JP3325269B2 - ２方向性大腿動脈用カニューレ - Google Patents

２方向性大腿動脈用カニューレ

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JP3325269B2 JP51185393A JP51185393A JP3325269B2 JP 3325269 B2 JP3325269 B2 JP 3325269B2 JP 51185393 A JP51185393 A JP 51185393A JP 51185393 A JP51185393 A JP 51185393A JP 3325269 B2 JP3325269 B2 JP 3325269B2
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 心肺に機能障害のある患者においては、全身に血液を
灌流させる必要がある。大腿動脈用カニューレ（Cannul
a）が、酸素を含んだ血液を鼠蹊部から体内に注入する
のによく用いられる。酸素を含んだ血液は、カニューレ
を挿入された血管内で血管内壁とカニューレとの隙間を
通って供給されるので、十分な量の酸素を含んだ血液を
供給するために、カニューレの外径が血管の内径をしば
しばふさいでしまう。血液は、カニューレ先端部の開口
から出ることにより、一般に患者の心臓に向けて方向づ
けられる。長期にわたる心肺機能の補助を受ける患者に
おいては、カニューレが下脚部への血流を遮断するた
め、下肢の末端で局所貧血の問題が生じる。下脚部の組
織へ十分に血流を供給する必要がある。
動脈用カニューレが血管を塞ぐことによる局所貧血を
防止しようとする従来の試みは、扱いにくく不十分なも
のであった。たとえば、血流の遮断を避けるために大動
脈へ動脈用カニューレを挿入することが提案された。太
い大動脈であれば、末端での血管閉塞を起こさずに大型
のカニューレを挿入することができるのは明らかであ
る。しかし、そのような腹部または胸部の手術は侵襲性
（invasive）が高く、大腿動脈へのカニューレ挿入より
も危険である。このような危険が伴うため、侵襲性の高
い方法は、よほど重態の患者に対してしか用いることが
できない。
また、大腿動脈が全身へ血液を流すためのカニューレ
によって閉塞されたとき、下脚部へ血液を流す第２のカ
ニューレを用いることもできる。たとえば、チューブを
つないだＹ字形のコネクターを、血管を閉塞しているカ
ニューレの身体中心寄りに挿入し、チューブ未満にカテ
ーテルを装着して、カニューレよりも大腿動脈の身体末
梢寄りに挿入することができる。この方法も、特別の器
具を必要とし、もう１本カニューレ（カテーテル）を挿
入しなければならない。
発明の概要 下肢の末端方向のみならず心臓へも十分な流量を維持
して、その２方向へ血液を供給できる２方向性大腿動脈
用カニューレが長年望まれてきた。本発明の大腿動脈用
カニューレは、カニューレの側面に小さい分岐の孔を設
けることでこの２方向の流れを実現するものである。カ
ニューレは第１のチューブを備えており、その第１のチ
ューブは、基端部と、開口をもつ先端部と、側面の分岐
孔と、第１のチューブ内の血流が先端部の開口から第１
の方向に出てかつ側面の分岐孔から第２の方向に出るよ
うに、側面の分岐孔を血管の内壁から離す、チューブ外
側に設けられた突起部とからなる。たとえば、血液は、
側面の分岐孔を通って下肢の末端へ向けて、先端部の開
口を通って心臓および胴体へ向けて、注入される。チュ
ーブは、位置決めを容易にするために、放射線不透過性
のものを用いることができる。しかし、蛍光透視法を用
いなくても、カニューレを適切に位置決めすることがで
きる。カニューレ外壁の突起部は、側面の分岐孔に隣接
している。突起部によって、側面の分岐孔が血管の内壁
で塞がれないように、血管内で適切に位置決めされる。
突起部において、基部側の面は急斜面を形成し、血管の
内壁に接して側面の分岐孔が塞がれないようにしてい
る。突起部において、先端側の面は緩斜面を形成し、突
起部をガイドワイヤーに沿って皮膚を通して血管に挿入
しやすいようにしている。
さらに、カニューレは、第１のチューブの基端部に接
続されたハブ組立体を備えている。ハブ組立体は、側面
の分岐孔が血管内に入ったときに、血液がハブ部分に流
れ込んで、側面の分岐孔が血管内に入ったことが目で見
て分かるように、透明で柔軟なハブを備えている。
また、本発明のカニューレは、上記第１のチューブの
