JPH03502412A - 移植および抜き出し可能な生体センサープローブ - Google Patents
移植および抜き出し可能な生体センサープローブInfo
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- JPH03502412A JPH03502412A JP1501828A JP50182889A JPH03502412A JP H03502412 A JPH03502412 A JP H03502412A JP 1501828 A JP1501828 A JP 1501828A JP 50182889 A JP50182889 A JP 50182889A JP H03502412 A JPH03502412 A JP H03502412A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
移植および抜き出し可能な生体センサープローブ発明の背景
体内の臓器の応答の測定は、小さい移植可能な生体センサーの開発に伴って、よ
り一般的になりつつある。例えば、血管内の血流の連続的な測定は、とりわけ術
後の場合、血管再建術、臓器移植組織および他の医療の評価のために望ましい。
電磁型流量計や、超音波送受信機として機能する1個の圧電結晶から成るパルス
超音波ドツプラ−・トランスジューサのような種々の血流速度(および直径)セ
ンサーが開発されている。この流速センサー、とりわけドツプラー血流プローブ
は非常に小さく、患者の体内で使用し得る。
このような小さい血流プローブは、術後またはその他の場合に、ある期間患者の
血流を連続的にモニタリングするのに使用し得る。
センサーまたはプローブは、流速を確実に正しく測定するために、血管にしっか
りと留まっていなければならない。手術中に移植したプローブを、更に手術する
ことなく取り除くことができるという大きな利点がある。
血管の信頼性のあるモニタリングデータを与える、目標とする取り外し可能な血
流プローブは、プローブを直接に血管に、または関連した外側の組織に縫合、埋
設または付着させることによって探し求められている。プローブの取り外しは、
プローブから出ている導線または他の線を引いて、プローブアタッチメントを引
き出すことによる。これは、移植された血管またはモニターされた血管を含む組
織を損傷し得る。
例えば、プローブは、血管の外側の組織の層である外膜となるように縫合され、
縫合糸およびプローブを引くことによって取り外されている。ベイエン、ディ(
Payen、 D、)ら、「コンパリスン・オン・プレオペラティブ・アンド・
ポストオベラティブ・フェイジック・ブラッド・フロー・オン・エイオートコロ
ナリー・ビーナス・バイパス・ゲラフッ・パイ・ミーンズ・オン・パルスト・ド
ツプラー・エコーカーディオグラフィー・ウィズ・インブランタプル・マイクロ
プロープズ(Comparison of Preoperative
and Pogt−operative Phasic Blood
Flow in AortocoronaryVenous Bypas
s Grafts by Means of Pu1sed Do
pplerEchocardiography with Ig+pran
table Microprobes)J、サーキュレーション(Circ)
;第74巻(補遺■)、61〜67頁(1986):スヴエンニング、ジェイ・
エル(Svenning、 J、 L、)ら、「コンティニュアス・モニタリン
グ・オン・カーブイアツク・アウトプット・ポストオペラティブリー・ユージン
グ・アン・インブランクブルードツプラー争プローブCContinuous
Monitoring of Car−diac 0utput P
o5toperatively Using an l1plantab
leD oppler P robe)、スカンジナビアン・ジャーナル・オ
ン・ソラシック・アンド・カーディオヴアスキュラー・サージエリ−(Scan
d、 J、 Thor、 Cardiovasc、 Surg、)、第20巻、
145〜149頁(1986)。バウディーノ(B audino)の米国特許
第4541433号(1985年9月17日)に示された他の例は、プローブの
チップ中に小さい金属歯を有するドツプラーセンサーである。この歯が外膜に埋
