JP7784672B2 - バルーンカテーテルの非接触圧力測定システム、及びこれを用いたバルーンカテーテル非接触圧力測定方法 - Google Patents

Description

本発明は、バルーンカテーテルの非接触圧力測定システム、及びこれを用いたバルーンカテーテルの非接触圧力測定システムに関し、より詳しくは、産後出血を処置する方法のうち、子宮バルーンタンポナーデ(uterine balloon tamponade)又は子宮用バルーンカテーテル(uterine balloon catheter)に与えられる圧力及び食塩水の注入量を非接触で測定することができる、バルーンカテーテルの非接触圧力測定システム、及びこれを用いたバルーンカテーテル非接触圧力測定方法に関する。

産後出血は、出産後２４時間内の過多な出血で、適切に治療しないと、致命的な問題を引き起こすことになり、このような産後出血の処置のための方法として、子宮バルーンタンポナーデ又は子宮用バルーンカテーテルを用いた止血方法が主に使われている。

従来、このような子宮バルーンタンポナーデ又は子宮用バルーンカテーテルを用いた止血方法では、医療スタッフが直接、手作業で食塩水を注入するので、患者に必要なだけ定量的に注入することが難しく、さらには、注入している食塩水の注入圧力も、定量的に測定することが難しい。すなわち、医療スタッフの施術経験に依存して施術が行われてきたところ、必要以上の圧力や量が注入されるか、又は、少ない圧力や量が注入されるなどの問題が多く発生してきた。

一方、このような子宮内出血を処置するための機構として、大韓民国公開特許第10-2019-0111294号などの先行技術が開示されているが、単に、出血を処置するための機構的な構造や設計的特徴について開示しており、実カテーテルの使用において注入される食塩水の量や圧力を測定する技術は、開発されていない状況である。

特に、子宮用バルーンカテーテルを通じて食塩水を注入するためには、人体内に引き込まれるチューブを使用しなければならず、食塩水による人体内の感染などを防止するために、前記チューブ上に、前記注入量や圧力を測定するための別の装置や構造体を付加することは、非常に制限的である。

大韓民国公開特許第１０－２０１９－０１１１２９４号

本発明は、このようなことに着眼してなされたものであって、本発明の目的は、産後出血を処置する方法のうち、子宮バルーンタンポナーデ又は子宮用バルーンカテーテルに与えられる圧力及び食塩水の注入量を非接触で測定することで、汚染や感染を防止し、且つ、正確な測定が可能であり、施術を効果的に補助することができるバルーンカテーテルの非接触圧力測定システムを提供することである。

また、本発明の他の目的は、前記非接触圧力測定システムを用いたバルーンカテーテル非接触圧力測定方法を提供することである。

前記した本発明の目的を実現するための一実施形態による非接触圧力測定システムは、チャンバ部と、バルーンと、チューブ部と、ポンプ部と、変位センサ部とを含む。前記チャンバ部は、食塩水が貯留される。前記バルーンは、体内に位置し、前記食塩水の提供により膨張する。前記チューブ部は、前記チャンバ部と前記バルーンの間を連結する。前記ポンプ部は、前記チューブ部により、前記食塩水の供給を制御する。前記変位センサ部は、前記チューブ部の所定の区間で、前記食塩水の供給により膨張する前記チューブ部の膨張程度を測定する。

前記チャンバ部は、前記チャンバ部の下方に位置し、前記チャンバ部に貯留される前記食塩水の重量を測定する重量センサ部を含む。

前記ポンプ部は、前記食塩水と非接触状態で、前記チューブ部により、前記食塩水をパルス供給する。

更に、前記重量センサ部により測定される前記食塩水の重量と、前記ポンプ部で動作される前記パルス情報を基に、前記チューブ部により前記バルーンに注入される食塩水の量を測定する注入量測定部を含む。

前記変位センサ部は、前記チューブ部の所定の区間で、一端を固定する第１の固定部と、前記チューブ部の所定の区間で、他端を固定する第２の固定部と、前記第１及び第２の固定部の間で、前記食塩水の供給による前記チューブ部の膨張程度を測定するセンサユニットとを含む。