中に拡張器組立体を備えている。拡張器組立体の先端部
の外径は、第１のチューブの先端部の開口を塞ぐ太さで
ある。拡張器において、基部側の部分は細くなってお
り、拡張器組立体の剛性を高める芯として作用する。ま
た、拡張器組立体は、第１のチューブと第２のチューブ
との間に、側面の分岐孔からの血液が透明なハブ組立体
の部分に流入し得るような流路を形成するよう、第１の
チューブのハブ組立体内に挿入される拡張器ハブを備え
ている。さらに、拡張器組立体は、２方向性カニューレ
を皮膚を通して挿入しやすいように、第２のチューブ
に、ガイドワイヤーを通す孔を備えている。前述したよ
うに、上記第１のチューブと第２のチューブとの間の流
路は、側面の分岐孔が血管内に入ったときにそのことを
表示する中空の溢流室として作用する。また、ハブ組立
体は、カニューレ組立体全体を患者の皮膚に固定するた
めに用いられるフランジを備えている。
側面の分岐孔、突起部、および、側面の分岐孔が血管
内に入ったことを視覚的に表示する中空の溢流室を増設
することによって、２方向性カニューレを大腿動脈へ皮
膚を通して容易に挿入でき、位置決めも適切にできる。
カニューレは、側面の分岐孔が血管内に入るまで大腿動
脈へ挿入される。このとき、血液は、第１のチューブと
第２のチューブとの間の透明な流路および溢流室に流入
する。このことは、医師に対して、側面の分岐孔が十分
に血管内に入ったことを示す視覚的な表示となる。それ
から拡張器組立体は引き抜かれ、カニューレの基端部
が、ポンプを含む流路に接続される。このようにして、
カニューレの先端部の開口は全身への血流を供給し、一
方側面の分岐孔は脚への血流を供給する。長期にわたっ
て心肺機能の補助を受ける患者において、局所貧血や壊
死のおそれがこのように避けられる。
種々の新規な構成や要素の組合せの詳細を含む、本発
明の上記および他の構成を、添付の図を参照しながらさ
らに詳細に説明し、特許請求の範囲において列挙する。
当然のことながら、本発明を具体化した特定の装置の図
示されたものは一例であって、本発明を限定するもので
はない。本発明の原理および構成は、本発明の範囲を逸
脱することなく、種々多数の具体化が考えられる。
図面の簡単な説明 図１は、本発明のカニューレを示す側面図である。
図２は、本発明のカニューレを示す平面図である。
図３は、本発明のカニューレの拡張器組立体を示す図
である。
図４（ａ）は、本発明のカニューレと拡張器組立体と
の組み立てを示す図である。
図４（ｂ）は、本発明のカニューレの大腿動脈内にお
ける最初の位置およびカニューレの視覚的な表示の作用
を示す図である。
図５は、本発明のカニューレを示す横断面図である。
図６は、カニューレの側面の分岐孔を含む部分を示す
縦断面図である。
図７は、カニューレの突起部を含む部分を示す縦断面
図である。
図８は、拡張器組立体が引き抜かれて血液を送るポン
プが接続された後の、本発明のカニューレの作用を示す
図である。
図９は、従来の１方向性カニューレにおける末端での
流量を示す図である。
図10は、本発明の２方向性カニューレにおける末端で
の流量を示す図である。
図11は、従来の１方向性カニューレにおける末端での
圧力を示す図である。
図12は、本発明の２方向性カニューレにおける末端で
の圧力を示す図である。
図13は、従来の１方向性カニューレにおける混合静脈
血酸素飽和度（SVO2）を示す図である。
図14は、本発明の２方向性カニューレにおける混合静
脈血酸素飽和度（SVO2）を示す図である。
発明の詳細な説明 下肢の末端での局所貧血およびそれによる組織の壊死
を防止するため、本発明のカニューレは、胴体と、その
逆方向である脚との両方に向けて同様に血液を供給す
る。図１に２方向性大腿動脈用カニューレの概略の構造
を示す。このカニューレは、外径6mmの放射線不透過性
のポリウレタン製の肉厚の薄いチューブ112を備えてお
り、そのチューブ112のテーパ付先端部110には患者の全
身へ血液を供給するための開口がある。先端部110の内
径は4mm、外径は5mmである。チューブ112は、典型的な
例では17フレンチ（French）または14フレンチの幅であ
るが、それら以外の所望のサイズにされることも多い。
図５、６および７は、患者の下肢の末端へ血液を供給す
るための側面の分岐孔38と、その側面の分岐孔38が血管
内で血管内壁によって塞がれないようにカニューレを位
置決めする突起部36とを示している。
