医療器具を示す図である。 図1に示す医療器具の遠位端を含む一部を示す縦断面図である。 図1に示す医療器具の穿刺部材の穿刺先端部が生体組織に穿刺された状態を示す図である。 図1に示す医療器具の穿刺部材の穿刺先端部が生体組織に留置された状態を示す図である。 本発明の第2の実施形態としての医療器具の遠位端を含む一部を示す縦断面図である。 図5に示す医療器具の穿刺部材の穿刺先端部が生体組織に穿刺された状態を示す図である。 図5に示す医療器具の穿刺部材の穿刺先端部が生体組織に留置された状態を示す図である。
以下、本開示の各態様について、図面を参照して説明する。各図において共通の部材には、同一の符号を付している。以下、後述する医療器具1及び2のうち、穿刺部材20、カテーテル30及び筒状部材40などの被検者の体内に挿入される長尺部材の挿入方向の先端を「遠位端」、基端を「近位端」と記載し、「近位端」に対して「遠位端」が位置する方向を「先端側」、その反対の方向を「基端側」と記載する。
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態としての医療器具1を示す図である。図2は、医療器具1の遠位端を含む一部を示す縦断面図である。図1、図2に示すように、医療器具1は、穿刺部材20と、カテーテル30と、筒状部材40と、分離部材50と、を備えている。図1、図2では、筒状部材40が被検者の大腿動脈FAから大動脈AOを通じて、心臓内腔の左心室LVの入口である大動脈弁AVまで延在しており、穿刺部材20、カテーテル30及び分離部材50が、筒状部材40を通じて左心室LVまでデリバリーされた状態を示している。筒状部材40は、被検者の大腿動脈FAからに限らず、例えば被検者の手首の橈骨動脈等から大動脈弁AVまで延在していてもよい。
図2に示すように、筒状部材40は、第1先端開口42が形成されている筒先端部41を有し、第1先端開口42を一端とする第1中空部43を区画している。筒状部材40は、第1中空部43に、穿刺部材20、カテーテル30及び分離部材50を収容している。
穿刺部材20は、第2先端開口22が形成されている穿刺先端部21を有し、第2先端開口22を一端とする第2中空部23を区画する筒状の部材である。穿刺部材20は、筒状部材40の第1中空部43に位置し、第1先端開口42から穿刺先端部21が突出することにより、生体組織に穿刺可能となる。第2中空部23に収容された、又は、基端側から第2中空部23に供給される、生体組織を治療するための薬液等の被投与物は、穿刺部材20の穿刺先端部21が生体組織に穿刺された状態で、第2先端開口22を通じて生体組織に投与可能である。穿刺先端部21は、生体組織に穿刺された状態で、穿刺部材20の他の部分から分離可能である。以下、穿刺部材20を筒状部材40の第1中空部43から突出させる動作を、適宜「穿刺動作」と記載する。また、穿刺動作後の動作であって、穿刺部材20が基端側に移動する動作を、適宜「引込み動作」と記載する。穿刺動作及び引込み動作は、例えば医療従事者等の操作者が手などで穿刺部材20を直接動かすことで行ってもよいし、穿刺部材20の近位端に接続されたモーター等によって穿刺部材20を動作させることで行ってもよい。穿刺部材20の形成材料としては、例えば、ステンレスなどの金属が挙げられる。
本実施形態の穿刺先端部21は、穿刺部材20の他の部分とは別体で構成されている。本実施形態の穿刺先端部21は、穿刺部材20の他の部分と、例えばテーパー嵌合により、基端側で液密に連結されている。図2に示す例では、穿刺部材20は、穿刺先端部21と同一形状の部材が先端側から複数連結されることで構成されている。具体的に、穿刺先端部21は、基端側から先端側に向かって漸次外径が小さくなるテーパー外面を有するテーパー筒部材で構成されている。この穿刺先端部21を構成するテーパー筒部材の先端側の小径部は、同一形状のテーパー筒部材の基端側の大径部内に嵌合可能である。換言すれば、2つのテーパー筒部材は、一方のテーパー筒部材の先端側の小径部と他方のテーパー筒部材の基端側の大径部とを径方向に積層するように、軸方向に嵌合して連結可能である。穿刺部材20は、上述のテーパー筒部材を軸方向に順次嵌合させることで形成されている。そのため、穿刺部材20の外面には、軸方向に隣接するテーパー筒部材の間の段差によって、凹凸が形成されている。より具体的に、穿刺部材20の外面には、各テーパー筒部材の基端面25aとテーパー外面25bとにより構成される、径方向外側に突出する突部が形成されている。