前記センサユニットは、レーザを用いて、前記チューブ部の膨張程度を測定する変位センサである。

前記センサユニットは、前記チューブ部の一側に位置し、レーザを照射する発光部と、前記チューブ部の他側に位置し、レーザを受光する受光部とを含む。

前記変位センサ部は、更に、前記第１及び第２の固定部が所定の間隔離隔して固定されるベースプレートと、前記チューブ部の一端に連結され、前記第１の固定部上に固定される第１のコネクタと、前記チューブ部の他端に連結され、前記第２の固定部上に固定される第２のコネクタとを含む。

前記第１及び第２の固定部の離隔間隔は、前記ベースプレート上で可変し、前記ベースプレートには、前記第１及び第２の固定部が互いに異なる離隔間隔で固定されるように、複数の固定溝が形成される。

前記センサユニットは、前記チューブ部の所定の区間上で、複数個が配列されてセンサアレイを形成し、前記センサアレイは、前記チューブ部の複数の位置で、前記チューブ部の膨張程度を測定する。

更に、チューブ部の種類別に、チューブ部に与えられる圧力とチューブ部の膨張程度の関係が予め格納されるデータベース部と、前記データベース部に格納された情報と、前記変位センサ部で測定される前記チューブ部の膨張程度を基に、前記チューブ部に与えられる圧力を測定する圧力測定部とを含む。

前記した本発明の他の目的を実現するための一実施形態による非接触圧力測定方法において、チューブ部の種類別に、チューブ部に与えられる圧力とチューブ部の膨張程度の関係が予め格納される。チャンバ部に格納された食塩水をチューブ部に注入して、バルーンに提供する。前記チューブ部に注入される前記食塩水の量を測定する。前記チューブ部の所定の区間で、前記食塩水の供給により膨張する前記チューブ部の膨張程度を測定する。前記予め格納された情報及び、前記チューブ部の膨張程度を基に、前記チューブ部に与えられる圧力を測定する。

前記食塩水をチューブ部に注入する過程で緊急状況が発生する場合、前記バルーンに提供された食塩水を前記チャンバ部に全て排出するステップと、前記食塩水を前記チューブ部に注入することを中断するステップとを含む。

本発明によると、食塩水やチューブとの直接的な接触なく、すなわち、非接触システムにより、体内に位置したバルーンに供給される食塩水の圧力や供給量を測定することができるので、感染などの問題を防止し、医療スタッフの経験や主観的な判断による施術を避け、より正確な測定結果を基に客観的な施術を行うことができる。

すなわち、チャンバ部に設けられた重量センサ部と、パルス供給で食塩水を供給するポンプ部のパルス情報を基に、供給される食塩水の量を非接触で正確に測定することができ、変位センサにより、チューブ部の膨張程度を測定して、食塩水がチューブ部に与える圧力を正確に測定することができる。

この場合、変位センサにより測定されるチューブ部の膨張程度を、所定のチューブ部の膨張程度と圧力との関係を用いて、圧力を導出することができるので、様々なチューブの種類、又は様々な食塩水の供給環境に対しても、正確に食塩水が供給される圧力を導出することができる。

特に、変位センサによりチューブ部の膨張程度を測定するために、チューブ部上の所定の区間でチューブ部が膨張するように、一対の固定部による固定を行い、レーザを用いて、チューブ部の膨張変位を直接測定するので、相対的に正確な膨張程度の測定が可能である。

この場合、チューブ部上の所定の区間の長さを可変するか、前記所定の区間内に複数のセンサユニットを整列したセンサアレイを適用することで、チューブ部の種類や、食塩水の種類、又は、食塩水が与えられる圧力や量のような様々な環境変数によっても、正確なチューブ部の膨張程度を測定することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る非接触圧力測定システムを示す模式図である。

