JPS59149150A

JPS59149150A - 体液流通弁

Info

Publication number: JPS59149150A
Application number: JP59020695A
Authority: JP
Inventors: マイケル・ディ−・ホ−ベン
Original assignee: Cordis Corp
Current assignee: Cordis Corp
Priority date: 1983-02-17
Filing date: 1984-02-07
Publication date: 1984-08-27
Also published as: EP0117050B1; JPH0471550B2; CA1248425A; DE3483539D1; EP0117050A1

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】本発明は頭蓋内の圧力を調節するための弁、よシ詳細に
いえば、患者の脳室内の脳を髄液（Ｃ８Ｆと呼ばれる）
と他の体液との間の圧力差が予め定められた値になった
ときに過剰のＣ８Ｆを脳室がら患者の体内のもうひとつ
の場所へと移すための弁および方法に関する。

水頭症とは、脳室内に集まったＣ８Ｆを脳が脳自身から
取除いてやれない状態をいう。このような場合、Ｃ８Ｆ
は過剰となり、その結果、脳室は異常な大きさとなって
多くの有害な生理学的影響が生ずる。例えば脳組織の圧
縮、脳組織内の血流の減損、そして脳の正常な代謝の減
損などである。

種々のＣ８Ｆ圧調節弁やＣ８Ｆ圧制御方法が過去におい
て開発されている。これらはいろいろ人形式のチェック
弁やサーボ弁を単独で、あるいは相合せて利用したもの
である。これらの従来の弁は水頭症の治療においである
程度の成功をおさめていたが、弁は極小化されたもので
あり、しかも比較的低圧かつ小容量で作動されねばなら
ないため、操作が難しかった。

本発明はこのような従来の問題点を解決することを目的
としており、本発明の原理に基づく頭蓋内圧を調節する
体液流通弁および体液排出方法は、上述したような操作
の難しさが最小限度におさえられている。本発明で用い
られる弁は非常に極小化された調節弁であシながら性能
は実質的に改善されており、しかも水力学的に完全に作
動することができる。本発明の原理による調節弁および
方法によれば体液圧は正確に調節され、弁は体液圧の微
小変化に対して応答性が非常によい。また本発明の弁お
よび方法では体液が実質的な領域面および可動部材ある
いはダイアフラムの両面に作用するので、従来の弁や方
法におけるよりも実質的に小さな差圧に応答することが
できる。また、本発明によれば応答が生ずるときの圧力
が、弁の作動と干渉することなく迅速かつ容易に〆節さ
れることができる。また本発明においては、スプリング
を使うことなく、圧力変化に応答するダイアフラムや他
の可動部材が代用されるので、部品の数は少なくなシ、
スプリングの使用に伴う故障の可能性や他の欠点はなく
なる。

本発明による弁は、体内のひとつの場所から他の場所ま
で体液を通し且つ該体液の圧力を調節するための弁であ
って、実質的な領域を有する第１および第２の表面を備
えた可動手段を含む弁である。該弁に含まれる第１連結
手段は、前記第１表面の領域を前記ひとつの場所からの
体液に連通せしめ、第２連結手段が前記第２表面の領域
を前記他の場所に連通させる。また、該弁に含まれる弁
座手段は、前記可動手段に設けられ、該可動手段ととも
に動くことができる。該弁座手段は、第１表面から第２
表面への体液の流れのための流路を含んでいる。また、
該弁に含まれる弁閉鎖手段は、前記第１表面に隣接する
前記可動手段側に位置づけられる。弁閉鎖手段は、第１
および第２表面に作用する体液の第１の比較的低い差圧
に応答して前記弁座手段と係合し、前記流路を閉じる。

