JPH02246986A

JPH02246986A - 生体内案内具

Info

Publication number: JPH02246986A
Application number: JP1068556A
Authority: JP
Inventors: Isami Hirao; 平尾　勇実
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1989-03-20
Filing date: 1989-03-20
Publication date: 1990-10-02

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野］本発明は経皮的に生体情報を取出したり、人工臓器にエ
ネルギを供給したり、患部に薬液を投与するときなどに
用いられる生体内案内具に関する。

［従来の技術］従来、生体皮下に一部埋入して血圧、血流速度、温度、
心電信号等の各種生体情報を取出すための電気的端子や
、生体内に埋め込まれた人工心臓、ペースメーカ等の人
工臓器へのエネルギ供給や生体電気刺激をするための電
気的端子、あるいは輸液、各種薬液等の注入２人工腎臓
透析等のための血流の取出し、注入口等として使用され
る生体内案内具が知られている。

この種の生体内案内具としては、特開昭６０−９２７６
８号公報や特開昭６３−１８９１６４号公報に示される
ように、生体内外を電気的に連通ずるための金線、銀線
、白金線２合金線、カーボンファイバ等の導電性部材を
案内具本体に設けられた連通孔内に固定し、この導電性
部材を生体内０的部位もしくはその近傍へと導いている
。

Ｃ発明が解決しようとする課ＷＪ］しかしながら、上記従来の生体内案内具にあっては、生
体内外を電気的に連通ずるための導電性部材や、各種生
体情報を計＃１するためのセンサ隻を案内具本体に設け
た連通孔に固定したままの状態で、生体内に留置してい
た。案内具本体は生体親和性のある部材で形成したもの
があるが、導電性部材やセンサは生体親和性部材で形成
するわけにはいかず、各種生体情報の取出しゃ、埋め込
み型人工臓器へのエネルギの供給等、生体内案内具を長
期にわたって使用する場合、導電性部材やセンサの生体
内での劣化が避けられず、また導電性部材やセンサの連
通孔との固定部での損傷も免れなかった。そして、生体
内での劣化や連通孔固定部での損傷が生じた場合は、わ
ざわざ外科的処置を行なって導電性部材やセンサを交換
しなければならず、また劣化や損傷に限らず、センシン
グ項目やセンシング部位を変更するためにセンサを交換
する場合も同様に外科的処置が余儀なくされ、患者への
侵襲は多大なものであった。

本発明は上記事情に着目してなされたもので、生体内に
導かれる導電性部材やセンサといった挿入物の生体内へ
の挿入、抜去が自在に行なえ、−度固定した生体内案内
具を何度も着脱する必要のない生体内案内具を提供する
ことを目的とする。

［課題を解決するための手段および作用］上記目的を達
成するために、本発明の生体内案内具においては、その
連通孔の下部に生体内口的部位もしくはその近傍に導び
かれ内部に導電性部材やセンサといった挿入物を通す可
撓性を有する管状体を設けるとともに、この管状体の先
端部に上記挿入物により繰返し穿針可能な弾性栓を設け
ることで、生体内に導かれる１−２導電性部材やセンサ
等の挿入物を生体内へ自在に挿入、抜去するものである
。

〔実施例］以下、本発明の第１の実施例につき第１図ないし第４図
を参照して説明する。

第１図は本発明の生体内案内具１を示し、その案内具本
体２は生体外に定置される上部フランジ３と、生体内に
埋入される下部フランジ４およびこれら上部フランジ３
と下部フランジ４とを連結するシャフト部５を一体成形
してなる。シャフト部５のほぼ中心部には上部フランジ
３および下部フランジ４に開口し生体内外を連通ずる連
通孔６が穿設されている。案内具本体２の材質としては
、ハイドロキシアパタイト、β−ＴＣＰ、　　アルミナ
。