図２ａ～ｃは、図１における変位センサ部の感知状態を示す平面図である。 図３ａ～ｃは、図１の変位センサ部の感知状態における図２ａのＩ-Ｉ’線に沿う断面図である。

図４ａは、図１における変位センサ部を詳しく示す平面図であり、図４ｂ及びｃは、図４ａにおいて、チューブ部の長さが延びた例を示す平面図である。

図５ａ及び図ｂは、図１における変位センサ部の他の例を示す平面図である。

図６は、図４ａにおける第１及び第２の固定部を示す斜視図である。

図７は、図４ａにおいて、第１及び第２の固定部上に、第１及び第２のコネクタ及びチューブ部が固定した状態を示す斜視図である。

図８は、図１を用いた非接触圧力測定方法を示すフローチャートである。

＜符号の説明＞

１０: 非接触圧力測定システム
５０: チューブ部

１００: チャンバ部
１１０: 重量センサ部

２００: ポンプ部
３００: 注入量測定部

４００: 変位センサ部
４１０: ベースプレート

４２０: センサユニット
４２５、４２６: センサアレイ

４３０、４４０: 固定部
４５０、４６０: コネクタ

５００: 圧力測定部
６００: バルーン

７００: 制御部
８００: データベース部

本発明は、多様な変更を加えることができ、様々な形態を有することができ、特定の実施形態を本文に詳細に説明する。しかし、これは、本発明を特定の開示形態について限定しようとすることではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物乃至代替物を含むことと理解されるべきである。添付の図面において、同一又は類似した図面符号は、同一又は類似した構成要素を示す。第１、第２のなどの用語は、様々な構成要素を説明することに用いられるが、前記構成要素は、前記用語により限定されることではない。

前記用語は、１つの構成要素を他の構成要素から区別する目的としてのみ使用される。本出願で使用した用語は、単に、特定の実施形態を説明するために使われており、本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は、文脈上、明白に異なることを意味しない限り、複数の表現を含む。

本出願において、「含む」又は「からなる」などの用語は、明細書上に記載された特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、パーツ、又はこれらを組み合わせるものが存在することを指定しようとすることであり、１つ又はそれ以上の他の特徴や数字、ステップ、動作、構成要素、パーツ、又はこれらを組み合わせたものの存在又は付加可能性を予め排除しないことと理解すべきである。

異なって定義しない限り、技術的や科学的な用語を含めて、ここで使われる全ての用語は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者にとって、一般に理解されることと同様な意味を有している。 一般に使われる辞典に定義されているような用語は、関連技術の文脈上有する意味と一致する意味を有するものと解析されるべきであり、本出願で明白に定義しない限り、理想的又は過度に形式的な意味として解析されない。

以下、添付した図面を参照して、本発明の好適な実施形態をより詳しく説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る非接触圧力測定システムを示す模式図である。

図１に示しているように、本実施形態による前記非接触圧力測定システム１０(以下、圧力測定システムという)は、チャンバ部１００と、ポンプ部２００と、注入量測定部３００と、変位センサ部４００と、圧力測定部５００と、バルーン６００と、制御部７００と、データベース部８００と、チューブ部５０とを含む。

前記チャンバ部１００は、内部に所定の空間を形成するチャンバであって、前記チャンバ部１００の内部空間には、食塩水１２０が貯留される。前記食塩水１２０は、前記チューブ部５０の内部を通過し、前記バルーン６００に提供される生理食塩水であり、その種類は問わない。

前記バルーン６００は、体内、例えば、子宮内側に位置し、前記バルーン６００内に提供される前記食塩水１２０によって膨張する。以上のように、前記バルーン６００が膨張することになると、産後出血が発生する箇所に対して、止血を行うことができ、いわゆる子宮バルーンタンポナーデ又は子宮用バルーンカテーテルの役割を果たす。

本実施形態の場合、このような前記バルーン６００内に提供される前記食塩水１２０の量と注入される圧力を測定することで、このような量と圧力に対する客観的な情報を提供することにより、産後出血の止血に必要な食塩水の量及び注入圧力を一定に維持することができる。

前記チューブ部５０は、前記チャンバ部１００から前記バルーン６００まで延びており、特に、前記バルーン６００に隣接して体内に引き込まれる部分は、感染を予防するために、汚染しないように管理しなければならない。

