JP5322153B2 - 医療用線状体の駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、カテーテルなどの医療用線状体の駆動装置に関する。

最近、カテーテルを使用した治療などの、低侵襲の外科手術が行われている。図６は、くも膜下出血の原因である脳動脈瘤の破裂の防止を行う治療である、コイル塞栓術治療に用いられる医療器具を示す模式図である。

図６に示す医療器具１００において、動脈瘤１３３をコイル塞栓させるための白金製のコイル１０１は、デリバリーワイヤ１０４の先頭に接続されている。デリバリーワイヤ１０４はＹコネクタ１２１に挿入され、カテーテル１０２はＹコネクタ１１１に挿入されている。Ｙコネクタ１２１の入り口付近の把持部１０６において、医師がデリバリーワイヤ１０４を操作する。Ｙコネクタ１１１の入り口付近の把持部１０５において、医師がカテーテル１０２を操作している。

Ｙコネクタ１１１，１２１には３つの接続ポートがある。１つはカテーテルの接続ポート、他の１つはカテーテルやデリバリーワイヤなどの線状体を挿入するポート、他の１つは生理食塩水や薬剤の入力ポート１１２，１２２である。

カテーテル１０３は、人体１３１の血管１３２内に挿入されており、先端が動脈瘤１３３の近傍部まで達している。カテーテル１０２は、カテーテル１０３の内部に挿入されており、カテーテル１０３の先端から動脈瘤１３３の内部へ進められる。動脈瘤１３３の内部に到達したカテーテル１０２からコイル１０１が押し出され、細くやわらかいコイル１０１が動脈瘤１３３に詰められる。これにより、動脈瘤１３３の破裂を防止する。

このようなカテーテル治療には、カテーテルやデリバリーワイヤの操作に微妙なコントロールが必要なために、術者の熟練を必要とする。そこで、カテーテルやデリバリーワイヤの操作性を改善するために、いくつかの駆動装置が提案されている（たとえば、特許文献１および２参照）。
特開２０００−４２１１６号公報 特開２００１−１５７６６２号公報

これらの文献に記載されている駆動装置では、ローラや球体をモータなどで回転させることで、カテーテルなどの線状体を作動させている。しかし、停電などのなんらかの異常事態が発生し、ローラや球体が操作不能となった場合には、ローラや球体に挟まれた線状体を手動で引き抜いて治療を再開するしかない。つまり、血管や瘤の中に挿入された線状体の位置を変えずに線状体を駆動装置から引き抜く手段がない、という問題があった。

本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、停電などの異常事態が発生しても、すぐに治療を手動で再開できる、線状体の駆動装置を提供することである。

本発明に係る医療用線状体の駆動装置は、線状体を長手軸方向に移動させるアクチュエータと、アクチュエータを収容するハウジングとを備えている。ハウジングは、開閉可能に設けられた蓋部材を有している。ハウジングは、ハウジング側弾性部を有している。蓋部材は、ハウジング側弾性部に対向する蓋部材側弾性部を有している。ハウジング側弾性部と蓋部材側弾性部とは、蓋部材を閉めることで、貫通孔の形成されたＹコネクタを挟持してハウジングにＹコネクタを固定可能である。アクチュエータは、Ｙコネクタがハウジングに固定された状態で、Ｙコネクタの貫通孔に挿通される線状体を長手軸方向に移動する。蓋部材を開けることで、線状体およびＹコネクタを一体としてハウジングから手動で取り外し可能とする。

好ましくは、駆動装置は、蓋部材に取り付けられた弾性体をさらに備える。蓋部材は、開閉を操作するレバーを有する。蓋部材を閉めると、弾性体が蓋部材を押圧する弾性力によってレバーは押止される。レバーを弾性変形させて蓋部材が開けられる。

好ましくは、アクチュエータは、回転力発生器と、回転力発生器で発生した回転力によって回転運動を行なう駆動ローラと、駆動ローラの回転に従動して回転運動を行なう従動ローラとを含む。駆動ローラの回転面と、従動ローラの回転面とによって、線状体が挟持される。

