(57)【要約】1つまたは複数の医療器具を収容するようなサイズおよび形状を有する複数のカニューレが開示され、上記カニューレの外面に取り付けられた膨張可能な外側膜と、上記カニューレを可逆的に作動させて、上記カニューレに含まれる流体を上記外側膜に押し込んで上記外側膜を充填または加圧する少なくとも１つのアクティベータとが開示される。これらのカニューレを操作する方法も開示される。【選択図】図１３Ｂ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カニューレを操作する方法であって、
ａ．上記カニューレを体腔内に挿入するステップと、
ｂ．上記カニューレの内部流体チャンバを上記体腔から吹き入れた流体で充填するステップと、
ｃ．上記吹き入れた流体を上記内部流体チャンバから上記カニューレの外側膜に充填するステップと、
ｄ．オプションとして、上記外側膜内の圧力を上記吹き入れた流体の圧力より大きくするステップとを有することを特徴とする方法。
【請求項２】
ステップ（ｂ）は、上記カニューレをベントし、上記吹き入れた流体が上記内部流体チャンバに入ることを可能にするステップを有する請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ステップ（ｂ）の後、かつ、ステップ（ｃ）の前に、上記内部流体チャンバが上記体腔から分離されるステップ（ｂ．２）をさらに有する請求項２記載の方法。
【請求項４】
ステップ（ｂ）の後、かつ、ステップ（ｃ）の前に、上記ベントが停止されるステップ（ｂ．３）をさらに有する請求項２記載の方法。
【請求項５】
ステップ（ｄ）が必要であり、ピストンを近位方向または遠位方向のいずれかに移動させるステップを有する請求項２記載の方法。
【請求項６】
ステップ（ｂ）は、上記吹き入れた流体を上記内部チャンバ内にポンピングするステップを有する請求項１記載の方法。
【請求項７】
上記ポンピングステップは、近位方向または遠位方向のいずれかでピストンを移動させるステップを有する請求項６に記載の方法。
【請求項８】
ステップ（ｃ）は、上記ピストンを反対方向に移動させるステップを有する請求項７記載の方法。
【請求項９】
ステップ（ｄ）が必要であり、ピストンを上記反対方向に移動させるステップを有する請求項７記載の方法。
【請求項１０】
少なくとも１つの管腔ポートを形成する管腔壁と、
上記管腔壁の外側に配置され、少なくとも１つのピストンポートを形成するフローピストンと、
上記フローピストンから離間して位置付けられる外側ケーシングであって、当該外側ケーシングおよび上記フローピストンの間に流体チャンバを形成する上記外側ケーシングと、
外側ケーシングに流体チャンバを画成する外側ケーシングと、外側ケーシングに接結合された外側膜とを有し、上記外側ケーシングが少なくとも１つのケーシングポートを形成し上記外側膜を上記流体チャンバに流体連結し、
充填形態において、少なくとも１つの管腔ポートが上記少なくとも１つのピストンポートと整列して、流体が上記流体チャンバおよび上記外側膜に入ることを可能にし、
加圧構成において、上記少なくとも１つの管腔ポートが、上記少なくとも１つのピストンポートと整合しなくなり、上記フローピストンが、上記流体チャンバから上記外側膜へ流体を移動させて、カニューレを切開部位に固定するように動かされることを特徴とするカニューレ。
【請求項１１】
上記フローピストンは遠位シール部材に取り付けられ、上記外側ケーシングは近位シール部材に取り付けられ、上記流体チャンバは上記シール部材と上記遠位シール部材との間にさらに形成され、上記遠位シール部材は上記加圧構成において上記近位シール部材に向かって移動する請求項に１０記載のカニューレ。
【請求項１２】
上記外側ケーシングは、上記充填形態において上記外側膜内に気体をベントするための第１のベントを有する請求項に１０記載のカニューレ。
【請求項１３】
上記外側ケーシングは、上記充填形態において上記流体チャンバからガスをベントするための第２のベントを有する請求項１２に記載のカニューレ。
【請求項１４】
上記第２ベント内に弁が配置される請求項１３に記載のカニューレ。
【請求項１５】
上記弁は、常開弁を有する請求項１４に記載のカニューレ。
【請求項１６】
上記フローピストンは、上記加圧構成において上記第２のベントをシールするように構成されたベントシール部材をさらに有する請求項１３に記載のカニューレ。
【請求項１７】
上記外側膜は、上記カニューレが上記加圧構成から上記充填構成に移行するときに減圧されることを特徴とする請求項１０記載のカニューレ。
【請求項１８】
上記加圧構成において上記カニューレを維持するためのラッチをさらに有する請求項１０に記載のカニューレ。
【請求項１９】
１つまたは複数の医療器具を収容するような大きさおよび形状を有する管腔を形成するケーシングと、
ベローズと、
上記ケーシングの外面に取り付けられた膨張可能な外側膜と、
上記ベローズを上記外側膜に流体的に結合する少なくとも１つのフローチャネルと、
上記ベローズを作動させて、上記カニューレ内に収容された流体を上記外側膜に押して上記外側膜を充填または加圧する少なくとも１つのアクティベータとを有することを特徴とするカニューレ。
【請求項２０】
上記ベローズは、上記ベローズに流体結合された外部弁を介して上記流体で満たされる請求項１９に記載のカニューレ。
【請求項２１】
上記少なくとも１つのアクティベータは、上記ベローズを不活性化して、上記外側膜に含まれる上記流体を引っ張り、上記外側膜を減圧する請求項１９記載のカニューレ。
【請求項２２】
上記流体が上記ベローズの内部に収容され、上記少なくとものアクティベータが上記ベローズを圧縮する請求項１９に記載のカニューレ。
【請求項２３】
上記流体が上記ベローズと外側容器との間に収容され、上記少なくとも１つのアクティベータが上記ベローズを拡張する請求項１９に記載のカニューレ。
【請求項２４】
さらに、フローセレクタを備え、このフローセレクタは、少なくとも１つのフローチャネルを開閉するように作動可能である請求項１９記載のカニューレ。
【請求項２５】
上記少なくとも１つのフローチャネルは、上記ケーシングの上または内部に配置される請求項１９に記載のカニューレ。
【請求項２６】
切開部位を通って体腔内に挿入可能であり、切開部位内に挟み込まれ、上記流体は、上記体腔からの吹き入れた流体を有する請求項１９記載のカニューレ。
【請求項２７】
上記外側膜内の上記流体は、吹き入れられた流体の圧力よりも高い圧力で加圧される請求項２６に記載のカニューレ。
【請求項２８】
上記流体で膨張可能な内側膜をさらに有し、もって、上記管腔を、その内部に配置される上記１つまたは複数の医療器具具を伴う状態で、または伴わない状態で、シールする請求項１９に記載のカニューレ。
【請求項２９】
上記フローセレクタは、上記カニューレの近位端に近接して配置されたダイヤルを有する請求項に記載のカニューレ。
【請求項３０】
上記少なくとも１つのフローチャネルは、複数のフローチャネルを有し、
上記ダイヤルは、回転可能な層を有し、当該回転可能な層はポート層を覆い、当該ポート層は、上記複数のフローチャネルに対応し、かつ選択的に流体連通している複数のポートを有し、上記回転可能な層は、上記ポートおよび上記フローチャネルを選択するように回転されて、上記ポートおよび上記フローチャネルが開閉する請求項２９に記載のカニューレ。
【請求項３１】
上記ダイヤルは、複数のタブを有し、上記第１のタブは、上記外側膜を充填またはシールするように回転可能である請求項２９に記載のカニューレ。
【請求項３２】
第２のタブは、上記管腔内に配置された内側膜を充填またはシールするように回転可能である請求項３１に記載のカニューレ。
【請求項３３】
第３のタブは、上記ベローズを充填またはシールするように回転可能である請求項３２に記載のカニューレ。
【請求項３４】
上記少なくとも１つのアクティベータが回転可能なキャップを有する請求項２２記載のカニューレ。
【請求項３５】
上記ポート層は、吹き入れた流体が上記ベローズに入ることを可能にするベローズポートを有する請求項３０に記載のカニューレ。
【請求項３６】
上記回転可能な層は、上記ベローズを充填またはシールするための第３のタブを有する請求項３２に記載のカニューレ。
【請求項３７】
上記ポート層は複数のポート群に編成され、上記回転可能な層はポート群の距離に等しい距離だけ回転し、１つのポート群を選択的に開閉する請求項３０記載のカニューレ。
【請求項３８】
上記ポート層は、一方のポートから他方のポートへと移動するのに十分な角度距離だけ回転され、上記一方のポートまたは上記他方のポートを選択的に開閉する請求項３０に記載のカニューレ。
【請求項３９】
上記ケーシングは、３−Ｄ印刷で形成される請求項１９に記載のカニューレ。
【請求項４０】
上記ケーシングは、少なくとも第１のケーシング層および第２のケーシング層を有し、上記少なくとも１つのフローチャネルは、上記第１のケーシング層内にエッチングされ、上記第２のケーシング層によって覆われる請求項１９に記載のカニューレ。
【請求項４１】
上記第１のケーシング層は、上記少なくとも１つのフローチャネルを選択的に開閉するように上記第２のケーシング層に対して回転可能である請求項４０に記載のカニューレ。
【請求項４２】
上記少なくとも１つのアクティベータが内部ベローズを有する請求項１９に記載のカニューレ。
【請求項４３】
体腔内に挿入されるように適合されたカニューレにおいて、
互いに離間して配置され、その間に流体チャンバを形成する管腔壁および外側ケーシングと、
上記流体チャンバ内に位置決めされたシール部材に結合されたフローピストンと、
上記外側ケーシングに結合された外側膜とを有し、
上記流体チャンバは、ケーシング一方向弁を介して上記外側膜に流体的に結合され、
準備構成において、上記流体チャンバは流体で満たされ、
加圧構成において、上記フローピストンは第２の方向に移動され、上記流体チャンバから上記ケーシング一方向弁を通って上記流体を上記外側膜に移動させることを特徴とするカニューレ。
【請求項４４】
上記流体チャンバは、リザーバ一方向弁によって上記体腔に流体結合され、上記準備構成において、上記フローピストンが第１の方向に移動されて、上記リザーバ一方向弁を介して上記流体チャンバ内に流体を移動させる請求項４３記載のカニューレ。
【請求項４５】
上記管腔壁に結合された管腔膜をさらに備え、上記流体チャンバは上記管腔弁を介して上記管腔膜に流体結合され、加圧構成において、上記流体は上記管腔一方向弁を介して上記管腔膜内に押し込まれる請求項４３記載のカニューレ。
【請求項４６】
上記管腔弁が一方向弁を有する請求項４５に記載のカニューレ。
【請求項４７】
上記フローピストンは上記管腔壁に隣接して位置決めされ、上記フローピストンは少なくとも１つのピストンポートを有し、上記管腔壁は少なくとも１つの管腔ポートを有し、上記準備構成において、上記少なくとも１つのピストンポートと上記少なくとも１つの管腔ポートとが互いに整列して上記管腔弁の開放状態を形成し、ポンピング状態において、上記少なくとも１つのピストンポートと上記少なくとも１つの管腔ポートとが互いに位置合わせされず、上記管腔弁の閉鎖状態を形成する請求項４５記載のカニューレ。
【請求項４８】
ドレインチャネルをさらに有し、上記ドレインチャネルは、弁によって外側膜に流体的に結合され、上記弁は、上記外側膜から上記ドレインチャネルに上記流体を排出するために、アクティベータによって開放可能である請求項４３記載のカニューレ。
【請求項４９】
ドレインチャネルをさらに有し、上記ドレインチャネルは、ドレイン開口によって上記外側膜に流体結合され、上記開口は、上記加圧形態においてドレインシール部材によってシールされ、ドレイン構成において、上記ドレインシール部材は、上記ドレイン開口を露出させるように移動される請求項４３記載のカニューレ。
【請求項５０】
上記第１の方向が遠位方向であり、上記第２の方向が近位方向である請求項４３記載のカニューレ。
【請求項５１】
上記第１の方向が近位方向であり、上記第２の方向が遠位方向である請求項４３記載のカニューレ。
【請求項５２】
上記ケーシング一方向弁および上記リザーバ一方向弁の少なくとも一方は、フラッパ弁を有する請求項４３記載のカニューレ。
【請求項５３】
上記リザーバ一方向弁は、上記カニューレの遠位端に近接して配置される請求項４３に記載のカニューレ。
【請求項５４】
上記流体チャンバのためのシールを提供するための第２のシール部材をさらに有し、上記リザーバ一方向弁は、上記カニューレの近位端に近接して配置される請求項４３記載のカニューレ。
【請求項５５】
上記外側膜は、エラストマー材料から作られる請求項４３に記載のカニューレ。
【請求項５６】
上記外側膜をベントするように配置されたベント弁をさらに有する請求項４３に記載のカニューレ。
【請求項５７】
上記ベント弁は、上記外側膜と流体連通している第１のベントと、上記第１のベントと流体連通している第２のベントとをさらに有する請求項５６に記載のカニューレ。
【請求項５８】
上記第２のベントには、使用者が作動可能な常閉弁が配置されている請求項５７記載のカニューレ。
【請求項５９】
上記準備構成は、上記体腔の外側における予備充填構成を有する請求項４３に記載のカニューレ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、切開部位およびそれを通って挿入される外科用器具にアンカーおよび／またはシールを施す改善された性能を有する外科用カニューレに向けられている。この発明の外科用カニューレは、外側アンカー／シール膜および内側シール膜の別個の制御を可能にするために、様々なフロー／ベントの経路を個別に制御することができる。
【背景技術】
【０００２】
カニューレは、腹腔鏡手術および関節鏡手術のような低侵襲性の外科処置において使用されてきた。典型的には、これらの手順では、患者の皮膚に小さな切開を施して、腹部や関節などの内部空洞にアクセスする。カニューレは、切開部位に挿入され、切開部位に固定される。外科用器具は、カニューレの近位開口部を通過して体腔に入る。これらの手順の間、体腔は、吹き入れたガスまたは液体で膨張され、外科用器具のために体腔内に外科用ゾーンを形成する。これらのカニューレは、一般に、カニューレを切開部位にシールするためのシール部材を有する。
【０００３】
米国特許出願公開番号２００９／０２７５８９８（Ｗｅｎｃｈｅｌｌ）は、管腔内に内部膨張可能な膜を配置するカニューレを開示している。吹き入れたガスは、カニューレの近位端部に入り、内側膜を膨張させて、医療器具が内部にあるか、またはないかにかかわらず、管腔をシールする。しかし、吹き入れたガスで膨張された膜内の圧力は、吹き入れたガスを有する体腔内の圧力と同じであり、すなわち、両方とも、吹き入れたガスの同じ圧力を有する。これは、正のシールのために膨張した内側膜から体腔への正の圧力勾配がないので、理想的ではない。
【０００４】
