JP2018079154A - カニューレ - Google Patents

Abstract

【課題】吐出される血液の流量を確保しつつ吐出速度を抑えることができる、新規な構造のカニューレを提供する。【解決手段】カニューレ１０において、複数の吐出口６４が設けられた先端部分の周壁２２の内周側には、内部流路１６を先端面において閉鎖する先端閉鎖部５０から突出する突出部５６が設けられていると共に、先端閉鎖部５０における突出部５６の外周側部分には、突出部５６の外周面５９の傾斜角度が小さくされた変向部５８が形成されている一方、互いに周方向で隣り合う前記複数の吐出口６４の間を長さ方向に延びる柱状部分４４における少なくとも先端側の端部が、各該吐出口６４の開口幅を規定することにより変向部５８で導かれて吐出される血流を周方向で相互に連続させる開口規定部４８，７８とされている。【選択図】図３

Description

本発明は、血管に挿入されて、内部流路内を血液が流動するカニューレに関するものである。

従来から、血管に挿入されて、内部流路内を血液が流動するようにされているカニューレが知られている。例えば、特開平８−１９６６２４号公報（特許文献１）には、心臓外科手術の際に大動脈に挿入されて使用されるカニューレが提案されている。すなわち、特許文献１では、心臓外科手術中に体外に取り出された血液が、大動脈に挿入されたカニューレを経て患者の大動脈内に戻されて、患者の体内を環流するようになっている。

ところで、かかる大動脈カニューレでは、カニューレ内を流動する血液の量が非常に多く、カニューレから吐出される血液がジェット流となって血管の内壁に打ち当たることがある。かかる場合には、勢いよく噴き出された血液が血管にダメージを与えるおそれがあり、例えば血管内に付着した血栓が引き剥がされて下流に流されることで塞栓症を引き起こすおそれもあった。

そこで、特許文献１のカニューレでは、内部流路の先端を閉鎖すると共に先端部分の周壁に複数の吐出口を設けており、当該複数の吐出口を通じて血液を分散状に吐出させることで、カニューレから吐出される血液の流速低減を図っている。

ところが、特許文献１に記載のカニューレでは、特許文献１の図９，１０に示されるように、血液が複数の吐出口のそれぞれから吐出されているに過ぎなかった。それ故、吐出される血液の流量を確保しつつ流速を充分に低減させることが難しく、血管のダメージを充分に避けられないおそれがあった。

特開平８−１９６６２４号公報

本発明は、上述の事情を背景に為されたものであって、その解決課題は、吐出される血液の流量を確保しつつ吐出速度を抑えることができる、新規な構造のカニューレを提供することにある。

以下、このような課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意の組み合わせで採用可能である。

本発明の第１の態様は、基端側から先端側に向かって延びる内部流路が先端面において閉鎖されていると共に、先端部分の周壁に複数の吐出口が周方向で相互に離れて設けられたカニューレにおいて、前記複数の吐出口が設けられた前記先端部分の周壁の内周側には、前記内部流路を先端面において閉鎖する先端閉鎖部から突出する突出部が設けられていると共に、該先端閉鎖部における該突出部の外周側部分には、該突出部の外周面の傾斜角度が小さくされた変向部が形成されている一方、互いに周方向で隣り合う前記複数の吐出口の間を長さ方向に延びる前記周壁からなる柱状部分における少なくとも先端側の端部が、各該吐出口の開口幅を規定することにより前記変向部で導かれて吐出される血流を周方向で相互に連続させる開口規定部とされていることを特徴とするものである。

本態様に従う構造とされたカニューレによれば、複数の吐出口の内周側に突出部が設けられているとともに、当該突出部の外周側部分には、突出部の外周面の傾斜角度が小さくされた変向部が形成されていることから、血液が変向部に当たることで血液の流動方向が変更せしめられる。それ故、内部流路内を流動する血液をより確実に外周側へ向けることができて、血液を、吐出口を通じて外周側へ広がるように吐出することができる。また、変向部で導かれて吐出口から吐出される血流は、吐出口の開口規定部によって周方向で相互に連続されて繋がることとなる。そして、これら変向部と開口規定部との相乗的作用により、カニューレの先端から吐出される血流が、全体として吐出方向に向かって広がる中空のチューブ状又は傘状の流動態様をもって吐出されることとなる。これにより、血液の吐出の流量を確保しつつ速度を効率的に抑えることができて、血管へのダメージも低減され得る。

本発明の第２の態様は、前記第１の態様に係るカニューレにおいて、前記開口規定部として、前記柱状部分の少なくとも先端側の端部において周方向幅が次第に狭くなるテーパ状部が設けられることにより、前記各吐出口の周方向幅が先端に向かって次第に大きくされているものである。

本態様に従う構造とされたカニューレによれば、吐出口の周方向間には長さ方向に延びる柱状部分が設けられているとともに、当該柱状部分には、少なくとも先端側の端部において周方向幅が次第に狭くなるテーパ状部が設けられていることから、各吐出口の周方向幅が先端に向かって次第に大きくされている。それ故、周方向で隣り合う吐出口から吐出される血液を、変向部とテーパ状部との相乗的作用により、一層効率的に相互に繋げることが可能になる。