められる。この装置は、プローブを引くことによって、歯が外膜から引き抜かれ
て取り外される。
従来の発明による抜き出し可能で移植可能なプローブは、取り外しができるよう
に緩く取り付けなければならない。緩い付着により、位置が不安定になる可能性
が生じる。血管中の血流を正確に測定するためには、プローブの配置は安定であ
る必要がある。また、プローブの取り付けのために行う縫合および穿孔は、血管
を傷つける可能性がある。縫合により、特に小血管が傷つけられる可能性がある
。
発明の記載
本発明は、種々の大きさの血管に対して安定に取り付けられ、安全かつ容易に患
者から取り外せる、移植可能で抜き出し可能なプローブである。本発明のプロー
ブは、血管手術に関連して、並びに血管開存、血流および変動、心拍出量および
薬物応答の評価において、血流をモニタリングするために使用し得る。
本発明は、血流プローブに加えて、圧力、酸素、温度などをモニタリングする他
の生体センサーと共に利用することもできる。本発明のプローブボディに、小さ
いセンサー装置を取り付けることができ、2個以上のセンサーを取り付けてもよ
い。
プローブボディは、生体適合性フレキシブルゴムシート、例えばシリコンゴムま
たは体組織および体液と反応しない他の材料で造られていることが好ましい。プ
ローブは、通例、血管を取り巻くのに充分な大きさの矩形のバンドである。補強
織物層を使用し得る。ゴムシートと織物補強材との組み合わせは、プローブにい
くらかの伸縮性を与えるので、プローブを血管に巻き付けた際に、血管の拡張を
妨げない。
血流センサーは、1個または複数個の圧電結晶であって、導線により、プローブ
から、血流速度および血管直径を測定する装置に接続されている。各結晶は、プ
ローブ内で約30〜60°の角度で固定されていることが好ましく、流れの測定
には45°傾けるのが最適である。
フレキシブルチューブがプローブボディの一端に取り付けられ、その端を通って
通じている。結晶のいずれかの側に取り付けられた導線は、フレキシブルチュー
ブを通って延び、モニタリングディスプレイ装置への接続部に至る。牽引可能な
リリースケーブル、ワイヤまたは他の牽引可能な部材も、フレキシブルチューブ
を通って延び、プローブボディの内部に至る。
縫合糸は、プローブボディの外側に延びる牽引可能な部材によって適所に保持さ
れる。縫合糸の端は、開口部からプローブボディの外側に延びる。フレキシブル
チューブに向き合うボディ上には、縫合糸ガイドまたは小孔が位置し得る。
モニターすべき血管は、プローブボディによって取り巻かれる。
縫合糸は、プローブの端を通ってつなげられ、プローブが血管の周囲にしっかり
と保持されるように引き締められる。この取り付は工程の間、組織貫入は起こら
ない。フレキシブルチューブは、皮膚を通って患者の体外に延びる。
プローブを外すには、患者の体外で牽引可能な部材を緩やかに牽引して、それを
プローブボディ内から部分的に引き抜く。プローブボディ内で縫合糸を保持して
いるその部材の部分が動くことによって、縫合糸が放たれる。プローブは、血管
の周囲から巻き戻される。
更に緩やかに牽引することによって、プローブは身体から抜き出される。
図面の簡単な説明
第1図は、血管の周囲に取り付けたプローブの部分的に透視した斜視図である。
第1a図は、第1図の細部であり、縫合糸が1本の態様を示す。
第ib図は、第1a図と同じ部分の細部であり、縫合糸が2本の別の態様を示す
。
第2図は、プローブボディの上面図である。
第3図は、第2図の3−3ラインでの、プローブボディの縦方向断面図である。
第4図は、第2図の4−4ラインでの、プローブボディの横断面図である。
第5.6.7.8および9図は、プローブボディの血管への取り付けを示す。
第1O図は、患者内で用いられる2種類の大きさのプローブを示す。
第11a% llbおよびllc図は、プローブを取り外す工程を示す。
第12図は、身体からのプローブの抜き出しを示す。
第13図は、プローブ内に複数のセンサーが存在する別の態様を示す。
好ましい態様の記載
第1図は、取り付けられたプローブの、部分的に透視した図である。プローブボ
ディlOは、重ならずに血管44を取り巻く。結晶14は、血管の直径全部を通
して読み取るように配置されている。
好ましい態様のプローブボディ10の一端には、第2図に示すように、縫合糸ガ
