JP4964592B2 - シーリングバルブ付きニードル - Google Patents

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Description

(関連出願の相互参照)
本出願は、2003年8月18日に出願された米国仮特許出願第60/495,988号からの優先権を主張するものである。
(発明の技術分野)
本発明は、ニードルハブ内に組み込まれたバルブを有するカテーテル挿入ニードルに関する。
(発明の背景)
流体の注入又は除去用のカテーテルが、流体を注入したり除去したりするために、身体じゅうの様々な静脈の部位及び内腔(cavity)に配置され得る。かかるカテーテル法は、複数の管腔を備えた単一のカテーテルを用いることにより実施され得る。複数の管腔カテーテルの典型的な例は、1つの管腔が流体を導き、また、1つの管腔が流体を除去するデュアル管腔カテーテルである。カテーテル法は、また、カテーテルが挿入されるべき領域内に、2つの異なる切開口に挿入された別個の単一カテーテルを用いることに実施され得る。かかる複数のカテーテルのアッセンブリは、テシオ(Tesio)(登録商標)のカテーテルとして知られている。
一般に、血管内にカテーテルを挿入するためには、血管が、セルディンガー法(Seldinger Technique)による長い中空のニードルを備えた注射器のような注入デバイスを用いた吸引により識別される。典型的には、ニードルは、注射器に取り付けられ、患者の皮下に挿入される。その際、ニードルが挿入されるにつれ、プランジャが引き出される。血液がニードルに取り付けられた注射器に入り、血管が見つかったことが示されると、注射器の本体は取り除かれ、細いガイドワイヤが、ニードルの管腔を通じて血管の内部に導かれる。その後、ニードルは取り除かれ、血管内にガイドワイヤの一部が残され、残りの部分が、患者の皮膚の表面を越えた所定のポイントまで外側へ突出する。他のガイドワイヤ導入デバイス及び注射器もまた有用である。現段階では、カテーテルが、幾つかの公知技術のうちの1つを用いつつ、ガイドワイヤにわたって、医師により挿入される。
複数のカテーテルのアッセンブリ(例えばテシオ(登録商標)のカテーテル)に典型的に用いられる単一の管腔カテーテルの場合には、医師が、導入器シース(introducer sheath)を用いることができる。もし血液透析のためにテシオ(登録商標)のカテーテルが用いられれば、各カテーテルが2つの別々の静脈に挿入され得る。代わりに、各カテーテルが、内頸静脈のような同じ静脈の異なる部位に若しくは米国特許第5,624,413号に記述されるような単一の挿入箇所に挿入されてもよい。導入器シースは、配置されている永続的なカテーテル用の一時的な導管として機能する、単に、大きく堅く薄い壁をもつ管である。導入シースは、導入器の内側に拡張器デバイスを配置させ、拡張器及び導入器は共に血管内にガイドワイヤを越えて通される。前述したように挿入後には部分的に血管内にあるガイドワイヤ、及び、拡張器は、その後、取り除かれ、薄い壁をもつ導入器シースが所定位置に残される。カテーテルは、その後、導入器シースを通じて配置される。
それぞれの場合には、第1のステップが、ガイドワイヤを導入する前にカテーテルが挿入されるべき血管又は領域を吸引することである。このことは、血液の流れ込み(flashback)により、特に血管を吸引する場合に困難を伴う。動脈血が、ニードルの挿入ポイントから相当の力で噴出し、医師又は医師を補助する助手に付着することで、HIVウィルス又は肝炎等の血液に運ばれる病原菌に汚染されるおそれがある。より患者に関係する第2の問題は、幾らかの静脈管又は他の身体の内腔が大気に晒されることである。静脈は、血液が呼吸サイクルの間の吸気のプロセスにより胸腔へ引き戻されるため、しばしば負圧下にあり、そして、静脈管における孔が血管内に空気を引き込み、空気塞栓症が引き起こされるおそれがある。
肺のまわりに集まる流体が抜き取られる胸膜滲出等の、カテーテル法の処置の他のタイプでは、大気が胸腔に入ることを防ぐ閉じた系のガイドワイヤ導入器デバイスを用意することが重要である。呼吸動作は、胸腔内に負圧をもたらし、それは、胸部内の空気との組合せで、肺を拡張状態に保つ。したがって、カテーテル法のためのガイドワイヤの導入の間には、胸腔又は血管に大気が導かれる危険性を最小限に抑制することが重要である。
