JPH07502443A - ２方向性大腿動脈用カニューレ - Google Patents

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】 ２方向性大腿動脈用カニユーレ 発明の背景 心肺に機能障害のある患者においては、全身に血液を潅流させる必要がある。大 腿動脈用カニユーレ（Ｃａｎｎｕｌａ　）が、酸素を含んだ血液を鼠践部から体 内に注入するのによく用いられる。酸素を含んだ血液は、カニユーレを挿入され た血管内で血管内壁とカニユーレとの隙間を通って供給されるので、十分な量の 酸素を含んだ血液を供給するために、カニユーレの外径が血管の内径をしばしば ふさいでしまう、血液は、カニユーレ先端部の開口から出ることにより、一般に 患者の心臓に向けて方向づけられる。長期にわたる心肺機能の補助を受ける患者 においては、カニユーレが下脚部への血流を遮断するため、下肢の末端で局所貧 血の問題が生じる。下脚部の組織へ十分に血流を供給する必要がある。

動脈用カニユーレが血管を塞ぐことによる局所貧血を防止しようとする従来の試 みは、扱いにくく不十分なものであった。たとえば、血流の遮断を避けるために 大動脈へ動脈用カニユーレを挿入することが提案された。太い大動脈であれば、 末端での血管閉塞を起こさずに大型のカニユーレを挿入することができるのは明 らかである。しかし、そのような腹部または胸部の手術は侵襲性（ｉｎｖａｓｉ ｖｅ）が高く、大腿動脈へのカニユーレ挿入よりも危険である。このような危険 が伴うため、侵襲性の高い方法は、よほど重態の患者に対してしか用いることが できない。

また、大腿動脈が全身へ血液を流すためのカニユーレによって閉塞されたとき、 下脚部へ血液を流す第２のカニユーレを用いることもできる。たとえば、チュー ブをつないだ７字形のコネクターを、血管を閉塞しているカニユーレの身体中心 寄りに挿入し、チューブ末端にカテーテルを装着して、カニユーレよりも大腿動 脈の身体末梢寄りに挿入することができる。この方法も、特別の器具を必要とし 、もう１本カニヱーレ（カテーテル）を挿入しなければならない。

発明の概要 下肢の末端方向のみならず心臓へも十分な流量を維持して、その２方向へ血液を 供給できる２方向性大腿動脈用カニユーレが長年型まれてきた０本発明の大腿動 脈用カニユーレは、カニユーレの側面に小さい分岐の孔を設けることでこの２方 向の流れを実現するものである。カニユーレは第１のチューブを備えており、そ の第１のチューブは、基端部と、開口をもつ先端部と、側面の分岐孔と、第１の チューブ内の血流が先端部の開口から第１の方向に出てかつ側面の分岐孔から第 ２の方向に出るように、側面の分岐孔を血管の内壁から離す、チューブ外側に設 けられた突起部とからなる。たとえば、血液は、側面の分岐孔を通って下肢の末 端へ向けて、先端部の開口を通って心臓および胴体へ向けて、注入される。チュ ーブは、位置決めを容易にするために、放射線不透過性のものを用いることがで きる。しかし、蛍光透視法を用いなくても、カニユーレを適切に位置決めするこ とができる。カニユーレ外壁の突起部は、側面の分岐孔に隣接している。突起部 によって、側面の分岐孔が血管の内壁で塞がれないように、血管内で適切に位置 決めされる。突起部において、基部側の面は急斜面を形成し、血管の内壁に接し て側面の分岐孔が塞がれないようにしている。突起部において、先端側の面は緩 斜面を形成し、突起部をガイドワイヤーに沿って皮膚を通して血管に挿入しゃす いようにしている。

さらに、カニユーレは、第１のチューブの基端部に接続されたハブ組立体を備え ている。ハブ組立体は、側面の分岐孔が血管内に入ったときに、血液がハブ部分 に流れ込んで、側面の分岐孔が血管内に入ったことが目で見て分かるように、透 明で柔軟なハブを備えている。

