JP2020505164A - 血管を識別して操作するための装置及び対応する方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、身体部分を収容するための治療チャンバと、データ処理制御装置と、治療チャンバ内で測定によって血管の血管構造データの位置及び／又は寸法を検出するための血管構造測定装置と、血管の位置及び／又は寸法を変化させるための血管操作装置とを備え、制御装置が、血管構造データに応じて血管操作装置を制御するように設計された、患者の身体部位の皮下血管を検出して操作するための検出装置及び方法に関する。【選択図】図１

Description

本発明は、医療技術の分野に関し、具体的には、患者の身体部位の皮下血管を検出して操作するための検出装置、検出装置を有する挿管ロボット、及び患者の身体部位の皮下血管を自動的に検出して操作する対応法に関する。

挿管（ｃａｎｎｕｌａｔｉｏｎ）としても知られている血管の穿刺は、患者の血液循環と外部流体システムと間に流体接続、具体的にはカニューレが設定されている多くの患者の治療における日常的な処置ステップである。通常、挿管は、医師又は訓練を受けた職員によって行われる。このため、挿管によって生じる血管アクセスの質は、とりわけ医療従事者の個々の能力及び時間的に変化する能力、治療すべき患者の身体的特徴、並びに挿管において使用される技術的計器の多様性の影響を受ける複数のパラメータに依存する。

挿管は、多くの治療における日常的な処置であるため頻繁に行われる。このため、挿管を標準化し、財源及び人材を効率的に活用して、高治療品質を確実に保証するために、好適なセンサ技術及びモータ機能を用いて患者に対して自律的に挿管手順を実行する挿管ロボットが開発された。このような挿管ロボット及びこのロボットによって使用される技術的資源は、例えば欧州特許第０６５４２４４（Ｂ１）号、米国特許出願公開第２０１５／００６５９１６（Ａ１）号及び国際公開第２０１５／０５２７１９（Ａ１）号から公知である。これらのタイプのロボット上で血管構造を検出する検出装置も知られている。

欧州特許第０６５４２４４号明細書 米国特許出願公開第２０１５／００６５９１６号明細書 国際公開第２０１５／０５２７１９号 国際公開第２０１０／０２９５２１号 米国特許出願公開第２００８／０１４６９３９号明細書

本発明は、とりわけ挿管をさらに自動化することによって検出後の血管系治療の効率を高めることができる改善された検出システムを明示するという課題に基づくものである。

本発明は、独立請求項１の教示による検出装置、及び独立請求項１１の教示による方法によってこの課題をそれぞれ解決する。とりわけ、好ましい実施形態、さらなる発展形態又は変形形態が独立請求項の主題を構成する。特許請求の範囲の主題は、明確に本明細書の開示の一部を成す。

本発明による検出装置は、血管の初期検出位置及び／又は物理的寸法を所望の方法で操作し、従って最適化できるという利点をもたらす。具体的には、生理学的又は病理学的変化を示す血管を、その後の治療、とりわけ自動挿管を可能にするように操作することができる。

血管構造測定装置は、治療チャンバ内で血管の血管構造データを測定することによって血管の位置及び／又は寸法を検出するように設計される。血管構造データの形での血管の位置及び／又は寸法の測定、並びにその後の血管操作装置によるこれらの位置及び／又は寸法の操作は、患者の考えられるその後の治療、とりわけその後の自動血管挿管の準備に役立つことが好ましい。ここでの操作は、とりわけ血管の位置及び／又は寸法の所望の改善をもたらすための是正措置としての役割を果たす。

血管構造データは、とりわけ血管の位置及び／又は寸法が少なくとも１つの基準に対応するかどうかについて評価される。この基準は、その後の患者の治療にとって、具体的にはこのような治療が実行可能であるかどうか、及び／又はどのような治療修正を行うべきであるかという質問にとってとりわけ重要となり得る。血管操作装置を用いて血管を操作すると、位置及び／又は寸法が変化し、従って操作後に基準が再チェックされる。本発明は、初期位置及び／又は初期寸法における血管、従ってとりわけ操作前の血管が少なくとも１つの基準を満たしておらず、その後の操作が後でこの基準を満たすという目的にかなう場合に特に有利である。この操作では、例えば血管の膨張を引き起こして確実に自動挿管を実行するのに十分な所定の血管太さをもたらす止血装置によって、血管内の血流をせき止めることができる。

本明細書では、ほとんどの場合、血管を「この血管」と、単数形で示す。しかしながら、本発明は、全く同様に、複数の血管の検出及び操作にも関する。

血管の位置に関する情報を含む血管構造データは、空間領域又はその変化を明確に決定できるようにする、その空間領域から取得される位置データを含むことができる。この位置データは、検出装置の少なくとも１つの固定基準点、又は治療装置、具体的には任意に検出装置を含む挿管ロボットの固定基準点に対して定めることができる。或いは、この血管構造データを用いて、血管膜（ｂｌｏｏｄ ｖｅｓｓｅｌ ｔｕｎｉｃ）の位置データ、従って例えば血液を構成する血管壁の経路のみが記憶されるように位置を検出することも実行可能である。さらに、これとは別に、又はこれに加えて、この血管構造データを用いて、例えばドップラ超音波測定を通じて位置データを検出する場合に可能な、血流が灌流する空間領域の位置データが検出されるように位置を検出することも実行可能である。従って、これとは別に、又はこれに加えて、位置データを速度データとして記憶することもできる。

このような絶対的位置データの代わりに、又はこれに加えて、絶対的位置データは、相対的位置データとしての血管位置の変化を含むこともできる。

血管の寸法に関する情報を含む血管構造データは、とりわけ流れの方向に対して、従って長手方向に対して垂直に測定された、特に患者の身体部分の皮膚表面に対して平行に測定された、及び／又は特に患者の身体部分の皮膚表面に対して垂直に測定された血管の太さ、又は血液が灌流する血管の空間領域の厚みに関する情報を含むことができる。

血管構造データは、例えば位置データ又は距離データを部分毎にのみ、及び／又は低分解能でのみ検出することによって、血管の位置及び／又は寸法に関する近似データを含むこともできる一方で、血管の位置及び／又は寸法は、例えば補間手順を通じてモデルを適用することによって必要精度で推定され補完される。

血管構造測定装置は、少なくとも１つの血管、好ましくはいくつかの血管群の画像データを血管構造データとして記録できるように画像取り込み装置として構成することができる。血管構造データは、検出装置の一部とすることができるデータ記憶装置に記憶されることが好ましい。これによって血管構造データをその後の評価に利用することも、任意に恒久的に記憶することもでき、とりわけ患者データとして患者に割り当てて、後で長期治療の途中などに、特に慢性疾患の場合に使用できるように再び引き出すことができる。

