JP6495062B2 - Medical active clip - Google Patents
Medical active clip Download PDFInfo
- Publication number
- JP6495062B2 JP6495062B2 JP2015057427A JP2015057427A JP6495062B2 JP 6495062 B2 JP6495062 B2 JP 6495062B2 JP 2015057427 A JP2015057427 A JP 2015057427A JP 2015057427 A JP2015057427 A JP 2015057427A JP 6495062 B2 JP6495062 B2 JP 6495062B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- active clip
- medical active
- cylindrical
- blood vessel
- artificial blood
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 claims description 109
- 239000002473 artificial blood Substances 0.000 claims description 102
- 230000008602 contraction Effects 0.000 claims description 37
- 210000001147 pulmonary artery Anatomy 0.000 claims description 30
- 210000001631 vena cava inferior Anatomy 0.000 claims description 22
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 claims description 19
- 239000008280 blood Substances 0.000 claims description 19
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 claims description 18
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 claims description 18
- 229910001285 shape-memory alloy Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 2
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 63
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 35
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 30
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 29
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 17
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 15
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 12
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 12
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 230000008859 change Effects 0.000 description 9
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 8
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 8
- 230000004088 pulmonary circulation Effects 0.000 description 8
- 210000001015 abdomen Anatomy 0.000 description 7
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 6
- 210000000038 chest Anatomy 0.000 description 6
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 6
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 5
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 5
- 208000002330 Congenital Heart Defects Diseases 0.000 description 4
- 206010067171 Regurgitation Diseases 0.000 description 4
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 4
- 208000028831 congenital heart disease Diseases 0.000 description 4
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 4
- 210000005241 right ventricle Anatomy 0.000 description 4
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 4
- 210000000709 aorta Anatomy 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 229920000295 expanded polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 3
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 230000001839 systemic circulation Effects 0.000 description 3
- 210000000115 thoracic cavity Anatomy 0.000 description 3
- 210000000436 anus Anatomy 0.000 description 2
- 230000008081 blood perfusion Effects 0.000 description 2
- 230000036772 blood pressure Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 210000003238 esophagus Anatomy 0.000 description 2
- 208000019622 heart disease Diseases 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 230000000250 revascularization Effects 0.000 description 2
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 2
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 2
- 230000002792 vascular Effects 0.000 description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 2
- 230000002861 ventricular Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010016654 Fibrosis Diseases 0.000 description 1
- 208000031481 Pathologic Constriction Diseases 0.000 description 1
- 208000007536 Thrombosis Diseases 0.000 description 1
- 241001125929 Trisopterus luscus Species 0.000 description 1
- 210000003815 abdominal wall Anatomy 0.000 description 1
- 210000001367 artery Anatomy 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 description 1
- 230000000747 cardiac effect Effects 0.000 description 1
- 230000007882 cirrhosis Effects 0.000 description 1
- 208000019425 cirrhosis of liver Diseases 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000000004 hemodynamic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002439 hemostatic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001096 hypoplastic effect Effects 0.000 description 1
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 230000003434 inspiratory effect Effects 0.000 description 1
- 210000005240 left ventricle Anatomy 0.000 description 1
- 230000003908 liver function Effects 0.000 description 1
- 230000036244 malformation Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000035790 physiological processes and functions Effects 0.000 description 1
- 230000002685 pulmonary effect Effects 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
- 230000036262 stenosis Effects 0.000 description 1
- 208000037804 stenosis Diseases 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 208000011580 syndromic disease Diseases 0.000 description 1
- 210000003437 trachea Anatomy 0.000 description 1
Landscapes
- Prostheses (AREA)
Description
本発明は、医療用能動クリップに関する。 The present invention relates to a medical active clip.
心臓疾患治療では、人工血管を用いて血管と血管の間を外科的に接続し、血液流路を再建する方法が行われている。
例えば、先天性の心疾患治療では、充分な機能を果たすことができない右心室側の血液流路について、下大静脈と肺動脈血管の間を人工血管で縫合して接続し、全身からの血液灌流を心臓を経由せずに直接、肺の循環へバイパスする手術方法がとられる。
大静脈から肺循環へ心臓を介さずに血流路を作成する方法は、体循環への生理学的な血流を確保でき、長期の血流維持も可能であることから、先天性心疾患の治療の最終的な血行再建形態の一つとして広く行われている。
In the treatment of heart disease, a method of surgically connecting between blood vessels using an artificial blood vessel and reconstructing a blood flow path is performed.
For example, in the treatment of congenital heart disease, the blood flow channel on the right ventricle side that cannot function sufficiently is connected by suturing the inferior vena cava and the pulmonary artery blood vessel with an artificial blood vessel, and blood perfusion from the whole body Surgery is used to bypass the lung directly to the pulmonary circulation without going through the heart.
The method of creating a blood flow path from the vena cava to the pulmonary circulation without passing through the heart can secure physiological blood flow to the systemic circulation and maintain long-term blood flow. It is widely used as one of the final forms of revascularization.
しかしながら、心臓の右心室を経由せずに下大静脈と肺動脈の間を人工血管で接続した場合、本来解剖学的に存在する右心室流入出部の弁が流路内に存在しないので、肺動脈から人工血管を介した下大静脈への血液の逆流がみられる。この場合、長期的にはその逆流に伴って生じる下大静脈圧の増大や、下大静脈に合流する肝臓などの臓器の静脈に対して障害を来す可能性が示唆されている。詳細には、下大静脈から手術によって接続された人工血管を経由して肺へ流入する血流と、肺から逆流する血流は呼吸によって影響を受ける。具体的には、胸腔内圧の増大に伴って、肺動脈から人工血管を介した下大静脈への血液の逆流が増加する。 However, if the inferior vena cava and the pulmonary artery are connected via an artificial blood vessel without going through the right ventricle of the heart, the right ventricular inflow / outflow valve that originally exists anatomically does not exist in the flow path. The blood flows back to the inferior vena cava via an artificial blood vessel. In this case, it has been suggested that in the long term, there is a possibility that the inferior vena cava pressure increases due to the regurgitation and the veins of organs such as the liver joining the inferior vena cava may be damaged. Specifically, the blood flow flowing into the lungs from the inferior vena cava via an artificial blood vessel connected by surgery and the blood flow flowing back from the lungs are affected by respiration. Specifically, as the intrathoracic pressure increases, the backflow of blood from the pulmonary artery to the inferior vena cava via the artificial blood vessel increases.
非特許文献１は、先天的心疾患の一種である左室低形成症候群に対するＮｏｒｗｏｏｄ手術に関する文献であり、体循環と肺循環を接続するシャントのサイズを調節する方法が記載されている。この非特許文献１に記載の方法は、ポリテトラフルオロエチレンのチューブをクリップで部分的に締めることによってサイズを調節する方法であり、肺循環が過剰な患者に対してこの手法が用いられている。つまり、非特許文献１には、人工血管を外側から締めることによって血流量を調節するクリップが記載されている。 Non-Patent Document 1 is a document related to Norwood surgery for left ventricular hypoplastic syndrome, which is a type of congenital heart disease, and describes a method for adjusting the size of a shunt that connects the systemic circulation and the pulmonary circulation. The method described in Non-Patent Document 1 is a method of adjusting the size by partially fastening a polytetrafluoroethylene tube with a clip, and this method is used for a patient with excessive pulmonary circulation. That is, Non-Patent Document 1 describes a clip that adjusts blood flow by tightening an artificial blood vessel from the outside.
非特許文献２は、心奇形に対するｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｂｌａｌｏｃｋ−Ｔａｕｓｓｉｎｇ手術に関する実験についての文献である。非特許文献２には、人工血管を挟むことによって血流量を制限するためのクリップが記載されている。 Non-Patent Document 2 is a document on an experiment related to a modified black-tausing operation for cardiac malformation. Non-Patent Document 2 describes a clip for restricting blood flow by sandwiching an artificial blood vessel.
しかしながら、上述した非特許文献１や非特許文献２に記載のクリップを、肺動脈と下大静脈との間に設けた人工血管に単純に取り付けた場合、呼吸による胸腔内圧の変化に関わらず、血流量を制限してしまうという問題点がある。 However, when the clip described in Non-Patent Document 1 or Non-Patent Document 2 described above is simply attached to an artificial blood vessel provided between the pulmonary artery and the inferior vena cava, the blood is not affected regardless of changes in intrathoracic pressure due to respiration. There is a problem that the flow rate is limited.
特許文献１には、血流を調節する装置が記載されている。この装置は鞘の内部に人工血管とバルーンとを備えていてバルーンの膨張によって人工血管を狭窄することが記載されている。
特許文献２には、血管などの体管を締め付けることで血流を減少させる装置が記載されている。
しかしながら、特許文献１によるバルーンの膨張による人工血管の狭窄や、特許文献２に記載の方法を、肺動脈と下大静脈との間に設けた人工血管に単純に適用したとしても、呼吸による胸腔内圧の変化に関わらず、血流量を制限してしまうという問題点がある。
Patent Document 1 describes a device that regulates blood flow. This device includes an artificial blood vessel and a balloon inside a sheath, and it is described that the artificial blood vessel is narrowed by inflation of the balloon.
Patent Document 2 describes a device that reduces blood flow by tightening a body tube such as a blood vessel.
However, even if the stenosis of an artificial blood vessel due to balloon inflation according to Patent Document 1 or the method described in Patent Document 2 is simply applied to an artificial blood vessel provided between the pulmonary artery and the inferior vena cava, the intrathoracic pressure due to respiration Regardless of the change in the blood flow, there is a problem that the blood flow is limited.
本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、簡単な構成で、呼吸信号に応じて人工血管内の血液の逆流を低減させることができる医療用能動クリップを提供すること、筒形状の人工臓器などに用いられる医療用能動クリップを提供すること、などを目的とする。 This invention makes it an example of a subject to cope with such a problem. That is, it is possible to provide a medical active clip that can reduce the backflow of blood in an artificial blood vessel according to a respiratory signal with a simple configuration, and to provide a medical active clip used for a cylindrical artificial organ or the like. The purpose is.
このような目的を達成するために、本発明の医療用能動クリップは、以下の構成を少なくとも具備するものである。
下大静脈と肺動脈間を接合する人工血管における血液の逆流を低減させる医療用能動クリップであって、
前記医療用能動クリップは、人工血管の外周を囲むように配置され、人工血管内の断面積を減少させる収縮手段を備え、該収縮手段は、呼吸信号に応じて駆動する駆動手段により収縮を繰り返すことを特徴とする。
In order to achieve such an object, the medical active clip of the present invention has at least the following configuration.
