JP4810421B2 - 検出装置および方法 - Google Patents

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Description

本発明は、筒状要素(特に針)の先端を患者の身体の一領域(特に硬膜外空間および腹膜空洞の一方)内に配置するための装置および方法に関する。

硬膜外麻酔法は、広い種類の外科、産科および鎮痛性処置に対し、外科麻酔、分娩中の鎮痛、および術後の痛みの長期軽減等の兆候を伴って、益々普及してきている。硬膜外麻酔法は、硬膜外空間の識別を必要とする。この識別は現在、針、特にタフィー(Touhy)針を脊柱内の適切な位置へ挿入することによって行われている。硬膜外空間は、硬膜を窪ませている黄色靱帯を超えた位置にあって、針の先端は黄色靱帯を通過した後に挿入される。最も一般的に使用されている技術は、“抵抗消失”技術である。この技術では、抵抗消失(LOR)シリンジに接続されたタフィー針が背組織中を進行させられる間に、シリンジを作動させて、収容された流体に圧力が加えられる。この場合、硬膜外空洞中の針の先端位置は、ユーザがシリンジの作動に対する抵抗を“感じる”ことよって検出される。しかしながら、この技術は、硬膜外空間を通って並びに硬膜中に針を進めることを回避するために、相当な経験を必要とする。この技術はまた、シリンジを作動させること並びに針を挿入することの双方にユーザが別々に集中しなければならないので、特に難しいものとされている。硬膜の穿刺は、とりわけ慢性背痛の原因である認識されている。

腹腔鏡検査法もまた益々使用されており、そして腹膜空洞の識別を必要としている。この識別は現在、気腹を生成する通気用に、腹部を通って腹膜空洞中にベレス(Veress)針を導入することによって行われている。硬膜外空洞の識別でのように、好結果の腹膜空洞の識別は、相当な経験を必要とする。腹膜空洞の識別は、特に困難である。何故ならば、ベレス針の鋭さは、ベレス針が腹部層を通過させられるときに、高抵抗層と低抵抗層の弁別を簡単には許容しないからである。腹膜空洞を識別するために、非常に多くの試行、しばしば10回を超える試行を必要とすることも希ではない。更には、ベレス針の好結果の挿入は、腹膜空洞の通気によってのみ決定される。

腹膜空洞の検出に使用される装置は、例えばUS−A−5024662に開示されているように工夫されているが、これらの装置は、弾性要素を利用して配送シリンジのプランジャをバイアスする場合に、腹膜空洞の信頼性の高い識別を可能にしない。

かくして、本発明の目的は、硬膜外空間中に筒状要素の先端を信頼性高く配置可能とする改良された検出装置および方法、並びに腹膜空洞中に筒状要素の先端を信頼性高く配置可能とする改良された検出装置および方法を提供することにある。

本発明は、1つの形態において、筒状要素(特に針)の先端を患者の身体の一領域(特に硬膜外空間および腹膜空洞の一方)内に配置することに使用される検出装置を提供する。この配送装置は、使用時に前記筒状要素に接続される配送ユニット内に収容された流体に対するバイアス力を維持するように動作するバイアスユニットを備え、前記配送ユニットは、前記バイアス力が、前記領域内に配置されたときの前記筒状要素の先端からの流体の流れに対する抵抗よりも大きいときに、前記筒状要素から流体を配送するものである。

本発明は、もう1つの形態において、筒状要素(特に針)の先端を患者の身体の一領域(特に硬膜外空間および腹膜空洞の一方)内に配置することに使用される検出装置を提供する。この装置は、使用時に前記筒状要素に接続される配送ユニット内に収容された任意の体積の流体に対する実質的に一定のバイアス力を維持するように動作するバイアスユニットを備え、前記配送ユニットは、前記バイアス力が、前記領域内に配置されたときの前記筒状要素の先端からの流体の流れに対する抵抗よりも大きいときに、前記筒状要素から流体を配送するものである。

本発明は、異なる形態において、筒状要素(特に針)の先端を患者の身体の一領域(特に硬膜外空間および腹膜空洞の一方)内に配置することに使用される検出装置を提供する。この装置は、ある量の流体を収容するために使用時に前記筒状要素に接続される配送ユニットと、この配送ユニット内に収容された前記流体に対するバイアス力を維持するように動作するバネ要素とを備え、前記配送ユニットは、前記バイアス力が、前記領域内に配置されたときの前記筒状要素の先端からの流体の流れに対する抵抗よりも大きいときに、前記筒状要素から流体を配送するものである。

本発明は、更に異なる形態において、筒状要素(特に針)の先端を患者の身体の一領域(特に硬膜外空間および腹膜空洞の一方)内に配置することに使用される検出装置を提供する。この装置は、配送ユニットを備え、この配送ユニットは、空洞および出口を有する本体と、プランジャとを備え、前記出口を通って流体は配送可能であり、また前記出口に対して前記筒状要素は接続され、前記プランジャは、前記空洞内に移動可能に配設され、流体は、前記プランジャを引き抜くときに前記流体室内に引き込まれ、また前記プランジャを押し込んだときに前記流体室から放出されるものであり、前記プランジャは、シャフトを有し、このシャフトは、この装置と共に使用される針ユニットの針要素を収容するための長尺な空洞をその中に有する。

本発明は、更に異なる他の形態において、筒状要素(特に針)の先端を患者の身体の一領域(特に硬膜外空間および腹膜空洞の一方)内に配置することに使用される検出装置を提供する。この装置は、配送ユニットを備え、この配送ユニットは、空洞および出口を有する本体と、プランジャとを備え、前記出口を通って流体は配送可能であり、また前記出口に対して前記筒状要素は接続され、前記プランジャは、前記空洞内に移動可能に配設され、流体は、前記プランジャを引き抜くときに前記流体室内に引き込まれ、また前記プランジャを押し込んだときに前記流体室から放出されるものであり、前記プランジャは、配送チャネルと、バルブユニットとを有し、前記配送チャネルは、その前端まで延びて、前記プランジャを通って前記本体の前記出口への物質の配送を可能にするものであり、前記バルブユニットは、前記配送チャネルを通って前記本体の前記出口への物質の一方向の配送だけを可能とするものである。

本発明は、更に異なるもう1つの形態において、筒状要素(特に針)の先端を患者の身体の一領域(特に硬膜外空間および腹膜空洞の一方)内に配置するための検出装置を提供する。この装置は、身体組織中へ挿入するための先端を有した筒状要素と、この筒状要素を通って延びると共に鈍い先端を有した検知要素と、この検知要素に対してバイアス力でバイアスを加えるバイアス要素とを備え、前記検知要素の先端は、前記筒状要素の先端から外側に向けてバイアスされ、これにより、前記筒状要素の先端における抵抗が前記バイアス力よりも大きいときに、前記検知要素は、前記筒状要素に対して静止し続け、また、前記筒状要素の先端における抵抗が前記バイアス力よりも小さいときに、前記検知要素の先端は、前記筒状要素の先端から延びるものである。

本発明は、更に異なるもう1つの形態において、筒状要素(特に針)の先端を患者の身体の一領域(特に硬膜外空間および腹膜空洞の一方)内に配置する方法を提供する。この方法は、検知装置を前記筒状要素に接続する工程を備える。この検知装置は、流体を収容して前記筒状要素に接続される配送ユニットと、前記配送ユニットに収容された流体に対するバイアス力を維持するように動作するバイアスユニットとを備え、前記バイアス力が、前記領域内に配置されたときの前記筒状要素の先端からの流体の流れに対する抵抗よりも大きいときに、前記バイアス力によって、前記配送ユニットがそこから流体を配送するものである。この方法はまた、前記配送ユニットに収容された流体に対する前記バイアス力を維持するように前記バイアスユニットを動作させる工程と、前記筒状要素の先端が前記領域内にあって、前記バイアス力が前記筒状要素の先端からの流体の流れに対する抵抗よりも大きい位置で、前記バイアス力の作用によって流体が前記配送ユニットから前記筒状要素を通って配送されるまで、前記筒状要素を患者の身体に次第に挿入する工程とを備える。

