JP7036735B2 - カニューレロケータ装置 - Google Patents

Description

本開示は、一般に、カニューレロケータ装置、システム、および関連する方法に関する。

カニューレを患者の体の所望の目的地に留置することは、医療分野において臨床医にとって難しい作業となり得る。たとえば、点滴および／または採血のためにカニューレを静脈などの血管内の適正な位置に留置することは難しいものになり得る。また、点滴および／または脳脊髄液収集のためにカニューレを脊柱管内の適正な位置に留置することも難しいものになり得る。臨床医は、血液または脳脊髄液にアクセスするのに十分なところまでカニューレを前進させることを望み得るが、静脈の壁、脊髄、または脊髄硬膜を傷付けるほどカニューレを前進させることは望まない。したがって、カニューレが静脈または脊柱管内に位置付けられたときを臨床医が知ることが重要である。

アクセスする静脈内にカニューレを位置決めするのを助けるために、臨床医は、従来、いくつかの技術を使用してきた。これらは、止血帯の使用、鼓動、対象領域を擦る、患者に拳を握るように頼む、などを含む。一部の場合、静脈内にカテーテル装置のカニューレを位置決めするのを助けるために、臨床医は、血液の「フラッシュバック」が、たとえばカテーテル装置に関連するフラッシュバック室内に存在することを確認することができる。フラッシュバックは、通常、臨床医に見え得るカテーテル装置内の少量の血液の出現を伴う。

カニューレの遠位先端部の血管内の適正な留置がフラッシュバックによって確認された後、臨床医は、カニューレの遠位の血管上の患者の皮膚を押さえつけることによって血管に圧力をかけ得る。指圧が血管を瞬間的に閉塞し、さらなる血流がカニューレおよびカテーテル装置内に流れることを最小限にする。臨床医は、次いで、カニューレをカテーテル装置から引き出すことができる。フランシュバック室内への血液のフラッシュバックは、カニューレが血管内に適正に留置されたときに起こり得るが、不可逆的なものとなり得、カニューレが適正に留置されたことの連続的な表示を与えることはできない。さらに、フラッシュバック室内の血液のブラッシュバックは、瞬間的ではなく、時間がかかり得る。

したがって、当技術分野では、カニューレの遠位先端部の場所の連続的なおよび／または瞬間的な表示を提供する装置、システム、および方法が必要とされている。そのような装置、システム、および方法が、本明細書に開示される。

本出願は、全般的に、カニューレロケータ装置に関する。カニューレロケータ装置は、カニューレであって、遠位先端部と、細長い管状シャフトと、細長い管状シャフトによって形成された内側管腔とを含み得る、カニューレを含むことができる。一部の実施形態では、１つまたは複数の光ファイバが、カニューレの内側管腔内に配設され得る。一部の実施形態では、光ファイバの１つまたは複数は、光を発するように構成されてよく、光ファイバの１つまたは複数は、カニューレの遠位先端部の環境から反射された光（本開示では「反射光」と称され得る）を受信するように構成されてよい。一部の実施形態では、単一のファイバが光を発し、反射光を受信することができる。

一部の実施形態では、光ファイバの各々は、遠位端部と近位端部とを含むことができる。光を発するように構成された光ファイバ（本開示では「発光ファイバ」と称され得る）の各々は、カニューレの遠位先端部の少なくとも近位に配設され得る、それらの対応する遠位端部から光を発することができる。光は、カニューレの遠位先端部の環境によって反射され、反射光を受信するように構成された１つまたは複数の光ファイバ（本開示では「受光ファイバ」と称され得る）の遠位端部において受信され得る。一部の実施形態では、受光ファイバの遠位端部は、カニューレの遠位端部の少なくとも近位に配設され得る。

一部の実施形態では、多数の光ファイバが内側管腔内に配設されてよく、それによりカニューレの遠位先端部の環境の画像の生成を可能にすることができる。たとえば、多数の光ファイバの受光ファイバの近位端部は、カメラと結合されてよく、このカメラは、反射光からカニューレの遠位先端部の環境の画像を生成するように構成され得る。カメラは、受光ファイバの近位端部から反射光を受信することができる。

他の実施形態では、少数の光ファイバが内側管腔内に配設されてよく、それによりカニューレの遠位先端部における簡単でコスト効果の高い色の検出を可能にすることができる。たとえば、１本、２本、または３本の光ファイバが、カニューレの内側管腔内に配設されてよい。これらの実施形態では、波長検出器が、少数の光ファイバの受光ファイバの近位端部と結合され得る。一部の実施形態では、波長検出器は、反射光を受信し、反射光の１つまたは複数の波長を検出し、反射光のすべてまたは一部分を電気信号に変換するように構成され得る。一部の実施形態では、信号プロセッサが波長検出器と結合されてよく、電気信号を受信し、反射光の色を決定するように構成され得る。

一部の実施形態では、反射光の色は、カニューレの遠位先端部の環境の色に対応することができ、受光ファイバの遠位端部は、カニューレの遠位先端部の少なくとも近位にある。カニューレの遠位先端部の環境の色は、カニューレの遠位先端部の場所または位置を表示することができ、この場所または位置は、さらに、カニューレに結合されたカテーテルの場所または位置を表示することができる。たとえば、暗い赤色は、カニューレの遠位先端部が患者の血管内に位置付けられたことを表示することができる。別の例として、特定の色は、カニューレの遠位先端部が脊柱管内の脳脊髄液内に位置付けられたことを表示することができる。さらに、１つの色から別の色への変化は、カニューレの遠位先端部の１つの環境から別の環境への移動を表示することができる。たとえば、カニューレが患者の血管に挿入されるにつれて、カニューレの遠位先端部の環境は、遠位先端部が血管の壁を通って移動するときの白色から、カニューレの遠位先端部が血管内にあるときの暗い赤色に変化することができる。別の例として、カニューレの遠位先端部の環境は、カニューレの遠位先端部が患者の皮膚、脂肪、および組織を通って進むにつれて変化することができる。

