JP2534047B2 - 排液及び投薬機能を備えた超音波自己洗浄型カテ―テルシステム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 1.発明の分野 この発明は広くは挿置型カテーテルに関し、より特定
すれば、それが挿入された器官への近接口を堆積物や大
きな懸濁粒子による閉塞と細菌汚染から守るようにした
カテーテルシステムに関するものである。このようなカ
テーテルは人体及び動物体に関する医療行為において用
いられる。

（挿置型カテーテルは、例えば15分間又はそれ以上の
比較的長い時間にわたって目的空間内に維持されるもの
である。特別の場合には、２年以上もの長期にわたって
挿入し続けることもよく知られている。この明細書にお
いて、“近接”とは患者の人体に関するものであり、カ
テーテルの他端における接続機構を指すものではない。
また、“医療”なる用語は内科治療並びに外科治療を含
むものである。さらに、細菌あるいは菌とはバクテリ
ア、ヴィールス、菌腫及び他の生体活性物質を指すもの
として用いられる。） 2.従来の技術 挿置型カテーテルは例えば、静脈管における投薬及び
栄養補給用として、また患者の体内から尿、滲出液又は
他のなんらかの流体を排出するための装置としてよく知
られている。このようなカテーテルの長時間使用におけ
る主たる問題点は、それらの流路及び臓器近接口の閉塞
もしくは汚染であり、さらには流体中に比較的大きい粒
子が懸濁するという問題である。

この問題は第１に、排出用カテーテルの場合、粘液や
うみの凝固、時には粒子状の有機物破片のような不所望
の物体を生成するという結果となり、排出系にとってき
わめて重大である。

当然ながら、挿置型排出系の閉塞は患者にとって必要
な排出機能が阻害されるといる点できわめて重大であ
る。そして、これらの不所望の物体はカテーテルの臓器
近接口を機械的に塞ぐだけでなく、細菌を運び込み、そ
の細菌は前記近接口における澱み部分に滞在することに
なる。このような細菌の集中は病原菌の繁殖初期におい
ては、患者に対する活性がなくても、やがて２次感染の
原因となり、併発症を生ずるという危険がある。

一方、静脈カテーテルなどのような供給管もまた、す
でに患者体内に存在し、又は外部汚染源から入り込んだ
細菌により汚染される危険があり、比較的短い範囲であ
るが、閉塞を生ずるというおそれも存在する。栄養を補
給するための供給用カテーテルは細菌の集合にとって都
合のよい環境であり、栄養補強が転じて繁殖手段となる
危険がある。このようにしてカテーテルには二重の否定
的効果が発生する。すなわち、患者によって必要とされ
る栄養分は少くとも部分的に減殺されること、及び患者
の身体条件が細菌の生物作用により脅かされることであ
る。

投薬用カテーテルの場合、細菌は予測不可能な範囲お
いて違約の生体内作用の完全性を脅かすものである。細
菌は医薬効果を損ない、もしくは完全に代謝させること
がある反面、場合によっては調整分子群、すなわち賦形
剤を剥脱するなどにより、その作用を増強させることす
ら可能である。

したがって、挿置型カテーテルの使用を要求する何ら
かの治療行為の基本的な部分は、規則的な洗浄である。
しかしながら、カテーテルの通常の洗浄工程は患者から
そのカテーテルを除去しなければならないという不都合
を伴うものである。時には、そのようなカテーテルは正
常なユニットと置換され、直ちに洗浄された後、患者の
体内に戻される。

いずれの場合においても、出し入れされるカテーテル
は患者の器官等に外傷を与えるおそれが多い。また、不
十分な洗浄であれば、前述した問題点が持ち上がること
は明らかである。

一般に患者はカテーテルの除去及び挿入を繰り返され
ることにより、何らかの不都合な反応を生じることが知
られている。たとえば、静脈管へのカテーテルの繰り返
し挿入に対する患者の反応は、針が差し込まれた部分の
注液効果をなくしたり、傷あとをつけたりするものであ
り、時には静脈供給部位を患者の身体における完全に別
の部分まで移動しなければならないという不都合が生ず
るものである。これによって患者の回復意欲はしばしば
抑制され、患者の身体的条件を精神身体的に低迷させる
ものである。さらに、カテーテルの除去及び挿入の各段
階は、細菌汚染及び血液凝固の機会を付与し、これがカ
テーテルの閉塞と患者への２次感染の原因となる。

洗浄の不完全なカテーテルが患者の体内に挿入される
と、その結果は重大である。例えば、カテーテルの臓器
近接口の範囲に限られていた感染の危険をカテーテル通
路の全範囲に広げるからである。カテーテルが一人の患
者体内から取り出されてから、洗浄不完全のまま、別の
患者に挿入されると、局部感染が広がり、それが致命的
な疾病である場合には大混乱を生ずることになる。

医学現場でのカテーテルの洗浄は、すべての悪性細菌
の集合を防ぐ上で効果があるわけではない。事実、比較
的有効とされる技術でさえも、細菌の攻撃を完全に排除
することは困難である。その理由は、細菌が洗浄技術を
凌駕する群としての生き残りの機構を持っているからで
ある。特に、細菌は突然変更可能であり、これによって
彼等の上に作用するほとんどの悪条件を回避するもので
ある。したがって、ある種の細菌は永久凍結下において
もよく生存するが、他の細菌は3000゜Fを上回る温度、
例えば熔岩流内においても生存することが見出されてい
る。これらの細菌のあるものは硫黄化合物を代謝し、し
たがって、それは単たる化学剤として認識し得るため、
患者の生存にとってほとんど矛盾する条件を長期間にわ
たって与え続ける場合がある。

これらの条件のすべては患者身体の表面だけでなく、
カテーテルが関連するあらゆる部分に加わる機械的応力
により悪化するものである。カテーテルに関連する部分
とは、カテーテルが患者の体内に挿入される際や、患者
の必要な日常行動によりそれを撓ませるような部分であ
る。

挿入用カテーテルの不完全な洗浄に関する現在までの
資料は学問的なものとは言えない。それは化学的素養が
進歩したこの時代において、最も基本的な衛生手続が多
くの大医療機関において守られるより破られる方が多い
ということを逆説的に示している。

最近の公衆健康調査によれば、入院患者におけるかな
りの割合が病院にいながら２次感染するということが認
められている。この感染率は集中治療（ICU）などのよ
うな基本領域において平均して高い（報告ではかなり高
い）とされている。経済性からか、誤った管理によるも
のか、又は社会的退廃からかといういずれの理由にせ
よ、この現象は慣習的な治療法の効果に対する記念碑的
な兆候を示すものと論評されている。

カテーテルの手作業による引き出し、洗浄及び再配置
の習慣的な各段階を回避しようとする初期の努力は徒労
に帰し、実用的なものではなかった。すなわち、一般的
承認を得るには余りにもやっかいだったからである。

医療施設において広く使用される洗浄技術は、カテー
テルを多種の洗浄液の何れかで単純に洗浄することであ
る。このような洗浄は機械的には行われず、手作業によ
りシリンジを用いて行われる。この試みの典型は、オグ
リーに与えられた米国特許第4296747号において開示さ
れている。すなわち、この米国特許の装置は、フォーリ
ーカテーテル（Foley catheter）、すなわち膀胱からの
排尿機構として用いられるカテーテル機構中に洗浄液又
は灌注液を導入するための改良された注水装置である。

一般に実施されている注水技術は十分な効果を有する
ものではない。他のシステムは要求とは逆行している、
例えば、グロスマンに与えられた米国特許第3416532号
は内管及び外管からなる自己掻出し型廃液カテーテルを
開示している。この外管はその臓器近接端の近傍に多数
のオリフィスを形成し、内管はその臓器近接端の近傍に
おいて傾斜した尖いエッジを有するものである。外管に
おける前記多数のオリフィスが閉塞されると、内管が往
復駆動され、これによってその傾斜エッジが外管におけ
るオリフィス孔を閉塞した凝固塊等を掻き出すものであ
る。

上記の装置は複雑で使用が面倒ではあるが、孔を通じ
て外管内に突入した異物の除去にとっては多分有益であ
る。しかしながら、このようなシステムはオリフィス自
体の内側に集積した異物についてはほとんど除去するこ
とができない。すなわち、異物は内管内には進入せず、
患者の体内においてカテーテルの直外に集積するからで
ある。

カテーテルの穿孔を閉塞しないためのシステムは、さ
らにポパに対する米国特許第3863641号、ライスに対す
る同第2642873号、トロットに対する同第4228802号、ハ
キムに対する同第3601128号及びルビンステインに対す
る同第3955574号において開示されている。

