JP5248556B2 - Catheter for uniform drug delivery - Google Patents
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Description
本発明は、包括的に、カテーテルに関するものであり、さらに詳細には、カテーテルの注液部全体にわたって均等に流体薬剤を送達させるためのカテーテルに関する。 The present invention relates generally to catheters, and more particularly to catheters for delivering fluid medication evenly throughout the infusion portion of the catheter.
たとえば人体のような解剖システム(anatomical systems)の内部に流体薬剤を送達させるための注液カテーテルは当該技術分野で既知である。そのようなカテーテルは一般に解剖学的構造の或る領域に挿入する可撓性の中空チューブを含む。そのチューブは通常、その中を流体が流動し得る、軸方向に沿った1つまたは複数の管腔を有している。カテーテルチューブの近位端を流体源に接続し、そこからカテーテルチューブの中に流体を導入する。流体はチューブの近位端で加えられる圧力によって管腔の1つの中を流れる。それぞれの管腔では、チューブの遠位端近傍の注液部に沿って1つまたは複数の出口孔が一般に設けられており、そこを通って流体がチューブから出ていく。そのような出口孔は中空チューブの側壁に孔を開けて作られる。 Infusion catheters for delivering fluid medication into anatomical systems such as the human body are known in the art. Such catheters generally include a flexible hollow tube that is inserted into a region of the anatomy. The tube typically has one or more lumens along the axial direction through which fluid can flow. The proximal end of the catheter tube is connected to a fluid source from which fluid is introduced into the catheter tube. The fluid flows through one of the lumens by pressure applied at the proximal end of the tube. In each lumen, one or more outlet holes are generally provided along the injection portion near the distal end of the tube, through which fluid exits the tube. Such outlet holes are made by drilling holes in the side wall of the hollow tube.
或る種の治療条件下では、流体薬剤を創傷部分の複数の部位に送達させることが有利である。たとえば、痛み止めの薬剤が必要な創傷では、単一の神経幹というよりは、複数の神経終末が関与していることがある。そのような創傷の1つの例が外科切開である。先に述べたように、複数の出口孔を設けて流体薬剤をカテーテルチューブから流出させることは知られている。出口孔はカテーテルチューブに沿って、その軸方向および外周方向の各種の位置に設けられて、薬剤が送達される部位の位置を調節するようにすることができる。このような構成を有するカテーテルの一例が、エルドール(Eldor)による米国特許第5,800,407号に開示されている。また、場合によっては、流体を比較的低速度で到達させるために、そのような薬剤を低圧で送達することが望ましいこともある。たとえば、痛み止めの薬剤は、毒性およびその他の副作用を抑制するために、徐々に送達せねばならない。さらに、多くの場合、流体薬剤をカテーテルの注液部から実質的に均一の速度で分配することが好ましく、それにより、薬剤が創傷部分全体に均等に分配される。 Under certain treatment conditions, it may be advantageous to deliver the fluid medicament to multiple sites on the wound site. For example, wounds that require pain reliever drugs may involve multiple nerve endings rather than a single nerve trunk. One example of such a wound is a surgical incision. As previously mentioned, it is known to provide a plurality of outlet holes to allow fluid medicament to flow out of the catheter tube. The outlet holes can be provided along the catheter tube at various positions in the axial direction and the outer circumferential direction so as to adjust the position of the site where the drug is delivered. An example of a catheter having such a configuration is disclosed in US Pat. No. 5,800,407 by Eldor. In some cases, it may be desirable to deliver such agents at a low pressure to allow fluid to reach at a relatively low rate. For example, pain medications must be delivered gradually to reduce toxicity and other side effects. Further, in many cases, it is preferable to dispense fluid medication from the infusion portion of the catheter at a substantially uniform rate, so that the medication is evenly distributed throughout the wound area.
残念ながら、たとえばエルドールの教示によるカテーテルのような、複数の出口孔を有する従来技術のカテーテルには限界があり、低圧で流体薬剤を送達しようとする際、カテーテルチューブの注液部の近位端に最も近い出口孔(複数も可)のみから、流体が流れ出てしまいやすい。その理由は、チューブの中を流れる流体は、流動抵抗が最も少ない出口孔から簡単に流れ出すからである。管腔の中で流体が流れる流路が長ければ長い程、流体が受ける流動抵抗と圧力低下が大きくなる。最も近位端にある孔が流動抵抗も圧力低下も最も小さい。したがって、流体は主としてこれらの出口孔を通して、カテーテルチューブから流出する傾向がある。その結果、流体薬剤は創傷部分のほんの狭い領域にだけに送達されることになる。このように、流体が最も近位にある出口孔からだけ流れ出やすいという好ましからざる傾向に影響するのは、孔のサイズ、出口孔の総数、及び流速である。孔のサイズが大きくなるか、または孔の個数が増えるほど、流体は最も近位の孔からのみ流れ出やすくなる。逆に、流速が増すほど、流体のそのような挙動は抑えられる。 Unfortunately, prior art catheters with multiple exit holes, such as the catheter according to Eldall's teachings, have limitations, and when trying to deliver fluid medication at low pressure, the proximal end of the infusion portion of the catheter tube The fluid tends to flow out only from the outlet hole (s) closest to. The reason is that the fluid flowing in the tube flows out easily from the outlet hole having the least flow resistance. The longer the flow path through which the fluid flows in the lumen, the greater the flow resistance and pressure drop experienced by the fluid. The hole at the most proximal end has the least flow resistance and pressure drop. Thus, fluid tends to flow out of the catheter tube primarily through these outlet holes. As a result, the fluid medicament is delivered only to a small area of the wound area. Thus, it is the size of the holes, the total number of outlet holes, and the flow rate that affect the undesirable tendency of the fluid to flow only from the most proximal outlet holes. The larger the hole size or the number of holes, the easier the fluid will flow out of the most proximal hole. Conversely, as the flow rate increases, such behavior of the fluid is suppressed.
流体がカテーテルの最も近位にある孔からのみ出てしまうという好ましからざる傾向は、流体の速度または圧力を上げて、カテーテルのもっと多くの出口孔から流体を流れ出させることによって解消できる場合もある。実際、流速や圧力を充分高くすれば、流体は全部の出口孔から流れ出ることになるであろう。しかしながら、薬剤を比較的低速で、すなわち低圧力で送達することが医薬的に望ましい場合もある。また、高圧力による流体の送達が受容可能または望ましい場合であっても、従来技術のカテーテルではカテーテルの注液部に沿って流体を均等に送達させることは行われていない。むしろ、注液部の近位端に近い出口孔での流速ほど、遠位端に近い出口孔の場合よりは大きくなる傾向がある。これは、近位端に近い孔を通過する流体ほど、小さな流動抵抗および圧力低下しか受けないからである。逆に、遠位端に近い孔を通過する流体ほど、より大きな流動抵抗および圧力低下を受けるので、その結果、流体の流出速度も小さいものとなる。孔が遠位にあるほど、流体の流出速度は小さくなる。その結果、創傷部分全体では薬剤の分配にむらができる。 The undesirable tendency for fluid to exit only from the most proximal hole in the catheter may be overcome by increasing the fluid velocity or pressure to allow fluid to flow out of the more outlet holes in the catheter. In fact, if the flow rate or pressure is high enough, the fluid will flow out of all the outlet holes. However, it may be pharmaceutically desirable to deliver the drug at a relatively slow rate, i.e., low pressure. Also, even when fluid delivery by high pressure is acceptable or desirable, prior art catheters do not deliver fluid evenly along the infusion portion of the catheter. Rather, the flow velocity at the outlet hole near the proximal end of the liquid injection part tends to be larger than in the case of the outlet hole near the distal end. This is because the fluid passing through the hole near the proximal end experiences only a small flow resistance and pressure drop. Conversely, the fluid passing through the hole closer to the distal end experiences greater flow resistance and pressure drop, resulting in a lower fluid flow rate. The farther the hole is, the lower the fluid outflow rate. As a result, the entire wound portion can be unevenly distributed.
既知の別のタイプの注液カテーテルとしては、1本のカテーテルチューブ内に複数の管腔が設けられているものがある。チューブの壁面に孔を開けることで、それぞれの管腔には出口孔が1つずつ設けられている。これらの出口孔は、カテーテルチューブの注液部に沿って、様々な軸方向の位置に開けられている。このようにすることで、創傷部分の何カ所かに流体薬剤を送達させることができる。このような構成を取ることで、流体の分配が改善はされるものの、いくつかの問題点もある。問題点の1つは、出口から流れ出す流体の速度が等しくないことであり、これは上述したのと同じ理由で、出口孔が遠位になるほど流動抵抗が大きくなるからである。別の問題点は、管腔の数、したがって流体の出口孔の数が、カテーテルチューブの直径が小さいために限られるということである。その結果、流体が送達されるのは創傷部分の中のごく限られたいくつかの箇所だけになる。さらに別の問題点は、管腔の近位端を複雑な形状のマニホールドに取り付ける必要があり、それによってカテーテルの製造コストが上がってしまうことである。 Another known type of infusion catheter is one in which a plurality of lumens are provided within a single catheter tube. By making a hole in the wall of the tube, each lumen is provided with one outlet hole. These outlet holes are opened at various axial positions along the injection part of the catheter tube. In this way, the fluid medicament can be delivered to several places in the wound part. Although this arrangement improves the fluid distribution, there are some problems. One problem is that the velocities of the fluid flowing out of the outlet are not equal because, for the same reason described above, the flow resistance increases as the outlet hole becomes distal. Another problem is that the number of lumens, and therefore the number of fluid outlet holes, is limited due to the small diameter of the catheter tube. As a result, fluid is only delivered to a limited number of points within the wound area. Yet another problem is that the proximal end of the lumen needs to be attached to a complex shaped manifold, which increases the cost of manufacturing the catheter.
カテーテルの注液部全体に流体薬剤をより均等に分配させることができるようなカテーテルの一例が、ワン(Wang)らによる米国特許第5,425,723号に示されている。ワンは、外側チューブ、外側チューブの内部に同心的に配置された内側チューブ、および内側チューブの内部の中央管腔から成る、注液カテーテルを開示している。内側チューブの直径は外側チューブよりは小さいので、それらの間にリング状の流路が形成される。外側チューブには均等に間隔を開けた複数の出口孔が設けられており、カテーテルの注液部を画定している。使用に際しては、中央管腔内部を流れる流体は内側チューブの側壁の内部に巧みに配置された側孔を通過して出ていく。詳細には、隣り合った側孔の間の間隔が、内側チューブの長さに沿って、小さくなっていて、より遠位の側孔からより多くの流体が流れ出すようになっている。この流体が次いで、リング状の流路を縦方向に流れてから、外側チューブの壁の出口孔を通って外へ流れ出る。リング状の流路では、流体は遠位側、近位側のいずれの方向にも流れることができ、それは外側チューブの出口孔で最も近いものがどこにあるかで決まる。この構成を用いれば、カテーテルから流体が出ていく速度をより均等に促すことができる。 An example of a catheter that can distribute fluid medication more evenly throughout the catheter infusion is shown in US Pat. No. 5,425,723 by Wang et al. One discloses an infusion catheter consisting of an outer tube, an inner tube disposed concentrically within the outer tube, and a central lumen within the inner tube. Since the diameter of the inner tube is smaller than that of the outer tube, a ring-shaped channel is formed between them. The outer tube is provided with a plurality of evenly spaced outlet holes to define a catheter injection portion. In use, the fluid flowing inside the central lumen exits through a side hole that is cleverly arranged inside the side wall of the inner tube. In particular, the spacing between adjacent side holes is reduced along the length of the inner tube so that more fluid will flow out of the more distal side holes. This fluid then flows longitudinally through the ring-shaped channel and then out through the outlet holes in the outer tube wall. In a ring-shaped channel, fluid can flow in either the distal or proximal direction, depending on where the closest outlet hole of the outer tube is. By using this configuration, the speed at which the fluid exits the catheter can be more evenly promoted.