A medical active clip for reducing blood backflow in an artificial blood vessel joining the inferior vena cava and the pulmonary artery,
The medical active clip is disposed so as to surround the outer periphery of the artificial blood vessel, and includes contraction means for reducing a cross-sectional area in the artificial blood vessel, and the contraction means repeats contraction by a driving means that is driven according to a respiratory signal. It is characterized by that.
本発明によれば、簡単な構成で、呼吸信号に応じて、人工血管内の血液の逆流を低減する医療用能動クリップを提供することができる。
また、筒形状の人工臓器などに用いられる医療用能動クリップを提供することができる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the medical active clip which reduces the backflow of the blood in an artificial blood vessel with a simple structure according to a respiration signal can be provided.
Moreover, the medical active clip used for a cylindrical artificial organ etc. can be provided.
本発明の実施形態に係る医療用能動クリップは、外科手術による人工血管を用いた血流再建において、その人工血管の外周を囲むように装着し、静脈側への血液の逆流を抑制する。詳細には、医療用能動クリップは、呼吸信号に応じて、下大静脈と肺動脈間を接合する人工血管における血液の逆流を低減させる。この医療用能動クリップは、人工血管の外周を囲むように配置され、人工血管内の断面積を減少させる収縮手段を備え、該収縮手段は、呼吸信号に応じて駆動する駆動手段により収縮を繰り返す。 The medical active clip according to the embodiment of the present invention is mounted so as to surround the outer periphery of the artificial blood vessel in blood flow reconstruction using the artificial blood vessel by surgery, and suppresses the backflow of blood to the vein side. Specifically, the medical active clip reduces blood regurgitation in an artificial blood vessel joining the inferior vena cava and the pulmonary artery in response to a respiratory signal. The active clip for medical use is disposed so as to surround the outer periphery of the artificial blood vessel, and includes contraction means for reducing the cross-sectional area in the artificial blood vessel, and the contraction means is repeatedly contracted by a driving means that is driven according to a respiratory signal. .
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
本発明の実施形態は図示の内容を含むが、これのみに限定されるものではない。なお、以後の各図の説明で、既に説明した部位と共通する部分は同一符号を付して重複説明を一部省略する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The embodiment of the present invention includes the contents shown in the drawings, but is not limited to this. In the following description of each drawing, parts that are common to the parts that have already been described are assigned the same reference numerals, and duplicate descriptions are partially omitted.
図１は本発明の実施形態に係る医療用能動クリップ１０を人工血管４１に装着した状態の一例を示す概念図である。
心臓疾患治療では、外科的に人工血管を用いて血管を接続し、血液流路を再建する方法が行われる。例えば、先天性の心疾患治療では、充分な機能を果たすことができない右心室側の血液流路について、下大静脈３１と、大動脈３３の近傍に位置する肺動脈３２の血管を人工血管４１で縫合して接続し、全身からの血液灌流を、心臓３０を経由せずに、直接、肺循環へバイパスする手術方法がとられる。
大静脈から肺循環へ心臓を介さずに血流路を作成する方法は、体循環への生理学的な血流を確保でき、長期の血流維持も可能であることから、先天性心疾患の治療の最終的な血行再建形態の一つとして広く行われている。
本実施形態では、医療用能動クリップ１０を、下大静脈３１と肺動脈３２間を接合する人工血管４１の外周を囲むように装着する。医療用能動クリップ１０は、筒形状に形成されていてもよいし、略Ｃ字形状などの所定の形状に形成されていてもよい。呼吸検出装置２０は、例えば、肺や腹部の近傍に配置され、呼吸に応じた呼吸信号ｓを生成する。
医療用能動クリップ１０は、呼吸検出装置２０から無線式または有線式の通信経路を介して呼吸信号ｓを受信し、その呼吸信号ｓに応じて駆動手段により収縮手段を駆動して、収縮手段により人工血管４１内の断面積を減少させ、管路抵抗（流路抵抗）を増大させることで、肺動脈３２から人工血管４１を介した下大静脈３１への逆流を低減させる。
FIG. 1 is a conceptual diagram showing an example of a state in which a medical active clip 10 according to an embodiment of the present invention is attached to an artificial blood vessel 41.
In heart disease treatment, a method of surgically connecting blood vessels using artificial blood vessels and reconstructing a blood flow path is performed. For example, in the treatment of congenital heart disease, the inferior vena cava 31 and the blood vessel of the pulmonary artery 32 located in the vicinity of the aorta 33 are sutured with an artificial blood vessel 41 in the blood flow channel on the right ventricle side that cannot perform a sufficient function. Thus, a surgical method is adopted in which blood perfusion from the whole body is bypassed directly to the pulmonary circulation without passing through the heart 30.
The method of creating a blood flow path from the vena cava to the pulmonary circulation without passing through the heart can secure physiological blood flow to the systemic circulation and maintain long-term blood flow. It is widely used as one of the final forms of revascularization.
In this embodiment, the medical active clip 10 is mounted so as to surround the outer periphery of the artificial blood vessel 41 that joins the inferior vena cava 31 and the pulmonary artery 32. The medical active clip 10 may be formed in a cylindrical shape, or may be formed in a predetermined shape such as a substantially C shape. The respiration detection device 20 is disposed, for example, in the vicinity of a lung or abdomen, and generates a respiration signal s corresponding to respiration.
The medical active clip 10 receives the respiration signal s from the respiration detection device 20 via a wireless or wired communication path, and drives the contraction unit by the driving unit according to the respiration signal s, and the contraction unit By reducing the cross-sectional area in the artificial blood vessel 41 and increasing the duct resistance (flow path resistance), the backflow from the pulmonary artery 32 to the inferior vena cava 31 via the artificial blood vessel 41 is reduced.
図２は医療用能動クリップ１０の動作の一例を示す概念図である。詳細には、図２（ａ）は吸気期の能動クリップ１０の一例を示す図、図２（ｂ）は呼気期の能動クリップ１０の一例を示す図である。 FIG. 2 is a conceptual diagram showing an example of the operation of the medical active clip 10. Specifically, FIG. 2A is a diagram illustrating an example of the active clip 10 in the inspiration period, and FIG. 2B is a diagram illustrating an example of the active clip 10 in the expiration period.
人工血管４１は、柔軟性を有する材料、例えば、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ｅＰＴＦＥ（延伸多孔質ＰＴＦＥ）等のフッ素樹脂、ポリエステル、などの所定の材料により、筒形状に形成されている。人工血管４１は血液４などの液体を流動自在に保持している。
人工血管４１の一方側に肺動脈（ＰＡ）が位置し、他方側に肝臓静脈（ＨＥ）や下大静脈が位置している。能動クリップ１０の筒状部１１は、人工血管４１の外周を囲むように配置される。
筒状部１１の材料としては、例えば、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ｅＰＴＦＥ（延伸多孔質ＰＴＦＥ）等のフッ素樹脂、ポリエステルなどの柔軟性を有する材料や、金属などの所定の材料を挙げることができる。
The artificial blood vessel 41 is formed in a cylindrical shape from a flexible material, for example, a predetermined material such as a fluororesin such as PTFE (polytetrafluoroethylene) or ePTFE (expanded porous PTFE), or polyester. The artificial blood vessel 41 holds a fluid such as blood 4 so as to flow freely.
The pulmonary artery (PA) is located on one side of the artificial blood vessel 41, and the liver vein (HE) and the inferior vena cava are located on the other side. The cylindrical portion 11 of the active clip 10 is disposed so as to surround the outer periphery of the artificial blood vessel 41.
Examples of the material of the cylindrical part 11 include a flexible material such as PTFE (polytetrafluoroethylene) and ePTFE (expanded porous PTFE), a flexible material such as polyester, and a predetermined material such as metal. Can do.
図２（ａ）に示したように、吸気期、医療用能動クリップ１０の筒状部１１に設けられた収縮部１２は、収縮していない状態であり、人工血管４１内の断面積ｋは規定値であり、小さい流路抵抗である。 As shown in FIG. 2A, the contraction part 12 provided in the cylindrical part 11 of the medical active clip 10 during the inspiratory period is not contracted, and the cross-sectional area k in the artificial blood vessel 41 is It is a specified value and a small channel resistance.
図２（ｂ）に示したように、呼気期、医療用能動クリップ１０の筒状部１１の収縮部１２は収縮した状態となり、人工血管４１内の断面積ｋは上記規定値よりも小さくなり、大きな流路抵抗となる。こうすることで、呼気期には、肺内圧が大気圧と比較して負圧となった場合であっても、肺動脈（ＰＡ）側から肝臓静脈（ＨＥ）や下大静脈側への逆流を低減することができる。 As shown in FIG. 2 (b), during the expiration period, the contracted portion 12 of the cylindrical portion 11 of the medical active clip 10 is contracted, and the cross-sectional area k in the artificial blood vessel 41 becomes smaller than the specified value. , Resulting in a large flow resistance. In this way, in the exhalation period, even if the intrapulmonary pressure is negative compared to the atmospheric pressure, the backflow from the pulmonary artery (PA) side to the liver vein (HE) or the inferior vena cava side is prevented. Can be reduced.
そして、呼気期から吸気期となった場合、医療用能動クリップ１０の筒状部１１に設けられた収縮部１２は、収縮していない状態となり、人工血管４１内の断面積ｋは規定値となり、小さい流路抵抗となる。このように、呼気期では、医療用能動クリップ１０は人工血管４１内の血液の流れを妨げないように構成されている。 When the expiration period is changed to the inspiration period, the contraction portion 12 provided in the cylindrical portion 11 of the medical active clip 10 is not contracted, and the cross-sectional area k in the artificial blood vessel 41 becomes a specified value. , The flow resistance becomes small. As described above, in the expiration period, the active medical clip 10 is configured not to obstruct the flow of blood in the artificial blood vessel 41.
図３は本発明の実施形態に係る医療用能動クリップ１０および呼吸検出装置２０の一例を示すブロック図である。 FIG. 3 is a block diagram showing an example of the medical active clip 10 and the respiratory detection device 20 according to the embodiment of the present invention.
本実施形態では、呼吸検出装置２０は、胸部や腹部などの体表に配置され、呼吸に応じた体動を検出し、その検出結果に基づいて呼吸信号を生成する。呼吸検出装置２０は、加速度センサなどの加速度検出部２１と、通信部２２と、制御回路としてのＣＰＵ２３と、などを有する。ＣＰＵ２３は加速度検出部２１と通信部２２に電気的に接続されている。 In the present embodiment, the respiration detection device 20 is arranged on the body surface such as the chest and abdomen, detects body movement according to respiration, and generates a respiration signal based on the detection result. The respiration detection device 20 includes an acceleration detection unit 21 such as an acceleration sensor, a communication unit 22, a CPU 23 as a control circuit, and the like. The CPU 23 is electrically connected to the acceleration detection unit 21 and the communication unit 22.
