説明

高性能カニューレ

【課題】高性能カニューレを提供すること。
【解決手段】カニューレ6であって、カニューレは、カニューレ本体4を備え、該カニューレ本体は、近位端、遠位端および該近位端と該遠位端との間に延びる、直径を有する管腔5を有し、ここで、該カニューレは、物質を含み、それによって、該物質は該管腔の直径が変化することを可能にするように変更され得る、カニューレであり、1つの実施形態において、上記管腔の直径が変更され得るような1以上の機構をさらに備える、カニューレ。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
(関連出願)
本願は、2000年1月18日に出願された米国特許出願第60/176,688号に対して優先権を主張しており、その内容は、本明細書中で参考として援用されている。
【0002】
(発明の分野)
本発明は、カニューレに関し、さらに特定すると、高性能カニューレに関し、この場合、このカニューレの管腔の直径は、変えることができる。
【背景技術】
【0003】
(発明の背景)
カニューレは、多種多様な用途で使用される。例えば、カニューレアセンブリは、典型的には、観血を最小にした外科的処置(例えば、腹腔鏡検査処置、内視鏡検査処置および関節鏡検査処置)で使用される。カニューレは、このような観血を最小にした処置中にて、操作器具を展開するのに使用できる。それに加えて、冠血管手術中にて、静脈および動脈カニューレは、その本体とバイパス設備の間に血液を導くのに使用される。さらに、カニューレはまた、出口や排液だめとして、また、胸部チューブ液体吸引(chest tube fluid suction)に使用される。カニューレはまた、種々の非医療状況でも使用される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0004】
(項目1) カニューレであって、該カニューレは、カニューレ本体を備え、該カニューレ本体は、近位端、遠位端および該近位端と該遠位端との間に延びる、直径を有する管腔を有し、ここで、該カニューレは、物質を含み、それによって、該物質は該管腔の直径が変化することを可能にするように変更され得る、カニューレ。
(項目2) 上記管腔の直径が変更され得るような1以上の機構をさらに備える、項目1に記載のカニューレ。
(項目3) 上記機構が、コイル;バネ;伸展性、圧縮性または解除可能なウイング;箔;折り畳み部;および籠からなる群から選択される、項目2に記載の方法。
(項目4) 上記カニューレが、その機構が解放されたときにその通常のプロファイルコンフォメーションに戻る、項目2に記載のカニューレ。
(項目5) 上記物質が、上記管腔の直径を低減するように変更され得る、項目1に記載のカニューレ。
(項目6) 上記管腔の直径が、変更された後にその通常のプロファイルコンフォメーションに戻る、項目5に記載のカニューレ。
(項目7) 挿入点での直径が、近位端および遠位端での直径よりも短い、項目1に記載のカニューレ。
(項目8) 上記近位端および遠位端での直径が同じである、項目7に記載のカニューレ。
(項目9) 上記近位端および上記遠位端での直径が、異なっている、項目7に記載のカニューレ。
(項目10) 上記遠位端での直径が、挿入点での直径よりも長い、項目7に記載のカニューレ。
(項目11) 上記近位端が、防水コーティングで、被覆されている、項目1に記載のカニューレ。
(項目12) 上記耐水コーティングが、プラスチックである、項目11に記載のカニューレ。
(項目13) 上記カニューレが、該カニューレを通る流体の高い流速によって特徴付けられる、項目1に記載のカニューレ。
(項目14) 上記カニューレを通る流体の流速が、100mL/分と6L/分との間である、項目13に記載のカニューレ。
(項目15) カニューレであって、該カニューレは、カニューレ本体を備え、該カニューレ本体は、近位端、遠位端および該近位端と該遠位端との間に延びる、可変性の直径を有する管腔を有する、カニューレ。
(項目16) 上記カニューレが挿入点での狭い管腔直径を有する、項目15に記載のカニューレ。
(項目17) 挿入後に、挿入点に対して遠位にある上記管腔の直径が、拡大する、項目15に記載のカニューレ。
(項目18) 上記挿入点に対して遠位にある管腔の直径が、挿入点に対して近位にある管腔の直径と同じになるように拡大する、項目17に記載のカニューレ。
(項目19) 挿入点に対して遠位にある管腔の直径が、挿入点での管腔の直径よりも長い、項目17に記載のカニューレ。
(項目20) 挿入点に対して遠位にある管腔の直径が、周辺の血管の内径に、制限される、項目17に記載のカニューレ。
(項目21) 挿入後に、挿入点の遠位にある管腔の直径は、挿入点での管腔の直径よりも長い、項目17に記載のカニューレ。
(項目22) 上記近位端が、耐水性コーティングで被覆されている、項目15に記載のカニューレ。
(項目23) 上記耐水性コーティングが、プラスチックである、項目22に記載のカニューレ。
