(57)【要約】【課題】  流路を流れる体液の流量を確実に適正な大きさに調整することができ、過排液が生ずることを防止することできる皮下埋設型体液流量調整装置を提供すること。【解決手段】  体液流量調整装置は、患者に皮下的に埋め込み可能であって、皮膚を介して外部より与えられる直線運動を回転体の回転運動に変換する動力伝達機構を有し、流路の一部の断面積の大きさを当該回転体の回転量に応じて調整することにより体液の流量を調整する流量調整機構とを備えてなる。流路の断面積の調整は、弾性体がその少なくとも一部が前記流路の外面に露出する状態で流路内に設けられてなる可変形性流路部分を前記回転体の回転に伴って生ずる変位によって押圧することにより、あるいは、前記回転体に互いに開口径の大きさが異なる複数の流路形成用貫通孔を形成し、当該回転体の回転量に応じて流路を構成する流路形成用貫通孔を切り替えることにより、達成される。【選択図】  図１
2006034506.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者に皮下的に埋め込み可能である皮下埋設型体液流量調整装置であって、
体液が導入される流路と、当該流路を介して排出される体液の流量を調整する流量調整機構とを備えてなり、
流量調整機構は、皮膚を介して外部より与えられる直線運動を回転体の回転運動に変換する動力伝達機構を有し、流路の一部の断面積の大きさを当該回転体の回転量に応じて調整することにより体液の流量を調整する機能を有することを特徴とする皮下埋設型体液流量調整装置。
【請求項２】
流路には、弾性体がその少なくとも一部が前記流路の外面に露出する状態で流路内に設けられてなる可変形性流路部分が形成されており、
流量調整機構は、当該可変形性流路部分を動力伝達機構における回転体の回転に伴って生ずる変位によって直接的に、あるいは押圧部材を介して押圧することにより、流路の断面積の大きさを調整するものであることを特徴とする請求項１に記載の皮下埋設型体液流量調整装置。
【請求項３】
可変形性流路部分は、流路に形成された当該流路の外面に開口する開口部を内面側から塞ぐよう弾性膜が設けられて、構成されていることを特徴とする請求項２に記載の皮下埋設型体液流量調整装置。
【請求項４】
可変形性流路部分の内部には、圧力調整機能膜が弾性膜と対向して設けられており、当該圧力調整機能膜の外方側には体液が滞留する液室が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の皮下埋設型体液流量調整装置。
【請求項５】
可変形性流路部分は、流路に形成された当該流路の外面に開口する開口部を内面側から塞ぐよう弾性チューブが設けられて、構成されていることを特徴とする請求項２に記載の皮下埋設型体液流量調整装置。
【請求項６】
流量調整機構を構成する回転体には、互いに開口径の大きさが異なる複数の流路形成用貫通孔が形成されており、当該回転体の回転量に応じて流路を構成する流路形成用貫通孔が切り替えられることにより体液の流量が調整されることを特徴とする請求項１に記載の皮下埋設型体液流量調整装置。
【請求項７】
流量調整機構を構成する回転体は段階的に回転移動される構成とされており、流路の断面積の大きさが段階的に調整可能とされていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一に記載の皮下埋設型体液流量調整装置。
【請求項８】
動力伝達機構における一回の直線運動により得られる回転体の回転量の大きさが一定であることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一に記載の皮下埋設型体液流量調整装置。
【請求項９】
動力伝達機構は、回転されることにより変位を生ずる外形形状を有し、回転中心軸を中心とする開口部が形成された回転体と、この回転体の開口部内において当該回転体と同軸状に配設された動力伝達部材とを備え、
回転体における開口部の内周面には、回転体の周方向の変位を規制する位置規制部材と噛合する複数のキー部材が、互いに周方向に離間して軸方向に伸びるよう形成されており、
動力伝達部材には、回転体の複数のキー部材の一部または全部に対応する外周面位置に、各々、当該キー部材に対接される一端部がテーパー状とされた回転力付与部材が形成されており、
動力伝達部材が前記回転中心軸方向に押圧されることにより、当該動力伝達部材における回転力付与部材の傾斜面の作用によって回転体のキー部材と位置規制部材との噛合が解除されると共にキー部材が周方向に移動され、これにより、回転体の全体が回転されて可変形性流路部分を構成する弾性体に対する押圧力が調整されることを特徴とする請求項２乃至請求項５のいずれか一に記載の皮下埋設型体液流量調整装置。
【請求項１０】
動力伝達部材の内部には、当該動力伝達部材の移動によって圧縮されて動力伝達部材の移動方向と反対方向に弾性力を与える弾性部材が配設されており、
位置規制部材の一端部が、動力伝達部材の回転付与部材における傾斜面と互いに同方向を向く傾斜面を有するテーパー状とされており、
