JP5638122B2 - 加速度計に基づくレーザーレベリング装置 - Google Patents

Description

本発明は、加速度計に基づくレーザーレベリング装置に関する。

医療技術でよく知られている、体腔の一部から流体の望まれない蓄積を取り除くために、体腔から離れて流体を流し出すための手段を提供することが、しばしば必要である。このような場合で、例えば、水頭症の処置で、一般的に流し出すべき流体が幼児若しくは子どもを悩ます病気は、頭蓋骨に蓄積し、極度の圧力と頭蓋骨を変形させる力を働かせる。

水頭症の処置で、脳室に蓄積される脳脊髄液が頭蓋骨を通って脳室へ挿入されるカテーテルによって流し出され、カテーテルは、脳から体腔の他の部分若しくは外部へ案内するチューブに接続されている。外部排水システムは、点滴（ＩＶ）ポールに取り付けられ、ポールクランプ及び目盛りを有する取り付け部品と、取り付け部品に調整可能に結び付けられた点滴部と、を含んでいる。点滴部は、一般的に、使い捨てのバッグにしばしば流入する流体を受ける目盛り付きのシリンダを含む。

頭蓋骨のゼロ基準（レベル）ポイントは、レーザーレベリング装置を適用することで通常しられている。特に、目盛りのゼロポイントは、頭蓋骨でこのゼロ基準ポイントに配置されている。さらに、流体バルブを有するゼロ基準の止水栓は、ゼロ基準ポイントに配置され、通常、ポールクランプに取り付けられる。脳脊髄液の流れを制御し、脳室で適切な圧力を維持するために、点滴部は、脳室から円筒及び／若しくはバッグへの重力若しくは圧力流れを促進若しくは軽減するために目盛りに従って、上昇若しくは下降される。

現存のレーザーレベリング装置は、ハウジング内で包囲されたレーザーと、ハウジング（及びレーザー）が重力に係って基準値であるかどうかを表示する１つ若しくは複数のレベリングチューブと、を含んでいる。目盛りのゼロポイント、ゼロポイント基準値の止水栓、及び、レーザーは、全て固定された（一般的に調節された）接続であるように、ハウジングは、目盛りに取り付けられる。使用者は、レーザーレベリング装置のハウジングが基準値であるかどうか、及び／若しくは、ハウジングの回転が装置を基準値にすることが必要とされるかどうかを決定するためにレベリングチューブを検査する。ハウジングが基準値になった後に、ドレナージシステム及び若しくは患者は、レーザーが頭蓋骨のゼロ基準ポイントに調整されように、配置けされ得る。

ここでの記載されている概念の一態様は、外部の医療ドレナージシステムを適用するためにレーザーレベリング装置に関する。レーザーレベリング装置は、加速度計及びレーザーモジュールを包囲するハウジングを有している。少なくとも１つのレベル表示器は、ハウジングが重力に係って基準値であるかどうかの表示を提供するために加速度計に回転可能に接続されている。一態様で、レーザーレベリング装置のハウジングは、取り付け金具を介してドレナージシステムに回転可能に接続されている。電源は、加速度計、レーザーモジュール、及び、レベル表示機に選択可能に電力を供給するためにハウジング内部にさらに包囲されている。さらに、スイッチの作動上で、電源が加速度計に電力と所定の時間間隔でレーザーモジュールとに電力を供給するように、スイッチは、電源に電気的に接続され得る。

他の態様で、ドレナージシステムは、患者に滑らかに接続されるように構成されたカテーテルと、患者から離れて間隔を空けたパネルに取り付けられたドレナージ制御構成要素と、を有している。ドレナージ制御構成要素は、カテーテルになめらかに接続される。点滴部は、ドレナージ制御構成要素にかかって選択的に配置されるようにパネルにスライド可能に取り付けられ、ドレナージ制御構成要素になめらかに接続される。さらに、レーザーレベリング装置は、パネルに取り付けられ、ハウジング、加速度計、レーザーモジュール、及び、レベル表示器を有している。レベル表示器は、重力に係るハウジングの相対的を示すために加速度計に電気的に接続されている。

