JP6326995B2 - 血流量調節装置 - Google Patents

Description

本発明は、血管の血流量を調節する血流量調節装置に関する。

腎不全に対する治療として血液透析が知られている。血液透析は、中空糸を有する人工腎臓に血液を通過させて濾過することにより、本来、腎臓で血液中から除去されるべき老廃物や水分を除去するものである。血液透析を行う患者から十分な血液量を人工腎臓へ供給するために、患者の腕などにおいて、動脈と静脈とを吻合させた内シャントが形成される。内シャントにより動脈から静脈へ血液が流入するので、注射針が穿刺される静脈における血液量が増大する。他方、動脈において末梢側への血流量が減少して、末梢側において栄養不良による壊死が生じたり、心臓への負担が増加したりする。

前述された課題に対して、内シャントを挟み込む一対の挟持部材を設け、その挟持部材を爪と凹部とから構成されるロック機構により挟持の度合いを調整する血流量調節装置が公知である（特許文献１）。

特開平１１−７６２４８号公報

しかしながら、前述された血流量調節装置は、体内に埋め込まれたロック機構を体外より皮膚などを介在させた状態で操作する必要があり、操作性が悪く、また、ロック機構の状態、すなわち内シャントを閉じているのか開いているのかが判別しにくいという問題があった。

本発明は、前述された事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、体内に埋め込まれた内シャントを容易に開閉可能な手段を提供することにある。

(1) 本発明に係る血流量調節装置は、磁性体を有する第１部材と、上記第１部材との間に血管を挟持可能に配置されており、磁石を有する第２部材と、上記磁性体及び上記磁石を対向させて、上記第１部材または上記第２部材の一方を上記第１部材または上記第２部材の他方に対して接離する方向に移動可能に支持するガイド部材と、を具備する。

血流量調節装置は、体内に埋め込まれて、第１部材または第２部材の他方或いはガイド部材が体内の皮下脂肪組織などに固定される。第１部材または第２部材の一方は、第１部材または第２部材の他方又は外部からの磁力により第１位置又は第２位置へ移動する。第１部材または第２部材の他方或いはガイド部材が皮下脂肪組織などに固定されているので、外部からの磁力が作用したときに、第１部材または第２部材の一方のみが外部の磁力によって移動する。外部からの磁力が作用していないとき、第１部材または第２部材の一方は、第１部材または第２部材の他方に最も近づいた位置（第１位置）において血管を挟持して閉塞する。第２部材の磁石より強い外部からの磁力が作用すると、第１部材または第２部材の一方は、第１部材または第２部材の他方から離れた位置（第２位置）において血管を血液が流通可能に開放する。これにより、外部から磁力を用いて血管を開閉することができる。

(2) 好ましくは、上記ガイド部材は、上記第１部材と上記第２部材とが当接又は近接する第１位置と、上記第１部材と上記第２部材とが離れた第２位置と、に移動可能に上記第１部材及び上記第２部材を支持するものであり、上記第１部材と上記第２部材とが上記第２位置より更に離れることを規制するストッパを有する。

外部から磁力が作用しても、ストッパにより移動する第１部材または第２部材の一方が第２位置よりも第１部材または第２部材の他方から離れることがない。

(3) 好ましくは、上記ガイド部材は、上記第１部材又は上記第２部材の一方から延出されており、上記第１部材又は上記第２部材の他方に形成された孔に挿通されたガイドバーを有するものである。

(4) 好ましくは、上記血流量調節装置は、上記磁石に上記磁性体が吸引されて上記第１位置の上記第１部材及び上記第２部材に対して、上記磁石より大きな磁力を上記磁性体へ作用させて上記第１位置の上記第１部材または上記第２部材の一方を上記第２位置へ移動させる磁力部材を更に具備するものである。

(5) 好ましくは、上記磁力部材は、電磁石を有するものである。

本発明に係る血流量調節装置によれば、体内に埋め込まれて血管を外部からの磁力によって開閉可能である。

図１は、患者の腕９１を模式的に示す斜視図である。 図２は、装着部材２０と内シャント９０とを模式的に示す斜視図である。 図３は、第１部材２１が縫合された血流量調節装置１０において第２部材２２が第１位置のときの状態を示す断面図である。 図４は、第１部材２１が縫合された血流量調節装置１０において第２部材２２が第２位置のときの状態を示す断面図である。 図５は、ガイド部材２３が縫合された血流量調節装置１０において第２部材２２が第１位置のときの状態を示す断面図である。 図６は、ガイド部材２３が縫合された血流量調節装置１０において第２部材２２が第２位置のときの状態を示す断面図である。 図７は、変形例における血流量調節装置１０において第２部材２２が第１位置のときの状態を示す断面図である。 図８は、変形例における血流量調節装置１０において第２部材２２が第２位置のときの状態を示す断面図である。

