JP6719546B2 - 薬剤注入カテーテルおよび薬剤注入システム - Google Patents
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Description
また、この発明は、このような薬剤注入カテーテルを用いた薬剤注入システムにも関している。
このような薬剤は、開胸手術によって心臓に注入することもできるが、例えば、特許文献1には、侵襲性を抑えるために、カテーテルの先端に穿刺装置を備えた医療用具が開示されている。穿刺装置の針状デバイスが心筋等の体壁に穿刺され、針状デバイスを通して薬剤が注入される。
また、針状デバイスが体壁に穿刺されたか否かを確認することができないため、針状デバイスの穿刺の前後において薬剤が体壁の周辺に漏出するおそれがある。薬剤が体壁の周辺に漏出すると、新たな病症を発生するおそれが生じたり、目的の部位に適正量の薬剤を投与することが困難になるおそれを生じてしまう。
また、この発明は、このような薬剤注入カテーテルを用いた薬剤注入システムを提供することも目的としている。
好ましくは、カバー部材は、カテーテル本体の軸方向に対して垂直に内部空間内に固定され且つ注入針を貫通させる貫通孔が形成された仕切り板を有し、弾性部材は、カテーテル本体の前端部とカバー部材の仕切り板の間に配置されている。
カバー部材の内部空間内を負圧にしてカバー部材の前端部に生体の体壁表面をトラップするトラップ機構をさらに備えることができる。
また、カテーテル本体およびカバー部材は、それぞれが造影マーカーを有し、カバー部材の動きや心筋等の体壁への針の穿刺を外部から確認できるようになることに加え、造影マーカーのパターン等の見え方によって、カテーテル本体、特に先端部の捻じれ、向いている方向に関する情報を術者に与えることが好ましい。
実施の形態1
図1に実施の形態1に係る薬剤注入カテーテル1の構成を示す。薬剤注入カテーテル1は、長尺のカテーテル本体2を有し、このカテーテル本体2の内部にカテーテル本体2の軸方向に沿って延びる薬剤供給ルーメン3が形成されている。
カテーテル本体2は、その先端に、他の部分よりも小さな径に形成された縮径部4を有している。縮径部4に、カテーテル本体2の軸方向に対して直交する方向に貫通する開口部5が形成されており、開口部5により薬剤供給ルーメン3が分断され、この薬剤供給ルーメン3の分断部分に管状体6が配置されている。
ここで、便宜上、カテーテル本体2の軸方向をY方向、開口部5が縮径部4を貫通する方向をZ方向、YZ面に垂直な方向をX方向と呼ぶこととする。
また、カバー部材9の仕切り板11とカテーテル本体2の前端部との間にコイル形状のバネからなる弾性部材13が配置され、注入針8が弾性部材13の内部を貫通している。なお、弾性部材13は、バネに限られるものではなく、弾性を有する部材であればよい。
そして、カバー部材9の一対の突起17が縮径部4の一対のカバー部材ガイド溝16にそれぞれ挿入されることで、カバー部材9は、図1に示されるように、注入針8の−Y方向側の先端が内部空間10内に収納される第1の位置P1と、図3に示されるように、注入針8の−Y方向側の先端が内部空間10から前方すなわち−Y方向に向かって突出する第2の位置P2との間で、カテーテル本体2の軸方向に沿って進退可能にカテーテル本体2に保持されている。
一方、カバー部材9が、図3に示される第2の位置P2に位置するときには、カバー部材9の一対の板バネ14が、それぞれカテーテル本体2の対応する傾斜面15に案内され、それぞれの板バネ14の先端が管状体6の外周部から離れるまで弾性変形する。これにより、管状体6の内腔7は、開通した状態となる。
また、カバー部材9の仕切り板11とカテーテル本体2の前端部との間に配置されたコイル形状の弾性部材13により、カバー部材9は、カテーテル本体2に対してカテーテル本体2の前方すなわち−Y方向に弾力的に押しつけられている。このため、カバー部材9に外力が作用しない場合は、カバー部材9は、図1に示される第1の位置P1に位置することとなる。
カバー部材9の形成材料も、カテーテル本体2と同様の材料を用いることができる。
