JP2023511540A - 水噴射式外科用デバイス - Google Patents

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Abstract

低侵襲的な方法で手術部位から様々な密度の組織を除去するためのシステム、装置および方法が提供される。本発明は、組織を切除および除去するための吸引作用と組み合わせた、滅菌生理食塩水の微細な流れを含む。パワーコンソールはハンドピースと組み合わせることができる。パワーコンソールは、電気モーターを利用することができ、それにより、加圧された滅菌生理食塩水を高圧管を通して送達する。遠位端では、滅菌生理食塩水を高速噴流として窓を越えて送達することができ、この高速噴流は、圧力勾配と組み合わされると、標的組織を切断窓に引き込み、切断して除去することができる。次に、組織と使用済み食塩水は、排出管腔を通って廃物容器に送られる。圧力を調整することによって、周囲の組織の障害を最小限に抑えながら、様々な密度の組織を剥離することができる。

Description

本発明は、医療器具に関し、詳しくは、水噴流(water jet)を利用して、体内の様々な血管を切除しかつ血管の閉塞をなくす外科用デバイスに関する。
いくつかの外科用デバイスは、水噴流を利用して、体内の様々な血管を切除しかつ血管の閉塞をなくす。ただし、このようなデバイスは、すべての種類の血管に適しているわけではない。マサチューセッツ州のハイドロシジョン社(Hydrocision、Inc.)の外科用デバイスなどでは、103,421kPa(15,000ポンド/平方インチ(PSI))という高い圧力に対応できるものもある。
ハイドロシジョン社の外科用デバイスは、滅菌生理食塩水とベンチュリ吸引システムを同時に使用して、低侵襲な方法で手術部位から様々な密度の組織を切除して選択的に除去する。このようなシステムは創傷治療や脊椎治療に適応しているが、深部静脈血栓症や肺塞栓症などの末梢血管の静脈や動脈への適用が望ましい。現在の血栓除去術の治療法は、抗凝固療法、カテーテル誘導型の薬物血栓溶解療法、開腹手術による血栓除去術、機械的血栓除去術または薬物-機械的血栓除去術に限られている。このような治療法は侵襲性が高く、抗凝固療法の場合、既存の血栓を溶解するにはほとんど効果がない。また、多くの場合、慢性的な血栓に対しては、現在の装置では効果がない。このため、入院期間が長くなり、大出血や関連する合併症のリスクが高まる。
さらに、ほとんどの血栓摘出技術は、動脈からの適応が不十分である。特に、静脈ステント閉塞症は、静脈内に閉塞を形成するものである。静脈壁は動脈壁よりもかなり薄く、動脈壁とは異なる要件がある。特に、静脈壁は、平滑筋や結合組織の含有量が少なく、直径が小さく、そして伸縮性に乏しい場合が多い。動脈系と静脈系の大きな違いや、それぞれで形成される血栓の種類から、静脈血栓除去術の用途では一般に効果がないとされてきた。特に、動脈系システムを静脈系治療に用いる場合、追跡可能性の制限、血管損傷、慢性血栓に対する治療効果の低下、不完全な再灌流、出血量の増加などがしばしば発生する。
現在のシステムは、一般に、静脈や動脈の血管壁に付着した急性、亜急性、慢性などの様々な経時的血栓を十分な量除去するには不十分である。そのため、多くの医師は、様々な作用機序の機器を複数回に分けて使用しなければならず、個々の治療が非効率的で不十分であるのが現状である。さらに、この多面的で費用のかかる手法は、効果的に血管を回復させるために、カテーテルから投与される抗凝固剤を取り入れる必要がある。
したがって、急性、亜急性、および慢性の壁に付着した血栓を1回の施術で除去するための差別化された装置を提供することが望ましい。
また、管腔から様々な種類の血栓を除去するためのシステム、装置、および方法を提供することが望ましい。
さらに、血栓溶解剤を使用しないで行うことが望ましい。
本発明は上記した懸案を鑑みてなされたものである。
本明細書で開示されるのは、低侵襲な方法で手術部位から様々な密度の組織を除去するためのシステム、装置、および方法である。本発明は、組織を切除および除去するための吸引作用と組み合わせた、滅菌生理食塩水の微細な流れを含む。パワーコンソールはハンドピースと組み合わせることができる。パワーコンソールは、電気モーターを利用することができ、それにより、加圧された滅菌生理食塩水を高圧管を通して送達する。
遠位端では、滅菌生理食塩水を高速噴流(high velocity jet stream)として窓を越えて送達することができ、この高速噴流は、圧力勾配と組み合わされると、標的組織を切断窓に引き込んで、切断して除去することができる。次に、組織と使用済み食塩水は、排出管腔を通って廃物容器(waste container)に送られる。圧力を調整することによって、周囲の組織への障害を最小限に抑えながら、様々な密度の組織を剥離することができる。
一実施形態では、本開示の発明は、カテーテルおよびジェットノズルを含むことができる。カテーテルは、遠位端、近位端、排出管腔、および/またはジェット管腔を含むことができる。一実施形態では、遠位端は、血栓、他の廃物、または他の生物学的物質を除去するように構成および適合されている。さらなる実施形態では、排出管腔およびジェット管腔は、遠位端と近位端との間でカテーテル内に配置される。そのようなさらなる実施形態では、排出管腔およびジェット管腔は、互いに平行に延びていてもよい。
一実施形態では、排出管腔および/またはジェット管腔は、コンソールと連通(in communication with)している。コンソールは、カテーテルの近位端から遠位端に液体を送り出すことができる。コンソールはまた、カテーテルの遠位端から近位端まで血栓または廃物の除去を支援することができる。
一実施形態では、ジェットノズルは、カテーテルの遠位端に配置することができるとともに、コンソールと連通することができる。ジェットノズルは、ジェットノズルを出る噴流が排出管腔および/または血栓に向けられるように構成および/または曲げる(angled)ことができる。一実施形態では、噴流は、生理食塩水(saline)または食塩溶液(saline solution)の流れである。
別の実施形態では、遠位端は窓を含む。窓はカテーテルの側壁にあってもよい。窓から血栓が部分的にカテーテル内に入ることができるため、噴流が血栓を切除することができる。そのような実施形態では、次に血栓を排出管腔を介して遠位端から近位端まで吸引することができる。