一部の実施形態では、波長検出器は、反射光の特定の波長または反射光の波長の範囲を検出するように構成されてよく、これは後で詳細に説明される。一部の実施形態では、信号プロセッサは、反射光の色が特定の色であることを決定することができ、反射光の色が特定の色であるという決定に応答して、信号プロセッサは、アラーム信号を開始するようにさらに構成され得る。たとえば、反射光の色が、カニューレの遠位先端部が患者の血管内にあることを表示することができる、赤または暗い赤であるという決定に応答して、信号プロセッサは、可聴ノイズ、フラッシュ光などを含み得るアラーム信号を開始するように構成され得る。アラーム信号は、カニューレの遠位先端部が所望の環境、たとえば血管内、脳脊髄液内などに位置付けられたことを臨床医に表示することができる。

カニューレは、それだけに限定されないが、静脈内カテーテル（ＩＶ）導入針、末梢静脈内カテーテル（ＰＩＶＣ）導入針、硬膜外導入針、脊椎穿刺針などの皮下注射針などを含む、説明される位置付け機構と使用することができる任意のカニューレを含むことができる。一部の実施形態では、カニューレおよび光ファイバに加えて、カニューレロケータ装置は、カテーテルを含み得るカテーテルアダプタを含むことができる。一部の実施形態では、カニューレロケータ装置は、カニューレの近位端部と結合された針ハブを含むことができる。一部の実施形態では、針ハブは、カテーテルアダプタと選択的に結合され得る。一部の実施形態では、カニューレロケータ装置は、針ハブと結合され得るフラッシュ室を含むことができる。一部の実施形態では、フラッシュ室は、本体と、空気浸透膜とを含むことができる。フラッシュ室の本体の内部空洞は、カニューレの内側管腔と流体連通することができる。

一部の実施形態では、カニューレロケータ装置は、カテーテルアダプタと結合され得る針シールドを含むことができる。一部の実施形態では、カニューレおよび／または光ファイバのすべてまたは一部分を、安全の目的で、また偶発的な針の突き刺しを防止するために針シールド内に後退させることができる。たとえば、カニューレの遠位先端部および／または光ファイバの遠位端部を針シールド内に後退させることができる。一部の実施形態では、カニューレの遠位先端部および／または光ファイバの遠位端部の後退により、その遠位先端部および／またはその遠位端部を針シールド内に閉じ込めることができる。一部の実施形態では、カニューレおよび／または光ファイバは、カテーテルが患者に挿入された後、針シールド内で近位に移動するように構成され、それによって遠位先端部および／または光ファイバの遠位端部を針シールド内に後退させることができる。一部の実施形態では、カニューレおよび／または光ファイバは、針シールド内および／または針シールドの近位端部の開口部内で近位に移動し、それによって遠位先端部および／または遠位端部を針シールド内に後退させることができる。

一部の実施形態では、フラッシュ室は、針シールド内に含まれ得る。一部の実施形態では、光ファイバは、針シールドの近位端部内の開口部を通って延びることができる。一部の実施形態では、針ハブおよび／またはフラッシュ室は、カテーテルが患者に挿入された後、針シールド内で近位に移動するように構成され、それによってカニューレおよび光ファイバの遠位端部を針シールド内に後退させることができる。

一部の実施形態では、光ファイバは、細長い管状シャフトの内壁から離間されてよく、それによって血液または別の流体がカニューレ内およびカニューレ内のフラッシュバック切欠部を通って流れることを可能にすることができる。カニューレがその遠位端部に向かってフラッシュバック切欠部を含むことが、典型的であり得る。このフラッシュバック切欠部は、しばしばカテーテル内に位置決めされ、それにより、フラッシュバック切欠部から流出する血液がカテーテル内で見えるようになり、それによって患者の血管内のカニューレおよび／またはカテーテルの適正な留置の視覚的な確認をもたらすことができる。フラッシュバック切欠部を通って流れる血液が見られたとき、臨床医は、カニューレの遠位先端部が血管内に含まれたことを知ることができる。

一部の実施形態では、光ファイバは、ガイドワイヤと同様に作用することができる。たとえば、１つまたは複数の光ファイバは、カニューレの遠位先端部を超えて移動してカテーテルを患者内に案内するように構成され得る。通常、ガイドワイヤは、金属から作製され、カテーテルを患者の血管内へと前進させるために使用され得る。カテーテルは、ガイドワイヤを追って血管内に入り、カテーテルの血管内への前進中に血管を傷付けることを低減することができる。一部の実施形態では、光ファイバは、カテーテルを血管内に案内することによって血管を傷付けることを低減できるだけでなく、血管を照明して、臨床医が血管の場所をより明確に見ることを可能にすることもできる。