前記可動手段および弁座手段は、第１および第２表面に
作用する体液の第２の比較的高い差圧に応答して前記弁
閉鎖手段から離れるように動き、前記流路を開く。

可動手段は可撓ダイアグラムであってもよい０前記流路
は可動手段ないし可撓ダイアフラムを貫通して延びるも
のであってもよい。

弁閉鎖手段は、前記弁座手段が弁閉鎖手段に対して動く
よう、静止状態で装架されていてもよい。

弁閉鎖部材は、前記弁座手段を弁閉鎖手段に係合させる
力を調節するための調節手段を備えていてもよい。

本発明による弁は脳を髄液（Ｃ８Ｆ）を排出するもので
あってもよく、前記第１連結手段は、Ｃ８Ｆを排出すべ
き体内の組織と連通ずるカテーテルを含むものであって
もよい。

前記弁閉鎖手段は、弁座手段と係合する実質的に球形を
したボールを含んでいてもよい。

本発明扛よる方法は、体内のひとつの場所から他の場所
へと体液を排出して体液の圧力を調節するための方法で
あって、前記ひとつの場所の体液を、可動部材上の実質
的な領域を有する第１表面に連通せしめる段階を含む。

該方法において、これまた可動部材上の実質的な領域を
有する第２表面と第１表面とを連通させる流路は、第１
および第２表面間の差圧が第１の比較的低い差圧値とな
ったときに、前記可動部材と該可動部材に装架された弁
座とが、実質的に静止している弁閉鎖手段に対して動き
該弁閉鎖手段に係合することにより、閉じられる。該流
路は、第１および第２表面間の差圧が第２の比較的高吟
差圧値となったときに、弁閉鎖手段が動くことにより開
き、第１表面を第２表面に連通せしめ、前記ひとつの場
所から前記もうひとつの場所へと体液を排出させＬ０本
発明による方法において、可動部材は可撓ダイアフラム
としてもよく、差圧により該ダイアフラムが撓んで該ダ
イアフラムおよび弁座を移動させるようにしてもよい。

本発明による方法において、弁閉鎖手段を調節すること
により、弁座を弁閉鎖手段に係合させるための力を調節
し、それによって前記第２の比較的高い差圧の値を変え
るようにしてもよい。

本発明による方法において、体液はＣ８Ｆであってもよ
い。

以下、本発明の実施例について添付図面を参照しつつ説
明する。

第１図には、本発明の原理を利用した水頭症用システム
が示されている。このシステムは、水頭症治療を受ける
患者Ｐの頭骨１４にあけられた開口１２を通して挿入さ
れた脳室用カテーテル１０を含む。カテーテル１０は望
ましくは放射線不透過性のものとする。脳室用カテーテ
ル１０の尖端１６は、脳を髄液（Ｃ８Ｆ）のたまった患
者の脳組織２０の脳室１８内に位置している。カテーテ
ル１０の他端は、第１図に示すように、本発明による頭
蓋内圧力調整用の体液流通弁２２と連結している。弁２
２には排出用カテーテル２４が連結されており、弁２２
からのＣ８Ｆの排出を受け、例えば患者の右心房（図示
せず〕のような他の場所へとＣ８Ｆを移すようになされ
ている。弁２２、頭骨１４の外側に出た脳室用カテーテ
ル１０の部分、および排出用カテーテル２４は、望まし
くは第１図に示すように患者の頭骨１４と頭皮２５との
間に位置づけられるものとする。

弁２２の詳細については第２図ないし第４図に示されて
いる。第２図に示すように本発明による弁２２の望まし
い実施例は、弁ケース底部２６、可撓性のダイアフラム
２８、弁座３０、弁閉鎖用ボール３２、弁ケース頂部３
４、ねじ部材３６、およびケース閉鎖キャップ３８を含
んでいる。弁ケース底部２６、弁ケース頂部３４、ねじ
部材３６およびケース閉鎖キャップ３８は、耐用性があ
り、生物学的に融和性のある適当な材料、例えばポリエ
ーテルスルフォンまたはポリカーボネイトの熱プラスチ
ツク重合体でつくられる。