加速度検出部２１は、肺や腹部等またはその近傍に配置され、体動の加速度を検出し、加速度を示す信号をＣＰＵ２３に出力する。ＣＰＵ２３は、加速度検出部２１からの加速度を示す信号に基づいて、呼吸信号を生成し、送信部としての通信部２２により、無線式または有線式の通信路を介して能動クリップ１０へ呼吸信号を出力する。 The acceleration detection unit 21 is arranged in the lung, the abdomen, or the like or in the vicinity thereof, detects the acceleration of body movement, and outputs a signal indicating the acceleration to the CPU 23. The CPU 23 generates a respiration signal based on the signal indicating the acceleration from the acceleration detection unit 21, and the respiration signal is transmitted to the active clip 10 via the wireless or wired communication path by the communication unit 22 as a transmission unit. Output.
尚、上記実施形態では、呼吸検出装置２０は、加速度センサにより呼吸による肺や腹部、またはその近傍の体動を検出し、その検出に応じて呼吸信号を生成したが、この形態に限られるものではない。呼吸検出装置２０は、呼吸に応じた呼吸信号を生成することができれば、どのような形態であってもよい。 In the above embodiment, the respiration detection device 20 detects body movements in the lungs and abdomen due to respiration or in the vicinity thereof using an acceleration sensor, and generates a respiration signal in response to the detection. is not. The respiration detection device 20 may be in any form as long as it can generate a respiration signal corresponding to respiration.
医療用能動クリップ１０は、制御部１０１と、通信部１０２と、駆動手段としての駆動回路１０３と、収縮手段としての収縮部１２と、などを有する。制御部１０１、通信部１０２、駆動回路１０３は通信線１０５などにより電気的に接続されている。 The medical active clip 10 includes a control unit 101, a communication unit 102, a drive circuit 103 as a drive unit, a contraction unit 12 as a contraction unit, and the like. The control unit 101, the communication unit 102, and the drive circuit 103 are electrically connected by a communication line 105 or the like.
通信部１０２は、呼吸検出装置２０からの呼吸信号を受信し、制御部１０１に出力する。
制御部１０１は、通信部１０２で受信した呼吸信号に基づいて駆動回路１０３を駆動して、収縮部１２に対して呼吸信号に応じた収縮を繰り返すように制御する。
The communication unit 102 receives a respiration signal from the respiration detection device 20 and outputs it to the control unit 101.
The control unit 101 drives the drive circuit 103 based on the respiratory signal received by the communication unit 102 and controls the contracting unit 12 to repeat contraction according to the respiratory signal.
駆動回路１０３は、制御部１０１の制御により収縮部１２を収縮させる。
収縮部１２は、駆動回路１０３による駆動に応じて、人工血管内の断面積を減少させる。詳細には、収縮部１２は、人工血管の外周を囲む筒状部と、筒状部を径方向に収縮させる作動子（アクチュエータ）と、などを有する。作動子としては、形状記憶合金などを挙げることができる。詳細には、作動子として形状記憶合金製のワイヤを用いた場合、このワイヤは、通電状態では収縮し、非通電状態では弛緩伸張する。
The drive circuit 103 contracts the contraction unit 12 under the control of the control unit 101.
The contraction unit 12 reduces the cross-sectional area in the artificial blood vessel in accordance with driving by the driving circuit 103. Specifically, the contraction unit 12 includes a cylindrical part that surrounds the outer periphery of the artificial blood vessel, an actuator (actuator) that contracts the cylindrical part in the radial direction, and the like. Examples of the actuator include a shape memory alloy. Specifically, when a wire made of a shape memory alloy is used as the actuator, the wire contracts in an energized state and relaxes and expands in a non-energized state.
尚、体内に配置される医療用能動クリップ１０への電源の態様としては、体内に配置されたバッテリであってもよいし、体外に配置されたバッテリから無線式または有線式により医療用能動クリップへ電力を供給する態様であってもよい。無線式によるクリップへの電力供給としては、コイルを用いた電磁誘導による非接触電力供給などが挙げられる。 In addition, as a mode of the power supply to the medical active clip 10 disposed in the body, a battery disposed in the body may be used, or the medical active clip may be wirelessly or wired from the battery disposed outside the body. It is also possible to supply power to the power source. Examples of the wireless power supply to the clip include non-contact power supply by electromagnetic induction using a coil.
図４は本発明の実施形態に係る医療用能動クリップ１０の筒状部１１の展開状態の一例を示す図である。詳細には、図４（ａ）は筒状部１１の正面図、図４（ｂ）はその左側面図、図４（ｃ）はその右側面図、図４（ｄ）はその平面図、図４（ｅ）はその底面図、図４（ｆ）はその背面図である。 FIG. 4 is a view showing an example of a developed state of the cylindrical portion 11 of the medical active clip 10 according to the embodiment of the present invention. Specifically, FIG. 4 (a) is a front view of the cylindrical portion 11, FIG. 4 (b) is a left side view thereof, FIG. 4 (c) is a right side view thereof, and FIG. 4 (d) is a plan view thereof. FIG. 4 (e) is a bottom view thereof, and FIG. 4 (f) is a rear view thereof.
図５は医療用能動クリップ１０の筒状部１１の筒状態且つ開状態の一例を示す図である。詳細には、図５（ａ）は筒状部１１の正面図、図５（ｂ）はその左側面図、図５（ｃ）はその右側面図、図５（ｄ）はその平面図、図５（ｅ）はその底面図、図５（ｆ）はその背面図、図５（ｇ）は斜視図、図５（ｈ）は図５（ａ）のＡ−Ａ’線に沿った断面部端面図である。 FIG. 5 is a view showing an example of a cylindrical state and an open state of the cylindrical portion 11 of the medical active clip 10. Specifically, FIG. 5 (a) is a front view of the cylindrical portion 11, FIG. 5 (b) is a left side view thereof, FIG. 5 (c) is a right side view thereof, and FIG. 5 (d) is a plan view thereof. 5 (e) is a bottom view thereof, FIG. 5 (f) is a rear view thereof, FIG. 5 (g) is a perspective view thereof, and FIG. 5 (h) is a cross section taken along line AA ′ of FIG. 5 (a). FIG.
筒状部１１は、多角筒形状に形成されており、本実施形態では、３角筒形状に形成されている。図４（ａ）〜図４（ｆ）に示したように、展開状態の筒状部１１は、略薄板状になっている。医療用能動クリップ１０は、展開した状態で人工血管などに装着される。展開状態の筒状部１１には、規定位置に山折り線ＬＭ、谷折り線ＬＶが設けられている。詳細には、筒状部１１は、筒状態時に側壁部に対応する３つの部分１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃを有する。展開状態の筒状部１１は、上記部分１１Ａと部分１１Ｂが連結し、部分１１Ｂと部分１１Ｃが連結した構造となっている。 The cylindrical part 11 is formed in a polygonal cylindrical shape, and in this embodiment, is formed in a triangular cylindrical shape. As shown in FIGS. 4A to 4F, the cylindrical portion 11 in the unfolded state has a substantially thin plate shape. The medical active clip 10 is attached to an artificial blood vessel or the like in a deployed state. In the unfolded cylindrical portion 11, a mountain fold line LM and a valley fold line LV are provided at specified positions. In detail, the cylindrical part 11 has three parts 11A, 11B, and 11C corresponding to the side wall when in the cylindrical state. The cylindrical part 11 in the unfolded state has a structure in which the part 11A and the part 11B are connected and the part 11B and the part 11C are connected.
図４（ａ）に示したように、上記部分１１Ａと部分１１Ｂの連結部に谷折り線ＬＶが設定され、部分１１Ｂと部分１１Ｃの連結部に谷折り線ＬＶが設定されており、この山折り線ＬＭに沿って折曲させることにより、図５（ａ）〜図５（ｈ）に示したように、筒状の筒状部１１となる。展開状態の筒状部１１の左右端部１１ｓ、１１ｔは、筒状態のときに接合される。
端部１１ｓ、１１ｔの接合の態様としては、端部１１ｓ、１１ｔを糸などで縫合する形態であってもよいし、左右端部１１ｓ、１１ｔそれぞれにマグネットを設け、磁力により接合する形態であってもよいし、左右端部１１ｓ、１１ｔそれぞれに係合部および被係合部を設け、係合部および被係合部を係合させる形態であってもよい。
As shown in FIG. 4 (a), a valley fold line LV is set at the connecting portion between the portions 11A and 11B, and a valley fold line LV is set at the connecting portion between the portions 11B and 11C. By bending along the fold line LM, as shown in FIG. 5A to FIG. The left and right end portions 11s and 11t of the tubular portion 11 in the unfolded state are joined when in the tubular state.
As a mode of joining the end portions 11s and 11t, the end portions 11s and 11t may be stitched with a thread or the like, or a magnet is provided at each of the left and right end portions 11s and 11t and joined by magnetic force. Alternatively, an engaging portion and an engaged portion may be provided in each of the left and right end portions 11s and 11t, and the engaging portion and the engaged portion may be engaged.
また、図４（ａ）に示したように、上記部分１１Ａ、部分１１Ｂ、部分１１Ｃそれぞれには、上辺から下辺に斜めに山折り線ＬＭが設定されている。筒状態とした場合、図５（ａ）、図５（ｂ）、図５（ｃ）、図５（ｆ）、図５（ｇ）に示したように、筒状態の筒状部１１の側壁部に対応する部分１１Ａ、部分１１Ｂ、部分１１Ｃそれぞれに、谷折り線ＬＶが設定されており、詳細には、この谷折り線ＬＶは、側壁部の上辺側の一方の角の位置と、下辺側の一方の角よりも下辺に沿って中央よりに所定距離ずれた位置との間に、斜めに設定されている。この谷折り線ＬＶが折曲することにより、各側壁部が屈曲変形する。
尚、谷折り線ＬＶを、側壁部の上辺側の一方の角の位置と下辺側の中央との間に斜めに設定してもよい。筒状部１１の変形時の内断面積を最適な値とするように、上記谷折り線ＬＶの位置を設定する。
Further, as shown in FIG. 4A, a mountain fold line LM is diagonally set from the upper side to the lower side in each of the part 11A, the part 11B, and the part 11C. In the case of the cylindrical state, as shown in FIGS. 5 (a), 5 (b), 5 (c), 5 (f), and 5 (g), the side wall of the cylindrical portion 11 in the cylindrical state The valley fold line LV is set in each of the part 11A, the part 11B, and the part 11C corresponding to the part. Specifically, the valley fold line LV is defined by the position of one corner on the upper side of the side wall part and the lower side. It is set obliquely between a position shifted by a predetermined distance from the center along the lower side of one corner. When the valley fold line LV is bent, each side wall portion is bent and deformed.