動力伝達部材が弾性部材による弾性力によって初期のレベル位置に移動されるに際して、回転体のキー部材が、位置規制部材の傾斜面の作用によって周方向に移動され、これにより、回転体の全体が回転されて可変形性流路部分を構成する弾性体に対する押圧力が調整されることを特徴とする請求項９に記載の皮下埋設型体液流量調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば皮下埋設型バルブ装置と共に用いられる、例えばカテーテル等の内部を流れる体液の流れを調整する機能を備えた皮下埋設型体液流量調整装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、例えば水頭症の治療などにおいては、余分な脳脊髄液を適正な大きさの圧力に調整した状態で脳から静脈系統またはその他の需要腔に排出するためのバルブ装置を利用した、いわゆる「シャント手術」が実施されており、従来より種々のタイプのバルブ装置が提案されている。
【０００３】
このようなバルブ装置においては、脳脊髄液等の圧力の調整機能を有することが必要とされており、例えば磁石を備え、外部より当該磁石に対して与えられる磁界の変化を利用することにより弁の動作圧の調整する構成の圧力調整機構が用いられている。
具体的には、例えば弁が埋設された体外から加えられる磁界パルスに応答して、弁部材を弁座に押し付ける力を有限の変化分で増減し、これによりポンピング圧を有限の変化分で増減する段階的磁界調整手段を備えてなるもの（特許文献１参照。）や、磁界の影響の下で動くよう構成された一つまたはそれ以上の部材をもつ形式の分岐弁を外部より調整することにより当該分岐弁のポンピング圧を間接的に調整する方法が利用されたもの（特許文献２参照。）、あるいは、基端部で固定され先端部が弁体に当接された長尺状の弾性体と、弾性体の両端部の間において弾性体の長手方向に沿って実際上直線的に移動可能で、弾性体の両端部の間において弾性体を特定の方向に撓ませる支点部を備えた可動体とを有してなる構成のもの（特許文献３参照。）などがある。
【０００４】
また、シャント手術において利用されているシャントシステムのある種のものにおいては、例えば脳脊髄液等の体液の過排液（オーバードレナージ）が硬膜下血腫を含む危険な状態になることがあるなどの理由から、オーバードレナージ防止用の体液流量調整装置が備えられている。
この体液流量調整装置としては、例えば上記のようなバルブ装置と共に排液系に組み込まれて用いられるものであって、所定のレベルより少ない流体流量に応じて装置の入口から出口に流体を向ける主流路と、所定のレベルより多いか等しい流体流量に応じて入口から出口に流体を向けるための二次流路とを備えてなり、流体流量が所定のレベルに達したことが適宜の検出器によって検出されることにより流体を強制的に二次流路に通し、流量が所定のレベル以下に減少したことが検出されることにより流体を主流路に通すよう、流体の流れを制限して流体の流量を調整する構成のものが提案されている（特許文献４参照。）
【特許文献１】特公平０６−０７１４７５号公報
【特許文献２】特開平０９−１１７５０１号公報
【特許文献３】特開２００１−１０４４７０号公報
【特許文献４】特開平１１−０３３１０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、シャントシステムにおいては、患者の体のある領域から他の領域への体液の流れ、例えば流量や流速等を制限することが必要とされる。
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、流路を流れる体液の流量を確実に適正な大きさに調整することができ、過排液が生ずることを防止することできる皮下埋設型体液流量調整装置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】
【０００６】
本発明の皮下埋設型体液流量調整装置は、患者に皮下的に埋め込み可能であるものであって、体液が導入される流路と、当該流路を介して排出される体液の流量を調整する流量調整機構とを備えてなり、流量調整機構は、皮膚を介して外部より与えられる直線運動を回転体の回転運動に変換する動力伝達機構を有し、流路の一部の断面積の大きさを当該回転体の回転量に応じて調整することにより体液の流量を調整する機能を有することを特徴とする。
【０００７】
本発明の皮下埋設型体液流量調整装置においては、流路には、弾性体がその少なくとも一部が前記流路の外面に露出する状態で流路内に設けられてなる可変形性流路部分が形成されており、流量調整機構は、当該可変形性流路部分を動力伝達機構における回転体の回転に伴って生ずる変位によって直接的に、あるいは押圧部材を介して押圧することにより、流路の断面積の大きさを調整する構成のものとすることができる。
このような構成のものにおいては、可変形性流路部分が、流路に形成された当該流路の外面に開口する開口部を内面側から塞ぐよう弾性膜が設けられて、構成されたものとすることができ、更に、可変形性流路部分の内部には、圧力調整機能膜が弾性膜と対向して設けられており、当該圧力調整機能膜の外方側には体液が滞留する液室が形成された構成とされていることが好ましい。
また、可変形性流路部分は、流路に形成された当該流路の外面に開口する開口部を内面側から塞ぐよう弾性チューブが設けられて、構成されたものとすることができる。
【０００８】
また、本発明の皮下埋設型体液流量調整装置においては、流量調整機構を構成する回転体には、互いに開口径の大きさが異なる複数の流路形成用貫通孔が形成されており、当該回転体の回転量に応じて流路を構成する流路形成用貫通孔が切り替えられることにより体液の流量が調整される構成とすることができる。
【０００９】
また、本発明の皮下埋設型体液流量調整装置においては、流量調整機構を構成する回転体は段階的に回転移動される構成とされており、流路の断面積の大きさが段階的に調整可能とされた構成とされていることが好ましい。