また、本発明のカニユーレは、上記第１のチューブの中に拡張具組立体を備えて いる。拡張具組立体の先端部の外径は、第１のチューブの先端部の開口を塞ぐ太 さである。拡張器において、基部側の部分は細くなっており、拡張具組立体の剛 性を高める芯として作用する。また、拡張具組立体は、第１のチューブと第２の チューブとの間に、側面の分岐孔からの血液が透明なハブ組立体の部分に流入し 得るような流路を形成するよう、第１のチューブのハブ組立体内に挿入される拡 張器ハブを備えている。さらに、拡張具組立体は、２方向性カニユーレを皮膚を 通して挿入しやすいように、第２のチューブに、ガイドワイヤーを通す孔を備え ている。前述したように、上記第１のチューブと第２のチューブとの間の流路は 、側面の分岐孔が血管内に入ったときにそのことを表示する中空の溢流室として 作用する。また、ハブ組立体は、カニユーレ組立体全体を患者の皮膚に固定する ために用いられるフランジを備えている。

側面の分岐孔、突起部、および、側面の分岐孔が血管内に入ったことを視覚的に 表示する中空の溢流室を増設することによって、２方向性カニユーレを大腿動脈 へ皮膚を通して容易に挿入でき、位置決めも適切にできる。カニユーレは、側面 の分岐孔が血管内に入るまで大腿動脈へ挿入される。このとき、血液は、第１の チューブと第２のチューブとの間の透明な流路および溢流室に流入する。このこ とは、医師に対して、側面の分岐孔が十分に血管内に入ったことを示す視覚的な 表示となる。それから拡張具組立体は引き抜かれ、カニユーレの基端部が、ポン プを含む流路に接続される。このようにして、カニユーレの先端部の開口は全身 への血流を供給し、一方便面の分岐孔は脚への血流を供給する。長期にわたって 心肺機能の補助を受ける患者において、局所貧血や壊死のおそれがこのように避 けられる。

種々の新規な構成や要素の組合せの詳細を含む、本発明の上記および他の構成を 、添付の図を参照しながらさらに詳細に説明し、特許請求の範囲において列挙す る。当然のことながら、本発明を具体化した特定の装置の図示されたものは一例 であって、本発明を限定するものではない、本発明の原理および構成は、本発明 の範囲を逸脱することなく、種々多数の具体化が考えられる。

図面の簡単な説明 図１は、本発明のカニユーレを示す側面図である。

図２は、本発明のカニユーレを示す平面図である。

図３は、本発明のカニユーレの拡張具組立体を示す図である。

図４（ａ）は、本発明のカニユーレと拡張具組立体との組み立てを示す図である 。

図４（ｂ）は、本発明のカニユーレの大腿動脈内における最初の位１およびカニ ユーレの視覚的な表示の作用を示す図である。

図５は、本発明のカニユーレを示す横断面図である。

図６は、カニユーレの側面の分岐孔を含む部分を示す縦断面図である図７は、カ ニユーレの突起部を含む部分を示す縦断面図である。

図８は、拡張具組立体が引き抜かれて血液を送るポンプが接続された後の、本発 明のカニユーレの作用を示す図である。

図９は、従来の１方向性カニユーレにおける末端での流量を示す図である。

図１Ｏは、本発明の２方向性カニユーレにおける末端での流量を示す図である。

図１１は、従来の１方向性カニユーレにおける末端での圧力を示す図である。

図１２は、本発明の２方向性カニユーレにおける末端での圧力を示す図である。

図１３は、従来の１方向性カニユーレにおける混合静脈血酸素飽和度（ＳＶＯ□ ）を示す図である。

図１４は、本発明の２方向性カニユーレにおける混合静脈血酸素飽和度（ＳＶＯ □）を示す図である。

発明の詳細な説明 下肢の末端での局所貧血およびそれによる組織の壊死を防止するため、本発明の カニユーレは、胴体と、その逆方向である脚との両方に向けて同様に血液を供給 する。図１に２方向性大腿動脈用カニユーレの概略の構造を示す、このカニユー レは、外径６腸−の放射線不透過性のポリウレタン製の肉厚の薄いチューブ１１ ２を備えており、そのチューブ１１２のテーバ付先端部１１０には患者の全身へ 血液を供給するための開口がある。先端部１１０の内径は４ｍ−１外径は５−で ある、チューブ１１２は、典型的な例では１７フレンチ（Ｆｒｅｎｃｈ　）また は１４フレンチの幅であるが、それら以外の所望のサイズにされることも多い０ 図５．６および７は、患者の下肢の末端へ血液を供給するための側面の分岐孔３ ８と、その側面の分岐孔３８が血管内で血管内壁によって塞がれないようにカニ ユーレを位置決めする突起部３６とを示している。

