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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung:
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Kontrastmittelinjektionsvorrichtung,
die bei Angiographie oder dergleichen verwendet wird.
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2. Beschreibung des Standes der Technik:
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In
den letzten Jahren ist auf dem Gebiet der Behandlung von Kreislaufsystemkrankheiten
die Radiographie für
die Behandlung unter Fluoroskopie sowie auch zur einfachen Diagnose
vielfach zur Anwendung gekommen. Die Behandlung unter Fluoroskopie
weist beispielsweise auf: (1) eine Behandlung, die ein Einfügen eines
Katheters in einen Patienten umfasst, wobei der erkrankte Teil des
Patienten durch Radiographie bestätigt wird, und das Injizieren
einer thrombolytischen Substanz in die durch einen Thrombus okkludierte
Gefäßstelle,
um die Gefäßstelle
erneut zu öffnen,
und (2) eine Behandlung, die das Einfügen eines Katheters mit einem
Ballon am vorderen Ende in die Strikturstelle des Gefäßes umfasst, und
das Expandieren des Ballons, um die Strikturstelle zu erweitern.
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Bei
einer Behandlung, bei der der in der Koronararterie erzeugte Thrombus
aufgelöst
wird, wird ein Katheter so tief wie die okkludierte Stelle der Koronararterie
eingefügt
und ein thrombolytisches Mittel von dem vorderen Ende des Katheters
gespritzt, wie beispielsweise 5 gezeigt
wird. Sogar unter Fluoroskopie wird ohne ein Kontrastmittel kein
Bild eines Zielgefäßes erhalten;
daher wird ein Kontrastmittel für
die beste Bestätigung
einer okkludierten Gefäßstelle
oder für
die Einfügung
eines Katheters in die Koronararterie verwendet. Ferner wird für die Sicherheit
des Patienten die Einfügung
des Katheters ausgeführt,
während
der Blutdruck des Patienten geprüft wird.
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Ein
manuell betätigtes
Dreifach-Dreiwegehahnventil, wie beispielsweise in 5 gezeigt
ist, wurde bisher zum Prüfen
von Blutdruck und zur Injektion eines Kontrastmittels verwendet.
Eine vergrößerte Darstellung
dieses Dreifach-Dreiwegehahnventil wird in 6 gezeigt.
Zuerst wird eine physiologische Salzlösung in eine Spritze durch
das Ansaugen einer Spritze eingeführt, während die Hähne betätigt werden, um das Ansaugen
zu ermöglichen.
Dann wird die eingeführte
physiologische Salzlösung
aus der Spritze gedrückt,
um die Lösung
bis zu dem vorderen Ende eines Katheters zu füllen. Die drei Hähne werden
betätigt,
um eine Leitung der physiologischen Salzlösung zu schließen; eine Leitung
mit einem Druckmonitor verbundene Leitung wird geöffnet; und der
Katheter wird eingefügt,
während
der Blutdruck des Patienten überwacht
wird. Wenn ein Kontrastmittel injiziert wird, wird die einen Druckmonitor
verbindende Leitung geschlossen (die Leitung der physiologischen
Salzlösung
wird ebenfalls geschlossen), das Kontrastmittel in die Spritze in
einer erforderlichen Menge durch das Ansaugen der Spritze gefüllt, und
dann wird der Kolben der Spritze gedrückt, um das Kontrastmittel
von dem vorderen Ende des Katheters in die Zielstelle des Gefäßes zu injizieren.
Da das Kontrastmittel eine viskose Flüssigkeit ist, wird ein beträchtlicher
Druck zur Injektion des Kontrastmittels benötigt. Eine Injektionsvorrichtung,
die imstande ist, Spritzvorgänge
mechanisch auszuführen, wurde
in letzter Zeit entwickelt, wodurch die Verwendung eines feineren
Katheters möglich
wurde. Nichtsdestotrotz wurde der für die Injektion erforderliche
Druck so hoch wie beispielsweise etwa 1.000 psi. Inzwischen wird
als der für
die Blutdruckmessung verwendete Druckmonitor im Allgemeinen ein
kleiner Druckwandler verwendet, der einem Druck von etwa 400 mmHg
widersteht; daher bricht er ohne weiteres, wenn ein hoher Druck
daran angelegt wird. Folglich wurde das oben erwähnte Schalten der Hähne eine Notwendigkeit.