ジルコニア等の生体為害性のないセラミック材料、ある
いはポリエーテルサルホン、ポリエチレン。

ポリプロピレン、弗素樹脂等の高分子材料が用いられ、
もしくは」１記高分子材料の生体組織と接する外表面に
リン酸カルシウム系化合物またはセラミック粉末等を露
出させてなる。また、下部フランジ４の外周部には案内
具本体２を生体皮膚組織７に一時的に固定するときに用
いられる縫合糸８を通す縫合孔９が複数穿設されている
。

そして、上記連通孔６の下部にはシリコンゴム。

ポリウレタン等の可撓性を有する部材からなる案内チュ
ーブ１０の一端が接菅剤等により接着固定されている。

また、この案内チューブ１０の他端側内部にはそのチュ
ーブ１０内に挿入された挿入物により繰返し穿針可能な
シリコンゴム、ＰＶＡハイドロゲル等の高含水ゴム等か
らなる弾性栓１１が接着剤等により気密に接着固定され
ている。

さらに、上記連通孔６の上部にはその連通孔６および案
内チューブ１０内を通じて生体内に異物が侵入するのを
防ぐ蓋体１２が着脱自在に螺着されている。

次に、このような構成の生体内案内具１を用いてたとえ
ば糖尿病患者の血糖値モニタリングに使用する場合を以
下に示す。まず、第２図に示すように、案内具本体２の
上部フランジ３を生体皮膚組織７外に定置させた状態で
下部フランジ４を皮下に埋入し、生体皮膚組ｔａ７外か
ら下部フランジ４の縫合孔９に縫合糸８を通してこれを
縫い合せ、案内具本体２を生体皮膚組織７に固定する。

なお、この縫合糸８は術後約１０口で抜糸する。そして
、生体内案内具１の案内チューブ１０の先端を患者の血
管１３内に挿入留置してこの血管１３に縫合固定してお
く。糖尿病患者の血糖値を計ａｔ＋するには先端に微小
針型ブドウ糖センサ１４を備え、また生体外には操作部
１５、電流電圧変換型増幅器１６およびモニタ１７を備
えたセンサプローブ１８を用いる。ここで、微小針型ブ
ドウ糖センサ１４は、第４図に示すように、銀メツキし
たスレンレススチール管でできた陰極１９内に、ガラス
管２０内に封入された白金線からなる陽極２１を熱固定
し、さらに陰極１９の先端に固定化ブドウ糖酸化酵素層
２２とポリウレタン膜２３とを形成してなる。そして、
センサプローブ１８を案内具本体２の連通孔６を通じて
案内チューブ１０内に挿入し、さらにセンサプローブ１
８の操作部１５を押込んで、第３図に示すように、セン
サプローブ１８の先端からブドウ糖センサ１４を突出さ
せ、これを案内チューブ１０の先端に設けた弾性栓１１
を貫通して、その先端を血管１３内を流れる血液２４中
に浸漬させる。血液２４と接触したブドウ糖センサ１４
は血液２４中のブドウ糖濃度−１応じて励起電力が変化
し、生体外の増幅器１６およびこれに接続したモニタ１
７を通してこの変化量を読取ることで、随時、患者の血
糖値を知ることができる。しかして、血糖値の計測を停
止する場合は、センサプローブ１８の操作部１５を引張
ることで、血液２４中に浸漬していたブドウ糖センサ１
４を弾性栓１１から引抜いてセンサプローブ１８内に退
避させ、血液２４とは接触しない状態にする。このとき
、弾性栓１１はシリコンゴムや高含水ゴム等の繰返し穿
針可能な弾性部材からなるので、ブドウ糖センサ１４を
引抜いた後はち密に密閉され、血液２４が弾性栓１１を
通じて案内チューブ１０内に逆流することはない。そし
て、使用後はセンサプローブ１８を案内チューブ１０お
よび連通孔６より抜去し、蓋体１２を案内具本体２の連
通孔６にねじ込んでおけば、異物が連通孔６および案内
チューブ１０内を通じて生体内に侵入することを防止で
きる。