さらに他の態様で、患者から流体を流し出すための方法は、患者にカテーテルをなめらかに接続し、カテーテルにドレナージ制御構成要素をなめらかに接続することも含む。レーザーレベリング装置は、ドレナージ制御構成要素に固定される接続で配置され、ハウジング、加速度計、レーザーモジュール、及び、レベル表示器を含む。レベル表示器は、重力に係ってハウジングの相対的位置を示すために、加速度計に電気的に接続されている。方法は、重力の基準値になうように回転することと、レーザービームを形成するためにレーザーモジュールに電力を供給することと、も含んでいる。レーザービームは、患者の基準ポイントに調整される。

図１は、外部のドレナージシステムの概略図である。 図２は、図１の外部のドレナージシステムの一部の後方の斜視図である。 図３は、レーザーレベリング装置の正面図である。 図４は、図３のレーザーレベリング装置の後方の斜視図である。 図５は、図３のレーザーレベリング装置の上面図である。 図６は、レーザーレベリング装置を保護される構成要素の概略図である。

図１は、患者１２に滑らかに接続されるドレーンシステム１０の概略的な図である。患者１２にドレーンシステム１０を滑らかに接続するために、カテーテル１４が脳の脳室にアクセスするために患者の骨に挿入される。カテーテル１４は、ドレーン制御構成要素に通じる第１のチューブ状部１６に滑らかに接続され、ドレーンシステム１０のパネル２０に取り付けられるゼロ基準（レベル）の止水栓１８として一つにまとめられている。特に、止水栓１８は、パネル２０で所定の基準位置に取り付けられる。ゼロ基準の止水栓１８は、第２のチューブ状部２４を通る点滴部２２にも滑らかに接続される。

点滴部２２からの流体は、第３のチューブ状部２５を通って収集袋２６へ通過する。点滴部２２が、医師によって指示されるようにゼロ基準の止水栓１８と相対的なレベルで配置されるように、点滴部２２は、スロット２８の範囲内でパネル２０に従って配置される。パネルのしるし２９は、ゼロ基準の止水栓１８及び点滴部２２の間までの相対的な差異を決定するための基準を提供する。流体圧力が患者１２の頭内で増大するので、流体は、カテーテル１４からゼロ基準の止水栓１８及び点滴部２２の相対的位置に基づく収集袋に流し出される。

患者１２の頭の中で所望の流体圧力を設定させるために、レーザーレベリング装置３０は、患者１２にマークを付けられたゼロ基準点３２を有するゼロ基準の止水栓１８を調整されている。一実施形態で、装置３０は、ゼロ基準の止水部１８で調整され、ゼロ基準ポイント３２は、患者１２の耳の最上部に配置されている。レーザーレベリング装置３０は、（概略的に示されるように）レーザービーム３４を放射し、ドレナージシステム１０の位置（即ち、高さ）は、ビーム３４がゼロ基準ポイント３２で調整されるように適合されている。以下に述べるように、レーザーレベリング装置３０は、ビーム３４は重力に対するレベルであることを確実にするための少なくとも１つのレベル測定器を含んでいる。１つの実施形態で、ゼロ基準の止水部１８及びゼロ基準ポイント３２が同一の高さに位置されるように、ドレナージシステム１０は、スライド取り付け気候を適用するＩＶ柱（図示せず）に取り付けられる。ドレナージシステム１０をポールに取り付けるために一例の機構は、米国特許６，５４０，７２７号に示され、開示されている。即ち、この内容物は、これらの全体での基準によって組み込まれている。