図７に示すように、突起部36は、緩斜面の先端側の部
分39と、急斜面の基部側の部分41とからなっている。先
端側の部分39は緩斜面であることから、カニューレの動
脈への挿入を容易にする。基部側の部分41は急斜面であ
ることから、血管内壁に接して側面の分岐孔38を適切に
位置決めする。突起部36の長さは1cm、高さは1mmであ
る。図５は、突起部36が、側面の分岐孔38の両側に5mm
の間隔で左右対称の位置にあり、その側面の分岐孔38
は、カニューレ112の外壁にある窪んだ分岐部43に直径2
mmで開けられたものであることを示している。図６に示
すように、側面の分岐孔38は、カニューレ112の壁面に
対して傾いており、この位置では塞がれることはまずな
い。図８は、長期にわたって患者の心肺機能を補助する
際の、血管内の本発明のカニューレの位置を示す。
カニューレ112の基端部111は、ポリ塩化ビニル製のハ
ブ組立体115に接続される。ハブ組立体115は、透明で柔
軟なハブ部品114、116、22からなる。図１に示すよう
に、突起部36は、先端部110から9cm、ハブ115から8.5cm
の位置にある。短いハブ部品114は、長さ1.5cmである。
ハブ部品116には、フランジ118からハブ部品114までの
長さ3.5cmにわたる留め部がある。以下に述べるよう
に、透明なハブは、側面の分岐孔が血管内に入ったこと
を視覚的に表示する。ハブは、標準の3/8インチの配管
に用いられる堅くてもどりのついたコネクタ24に接続さ
れている。また、ハブは、開度調整用のねじ込みキャッ
プ20のついた空気抜き孔21を備えている。ハブ組立体
は、フランジ118の部分で患者の皮膚に縫合またはクラ
ンプされ、カニューレがずれ動くのを防いでいる。フラ
ンジ118の詳細を図２に平面図で示す。
図３の拡張器組立体30は、栓または芯として作用し、
カニューレ112およびそれに接続されたハブ組立体115の
内部へ挿入される。拡張器組立体は、第２のポリウレタ
ンチューブ31を備えており、その第２のチューブ31の先
端側の部分28は長さ9cmで、第１の直径4mmをもって第１
のチューブの先端部の開口を塞ぐ。先端側の部分28のう
ち太くなっている部分は、長さ7.5cmである。第２のチ
ューブ31の尖った先端部26は、拡張器組立体をカニュー
レの第１のチューブへ挿入することを容易にし、カニュ
ーレを挿入する血管に開けられたガイドワイヤーの通っ
ている孔を拡張する。テーパ部分32をもつポリウレタン
製拡張器ハブは、ハブ組立体115の堅くてもどりのつい
たコネクタ24の開口を塞ぎ、アウターハブ34は拡張器の
操作のためのハンドルとなる。第２のチューブ31の部分
47は、長さ20.5cmで、直径は、第１の直径4mmよりも細
い第２の直径3mmである。こうして、第１のチューブと
第２のチューブとの間に、血液を側面の分岐孔から入れ
てハブ組立体の部分へ流入させる、中空の溢流室が形成
される。これにより、医師は、側面の分岐孔が血管内に
入ったことを目で見て知ることができる。第２のチュー
ブ31の先端側の部分28が、カニューレ112の先端部110を
塞いでいるので、溢流室に入ってくるのは、側面の分岐
孔38からの血液だけである。また、カニューレを血管内
に導き入れるために、第２のチューブ31の内部にガイド
ワイヤー35を挿入することができる。
組み立てられたカニューレを図４（ａ）に示す。図４
（ｂ）は、カニューレが血管内に入ったときの視覚的な
表示の作用を示している。側面の分岐孔38が、血管40の
内壁に位置しているのが示されている。側面の分岐孔38
は、第２のチューブ31の先端側の部分28の太くなってい
る部分から1.5cmの位置にある。この位置では、血液は
第１のチューブ112と第２のチューブ31との間の中空の
溢流室37を満たす。血液は、透明なハブの部分へ流入
し、医師に適切に位置決めされたことを表示する。拡張
器組立体30の第２のチューブ31も、放射線不透過性のプ
ラスチック製とすることができる。
また、図４（ｂ）は、突起部36と側面の分岐孔38とを
もつ本発明のカニューレの位置を示している。鼠蹊部の
皮膚42は、従来のセルディンガー針（Seldinger needl
e）を用いて孔が開けられている。第２のチューブ31の
尖った先端部26は、血管を拡張するのを容易にする。カ
ニューレの外壁112は、側面の分岐孔38が血管40内に入
るまで、血管に挿入される。前述したように、血液は側
