JP5004216B2

JP5004216B2 - 心臓手術用心筋温測定用具

Info

Publication number: JP5004216B2
Application number: JP2007012104A
Authority: JP
Inventors: 裕国荒井; 晃川又
Original assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date: 2007-01-23
Filing date: 2007-01-23
Publication date: 2012-08-22
Anticipated expiration: 2027-01-23
Also published as: JP2008178432A

Description

本発明は、心臓手術用心筋温測定用具に関する。

近年、心筋梗塞等の虚血性心疾患を抱えた患者に対するカテーテルインターベンションが加速度的に普及してきた。代表的なカテーテルインターベンションには、冠動脈血管拡張術や血管内ステント留置があるが、これらの治療は患者に対し低浸襲であり、入院期間が短いという特徴を有する。

一方、カテーテル治療の対象とならない患者には、人工心肺を用いる冠動脈バイパス術（以下ＣＡＢＧと略す）の有効性が広く認知されている。この方法は、虚血の原因である狭窄の起こっている冠動脈の末梢側に剥離した内胸動脈、胃大網動脈等のバイパス用グラフトの一端を吻合し、虚血の解消を図る方法である。

近年、人工心肺を使用しないで、心拍動下でバイパス用グラフトを吻合する方法が試みられ、良好な成績が得られるようになった。この方法は、心拍動下冠状動脈バイパス術と呼ばれている。

心拍動下冠状動脈バイパス術では、患者を全身麻酔下にて前胸部を縦に切開した後、胸骨を切断して開胸する。この開胸した部分が術野となり、術野に露出した心臓に対して術者がグラフトを吻合する。また、手術室の室温は通常、術者の発汗を抑えるため、２５℃〜２８℃程度に調整される。上述のように、全身麻酔による基礎代謝の低下、および手術室の室温により、患者の体温は低下しやすい状況にあり、術中、体温低下に伴う心臓機能の低下、または不整脈の誘発等の危険性がある。患者の体温低下を防止する手段として、温水を循環できるパイプを有するマットを患者の下に敷く温水式ブランケットが広く使用されている。しかしながら、上記のような温水式ブランケットでは、体温管理として不十分であり、心臓機能の低下、または不整脈の誘発等の直接的な原因となる術野に露出された心臓そのものの温度（以後、心筋温度と言う）については、管理することが出来なかった。そのため、術者は、患者の心臓機能の低下や不整脈を認めた後に、３７℃に加温した生理食塩水を心臓に直接かけるなどして、心臓機能の低下や不整脈の回復を試みる必要があった。
心筋温度を測定する方法としては心筋組織のｐＨを連続してモニターすることにより相対的に測定する試みがなされている。（例えば、特許文献１参照）

特表２００３−５０１１１９号公表

本発明は心臓手術中に直接及びリアルタイムに心筋温度をモニタリングできる心臓手術用心筋温測定用具を提供することにある。

本発明の心臓手術用心筋温測定用具は、可とう性チューブと、前記可とう性チューブの先端側に連通して配設されて心臓を陰圧吸引する開口部、前記開口部の周囲に設けられた凸部、および前記開口部と前記凸部が形成された天蓋部を有する吸着部材と、心筋温を測定する心筋温測定用センサー部材と、を備え、前記心筋温測定用センサー部材は球形状または円盤形状であって前記天蓋部の開口部側の面における前記凸部の上に突設されていることを特徴とする。

本発明によれば、心臓手術中に直接的、リアルタイムに心筋温度をモニタリングすることができる心臓手術用心筋温測定用具を提供することができる。

まず、図面を用いて、本発明による心臓手術用心筋温測定用具（以下、単に「心筋温測定用具」ということがある）の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、本発明の心筋温測定用具の一実施形態を示す模式図である。心筋温測定用具１０は、可とう性チューブ１と、可とう性チューブ１の先端側に設けられた吸着部材２と、可とう性チューブ１の基端側に設けられた開閉部材３と、開閉部材３よりさらに基端側に設けられた逆止弁４と、を備える。そして、吸着部材２の内側には心筋温を測定できるセンサー５が設けられている。

