JP2016087091A - カテーテル装置及びカテーテル位置確認方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】光源からファイバに向けて出射した光をロスすることなく有効活用するとともに、被検者の体内におけるカテーテルの先端部の位置を適切に確認することができるカテーテル装置及びカテーテル位置確認方法を提供する。【解決手段】カテーテル装置10は、体内に挿入されるカテーテル本体と、可視赤色光を放射するレーザーダイオード(LD)又は発光ダイオード(LED)を有する光源部と、光源部から放射される可視赤色光を、カテーテル本体の先端部近傍に導光するファイバと、を備える。このように、発光面積が比較的小さいLDやLEDを光源として用いることで、細径のファイバに対しても損失なく光を導光することができる。【選択図】 図1
Description
本発明は、体内に挿入されたカテーテルの先端部の位置を確認可能なカテーテル装置及びカテーテル位置確認方法に関する。
例えば、経口的に食物を摂取できない患者に対して栄養を投与する場合などでは、ルーメンを有する管状部材(チューブ)を含んで構成されるカテーテルを用いて、栄養剤や薬物などの液状物を患者の体外から胃内に導入する。当該カテーテルの使用に際しては、カテーテルの先端部(遠位端)が誤った位置に挿入されることを防止するために、カテーテルの先端部が体内のどの位置にあるかを確認することが重要である。
カテーテルの先端部の位置を確認するための管先端位置確認装置として、例えば特許文献1に記載の技術がある。この技術は、液状物を体内に供給又は体外に導出するチューブと、当該チューブ内部に配置され当該チューブの先端部に導光するファイバとを備え、チューブの先端部から体内に照射した光を体外から視認するものである。ここでは、ファイバに光を供給する発光部の光源として、瞬間光を発光する閃光放電管を用いている。
しかしながら、上記特許文献1に記載の技術にあっては、チューブの内部にファイバを配置する構成であるため、チューブの内径は、少なくともファイバの外径を超えるように大きく設計せざるを得ない。上記特許文献1に記載の技術では、発光部の光源として閃光放電管を使用している。閃光放電管内に形成される放電アークの大きさは数mm単位である。当該閃光放電管から出た光を導光するためには、当該放電アークの大きさに応じた比較的直径の大きなファイバを使用する必要がある。ところが、種々の事情によりチューブの外径を一定以上に大きくすることはできず、従ってファイバの外径についても所定値以下としなければならない。
このように、チューブ及びファイバの外径は一定値よりも大きくすることはできないという制約の下、上記特許文献1に記載のように、閃光放電管を光源として使用した場合は、次の問題があった。すなわち、閃光放電管の放電アークの大きさは上記したように数mm程度であるため、閃光放電管からファイバに向けて出射された光のうちの大半は、所定値以下の外径のファイバ内に入射することができず損失となることから、エネルギーの利用効率が低下する。特に、新生児や乳幼児を対象とした場合は、上記の問題が顕著となる。
そこで、本発明は、光源からファイバに向けて出射した光をロスすることなく有効活用するとともに、被検者の体内におけるカテーテルの先端部の位置を適切に確認することができるカテーテル装置及びカテーテル位置確認方法を提供することを課題としている。
そこで、本発明は、光源からファイバに向けて出射した光をロスすることなく有効活用するとともに、被検者の体内におけるカテーテルの先端部の位置を適切に確認することができるカテーテル装置及びカテーテル位置確認方法を提供することを課題としている。
上記課題を解決するために、本発明に係るカテーテル装置の一態様は、体内に挿入されるべきカテーテルと、可視赤色光を放射するレーザーダイオードを有する光源部と、前記光源部から放射される前記可視赤色光を、前記カテーテルの先端部近傍に導光するファイバと、を備える。
これにより、カテーテルを体内に挿入した際に、当該カテーテルの先端部近傍で発光する光を体外から視認することができ、カテーテルの先端位置を体外から確認することができる。このとき、カテーテルの先端位置の確認に用いる光として可視光を用いることで、例えば近赤外線を用いた場合のように暗視ゴーグル等のデバイスを用いることなく光を視認することができ、その分のコストを削減することができる。さらに、カテーテルの先端位置の確認に用いる光として肌の色と同化しない赤色光を用いることで、オペレータはカテーテルの先端位置を示す光を容易に確認することができる。