弁ケース底部２６は実質的にカップ形をした部材を含ん
でおり、このカップ形をした部材は、第４図に示すよう
に、液体排出室４０を画成している。液体排出室４０は
、第２図に示すように望ましくは細長い断面を有する排
出ポジ＋４２を有している。ケース底部２６の上方のヘ
リには、複数の段になった肩部４４．４５．４６が形成
されている０ダイアフラム２８は、望ましくは実質的に円形をした可
撓性の可動ディスク状のものであシ、中央部近くに流体
流路４８を有している。該流路４８に隣接した位置には
環状溝５０が形成されており、第４図に示すように該溝
５０内に弁座３０を収容保持するようにしている。溝５
０は下方フランジ５１および上方フランジ５２によって
画成されている。上方フランジ５２は望ましくは下方フ
ランジ５１よりも幾分短かいものとし、弁作動の際にダ
イアフラム２８および弁座３０が弁閉鎖用のボール３２
に対して拘束されずに動けるようにする。下方フランジ
５１は環状のディスク部５４に周囲を取囲まれており、
ディスク部５４は第４図に示すように、ケース内に設置
されるときは望ましくは屈曲されるものとする。このよ
うに屈曲させることにより、ダイアフラムは可撓性を増
し、また、作動時に動きが安定し、首振シ運動をしない
ようになる。環状ディスク部５４の周囲は水平に広がる
環状７ランジ５６によって囲まれている。そして該環状
フランク５６は、はぼ垂直に延びた環状フランジ５８に
よって囲まれている。

このようにして全体としてダイアフラムが構成されてい
る。ダイアフラム２８は、耐用性および可撓性があり、
生物学的な融和性のある材料、例えば５ｉｌａｓｔｉｃ
　　ｒｕｂｂｅｒ　などでつくることができる０弁座３０は第２図および第４図に示すように望ましくは
円形のものとし、ダイアフラムを通る流体流路を形成す
るための開口（流路）６０を中央部に備える。弁座３０
の開口６０の頂部には適当な肩部６２が形成されており
、該肩部６２が弁閉鎖用のボール３２と係合することに
より該ボール３２とともにシールを形成し、開口６０を
通る流れを阻止する。

弁閉鎖用のボール３２はダイアフラム２８の頭部側に位
置づけられ、望ましくは第２図および第４図に示すよう
に実質的に球形をしたものとする。

しかしながら、ボール３２は別の違った形状のものであ
ってもよい。第４図に示すようにボール３２は中実であ
るが、所望であれば中空としてもよい。

弁座３０および弁閉鎖用のボール３２は、耐用性があり
、生物学的に融和性のある材料でつくられる。例えばサ
ファイアなどでつくられる。

弁ケース頂部３４は、第４図に示すように、入口室６４
および入口ポート６６を画成する実質的にカップ形をし
た部材を含んでいる。入口ポート６６、は細長い矩形断
面を有している（第２図参照〕。

弁ケース型部３４は４第４図に示すように、下方に延び
る一対の環状フランジ６８，７０を有している。フラン
ジ６８はフランジ７０よシも少し長くされている。フラ
ンジ６８とフランジ７０とは互いに間隔をおかれ、間に
溝７２を画成している。

フランジ７０の直径および幅は、望ましくは弁ケース底
部２６の肩４６の直径および幅と等しいものとする。し
たがって第４図のようにケースが組立てられたとき、フ
・ランシフ０と肩４６とは整列する。溝７２の直径およ
び幅は同様にして弁ケース底部２６の肩４５の直径およ
び幅と等しく、組立時に互いに整列する。同様にフラン
ジ６８の直径および幅は肩部４４の直径および幅と等し
く、組立時に互いに整列する。弁ケースを組立てたとき
、ダイアフラム２８の垂直環状７ランジ５８は溝７２と
肩部４５との間に挾持され、水平環状７ランジ５６はフ
ランジ７ｏと肩部４６との間に挾持される。したがって
弁ケースとダイアフラムとは組立時にきちんと嵌合し、
溶剤、接着剤、超音波結合などの適当な手段を用いて両
者をしっがシと固定することができる。

弁ケース頂部３４の上部を貫通して開ロア４が設けられ
ている。該開ロア４は望ましくは符号７６で示す点で段
になっておシ、開ロア４の壁面にはふた組のねじ７８お
よび８０が形成されている。