イド16a% 16b、16cおよび16dがある。縫合糸ガイドは通例、プロ
ーブボディに開けられた小孔の平行な対である。ある態様は、プローブボディl
Oの一端に、複数の縫合糸ガイドの対を有し得る。血管に巻きつけるのに要する
プローブの長さに応じて、取り付は工程に用いられるプローブボディの端の縫合
糸ガイドを残して、プローブを切断することができる。好ましい態様においては
、例えば、血流センサー・ドツプラー・トランスジューサ結晶I4を使用する。
第2図においては、導線20および22が、結晶14に付いており、プローブボ
ディ10の上部を通って延び、開口部24からプローブボディの内部に入ってい
ることが示されている。
第3図は、プローブの縦方向断面図である。プローブボディ10は、通例、血管
周囲に巻き付けることのできる矩形のフレキシブルゴムシートである。ゴムシー
ト材料は、体組織および体液と反応しないシリコンゴムのような生体適合性材料
である。プローブボディ10は、モニタリングする血管を取り巻くか、または部
分的に取り巻く長さを有する。別の態様においては、プローブボディは長く、モ
ニタリングする血管を取り囲む適当なサイズに切断される。
プローブボディは、織物の層12で補強し得る。ゴムのプローブボディlOおよ
び織物補強材12は、必要に応じて血管の拡張に伴って伸縮する。織物と同様の
他の補強材を使用してもよい。
通例平らな圧電結晶14は、更に説明するように、取り付けた後に血管に面する
プローブボディの表面に対して約30〜60°の角度に傾けて埋設される。結晶
14は、通例10MHzまたは20MHzであるが、どの周波数を用いてもよい
。血管に面する結晶14の表面は、保護のために薄いエポキシコーティング15
を有する。
結晶14の他方の表面は、吸音のために、コルクのような吸音材料の層I3とな
っている。第4図は、ある角度におけるプローブボディ内の結晶14の方向を示
す。好ましい態様はドツプラー結晶のものであるが、どのような種類の小さな生
体センサーも、本発明において利用し得る。
縫合糸ガイドに向き合うプローブボディ10の端には、シリコンゴムのようなフ
レキシブル材料のチューブ18が延びている。第2図および第3図に示すように
、結晶!4は、チューブ18と、縫合糸ガイド16a、 l 6bS16cお
よび16dとの間に埋設されている。
導線20および22は、結晶14の一面ないし各面に接合されている。用いるセ
ンサーによって、別の導線配置にしてもよい。導線20および22は、結晶14
から延び、チューブI8とプローブボディ10との接合部の付近の小開口部24
を通って、チューブ18内に更に延びている。導線20および22は、チューブ
18の長さ分延びて、生体センサーからの信号を読み取るモニタリングディスプ
レイ装置への接続部に至る。
リリースケーブル26は、チューブ18を通って延びている。第2図および第3
図において示されるリリースケーブルは、少なくとも部分的にワイヤコイル30
に囲まれたスチールワイヤ28である。
リリースケーブル26はフレキシブルである。第3図において、スチールワイヤ
28は、プローブボディへのチューブの接合部と結晶14との間に位置するプロ
ーブボデイIO内のキャビティ32に延びている。第1図において、キャビティ
32内に延びるスチールワイヤ28は、ワイヤコイル30で取り巻かれていない
。通例、スチールワイヤ28がキャビティ内に容易に延びるように、キャビティ
はチューブエントランスに隣接している。プローブがより長い態様においては、
結晶はキャビティからより離れた位置に存在する。
プローブを適所に保持するのに用いる縫合糸の2つの態様が、第1a図および第
1b図の拡大図に示されている。第1a図においては、縫合糸34は、キャビテ
ィ32内に延びているスチールワイヤ28の部分の周囲で輪をなしている。縫合
糸34の自由端は、キャビティ32に通じる、プローブボディ10の底部の開口
部36を通ってプローブボディの外側に延びている。開口部31は、プローブボ
ディの上部を貫いて、縫合糸34付近のキャビティに至る。プローブを使用後、
元の縫合糸を廃棄して、開口部31および36を用いて、別の縫合糸を配置でき
る。プローブは再使用できる。
第1b図においては、2本の縫合糸33および35がそれぞれ一端で輪をなし、
それぞれのループ37および39が、キャビティ32内でスチールワイヤ28に