具体的には画像取り込み装置である血管構造測定装置は、光学的測定に対応することができる。具体的には、少なくとも１つの血管の位置及び／又は空間的寸法に関する情報を含むデータセットを画像と呼ぶ。このため、画像取り込み装置は、１又は２以上の可視光波長域の、すなわち３８０〜７８０ｎｍの画像記録を形成してデジタル的に保存できる１又は２以上の光学センサ又は少なくとも１つのカメラを含むことが好ましい。具体的には画像取り込み装置である血管構造測定装置は、好ましくは可視スペクトルでの測定に加えて、又はその代わりに、他の電磁スペクトル領域、とりわけ紫外線領域、すなわち１００〜３８０ｎｍ、又は赤外線領域、すなわち７８０ｎｍ〜１ｍｍでの測定に対応することもできる。これによってコントラストを適合させることができる。血管の光学的検出については、例えば国際公開第２０１０／０２９５２１（Ａ２）号に記載されている。

或いは、具体的には画像取り込み装置である血管構造測定装置は、コンピュータ断層撮影法（ＣＴ）、磁気共鳴断層撮影法（ＭＲＴ）又は陽電子放出断層撮影法（ＰＥＴ）測定に対応することもできる。

具体的には画像取り込み装置である血管構造測定装置は、超音波測定、具体的には超音波検査法測定のために、とりわけ二重法及び／又はドップラ法測定に対応することが好ましい。これにより、比較的低い設置費用で画像を取り込むことができる。超音波を用いた血管の検出は確立された手順であり、例えば米国特許出願公開第２００８／０１４６９３９（Ａ１）号に記載されている。

具体的には画像取り込み装置である血管構造測定装置は、血管の位置及び／又は寸法の反復測定のために、具体的には同期的又は連続的に、とりわけ所与の時間的頻度で反復される測定のために構成されることが好ましい。例えば毎秒１回の測定（１Ｈｚ）又はそれを上回る頻度では、血管の位置及び／又は寸法が正確に検出され、従ってその後の血管操作がより良好に制御されるので、任意のその後の患者治療、とりわけ自動血管挿管をより正確に実行して制御できるようになる。

検出装置は、好ましくは検出装置の全ての構成部品、具体的にはデータ処理制御装置、血管構造測定装置及び血管操作装置が取り付けられた基部を含むことが好ましい。検出装置が挿管ロボットなどの治療装置の構成部品である場合には、検出装置の基部を治療装置の構成部品とすることができる。

治療チャンバは、特に治療装置に、とりわけ挿管ロボットに一体化できる部分的に取り囲まれた又は開いた空間領域とすることができる。治療チャンバは、検出すべき皮下血管を有する患者の身体部位を少なくとも部分的に収容する役割を果たす。この身体部位は、腕又は脚であることが好ましい。

治療チャンバは、身体部分を支持するための支持装置、具体的には１又は複数の台を含むことが好ましい。

治療チャンバは、検出中及び／又はその後の治療中、具体的には挿管中に治療チャンバ又は支持装置に対して身体部分を固定できる固定装置を含むことができる。固定装置は、身体部分を支持装置に固定する少なくとも１つの固定ストラップを含むことができる。さらに、固定装置は、例えば治療チャンバ内で固定装置が身体部分を懸下することによって支持装置の機能を担うこともできる。この固定は、身体部分の並進的及び／又は回転的な動きを、少なくとも１つ、少なくとも２つ、３つ、４つ、５つ又は６つの空間方向において、好ましくはデカルト座標系の３つの直交空間軸に沿った正及び負の方向の６つの空間方向全て、及び／又はこの空間軸の周囲の６つの回転方向全てにおいて制限するように行われることが好ましい。

固定装置は、クッション装置を含み、又はクッション装置によって形成することができる。クッション装置は、流体を、具体的には空気、液体又はゲルを収容するように設計することができる。この流体を移送するために、電気的に制御可能な流体移送装置、具体的にはポンプ又は加圧装置を設けることが好ましい。この移送は、好ましくは検出装置が自動的に固定を行えるように制御装置によって自動的に制御されることが好ましい。固定プロセスでは、流体移送装置がクッション装置内の流体量を増加させることにより、クッション装置上に配置された身体部分の動きを制限し、好ましくは固定することができる。クッション装置は、身体部分を部分的に又は完全に取り囲むことができ、とりわけクッション装置は、血圧測定の際に使用されるカフと同様の閉じた又は開いたホースリングとして設計することができる。このため、検出装置内には、支持装置又は固定装置としての役割を果たすクッション装置が固定されることが好ましい。

支持装置及び／又は固定装置は、とりわけ血管操作装置としてさらに構成することができる。

血管操作装置は、血管の位置及び／又は寸法を変化させるように設計される。血管操作装置は、検出すべき血管内の血液をせき止めるために、治療チャンバ内に配置された身体部位に圧力を加える加圧装置として設計されることが好ましい。血液をせき止めることにより、所定の基準に従う特定の血管太さの達成及び調整を行うことができる。具体的には、血管太さは制御装置によって調整することができる。

加圧装置は、上述したような電気的に制御可能なクッション装置を含み、その充填容量、従って付与圧は制御装置によって電気的に制御されることが好ましい。具体的には加圧装置又はクッション装置である血管操作装置の制御、とりわけ血管操作装置に対する制御信号の送信及び電力供給は、ワイヤを介して行うことができ、これによって電気ケーブル、特にデータ通信ケーブルが、検出装置の制御装置と加圧装置との間の信号交換に役立つことができる。信号は無線で交換することもでき、この場合には、加圧装置を検出装置とは別個のコンポーネントとして実現することができ、その電力供給は、血管操作装置内又は血管操作装置上に配置されたバッテリによって行われる。血管操作装置を単独で実現すると、治療チャンバを他の装置のために空けておくことができる。さらに、異なる身体部分及び異なる体格の患者にも柔軟に適合することができる。クッション装置は、身体部分を拘束して半径方向圧として作用する力を身体部分に付与するように、例えばホースリングを周方向に締めることによってクッション装置に張力を加えることができるアクチュエータ装置をさらに含むことができる。

血管操作装置は、加圧装置の皮膚接触領域又は好ましくはクッション装置に含まれる流体媒体を目標温度に加温又は冷却し、特に温度設定を調整するために、とりわけ温度センサを有する温度制御装置を含むことができる。温度が上がると毛細血管が拡張し、これによって皮膚の血液循環が向上する。

加圧装置は、血管操作装置の１又は２以上のアクチュエータ装置によって円周方向に締め付けられることによって身体部分を拘束し、半径方向圧として作用する力を身体部分に付与する、ホースリングと同様の、ただし流体で満たされたキャビティを有していない１又は２以上のストラップ装置をさらに含むことができる。

加圧装置は、治療チャンバ内に移動可能に取り付けることができる、具体的には支持装置又は固定装置上に移動可能に取り付けることができる１又は２以上の可動式締め付けアームをさらに含むことができる。１又は２以上の可動式締め付けアームは、身体部分に所望の接触圧を付与するために血管操作装置の１又は２以上のアクチュエータ装置によって動かされることが好ましい。このため、血管を含む組織部分を保持クランプの端部間で身体部分から離して半径方向外向きに圧迫することにより、一方では所望の血液抑止を達成し、他方では血管へのアクセスを可能にするとともに血管を固定化することができる。