本発明は、更に異なる他の形態において、筒状要素(特に針)の先端を患者の身体の一領域(特に硬膜外空間および腹膜空洞の一方)内に配置する方法を提供する。この方法は、検知装置を設ける工程を備える。この検知装置は、身体組織中へ挿入するための先端を有した筒状要素と、この筒状要素を通って延びると共に鈍い先端を有した検知要素と、この検知要素に対してバイアス力でバイアスを加えるバイアス要素とを備え、前記検知要素の先端は、前記筒状要素の先端から外側に向かう方向にバイアスされ、前記バイアス要素によって、前記筒状要素の先端における抵抗が前記バイアス力よりも大きいときに、前記検知要素は、前記筒状要素に対して静止し続け、また、前記筒状要素の先端における抵抗が前記バイアス力よりも小さいときに、前記検知要素の先端は、前記筒状要素の先端から延びるものである。この方法はまた、前記筒状要素の先端が前記領域内にあって、前記バイアス力の作用によって前記検知要素の先端が前記筒状要素から延びるまで、前記筒状要素を患者の身体に次第に挿入する工程を備える。

本発明は、患者の身体における所望の領域、特に硬膜外空間および腹膜空洞に、筒状要素の先端を位置決めする速度および信頼性の双方を有意に改良することを手助けし、これにより、そのような領域のより好結果の識別を可能にする。

本発明の好ましい実施形態が以下、添付図面を参照して、例としてのみ説明される。

図1(a)および(b)は、筒状要素(特に針)の先端の位置を患者の身体の一領域(特に硬膜外空間および腹膜空洞の一方)内で検出するための本発明の第1実施形態に係る検出装置を示す。

この装置は、この実施形態では直径0.6インチの長尺な空洞7を有する本体5と、空洞7内に移動可能に配設されたプランジャ11とを備える。このプランジャ11は、空洞7と共に、流体、この実施形態では液体、典型的には塩水を収容するための流体室15をプランジャ11よりも前方に画定する。この実施形態では、本体5とプランジャ11は、抵抗消失(LOR)シリンジとして構成され、配送ユニットを規定する。

本体5は、その前端に出口17を有する。この出口を通って流体は配送可能であり、またこの出口に対して針(図示せず)が接続される。本体5はまた、その後端に停止部材18を有する。この停止部材は開口19を有し、そこを通ってプランジャ11は延びる。

プランジャ11は、頭部20と、この頭部20から後方に延びた長尺なシャフト21と、頭部20に取り付けられたガスケットシール22とを有する。このガスケットシールは、本体5の空洞7に液密シールを与えるためのものであり、流体は、プランジャ11を引き抜くときに流体室15内に引き込まれ、またプランジャ11を押し込んだときに流体室15から放出される。

この実施形態のシャフト21は、第1の、後方部分21aと、第2の、前方部分21bとを有する。後方部分21aの直径寸法は停止部材18の開口19よりも小さく、後方部分21aが停止部材18内の開口19を自由に通過することができるようにしている。前方部分21bの直径寸法は停止部材18の開口19よりも大きく、プランジャ11が本体5から所定の程度を越えて引き抜かれることを防止する。

この装置は更に、バイアス要素23、この実施形態では弾性要素、ここでは圧縮バネを備える。このバイアス要素は、プランジャ11にバイアスを加えて、それを所定のバイアス力で押し込み、これにより流体室15内に収容された流体を所定の圧力に維持するように作用する。この圧力は、好ましくは約8.5lbin−2未満、より好ましくは約0.5lbin−2から約8.5lbin−2までの間、より一層好ましくは約0.5lbin−2から約5.66lbin−2までの間、さらに好ましくは約2.0lbin−2から約5.66lbin−2までの間、なお好ましくは約2.0lbin−2から約3.5lbin−2までの間である。

この実施形態のバイアス要素23は、本体5の空洞7内でプランジャ11のシャフト21の回りに配設され、プランジャ11の頭部20と本体5の停止部材18との間で作用する。この実施形態のバイアス要素23は、プランジャ11の全動作ストロークにわたって実質的に一定のバイアス力を与えて、この実施形態では流体室15内に収容された流体を約2.83lbin−2の圧力に維持するように構成されている。一定のバイアス力を与えることによって、この検出装置が、拡張可能な身体領域の信頼性の高い検出を可能にすることを、本発明者らは識別している。一定のバイアス力を与える場合、ユーザは配送される流体の体積を自分自身で選択し、その体積の流体が完全に配送されることを確実にすることができる。硬膜外応用にとっては、この完全な流体の配送のお陰で、流体は硬膜外麻酔薬となりうる。

この構成によって、バイアス要素23は、プランジャ11に加わる所定のバイアス力を維持する。このため、本体5の出口17における抵抗がバイアス力よりも大きいとき、例えば収容された流体に対して比較的高い流れ抵抗を与える身体組織内に針の先端が配置されているときは、プランジャ11は静止状態に留まるが、本体5の出口17における抵抗がバイアス力よりも小さいとき、例えば患者の身体内の拡張可能な領域内に針の先端が配置されているときは、プランジャ11はバイアス力によって本体5内に押し込まれて、流体室15から流体を配送する。

動作時には、図1(b)に示されているように、プランジャ11は先ず本体5から引き下げられて、ある量の、典型的には2〜7ml、好ましくは2〜3mlの流体を、プランジャ11より前方の流体室15内に引き込む。プランジャ11のシャフト21を引き下げ位置に保持しながら、本体5の出口17は、患者に部分的に予め挿入されている針に接続される。この針は、典型的には硬膜外応用に用いられるタフィー針か腹膜応用に用いられるベレス針である。本体5の出口17が針に接続されると、プランジャ11のシャフト21は解放される。この時点で、プランジャ11は静止状態に留まる。これは、針の先端が身体組織内に配置され、そして針先端の流れ抵抗がバイアス要素23のバイアス力よりも大きくなるからである。この針は、それからゆっくりと、典型的には一度に1ミリメータだけ、針の先端が患者の身体の拡張可能な領域に入る点まで進められる。この点では、針先端の流れ抵抗はバイアス要素23のバイアス力よりも小さくなり、そしてバイアス要素23はプランジャ11を本体5の空洞7中に押し込んで、流体を流体室15から拡張可能な領域内へ放出する。この流体室15からの流体の放出は、患者の身体の拡張可能な所望領域、例えば硬膜外空間および腹膜空洞のような領域内に、針の先端が配置されたことを示す。拡張可能な所望領域での針先端の配置後に、検出装置は針から分離され、適切な物質、典型的には硬膜外応用に用いられる硬膜外麻酔薬や腹膜応用に用いられる二酸化炭素のような通気ガスが針を通って身体領域へ配送可能にされる。

代替実施形態では、プランジャ11が本体5から引き下げられる程度は、バイアス要素23の全圧縮またはプランジャ11の頭部20との係合によって決定される。

図2(a)および(b)は、筒状要素(特に針)の先端の位置を患者の身体の一領域(特に硬膜外空間および腹膜空洞の一方)内で検出するための本発明の第2実施形態に係る検出装置を示す。

この実施形態の装置は、上述した第1実施形態の装置に非常に似ているので、不要な説明の重複を避けるために、同様の部分に同様の参照符号を付して、相違点だけが詳細に説明される。

この実施形態の装置が上述した第1実施形態の装置と異なる点は、プランジャ11のシャフト21が、シャフト21の後端で開いた長尺な空洞25を有していること、並びにパッケージされたときに空洞25内に配置される針ユニット27を更に備えていることにある。