(項目24) 上記カニューレが、該カニューレを通る流体の高い流速によって特徴付けられる、項目15に記載のカニューレ。
(項目25) 上記カニューレを通る流体の流速が、100mL/分と6L/分との間である、項目24に記載のカニューレ。
(項目26) カニューレであって、該カニューレは、カニューレ本体を備え、該カニューレ本体は、近位端、遠位端および該近位端と該遠位端との間に延びる、直径を有する管腔を有し、ここで、該カニューレは、該管腔の直径が変更され得るような1以上の機構を備える、カニューレ。
(項目27) 上記機構が、コイル;バネ;伸展性、圧縮性または解除可能なウイング;
箔;折り畳み部;および籠からなる群から選択される、項目26に記載のカニューレ。
(項目28) 上記カニューレが、その機構が解放されたときにその通常のプロファイルコンフォメーションにもどる、項目26に記載のカニューレ。
(項目29) 挿入点での管腔の直径が、上記近位端および遠位端での管腔の直径よりも短い、項目26に記載のカニューレ。
(項目30) 上記近位端および遠位端での直径が同じである、項目29に記載のカニューレ。
(項目31) 上記近位端および上記遠位端が、異なっている、項目29に記載のカニューレ。
(項目32) 上記遠位端での管腔の直径が、挿入点での直径よりも長い、項目29に記載のカニューレ。
(項目33) 上記近位端が、防水コーティングで、被覆されている、項目26に記載のカニューレ。
(項目34) 上記耐水コーティングが、プラスチックである、項目33に記載のカニューレ。
(項目35) 上記カニューレが、該カニューレを通る流体の高い流速によって特徴付けられる、項目26に記載のカニューレ。
(項目36) 上記カニューレを通る流体の流速が、100mL/分と6L/分との間である、項目35に記載のカニューレ。
(項目37) 項目1に記載のカニューレを使用する方法であって、該方法は、以下の工程:
a)該カニューレをその低いプロファイルコンフォメーションに置く工程;
b)該カニューレを挿入する工程:および
c)該カニューレをその通常のプロファイルコンフォメーションに戻す工程;
を包含し、
ここで、該通常のプロファイルコンフォメーションにおいて、当カニューレが挿入点に対して遠位に拡大する、方法。
(項目38) 上記カニューレが、該カニューレを通る流体の高い流速によって特徴付けられる、項目37に記載の方法。
(項目39) 上記カニューレを通る流体の流速が、100mL/分と6L/分との間である、項目38に記載の方法。
(項目40) 項目26に記載のカニューレを使用する方法であって、該方法は、以下の工程:
a)1以上の機構を起動させる工程;
b)該カニューレを挿入する工程;および
c)1以上の機構を起動停止にする工程;
を包含し、それによって、該カニューレが挿入点に対して遠位に拡大することを可能にする、方法。
(項目41) 項目40に記載の方法であって、上記機構が、コイル;バネ;伸展性、圧縮性または解除可能なウイング;箔;折り畳み部;および籠からなる群から選択される、項目40に記載の方法。
(項目42) 上記カニューレが、該カニューレを通る流体の高い流速によって特徴付けられる、項目40に記載の方法。
(項目43) 上記カニューレを通る流体の流速が、100mL/分と6L/分との間である、項目42に記載の方法。
【0005】
(発明の要旨)
カニューレは、近位末端、遠位末端および一定直径の管腔を有するカニューレ本体を備える。この管腔は、近位末端と遠位末端の間で伸長しており、このカニューレは、挿入点で患者に挿入するように向けられており、ここで、このカニューレは、可撓性材料から作製され、そして作動すると通常プロフィール配置と低プロフィール配置との間でカニューレの配置を変えるように働く少なくとも1個の機構を有し、この通常プロフィール配置では、カニューレは、挿入点で、この挿入点から近位および遠位の両方にあるカニューレ部分の管腔直径よりも小さい管腔直径を有し、そしてこの低プロフィール配置では、挿入点から遠位にあるカニューレ部分の管腔直径が小さくされ、ここで、この通常配置にあるとき、カニューレのうち患者に挿入できる部分は、カニューレ挿入した血管の直径まで拡大可能である。
【0006】
1局面では、本発明は、遠位末端、近位末端および両末端間で伸長している管腔を備えたカニューレ本体を有するカニューレを包含する。カニューレは、可撓性材料から作製され、これは、管腔の直径を変えることができるように変質できる。変質が終了すると、管腔の直径は、その通常プロフィール配置に戻る。本発明によるカニューレは、カニューレ挿入が必要な対象に挿入できる。
【0007】
ある実施形態では、カニューレはまた、1個またはそれ以上の機構を含み、機構は、管腔の直径を変えることができる。適切な機構には、コイル;バネ;伸展性、圧縮性または解除可能なウイング;箔;折り畳み部;および/または籠が挙げられ得る。この機構を解除すると、カニューレは、その通常プロフィール配置に戻るか、それを取り囲んでいる血管または環境の直径まで拡大するか、いずれかである。