一部の実施形態では、カニューレロケータ装置は、光ファイバ以外に光検出器を含むことができる。一部の実施形態では、光検出器は、カニューレの内側管腔内に配設され得る。一部の実施形態では、光検出器は、カニューレの内側管腔内に配設されてよく、１つまたは複数のシース付き電気ケーブルに結合されたカメラを含むことができる。一部の実施形態では、カメラは、カニューレの遠位先端部の少なくとも近位に配設され得る。一部の実施形態では、シース付き電気ケーブルが、カニューレの内側管腔を通って延びることができる。一部の実施形態では、上記で説明したように、カメラは、細長い管状シャフトの内壁から離間されてよく、それによって血液がカニューレ内およびカニューレ内のフラッシュバック切欠部を通って流れることを可能にすることができる。

本発明の上述した他の特徴および利点が容易に理解されるように、上記で簡単に説明したカニューレ捕捉機構のより具体的な説明が、付属の図に示すその特有の実施形態を参照して与えられる。これらの図は典型的な実施形態のみを示し、したがってその範囲を限定するように考えられるものではないことを理解して、本発明は、添付の図を使用して追加の特異性および詳細を用いて記載され説明される。

一部の実施形態による、例示的なカニューレ内に配設された例示的な光ファイバ構成を示す切断側面図である。 一部の実施形態による、例示的なカニューレロケータシステム内の例示的なカニューレロケータ装置を示す斜視図である。 一部の実施形態による、カニューレ内に配設された別の例示的な光ファイバ構成を示す切断側面図である。 一部の実施形態による、別のカニューレロケータシステム内の図２のカニューレロケータ装置を示す斜視図である。 一部の実施形態による、図２のカニューレロケータ装置の断面図である。 遮蔽された位置にあるカニューレを示す、図２のカニューレロケータ装置の別の断面図である。 一部の実施形態による、カテーテルの留置のためのガイドとして作用するように構成された例示的な光ファイバの斜視図である。 一部の実施形態による、カニューレ内に配設された例示的なカメラを示す切断側面図である。 カニューレの位置を決定する例示的な方法の流れ図である。

説明される本発明の現在好ましい実施形態が図を参照して最適に理解され、全図にわたって同じ部分は同じ番号によって示される。本明細書において全体的に説明し、図に示す本発明の構成要素は、多様な異なる構成で構成され設計され得ることが容易に理解されよう。したがって、図１から図８に表すような、カニューレロケータ装置、カニューレロケータシステム、および関連する方法の実施形態の以下のより詳細な説明は、特許請求する本発明の範囲を限定することは意図されず、本発明の一部の実施形態を表すにすぎない。

全般的に、本出願は、カニューレロケータ装置に関する。換言すれば、本出願は、カニューレ内に配設された光検出器を使用してカニューレの遠位先端部を位置付けることを可能にするカニューレロケータ装置を論じる。カニューレの遠位先端部の位置付けにより、臨床医が、たとえば、静脈点滴、採血、脊椎穿刺、または硬膜外麻酔などの医療処置中、カニューレの遠位先端部を適切に位置決めすることが可能になり得る。

次に、図１および図３を参照すると、カニューレロケータ装置は、カニューレ１０であって、遠位先端部１２と、細長い管状シャフト１４と、細長い管状シャフト１４によって形成された内側管腔１６とを含み得る、カニューレを含むことができる。一部の実施形態では、１つまたは複数の光ファイバ１８が、カニューレ１０の内側管腔１６内に配設され得る。一部の実施形態では、光ファイバ１８の１つまたは複数は、光を発するように構成されてよく、光ファイバ１８の１つまたは複数は、カニューレ１０の遠位先端部１２の環境から反射された（本開示では「反射光」と称され得る）光を受信するように構成されてよい。一部の実施形態では、単一の光ファイバ１８が、カニューレ１０内に配設され得る。一部の実施形態では、光ファイバ１８の１つまたは複数が、光を発し、反射光を受信することができる。

一部の実施形態では、光ファイバ１８の各々は、遠位端部２０と、近位端部（図１には示さず）とを含むことができる。光を発するように構成された（本開示では「発光ファイバ」と称され得る）光ファイバ１８の各々は、カニューレ１０の遠位先端部１２の少なくとも近位に配設され得る対応する遠位端部２０から光を発することができる。光は、カニューレ１０の遠位先端部１２の環境によって反射され、反射光を受信するように構成された（本開示では「受光ファイバ」として称され得る）光ファイバ１８の１つまたは複数の遠位端部２０において受信され得る。一部の実施形態では、受光ファイバの遠位端部２０もまた、カニューレ１０の遠位先端部１２の少なくとも近位に配設され得る。

一部の実施形態では、光ファイバ１８の遠位端部２０の各々は、遠位先端部１２の斜縁２１の近位に配設されてよく、それによって遠位先端部２１が適正に留置されたことを表示する画像が生成されたとき、または遠位先端部２１が適切に留置されたことを表示する色が検出されたときに、血管または脊柱管内に遠位先端部２１が完全には挿入されていないことを防止することができる。

一部の実施形態では、光ファイバ１８は、光ファイバ１８の長さに沿って遠位端部２０と近位端部２４との間でシース２２によって外装され得る。一部の実施形態では、光ファイバ１８は、細長い管状シャフト１４の内壁２５から離間されてよく、それによって血液または別の流体がカニューレ内および／またはカニューレ内のフラッシュバック切欠部を通って流れることを可能にすることができる。

一部の実施形態では、図１に示すように、多数の光ファイバ１８が、内側管腔１６内に配設されてよく、カニューレ１０の遠位先端部１２の環境の画像の生成を可能にすることができる。たとえば、例示的なカニューレロケータシステム２３内のカニューレロケータ装置２７を示す図２を次に参照すると、多数の光ファイバ１８の受光ファイバの近位端部２４は、カメラ２６と結合されてよく、このカメラは、カメラ２６が受光ファイバの近位端部２４から受信することができる反射光から、カニューレ１０の遠位先端部１２の環境の画像を生成するように構成され得る。

