JP2714676B2 - 自己洗浄性留置型治療装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 背景 本発明は、一般に体内留置カテーテルおよび類似の用
具、例えば異質の管類、および一般に長期間渡って生体
内に留まる他の治療器具に関する。

さらに詳しくは本発明は、そのような治療器具の外面
（ならびに近くのオリフィス）を好ましくない微生物や
汚染屑の無いように保つためのシステムに関する。その
ようなカテーテル、管および他の治療器具は、ヒトおよ
び動物の両方の医療処置に使用される。

（留置カテーテルまたは他の同様な用具は例えば15分間
以上の長期間にわたって設置されその場に残されるもの
を言う。そのようなカテーテルの中には５年以上付けた
ままにしたものも今までに知られている。本出願では、
「近接」と言う語はカテーテルの他端にある機械に対し
てではなく、患者の体の中心部に対する位置を定義する
のに使用される。「医療」と言う語は、外科ならびに薬
物療法を包含して使用される。「バクテリア」という語
は、ここではバクテリア、ウイルス、菌類および他の生
理活性物質を包含する。） 本発明は、例えばフォリーの尿道カテーテルまたは他
の尿道挿入カテーテルならびに気管、心臓、中心静脈ま
たは他の静脈カテーテルのようなカテーテルに適用でき
る。

本発明はまた、肋膜、腹膜、クモ膜下、包膜内、脳脊
椎硬膜下および頭蓋内の空洞のような身体の空洞を洗浄
またはそこから排液する管または血腫の排出のような特
殊な処置に使用されると管と一緒に使用するのにも適し
ている。さらに、既に示唆したように我々の発明は伝導
性の管腔を持つ用具と一緒に使用するのに限定されず、
むしろ医療において治療用途のある固形の棒（可撓性ま
たは剛性）と一緒にもできる。

説明の便宜上、我々は先ず一つのよく知られた領域に
おける本発明の必要性を或る程度の紙面を割いて説明す
ることにとする。それは、尿道に設置されるカテーテル
の分野である。

先行技術 我々の知っている先行技術の完全な説明は、米国特許
商標庁での特許訴訟に引用され論議された文献の公式記
録にも見ることができる。

その特許の主題である発明は、主として留置カテーテ
ルまたは類似の用具の近接端オリフィス内およびそのよ
うな用具の内部に閉塞性の沈降物や汚染性のバクテリア
が堆積することから来る問題に向けられている。そのよ
うな沈降物やバクテリアはカテーテルや他の管の治療機
能を機械的に直接に妨害し、また種々の他の体内用具の
治療機能も妨害しかねない。

本文書は、主に留置用具の外面に沿ってその上での微
生物および汚染物の生成、増加および移動の関連問題に
向けられている。そのような微生物や屑片の留置用具の
機能に対する妨害は機械的でも直接的でもないが、どち
らも苛酷なものである。

そのような用具の外面に沿って微生物や汚染性の屑片
が増殖することから来る感染は、測り知れない苦痛と多
額の費用をもたらす。これらの悪影響は、特にそれが病
院に起因すると言う点で、すなわち入院中または明らか
に入院の結果として起こると言う点で悲劇的である。

留置カテーテルの使用から来る一般病院での病院に起
因する尿道の感染の発生と費用は、ルトレッジおよびマ
クドナルドによって「病院に起因する尿道の感染の費
用」ウロロジー26（１補遺）:24−６（1985）に最近報
告されている。それより早い説明は、プラットらによっ
て「病院に起因する尿道の感染に伴う死亡」ニューイン
グランド・ジャーナル・オブ・メディシン307:637−642
（1982）に提示されている。

これらの調査は、病院に起因する尿道の感染の典型的
な例において、一入院あたり５ないし６日の余分の入院
期間を示しており、これは全国的に年間18億ドルの余分
な費用に当たる。病院に起因する尿道の感染は、全入院
費用の3.6パーセントに及ぶと推定サレル。エバンス、
ジャーナル・オブ・ジ・アメリカン・メディカル・アソ
シエーション256（＃８、８月22/29）（1986）。

病院での病院に起因する尿道の感染の主原因は、留置
カテーテルにあると信じられている。病院に起因する尿
道の感染に直接起因する死亡率は、12.8パーセントであ
ると報告されている。さらに、病院の履歴の広範な分析
は、カテーテルの貯蔵、設置および保全の方法の全領域
を殆ど包含する。セシルズ・テキストブック・オブ・メ
ディシン、17版、II:1487（サウンダース）（1986）を
参照されたい。

尿道カテーテルは尿失禁の苦痛を軽減する方法として
よく知られているにもかかわらず、私立病院では、その
ような尿道の感染の誰でも知っている害が、広い範囲で
尿路カテーテルの使用を明らかに妨げてきた。そのよう
に使用が限定されても、年間７百万件の病院に起因する
尿道の感染、そしてその多くがカテーテルの使用による
感染が、個人病院（医院）の入院患者に起こっている
（セシルズ・テキストブック・オブ・メディシンを参照
されたい）。

その結果、個人病院の年輩の患者は、一般にそのよう
なカテーテルの使用の利益を否定する。従って、尿失禁
の合併症から来る個人病院の費用を考慮するのは正当で
ある。そのような費用は、年間５億ドルないし15億ドル
の範囲にあると推定されている。