残念ながら、このワンによるカテーテルは比較的高圧力で流体を送達させる場合に限って効果がある。比較的低圧力の流体送達に用いると、ワンによって開示されたカテーテルは流体を均等に分配できなくなる。その代わり、カテーテルの注液部の近位端に最も近い内側および外側チューブの横穴から流体が流れ出す傾向が強くなるが、これはそれらの孔が流動抵抗が最も小さいからである。高圧での流体送達の場合でも、この設定ではいくつかの限界がある。限界の1つは、同心的なチューブのデザインが比較的複雑で、製造するのが困難なことである。いずれのチューブも解剖システムの中で自在に動けるように充分な可撓性を有していなければないが、その上、流体が中で均等に流れるようリング状の流路も常に開かれていなければならない。別の限界は、チューブの注液部で曲がった部分がある場合、リング状の流路に乱れが生じる可能性があることである。カテーテルの曲がり部分ではリング状流路が変形を受けるか、または内側チューブと外側チューブとが接触した状態になることさえある。こうしたことがあると、リング状流路の縦方向の断面で、流体の圧力に差が生じ、その結果、流体の送達が不均等となってしまう。 Unfortunately, this one catheter is only effective when delivering fluid at relatively high pressures. When used for relatively low pressure fluid delivery, the catheter disclosed by One cannot distribute fluid evenly. Instead, there is a greater tendency for fluid to flow out of the side and outer tube side holes closest to the proximal end of the catheter infusion, since these holes have the least flow resistance. Even for high pressure fluid delivery, there are some limitations in this setting. One of the limitations is that the concentric tube design is relatively complex and difficult to manufacture. Each tube must be flexible enough to move freely within the dissection system, and in addition, the ring-shaped channel must always be open to allow the fluid to flow evenly. I must. Another limitation is that if there is a bent part in the injection part of the tube, the ring-shaped flow path may be disturbed. In the bent portion of the catheter, the ring-shaped flow path may be deformed or the inner tube and the outer tube may be in contact with each other. If this occurs, there will be a difference in fluid pressure across the longitudinal cross section of the ring-shaped channel, resulting in uneven delivery of fluid.
したがって、高流速、低流速いずれの流体を送達させるのにも効果のある、比較的単純で、製造するのに容易なデザインであって、その注液部にわたって流体薬剤を均等に送達させることができる、改良された注液カテーテルが必要とされている。さらに、たとえばワンのカテーテルのような特殊なタイプのカテーテルでは、流体の圧力や速度が高い場合にのみ均等な流体送達が可能となることが分かっている。しかしながら、このタイプであって、比較的単純で製造するのが容易なデザインで、曲げまたはその他の物理的な変形があっても流体の均等な送達を維持することができるような注液カテーテルが必要とされている。 Therefore, it is a relatively simple and easy-to-manufacture design that is effective for delivering both high and low flow rate fluids and is capable of delivering fluid medication evenly across its infusion. There is a need for an improved infusion catheter that is capable. Furthermore, it has been found that a special type of catheter, such as a one catheter, can deliver fluid evenly only when the pressure and velocity of the fluid is high. However, this type of infusion catheter has a relatively simple and easy-to-manufacture design that can maintain equal fluid delivery despite bending or other physical deformations. is necessary.
[発明の概要]
したがって、本発明の主たる目的および利点は、上述の限界の一部または全部を解消し、解剖領域(anatomical region)の創傷部分に流体薬剤を送達させる改良されたカテーテルを提供することである。
[Summary of Invention]
Accordingly, it is a primary object and advantage of the present invention to provide an improved catheter that overcomes some or all of the limitations described above and delivers fluid medication to the wound portion of the anatomical region.
解剖領域内に流体薬剤を均等に送達させるためのカテーテルが提供される。カテーテルの一実施形態は、延伸チューブと、チューブ状の膜および延伸チューブ間にリング状の空間が存在するように延伸チューブの長さを封入する延伸した外側チューブ状多孔質膜とから成る。チューブ状膜は、高多孔質材料から成り、その平均細孔径は約0.1マイクロメートル〜約0.5マイクロメートルの範囲が好ましい。カテーテルの一実施形態は、細菌を濾去するのに特に適した平均細孔径を有する。複数の流体出口孔は、チューブ状膜に封入された延伸チューブの一部に設けられる。使用の際、カテーテル内の流体は、出口孔のすべてを通ってリング状の空間に流入する。チューブ状膜は、解剖領域内に流体を均等に送達させることを確実に保証する。 A catheter is provided for evenly delivering fluid medication within the anatomical region. One embodiment of the catheter consists of a stretched tube and a stretched outer tubular porous membrane that encloses the length of the stretched tube so that there is a ring-shaped space between the tubular membrane and the stretched tube. The tubular membrane is made of a highly porous material, and the average pore diameter is preferably in the range of about 0.1 micrometers to about 0.5 micrometers . One embodiment of the catheter has an average pore size that is particularly suitable for filtering out bacteria. The plurality of fluid outlet holes are provided in a part of the extending tube sealed in the tubular film. In use, fluid in the catheter flows through all of the outlet holes and into the ring-shaped space. The tubular membrane ensures that fluid is evenly delivered within the anatomical region.
本発明の一実施形態においては、解剖領域全体に流体を均等に送達させるためのカテーテルが提供され、それには、多孔質膜から作った延伸チューブ状部材が含まれる。この膜は解剖領域を囲む皮下層、たとえば人間の皮膚を通して挿入されるような大きさになっている。加圧下でチューブ状部材の開放端に導入された流体が、このチューブ状部材の側壁を通過して、チューブ状部材の長さ方向にわたって、実質的に均一の速度で流れ出すように、この膜は構成されている。本発明はまた、解剖領域全体に均等に流体を送達させるための方法を提供するものであり、それには解剖領域の中に延伸チューブ状部材を挿入するステップと、そのチューブ状部材の開放端に加圧下で流体を導入するステップとが含まれる。 In one embodiment of the present invention, a catheter is provided for delivering fluid evenly throughout the anatomical region, including an elongated tubular member made from a porous membrane. The membrane is sized to be inserted through the subcutaneous layer surrounding the anatomical region, eg, human skin. The membrane is such that fluid introduced under pressure to the open end of the tubular member passes through the side wall of the tubular member and flows out at a substantially uniform velocity over the length of the tubular member. It is configured. The present invention also provides a method for delivering fluid evenly throughout the anatomical region, including inserting an elongated tubular member into the anatomical region and an open end of the tubular member. Introducing a fluid under pressure.
本発明の他の実施形態では、解剖領域全体に流体を均等に送達させるためのカテーテルおよび方法を提供する。このカテーテルには、延伸支持体および、この支持体のまわりを覆う多孔質膜が含まれる。支持体は、多孔質膜との間に1つまたは複数の管腔が形成されるように構成される。代替的に、この支持体は、内部に複数の孔を有するチューブ状部材であってもよい。この方法には、解剖領域に上記のカテーテルを挿入するステップと、管腔のうち少なくとも1つの近位端に加圧下で流体を導入するステップとが含まれる。有利には、流体はほぼ均一の速度で膜を通過して解剖領域に入る。本発明はさらに、このカテーテルを製造する方法であって、延伸支持体を形成するステップと、支持体と膜との間に1つまたは複数の管腔が形成されるように支持体を多孔質膜で包囲するステップとを含む方法を提供する。 In other embodiments of the invention, catheters and methods are provided for delivering fluid evenly throughout the anatomical region. The catheter includes a stretched support and a porous membrane that surrounds the support. The support is configured such that one or more lumens are formed between the support and the porous membrane. Alternatively, the support may be a tubular member having a plurality of holes therein. The method includes inserting the catheter into the anatomical region and introducing fluid under pressure at a proximal end of at least one of the lumens. Advantageously, the fluid enters the anatomical region through the membrane at a substantially uniform rate. The present invention further provides a method of manufacturing the catheter, the step of forming the stretched support, and the support is porous so that one or more lumens are formed between the support and the membrane. And surrounding with a membrane.
本発明の別の実施形態では、解剖領域全体に流体を均等に送達させるためのカテーテルおよび方法を提供する。このカテーテルには、その長さ方向に沿って複数の出口孔を有する延伸チューブおよび、そのチューブの内部に同心的に封入されたチューブ状多孔質膜が含まれる。このチューブと膜の間が管腔として画定される。この方法には、上記のカテーテルを解剖領域に挿入するステップと、その管腔の近位端に加圧下で流体を導入し、それにより実質的に均一の速度で、流体がうまく膜と出口孔を通過して解剖学的領域の中に入るステップとが含まれる。本発明はさらに、このカテーテルを製造する方法をも提供し、それには、延伸チューブを成形するステップと、チューブの長さ方向に複数の出口孔を設けるステップ、チューブ状多孔質膜を成形するステップと、このチューブ状多孔質膜をチューブ内に同心的に配し、チューブと膜によって管腔ができるようにするステップとが含まれる。 In another embodiment of the invention, a catheter and method are provided for delivering fluid evenly throughout the anatomical region. This catheter includes an elongated tube having a plurality of outlet holes along its length, and a tubular porous membrane concentrically enclosed within the tube. A lumen is defined between the tube and the membrane. In this method, the catheter is inserted into the anatomical region and fluid is introduced under pressure into the proximal end of the lumen so that the fluid is successfully transferred to the membrane and outlet holes at a substantially uniform rate. And passing through the anatomical region. The present invention further provides a method of manufacturing this catheter, which includes the steps of forming a stretched tube, providing a plurality of outlet holes in the length direction of the tube, and forming a tubular porous membrane. And concentrically disposing the tubular porous membrane within the tube so that a lumen is formed by the tube and the membrane.
本発明のさらに別の実施形態では、解剖領域全体に流体を均等に送達させるための装置および方法を提供する。好適なことにはこの装置は単純で製造しやすく、長さ方向に複数の出口孔を有する延伸カテーテルが含まれている。この出口孔は流れを制限するオリフィスの役目を果たしていてもよい。それとは別に、流れを制限するオリフィスを、カテーテルの内部またはカテーテルに対して近位の場所に設けてもよい。この出口孔はカテーテルの長さ方向にそのサイズを徐々に大きくしていってもよく、最大の出口孔が最小の出口孔よりは遠位側にあるようにする。別な方法では、孔をレーザーで開け、ほぼ同じ大きさにしてもよい。好ましいのは、カテーテルの内部で加圧下で流れる流体が、実質的にすべての出口孔から、実質的に均一の速度で流れ出ることである。この方法には、カテーテルを解剖領域に挿入するステップ、およびカテーテルの近位端に加圧下で流体を導入するステップが含まれる。この流体は出口孔を通過して解剖領域に入るが、好ましいことに実質的にすべての出口孔から実質的に均一の速度で流れ出す。本発明ではさらに、この装置を製造する方法をも提供し、それには、延伸カテーテルを成形するステップと、カテーテルの長さ方向で近位端から遠位端に向かって出口孔が徐々に大きくなっていくように、カテーテルの長さ方向に複数の出口孔を設けるステップが含まれる。 In yet another embodiment of the present invention, an apparatus and method are provided for delivering fluid evenly throughout the anatomical region. Preferably, the device is simple and easy to manufacture and includes a stretch catheter having a plurality of outlet holes in the lengthwise direction. The outlet hole may serve as an orifice that restricts flow. Alternatively, an orifice that restricts flow may be provided within the catheter or at a location proximal to the catheter. The outlet hole may be gradually increased in size along the length of the catheter, with the largest outlet hole being more distal than the smallest outlet hole. Alternatively, the holes may be laser drilled to approximately the same size. Preferably, fluid flowing under pressure within the catheter flows out of substantially all outlet holes at a substantially uniform rate. The method includes inserting a catheter into the anatomical region and introducing fluid under pressure to the proximal end of the catheter. This fluid passes through the exit holes and enters the anatomical region, but preferably flows out of substantially all of the exit holes at a substantially uniform rate. The present invention further provides a method of manufacturing the device, comprising forming a stretched catheter and gradually increasing the exit hole from the proximal end to the distal end along the length of the catheter. And providing a plurality of outlet holes along the length of the catheter.