通されている。縫合糸33および35の自由端は、縫合糸34と同様にしてプロ
ーブボディの外側に延びている。いずれの態様においても、プローブボディから
2本の糸が延びており、プローブを取り付けるのに用いられる。説明のために、
他の図面においても第1a図の態様を用いているが、縫合糸のいずれの態様も使
用し得る。
第3図においては、キャビティ32の近くのフレキシブルチューブ18とプロー
ブボディlOとの接合部付近において、リリースケーブル26は、リリースケー
ブル26を取り巻いてチューブ18の内径を満たしているゴムの内層38によっ
て固定されている。リリースケーブル26は、輪になった縫合糸34を保持する
スチールワイヤ28の部分をキャビティ32内の適所に保持するように、チュー
ブ18の内側に位置する。外部ワイヤコイル30とステンレススチールワイヤ2
8との間には、コイルの内側に異物が入るのを防ぐために、ゴムまたは他の材料
のシール27が存在する。また、スチールワイヤ28の牽引を妨げないような物
質でキャビティ32を満たしてもよい。
シリコンゴムの外部コーティング41がプローブボディ10の上部を覆っており
、結晶14からチューブ18内へ延びている導線20および22を囲んで保護し
ている。
第5.6.7.8および9図は、血管へのプローブの取り付けを説明するもので
ある。これらの図面においては、作業を見易くするために、プローブの一部をよ
り相対的に透視的に示す。
第5図においては、モニタリングすべき血管の位置が定められ、プローブ取り付
けのための血管44の部分は離され、要すれば剥離されている。第6図に示すよ
うに、外科医がプローブボディ10を血管のしたから周囲に挿入する。縫合糸3
4の自由端の先端には、曲杆40および42が付いている。プローブボディ10
内のスチールワイヤ28上のループが示されており、縫合糸の自由端は、開口部
36を通って延びている。チューブ18は、皮膚の開口部を通って患者の体外に
延びるのに充分な長さを有する。
更に、第7図の工程においては、縫合糸34の2つの自由端を、血管をくぐらせ
て輪にする。縫合針42は縫合糸ガイド16bおよび16aに通され、針40は
縫合糸ガイド16dおよび16cに通されて、縫合糸34の2端がプローブボデ
ィlOの端に通される。縫合針は通例プローブボディIOのフレキシブルシート
材料を貫通し得るが、その場合には縫合糸ガイドは不要である。第7図に示すよ
うに、血管を傷つけたり、血管のそばでの細かい作業を要したりすることなく、
外科医がプローブを容易に扱えるように、縫合作業は血管44から離れて行うこ
とができる。このようにすると、プローブの取り付けが簡単になる。
第8図は、縫合糸ガイドを通した後の縫合糸の引き上げを示す。
第8図に示すように、縫合糸は、第11a、、llbおよびllc図に示すよう
に放たれることができるように、プローブボディ10の下をくぐらない。第1b
図の2本の縫合糸配置の場合は、縫合糸をプローブの下にくぐらせ、本発明に従
って放つことも可能となる。縫合糸を引き締めると、プローブボディ10が血管
に巻き付く。結晶14は、音が血管腔を横切って、はぼその中心線を通って伝わ
るように、血管壁に位置する。第9図は、縫合糸を締めて結んだ後の血管を取り
巻くプローブボディ夏0を示し、自由端を切断するところである。
第1図は、プローブボディが血管の周囲の適所に縫合されたときの、血管に密接
する結晶14を透視により示すものである。縫合糸開口部3Bは、図に示すよう
に、縫合糸ガイドと向き合うプローブボディの端に位置し、プローブを引き締め
ると、重ならずに血管を取り巻くようになっている。結晶が適所に配置される限
りは、血管を部分的に取り巻くプローブを使用することも可能である。第1図は
、ある期間患者の体内に留どまるプローブを示す。
第1θ図は、患者におけるプローブの使用を説明するものであり、2種類のサイ
ズのものを示す。プローブ50は、大動脈をモニタリングする長い方のプローブ
である。プローブ52は、移植された血管をモニタリングする短い方のプローブ
である。フレキシブルチューブ54および56は、それぞれプローブボディ50
および52から延び、ディスプレイモニターに接続する接続IIK5Bおよび6
0に至る。リリースケーブルも、チューブ54および56の末端を通って延びる
。
第11a% llbおよびllc図は、プローブを手術を行わずに取り出す工程