可とう性チューブ１と、吸着部材２と、開閉部材３と、逆止弁４とは連通しており、可とう性チューブ１の基端側の末端部を吸引源と接続することができる。心拍動下冠状動脈バイパス術等の心臓手術時に、１つの吸引源にて吸引を利用する別の吸引式手術用具を使用する際は、たとえば、２又に分かれたＹコネクター等を介して接続することができる。

本発明の心筋温測定用具１０において、可とう性チューブ１の材料は、たとえば、ポリウレタン樹脂、軟質塩化ビニル樹脂、シリコーン樹脂等の材料を用いることができる。また、可とう性チューブ１は、たとえば押出成形により形成される。可とう性チューブ１の大きさは、全長をたとえば２００ｍｍ以上、好ましくは３００ｍｍ以上とすることができ、内径をたとえば２ｍｍ以上、好ましくは４ｍｍ以上とすることができる。

本発明の心筋温測定用具１０において、吸着部材２は、可とう性チューブ１の先端側に設けられている。吸着部材２は、可とう性チューブ１を介して吸引源により陰圧がかけられ、吸引により、被吸着物の表面に吸着する。

ここで、被吸着物は、心臓である。このため、吸着部材２は、心臓表面に対する密着性に優れた材料とすることが好ましい。吸着部材２の材料は、たとえば弾性体とすることができる。こうすることにより、心臓表面に充分にフィットさせ、密着性を確保することができる。弾性体として、たとえば、シリコーン樹脂、スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレン樹脂、ウレタンエラストマー等のエラストマーとすることができる。また、吸着部材２の材料はたとえば、ポリカーボネート樹脂や硬質塩化ビニル樹脂などの硬質プラスチックにしてもよい。こうすることで心臓の拍動を抑制することができ好ましい。この場合は、心臓表面に対する密着性を向上させるため、吸着面には前述の弾性体を付与することが好ましい。

また、吸着部材２の形状は、図２および図３に示すように、平面がほぼ楕円形のカップ状とすることができる。こうすることにより、心臓表面の血管を吸引、損傷することなく最大の接触面積で心臓表面に吸着させることができ、後述する心筋温測定用センサーの先端と心臓表面との接触を良好にし、正確な心筋温度を測定できる。

また、吸着部材２の長さは、たとえば２０ｍｍ以上６０ｍｍ以下、好ましくは３０ｍｍ以上５０ｍｍ以下である。吸着部材２の長さを上記範囲とすることで吸着部材２を心臓表面にさらに安定的に吸着することができると共に、作業性をさらに向上させることができる。さらに、吸着部材２の幅は、たとえば５ｍｍ以上３０ｍｍ以下、好ましくは１０ｍｍ以上２０ｍｍ以下である。吸着部材２の幅を上記範囲とすることで心臓表面にさらに安定的に吸着でき、作業性を向上させることができる。さらに、吸着部材２の高さは、たとえば５ｍｍ以上３０ｍｍ以下とすることが好ましい。こうすることにより作業性を向上させることができる。

また、吸着部材２は、図２に示すように、内側に開口部６を有する。開口部６は可とう性チューブ１に連通している構成とすることができる。また、吸着部材２の開口部６を覆う複数の小さな孔が開いたメッシュ等を付設してもよい。このとき、心臓の表面は、メッシュを介して吸着部材２に接する構成となる。

また、たとえば、開口部６の周囲に凸部を設け、吸引開口部との間に隙間を設けるようにメッシュ等を付設してもよい。こうすることにより、吸引面積の減少を防止することができる。よって、吸着部材２における吸引力を向上させることができる。メッシュ等の材質は、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル繊維や、ナイロン等のポリアミド繊維や、吸水性効果を有する不織布やコットンとすることができる。

また、吸着部材２の内側の側面には、複数の凹状スリットが形成されていることが好ましい。吸着部材２に、可とう性チューブ１に連通する連通口と、吸着部材２の端部から連通口に向かって延びる複数のスリット状の凹部と、をさらに設けることができる。スリットは、吸着部材２の内側の側面に形成された溝部である。スリットを設けることにより、スリットから開口部６を経由して吸着部材２内の液体を可とう性チューブ１に効率よく排出することができる。よって、吸着部材２内に液体がたまって排出経路が塞がれることがなく、組織表面の体液等の水切り効果を得ることができ、吸着部材２の被吸着物に対する横滑りを防止できる。また、複数のスリット状の凹部が、吸着面に略垂直方向（吸引方向）に延在するとともに互いに略平行に設けられている構成とすることができる。