さらに、少なくとも１つの保持クランプを含む血管操作装置は、保持クランプの引っ張る動きによって保持クランプの接触部分間に位置する皮膚が緊張するように皮膚に接触して付着保持する付着接点を有する締め付けアームによって、検出すべき血管の上の皮膚に張力を付与するように構成することができる。これにより、一方では検出すべき血管を固定化することができる。他方では、皮膚に付着した保持クランプを動かすことによって血管の位置を操作することができる。接触部分は、具体的には接触部分に適用されるシリコーンエラストマなどの摩擦誘発材料、又は接触部分に適用される付着部分によって付着を行うことができる。

加圧装置は、ツールとして機能する加圧ヘッドを身体部分に配置して所望の圧力を加える可動操作装置、具体的にはロボットアームなどのツール保持装置をさらに含むことができる。加圧ヘッドの接触領域は、特に比較的限局化された圧力を身体部分に付与できるように、具体的には１〜数平方センチメートルに及ぶことができる。従って、とりわけ１つの血管又はわずかな数の血管のみを望む程度にせき止めることによって優しい治療を可能にすることができる。接触領域は、血管構造測定装置によって行われる測定に加えてこの領域に対する接触圧を制御できるように力センサをさらに含むことができる。接触領域は、具体的には１〜１００ｃｍ²、とりわけ１〜５０ｃｍ²、好ましくは１〜１０ｃｍ²に及ぶことができる。

加圧装置は、接触圧を測定するための力センサを含むことができる。接触圧の値、具体的には検出すべき患者血管が位置及び／又は寸法を特徴付ける所望の値に達した時に見られる接触圧の値は、データ記憶装置に記憶することができる。データ記憶装置は、検出装置の一部、又は治療装置、具体的には検出装置を含む挿管ロボットの一部とすることができる。

加圧装置は、所定の最大接触圧値を超えないように設計されることが好ましい。この値は、せき止められた血管の血流が特定の値まで完全に遮断又は制限された際の値として事前に決定しておくことができる。これにより、患者の身体部分が注意深く取り扱われる。この安全装置は、透析患者にとって、又は血管、とりわけ動静脈瘻を繰り返し穿刺する必要があることによって特に痛みを感じやすい他の疾患を抱えた患者にとって、特に有利となり得る。

検出装置は、血圧測定装置を含むことが好ましい。加圧装置は、血圧測定装置として構成することができる。

接触圧は、４０〜１００ｍｍＨｇの値に設定されることが好ましい。接触圧は、血管を通じた静脈流出は遮るが動脈流入は遮らないように選択されることが好ましい。従って、接触圧は、拡張期血圧よりも低いことが好ましい。

加圧装置は、具体的には加圧装置の接触部分を繰り返し身体部分に押し付けることによって、繰り返し接触圧を付与するように設計することができる。身体部分を叩くと皮膚内にヒスタミンが放出され、これが皮膚の発赤を引き起こすことによって（単複の）血管が拡張する。この操作によって血管も良好に表されるようになる。

血管操作装置は、患者の身体部分に熱を伝えるための伝熱装置として設計することができる。熱は、皮膚の血液循環を高めることができる。熱は、血管を拡張させることによって、その後の治療、具体的には自動挿管を改善することができる。血管操作装置は、具体的には皮膚に接触して拡散性熱輸送によって熱を伝えるように設けられた伝熱部分を含むことができる。上述したように、クッション装置は、クッション装置内の流体媒体が目標温度まで加熱又は冷却されることによって伝熱装置として構成することができる。具体的に言えば、クッション装置は、具体的には管状形態の少なくとも１つの面で身体部分を少なくとも部分的に又は完全に包み込むようにスリーブ、とりわけカフとして設計することができる。これにより、広い組織面積にわたる血液循環を刺激するために、皮膚との熱接触面積を特に広くすることができる。任意に、スリーブは、血流をせき止める役割を果たすことができる接触圧を与えるために流体で膨張又は拡張させることができ、これによって他方では、スリーブと身体部分との間の熱接触を改善することができる。スリーブは、血管構造測定装置による測定を可能にするように透明とすることができ、及び／又は間隙又は開口部を含むことができる。具体的には、伝熱装置は、少なくとも１つの温度制御装置と、好ましくは少なくとも１つの温度センサとを含み、特に調整された形で温度を設定するように設計することができる。

伝熱装置は、放射によって身体部分に熱を伝えるために放射ヒータを含むことが好ましい。この放射ヒータは、赤外線放射ヒータとすることができる。放射ヒータは、熱の付与を正確に標的化するために、身体部分に、具体的には身体部分の一部に向けて熱を放射するように設計することができる。放射ヒータは、治療チャンバ内に移動可能に取り付けることができる。

血管操作装置は、腕を移動可能に支持する可動支持装置を含むことができる。この目的のために、血管操作装置は、可動支持装置を動かすためのアクチュエータ装置、具体的には電気モータを含むことが好ましい。この動きは、検出装置の基部に対して行うことができ、回転運動及び／又は並進運動とすることができる。身体部分を動かすと、血管位置の所望の変更も可能になる。これによって動きが生理学的状況に適合し、身体部分は非生理学的な形で動かすべきではない。このような操作は、例えば血管挿管時に穿刺されるカニューレの動きを補助的に補完するのに役立つことができる。しかしながら、非可動式支持装置も好ましい。

制御装置は、血管構造測定装置によって取得された血管構造データに応じて血管操作装置を制御するように設計される。測定は、操作よりも高い頻度で行うことができる。制御装置は、血管構造測定装置によって血管構造データの測定を特に正確に１回実行し、その後に操作を特に正確に１回実行するように設計されることが好ましい。例えば、加圧装置は、血管の太さが決定された後に、このような血管の血流がせき止められる経験値に、従ってとりわけ穿刺に適するように血管が拡張する経験値に対応する正確に１つの接触圧を身体部分に加えれば十分であり、これを可能にすることができる。接触圧は患者毎に異なることができ、例えば、とりわけ血管構造データを含むこともできる過去の患者データを抽出することによって、患者の血管に合わせて個々に選択することもできる。

制御装置は、血管構造データに応じて血管操作装置を調整するように設計されることが好ましい。調整では、特定の血管の位置及び／又は寸法を制御ループの所定の目標値として指定する。血管の位置及び／又は寸法は、制御ループの測定変数として記録される。血管操作装置を制御するパラメータは、制御ループの制御変数としての役割を果たす。このパラメータは、加圧装置として設計された血管操作装置の作用の度合いを決定する、接触圧を特徴付けるパラメータとすることができる。測定と操作を繰り返して調整を行うことにより、血管の位置及び／又は寸法をとりわけ正確に調整できるようになる。

検出装置は、血管操作が行われた後に、この血管操作を特徴付ける値、具体的には接触圧の値を記憶するように設計されることが好ましい。とりわけ、この値は、検出すべき患者血管が位置及び／又は寸法を特徴付ける所望の値に達した時に見られる値である。この値は、データ記憶装置に、とりわけ患者データの一部として記憶することができる。

制御装置は、所定の時間内で、具体的には６０秒未満の、好ましくは３０秒未満の、好ましくは２０秒未満の、好ましくは１０秒未満の時間内で血管の位置及び／又は寸法の変更又は調整を実行するように設計されることが好ましい。操作によって血管が圧縮される場合には、限られた操作時間、とりわけ短い操作時間が、身体部分に対する非生理学的負担を防ぐ。挿管ロボット内の検出装置を用いたその後の挿管も、操作を、従って身体部分に対する物理的ストレスをできるだけ短く保つために、上述したような時間内で実行されることが好ましい。いくつかの血液値は、長期の停止にわたって変化し得ることが知られており、これはその後の血液診断にとって特に望ましくないと考えられる。

