(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍外科用プローブの着脱可能なカバーとして用いるためのシースであって、前記シースが、
１つ以上のラッチによって冷凍外科用プローブに着脱可能に取付けることができるような中空のグリップと、
前記中空のグリップに取付けられるような熱伝達抵抗を有するカテーテル組立体であって、冷凍外科用プローブのカニューレ部分を受入れるための管状の通路を有しているような前記カテーテル組立体と、
前記カテーテル組立体の熱的な伝導部分であって、前記カテーテル組立体が冷凍外科用プローブのカニューレ部分にかぶせて配置されたときに、冷凍外科用プローブの熱伝達部分と整合する前記熱的な伝導部分と、
前記カテーテル組立体の付勢要素であって、該付勢要素は、前記ラッチによって前記中空グリップを前記冷凍外科用プローブに取付けることによって前記カテーテル組立体を前記冷凍外科用プローブに取付けたときに変形するようになっており、前記付勢要素は、その変形前の元の形状に復帰しようとするようになっており、それによって、前記カテーテル組立体内で連続的な引っ張り応力を発生するようになっており、それによって、前記カテーテル組立体の前記熱的な伝導部分を長手方向に付勢して、冷凍外科用プローブの熱伝達部分に対して密接させ、それによって、前記カテーテル組立体が前記冷凍外科用プローブに取付けられている間、前記カテーテル組立体の前記熱的な伝導部分を前記冷凍外科用プローブの前記熱伝達部分と連続的に熱接触しているように維持する前記付勢要素と、
を備えていることを特徴とするシース。
【請求項２】
前記付勢要素が前記カテーテル組立体内に組み込まれた弾性を有する材料から構成されており、前記弾性を有する材料は、前記カテーテル組立体が前記冷凍外科用プローブに取付けられたときに伸長するようになっており、この弾性を有する材料の伸長により前記カテーテル組立体内で前記引っ張り応力を発生することを特徴とする請求項１記載のシース。
【請求項３】
前記カテーテル組立体が、
前記中空のグリップに取付けることができるようなコネクタ本体と、
前記コネクタ本体に取付けられてなるカテーテルと、
を備えていることを特徴とする請求項１記載のシース。
【請求項４】
前記コネクタ本体が前記付勢要素を備えていることを特徴とする請求項３記載のシース。
【請求項５】
前記コネクタ本体が、該コネクタ本体内に組み込まれた弾性を有する材料から構成されており、前記弾性を有する材料は、前記カテーテル組立体が前記冷凍外科用プローブに取付けられたときに伸長するようになっており、前記コネクタ本体内のこの弾性を有する材料の伸長により前記カテーテル内で前記引っ張り応力を発生することを特徴とする請求項４記載のシース。
【請求項６】
前記カテーテルが前記付勢要素を備えていることを特徴とする請求項３記載のシース。
【請求項７】
前記カテーテルが、該カテーテル内に組み込まれた弾性を有する材料から構成されており、前記弾性を有する材料は、前記カテーテル組立体が前記冷凍外科用プローブに取付けられたときに伸長するようになっており、この弾性を有する材料の伸長により前記カテーテル内で前記引っ張り応力を発生することを特徴とする請求項６記載のシース。
【請求項８】
前記カテーテルと前記コネクタ本体とを組合わせることで、前記付勢要素が構成されることを特徴とする請求項３記載のシース。
【請求項９】
前記カテーテルと前記コネクタ本体とが、該カテーテルと該コネクタ本体とに組み込まれた弾性を有する材料から構成されており、前記弾性を有する材料は、前記カテーテル組立体が前記冷凍外科用プローブに取付けられたときに伸長するようになっており、この弾性を有する材料の伸長により前記カテーテル内で前記引っ張り応力を発生することを特徴とする請求項８記載のシース。
【請求項１０】
冷凍外科用の器具であって、この器具が、
プローブハンドルと、
前記プローブハンドルに取付けられてなるプローブカニューレと、
前記プローブカニューレに備えられている熱伝達要素と、
所望の温度の冷媒を前記熱伝達要素の付近に提供する冷却装置と、
１つ以上のラッチによって前記プローブハンドルに着脱可能に取付けることができるような中空のグリップと、
前記中空のグリップに取付けることができるようなカテーテル組立体であって、前記プローブカニューレを受入れるための管状の通路を有してなるような前記カテーテル組立体と、
前記カテーテル組立体の熱的な伝導部分であって、前記カテーテル組立体が冷凍外科用プローブのカニューレ部分にかぶせて配置されたときに、冷凍外科用プローブの熱伝達部分と整合する前記熱的な伝導部分と、
前記カテーテル組立体の付勢要素であって、該付勢要素は、前記ラッチによって前記中空グリップを前記冷凍外科用プローブに取付けることによって前記カテーテル組立体を前記冷凍外科用プローブに取付けたときに変形するようになっており、前記付勢手段は、その変形前の元の形状に復帰しようとするようになっており、それによって、前記カテーテル組立体内で連続的な引っ張り応力を発生するようになっており、それによって、前記カテーテル組立体の前記熱的な伝導部分を長手方向に付勢して、冷凍外科用プローブの熱伝達部分に対して密接させ、それによって、前記カテーテル組立体が前記冷凍外科用プローブに取付けられている間、前記カテーテル組立体の前記熱的な伝導部分を前記冷凍外科用プローブの前記熱伝達部分と連続的に熱接触しているように維持する前記付勢要素と、
