JPH0354751Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は、例えば尿管、血管、食道、気管など
の人体の管状気管を拡張するための管状器官の拡
張具に関する。

「従来の技術」 人体の管状器官の治療に際して、管状器官を外
科的に拡張させることが有効な場合がある。

例えば腎結石を衝撃波で破壊する治療において
は、破壊後の石を取出すために尿管を拡張して取
出しやすくしている。

また、小児の気管支軟化症などにおいて、気管
支が閉塞され、呼吸障害を起こすことが知られて
おり、このような場合にも外科的な手段によつて
気管支を拡張させる治療が行なわれている。

更に、粥状動脈硬化症などにおいても、外科的
な手段によつて血管の狭窄部を拡張する治療が行
なわれている。

このような管状器官の拡張方法として、管状器
官内に合成樹脂、金属などからなる拡張具を挿入
し、強制的に管状器官を拡張する方法が知られて
いる。

この方法は、管状器官にカテーテルなどのガイ
ドチユーブを挿入し、このチユーブを通して拡張
具を挿入するだけでよく、患部を切り開くなどの
大がかりな手術を必要としないため、手術が容易
で患部に与える負担が少ないという利点を有して
いる。

上記のような拡張具としては、ガイドチユーブ
に挿入することができ、しかもガイドチユーブか
ら押し出された後、管状器官を効果的に拡張でき
るように拡径されるものが好ましい。

「考案が解決しようとする課題」 本出願人は、上記のような管状器官拡張具とし
て、管状器官内部に押し出されたとき体温によつ
て逆変態し拡張した形状となる形状記憶合金から
なる拡張具を既に提案している（実願昭63−
168005号参照）。

しかしながら、上記の拡張具においては、形状
記憶合金の形状復帰が温度変化に対応してかなり
迅速になされるため、管状器官内部に押し出され
ると瞬時のうちに拡張してしまうという不便さが
あつた。すなわち、拡張具をカテーテルなどのガ
イドチユーブを通して管状器官内に挿入する際に
は、内視鏡等で管状器官内の位置を確認しつつ正
確な位置に拡張具を配置する必要がある。ところ
が、ガイドチユーブから押し出された拡張具が瞬
時のうちに拡張してしまうと、配置位置を修正す
る間もなく拡張具の位置が固定されてしまうた
め、挿入ミス等を生じやすいという問題があつ
た。

したがつて、本考案の目的は、管状器官内に挿
入した後、配置位置を修正できるようにした管状
器官の拡張具を提供することにある。

「課題を解決するための手段」 上記目的を達成するため、本考案は、人体の管
状器官内に縮小させた状態で挿入して、形状復帰
させることにより管状器官を拡張させる拡張具に
おいて、体温より低い温度の変態点をもち、形状
復帰することにより拡張した形状となる形状記憶
合金と、体温より低い温度のガラス転移点をもつ
形状記憶樹脂とを接合してなることを特徴とす
る。

また、本考案の好ましい態様においては、前記
形状記憶合金がコイル形状をなす線材からなり、
前記形状記憶樹脂がチユーブ状をなして前記線材
に被着されている。

「作用」 形状記憶合金としては、TiNi，CuZnXなどの
各種の合金が知られている。これらは、所定の形
状に保持したまま400〜500℃程度で拘束時効処理
することによりその形状を記憶する。そして、低
温時において変形させた後、変態点を超えて高温
になると、記憶された形状に復帰する性質を有し
ている。

本考案においては、体温より低い温度の変態点
をもつ形状記憶合金を人体の管状器官を効果的に
拡張させる形状に記憶させる。そして、管状器官
への挿入に際しては縮小させた形状として挿入を
容易にし、管状器官内に配置されると体温によつ
て逆変態して拡張するようにしている。

一方、形状記憶樹脂は、おおまかに言うと、常
温で樹脂、常温を少し超えた温度でゴムに変化す
るような物質であり、ガラス転移点Tgが常温よ
り少し高いところにある。そして、ガラス転移点
以下の温度では、樹脂のように塑性変形する性質
を示し、ガラス転移点を超えるとゴムのように記
憶された形状に戻る性質を有している。