【0008】
他の実施形態では、この挿入点での管腔の直径は、近位末端および遠位末端での直径よりも狭い。カニューレの近位末端および遠位末端での直径は、同一であるか異なるかいずれかである。他の実施形態では、遠位末端での直径は、挿入点での直径よりも大きい。
【0009】
さらに他の実施形態では、カニューレの近位末端は、水密コーティング(例えば、プラスチック)で被覆されている。
【0010】
本発明によるカニューレは、カニューレを通る流体の高い流速により特徴付けられる。例えば、カニューレを通る流体の流速は、100mL/分と6L/分の間の範囲であり得る。
【0011】
他の局面では、本発明は、カニューレ本体、遠位末端、近位末端、および近位末端と遠位末端の間で伸長している可変直径を備えた管腔を有するカニューレを包含する。1実施形態では、カニューレは、挿入点で狭い直径を有し、他の実施形態では、挿入点から遠位にある管腔の直径は、挿入点から近位にある管腔の直径と同じにまで拡大する。さらに他の実施形態では、挿入点から遠位にある管腔の直径は、挿入点の管腔の直径よりも大きい。さらに他の実施形態では、挿入点から遠位にある管腔の直径は、それを取り囲む血管の直径だけ制限される。さらに他の実施形態では、カニューレの近位末端は、水密コーティング(例えば、プラスチック)で被覆されている。
【0012】
さらに他の局面では、本発明は、カニューレ本体、遠位末端、近位末端、および近位末端と遠位末端の間で伸長している可変直径を備えた管腔だけでなく、管腔の直径を変えることができる1個またはそれ以上の機構を有するカニューレに包含する。種々の実施形態では、機構には、コイル;バネ;伸展性、圧縮性または解除可能なウイング;箔;折り畳み部;および/または籠が挙げられ得る。1実施形態では、カニューレは、機構を解除すると、その通常プロフィール配置に戻る。他の実施形態では、カニューレは、機構を解除すると、それを取り囲む血管または環境の直径まで拡大する。
【0013】
他の実施形態では、挿入点での管腔の直径は、カニューレの近位末端および遠位末端での管腔の直径よりも狭い。カニューレの近位末端および遠位末端での直径は、同一または異なり得る。それに加えて、遠位末端での管腔の直径は、挿入点での直径よりも大きくできる。
【0014】
さらに他の実施形態では、カニューレの近位末端は、水密コーティング(例えば、プラスチック)で被覆されている。
【0015】
さらに他の局面では、本発明は、本発明のカニューレを使用する方法を提供する。1実施形態では、本発明は、カニューレを低プロフィール配置で設置する工程、カニューレを挿入点で患者に挿入する工程、およびカニューレの直径を挿入点から遠位にあるカニューレ挿入した血管のサイズまで拡大させる工程を包含する。他の実施形態では、本発明は、1個またはそれ以上のカニューレ直径変動機構を起動する工程、カニューレを挿入する工程、および機構を止めて、それにより、挿入点から遠位でカニューレを拡大する工程を包含する。この実施形態では、機構は、コイル;バネ;伸展性、圧縮性または解除可能なウイング;箔;折り畳み部;および/または籠であり得る。
【0016】
他に定義されていなければ、本明細書中で使用する全ての技術用語および科学用語は、本発明が属する当業者が通常理解している意味と同じ意味を有する。本明細書中で記述したものと同じまたは類似の方法および材料が本発明の実施または試験で使用できるものの、適切な方法および材料は、以下で記述する。本明細書中で言及した全ての刊行物、特許出願、特許および他の参考文献の内容は、本明細書中で参考として援用されている。これらの文献と矛盾する場合、定義を含めて、本明細書の記載が優先する。それに加えて、これらの材料、方法および実施例は、例示にすぎず、限定するものとは解釈されない。
【0017】
本発明の他の特徴および利点は、以下の詳細な説明および請求の範囲から明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1A】図1Aは、本発明によるカニューレをその通常プロフィール配置で示しているコンピューターで作成した図である。
【図1B】図1Bは、本発明によるカニューレをその低プロフィール配置で示しているコンピューターで作成した図である。
【図2】図2は、本発明によるカニューレの断面をその通常プロフィール配置(上図)および低プロフィール配置(下図)で示すコンピューターで作成した透視図である。
【図3A】図3Aは、心棒上で伸展した本発明による高性能カニューレを示すコンピューターで作成した図である。
【図3B】図3Bは、心棒を除去した後の本発明による高性能カニューレを示すコンピューターで作成した図である。
【図4】図4は、本発明による原型高性能カニューレのダイアグラムである。
【図5】図5は、種々の市販のカニューレおよび本発明の高性能カニューレを通る流速を測定するインビボ比較実験の結果を示すヒストグラムである。
【図6】図6は、本発明の高性能カニューレと併用するロッキング機構を示すダイアグラムである。
【発明を実施するための形態】
【0019】
(発明の詳細な説明)
(高性能カニューレ)
観血を最小にした心臓切開手術は、新しい問題および難題を投げかけており、その一部は、不充分なカニューレ設計が原因である。現在、標的血管で使用されるカニューレの外径は、アクセス血管の内径により決定され、これは、通常、標的血管の内径よりも小さい。例えば、末梢カニューレ挿入法では、そのアクセス血管(例えば、大腿静脈)の直径は、標的血管(例えば、大静脈)の直径よりも著しく小さい。この直径差の結果として、比較的に大きいカニューレ勾配が生じ得る。従って、末梢カニューレ挿入法では、静脈還流量が乏しく、真空またはポンプを使って増強しなければならない。観血を最小にした心臓切開手術中には、その静脈カニューレの先端は、心臓の右心房(これは、その名が示すように、開いている)に設置できない。それゆえ、だらりと垂れた大静脈が崩壊してカニューレのオリフィスを塞ぐので、この静脈還流量の増強にもかかわらず、標的流速に達することは不可能であり得る。
【0020】
当業者は、内径が狭い管または血管の短いセグメントは、そこを通る流れを妨害しないことを認識している。具体的には、内径が狭いセグメントは、その対象の全長の0%と50%の間を構成し得る。当業者はまた、臨床状況では、動脈の直径の50%未満の冠状動脈狭窄は、重大であるとは考えられず、それゆえ、手術されないことを認識している。「冠状動脈狭窄」とは、冠状動脈の何らかの狭窄または狭小化を意味する。対照的に、直径が狭く小さい管または血管の長い部分は、その対象を通る流れを妨害する。
【0021】
これらの原理および所見に基づいて、直径が狭いカニューレは、絶対的に必要な場合にだけ、その長さの殆どにわたって直径が狭いものよりも良好な流速特性を有すると予想される。それゆえ、本発明によるカニューレは、その挿入点においてのみ、小さい直径を有し得る。「挿入点」とは、カニューレ挿入する対象にカニューレを挿入する位置を意味する。挿入点の例には、動脈壁、静脈壁および皮膚が挙げられるが、これらに限定されない。好ましくは、このカニューレの狭い直径は、そのカニューレの全長の50%未満、さらに好ましくは、40%未満、さらに好ましくは、30%未満、さらに好ましくは、20%未満、最も好ましくは、10%未満にわたって、存在する。
【0022】
このカニューレの直径が挿入点で狭いために、そのアクセスアパーチャは、小さい。「アクセスアパーチャ」とは、カニューレ挿入する対象にカニューレをアクセスさせる穴を意味する。
【0023】
関連技術の当業者は、カニューレ挿入法が医療状況には限定されないことを認識している。例えば、本発明の高性能カニューレを使用する非医療状況には、連続流体流れおよび小アクセスアパーチャが望ましい任意の状況が挙げられるが、これに限定されない。本発明の高性能カニューレを使用する非医療状況の例には、破裂したパイプ、ホースまたは配管を修復する方法であって、破裂したパイプ、ホースまたは配管の全長を交換せずに連続流体流れおよび小アクセスアパーチャが必要な場合が挙げられるが、これらに限定されない。
【0024】
同様に、本発明によるカニューレは、当該技術分野で以前に記述されたように使用できる。例えば、米国特許第6,102,894号;第6,096,012号;第6,072,154号;第6,036,711号;第5,976,114号;および第5,817,071号(これらの各々の内容は、本明細書中で参考として援用されている)を参照のこと。
【0025】
本発明によるカニューレは、医療状況で使用するとき、個体の血管樹(vasculat tree)の形状を利用できる。具体的には、本発明によるカニューレは、アクセス血管(典型的には、直径が小さい)と標的血管(典型的には、直径が大きい)との間の直径差を補うことができる。この直径差を補うために、この高性能カニューレの管腔の直径は、カニューレ挿入前、カニューレ挿入中およびカニューレ挿入後に、調節可能である。具体的には、カニューレ挿入後、そのカニューレの直径は、それを取り囲む血管または環境の直径まで拡大するか、またはその通常プロフィール配置に戻るか、いずれかである。
【0026】
今ここで、図面(特に、図1〜4)に目を向けると、本発明によるカニューレ6の1実施形態が示されている。カニューレ6のこの実施形態は、カニューレ本体4を含み、これは、近位末端1、遠位末端3、および近位末端1と遠位末端3との間で伸長する内径を備えた管腔を有する。
【0027】
「近位」とは、カニューレ6の外部末端を意味し、これは、カニューレ挿入する対象または血管には挿入されない。同様に、「遠位」とは、カニューレ挿入する対象または血管に挿入されるカニューレ6の末端を意味する。
【0028】
1実施形態では、カニューレ6は、管腔5の直径を変えるように変質できる可撓性、変形可能、成形可能などの材料から作製される。「管腔の直径」とは、カニューレ本体4の管腔5の直径を意味する。
【0029】
別の実施形態では、カニューレ6はまた、管腔5の直径を変える1個またはそれ以上の機構を含み得る。このような機構は、例えば、コイル;バネ;伸展性、圧縮性または解除可能なウイング;箔;折り畳み部;および/または籠であり得る。当業者は、他の適切な機構もまた使用され得ることを認識している。1実施形態では、この機構は、起動すると、カニューレ6をその低プロフィール配置で設置するように働き、それにより、管腔5の直径を小さくする。この機構を解除すると、カニューレ6は、その通常プロフィール配置に戻るか、またはそれを取り囲む血管または環境の直径まで拡大するか、いずれかである。代替実施形態では、起動した機構は、カニューレ6をその通常プロフィール配置で維持する。この実施形態では、この機構を解除すると、カニューレ6は、その伸展した配置で設置され、それにより、管腔5の直径を小さくする。
【0030】
「通常プロフィール配置」とは、図1Bおよび図2の上図で示したものと類似した任意の配置を意味する。その通常プロフィール配置では、カニューレ6は、管腔5の直径が他の部分より大きいことにより特徴付けられる。この通常プロフィール配置では、カニューレ6は、カニューレ挿入前のカニューレ6の管腔5の形状および直径を有する。「低プロフィール配置」とは、図1Aおよび図2の下図で示したものと類似した任意の配置を意味する。その低プロフィール配置では、カニューレ6の一部は、管腔5の直径が狭いことにより特徴付けられ、これは、カニューレ挿入する対象だけでなく小アクセス血管にも挿入するのに適している。カニューレ6の低プロフィール配置は、形状記憶金属の変形、弾性、可屈曲性、成形可能または可撓性の材料の変形;1個またはそれ以上の直径変化機構を起動すること;および1個またはそれ以上の直径変化機構を止めることにより、達成できる。関連技術の当業者はまた、低プロフィール配置が、カニューレ挿入前、カニューレ挿入中および/またはカニューレ挿入後に達成できることを認識している。
【0031】
カニューレ本体4は、管腔5の直径を変える任意の可撓性材料から作製され得る。この材料は、例えば、プラスチック、形状記憶金属、または一連の織り交ぜまたは織り合わせワイヤであり得る。それに加えて、この材料はまた、管腔5の直径をさらに変えるために、バネ負荷され得、または捻られ得る。この材料を変質させた(例えば、伸展、バネ負荷、変形、起動、圧縮または捻った)とき、管腔5の直径は、小さくなる。管腔5の直径は、この変化を停止すると、その通常プロフィール配置に戻る。
【0032】
この実施形態では、挿入点2での管腔5の直径は、近位末端1および遠位末端3での直径よりも狭い。近位末端1および遠位末端3での管腔5の直径は、同一または異なり得る。典型的には、遠位末端3での管腔5の直径は、挿入点2での管腔5の直径よりも大きい。挿入点2から遠位にある管腔5の直径は、この挿入点から近位にある直径と同じであるか、それを取り囲む血管または環境の直径にまで拡大するか、いずれかである。
【0033】
さらに、カニューレ本体4を構成する材料は、水密コーティングて被覆され得る。1実施形態では、この水密コーティングは、プラスチックである。しかしながら、関連技術の当業者は、任意の適切な水密コーティングもまた使用され得ることを認識している。1実施形態では、この水密コーティングは、全カニューレ本体4を覆う。あるいは、異なる実施形態では、この水密コーティングは、カニューレ本体4の近位末端1だけを覆う。
【0034】
他の局面では、本発明はまた、近位末端1、遠位末端3、および近位末端1と遠位末端3の間で伸長している可変直径を備えた管腔5を有するカニューレ本体4を含むカニューレ6を包含する。理想的には、このカニューレ6は、その挿入点で、狭い直径を有する。挿入後、管腔5の直径は、挿入点2から遠位に拡大する。1実施形態では、挿入点2から遠位にある管腔5の直径は、挿入点2から近位にある管腔5の直径と同じになるように拡大する。あるいは、挿入点2から遠位にある管腔5の直径は、挿入点2から近位にある管腔5の直径よりも大きくなるように拡大する。別の実施形態では、挿入点2から遠位にある管腔5の直径は、それを取り囲む血管または環境の直径に限定される。あるいは、この管腔の直径は、挿入後のその弛緩した配置に戻り得る。それに加えて、さらに他の実施形態では、挿入点2から近位にある管腔5の直径は、この挿入点での管腔5の直径よりも大きい。
【0035】
さらなる局面では、本発明は、近位末端1、遠位末端3、および近位末端1と遠位末端3の間で伸長している直径を備えた管腔5を有するカニューレ本体4を含むカニューレ6を包含する。このことに関して、カニューレ6は、さらに、管腔5の直径を変えることができる1個またはそれ以上の機構を含む。適切な機構には、コイル;バネ;伸展性、圧縮性または解除可能なウイング;箔;折り畳み部;および/または籠が挙げられるが、これらに限定されない。当業者は、管腔5の直径を変えることができる任意の機構が使用できることを認識している。
【0036】
1実施形態では、カニューレ6は、この機構を解除すると、その通常プロフィール配置に戻る。代替実施形態では、カニューレ6は、この機構を起動すると、その通常プロフィール配置に戻る。あるいは、この機構を解除または起動すると、挿入点2から遠位にある管腔5の直径は、それを取り囲む血管または環境の直径まで拡大する。
【0037】
挿入点2での管腔5の直径は、近位末端1および遠位末端3の両方での管腔5の直径よりも狭い。近位末端1および遠位末端3での管腔5の直径は、同一であるか異なるかいずれかである。近位末端1および遠位末端3での管腔5の直径が異なるとき、近位末端1での管腔5の直径は、遠位末端3での管腔5の直径より大きいかまたは小さいかいずれかであり得る。
【0038】
これらの実施形態のいずれかでは、カニューレ本体4は、水密コーティングで被覆され得る。この水密コーティングは、プラスチックであり得る。しかしながら、当業者は、任意の適切な水密コーティングもまた使用され得ることを認識している。この水密コーティングは、全カニューレ6を覆い得、またはカニューレ6の近位末端1だけを覆い得る。
【0039】
本発明によるカニューレは、管腔5を通る流体流れの高い流速により特徴付けられる。具体的には、管腔5を通る流体の流速は、1mL/分と100L/分の間である。好ましくは、この流体流れの流速は、100mL/分と6L/分の間である。心臓手術に使用するとき、カニューレ6を通る流体の典型的な流速は、4〜6L/分程度である。透析に使用するとき、カニューレ6を通る流体の典型的な流速は、100mL/分のオーダーである。本発明によるカニューレの使用は、連続流体流れが必要で小アクセスアパーチャが望まれる任意の用途に望ましい。
【0040】
本発明によるカニューレは、種々のサイズであり得る。例えば、それらは、小さい血管または対象のカニューレ挿入に使用するために、小型化できる。あるいは、それらは、大きい血管または対象のカニューレ挿入用に、拡大できる。
【0041】
(高性能カニューレを使用する方法)
本発明はまた、本発明による高性能カニューレを使用する方法を包含する。1実施形態では、この方法は、カニューレ6をその低プロフィール配置で設置する工程、カニューレ挿入する対象にカニューレ6を挿入する工程、およびカニューレ6をその通常プロフィール配置に戻す工程を包含する。1実施形態では、この通常プロフィール配置では、カニューレ6は、挿入点2から遠位の初期形状および直径に戻る。異なる実施形態では、この通常プロフィール配置では、カニューレ6は、挿入点2から遠位にあるそれを取り囲む血管または環境の内径まで拡大する。これらの方法に従って使用するとき、本発明のカニューレによれば、カニューレ挿入に一般的に使用されている他のカニューレよりもアクセスアパーチャが小さくなる。有利なことに、この小アクセスアパーチャは、カニューレ6を通る流体の流速に悪影響を与えない。
【0042】
あるいは、異なる実施形態では、この方法は、カニューレ6の管腔5の内径を変えることができる1個またはそれ以上の機構を起動する工程;カニューレ挿入する対象にカニューレ6を挿入する工程;およびこの機構を解除して、それにより、カニューレ6を挿入点2から遠位で拡大させる工程を包含する。さらに他の実施形態では、この方法は、1個またはそれ以上の機構を止めて、それにより、管腔5の内径を小さくする工程、カニューレ6を挿入する工程、およびこの機構を再起動して管腔5の直径を大きくする工程を包含する。両方の実施形態では、この挿入工程後の管腔5の直径は、それを取り囲む血管または環境の直径まで拡大するか、その初期形状および直径に戻るか、いずれかである。
【0043】
本発明の方法に従って使用するとき、カニューレ6の配置は、カニューレ挿入前、カニューレ挿入中および/またはカニューレ挿入後にて、変えることができる。
【0044】
本発明によるカニューレは、種々の医療状況および非医療状況で使用できる。例えば、上で概説した方法は、心臓手術および透析だけでなく、連続流体流れや小アクセスアパーチャが望ましい任意の非医療または医療外(extramedical)状況または用途において、経皮挿入、中枢カニューレ挿入(central cannulation)、気管チューブ、胸部チューブ、排液カテーテルに使用できる。当業者は、本発明によるカニューレが連続流体流れを得る観血を最小にした手段が望ましい種々の目的に適切であることを認識している。
【0045】
本発明のカニューレは、そのカニューレを通る流体の流速に影響を与えることなくカニューレ6の管腔5の直径を挿入点2で小さくする性能があるために、観血を最小にした処置および/または手術で使用するのに特に適切である。非限定的な例として、本発明のカニューレは、血液ガス測定および連続シャントの確立に使用できる。
【0046】
本発明によるカニューレは、高性能カニューレ挿入キットの一部に含め得る。1実施形態では、このキットは、鋭い中空針、J型ガイドワイヤ8、一組の拡張器、ロッキング機構12を有する心棒7、およびそれらと共に包装した本発明の高性能カニューレを含み得る。関連技術の当業者は、他の要素を含むキットもまた使用できることを認識している。
【実施例】
【0047】
本発明は、さらに、以下の実施例で説明するが、これらは、請求の範囲で記述した本発明の範囲を限定しない。
【0048】
(実施例1:インビボカニューレ比較)
ウシのインビボ実験を行って、本発明の高性能カニューレ6と種々の直径の他の市販カニューレとを通る流体の流速を比較した。具体的には、これらの比較には、28フレンチ(9.33mm)、24フレンチ(8mm)および20フレンチ(6.66mm)のカニューレにアクセスするアパーチャ(このカニューレおよび血流がそこを通る)を較正した後、頸静脈(アクセス血管)を通って上大静脈(標的血管)にカニューレ挿入する工程を包含した。試験したカニューレには、DLPカニューレ(Medtronic)、Biomedicusカニューレ(Medtronic)、一般胸部チューブ(generic chest tube)カニューレ、および本発明の高性能カニューレが含まれていた。標準化コンディショニングを保証するために、重力排液法は、試験したカニューレの各々について、60cmの水で設定した。
【0049】
これらの比較の結果は、表1で示す。
【0050】
【表1】

【0051】
表1で示した結果は、試験したカニューレの各々を通る流体(Y)の流速(L/分)を例示している。これらの結果はまた、各カニューレに対する標準偏差(SD)および試験回数(N)を示している。試験した全ての臨床関連カニューレの直径(すなわち、28フレンチ、24フレンチおよび20フレンチ)について、本明細書中で記述した高性能カニューレは、最高の流速結果を生じた。この高性能カニューレを通る流体の流速は、他の通例使用される市販のカニューレを通る流速よりも33〜60%高かった。具体的には、20フレンチの流出容器について、この高性能カニューレを使った流速は、最良な28フレンチカニューレの流速よりも優れていた(4.117L/分に対して4.173L/分)。
【0052】
それゆえ、これらの結果は、本発明の高性能カニューレが当業者が通例使用しているカニューレよりも優れていることを証明した。これらの結果は、28フレンチカニューレで通常生じる流速がまた20フレンチ穴しか必要としない高速カニューレにより得ることができるという証拠を提供した。これらのインビボ比較の結果はまた、図5で示す。
【0053】
(実施例2:高性能カニューレの使用)
高性能カニューレ6を使用準備するために、カニューレ6には、心棒7(例えば、図3Aで示す)を導入する。次に、カニューレ6を、その直径を小さくするために、心棒7の上で伸展する。一旦、カニューレ6が完全にその低プロフィール配置になると、それは、最小の外径を有するようになる。
【0054】
次いで、カニューレ挿入する血管を、鋭い中空針で穿刺する。次いで、この血管に、J型先端ガイドワイヤ8を導入する。このガイドワイヤの正しい位置合わせは、超音波、蛍光透視、または任意の他の適切な手段により、点検する。このガイドワイヤをインサイチュで適所に保ちつつ、次いで、その針を血管から取り除く。
【0055】
血管オリフィス(すなわち、アクセスアパーチャ)の拡張を達成するために、ガイドワイヤ8の上に、小さい(例えば、No.1)拡張器を設置し、次いで、ガイドワイヤ8が所定位置に留まっている間に、取り除く。このアクセスアパーチャは、中間(No.2)拡張器を挿入して取り除くことにより、再び拡張できる。最後に、最大拡張器(No.3)を挿入し、取り除く。
【0056】
ガイドワイヤ8が正しい位置に留まっていることを保証しつつ、ガイドワイヤ8の上に、十分に伸展しロックした高性能カニューレ6を装填する。これは、ガイドワイヤ8をカニューレ6の先端10にある中心穴9および心棒7の先端にある中心穴に通すことにより、達成される。カニューレ6は、標的部位の血管にある予め拡張した穴を通って、このワイヤの上を挿入される。
【0057】
一旦、心棒7が解除されると、カニューレ6は、いつでも引き戻すことができる。しかしながら、さらに前進させるためには、カニューレ6を心棒7上に再装填する必要があり得る。心棒7を解除した後、高性能カニューレ6は、その場で拡大される。心棒7を完全に除去する前に、カニューレ6の位置を点検すべきである。
【0058】
十分なカニューレ位置に達しない場合、高性能カニューレ6は、固定され得、心棒7が取り除かれ得る。最後に、固定した高性能カニューレ6は、ラインに接続できる。心棒7は、位置合わせに使用され得る。
【0059】
(実施例3:高性能カニューレの製造)
高性能カニューレの製造は、以下の工程の全部または一部を包含し得る:(a)必要な直径および長さを規定する工程;(b)適切な材料を選択する工程;(c)カニューレ6を作製する工程;(d)心棒7を作製する工程;および(e)ロッキング機構12を作製する工程。それに加えて、関連技術の当業者は、本発明の高性能カニューレがまた当該技術分野で公知の任意の他の方法により製造され得ることを認識している。
【0060】