これにより、カテーテルを体内に挿入した際に、当該カテーテルの先端部近傍で発光する光を体外から視認することができ、カテーテルの先端位置を体外から確認することができる。このとき、カテーテルの先端位置の確認に用いる光として可視光を用いることで、例えば近赤外線を用いた場合のように暗視ゴーグル等のデバイスを用いることなく光を視認することができ、その分のコストを削減することができる。さらに、カテーテルの先端位置の確認に用いる光として肌の色と同化しない赤色光を用いることで、オペレータはカテーテルの先端位置を示す光を容易に確認することができる。
また、上記可視赤色光をファイバに供給する光源として、発光面の幅が数μm〜数百μmと比較的小さいレーザーダイオード(LD)を用いるので、外径が比較的小さいファイバに対しても損失無く光を導光することができるため、エネルギーの利用効率が高い。しかも、LDを光源に使用することにより、閃光放電管を光源に使用した場合と比べ、カテーテル装置を小型化することができ、また、光源の破裂等の不具合が生じることも少ない。
また、上記のカテーテル装置において、前記ファイバの外径が125μm以上250μm以下であってもよい。このような、細径のファイバに対しても光源から出射した光をロスなく導光することができる。
さらに、本発明に係るカテーテル装置の一態様は、体内に挿入されるべきカテーテルと、可視赤色光を放射する発光ダイオードを有する光源部と、前記光源部から放射される前記可視赤色光を、前記カテーテルの先端部近傍に導光する外径125μm以上250μm以下のファイバと、を備える。
さらに、本発明に係るカテーテル装置の一態様は、体内に挿入されるべきカテーテルと、可視赤色光を放射する発光ダイオードを有する光源部と、前記光源部から放射される前記可視赤色光を、前記カテーテルの先端部近傍に導光する外径125μm以上250μm以下のファイバと、を備える。
これにより、カテーテルを体内に挿入した際に、当該カテーテルの先端部近傍で発光する光を体外から視認することができ、カテーテルの先端位置を体外から確認することができる。このとき、カテーテルの先端位置の確認に用いる光として可視光を用いることで、例えば近赤外線を用いた場合のように暗視ゴーグル等のデバイスを用いることなく光を視認することができ、その分のコストを削減することができる。さらに、カテーテルの先端位置の確認に用いる光として肌の色と同化しない赤色光を用いることで、オペレータはカテーテルの先端位置を示す光を容易に確認することができる。
また、上記可視赤色光をファイバに供給する光源として、発光面積が数百μm角と比較的小さい発光ダイオード(LED)を用いるので、外径が比較的小さいファイバに対しても損失無く光を導光することができる。そのため、エネルギーの利用効率が高い。しかも、LEDを光源に使用することにより、閃光放電管を光源に使用した場合と比べ、カテーテル装置を小型化することができ、また、光源の破裂等の不具合が生じることも少ない。さらに、外径250μm以下の細径のファイバに対しても、光源から出射した光をロスなく導光することができる。
また、上記のカテーテル装置において、前記カテーテルは、内部に複数のルーメンを有し、前記ファイバは、前記複数のルーメンのうち少なくとも1つのルーメンに挿入されていてもよい。
また、上記のカテーテル装置において、前記カテーテルは、内部に複数のルーメンを有し、前記ファイバは、前記複数のルーメンのうち少なくとも1つのルーメンに挿入されていてもよい。
このように、カテーテルに形成されたルーメンにファイバを挿入するので、構造上の安定性が高い。そのため、例えば、体内への液状物の供給や体外への液状物の排出等の処置中に、ファイバが液状物の供給用(又は排出用)ルーメンを塞いでしまう等の不具合を防止し、液状物の流路を適切に確保することができる。さらに、供給用(又は排出用)ルーメンとファイバとの間に隔壁が存在するため、ファイバをカテーテルと共に体内に挿入したまま、体内への液状物の供給や体外への液状物の排出等の処置を行うことができ、当該処置中においてもカテーテルの先端位置の確認が可能となる。また、カテーテルのルーメンにファイバを挿入するという、比較的簡易な構造であるため、製造工数及び製造コストを削減することができる。
また、上記のカテーテル装置において、前記光源部は、600nm以上680nm以下の範囲にピーク波長を有する前記可視赤色光を放射してもよい。