本発明のさらに別の実施形態では、解剖領域に流体薬剤を送達させるためのカテーテルおよび方法を提供する。このカテーテルはチューブ、そのチューブの遠位端に取りつけた「ウィーピング(weeping)」チューブ状コイルスプリング、およびスプリングの遠位端を封止するあたり止め(stop)で構成されている。チューブとスプリングそれぞれによって中央管腔の部分が画定されている。このスプリングは互いに接触している隣接したコイルを有し、スプリングの中にあって分配閾圧(threshold dispensation pressure)以下の流体は、コイルの間を半径方向に流れて管腔から流出することが防がれている。このスプリングは流体の圧力が分配閾圧以上になると伸びるような性質を持っており、コイルの間を半径方向に流れて管腔から流体が流れ出すようになっている。すなわち、スプリングの間を通って「ウィーピング」するわけである。それとは別の方法で、スプリングコイルの欠陥部分から流体をウィープさせてもよい。流体はスプリング部分の長さ方向および外周全体にほぼ均等に分配されることが好ましい。使用の際、流体をチューブの開いた近位端に導入し、スプリングの部分にまで流し、分配閾圧以上の圧力にして流体がスプリングからウィープするようにする。 In yet another embodiment of the present invention, a catheter and method for delivering a fluid medicament to an anatomical region is provided. The catheter consists of a tube, a “weeping” tubular coil spring attached to the distal end of the tube, and a stop that seals the distal end of the spring. A tube and spring each define a portion of the central lumen. The spring has adjacent coils in contact with each other, and fluid below the threshold dispensation pressure in the spring can flow radially between the coils and out of the lumen. It is prevented. This spring has the property of expanding when the fluid pressure exceeds the distribution threshold pressure, and flows in the radial direction between the coils so that the fluid flows out of the lumen. That is, “weeping” through the springs. Alternatively, fluid may be swept from the defective portion of the spring coil. The fluid is preferably distributed substantially evenly over the length of the spring part and over the entire circumference. In use, fluid is introduced into the open proximal end of the tube and allowed to flow through the portion of the spring to a pressure above the dispensing threshold pressure so that the fluid will sweep from the spring.
本発明のさらに別の実施形態では、解剖領域に流体薬剤を送達させるためのカテーテルおよび方法を提供する。このカテーテルには、遠位端を封止したチューブおよび、上記のような、チューブ内に同心的に収納した「ウィーピング」チューブ状コイルスプリングが含まれる。チューブの長さ方向の側壁に複数の出口孔が設けられていて、チューブの注液部を画定している。このスプリングは注液部の中に収納されていて、チューブとスプリングの間が管腔部である。使用の際、流体をチューブの開いた近位端に導入し、スプリングの部分にまで流し、スプリングの分配閾圧以上の圧力にして流体が管腔からスプリングを通してウィープすることにより分配され、次いでチューブの出口孔から流れ出るようにする。 In yet another embodiment of the present invention, a catheter and method for delivering a fluid medicament to an anatomical region is provided. The catheter includes a tube sealed at the distal end and a “weeping” tubular coil spring concentrically housed within the tube, as described above. A plurality of outlet holes are provided in the side wall in the longitudinal direction of the tube to define a liquid injection portion of the tube. This spring is accommodated in the liquid injection part, and a space between the tube and the spring is a lumen part. In use, fluid is introduced by introducing the fluid into the open proximal end of the tube, flowing to the portion of the spring, the fluid being dispensed by weeping from the lumen through the spring to a pressure above the dispensing threshold pressure of the spring, and then the tube So that it flows out of the outlet hole.
本発明のさらに別の実施形態では、延伸チューブおよび、そのチューブの中に位置する中実の可撓性部材を含むカテーテルを提供する。このチューブの遠位端は封止してあり、チューブの側壁には複数の出口孔が設けられている。この出口孔はチューブの長さ方向にあって、カテーテルの注液部を画定している。このチューブは解剖領域に挿入できるような大きさになっている。その部材はチューブ内に入れられ、チューブと部材の間にリング状の空間ができるような大きさになっている。この部材は多孔質材料から作る。このカテーテルは、チューブの近位端に導入された流体が、注液部の全体にわたって、出口孔から実質的に均一の速度で流れ出すように構成されていることが好ましい。 In yet another embodiment of the present invention, a catheter is provided that includes an elongated tube and a solid flexible member located within the tube. The distal end of the tube is sealed, and a plurality of outlet holes are provided in the side wall of the tube. This outlet hole is along the length of the tube and defines the injection portion of the catheter. The tube is sized to be inserted into the anatomical region. The member is placed in a tube and is sized to create a ring-shaped space between the tube and the member. This member is made of a porous material. The catheter is preferably configured such that fluid introduced at the proximal end of the tube flows out of the outlet hole at a substantially uniform rate throughout the injection portion.
さらに他の実施形態では、本発明によって、その側壁に複数の出口溝穴(slot)を有する延伸チューブを含むカテーテルが提供される。この溝穴はチューブの長さ方向に設けられ、カテーテルの注液部を画定している。この出口溝穴は通常、チューブの長さ方向軸と平行になるよう配列される。このチューブは、その中を流れる流体が実質的にすべての溝穴から、実質的に均一の速度で流れるように構成されていることが好ましい。場合によっては、注液部の近位から遠位に向けて、溝穴の長さを長くしていく。 In yet another embodiment, the present invention provides a catheter that includes an elongated tube having a plurality of outlet slots in its sidewalls. This slot is provided in the length direction of the tube, and demarcates the injection part of the catheter. This exit slot is typically arranged to be parallel to the longitudinal axis of the tube. The tube is preferably configured so that the fluid flowing therein flows from substantially all slots at a substantially uniform rate. In some cases, the length of the slot is increased from the proximal portion to the distal portion of the injection portion.
さらに他の実施形態では、本発明は、解剖領域に流体を送達させるためのカテーテルを含む。カテーテルは、遠位が閉じた管腔を画定する延伸チューブ状カテーテル本体を含む。カテーテル本体の一部は、カテーテル本体の側壁に延びる複数の開口部を有し、それにより、カテーテルの注液部を画定する。多孔質材料から構成されるチューブ状シース(sheath)が注液部の上に配置され、少なくとも注液部の長さだけ延びる。チューブ状シースおよびカテーテル本体は、管腔内の流体がカテーテルを出るのにチューブ状シースを通らねばならないように構成される。多孔質材料の細孔サイズは約0.5マイクロメートル未満である。 In yet another embodiment, the present invention includes a catheter for delivering fluid to the anatomical region. The catheter includes an elongated tubular catheter body that defines a distally closed lumen. A portion of the catheter body has a plurality of openings extending in the side wall of the catheter body, thereby defining a liquid injection portion of the catheter. A tubular sheath composed of a porous material is disposed on the liquid injection part and extends at least the length of the liquid injection part. The tubular sheath and catheter body are configured such that fluid in the lumen must pass through the tubular sheath to exit the catheter. The pore size of the porous material is less than about 0.5 micrometers .
本発明のさらに他の実施形態では、解剖領域に流体を送達させるためのカテーテルを含む。カテーテルは、側壁を有する延伸チューブ状カテーテル本体を含み、側壁の外面は、比較的均一の第1の直径を画定する。カテーテル本体は管腔も含む。カテーテル本体の遠位部により、流体が管腔内からカテーテル本体の外部に通過し、それにより、カテーテルの注液部を画定することができる。多孔質材料から構成されるチューブ状シースは、側壁、第1の端、および第2の端を有する。チューブ状シースは、注液部が第1の端と第2の間にあるように注液部の上に配置される。チューブ状シースの側壁の内面は、チューブ状シースとカテーテル本体の間の隙間空間を形成するような第2の直径を画定する。チューブ状シースの第1の端および第2の端はカテーテル本体の外面に結合されて、隙間空間を実質的にシールする。 Yet another embodiment of the present invention includes a catheter for delivering fluid to the anatomical region. The catheter includes an elongated tubular catheter body having a side wall, the outer surface of the side wall defining a relatively uniform first diameter. The catheter body also includes a lumen. The distal portion of the catheter body allows fluid to pass from within the lumen to the exterior of the catheter body, thereby defining the infusion portion of the catheter. A tubular sheath composed of a porous material has a side wall, a first end, and a second end. The tubular sheath is disposed on the liquid injection part such that the liquid injection part is between the first end and the second end. The inner surface of the tubular sheath side wall defines a second diameter that forms a clearance space between the tubular sheath and the catheter body. The first and second ends of the tubular sheath are coupled to the outer surface of the catheter body to substantially seal the interstitial space.
さらに他の実施形態では、本発明は、解剖領域に流体を送達させるためのカテーテルを含む。カテーテルは、管腔を画定する延伸した近位チューブを含む。生体吸収性材料から構成される延伸した遠位チューブは、近位チューブの管腔と連通する管腔を画定する。遠位チューブの少なくとも一部により、管腔から遠位チューブの外部へ流体が連通し、それにより、カテーテルの注液部を画定する。遠位チューブの近位端部と近位チューブの遠位端部は、互いに重なる。遠位チューブの近位端部は、近位チューブの遠位端部に生体適合接着剤により結合されて、両間に実質的に流体密閉接合部を形成する。近位チューブおよび遠位チューブの重なる部分の長さは、少なくとも約0.02インチであり、より好ましくは、約0.03インチである。 In yet another embodiment, the present invention includes a catheter for delivering fluid to the anatomical region. The catheter includes an elongated proximal tube that defines a lumen. An elongated distal tube composed of bioabsorbable material defines a lumen that communicates with the lumen of the proximal tube. At least a portion of the distal tube communicates fluid from the lumen to the exterior of the distal tube, thereby defining the infusion portion of the catheter. The proximal end of the distal tube and the distal end of the proximal tube overlap each other. The proximal end of the distal tube is bonded to the distal end of the proximal tube with a biocompatible adhesive to form a substantially fluid tight joint therebetween. The length of the overlapping portion of the proximal and distal tubes is at least about 0.02 inches, and more preferably is about 0.03 inches.
本発明のさらに他の実施形態は、管腔を画定する延伸した近位チューブを備える、解剖領域に流体を送達させるためのカテーテルを含む。延伸した遠位チューブは、閉端を有し、生体適合材料から構成される。遠位チューブは、近位チューブの管腔と連通する管腔を画定する。遠位チューブの少なくとも一部は、管腔内の流体を遠位チューブの一部を通って通過させる多孔質側壁を画定する。 Yet another embodiment of the invention includes a catheter for delivering fluid to an anatomical region comprising an elongated proximal tube defining a lumen. The elongated distal tube has a closed end and is composed of a biocompatible material. The distal tube defines a lumen that communicates with the lumen of the proximal tube. At least a portion of the distal tube defines a porous sidewall that allows fluid within the lumen to pass through the portion of the distal tube.
本発明のさらなる態様は、患者の解剖領域全体に流体を送達させるための方法を含む。この方法は、患者の切開部に延伸チューブ状部材を挿入することを含み、チューブ状部材は、接合部で遠位部に取り付けられた近位部を有する。遠位部は、生体吸収性材料を含む。遠位部の側壁の少なくとも一部は、チューブ状部材内の流体に側壁を通過させることができるようになっている多孔質膜を画定する。この方法はさらに、接合部が患者の体内にあるようにチューブ状部材を配置すること、切開部を閉じること、およびチューブ状部材の開いた近位開端に流体を導入することを含む。 A further aspect of the invention includes a method for delivering fluid throughout an anatomical region of a patient. The method includes inserting an elongated tubular member into the patient's incision, the tubular member having a proximal portion attached to the distal portion at a junction. The distal portion includes a bioabsorbable material. At least a portion of the distal sidewall defines a porous membrane that allows fluid within the tubular member to pass through the sidewall. The method further includes positioning the tubular member such that the junction is within the patient's body, closing the incision, and introducing fluid into the open proximal open end of the tubular member.
本発明および先行技術よりも優れた点を要約する目的で、本発明の目的と利点をいくつか上にあげた。当然のことながら、本発明の特定の実施形態において、そのような目的や利点のすべてが達成されている必要がないことは理解されたい。したがって、たとえば、本明細書に教示または示唆された他の目的または利点を達成していなくても、本明細書に教示された1または複数の利点を達成または最適化するという方法で、本発明を具体化または実施することができるのは、当業者のよく知るところである。 For purposes of summarizing the present invention and its advantages over the prior art, some of the objects and advantages of the present invention are listed above. Of course, it is to be understood that not all such objectives and advantages need be achieved in certain embodiments of the invention. Thus, for example, the present invention may be used in a manner that achieves or optimizes one or more of the advantages taught herein without achieving other objectives or advantages taught or suggested herein. It is well known to those skilled in the art that can be embodied or implemented.
これらの実施形態はすべて、本明細書に開示された本発明の範囲に含まれているよう、意図されている。本発明のこれらおよびその他の実施形態は、添付した図面を参照して、好ましい実施形態についての以下の詳細な記述から、当業者には容易に理解されることであろうが、本発明は開示されたいかなる特定の好ましい実施形態(複数可)にも限定されるものではない。 All of these embodiments are intended to be included within the scope of the invention disclosed herein. These and other embodiments of the present invention will be readily apparent to those skilled in the art from the following detailed description of the preferred embodiments with reference to the accompanying drawings, but the present invention is disclosed. It is not limited to any particular preferred embodiment (s).
