JP4312759B2 - 金属電極 - Google Patents

Description

本発明は、中空内臓に挿入される拡張構造体において、第一接続部から第二接続部へと拡張構造体のほぼ長手方向に延び、拡張構造体の周縁に配置され、半径方向に広がることにより中空内臓の壁面に当接して配置することができる拡張ロッドを有する拡張構造体に関する。本発明は、前記拡張構造体の使用方法、拡張装置及び拡張構造体を配置する方法
にも関する。

上述された拡張構造体は中空内臓、つまり、心臓、血管、胆液管、尿道、胃腸、子宮、脳室の中の、例えば、血栓や胆石をトラップするために短期間又は永久的に挿入される挿入物として使用される。大腿骨の静脈又は頸の静脈を通して、下位の静脈又は上位の静脈に経皮的に挿入される静脈挿入物として、様々な血栓治療用フィルターが知られている。そこでは、静脈挿入物は血塊が心臓に到達する前にトラップし、肺の塞栓症を防ぐよう構成される。この型の挿入物は典型的には、漏斗型のフィルターバスケットを形成する円錐形に延びる支柱又はロッドによって構成される。

管状構造を開いた状態に維持する自己拡張する内部人工器官もまた知られている。これらのいわゆるステントもまた血管で使用される。ステントは典型的にはワイヤーそれ自体の弾性的回復力により半径方向に広がることのできるホース状の、多かれ少なかれ最終的にはメッシュ状になるワイヤー状の編み物又はワイヤー状のネットを有するよう構成される。

本発明は、可変性を有し、低コストで製造することのできる細長い拡張構造体を提供することを目的とする。

本発明は、拡張構造体、拡張構造体の使用方法、拡張装置及び請求項１、２２、２３、２４、２６及び２７記載の方法により、上記目的を達成する。さらに、とても有益な効果を示す本発明の他の構成要素は、従属項に示されている。

本発明によると、拡張ロッドは休止状態又は圧縮状態で、略円筒構造をしている本体又は拡張構造体を形成する。本発明に記載される拡張構造体は、休止状態で細長い形状を有しており、その状態から拡張することができる、又休止状態で風船形になっており、その状態から細長い形状に圧縮することができる。

本発明によると、本体中の拡張ロッドは特に、長手方向に沿って隣接部と比べ低い曲げこわさの少なくとも一つの部位を有している。

本発明の拡張構造体はとても正確かつ容易に圧縮又は拡張することができる。本発明における低い曲げこわさの部位は個々のロッド上に予め形状の定まった屈曲部を有しており、当該屈曲部において、ロッドは圧縮及び拡張の際、明確に変形する。本発明によると、このことにより、トラップやフィルターバスケットを形成すると同時に、大きな容量の中空内臓にも用いることができる外方に著しく拡張するロッドを形成することができる。

本発明に記載されている拡張構造体は、管を拡張し開いた状態を維持するために使用することができ、又例えば、膀胱石、尿石、腎臓石、胆液管石に対する小型のキャッチバスケットとしても使用することができる。

さらに、本発明に記載されている明確に拡張、収縮できる拡張構造体は、食道から異物を除去することができる。

本発明に記載の拡張構造体は泌尿器及び胃腸の両分野で非常に有益なものである。

最終的には、本発明に記載の拡張構造体は末梢及び冠状循環システムの分野でも用いることができる。そのように、拡張構造体は遠位部塞栓保護又は一時的静脈フィルターとして機能することができる。本発明は、さらに、動脈瘤に対する敗血閉塞システム又は閉塞システムを作るのにとても有益なものである。

本発明によると、拡張構造体は電気凝固のような処理をするために、中空内臓の壁面に熱を送るための金属電極としても使用することができる。

本発明の有益な特徴の一つは、隣接部よりも低い曲げこわさの少なくとも一つの部位が、減少した横断面を有することである。全体の拡張構造体が同じ金属で製造できるよう、様々な部位に単一で同じ金属を使用するのが最もよい。腐食していない金属が特によく、中でもステンレスが特に良い。タンタル、ニオブ、コバルト合金及びポリマー、生分解性の材料（乳酸ベースの材料又はその派生物）のような他の材料もまた、特に好ましい。このことにより極端に拡張する拡張構造体（特にニッケルーチタン合金とニチノール合金）や自己拡張構造体（特に形状記憶合金）を形成することができる。材料は電気化学的に研磨され、又コーティングされることができる。拡張構造体が金属電極として使用される際には、横断面の減少した部位は極端に熱くなり、中空内臓の壁面に集中的に熱を送ること
ができる。