針ユニット27は、パッケージされたときに、プランジャ11のシャフト21の空洞25内に配置される筒状針29、この実施形態ではタフィー針を備える。針ユニット27はまた、針29の一方の(後方の)端部に取り付けられるコネクタ要素31を備える。このコネクタ要素は、第1のコネクタ33を有する。この第1のコネクタによって、針ユニット27は、パッケージされたときに、シャフト21に接続される。コネクタ要素はまた、第2のコネクタ35を有する。この第2のコネクタは、この実施形態ではカテーテルコネクタであって、使用時に本体5の出口17との接続を可能にする。

この実施形態の装置は、針ユニット27との共通パッケージを可能にすること、並びに共通滅菌を可能にすることに特に有利である。伝統的に、針ユニット27は滅菌され、個別にパッケージされる。この場合、パッケージは比較的に高価であって、針をシールドするために堅いシールド部品を必要とする。

この実施形態の装置の動作は、上述した第1実施形態についてのものと同じであり、図2(b)に示されるように、使用時に針ユニット27はプランジャ11のシャフト21から取り外される。

図3(a)および(b)は、筒状要素(特に針)の先端の位置を患者の身体の一領域(特に硬膜外空間および腹膜空洞の一方)内で検出するための本発明の第3実施形態に係る検出装置を示す。

この実施形態の装置は、上述した第1実施形態の装置に非常に似ているので、不要な説明の重複を避けるために、同様の部分に同様の参照符号を付して、相違点だけが詳細に説明される。

この実施形態の装置が上述した第1実施形態の装置と異なる点は、プランジャ11が、そこを通って頭部20の前端からシャフト21の後端まで延びた配送チャネル37と、プランジャ11を通って物質を本体5の出口17へ一方向に配送することを可能にするバルブ39とを有し、これにより、最初に流体室15内に収容されていた検出用流体以外の物質を、取り付けられた針を通って、装置の分離を要することなく、配送可能にする点である。そのような物質としては、硬膜外応用に用いられる硬膜外麻酔薬や腹膜応用に用いられる二酸化炭素のような通気ガスがある。

この実施形態のバルブ39は、一方向性ガスケットバルブである。このバルブは、配送チャネル37を通って本体5の出口17への物質の配送は可能にするが、プランジャ11を通る反対方向への、即ちプランジャ11のシャフト21の後端からの物質の逆流は防止する。1つの代替実施形態のバルブ39は、配送チャネル37を通って本体5の出口17へ物質を配送するためのコネクタを嵌合する場合に破断される破断可能な要素を備えることができる。

この実施形態の装置は、針の先端が身体領域内の所望位置に配置されたときに、この装置を針から分離することを要せずに、検出された身体領域への物質の配送を可能にすることに特に有利である。

この実施形態の装置の動作は、上述した第1実施形態についてのものと同じである。但し、この装置は、挿入後に針から分離されない。むしろ、図3(b)に示されるように、物質は、針の挿入後に、この装置を分離することなく、この装置の配送チャネル37を通って針まで配送される。

図4(a)および(b)は、筒状要素(特に針)の先端の位置を患者の身体の一領域(特に硬膜外空間および腹膜空洞の一方)内で検出するための本発明の第4実施形態に係る検出装置を示す。

この実施形態の装置は、上述した第1実施形態の装置と全く同様であるので、不要な説明の重複を避けるために、同様の部分に同様の参照符号を付して、相違点だけが詳細に説明される。

この実施形態の装置が上述した第1実施形態の装置と異なる点は、プランジャ11がガスケットシール22を含まないこと、並びに独立した可変容積の容器41を更に備えることにある。この容器は、本体5の空洞7内でプランジャ11の頭部20よりも前方に配置され、本体5の出口17と流体接続されている。この実施形態の容器41は、流体室15を規定し、また本体5およびプランジャ11と共に配送ユニットを規定する。この場合、流体は、容器41の拡張時に容器内に引き込まれ、また容器41の圧縮時に容器から放出される。

この実施形態の容器41は、プランジャ11の前端に取り付けられた柔軟な筒状ベローズ構造を備える。このベローズ構造は、プランジャによって、図4(a)に示された圧縮状態と図4(b)に示された拡張状態との間で動作させられる。

1つの代替実施形態の容器41は、弾性を有する筒状ベローズ構造を備えることができる。このベローズ構造は、プランジャ11によってそこにバイアス力が加えられていないときに拡張状態に拡張するように構成されている。この場合、主バイアス要素23の有効バイアス力は、本体5の出口17に必要な流体圧力を達成するように構成されている。この実施形態のベローズ構造は、プランジャ11に取り付けられる必要がない。

もう1つの代替実施形態の容器41は、柔軟な筒状ベローズ構造と、プランジャ11によってそこにバイアス力が加えられないときにベローズ構造を拡張状態に拡張するように構成された別体のバイアス要素とを備えることができる。この場合、主バイアス要素23の有効バイアス力は、本体5の出口17に必要な流体圧力を達成するように構成されている。この実施形態のベローズ構造は、プランジャ11に取り付けられる必要がない。

この実施形態の装置の動作は、上述した第1実施形態についてのものと同じである。図4(b)は、針の先端位置検出に使用されるように準備された引き抜き状態のプランジャ11を示している。この場合、容器41は拡張状態にある。

図5(a)および(b)は、筒状要素(特に針)の先端の位置を患者の身体の一領域(特に硬膜外空間および腹膜空洞の一方)内で検出するための本発明の第5実施形態に係る検出装置を示す。

この装置は、本体105を備える。この本体は、空洞107と、この空洞107に流体接続された出口109とを有する。この出口を通って、流体、この実施形態では液体、典型的には塩水が配送可能であり、またこの出口に対して針(図示せず)が接続される。この装置はまた、空洞107に流体接続された可変容積の容器111を備える。この容器は、空洞107と共に、流体を収容するための流体室115を規定する。この場合、流体は、容器111の拡張状態への拡張時に流体室115内に引き込まれ、容器111の収縮状態への収縮時に流体室115から放出される。この実施形態では、本体105と容器111で配送ユニットを規定する。

この装置は更に、グリップ部材117を備える。このグリップ部材は、容器111に対し、この実施形態ではその後端に取り付けられ、ユーザによって把持されて、容器111を拡張状態へ拡張したり、流体を流体室115内へ引き込んだりする。この場合、グリップ部材117は、本体105の出口109が針に接続されるまで、ユーザが容器111を拡張状態に維持することを可能にする。この実施形態のグリップ部材117は、容器111を包囲する環状のスリーブを備える。このスリーブは、本体105に対しスライド可能に配設されている。

この実施形態の容器111は、弾性を有する筒状ベローズ構造を備える。このベローズ構造は、常時テンションを受けて、収縮状態へ収縮するように作用し、これによりバイアスユニットとして作用して、流体室115内に収容された流体に所定のバイアス力を加えるように構成されている。この場合、バイアス力は、流体室115内に収容された流体が所定の圧力となるようにするものである。この圧力は、好ましくは約8.5lbin−2未満、より好ましくは約0.5lbin−2から約8.5lbin−2までの間、より一層好ましくは約0.5lbin−2から約5.66lbin−2までの間、さらに好ましくは約2.0lbin−2から約5.66lbin−2までの間、なお好ましくは約2.0lbin−2から約3.5lbin−2までの間である。

この実施形態の容器111は、その全動作伸長にわたって実質的に一定のバイアス力を与えて、この実施形態では流体室115内に収容された流体を約2.83lbin−2の圧力に維持するように構成されている。一定のバイアス力を与えることによって、この検出装置が、拡張可能な身体領域の信頼性の高い検出を可能にすることを、本発明者らは識別している。

1つの代替実施形態の容器111は、柔軟な筒状ベローズ構造と、このベローズ構造を収縮状態へ収縮するように構成された別体のバイアス要素、例えばテンションバネとを備えることができる。この場合、別体のバイアス要素のバイアス力は、流体室内に収容された流体を所定の圧力下にするものである。