[好ましい実施形態の詳細な説明]
本発明の一実施形態による注液カテーテル20を図1〜図4に示す。カテーテル20には、可撓性支持体22(図2〜図4)、非孔質膜24、および多孔質膜26を含んでいることが好ましい。膜24および26は支持体22のまわりを覆っており、膜24および26の内面と支持体22の表面との間に複数の軸方向の管腔を形成している。これについては以下においてさらに詳しく述べる。非孔質膜24によってカテーテル20の非注液部28が定まり、好ましくは、その近位端から30の地点にいたるまで支持体22を覆っている(図1)。同様にして多孔質膜26によってカテーテル20の注液部32が定まり、30の地点から支持体22の遠位端まで支持体22を覆っていることが好ましい。別な方法として、カテーテル20を非孔質膜24を使用せずに構成することも可能である。その構造では、多孔質膜26が支持体22のすべての部分を覆うことになるので、支持体22の全長にわたってカテーテル20の注液部となる。注液部の長さには制限はない。カテーテル20の近位端を液状薬剤のような流体36を入れた流体供給源34に接続しておくことができる。カテーテル20の遠位端にはキャップ48(図4)があり、カテーテル20の内部の軸部分管腔の終端を画定している。
Detailed Description of Preferred Embodiments
An injection catheter 20 according to an embodiment of the present invention is shown in FIGS. The catheter 20 preferably includes a flexible support 22 (FIGS. 2-4), a
使用の際、カテーテル20をたとえば人体のような解剖システムに挿入し、その解剖システム内部の創傷部分に直接流体薬剤を送達させる。さらに詳しくは、このカテーテル20は、カテーテル20の注液部32に対応して、創傷部分の中で一般的には線状部分全体に薬剤を送達させるように設計されている。したがって、このカテーテルは創傷部分の内部に注液部32が位置するように挿入されることが好ましい。既知の方法により、カテーテル20の軸ガイドワイヤー(axial guide wire)用管腔44の中を通した軸ガイドワイヤー46を利用して、医師または看護婦はカテーテル20を挿入することができる。カテーテルが目的の位置に収まったら、ガイドワイヤー46はカテーテル20の近位端から簡単に引き抜くことができる。別な方法として、ガイドワイヤーやガイドワイヤー用管腔を用いないカテーテル20を作ることも可能である。
In use, the catheter 20 is inserted into an anatomical system, such as the human body, to deliver fluid medication directly to a wound portion within the anatomical system. More specifically, the catheter 20 is designed to deliver the drug to the entire linear portion in the wound portion, corresponding to the liquid injection portion 32 of the catheter 20. Therefore, this catheter is preferably inserted so that the liquid injection part 32 is located inside the wound part. Using known methods, a doctor or nurse can insert the catheter 20 using an axial guidewire 46 that passes through the
図2および図3には好ましい形状の支持体22が示されている。図に示されたように、支持体22の表面には、リブ40のような複数の障害物が設けられている。膜24および26が支持体22を覆った時に、膜によって軸方向の複数の管腔38の壁面が形成されるようにこの障害物は構成されており、その中を流体36が流れ得る。複数のリブ40が、支持体22の共通中心軸部分42から放射状に出ている構造が好ましい。このリブ40はこの支持体22の長さ方向に延びていて、その全長にわたっていることが好ましい。図2に示された非注液部28では、リブ40の外端のまわりを非孔質膜24がしっかりと覆っていることが好ましい。それにより、軸方向の管腔38が、非孔質膜24の内面と支持体22の外面との間に形成される。同様にして、図3に示されたように注液部32においても、リブ40の外端のまわりを多孔質膜26がしっかりと覆っているのが好ましく、それにより、軸方向の管腔38が、多孔質膜26の内面と支持体22の外面との間に形成される。
2 and 3 show a
カテーテル20の別な実施形態においては、非孔質膜24を使用する代わりに、多孔質膜26によって支持体20の全部の長さを覆うようにすることもできる。この実施形態では、支持体22の長さのすべてが注液部32に相当することになる。また別の実施形態では、支持体22を注液部32の内部だけに設置し、流体供給源34から支持体22の近位端まではチューブを使用することもできる。この実施形態ではチューブが、非孔質膜24および好ましい実施形態で非注液部28にまで延びていた支持体22の代わりをはたす。言い換えれば、このチューブが非注液部28を画定しているのである。
In another embodiment of the catheter 20, instead of using a
好ましい構成において、リブ40の数が軸方向の管腔38の数と一致する形状が望ましい。図2および3では5個のリブ40と軸方向の管腔38が示されているが、リブ40と管腔38の数には制限はなく、カテーテル20の中に複数の管腔ができ、可撓性を維持し、所望により管腔で流体が独立しているという目的が達せられることに適切な配慮がされていればよい。本明細書では、「流体の独立」や「流体の分離」などの用語は、複数の軸方向の管腔に関して使用している場合には、管腔が互いに流体を授受しないということを意味しているだけのことである。膜24および26はリブ40の外端に沿って接着されているのが好ましく、その場合には好適な接着剤ならば何を使用してもよく、たとえば医用接着剤やエポキシなどでよい。そうすることで、解剖学的構造にカテーテルを挿入したり抜き出したりする時に膜24や26がスリップしてしまうようなことを防ぐことができる。リブ40のそれぞれの外端がその長さの全体にわたって膜と接着されているのが、より好ましい。それに代わる方法として、膜が支持体のまわりを覆っているが、異物を使っての支持体への固定をしない方法でもよい。また、膜と支持体を当業者に既知の他の方法を用いて、互いに固定していてもよい。それによって管腔38での液体の独立が維持される。所望により、支持体22の中心軸部分42の中に、軸ガイドワイヤー用管腔44を設けてもよい。このガイドワイヤー用管腔44は、ガイドワイヤー46を通すのに用いられるが、このガイドワイヤーは、解剖学的構造にカテーテル20を挿入するための補助として使用される。このことは先にも述べたし、当業者のよく知るところである。
In a preferred configuration, a shape where the number of
図4に示されたようにカテーテル20には、支持体22の遠位端を固定するための末端部またはキャップ48を備えていることが好ましい。末端部48は支持体22と一体のものとして成形することもできるし、あるいは、接着剤でそこに取りつけてもよい。図に示されたように、末端部48の近位端は円盤状で、末端部48の近位端の外面が支持体22のリブ40の外端と合うように直径であることが好ましい。多孔質膜26が末端部48の近位端のまわりを覆う。好ましくは膜26は末端部48に接着させ、管腔38の中の流体36が膜26の壁面を通過することなくカテーテル20から出ていくのを妨げる。末端部48がカテーテル20の遠位端で、流体の軸方向の流れを止めている。しかしながら、所望によっては、末端部48を多孔質な材料で作り、カテーテル20の遠位端から流体を軸方向にいくらか放出させるようにすることも随意に可能である。末端部48の遠位端は、図に示されたようにドーム状の形状になっているのが好ましく、それによってカテーテル20を解剖領域により容易に挿入することが可能となる。
As shown in FIG. 4, the catheter 20 is preferably provided with a distal end or cap 48 for securing the distal end of the
支持体22は各種の材料で作ることが可能であり、可撓性、軽量、強度、滑らかさ、解剖システムに対する非反応性すなわち安全性などの目的に適切な配慮をすればよい。支持体22のために好適な材料としては、ナイロン、ポリアミド、テフロン(登録商標)その他当業者には既知の材料があげられる。多孔質膜26には、スポンジ状材料、発泡状材料または中空繊維などが好ましい。膜26は各種の好適な材料で作ることが可能であるが、可撓性および解剖システムに対する非反応性という目的に適切な配慮をすればよい。膜26は、カテーテル20の注液部32の表面部分全体で流体がほぼ均等に放出されるような細孔サイズを有しているが、細菌が膜壁面を通過できない程度に充分小さな平均細孔サイズであることが好ましい。膜26のための材料として好適なのは、ポリエチレン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリプロピレン、ポリビニリデンジフルオリド、ポリカーボネート、ナイロンまたは高密度ポリエチレンである。好適なことには、これらの材料には生体適合性がある。この多孔質膜26は、流体薬剤が膜26を通過するときに、好ましからざる細菌を濾去することができる。既知のことであるが、どのような小さな細菌であっても、0.23マイクロメートル未満の細孔は通過できない。したがって、多孔質膜26の平均細孔サイズあるいは細孔径は0.23マイクロメートル未満として、細菌が膜26を通過しないようにすることができる。多孔質膜26の平均細孔サイズあるいは細孔径は、好ましくは約0.1〜1.2マイクロメートルの範囲、より好ましくは約0.3〜1マイクロメートルの範囲、さらにより好ましくは約0.8マイクロメートルである。
The
上述したように、カテーテル20の近位端は流体供給源34に接続することができる。カテーテル20は、軸方向の管腔38のそれぞれが流体的に独立しているように構成しておくことができる。言い換えれば、管腔38は互いに流体的に混じることはない。カテーテル20を単一の流体供給源34に接続することも可能で、この場合流体36がすべての管腔38に流れることになる。これに代わる方法として、カテーテル20を複数の別々な流体供給源に接続することも可能で、その場合には数種類の異なった流体が別々に管腔38の中を流れていく。この構成にすると、それぞれの管腔38が別々の流体供給源に接続することができ、その結果、解剖学的構造に送達させることが可能な異なる流体の総数は、管腔38の数と同じことになる。別な方法では、これらの流体管腔は流体的に独立している必要がない。たとえば、支持体22の全体の長さにわたって膜26が支持体22に固定されていなくてもよく、その場合には流体36は管腔38の間を移動することが可能となる。
As described above, the proximal end of the catheter 20 can be connected to a
使用の際、カテーテル20によって、注液部32に隣接した解剖学的構造の領域に直接流体を送達させる。流体供給源34から流体36が、カテーテル20の近位端を通して軸方向の管腔38へと送り込まれる。この流体36は最初は非注液部28の中を流れる。流体36が注液部32に初めて到着すると、それは多孔質膜26に浸透していく。さらに多くの流体36が注液部32に入ってくると、膜26の壁の中で縦方向に拡散していき、膜26および注液部32の全体が流体で飽和された状態となる。この時点で流体36が膜26を通過することが始まり、カテーテル20から出て、解剖学的構造に入っていく。さらに、膜26の特性のために、流体36が多孔質膜26の表面全体で実質的に均一の速度で通過していくことが好ましい。こうすれば、解剖学的構造の創傷部分の一般的には線状になった部位全体に、実質的に均一の速度で、流体が送達されることになる。さらに、流体を送達させるのが低圧、高圧いずれの場合であっても、この利点は変わらない。
In use, the catheter 20 allows fluid to be delivered directly to the area of the anatomy adjacent to the injection portion 32. A fluid 36 from a
図5および図6には、本発明の別の実施形態によるカテーテル50が示されている。この実施形態では、カテーテル50には、延伸した外側チューブ52と、内側の延伸チューブ状多孔質膜54が含まれる。チューブ状膜54は外側チューブ52の内部に同心的に封入されていることが好ましい。チューブ52がチューブ状膜54をしっかりと囲んで支持していて、チューブ52の内面と膜54の外面との間が比較的しっかりと付いていれば、より好ましい。複数の出口孔56がチューブ52の中に設けられていて、それが外周全体にわたってあることが好ましい。チューブ52で出口孔56が存在する部分がカテーテル50の注液部を画定している。チューブ状膜54は注液部の長さだけあればよいが、もっと長くてもよい。場合によっては、チューブ52の遠位端58にも軸方向の出口孔が設けられていてもよい。また、解剖学的構造中にカテーテル50を挿入するのを助けるために、ガイドワイヤーおよび/またはガイドワイヤー用管腔を設けておいてもよいが、これについては当業者のよく知るところである。
5 and 6 show a
