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MEDICAL INDWELLING DEVICE HAVING BISTABLE STRUCTURE UPDATE_EN

Patent code P200016679
File No. S2018-0795-N0
Posted date Mar 24, 2020
Application number P2018-151829
Publication number P2020-025720A
Date of filing Aug 10, 2018
Date of publication of application Feb 20, 2020
Inventor
  • (In Japanese)南 和幸
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人山口大学
Title MEDICAL INDWELLING DEVICE HAVING BISTABLE STRUCTURE UPDATE_EN
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cylindrical medical indwelling device that is introduced in a luminal organ and sufficiently resists the action of reducing the diameter after being increased in diameter and made to indwell, and is simple in design and manufacture.
SOLUTION: An indwelling device is configured in a cylindrical shape having a mesh structure where multiple struts 2 are connected by connecting means of ribs 3, etc. Each strut 2 comprises: bistable structure portions 11, 12a, 12b being made by the combination of multiple strut sides for resisting the action to the contracting direction and holding an extension state in a stable state after being jumped in a process of extension and deformed through buckling deformation; and strut sides 13, 14 connected on both sides in the circumferential direction of the indwelling device in the bistable structure, respectively, and extending to the circumferential direction. The strut sides are made to become a shape structure extending in the circumferential direction are not on the same line in the circumferential direction and displaced in an axial direction of the indwelling device, and thereby an enlarged diameter state of the indwelling device is held.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

心筋梗塞や脳梗塞など、血管の疾患による病気の療法として、バルーンカテーテルにより血管を拡張しステントを留置することが行われる。このステントとしては一般的に金属製のものが用いられるが、金属製のステントは永久的に体内に残留するものであるため、体の大きさが変わる若年者への適用は可能ではない。また、金属製のステントは強度的に優れるが柔軟性に劣り、血管等の管腔壁に対して長時間にわたる力学的刺激、ストレスを与えやすく、管腔壁の肥厚を招いて狭窄を再発する危険がある。このほかに、金属製の留置器具が体内に残留した状態ではMRI(磁気共鳴イメージング)による画像に影響を及ぼすために診断が困難になるということがある。

ポリマー製の留置器具では金属製の留置器具において問題となる管腔壁へのストレスを抑制し、生分解性/生体吸収性ポリマーでステントを作製することにより生体内にステントが永久的に存在することによるストレスを解消でき、MRI画像にも影響を及ぼさない等の点で、金属製ステントの欠点を解消できるという利点があり、最近ではポリマー製ステントの使用も増加している。

一方で、ポリマー製ステントは、金属製ステントに比して弾性率、強度が低いために収縮抑制力が小さく、またクリープ変形を起こし易いことから、バルーン拡張型の留置器具では留置後に縮径してしまう可能性があり、さらに、自己拡張性の留置器具では長時間収縮状態に保持したり、収縮の割合を大きくしたりする場合に永久変形が生じて復元拡張、すなわち自己拡張できなくなる可能性があるというような弱点をもっている。

ポリマーステントは血管等の管腔臓器内への留置器具として、円筒状に構成され、縮径状態として管臓器内に挿入し、拡径して留置した後に、管腔臓器の狭窄を阻止するように作用するものであり、基本的にはポリマー材料のストラットないしリンクによるセルの網目構造が円筒形状の周方向、軸方向に展開して配置形成された構造を有するものとなる。

特許文献1には、長手方向軸線回りに螺旋状に延在する波状の螺旋要素を備え、軸方向に隣接する螺旋要素のピーク部からピーク部に延在する支柱により連結されてセルを形成するステントについて記載されているが、このステントは金属製のものであり、金属製であることによる難点を有する。

特許文献2には、ストラットの網目構造が波形をなす複数の周方向の環をなし、隣接する波形の環の山部と谷部が結合されてセルを形成するようにした管状ステントについて記載されているが、このような構成のステントにおいては、縮径させようとする作用に抗する能力は材料の特性によるところが大きく、ポリマー製のように剛性が低い材料によるものでは、縮径方向の作用に抗し難くなり、ステントの機能を保持できない可能性がある。

特許文献3には、頂点と谷部が軸方向に交互に配置されるように形成されたストラット要素を周方向に丸めて円筒状のステントを形成し、ストラット要素の各頂点に形成された凸部に歯が設けられ、各谷部には凸部が挿入されるスリットが形成されており、各頂点の凸部に設けられた歯は頂点における凸部を谷部のスリットに挿入可能であり、円筒状ステントをなすストラット要素がステントの縮径方向の力に抗するような形状になっているステント装置について記載されており、また、特許文献4には、スリットが形成された頭部と一方の側辺に鈎状突起部が形成された胴部からなるT字形ユニットを複数個並設したものを筒状に丸め、胴部を頭部のスリットに挿入し、胴部において鈎状突起部に対向する側辺に設幅可変部の作用により胴部のスリットへの挿入を円滑にしたポリマーステントについて記載されている。

特許文献3、4は爪、鈎部がスリットに係止されるラチェット機構によりステントの拡張状態を保持するものであるが、フィルムを素材として用いるものであって、屈曲に対する柔軟性が得られないという弱点を有する。

