JP3189167B2 - 造影，擦過ヘッドが組み合わされた血管内カテーテル - Google Patents

造影，擦過ヘッドが組み合わされた血管内カテーテル

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 1.発明の分野 本発明は一般には血管用カテーテルに関する。さらに
詳しくは、本発明は動脈擦過を行うことができ、さらに
選択的には造影を組み合わせて行うことができる動脈カ
テーテルに関するものである。
人体の血管は、一般に、管壁の内面に脂肪物質例えば
リポプロテインが蓄積することにより収縮する。この現
象は動脈硬化症又はアテローム性動脈硬化症として知ら
れ、老化現象の一つとして自然に起こる。また、この現
象は遺伝や、食事、高血圧、たばこの煙等のような要因
によって促進される。このような血管内蓄積は血液の流
れを制限し、重症になると健康状態を危険にさらすこと
になる。急性の場合には、その血液流の制限により、発
作や出血等が起こる。脂肪蓄積物は初期には比較的柔ら
かであるが、ある時間を越えると繊維状になり、硬化す
る。
血管内蓄積物を減少したり除去する多くの試みが提案
されている。血管内蓄積は、アテローム（粉瘤）又はア
テローム性動脈硬化性プラックと呼ばれ、アンジオプラ
スティカテーテルの前端（distal end）に配意された膨
らまし可能なバルーンの膨張によってリシェイプされ
る。代案としては、このアテロームは、切除、擦り潰
し、熱除去、例えばレーザアンジオプラスティによって
管壁から除去される。本発明に特に関係するのは、切除
又は擦り潰しによって管壁からアテロームを除去する動
脈カテーテルである。
典型的な動脈手術においては、適当な径のカテーテル
が患者の血管系の中に挿入され、閉塞アテロームの近傍
に配置される。カテーテルの前端にはアテロームに接触
するブレードが設けられている。カテーテルは先端切除
型又は側面切除型のいずれであってもよい。側面切除型
の動脈カテーテルは、ブレードをアテロームに固く咬み
合わせるために、ブレードの反対側に配置された膨らま
し可能なバルーンを利用する。
しかしながら、上記装置はある欠陥を有している。特
に、切除部材であるブレードは閉塞物質を一度に多く切
り込みすぎる結果、大きな塞栓の遊離及び／又は管壁の
破裂を引き起こす。さらに、もしその塞栓が迅速に捕獲
されて患者の体から除去されなければ、その塞栓は血管
系を通過して血管路の狭い地点で楔のように詰まる。も
し、塞栓が血液系の臨界域、例えば冠状動脈に宿るよう
になると、患者の健康は重大な危険にさらされる。
大きな塞栓の血管系への遊離は、前端切除型のカテー
テルが使用されるときに、特に問題となる。前端切除型
のカテーテルは一般に切除部材を使用しており、その切
除部材はそのケーシングの前端を越えて延びている。例
えば、アメリカ特許第4,857,046号を参照。したがっ
て、比較的大きな粒子がアテロームから取り除かれる。
さらに、取り除かれた粒子は一般に切断部材のケーシン
グの外側に残り、カテーテルによる捕獲から免れる。も
し、そのような粒子が迅速に収集されなければ、それら
は塞栓として血管系を自由に循環する。
側面切除型のカテーテルでは、ブレードを少なくとも
部分的に収容するハウジングが取り除かれた粒子を受動
的に収集するため、一般に、塞栓が血管系の中に遊離す
るという可能性は少ない。収集された粒子はカテーテル
の抜去と同時に患者の血管系から除去される。アメリカ
特許第4,794,931号を参照。しかしながら、多くの粒子
はそのような装置におけるカテーテルの中での捕獲を逃
れるものと予想される。
上述の欠点を取り除くためのいくつかの方法が提案さ
れている。一つの試みは、取り除かれた粒子をカテーテ
ルの中に運ぶためにインパクトヘッドを改良することで
ある。例えば、粒子を収集するための螺旋錐状の機構を
開示しているアメリカ特許第4,857,046号参照。他の試
みは、粒子を血管系から積極的に除去するための吸引手
段を提供することである。例えば、アメリカ特許第4,85
7,045号参照。さらに他の試みは、取り除かれた粒子の
サイズを減少するようにインパクトヘッドを改良し、大
きな塞栓により現れる患者への危険性を最小にすること
である。例えば、アメリカ特許第4,857,045号の図４参
照。粒子のサイズを減少したり、粒子を捕獲して回収す
るためのいずれの試みも、問題に対する満足のゆく解決
を与えていない。
これらの理由のために、アテロームをごく小さい破片
粒子に擦り潰すカテーテルを提供するが望ましい。ま
た、その粒子を除去するためのフラッシング手段及び吸
引手段を備えたカテーテルを介してそれらの粒子を除去
することが望ましい。このような装置は、大きな塞栓が
遊離する可能性を著しく減ずると期待されている。さら
に加えて、有害組織を除去する位置及び範囲を決定する
ために、動脈の位置をトランスルーミナルに（translum
inally）造影する手段を提供することが望ましい。
2.背景技術の説明 アメリカ特許第4,857,046号、第4,857,045号、第4,84
2,578号、第4,747,821号、第4,631,052号、及び第4,79
5,438号は全て、前端切除型の血管内カテーテル装置を
開示している。いずれも、実質的にハウジングに収容さ
れたインパクトヘッドを介してアテローム性動脈硬化性
ブラックを擦り潰す装置は開示していない。またいずれ
の装置も、インパクトヘッドと有害組織の咬み合いを補
助するための膨らまし可能なバルーン手段を利用しては
いない。アメリカ特許第4,794,931号は回転式インパク
トヘッドを有するカテーテル開示しており、そのインパ