チューブ52は各種の好適な材料、たとえばナイロン、ポリイミド、テフロン(登録商標)その他当業者には既知の材料で作ることが可能であり、解剖システムに対する非反応性、可撓性、軽量、強度、滑らかさ、および安全性などの目的に適切な配慮をすればよい。好ましい構成としてはチューブ52が、その内径および外径がそれぞれ0.019インチおよび0.031インチの20ゲージのカテーテルチューブであることが好ましい。チューブ52にある出口孔56は好ましくはその直径が約0.015インチで、チューブ52の長さ方向に沿って等しい間隔をあけて設けておく。孔56はチューブ52の長さ方向の軸に対して、それぞれの孔がその隣の孔とは約120度の角度でずれているように配列しておくことが好ましい。隣接する出口孔56の軸方向間隔は、好ましくは約0.125〜0.25インチの範囲内であり、より好ましくは約3/16インチである。また、注液部の長さには制限はない。この構成にすることによって、創傷部分の通常線状になった部位全体にわたって、広く均等に流体を送達させることが可能となる。当然のことながら、この出口孔56は、その他各種の配置方法で並べてもよい。
The
チューブ状多孔質膜54は、スポンジ状材料、発泡材料あるいは中空繊維であることが好ましい。このチューブ状膜54の平均細孔サイズまたは細孔径は、細菌を濾過させるために0.23マイクロメートル未満とすることができる。細孔径は、好ましくは約0.1〜1.2マイクロメートルの範囲、より好ましくは約0.3〜1マイクロメートルの範囲、さらにより好ましくは約0.8マイクロメートルである。チューブ状膜54は、各種の好適な材料から成形できるが、解剖システムに対する非反応性、可撓性の維持、チューブ52による大きさの制限の範囲内、そして、チューブ52の出口孔56のすべてから流体がほぼ均等に流出できるような細孔サイズであることなどの目的に適切な配慮をすればよい。膜54に好適な材料を列挙すると、ポリエチレン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリプロピレン、ポリビニリデンジフルオリド、ポリカーボネート、ナイロン、または高密度ポリエチレンなどである。チューブ状膜54の内径と外径はそれぞれ0.010インチおよび0.018インチであることが好ましい。ガイドワイヤー46を使用するならば、そのガイドワイヤーは直径約0.005インチのステンレススチール製ワイヤーでよい。チューブ52はエポキシまたは当業者に既知の方法を用いて、膜54に固定してもよい。それに代わる方法として、膜54を締まりばめによりチューブ52に密着させ、チューブ52に膜54を固定するのに他の材料を使用しないようにしてもよい。
The tubular porous membrane 54 is preferably a sponge-like material, a foamed material, or a hollow fiber. The average pore size or pore diameter of the tubular membrane 54 can be less than 0.23 micrometers for filtering bacteria. Pore diameter is preferably in the range of about 0.1 to 1.2 micrometers, more preferably from about 0.3 to 1 micrometer, and even more preferably about 0.8 micrometers. The tubular membrane 54 can be molded from any suitable material, but is non-responsive to the anatomical system, remains flexible, is within the size limits of the
使用の際、カテーテル50によって、カテーテル50の注液部に隣接した解剖システムの領域に流体を送達させる。流体が注液部に流れ込むと、それはチューブ状多孔質膜54に浸透していく。さらに多量の流体が注液部に入ってくると、チューブ状膜54の壁の中で流体が縦方向に拡散していく。膜54およびその中のチューブ空間が飽和された状態となると、流体が膜54を通過し、チューブ52の出口孔56を通ってカテーテル50から流れ出す。さらに、好適なことには、膜54の表面全体にわたって、流体がほぼ均等に膜を通過していくので、その結果、実質的に出口孔56のすべてから、ほぼ均等な流れが得られる。このようにして、解剖学的構造の創傷部分の全体にわたって実質的に均一の速度で流体が送達される。その上、流体を送達させるのが低圧、高圧いずれの場合であっても、この利点は変わらない。
In use, the
図7には、本発明の別の実施形態によるカテーテル70が示されている。カテーテル70には、そのチューブの側壁に複数の出口孔76を有するチューブ72、および、チューブ72を同心的に封入するチューブ状多孔質膜74が含まれる。カテーテル70は、図5および6に関連して先に述べたカテーテル50と同様に機能する。使用の際、流体薬剤が出口孔76を通過していき、多孔質膜74の中に浸透しはじめる。流体は膜の壁の中を縦方向に拡散し、膜を飽和させる。それから、流体が膜の壁を離れ、解剖学的構造に入っていく。好適なことには、膜74の表面全体にわたって実質的に均一の速度で流体が解剖学的構造に注入されていく。前述の実施形態と同様、流体を送達させるのが低圧、高圧いずれの場合であっても、この利点は変わらない。
FIG. 7 shows a catheter 70 according to another embodiment of the present invention. The catheter 70 includes a
図8には、本発明の別の実施形態によるカテーテル60が示されている。カテーテル60は、解剖システムの中の領域に比較的高い速度で流体を送達させるのに適している。カテーテル60では、チューブ62に複数の出口孔64があって、その大きさが次第に大きくなるようにしてある。さらに詳しく言えば、近位にある出口孔よりも、孔が遠位にあればあるほど、孔の径がより大きくなっている。チューブ62の出口孔64の位置によって、カテーテル60の注液部の長さが定まる。注液部の長さには制限はない。カテーテル60の近位端を流体供給源に接続する。解剖学的構造中にカテーテル60を挿入するのを助けるために、ガイドワイヤーおよび/またはガイドワイヤー用管腔を設けておいてもよい。
FIG. 8 shows a catheter 60 according to another embodiment of the present invention. The catheter 60 is suitable for delivering fluid at a relatively high rate to areas within the dissection system. In the catheter 60, the
上述したように、流体を送達させるのが低圧、高圧いずれの場合であっても、カテーテルチューブの遠位端に近い出口孔ほど、チューブの近位端に近い出口孔に比較して流動抵抗が高くなる。また、より遠位な孔から流れる流体の方が、より大きな圧力低下を受ける。それらの結果、より近位の孔の方が流体の速度が大きくなるのが普通で、そのために流体の送達が不均等となってしまう。それとは対照的にカテーテル60では、好適なことには、比較的高流速な条件下においても、ほぼすべての出口孔64からほぼ均等に流体が送達できるようになる。その理由は、より遠位にある孔ほど径を大きくすることで、流動抵抗の増大および圧力低下の影響を相殺しているからである。言い換えれば、より遠位の孔ほどより近位の孔よりも大きくしてあるので、より遠位の孔からは、より近位の孔と同じ大きさであったとした場合で生じるよりも、大きな流速となるからである。孔64の径が次第に大きくなるようにしておけば、好適にも、流体の送達がほぼ均等となるのである。さらに、図12の実施形態に関連して以下において述べるが、出口孔64の大きさを調節してそれらが合わさって流速制限オリフィスを形成するようにもできる。
As described above, whether the fluid is delivered at low pressure or high pressure, the outlet hole near the distal end of the catheter tube has a flow resistance compared to the outlet hole near the proximal end of the tube. Get higher. Also, the fluid flowing from the more distal holes experiences a greater pressure drop. As a result, fluid velocity is usually greater in the more proximal holes, which results in uneven fluid delivery. In contrast, the catheter 60 advantageously allows fluid to be delivered approximately evenly from almost all outlet holes 64 even under relatively high flow rate conditions. The reason is that the diameter of the more distal hole is increased to offset the effects of increased flow resistance and pressure drop. In other words, the more distal hole is larger than the more proximal hole, so the more distal hole is larger than would occur if it were the same size as the more proximal hole. It is because it becomes a flow velocity. If the diameter of the
従来技術によるカテーテルに比較して、カテーテル60には単純で製造しやすいという利点がある。必要とされるのは、チューブ62に複数の出口孔64を開けることだけである。さらに、カテーテル60は従来技術によるカテーテルよりも大きな曲げに耐えることができ、しかも操作性が損なわれることがない。従来技術によるカテーテル、たとえばワンによるカテーテルとは対照的に、チューブ62をある程度曲げたとしても、依然として比較的均等に流体を送達させることが可能である。これは、チューブ62が比較的大きな断面を有する単一の管腔を有しているからである。チューブ62をある程度曲げたとしてもそのために、管腔中の流体の流れが阻害されてその結果流体の注入を不均等にさせるような圧力の変化が生じるといったことが起きる可能性は少ない。
Compared to prior art catheters, the catheter 60 has the advantage of being simple and easy to manufacture. All that is required is to drill a plurality of outlet holes 64 in the
カテーテル60のチューブ62は各種の材料で作ることが可能であり、解剖システムに対する非反応性、可撓性、軽量、強度、滑らかさ、および安全性などの目的に適切な配慮をすればよい。好適な材料としては、ナイロン、ポリイミド、テフロン(登録商標)その他当業者には既知の材料があげられる。注液部の長さには制限はないが、約0.5〜20インチの長さであることが好ましく、約10インチ以上の長さであればより好ましい。出口孔64の直径は、注液部の近位端での約0.0002インチから、その遠位端での約0.01インチまでの範囲となっていることが好ましい。最大の、すなわち最も遠位にある出口孔64は、チューブ62の遠位端から約0.25インチのところにあることが好ましい。隣接する孔64の軸方向での間隔は、約0.125〜0.25インチの範囲にあることが好ましいが、約3/16インチであればさらに好ましい。図5における実施形態と同様にして、隣接する孔が約120度の角度をとって配置されるように孔64を設けることにしてもよい。当然のことながら、出口孔64をあまりにも多く設けると、チューブ62の強度が低下するので好ましくない。
The
図9、図10A、図10Bには、本発明の別の実施形態によるカテーテル80が示されている。このカテーテル80には、チューブ82、「ウィーピング」チューブ状コイルスプリング84、およびあたり止め86が含まれている。スプリング84の近位端がチューブ82の遠位端にはめられており、それにより、チューブとスプリングのそれぞれが中央管腔の位置を画定している。ドーム状の形状のあたり止め86がスプリング84の遠位端に取りつけられ、封止していることが好ましい。チューブ82に対して遠位にあるスプリング84の部分がカテーテル80の注液部となっている。図10Aに示されたような未伸張の状態では、スプリング84には互いに接触している隣接のコイルを有しており、その結果スプリングの内部にあって分配閾圧以下である流体がコイルの間を半径方向に移動して管腔から出ていくようなことが、起きないようになっている。スプリング84は図10Bに示されているように、長さ方向に伸張する性質を有しているので、流体の圧力が分配閾圧以上に上がると、「ウィーピング」、すなわちコイルの間から外へ半径方向に漏れ出して、管腔から流体が流れ出すようになる。これとは別な方法で、スプリングが伸張するのではなく、半径方向に拡がって、スプリングのコイルの間から流体をウィープさせることもできる。さらに、スプリングが長さ方向、半径方向の両方に伸張してウィーピングをさせることも可能であるが、これについては当業者のよく知るところである。好適なことに、スプリングのコイルの間の流体は、チューブ82に対して遠位にあるスプリングの部分、すなわち注液部で、その長さ方向および外周方向全体にわたってほぼ均等に流れる。このカテーテル80は、流体を送達させるのが低圧、高圧いずれの場合であっても使用することができる。
9, 10A, and 10B show a