管状体6は、例えば、シリコーンゴム等、柔軟性に富んだ材料から形成される。
一対の板バネ14は、管状体6を外周部から押し潰すのに十分な剛性と弾性を有する材料から形成され、汎用の板バネの形成材料である金属材料または樹脂材料を用いることができる。
圧力計22は、薬剤注入カテーテル1の薬剤供給ルーメン3内の圧力を検出する。薬剤供給部23は、例えば、シリンジポンプからなり、薬剤注入カテーテル1の薬剤供給ルーメン3内に薬剤を供給する。また、制御部24は、圧力計22で検出された薬剤注入カテーテル1の薬剤供給ルーメン3内の圧力が一定となるように薬剤供給部23による薬剤の供給を制御する。
このように構成された薬剤注入システムにより、薬剤供給ルーメン3内の圧力を一定に保持することができる。
まず、図5に示されるように、ガイディングカテーテルGを患者の体内、例えば心臓の内部に挿入し、ガイディングカテーテルG内に薬剤注入カテーテル1を挿入して、薬剤注入カテーテル1の先端部をガイディングカテーテルGから突出させる。
なお、予め、薬剤供給部23により薬剤注入カテーテル1の薬剤供給ルーメン3内に薬剤が充填されているものとする。ただし、カバー部材9が心臓の内壁Wに接触しないときには、カバー部材9に外力が作用しておらず、カバー部材9は第1の位置P1に位置し、注入針8の先端が内部空間10内に収納されると共に管状体6の内腔7が閉塞された状態にあるので、注入針8から薬剤が漏れ出ることはない。
心臓の拍動により、心臓の内壁Wが再び薬剤注入カテーテル1に向かって移動してカバー部材9を第1の位置P1から第2の位置P2に移動させると、注入針8の先端が内部空間10から前方に突出して心臓の内壁Wに穿刺されると共に管状体6の内腔7が開通した状態となり、心臓組織への薬剤の注入が行われる。
このようにして、心臓の拍動により、心臓組織への薬剤の注入と薬剤の注入停止が繰り返される。
さらに、薬剤の注入と薬剤の注入停止がカテーテル本体2に対するカバー部材9の移動に応じて自動的に行われるので、手技の簡素化が達成される。
なお、薬剤の注入組織は心臓に限定されるものではない。心臓では拍動を利用して、ほぼ自動で注入を行うことが可能であるが、必ずしも拍動を必要とするものではない。他の臓器においても、カテーテル先端を体壁に押し付けることで注入し、引き離すことで注入を停止することが可能であり、手技の簡素化および安全な手技が達成される。
上記の実施の形態1では、カバー部材9の一対の板バネ14により管状体6を両側から挟み込んで押圧することで、管状体6の内腔7を閉塞させたが、これに限るものではなく、1つの板バネ14により管状体6の外周部を一方の側から押圧しても、管状体6の内腔7を閉塞させることができる。
図7に実施の形態2に係る薬剤注入カテーテル31の構成を示す。薬剤注入カテーテル31は、長尺のカテーテル本体32の先端部にカバー部材33が進退可能に配置されたものである。
カバー部材33は、実施の形態1の薬剤注入カテーテル1に用いられたカバー部材9において、一対の板バネ14の代わりに1つの板バネ14を+Z方向側に有する以外は、実施の形態1におけるカバー部材9と同様の構成を有している。
一方、カバー部材33が、図8に示される第2の位置P2に位置して注入針8の先端がカバー部材33の内部空間10から前方に突出するときには、カバー部材33の板バネ14が、カテーテル本体32の傾斜面15に案内され、板バネ14の先端が管状体6の外周部から離れるまで弾性変形することにより、管状体6の内腔7は開通した状態となる。
上記の実施の形態1では、閉塞部材を構成する一対の板バネ14がカバー部材9に取り付けられると共に、運動変換機構を構成する一対の傾斜面15がカテーテル本体2に形成されていたが、これに限るものではなく、カテーテル本体が閉塞部材を有し、カバー部材に運動変換機構を取り付けることもできる。
図9に実施の形態3に係る薬剤注入カテーテル41の構成を示す。薬剤注入カテーテル41は、長尺のカテーテル本体42の先端部にカバー部材43が進退可能に配置されたものである。
