JP2021010618A - 医療用材料 - Google Patents
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Abstract
Description
外科手術(パッチ手術)は、人工心肺を使用し、開胸して、欠損孔をパッチにて閉じる。カテーテル治療は、カテーテルに閉鎖栓をセットし、カテーテルを血管内に挿入し、目的の位置(欠損孔)まで送り込んで、その後、閉鎖栓を放出し体内に留置する。このカテーテル治療では胸を切開しないで足の付け根の静脈(大腿静脈)から、細長く折り畳んだ閉鎖栓とよばれる小さな治具(デバイス)を心房中隔に開いた穴の位置まで送り込み、穴を塞ぐものである。このカテーテル治療の長所は、全身麻酔が必要な開胸手術をすることなく、足の付け根(そけい部)という目立たない場所から、ごく小さな皮膚の切開(数ミリ)で治療ができる点である。
特許文献1に開示されるように、左心房アンカーおよび右心房アンカーは心臓内に残留する。そして、左心房アンカーおよび右心房アンカーは一つまたはそれ以上のアームを含み、アームはハブから放射状に外側に向かって伸びており、このアームは好適には二成分ニッケルチタン合金の圧延シートから形成されている。そして、これらの左心房アンカーおよび右心房アンカーを生体内で拡張させて欠損孔を塞ぐことになるが、アンカーの拡張を開始させると、容易には元に戻すことはできない。特許文献1に開示されているような、複雑な構造で、かつ、生体外からの操作が難しい、専用の取出し装置を用いてアンカーを折りたたむことになる。
さらに、金属製の欠損孔閉鎖栓が体内に一生涯残存するため、遠隔期の不具合が懸念されるという問題点がある。
すなわち、本発明に係る医療用材料は、生体吸収性を備えた線材を用いた編み目状組織の筒体により形成された医療用材料であって、前記筒体の略中央部の筒径が他の部分の筒径よりも小さい形状を備え、前記略中央部を中心にして前記医療用材料における筒体長手方向の第1の端部側の第1の筒部と他の端部側の第2の筒部とが形成され、前記第1の端部の線材と前記第2の端部の線材とにそれぞれ両端が係合され、前記第1の端部側から前記略中央部を介して前記第2の端部側まで前記第1の筒部および前記第2の筒部の内部に通された弾性部材を備え、前記編み目状組織の筒体の内部に、前記弾性部材を覆うように設けられた内筒体を備え、前記内筒体は、前記線材と同じまたは異なる線材により編まれた筒状体であることを特徴とする。
さらに好ましくは、前記弾性部材が収縮状態であるときに、前記第1の端部と前記第2の端部とが前記略中央部を中心にして接近して、前記他の部分の筒径が拡張されるように構成することができる。
さらに好ましくは、前記弾性部材が伸張状態であるときに、前記第1の端部と前記第2の端部とが前記略中央部を中心にして離隔して、前記他の部分の筒径が縮小されるように構成することができる。
さらに好ましくは、前記弾性部材は、前記略中央部の筒径よりも直径が小さいコイルばねであるように構成することができる。
さらに好ましくは、前記弾性部材の端部は、前記編み目状組織の筒体の外部に設けられた小筒部であって操作ワイヤーと螺合可能な小筒部と接合されているように構成することができる。
さらに好ましくは、生体吸収性材料からなる不織布、スポンジ、フィルムおよびこれらの複合体のいずれかから構成された多孔質筒状層が、前記筒体の内面に配置されているように構成することができる。
図1に本実施の形態に係る欠損孔閉鎖材100の全体図(コイルばね140が収縮状態)を、図2にこの欠損孔閉鎖材100の全体図(コイルばね140が中間状態)を、図3にこの欠損孔閉鎖材100の全体図(コイルばね140が伸張状態)を、図4にこの欠損孔閉鎖材100の全体図(コイルばね140が収縮状態および伸張状態)を、それぞれ示す。ここで、図1(A)および図2(A)はこの欠損孔閉鎖材100の全体図であって、図1(B)および図2(B)は内筒体160以外のこの欠損孔閉鎖材100の全体図であって、図1(C)および図2(C)は内筒体160のみの全体図である。また、後述するように、この欠損孔閉鎖材100は、(生体吸収性を備えた)繊維で筒状に編まれた内筒体160を、この欠損孔閉鎖材100(の全体形状を形成する骨格)の内部に、後述する弾性部材の一例であるコイルばね140を覆うようにして被せて、この内筒体160のそれぞれの両端を、線材114を用いた編み目状組織の筒体に接合したことを、最も大きな特徴として備える。