図７に示すように、突起部３６は、緩斜面の先端側の部分３９と、急斜面の基部 側の部分４１とからなっている。先端側の部分３９は緩斜面であることから、カ ニユーレの動脈への挿入を容易にする。基部側の部分４１は急斜面であることか ら、血管内壁に接して側面の分岐孔３８を適切に位置決めする。突起部３６の長 さは１ｃ■、高さは１■−である０図５は、突起部３６が、側面の分岐孔３８の 両側に５−一の間隔で左右対称の位置にあり、その側面の分岐孔３８は、カニユ ーレ１１２の外壁にある窪んだ分岐部４３に直径２ｍ−で開けられたものである ことを示している０図６に示すように、側面の分岐孔３日は、カニユーレ１１２ の壁面に対して傾いており、この位置では塞がれることはまずない０図８は、長 期にわたって患者の心肺機能を補助する際の、血管内の本発明のカニユーレの位 置を示す。

カニユーレ１１２の基端部１１１は、ポリ塩化ビニル製のハブ組立体１１５に接 続される。ハブ組立体１１５は、透明で柔軟なハブ部品１１４．１１６．２２か らなる０図１に示すように、突起部３６は、先端部１１０から９ｃｍ、ハブ１１ ５から８．５０−の位置にある。短いハブ部品１１４は、長さ１．５ｃｍである 。ハブ部品１１６には、フランジ１１８からハブ部品１１４までの長さ３．５０ ■にわたる留め部がある。以下に述べるように、透明なハブは、側面の分岐孔が 血管内に入ったことを視覚的に表示する。ハブは、標準の３／８インチの配管に 用いられる堅（でもどりのついたコネクタ２４に接続されている。また、ハブは 、開度調整用のねじ込みキャップ２０のついた空気抜き孔２１を備えている。

ハブ組立体は、フランジ１１８の部分で患者の皮膚に縫合またはクランプされ、 カニユーレがずれ動くのを防いでいる。フランジ１１８の詳細を図２に平面図で 示す。

図３の拡張具組立体３０は、栓または芯として作用し、カニユーレ１１２および それに接続されたハブ組立体１１５の内部へ挿入される。拡張具組立体は、第２ のポリウレタンチューブ３１を備えており、その第２のチューブ３１の先端側の 部分２８は長さ９ｃｌＩで、第１の直径４ｍ＋＊をもって第１のチューブの先端 部の開口を塞ぐ。先端側の部分２日のうち太くなっている部分は、長さ７．５ｃ ｍである。第２のチューブ３１の尖った先端部２６は、拡張具組立体をカニユー レの第１のチューブへ挿入することを容易にし、カニユーレを挿入する血管に開 けられたガイドワイヤーの通っている孔を拡張する。テーパ部分３２をもつポリ ウレタン製拡張器ハブは、ハブ組立体１１５の堅くてもどりのついたコネクタ２ ４の開口を塞ぎ、アウターハブ３４は拡張器の操作のためのハンドルとなる。第 ２のチューブ３１の部分４７は、長さ２０．５ｃｍで、直径は、第１の直径４ｍ ｍよりも細い第２の直径３ｍｍである。こうして、第１のチューブと第２のチュ ーブとの間に、血液を側面の分岐孔から入れてハブ組立体の部分へ流入させる、 中空の溢流室が形成される。これにより、医師は、側面の分岐孔が血管内に入っ たことを目で見て知ることができる。第２のチューブ３１の先端側の部分２８が 、カニユーレ１１２の先端部１１０を塞いでいるので、溢流室に入ってくるのは 、側面の分岐孔３８からの血液だけである。また、カニユーレを血管内に導き入 れるために、第２のチューブ３１の内部にガイドワイヤー３５を挿入することが できる。

組み立てられたカニユーレを図４（ａ）に示す０図４（ｂ）は、カニユーレが血 管内に入ったときの視覚的な表示の作用を示している。側面の分岐孔３８が、血 管４０の内壁に位置しているのが示されている。側面の分岐孔３８は、第２のチ ューブ３１の先端側の部分２８の太くなっている部分から１．５ｃ１１の位置に ある。この位置では、血液は第１のチューブ１１２と第２のチューブ３１との間 の中空の溢流室３７を満たす、血液は、透明なハブの部分へ流入し、医師に適切 に位置決めされたことを表示する。拡張具組立体３０の第２のチューブ３１も、 放射線不透過性のプラスチック製とすることができる。

また、図４（ｂ）は、突起部３６と側面の分岐孔３８とをもつ本発明のカニユー レの位置を示している。鼠践部の皮膚４２は、従来のセルディンガー針（Ｓｅｌ ｄｉｎｇｅｒ　ｎｅｅｄｌｅ）を用いて孔が開けられている。第２のチューブ３ １の尖った先端部２６は、血管を拡張するのを容易にする。