本発明による、又は本明細書で説明する本発明の実施形態のうちの１つによる検出装置は、治療装置の、具体的には挿管ロボットの構成部品であることが好ましい。従って、挿管ロボット、又は挿管ロボットの制御装置は、血管の位置及び／又は寸法が望む通りに得られた後に、検出装置によって検出された変化した血管の挿管を自動的に実行するように設計されることが好ましい。治療装置は、非侵襲的血管治療をさらに行うことができる。

検出装置は、血管操作装置による血管操作前、操作中及び／又は操作後に、例えば血管構造測定装置内に設けられた画像取り込み装置によって血管構造の少なくとも１つの画像を記録し、この少なくとも１つの画像をデータ記憶装置に血管構造データとして記憶するように設計することができる。この場合、操作は、血管構造の視覚的表現を改善する役割を果たす。このような血管構造データを用いて、血管構造の、具体的には瘻孔（ｆｉｓｔｕｌａ）の健康状態を検証することができる。

検出装置、又は検出装置の制御装置は、過去の操作データ、特に血管操作装置の制御変数、具体的には接触圧に関する情報を求めるために、とりわけ患者データベースに記憶されている患者データにアクセスするように設計することができる。挿管ロボットは、このような患者データ（履歴データ）から患者の血管の挿管における好適な挿管処置ステップを決定し、好ましくは実行すべき挿管において、具体的にはプログラム制御による自動挿管において使用されるプログラムパラメータを患者履歴データに応じて決定できるように設計することができる。このような履歴データは、特に患者の少なくとも１つの皮下血管の位置及び／又は寸法を測定するための検出装置（血管構造測定装置）を用いて以前に検出された、とりわけ患者データとして利用できる、患者の１又は２以上の血管の位置を含む。特に、このような履歴データは、とりわけ患者データとして利用できる、患者の身体部分の以前の穿刺部位の位置及び状態に関する情報を含む。

検出装置、又は検出装置の制御装置は、患者の身体部分の治療に適した、とりわけ挿管に適した皮下血管と、とりわけこの血管を穿刺するのに適した皮膚上の挿入点とを識別するように設計することができる。この識別は、例えば制御装置内で、血管構造測定装置によって取得された画像のプログラム制御による分析を通じて行うことができる。

本発明における「カニューレ」は、血管挿管での使用に適した幾何学的形状及び外部寸法の管腔を有する管状体、具体的には剛性又は可撓性の注射針を意味する。カニューレは、中空針とコネクタ部品とを含むことが好ましい。

上述した本発明の潜在的利点及び実施形態、さらなる展開例又は変形例は、本発明の挿管ロボットにも適宜に当てはまる。

挿管ロボットは、患者血管における少なくとも１回の挿管工程ステップ、或いは複数回の又は全ての意図される工程ステップを、医療従事者などの人間のオペレータの介在を伴わずに自動的に、すなわち少なくとも断続的又は連続的に実行する装置である。従って、この工程ステップは、とりわけシステム及び／又はユーザが自動挿管のプログラムパラメータを適宜に選択することによって行われる。挿管における１つの工程ステップは、その工程ステップのために特異的に構成されたツール装置などの挿管ロボットのコンポーネントによって技術的に実施され、以下の考えられる工程ステップＰ１、Ｐ２、Ｐ３…を含む群から選択されるが、この番号付けは順番を定めるものではない。

Ｐ１：自動挿管の開始前に登録患者識別子に基づいて選択された付属品キットを使用して挿管を実行するステップ。この選択は、付属品キットの選択及び／又は具体的には付属品ボックスである付属品ホルダの設置を行うシステムの任意のピックアンドプレースシステムを用いて事前に行っておくことができる。付属品キットは、付属品を保存するシステムの任意の保存装置から付属品キットに含まれる付属品を選択するシステムの任意の分類装置によって、登録患者識別子に応じて予め提供しておくことができる。付属品キットは、具体的にはガーゼ、綿棒、粘着テープである１又は２以上の医療用付属品を含むことができる。この付属品キットの付属品は、登録患者識別子に応じて、及び／又は登録患者識別子から導出される患者固有の治療データに応じて収集することができる。挿管ロボットによるこの付属品キットの使用は自動挿管の工程ステップであり、具体的には抽出に適した適切なプログラムパラメータが登録患者識別子に応じて選択されることによって、付属品キットの付属品が付属品ホルダ／ボックスの所定の位置から自動的に抽出されるようにすることができる。とりわけこの目的では、付属品ホルダから付属品を抽出するように、及び／又は挿管ロボットの１又は２以上の任意のツール装置を設置するように構成された挿管ロボットの任意のピックアンドプレース装置が使用される。

Ｐ２：血管を、具体的には動静脈瘻を含む患者の身体部位を空間的に固定するステップ。ここでは、自動挿管のプログラムパラメータを登録患者識別子に応じて選択することができ、従ってこれらのプログラムパラメータは各患者に固有のものであり、これらのパラメータは、好適な固定が行われるように、以前に決定された位置又は患者の身体部分における所定の間隔に基づいて挿管ロボットの１又は２以上の任意の固定装置の位置又は間隔を事前に設定する。固定は、少なくとも１回の次の挿管のために患者の身体部分が配置される挿管ロボットの治療チャンバ内で行われる。

Ｐ３：患者の血管系における過去の挿管工程ステップに関する情報（履歴データ）を求め、好ましくはこの履歴データに基づいて、行うべき挿管、具体的にはこの挿管に使用されるプログラムパラメータを規定するために、具体的には患者データベースに記憶された患者データを使用するステップ。このような履歴データは、具体的には患者の皮下の少なくとも１つの血管の位置及び／又は寸法を測定するための挿管ロボットの任意の測定装置（血管構造測定装置）によって以前に測定された１又は２以上の患者の血管の位置を含み、とりわけこれらを患者データとして提供する。とりわけ、このような履歴データは、特に患者データとして提供された患者の身体部分におけるさらなる穿刺部位の位置及び状態に関する情報を含む。血管構造測定装置は、患者の皮下の少なくとも１つの血管の位置及び／又は寸法を超音波又は光放射によって検出するように設計することができる。

Ｐ４：患者の皮下の採血に適した血管を識別し、具体的にはこの血管の挿管に適した挿入部位を選択するステップ。ここでは、自動挿管のプログラムパラメータを、登録患者に計画される挿管を少なくとも１つの患者固有の治療パラメータに基づいて選択することによって登録患者識別子に応じて選択することができ、従ってこれらのプログラムパラメータは特定の患者に固有のものである。例えば、血液透析を計画された患者では、治療パラメータが患者の血液透析の必要性をコード化することができる。この治療パラメータを評価することによって、動静脈血管の挿管を計画し、動静脈血管を識別することができる。この識別は、血管構造測定装置によって取得された画像のプログラム制御による分析によって、例えば制御システム内で行うことができる。