本発明の第３の態様は、前記第１の態様に係るカニューレにおいて、前記開口規定部として、前記柱状部分の少なくとも先端側の端部における周方向幅寸法が０．６ｍｍ以下とされた狭幅部が設けられているものである。

本態様に従う構造とされたカニューレによれば、吐出口の周方向間には長さ方向に延びる柱状部分が設けられているとともに、当該柱状部分の先端側の端部における周方向幅寸法が０．６ｍｍ以下とされて狭くされている。即ち、周方向間で隣り合う各吐出口の離隔距離を小さくすることができて、周方向で隣り合う吐出口から吐出される血液を、変向部と狭幅部との相乗的作用により、一層効率的に相互に繋げることができる。

本発明の第４の態様は、前記第１〜３の何れかの態様に係るカニューレにおいて、前記柱状部分には、内周側に向かって先細断面で突出して長さ方向に延びる突出リブが設けられているものである。

本態様に従う構造とされたカニューレによれば、柱状部分の内周側に突出リブが設けられていることから、柱状部分における強度が十分に確保される。特に、かかる突出リブが内周側に向かって先細となる断面形状で長さ方向に延びて形成されていることから、内部流路内を流動する血液の流れに悪影響を及ぼすおそれも効果的に低減され得る。

本発明の第５の態様は、前記第４の態様に係るカニューレであって、前記柱状部分の先端側端部において、前記突出リブが前記先端閉鎖部における前記突出部の外周部分に対して接続されているものである。

本態様に従う構造とされたカニューレによれば、突出リブの先端側端部が先端閉鎖部における突出部の外周部分に対して接続されていることから、例えば柱状部分にテーパ状部が設けられる場合には、強度が弱くなりがちな柱状部分の先端側端部の強度をより確実に向上させることができる。

本発明の第６の態様は、前記第１〜５の何れかの態様に係るカニューレにおいて、前記柱状部分が、基端側の所定長さにわたって一定の周方向幅をもって延びているものである。

本態様に従う構造とされたカニューレによれば、柱状部分が基端側の所定長さに亘って一定の周方向幅寸法を有していることから、柱状部分における強度が一層安定して確保され得る。

本発明の第７の態様は、前記第１〜６の何れかの態様に係るカニューレにおいて、前記変向部の内周縁部には、前記突出部の外周面に対して滑らかにつながる湾曲連接面が設けられているものである。

本態様に従う構造とされたカニューレによれば、突出部の外周面と変向部とが湾曲連接面により滑らかに接続されていることから、吐出される血液が一層滑らかに導かれる。

本発明の第８の態様は、前記第１〜７の何れかの態様に係るカニューレにおいて、先端部分が湾曲形状とされていると共に、該湾曲形状の外周側に位置する前記吐出口が、該湾曲形状の内周側に位置する前記吐出口に比して、小さな長さ寸法とされているものである。

本態様に従う構造とされたカニューレによれば、先端部分が湾曲形状とされていることから、カニューレをより容易に血管内に挿入することができる。また、カニューレの先端部分が湾曲形状とされていることに起因する各吐出口から吐出される血液流量の相違が、吐出口の長さ寸法の相対的な設定によって軽減され得て、全周に亘って連続したチューブ状の流動態様での吐出が、一層安定して実現され得る。

本発明に従う構造とされたカニューレによれば、吐出される血液の流量を確保しつつ、吐出速度を抑えることが可能になる。

本発明の第１の実施形態としてのカニューレにおける先端部分を示す斜視図。 図１に示されたカニューレにおける先端部分の正面図。 図２における要部を拡大して示す正面図。 図１に示されたカニューレにおける先端部分の平面図。 図１に示されたカニューレにおける先端部分の底面図。 図１に示されたカニューレにおける先端部分の縦断面図。 図６における要部を拡大して示す縦断面図。 図６におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図。 図１に示されたカニューレを用いて流体を吐出した状態を側方視をもって説明するための説明図。 図１に示されたカニューレを用いて流体を吐出した状態を図９とは異なる後方視をもって説明するための説明図。 本発明の第２の実施形態としてのカニューレにおける先端部分を示す斜視図。 図１１における要部を拡大して示す正面図。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

先ず、図１〜８には、本発明の第１の実施形態としての大動脈用のカニューレ１０が示されている。このカニューレ１０は、全体としてチューブ状とされており、カニューレ本体１２の先端部分に先端チップ１４が取り付けられることで構成されている。そして、カニューレ１０の先端部分である先端チップ１４が大動脈に挿入されることで、カニューレ１０の基端側から流入せしめられた血液が、カニューレ１０の内部に形成された内部流路１６を通じて大動脈内に吐出されるようになっている。なお、以下の説明において、長さ方向とは、カニューレ１０の中心軸の延びる方向であって、図２中の右方から左方に向かい、その後湾曲して図２中の左下方に向かう方向である。また、先端側とは、カニューレ本体１２に対して先端チップ１４が取り付けられる側である図２中の左側をいう一方、基端側とは、カニューレ本体１２に対して血液が流入せしめられる図２中の右側をいう。