一実施形態では、ジェットノズルは調整可能である。代替の実施形態では、端部円錐体(end cone)が遠位端に配置または固定されている。一実施形態では、ベンチュリ効果を使用して、廃物を遠位端から近位端に移動させる。代替の実施形態では、外部吸引源を使用して、廃物を遠位端から近位端に移動させる。
一実施形態では、本開示の本発明は、遠位端と近位端との間でカテーテル内に配置されたガイドワイヤ管腔をさらに含む。ガイドワイヤ管腔は、ガイドワイヤを受け入れるように構成および寸法を設定することができる。代替の実施形態では、ガイドワイヤは、ガイドワイヤ管腔を必要とせずに遠位端に配置される。さらなる実施形態では、ガイドワイヤは可撓性であってもよく、使用者がカテーテルを操作することを可能にする。
一実施形態では、ケージが遠位端に配置され、ジェットノズルを部分的に覆う。ケージは、カテーテル、排出管腔、またはジェット管腔のいずれかに取り付けられた少なくとも1つの細片(strip)を含むことができる。さらなる実施形態では、ハンドピースは、コンソールと遠位端との間に配置されてもよい。ハンドピースは、コンソールと近位端の間、または遠位端と近位端との間に配置することもできる。一実施形態では、カテーテルは操舵可能であるように構成される。したがって、遠位端は関節式の先端を有することができる。
一実施形態では、本開示の発明はジェット管を含む。ジェット管は、排出管腔またはジェット管腔内に配置することができる。一実施形態では、ジェット管は、ジェット管遠位端およびジェット管近位端を含む。ジェット管遠位端は、ある角度(例えば、90°の角度)で曲げることができる。そのような実施形態では、ジェットノズルは、ジェット管遠位端の下側に配置することができる。
一実施形態では、ジェット管は、前方切断設計で構成することができる。そのような実施形態では、ジェットノズルは、遠位端を越えて前方に噴流を噴霧するように構成することができる。別の実施形態では、排出管腔は、排出管腔遠位端および排出管腔近位端を有する。そのような実施形態では、ジェットノズルは、排出管腔遠位端の口部と同一平面に配置することができる。さらに、ジェットノズルは、下向きに、排出管腔内に向けることができる。
本発明の一実施形態のブロック図を示す。 血栓を切除して排出するために、組織を窓の中に引き込むデバイスの側方切断の実施形態を示す。 血栓を切除して排出するために、組織を窓の中に引き込むデバイスの側方切断の実施形態を示す。 デバイスの前方切除の実施形態を示す。 デバイスの2つの管腔の実施形態を示す。 デバイスの3つの管腔の実施形態を示す。 ガイドワイヤが取り付けられたデバイスの実施形態を示す。 ガイドワイヤが取り付けられたデバイスの実施形態を示す。 液体を排出管腔に噴霧するジェットノズルを備えたデバイスの実施形態を示す。 ジェットノズルおよび排出管腔の上方に配置されたケージを備えたデバイスの実施形態を示す。 排出管腔の開口部の近くに配置されたジェットノズルを備えたデバイスの実施形態を示す。 ジェット管延長部の実施形態を示す。 ジェット管延長部の実施形態を示す。 ジェット管延長部の実施形態を示す。 ジェット管延長部の実施形態を示す。 ポンプ内に配置されるフィルタ材を示す。 ポンプ内に配置されるフィルタ材を示す。 曲がった遠位端を有するジェット管の実施形態を示す。 曲がった遠位端を有するジェット管の実施形態を示す。 曲がった遠位端を有するジェット管の実施形態を示す。 遠位端を短く曲げたジェット管の実施形態を示す。 遠位端を短く曲げたジェット管の実施形態を示す。 遠位端を短く曲げたジェット管の実施形態を示す。 ジェット管を受け入れるように構成されたLCフィルタの実施形態を示す。 ジェット管を受け入れるように構成されたLCフィルタの実施形態を示す。 ジェット管を受け入れるように構成されたLCフィルタの実施形態を示す。 ジェット管を受け入れるように構成されたLCフィルタの実施形態を示す。 LCフィルタとジェット管との間に配置されるように構成されたスペーサ管の実施形態を示す。 LCフィルタとジェット管との間に配置されるように構成されたスペーサ管の実施形態を示す。 LCフィルタとジェット管との間に配置されるように構成されたスペーサ管の実施形態を示す。
本発明は上記の図面を参照して説明されているが、図面は例示を意図しており、本発明は本発明の精神の範囲内で他の実施形態を企図している。
本発明は、本発明を実施することができる特定の実施形態を例示として示す添付の図面を参照して、以下でより完全に説明する。しかしながら、本発明は、多くの異なる形態で具体化することができ、本明細書に記載の実施形態に限定されると解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が徹底的かつ完全であり、本発明の範囲を当業者に完全に伝えるように提供される。とりわけ、本発明は、デバイスまたは方法として具体化することができる。したがって、本発明は、完全にハードウェアの実施形態、完全にソフトウェアの実施形態、またはソフトウェアとハードウェアの態様を組み合わせた実施形態の形態をとることができる。したがって、以下の詳細な説明は、限定的な意味で解釈されるべきではない。
明細書および特許請求の範囲を通じて、以下の用語は、文脈が明確に別段の指示をしない限り、本明細書に明示的に関連付けられた意味をとる。したがって、本明細書全体の様々な場所での「一実施形態において」または「実施形態において」という語句の表現は、必ずしも同じ実施形態を指すものはないが、そのような場合もある。さらに、本明細書で使用される「別の実施形態において」という表現は、必ずしも異なる実施形態を意味するものではないが、そのような場合もある。したがって、以下に説明するように、本発明の様々な実施形態は、本発明の範囲または精神から逸脱することなく、容易に組み合わせることができる。
さらに、本明細書で使用される場合、用語「または(or)」は、包括的な「または(or)」の機能語であり、文脈が明確に別段の指示をしない限り、用語「および/または(and/or)」と同等である。「に基づく(based on)」という用語は排他的ではなく、文脈上明らかにそうでない場合を除き、記載されていない追加的な要素に基づくことを許容するものである。さらに、「1つの(a)」、「1つの(an)」、および「その(the)」の単数形には、文脈で明確に指示されていない限り、複数形の対象が含まれる。「~に(in)」の意味には、「~の中に(in)」と「~の上に(on)」が含まれる。
