JP2022544745A - カニューレ及びオブチュレーターシステム - Google Patents

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Abstract

脳内の血餅にアクセスするためのカニューレシステムおよび方法であり、このシステムは、カニューレ内腔および内腔の下の術野を見ることができるカメラをカニューレの近位端に取り付けたカニューレと、小径シャフトおよび光学的に透過性の大径先端部を有するオブチュレータとから構成される。オブチュレータチップには、カニューレを手術部位へ挿入した時に、カニューレ内腔に身体からの血液が侵入するのを防ぐためのリングシールが設けられている。

Description

以下に記載する発明は、低侵襲脳外科手術の分野に関する。
脳卒中は一般的な死因であり、神経系に障害をもたらす。米国では、毎年約７０万人の患者が脳卒中に罹患している。出血性脳卒中は、年間脳卒中患者の２０％を占めている。
出血性脳梗塞は、脳の血管が破裂して脳組織に出血し、脳内に血腫（血の塊）ができるものである。長期的な脳損傷を抑える、あるいは防ぐためには、血腫を速やかに除去することが必要である。
血餅とその周囲の術野を明確に可視化し、画像化することで、血餅の除去が容易になる。
除去および可視化は、多くの場合、血腫部位付近の頭蓋骨に開けた穴からカニューレとオブチュレータのアセンブリを装着することで達成できる。
血腫の部位はＣＴスキャンで正確に特定することができる。
先行する米国特許１０，３７６，２８１号では、カニューレと、近接して取り付けられたカメラと、カニューレの近位端からカメラで確認できる細いシャフトと大きなオブチュレータチップ（先端）を有するオブチュレータを備えたカニューレシステムを開示している。
手術スペースにアクセスするために体内に挿入する際に、カニューレ内腔に血液が入ることがある。
以下に説明する装置および方法は、低侵襲手術中に脳の可視化を改善することを提供する。
カニューレと、近位に取り付けられたカメラと、カニューレの近位端からカメラで見ることができる細いシャフトと大きなオブチュレータチップ（先端）とを有するカニューレシステムにおいて、オブチュレータチップは、手術作業空間からの血液がオブチュレータチップとカニューレ管との間の任意の小さなクリアランスを通って漏れ、オブチュレータチップの近位面を不明瞭化するのを防ぐための周方向シールが取り付けられている。
脳に血餅がある外科的手術が必要な患者を示し、脳内に挿入されたカニューレの遠位端が血餅に近接し、オブチュレータチップが血餅の中に伸びている状態を示している。 カニューレ、カメラ、オブチュレーターシステムを示したものである。
図１は、脳３に血餅２があり、外科的手術が必要な患者１を示す図である。
カニューレ４が脳に挿入されており、カニューレの遠位端が血餅に近接している。
カメラ５は、カニューレ４の近位に存在する周縁部に取り付けられ、カメラの一部がカニューレの周縁部からはみ出し、カニューレの内腔の上に配置され、カニューレの遠位端で、血餅または他の組織のビデオまたは静止画像を得るように動作可能である。
カニューレ４は、患者の体内への挿入に適合した遠位端６ｄと、使用中に体外に留まる近位端６ｐとを有するカニューレ管６から構成される。
カニューレ管６の近位端６ｐには、カメラ５が取り付けられている。
カメラの取り付け部７は、カニューレの近位端６ｐに固定されている。
カメラ５は、カニューレ管６の内腔９から張り出した、プリズム８、反射器、その他のミラー構造または光学素子を含むか、またはそれを備えてもよい。
カメラ５がカニューレ内腔９と比較して小さい場合、カメラ５は、プリズム又は反射器なしで使用されてもよく、その視軸がカニューレの長軸に沿って整列されるように配向させられてもよい。
血液塊の良好な視覚化を提供し、血液塊の画像を得るために必要な光は、カニューレ管６の遠位端６ｄに配置された、あるいは遠位開口部（図２参照）またはその近傍の光源１０（ＬＥＤまたは他の光源）によって提供されてもよい。
光源は、代わりに、カニューレ管６の近位端６ｐに配置されてもよい。そしてその光は、カニューレ４の開放された内腔９を透過してもよいし、光ファイバーで伝送してもよい。
あるいは、カニューレが、透明材料で作られている場合、 光は、カニューレ管６の壁を透過してカニューレ壁の遠位端から出て、血餅（血液塊）を照らすことができる。