これらの数値は、すべて治療費の３ないし８パーセン
トになる（アウスランダー、J.G.およびケーン、R.L.
「個人病院における尿道失禁の費用」メディカル・ケア
22:69−79（1984）を参照されたい）。しかし、前に示
唆したように私立病院が既存のカテーテル挿入法を使っ
て尿道カテーテルを一般用途に使おうとするならば、一
般に彼らはより高い費用を背負い込むと思われる。

留置カテーテルの問題は、患者体外の位置においても
報告されている。対麻痺装置から尿道閉塞バイパスに及
ぶ留置尿道カテーテルが、そのような位置において極め
て目立っている。

尿道カテーテルの保全は、対麻痺にはしばしば必要で
ある。尿の調節不能が普通それらの条件に付随するから
である。現在まで、カテーテル化から来る尿道の感染を
避けるために、そのような対麻痺はほとんど一定の抗生
物質の投与で保持されてきた。それでも、それらのカテ
ーテルは規則的に交換されねばならない。

しかし、この方法は、既存のバクテリアへの耐性と抗
生物質に関するバクテリアの変異の両方の危険があるた
め、不健康であり、好ましくない。各カテーテルを体内
に挿入し、汚染や感染なしにそのカテーテルを留置する
方法があるならば、抗生物質を殆どまたは全く使わない
で各カテーテルを長期間使用することができる。

この文脈における感染費用は、投薬、他の疾病の罹患
率および死亡率の増加を含んでいる。この点について
は、プラットら、前出；エドワード「2056件の遠隔地感
染の疫学」アンナールス・オブ・サージャリー6:184（1
976）を参照されたい。

文献に示されるように、病院、個人病院での使用およ
び外来患者への使用においては、たとえ設置が非の打ち
どころなしに行われたとしても、留置カテーテルの設置
のあとで汚染と感染が拡大し続ける。そのように汚染と
感染が続くのには二つの主な機構がある。

第一に汚染性の屑片は体の外側からカテーテルの上と
まわりを移動する。そのような屑片は、便の断片、被病
組織の痕跡などを含んでいる。バクテリアや他の微生物
がこれらの物質中に含まれ、また後に従う。

そのような汚染は、患者の体の外部ではあるがカテー
テル化した導管または切り込み（例えば排液部）の末端
開口部（例えば尿道）の近くの本来不衛生な部位から始
まる。この文書の目的のために、添付の特許請求の範囲
を含めて、「導管」と言う語はその通常の用語法と違っ
て体内へまたそれを通過するすべての天然の通路を包含
すると理解されるべきである。体外かのそのような汚染
への一つの大きい原因は、患者自身の手または施療者の
手からの汚染である。

第二に、粘膜が粘液を分泌することによって留置カテ
ーテルと反応することもよく知られている。この粘液中
の蛋白質はカテーテルの回りの空間でのバクテリアの繁
殖のための栄養基質を形成し、総バクテリア数を大きく
増加させて、簡単に言えば患者に感染を起こす。

関連する米国特許に記載された汚染機構のうちの或る
ものは、留置カテーテルの外周囲における空間の粘液基
質にバクテリアを植えつける原因となるかもしれない。
これらの機構は、従ってその空間の汚染条件を悪化させ
る。

さらに、これらの好ましくない条件のすべてがカテー
テルを通じて体内に侵入し、それらはカテーテル化した
導管または切れ目の近くの端から、隣接の空洞（または
組織）のなかへ文字どおりこぼれ落ちる。例えば、その
ような空洞は膀胱かも知れないし、手術部位かも知れな
い。

空洞内の自然発生物質（例えば膀胱内の尿）の汚染お
よび空洞の汚染が次に続く。そのような不健康な経過が
続いて、そのような物質の自然な流れや循環を減らし、
その結果前記のように感染をさらに促進することにな
る。

上記の要約は、留置カテーテルまたは他の治療用具の
まわりの空間または組織内で増殖する感染性の媒体の問
題を適切に処置することが先行医療技術では出来なかっ
たことを示している。定量的費用の点でまたヒトの苦痛
および損害の点で、この不可能を正すことが切に要求さ
れる。

病院、個人病院および患者体外の部位のこの説明は、
上記の多くの汚染源を持たない尿道カテーテルを挿入し
保持する方法への要求が大きいことを明確にする。体内
尿道カテーテルが挿入後長期にわたって汚染や感染を受
けずに、挿入、保持されるならば、感染およびヒトの罹
病が大きく減少し、毎年少なくとも数億ドルの時間と費
用が節約できると言う好ましい結果になろう。

これらのデータはもう一つの結論を示唆する。そのよ
うに千差万別の原因を持つ問題は、単なる医療慣習の一
寸した変化だけでは解決できるものではない。

要求は尿道カテーテルだけに限定されない。類似の要
求は、殺菌カテーテル、管または他の長尺の用具が殺菌
条件下に体内に挿入されるときは常に存在する。例とし
ては、ペースメーカーおよび中枢系統（カテーテルまた
は管が大静脈に入れられる）ならびにスワン−ガンツ・
カテーテルがある。