図２は、レーザーレベリング装置３０がパネル２０に回転可能に取り付けられるドレナージシステム１０の位置の後背図である。特に、装置３０は、ハウジング４０と、ハウジングに接続される取り付け金具４２と、を含んでいる。取り付け金具４２は、パネル２０に取り付け金具４２を開放可能なように固定するための押しボタン４４を含んでいる。取り付け金具４２が、パネル２０に固定された時点で、ハウジング４０は、パネル２０に関連して回転され、ハウジング４０を固定するために取り付け金具が重力のレベルになる。パネル２０にレーザーレベリング装置３０を取り付けるための他の例の方法は、米国特許５，２８０，７８９に示され、説明されている。即ち、この内容物は、これらの全体の基準によって組み込まれている。何が起きても、レーザーレベリング装置３０の一実施形態で、レーザービーム３４が、平行に、重量のレベルの場合に反対方向に適応されるように、ハウジング４０は、取り付け金具４２の周りに最低１８０°で回転させるように構成されている。例えば、図１に関連して、患者１２がパネル２０の反対側に配置される場合に、レーザービーム３４は、図１に示されるように（例えば、右側に）反対方向に適用され得る。

図３乃至５に関連して、ハウジング４０は、一般的に、上面４０ａ、底４０ｂ及び対向する側面４０ｃ及び４０ｄで規定される、長方形である。ハウジング４０は、レーザーレベリング装置３０の電気的構成要素を包囲するために適用される第１及び第２のハウジング部５０及び５２をさらに含み、以下で図６に係ってさらに説明されている。さらに、ハウジング４０は、レーザー開口部５４、第１のレベル測定器５６、第２のレベル測定器５８、スイッチ６０、及び、出力表示器６２のための開口を形成されている。ビーム３４が上面４０ａ及び底４０ｂに一般的に平行であるように、レーザー開口部５４は、ハウジング４０の１側面４０ｄに配置される。第１のレベル表示器５６は、ハウジング４０の上部４０ａに配置されるのに対して、第２のレベル表示器５８が、ハウジング４０の底４０ｂに配置される。このように、レーザービーム３４の方位の方向に従って、レベル表示器は、直立型で常に配置されるであろう。

レベル表示器５６及び５８の各々は、ハウジング４０が基準位置かどうかの可視的表示を提供する。特に、レベル表示器５６及び５８は、上部４０ａ、底４０ｂ及びレーザービーム３４が、地面に係って平行かどうかの表示を提供する。スイッチ６０は、レーザービーム３４を一時的に出すために提供され、出力表示器６２は、電源がレーザービーム３４を出すために提供されている表示を示す。他の実施形態で、出力表示器６２は、ハウジング４０内に封入される電源の出力レベル（例えば、バッテリーレベルが低い）を表示できる。取り付け金具４２がパネル２０に固定されるように、取り付け金具４２は、ドレナージシステム１０のパネル２０のタブと連携する溝６４をさらに含む。

さらなる参照が、ハウジング４０内に少なくとも部分的に封入される構成要素の概略的なブロック図である図６で成されている。一の実施形態で、図６の構成要素は、プリント基板（図示せず）に電気的に接続され、取り付けられている。図示されるように、第１のレベル表示器５６、第２のレベル表示器５８、スイッチ６０及び出力表示器６２は、構成要素の視覚的及び若しくは物理的な外部への露出を提供するために、ハウジング４０にかかって部分的にむき出しにされる。ハウジング４０に封入されるものは、ＣＰＵ７０、電源７２、レーザーモジュール７４及び加速度計７６である。一の実施形態で、ＣＰＵ７０は、テキサス州ダラスのテキサスインスツルメンツ（Taxas Instruments）から市販されているＭＳＰ４３０ＴＭマイクロコントローラである。電源７２は、バッテリのように運搬できる電源であり得るし、ハウジング４０の構成要素と、特に第１のレベル表示器５６、第２のレベル表示器５８、スイッチ６０、出力表示器６２、ＣＰＵ７０、レーザーモジュール７４及び加速度計７６の各々に電源を供給するために構成され得る。さらに、加速度計７６は、３軸の加速度計、例えば、テキサス州オースティンのフリースケールセミコンダクタ（Freescale Semiconductor）の部品Ｎｏ．ＭＭＡ７２６０ＱＴであり得る。