ポパの米国特許は胸部外科手術又は胸廓傷害後におい
て特に用いられる胸腔吸引用二重カテーテルを開示して
いる。この装置において、内側カテーテルは外側カテー
テルの内表面に対してシールされた風船を終端とするも
のである。このようにシールされた風船は外方に引っ張
られて異物等を強制的に内管中に吸引し、この異物はそ
こから吸引器によって容易に引き出される。このシステ
ムは注意深い監視及び取り扱いを要するため、熟練した
操作者の操作は委ねられる。

ライスの発明は前述したグロスマンの発明と同様であ
るが、その内管は外管のオリフィスと整列したオリフィ
スを有し、外管に対し往復運動ではなく、回転するよう
になっている。また、トロットのカテーテルは取外し可
能な螺旋錐機構及び機械的拡大装置を有し、これによっ
て臓器内におけるカテーテルへの近接口付近の異物塊や
断片を破壊するものである。このトロットのカテーテル
はさらに洗浄液導入用環状空洞を有する。

ハキムの米国特許は“脳室心房誘導術”、すなわち脳
水腫を軽減するために静脈血管系に脳脊髄液を排出する
ための装置を開示している。このシステムにおいては、
脈絡叢又は他の物質による脳室カテーテルの閉塞をバッ
クフラッシング技術により防止しようとするものであ
る。脳脊髄液の一部は弁作用により周期的に脳室に還流
する。この技術は繊維物質による閉塞が第１の危険であ
ると認識されるような状況において特に利用されるもの
であり、高度な知識と実質的な監視とを要求するきわめ
て複雑な方法に関するものである。このような試みは脳
傷害のような致命的な状況においては、疑いもなく有効
と判断されるものであるが、それほど深刻でない状況に
おいては実施が面倒であり、実用的ではない。

ルビンステインの開示した技術は、排出用カテーテル
に真空と圧力とを交互周期的に加えるものであり、これ
によって吸入は所定の吹出し周期によって中断される。
この吹出しはカテーテルの臓器近接口を清浄に維持する
ものである。

先に述べた通り、これらすべての周知技術は一般的な
使用とっては実際的でないか、又は長期のカテーテル挿
入に対しては単純に効果がなくなるかの何れかである。

別の領域においては、内部流路及び患者の体内腔から
障害物を除去するために振動を与えることが知られてい
る。デラニーに対する米国特許第3352303号は、静脈及
び動脈内での血塊を溶解するための超音波振動システム
を開示している。また、ボイドに与えられた米国特許第
3433226号は、アテロームプラックの死滅化、すなわち
動脈管内の脂肪変性のための同様なシステムを開示して
いる。

アントネビッチ及びグッドフレンドに与えられた米国
特許第3861391号は、膀胱石の超音波崩壊について開示
している。このテーマはポールマンに対する米国特許第
3927675号及びバシレブスキーその他に対する同4192294
号において論及され、さらに、テスラーに対する米国特
許第40301505号において腎臓結石及び膀胱石の崩壊まで
応用範囲を拡大されたものである。

数人のロシア人研究者は超音波振動を用いた細菌破壊
の研究について報告している。しかしながら、これらの
研究はカテーテルの洗浄を意図したものでもなければ、
そのような超音波振動を患者の身体内に導くことを意図
したものでもない。さらに、彼等は前述した細菌の厄介
な突然変異−回避問題には言及していない。

したがって、従来技術は血塊、動脈プラック及び秘尿
器系結石などのような沈着物を、この目的のために短時
間挿入されたカテーテルを通じて除去する手段に、ある
範囲内において関連するものである。しかしながら、そ
れらは超音波が特に挿置型カテーテルにおいてカテーテ
ル自体の自由な液流の維持及び衛生の確保のために用い
られることを教示するものではない。

超音波カテーテル装置が患者の身体内における目的物
の探知に用い得るということについても若干ふれておく
こととする。例えば、コーリーに対する米国特許第4354
500〜4354502号は、このような装置を用いて空気塞栓を
発見し得ることを述べており、クボタに対する米国特許
第4344436号及び同第4346702号は、このような装置を如
何に使用すれば患者の身体に関するカテーテルチップの
位置を発見し得るかということを記載している。

開示の要約 本発明は、患者の身体と、外部の１点との間におい
て、液を両方向に長時間搬送するために用いる自己洗浄
型カテーテルシステムを提供するものである。本発明
は、基本的には人間に対する医療行為に導かれるもので
あるが、獣医学的利用においても十分適用可能である。

この発明は、実質的な監視及び複雑な操作を要求しな
いものである。それは臓器内に挿置し、又はスイッチを
オン／オフし、かつ他の同様な類似の装置と同じく周期
的に点検しなければならないということを除いては医療
従事者による通常のカテーテルと同様な標準的操作のみ
を要求するものである。

本発明は、カテーテルとそのカテーテルの臓器近接端
の近くに形成された少くとも１個のオリフィスを含むも
のである。このオリフィスは液搬送中における望ましく
ない物質の存在により影響される。ここで“カテーテ
ル”とは哺乳動物の体内に入り込む人工的に形成された
チャネルを意味するものである。望ましくない物質の種
類等については、この明細書のこれまでの部分において
定義したとおりである。

本発明はまた機械的振動源を含むものである。さら
に、本発明は、前記振動源からカテーテルのオリフィス
に振動を伝達してこの振動をオリフィスに集中させるこ
とにより不所望の物質を崩壊させ、これら不所望の物質
による流路閉塞及び汚染を比較的よく阻止して長期間の
液搬送を維持するための手段を含むものである。この明
細書においては、前記した手段を概括して“振動伝達手
段”と称することにする。

本発明の好ましい実施例はまた、カテーテルの外側に
おける患者の身体部分に振動が伝達されることを阻止す
るための手段を含んでいる。換言すれば、この手段はカ
テーテルの壁面又はオリフィスを通じて振動が逃げるこ
とから患者を保護するものである。多くの状況におい
て、血管や神経及び充実性臓器などのような身体膜に対
する重大な危険は、このような手段が適用されない場合
に生ずるであろう。

振動伝達手段の一実施態様はカテーテル内において、
その振動をオリフィスに直接導くための固体繊維を含ん
でいる。例えば、その繊維はカテーテルの壁内に埋設さ
れるか、又はカテーテルの補助空洞内に支持さる得る。
オリフィスが２個以上であれば、繊維もまた２本以上設
けられることになる。

さらに、振動伝達手段の別の実施態様はカテーテルの
補助空洞内に液体を保持し、この液体によって振動をオ
リフィスに直接導くことができる。この場合において、
カテーテルはさらに前記補助空洞とオリフィスとの間の
液流通を阻止するための何らかの構造を含んでいる。補
助空洞を環状とすれば、それはカテーテルの主液流路を
包囲し、その場合オリフィスは内側の主流路と外側の環
状空洞の各構成壁を貫通しなければならず、したがっ
て、この液流阻止構造は基本的にはオリフィス壁から構
成される。この配置はオリフィスが多数存在する場合、
環状空洞内の液が各オリフィス壁と効果的に接触して振
動をよく伝達するため、特に好ましいものである。

振動伝達手段に関する上記２つの態様によるオリフィ
スへの振動の直接伝達は、本質的かつ必然的にオリフィ
スへの振動の集中を生じる。

本発明はまた、すでに述べた望ましくない何らかの物
質による振動の吸収量を測定するための手段を好ましく
装備している。振動伝達手段が前述したような固形繊維
を含む場合、前記振動吸収の測定手段はカテーテル内に
おける第２の固形繊維からなることができる。この第２
の繊維は前記不所望の物質によって吸収されなかった振
動を受け入れるように配置されている。第２の繊維はこ
のような非吸収振動をカテーテルを通じて返送し、患者
の身体外における検出装置に供給するものである。この
ような測定は、物質の崩壊において消費された振動エネ
ルギの量を指示するように構成し、これによって崩壊し
た物質の量を評価することができる。

振動源の動作パラメータ、特に振動周波数は不所望の
物質を崩壊させる上で装置が最もよく効果を発揮するよ
うに選択することができる。したがって、本発明は好ま
しくは振動周波数（及び所望に応じて他の特性も）を調
整するための何らかの手段を含むものである。

好ましくは調整手段は測定手段に自動的に応答して前
記物質による振動の吸収を最大化するものである。崩壊
させるべき障害物が異なる場合も考え方は同じであるた
め、本発明は好ましくは各オリフィスに振動を伝達する
に当たり、コンピュータ制御された複数の周波数を、同
時にもしくは繰り返し周波数掃引の手法において適用す
るものである。調整手段が測定手段に自動的に応答する
場合、この調整手段はなるべくなら各オリフィスへの振
動伝達に対し、比較的高い吸収値を示す複数の周波数を
選択すべきである。