クトヘッドはハウジングに設けられたサイドウインドを
介して硬化物質を除去するようになっている。そして、
そのヘッドが有害物質の近傍に位置するのを援助するた
めに、反対側にバルーンが設けられている。アメリカ特
許第4,794,928号；第4,465,072号；及び第3,889,657号
は、血管又は他の人体の管状器官を擦るように考案され
たカテーテル構造に関するものである。
管壁の疾病域を造影する種々の技術が提案され、それ
には内視及び超音波造影技術も含まれている。例えば、
ロータリーヘッドのハブに取り付けられた超音波変換器
を開示しているアメリカ特許第4,794,931号参照。さら
に、超音波造影能力を有するレーザカテーテルを開示し
ている 一般承継されたコペンディング出願第366,906号、及び
バルーンが組み合わせられたアンジオプラスティ／造影
カテーテルを開示している コペンディング出願第500,641号参照。
発明の概要 本発明によれば、患者の血管系から狭窄物質を除去す
る血管内カテーテルは、前端（distal end）及び後端
（proximal end）を有する細長いカテーテル本体を備
えている。ハウジングはカテーテル本体の前端に固定さ
れ、該ハウジングはその側壁の一部に開口部が設けられ
ている。狭窄物質を擦り取るヘッドは、開口部に侵入す
るいかなる物質も擦り取られてハウジング内に捕獲され
るように、実質的にハウジングの中に設けられている。
取り除かれた物質は、カテーテル内に設けられた物質を
回収する手段によってハウジング内から回収される。
本発明の好ましい実施例は、カテーテル本体に設けら
れた軸方向のルーメンを介してハウジングの内部に接続
された吸引手段を有している。擦り取られた狭窄物質は
これにより患者の体から吸引される。これに加えて、擦
過ヘッドの外表面に沿って、あるいはハウジングの内表
面に沿って溝（又は流路（channels））が軸方向に設け
られてもよい。このような溝は、ヘッドの前端から後端
への擦り取られた物質の運搬を援助する。カテーテルハ
ウジングの中からの物質の除去を増大するために、患者
の体の外側に配置されたフラッシング手段が用いられて
もよい。
他の好ましい実施例は、狭窄物質を擦り取るためのヘ
ッドに付加されたトランスルーミナル造影手段を有して
いる。トランスルーミナル造影手段は超音波変換器によ
って与えられる。
本発明のさらなる好ましい実施例は、ハウジングに取
り付けられた少なくとも一つの膨らまし可能なバルーン
を用いている。バルーンの膨張は、ハウジングの開口部
がハウジングの側壁に設けられているときに、狭窄物質
を擦過ヘッドに接触させるのを援助する。
本発明のさらに他の好ましい実施例は、実質的にハウ
ジング内に設けられ、ハウジングの開口部に侵入してい
る狭窄物質を擦り取るための回転可能な部材を用いてい
る。回転可能な部材をハウジングの中に配置すること
は、取り除かれた粒子がハウジングの中に集まるという
保証を補助する。回転可能な部材は、例えば擦過面を設
けることによって狭窄物質を擦り取ることができる。回
転可能な部材の典型的な表面は、ダイヤモンドパウダ
ー、溶解シリカ、タングステンカーバイド、酸化アルミ
ニウム、ボロンカーバイド等からなる。回転可能な部材
は、ガイドワイヤが通過する軸方向のルーメンを有する
ことができる。閉塞位置の映像は、回転可能な部材に付
加された超音波変換器によって与えられてもよい。
本発明は、患者の血液系から狭窄物質を除去する新規
な方法を提供している。その方法は、カテーテルの前端
を血管系に導入するステップと、カテーテル本体の前端
に配置されたハウジングの開口部を狭窄物質の近傍に配
置するステップを備えている。ハウジングの中に実質的
に配置された擦過部材を移動及び／又は回転運動させて
狭窄物質にかみ合わせる。物質を回収する手段、例えば
ハウジングの内部の吸引手段によって、擦り取られた物
質を患者の体から回収する。
これにより、本発明は、患者の血管系から狭窄物質を
除去する優れた擦過装置及び方法を与えている。
図面の簡単な説明 図１は本発明の原理に従って構成された前端切除型カ
テーテルの前端部の詳細図である。
図２は本発明の原理に従って構成された側面切除型カ
テーテルの前端部の詳細図である。
図３は図１の３−３線断面図である。
図４は図２の４−４線断面図である。
図５は本発明の原理に従って構成されたハウジングの
他の実施例の横断面図である。
図6A−Ｄは本発明の原理に従って構成された典型的な
前端擦過ヘッドの斜視図を表す。
図7A−Ｅは本発明の原理に従って構成された典型的な
側面擦過ヘッドの斜視図を表す。
図8A−Ｃは本発明の原理に従って構成された他のカテ
ーテル本体の横断面図を示す（図8Aは図２の８−８線断
面図である）。
図９は擦り取られた物質を回収する手段の装置の他の
構成を有する側面切除型カテーテルの詳細図である。
好ましい実施例の詳細な説明 本発明によれば、血管内カテーテルは前端部及び後端
部を有するカテーテル本体を含む。カテーテル本体は狭
窄物質を擦り取る擦過ヘッドをその前端に有している。
擦過ヘッドには、ハウジングの中に実質的に収容された
回転可能な擦過部材が設けられている。ハウジングに
は、狭窄物質がハウジング空間に侵入するのを許容する
開口部が設けられている。少なくとも開口部の周縁部
は、擦過ヘッドが動作している間、ターゲットとなる狭
窄物質と接触するように期待され、これにより擦り潰し
プロセスで遊離する粒子を収容するのを補助している。
さらに、擦り取られた物質をハウジング内から患者の外
部に回収する手段が設けられている。この擦り取られた
物質を回収する手段として、カテーテル本体の軸方向の