また、図２は、オブチュレータ１１を示す図である。
オブチュレータ１１は、オブチュレータチップ１２、オブチュレータシャフト１３、ハンドル１４、および取付部材１５から構成される。
オブチュレータシャフト１３は、近位端と遠位端とを有し、オブチュレータチップ１２は、オブチュレータシャフト１３の遠位端に配置される。
オブチュレータシャフト１３は、オブチュレータチップ１２の横断直径より小さな横断面を有している。すなわち、テーパー状の遠位面がカニューレ管６の遠位端の外に出るように、オブチュレータチップ１２がカニューレ管６内に配置されているとき、オブチュレータチップ１２の近位面が、カニューレ管６の近位端から、カニューレ管６の内腔９を通して見えるように、オブチュレータシャフト１３は、オブチュレータチップ１２の横断直径より小さな横断面を有している。
オブチュレータチップ１２は、円錐状に凸またはテーパー状の遠位面１２ｄ、円錐状に凸の近位面１２ｐ、および軸方向に短い円周面１２ｃを有する固体構造体である。
オブチュレータチップ１２は、テーパーの付いた遠位面がカニューレ管６の遠位端から延びるように、カニューレ管６内に配置される。
チップ１２は、周面の領域において、カニューレ４の内径に密接に一致する外径（カニューレの長軸に垂直な面に沿って、カニューレ４の横断面直径に対応する横断面直径）を有する。カニューレ４の内腔９を通してチップ１２を容易に長手方向に移動させることが可能である。
オブチュレータ１１は、カニューレ管６内で摺動可能であり、前記オブチュレータシャフト１３の近位端が前記カニューレ管６近位端から近位方向に延びる一方で、テーパー状の遠位面が前記カニューレ管６の遠位端から延びるように、前記カニューレ管６内で位置決め可能であり、
オブチュレータ１１は、オブチュレータチップ１２の円周表面について配置されたシール１９を含む。
オブチュレータチップ１２は、周面に溝を有し、シール１９がその溝にセットされる。
カニューレ４及びオブチュレータ１１は、ディスプレイ画面１８及び制御システム１６を含む撮像システムと組み合わせて使用される。
ディスプレイは、カメラ５からの画像を表示するように動作可能である。
カメラ５からの画像は、オブチュレータチップ１２の近位面に近接するカニューレ管６の内壁の画像、オブチュレータチップ１２の近位面の画像、及びオブチュレータシャフト１３の画像を含む。
制御システム１６は、カメラ５から画像データを受信し、対応する画像データをディスプレイに送信し、マーカーの画像をディスプレイに送信し、マーカーがカニューレ４またはオブチュレータ１１上のインデックスに対応するように送信する。
小断面積のオブチュレータシャフト１３は、カニューレ４の内径よりはるかに小さく、オブチュレータチップ１２の直径よりはるかに小さいので、シャフト１３とカニューレ壁の間に相当な環状又は円形の空間を与えて、オブチュレータチップ１２の近位表面の（カメラからの）可視性をよくすることができる。
したがって、オブチュレータ１１がカニューレ管６と共に配置された状態で、オブチュレータチップ１２の近位表面は、シャフト１３とカニューレ管６との間の環状空間を通してカニューレ管６の近位端からカメラ（または別の撮像装置）に見える。
必要であれば、オブチュレータチップ１２の遠位端及びカニューレ又はカニューレの遠位端付近の組織を照明するために、カニューレ４内にライトを設けてもよい（照明は、代わりにアセンブリの外側の光源から、またはカニューレの近位端に取り付けられた照明から、あるいは前述の任意の組み合わせで提供されてもよい。）。
オブチュレータチップ１２の遠位面付近の組織によって反射された光は、オブチュレータ１１を通り、オブチュレータチップ１２の近位面から出るので、アセンブリを挿入または操作する外科医は、オブチュレータチップ１２が脳組織（白からグレー）または血液（赤から黒）付近にあることを容易に見ることができる。
オブチュレータチップ１２は、光学的に不透明ではなく、光学的に透過性であり、光学的に透明または光学的に半透明であってもよい。
前記チップ１２の透過率は、可視スペクトルにおいて、遠位表面に接触している組織の色を通過させるのに十分であればよく、光源によって提供されるあらゆる照明の明るさを考えると、前記チップ１２の近位面を透過した光から前記チップ１２の周囲の組織の色を識別できるように、カメラ及び／又は外科医の眼に十分な透過光を提供することが必要である。
