JPH11505752A - 連結可能な駆動シャフト・システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は改善された回転機械装置、即ち回転アブレーション装置を提供する。同装置において、複数の微小ダイヤモンドで被覆した１つ以上のバーが駆動シャフト（４０）に対して取付けられている。駆動シャフト（４０）はアドバンサー／タービン組立体（３４）によって高速で回転される。駆動シャフト（４０）は装置のバー／駆動シャフト組立体を同装置のアドバンサー・タービン組立体（３４）から簡単に取外すことを可能にする即時連結／分離構造を有する。

Description

【発明の詳細な説明】 連結可能な駆動シャフト・システム 発明の分野 本発明は異常堆積物を患者の脈管内において同脈管から除去する機械装置に関 する。より詳細には、本発明は駆動シャフトを前記の機械装置に対して取外し可 能に連結するシステムに関する。 発明の背景 異常堆積物を身体の管路から除去する各種の医療装置が知られている。例えば、 経管マイクロ手術装置（Ｔransluminal Ｍicrodissection Ｄevice）と称される 米国特許第４，９９０，１３４号と、閉じ込められた異常堆積物を除去する方法 及び装置と称される米国特許第４，４４５，５０９号とはプラークを動脈から除 去する回転機械システムを開示している。米国特許第４，９９０，１３４号は微 小ダイヤモンド・チップ等の研磨材で被覆した楕円形カッティング・ヘッド、即 ちバーの使用を開示している。カッティング・ヘッドは所定の先端速度で回転す る。同所定の先端速度において、カッティング・ヘッドは微粒子（５マイクロメ ートル以下の大きさ）を形成し、かつ滑らかな脈管壁面を備えた組織ベースを異 常堆積物除去後に形成する。 前記のシステムに代表される最近の回転機械システムは恒久的な結合部をバー ／駆動シャフト組立体と、同組立体のためのアドバンサー・タービン組立体（ad vancer turbine assembly）との間に有する。更に、各システムは特定の直径、 即ちサイズを備えたバーを有する。１種類以上のサイズのバーが殆どのアテレク トミー・プロシージャにおいて必要とされる。このため、必要とされる各サイズ のバーを提供すべく全システムを交換する必要がある。更に、前記のシステムで は、密接な相互作用が任意の回転機械システムのバー／駆動シャフト組立体 と、患者の血液との間に存在する。血液汚染及び伝染の問題並びに装置の複雑さ の問題に起因して、前記の密接な相互作用は装置を再滅菌し、かつ一人を越す患 者に対して再使用することを不可能にする。 異なる種類のバーを同一の患者に対して使用する必要が発生する度に、互いに 結合されたバー／駆動シャフト及びアドバンサー・タービンからなる組立体全体 を配置する必要性を排除すべく、バー／駆動シャフト組立体と、アドバンサー・ タービン組立体との間の簡単な連結及び分離を可能にした回転機械装置が必要で ある。更に、一般的なコスト抑制の問題は任意の回転機械装置を使用して実施さ れる各プロシージャのコストを低減する必要性を示す。本発明は前記の要求に取 り組むとともに、従来の回転機械装置に代わる効果的、かつ有効な装置であって 、１回のプロシージャに要する全体的なコストを更に低減し得る装置を提供する 。 発明の概要 本発明は改善された回転機械装置を提供する。同装置において、バーはアドバ ンサー・タービン組立体によって高速で回転される駆動シャフト組立体に取付け られている。本発明における改善として、前記の駆動シャフト組立体は即時連結 ／分離手段を有する。即時連結／分離手段は装置のバー／駆動シャフト組立体を 好ましくは同装置のアドバンサー・タービン組立体に近いポイントにおいて同ア ドバンサー・タービン組立体から簡単に取外すことを可能にする。この連結／分 離ポイントは患者の体外であって、かつ患者の体液に常には接触するバー／駆動 シャフト組立体の部分の外側に存在する。 