本明細書の説明は、広範な概要を意図するものではなく、したがって、概念は、明快さと簡潔さのために簡略化され得る。
本出願に記載されたすべての文書は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。本明細書に記載されたいずれの工程(process)も、任意の順序で実施することができ、工程のいずれの処理(step)も省略することができる。工程は、他の工程または他の工程の処置と組み合わせることもできる。
本明細書に開示されるのは、静脈血栓塞栓症(VTE)、深部静脈血栓症(DVT)および肺塞栓症(PE)を含む関連末梢閉塞、ならびに動脈閉塞を治療するためのデバイス、システムおよび方法(「本システム」)である。
特定の実施形態では、本システムは、抗凝固療法、カテーテル誘導薬物血栓溶解療法、開腹外科的血栓除去術、機械的血栓除去術および/または薬物機械的血栓除去術の代わりに、またはそれらと組み合わせて、VTEを治療するために使用することができる。本システムは、外科的血栓除去術などの侵襲的でリスクの高い方法でなければ、既存の血栓を溶解することができない場合に使用することができる。
本システムは、経皮的機械的血栓除去術(PMT)装置で形成されていてもよい。この装置は、血管内カテーテルを含むことができる。血管内カテーテルは経皮的に配置することができる。経皮的配置は、膝窩または大腿静脈アクセス、または他のアクセス方法によって行うことができ、透視による誘導を利用することができ、または任意の適切な手法を介してもよい。
特定の実施形態では、本システムは、動静脈瘻やその他の動脈疾患などの末梢閉塞の治療に使用することができる。
本システムは、滅菌生理食塩水の細流と吸引作用により、低侵襲的に手術部位から様々な密度の組織を切除することができる。パワーコンソールはハンドピースと組み合わせることができる。パワーコンソールは、電気モーターを利用することができ、それにより、加圧された滅菌生理食塩水を高圧管を通して送達する。
高圧管の遠位端は、生理食塩水を高速噴流として窓を越えて送達することができ、圧力勾配と組み合わされると、標的組織を切断窓に引き込んで切断するとともに除去することができる。次に、組織と使用済み食塩水は、排出管腔を通って廃物容器に送られる。圧力を調整することによって、周囲の組織に害がないように、様々な密度の組織を剥離することができる。
本システムは、1回の施術で、急性、亜急性、および慢性の壁に付着した血栓を除去することができる。いくつかの実施形態では、本システムは、パワーコンソールを含む。パワーコンソールは、共通電源を利用してもよい。パワーコンソールは、可撓管に接続されて可撓管と連通していてもよい。可撓管はジェット管であってもよい。可撓管はその中にジェット管を組み込んだカテーテルであってもよい。可撓管は可撓性を有するものであればよい。可撓管は、可撓管を通って滅菌生理食塩水を送達するように形成されていてもよい。
管は、ノズルを含むか、またはノズルと連通していてもよい。ノズルは、管の遠位端に配置することができる。ノズルは噴流を下向きに送ることができる。例えば、噴流は、垂直方向または略垂直方向下方に送出されてもよい。噴流は、ノズルを介して、高圧噴流として窓を越えて送出することができる。窓は小さくてもよく、ノズルの遠位端に形成されてもよい。例示的な実施形態では、窓は、幅、長さ、および深さがそれぞれ、0.165cmx0.107cmx0.107cm(0.065”x0.042”x0.042”)であってもよい。例示的な実施形態では、窓は、幅、長さ、および深さがそれぞれ、0.318cmx0.592cmx0.48cm(0.125”x0.233”x0.189”)であってもよい。別の実施形態では、任意の適切な寸法を使用することができる。
噴流(jet stream)は、細径噴流であってもよい。噴流は、生理食塩水、または水などの他の適切な流体からなってもよい。
いくつかの実施形態では、生理食塩水の噴流は、それ自体で吸引を作り出すことができる。例えば、生理食塩水の速度により、ベンチュリ効果による吸引が生じる。さらなる例では、生理食塩水の圧力勾配により、ベンチュリ効果による吸引が生じる。前述の実施形態において、ベンチュリ効果は、流体が狭窄部分を流れる際に、流体圧力が低下することによって生じるものである。したがって、流量の差により、ベンチュリ効果を利用することができる。より具体的には、ベンチュリ効果は、ジェット管ノズルと排出管腔との接合部において、高圧から低圧に変化することによりベンチュリ効果が生じる。したがって、吸引の強さは、噴流の速度と圧力差の両方と相関があると考えられる。いくつかの実施形態では、本システムは、吸引力を高めるために、ベンチュリ効果の利点を最大化するように特別に構成されている。これにより、血栓が管を通って切断窓まで引き込まれる。結果として、血栓を安全に切断および除去するために、噴射と吸引を同時に、および/または、連動して作用するように、用途の必要性に合わせて形成および調整することができる。
本発明の一実施形態によれば、ベンチュリ効果を利用して、急性血栓、亜急性血栓、慢性血栓といった様々な状態の血栓を切断して排出するように調整することができる。ジェット管内の流体の速度または切断窓の大きさを増減させることで、ベンチュリ効果の強さを変えることができ、血栓の状態によってより適したデバイスにすることができる。これにより、より密度の高い血栓を切断して排出することが可能になる。実際には、本開示のデバイスは、より速い作業およびより完全な血栓の減少または除去を可能にする。
血栓と使用済みの生理食塩水は、カテーテルを介して除去することができる。カテーテルは直線に並んで(in-line)配置することができるとともに、排出管腔を含むことができる。そのような実施形態では、ジェット管は、排出管に対して直交する方向に延びることができる。ジェット管は、ステッチ溶接で取り付けても、カテーテルの側壁に取り付けても、あるいはジェット管の管腔を通って上方に延びて内部に取り付けてもよい。血栓と使用済みの生理食塩水は、排出管腔から廃物容器に排出することができる。