近位方向に小径にテーパー加工されたチップ１２の近位面は、オブチュレータを除去して他のデバイスのためのスペースを確保しなければならないときに、チップ１２のクリアランスを提供するものでもある。
使用において、外科医は、カニューレ４の遠位端６ｄが、手術のために、組織２に十分に近づくまで、オブチュレータ１１を有するカニューレ４を患者の脳に挿入する。
カニューレ４及びオブチュレータ１１を挿入している間、外科医は、カメラ５及び制御システム１６を操作して、カニューレ４の内腔９及びカニューレの遠位端における画像１７をディスプレイ画面１８に表示させる。
カメラ５からの画像データは、内腔９及びオブチュレータチップの近位面を通るカニューレの遠位端における画像又は映像を提供するためにディスプレイに伝送される。
ディスプレイは、カメラ５から画像データを受信し、画像データをディスプレイに送信し、制御システム１６によって動作させる。また、マーカー、カーソル、及び患者情報の指標などの追加的な画像データをディスプレイに送信してもよい。
カニューレの内腔９が大きい場合、外科医は、オブチュレータチップ１２の近位面を直接見て、オブチュレータチップ１２の遠位面に近接する脳または血液を見ることができる。
カニューレ４とオブチュレータ１１は、撮像システムを使用して、カニューレ４の近位端からオブチュレータチップ１２より遠位の組織を観察しながら使用することを意図している。
オブチュレータ１１は、オブチュレータチップ１２の近位面が、シャフト１３とカニューレ管６との間の環状空間を通して、カニューレ管６の近位端から見えるように、カニューレ管６に配置される。
あるいは、オブチュレータ１１は、カニューレ管６の近位端からシャフト１３とカニューレ管６との間の環状空間を通して、オブチュレータチップ１２の近位面が、カメラまたはカメラアセンブリに見えるように、カニューレ４に位置決めされる。
オブチュレータチップ１２とカニューレ４の内壁との間の小さな隙間は、血液がカニューレ内を通過し、そしてオブチュレータチップ１２の近位面を覆う。使用者はこの機能を利用できない。
この問題に対処するために、図１および図２に示すオブチュレータ１１は、オブチュレータチップ１２の周面について設けられているシール１９を含む。
好ましくは、シール１９は、周方向の溝２０内に部分的に設けられ、シール１９は、溝２０内にセットされる。
シール１９は、手術部位に存在する場合、身体からの血液がカニューレの内腔９に漏れ、したがって、カニューレ管６の内腔９を通して、オブチュレータチップ１２のカメラ視野、またはカニューレの近位端の視点からのオブチュレータチップ１２の近位端の視野を見えなくすることを防止する。
シール１９は、０リング、エラストマーバンド、またはエラストマー、フッ素樹脂（例えば、ＰＴＦＥ）またはゴムからなるガスケットで構成されてもよい。
装置および方法の好ましい実施形態は、それらが開発された環境を参照して説明されてきたが、それらは単に本発明の原理を例示するものでしかない。
装置は、脳内出血処置、神経刺激処置、および腫瘍切除などの様々な脳内処置に使用することができる。様々な実施形態の要素は、そのような他の種と組み合わせてそれらの要素の利点を得るために、他の種のそれぞれに組み込まれてもよく、様々な有益な特徴は、実施形態において単独で、または互いに組み合わせて採用されてもよい。
本発明の精神及び添付の請求項の範囲から逸脱することなく、他の実施形態及び構成を考案することができる。

Claims (12)

  1. 患者の脳内の血液塊にアクセスするためのカニューレシステムであって、
    前記カニューレシステムは、
    近位端と遠位端とを有するカニューレ管と、近位端から遠位端まで延びる内腔とを備えるカニューレと；
    近位端および遠位端を有するオブチュレータシャフトと、前記オブチュレータシャフトの遠位端に配置されたオブチュレータチップとからなるオブチュレータと；
    前記オブチュレータチップの外周面に配置されたシールとからなり、
    前記オブチュレータチップは、光透過性であり、近位表面と、テーパー状の遠位面を有しており、
    前記オブチュレータは、前記カニューレ管の内腔に密接に一致する横方向の直径を有し、