より詳細には、本発明の改善された装置は連結／分離可能な駆動シャフトを提 供する。連結／分離可能な駆動シャフトは互いに係合する対称な連結歯（Ｓymme trical mating interlocking teeth）を連結／分離ジョイントの基端部及び先端 部にそれぞれ有する。１つの実施の形態では、完全なジョイントを形成すべく前 記の複数の連結歯上へ摺動する密着型チューブを提供する。負荷を前記の完全に ロックしたジョイントに対して回転方向及び軸方向に加え得る。 前記のメカニズムを構成する複数の部品は薄壁を備えたチューブから形成され 、これにより小さな直径を備えた中空のジョイントが形成される。本発明の連結 可能な駆動シャフト・システムのうちの互いに連結したジョイントの中空部分は 必要とされるガイドワイヤを連結部分の中心を通って収容する。更に、連結部分 の小さな直径（例．約０．０４５インチ（約１．１４３ｍｍ）の外径）は同連結 部分の外側の周辺における注入物の円滑な流動を可能にする。 本発明に基づく連結部分の別の効果的な特徴としては、非常に軽量であって、 かつ対称をなす形状を有する点が挙げられる。従って、本発明の連結部分は回転 機械装置の慣性パフォーマンスに大きな影響を与えることがない。 更に、ルアー等の液密フィッティングの手段を介した簡単な連結／分離を駆動 シャフト連結ポイントにおいて行い得るカテーテルを本発明の連結／分離可能な 駆動シャフトとともに使用すべく提供する。前記の手段によるカテーテルの分離 は駆動シャフト連結／分離ポイントへの簡単なアクセスを可能にする。 本発明の構成及び明白な効果は添付図面に基づく以下の実施の形態から最も適 切に理解できる。 図面の簡単な説明 図１は本発明の連結可能な駆動シャフト・システムの側面図であり、分離した 状態にある各部品を示す。 図２は本発明の連結可能な駆動シャフト・システムの別の側面図であり、手動 操作によるシャフト先端部及びシャフト基端部の連結を示す。 図３は本発明の連結可能な駆動シャフト・システムの更に別の側面図であり、 互いに連結された２つの駆動シャフト端部を示す。 図４は本発明の連結された駆動シャフトの側面図であり、スライド・ロック・ チューブの位置決めを示す。 図５は本発明の連結された駆動シャフト・システムを示す別の側面図であり、 連結された駆動シャフトをスライド・ロック・チューブとともに示し、同スライ ド・ロック・チューブは閉鎖位置にあり、かつゴム・スライド・チューブ・グリ ップを取外した状態にある。 図６は本発明の連結可能な駆動シャフト・システムの基端部の詳細を示す部分 縦断面図であり、連結歯及びガイド・チューブを示す。 図７は本発明の連結可能な駆動シャフト・システムの先端部の詳細を示す別の 部分縦断面図であり、先端側連結歯を示す。 図８は本発明の別の実施の形態に基づく連結可能な駆動シャフト・システムの 部分側面図であり、分離した状態にあるチューブ・インターロックを示す。 図９は本発明の別の実施の形態に基づく起動シャフト・システムの部分側面図 であり、連結位置にあるインターロックと、所定位置に配置されたスライド・チ ューブとを示す。 図１０は本発明の分離可能な駆動シャフト・システムと併用できる分離可能な カテーテルの基端を示す部分縦断面図である。 図１１あ図１３に示すカテーテル基端部の平面図である。 図１２は本発明の別の実施の形態に基づくシステムの斜視図である。 図１３は１３−１３線における横断面図である。 図１４は１４−１４線における横断面図である。 図１５はロック位置にある図１２のシステムの縦断面図である。 発明の詳細な説明 図１に示す本発明の好ましい実施の形態に基づく装置は駆動シャフト基端部１ ０及び先端部１２を有する。基端部１０は基端側連結歯１４、基端側停止部１６ 及びガイド・チューブ１８を有する。先端部は先端側連結歯２０、先端側停止部 ２２及びスライド・ロック・チューブ２４を有する。