この構成によって、流体室115内に収容された流体に加えられるバイアス力は次のようなものである。即ち、本体105の出口109における抵抗がバイアス力よりも大きいとき、例えば収容された流体に対して比較的高い流れ抵抗を与える身体組織内に針の先端が配置されているときは、容器111は拡張状態に留まるが、本体105の出口109における抵抗がバイアス力よりも小さいとき、例えば患者の身体内の拡張可能な領域内に針の先端が配置されているときは、容器111は収縮し、本体105の出口109を通って流体室115から流体を配送する。

動作時には、図5(b)に示されているように、グリップ部材117は先ず引き下げられて、ある量の、典型的には2〜7ml、好ましくは2〜3mlの流体を流体室115内に引き込む。好ましい実施形態では、1mlの流体が配送されることになる。グリップ部材117を引き下げ位置に保持しながら、本体105の出口109は、患者に部分的に予め挿入されている針に接続される。この針は、典型的には硬膜外応用に用いられるタフィー針か腹膜応用に用いられるベレス針である。本体105の出口109が針に接続されると、グリップ部材117は解放される。この時点で、容器111は拡張状態に留まる。これは、針の先端が身体組織内に配置され、そして針先端の流れ抵抗が容器111によって加えられるバイアス力よりも大きくなるからである。この針は、それからゆっくりと、典型的には一度に1ミリメータだけ、針の先端が患者の身体の拡張可能な領域に入る点まで進められる。この点では、針先端の流れ抵抗は容器111によって加えられるバイアス力よりも小さくなり、そして容器111は収縮し、流体を本体105の出口109を通って流体室115から拡張可能な領域内へ放出する。この流体室115からの流体の放出は、患者の身体の拡張可能な所望領域、例えば硬膜外空間および腹膜空洞のような領域内に、針の先端が配置されたことを示す。拡張可能な所望領域での針先端の配置後に、検出装置は針から分離され、適切な物質、典型的には硬膜外応用に用いられる硬膜外麻酔薬や腹膜応用に用いられる二酸化炭素のような通気ガスが針を通って身体領域へ配送可能にされる。

図6(a)および(b)は、筒状要素(特に針)の先端の位置を患者の身体の一領域(特に硬膜外空間および腹膜空洞の一方)内で検出するための本発明の第6実施形態に係る検出装置を示す。

この装置は、流体、この実施形態では液体、典型的には塩水を配送するように作動可能な配送ユニット203を備える。

配送ユニット203、この実施形態では抵抗消失(LOR)シリンジは、長尺な空洞207を有する本体205と、この空洞207内に移動可能に配設されたプランジャ211とを備える。このプランジャは、空洞207と共に、プランジャ211よりも前方に、流体、この実施形態では液体、典型的には塩水を収容するための流体室215を規定する。

本体205は、その前端に出口207を有する。この出口を通って、流体が配送可能であり、またこの出口に対して針(図示せず)が接続される。

プランジャ211は、頭部220と、この頭部220から後方に延びた長尺なシャフト221と、頭部220に取り付けられたガスケットシール222とを有する。このガスケットシールは、本体205の空洞207に液密シールを与えるためのものであり、流体は、プランジャ211を引き下げるときにそこへ引き込まれ、またプランジャ211を押し込んだときにそこから放出される。

この装置は更に、配送ユニット203に接続されたバイアスユニット225を備え、所定のバイアス力で配送ユニット203のプランジャ211にバイアスを加えて、本体205内に押し込む。

バイアスユニット225は、配送ユニット203の本体205に接続された本体227と、この本体227に対し移動可能に配設されると共に配送ユニット203のプランジャ211に接続された駆動部材229とを備え、駆動部材229の移動時にプランジャ211の移動を可能にする。バイアスユニットは更に、バイアス要素231、この実施形態では弾性要素、例えば圧縮バネを備える。このバイアス要素は、駆動部材229、従って配送ユニット203のプランジャ211に所定のバイアス力でバイアスを加え、これにより流体室215内に収容された流体を所定の圧力に維持するように常時作用する。この圧力は、好ましくは約8.5lbin−2未満、より好ましくは約0.5lbin−2から約8.5lbin−2までの間、より一層好ましくは約0.5lbin−2から約5.66lbin−2までの間、さらに好ましくは約2.0lbin−2から約5.66lbin−2までの間、なお好ましくは約2.0lbin−2から約3.5lbin−2までの間である。

この実施形態のバイアス要素231は、プランジャ211の全ストロークにわたって実質的に一定のバイアス力を与えて、この実施形態では流体室215内に収容された流体を約2.83lbin−2の圧力に維持するように構成されている。一定のバイアス力を与えることによって、この検出装置が、拡張可能な身体領域の信頼性の高い検出を可能にすることを、本発明者らは識別している。

この構成によって、バイアス要素231は、配送ユニット203のプランジャ211にかかる所定のバイアス力を維持する。このため、配送ユニット203の出口217における抵抗がバイアス力よりも大きいとき、例えば収容された流体に対して比較的高い流れ抵抗を与える身体組織内に針の先端が配置されているときは、プランジャ211は静止状態に留まるが、配送ユニット203の出口217における抵抗がバイアス力よりも小さいとき、例えば患者の身体内の拡張可能な領域内に針の先端が配置されているときは、プランジャ211はバイアス力によって配送ユニット203の本体205内に押し込まれて、流体室115から配送ユニット203の出口217を通って流体を配送する。

この実施形態の駆動部材229は、配送ユニット203のプランジャ211に固定されている。この駆動部材は、グリップ233を有する。このグリップは、ユーザによる手動操作、特に駆動部材229の移動を可能にして、プランジャ211を配送ユニット203の本体205から引き下げ、これにより流体がプランジャ211よりも前方の配送ユニット203の流体室215内に引き込まれることを可能にする。このグリップはまた、配送ユニット203の出口217が針に接続されるまで、バイアスユニット225が非動作位置に保持されることを可能にする。

動作時には、図6(b)に示されているように、バイアスユニット225は配送ユニット203に接続され、そしてバイアスユニット225の駆動部材229は引き下げられて、ある量の、典型的には2〜7ml、好ましくは2〜3mlの流体を、プランジャ211よりも前方の配送ユニット203の流体室215内に引き込む。この実施形態ではグリップ233を保持することによって、駆動部材229を引き下げ位置に保持しながら、配送ユニット203の出口217は、患者に部分的に予め挿入されている針に接続される。この針は、典型的には硬膜外応用に用いられるタフィー針か腹膜応用に用いられるベレス針である。配送ユニット203の出口217が針に接続されると、バイアスユニット225の駆動部材229は解放される。この時点で、バイアスユニット225の駆動部材229は静止状態に留まる。これは、針の先端が身体組織内に配置され、そして針先端の流れ抵抗がバイアスユニット225のバイアス力よりも大きくなるからである。この針は、それからゆっくりと、典型的には一度に1ミリメータだけ、針の先端が患者の身体の拡張可能な領域に入る点まで進められる。この点では、針先端の流れ抵抗はバイアスユニット225のバイアス力よりも小さい。そして、バイアスユニット225の作用で、配送ユニット203のプランジャ211を配送ユニット203の本体205の空洞207中に押し込み、流体を配送ユニット203の出口217を通って流体室215から拡張可能な領域内へ放出する。この流体室215からの流体の放出は、患者の身体の拡張可能な所望領域、例えば硬膜外空間および腹膜空洞のような領域内に、針の先端が配置されたことを示す。拡張可能な所望領域での針先端の配置後に、検出装置は針から分離され、適切な物質、典型的には硬膜外応用に用いられる硬膜外麻酔薬や腹膜応用に用いられる二酸化炭素のような通気ガスが針を通って身体領域へ配送可能にされる。

この実施形態のバイアスユニット225は、クイックフィット結合によって配送ユニット203から離脱可能に構成され、これにより各処置毎に代わりの配送ユニット203が使用可能になる。