The valley fold line LV may be set obliquely between the position of one corner on the upper side of the side wall and the center on the lower side. The position of the valley fold line LV is set so that the inner cross-sectional area at the time of deformation of the cylindrical portion 11 is an optimum value.
また、本実施形態では、作動子として形状記憶合金製のワイヤを、上記谷折り線ＬＶと交差するように、筒状部における矩形状の各側壁部の一方の対角間を収縮するように設ける。 In this embodiment, a wire made of a shape memory alloy is provided as an actuator so as to contract between one diagonal of each rectangular side wall portion in the cylindrical portion so as to intersect the valley fold line LV. .
図６は医療用能動クリップの筒状部の変形状態（閉状態）の一例を示す図である。詳細には、図６（ａ）は変形状態の筒状部の上方側端部の形状の一例を示す図、図６（ｂ）は下方側端部の形状の一例を示す図、図６（ｃ）は上方からの斜視図、図６（ｄ）は下方からの斜視図である。
図６（ａ）、図６（ｃ）に示したように変形状態の筒状部において、一方の開口端部（上方側端部）に囲まれる面積は変形前と同じであり、図６（ｂ）、図６（ｄ）に示したように、他方の開口端部（下方側端部）に囲まれる面積は小さい又は０となる。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a deformed state (closed state) of the cylindrical portion of the medical active clip. Specifically, FIG. 6A is a diagram showing an example of the shape of the upper end portion of the deformed cylindrical portion, FIG. 6B is a diagram showing an example of the shape of the lower end portion, and FIG. FIG. 6C is a perspective view from above, and FIG. 6D is a perspective view from below.
6 (a) and 6 (c), in the deformed tubular portion, the area surrounded by one opening end (upper side end) is the same as before deformation, and FIG. b) As shown in FIG. 6D, the area surrounded by the other opening end (lower end) is small or zero.
図７は医療用能動クリップの動作の一例を示す図である。詳細には、図７（ａ）は医療用能動クリップの開状態の一例を示す斜視図、図７（ｂ）は変形状態（半閉状態）の一例を示す斜視図、図７（ｃ）は変形状態（閉状態）の一例を示す斜視図である。 FIG. 7 is a diagram showing an example of the operation of the medical active clip. Specifically, FIG. 7A is a perspective view showing an example of an open state of the medical active clip, FIG. 7B is a perspective view showing an example of a deformed state (semi-closed state), and FIG. It is a perspective view which shows an example of a deformation | transformation state (closed state).
筒状部の側壁部に設けられた作動子１２１としての形状記憶合金製のワイヤは、非通電状態では弛緩伸張しており、図７（ａ）に示したように、筒状部１１の断面積が規定の大きさになっている。
筒状部の側壁部に設けられた作動子１２１は通電状態では収縮し、図７（ｂ）、図７（ｃ）に示したように、側壁部が谷折り線ＬＶで折曲しながら変形する。詳細には、筒状部１１は、図７（ａ）〜図７（ｃ）に示したように、捻りながら変形し、上端部と下端部の間の距離が僅かに短くなる。この場合、上端部側の開口部の形状を保った状態で、上端部側の開口部が下端部側に対して所定方向に回転しながら、側壁部が変形する。
The wire made of shape memory alloy as the actuator 121 provided on the side wall portion of the tubular portion is relaxed and stretched in a non-energized state, and as shown in FIG. The area is the specified size.
The actuator 121 provided on the side wall portion of the cylindrical portion contracts in the energized state and deforms while the side wall portion is bent at the valley fold line LV as shown in FIGS. To do. Specifically, as shown in FIGS. 7A to 7C, the cylindrical portion 11 is deformed while being twisted, and the distance between the upper end portion and the lower end portion is slightly shortened. In this case, the side wall portion is deformed while the upper end portion side opening portion rotates in a predetermined direction with respect to the lower end portion side while maintaining the shape of the upper end portion side opening portion.
次に、作動子１２１としての形状記憶合金製のワイヤを非通電状態とした場合、そのワイヤは弛緩伸張する。筒状部１１を変形に対して可逆性を有する材料で形成することで、それ自身の復元力により、筒状部１１が図７（ａ）に示したように元の筒状態となる。
また、医療用能動クリップの筒状部を人工血管に取り付けた場合、人工血管内の血液の圧力は、筒状部を開状態となるように復元力として作用するので、ワイヤを非通電状態とすることで、筒状部１１が図７（ａ）に示したように元の筒状態となる。
Next, when the shape memory alloy wire as the actuator 121 is in a non-energized state, the wire relaxes and extends. By forming the cylindrical part 11 with a material having reversibility with respect to deformation, the cylindrical part 11 becomes an original cylindrical state as shown in FIG.
In addition, when the cylindrical part of the medical active clip is attached to the artificial blood vessel, the blood pressure in the artificial blood vessel acts as a restoring force so as to open the cylindrical part. By doing so, the cylindrical part 11 will be in an original cylinder state, as shown to Fig.7 (a).
尚、形状記憶合金製のワイヤを通電状態から非通電状態とするときに、筒状部の上端と下端の間を伸長する伸長手段を設けることにより、筒状部を図７（ａ）に示したように強制的に元の筒状態にさせてもよい。 When the shape memory alloy wire is changed from the energized state to the non-energized state, the tubular portion is shown in FIG. 7A by providing an extending means that extends between the upper end and the lower end of the tubular portion. It may be forced to return to the original cylinder state.
図８はカバー部材１５０を設けた医療用能動クリップ１０の一例を示す概念図である。
医療用能動クリップ１０の筒状部１１は、人工血管４１０（４１）の外周を覆うように装着される。筒状部１１の各側壁部には収縮部１２の作動子１２１として形状記憶合金製のワイヤが設けられている。
また、図８に示したように、医療用能動クリップ１０を覆うようにカバー部材１５０を設けてもよい。本実施形態では、カバー部材１５０は有底筒状に形成され、内部に能動クリップ１０を収容する中空の収容部を有する。カバー部材１５０は、人工血管などを貫通する開口部１５１、１５２を有する。また、カバー部材１５０は係合部１５５を有し、この係合部１５５で開閉自在に構成されており、人工血管４１０（４１）に医療用能動クリップ１０を装着した状態で、カバー部材１５０を容易に装着することができる。
FIG. 8 is a conceptual diagram showing an example of the medical active clip 10 provided with the cover member 150.
The cylindrical portion 11 of the medical active clip 10 is attached so as to cover the outer periphery of the artificial blood vessel 410 (41). Each side wall portion of the cylindrical portion 11 is provided with a wire made of a shape memory alloy as the actuator 121 of the contraction portion 12.
Further, as shown in FIG. 8, a cover member 150 may be provided so as to cover the medical active clip 10. In the present embodiment, the cover member 150 is formed in a bottomed cylindrical shape and has a hollow accommodating portion that accommodates the active clip 10 therein. The cover member 150 has openings 151 and 152 that penetrate an artificial blood vessel or the like. Further, the cover member 150 has an engaging portion 155, and is configured to be openable and closable by the engaging portion 155. When the medical active clip 10 is attached to the artificial blood vessel 410 (41), the cover member 150 is attached. It can be easily installed.
このカバー部材１５０は、内部に収容する医療用能動クリップ１０と、カバー部材１５０の周囲の体組織との間を区画し、医療用能動クリップ１０の動作による変動を周囲の体組織に伝達することを防ぐことができる。 This cover member 150 partitions between the medical active clip 10 accommodated therein and the body tissue around the cover member 150, and transmits fluctuations due to the operation of the medical active clip 10 to the surrounding body tissue. Can be prevented.
図９は正逆位相直列型の医療用能動クリップ１０の一例を示す概念図である。
また、医療用能動クリップ１０の筒状部は、図９に示したように、互いに逆位相で変形する２つの筒状部１１Ｇ（１１）、筒状部１１Ｆ（１１）を連結した構造を有していてもよい。筒状部１１Ｇ（１１）の各側壁部には、収縮部の作動子１２１Ｇ（１２１）として形状記憶合金製のワイヤが、筒状部１１Ｇ（１１）の各側壁部に設けられた谷折り線ＬＶに対して異なる傾斜となるように設けられている。また、筒状部１１Ｆ（１１）の各側壁部には、収縮部の作動子１２１Ｆ（１２１）として形状記憶合金製のワイヤがそれぞれ、筒状部１１Ｆ（１１）の各側壁部に設けられた谷折り線ＬＶに対して異なる傾斜となるように設けられている。
クリップ動作時、図９に示した筒状部において、筒状部の両端部に対して中央部が捻るように、筒状部１１Ｇ（１１）と筒状部１１Ｆ（１１）が正逆位相に変形する。つまり、図９に示した医療用能動クリップは、動作時、両端部の開口形状を保った状態で、筒状部の一方の端部は他方の端部に対して回転しないように構成されている。このため、簡単な構造で、クリップ動作時の変動を両端部付近の周囲の体組織へ伝達することを防ぐことができる。
また、図９に示したように、上記正逆位相直列型の医療用能動クリップを覆うように、カバー部材１５０を設けてもよい。こうすることで、医療用能動クリップ１０の動作による変動を周囲の体組織に伝達することをさらに低減することができる。
FIG. 9 is a conceptual diagram showing an example of a medical active clip 10 of the forward / reverse phase series type.
Further, as shown in FIG. 9, the cylindrical portion of the medical active clip 10 has a structure in which two cylindrical portions 11G (11) and 11F (11) that are deformed in opposite phases are connected. You may do it. On each side wall portion of the cylindrical portion 11G (11), a wire made of a shape memory alloy is provided on each side wall portion of the cylindrical portion 11G (11) as an actuator 121G (121) of the contraction portion. It is provided to have a different inclination with respect to LV. In addition, a wire made of a shape memory alloy is provided on each side wall portion of the cylindrical portion 11F (11) on each side wall portion of the cylindrical portion 11F (11) as the actuator 121F (121) of the contraction portion. They are provided to have different inclinations with respect to the valley fold line LV.
During the clip operation, in the cylindrical portion shown in FIG. 9, the cylindrical portion 11G (11) and the cylindrical portion 11F (11) are in a reverse phase so that the central portion is twisted with respect to both ends of the cylindrical portion. Deform. That is, the active medical clip shown in FIG. 9 is configured so that one end of the cylindrical portion does not rotate with respect to the other end while maintaining the opening shape of both ends during operation. Yes. For this reason, it is possible to prevent the fluctuation during the clip operation from being transmitted to the surrounding body tissue near both ends with a simple structure.
