JP3588107B2 - 可撓先端付きカテーテル用回転制限器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可撓先端付きカテーテルのトルク量を制限するための回転装置に関し、特に、可撓先端付きカテーテルのトルク素子に回転力を与える回転装置に関する。カテーテルの先端は、回転装置と共にカテーテル内のトルク素子の隣接端を回転することによって、遠隔的に屈曲させることが可能となる。
【０００２】
【従来の技術】
繊維化学カテーテル組立体は、例えば動脈等の種々の脈管内の閉塞物に対して、探針で探ったり取り除いたりするために益々利用されている。上記脈管の大きさや挿入点から脈管内の疾患領域までの距離は、用いられるカテーテルの特徴を規定する。例えば、ある状態において、極めて薄いカテーテルを少なからぬ距離だけ脈管内に挿入することが望ましい。カテーテルは、曲りくねった脈管通路を介して少なからぬ距離だけ進行し得るように、かなりの可擁性を必要とする。
【０００３】
カテーテルの先端が脈管通路の疾患領域に到達したとき、その先端を特定方向に向けられることが望ましい。その先端自身が閉塞物に整合すれば理想的であるが、しばしばその先端は、処理を施すために遠隔的に適合に位置付可能である必要がある。繊維光学カテーテルの光ファイバの直径は、かなり小さく、且つ、大きな閉塞物を除去するために、光ファイバから出射する光ビームを連続的に移動し且つ新たな目標に向ける必要が頻繁にある。また、光ファイバは、夫々、カテーテル内において独立して指向させることができないため、装備された光ファイバに包含されたカテーテルの最先端を移動させる必要がある。このような問題点は、米国特許第4,844,062号のウェルズによって提案されている。
【０００４】
一般に、上記先端を回転させるトルクは、カテーテルの可撓性外カバーを介して伝達される。しかしながら、カテーテルの隣接端に作用するトルクは、しばしば上記先端を回転させる末端まで伝達されない場合がある。その代わりに、ねじり負荷の下で、カテーテルを適当に曲げたりねじったりすることになる。複雑な解剖学的構造におけるカテーテルとこのカテーテルの全長に亘った周囲との間の摩擦は、相当なものであり、可撓性カテーテルは、上記摩擦に耐え且つその隣接端からその末端にトルクを伝達するのに充分なねじれ剛性を有しない。
【０００５】
可撓性カテーテルは、曲げるための充分なねじれ剛性を有しおらず、また、剛体カテーテルは、複雑な通路内に挿入させるための充分な可擁性を有さない。このような問題は、可撓先端を有するカテーテルについて開示したハマースマーク（Hammersmark）等による一部継続出願に提案され同時に提出され且つ参考として組み込まれている。カテーテルは、カテーテルの末端に取り付けられたトルク素子を包含している。トルク素子は、充分なねじれ剛性を有しており、隣接端でねじれが生じた際、カテーテル先端をねじるように、トルクを末端に伝達する。
【０００６】
可撓先端付きカテーテル用に要求された共通の特徴は、カテーテルの隣接端における回転手段である。共通の回転及び回転制限装置は、フリスビィ（Frisbie）等の米国特許第4,664,113号及び4,619,263号によって開示されている。これらの特許には、カテーテルをある方向に向けるために適用されたワイヤの軸上転位を伝達するねじ切り及びねじ込み装置が開示されている。他の回転手段は、クラーク（Clark）等の米国特許第5,114,403号によって提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
クラークのトルク機構は、多くの部品を必要とし、操作者によって回転させた後解放する際にハンドルが初期位置に復帰するのを防止するための摩擦手段を有していない。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、可撓性カテーテルのトルク素子を回転させるための回転装置の必要性を提案する。トルクワイヤ又はガイドワイヤルーメン（lumen）は、隣接端においてカテーテルから突出しており、トルク伝達手段の過剰回転を防止するように、トルクワイヤ又はガイドワイヤルーメンをカテーテルに対して回転させる本発明の回転制限器に固定されている。回転制限器は、操作者用に、トルクをトルクワイヤに作用するための極めて簡単な機構を適用した手段を備えている。過剰回転によるトルクカテーテルの損傷を防止するために、回転制限器は、トルク素子の隣接端に作用する回転数を制限する制限手段を備えている。仮に過剰トルクがトルク素子に作用した場合、カテーテルの末端部の可撓性壁、光ファイバ、トルク素子、及び周囲の脈管に損傷が生じ得る。更に、トルク素子に作用するトルク量を視覚的に表示する手段が設けられている。