図7(a)および(b)は、筒状要素(特に針)の先端の位置を患者の身体の一領域(特に硬膜外空間および腹膜空洞の一方)内で検出するための本発明の第7実施形態に係る検出装置を示す。

この装置は、流体、この実施形態では液体、典型的には塩水を配送するように作動可能な配送ユニット303を備える。

配送ユニット303、この実施形態では抵抗消失(LOR)シリンジは、長尺な空洞307を有する本体305と、この空洞307内に移動可能に配設されたプランジャ311とを備える。このプランジャは、空洞307と共に、プランジャ311よりも前方に、流体を収容するための流体室315を規定する。

本体305は、その前端に出口317を有する。この出口を通って、流体が配送可能であり、またこの出口に対して針(図示せず)が接続される。

プランジャ311は、頭部320と、この頭部320から後方に延びた長尺なシャフト321と、頭部320に取り付けられたガスケットシール322とを有する。このガスケットシールは、本体305の空洞307に液密シールを与えるためのものであり、流体は、プランジャ311を引き下げるときにそこへ引き込まれ、またプランジャ311を押し込んだときにそこから放出される。

この装置は更に、配送ユニット303に接続されたバイアスユニット325を備え、バイアス力で配送ユニット303のプランジャ311にバイアスを加えて、本体305内に押し込む。

バイアスユニット325は、配送ユニット303の本体305に接続された本体327と、この本体327に対し移動可能に配設されると共に配送ユニット303のプランジャ311に接続された駆動部材329とを備え、駆動部材329の移動時にプランジャ311の移動を可能にする。このバイアスユニットは更に、電磁ドライブ331を備える。この電磁ドライブは、駆動部材329、従って配送ユニット303のプランジャ311に所定のバイアス力でバイアスを加え、これにより流体室315内に収容された流体を所定の圧力に維持するように動作する。この圧力は、好ましくは約8.5lbin−2未満、より好ましくは約0.5lbin−2から約8.5lbin−2までの間、より一層好ましくは約0.5lbin−2から約5.66lbin−2までの間、さらに好ましくは約2.0lbin−2から約5.66lbin−2までの間、なお好ましくは約2.0lbin−2から約3.5lbin−2までの間である。

この実施形態の電磁ドライブ331は、プランジャ311の全動作ストロークにわたって実質的に一定のバイアス力を与えて、この実施形態では流体室315内に収容された流体を約2.83lbin−2の圧力に維持するように構成されている。一定のバイアス力を与えることによって、この検出装置が、拡張可能な身体領域の信頼性の高い検出を可能にすることを、本発明者らは識別している。

電磁ドライブ331は、バイアスユニット325の本体327内に配設された通電可能なコイル333と、駆動部材329に固定されると共にコイル333内に配設されてコイルの通電時に前方へバイアスされる磁石335、この実施形態では環状の磁石と、コイル333に通電するためのスイッチ操作型電源337、この実施形態では電池とを備える。

1つの代替実施形態では、通電可能なコイル333はバイアスユニット325の駆動部材329に配設され、磁石335はバイアスユニット325の本体327に配設される。

もう1つの代替実施形態では、通電可能なイル333は、磁気ドライブを提供するように、磁石に置き換えられる。

この構成によって、電磁ドライブ331は、配送ユニット303のプランジャ311にかかる所定のバイアス力を維持するように動作する。このため、配送ユニット303の出口317における抵抗がバイアス力よりも大きいとき、例えば配送ユニット303の出口317における流体に対して比較的高い流れ抵抗を与える身体組織内に針の先端が配置されているときは、配送ユニット303のプランジャ311は静止状態に留まるが、配送ユニット303の出口317における抵抗がバイアス力よりも小さいとき、例えば患者の身体内の拡張可能な領域内に針の先端が配置されているときは、配送ユニット303のプランジャ311はバイアス力によって配送ユニット303の本体305の空洞307内に押し込まれて、流体室315から配送ユニット303の出口317を通って流体を拡張可能な領域内に放出する。

この実施形態では、バイアスユニット325の駆動部材329は、配送ユニット303のプランジャ311に固定されている。この駆動部材は、グリップ339を有する。このグリップは、ユーザによる手動操作、特に駆動部材329の移動を可能にして、プランジャ311を配送ユニット303の本体305から引き下げ、これにより流体がプランジャ311よりも前方の配送ユニット303の本体305の空洞307内に引き込まれることを可能にする。

動作時には、バイアスユニット325は配送ユニット303に接続され、そしてバイアスユニット325の駆動部材329は引き下げられて、配送ユニット303のプランジャ311を引き下げ、ある量の、典型的には2〜7ml、好ましくは2〜3mlの流体を、配送ユニット303の流体室315内に引き込む。配送ユニット303の出口317は、患者に部分的に予め挿入されている針に接続される。この針は、典型的には硬膜外応用に用いられるタフィー針か腹膜応用に用いられるベレス針である。配送ユニット303の出口317が針に接続されると、電磁ドライブ331は作動される。この時点で、バイアスユニット325の駆動部材329は静止状態に留まる。これは、針の先端が身体組織内に配置され、そして針先端の流れ抵抗が電磁ドライブ331のバイアス力よりも大きくなるからである。この針は、それからゆっくりと、典型的には一度に1ミリメータだけ、針の先端が患者の身体の拡張可能な領域に入る点まで進められる。この点では、針先端の流れ抵抗は電磁ドライブ331のバイアス力よりも小さい。そして、電磁ドライブ331の作用で、配送ユニット303のプランジャ311を配送ユニット303の本体305の空洞307中に押し込み、流体を配送ユニット303の出口317を通って流体室315から拡張可能な領域内へ放出する。この流体室315からの流体の配送は、患者の身体の拡張可能な所望領域、例えば硬膜外空間および腹膜空洞のような領域内に、針の先端が配置されたことを示す。拡張可能な所望領域での針先端の配置後に、検出装置は針から分離され、適切な物質、典型的には硬膜外応用に用いられる硬膜外麻酔薬や腹膜応用に用いられる二酸化炭素のような通気ガスが針を通って身体領域へ配送可能にされる。

この実施形態のバイアスユニット325は、クイックフィット結合によって配送ユニット303から離脱可能に構成され、これにより各処置毎に代わりの配送ユニット303が使用可能になる。

1つの代替実施形態では、バイアスユニット325は、単一の使い捨て/再使用可能な装置を提供するように、配送ユニット303と一体的に形成することができる。

図8(a)および(b)は、筒状要素(特に針)の先端の位置を患者の身体の一領域(特に硬膜外空間および腹膜空洞の一方)内で検出するための本発明の第8実施形態に係る検出装置を示す。

この装置は、流体、この実施形態では液体、典型的には塩水を配送するように作動可能な配送ユニット403を備える。

配送ユニット403、この実施形態では抵抗消失(LOR)シリンジは、長尺な空洞407を有する本体405と、この空洞407内に移動可能に配設されたプランジャ411とを備える。このプランジャは、空洞407と共に、プランジャ411よりも前方に、流体を収容するための流体室415を規定する。

本体405は、その前端に出口417を有する。この出口を通って、流体が配送可能であり、またこの出口に対して針(図示せず)が接続される。

プランジャ411は、頭部420と、この頭部420から後方に延びた長尺なシャフト421と、頭部420に取り付けられたガスケットシール422とを有する。このガスケットシールは、本体405の空洞407に液密シールを与えるためのものであり、流体は、プランジャ411を引き下げるときにそこへ引き込まれ、またプランジャ411を押し込んだときにそこから放出される。

この装置は更に、配送ユニット403に接続されたバイアスユニット425を備え、所定のバイアス力で配送ユニット403のプランジャ411にバイアスを加えて、本体405内に押し込む。