これらは、緊急条件下で、緊急室および集中治療ユニ
ットおよび心臓治療ユニット内で挿入されることが多
い。これらの状況では無菌性は極めて簡単に妥協され
る。

開示の要約 我々の発明は、自己洗浄性の留置型治療器具システム
である。それは、患者の体内で伸ばした条件での長期の
使用のためのものである。

換言すれば、本発明はヒトまたは動物の或る部分に伸
ばして、その条件で長時間使用する自己洗浄性の留置型
治療器具を提供する。

「内で延長された条件」または「内で延長された」と
言う語は、その治療器具が患者の体の表面を貫通して伸
びることを包含すると理解されるべきであり、従って器
具が一部体内に一部体外にある場合と、両方とも体内に
ある二つの部位の間に器具が伸びている場合を含む。

すなわち、本発明は例えば患者の体と患者の体外の或
る点の間で物質を長時間にわたって移動させるのに使う
自己洗浄性のカテーテルを包含してもよい。

本発明は、そのような長期間の使用のための治療器具
を包含する。器具は、使用中、例えばカテーテルの場合
そのような長期間の物質移動の間、好ましくない微生物
の存在や増殖に曝される外面を有する。本発明はさら
に、そのような長期間の体内使用中、その器具の外面に
沿って移動する微生物および屑片を捕捉してその移動を
妨害する手段を含んでいる。これらの捕捉および妨害手
段として、我々は少なくとも一つの浅い溝を器具の外面
に形成する。

本発明はまた、エネルギ源を含む。さらに、本発明は
そのエネルギー源から溝にエネルギーを運んで溝で好ま
しくない微生物を無能力にする手段をも含まねばならな
い。我々の発明の表現において一般性を拡げる目的のた
めに、我々はこれらの手段を「エネルギー搬送手段」と
言うことにする。

エネルギーはそのような微生物を無能力にするので、
それは「無能力化エネルギー」と呼んでもよい。（もち
ろん、我々はエネルギーがすべての個々の微生物を必然
的に無能力化することを示唆するものではない。）微生
物を無能力化することによって、エネルギーはその増殖
を妨げ、治療器具の衛生的で健康的な長期の使用を大き
く増進させる。

エネルギーは種々の型式の一つ以上でよく、特に（た
だし限定はしない）種々の種類の伝播する振動を含む。
我々はここでは超音波の音響振動のような機械的振動を
好ましく使用する。しかし、我々の発明は電磁放射線
（紫外線、可視古銭および赤外線または原理的にはエッ
クス線や高周波さえも）を含む他の形の振動で置き換え
ることも考慮する。

使用できるさらに他の形のエネルギーには、（やはり
限定はないが）電圧、または電流および放射能がある。
我々の発明は、治療器具に沿って安全に搬送でき、その
外側の溝に適用されて好ましくない微生物を無能力にす
るどんな形のエネルギーを使用してもよいことを包含し
ている。

上記の説明は、我々の発明の最も広い形での定義を提
供する。しかし、我々は本発明の種々の利益を最適に享
受するためにさらに或る種の特徴を付与することを好む
ものである。

特に、溝は治療器具のまわりを実質的に通る少なくと
も一つの一般に円周状の凹部を含むことができる。溝
は、用具の長さ方向に対して或る角度で実質上器具の回
りを旋回する一般にらせん状の凹部を含むことができ
る。溝は、好ましくは円周状およびらせん状の両方の凹
部を含む。これらは交差するのが好ましい。

生きたバクテリア以外に、体内の治療器具の外面は、
先に述べたように粘液および外部から導入された汚染物
を含む汚染屑片の蓄積と消極的な移動にも曝される。上
記のように導入された振動は、エネルギー源の如何にか
かわらずそのような屑片を分解する傾向があり、また無
力化、すなわち能力を殺がれた微生物をも分解する傾向
がある。

我々の発明のシステムは、無力化および分解のための
振動の作用の後にそのような汚染屑片や微生物を取り出
すための吸引装置またはサブシステムをも有利に含む。
この吸引装置は、治療用具内の二次管腔を通じて操作で
き、また或る場合は（説明されるように）一次管腔を通
じて操作できる。

使用する無力化エネルギーの種類に応じて、搬送手段
は治療用具内に埋めこまれまたは載せられたプラスチッ
ク、金属、石英または他の繊維を包含する。繊維は、溝
のところに末端があってもよいし、溝に沿って通っても
よく、溝の底面または側面で溝にエネルギーを伝達す
る。別法として溝にエネルギーを搬送するのに液状カラ
ムまたは他の方法を使用してもよい。

我々の発明は、エネルギーの破壊作用から患者の安全
を守るための溝の深さと形を採用することを特に考慮し
ている。特に、搬送手段の形状に関連して、相当な量
（すなわち有害な量）で患者の体の組織の中へ溝からエ
ネルギーが外向きに放出されるのを防ぐような溝を採用
するのが我々の発明の一部である。

使用するエネルギーが振動の形をとった場合、この溝
の採用は溝の形状および寸法と使用する振動の周波数と
の関係をも考慮するのが好ましい。この点で役割を果た
す共鳴および減衰の現象は、例えば超音波の機械的振動
装置の熟練した設計者にはよく理解される。

