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

加速度計に基づくレーザーレベリング装置 Download PDF

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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、請求項のレーザーレベリングシステム。
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