Ｐ５：血管を含む患者の身体部分の皮膚を消毒するステップ。ここでは、自動挿管のプログラムパラメータを、例えば治療の長さ、又は採用される消毒工程の量及び質によって特徴付けられる患者の皮膚タイプ又は皮膚形態に合わせて消毒工程を特異的に選択することによって登録患者識別子に応じて選択することができ、従ってこれらのプログラムパラメータは患者に固有のものである。患者固有の治療データを考慮することもできる。上述した消毒には、挿管ロボットの任意の、又は挿管ロボットから分離した、上述した機能を実行するために備えられた消毒装置を使用することができる。患者の皮膚タイプ又は皮膚形態は、とりわけ患者データベース内の患者データとして知られることが好ましい。

Ｐ６：血管を含む患者の身体部分を物理的に治療するステップであって、具体的には身体部分の血流をせき止め、身体部分に圧力を付与し、身体部分の温度を制御し、固定された身体部分を配置するステップ。ここでは、自動挿管のプログラムパラメータを、例えば血液透析などの計画された患者治療に固有の準備データを利用することによって登録患者識別子に応じて選択し、或いは既知の準備データとして患者データベースから取得することができ、従ってこれらのプログラムパラメータは患者に固有のものである。とりわけ、この身体部分の挿管準備は、この目的で対応して構成された挿管ロボットの任意に設けられる準備装置によって行われる。

Ｐ７：血管を、具体的には動静脈瘻を穿刺するステップ。とりわけ血液透析の場合には、血管からの採血のために第１の静脈穿刺及び挿管が自動的に行われ、血液を戻すために第２の静脈穿刺及び挿管が自動的に行われることが好ましい。ここでは、自動挿管のプログラムパラメータを、例えば事前に患者に対して特異的に選択されて準備された注射針などの医療用付属品をツールアームなどによって把持して身体部分上に配置することができる、挿管ロボット内に任意に設けられたロボットツールアームの患者依存型の動作制御を定めるプログラムパラメータによって、登録患者識別子に応じて選択することができ、従ってこれらのプログラムパラメータは特定の患者に固有のものである。例えば第１の挿管ロボットを腕の挿管のために構成し、第２の挿管ロボットを脚の挿管のために構成することにより、体の異なる部分の血管を穿刺する２つの挿管ロボットを設けることができる。適切な挿管ロボットの選択は、患者に特化した形及び／又は治療に特化した形で行うことができる。例えばそれぞれの腕（脚）にそれぞれ１つの挿管ロボットを使用することもできる。

Ｐ８：挿管された血管から採血を行い、この血液を少なくとも１つの血液移送装置又は少なくとも１つのサンプル容器に移送するステップ。ここでは、自動挿管のプログラムパラメータを、患者固有の治療データに応じて適切な血液移送装置又は適切なサンプル容器を予め選択した後で挿管ロボットが好適に利用することによって登録患者識別子に応じて選択することができ、従ってこれらのプログラムパラメータは特定の患者に固有のものである。挿管ロボット及び制御システムは、その後の、好ましくは自動的なシステム制御による治療の治療データ、具体的には診断に基づいて少なくとも１つのサンプル容器を提供するようにプログラムパラメータを適切に選択することによってそのように構成することができる、

Ｐ９：挿管ロボットのグリッパ装置によってカニューレを把持するステップ。

「挿管」という用語は、皮膚を穿刺して血管壁を静脈穿刺することによって、カニューレの遠位端が血管内に配置されてカニューレの近位端が身体部分の外側に配置されるように患者の身体部分の血管にカニューレを挿入し、これによってカニューレと血管との間に、流体、具体的には血液及び／又は流体媒体を交換できる流体接続を確立できるようにする処置を意味する。この文脈における流体の「交換」とは、患者の血液循環からの流体が、具体的には流体の保存又は流体の誘導のために体外流体システム、すなわち患者の体の外部に位置する流体システムに運ばれることを意味し、及び／又は体外システムから血液循環内に流体を運ぶことを含む。

慢性疾患患者は、必要な治療を確実にするために定期的に繰り返される血管挿管を必要とする。とりわけ、１つのこのような慢性疾患に、血液の自然な浄化機能が失われるようになる腎不全がある。この失われた浄化機能を技術的解決策で代用することができる。血液透析装置は、患者の血液を装置内部に誘導し、浄化して処理した後で患者の血液循環に戻す人工腎臓として機能する体外濾過装置である。通常、血液は、患者の腕又は脚の静脈と動脈との間に外科的に形成された人工的な皮下接続を介して採取され、戻される。この接続は、このために準備された患者自身の血管系の一部又は人工物で構成することができ、それぞれ瘻孔又は動静脈瘻（ＡＶ瘻孔、ＡＶＦ）と呼ばれる。

長期血液透析患者において一般に最も使用されている恒久的血管アクセスは、自己動静脈瘻である。自己動静脈瘻は、配置後に血流が増大することによって強度が増し、これによって透析治療のための挿管の繰り返しが容易になる。

血液透析は、通常は２、３日の間隔を空けて定期的に行わなければならない。血液透析は、血管又は動静脈瘻にそれぞれ高い機械的ストレスをもたらす。挿管の繰り返しにわたってできるだけ血管をいたわることを目的として、血管又は動静脈瘻へのアクセスをそれぞれ形成する異なる方法も知られている。ｒｏｐｅ ｌａｄｄｅｒ（縄梯子）挿管法では、以前の部位から例えば約２ｃｍなどの一定距離に位置する新たな挿管部位を治療毎に探し求める。この方法では、通常は一連の穿刺が血管の下端から開始して上端に達するまで上向きに継続され、その後に再び下方から開始する。従って、施術者は、静脈穿刺された血管部位が癒えるように正確に位置決めパターンに従わなければならない。対照的に、ボタンホール法では、常に正確に同じ箇所に正確に同じ角度で針が挿入される。これによって、時間と共に瘢痕のトンネルが成長し、これによって挿管時に生じる血栓が持続的に変位し、従って弾力性が高まる。常に同じ治療従事者が挿管を行った場合には、ボタンホール法の結果を改善できることが分かっている。このため、挿管ロボットの使用が特に有利である。

一般に、動静脈瘻は、血液透析患者の挿管頻度に起因して、静脈穿刺法とは無関係に高ストレスを受け、そのため皮膚表面、並びに動静脈瘻の状態及びその経過に変化が生じることがある。本発明は、とりわけ優しい、素早い、効率的な自動挿管を実現できるように、血管の位置及び／又は寸法を調整的に最適化することができる。

特に慢性疾患を治療する場合、とりわけ血液透析患者の場合には、自動挿管によって医療従事者の作業負荷が低減され、及び／又は一貫して高い挿管精度を実現することができ、これによって特に治療の質及び／又は治療の安全性を高めることができるという点で、検出装置を含む挿管ロボットの１つの利点がさらに分かる。

上述した本発明の態様の潜在的利点及び実施形態、さらなる展開例又は変形例は、本発明の方法にも適宜に当てはまる。逆に、方法の潜在的利点及び実施形態、さらなる展開例又は変形例は、上述した本発明の態様にも適宜に当てはまる。