カニユーレの外壁１１２は、側面の分岐孔３８が血管４０内に入るまで、血管に 挿入される。前述したように、血液は側面の分岐孔３８がら入り中空の溢流室３ ７に流入することにより、透明なハブの部分で視覚的な表示をする。また、拡張 具組立体は、カニユーレを挿入しゃすくする栓または芯として作用する。空気抜 き孔２１が開いていれば、血液は容易に溢流室３７に流入できる。その後、拡張 具組立体は抜き取られ、堅くてもどりのついたコネクタ２４が、血液ポンプ流路 に接続された標準３／８インチの配管に接続される。拡張具組立体が抜き取られ た後、ハブ部品１１６は、クランプで挟んで固定される。コネクタが血液ポンプ 流路に接続されれば、クランプをハブ部品１１６から外すことができる本発明の ２方向性カニユーレは、カニユーレを挿入された下肢の末端まで十分に潅流する ことができる。このように、心肺機能の補助の拡張は、脚での局所貧血の危険を 大幅に低減させて行うことができる。本発明のカニユーレと共にどのような補助 用の流路をも用いることができる、たとえば、本装置は、皮膚を通して左心房隔 壁を貫＜　（ｔｒａｎｓｓｅｐｔａｌｌｅｆｔ　ａｔｒｉａｌ　）カニユーレシ ステムに接続することができる。また、心Ｒ＠能が正常で、肺に故障があるとき には、人工酸素供給膜のために用いることもできる。本発明のカニユーレにおい て閉じた血流路を形成するために、どのような種類の血液ポンプも用いることが できる。

図９〜１４は本発明のカニユーレが挿入されたときの下肢末端における圧力、流 量および酸素供給量を権限まで高める本発明のカニユーレの能力を表した実験デ ータを示す。実験は、複数の体重２００ポンドの豚において、片方の大腿動脈に 従来の１方向性カニユーレを挿入し、もう一方の大腿動脈に本発明の２方向性カ ニユーレを挿入して行った。流量計のプローブと圧力測定用のカテーテルを、そ れぞれのカニユーレの先端部に取り付け、測定はポンプ流量を変えて行った。比 較のための標準値として、ポンプを作動させずカニユーレを大腿動脈に挿入する 前における値をとっている。図９は、従来の１方向性カニユーレが挿入された下 肢における末端での流量を示す０図９から分かるように、下肢末端での流量は、 潅流のレヘルでは全くない、しかし、図１０に示すように、本発明の２方向性カ ニユーレを用いたときには、末端での血液の流量は、最大ポンプ流量において標 準値を上回る。

同様のデータが、末端での圧力を測定した際にも得られている。たとえば、図１ １は、従来の１方向性カニユーレを用いたときの末端での圧力を示している。血 圧は、下肢末端における流量が高いときにも極めて低い、しかし、本発明の２方 向性カニユーレを用いたときには、血圧は、最大流量において標準値に迫る。

最後に、静脈中の酸素飽和度（ｓｖｏｚ）を、カニユーレと側枝血管との両方か らの層全体の潅流の指標として、測定した。低いＳＶＯ，値は、潅流が不足して いることを示し、１方向性カニユーレを適切に用いても、側枝血管流は層全体の 潅流に対してほとんど全く助けにならないことを示している。逆に、高いＳＶＯ ，値は、脚の潅流が十分であることを示す。図１３から１方向性カニユーレでは 直接流または側枝血管流がきわめて小さいことが分かる一方、図１４から２方向 性カニユーレでは高い流量において満足すべき５ｖｏｔ値が得られることが分か る。

本発明の２方向性大腿動脈用カニユーレは、長期使用のための心肺機能の補助流 路において、脚に十分な血流を供給する。周囲に突起のある側面の分岐孔と血液 の溢流室は、簡単な構造で、容易に、患者に挿入できる。このように、患者への 危険を嫉小限にする、安全で長期にわたる大腿動脈へのカニユーレ挿入法が得ら れる。本装置は外科医に視覚的および触覚的表示をするので、外科手術による直 接の切開や蛍光透視法によらずとも、皮膚を通して位置決めが可能である。

均等物 当業者は、特別な実験をせずとも、ここに示した本発明の特定の実施例と均等な ものを、多数考え、また確認できる。これらおよび他のすべての均等物は、次の 請求の範囲に含まれる。