スライド・チューブ・グリ ップ２６はスライド・ロック・チューブ２４に対して取外し可能に取付けられて いる。装置の先端部１２はカテーテル・シース２８を有する。カテーテル・シー ス２８はルーアー等のフィッティング３０を基端に有する。フィッティング３０ はアドバンサー組立体３４の先端に位置するコンパニオン・フィッティング３２ に係合する。フィッティング３２は基端部１０の基端側に位置する駆動シャフト 基端部分の先端に対して同心をなし、かつ同先端を包囲している。カテーテル・ シース２８は先端部１２の先端側に位置する駆動シャフトの部分に対して同心を なし、かつ同駆動シャフトの部分を包囲している。 図２は本発明の連結可能な駆動シャフト・システムの基端部１０及び先端部１ ２を構成する複数の部品をオペレータの指３６の相対的位置とともに示す。装置 の先端部及び基端部は分離された状態にある。 図３は本発明の分離された駆動シャフト・システムの基端部１０及び先端部１ ２を示し、ガイド・チューブ１８は先端チップ内に挿入され、基端側連結歯１４ は先端側連結歯２０に連結した状態にある。図３に示す装置は連結状態にあるが 、スライド・ロック・チューブ２４はロック位置に配置されていない。オペレー タの複数の指３６はスライド・ロック・チューブ２４を互いに係合した基端側連 結歯１４及び先端側連結歯２０上のロック位置まで基端方向に摺動させるための 準備をすべく、先端部及び取外し可能なスライド・チューブ・グリップをそれぞ れ把持している。 図４は本発明の分離可能な駆動シャフト・システムの側面図であり、基端部１ ０及び基端側停止部１６を閉鎖位置にあるスライド・ロック・チューブ２４と、 取外し可能なスライド・チューブ・グリップ２６を取外すべく同スライド・チュ ーブ・グリップ２６のハンドル３７を把持しているオペレータの片方の手の複数 の指３６とともに示す。スライド・チューブ・グリップ２６の取外しはカテーテ ル２８のルーアー端３０をアドバンサー組立体３４上の係合するルーアー端３２ に対して連結する前に行われる。 スライド・チューブ・グリップ２６はスリット（図示略）等のピール・オフ・ フィーチャー(Peel-off feature)、即ち、引き剥がし構造を有することが好まし い。これにより、スライド・チューブ・グリップ２６を連結された組立体から取 外し得る。図５に示すように、チューブ・グリップ２６を取外した後、本発明の 分離可能な駆動シャフト・システムの基端部１０及び先端部１２は互いに連結さ れ、かつスライド・ロック・チューブ２４は基端側停止部１６に当接したロック 位置にある。 本発明の分離可能な駆動シャフト・システムはスライド・ロック・チューブ２ ４が停止部２２に当接するまで、同スライド・ロック・チューブ２４を先端部１ ２に向けて先端方向に移動させることにより分離可能である。次いで、複数の部 分１４，２０は図１に示すように分離できる。 図６はガイド・チューブ１８と、基端側連結歯１４と、基端部１０及び駆動シ ャフト４０の間の溶接結合部３８とともに、本発明の１つの実施の形態に基づく 分離可能な駆動シャフト・システムの基端部１０の詳細を示す。同様に、図７は 先端側連結肉２０と、先端部１２及び駆動シャフト４０の間のレーザー溶接結合 部３８とともに、本発明の分離可能な駆動シャフト・システムの先端部１２を示 す。 図８及び図９はガイド・チューブを使用しない本発明の別の実施の形態に基づ く連結可能な駆動シャフト・システムの基端部１０及び先端部１２をそれぞれ示 す。基端側連結歯１４は先端側連結歯２０に対して係合し、スライド・ロック・ チューブ２４は閉鎖位置にある。本実施の形態に基づく駆動シャフト・システム の部分的に分離した状態を描いた図８に詳細を示すように、基端部１０は基端側 連結歯１４を通って延びる基端側駆動シャフト４０の延長部によって支持されて おり、同延長部は先端側連結歯２０との係合前に先端部１２内に挿入されている 。図８では、スライド・ロック・チューブ２４は解放位置にある。