以下、本発明の好ましい実施形態を説明する。なお、本実施形態は本発明の一実施態様にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で実施態様を変更できることは言うまでもない。

［血流量調節装置１０］
本実施形態に係る血流量調節装置１０は、図２に示される装着部材２０と図３に示される磁力部材５０とを備えている。装着部材２０は、患者の腕９１などにおいて動脈９２と静脈９３とを吻合させることによって作製された血管である内シャント９０（図１，２参照）に装着される。磁力部材５０は、患者の体外であって体内に装着された装着部材２０と近接する位置に配置されることによって、装着部材２０に作用する部材である。

［装着部材２０］
図２に示されるように、装着部材２０は、第１部材２１と、第２部材２２と、ガイド部材２３とを備えている。

図２，３に示されるように、第１部材２１は、内部空間を有するカバー体２４と、カバー体２４の内部空間に配置された磁性体２５とを備えている。カバー体２４は、薄板形状である。カバー体２４の材質は、シリコン樹脂などの医療用に適した素材である。磁性体２５の材質は、鉄などの金属である。磁性体２５の周囲は、カバー体２４によって完全に覆われている。このため、磁性体２５が、装着部材２０が装着されている位置の周囲組織と接触することはない。

カバー体２４の一面２７には、２つの円穴２６が形成されている。後述されるガイド部材２３のガイドバー３６が円穴２６に挿入される。ここで、２つの円穴２６の内径は、ガイドバー３６の直径よりも若干小さい。これにより、円穴２６に挿入されたガイドバー３６とカバー体２４とは互いに嵌合され固定される。その結果、ガイドバー３６は第１部材２１から延出された状態となる。２つの円穴２６の間隔は、２つの円穴２６の間に内シャント９０を配置可能な程度の大きさに設定される。

カバー体２４は、一面２７の裏側の他面２８が患者の腕９１の皮下脂肪組織９４に縫合糸２９で縫いつけられることによって固定されている。なお、カバー体２４は、縫合糸２９以外の手段、例えば接着剤などによって皮下脂肪組織９４に固定されてもよい。

図２，３に示されるように、第２部材２２は、内部空間を有するカバー体３０と、カバー体３０の内部空間に配置された磁石３１とを備えている。カバー体３０は、薄板形状である。カバー体３０の材質は、シリコン樹脂などの医療用に適した素材などである。磁石３１の周囲は、カバー体３０によって完全に覆われている。このため、磁石３１が、装着部材２０が装着されている位置の周囲組織と接触することはない。

カバー体３０には、２つの貫通孔３２（孔に相当する。）が形成されている。ガイドバー３６が貫通孔３２に挿通される。ここで、２つの貫通孔３２の内径は、ガイドバー３６の直径よりも大きい。これにより、第２部材２２は、カバー体３０にガイドバー３６が挿通された状態において、ガイドバー３６の軸方向に沿って移動可能である。２つの貫通孔３２の間隔は、２つの円穴２６の間隔と略同一の大きさに設定される。これにより、２つの貫通孔３２の間に内シャント９０が配置可能であり、ガイドバー３６が貫通孔３２と円穴２６との双方に挿入可能である。

図２，３に示されるように、ガイド部材２３は、シリコン樹脂などの医療用に適した素材で構成された板状部材３４（ストッパに相当する。）と、板状部材３４に固定されており板状部材３４の一面３５から突出された２本のガイドバー３６とを備えている。

第１部材２１は、ガイドバー３６が円穴２６に挿入されることによって、ガイド部材２３に支持される。第２部材２２は、ガイドバー３６が貫通孔３２に挿通されることによって、ガイド部材２３によってガイドバー３６の軸方向に沿って移動可能に支持される。第１部材２１及びガイド部材２３の間に、第２部材２２が配置される。これにより、ガイド部材２３は、磁性体２５及び磁石３１を対向させた状態で、第１部材２１及び第２部材２２を支持している。

なお、以上説明した装着部材２０を構成する各部材のうち、周囲組織と接触する可能性のある部材（カバー体２４、カバー体３０、及びガイド部材２３）の表面は、湾曲されたり面取りされたりなどの処置が施されていることが好ましい。これにより、各部材が周囲組織と接触することによって当該周囲組織が損傷が生じる可能性を低くすることができるからである。

以下、装着部材２０が患者の腕９１の内部へ装着される手順が詳述される。最初に、公知の手段にて、動脈９２と静脈９３とが吻合されることによって、内シャント９０が作製される。次に、第１部材２１が、内シャント９０に対して腕９１の皮膚９５とは反対側の位置に配置される。このとき、第１部材２１は、一面２７が内シャント９０と対向するように配置される。