より詳細には、カニューレ本体１２は、可撓性を有するチューブ状とされており、ポリアミドやポリ塩化ビニル、ポリウレタン、ポリイミド、ポリエチレン、ポリエチレンエラストマー、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルケトン、ポリフッ化ビニリデンなどの軟質の合成樹脂により形成されている。かかるカニューレ本体１２は、周壁１８を備えており、当該周壁１８の内周側には、長さ方向に貫通する内孔２０が形成されている。なお、カニューレ本体としては、例えば周壁１８の内部に、金属などからなる編組線や、円形断面ばねや角ばねなどのコイルばねなどが埋設されて補強されてもよい。

かかるカニューレ本体１２の先端側には先端チップ１４が取り付けられている。この先端チップ１４は、全体として略筒形状とされており、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリウレタンなどの硬質の合成樹脂により形成されている。すなわち、先端チップ１４は、周壁２２を備えており、当該周壁２２の内周側には、長さ方向に延びる内孔２４が形成されている。そして、カニューレ本体１２の内孔２０と先端チップ１４の内孔２４とが相互に連通されており、これら両内孔２０，２４によりカニューレ１０の内部流路１６が構成されている。

本実施形態では、先端チップ１４の形状が長さ方向で異なっており、先端側部分２６と基端側部分２８とから構成されている。

すなわち、先端チップ１４の基端側部分２８は、略直線状に延びる略テーパ筒形状とされており、略一定の肉厚寸法を有する基端側周壁部３０、および当該基端側周壁部３０の内周側に形成された基端側内孔３２を備えている。この基端側周壁部３０の内周面および外周面は、先端側に向かって内径寸法および外径寸法が次第に小さくなるようになっている。なお、本実施形態のカニューレ１０は大動脈用とされていることから、他の血管用のカニューレに比べて太くされている。具体的寸法は用途等に応じて設定されるものであって限定されないが、例えば基端側周壁部３０の基端部分における内径寸法φ_A （図６参照）がおよそ３〜１９ｍｍとされる一方、基端側周壁部３０の基端部分における外径寸法φ_B （図６参照）がおよそ４〜２０ｍｍとされる。

また、かかる略テーパ筒形状とされた基端側周壁部３０には、基端側に突出する接続筒部３４が設けられている。この接続筒部３４は、内径寸法が、基端側周壁部３０の基端における内径寸法（基端側周壁部３０の最大内径寸法）と略等しくされている。一方、接続筒部３４の外径寸法が、基端側周壁部３０の基端における外径寸法（基端側周壁部３０の最大外径寸法）に比べて、基端側になるにつれて段階的に小さくされている。かかる接続筒部３４に対してカニューレ本体１２の先端部分が外挿されて、必要に応じて溶着や接着、カシメ固定などで固着されることにより、カニューレ本体１２と先端チップ１４とが相互に連結されるようになっている。

一方、先端チップ１４の先端側部分２６は、図２中の下方に湾曲する湾曲筒形状とされており、略一定の肉厚寸法を有する先端側周壁部３６、および当該先端側周壁部３６の内周側に形成された先端側内孔３８を備えている。したがって、これら先端側周壁部３６と基端側周壁部３０とを含んで先端チップ１４の周壁２２が構成されているとともに、先端側内孔３８と基端側内孔３２とを含んで先端チップ１４の内孔２４が構成されている。

かかる先端側周壁部３６の内径寸法および外径寸法は、長さ方向で略一定とされており、先端側周壁部３６の内径寸法が、基端側周壁部３０の先端における内径寸法（基端側周壁部３０の最小内径寸法）と略等しくされている。これにより、先端側周壁部３６の内周面（先端側内孔３８）と基端側周壁部３０の内周面（基端側内孔３２）とが、相互に滑らかに接続されている。一方、先端側周壁部３６の外径寸法は、基端側周壁部３０の先端における外径寸法（基端側周壁部３０の最小外径寸法）よりも小さくされている。なお、本実施形態のカニューレ１０は大動脈用とされていることから、他の血管用のカニューレに比べて太くされている。具体的寸法は用途等に応じて設定されるものであって限定されないが、例えば先端側周壁部３６の内径寸法φ_C （図６参照）がおよそ１〜１４ｍｍとされている一方、先端側周壁部３６の基端部分における外径寸法φ_D （図６参照）がおよそ２〜１５ｍｍとされている。

なお、本実施形態では、先端側周壁部３６の外周面と基端側周壁部３０の外周面とが、外周側に突出する係止突部４０により接続されている。この係止突部４０は、略半円状の縦断面をもって周方向の略全周に亘って連続して延びる略円環形状とされており、当該係止突部４０の最大外径寸法が、基端側周壁部３０の先端における外径寸法よりも大きくされている。かかる係止突部４０の外周面と先端側周壁部３６の外周面とは、滑らかな湾曲面をもって接続されている。

かかる先端側周壁部３６の先端には、先端側に開口する複数の切欠き４２が形成されている。本実施形態では、周方向で略等間隔に４つの切欠き４２，４２，４２，４２が設けられており、各切欠き４２の周方向幅寸法が略等しくされている。一方、これらの切欠き４２のうち２つの切欠き４２，４２の長さ寸法は、残り２つの切欠き４２，４２の長さ寸法と異なっている。すなわち、先端側周壁部３６において、湾曲形状の外周側に位置する、図２中上側の切欠き４２ａ，４２ａが、湾曲形状の内周側に位置する、図２中の下側の切欠き４２ｂ，４２ｂに比べて、長さ寸法が小さくされている。

