JPH0554786B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は管腔通過式（transluminal）血栓摘出
（thrombectomy）用装置、更に詳しくは、動脈
内に生成する血餅（血塊）または血栓を破壊する
のに使用され、特に冠状動脈内に生成しうる血餅
または血栓などを破壊するのに十分適した装置に
関する。即ち、当該装置は、回転駆動軸を血栓に
導入してこれを破壊し、血栓のフイブリン（線維
素）を血栓から回転駆動軸へ取出し、これによつ
て、血流を妨げる血栓の網状組織を破壊する。

従来技術と解決すべき問題点 心臓発作の大部分は、冠状動脈内に生成する血
餅または血栓が原因で起る。血栓生成をもたらす
生化学プロセスについて、十分には理解されてい
ないが、簡単に言えば、血管壁の傷害により、可
溶性循環フイブリノーゲン（線維素原）分子がフ
イブリンのポリマー構造へ変換するように化学物
質が放出され、そのフイブリン構造は不溶性で、
それ自体、三次元網状組織のメツシユストランド
に配列し、赤血球を捕捉するのである。個々のス
トランドの径は約0.2ミクロンで、メツシユサイ
ズは約１ミクロンである。従つて、５ミクロンの
赤血球は三次元網状組織内で、容易に捕捉され
る。

血栓が生成すると、これは生成ゾーンにおける
血液の流れがストツプされる。血栓が動脈の内径
にかけて広がると、動脈における血液の流れを妨
げる。冠状動脈の１つが100％つまると、その動
脈の血液流はストツプし、心臓壁の筋肉（心筋）
に供給する赤血球を運ぶ酸素が不足する。かかる
血栓はかならずしも血液損失をもたらすものでは
ないが、アテローム硬化性疾患により好ましくな
い動脈壁の損傷がひき起される。このように、ア
テローム硬化症は急性酸素欠乏（虚血）を起こさ
ないかもしれないが、誘発性血栓を介して急性虚
血をもたらし得る。同様に、頚動脈の１つの血栓
は、頭蓋骨の生命に不可欠な神経中枢への酸素供
給が不十分なため、脳卒中を導く。酸素欠乏は筋
肉活性を減退もしくは妨害し、胸部の痛み（狭心
症）を引起し、そして心筋を死滅に至らしめ、心
臓を永久に無能化する。心筋細胞の死滅が広がる
と、心臓は人体の生命を維持するニーズを満たす
のに、十分な血液を送ることができなくなる。狭
心症の程度は、副行血管の存在や必要酸素を供給
しうる流量など多くの要因によつて影響される。

冠状動脈バイパス組織移植（CABG）手術は、
狭小または遮断のため、心筋に適切な酸素を供給
しえない冠状動脈にバイパスをつける外科手術法
である。最近、冠状動脈に化学的溶解剤を直接投
与することが、冠状動脈がつまつた患者にとつて
ある程度有益となることが認められている。この
治療法では、閉塞物のすぐ前にカテーテルを入
れ、血栓の上流にストレプトキナーゼを点滴す
る。ストレプトキナーゼは、フイブリン分子を溶
解しうる酵素である。この操作には数時間を要
し、また常に血栓を首尾よく破壊しうるものでは
ない。しかも、この操作は血栓断片（塞栓子）を
下流に誘導することとなり、そのため小径枝管の
閉塞を導く。以上のことから、閉塞血栓の実質的
な瞬間除去を可能ならしめる装置および方法を開
発することが有用である。

発明の構成と効果 本発明は管腔通過式血栓摘出用装置を提供する
ものであり、当該装置は軟質駆動軸にチツプ
（tip；先端部）を取付けたもので構成される。チ
ツプは駆動軸の径より大きな径を有する。チツプ
は両端が丸くなつた細長の円筒体である。更に本
発明装置は、チツプの外径より大きな内径を持つ
軟質円筒形の軸ハウジングを包含する。軸ハウジ
ングは駆動軸に沿つてかつそれを包囲して延びて
いる。かかるハウジングの設置によつて、血栓の
領域から流体を取出したり、また血栓をさらに破
壊するストレプトキナーゼなどの酵素あるいは血
管解剖構造を可視化する造影剤を導入することが
できる。本発明装置は、チツプから離れた軸ハウ
ジングの端部を、軸ハウジングを通つて軸ハウジ
ングのチツプが位置する端部へ進む流体路を付与
しうる器具へ密封可能に接続する接続手段を包含
する。加えて、本発明装置は駆動軸を回転原動機
に接続するため、軸ハウジング接続手段の中を延
びる駆動軸の端部に駆動軸接続手段を包含する。