我々の発明は、体内治療用具の使用から来る感染およ
び二次効果の前に述べた問題を解決し、少なくとも軽減
することができる。それ故、そのような用具を必要とす
る医療処置の利益を大きく増加させ、従って千差万別の
体調のどれかに苦しめられている患者に大きい利益を与
えることができる。

本発明のすべての上記の原理および長所は、添付図面
を参照しながら下記の詳細な説明を考慮してさらに完全
に評価されよう。

好ましい実施例の詳細な説明 第１図に示す通り、本発明の自己洗浄−留置型治療器
具システムの好ましい実施例は、その治療器具に沿って
適当な形態で進行するエネルギ流を発生するための好ま
しい電源装置（21）〜（23）を含んでいる。例えば、電
磁振動の場合、装置（21）〜（23）は電源（21）、この
電源から電力を伝達する伝達部（22）およびハイパワー
パルス型レーザ、マイクロ波送信器またはＸ線発生機
（23）からなっている。

機械（23）においてレーザが用いられる場合、その出
力は細菌を消滅させるために加えるべき位置までエネル
ギをその治療器具に沿って伝達するための１または２以
上の光ファイバ（32）／（35）に結合される。もし、無
線周波数またはＸ線放射が用いられる場合には、エネル
ギを患者の身体組織に損傷を与えるような漏れを生ずる
ことなく治療器具に沿って制限的に搬送するために類似
の装備を設けなければならない。

ここで明らかな通り、細菌を無能力にするために用い
られるべきエネルギの種々の形態は、すべてがそのよう
な伝達方法に等しくなじむものではない。実際上、当業
者は多くの目的にとって不経済であるような困難性また
は高コスト性を考慮して前述した２つのエネルギ形態の
利用のための装置化を判断することができる。しかしな
がら、彼らが特定の状況のために実際的に用いようとす
る範囲に対しては、それらの形態を本発明の範囲内にお
いて拡張することができる。

選択的に、電気的形態におけるエネルギを使用する場
合、装置（21）〜（23）は単純に一対の導線に沿って治
療器具内に電圧を伝達するための電源とすることができ
る。比較のために機械的振動の場合を述べると、装置
（21）〜（23）は発振器および増幅器（21）とその出力
（22）により付勢される電気機械的ドライバ（23）より
構成される。このドライバは種々の形態をとることがで
きるが、中でも圧電素子、電磁振動子およびダイナミッ
クコンデンサ素子を用いることが推奨される。

このようなドライバ（23）の出力はマニホルドバー、
ロッド等の素子（31）内において機械的振動を生ずる。
本発明のいくつかの実施例の場合、この振動は複数の個
別振動搬送素子（32）／（35）に好ましく結合される。

これらの搬送素子（32）／（35）は先端出口または医
薬供給オリフィスまで洗浄性（すなわち、殺菌および分
解）の振動を伝達するための複数の素子（32）からなっ
ている。これらの種々の配置形状については、前述した
米国特許において詳細かつ完全に説明されている。

この明細書の記述を通じてカテーテルの外側を振動的
に洗浄すべく用いられる振動源は、先端部オリフィスを
振動的に洗浄するための搬送素子（32）を好ましく共有
することができる。しかしながら、所望に応じて個別の
振動源を用いることも可能である。

さらに、いくつかの応用においては、カテーテルの外
側を洗浄しつつ先端部オリフィスの振動性洗浄を省略す
るような振動源を用いることが望まれる場合がある。す
べてのこのような可能性は、以下の説明および図示を参
照することにより理解されるであろう。

以下の説明および図面を単純化するため、先端部オリ
フィスに振動を加えるための装備は等しく省略すること
とする。したがって、第１図において、オリフィスのた
めの搬送素子（32）は位置（34）において打ち切って示
されている。

カテーテルの外側を振動的に洗浄するための他の多数
の搬送素子（35）についてもやはり単純化するため、第
１図においては単一の代表的な搬送素子（36）のみがカ
テーテル（811）中に連続するものして示している。カ
テーテル（811）はアタッチメントニップル（13）を有
し、このニップル（13）は液支持管（15）の横向きアタ
ッチメントを許容し、その一方で振動がカテーテルに突
発性の少ない方向変換を伴って結合されるよう、図示の
如く角度付けされている。

液は両方向性の矢印（18）で示す通り、管（15）を通
じてカテーテル（811）の内外に導かれる。図示を単純
化するため、管（15）は位置（16）において打ち切られ
ている。

さらに、説明の便宜上、管（811）の長さは第１図に
おいて２つの破断点（12）、（12）間で省略されてい
る。したがって、設備（21）〜（35）および（13）〜
（18）は患者の身体（１）から、特に身体の外表面
（２）から適当な距離だけ離れている。したがって、カ
テーテル処理されるべき導管または入射部（４）の末梢
開口（３）（尿道管等）からも同じ距離だけ隔たってい
る。

カテーテル（811）は患者の体内中へかなりの距離ま
で突入する。さらに、このドキュメントの目的にとって
特に興味がある現象は、カテーテル（811）の軸に沿っ
てほとんど先端開口（３）からの距離に関係なくある範
囲においてではあるが、重要な領域ほど末梢に位置する
ということである。

これらの理由により、カテーテル（811）の先端部、
患者の身体（１）および導管または入口部（４）は第１
図において、いずれも（５）において中断されている。
第１図において、カテーテル（811）において患者の身
体（１）の外側に位置する部分、並びにニップル（13）
および管（15）は断面で示されている。