ルーメン（管腔）を介してハウジングの内側と連通する
吸引手段が用いられるのが好ましい。
好ましい実施例においては、カテーテルの前端に配置
されたハウジングの開口部はハウジングの側壁に設けら
れる。カテーテルの前端をターゲットとなる狭窄部の近
傍に固定させるために、一又はそれ以上の膨らまし可能
なバルーンが開口部と反対側にオプションとして設けら
れる。
この装置によって擦り取られる狭窄物質は、自然に血
管壁の閉塞を起こす全てのもの、例えばアテローム性動
脈硬化性プラックや、リポプロテインの蓄積物、血液の
凝固、出血組織を含む。
本発明に従って構成されたカテーテルはさらに、擦過
ヘッドに固定されたトランスルーミナル造影手段を含ん
でいてもよい。その造影手段は超音波変換器によって与
えられるのが好ましい。アメリカ特許第4,794,931号に
は適当な超音波変換器が開示され、それはここに参考と
して含めてある。
A.カテーテル本体 本発明の血管用カテーテルは前端部及び後端部を有す
るカテーテル本体からなっている。カテーテル本体は患
者の血管系を通過できるように柔軟になっている。カテ
ーテル本体は、予めその内側の気泡を目視検査できるよ
うに、柔軟で透明な熱可塑性樹脂からなるのが好まし
い。カテーテル本体は滑らかな管状であるのが好ましい
が、カテーテルの長手軸に沿ってルーメン、例えばガイ
ドワイヤルーメンを設けることが望まれているときに
は、カテーテル本体は剛性のある構造を有していてもよ
い。
選択されたカテーテルは、管壁の疾病域の近傍に位置
することができるだけの小さな外径を有する。典型的に
は、使用されるカテーテルの外径は約1mmから4mmの範囲
にあり、通常、大人の抹消動脈には約2.5mm、冠状動脈
には約1.7mmである。使用されるカテーテルは典型的に
は約60mmから150mmの範囲の長さを有している。
さて図１を参照すると、本発明の原理に従って構成さ
れた前端切除型の血管用カテーテルは、後端部114及び
前端部112を有するカテーテル本体110を含んでいる。カ
テーテル本体110は後端部114でマニフォールドコネクタ
116を介してマニフォールド（不図示）に接続されてい
る。そのマニフォールドコネクタは、カテーテル本体11
0をマニフォールドに接続するために、当業者において
自明な雌ねじ手段を有している。カテーテルの前端部
は、以下にさらに詳しく説明する可動ガイドワイヤを受
け入れるように適合されてもよい。
カテーテル本体110は、患者のターゲットとなる管に
挿入するのに適当な外径を有する柔軟な樹脂製チューブ
118からなっている。樹脂製チューブ118は、管内の気泡
の有無を観察できるように透明な熱可塑性樹脂からなる
のが好ましい。チューブ118は柔軟であり、前端部112か
ら後端部114に延びる少なくとも一つのルーメンを含
む。必要に応じて、追加のルーメンを含んでいてもよ
い。このようなルーメンの有用性については、以下にさ
らに詳細に説明する。
カテーテル本体110には、前端部にハウジング120が設
けられている。ハウジング120は好ましくはステンレス
鋼で構成され、公知の方法で樹脂製チューブ118に取り
付けられる。例えば、アメリカ特許出願第732,691号及
び第834,893号（現アメリカ特許第4,794,931号）参照。
前端切除型カテーテルには、ターゲットとなる閉塞物質
がハウジングキャビティ124に侵入するように、ハウジ
ング120の前端部の縁に開口部122が設けられている。ハ
ウジングキャビティ124はハウジング120内の全ての空間
を含み、前端部は開口部122で、後端部はフレキシブル
チューブ118によって定義される。擦過ヘッド126は、ハ
ウジング120の内側に設けられ、ハウジングキャビティ1
24の中で軸方向又は回転方向に移動可能である。ハウジ
ング120の３−３線断面は図３に表され、後に説明す
る。
図２は、本発明の原理に従って構成された側面切除型
カテーテルの前端部を示す。カテーテル本体210は、上
述の前端切除型カテーテルと本質的に同じ寸法であり、
本質的に同じ材質から構成されている。カテーテル本体
210は、前端部212と後端部214を有している。後端部214
は在来型マニフォールドコネクタ（不図示）に接続され
ている。在来型固定ガイドワイヤ215は、後でさらに完
全に説明するが、前端部212に固着されている。フレキ
シブルチューブ216は、上述の前端切除型カテーテルの
チューブと同じ材質からなり、本質的に同じ形状を有し
ている。
フレキシブルチューブ216はハウジング218に従来の方
法で取り付けられている。ハウジング218は典型的には
ステンレス鋼からなり、円筒形状を有している。ハウジ
ング218の側壁の一部は切除されて開口部220が形成さ
れ、該開口部220を介して閉塞物質がハウジングキャビ
ティ222に侵入できるようになっている。ハウジング218
の前端縁に、オプションとしてガイドワイヤが貫通する
オリフィスを設けてもよい。
好ましい実施例においては、開口部を有するハウジン
グの側面をターゲットとなる閉塞物質に対して押し付け
るために、少なくとも一つの膨らまし可能なバルーンが
ハウジングの外側に設けられている。例えば、図２に示
すように、膨らまし可能なバルーン224がハウジング218
の外側で、かつ、開口部220と反対側に設けられてい
る。バルーン224は例えば適当な接着剤によりハウジン
グ218に確実に取り付けられている。バルーン224の基端
部は熱収縮材料でフレキシブルチューブ216に接着され
るのが好ましい。バルーン224は、その基端部に近接し
て設けられた膨張オリフィス226を介して膨張媒体を通
過させることによって膨らまされる。側面切除型カテー