本発明は、このような一定のシフトを有する共鳴振動
を用いることにより、細菌をそれらが突然変異する場合
にも追跡することができる殺菌技術を提供するものであ
る。この場合、細菌に関して周知された多くの習性をそ
のまま信ずることはできなくなるが、何らかの突然変異
モード（すなわち、突然変異による細菌の振動耐性構
造）についてそれがこの洗浄技術を回避できるという仮
説をたてることは困難である。

本発明の目的を達成するためには、縦波あるいは圧縮
波よりも超音波振動をせん断波として伝播させるのが最
も効果的であると考えられる。しかしながら、このよう
なせん断波以外においても、本発明の範囲内において適
当な振動波を適用することも可能である。

このようにして本発明は主体、すなわち患者の身体に
損傷を与えることなく、不所望の物質粒子を破壊するこ
とが可能である。本発明は、カテーテル管を通じて液体
流を連続的又はパルス的に流通させるようにしたもので
ある。それはカテーテル管の臓器近接端オリフィスにお
ける細菌などの何らかの病原体を（主体に損傷を与える
ことなく）不活性化もしくは死滅させるものである。

前述したような汚染物質の崩壊において、本発明は消
費された振動エネルギ量を監視するだけでなく、主体
（患者の身体）のカテーテル包囲組織への振動洩れ量を
も監視することができる振動測定技術を利用することを
意図している。後に明らかとなるが、洩れ振動の監視は
医療担当者に警告信号の発生又は振動装置の自動制御と
結合することができる。

本発明の前述した動作原理及び利益のすべては、添付
の図面を参照して行う以下の詳細な説明からよりよく理
解されるであろう。

図面の簡単な説明 第１図は本発明の特に単純な構造を有する一実施例の
部分正面及び縦断面図、 第２図は第１図の実施例の一部をなすカテーテルの臓
器近接端部を示す縦断面図、 第３図は第２図のカテーテルの変形例として用いるこ
とができるカテーテルの一部を示す縦断面図、 第４図は第１図の別の実施例を示す第１図と同様な部
分正面及び縦断面図、 第５図は第４図のカテーテルの実施例におけるその両
端間のほぼ中間部における断片を拡大して示す部分縦断
面図、 第６図は第５図の６−６線に沿って描かれた第４図の
カテーテルの横断面図、 第７図は第４図のカテーテル実施例における臓器近接
端部における第５図と同様な部分拡大縦断面図、 第８図は本発明のさらに別の実施例を示す第１図及び
第４図と同様な合成略図、 第９図は第８図の実施例において用いるに適したカテ
ーテルの一断片を示す第５図と同様な縦断面図、 第10図は第９図の10−10線に沿って描かれた第８図の
カテーテルの横断面図、 第11図は第８図のカテーテルの臓器近接端において描
かれた第７図と同様な拡大部分縦断面図、 第12図は本発明の変形例の臓器近接端であって、洩れ
振動を監視することができる伝達及び受信用繊維の半径
方向の相対位置関係を示す部分拡大縦断面図、 第13図は本発明のさらに別の実施例において用いるこ
とができるカテーテルの第５図及び第９図と類似の部分
縦断面図、 第14図は第13図には明示されていないカテーテル部分
を示す同カテーテルの横断面図、 第15図は第13図のカテーテルの使用状態を示す略図で
ある。

好ましい実施例の詳細な説明 第１図に示す通り、本発明は液体、気体又はその両方
を通ずるための流路（19）を形成したカテーテル（11）
を含むものである。このような流体は双方向矢印（17）
で示す通り、患者の身体内又は身体外の双方に向けて流
通する。後に明らかとなる通り、第１図に明示されたカ
テーテルの部分（11）は患者の身体に関して遠い方の端
部である。第１図において、本発明の患者身体の外側に
位置する部分を示すため、カテーテルの図解は破断線
（12）において破断されている。

カテーテルの端部（11）は供給又は排出管（15）を接
続するためのホースフィット部（13）を有する。供給又
は排出管（15）は流路（19）と、対象とする流体の供給
源又は排出溝との間において矢印（18）で示す通りの流
路を形成している。このような供給源及び排出溝は従来
技術において周知されているため、図示を省略し、供給
又は排出管（15）の図示についての破断線（16）におい
て中断することとする。

第１図の実施例はさらに、振動伝達フィット部（14）
を具備している。このフィット部（14）は図示の通り、
カテーテル（11）と一体形成され、かつカテーテル本体
と整列しているが、流体供給又は排出管（15）はカテー
テル本体と一定の角度をもつように配置されている。こ
の態様において、振動伝達フィット部（14）は後述の振
動源より供給される振動をカテーテル壁（11）及び流路
（19）内に向かって軸方向に伝達する。ある種の適用例
においては、フィット部（14）はカテーテル（11）と一
体形成される代わりに、これと単に嵌合されるだけでよ
いが、このことについては後述する。

第１図に示した本発明の実施例はさらに、振動源及び
振動伝達装置を含んでいる。これらは周波数制御型電気
発振器兼増幅器（21）と、これにより発生及び増幅され
た電気振動を、圧電素子、その他のトランスデューサ
（23）に供給するための電気リード線（22）と、前記ト
ランスデューサに強固に支持された振動受信／伝達プレ
ート（24）と、このプレート（24）に強固に支持され、
又は一体形成されたソリッドホーン（25）と、前記プレ
ート（24）の反対側におけるホーン（25）の端部に形成
された取付用レセプタクル（26）、及びホーン（25）か
ら前述したフィット部（14）に振動を伝達するための固
体ロッド（31）、（32）、（33）を含んでいる。これは
種々に構成し得る装置付勢構造の単なる一例である。

リード線（22）における電気振動はトラスデューサ
（23）を機械的に振動せしめる。この場合の機械的振動
数は、電気振動数と同一又は直接関連するものである。
トランスデューサ（23）のこの機械的振動はプレート
（24）に結合される。このプレート（24）はトランスデ
ューサ（23）の振動特性を慣性作用により円滑化し、カ
テーテルにおいて使用するための“クリーナ”振動（洗
浄用振動）を提供するものである。プレートの振動はホ
ーン（25）に結合され、ホーン（25）はそれぞれ円錐又
は傾斜構造に基づいて振動を比較的小さな断面積のレセ
プタクル（26）部分に集中させる。この集中化された振
動はロッド（31）、（32）、（33）中に伝達される。

振動源要素（21）、（22）、（23）、（24）、（25）
及び（26）並びにロッド配列（31）、（32）、（33）の
端部（31）を実用的にするため、これらは適当な包囲部
材（27）中に包囲される。但し、包囲部材（27）の図示
は（28）によって破断されている。包囲部材（27）はロ
ッド（31）をレセプタクル（26）中に挿通するための開
口（29）を有する。発振器兼増幅器（21）への電力は適
当な電源接続（図示せず）により包囲部材（27）の外側
から供給される。

振動伝達ロッド（31）、（32）、（33）における臓器
近接部（32）、（33）は図示のような雌雄接続構造によ
り伝達フィット部（14）と固く連結されている。接続部
（33）及び（14）は好ましくはねじ係合又は適当な噛み
合い構造を有し、これによって振動源からカテーテル
（11）に機械的振動が伝達される問において両者が分離
しないように保持される。

ロッド（31）、（32）、（33）の振動伝達端部（31）
は好ましくは近接端部（32）、（33）と連続しているも
のであり、図示の破断ギャップ（34）はロッド長さの省
略を示したものにすぎない。先に述べた通り、振動源要
素（21）〜（27）は集中化された振動源要素を有する医
療施設において、多くの部屋及び多くのフロアにおける
患者のベッド際のカテーテルから分離することができ
る。距離が比較的長い場合、ロッド（31）、（32）の材
質及び配置はなるべくならロッド（31）、（32）の単位
長さ当たりの減衰量が最も小さくなるように選択され、
これによってフィット部（14）にはカテーテル（11）内
の洗浄作用にとって効果的な振動が伝達される。選択的
に、もしくは前述の機構と併用してブースタ及び中継器
を用いることができる。

カテーテルを通過させるべき流体が液相である場合、
それらは伝送フィット部（14）からカテーテル（11）に
沿って振動を伝達するための基本媒体となる。また、流
体が気体である場合、それらは効果的な洗浄作用のため
の十分な振動エネルギを伝達することは不可能である。
そのような場合には、カテーテル壁（11）の材質又は構
造を選択してこれに適当な振動伝達特性をもたせるか、
又は本発明の他の実施形態（後述）が採用されなければ
ならない。

第１図のカテーテル端部（11）は第２図に描かれた端
部（11）に連なるものであり、ここから中間部（41）及
び臓器近接部（41a）、（43）に続くものである。第１
図及び第２図の参照数字（12）から明らかな通り、第１
図の部分（11）は、第２図の端部（11）と連続してい
る。カテーテルの臓器端部（41）〜（43）において、そ
れらの長さは基本的に無制限であり、中間の破断部（4
2）においてそのことが示されている。この臓器近接部
は患者の体内を通過し、端部（11）の流路（19）と連通
している。