バイアスユニット425は、配送ユニット403の本体405に接続された本体427と、この本体427に対し移動可能に配設されると共に配送ユニット403のプランジャ411に接続された駆動部材429とを備え、駆動部材429の移動時にプランジャ411の移動を可能にする。駆動部材は、その前端に配設された環状ピストン430を有する。このバイアスユニットは更に、気圧式ドライブ431を備える。この気圧式ドライブは、駆動部材429のピストン430に所定の圧力を加え、また駆動部材429、従って配送ユニット403のプランジャ411に所定のバイアス力でバイアスを加え、これにより流体室415内に収容された流体を所定の圧力に維持するように動作する。この圧力は、好ましくは約8.5lbin−2未満、より好ましくは約0.5lbin−2から約8.5lbin−2までの間、より一層好ましくは約0.5lbin−2から約5.66lbin−2までの間、さらに好ましくは約2.0lbin−2から約5.66lbin−2までの間、なお好ましくは約2.0lbin−2から約3.5lbin−2までの間である。

この実施形態の気圧式ドライブ431は、プランジャ411の全ストロークにわたって実質的に一定のバイアス力を与えて、この実施形態では流体室415内に収容された流体を約2.83lbin−2の圧力に維持するように構成されている。一定のバイアス力を与えることによって、この検出装置が、拡張可能な身体領域の信頼性の高い検出を可能にすることを、本発明者らは識別している。

気圧式ドライブ431は、駆動部材429のピストン430に所定圧力で気体を供給するためのスイッチ操作型気体源437、この実施形態では電池給電式気体源を備え、これにより、駆動部材429、従って配送ユニット430のプランジャ411に所定のバイアス力でバイアスを加える。

この構成によって、気圧式ドライブ431は、作動されたときに、プランジャ411にかかる所定のバイアス力を維持する。このため、配送ユニット403の出口417における抵抗がバイアス力よりも大きいとき、例えば配送ユニット403の出口417における流体に対して比較的高い流れ抵抗を与える身体組織内に針の先端が配置されているときは、プランジャ411は静止状態に留まるが、配送ユニット403の出口417における抵抗がバイアス力よりも小さいとき、例えば患者の身体内の拡張可能な領域内に針の先端が配置されているときは、プランジャ411はバイアス力によって駆動される。

この実施形態では、バイアスユニット425の駆動部材429は、配送ユニット403のプランジャ411に固定されている。この駆動部材は、グリップ433を有する。このグリップは、ユーザによる手動操作、特にバイアスユニット425の駆動部材429の移動を可能にして、配送ユニット403のプランジャ411を配送ユニット403の本体405から引き下げ、これにより流体がプランジャ411よりも前方の配送ユニット403の本体405の空洞407内に引き込まれることを可能にする。

動作時には、図8(b)に示されているように、バイアスユニット425は配送ユニット403に接続され、そしてバイアスユニット425の駆動部材429は引き下げられて、ある量の、典型的には2〜7ml、好ましくは2〜3mlの流体を、配送ユニット403の流体室415内に引き込む。配送ユニット403の出口417は、患者に部分的に予め挿入されている針に接続される。この針は、典型的には硬膜外応用に用いられるタフィー針か腹膜応用に用いられるベレス針である。配送ユニット403の出口417が針に接続されると、気圧式ドライブ431は作動される。この時点で、バイアスユニット425の駆動部材429は静止状態に留まる。これは、針の先端が身体組織内に配置され、そして針先端の流れ抵抗が気圧式ドライブ431のバイアス力よりも大きくなるからである。この針は、それからゆっくりと、典型的には一度に1ミリメータだけ、針の先端が患者の身体の拡張可能な領域に入る点まで進められる。この点では、針先端の流れ抵抗は気圧式ドライブ431のバイアス力よりも小さい。そして、気圧式ドライブ431の作用で、配送ユニット403のプランジャ411を配送ユニット403の本体405の空洞407中に押し込み、流体を配送ユニット403の出口417を通って流体室415から拡張可能な領域内へ放出する。この流体室415からの流体の放出は、患者の身体の拡張可能な所望領域、例えば硬膜外空間および腹膜空洞のような領域内に、針の先端が配置されたことを示す。拡張可能な所望領域での針先端の配置後に、検出装置は針から分離され、適切な物質、典型的には硬膜外応用に用いられる硬膜外麻酔薬や腹膜応用に用いられる二酸化炭素のような通気ガスが針を通って身体領域へ配送可能にされる。

この実施形態のバイアスユニット425は、クイックフィット結合によって配送ユニット403から離脱可能に構成され、これにより各処置毎に代わりの配送ユニット403が使用可能になる。

1つの代替実施形態では、バイアスユニット425は、単一の使い捨て/再使用可能な装置を提供するように、配送ユニット403と一体的に形成することができる。

もう1つの実施形態では、気体源437は、例えば手動操作型ピストンによって提供されるような手動起動式のものである。

図9(a)および(b)は、筒状要素(特に針)の先端の位置を患者の身体の一領域(特に硬膜外空間および腹膜空洞の一方)内で検出するための本発明の第9実施形態に係る検出装置を示す。

この装置は、流体、この実施形態では液体、典型的には塩水を配送するように作動可能な配送ユニット503を備える。

配送ユニット503、この実施形態では抵抗消失(LOR)シリンジは、長尺な空洞507を有する本体505と、この空洞507内に移動可能に配設されたプランジャ511とを備える。このプランジャは、空洞507と共に、プランジャ511よりも前方に、流体を収容するための流体室515を規定する。

本体505は、その前端に出口517を有する。この出口を通って流体は配送可能であり、またこの出口に対して針(図示せず)が接続される。

プランジャ511は、頭部520と、この頭部520から後方に延びた長尺なシャフト521と、頭部520に取り付けられたガスケットシール522とを有する。このガスケットシールは、本体505の空洞507に液密シールを与えるためのものであり、流体は、プランジャ511を引き下げるときにそこへ引き込まれ、またプランジャ511を押し込んだときにそこから放出される。

この装置は更に、配送ユニット503に接続されたバイアスユニット525を備え、所定のバイアス力で配送ユニット503のプランジャ511にバイアスを加えて、本体505内に押し込む。

バイアスユニット525は、駆動モータ527、この実施形態では電池給電式のDCモータと、この駆動モータ527を配送ユニット503のプランジャ511に結合して、駆動モータ527の動作時に所定のバイアス力でプランジャを駆動するように動作可能なギヤ式接続部529と、駆動モータ527の動作を制御するための制御回路531とを備える。

この実施形態では、プランジャ511に加えられるバイアス力は、流体室515に収容された流体を所定の圧力に維持する。この圧力は、好ましくは約8.5lbin−2未満、より好ましくは約0.5lbin−2から約8.5lbin−2までの間、より一層好ましくは約0.5lbin−2から約5.66lbin−2までの間、さらに好ましくは約2.0lbin−2から約5.66lbin−2までの間、なお好ましくは約2.0lbin−2から約3.5lbin−2までの間である。

この実施形態のバイアスユニット525は、プランジャ511に一定のバイアス力を加えて、この実施形態では流体室515内に収容された流体を約2.83lbin−2の圧力に維持するように構成されている。一定のバイアス力を与えることによって、この検出装置が、拡張可能な身体領域の信頼性の高い検出を可能にすることを、本発明者らは識別している。

この実施形態のギヤ式接続部529は、プランジャ511のシャフト521に搭載されたラック533と、駆動モータ527のシャフトに搭載されたピニオン535とを備えている。