本実施形態の穿刺先端部21の外面には、径方向外側に突出する外面突出部24が設けられている。上述したように、本実施形態の穿刺先端部21は、テーパー筒部材により構成されている。そして、本実施形態の外面突出部24は、テーパー筒部材の基端面25aとテーパー外面25bとにより形成されている凸部により構成されている。穿刺先端部21は、生体組織に穿刺された状態で穿刺部材20が引込み動作によって基端側に移動すると、外面突出部24としての凸部、より具体的には、テーパー筒部材の基端面25a、が後述する分離部材50の突起部61と係合することで移動が遮られ、穿刺部材20の他の部分から脱離して生体組織に留置される。本実施形態では、穿刺先端部21をテーパー筒部材により構成し、その基端面25a及びテーパー外面25bにより形成される凸部を外面突出部24としているが、穿刺先端部21を生体組織のより深くに留置できる点で、外面突出部24は、穿刺先端部21の基端に位置することが好ましい。
穿刺先端部21は、外部から追跡可能なマーカーを含む。穿刺先端部21に含まれるマーカーは、例えば放射線不透過性材料などの、外部から追跡可能な材料を含む。放射線不透過性材料としては、例えば、白金、金、銀、チタン、タングステン等の金属、又はこれらの合金(ステンレス等)が挙げられる。マーカーは、外部から追跡可能であれば、上述の放射線不透過性材料に限られない。したがって、マーカーが超音波反射性を有する超音波反射部を有していてもよい。超音波反射性は、超音波反射性材料を含む構成にすること、ならびに、マーカー表面を所定形状にすること、により向上可能である。超音波反射性材料としては、周囲の生体組織との界面で超音波を反射し易い材料であればよく、例えば、放射線不透過性材料として挙げた金属や合金の具体例に加えて、音響インピーダンス密度が比較的大きい、アルミニウム、鉄、銅等の他の金属が挙げられる。超音波を反射させて視認性を向上させるマーカー表面の所定形状としては、マーカー表面の凹凸加工により形成される、凹凸形状が挙げられる。
分離部材50は、筒状部材40の第1中空部43で穿刺部材20の径方向外側の周囲で、穿刺部材20の延在方向に延在する筒状部60と、この筒状部60の先端部から径方向内側に突出する突起部61と、を有する。分離部材50は、穿刺先端部21を穿刺部材20の他の部分から分離させる。図3は、医療器具1の穿刺部材20が生体組織としての心筋301に心臓内壁を通じて穿刺された状態を示す図である。また、図4は、医療器具1の穿刺先端部21が生体組織としての心筋301に留置された状態を示す図である。図3に示すように、分離部材50の突起部61は、穿刺先端部21が生体組織に穿刺された状態では外面突出部24よりも穿刺部材20の基端側に位置し、かつ、穿刺部材20の延在方向において外面突出部24と重なる位置に位置する。換言すれば、本実施形態の突起部61の径方向内側の先端は、穿刺先端部21を構成するテーパー筒部材の基端面25aと、このテーパー筒部材の基端側に連結される別のテーパー筒部材のテーパー外面25bと、で形成される凹部内に入り込んでいる(図3参照)。そして、穿刺先端部21が生体組織に穿刺された状態から、穿刺部材20が引込み動作によって基端側に移動すると、分離部材50の突起部61が、穿刺先端部21の外面突出部24、より具体的には穿刺先端部21を構成するテーパー筒部材の基端面25a、と係合する。これにより、図4に示すように、穿刺先端部21を構成するテーパー筒部材が、穿刺部材20の他の部分から脱離され、生体組織内に留置させる。
本実施形態の分離部材50は、後述するカテーテル30の先端面に取り付けられている。より具体的に、分離部材50の筒状部60の基端が、カテーテル30の先端面に取り付けられている。そのため、分離部材50の、穿刺部材20の延在方向における移動は、カテーテル30を移動させることにより実行される。
