JP3167845B2 - トノメトリーカテーテル装置 - Google Patents
トノメトリーカテーテル装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は医学診断装置及び方法に
関し、そして特に中空内臓トノメトリー（振動計測）及
び遠隔電子的及び光学的検出に関する。
関し、そして特に中空内臓トノメトリー（振動計測）及
び遠隔電子的及び光学的検出に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】先行
技術（米国特許第４６４３１９２号を見よ）は、腸虚血
及び、より小さい程度であるが、ストレス性潰瘍が集中
治療部（ＩＣＵ）において患者の治療に従事する医師を
悩ませる二つの問題であることを認めている。特に、腸
虚血は潜行的に進行しそして腸が完全に且つ不可逆的に
重症に陥ってから何日か経過するまでは発見され得な
い。腸虚血の診断の遅延は患者にとって致命的な結果を
招く。前記問題を関する患者の早期診断及び治療のため
の手段の有用性は、すべての集中治療部において、特に
手段が合理的な安全性と信頼性とを以て実施され得る場
合、恐らく即時適用の可能性を有する。
技術（米国特許第４６４３１９２号を見よ）は、腸虚血
及び、より小さい程度であるが、ストレス性潰瘍が集中
治療部（ＩＣＵ）において患者の治療に従事する医師を
悩ませる二つの問題であることを認めている。特に、腸
虚血は潜行的に進行しそして腸が完全に且つ不可逆的に
重症に陥ってから何日か経過するまでは発見され得な
い。腸虚血の診断の遅延は患者にとって致命的な結果を
招く。前記問題を関する患者の早期診断及び治療のため
の手段の有用性は、すべての集中治療部において、特に
手段が合理的な安全性と信頼性とを以て実施され得る場
合、恐らく即時適用の可能性を有する。
【０００３】粘膜内pHの低下は腸虚血及びストレス性潰
瘍の発症に先行することは一般に確認されている。出願
人がその先行米国特許第４６４３１９２号、発明の名
称：“中空内臓トノメトリー”（引用により本文に明白
に包含される）、において記述したように、粘膜内pHの
低下は犬に腸虚血を人工的に発生させると数分内にやは
り起きる。腸粘膜のpHの低下、従って虚血またはストレ
ス性潰瘍の可能性は管腔流体中のｐＣＯ2 （ＣＯ2 の分
圧）、またはpHのその他の指標及び動脈血中の重炭酸塩
濃度から信頼性を以て計算され得る。腸粘膜組織中のpH
を出願人の先行特許の諸原理に従って計算する方法は、
臨床的諸問題をシミュレートする様々の条件下での指定
された測定によって有効性を確認されている。０．９２
−０．９５のオーダーの相関係数が１６匹の犬のおのお
のにおいて得られた。手順の有効性は人に本質的に拡張
可能であり、そして実際上その他の中空器官及び組織の
生命力の算定においても有用である。Ｒ．Ｄ．Ｆｉｄｄ
ｉａｎ−Ｇｒｅｅｎ外の“内臓虚血と複合器官疾患”を
見よ。
瘍の発症に先行することは一般に確認されている。出願
人がその先行米国特許第４６４３１９２号、発明の名
称：“中空内臓トノメトリー”（引用により本文に明白
に包含される）、において記述したように、粘膜内pHの
低下は犬に腸虚血を人工的に発生させると数分内にやは
り起きる。腸粘膜のpHの低下、従って虚血またはストレ
ス性潰瘍の可能性は管腔流体中のｐＣＯ2 （ＣＯ2 の分
圧）、またはpHのその他の指標及び動脈血中の重炭酸塩
濃度から信頼性を以て計算され得る。腸粘膜組織中のpH
を出願人の先行特許の諸原理に従って計算する方法は、
臨床的諸問題をシミュレートする様々の条件下での指定
された測定によって有効性を確認されている。０．９２
−０．９５のオーダーの相関係数が１６匹の犬のおのお
のにおいて得られた。手順の有効性は人に本質的に拡張
可能であり、そして実際上その他の中空器官及び組織の
生命力の算定においても有用である。Ｒ．Ｄ．Ｆｉｄｄ
ｉａｎ−Ｇｒｅｅｎ外の“内臓虚血と複合器官疾患”を
見よ。
【０００４】腸の管腔内のｐＣＯ2 を測定するために
は、従来は若干の時間間隔の間、通常は少なくとも半時
間、腸壁と接触していた流体のサンプルを採取して移転
することが必要とされた。腸またはその他の体内の病巣
に位置されるトノメトリーカテーテルからサンプリング
流体または媒質をいくらかの一貫性を以て手動的に吸引
することはかなり困難であると現在一般に認められてい
る。そのようなサンプルを胃から採取することは非常に
より簡単であるが、胃から採取されるサンプルは気体分
析器を損傷するおそれのある異物をしばしば含有する。
は、従来は若干の時間間隔の間、通常は少なくとも半時
間、腸壁と接触していた流体のサンプルを採取して移転
することが必要とされた。腸またはその他の体内の病巣
に位置されるトノメトリーカテーテルからサンプリング
流体または媒質をいくらかの一貫性を以て手動的に吸引
することはかなり困難であると現在一般に認められてい
る。そのようなサンプルを胃から採取することは非常に
より簡単であるが、胃から採取されるサンプルは気体分
析器を損傷するおそれのある異物をしばしば含有する。
【０００５】出願人の先行特許に開示されるように、所
望の一つのサンプルまたは複数のサンプルは、壁で包囲
されたサンプリング室を有するカテーテル管（トノメト
リーカテーテルと呼ばれる）であって該室が管の中空の
内部とサンプル固有の連通関係を保つものを使用するこ
とによって腸から採取され得る。サンプリング室の壁は
液体に対しては事実上不透過性を示すが気体に対しては
高透過性を示す材料から形成される。好適な材料の一つ
はポリジメチルシロクサンであるエラストマである。
望の一つのサンプルまたは複数のサンプルは、壁で包囲
されたサンプリング室を有するカテーテル管（トノメト
リーカテーテルと呼ばれる）であって該室が管の中空の
内部とサンプル固有の連通関係を保つものを使用するこ
とによって腸から採取され得る。サンプリング室の壁は
液体に対しては事実上不透過性を示すが気体に対しては
高透過性を示す材料から形成される。好適な材料の一つ
はポリジメチルシロクサンであるエラストマである。
【０００６】使用時、前記カテーテルは腸内の所望部位
にサンプリング室を位置させるように患者の体内に導入
される。吸引液体または媒質がサンプリング室の内部を
満たすべく使用される。サンプリング室は存在する気体
が室の壁を通じて吸引液体内に拡散するのを許すのに十
分長い時間前記所望サンプリング部位において適所に残
置される。前記時間は気体が平衡に達するのに十分なほ
ど長くさるべきである。サンプリング室壁材料の液体不
透過性は、吸引液体が室から漏出するのを防ぐととも
に、何らかの液体が吸引液体中へ侵入するのを防ぐ。適
当量または所望量の配置時間が経過したとき、吸引液体
はその中に拡散した気体と一緒に吸引される。かくして
採取されたサンプルはガス含量特にｐＣＯ2 に関して分
析される。このようにして、腸の管腔内のｐＣＯ2 は液
体が管腔屑片を同伴しないから信頼性を以て測定され得
る。
にサンプリング室を位置させるように患者の体内に導入
される。吸引液体または媒質がサンプリング室の内部を
満たすべく使用される。サンプリング室は存在する気体
が室の壁を通じて吸引液体内に拡散するのを許すのに十
分長い時間前記所望サンプリング部位において適所に残
置される。前記時間は気体が平衡に達するのに十分なほ
ど長くさるべきである。サンプリング室壁材料の液体不
透過性は、吸引液体が室から漏出するのを防ぐととも
に、何らかの液体が吸引液体中へ侵入するのを防ぐ。適
当量または所望量の配置時間が経過したとき、吸引液体
はその中に拡散した気体と一緒に吸引される。かくして
採取されたサンプルはガス含量特にｐＣＯ2 に関して分
析される。このようにして、腸の管腔内のｐＣＯ2 は液
体が管腔屑片を同伴しないから信頼性を以て測定され得
る。
【０００７】出願人の先行特許において教示される診断
方法を実行するとき、ｐＣＯ2 測定値は腸管壁のpHを測
定するため患者の動脈血液サンプル中の重炭酸塩イオン
濃度（ＨＣＯ3 - ）の測定値と一緒に使用される。
方法を実行するとき、ｐＣＯ2 測定値は腸管壁のpHを測
定するため患者の動脈血液サンプル中の重炭酸塩イオン
濃度（ＨＣＯ3 - ）の測定値と一緒に使用される。
【０００８】特定の患者の特殊条件に応じて、カテーテ
ルは適所に残置されそしていくつかのサンプルが定期的
間隔を以て採取され、従ってpH値は定期的に計算され得
る。この手順は器官組織の酸素化の適当性を正確に決定
することと、腸虚血をその初期段階において診断するこ
ととに関して高信頼性を有する。そのような決定または
探知は患者の治療において有効であり、それによって、
しばしば、よりタイムリーでない探知から生じる可能的
に致命的な結果が回避され得る。
ルは適所に残置されそしていくつかのサンプルが定期的
間隔を以て採取され、従ってpH値は定期的に計算され得
る。この手順は器官組織の酸素化の適当性を正確に決定
することと、腸虚血をその初期段階において診断するこ