また、複数のスリットは吸着部材２の中心から周辺に向かってのびており、放射状に形成されてもよい。このため、吸着部材２の中の液体を開口部の内部から外部に向かって効率よく排出することができる。また、複数のスリットが吸着部材２の内側面の周方向に設けられていてもよい。さらに、スリットは吸着部材２の端部付近まで形成されていることが好ましい。こうすれば、上述の水切り効果に加えて、吸着部材２の端部まで確実に吸引圧をかけることができるという効果が得られる。このため、吸引効率を向上させることができる。

スリットの幅はたとえば０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下、深さは０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下とすることが好ましい。こうすることにより、被吸着物がスリット内に完全に浸入してスリットの水切り効果を損なうことを抑制できる。このため、吸着部材２の水切り効果を向上させることができる。

次に、本発明の心筋温測定用具１０において、可とう性チューブ１の基端側には開閉部材３が設けられている。開閉部材３は、図１に示したようにコック３とすることができる。

また、たとえば、開閉部材３をコック３とする場合、たとえば、一方向に回転できないようにストッパーを設けることで二方向のみに限定して調整できる構造としてもよい。こうすれば、コック３の回転調整により、
ｉ）吸着部材２により心臓表面を吸着する際の確実な吸引操作、および
ｉｉ）吸着部材２を心臓表面から取り外す際に、確実に吸引源から遮断しつつ、安全に大気開放する操作、を実施できる。

また、開閉部材３を二方向のみに調整できる構造として、コック３のような回転させる構造の他に、たとえば、コックに該当する部材が可とう性チューブ１に対し垂直方向に摺動可能な構成とすることにより、上述したｉ）およびｉｉ）を実施できる構造としてもよい。

次に、本発明の心筋温測定用具１０において、吸着部材２の内側、すなわち心臓表面と接触する部位には心筋温測定用センサー５が突設されている。このため、吸着部材２を心臓表面に吸着させることで、心筋温測定用センサー５の先端部が心臓表面と接触し、心筋温度を測定することができる。

心筋温測定用センサー５にはリード線７が付設されており、リード線７は、吸着部材２の開口部６を介して、可とう性チューブ１の内部を通り、開閉部材３の手前にて、気密性を保つように外部に延在している。心筋温測定用センサー５のリード線の末端部には、モニターと接続できるプラグ８が付設されており、モニターにより心筋温度をモニタリングすることができる。

心筋温測定用センサー５は、サーミスタ温度センサーとすることができ、こうすることにより、正確に心筋温度を測定することができる。

また、心筋温測定用センサー５は、熱電対としても良い。こうすることにより、より安価なセンサーを作成することができる。

吸着部材２の内側に突設される心筋温測定用センサー５において、吸着部材２の開口部６の周囲に凸部が設けられている場合、心筋温測定用センサー５は、凸部に突設することができる。また、吸着部材２に開口部６を覆うメッシュが付設される場合は、心筋温測定用センサー５をメッシュの上に突設することができる。こうすることにより、心筋温測定用センサー５を最も心臓表面の側に突設することができ、確実に心臓表面に接触させることができる。

心筋温測定用センサー５の先端部は、たとえば、直径が１ｍｍ以上、５ｍｍ以下の球形状とすることができる。こうすることにより、心臓表面を損傷せず、また、吸着面積の減少による吸着部材２の吸着不良を防止することができる。また、心筋温測定用センサー５は、たとえば、直径が１ｍｍ以上、１０ｍｍ以下、厚みが０．５ｍｍ以上、３ｍｍ以下の円盤形状とすることができる。こうすることにより、広範囲で心臓表面と接触することができ、より確実に心筋温度を測定することができる。