上記の如き切欠き４２ａ，４２ａ，４２ｂ，４２ｂが形成されることにより、周方向で隣り合う切欠き４２，４２間には、先端側周壁部３６から構成されて長さ方向に延びる柱状部分４４，４４，４４，４４が形成されている。

そして、各切欠き４２ａ，４２ａ，４２ｂ，４２ｂは、基端部分から所定の長さに亘って略一定の周方向幅寸法をもって形成されている一方、先端側開口部においては、先端側に向かって次第に拡開するようになっている。すなわち、周方向で隣り合う切欠き４２，４２間に形成される柱状部分４４，４４，４４，４４には、基端側から所定の長さ寸法に亘って、略一定の周方向幅寸法を有する等幅部４６，４６，４６，４６が形成されている。一方、柱状部分４４，４４，４４，４４の先端には、先端側に向かって次第に周方向幅寸法が小さくなるテーパ状部４８，４８，４８，４８が形成されている。したがって、本実施形態では、柱状部分４４，４４，４４，４４の先端側の端部にテーパ状部４８，４８，４８，４８が設けられることで、その周方向幅寸法が狭くされて、開口規定部が構成されている。

なお、柱状部分４４，４４，４４，４４の周方向幅寸法は、何等限定されるものではないが、柱状部分４４，４４，４４，４４の先端における周方向幅寸法（テーパ状部４８，４８，４８，４８における最小周方向幅寸法）ｗ（図３参照）は、０．６ｍｍ以下とされることが好適であり、さらに好適には０．４ｍｍ以下とされ、本実施形態では、およそ０．４ｍｍとされている。すなわち、柱状部分４４の先端における周方向幅ｗが０．６ｍｍ以下とされることで、後述するように、吐出口６４から吐出される流体が、安定して傘状またはチューブ状とされ得る。

また、かかる柱状部分４４，４４，４４，４４のそれぞれの内周面には、所定の長さ寸法を有して内周側に突出する突出リブ４９，４９，４９，４９が形成されている。本実施形態では、これら突出リブ４９，４９，４９，４９が、それぞれ略同形状で略等しい長さ寸法を有しており、それぞれ先細断面をもって形成されている。突出リブ４９，４９，４９，４９は、テーパ状部４８，４８，４８，４８に設けられることで周方向幅寸法を小さくされた柱状部分４４，４４，４４，４４を補強しており、更に本実施形態では柱状部分４４，４４，４４，４４の等幅部４６，４６，４６，４６にまで突出リブ４９，４９，４９，４９が延びている。そして、かかる突出リブ４９，４９，４９，４９が、柱状部分４４，４４，４４，４４の略全長に亘って、或いは柱状部分４４，４４，４４，４４よりも更に基端側まで延びて形成されている。なお、本実施形態では、かかる突出リブ４９，４９，４９，４９は略三角形断面とされており、且つ角部が丸くされている。

かかる構造とされた先端側周壁部３６の先端側開口部が、先端閉鎖部５０によって閉鎖されている。この先端閉鎖部５０は、先端側周壁部３６などと一体形成されており、又は先端側周壁部３６などと別体形成された後に固着されている。先端閉鎖部５０は、全体として、円柱ブロック形状とされており、その外径寸法が、先端側周壁部３６の外径寸法と略等しくされている。また、かかる先端閉鎖部５０の先端側端面５２と基端側端面５４とは、相互に傾斜角度が異なっており、先端閉鎖部５０の基端側端面５４が、先端側周壁部３６の先端側開口部に対して略垂直に広がっている一方、先端閉鎖部５０の先端側端面５２が基端側端面５４に対して所定の傾斜角度をもって広がっている。

本実施形態では、先端閉鎖部５０において、先端側周壁部３６の湾曲形状の外周側となる、図２中上側の長さ寸法が、先端側周壁部３６の湾曲形状の内周側となる、図２中の下側の長さ寸法よりも短くされている。なお、かかる先端閉鎖部５０は、最先端面の外周縁の角部を丸くしたアール面取り形状とされている。このように、先端閉鎖部５０の先端側端面５２が、基端側端面５４に対して所定の傾斜角度を有することにより、カニューレ１０の先端を大動脈に対して容易に挿入することができる。

また、先端閉鎖部５０の基端側端面５４からは、先細形状の突出部５６が突出しており、本実施形態では、突出部５６が、基端側端面５４の略中央部分から突出している。さらに、本実施形態の突出部５６は略円錐形状とされており、当該突出部５６の中心軸が、先端閉鎖部５０の基端側端面５４における中心軸と同軸的か僅かに傾斜して、即ち基端側端面５４に対して略直交する方向に、或いは先端側周壁部３６の中心軸と略同軸上に突出している。