しかしながら、カテーテルの外側面（846）は患者の
身体（１）の内側における主要部に沿って側面図として
描かれている。断面部分と外側面部分との境目は（12
a）において指示されている。

第１図において、特に興味深い領域はカテーテルの外
側面（846）と導管の内側面（４）（前述した通り）、
または入口部との間の極めて不規則ではあるが、ほぼ環
状をなす空間である。すなわち、この領域において粘液
が分泌される（特に、粘膜導管の場合）ことに留意すべ
きである。この領域において汚染物質は殺菌されていな
い周囲環境から内部に入り込もうとする傾向がある。

第１図および第２図に示す通り、カテーテル（811）
の外側面（846）には浅い溝の単体、または溝のネット
ワーク（847）〜（849）が形成されている。この溝（84
7）〜（849）は少くとも１つの円周状凹部（848）およ
び少くとも１つのらせん状凹部（847）を有する。何等
かの応用のためにこれらの凹部は交差点（849）におい
て合流する。

溝の深さおよび幅は用いられるエネルギ源の型と、適
用されるときはその周波数、そして種々の患者の身体組
織の質、および最も関係のある細菌または汚染物質の形
質等の因子により変化するものである。機械的振動の場
合、我々は約2mmの溝深さを採用することにより、包囲
組織中に十分なエネルギを突入させることなく適当な洗
浄を行うことが可能であると確信する。

この程度の大きさは、米国特許第3941122号明細書に
おいてジョイエP.ジョーンズにより異なった医学的利用
のために報告された超音波組織減衰測定の結果とよく一
致している。ジョーンズの実験において、最大１度の温
度上昇は種々の有機物質を溶解すべく用いられる超音波
トランスデューサから2mmの距離ところで現れている。

円周溝（848）のサイズは種々に採用される。図から
明らかな通り、これらの円周溝（848）はカテーテルに
沿った汚染物質の集群化および移動を効果的に捕捉およ
び妨害するものであり、したがって、汚染問題に対して
最適の効果を与えるように配置すべきである。

本発明は各溝の造形が、前述した微生物無力化エネル
ギ、すなわち電磁的もしくは機械的振動、電気力、その
他前述した形態のものを効果的に作用させるものとなる
ように試みたものである。さらに、他のコスト性は各溝
の配置に関連して生ずるであろう。したがって、溝は企
図された効果を達成するのに十分なものとしてのみ形成
すべきである。

例えば、これらの溝はカテーテルに沿って規則的な間
隔（例えば、１インチ間隔）において配置することがで
きる。選択的に、それらは汚染の広がりが特に問題とな
る領域（例えば、開口（３）の近傍）においては比較的
短い間隔とし、危険の少ない領域において比較的長い間
隔にすることができる。

第２図は代表的に２つの螺旋溝（847）を含むもので
ある。この溝はカテーテルの本体に関して相関的な直径
に維持されるか、または図に示す通り、比較的自由な関
係に維持される。

螺旋溝は振動を考慮して形成されたものであるが、そ
れは汚染物質の移動通路を長くし、カテーテルを完全に
包囲する汚染物質の連続的な鞘体が形成されるのを阻止
するものである。これらの螺旋溝はまたある種の汚染物
を捕捉し、かつ破壊するものである。

我々は、スパイラル状および円周的な溝の相対的な利
点について実験的には測定していない。しかし、より深
いまたはより険しく輪郭づけられた溝に対しては、スパ
イラル状のものが円周的なものより、患者の不快感を少
なくするのに、好ましいといえる。

長手方向の溝は、スパイラル状の溝のこれら有利な効
果の幾つかを有している。しかし、外見からもわかるよ
うに、移動路を長くしない。特に記述しないが、長い溝
を形成するのが望ましいことはこれまでの記述から暗示
される。長い溝は、効果的には、カテーテル軸に対する
傾斜角がゼロであるスパイラル状の溝の特殊なケースで
ある。

我々の発明は、溝（847−849）に沿って折々に設けら
れた吸引口（844）（845）を含むものである。これらの
開口および、患者の身体の外側で、カテーテルに結合さ
れた吸引システム（図示しない）は溝（847−849）に適
用される振動またはその他の無能力化または崩壊エネル
ギーの作用の産物を除去するのに協同する。

溝（847−849）に対するエネルギーおよび吸引の適用
に対しては種々の典型的な方法を論じることができる。

第３図および第４図に示すように、振動またはその他
の形のエネルギーが第１図のマニホールドバー（31）か
ら、個々の繊維（836a）（836a′）によって、各溝（84
7a）（848a）に伝達される。各繊維（836a）（836a′）
は示されるようにカテーテル内部に埋込まれて、その各
溝（847a）（848a）で終わるようにされてもよい。溝の
側壁の方向または底壁の方向のいずれに向いてもよい。
いくつかの応用例では、始めに述べたように、繊維が、
そこで終わることなく、溝に近接して通されてもよい。

適用される頻度、エネルギーの形態、力の水準、治療
器具の大きさ、患部の種類と大きさおよび位置などに応
じて、種々の繊維物質が使用可能である。プラスチッ
ク、金属、および石英は、有用な物質に含まれる。