【０００９】
回転制限器は、ハンドルとハウジングとを備えている。ハウジングは、カテーテルに取り付けられており、ハンドルは、ハウジングの隣接端に回転自在に取り付けられている。トルク素子は、カテーテルの隣接端からハウジングを介して延出しており、ハンドルに固定されている。このため、ハンドルを回転することによって、トルク素子の隣接端は、カテーテルに対して回転される。
【００１０】
上述したような本発明の目的及び他の目的は、添付図面に関連した良好な実施例に詳述されている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１には、第１の参考例の回転制限器10が示されている。カテーテルの隣接端において、トルク素子15はカテーテルから突出し、且つ、回転制限器10に取り付けられている。トルク素子15が回転制限器の回転つまみ19によってカテーテルの隣接端で回転した際、トルクがカテーテルを介して取付部に伝達され、このカテーテルに作用したトルクによって、カテーテルの先端は屈曲する。
【００１２】
図１に示すように、本参考例の回転制限器10は、その軸に沿った幅狭開ロシャフトを有するハウジング11を備えている。トルク素子15は、この開口シャフトを介して摺動自在に挿通されており、ハウジングの隣接端近傍の角状軸部12に取り付けられている。テーパが施されたハウジングの開口シャフトは、回転制限器の隣接端近傍で拡大されている。ハウジングにおける開口シャフトの拡大された部分において、角状軸部12は、制限ナット13の中央の角状穴を介して摺動自在に挿通される。勿論、角状軸部12及び制限ナット13は、種々の非円形断面を採り得る。制限ナット13は、円筒形状を成しており、その周面上には、ねじ山が形成されている。制限ナットのねじ山は、ハウジングの内面制限ねじ14と噛合している。角状軸部12の隣接端は、回転つまみ軸17に取り付けられており、この回転つまみ軸は、保持器16によってハウジングに保持されている。ハウジング11の端部と保持器16との間には、Ｏリング状摩擦はめ輪18が配置されている。この摩擦はめ輪18は、摩擦止めとして機能し、且つ、操作者によって回転つまみ19が解放された際、回転つまみ19がその初期位置に復帰することを防止する。摩擦はめ輪18が回転つまみ19を所定位置に保持させる範囲は、保持器16をハウジング11に対して回転させることによって調節することが可能である。Ｏリング状摩擦はめ輪18の第２の機能は、流体がＯリング状摩擦はめ輪を通過して回転制限器10に流出するのを防止する密封機能である。また、回転制限器の末端を介して流出する流体に対して回転制限器を密閉するように、回転制限器の末端近傍には、上記シャフト（図示しない）の周辺部分を覆って選択的にＯリング状シール（図示しない）が配置される。
【００１３】
回転つまみ19を一方に回転させると、角状軸部12は、制限ナット13を回転させる。この結果、制限ナット13は、制限ねじ14に沿って移動する。制限ねじ14の端部において、制限ナット13は、ハウジング11又は摩擦はめ輪18に接触して停止する。また、図1Aに示すように、制限ナット13は、角状軸部12上に設けられた停止フランジ20に接触する。このため、角状軸部12及び回転つまみ19は、それ以上、上記方向に回転できなくなる。
【００１４】
回転つまみ19の許容回転量は、制限ねじ14の数及び制限ナット13の長さによって規定される。このため、許容回転数は、制限ナット13の長さを変化させることによって変更することが可能となる。このような回転制限器の特徴は、トルクワイヤを軸方向に置換することなく、このトルクワイヤにトルクを作用させることにある。更に、許容回転数に関係しない２つの移動片のみを備えている。特に、回転制限器は、操作者によって回転及び解放された際、回転つまみがその初期位置に復帰するのを防止する摩擦可調手段を備えている。
【００１５】