好ましくは、駆動ローラは、ハウジングによって回転可能に支持されており、従動ローラは、蓋部材によって回転可能に支持されている。
好ましくは、線状体およびＹコネクタを一体としてハウジングに取り付けるときに線状体の位置決めをする、案内部が設けられている。

好ましくは、医療用線状体はカテーテル、ガイドワイヤ、塞栓用コイルを先端に取り付けたデリバリーワイヤ、のいずれかである。

本発明の線状体の駆動装置によると、停電などの不測事態が発生しても、血管や瘤の中にある線状体の位置をほとんど変えることなく、手動で被固定部材と線状体とを駆動装置から取り外せるので、手動による手術の再開が容易である。

以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１の線状体の駆動装置の断面模式図である。図２は、図１に示すＩＩ−ＩＩ線に沿う、線状体の駆動装置の部分断面模式図である。図１および図２に示すように、この駆動装置１は、ハウジング２を備える。ハウジング２は、蝶番１１を支軸として回転移動することにより開閉可能に設けられた、蓋部材１０を有する。

ハウジング２と蓋部材１０とによって囲まれるように形成された駆動装置１の内部空間内には、回転力発生器としてのモータ３と、モータ３で発生した回転力を伝達する回転シャフト４と、回転シャフト４を介在させて伝達された回転力によって回転運動を行なう駆動ローラ５が設けられている。モータ３に取り付けた送りローラである駆動ローラ５は、略円筒形状に形成されている。その円筒形状の側面である駆動ローラ５の回転面５ａには、送り溝５ｂが形成されている。

駆動ローラ５の回転面５ａと対向するように、従動ローラ６が配置されている。線状体３０に圧力を加える抑えローラである従動ローラ６は、略円筒形状に形成されている。その円筒形状の側面である従動ローラ６の回転面６ａと、駆動ローラ５の回転面５ａとによって、線状体３０が挟持される。駆動ローラ５の回転面５ａと、従動ローラ６の回転面６ａとは、線状体３０を介在させて、対向するように位置している。線状体３０は、駆動ローラ５の回転面５ａに形成された送り溝５ｂに沿うように、回転面５ａ，６ａの間に配置される。

モータ３が起動して駆動ローラ５が回転運動を行なうと、従動ローラ６は、駆動ローラ５の回転に従動して回転運動を行なう。駆動ローラ５と従動ローラ６とが、互いに逆方向に回転することにより、線状体３０は、線状体３０の長手軸方向に移動する。線状体は、駆動ローラ５によって駆動される。回転力を発生させるモータ３と、回転運動を行なう駆動ローラ５および従動ローラ６とは、線状体３０をその長手軸方向に移動させる送り装置である、アクチュエータに含まれる。アクチュエータは、線状体３０を挟持してその長手軸方向に移動させる。

なお、駆動ローラ５を回転させるための回転力発生器は、モータ３に限られるものではなく、たとえばエンジンやタービンなどであっても構わない。また、回転力によって線状体３０を移動するアクチュエータに限られるものではなく、長尺の線状体３０をその延在する方向に移送できる設備であれば、どのようなものでもよい。

従動ローラ６が駆動ローラ５へ押し付けられて線状体３０を挟持するとき、線状体３０を円滑に移動させることができ、かつ線状体３０に損傷が発生することを抑制できるように、駆動ローラ５の回転面５ａおよび従動ローラ６の回転面６ａを形成することが望ましい。たとえば、駆動ローラ５および従動ローラ６の材質としてステンレスを使用し、回転面５ａ，６ａの材質としてウレタン樹脂などをコーティングして使用することができる。

従動ローラ６は、駆動装置１の内部空間内において、従動ローラ６を回転可能に支持する支持部材７と、弾性体８とを介在させて、蓋部材１０によって支持されている。従動ローラ６は、蓋部材１０から吊り下げられた状態で支持されている。弾性体８は、蓋部材１０に取り付けられている。従動ローラ６は、蓋部材１０との間にたとえばゴムなどの弾性体８を介在させて、蓋部材１０に支持されている。

蓋部材１０は、蓋部材１０の開閉を操作するレバー１２を有する。レバー１２は、弾性変形可能に形成されている。図２に示すレバー１２は、略Ｕ字型の形状を有している。レバー１２は、Ｕ字型の幅を狭くする、またはＵ字型の幅を広げるように、弾性変形可能である。レバー１２には、突起部１３が形成されている。この突起部１３がハウジング２の係止部１４に係止することによって、レバー１２はハウジング２に固定される。

ハウジング２および蓋部材１０には、弾性部１５，１５が設けられている。図１に示すように、ハウジング２側の弾性部１５と蓋部材１０側の弾性部１５とによって狭持されるように、Ｙコネクタ３１が固定されている。Ｙコネクタ３１には、第一の入力ポート３２から出力ポート３４に至るように内部を貫通する、貫通孔が形成されている。またＹコネクタ３１には、第二の入力ポート３３から出力ポート３４に至るように内部を貫通する、他の貫通孔が形成されている。線状体３０は、Ｙコネクタ３１の貫通孔に挿通される。

Ｙコネクタ３１は、駆動装置１の固定部において固定される、被固定部材である。固定部は、ハウジング２の側壁と蓋部材１０の側壁との突合せ部に形成された穴形状と、当該穴形状の内周側に設けられたゴムなどの弾性部１５とを有する。駆動装置１は、被固定部材としてのＹコネクタ３１を固定可能である。Ｙコネクタは、ハウジング２と蓋部材１０とに取り付けられた弾性部１５によって狭み込まれて、固定部に取り付けられる。

Ｙコネクタ３１を固定可能な固定部が設けられているハウジング２および蓋部材１０の側壁と対向する、ハウジング２の他の側壁と蓋部材１０の他の側壁との突合せ部には、小孔１６が形成されている。小孔１６は、ハウジング２および蓋部材１０の上記他の側壁の一部を切り取って形成されている。小孔１６は線状体３０の径よりもわずかに大きな径を有するように形成されており、線状体３０は小孔１６に挿通可能とされている。小孔１６は、Ｙコネクタ３１に形成された貫通孔の延長線がハウジング２および蓋部材１０の上記他の側壁と交わる位置の付近に（典型的には、小孔１６が上記他の側壁を貫通する方向がＹコネクタ３１の貫通孔の延びる方向と一致するように）形成されている。

以下、駆動装置１の蓋部材１０の開閉動作について説明する。図１および図２に示す蓋部材１０が閉められた状態から、Ｕ字型の幅を狭くするようにレバー１２を弾性変形させて、突起部１３と係止部１４との係合を外す。突起部１３が係止部１４から外れると、蓋部材１０は蝶番１１を回転軸として回転自在となる。図２に示す断面視では、蓋部材１０を蝶番１１を回転中心として反時計回り方向に動かすことによって、蓋部材１０が開けられる。操作者がレバー１２を把持して操作することにより、手動で蓋部材１０を開放できる形状になっている。レバー１２を弾性変形させて突起部１３と係止部１４との係合を解除し、蓋部材１０をあけることができる。

蓋部材１０が開けられると、蓋部材１０に取り付けられた弾性部１５は、蓋部材１０と共に移動する。弾性部１５から加えられる弾性力により保持されていたＹコネクタ３１の外周の一部に、当該弾性力が加えられなくなる。そのため、Ｙコネクタ３１は、手動で移動可能となる。また、従動ローラ６も蓋部材１０と共に移動する。従動ローラ６の回転面６ａから駆動ローラ５の回転面５ａへ向かって加えられていた押圧力が解放され、線状体３０の挟持が外れるので、当該押圧力によって押さえられていた線状体３０は、手動で移動可能となる。蓋部材１０が移動して小孔１６の周縁の一部が開放されるので、線状体３０は、長手軸方向に限らず自由に移動できるようになる。