このように、カテーテルの先端位置確認に用いる光の波長範囲を、光の波長とヘモグロビン及び水の吸収率との関係と、光の波長と視感度との関係とを考慮し、体内の透過性に優れると共に、肉眼で視認し易い光の波長範囲に設定する。したがって、オペレータは、体外において肉眼でカテーテルの先端位置を容易且つ適切に確認することができる。
このように、カテーテルの先端位置確認に用いる光の波長範囲を、光の波長とヘモグロビン及び水の吸収率との関係と、光の波長と視感度との関係とを考慮し、体内の透過性に優れると共に、肉眼で視認し易い光の波長範囲に設定する。したがって、オペレータは、体外において肉眼でカテーテルの先端位置を容易且つ適切に確認することができる。
さらにまた、本発明に係るカテーテル位置確認方法の一態様は、レーザーダイオードから放射された可視赤色光をファイバに供給し、当該ファイバによって、前記可視赤色光を、体内に挿入されるべきカテーテルの先端部近傍まで導光して体内に照射する。
このように、発光面積が比較的小さいレーザーダイオードを光源として用いるので、光源からの光を導光するファイバとして細径のファイバに対してもロスなく導光することができる。また、適切にカテーテルの先端位置を確認することができる。
このように、発光面積が比較的小さいレーザーダイオードを光源として用いるので、光源からの光を導光するファイバとして細径のファイバに対してもロスなく導光することができる。また、適切にカテーテルの先端位置を確認することができる。
また、本発明に係るカテーテル位置確認方法の一態様は、発光ダイオードから放射された可視赤色光を外径125μm以上250μm以下のファイバに供給し、当該ファイバによって、前記可視赤色光を、体内に挿入されるべきカテーテルの先端部近傍まで導光して体内に照射する。
このように、発光面積が比較的小さい発光ダイオードを光源として用いるので、光源からの光を導光するファイバとして外径250μm以下という細径のファイバに対してもロスなく導光することができる。また、適切にカテーテルの先端位置を確認することができる。
このように、発光面積が比較的小さい発光ダイオードを光源として用いるので、光源からの光を導光するファイバとして外径250μm以下という細径のファイバに対してもロスなく導光することができる。また、適切にカテーテルの先端位置を確認することができる。
本発明のカテーテル装置によれば、カテーテルの先端位置確認に用いる光を放射する光源として発光面積が比較的小さいレーザーダイオードや発光ダイオードを用いるので、光源からの光を導光するファイバとして細径のファイバを用いた場合でも、ロスなく光源からの光をファイバ内に導光することができる。したがって、放電アーク長の長い光源を光源に使用した場合に比べ、光の利用効率が向上する上に、カテーテル装置を小型化することができる。
また、カテーテルの先端位置確認に用いる光として可視赤色光を用いるので、オペレータは体内で発光された当該光を暗視ゴーグル等のデバイスを用いることなく直接視認することができ、装置コスト面でも有利となる。
また、カテーテルの先端位置確認に用いる光として可視赤色光を用いるので、オペレータは体内で発光された当該光を暗視ゴーグル等のデバイスを用いることなく直接視認することができ、装置コスト面でも有利となる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本実施形態におけるカテーテル装置の構成例を示す図である。
カテーテル装置10は、例えば、経管栄養法に用いられる滅菌済みのディスポーザブルカテーテルであり、鼻咽頭又は食道経由で胃に栄養剤や食物等の液状物を投与したり、胃から液状物を排出したりするために用いられる。
カテーテル装置10は、患者(被検者)の体内に挿入されるべきカテーテル11を備える。カテーテル装置10は、図2に長手方向(図1における左右方向)に直交する方向の断面図を示すように、カテーテル11と、ファイバ13とを含んで構成されている。また、カテーテル11は、カテーテル本体12と、その基端部に接続されたコネクタ15とを備えている。
図1は、本実施形態におけるカテーテル装置の構成例を示す図である。
カテーテル装置10は、例えば、経管栄養法に用いられる滅菌済みのディスポーザブルカテーテルであり、鼻咽頭又は食道経由で胃に栄養剤や食物等の液状物を投与したり、胃から液状物を排出したりするために用いられる。
カテーテル装置10は、患者(被検者)の体内に挿入されるべきカテーテル11を備える。カテーテル装置10は、図2に長手方向(図1における左右方向)に直交する方向の断面図を示すように、カテーテル11と、ファイバ13とを含んで構成されている。また、カテーテル11は、カテーテル本体12と、その基端部に接続されたコネクタ15とを備えている。