図２には、第２の参考例に係る回転制限器の構成が示されている。回転つまみ29は、ねじ切りされたねじ切りシャフト22に接続されている。内部にねじが切られた回転制限ナット23は、回転つまみ29を回転することによって、ねじ切りシャフト22に沿って移動する。回転制限ナット23は、位置表示器24を有しており、この位置表示器は、回転制限ハウジング26内の溝穴を介して目視可能に構成されている。位置表示器は、トルク素子25に作用したトルク量を操作者に対して視覚的に表示する機能を有する。回転つまみの許容回転数は、回転制限ナット23の長さ及び／又はねじピッチによって規定される。また、許容回転数は、位置表示器用の溝穴の長さ及び位置表示器24の長さによって選択的に制限することも可能である。
【００１６】
回転つまみ29の近傍には、回転つまみ29の回転を選択的に停止させる制動ねじ27が配置されている。なお、図３に示すように、上記ねじ切りシャフトと回転制限ハウジングの閉鎖部との間に選択的に配置された制動Ｏリング27は、回転制動装置として機能し得る。このＯリングは、操作者によって回転つまみ29が解放された際、回転制限器に対して回転つまみの回転を抑制するための摩擦抵抗を与える。また、Ｏリングは、流体が回転制限器の外に流出しないように、閉鎖機能を有する。装置の末端から流入する流体に対して回転制限器を密閉するように、“Y"アダプタ21とハウジング26との間の軸を覆って、Ｏリング（図示しない）が選択的に配置されている。
【００１７】
図4Aないし図4Cには、第３の参考例に係る回転制限器の構成が示されている。回転制限器30は、ハウジング38の内側に設けられた遊星且つ内部ギヤシステムを備えている。トルク素子35は、補強軸に取付可能であって、回転つまみ39によって直接回転される中央遊星ギヤ31に非回転状態に取り付けられている。太径内部ギヤ32は、遊星ギヤ31に噛合しており、その周辺部分にトルク制限ペグ33を備えている。回転つまみ39を回転させると、内部ギヤ32がその軸の回りに回転し、その結果、制限ペグ33が遊星ギヤ31に接触して、回転は停止される。遊星且つ内部ギヤの大きさ変更することによって、回転数は、所望の値に規定することができ得る。また、回転つまみ39の許容回転数を変更するために、トルク制限ペグ33の位置、大きさ又は数は、変更させることが可能である。調節ねじ34は、回転つまみ39に隣接して配置され、且つ、所望の程度に回転摩擦を調節するために適用される。また、図３に示すように、操作シャフトと上記ハウジングとの間には、Ｏリング状摩擦はめ輪（図示しない）が選択的に位置付けられている。他の選択例として、上記“Y"アダプタ33とハウジングとの間のトルク素子又は軸上には、Ｏリング（図示しない）が配置され得る。この状態において、Ｏリングは、摩擦制動だけでなく、流体が回転制限器に流入するのを防止する機能をも有する。
【００１８】
図5A及び図5Bには、第４の参考例に係る回転制限器の構成が示されている。回転つまみ49は、トルク素子45に接続されている。ピニオンギヤ47は、ハウジング48内のトルク素子に非回転可能に取り付けられている。ピニオンギヤ47は、両端に停止つまみ44を有するラック46に噛合されている。回転つまみ49を回転あるいはラック46の端部で停止つまみ44のいずれかを押圧することによって、トルク素子45には、回転力が提供され得る。許容回転数は、ピニオンギヤ47の大きさやラック46の長さによって規定される。回転及び戻し回転に対する摩擦抵抗は、保持キャップ42によって加圧されたＯリング状摩擦はめ輪43を介して調節可能に規定される。また、保持キャップ42は、所定位置に回転つまみ49を固定させるために適用され得る。本参考例には、単動作におけるトルク素子45のある程度の回転に作用する手段が適用されており、且つ、トルク素子に作用したトルク量の表示が視覚的に行われる。また、Ｏリングは、上述した参考例に開示したように、密閉作用を奏する。また、密閉作用を奏するように、“Y"アダプタとハウジングとの間の軸を覆って、Ｏリング（図示しない）が配置されている。
【００１９】
図6A及び図6Bには、本発明の実施例に係る回転制限器の構成が示されている。本実施例には、内部が中空になっているトルクハンドル100が適用されており、このトルクハンドルは、カテーテルの端部キャップ101に対して回転可能になっている。トルク素子105は、カテーテルの端部キャップ101からルアアダプタ（luer adapter）103を介してハンドル100内に延出しており、ハンドル端部107で露出されている。ハンドルの隣接端で露出されたハイポ管（hypotube）素子は、着脱可能ガイド又はトルク素子用の導入点として機能し得る。また、トルクハンドル100には、ひも又はケーブル102が取り付けられている。