テルの膨らまし可能なバルーンの特徴の他の側面は、ア
メリカ特許第4,794,931号に表され、それはここに参考
として含めてある。
図４は、図２の側面切除型カテーテルの４−４線断面
を表す。ハウジング218にはハウジングキャビティ222が
形成され、開口部220と、該開口部220の反対側にバルー
ン224が設けられている。
B.擦過ヘッド 本発明においては、擦過ヘッドはカテーテル本体の前
端部に設けられている。擦過ヘッドはカテーテル本体の
前端部に位置するハウジングの中に実質的に収容されて
いる。擦過ヘッドの一部はハウジング内からハウジング
に設けられた開口部を越えた地点まで延びていてもよい
ことが期待されている。しかしながら、取り除かれた閉
塞物質がハウジングの中に実質的に収容されることを保
証するために、ヘッド全体はハウジングの中に十分に収
容されている。
擦過ヘッドは、一体的な擦過材からなっていてもよい
し、支持材と該支持材に付加された表面擦過材との合成
物であってもよい。表面擦過材が使用されるときは、そ
れは当業者に自明な方法で支持材に粘着剤で接合されて
もよい。擦過ヘッドの表面を構成する好ましい擦過材に
は、融合シリカ、ダイヤモンドパウダー、タングステン
カーバイド、酸化アルミニウム、ボロンカーバイド、及
びその他のセラミック材料が含まれる。適切擦過材料は
マサチューセッツ州ウスターのノートンカンパニーより
商業的に入手可能である。
本発明の擦過ヘッドとして表面擦過材とソリッドの支
持材との合成物が使用されるときは、適当な支持材が決
定されなければならない。一般に、適当な支持材は、表
面擦過材に粘着剤で有効に結合するソリッドの材料であ
る。支持材はさらに、擦過ヘッドの動作中に経験する衝
撃力と慣性力に耐えなければならない。
好ましい支持材はステンレス鋼である。また、支持材
はガイドワイヤが通過するように軸方向にルーメンを有
するのが好ましい。
典型的には、擦過ヘッドはその後端に設けられたカッ
プリングを介して駆動手段に取り付けられている。駆動
手段は、カテーテル本体に設けられたルーメンを通って
患者の体外の地点まで軸方向に延びている。駆動手段
は、擦過ヘッドを駆動する動力を与える駆動モータに接
続されている。駆動手段は、もし望まれるならば、ガイ
ドワイヤの通過を許容する内部ルーメンを含むものが好
ましい。
駆動手段は、該駆動手段の一回転が擦過ヘッドの一回
転を引き起こすように動作する。動作中に、駆動手段は
通常毎分200−100,000回転する。また、カテーテル本体
に関する駆動手段の移動は、カテーテル本体に関する擦
過ヘッドの移動を引き起こす。擦過ヘッドの駆動手段に
よる移動及び回転は、ヘッドがハウジングの開口部に侵
入する閉塞物質と接触するように与えられる。本発明に
使用するのに適した駆動手段の構成及び動作は、さらに
アメリカ特許第4,794,931号に記載され、それはここで
参考として含めてある。
1.前端切除型カテーテル カテーテルが前端切除型であるとき、ハウジングの中
に実質的に収容された擦過ヘッドは、ヘッドの最前端部
に表面擦過材を有する。表面擦過材はヘッドのほかの位
置に設けられてもよい。ヘッドの最後端は、ヘッドを駆
動する手段、例えば駆動ケーブル又は圧縮流体手段と連
通している。
図３は、図１に示された前端切除型カテーテルのハウ
ジング及びヘッドの横断面図を表す。これによると、回
転可能な擦過部材126はハウジング120の内側に設けら
れ、そしてハウジング120の前端部112にある開口部122
に侵入するいかなる閉塞物質ともかみ合うように配置さ
れている。回転可能な擦過部材126はハウジング120の中
に完全に収容されている必要はない。すなわち、回転可
能な擦過部材の最前端部は開口部122を通って延びてい
てもよい。しかしながら、回転可能な擦過部材126は、
開口部122によって最前端部に定義されたハウジングキ
ャビティ124の中にその擦過面が実質的に残るように、
ハウジング120の中に十分に残っていなければならな
い。
取り除かれた物質がハウジングの最前端部からヘッド
の後端の地点まで通過するのを補助するために、擦過ヘ
ッドの外壁に沿って軸方向に溝（又は流路）がオプシシ
ョンとして設けられている。例えば、図３はハウジング
120の中に設けられた回転可能な擦過部材126を示してい
る。回転可能な擦過部材126の外周縁には二つの溝128が
設けられている。溝を有する擦過ヘッドはただ一つの溝
を有していてもよいし、複数の溝を有していてもよい。
溝はヘッドの周囲に等間隔で配置されているのが好まし
いが、かならずしも等間隔でなくてもよい。回転可能な
擦過部材126にはさらにルーメン130が設けられ、そのル
ーメン130はガイドワイヤの通過を許容し、ヘッドの前
端域から遊離する粒子を回収するのを援助する。
溝は、付加的にあるいはオプシションとしてハウジン
グの内面に沿って長手方向に設けられてもよい。例え
ば、図５はハウジング510の内面に沿って４つの等間隔
に配置された溝512を有する典型的なハウジング510の横
断面図を示す。内側に溝が設けられたハウジングを有す
る同一又は類似する構造は、側面切除型カテーテルにも
適切である。溝は通常ほぼ軸方向に配置されるが、それ
らがヘッドを通過する擦り取られた閉塞物質の後方への
移動を与える限り、さらに螺旋状に配置することが可能
である。
いま図6A−Ｄを参照すると、本発明の原理に従ったい
くつかの典型的な前端擦過ヘッドが表されている。側面
及び端面の両方が表されている。本発明の原理と一致す
る耐の擦過ヘッドは当業者にとって明らかである。
図6Aは、前端に丸い例えば半球状の擦過面614が被せ