カテーテル本体12は可撓性を有する管であり、例えばポリ塩化ビニル(polyvinyl chloride:PVC)により構成されている。カテーテル本体12の内部には、図3に示すように、長手方向に直交する断面において隔壁12aによって仕切られ、長手方向に延在する2つのルーメン12b及び12cが形成されている。一方のルーメン12bは、液状物を体内に供給したり体外から排出したりするためのルーメンであり、他方のルーメン12cにはファイバ13が挿入可能となっている。
このカテーテル本体12の先端部(術者側から見た遠位端)は閉塞されており、当該先端部には、その周壁において内外に貫通し、カテーテル本体12内部のルーメン12bに連通する側孔12dが形成されている。
このカテーテル本体12の先端部(術者側から見た遠位端)は閉塞されており、当該先端部には、その周壁において内外に貫通し、カテーテル本体12内部のルーメン12bに連通する側孔12dが形成されている。
さらに、カテーテル11は、カテーテル本体12の基端部に接続されるコネクタ15を備える。
体内に供給する液状物は、例えばコネクタ15に形成されたコック(不図示)を介してカテーテル本体12内のルーメン12bに注入される。
ファイバ13は、可撓性を有する長尺状の棒材からなるプラスチック製の光ファイバであり、コアとクラッドとの二重構造を有する。ファイバ13は、その先端部13aに、体内に光を照射する出光部を有する。また、ファイバ13は、カテーテル本体12の長手方向の長さ以上の長さを有し、その長手方向に光の透過性を有する。
体内に供給する液状物は、例えばコネクタ15に形成されたコック(不図示)を介してカテーテル本体12内のルーメン12bに注入される。
ファイバ13は、可撓性を有する長尺状の棒材からなるプラスチック製の光ファイバであり、コアとクラッドとの二重構造を有する。ファイバ13は、その先端部13aに、体内に光を照射する出光部を有する。また、ファイバ13は、カテーテル本体12の長手方向の長さ以上の長さを有し、その長手方向に光の透過性を有する。
ファイバ13は、例えばカテーテル本体12の基端部近傍の側面から当該カテーテル本体12内のルーメン12cに挿入され、その先端部13aはカテーテル本体12の先端部と同一位置に配置される。なお、ファイバ13の先端部13aは、カテーテル本体12の先端部より基端部側に配置されていても良いし、カテーテル本体12の先端部から突出して配置されていても良い。また、ファイバ13の先端部13aとは反対側の基端部には、ファイバコネクタ17が接続されている。
ファイバコネクタ17は、カテーテル本体12と共に体内に挿入される上記ファイバ13の基端部と、体内に挿入されずに光源側に接続されるファイバ18の先端部とを連結可能である。
ファイバ18は、上記のファイバ13と同様に、可撓性を有する長尺状の棒材からなるプラスチック製、若しくはガラス製のファイバであり、コアとクラッドとの二重構造を有する。ファイバ13は、その長手方向に光の透過性を有する。ファイバ18の基端部は、ファイバコネクタ19を介して光源20に接続されている。
ファイバ18は、上記のファイバ13と同様に、可撓性を有する長尺状の棒材からなるプラスチック製、若しくはガラス製のファイバであり、コアとクラッドとの二重構造を有する。ファイバ13は、その長手方向に光の透過性を有する。ファイバ18の基端部は、ファイバコネクタ19を介して光源20に接続されている。
光源20は、レーザダイオード(LD)を使用した発光装置であり、制御部21によって発光が制御される。ここでは、光源20として、可視赤色光を放射するLDを用いる。特に、光源20は、波長600nm以上680nm未満、より好ましくは波長600nm以上650nm未満にピークを有する光を放射することが好ましい。
図4は、光の波長と人体に含有されるヘモグロビン及び水の吸収率との関係を示す図である。図4において、曲線Aはヘモグロビンの吸収率、曲線Bは水の吸収率を示している。このように、波長600nm以下の光はヘモグロビンによって強く吸収され、波長700nm以上の光は水によって吸収され易くなる。すなわち、これらの領域の光は生体内における光透過性が低い。これに対し、波長600nm〜700nmの光はヘモグロビンや水による吸収が少なく、生体を透過し易い。
図4は、光の波長と人体に含有されるヘモグロビン及び水の吸収率との関係を示す図である。図4において、曲線Aはヘモグロビンの吸収率、曲線Bは水の吸収率を示している。このように、波長600nm以下の光はヘモグロビンによって強く吸収され、波長700nm以上の光は水によって吸収され易くなる。すなわち、これらの領域の光は生体内における光透過性が低い。これに対し、波長600nm〜700nmの光はヘモグロビンや水による吸収が少なく、生体を透過し易い。