を備えていることを特徴とする冷凍外科用の器具。
【請求項１１】
冷凍外科用の器具において、
前記プローブカニューレは、前記カテーテル組立体の内部に遠位端方向に挿入されると共に、
前記付勢要素は、前記カテーテル組立体の前記熱的な伝導部分を前記プローブカニューレの前記熱伝達要素に密接するように基端方向へ引っ張る付勢力を発生させる
ことを特徴とする請求項１０記載の冷凍外科用の器具。
【請求項１２】
前記プローブカニューレを前記カテーテル組立体に挿入すると共に、前記中空のグリップを前記プローブハンドルに取付けることで、前記付勢要素が軸線方向に伸長して、前記基端方向への付勢力を生み出すことを特徴とする請求項１１記載の冷凍外科用の器具。
【請求項１３】
前記付勢要素が、前記カテーテル組立体のカテーテルから構成されていることを特徴とする請求項１２記載の冷凍外科用の器具。
【請求項１４】
前記カテーテルが前記カテーテルが、該カテーテル内に組み込まれた弾性を有する材料から構成されており、前記弾性を有する材料は、前記カテーテル組立体が前記冷凍外科用プローブに取付けられたときに伸長するようになっており、この弾性を有する材料の伸長により前記カテーテル内で前記引っ張り応力を発生することを特徴とする請求項１３記載の冷凍外科用の器具。
【請求項１５】
前記付勢要素が、前記カテーテル組立体のコネクタ本体から構成されていることを特徴とする請求項１２記載の冷凍外科用の器具。
【請求項１６】
前記コネクタ本体が、該コネクタ本体内に組み込まれた弾性を有する材料から構成されており、前記弾性を有する材料は、前記カテーテル組立体が前記冷凍外科用プローブに取付けられたときに伸長するようになっており、前記コネクタ本体内のこの弾性を有する材料の伸長により前記カテーテル内で前記引っ張り応力を発生することを特徴とする請求項１５記載の冷凍外科用の器具。
【請求項１７】
前記付勢要素は、前記カテーテル組立体におけるカテーテルとコネクタ本体とから構成されていることを特徴とする請求項１２記載の冷凍外科用の器具。
【請求項１８】
前記カテーテルと前記コネクタ本体とが、該カテーテルと該コネクタ本体とに組み込まれた弾性を有する材料から構成されており、前記弾性を有する材料は、前記カテーテル組立体が前記冷凍外科用プローブに取付けられたときに伸長するようになっており、この弾性を有する材料の伸長により前記カテーテル内で前記引っ張り応力を発生することを特徴とする請求項１７記載の冷凍外科用の器具。
【請求項１９】
冷凍外科用プローブの着脱可能なカバーとして用いるためのシースであって、前記シースが、
１つ以上のラッチによって冷凍外科用プローブに着脱可能に取付けることができるような中空のグリップと、
前記中空のグリップに取付けることができるようなコネクタ本体と、
前記コネクタ本体に取付けられる熱伝達抵抗を有する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を受入れるための管状の通路を有しているような前記カテーテルと、
前記カテーテルの熱的な伝導部分であって、前記カテーテル組立体が冷凍外科用プローブのカニューレ部分にかぶせて配置されたときに、冷凍外科用プローブの熱伝達部分と整合する前記熱的な伝導部分と、
を備え、
前記シースは、前記ラッチによって前記中空のグリップを前記冷凍外科用プローブに取付けたときに変形するようになっており、前記シースは、その変形前の元の形状に復帰しようとするようになっており、それによって、前記カテーテル内で連続的な引っ張り応力を発生するようになっており、それによって、前記カテーテルの前記熱的な伝導部分を長手方向に付勢して、冷凍外科用プローブの熱的な伝導部分に対して密接させ、それによって、前記カテーテルが前記冷凍外科用プローブに取付けられている間、前記カテーテルの前記熱的な伝導部分を前記冷凍外科用プローブの前記熱伝達部分と連続的に熱接触しているように維持する、
ことを特徴とするシース。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【関連する出願への相互参照】
本願は、１９９９年８月２５日に出願された米国特許出願第０９／３８２，５３３号を先の出願とする優先権を主張する。
【０００２】
【発明の属する技術分野】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。膨張要素内で膨張して伝熱要素に当たり、そして熱を吸収した後の低圧ガスは、圧縮機へと戻されて、この圧縮機を用いてガスは再加圧される。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。
【０００７】