使用の際、カテーテル80を解剖領域に挿入して、流体薬剤を送達させたい部位にスプリング84が来るようにする。このスプリングは最初は図10Aに示されているように未伸張の状態である。カテーテル80のチューブ82の近位端から流体を導入し、スプリング84の中に送り込んで、流体があたり止め86に達するようにする。流体をさらに続けてチューブ82の近位端に導入していくにつれて、流体がスプリング84の中に蓄積されてくる。スプリング84の中に流体が一杯になると、流体の圧力の上昇が早くなる。流体はスプリングコイルに、半径外側方向に向けて負荷をかける。圧力が高まるにつれて、外側へ向けての力も強くなっていく。流体の圧力が分散閾圧にまで上がると、外側向けの力によってスプリングコイルがわずかに離れ、図10Bに示されているように、スプリングが長さ方向に伸張する。あるいはその代わりに、先に述べたように、コイルが半径方向に分離してもよい。そうなると、流体が分離したコイルの間を通って流れ、カテーテル80から放出される。さらに、この放出はカテーテル80の注液部の全体にわたって均等であるという利点もある。流体が連続的にチューブ82の中に導入されていれば、スプリング84は開いたままとなり、解剖学的構造内の所望の領域に流体が連続的に放出される。流体の導入を一時的に停止すると、スプリング84の中の流体の圧力が分散閾圧以下に低下する。そうなると、スプリングが縮んでコイルがまた互いにつながり、流体は放出されなくなる。
In use, the
各種のタイプのスプリングを使用して、本発明の目的を達成することができる。好適なスプリングの種類は316Lまたは402Lのもので、これらは容易に入手することが可能である。好適な構成では、スプリング84を、その長さ方向に1インチあたり約200巻きのコイルになっているものとする。この構成にすれば、スプリングはかなり大きな曲げを与えても内部から流体が洩れることなく、隣接するコイルが分離するのは極端に大きく曲げた場合だけである。したがって、解剖領域内部において、液を洩らすことなくスプリング84をかなり大きく曲げられるので、解剖学的構造の一つの部位にだけ放出させることが可能である。スプリング84の長さは自由に変えることができ、それによってカテーテル80の注液部の長さが画定される。このスプリングは各種の材料で作ることができるが、強度、可撓性、および安全性の目的に適切な配慮をすればよい。好適な材料はステンレススチールである。好ましい構成としては、スプリングの内径および外径はそれぞれ約0.02インチおよび0.03インチであり、スプリング用のワイヤーの太さは直径約0.005インチである。スプリング84の近位端はチューブ82の遠位端の中に同心的に挿入されていることが好ましい。このスプリングは、チューブ82の内壁に接着させておくこともでき、それには、たとえばUV接着剤、ポッティング材料、その他の接着材料が使用できる。別な方法で、スプリングをチューブ82の中にハンダ付けしたり、近位プラグを装着してチューブ82の中にしっかりと止めておいたりすることも可能である。
Various types of springs can be used to achieve the objects of the present invention. Suitable spring types are 316L or 402L, which are readily available. In a preferred configuration, the
チューブ82およびあたり止め86は各種の材料を用いて作ることができるが、可撓性、軽量、強度、滑らかさおよび安全などの目的に適切な配慮をすればよい。好適な材料としては、ナイロン、ポリイミド、テフロン(登録商標)その他当業者には既知の材料があげられる。
The
図11には、本発明の別の実施形態によるカテーテル90が示されている。このカテーテル90は、遠位端を封止したチューブ92および「ウィーピング」チューブ状コイルスプリング94で構成されているが、このコイルスプリングはチューブ92の中に同心的に封入されていて、チューブおよびスプリング内に管腔が画定されるようになっている。チューブ92の長さ方向、側壁に複数の出口孔96が設けられている。チューブ92でそのような出口孔96の存在している長さによって、カテーテル90の注液部が画定される。この出口孔96は注液部の壁全体に配置することが好ましい。注液部の長さには制限はない。好ましい構成としては、隣接する孔96の軸方向での間隔は、約0.125〜0.25インチの範囲にあることが好ましいが、約3/16インチであればさらに好ましい。隣接する孔96が約120度の角度をとって配置されていることが好ましい。スプリング94はカテーテルの注液部の中に封入されているのが好ましく、図9、図10Aおよび図10Bの実施形態でのスプリング84と同様にして構成する。スプリング94は注液部よりも長い方が好ましく、すべての出口孔96がスプリング94に面した位置にあることが好ましい。この構成によれば、流体はスプリングコイルの間を流れる以外は、管腔から流れ出ることはない。あたり止めをチューブにとりつけて、その遠位端を封止しておくことが好ましい。それとは別な方法で、チューブ92を遠位端が封止されるように成形しておいてもよい。このカテーテル90は、流体を送達させるのが低圧、高圧いずれの場合であっても使用することができる。
FIG. 11 illustrates a
使用の際、カテーテル90を解剖領域に挿入して、流体薬剤を送達させたい部位に注液部が来るようにする。カテーテル90のチューブ92の近位端から流体を導入し、スプリング94の中に送り込んで、流体をチューブ92の封止した遠位端にまで達せさせる。流体をさらに続けてチューブ92の近位端に導入していくにつれて、流体がスプリング94の内側に蓄積されてくる。スプリング94の中に流体が一杯になると、流体の圧力が上昇し、図9、図10Aおよび図10Bの実施形態に関連して先に述べたように、スプリングコイルを通して流体のウィーピングが起きる。さらに、この流体はスプリングコイルを通過して、スプリング94の長さ方向および外周方向全体にわたってほぼ均等に流れ出る。次いで流体が注液部の出口孔96を通ってチューブ92から出ていく。出口孔の大きさは等しくしておくのが好ましく、それにより流体が出口孔から実質的に均一の速度で流れ出し、解剖学的構造の所望の領域全体に通常均等に分散されるという好結果が得られる。流体が連続的にカテーテル90の中に導入されていれば、スプリング94は開いたままとなり、連続的にカテーテルから流体が放出される。流体の導入を一時的に停止すると、スプリング94の中の流体の圧力が分散閾圧以下に低下する。そうなると、スプリングが縮んでコイルがまた互いにつながり、流体は放出されなくなる。
In use, the
好ましい構成としては、スプリング94とチューブ92はスプリングの長さ全体にわたって接触していて、スプリングからウィーピングしてきた流体は注液部の孔96から強制的に流れ出るようにする。スプリング94の一端はチューブ92の内壁に固着させておき、スプリングの他端がスプリングの伸縮にともなって変位するようにしておくことが好ましい。スプリングはチューブ92に、たとえばUV接着剤、ポッティング材料あるいはその他の接着剤材料を使用して接着させておくことができる。別な方法として、スプリングの一端をチューブ92の内壁にハンダ付けしておいてもよい。このチューブ92は適切な材料なら何を使用して作ってもよい。チューブ92の内壁は滑らかにしておくのが好ましく、それによりスプリングがより自由に伸縮することができる。
In a preferred configuration, the
図12には、本発明の別の実施形態によるカテーテル100が示されている。このカテーテル100は、チューブ102の側壁に複数の出口孔104を有する遠位を封じたチューブ102で構成されている。チューブ102で出口孔104の存在する部分が、カテーテル100の注液部を画定している。この出口孔104の開口部の合計面積が、このカテーテルのその他の場所に存在する流速を制限している断面やオリフィスの面積のどれよりも小さくなるように、出口孔のサイズが決められている。したがって、これらの出口孔104がカテーテル100の流速制限装置となっている。使用の際、このカテーテルでは実質的に全部の出口孔104から流体を放出するという利点がある。チューブ102の近位端から導入した流体はチューブを通って、その封止されている遠位端に到達する。この時点では、流体はカテーテルの注液部の内部に蓄積される。孔104が小さいので、流体は実質的にはその孔から流出することができない。その内に、カテーテルの注液部が流体で充満される。流体が連続的にチューブ102の近位端から導入されてくるので、流体の圧力が上昇しはじめる。或る時点で、流体が出口孔104から流れ出すのに充分な圧力に達する。その上、流体が実質的にすべての出口孔104から流出する。
FIG. 12 shows a
この構成で好ましいのは、出口孔104の大きさをすべて同じにすることで、それにより、実質的にすべての孔から実質的に均一の速度で流体が流出する。この孔104はレーザーを用いてあけるのが好ましく、それによって非常に微細な孔径を得ることができる。この出口孔104の直径は約0.0002インチ、すなわち約5マイクロメートルであることが好ましい。チューブ102には数多くの出口孔104を設けることができる。解剖領域全体により均等に流体を送達させるためには、カテーテル100の注液部の外周全体にわたって孔を設けるのが望ましい。互いに隣接する孔104の軸方向での間隔は約0.125〜0.25インチの範囲内であることが好ましいが、より好ましくは約3/16インチである。このカテーテル100は、流体を送達させるのが低圧、高圧いずれの場合であっても使用することができる。このチューブ102は当業者に既知の各種の材料から作ることが可能であるが、それについては先に述べた。
Preferred in this configuration is that the outlet holes 104 are all the same size, thereby allowing fluid to flow out of substantially all of the holes at a substantially uniform rate. The
図13には、本発明の別の実施形態によるカテーテル200が示されている。このカテーテル200には、前述した実施形態と同様に、カテーテルの注液部に沿って複数の出口孔204を有する、遠位端を封止したチューブ202が含まれる。孔204はチューブ202の外周全体にわたって設けることが好ましい。チューブ202の中には、多孔質材料で作った延伸部材206が封入されている。部材206は一般的には円筒形をしていて、中実であることが好ましい。この部材206をチューブ204の中に配置し、部材206の外面とチューブ202の内面との間にリング状の空間208が形成されるようにすることが好ましい。部材206はチューブ202の遠位端210から始めてカテーテルの注液部の近位点までさかのぼって存在させることが好ましい。別な方法としては、部材206は注液部にのみ存在していてもよい。部材206は一般的にはチューブ202と同心になっていることが好ましいが、非同心に設計しても本発明の利点は享受できる。部材206は、患者の体内にカテーテル200を配置しやすくするために、可撓性材料から作ることが好ましい。
FIG. 13 shows a
使用の際、チューブ202の中を流れる流体薬剤が多孔質部材206を飽和させ、リング状の領域208に流入する。部材206が飽和に達すれば、部材206の中の流体は領域208に流れ込み、出口孔204を通ってカテーテル200から出ていく。好適なことに、リング状領域208の中ではどこでも流体の圧力は均等なので、流体はすべての孔204から実質的には均等に流れ出す。このリング状領域208にはいくつかの利点が存在する。利点の1つは、出口孔204を通る流れを最適に均等化するようはたらくことである。また、部材206は、液体で飽和させると膨張する傾向のある多孔質材料から作ることができる。そのような場合、部材206はリング状領域208に膨張していくが、チューブ202を圧迫することがないことが好ましい。これにより、チューブ202の内面が高圧領域となって、創傷部位内部で薬剤が不均等に流れ出す原因となり得る可能性を抑えることになる。それとは別に、部材206が膨張してチューブ202と接触してもよく、それでも本発明の目的はやはり達成できる。
In use, fluid medication flowing through the
部材206は多孔質材料から作られるが、その平均細孔径は0.1〜50マイクロメートルの範囲が好ましく、より好ましくは約0.45マイクロメートルである。リング状領域208の半径方向の幅Wは、0〜約0.005マイクロメートルの範囲であるのが好ましく、より好ましくは約0.003マイクロメートルである。この部材206は各種の材料から作ることができるが、多孔率、可撓性、強度、耐久性などの目的に適切な配慮をすればよい。好ましい材料はメンテック(Mentek)である。
部材206は、接着剤の使用によりチューブ202内に固定されることができる。一実施形態では、図13に示すように、接着剤は、部材206の遠位端に塗布されて、チューブ202の遠位端の内面とともに結合部212を形成する。好ましくは、接着剤は、カテーテル200の注液部の近位端にまたはその付近に塗布される。さらに、接着剤は、部材206の円周の任意の長手方向位置に塗布されることができ、それにより、チューブ202の内面とともにリング状の結合部を形成する。例えば、図13の実施形態では、リング状の結合部214は、カテーテル200の注液部のすぐ近傍に設けられる。他の構成も可能である。例えば、図14は、接着剤が部材206の遠位端に塗布されて結合部216を形成し、注液部のほぼ中心でリング状の結合部218を形成する実施形態を示す。図15は、接着剤が部材206の遠位端のみに塗布されて、結合部220を形成する実施形態を示す。図16は、接着剤が注液部の中心にのみ塗布されて、リング状の結合部222を形成する実施形態を示す。当業者は、本明細書の教示から、接着剤が各種の構成のいずれかで塗布されることができることを理解するであろう。したがって、カテーテルの遠位端の接着剤(すなわち、それぞれ、図13、図14、および図15における212、216、および220)は必要とされない。
本発明のこの最良の実施形態では、好ましくは2つの結合部が含まれ、1つはカテーテルの最も近位の孔に、1つはカテーテルの最も遠位の穴に含まれる。各結合部は、以下に述べる接着剤により形成される。 In this best embodiment of the invention, preferably two connections are included, one in the most proximal hole of the catheter and one in the most distal hole of the catheter. Each joint is formed by an adhesive described below.