次に、第１部材２１の他面２８が、内シャント９０に対して腕９１の皮膚９５とは反対側の皮下脂肪組織９４に縫合される。これにより、第１部材２１が皮下脂肪組織９４に固定される。ここで、第１部材２１は、内シャント９０が２つの円穴２６の間となる位置に固定される。

次に、ガイド部材２３のガイドバー３６の突出先端部が、第１部材２１の円穴２６に挿入される。ここで、ガイドバー３６は、予め第２部材２２の貫通孔３２に挿通されている。ガイドバー３６の突出先端部が円穴２６に挿入される際、第２部材２２は、内シャント９０に対して第１部材２１と反対側に配置される。これにより、ガイドバー３６と第１部材２１とが嵌合された状態において、内シャント９０は、第２部材２２と第１部材２１とによって挟まれた状態となる。

この状態で、第２部材２２は、ガイドバー３６の軸方向に沿って、図３に示される第１位置と図４に示される第２位置とに移動可能である。これにより、第２部材２２と第１部材２１とは互いに接離可能である。第２部材２２の第２位置から第１位置への向きの移動は、第１部材２１によって規制される。これにより、第２部材２２が第１位置よりも更に第１部材２１側へ近づくことが規制される。一方、第２部材２２の第１位置から第２位置への向きの移動は、ガイド部材２３の板状部材３４によって規制される。これにより、第２部材２２が第２位置よりも更に第１部材２１から離れることが規制される。

第１位置において、第２部材２２は、第１部材２１に近接している。このとき、内シャント９０は、第２部材２２と第１部材２１とによって押圧された状態で挟持されており、完全に或いはほぼ閉じられている。これにより、内シャント９０における血流量は、零または少量に押さえられる。

第２位置において、第２部材２２は、第１位置のときよりも第１部材２１から離間している。このとき、内シャント９０は、第２部材２２と第１部材２１との間に位置しているが、第１位置のときよりも押圧力が小さい。そのため、内シャント９０は、開かれている。これにより、内シャント９０における血流量は、第２部材２２が第１位置のときよりも多くなる。

［磁力部材５０］
図３に示されるように、磁力部材５０は、電磁石５１と、電磁石５１と接続された電源５２と、電磁石５１及び電源５２の間に配置されたスイッチ５３とを備えている。電磁石５１は、鉄などで構成された磁性体５４と、磁性体５４の周囲に巻回されたコイル５５とを備えている。コイル５５の両端がそれぞれ電源５２の正極及び負極と接続されている。コイル５５の一端と電源５２の正極との間に、スイッチ５３が配置されている。なお、スイッチ５３は、コイル５５の他端と電源５２の負極との間に配置されていてもよい。

電磁石５１において発生する磁力は、磁石３１が磁性体２５を吸引する磁力よりも大きくなるという条件を具備するように設定される。具体的には、コイル５５の巻き数、コイル５５に流す電流の大きさ、及び磁性体５４の透磁率や断面積などが、上記条件を具備するように設定される。

患者に対する血液透析が実行されないとき、磁力部材５０は、患者の体外のうちの装着部材２０が装着された位置の近傍に配置されない。或いは、磁力部材５０は、当該位置の近傍に配置されていたとしてもスイッチ５３がオフとされる。この場合、電磁石５１において磁力が発生しない。このとき、磁石３１に磁性体２５が吸引されることによって、第２部材２２は第１位置に移動する（図３参照）。これにより、内シャント９０が閉じられて、内シャント９０における血流量は零または少量に抑えられる。

一方、患者に対する血液透析が実行されるとき、磁力部材５０が上記位置の近傍に配置され且つスイッチ５３がオンにされる。この場合、電磁石５１において磁力が発生し、当該磁力が磁石３１及び磁性体２５へ作用する。上述したように、当該磁力は、磁石３１が磁性体２５を吸引する磁力よりも大きい。このとき、磁性体２５を覆っているカバー体２４が皮下脂肪組織９４に縫合されているため、第１部材２１が移動することはない。よって、磁石３１は、固定されている磁性体２５から離間して磁力部材５０側へ引き寄せられる。

磁石３１が磁力部材５０側へ引き寄せられることにより、第２部材２２は第１位置から第２位置へ移動する（図４参照）。これにより、内シャント９０が開かれて、内シャント９０における血流量が増加する。

なお、磁力部材５０は、第２部材２２を第１位置から第２位置へ移動させる磁力を発生させることができるものであるならば、上述したような構成に限らない。例えば、磁力部材５０は、磁石３１よりも大きな磁力を発生可能な磁石であってもよい。