カテーテルの臓器近接部（41）、（43）は振動を吸収
してそれがカテーテルを包囲する患者の臓器膜に向かっ
て半径方向に伝達されることを阻止するための被覆（4
6）を有する。被覆（46）は細長い先端（47）に連な
り、カテーテルの臓器端部から危険な振動が軸方向に伝
達されることを阻止するものである。この態様におい
て、患者はフィット部（14）（第１図）よりカテーテル
（11）−（41）−（43）中に伝達された振動から保護さ
れるものである。カテーテルを流通すべき流体が気体で
ある場合、カテーテル壁（11）、（41）、（41a）、（4
3）は振動伝達材料から形成することができる。

カテーテルとして機能するため、管（11）、（41）、
（41a）、（43）は外向き又は内向きの流体流を通すた
めの何らかの近接開口を有しなければならない。ある種
の目的のためには、カテーテルの臓器最近接端において
単一の軸方向孔を設けるのみであるが、第２図に示す本
発明の形態によれば、多数の半径方向に開口したオリフ
ィス（44）、（45）が形成される。これらはオリフィス
（44）で示すように、軸方向に整列するか、又は（45）
で示すようにずれるかしている。（特定の利用目的のた
めの何らかのカテーテルにおいては、すべてのオリフィ
スを（44）で示すように、軸方向に整列させるか、又は
（45）で示すように、ずらせるかの何れかにし得ること
が理解されるであろう。さらに、別の目的のためには、
幾つかの整列オリフィス及びずれたオリフィスの両方を
有することができる。） 何らかの事態において、カテーテル流路の閉塞及び細
菌集中が生ずるのはこれらのオリフィス付近である。し
たがって、流路（19）〜（49）内の液を介して、もしく
はカテーテル壁（11）、（41）、（41a）を介しての何
れかにより伝達された機械的振動は、オリフィス（44）
又は（45）に伝えられる。これらの点において、振動は
異物堆積の形成及び維持の両方に連続的に干渉する。か
くして、振動は不所望の物質を連続して懸濁状態に維持
しようとし、その結果、これによりそれらの懸濁物質は
流通方向においてオリフィスを通過し、掃引排除され
る。

被覆（46）は図示の部分（48）においてほぼ円錐形状
に切除されており、これによって振動エネルギ密度がオ
リフィス（44）、（45）の直外において大きく減少する
部分での不所望物質の成長を極少化するものである。し
かしながら、これらの点において、患者の身体への過大
な振動洩れが回避されることもまた特筆すべき事項であ
る。オリフィス（44）、（45）に近接したカテーテル
（41a）及び被覆（46）の外周部の餅も好ましい配置
は、不所望物質の過大な集積を回避することと、過大な
振動洩れを回避することとの均衡において決定される。
この決定は、本明細書において記載した原理に照らし、
かつ通常の方法における演算データの収集に基づいて直
接的に採用された態様でもたらされる。この決定は、人
体内の種々の器管膜に対するカテーテルの使用に応じて
顕著に変化するものである。

カテーテル壁（41a）のオリフィス（44）、（45）に
おいて要求され、及び許容される振動エネルギ量はカテ
ーテルを流通する流体の種類、カテーテルの中間部（4
1）を包囲する器管膜の種類、カテーテルの器管近接部
が突入する患者の身体部分、及びこれが多分最も重要と
考えられる予測される不所望物質のタイプ及び厳密性な
どのような幾つかの因子とともに変化するものである。
これらの同様な因子は、本発明による装置のルーチン設
計を誘導するものであり、前述した決定をもたらすこと
ができる。

比較的高いエネルギ密度を要求する状況においては、
第２図の円錐形輪郭（48）が例えば第３図に示されたよ
うな別の形状と置換することができる。（典型的な状況
においては、単一のカテーテルに両方を装備するよりも
形状（48a）又は形状（48b）、（48c）のいずれかが採
用されることが理解されるであろう。）１つの配置は中
ぐらいないし高エネルギのために、もしくは構造洩れに
おける中ぐらいないしは高い危険率のために適当であ
り、これは各オリフィス（44a）を包囲する被覆（46a）
内に形成されたクレータ突起状ガードリム（48a）より
形成される。これはオリフィスの軸に関し外向き半径方
向に隔たっている。

比較的高エネルギ、又は振動洩れによる危険が比較的
高い場合には、２次開口（48c）が被覆（46b）に形成さ
れ、これはカテーテル壁（41a）によりディスク型トラ
ップチャンバ（48b）を形成せしめる。このトラップチ
ャンバ（48b）は機械的振動の定格周波数に共振するた
めの直径もしくは深さを有する。すなわち、振動は選択
的にチャンバ（48b）の共振周波数において周期的に調
整され、構造（48b）、（48c）の無障害性を保持し、２
次開口（48c）における放射を極少化するものである。

カテーテル（41a）及び被覆（46a）の直径に対する段
上げガード（48a）もしくはトラップ（48b）、（48c）
の厳密な比率配分及び輪郭は、カテーテルを使用する特
定の事態に応じて定まるものである。ある種の場合にお
いて、被覆（46）は不必要であるが、ガード（48a）も
しくはトラップ（48b）、（48c）は各オリフィス、又は
放射の発生に関連する特定オリフィスに近接してカテー
テル（41a）と一体形成されるか、または個々に取り付
けられる。

前述した第１〜３図の単純な実施例に関する説明は、
以下に示す他の実施例においても等しく適用されること
が理解されよう。すなわち、オリフィスにおける円錐形
のガードもしくはトラップという種々の形態を提供する
原理に関連して被覆原理が提供されるものである。

第４図は本発明の好ましい実施例を示すものであり、
ここでは分離供給管（115）及び排出管（115′）を有す
るカテーテルが用いられ、このカテーテルには臓器近接
オリフィスに振動を伝達するための固体繊維（132）が
用いられる。振動源要素（121）〜（131）は、第４図に
おいては各参照数字を100番号とし、かつ第４図におい
ては電気リード線（122）を発振器兼増幅器（121）の出
力におけるレセプタクル（121a）と共動するプラグ（12
2a）を有し、かつ無制限な長さを有するものとして示さ
れたこと以外は、第１図において対応する数字を付され
たものと基本的に同じである。かくして、第４図の振動
源要素は、中央発振器兼増幅器（121）が患者の位置
における各トランスデューサ（123）／（124）までのび
る伝達線（122）を有すること、又は中央発振器兼増
幅器及びトランスデューサ（121）〜（124）が第１図の
態様において患者の位置にある個々のカテーテルまで走
行する機械的振動伝達線（131）、（132）を有するもの
であること、として概念的に定義しうる。同様な選択は
第１図の実施例に関しても受け入れ可能である。

第４図の実施例は第１図におけるものと同様、（11
2）において破断されたカテーテル（111）を有するもの
であり、供給管（115）及び排出管（115′）も同様にそ
れぞれ（116）、（116′）において破断されている。ガ
ス、もしくは他の気体、又は液体あるいはその両方から
なる流体は供給管（115）中に形成された流路（119）を
通じて矢印（118）で指示された通り、患者の身体内に
流入し、さらに矢印（118′）で示すように、排出管（1
15′）内に形成された流路（119′）を通って患者の対
外に流出する。トランスデューサ（123）／（124）にお
いて生成された振動は先端（125）に集中し、そこから
プラスチックガラス又は石英繊維（132）によりカテー
テル（111）の臓器近接オリフィスに導かれる。

第５図及び第６図は第４図に示したカテーテル（11
1）の中間部を示しており、第５図においては比較的簡
略化して縦断面を描いている。第５図には振動伝達用繊
維（132）のほぼ円筒形をなす外表面と、流路（119）及
び（119′）の円筒形の内面と、カテーテル（111）の構
成材料（151）、（153）が縦断面において示されてい
る。また、第６図においては繊維（132）及びカテーテ
ル（111）の材質（151）、（153）及び機構（119）、
（119′）が開口部を有するものとして横断面で描かれ
ている。

これらの図面に示された通り、カテーテル（111）は
分離被覆（151）及び空洞（119）及び（119′）を形成
し、かつ伝達用繊維（132）を埋設した本体材料（153）
を有する。この被覆（151）は後述の第７図に関する説
明から理解されるであろう所定の目的を達するための分
離素子として形成されている。選択的に被覆（151）
を、もしそれが外表面に対し機械的強度やすべり性その
他の内側体（153）には要求されないような物理特性が
要求される場合には、純粋な構造的理由において分離素
子として形成される。一般的に言えば、繊維（132）に
沿って導かれる振動はその繊維の外周面から放射状に伝
播することに関しては繊維それ自体の内部で十分抑制さ
れ、第１図に示したような振動吸収型被覆を要しないも
のである。