心筋温測定用センサー５の先端部の材質は、たとえば、ニッケル、マンガン、コバルト、鉄などの酸化物を混合して焼結させたものとすることができる。こうすることにより、温度の上昇に対して抵抗が減少するサーミスタとすることができる。また、材質として、チタン酸バリウムなどを使用することができる。こうすることにより、温度の上昇に対して抵抗が増大するサーミスタとすることができる。心筋温測定用センサー５は、さらにエポキシ樹脂、またはガラスによりコーティングすることができる。こうすることで、サーミスタを保護することができる。

心筋温測定用センサー５のリード線７は、たとえば、銅線等の材質とすることができる。また、リード線の保護のため、例えば、軟質塩化ビニル樹脂等で被覆することができる。リード線７の長さは、例えば１ｍ以上、３ｍ以下とすることができる。こうすることで、作業性を向上させることができる。さらに、長さは、延長ケーブルと接続することで、さらに大きくすることができる。

また、心筋温測定用センサー５を熱電対とする場合、たとえば、クロメル（ＮｉおよびＣｒを主とした合金）とアルメル（Ｎｉを主とした合金）を材質とすることができる。こうすることにより、より安価な心筋温測定用センサー５とすることができる。

次に、本発明の心筋温測定用具１０において、可とう性チューブ１に付設された開閉部材３よりさらに基端側には、吸着部材２から吸引源側への方向を順方向とした逆止弁４を設けることができる。

逆止弁４は、外部からの操作を加えられることなく、逆止弁４を経由する逆流を抑制できるように構成されている。つまり、逆止弁４は、流体を一方向にのみ流通させる機能を有する。具体的には、逆止弁４の基端側（吸引源の側）が吸着部材２の側に対して陰圧であるときに開状態となり、吸引圧により吸着部材２を心臓表面に吸着させる。一方、逆止弁４の基端側（吸引源の側）が吸着部材２の側に対して相対的に陽圧であるときに閉状態となるように構成される。

このような逆止弁４は、たとえば、吸引源側の先端で互いに接触し、閉状態となるように設けられた一対の弁体を有する。閉状態において、弁体は、可とう性チューブ１の壁面側から内部に向かって連続的に傾斜し、基端つまり吸引源側の端部で互いに接触し、密着しているため、流体の流路が遮断される。また、開状態においては、弁体の先端が離隔するため、弁体の間に流体の通路が形成される。

逆止弁４は、図４に示したようにダックビル弁とすることができる。また、図５に示すようにダックビル弁の外側には、可とう性チューブ１と接続できるようにダックビル弁を内包するハウジングを設けることができる。こうすることにより、本発明による心筋温測定用具１０とは別の吸引式手術用具（たとえば、心臓の位置を調整する吸引式ポジショナーと呼ばれる用具）を、本発明による心筋温測定用具１０と、１つの吸引源にて併用する際、仮に別の吸引式用具が被吸着物から外れた場合、本発明による心筋温測定用具１０の吸着部材２と連通している可とう性チューブ１に付設されたダックビル弁より吸引源側の可とう性チューブ１内部にかかる吸引圧が、ダックビル弁から吸着部材２内の吸引圧より高くなる（すなわち、相対的に陽圧になる）。この差圧のため、空気の逆流が発生し、この逆流により逆止弁４が閉状態となり、心筋温測定用具１０の吸着部材２内の吸引圧が保持されるため、心臓表面への吸着を維持し、確実に心筋温をモニタリングすることができる。

逆止弁４の材料は、たとえば、シリコーン樹脂、アクリロニトリルゴム、イソプレンゴム、ウレタンエラストマー等のエラストマーとすることができる。また、逆止弁４は、ダックビル弁に限定せず、傘型形状等の他の逆止弁としてもよい。これらの逆止弁４は、圧縮成形等により成形することができる。また、逆止弁４を内包するハウジングの材料は、たとえば、硬質塩化ビニール樹脂、ポリカーボネート樹脂とすることができる。これらのハウジングは、射出成形等により成形することができる。ハウジングは逆止弁４を内包できるように２部品から構成することができ、２部品のハウジングは逆止弁４を内包した状態で、たとえば超音波溶着により組み立てることができる。