このようにこの内筒体160は柔らかい素材である繊維を編んだ筒体であるためにその形状は容易に変形して常に左右上下対称の形状を保持するものではないが(側面視で正確な左右上下対称な形状として表されるものではないが)、これらの図においては線材114を用いた編み目状組織の筒体の形状の変化に沿った側面視で正確な左右上下対称な形状として模式的に表している。特に、図1(A)および図1(C)に示すように、欠損孔閉鎖材100のコイルばね140が収縮状態であると、この内筒体160は、欠損孔閉鎖材100により閉鎖される欠損孔を塞ぐ位置で塞ぐ形状になる。なお、図3はこの欠損孔閉鎖材100の全体がカテーテル300に収納されている状態を、図4はこの欠損孔閉鎖材100の半分(第1の筒部110側)がカテーテル300に収納されている状態を、それぞれ示す図である。図3に示すカテーテル300の内部(内壁310により形成される空間)にその全体が収納されている欠損孔閉鎖材100を、第1の筒部110側から第2の筒部120をカテーテル300の開口部320から矢示Y方向に押し出すと図4の状態になって、さらに第1の筒部110を矢示Y方向に押し出すと図1の状態になる。ここで、図2に示す欠損孔閉鎖材100の状態は、コイルばね140が収縮状態と伸張状態との中間状態であって仮想的な状態である。
・編み目状組織の筒体(骨格)を構成する生体吸収性繊維150の太さがUSPサイズ3−0(0.20〜0.249mm)程度であって、
・内筒体160を構成する線材(生体吸収性繊維)の太さがUSPサイズ7−0(0.050〜0.069mm)程度である。
なお、この内筒体160は、欠損孔閉鎖材100における略中央部130以外の他の部分である筒体(第1の筒部110および第2の筒部120)の筒径が拡張/縮小されることに伴い、その筒体の内部において内筒体160の形状が変化できる柔軟性を内筒体160が備える必要がある。この内筒体160は、編み目状組織の筒体を構成する線材(ここでは生体吸収性繊維150)と同じまたは異なる線材により編まれた筒状体であるので(繊維が備える柔軟性に起因して)、このような柔軟性を備えることになる。そして、特に、図1に示すように、欠損孔閉鎖材100における略中央部130以外の他の部分である筒体(第1の筒部110および第2の筒部120)の筒径が拡張された場合(欠損孔閉鎖材100のコイルばね140が収縮状態)には、この内筒体160は、図1(A)、図1(C)および図9に示すように欠損孔閉鎖材100により閉鎖される欠損孔を(欠損孔閉鎖材100とともに)塞ぐ位置で塞ぐ形状になる。
この場合において、このような砂時計型、8の字型、2連の紡錘型またはピーナッツ型の型枠(3次元型紙)を用いて、その型枠に合わせて1本の生体吸収性繊維150を編成することによりこの欠損孔閉鎖材100の全体形状が形成される。さらに、限定されるものではないが、この欠損孔閉鎖材100は、第1の筒部110および第2の筒部120が一体的に編まれて略同一径の筒体を編成した後に、略中央部130を縛ること、または/および、熱セットすること等により、略中央部130の筒径を他の部分の筒径よりも小さい形状とした後に略中央部130の縛りを開放したり熱セットを開放したりして略中央部130の筒径をコイルばね140の直径よりも大きい略中央部130を形成して、この欠損孔閉鎖材100の全体形状としては2つの筒体から構成される砂時計型、8の字型、2連の紡錘型またはピーナッツ型に形成されるようにしても構わない。そして、詳しくは後述するが、このような形状とすることにより、図3に示すカテーテル300の内部(内壁310により形成される空間)にその全体が収納されている欠損孔閉鎖材100を、第1の筒部110側から第2の筒部120をカテーテル300の開口部320から矢示Y方向に押し出すと第2の筒部120がカテーテル300の内壁310により形成される空間から開放されて第2の筒部120のコイルばね140が収縮して図4の状態になって、さらに第1の筒部110を矢示Y方向に押し出すと第1の筒部110がカテーテル300の内壁310により形成される空間から開放されて第1の筒部110のコイルばね140が収縮して図1の状態になるという形状の変化を実現させることができる。この場合において、内筒体160は、第2の筒部120および第1の筒部110の形状変化とともに変形している。