図5は、明所視標準比視感度を示す図である。比視感度とは、人の目が明るさを感じる強さを光の波長ごとに数値化したものであり、明所視標準比視感度とは、明るい場所での標準的な比視感度である。この図5に示すように、明るい場所では、人は波長555nm付近の光を最も強く感じる。すなわち、波長555nm付近の光が最も視認しやすい光であるといえる。
図6は、図4に示すヘモグロビンと水との吸収率を示す曲線と、図5に示す視感度曲線との合成感度曲線を示す図である。この図6に示すように、合成感度の最大ピークは650nm付近に存在する。すなわち、波長650nm付近の光は、体内の透過性に優れると共に、肉眼で視認し易い光であるといえる。
図6は、図4に示すヘモグロビンと水との吸収率を示す曲線と、図5に示す視感度曲線との合成感度曲線を示す図である。この図6に示すように、合成感度の最大ピークは650nm付近に存在する。すなわち、波長650nm付近の光は、体内の透過性に優れると共に、肉眼で視認し易い光であるといえる。
そこで、本実施形態では、ファイバ13に導入する光として、波長650nm付近の範囲である600nm以上680nm未満の波長範囲にピークを有する光を採用し、光源20からこの波長範囲の光を放射するものとする。
制御部21は、カテーテル本体12の体内への挿入過程において、また、液状物の注入開始時や吸引開始時等の処置開始時において、光源20を構成するLDを発光させる。これにより、光源20から放射された光はファイバ18を経由してファイバ13に供給され、カテーテル本体12の先端位置近傍まで導光される。
制御部21は、カテーテル本体12の体内への挿入過程において、また、液状物の注入開始時や吸引開始時等の処置開始時において、光源20を構成するLDを発光させる。これにより、光源20から放射された光はファイバ18を経由してファイバ13に供給され、カテーテル本体12の先端位置近傍まで導光される。
このように、カテーテル装置10は、体内にカテーテル本体12を挿入した状態で、ファイバ13の先端部13aに形成された出光部から上記光を体内に照射する。このとき、体内に照射された光は体を透過し、体外から視認することが可能である。この光は可視光であるため、オペレータは当該光を直接肉眼で視認することができる。そして、オペレータは、その光が透過している位置がカテーテル11の先端位置、即ちカテーテル本体12の先端位置であると容易に判断することができる。
なお、光源20からの光は連続光であってもパルス光であってもよい。また、制御部21は、オペレータが図示しない点灯スイッチ等を操作したことを受けてLDを発光させるようにしてもよい。
なお、光源20からの光は連続光であってもパルス光であってもよい。また、制御部21は、オペレータが図示しない点灯スイッチ等を操作したことを受けてLDを発光させるようにしてもよい。
以上のように、本実施形態におけるカテーテル装置10は、患者の体内に挿入したカテーテル本体12の先端位置をオペレータが体外から目視により確認可能な機構を有する。すなわち、カテーテル装置10は、体内に挿入され、液状物を体内に供給又は体外に排出するためのルーメン12bを有するカテーテル本体12と、カテーテル本体12の先端位置まで光源20からの光を導光するファイバ13とを備える。そして、光源20として、可視赤色光を放射するLDを用いる。
LDは、半導体積層構造において共振器構造を有する導波層内に光を閉じ込めて発振させるため、発光面の幅は一般に数μm〜数百μmである。このように、発光面積の比較的小さいLDを光源20として用いることで、直径の細いファイバを用いた導光が可能となる。
具体的には、ファイバ13の直径(クラッドの外径)は125μm以上250μm以下とすることができる。
このように、光源20にLDを用いることにより、直径250μm以下のファイバ13に導光可能となるため、光源からファイバに向けて出射した光をロスなくファイバ内に導光することができる。
特に、栄養を取ることができない新生児(集中治療室にて治療を実施する必要性のある新生児など)が患者である場合には、直径250μm以下のファイバ13に対して光源から出射した光をロス無く入射することが可能であることは、大きなメリットである。
具体的には、ファイバ13の直径(クラッドの外径)は125μm以上250μm以下とすることができる。