さらに、本発明の皮下埋設型体液流量調整装置においては、動力伝達機構における一回の直線運動により得られる回転体の回転量の大きさが一定となる状態に設定されていることが好ましい。
【００１０】
さらに、本発明の皮下埋設型体液流量調整装置においては、動力伝達機構は、回転されることにより変位を生ずる外形形状を有し、回転中心軸を中心とする開口部が形成された回転体と、この回転体の開口部内において当該回転体と同軸状に配設された動力伝達部材とを備え、回転体における開口部の内周面には、回転体の周方向の変位を規制する位置規制部材と噛合する複数のキー部材が、互いに周方向に離間して軸方向に伸びるよう形成されており、動力伝達部材には、回転体の複数のキー部材の一部または全部に対応する外周面位置に、各々、当該キー部材に対接される一端部がテーパ状とされた回転力付与部材が形成されており、動力伝達部材が前記回転中心軸方向に押圧されることにより、当該動力伝達部材における回転力付与部材の傾斜面の作用によって回転体のキー部材と位置規制部材との噛合が解除されると共にキー部材が周方向に移動され、これにより、回転体の全体が回転されて可変形性流路部分を構成する弾性体に対する押圧力が調整される構成とすることができる。
このような構成のものにおいては、動力伝達部材の内部には、当該動力伝達部材の移動によって圧縮されて動力伝達部材の移動方向と反対方向に弾性力を与える弾性部材が配設されており、位置規制部材の一端部が、動力伝達部材の回転付与部材における傾斜面と互いに同方向を向く傾斜面を有するテーパ状とされており、動力伝達部材が弾性部材による弾性力によって初期のレベル位置に移動されるに際して、回転体のキー部材が、位置規制部材の傾斜面の作用によって周方向に移動され、これにより、回転体の全体が回転されて可変形性流路部分を構成する弾性体に対する押圧力が調整される構成とされていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の皮下埋設型体液流量調整装置によれば、流路における断面積の大きさを動力伝達機構における回転体の回転量に応じて調整可能に構成されていることにより、排出される体液の流れが流路の径の大きさの変化によって制限されるので、体液の流れまたは流速等の条件を適正な大きさに維持することができる結果、過排液が生ずることを確実に防止することができる。
【００１２】
また、本発明の皮下埋設型体液流量調整装置によれば、動力伝達機構における回転体の回転によって流路を構成する流路形成用貫通孔が切り替え可能に構成されていることにより、体液の流れを目的に応じて制限することができるので、排出される体液の流量を適正な大きさに維持することができる結果、過排液が生ずることを確実に防止することができる。
【００１３】
さらに、本発明の皮下埋設型体液流量調整装置によれば、動力伝達機構が皮膚を介して外部より圧力または変位が与えられることにより回転体が回転運動されるという、いわば機械的な動力伝達方法によって回転体による所要の変位が得られる構成とされているので、予め設定されている動作設定条件が他の装置の磁気による影響等を受けて変更されるなどの誤動作が生ずることがなく、体液の流量および流速等の条件を確実に適正な大きさに維持することができ、また、当該流量調整装置それ自体によってＭＲＩ装置の画像診断等に対して与える悪影響を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明について、図面を参照しながら詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る皮下埋設型体液流量調整装置の一例における構成の概略を示す平面図、図２は、図１に示す皮下埋設型体液流量調整装置の流路における可変形性流路部分を、押圧部材を省略した状態において、示す拡大断面図である。
この皮下埋設型体液流量調整装置（以下、単に「流量調整装置」ともいう。）１０は、例えば平板状のベース１１と、このベース１１の一面上に設けられた、内部に略直線状に伸びる流路１５が形成された流路形成部１２と、当該流路１５を介して排出される例えば脳脊髄液などの体液の流量を調整する流量調整機構２５とを備えている。
ここに、ベース１１および流路形成部１２を構成する材料としては、生体適合性を有し、磁性を示さないものまたは磁性の弱いものであれば、特に限定されるものではなく、ベース１１を構成する材料としては、例えばチタン、チタン−ニッケル合金（Ｔｉ−Ｎｉ合金）、コバルト−クロム合金（Ｃｏ−Ｃｒ合金）、ステンレス鋼などの金属材料を例示することができ、流路形成部１２を構成する材料としては、例えばポリプロピレン（ＰＰ）、ＡＢＳ樹脂、ポリアセタール（ＰＯＭ）などの樹脂材料を例示することができる。
【００１５】
流路形成部１２には、流路１５の内周面の一部に凹所１３が形成されており、この凹所１３には、外面に開口する押圧部材挿通用貫通孔１４が形成されている。
流路１５における凹所１３には、押圧部材挿通用貫通孔１４を内面側から塞ぐよう弾性膜１７が設けられており、これにより、後述する流量調整機構２５を構成する押圧部材２７によって押圧されることによって流路１５の断面積の大きさが調整可能に構成された可変形性流路部分１８が形成されている。
流路１５には、体液の流過方向（図において矢印で示す。）における可変形性流路部分１８より下流側の位置に絞り部１９が形成されており、この絞り部１９の端部位置には、圧力調整機能膜２０が、弾性膜１７と対向して入口方向に伸びるよう配置されている。圧力調整機能膜２０の外方側には、導入された体液が一時的に滞留される液室Ｌが形成されており、これにより、可変形性流路部分１８が押圧部材２７によって押圧されることに伴って生ずる、入口側流路と出口側流路との差圧が緩和される。