本発明によって定義される「構成される（ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ）」は、ある装置が、例えば特定のプログラムコードがロードされた後、すなわち装置がプログラムされた後又は装置が特定の方法で形成された後にのみ原理的に特定の機能を満たすのに適しているだけでなく、実際にその機能を満たすために必要な全ての手段を既に所有していることを意味する。この目的のために、装置は、上記機能のためのプログラムコードを既にプログラムされており、及び／又は既に構成及び／又は準備されており、及び／又は実際にその機能を満たすような構成を示すことが好ましい。

本発明における「患者の治療」は、患者の体及び／又は健康に変化をもたらす、或いは患者の健康状態を判断できる少なくとも１つの医療的な、具体的には治療的、診断的又は美容的な処置を意味する。具体的に言えば、治療は、医薬品の投与、挿管、透析などの血液浄化処置、患者の手術及び／又は検査である。

本発明における「治療群」は、それぞれの特定の手術、特定の疾患の治療、患者の初期検査、或いは下位群、具体的には血液透析、血液濾過、血液透析濾過、血液灌流又は腹膜透析治療をさらに含むことができる透析治療とすることができる。アフェレーシスは、さらなる治療群の可能性を構成する。

本発明によって定義される「治療に関与する個人」は、具体的には医師などの担当者、又は看護師などの治療補助を行う個人として理解することができる。とりわけ、治療される患者自身も、治療に関与する個人又は担当者とすることができる。

検出装置及び／又は挿管ロボットのデータ処理制御装置は、データ処理装置を含む。

「データ処理装置」は、データを処理するように構成された、すなわち具体的にはデータを受け取り、受け取ったデータを記憶し、記憶されたデータを読み出し、受け取られた及び／又は記憶された及び／又は読み出されたデータを論理的及び／又は数学的操作によって変換し、変換されたデータを記憶し、及び／又は変換された及び／又は読み出されたデータを出力するように構成された装置であると理解されたい。このようなデータ処理装置は、プログラム可能であることが好ましく、すなわち特にプログラムコードがデータの処理方法を少なくとも部分的に指定し、このプログラムコードの少なくとも一部が修正可能であることが好ましい。

データ処理装置は、市販のマイクロプロセッサ又はコンピュータであることが好ましい。データ処理装置は、少なくとも１つのデータプロセッサ、すなわち中央処理装置と、不揮発性の、すなわち特に永続的データ記憶装置、具体的にはハードディスク、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、又はデータ媒体を含むドライブと、少なくとも１つのハードウェアインターフェイスとを含むことがさらに好ましい。データ処理装置は、とりわけメインメモリとしての揮発性電子データストレージ、具体的にはダイナミックＲＡＭ又はスタティックＲＡＭなどのデータ記憶のための統合型キャパシタ及び／又はフリップフロップ（双安定マルチバイブレータ）を含む好ましくは半導体メモリも含むことが好ましい。

本発明における「データ記憶装置」又は「データ記憶デバイス」は、データを記憶するための装置である。これらは、とりわけさらなる装置、特にデータ処理装置との間にデータリンクを形成し、及び／又はさらなる装置へのデータリンクを含むように設計され、データリンクによってさらなる装置からデータ記憶装置にデータを送信して記憶し、及び／又はデータ記憶装置からさらなる装置にデータを送信して読み出すことができる。データ記憶装置は、少なくとも１つの不揮発性データストレージを含むことが好ましい。データ記憶装置は、少なくとも１つの揮発性電気データストレージも含むことが好ましい。

データリンクは、装置間における一方向又は双方向でのデータ交換を可能にするように、とりわけ２つのデータ処理装置、具体的には２つのデータ処理デバイス又は装置を接続する。データリンクは、有線又は無線で、とりわけ無線リンクとして実現することができる。上述した装置が独立ユニットとして実現される場合、遠隔データリンクは、とりわけ互いに離れて配置され、従って同じ装置、具体的には同じユーザインターフェイス装置又は同じ制御システムの構成部品ではない２つのデータ処理装置、具体的には２つのデータ処理デバイスを接続する。１つの装置から別の装置へのデータリンク、具体的には遠隔データリンクは、２つの装置間の直接的な接続によって、或いはデータを転送するために２つの装置間に第３の装置が接続されたような、２つの装置の間接的な接続によって実現されることが好ましい。遠隔データリンクは、とりわけこの遠隔データリンクによって接続された装置を相互接続するコンピュータのネットワークによって実現することができる。このネットワークは、例えばイントラネット、又はグローバルネットワーク、具体的にはＷＡＮ及び／又はインターネットなどの制限付きネットワークとすることができる。

本発明における「インターフェイス装置」は、２つのユニットを、具体的にはそれぞれ信号、とりわけ情報、特にデータを処理し、従って特に送信及び／又は受信が可能な、特にこのようなユニットを有するシステム、装置、デバイス又は機構を含む２つのユニットを接続する役割を果たす。インターフェイス装置は、少なくとも１つのハードウェアインターフェイスを含み、とりわけ物理的装置ユニットに構成部品として統合することができる。

「試験室試料の取り扱い」という用語は、とりわけ試験室試料、具体的には血液試料又は血液容量を移動させ、及び／又は移送し、及び／又は検査し、及び／又は物理的、化学的、生化学的に、又は他のいずれかの方法で、特にその成分に関して変化させることを意味する。

本発明は、患者の身体部位の皮下血管を自動的に検出して操作する方法、具体的には検出装置、とりわけ本発明による検出装置の動作方法であって、治療チャンバ内で血管の血管構造データを測定することによって、治療チャンバ内で血管の位置及び／又は寸法を検出するステップと、任意に、血管構造データと、とりわけ血管の位置及び／又は寸法の所定の基準値を含む比較データとを比較するステップと、任意に、この比較から結果を判断するために基準を適用するステップと、制御装置によって制御される血管操作装置によって、血管の位置及び／又は寸法を血管構造データに応じて変更するステップと、を含む方法にさらに関する。

検出装置、具体的には検出装置を含む治療装置は、制御装置又はそのプログラムコードによって処理される少なくとも１つのデータをユーザが入力することができる、及び／又はユーザに情報を出力することができる、具体的にはタッチ画面であるディスプレイ、スピーカ及び／又はキーボードなどの入力装置を含むことができるユーザインターフェイス装置と、制御装置、治療チャンバ、血管構造測定装置及び／又は血管操作装置が組み込まれた、ユーザの身体部分を受け取るために治療チャンバへのアクセスを可能にする開口部又は出入口装置（ｄｏｏｒｗａｙ ｄｅｖｉｃｅ）を含むことができるハウジングと、検出装置のコンポーネント又はそのうちの少なくとも１つを支持する基部、具体的には支持枠と、検出装置の電気部品に電力を供給するための給電システムと、とりわけ遠隔データリンクを介して外部データ処理装置との間でデータを交換するための通信装置と、のうちの少なくとも１つを含むことが好ましい。

本発明は、本明細書による検出装置を含むデータ処理システム、及び／又は、上記検出装置、具体的には挿管ロボットと、とりわけデータリンク又は遠隔データリンクを介してデータ交換のために検出装置及び／又は治療装置にネットワーク接続された少なくとも１つの外部データ処理装置とを含む治療装置にさらに関する。システムは、コンポーネントとしてのデータ記憶装置をさらに含み、このデータ記憶装置は、データ交換のために少なくとも１つの他のシステムコンポーネントにネットワーク接続される。データ記憶装置は、患者データの記憶及び検索を行うことができる患者データベースを含むことができる。