このように、光源20にLDを用いることにより、直径250μm以下のファイバ13に導光可能となるため、光源からファイバに向けて出射した光をロスなくファイバ内に導光することができる。
特に、栄養を取ることができない新生児(集中治療室にて治療を実施する必要性のある新生児など)が患者である場合には、直径250μm以下のファイバ13に対して光源から出射した光をロス無く入射することが可能であることは、大きなメリットである。
さらに、光源20としてLDを使用することにより、任意の波長範囲の光(本実施形態では、波長600nm以上650nm未満にピークを有する光)をピンポイントで取り出すことが可能であり、光のロスが少ない。したがって、コストの削減とエネルギー効率の向上とを実現することができる。
仮に、波長選択性を重視し、例えば、広範囲に連続的な波長を有する光を放出する閃光放電管を光源に使用した場合には、任意の波長の光を取り出すために光学フィルタ等の光学素子が必要となる。また、必要波長以外の光はフィルタ等でカットすることになるため光のロスが生じる。すなわち、光源へのエネルギー供給に対し使用する光エネルギーの割合が低いため、エネルギー効率低下といった不都合が生じる。また、閃光放電管は、瞬間的にハイパワーを供給する必要があるため、大型の電源が必要でありコストが嵩む。
仮に、波長選択性を重視し、例えば、広範囲に連続的な波長を有する光を放出する閃光放電管を光源に使用した場合には、任意の波長の光を取り出すために光学フィルタ等の光学素子が必要となる。また、必要波長以外の光はフィルタ等でカットすることになるため光のロスが生じる。すなわち、光源へのエネルギー供給に対し使用する光エネルギーの割合が低いため、エネルギー効率低下といった不都合が生じる。また、閃光放電管は、瞬間的にハイパワーを供給する必要があるため、大型の電源が必要でありコストが嵩む。
また、閃光放電管内は、放電アークの大きさが数mm単位であるが、ファイバの外径は所定値を超えて大きくすることはできないため、当該閃光放電管から出た光の大部分がファイバ内に入射されずにロスされることになり、エネルギー利用効率が低いというデメリットがある。さらに、閃光放電管は破裂等の不具合が生じるおそれがあり、安全性に乏しい。
これに対して、LDは、閃光放電管に比べ、発光面積が格段に小さいため細径ファイバを使用可能であり、細径ファイバに対してロス無く光を導光することができる。また、LDは、閃光放電管に比べ、装置を小型化可能であるとともに、破裂等の不具合が生じないので安全性に優れている。また、大型の電源が不要であるためコスト面でも有利である。
さらに、本実施形態では、LDから放射する光を可視赤色光とし、これをカテーテル本体12の先端位置確認用の光として用いる。先端位置確認用の光を可視光とすることで、例えば近赤外線を用いた場合のように暗視ゴーグル等のデバイスを用いることなく、直接肉眼で光を確認することができる。そのため、その分のコストを削減することができる。また、先端位置確認用の光を、黄色等の肌の色と同化しない赤色光とすることで、オペレータは、患者の体内で照射され体外に漏れ出た光を容易に確認することができる。
さらに、本実施形態では、LDから放射する光を可視赤色光とし、これをカテーテル本体12の先端位置確認用の光として用いる。先端位置確認用の光を可視光とすることで、例えば近赤外線を用いた場合のように暗視ゴーグル等のデバイスを用いることなく、直接肉眼で光を確認することができる。そのため、その分のコストを削減することができる。また、先端位置確認用の光を、黄色等の肌の色と同化しない赤色光とすることで、オペレータは、患者の体内で照射され体外に漏れ出た光を容易に確認することができる。
また、カテーテル装置10は、カテーテル本体12内部に形成したルーメンにファイバ13を挿入した構造を有する。このように、カテーテル本体12とファイバ13との位置が不変であるため、構造上の安定性が高い。
比較例として、図7に示すように、カテーテル111を構成するカテーテル本体112の内部にファイバ113を配置した構造について説明する。この場合、ファイバ113の外周面とカテーテル本体112の内周面との間の空間112aを液状物の流路とすれば、ファイバ113をカテーテル本体112の内部に配置したまま液状物の供給又は排出を行う処置が可能である。
比較例として、図7に示すように、カテーテル111を構成するカテーテル本体112の内部にファイバ113を配置した構造について説明する。この場合、ファイバ113の外周面とカテーテル本体112の内周面との間の空間112aを液状物の流路とすれば、ファイバ113をカテーテル本体112の内部に配置したまま液状物の供給又は排出を行う処置が可能である。