図１に示す多数の光ファイバ１８は、たとえば数百本または数千本までの光ファイバ１８などの任意の数のファイバを含むことができる。一部の実施形態では、光ファイバ１８は、たとえば、カニューレロケータ装置２７などの装置のすべてまたは一部分を通って延びることができ、これは、図５Ａ～５Ｂに関してさらに説明する。一部の実施形態では、光ファイバ１８および周囲のシース２２は、カニューレロケータ装置２７の近位端部から退出することができる。光ファイバ１８の近位端部２４の位置は、さまざまであり得る。たとえば、近位端部２４に結合された光コネクタが、カニューレロケータ装置２７内またはカニューレロケータ装置２７の近位端部とカメラ２６との間に配設されてよい。

一部の実施形態では、発光ファイバの各々の近位端部２４は、発光ファイバの遠位端部２０によって発せられた光を提供することができる発光素子（図２には示さず）と結合され得る。

次に図３を参照すると、一部の実施形態では、少数の光ファイバ１８が内側管腔１６内に配設されてよく、それによってカニューレ１０の遠位先端部１２における簡単でコスト効果の高い色の検出を可能にすることができる。たとえば、１本、２本、３本、または４本の光ファイバ１８が、カニューレ１０の内側管腔１６内に配設されてよい。図３に示すように、一部の実施形態では、発光ファイバ２８および受光ファイバ３０は、内側管腔１６内に配設され得る。一部の実施形態では、２本以上の発光ファイバ２８および／または２本以上の受光ファイバ３０が、内側管腔内に配設され得る。

次に、別の例示のカニューレロケータシステム３１を示す図４を参照すると、少数の光ファイバ１８の受光ファイバ３０の近位端部２４は、波長検出器３２と結合され得る。一部の実施形態では、波長検出器３２は、近位端部２４から反射光を受信し、反射光の１つまたは複数の波長を検出するように構成され得る。一部の実施形態では、波長検出器３２は、反射光または反射光の一部分を電気信号に変換することができる。

波長検出器３２のタイプはさまざまであり得る。たとえば、波長検出器３２は、プリズムまたは回折格子と、１つまたは複数のフォトダイオードとを含むことができる。回折格子は、波長にしたがって反射光を出力光に分割し、この出力光を１つまたは複数のフォトダイオードに提供することができ、フォトダイオードは、出力光の各々を電気信号に変換することができる。波長検出器に結合された信号プロセッサ３４は、電気信号をフォトダイオードから受信することができ、電気信号に基づいて反射光の色を決定するように構成され得る。

別の例として、波長検出器３２は、１つまたは複数のフォトダイオードによって受信され得る反射光の一部分を反射する色フィルタを含むことができる。一部の実施形態では、色フィルタは、静脈血液の色に対応する波長または脳脊髄液の色に対応する波長などの特定の波長または波長の帯域が色フィルタを通過することを可能にすることができる。１つまたは複数のフォトダイオードは、反射光のその部分を受信することができ、この部分を電気信号に変換するように構成され得る。波長検出器３２に結合された信号プロセッサ３４は、１つまたは複数のフォトダイオードから電気信号を受信することができ、電気信号に基づいて反射光の色を決定するように構成され得る。たとえば、信号プロセッサ３４は、赤色光を通過させる特定の色フィルタを通過する赤色光の強度の増大を検出することができ、これによって、遠位先端部１２の環境が静脈血を含み、遠位先端部１２が血管内に位置付けられたことを表示することができる。

一部の実施形態では、信号プロセッサ３４は、反射光の色が特定の色であることを決定することができ、反射光の色が特定の色であるという決定に応答して、信号プロセッサ３４は、アラーム信号を開始し、および／または特定の色を表示するようにさらに構成され得る。たとえば、反射光の色が、カニューレ１０の遠位先端部１２が患者の血管内にあることを表示することができる赤または暗い赤であるという決定に応答して、信号プロセッサは、可聴ノイズ、フラッシング光などを含み得るアラーム信号を開始するように構成され得る。アラーム信号は、カニューレ１０の遠位先端部１２が、たとえば血管内、脳脊髄液内などの所望の環境内に位置付けられたことを臨床医に表示することができる。

一部の実施形態では、発光ファイバ２８の各々の近位端部２４は、発光ファイバ２８の遠位端部２０によって発せられた光を提供することができる発光素子３５と結合され得る。

次に図５Ａ～５Ｂを参照すると、一部の実施形態では、カニューレロケータ装置２７は、たとえばＩＶカテーテルまたはＰＩＶＣカテーテルなどの静脈内装置であってよい。一部の実施形態では、静脈内装置は、カニューレを含む任意の静脈内装置であってよい。例示的な静脈内装置は、Ｂｅｃｔｏｎ，Ｄｉｃｋｉｎｓｏｎ，ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙから市販されているＡＵＴＯＧＵＡＲＤ（商標）遮蔽式カテーテル、一体型末梢静脈内カテーテル、ウィング付き針セット、採血セット、Ｂｅｃｔｏｎ，Ｄｉｃｋｉｎｓｏｎ，ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＢＤ ＮＥＸＩＶＡ（商標）閉鎖式静脈内（ＩＶ）カテーテルシステムなどのＩＶアクセスセットなど、直線状静脈内カテーテルおよびポート型静脈内カテーテルの両方を含むことができる。一部の実施形態では、光ファイバ１８は、静脈内装置を通って静脈内装置の近位端部から装置の遠位端部まで、または静脈内装置の一部分を通って延びることができる。一部の実施形態では、光ファイバ１８は、静脈内装置の遠位端部から退出することができる。