なお、かかる突出部５６の頂部となる突出先端は、先鋭形状であってもよいし、丸くされていてもよい。また、図７に示される縦断面において、円錐の頂角に相当する突出部５６の中心角αは、好適には３０度〜５０度とされる。すなわち、中心角αが３０度より小さいと、突出部が先鋭形状となり過ぎて、血流の方向を外周側へと変更させる作用が小さくなるおそれがある。一方、中心角αが５０度より大きいと、突出部における血液の流動方向に対する傾斜角度が大きくなり過ぎて、血液のスムーズな流れが実現され難くなるおそれがある。また、突出部５６の突出高さ寸法ｔは、好適には５ｍｍ〜１０ｍｍとされる。すなわち、突出高さ寸法ｔが５ｍｍより小さいと、血流の方向を外周側へと変更させる作用が小さくなったり、血液のスムーズな流れが実現され難くなるおそれがある。一方、突出高さ寸法ｔが１０ｍｍより大きいと、突出部５６が必要以上に長くなって先端側周壁部３６との間で流路を狭窄してしまうおそれがある。

かかる突出部５６の最大外径寸法（突出部５６における突出基端の外径寸法）は、先端閉鎖部５０の基端側端面５４における外径寸法よりも小さくされており、先端閉鎖部５０の基端側端面５４における最外縁部から突出部５６の突出基端に亘っては、突出部５６の突出方向先端側に向かって次第に外径寸法が小さくなっている。本実施形態では、先端閉鎖部５０の基端側端面５４と突出部５６の突出基端との長さ方向間において、突出部５６の外周側において所定の径方向幅寸法ｒ（図７参照）を有する環状の段差面５８が形成されている。

そして、突出部５６の外周側部分に段差面５８が設けられることにより、突出部５６の外周面５９の傾斜角度が異なっている。すなわち、突出部５６における段差面５８よりも突出先端側の外周面５９の、基端側端面５４に対する傾斜角度β（図７参照）に対して、段差面５８の基端側端面５４に対する傾斜角度γ（図７参照）が小さくされており（γ＜β）、本実施形態では、γが略０度（γ≒０）とされている。したがって、本実施形態では、突出部５６の外周側部分において、突出部５６の外周面５９の傾斜角度を小さくせしめる変向部が、段差面５８により構成されている。

なお、段差面５８の径方向幅寸法ｒは、好適には０＜ｒ≦１ｍｍとされる。すなわち、径方向幅寸法ｒが０とされる場合には、血流の方向を外周側へと変更させる作用が小さくなるおそれがある。また、径方向幅寸法ｒが１ｍｍより大きいと、段差面５８の内周側に設けられる突出部の外径寸法が小さくなり過ぎて、血流の方向を外周側へと変更させる作用が小さくなるおそれがあるし、血液が段差面によりスムーズに流れなくなるおそれがある。それに加えて、径方向幅寸法ｒが１ｍｍより大きいと、血液が段差面に打ち当たることに伴い溶血が発生するおそれがある。

かかる段差面５８は、カニューレ１０の長さ方向に対して略直交する方向に広がっており、当該段差面５８の内周縁部と突出部５６の突出基端とが相互に接続されている一方、段差面５８の外周縁部と先端閉鎖部５０の基端側端面５４における最外縁部とが相互に接続されている。

特に、本実施形態では、段差面５８の内周縁部と突出部５６の突出基端における外周面５９とが、湾曲する湾曲連接面としての突出先端側連接面６０により接続されている一方、段差面５８の外周縁部と先端閉鎖部５０の基端側端面５４における最外縁部とが、湾曲する突出基端側連接面６２により接続されている。なお、突出先端側連接面６０は、その外方となる突出部５６の外周側に曲率中心を有する、内方に向かって凹となる湾曲面からなる断面形状とされている一方、突出基端側連接面６２は、先端閉鎖部５０の外周面よりも内周側に曲率中心を有する、外方に向かって凸となる湾曲面からなる断面形状とされている。

かかる構造とされた先端閉鎖部５０により先端チップ１４における先端側周壁部３６の先端側開口部が閉鎖されている。すなわち、先端側周壁部３６の柱状部分４４，４４，４４，４４の先端が先端閉鎖部５０の基端側端面５４に対して一体形成されており、または溶着や接着されることで固着されている。

これにより、先端閉鎖部５０の基端側端面５４から突出する突出部５６が、各柱状部分４４，４４，４４，４４（先端側周壁部３６）の内周側に位置して、長さ方向基端側に突出している。本実施形態では、柱状部分４４，４４，４４，４４の先端が、先端閉鎖部５０の基端側端面５４から連続する突出基端側連接面６２に一体的に接続されている。一方、柱状部分４４，４４，４４，４４の内周面に設けられた突出リブ４９，４９，４９，４９は、突出部５６の外周部分６３である突出部５６の外周面５９、突出先端側連接面６０、段差面５８および突出基端側連接面６２に対して一体的に接続されている。

このように先端側周壁部３６の先端側開口部が先端閉鎖部５０による閉鎖構造とされることで、先端側周壁部３６の先端に設けられた切欠き４２ａ，４２ａ，４２ｂ，４２ｂの先端側開口が、先端閉鎖部５０により覆蓋されている。これにより、先端チップ１４の先端側には、内外を相互に連通する窓状の吐出口６４ａ，６４ａ，６４ｂ，６４ｂが、周方向で相互に所定距離だけ離隔して形成されている。