図９は同一装 置を示しており、スライド・ロック・チューブ２４は閉鎖位置にある。 図１０及び図１１は１つの実施の形態に基づく分離可能なカテーテル端部２８ の詳細を示す図であり、ルーアー・タイプのフィッティング３０の先端と、カテ ーテル２８の本体内を通って延びる駆動シャフトを挿入するための先端開口４２ とを示す。 一般的に、２つの連結歯を互いに係合させ、かつスライド・ロック・チューブ をロック位置まで摺動させた際、本発明の好ましい実施の形態に基づく即時連結 ／分離ジョイントは約２インチ（約５０．８ｍｍ）またはそれ以下の長さを有す る。 互いに係合する２つの連結歯をロックするために使用するスライド・ロック・ チューブの外径は約０，０４５インチ（約１．１４ｍｍ）である。スライド・ロ ック・チューブの外径はほぼ卵形をなす内部横断面をスライド・ロック・チュー ブの少なくとも一部分に形成すべく設定されている。同卵形横断面はスライド・ ロック・チューブをアンロック位置まで摺動させるために十分な力を加えない限 り同チューブが移動することを防止すべく、十分な内部摩擦をスライド・ロック・ チューブの内壁と、ジョイントの互いに連結された複数の連結歯の外壁との間に 形成する。 図８及び図９に示す実施の形態において、スライド・ロック・チューブの各端 部または中央部の横断面は僅かに卵形をなす。この結果、卵形端部は約０．０３ ５インチ（約０．８８９ｍｍ）の外径を有する。 図１２〜図１５は本発明の別の実施の形態に基づくコネクタ・システムの詳細 を示す。このコネクタ・デザインは複数の連結構造体を互いに整合させるための インデキシング（Indexing）を要することなく、軸方向への円滑な移動によって ロック状態に完全に連結される点において効果的である。 コネタタ１０１はアドバンサー側コネクタ１０３及び駆動シャフト側コネタタ １０５を有する。アドバンサー側コネタタ１０３は基端部１０７を有する。基端 部１０７はアドバンサー（図示略）、凹部１０９及び雄コネタタ部材１１１に対 して連結されている。雄コネタタ１１１の先端部は図１３に示すような卵形の横 断面を有する。駆動シャフト側コネクタ１０５はコレット１１３と、先端方向に 延びる駆動シャフトに取付けられた先端部１１５と、スライド部材１１７とを有 する。図１４の横断面に示すように、先端部１１５は卵形横断面を備えた内腔１ １９を有する。その一方、スライド部材１１７はほぼ円形の横断面を有する。 図１５に示す連結状態において、トルクは駆動シャフト側に位置する卵形横断 面を備えた内腔１１９に係合するアドバンサー側コネクタ１０３上の卵形横断面 を備えたチューブ１１１プロフィールの手段によってコネクタ１０１を介して伝 達される。不均一な横断面は複数のチューブ間の相対的移動を防止することによ り、トルクの伝達を可能にする。これらのセクションは幾何学的形状を制御すべ く特定の直径を備えたマンドリルをチューブの内側に配置し、次いでチューブが マンドリルに対して当接するまで同チューブの外側をマイクロメータリングで押 圧することによって形成されている。プロトタイプに使用したマンドリルのサイ ズは前記の複数のセクション（１３−１３線）及び（１４−１４線）においてそ れぞれ０．０１０インチ（約０．２４５ｍｍ）び０．０１９インチ（約０．４６ ６ｍｍ）である。当業者は前記の寸法を効果的な範囲内で変更できることを認識 し得る。 軸方向における保持はアドバンサー側コネクタ１０３上の凹部１０９領域に対 して係合する駆動シャフト側コネクタ１０５上に位置するコレット１１３の幾何 学形状の手段によって実現される。コレット１１３は同コレット１１３の両側面 にそれぞれ形成された複数のスリット１２１に起因して可撓性を有する。この結 果、コレット１１３は雄コネクタ１１１の“弾丸(Ｂullet)”形状部分に対する 係合が可能である。そして、コレット１１３は同コレット１１３上に配置された スライド・チューブ１１７の手段によって移動が制限される、即ち所定位置にロ ックされる。 