Further, as shown in FIG. 9, a cover member 150 may be provided so as to cover the positive / reverse phase series medical active clip. By carrying out like this, it can further reduce transmitting the fluctuation | variation by operation | movement of the medical active clip 10 to a surrounding body tissue.
図１０は、医療用能動クリップの筒状部の一例を示す図である。詳細には、図１０（ａ）は筒状部の開状態の一例を示す図、図１０（ｂ）の筒状部の閉状態の一例を示す図である。
本願発明者は、医療用能動クリップを実際に作製し、医療用能動クリップの動作を確認した。本実施形態では、クリップの筒状部は、ｅＰＴＦＥ（延伸多孔質ＰＴＦＥ）などのフッ素樹脂材料で形成されている。
開状態の医療用能動クリップは図１０（ａ）に示したように筒状になっており、閉状態の医療用能動クリップは図１０（ｂ）に示したように筒状部の側壁部が変形して閉状態となっている。
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a cylindrical portion of a medical active clip. Specifically, FIG. 10A is a diagram illustrating an example of an open state of the cylindrical portion, and FIG. 10B is a diagram illustrating an example of a closed state of the cylindrical portion of FIG.
The inventor of the present application actually manufactured a medical active clip and confirmed the operation of the medical active clip. In the present embodiment, the cylindrical portion of the clip is formed of a fluororesin material such as ePTFE (expanded porous PTFE).
The active medical clip in the open state has a cylindrical shape as shown in FIG. 10 (a), and the active medical clip in the closed state has a side wall portion of the cylindrical portion as shown in FIG. 10 (b). Deformed and closed.
本願発明者は、医療用能動クリップを実際に作製し、その医療用能動クリップの特性を測定した。
図１１は医療用能動クリップの一例を示す図である。図１１に示すように、人工血管４１として筒状の部材に医療用能動クリップを設けた。尚、図１１では、能動クリップの筒状部１１の側面と開口側を一度に視認できるように鏡（不図示）を配置している。
The inventor of the present application actually produced a medical active clip and measured the characteristics of the medical active clip.
FIG. 11 shows an example of a medical active clip. As shown in FIG. 11, a medical active clip is provided on a cylindrical member as the artificial blood vessel 41. In addition, in FIG. 11, the mirror (not shown) is arrange | positioned so that the side surface and opening side of the cylindrical part 11 of an active clip can be visually recognized at once.
図１２は医療用能動クリップの特性測定装置の一例を示す概念図である。
特性測定装置５０は、血液を模した液体を貯蔵するタンク５１と、ポンプ５２と、圧力計５５（Ｍａｎｏｍｅｔｅｒ）と、人工血管４１としての筒状部材とを有する。タンク５１、ポンプ５２、人工血管はそれぞれが管５３により連結されている。人工血管４１の外周を囲むように能動クリップ１０を配置した。
圧力計５５は、２つの管５５１、管５５２を有する。管５５１の一方の端部５５１ｂが人工血管４１の上流側に連結され、他方の端部５５１ａがそれよりも上方に配置されている。管５５２の一方の端部５５２ｂが人工血管４１の下流側に連結され、他方の端部５５２ａがそれよりも上方に配置されている。
圧力計５５は、管５５１内の水面５５１ｔと、管５５２内の水面５５２ｔとの高低差ｈにより、人工血管４１の上流側と下流側の圧力差を測定することができる。
FIG. 12 is a conceptual diagram showing an example of a characteristic measuring device for a medical active clip.
The characteristic measuring device 50 includes a tank 51 for storing a liquid imitating blood, a pump 52, a pressure gauge 55 (Manometer), and a cylindrical member as the artificial blood vessel 41. The tank 51, the pump 52, and the artificial blood vessel are connected by a pipe 53. The active clip 10 is arranged so as to surround the outer periphery of the artificial blood vessel 41.
The pressure gauge 55 has two pipes 551 and 552. One end portion 551b of the tube 551 is connected to the upstream side of the artificial blood vessel 41, and the other end portion 551a is disposed above it. One end portion 552b of the tube 552 is connected to the downstream side of the artificial blood vessel 41, and the other end portion 552a is disposed above it.
The pressure gauge 55 can measure the pressure difference between the upstream side and the downstream side of the artificial blood vessel 41 based on the height difference h between the water surface 551t in the tube 551 and the water surface 552t in the tube 552.
図１３は医療用能動クリップの各形態での人工血管内の圧力の一例を示す図である。図１３の縦軸に人工血管の上流側と下流側の圧力差を示し、横軸に医療用能動クリップの各形態を示す。
上述した三角筒状の筒状部を有する医療用能動クリップの場合、開状態（Ｏｐｅｎ）では圧力差が約０．２２ｍｍＨｇであり、半閉状態（Ｈａｌｆ）では圧力差が約０．３５ｍｍＨｇであり、閉状態（Ｃｏｍｐｌｅｔｅ）では圧力差が０．５８ｍｍＨｇであった。尚、本実施形態では、閉状態（Ｃｏｍｐｌｅｔｅ）であっても僅かに隙間が形成されており、液体が僅かに流れていた。
上述したように、医療用能動クリップが開状態、半閉状態、閉状態で人工血管に作用して、人工血管内の流路抵抗を制御することができたことを確認した。
FIG. 13 is a diagram showing an example of pressure in the artificial blood vessel in each form of the medical active clip. The vertical axis of FIG. 13 shows the pressure difference between the upstream side and the downstream side of the artificial blood vessel, and the horizontal axis shows each form of the medical active clip.
In the case of the above-described active medical clip having a triangular cylindrical portion, the pressure difference is about 0.22 mmHg in the open state (Open), and the pressure difference is about 0.35 mmHg in the half-closed state (Half). In the closed state (Complete), the pressure difference was 0.58 mmHg. In the present embodiment, a slight gap is formed even in the closed state (Complete), and the liquid flows slightly.
As described above, it has been confirmed that the medical active clip can act on the artificial blood vessel in the open state, the semi-closed state, and the closed state to control the flow resistance in the artificial blood vessel.
尚、医療用能動クリップは、三角筒形状に限られるものではなく、例えば、図１３に示したように、略Ｃ字形状に形成されていてもよい。この略Ｃ字形状の医療用能動クリップは、両端部の間に隙間が形成され、その間隔を調整可能に構成されている。この略Ｃ字形状の医療用能動クリップの両端部の間に人工血管を配置し、クリップ端部の間隔を減少させた状態では、図１３に示したように人工血管を閉塞（Ｏｃｃｌｕｓｉｖｅ）させることができ、この状態で同様の圧力測定を行った。その結果、上流側と下流側の圧力差が約０．４２ｍｍＨｇであった。このように本発明の一実施形態としての略Ｃ字形状の医療用能動クリップが人工血管に作用して、人工血管内の流路抵抗を制御することができる。 Note that the medical active clip is not limited to a triangular cylinder shape, and may be formed in a substantially C shape, for example, as shown in FIG. This substantially C-shaped medical active clip is configured such that a gap is formed between both ends, and the interval can be adjusted. In the state where an artificial blood vessel is disposed between both ends of the substantially C-shaped medical active clip and the interval between the clip ends is reduced, the artificial blood vessel is occluded as shown in FIG. In this state, the same pressure measurement was performed. As a result, the pressure difference between the upstream side and the downstream side was about 0.42 mmHg. As described above, the substantially C-shaped medical active clip as one embodiment of the present invention can act on the artificial blood vessel to control the flow resistance in the artificial blood vessel.
本願発明者は、医療用能動クリップを用いて急性動物実験を行った。図１４は医療用能動クリップを用いた急性動物実験の一例を示す概念図である。
図１４に示したように、動物の心臓５００に、人工ポンプ５０１を管５０２、管５０３で連結した。左心室ＬＶｅや右心室ＲＶｅを備える心臓５００の付近には、大動脈Ａｏ、肺動脈ＰＡ、下大静脈ＩＶＣが配置されている。
肺動脈ＰＡと下大静脈ＩＶＣの間に人工血管４１を設けるバイパス手術を行い、その人工血管４１の外周を囲うように医療用能動クリップ１０を設けた。
The inventor of the present application conducted an acute animal experiment using a medical active clip. FIG. 14 is a conceptual diagram showing an example of an acute animal experiment using a medical active clip.
As shown in FIG. 14, an artificial pump 501 was connected to an animal heart 500 with a tube 502 and a tube 503. An aorta Ao, a pulmonary artery PA, and an inferior vena cava IVC are disposed in the vicinity of the heart 500 including the left ventricle LVe and the right ventricle RVe.
A bypass operation for providing an artificial blood vessel 41 between the pulmonary artery PA and the inferior vena cava IVC was performed, and the medical active clip 10 was provided so as to surround the outer periphery of the artificial blood vessel 41.
図１５は医療用能動クリップに対する実験結果の一例を示す図である。詳細には、図１５（ａ）は医療用能動クリップの閉塞状態での人工血管の下流側の圧力の一例を示す図、図１５（ｂ）は医療用能動クリップの開状態での人工血管の下流側の圧力の一例を示す図、図１５（ｃ）は医療用能動クリップの閉塞状態での人工血管内の流量（体積流量）の一例を示す図、図１５（ｄ）は医療用能動クリップの開状態での人工血管内の流量（体積流量）の一例を示す図である。詳細には、圧力計や流量計を人工血管４１の下流に設けた。
図１５（ａ）、図１５（ｂ）において、縦軸に圧力Ｐｏｕｔ（ｍｍＨｇ）を示し、図１５（ｃ）、図１５（ｄ）において、縦軸に流量Ｆｌｏｗ（Ｌ／ｍｉｎ）を示した。図１５（ａ）〜図１５（ｄ）の各図において、横軸に時間（ｓ）を示した。
尚、圧力や流量は刻々と時間変化するので、その実測データから、能動クリップが閉状態と開状態を繰り返した場合（Ｏｃｃｌｕｓｉｏｎ）、開状態（ｐａｓｓ ｔｈｒｏｕｇｈ）の場合、それぞれの圧力および流量を抽出し、それぞれの最大値、最小値、平均値を時系列的に並べたものを図示している。
FIG. 15 is a diagram showing an example of an experimental result for a medical active clip. Specifically, FIG. 15A is a view showing an example of the pressure downstream of the artificial blood vessel in the closed state of the medical active clip, and FIG. 15B is a view of the artificial blood vessel in the opened state of the medical active clip. FIG. 15C is a view showing an example of the downstream pressure, FIG. 15C is a view showing an example of the flow rate (volume flow rate) in the artificial blood vessel when the medical active clip is closed, and FIG. 15D is a medical active clip. It is a figure which shows an example of the flow volume (volume flow volume) in the artificial blood vessel in the open state. Specifically, a pressure gauge and a flow meter were provided downstream of the artificial blood vessel 41.