ととに関して高信頼性を有する。そのような決定または
探知は患者の治療において有効であり、それによって、
しばしば、よりタイムリーでない探知から生じる可能的
に致命的な結果が回避され得る。
【０００９】出願人の先行特許において教示されるサン
プリング技術は、高度に正確且つ信頼される結果を提供
しているが、例えば集中治療部での重篤な病状の患者の
治療において、器官または器官壁の状態の遠隔検出及び
器官または器官壁のpHの自動的計算が有利でありしかも
より容易に実施できるケースがあることが現在認められ
る。この方法は従ってサンプリング室を満たすサンプリ
ング流体または媒質の若干厄介な吸引作業の必要性を部
分的にまたは全面的に無くする。それはまたサンプリン
グ室が装置の何らかの他の部分とサンプリング−媒質連
通関係を保つ必要性をも無くする。また、他の内部中空
粘性器官にトノメトリーに基づくサンプリング及び検出
の利益を拡張する必要もある。この目的のために、出願
人の検出及びサンプリング技術が臨床的環境においてそ
してその他の手順と総合されて容易に実行されることを
可能にするようにされた新規且つ異なる種々のトノメト
リーに基づく装置に対する需要もある。
プリング技術は、高度に正確且つ信頼される結果を提供
しているが、例えば集中治療部での重篤な病状の患者の
治療において、器官または器官壁の状態の遠隔検出及び
器官または器官壁のpHの自動的計算が有利でありしかも
より容易に実施できるケースがあることが現在認められ
る。この方法は従ってサンプリング室を満たすサンプリ
ング流体または媒質の若干厄介な吸引作業の必要性を部
分的にまたは全面的に無くする。それはまたサンプリン
グ室が装置の何らかの他の部分とサンプリング−媒質連
通関係を保つ必要性をも無くする。また、他の内部中空
粘性器官にトノメトリーに基づくサンプリング及び検出
の利益を拡張する必要もある。この目的のために、出願
人の検出及びサンプリング技術が臨床的環境においてそ
してその他の手順と総合されて容易に実行されることを
可能にするようにされた新規且つ異なる種々のトノメト
リーに基づく装置に対する需要もある。
【００１０】特定の中空粘性器官の壁のpHが当該器官並
びにその他の器官の生命力及び／または安定性を正確に
評価するのに使用され得るという最近の認識の結果とし
て、特定の中空粘性器官の壁のpHを決定することの重要
性及び重大な意義は近年劇的に拡大された。このことは
そのような器官が虚血的事象を経験しつつあるか否かを
単に決定することとは対照的である。さらに、若干の器
官は単独でまたは組合わされて監視のために選択され
得、そしてこの器官またはこれらの器官の評価は、患者
の全般状態、または多数の病状の開始、を予言すること
−それはそのような事象を複合器官疾患として予言する
ことまたは同定することを含む−において助けとなり得
る。そのような病状は例えば重篤な患者の監視を著しく
強化しそして補足するのに利用され得る。
びにその他の器官の生命力及び／または安定性を正確に
評価するのに使用され得るという最近の認識の結果とし
て、特定の中空粘性器官の壁のpHを決定することの重要
性及び重大な意義は近年劇的に拡大された。このことは
そのような器官が虚血的事象を経験しつつあるか否かを
単に決定することとは対照的である。さらに、若干の器
官は単独でまたは組合わされて監視のために選択され
得、そしてこの器官またはこれらの器官の評価は、患者
の全般状態、または多数の病状の開始、を予言すること
−それはそのような事象を複合器官疾患として予言する
ことまたは同定することを含む−において助けとなり得
る。そのような病状は例えば重篤な患者の監視を著しく
強化しそして補足するのに利用され得る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】一局面において、本発明
は器官の状態を遠隔検出するとともに電磁信号、例えば
電流または光学信号、を調査中の器官の外部に配置され
た電子または光学装置に伝達する新規の装置及び方法を
提供する。一実施例において、化学的感知性を有する電
子変換器（または、複数の変換器）、例えば電界効果ト
ランジスタ、がトノメトリーカテーテルと一緒に器官内
へ導入されるように該トノメトリーカテーテルに取付け
られる。第１の電子センサ、好ましくは非温度型、が例
えば器官または器官壁のｐＣＯ2 、pH及び／またはｐＯ
2 のレベルを表す器官状態の或る望ましい局面を表す電
磁信号を発生させそしてそれを運搬する。例えば、一好
適実施例において、管腔流体などの平均周囲ｐＣＯ2 、
pH及び／またはｐＯ2 は測定または監視されてワイヤま
たはその他の好適な電磁エネルギ運搬手段を介して電子
回路へ送られ、該電子回路は電磁信号を解釈して器官状
態の報告を作成する。前記電子回路は患者の血液pHを表
す個別に決定された信号を受け取る入力端子を有する。
このｐＣＯ2 、pH及び／またはｐＯ2 の測定値を血液
（好ましくは動脈血液）のpHデータと共に使用して、前
記電子回路は検査中の器官壁のpHを決定しそしてそれに
よって該器官の現在の状態を決定する情報または恐らく
該器官の未来の状態を予言する情報を提供する。前記電
子回路はアナログ構成部品、ディジタル構成部品または
これら双方を用いて好適に組立てられる。
は器官の状態を遠隔検出するとともに電磁信号、例えば
電流または光学信号、を調査中の器官の外部に配置され
た電子または光学装置に伝達する新規の装置及び方法を
提供する。一実施例において、化学的感知性を有する電
子変換器（または、複数の変換器）、例えば電界効果ト
ランジスタ、がトノメトリーカテーテルと一緒に器官内
へ導入されるように該トノメトリーカテーテルに取付け
られる。第１の電子センサ、好ましくは非温度型、が例
えば器官または器官壁のｐＣＯ2 、pH及び／またはｐＯ
2 のレベルを表す器官状態の或る望ましい局面を表す電
磁信号を発生させそしてそれを運搬する。例えば、一好
適実施例において、管腔流体などの平均周囲ｐＣＯ2 、
pH及び／またはｐＯ2 は測定または監視されてワイヤま
たはその他の好適な電磁エネルギ運搬手段を介して電子
回路へ送られ、該電子回路は電磁信号を解釈して器官状
態の報告を作成する。前記電子回路は患者の血液pHを表
す個別に決定された信号を受け取る入力端子を有する。
このｐＣＯ2 、pH及び／またはｐＯ2 の測定値を血液
（好ましくは動脈血液）のpHデータと共に使用して、前
記電子回路は検査中の器官壁のpHを決定しそしてそれに
よって該器官の現在の状態を決定する情報または恐らく
該器官の未来の状態を予言する情報を提供する。前記電
子回路はアナログ構成部品、ディジタル構成部品または
これら双方を用いて好適に組立てられる。
【００１２】他の一実施例においては、pH、ｐＣＯ2 ま
たはｐＯ2 を感知する比色性物質が器官に隣接する区
域、例えば、トノメトリーカテーテルのサンプリング室
へ注入され、そして光学センサが該器官の壁のpHを決定
するため色彩の変化を検出するのに使用される。光学セ
ンサは器官に隣接する区域内へそれを導入するためトノ
メトリーカテーテルの内部または表面に配置され得る。
または、それはpH感知性物質が注入されたトノメトリー
カテーテル部位に該センサを光学的に接続する光学繊維
ケーブルを使用して該器官の外部に配置され得る。
たはｐＯ2 を感知する比色性物質が器官に隣接する区
域、例えば、トノメトリーカテーテルのサンプリング室
へ注入され、そして光学センサが該器官の壁のpHを決定
するため色彩の変化を検出するのに使用される。光学セ
ンサは器官に隣接する区域内へそれを導入するためトノ
メトリーカテーテルの内部または表面に配置され得る。
または、それはpH感知性物質が注入されたトノメトリー
カテーテル部位に該センサを光学的に接続する光学繊維
ケーブルを使用して該器官の外部に配置され得る。
【００１３】他の一局面において、本発明は様々の新規
の異なるトノメトリーカテーテルであって、経鼻胃チュ
ーブ、尿道カテーテル、尿管カテーテル、腸栄養補給
管、傷または腹部ドレン（サクションまたはレギュラ
ー）及び胆汁管、カテーテル及びステントのごとき、流
体を給送または排出するようにされた囲壁付きのカテー
テルと協働または総合して、内部器官の状態を表示する
流体または気体特性（例えば、pH、ｐＯ2 、ｐＣＯ2 な
ど）の検出及び／またはサンプリングを行うものを、p
H、ｐＣＯ2 及び／またはｐＯ2 のための遠隔検出手段
を配しまたは配することなしに提供する。
の異なるトノメトリーカテーテルであって、経鼻胃チュ
ーブ、尿道カテーテル、尿管カテーテル、腸栄養補給
管、傷または腹部ドレン（サクションまたはレギュラ
ー）及び胆汁管、カテーテル及びステントのごとき、流
体を給送または排出するようにされた囲壁付きのカテー
テルと協働または総合して、内部器官の状態を表示する
流体または気体特性（例えば、pH、ｐＯ2 、ｐＣＯ2 な
ど）の検出及び／またはサンプリングを行うものを、p
H、ｐＣＯ2 及び／またはｐＯ2 のための遠隔検出手段
を配しまたは配することなしに提供する。