    前記オブチュレータは、前記カニューレ管内を摺動可能であり、
    前記オブチュレータシャフトの近位端が前記カニューレ管近位端から近位方向に延びる一方で、テーパーが付いた遠位面が前記カニューレ管遠位端から延びるように前記カニューレ管内で位置決め可能であり、
    前記オブチュレータシャフトが、前記オブチュレータチップの横断直径よりも小さい横断断面を有し、それによって、前記オブチュレータチップが、テーパー状の遠位面が前記カニューレ管遠位端から延びるように前記カニューレ管内に配置されるとき、前記オブチュレータチップの近位面が前記カニューレ管近位端から、前記カニューレ管の内腔を通して視認可能であることを特徴とするカニューレシステム。
  2. 前記オブチュレータチップは、周面に溝を有し、前記シールは、前記溝にセットされる、請求項１に記載のカニューレシステム。
  3. 前記カニューレの近位端にカメラが固定され、
    前記カメラアセンブリの一部が前記内腔からはみ出し、部分的に内腔を閉塞しており、
    前記カメラは、前記オブチュレータチップの近位表面の画像を得るように構成された、請求項１に記載のカニューレシステム。
  4. 前記カメラからの画像を表示するように動作可能なディスプレイを備え、
    前記カメラからの画像は、前記オブチュレータチップの近位面に近接したカニューレ管の内壁の画像、前記オブチュレータチップの近位面の画像および前記オブチュレータシャフトの画像を含み、
    更に、前記カメラからの画像データを受信し、対応する画像データを前記ディスプレイに送信し、前記カニューレまたは前記オブチュレータ上のインデックスに対応するマーカーの画像を前記ディスプレイに送信する制御システムを備えることを特徴とする請求項１、２または３に記載のカニューレシステム。
  5. 前記カメラは、視認軸を有し、
    前記カメラの最遠位光学面は、前記カニューレ管の近位端上に配置され、
    前記視認軸を前記オブチュレータチップの近位面に向けるように角度を付けてなる、請求項１、２または３に記載のカニューレシステム。
  6. 前記オブチュレータチップは、前記カメラの前記内腔に張り出した部分が前記内腔に張り出した場所にある間に、前記カニューレの内腔を通過するように構成される、請求項１、２または３に記載のカニューレシステム。
  7. 前記オブチュレータが前記カニューレ管と共に配置された状態で、
    前記オブチュレータチップの近位面は、前記シャフトと前記カニューレ管との間の環状空間を介して、前記カニューレ管の近位端から視認可能である、請求項１、２または３に記載のカニューレシステム。
  8. 前記オブチュレータが前記カニューレ管と共に配置された状態で、
    前記オブチュレータチップの近位面は、前記カニューレ管の近位端から、前記シャフトと前記カニューレ管との間の環状空間を介して、前記カメラに視認可能である、請求項１、２または３に記載のカニューレシステム。
  9. 前記オブチュレータが前記カニューレ管と共に配置された状態で、
    前記オブチュレータチップの近位面は、前記カニューレ管の近位端から、前記シャフトと前記カニューレ管との間の環状空間を介して、前記カメラに視認可能である、請求項４に記載のカニューレシステム。
  10. 前記オブチュレータが前記カニューレ管と共に配置された状態で、
    前記オブチュレータチップの近位面は、前記カニューレ管の近位端から、前記シャフトと前記カニューレ管との間の環状空間を介して、前記カメラに視認可能である、請求項５に記載のカニューレシステム。
  11. 前記オブチュレータが前記カニューレ管と共に配置された状態で、
    前記オブチュレータチップの近位面は、前記カニューレ管の近位端から、前記シャフトと前記カニューレ管との間の環状空間を介して、前記カメラに視認可能である、請求項６に記載のカニューレシステム。
  12. 前記オブチュレータが前記カニューレ管と共に配置された状態で、
    前記オブチュレータチップの近位面は、前記カニューレ管の近位端から、前記シャフトと前記カニューレ管との間の環状空間を介して、前記カメラに視認可能である、 請求項７に記載のカニューレシステム。
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