したがって、カテーテルは所望に応じて分離被覆（15
1）を持たず、本体材料（153）は単純に第５図及び第６
図において（151）として分離的に示した部分を含むよ
うに拡大することができる。固体の伝達用繊維（132）
の使用と両立しない場合には、その繊維はカテーテルの
空洞内に封入された伝達液と置換することができる。こ
の後者の場合においては、第２図及び第３図に関連して
説明した振動吸収被覆が要求されるか、又は振動伝達空
洞はカテーテル本体（153）内において比較的中央に位
置することができ、本体（153）そのものは振動吸収物
質からなる。

第６図にはさらに、本体材料（153）内に形成された
他の形式の空洞（132′）が示されている。これは圧力
装置や極微観察装置の挿入などのような他の種々の目的
に用いられる。ある種の場合、本発明の機能はこれら他
の目的を容易にすることとも言い得る。

第７図は第４〜６図のカテーテルにおける臓器近接端
を示すものである。図示の通り、外部被覆（151）は渦
巻き状となり、環状ガス拡散バッグ又は風船（157）を
形成している。これら環状バッグ（157）内に包囲され
た容積（159）は供給流路（119）と連通し、風船（15
7）の材質は半透膜として酸素又は他の治療性気体を患
者の身体内の特定領域中に供給するものである。図示
し、かつすでに述べた通り、被覆の臓器近接端は放射状
に突進する振動を吸収するため、幾分細長くされたチッ
プ（158）として形成される（振動それ自体は振動伝達
用繊維（132）の本来的機能により典型的に抑制され
る）。また、被覆の近接端はカテーテルの挿入を容易に
するように形成されている。

カテーテルの臓器近接端における被覆（151）及び風
船（157）の範囲内には、第５図及び第６図の本体材料
（153）の突出部を形成する内側包囲体（153）を有す
る。この内側包囲体（153）は患者の身体内における対
象臓器から余分の流体を導出し、これをオリフィス（15
6a）、（156b）を介して補充するためのものである。こ
れらのオリフィスはガス拡散風船中に開口しているか、
又は外側シールド（157）を流通して患者の身体に直接
開口するかしている。（幾つかのオリフィスはこの機能
を果たし、他の幾つかのオリフィスは別の機能を果たす
ものである。後者の態様は、患者の環境に適しており、
好ましい治療効果を有するものである。） 本発明の具体的実施例においては、図示のような２個
の型だけでなく、多数のオリフィスが存在する。これら
のオリフィスは卵型もしくは楕円であり、各オリフィス
の長さは図示の通り、カテーテルの軸と平行である。選
択的にオリフィスは他の何らかの形状又は配置を有する
ことができ、これによって特定の応用及び特定の振動周
波数、電力レベル及び伝播モードにおいて使用すること
ができる。

振動伝達用繊維（132）は部分（154）において二股に
分岐し、その二股の先端は内室壁（153）中に達し、こ
の壁内に埋設されている。それらは２個のオリフィス
（156a）、（156b）に近接した終端（155a）及び（155
b）までそれぞれ直進している。（図示を簡略化するた
め、それらの終端は実線で示してあるが、先端チップ
（155a）、（155b）は実際にはオリフィス（156a）、
（156b）に近接した壁内に埋設されている。）実際上、
繊維（132）は多数のオリフィスにそれぞれ達している
多数の端部を有する。終端（155a）、（155b）は所望に
応じて図示のような繊維（154a）及び（154b）における
拡大チップとされ、振動エネルギを各オリフィスにより
形成された空間全体に効果的に伝播される。これらのチ
ップは（155a）で示すように、各オリフィスの外周の短
い範囲に近接して配置されるか、又は（155b′）で示す
ような、長い範囲において近接して配置される。これら
の配置は使用されるべき周波数及び予想される不所望物
質の形式などにより決定される。

第８図は本発明の最も好ましい実施例を示すものであ
り、振動洗浄の効力を反映する帰還情報が、その効力を
最適化するために用いられる。第１〜７図における参照
数字と同様な参照数字（但し、200番台にしてある）を
有する第８図における構成部分は、それら第１〜７図に
おいて対応する構成部分と同様である。かくして、振動
は矢印（261）で示すように、繊維（232）に沿って伝達
され、カテーテル（211）を通じて患者の身体内に供給
され、流体は流路（219）を通って矢印（218）で示すよ
うに、患者の身体内に進入し、さらに矢印（218′）で
示すように、流路（219′）を経て患者の身体外に出
る。

さらに、第８図のシステムにおいて、カテーテル（21
2）内には振動検出及び帰還用繊維（272）が存在する。
この帰還用繊維（272）は矢印（277）で示されたよう
に、カテーテルの臓器近接端からの未吸収振動を遠隔端
部（272）に返送し、同様な繊維（272a）、（271）に沿
って振動検出器（273）に伝達する。ここに、振動はな
るべくなら検出器（273）において受け入れられた振動
の振幅に関する電気信号（278）により表される。

検出器（273）は振動検出器の種々の形態の何れかに
属する。たとえば、検出器は高インピーダンスの前置増
幅器又はFET電位計を駆動する圧電結晶体を含んでい
る。このような装置は振動周期を追跡するに十分な速さ
を有しなくてもよいが、結晶体からの整流信号を検出し
て振動の振幅を測定できるものでなければならない。

選択的に検出器（273）は繊維（271）の端部における
機械的変位を幾何学的に増幅する光学系からなってい
る。この幾何学的増幅は光線を所定の角度においてよく
磨かれた繊維チップ上に導びき、そこから反射されたビ
ームの振幅変位を検出することにより達せられる。別の
実施例として、検出器（273）は干渉系と協同するもの
である。繊維チップからはレーザビームを反射すること
ができ、システムはその結果形成された光学縞の数をカ
ウントする。これは機械的振動の１周期当たりにホト検
出器を通過するものである。

さらに、別のシステムにおいて、繊維（271）の端部
はきわめて長いコイルを形成することができる。繊維
（271）にとっては半銀化された角度付表面が形成さ
れ、これはレーザビームを前記繊維のコイル部分に導入
すべく用いられる。繊維コイルの周期的な延長化に基づ
くレーザビームの位相差は繊維の端部において検出され
る。前述したこれらの実施例は説明の便宜上掲げたもの
であり、本発明をこれらに限定するものではないことが
明らかである。

振動検出器からの電気信号（278）は自動周波数制御
ブロック（275）において受信される。この制御ブロッ
ク（275）は矢印（282）で示されたような発振器兼増幅
器（271）に供給される周波数変化用帰還信号（281）を
生成する。この信号（281）はカテーテル（211）の臓器
近接端における振動の吸収を最大に維持するように作用
するものである。しかしながら、自動周波数制御ブロッ
ク（275）はなるべくなら振動周波数を複数の値におい
て定在させるように振動周波数を強制すべくプログラム
される。ここで、複数の振動周波数とはカテーテルの臓
器近接端における存在物の振動吸収スペクトルにおける
複数の極大値に対応するものである。振動周波数もしく
は振幅を変化させ、それらの周波数を掃引もしくはスキ
ップし、又は種々の周波数振幅のパルスを提供するため
（これは連続的な振動に変えて行う）には、周知の電子
回路技術及び機構が用いられる。

自動周波数制御ブロック（275）はさらに振動ガード
又はトラップ構造（48a）、（48b）、（48c）（第３
図）の範囲内における音響的共鳴もしくは壁共鳴に対応
するものとして知られた１又は２以上の所定値において
振動周波数を定在させるようにプログラムすることがで
きる。これを装備した目的はガード又はトラップ構造の
清明度を維持するためである。周波数制御ブロック（27
5）は共鳴に基づく帰還システム（272）〜（281）の返
送内容が、これらの周波数を吸収が最少であると報告し
た場合、この目的の分離プログラムを要求することがで
きる。

コネクタブロック（262）の１つの便利な形態もまた
第８図に示されている。このブロックはカテーテル（21
1）の遠隔端部（272）において流路（219）、（219）内
に固く嵌入されたニップル（268）を有する。ブロック
（262）における流路（269）はカテーテル（211）内の
供給流路（219）と供給ホース（215）との間及び排出流
路（219′）と排出ホース（215′）との間における連通
を与えるものである。このブロックはまたこれらのホー
ス（215）、（215′）の空洞内に固く嵌入されたニップ
ル（265）を有する。かくして、ブロック（262）はカテ
ーテル（211）及びホース（215）、（215）を実際の対
応する流路流通関係を確立するように効果的に一体化保
持するものである。

さらに、このブロックは振動伝達用繊維（232）、（2
72）の自由通路を与えるための開口（263）、（267）を
有する。これらの開口は軽量の振動伝達用カップリング
（264）、（266）を保護するに有利な配置となってい
る。カップリング（264）、（266）は洗浄用振動の伝達
用繊維（232）、（232a）の連続性、及び帰還振動伝達
用繊維（272）、（272a）の連続性をそれぞれ提供する
ものである。