形状記憶樹脂としては、トリノルボルネン（日
本ゼオン(株)製）、スチレンブタジエン共重合体
（旭化成工業(株)製）、ポリウレタン（三菱重工業(株)
製）などが知られており、本考案においては、こ
れらのうち体温より低い温度のガラス転移点をも
つものが使用可能である。

本考案において、形状記憶樹脂は、前記形状記
憶合金に接合して用いられる。すなわち、縮小さ
せた拡張部材を人体の管状器官内に挿入したと
き、形状記憶合金の逆変態による形状復帰を形状
記憶樹脂のもつ特性によつて遅らせ、拡張部材の
配置位置を修正しやすくするためである。

第３図には、形状記憶合金と形状記憶樹脂の温
度と荷重との関係が示されている。図においてＭ
は第２図ｂに示したようにコイル径を縮小させた
状態における形状記憶合金の特性を示し、Ｐは形
状記憶樹脂の特性を示している。このように、形
状記憶合金は、低温では剛性が低く、変態点を超
えて高温になると剛性が急速に高まるという特徴
がある。また、形状記憶樹脂は、低温では剛性が
高く、ガラス転移点を超えて高温になると剛性が
低くなるという特徴がある。

ここで、形状記憶樹脂を形状記憶合金の表面に
被着させた場合は、形状記憶樹脂の剛性が低温で
は高いので形状記憶合金を縮小させた状態に拘束
しようとする力が働いている。しかし、形状記憶
樹脂Ｐと形状記憶合金Ｍとの交点T₁温度以上で
は、形状記憶合金の荷重が勝り、第２図ａに示し
た拡張された形状に戻ろうとする。

第４図は形状記憶合金と形状記憶樹脂をある高
温雰囲気、例えば体内に配置した場合における温
度上昇を経時的に示したものである。図において
Ｍは形状記憶合金、Ｐは形状記憶樹脂を示す。こ
のように、形状記憶合金と形状記憶樹脂では熱伝
導が違うため、同一温度下に配置しても形状記憶
樹脂の温度上昇の方が遅くなる。

第５図は形状記憶合金と形状記憶樹脂を組み合
わせた場合の発生荷重を示している。図において
Ｍ＋Ｐは形状記憶合金と形状記憶樹脂を組み合わ
せた場合の発生荷重、Ｍは形状記憶合金単独の場
合の発生荷重を表わしている。このように、形状
記憶合金単独の場合Ｍは、直ちに荷重が発生して
極めて短い時間t₁で第２図ａで示した拡張形状に
復帰する。しかし、形状記憶合金と形状記憶樹脂
を組み合わせた場合Ｍ＋Ｐは、時間t₁より遅れた
時間t₂から荷重が発生し、更に遅れた時間t₃にお
いて第２図ａで示した拡張形状に復帰する。

このように、形状記憶合金と形状記憶樹脂を組
み合わせた場合Ｍ＋Ｐの形状が復帰するまでの時
間t₃は、形状記憶合金を単独で用いた場合Ｍの時
間t₁に比べて大幅に遅れることとなり、拡張部材
がその間縮小された形状に維持されるため、位置
の修正がしやすくなる。

また、前述したように、形状記憶樹脂は、ガラ
ス転移点より低い温度において、樹脂のように塑
性変形し、しかも剛性が高いので、拡張部材を縮
小させた形状に維持しやすくなるという利点が得
られる。

本考案の好ましい態様において、形状記憶合金
の変態点及び形状記憶樹脂のガラス転移点が20〜
36℃とされた場合には、手術を行なう室温におい
ては縮小させた形状を維持し、管状器官内に配置
されると体温によつて確実に形状復帰させること
ができる。

また、前記形状記憶合金がコイル形状をなす線
材からなり、前記形状記憶樹脂がチユーブ状をな
してこの線材に被着されている場合には、形状記
憶樹脂によつて形状記憶合金の熱伝導を遅らせ、
管状器官内に挿入された後の形状復帰を十分に遅
らせることができる。しかも、コイル形状をなす
ものを採用することにより、挿入に際して形状を
縮小させることが容易となり、かつ、形状復帰す
ることによつて管状器官を効果的に拡張させるこ
とができる。