15A and 15B, the vertical axis indicates the pressure Pout (mmHg), and in FIGS. 15C and 15D, the vertical axis indicates the flow rate Flow (L / min). . In each figure of Drawing 15 (a)-Drawing 15 (d), time (s) was shown on the horizontal axis.
The pressure and flow rate change with time, so the pressure and flow rate are extracted from the measured data when the active clip repeats the closed and open states (Occlusion) and when it is in the open state (pass through). The maximum value, minimum value, and average value of each are arranged in time series.
医療用能動クリップが閉状態と開状態を繰り返す場合、その状態変化に対応して生体により拍出される血液の脈動が変化し、開状態と比べて、圧力や流量の最大値や最小値の変動が大きくなっている。医療用能動クリップが閉状態の場合、医療用能動クリップの流路抵抗は増大し、医療用能動クリップの流入側に接続されている静脈からの血流量の低下が起こり、医療用能動クリップの流入側の静脈血管内の容積は増加する。静脈血管のもつコンプライアンスが大きいことから、医療用能動クリップが閉状態となったときの医療用能動クリップ流入側の静脈の圧力上昇はほとんど見られないが、医療用能動クリップがこのときの閉状態から開状態へ変化すると、静脈に蓄積された血液が医療用能動クリップ下流側の肺動脈へ流速の増大をともなって流入する。したがって、図１５（ｃ）に示したように、医療用能動クリップが閉状態と開状態を繰り返す場合、医療用能動クリップを通過する流量の経時的な変動は大きくなり、静脈に貯留され肺動脈に流入する血液流れにおいて、図１５（ｄ）に示した医療用能動クリップが開状態であるときの流量と比べて、変動が大きくなっていることが分かる。
尚、本実施形態に係る急性動物実験では、開胸した状態とし、外部から加圧空気および酸素等による外圧を加えることにより強制的に肺の換気のための呼吸動作を行わせた状態で、圧力や流量の測定を行っているため、胸腔を閉じて自発呼吸を行って測定する場合と比較して、医療用能動クリップの下流側肺循環の呼吸に伴う圧変動は呼気および吸気のいずれも陽圧状態で推移し、圧力変動や流量変動の特性は閉胸した状態での自発呼吸の特性とは異なる。
When a medical active clip repeats a closed state and an open state, the pulsation of blood pumped by the living body changes in response to the state change, and the maximum and minimum values of pressure and flow rate are compared with the open state. The fluctuation is increasing. When the medical active clip is in a closed state, the flow resistance of the medical active clip increases, the blood flow from the vein connected to the inflow side of the medical active clip decreases, and the inflow of the medical active clip The volume in the side venous vessels increases. Due to the large compliance of the venous blood vessels, there is almost no increase in the pressure of the vein on the inflow side of the medical active clip when the medical active clip is closed, but the medical active clip is closed at this time. When changing from open to open, blood accumulated in the vein flows into the pulmonary artery downstream of the medical active clip with an increase in flow rate. Therefore, as shown in FIG. 15 (c), when the medical active clip repeats the closed state and the open state, the flow rate of the flow passing through the medical active clip increases with time, and is stored in the vein and stored in the pulmonary artery. It can be seen that fluctuations in the inflowing blood flow are larger than the flow rate when the medical active clip shown in FIG. 15D is in the open state.
In the acute animal experiment according to the present embodiment, in a state where the chest is opened, the breathing operation for forced ventilation of the lung is performed by applying external pressure such as pressurized air and oxygen from the outside, Since pressure and flow are measured, pressure fluctuations associated with breathing in the downstream pulmonary circulation of the active medical clip are positive for both exhalation and inspiration compared to the case of measuring with spontaneous breathing with the chest cavity closed. It changes in the pressure state, and the characteristics of pressure fluctuation and flow fluctuation are different from the characteristics of spontaneous breathing in the closed state.
図１６は、呼吸検出装置による呼吸検出の一例を説明する概念図である。詳細には図１６（ａ）は動物の胸部に配置した呼吸検出装置の一例を示す図、図１６（ｂ）は図１６（ａ）に示した呼吸検出装置により検出された加速度の時間変化に応じた呼吸信号の一例を示す図、図１６（ｃ）は腹部に配置した呼吸検出装置の一例を示す図、図１６（ｄ）は図１６（ｃ）に示した呼吸検出装置により検出された加速度の時間変化に応じた呼吸信号の一例を示す図である。図１６（ｂ）、図１６（ｄ）において、縦軸に加速度を示し、横軸に時間を示す。矢印は呼気期から吸気期への体動の小さいタイミングを示している。 FIG. 16 is a conceptual diagram illustrating an example of respiration detection by the respiration detection device. Specifically, FIG. 16 (a) is a diagram showing an example of a respiration detection device arranged on the chest of an animal, and FIG. 16 (b) shows a change with time of acceleration detected by the respiration detection device shown in FIG. 16 (a). FIG. 16C is a diagram showing an example of the corresponding respiratory signal, FIG. 16C is a diagram showing an example of the respiratory detection device placed in the abdomen, and FIG. 16D is detected by the respiratory detection device shown in FIG. It is a figure which shows an example of the respiration signal according to the time change of an acceleration. In FIG. 16B and FIG. 16D, the vertical axis represents acceleration and the horizontal axis represents time. The arrow indicates the timing of the small body movement from the expiration period to the inspiration period.
測定の結果、加速度センサ型の呼吸検出装置により、呼吸による体動を検出することができるのを確認した。また、胸部よりも腹部に呼吸検出装置を配置した場合に、呼吸による体動を高精度に検出することができることが分かった。これは、呼吸動作応じて肋骨などの変動が比較的大きく、その大きな変動を検出することで、呼吸による体動を高精度に検出することができる。
呼吸検出装置は、上述した呼吸に応じた体動の加速度変化に基いて、呼吸信号を生成し、その呼吸信号を医療用能動クリップに送信する。
As a result of the measurement, it was confirmed that body motion due to respiration can be detected by an acceleration sensor type respiration detection device. It was also found that body movement due to respiration can be detected with high accuracy when the respiration detection device is arranged in the abdomen rather than the chest. This is because the fluctuations of the ribs and the like are relatively large according to the breathing motion, and the body movement due to breathing can be detected with high accuracy by detecting the large fluctuations.
The respiration detection device generates a respiration signal based on the change in acceleration of body motion according to the respiration described above, and transmits the respiration signal to the medical active clip.
以上、説明したように、本発明の実施形態に係る医療用能動クリップ１０は、下大静脈と肺動脈間を接合する人工血管４１における血液の逆流を低減させる。この医療用能動クリップ１０は、人工血管４１の外周を囲むように配置され、人工血管４１内の断面積を減少させる収縮手段としての収縮部１２を備える。この収縮手段としての収縮部１２は、呼吸信号に応じて駆動する駆動手段としての駆動回路１０３（制御手段としての制御部１０１）により収縮を繰り返す。例えば、呼吸信号は、人体の体表などに配置される呼吸検出装置２０により生成される。
このため、簡単な構成で、呼吸信号に応じて呼気期に収縮手段により人工血管内の断面積を減少させて、流路抵抗を増大させることができ、人工血管内の血液の逆流を低減することができる。また、呼吸信号に応じて吸気期には、収縮手段による収縮を行わないので、人工血管内の流路抵抗が低くなり、人工血管内の上流から下流への血液の流れを妨げない。
尚、収縮手段としては、筒状部を有していてもよいし、略Ｃ字形状の部材を有していてもよい。
As described above, the medical active clip 10 according to the embodiment of the present invention reduces the backflow of blood in the artificial blood vessel 41 that joins the inferior vena cava and the pulmonary artery. This medical active clip 10 is disposed so as to surround the outer periphery of the artificial blood vessel 41 and includes a contracting portion 12 as a contracting means for reducing the cross-sectional area in the artificial blood vessel 41. The contraction unit 12 as the contraction unit repeats contraction by a drive circuit 103 (control unit 101 as a control unit) as a drive unit that is driven according to a breathing signal. For example, the respiration signal is generated by the respiration detection device 20 disposed on the body surface of the human body.
For this reason, with a simple configuration, the cross-sectional area in the artificial blood vessel can be reduced by the contracting means during the expiration period according to the respiratory signal, the flow resistance can be increased, and the backflow of blood in the artificial blood vessel can be reduced. be able to. In addition, since contraction by the contraction means is not performed in the inspiration period according to the respiratory signal, the flow resistance in the artificial blood vessel is lowered, and the blood flow from upstream to downstream in the artificial blood vessel is not hindered.
In addition, as a contraction means, you may have a cylindrical part and you may have a substantially C-shaped member.
また、本発明の実施形態に係る医療用能動クリップ１０において、収縮手段としての収縮部１２は、人工血管の外周を囲む筒状部１１と、その筒状部１１を径方向に収縮させる作動子（アクチュエータ）を有する。駆動回路１０３や制御部１０１などの駆動手段の駆動により、作動子が筒状部１１を径方向に収縮させる。詳細には、作動子が呼吸信号に応じて筒状部１１に対して径方向に収縮させる。例えば、作動子としては、形状記憶合金からなるワイヤなどを採用する。
このため、簡単な構成により、作動子により筒状部１１を径方向に収縮させることで、呼吸信号に応じて呼気期に人工血管内の断面積を減少させて、流路抵抗を増大させることができる。
Further, in the medical active clip 10 according to the embodiment of the present invention, the contraction portion 12 as the contraction means includes a cylindrical portion 11 surrounding the outer periphery of the artificial blood vessel, and an actuator for contracting the cylindrical portion 11 in the radial direction. (Actuator). The actuator contracts the cylindrical portion 11 in the radial direction by driving the driving means such as the driving circuit 103 and the control unit 101. Specifically, the actuator contracts in the radial direction with respect to the cylindrical portion 11 in accordance with the respiratory signal. For example, a wire made of a shape memory alloy is used as the actuator.
For this reason, the cylindrical portion 11 is contracted in the radial direction by the actuator with a simple configuration, thereby reducing the cross-sectional area in the artificial blood vessel in the expiration period according to the respiratory signal and increasing the flow path resistance. Can do.