られた円筒状の本体612を有するヘッド610を示してい
る。円筒状本体612には４つの所定間隔の溝616が設けら
れ、その溝は閉塞物質をヘッドの先端域からヘッドの後
端域まで回収するのを許容している。図においてヘッド
の端面は擦過面618を示し、その周囲に所定間隔で溝が
設けられている。駆動手段620はヘッドの後端に取り付
けられ、患者の体外のある地点の近くまで後方に延びて
いる。
図6Bは、他のヘッド構造を示し、そのヘッド630は円
筒状の本体とその先端に設けられた凹部632を有してい
る。図においてヘッド630の端面は擦過面634を示し、そ
れは円形の周縁部と、その面の中央に設けられてガイド
ワイヤ（不図示）が通過するオリフィス636とを有して
いる。ガイドワイヤが使用されるときは、ワイヤはオリ
フィス636を介してヘッド630の内側を通過し、駆動手段
620の内側に設けられた軸方向のルーメンを通って延び
る。これ及び他のヘッドの凹部の構造は、擦り潰しと同
時に遊離する粒子を収容することをさらに補助するもの
と待される。
図6Cは、本発明の回転可能な擦過部材を有する他の実
施例を示す。回転可能な擦過部材640は円筒状本体を有
し、該本体には所定間隔の溝642が軸方向に設けられて
いる。回転可能な擦過部材640の前端部644はへこんだ擦
過面646を有している。擦過面646の周辺縁は、所定間隔
の溝642と対応する位置に溝が形成されている。
図6Dは、本発明の原理による回転可能な擦過部材のさ
らなる実施例を表す。回転可能な擦過部材650は実質的
に円筒状の本体を有し、それにはその表面に沿って軸方
向に走る所定間隔の溝652が設けられている。ヘッド650
の前端はそこに取り付けられた実質的に平坦な擦過面65
6を有している。擦過面656の周辺縁は所定間隔の溝652
と対応するくぼみを有している。擦過面656の中央に
は、ガイドワイヤが通過するオリフィス658が設けられ
ている。映像変換器例えば超音波変換器660が擦過面656
に固定されている。
2.側面切除型カテーテル 側面切除型カテーテルに使用するのに適切な本発明の
擦過ヘッドは、上述の前端切除型カテーテルのヘッドと
同一又は類似の材料からなり、類似した構成になってい
る。しかしながら、本発明の側面切除型カテーテルは、
プルタイプの擦過ヘッドを使用しており、擦過面がヘッ
ドの後端に設けられているという点において、前端切除
型カテーテルの構造と対照をなしている。
さて図４を参照すると、ハウジング218には開口部220
が設けられている。開口部220はハウジング218の細長い
スリットとして設けられているのが好ましい。ハウジン
グ218にはさらに、内部領域222が形成され、その中に擦
過ヘッド（不図示）が設けられている。さらに、内部領
域222は装置の動作中にターゲットとなる閉塞物質及び
破片によって少なくとも部分的に占められる。膨らまし
可能なバルーン224が開口部220と反対側で、かつ、ハウ
ジング218の外側に設けられている。膨らまし可能なバ
ルーン224が膨らんでいる間、膨張媒体がバルーン224と
ハウジング218の間に設けられたバルーン内部228に送ら
れる。同様に、バルーン内部228から膨張媒体を除去す
ると、バルーン224の収縮が起こる。膨張及び収縮動作
は後にさらに完全に説明する。
いま図7A−Ｅを参照すると、典型的な側面擦過ヘッド
が表されている。図7Aでは、擦過ヘッド710は円筒部712
と該円筒部の前端の円錐部714とからなっている。円錐
部714には擦過面が設けられ、その擦過面は円錐部の全
面に広がっているのが好ましい。ヘッド710の円筒部712
には所定間隔の溝716が設けられ、それは粒子及び流体
がヘッド710の前端からヘッド710の後端へ通過するのを
許容している。ガイドワイヤの通過を許容するために、
オリフィス718が円錐部714の前端縁に設けられている。
駆動手段720は、ヘッド710の移動及び／又は回転により
ヘッドの擦過面を閉塞物質に接触させるために、ヘッド
710の後端に取り付けられている。
図7Bは、側面切除型動脈カテーテルを介して閉塞物質
を除去するために適切な擦過ヘッドの他の好ましい実施
例を描いている。ヘッドは円錐部724に取り付けられた
円筒部722からなっている。円錐部724は擦過面を有し、
それは円錐部724の全体に広がっているのが好ましい。
円錐部724の最後端は駆動手段720に取り付けられてい
る。
図7Cは、側面擦過ヘッドのさらに他の好ましい実施例
を表している。ヘッドは円錐部732,734の前端及び後端
にそれぞれ取り付けられた円筒部730からなっている。
円錐部732,734の両方には擦過面が設けられている。円
筒部730には所定間隔の溝736が設けられ、さらに変換器
738が設けられている。円錐部734の後端は駆動手段720
に取り付けられている。
図7Dは、適切な側面擦過ヘッドのさらに好ましい実施
例を示し、このものにおいては擦過面が円錐部740の少
なくとも一部に設けられている。円筒部740にはさら
に、上述したように所定間隔の溝742が設けられてい
る。変換器744は円筒部740の表面の凹部に設けられてい
る。
図7Eにおいては、擦過ヘッドは二つの結合した擦過部
からなっている。円筒部750は、該円筒部750の前端に設
けられた円錐部752に結合されている。溝754は円筒部75
0に沿って軸方向に設けられている。
本発明の原理に従って擦過ヘッドの他の構造を考える
ことができることは明らかである。そのような構造は当
業者にとって自明である。
C.閉塞物質回収手段 取り除かれた狭窄物質を擦過ヘッドのハウジング内か
ら回収する手段は、カテーテルの内部に設けられてい