なお、切欠き４２ａ，４２ａ，４２ｂ，４２ｂの長さ寸法に応じて、先端側周壁部３６の湾曲形状の外周側となる、図２中上側の吐出口６４ａ，６４ａの長さ寸法が、先端側周壁部３６の湾曲形状の内周側となる、図２中下側の吐出口６４ｂ，６４ｂの長さ寸法に比べて小さくされている。また、切欠き４２ａ，４２ａ，４２ｂ，４２ｂは、先端側開口部が先端側に向かって次第に拡開するようになっていることから、吐出口６４ａ，６４ａ，６４ｂ，６４ｂは、先端側端部において、周方向幅寸法が先端側に向かって次第に大きくなるようになっている。

そして、先端側周壁部３６の先端側開口部が先端閉鎖部５０により閉鎖されることで、カニューレ１０の内部流路１６が先端面（先端閉鎖部５０の基端側端面５４）により閉鎖されているとともに、内部流路１６が、先端部分において、吐出口６４ａ，６４ａ，６４ｂ，６４ｂを通じて外部空間に連通されている。また、各柱状部分４４，４４，４４，４４の先端が突出基端側連接面６２に接続されていることから、突出基端側連接面６２の内周側に位置する段差面５８が、吐出口６４ａ，６４ａ，６４ｂ，６４ｂの先端縁部に位置している。

以上の如きカニューレ１０は、心臓外科手術の際に、先端チップ１４を大動脈に挿入して使用される。すなわち、心臓外科手術の際に、体外に取り出された血液が人工心肺装置によって酸素加されて、カニューレ１０の内部流路１６を経て、大動脈内に吐出される。これにより、心臓外科手術中でも酸素加された血液を、患者の体内を環流させることができるようになっている。

なお、本実施形態では、先端チップ１４の先端側部分２６が湾曲形状とされていることから大動脈への挿入が容易とされる。また、先端チップ１４の長さ方向中間部分には、外周側に突出する係止突部４０が設けられており、当該係止突部４０と大動脈の内壁が当接することで、先端チップ１４が大動脈に対して深く挿入され過ぎることが防止され得る。

ここにおいて、カニューレ１０では、先端部分に吐出口６４ａ，６４ａ，６４ｂ，６４ｂが設けられているとともに、吐出口６４ａ，６４ａ，６４ｂ，６４ｂの周方向間に位置する柱状部分４４，４４，４４，４４の先端部分には、先端側に向かって次第に周方向幅寸法が小さくなるテーパ状部４８，４８，４８，４８が設けられている。そして、このような吐出口６４ａ，６４ａ，６４ｂ，６４ｂにおける先端側の拡幅構造と外周側部分に段差面５８を備えた突出部５６とが、血流に対して及ぼす整流効果として相乗的に作用することにより、周方向で隣り合う吐出口６４，６４から吐出される血液が、吐出口６４から吐出された直後に相互に繋がるようにされる。

これにより、カニューレ１０から吐出される血液が、全体として、周方向の全周に亘って連続して次第に拡開する傘状乃至はチューブ状の流動態様を呈することとなる。その結果、周方向の全周で繋がった環状の流路幅となり、従来のような線状の流路幅に比して大きな流路幅が確保されることで、血液の流動量を確保しつつ、血液の流速ひいては吐出速度を低下させることが可能になるのである。

因みに、本実施形態に記載の如き構造とされた試作品を用いた実験結果を表す図９，１０には、実際にカニューレ１０の基端側から流入せしめられた流体が先端から吐出された状態が示されており、周方向の全周に亘って連続して吐出することを確認することができる。すなわち、カニューレ１０の先端から吐出される流体は、周方向の全周に亘って連続する薄膜の傘状又はチューブ状の流れとなって、吐出口６４から吐出方向先端側に向かって次第に拡径した後、次第に縮径する流動態様を示している。

なお、図９，１０に示された流体の吐出実験では、φ_C ＝６ｍｍのカニューレ１０を用い、流体として水を採用しており、ローラーポンプを用いて当該流体をカニューレ１０の基端側から流入させて、各吐出口６４から吐出させた。また、当該流体の流量は、３Ｌ／分であった。そして、吐出された流体において最も広がった部分の大きさ（最大径）は、吐出口６４から先端側に６０ｍｍの位置において、略５ｃｍであった。

なお、本実施形態では、カニューレ１０の先端チップ１４が湾曲形状とされていることから、血管への挿入が容易とされる。尤も、湾曲形状とされることで、湾曲形状の内周側と外周側とで吐出口６４を通じて吐出される血液量に差が生じるおそれがあるが、湾曲形状の外周側に形成される吐出口６４ａ，６４ａの大きさ（本実施形態では長さ寸法）を、内周側に形成される吐出口６４ｂ，６４ｂの長さ寸法に比べて小さくすることで、吐出される血液量を全周に亘って均一化することができる。これにより、湾曲形状の先端チップ１４においても、血液を周方向の全周に亘って連続した流動態様をもって、より安定して吐出させることができる。

また、吐出口６４ａ，６４ａ，６４ｂ，６４ｂの周方向間に位置する柱状部分４４，４４，４４，４４の内周面には、突出リブ４９，４９，４９，４９が設けられていることから、各柱状部分４４の強度が十分に確保され得る。さらに、かかる突出リブ４９は内周側に向かって先細断面とされていることから、流動する血液に対する整流効果が発揮されるとともに、突出リブ４９に対して周方向両側に位置する吐出口６４，６４へ分流状に導く作用も発揮される。