生体吸収性繊維150の直径は、USPサイズ3−0(0.20〜0.249mm)を含む0.001mm〜1.5mm程度とされ、適用するカテーテル治療に適切な繊維径および種類が選定される。また、生体吸収性繊維150の断面は、生体内組織を損傷しないことを条件として、円、楕円、その他の異形(たとえば星形)などのいずれであってもよい。さらに、生体吸収性繊維150の表面は、プラズマ放電、電子線処理、コロナ放電、紫外線照射、オゾン処理等により親水化処理してもよい。また、生体吸収性繊維150は、X線不透過材(たとえば、硫酸バリウム、金チップ、白金チップ等)の塗布または含浸処理や、薬剤(たとえば、心房中隔欠損症のカテーテル治療に適した薬剤)の付着処理、コラーゲン、ゼラチン等の天然高分子あるいはポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール等の合成高分子でコーティング処理してもよい。
以上のように、本実施の形態に係る欠損孔閉鎖材100は、以下の特徴を備える。
(第1の特徴)略中央部130において絞られた第1の筒部110および第2の筒部120から構成される砂時計型、8の字型、2連の紡錘型またはピーナッツ型に形成されている。
(第2の特徴)一端が第1の端部112に係合され(第1の端部112のループ状の線材114に引っかけられ)他端が第2の端部122に係合され(第2の端部122のループ状の線材124に引っかけられ)、第1の端部112側から略中央部130を介して第2の端部122側まで第1の筒部110および第2の筒部120の内部に通されたコイルばね140を備えている。
(第3の特徴)第1の筒部110、第2の筒部120、コイルばね140(ママグネシウムをベースとする合金で形成されている場合)および内筒体160により構成され、これらの素材は全て生体吸収性材料で構成されている(コイルばね140は、必ずしも生体吸収性を備える必要はない)。
(第4の特徴)(一例ではあるが生体吸収性を備えた)繊維で筒状に編まれた内筒体160をこの欠損孔閉鎖材100の内部に、コイルばね140を覆い被せるように設けて、この内筒体160のそれぞれの両端を、線材114および線材124(これらに他の接合部を設けても構わない)を用いた編み目状組織の筒体に接合して一体化している。
(第1の作用)コイルばね140の全体を伸張させることにより、内筒体160を含めて欠損孔閉鎖材100の筒径をカテーテル300の内径よりも細くして、カテーテル300にセットすることができる。
(第2の作用)カテーテル300にセットして心房中隔に開いた欠損孔の位置まで送り込まれて、生体内で第1の端部112をアプリケータ等で押して第2の筒部120をカテーテル300から生体内へ押し出すと第2の筒部120のコイルばね140が収縮して第2の筒部120における胴部分の筒径が内筒体160とともに拡張されて、さらに第1の端部112をアプリケータ等で押して第1の筒部110をカテーテル300から生体内へ押し出すと第1の筒部110のコイルばね140も収縮して第1の筒部110における胴部分の筒径も内筒体160とともに拡張されて、右心房側に配置された第1の筒部110と左心房側に配置された第2の筒部120とが略中央部130を中心にして接近して、内筒体160とともに心房中隔に開いた欠損孔を塞ぐことができる。
(第3の作用)この欠損孔閉鎖材100を構成する素材(コイルばね140を除く場合がある)は全て生体吸収性材料であるので、最終的に生体内に吸収されるので遠隔期の不具合の可能性がほとんどなくなる。
(第4の作用)この欠損孔閉鎖材100が備える内筒体160は、コイルばね140を覆っているのでコイルばね140が第1の筒部110および第2の筒部120を形成する編み目状の生体吸収性繊維150に絡むことを抑制して、第1の筒部110および第2の筒部120の形状を好ましく変化させることができる。このため、生体外においてたとえばカテーテル300にこの欠損孔閉鎖材100を内挿する場合の作業を容易にするとともに、生体内において第1の筒部110および第2の筒部120を的確に拡張させて心房中隔に開いた欠損孔を塞ぐことができるとともに内筒体160自体も心房中隔に開いた欠損孔を塞ぐことができる。
[使用態様]