各適用のための溝に対する繊維の終端およびコースの
最適位置は試行錯誤によって見出すことができると考え
られる。このような位置はたとえばベースと底壁によっ
て形成されるコーナー付近であり得る。

この発明の重要な特徴は患者の身体の組織内への振動
の作用によって患者が傷つけられないようにするという
ことである。繊維から溝に振動を伝達するために選定さ
れる的確な幾何学的特徴は安全上重要であると考えられ
る。特に安全であり、バクテリアを無力化する効力が保
たれると考えられる形状は繊維が溝に近接しかつ平行す
るが、その終端が溝に配置されない形状である。

したがって、各繊維と溝の形状の効能としてまわりの
組織内に伝達されるエネルギの量が評価される。その測
定は実際の作業条件をシミュレートした試験においてな
されるべきである。

第３図および第４図の振動伝達装置は第７図および第
８図で緊密に平行に配置されている。後者の図面では、
対応するもの、または近似するものに符合（ａ）に変え
て（ｃ）が付されている。

第３図および第４図の実施例では、しかしながら、無
力化および崩壊した微生物または崩壊した屑片を溝（84
7）〜（849）から引き出すための分離吸引用管腔（881
a）が設けられている。言い換えると、第２図の外部吸
出用オリフィス（844）および（845）がここでは符号
（844a）および（845a）で示され、これがカテーテルの
内部を分離サクション用管腔（881a）に連通させている
ものである。

この実施例は排膿または医薬の供給のための主管腔
（819a）の中断されない連続作用を可能にする。このよ
うな作用は基部オリフィスで自己洗浄メカニズムの大き
い効果を得ることができる。

他方、第４図から明らかなように、この形状は溝と連
通する吸引ダクトの形成に使用する外周位置の範囲をい
くらか制限する。さらに、単一の管腔カテーテルと比較
すると、二重管腔カテーテルはいくらか高価であり、詰
まらないよう注意することが要求される（たとえば、前
述米国特許に従ってより崩壊性のあるエネルギを適用す
るとき）。

これらの３つの制限条件はすべて第８図の幾何学的形
状によって避けることができ、これは排出に使用するに
適し、いくつかの他の適用ではカテーテルの主用管腔内
の殺菌は要求されない。したがって、時折、吸引が主管
腔に施され、無力化および崩壊した器官または崩壊した
破片が溝（847c）〜（849c）から引き出される。

第７図および第８図の実施例では、溝（847c），（84
8c）のオリフィス（844c），（845c）の大きさと形状、
およびカテーテルの基端付近の基端オリフィス（図示せ
ず）の大きさと形状のバランスをとる必要がある。これ
はオリフィスを通過することができるもの、または無力
化および崩壊エネルギ構成によって処理することができ
るものよりも多くの破片が基部オリフィス内に引き込ま
れることを避ける上に重要である。

エネルギを捕捉溝（847b），（848b）に伝達する他の
方法が第５図および第６図に示されている。ここでは、
伝達手段は分離用管腔（832）を有し、環状の管腔であ
ることが好ましい。エネルギはマニホルド（31）（第１
図）から取付部（図示せず）を通り、この管腔内の液体
のカラム（液柱又は液棒）に伝達される。

管腔は比較的狭く、それを包囲する外壁は比較的厚
く、管腔が各溝の別個のステップを横切るようにするこ
とが好ましい。壁の内面および各溝の下面に生じる“ウ
ォータハンマ”（水撃）作用がエネルギを液体カラムか
ら溝に捕らえられた物質に伝達すると考えられる。

第５図および第６図に示されている伝達手段は特に効
果的であり、同一の環状のまたはその他の管腔を使用
し、エネルギを共通の捕捉溝および基部オリフィスに供
給することができる。吸引−ブリッジダクト（844b），
（845b）の形成は困難または高価であるが、多数のプラ
スチック、金属または水晶繊維を埋め込むよりも好まし
い。

第５図および第６図の実施例は第４図の吸引用管腔
（881a）に近似した分離吸引用管腔（881b）を有する。
しかしながら、第８図のものと同様の一体排出および吸
引用管腔を使用してもよい。

前述した米国特許明細書に記載されている理由で、１
ないし2mmの直径を越えないものであるとき、超音波ま
たそれに近い周波数のせん断波振動、および水晶繊維か
らなる振動伝達手段を使用することが好ましい。同様
に、患者が振動を受ける時間を注意深く考慮すべきであ
り、これを感覚でモニタすることができ、前述した米国
特許明細書に記載されているフィードバックおよびサー
ボ制御周波数ハンチングを捕捉溝でシステムに設けても
よい。前述した特許明細書に記載されている他の特徴を
ここに開示したシステムに組み込んでもよい。

以上、この発明をカテーテルまたはそれと同様のチュ
ーブに使用したものを説明したが、この発明は非管腔状
の医療物質にも有益である。

前述したところのものは単なる例であり、この発明の
範囲を限定するものではなく、それは請求の範囲によっ
て決定されるべきものであるのは理解されるであろう。

図面の簡単な説明 第１図は本発明の好ましい実施例の使用形態を示す略
図であり、この実施例において治療器具はカテーテルそ
の他の管体である。

第２図は第１図に示したシステムのカテーテル部分の
一断片を示すために溝部分以外を拡大して示す斜視図で
あり、図示の断片部は使用時において患者の体内に配置
されるものである。