また、本発明の心筋温測定用具１０において、可とう性チューブ１の先端側に設けられた吸着部材２より基端側（すなわち吸引源の側）に、開閉部材３（コック）、逆止弁４（ダックビル弁）が、この順に直列的に可とう性チューブ１に設けられた構成とすることができる。こうすることにより、逆止弁４の効果を損なうことなく、開閉部材３の操作により吸着部材２を心臓表面から取り外すための吸着部材２内部の大気開放を実施することができる。逆に言えば、開閉部材３を逆止弁４より基端側（すなわち吸引源の側）に直列的に可とう性チューブ１に設けた場合、開閉部材３の操作による吸着部材２を心臓壁から取り外すための吸着部材２内部の大気開放を実施することが逆止弁４により阻害されるため、好ましくない。

したがって、本発明の心筋温測定用具１０において、可とう性チューブ１の先端側に吸着部材２を有し、かつ、可とう性チューブ１の基端側に開閉部材３を有し、吸着部材２の内側に心筋温測定用センサー５を設けることにより、心臓手術、特に心拍動下冠状動脈バイパス術において、術中の心筋温低下に伴う心臓機能の低下防止、および不整脈を防止することができ、直接的に心筋温度をモニタリングすることができる。

以上、本発明を実施形態に基づいて説明した。これらの実施形態はあくまで例示であり、種々の変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

本発明による心筋温度測定用処置具の一実施形態を模式的に示す図である。吸着部材の拡大された底面図を示す図である。吸着部材の拡大された平面図を示す図である。図４（ａ）〜図４（ｆ）は、本発明の逆止弁（ダックビル弁）の一例を示す図である。図４（ａ）は、ダックビル弁の正面図である。図４（ｂ）は、ダックビル弁の上面図である。図４（ｃ）は、ダックビル弁の下面図である。図４（ｄ）は、ダックビル弁の側面図である。図４（ｅ）は、図４（ｂ）のＡ−Ａ’断面図である。図４（ｆ）は、図４（ｂ）のＢ−Ｂ’断面図である。図５（ａ）〜図５（ｃ）は、本発明のダックビル弁をハウジング内に組み込まれた組立体の一例を示す図である。図５（ａ）は、正面図である、図５（ｂ）はダックビル弁が図４（ｅ）の状態のときの断面図である。図５（ｃ）は、ダックビル弁が図４（ｆ）の状態のときの断面図である。

符号の説明

１可とう性チューブ
２吸着部材
３開閉部材（コック）
４逆止弁（ダックビル弁）
５心筋温測定用センサー
６開口部
７リード線
８プラグ
１０心筋温度測定用処置具

Claims

可とう性チューブと、
前記可とう性チューブの先端側に連通して配設されて心臓を陰圧吸引する開口部、前記開口部の周囲に設けられた凸部、および前記開口部と前記凸部が形成された天蓋部を有する吸着部材と、
心筋温を測定する心筋温測定用センサー部材と、を備え、
前記心筋温測定用センサー部材は球形状または円盤形状であって前記天蓋部の開口部側の面における前記凸部の上に突設されていることを特徴とする心臓手術用心筋温測定用具。
前記開口部および前記凸部を覆うとともに前記凸部と前記開口部との間に隙間を設けて付設されたメッシュをさらに備え、
前記心筋温測定用センサー部材が、前記凸部を覆う前記メッシュの上に突設されている請求項１に記載の心臓手術用心筋温測定用具。
前記可とう性チューブに配設された開閉部材と、前記心筋温測定用センサー部材と接続されたリード線と、をさらに備え、
前記リード線が、前記開口部を介して前記可とう性チューブの内部を通り、かつ前記開閉部材の配設位置よりも先端側で、前記可とう性チューブの気密性を保って前記可とう性チューブの内部から外部に延在していることを特徴とする請求項１または２に記載の心臓手術用心筋温測定用具。
前記心筋温測定用センサー部材が、直径１ｍｍ以上かつ５ｍｍ以下の前記球形状、または、直径１ｍｍ以上かつ１０ｍｍ以下で厚み０．５ｍｍ以上かつ３ｍｍ以下の前記円盤形状である請求項１から３のいずれか一項に記載の心臓手術用心筋温測定用具。