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。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、閉ループ式のジュール−トムソン型の冷凍外科用プローブで用いるためのシースに関すると共に、シースと閉ループ式のプローブとの組合わせに関する。シースはプローブに滑らせてかぶせられるような十分な可撓性を備えていて、これによって、周辺環境からプローブを隔離すると共に、プローブを外科の用途に使用できるようにする。シースは、冷凍外科用プローブのハンドルに取付けられるグリップと、グリップの基端端部に取付けられる伸長可能なシュラウドとを有する。シュラウドは長手方向に伸長して、ハンドルに取付けられている冷媒配管と器具用ケーブルとをカバーして、それによりこれらの構成要素に対する無菌バリヤを提供する。
【００１４】
シースはまた、カテーテルとコネクタ本体とから構成されてなるような、複数の内腔を有する中空のカテーテル組立体を有する。カテーテルはコネクタ本体によってグリップの遠位端部分に取付けられ、少なくともひとつの内腔は、冷凍外科用プローブのカニューレにぴったりと被着するような形状及び寸法になっている。カテーテルは熱伝導性を有していないので、周辺環境からガス混合物へ熱が伝達することを防止すると共に、カテーテルに沿った望まない箇所において組織が凍結することを防止する。カテーテルの遠位端端部には、金属製のキャップないし先端部の形態であるような、熱伝導部分を取付ける。金属の先端部は、丸い形状や平坦な形状、鋭利な形状、または、実行する冷凍外科手術に適している他の形状とすることができる。プローブの低温先端部にかぶさるように、熱的に伝導であるキャップないし先端部が密着する。カテーテル組立体の付勢要素が、シースの伝導先端部を基端方向へ付勢して、プローブの低温先端部に密接させる。これによって、カテーテルの伝導部分が目標組織から低温先端部へと効率的に熱伝達をして、この熱はさらに膨張ガス混合物に伝達される。
【００１５】
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。
【００１６】
【発明の実施の形態】
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変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。
【００１７】
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。
【００１８】
図２Ａは、プローブ１０の有効性を低下させないで防護された環境内でプローブ１０を使用できるようにするためにプローブ１０上に装着できるシース２０を示している。任意的には、シース２０は容易に殺菌できるような材料から作ると共に、使い捨てにできるように安価に構成すると良い。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、末端側へ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。
【００１９】
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を防護された環境の状態で覆い、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。
【００２０】
シース２０は、幾つかの機能を実行するコネクタ本体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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
図３は、プローブ１０上に保護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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
図１５は、本発明のさらに他の実施形態によるシース２２０を示しており、カテーテル組立体２２３の１又は複数の付勢要素によって、カテーテル２２４の伝導先端部２２６をプローブカニューレ１４の低温先端部１６に対して付勢している。シース２２０は中空のグリップ２２２を含んでいて、このグリップの中にカテーテル組立体２２３が取付けられる。カテーテル組立体２２３は、カテーテル２２４とコネクタ本体２２８とを含む。シース２２０は、１又は複数のラッチ２２５によって、破線にて示している冷凍外科用プローブのハンドルに取付けられる。カテーテル２２４はエラストマーなどの柔軟な材料から構成されていて、これは伸長できると共に、その引き伸される前の元の長さに向かった付勢をする。同様に、コネクタ本体２２８はエラストマーなどの柔軟な材料から構成することができ、これは変形可能であると共に、その変形前の元の形状になるような付勢をする。
【００３７】