また、本発明の実施形態に係る医療用能動クリップ１０において、筒状部１１は、多角筒状に形成され、作動子は筒状部１１における矩形状の周壁部の一方の対角間を収縮するように構成されている。
このため、医療用能動クリップ１０の筒状部１１が捻るように変形し、軸方向に僅かに収縮し、筒状部１１の断面積を簡単に減少させることができる。
また、筒状部１１として三角筒状を採用することで、筒状部１１は簡単な構造で容易に上述した変形を行うことができる。また、三角筒状の筒状部１１を採用することで、手術時に、展開したクリップを人工血管の外周を囲むように巻き付け、筒状態となるように端部を糸で縫う等、結合させることで、容易に人工血管に装着することができる。
In the medical active clip 10 according to the embodiment of the present invention, the cylindrical portion 11 is formed in a polygonal cylindrical shape, and the actuator contracts between one diagonal of the rectangular peripheral wall portion in the cylindrical portion 11. It is configured as follows.
For this reason, it deform | transforms so that the cylindrical part 11 of the medical active clip 10 may be twisted, and it shrinks slightly in an axial direction, and can reduce the cross-sectional area of the cylindrical part 11 easily.
Further, by adopting a triangular cylindrical shape as the cylindrical portion 11, the cylindrical portion 11 can be easily modified as described above with a simple structure. In addition, by adopting the tubular portion 11 having a triangular tubular shape, the deployed clip is wound around the outer circumference of the artificial blood vessel at the time of surgery, and the end portion is sewn with a thread so as to be in a tubular state. Thus, it can be easily attached to an artificial blood vessel.
また、本発明の実施形態に係る医療用能動クリップ１０の作動子は、形状記憶合金により形成されている。例えば、ワイヤ状の形状記憶合金は、通電状態では収縮し、非通電では弛緩伸張する。このため、簡単な構造で、上記動作を行うことができる医療用能動クリップ１０を構成することができる。 Further, the actuator of the medical active clip 10 according to the embodiment of the present invention is formed of a shape memory alloy. For example, a wire-shaped shape memory alloy contracts when energized and relaxes and expands when de-energized. For this reason, the medical active clip 10 which can perform the said operation | movement with a simple structure can be comprised.
尚、上記実施形態では、医療用能動クリップは、呼吸信号に応じて人工血管などの人工臓器としての筒状部材の断面積を減少させる態様であったが、この形態に限られるものではない。例えば、医療用能動クリップは、心拍信号や血圧信号などに同期して、人工臓器としての筒状部材の断面積を減少させる構成であってもよい。 In the above-described embodiment, the medical active clip has a mode in which the cross-sectional area of the cylindrical member as an artificial organ such as an artificial blood vessel is reduced according to a respiratory signal, but is not limited to this mode. For example, the medical active clip may be configured to reduce the cross-sectional area of a cylindrical member as an artificial organ in synchronization with a heartbeat signal or a blood pressure signal.
また、上記実施形態では、医療用能動クリップは、下大静脈と肺動脈間を接合する人工血管に設けられたが、この形態に限られるものではない。医療用能動クリップは、例えば、人工食道、人工気管、人工肛門などの筒形状の人工臓器や実際の人体の臓器に設けられてもよい。また、上記実施形態では、呼吸信号に応じて収縮する態様であったが、それ以外の信号に応じて収縮するような態様であってもよい。
つまり、この場合、筒形状の人工臓器に用いられる医療用能動クリップは、筒形状の人工臓器（人工血管、人工食道、人工気道、人工肛門など）などに装着され、その外周を囲むように配置され、筒形状の人工臓器内の断面積を減少させる収縮手段を備え、前記収縮手段は、前記筒形状の人工臓器の外周を囲む多角筒状の筒状部と、前記筒状部を径方向に収縮させる作動子とを有する。この作動子は筒状部における矩形状の周壁部の一方の対角間を収縮するように構成されている。
Moreover, in the said embodiment, although the medical active clip was provided in the artificial blood vessel which joins between the inferior vena cava and the pulmonary artery, it is not restricted to this form. The medical active clip may be provided in, for example, a cylindrical artificial organ such as an artificial esophagus, an artificial trachea, and an artificial anus, or an actual human organ. Moreover, in the said embodiment, although it was the aspect contracted according to a respiration signal, the aspect which contracts according to the signal other than that may be sufficient.
In other words, in this case, the medical active clip used for the cylindrical artificial organ is attached to the cylindrical artificial organ (artificial blood vessel, artificial esophagus, artificial airway, artificial anus, etc.) and arranged so as to surround the outer periphery thereof. And a contraction means for reducing a cross-sectional area in the cylindrical artificial organ, the contraction means including a polygonal cylindrical cylindrical portion surrounding an outer periphery of the cylindrical artificial organ, and a radial direction of the cylindrical part. And an actuator for contracting. The actuator is configured to contract between one diagonal of the rectangular peripheral wall portion in the cylindrical portion.
また、医療用能動クリップは、人工血管などの筒状部材と一体型に形成されていてもよい。 The medical active clip may be formed integrally with a cylindrical member such as an artificial blood vessel.
以下、本発明の実施形態に係る医療用能動クリップの構成や効果等に関してまとめて記載する。 Hereinafter, the configuration and effects of the medical active clip according to the embodiment of the present invention will be described together.
・逆流抑制
本発明の実施形態に係る医療用能動クリップは、肺動脈に接続された人工血管からの下大静脈への逆流を、人工血管に外部から装着し、人工血管内腔断面積を減少させることによって管路抵抗を増大させる。人工血管外部に装着するクリップの内側を収縮、ねじり形状によって内腔断面積を減少させることができる。
-Suppression of reverse flow The active clip for medical use according to an embodiment of the present invention attaches a back flow from an artificial blood vessel connected to a pulmonary artery to the inferior vena cava from the outside to reduce the cross-sectional area of the artificial blood vessel lumen. Thereby increasing the line resistance. The lumen cross-sectional area can be reduced by contracting and twisting the inside of the clip attached to the outside of the artificial blood vessel.
・逆流抑制後の開放
本発明の実施形態に係る医療用能動クリップにより、血管抵抗増大による逆流抑制を具現化でき、構造的収縮を能動的に弛緩させた場合、血管断面積を増大させ、下大静脈から肺動脈への順流抵抗を低下させることができる。
・ Opening after backflow suppression With the medical active clip according to the embodiment of the present invention, backflow suppression by increasing vascular resistance can be realized, and when structural contraction is actively relaxed, the cross-sectional area of the blood vessel is increased and The forward resistance from the vena cava to the pulmonary artery can be reduced.
・人工血管周辺組織への障害、損傷の軽減
本発明の実施形態に係る医療用能動クリップは、体格の小さな患者に対しても、胸腔内へ埋め込むことができ、人工血管周辺臓器への圧迫が少ない小型容積のクリップである。
-Reduction of damage and damage to the tissue around the artificial blood vessel The medical active clip according to the embodiment of the present invention can be implanted into the thoracic cavity even for a patient with a small physique, and pressure on the organ around the artificial blood vessel is reduced. It is a small small volume clip.
・微細アクチュエータの利用による小型化
本発明の実施形態に係る医療用能動クリップは、形状記憶合金線維を用いた構造とすることで、体内埋め込み型を容易にし、小柄の体格の小児でも使用可能である。
-Miniaturization by using micro actuators The active clip for medical use according to the embodiment of the present invention has a structure using shape memory alloy fibers, which makes it easy to implant in the body and can be used even by small children. is there.
・呼吸に同期した血管路逆流抑制
本発明の実施形態に係る医療用能動クリップは、呼吸の位相を体外から非侵襲に同期して、胸腔内圧増大時に能動的に血管径を短縮させることができる
-Suppression of vascular regurgitation synchronized with respiration The medical active clip according to an embodiment of the present invention can actively reduce the diameter of the blood vessel when the intrathoracic pressure increases by synchronizing the phase of respiration non-invasively from outside the body.
・呼吸検出装置を用いたシステム
胸郭上や腹壁上などの体外の所定位置に設置する呼吸検出装置により、体内埋め込み分の医療用能動クリップの容積が比較的小さい。
-System using a respiration detection device The respiration detection device installed at a predetermined position outside the body, such as on the thorax or on the abdominal wall, has a relatively small volume of medical active clip for implantation in the body.
・呼吸タイミング制御
本発明の実施形態に係る医療用能動クリップは、循環血液との直接接触がないため、構造設計に関して血栓形成と血液適合性の課題がなく、これらの設計上の課題が重要である血液ポンプと異なって、必要なときに必要なタイミングで制御を行うことができる。
Respiratory timing control The active clip for medical use according to the embodiment of the present invention has no direct contact with circulating blood, so there is no problem of thrombus formation and blood compatibility with respect to the structural design, and these design problems are important. Unlike some blood pumps, control can be performed at the necessary timing when necessary.
また、従来では、体格の小さな小児の心臓手術において、人工血管外部に大型の装置を装着することは不可能であり、先天性心疾患治療での下大静脈−肺動脈バイパス手術においては、下大静脈逆流は本手術に伴って生じる避けることの難しい現象とされている。本発明の実施形態に係る医療用能動クリップは、これらの血流変化を、能動的に人工血管管路抵抗を変化させることで解決することができる。 Conventionally, it is impossible to attach a large device outside the artificial blood vessel in heart surgery for children with small physique, and in lower vena cava-pulmonary artery bypass surgery for congenital heart disease treatment, Venous regurgitation is considered an inevitable phenomenon that occurs with this operation. The medical active clip according to the embodiment of the present invention can solve these blood flow changes by actively changing the artificial blood vessel resistance.
また、手術時には、人工血管を用いた手術手技に、本発明の実施形態に係る医療用能動クリップを人工血管に装着する作業を追加するだけである。 Moreover, at the time of an operation, it is only necessary to add the operation | work which mounts the medical active clip which concerns on embodiment of this invention on an artificial blood vessel to the surgical technique using an artificial blood vessel.
また、本発明の実施形態に係る医療用能動クリップを用いることで、呼吸に伴って変動する静脈から肺動脈への血流方向の変化が、手術により期待される生理学的血流に沿った状態に維持することができる。尚、生体の血行動態では、肺動脈から大静脈への血液流れは生理学的ではなく、静脈から肺動脈への一方向性の流れを生理学的な血流としている。 In addition, by using the medical active clip according to the embodiment of the present invention, the change in the blood flow direction from the vein to the pulmonary artery, which fluctuates with respiration, is in a state in line with the physiological blood flow expected by the operation. Can be maintained. In the hemodynamics of a living body, the blood flow from the pulmonary artery to the vena cava is not physiological, and the unidirectional flow from the vein to the pulmonary artery is a physiological blood flow.