面の分岐孔38から入り中空の溢流室37に流入することに
より、透明なハブの部分で視覚的な表示をする。また、
拡張器組立体は、カニューレを挿入しやすくする栓また
は芯として作用する。空気抜き孔21が開いていれば、血
液は容易に溢流室37に流入できる。その後、拡張器組立
体は抜き取られ、堅くてもどりのついたコネクタ24が、
血液ポンプ流路に接続された標準3/8インチの配管に接
続される。拡張器組立体が抜き取られた後、ハブ部品11
6は、クランプで挟んで固定される。コネクタが血液ポ
ンプ流路に接続されれば、クランプをハブ部品116から
外すことができる。
本発明の２方向性カニューレは、カニューレを挿入さ
れた下肢の末端まで十分に灌流することができる。この
ように、心肺機能の補助の拡張は、脚での局所貧血の危
険を大幅に低減させて行うことができる。本発明のカニ
ューレと共にどのような補助用の流路をも用いることが
できる。たとえば、本装置は、皮膚を通して左心房隔壁
を貫く（transseptal left atrial）カニューレシステ
ムに接続することができる。また、心臓機能が正常で、
肺に故障があるときには、人工酸素供給膜のために用い
ることもできる。本発明のカニューレにおいて閉じた血
流路を形成するために、どのような種類の血液ポンプも
用いることができる。
図９〜14は本発明のカニューレが挿入されたときの下
肢末端における圧力、流量および酸素供給量を極限まで
高める本発明のカニューレの能力を表した実験データを
示す。実験は、複数の体重200ポンドの豚において、片
方の大腿動脈に従来の１方向性カニューレを挿入し、も
う一方の大腿動脈に本発明の２方向性カニューレを挿入
して行った。流量計のプローブと圧力測定用のカテーテ
ルを、それぞれのカニューレの先端部に取り付け、測定
はポンプ流量を変えて行った。比較のための標準値とし
て、ポンプを作動させずカニューレを大腿動脈に挿入す
る前における値をとっている。図９は、従来の１方向性
カニューレが挿入された下肢における末端での流量を示
す。図９から分かるように、下肢末端での流量は、灌流
のレベルでは全くない。しかし、図10に示すように、本
発明の２方向性カニューレを用いたときには、末端での
血液の流量は、最大ポンプ流量において標準値を上回
る。
同様のデータが、末端での圧力を測定した際にも得ら
れている。たとえば、図11は、従来の１方向性カニュー
レを用いたときの末端での圧力を示している。血圧は、
下肢末端における流量が高いときにも極めて低い。しか
し、本発明の２方向性カニューレを用いたときには、血
圧は、最大流量において標準値に迫る。
最後に、静脈中の酸素飽和度（SVO2）を、カニューレ
と側枝血管との両方からの脚全体の灌流の指標として、
測定した。低いSVO2値は、灌流が不足していることを示
し、１方向性カニューレを適切に用いても、側枝血管流
は脚全体の灌流に対してほとんど全く助けにならないこ
とを示している。逆に、高いSVO2値は、脚の灌流が十分
であることを示す。図13から１方向性カニューレでは直
接流または側枝血管流がきわめて小さいことが分かる一
方、図14から２方向性カニューレでは高い流量において
満足すべきSVO2値が得られることが分かる。
本発明の２方向性大腿動脈用カニューレは、長期使用
のための心肺機能の補助流路において、脚に十分な血流
を供給する。周囲に突起のある側面の分岐孔と血液の溢
流室は、簡単な構造で、容易に患者に挿入できる。この
ように、患者への危険を最小限にする。安全で長期にわ
たる大腿動脈へのカニューレ挿入法が得られる。本装置
は外科医に視覚的および聴覚的表示をするので、外科手
術による直接の切開や蛍光透視法によらずとも、皮膚を
通して位置決めが可能である。
均等物 当業者は、特別な実験をせずとも、ここに示した本発
明の特定の実施例と均等なものを、多数考え、また確認
できる。これらおよび他のすべての均等物は、次の請求
の範囲に含まれる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フォンガー・ジェームス・ディー アメリカ合衆国，マサチューセッツ州 01778，ウエイランド，ヒルサイド・ド ライブ 95 (72)発明者 ジョンクマン・ケネス・アール アメリカ合衆国，ミシガン州 49504, グランド・ラピッズ，エスダブリュー, アイブス・ストリート 219 (56)参考文献 米国特許4994027（ＵＳ，Ａ) 米国特許4114618（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A61M 1/14 A61M 25/00 - 25/08