【００１６】
弾性膜１７および圧力調整機能膜２０を構成する材料としては、例えばシリコーンゴム、ポリウレタン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリアミドエラストマー、ポリビニルアルコール、ポリプロピレン、アイオノマー、ポリエチレン等を例示することができる。
また、弾性膜１７および圧力調整機能膜２０は、ＳｈｏｒｅＤ硬度が５〜７０、好ましくは２０〜５０であるものであり、厚みが０．０１〜０．５ｍｍ、好ましくは０．０５〜０．３ｍｍであるものである。これにより、小さな押圧力で十分な可変形性を得ることができ、可変形性流路部分１８における断面積の大きさの調整を確実に行うことができる。
【００１７】
流量調整機構２５は、可変形性流路部分１８を適正な大きさに調整された押圧力で押圧して可変形性流路部分１８における断面積の大きさを調整する押圧機構２６と、例えば皮膚を介して与えられる圧力または変位による直線運動を回転体の回転運動に変換し、回転体の回転量に応じて設定された変位量によって押圧機構２６の可変形性流路部分１８に対する押圧力を調整する動力伝達機構３０とを備えてなり、回転体の回転によって生ずる変位によって可変形性流路部分１８における断面積の大きさを調整することにより、流路１５内における体液の流れを制限して体液の流量または流速を適正な大きさに調整する機能を有する。
【００１８】
押圧機構２６は、先端部が球面状とされると共に基端部にフランジ部分２７Ａが形成された軸部分２７Ｂを有するピストンロッドよりなる押圧部材２７と、この押圧部材２７の軸部分２７Ｂが内部に挿通され、先端が流路形成部１２の開口縁部に当接されると共に基端が押圧部材２７のフランジ部分２７Ａに係止された状態で設けられたコイルバネよりなる弾性部材２８とを備えており、押圧部材２７は、軸部分２７Ｂが流路形成部１２における開口に挿通されて先端部が弾性膜１７に当接されると共にフランジ部分２７Ａの端面が回転体の外周面に当接された状態で配置されており、弾性部材２８によって弾性膜１７に対して離間する方向（図１においては上方向）に付勢されている。
【００１９】
動力伝達機構３０は、図３に示すように、円筒状の軸部材３１がその筒軸３１Ａがベース１１に対して垂直な方向（図３においては上方向）に伸びるようベース１１の一面上に固定されて設けられており、この軸部材３１の内部には、内部コイルバネ３２がそのコイル軸３２Ａが軸部材３１の筒軸３１Ａと同軸状となる状態で配設されている。
【００２０】
３５は、回転体である例えば偏心カムにより構成されたロータであって、その回転中心軸Ｃを中心とする円形状の開口部３６を有する。開口部３６の内周面には、各々、径方向内方に突出する柱状のキー３７の複数例えば８つが互いに周方向に等間隔毎（中心角４５°）に離間した位置において、軸方向に伸びるよう形成されている。
このロータ３５は、その開口部３６内に軸部材３１が当該軸部材３１の筒軸３１Ａとロータ３５の回転中心軸Ｃが同軸状に位置された状態で挿通されて、設けられており、図示しない適宜の支持部材によって軸方向に対する変位が禁止された状態とされている。
【００２１】
４０は、例えば皮膚を介して与えられる圧力によって直線運動する動力伝達部材である、下面が開口する有底筒状のプランジャであって、このプランジャ４０の外周面における上端部分には、複数例えば２つの柱状の上側リブ４１が軸方向に伸びる状態で、互いに周方向に離間して形成されていると共に、下端部分には、複数例えば４つの柱状の下側リブ４３が、互いに周方向に離間した位置に形成されている。
具体的には、上側リブ４１は、一方がロータ３５の任意のキーと位置合わせされた状態において、他方が当該ロータ３５のキーと回転中心軸Ｃを挟んで対称な位置のキーの上方に位置されるよう形成されていると共に、上側リブ４１が、上側リブ４１間の周面領域の各々に２つずつ、互いに等間隔毎に離間した位置すなわち当該上側リブ４１間の周面領域に位置されるロータ３５のキー３７間に形成される溝部３８の各々に対応する位置に形成されている。
上側リブ４１の各々は、下端部が筒状部分の周面に沿った方向を向く傾斜面４２を有するテーパ形状とされており、各々の上側リブ４１の傾斜面４２は、互いに同一の大きさの傾斜角αを有し、軸方向におけるレベル位置が同一となる状態とされている（図４乃至図６参照。）。
また、上側リブ４３の各々は、上端部が上側リブ４１の傾斜面４２と同方向を向く傾斜面４４を有するテーパ形状とされており、各々の下側リブ４３の傾斜面４４は、互いに同一の大きさの傾斜角βを有し、軸方向におけるレベル位置が同一となる状態とされている。
【００２２】
このプランジャ４０は、上側リブ４１の各々が対応するロータ３５のキー３７と位置合わせされ、これにより上側リブ４３の各々がロータ３５のキー３７間に形成される溝部３８に収容されてキー３７と噛合された状態で、軸部材３１の外周面とロータ３５の内周面とによって形成される環状溝部に挿入され、筒状部分の内端面が軸部材３１の内部に配設された内部コイルバネ３２によって支持されて設けられており、これにより、上方から押圧されることによって圧縮される内部コイルバネ３２の弾性力（復元力）によって、プランジャ４０が初期状態における軸方向のレベル位置に復帰されるよう直線運動（往復運動）される。
【００２３】