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Das
Schalten des Dreifach-Dreiwegehahnventils wurde manuell ausgeführt, was
die Anwesenheit einer Bedienungsperson und eines Patienten in dem
gleichen Bestrahlungsraum erforderlich machte und für die Bedienungsperson
ein Problem der Strahlenexposition darstellte.
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Ferner
führte
ein Fehler in der Zeitfolge des Schaltens der Hähne zum Bruch des Druckwandlers. Insbesondere
wird bei der Koronararterie, die viele Äste aufweist, eine Bildgebung
für jeden
Ast durch Bewegen des Katheters ausgeführt, und daher wird die Injektion
des Kontrastmittels im Allgemeinen etwa 10 Mal wiederholt. Während dieser
Zeitspanne wird das Innere des Katheters mit einer physiologischen Salzlösung gespült, um die
Gerinnung von Blut innerhalb des Katheters oder dergleichen zu verhindern. Um
die Injektion und das Absperren des Kontrastmittels, das mehrmalige
Spülen
mit physiologischer Salzlösung,
etc. in richtigen Zeitfolgen auszuführen, waren Sorgfalt und Mühe erforderlich.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung wurde hinsichtlich der oben erwähnten Probleme
des Standes der Technik ausgeführt
und deren Aufgabe besteht darin, eine Kontrastmittelinjektionsvorrichtung
bereitzustellen, die imstande ist, die Blutdrucküberwachung und die Kontrastmittelinjektion
unter keiner Strahlenexposition auszuführen. Die vorliegende Erfindung
ist ebenfalls darauf gerichtet, eine Kontrastmittelinjektionsvorrichtung
bereitzustellen, die imstande ist, die Kontrastmittelinjektion einfach
auszuführen,
ohne den komplexen Vorgang des Hahnschaltens zu erfordern.
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Die
vorliegende Erfindung ist auf eine Kontrastmittelinjektionsvorrichtung
gerichtet, mit:
einem Verteiler, der eine Öffnung zur Verbindung eines
Katheters, eine Öffnung
zur Verbindung einer Kontrastmittelleitung, eine Öffnung zur
Verbindung einer Drucküberwachungsleitung
und eine Öffnung zur
Verbindung einer physiologischen Salzlösungsleitung aufweist,
einer
Drucküberwachungsleitung,
die mit der Öffnung zur
Verbindung der Drucküberwachungsleitung
verbunden ist und einen Absperrmechanismus in der Mitte aufweist,
einer
Kontrastmittelleitung, die mit der Öffnung zur Verbindung der Kontrastmittelleitung
verbunden ist,
und einem Kontrastmittelinjektor, der mit dem
hinteren Ende der Kontrastmittelleitung verbunden ist.
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Der
Kontrastmittelinjektor ist vorzugsweise ein Injektor mit einem T-förmigen Einwegventil,
einer Spritze und einem Spritzenkolben-Antriebsmechanismus.
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Das
Absperrmittel ist vorzugsweise ein Zweiwegehahn und weist vorzugsweise
ein Mittel zum Drehen des Zweiwegehahns auf.
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Bei
der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt, dass der Zweiwegehahn
in einem offenen Zustand angeordnet ist, um die Blutdrucküberwachung zu
ermöglichen,
wenn keine Kontrastmittelinjektion durchgeführt wird, und dass der Spritzenkolben-Antriebsmechanismus
und das Mittel zum Drehen des Zweiwegehahns synchron angetrieben
werden, sodass der Zweiwegehahn in einem geschlossenen Zustand angeordnet
ist, bevor der Kolben der Spritze vorwärts bewegt und die Kontrastmittelinjektion
gestartet wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Zeichnung, die das Gesamtbild eines Beispiels der Kontrastmittelinjektionsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 ist
eine Zeichnung, die ein Beispiel des bei der Kontrastmittelinjektionsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung verwendeten Verteilers zeigt.