【００１４】さらに他の一局面または実施例において、
本装置は２本の別々の壁で包囲されたカテーテル管であ
って、第１のトノメトリーカテーテル管がサンプリング
室と連通していて流体または気体特性を測定し、第２の
壁で包囲されたカテーテル管が流体の給送または排出を
行うようにされたものを採用する。
本装置は２本の別々の壁で包囲されたカテーテル管であ
って、第１のトノメトリーカテーテル管がサンプリング
室と連通していて流体または気体特性を測定し、第２の
壁で包囲されたカテーテル管が流体の給送または排出を
行うようにされたものを採用する。
【００１５】さらに他の一局面または実施例において、
本装置は検出手段と連通する壁で包囲されたサンプリン
グ室と、流体を給送または排出するようにされた第２の
壁で包囲されたカテーテル管を採用する。
本装置は検出手段と連通する壁で包囲されたサンプリン
グ室と、流体を給送または排出するようにされた第２の
壁で包囲されたカテーテル管を採用する。
【００１６】選択的に、非温度検出手段が採用されると
きは、第２の検出手段が同様に採用される。
きは、第２の検出手段が同様に採用される。
【００１７】本発明、その目的及び利点のより完全な理
解のためには、次の詳細な説明及び添付図面が参照され
なくてはならない。また、同一出願年月日で併願中の一
般的に出願人に譲渡された特許願であって、“トノメト
リーカテーテル総合装置”及び“中空内臓及び中実器官
のトノメトリー”をそれぞれの発明の名称でそれぞれ連
続番号を有し、そして引用によって本願に共に完全且つ
明白に包含されるものが参照さるべきである。
解のためには、次の詳細な説明及び添付図面が参照され
なくてはならない。また、同一出願年月日で併願中の一
般的に出願人に譲渡された特許願であって、“トノメト
リーカテーテル総合装置”及び“中空内臓及び中実器官
のトノメトリー”をそれぞれの発明の名称でそれぞれ連
続番号を有し、そして引用によって本願に共に完全且つ
明白に包含されるものが参照さるべきである。
【００１８】
【実施例】図１はトノメトリーカテーテル２０の第１の
実施例を説明する。前記トノメトリーカテーテルは特定
長さの好適な管２２を有し、該管の一端３２は閉鎖さ
れ、そして該管の反対端はルアーロック２４のごとき接
続装置を有する。ルアーロック２４は相補形の管継手２
６を受容するようにされており、管継手は第２の限定長
さの管２８を介して三方止コック３０に連結する。三方
止コック３０は管２８を各種の灌注源または吸引源に選
択的に接続するのに使用され得る。
実施例を説明する。前記トノメトリーカテーテルは特定
長さの好適な管２２を有し、該管の一端３２は閉鎖さ
れ、そして該管の反対端はルアーロック２４のごとき接
続装置を有する。ルアーロック２４は相補形の管継手２
６を受容するようにされており、管継手は第２の限定長
さの管２８を介して三方止コック３０に連結する。三方
止コック３０は管２８を各種の灌注源または吸引源に選
択的に接続するのに使用され得る。
【００１９】閉端３２に隣接して、管２２は３４で示す
ような多くの孔を設けられる。風船状のトノメトリーカ
テーテル膜３６が、図示のごとく、孔３４が囲い込まれ
るように前記閉鎖端を覆って取付けられる。トノメトリ
ーカテーテル膜３６は管２２に対し無間隙の嵌合を形成
する内スリーブ直径３８を有する。提示形式のトノメト
リーカテーテル膜は、ポリジメチルシロキサンから成る
エラストマーである。該膜は適当な接着剤によって管２
２に密閉結合され、その結果、トノメトリーカテーテル
膜は管２２の外壁に対し閉鎖関係を保って封着され、そ
れにより、閉鎖端３２に隣接してサンプリング室を形成
し得る。トノメトリーカテーテル膜は、後述されるよう
に、検査中の器官の内壁と接触するために吸引液を満た
されたとき、該膜が膨張することを許すように若干の弾
性を有する。
ような多くの孔を設けられる。風船状のトノメトリーカ
テーテル膜３６が、図示のごとく、孔３４が囲い込まれ
るように前記閉鎖端を覆って取付けられる。トノメトリ
ーカテーテル膜３６は管２２に対し無間隙の嵌合を形成
する内スリーブ直径３８を有する。提示形式のトノメト
リーカテーテル膜は、ポリジメチルシロキサンから成る
エラストマーである。該膜は適当な接着剤によって管２
２に密閉結合され、その結果、トノメトリーカテーテル
膜は管２２の外壁に対し閉鎖関係を保って封着され、そ
れにより、閉鎖端３２に隣接してサンプリング室を形成
し得る。トノメトリーカテーテル膜は、後述されるよう
に、検査中の器官の内壁と接触するために吸引液を満た
されたとき、該膜が膨張することを許すように若干の弾
性を有する。
【００２０】前記膜３６はその少なくとも一部分が、関
心が払われる気体または流体特性に対し選択的に透過性
であるように構成されることが好ましい。好ましい一実
施例において、それはpH、ｐＣＯ2 及びｐＯ2 が測定さ
れ得るように、選択的に水素、酸素またはＨ+ の透過を
許す。また、それは所望の測定を妨害するおそれのある
他物質、例えばその他の気体、蛋白質及び同様のもの、
に対して選択的に不透過性である。きわめて好ましい一
実施例においては、イオン選択透過性の膜が採用され
る。
心が払われる気体または流体特性に対し選択的に透過性
であるように構成されることが好ましい。好ましい一実
施例において、それはpH、ｐＣＯ2 及びｐＯ2 が測定さ
れ得るように、選択的に水素、酸素またはＨ+ の透過を
許す。また、それは所望の測定を妨害するおそれのある
他物質、例えばその他の気体、蛋白質及び同様のもの、
に対して選択的に不透過性である。きわめて好ましい一
実施例においては、イオン選択透過性の膜が採用され
る。
【００２１】管２２の内壁もしくは外壁のいずれかに、
pH及び／または温度を示す特性を探知するための１個ま
たはそれより多い個数のセンサ４２が固定される。図１
においては好適な接着剤で管２２の外壁に結合された２
個のそのようなセンサが図示される。図２（Ａ）及び図
２（Ｂ）には二つの代替的センサ取付手段が図示され
る。図２（Ａ）は管２２の内壁に取付けられたセンサを
図示し、図２（Ｂ）は管２２の外壁に取付けられたセン
サを図示する。
pH及び／または温度を示す特性を探知するための１個ま
たはそれより多い個数のセンサ４２が固定される。図１
においては好適な接着剤で管２２の外壁に結合された２
個のそのようなセンサが図示される。図２（Ａ）及び図
２（Ｂ）には二つの代替的センサ取付手段が図示され
る。図２（Ａ）は管２２の内壁に取付けられたセンサを
図示し、図２（Ｂ）は管２２の外壁に取付けられたセン
サを図示する。
【００２２】好ましい一実施例において、管の少なくと
も一部分、しかしその全てを意味しない、はＣＯ2 不透
過性物質、例えば、ジメチルテレフタレート、４−ブタ
ンジオールとα−ヒドロ−Ω−ヒドロキシポリ（オキシ
テトラメチレン）との反応から誘導されるポリエステル
エラストマー、から作られる。極めて好ましい一実施例
においては、これはデュポン社から発売されているヒト
リル（Ｈｉｔｒｉｌｌ）のごとき製品である。
も一部分、しかしその全てを意味しない、はＣＯ2 不透
過性物質、例えば、ジメチルテレフタレート、４−ブタ
ンジオールとα−ヒドロ−Ω−ヒドロキシポリ（オキシ
テトラメチレン）との反応から誘導されるポリエステル
エラストマー、から作られる。極めて好ましい一実施例
においては、これはデュポン社から発売されているヒト
リル（Ｈｉｔｒｉｌｌ）のごとき製品である。
【００２３】温度を検出する目的には、現時点ではサー
ミスタ装置が好適とされる。ｐＨを表す特性を検出する
目的には、化学的に反応する電界効果トランジスタが使
用され得る。これに関しては、化学的に反応する電界効
果トランジスタ・センサ４４が図２（Ａ）及び図２
（Ｂ）に図示される。このセンサ４４は、ポリマー化さ
れたエポキシ樹脂のごとき溶液不浸透性材料４８内に封
入される、封入材料４８自体はハウジング５０内に閉じ
込められる（図２（Ａ））。半導体装置４６が接続線５
２によって端子５４に電気的に結合される。導線５６の
ごとき好適な導電体が端子５４に結合されていて化学的
に反応する電界効果トランジスタ装置４４と図９に関連
して後述される電気回路との間を電気的に連絡する。導
線５６は好ましくは管を通じてその経路を決定されて管
２２のルアーロック端またはその近くに位置する密閉さ
れた穴例えば５８に示されるものを通って外へ現れる。
好適な電子センサに関するより詳細な説明は、引用によ
って本文に包含されるジョンソンの米国特許第４０２０
８３０号、発明の名称：“選択的化学的検出性ＦＥＴ変
換器”、において見出され得る。溶液が半導体装置４６
の化学的検出面に接触することを可能にするために、管
２２は図２（Ａ）の実施例を実行するとき穴６０を設け
られる。そのような穴は図２（Ｂ）の実施例においては
必要とされない。半導体装置４６は外部取付構成の故に
サンプリング室４０に対して露出されているからであ
る。
ミスタ装置が好適とされる。ｐＨを表す特性を検出する
目的には、化学的に反応する電界効果トランジスタが使