また、上記血糖値計測で異常が認められた場合は、上記
センサプローブ１８に代替して、図示しない薬液投与用
プローブを案内具本体２の連通孔６を通じて案内チュー
ブ１０内に挿入し、上記同様、弾性栓１１に穿針し、血
液２４中にインシュリン等の薬液を投与することで、治
療を行なうことも可能である。

このような構成の生体内案内具１によれば、連通孔６の
下部にセンサプローブ１８や薬液投与用プローブを通す
案内チューブ１０を設けるとともに、この案内チューブ
１０の先端部に上記センサプローブ１８のブドウ糖セン
サ１４により繰返し穿針可能な弾性栓１１を設けたので
、たとえば血糖値の計＃１が必要なときのみセンサプロ
ーブ１８を生体内案内具１を介して生体内に挿脱自在に
挿入できる。したがって、従来のようにセンサ等を生体
内案内具に固定し、これを生体内に長期にわたり留置し
ないで済み、センサプローブ１８の生体内での劣化や、
案内具本体２の連通孔６との間の損傷を回避できる。ま
た、仮にセンサプローブ１８に異常が発生した場合は、
これを生体内から抜去することで、外科的処置を行なう
ことなく、簡単に交換することができる。

第５図および第６図は本発明の第２の実施例を示す。

この実施例の生体内案内具３１は生体内に埋め込まれた
人工臓器３２へのエネルギ供給用の電気的端子として使
用したものである。すなわち、案内チューブ１０の先端
部には、上記第１の実施例で述べたシリコンゴムや高含
水ゴム等の弾性栓１１に代替して、繰返し穿針可能で、
かつ導電性を有する導電性ゴムからなる導電部材３３が
接着剤等により気密に接着固定されている。また、この
導電部材３３の下部にはセラミックス等の穿針不可能な
絶縁部材３４が、誤って生体内に電気を流す恐れのない
ように生体との電気的絶縁性を保って接着剤等により接
着固定されており、また上記導電部材３３にはリード線
３５が絶縁部材３４を通じて電気的に接続されている。

なお、その他の基本構成は上記第１の実施例と同様であ
る。

このような構成の生体内案内具３１を用いて人工臓器３
２にエネルギを供給する場合は、第６図に示すように、
上記第１の実施例と同様にして案内具本体２を生体皮下
に一部埋入固定し、また導電部材３３に接続したリード
線３５をエネルギ供給を目的とするベースメーカや人工
心臓等の人工臓器３２に導き、これに電気的に接続する
。そして、上記第１の実施例で述べたセンサブロー１１
８に代替して、先端に導電性針３６を備え、また生体外
には操作部１５および上記導電性針３６に電気的に接続
されたバッテリ３７を備えたエネルギ供給用プローブ３
８を、上記第１の実施例と同様にして案内具本体２の連
通孔６を通じて案内チューブ１０内に挿入し、さらにエ
ネルギ供給用プローブ３８の操作部１５を押込んでエネ
ルギ供給用プローブ３８の先端から導電性針３６を突出
させ、これを導電部材３３に穿針する。これにより、バ
ッテリ３７が導電性針３６、導電部材３３およびリード
線３５を介して人工臓器３２に電気的に接続され、その
バッテリ３７の電気エネルギが人工臓器３２に供給され
る。しかして、人工臓器３２へのエネルギの供給を停止
する場合は、上記第１の実施例と同様にして操作部１５
を引張ることで、導電性針３６を導電部材３３から引抜
いてエネルギ供給用プローブ３８内に退避させ、導電性
針３６が導電部材３３とは接触しない状態にする。そし
て、使用後は上記第１の実施例と同様にしてエネルギ供
給用プローブ３８を案内チューブ１０および連通孔６よ
り抜去し、蓋体１２を案内具本体２の連通孔６にねじ込
んでおけば、異物の生体内への侵入を防止できる。