伝達用繊維はそれらの各カップリング（264）、（26
6）内にセメント固定されるか、又はプレスフィットも
しくはねじ止めにより結合され、これによってカテーテ
ルはブロック（267）に対し、繰り返して分離もしくは
接続することが可能となる。例えば、コネクタ（264）
の臓器近接端及びカテーテル（211）内の繊維（232）の
露出端部は片手による締付を可能とするように二重構造
を有している。また、コネクタ（264）の端部と繊維（2
32a）の臓器近接端、すなわちホーン（225）からの振動
を伝達する部分もまた、互いにねじ止めされるようにな
っている。したがって、コネクタ（264）はそれぞれ２
本の繊維（232）及び（232a）の先端上に同時にねじ止
めするため、１方向に回転し、ねじ止めを解除するとき
は反対方向に回すことにより２本の繊維から同時に分離
することが可能となる。

第９図及び第10図に示すカテーテルの中間構造は、第
５図及び第６図と同様な構成に振動検出器用帰還繊維
（232′）を加えたものである。帰還繊維（232′）は洗
浄振動伝達繊維（132）（第６図）又は（232）と同じく
カテーテルの本体材料（253）内に埋設されている。

第11図は繊維（254）（この第11図以前の図における
繊維（232）に対応する）及び繊維（232′）の臓器近接
端（255）、（257）の可能な構成の一例を示すものであ
る。空洞（219）の構成壁（253）は同図における頂部及
び底部に表されている。外側被覆又はガス拡散用風船は
第７図に示したものと同様に形成されるが、図示を簡略
化するため、この第11図には示していない。手元におけ
る使用が要求されない場合には、このような外被又は風
船は省略される。したがって、第11図の図解は供給用又
は排出用カテーテルの単一の空洞又は両目的カテーテル
の１つの空洞への何れかを表わすものとして理解すべき
である。

本発明の好ましい実施例の動作を理解する一助とし
て、第11図にはいわゆる不所望物質（291）の小塊が表
されている。本発明装置の連続動作において、このよう
な小塊は実質上存在しないか、最小限に抑えられるもの
であるが、必要な種々の治療的理由によっては振動源を
連続的に動作させない場合がある。したがって、小塊
（291）は振動減が遮断されてる間に成長し得る。

洗浄用振動伝達繊維（254）は図を明解にするため実
線で示してあるが、これは第７図に関して説明した通
り、供給用又は排出用オリフィス（266）に近接したカ
テーテル壁内に埋設されている。帰還繊維（232′）の
終端（257）も同様にカテーテル壁内に埋設されてお
り、これは洗浄用振動伝達繊維（254）の終端（255）か
ら供給用又は排出用オリフィス（256）を直径方向に横
切っている。第７図に関して説明した通り、オリフィス
（256）と繊維終端（255）及び（257）との幾何学的配
置は種々に選択することができる。

オリフィス（256）内の不所望物質（291）の崩壊にお
いて、吸収されない入力繊維の終端（255）からの振動
はオリフィス（256）を横切り、そのオリフィス内の液
を介して帰還用繊維の終端（257）に伝達される。この
終端（257）は吸収されなかった振動エネルギの幾分か
を吸収し、それを検出器（273）に至る繊維（232′）に
沿って返送する。この検出器はすでに述べた通り、返送
された振動量を検出するものである。

振動伝達用及び返送用繊維の終端（255）及び（257）
の相対配置は種々の形態を取ることができる。例えば、
２個の終端はオリフィス（256）の一方の側において互
いに近接して配置し、オリフィスの他方の側には振動反
射器を配置することができる。このような振動反射シス
テムの構成は、例えばオリフィスの直外現象、すなわち
カテーテル壁をわずかに越えた部分ての現象及びオリフ
ィス（256）の直内における現象を表わすような吸収測
定値を発生しようとする場合には、是非とも必要であ
る。

第12図はカテーテル壁の外側における振動をよりよく
測定できるように設計された伝達用及び返送用繊維の終
端（455）及び（457）の配置を示すものである。実際
上、この配置は振動洩れの監視を特に意図したものであ
るが、第８〜11図に関して説明したような吸収監視用と
しての目的に対しても使用することができる。この第12
図のシステムはカテーテルの外側における振動レベルが
患者の器管膜に対して危険な状態になれば警告信号を発
生し、又は自動的に振動を遮断もしくは振幅低下させる
ために用いることができる。

第12図において、伝達用繊維の終端（455）はカテー
テル壁内に配置される。この終端（455）はオリフィス
（456）内に向かって配置され、供給された振動をオリ
フィスの表面上の堆積又はオリフィス内、場合によって
は空洞（419′）内における液中に懸濁した細菌もしく
は比較的大きい粒子に向かって伝達（投射）するもので
ある。（場合によっては、伝達用繊維終端（455）の位
置を空洞（419′）内とすることにより、患者の器管膜
を振動からよりよく遮断することができる。）返送用繊
維の遮断（457）はオリフィスの外側であって、カテー
テル壁の外面において振動レベルが患者の器管膜に実際
に到達する振動レベルと相関関係を有するような領域内
に配置される。

前述したことから明らかな通り、返送用終端（457）
の配置に応じ振動量を大きくすることが可能である。す
なわち、終端（457）はオリフィス（456）に近接させる
か、又は遠ざけること、あるいはオリフィスを指し示す
配置もしくは背反する配置とすること、あるいはカテー
テルの外面から露出する方向の角度を種々に変えること
ができる。最適の位置決め及び姿勢は、患者の器管膜が
どの程度敏感であるか、あるいはカテーテルの先端が器
管膜にどの程度接近するか等を、カテーテル先端が配置
される患者の身体部位に応じて考慮することにより決定
されなければならない。

カテーテルを挿入すべき器管は、警報システム又は自
動振動制御システムが作動する受信振動レベルの選択と
関連して決定される。

第１〜３図に関連して想起されることであるが、本発
明のカテーテルを通じて供給もしくは排出される液は、
振動をカテーテルオリフィスに伝達する媒体として作用
し得るものである。しかしながら、種々の理由により、
このような液は振動伝達媒体としてふさわしくない場合
がある。

例えば、患者の身体から排出される液の動態的な特性
は、排液中の含有不純物の濃度及び種類によって予測し
にくくなる。また、患者の身体に供給中の液体の薬効又
は栄養特性は伝達された振動の影響により低下する場合
がある。大部分の場合における同様な気相流体は、効果
的な振動伝達媒体としてはふさわしくないものである。

一方、固体の伝達用繊維はある種の適応においては望
ましくない場合がある。このような場合には供給用又は
排出用液体以外の何らかの非固体性の振動伝達手段を使
用することが適当である。第13〜15図はこのような非固
体性振動伝達手段を用いた本発明の１形態を示すもので
ある。

図示の通り、本発明のこの実施例において用いられる
カテーテルは双方向矢印（717）、（718）により示され
たように、流体を患者の身体内へ又は身体外へ流通させ
るための供給用又は排出用空洞（719）を有する。カテ
ーテルはさらに、患者の器管膜又は体腔から排出された
り、又はこれらに供給するものではない液体（732）を
収容した補助空洞を有する。この液（732）はコンバー
タ（723）（第15図）からの振動を幾つかの臓器近接オ
リフィス（756）、（756a）〜（756d）に近接した領域
に導くという特別の目的のために存在するものである。
液（732）を介する振動の伝達は矢印（761）で示されて
いる。

第13〜15図に示されたこの特別補助空洞は環状であ
り、外側円筒壁（751）と内側円筒壁（753）との間の空
間として形成されている。所望に応じて補助空洞は環状
以外の断面形状を有するようにしてもよく、その場合補
助空洞は供給用又は排出用空洞（719）と単純に平行配
置される。

液は補助空洞内において静止的に封入し得るが、それ
は所望に応じて循環方式とすることができる。この循環
方式は補助空洞を２本の細長チャンネルに分割し、これ
らのチャンネルの少くとも１本を両方向流通用として用
いればよい。（第13〜15図はほぼ長さ方向においてのび
る隔壁、第13図及び第15図を描いた紙面外のカテーテル
部分に沿って配置できるということに鑑み、選択的な構
成の１つを表わすものとして理解すべきである。）幾つ
かのチャンネルにおいて振動伝達液は逆方向に移動する
としても振動そのものは全チャンネルにおける移動流体
を通じて遠方端から近接端の方向に向かって伝達される
ものである。