図示された実施形態で、第１のレベル表示器５６は、ハウジング４０に係ってさらされる３つの発光ダイオード（ＬＥＤｓ）８０、８１及び８２を含んでいる。集合的に、ＬＥＤは、ハウジング４０が加速度計７６から受信される信号の関数として重力に係る基準値であるかどうかの表示を提供する。例えば、外側のＬＥＤ８０及び８２は、赤いＬＥＤである一方で、中間のＬＥＤ８１は緑のＬＥＤである。ＬＥＤ８０かＬＥＤ８２のいずれか一方は、点灯している場合、これはハウジング５０が基準値であにことを表示している。ＬＥＤ８１が点灯している場合、これはハウジング４０が基準値であることを表示している。その他の実施形態で、第１のレベル表示器５６は、ハウジング４０が基準値であることを示す単独のＬＥＤを含み得る。第２のレベル表示器５８は、第１のレベル表示器５６に同様に構成され、３つのＬＥＤ８３、８４、及び、８５を含んでいる。ＬＥＤ８０―８２に似ているが、ＬＥＤ８３−８５は、ハウジング４０が基準値であるかどうかを示す第１の色（例えば、赤）の外側のＬＥＤ（例えば、ＬＥＤ８３及び８５）及び第２の色（例えば、緑）の中間のＬＥＤ（例えば、ＬＥＤ８４）の２つを含み得る。電源表示器６２は、レーザーレベリング装置が運転可能かどうかを示すＬＥＤ８８を含む一方で、スイッチ６０は、押しボタン８６を含む。

レーザーレベリング装置３０を制御するために、スイッチ６０の押しボタン６８は、作動させ（即ち、押圧される）、スイッチ６０からＣＰＵ７０へ押しボタン８６が押圧されていることを示す信号を送信する。このとき、ＣＰＵ７０は、所定の時間に作動するために、出力表示器６２、レーザーモジュール７４、及び、加速度計７６に信号を送る。所定の時間の間に、加速度計７６からの信号は、ＣＰＵ７０に送られる。ＣＰＵ７０は、これらの信号を読み取り、第１のレベル表示器５６及び第２のレベル表示器５８に対応する信号を送る。特に、ＣＰＵ７０は、第１のレベル表示器５６のＬＥＤ８０―８２の１つと、第２のレベル表示器５８のＬＥＤ８３−８５の１つと、を作動させるための信号を送る。

例えば、加速度計７６は、ハウジング４０が（図６で見られるような）時計回りの方向に傾けられる場合に、ＣＰＵ７０は、ＬＥＤ８０及び８３を作動するために信号を送るだろう。反対に、加速度計７６が（図６に見られるような）反時計回りの方向に傾けられる場合に、ＣＰＵ７０は、ＬＥＤ８０及び８３を作動させる信号を送るだろう。加速度計７６は、ハウジング４０が基準値ことを示す場合に、ＣＰＵ７０はＬＥＤ８１及び８４を作動させる信号を送るだろう。ハウジング４０がＬＥＤ８１及び８４によって示されるような基準値であることを使用者が測定するときに、レーザービーム３４は、ゼロ基準ポイント３２（図１）に調整される。レーザーモジュール７４及び加速度計７６の間の固定された接続を確かにするために、校正プロセスが利用され得る。