このような構成の生体内案内具３１によれば、連通孔６
の下部にエネルギ供給用プローブ３８を通す案内チュー
ブ１０を設けるとともに、この案内チューブ１０の先端
部に上記エネルギ供給用プローブ３８の導電性針３６に
より繰返し穿針可能で、かつ導電性を有する導電部材３
３を設け、さらに穿針不可能で生体との電気的絶縁性を
保つ絶縁部材３４および上記導電部材３３と電気的に接
続したリード線３５を設けたので、埋め込み型人工臓器
３２へのエネルギ供給が必要なときのみエネルギ供給用
プローブ３８を生体内案内具３１を介して生体内に挿脱
自在に挿入でき、したがって上記第１の実施例と同様な
効果を奏するものである。

第７図および第８図は本発明の第３の実施例を示す。

この実施例の生体内案内具４１は経皮的に生体内を内視
ｍ４２により観察、処置するときの内視鏡４２の神人口
として使用したものである。すなわち、案内チューブ１
０の先端部には、上記第１の実施例で述べたシリコンゴ
ムや高含水ゴム等の弾性栓１１、第２の実施例で述べた
導電性ゴムからなる導電部材３３に代替して、繰返し穿
針可能で、かつ透明な透明弾性部材４３が接着剤等によ
り気密に接着固定されている。この透明弾性部材４３の
材質としては、コラーゲン、ポリヒドロキシメチルメタ
クリレート（ＰＨＨＭＡ）、高含水率のメチルメタクリ
レートとビニルピロリドン共重合体（ＭＭＡ−ＶＰ）、
あルＬＸ　ハＰ　Ｖ　Ａを水／有機溶媒（ジメチルスル
ホキシド等）の混合系溶媒に溶解し、低温結晶化したも
のが用いられる。

このような構成の生体内案内具４１を用いてたとえば肝
臓４４を観察、処置する場合は、第８図に示すように、
上記第１、第２の実施例と同様にして案内具本体２を生
体皮下に一部埋入固定し、また案内チューブ１０を腹腔
内の肝臓４４近傍に挿入する。そして、上記第１の実施
例で述べたセンサプローブ１８、第２の実施例で述べた
エネルギ供給用プローブ３８に代替して、内視鏡４２を
上記第１、第２の実施例と同様にして案内具本体２の連
通孔６を通じて案内チューブ１０内に挿入し、この内視
鏡４２により透明弾性部材４３を通じて腹腔内の肝臓４
４を観察する。このとき、案内チューブ１０は可撓性を
存するため、内視鏡４２の湾曲ノブ４５を回動操作して
その挿入部４６に湾曲をかけることで、これに追従して
案内チューブ１０も湾曲し、腹腔内のありとあらゆる臓
器の観察が可能である。

このように、肝臓４４の色等を観察し、患者の疾患を診
断することができる。たとえば患者が脂肪肝のような疾
患にかかっている場合は、肝臓４４の色は正常なときの
茶褐色から詣肪の色である黄色味を帯びた色となってい
るので、このような疾患をいち早く発見できる。

また、このようにして疾患が認められた場合は、内視鏡
４２のチャンネル４７内に処置具等を挿入し、透明弾性
部材４３を介して目的とする肝臓４４に薬液注入といっ
た処置を施す。しかして、肝臓４４の処置を終えたなら
ば、処置具を透明弾性部材４３から引抜くことで、上記
第１、第２の実施例と同様、透明弾性部材４３はち密に
密閉され、組織液等が透明弾性部材４３を通じて案内チ
ューブ１０内に逆流することはない。そして、使用後は
上記第１、第２の実施例と同様にして内視鏡４２を案内
チューブ１０および連通孔６より抜去し、蓋体１２を案
内具本体２の連通孔６にねじ込んでおけば、異物の生体
内への侵入を防止できる。

このような構成の生体内案内具４１によれば、連通孔６
の下部に内視ｍ４２を通す案内チューブ１０を設けると
ともに、この案内チューブ１０の先端部に上記内視鏡４
２の処置具等により繰返し穿針可能で、かつ透明な透明
弾性部材４３を設けたので、生体内の観察、処置が必要
なときのみ内視鏡４２を生体内案内具４１を介して生体
内に挿脱自在に挿入でき、したがって上記第１、第２の
実施例と同様な効果を奏するものである。