第３図は第１図および第２図に示した好ましい実施例
の一形態、特に第２図に示したカテーテルの断片部を示
す縦断面図であり、好ましい実施例におけるこの形態は
搬送手段の一部としての埋込みファイバ、および吸引用
補助空洞を採用したものである。

第４図は第３図の４−４線に沿って描かれた第３図の
断面図である。

第５図は第１図および第２図に示した好ましい実施例
の別の形態および第２図に示したカテーテルの断片部を
示す縦断面図であり、この実施例においては搬送手段の
一部としての補助空洞における液柱および吸引用の別の
補助空洞を採用したものである。

第６図は第５図の６−６線に沿って描かれた断面図で
ある。

第７図は第１図および第２図に示した好ましい実施例
の別の形態を示し、かつ第２図に示したカテーテルと同
一の断片部を示すための縦断面図であり、この実施例に
おいては吸引用の基本空洞を採用したものである。

第８図は第７図の８−８線に沿って描かれた断面図で
ある。

（811）……………カテーテル （836）……………繊維 （844）……………オリフィス （846）……………外面 （847）〜（849）………溝

フロントページの続き (72)発明者 グリーンフェルド，アルバート アー ル. アメリカ合衆国、カリフォルニア州 91361、ウエストレイク ビレジ、グレ ンブリッジ ロード 31430 (72)発明者 グリーンフェルド，ジョナサン アイ. アメリカ合衆国、テネシー州 37212、 ナッシュビル、コンベント プレイス 2002、アパートメント ９ (56)参考文献 国際公開87／2255（ＷＯ，Ａ１)