る。これを設けることは、擦過プロセスで生成された破
片をそれが生成されると直ちに除去するのを許容し、こ
の結果塞栓物が血管系に遊離する可能性を大いに減少さ
せる。またこのような回収手段をカテーテル本体に一体
に設けることは、カテーテルとは独立した破片回収手段
の必要性を排除している。
一般に、擦り取られた物質の回収手段は前端切除型カ
テーテルと後端切除型カテーテルで同じである。しかし
ながら、回収手段を設けることに関して前端切除型と後
端切除型の間にいくつかの相違が想像されるが、それは
後に説明する。
擦り取られた狭窄物質の回収手段は、主として、ハウ
ジングの内側のハウジングチャンバーと連通する吸引手
段を用いている。そのような手段は、周囲の血管系に関
してハウジングチャンバー内で負圧が維持されることを
確保するが、この結果ハウジングチャンバーからの破片
の遊離の機会を最小にしている。ハウジングの吸引口に
選択される位置は、クリティカルではない。しかし、そ
の位置は、擦り取られた物質がハウジングの中に保持さ
れる時間を最小にするために、ハウジングチャンバーの
前部であり、かつ、ハウジングの開口部に比較的近いこ
とが好ましい。
これに加えて、擦り取られた物質をハウジングチャン
バーから回収する手段は、チャンバーと連通するフラッ
シング手段を含んでいてもよい。フラッシング手段は生
体と調和する（バイオコンパティブル）フラッシング媒
体を使用する。適切なフラッシング媒体は当業者にとっ
て自明なものであり、塩又は電解質の溶液を含む。
フラッシング媒体のハウジング内部への導入が破片の
血管系への遊離を促進しないように注意を払わなければ
ならない。ハウジング内からの破片の遊離はハウジング
の開口部を介して最も起こり易いので、フラッシング媒
体は開口部からできるだけ離れた地点でハウジングチャ
ンバーに導入されるのが好ましい。
さらに、フラッシング媒体を導入するのに選択される
ハウジング内の地点は、ハウジングの内側を通ってフラ
ッシング媒体の充満、又は“清掃”を最大にするように
選択される。そのようにすることは、フラッシング媒体
の導入点を吸引口に選択された点から分離するのに有利
となる。
擦り取られた物質を回収する上述の手段の典型的な好
ましい実施例は、図９に表されている。これによると、
側面切除型カテーテルの前端部910は、ハウジング914に
取り付けられたフレキシブルチューブ912を有してい
る。ハウジング914には、開口部916と、該開口部と反対
側に位置する膨らまし可能なバルーン918が設けられて
いる。擦過ヘッド920はハウジング914の内部のハウジン
グチャンバー922の中に配置され、後端で駆動手段924に
接続されている。駆動手段924はフレキシブルチューブ9
12に設けられたルーメンを通って後方へ延びている。移
動可能なガイドワイヤは、駆動手段924の中に設けられ
たルーメンを通って通過する。ガイドワイヤはカテーテ
ル910の全長にわたって延び、後にさらに十分に説明す
るように、その後方及び前方に延びている。
膨張媒体はフレキシブルチューブ912に設けられた膨
張ルーメン926を介してカテーテル910に導入される。膨
張媒体はハウジング914の最後端に設けられたオリフィ
ス928を介して通過する。
フレキシブルチューブ912にはさらに、吸引ルーメン9
32が設けられ、それは軸方向に延び、ハウジングチャン
バー922とフレキシブルチューブ912の間の境界面に設け
られた吸引オリフィス934において前端で終了してい
る。フレキシブルチューブ912にはさらに、軸方向にフ
ラッシングルーメン936が設けられ、それはハウジング
チャンバー922の中に設けられたフラッシングチューブ9
38の後端まで前方に延びている。フラッシングチューブ
938及びフラッシングルーメン936は、それらの間でフラ
ッシング媒体が漏出しないように結合している。フラッ
シング媒体はフラッシングチューブ938に設けられたル
ーメンを介して通過し、ハウジングチャンバー922の前
端に位置するフラッシングオリフィス940に達してい
る。
擦り取られた物質をハウジング内から回収する手段を
結合した他の実施例は、本発明の原理を考慮すれば、当
業者にとって明らかである。
D.造影変換器 患者の血管系の疾病部のトランスルーミナル映像を提
供するために、しばしば造影手段が用いられる。映像媒
体を生成するために超音波変換器が使用されるのが好ま
しい。好ましい変換器、その回路及び好ましい運転モー
ドはアメリカ特許第4,794,931号に記載され、それはこ
こで参考として含めてある。
例えば、図7Dは、本発明の原理による側面切除型カテ
ーテル装置で使用するのに適切な円筒状の擦過ヘッドを
示す。変換器744は回転可能な擦過部材740の外側に取り
付けられている。変換器744は部材740の表面に設けられ
た凹部に配置されるのが好ましい。凹部は、変換器744
がアテローム物質の擦り取りと干渉しないことを確保す
るのに十分である。典型的には、変換手段744は円形形
状で、0.025−0.100インチの外径を有する。
E.ガイドワイヤ 本発明のカテーテルは通常ガイドワイヤと同時に使用
される。ガイドワイヤは固定型又は可動型のいずれかで
ある。固定ガイドワイヤが使用されるときは、カテーテ
ルの前端がガイドワイヤに固定される。ガイドワイヤ
は、カテーテルが通過する血管を確認するのを助け、こ
れによりカテーテルの前端を狭窄物質の近傍に配置する
のを援助する。
可動ガイドワイヤが用いられるときは、ガイドワイヤ
は最初に患者の血管系に挿入される。ガイドワイヤはタ
ーゲットとなる狭窄物質を通過する。カテーテルの前端
はガイドワイヤによって閉塞位置に案内される。通常、