用され得る。これに関しては、化学的に反応する電界効
果トランジスタ・センサ４４が図２（Ａ）及び図２
（Ｂ）に図示される。このセンサ４４は、ポリマー化さ
れたエポキシ樹脂のごとき溶液不浸透性材料４８内に封
入される、封入材料４８自体はハウジング５０内に閉じ
込められる（図２（Ａ））。半導体装置４６が接続線５
２によって端子５４に電気的に結合される。導線５６の
ごとき好適な導電体が端子５４に結合されていて化学的
に反応する電界効果トランジスタ装置４４と図９に関連
して後述される電気回路との間を電気的に連絡する。導
線５６は好ましくは管を通じてその経路を決定されて管
２２のルアーロック端またはその近くに位置する密閉さ
れた穴例えば５８に示されるものを通って外へ現れる。
好適な電子センサに関するより詳細な説明は、引用によ
って本文に包含されるジョンソンの米国特許第４０２０
８３０号、発明の名称：“選択的化学的検出性ＦＥＴ変
換器”、において見出され得る。溶液が半導体装置４６
の化学的検出面に接触することを可能にするために、管
２２は図２（Ａ）の実施例を実行するとき穴６０を設け
られる。そのような穴は図２（Ｂ）の実施例においては
必要とされない。半導体装置４６は外部取付構成の故に
サンプリング室４０に対して露出されているからであ
る。
【００２４】サンプリング室４０は吸入媒質またはサン
プリング媒質を以て満たされ得る。媒質は関心流体また
は気体を吸収する、または、別の方法でそれらを受入れ
そして送り出すまたは測定するための手段を提供するの
に使用されるものである。そのような媒質は関心流体ま
たは気体の諸特性、使用されるセンサ４２の形式、及び
必要な較正の形式を含む多くの要因に従って選択され
る。そのような媒質は重炭酸塩溶液及び含塩溶液を含
む。気体はしばしば流体として作用すること、従ってそ
れらはしばしば流体と見なされることが留意さるべきで
ある。
プリング媒質を以て満たされ得る。媒質は関心流体また
は気体を吸収する、または、別の方法でそれらを受入れ
そして送り出すまたは測定するための手段を提供するの
に使用されるものである。そのような媒質は関心流体ま
たは気体の諸特性、使用されるセンサ４２の形式、及び
必要な較正の形式を含む多くの要因に従って選択され
る。そのような媒質は重炭酸塩溶液及び含塩溶液を含
む。気体はしばしば流体として作用すること、従ってそ
れらはしばしば流体と見なされることが留意さるべきで
ある。
【００２５】既に言及されたごとく、使用されたセンサ
が頻繁な再較正を必要としないときは、サンプリング室
４０がトノメトリーカテーテル（患者の体外に留どま
る）の近端と連通する必要性は、吸引が要求されないか
ら、排除され得る。しかし、多くの場合においては、そ
のような連通は依然として望ましい。何故ならば、１個
または複数個のセンサを較正するために、吸引媒体また
はサンプリング媒質を新鮮な媒質と交換するために、そ
して関心気体または流体を受け入れるために、吸引が必
要とされるからである。
が頻繁な再較正を必要としないときは、サンプリング室
４０がトノメトリーカテーテル（患者の体外に留どま
る）の近端と連通する必要性は、吸引が要求されないか
ら、排除され得る。しかし、多くの場合においては、そ
のような連通は依然として望ましい。何故ならば、１個
または複数個のセンサを較正するために、吸引媒体また
はサンプリング媒質を新鮮な媒質と交換するために、そ
して関心気体または流体を受け入れるために、吸引が必
要とされるからである。
【００２６】図４（Ａ）、図４（Ｂ）及び図４（Ｃ）に
はトノメトリーカテーテルの他の１実施例が説明され
る。図示のごとく、本トノメトリーカテーテルは胃吸引
を行いつつまたは胃吸引を行わずに経鼻胃サンプとして
役立つように適切に構成される。図４（Ｂ）を参照する
と、トノメトリーカテーテル２０ａは多通路管６２を有
し、該多通路管は相互に連通していない３本の独立した
通路または内腔と、空気内腔６４と、随意吸引内腔６６
と、トノメトリーカテーテル内腔６８とを画成する。ト
ノメトリーカテーテル膜は、前に説明されたそれと同様
に、管６２の中間位置において取付けられ、それによっ
て、管の一部分が膜３６の端を越えて先へ延びて経鼻胃
サンプ７０を画成することを可能にする。管６２は複数
の孔７２を設けられ、これら孔はトノメトリーカテーテ
ル内腔６８と膜３６によって画成されるサンプリング室
４０との間を連通させる。もし希望されるならば、１個
またはそれより多い個数のセンサ４２が既述の教示に従
って設けられ得、その場合、好適な導線５６が、密閉さ
れた穴５８において外へ現れるように、トノメトリーカ
テーテル内腔６８を通じてその経路を決定される。
はトノメトリーカテーテルの他の１実施例が説明され
る。図示のごとく、本トノメトリーカテーテルは胃吸引
を行いつつまたは胃吸引を行わずに経鼻胃サンプとして
役立つように適切に構成される。図４（Ｂ）を参照する
と、トノメトリーカテーテル２０ａは多通路管６２を有
し、該多通路管は相互に連通していない３本の独立した
通路または内腔と、空気内腔６４と、随意吸引内腔６６
と、トノメトリーカテーテル内腔６８とを画成する。ト
ノメトリーカテーテル膜は、前に説明されたそれと同様
に、管６２の中間位置において取付けられ、それによっ
て、管の一部分が膜３６の端を越えて先へ延びて経鼻胃
サンプ７０を画成することを可能にする。管６２は複数
の孔７２を設けられ、これら孔はトノメトリーカテーテ
ル内腔６８と膜３６によって画成されるサンプリング室
４０との間を連通させる。もし希望されるならば、１個
またはそれより多い個数のセンサ４２が既述の教示に従
って設けられ得、その場合、好適な導線５６が、密閉さ
れた穴５８において外へ現れるように、トノメトリーカ
テーテル内腔６８を通じてその経路を決定される。
【００２７】経鼻胃サンプ部分７０は、複数の穴７４で
あってそれらを通じて胃吸引が行われ得るものを設けら
れることが好ましい。
あってそれらを通じて胃吸引が行われ得るものを設けら
れることが好ましい。
【００２８】管６２の反対端において、管は３個の別々
の接続部を形成するように分割されている。空気内腔６
４は空気内腔通路７６と連通し、吸引内腔は吸引内腔通
路７８と接続し、そしてトノメトリーカテーテル内腔６
８はトノメトリーカテーテル内腔通路８０と連通する。
トノメトリーカテーテル内腔通路８０は機能及び目的に
おいて図１に関連して説明された三方止コック３０と同
様の三方止コック３０を嵌装される。もし希望されるな
らば、急速結合管継手８２が使用されて吸引内腔通路７
８を吸引源と接続する。図示されるように、急速結合管
継手は傾斜切断端および僅かに拡大された中間区域を有
し、これにより、通路７８の端内へのその差込み及び吸
引ホース連結子（図示せず）内へのその差込みが容易化
される。拡大された中間部分は接続する通路に対するシ
ール部を形成するのに役立つ。好ましくは、急速結合管
継手は使い捨てプラスチックから作られる。
の接続部を形成するように分割されている。空気内腔６
４は空気内腔通路７６と連通し、吸引内腔は吸引内腔通
路７８と接続し、そしてトノメトリーカテーテル内腔６
８はトノメトリーカテーテル内腔通路８０と連通する。
トノメトリーカテーテル内腔通路８０は機能及び目的に
おいて図１に関連して説明された三方止コック３０と同
様の三方止コック３０を嵌装される。もし希望されるな
らば、急速結合管継手８２が使用されて吸引内腔通路７
８を吸引源と接続する。図示されるように、急速結合管
継手は傾斜切断端および僅かに拡大された中間区域を有
し、これにより、通路７８の端内へのその差込み及び吸
引ホース連結子（図示せず）内へのその差込みが容易化
される。拡大された中間部分は接続する通路に対するシ
ール部を形成するのに役立つ。好ましくは、急速結合管
継手は使い捨てプラスチックから作られる。
【００２９】図５（Ａ）及び図５（Ｂ）にはトノメトリ
ーカテーテルのさらに他の一実施例が図示される。本実
施例は図５（Ｂ）の横断面図に示されるように複数の通
路または内腔を有する管８４を使用する複式トノメトリ
ーカテーテル実施例である。明細に述べると、管８２は
最も端のトノメトリーカテーテル３６ａと連通する空気
内腔８６ａ、及びそれぞれトノメトリーカテーテル３６
ｂ、３６ｃ、３６ｄと連通する３個の追加トノメトリー
カテーテル内腔８６ｂ、８６ｃ、８６ｄを有する。前記
他の実施例の場合と同様に、各トノメトリーカテーテル
は１個またはそれより多い個数のセンサ例えばセンサ４
２を設けられる。放射線不透過性タングステン栓８８
が、３個のトノメトリーカテーテル内腔８６ｂ、８６
ｃ、８６ｄのおのおのの内部に、各トノメトリーカテー
テルの縁端に隣接して位置されて、トノメトリーカテー
テル内腔通路の残余を詰塞するように働きそして、それ
により、各トノメトリーカテーテル内腔内に導入される
流体圧力が関連トノメトリーカテーテルを使用間の要求
に従って外方へ膨らませることを保証する。同様に、放
射線不透過性タングステン棒９０が空気内腔８６ａの端
