JP4252007B2 - ガイドワイヤー用の雄型コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、ガイドワイヤー用の曲げ抵抗性雄型コネクタ、特に、心線、導体及び絶縁材料から成る全体形態が雄型コネクタ内で利用可能な空間を最適に使用することを可能にする形状の心線を有する曲げ抵抗性雄型コネクタに関する。

ガイドワイヤーは当該技術分野にて全体として既知である。これらのガイドワイヤーは、例えば、冠状血管の病気の治療に関して使用される。その治療において行なわれる血管のＸ線撮影は、閉塞の存在を検出することができるが、その検出は狭窄部位の断面を示すものではない。狭窄部位の重大さの程度を診断する最良の方法は狭窄部位の上流及び下流にて血圧を測定することであると考えられている。この場合、圧力測定センサを、対象とする領域に配置するために、ガイドワイヤーが使用される。一旦、ガイドワイヤーが配置されると、カテーテルをガイドワイヤーに沿って摺動させ、次に、バルーン拡張法を行うことができる。ガイドワイヤーの末端の圧力測定センサからの電気信号は、ガイドワイヤー内に埋め込んだ導体を通じてガイドワイヤーの基端の雄型コネクタに伝送される。使用時、雄型コネクタは雌型コネクタに接続され、圧力測定センサからの信号はインターフェースに伝送され、このインターフェースはその信号を変換し且つ変換されたその信号をオペレータへと所望の形態にて提供する。

ガイドワイヤーの基端に配置された雄型コネクタは、基本的に、心線と、複数の導体と、複数の導電性部材と、これらの間の絶縁材料とを備えている。雄型コネクタが雌型コネクタに接続されたとき、導電性部材は電気信号を雄型コネクタの導体から雌型コネクタ内部の同様の導電性部材に伝送する。従来通りガイドワイヤーを通って伸びる心線は、曲がりを防止し、ガイドワイヤーに強度を提供し且つガイドワイヤーを共に保持するために使用される。特に、雄型コネクタを雌型コネクタ内に挿入するとき、雄型コネクタが過剰に曲がり又は雄型コネクタ内の細い導体を傷付ける実質的な危険性が存在する。このため、雄型コネクタ内の心線は、通常、ステンレススチールのような高弾性係数の材料で出来ている。かかる雄型コネクタの例は特許文献１及び特許文献２に開示されている。

米国特許第５，１７８，１５９号明細書 米国特許第５，９３８，６２４号明細書

上記の説明から、導体及び絶縁体がガイドワイヤー内で嵌まるのに十分なスペースを残しつつ、雄型コネクタ内で多量の高強度材料が提供されるようにするため、心線は可能な限り大きくなければならないことが明らかである。特許文献１及び特許文献２において、心線は筒状であり、導体が心線の外部に配置されると考えられる。この心線の形状の場合、心線と導体とから成る全体形態は、心線及び細い導体自体、実際に利用可能な空間を最適に利用せずに、雄型導体内の空間の広い部分を占めることになる、すなわち、換言すれば、雄型導体内に過剰の絶縁材料が存在することになる。この場合、ガイドワイヤー内で利用可能な空間はガイドワイヤーの上を摺動するカテーテルの直径によって制限されることに留意しなければならない。カテーテルはまた、ガイドワイヤーの基端から伸びる雄型コネクタの上を摺動するため、雄型コネクタの全体の寸法はこのカテーテルの直径によっても制限される。従来の小さいカテーテルの公称直径は０．３５５ｍｍのように小さく、このことはかかるカテーテルと共に使用される雄型コネクタの直径の上限値を提供する。

上述したように、心線は、従来、ガイドワイヤーの末端のセンサからガイドワイヤーの基端の雄型コネクタまで全経路に亙ってガイドワイヤーを貫通して伸びており、ガイドワイヤーの基端にて、心線は雄型コネクタに硬さを提供する。かかる長い心線の場合、心線の最も経済的で且つ実用的な形状は円筒形であり、心線と導体とから成る全体形態は利用可能な空間の最適な程度以下を占め、その結果、雄型コネクタが雌型コネクタ内に挿入されたとき曲がり又は傷付く危険性を伴うという不利益な点があるにも拘らず、雄型コネクタ内の心線を円筒状の形状に保つことが従来の考えであった。