以上において、動力伝達機構３０を構成する軸部材３１、ロータ３５およびプランジャ４０を構成する材料としては、生体適合性を有し、磁性を示さないものまたは磁性の弱いものであれば、特に限定されるものではなく、例えばポリプロピレン（ＰＰ）、ＡＢＳ樹脂、ポリアセタール（ＰＯＭ）などの樹脂材料、セラミックス、チタン、チタン−ニッケル合金（Ｔｉ−Ｎｉ合金）、コバルト−クロム合金（Ｃｏ−Ｃｒ合金）、ステンレス鋼等を例示することができる。
【００２４】
ここに、上記流量調整装置１０の構成の一数値例を示すと、ベース１１の横方向の寸法が１５．５ｍｍ、縦方向の寸法が１３ｍｍ、流路１５の入口側開口径Ｄ１が２．５ｍｍ、出口側開口径Ｄ２が１．０ｍｍ、弾性膜１７の厚みが０．１ｍｍ、長さが７．０ｍｍ、圧力調整機能膜２０の厚みが０．０５ｍｍ、長さが７．０ｍｍ、無負荷状態における弾性膜１７と圧力調整機能膜２０との離間距離が１．４ｍｍであり、可変形性流路部分１８における断面積の変化による流路１５の断面積の大きさが０〜１．９６ｍｍ2 の範囲内で調整可能とされる。
動力伝達機構３０は、ベース１１の厚みを含む全高が５．７ｍｍ、ロータ３５における押圧部材２７との接点位置と回転中心位置との距離の最大値（最大径）が４．０ｍｍ、当該距離の最小値（最小径）が２．６ｍｍ、一回のプランジャ４０の直線運動によりロータ３５が回転されることによって生ずる変位量が０．２ｍｍ、ロータ３５のステップ数が８段階、プランジャ４０の上側リブ４１の長さが１．４ｍｍ、下側リブ４３の長さが１．４ｍｍ、上側リブ４１の傾斜面４２の傾斜角αが４５°、下側リブ４３の傾斜面４４の傾斜角βが４５°である。
【００２５】
以上のような流量調整装置１０は、通常、例えばシリコーンゴム等からなる外装で覆われた状態において、例えば水頭症や脳腫瘍やクモ膜下嚢胞などの治療等を目的として体内の関連流体の圧力を非侵襲的に調整し得るように、例えば、脳室−腹腔シャント、腰椎−腹腔シャントや脳室−心室シャント等のためのシャント弁として体内に外科的に埋設されて用いられる皮下埋設型バルブ装置と共にシャントシステムに組み込まれて用いられる。
【００２６】
この流量調整装置１０においては、導入された体液の流量または流速などの条件を調整する必要性が生じ、流路１５における可変形性部分１８の断面積の大きさを調整するに際しては、先ず、図４に示すように、動力伝達機構３０におけるプランジャ４０が皮膚または外装を介して適正な大きさの圧力で押圧されることにより、内部コイルバネ３２が圧縮されながらプランジャ４０が軸方向下方に移動されて、図５に示すように、上側リブ４１がロータ３５のキー３７間の溝部３８から離脱されて上側リブ４１とロータ３５のキー３７との噛合が解除されると共にロータ３５のキー３７が上側リブ４１によって下方に押圧される。これにより、ロータ３５は下方向の変位が禁止された状態であるから、ロータ３５のキー３７が上側リブ４１の傾斜面４２に沿って周方向（位置ａから位置ｂ）に移動されて、これにより、ロータ３５全体が所定の回転角度θ１の大きさ（図示の例では２２．５°）だけ回転されてロータ３５における一部のキーがプランジャ４０の上側リブ４１の各々と対掌な位置に移動される。
【００２７】
その後、プランジャ４０全体が内部コイルバネ３２の弾性力（復元力）によって上方に移動されて、図６に示すように、プランジャ４０の上側リブ４１の各々に対応するロータ３５のキー３７が当該上側リブ４１の各々によって押圧されることにより、ロータ３５は上下方向の変位が禁止されているから、ロータ３５のキー３７が上側リブ４１の傾斜面４２に沿って周方向（位置ｂから位置ｃ）に移動される結果、ロータ３５全体が周方向に所定の回転角度θ２の大きさ（図示の例では２２．５°）だけ回転され、これにより、プランジャ４０の上側リブ４１の各々が、初期状態におけるロータ３５のキー３７間の溝部３８より回転方向下流側の隣接する溝部３８に移行されてロータ３５のキー３７の各々と再び噛合され、プランジャ４０が初期状態における軸方向のレベル位置に復帰される。
従って、この流量調整装置１０においては、プランジャ４０の一回の直線運動（往復運動）によってロータ３５が回転角度（θ１＋θ２）の大きさ（図示の例では４５°）で回転され、これにより、ロータ３５の外周面のカム作用によって、ロータ３５の押圧部材  （ピストンロッド）２７に対する押圧力が調整され、これに伴って、例えば図７に示すように、可変形性流路部分１８を構成する弾性膜１７が流路の内側に弧状に湾曲されて変形されることにより流路１５の断面積の大きさが調整され、これにより、体液の流れが制限（規制）される。ここに、断面積の大きさが調整された後の可変形性流路部分１８を流過する体液の流量は、圧力調整機能膜２０の作用によってほぼ一定とされる。
【００２８】
このような構成の流量調整装置１０においては、プランジャ４０の直線運動によってプランジャ４０の上側リブ４１とロータ３５のキー３７との噛合位置（キー３７間の溝部３８の位置）が回転方向に対して順次に移動されることによって、ロータ３５の回転に伴う押圧部材２７との接点位置の変位量が段階的に、例えば８段階で調整される。従って、プランジャ４０の押圧動作を必要に応じて繰り返して行うことにより、可変形性流路部分１８における断面積を適正な大きさに調整することができ、これにより、体液の流量または流速を適正な大きさに調整することができる。
【００２９】