全身における流量　（Ｌ／ｍ１ｎ） 全身におけるｌ進呈（Ｌ／ｍ１ｎ） 全身における流量（Ｌ／ｍＩ口） 標準値　１．０　２．０　３．０　４．０　５．０全身における流量（Ｌ／ｍ１ ｎ） 全身における流量（Ｌ／ｍ＋ｎ） 標準値　＋２３４５ 全身における流量（Ｌ／ｍｉｎ） フロントページの続き （７２）発明者　フォンガー・ジェームス・ディーアメリカ合衆国、マサチュー セッツ州 ０１７７８　、ウェイランド、ヒルサイド・ドライブ　９５ （７２）発明者　ジョンクマン・ケネス・アールアメリカ合衆国、ミシガン州　 ４９５０４．グランド・ラビッズ、エスダブり二一、アイブス・ストリート２１ ９

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．第１のチューブ１１２を備えた２方向性カニューレであって、その第１のチ ューブ１１２が、 （ｉ）基端部１１１と、 （ｉｉ）一つの開口をもつ先端部１１０と、（ｉｉｉ）流れをわきへそらすため の分岐部４３の近傍のチューブに設けられた側面の分岐孔３８と、 （ｉｖ）チューブ外側に少なくとも一つ設けられて、側面の分岐孔３８を血管の 内壁から離すことにより、第１のチューブ１１２内の流体を、先端部の開口１１ ０から第１の方向に流出させ、側面の分岐孔３８から上記第１の方向とは逆の第 ２の方向に流出させる突起部３６と を備えた２方向性カニューレ。 ２．請求項１において、上記第１のチューブ１１２が放射線不透過性である２方 向性カニューレ。 ３．請求項１において、上記第１のチューブ１１２が、さらに側面の分岐孔３８ の近傍に、第１の突起部３６と第２の突起部３６とを備えた２方向性カニューレ 。 ４．請求項３において、上記側面の分岐孔３８が、第１のチューブ１１２の外側 の窪んだ分岐部４３において、第１の突起部３６と第２の突起部３６との間に設 けられた２方向性カニューレ。 ５．請求項１において、さらに上記第１のチューブ１１２の基端部１１１に接続 されたハブ組立体１１５を備え、このハブ組立体１１５は、側面の分岐孔３８が 血管内に入ったときに、血液がハブ部分１１４，１１６，２２に流入して側面の 分岐孔３８が適切に位置決めされたことを視覚的に表示するように、透明で柔軟 なハブ部分１１４，１１６，２２を含んでいる２方向性カニューレ６．請求項５ において、さらに上記第１のチューブ１１２内に拡張器組立体３０を備え、その 拡張器組立体３０が、（ｉ）第１の外径で第１のチューブの先端部の開口１１０ を塞ぐ先端側の部分２８と、第１の外径より小さい第２の外径をもつ基部側の部 分４７とをもつ第２のチューブ３１および、（ｉｉ）ハブ組立体１１５と第２の チューブ３１の基部側の部分とに接続されて、第１のチューブ１１２と第２のチ ューブ３１との間に、側面の分岐孔３８から入った血液をハブ組立体１１５に流 入させる流路を形成する拡張器ハブ３２，３４を備えた２方向性カニューレ。 ７．請求項１において、突起部３６がさらに、ａ）カニューレの血管への挿入を 容易にする緩斜面をもつ先端側の部分３９と、 ｂ）血管の内壁に接し、側面の分岐孔３８が誤って血管の外に引き出されないよ うに急斜面をもつ基部側の部分４１とを備えている２方向性カニューレ。 ８．基端部１１１と、先端部１１０と、側面の分岐孔３８とをもつカニューレ１ １２を通して患者に血液を供給する方法であって、側面の分岐孔３８が患者の血 管内に入るまでカニューレ１１２を血管に挿入し、 血液をカニューレ１１２の基端部１１１を通して、カニューレの先端部１１０ま でポンプで圧送し、 血液をカニューレの先端部１１０を通して第１の方向に、カニューレの側面の分 岐孔３８を通して第１の方向とは逆の第２の方向に連続的に向かわせる血液の供 給方法。 ９．請求項８において、第１の方向に向けられた血液が患者の心臓へ向かって送 られる血液の供給方法。 １０．請求項９において、第２の方向に向けられた血液が患者の大腿動脈へ向か って送られる血液の供給方法。 １１．請求項８において、カニューレを血管に挿入するときに、ガイドワイヤー ３５を用いる血液の供給方法。