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも部分的に患者の体内で延長され
   た状態において長期間使用するための自己洗浄性留置型
   治療装置であって、 前記長期間の留置使用中において、不所望の微生物の存
   在および繁殖、または汚染された屑片の蓄積および移
   動、あるいは前記微生物および屑片双方の挙動にさらさ
   れる外面を有する治療器具と、 前記長期間の留置使用中において、前記治療器具の外面
   に沿った前記微生物または屑片、もしくはその双方の移
   動を捕捉し、かつそれを妨害するための手段と、 前記微生物を無力化し、または前記屑片を分解するため
   のエネルギを発生するエネルギ源、および 前記長期間の留置使用中において、前記捕捉および妨害
   手段に向かって前記エネルギ源から出たエネルギを搬送
   することにより前記微生物を無力化し、もしくは前記屑
   片を分解し、またはその無力化および分解の双方の作用
   を前記捕捉および妨害手段において発揮させるためのエ
   ネルギ搬送手段を備えたことを特徴とする自己洗浄性留
   置型治療装置。
2. 【請求項２】前記捕捉および妨害手段が前記治療器具の
   外面に形成された浅い溝であって、 前記器具の外周を実質的に一巡してのびる円周状窪み、 患者の体内における前記器具の長さ方向の少なくとも一
   部に沿って実質的にのびる長さ方向の窪み、 器具の長さ方向に対し一定角度で器具のまわりを実質的
   に旋回してのびるらせん状の窪み、および 前記３種類の窪みのうち、少なくとも二つであって、互
   いに交差したものの組み合わせ のうちから選択された少なくとも一つのパターンを含む
   ものであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の装置。
3. 【請求項３】前記エネルギ搬送手段が 前記捕捉および妨害手段において終端を有するように前
   記器具内に埋設もしくは支持された繊維、 前記捕捉および妨害手段に近接して通過するように前記
   器具内に埋設もしくは支持された繊維 のいずれかから選択されたものであることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の装置。
4. 【請求項４】前記エネルギ源が 伝搬する機械振動、 伝搬する電磁放射線、 電圧または電流、 放射能、および 前記捕捉および妨害手段から患者の体内組織に向かって
   実質的に振動が突出することを阻止するように、前記捕
   捉および妨害手段の深さおよび形状と、前記エネルギ搬
   送手段の形状に対して関連付けられた１または２以上の
   振動周波数によって特徴付けられるエネルギ振動形態 の一群から選択された少なくとも一つの振動形態におい
   てエネルギを発生するものであることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の装置。
5. 【請求項５】少なくとも部分的に患者の体内で延長した
   状態において長期間使用されるものであって、患者体内
   における管路または切開部位の組織間を通る治療器具を
   用いる自己洗浄性留置型治療装置であって、 前記治療器具はその留置使用中において、 前記管路または切開部位を通過し、 前記管路または切開部位の組織により近接包囲される部
   分を含むとともに、 前記管路または切開部位の組織により近接包囲された部
   分に沿って不所望の微生物の存在および繁殖、もしくは
   それら微生物等の屑片の蓄積および受動的な移動にさら
   される外面を形成したものであり、 前記装置はさらに、 前記器具の外面において前記長期間の使用中における少
   なくとも前記管路または切開部位の組織に近接包囲され
   た部分に沿って形成された微生物もしくはそれらの屑
   片、またはその双方の移動を捕捉し、かつ妨害するため
   の浅い溝と、 効果的な微生物等の実質的な無力化もしくは分解用エネ
   ルギを発生するためのエネルギ源、 および前記エネルギ源から出たエネルギを前記浅い溝に
   搬送することにより前記溝において前記不所望の微生物
   を無力化し、屑片を分解し、もしくはそれら微生物の無
   力化および屑片の分解の双方を行い、さらに、前記長期
   間の使用中において、前記管路または切開部位の組織に
   近接包囲された部分に沿って微生物等の繁殖または移動
   を阻止するためのエネルギ搬送手段、を備えたことを特
   徴とする自己洗浄性留置型治療装置。
6. 【請求項６】少なくとも部分的に患者の体内で延長され
   た状態において長期間使用するための治療器具を含む自
   己洗浄性留置型治療装置であって、 前記使用中において、不所望の微生物の存在および繁殖
   にさらされる外面、および患者の身体と患者の体外の一
   点との間において、物質を長期間移送するための管腔を
   有するカテーテル型の治療器具と、 前記治療器具の外面に形成された浅い溝と、 微生物等を無力化するエネルギを発生するためのエネル
   ギ源、および 前記エネルギ源から前記溝にエネルギを搬送し、その溝
   部分において不所望の微生物を無力化し、かつそれらの
   繁殖を阻止するための手段を備え、 前記溝は前記物質移送用管腔との連絡を実質的に遮断さ
   れ、さらに 前記装置はさらに、患者の体外に位置する吸引およびト
   ラップ装置と、前記吸引およびトラップ装置と連通する
   とともに前記器具内における小孔を介して前記溝と連通
   するように前記器具内に形成された付加的な管腔を備え
   たものであることを特徴とする自己洗浄性留置型治療装
   置。
7. 【請求項７】少なくとも部分的に患者の体内で延長され
   た状態において長期間使用するための治療器具を有する
   自己洗浄性留置型治療装置であって、 前記使用中において、不所望の微生物等の存在および繁
   殖にさらされる外面を有する前記治療器具と、 前記治療器具の外面に形成された浅い溝と、 微生物等を無力化するエネルギを発生するためのエネル
   ギ源、および 前記エネルギ源から前記溝にエネルギを搬送することに
   より前記溝部分において不所望の微生物を無力化すると
   ともに、それらの繁殖を阻止するためのエネルギ搬送手
   段を備え、 前記エネルギ搬送手段が前記器具内に埋設もしくは支持
   された繊維を含むことを特徴とする自己洗浄性留置型治
   療装置。
8. 【請求項８】少なくとも部分的に患者の体内で延長され
   た状態において長期間使用するための治療器具を有する
   自己洗浄性留置型治療装置であって、前記治療器具は 少なくとも一方が患者の体内に位置する二つの位置間に
   おいて物質を長期間移送するための管腔、および前記長
   期間の使用中において、不所望の微生物等の存在および
   繁殖にさらされる外面を有するカテーテルからなり、前
   記装置がさらに、 前記治療器具の外面に形成された浅い溝と、 微生物等を無力化するエネルギを発生するためのエネル
   ギ源、および 前記エネルギ源から出たエネギを前記溝に搬送すること
   により前記溝部分において前記微生物等を無力化し、か
   つそれらの繁殖を阻止するためのエネルギ搬送手段を備
   え、 前記エネルギ源が伝搬性機械振動の形態においてエネル
   ギを発生するものであることを特徴とする自己洗浄性留
   置型治療装置。
9. 【請求項９】患者の体内と体外の一点との間において患
   者の体内における感度もしくは切開部位の組織間の通路
   を通じて物質を長期間搬送するために用いられる自己洗
   浄性カテーテル装置であって、前記長期間の物質搬送の
   ために用いられる管腔を形成するとともに、 前記長期間の物質移送中において、それ事態前記管路も
   しくは切開部位の組織間に近接包囲されるものであり、 前記長期間の物質搬送中において、前記管路もしくは切
   開部位の組織により近接包囲される部分に沿って不所望
   の微生物等の存在および繁殖にさらされるとともに、そ
   の部分に沿って汚染された屑片の蓄積および受動的な移
   動にさらされる外面を形成してなるカテーテルと、 微生物およびそれらの屑片の移動および繁殖を捕捉し、
   かつ妨害するために前記カテーテルの外面において形成
   されたものであり、前記長期間の物質移送中において少
   なくとも前記管路もしくは切開部位の組織により近接包
   囲される部分に沿って形成された浅い溝であって、 前記カテーテルの外周を実質的に一巡する円周状の窪
   み、および 患者の体内に位置するカテーテルの少なくとも部分的な
   長さ範囲に沿ってこのカテーテルを実質的に周回して進
   むらせん状の窪み、 を含む前記浅い溝と、 患者の体外に位置し、微生物等を無力化し、かつ分解す
   るためのエネルギを発生するためのエネルギ源、および 前記エネルギ源から前記捕捉用の溝にエネルギを搬送す
   ることによりその溝部分において不所望の微生物等を無
   力化するとともに、前記長期間の物質移送中において、
   前記管路もしくは切開部位の組織により近接包囲される
   部分に沿って前記微生物等の繁殖を阻止し、さらに、前
   記溝部分において微生物等の屑片を分解するためのエネ
   ルギ搬送手段 を備えたことを特徴とする自己洗浄性カテーテル装置。