この実施形態の制御回路531は、PICマイクロコントローラ(米国のマイクロチップ社から供給される)を備えた駆動回路を有する。このコントローラは、駆動モータ527を制御して、必要とされるバイアス力に対応した所定の最大トルクを発生する。このため、配送ユニット503の出口517における抵抗がバイアス力よりも大きいとき、例えば配送ユニット503の出口517における流体に対して比較的高い流れ抵抗を与える身体組織内に針の先端が配置され且つプランジャ511が静止状態に留まるときは、駆動モータ527はストール状態に留まって高電流を引き込むが、配送ユニット503の出口517における抵抗がバイアス力よりも小さいとき、例えば患者の身体内の拡張可能な領域内に針の先端が配置されているときは、駆動モータ527は駆動状態に入って、プランジャ511は駆動モータ527によって駆動される。駆動状態の駆動モータ527は、低電流だけを引き込む。この実施形態の駆動回路は、所定のしきい値よりも小さい駆動電流によって検出されるように、駆動状態の開始後に、駆動モータ527を非作動にするように構成され、これにより流体室515から拡張可能な身体領域中への流体配送が最小になる利点がある。

制御回路531は更に、インジケータ回路を備える。この回路は、針先端の位置の状況を示すためのインジケータ537、この実施形態ではLEDを有する。この実施形態のインジケータ回路は、駆動モータ527がストール状態にある場合、即ち針の先端が身体組織内に配置されている場合は、インジケータ537を駆動して断続的に光らせる。そして、駆動モータ527が駆動状態にある場合、即ち針の先端が必要な身体領域に配置されている場合は、連続して照明される。

動作時には、図9(b)に示されているように、バイアスユニット525が先ず作動されて、配送ユニット503のプランジャ511を引き下げ、ある量の、典型的には2〜7ml、好ましくは2〜3mlの流体を配送ユニット503の流体室515内に引き込む。配送ユニット503の出口517は、患者に部分的に予め挿入されている針に接続される。この針は、典型的には硬膜外応用に用いられるタフィー針か腹膜応用に用いられるベレス針である。配送ユニット503の出口517が針に接続されると、バイアスユニット525は作動されて、配送ユニット503のプランジャ511を駆動する。この時点で、駆動モータ527はストール状態にあり、そして配送ユニット503のプランジャ511は静止状態に留まる。これは、針の先端が身体組織内に配置され、そして針先端の流れ抵抗がバイアス力よりも大きくなるからである。この場合、インジケータ537は断続的に光って、針の先端が身体組織内に配置されていることをユーザに知らせる。この針は、それからゆっくりと、典型的には一度に1ミリメータだけ、針の先端が患者の身体の拡張可能な領域に入る点まで進められる。この点では、針先端の流れ抵抗はバイアス力よりも小さい。そして、駆動モータ527は駆動状態に入り、配送ユニット503のプランジャ511を配送ユニット503の本体505の空洞507中に押し込み、流体を配送ユニット503の出口517を通って流体室515から拡張可能な領域内へ放出するように作用する。この流体室515からの流体の放出は、患者の身体の拡張可能な所望領域、例えば硬膜外空間および腹膜空洞のような領域内に、針の先端が配置されたことを示す。所定のしきい値よりも小さい駆動電流によって検出されるように、駆動モータ527が駆動状態に入ると、駆動モータ527は非作動にされ、インジケータ537は連続して照明され、針が正しく挿入されたことをオペレータに知らせる。

もう1つの実施形態では、ギヤ式接続部529は、ボールスクリュー/リードスクリュー配置を備える。ボールスクリュー/リードスクリューは大きなピッチを有し、駆動モータ527がストール状態にあるときと駆動状態にあるときとで駆動電流に有意な差を与える。

図10(a)および(b)は、筒状要素(特に針)の先端の位置を患者の身体の一領域(特に硬膜外空間および腹膜空洞の一方)内で検出するための本発明の第10実施形態に係る検出装置を示す。

この装置は、長尺な筒状要素605、この実施形態では針、具体的にはタフィー針と、この筒状要素605を通って延びる長尺な検知要素607と、この検知要素607の先端が筒状要素605の先端から外側に向かってバイアスされるように、所定のバイアス力で検知要素607にバイアスをかけるためのバイアスユニット609とを備える。

この実施形態の検知要素607は、鈍い先端を有するプラスチック要素を備えるが、鈍い先端を有する金属要素や、鈍いプラスチック先端が嵌合された金属要素でもよい。

バイアスユニット609は、この実施形態では後端に筒状要素605が取り付けられた第1の本体611と、この実施形態では後端に検知要素607が取り付けられた第2の本体615と、バイアス要素617とを有する。このバイアス要素は、第1および第2の本体611,615に接続されている。このバイアス要素は、検知要素607の先端が筒状要素605の先端から外側に向かってバイアスされるように、検知要素607を筒状要素605に対してバイアスする。一定のバイアス力を与えることによって、この検出装置が、拡張可能な身体領域の信頼性の高い検出を可能にすることを、本発明者らは識別している。

この実施形態のバイアス要素617は、弾性を有するベローズ構造を備えるが、所定のバイアス力を与えることが可能な任意のバイアス手段、例えばバネ要素、磁気ドライブ、電磁ドライブ、気圧式ドライブまたは電動ドライブを備えることもできる。

この構成によって、バイアス要素617は、検知要素607にかかる所定のバイアス力を維持する。このため、筒状要素605の先端における抵抗がバイアス力よりも大きいとき、例えば検知要素607の移動に対して比較的高い抵抗を与える身体組織内に筒状要素605の先端が配置されているときは、検知要素607は筒状要素605に対して静止状態に留まるが、筒状要素605の先端における抵抗がバイアス力よりも小さいとき、例えば患者の身体内の拡張可能な領域内に筒状要素605の先端が配置されているときは、検知要素607の先端は筒状要素605の先端から延びる。筒状要素605の先端からの検知要素607の先端の伸長には検知要素607と筒状要素605の相対移動が反映されている。

この装置は更に、筒状要素605に対する検知要素607の所定の移動を検出するための検出ユニット619を備える。

この実施形態の検出ユニット619は、容量性検出器である。この実施形態では第1の本体611の後端に取り付けられ、筒状要素605に対して固定位置にある第1の容量板621と、この実施形態では検知要素607の後端に取り付けられ、検知要素607に対して固定位置にある第2の容量板623と、検出回路625とを備える。この検出回路は、筒状要素605の先端からの検知要素607の先端の所定の伸長に対応する第1及び第2の容量板621,623の所定の近接を検出するためのものである。

代替実施形態では、検出ユニット619は、抵抗性検出器、誘導性検出器、光学式検出器、またはスイッチ式検出器である。

動作時に、筒状要素605の先端は患者の身体組織中に挿入される。筒状要素605の遠端が身体組織内に配置され、そして検知要素607の鈍い先端によって経験される筒状要素605の先端の抵抗がバイアス要素617のバイアス力よりも大きい場合、図10(b)に示されるように、検知要素607は、バイアス力のバイアスに抗して、筒状要素605内に配設される。筒状要素605は、緩やかに、典型的には一度に1ミリメータの割合で、筒状要素605の先端が患者の身体の拡張可能な領域、この実施形態では硬膜外空間に入るまで進められる。この点において、検知要素607の鈍い先端によって経験される筒状要素605の先端の抵抗はバイアス要素617のバイアス力よりも小さく、そしてバイアス要素617の作用で検知要素607の先端は筒状要素605の先端から延びる。筒状要素605の先端からの検知要素607の先端の伸長は、筒状要素605と検知要素607の相対移動、従って第1及び第2の容量板621,623の相対移動によって反映されている。筒状要素605の先端からの検知要素607の先端の伸長が、検出ユニット619の第1及び第2の容量板621,623の所定の近接に対応した所定の程度よりも大きい場合、検出回路625は、拡張可能な身体領域における筒状要素605の先端位置の信号を出す。この時点で、検知要素607は筒状要素605から引き下げられて、筒状要素605への接続を可能にする。

最後に、本発明は、その好ましい実施形態について説明されてきたが、添付の請求の範囲によって規定される発明の範囲を逸脱することなく、多くの異なる形態に変形可能であることは理解されるであろう。

例えば、好ましい実施形態では、配送された検出流体は、塩水のような液体であるが、他の実施形態では、空気のような気体や、液体と気体の混合物でありうる。

上述した実施形態のいくつかでは、流体は動作時に流体室15,115,215,315,415,515に引き込まれたが、代替実施形態では、流体室15,115,215,315,415,515は予め充填され得る。