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3 ist
eine Zeichnung, die ein Beispiel des bei der Kontrastmittelinjektionsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung verwendeten Kontrastmittelinjektors zeigt.
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4 ist
eine Zeichnung eines Beispiels des Ventil-enthaltenden Verbinders,
der bei der physiologischen Salzlösungsleitung verwendet wird,
die mit der Kontrastmittelinjektionsvorrichtung der vorliegenden
Erfindung verbunden ist.
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5 ist
eine Zeichnung, die ein herkömmliches
Verfahren zur Injektion eines Kontrastmittels zeigt.
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6 ist
eine Zeichnung, die das Dreifach-Dreiwegventil zeigt, das bei einer
herkömmlichen
Kontrastmittelinjektionsvorrichtung oder bei der manuellen Injektion
eines Kontrastmittels verwendet wird.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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In 1 wird
eine Zeichnung des Gesamtbildes eines Beispiels der Kontrastmittelinjektionsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung gezeigt; und in 2 wird eine
vergrößerte Zeichnung
eines Beispiels des bei der Kontrastmittelinjektionsvorrichtung der
vorliegenden Erfindung verwendeten Verteilers gezeigt. Ein Verteiler 1 umfasst
eine Öffnung 21 für die Verbindung
eines Katheters, eine Öffnung 22 für die Verbindung
der Kontrastmittelleitung, eine Öffnung 23 für die Verbindung
der Drucküberwachungsleitung
und eine Öffnung 24 für die Verbindung
der physiologischen Salzlösungsleitung.
Bei der vorliegenden Erfindung bedeutet jede Öffnung des Verteilermittels
das vordere Ende jedes Verteilerzweigs, an dem ein Katheter oder
eine Leitung (im Allgemeinen ein Schlauch) angebracht ist. In 2 werden
die Öffnung 21 für die Verbindung
des Katheters und die Öffnung 24 für die Verbindung
der physiologischen Salzlösungsleitung
in einem Zustand gezeigt, bei dem Verbinder 5 und 7 an
der Öffnung 21 bzw.
der Öffnung 24 angebracht
sind und kein Verzweigungsende für
diese Öffnungen
gezeigt wird.
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Mit
den Öffnungen 21, 22, 23 und 24 sind
ein Katheter, eine Kontrastmittelleitung 3, eine Drucküberwachungsleitung 2 bzw.
eine physiologische Salzlösungsleitung 4 verbunden.
Der Katheter ist mit der Katheterverbindungsöffnung 21 direkt oder über einen
Verlängerungsschlauch
oder dergleichen verbunden. Mit Bezug auf die Form der Verteiler in
den in 1 und 2 gezeigten Beispielen beträgt die Länge etwa
5 bis 20 cm (genauer gesagt etwa 8 bis 15 cm) und der Schlauchdurchmesser
beträgt
etwa 3 bis 15 mm (genauer gesagt etwa 4 bis 10 mm); und jede Öffnung umfasst
einen Flansch mit einem Durchmesser, der um etwa 1 bis 2 mm größer als
der Schlauchdurchmesser ist, um das Anbringen einer entsprechenden
Leitung oder dergleichen einfach zu machen und ferner das Rutschen
der Leitung oder dergleichen aus der Öffnung zu vermeiden. Somit
ist die Form des bei der vorliegenden Erfindung verwendeten Verteilers
nicht insbesondere auf die in 1 und 2 gezeigt
Form beschränkt,
solange wie der Verteiler eine Austrittsöffnung als Katheterverbindungsöffnung und
mindestens drei Eintrittsöffnungen aufweist
und jede Leitung oder dergleichen damit verbunden werden kann. Das
Material für
den Verteiler ist vorzugsweise ein Kunststoff, wie beispielsweise
Polycarbonat, Polypropylen oder dergleichen.