この場合、前記チューブ部５０の材質や長さは、様々に選択可能であり、特に限定していない。 本実施形態の場合、前記チューブ部５０の材質が変わる場合でも、後述する圧力測定システム１０により、正確な食塩水の供給量及び供給圧力を測定することができるので、様々な種類のチューブ部に対して、前記圧力測定システム１０が適用できるというメリットがある。

一方、前記チャンバ部１００の下部には、重量センサ部１１０が設けられる。前記重量センサ部１１０は、前記チャンバ部１００及び前記食塩水１２０の重量を感知することができ、これにより、前記食塩水１２０の重量、すなわち、前記チューブ部５０により提供される前記食塩水１２０の重量情報を取得することができる。

この場合、前記重量センサ部１１０により取得される前記食塩水１２０の重量情報は、前記注入量測定部３００に提供される。

前記ポンプ部２００は、前記チューブ部５０内に前記食塩水１２０が流動するように、前記食塩水１２０をポンピング(pumping)する。

この場合、前記ポンプ部２００は、前記制御部７００の動作制御信号を基に動作され、前記制御部７００の制御指令により、前記バルーン６００に向かって前記食塩水１２０を提供し、これとは異なり、前記バルーン６００に満たされた前記食塩水１２０を、前記チャンバ部１００に向けて排出させることもできる。

前記ポンプ部２００は、前記食塩水１２０と接触せず、前記食塩水１２０のポンピングを行い、例えば、パルス駆動を行ってポンピングし、前記食塩水１２０を、前記チューブ部５０内で一定量ずつ提供するように駆動される。

一方、前記ポンプ部２００で駆動される前記パルス駆動に対する情報は、前記注入量測定部３００に提供される。

前記注入量測定部３００では、前記重量センサ部１１０で測定された前記食塩水１２０の重量変化に対する情報、及び前記ポンプ部２００のパルス駆動でのパルス情報を基に、前記チューブ部５０により提供される前記食塩水１２０の量を測定することができる。

すなわち、前記重量変化情報を基に、前記チューブ部５０に供給される食塩水１２０の量に対する情報を取得することができ、同様に、前記ポンプ部２００での１つのパルス毎に提供される食塩水１２０の量に対する情報は、既に知られた情報であるので、前記パルスの回数を基に、前記供給される食塩水１２０の量に対する情報を取得することができる。

かくして、前記注入量測定部３００では、前記重量変化に対する情報及び前記パルス情報を基に、前記チューブ部５０に提供される前記食塩水１２０の量に対する情報を、より正確に取得することができる。

一方、このように取得された前記食塩水１２０の量に対する情報は、前記制御部７００に提供されて、前記制御部７００では、後述する前記食塩水１２０の提供圧力に対する情報と共に、所定の容量及び圧力の範囲に属するか否かを判断し、これにより、前記ポンプ部２００の駆動を制御することになる。

前記変位センサ部４００は、前記チューブ部５０を通過する前記食塩水１２０の圧力を測定し、前記チューブ部５０の所定の区間に対して、前記食塩水１２０が通過することにつれ、前記チューブ部５０が膨張するように設計し、前記チューブ部５０の膨張程度を感知することで、前記食塩水１２０の圧力を測定する。

前記変位センサ部４００に関する具体的な説明は、後述する。

前記圧力測定部５００は、前記変位センサ部４００で測定される前記チューブ部５０の膨張程度に対する情報を基に、前記食塩水１２０が前記チューブ部５０に与える圧力を測定する。

但し、前記変位センサ部４００では、前記チューブ部５０の膨張程度に対する情報だけ、前記圧力測定部５００に提供し、これを基に、前記チューブ部５０に与えられる圧力、すなわち、前記食塩水１２０の圧力情報を取得するために、前記データベース部８００に格納された情報を活用する。

前記データベース部８００には、チューブ部の膨張程度と食塩水の圧力との関係が保存される。この場合、前記チューブ部も、様々な種類のチューブ部に対して、膨張程度と圧力との関係が保存される。