内に栓として嵌装されて、空気内腔通路を終端させるよ
うに働く。放射線不透過性であるから、タングステン栓
及びタングステン棒は螢光透過鏡またはｘ−線下で視認
可能であることによって、トノメトリーカテーテルを適
正に位置決めする作業を助ける。これに加えて、もし希
望されるならば、管８４はその長さの全体または一部に
沿って放射線不透過性ストライブを設けられ得る。
ーカテーテルのさらに他の一実施例が図示される。本実
施例は図５（Ｂ）の横断面図に示されるように複数の通
路または内腔を有する管８４を使用する複式トノメトリ
ーカテーテル実施例である。明細に述べると、管８２は
最も端のトノメトリーカテーテル３６ａと連通する空気
内腔８６ａ、及びそれぞれトノメトリーカテーテル３６
ｂ、３６ｃ、３６ｄと連通する３個の追加トノメトリー
カテーテル内腔８６ｂ、８６ｃ、８６ｄを有する。前記
他の実施例の場合と同様に、各トノメトリーカテーテル
は１個またはそれより多い個数のセンサ例えばセンサ４
２を設けられる。放射線不透過性タングステン栓８８
が、３個のトノメトリーカテーテル内腔８６ｂ、８６
ｃ、８６ｄのおのおのの内部に、各トノメトリーカテー
テルの縁端に隣接して位置されて、トノメトリーカテー
テル内腔通路の残余を詰塞するように働きそして、それ
により、各トノメトリーカテーテル内腔内に導入される
流体圧力が関連トノメトリーカテーテルを使用間の要求
に従って外方へ膨らませることを保証する。同様に、放
射線不透過性タングステン棒９０が空気内腔８６ａの端
内に栓として嵌装されて、空気内腔通路を終端させるよ
うに働く。放射線不透過性であるから、タングステン栓
及びタングステン棒は螢光透過鏡またはｘ−線下で視認
可能であることによって、トノメトリーカテーテルを適
正に位置決めする作業を助ける。これに加えて、もし希
望されるならば、管８４はその長さの全体または一部に
沿って放射線不透過性ストライブを設けられ得る。
【００３０】管８４の近端において、内腔８６ａ−８６
ｄは４本の別々の管９２ａ−９２ｄを画成するように散
開する。各管は既に説明されたそれらと同様の三方止コ
ックを取り付けられる。各サンプリング接続器は選択的
に数字によって、色によって、その他手段によって符号
化され得る。図５（Ａ）においては、４個の概ね均等に
離されたトノメトリーカテーテルが図示されているが、
本発明は特定用途のために必要とされる異なる種々の間
隔を以てより多いまたはより少ない個数のトノメトリー
カテーテルを含むように修正され得ることは理解される
であろう。また、トノメトリーカテーテルの一部または
全部は、好ましくは対応する内腔通路を通じておのおの
経路を決定される導線５６に接続された１個または複数
個のセンサを有し得ることも理解されるであろう。
ｄは４本の別々の管９２ａ−９２ｄを画成するように散
開する。各管は既に説明されたそれらと同様の三方止コ
ックを取り付けられる。各サンプリング接続器は選択的
に数字によって、色によって、その他手段によって符号
化され得る。図５（Ａ）においては、４個の概ね均等に
離されたトノメトリーカテーテルが図示されているが、
本発明は特定用途のために必要とされる異なる種々の間
隔を以てより多いまたはより少ない個数のトノメトリー
カテーテルを含むように修正され得ることは理解される
であろう。また、トノメトリーカテーテルの一部または
全部は、好ましくは対応する内腔通路を通じておのおの
経路を決定される導線５６に接続された１個または複数
個のセンサを有し得ることも理解されるであろう。
【００３１】次に図９を参照して、好適な電子監視回路
が説明される。図９において、化学的に反応する電界効
果トランジスタの半導体装置４６は破線内に囲まれた同
等回路モデルによって概略的に図示されている。装置４
６は、従って、ドレン電極１５０、ソース電極１５２及
び基準電極１５４を有する。化学的選択システム、例え
ば膜システム、は１５６を以て概略的に描かれている。
サブストレートは例えば１５８で接地されている。
が説明される。図９において、化学的に反応する電界効
果トランジスタの半導体装置４６は破線内に囲まれた同
等回路モデルによって概略的に図示されている。装置４
６は、従って、ドレン電極１５０、ソース電極１５２及
び基準電極１５４を有する。化学的選択システム、例え
ば膜システム、は１５６を以て概略的に描かれている。
サブストレートは例えば１５８で接地されている。
【００３２】ソース電極１５２は１６２を以て概略的に
描かれた帰還ネットワークを有する演算増幅器１６０の
入力リード線に接続される。演算増幅器１６０は装置４
６を通じて流れるドレンソース電流を検出しそしてこの
信号をリード線１６４における出力である電圧信号に変
換する。ドレンソース電流は検査中の化学的系における
変化に従って変化する。より明確に記述すると、装置４
６に対してさらされる流体中のｐＣＯ２のレベルが変化
するとき、それに対応してドレンソース電流が変化す
る。従って、リード線１６４における出力電圧信号は、
同様に、検査中の帰還のｐＣＯ２のレベルの表示であ
る。リード線１６４におけるこの電圧信号は比較器１６
６の入力側に送られる。該比較器は基準電圧Ｖｒｅｆを
も受取る。該基準電圧は電圧分割器ネットワーク（図示
せず）を使用して供給され、または代替的に、ディジタ
ル制御下の電源１６８によって供給され得る。比較器１
６６の出力は安定した基準バイアス電圧を提供するため
基準電極１５４に送られる。もしディジタル制御下の電
源が使用されるならば、この基準電圧は後に論述される
コンピュータ回路によって調整されそして較正され得
る。リード線１６４における電圧信号もアナログ−ディ
ジタル変換器１７０へ送られる。該変換器はマイクロプ
ロセッサをベースとするマイクロコンピュータ１７２と
接続される。
描かれた帰還ネットワークを有する演算増幅器１６０の
入力リード線に接続される。演算増幅器１６０は装置４
６を通じて流れるドレンソース電流を検出しそしてこの
信号をリード線１６４における出力である電圧信号に変
換する。ドレンソース電流は検査中の化学的系における
変化に従って変化する。より明確に記述すると、装置４
６に対してさらされる流体中のｐＣＯ２のレベルが変化
するとき、それに対応してドレンソース電流が変化す
る。従って、リード線１６４における出力電圧信号は、
同様に、検査中の帰還のｐＣＯ２のレベルの表示であ
る。リード線１６４におけるこの電圧信号は比較器１６
６の入力側に送られる。該比較器は基準電圧Ｖｒｅｆを
も受取る。該基準電圧は電圧分割器ネットワーク（図示
せず）を使用して供給され、または代替的に、ディジタ
ル制御下の電源１６８によって供給され得る。比較器１
６６の出力は安定した基準バイアス電圧を提供するため
基準電極１５４に送られる。もしディジタル制御下の電
源が使用されるならば、この基準電圧は後に論述される
コンピュータ回路によって調整されそして較正され得
る。リード線１６４における電圧信号もアナログ−ディ
ジタル変換器１７０へ送られる。該変換器はマイクロプ
ロセッサをベースとするマイクロコンピュータ１７２と
接続される。
【００３３】検査中の中空粘性器官の内壁のpHを自動的
に測定するため、独立した気体分析器センサ１７４が使
用されて患者の動脈血液中の重炭酸塩濃度を測定する。
センサ１７４の出力はアナログ−ディジタル変換器１７
６を通じてマイクロコンピュータ１７２に接続される。
マイクロコンピュータ１７２はアナログ−ディジタル変
換器１７０、１７６によって提供される数値を使用して
器官壁のpHを計算するように事前プログラム化される。
ｐＣＯ2 測定値の変換は、当業者に周知される各種の方
程式と基準とを使用してマイクロコンピュータ１７２に
より自動的にpH測定値に変換され得る。
に測定するため、独立した気体分析器センサ１７４が使
用されて患者の動脈血液中の重炭酸塩濃度を測定する。
センサ１７４の出力はアナログ−ディジタル変換器１７
６を通じてマイクロコンピュータ１７２に接続される。
マイクロコンピュータ１７２はアナログ−ディジタル変
換器１７０、１７６によって提供される数値を使用して
器官壁のpHを計算するように事前プログラム化される。
ｐＣＯ2 測定値の変換は、当業者に周知される各種の方
程式と基準とを使用してマイクロコンピュータ１７２に
より自動的にpH測定値に変換され得る。
【００３４】出力装置の多くの異なるタイプが採用され
得るが、ストリップチャートレコーダ１７８及びＣＲＴ
モニタ１８０が図示されている。ストリップチャートレ
コーダ１７８とモニタ１８０は出力装置としてマイクロ
コンピュータ１７２に接続される。ストリップチャート
レコーダ１７８は器官壁pHの変動に関する読取り容易な
永久的記録を生じるという利点を提供する。モニタ１８
０はpH値のディジタル読出しを提供するとともに、pH変
動の上下偏位を展示するという利点を提供する。もし希
望されるならば、マイクロコンピュータ１７２は、瞬間
pH値を医師の選択による上下警戒限界値と比較するため
に、キーボード１８２を使用して事前プログラム化され
得る。もし測定された瞬間pH値がこれら限界値の外へ振