ガイドワイヤはカテーテルの前端縁に設けられたオリフ
ィスを通過し、そして典型的には擦過ヘッドに設けられ
たルーメンを介してハウジングの内部を通過する。ガイ
ドワイヤはカテーテル内に設けられたルーメンを通って
患者より退出するまで後方に延びている。
図8A−Ｃは、ガイドワイヤ通過用のルーメンを組み込
んだ典型的なカテーテル本体の横断面図を表している。
例えば、図8Aはルーメン812が設けられたカテーテル本
体のフレキシブルチューブ810を示している。ルーメン8
12はガイドワイヤ用ルーメン816が設けられた駆動手段8
14の通路を与えている。フレキシブルチューブ810には
さらに、ルーメン818、820、及び822が設けられ、各々
はそれぞれ、取り除かれた物質を吸引する手段、フラッ
シング手段、及び膨らまし可能なバルーンを膨張させる
手段を備えている。
他の構造を有するカテーテル本体の横断面図は図8Bに
示されている。これによると、フレキシブルチューブ83
0には駆動手段834を収容するルーメン832が設けられて
いる。図に示すように、ガイドワイヤがフレキシブルチ
ューブ830にある別個のルーメンを通って通過している
ので、駆動手段834は軸方向のルーメンを有する必要は
ない。フレキシブルチューブ830にはさらに、ルーメン8
36、838、及び840が設けられ、各々はそれぞれガイドワ
イヤ、吸引手段、フラッシング手段の通過を許容してい
る。そのような構造は、膨らまし可能なバルーンが存在
しないとき、例えば前端切除型カテーテルが用いられて
いるときに推奨される。
図8Cは、他の好ましい実施例の横断面図を示し、そこ
ではガイドワイヤはカテーテル本体のフレキシブルチュ
ーブに設けられたルーメンを通って通過する。これによ
ると、フレキシブルチューブ850には、駆動駆動手段854
を受け入れる軸方向のルーメン852が設けられている。
フレキシブルチューブ850にはさらに、ルーメン856、85
8、860、862が設けられ、各々はそれぞれ、ガイドワイ
ヤ、吸引手段、フラッシング手段、膨張手段の通路を許
容している。
他のルーメンのパターンは本発明の原理と一致し、当
業者にとって自明である。ガイドワイヤに設けられるル
ーメンの内径はカテーテルの径に従って変化するが、典
型的には、小カテーテルには0.010−0.020インチ、大カ
テーテルには0.020−0.040インチである。
E.使用方法 カテーテルの前端及びその擦過ヘッドを、Ｘ線透視装
置を利用してターゲットとなる狭窄物質の近傍に配置す
る。Ｘ線透視装置は患者の体内のカテーテルの位置を容
易に確認する。このような方法は当業者にとって公知で
ある。
側面切除型カテーテルを用いるときは、膨らまし可能
なバルーンをターゲットとなる蓄積部分と反対側に配置
し、その物質を擦過ヘッドを収容するハウジングの開口
部に侵入させる。ヘッドを移動させたり、回転させたり
して、その擦過面で狭窄物質を擦って管壁から有効に取
り除く。この擦過プロセスで生成される破片を患者の外
側の吸引手段を介して真空吸引する。その粒子の回収を
補助するために、フラッシング媒体を供給するのが好ま
しい。擦過プロセスと同時又はその後のいずれにおいて
も、好ましくは擦過ヘッドの表面に配置された超音波変
換器によって、閉塞位置を検査して除去の範囲を決定す
る。この一連のステップを、同様にして他の閉塞位置で
繰り返す。
上述の発明は、明瞭に理解させるために詳細に説明さ
れたが、請求の範囲内で修正が行われてもよいことは明
らかである。例えば、本発明の原理に従って構成された
カテーテルには、血管系にカテーテルをより良く固定す
るために、二つのバルーン部材が設けられてもよい。さ
らに、二つのバルーンが設けられるときには、ハウジン
グの開口部の真反対側からオフセットされてもよく、こ
れにより開口部と真反対側のハウジングの一部を除去す
ることができる。このような構造は、ターゲットとなる
狭窄部の真反対側の管壁の造影を行うことができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ベレフ、ウィリアム・マーティン アメリカ合衆国 95125 カリフォルニ ア、サン・ジョゼ、マーケス・アベニュ ー 2126番 (56)参考文献 特開 昭53−94474（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−104371（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−262160（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−212338（ＪＰ，Ａ) 実開 昭48−28689（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−86108（ＪＰ，Ｕ) 特表 平１−501684（ＪＰ，Ａ) 欧州特許出願公開419154（ＥＰ，Ａ １) 米国特許4857046（ＵＳ，Ａ) 米国特許4794928（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A61B 17/00 - 17/34 A61B 10/00

Claims (17)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】患者の血管系から狭窄物質を除去する血管
    内カテーテルにおいて、 前端及び後端を有する細長いカテーテル本体と、 該カテーテル本体の前端に固着され、内面と開口部を有
    するハウジングと、 接着された擦過材からなる擦過面を有し、該擦過面が前