一部の実施形態では、静脈装置の針ハブは、カテーテルが患者に挿入された後、針シールド内で近位に移動するように構成され得る。針ハブが針シールド内で近位に移動することに応答して、カニューレならびに光ファイバの第１の遠位端部および第２の遠位端部を静脈装置の針シールド内に後退させることができる。

一部の実施形態では、カニューレロケータ装置２７は、カテーテル３８を含み得るカテーテルアダプタ３６を含むことができる。一部の実施形態では、カニューレロケータ装置２７。一部の実施形態では、カニューレロケータ装置２７は、カニューレ１０の近位端部４２と結合された針ハブ４０を含むことができる。一部の実施形態では、針ハブ４０は、カテーテルアダプタ３６と選択的に結合され得る。一部の実施形態では、カニューレロケータ装置２７は、針ハブ４０と結合され得るフラッシュ室４４を含むことができる。一部の実施形態では、フラッシュ室４４は、本体４６と、空気透過膜４８とを含むことができる。フラッシュ室４４の本体４６の内部空洞は、カニューレ１０の内側管腔１６と流体連通することができる。

一部の実施形態では、カニューレロケータ装置２７は、フラッシュ室４４が中に含まれ得る針シールド５０を含むことができる。一部の実施形態では、シース２２を含み得る光ファイバ１８は、針シールド５０の近位端部内の開口部５２を通って延びることができる。一部の実施形態では、針ハブ４０およびフラッシュ室４４は、カテーテル３８が患者の血管内に挿入された後、針シールド５０内で近位に移動するように構成されてよく、それによってカニューレ１０および光ファイバ１８の遠位端部２０を針シールド５０内に後退させ、これは図５Ｂに示される。一部の実施形態では、針シールド５０は、カテーテルアダプタ３６から取り外されてよく、光ファイバ１８は、針シールド５０と共に廃棄されてよい。一部の実施形態では、カニューレ１０および光ファイバ１８は一緒に結合されてよく、それによってこれらをカニューレロケータ装置２７に対して一緒に移動させることができる。

次に図６を参照すると、一部の実施形態では、光ファイバ１８は、ガイドワイヤと同様に実施するように構成され得る。典型的には、ガイドワイヤは、金属で作製され、カテーテルを患者の血管内に前進させるために使用され得る。典型的には、皮膚の領域を殺菌消毒して準備することができ、局所麻酔をかけることができ、その後、カテーテル挿入される血管の部位上の皮膚内に傷が付けられる。次いでカニューレが血管内に導入され、その導入は、内側針および／またはフラッシュ室への血液のフラッシュバックまたは逆流によって表示され得る。次いで、カニューレを引き出し、ガイドワイヤと取り換えることができ、ガイドワイヤは、そのとき、たとえば６インチ（１５．２４ｃｍ）から１０インチ（２５．４ｃｍ）の距離にわたりカニューレを通って導入される。次いで、カニューレが引き出される間ガイドワイヤを所定の位置に保持するために外部圧力をかけることができ、その引き出し後、ガイドワイヤは血管内に送り込まれる。ガイドワイヤが選択された領域に到達した後、カテーテルは、ガイドワイヤ上を選択された領域まで進められ、その後ガイドワイヤは、カテーテルから引き出される。

説明したように、通常、カテーテルは、ガイドワイヤを追って血管内に入り、カテーテルの血管内への前進中に血管を傷付けることを低減することができる。一部の実施形態では、光ファイバ１８は、カニューレ１０の遠位先端部１２を超えて移動して、カテーテル、たとえば図５Ａ～５Ｂに示すカテーテル３８、または任意の他のカテーテルなどを患者体内の所望の場所、たとえば血管５３内に案内するように構成され得る。任意の数の光ファイバ１８を使用してカテーテル３８を案内することができる。たとえば、１本、２本、３本、４本、またはそれ以上の光ファイバ１８を使用してカテーテル３８を案内することができる。

一部の実施形態では、光ファイバ１８は、カテーテル３８を血管５３内に案内することによって血管５３を傷付けることを低減できるだけでなく、血管５３を照明して、臨床医が血管５３の場所をより明確に見ることを可能にすることもできる。一部の実施形態では、カテーテル３８を案内する光ファイバ１８は、図２のカニューレロケータシステム２３内のカニューレロケータ装置２７内に含まれてよく、光ファイバ１８の遠位端部２０の環境の画像を、カニューレロケータシステム２３内のカニューレロケータ装置２７に関して説明したのと同じまたは類似する方法で生成するように構成され得る。一部の実施形態では、カテーテル３８を案内する光ファイバ１８は、図４のカニューレロケータシステム３１内のカニューレロケータ装置２７内に含まれてよく、カニューレロケータシステム３１内のカニューレロケータ装置２７に関して説明したのと同じまたは類似する方法で光ファイバ１８の遠位端部２０の環境の色を検出するように構成され得る。