選択的又は付加的に、低い曲げこわさの少なくとも一つの部位は、ねじれやよじれを既に有する非直線ロッド部を用いて構成され、拡張ロッドが拡張したときには、その部位が特に大きく歪む。本発明に記載の拡張構造体は、非直線ロッド部によって、処理対象の中空内臓壁面に特に強く固定される。

本発明によると、曲折形状構造は低い曲げこわさの部位に特に適している。曲折形状構造は、表面に延在する交互に並んだ屈曲部と直線部により特徴づけられる。表面はフラットとすることができるか、円形シリンダーの表面とすることが好ましい。このことは、本発明の拡張構造体の基本要素が、拡張ロッドがレーザーを使って切り出されるチューブであることを示す。曲折構造は、その表面に垂直な方向に特に容易に変形する。そのため、曲折部の表面が拡張構造体の周縁で接平面を形成する際には、特に有利である。

本発明に記載の低い曲げこわさの部位は、波型やジグザグ型であることが好ましい。波形は連続した、ほぼ交互に湾曲した部位で特徴づけられ、ジグザグ型は連続した坐屈部のような部位に接続する略直線部により特徴づけられる。

定まった方向に対して拡張ロッドを正確に変形させるためには、低い曲げこわさの部位の横断面が四角形であることが特に有益である。

接続部が拡張構造体の縦軸に設けられた中央ハブを形成するならば特に有益である。接続部は、そのように拡張構造体の両端、特に、遠位部に、「ポイント」を形成し、中空内臓内に拡張構造体を挿入したり、動かしたり、中空内臓から拡張構造体を取り除いたりする機能を有する。

さらに、開口部は、接続部の少なくとも一つに設けられており、それを通して、中心ロッドが第二接続部まで挿入される。本発明の拡張構造体は、中心ロッドによって、接続部間の拡張構造体の長手方向に沿った距離を短くしたり長くすることにより、それぞれ、拡張、収縮することができる。

接続部を略円筒形にし、拡張ロッドを拡張構造体の周縁に均等に配置させ、拡張構造体の周り全体を均一で丈夫な構造にすることが、特に有益である。

拡張ロッドは、本発明に記載の拡張構造体の初期状態において、半径方向外方に湾曲し、略直線の第二部に接続され、接続部から各々放射状に広がる第一部を有することが好ましい。拡張構造体が拡張、圧縮するそれぞれの祭には、湾曲した第一部において、拡張ロッドは明確に曲がる、その間、略直線の第二部は、圧縮力として拡張する力を本発明に記載の低い曲げこわさの部位に伝える。そのように略直線部は、本発明に記載の拡張構造体のにおいて実質的には曲がらず、その結果、拡張構造体は、特に半径方向に大きく広がる。

フィルターバスケットとしても適する十分に丈夫な拡張構造体を形成するためには、拡張構造体の周縁に均等に配置される総数6個の拡張ロッドを用いることが特に好ましい。

本発明に記載の拡張構造体の少なくとも２個の拡張ロッド間に、フィルター膜が設けられることが特に好ましい。拡張ロッドが半径方向に拡張することにより、このフィルター膜は実質的に展開した状態になる。このことにより、種々の特別な使用方法、及びとても様々な操作条件や操作対象にしばしば適用されるフィルター本体が形成される

フィルター膜は、全ての隣接する拡張ロッド間に延在し、それぞれ、全体として中空内臓の経路の横断面の内部全体に広がるフィルター又はフィルター本体を形成することが有益である。

フィルター膜は、本発明に記載の拡張構造体の外側にある鞘全体に延在することができ、また、フィルター膜は、拡張構造体の遠位端から中央部までにだけ延在させることができる。選択的又は付加的に、フィルター膜は、拡張構造体の近位端から中央部まで延在させることができる。

本発明のフィルター膜は、特定部分において、同程度または異なる大きさの孔を有することができる。当該孔は、試錐孔、編まれた繊維及び／又はネット構造により形成される。しかしながら、フィルター膜は、完全に無傷の鞘を用いることもでき、微粒物は中空内臓の内壁とフィルター膜の半径方向の外縁との間のみに固定される。

本発明によると、孔は約50μmから100μmまでの大きさであることが有益である。

フィルター膜は、ニチノール、ePTEE、ダクロン（登録商標）、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアクリル樹脂、シリコン及び／又はEPDMにより作られることが有益である。これらの材料は、折り重ねたり展開することが容易であり、耐久性を有し、しかも、それらは十分に丈夫であるため、長期間にわたり望ましいフィルター効果を有する。