一実施形態によれば、水噴流を利用するシステムを使用して、静脈ステント血栓および/または閉塞を治療し、安全に除去する。デバイスおよび方法は、血栓の一部または全部を除去することによって、血栓後症候群を治療するために使用することができる。
本発明の一実施形態では、デバイスは、カテーテル、カテーテル内に全体が包囲されたジェット管、ガイドワイヤポート、および排出管腔のうちの1つまたは複数を含む。カテーテルは使い捨てでもよい。デバイスは、独自のベンチュリ吸引を行う水噴流などの一体型吸引源を含むことができ、または真空動力などの外部吸引源に接続することができる。
デバイスは、コンソール接合機構をさらに含んでもよい。コンソール接合機構は、ポンプカートリッジであってもよい。ポンプカートリッジは、ピストンと、吸入弁および吐出弁を備えた受入室とを含んでいてもよい。そのような実施形態では、コンソールは、チャンバー内の流体を圧縮するピストンを駆動する。さらに、そのような実施形態では、吐出弁が開いて、流体を高圧管に注入できるようにしてもよい。そのような実施形態では、流体はその後、ハンドピースの近位端に入ることができる。コンソール接合機構は、カテーテルの管とコンソールのポンプカートリッジ接続部を結合することができる。別の実施形態では、ハンドルアセンブリを管に接続することができる。次に、ハンドルアセンブリは、導管を介してコンソールに接続することができる。一実施形態では、ポンプカートリッジは、流体が接触しないようにコンソールから分離させ、さらに使い捨て器具セットの一部であってもよい。
カテーテルは、オーバーザワイヤ、モノレール、またはラピッドエクスチェンジシステムを利用することができ、ガイドワイヤ管腔がカテーテルの先端およびバルーンからわずかな距離だけ近位方向に延びる。したがって、ガイドワイヤはカテーテルの先端に挿入され、その後すぐにカテーテルから出るので、管腔は1つで済む。オーバーザワイヤシステムは、ガイドワイヤがカテーテルの全長を通るシステムである。モノレールおよびラピッドエクスチェンジシステムは、ガイドワイヤがカテーテルの短い部分のみと接触するシステムである。これにより、ガイドワイヤをカテーテルの全長にわたって前進させる場合と比較して、時間を節約できる。つまり、持続時間が短いほど、造影剤の使用量や放射線被曝量を減らすことができ、カテーテルの細径化が可能になる。特定の実施形態では、カテーテルは、オーバーザワイヤシステムであってもよい。
さらに、デバイスの近位端には、血栓溶解薬の洗浄および注入のための注入および/または洗浄ポートを形成することができる。可撓性ジェット管は、カニューレから分割され、ハンドルアセンブリ内で高圧管、例えば、セラミックまたはKEVLAR(登録商標)を含むがこれらに限定されない任意の適切な材料から作られたものに接続することができる。排出管腔は、生理食塩水または他の薬剤を送達して血栓を除去する排出ホースに接続することができる。
1つの例示的な工程では、水噴流を使用して血栓を切除することで、患部でのバルーン拡張を容易にする。
図1は、本システムの一実施形態を示す概略図であり、101として示している。システム101は、カテーテル103、生理食塩水または他の流体の供給源105、排出カテーテル107、および廃物容器109を含むことができる。部材105、107、および109のそれぞれは、部材103と連通していてもよい。コンソール111は、様々な構成要素を電気機械的に制御することができるとともに、壁に取り付けられた吸引装置と通信することができる。いくつかの実施形態では、カテーテル103は、壁に取り付けられた吸引装置に接続されてもよい。コンソール111は、流量、圧力、および電力調整などの様々な機能を制御することができる。
ここで図2Aを参照すると、カテーテル本体203に取り付けられたノズル/先端207が示されている。カテーテル本体203は、パワーコンソール205(図示せず)の遠位に配置することができる。
カテーテル本体203は、外径が2mm(6フレンチ)~8mm(22フレンチ)であってもよい。特定の実施形態では、カテーテル本体は、直径3.7mmに形成されてもよい。追加の実施形態では、カテーテル本体203は、長さが約80~170cmであってもよい。特定の実施形態では、カテーテル本体203は、長さが約100cmであってもよい。カテーテルは、直径が4ミリメートル未満になるように特別に形成することができ、より狭くそしてより届きにくい解剖学的腔に適合することができる。ガイドワイヤ管腔は、任意に直径0.356mm~0.889mm(0.014~0.035インチ)で形成することができる。カテーテル本体203は、これらの寸法に適合するガイドシースを含むことができる。カテーテル本体203は、長さが約10cm~120cm、または他の任意の適切な寸法であってもよい。カテーテル本体203は、ガイドワイヤ管腔209を含むことができる。図3Bを参照すると、カテーテル本体203は、ジェット管腔211をさらに含むことができる。
ガイドワイヤ管腔209は、特定の実施形態では、直径が約0.018インチ、すなわち直径が0.45mmであってもよい。ジェット管腔211は、直径が約0.635~0.762mm(約0.025~0.030インチ)であり、排出管腔は、直径が0.68mm(0.066インチ)、または直径が1.4~1.91mm(0.055~0.075インチ)であってもよい。ガイドワイヤ管腔209は、ガイドワイヤの配置、システムの誘導、回収、または追加のツール、あるいは他の任意の適切な形態に使用することができる。例えば、ガイドワイヤ管腔209は、カメラや他の任意の適切なデバイスに使用することができる。
ガイドワイヤ管腔209は、様々な大きさのガイドワイヤに適合することができる。たとえば、0.381mm(0.015インチ)および0.889mm(0.035インチ)のガイドワイヤを使用することができる。様々な実施形態において、他の適切な大きさのガイドワイヤも使用することができる。