米国特許第５，１６１，７４７号（Ｗｈｉｔｔａｋｅｒ等）は、外面上に複数の突起を位置決めさせたカニューレを開示している。これらの突起は、カラーまたはカムが回転するか、または伸縮スリーブがカニューレに対して引かれると、切開部位に対して外側に延在する。これらの固定用突起は剛性であり、切開部位に押し付けられ、患者の術後の不快感を引き起こす可能性がある。
【０００５】
したがって、これらの問題を解決する改善された外科用カニューレが必要とされている。
【発明の概要】
【０００６】
この発明は、上述の先行技術の欠点を克服する改良された外科用カニューレに関する。
【０００７】
この発明のカニューレは、膨張したときに、カニューレを切開部位の周囲の組織にアンカー／シールすることができる膨張可能な膜またはチャネルをカニューレの外側表面に具備し、かつ／または、膨張したときに、内部管腔シールすることができる他の膨張可能な膜を内部管腔において具備し、かつ／または、そのカニューレ内に挿入されて患者を治療するための医療器具を部視する。
【０００８】
この発明のカニューレは、好ましくは、または、有益なことに、これに限定されないけれども、外部流体または吹き入れた流体、すなわち、体腔内にポンプされた流体を含む、任意の流体または液体に使用して、カニューレ上の膜またはチャネルを充填する。次いで、充填された流体を加圧して膨張させ、またはその容積を増加させて、カニューレを切開部位にアンカー／シールし、および／または内部管腔をシールする。
【０００９】
この発明の実施例は、管腔に挿入されるように適合化されたカニューレに向けられており、このカニューレは、その間に流体チャンバを形成する、相互に離間されて位置付けられる管腔壁および外側ケーシングと、流体チャンバの内側に位置付けられシール部材に結合されたフローピストンと、外側ケーシングに結合された外側膜とを有する。流体チャンバは、ケーシング一方向弁を介して外側膜に流体的に結合される。予備的な構成において、流体チャンバは流体で満たされ、加圧構成において、フローピストンは第２の方向に移動し、流体チャンバからケーシング一方向弁を通って流体を外側膜に移動させる。
【００１０】
一実施例において、流体チャンバは、リザーバ一方向弁によって体腔に流体結合され、予備的な構成では、フローピストンが第１の方向に移動されて、リザーバ一方向弁を介して流体チャンバ内に流体を移動させる。他の実施例において、流体チャンバは、体腔内に挿入される前に外部流体で予備充填される。
【００１１】
カニューレは、また、管腔壁に結合された管腔膜を備えて良く、流体チャンバは管腔弁を介して管腔膜に流体結合され、加圧構成では、流体は管腔一方向弁を介して管腔膜内に押し込まれる。
【００１２】
一実施例において、管腔弁は、一方向弁を含むことができる。他の実施例において、フローピストンは管腔壁に隣接して配置され、フローピストンは少なくとも１つのピストンポートを有し、管腔壁は少なくとも１つの管腔ポートを有する。
予備的な構成において、当該少なくとも１つのピストンポートと少なくとも１つの管腔ポートとが互いに整列して、管腔弁の開放状態を形成し、ポンピング状態において、当該少なくとも１つのピストンポートと少なくとも１つの管腔ポートとが互いに非整列状態にされ、管腔弁の閉鎖状態を形成する。
【００１３】
カニューレは、また、弁によって外側膜に流体的に結合されたドレインチャネルを備えて良く、この弁は、アクティベータによって開放されて、流体を外側膜からドレインチャネルに排出することができる。代替的には、ドレインチャネルは、排出開口部によって外側膜に流体結合され、開口部は、加圧形態の排出シール部材によってシールされ、排出構成において、排出シール部材は、排出開口部を露出させるように移動される。
【００１４】
第１の方向は遠位方向であり、第２の方向は近位方向であり、またはその逆である。ケーシング一方向弁またはリザーバ一方向弁のうちの少なくとも１つは、フラッパ弁であるか、または両方がフラッパ弁であることができる。リザーバ一方向弁は、カニューレの遠位端に近接して配置され得る。代替的には、カニューレは、流体チャンバのためのシールを提供するために第２のシール部材を有することができ、リザーバ一方向弁は、カニューレの近位端に近接して配置される。
【００１５】
ここに説明され、特許請求の範囲において請求されるいずれのカニューレにおいても、外側膜は、エラストマー材料から作製され、カニューレは、外側膜をベントするように配置されたベント弁を備えることができる。ベント弁は、また、さらに、外側膜と流体連通する第1のベントと、第1のベントと流体連通する第２のベントとを有して良い。ユーザが起動可能な常閉弁が、第２のベントに位置付けられて良い。膜は、第１のベント口を第２のベントに流体的に接続し、カニューレ内の他のチャンバおよび導管から第１および第２のベントを隔離して良い。
【００１６】
この発明の他の実施例は、少なくとも１つの管腔ポートを形成する管腔壁と、管腔壁の外側に配置され、少なくとも１つのピストンポートを形成するフローピストンと、流体チャンバを画成するためにフローピストンから間隔を置いて配置された外側ケーシングと、外側ケーシングに結合された外側膜と有するカニューレに向けられている。外側ケーシングは、外側膜を流体チャンバに流体的に接続するための少なくとも１つのケーシングポートを形成する。充填構造において、少なくとも１つの管腔ポートは、流体が流体チャンバおよび外側膜に入ることを可能にするために、少なくとも１つのピストンポートと整列し、加圧構造において、少なくとも１つの管腔ポートは、少なくとも１つのピストンポートと誤整列し、フローピストンは、流体チャンバから外側膜に流体を移動させて、カニューレを切開部位に固定するように動かされる。
【００１７】
フローピストンは、遠位シール部材に取り付けられ、外側ケーシングは、近位シール部材に取り付けられ、流体チャンバは、近位シール部材と遠位シール部材との間に、さらに、形成され、遠位シール部材は、加圧構成において近位シール部材に向かって移動される。
【００１８】
外側ケーシングは、充填形態の外側膜内に気体を排出するための第１のベントを備えて良い。外側ケーシングは、充填形態において流体チャンバからガスを排出するための第２のベントを備えて良い。好ましくは、一方向弁は、第２のベントに配置される。フローピストンは、加圧構成において第２のベントをシールするように構成されたベントシール部材をさらに備えて良い。外側膜は、カニューレが加圧構成から充填構成に移動するときに減圧して良い。カニューレは、また、加圧構成にカニューレを維持するためのラッチを備えて良い。
【００１９】
この発明の他の実施例は、カニューレを操作する方法を対象とすし、これは、
ａ．カニューレを体腔内に挿入するステップと、
ｂ．上記カニューレの内部流体チャンバを、上記体腔から吹き入れられた流体で満たすステップと、
ｃ．吹き入れた上記流体を上記内部流体チャンバから上記カニューレの外側膜へ満たすステップと、
ｄ．オプションとして、上記外側膜の内部の圧力を上記吹き入れた流体の圧力より大きくするステップとを有する。
【００２０】
１つのバージョンにおいて、上記方法のステップ（ｂ）は、カニューレを排出操作し、上記内部流体チャンバへと上記引き込まれた流体が入ることを可能にするステップを有する。オプションとして、当該方法は、また、ステップ（ｂ）の後、およびステップ（ｃ）の前に、内部流体チャンバを上記体腔から隔離するステップ（ｂ．２）、および／または、排出を中止するづてっぷ（ｂ．３）を具備して良い。このバージョンにおいて、ステップ（ｄ）が必要とされる場合、ピストンを近位方向または遠位方向のいずれかに移動させるステップを有する。
【００２１】
他のバージョンにおいて、この方法のステップ（ｂ）は、幹込まれた流体を内部チャンバ内にポンピングするステップを有する。ポンピングステップは、近位方向または遠位方向のいずれかでピストンを移動させるステップを有して良い。ステップ（ｃ）は、ピストンを反対方向に移動させるステップを有して良い。このバージョンにおいて、ステップ（ｄ）が必要とされる場合、ピストンを反対方向に移動させるステップを有する。
【００２２】
さらに他の実施例において、カニューレは、複数の同芯管状部材を有する。内側圧縮スリーブは、内部管腔膜を圧縮してその圧力およびその幅を増大させるような大きさ、および、形状を有し、外側圧縮スリーブは、アンカーを圧縮して伸長させ／外側膜またはチャネルをシールしてその圧力および幅を増大させカニューレを切開を取り囲む組織に固定／アンカー／シール操作する大きさ、および、形状を有する。流体は、液体または気体であって良く、好ましくは液体であり、これは空洞を膨張させるために使用され、好ましくは、カニューレが切開部を通って体腔内に挿入された後、内側管腔膜および外側膜／チャネルを充填するために、カニューレ内に入る。圧縮内側スリーブと外側スリーブとの間には、内側圧縮スリーブに隣接して配置され、管腔膜と流体連通している管腔壁と、フローチャネルが形成されたフロースリーブと、アンカーチャネルと流体連通しているアンカー／シールスリーブとがある。管腔壁、フロースリーブおよびアンカー／シールスリーブは、互いに相対的に回転して、フローチャネルを選択する。
【００２３】
他の実施例において、フロースリーブは、カニューレの厚さを最小化するために省略され、フローチャネルは、管腔および／またはアンカースリーブのいずれかにおいてエッチングされて良い。エッチングされたチャネルは、管腔またはアンカースリーブの厚さを通して切断されず、管腔および／またはアンカースリーブの壁を通して部分的に切断されて、フローチャネルを形成する。
【００２４】
他の実施例において、この発明は、また、内側および外側の圧縮スリーブが省略され、加圧流体、好ましくは注入された流体が充填されたベローズまたはシリンジに置き換えられた類似のカニューレに向けられている。ベローズは、加圧流体を内側膜および／または外側膜またはチャネル内に注入するために圧縮または圧搾される。
【００２５】
他の実施例において、この発明のカニューレは、管腔の壁内に形成された複数のフローチャネルを有する管腔またはその上に形成された管腔を有する。管腔は、近位端でマニホールド、ベローズおよび回転キャップに取り付けられる。マニホールドは、互いに相対的に回転可能な層を有する。１つの層は、管腔壁内または管腔壁上に形成されたフローチャネルに結合された様々なポートを形成する。他の層は、内部管腔膜、外側アンカー／シール膜およびベローズへの流れをもたらすために、どのポートを開閉するかを選択するように回転可能である。キャップは、マニホールドに向かって回転し、ベローズからの流体を１つまたは両方の膜に圧搾して、それを加圧する。
【００２６】
他の実施例において、この発明のカニューレは、全体的にまたは部分的に３−Ｄ印刷によって製造することができ、好ましくは、フローチャネルを含むカニューレの部分を有する。３−Ｄ印刷の利点は、カニューレの管腔の側壁を印刷してチャネルが薄くなるようになして切開サイズを最小化することができという点である。
【００２７】
他の実施例は、ベローズを外部的（キャビティ流体でなく）に充填する手段を有し、これはアンカーおよび／または管腔膜を充填し、次いで加圧される。
【００２８】
この発明のこれらおよび他の目的は、所定のカニューレによって実現され、このカニューレは、１つまたは複数の医療器具を受容するような大きさおよび形状の管腔を形成するケーシングと、可撓性ベローズと、ケーシングの外面に取り付けられた膨張可能な外膜と、ベローズを外側膜に流体的に接続する少なくとも１つのフローチャネルと、ベローズを可逆的に作動させて、カニューレ内に含まれる流体を外側膜に押して外側膜を充填または加圧する少なくとも１つのアクティベータとを有する。
【００２９】
一実施例において、ベローズは、ベローズに流体結合された外部バルブを介して流体を充填することができ、かつ／また、体腔から吹き入れた流体で充填することができる。少なくとも１つのアクティベータは、それを圧縮することによりベローズを作動させて、内部に含まれる流体を外側膜へと押して外側膜を加圧し、ベローズを膨張させて、外側膜に含まれる流体を引き、外側膜を減圧することにより、ベローズを非活性化する。
【００３０】
他の実施例において、ベローズ内に内側ベローズが設けられ、内側ベローズを膨張させて内側ベローズとベローズとの間の空間に収容された流体を押し出すことにより、少なくとも１つのアクティベータが作動し、これは、流体の外側容器として作用し、流体の外側膜へと作用する。少なくとも１つのアクティベータは、内側ベローズを崩して、外側膜に含まれる流体をベローズ／外容器内に引き込むようになすことにより、非活性化される。
【００３１】
カニューレは、さらに、フローセレクタを備えて良く、このフローセレクタは、少なくとも１つのフローチャネルを開閉するように作動可能である。少なくとも１つのフローチャネルは、ケーシングの上または内部に配置される。カニューレは、切開部位を通って体腔内に挿入可能であり、切開部位内に挟み込まれ、流体は、体腔から吹き入れた流体を有する。
【００３２】
外側膜内の流体は、吹き入れた流体の圧力よりも高い圧力で加圧されることが好ましい。カニューレは、管腔をシールするために流体と共に膨張可能な内側膜をさらに備えて良く、またはそれ以上の医療器具が内部に配置された状態で管腔をシールして良い。
【００３３】
フローセレクタは、カニューレの近位端に近接して配置されたダイヤルを有して良い。少なくとも１つのフローチャネルは複数のフローチャネルを有して良く、ダイヤルは、複数のフローチャネルに対応する複数のポートを含むポート層を覆う回転可能な層を有し、上記複数のフローチャネルと選択的に流体連通しており、上記回転可能な層は、上記ポートおよび上記フローチャネルを開閉するように回転される。
【００３４】
文字板は、複数のタブを有して良い。第１のタブは、外側膜を充填またはシールするように回転可能である。第２のタブは、管腔内に配置された内側膜を充填または密封するように回転可能である。
【００３５】
第３のタブは、ベローズを充填またはシールするように回転可能である。
【００３６】
ポート層は、ベントされた流体がベローズに入ることを可能にするベローズポートを有する。ポート層は、複数のポート群に組織化され、回転可能層は、ポート群の距離に等しい距離だけ回転され、ポート群を選択的に開閉し、ポート群を選択的に開閉する。代替的には、ポート層は、一方のポートから他方のポートへと移動するのに十分な角度距離だけ回転され、一方のポートまたは他方のポートを選択的に開閉する。
【００３７】
少なくとも１つのアクティベータは、回転可能なキャップであってもよい。ケーシングは、３−Ｄ印刷することができる。ケーシングは、少なくとも第１のケーシングと第２のケーシング層とを備えることができ、少なくとも１つのフローチャネルは、第１のケーシング層内にエッチングされ、第２のケーシング層によって覆われる。第１のケーシング層は、少なくとも１つのフローチャネルを選択的に開閉するように、第２のケーシング層に対して回転可能である。
【００３８】
この発明のカニューレの他の実施例は、１つまたは複数の医療器具を受容するような大きさおよび形状を有する管腔を形成するケーシングと、ケーシングの外面に取り付けられた膨張可能な外側膜と、ケーシングの上または内部に形成された複数のフローチャネルとを含む少なくとも１つのフローチャネルが外側膜に流体結合されて外側膜を膨張させ、少なくとも１つのフローチャネルが外側膜に流体的に結合されて、外側膜を加圧し、かつ／またはベントし、１つまたは複数のフローチャネルを選択するフローセレクタと、外側膜に選択的に結合されて外側膜を加圧する圧力源とを有し、外側膜は、カニューレが切開部位に挿入された後に流体で充填され、圧力源は、吹き入れた流体の圧力より大きな圧力で外側膜を加圧して、カニューレを切開部位内に維持する。
【００３９】
ケーシングは、少なくとも第１のケーシングおよび第２のケーシング層を有し、少なくとも１つのフローチャネルは、第１のケーシング層内にエッチングされ、第２のケーシング層によって覆われる。第１のケーシング層は、複数のフローチャネルを選択的に開閉するように、第２のケーシング層に対して回転可能である。
【００４０】
フローセレクタは、第１の制御ダイヤルと第２の制御ダイヤルとを有し、第１のケーシング層および第２のケーシング層は、それぞれ第１の制御ダイヤルおよび第２の制御ダイヤルに結合される。吹き入れた流体が外側膜に入ることを可能にするポート、ケーシングの遠位端に配置される。圧力源は、吹き入れた流体を外側膜に移動させる剛性スリーブを有する。
【００４１】
この発明の他の実施例は、カニューレを操作する方法に向けられ、この方法は、
ａ．カニューレを切開部位に挿入するステップと、
ｂ．カニューレの外側膜を流体で充填するステップと、
ｃ．上記外側膜をシールするステップステップと、
ｄ．外側膜内の圧力を吹き入れた流体の圧力より大きくするステップとを有する。
【００４２】
ステップ（ｄ）は、他の量の流体を外側膜にポンピングするステップを含んで良い。。ポンピングのステップは、ベローズを作動させて、他の量の流体を外側膜に押し出すステップを含んで良い。１つの代替形態では、回転機構がベローズを圧縮する。この発明の方法は、ステップ（ｂ）、（ｃ）または（ｄ）を選択するために回転可能な層を回転させるステップ（ｅ）をさらに含んで良い。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
添付の図面では、本明細書の一部を形成し、これと併せて読まれるべきであり、同様の参照番号は、様々な図において同様の部分を示すために使用される。
【図１】この発明のカニューレの例示的な実施例の斜視図である。
【図２Ａ】カニューレの一部の斜視切断図であり、アンカースリーブを、選択された部品を明確化のために省略された状態で示す。
【図２Ｂ】カニューレの一部の斜視切断図であり、フロースリーブを、選択された部品を明確化のために省略された状態で示す。
【図３Ａ】アンカースリーブ、フロースリーブおよび管腔を、カニューレが膨張させている状態で示す部分断面図である。
【図３Ｂ】図３Ａのカニューレを当該カニューレがシールされた状態で示す。
【図３Ｃ】図３Ａのカニューレを、圧縮スリーブが管腔膜およびアンカーチャネルを圧縮している状態で示す。
【図３Ｄ】図３Ａのカニューレを、管腔膜およびが収縮している状態で示す。
【図３Ｅ】図３Ａのカニューレを、管腔膜が医療器具を除去または交換することができるように減圧されている状態で示す。
【図４Ａ】フロースリーブの他の実施例の斜視切り欠き図であり、明確化のために選択された構成要素が省略されている。
【図４Ｂ】フロースリーブが省略され、フローチャネルが管腔またはアンカースリーブの表面上にエッチングされる他の実施例を示す。
【図５Ａ】この発明のカニューレの同芯スリーブおよびそれらの制御ダイヤルの挿入前構成の部分断面図である。
【図５Ｂ】挿入後構成の図５Ａの同芯スリーブを示す。
【図６Ａ】ベント内のダックビル弁のような例示的な一方向弁の断面図である。
【図６Ｂ】ベント内のダックビル弁のような例示的な一方向弁の断面図である。
【図７】他のこの発明のカニューレの断面図である。
【図８】図７のカニューレのマニホールドの平面図である。
【図９Ａ】様々なポートＡ〜Ｈおよびそれらのそれぞれの流体接続部の部分断面図である。
【図９Ｂ】様々なポートＡ〜Ｈおよびそれらのそれぞれの流体接続部の部分断面図である。
【図９Ｃ】様々なポートＡ〜Ｈおよびそれらのそれぞれの流体接続部の部分断面図である。
【図９Ｄ】様々なポートＡ〜Ｈおよびそれらのそれぞれの流体接続部の部分断面図である。
【図９Ｅ】様々なポートＡ〜Ｈおよびそれらのそれぞれの流体接続部の部分断面図である。
【図９Ｆ】様々なポートＡ〜Ｈおよびそれらのそれぞれの流体接続部の部分断面図である。
【図９Ｇ】様々なポートＡ〜Ｈおよびそれらのそれぞれの流体接続部の部分断面図である。
【図９Ｈ】様々なポートＡ〜Ｈおよびそれらのそれぞれの流体接続部の部分断面図である。
【図１０】回転層上のフローチャネルを有する図８のマニホールドの平面図である。
【図１１Ａ】マニホールドの他の被覆層および回転層の平面図である。
【図１１Ｂ】マニホールドの他の被覆層および回転層の平面図である。
【図１２】この発明の他のカニューレの断面図である。
【図１３Ａ】この発明のカニューレの他の実施例の断面図である。
【図１３Ｂ】この発明のカニューレの他の実施例の断面図である。
【図１３Ｃ】この発明のカニューレの他の実施例の断面図であり、常閉弁、その他を示す。
【図１３Ｄ】この発明のカニューレの他の実施例の断面図であり、常閉弁、その他を示す。
【図１４Ａ】図１３Ａ〜図１３Ｂに示された実施例の構成要素の斜視図である。
【図１４Ｂ】図１３Ａ〜図１３Ｂに示された実施例の構成要素の斜視図である。
【図１４Ｃ】図１３Ａ〜図１３Ｂに示された実施例の構成要素の斜視図である。
【図１５Ａ】図１３および図１４に示す実施例の部分断面図であり、ラッチ機構を示す。
【図１５Ｂ】図１３および図１４に示す実施例の部分断面図であり、ラッチ機構を示す。
【図１６Ａ】他のラッチ機構の部分断面図である。
【図１６Ｂ】他のラッチ機構の部分断面図である。
【図１７Ａ】この発明のカニューレの他の実施例の断面図である。
【図１７Ｂ】この発明のカニューレの他の実施例の断面図である。
【図１７Ｃ】この発明のカニューレの他の実施例の断面図である。
【図１８Ａ】図１７Ａ〜Ｃのカニューレの事例的な流体リザーバの他の断面図であり、ドレインチャネルを示す。
【図１８Ｂ】圧縮された膜をオープンにする事例的なアクティベータの部分断面図である。
【図１８Ｃ】他の事例的なアクティベータの他の断面図である。
【図１９】この発明の様々な実施例に適した他の例示的な一方向弁の斜視図である。
【図２０Ａ】図１７Ａ〜Ｃに示される実施例の他のバージョンの断面図である。
【図２０Ｂ】図１７Ａ〜Ｃに示される実施例の他のバージョンの断面図である。
【図２０Ｃ】図１７Ａ〜Ｃに示される実施例の他のバージョンの断面図である。
【図２１Ａ】図１３および１４に示される実施例の他のバージョンおよびその部分要素の断面図である。
【図２１Ｂ】図１３および１４に示される実施例の他のバージョンおよびその部分要素の断面図である。
【図２１Ｃ】図１３および１４に示される実施例の他のバージョンおよびその部分要素の断面図である。
【図２２Ａ】予備充填されたカニューレの断面図である。
【図２２Ｂ】予備充填されたカニューレとともに使用されるピストンの断面図である。
【図２２Ｃ】当該予備充填されたカニューレ動作シーケンスの長手方向断面図である。
【図２２Ｄ】当該予備充填されたカニューレ動作シーケンスの長手方向断面図である。
【図２２Ｅ】当該予備充填されたカニューレ動作シーケンスの長手方向断面図である。
【図２２Ｆ】当該予備充填されたカニューレ動作シーケンスの長手方向断面図である。
【図２３Ａ】外部流体をポンピングするハイブリッド予備充填カニューレの断面図である。
【図２３Ｂ】当該ハイブリッドカニューレの動作シーケンスの長手方向断面図である。
【図２３Ｃ】当該ハイブリッドカニューレの動作シーケンスの長手方向断面図である。
【図２３Ｄ】当該ハイブリッドカニューレの動作シーケンスの長手方向断面図である。
【図２３Ｅ】当該ハイブリッドカニューレの動作シーケンスの長手方向断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
［パーツリスト］
１０    発明のカニューレ
１２    外側圧縮スリーブ
１４    アンカースリーブ
１６    アンカーチャンネル
１８    制御ダイヤル
２０    制御ダイヤル
２２    制御ダイヤル
２４    フロースリーブ
２６    管腔（ルーメン）壁、管腔本体または外部ケーシング
２８    入口
３０    出口
３２    入口
３４    出口
３６    管腔膜
３８ａ、ｂ    膨張フローチャネル
３９、３９ａ、３９ｂ    ダックビル弁
４０    収縮フローチャネル
４１    ベント
４２    シール領域
４４    吹き込み流体
４６    内側圧縮スリーブ
４８    膨張フローチャネル
５０    接続フローチャネル
５２    膨張フローチャネル
１００    カニューレ
１０２    管腔壁、管腔本体または外部ケーシング
１０４    内側管腔膜
１０６    外側アンカー／シール膜
１０８    マニホールド
１１０    回転キャップ
１１２    ネジ付きコネクタ
１１４    ベローズ
１１５    外部弁またはシール、例えばシールストッパー
１１６    カバーまたはポート層
１１８    ポートＡ〜Ｉ
１２０    タブ０、Ｉ、Ｂ
１２２    回転層
１２４〜１２８    フローチャネル
１３０    セグメント
１３０ａ、ｂ、ｃ    端部セグメント
１３２〜１３６    セグメントグループまたは１つ以上のポートのグループ
１３８    フローチャネル
１４０    内部ベローズ
１４２    ポンプ
１４４    弁
１５０    カニューレ
１５２    管腔壁
１５４    フローピストン
１５５    遠位シール部材
１５６    外側ケーシング
１５７    近位シール部材
１５８    外側アンカー膜
１５９    復帰バネ
１６０    流体チャンバ
１６２    管腔ポート
１６４    ピストンポート
１６６    外側ケーシングポート
１６８    第１ベント
１６９    常閉弁
１７０    第２ベント
１７２    ピストンシール部材
１７４    カウンタバランス部材
１７６    回転可能なラッチ
１７８    回転可能なラッチ
１８０    カニューレ
１８２    管腔壁
１８４    フローピストン
１８６    外側ケーシング
１８５    遠位シール
１８７    管腔膜
１８８    外側アンカー膜
１９０    フローチャンバ／リザーバ
１９２    リザーバ一方向弁
１９４    管腔一方向弁
１９６    一方向弁ケーシング
２００    フラッパ弁
２０２    フラッパ
２０４    弁開口部
２０６    ライブジョイント
２１２    ドレインチャネル
２１４    管腔一方向ドレイン弁または開口
２１６    ケーシング一方向ドレイン弁または開口
２１７    一方向ドレイン弁または開口
２１８    ドレイン弁アクティベータ
２２２、２２４    ドレインピストンアクティベータ
２２６    バイアスバネ
２３０    カニューレ１８０のバリエーション
２３２    近位シール
２３４    フローピストン１８４のフローホール
２４０    予備充填カニューレ
２４２、２４４    第１、第２チャンバ
２４６    ピストン
２４８    回転可能なプッシャ
２５０、２５２    シール部材
２５４、２５６    一方向弁
２５８、２６０一方向弁
２７０    予備充填カニューレ、外部ポンプカニューレ
２７２    一方向弁
【００４５】
図１を参照すると、この発明のカニューレ１０は、外側圧縮スリーブ１２およびアンカー／シールスリーブ１４１４を備えて示されている。アンカー／シールスリーブ１４は、好ましくは、周囲に巻き付けられた螺旋状のアンカーチャネル１６を有する。アンカーチャネルは任意の形状を有することができ、複数の個々のチャネルを含むことができ、この発明はこれに限定されないことに留意されたい。代替的には、アンカーチャネル１６は、図７〜９に示されたものと同様のアンカー膜によって置換される多数の制御ダイヤルも示されており、好ましくは３つの制御ダイヤル１８、２０、２２が使用され、以下でさらに説明される。
【００４６】
図２Ａ〜図２Ｃを参照すると、アンカースリーブ１４は、フロースリーブ２４の外側に同芯状に配置され、これは、管腔壁２６の外側に同芯状に配置される。アンカースリーブ１４は入口２８および出口３０を介してアンカー／シールチャネル１６に流体連通される。管腔壁２６は、また、入口３２および出口３４を具備し、これは図３Ａ〜図３Ｅに示される管腔膜３６に流体連通される。フロースリーブ２４は、好ましくは、多数のフローチャネル、例えば、膨張フローチャネル３８ａおよび３８ｂを有し、これは、相互に整列され、好ましくは、垂直方向に、相互に整列され、図示のように、フローチャネル４０を縮小させる。フロースリーブ２４は、アンカー／シールスリーブ１４および管腔２６に対して回転可能であり、その結果、フローチャネルは、後述するように、アンカーチャネル１６および管腔膜３６を膨張または収縮させるために、入口および出口ポートと整列して良い。
【００４７】
図３（部分断面図）を参照すると、カニューレ１０を膨張させるために、スリーブ２４を回転させてフローチャネル３８ｂを、アンカースリーブ１４および管腔２６のそれぞれの入口２８および３２に整列させ、フローチャネル３８ａを、それぞれの出口３０および３４に整合させる。キャビティ、または、整形外科用または他の医療用ポンプによってキャビティ内にポンピングされた膨張流体は、フローチャネル３８ｂを通じてカニューレ１０に入り、それぞれ入口２８および３２を通じてアンカーチャネル１６および管腔膜３６へ向かい、それらを膨張させる。キャビティ流体は、出口ポート３０、３４を通って、それぞれ、アンカーチャネル１６および管腔膜３６を通って、フローチャネル３８ａに流出する。好ましくは、フローチャネル３８ａは、カニューレ１０の上端または近位端に配置されたベント４１またはカニューレ１０に取り付けられた注射器またはポンプなどの真空源に結合される。好ましくは、このベントは、フラッパ弁等で終端されており、これにより、フローチャネル、アンカーチャネル１６、および／または管腔膜３６内の空気を逃がすことができ、キャビティ液体がフラッパ弁に到達したときに閉鎖する。
【００４８】
一実施例において、ベント４１は、ダックビル弁で終端する。ダックビル弁は、フットボール、サッカーボール、ボルトボール等のような競技用ボールをシールするために使用されてきた。ダックビル弁は、膨張した針がボールを膨張させることを可能にするが、針が引き抜かれた後、内圧が十分に高いときにはシールする。ダックビル弁は、米国特許第５、００２、８５３号に開示されており、これは、図６Ａ〜Ｂとしてここに複製される。ダックビル弁３９は、ベント４１の終端に配置されている。ダックビル３９は、排気される空気の方向に面する開口３９ｂを有するネック３９ａを有する。圧力が低い場合、例えば、ベントの場合、開口３９ｂは開いたままであり、図６ａに示すようにベントを形成する。ガス注入された液体がより高い圧力または密度でネック３９ａに到達すると、より高い圧力がネックの表面に作用して開口３９ａを閉鎖してベント４１を密閉する。
【００４９】
代替的には、ダックビル３９は、小さな寸法を有するように製造することができ、これにより、ダックビル３９を管腔膜３６およびアンカーチャネル／膜１６に取り付けて、吹き入れた流体すなわちキャビティ流体がこれらチャネルを十分に充填したときにこれらのチャネルを弁とすることができる。
【００５０】
図３Ｂを参照すると、アンカーチャネル１６および管腔膜３６が、一旦、充填されるか、またはフラッパ弁が閉じると、フロースリーブ２４は、図２Ｂに示されるように、フロースリーブ２４は、フローチャネルを含まない領域、好ましくは特定の実施例における垂直な領域へと回転させられてアンカーチャネル１６および管腔膜３６をシールし、これは、例えば図２Ｂに示されるシール領域４２である。入口ポート２８、３２および出口ポート３０、３４は、シール領域４２によってシールされ、アンカーチャネル１６および管腔膜３６は、キャビティ流体４４が充填される。キャビティ流体４４は、キャビティと実質的に同じ圧力である。
【００５１】
この発明の利点は、アンカーチャネル１６内の圧力を増加させることができ、これにより、カニューレ１０が不随意に除去される可能性を減少させることができることである。切開部位は、また、カニューレを身体にシールする。図３を参照すると、外側圧縮スリーブ１２は、好ましくは、中実のスリーブであり、遠位に前進し、アンカーチャネル１６を圧縮し、それによって、アンカーチャネル１６内の圧力を増大させ、また、図３Ａ〜図３Ｅに示されるように、水平方向の幅または厚さを増加させるより高い内圧およびより大きな厚さを有すると、アンカーチャネル１６は拡張し、切開部を取り囲む皮膚または組織との改善されたアンカーを形成する。好ましくは、アンカーチャネル１６の外皮は、皮膚または組織への付着性を高めるために一定の粗さを有して良い。
【００５２】
この発明の他の利点は、管腔膜３６内の圧力を増加させて、カニューレ１０内に挿入される１または複数の医療器具の周りのシールを改善することである。内側圧縮スリーブ４６は、また、遠位方向に前進して管腔膜３６を圧縮して管腔膜３６内の圧力を増大させ、その幅または厚みを水平方向に増大させる。この増加された厚さは、図３Ｃに示されているように、カニューレがそこに挿入された医療器具の周りにシールすることを可能にし、器具が取り外されたときに、カニューレの管腔をシールする。
【００５３】
一旦医療処置が完了し、カニューレ１０が取り外される必要があると、アンカーチャネル１６の内圧および幅／厚さは減少されるべきである。図２Ｂおよび図３を参照すると、フロースリーブ２４は、流出ポートとして作用する入口ポート２８、３２と整合するように、フローチャネル４０が収縮するまで回転される。アンカーチャネル１６および管腔膜３６の圧力が高いため、キャビティ流体４４は、フローチャネル４０を空洞内に収縮させることにより、カニューレ１０から流出する。この流出流体の体積により、アンカーチャネル１６および管腔膜３６の厚さが減少し、カニューレ１０を容易に除去することができる。代替的には、外側圧縮スリーブを緩めるだけで簡単に取り外すことができる。
【００５４】
他の実施例において、１または複数の医療器具は、図３Ｅに示すように、カニューレ１０が切開部位に固着またはアンカー付けされたままである間に交換することができる。内側圧縮スリーブ４６を近位方向に移動させて、管腔膜３６の内圧を緩和し、それによって、その厚さを減少させることができる。これにより、その場で医療器具の周りのより弱いシールが実現され、もって、当該医療器具を取り外し可能とし、、その後、異なる医療器具の挿入を可能にする。より弱いシールは、また、様々なサイズの医療器具を利用可能にするように調整することができる。内側圧縮スリーブ４６のみが、その場で医療器具を取り外せるように十分に遠位に移動させなければならないことに留意されたい。内側圧縮スリーブ４６は、他の器具が詮索されている際に、遠位に動かされて管腔２６を閉鎖して良い。
【００５５】
上述の実施例において、好ましくは、入口ポートおよび出口ポート、フロースリーブ２４上のフローチャネル、および管腔膜およびアンカーチャネルは、キャビティ流体４４が管腔膜３６とアンカーチャネル１６の両方を実質的にほぼ同時に満たすような寸法にされている。他の実施例において、キャビティ流体４４は、これら２つの空間を連続的に、すなわち、管腔膜３６を通って、次にアンカーチャネル１６を通って、またはその逆に流れる。図４Ａを参照すると、この実施例において、フロースリーブ１４は膨張フローチャネル４８を具備し、これは管腔膜３６のキャビティおよび入口ポート３２と流体連通している。接続フローチャネル５０は、管腔膜３６の出口ポート３４をアンカーチャネル１６（破線で示されている）の入口ポート２８に結合して、キャビティ流体４４が管腔膜３６管腔膜３６ｗ管腔膜３６を充填し終えたのちにアンカーチャネル１６へと方向付ける。他の膨張フローチャネル５２は、アンカーフローチャネル１６の出口ポート３０（破線で示されている）をベント／真空ポートに結合する。
【００５６】
アンカーチャネル１６は、最初に充填しきることができることに留意されたい。このバージョンにおいて、膨張フローチャネル４８は入口ポート２８に結合され、接続フローチャネル５０は出口ポート３０および入口ポート３２に結合され、膨張フローチャネル５２は出口ポート３４に結合される。
【００５７】
他の実施例において、カニューレの厚さを最小にするために、フロースリーブ２４は省略され、フローチャネル３８ａ、３８ｂ、４０、４８、５０、５２のようなフローチャネルは、管腔２６の外表面またはアンカースリーブ１４の内面のいずれか、または、両方にエッチングされる。この実施例において、フローチャネルは、管腔またはアンカースリーブの厚さを通って切断されず、管腔またはアンカースリーブを部分的に切断またはエッチングするだけであることに留意されたい。図４Ｂに示されるように、フローチャネル４８、５０、５２は、管腔壁２６の外面上にエッチングされる。代替的には、フローチャネルは、アンカースリーブ１６の内面上にエッチングされて良い。
【００５８】
さらに他の実施例において、真空源は、キャビティ流体４４を管腔膜３６およびアンカーチャネル１６１６に引き込むために提供される。例示的な真空源は、完全に拡張されたときの体積が管腔膜３６およびアンカーチャネル１６１６の結合された体積以上になる圧縮ベローズであって良い。カニューレ１０が空洞内に挿入された後、圧縮されたベローズが解放されて拡張する。膨張は、真空力を生成し、ベローズの容積は、管腔膜３６およびアンカーチャネル１６に十分な量のキャビティ流体４４を引き込むのに十分である。
【００５９】
他の実施例において、ベローズは、最初にキャビティ流体４４または外部流体で完全に充填される。カニューレ１０がキャビティ内に挿入された後、ベローズは圧縮されて、流体４４を管腔膜３６およびアンカーチャネル１６に注入する。
【００６０】
両方の実施例において、ベローズは、プランジャが後方に引かれたときの空の注射器を真空源として置き換え可能であり、、または、管腔膜またはベローズまたこれを流体で充填するアンカーチャネルへ注入する流体で満たされた注射器によって置き換え可能である。流体が充填された注射器によって、流体を充填するはアンカーチャネルに注入されるようにすることができる。外部弁またはシール用ゴム栓１１５は、注射器がカニューレに接続でき、より具体的には管腔膜、アンカーチャネルまたはベローズに接続できるように配置することができる。
【００６１】
カニューレ１０の５つの同芯の管状部材の相対的な動きは、図１および５Ａ〜Ｂを参照して説明される。３つの制御ダイヤル１８、２０、２２は、３つの可動管状部材、すなわち、内側圧縮スリーブ４６、フロースリーブ２４および外側圧縮スリーブ１２にそれぞれ結合されている。アンカースリーブ１４は切開部位の皮膚および組織と接触し、このアンカースリーブ１４および管腔２６は、配備されたときに一般に静止し、遠位端で互いに取り付けられて良い。換言すれば、管腔２６およびアンカースリーブ１４は、オプションとして、それらが互いに回転可能でないように、スポット溶接または他の断続的な付属品によってその遠位端で結合されて良い。図５に示すように、内側圧縮スリーブ４６は管腔２６にねじ結合され、その初期構成では、制御ダイヤル１８は上昇位置にあり、図５に示すように、フロースリーブ２４は、上述したように管腔２６およびアンカースリーブ１４に対して回転可能であり、制御ダイヤル２０によって回転可能であり、フロースリーブ２４は管腔２６およびアンカースリーブ１４に対して並進移動しないことに留意されたい。外側圧縮スリーブ１２は、アンカースリーブ１４にねじ結合され、その初期構成では、制御ダイヤル２２は、遠位方向に移動することができる限り、制御ダイヤル２０に隣接して位置決めされて良い。好ましくは、外側圧縮スリーブは、皮膚または切開部位の上に位置する。
【００６２】
カニューレ１０が切開部位を通ってキャビティ内に挿入されて充填された後、一実施例において、制御ダイヤル２２が回転して、図示のように、外側圧縮スリーブを遠位方向に前進させて、上述のようにアンカーチャネル１６を圧縮する。好ましくは、カニューレが固定された後、制御ダイヤル１８を回転させて、内側圧縮スリーブ４６を遠位方向に前進させて管腔２６を閉鎖する。この時点で、カニューレ１０は、図５Ｂに示す構成を有する管腔２６を再開放して医療器具を挿入するために、図３Ｅに示すように、制御ダイヤル１８を反対方向に回転させて内側圧縮スリーブ４６を近位方向に前進させて管腔２６を開く。
【００６３】
図１〜図５およびその部分図に示される実施例において、フロー制御は、カニューレの同芯スリーブまたは管状部材の相対的な回転によって達成される。他の実施例において、フロー制御は、カニューレの近位端に結合されたマニホールドの相対的な回転によって達成される。マニホールドは、複数のポートを含む被覆層と、ポートを開閉する延長タブを有する回転層とを備えることが好ましい。ポートは、カニューレ内に形成された多数の固定されたフローチャネルに流体的に結合され、回転層は、被覆層上のポートに対して回転し、どのフローチャネルが開いているか、またはベントすべきかを選択し、以下に説明するように、フローチャネルを閉じる。
【００６４】
図７を参照すると、この発明の他の外科用カニューレ１００が示されている。カニューレ１００は、管腔を形成する、管腔壁、管腔本体または外部ケーシング１０２を有し、これは、管腔膜１０４をその内面に具備し、外側アンカー／シール膜１０６をその外面に具備る。ケーシング１０２は、以下に説明され、図７では省略されている多数の内部フローチャネルを有しており、この省略により、カニューレ１００の近位端部のフロー制御構成要素をより明確に示すことができる。ケーシング１０２の近位端には、マニホールド１０８が結合され、これは複数のスタック層を含んで良い。回転キャップ１１０はねじ付きコネクタ１１２を具備し、マニホールド１０８にねじ結合される。回転キャップ１１０とマニホールド１０８との間にベローズ１１４が挟み込まれる。ねじ付きコネクタ１１２は、図示のように、マニホールド１０８上のねじ山と接続するような大きさおよび形状にされている。キャップ１１０は、マニホールド１０８に向かって一方向に回転し、ベローズ１１４を圧搾してベローズ１１４内の流体を管腔膜１０４内に押し入れて、カニューレの管腔、および、この管腔を通り抜ける任意の医療器具をシールし、かつ／または、当該流体を外側シール膜１０６に押し入れて、カニューレ１００を切開部位にアンカー／シールし、加圧空洞または吹き入れた流体がカニューレの周りに漏れないようにする。キャップ１１０は、マニホールド１０８から離れる他の方向に回転され、ベローズ１１４内の圧力を解放し、これによって、外側シール膜が減圧されたときにカニューレを除去することができ、かつ／または、医療器具が、内側膜が減圧され、管腔が開いたときに除去または交換できる。
【００６５】
マニホールド１０８は、図８に最もよく示されているように、被覆層１１６を具備し、この被覆層１１６は複数のポート１１８を有する。選択された数のポート１１８は、ケーシング１０２の入口または出口に結合される。複数のタブ１２０を有する回転層１２２は、被覆層またはポート層１１６の上に重なり、複数のタブ１２０が、後に説明するように１またはふくすうののポート１１８を開閉するように回転可能である。
【００６６】
ポートＡ、Ｂ、およびＣは外側アンカー膜１０６を充填し、圧縮するするのに利用できる。好ましくは、ポートＡは、外側アンカー膜１０６に流体結合され、流体が外側アンカー膜に流入することを可能にし；ポートＢは、外側アンカー膜１０６に流体的に結合され、また、外側膜ベントに流体結合され、これは、以下にさらに説明されるベローズ１１４にベントすることができ；ポートＣは、ベローズ１１４を外側アンカー膜１０６に流体接続して、これによって、外側アンカー膜を加圧することができるようになっている。ポートＡおよびＢが開いているとき、外側アンカー膜１０６は、キャビティ流体で充填され得る。タブＯは、１つまたは複数のポートＡ、Ｂ、またはＣを選択的に開閉することができる。ポートＡ、Ｂ、およびＣが開いているときの流体接続は、図９Ａ、９Ｂ、９Ｃの部分断面図にそれぞれ示されている。
【００６７】
ポートＤ、ＥおよびＦは、管腔膜１０４を充填および圧縮するために利用可能である。好ましくは、ポートＤは、内側管腔膜１０４に流体結合され、流体が管腔膜に流入することを可能にし；ポートＥは、管腔膜１０４に流体的に結合され、内側膜ベントに流体結合され、内側膜ベントは、さらに後述するベローズ１１４にベントすることができ；ポートＦは、ベローズ１１４を管腔膜１０４に流体接続して、管腔膜１０４を加圧することができる。ポートＤおよびＥが開いているとき、内側管腔膜１０４は、キャビティ流体で充填できる。タブＩは、１つまたは複数のポートＤ、Ｅ、またはＦを選択的に開閉することができる。ポートＤ、Ｅ、Ｆを開いたときの流体接続は、図９Ｄ、９Ｅ、９Ｆの部分断面図にそれぞれ示されている。
【００６８】
ポートＧおよびＨは、ベローズ１１４を充填するのに利用可能である。ポートＧは、充填プロセス中に、管腔膜１０４または外側アンカー膜１０６のいずれかと流体連通しており、ポートＨは、ベローズのためのベントである。代替的には、または、好ましくは、ポートＧは管腔に対して開であり、キャビティ流体が直接ベローズ１１４を充填することができる。ポートＧおよびＨが開のときのこれらの流体接続は、それぞれ、図９Ｇおよび９Ｈの部分断面図に示されている。代替的には、ベントポートＢおよびＥは、ベローズ１１４に流体結合されて良く、その結果、ベント流体はベローズに吐き出され、ベローズは、膜が充填された後に流体で充填され、ポートＧは省略されて良い。他の実施例において、ポートＨは、カニューレ１００への外部弁１１５によって置き換えることができ、この外部弁１１５は、外科医によって手動で制御される。この手動弁は、切開部位にカニューレを挿入すると、外科医によって開操作され、これによって、カニューラが吹き入れた流体で満たされている間、空気がカニューレから出ることを可能にする。次いで、手動弁は、外科医によって閉止される。代替的には、すべての３つのベントＢ、Ｅ、Ｈをこの外部弁１１５に接続することができる。
【００６９】
１実施例におけるポートＩは、開のときに、キャビティ流体または吹き入れた流体がベントマニホールド１０８に入ることを可能にし、また、好ましくは、このポートＩが外側アンカー膜のポートＡおよび内側管腔膜のポートＤに結合され、これによって、キャビティ流体がポートＩに入り、ポートＡおよびＤポートＣおよびＥに移動するようになす。ポートＡおよびＤポートｂおよびＥも開いており、その結果、キャビティ流体は、膜内の空気を移動させて良く、この結果、空気を外部に逃がし、また、最初にベローズ１１４に逃がし、次いで、カニューレの外部に出す。代替的には、カニューレは、外部ポートに結合されたシリンジからの流体で予備充填されて良い。好ましくは、ポートＩはポートＧにも結合され、キャビティ流体がベローズ１１４に入り、ポートＨがベントに対して開である。好ましくは、ダックビル弁３９は、各ベント４１の終端（ベローズの外部ベントを除く）に配置され、キャビティ流体がダックビルに到達したときに各ベントが閉じ、一方向弁ベント弁または開放弁として作用する。１つの代替例では、ポートＢ、ＥおよびＨは、互いに流体的に結合され、単一のベント／ダックビル弁に流体結合され、単一のベント／ダックビル弁は、手動で開放されて、空気がシステムから逃れることを可能にすることができる。すべてのベントが、上述のように外科医によって開閉できる単一の手動外部弁１１５に結合されるときに、ダックビル弁を省略することができる。弁の数を最小にすることは、製造を単純化し、コストを低減する。
【００７０】
図１０を参照すると、破線で示されたタブＯ（外側）、Ｉ（内側）およびＢ（ベローズ）を有する例示的な回転層１２２は、ポートＡ〜ＩポートＩを有する実線で示された被覆層１１６に重なる。ポートＩは、ケーシング１０２内の管腔に対して開であり、キャビティ流体を受け取る。ポートＩは、フローチャネル１２４を介してポートＡに結合され、フローチャネル１２６を介してポートＤに結合され、フローチャネル１２８を介してポートＧに結合される。この実施例において、各タブＯ／Ｉ／Ｂは、ポートＡ〜Ｈを開閉するように個別に制御される。ポートＩは、タブＢ、ＩまたはＯによって開閉可能である。
【００７１】
図９Ａ〜図９Ｈに示すフローチャネルは、カニューレの本体またはケーシング１０２内に、または被覆またはポート層を介して成形することができる。代替的には、管腔は、２つの層から構成されて良く、上述したように、フローチャネルがこれらの層の一方または双方にエッチングされる。代替的には、フローチューブが、ケーシング１０２の表面上に配置されて良く、例えば、これが内壁の表面上で儲けられる。好ましくは、ケーシング１０２は３−Ｄ印刷によって製造され、この３−Ｄ印刷は複雑な形状を有するものを含む任意の製品を製造することができる。図９Ａ〜図９Ｈに示された内部フローチャネルを有するケーシングの壁または本体１０２は、熱可塑性ポリマーのようなポリマーで印刷することができる。
【００７２】
他の例示的な回転層１２２および被覆層１１６は、図１１Ａ〜図１１Ｂに示されており、様々なフロー制御は、種々のタブの代わりに回転層１２２を個別に回転させることによって選択される。図示のように、被覆層１１６は、多数のセグメントに分割され、これらのセグメントは、好ましくは等しい大きさを有して良い。この例では、２４個のセグメントが示されているが、ポートの数より多い任意の数のセグメントを使用することができる。この例では、ポートはつぎのように被覆層１１６上に配置される。入口ポートＩが入口ポートおよびベントポートの対に隣接し、すなわち入口ポートＡが外側アンカー膜１０６に対してベントポートＢに隣接し、入口ポートＤが内側管腔膜１０４に対してベントポートＥに隣接し、入口ポートＧがベントポートＨに隣接する。入口ポートＩ、Ａ、ＤおよびＧは互いに結合され、これによって、ポートＩでマニホールド１０８に流入するキャビティ流体または吹き入れた流体または外部流体は、それぞれ入口ポートＡ、Ｄ、Ｇを介して外側アンカー膜１０６、内側管腔膜１０４およびベローズ１１４に同時に入ることができる。空気は外部に排出される。
【００７３】
膜およびベローズが充填され、ベント／ダックビルまたは手動外部弁１１５が閉じられるか、または回転層がポートを閉鎖するように回転された後に、単に、回転層１２２を１セグメントに等しい距離だけ回転させるだけで、例えば、反時計回り方向に回転させるだけで、入口ポートＩが端部セグメント１３０に面して閉じられ、キャビティ流体を”ＯＦＦ”にできる。入口ポートＡ、Ｄ、Ｇは、ダックビル３９または外部ベント弁によって既に閉鎖されているベントポートＢ、Ｄ、およびＨのための穴に面している。被覆層１１６上のポートＩが、回転層１２２の対応する孔から横切って配置されなければ、ポートＩは閉鎖される。したがって、ポートＩが閉鎖されている（Ｎ−１）セグメントが存在する。
【００７４】
図１１Ａに最もよく示されるように、セグメントは、端部セグメント１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃによって分離された３つのグループに分割される。グループ１３２は、上述のポートＩ、Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｅ、ＧおよびＨを有する。グループ１３４は、ポートＣを有し、これはベローズ１１４を外側アンカー膜１０６に流体接続する。グループ１３６は、ポートＦを有し、これはベローズ１１４を内側管腔膜１０４に流体接続する。
【００７５】
ポートＣにアクセスするために、回転層１２２は、ポートＩが第１の端部セグメント１３０ａに対向するまで回転する。すべてのポートは、ポートＣを除き閉止される。キャップ１１０が、一方向、例えば時計回りに回転してベローズ１１４を圧縮して外側アンカー膜１０６を加圧してカニューレ１００をアンカー／シール操作し、また、他の方向に回転してベローズ１０４を減圧して外側膜１０６内の圧力を解放して、カニューレ１００を取り外し、または再配置する。
【００７６】
ポートＦにアクセスするために、回転層１２２は、ポートＩが第２の端部セグメント１３０ｂに対向するまでさらに回転される。すべてのポートは、ポートＦを除き閉止される。キャップ１１０が一方向、例えば時計回りに回転してベローズ１１４を圧縮して内側管腔膜１０４を加圧して管腔をシールし、または管腔内で医療器具をシールし、また、他方の方向に回転してベローズ１１４を圧縮してベローズ１１４を減圧して内側管腔膜１０４内の圧力を解放して管腔をシール解除し、また医療器具を挿入および取り外し可能にする。
【００７７】
したがって、有利なことに、外側アンカー膜１０６および内側管腔膜１０４内の圧力を個別にまたは別個に制御することができる。さらに、キャップ
１１０およびベローズ１１４は、外側アンカー膜１０６と内側管腔膜１０４の両方を加圧するために使用される。ベローズ１１４の体積は、両方の膜を加圧するための流体、好ましくは液体を提供するのに十分でなければならない。
【００７８】
回転層１２２は、図１１Ａにされる被覆層１１６に対応し、、図１１Ｂに示されている。フローチャネル１３８は、ポートＩ、Ａ、Ｄ、Ｇに対応する孔を接続する。これらのポートに隣接する孔はベントに対応し、ポートＣ、Ｆに対応する孔も示されている。
【００７９】
さらに、マニホールド１０８は、外側アンカー膜１０６と内側管腔膜１０４の両方を同時に加圧するための設定があるように設計することができ、これは、切開部位へのカニューレ１００の挿入中に有利であろう。被覆層１１６は、４つの端部セグメントによって分離された４つのセグメント群に分割することができる。この非限定的な例では、被覆層は、４つのグループに分割された３２個のセグメントと４の端部セグメントとを具備する。第４すなわち追加のグループは、ポートＣおよびＦを具備し、このポートＣおよびＦによって、キャップがベローズを圧搾して両方の膜を同時に加圧できるようになっている。
【００８０】
さらに他の実施例において、図７〜図１１に示される実施例と同様の簡略化されたカニューレが提供される。この実施例において、ベローズ１１４は、切開部位に挿入される前または後に、製造時または外科医／医師によって、生理食塩水のような液体で予備充填される。この実施例は、図７、９Ｃ、９Ｆを用いて説明することができる。このバージョンのカニューレ１００は、図７によって表すことができる。ベローズは、外側アンカー膜との流体連通を確立するためのフローチャネルを具備し、これは図９Ｃにおいて図説され、また、ベローズ１１４は、オプションとして内側管腔膜との流体連通を確立するための他のフローチャネルを有し、これは図９Ｆにおいて図説される。ベローズ１１４は、上述したようなダックビル弁のような外部弁、または、開閉可能な任意の慣用的な弁を具備して良く、これによって、針、注射器、または他の手段がベローズを充填可能にしている。弁またはストッパ１１５は、ベローズ１１４のための補充ポートであって良い。
【００８１】
一方または双方の膜に液体を注入するために、回転キャプ１１０が回転させられてベローズ１１４を絞る。好ましくは、回転キャップ１１０は、これが意図せず逆方向に回転しないように、爪および歯付きのはめば歯車保持システムを具備する。そのような爪めおよび歯付きシステムは周知であり、米国特許第２，２６８，２４３号に記載されており、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。１つのバージョンにおいて、爪および歯付きシステムは、膨張後の膜内の圧力を維持することができるので、フローチャネル内に流量制限器または流れセレクタは存在しない。他のバージョンにおいて、層１２２またはタブ１２０のような回転層が含まれて、図９Ｃ、９Ｆに示すフローチャネル内の流れを制限することができる。好ましくは、膨張した圧力は、キャビティ流体の圧力と等しいかそれ以上である。
【００８２】
爪および歯付きはめば歯車保持システムを具備し、または具備しない回転キャップ１１０の代替例は、キャップ内の押しボタンプランジャであり、これは、押しボタン式ペンおよび筆記具におけるものと同様なものである。。押しボタンは、キャップの内側に位置する。キャップに対して下方に押されると、押しボタンは、ラチェットを回転させ、これは、キャップの内壁上の離間した歯と係合し、係合解除する。したがって、押しボタンの第１の押しは、キャップを下向きに前進させて、ベローズを押して、流体を外側アンカー膜内に押し、オプションとして内側管腔膜内に押し込む。押しボタンの第２の押しは、キャップを上向きに後退させて、ベローズ１１４を引っ張って、外側アンカー膜から流体を引き、オプションとして内側管腔膜から流体を引き、カニューレ１００またはそこに挿入された医療器具を引き出す。このような押しボタンプランジャおよびラチェット機構は、米国特許第３，２８８，１５５号および同第３，１２０，８３７号に記載され、参照してその全体が本明細書中に援用される。
【００８３】
代替的には、押しボタンプランジャの実施例において、押しボタンを下方に押すと、キャップを下方に押し続け、ベローズ１１４を押してベローズ１１４を押して、流体を外側アンカー膜内に押し、オプションとして内側管腔膜内に押し込み、、または、これらの膜内の圧力を増加させる。換言すれば、押しボタンプランジャは、以下に説明するピストンと同様のピストンである。所望の圧力が達成されると、ロック機構を使用して押しボタンをその場にロックし、圧力を維持することができる。代替的には、膜との流体連通は、例えば、上述したように、マニホールド１０８および回転層１２２によって切断され、膜が加圧される。ロック機構が解放されて圧力が解除され、または流体連通が再開される。
【００８４】
さらに他の実施例が図１２において最も良く示され、この実施例において、内部ベローズ１４０が要素１１４内に挿入され、これは、ベローズを含む流体として他の実施例で説明される。内部ベローズは、弁１４４を介してポンプ１４２に結合されている。ポンプ１４２は、内部ベローズ１４０に空気等の流体をポンプして、内部ベローズを拡張することができる。これにより、要素１１４に含まれる流体を、外側アンカー膜１０６に、オプションとして管腔膜１０４に押し込む。ポンプ１４２は、単純なハンドポンプまたはブリスターポンプまたは種々の電気ポンプまたは医療ポンプであって良い。この実施例において、回転キャップ１１０を省略することができ、要素１１４は、実質的に剛性であって良く、または可撓性または弾性であって良く、例えば、外側ベローズであってもよい。要素１１４が外側ベローズであるならば、内側ベローズ１４０が膨張するときに、内側ベローズ１４０と弾性外側ベローズ１１４の両方によって要素１１４内の流体が加圧され、それによって、高容量ポンプ１４２を使用することなく、アンカーおよび管腔膜内の圧力および外側ベローズ１１４内の圧力が増大する。
【００８５】
図１２の実施例は、この発明のカニューレのベローズは、外側容器（他のベローズであってもよい）内にあり、外側アンカー膜およびオプションの管腔膜を膨張させるための流体を含まない内部ベローズと、図７に示され、外側アンカー膜およびオプションの管腔膜を膨張させるための流体を含んでいるベローズの双方であって良いことを示す。この発明は、両方の構成を有し、ベローズを作動させるという用語は、ベローズを圧縮して、流体を膜内に押すこと、ベローズを拡張し、例えば、内部ベローズを拡張して流体を膜内に押し出すことを含む。
【００８６】
オプションの内側管腔膜３６、１０４および外側アンカー膜１６、１０６は、一実施例において、外科用バルーンにおいて使用されるような弾性材料から作製され、その結果、膜を膨張させるために正の圧力が必要であり、これらの膜は、カニューレ１０、１００の取り外しを容易にするために、膜がベントまたはベローズ１１４に開放されたときに、それから流体／液体を絞り出すようになっている。
【００８７】
この発明の外科用カニューレの他の実施例が図１３および１４ならびにその部分図に示されている。カニューレ１５０は、管腔壁１５２と、遠位シール部材１５５を有するフローピストン１５４と、外側アンカー膜１５８が外側に取り付けられ、近位シール部材１５７を具備する外側ケーシング１５６とを有する。管腔を覆うダイヤフラムは、好ましくは、管腔を覆うために含まれ、また、上述したものと同様のオプションの内側または管腔膜も、管腔を覆うために使用することができる。管腔壁１５２は、フローピストン１５４に当接し、好ましくは、これらの２つの構成要素は、以下に説明するように、各部材に配置されたフローポートが互いに整列するまで、互いにシールを形成する。外側ケーシング１５６は、フローピストン１５４から離間して配置され、フローピストン１５４と外側ケーシング１５６との間、および遠位シール部材１５５と近位シール部材１５７との間の空間に形成された環状またはドーナツ状または馬蹄形の流体チャンバ１６０を形成する。
【００８８】
カニューレ１５０は、シリンジと一定の類似性を有するが、環状流体チャンバ１６０および複数のポートを有する。図１３Ａに最も良く示されるように、流体がカニューレ１５０およびその外側膜１５８に入る構成である。図１４Ａ〜Ｃに示すように、管腔壁１５２が少なくとも１つまたはそれ以上の管腔ポート１６２を具備し、フローピストン１５４が対応するピストンポート１６４を具備する。管腔ポート１６２がピストンポート１６４に整列するときに、管腔壁１５２によって形成される管腔および流体チャンバ１６０の間に流体連通が確立される。外側ケーシング１５６は、外側アンカー膜１５８と流体チャンバ１６０との間の流体連通を確立するための少なくともの膜ポートを具備する。外側ケーシングは、また、後述する任意の第１のベントおよび第２のベントを具備して良い。
【００８９】
流体、好ましくは、体腔内の吹き入れた流体は、ベントが開となるときに、カニューレ１５０中へ入る。代替的には、カニューレ１５０は、医療グレード生理食塩水のような他の流体で予備充填されて良い。流体は、図１３Ａに示すように、管腔ポート１６２とピストンポート１６４との整列を介して管腔壁１５２内の管腔空間内に押し出され、流体チャンバ１６０に入り、これを充填する。流体は、また、膜ポート１６６を通って外側アンカー膜１５８内に流入する。捕捉されたガスまたは空気は、外側膜１５８内の空間から、第１のベント１６８を通って流体チャンバ１６０に、そして流体チャンバ１６０から第２のベント１７０を通ってカニューレの外側へと排出される。１つの変形例では、カニューレ１５０からの液体の流出を最小化または防止するために、ダックビル弁３９が１つまたは両方のベント１６８、１７０に配置され、これは図６Ａ〜図６Ｂに関連して上述した。
【００９０】
外側アンカー膜１５８が少なくとも部分的に充填され、かつ、流体チャンバ１６０が少なくとも部分的に充填されると、外側アンカー膜１５８を加圧するために、管腔ポート１６２とピストンポート１６４との整合外れによって、流体チャンバ１６０と管腔との間の連通が終了させられ、これは、図１３Ｂに最もよく示される。整合外れは、フローピストン１５４を管腔壁１５２に対して相対的な回転によって、または近位移動によって、または両方によって達成することができる。少なくとも第２のベント１７０が閉のとき、例えば、図１３および１３Ｄに示され、以下に説明される、第２のベント１７０に配置される常閉弁１６９が閉のときに、流体チャンバ１６０は、外側アンカー膜１５８のみに流体的連結され、流体チャンバ１６０の体積の減少は、外側アンカー膜１５８内の体積および／または圧力の増加を引き起こし、カニューレ１５０を切開部位に固定する。これは、フローピストン１５４を近位方向に引っ張ることによって達成される。遠位シール部材１５５は、フローピストン１５４と共に移動し、一方、近位シール部材１５７は、外側ケーシング１５６に取り付けられており、そのままである。流体チャンバ１６０内の体積の減少によっては、流体が膜ポート１６６を介して外側アンカー膜１５８内に強制的に移動させられる。
【００９１】
他のバージョンにおいて、遠位シール部材１５５が静止しており、かつ、外側ケーシング１５６に取り付けられ、かつ、近位シール部材１５７がフローピストン１５４に取り付けられ、移動可能であるならば、第２のベント１７０が、ピストンシール部材１７２または常閉弁１６９に関連して後述するように、シールされている限り、フローピストン１５４は、遠位方向、すなわち、反対方向に移動することができる。このバージョンにおいて、好ましくは、フローピストン１５４は、十分なストローク長さを提供するために、外側ケーシング１５６のさらに上方に延び、フローピストン１５４は、遠位方向に延びて体腔に入る。
【００９２】
図１３Ｃ〜図１３Ｄを参照すると、常閉弁１６９は使用者／外科医によって作動可能であり、好ましくは第２のベント１７０に配置されて良く、この常閉弁１６９は、ベント１７０を通過するロッド（ａ）を有し、その内端部（ｂ）は、Ｏ−リング（ｃ）のようなシール部材を保持するような大きさおよび形状にされている。内端部（ｂ）とは反対側の端部は、外側頭部（ｄ）である。頭部（ｄ）と外側ケーシング１５６との間には、圧縮バネ（ｅ）が配置されている。バネ（ｅ）は頭部（ｄ）および弁１６９を（ｆ）方向にバイアスして、Ｏリング（ｅ）を外側ケーシング１５６に向かって引っ張って弁１６９を閉鎖し、ベント１７０をシールする。弁１６９を開とし、もって、第２ベント１７０を開とするために、使用者は外側ヘッド（ｄ）を（ｇ）方向に押して内側端部（ｂ）を押し、Ｏリング（ｃ）を外側ケーシング１５６から遠ざけるようになし、充填段階中に流体チャンバ１６０から空気／ガスを排出し、オプションとして、外側膜１５８から流体／吹き入れた液体を放出してカニューレを取り外れるようになす。オプションとして、可撓性膜、好ましくはエラストマー膜（ｈ）が、第１および第２のベント１６８、１７０を接続するために設けられ、好ましくは、これらのベントを流体／フローチャンバから隔離するようになす。膜（ｈ）は、外側アンカー膜と流体／フローチャンバとの間に流体接続を確立することなく、外側アンカー膜のベントを可能にする。
【００９３】
ここで説明され、使用されるように、バルブ１６９は、また、膜（ｈ）とともに、外側膜をベントするバルブとして、ベント１６８および１７０も含んで良い。
【００９４】
他の変形例において、フローピストン１５４の外面にオプションのベントシール部材１７２を取り付ける。フローピストンが近位に引かれると、ベントシール部材１７２は、第１および第２のベント１６８、１７０の一方または両方を閉塞するように動かされ、好ましくは、ベントシール部材１７２は、外側アンカー膜１５８の加圧の間、ベント１６８および１７０を覆うのに十分な長さＸを有する。オプションとして、カウンタバランス部材１７４がその反対側に設けられ、フローピストン１５４のセンタリングを助け、ベント１６８、１７０に圧力を提供する。ベントシール部材１７２は、ダックビル弁３９に加えて、またはダックビルの代わりに、ベント１６８および／または１７０内の設けられて良い。
【００９５】
この実施例の１つの利点は、処置中に切開部位を取り囲む組織が弛緩した場合、追加的な圧力が、フローピストン１５４を近位方向に追加的に移動させて、流体チャンバ１６０の容積をさらに減少させることによって、外側アンカー部材１５８に付加的な圧力を加えることができることである。
【００９６】
外側アンカー部材１５８の圧力を開放し、または体積を減少させることは、フローピストン１５４を遠位方向に押して流体チャンバ１６０の体積を増加させることによって実現できる。さらに、圧力／体積の減少は、管腔ポート１６２をピストンポート１６４に再び整列させて流体がカニューレから出て体腔に入ることが可能となるようにして実現できる。
代替的には、最も低い、すなわち最も遠位の膜ポート１６６が遠位シール部材１５５の下回るまで、フローピストン１５４を近位方向に引っ張ることによって、外側アンカー膜１５８内の体積および／または圧力を減少させることができ、外側アンカー膜内の流体は、管腔内に出ることができる。
【００９７】
図１３Ｂに図説される構成においてカニューレ１５０を保持するために、すなわち、カニューレを切開部位に固定するために外側アンカー膜１５８内の圧力を維持するために、図１５Ａ〜Ｂに示されるように、回転ラッチ１７６が、フローピストンのフランジまたは外側ケーシングのフランジのいずれかに旋回可能に取り付けられる。図示のように、回転ラッチは、他のフランジを保持または把持することができる鋸歯状のエッジまたはノッチを有する。ラッチ１７６を外向きに回転させ、次いで、フローピストン１５４を所望の高さまで近位方向に移動させ、その後、ラッチ１７６を回転させて、他のフランジを保持して、この構成を維持する。
【００９８】
他の回転ラッチが図１６Ａ〜１６Ｂに示されている。この変形例では、鋸歯またはノッチはフローピストンの本体上に配置される。図に示されるようなラッチは、外側ケーシングのフランジに取り付けられ、外側ケーシングがフローピストンに対して回転されると、ラッチはノッチまたは鋸歯から外れる。次いで、フローピストン１５４は、所望の高さまで近位方向に移動される。その後、外側ケーシング１５６を反対方向に回転させて、ラッチ１７８がノッチまたは鋸歯に再係合してこの高さを維持する。
【００９９】
代替的な実施例において、流体チャンバの頂部側をシールする近位シール部材１５７は、一方向弁を具備し、これは、例えば、図６A〜６Bに示すようなダックビル３９、または、以下、図１９に示すようなフラッパ弁２００であり、じれが、図１３C〜Dに図説されるように空気が流体チャンバ１６０へと流れることが可能なようにそこに位置付けられる。代替的には、このような一方向弁は、好ましくは、流体チャンバ１６０の近位端の近くで、切開部位の上方で、外側ケーシングに配置される。図１３Bに示すように、ピストン１５４が上昇して外側膜１５８を加圧するとき、ピストン１５４の頂部の高さは、外側ケーシング１５６の頂部に対して相対的に高くて良い。これは、カニューレの頂部が患者の皮膚に対して高すぎる可能性があるので、外科医にとって人間工学的な問題を引き起こす可能性がある。図１３Ｃ〜図１３Dに示されるような一方向弁を組み込むことにより外側膜１５８から流体を引き出すことなく、、ピストン１５４を下方に、すなわち遠位方向に押して、ピストンの頂部の高さを低下させることができる。この実施例の他の利点は、外側膜１５８に追加の圧力が必要とされる場合、ピストン１５４を、図１３Bに示されるように、上昇させ、すなわち、近位方向に引いて、より多くの流体を外側膜に押し込むことができるということである。空気は流体チャンバ１６０内にあるけれども、空気はこの状況ではわずかに圧縮可能であり、外側膜１５８のさらなる加圧が可能である。代替的には、上述した常閉弁１６９を一方向弁の代わりに使用することができる。外科医は、ピストン１５４を押すときに、手動でバルブ１６９を開いて、空気が流体チャンバ１６０内に入ることを可能にして良い。
【０１００】
オプションとして、ダックビル弁または以下で図１９に示されるフラッパ弁のような一方向弁が、１つまたは複数のポート、例えば、管腔ポート、ピストンポート、または膜ポートの中に配置され、一方向フローを可能にし、これは上述し、または図１３Aに図説される。
【０１０１】
カニューレ１５０は、例えば、第２のベント１７０において、カニューレがベントされたときに、吹き入れた流体がカニューレに流れ、また、第２のベント１７０がシールされているときに、フローピストン１５４が近位に、または遠位に移動させられて、少なくとも外側アンカー膜１５８を加圧するように設計される。以下に記載されるカニューレ１８０、２３０のような他のこの発明のカニューレは、吹き入れた流体を内部流体チャンバ内に能動的にポンプし、次いで、吹き入れた流体を内部流体チャンバから外部アンカー膜および／またはオプションの管腔膜にポンプする。任意の残留空気／気体を使用して膜を充填し加圧することができるので、ベントは、カニューレ１８０、２３０においてオプションである。さらに、膜は、それらがわずかに引き伸ばされ、外側ケーシングまたは管腔壁に隣接して配置されて、カニューレ内の初期ガス／空気の量を最小化することができるように、エラストマー材料から製造できる。内部流体チャンバは、また、カニューレ内の空気／気体の量を最小化するために、第１の使用の前に、低いまたは実質的にゼロの空気空間を有して良い。
【０１０２】
この発明の外科用カニューレの他の実施例が、図１７および図１８ならびにその部分図に示されている。カニューレ１８０は、管腔壁１８２と、遠位シール部材１８５を具備するフローピストン１８４と、外側アンカー膜１８８が外側に取り付けられた外側アンカー膜１８６とを有し、また、オプションの管腔膜１８７が管腔壁１８２の内側に取り付けられている。管腔壁１８２、外側ケーシング１８６および遠位シール部材１８５は、流体チャンバまたはリザーバ１９０を形成する。流体チャンバ１９０は、その遠位端に配置され、体腔と流体連通している少なくとも１つの一方向リザーバ弁１９２を具備する。管腔壁１８２は、少なくとも１つのオプションの一方向管腔弁１９４を有し、外側ケーシング１８６は、少なくとも１つの一方向ケーシング弁１９６を具備する。これらの一方向弁の流れ方向を以下に説明する。
【０１０３】
カニューレ１５０と同様に、カニューレ１８０は、環状の流体チャンバ／リザーバを具備するシリンジ、すなわち、管腔壁１８２と外側ケーシング１８６との間の空間、および遠位シール部材付きの。ピストンを具備する。以下に説明するように、環状流体チャンバは、以下で説明するように、垂直ドレインチャネルが形成された馬蹄を具備して良い。
【０１０４】
カニューレ１８０の遠位端部が切開部位を通って体腔内に挿入された後、先に説明した他のこの発明のカニューレと同様に、ユーザ／外科医は、図１７Bに示すように、矢印１９８に沿ってフローピストン１８４を引張ることにより、カニューレを準備する。一方向弁１９２は、流体／液体が、図示のとおり、フローチャンバ１９０に満たすように、体腔からフローチャンバ１９０内に流れることを可能にする。一方向弁１９４および１９６は、流体／液体がフローチャンバ１９０から外側膜１８８および管腔膜１８７へとフローチャンバ１９０内の正の圧力の下で流れることだけを可能にする。フローピストンを上方に引くと、フローチャンバ１９０内に負の圧力または部分的な真空が形成され、体腔内の流体はフローチャンバ１９０内に引かれ、膜は流れない。
【０１０５】
適切な一方向弁は、これに限定されないけれども、フラッパ弁２００を含む。フラッパ弁２００は、フラッパシール部材２０２を有し、これは弁開口部２０４より大きく、フラッパ２０２がシール弁開口２０４より大きくなるようになっている。一例において、フラッパ２０２は、エラストマー材料から作られ、弁座に熱シールされて生関節を形成する。ライブジョイント２０６は、フラッパ２０２をカバー孔２０４に付勢して一方向バルブ２０２をシールする傾向を有する付勢力を実現する。矢印２０８の方向の正の圧力は、ライブジョイント２０６からの付勢力に打ち勝つことができ、弁を開き、矢印２０８の方向に流体を流すことができる。一旦、正の圧力が引き抜かれると、付勢力はバルブを閉じる。
【０１０６】
他の適切な一方向弁は、ダックビル弁３９であり、これは上述され、図６Ａ〜Bに図説される。
【０１０７】
フローチャンバ１９０が準備された後、フローピストン１８４は矢印２１０の方向に下方に押され、フローチャンバ１９０内の正の圧力は、例えば、フラッパ弁２２０のフラッパ２０２またはダックビル３９のノズル３９ｂの外側を押下することにより、一方向弁１９２を閉止し、同時に、管腔膜１８７が存在する場合には、オプションの一方向管腔弁１９４を開き、一方向ケーシング弁１９６を開いて、外側膜１８８を切開部位に固定するように外側膜１８８を充填する。１つのオプションでは、フローチャンバ１９０の容積は、膜、の一方または両方を充填するような大きさおよび形状にされている。他のオプションでは、カニューレのサイズおよびフローチャンバの容積を減らすために、ユーザ／外科医は、膜が充填され、加圧されるまで、準備ステップ（フローピストン１８４を方向１９８に引き上げる）および下向きのステップ（フローピストン１８４を方向２１０に押し下げる）を、膜が充填されて加圧されるまで、繰り返して良い。外科処置の間、追加の圧力が必要である場合、フローピストン１８４は、さらに押し下げられ、かつ／または引き上げられてもよく、これによって、さらなる流体をフローチャンバ１９０内に追加し、次いで押し下げることができる。
【０１０８】
有益なことに、膜１８７、１８８内の圧力は、自己補正する。例えば、管腔膜１８７内の圧力が外側膜１８８内の圧力よりも高い場合、フローピストン１８４によって押される追加の流体は、より小さい抵抗の経路を求め、外側膜１８８へ流れ、また、その逆も同様である。したがって、一方の膜が完全に加圧され、他方がそうでない場合には、フローピストンを押し続けると、加圧されていない膜が加圧される。
【０１０９】
代替的には、フローピストン１８４は、外側膜に流体を押し出すような大きさおよび形状にされた外側フローピストンと、管腔膜に流体を押し出すような大きさおよび形状にされた管腔フローピストンとに分割されて良い。
【０１１０】
医療器具をカニューレ１８０に取り外し／挿入するか、または処置後にカニューレ１８０を取り外すために、膜内の流体は、抽出を可能にするために圧力を低下させるために排出されて良い。図１８Aを参照すると、好ましくは、カニューレ１８０Ａの長手方向軸線に沿って垂直なドレインチャネル２１２が設けられている。このドレインチャネルは、一方向弁２１４を介して管腔膜１８７と、一方向弁２１６を介して外アンカー膜１８８と、流体的に結合されている。好ましくは、バルブ２１４、２１６は、フラッパ弁２００であり、フラッパ２０６は、膜の中または膜に向かって開く。アクティベータ２１８は、弁２１４または２１６のいずれかを選択的に開放することができる。図１８に示すように、アクティベータ２１８は、軸２２０を中心に回動する回動ラッチまたはロッカーである。ロッカー２１８は、一方向弁２１４を開き、管腔膜内の流体を排出させることができ、また、弁２１８は、他の方向にピボット操作可能であり、一方向弁２１６を開放して、外側アンカー膜１８８を排出処理することができる。第３の一方向弁２１７は、好ましくは、ドレインチャネル２１２内の管腔膜１８７または外側アンカー膜１８８のいずれかの遠位端の下方に配置され、アクティベータ２１８によって開かれて流体チャンバ１９０から流体を放出することができ、これによって、ピストン１８４が押し下げられて、管腔へのより良好なアクセスを実現するようになっている。
【０１１１】
一方向弁２１４、２１６ならびにアクティベータ２１８は、図１３Ｃ〜Dに示される常閉弁１６９と、外部から延在するヘッド（ｄ）とに置き換えることができる。管腔膜および外アンカー膜は、弁（１６９）の各々に関連するヘッド（ｄ）を押すことによって、弁１６９を作動させることによって、外科医によって個別に排出されて良い。
【０１１２】
アクティベータ２１８の他の実施例が、図１８Cに示されている。図示のように、アクティベータ２１８は、ドレインチャネル２１２内に配置され、ピストン２２４に取り付けられたシール部材２２２を備える。バルブ２１４、２１６は、図示のように、シール部材２２２によってシールされる単純な開口である。膜１８７、１８８を排出処理するために、ピストン２２４およびシール部材２２２は上向きに引っ張られて開口２１４、２１６を露出させ、膜内の流体／液体は、好ましくは体腔内に下方に排出される。図示のように、開口部２１４、２１６は、両方の膜を同時に排出するために、同じレベルに配置される。代替的には、１つの開口部を下方に配置して、下側開口部に関連する膜を排出処理することができる。同じドレインチャネル２１２内の他の実質的に同様のバネ付勢されたアクティベータ２１８が、一方向弁または開口２１７を開閉するために設けられ、これは好ましくは下方の高さに配置されて、流体チャンバ１９０を排出処理する。
【０１１３】
代替的には、膜の選択的な減圧を可能にするために、２つのピストン／シール部材２２２、２２４を設けることができ、膜の各々に対して１つである。例えば、内側膜を減圧することができ、外側膜を膨張させたままで、器具の出／入を可能にし、カニューレの位置を妨げないようにし、それを身体にシールし続けることができる。他方は、カニューレを通って漏れるのを防止するために、内側膜のシールを破壊することなく、カニューレの再配置を可能にすることができる。代替的には、圧縮バネ２２６は、ピストン２２４の頂部の下方に配置され、弁２１４または２１６が開かれる前にバネ２２６が圧縮されるようにする。
【０１１４】
有益なことに、フローピストン１８４が外側ケーシング１８６／内腔壁１８２よりもはるか上に突出し、カニューレの内腔を通る医療機器の出入りを妨害する場合、アクティベータ２１８は、弁／開口２１４または２１６、あるいはその両方を開いて流体を排出して、フローピストンを方向２１０にさらに押し下げることができるようになす。代替的には、アクティベータ２１８は、弁２１７を開放して、上述したように、流体チャンバ１９０から下部フローピストン１８４へ流体を排出するように弁２１７を開放することができる。
【０１１５】
カニューレ１８０の他の形態が図２０A〜Cに示されている。カニューレ２３０は、また、流体チャンバ１９０を充填するために第１のストロークで注射器タイプのカニューレを準備し、第２のストロークで、流体チャンバ１９０内の流体を管腔膜１８７またはアンカー膜１８８のいずれかまたは両方に押し出す。両方のカニューレ１８０、２３０は、流体チャンバ１９０内に流体を得るために複数回ポンピングすることができ、流体チャンバ１９０から膜への流体を得ることができる。相違点は、第１のストロークが下側ストロークであり、第２のストロークが上向きのストロークであることである。明確にするために、同一の機能を果たす、または同一または実質的に同一である構成要素には、同一の参照番号が付されている。
【０１１６】
図２０Aに示されるように、カニューレ２３０は、流体が流体チャンバ１９０内にポンプされる前に初期構成にあり、この実施例において、これは、遠位シール１８５の背後に配置され、近位シール２３２によって閉止される。入口またはリザーバ弁１９２は、遠位シール１８５と近位シール２３２との間に、近位方向に配置される。オプションとして、中空チューブが、リザーバ弁１９２に結合され、体腔内に延びて、吹き入れた流体にアクセスする。フローピストンが方向２１０において下方または遠位に押されると、それは、リザーバ弁１９２を開く真空を生成しこれが、上述したように、一方向弁であり、図２０Ｂに示される流れの方向に開く。好ましくは、ピストン１８４は、貫流可能であり、すなわちフローピストン１８４の内側からフローピストン１８４の外側に移動させることができるように、不連続である。例えば、ピストン１８４の表面は、ブリッジまたは屋根支持構造のような多数のスポークまたはトラスを含んで良い。代替的には、フローピストン１８４は、流体がフローピストン１８４の内側からフローピストン１８４の外側へと移動できるように、流体が貫流することを可能にする少なくとも１つの開口２３４を有する連続表面を有して良い。充填流体チャンバ１９０は、カニューレ２３０の第２の構成である。
【０１１７】
流体を膜に押し込むために、ピストン１８４は、図２０Ｃに示すように、方向１９８に引っ張られる。この運動は、管腔一方向弁１９４およびケーシング一方向弁１９６から流体を押し出す。図２０Ｃは、フローピストン１８４が単に部分的にプルアップされていることを示すことに留意されたい。これは、カニューレ２３０の充填形態を示す。フローピストン１８４は、カニューレ２３０を完全に実装するために、方向１９８、２１０に複数回移動させて良い。カニューレ１８０の他の構成要素は、これに限定されないけれども、図１８Ａ〜Ｃおよび図１９に示されるものを含み、好ましくは、これらがカニューレ２３０に含まれる。例えば、管腔／ケーシング／流体チャンバドレイン弁／開口２１４、２１６、２１７、ドレインアクティベータ２１８など伴うドレインシャネル２１２を、カニューレ２３０とともに使用することができる。
【０１１８】
図２１A〜Ｃに示される、さらに他の実施例において、カニューレ１５０は、キャビティ流体を流体チャンバ内にポンプするように、ハイブリッドバージョンとなるように変更される。このバージョンにおいて、図２１Aに示すカニューレ内の流体がない初期構成では、図１３Ｂに示すように、フローピストン１５４が比較的高い位置に配置され、管腔ポート１６２とピストンポート１６４とが位置ずれしている。フラッパ弁２００のような一方向弁が、外側ケーシングポート１６６内に配置され、その結果、流体は、流体チャンバ１６０から外側膜１５８にのみ流れることができる。シール部材１７２およびカウンタバランス部材１７４は省略することができる。常閉弁１６９は、図１３ＣおよびＤに示すように、ベント１７０に配置されている。フローピストン１５４が図２１Ｂに示すように遠位方向に押し下げられると、シール部材１５５が移動され、外側ケーシングポート１６６内の一方向バルブが閉じられ、フローチャンバ１６０内に部分的な真空が形成され、これは、管腔ポート１６２およびピストンポート１６４が整列するまで継続する。る。位置合わせされると、部分的な真空は、正の力（ポート１６２、１６４の面積を負圧ｘに比例する）で流体チャンバ１６０内にキャビティ流体を引き込む。好ましくは、フローチャンバ１６０内の圧力が、キャビティ圧力と等価内なった後（または、圧力均等になる前であるけれどもわずかな中台がフローチャンバ１６０内に流れた後）、、フローピストン１５４は、図２１Cに示すように、上方すなわち近位方向に移動する。この近位方向の運動によって、管腔ポート１６２およびピストンポート１６４が整列しなくなり、流体がフローチャンバ１６０内に流れ込むのを阻止する。また、この近位方向の運動によって、流体をフローチャンバ１６０から外側アンカー膜１５８内に移動させる。遠位・近位・遠位動作は、カニューレが切開部位に適切に着座するまで、それぞれ、フローチャンバ１６０へキャビティ流体をポンピングし、これをフローチャンバ１６０から外側アンカー膜１５８へキャンピングするために、繰り返すことができる。
【０１１９】
このバージョンにおいて、第１の複数回のポンピングストロークが、十分な空気がベントされ、キャビティ流体がフローチャンバ１６０および外側アンカーケーシング１５８に流入することができるまで、フローチャンバを準備できる。常閉バルブ１６９は、必要に応じてベントのために押されて良い。オプションの復帰バネ１５９は、フローピストン１５４の水平フィンガ支持部分と外側ケーシング１５６との間に配置されて良い。フローピストン１５４が押し下げられ、すなわち、遠位方向に移動すると、バネ１５９が圧縮され、それによってエネルギーが蓄積される。フローピストンが解放されると、圧縮された状態のバネ１５９は、フローピストン１５４を近位方向すなわち上方へ移動させる。ユーザは手動でフローピストン１５４を押し下げるだけで良い。
【０１２０】
復帰バネ１５９のバネ張力は、好ましくは、外側膜１５８内の圧力を決定する。フローピストン１５４が、ストローク間の元の位置に完全には戻らないとき、外側膜１５８は、バネ張力によって決定され、設計された許容圧力に達している。ベント１７０内の常閉弁１６９を解放することにより、外側膜１５８を取り外しまたは再配置することができる。この実施例は、フローピストン１５４が近位方向に動かされたときの長いカニューレ長さの潜在的な問題を解決し、、図１５および図１６に示されたロック機構の必要性を除去することができる。。復帰バネ１５９は、フローピストン１５４を上昇させ、外側膜ポート１６６の一方向バルブは、この圧力がベント１７０のバルブ１６９によって解放されるまで、外側アンカー膜１５８内の圧力を維持する。
【０１２１】
この実施例は、シール部材１７２が省略され、カニューレの任意の部分の回転運動が必要とされない点で、図１３および図１４に示される実施例よりも単純である。さらに、図２１Ａ〜Ｃに示される当該カニューレは、ポンプ式のカニューレであり、これは、ベントフリーのフロー充填型のカニューレである、図１３〜１４のカニューレとは異なる。管腔ポート１６２およびピストンポート１６４は、バルブのように作用し、ポートの整列は、バルブの開成を表し、ポートの不整合は、バルブの閉成を表す。
【０１２２】
他の実施例において、図１７Ａ〜Ｃおよび図２０Ａ〜Ｃ、ならびに、図１８Ａ〜Ｃおよび図１９に示されるカニューレ１８０、２３０の流体チャンバ１９０およびは、外科用グレードの生理食塩水などの流体で予め充填されて良い。ピストン１８４は、図１７Ａに示すように、カニューレ１８０の場合には方向２１０に移動され、または、図２０Ｃに示すように、カニューレ２３０の場合には方向１９８に移動されて良く、これによって、外側アンカー膜１８８および／または管腔膜１８７を充填および加圧することができ、流体チャンバ１９０を準備または充填必要がない。必要であれば、シリンジは、流体チャンバ１９０を再充填して、膜を膨張および加圧するためのより多くの流体を提供することができる。ここに説明されるようなバルブは、１つ以上の膜から流体を放出して、カニューレまたは医療器具の引き抜きを可能にするために提供されて良い。
【０１２３】
１つの例示的な予備充填されたカニューレ２４０が、図２２およびその部分図に示されている。図２２Ａに示すように、カニューレ２４０は、第１のフローチャンバ２４２と第２のフローチャンバ２４４とを備えている。これら２つのフローチャンバは、実質的に等しい容積を有するものとして示されているけれども、第１のフローチャンバ２４２は、第２のフローチャンバ２４４よりも大きくても良く、あるいはその逆であっても良い。第１のフローチャンバ２４２は、少なくとも外側アンカー膜１８８を完全に充填するような大きさおよび形状にされ、かつオプションとして、管腔膜１８７を完全に充填するように寸法決めされる。第２のフローチャンバ２４４は、外側アンカー膜１８８を一杯にし、さらに加圧し、オプションとして、必要な場合に、管腔膜１８７を十分に充填するように設計される。この実施例において、第１のフローチャンバ２４２のシール部材２５０は、頂部に位置し、第２のフローチャンバ２４４のシール部材２５２は、底部に位置すし、これは図２２Ｃに示す。好ましくは、ピストン２４６は、回転可能なプッシャ２４８を有し、これは、図２２Ｂに示すとおりであり、また、ピストン２４６は、図２２Ｃに示すように、弁２５４を介して外側膜１８８を膨張／加圧し、弁２５６を介して外側膜１８８を膨張／加圧する。ピストン２４６の下方ストロークは、図２２Ｄに示すように、第２のフローチャンバ２４４の底部に位置するので、第２のフローチャンバ２４４から流体を移動させないことが好ましい。
【０１２４】
下方ストロークの終わりに、好ましくは、外側アンカー膜およびオプションの管腔膜が完全に膨張し、加圧される。そうでない場合、または使用中にカニューレが緩くなる場合、カニューレ２４０は、第２のフローチャンバ２４４内の流体を使用して、外側膜１８８を再注入して一杯にすることができる。この構成では、ピストン２４６は、図２２Ｅに示されるように、プッシャ２４８が第２のフローチャンバ２４４のシール２５２の下に配置されるように回転される。図２２Ｆにおいて、ピストン２４６は上向きに引かれ、プッシャ２４８は、第２のチャンバ２４４のシール部材２５２を引っ張って、バルブ２５８を通って外側膜１８８に流体を押し込み、オプションとしてバルブ２６０を介して管腔膜１８７に流体を押し込み、これは図２２Ｆに示すとおりである。
【０１２５】
好ましくは、第２のフローチャンバ２４４は、上端に配置された上述のバルブ１６９のような、常閉バルブを具備する。外科医は、頭部「ｄ」を押圧して弁１６９を開として第２のフローチャンバ２４４をベントすることができ、その結果、ピストン２４６は下方に押されて、カニューレ２４０の上面と実質的に面一とされ、管腔を妨害しない。ピストン２４６は、弁１６９を作動させることによって、繰り返し引き上げられて外側膜１８８を再膨張させ、、また、押し下げられることが可能である。空気または他のガスは、外側膜１８８およびオプションとして管腔膜１８７に押し込まれて良いことに留意されたい。ただし、空気は、液体空気よりも圧縮性であるけれども、外側膜１８８および管腔膜１８７を膨張させるために十分に非圧縮性である。
【０１２６】
他の予備充填されたカニューレ２７０が、図２３およびその部分図に示されている。カニューレ２７０は、外部流体を外側膜および管腔膜の内部にポンピングすることができるハイブリッドカニューレである。このカニューレは、また、オプションとして予備充填された第１のフローチャンバ２４２および第２のフローチャンバ２４４を具備し、これは図２３Ａ〜Ｂに示すとおりである。。第１のフローチャンバ２４２は、一方向弁２５４によって外側膜１８８に結合され、オプションとして一方向弁２５６によって管腔膜１８７に結合される。この実施例において、第１および第２のフローチャンバは、少なくとも一方向弁２７２によって互いに結合されて、第２のフローチャンバ２４４からの流体が第１のフローチャンバ２４２を再充填することを可能にする。さらに、ピストン２４６のプッシャ２４８は、第１のフローチャンバ２４２のシール部材２５０に固定的に取り付けられ、シール部材２５０はピストン２４６によって上下に移動するようになっている。カニューレ２７０の当該実施例におけるピストン２４６は、第２のフローチャンバ２４４内の流体を変位させない。
【０１２７】
カニューレ２４０と同様に、カニューレ２７０のピストン２４６が下方に押されると、そこに含まれる流体は、図２３Ｃに示すように、弁２５４を通って第１のフローチャンバ２４２から外側膜１８８内に流れ、オプションとして弁２５６を通って管腔膜１８７に流れ込む。次に、ピストン２４６は上向きに引かれ、第１のフローチャンバ２４２内に部分的な真空を形成し、これは図２３Ｄ〜Ｅに示すとおりである。この部分的な真空は、図２３Ａに示されるように、一方向弁２７２を通って第２のフローチャンバ２４４から流体を引き、第１のフローチャンバ２４２を補充する。これらのストロークは、外側膜１８８およびオプションの管腔膜１８７が一杯になるまで繰り返して良い。追加の流体が必要である場合、第２のフローチャンバ２４４の上部に配置された供給バルブ２７２が設けられて、これによって、追加の流体が供給されて第２のフローチャンバを再供給する。代替的には、供給弁２７２は、チューブが第２のフローチャンバ２４４に延びることを可能にする開口であって良い。第２のフローチャンバ２４４は、注射器またはマイクロポンプなどの任意の従来の手段によって再供給することができる。
【０１２８】
外側膜１８８が適切に充填されて加圧され、ピストン２４６の高さが高い場合、ピストン２４６は、弁１６９と同様の弁を介して外側膜１８８から上述の外側に少量の流体を放出することによって、下方に押されて、カニューレ２７０の頂部と実質的にフラッシュされ、その結果、ピストン２４６が押し下げられ、移動した流体が外側膜１８８に入り、放出された流体に置き換わることができる。代替的には、第１のフローチャンバ２４２と第２のフローチャンバ２４４とを接続する他の一方向弁２７８が設けられ、流体が第１のフローチャンバ２４２から第２のフローチャンバ２４４に流れることを可能にする。弁２７８は、適切に充填されて加圧されたときに、外側のアンカー膜１８８の圧力よりも高い開放圧力を有するべきであり、これによって、外側アンカー膜１８８が適切に充填されて加圧されたときにのみバルブ２７８が開き、外側アンカー膜１８８が充填されているときには閉止されたままである。
【０１２９】
常閉弁１６９は、好ましくは、膜（ｈ）を具備するベント１６８、１６９を含み、これは図１３Ｃ〜Ｄに示すとおりであり、これは、ここで例示される任意のカニューレの頂部付近に含まれて、これらのこの発明のカニューレにおける外側膜から気体または液体をベントすることができる。
【０１３０】
上述した復帰バネは、任意のものを含むが、これらに限定されず、ピストンまたはフローピストンの上下運動を必要とする任意のカニューレと共に使用することができる。
【０１３１】
ここで記載されたすべてのフローチャネルは、例えば３−Ｄ印刷によって、管腔壁または外部ケーシングの本体にエッチングされ、または形成されるチャネルであって良い。ただし、これらのフローチャネルは、別個に形成され、例えば、接着剤などによってカニューレに取り付けられ中空チューブであって良く。
【０１３２】
さらに、ここで説明されるケーシングアンカー膜およびオプションの管腔膜は、高分子材料のような可撓性材料から製造することができる。ここで説明されるケーシングアンカー膜およびオプションの管腔膜は、また、弾性材料、すなわち、加えられた力またはくうぇられた圧力が除去されたときに、実質的に元の形状および／または寸法に戻る材料から製造することができる。
【０１３３】
膜３６、１０４、１８７のような管腔膜は、医療器具が通過することを可能にするために、その上に切断されたスリットを有する管腔ダイアフラムに置き換えることができ、医療器具の周りをシールするのに十分な弾力性を有する。したがって、管腔膜３６、
１０４、および１８７はオプションであり、省略することができる。代替的には、カニューレ１０、１００、１５０、１８０、２３０、２７０、２７０は、管腔膜３６、１０４、１８７のみを具備し、アンカーまたは外側チャネル／膜１６、１０６、１５８、１８８は省略される。
【０１３４】
ここで検討される実施例において、好ましくは、アンカーチャネルまたは膜１６、１０６、１５８、１８８の圧力は、医療器具がカニューレ１００、１０から引き抜かれるか、またはカニューレ１００、１０から挿入されたときに加圧され、カニューレが位置に留まることを確実にする。好ましくは、管腔膜３６、１０４、１８７の圧力は、オプションとして、空洞圧力または注入圧力と実質的に同じ圧力に維持されて良い。
【０１３５】
空気または他のガスを使用して、ここに記載されたすべての実施例の外側膜および管腔膜を膨張させて加圧することができることに留意されたい。空気は液体よりも圧縮性であるが、空気は十分に非圧縮性であり、外側膜および管腔膜を膨張させる。
【０１３６】
この発明のカニューレの一実施例の様々な構成要素を、この発明のカニューレの他の実施例と共に使用することができる。例えば、図１〜４に示される実施例のケーシングの部材１２、１４、１６を、図７〜１１に示される実施例のケーシングとして使用できる。他の例において、図７〜１１の実施例のキャップ１１０、ベローズ１１４およびマニホールド１０８は、図１〜４に示される実施例のケーシングの部材１２、１４、１６とともに使用することができる。他の組み合わせまたはサブコンビネーションも利用可能である。
【０１３７】
いくつかのカニューレの他の要約は、以下のように、請求項フォーマットで提示される。
１．  １つまたは複数の医療器具を収容するような大きさおよび形状を有する管腔を形成するケーシングと、
上記ケーシングの外側表面に取り付けられた膨張可能な外側膜と、
上記ケーシングの表面または内部に形成された複数のフローチャネルであって、少なくとも１つのフローチャネルが上記外側膜に流体的に結合されて上記外側膜を膨張させ、かつ、少なくとも１つのフローチャネルが上記外側膜に流体的に結合されて上記外側膜を加圧し、および／またはベントする、上記複数のフローチャネルと、
１つまたは複数のフローチャネルを選択するためのフローセレクタと、上記外側膜に選択的に結合され、上記外側膜を加圧するための圧力源とを有し、
上記外側膜は、カニューレが切開部位に挿入された後に流体で満たされ、圧力源は、吹き入れた流体の圧力より高く上記外側膜を加圧して、上記カニューレを切開部位内に維持することを特徴とするカニューレ。
２．  上記ケーシングは、少なくとも２つの層、第１のケーシングおよび第２のケーシング層を有し、上記少なくとも１つのフローチャネルは、上記第１のケーシング層内にエッチングされ、上記第２のケーシング層によって覆われる、請求項２に記載のカニューレ。
３．  上記第１のケーシング層は、上記複数のフローチャネルを選択的に開閉するように上記第２のケーシング層に対して回転可能である、請求項２に記載のカニューレ。
４．  上記フローセレクタは、第１の制御ダイヤルおよび第２の制御ダイヤルを備え、上記第１のケーシング層および上記第２のケーシング層は、それぞれ、上記第１の制御ダイヤルおよび上記第２の制御ダイヤルに結合される、請求項３に記載のカニューレ。
５．  上記吹き入れた流体が上記外側膜に入ることを可能にするポートが、上記ケーシングの遠位端に配置される、請求項４に記載のカニューレ。
６．  上記圧力源は、上記外側膜内の上記吹き入れた流体を変位させる剛性スリーブを備える、請求項１に記載のカニューレ。
【０１３８】
この発明のカニューレを操作する方法の概要は、以下のように、請求項フォーマットで提示される。
７．  カニューレを操作する方法であって、
ａ．カニューレを切開部位に挿入するステップと、
ｂ．上記カニューレの外側膜を流体で充填するステップと、
ｃ．上記外側膜を封止するステップと、上記外側膜を封止するステップと、を含む
ｄ．上記外側膜の内部の圧力を、吹き入れた流体の圧力よりも大きな圧力に増加させるステップとを有することを特徴とする上記方法。
８．  ステップ（ｄ）は、他の量の流体を上記外側膜にポンピングするステップを有する請求項７に記載の方法。
９．  上記ポンピングするステップは、少なくとも上記他の量の流体で充填されたベローズを上記外側膜内にアクティベートするステップを有する請求項８に記載の方法。
１０．  回転機構が上記ベローズを圧縮する請求項９に記載の方法。
１１．  ステップ（ｂ）、（ｃ）または（ｄ）の間を選択するために、回転可能な層を回転させるステップ（ｅ）をさらに有する請求項７に記載の方法。
【０１３９】
ここに開示された、この発明の例示的な実施例が、上記の目的を満たすことは明らかであるけれども、当業者によって多数の変更および他の実施例が創作され得ることが理解される。１つのそのような変更は、第２の実施例におけるのタブの代わりに、１つのタブを異なる位置で使用して、内側、外側、両方を開とし、または、いずれも開としないようにすることである。また、この発明のカニューレは、内側膜を有していてもよいし、外側膜のみを有していてもよく、または内側膜の代わりに内側ダイアフラムを有していてもよい。したがって、添付の特許請求の範囲は、この発明の精神および範囲内にあるそのようなすべての変更および実施例を網羅することが意図されることが理解されるであろう。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図９Ｅ】
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【図９Ｆ】
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【図９Ｇ】
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【図９Ｈ】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１３Ｄ】
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【図１４Ａ−１４Ｃ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７Ａ−１７Ｂ】
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【図１７Ｃ】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１８Ｃ】
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【図１９】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２０Ｃ】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２１Ｃ】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２２Ｃ】
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【図２２Ｄ】
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【図２２Ｅ】
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【図２２Ｆ】
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【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
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【図２３Ｃ−２３Ｄ】
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【図２３Ｅ】
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【国際調査報告】
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