スライド・チューブをコレット１１３上へ摺動させ、かつ“ロック”位置に配 置すべく同スライド・チューブに力を加えるまで、コレット１１３を“弾丸”上 に付勢し、かつアドバンサー側コネクタ１０３の凹部領域内に配置すべく、“ア ンロック”位置にあるスライド・チューブは適切な摩擦力を駆動シャフト側コネ クタ上に提供する幾何学形状を有する。この摩擦力の作用はスライド・チューブ を前記と同じ要領で僅かに押圧することによって形成される。スライド・チュー ブに使用するマンドリルの直径は０．０３０インチ（約０．７６２ｍｍ）である 。当業者は前記の寸法を用途に応じて変更できることを認識し得る。 本発明の即時連結／分離手段の連結歯及び密着型スライド・ロック・チューブ を形成するための材料としては、ステンレス鋼等の生理学的に許容し得る適切な 金属または他の生物学的適合性を備えた材料が挙げられる。３０４ステンレス鋼 等のステンレス鋼は特に適する材料である。 当業者は特定の実施の形態に関連して詳述した本発明に基づく改善が本発明の 精神及び範囲内において本明細書に開示した以外の装置にも適用されることを認 識し得る。 ディレクトリ Ｎｏ． エレメント １０ 駆動シャフト基端部 １２ 駆動シャフト先端部 １４ 基端側連結歯 １６ 基端側停止部 １８ ガイド・チューブ ２０ 先端側連結歯 ２２ 先端側停止部 ２４ スライド・ロック歯 ２６ スライド・チューブ・グリップ ２８ カテーテル・シース ３０ 液密フィッティング ３２ コンパニオン・フィッティング ３４ アドバンサー組立体 ３６ オペレータの指 ３７ ハンドル ３８ 溶接結合部 ４０ 駆動シャフト ４２ 先端開口 １０１ コネクタ １０３ アドバンサー側コネクタ １０５ 駆動シャフト側コネクタ １０７ コネクタ基端部 １０９ 凹部 １１１ 雄コネクタ部材 １１３ コレット １１５ コネクタ部材先端部 １１７ スライド部材 １１９ コネクタ部材内腔 １２１ コレット・スリット

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．異常堆積物を患者の脈管内において同脈管から差別的に切除し得る回転機械 装置であって、アドバンサー・タービン組立体に連結されたバー／駆動シャフト 組立体を含む回転機械装置において、前記バー／駆動シャフト組立体は即時連結 ／分離手段を介してアドバンサー・タービン組立体に連結されている回転機械装 置。 ２．前記即時連結／分離手段は互いに係合する対称な一対の連結歯と、密着型ス ライド・ロック・チューブとを有し、負荷を回転方向及び軸方向へ加え得る完全 なジョイントを形成すべく、前記スライド・ロック・チューブは同スライド・ロ ック・チューブが互いに連結された一対の連結歯上へ摺動することを可能にする 移動を行う請求項１に記載の回転機械装置。 ３．前記連結／分離可能なジョイントの基端部及び先端部をそれぞれ形成する前 記互いに係合する対称な複数の連結歯は薄壁チューブからなる請求項２に記載の 回転機械装置。 ４．前記即時連結／分離手段を形成する前記互いに係合する対称な複数の連結歯 は前記装置のバー／駆動シャフト組立体の一端と、前記装置のアドバンサー・タ ービン組立体の一端とに対してレーザー溶接によってそれぞれ取付けられている 請求項２に記載の回転機械装置。 ５．前記スライド・ロック・チューブはオペレータが同スライド・ロック・チュ ーブをロック位置へ簡単に移動させることを可能にすべく、取外し可能なスライ ド・チューブ・グリップを備えている請求項２に記載の回転機械装置。 ６．前記連結／分離可能なジョイントの基端部及び先端部を形成する前記互いに 係合する複数の連結部分はスライド・ロック・チューブの移動を制限すべく停止 手段をそれぞれ有する請求項３に記載の回転機械装置。 ７．