更に、少なくとも一端がテーパ状に縮径された
コイル形状をなすものを採用することにより、管
状器官の閉塞部に拡張具を挿入する際、コイルが
挫屈しにくくなり管状器官を確実に拡張させるこ
とができる。

ただし、本考案において、拡張具の形状として
は、例えばシートを筒状に丸めたものなど、各種
の形状が採用できる。

「実施例」 第１図及び第２図には、本考案による拡張具の
一実施例が示されている。

この拡張具１１は、全体としてコイル形状をな
しており、第１図に示すように、形状記憶合金か
らなるコイル形状の線材１２の回りに、形状記憶
樹脂からなるチユーブ１３が被着されてできてい
る。チユーブ１３は、予め縮径された形状に記憶
させておき、ガラス転移点以下の温度で拡径させ
て線材１２に装着し、これをガラス転移点以上の
温度にすることによつて縮径させ、線材１２の回
りに被着させることができる。ただし、本考案に
おいては、チユーブ１３を接着等の他の手段で線
材１２に被着させてもよく、また、チユーブ１３
に線材１２を単に挿入しただけでもよい。

第２図ａは拡張具１１が形状復帰して拡張した
状態を示し、同図ｂは拡張具１１を挿入に際して
縮小させた形状を示している。なお、形状記憶合
金の変態点及び形状記憶樹脂のガラス転移点は、
体温より低い温度、好ましくは20〜36℃とされて
おり、室温においては縮径された形状を維持し、
管状器官内に配置されると形状復帰して拡張した
形状となるようにされている。

第６図には、本考案による拡張具の他の実施例
が示されている。

この拡張具１４は、全体としてコイル形状をな
しており、形状記憶合金からなる平線１５の外周
に、形状記憶樹脂からなる平線１６が接合されて
できている。形状記憶合金からなる平線１５と、
形状記憶樹脂からなる平線１６との接合は、例え
ば接着、溶着、嵌合などの各種の手段が採用でき
る。また、形状記憶合金からなる平線１５の内周
に形状記憶樹脂からなる平線１６が接合されてい
てもよい。

更に、上記実施例において、コイル形状をなす
形状記憶合金からなる平線１５の外周に、形状記
憶樹脂のシートを筒状に丸めて覆つたような拡張
具とすることもできる。

第７図には、本考案による拡張具の更に他の実
施例が示されている。

この拡張具１７は、第１図に示した拡張具１１
と基本的に同じ構成とされ、図示してないが形状
記憶合金からなるコイル形状の線材の回りに、形
状記憶樹脂からなるチユーブが被着されてできて
いる。しかし、この実施例では、コイルの一方の
端部１７ａがテーパ状に縮径された形状をなして
いる。

この拡張具１７において、線径をａとし、縮径
されていない方のコイル径をD₁、縮径されてい
る方のコイル径をD₂とすると、ａ／D₁＜ａ／D₂
となる。一般にコイルの剛性は、線径／コイル径
が大きいほど高くなるので、縮径された方の端部
１７ａにおいては剛性が高められて挫屈しにくく
なつている。

したがつて、この拡張具１７を管状器官の閉塞
部に挿入するとき、一方の端部１７ａの方から挿
入することによつてコイルの挫屈を防止し、管状
器官を確実に拡張させることができる。

第８図〜第１３図は、第１図に示した本考案の
拡張具１１を用いて尿管を拡張する方法を示して
いる。

第８図において、２１は膀胱、２２は尿管であ
り、尿管２２の入口からガイドワイヤー２３を挿
入する。

第９図に示すように、ガイドワイヤー２３の外
周にカテーテル２４を差し込み、カテーテル２４
をガイドワイヤー２３に沿つて尿管２３内に挿入
する。

第１０図に示すように、カテーテル２４内から
ガイドワイヤー２３を引き抜く。

第１１図に示すように、カテーテル２４内に第
１図に示した拡張具１１を挿入し、プツシヤ２５
でカテーテル２４先端に押し込む。なお、このと
き、拡張具１１は室温の雰囲気にあり、形状記憶
合金の変態点及び形状記憶樹脂のガラス転移点よ
りも低い温度とされているので、縮小された形状
を維持し、カテーテル２４に容易に挿入できるよ
うになつている。