［実施形態の効果］
血流量調節装置１０の装着部材２０は、体内に埋め込まれて、第１部材２１及び当該第１部材２１に固定されたガイド部材２３が、体内の皮下脂肪組織９４に固定される。第２部材２２は、第１部材２１又は外部からの磁力により第１位置又は第２位置へ移動する。第１部材２１及びガイド部材２３が皮下脂肪組織９４に固定されているので、外部からの磁力が作用したときに、第２部材２２のみが外部の磁力によって移動する。外部からの磁力が作用していないとき、第２部材２２は、第１部材２１に最も近づいた位置（第１位置）において内シャント９０を挟持して閉塞する。第２部材２２の磁石３１より強い外部からの磁力が作用すると、第２部材２２は、第１部材２１から離れた位置（第２位置）において内シャント９０を血液が流通可能に開放する。これにより、外部から磁力を用いて内シャント９０を開閉することができる。

外部から磁力が作用しても、板状部材３４により第２部材２２が第２位置より第１部材２１から離れることがない。

［変形例］
上述の実施形態では、第１部材２１が皮下脂肪組織９４に縫合されていたが、第１部材２１以外の部材が皮下脂肪組織９４に縫合されていてもよい。例えば、図５，６に示されるように、ガイド部材２３が皮膚９５に縫合されていてもよい。

上述の実施形態では、第１部材２１が、ガイド部材２３に固定された状態で支持されており、第２部材２２が、第１部材２１とガイド部材２３との間に配置され且つ第１位置と第２位置とに移動可能にガイド部材２３によって支持されていた。

しかし、第１部材２１と第２部材２２とは逆の位置に配置されていてもよい。つまり、第２部材２２が、ガイド部材２３に固定された状態で支持されており、第１部材２１が、第２部材２２とガイド部材２３との間に配置され且つ第１位置と第２位置とに移動可能にガイド部材２３によって支持されていてもよい。この場合、第１部材２１に貫通孔３２が形成され、ガイドバー３６が貫通される。また、ガイドバー３６の突出先端部は、第２部材２２と嵌合される。

上述の実施形態では、ガイド部材２３は、１枚の板状部材３４と、当該板状部材３４から突出される２本のガイドバー３６とで構成されていたが、ガイド部材２３は、このような構成に限らない。例えば、ガイド部材２３は、２枚の板状部材と、当該板状部材の各々から１本ずつ突出される合計２本のガイドバー３６とで構成されていてもよい。

上述の実施形態では、ガイドバー３６は２本設けられていたが、ガイドバー３６の本数は２本に限らない。この場合、円穴２６及び貫通孔３２の個数は、ガイドバー３６の本数に応じて決定されることは言うまでもない。

上述の実施形態では、第１位置において、第２部材２２は、第１部材２１に近接していたが、当接していなかった。しかし、第１位置において、第２部材２２は、第１部材２１に当接していてもよい。

例えば、図７，８に示されるように、第２部材２２は、湾曲しており、その両端部に磁石３１を内蔵していてもよい。第１部材２１は、第２部材２２の両端部に対向する位置に磁性体２５を内蔵していてもよい。このように構成されることにより、第２部材２２の両端部は、図７に示される第１位置のときに、磁石３１が対向する磁性体２５を引き寄せることによって、第１部材２１と当接する。

１０ 血流量調節装置
２１ 第１部材
２２ 第２部材
２３ ガイド部材
３２ 貫通孔
３４ 板状部材
３６ ガイドバー
５０ 磁力部材
５１ 電磁石

Claims (5)

1. 磁性体を有する第１部材と、
   上記第１部材との間に血管を挟持可能に配置されており、磁石を有する第２部材と、
   上記磁性体及び上記磁石を対向させて、上記第１部材または上記第２部材の一方を上記第１部材または上記第２部材の他方に対して接離する方向に移動可能に支持するガイド部材と、を具備する血流量調節装置。
2. 上記ガイド部材は、上記第１部材と上記第２部材とが当接又は近接する第１位置と、上記第１部材と上記第２部材とが離れた第２位置と、に移動可能に上記第１部材及び上記第２部材を支持するものであり、上記第１部材と上記第２部材とが上記第２位置より更に離れることを規制するストッパを有する請求項１に記載の血流量調節装置。
3. 上記ガイド部材は、上記第１部材又は上記第２部材の一方から延出されており、上記第１部材又は上記第２部材の他方に形成された孔に挿通されたガイドバーを有するものである請求項２に記載の血流量調節装置。
4. 上記磁石に上記磁性体が吸引されて上記第１位置の上記第１部材及び上記第２部材に対して、上記磁石より大きな磁力を上記磁性体へ作用させて上記第１位置の上記第１部材または上記第２部材の一方を上記第２位置へ移動させる磁力部材を更に具備する請求項１から３のいずれかに記載の血流量調節装置。
5. 上記磁力部材は、電磁石を有するものである請求項４に記載の血流量調節装置。
   
   

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