種々のパラメータは、本発明の高性能カニューレの最適な直径および長さの構成に影響を与え、それらを規定する。これらのパラメータには、標的の流れ、標的血管の直径、標的血管の長さ、標的血管のアクセス直径、標的血管のアクセス長さ、挿入点から近位にある所望の被覆カニューレ6の長さ、および/または所望のコネクタが挙げられる。1実施形態では、カニューレ6は、特定の用途に依存して、約3/8インチの直径および50〜70cmの長さであり得る。適切な長さの決定は、当業者の通常の技術の範囲内である。
【0061】
この高性能カニューレを製造するのに適切な材料は、カニューレサイズ依存材料およびカニューレサイズ非依存材料として分類できる。サイズ非依存材料には、医用等級ポリウレタン(これは、カニューレ先端10の嵌め込む(potting)のに使用される)、医用等級シリコーン(これは、コネクタ11に近いカニューレ6の一部を被覆するのに使用される)、および医用等級プラスチック分離剤が挙げられ得るが、これらに限定されない。カニューレ管腔5は、スペーサを含み得、これは、嵌め込んだカニューレ先端10でガイドワイヤ8用の穴を維持するように機能する。
【0062】
カニューレサイズ依存性材料には、織り交ぜられた自己拡大性ワイヤが挙げられ、これは、カニューレ本体4を構成する。あるいは、弾性蜂の巣構造、グリッド、レーザーカットニチノール、またはプラスチック足場が使用され得る。これらのワイヤは、例えば、プラスチックで被覆した医用等級ステンレス鋼から製造できる。他のサイズ依存性材料には、カニューレ先端10、コネクタ11、心棒7およびロッキング機構12を嵌め込む金型が挙げられる。
【0063】
本発明の高性能カニューレ6は、最終カニューレ6の寸法の両端で、追加作業長で製造すべきである。中心スペーサワイヤ(これは、別の形状の嵌め込み材料で処理されている)を挿入した後、カニューレ6の遠位末端3にある織り交ぜたワイヤバンドルを共に結んで、最小の直径にする。次いで、任意の余分な長さを取り除くことができる。
【0064】
離型剤を付けて準備した金型を使用して、カニューレ先端10を、この金型内に位置付ける。嵌め込みに使用されるポリウレタンを混合し、遠心分離し、そしてカニューレ先端10に嵌め込む。重合し金型から外した後、このスペーサを取り除き、それにより、ガイドワイヤ8用の経路を得る。最後に、カニューレ先端10を切断し研磨する。
【0065】
次に、カニューレ6の近位末端1が被覆され得る。位置決め器具を使用して、近位末端1の部分長さ浸漬被覆を実行する。この浸漬被覆は、医用等級シリコーンまたは任意の他の適切な被覆であり得る。この被覆を、次いで、重合し、数層の追加層を加えることができる。最後に、適切なコネクタ11を使って、カニューレ6の近位末端1を取り付けることができる。
【0066】
心棒7を作製するために、十分な直径のテフロン(登録商標)(または他の任意の可撓性(すなわち、プラスチック製)ロッド(これは、ガイドワイヤ8用の円錐先端および中心管腔を有する))を使用する。次いで、このロッドの長さを、使用する高性能カニューレ6の長さに適合させる。
【0067】
最後に、カニューレ6と共に組み立てるロッキング機構を備えた十分なキャップを選択することにより、ロッキング機構12を作製する。選択した高性能カニューレ6に適切な長さのロッキング機構12を選択するために、注意を払うべきである。適切なロッキング機構12の一例は、図6で示す。
【0068】
(他の実施形態)
本発明は、その詳細な説明と共に記述しているものの、上述の記述は、本発明の範囲(これは、添付の請求の範囲で規定される)を限定するのではなく例示すると解釈される。他の局面、利点および改良は、上記請求の範囲の範囲内に入る。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
明細書に記載の発明。

【図1A】
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【図1B】
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【図2】
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【図3A】
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【図3B】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2011−143265(P2011−143265A)
【公開日】平成23年7月28日(2011.7.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−65076(P2011−65076)
【出願日】平成23年3月23日(2011.3.23)
【分割の表示】特願2005−223517(P2005−223517)の分割
【原出願日】平成13年1月18日(2001.1.18)
【出願人】(503422103)コラフロ リミテッド ライアビリティ カンパニー (2)
【Fターム(参考)】