第１２図に示すように、拡張具１１をカテーテ
ル２４先端から尿管２２内に押し出す。これによ
り、拡張具１１は、尿管２２内で体温にさらされ
ることになるが、形状記憶樹脂からなるチユーブ
１３の熱伝導が遅いため、形状記憶樹脂からなる
チユーブ１３の剛性が急激には低下せず、また、
形状記憶合金からなる線材１２の形状復帰も急激
にはなされない。したがつて、しばらくの間は、
拡張具１１は縮径された状態を維持し、この間に
内視鏡等によつて位置を確認しつつ拡張具１１を
移動させて正確に位置決めすることができる。

第１３図に示すように、拡張具１１を尿管２２
内に押し出してからしばらくすると、形状記憶樹
脂からなるチユーブ１３は、ガラス転移点以上に
加温されてゴムのように剛性が低下し、一方、形
状記憶合金からなる線材１２は逆変態して形状復
帰し、拡張具１１を拡張した形状とする。その結
果、尿管２２が拡張され、破壊された腎結石など
を取り出しやすくすることができる。

なお、患部が完治して拡張具１１を取り出す必
要が生じた場合は、チユーブを尿管２２内に挿入
し、チユーブを通して鉗子を挿入し、鉗子で拡張
具１１の線の端部を把持させ、チユーブ内に引張
り込むことにより、組織を傷付けることなく容易
に取り出すことができる。このような操作におい
て、線材１２に被着されたチユーブ１３は、組織
を傷付けにくくする効果をもたらす。

「考案の効果」 以上説明したように、本考案の拡張具によれ
ば、体温より低い温度の変態点をもち、形状復帰
することにより拡張した形状となる形状記憶合金
と、体温より低い温度のガラス転移点をもつ形状
記憶樹脂とを接合してなるので、人体の管状器官
内に挿入されたとき、形状復帰して拡張するまで
の時間を遅らせることができ、その間に内視鏡等
によつて位置を確認しつつ拡張具を移動させて正
確に位置決めすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例による拡張具の断面
図、第２図は同拡張具の拡張した形状及び縮小さ
せた形状を示す図、第３図は形状記憶合金と形状
記憶樹脂の温度と荷重との関係を示す図、第４図
は形状記憶合金と形状記憶樹脂を所定の温度雰囲
気下に配置した場合における温度上昇を経時的に
示す図、第５図は形状記憶合金と形状記憶樹脂を
組み合わせた場合の発生荷重を経時的に示す図、
第６図は本考案の他の実施例による拡張具を示す
図、第７図は本考案の更に他の実施例による拡張
具を示す図、第８図、第９図、第１０図、第１１
図、第１２図及び第１３図は本考案の拡張具を用
いて尿管を拡張する方法を順序に従つて示す説明
図である。 図中、１１，１４，１７は拡張具、１２は形状
記憶合金の線材、１３は形状記憶樹脂のチユー
ブ、１５は形状記憶合金の平線、１６は形状記憶
樹脂の平線、１７ａは端部、２２は尿管、２４は
カテーテル、２５はプツシヤである。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 人体の管状器官内に縮小させた状態で挿入し
   て、形状復帰させることにより管状器官を拡張
   させる拡張具において、体温より低い温度の変
   態点をもち、形状復帰することにより拡張した
   形状となる形状記憶合金と、体温より低い温度
   のガラス転移点をもつ形状記憶樹脂とを接合し
   てなることを特徴とする管状器官の拡張具。 (2) 前記形状記憶合金がコイル形状をなす線材か
   らなり、前記形状記憶樹脂がチユーブ状をなし
   て前記線材に被着されている請求項１記載の管
   状器官の拡張具。