本発明は、患者の身体部分の皮下血管の自動挿管方法、具体的には挿管ロボット、とりわけ本発明による挿管ロボットの操作方法であって、患者の身体部分の皮下血管を自動的に検出して操作する本発明の方法のステップと、血管操作装置によって操作された血管の自動挿管を行うステップと、任意に所定の制限時間内に自動挿管を行うステップとを含む方法にも関する。

以下の少なくとも１つの実施形態の詳細な説明及び／又は図によって、本発明のさらなる利点、特徴及び考えられる応用を示す。別途記載がない限り、又は文脈的にそうでないと示していない限り、実施形態では実質的に同じ参照数字を用いて同等の構成要素を識別する。図には、本発明の以下の実施形態を示す。

好ましい実施形態により血管操作装置を加圧装置として実現した本発明の検出装置の側面図である。 好ましい実施形態により血管操作装置を加圧装置として実現した本発明の検出装置の側面図である。 好ましい実施形態により血管操作装置を加圧装置として実現した本発明の検出装置の側面図である。 好ましい実施形態により血管操作装置を加圧装置として実現した本発明の検出装置の側面図である。 好ましい実施形態により血管操作装置を加圧装置として実現した本発明の検出装置の側面図である。 好ましい実施形態により血管操作装置を伝熱装置として実現した本発明の検出装置の側面図である。 好ましい実施形態により血管操作装置を伝熱装置として実現した本発明の検出装置の側面図である。 好ましい実施形態により血管操作装置を伝熱装置として実現した本発明の検出装置の側面図である。 好ましい実施形態により血管操作装置を腕の可動支持を行う可動支持装置として実現した本発明の検出装置の側面図である。 好ましい実施形態により本発明の検出装置を備えた本発明の挿管ロボットの側面図である。 本発明による方法の実施形態である。 本発明による検出装置によって達成される血管寸法の変化例を示す図である。 本発明による検出装置によって達成される血管位置の変化例を示す図である。

図１に、患者の身体部位の皮下血管を検出して操作するための検出装置１を示す。ここでは身体部分誘導パッド９ａを当てたアームレストである身体部分支持部７ａ上に、固定ストラップ９によって患者の腕３０が固定されている。血管３１（図１２、１３参照）は、具体的には血液透析治療のために患者に形成された動静脈瘻である。検出すべき血管部分に関する流れ方向Ｆの上流に存在する位置Ｓにおける血管を完全に閉塞させ又は部分的に停滞させると、血管部分の検出、及び特にその後の治療、具体的には挿管を改善することができる。

検出装置は、開放枠６を含む基台７と、身体部分を収容するための治療チャンバ８とを有する。検出装置１は、データ処理制御装置２と、血管構造データを測定することによって治療チャンバ内で血管の位置及び／又は寸法を検出するための血管構造測定装置３とを含む。この例では、血管構造測定装置３が超音波測定装置である。

検出装置１は、血管の寸法を変化させるための加圧装置として構成された血管操作装置４をさらに含む。加圧装置４は、膨張可能な中空腕部カフ４であり、特定の血管位置及び／又は太さに達するまで中空腕部カフ４の圧力を高める電動式空気ポンプ（図示せず）を含む。中空腕部カフ４は、ここでは上腕である身体部分に中空腕部カフが加える圧力を測定し、最大許容圧力を超えたら血管操作を停止するために、力センサ又は圧力センサ（図示せず）を含むことができる。

制御装置２は、血管構造測定装置３によって測定された血管構造データに応じて血管操作装置４を制御するように設計される。制御装置は、血管構造データから、血管がその後の治療に、具体的には自動挿管に適した所定の太さＤ２であるかどうかを判定する。従って、制御装置２は、測定された血管の太さＤ１がＤ２未満であるという基準を満たす場合には接触圧を高めるように設計される。圧力は、血管構造測定装置３による連続測定下で漸次的に高めることができる。これとは別に、又はこれに加えて、血液抑止措置（ｂｌｏｏｄ ｓｔｅｍｍｉｎｇ ｍｅａｓｕｒｅ）の成功を加速させるために、圧力の上昇は、例えば接触圧の漸次的上昇又は低下の前に適用される、経験値に基づく所定のさらに大きな圧力上昇ステップを伴うこともできる。

接触圧の変化は、血管に対する接触圧の上昇（及び／又は低下）後に太さＤ２が検出されるとすぐに停止され、或いは測定された太さが少なくとも所定の又は制御された時間にわたってＤ２の状態を保つように接触圧が調整される。この時間内に、血管のさらなる治療を、具体的には挿管を行うことができる。

図２に検出装置１ａを示しており、その血管操作装置４も同様に加圧装置であり、具体的には腕３０に巻き回されて電気モータ４ａによって固定できると同時に台７ａ上に腕を固定する固定ストラップの役割も果たす結紮帯４である。電気モータ４ａは、制御装置によって、血管が所望の太さＤ２を達成して維持するように制御される。

図３に検出装置１ｂを示しており、その血管操作装置１４も加圧装置であり、具体的には腕３０に巻き回されて電気モータ１４ａによって膨張できる、台に固定された又は固定できる管状カフ１０である。管状カフ１０は、接触圧を正確に調整できる単独の空気供給部１２によって加圧できる独立した圧力領域１４を腕の近位領域に含む。管状カフ１０は、腕を固定するために空気供給部１２を介して圧力領域１４以外の管状カフの残り部分を十分に空気で満たすことができるという点で、同時に固定スリーブとしての役割も果たす。空気を圧送するための電気モータ１４ａは、制御装置によって、血管が所望の太さＤ２を達成して維持するように制御される。

図４に検出装置１ｃを示しており、その血管操作装置４も加圧装置であり、加圧ヘッド２４のための可動保持装置２４ｂ、具体的にはその加圧ヘッドの駆動ユニット２４ａによって制御されて移動する多関節アーム２４ｂを含む。ここでは、加圧ヘッドが、せき止めるべき血管上の皮膚に接して腕に押し付けられる約５ｃｍ²の接触面積を有する。保持装置２４ｂ上には、加える力を決定し、必要に応じて血管操作装置２４の動作を停止させる又は調整するために力センサ２４ｃを設けることができる。駆動部２４ａは、制御装置２によって、血管が所望の太さＤ２を達成して維持するように制御される。

図５に検出装置１ａ’を示しており、その血管操作装置４’も加圧装置であり、腕３０の周囲に望む通りに配置されて電気モータ４ａ’によって腕に押し付けられる２つの可動式加圧保持用締め付けアーム４’を含む。このため、血管を含む組織部分を締め付けアーム４’の端部間で身体部分から離れて半径方向外向きに圧迫することにより、一方では所望の鬱血を達成し、他方では血管へのアクセスを可能にするとともに血管を固定化することができる。電気モータ４ａ’は、制御装置２によって、血管が所望の太さＤ２を達成するように制御される。