図１６は、長手方向の拡大断面図であって、グリップ２２２の遠位端部分とカテーテル組立体２２３の基端部分とを示している。図にはまた、冷凍外科用プローブ１０のカニューレ１４の基端部分が立面図にて示されている。コネクタ本体２２８は実質的に管状であるような遠位端部分２３１を有していて、この部分が中空のグリップ２２２の遠位端端部の長手方向のボアにぴったりと嵌まる。コネクタ本体２２８の遠位端部分２３１は、１又は複数の環状のＯリング２２７によって、所望の長手方向の位置に保持される。また、コネクタ本体２２８の基端端部には円錐形のエプロン２３３が設けられていて、中空のグリップ２２２の内部の空洞における遠位端側の壁面に密接する。カテーテル２２４の基端端部は、グルー又は他の接着手段によって、コネクタ本体２２８の遠位端部分２３１の長手方向のボアの内部に取付けられる。カテーテル２２４とコネクタ本体２２８との間のシールと、Ｏリング２２７が作り出すシールとによって、無菌バリアが中空のグリップ２２２の遠位端端部に作られる。
【００３８】
カテーテル組立体２２３にその伝導先端部２２６を含めた変形前における長さは、カニューレ１４にその低温先端部１６を含めた長さを収容するために必要である長さに比べて、わずかに短い長さになるように形成する。従って、シース２２０に冷凍プローブ１０を挿入したとき、冷凍プローブ１０のハンドルにシース２２０をラッチ係止するためには、カテーテル組立体２２３の１又は複数の構成要素をわずかに引き伸すか、又は他のやり方で変形させることが必要になる。図示の実施形態では、かかる引き伸し又は変形は、コネクタ本体２２８又はカテーテル２２４のいずれか又は双方において生じる。カテーテル組立体２２３がカニューレ１４の長さに適応するように変形したときには、カテーテル組立体２２３の弾性的な性質によって、伝導先端部２２６が基端方向へ付勢されて、冷凍プローブ１０の低温先端部１６に密接する。これによって、カテーテル組立体２２３の伝導先端部２２６と冷凍プローブ１０の低温先端部１６との間における完全な接触が保証されるので、周辺環境から冷凍プローブ１０への熱伝達を最大にする。
【００３９】
弾性的な材料を使用しないで、例えば１又は複数のバネ（図示せず）などの他のタイプの付勢要素を用いて同様な効果を達成して、カテーテル組立体を基端方向に付勢するようにしても、本発明の精神から逸脱することはない。さらに、伝導先端部２２６又は低温先端部１６のいずれか又は双方にわずかなテーパーを備えることで、これら２つの先端部の間の完全な接触面積を増やしても良い。
【００４０】
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。
【図面の簡単な説明】
【図１】  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２】  図２Ａは、本発明のシースの側面図である。図２Ｂは、本発明のシースの変形実施形態の側面図である。図２Ｃは、図２Ｂに示すシースの変形実施形態の末端側端面図である。
【図３】  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シースの側面図である。
【図４】  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】  図５は、図２Ａに示すようなシースの基端部の断面図である。
【図６】  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】  図７は、シュラウドを畳んだ状態の図１のシース基端部の側面図である。
【図８】  図８は、シュラウドを畳んだ状態の図７のシース基端部の断面図である。
【図９】  図９は、シースのコネクタ本体の基端部の縦断面図である。
【図１０】  図１０は、シースのコネクタ本体の末端部の縦断面図である。
【図１１】  図１１は、シースのコネクタ本体の末端部の横断面図である。
【図１２】  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】  図１３は、シースのカテーテルの末端部の側面図である。
【図１４】  図１４は、シースのカテーテルの末端部の縦断面図である。
【図１５】  図１５は、本発明の他の実施形態によるシースの長手方向の断面図である。
【図１６】  図１６は、図１５のシースの一部分を示した長手方向の部分断面図である。
【図１】
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【図２】
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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１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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