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Die
Drucküberwachungsleitung 2 weist
einen Absperrmechanismus in der Mitte auf und überträgt, wenn er in einem offenen
Zustand ist, den Blutdruck zu einem Druckmonitor, der mit dem entgegengesetzten
Ende der Leitung verbunden ist, über
eine physiologische Salzlösung
oder ein Kontrastmittel, die/das in den die Leitung bildenden Schlauch
gefüllt ist.
Wenn die Leitung durch die Wirkung des Absperrmechanismus geschlossen
wird, gibt es keine Kontinuität
der Flüssigkeit
in dem Schlauch zwischen den beiden Seiten des Absperrmechanismus,
und daher wird der Druck oder die Druckänderung auf der Verteilerseite
nicht zu dem Druckmonitor übertragen.
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Als
ein derartiger Absperrmechanismus kann ein in 6 gezeigter
einfacher Zweiwegehahn 6 verwendet werden.
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Bei
der vorliegenden Erfindung ist der Absperrmechanismus vorzugsweise
durch ein elektrisches Mittel fernsteuerbar; wenn der Absperrmechanismus
ein Zweiwegehahn ist, weist er vorzugsweise ein Mittel (z. B. Motor)
auf, der imstande ist, den Zweiwegehahn für sein Öffnen oder Schließen zu drehen.
Wenn der Motor fernsteuerbar ist, kann das Öffnen oder Schließen der
Zweiwegehahn unter keiner Strahlungsexposition ausgeführt werden.
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An
dem hinteren Ende der Kontrastmittelleitung 3 ist beispielsweise
ein Kontrastmittelinjektor angebracht. Der Kontrastmittelinjektor
umfasst Ventile (oder Teile, die eine Ventilwirkung aufweisen); wenn
eine Injektion eines Kontrastmittels durchgeführt wird, wird ein Kontrastmittel
von der Kontrastmittelleitung 3 zu dem Verteiler 1 durch
den Kontrastmittelinjektor gesendet, und wenn keine Injektion durchgeführt wird,
wird der Kontrastmittelinjektor abgesperrt. Ein Beispiel des Kontrastmittelinjektors
wird in 3 gezeigt. Dieser Kontrastmittelinjektor
wird durch ein T-förmiges
Einwegventil 8 und eine Spritze 9 gebildet. Wenn
der Kolben der Spritze rückwärts bewegt
wird, wird ein negativer Druck erzeugt, wodurch das Ventil an der
Kontrastmittelbehälterseite geöffnet (das
Ventil auf der Kontrastmittelleitungsseite geschlossen) und ein
Kontrastmittel in die Spritze eingeführt wird. Wenn der Kolben vorwärts bewegt wird,
wird ein positiver Druck erzeugt, wodurch das Ventil auf der Kontrastmittelbehälterseite
geschlossen (das Ventil auf der Kontrastmittelleitungsseite geöffnet) und
das Kontrastmittel ausgesendet wird.
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Bei
der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise ein Mittel zum Bewegen
des Spritzenkolbens verwendet. Als ein derartiges Mittel wird vorzugsweise
zum Beispiel eine Einrichtung mit einem Spritzenhalter zum Halten
der Spritze, einem Kolbenhalter zum Halten des Kolbens und einem
Motor verwendet, der imstande ist, den Kolbenhalter und den Kolben
vorwärts
und rückwärts zu bewegen.
Wenn der Kolben rückwärts bewegt
wird, wird ein Kontrastmittel in die Spritze gesaugt, und wenn der
Kolben vorwärts
bewegt wird, wird das eingesaugte Kontrastmittel ausgesendet. Diese
Einrichtung kann die Wirkungen des Kolbens, wie beispielsweise den
Weg der Vorwärts-
oder Rückwärtsbewegung
basierend auf dem eingestellten Wert des zu injizierenden Volumens,
der Geschwindigkeit der Bewegung, der Zeitfolge der Injektion und
dergleichen steuern und umfasst ferner einen Schalter zum Starten
oder Stoppen der Kolbenbewegung, etc.