ねじ部材３６は外面に外側ねじ８２を有し、該ねじ８２
は弁ケース頂部の開ロア４のねじ７８と螺合可能である
。ボール３２は、インサートモールディングなどの適当
な手段によって、ねじ部材３６の凹部８４内に取付けら
れる。したがってボール３２はねじ部材３６に固定的に
取付けられることになる。第２図に示すように、ねじ部
材３６には一対の弧状スロット８６が形成されており、
該スロット８６に適当な工具を当てて調節することによ
り、ねじ部材３６が弁ケース頂部３４内にどの程度螺入
されるかが決まる。

閉鎖キャップ３８は下方に延びる環状フランジ８８を有
しておシ、該フランジ８８は外面にねじ９０を備えてい
る。該ねじ９０がねじ８０と螺合することによシ、弁ケ
ース頂部３４の開ロア４は閉鎖される。

弁ケース底部２６、弁ケース頂部３４、ダイアフラム２
８、弁座３０、ボール３２およびねじ部材３６がいった
ん組立てられてから、可撓性の外部ハウジング９２を弁
ケース上にスライドさせて組付ける。該外部ハウジング
９２は望ましくは第３図および第４図に示すような一対
の半ハウジング部材９３．９４からなるものとする。半
ハウジング部材９３はテーバ状の入口アンチチャンバ（
ａｎｔｉｃｈａｍｂｅｒ　）　９６を有し、該アンチチ
ャンバ９６の広い方の端部は入口ポート６゛ｉと連通し
、他方の狭い方の端部は脳室用カテーテル１ｏと連通し
ている。もうひとつの半ハウジング部材９４はテーバ状
の排出用アンチチャンバ９８を有し、広い方の端部は排
出ポート４２と、そして狭い方の端部は排出用カテーテ
ル２４と連通している。

外部ハウジング９２は、５ｉｌａｓｔｉｃ　ｒｕｂｂｅ
ｒのような可撓性および生物学的彦融和性を有する材料
でつくられる。

閉鎖キャップ３８は望ましくは第３図および第４図に示
すように外部ハウジング９２から露出しているものとす
る。それによって、弁システムが組立てられている状態
でもねじ部材３６およびボール３２を調節することがで
きる０本発明による頭蓋内圧力調節用の体液流通弁おび体液排
出方法の作用については上述の記載から明らかであると
は思うが、以下に望ましい作用と水頭症治療方法とを簡
単に説明しておく。

排出すべき脳室１８内のＣ８Ｆは、脳室用カテーテル１
０、半ハウジング部材９３の入口アンチチャンバ９６、
入口ポート６６および入口室６４を介して弁に連通せし
められる。したがって、脳室１８内のＣ８Ｆの圧力は、
第４図に示すように実質的な領域を有するダイアフラム
２８の上面の実質的に全面にわたって作用する。弁の排
出側でダイアフラム２８の下面の全面にわたって作用す
る液の圧力がダイアフラム２８の上面に作用するＣ８Ｆ
の圧力と実質的に等しい間は、ダイアフラム２８の弾性
によりダイアフラム２８は第４図に示すように上方に撓
んでおり、弁座３０は、静止した弁閉鎖用のボール３２
と係合し、ダイアフラム２８を通る流路４８および６０
を閉鎖している０したがって、これらの通路４８．６０
内を流れる液はその流れを閉止されている。

脳室内でＣ８Ｆの圧力が増加すると、この増加した圧力
はダイアフラム２８の上面領域に伝達される０ダイアフ
ラム２８の上面領域に作用する圧力とダイアフラム２８
の下面領域に作用する排出室４０内の液体の圧力との差
圧がｊ着火すると、この差圧に応答してダイアフラム２
８は第４図に二点鎖線で示したように下方に撓みはじめ
る。このような撓みによって弁座３０は静止した弁閉鎖
用のボール３２から離れるように移動し、Ｃ８Ｆは流路
４８および６０を介してダイアフラム２８の上面側の入
口室６４からダイアフラム２８の下面側の排出室４０ま
で流れることができる。この液体すなわちＣ８Ｆは排出
用アンチチャンバ９８および排出用カテーテル２４を介
して排出される。