一部の実施形態では、光ファイバ１８は、カニューレ１０から結合解除されてよく、および／またはカニューレ１０内で遠位および／または近位方向に自由に移動可能であってよく、それによって光ファイバ１８をカニューレ１０の遠位先端部１２を超えて前進させることができる。一部の実施形態では、カニューレロケータ装置２７の近位端部の近位の光ファイバ１８の一部分は、緩んだ状態（slack）であってよく、それによって光ファイバ１８がカニューレ１０の遠位先端部１２を超えて前進することを可能にすることができる。一部の実施形態では、空気透過膜４８は、光ファイバ１８を、血液を空気透過膜４８から漏出させることなく空気透過膜４８を通って摺動させるように構成され得る。

次に図７を参照すると、一部の実施形態では、特定のカニューレロケータ装置２７は、光ファイバ１８以外に、カニューレ１０の内側管腔１６内に配設された光検出器を含むことができる。たとえば、カニューレ１０の内側管腔１６内に配設された特定の光検出器は、シース５６内に封入された１つまたは複数の電気ケーブルと結合されたカメラ５４を含むことができる。一部の実施形態では、カメラ５４は、カニューレ１０の遠位先端部１２の少なくとも近位に配設され得る。一部の実施形態では、シース付き電気ケーブルは、カニューレ１０の内側管腔１６を通って延びることができる。一部の実施形態では、カメラ５４は、細長い管状シャフト１４の内壁２５から離間されてよく、それによって血液がカニューレ１０内およびカニューレ１０内のフラッシュバック切欠部を通って流れることを可能にすることができる。一部の実施形態では、カメラ５４は、カニューレ１０の遠位先端部１２の環境の画像を生成し、臨床医に、遠位先端部１２の視点からの「一人称」の視点を与えるように構成され得る。

カニューレロケータ装置２７は、図５Ａおよび５Ｂに示すフラッシュ室４４を含んでも、含まなくてもよい。一部の実施形態では、カニューレロケータ装置２７は、フラッシュバック切欠部を含むことができる。一部の実施形態では、フラッシュバック切欠部は、細長い管状シャフト１４内の開口部を画定することができ、血液が遠位先端部１２とフラッシュバック切欠部との間を流れることを可能にするように構成され得る。一部の実施形態では、血液は、次いで、フラッシュバック切欠部から流出して、カニューレロケータ装置２７の一部分、たとえばカテーテル３８などに入り、遠位先端部１２が血管に入ったことを臨床医に表示することができる。

図８は、カニューレの位置を決定する例示的な方法１００の流れ図である。カニューレは、図１～７に示すカニューレ１０に対応することができる。方法は、カニューレ、第１の光ファイバ、および第２の光ファイバが患者に挿入され得るブロック１０２から始めることができる。一部の実施形態では、第１の光ファイバおよび第２の光ファイバは、図１～７に関して説明する光ファイバ１８に対応することができる。一部の実施形態では、第１の光ファイバは、図３の発光ファイバ２８に対応することができ、ならびに／または第２の光ファイバは、図３の受光ファイバ３０に対応することができる。一部の実施形態では、カニューレ、第１の光ファイバ、および／または第２の光ファイバは、カニューレロケータシステム２３またはカニューレロケータシステム３１内に配設され得る。一部の実施形態では、カニューレ、第１の光ファイバ、および／または第２の光ファイバは、図１～７に説明するカニューレロケータ装置などのカニューレロケータ装置内に含まれ得る。

一部の実施形態では、カニューレは、遠位先端部と、細長い管状シャフトと、細長い管状シャフトによって形成された内側管腔とを含むことができる。一部の実施形態では、第１の光ファイバおよび第２の光ファイバは、カニューレの内側管腔内に配設され得る。一部の実施形態では、第１の光ファイバは、第１の遠位端部と、第１の近位端部とを含むことができる。一部の実施形態では、第１の光ファイバは、光を発するように構成され得る。一部の実施形態では、第２の光ファイバは、第２の遠位端部と、第２の近位端部とを含むことができる。一部の実施形態では、第２の光ファイバは、反射光を受信するように構成され得る。ブロック１０２の後にブロック１０４が続くことができる。

ブロック１０４において、第１の光ファイバは光によって照明され得る。一部の実施形態では、第１の光ファイバを光によって照明することは、第１の光ファイバの第１の近位端部に結合され得る発光素子を使用して達成され得る。ブロック１０４の後にブロック１０６が続くことができる。

ブロック１０６において、反射光は、第２の光ファイバにおいて受信され得る。たとえば、光は、カニューレの遠位先端部の環境から反射され、第２の光ファイバの第２の遠位端部において受信され得る。ブロック１０６の後でブロック１０８が続くことができる。

ブロック１０８において、反射光の色が決定され得る。一部の実施形態では、反射光の色は、たとえば、図４の波長検出器３２に関して説明した波長検出器を使用して決定され得る。別個のブロックとして示しているが、所望の実施に応じて、さまざまなブロックをさらなるブロックに分割し、より少ないブロックになるよう組み合わせ、または無くすことができる。

カニューレロケータ装置のこれまで説明した実施形態に加えて、カニューレロケータ装置は、これがその意図する目的を実行することを可能にする任意の適切な方法で改変され得る。さらに、カニューレロケータ装置は、任意の適切な方法で使用され得る。また、カニューレロケータシステムのこれまで説明した実施形態に加えて、カニューレロケータ装置がその一部であるカニューレロケータシステムは、これがその意図する目的を実行することを可能にする任意の適切な方法で改変され得る。非限定的な例示として、信号プロセッセはディスプレイと結合されてよく、それによって臨床医がカニューレの遠位先端部および／または光ファイバの遠位端部における画像および／または色を見ることを可能にする。また、非限定的な例示として、カニューレロケータ装置は、異なる構成要素および／または図５Ａ～５Ｂに示すカテーテルアダプタ、カテーテル、針ハブ、フラッシュ室などの構成要素のバリエーションを含むことができる。