リング状の結合部214は、部材206がチューブ202内にある場合、出口孔204の1つから液体形態の接着剤を注入することによって形成することができる。粘性が概ね高い接着剤は、部材206の本体に流れ込むのではなく部材206の外周に流れる傾向がある。したがって、当業者には理解されるであろうように、接着剤は、チューブ202とともにリング状の結合部を形成する。また、接着剤は、注入される出口孔204を塞ぐ。各種の接着剤のいずれも許容できるが、好ましい接着剤はロックタイト(Loctite)である。
The ring-shaped joint 214 can be formed by injecting liquid form adhesive from one of the outlet holes 204 when the
上述したように、部材206はチューブ202と同心になっていることが好ましい。図17はカテーテル200の横断面を示し、ここでは、部材206がチューブ202の内部に同心的に封入されている。代替的に、部材206は、図18に示すように、チューブ202に隣接して配置してもよい。図18の構成は、部材206をチューブ202内の中心に置く必要がないため、図17の構成よりも製造しやすいであろう。
As described above, the
当業者は、部材206が任意の所望の長さを有し得るとともにカテーテル200の注液部の任意の所望の長さに沿って延び得ることを本明細書中の教示から理解するであろう。例えば、部材206はチューブ202の遠位端まで延びる必要はない。さらに、部材206の近位端は、注液部の近位端に対し遠位であっても近位であってもよい。
Those skilled in the art will appreciate from the teachings herein that the
上記の実施形態のカテーテルのいずれかを用いる場合、カテーテルは初め、カテーテルチューブの内部に空気を有する。例えば、図13に示すカテーテル200は、部材206の多孔質材料の内部に空気を有し得る。液状薬剤をカテーテルに導入することにより、強制的に空気を出口孔から出す。しかしながら、これには数時間かかるであろう。空気が内部にある間にカテーテルが患者に挿入され、液状薬剤がカテーテルに導入される場合、患者の創傷部位は、空気がカテーテルチューブから出されるまで液状薬剤をほとんどまたは全く受け取らないであろう。したがって、カテーテルに液状薬剤を流し入れてからカテーテルを患者に挿入することで、使用前に空気がカテーテルから出ることを保証するようにすることが好ましい。さらに図19を参照すると、当該技術分野において既知のエアフィルタ224が、カテーテル200の注液部226に近位してカテーテルチューブに挿入され得る。フィルター224は、望ましくない空気がカテーテル200の注液部226に入り込むのを防止する。
When using any of the catheters of the above embodiments, the catheter initially has air inside the catheter tube. For example, the
図20および図21は、延伸出口孔または溝穴を有するカテーテルチューブを示す。これらのカテーテルチューブは、上記に示すとともに説明したカテーテルチューブの適所に用いることができる。図20は、チューブ230の長手方向に延伸した出口孔または溝穴232を有するチューブ230を示す。溝穴232は、カテーテルの注液部に沿って、チューブ230の全周に設けられることが好ましい。より小さい出口孔に比して、延伸溝穴232は、流体に生じる流れインピーダンスを下げることによって、カテーテルを出る流体の流速を増大させる傾向にある。当業者には容易に理解されるであろうように、好ましくは、溝穴232をカテーテル本体の長手方向の向きにして、カテーテル200の構造上の完全性を低下させないようにすることができる。
20 and 21 show a catheter tube having an elongated exit hole or slot. These catheter tubes can be used in place of the catheter tubes shown and described above. FIG. 20 shows a
図21は、出口孔または溝穴236を有するチューブ234を示し、この出口孔または溝穴236の長さは遠位方向のチューブの長さに沿って増す。図示の実施形態では、チューブ234の注液部の近位端により近い溝穴は、注液部の遠位端により近い溝穴よりも長さがより短い。図8の実施形態におけるように、カテーテルチューブ234は、比較的高流速な条件下においても、ほぼすべての出口溝穴236からほぼ均等に流体が送達できるようになる。その理由は、より遠位にある溝穴ほど径を大きくすることで、流動抵抗の増大および圧力低下の影響を相殺しているからである。言い換えれば、より遠位の溝穴ほどより近位の溝穴よりも大きくしてあるので、より遠位の孔からは、より近位の溝穴と同じ大きさであったとした場合で生じるよりも、大きな流速となるからである。溝穴236の長さが次第に長くなるため、好適にも、流体の送達がほぼ均等となるのである。さらに、図20の実施形態におけるように、延伸した溝穴は出口流速が概ね高くなる。
FIG. 21 shows a
カテーテルの上記実施形態のすべてに関して、当業者には理解されるであろうように、独立したガイドワイヤー管腔を、開示の上記管腔(複数可)内またはそれに隣接して設けてもよい。 As will be appreciated by those skilled in the art for all of the above embodiments of the catheter, an independent guidewire lumen may be provided within or adjacent to the disclosed lumen (s).
本発明のカテーテルは、種々の医療用途に用いることができる。図22を参照すると、例示的な一用途では、カテーテル20(カテーテルを特定するために参照符号20を用いているが、上述のカテーテルのいずれを用いてもよい)が静脈または動脈242の内側の血餅240に挿入される。好ましくは、カテーテルの注液部は血餅240内にある。液状薬剤は、カテーテルチューブの近位端に導入されることが好ましい。液状薬剤は、好ましくはほぼ均一の速度で、カテーテル20から出て、血餅240を溶解することが有利である。
The catheter of the present invention can be used for various medical applications. Referring to FIG. 22, in one exemplary application, a catheter 20 (reference number 20 is used to identify the catheter, but any of the catheters described above) may be placed inside a vein or
図23および図24は、カテーテル250の別の好適な実施形態を示す。図23に示すように、カテーテル250は、好ましくは、チューブ、すなわち延伸チューブ状カテーテル本体254、および延伸した外側チューブ状多孔質膜、すなわちチューブ状シース252から成る。延伸チューブ状カテーテル本体254は中央管腔268を有し、この中央管腔268は、好ましくは図1の流体供給源34と同様の流体供給源と流体連通する。図示されるように、中央管腔268は、延伸チューブ状カテーテル本体(または延伸チューブ)254の唯一の管腔となっている。
23 and 24 show another preferred embodiment of the
好ましくは、チューブ状シース252は、長さ255の延伸チューブ状カテーテル本体254を覆い、延伸チューブ状カテーテル本体254の遠位端262に或る距離253だけ近位して配置される。一実施形態では、長さ255は約2.40インチであり、距離253は約0.10インチである。別の実施形態では、長さ255は約2.50インチである。さらに別の実施形態では、長さ255は約5.00インチである。他の実施形態では、長さ255および距離253は、意図する特定の解剖学的構造にカテーテル250が概ね一致するように変えることができる。
Preferably, the
図23Aに示すように、チューブ状シース252は延伸チューブ状カテーテル本体254の一部を封入して、延伸チューブ状カテーテル本体254の外面とチューブ状シース252の内面との間にリング状の隙間空間270を形成するようになっている。好適な一実施形態では、延伸チューブ状カテーテル本体254はチューブ状シース252とほぼ同心になっている。好適な一構成では、空間270は約0.007インチ未満の半径寸法を有する。別の構成では、空間270は約0.002〜約0.007インチの半径寸法を有していてもよい。しかしながら、構成によっては、空間270は最小限であってもよく、または、請求項に記載された発明とは異なるが、チューブ状シース252の内面は延伸チューブ状カテーテル本体254の外面と接触してもよい。
As shown in FIG. 23A, the
複数の流体出口孔266が、延伸チューブ状カテーテル本体254のうちチューブ状シース252の内部に封入された部分内に設けられる。好ましくは、開口部(出口孔)266が延伸チューブ状カテーテル本体254の封入部分の全周にわたって配置される。延伸チューブ状カテーテル本体254で開口部266が存在する部分が、カテーテル250の注液部を画定している。望ましくは、チューブ状シース252は、注液部の長さ255だけに沿って設けられることが望ましい。しかしながら、代替的な配置では、チューブ状シースは注液部よりも長くすることができる。また、他の実施形態では、当業者には理解されるように、ガイドワイヤーおよび/またはガイドワイヤー管腔を設けて、解剖学的構造へのカテーテル250の挿入の際に役立たせてもよい。
A plurality of fluid outlet holes 266 are provided in a portion of the elongated
延伸チューブ状カテーテル本体254は、ナイロン、ポリイミド、ptfe(PTFE)、および当業者に既知の他の材料等の種々の広範の材料のいずれかから作ることが可能であり、解剖システムに対する非反応性、可撓性、軽量、強度、滑らかさ、および安全性の目的に適切な配慮をすればよい。好ましい構成としては延伸チューブ状カテーテル本体254が、その内径および外径がそれぞれ約0.019インチおよび約0.031インチの20ゲージのカテーテルチューブであることが好ましい。
The stretched
延伸チューブ状カテーテル本体254の出口孔すなわち開口部266は、好ましくは直径が約0.015インチであり、延伸チューブ状カテーテル本体254の注液部に沿って等しい間隔をあけて軸線位置に設けられる。開口部266は、延伸チューブ状カテーテル本体254の長手方向軸に対してすべての孔が前の孔の角度位置から約120度の角度でずれているように配置される。隣接する開口部266間の軸方向間隔は、好ましくは約0.125〜0.25インチの範囲内であり、より好ましくは約3/16インチである。当然のことながら、開口部266は、各種の代替的な構成のいずれかに設けられてもよい。さらに、延伸チューブ状カテーテル本体254の注液部の長さには制限はない。しかしながら、上述したように、注液部はチューブ状シース252の内部に封入されたままであることが好ましい。図23および図24に示す実施形態は、創傷部分の通常線状になった部分全体にわたって、広く均等に流体を送達させる。
The outlet hole or opening 266 of the elongated
チューブ状シース252は、高多孔質材料から成ることが好ましい。別の実施形態では、チューブ状シース252は、スポンジ状材料、発泡状材料、または中空繊維から作られてもよい。チューブ状シース252は、細菌を濾去するために、平均細孔サイズまたは細孔径が約0.23マイクロメートル未満であることができる。細孔径は、好ましくは約0.1マイクロメートル〜約0.5マイクロメートルの範囲にあり、より好ましくは約0.2〜0.45マイクロメートルの範囲にある。チューブ状シース252は、各種の好適な材料のいずれかから形成でき、解剖システムに対する非反応性、可撓性の維持、チューブ状シース252による大きさの制限の範囲内の適合(fitting)、および、チューブ状シース252の細孔のすべてから流体がほぼ均等に分配されるような孔隙率(細孔サイズ)を有するという目的に適切な配慮をすればよい。チューブ状シース252に適したいくつかの材料は、ポリエチレン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリプロピレン、ポリビニリデンジフルオリド、ポリカーボネート、ナイロン、高密度ポリエチレン、またはポリテトラフルオロエチレンである。好ましくは、チューブ状シース252が、その内径および外径がそれぞれ約0.038インチおよび約0.042インチ〜0.045インチの19ゲージチューブである。
The
図24に示すように、好ましくは、チューブ状シース252は、遠位チューブ状部分および近位チューブ状部分、すなわちカラー264、265により延伸チューブ状カテーテル本体254に固定される。カラー264、265は、図示されるように、延伸チューブ状カテーテル本体254の外面とチューブ状シース252との間で径が変化し、徐々に径が変化する傾斜した部分を含む。好ましくは、カラー264、265は、延伸チューブ状カテーテル本体254とチューブ状シース252の端とに固着されるシュリンクチューブを含む。カラー264、265は、Loctice、エポキシ、または当業者に既知の他の手段等の接着剤を用いて、延伸チューブ状カテーテル本体254にチューブ状シース252を固定する際に役立たせることもできる。代替的に、他の適した方法を用いて、延伸チューブ状カテーテル本体254にチューブ状シース252を固定してもよい。請求項に記載された発明ではないが、例えば、チューブ状シース252は、カラー264、265を用いずに、熱結合または化学結合により延伸チューブ状カテーテル本体254に固定してもよい。
As shown in FIG. 24, the
使用の際、カテーテル250は、解剖システムのうちカテーテル250のチューブ状シース252に概ね隣接した領域に流体を送達させる。流体は、中央管腔268を通って注液部に流入する際、初めに開口部266を通って空間270に流入する。次いで、空間270にある流体は、多孔質のチューブ状シース252に滲み込む。チューブ状シース252の壁が飽和すると、流体はチューブ状シース252を通過してカテーテル250を出る。さらに、流体は、有利には、チューブ状シース252の表面積全体をほぼ均等に通過し、その結果、チューブ状シース252の長さ255に沿ってほぼ均等な流体が流出する。したがって、流体は、解剖学的構造の創傷領域全体をほぼ等速度で送達される。さらに、この利点は、低圧力での流体送達および高圧力での流体送達のどちらの場合も得られる。
In use, the
図25〜図27は、全体として参照符号272で示される注入カテーテルの別の実施形態を示す。好ましくは、カテーテル272は、非孔質チューブ状部分すなわちチューブ282を備え、このチューブ282は、遠位の生体吸収性多孔質チューブ状部分280に接続される。多孔質チューブ状部分280は内部管腔281を有し、非孔質チューブ282は内部管腔283を有する。非孔質チューブ282は、カテーテル272の非注液部274を画定し、好ましくは、図25に示すように、流体供給源283から接合部(junction, or joint)278に延びる。同様に、多孔質チューブ状部分280は、カテーテル272の注液部276を画定し、好ましくは、接合部278から遠位端284に延びる。好ましくは、遠位端284は先端284aにより画定され、この先端284aは、多孔質チューブ状部分280の内部に管腔281の遠位端を画定する。
FIGS. 25-27 illustrate another embodiment of an infusion catheter indicated generally by the
図26および図26Aに示すように、好ましくは、接合部278は、チューブ282の遠位端285がチューブ状部分280の内部の管腔281の近位端287に挿入されることができる。好ましくは、好適なタイプの医療用接着剤がチューブ282とチューブ状部分280とが重なる表面間に塗布されて、チューブ280、282を合わせて保持する。接着剤は、創傷を塞ぐのに用いられる医療用「糊」等の生体適合性形態(variety)であることが意図される。図26Aに示すように、チューブ状部分280の近位端287は、或る距離286だけ遠位端285と重なる。距離286は、好ましくは、少なくとも約0.02インチである。より好ましくは、距離286は少なくとも約0.03インチであるが、他の実施形態では、距離286は接合強度の望ましいレベルを達成するように変えることができる。チューブ282とチューブ状部分280との間に固定接合を与えることが可能であるため、上述の重なり距離が好ましい。しかしながら、好ましくは、重なり距離は、重なる部分がカテーテル272の全体的な可撓性を損なわないように約0.25インチを超えない。
As shown in FIGS. 26 and 26A, preferably, the
チューブ282は、ナイロン、ポリイミド、ptfe(PTFE)、および当業者に既知の他の材料等の各種の好適な生体適合性材料のいずれかから作ることが可能であり、解剖システムに対する非反応性、可撓性、軽量、強度、滑らかさ、および安全性の目的に適切な配慮をすればよい。好適な一実施形態では、チューブ282は、好ましくは20ゲージカテーテルチューブから成り、好ましくは、外径が約0.035インチを超えない。
The
好ましくは、チューブ状部分280は、外径が約0.042インチであり、内径が、図26Aに示すように、チューブ282の遠位端285が管腔281の近位端287の内部にぴったりと嵌まるサイズである。好適な一実施形態では、細菌を濾去するために、チューブ状部分280は、平均細孔サイズまたは細孔径が約0.23マイクロメートル未満である高多孔質材料から成る。より好ましくは、細孔径は、約0.1マイクロメートル〜約0.5マイクロメートルの範囲にあり、より好ましくは約0.2〜0.45マイクロメートルの範囲にある。
Preferably, the
本明細書で用いる際、多孔質材料、または多孔質膜は、望ましくは、物質が通過する領域における少なくともわずかな抵抗により物質を通過させるように構成されている材料または部材を指す。多孔質材料または膜は、好ましくは、固有の特性を有する材料から成るか、または、曲がりくねったまたは非線形の経路内に液体を通して、材料内を物質が通過する速度を遅くさせる特性を得るまたはそのような特性を高めるように操作される。代替的に、多孔質材料または部材は、物質の単一分子サイズまたは分子の単位グループに対しサイズが十分に近い細孔径を有することによって物質の拡散速度を遅くして、多数の分子または分子グループが同時に任意の1つの細孔を通過するのを妨げるようにすることができる。通常、多孔質材料または膜は、例えばレーザー穿孔等の操作プロセスにより材料または膜に別個の流路が形成された結果としてではなく、材料自体に微小流路がある結果として、物質の流れの所望の調節を達成する。多孔質材料または膜と、手動作で形成された複数の孔を有する部材との相違は、当業者により容易に理解されるであろう。 As used herein, a porous material, or porous membrane, desirably refers to a material or member configured to pass a substance with at least a slight resistance in the region through which the substance passes. The porous material or membrane is preferably made of a material with inherent properties or obtains properties that slow or pass the material through the material through a tortuous or non-linear path, or such It is operated to enhance various characteristics. Alternatively, a porous material or member can be used to reduce the diffusion rate of a substance by having a pore size close enough to a single molecular size or unit group of molecules to form a large number of molecules or molecular groups. Can be prevented from passing through any one pore at the same time. Typically, a porous material or membrane is not desired as a result of having a microchannel in the material itself, rather than as a result of the formation of a separate channel in the material or membrane by an operational process such as laser drilling. Achieve adjustments. The difference between a porous material or membrane and a member having a plurality of holes formed manually will be readily understood by those skilled in the art.