ここで図3Aを参照すると、ジェット管腔211は、ジェット管213を組み込むことができる。ジェット管213は、水または液体噴流を送達することができる。例えば、ジェット管213は、生理食塩水または他の任意の適切な液体を使用する、水噴流を利用した切断器具であってもよい。ジェット管213は、壁に取り付けられた注ぎ口またはインライン液体源などの液体源から液体を受け取ることができる。液体は、コンソール111を通って循環することができる。コンソール111は、13,789.5~117,211kPa(2,000~17,000PSI)などの適切な量の圧力を液体に加えることができ、それによって、液体が、ジェット管213器具を遠位方向に進み、遠位先端を通って出ていき、血栓を切断する。ジェット管は、例えば、0.016ODx0.008ID~0.025ODx0.013IDの範囲で柔軟なステンレス鋼材料から構成することができる。ジェット管の長さは、20.3~191cm(8~75インチ)であってもよい。さらに、ジェット管は、デバイス上の様々な位置や角度に配置することができる。一実施形態では、ジェット管は、デバイスの遠位端に配置することができ、さらに様々な角度で噴射を行うように配置することができる。ジェット管には、ジェット管ノズルとして機能する切り込みまたは穴があってもよい。ジェット管ノズルは、レーザーまたはEDM加工、3Dプリント、その他の適切な加工によりジェット管に設けることができる。別の実施形態では、ジェット管ノズルはモジュール式であってもよく、これは、ジェット管ノズルが別個に製造されて、ジェット管の側壁に設置されることを意味する。ジェット管213は、直径が約0.0635mm(約0.025インチ)であってもよい。特定の実施形態では、ジェット管213は、直径が0.0889~0.0381mm(0.0035~0.0015インチ)であってもよい。
特定の実施形態では、ジェット管213は、排出管腔215内に取り付けられてもよい。これにより、第3の管腔が不要になり、カテーテルの細径化が可能になる。そのような実施形態では、ジェット管213は、排出管腔215内に取り付けられ、全体がその中に包囲されてもよい。他の実施形態では、ジェット管213は、排出管腔215の側壁内に取り付けることができる。
ジェット管腔211は、任意の適切な直径で形成することができる。例えば、管腔は、0.635mm(0.025インチ)の外径、または他の適切な大きさで形成されてもよい。別の例では、管腔は、約0.508~1.27mm(0.02~0.05インチ)の外径、または他の適切な外径で形成されてもよい。さらに別の例では、0.254mm(0.01インチ)の外径で柔軟性を高めることができる。外径が小さいため柔軟性があり、ステンレス製の管のため圧力がかからない。特定の実施形態では、管腔の正常な状態(integrity)を維持しながら、管腔を曲げることができる。
図3Bは、ガイドワイヤ管腔209、ジェット管腔211、ならびにカテーテル本体203内に配置された排出管腔215を備えた実施形態を示している。特定の実施形態によれば、ガイドワイヤ管腔209および/またはジェット管腔211の寸法は、排出管腔に合わせて調整されてもよい。排出管腔215は、浸軟した血栓や使用済みの生理食塩水など、本システムの使用から生じる廃物を排出するために使用することができる。
別の実施形態では、ジェット管213の前方切断設計を伴う、2つまたは3つの管腔を有する設計を使用することができる。この実施形態は、図3Cに示されている。ジェット管213は、遠位端に向かって真っ直ぐに延びることができる。ジェット管213は伸縮可能であってもよい。したがって、ジェット管213は、先端の末端(distal end)と同一平面にあり、例えば、管の開口部を越えて2.5mmまで外側に延びることができる。別の例では、本システムは、排出管腔およびガイドワイヤ管腔の2つの管腔を組み込んで、ジェット管を排出管腔内に配置することができる。ジェット管213は、真っ直ぐな先端を備えた前方切断設計を組み込むことができ、排出管腔の遠位端から外側に向かって、5mmなどの適切な長さまで平らに延びることができる。前方切断設計のジェット管は、慢性的な血栓形成治療、特にガイドワイヤが血栓を越えて延びることができない高密度の血栓の治療に使用できる。したがって、この実施形態は、慢性的に閉塞されたステントに特に適している。
図2Aに戻って参照すると、先端またはノズル207が示されており、ガイドワイヤ317が先端を通って、かつ先端を越えて延在している。ガイドワイヤは、ガイドワイヤ管腔209内で近位側に配置され、先端207を通って先端207の末端から出ている。これにより、ガイドワイヤが血栓を越えて延びることができる。そして、カテーテルが遠位から近位に移動するときに、使用者が血栓物質をより効果的に捕捉できるようになる。このような方法は、急性および亜急性の血栓の構成に適していると考えられ、カテーテルを操作して血栓を通り抜けることができる。慢性的な血栓形成は密度が高すぎるため、ガイドワイヤの有無にかかわらず、近位から遠位まで作業できる前方切断設計が必要な場合がある。一実施形態では、使用者は、開始するために先端を十分に前方に向け前進させることを決定し、その後、ガイドワイヤで残りの部分を前進させることができる。
図2Aおよび3Aに示されるように、ジェット管213は、斜めに形成することができる。いくつかの実施形態では、ジェット管は、90度、または実質的に同様の角度をなすように形成することができる。これにより、ジェット管は噴流を横向きに使用することができる。別の実施形態では、角度は65~125度であってもよい。図2Aに戻って参照すると、噴流は、ジェット管213の遠位端から側部切断窓319に向かって流れ出る。
ジェット管213は可撓性を有していてもよい。したがって、ジェット管213は、窓219に向けられたときにその切り取られた窓の中に垂直な噴流噴射(jet spray)を生じさせ、それによって、ジェット管が血栓と直接接触しないようにするが、血栓が窓に入り切除されるようにすることができる。特定の実施形態では、血栓は、切除された後、または切除されると同時に、排出されてもよい。
先端207は、円錐形状の遠位端で形成することができる。これにより、ガイドワイヤを使用して、血栓を越えてカテーテルを延在させることができる。図2Aに示されるように、遠位にある先端207bは、血栓を通って引き戻されるときに、血管の壁に近接して配置できるように、片側に角度が付けられていてもよい。この角度により、先端が血栓を通って引き戻されるときに、血栓が切断窓に入ることができる。角度は10~20度であり、カテーテルが引き戻されるときに、血栓を血管の側壁に沿って捕捉することができる。別の実施形態では、角度は0~20度であってもよい。
本システムは、静脈または動脈の血栓、急性、亜急性または慢性の血栓形成など、任意の適切な治療または症状に利用できる。