図6にこの欠損孔閉鎖材100を心房中隔欠損症のカテーテル治療に用いる場合の概念図を、図7〜図9にこのカテーテル治療の手順を示す図6のB部の拡大図を、それぞれ示す。なお、以下においては、本実施の形態に係る欠損孔閉鎖材100の使用態様に特有の事項についてのみ説明し、一般的な事項については、公知の心房中隔欠損症のカテーテル治療と同じ説明であるのでここでの詳細な説明は繰り返さない。
これらの図に示すように、コイルばね140の両端部142は、カテーテル300の内部に挿入される操作ワイヤー500の先端部510に設けられた雄ネジ部512と螺合可能な雌ネジ部412を備えた小筒部(より具体的には筒状の金属片410)と接合されている。この金属片410は、編み目状組織の筒体(第1の筒部110および第2の筒部120)の外部に設けられる。ここで、コイルばね140は、その一端(より詳しくは金属片410)が第1の端部112と結合され(たとえば第1の端部112の線材114のループとコイルばね140の一端に設けられた金属片410とが結合され)、コイルばね140の他端(より詳しくは金属片410)が第2の端部122と結合され(たとえば第2の端部122の線材124のループとコイルばね140の他端に設けられた金属片410とが結合され)ている。このように両端に金属片410を備えたコイルばね140が結合される場合において、第1の端部112の線材114と内筒体160の端部とが接合され、第2の端部122の線材124と内筒体160の逆側の端部とが接合されている。そして、両端部142に金属片410が接合されたコイルばね140が、第1の端部112側から略中央部130を介して第2の端部122側まで第1の筒部110および第2の筒部120の内部に通されている。すなわち、この欠損孔閉鎖材400の両端部である、内筒体160の一端を接合した第1の端部112、および、内筒体160の他端を接合した第2の端部122において、コイルばね140の両端に設けられた金属片410が結合されている。このように、この欠損孔閉鎖材400においては、小筒部である金属片410を用いて、コイルばね140と第1の端部112の線材114と内筒体160の端部とが一体的に接合(または結合)され、コイルばね140と第2の端部122の線材124と内筒体160の逆側の端部とが一体的に接合(または結合)されている。なお、金属以外の材質の小筒部であっても、金属片410に雄ネジ部が操作ワイヤー500に雌ネジ部が設けられていても、構わない。
以上のような構造を備えた欠損孔閉鎖材400は、上述した欠損孔閉鎖材100の使用態様と同じように使用される。特に好ましくは、欠損孔閉鎖材400においては、コイルばね140の両端部142と、カテーテル300の内部に挿入される操作ワイヤー500の先端部510に設けられた雄ネジ部512と螺合可能な雌ネジ部412を備えた金属片410とが接合されているために、以下のように使用することができる。
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
110 第1の筒部
112 第1の端部
120 第2の筒部
122 第2の端部
130 略中央部
140 コイルばね
150 生体吸収性繊維
160 内筒体
200 心臓
250 心房中隔
252 欠損孔
300 カテーテル
Claims (2)
- 生体吸収性を備えた線材を用いた編み目状組織の筒体により形成された医療用材料であって、
前記筒体の略中央部の筒径が他の部分の筒径よりも小さい形状を備え、
前記略中央部を中心にして前記医療用材料における筒体長手方向の第1の端部側の第1の筒部と他の端部側の第2の筒部とが形成され、
前記第1の端部の線材と前記第2の端部の線材とにそれぞれ両端が係合され、前記第1の端部側から前記略中央部を介して前記第2の端部側まで前記第1の筒部および前記第2の筒部の内部に通された弾性部材を備え、
前記編み目状組織の筒体の内部に、前記弾性部材を覆うように設けられた内筒体を備え、
前記内筒体は、前記線材と同じまたは異なる線材により編まれた筒状体であることを特徴とする、医療用材料。 - 前記第1の端部と前記第2の端部とが前記略中央部を中心にして接近すると、前記医療用材料により閉鎖される欠損孔に対応した大きさまで前記他の部分の筒径が拡張されるとともに、前記内筒体が前記欠損孔を塞ぐ位置で塞ぐ形状になることを特徴とする、請求項1に記載の医療用材料。
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