本出願は、好適な実施形態に係って記載されていきたが、当業者は、この発明の精神と歯にから逸脱することなく形状及び細部を変更できることをわかっているだろう。
以下に、本出願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］ハウジングと、ハウジングに接続され、ドレナージシステムに前記ハウジングを回転可能に接続される取り付け金具と、前記ハウジング内に封入される加速時計と、前記ハウジング内に封入されるレーザーモジュールと、重力に係って前記ハウジングの相対的位置を示すための前記加速度計に電気的に接続されるレベル表示器と、を有する、患者ドレナージシステムを適用するためのレーザーレベリング装置。
［２］前記加速度計、前記レーザーモジュール、及び、前記レベル表示器に電力を選択的に供給するための前記ハウジング内に封入される電源と、前記スイッチの作動の上に、前記電源が所定の時間間隔で前記加速器計と、前記レーザーモジュールとに電力を提供するように、前記電源に電気的に接続されるスイッチと、をさらに有する、［１］のレーザーレベリング装置。
［３］前記レベル表示器は、前記ハウジングが重力に係る基準値である表示を提供する発光ダイオードを含む、［１］のレーザーレベリング装置。
［４］前記レーザーレベリング装置は、３つの発光ダイオードを含み、
前記複数の発光ダイオードの２つは、前記ハウジングが基準値でないことを示し、前記複数の発光ダイオードの１つは、前記ハウジングが基準値であることを示す、［３］のレーザーレベリング装置。
［５］重力に係って前記ハウジングの前記相対的位置を表示するための前記加速度計に電気的に接続される第２のレベル表示器を、更に有する、［１］のレーザーレベリング装置。
［６］前記第１の前述のレベル表示器は、前記ハウジングの頂上部に配置され、前記第２のレベル表示器は、前記ハウジングの底部に配置される、［５］のレーザーレベリング装置。
［７］前記加速度計は、３軸の加速度計である、［１］のレーザーレベリング装置。
［８］患者に滑らかに接続されるカテーテルと、前記カテーテルに滑らかに接続され、前記患者から離れて間隔を空けられたパネルに取り付けられるドレナージ制御構成要素と、前記ドレナージ制御構成要素に係って選択的に配置するための前記パネルにスライド可能に取り付けられ、前記ドレナージ制御構成要素に滑らかに接続される点滴部と、前記パネルに回転可能に取り付けられたレーザーレベリング装置と、を有し、前記レーザーレベリング装置は、ハウジングと、前記ハウジング内に封入される加速度計と、前記ハウジング内に封入されるレーザーモジュールと、重力に係って前記ハウジングの相対的位置を示すための前記加速度計に電気的に接続されるレベル表示器と、を具備する、ドレナージシステム。
［９］前記加速度計、前記レーザーモジュール、及び、前記レベル表示器に電力を選択的に供給するために前記ハウジング内に封入される電源と、スイッチの作動の上で、前記電源が所定の時間間隔で前記加速度計と、前記レーザーモジュールと、に電力を供給するように、前記電源に電気的に接続されるスイッチと、をさらに有する、［８］のドレナージシステム。
［１０］前記レベル表示器は、前記ハウジングが重力に係る基準値である表示を供給する発光ダイオードを含む、［８］のドレナージシステム。
［１１］前記レーザーレベリング装置は、３つの発光ダイオードを含み、前記複数の発光ダイオードの２つは、前記ハウジングが基準値でないことを示し、前記複数の発光ダイオードの１つは、前記ハウジングが基準値であることを示す、［１０］のドレナージシステム。
［１２］重力に係る前記ハウジングの前記相対的位置を示すための前記加速度計に電気的に接続される第２のレベル表示器をさらに有する、［８］のドレナージシステム。
［１３］前記第１の前述のレベル表示器は、前記ハウジングの頂上部に配置され、前記第２のレベル表示器は、前記ハウジングの底部に配置される、［１２］のドレナージシステム。
［１４］前記加速度計は、３軸加速度計である、［８］のドレナージシステム。
［１５］前記患者にカテーテルを滑らかに接続し、前記カテーテルにドレナージ制御構成要素を滑らかに接続し、前記ドレナージ制御構成要素に固定される接続でレーザーレベル装置を配置し、前記レーザーレベル装置は、ハウジング、加速度計、レーザーモジュール、及び、レベル表示器を含み、前記レベル表示器は、重力に係って前記ハウジングの相対的位置を示すための前記加速度計に電気的に接続され、重力の基準値になるために前記ハウジングを回転し、レーザービームを形成するために前記レーザーモジュールに電力を供給し、前記患者の基準値に前記レーザービームを調整する、患者からの流体を流し出すための方法。
［１６］前記ハウジング内に封入される電力源を提供し、所定の時間間隔で前記加速度計と、前記レーザーモジュールとに電力を供給するための前記電力源に電気的に接続されるスイッチを作動させる、［１５］の方法。
［１７］前記ハウジングが重力に係る基準値になる場合に前記レベル表示器の発光ダイオードに電力を供給する、［１５］の方法。
［１８］前記ハウジングが重力に係る基準値でない場合に第１の発光ダイオードに電力を供給し、前記ハウジングが重力に係る基準値である場合に第２の発光ダイオードに電力を供給する、［１５］の方法。
［１９］重力に係る前記ハウジングの前記相対的位置を示すための前記加速度計に電気的に接続される複合レベル表示器を備える、［１５］の方法。