を説明するものである。リリースケーブル26並びに導線20および22が、チ
ューブ18を通って延びている。導線は、ディスプレイモニター(図示せず)へ
の接続部62に固定されている。
リリースケーブル26の端は、リリース機構が誤って働かないようにするために
、保護用のキャップ64で覆われている。
プローブを身体から取り出すときは、第11b図に示すように、キャップ64を
取り外す。リリースケーブル26のスチールワイヤ28の一部が、ワイヤコイル
30の外に延びている。スチールワイヤ28は、コイル30とは独立に牽引可能
である。第11c図においては、ニードルホルダーがスチールワイヤ28の端を
はさんで緩やかに牽引している。スチールワイヤ28の牽引により、キャビティ
内で輪になった縫合糸34を保持しているスチールワイヤの位置の移動が起こる
。キャビティ32内側からのスチールワイヤ28の移動につれて、縫合糸がプロ
ーブボディから放たれる。プローブは、血管周囲から巻き戻される。第11c図
にリリースを示す。通例、プローブが放たれると、生体センサーからの出力がな
くなるか、プローブの位置の変化により変化する。そして、プローブが抜き出さ
れる。
チューブ18を更に牽引すると、第12図に示すように、患者の身体からプロー
ブが引き出される。チューブを緩やかに引いて、チューブが出ている皮膚開口部
から、手術することなく装置を取り出すことができる。プローブは、本発明のリ
リース装置により、いつでも抜き出すことができる。
第13図は、プローブボディ中に複数の結晶が埋設された別の態様を示す。説明
のために、血管104を取り巻くプローブボディ102を示す。生体センサー1
06.108および110は、プローブボディ末端と、プローブボディ102か
ら延長するフレキシブルチューブ118との間の部分のプローブボディ102中
に透視により示されている。センサーが複数であることを除いては、プローブボ
ディ102並びに縫合および牽引可能なリリース部材は、前記第1〜12図の記
載と同じである。第13図において、センサー106.108および110はそ
れぞれ、導線対112および112a%114および114a並びに116およ
び116aと接続されて示されている。導線は、フレキシブルチューブ118を
通ってセンサーから延びている。
プローブは、スチールワイヤ112の周囲を取り巻く縫合糸120で縫合された
状態で示されている。ケーブル124は、縫合糸より先のスチールワイヤ122
を包囲し、フレキシブルチューブ118を通って延びている。移植およびリリー
ス方法は前記と同じである。
複数センサーの態様は、種々の情況で利用し得る。1種類以上の生体センサーを
プローブ中に配置し得る。ドツプラー・トランスジューサの場合、プローブ中に
1個以上の結晶があれば、結晶の1個またはそれ以上が血流測定を正確にするこ
とによって、測定の正確さを高めることができる。複数の結晶は、1個の結晶が
性能低下した場合にも有用である。複数の結晶により、比較のための1個以上の
データのサンプリングが可能となる。
大動脈のような血管の場合は、速度分布が対称ではない。複数の結晶のプローブ
は、非対称の血流の情報を与えるので好ましい。センサーは、所望により、順次
または同時に作動させることができる。
センサーが単一または複数である他のプローブの使用も、本発明の開示から明ら
かである。請求の範囲に記載された発明は、すべての用例を包含することを意図
するものである。
14!ピ÷ミ4−:唄Σ哩/乙″″−二。
補正書の翻訳文提出口
(特許法第184条の8)
平成2年7月24日
頭
Claims (13)
- 1.少なくとも1個の生体センサー; 該センサーから延びる導線; 前記センサーが固定されているフレキシブルバンド;縫合手段; 該縫合糸を、その端はバンドの外に延びるようにして、部分的にフレキシブルバ ンド内に保持するための手段;および前記フレキシブルバンド中に保持された縫 合糸の部分を選択的に放つための手段 を含んで成る移植および抜き出し可能なプローブ。
- 2.少なくとも1個の生体センサー; 該センサーから延びる導線; 前記センサーが固定されているフレキシブルバンド材料;少なくとも部分的には 前記フレキシブルバンドの内部にあり、前記バンドの外に延びているケーブル; 前記フレキシブルバン内から前記ケーブルを少なくとも部分的に引き出すための 手段;および 前記フレキシブルバンド内で前記ケーブルの周囲に輪をなして、端は前記バンド の外に延びる縫合糸 を含んで成る移植および抜き出し可能なプローブ。