れたならば、マイクロコンピュータ１７２は警報音を発
して病院スタッフに警戒態勢を取らせ得る。
得るが、ストリップチャートレコーダ１７８及びＣＲＴ
モニタ１８０が図示されている。ストリップチャートレ
コーダ１７８とモニタ１８０は出力装置としてマイクロ
コンピュータ１７２に接続される。ストリップチャート
レコーダ１７８は器官壁pHの変動に関する読取り容易な
永久的記録を生じるという利点を提供する。モニタ１８
０はpH値のディジタル読出しを提供するとともに、pH変
動の上下偏位を展示するという利点を提供する。もし希
望されるならば、マイクロコンピュータ１７２は、瞬間
pH値を医師の選択による上下警戒限界値と比較するため
に、キーボード１８２を使用して事前プログラム化され
得る。もし測定された瞬間pH値がこれら限界値の外へ振
れたならば、マイクロコンピュータ１７２は警報音を発
して病院スタッフに警戒態勢を取らせ得る。
【００３５】単一の半導体装置４６が図９の電子回路と
結合して図示説明されたが、前記回路は実質的に同時的
に異なる複数の部位でpHを測定するため、複数の半導体
装置と共に使用するように容易に修正され得る。そのよ
うな一実施例においては、各センサから到来するデータ
はマイクロコンピュータ１７２のセパレート型の入／出
力ポートへ供給され得る。代替方式においては、各個の
入力信号が時間多重化されることによって、単一の入／
出力ポートが使用され得る。
結合して図示説明されたが、前記回路は実質的に同時的
に異なる複数の部位でpHを測定するため、複数の半導体
装置と共に使用するように容易に修正され得る。そのよ
うな一実施例においては、各センサから到来するデータ
はマイクロコンピュータ１７２のセパレート型の入／出
力ポートへ供給され得る。代替方式においては、各個の
入力信号が時間多重化されることによって、単一の入／
出力ポートが使用され得る。
【００３６】電子pHセンサに対する代替方法として、本
発明は光学センサ科学技術を使用することによっても実
施され得る。図１０を参照すると、現時点で好ましいと
される光学センサの実施例は、第１の光学繊維ケーブル
９４であって一連のレンズ９６、選択可能のカラーフィ
ルタ９８及び熱吸収器１００を通じて照明光源１０２、
例えば１００ワットのタングステン−ハロゲン灯、に光
学的に結合されるものを使用する。光学繊維ケーブル９
４は、その端が管を通ってサンプリング室４０内に突出
する既に説明された幾つかの実施例の導線５６と同様の
様式で、トノメトリーカテーテル内腔を通じて経路を決
定される。第２の光学繊維ケーブル１０４が第１の光学
繊維ケーブル９４と平行してその経路を決定され、その
一端が管を通って突出しそしてカラー１０６によって第
１のケーブル９４の端に隣接して適所に確保される。カ
ラー１０６は管の外壁に接着剤によって固着される。第
２の光学繊維ケーブル１０４の反対端は、演算増幅器回
路１１０に電気的に結合されたフォトトランジスタ１０
８と光学的に接続するように位置される。前記演算増幅
器回路は図９のａ／ｄ変換器１７０のごときアナログ−
ディジタル変換器に接続され得る。
発明は光学センサ科学技術を使用することによっても実
施され得る。図１０を参照すると、現時点で好ましいと
される光学センサの実施例は、第１の光学繊維ケーブル
９４であって一連のレンズ９６、選択可能のカラーフィ
ルタ９８及び熱吸収器１００を通じて照明光源１０２、
例えば１００ワットのタングステン−ハロゲン灯、に光
学的に結合されるものを使用する。光学繊維ケーブル９
４は、その端が管を通ってサンプリング室４０内に突出
する既に説明された幾つかの実施例の導線５６と同様の
様式で、トノメトリーカテーテル内腔を通じて経路を決
定される。第２の光学繊維ケーブル１０４が第１の光学
繊維ケーブル９４と平行してその経路を決定され、その
一端が管を通って突出しそしてカラー１０６によって第
１のケーブル９４の端に隣接して適所に確保される。カ
ラー１０６は管の外壁に接着剤によって固着される。第
２の光学繊維ケーブル１０４の反対端は、演算増幅器回
路１１０に電気的に結合されたフォトトランジスタ１０
８と光学的に接続するように位置される。前記演算増幅
器回路は図９のａ／ｄ変換器１７０のごときアナログ−
ディジタル変換器に接続され得る。
【００３７】使用時、光学繊維ケーブル９４は比色式pH
インジケータを含有するサンプリング流体を満たされた
サンプリング室４０内の区域を照明する。光学繊維ケー
ブル９４からの照明はpHインジケータ溶液内に懸遊する
分子から反射し、反射された照明の若干は第２の光学繊
維ケーブル１０４を通って後進してフォトトランジスタ
に達する。適当なフィルタ９８を選択することによっ
て、単色照明または他の方法で知られているスペクトル
成分の照明が使用されて比色式pHインジケータ溶液を照
明する。フィルタ処理された照明の色彩がインジケータ
のそれと調和するとき、照明は吸収されそして低照明信
号がフォトトランジスタにおいて受けられる。pHの変化
がフィルタ処理された照明の色彩と調和しない色彩変化
をインジケータ内に生じさせるとき、より多量の照明が
フォトトランジスタへ反射されて戻り、それに伴って探
知信号出力が増す。このようにして、インジケータ染料
及び照明濾過の適正な選択はpH変化を探知するのに使用
され得る。光学繊維pHセンサ技術に関するさらに詳細な
説明は、パーガモン出版社から入手される１９８３年
“生物医学工学紀要”第１１巻４９９−５１０ページ掲
載Ｇ．Ｇ．Ｖｕｒｅｋ論文“ファイバオプチックｐＣＯ
2 センサ”を参照されたい。前記文献は引用によって本
文に明白に包含される。
インジケータを含有するサンプリング流体を満たされた
サンプリング室４０内の区域を照明する。光学繊維ケー
ブル９４からの照明はpHインジケータ溶液内に懸遊する
分子から反射し、反射された照明の若干は第２の光学繊
維ケーブル１０４を通って後進してフォトトランジスタ
に達する。適当なフィルタ９８を選択することによっ
て、単色照明または他の方法で知られているスペクトル
成分の照明が使用されて比色式pHインジケータ溶液を照
明する。フィルタ処理された照明の色彩がインジケータ
のそれと調和するとき、照明は吸収されそして低照明信
号がフォトトランジスタにおいて受けられる。pHの変化
がフィルタ処理された照明の色彩と調和しない色彩変化
をインジケータ内に生じさせるとき、より多量の照明が
フォトトランジスタへ反射されて戻り、それに伴って探
知信号出力が増す。このようにして、インジケータ染料
及び照明濾過の適正な選択はpH変化を探知するのに使用
され得る。光学繊維pHセンサ技術に関するさらに詳細な
説明は、パーガモン出版社から入手される１９８３年
“生物医学工学紀要”第１１巻４９９−５１０ページ掲
載Ｇ．Ｇ．Ｖｕｒｅｋ論文“ファイバオプチックｐＣＯ
2 センサ”を参照されたい。前記文献は引用によって本
文に明白に包含される。
【００３８】以上、幾つかの好適実施例が胃腸管、尿管
及び尿道の監視に関連して開示されたが、その原理はそ
の他の体内中空器官のpH及び従って灌流を監視するため
にそのような器官に適用可能であることは理解されるで
あろう。また、トノメトリーカテーテルのための現在好
適とされるいくつかの詳細な構造が開示されたが、同等
に好適であるその他の構造も開発され得ることは理解さ
れるであろう。開示された構造はそれらが現在存在する
入手可能の材料を使用して容易に製造され得るという理
由から現時点において推奨される。他の実施例はトノメ
トリーカテーテル膜及び／または接続管のための他の、
しかし同等の材料を使用し得る。また、それらは特定の
製造に細部において異なり得る。一例として、サンプリ
ング室は接続管を中心として対称であるよりはむしろ偏
心して位置され得る。
及び尿道の監視に関連して開示されたが、その原理はそ
の他の体内中空器官のpH及び従って灌流を監視するため
にそのような器官に適用可能であることは理解されるで
あろう。また、トノメトリーカテーテルのための現在好
適とされるいくつかの詳細な構造が開示されたが、同等
に好適であるその他の構造も開発され得ることは理解さ
れるであろう。開示された構造はそれらが現在存在する
入手可能の材料を使用して容易に製造され得るという理
由から現時点において推奨される。他の実施例はトノメ
トリーカテーテル膜及び／または接続管のための他の、
しかし同等の材料を使用し得る。また、それらは特定の
製造に細部において異なり得る。一例として、サンプリ
ング室は接続管を中心として対称であるよりはむしろ偏
心して位置され得る。
【００３９】さらに他の一実施例においては、在来の気
体分析器が外部に使用され得る。図１に示されるごとき
装置が、サンプリング室４０を満たすために使用される
吸引液体または媒質のサンプルの連続または定期間欠吸
引のためにポンプまたは吸引手段（図示せず）と総合し
て使用され得る。ルアーロック２４に対するアタッチメ
ントを通じてポンプまたは吸引手段によって取り出され
るサンプルは、各サンプリンサ間隔において吸引された