ＨＦ溶接、接着、改鋳又はホットプレスによって、少なくとも一つの拡張ロッドに特に低コストで、丈夫なフィルター膜を設けることができる。選択的又は付加的に、フィルター膜は、少なくとも二つの拡張ロッド間の拡張構造体の外側を浸漬及び/又は噴霧することにより作られる。

性質及び特性が請求項１３乃至２１により詳細に記載されている上述されているフィルター膜により、請求項１記載の特徴部がなくとも、請求項１のプレアンブルに記載されている拡張構造体は有用なものになる。そのように、フィルター膜を有するこの型の拡張構造体の細長いロッドは、隣接部より低い曲げこわさの長手方向の少なくとも一の部位を有さないが、拡張装置やその応用法と共に、本発明の別の側面を反映する特性を同様に示す。

下記に、本発明の拡張構造体の好ましい具体例を、概略図を用いてより詳細に説明する。

図１及び図２は、拡張構造体１０をそれぞれ示す。拡張構造体は、初期状態又は休止状態で延びて拡張していない形状をとり、心臓、血管、胆液管、尿道、胃腸、子宮、脳室のような中空内臓に挿入され、内臓の支持体、及び小さなトラップ又はフィルターバスケットとして機能する。さらに、拡張構造体１０は金属電極として機能し、中空内臓に熱を伝えることができる。

拡張構造体１０は、長手方向に延在し、本体の周縁に均等に配置される６個の拡張ロッド１２を有する細長い本体から実質的に構成される。２個から１０個までの拡張ロッドを用いるのが好ましく、４個から８個までの拡張ロッドを用いるのがより好ましい。

拡張構造体１０の両端は、中心部に、第一接続部１４及び第二接続部１６をそれぞれ有する。第一接続部１４及び第二接続部１６は、その壁面に拡張ロッド１２を接続させる円筒形の中空形状又はチューブを構成することが好ましい。

各々の拡張ロッド１２は、第一接続部１４から延び第一部１８を有する。当該第一部１８は、半径方向外方へ湾曲し、略直線の直線部２０に接続される。直線部２０は屈曲した形状の第三部２２に接続される。なお、この屈曲した形状は前述した通りである。第三部２２は略直線の第四部２４に接続され、次に湾曲した第五部２６に接続される。第五部２６は第二接続部１６に接続されている。

第二部２０及び第四部２４は、縦軸３６に対して２０°〜３６°の範囲で傾いている。休止状態で延びて拡張していない形状における拡張構造体１０においては、１０°から８０°までの間が好ましく、１５°から２５°までの間が最も好ましい。このことにより、個々の部位１８、２０、２２、２４、２６の長さの合計が、縦軸３６に沿った接続部１４と１６間の距離、又は間隙よりも長くなる。

個々の部位２０−２６の配置及び弾力性は、使用される材料の形状及び厚さによって決定される。さらに、これらの特性は、多くのこれらの部位に与えられる熱処理によっても決定される。つまり、初期状態において拡張ロッド１２が既に曲げられているように、この熱処理によって、拡張構造体１０は予め形成される。

具体例に示されているように、第三部２２は隣接する第二部２０や第四部２４に比べ、曲折した形状になっており、曲げこわさの低い形状になっている。曲折形状は短い湾曲部と当該湾曲部の間にある短い直線部とによって構成されており、これらの直線部の横断面はほぼ正方形の形状となっている。しかしながら、残りの部位１８、２０、２４及び２６の横断面は、長方形となっており、それらの横断面の表面積は各々、第三部２２の表面積より大きくなっている。長方形の横断面をしている第二部２０及び第四部２４において、長方形の長い辺は半径方向外方へ向くように配置されている。

曲折形状部２２は約１０個の曲折部からなっている。５個以上１５個以下の曲折部からなっていることが好ましく、８個以上１２個以下の曲折部からなっていることが特に好ましい。低い曲げこわさの第三部２２は第二部２０及び第四部２４とほぼ同程度の形状を有している。これらの部位２０、２２、２４と比較すると、湾曲部１８、２６は短くなっている。第三部２２の曲折部の振幅の大きさは隣接部２０、２４の幅の約２倍である。振幅の大きさは隣接部２０、２４の幅の約１.５から２.５倍までの大きさとなっていることが好ましく、振幅の大きさは約１.７から２.３倍までの大きさとなっていることが特に好ましい。曲折部の厚さは、隣接部２０、２４の厚さと等しくなっていることが好ましい。

図３に示すように、第一接続部１４及び第二接続部１６は、ポール、ロッド又は拡大圧縮装置や拡張装置３２のチューブやカニューレ３０を、それぞれ、挿入することができる開口部２８を有する。さらに、接続部１４及び１６は拡張ロッドの半径方向の厚さよりも大きな壁面厚さを有していることが好ましい。