その結果、心線と、導体と、絶縁材料とから成る全体形態が雄型コネクタ内の利用可能な空間を最適に使用する形状の心線を有した雄型コネクタが必要とされている。雄型コネクタからセンサまで伸びる心線の部分の円筒状の形状を保つためには、雄型コネクタは既存のガイドワイヤーの基端に取り付けることのできる別個のユニットを構成することが好ましい。勿論、上記の必要性は、雄型コネクタ内の心線がガイドワイヤーの他の部分内の心線と相違することを意味する。

本発明の主目的は、導体に対する十分な空間を残しつつ、雄型コネクタ内でより高弾性係数の材料をより多量に提供することができる形状の心線を有する雄型コネクタを提供することである。

本発明の第二の目的は、耐久性且つ曲げ抵抗があり、曲がらず雌型コネクタ内に容易に挿入される雄型コネクタを提供することである。

本発明の第三の目的は、雄型コネクタが曲がった場合でさえ、導体が損傷から保護される形状の心線を有する雄型コネクタを提供することである。

本発明の第四の目的は、硬さが保持されて導電性部材の間に長い絶縁距離を許容する雄型コネクタを提供することである。

本発明の第五の目的は、既存のガイドワイヤーに別個に取り付け可能な雄型コネクタを提供することである。

本発明の第六の目的は、空隙を最小限に抑えながら絶縁材料を充填することができ、よって防水性に富み且つ一定の品質を保持できる雄型コネクタを提供することである。

上記の目的は、請求項１に記載された雄型コネクタにより達成される。本発明による雄型コネクタの好ましい実施の形態は、独立請求項に記載されている。

本発明による雄型コネクタの１つの好ましい実施の形態は、心線と、複数の導電性部材と、複数の導体と、絶縁材料とを備えている。導体の各々がそれぞれの導電性部材に接続されている。ガイドワイヤーと同一の外径の環状である導電性部材が互いに長手方向に隔てられている。心線は円筒形ではないが、その外装面の一部は平坦であり、これにより心線にＤ字形の断面を提供する。

雄型コネクタを組み立てたとき、導体はＤ字形断面の直線状脚部の外側に配置される。このため、雄型コネクタをガイドワイヤーの基端に取り付け、Ｄ字形心線を短い距離だけガイドワイヤーに挿入したとき、雄型コネクタの末端の導体は円筒状ガイドワイヤーの内面とＤ字形の心線との間に形成された細長いキャビティ内に配置される。環状導電性部材内にある導体のより基端側の部分は導電性部材とＤ字形の形状の心線との間に形成されたキャビティ内に相応する状態で配置される。

図１には、本発明による雄型コネクタ１が図示されている。雄型コネクタ１は、ガイドワイヤー２の基端に配置されている。雄型コネクタ１は、基本的に、心線３と、複数の導電性部材４と、複数の導体５とを備えている。

ガイドワイヤー２と同一の外径の環状である導電性部材４は、互いに長手方向に隔てられている。雄型コネクタ１を組み立てるとき、導体５の各々はそれぞれの導電性部材４に電気的に接続され、心線３と導電性部材４との間に絶縁材料６が提供される。絶縁材料６は導電性部材４内で導体５を固定し且つ導電性部材４を心線３から絶縁する。

図２において、図１の雄型コネクタ１には、追加の連続的な外側絶縁材料７が設けられており、絶縁材料の外面は導電性部材４の外面と同程度に伸びている。絶縁材料７は、導体５及び導電性部材４を互いに絶縁し、また、雄型コネクタに対し追加的な硬さを提供する。

図１及び図２にて、雄型コネクタ１と心線３との間に僅かな空隙が提供され、その心線はガイドワイヤー２の他の部分を貫通して伸びている、すなわち、雄型コネクタ１の心線３は、図１又は図２に図示しないガイドワイヤー２のより末端で且つ遥かに長い部分にて心線の一体部分ではないことが分かる。従って、この僅かな空隙は雄型コネクタ１を全体的なガイドワイヤー組立体の別個の部分とみなすことができ、このことは従来技術の設計と相違するものである。この特徴による得られる格別の効果を以下に説明する。

図１及び図２から、導体５の基端は相応する導電性部材４の基端と接続されている、すなわち、導体５の隣接する基端部分は導電性部材４及びこの導電性部材４内の絶縁材料６によって支持されることが認識される。導電性部材４は比較的硬く、雄型コネクタ１が曲がったとき、導電性部材４と導体５との間の接続部には、導体５が導電性部材４の末端に取り付けられた場合よりも小さい曲げ応力が加わる。