流路４８および６０を通してこのようなＣ８Ｆの排出は
、ダイアフラム２８の上面における圧力と下面における
圧力との差圧が予め定められた低い値に戻り、それによ
ってダイアフラム２８が再び上方に撓んだ状態となシ、
弁座３０が弁閉鎖用のボール３２と係合して流路４８お
よび６０を閉じるまで続く。

弁が開くときの差圧は、患者の必要に応じて調節するこ
とができる。この調節は、ねじ部材３６を螺進または螺
退させることによシボール３２が弁座３０に押しつけら
れる力を調節すれば簡単にできる。ボール３２が下方に
動かされると、該ボール３２はダイアフラム２８を予め
下方にいくらか撓ませることになり、したがって弁座３
０がボール３２から離れるように動きはじめるまでに比
較的高い差圧が生ずることになる。ボール３２が上方に
動かされると逆のことがいえる。

上述した説明かられかるように、本発明によれば、Ｃ８
Ｆの非常に小さな圧力変化に対しても十分に応答するこ
とができる。この応答性の良さは、ダイアフラムの両側
に加わる液圧がダイアフラムの上面および下面の実質的
全領域にわたって作用することに起因する。非常に小さ
な圧力差が生じても弁を作動させることができるのであ
る。例えば、ここに開示した本発明による圧力調整用の
弁は、Ｃ８Ｆの差圧がＯｍｍＡｑから２００ｍｍＡｑの
間で正確に作動することができる。

さらに、このようが応答−の感度の良さを保ちつつ、弁
は非常に小さな大きさにすることができる。

例えば厚さ約６．４ｍｍ、直径約１９祁とすることがで
きる。

また、患者によって所望の差圧値で弁が作動するよう簡
単かつ迅速に調節することができる。この調節は弁の作
動の邪魔にならないようにして行なうことができる。

上述の説明では、本発明を患者の脳組織の脳室内液を排
出するためのものとして示したが、本発明はその他の用
途として、患者のひとつの場所から他の場所へと移され
る体液（Ｃ８Ｆ以外でもよい〕の圧力を制御、調節する
ために用いられてもよい。例えば患者のを髄液や他の体
液の排出および調節に本発明を適用することができる。

当業者は他にも多くの本発明の適用例があることを理解
するであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による体液流通弁の一実施例を用いた水
頭症治療システムを示す概略図である。第２図は本発明による体液流通弁の一実施例の拡大分解
図である。第３図は第２図に示した体液流通弁を組立て
た状態を示す平面図である。第４図は第３図の４−４断
面図である。１０・・・第１連結手段（脳室用カテーテル）２２・・
・体液流通弁２４・・・第２連結手段（排出用カテーテル）２８・・
・可動手段（可動部材、ダイアフラム〕３０・・・弁座
手段（弁座）３２・・・弁閉鎖手段（ボール〕３６・・・調節手段（ねじ部材〕４８・・・流路６０・・・流路（開口）０