一方の突出部材48は、カバー部材43の内面のうち、もっとも+Z方向側に位置する箇所に取り付けられ、−Z方向に延びた後に屈曲して、一方の板バネ47に向かって+Y方向に延び、他方の突出部材48は、カバー部材43の内面のうち、もっとも−Z方向側に位置する箇所に取り付けられ、+Z方向に延びた後に屈曲して、他方の板バネ47に向かって+Y方向に延びている。
一方、カバー部材43が、図10に示される第2の位置P2に位置して注入針8の先端がカバー部材43の内部空間10から前方に突出するときには、カバー部材33の一対の突出部材48の+Y方向端部が、それぞれ対応する板バネ47を+Y方向に押し込む、これにより、一対の板バネ47は、それぞれの先端が管状体6の外周部から離れるまで弾性変形し、管状体6の内腔7は、開通した状態となる。
なお、この実施の形態3においても、実施の形態2と同様に、一対の板バネ47ではなく、1つの板バネ47のみ管状体6の外周部を一方の側から押圧して閉塞させるように
構成することもできる。
また、突出部材48は、板ばね47を変形可能な強度を有することを条件に、カバー部33と同一の形成材料を用いることができる。一方、カバー部33の材質が板ばね47を変形させるだけの強度を有さない等の理由があるときには、カバー部33に使用した材料とは異なる材料を接合して突出部材48を形成することができる。
上記の実施の形態1において、カバー部材9の内部空間10内を負圧にしてカバー部材9の前端部に心臓の内壁Wをトラップするトラップ機構をさらに備えることもできる。
トラップ機構は、図11に示されるように、カバー部材9の仕切り板11に形成された吸引孔51と、吸引孔51に接続された吸引装置52から構成される。吸引装置52は、例えば、図4に示した薬剤注入システムのコネクタ21に接続され、薬剤注入カテーテル1のカテーテル本体2に薬剤供給ルーメン3から独立して吸引用ルーメンを形成し、この吸引用ルーメンとコネクタ21を介してカバー部材9の吸引孔51に吸引装置52を接続することができる。
このようなトラップ機構は、実施の形態2の薬剤注入カテーテル31および実施の形態3の薬剤注入カテーテル41に対しても、同様にして具備させることができる。
上記の実施の形態1において、図12に示されるように、カテーテル本体2の縮径部4の外周部とカバー部材9の外周部に、それぞれ、造影マーカー61および62を配置することができる。これらの造影マーカー61および62は、薬剤注入カテーテル1が患者の体内に挿入されたときに、カテーテル本体2の縮径部4とカバー部材9の位置をX線造影により患者の外部から把握するためのものであり、X線造影により認識しやすい材料、例えば、金、白金、イリジウム、タングステンあるいはそれらの合金、または銀−パラジウム合金等から形成することができる。
なお、実施の形態2の薬剤注入カテーテル31、実施の形態3の薬剤注入カテーテル41、実施の形態4の薬剤注入カテーテルに対しても、同様にして、カテーテル本体の縮径部とカバー部材の双方に造影マーカーを配置することができる。
薬剤は任意の治療物質を用いることができる。治療効果としては、心臓壁補強、足場材料、血管新生誘導、細胞の補充、またはアポトーシス・ネクローシスの予防による組織修復あるいは再生などが挙げられる。治療物質には、注入可能な生体適合性を有する単一成分または多成分材料、ポリマーベースのビーズ、およびポリマーヒドロゲルが含まれる。また、そのほかにも、フィブリン接着剤、コラーゲン、アルギン酸塩、ポリエチレングリコールなどの合成高分子材料、およびキトサン等が含まれる。治療物質は、前述の材料のみから成っていてもよいが、それに限定されるものではない。例えば、iPS細胞等の幹細胞、線維芽細胞、または骨格細胞等の細胞、タンパク質、プラスミド、遺伝子、成長因子、化学誘引物質、合成ポリペプチド、種々の医薬組成物、さらには他の治療的に有益な物質を単独で、または任意の組み合わせで含むこともできる。
Claims (9)
- 薬剤を生体の体壁から注入するための薬剤注入カテーテルであって、
薬剤供給ルーメンが形成された長尺のカテーテル本体と、
前記カテーテル本体の先端に連結され且つ前記薬剤供給ルーメンに連通する内腔を有する管状体と、