前記連結／分離可能な駆動シャフトの先端は同駆動シャフトを包囲するカテ ーテルを備え、前記カテーテルは液密フィッティングを端に有することと、 前記連結／分離可能な駆動シャフトの基端は係合液密フィッティングを備え、 同係合液密フィッティングがアドバンサー組立体の端に位置し、かつ駆動シャフ トの基端を包囲しており、前記互いに係合する２つの連結歯を互いに連結し、次 いでスライド・ロック・チューブをロック位置に配置し、さらには取外し可能な スライド・チューブ・グリップを取外した後、前記カテーテルの端に位置する液 密フィッティングを前記アドバンサー・タービン組立体の端に向けて前方へ摺動 させ、かつ同アドバンサー・タービン組立体の端に設けられた対応する液密フィ ッティングに係合させることにより、前記タービン組立体と、バー／駆動シャフ ト組立体が患者の体内においてカテーテルの端から露出するポイントとの間にお いて駆動シャフト全体を包囲する連続したエンクロージャを形成すること を含む請求項２に記載の回転機械装置。 ８．前記即時連結／分離手段は、 基端部及び先端部を有する基端部材と、前記基端部がアドバンサーに対して結 合され、前記先端部が挿入部材を形成していることと、 基端部及び先端部を有する先端部材と、前記基端部が開口を有し、前記先端部 が前記開口に連通する内腔及びスライド部材を有することと、 前記挿入部材は前記開口内に収容され、スライド部材は挿入部材を前記開口内 において保持すべく基端方向へ移動可能であること を含む請求項１に記載の回転機械装置。 ９．前記先端部材の基端部は前記開口から先端方向に延びる１つ以上のスリット を有し、前記開口の周囲に位置するエッジは基端部材の凹部領域内に収容される ことを含む請求項８に記載の回転機械装置。 １０．前記即時連結／分離手段は互いに係合する一対の卵形部材と、密着型スラ イド・ロック手段とを有し、負荷を回転方向及び軸方向に加え得る完全なジョイ ントを形成すべく、前記スライド・ロック手段は互いに係合した一対の卵形部材 上へ摺動する請求項８に記載の回転機械装置。 １１．前記連結／分離可能なジョイントの基端部及び先端部をそれぞれ形成する 前記互いに係合する複数の卵形部材は薄壁を備えたチューブから形成されている 請求項１０に記載の回転機械装置。 １２．前記即時連結／分離手段を形成する前記互いに係合する対称な複数の連結 歯は前記装置のバー／駆動シャフト組立体の一端と、前記装置のアドバンサー・ タービン組立体の一端とに対してレーザー溶接によってそれぞれ取付けられてい る請求項１０に記載の回転機械装置。 １３．前記スライド・ロック手段はスライド・ロック・チューブであり、同スラ イド・ロック・チューブはオペレータが同スライド・ロック・チューブをロック 位置へ簡単に移動させることを可能にすべく取外し可能なスライド・チューブ・ グリップを有する請求項１０に記載の回転機械装置。 １４．前記連結／分離可能なジョイントの基端部及び先端部をそれぞれ形成する 前記互いに係合する複数の卵形部材はスライド・ロック・チューブの移動を制限 する停止手段をそれぞれ有する請求項１０に記載の回転機械装置。 １５．前記連結／分離可能な駆動シャフトの先端は同駆動シャフトを包囲するカ テーテルを備え、前記カテーテルは液密フィッティングを端に有することと、 前記連結／分離可能な駆動シャフトの基端は係合液密フィッティングを備え、 同係合液密フィッティングがアドバンサー組立体の端に位置し、かつ駆動シャフ トの基端を包囲しており、前記２つの卵形部材を互いに連結し、次いでスライド・ ロック手段をロック位置に配置し、さらには取外し可能なスライド・チューブ・ グリップを取外した後、前記カテーテルの端に位置する液密フィッティングを前 記アドバンサー・タービン組立体の端に向かって前方へ摺動せさ、かつ同アドバ ンサー・タービン組立体の端に設けられた対応する液密フィッティングに係合さ せることにより、前記タービン組立体と、バー／駆動シャフト組立体が患者の体 内においてカテーテルの端から露出するポイントとの間において駆動シャフト全 体を包囲する連続したエンクロージャを形成すること を含む請求項１０に記載の回転機械装置。