而して、上記構成の流量調整装置１０によれば、動力伝達機構３０におけるロータ３５の回転によって生ずる変位によって可変形性流路部分１８における断面積の大きさが調整されることにより体液の流れが調整される構成とされていることにより、流量調整装置１０内に導入される体液の流れが断面積が適正な大きさに調整された可変形性流路部分１８を流過されて適正な状態に制限されるので、体液の流量または流速等の条件を適正な大きさに維持することができる結果、過排液が生ずることを確実に防止することができる。
従って、流量調整装置１０が例えば皮下埋設型バルブ装置と共にシャントシステムに組み込まれて使用された場合には、シャントシステムを確実に適正な動作設定条件に設定された状態において機能させることができる。
【００３０】
また、本発明の流量調整装置１０によれば、動力伝達機構３０が皮膚を介して外部より圧力または変位が与えられることによりロータ３５が回転運動されるという、いわば機械的な動力伝達方法によって、押圧部材２７の弾性膜１７に対する適正な大きさの押圧力を得るために必要とされる所要の流量調整用変位が得られる構成とされているので、予め設定されている動作設定条件が他の装置の磁気による影響等を受けて変更されるなどの誤動作が生ずることがなく、体液の流量および流速等の条件を確実に適正な大きさに維持することができ、また、当該流量調整装置１０それ自体によってＭＲＩ装置の画像診断等に対して与える悪影響を低減することができる。
【００３１】
さらに、本発明の流量調整装置１０によれば、動力伝達機構３０が上記のような特定の構成のものとされていることにより、以下に示すような効果が得られる。
（１）押圧手段２７の弾性膜１７に対する押圧力が段階的に調整可能とされ、これにより、可変形性流路部分１８における断面積を段階的に調整可能に構成されていることにより、体液の流れ例えば体液の排出流量および流速等の条件を確実に目的に応じた適正な大きさに設定することができる。
（２）動力伝達機構３０が、プランジャ４０の上側リブ４１の傾斜面４２、下側リブ４３の傾斜面４４、および、内部コイルバネ３２による弾性力を利用してプランジャ４０の直線運動をロータ３５の回転運動に変換する機能を有するものであるので、ロータ３５を円滑に動作させることができると共に、プランジャ４０の上側リブ４１または下側リブ４３とロータ３５のキー３７との接触部分の磨耗の程度を小さく抑制することができ、所要の押圧力調整を確実に行うことができる。また、ロータ３５のキー３７が球状とされていることにより、プランジャ４０の上側リブ４１の傾斜面４２または下側リブ４３の傾斜面４４と実質的に点接触する状態が得られるので、摩擦抵抗が小さくなり、円滑に動作させることができる。
また、可変形性流路部分１８における断面積の大きさが設定された後においては、プランジャ４０の下側リブ４３とロータ３５のキー３７とが噛合された状態とされることにより、ロータ３５の回転動作が禁止されるので、誤動作が生ずることを確実に防止することができる。また、プランジャ４０の上側リブ４１の傾斜面４２および下側リブ４３の傾斜面４４が互いに同方向を向くよう形成されていることにより、ロータ３５の回転方向が一方向に規制されるので、プランジャ４０の押圧動作の回数に応じたロータ３５の回転量、すなわち押圧部材２７に対するロータ３５の押圧力の調整量を容易に把握することができ、可変形性流路部分１８における断面積の大きさを調整することによる体液の排出流量を確実に適正な大きさに調整することができる。
【００３２】
（３）動力伝達機構３０が、当該動力伝達機構３０を構成するすべての構成部材、具体的には、軸部材３１、ロータ３５、プランジャ４０、および内部コイルバネ３２が同軸状とされて合理的に配置されてなるものであるので、流量調整装置１０全体が大型化することを防止することができる。
【００３３】
本発明の第１実施形態に係る流量調整装置は、上記構成のものに限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、図８に示すように、流路形成部１２における可変形性流路部分１８は、弾性チューブ４５がその一部が流路１５における凹所１３に収容されて外周面によって押圧部材挿通用貫通孔１４を内面側から塞ぐよう配置されて、形成された構成のものとすることができる。弾性チューブ４５を構成する材料としては、弾性膜１７または圧力調整機能膜２０を構成する弾性材料として例示したものを用いることができる。
この弾性チューブ４５は、その内径の大きさＤ３が出口側開口径の大きさＤ２と同等または出口側開口径の大きさＤ２より若干大きいものとされており、図２に示す構成のものと同様に、弾性チューブ４５の押圧部材２７による押圧方向外方側には、液室Ｌが形成されている。
このような構成のものにおいても、弾性チューブ４５が適正な大きさに調整された押圧力で押圧されて可変形性流路部分１８における断面積の大きさが調整されることにより体液の排出流量および流速等の条件が適正な大きさに調整されると共に、弾性チューブ４５における押圧部材２７による押圧部分に対向する周面部分によって圧力調整機能膜と同様の作用が発揮されて流路１５を通過する流量が一定となるよう調整された状態で、体液が排出される。
【００３４】
また、本発明の第１実施形態に係る流量調整装置においては、動力伝達機構における回転体の回転によって変位を生ずる周面部分を、弾性膜または弾性チューブに当接させて配置し、当該回転体による変位によって直接的に弾性膜または弾性チューブを押圧して可変形性流路部分の断面積を調整する構成とされていてもよい。
【００３５】