別の実施形態では、チューブ状部分280は、本明細書中で説明したように、複数の出口孔が設けられた非孔質材料から成ってもよい。これらの出口孔は、上述した実施形態のいずれかによるチューブ状部分280に用いられ得ることを理解されたい。さらに、チューブ状部分280は、任意の所望の長さを有することができる。一実施形態では、チューブ状部分280は、長さが約5インチであり、チューブ状部分280および非孔質チューブ282は、長さを組み合わせると約20インチである。チューブ状部分280のこのような構造により、チューブ状部分280の長さに沿って流体が均等に送達され、したがって、切開部等の或る長さの創傷部分(a length of wound areas)へ薬剤等の流体を送達させるのに特に有用である。
In another embodiment, the
チューブ状部分280を構成する材料は、上記に概説したように、多孔質であることに加えて、望ましくは生体吸収性である。一実施形態では、チューブ状部分280を構成する材料は、挿入後から約5日〜約7日の期間範囲で患者の体内で溶解可能である。この期間、患者の身体は、接合部278の強度が低くなるように生体吸収性材料を処理し得る。接合278のこの弱化により、チューブ状部分280から非孔質チューブ282を取り外し、続いて、創傷内の多孔質チューブ状部分280の残りの部分(吸収性されていない部分)の配置を妨げることなく創傷部位からチューブ282を取り外すことが容易になる。
The material comprising the
カテーテル272は、疼痛管理(pain manegement)または静脈内システム(すなわち注液ポンプ)との使用に特に適している。使用の際、医師または他の施術者はカテーテル272を患者の身体の創傷部位内に配置する。チューブ状部分280は、好ましくは、チューブ状部分280の全体およびチューブ282の遠位端285の一部が患者の体内に封入されるような程度まで創傷部位に挿入される。好ましくは、非生体吸収性チューブ282の遠位端の約0.1〜0.4インチが、患者の体内に封入される。より好ましくは、非生体吸収性チューブ282の遠位端の約0.1〜0.5インチが、患者の体内に封入される。チューブ状部分280は、カテーテル272を所定位置に「留める」ために創傷内の周囲組織に縫合され得る。これにより、カテーテル272を創傷部位内に厳密に配置することが容易となる。好ましくは、カテーテル272を所定位置に留めるのに使用される縫合はいずれも、同様に生体吸収性材料から構成される。その結果、チューブ状部分280および縫合部はいずれも体内に吸収されることになる。
The
カテーテル272が患者に適切に取り付けられると、チューブ282の近位端は、静脈内システムまたは他の流体供給装置に接続されることができる。カテーテル272は、対象の特定の創傷部位の性質に応じて、5〜7日、またはそれ以上の日数で、患者に流体または他の薬剤を送達させることが有利である。この期間、チューブ状部分280は、患者の体内に吸収される。チューブ状部分280が十分に吸収されると、接合部278が弱化し、非孔質チューブ282が創傷部位から引抜かれる。接合部278は弱化するため、チューブ282を引抜くことで、チューブ282の遠位端285がチューブ状部分280の近位端287から外れる。したがって、チューブ282が取り外されても、チューブ状部分280は創傷部位に残ったままであり、患者の体内に吸収される。創傷部位にチューブ状部分280を残すことにより、そうでなければ、従来のカテーテルまたは疼痛管理システムの使用および取り外しにより生じる、周囲組織に与えられる外傷の量が、有利に低減することを理解されたい。
Once the
当業者には容易に理解できるように、本明細書に記載されたカテーテルの実施形態はいずれも、各種の用途に使用することができ、その例をあげれば、末梢神経ブロック、脊髄内注液、上皮注液、血管内注液、動脈内注液および関節内注液、それに創傷部位の痛み止めなどがあるが、これらに限定される訳ではない。 As will be readily appreciated by those skilled in the art, any of the catheter embodiments described herein can be used for a variety of applications, for example, peripheral nerve blocks, intraspinal fluids , Epithelial injection, intravascular injection, intraarterial injection, intraarticular injection, and pain relief at the wound site, but are not limited thereto.
さらに、本明細書で開示されたカテーテルはいずれも、注液ポンプと接続あるいは固定する目的の独立したカテーテルであるのとは対照的に、注液ポンプから出る流体ラインと一体化することが可能である。 In addition, any of the catheters disclosed herein can be integrated with the fluid line exiting the infusion pump as opposed to being an independent catheter intended to be connected or secured to the infusion pump. It is.
本発明を特定の好ましい実施形態および例にしたがって開示してきたが、本発明が、特に開示した実施形態にとどまらず、その他の本発明の代替的な実施形態および/または使用、および自明な変更およびその同等なものをも包含することは、当業者はよく理解するところである。したがって、われわれが意図するところでは、本明細書に開示された本発明の範囲は、ここに記述された特定の開示実施形態に限定されるべきではなく、以下に続く特許請求項を公正に解釈することによってのみ定められるべきものである。 Although the invention has been disclosed in accordance with certain preferred embodiments and examples, the invention is not limited to the specifically disclosed embodiments, other alternative embodiments and / or uses of the invention, and obvious modifications and It is well understood by those skilled in the art to include equivalents thereof. Accordingly, as we intend, the scope of the invention disclosed herein should not be limited to the specific disclosed embodiments described herein, but the claims that follow are interpreted fairly. Should only be determined by doing.
Claims (12)
微小流路を流体が流れることが可能な多孔質材料から構成され、前記注液部を覆うように配置されるとともに少なくとも前記注液部の長さだけ延びたチューブ状シースとを備え、
前記カテーテル本体及び前記チューブ状シースは、前記管腔内の流体が、前記複数の開口部のいずれか1つを通って前記管腔を出て、前記カテーテル本体と前記チューブ状シースとの間の径方向の隙間空間へと流れ、次いで、該チューブ状シースを通ってのみ前記カテーテルを出るようにされ、
前記チューブ状シースは、前記カテーテル本体及び前記チューブ状シースの間に前記隙間空間を画定するように、前記カテーテル本体の外面に固定された遠位側の第1のカラー及び近位側の第2のカラーに取付けられる、解剖領域に流体を送達させるためのカテーテル。 An elongated tubular catheter body defining a unique lumen on the inner surface, the distal end of the lumen being closed and having a plurality of openings in the side wall of the catheter body defining a fluid injection portion of the catheter An elongated tubular catheter body;
A porous sheath made of a porous material through which a fluid can flow through a microchannel, and disposed so as to cover the liquid injection part and having a tubular sheath extending at least the length of the liquid injection part,
The catheter body and the tubular sheath are configured so that fluid in the lumen exits the lumen through any one of the plurality of openings, and is between the catheter body and the tubular sheath. Flowing into the radial gap space and then leaving the catheter only through the tubular sheath;
The tubular sheath has a distal first collar and a proximal second fixed to an outer surface of the catheter body so as to define the gap space between the catheter body and the tubular sheath. A catheter for delivering fluid to the anatomical region attached to the collar of the tube.
微小流路を流体が流れることが可能な多孔質材料から構成されるチューブ状シースとを備え、
前記チューブ状シースは、側壁、遠位側の第1の端、及び近位側の第2の端を有し、前記注液部が前記第1の端および前記第2の端間に位置するように前記注液部の上に配置され、該チューブ状シースの前記側壁の内面は、第2の直径を画定し、前記第1の直径および第2の直径は、該チューブ状シースと前記カテーテル本体との間に径方向の隙間空間を形成するようにされ、前記チューブ状シースの前記第1の端及び前記第2の端は、前記管腔内の流体が前記チューブ状シースを通ってカテーテルを出るように、それぞれ、前記カテーテル本体の前記外面に第1のカラー及び第2のカラーにより固定されて前記隙間空間を実質的にシールし、前記流体は、前記カテーテル本体を通過した後、前記カテーテルを出る前に、前記カテーテルの他の部材を通過することなく、前記隙間空間及びチューブ状シースを通過する、解剖領域に流体を送達させるためのカテーテル。 Having a side wall, the outer surface of the side wall defining a uniform first diameter, comprising a single lumen defined by the inner surface of the side wall and closed at a distal end, at a distal portion from within the lumen An elongated tubular catheter body in which a fluid injection portion of the catheter that allows fluid to pass outside the catheter body is defined;
A tubular sheath composed of a porous material that allows fluid to flow through a microchannel,
The tubular sheath has a side wall, a distal first end, and a proximal second end, and the liquid injection portion is located between the first end and the second end. And the inner surface of the side wall of the tubular sheath defines a second diameter, the first diameter and the second diameter are defined by the tubular sheath and the catheter. A radial clearance space is formed between the tubular sheath and the first end and the second end of the tubular sheath through which the fluid in the lumen passes through the tubular sheath. Exiting the catheter body by a first collar and a second collar, respectively, to substantially seal the gap space, and after the fluid has passed through the catheter body, Before leaving the catheter, Without passing through the member, it passes through the clearance space and the tubular sheath, a catheter for delivering fluid to anatomical regions.
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