本発明は、本明細書において広範に説明し、以下で特許請求するその構造、方法、または他の本質的な特性から逸脱することなく他の特有の形態で具現化され得る。説明される実施形態および例は、あらゆる点において、制限的ではなく例示的にすぎないと考えられるものである。したがって、本発明の範囲は、前述の説明ではなく、付属の特許請求の範囲によって示される。特許請求の範囲の等価の意味および範囲に入るすべての変更は、その範囲内に包含されるものとする。

Claims (20)

1. カニューレロケータ装置であって、
   近位端部及び遠位端部を有するカテーテルアダプタであって、前記カテーテルアダプタの前記遠位端部から延びるカテーテルを含むカテーテルアダプタと、
   近位端部及び遠位端部を有する針ハブであって、前記針ハブの前記遠位端部から延びるカニューレを含む針ハブと、
   前記カニューレであって前記カニューレの遠位先端が前記カテーテルの遠位端部を超えて遠位に延びるように、前記カテーテルアダプタ及び前記カテーテル内に配置され、前記カテーテルアダプタ及び前記カテーテルを通って延びる、カニューレと、
   前記針ハブの前記近位端部に結合されたフラッシュ室であって、前記カニューレは前記フラッシュ室への流体経路を形成するフラッシュ室と、
   近位端部及び遠位端部を有する針シールドであって、前記針シールドの前記遠位端部は、前記カテーテルアダプタの前記近位端部に結合され、前記針ハブ及び前記フラッシュ室は、前記針シールド内に含まれる、針シールドと、
   近位端部および遠位端部を有するシースであって、前記シースの前記遠位端部は前記カニューレの前記遠位先端に隣接して配置され、前記シースは前記カニューレ、前記フラッシュ室を通って近位に延在し、前記針シールドの前記近位端部を通り外に出る、前記シースと、
   前記シース内に含まれる１つまたは複数の発光ファイバ及び１つまたは複数の受光ファイバであって、前記１つまたは複数の発光ファイバ及び前記１つまたは複数の受光ファイバのそれぞれの遠位端部が前記シースの前記遠位端部に配置され、前記１つまたは複数の発光ファイバ及び１つまたは複数の受光ファイバのそれぞれの近位端部が前記針シールドの近位端部を通り前記シース内に延びる、１つまたは複数の発光ファイバ及び１つまたは複数の受光ファイバと、
   前記１つまたは複数の発光ファイバのそれぞれの近位端部に光を放射するように構成された発光素子と、
   前記１つまたは複数の受光ファイバのそれぞれの近位端部からの反射光を受信するように構成された回路であって、前記カニューレの遠位先端が患者の血管内にあることを検出するために前記反射光を処理するように構成された回路と
   を備えるカニューレロケータ装置。
2. 前記フラッシュ室の近位端部は空気透過膜を含み、前記シースは前記空気透過膜を通過して延在する請求項１に記載のカニューレロケータ装置。
3. 前記針ハブは、前記針シールド内の近位に後退する請求項１に記載のカニューレロケータ装置。
4. 前記針ハブが前記針シールド内の近位に後退されるとき、前記針ハブの前記近位端部は、前記針シールドの前記近位端部を通過して近位に延在する請求項３に記載のカニューレロケータ装置。
5. 前記針ハブが前記針シールド内の近位に後退するとき、前記カニューレの遠位先端及び前記シースの遠位端部は、前記針シールド内に固定される請求項３に記載のカニューレロケータ装置。
6. 前記針ハブが前記針シールド内の近位に後退した後、前記針シールドは前記カテーテルアダプタから取り外し可能であり、それにより前記カニューレおよび前記シースを前記カテーテルアダプタから分離する請求項３に記載のカニューレロケータ装置。
7. 前記回路は、波長検出器を備える請求項１に記載のカニューレロケータ装置。
8. 前記波長検出器は、プリズムまたは回折格子と１つまたは複数のフォトダイオードとを含む請求項７に記載のカニューレロケータ装置。
9. 前記回路は、信号プロセッサを備える請求項７に記載のカニューレロケータ装置。
10. 前記回路は、カメラを備える請求項１に記載のカニューレロケータ装置。
11. 前記回路は、前記反射光の色に基づいて、前記カニューレの前記遠位先端が患者の血管内にあることを検出する請求項１に記載のカニューレロケータ装置。
12. 前記回路は、前記カニューレの前記遠位先端が患者の血管内にあることを回路が検出したときに、アラームを出力するように構成される請求項１に記載のカニューレロケータ装置。
13. 前記シースと、前記シース内に含まれる１つまたは複数の発光ファイバ及び１つまたは複数の受光ファイバは、前記カニューレ内を移動するように構成され、それにより、前記シース及び１つまたは複数の発光ファイバおよび１つまたは複数の受光ファイバが、前記カニューレの前記遠位先端を越えて遠位に前進することを可能にする請求項１に記載のカニューレロケータ装置。
14. 前記発光素子と前記回路は前記針シールドの外部に位置される請求項１に記載のカニューレロケータ装置。
15. カニューレロケータ装置であって、
    近位端部及び遠位端部を有するカテーテルアダプタであって、前記カテーテルアダプタの前記遠位端部から延びるカテーテルを含むカテーテルアダプタと、
    近位端部及び遠位端部を有する針ハブであって、前記針ハブの前記遠位端部から延びるカニューレを含む針ハブと、
    前記カニューレであって、前記カニューレの遠位先端が前記カテーテルの遠位端部を超えて遠位に延びるように、前記カテーテルアダプタ及び前記カテーテル内に配置され、前記カテーテルアダプタ及び前記カテーテルを通って延びる、カニューレと、