特許文献5には、管腔壁を保持するための医療用留置器具として、円筒形状をなす留置器具が軸方向及び周方向に網目状に連結配置されたモジュールを有し、各モジュールは対をなす屈曲した変形する部分と、その間の中心部分とを有し、中央部分はガイドレールとその間で摺動可能なベルト部を備え、ガイドレールとベルト部の側辺には係合歯が一方向のみの移動が許容されるようになっていることによって、留置器具が縮径するのが阻止されることが記載されている。また、特許文献6には、ポリマーステントを構成する網目状に連結されたストラットにおける少なくとも1つのストラット辺の対向する側辺に突出するように形成された枝辺にラチェット歯を形成し、ポリマーステントの拡径の際にラチェット歯が噛み合うことによってポリマーステントの縮径が阻止され拡径状態が保持されることが記載されている。

特許文献5によるものでは、拡径状態を保持するための各モジュールの中央部分における摺動可能なベルト部、ガイドレールを含む構成は複雑になり、特許文献6によるものでも、同様ラチェット歯を有する対向する枝辺を相互に確実に係合できるように製造する工程がそれほど簡易なものとならないことが考えられる。

特許文献7には、薄いストラットと厚いストラットとを組合せて一連の複数のセルを螺旋状に巻回させて筒状のステントとし、各セルが双安定セルをなしブリッジ要素によって連結されているステントについて記載されており、また、特許文献8には、ストラット辺とリンクとを組合せて複数のセルが網目状に配列された円筒形のポリマーステントを構成し、リンクを介しての牽引作用によりこれに連結されたストラット辺が一方の安定状態から他の安定状態に変形可能な双安定性を有するものとしたポリマーステントについて記載されている。

さらに、特許文献9には、複数のストラットがリンクにより網目形状を有するように連結されてなる円筒形状の留置器具において、各ストラットは留置器具の拡径に際して飛び移り座屈変形を生じる双安定構造を有するとともに留置器具が縮径しようとする作用は各ストラットに逆向きの飛び移り座屈変形を妨げるように荷重を与えることによって縮径方向への変形が阻止されることについて記載されている。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は双安定構造を有する医療用留置器具に関し、特に双安定性構造を有するストラットにより拡径状態が保持される双安定構造を有する医療用留置器具に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
複数のストラットが連結されて網目構造をなすように配設され全体として円筒形状をなすように形成された医療用留置器具であって、各ストラットは複数のストラット辺を一体的に連結して構成され、前記留置器具の拡径に応じて円筒形状の周方向に伸張するものであり、また、各ストラットは周方向の伸張の過程で一方の安定状態の形状から飛び移り座屈変形により他方の安定状態の形状に変形した状態で前記留置器具を縮径させようとする荷重を支える閉じたストラット辺の組合せによる双安定構造の部分と、前記双安定構造の周方向の両側にそれぞれ連結された周方向に延びるストラット辺とからなり、前記双安定構造の両側にそれぞれ連結された周方向に延びるストラット辺が前記留置器具の円筒形状の周方向に同一線上になく軸方向にずれて配設されていることにより、前記留置器具の縮径に対する抗力を高め、拡径状態を保持するものであることを特徴とする医療用留置器具。

【請求項2】
 
前記留置器具の周方向における複数のストラットの連結において、前記双安定構造の両側にそれぞれ連結された周方向に延びるストラット辺の軸方向のずれの方向が反転することにより該周方向に延びるストラット辺が周方向にジグザグ状の形状になることを特徴とする請求項1に記載の医療用留置器具。

【請求項3】
 
前記各ストラットにおけるストラット辺の組合せによる双安定構造がU形またはV形の太いストラット辺と、該太いストラット辺の両端側にそれぞれ一端が連結され、他端がともに前記留置器具の円周方向に延びるストラット辺の端部に連結された2本のストラット辺とからなり、前記留置器具の縮径状態において前記太いストラット辺の両端側にそれぞれ一端が連結された2本のストラット辺が前記太いストラット辺の凹側辺に最も近接するように折曲した形状になっていることを特徴とする請求項2に記載の医療用留置器具。

【請求項4】
 
前記2本のストラット辺の他端がともに連結される前記留置器具の周方向に延びるストラット辺が該2本のストラット辺の他端との連結位置から前記留置器具の周方向に対して傾斜して延びた上で周方向になるように折曲していることにより前記ストラット辺の組合せによる双安定構造の他の側に連結されるストラット辺と同一線上になくずれているようにしたことを特徴とする請求項3に記載の医療用留置器具。

【請求項5】
 
前記2本のストラット辺の他端がともに連結される前記留置器具の周方向に延びるストラット辺がクランク状に折曲した形状を有することにより前記ストラット辺の組合せによる双安定構造の他の側に連結されるストラット辺と同一線上になくずれているようにしたことを特徴とする請求項3に記載の医療用留置器具。

【請求項6】
 
前記太いストラット辺と、該太いストラット辺の両端側にそれぞれ一端が連結され、他端がともに前記留置器具の円周方向に延びるストラット辺の端部に連結された2本のストラット辺とからなるストラット辺の組合せによる双安定構造を留置器具の円周方向に対して傾斜して配設することにより前記双安定構造の両側に連結されるストラット辺が同一線上になくずれているようにしたことを特徴とする請求項3に記載の医療用留置器具。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2018151829thum.jpg
State of application right Published


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