第９図ないし第１１図は本発明の第４の実施例を示す。

この実施例の生体内案内具５１は経皮的に生体内へ各種
薬液等を注入するときの注入口として使用したものであ
る。すなわち、案内チューブ１０の先端部には、上記第
１の実施例で述べた弾性栓１１、第２の実施例で述べた
導電部材３３、第３の実施例で述べた透明弾性部材４３
に代替して、繰返し穿針可能で、かつ外部印加電圧によ
り収縮するメカノケミカル高分子ＩＭＩＩ５２が接着剤
等により気密に接着固定されている。このメカノケミカ
ル高分子膜５２の材質としては、橋かけしたポリマアク
リルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸（ＰＡＭＰ
Ｓ）を含浸重合させたポリビニルアルコール（ＰＶＡ）
シート等が用いられる。また、このメカノケミカル高分
子膜５２の下部にはセラミックス等の穿針不可能な絶縁
部材３４が、誤って生体内に電気を流す恐れのないよう
に生体との電気的絶縁性を保って接着剤等により接着固
定されており、この絶縁部材３４の中心部には薬液等を
通す開口５３が形成されている。なお、その他の基本構
成は上記第１の実施例と同様である。

このような構成の生体内案内具５１を用いてたとえば血
管１３内に薬液を注入する場合は、上記第１、第２、第
３の実施例と同様にして案内具本体２を生体皮下に一部
埋入固定し、また上記第１の実施例と同様にして案内チ
ューブ１０の先端を血管１３内に挿入留置しておく。そ
して、上記第１の実施例で述べたセンサプローブ１８、
第２の実施例で述べたエネルギ供給用プローブ３８、第
３の実施例で述べた内視鏡４２に代替して、メカノケミ
カル高分子膜５２に電圧を印加するための白金電極針５
４および図示しない薬液注入口を有する薬液注入用プロ
ーブ５５を、上記第１、第２、第３の実施例と同様にし
て案内具本体２の連通孔６を通じて案内チューブ１０内
に挿入し、さらに薬液注入用プローブ５５の先端から白
金電極針５４を突出させ、これをメカノケミカル高分子
膜５２に穿針する。その後、白金電極針５４を介してメ
カノケミカル高分子膜５２に電圧を印加する。

すると、メカノケミカル高分子膜５２の外周は案内チュ
ーブ１０の内周に接着固定されているため、その膜５２
自身の大きさは固定されており、電圧印加前は第１０図
に示すように、薬液が透過できない程小さな膜孔５６径
であったものが、電圧印加後は第１１図に示すように、
等尺性収縮を生じ、薬液が透過できる程度の大きな膜孔
５６径に変化する。しかる後、薬液注入用プローブ５５
の先端から薬液を放出すると、この薬液はメカノケミカ
ル高分子膜５２の拡大した膜孔５６および絶縁部材３４
の開口５３を通って血管１３内に注入される。しかして
、血管１３内への薬液の注入を停止する場合は、上記第
１、第２の実施例と同様にして白金電極針５４をメカノ
ケミカル高分子膜５２かう引抜＜ことで、このメカノケ
ミカル高分子膜５２には電圧が印加されなくなり、元の
薬液が透過できない程小さな膜孔５６径に弾性復帰する
ことになる。そして、使用後は上記第１、第２、第３の
実施例と同様にして薬液注入用プローブ５５を案内チュ
ーブ１０および連通孔６より抜去し、蓋体１２を案内具
本体２の連通孔６にねじ込んでおけば、異物の生体内へ
の侵入を防止できる。