かかる問題を解決する1つの試みが、米国特許第5,613,663号に開示されている。この特許は、ハウジングをなす2部品の組立て前に、デバイス内で組み立てられるべきバルブを要する、2部品のハウジング内におけるバルブデバイスを開示する。しかしながら、この特許に開示されるバルブは、バルブを閉じるために、動脈圧を要する。デバイスの製造を容易化するために、1部品のハウジング内に収容され、また、バルブを閉じるために、動脈圧を要しないバルブ閉鎖機構を有するバルブを提供することが有益である。
(発明の概要)
簡潔には、本発明は、尖形状の遠位端と、近位端とを有する中空のニードルを有するニードルアッセンブリを提供する。このアッセンブリは、また、ニードルに固定式に接続された遠位ハブ端と、開口部を備えた近位ハブ端と、上記遠位端と近位端との間に通じて延びる通路とを備えたニードルハブを有している。バルブは、上記通路内に配置される。そして、ここでは、バルブが、その内部に設けられた少なくとも1つの貫通孔を備えたシール部材と、該シール部材の近傍に配置され第1の位置と第2の位置との間で摺動可能なプランジャとを有している。上記第1の位置は、中空のニードル及び近位ハブ端が互いに流体通過可能に連絡しないように、上記少なくとも1つの貫通孔が閉ざされる位置であり、他方、上記第2の位置は、中空のニードル及び近位ハブ端が互いに流体通過可能に連絡するように、上記プランジャが上記少なくとも1つの貫通孔を開いた位置に付勢する位置である。
本発明は、また、血管内にガイドワイヤを挿入する方法を提供する。その方法は、尖形状の遠位端と、近位端とを備えた中空のニードルを含むニードルアッセンブリを提供することを有する。アッセンブリは、また、ニードルに固定式に接続された遠位ハブ端と、開口部を備えた近位ハブ端と、上記遠位端と近位端との間に通じて延びる通路とを備えたニードルハブを有している。バルブは、上記通路内に配置される。そして、ここでは、バルブが、その内部に設けられた少なくとも1つの貫通孔を備えたシール部材と、該シール部材の近傍に配置され第1の位置と第2の位置との間で摺動可能なプランジャとを有している。上記第1の位置は、中空のニードル及び近位ハブ端が互いに流体通過可能に連絡しないように、上記少なくとも1つの貫通孔が閉ざされる位置であり、他方、上記第2の位置は、中空のニードル及び近位ハブ端が互いに流体通過可能に連絡するように、上記プランジャが上記少なくとも1つの貫通孔を開いた位置に付勢する位置である。また、上記方法は、外方へ延びるルアコネクタ(luer connector)を備えた本体を提供すること、遠位端を備えたガイドワイヤを提供すること、上記本体をハブの近位端に取り外し可能に接続すること(ここで、ルアコネクタがプランジャを遠位端に配置させ、該プランジャは上記少なくとも1つの貫通孔を、閉じた位置から開いた位置へ付勢する)、血管内にニードルの尖形状の遠位端を挿入すること、上記本体内へ血液を引き込むことにより血管内におけるニードルの適切な配置を確認すること、上記ニードルアッセンブリから本体を取り除くこと(ここで、ルアコネクタはプランジャから離間させられ、シール部材は、近位方向にプランジャを付勢し、更に、上記少なくとも1つの貫通孔は閉じた位置に戻る)、上記少なくとも1つの貫通孔を通過し、中空のニードルを通過し、血管内に通じるように、上記通路内にガイドワイヤの遠位端を挿入すること、及び、上記ガイドワイヤに沿って近位にニードルアッセンブリを摺動させることにより、血管からニードルアッセンブリを取り除くことを有している。
本発明は、また、尖形状の遠位端,近位端、及び、該遠位端と近位端との間に延びる長手方向の中心線を有する中空のニードルを有するニードルアッセンブリを提供する。遠位ハブ端を備えたニードルハブは、上記ニードルに固定式に接続される。上記ニードルハブは、開口部を備えた近位ハブ端と、上記遠位ハブ端と近位ハブ端との間に長手方向の中心線に沿って延びる通路とを有している。バルブは、上記通路内に配置される。また、バルブは、長手方向の中心線に沿って配置される少なくとも1つの貫通孔を備えたシール部材と、該シール部材近傍に、また、第1の位置と第2の位置との間で摺動可能に配置されたプランジャとを有している。上記第1の位置は、中空のニードル及び近位ハブ端が互いに流体通過可能に連絡しないように、上記少なくとも1つの貫通孔が閉ざされる位置であり、他方、上記第2の位置は、中空のニードル及び近位ハブ端が互いに流体通過可能に連絡するように、上記プランジャが上記少なくとも1つの貫通孔を開いた位置に付勢する位置である。
ここに組み込まれ、この明細書の一部を構成する添付図面は、現在の好適な本発明の実施形態を示し、上記概略的な説明及び後述する詳細な説明とともに、本発明を説明するのに有用である。
(本発明の詳細な説明)
図面では、同様の符号は、全体を通じて同様の構成要素をあらわす。用語「遠位」及び「近位」は、それぞれ、本発明に係るニードルアッセンブリの挿入端及び接続端をあらわす。専門用語は、とりわけ上述した用語、その派生語、類似した趣旨の用語を含む。後述する実施形態は、排他的でなく、開示された形式に本発明を制限するものでない。これらの実施形態は、本発明の原理及びその用途並びに実用を最良に説明するために、また、他の当業者に本発明を最良に利用させるために、選択されまた記述される。
図1を参照すれば、本発明に係るカテーテル挿入ニードルアッセンブリ100が示される。ニードルアッセンブリ100は、勾配付きの遠位先端112と近位端114とを有するニードル110を有する。好ましくは、ニードル110は、ステンレス鋼又は他の適切な材料から構成される。
全体的に中空のニードルハブ120は、ニードル110の近位端114に固定式に接続されている。好ましくは、ハブ120は、製造の簡単化及び価格問題から、1部品でなる構成体である。ハブ120は、ニードル110の近位端114に固定式に接続され、該近位端114を取り囲む遠位端122を有している。ハブ120は、また、開いた近位端124と、該近位端124と遠位端122との間に延び、ニードル110のカニューレ挿入部116と流体通過可能な通路126とを有している。長手方向の中心線127は、遠位端122と近位端124との間で、通路126に沿って、また、遠位先端112と近位端114との間でニードル110を通過して延びている。
通路126の遠位端128が、大きい方の直径D1から、ニードル110のカニューレ挿入部116の直径とほぼ同じサイズの小さい方の直径D2まで、同心状にテーパを付けられている。通路126の近位端130は、当業者によく知られるような標準的なルア固定嵌合(luer lock fitting)に対応すべく寸法設定されまたテーパが付けられた直径D3を有している。近位端124は、また、注射器などの外部デバイスへのニードルアッセンブリ100の接続を簡単化するために、雄ネジ132を有している。
図2に示されるハブ120の拡大断面図を参照すれば、保持リング133が、遠位端128と近位端130との間で、通路126内に配置される。図2Aを参照すれば、保持リング133が、テーパ付きの近位面133aと、通路126の長さにほぼ垂直に延びる直線状の遠位面133bとを有している。当業者は他の適切な材料が使用され得ることが理解されるであろうが、好ましくは、ハブ120は、コネチカット州,オレンジ(Orange)のサイロインダストリ(Cyro Industries)により製造されるサイロライト(CYROLITE)(登録商標)メド2(Med2)アクリル系高重合体化合物からなる。
図2に戻って参照すれば、バルブ140は、通路126内に配置される。バルブ140は、シール142,支持部材144及びプランジャ146を有している。シール142は、通路126の遠位端128近傍に配置され、また、略管状の側壁147と、通路126を通じた流体の流れを阻止するために通路126をシールする閉鎖可能な遠位部分148とを備えつつ、ほぼ環状に形状付けられている。遠位部分148は、その遠位部分148の中心から側壁147までほぼ径方向に延び、好ましくは径方向にほぼ等間隔に隔てられた複数の貫通孔150を有している。シール142は、全体的に、長手方向の中心線127まわりに配置され、長手方向の中心線127は、シール142の遠位部分148における貫通孔150の交差部分を通じて延びている。当業者は3つより多い若しくは少ない貫通孔150が用いられ得ることが理解するであろうが、好ましくは、3つの貫通孔150が存在する(図2では、1つの貫通孔150のみ示される)。好ましくは、シール142は、シリコン又は他の適切な材料から構成され、それにより、詳細については後述されるように、バルブ140が開かれた場合に、貫通孔150が遠位部分148を開かせ、シール142を通じた流体の流れが可能となる。
支持部材144が、シール142の近傍で、通路126内に配置される。支持部材144は、ほぼ環状に形状付けられた断面を有し、また、シール142の側壁147が凹型の遠位部分154に適合しつつ取り囲むように、また、通路126内で最も遠位にシール142を付勢するように寸法設定されている。保持リング133は、支持部材144が通路126内に遠位に挿入されることを許容する一方で、支持部材144が通路126から近位に移動することを制止する。図2Aを参照すれば、支持部材144は、更に、支持部材144の近位端158に配置された保持リング156を有している。保持リング156は、テーパ付きの近位面156aと、通路126の長さにほぼ垂直に延びる直線状の遠位面156bとを有している。好ましくは、支持部材144が、ペレセン(PELLETHANE)(登録商標)ポリウレタン,サイロライト(登録商標)アクリル系化合物又は他の適切な材料から構成される。
プランジャ146は、支持部材144内に配置される遠位部分160と、支持部材144の近傍で、通路126内に配置される近位部分162とを有している。プランジャ146は、ほぼ環状に形状付けられた断面を有する。プランジャ146の最遠位端164は、好ましくは、通路126の遠位端128の同心テーパに等しい角度で、ほぼ同心状にテーパ付けられている。プランジャ146の最近位端166は、ほぼ通路126の側壁まで延びるフランジ168を有している。プランジャ通路169は、プランジャ146の最遠位端164と最近位端166との間に延びる。
プランジャ146の近位部分162は、近位部分162と遠位部分160との間の接合部分を規定する段差を備えつつ、プランジャ146の遠位部分160よりも小さい外径を有している。プランジャ146が、支持部材144内に完全に挿入された場合に、保持リング156は、支持部材144内にプランジャ146を保持し、それにより、プランジャ146の遠位部分160は、保持リング156を越えて近位に移動し得なくなる。その結果、プランジャ146の遠位端が、保持リング156と通路126の遠位端128との間で遠位に摺動し得る。好ましくは、プランジャ146は、アイソプラスト(isoplast)又は他の適切な材料から構成される。
使用に際し、図3に示されるように、注射器170は、ハブ120の近位端124に取り外し可能に接続される。好ましくは、注射器170は、通路126の近位端130から、通路126内にシール可能嵌合するように寸法設定された雄型のルアコネクタ(luer connector)171を有している。また、好ましくは、
注射器170は、当該注射器170がハブ120の近位端124で雄ネジ132に螺合することを可能にする雌ネジ172を有している。ルアコネクタ171は、フランジ168に係合し、プランジャ146と同調して、通路126に沿って、遠位方向に、フランジ168を配置させる。プランジャ146の最遠位端164は、シール144の遠位部分148に係合し、それにより、貫通孔150に沿って、シール142を通じてバルブ140が開かれる。その結果、ハブ120の近位端124における通路126は、ニードル110の中空のカニューレ挿入部116と流体を通過可能とする状態になる。
注射器170がニードルアッセンブリ100に連結されることで構成された注射器アッセンブリ180は、公知の方法に従って患者に挿入される。挿入する医師が、注射器アッセンブリ180が所望の血管内に適切に挿入されたと確信すると、医師は、注射器プランジャ173を引き、通路126及びニードル110の中空のカニューレ挿入部116に、吸引力(suction)をもたらす。吸引力は、ニードル110のカニューレ挿入部116を通じて、また、その時点で開いたバルブ140及び通路126を通じて、そして、注射器チャンバ174内に、血管から血液を引き出す。医師は、注射器チャンバ174内における血液の流れ込み(flashback)によりニードルアッセンブリ100の適切な配置を確認すると、プランジャ173を押すことが可能となり、これにより、注射器170がニードルアッセンブリ100から取り除かれ得るように、ニードルアッセンブリ100を通じて、血管内に血液が押し戻される。