以下、添付図面に基づき本発明装置についてよ
り具体的に説明する。

第１図は使用のため組立てた本発明装置を示す
横断面図である。

第２図は本発明装置の第１例の側面図である。

第３図は本発明装置の第２例の側面図である。

第４図は本発明装置の操縦できる例の側面図で
ある。

第５図は第４図の例において軸ハウジングと駆
動軸のベンド（bend；屈曲）が符合する時間の
割合を示すグラフである。

第１図に本発明の管腔通過式血栓摘出用装置１
０が示されている。装置１０は、好ましくは管腔
通過式駆動軸１４によつて回転する両端が丸い細
長円筒形の非外傷性チツプ１２を包含する。駆動
軸１４は、例えばプラスチツク材料から作られる
軟質軸ハウジング１６の中に収容されている。軸
ハウジング１６の内径は、チツプ１２を軸ハウジ
ング１６の中に引つ込めることができるために
は、チツプ１２の径より大きくなるように選定す
ることが好ましい。チツプ１２から離れた軸ハウ
ジング１６の端部に軸ハウジング接続具１８を設
けることが好ましく、これを用いて、軸ハウジン
グ１６を駆動軸の軸受ブロツクおよび軸シール２
０に速やかに接続することができる。軸ハウジン
グ接続具１８は、以下に説明する理由から、軸ハ
ウジング１６の回転を可能ならしめる。

駆動軸の軸受ブロツクおよび軸シール２０は、
中心キヤビテイ２２とこれに連絡する開口部２４
を有する物体である。また開口部２４は迅速接続
用の嵌合部品２６を有するが、これは開口部２４
から中心キヤビテイ２２を通り、次いで軸ハウジ
ング１６の内部管腔２８を通る流体路を存在させ
るためである。この流体接続具を用いて、軸ハウ
ジング１６の流体を取出したり、あるいは軸ハウ
ジング１６にストレプトキナーゼなどの薬剤を小
出しすることができる。流体シール３０は駆動軸
１４の軸運動を可能ならしめ、これは駆動軸の軸
受ブロツクおよび軸シール２０の一端にある。チ
ツプ１２から離れた駆動軸１４の端部３２は、回
転原動機３４に接続される。

治療操作中、回転するチツプ１２を血栓に押し
込める。チツプ１２は回転しているので、フイブ
リン３６を細い軸１４に巻きつかせることができ
る（第２図参照）。これが起る原因は、回転駆動
軸１４の表面摩擦や、チツプ１２および軸１４を
とりまく自由液体における局部“渦巻き”によ
る。フイブリン繊維３６が回転チツプ１２のまわ
りに同伴するので、その張力は増大し、駆動軸１
４へのグリツプを更に締めつけ、最後には内部容
量のフイブリン網状組織をはぎとる。捕捉されて
いた赤血球は元の循環系に大きな断片を生成する
塞栓子を伴わずに開放される。それは不溶物質を
駆動軸１４上に保持し、後に生体から抜取るから
である。

第２図から明らかなように、回転するチツプ１
２および駆動軸１４がフイブリン・クロツト（線
維素塊）を通過すると、フイブリン３６は駆動軸
１４に巻きつく。フイブリン３６は駆動軸１４に
極めて堅く巻きつくので、またフイブリン３６は
血栓容量のわずか約４％を構成するにすぎないの
で、クロツトの組織をはぐことができ、これによ
つて、血栓摘出用装置１０のチツプ１２を洗浄ま
たは交換のため患者から抜取る必要がある前に、
大量のクロツトを排除することができる。ほとん
どの場合、フイブリン貯蔵能力以上の血栓摘出用
チツプ１２を使用しなくとも、全ての血栓摘出を
行うことができる。