カテーテル30は、内部に第3中空部31を区画している。この第3中空部31は、カテーテル30の近位端から遠位端まで貫通している。カテーテル30は、第3中空部31に穿刺部材20を収納している。
カテーテル30の形成材料としては、ある程度の可撓性を有するものが好ましく、金属や樹脂が挙げられる。金属としては、例えば、Ni−Ti系合金のような擬弾性合金(超弾性合金を含む)、ステンレス鋼(例えば、SUS304、SUS303、SUS316、SUS316L、SUS316J1、SUS316J1L、SUS405、SUS430、SUS434、SUS444、SUS429、SUS430F、SUS302等、SUSの全品種)、コバルト系合金、金、白金のような貴金属、タングステン系合金、炭素系材料(ピアノ線を含む)等が挙げられる。樹脂としては、例えば、ポリオレフィン(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー、あるいはこれら二種以上の混合物等)、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリアミドエラストマー、ポリエステル、ポリエステルエラストマー、ポリウレタン、ポリウレタンエラストマー、ポリイミド、フッ素樹脂等の高分子材料あるいはこれらの混合物、あるいは上記2種以上の高分子材料が挙げられる。さらに、ポリエーテルエーテルケトンに代表されるエンジニアリングプラスチックが挙げられる。また、これらの金属や樹脂から形成された複合物からなる多層チューブ等により構成することもできる。
図3において、白抜き矢印は穿刺部材20が穿刺動作によって移動する方向を示す。図3に示すように、筒状部材40の遠位端である筒先端部41が心臓内壁に接触した状態で、穿刺動作によって穿刺先端部21が先端側に移動して心筋301に穿刺される。このとき、穿刺先端部21は、外面突出部24を形成するテーパー外面25bが分離部材50の突起部61を径方向外側に押圧して移動させることで、突起部61よりも先端側に移動可能である。医療器具1は、穿刺部材20を心筋301に穿刺した状態で、穿刺部材20の第2中空部23に収容された、又は、近位側から第2中空部23に供給される、薬液又は細胞等の被投与物を、第2先端開口22を通じて心筋301に投与することができる。
図4において、白抜き矢印は穿刺部材20が引込み動作によって移動する方向を示す。図4に示すように、筒状部材40の遠位端が心臓内壁に接触した状態を保ったまま、穿刺部材20が引込み動作によって基端側に移動する。穿刺部材20が基端側に移動するとき、穿刺先端部21は、外面突出部24が分離部材50の突起部61と係合することにより、移動が遮られる。そのため、穿刺先端部21は、穿刺部材20の他の部分から脱離して心筋301に留置される。図4に示す例では、穿刺先端部21が脱離した後の残りの穿刺部材20の先端が、生体組織に留置可能な新たな穿刺先端部21’となる。この新たな穿刺先端部21’は、穿刺先端部21と同一の構成を有する。換言すれば、穿刺先端部21’は、穿刺先端部21と同様に、外部から追跡可能なマーカーを含むと共に、生体組織に留置可能である。
上記のように、本実施形態の医療器具1において、穿刺部材20は、外部から追跡可能なマーカーを含む穿刺先端部21を生体組織に穿刺させた状態で、その穿刺先端部21を分離することができる。従って、マーカーを含む穿刺先端部21は、穿刺部材20によって治療された位置に留置されることになる。よって、医療器具1によれば、穿刺先端部21のマーカーを追跡することによって、治療を行った生体組織の位置を生体の外部から追跡することができる。
また、上記のように、本実施形態の医療器具1において、穿刺先端部21は、穿刺部材20の他の部分とは別体で構成されている。穿刺先端部21は、穿刺部材20が基端側に移動すると、分離部材50と係合し、穿刺部材20の他の部分から脱離して生体組織に留置される。従って、治療に用いた穿刺部材20を生体組織から抜去する操作に連動してマーカーを含む穿刺先端部21を生体組織に留置することができる。よって、特別な操作を要することなくマーカーを生体組織に留置することができる。