オリフィス（756）、（756a）〜（756d）は振動伝達
液（732）を収容した環状の補助空洞を貫通している
が、液流通に関しそれらはオリフィス壁（755）により
環状補助空洞から遮断されている。しかしながら、これ
らの壁（755）は液（732）を介して振動（761）を受け
取り、この振動をオリフィス（756）、（756a）〜（756
d）中に伝達する。オリフィスは図の（756b）及び（756
d）に示す通り、一端又は他端において円錐形部分を有
し、さらに図の（756c）で示す通り、外向きに突出した
振動保護輪郭を有することができる。選択的にそれらは
（756a）で示し、かつ前述したように、単純な円筒形状
であることができる。

第13〜15図に示した本発明の実施形態は、振動検出用
帰還構造を不可欠的に含むものではない。しかしなが
ら、このような構造も容易に採用することができる。例
えば、補助空洞はオリフィス壁（755）と交差する長さ
方向の壁体により多数（理想的には偶数である）の軸方
向に平行した空洞として分割される。環状の外周に位置
する他の補助空洞はいずれも振動をすべてのオリフィス
壁（755）に伝達すべく用いるため、別の空洞は同じオ
リフィスの壁面からの振動を受信すべく用いられる。

補助空洞はすべて直線的とし、基本的には供給用又は
排出用空洞（719）と平行にされる。そのため、オリフ
ィスのすべてはカテーテルの外周面に沿って対応する直
線的な平行空洞列と整列して配置される。（再び、第13
〜15図を参照すると、不連続な複数の空洞を有し、又は
有しない態様におけるシステムを示していることがわか
る。）しかしながら、補助空洞は所望に応じて螺旋状又
は何らかの他のパターンにおいて曲折したものでもよ
く、その場合オリフィスは複数の補助空洞を分離する壁
体に沿って配置される。

振動伝達液の循環用として複数の補助空洞を使用する
ことは振動検出及び帰還系統を装備するため、複数の補
助空洞を用いることと矛盾するものではない。すなわ
ち、液循環及び振動検出用帰還の双方は同一セットにお
ける２以上の空洞を用いることができるからである。

固体の振動伝達媒体又は液媒体の何れが採用されるか
は、振動検出用帰還路の数が典型的な吸収測定のために
十分のものである限り、オリフィス毎の吸収を測定する
上で重要な事項ではない。しかしながら、カテーテルの
長さに沿った異なった領域におけるオリフィスのグルー
プは異なった範囲における不所望物質の集積に左右され
る。さらに、カテーテルの長さに沿った異なった領域に
は異なった物質が同様に集積する。しかしながら、種々
の事態において吸収量の測定を行い、これによって予測
される重要な動作条件のすべてを念入りに調査し、異な
ったすべての領域においてオリフィスの清浄化を維持す
るに必要な吸収−対−周波数の最大値を認識することは
基本的に重要である。

振動伝達路の相違、すなわちそれが固体であるか、液
体であるかはカテーテルの長さに沿った領域の相違によ
って定まることであり、これに対応して振動検出用帰還
路もまた同様に選択される。この識別型のデータ獲得法
は、各グループをそれら特定オリフィス内における付着
塊に応じた周波数においてのみ振動させるようにするこ
とが可能である。

このため、すでに述べた振動源要素並びに振動検出用
帰還システム（検出器及び自動周波数制御モジュールを
含む）は個々の伝達路において時分割することができ
る。しかしながら、所望に応じて伝達路の各組がそれら
自身の専用振動源要素（発振器及び増幅器、並びにコン
バータ）、及び専用の振動検出器及び自動周波数制御モ
ジュールを個々に装備することができる。この試みにお
いて、各異なったグループのオリフィスはそのコスト上
昇は別にすれば、それら毎の付着塊に適した振動を連続
的に受信することができる。

超音波又は他の機械的な振動は液体やナイロンなどの
ようなプラスチック、金属又は他の適当な物質を介して
伝達される。好ましい伝達媒体としては、直径１〜2m
m、そして、長さが管長に従って変化する石英繊維を用
いることができる。

カテーテルの臓器近接端において効果的に制御するこ
とができ、かつカテーテルの外部では急激に減衰するこ
と等により、振動はなるべくならせん断波として伝達さ
れることが望ましい。せん断波はまたカテーテルの外側
における急激な減衰にもとづき、カテーテルの挿入され
た器管膜を損傷することなくオリフィス中に存在する固
形物質又は細菌を効果的に破壊しうる。せん断波は水平
又は垂直方向に分極し得るが、発明者としては患者の器
管膜への振動放射を極少化するため、水平分極がより望
ましいと考えている。振動は連続波（“CW"）又はパル
ス型とすることができる。

超音波及び他の振動周波数は予め選択された細菌のサ
イズと整合するように容易に変えられ、かつ制御され
る。このような共振状態を得ることにより細菌は死滅
し、あるいは他の粒子とともに質量及び形状に関連して
選択的に破壊される。それは洗浄機構が少くとも何らか
の想像可能な突然変位種及び構造を通じて細菌を追跡し
得ることを意味しているため、本発明の成功にとって大
きい意味を持つものである。

病院及び同様な医療施設において、本発明は振動を、
繊維を介して各ベッドにおけるコネクタに伝達するため
の集中配置されたトランスデューサを用いることによ
り、最もよく設備化することができる。付添人又は係員
は、各カテーテルを振動源コネクタに接続する。これは
関連設備を電源コネクタに接続することと同時に行われ
る。選択的に個々のカテーテル毎に独立したトランスデ
ューサを用いることもできる。

カテーテル自体は廃棄又は再使用することが可能であ
る。

以上の詳細な説明のすべては、例示を目的としてのみ
掲げたものであり、本発明の範囲を制限するものとして
これを把握すべきではない。すなわち、本発明の範囲は
添付の請求の範囲においてのみ表わされているからであ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 チットマン，バーンハード，ア−ル アメリカ合衆国、カリフォルニア州 91360、サウザンド オークス、シエス タ アベニュー 166 (56)参考文献 特開 昭61−181472（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−53040（ＪＰ，Ｕ)