拡張装置３２の最初において、ロッド３０が接続部１４に取り付けられ、そして接続部１６に差し込まれるチューブ３４によって囲われるか、そこに取り付けられる。

拡張装置３２を使用することにより、二つの接続部１４及び１６間の拡張構造体１０の縦軸方向３６の距離を変えることができ、拡張構造体１０を拡張、圧縮することができる。拡張装置３２に示されるように、各々の拡張構造体の接続部１４と１６との間の拡張ロッド１２に圧縮力が働き、これらの拡張ロッド１２を押し付ける。その際、第三部２２が半径方向外方に動き、曲がる。拡張ロッド１２は弾力的に変形し、チューブ３４によって圧力が減ると、再度、中心に向かって半径方向に縮む。

拡張装置３２および拡張構造体１０は、一緒に鞘３８に挿入されることにより、中空内臓の内部に挿入される。いったん中空内臓の内部に入ると、拡張構造体１０はロッド３０によって鞘３８から取り出される。そのため、チューブ３４のついた拡張構造体１０は中空内臓の壁面に拡張することができる。

二者択一的に、拡張構造体は、休止状態にある間拡張させることができ、又拡張構造体の長手方向の接続部間に伸張力を作り出す装置によって縮ませることができる。

第三部２２は相対的に低い曲げこわさを有することから、これらの部位は変形中、特に容易かつ大きく変形する。その間、略直線で相対的に堅い部位２０、２４はかろうじて変形され、全体としては半径方向外方又は内方に単に振動するだけである。この理由としては、拡張ロッド１２が拡張伸縮の際、第三部２２で座屈し、第三部２２が全体として１８０°まで曲がるからである。二つの部位２０、２４は図３に示すような形状をとり、それらはほぼ平行に並んでいる。この状態において、拡張構造体１０は最も拡張した状態になっている。

図４及び図５は拡張構造体１０の第二の実施形態を示しており、フィルター膜４０が各々の拡張ロッド１２間に設けられている。フィルター膜４０は、傘を網目状にカーバーするように拡張ロッド１２に設けられたネット状の構造をしている。実施形態に示されるように、フィルター膜４０は、ロッドの内側に備え付けられ、拡張ロッド１２が半径方向外方に広がることにより、略展開状態になる。

そのようにして作られた非常に融通の効くフィルター本体は、特に血液粒子のフィルター、異物のトラップ、コントラスト腎症における他の応用方法のような特定の手法において用いられる。

フィルター膜４０は拡張構造体１０の遠位端から始まり、中間部まで伸びている。

フィルター膜４０には、前述のネットの中で編まれた波状繊維４４によって、約５０μmから１００μmまでの孔４２が形成されている。これらの波状繊維４４は、ネット面に六角形の蜂の巣構造を形成する。

フィルター膜４０は、ニチノール、ePTEE、ダクロン（登録商標）、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアクリル樹脂、シリコン又はEPDMにより作られる。これらの材料は、折り重なったり展開することが容易であり、十分堅いため、長期間、期待されるフィルター効果を発揮することができる。

フィルター膜４０は、内側からHF溶接され、拡張構造体１０の中央部の拡張ロッド１２に備え付けられる。

本発明の拡張構造体の第一の実施の形態を示す平面図。 図１のII-II線側面図。 図１に示す構造体を拡張し圧縮する装置を示す斜視図。 本発明の拡張構造体の第二の実施の形態を示す平面図。 図４のＶ-Ｖ線側面図。

符号の説明

１０ 拡張構造体
１２ 拡張ロッド
１４ 第一接続部
１６ 第二接続部
１８ 第一部
２０ 第二部
２２ 第三部
２４ 第四部
２６ 第五部
２８ 開口部
３０ ロッド
３２ 拡張装置
３４ チューブ
３６ 縦軸
３８ 鞘
４０ フィルター膜
４２ 孔
４４ 波状繊維

Claims (23)