ガイドワイヤー組立体の全体が図３に図示されており、雄型コネクタ１はガイドワイヤー２の基端に取り付けられている。ガイドワイヤー２はバルーンカテーテル８内に挿入される。ガイドワイヤー２の末端にはセンサ９がある。雄型コネクタ１は雌型コネクタ１０内に挿入する。雌型コネクタ１０はモニタ装置１１に電気的に接続可能である。実際には、ガイドワイヤー２の末端を本体内に、例えば、大腿動脈の開口部内に挿入する。外科医が適宜な位置に配置したならば、所望の型式のカテーテル８をガイドワイヤー２まで案内する。使用時、センサ９からの信号をガイドワイヤー２内に包み込まれた導体によって雄型コネクタ１の導電性部材に伝送する。次に、これら信号は雄型コネクタ１の導電性部材から雌型コネクタ１０内の同様の導電性部材に伝送する。次に、これら信号はモニタ装置１１によって外科医に提供される。

図４には、従来技術の設計による雄型コネクタの断面図が図示されている。この場合、３つの導体が雄型コネクタ内で偏心状態に配置された円筒状の心線の周りに対称に配置される。導電性部材が心線及び３つの導体を取り巻き、絶縁材料は雄型コネクタの内部空間の残りの部分を充填する。かかる従来技術の設計による主要な不利益な点は、図４に図示した雄型コネクタが、例えば、雌型コネクタに挿入する間に曲がったならば、雄型コネクタの全ての部分は曲げ応力を受けることである。この場合、比較的柔軟な絶縁材料内に埋め込まれた細く且つ敏感な導体はより硬い心線と導電性部材との間で圧搾される可能性があり、このことはこれら導体の１つ又は幾つかが損傷し、又は破断する危険性を伴う。

図５−１には、本発明による雄型コネクタの１つの好ましい実施の形態が図示されている。この場合、均一なＤ字形の断面を有する心線３が雄型コネクタの中央部分を構成する。この場合、３つの導体５がＤ字形の心線３の平坦部分の外側に配置され、円筒状の導電性部材４が導体５及びＤ字形の心線３を取り巻く。円筒状の導電性部材４の内部空間の残りの部分は絶縁材料６で充填され、導電性部材４とＤ字形の心線３の湾曲部分との間には最小量の絶縁材料６が設けられている。

心線３のＤ字形の形状は、円筒状導電性部材４の内面とＤ字形の心線３の平坦部分との間にキャビティを提供する。導体５が内部に配置されるこのキャビティは雄型コネクタが曲がった時でさえ、実際上、無傷のままである。このことは、雄型コネクタに曲げ応力が加わったときでさえ、導体５が心線３と導電性部材４との間にて圧搾される危険性が存在しないことを意味し、このことは、例えば、雌型コネクタ内に挿入する間、導体５の損傷を明らかに防止することになる。図５−１から、かかる保護キャビティの必要条件はＤ字形の断面の直線状脚部の端部が導電性部材４の付近に配置されること、すなわち導電性部材４の内面とＤ字形心線３のこれらの部分との間に最小量の絶縁材料６が存在することであることが明らかである。本明細書にて「キャビティ」という用語は文字通りに解釈すべきではない。図５から明らかであるように、キャビティは連続的な絶縁材料６にて充填されている。

図５−１の心線３の拡大部分Ｘが図５−２に図示されている。図５−２には、心線３には別個の絶縁材料層１２が設けられていることが示してある。このため、心線３は絶縁心線３とみなすことができ、Ｄ字形心線３の湾曲部分と導電性部材４との間に提供される絶縁材料６の量を、実際上、零まで減少させることができる。かかる絶縁材料１２の一例は、ポリマーマトリックス内に保持されたセラミック粒子である。１つの代替例として、絶縁材料１２はセラミック状態に酸化させた金属から成るものとすることができる。例えば、心線３はチタンから形成し、その表面を酸化して二酸化チタンにし、又は、心線３はＡｌ₂Ｏ₃に酸化させたアルミニウム被覆を有する金属で形成してもよい。また、心線３を絶縁材料にて製造することも可能であり、この場合、Ｄ字形心線３の湾曲部分と導電性部材４との間に絶縁材料は何ら設ける必要はない。心線３及び（又は）絶縁材料１２に対する材料を適正に選ぶことにより、導体５は圧着技術により導電性部材４に接続することができる。

図５−３には、図５−１の導体５の拡大部分Ｙが図示されている。図５−３には、導体５の各々には別個の絶縁材料層１３が設けられることが示してある。このため、導体５は絶縁した導体５とみなすことができ、このことは、導体５は互いに極近接して配置することができる、すなわちその間に絶縁材料６が設けられないことを意味する。