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Hinsichtlich
der Art der bei dem Kontrastmittelinjektor verwendeten Spritze gibt
es keine besondere Einschränkung;
wobei jedoch eine Spritze der in 2 gezeigten
Doppelpackungsstruktur bevorzugt wird, die zwei Packungen an dem
vorderen Ende und dem hinteren Ende des Kolbens aufweist. Bei der Spritze
von 3 ist eine Packung 10a an dem vorderen
Ende des Kolbens und eine Packung 10b an dem hinteren Ende
des Kolbens angebracht; und der Weg L2 der Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung des Kolbens wird
eingestellt, um der gleiche oder kleiner als der Weg L1 zwischen
den Packungen 10a und 10b zu sein. Bei dieser
Einstellung führt
die Innenwand der Spritze, die mit dem Kontrastmittel in Kontakt
kommt, wenn der Kolben ganz rückwärts bewegt wird
(ein Zustand von 3), keinen direkten Kontakt
mit der Außenatmosphäre aus,
sogar wenn die Spritze ganz vorwärts
bewegt wird und sich in dem Raum zwischen den Packungen 10a und 10b,
d. h. einem reinen Raum 11, befindet. Daher wird, sogar wenn
der Kolben eine hin- und hergehende Bewegung wiederholt, das Kontrastmittel
ohne Kontakt mit der Außenluft
injiziert, und das Kontrastmittel wird nicht schmutzig und kann
einen sterilen Zustand beibehalten.
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Die
Spritze der Doppelpackungsstruktur kann einen hochsterilen Zustand
ebenfalls beibehalten, wenn sie in einer Kontrastmittelinjektionsvorrichtung
vom herkömmlichen
Typ oder in einer für
die manuelle Kontrastmittelinjektion verwendeten Spritzenpumpe verwendet
wird.
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Bei
der vorliegenden Erfindung kann die Wirkung des Spritzenkolbens
des Kontrastmittelinjektors und die Wirkung des in der Mitte der
Drucküberwachungsleitung
bereitgesellten Zweiwegehahns 6 durch jeweilige Schalter
oder Signale gesteuert werden. Keine Strahlungsexposition findet
statt, solange wie die obigen Wirkungen ferngesteuert werden. Wenn
jedoch die AN/AUS-Zeitfolge des Schalters falsch ist und der Spritzenkolben
vorwärts
in einen Zustand bewegt wird, sodass der Zweiwegehahn geöffnet wird,
der in der Mitte der zu einem Druckwandler führenden Drucküberwachungsleitung
bereitgestellt wird, wird ein hoher Druck an den Druckwandler angelegt,
der zum Bruch des Druckwandlers führt. Folglich wird bei der
vorliegenden Erfindung vorzugsweise ermöglicht, dass die Wirkung des
Spritzenkolbens des Kontrastmittelinjektors und die Wirkung des in
der Mitte der Drucküberwachungsleitung
bereitgestellten Zweiwegehahns sequentiell stattfinden können. Dass
heißt,
wenn ein Zeichen des Starten der Kontrastmittelinjektion (Schalter
AN) an den Spritzenkolben-Antriebmechanismus ausgegeben wird, wird
zuerst der Zweiwegehahn in einen AUS-Zustand gebracht und dann ermöglicht,
dass sich der Spritzenkolben vorwärts bewegen kann; wodurch kein Bruch
des Druckwandlers stattfindet. Im Allgemeinen wird eine bestimmte
Zeit vom Start der Drehung des Zweiwegehahns bis zum abgeschlossenen
AUS-Zustand benötigt.
Daher wird angesichts der Zeit, die vom Ausgeben des Signals zum
Drehen des Zweiwegehahns bis zum abgeschlossenen AUS-Zustand benötigt wird,
ein Signal ausgegeben, sodass sich der Spritzenkolben nach einem
bestimmten Verzögerungsmechanismus
(beispielsweise etwa 0,5 Sekunden) nach vorne bewegen kann, wodurch
der Bruch des Druckwandlers verhindert werden kann.
