JPS6168036A - 管腔通過式血栓摘出用装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は管腔通過式（ｔｒａｎｓｌｕｍｉｎａｌ　）血
栓切除用装置、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、血栓のフィブリン（線
維素）を血栓から回転駆動軸へ取出し、これによって、
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
をこついて、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（こより、可溶性循環フィブリノーゲ
ン（線維累加）分子がフィ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、そのフィブリン構造は
不溶性で、それ自体、三次元網状組織のメツシュストラ
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、メッンユサイズは約
１ミクロンである。従って、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【こおける血液の
流れがストップされる。血栓が動脈の内径番こかけて広
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ップ
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をこより好
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・ｂ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
る流層など多くの要因によって影響される。

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（こ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
脈がつまった患者にとっで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、フィブリン分子を溶解し
つる酵素である。この操作には数時間を要し、また常（
こ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）を下流に誘惇することとな
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か宵月である。

本発明は管腔通過式血栓切除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ップ（ｔｉｐ；先端部）
を取けけたもので・構成される。チップは駆動軸の径よ
り大きなｉ蚤を宵する。チップは両端か丸くなった細長
の円筒体である。更に本発明装置は、チップの外径より
大きな内径を持つ軟式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っ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って、血栓の領
域から流体を取出したり、または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、チップから離れた軸ハウジングの端部を、軸ハウジ
ングを通って軸ハウジングのチッ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の端部に駆
動軸接続手段を包含し、これは軸ハウジング接続手段の
中に延び、駆動軸を回転原動機に接続する。

以下、添付図面に基づき本発明装置につぃ又より具体的
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　逼屈曲）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切除用装置１０が示さ
れている。装置ｌＯは、好ましくは管腔通過式駆動軸１
４Ｇこよって回転する両端が丸い細長円筒形の非外傷性
チップ１２を包含する。駆動軸１４は、例えばプラスチ
ッ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ｌ−ウジング１６の内径は、チップ１２
を軸ハウジング１６の中に引っ込めることができるため
には、チップ１２の径より大きくなるように選定するこ
とが好ましい。チップ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
ブロックおよび軸シール２０に速やかに接続することか
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。

駆動軸の軸受ブロックおよび軸ンール２０は、中心キャ
ビティ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・Ｕキャビティ２２を
通り、次いで軸ハウジング１６の内部管腔２８を通る流
体路が存在するためである。この流体接続具を用いて、
軸ｌ）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ックおよび
軸シール２０の一端にある。チップ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、回転するチップ１２を血栓に押し込める。

チップ１２は回転しているので、フィブリン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
れか起る原因は、回転駆動軸１４の表面摩擦や、チップ
１２および軸１４をとりまく自由液体における局部５渦
巻き′による。フィブリン繊維３６が回転チップ１２の
まわりに同伴するので、その張力は増大し、駆動軸１４
へのグリップを更に締めつけ、最後には内部容置のフィ
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解放
される。それは不溶物質を駆動軸１４上に保持し、後（
こ生体から抜取るからである。

第２図から明らかなように、回転するチッ７′１２たよ
び駆動軸１４がフィブリン・クロット（線維素塊）を通
過すると、フィブリン３６は駆動軸１４に巻きつく。フ
ィブリン３６は駆動軸１４に極めて堅く巻きつくので、
またフィブリン３６は血栓容量のわずか約４％を構成す
るにすぎないので、クロットの組織をはぐことができ、
これによって、血栓切除用装置１０のチップ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
のクロットを排除することができる。はとんどの場合、
フィブリン貯蔵能力以上の血栓切除用チップ１２を使用
しなくとも、全ての血栓切除を行うことができる。

第１図から明らかなように、チップ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。

チップ１２の前後の丸くなった縁は血管壁をうつかりし
て貫通させる可能性を縮／Ｊ＼し、また細い駆動軸１４
はトルク伝達およびフィ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、チッ
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、ｌＯミル程度の／
ＪＸさな径を持つチップを用いることか有利である。

この場合、駆動軸１４は動脈の突寺傷を避けるため、チ
ップ１２に比例させて小さくするが、または従順させる
。好ましい具体例１Ｏのチップ１２は両端か丸くなった
長方円筒体であるが、第３図に示すような球状チップ１
１２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
ップ１２は放射線不透過性材！ｓｌ（例えばプラチナ充
填プラスチック）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、チップ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。

紬ハウジング１６の端部を血管造影法で監視するため、
特殊なエンドキャップ（ｅｎｄ　ｃａｐ）　３８を該端
部に取付けることが好ましい。このエンドキャップ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が、ま
たは好ましくは放射線不透過性充填剤入りプラスチック
を成形することによって作る。好ましい具体例において
、エンドキャップ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。エンドキャ
ップ３８はプラチナソーセージ型チップ１２と共に、血
管造影機上で可視化され、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。またエンドキャ
ップ３８は駆動軸１４の軸受面としても役立ち、またそ
の肩４ｏが丸くなっているので、血管における当該装置
１０の通過を大いに改良する。（プラスチック軸ハウジ
ング１６に良好な滑り特性を付与することは困難である
が、それは壁厚かあまりに小さすぎ、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１
６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図蚤こおいて、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
。柔軟性はレイアップした螺旋ワイヤを用いることによ
って改良されるので、このことは、実際には、一定径の
駆動軸１４に対しゞソフトな′チップ１２を設けること
により、血管壁の偏入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因の具体例１
００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上の螺旋状レイアップの間隔を
調整することが望ましい。