また、本発明の実施形態に係る医療用能動クリップを用いることで、従来の手術手技のみでは制御不可能であった、肺循環から大静脈への逆流を低減させることができ、肺からの非生理的な逆流によって生じる大静脈容積の恒常的な上昇を低減させ、静脈圧の低圧化を図ることができる。 Further, by using the medical active clip according to the embodiment of the present invention, it is possible to reduce the backflow from the pulmonary circulation to the vena cava, which cannot be controlled only by the conventional surgical technique, and non-physiological from the lung. It is possible to reduce the venous pressure by reducing the constant increase of the vena cava volume caused by the reverse flow.
また、末梢臓器にとって下流側となる静脈圧上昇では、例えば、肝臓の静脈圧上昇が起こった場合、肝機能の低下を伴う肝硬変を手術後遠隔期で発症する可能性があることが示唆されており、本発明の実施形態に係る医療用能動クリップを用いることで、呼吸変動による肺動脈から静脈への逆流を低減することができ、これらの末梢臓器機能の低下を予防することができる。 In addition, the increase in venous pressure downstream of peripheral organs suggests that, for example, when increased venous pressure in the liver occurs, cirrhosis with decreased liver function may occur in the late stage after surgery. In addition, by using the medical active clip according to the embodiment of the present invention, it is possible to reduce the backflow from the pulmonary artery to the vein due to respiratory fluctuation, and to prevent the deterioration of the peripheral organ function.
また、本発明の実施形態に係る医療用能動クリップを用いることで、定常的な呼吸運動だけではなく、日常生活の中で発声などに伴って生じる肺の拡張収縮運動時に変動する肺動脈からの静脈逆流を調節することができる。 Further, by using the medical active clip according to the embodiment of the present invention, veins from the pulmonary artery that fluctuate not only during steady breathing movement but also during pulmonary expansion and contraction movement caused by vocalization or the like in daily life. The backflow can be adjusted.
また、本発明の実施形態に係る医療用能動クリップを用いることで、この医療用能動クリップの能動性により、生理的な機能として期待される大静脈から肺動脈への肺の換気に伴う血流の促進を障害することなく、肺動脈から大動脈への逆流低減を実現することができる。 In addition, by using the medical active clip according to the embodiment of the present invention, the activity of the medical active clip promotes blood flow accompanying the ventilation of the lung from the vena cava to the pulmonary artery, which is expected as a physiological function. It is possible to reduce the backflow from the pulmonary artery to the aorta without obstructing.
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
また、上述の各図で示した実施形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの記載内容を組み合わせることが可能である。
また、各図の記載内容はそれぞれ独立した実施形態になり得るものであり、本発明の実施形態は各図を組み合わせた一つの実施形態に限定されるものではない。
As described above, the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to these embodiments, and there are design changes and the like without departing from the gist of the present invention. Is included in the present invention.
Further, the embodiments described in the above drawings can be combined with each other as long as there is no particular contradiction or problem in the purpose and configuration.
Moreover, the description content of each figure can become independent embodiment, respectively, and embodiment of this invention is not limited to one embodiment which combined each figure.
４…血液
１０…医療用能動クリップ（クリップ）
１１…筒状部
１２…収縮部
２０…呼吸検出装置
２１…加速度検出部
２２…通信部
２３…ＣＰＵ（制御回路）
３０…心臓
４１…人工血管（筒状部材）
１０１…制御部（ＣＰＵ）
１０２…通信部
１０３…駆動回路
１２１…作動子（形状記憶合金製ワイヤなど）
１５０…カバー部材
ＬＭ…山折り線
ＬＶ…谷折り線
4 ... Blood 10 ... Active medical clip (clip)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Cylindrical part 12 ... Contraction part 20 ... Respiration detection apparatus 21 ... Acceleration detection part 22 ... Communication part 23 ... CPU (control circuit)
30 ... Heart 41 ... Artificial blood vessel (tubular member)
101 ... Control unit (CPU)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 102 ... Communication part 103 ... Drive circuit 121 ... Actuator (shape memory alloy wire etc.)
150 ... Cover member LM ... Mountain fold line LV ... Valley fold line
Claims (6)
前記医療用能動クリップは、人工血管の外周を囲むように配置され、人工血管内の断面積を減少させる収縮手段を備え、該収縮手段は、呼吸信号に応じて駆動する駆動手段により収縮を繰り返すことを特徴とする
医療用能動クリップ。 A medical active clip for reducing blood backflow in an artificial blood vessel joining the inferior vena cava and the pulmonary artery,
The medical active clip is disposed so as to surround the outer periphery of the artificial blood vessel, and includes contraction means for reducing a cross-sectional area in the artificial blood vessel, and the contraction means repeats contraction by a driving means that is driven according to a respiratory signal. An active clip for medical use.
前記筒状部を径方向に収縮させる作動子と、を有することを特徴とする請求項１に記載の医療用能動クリップ。 The contraction means includes a cylindrical portion surrounding an outer periphery of the artificial blood vessel,
The medical active clip according to claim 1, further comprising an actuator for contracting the cylindrical portion in a radial direction.
前記作動子は、前記筒状部における矩形状の側壁部の一方の対角間を収縮するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の医療用能動クリップ。 The cylindrical portion is formed in a polygonal cylindrical shape,
The medical active clip according to claim 2, wherein the operating element is configured to contract between one diagonal of the rectangular side wall portion in the cylindrical portion.
前記医療用能動クリップは、筒形状の人工臓器に装着され、その外周を囲むように配置され、筒形状の人工臓器内の断面積を減少させる収縮手段を備え、
前記収縮手段は、前記筒形状の人工臓器の外周を囲む多角筒状の筒状部と、
前記筒状部を径方向に収縮させる作動子と、を有し、
前記筒状部は、矩形状の側壁部を有し、
前記作動子は、前記筒状部における前記矩形状の側壁部の一方の対角間を収縮するように構成され、
前記側壁部は、前記作動子により前記筒状部における前記矩形状の側壁部の一方の対角間を収縮した場合、前記筒状部がねじり形状となるように、前記筒状部の内側へ折曲自在な折曲線を有することを特徴とする
医療用能動クリップ。 A medical active clip used for a cylindrical artificial organ,
The medical active clip is attached to a cylindrical artificial organ, is disposed so as to surround the outer periphery thereof, and includes contraction means for reducing a cross-sectional area in the cylindrical artificial organ,
The contraction means is a polygonal cylindrical part surrounding the outer circumference of the cylindrical artificial organ;
An actuator for contracting the cylindrical portion in a radial direction,
The cylindrical part has a rectangular side wall part,
The actuator is configured to contract one pair Kakuma of the rectangular side wall portion of the tubular portion,
The side wall portion is folded inwardly of the cylindrical portion so that the cylindrical portion is twisted when the operator contracts one diagonal of the rectangular side wall portion of the cylindrical portion. medical active clip, characterized in Rukoto to have a song freely bending line.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015057427A JP6495062B2 (en) | 2015-03-20 | 2015-03-20 | Medical active clip |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015057427A JP6495062B2 (en) | 2015-03-20 | 2015-03-20 | Medical active clip |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2016174738A JP2016174738A (en) | 2016-10-06 |
| JP6495062B2 true JP6495062B2 (en) | 2019-04-03 |
Family
ID=57070789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2015057427A Active JP6495062B2 (en) | 2015-03-20 | 2015-03-20 | Medical active clip |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6495062B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN210866373U (en) | 2019-11-27 | 2020-06-26 | 潍柴动力股份有限公司 | Combustion heat exchange assembly and SOFC system |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03123543A (en) * | 1989-10-09 | 1991-05-27 | Olympus Optical Co Ltd | Organism pipeline closing device |
| US6074341A (en) * | 1998-06-09 | 2000-06-13 | Timm Medical Technologies, Inc. | Vessel occlusive apparatus and method |
| EP1072282A1 (en) * | 1999-07-19 | 2001-01-31 | EndoArt S.A. | Flow control device |
| JP2003000606A (en) * | 2001-06-18 | 2003-01-07 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | Instrument for intercepting blood flow |
| US20040242956A1 (en) * | 2002-07-29 | 2004-12-02 | Scorvo Sean K. | System for controlling fluid in a body |
| JP5400051B2 (en) * | 2007-10-11 | 2014-01-29 | ミルックス・ホールディング・エスエイ | A device that controls the flow of sperm in the fallopian tube |
-
2015
- 2015-03-20 JP JP2015057427A patent/JP6495062B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2016174738A (en) | 2016-10-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10293090B2 (en) | Percutaneous device and method for promoting movement of a bodily fluid | |
| US11911135B2 (en) | Implantable medical device with adjustable blood flow | |
| US11717425B2 (en) | Pulmonary artery implant apparatus and methods of use thereof | |
| US8900114B2 (en) | Pulsatile blood pump | |
| JP7273835B2 (en) | Devices, related systems, and related methods for pumping blood | |
| KR102685933B1 (en) | heart valve prosthesis | |
| CN103800952B (en) | Support stent for a trans-valvular catheter | |
| JP7211630B2 (en) | self sealing cannula | |
| CA2793912C (en) | A device and a method to controllably assist movement of a mitral valve | |
| US20050159639A1 (en) | Physiologically based control system and method for using the same | |
| JP5868180B2 (en) | Beatable medical device designed for use in extracorporeal surgery | |
| TWI826960B (en) | Blood pump device having endo-leak free aortic adapter assembly and method of device implantation | |
| US11872361B2 (en) | Systems and methods for selectively occluding the superior vena cava for treating heart conditions | |
| JP2024535924A (en) | Ventricular assist devices | |
| WO2011117566A1 (en) | Pulsatile blood pump | |
| US20220401718A1 (en) | Systems and methods for selectively occluding the superior vena cava for treating heart conditions | |
| JP6495062B2 (en) | Medical active clip | |
| Giridharan et al. | Achieving physiologic perfusion with ventricular assist devices: Comparison of control strategies | |
| US20230036909A1 (en) | Pulmonary vein shield and methods of use | |
| US12138185B2 (en) | Pulmonary artery implant apparatus and methods of use thereof | |
| JP7541762B2 (en) | Cardiac chamber prosthesis and related cardiac assist system | |
| CN116688350A (en) | Catheter pump assembly with aspiration prevention function | |
| WO2024163301A1 (en) | Intra-thoracic cardiac assist devices | |
| CN117083102A (en) | Blood pump device with leak-free aortic adapter assembly and device implantation method | |
| WO2024163407A1 (en) | Prosthetic valves and oval stents for flow balancing |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180228 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20181127 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20181122 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190123 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190205 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190306 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6495062 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |