(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍外科用プローブ用の着脱自在な無菌カバーとして使用するためのシースであって、該シースは、
冷凍外科用プローブのハンドル部分上に着脱自在に装着可能な中空グリップと、
前記中空グリップに取り付けられたカテーテルであって、冷凍外科用プローブのカニューレ部分上に着脱自在に配置可能なカテーテルと、
前記カテーテルに取り付けられた熱伝導性セグメントであって、冷凍外科用プローブの伝熱部分と熱接触状態で、該伝熱部分上に着脱自在に配置可能な熱伝導性セグメントと、
を有することを特徴とするシース。
【請求項２】
冷凍外科手術を行うのに使用するための装置であって、
冷凍外科用プローブカバーとして使用するためのシースと、
前記シース上の中空グリップと、
前記シース上のカテーテルであって、その近位端が前記中空グリップに取り付けられたカテーテルと、
前記シースカテーテルに取り付けられた熱伝導性セグメントと、
前記シースカテーテルの前記熱伝導性セグメント内の熱伝導性媒体と、
を有することを特徴とする装置。
【請求項３】
前記中空グリップに取り付けられた長手方向に押しつぶし可能なシュラウドであって、前記中空グリップから近位方向に伸張可能であるシュラウドをさらに有する、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記シースカテーテル内に取り込まれた真空ジャケットをさらに有する、請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記シースカテーテルの前記熱伝導性セグメントは、前記シースカテーテルの遠位端に取り付けられたチップを有する、請求項２に記載の装置。
【請求項６】
前記シースを冷凍外科用プローブに取り付けるために、前記中空グリップに取り付けられたコネクタ本体をさらに有し、前記シースカテーテルは、前記コネクタ本体に取り付けられ、
さらに前記コネクタ本体を通る管状流路を有する、
請求項２に記載の装置。
【請求項７】
前記コネクタ本体上のラッチであって、前記コネクタ本体を冷凍外科用プローブに解放可能に取り付けるようにしているラッチをさらに有する、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記シースカテーテルに対して前記熱伝導性セグメントに隣接して取り付けられた補助器具であって、冷凍外科手術中、補助機能を行うようにした補助器具と、
前記補助器具に連結されたコネクタ要素であって、前記補助器具の前記冷凍外科用プローブへの連結のために、前記コネクタ本体に取り付けられるコネクタ要素と、
をさらに有する請求項６に記載の装置。
【請求項９】
前記補助器具は、電気ヒータを有し、
前記コネクタ要素は、前記電気ヒータを温度制御装置に接続するようにした電気接点を有する、
請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記補助器具は、温度センサを有し、
前記コネクタ要素は、前記温度センサを温度読取り装置に接続するようにした電気接点を有する、
請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
前記補助器具は、光学部品を有し、
前記コネクタ要素は、前記光学部品を光伝送装置に接続するようにした光ファイバを有する、
請求項８に記載の装置。
【請求項１２】
前記補助器具は、インピーダンス測定部品を有し、
前記コネクタ要素は、前記インピーダンス測定部品をインピーダンス読取り装置に接続するようにした電気接点を有する、
請求項８に記載の装置。
【請求項１３】
前記コネクタ本体に形成された第１の流体ポートと、
前記カテーテルを貫通して形成された流体流路であって、前記第１の流体ポートと流通する流体流れ通路と、
前記カテーテル内に形成された第２の流体ポートであって、前記流体流れ通路と流通する第２の流体ポートとを、
有する請求項６に記載の装置。
【請求項１４】
前記第１の流体ポートは、流体入口を有し、
前記第２の流体ポートは、流体出口を有し、
前記装置は、前記カテーテルに灌注用流体を供給するために、前記第１の流体ポートに接続された流体源をさらに有する、
請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記流体源は、前記シースに取り付けられた曲げやすい流体リザーバを有する、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記第１の流体ポートは、流体出口を有し、
前記第２の流体ポートは、流体入口を有し、
前記装置は、物質を前記カテーテル経由して吸引するために、前記第１の流体ポートに接続された真空源をさらに有する、
請求項１３に記載の装置。
【請求項１７】
前記カテーテルは、多内腔カテーテルである、請求項２に記載の装置。
【請求項１８】
さらに、前記カテーテル内に設けられていて、冷凍外科用プローブのカニューレ部分を受け入れるようにした第１の内腔と、
器具用導体を受け入れるように前記カテーテル内の少なくとも第２の内腔とを有する請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
さらに、冷凍外科用プローブのカニューレ部分を受け入れるようにした、前記カテーテル内の第１の内腔と、
流路用にした前記カテーテル内の少なくとも第２の内腔とを有する請求項１７に記載の装置。
【請求項２０】
前記シースによって覆われた冷凍外科用プローブと、
前記中空シースグリップによって覆われた、前記プローブ上のハンドルと、
前記シースカテーテルによって覆われた、前記プローブ上のカニューレと、
前記シースカテーテルの前記熱伝導性セグメントによって覆われた、前記プローブカニューレ上の伝熱要素と、
前記伝熱要素内に所望冷凍温度で冷媒を提供する冷媒装置と、を有し、
前記熱伝導性媒体は、前記プローブの前記伝熱要素と前記シースカテーテルの前記熱伝導セグメントとの間に設置される、
請求項２に記載の装置。
【請求項２１】
前記熱伝導性媒体は、曲げやすい材料である、請求項２ないし２０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２２】
前記熱伝導性の曲げやすい材料は、粘性流体である、請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記熱伝導性粘性流体は、グリースである、請求項２２に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
発明の背景
本発明は、生体組織を凍結し、それにより破壊するのに用いられる冷凍外科用プローブの分野に関する。より詳細には、本発明は、閉ループ式ジュール−トムソン型冷凍装置により冷却される冷凍外科用プローブの分野に有用である。
ジュール−トムソン型冷凍装置は、高圧ガスを或る種の流れの絞り部が組み込まれた膨張要素中で膨張させることにより作動する。流れの絞り部は、小さなオリフィス、狭い毛細管、又は他の或る種の狭い通路である。代表的には、冷凍装置は、高圧ガス源と、熱交換器と、膨張要素と、伝熱又は熱伝達要素と、ガスを一構成要素から別の構成要素に導く種々の管又は導管とを有する。高圧ガスは、熱交換器を通ってガス温度を幾分下げ、次にガス温度は膨張要素内で一段と下げられる。というのは、断熱膨張が起こるからである。膨張して冷却されたガスは、伝熱要素に当てられ、ここでガスは周囲環境から伝達された熱を吸収する。ジュール−トムソン型冷凍装置の作動は、ガス中の汚染物、例えば水、油又は粒子によってひどい悪影響を受ける場合がある。かかる汚染物は、膨張要素内の流れ絞り部を詰まらせやすい。というのは、この流れ絞り部は一般に非常に小さいからである。
水及び油は、冷却作用の大部分が生じている流れ絞り部のところに選択的に集まるので特に有害な汚染物である。ガスが膨張して冷えると、同伴されている状態の水及び油の温度も下がり、その結果、水及び油が凍結又は凝固する。この凝固現象は、ちょうど流れ絞り部のところで生じる。その理由は、ここが冷却の実際に起きている場所だからである。水及び油は、少なくとも微量では周囲空気中に見受けられることが多く、従って、これらはもし冷凍装置の継手を切り離したり、或いは冷凍装置の部品を交換すれば、これらは冷凍装置中へ入り込む場合がある。
大抵のジュール−トムソン型装置は開ループ式のものであり、これはガスが膨張及び熱吸収後に大気中に排出されることを意味している。かかる装置の高圧ガス源は通常、高圧ガスシリンダである。使用を続けると、シリンダ内のガス量が減る。このような開ループ式装置は或る量の汚染物が入ってもかまわない。というのは、汚染物は使用中、ガスと一緒に装置から周囲環境中へ排出されるからである。もし部品の交換中に装置内に汚染物が入ったり、或いは装置の継手が別な理由で破損したとき、汚染物は主としてガスがその後に排出されるときに一気に流れ出る。
しかしながら、閉ループ式ジュール−トムソン型装置を使用することが可能であり、これはガスが膨張後に再加圧されて循環することを意味する。低圧ガスは、膨張要素内で膨張し、伝熱要素に当たり、そして熱を吸収した後、ガスを再加圧するのに用いることができる圧縮機に戻される。次に、再加圧ガスを循環させて熱交換器及び膨張要素中へ戻す。ガスが装置から排出されることはない。したがって、装置に入った汚染物は、この装置内に集まり、或る期間にわたって蓄積する。汚染レベルは最終的に、水及び油の凝固により膨張要素が詰まってしまうレベルまで高くなる場合がある。１９９５年１０月１２日に出願された米国特許出願第０８／５４２，１２３号及び１９９６年８月１５日に出願された米国特許出願第０８／６９８，０４４号に開示されているような超小形の混合ガス利用ジュール−トムソン型冷凍装置を作動させる方法及び装置が開発された。なお、かかる米国特許出願の内容を本明細書の一部を形成するものとして引用する。かかる混合ガスを特に小形又は超小形冷凍装置内に用いる場合、装置内への空気の導入によりガス混合物の混合比が変わり、そしてガス混合物の冷却性能が著しく損なわれる場合がある。
これらの理由により、閉ループ式ジュール−トムソン型装置は汚染物の導入を防止するために永続的に封止される場合が多い。部品交換又は他の装置用継手の切離しは、永続的に封止された状態の装置では不可能である。装置の中にはセルフシール継手を用いるものがあり、かかる継手は切り離されると、装置を自動的に密閉する。この自動封止方式は、漏れ及び汚染の量を制限するが、幾分かの汚染は依然として生じる。代表的には、閉ループ式装置で用いられる継手は、切離しを繰り返し行うことができるようには設計されていないねじ込み式の取付け具又は管継手である。
汚染の問題は、外科用器具、例えば冷凍外科用プローブ内に用いられる閉ループ式混合ガス利用ジュール−トムソン型冷凍装置では一層厄介になる。かかる器具は代表的には、プローブに連結された圧縮機を有し、プローブは本質的に、ハンドルと、カニューレと、低温先端部とから成る。熱交換器は代表的にはハンドル内に設けられ、膨張要素は代表的には低温先端部内に設けられる。プローブカニューレ又は低温先端部は、種々の機能を実行するために種々の形状のもの、例えば平らな形状、円筒形又は薄刃形のものと互換性がなければならない。さらに、低温先端部は、互いに異なる患者に対して冷凍装置を繰り返し使用できるようにするため外科向きに殺菌可能でなければならない。
公知の冷凍外科用プローブは、このような理由により開ループ式装置である。開ループ式装置では、カニューレ又は低温先端部は、取外し、殺菌又は破棄が可能である。カニューレ又は低温先端部の取外し及び交換の際に汚染物が冷凍装置内に入り込むことは、開ループ式装置では大きな問題ではない。というのは、ガスの排出の際に汚染物を装置から一気に流し出すことができるからである。開ループ式装置は、ガスを連続的に交換する必要があるので無駄があって作動に費用がかかる。また、周囲環境にガスを排出することは、常に環境上安全であるとは限らない。閉ループ式装置は一層経済的であり、環境上安全である。もし公知の閉ループ式装置を外科用途に用いる場合、殺菌を目的とするカニューレ又は低温先端部の取外し及び交換により汚染物が装置内に入り、最終的には膨張要素が詰まってしまうことなる。閉ループ式外科用装置は理論的には、セルフシール継手を備えるのがよいが、汚染物は依然として或る期間にわたって蓄積することになる。さらに、セルフシール継手はＯリング及び精密部品を有している。カニューレ又は低温先端部の殺菌により、Ｏリング及び精密部品を高温及び刺激の強い化学薬品に必然的にさらさざるを得ず、最終的には継手の封止性能が劣化することになる。
使い捨て可能な交換用カニューレ又は低温先端部を用いてもこのジレンマは解決されない。第１に、たとえ交換可能な部品を捨てて無菌の新品に変えても繰り返し切り離すことが必要であり、最終的結果として汚染物が蓄積する。第２に、大抵の使い捨て部品は、経済的理由によりプラスチック製である。プラスチックは一般に微量の水を含有している。もしプラスチック製部品が冷凍装置内のガスにさらされると、水は最終的にはプラスチックから溶脱して装置内のガスを汚染する場合がある。第３に、セルフシール継手を用いると装置のサイズ及び重さが増すと共に費用が相当増すのが通例であり、セルフシール継手の使用は使い捨て器具には望ましくない。第４に、使い捨て要素、例えばカニューレ又は低温先端部を捨てるたびに使い捨て要素内に入っている冷媒ガスが失われる。これにより、装置の冷却性能の劣化を回避するためにガスを交換する必要がある。使い捨て部品からのガスの排出又はガスを予め充填した交換用部品の使用は、装置の構造的複雑さ及びコストを著しく増すことになる。
さらに、代表的な冷凍外科用プローブは、低温先端部に近傍に設けられて低温先端部と連携して用いられる１又は２以上の補助器具、例えば温度センサ、ヒータ、超音波変換器、光学部品及び灌注及び吸引のための流体ポートを有していることであろう。再使用可能なプローブを用いると、これら補助器具を繰り返し殺菌することによりこれらの性能が劣化する場合がある。理想的なやり方は、これら補助器具を使い捨て要素内に組み込むことである。
最後に、冷凍外科用プローブを体腔又は器官中に挿入したときにプローブに沿う望ましくない部位の組織の凍結を防止するために冷凍外科用プローブのシャフトを断熱することが望ましい。有効な一断熱手段は、プローブシャフトに沿って真空空間を設けることである。しかしながら、かかる空間内に維持される真空のレベルは、金属、プラスチック及び真鍮製の継手のガス抜けのために時間の経過につれて下がることがある。このガス抜けは熱がプローブに加えられる殺菌処置中に増大する。したがって、真空断熱空間を使い捨て要素内へ組み込むことが望ましい。使い捨て要素は一度殺菌されるだけであり、次に、使い捨て要素を経済的に捨てることができ、真空レベルの低下度は最小限に抑えられる。
発明の概要
本発明は、閉ループ式ジュール−トムソン型冷凍外科用プローブに用いられる使い捨て可能な殺菌済シース及び使い捨て可能なシースとプローブの組合せに関する。シースは、プローブ上に滑らせて装着されるほど可撓性があり、それによりプローブは周囲環境から分離され外科用途に使用できる。シースは、冷凍外科用プローブのハンドル上にぴったりと嵌合するグリップと、グリップの基端部に取り付けられた伸長自在なシュラウドを有する。シュラウドは、ハンドルに取り付けられている冷媒用管及び器具用ケーブルを覆うよう長手方向に伸長でき、それによりこれら構成部品の無菌バリヤとなる。
シースは又、冷凍外科用プローブのカニューレにぴったりと嵌合するような寸法形状の中空多内腔カテーテルを有する。カテーテルは、熱伝導性のものではないので、周囲からガス混合物への熱の伝達を阻止すると共に望ましくない場所における組織の凍結を防止する。カテーテルの側部に沿って断熱手段、例えば真空空間を設けることによりカテーテルの熱伝導率を小さくすることができる。熱伝導性セグメントが金属キャップ又はチップの形態の多内腔カテーテルの末端部に取り付けられる。金属チップは、実行される冷凍外科手術に適した丸い形、平べったい形、尖った形、又は他の任意の形状であるのがよい。熱伝導性キャップ又はチップは、プローブの低温先端部にぴったりと嵌合し、これは、熱を標的組織から低温先端部に効果的に伝達し、低温先端部は、熱を膨張したガス混合物に伝達する。例えば温度センサ、ヒータ、超音波交換器、或いは視認、照明又はレーザ装置の光学部品のような種々の形態の補助器具をカテーテル又は導電性キャップに取り付けるのがよい。カテーテルの末端部近くに位置した器具とプローブとの接続は、カテーテルの壁を長手方向に貫通して延びる複数の内腔を経て行われる。流体通路をカテーテル内に設けるのがよく、これら流体通路をシースに連結され又はこれに取り付けられた流体源、例えばシースのグリップに取り付けられた生理的食塩水リザーバに連結するのがよい。
本発明の新規な特徴並びに本発明の自体の内容は、以下の説明と共に添付の図面を参照すると最もよく理解されよう。なお、図中、同一の部分には同一の符号が付けられている。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明に使用される形式の冷凍外科用プローブの側面図である。
図２Ａは、本発明の使い捨てシースの側面図である。
図２Ｂは、本発明の使い捨てシースの変形実施形態の側面図である。
図２Ｃは、図２Ｂに示す使い捨てシースの変形実施形態の末端側端面図である。
図３は、本発明に従って冷凍外科用プローブ上の定位置に配置された使い捨てシースの側面図である。
図４は、図１に示すような冷凍外科用プローブの略図である。
図５は、図２Ａに示すような使い捨てシースの基端部の断面図である。
図６は、図１に示すような冷凍外科用プローブの末端側端面図である。
図７は、シュラウドを畳んだ状態の図１の使い捨てシース基端部の側面図である。
図８は、シュラウドを畳んだ状態の図７の使い捨てシース基端部の断面図である。
図９は、使い捨てシースのコネクタ本体の基端部の縦断面図である。
図１０は、使い捨てシースのコネクタ本体の末端部の縦断面図である。
図１１は、使い捨てシースのコネクタ本体の末端部の横断面図である。
図１２Ａは、冷凍外科用プローブのカニューレに取り付けられた使い捨てシースのカテーテルの横断面図である。
図１２Ｂは、冷凍外科用プローブのカニューレに取り付けられていて、真空ジャケットを有する使い捨てシースのカテーテルの変形実施形態の横断面図である。
図１３は、使い捨てシースのカテーテルの末端部の側面図である。
図１４は、使い捨てシースのカテーテルの末端部の縦断面図である。
発明の詳細な説明
本発明は、閉ループ式混合ガス利用ジュール−トムソン型冷凍装置で動作する冷凍外科用プローブへの使い捨て可能なシースの使用に関する。かかる冷凍外科用プローブ１０は、図１に示されている。プローブ１０は主として、ハンドル１２と、中空管状カニューレ１４と、低温先端部１６とから成る。ハンドル１２は、効果的な封止を行いやすいよう金属製であるのがよい。ハンドルは、ハンドル１２内部に真空を保持し、それにより断熱を可能にするようハンドルの筒体に真空ろう付けされたエンドキャップを有するのがよい。変形例として、ハンドル１２に断熱材、例えばエーロゾルを詰め込んでもよい。冷凍装置の幾つかの構成要素、例えば熱交換器を、例えば温度センサ、ヒータ、照明用光学系、視認用光学系、レーザ光学系及び超音波交換器のような各種装置を支援する種々の補助器具と一緒にハンドル１２内に収納するのがよい。ハンドル１２の基端部から延びるアンビリカルコード１８は、冷凍装置用の管類、電気部品の電力ケーブル、又は照明、視認及びレーザ機器を支援する光ファイバーケーブルを収容するのがよい。
冷凍装置の他の構成要素、例えば高圧ガス混合物をプローブハンドル１２から低温先端部１６に運ぶための高圧導管及び膨張したガス混合物を低温先端部１６からプローブハンドル１２に戻すための低圧導管を中空カニューレ１４内に収容するのがよい。冷凍装置のさらに他の構成要素、例えばジュール−トムソン型膨張要素を低温先端部１６内に収容するのがよい。通例、中空カニューレ１４は、周囲組織から低温ガス混合物への熱の伝達を最少限に抑えるよう設計されている。これは、熱抵抗性材料、例えば剛性のプラスチックで作ったものであってもよく、或いは、熱伝達を阻止するよう内部又は外部に断熱材が施された金属で作ったものであってもよい。カニューレ１４は、図示のように剛性の管であってもよく、或いは、用途に応じて一層可撓性があって異なる形状のものであってもよい。低温先端部１６は、標的組織から膨張したガス混合物への熱伝達を最大限にするよう設計された伝熱要素である。これは、熱伝導性材料、例えば金属、好ましくは銀で作るのがよい。低温先端部１６は、図示のようにカニューレ１４の末端部に設けられたカップ状の要素であるのがよく、或いはこれは用途に応じて別の形状のものであってカニューレ１４上のどこか別の場所に配置してもよい。低温先端部１６を使い捨てシースの内側に嵌めるとサーマルグリースの流れを可能にする複数の溝１７が低温先端部１６に形成されている。冷凍外科用プローブ１０は閉ループ式冷凍装置に用いられるので、これは汚染を防止するよう必然的に封止されることになる。この冷凍外科用プローブは、部品の交換ができるよう壊すことのできるジョイントを有するのがよいが、かかるジョイントはいずれも、通常の殺菌処置には適していない封止用部品を必然的に有することになる。
図２Ａは、プローブ１０の有効性を低下させないで無菌環境内でプローブ１０を使用できるようにするためにプローブ１０上に装着できる使い捨てで且つ殺菌可能なシース２０を示している。シース２０は容易に殺菌でき、しかも使い捨てできるほど安価に作れるので、プローブ１０を殺菌する必要はない。使い捨てシース２０は、プローブハンドル１２上に嵌まるグリップ２２を有し、このグリップは好ましくは、外科医にしっかりとした感触を与える波形部又は他の表面特徴を備えている。伸長自在なシュラウド２３がグリップ２２の基端部に取り付けられ、又は基端部上に形成されている。シュラウド２３は、図２Ａではアンビリカルコード１８及びプローブハンドル１２の基端部を覆う拡開又は伸長状態で示されている。グリップ２２及びシュラウド２３は、熱の不導体、例えばプラスチックで作られている。シュラウドは、プローブハンドル１２及びアンビリカルコード１８上に嵌まることができるよう或る程度の可撓性を有している。シース２０は、末端側ヘ延びる中空管状カテーテル２４を更に有している。中空カテーテル２４は、冷凍外科用プローブ１０のカニューレ部分１４を覆うような寸法形状に設定されており、好ましくは外科環境におけるプローブ１０の使用を邪魔しないようプローブカニューレ１４上に締り嵌め状態になる。中空カテーテル２４は、周囲組織からプローブカニューレ１４への熱伝達を一段と阻止するよう熱抵抗性材料、例えばプラスチックで作られている。
熱伝導性セグメント、例えばカップ状チップ２６が中空カテーテル２４の末端部に取り付けられている。シースチップ２６は、シースチップ２６を介するプローブ低温先端部１６への熱の伝達を最大限にするためにプローブ低温先端部１６上にぴったりと嵌まるような寸法形状に設定されている。シースチップ２６は、図示のようにカテーテル２４の末端部上に設けれたカップ状の要素であってもよく、或いはプローブ低温先端部１６の形状及び位置に適合するよう他の形状に作られると共に他の場所に配置された熱伝導性セグメントであってもよい。シースの熱伝導性セグメント、例えばシースチップ２６を、熱を伝達しやすい材料、例えば金属で作る必要がある。シース２０の構成要素は全て、封止関係をなして互いに取り付けられており、したがってシース２０が無菌状態の時、このシースはプローブ１０を無菌エンベロープの状態で覆い、プローブ１０を外科環境で使えるのに適したものにする。冷凍外科と関連して用いられる種々の補助器具を、以下に説明するように中空カテーテル２４又はシースチップ２６内に設けるのがよい。これら器具としては、温度センサ、ヒータ、視認用光学系、照明用光学系、レーザ光学系及び超音波変換器が挙げられる。これら器具又はこれらの器具からの読みを表示する装置を動作させる制御装置を、外科医が観察しやすく且つ使用しやすいようプローブハンドル１２内又はどこか別の場所に設けるのがよい。シースチップ２６の近くに位置した器具とプローブハンドル１２内又はその近くに位置した制御装置との接続は、以下に説明するように中空カテーテル２４によって行うことができる。
シース２０は、幾つかの機能を実行する実質的に剛性のコネクタ本体２８を更に有するのがよい。コネクタ本体２８は、中空カテーテル２４をグリップ２２に連結するための手段となる。これは、シース２０をプローブ１０に係止するための手段にもなることができる。さらに、コネクタ本体２８は、シースチップ２６の近くの補助器具をプローブハンドル１２に接続するためのコネクタ、例えば電気接点又は光学部品のための取付け位置となることができる。
最後に、コネクタ本体２８は、シースチップ２６に隣接した領域への流体の出入れを行うのに用いることができるポート又は取付け具（又は、管継手）３０、例えばルアー取付け具の取付け場所となることができる。この領域への流体の流れは、流体、例えば生理的食塩水を小さな開口部を有する体腔内に注入しなければならないような或る用途では必要となる場合がある。かかる用途の一例は、子宮内膜切除のための子宮内へのプローブカニューレ１４の挿入である。チップ２６の周りの領域への流体の流れ、例えばこの領域の灌注に適した生理的食塩水又は別の流体の流れは、取付け具３０に取り付けられた注射器によって行うことができる。変形例として、図２Ｂ及び図２Ｃに示すように、曲げやすい生理的食塩水リザーバ２５をグリップ２２に取り付け、そして管２７で取付け具３０に連結するのがよい。生理的食塩水リザーバ２５を握って絞ったり押すことにより、生理的食塩水を取付け具３０内へ注入することができる。注入された流体は、プラグ（図示せず）をカニューレ１４及びカテーテル２４上に滑らせてカテーテル２４と体腔の開口部とをぴったりと嵌合状態にすることにより体腔内に保持できる。同様に、バルーン（図示せず）をカテーテル２４の周りに膨らませると、体腔の開口部に密着して封止することができる。チップ２６の周りの領域からの流体の流れは、真空源を取付け具３０に連結することによって達成できる。流体の流れは、中空カテーテル２４を経てチップ領域と取付け具３０との間を通過することができるが、これについては以下に説明する。
図２Ａは又、シースグリップ２２の末端部に形成されたフィンガストップ３２及びコネクタ本体２８の基端部に形成されたフィンガスライダ３４を示している。以下に示すように、フィンガスライダ３４をフィンガストップ３２に向かって引っ張ると、コネクタ本体２８をプローブハンドル２から掛け外すことができる。
図３は、プローブ１０上に無菌カバーとして配置されていて、熱を標的組織からプローブ１０の低温先端部１６に効果的に伝達するための熱伝導性セグメントを備えた無菌シース２０から成る本発明の組合せ式冷凍外科用器具４０を示している。シース２０のシュラウド２３は、プローブハンドル１２の基端部及びアンビリカルコード１８上に伸長するほど可撓性であることは注目されるべきである。
図４は、本発明に組み込むことができる代表的なプローブ１０の構成要素及び機能を図示するための縦断面図の形で表した冷凍外科用プローブ１０の略図である。高圧ガス管３６は、プローブ１０内の冷凍装置構成要素への温かい高圧ガス混合物を提供し、低圧ガス管３８は、プローブ１０から戻る低温の低圧ガス混合物を受け取る。高圧ガス管３６及び低圧ガス管３８はそれぞれ、ガス圧縮機４２の出口及び入口に連結されている。高圧管３６は又、予冷熱交換器４４を介して高圧通路に連結され、低圧管３８は熱交換器４４を介して低圧通路に連結されている。熱交換器４４は、高圧ガスが低温先端部１６のところで膨張する前に、低温低圧膨張ガス混合物との熱交換によって温かい高圧ガス混合物を予冷する。
熱交換器４４の高圧出口４６は、高圧導管４８に連結され、この高圧導管４８は中空カニューレ１４を貫通して低温先端部１６まで延びている。高圧導管４８の末端部のところでは、低温先端部１６内に或いはこの直ぐ隣にジュール−トムソン型膨張要素５０が設けられている。高圧導管４８を通って流れる高圧低温ガス混合物は、膨張要素５０によって断熱膨張してガス混合物の温度を著しく下げる。次に、一層低温になった低圧ガス混合物を低温先端部１６にあて、標的組織を熱伝導性シースチップ２６を介して冷却する。分離板５２が、低温先端部１６の低圧領域をプローブカニューレ１４から隔離している。低圧ガス混合物は、分離板５２に設けられた開口部を通って戻り、プローブカニューレ１４を経て熱交換器４４の低圧入口５４に戻る。カニューレ１４を通る低圧ガス混合物の戻りは実際には、図４には示していない低圧導管を介して行うことができる。
雌型コネクタ取付け具５６が、プローブ１０とシース２０の嵌合場所となるようプローブハンドル１２の末端部に設けられている。雌型コネクタ５６の外周部の周りには、内方に突出した係止又は掛止めフランジ５８を設けるのがよい。シース２０によって支持された補助器具と結合する１又は２以上のコネクタ要素６０を雌型コネクタ５６内に設けるのがよい。コネクタ要素６０は、例えば温度センサ、ヒータ又は超音波変換器のような補助器具に用いられる電気接点であるのがよい。同様に、コネクタ要素６０は、例えば視認用光学系、照明用光学系又はレーザ光学系のような補助器具に用いられる光学部品であるのがよい。コネクタ要素６０は、器具用導体６２によりディスプレイ又は制御装置６４に接続されている。器具用導体６２は適宜、電気導体又は光ファイバ束であるのがよい。分かりやすくするために、コネクタ要素６０、導体６２及びディスプレイ又は制御装置６４が一組だけ示されているが、複数のかかる装置を任意の冷凍外科用器具４０内に用いてもよいことは理解されるべきである。さらに、ディスプレイ又は制御装置６４を例えばビデオ光学ビューイングシステムに適したものであるように器具４０から遠隔地に設置してもよいことは理解されるべきである。位置合せ用リブ６６を、プローブハンドル１２の周囲に形成してプローブハンドル１２とシースグリップ２２の位置合せに役立つようにするのがよい。
図５は、プローブカニューレ１４を通すことができるようにする長手方向ボア６８がコネクタ本体２８を貫通して設けられていることを示している。取付け具３０は、ボア６８内に延びる中空カテーテル２４の外部に流体の流れを提供するようボア６８と流体連通している。雄型コネクタ取付け具７０が、プローブハンドル１２の末端部の雌型コネクタ取付け具５６と嵌合するようコネクタ本体２８の基端部に設けられている。掛外し自在なラッチ７２が、係止用フランジ５８に係合するよう雄型コネクタ取付け具７０に設けられている。また、コネクタ要素６０をプローブハンドル１２の雌型コネクタ取付け具５６内に嵌めるために雄型コネクタ取付け具７０には、１又は２以上のコネクタ要素７４が設けられている。コネクタ要素７４と補助器具との連結状態及び取付け具７０から中空カテーテル２４への流体流路の接続状態が、次の図に一層よく示されている。図６は、プローブハンドル１２の端面図であり、雌型コネクタ取付け具５６の内部を示している。複数のコネクタ要素６０が、雌型取付け具５６内に円をなす状態で示されている。
図７は、シュラウド２３が収納又は収縮状態にあるシース２０を示している。シースは、冷凍外科用プローブ１０上に配置されるまで、通常この状態で輸送されたり保管される。シュラウド２３をプローブハンドル１２及びアンビリカルコード１８上に引っ張りやすいようにするためにタブ７８がシュラウド２３の基端部に設けられている。図８は、シース２０の一実施形態の細部を示す断面図である。プローブハンドル１２の外部に設けられた位置合せ用リブ６６と嵌合する位置合せ用溝７６がシースグリップ２２の内ボア内に示されている。コネクタ本体２８を多部品組立体として構成するのがよいことが分かる。
図９は、コネクタ本体２８の一実施形態の細部及びこれとシースグリップ２２との接続状態を示している。コネクタ本体２８は本質的に、末端セクション８０、中間セクション８２及び基端セクション８４を有している。末端セクション８０は、フィンガスライダ３４を有し、末端セクション８０の末端部は、中空カテーテル２４に取り付けられている。中間セクション８２は、末端セクション８０の基端部内に設けられ、この中間セクションは末端セクション８０を器具用コネクタ７４に接続すると共に掛外し自在なラッチ７２に接続する手段となる。中間セクション８２は、ラッチ７２に螺合した図示のようなバレル９２からなるのがよい。コレット８６が、バレル９２とラッチ７２との間に嵌め込まれている。コレット８６は、スリーブ９０に取り付けられ、このスリーブはコネクタ取付け具９６に取り付けられている。器具用導体９４は器具用コネクタ７４に接続されている。器具用導体９４は、長手方向ボア６８を通って、又はこれと並んでカテーテル２４まで延びている。
図１０は、コネクタ本体２８の末端セクション８０の末端部の一実施形態の細部を示している。長手方向ボア６８の末端部は、流体ボア１００で終端し、この流体ボアは取付け具３０の内ボア９８と流体連通している。中空カテーテル２４の基端部は、流体ボア１００内に延び、流体ボア１００の直径はカテーテル２４の外径よりも大きい。これにより、流体ボア１００内においてカテーテル２４の回りには流体の流れ空間が生じる。流体ボア１００の基端部１０２を長手方向ボア６８内に設けられた肩で終端させるのがよい。逆に、流体ボア１００の基端部１０２をエポキシシールで終端させるのがよい。プローブカニューレ１４は、長手方向ボア６８にぴったりと嵌まり込むことができる。コネクタ本体２８の末端部を歪取りカラー１０６に嵌合させてカテーテル２４をコネクタ本体２８に締結するのがよい。カラー１０６内のスペース１０８をエポキシで満たして流体ボア１００の末端部を成端加工するのがよい。