(第2の実施形態)
図5は本発明の第2の実施形態としての医療器具2の遠位端を含む一部を示す縦断面図である。図5に示すように、医療器具2は、穿刺部材20aと、カテーテル30と、筒状部材40と、分離部材50aと、を備えている。本実施形態のカテーテル30及び筒状部材40は、第1の実施形態の医療器具1が備えるカテーテル30及び筒状部材40とそれぞれ同一であるので、説明を省略する。図5、図6及び図7においては、説明の便宜上、穿刺部材20aの第2先端開口22及び第2中空部23の図示を省略する。
穿刺部材20aは、第2先端開口22(図2等の「医療器具1」の「第2先端開口22」を参照)が形成されている穿刺先端部21aを有し、第2先端開口22を一端とする第2中空部23(図2等の「医療器具1」の「第2中空部23」を参照)を区画する筒状の部材である。穿刺部材20aは、筒状部材40の第1中空部43に位置し、第1先端開口42から穿刺先端部21aが突出することにより、生体組織に穿刺可能となる。第2中空部23に収容された、又は、基端側から第2中空部23に供給される、生体組織を治療するための薬液等の被投与物は、穿刺部材20aの穿刺先端部21aが生体組織に穿刺された状態で、第2先端開口22を通じて生体組織に投与可能である。穿刺先端部21aは、生体組織に穿刺された状態で、穿刺部材20aの他の部分から分離可能である。
穿刺先端部21aは、外部から追跡可能なマーカーを含む。穿刺先端部21aに含まれるマーカーの構成材料は、第1の実施形態の穿刺先端部21の構成材料と同様である。
穿刺部材20aは、穿刺先端部21aと穿刺先端部21a以外の部分との間に切り離し目標部としての肉薄部26を有する。換言すれば、穿刺先端部21aは、肉薄部26よりも先端側の部分である。肉薄部26は、穿刺部材20aの他の部分よりも肉薄に形成されている。
分離部材50aは、筒状部材40の第1中空部43で穿刺部材20aの径方向外側の周囲で、穿刺部材20aの延在方向に延在する筒状部60aと、この筒状部60aの先端部から径方向内側に突出する突起部61aと、を有する。分離部材50aは、穿刺先端部21aを穿刺部材20aの他の部分から分離させる。詳細には、分離部材50aは、穿刺部材20aに突起部61aを介して外力を加えることで、穿刺先端部21aを肉薄部26で切り離し可能である。より詳細には、分離部材50aは、突起部61aを穿刺部材20aの径方向内側に向けて移動させることで、突起部61aにより穿刺部材20aの外面を押圧して、穿刺部材20aに外力を加える。分離部材50aは、例えば、医療従事者等の操作者による、カテーテル30を介して入力される操作に基づいて、突起部61aを移動させる。
図6は、医療器具2の穿刺部材20aが生体組織としての心筋301に心臓内壁を通じて穿刺された状態を示す図である。図6において、白抜き矢印は穿刺部材20aが穿刺動作によって移動する方向を示す。図6に示すように、筒状部材40の遠位端である筒先端部41が心臓内壁に接触した状態で、穿刺部材20aが穿刺動作によって先端側に移動して心筋301に穿刺される。医療器具2は、穿刺部材20aを心筋301に穿刺した状態で、穿刺部材20aの第2中空部23に収容された、又は、近位側から第2中空部23に供給される、薬液又は細胞等の被投与物を、第2先端開口22を通じて心筋301に投与することができる。
図7は、医療器具2の穿刺先端部21aが生体組織としての心筋301に留置された状態を示す図である。図7において、黒矢印は分離部材50aの突起部61aが穿刺部材20aに外力を加える方向を示す。図7に示すように、筒状部材40の遠位端が心臓内壁に接触し、かつ、穿刺部材20aが心筋301に穿刺された状態を保ったまま、分離部材50aの突起部61aが穿刺部材20aに外力を加えると、穿刺部材20aは肉薄部26で切り離され、穿刺先端部21aが心筋301内に留置される。図7に示す例では、穿刺先端部21aが切り離された後の残りの穿刺部材20aの先端が、新たな穿刺先端部21a’となる。この新たな穿刺先端部21a’は、穿刺先端部21aと同一の構成を有する。また、穿刺部材20aは、穿刺先端部21a’の基端と穿刺先端部21a’以外の部分との間に切り離し目標部としての肉薄部26’を有する。そのため、穿刺先端部21a’は、穿刺先端部21aと同様に、外部から追跡可能なマーカーを含むと共に、生体組織に留置可能である。