Ｙコネクタ３１と線状体３０とがいずれも手動で移動できるようになるので、線状体３０がＹコネクタ３１の貫通孔に挿通された状態で、線状体３０およびＹコネクタ３１を一体として移動させることができる。つまり駆動装置１には、駆動ローラ５と従動ローラ６とを含むローラ部、Ｙコネクタ３１が固定される固定部、および小孔１６を開放することができる、蓋部材１０が設けられている。蓋部材１０を開けることで、線状体３０およびＹコネクタ３１を一体として、Ｙコネクタ３１を固定する固定部から取り外し可能となる。

一方、蓋部材１０が開かれた状態から、蝶番１１を回転軸として蓋部材１０を回転させると、蓋部材１０は閉まる方向に移動する。図２に示す断面視では、蓋部材１０を蝶番１１を回転中心として時計回り方向に動かすことによって、蓋部材１０が閉められる。操作者がレバー１２を把持して操作することにより、手動で蓋部材１０を閉めることができる。レバー１２の突起部１３が係止部１４に衝突すると、レバー１２のＵ字型の幅が狭くなるようにレバー１２が弾性変形する。突起部１３が係止部１４の表面を摺動するようにして、突起部１３は係止部１４を通過する。

突起部１３が係止部１４を通過すると、レバー１２はＵ字型の幅を広げるように弾性変形して、突起部１３が係止部１４に係合する。蓋部材１０をハウジング２側へ近接するように押し下げるとき、蓋部材１０に取り付けられた従動ローラ６および支持部材７のハウジング２側への移動は、ハウジング２に固定されているモータ３に軸支された駆動ローラ５によって妨げられる。そのため、蓋部材１０と支持部材７とによって挟まれた弾性体８が弾性変形する。

弾性変形している弾性体８が反作用として及ぼす弾性力によって、蓋部材１０が押圧される。弾性体８から蓋部材１０側へ加えられる力によって、レバー１２の突起部１３は係止部１４に密着して、レバー１２はハウジング２に押し付けられる。蓋部材１０を閉めると、弾性体８が蓋部材１０を押圧する弾性力によって、レバー１２はハウジング２へ押止される。弾性体８の弾性力によりレバー１２がハウジング２へ押し付けられることによって、蓋部材１０が閉められる。

蓋部材１０が開かれているとき、貫通孔を線状体３０が貫通しているＹコネクタ３１をハウジング２の弾性部１５に組み付けることができる。この状態で蓋部材１０が閉められると、Ｙコネクタ３１は、ハウジング２側の弾性部１５および蓋部材１０側の弾性部１５によって挟持される。また線状体３０は、駆動ローラ５の回転面５ａと従動ローラ６の回転面６ａとによって挟持されるとともに、小孔１６を貫通するように小孔１６の内部に配置される。線状体３０とＹコネクタ３１とは、弾性部１５、ローラ部の駆動ローラ５と従動ローラ６との間、および小孔１６において、駆動装置１に支持される。蓋部材１０を閉めることで、線状体３０およびＹコネクタ３１を一体として、駆動装置１の固定部に装着することができる。

蓋部材１０の開閉は、レバー１２を操作して、手動操作によって行なうことができる。上記の通り蓋部材１０が開けられると線状体３０およびＹコネクタ３１を一体のまま固定部から取り外し可能となり、蓋部材１０を閉めることにより線状体３０およびＹコネクタ３１を一体で固定部へ装着することができる。つまり、実施の形態１の線状体３０の駆動装置１では、線状体３０およびＹコネクタ３１を一体として駆動装置１の固定部に手動で着脱可能である。