先端207は、血栓やその他の廃物を浸軟および/または切除するために使用できる。特定の実施形態では、先端207は、側部切断器具であってもよい。他の実施形態では、先端207は前方で直接切断することができる。例示的な方法では、ベンチュリ効果またはインライン吸引を利用して、血栓、組織または他の廃物を窓319に吸引することができる。次に、噴流がジェット管213を介して血栓を切断しながら、血栓を窓開口部319aに引き込むことができる。これにより、血栓は分裂して、ガイドワイヤ管腔や排出管腔などの管腔を介して排出される。血栓の除去は、ジェット管213からの噴流噴射による直接的な切除、またはベンチュリ効果によって噴流噴射から生じる間接的な噴射力からベンチュリ吸引をもたらすことによって、行うことができる。例えば、急性の血栓の場合は、直接接触することなく、ジェット管によって生じる吸引力のみを必要とすることがある。様々な実施形態によれば、噴射の吸引力によって、血栓を切断窓に引き込み、そこで噴流によって血栓を切除することができる。したがって、噴流と吸引力が一緒に作用して組織を浸軟させ、排出カテーテルから組織を除去する。他の実施形態では、噴流で最初に組織を切断し、次に組織を吸引力によって排出する。
したがって、再び図3Bを参照すると、3つの管腔は、特定の実施形態では、(1)排出管腔(例えば、使用済み生理食塩水および切除された血栓またはプラークの除去のため)、(2)ジェット管腔(例えば、高圧生理食塩水の送達およびインライン吸引のため)、および(3)ガイドワイヤ管腔(例えば、ガイドワイヤの配置およびシステムの誘導のため)から形成されてもよい。
説明したように、特定の実施形態では、2つの管腔のみを使用してもよい。いくつかの実施形態では、2つの管腔は、ジェット管腔およびガイドワイヤ管腔であってもよい。他の実施形態では、2つの管腔は、ジェット管腔および排出管腔であってもよい。そのような場合、ガイドワイヤ管腔または排出管腔はそれぞれ、ガイドワイヤおよび排出のための二元的な役割を果たすことができる。さらに他の実施形態では、ガイドワイヤ管腔および排出管腔のみを使用し、ジェット管は、ガイドワイヤ管腔または排出管腔内に取り付けてもよい。
特定の実施形態によれば、図3Aに示されるような二重管腔設計を使用することができ、ガイドワイヤ管腔は排出管腔としても機能する。二重管腔設計は、側部切断するように形成することもできる。
さらなる実施形態では、ジェット管は、2つまたは3つの管腔を有するカテーテルの内部に取り付けられる。ジェット管は、ジェットノズルおよび噴射器が、伸展した形、および/または、カテーテル内に収容された形で、排出管腔に向けられる/向かうことができるように、位置を固定される。
本システムは、様々な実施形態によれば、操舵可能である。例えば、操舵は、角度の付いた先端や関節式の先端を介して、またはシャフトを介して行うことができる。シャフトは、案内カテーテル内で曲がるように適合させることができる。シャフトは、大腿骨領域(最小総大腿静脈)から送達されるように、具体的には長尺状であってもよい。ガイドワイヤは可撓性を有していてもよい。そのような実施形態では、可撓性のガイドワイヤは、カテーテルの操舵性を高めることができる。
別の実施形態では、デバイスは、自己拡張型ステント(例えば、WALLSTENT(商標))などの慢性的に閉塞されたステントを手当てするために使用することができ、ステントの再開通をもたらす。
したがって、本発明の一実施形態によれば、デバイスは、高圧ジェット管などのジェット管を含む。ジェット管は可撓性を有することができる。特定の実施形態では、ジェット管は、117,211kPa(17,000PSI)の最大圧力に耐えるように形成することができる。追加の実施形態では、第3の管腔は、0.356mm(0.014インチ)または0.889mm(0.035インチ)の適合ガイドワイヤを配置するために使用することができ、(または)ガイドワイヤのための排出管腔として使用することができる。したがって、可撓性を有するジェット管および排出管は、1本の可撓性の血管内カテーテルとして機能することで、ジェット管の位置や配置を所望通りに維持しながら、末梢血管(静脈/動脈)内を進行および追跡可能な構造になっている。さらにシース適合性を考慮し、1.6~8mm(5~22フレンチ(「F」))寸法に対応した設計で形成されている。
一実施形態では、管は、117,211kPa(17,000PSI)までの圧力を保持するように構成されている。すなわち、ジェット管はステンレス鋼で形成することができる。ステンレス鋼、ジェット管の内径、ノズルの特性、ポンプカートリッジの特性、および/またはコンソールの特性により、安全かつ効率的な方法で高圧を維持することができる。別の実施形態では、管は、10,342.1~103,421kPa(1,500~15,000PSI)の圧力で保持および動作するように特に適合されている。一実施形態では、ジェット管は、様々な血栓を十分に除去することができる。レベル6~10は、225ml/分の流量の55,158.1~103,421kPa(8,000~15,000PSI)で慢性血栓に対して十分である。レベル3~5は、170ml/分の流量の37,921.2~55,158.1kPa(5,500~8,000PSI)で亜急性血栓に対して十分である。レベル1~4は、100ml/分の流量の10342.1~37,921.2kPa(1,500~5,500PSI)で急性血栓に対して十分である。
小型でフォームファクタが小さいため、可撓性のジェット管はカテーテル内に配置するために特別に形成されている。つまり、ジェット管は、カテーテル内に全体が収まるように形成され、かつ、一体性(integrity)および高圧流量を維持しつつ屈曲性を可能にする。
一実施形態では、ジェット管ノズルは、排出管腔に沿って、屈曲部の下側に配置されている。特定の実施形態では、ノズルは、シャフトに近接して配置されてもよく、その結果、カテーテルの直径がより小さくなる。特定の実施形態では、ノズルはシャフトから離れた位置にあり、その結果、カテーテルの直径が大きくなる。したがって、より小さな直径のカテーテルが必要とされる特定の適応症では、ノズルはシャフトのより近くに配置することができる。さらに追加の実施形態では、ジェット管は、一部または全体がジェット管腔内に残っていてもよい。さらに、そのような実施形態では、ジェット管ノズルは、ジェット管ノズルが血栓に流体を噴霧できるように、ジェット管に配置することができる。非限定的な例として、ジェット管は、実質的にジェット管腔(または他のシャフト)内に留まり、ジェット管ノズルは、使用者がカテーテルに沿って、しかし遠位端の下に配置した血栓に対して効果的に噴霧するために急な角度に傾斜させることができる。代替の実施形態では、ジェット管ノズルは、ジェット管腔(または他の流体搬送シャフト)自体に配置することができる。そのような代替の実施形態では、ジェット管ノズルは、噴霧が血栓に当たるように(遠位端に向かって)鋭く下向きに傾斜していてもよい。