上述したように、ガイドワイヤー用の雄型コネクタの従来の設計は、心線が雄型コネクタ内に伸びるようにすることである、すなわち雄型コネクタの心線はガイドワイヤー内の心線の一体部分である。一例として、ガイドワイヤーは長さ３００ｃｍ及び直径０．３５５ｍｍのようにかなり長く且つ細いであろうから、ガイドワイヤー内部に円筒状の心線を有することが実際的で且つ経済的であると思われる。かかる従来の０．３５５ｍｍガイドワイヤー内の心線は典型的に、直径が僅かに０．１５ｍｍである。かかる細い円筒状の心線が雄型コネクタ内に伸びるようにし且つＤ字形の形状の断面を形成し得るように心線の外装面の一部を単に平坦にするだけでは、上述した特殊な有利な点は得られない。このことは、従来の設計による心線が図示される図４から容易に認識される。かかる小さい直径を有する心線の外装面の一部分を単に剥ぎ取るだけでは、勿論、雄型コネクタが曲がったとき、損傷の危険性を伴わずに、導体が内部に位置するキャビティを形成することはできない。雄型コネクタ内に伸び且つこの部分からＤ字形断面のような所望の断面内に伸びる心線の部分を拡張させることは、着想可能であり且つ本発明の範囲に属することではあるが、より優れた解決策は、既存のガイドワイヤーに別個に取り付け可能である雄型コネクタを提供することである。

図６において、本発明による雄型コネクタの第一の代替的な実施の形態の断面図が図示されている。この実施の形態において、心線３には、導体５が内部に受け入れられる樋形状の凹所が設けられている。この樋形状の凹所により形成されたキャビティは、雄型コネクタが曲がったならば、導体５が導電性部材４と心線３との間にて圧搾されるのを明らかに、保護する。

図６において、導体５は、全て心線３の外装面の単一の凹所により形成された共通のキャビティ内に配置されている。しかし、コネクタ５の各々は別個のキャビティ内に配置してもよい。この型式の形態は、図７に図示されており、この場合、３つの凹所が心線３の外装面に設けられている。これら３つの凹所の各々が単一の導体５を受け入れる。

上述したように、本発明の主目的は、高弾性係数を有する多量の材料を雄型コネクタ内に提供し、心線、従って雄型コネクタが可能な限り硬いようにする形状の心線を有する雄型コネクタを提供することである。この目的に従って、内部に導体が配置される１つ又は幾つかの長手方向穴にて上述した凹所に置換することも考えられる。かかる形態の一例が図８に図示されており、この場合、心線３には、導体５が受け入れられる中央穴の形態のキャビティが設けられている。

本発明の図示した実施の形態から、導電性部材４は、製造上の観点から、心線３に支持されているとみなすことができ、それは、心線３の外装面の少なくとも２つの箇所は心線３を導電性部材４内で半径方向に位置決めする方法は１つしかないような位置にあるからである。このため、心線３は自動中心決め又は自動中心決め心線３として説明することができ、従って、本発明の雄型コネクタ１の製造時に何ら追加的な位置決め工程は不要である。図４から、この有利な点は、心線を導電性部材の中心又は導電性部材の内部の何らかのその他の位置に慎重に配置しなければならない、従来技術の設計と相違するものであることが明らかである。

図９には、別の形態の導体５を備える雄型コネクタ１が図示されている。図示した形態において、導体５の各々はそれぞれの導電性部材４に接続する前に、１８０°のループ状に引出されている。試験の結果、導電性部材４の末端に（導体５が接続される箇所）戻る前に、雄型コネクタ１の基端方向に伸びるこのループは導体５の耐久性を更に向上させることが分かった。特に、図９による導体の配置を上述した心線の断面の１つと組み合わせたとき、驚く程に曲げによる影響を受け難い雄型コネクタが提供される。

図９の導体の配置の断面は明らかに追加的な導体の断面を示し、それは、導体のループの各々の一方が前方に伸び、もう一方が後方に伸びる２つの導体を保持しているからである。かかる断面の一例が図１０に図示されており、図５によるＤ字形の心線が図９による導体の配置と組み合わされている。この場合、３つの導体５が導電性部材４内で４つの導体の断面を生じさせる。

要約すれば、心線と、導体とから成る全体形態がほぼ円形の断面を提供する設計を有する本発明の雄型コネクタによれば、従来技術の設計と比較して、雄型コネクタの内部に高弾性係数のより多くの材料を提供することができる。この特徴は本発明による雄型コネクタを耐久性があり且つ曲げ抵抗性であるようにする一方、このことは、雄型コネクタを曲げ、これにより導体及び雄型コネクタのその他の部分を損傷させる危険性が最小の状態で雄型コネクタを雌型コネクタ内に挿入することを容易にする。

