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人工冠動脈及び冠動脈ステント性能評価シミュレータ コモンズ

国内特許コード P03A003455
整理番号 WASEDA-8
掲載日 2004年3月25日
出願番号 特願平11-158780
公開番号 特開2000-342692
登録番号 特許第4166905号
出願日 平成11年6月4日(1999.6.4)
公開日 平成12年12月12日(2000.12.12)
登録日 平成20年8月8日(2008.8.8)
発明者
  • 梅津 光生
  • 堀切 芳一
  • 丹治 一幸
  • 曽我 新吾
出願人
  • 学校法人早稲田大学
発明の名称 人工冠動脈及び冠動脈ステント性能評価シミュレータ コモンズ
発明の概要 【課題】 冠動脈ステントの動的状況下における性能評価シミュレータを提供する。
【解決手段】 所定の間隔で拍動して生理食塩水を吐出するポンプ1を備えた冠循環装置16と、前記冠循環装置16の液体流路5の分岐管路9に設けられたシリコンチューブ11とを有する。このシリコンチューブ11は、冠動脈ステント17が挿入される人の冠動脈に模して調整されたものである。前記分岐管路9には、シリコンチューブ11に近在して絞り機構12を有する。この絞り機構12は、ポンプ1の拍動と同期可能となっている。
従来技術、競合技術の概要


近年、狭心症や心筋梗塞症などの虚血性心疾患治療として様々な治療法が開発されている。虚血性心疾患とは、心臓に栄養を送る冠状動脈が動脈硬化によって狭窄し、心筋が血流不全に陥る状態であり、このような虚血性心疾患に対しては、従来のバイパス手術に変わって外科的治療を必要としない経皮的冠動脈形成術(PTCA)が行われている。
このPCTAは、バルーンカテーテルを足の付け根の動脈などから差し込んで、心臓の大動脈における病変まで挿入し、狭窄している冠動脈の内腔でバルーンを膨らませることによって拡張させることにより行われる。しかしながら、このバルーンカテーテルによるPTCAでは血管内腔面積を増大させる治療法であるため、開大後の血管には程度の差はあれ、内膜の剥離や冠動脈解離が生じる。このような損傷を受けた血管には血栓などが発現しやすく、開大された病変が急速に再閉塞を起こす可能性があった。このため、従来は再度狭窄箇所にPTCAを繰り返すか、あるいは切開手術を行っていた。
このような問題を解決するためにPTCA後冠動脈内に内腔を維持するためのコイル状あるいは円筒メッシュ状の金属製支持物である冠動脈ステントを挿入し、冠動脈が再び狭くなろうとする傾向に抗して、脈管の開放性を維持することが行われている。このような冠動脈ステントは、上述したように血管の閉塞に伴う外圧に対する径方向の充分な支持力が必要とされる一方、冠状動脈は心筋に覆われているので心筋が収縮する際には冠動脈も収縮することになるが、この際冠動脈ステントの柔軟性が乏しいと内側から血管を傷つけたりするおそれがあることから、ある程度の可撓性、曲げ強度などを有する必要がある。しかしながら、これらの冠動脈ステントの物性について測定基準のようなものは存在せず、冠動脈ステントを供給する各企業がそれぞれ動物実験や臨床試験などを行った結果に基づき製造しているのが現状であった。
このような冠動脈ステントの物性測定は、例えば、図11に示すように水Wを張った外圧槽31と空気のみの内圧槽32とに直径3mmφ程度の管路33を横設し、この管路33を外圧槽31内に延在させて、その一部を冠動脈に見立てたシリコンチューブ33Aにより構成し、このシリコンチューブ33A内に管路33に形成された挿入部33Bから冠動脈ステント34を挿入したものであり、外圧槽31内の水圧Pを冠動脈にかかる外圧に内圧槽32内の空気の圧力Qを冠動脈内圧に模擬させることにより、外圧及び内圧の変化に伴う冠動脈ステント34の物性を評価するものである。また、これとは別に冠動脈ステントを挿入したシリコンチューブに300mmHg程度の圧力をかけて、その加圧の前後にわたる形状変化を観察することなども行われている。
しかしながら、これらの方法はいずれも冠動脈ステントに一定の圧力が加わった条件、すなわち静的特性しか評価できず、脈動する冠動脈における動的特性を評価できるものではなかった。
特に冠動脈は心筋に覆われており、心筋の収縮に伴いそれ自身径方向に周期的に荷重が繰り返しかかるという特異な状況に置かれることになるが、かかる状況における冠動脈ステントの動特性を評価しうる装置は従来なかった。もし冠動脈の実際に置かれている状況に近い条件での冠動脈ステントの力学的特性をシミュレートして、その力学的特性を評価することができれば、冠動脈ステントの有効性、安全性の判断材料を客観的に提供することができ、冠動脈ステントに対する幅広いニーズに対応することができる。また、冠動脈の実際に置かれている状況に近い条件に人工冠動脈を置くことができれば、人工冠動脈の有効性、安全性の判断材料を客観的に提供することができる。

産業上の利用分野


本発明は、冠動脈の狭窄および閉塞部をバルーンで拡張後、その部位の内腔を維持するために用いられる冠動脈ステントの動的状況下における性能評価シミュレータに関する。また、本発明は、人工冠動脈の動的状況下における性能評価シミュレータに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
人工冠動脈及び冠動脈ステントの挙動を予測するための人工冠動脈及び冠動脈ステント性能評価シミュレータであって、所定の間隔で拍動して液体を吐出するポンプ機構を備えた冠循環装置と、前記冠循環装置の液体流路に設けられた冠動脈ステントが挿入される可撓性チューブと、前記可撓性チューブに近在して設けられた液体流路の絞り機構とを有し、前記絞り機構が前記ポンプ機構と同期可能であることを特徴とする人工冠動脈及び冠動脈ステント性能評価シミュレータ。

【請求項2】
前記ポンプ機構がエアポンプを有し、前記絞り機構が前記液体流路に設けられた弾性チューブと、この弾性チューブに近接した圧迫体とからなり、前記圧迫体が前記エアポンプに連動して設けられていることを特徴とする請求項1記載の人工冠動脈及び冠動脈ステント性能評価シミュレータ。

【請求項3】
前記可撓性チューブがシリコンチューブであり、人の冠動脈に模して調整されたものであることを特徴とする請求項1又は2記載の人工冠動脈及び冠動脈ステント性能評価シミュレータ。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP1999158780thum.jpg
出願権利状態 登録
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