このような構成の生体内案内具１によれば、連通孔６の
下部に薬液注入用プローブ５５を通す案内チューブ１０
を設けるとともに、この案内チューブ１０の先端部に上
２薬液注入用プローブ５５の白金電極針５４により繰返
し穿針可能で、かつ外部電圧の印加により膜孔５６径が
変化して注入薬液の透過＄１　ＩＩが可能なメカノケミ
カル高分子膜５２を設け、さらに穿針不可能で生体との
電気的絶縁性を保つ絶縁部材３４を設けたので、血管１
３内への薬液注入が必要なときのみ薬液注入用プローブ
５５を生体内案内具５１を介して生体内に挿脱自在に挿
入でき、したがって上記第１の実施例と同様な効果を奏
する他、血管１３内への薬液注入制御が容易に行なえる
ものである。

なお、本発明は上記第１ないし第４の実施例に限定され
るものではない。たとえば第２の実施例においては、生
体内に埋め込まれた人工１器に電気エネルギを供給する
場合を示したが、これに限らず、脳卒中、脳性まひ、神
経障害等で運動機能がまひした患者への神経腺（筋）Ｔ
４気刺激に用いてもよい。また、第３の実施例において
は、透明弾性栓４２を案内チューブ１ｏの先端に設けて
いるが、側視鏡を用いる場合等、必要ならば案内チュー
ブ１０の側部に設けてもよい。さらに、第４の実施例に
おいて、メカノケミカル高分子１ｉ５１に代替して、内
部に薬液を含浸し、外部電圧印加により収縮して内部の
薬液を放出するメカノケミカルゲルを用いてもよい。加
えて、第１ないし第４の実施例では案内具本体２に１つ
の連通孔６およびこの連通孔６の下部に１つの案内チュ
ーブ１０を設けたが、これに限らず、・必要ならば複数
個設けてもよい。

［発明の効果］以上説明したように、本発明の生体内案内具によれば、
その連通孔の下部に生体内目的部位らしくはその近傍に
導びかれ内部に生体内への挿入物を通す可撓性を有する
管状体を設けるとともに、この管状体の先端部に上記挿
入物により繰返し穿針可能な弾性栓を設けたから、上記
挿入物を必要に応じて生体内に挿脱自在に挿入でき、し
たがってこの挿入物を生体内案内具に固定して長期にわ
たり生体内に留置しないで済み、挿入物の生体内での劣
化や、生体内案内具の連通孔との間の損傷を回避できる
。また、仮に挿入物に異常が発生した場合は、これを生
体内から抜去することができ、また必要に応じて複数の
挿入物を使用できるから、外科的処置を行なうことなく
、簡単に交換または使用することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の第１の実施例を示し、第
１図は生体内案内具の側断面図、第２図はその使用状態
を示す図、第３図は案内チューブの先端部分を示す図、
第４図は微小針型ブドウ糖センサの側断面図、第５図お
よび第６図は本発明の第、２の実施例を示し、第５図は
生体内案内具の側断面図、第６図はその使用状態を示す
図、第７図および第８図は本発明の第３の実施例を示し
、第７図は生体内案内具の側断面図、第８図はその使用
状態を示す図、第９図ないし第１１図は本発明の第４の
実施例を示し、第９図は案内チューブの先端部分を示す
図、第１０図は電圧印加前のメカノケミカル高分子膜の
側断面図、第１１図は電圧印加後のメカノケミカル高分
子膜の側断面図である。６・・・連通孔、７・・・生体皮膚組織、１ｏ・・・案
内チューブ、１１・・・弾性栓、１８・・・センサプロ
ーブ、３３・・・導電部材、３８・・・エネルギ供給用
プローブ、４２・・・内視鏡、４３・・・透明弾性部材
、５２・・・メカノケミカル高分子膜、５５・・・薬液
注入用プローブ。

Claims

【特許請求の範囲】

生体皮膚組織を介して固定され生体内外を連通し生体内
への挿入物を通す連通孔を備えた生体内案内具において
、上記連通孔の下部に生体内目的部位もしくはその近傍
に導びかれ内部に上記挿入物を通す可撓性を有する管状
体を設けるとともに、この管状体の先端部に上記挿入物
により繰返し穿針可能な弾性栓を設けたことを特徴とす
る生体内案内具。