図６に、血管操作装置を伝熱装置３４として構成した検出装置１ｄを示す。ここでは、伝熱装置３４が、具体的には多関節アーム３４ｂである可動保持装置３４ｂに取り付けられた赤外線ランプであり、その位置及び／又は出力は、赤外線ランプの駆動制御ユニット３４ａによって設定される（出力はｋＷ単位で測定される）。伝熱装置３４の位置、出力及び／又は接触時間は、熱によって高まった血液循環に起因して血管が所望の太さＤ２を達成してとりわけ維持するように設定及び／又は制御される。

図７に、血管操作装置を伝熱装置３４’として構成した検出装置１ｅを示す。ここでは、伝熱装置３４’が、具体的には多関節アーム３４ｂである可動保持装置３４ｂに取り付けられた、ペルチェ素子などの一体型温度制御装置を含む皮膚接触型伝熱要素３４’である。伝熱要素の位置及び／又は温度制御装置の出力は、駆動制御ユニット３４ａによって設定することができる。伝熱装置３４の位置、出力及び／又は接触時間は、熱によって高まった血液循環に起因して血管が所望の太さＤ２を達成してとりわけ維持するように設定及び／又は制御される。

図８に、血管操作装置を伝熱装置４４として構成した検出装置１ｆを示す。ここでは、伝熱装置４４が、ここでは窓１０ａを除く部分で腕を取り囲む、内部に伝熱流体が流れることができる身体部分カフ４４である。好ましくは水である流体媒体は、腕部カフ４４の制御部４４ａ内の電気抵抗装置などの温度制御装置によって温度制御される。温度制御された媒体は、ポンプ（図示せず）によって制御部４４ａのアクセスポート１２を介して腕部カフ４４に圧送される。管状カフ内には、具体的には腕の周囲に延びる渦巻線管又は蛇行線管である流路システムを設けることができる。流路システムは、この例では腕３０を均等に温めるために腕部カフ４４の表面全体に媒体を分散させる。媒体は、再び腕部カフ４４の排水ポート１１を通じて排出され、循環のために制御部４４ａに戻される。温度制御装置の出力は、制御部４４ａによって設定することができる。伝熱装置４４の出力は、熱によって高まった血液循環に起因して血管が所望の太さＤ２を達成してとりわけ維持するように設定及び／又は制御される。

図９に、血管操作装置５４を移動可能に腕を支持する可動支持装置として構成した検出装置１ｇを示す。可動支持装置は、旋回運動を通じて回転できるとともに固定ストラップ９によって上部に腕を固定できる、腕の支持面として機能する台を含む。制御装置２は、制御部５４ａ内に設けられた電気モータによって、検出された腕３０血管が所望の位置（図１３参照）を達成するように１又は２以上の軸の周囲の回転を制御する。

図１０に、本発明の検出装置１を含む本発明による挿管ロボット５０を示す。挿管ロボット５０は、多関節ロボットアーム１５ｂと、モータ制御部１５ａを含むモータとを有し、カニューレを保持するツールヘッド１５を用いて、血管構造測定装置３によって検出されて血管操作装置４によって操作された血管の自動穿刺及び挿管を行う。挿管ロボットの制御装置２は、検出装置の制御装置２を含む。挿管ロボット及び検出装置の機能は、制御装置２のプロセッサによって実行されるプログラムコードによって実装することができる。

図１１には、本発明による検出装置の動作方法であって、ステップ２０１−治療チャンバ内で血管の血管構造データを測定することによって治療チャンバ内で血管の位置及び／又は寸法を検出するステップと、任意のステップ２０２−血管構造データと、とりわけ血管の位置及び／又は寸法の所定の基準値を含む対照データとを比較するステップと、ステップ２０３−制御装置２によって制御される血管操作装置によって、血管の位置及び／又は寸法を血管構造データに応じて変化させるステップとを含む方法の実施形態を示す。

Claims (12)

1. 患者の身体部分（３０）の皮下血管（３１）を検出して操作するための検出装置（１、１ａ、１ａ’、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇ）であって、
   前記身体部分を収容するための治療チャンバ（８）と、
   データ処理制御装置（２）と、
   前記治療チャンバ内で前記血管の血管構造データの位置及び／又は寸法を測定によって検出するための血管構造測定装置（３）と、
   前記血管の前記位置及び／又は寸法を変更するための血管操作装置（４、４’、１４、２４、３４、３４’、４４、５４）と、を備え、
   前記制御装置は、前記血管構造データに応じて前記血管操作装置を制御するように設計されている、
   ことを特徴とする検出装置。
2. 前記血管操作装置は加圧装置（４、４’、１４、２４）として設計され、前記加圧装置の前記制御は、接触圧の設定によって行われる、
   請求項１に記載の検出装置。
3. 前記血管操作装置は伝熱装置（３４、３４’、４４）として設計され、前記伝熱装置の前記制御は、伝熱時間及び／又は伝熱出力を設定することによって行われる、
   請求項１又は２に記載の検出装置。
4. 前記血管操作装置は、前記治療チャンバ（８）内で前記身体部分（３０）を支持する可動支持装置として設計され、前記可動支持装置の前記制御は、前記可動支持装置を制御するモータ（５４ａ）を作動させることによって行われる、
   請求項１、２又は３に記載の検出装置。
5. 前記血管構造測定装置は、画像取り込み装置として設計され、光学的測定を含み、又は超音波測定に基づく、
   請求項１ないし４のいずれか１項に記載の検出装置。
6. 前記制御装置は、前記血管構造データに応じて前記血管操作装置を調整するように設計される、
   請求項１ないし５のいずれか１項に記載の検出装置。
7. 前記制御装置は、前記血管の前記位置及び／又は寸法の前記変更又は前記調整を所定の時間内に行うように設計される、
   請求項１ないし６のいずれか１項に記載の検出装置。
8. 前記加圧装置は、前記接触圧を測定するための力センサ又は圧力センサを含む、
   請求項２及び請求項１ないし７のいずれか１項に記載の検出装置。
9. 前記制御装置は、所定の又は制御装置が決定した最大接触圧が超過されないように設計される、
   請求項８に記載の検出装置。
10. 患者の身体部分の検出された血管の自動挿管のための挿管ロボット（５０）であって、
    請求項１ないし９のいずれか１項に記載の検出装置を備える、
    ことを特徴とする挿管ロボット。
11. 検出装置の動作方法（２００）であって、
    治療チャンバ内で血管の血管構造データを測定することによって、前記治療チャンバ内で前記血管の位置及び／又は寸法を検出するステップ（２０１）と、
    任意に、前記血管構造データと、とりわけ前記血管の位置及び／又は寸法の所定の基準値を含む比較データとを比較するステップ（２０２）と、
    制御装置によって制御される血管操作装置によって、前記血管の位置及び／又は寸法を前記血管構造データに応じて変更するステップ（２０３）と、を含む、
    ことを特徴とする方法。
12. 患者の身体部位の血管の皮下挿管方法であって、
    請求項１１に記載の方法ステップと、
    血管操作装置によって前記血管の位置及び／又は寸法を変更する前記ステップの後に、前記操作された血管の自動挿管を行うステップと、を含む、
    ことを特徴とする方法。

Images