図１１は、コネクタ本体２８の末端部及び中空カテーテル２４の基端部の断面図を示している。この図では、カテーテル２４は多内腔カテーテルである。複数の内腔１１０が、カテーテル２４の壁を長手方向に貫通して延びている。内腔１１０の中には、符号１１２で示すように流体の流れを導くのに用いられるものもあれば、符号１１４で示すように補助器具の信号を伝えるのに用いられるものもある。流体ボア１００内でのみ、流体用内腔１１２はカテーテル２４の外部に開口しており、カテーテル２４の長さの残部に沿う流体用内腔１１２は外部には開口していない。器具用内腔１１４は、カテーテル２４の長さ全体にわたって外部に対して閉じられている。流体用内腔１１２が流体ボア１００内で外部に開口しているので、流体は取付け具３０からカテーテル２４の壁内に或いはカテーテル２４の壁から取付け具３０に流れることができる。中央ボア１１６が、プローブカニューレ１４を受け入れるようカテーテル２４を貫通している。
図１２Ａは、コネクタ本体２４の前方に位置したカテーテル２４及びプローブカニューレ１４の横断面図を示している。カニューレ１４は組をなす３本の同軸ステンレス鋼管４８，５５，５７を有し、外側の管５７はカテーテル２４内に実質的にぴったりと嵌まっている。外側管５７と低圧導管５５との間には真空又は断熱空間１１８が形成されていることが分かる。低圧導管５５は熱交換器４４の低圧入口５４に通じている。高圧導管４８は低圧導管５５内に位置している。
図１２Ｂは、コネクタ本体２８の前方に位置したカテーテル２４及びプローブカニューレ１４の変形実施形態の横断面図を示している。カニューレ１４は、組をなす２本の同軸ステンレス鋼管４８，５５を有し、外側の管５５は、カテーテル２４内の内側の管１１７内に実質的にぴったりと嵌まっている。カテーテル２４内では内側の管１１７とカテーテル２４との間に真空ジャケット又は断熱空間１１８が形成されていることが分かる。ここでも上述した構成と同様に、低圧導管５５は熱交換器４４の低圧入口５４に通じている。高圧導管４８は低圧導管５５内に位置している。
図１３は、中空カテーテル２４の末端部及びシースチップ２６の側面図を示している。内腔１１０内の複数のポート１２０が、カテーテル２４の末端部に形成されている。ポート１２０のうち幾つかは、シースチップ２６に隣接した領域に流体を出入れするためのものである。別のポート１２０は、視認、照明又はレーザ装置を支援するための光学部品用に用いられる。さらに別のポート１２０は、シースチップ２６内の温度センサ、ヒータ又は超音波変換器への電気接続のための接続端子として用いることができる。
図１４は、カテーテル２４の末端部及びシースチップ２６の縦断面図を示している。補助器具用導体９４は、内腔１１４を通ってカテーテル２４の末端部に至り、この箇所においてポート１２０内の光学部品又はシースチップ２６内の補助器具１２６につながっている。補助器具１２６は、温度センサ、ヒータ、組織インピーダンス測定部品、又は温度検出機能、インピーダンス測定機能及び加熱機能のうち２以上を果たす統合型部品であるのがよい。例えば、補助器具１２６は、ポリイミド樹脂フィルムから成る非常に薄い（０．００３インチ（０．０７６２mm））シート相互間に積層された箔で構成されているヒータと抵抗温度検知器を一つにしたもの（ヒータと抵抗温度検知器の兼用装置）であってもよい。さらに、補助器具は超音波変換器であってもよい。シースチップ２６内に設けられた補助器具１２６は、内側の熱伝導性層１２２と外側の熱伝導性層１２４との間にサンドイッチされたものであるのがよい。内側熱伝導性層１２２を銅で作るのがよく、外側熱伝導性層１２４をステンレス鋼で作るのがよい。所望ならば、エポキシを器具１２６と熱伝導性層１２２，１２４との間に注入するのがよい。外側の層１２４に設けられたエポキシ放出穴１２８がこの目的のために設けられている。もし断熱層を器具１２６と内側層１２２及び外側層１２４との間に設ける場合、断熱層はこれを通る熱伝達が可能なほど薄くなければならない。熱伝導性グリース１３０をシースチップ２６内に設けてプローブチップ１６とシースチップ２６との間の熱接触を極力高めるのがよい。
詳細に図示説明した本発明は、上述の目的を完全に達成できると共に上述の利点を完全にもたらすことができるが、本願の開示内容は、本発明の現時点において好ましい実施形態の例示にすぎず、本発明の範囲に関し、特許請求の範囲に記載された限定以外に何ら限定がなされるものではない。
【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３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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