図2A、2Bおよび4Aは、遠位端の先端が横向きの窓を含むカテーテルの実施形態を示している。そのような実施形態では、血栓が窓に入り込んで噴流噴射(jet spray)を受けるため、血栓の一部を効果的に切除することができる。さらに、血栓は、ベンチュリ効果または機械的に誘発された圧力差によって生じた吸引力によって、排出管腔を下って押し出される。そのような実施形態では、噴流噴射は、噴流噴射が窓から出ないように、排出管腔の下方に向けられてもよい。そのような実施形態では、高圧噴流噴射を切断に使用することができる一方で、噴流噴射が静脈の壁に向けられ、損傷を引き起こすリスクを軽減することができる。
図5Aは、遠位端まで延びるジェット管が、排出管腔に向けられたジェット管ノズルを含む一実施形態を示す。特定の実施形態では、ジェット管ノズルは、排出管腔の断面積に対して垂直な方向に直接に流体を噴射することができる。しかしながら、代替の実施形態では、ジェット管ノズルは、排出管腔の断面積に対するジェット管ノズルの噴霧入射角が非垂直になるように角度を付けることができる。
図5Bは、遠位端に配置され、ケージによってさらに包囲されたジェット管の一実施形態を示している。一実施形態では、ケージは金属で形成することができる。この実施形態では、ケージは、少なくとも1つの金属片(strip of metal)からなる。そのような実施形態では、少なくとも1つの金属片の各端部は、排出管腔、ジェット管腔、またはカテーテルの他の部分の縁の部分に取り付けることができる。特定の実施形態では、ケージは、少なくとも2つの金属片で形成されている。他の実施形態では、ケージは、ポリマーまたはプラスチックなどの任意の適切な材料で形成することができる。一実施形態では、ケージは、1~5mmの高さ、または任意の適切な寸法、および2~8mm(6~22F)の直径で形成することができる。他の実施形態では、様々な他の寸法を使用することができる。図5Bに示されるように、そのような実施形態は、ジェット管および/またはジェット管ノズル、または血管壁を保護することができる。ジェット管を前方に伸長または伸縮させると、ケージが血管壁を保護することできる。図5Bは、ジェット管およびジェット管ノズルの別の実施形態を示している。この実施形態では、ジェット管および/またはジェット管ノズルは、先端の開放性を保護する少なくとも2つの金属片で形成されたケージによって保護されている。
代替の実施形態では、カテーテルの遠位端は、遠位端円錐体を含む。そのような代替の実施形態では、遠位端円錐体は、使用者が血栓を越えることができるように構成することができる。さらに、そのような代替の実施形態は、遠位端円錐体に近接するカテーテルの側面に切り込まれたジェットを含むことができる。非限定的な例として、ジェットは、遠位端円錐体の下に配置されてもよく、また、ジェットは、偏向性能により傾斜してもよい。したがって、円錐体によって血栓を通過させ、ガイドワイヤを血管内で中心に置くことができる。
図5Cは、ジェット管が排出管腔の近くに配置されている一実施形態を示している。より小さなカテーテルが必要とされる特定の実施形態では、ジェット管は、排出管腔のより近くに配置することができる。さらに、そのような実施形態では、ジェット管は、使用者がジェット管ノズルと排出管腔との間の距離を減少させることができるように調整可能である。包囲された位置のために、デバイスは、血栓の密集度が低い急性期の血栓に適している。特定の実施形態では、異なる密度の血栓を切断する能力を制御するために、例えば、0mm~2.5mmの距離を使用することができる。例えば、第1の密度の血栓は、1mmの距離に相関するが、第2の密度の血栓は、1.5mmの距離、または任意の他の適切な距離に相関することができる。
図5Cを参照すると、ジェット管ノズルは、排出管の先端または排出管の内側に配置することができる。そのような実施形態では、デバイスは、噴流を血栓と直接接触させる必要なく、吸引のみによって作用することができる急性または柔らかい血栓に特に適している。特定の実施形態では、カテーテルは、特定の切断特性を得るために曲げられてもよく、あるいは、さまざまな切断能力を提供するために、角度を調節して曲げられるようにしてもよい。追加の実施形態では、保護されたジェット管は、最初に保護された位置に配置され、次に、操作者によって事前に定義された第2の位置まで前方に垂直に延びてもよく、その間、噴流の照準は排出管腔に向かって維持される。したがって、噴流は、より頑固な血栓と接触して除去することができる。追加の実施形態では、ジェット管またはカテーテルは、血栓の側方切除を可能にするように曲げる(angled)ことができる。そのような実施形態では、ジェット管またはカテーテルは、使用者が角度を調整できるように、柔軟であってもよく、さまざまな切断性能を提供することができる。
様々な実施形態は、噴流の位置を血管内で垂直に固定することを含む。噴流の位置は、デバイスを利用する個人に位置と方向の一方または両方の観点から見えるように固定することができ、それによって適切な治療と安全性を確保する。次に、水平方向の動きがロック位置に維持され、噴流が排出カテーテルに向かって、またはその内部に継続的かつ適切に向けられるようにする。
図6A~6Dは、ジェット管延長部を含む実施形態の例である。そのような実施形態では、ジェット管延長部は、ジェット管、スペーサー管、LCフィルタ、および濾材を含むことができる。
図7および8は、ポンプカートリッジ、ジェット管、LCフィルタ、またはデバイスの他の構成要素内に配置できる濾材の例を示す。濾材は、ステンレス鋼の編組線で構成されていてもよい。他の実施形態では、濾材は、ある程度の流体の流れを可能にする任意の材料から作製されてもよい。