第１図から明らかなように、チツプ１２は一般
にソーセージ型をした放射線不透過性の部品から
成り、円筒形金属駆動軸１４に取付けられてい
る。チツプ１２の前後の丸くなつた縁は血管壁を
うつかりして貫通させる可能性を縮小し、また細
い駆動軸１４はトルク伝達およびフイブリンを渦
巻形にして蓄える領域を付与する。本発明の好ま
しい具体例において、チツプ１２は約25ミルの径
および約80ミルの長さを有し、５ミルステンレス
鋼の駆動軸１４に取付けられる。当業者であれば
理解されるように、非常に小さい動脈および細い
セグメントを対象とするため、10ミル程度の小さ
な径を持つチツプを用いることが有利である。こ
の場合、駆動軸１４は動脈の突き傷を避けるた
め、チツプ１２に比例させて小さくするか、また
は従順させる。好ましい具体例１０のチツプ１２
は両端が丸くなつた長方円筒体であるが、第３図
に示すような球状チツプ１１２も使用することが
でき、この場合放射線視覚性が少し損失する。本
発明の好ましい具体例１０において、チツプ１２
は放射線不透過性材料（例えばプラチナ充填プラ
スチツク）から作られ、駆動軸１４に接着または
溶接もしくはハンダ付けで取付けられている。血
管造影法で見ると、チツプ１２の細長いソーセー
ジ形状は速やかに可視化され、その視軸はきれい
な輪郭で示される。細長い形状寸法を有すること
は、ラスター走査ビデオ表示装置のローカライザ
ーを容易にする。

軸ハウジング１６の端部を血管造影法で監視す
るため、特殊なエンドキヤツプ（end cap）３８
を該端部に取付けることが好ましい。このエンド
キヤツプ３８も放射線不透過性となるように作ら
れている。即ち、固体プラチナもしくはプラチナ
合金を二次加工するか、また好ましくは放射線不
透過性充填剤入りプラスチツクを成形することに
よつて作る。好ましい具体例において、エンドキ
ヤツプ３８はプラチナから機械加工され、にかわ
で軸ハウジング１６に接着されている。エンドキ
ヤツプ３８はプラチナソーセージ型チツプ１２と
共に、血管造影機下で可視化され、かかる構成単
位１２，３８の画像を極めて明確かつ容易に読取
れる。またエンドキヤツプ３８は駆動軸１４の軸
受面としても役立ち、またその肩４０が丸くなつ
ているので、血管における当該装置１０の通過を
大いに改良する。（プラスチツク軸ハウジング１
６に良好な滑り特性を付与することは困難である
が、それは壁厚があまりに小さすぎ、その上の肩
を適切に丸くすることができないからである。軸
ハウジング１６の壁厚の増大は、造影剤などの化
学物質の注入に利用できる管腔を狭くする。） 第２図において、具体例１０の駆動軸１４は、
３ミルの金ワイヤを４ミルのステンレス鋼アーバ
ー（図示せず）に螺旋状に巻きつけたことから成
る。金の使用は特に好適であり、それは放射線不
透過性が高く、かつ高度な耐疲労性を示すからで
ある。柔軟性はレイアツプした螺旋ワイヤを用い
ることによつて改良されるので、このことは、実
際には、一定径の駆動軸１４に対し“ソフトな”
チツプ１２を設けることにより、血管壁の傷穴を
縮小するのに有利である。繊維物質がこれを渦巻
形にしてとらえるのに抵抗を示すような臨床適用
には、中実駆動軸（例えば第３図の具体例１００
で示される駆動軸１１４）を慎重に粗面とした
り、あるいは複合駆動軸１４上の螺旋状レイアツ
プの間隔を調整することが望ましい。

具体例１０においては上述の如く、駆動軸１４
は、流体（血栓崩壊を助成するものを含む）の注
入の導管として使用しうるチユーブ状軸ハウジン
グ１６に収容されている。またこのハウジング
（導管）を用いて、圧力を監視したり、あるいは
血栓もしくは回転チツプ１２および軸ハウジング
１６におけるクロツトを吸い込むことができる。

装置１０を使用するには、駆動軸１４とチツプ
１２を原動機３４により、フイブリンを渦巻形と
するのに好ましくは500〜600rpm範囲のスピード
で回転させる。より高いスピードを採用しうる
が、その必要はない。スピードをあまり下げすぎ
ると、縦方向摩擦の“垂直速度ベクトル変位”の
利点が損う。チツプ１２を回転させずに血栓の中
へ進めると、それが非常にゆつくりであつても、
駆動軸／ハウジングの摩擦力やチツプ／血栓界面
の摩擦力に基づき、前方へぐいと押し動く傾向に
ある。回転させず、定常に縦方向へ進入させる場
合、摩擦の動的係数によつてカテーテルや血栓に
おいて要求される力が決定される。