前記管状体の先端に連結された注入針と、
少なくとも前記管状体を収容する内部空間を有し且つ前記注入針の先端が前記内部空間内に収納される第1の位置と前記注入針の先端が前記内部空間から前方に突出する第2の位置との間で前記カテーテル本体の軸方向に沿って進退可能に前記カテーテル本体の先端部に配置された筒形状のカバー部材と、
前記カバー部材の前記内部空間内で前記カテーテル本体の軸方向に交差する径方向に移動して前記管状体の内腔を開閉可能な閉塞部材と、
前記カテーテル本体に対する前記カバー部材の進退動作を前記閉塞部材の移動動作に変換し、前記カバー部材が前記第1の位置に位置するときに前記閉塞部材により前記管状体の内腔を閉塞させ、前記カバー部材が前記第2の位置に位置するときに前記閉塞部材により前記管状体の内腔を開通させる運動変換機構と、
前記カテーテル本体と前記カバー部材の間に配置され且つ前記カバー部材を前記第1の位置に向けて前記カテーテル本体の前方に弾力的に押しつける弾性部材と
を備えたことを特徴とする薬剤注入カテーテル。 - 前記管状体は、柔軟性を有し、
前記閉塞部材は、前記カバー部材の内面に取り付けられ且つ前記管状体を外周部から押圧して前記管状体の内腔を閉塞させる少なくとも1つの板バネからなり、
前記運動変換機構は、前記カテーテル本体の軸方向に対して傾斜するように前記カテーテル本体に形成された傾斜面からなり、
前記カバー部材が前記第1の位置に位置するときに前記少なくとも1つの板バネは前記傾斜面から離れて前記管状体の内腔を閉塞させ、前記カバー部材が前記第2の位置に位置するときに前記少なくとも1つの板バネは前記傾斜面に案内されて前記管状体の外周部から離れるまで弾性変形することにより前記管状体の内腔を開通させる請求項1に記載の薬剤注入カテーテル。 - 前記管状体は、柔軟性を有し、
前記閉塞部材は、前記カテーテル本体に取り付けられ且つ前記管状体を外周部から押圧して前記管状体の内腔を閉塞させる少なくとも1つの板バネからなり、
前記運動変換機構は、前記カバー部材の内面に取り付けられ且つ前記少なくとも1つの板バネに向かって前記カテーテル本体の軸方向に延びる突出部材からなり、
前記カバー部材が前記第1の位置に位置するときに前記少なくとも1つの板バネは前記突出部材から離れて前記管状体の内腔を閉塞させ、前記カバー部材が前記第2の位置に位置するときに前記少なくとも1つの板バネは前記突出部材に押されて前記管状体の外周部から離れるまで弾性変形することにより前記管状体の内腔を開通させる請求項1に記載の薬剤注入カテーテル。 - 前記閉塞部材は、前記管状体の外周部を両側から挟み込む一対の前記板バネからなる請求項1〜3のいずれか一項に記載の薬剤注入カテーテル。
- 前記閉塞部材は、前記管状体の外周部を一方の側から押圧する1つの前記板バネからなる請求項1〜3のいずれか一項に記載の薬剤注入カテーテル。
- 前記カバー部材は、前記カテーテル本体の軸方向に対して垂直に前記内部空間内に固定され且つ前記注入針を貫通させる貫通孔が形成された仕切り板を有し、
前記弾性部材は、前記カテーテル本体の前端部と前記カバー部材の前記仕切り板の間に配置されている請求項1〜5のいずれか一項に記載の薬剤注入カテーテル。 - 前記カバー部材の前記内部空間内を負圧にして前記カバー部材の前端部に生体の体壁表面をトラップするトラップ機構をさらに備えた請求項1〜6のいずれか一項に記載の薬剤注入カテーテル。
- 前記カテーテル本体および前記カバー部材は、それぞれ、造影マーカーを有する請求項1〜7のいずれか一項に記載の薬剤注入カテーテル。
- 請求項1〜8のいずれか一項に記載の薬剤注入カテーテルと、
前記薬剤注入カテーテルの前記薬剤供給ルーメン内の圧力を検出する圧力計と、
前記薬剤注入カテーテルの前記薬剤供給ルーメン内に薬剤を供給する薬剤供給部と、
前記圧力計で検出された前記薬剤注入カテーテルの前記薬剤供給ルーメン内の圧力が一定となるように前記薬剤供給部による薬剤の供給を制御する制御部と
を備えた薬剤注入システム。
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