ハブ120上の雄ネジ132から注射器170上の雌ネジ172を外し、ニードルアッセンブリ100に対して近位に注射器170を摺動させることにより、注射器170がニードルアッセンブリ100から取り除かれると、ルアコネクタ171がフランジ168から離間させられて配置される。シール142を構成するシリコン又は他の材料の弾力性が、シール142の遠位部分148が、プランジャ146を近位に付勢することを可能とし、それにより、シール142の遠位端148が閉じられ、通路126とニードル110のカニューレ挿入部116との間の流体通過が阻止される。
注射器170が取り除かれると、ニードルアッセンブリ110を通じた血管からの血液の流れが、閉じたシール142により阻止される。図4に示されるように、ガイドワイヤ190が、公知技術により、ハブ120の近位端124内に挿入される。ガイドワイヤ190の遠位端192が、シール142の遠位部分148における貫通孔150を通じて押し進められるようになり、その結果、ガイドワイヤ190が、ニードル110のカニューレ挿入部116を通じて血管内に部分的に挿入され得る。シール142の弾性がガイドワイヤ190のまわりにシール性をもたらし、血液が、シール142を通じた近位への血液の流れが阻止される。
ガイドワイヤ190が、血管内の所望の位置に置かれると、ニードルアッセンブリ100が、ガイドワイヤ190に沿って近位に摺動させられることで、患者から取り除かれる。ガイドワイヤ190が所定位置にある状態で、カテーテル又は他のデバイス(不図示)が、ガイドワイヤ190に沿って血管内に挿入され得る。
当業者は、注射器170以外のデバイスが、ニードルアッセンブリ100に接続され得ることを理解するであろう。例えば、図5に示されるように、球状に膨らんでなる球状膨出部(bulb)193が適用可能である。球状膨出部193は、好ましくは、単一構造体であり、ナイロン又はレキサン(Lexan)等の透明な若しくは少なくとも半透明な材料から構成される。球状膨出部193は、前述したように、注射器170上のルア嵌合部(luer fitting)171と同様に、通路126内に嵌合し、また、前述したようにバルブ140を開くように構成される雄型のルア嵌合部194を有している。球状膨出部193は、ハブ120の近位端124における雄型ネジ132を介した、ニードルアッセンブリ100への球状膨出部193の螺合を可能とする雌ネジ196を備えたスイベルロック(swivel lock)195を有している。球状膨出部197により、その球状の形状の拡大特性によって、ニードルアッセンブリ110を通じて球状膨出部193内に流れ込む血液の容易な視認が可能となる。球状膨出部193は、また、注射器170等の外部デバイスの球状膨出部193への接続用の雌型のルア嵌合部198a及び雌ネジ198bを備えた近位端198を有している。
使用に際し、球状膨出部193は、通路126内に雄型ルア嵌合部194を挿入し、ネジ196をハブ120上のネジ132でスイベルロック195に係合させることにより、ニードルハブ120に取り外し可能に接続される。雄型のルア嵌合部194は、プランジャ146に係合し、プランジャ146を遠位端122へ向かって遠位に押し進める。プランジャ146は、シール142に係合し、これにより、貫通孔150に沿って、シール142を通じて、バルブ140が開かられる。
図示しないが、注射器170が、雄型のルア嵌合部171を雌型のルア嵌合部198a内に挿入し、雌ネジ172を雄ネジ198bと螺合させることにより、球状膨出部193の近位端198に接続され得る。この時点で、ニードル110のカニューレ挿入部116は、注射器チャンバ174と流体通過を可能とする状態になる。
次に、ニードルアッセンブリ100が公知技術によって患者内に挿入される。プランジャ174は近位に引かれ、これにより、患者から、ニードル110のカニューレ挿入部116を通じ、バルブ140を介して、球状膨出部193内に血液が引き込まれる。挿入する医師は、球状部分197内に流れ込む血液を視認し、ニードル100が適切に挿入されていることを確認する。
球状膨出部193は、その後、ニードルアッセンブリ100から切り離され、前述したようにバルブ140が閉じる。また前述したように、その時点で、ガイドワイヤ170が挿入されてもよい。