具体例１０においては上述のソロ＜、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
て使用しうるチュ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ップ１２および
軸ハウジング１６におけるクロッ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とチップ１２を原
動筬３４により、フィブリンを渦巻形とするのに好まし
くは５００〜６００　ｒｐｍ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つるが、その必要はない
。スピードをあまり下げすぎるさ、縦方向摩擦の１垂直
速度ベクトル変位′の利点が損う。チップ１２を回転さ
せずに血栓の中へ進めると、それが非常にゆっくりであ
っても、駆動軸／ハウジングの摩擦力やチップ／血栓界
面の摩擦力昏こ基づき、前方へぐいと押し動くｍ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
の動的係数によってカテーテルや血栓において要求され
る力か決定される。

軸１４およびチップ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ヘチツプされる（　ｔｉｐ
　　ａｗａγ）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およびチップ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
が縦方向からチップされる。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に沿ってブツシュするのζ
こ要求される力や、血栓を貫通するのζこ要求される力
を減少させる。チップ１２をａ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０．２朋（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１０ｆｆＪｆ／秒に匹敵する周辺成分の速度を有
するのに要求されるＲ　Ｐ　Ｍは、以下の通りである。

（０２朋）（π） 垂直方向のスリッ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だは縦方向
摩擦の約３０％減少を意味する。

この同じ例において、フィブリンは駆動軸のまわり※こ
つる巻線を形成し、この場合のピッチは１／１または４
５°である。これは回転１回当りに多層のフィブリン網
状組織の掛合を意味し、このため、フィブリン繊維をそ
の半径方向のより離れた付近から取除くのＧこ要求され
るトルク置の増大が必然的）こ伴う。４００　ＯＲ−Ｐ
Ｍでの操作であれば、例えば約１０．７Ｎ／秒の進入速
度に要求される全トルクを低レベル（こ減少させ、一般
用途に対し良好な目標艮ＩＢＭを付与しうろことか認め
られる。４００艮Ｐ　Ｍ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ンステムの各部品は、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、チップ１２を中に引っ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から回転するチップ１２を出す。

操作の第２形式では、チップ１２を軸ハウジング１６の
前方的５．繋の距離（こ保持しながら、チップ１２と軸
ハウジング１６をいっしょ（こ前進させる。

第４図には本発明のかじ取り可能な具体例２００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４口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（こよって達成される。血管造
影機による軸ハウジング２１６全体の回転は、軸方向か
ら一定にそれた軸ハウジング２１６の末端部分を指示す
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）を荷するよう予備成形された駆動軸
２１４と結きさせてもよい。このオーバーラツプか起る
と、ンステム２００は、駆動軸２１４の回転Ｇこ抵抗す
るが、それは２つのベンドか互いをこ同時ζこ起るから
である。システム２υＯを無理やり回・玩させると、両
ベンドか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※こ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。血管造影機はシステムを所望の枝管番こ
かじ取りすることかでき、これは軸ハウジング２１６を
所望枝管の方向のポイントマで回転させること）こよる
。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かオ
ーバーラツプする角位置まで多くの時間を費やすので、
チップ２１２は前進しなから所望枝管に侵入する可能性
が高められる（但し、かじ取りか正確であることを条件
とする）。

このように、当該装置１０Ｇこあって冠状動脈の血栓切
除使用について説明したが、他の使用、例えば胃または
他の内腔から内視鏡の操作流路を透過させるクロットの
内視鏡除去や、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って、 １０、ｌｏｏ、２ＯｃＭ本発明装置、１２゜１１２．２
１２＝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：軸受ブロックおよび軸シール、２２：中
心キャビティ、２４：開口部、３２：端部、３４：原動
機、２１８：スイベル接続具。 特許出願人　アドバンスト・テクノロジー・ラボラトリ
−インコーホレイテッド

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（ａ）両端が丸くなつたチップを有する軟質駆動軸
   、 （ｂ）軟質円筒形の軸ハウジング、および （ｃ）軸ハウジング接続手段を通つて延びる駆動軸の端
   部に設けられ、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切除用装置。 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、チップが、軸ハウジングに隣接しかつ離れた、丸形
   の屑を有する細長円筒体である前記第１項記載の装置。 １０、チッ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、チップの形状が球状である前記第１項記載の装置
   。 １２、チッ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、チップから離れた
   端部に流体接続具を有する円筒形プラスチックチューブ
   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
   グのチッ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切除
   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、チップが延びる軸ハウジングの
   端部に隣接する成形ベンドを包含し、これによつて血管
   の他の選択を通じてかじ取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ップの外径
   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、チッ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ッ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、チッ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。