更にまた、かかる突出リブ４９の先端部分が突出部５６に接続されていることから、テーパ状部４８が設けられることで弱くなりがちな柱状部分４４の先端部分の強度を安定して確保することができる。

それに加えて、柱状部分４４，４４，４４，４４には、周方向幅寸法が略一定となる等幅部４６，４６，４６，４６が設けられていることから、柱状部分４４，４４，４４，４４の強度が一層確実に確保され得る。

更にまた、突出部５６の外周面５９には、血流と略直交する方向に広がる段差面５８が形成されていることから、血流の方向が外周側へと一層安定して変更せしめられる。特に、本実施形態では、かかる段差面５８の内周縁部と外周縁部に湾曲する突出先端側連接面６０および突出基端側連接面６２が設けられていることから、血液が滑らかに流動して、血液が壁面などに打ち当たることに伴う溶血などのおそれが効果的に低減され得る。

次に、図１１，１２には、本発明の第２の実施形態としてのカニューレ７０が示されている。本実施形態のカニューレ７０は、前記第１の実施形態におけるカニューレ１０とは、先端チップ７２の、特に先端側部分７４の形状が異なっている。なお、本実施形態の説明において、前記第１の実施形態と実質的に同一の部材および部位については、図中に、前記第１の実施形態と同一の符号を付すことにより、詳細な説明を省略する。

すなわち、前記実施形態では、先端チップ１４の先端側部分２６において、４つの吐出口６４ａ，６４ａ，６４ｂ，６４ｂの周方向間には柱状部分４４，４４，４４，４４が設けられており、当該柱状部分４４，４４，４４，４４の先端側の端部が、周方向幅が次第に狭くなるテーパ状部４８，４８，４８，４８とされることで、柱状部分４４，４４，４４，４４の先端側端部における周方向幅が狭くされていた。一方、本実施形態では、周上における吐出口７６の個数をより多く設けることで、テーパ状部を設けることなく、即ち柱状部分７８の周方向幅寸法を長さ方向で略一定としつつ、柱状部分７８の先端側端部における周方向幅寸法を狭くしている。

具体的には、本実施形態では、先端チップ７２の先端側部分７４において、２０個の吐出口７６が、周上で略等間隔に形成されているとともに、これら周方向で隣り合う吐出口７６，７６間に、２０個の狭幅部としての柱状部分７８が形成されている。開口規定部としての狭幅部を構成するこれら柱状部分７８の周方向幅寸法ｗ’（図１２参照）は、長さ方向で略一定とされており、その大きさは何等限定されるものではないが、ｗ’は、０．６ｍｍ以下とされることが好適であり、さらに好適には０．４ｍｍ以下とされ、本実施形態では、およそ０．４ｍｍとされている。すなわち、柱状部分７８の周方向幅ｗ’が０．６ｍｍ以下とされることで、吐出口７６が少なくとも先端側において（本実施形態では全長に亘って）周方向で相互に近接して位置する複数のスリット状の吐出口７６とされており、これら吐出口７６から吐出される流体が、安定して傘状またはチューブ状とされ得る。

なお、本実施形態においても、先端側周壁部８０の湾曲形状の外周側となる、図１２中上側の１０個の吐出口７６ａの長さ寸法が、先端側周壁部８０の湾曲形状の内周側となる、図１２中の下側の１０個の吐出口７６ｂの長さ寸法に比べて小さくされている。

以上の如き構造とされたカニューレ７０についても、本発明者らは実験を行い、吐出口７６から吐出される流体が傘状またはチューブ状となることを確認している。すなわち、本実施形態のカニューレ７０においても、前記実施形態と同様の効果が発揮され得る。

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はかかる実施形態における具体的な記載によって限定的に解釈されるものでなく、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良などを加えた態様で実施可能である。

たとえば、カニューレの先端部分に設けられる吐出口の数は前記第１の実施形態に記載の如き４つや前記第２の実施形態に記載の如き２０個に限定されるものではなく、複数（２つ以上）あればよい。

また、突出部の形状は円錐形状に限定されるものではなく、三角錐や四角錐など底面が多角形とされる錐体や半球形状、およびそれらの組み合わせなどの各種の先細形状であってもよい。なお、突出部の突出先端は先鋭形状とされる必要はなく、円錐台形状や多角錐台形状、凹形状などであってもよいが、突出先端面に打ち当たることに伴う溶血のおそれが低減されることから、先鋭形状とされることが好ましい。

さらに、先細形状とされた突出部（変向部よりも内周側）の外周面は略一定の傾斜角度とされる必要はなく、突出部の突出方向で傾斜角度が異なっていてもよい。なお、変向部よりも内周側に位置する突出部の、基端側端面５４に対する傾斜角度βは、変向部の基端側端面５４に対する傾斜角度γより大きくされる（γ＜β）が、変向部よりも内周側に位置する突出部には、部分的に変向部よりも傾斜角度が小さくされる部分が設けられてもよい。すなわち、突出部の外周面における傾斜角度とは、突出部の頂点から変向部の内周縁部までの平均の傾斜角度として求められる。

更にまた、段差面（変向部）の径方向幅寸法ｒの大きさは、０とされてもよい。すなわち、突出部の突出基端と先端閉鎖部の基端側端面とは、１つの湾曲面で接続されてもよく、突出部の外周側部分に、突出部よりも基端側端面５４に対する傾斜角度が小さくされた変向部が設けられればよい。