説明された実施形態のいくつかにおいて、可動部分は滑りばめ式に構成されている。例えば、プランジャ11,211,311,411,511のいくつかは、それぞれの本体5,205,305,405,505内で滑り摩擦ばめ式であり、また好ましい実施形態では、バイアス力が加えられたときにプランジャ11,211,311,411,511の連続移動を可能にするように、均一な摩擦特性を伴って滑りばめするように構成されている。同様に、上述した第5の実施形態では、グリップ部材117は、本体105に対して滑り摩擦ばめ式であり、また好ましい実施形態では、流体室115内に収容された流体にバイアス力が加えられたときに容器111の円滑な連続移動を可能にするように、均一な摩擦特徴を伴って滑りばめするように構成されている。1つの代替実施形態では、全ての可動部分は、軸受け、典型的には線形軸受けを使用してガイドされる。

上述した第9の実施形態の1つの変形例では、バイアスユニット525の駆動モータ527は、配送ユニット503のプランジャ511を直接駆動するリニアモータであり得る。

加えて、上述した第1から第8の実施形態の検出装置は、所定量の流体を流体出口17,117,217,317,417から識別された拡張可能な身体領域へ配送するように変形可能である。上述した第7および第8の実施形態では、バイアスユニット325,425は、流体出口317,417での抵抗消失の開始時に、あるいはプランジャ311,411の所定移動の検出後に、上述した第1の実施形態の手法で非作動とされる。

1つの実施形態では、本発明の検出装置は、全自動システム、典型的にはロボット化システムに使用することができる。これにより、患者の身体の一領域が、初期介入を要することなく、位置検出される。

本発明の第1実施形態に係る検出装置の縦断面図を示す。 動作状態にある図1(a)の検出装置の縦断面図を示す。 針ユニットが共通パッケージされた本発明の第2実施形態に係る検出装置の縦断面図を示す。 針ユニットが取り外された図2(a)の検出装置の縦断面図を示す。 本発明の第3実施形態に係る検出装置の縦断面図を示す。 検出装置を通って物質を配送するために、そのバルブユニットに接続されたコネクタを有する図3(a)の検出装置の縦断面図を示す。 本発明の第4実施形態に係る検出装置の縦断面図を示す。 動作状態にある図4(a)の検出装置の縦断面図を示す。 本発明の第5実施形態に係る検出装置の縦断面図を示す。 動作状態にある図5(a)の検出装置の縦断面図を示す。 本発明の第6実施形態に係る検出装置の縦断面図を示す。 動作状態にある図6(a)の検出装置の縦断面図を示す。 本発明の第7実施形態に係る検出装置の縦断面図を示す。 動作状態にある図7(a)の検出装置の縦断面図を示す。 本発明の第8実施形態に係る検出装置の縦断面図を示す。 動作状態にある図8(a)の検出装置の縦断面図を示す。 本発明の第9実施形態に係る検出装置の縦断面図を示す。 動作状態にある図9(a)の検出装置の縦断面図を示す。 本発明の第10実施形態に係る検出装置の縦断面図を示す。 動作状態にある図10(a)の検出装置の縦断面図を示す。

Claims (22)

  1. 筒状要素の先端を患者の身体の一領域内に配置することに使用される検出装置であって、
    空洞を有する本体と、プランジャとを備え、前記空洞は、流体を収容するための流体室と、出口とを有し、この出口を通って流体が配送可能であり、またこの出口に対して前記筒状要素は接続され、前記プランジャは、シャフトを備え、流体が、前記プランジャを引き抜くときに前記流体室内に引き込まれ、また前記プランジャを押し込んだときに前記流体室から放出されるように、前記空洞内に移動可能に配設された、配送ユニットと、
    前記プランジャの前記シャフトを中心とした周囲に同軸的に配置されたバネ要素を備え、前記筒状要素の先端が前記領域内に配置され、前記筒状要素の先端からの流体の流れに対する抵抗よりもバイアス力が大きいときに、前記配送ユニットが前記筒状要素から流体を配送するように、前記流体室に収容される任意の体積の流体に対して実質的に一定のバイアス力を維持するよう前記プランジャをバイアスするバイアスユニットとを備える
    ことを特徴とする装置。
  2. 前記バネ要素は、圧縮バネを備えるものであることを特徴とする請求項1に記載の装置。
  3. 前記バイアスユニットは、前記配送ユニットに結合された本体と、この本体に対して移動可能に配設されて、前記プランジャに前記バイアス力を加える駆動部材とを備える請求項1又は2に記載の装置。
  4. 前記駆動部材は、前記配送ユニットに結合され、流体が以後の配送のために配送ユニット内へ引き込まれることを可能にする請求項3に記載の装置。
  5. 前記流体室は、前記本体の空洞と前記プランジャとによって規定される請求項1〜4のいずれかに記載の装置。
  6. 前記配送ユニットは、可変容積型の容器を有し、この容器は、前記空洞内に配設されて前記流体室を規定するものである請求項1〜4のいずれかに記載の装置。
  7. 前記筒状要素は、針要素であり、前記プランジャは、シャフトを有し、このシャフトは、針ユニットの針要素を収容するための長尺な空洞をその中に有し、前記針ユニットの針要素は、この装置と共に使用されるために取り外し可能であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の装置。
  8. 針ユニットを更に備え、この針ユニットは、針要素と、この針要素に取り付けられたコネクタ要素とを有し、前記コネクタ要素は、前記プランジャの前記シャフトとの接続を与えるように構成され、前記針要素は、前記プランジャの前記シャフトの空洞内に収容される請求項7に記載の装置。
  9. 前記プランジャは、配送チャネルと、バルブユニットとを有し、前記配送チャネルは、その前端まで延びて、前記プランジャを通って前記本体の前記出口への物質の配送を可能にするものであり、前記バルブユニットは、前記配送チャネルを通って前記本体の前記出口への物質の一方向の配送だけを可能とするものである請求項1〜8のいずれかに記載の装置。
  10. 前記配送ユニットは、シリンジ又は抵抗消失(LOR)シリンジを備える請求項1〜9のいずれかに記載の装置。
  11. 前記配送ユニットは、交換可能なように、前記バイアスユニットから分離可能である請求項1〜10のいずれかに記載の装置。
  12. 前記バイアスユニットと前記配送ユニットは、一体型ユニットを構成する請求項1〜10のいずれかに記載の装置。
  13. 前記バイアス力は、前記流体を約8.5lbin −2 未満の圧力に維持するものである請求項1〜12のいずれかに記載の装置。
  14. 前記バイアス力は、前記流体を約0.5lbin −2 から約8.5lbin −2 までの圧力に維持するものである請求項13に記載の装置。
  15. 前記バイアス力は、前記流体を約0.5lbin −2 から約5.66lbin −2 までの圧力に維持するものである請求項14に記載の装置。
  16. 前記バイアス力は、前記流体を約2.0lbin −2 から約5.66lbin −2 までの圧力に維持するものである請求項15に記載の装置。
  17. 前記バイアス力は、前記流体を約2.0lbin −2 から約3.5lbin −2 までの圧力に維持するものである請求項16に記載の装置。
  18. 前記配送ユニットは、可変容積の流体室を有して、流体の収容体積をユーザが選択できるようにする請求項1〜17のいずれかに記載の装置。
  19. 前記配送ユニットには所定体積の流体が予め充填されている請求項1〜17のいずれかに記載の装置。
  20. 少なくとも1mlの流体の配送を可能にするように構成されている請求項1〜19のいずれかに記載の装置。
  21. 前記筒状要素は、針であることを特徴とする請求項1〜20のいずれかに記載の装置。
  22. 前記領域は、硬膜外空間および腹膜空洞の一方であることを特徴とする請求項1〜21のいずれかに記載の装置。
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