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】第１のチューブ112を備えた２方向性カニ
    ューレであって、その第１のチューブ112が、 （ｉ）基端部111と、 （ii）第１のチューブ112内の流体が流出する開口をも
    ち、血管に挿入される先端部110と、 （iii）第１のチューブ112の壁に設けられた側面の分岐
    孔38であって、第１のチューブが動脈に挿入されている
    状態において血管内に入っている分岐孔38と、 （iv）チューブ外側に少なくとも一つ設けられて、上記
    分岐孔38に隣接し、第１のチューブの外壁から外方に突
    出する突起部36であって、側面の分岐孔38を血管の内壁
    から離すことにより、この分岐孔38から流出した流体
    を、上記先端部110とは逆の方向に流出させる突起部36
    と を備えた２方向性カニューレ。
  2. 【請求項２】請求項１において、上記第１のチューブ11
    2が放射線不透過性である２方向性カニューレ。
  3. 【請求項３】請求項１において、上記第１のチューブ11
    2が、さらに、上記分岐孔38に隣接する、第１の突起部3
    6と第２の突起部36とを備えた２方向性カニューレ。
  4. 【請求項４】請求項３において、上記側面の分岐孔38
    が、第１の突起部36と第２の突起部36との間に設けられ
    た２方向性カニューレ。
  5. 【請求項５】請求項１において、さらに上記第１のチュ
    ーブ112の基端部111に接続されたハブ組立体115を備
    え、 このハブ組立体115は、上記第１のチューブ112の先端部
    の開口110が塞がれた状態で側面の分岐孔38が血管内に
    入ったときに、血液がハブ部分114,116,22に流入して側
    面の分岐孔38が適切に位置決めされたことを視覚的に表
    示するように、透明で柔軟なハブ部分114,116,22を含ん
    でいる２方向性カニューレ。
  6. 【請求項６】請求項５において、さらに上記第１のチュ
    ーブ112内に拡張器組立体30を備え、その拡張器組立体3
    0が、 （ｉ）第１の外径で第１のチューブの先端部の開口110
    を塞ぐ先端側の部分28と、第１の外径より小さい第２の
    外径をもつ基部側の部分47とをもつ第２のチューブ31お
    よび、 （ii）ハブ組立体115と第２のチューブ31の基部側の部
    分とに接続されて、第１のチューブ112と第２のチュー
    ブ31との間に、側面の分岐孔38から入った血液をハブ組
    立体115に流入させる流路を形成する拡張器ハブ32,34 を備えた２方向性カニューレ。
  7. 【請求項７】請求項１において、突起部36がさらに、 ａ）カニューレの血管への挿入を容易にする緩斜面をも
    つ先端側の部分39と、 ｂ）血管の内壁に接し、側面の分岐孔38が誤って血管の
    外に引き出されないように急斜面をもつ基部側の部分41
    と を備えている２方向性カニューレ。
JP51185393A 1992-01-02 1992-12-21 ２方向性大腿動脈用カニューレ Expired - Fee Related JP3325269B2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/816,874 US5171218A (en) 1992-01-02 1992-01-02 Bidirectional femoral arterial cannula
US816,874 1992-01-02
PCT/US1992/011141 WO1993012826A1 (en) 1992-01-02 1992-12-21 A bidirectional femoral arterial cannula

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07502443A JPH07502443A (ja) 1995-03-16
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