Claims

【特許請求の範囲】

（１）体内のひとつの場所から他の場所まで体液を通し
且つ該体液の圧力を調節するための体液流通弁であって
：実質的な領域を有する第１および第２゛表面を備えた可
動手段と；前記第１表面の領域を前記ひとつの場所からの体液に連
通せしめるための第１連結手段と；前記第２表面の領域
を前記もうひとつの場所に連通せしめるための第２連結
手段と；前記可動手段に設けられて該可動手段とともに移動可能
であり、前記第１表面から前記第２表面までの体液の流
れを通すための流路を備えた弁座手段と；前記第１表面に隣接する前記可動手段側に位置づけられ
、前記第１および第２表面に作用する体液の第１の比較
的低い差圧に応答して前記弁座手段と係合することによ
り前記流路を閉じるようになされた弁閉鎖手段；とを含
みニー前記可動手段および前記弁座手段が、−前記第１および
第２表面に作用する体液の第２の比較的高い差圧に応答
して前記弁閉鎖手段から離れる・ように移動することに
よって前記流路を開くことができるようになされている
：体液流通弁。
（２）前記可動手段が可撓性のダイアフラムであること
を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の体液流通弁
。
（３）前記流路が前記ダイアフラムを貫通して延びてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の体液
流通弁。
（４）前記流路が前記可動手段を貫通して延びているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の体液流通
弁。
（５）前記弁閉鎖手段は、前記弁座手段が該弁閉鎖手段
に対して動くよう、該弁閉鎖手段自身を静止状態に装架
する装架手段を備えていることを特徴とする特許請求の
範囲第１項に記載の体液流通弁。
（６）前記装架手段は、前記弁座手段を前記弁閉鎖手段
に係合させる力を調節するための調節手段を備えている
ことを特徴とする特許請求の範囲第５項に記載の体液流
通弁。
（７）前記調節手段は、前記弁閉鎖手段に設けられたね
じ手段を含んでいることを特徴とする特許請求の範囲第
６項に記載の体液流通弁。
（８）前記弁閉鎖手段は、前記弁座手段を前記弁閉鎖手
段に係合させる力を調節するための調節手段を備えてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の体液
流通弁。
（９）前記調節手段は、前記弁閉鎖手段に設けられたね
じ手段を含んでいることを特徴とする特許請求の範囲第
８項に記載の体液流通弁。０Ｑ　　前記弁閉鎖手段は、前記弁座手段が該弁閉鎖手
段に対して動くよう、該弁閉鎖手段自身を静市状態に装
架する装架手段を備えて？沙、該装架手段は、前記弁座
手段を前記弁閉鎖手段に係合させる力を調節するための
調節手段を備えていることを特徴とする特許請求の範囲
第３項に記載の体液流通弁。 α→　前記調節手段は、前記弁閉鎖手段に設けられたね
じ手段を含んでいることを特徴とする特許請求の範囲第
１０項に記載の体液流通弁。０■　前記体液流通弁が脳を髄液を排出するための弁で
あり、前記第１連結手段は、脳を髄液を排出すべきとこ
ろの体内組織と連通させるためのカテーテルを含んでい
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項、第３項、第
６項、第８項および第１０項のいづれかに記載の体液流
通弁。０３　　前記弁閉鎖手段は、前記弁座手段と保合可能な
実質的に球形をしたボールを含んでいることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項、第３項および第８項のいづれ
かに記載の体液流通弁。 α→　体内のひとつの場所から他の場所へと体液を排出
して体液の圧力を調節するための方法であって：前記ひとつの場所の体液を、可動部材上の実質的な領域
を有する第１表面に連通せしめる段階と；前記可動部材
上の実質的な領域を有する第２表面と前記第１表面どの
間の差圧が第１の比較的低い差圧値となったときに、前
記可動部材と該可動部材に装架された弁座とが、実質的
に静止している弁閉鎖手段に対し移動して該弁閉鎖手段
に係合することによシ、前記第１表面と前記第２表面と
を連通ずる流路を閉じる段階と；前記第１表面と前記第２表面との間の差圧が第２の比較
的高い差圧値となったときに、前記可動部材および前記
弁座が前記弁閉鎖手段に対し該弁閉鎖手段から離れるよ
うに移動することにより前記流路を開き、それによって
前記ひとつの場所から前記もうひとつの場所へと体液を
排出させる段階；とを含む：体液排出方法。Ｃ０前記可動部材は可撓性のダイアフラムであり、該ダ
イアフラムは前記差圧によって撓まされることにより前
記弁座とともに動がされることを特徴とする特許請求の
範囲第１４項に記載の体液排出方法。 αつ　前記弁閉鎖手段を調節することにょシ、前記弁座
を該弁閉鎖手段に係合させるカを調節して前記第２の比
較的高い差圧の値を変えることを特徴とする特許請求の
範囲第１４項または第１５項に記載の体液排出方法。 ◇η　前記体液が脳を髄液である特許請求の範囲第１４
項または第１６項に記載の体液排出方法。