以上説明したように、線状体３０をその長手軸方向に送るように移動させる駆動装置１では、蓋部材１０を開けることで、Ｙコネクタ３１に挿入された線状体３０とＹコネクタ３１とを一体のまま手動で駆動装置１から取り外すことができる。そのため、停電など何らかの異常事態が発生して駆動装置１が停止しても、手動で線状体３０とＹコネクタ３１とを一体となって取り外すことができる。カテーテルに接続されているＹコネクタ３１と線状体３０とを一体で駆動装置１から取り外せることにより、取り外し前後においてカテーテルと線状体３０との位置関係は変わらない。したがって、血管や瘤の中にある線状体３０の位置をほとんど変えることなく、すぐに治療を手動で再開することができる。

（実施の形態２）
図３は、実施の形態２の線状体の駆動装置の、図５に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面模式図である。図４は、図３に示すＩＶ−ＩＶ線に沿う、線状体の駆動装置の部分断面模式図である。図５は、実施の形態２の線状体の駆動装置の側面図である。実施の形態２の線状体３０の駆動装置１は、ハウジング２と蓋部材１０との突合せ部が図３〜図５に示すような形状となっている点で実施の形態１とは異なっている。

具体的には、弾性部１５が設けられている側壁と対向する他の側壁のハウジング２との突合せ部には、案内溝１７が形成されている。蓋部材１０側の他の側壁には、案内溝１７と嵌合する形状の突き出し部１８が形成されている。蓋部材１０が閉められているとき、突き出し部１８が案内溝１７の内部へ嵌合して、突き出し部１８と案内溝１７とによって囲まれる空間は、線状体３０の径よりもわずかに大きな径を有することになる。

つまり、蓋部材１０を閉めて線状体３０およびＹコネクタ３１を一体として駆動装置１の固定部に取り付けるときに、線状体３０は案内溝１７によって位置決めがされる。駆動装置１には、線状体３０の位置決めをする案内部としての、線状体３０を通す案内溝１７が設けられている。線状体３０が載置される位置である案内溝１７の最深部は、Ｙコネクタ３１に形成された貫通孔の延長線がハウジング２および蓋部材１０の上記他の側壁と交わる位置の付近に（典型的には、案内溝１７の最深部の延びる方向が上記他の側壁を貫通する方向がＹコネクタ３１の貫通孔の延びる方向と一致するように）形成されている。

案内部が設けられている駆動装置１の蓋部材１０を閉めることにより、線状体３０の位置決めがされ、線状体３０は正しい位置に設置される。そのため、蓋部材１０を閉めるとき、線状体３０は、駆動ローラ５と従動ローラ６との間に正しく設置される。また、線状体３０が蓋部材１０とハウジング２との突合せ部に挟まれて、線状体３０の移動が妨げられたり、線状体３０が損傷したりする不具合の発生を抑制することができる。

案内溝１７は、図５に示すようにＶ字状の形状に形成されてもよく、またはＵ字状や円弧形状などの適当な曲率を持つ曲線を有する形状に形成されても構わない。

なお、実施の形態１で説明したように、線状体３０とＹコネクタ３１とは、線状体３０がＹコネクタ３１の貫通孔に挿通された一体の状態で駆動装置１に着脱することが可能である。しかしながら、線状体３０とＹコネクタ３１とを必ず一体として駆動装置１に取り付ける必要はない。つまり、案内部が設けられている実施の形態２の駆動装置１では、線状体３０を案内部によって確実に位置決めすることができる。そのため、蓋部材１０を閉めてＹコネクタ３１を固定部に装着した後に、案内部を経由させて線状体３０を駆動装置１に挿通することで、線状体３０をＹコネクタ３１の貫通孔に挿通することも可能である。このようにすれば、常に線状体３０とＹコネクタ３１とを一体で取り扱う必要がなくなるために、駆動装置１の操作性をより向上させることができる。