さらに、上記実施例においては、偏心カムの外周面形状によるカム作用を利用してロータの押圧部材との接点位置の変位量（回転体の径方向の変位量）が調整される回転体が用いられた構成のものについて説明したが、例えば図９および図１０に示すように、回転体であるロータとして螺旋階段状カムを用い、回転体と付勢部材７５との接点位置の変位量（回転体の軸方向の変位量）が調整される構成とされていてもよい。このような構成の動力伝達機構が用いられたものであっても、実用上十分な効果が得られる。
具体的に説明すると、この流量調整装置７０における動力伝達機構８０は、筒状の軸部材８１がその筒軸がベースに対して垂直な方向（図１０において上方向）に伸びる状態で、ベース１１に固定されて設けられおり、この軸部材８１の内部には、内部コイルバネ  （図示せず）がそのコイル軸が軸部材８１の筒軸と同軸状となる状態で配設されている。  ８５は、螺旋階段状カムよりなるロータであって、その回転中心軸Ｃを中心とする円形状の開口部８６を有し、当該開口部８６内に軸部材８１が当該軸部材８１の筒軸とロータ８５の回転中心軸Ｃが同軸状に位置された状態で挿通されて、設けられている。そして、ロータ８５の開口部８６の内周面には、各々、径方向内方に突出する柱状のキー８７の複数例えば８つが互いに周方向に等間隔毎（中心角４５°）に離間した位置に形成されていると共に、上面の外周縁部分８８がロータ８５の回転量に応じてベース１１に対する軸方向のレベル位置が段階的に変化する螺旋階段状とされている。この例においては、ロータ８５の回転に伴って生ずる外周縁部分の変位量が例えば０．２ｍｍであり、ステップ数が８段階に設定されている。
【００３６】
７５は、押圧部材２７を可変形性流路部分１８を構成する弾性体に押し付ける方向に付勢する付勢部材であり、例えば互いに面方向に並んだ位置において平行に伸びる２つの板状の支持片７６が弧状連結部７７を介して連続し、当該弧状連結部７７から支持片７６の長手方向に沿って伸びる板状の押圧力付勢部分７８が形成された形態の板バネにより構成されている。この板バネは、押圧力付勢部分７８の一端部が押圧部材２７の上方面に当接されていると共に他端部（弧状連結部７７）が動力伝達機構８０における回転体（ロータ８５）の上面に当接されている。
【００３７】
４０は、例えば皮膚を介して与えられる圧力によって直線運動する動力伝達部材であるプランジャであって、図３に示すものと同一の構成を有するものとされており、上側リブ４１の各々が対応するロータ８５のキー８７と位置合わせされ、これにより下側リブ４３の各々がロータ８５のキー８７間に形成される溝部８９に収容されてキー８７と噛合された状態で、軸部材８１の外周面とロータ８５の内周面とによって形成される環状溝部に挿入され、筒状部分の内端面が軸部材８１の内部に配設された内部コイルバネによって支持されて設けられている。
【００３８】
この動力伝達機構においては、プランジャ４０が押圧されることによって、図４乃至図６に示すように動作され、ロータ８５が所定の大きさの回転角度で回転されることによりロータ８５の上面によるカム作用によって回転中心軸方向Ｃに変位が生じ、例えばロータ８５による付勢部材７５に対する押圧力の大きさが調整されることに伴って押圧部材２７による可変形性流路部分１８に対する押圧力の大きさが調整され、これにより、可変形性流路部分１８における断面積の大きさが調整されて例えばシャントシステム全体における体液の流量が調整される。
【００３９】
＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態に係る皮下埋設型体液流量調整装置は、流量調整機構を構成する回転体に、互いに開口径の大きさが異なる複数の流路形成用貫通孔が形成されており、当該回転体の回転量に応じて流路を構成する流路形成用貫通孔を選択的に切り替えることにより流路の断面積の大きさを調整し、これにより、体液の流量を調整する流量調整機構を備えてなるものである。
【００４０】
図１１は、本発明の第２実施形態に係る皮下埋設型体液流量調整装置の一例における構成の概略を示す平面図、図１２は、図１１に示す皮下埋設型体液流量調整装置の断面図である。
この皮下埋設型体液流量調整装置５０は、例えば肉厚中を面方向に伸び、屈曲部分を介して一面に開口する体液導入流路５２が形成された平板状のベース５１と、このベース５１の一面上に設けられた、体液導入流路５２を介して排出される例えば脳脊髄液などの体液の流量を調整する流量調整機構５５とを備えている。
【００４１】
流量調整機構５５は、回転体であるロータ５６として以下に示すものが用いられていることの他は、図３に示すものと同一の基本構成を有する動力伝達機構のみにより構成されている。なお、図１１および図１２においては、図３に示すものと同一の構成部材については、便宜上、同一の符号が付してある。
【００４２】
ロータ５６は円板状のものであって、回転中心軸Ｃを中心とする円形状の開口部５７が中央部に形成されており、開口部５７の内周面には、各々、径方向内方に突出する柱状のキー５８の複数例えば８つが互いに周方向に等間隔毎（中心角４５°）に離間した位置において、軸方向に伸びるよう形成されている。
そして、キー５８が形成された周方向位置の各々に、厚み方向に貫通して伸びる複数の流路形成用貫通孔６０Ａ〜６０Ｇが、各々、回転中心軸Ｃを中心として同心円状に位置されるよう形成されており、各々の流路形成用貫通孔６０Ａ〜６０Ｇの中心軸がベース５１における体液導入流路５２の上面開口の中心軸と一致する状態とされている。
【００４３】