1. 中空内臓に挿入される拡張構造体（１０）において、
   この拡張構造体は、第一接続部（１４）から第二接続部（１６）へと拡張構造体（１０）のほぼ長手方向（３６）に延び、拡張構造体（１０）の周縁に配置され、半径方向に広がることにより中空内臓の壁面に当接して配置することができる拡張ロッド（１２）を有する拡張構造体（１０）であって、
   拡張構造体（１０）は長手方向に沿う少なくとも一つの部位（２２）を有し、この部位（２２）は隣接部（２０、２４）と比べ低い曲げこわさを有するとともに非直線ロッド部を有し、
   非直線ロッド部は、伸縮状態で、既に曲げ及びよじれを有することを特徴とする拡張構造体。
2. 隣接部（２０、２４）と比べ低い曲げこわさの部位（２２）は、減少した横断面を有することを特徴とする請求項１記載の拡張構造体。
3. 少なくとも一つの低い曲げこわさの部位（２２）は、非直線のロッド部を有することを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の拡張構造体。
4. 少なくとも一つの低い曲げこわさの部位（２２）は、曲折したロッド部を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の拡張構造体。
5. 少なくとも一つの低い曲げこわさの部位（２２）は、波型のロッド部を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の拡張構造体。
6. 少なくとも一つの低い曲げこわさの部位（２２）は、ジグザグ型のロッド部を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の拡張構造体。
7. 少なくとも一つの低い曲げこわさの部位（２２）は、正方形の横断面を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の拡張構造体。
8. 第一及び第二接続部（１４、１６）は、拡張構造体（１０）の縦軸（３６）に設けられた中央ハブとして機能することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の拡張構造体。
9. 少なくとも一つの接続部（１６）は、中心ロッド（３０）を第二接続部（１４）までスライドさせることができる開口部（２８）を有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の拡張構造体。
10. 前記接続部（１４、１６）は、略円筒形であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の拡張構造体。
11. 接続部（１４、１６）から始まる各々の拡張ロッド（１２）は、拡張構造体（１０）の初期状態において、半径方向外方に湾曲する第一部（１８、２６）と、この第一部（１８、２６）に続く略直線の第二部（２０、２４）とを有することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の拡張構造体。
12. 拡張構造体（１０）の周縁に均等に配置される６個の拡張ロッド（１２）を有することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の拡張構造体。
13. 中空内臓に挿入される拡張構造体（１０）において、
    この拡張構造体は、第一接続部（１４）から第二接続部（１６）へと拡張構造体（１０）のほぼ長手方向（３６）に延び、拡張構造体（１０）の周縁に配置され、半径方向に広がることにより中空内臓の壁面に当接して配置することができる複数の拡張ロッド（１２）を有する拡張構造体（１０）であって、
    フィルター膜（４０）が少なくとも二つの拡張ロッド（１２）間に配置され、前記フィルター膜は拡張ロッド（１２）が半径方向へ拡張することにより、略展開状態となることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の拡張構造体（１０）。
14. フィルター膜（４０）は、全ての隣接する拡張ロッド（１２）間に配置されていることを特徴とする請求項１３記載の拡張構造体。
15. フィルター膜（４０）は、拡張構造体の末端部から拡張構造体の中間部まで延在することを特徴とする請求項１３又は１４に記載の拡張構造体。
16. フィルター膜（４０）は、拡張構造体の近位部から中間部まで延在することを特徴とする請求項１３乃至１５のいずれか１項に記載の拡張構造体。
17. フィルター膜（４０）は、試錐孔、編まれた繊維（４４）及び／又はネット構造により形成された孔（４２）を有することを特徴とする請求項１３乃至１６のいずれか１項に記載の拡張構造体。
18. 孔（４２）は、約５０μｍ以上１００μｍ以下の範囲で自由な直径をもつことを特徴と
    する請求項１６記載の拡張構造体。
19. フィルター膜（４０）は、ニチノール、ePTEE、ダクロン（登録商標）、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアクリル樹脂、シリコン及び／又はEPDMにより作られることを特徴とする請求項１３乃至１８のいずれか１項に記載の拡張構造体。
20. フィルター膜（４０）は、少なくとも一つの拡張ロッド（１２）にＨＦ溶接、接着、改鋳又はホットプレスによって設けられることを特徴とする請求項１３乃至１９のいずれか１項に記載の拡張構造体。
21. フィルター膜（４０）は、浸漬及び／又は噴霧により少なくとも二つの拡張ロッド（１２）間に設けられることを特徴とする請求項１３乃至２０のいずれか１項に記載の拡張構造体。
22. 請求項１乃至２１のいずれか１項に記載の拡張構造体（１０）と、
    拡張構造体（１０）の第一接続部（１６）を通って、逆側にある第二接続部（１４）に取り付けられた中心ロッド（３０）と、
    長手方向に中心ロッド（３０）に沿って第一接続部（１６）をスライドさせることのできる、中心ロッド（３０）の周りに配置されたチューブ（３４）と、
    を備えたことを特徴とする拡張装置。
23. 拡張構造体（１０）、中心ロッド（３０）及びチューブ（３４）が挿入される鞘（３８）を備え、当該鞘（３８）から取り出す際又は取り出した後に、拡張構造体（１０）が広がることを特徴とする請求項２２記載の拡張装置。

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