図9~11は、ジェット管の実施形態を示している。図9に示すように、ジェット管の遠位端は90度の曲げ部を有している。そのような実施形態では、ジェット管の遠位端は、流体がジェット管ノズルを直接流れるように密封されている。ジェット管の遠位端は、尖った部分がないように平滑にすることができる。ジェット管の遠位端は、ジェット管の平らな端がジェット管の最も離れた外側側壁から0.292cm(0.115インチ)になるように曲げることができる。図10は、ジェット管ノズルがジェット管の遠位端の曲げ部の底に打ち込まれている実施形態を示す。一実施形態では、ジェット管ノズルは、0.127mm(0.005インチ)の直径にドリル加工される。別の実施形態では、ジェット管ノズルをドリル加工する際にドリルが表面に穴を開けたときに、ジェット管の遠位端の曲げ部の裏側をレーザー溶接してもよい。
図12~14は、ジェット管のさらなる実施形態を示している。そのような実施形態では、ジェット管の曲がった遠位端は、他の実施形態ほど突き出ていない。別の実施形態では、ジェット管ノズルは、0.0762mm(0.003インチ)の直径を有する。
図15~18は、LCフィルタを示している。一実施形態では、LCフィルタは、遠位端および近接端を有している。遠位端は、ジェット管を受け入れるように構成することができる。近位端は、流体の供給を受け入れるように構成することができる。LCフィルタは、その内部を横断するチャネルを含むことができる。一実施形態では、チャネルの直径は、チャネルが近接端から遠位端に進むにつれて減少してもよい。しかしながら、様々な実施形態において、LCフィルタのチャネルの寸法は異なっていてもよい。一実施形態では、濾材をチャネル内に配置することができる。
図19~21は、スペーサ管を示している。一実施形態では、スペーサ管は、その遠位端から近位端まで広がるチャネルを有する円筒体である。一実施形態では、スペーサ管は2.03mm(0.080インチ)の長さである。別の実施形態では、スペーサ管は、LCフィルタの遠位端に適合する(fit into)大きさである。さらなる実施形態では、スペーサ管のチャネルは、ジェット管を受け入れるような大きさである。
本発明は、上で概説された実施形態と併せて説明されてきたが、多くの代替、修正、および変形は、前述の開示を読むと当業者には明らかであろう。したがって、本発明の実施形態は、上記のように、例示を意図するものであり、限定するものではない。本発明の精神および範囲から逸脱することなく、様々な変更を行うことができる。

Claims (20)

  1. 外科用器具であって、
    カテーテルであって、
    血栓を除去するように構成および適合されている遠位端と、
    近位端と、
    遠位端と近位端との間のカテーテル内に配置されている排出管腔であって、コンソールと連通するとともに、遠位端から近位端に廃物を流すように構成されている排出管腔と、
    遠位端と近位端との間のカテーテル内に配置されているジェット管腔であって、近位端から遠位端に液体を流すように構成されているジェット管腔と、を備えているカテーテルと、
    カテーテルの遠位端に配置されるとともに、コンソールと連通しているジェットノズルと、を備える外科用器具。
  2. 前記ジェットノズルが、液体噴流を前記排出管腔および血栓に向かって噴射するように構成されている、請求項1に記載の外科用器具。
  3. 前記カテーテルの遠位端に配置されている窓であって、血栓が前記ジェットノズルから押し出される液体噴流と交差するように、血栓が部分的に前記カテーテルに入ることができるように構成されている窓をさらに備えている、請求項1に記載の外科用器具。
  4. 前記遠位端から突出するガイドワイヤをさらに備えている、請求項1に記載の外科用器具。
  5. 前記遠位端と近位端との間のカテーテル内に配置されたガイドワイヤ管腔であって、前記ガイドワイヤを受け入れるように構成および大きさが設定されたガイドワイヤ管腔をさらに備えている、請求項4に記載の外科用器具。
  6. 前記ガイドワイヤが可撓性であるとともに、使用者が前記カテーテルを操作することができるように構成されている、請求項4に記載の外科用器具。
  7. 前記ジェットノズルを部分的に覆うように前記遠位端に配置されたケージをさらに備えている、請求項1に記載の外科用器具。
  8. 前記ケージが、前記カテーテル、排出管腔、またはジェット管腔のいずれかに取り付けられた少なくとも1つの細片を含んでいる、請求項7に記載の外科用器具。
  9. 前記ジェットノズルが調整可能である、請求項1に記載の外科用器具。
  10. 前記遠位端に配置された端部円錐体をさらに備えている、請求項1に記載の外科用器具。
  11. ハンドピースが前記コンソールと遠位端との間に配置されている、請求項1に記載の外科用器具。
  12. ベンチュリ効果が、前記遠位端から近位端まで前記排出管腔を介して廃物を流すために利用される、請求項1に記載の外科用器具。
  13. 外部吸引源が、前記遠位端から近位端まで前記排出管腔を介して廃物を流すために使用される、請求項1に記載の外科用器具。
  14. 液体が生理食塩水である、請求項1に記載の外科用器具。
  15. 液体を前記近位端から遠位端に流すように構成されたジェット管をさらに備えている、請求項1に記載の外科用器具。
  16. 前記ジェット管が前記排出管腔内に配置されている、請求項15に記載の外科用器具。
  17. 前記ジェット管が、ジェット管遠位端およびジェット管近位端を有しており、ジェット管遠位端が90°または、略90°の角度で曲げられており、前記ジェットノズルが、ジェット管遠位端の下側に配置されている、請求項15に記載の外科用器具。
  18. 前記ジェット管が前方切断設計で構成されており、前記ジェットノズルが、液体噴流が液体を前記遠位端を越えて押し出すように構成されている、請求項15に記載の外科用器具。
  19. 前記排出管腔が、排出管腔遠位端および排出管腔近位端を有しており、前記ジェットノズルが、排出管腔遠位端と同一平面に配置されるとともに、排出管腔遠位端と下向きに対面している、請求項1に記載の外科用器具。
  20. 前記カテーテルが操舵可能であるように構成されており、前記遠位端が関節式の先端を含んでいる、請求項1に記載の外科用器具。
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