Claims (25)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】患者の身体と患者の身体外の１点との間に
   おいて流体を搬送するために用いられるカテーテルシス
   テムであって、 前記患者の身体と患者の身体外の１点との間で流体を比
   較的長時間にわたり搬送するに適した挿置型カテーテル
   と、 前記カテーテルの臓器近接端の近傍に形成され、かつそ
   の部分及びその部分に近接したカテーテル上に存在する
   不所望物質により、前記流体の搬送期間を通じて影響さ
   れる少くとも１つのオリフィスと、 機械的に前記不所望物質を崩壊させるための振動を生ず
   る振動源、及び、 前記不所望物質崩壊用の振動を前記振動源からオリフィ
   スに伝達してこの振動をオリフィスに集中させることに
   より、前記不所望物質を崩壊させるとともに、前記比較
   的長時間の流体搬送が前記不所望物質による障害及び汚
   染の影響を受けることなく持続するように作用する手段 を備えたことを特徴とする自己洗浄挿置型カテーテルシ
   ステム。
2. 【請求項２】前記振動源が前記比較的長時間の流体搬送
   中にわたって少くとも引き延ばされた時間周期間だけ実
   質上連続的もしくはパルス的に振動を発生するものであ
   り、 前記システムがさらに、前記オリフィスに近接して配置
   され、カテーテルの外側における患者の身体部分への振
   動伝達を阻止するための手段を含むことにより、前記身
   体部分がカテーテルの長時間の作動中において損傷され
   ないようにすることを特徴とする請求の範囲第１項記載
   のカテーテルシステム。
3. 【請求項３】前記カテーテルが横方向の壁部を有し、 前記オリフィスが前記横向壁部内において形成されると
   ともに、 前記振動伝達手段が前記オリフィスに振動を直接伝達す
   るように配置された前記カテーテル内の固体繊維をを含
   むことを特徴とする請求の範囲第１項記載のカテーテル
   システム。
4. 【請求項４】患者の身体と患者の身体外の１点との間で
   流体を比較的長時間搬送するためのカテーテルシステム
   であって、 前記比較的長時間にわたる流体搬送のために設けられた
   壁体を有するカテーテルと、 前記カテーテルの臓器近接端において形成され、前記流
   体搬送中における不所望物質の存在に左右される少くと
   も１つのオリフィスと、 機械的に振動を発生するために、前記カテーテルの外部
   に設けられた振動源、及び、 前記振動源からの振動を前記オリフィスに伝達して前記
   不所望物質を崩壊させるとともに、前記比較的長時間の
   流体搬送を前記不所望物質による障害及び汚染による影
   響を受けないように維持するための手段であって、前記
   カテーテルの壁体内に埋設され、かつ前記オリフィスに
   前記振動を直接導くように構成された固体繊維を含む振
   動伝達手段 を備えたことを特徴とする自己洗浄型カテーテルシステ
   ム。
5. 【請求項５】患者の身体と患者の身体外の１点との間に
   おいて比較的長時間流体を搬送するためのカテーテルシ
   ステムであって、 前記比較的長時間の流体搬送を行うにあたり、一方が前
   記流体搬送を行うため、他方のものが振動伝達液を収容
   するために用いられる２本の空洞を有するカテーテル
   と、 前記カテーテルの臓器近接端において形成され、前記流
   体搬送中において不所望物質の存在に影響される１個の
   オリフィスと、 機械的振動を生ずるために、前記カテーテルの外部に設
   けられた振動源、及び、 前記振動源からの振動をオリフィスに伝達することによ
   り、前記不所望物質を崩壊させるとともに、前記比較的
   長時間の流体搬送を前記不所望物質による障害及び汚染
   のおそれなく維持するための手段であって、前記機械的
   振動を前記オリフィスに直接導くように前記他方の空洞
   内に収容された液を含む振動伝達手段を備え、 前記カテーテルがさらに、前記他方の空洞とオリフィス
   との間の流体移動を阻止するための構造を含むことを特
   徴とする自己洗浄型カテーテルシステム。
6. 【請求項６】前記カテーテルには一方が他方の内側に位
   置するようにした二重壁を有し、 前記一方の空洞が前記二重壁の内壁内に形成され、 前記第２の空洞が前記カテーテルからの二重壁間におけ
   る環状空間内に形成され、 前記オリフィスが前記二重壁を貫通するものであるとと
   もに、 前記第２の空洞とオリフィスとの間の流体遮断構造が前
   記環状空間とオリフィスとの間の流体移動を阻止するオ
   リフィス壁からなることを特徴とする請求の範囲第５項
   記載のカテーテルシステム。
7. 【請求項７】前記カテーテルシステムがさらに、 前記不所望物質による振動吸収量を測定するための手段
   を含み、 前記測定手段が前記患者の身体外に位置し、前記不所望
   物質には吸収されなかった振動エネルギに応答するよう
   に接続された装置を有するものであることを特徴とする
   請求の範囲第１項記載のカテーテルシステム。
8. 【請求項８】前記カテーテルシステムがさらに、 振動の周波数又は振幅を調整するための手段を含み、 前記調整手段は前記患者の身体外に位置し、かつ前記振
   動源を制御するように接続された装置を有するものであ
   ることを特徴とする請求の範囲第７項記載のカテーテル
   システム。
9. 【請求項９】前記調整手段が前記測定手段に自動的に応
   答して振動の周波数もしくは振幅を調整し、これによっ
   て前記不所望物質による振動吸収量を最大化することを
   特徴とする請求の範囲第８項記載のカテーテルシステ
   ム。
10. 【請求項１０】前記調整手段が前記測定手段に自動的に
    応答して比較的高い吸収値を有する複数の周波数を選択
    するとともに、各周波数又は各周波数における振動の振
    幅を調整することにより、前記不所望物質による振動エ
    ネルギの吸収を最大化するものであることを特徴とする
    請求の範囲第８項記載のカテーテルシステム。
11. 【請求項１１】患者の身体と患者の身体外の１点との間
    において比較的長時間にわたり流体搬送を行うためのカ
    テーテルシステムであって、 前記比較的長時間にわたる流体搬送に用いるためのカテ
    ーテルと、 前記カテーテルの臓器近接端において形成され、前記流
    体搬送中における不所望物質の存在により影響を受ける
    少くとも１つのオリフィスと、 機械的振動を生ずるための振動源と、 前記振動源からの振動をオリフィスに伝達することによ
    り、前記不所望物質を崩壊させるとともに、前記比較的
    長時間の流体搬送を前記不所望物質による障害及び汚染
    のおそれがないように維持するための手段であって、カ
    テーテル内に配置された固体繊維からなることにより、
    前記振動を前記オリフィスに直接導くことができる振動
    伝達手段と、 前記不所望物質による振動吸収量を測定するために前記
    不所望物質に吸収されなかった振動を前記カテーテルを
    介して前記患者の身体外に返送するように配置された第
    ２の固体繊維を含む測定手段、及び、 前記振動周波数もしくは振幅を調整するための手段 を備えたことを特徴とする自己洗浄型カテーテルシステ
    ム。
12. 【請求項１２】前記調整手段が前記測定手段に自動的に
    応答して前記振動の周波数もしくは振幅を調整し、その
    吸収を最大化するものであることを特徴とする請求の範
    囲第11項記載のカテーテルシステム。
13. 【請求項１３】前記調整手段が前記測定手段に自動的に
    応答して比較的高い吸収値を有する複数の周波数を選択
    するとともに、前記複数の周波数の各々又はその各周波
    数における振動の振幅を調整して前記不所望物質による
    振動エネルギの吸収を最大化することを特徴とする請求
    の範囲第11項記載のカテーテルシステム。
14. 【請求項１４】前記振動源及び振動伝達手段が互いに協
    同して前記オリフィスにおける振動をせん断波形とし、 これによって前記振動が前記臓器近接部におけるオリフ
    ィスにおいて効果的に制御されるとともに、カテーテル
    が挿入された患者の器管膜に損傷を与えることなく、前
    記不所望物質を崩壊させるようにしたことを特徴とする
    請求の範囲第１項記載のカテーテルシステム。
15. 【請求項１５】振動が少くとも基本的に超音波周波数に
    おけるものであることを特徴とする請求の範囲第１項記
    載のカテーテルシステム。
16. 【請求項１６】前記カテーテルシステムがさらに、 前記カテーテルから前記患者の器官膜に向かう振動洩れ
    を測定するための手段を含み、 前記振動洩れ測定手段が前記患者の身体外に位置し、前
    記不所望物質に吸収されなかった振動エネルギに応答す
    るように接続された装置を含むものであることを特徴と
    する請求の範囲第１項記載のカテーテルシステム。
17. 【請求項１７】前記カテーテルシステムがさらに、 前記振動洩れがある域値を上回ったときは前記測定手段
    に応答して警報を発するための手段を含むことを特徴と
    する請求の範囲第16項記載のカテーテルシステム。
18. 【請求項１８】前記カテーテルシステムがさらに、 前記振動洩れがある域値を上回ったときは前記測定手段
    に応答して前記振動の振幅を低下せしめるための手段を
    含むことを特徴とする請求の範囲第16項記載のカテーテ
    ルシステム。
19. 【請求項１９】前記カテーテルシステムがさらに、 前記測定手段に応答して前記振動の振幅を調整すること
    により前記振動洩れが所定の許容量を上回らないように
    したことを特徴とする請求の範囲第16項記載のカテーテ
    ルシステム。
20. 【請求項２０】前記カテーテルシステムがさらに、 前記カテーテルの臓器近接端を越えて前記患者の身体部
    分に伝達される振動を抑制するために前記カテーテルの
    臓器近接端において固定された振動吸収チップを含むこ
    とを特徴とする請求の範囲第１項記載のカテーテルシス
    テム。
21. 【請求項２１】前記カテーテルシステムがさらに、 前記カテーテルの外側における患者の身体部分への振動
    の伝達を抑制するために前記オリフィスを包囲した振動
    吸収用突起ガードリムを含むことを特徴とする請求の範
    囲第１項記載カテーテルシステム。
22. 【請求項２２】前記オリフィスが軸心を有し、 前記ガードリムが前記オリフィスの軸心に関して半径方
    向の外側に隔たっていることを特徴とする請求の範囲第
    21項記載のカテーテルシステム。
23. 【請求項２３】前記カテーテルが、 壁体と、 前記壁体上において前記オリフィスを包囲し、かつ前記
    オリフィスの軸心に関して半径方向の外側に隔たってい
    る振動吸収突起ガードリムと、 前記オリフィスの軸心に関し半径方向内向きに突出する
    ようにガードリム上に形成されたフランジ、及び、 前記オリフィスとほぼ同軸であって、かつそのオリフィ
    スから隔たっており、前記フランジの放射状内端面によ
    り形成された第２の開口を含み、 前記リム、フランジ及び第２の開口が前記壁体とともに
    カテーテルの外側における患者の身体部分に伝わる振動
    を抑制するためのディスク型トラップチャンバを形成す
    るようにしたことを特徴とする請求の範囲第１項記載の
    カテーテルシステム。
24. 【請求項２４】前記カテーテルが前記壁体の外側におい
    て振動吸収物質からなる外被を有し、前記オリフィスが
    前記壁体及び外被の双方を貫通し、さらに前記リム及び
    フランジが前記外被上に形成されたものであることを特
    徴とする請を求の範囲第23項記載のカテーテルシステ
    ム。
25. 【請求項２５】振動が定格中心周波数を有し、 前記トラップチャンバが前記定格中心周波数において共
    鳴するように設計されたものであることを特徴とする請
    求の範囲第23項記載のカテーテルシステム。