更に、高弾性係数の多量の材料の存在により、雄型コネクタはより硬くなり、このことは、長手方向に隔てられた環状の導電性部材の間に硬さが維持された状態の長い絶縁距離が存在することを許容する。このことは、長い絶縁距離は導電性部材間の電流の漏洩の危険性が最小となることを意味するから、有利なことである。

更に、高弾性係数の多量の材料の存在により、雄型コネクタ内の絶縁材料の量が少なくなり、このことは、絶縁材料を最小の空隙率にて充填することを許容する一方、このことは、防水性で且つ一定の品質の設計とすることになる。

本発明は特定の実施の形態に関して説明し、また添付図面に図示したが、当該技術分野の当業者には、本明細書及び特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内で多数の変更例及び改変例が具体化可能であることが明らかであろう。

ガイドワイヤーに取り付けられた本発明による雄型コネクタの図である。 余剰な絶縁材料が設けられた図１の雄型コネクタの図である。 カテーテル内で使用される雄型コネクタと、モニタ装置に接続された雌型コネクタとを備えるガイドワイヤーの図である。 従来技術による雄型コネクタの断面図である。 本発明による雄型コネクタの第一の実施の形態の断面図である。 図５−１の拡大部分Ｘの図である。 図５−１の拡大部分Ｙの図である。 本発明による雄型コネクタの第二の実施の形態の断面図である。 本発明による雄型コネクタの第三の実施の形態の断面図である。 本発明による雄型コネクタの第四の実施の形態の断面図である。 １つの代替的な導体の形態を有する雄型コネクタの図である。 図９による雄型コネクタの断面図である。

符号の説明

１ 雄型コネクタ
２ ガイドワイヤー
３ 心線
４ 導電性部材
５ 導体
６ 絶縁材料
７ 外側絶縁材料
８ バルーンカテーテル
９ センサ
１０ 雌型コネクタ
１１ モニタ装置
１２，１３ 絶縁材料層

Claims (5)

1. 心線と、前記心線に沿って長手方向に隔てられた複数の導電性部材と、前記心線に沿って配置された複数の導体とを備え、前記複数の導体が各導電性部材に接続されているガイドワイヤー用の雄型コネクタであって、
   前記複数の導体の少なくとも１つは、接続された前記導電性部材のそれぞれの末端から該導電性部材のそれぞれの基端方向まで、該導電性部材のそれぞれに沿って伸びており、
   接続された前記導電性部材のそれぞれの末端から該導電性部材のそれぞれの基端方向まで伸びている前記少なくとも１つの導体は、本雄型コネクタの基端方向に伸び且つ前記接続された導電性部材のそれぞれの基端を越えて伸びて、ループ状に整えられており、
   前記少なくとも１つの導体は、前記接続された導電性部材のそれぞれの末端方向に戻るように伸びて、前記接続された導電性部材のそれぞれに接続されること
   を特徴とする、雄型コネクタ。
2. 接続された前記導電性部材のそれぞれの末端から該導電性部材のそれぞれの基端方向まで伸びている前記少なくとも１つの導体は、前記接続された導電性部材のそれぞれの末端付近を通過した後に、前記接続された導電性部材のそれぞれに接続される、請求項１に記載の雄型コネクタ。
3. 接続された前記導電性部材のそれぞれの末端から該導電性部材のそれぞれの基端方向まで伸びている前記少なくとも１つの導体は、少なくとも前記接続された導電性部材のそれぞれの全体を通して伸びている、請求項１に記載の雄型コネクタ。
4. 接続された前記導電性部材のそれぞれの末端から該導電性部材のそれぞれの基端方向まで伸びている前記少なくとも１つの導体は、接続された前記導電性部材のそれぞれの末端から該導電性部材のそれぞれの基端方向まで伸びている前記少なくとも１つの導体が前記接続された導電性部材のそれぞれの一部と同様に実質的に曲がるように、本雄型コネクタ内に位置する、請求項１に記載の雄型コネクタ。
5. 接続された前記導電性部材のそれぞれの末端から該導電性部材のそれぞれの基端方向まで伸びている前記少なくとも１つの導体は、前記接続された導電性部材のそれぞれの末端を通過した後まで、前記接続された導電性部材のそれぞれと接触しない、請求項１に記載の雄型コネクタ。

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