    記開口部に侵入する狭窄物質を擦り取るために前記ハウ
    ジング内に実質的に配置されたヘッドと、 前記ヘッドと前記ハウジングの内面との少なくともいず
    れか一方に形成され、前記擦り取られた物質が後端側へ
    通過可能な軸方向溝と、 カテーテル内に設けられ、前記軸方向溝を通してハウジ
    ング内に捕獲された物質をハウジング内から回収する手
    段とを備えたことを特徴とする血管内カテーテル。
  2. 【請求項２】前記カテーテル本体は軸方向のルーメンを
    含み、 前記擦り取られた物質をハウジング内から回収する手段
    は前記ルーメンと連通する吸引手段からなることを特徴
    とする請求項１に記載の血管内カテーテル。
  3. 【請求項３】前記狭窄物質を擦り取るヘッドは擦過面を
    有する回転可能な部材であり、 前記カテーテルはさらに前記回転可能な部材を回転させ
    る手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の
    血管内ルーメン。
  4. 【請求項４】前記開口部はハウジングの側壁に配置され
    ていることを特徴とする請求項１に記載の血管内カテー
    テル。
  5. 【請求項５】前記開口部と反対側のハウジングの側面に
    取り付けられた膨らまし可能なバルーンを、さらに備え
    ていることを特徴とする請求項４に記載の血管内カテー
    テル。
  6. 【請求項６】患者の血管系から狭窄物質を除去する血管
    内カテーテルにおいて、 前端及び後端を有する細長いカテーテル本体と、 該カテーテル本体の前端に固着され、内面を備えた内部
    空間と開口部とを有するハウジングと、 接着された擦過材からなる擦過面を有し、該擦過面が前
    記開口部に侵入する狭窄物質を擦り取るために前記ハウ
    ジング内に実質的に配置された回転可能な部材と、 前記回転可能な部材と前記ハウジングの内面との少なく
    ともいずれか一方に形成され、前記擦り取られた物質が
    後端側へ通過可能な軸方向溝と、 該回転可能な部材を回転させる部材と、 カテーテル本体内に設けられ、前記軸方向溝を通してハ
    ウジング内に捕獲された物質をハウジング内から回収す
    る手段とを備えたことを特徴とする血管内カテーテル。
  7. 【請求項７】前記回転可能な部材に取り付けられた超音
    波変換器をさらに備えたことを特徴とする請求項６に記
    載の血管内カテーテル。
  8. 【請求項８】前記ハウジングに取り付けられた少なくと
    も一つの膨らまし可能なバルーンをさらに備えたことを
    特徴とする請求項６に記載の血管内カテーテル。
  9. 【請求項９】前記ヘッドに取り付けられた超音波変換器
    をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の血管
    内カテーテル。
  10. 【請求項１０】患者の血管系から狭窄物質を除去する血
    管内カテーテルにおいて、 前端及び後端を有する細長いカテーテル本体と、 該カテーテル本体の前端に固着され、内部空間と開口部
    とを有するハウジングと、 前記ハウジング内に実質的に配置され、前記開口部に侵
    入する狭窄物質を擦り取るためのほぼ円筒状の擦過面を
    有し、これにより擦り取られた物質がハウジング内に収
    集されるようにした回転可能な部材と、 該回転可能な部材を回転させる部材と、 カテーテル本体内に設けられ、擦り取られた物質をハウ
    ジング内から回収する手段とを備えたことを特徴とする
    血管内カテーテル。
  11. 【請求項１１】前記回転可能な部材は、一般に当該回転
    可能な部材の外表面に沿ってその前端から後端へ延びる
    少なくとも一つの軸方向溝を含み、これにより擦り取ら
    れた物質が前記溝を通して後端部へ回収されるようにし
    たことを特徴とする請求項10に記載のカテーテル。
  12. 【請求項１２】前記ハウジングは、当該ハウジングの内
    表面に沿ってその前端から後端へ延びる少なくとも一つ
    の軸方向の流路を含み、これにより擦り取られた物質が
    ハウジングの後端部へ回収されるようにした請求項10に
    記載のカテーテル。
  13. 【請求項１３】前記回転可能な部材は、軸方向のルーメ
    ンを有し、該ルーメンを通してガイドワイヤが通過でき
    るようにした請求項10から12のいずれかに記載のカテー
    テル。
  14. 【請求項１４】前記擦り取られた物質を回収する手段
    が、前記カテーテル本体を貫通して形成された軸方向ル
    ーメンを介して前記ハウジングの内部空間を吸引する手
    段を含むことを特徴とする請求項10から13のいずれかに
    記載のカテーテル。
  15. 【請求項１５】前記擦り取られた物質を回収する手段
    が、前記ハウジングの内部空間をフラッシングする手段
    からなることを特徴とする請求項14に記載のカテーテ
    ル。
  16. 【請求項１６】前記回転可能な部材に取り付けられた超
    音波変換器をさらに備えたことを特徴とする請求項10か
    ら15のいずれかに記載のカテーテル。
  17. 【請求項１７】前記ハウジングに取り付けられた少なく
    とも一つの膨らまし可能なバルーンをさらに備えたこと
    を特徴とする請求項10から16のいずれかに記載のカテー
    テル。
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