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Bei
der vorliegenden Erfindung kann die physiologische Salzlösungsleitung 4 irgendeine
Leitung sein, solange wie ermöglicht
wird, dass eine physiologische Salzlösung durch die Leitung in einer
Richtung fließen
kann. Beispielsweise kann möglich
gemacht werden, dass eine physiologische Salzlösung durch eine Pumpe mit einem
Kolben-Antriebsmechanismus
und eine Spritze fließt,
die beide denen ähnlich
sind, die oben für
die Injektion eines Kontrastmittels erwähnt wurden. Da jedoch eine
physiologische Salzlösung
im allgemeinen lediglich zum Füllen
des Inneren von Katheter, Drucküberwachungsleitung, Kontrastmittelleitung,
etc. und ferner zum Verhindern der Blutgerinnung verwendet wird,
kann der Mechanismus zum Senden einer physiologischen Salzlösung beispielsweise
ein Ventil-enthaltender Verbinder 15 sein, wie beispielsweise
in 4 gezeigt ist, der einfach bedient wird. In 2 ist
ein Ventil-enthaltender Verbinder 15 an dem Verteiler der
vorliegenden Erfindung angebracht. Wenn eine Spritze 19 (für die physiologische
Salzlösung)
an diesem Ventil-enthaltenden Verbinder angebracht ist, drückt das vordere
Ende der Spritze den Ventilsitz 16 des Verbinders 15 und öffnet diesen;
eine physiologische Salzlösung
wird von der Spritze 19 ausgesendet, und das Innere von
Katheter, Drucküberwachungsleitung, Kontrastmittelleitung,
etc. werden mit der physiologischen Salzlösung gefüllt; dann drückt, wenn
die Spritze 19 entfernt wird, die Feder 18 des
Verbinders 15 den Ventilsitz 16 über den
Ventilfuß 17,
um den Strömungsweg
auf der Spritzenseite abzusperren.
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Die
oben erläuterte
Kontrastmittelinjektionsvorrichtung der vorliegenden Erfindung wird
vorzugsweise bei der Angiographie verwendet. Sie wird beispielsweise
wie folgt verwendet. Mit jeder Öffnung des
Verteilers sind ein Katheter, eine Kontrastmittelleitung, eine Drucküberwachungsleitung
und eine physiologische Salzlösungsleitung
zum Spülen
der physiologischen Salzlösung
verbunden; dann wird eine physiologische Salzlösung in das System gefüllt; danach
wird die physiologische Salzlösungsleitung
geschlossen und der Zweiwegehahn (Absperrmechanismus) der Drucküberwachungsleitung
wird geöffnet;
in diesem Zustand der Katheter in einen Patienten zu der Gefäßstelle
eingefügt,
in die ein Kontrastmittel einzufügen
ist; wobei dann die Injektion des Kontrastmittels gestartet wird.
Indem die Zeitfolge der Drehung des in der Mitte der Drucküberwachungsleitung
bereitgestellten Zweiwegehahns mit der Zeitfolge der Injektion eines
Kontrastmittels synchronisiert ist, wie zuvor erwähnt, wird
der Zweiwegehahn direkt vor dem Start der Kontrastmittelinjektion geschlossen,
wodurch das Brechen des Druckwandlers wirksam verhindert werden
kann. Ferner wird, indem ermöglicht
wird, das sich der Zweiwegehahn erneut öffnet, wenn die Kontrastmittelinjektion
gestoppt wird, eine fortgesetzte Blutdruckmessung sogar nach dem
Abschluss oder der Unterbrechung der Kontrastmittelinjektion ermöglicht.
Daher ist, wenn eine große
Anzahl von Gefäßästen von
beispielsweise der Koronararterie aufeinanderfolgend abgebildet werden,
eine Blutdruckmessung während
des Transfers des Katheters von einem Ast zum nächsten Ast möglich.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann eine Kontrastmittelinjektionsvorrichtung bereitgestellt werden,
die imstande ist, die Blutdrucküberwachung und
die Kontrastmittelinjektion unter keiner Strahlungsexposition auszuführen. Gemäß einem weiteren
Aspekt der vorliegenden Erfindung kann eine Kontrastmittelinjektionsvorrichtung
bereitgestellt werden, die imstande ist, die Injektion eines Kontrastmittels
einfach ohne den komplexen Vorgang des Hahnschaltens auszuführen.