また、突出部の突出基端と変向部の内周縁部とを接続する湾曲面（湾曲連接面）または変向部の外周縁部と先端閉鎖部の基端側端面とを接続する湾曲面、あるいはその両方は必須なものではない。すなわち、突出部の突出基端と変向部の内周縁部とは直線状の連接面を介して接続されてもよいし、変向部の外周縁部と先端閉鎖部の基端側端面とは直線状の連接面を介して接続されてもよい。また、そのような連接面を設けないで、変向部の内周端や外周端を突出部や先端閉鎖部の外周面に対して角部をもって直接に接続しても良い。

さらに、前記実施形態では、段差面５８が、カニューレ１０の長さ方向に対して直交する方向（即ち、基端側端面５４と略平行であり、傾斜角度γ≒０）に広がっていたが、段差面（変向部）は、突出部の裾部の傾斜角度を小さくする態様をもって、カニューレの長さ方向に対して所定の傾斜角度で広がっていてもよい。なお、変向部は、一定の傾斜角度で径方向に広がる領域を有していても良いし、一定の傾斜角度で径方向に広がる領域を有せずに径方向で傾斜角度が次第に変化する態様であっても良い。

更にまた、前記第１の実施形態では、柱状部分４４の基端から所定長さに亘っては周方向幅寸法が略一定の等幅部４６が設けられる一方、柱状部分４４の先端部分のみに先端側に向かって周方向幅寸法が次第に小さくなるテーパ状部４８が設けられていたが、かかる態様に限定されるものではない。すなわち、例えば柱状部分は、長さ方向略全長に亘って、先端側に向かって周方向幅寸法が次第に小さくなるテーパ形状とされてもよい。

また、先端チップの先端側部分は湾曲形状とされる必要はなく、例えば直線状であってもよい。かかる場合には、複数の吐出口は、それぞれ略等しい長さ寸法とされてもよい。

さらに、前記実施形態では、柱状部分４４の内周面に略三角形状の突出リブ４９が設けられていたが、突出リブの断面形状は、半円形状や四角形以上の多角形状とされてもよい。尤も、本発明において、柱状部分の内周面に設けられる突出リブは必須なものではない。

なお、前記実施形態のカニューレ１０は大動脈用とされていたが、本発明に係るカニューレは大動脈用に限定されるものではなく、例えば大動脈以外の血管に用いられるカニューレなどにも適用され得る。

１０，７０：カニューレ、１６：内部流路、２２：周壁、４４：柱状部分、４８：テーパ状部（開口規定部）、４９：突出リブ、５０：先端閉鎖部、５６：突出部、５８：段差面（変向部）、５９：外周面、６０：突出先端側連接面（湾曲連接面）、６２：突出基端側連接面、６４，６４ａ，６４ｂ，７６，７６ａ，７６ｂ：吐出口、７８：狭幅部としての柱状部分（開口規定部）

Claims (8)

1. 基端側から先端側に向かって延びる内部流路が先端面において閉鎖されていると共に、先端部分の周壁に複数の吐出口が周方向で相互に離れて設けられたカニューレにおいて、
   前記複数の吐出口が設けられた前記先端部分の周壁の内周側には、前記内部流路を先端面において閉鎖する先端閉鎖部から突出する突出部が設けられていると共に、
   該先端閉鎖部における該突出部の外周側部分には、該突出部の外周面の傾斜角度が小さくされた変向部が形成されている一方、
   互いに周方向で隣り合う前記複数の吐出口の間を長さ方向に延びる前記周壁からなる柱状部分における少なくとも先端側の端部が、各該吐出口の開口幅を規定することにより前記変向部で導かれて吐出される血流を周方向で相互に連続させる開口規定部とされていることを特徴とするカニューレ。
2. 前記開口規定部として、前記柱状部分の少なくとも先端側の端部において周方向幅が次第に狭くなるテーパ状部が設けられることにより、前記各吐出口の周方向幅が先端に向かって次第に大きくされている請求項１に記載のカニューレ。
3. 前記開口規定部として、前記柱状部分の少なくとも先端側の端部における周方向幅寸法が０．６ｍｍ以下とされた狭幅部が設けられている請求項１に記載のカニューレ。
4. 前記柱状部分には、内周側に向かって先細断面で突出して長さ方向に延びる突出リブが設けられている請求項１〜３の何れか１項に記載のカニューレ。
5. 前記柱状部分の先端側端部において、前記突出リブが前記先端閉鎖部における前記突出部の外周部分に対して接続されている請求項４に記載のカニューレ。
6. 前記柱状部分が、基端側の所定長さにわたって一定の周方向幅をもって延びている請求項１〜５の何れか１項に記載のカニューレ。
7. 前記変向部の内周縁部には、前記突出部の外周面に対して滑らかにつながる湾曲連接面が設けられている請求項１〜６の何れか１項に記載のカニューレ。
8. 先端部分が湾曲形状とされていると共に、該湾曲形状の外周側に位置する前記吐出口が、該湾曲形状の内周側に位置する前記吐出口に比して、小さな長さ寸法とされている請求項１〜７の何れか１項に記載のカニューレ。