しかしながら、ファイバ113はカテーテル本体112の両端で固定されることになり、カテーテル本体112の内腔においてファイバ113が宙吊りされる構造となる。そのため、ファイバ113が垂れ下がることでカテーテル本体112に接触することが懸念される。カテーテル本体112とファイバ113との接触が生じると、液状物の流路の一部がファイバ113によって閉塞され、液状物の供給や排出に支障をきたすおそれがある。これに対して、本実施形態では、上述したように構造上の安定性を確保することができるため、液状物の供給や排出に支障をきたすことはない。
また、上記のような不具合を回避するために、図7に示すカテーテル111において、カテーテル本体112によって液状物の供給又は排出を行う際に、ファイバ113をカテーテル本体112から抜き取ることも考えられる。しかしながら、この場合、液状物を供給又は排出する処置を開始した後は、カテーテル本体112の先端位置の確認ができない。これに対して、本実施形態では、カテーテル本体12に形成された液状物の供給又は排出を行うためルーメン12bとファイバ13との間に隔壁12aが存在するため、ファイバ13をカテーテル本体12と共に体内に挿入したまま液状物の供給又は排出の処置を行うことができ、当該処置中においてもカテーテル本体12の先端位置の確認が可能となる。
さらに、本実施形態のカテーテル装置10は、カテーテル本体12内部に形成したルーメンにファイバ13を挿入する構造であるため、例えば、ファイバをカテーテル本体の壁に結合したり、カテーテル本体の壁内に埋め込んだりする構成と比較して、ファイバ保持部の耐圧性を確保することができる。
例えば、ファイバをカテーテル本体の壁内に埋め込む構成でファイバ保持部の耐圧性を確保しようとした場合、単純にカテーテル本体の肉厚を全体的に厚くすることになり、カテーテル本体の外径が必要以上に大きくなってしまう。これに対して、本実施形態では、図2に示すように、カテーテル本体12のルーメン12bを偏芯して配置するため、耐圧性を確保しつつカテーテル本体12の大径化を抑制することができる。
例えば、ファイバをカテーテル本体の壁内に埋め込む構成でファイバ保持部の耐圧性を確保しようとした場合、単純にカテーテル本体の肉厚を全体的に厚くすることになり、カテーテル本体の外径が必要以上に大きくなってしまう。これに対して、本実施形態では、図2に示すように、カテーテル本体12のルーメン12bを偏芯して配置するため、耐圧性を確保しつつカテーテル本体12の大径化を抑制することができる。
さらに、本実施形態では、カテーテル本体12内部に独立した2つのルーメン12b,12cを形成し、ルーメン12cにファイバ13を挿入するだけで、カテーテル装置10を製造することができる。すなわち、ファイバをカテーテル本体の壁内に埋め込むなどの複雑な製造工程は必要ない。このように、本実施形態のカテーテル装置10は、製造面でも有利である。
本実施形態では、光源20としてLDという発光面積の小さいものを使用することで、細径のファイバ13を使用することができるため、カテーテル本体12の外径を大きくすることなく、安定性の高い構造を実現することができるものである。換言すると、図2に示すような安定性の高い構造を、カテーテル本体12の外径を大きくすることなく実現するためには、光源20としてLDを用い、ファイバ13として細径のもの(直径が250μm以下のもの)を用いることが前提となる。
以上のように、本実施形態では、光源20としてLDを使用することで、細径のファイバ13に対しても損失なく光を導光することができ、エネルギー利用効率を高めることができる。また、細径のファイバ13を使用可能とすることで、体内への挿入時の患者の負担軽減、オペレータの使い勝手の悪化防止(通常のカテーテルと挿入感が同等であること)、構造上の安定性が高いこと、装置コストを低減可能であること、及び光源の破裂等が起きない高い安全性、といった実用上の数々のメリットを有する。
(変形例)
なお、上記実施形態においては、光源20としてレーザーダイオード(LD)を用いる場合について説明したが、これに替えて発光ダイオード(LED)を用いることもできる。LEDの発光面積は、光取出面の面積に依存するものであり、一般に数百μm角と比較的小さい。そのため、光源20としてLEDを用いた場合にも、上述したLDの場合と同様に、直径250μm以下という細径のファイバ13を用いた導光が可能となる。したがって、この場合にも、挿入時における患者の負担軽減とオペレータの使い勝手(挿入感)の悪化抑制とを実現したカテーテル装置10とすることができる。但し、LDの方がLEDよりも発光面積が小さいため、ロス無く導光でき好ましい。