【００２０】
トルク素子105は、トルクハンドル100内のハイポ管素子104内にはめ込まれている。トルクハンドル100がカテーテルの端部に対して回転した際、ケーブル102は、このケーブルにたるみが残らない状態まで、ハイポ管素子104の回り巻き付けられる。トルク素子を囲んだハイポ管素子は、トルクハンドル内の留めねじ106によってトルクハンドルに固定されている。ケーブル102は、ばね108によってトルクハンドル100に取り付けられており、ばね108は、トルクハンドル100が回転した際にケーブル102の作用によって圧縮されるように構成されている。ばね108が充分圧縮され、ケーブル102が充分にハイポ管素子104の回りに巻き付いたとき、それ以上の回転が防止される。図6Bに示すように、許容回転数は、ケーブル102及びばね108の長さを変化させることによって変更することが可能である。ルアアダプタ103とカテーテルの端部キャップ101との間には、Ｏリング109が設けられており、このＯリングは、ハイポ管を密閉するように圧縮されている。このような密閉状態において、流体が装置に流入することが防止される。また、Ｏリング109は、ルアアダプタ103及びカテーテルの端部キャップ101に対するハイポ管素子104の回転に対して摩擦抵抗を与える。
【００２１】
上述したように、本発明の回転制限器は、一部継続出願中に開示されたカテーテル用に必須の制御手段を備え得る。
【００２２】
なお、本発明は上述した実施例の構成に規定されることはなく、当業者にとって明らかな技術に対応して種々変更することが可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の参考例に係る回転制限器の部分断面図である。
【図１Ａ】図１に示す回転制限器に設けられた停止フランジの部分を示す図である。
【図２】第２の参考例に係る回転制限器の部分断面図である。
【図３】固定ねじの代わりにＯリングが設けられた上記第２の参考例に係る回転制限器の部分断面図である。
【図４Ａ】第３の参考例に係る回転制限器の断面図である。
【図４Ｂ】図4Aに示す回転制限器の側面図である。
【図４Ｃ】図4Aに示す回転制限器の一部を切り欠いた端面図である
【図５Ａ】第４の参考例に係る回転制限器の断面図である。
【図５Ｂ】図5Aに示す回転制限器の頂面図である。
【図６Ａ】本発明の実施例に係る回転制限器の非回転状態における断面図である。
【図６Ｂ】図6Aに示す回転制限器の回転状態における断面図である。

Claims (4)

1. カテーテルの固定部と、
   前記カテーテルの固定部に隣接した中空部を有し且つ前記カテーテルの固定部に対して回転自在なトルクハンドルと、
   前記カテーテルの固定部を介して前記トルクハンドル内に挿通され且つ前記トルクハンドルに固定されたトルク素子と、
   前記カテーテルの固定部に対する前記トルクハンドルの回転によって、ゆるみなく前記トルク素子の周囲に巻き付けられるように、前記トルクハンドルの中空部内に配置されており、その一端が前記トルクハンドルに取り付けられ且つその他端が前記カテーテルの固定部に取り付けられた制限ケーブルとを備えていることを特徴とするトルクカテーテル用回転制限器。
2. 前記トルクハンドルの回転によって、前記ケーブルが前記トルク素子の周囲に巻き付けられるように、前記制限ケーブルは、前記回転によって圧縮されるばねによって、前記トルクハンドルの内部に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の回転制限器。
3. 前記トルクハンドルと前記カテーテルの固定部との間の回転を抑制すると共に、前記トルク素子と前記回転制限器の内部とを密閉する摩擦はめ輪及び摩擦シールを備えていることを特徴とする請求項１に記載の回転制限器。
4. 前記カテーテルの隣接端において、前記摩擦はめ輪及び摩擦シールは、前記トルク素子の周囲であって前記カテーテルの固定部とルアアダプタとの間に配置されたＯリングであることを特徴とする請求項３に記載の回転制限器。

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