ロータ５６における流路形成用貫通孔６０Ａ〜６０Ｇの各々は、互いに開口径の大きさが異なるものであって、例えば体液導入流路５２の開口径と同一の大きさの開口径を有する流路形成用貫通孔（以下、「基準流路形成用貫通孔」という。）６０Ａが体液導入流路５２に接続された状態を基準状態として、当該基準流路形成用貫通孔６０Ａの開口径より小さい他の流路形成用貫通孔６０Ｂ〜６０Ｇが体液導入流路５２に選択的に接続されることにより体液の流量が段階的に調整される。この例においては、ロータ５６の回転方向に対して順次に流路形成用貫通孔の開口径が小さくなる状態とされている。そして、ロータ５６のいずれか一つのキー５８Ａに対応する周方向位置には、流路形成用貫通孔が形成されていないことから、流路の断面積の大きさが例えば０〜１．９６ｍｍ2 の範囲内で調整可能とされている。
【００４４】
而して、上記構成の皮下埋設型体液流量調整装置５０においては、プランジャ４０が押圧されることによって流量調整機構５５が図４乃至図６に示すように動作され、ロータ５６が所定の大きさの回転角度で回転されることにより所要の大きさの断面積を有する流路形成用貫通孔が体液導入流路５２に選択的に接続され、これにより、例えばシャントシステム全体における体液の流量が適正な大きさに調整される。
従って、上記構成の皮下埋設型体液流量調整装置５０によれば、流量調整機構５５におけるロータ５６の回転によって体液導入流路５２に接続される流路形成用貫通孔が切り替えられることにより体液の流れが調整される構成とされていることにより、皮下埋設型体液流量調整装置５０内に導入される体液の流れが適正な状態に制限されるので、体液の流量または流速等の条件を適正な大きさに維持することができる結果、過排液が生ずることを確実に防止することができる。
従って、皮下埋設型体液流量調整装置５０が例えば皮下埋設型バルブ装置と共にシャントシステムに組み込まれて使用された場合には、シャントシステムを確実に適正な動作設定条件に設定された状態において機能させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る皮下埋設型体液流量調整装置の一例における構成の概略を示す平面図である。
【図２】図１に示す皮下埋設型体液流量調整装置の流路における可変形性流路部分を、押圧部材を省略した状態において、示す拡大断面図である。
【図３】図１に示す皮下埋設型体液流量調整装置における動力伝達機構の一構成例を示す部分断面図である。
【図４】動力伝達機構が初期状態にある場合における、プランジャの上側リブおよび下側リブ、並びにロータのキーの位置関係を、ロータの回転方向に展開した状態において示す説明図である。
【図５】プランジャが押圧された状態を示す説明図である。
【図６】プランジャが初期状態における軸方向のレベル位置に復帰された状態を示す説明図である。
【図７】可変形性流路部分における断面積が調整された状態を、押圧部材を省略して示す拡大断面図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係る皮下埋設型体液流量調整装置の他の構成例における可変形性流路部分を、押圧部材を省略した状態において示す拡大断面図である。
【図９】本発明の皮下埋設型体液流量調整装置の他の例における構成の概略を示す平面図である。
【図１０】図９に示す動力伝達機構の側面図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る皮下埋設型体液流量調整装置の一例における構成の概略を示す平面図である。
【図１２】図１１に示す皮下埋設型体液流量調整装置の断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０  皮下埋設型体液流量調整装置
１１  ベース
１２  流路形成部
１３  凹所
１４  押圧部材挿通用貫通孔
１５  流路
１７  弾性膜
１８  可変形性流路部分
１９  絞り部
２０  圧力調整機能膜
Ｌ  液室
２５  流量調整機構
２６  押圧機構
２７  押圧部材
２７Ａ  フランジ部分
２７Ｂ  軸部分
２８  弾性部材
３０  動力伝達機構
３１  軸部材
３１Ａ  筒軸
３２  内部コイルバネ
３２Ａ  コイル軸
３５  ロータ
３６  開口部
３７  キー
３８  溝部
４０  プランジャ
４１  上側リブ
４２  傾斜面
４３  下側リブ
４４  傾斜面
Ｃ  回転中心軸
４５  弾性チューブ
５０  皮下埋設型体液流量調整装置
５１  ベース
５２  体液導入流路
５５  流量調整機構
５６  ロータ
５７  開口部
５８、５８Ａ  キー
６０Ａ〜６０Ｇ  流路形成用貫通孔
７０  流量調整装置
７５付勢部材
７６  支持片
７７  弧状連結部
７８  押圧力付勢部分
８０  動力伝達機構
８１  軸部材
８５  ロータ
８６  開口部
８７  キー
８８  外周縁部分
８９  溝部
【図１】
2006034506.tif 000003
【図２】
2006034506.tif 000004
【図３】
2006034506.tif 000005
【図４】
2006034506.tif 000006
【図５】
2006034506.tif 000007
【図６】
2006034506.tif 000008
【図７】
2006034506.tif 000009
【図８】
2006034506.tif 000010
【図９】
2006034506.tif 000011
【図１０】
2006034506.tif 000012
【図１１】
2006034506.tif 000013
【図１２】
2006034506.tif 000014