    前記針ハブの前記近位端部に結合されたフラッシュ室であって、前記カニューレは前記フラッシュ室への流体経路を形成するフラッシュ室と、
    近位端部及び遠位端部を有する針シールドであって、前記針シールドの前記遠位端部は、前記カテーテルアダプタの前記近位端部に結合され、前記針ハブ及び前記フラッシュ室は、前記針シールド内に含まれる、針シールドと、
    近位端部および遠位端部を有するシースであって、前記シースの前記遠位端部は前記カニューレの前記遠位先端に隣接して配置され、前記シースは前記カニューレ、前記フラッシュ室を通って近位に延在し、前記針シールドの前記近位端部を通り外に出る、前記シースと、
    前記シース内に含まれる１つまたは複数の光ファイバであって、前記１つまたは複数の光ファイバのそれぞれの遠位端部が前記シースの前記遠位端部に配置され、前記１つまたは複数の光ファイバのそれぞれの近位端部が前記針シールドの近位端部を通り前記シース内に延びる、１つまたは複数の光ファイバと、
    前記１つまたは複数の光ファイバのそれぞれの近位端部に光を放射するように構成された発光素子と、
    前記１つまたは複数の光ファイバのそれぞれの近位端部からの反射光を受信するように構成された回路であって、前記カニューレの遠位先端が患者の血管内にあることを検出するために前記反射光を処理するように構成された回路と
    を備えるカニューレロケータ装置。
16. 前記フラッシュ室の近位端部は空気透過膜を含み、前記シースは前記空気透過膜を通過して延在する請求項１５に記載のカニューレロケータ装置。
17. 前記針ハブが前記針シールド内の近位に後退した後、前記針シールドは前記カテーテルアダプタから取り外し可能であり、それにより前記カニューレおよび前記シースを前記カテーテルアダプタから分離する請求項１５に記載のカニューレロケータ装置。
18. 前記シースと、前記シース内に含まれる前記光ファイバは、前記カニューレ内を移動するように構成され、それにより、前記シース及び１つまたは複数の光ファイバが、前記カニューレの前記遠位先端を越えて遠位に前進することを可能にする請求項１５に記載のカニューレロケータ装置。
19. カニューレロケータ装置であって、
    近位端部及び遠位端部を有するカテーテルアダプタであって、前記カテーテルアダプタの前記遠位端部から延びるカテーテルを含むカテーテルアダプタと、
    近位端部及び遠位端部を有する針ハブであって、前記針ハブの前記遠位端部から延びるカニューレを含む針ハブと、
    前記カニューレであって、前記カニューレの遠位先端が前記カテーテルの遠位端部を超えて遠位に延びるように、前記カテーテルアダプタ及び前記カテーテル内に配置され、前記カテーテルアダプタ及び前記カテーテルを通って延びる、カニューレと、
    前記針ハブの前記近位端部に結合されたフラッシュ室であって、前記カニューレは前記フラッシュ室への流体経路を形成するフラッシュ室と、
    近位端部及び遠位端部を有する針シールドであって、前記針シールドの前記遠位端部は、前記カテーテルアダプタの前記近位端部に結合され、前記針ハブ及び前記フラッシュ室は、前記針シールド内に含まれる、針シールドと、
    近位端部および遠位端部を有するシースであって、前記シースの前記遠位端部は前記カニューレの前記遠位先端に隣接して配置され、前記シースは前記カニューレ、前記フラッシュ室を通って近位に延在し、前記針シールドの前記近位端部を通り外に出る、前記シースと、
    前記シース内に含まれる１つまたは複数の発光ファイバ及び１つまたは複数の受光ファイバであって、前記１つまたは複数の発光ファイバ及び前記１つまたは複数の受光ファイバのそれぞれの遠位端部が前記シースの前記遠位端部に配置され、前記１つまたは複数の発光ファイバ及び１つまたは複数の受光ファイバのそれぞれの近位端部が前記針シールドの近位端部を通り前記シース内に延びる、１つまたは複数の発光ファイバ及び１つまたは複数の受光ファイバと、
    前記１つまたは複数の発光ファイバのそれぞれの近位端部に光を放射するように構成された発光素子と、
    前記１つまたは複数の受光ファイバのそれぞれの近位端部からの反射光を受信するように構成された回路であって、前記カニューレの遠位先端が患者の血管内にあることを検出するために前記反射光を処理するように構成された回路と
    を備え、
    前記シースと、前記シース内に含まれる前記１つまたは複数の発光ファイバ及び前記１つまたは複数の受光ファイバは、前記カニューレ内を移動するように構成され、それにより、前記シース及び前記１つまたは複数の発光ファイバ及び前記１つまたは複数の受光ファイバが、前記カニューレの前記遠位先端を越えて遠位に前進することを可能にし、
    前記針ハブは前記針シールド内の近位に後退し、前記針ハブが前記針シールド内の近位に後退した後、前記針シールドは前記カテーテルアダプタから取り外し可能であり、それにより前記カニューレおよび前記シースを前記カテーテルアダプタから分離するカニューレロケータ装置。
20. 前記回路は、前記反射光の色に基づいて、前記カニューレの前記遠位先端が患者の血管内にあることを検出する請求項１９に記載のカニューレロケータ装置。

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