- 3.前記フレキシブルバンドが概ね矩形の生体適合性材料である請求項2記載の 移植および抜き出し可能なプローブ。
- 4.前記フレキシブルバンド材料が、ケーブルが延びる端の反対側に縫合糸ガイ ドを有する請求項2記載の移植および抜き出し可能なプローブ。
- 5.少なくとも1個の生体センサー; 該センサーから延びる導線; 前記センサーが固定されているフレキシブルバンド;縫合手段; 該縫合糸を、その端はバンドの外に延びるようにして、フレキシブルバンド内に 保持するための保持部;およびフレキシブルバンドの外側にあって、縫合糸保持 部を放っための手段 を含んで成る移植および抜き出し可能なプローブ。
- 6.保持部を放つための前記手段は、バンド内で縫合糸を保持する牽引可能な部 材であり、牽引により縫合糸を放つものである請求項5記載の移植および抜き出 し可能なプローブ。
- 7.少なくとも1個の生体センサー; 前記プローブから前記フレキシブルチューブを通って延びる導線;前記プローブ で内側に固定されている、血管を取り囲むサイズの生体適合性材料の概ね矩形の フレキシブルバンド;前記フレキシブルバンドの一端の充分な数の縫合糸ガイド ;前記縫合糸小孔の反対側の前記バンドの端から延びるフレキシブルチューブ; 前記フレキシブルバンドのコア内で前記プローブに隣接して形成されたキャビテ ィ内に、前記フレキシブルチューブを通って延びるケーブル; 前記フレキシブルバンドのコアの前記キャビティ内の前記ケーブルの部分の周囲 に配置され、その端が、前記キャビティに通じる開口部からフレキシブルバンド の外側に延びている縫合糸;および前記ケーブルをキャビティから外側に選択的 に引き出して、前記ケーブルの周囲に配置された縫合糸を放っための手段を含ん で成る移植および抜き出し可能なプローブ。
- 8.前記フレキシブルバンドが、織物の補強層を有する請求項7記載の移植およ び抜き出し可能なプローブ。
- 9.前記フレキシブルバンドが、予め選択された配置で複数の縫合糸ガイドを有 する長さ分を有する請求項7記載の移植および抜き出し可能なプローブ。
- 10.前記生体センサーが、血管流速センサーである請求項7記載の移植および 抜き出し可能なプローブ。
- 11.少なくとも1個の生体センサー;該センサーから延びる導線; 前記センサーが固定されているフレキシブルバンド;少なくとも部分的に前記フ レキシブルバンド内にあって、前記バンドの外側に延びているケーブル; 前記フレキシブルバンド内から前記ケーブルを少なくとも部分的に引き出すため の手段;および 端が前記ケーブルの周囲で輪をなし、他端が前記バンドの外側に延びている1本 以上の縫合糸 を含んで成る移植および抜き出し可能なプローブ。
- 12.少なくとも1個のドップラー・トランスジューサ;長さ方向で血管の周囲 を取り巻くサイズを有し、前記プローブを埋設している、通例矩形のフレキシブ ルシリコンゴムシートボディ;前記ゴムシートボディに含まれる織物補強層;ゴ ムシートボディの一端から延びるフレキシブルチューブ;フレキシブルチューブ の反対側のゴムシートボディの端の、縫合糸取り付けのための充分な数の縫合糸 小孔;部分的にワイヤコイルに取り巻かれた中心スチールワイヤのリリースケー ブルであって、取り巻かれていないスチールワイヤの一端が、前記プローブに隣 接するキャビティ内に延びており、一端において前記キャビティに通じる前記フ レキシブルチューブで覆われているリリースケーブル; キャビティ内で前記スチールワイヤの周囲に配置され、その自由端が、前記ゴム シートボディのドップラー・トランスジューサの面と同じ側にある、前記キャビ ティに通じる孔を通って、前記ゴムシートボディの外側に延びている縫合糸;お よび前記プローブと接続され、プローブからフレキシブルチューブを通って延び ている導線 を含んで成る移植および抜き出し可能なプローブ。
- 13.前記ドップラー・トランスジューサが、前記ゴムシートボディ内に、30 〜約60°の角度で傾けて埋設された結晶である請求項12記載の血管流プロー ブ。
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