Claims (6)

1. ハウジングと、
   ハウジングに接続され、ドレナージシステムに前記ハウジングを回転可能に接続される取り付け金具と、
   前記ハウジング内に封入される加速時計と、
   前記ハウジング内に封入されるレーザーモジュールと、
   前記ハウジングの頂上部に配置され、重力に係って前記ハウジングの相対的位置を示すための前記加速度計に電気的に接続される第１レベル表示器と、
   前記ハウジングの底部に配置され、重力に係って前記ハウジングの相対的位置を示すための前記加速度計に電気的に接続される第２レベル表示器と、を有し、
   前記第１レベル表示器は、第１〜第３発光ダイオードを含み、該第１および第３発光ダイオードは、前記ハウジングが基準値でないことを示し、該第２発光ダイオードは、前記ハウジングが基準値であることを示し、
   前記第２レベル表示器は、第４〜６発光ダイオードを含み、該第４および第６発光ダイオードは、前記ハウジングが基準値でないことを示し、該第５発光ダイオードは、前記ハウジングが基準値であることを示し、
   前記第１および第４発光ダイオードは、前記ハウジングが第１方向に傾けられると発光し、前記第３および第６発光ダイオードは、前記ハウジングが前記第１方向と反対の第２方向に傾けられると発光する、患者ドレナージシステムを適用するためのレーザーレベリングシステム。
2. 前記加速度計、前記レーザーモジュール、及び、前記レベル表示器に電力を選択的に供給するための前記ハウジング内に封入される電源と、
   前記スイッチの作動の上に、前記電源が所定の時間間隔で前記加速器計と、前記レーザーモジュールとに電力を提供するように、前記電源に電気的に接続されるスイッチと、をさらに有する、請求項１のレーザーレベリングシステム。
3. 前記加速度計は、３軸の加速度計である、請求項１のレーザーレベリングシステム。
4. 患者に滑らかに接続されるカテーテルと、
   前記カテーテルに滑らかに接続され、前記患者から離れて間隔を空けられたパネルに取り付けられるドレナージ制御構成要素と、
   前記ドレナージ制御構成要素に係って選択的に配置するための前記パネルにスライド可能に取り付けられ、前記ドレナージ制御構成要素に滑らかに接続される点滴部と、前記パネルに回転可能に取り付けられたレーザーレベリングシステムと、をさらに有し、
   前記レーザーレベリングシステムの前記ハウジングは、前記パネルに回転可能に取り付けられる、請求項１のレーザーレベリングシステム。
5. 前記加速度計、前記レーザーモジュール、及び、前記レベル表示器に電力を選択的に供給するために前記ハウジング内に封入される電源と、
   スイッチの作動の上で、前記電源が所定の時間間隔で前記加速度計と、前記レーザーモジュールと、に電力を供給するように、前記電源に電気的に接続されるスイッチと、をさらに有する、請求項４のレーザーレベリングシステム。
6. 前記加速度計は、３軸加速度計である、請求項４のレーザーレベリングシステム。

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