サンプルが、そのpH、ｐＯ2 、ｐＣＯ2 及び／または同
様物を測定するため、外部のセパレート形気体分析手段
またはセンサ（図示せず）と接触関係に位置され得る。
そのような自動的サンプリングは図１２に示されるごと
きシステムを使用することによって行われ得る。組立体
において、サンプリングシステムはパーソナルコンピュ
ータを使用してトノメトリーカテーテル２９９から回収
されたサンプルの評価及び分析を行う。
体分析器が外部に使用され得る。図１に示されるごとき
装置が、サンプリング室４０を満たすために使用される
吸引液体または媒質のサンプルの連続または定期間欠吸
引のためにポンプまたは吸引手段（図示せず）と総合し
て使用され得る。ルアーロック２４に対するアタッチメ
ントを通じてポンプまたは吸引手段によって取り出され
るサンプルは、各サンプリンサ間隔において吸引された
サンプルが、そのpH、ｐＯ2 、ｐＣＯ2 及び／または同
様物を測定するため、外部のセパレート形気体分析手段
またはセンサ（図示せず）と接触関係に位置され得る。
そのような自動的サンプリングは図１２に示されるごと
きシステムを使用することによって行われ得る。組立体
において、サンプリングシステムはパーソナルコンピュ
ータを使用してトノメトリーカテーテル２９９から回収
されたサンプルの評価及び分析を行う。
【００４０】ポンプ２０３は塩溶液のごときサンプリン
グまたは吸引媒質を装填される。次に、弁２０１が所望
量のサンプリング流体を回収するため活動化される。弁
２０１は非活動化され、そしてポンプ２０３が、較正量
または選択的に圧力変換器２１５を使用してトノメトリ
ーカテーテル２９９のサンプリング室を強制するように
使用される。サンプリング流体または媒質は関心器官ま
たは区域の壁と平行状態になるように放置される。次
に、“死空間”即ちサンプリング流体を満たされた内腔
区域であって平衡状態でない部分が、弁２０５の活動
化、ポンプ２０７の活動化、弁２０９の活動化、そして
ポンプ２０７の注入によって除去される。そして廃物が
放棄される。次いで、分析のためのサンプルが弁２０９
の非活動化及びポンプ２０７の活動化によって回収さ
れ、次いでサンプリングが気体分析器（図示せず）へ送
られ、該気体分析器がサンプルからのデータをパーソナ
ルコンピュータ２１７へ提供し、そして評価が本文に説
明されるように行われる。
グまたは吸引媒質を装填される。次に、弁２０１が所望
量のサンプリング流体を回収するため活動化される。弁
２０１は非活動化され、そしてポンプ２０３が、較正量
または選択的に圧力変換器２１５を使用してトノメトリ
ーカテーテル２９９のサンプリング室を強制するように
使用される。サンプリング流体または媒質は関心器官ま
たは区域の壁と平行状態になるように放置される。次
に、“死空間”即ちサンプリング流体を満たされた内腔
区域であって平衡状態でない部分が、弁２０５の活動
化、ポンプ２０７の活動化、弁２０９の活動化、そして
ポンプ２０７の注入によって除去される。そして廃物が
放棄される。次いで、分析のためのサンプルが弁２０９
の非活動化及びポンプ２０７の活動化によって回収さ
れ、次いでサンプリングが気体分析器（図示せず）へ送
られ、該気体分析器がサンプルからのデータをパーソナ
ルコンピュータ２１７へ提供し、そして評価が本文に説
明されるように行われる。
【００４１】サンプル気体分析器または独立した気体分
析器が使用されて、既に説明されたように、患者の動脈
血液中の重炭酸塩濃度を測定する。
析器が使用されて、既に説明されたように、患者の動脈
血液中の重炭酸塩濃度を測定する。
【００４２】図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）には、トノ
メトリーカテーテルの他の一実施例が図解される。図示
のように、トノメトリーカテーテルは、吸引を行うまた
は行わない、選択的にセンサを使用する尿道または尿管
カテーテルとしても役立つように適切に構成される。図
１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）を参照すると、トノメトリ
ーカテーテル２２０は多通路管２６２を有し、該管は３
本の個別の（相互間で）連通しない通路または内腔と、
選択的に空気内腔または灌注内腔２６４と、排液または
吸引内腔２６６及びトノメトリーカテーテル内腔２６８
を画成する。前に説明されたそれと同様に、トノメトリ
ーカテーテル膜は、管２６２にその遠位部分において取
り付けられ、管の中間部分が膜２３６の端を越えて先へ
延びないで尿道カテーテル２７０を画成することを可能
にする。管２６２はトノメトリーカテーテル内腔２６８
と膜２３６によって画成されるサンプリング室２４０と
の間を連通する複数の孔２７２を設けられる。もし希望
されるならば、１個またはそれより多い個数のセンサ２
４２が前述の教示に従って設けられ、その場合、好適な
導線２５６が、密閉された穴２５８において外へ出現す
るようにトノメトリーカテーテル内腔２６８を通じてそ
の経路を決定される。
メトリーカテーテルの他の一実施例が図解される。図示
のように、トノメトリーカテーテルは、吸引を行うまた
は行わない、選択的にセンサを使用する尿道または尿管
カテーテルとしても役立つように適切に構成される。図
１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）を参照すると、トノメトリ
ーカテーテル２２０は多通路管２６２を有し、該管は３
本の個別の（相互間で）連通しない通路または内腔と、
選択的に空気内腔または灌注内腔２６４と、排液または
吸引内腔２６６及びトノメトリーカテーテル内腔２６８
を画成する。前に説明されたそれと同様に、トノメトリ
ーカテーテル膜は、管２６２にその遠位部分において取
り付けられ、管の中間部分が膜２３６の端を越えて先へ
延びないで尿道カテーテル２７０を画成することを可能
にする。管２６２はトノメトリーカテーテル内腔２６８
と膜２３６によって画成されるサンプリング室２４０と
の間を連通する複数の孔２７２を設けられる。もし希望
されるならば、１個またはそれより多い個数のセンサ２
４２が前述の教示に従って設けられ、その場合、好適な
導線２５６が、密閉された穴２５８において外へ出現す
るようにトノメトリーカテーテル内腔２６８を通じてそ
の経路を決定される。
【００４３】尿道カテーテルまたは尿管カテーテル部分
２７０は、複数の穴２７４であってそれらを通じて膀胱
または尿管が吸引または灌注されるものを設けられるこ
とが好ましい。
２７０は、複数の穴２７４であってそれらを通じて膀胱
または尿管が吸引または灌注されるものを設けられるこ
とが好ましい。
【００４４】管２６２の反対端において、管は３個の別
々の接続部を形成するように分割されている。空気内腔
または灌注内腔２６４は空気内腔通路２７６と選択的に
連通し、尿道内腔は吸引または排液内腔通路２７８と接
続し、そしてトノメトリーカテーテル内腔２６８はトノ
メトリーカテーテル内腔通路２８０と連通する。トノメ
トリーカテーテル内腔通路２８０は機能及び目的におい
て図１に関連して説明された三方止コック３０と同様の
三方止コック２３０を嵌装される。もし希望されるなら
ば、図４（Ａ）に見られるごとき急速結合管継手８２が
使用されて吸引尿道通路２７８を吸引給源と接続する。
図示されるごとく、急速結合管継手は好ましくは傾斜切
断端及び僅かに拡大された中間区域を有し、これによ
り、通路２７８の端内へのその差込み及び吸引ホース連
結子（図示せず）内へのその差込みが容易化される。拡
大された中間部分は接続する通路に対するシール部を形
成するのに役立つ。好ましくは、急速結合管継手は使い
捨てプラスチックから作られる。
々の接続部を形成するように分割されている。空気内腔
または灌注内腔２６４は空気内腔通路２７６と選択的に
連通し、尿道内腔は吸引または排液内腔通路２７８と接
続し、そしてトノメトリーカテーテル内腔２６８はトノ
メトリーカテーテル内腔通路２８０と連通する。トノメ
トリーカテーテル内腔通路２８０は機能及び目的におい
て図１に関連して説明された三方止コック３０と同様の
三方止コック２３０を嵌装される。もし希望されるなら
ば、図４（Ａ）に見られるごとき急速結合管継手８２が
使用されて吸引尿道通路２７８を吸引給源と接続する。
図示されるごとく、急速結合管継手は好ましくは傾斜切
断端及び僅かに拡大された中間区域を有し、これによ
り、通路２７８の端内へのその差込み及び吸引ホース連
結子（図示せず）内へのその差込みが容易化される。拡
大された中間部分は接続する通路に対するシール部を形
成するのに役立つ。好ましくは、急速結合管継手は使い
捨てプラスチックから作られる。
【００４５】図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）に図示され
る尿道カテーテルとトノメトリーカテーテルとを総合し
たさらに他の一実施例は、図５（Ｂ）の横断面図に示さ
れるような複数の通路または内腔を有する管を使用する