なお、上記実施形態においては、光源20としてレーザーダイオード(LD)を用いる場合について説明したが、これに替えて発光ダイオード(LED)を用いることもできる。LEDの発光面積は、光取出面の面積に依存するものであり、一般に数百μm角と比較的小さい。そのため、光源20としてLEDを用いた場合にも、上述したLDの場合と同様に、直径250μm以下という細径のファイバ13を用いた導光が可能となる。したがって、この場合にも、挿入時における患者の負担軽減とオペレータの使い勝手(挿入感)の悪化抑制とを実現したカテーテル装置10とすることができる。但し、LDの方がLEDよりも発光面積が小さいため、ロス無く導光でき好ましい。
また、上記実施形態においては、カテーテル本体12のルーメン12bを、液状物を供給又は排出するためのルーメンとして使用する場合について説明したが、当該ルーメン12bに液状物を供給又は排出するための管を挿入するようにしてもよい。
さらに、上記実施形態においては、カテーテル本体12に、液状物を供給又は排出するためのルーメンと、ファイバ13が挿入されるルーメンとを1つずつ設ける場合について説明したが、当該ルーメンは3つ以上であってもよい。例えば、液状物を供給する供給管と液状物を排出する排出管とを別々に設ける場合や、ファイバ13を複数設ける場合には、管の数やファイバ13の数に対応したルーメンを形成するものとする。
さらに、上記実施形態においては、カテーテル本体12に、液状物を供給又は排出するためのルーメンと、ファイバ13が挿入されるルーメンとを1つずつ設ける場合について説明したが、当該ルーメンは3つ以上であってもよい。例えば、液状物を供給する供給管と液状物を排出する排出管とを別々に設ける場合や、ファイバ13を複数設ける場合には、管の数やファイバ13の数に対応したルーメンを形成するものとする。
10…カテーテル装置、11…カテーテル、12…カテーテル本体、12a…隔壁、12b,12c…ルーメン、13…ファイバ、13a…ファイバの先端部、15…コネクタ、17…ファイバコネクタ、18…ファイバ、19…ファイバコネクタ、20…光源、21…制御部
Claims (7)
- 体内に挿入されるべきカテーテルと、
可視赤色光を放射するレーザーダイオードを有する光源部と、
前記光源部から放射される前記可視赤色光を、前記カテーテルの先端部近傍に導光するファイバと、を備えることを特徴とするカテーテル装置。 - 前記ファイバの外径が125μm以上250μm以下であることを特徴とする請求項1に記載のカテーテル装置。
- 体内に挿入されるべきカテーテルと、
可視赤色光を放射する発光ダイオードを有する光源部と、
前記光源部から放射される前記可視赤色光を、前記カテーテルの先端部近傍に導光する外径125μm以上250μm以下のファイバと、を備えることを特徴とするカテーテル装置。 - 前記カテーテルは、内部に複数のルーメンを有し、
前記ファイバは、前記複数のルーメンのうち少なくとも1つのルーメンに挿入されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のカテーテル装置。 - 前記光源部は、600nm以上680nm以下の範囲にピーク波長を有する前記可視赤色光を放射することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のカテーテル装置。
- レーザーダイオードから放射された可視赤色光をファイバに供給し、当該ファイバによって、前記可視赤色光を、体内に挿入されるべきカテーテルの先端部近傍まで導光して体内に照射することを特徴とするカテーテル位置確認方法。
- 発光ダイオードから放射された可視赤色光を外径125μm以上250μm以下のファイバに供給し、当該ファイバによって、前記可視赤色光を、体内に挿入されるべきカテーテルの先端部近傍まで導光して体内に照射することを特徴とするカテーテル位置確認方法。
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-
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- 2014-11-05 JP JP2014225124A patent/JP2016087091A/ja active Pending
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