上記のように、本実施形態の医療器具2では、第1の実施形態の医療器具1と同様に、穿刺部材20aは、外部から追跡可能なマーカーを含む穿刺先端部21aを生体組織に穿刺させた状態で、穿刺先端部21aを分離することができる。従って、マーカーを含む穿刺先端部21aは、穿刺部材20aによって治療された位置に留置されることになる。よって、医療器具2によれば、穿刺先端部21aのマーカーを追跡することによって、治療を行った生体組織の位置を生体の外部から追跡することができる。
また、上記のように、本実施形態の医療器具2において、穿刺部材20aは、穿刺先端部21aと穿刺先端部21a以外の部分との間に切り離し目標部としての肉薄部26を有し、分離部材50aによって穿刺先端部21aを肉薄部26で切り離すことができる。従って、穿刺先端部21aを予め穿刺部材20aの他の部分と別体で構成しなくても、マーカーを生体組織に留置することができる。
医療器具2は、穿刺部材20aが切り離し目標部としての肉薄部26を有し、分離部材50aが穿刺部材20aに外力を加えることで穿刺先端部21aを肉薄部26で切り離し可能であるとしたが、このような構成には限定されない。例えば、医療器具2は、穿刺部材20aが切り離し目標部として、穿刺部材20aの他の部分よりも電気抵抗の高い高抵抗部を有してもよい。また、分離部材50aは、突起部61aを電極として穿刺部材20aに通電させることで、穿刺先端部21aを高抵抗部で切り離し可能としてもよい。
本発明は、上述した各実施形態で特定された構成に限定されず、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。
1、2:医療器具
20、20a:穿刺部材
21、21a:穿刺先端部
21’:穿刺先端部
22:第2先端開口
23:第2中空部
24:外面突出部
25:傾斜部
26:肉薄部(切り離し目標部)
26’:肉薄部(切り離し目標部)
30:カテーテル
31:第3中空部
40:筒状部材
41:筒先端部
42:第1先端開口
43:第1中空部
50、50a:分離部材
60、60a:筒状部
61、61a:突起部
301:心筋(生体組織)
AO:大動脈
AV:大動脈弁
FA:大腿動脈
LV:左心室

Claims (7)

  1. 先端開口が形成されている筒先端部を有し、前記先端開口を一端とする中空部を区画する筒状部材と、
    前記中空部に位置し、前記先端開口から突出させて生体組織に穿刺可能な穿刺先端部を有する穿刺部材と、を備え、
    前記穿刺先端部は、前記生体組織に穿刺された状態で、前記穿刺部材の他の部分から分離可能であり、
    前記穿刺先端部は外部から追跡可能なマーカーを含む、医療器具。
  2. 前記中空部で前記穿刺部材の周囲に位置し、前記穿刺先端部を分離させる分離部材を更に備える、請求項1に記載の医療器具。
  3. 前記穿刺先端部は、前記穿刺部材の前記他の部分とは別体で構成され、外面には径方向外側に突出する外面突出部が設けられており、
    前記分離部材は、前記穿刺部材が基端側に移動すると前記外面突出部と係合して前記穿刺先端部を脱離させる、請求項2に記載の医療器具。
  4. 前記穿刺部材は、前記穿刺先端部と前記穿刺先端部以外の部分との間に切り離し目標部を有し、
    前記分離部材は、前記穿刺先端部を前記切り離し目標部で切り離し可能である、請求項2に記載の医療器具。
  5. 前記切り離し目標部は、外力により切り離し可能な、前記穿刺部材の他の部分よりも肉薄の肉薄部である、請求項4に記載の医療器具。
  6. 前記切り離し目標部は、通電により切り離し可能な、前記穿刺部材の他の部分よりも電気抵抗の高い高抵抗部である、請求項4に記載の医療器具。
  7. 前記マーカーは、放射線不透過性材料を含む、又は、超音波反射部を備える、請求項1から6のいずれか一項に記載の医療器具。
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