複式トノメトリーカテーテル実施例を使用し得る。
る尿道カテーテルとトノメトリーカテーテルとを総合し
たさらに他の一実施例は、図５（Ｂ）の横断面図に示さ
れるような複数の通路または内腔を有する管を使用する
複式トノメトリーカテーテル実施例を使用し得る。
【００４６】本発明の他の一実施例において、トノメト
リーカテーテルは、系統的、局部的または局所的活動ま
たはそれらを総合した活動のために、薬学的に活性の作
用物を給送するのに採用され得る。例えば、追加内腔が
そのようなものとしてそして灌注用または吸引用に、活
性作用物を供給するために増設され得る。例えば、図１
１（Ａ）及び図１１（Ｂ）に示される灌注／吸引内腔２
６４は活性作用物を給送するために使用され得る。他の
一実施例において、装置の一部分は関係活性作用物を持
続的に放出するように修正され得る。
リーカテーテルは、系統的、局部的または局所的活動ま
たはそれらを総合した活動のために、薬学的に活性の作
用物を給送するのに採用され得る。例えば、追加内腔が
そのようなものとしてそして灌注用または吸引用に、活
性作用物を供給するために増設され得る。例えば、図１
１（Ａ）及び図１１（Ｂ）に示される灌注／吸引内腔２
６４は活性作用物を給送するために使用され得る。他の
一実施例において、装置の一部分は関係活性作用物を持
続的に放出するように修正され得る。
【００４７】従って、例えば、カテーテルの差込みと関
連するノザコミアル感染症の問題は、トノメトリーカテ
ーテルの製造に使用される重合体物質の少なくとも一部
分に抗細菌性薬剤を混入することによって、または持続
的に放出される調合物を装置の少なくとも一部分に塗装
することによって、またはトノメータ式カテーテルを介
して抗細菌剤を給送することによって解決され得る。そ
のような修正は当業者には周知されている。引用によっ
て本文に包含される米国特許第４６７７１４３号を見
よ。
連するノザコミアル感染症の問題は、トノメトリーカテ
ーテルの製造に使用される重合体物質の少なくとも一部
分に抗細菌性薬剤を混入することによって、または持続
的に放出される調合物を装置の少なくとも一部分に塗装
することによって、またはトノメータ式カテーテルを介
して抗細菌剤を給送することによって解決され得る。そ
のような修正は当業者には周知されている。引用によっ
て本文に包含される米国特許第４６７７１４３号を見
よ。
【００４８】有効薬剤の種類には、抗細菌剤、非ステロ
イド系抗炎症剤、局所麻酔薬、局所血管拡張剤、代謝抑
制剤、及びその他の薬剤であってトノメータ式カテーテ
ルの現場において吸収のため投薬され得るものが含まれ
る。
イド系抗炎症剤、局所麻酔薬、局所血管拡張剤、代謝抑
制剤、及びその他の薬剤であってトノメータ式カテーテ
ルの現場において吸収のため投薬され得るものが含まれ
る。
【００４９】従って、以上において幾つかの本発明の好
適実施例が開示されたが、後記請求の範囲に記載される
ごとき本発明の原理は、その他の実施例にも適用され得
ることは理解されるであろう。
適実施例が開示されたが、後記請求の範囲に記載される
ごとき本発明の原理は、その他の実施例にも適用され得
ることは理解されるであろう。
【図１】トノメトリーカテーテルの第１の実施例の平面
図である。
図である。
【図２】（Ａ）は電界効果トランジスターセンサの第１
の取付手段を図示するトノメトリーカテーテルの部分断
面図である。（Ｂ）は電界効果トランジスターセンサの
第２の取付手段を図示するトノメトリーカテーテルの部
分断面図である。
の取付手段を図示するトノメトリーカテーテルの部分断
面図である。（Ｂ）は電界効果トランジスターセンサの
第２の取付手段を図示するトノメトリーカテーテルの部
分断面図である。
【図３】結腸及び胃のpHの測定におけるトノメトリーカ
テーテルの使用方法を図示し、結腸測定のために図示さ
れた特定実施例が図５（Ａ）のそれであり、胃測定のた
めの特定トノメトリーカテーテルが図４（Ａ）のそれで
ある。
テーテルの使用方法を図示し、結腸測定のために図示さ
れた特定実施例が図５（Ａ）のそれであり、胃測定のた
めの特定トノメトリーカテーテルが図４（Ａ）のそれで
ある。
【図４】（Ａ）は経鼻胃チューブを有するトノメトリー
カテーテルの他の一実施例である。（Ｂ）は（Ａ）の線
４Ｂ−４Ｂに実質的に沿って取られた（Ａ）のトノメト
リーカテーテルの横断面図である。（Ｃ）は（Ａ）の線
４Ｃ−４Ｃに実質的に沿って取られた（Ａ）のトノメト
リーカテーテルの横断面図である。
カテーテルの他の一実施例である。（Ｂ）は（Ａ）の線
４Ｂ−４Ｂに実質的に沿って取られた（Ａ）のトノメト
リーカテーテルの横断面図である。（Ｃ）は（Ａ）の線
４Ｃ−４Ｃに実質的に沿って取られた（Ａ）のトノメト
リーカテーテルの横断面図である。
【図５】（Ａ）は多検出／サンプリング部分を有するト
ノメトリーカテーテルのさらに他の一実施例である。
（Ｂ）は（Ａ）の線５Ｂ−５Ｂに実質的に沿って取られ
た図５（Ａ）のトノメトリーカテーテルの横断面図であ
る。
ノメトリーカテーテルのさらに他の一実施例である。
（Ｂ）は（Ａ）の線５Ｂ−５Ｂに実質的に沿って取られ
た図５（Ａ）のトノメトリーカテーテルの横断面図であ
る。
【図６】胃内部で使用される図４（Ａ）のトノメトリー
カテーテルを描写する詳細図である。
カテーテルを描写する詳細図である。
【図７】結腸内で使用される図５（Ａ）のトノメトリー
カテーテルを描写する詳細図である。
カテーテルを描写する詳細図である。
【図８】結腸内で使用される図１のトノメトリーカテー
テルを描写する同様図面である。
テルを描写する同様図面である。
【図９】本発明に基づく電気回路の一実施例を図示する
概略電気線図である。
概略電気線図である。
【図１０】本発明に従うpHの光学的測定の他の一実施例
を示す概略電気線図である。
を示す概略電気線図である。
【図１１】（Ａ）は尿道カテーテルを有するトノメトリ
ーカテーテルの他の一実施例である。（Ｂ）は（Ａ）の
線１１Ｂ−１１Ｂに実質的に沿って取られた（Ａ）のト
ノメトリーカテーテル／尿道カテーテルの横断面図であ
る。
ーカテーテルの他の一実施例である。（Ｂ）は（Ａ）の
線１１Ｂ−１１Ｂに実質的に沿って取られた（Ａ）のト
ノメトリーカテーテル／尿道カテーテルの横断面図であ
る。
【図１２】トノメトリーカテーテルを用いた自動的サン
プリングシステムの説明図である。
プリングシステムの説明図である。
２０ トノメトリーカテーテル ２２ トノメトリーカテーテル管 ３０ 三方弁 ３６ トノメトリーカテーテル膜 ４０ サンプリング室
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A61B 10/00 A61B 5/00
Claims (3)
- 【請求項１】 人または他の哺乳動物の内臓器官の生体
内での状態の液流体または気体流体の特性を表示測定す
るトノメトリーカテーテル装置にして、 （ａ）細長いトノメトリーカテーテル管であって、該ト
ノメトリーカテーテル管を通って長手方向に延びる少な
くとも１個の管腔を有するトノメトリーカテーテル管、 （ｂ）前記管腔の内部と流体連通した前記カテーテル管
上の少なくとも１つの壁で包囲されたサンプリング室で
あって、該壁で包囲されたサンプリング室が前記カテー
テル管の一部を全体的に取り巻く風船部材によって画成
されかつ前記カテーテル管の一部と密封して相互に連結
され、前記風船部材の壁の少なくとも一部が他の液流体
または気体流体に対して概ね不透過性の壁材料からな
り、そして前記風船部材が膨張されて、前記カテーテル
管と前記風船部材との間の内部空間を形成し、内臓器官
の壁部分の組織からの関心となる前記一つまたはそれ以
上の液流体または気体流体を前記サンプリング室内に透
過させ、前記カテーテル管が人または他の哺乳動物の身
体の外側位置へ延びていて、そして前記管腔が前記サン
プリング室と人または哺乳動物の身体の外側との間に流
体連通をさせ、サンプリング媒体がその間で流れるよう
にしてなる壁で囲まれたサンプリング室、および（ｃ）
人または哺乳動物の身体の外側に位置決めされかつ前記
管腔と連通していて、サンプリング室における前記サン
プリング媒体でもって内臓器官の壁部分の組織から浸透
される関心となる液流体または気体流体の少なくとも一
方のレベルを検知するための分析を行う検知器装置、 を包含するトノメトリーカテーテル装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の装置において、前記壁
で囲まれたサンプリング室が前記カテーテル管における
開口によって画成され、前記開口が該開口に概ね隣接し
た前記カテーテル開口と密封して相互に連結されている
前記壁材料によって覆われていることを特徴とするトノ
メトリーカテーテル装置。 - 【請求項３】 請求項２に記載の装置において、前記壁
材料が変形可能であることを特徴とするトノメトリーカ
テーテル装置。
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