当業者は、前述したように、バルブ140が、ニードルアッセンブリ100以外のデバイスに適用され得ることを理解するであろう。例えば、バルブ140は、図6に示されるように、ルア(luer)200内に挿入されてもよい。ルア200は、カテーテル管腔202の近位端に接続され得るもので、近位ルア端204,遠位ルア端206、及び、近位ルア端204と遠位ルア端206との間に延びる長手方向の経路208を有している。ルア壁部209が、ルア経路208を形成する。ルア200は、また、近位ルア端204と遠位ルア端206との間の経路208を通じて延びる長手方向の中心線210を有している。
バルブ140は、シール142がプランジャ146の遠位に配置されるように、長手方向の経路208内に配置される。支持部材144が、プランジャ146とルア壁部209との間に配置される。ルア200内のバルブ140の動作は、前述したようなニードルハブ120内のバルブ140の動作と同様である。
更に、本発明は、注射器又はルアに限定されない。当業者は、雄型のルアが内部に挿入された場合に遮られない流れを要し、また、雄型のルアが通路から取り除かれた場合には確かな閉塞(positive closure)を要する、あらゆるルアロックタイプの通路内に、前記バルブ140が組み込まれ得ることを理解するであろう
また、前述した実施形態に対する変更が、広い発明の概念から逸脱することなく可能であることが、当業者により理解されるであろう。したがって、本発明は、開示された特定の実施形態に限定されるものでなく、添付の特許請求の範囲に規定されるような本発明の精神及び要旨内での変形をカバーするものであることが理解される。
本発明によるニードルアッセンブリの側面図である。 ハブバルブが閉じた位置にある、図1に示されるニードルハブの断面をあらわす拡大斜視図である。 バルブの保持部分の断面をあらわす、図2の著しく拡大した部分側面図である。 注射器がハブバルブを開いた状態にある、図2のニードルハブの断面をあらわす斜視図である。 ガイドワイヤがハブバルブを通じて挿入された状態にある、図2のニードルハブの断面をあらわす斜視図である。 球状膨出部がハブバルブを開いた状態にある、図2のニードルハブの断面をあらわす斜視図である。 本発明の代替的な実施形態を断面であらわす斜視図である。

Claims (5)

  1. 尖形状の遠位端と、近位端とを有する中空のニードルと、
    ニードルに固定式に接続された遠位ハブ端と、近接したネジ部を有する開口部を備えた近位ハブ端と、上記遠位ハブ端と近位ハブ端との間に通じて延びる通路とを備えた、一部品からなる構造体である、ニードルハブと、
    上記通路内の固定位置に配置されるバルブであって、a)その内部に設けられた少なくとも1つの貫通孔を備えたシール部材と、b)該シール部材の近傍に配置されたプランジャであり、上記中空のニードル及び近位ハブ端が互いに流体通過可能に連絡しないように、上記少なくとも1つの貫通孔が閉ざされる位置である第1の位置と、上記中空のニードル及び近位ハブ端が互いに流体通過可能に連絡するように、上記プランジャが上記少なくとも1つの貫通孔を開いた位置に付勢する位置である第2の位置との間で摺動可能なプランジャと、c)上記シール部材とプランジャとの間に配置される支持部材であって、上記通路内において上記シール部材の位置を固定するために上記通路の側壁の一部に係合すると共に、上記プランジャの近位方向への移動が上記第1の位置に制限されるように当該プランジャと係合する支持部材と、を備えたバルブとを有している、ニードルアッセンブリ。
  2. 上記シール部材,支持部材及びプランジャが、全て、上記通路内に全体的に配置される、請求項1記載のニードルアッセンブリ。
  3. 上記ニードルハブが、更に、該ニードルハブを通過して延びる長手方向の中心線を有している、請求項1記載のニードルアッセンブリ。
  4. 上記シール部材が、上記長手方向の中心線のまわりに全体的に配置される、請求項記載のニードルアッセンブリ。
  5. 更に、上記ニードルハブの近位端に取り外し可能に接続される球状膨出部を有している、請求項1記載のニードルアッセンブリ。
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