実施の形態１および２において説明した駆動装置１に用いられる線状体３０は、医療用線状体であってもよい。たとえば線状体３０は、血管、尿管、気管支、消化管またはリンパ管などの体内の管の中へ挿入され、体外からの操作によって目的部位まで誘導される、可撓性を有する線状の医療器具であってもよい。典型的には、線状体３０は、ガイドワイヤ、カテーテル、動脈瘤を塞栓するための塞栓用コイルを先端に取り付けたデリバリーワイヤのいずれかであってもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明は、脳動脈瘤のコイル塞栓治療用のコイル、そのコイルを瘤に導くためのカテーテルなど、線状の医療器具を体内の管の中へ挿入するために用いられる駆動装置に、特に有利に適用され得る。

実施の形態１の線状体の駆動装置の断面模式図である。 図１に示すＩＩ−ＩＩ線に沿う、線状体の駆動装置の部分断面模式図である。 実施の形態２の線状体の駆動装置の断面模式図である。 図３に示すＩＶ−ＩＶ線に沿う、線状体の駆動装置の部分断面模式図である。 実施の形態２の線状体の駆動装置の側面図である。 コイル塞栓術治療に用いられる医療器具を示す模式図である。

符号の説明

１ 駆動装置、２ ハウジング、３ モータ、４ 回転シャフト、５ 駆動ローラ、５ａ，６ａ 回転面、５ｂ 送り溝、６ 従動ローラ、７ 支持部材、８ 弾性体、１０ 蓋部材、１１ 蝶番、１２ レバー、１３ 突起部、１４ 係止部、１５ 弾性部、１６ 小孔、１７ 案内溝、１８ 突き出し部、３０ 線状体、３１ Ｙコネクタ。

Claims (6)

1. 線状体を長手軸方向に移動させるアクチュエータと、
   前記アクチュエータを収容するハウジングとを備え、
   前記ハウジングは、開閉可能に設けられた蓋部材を有し、
   前記ハウジングは、ハウジング側弾性部を有し、前記蓋部材は、前記ハウジング側弾性部に対向する蓋部材側弾性部を有し、
   前記ハウジング側弾性部と前記蓋部材側弾性部とは、前記蓋部材を閉めることで、貫通孔の形成されたＹコネクタを挟持して前記ハウジングにＹコネクタを固定可能であり、
   前記アクチュエータは、Ｙコネクタが前記ハウジングに固定された状態で、Ｙコネクタの貫通孔に挿通される線状体を長手軸方向に移動し、
   前記蓋部材を開けることで、線状体およびＹコネクタを一体として前記ハウジングから手動で取り外し可能とする、医療用線状体の駆動装置。
2. 前記蓋部材に取り付けられた弾性体をさらに備え、
   前記蓋部材は、開閉を操作するレバーを有し、
   前記蓋部材を閉めると、前記弾性体が前記蓋部材を押圧する弾性力によって前記レバーは押止され、
   前記レバーを弾性変形させて前記蓋部材を開ける、請求項１に記載の医療用線状体の駆動装置。
3. 前記アクチュエータは、
   回転力発生器と、
   前記回転力発生器で発生した回転力によって回転運動を行なう駆動ローラと、
   前記駆動ローラの回転に従動して回転運動を行なう、従動ローラとを含み、
   前記駆動ローラの回転面と、前記従動ローラの回転面とによって、線状体を挟持する、請求項１または請求項２に記載の医療用線状体の駆動装置。
4. 前記駆動ローラは、前記ハウジングによって回転可能に支持されており、
   前記従動ローラは、前記蓋部材によって回転可能に支持されている、請求項３に記載の医療用線状体の駆動装置。
5. 線状体およびＹコネクタを一体として前記ハウジングに取り付けるときに線状体の位置決めをする、案内部が設けられている、請求項１から請求項４のいずれかに記載の医療用線状体の駆動装置。
6. 医療用線状体はカテーテル、ガイドワイヤ、塞栓用コイルを先端に取り付けたデリバリーワイヤ、のいずれかである、請求項１から請求項５のいずれかに記載の医療用線状体の駆動装置。

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