軸１４およびチツプ１２に対し回転を加える
と、摩擦ベクトルは縦方向から周辺方向へチツプ
される（tip away）ことになる。摩擦の動的係
数の大きさは普通、速度に関係なく全く一定であ
るので、全摩擦ベクトルの大きさは実質的に一定
である。摩擦が一定大きさの場合、駆動軸１４お
よびチツプ１２に付与される回転スピードが大き
ければ大きいほど、大きな摩擦ベクトルが縦方向
からチツプされる。この結果、縦方向へスライド
するのに要求される縦方向力が減少する。これ
は、カテーテルを軸ハウジング１６に沿つてプツ
シユするのに要求される力や、血栓を貫通するの
に要求される力を減少させる。チツプ１２を進ま
せるのに要求される力が小さい場合、血栓を貫通
するとき、駆動軸１４および軸ハウジング１６の
膨張とそりが小さくなる。また医者が経皮口のポ
イントで要求する力も小さくなる。典型例として
0.2mm（0.008インチまたは８ミルに相当）の径を
持つ駆動軸１４を使用すれば、例えば縦方向進入
速度10mm／秒に匹敵する周辺成分の速度を有する
のに要求されるRPMは、以下の通りである。

RPM＝10mm／秒／（0.2mm）（π）×60秒／分＝955R
PM 垂直方向のスリツプの摩擦の等方性係数を仮定
すれば、これは周辺摩擦力に匹敵する縦方向摩擦
力または縦方向摩擦の約30％減少を意味する。こ
の同じ例において、フイブリンは駆動軸のまわり
につる巻線を形成し、この場合のピツチは1/1ま
たは45°である。これは回転１回当りに多量のフ
イブリン網状組織の掛合を意味し、このため、フ
イブリン繊維をその半径方向のより離れた付近か
ら取除くのに要求されるトルク量の増大が必然的
に伴う。4000RPMでの操作であれば、例えば10
mm／秒の進入速度に要求される全トルクを低レベ
ルに減少させ、一般用途に対し良好な目標RPM
を付与しうることが認められる。400RPMでは、
縦方向摩擦の垂直変位は上記例の75％以上とな
り、縦方向で要求される力をその非回転レベルの
25％以下まで減少させる。勿論、大きな回転半径
を持つシステムの各部品は、非回転の場合と比較
して要求される縦方向力の一層大巾な減少を体験
する。

装置１０は二種の形式の一つで操作される。第
１の形式では、チツプ１２を中に引つ込めた軸ハ
ウジング１６を血栓に進ませる。次いで、駆動軸
１４をシール３０を介して軸方向に前進させて、
軸ハウジング１６から回転するチツプ１２を出
す。

操作の第２形式では、チツプ１２を軸ハウジン
グ１６の前方約５mmの距離に保持しながら、チツ
プ１２と軸ハウジング１６をいつしよに前進させ
る。

第４図には本発明のかじ取り可能な具体例２０
０が示されている。このかじ取りは、軸ハウジン
グ２１６の末端部分を図示の如くゆるやかなアー
チ形部２１５を有するよう予備成形することによ
つて達成される。血管造影者による軸ハウジング
２１６全体の回転は、軸ハウジング２１６の末端
部分を軸から一定にそれた方向に向ける。かかる
かじ取りは、ストレートであるかまたは軸ハウジ
ング２１６のアーチと潜在的にオーバーラツプす
るアーチ（図示せず）を有するよう予備成形され
た駆動軸２１４と結合させてもよい。このオーバ
ーラツプが起ると、システム２００は駆動軸２１
４の回転に抵抗するが、それは２つのベンドが互
いに同時に起るからである。システム２００を無
理やり回転させると、両ベンドが符号するような
角配向で費やす相対時間はそれらが反対の場合に
費やす時間よりも長い。第５図は、システムを回
転駆動したときに費やす比例時間の定性状況を表
わす。血管造影者はシステムを所望の枝管にかじ
取りすることができ、これは軸ハウジング２１６
を所望枝管の方向のポイントまで回転させること
による。スイベル接続具２１８は、軸ハウジング
２１６の回転を促進する。システム２００は予備
成形したアーチがオーバーラツプする角位置まで
多くの時間を費やすので、チツプ２１２は前進し
ながら所望枝管に侵入する可能性が高められる
（但し、かじ取りが圧確であることを条件とす
る）。

このように、当該装置１０にあつて冠状動脈の
血栓摘出使用について説明したが、他の使用、例
えば胃または他の内腔から内視境の操作流路を透
過させるクロツトの内視境除去や、他の異常な体
内の繊維塊または繊維補強塊の除去も本発明装置
の用途である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一例の使用状態を示す断
面図、第２図は第１図の一部を拡大した斜視図、
第３図は第２図と異なる他の例の斜視図、第４図
は操縦可能な本発明装置の一例の側面図、および
第５図は時間と軸ハウジングの位置角度との関係
を示すグラフであつて、 １０，１００，２００：本発明装置、１２，１
１２，２１２：チツプ、１４，１１４，２１４：
駆動軸、１６，１１６，２１６：軸ハウジング、
１８：軸ハウジング接続具、２０：軸受ブロツク
および軸シール、２２：中心キヤビテイ、２４：
開口部、３２：端部、３４：原動機、２１８：ス
イベル接続具。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (a) 遠位端にチツプを取付けた軟質駆動軸で
   あつて、該チツプは中実でかつ共に丸くなつた
   近位端と遠位端を有し、およびチツプの外面は
   全体にわたつてなめらかであることから、チツ
   プが管腔の壁に傷をつけることができないよう
   になつている軟質駆動軸； (b) 軟質円筒形の軸ハウジングであつて、該軸ハ
   ウジングおよび該軸ハウジングの近位端の軸ハ
   ウジング接続具の中を通つて上記軟質駆動軸が
   延びており、軸ハウジング接続具は軸ハウジン
   グを軸受ブロツクおよび軸シールに接続して、
   軸受ブロツクから軸ハウジングの中を通る流体
   路が存在するようになつている軟質円筒形の軸
   ハウジング； (c) 回転原動機；および (d) (d)上記軸ハウジング接続具の中を通つて延び
   る軟質駆動軸の近位端に設けられ、軟質駆動軸
   を回転原動機に接続する駆動軸接続手段から成
   ることを特徴とする管腔通過式血栓摘出用装
   置。 ２ 軟質駆動軸が軟質中実軸からなる前記第１項
   記載の装置。 ３ 駆動軸が放射線不透過性材料から作られる前
   記第２項記載の装置。 ４ 駆動軸がステンレス鋼から作られる前記第３
   項記載の装置。 ５ 軟質駆動軸がその中実軸面に螺旋金属巻線を
   有する前記第２項記載の装置。 ６ 螺旋金属巻線が放射線不透過性材料からなる
   前記第５項記載の装置。 ７ 螺旋金属巻線が中実軸に結合している前記第
   ６項記載の装置。 ８ 螺旋金属巻線の金属が金およびプラチナの群
   から選ばれる前記第７項記載の装置。 ９ チツプが、軸ハウジングに隣接しおよび軸ハ
   ウジングから離れた、丸形の肩を有する細長円筒
   体である前記第１項記載の装置。 １０ チツプが放射線不透過性物質から形成され
   る前記第９項記載の装置。 １１ チツプの形状が球状である前記第１項記載
   の装置。 １２ チツプが放射線不透過性物質から形成され
   る前記第１１項記載の装置。 １３ 軟質円筒形の軸ハウジングが、チツプから
   離れた端部に流体接続具を有する円筒形プラスチ
   ツクチユーブからなる前記第１項記載の装置。 １４ 駆動軸がこれを回転原動機に接続する接続
   具を有し、駆動軸接続具が流体接続具の中に延び
   ている前記第１３項記載の装置。 １５ 流体接続具が、軸ハウジングを通つて軸ハ
   ウジングのチツプが位置する端部へ進む流体路を
   付与しうる器具と接続し、かかる器具は駆動軸が
   中に延びるシール手段をも包含し、該シール手段
   は当該管腔通過式血栓摘出用装置の使用中に、駆
   動軸の軸運動を可能ならしめるようになつている
   前記第１４項記載の装置。 １６ 軸ハウジングが、チツプが延びる軸ハウジ
   ングの端部に隣接する箇所に成形ベンドを包含す
   ることにより、血管の他の選択を通じてかじ取り
   を遂行することができる前記第１項記載の装置。 １７ 軟質円筒形の軸ハウジングの内径がチツプ
   の外形よりも大きく、軸ハウジングは駆動軸に沿
   つてかつそれを包囲して延びている前記第１項記
   載の装置。 １８ チツプから離れた軸ハウジングの端部を、
   軸ハウジングを通つて軸ハウジングのチツプが位
   置する端部へ進む流体路を付与しうる器具へ密封
   可能に接続する接続手段を更に包含する前記第１
   項記載の装置。 １９ チツプが駆動軸の径より大きい径を有して
   いる前記第１項記載の装置。