すなわち、図１における前記非接触圧力測定システム１０と同様な環境(同様環境)で、様々なチューブ部に対して食塩水を供給し、与えられる圧力を、別の圧力センサを用いて測定し、該当圧力におけるチューブ部の膨張程度を測定して、前記データベース部８００に保存する。

このように、別の同様環境により、チューブ部の膨張程度と該当場合の圧力情報を保存することで、実際に施術が行われる過程で、前記食塩水１２０が外部、例えば、圧力センサなどと直接接触して汚染することを防止することができ、また、前記食塩水１２０と非接触で導出可能な前記チューブ部５０の膨張程度に対する情報だけで、実際の前記圧力情報を導出することができるようになる。

一方、前記圧力測定部５００で前記のように測定された前記食塩水１２０に対する圧力情報は、前記制御部７００に提供され、前記制御部７００では、所定の範囲内の圧力であるか否かを判断し、所定の範囲をずれる場合、前記ポンプ部２００の動作を中断するなどの制御を行う。

図２ａ乃至ｃは、図１における変位センサ部の感知状態を示す平面図であり、図３ａ乃至図ｃは、図１の変位センサ部の感知状態における図２aのＩ-Ｉ’線に沿う断面図である。

まず、図２ａ及び図３ａに示しているように、前記変位センサ部４００は、発光部４２１、受光部４２２、及びベースフレーム４２３を含むセンサユニット４２０と、第１の固定部４３０と、第２の固定部４４０とを含む。

かくして、前記チューブ部５０上の所定の領域において、前記チューブ部５０の一端は、第１の固定部４３０により固定され、他端は、第２の固定部４４０により固定された状態で、前記食塩水１２０が通過することで膨張する前記チューブ部５０の変位を、前記センサユニット４２０が測定する。

ここで、図２ａ及び図３ａの場合、前記チューブ部５０内に前記食塩水１２０が通過しない状態であり、これにより、前記センサユニット４２０で測定される前記チューブ部５０の変位は、初期状態に該当する。

この後、図２ｂ及び図３ｂに示しているように、前記チューブ部５０内に前記食塩水１２０が通過することで、前記チューブ部５０は、前記第１及び第２の固定部４３０、４４０により固定される所定の領域で膨張することになり、前記センサユニット４２０は、前記チューブ部５０の膨張程度を測定することになる。

さらには、図２ｃ及び図３ｃに示しているように、前記チューブ部５０内に通過する前記食塩水１２０の量が増えることで、前記所定の領域で膨張する前記チューブ部５０の膨張程度は増加し、前記センサユニット４２０は、前記チューブ部５０の膨張程度を測定することになる。

かくして、前記食塩水１２０の供給により前記チューブ部５０の膨張程度に対する情報は、リアルタイムで前記センサユニット４２０により取得され、このように取得される情報は、前記圧力測定部５００に提供される。

図４ａは、図１における変位センサ部を詳しく示す平面図であり、図４ｂ及び図４ｃは、図４ａにおけるチューブ部の長さが延びた例を示す平面図である。

まず、図４ａに示しているように、前記変位センサ部４００は、更に、ベースプレート４１０と、第１のコネクタ４５０と、第２のコネクタ４６０とを含む。

前記ベースプレート４１０は、所定の面積に延びるプレートであり、前記ベースプレート４１０上に、前記第１及び第２の固定部４３０、４４０と前記センサユニット４２０が位置する。

この場合、前記ベースプレート４１０上には、所定の間隔で複数の固定溝４１１が形成され、前記固定溝４１１には、所定の間隔離隔される前記第１及び第２の固定部４３０、４４０が、固定ユニット(図示せず)により固定される。

すなわち、図４ｂ及び図４ｃに示しているように、前記第１及び第２の固定部４３０、４４０は、互いの離隔間隔を様々に変えることができる。一方、前記第１及び第２の固定部４３０、４４０の離隔間隔が変わることで、前記第１及び第２の固定部４３０、４４０の間で延びる前記チューブ部５０の長さも変わる。

前記チューブ部５０が相対的に柔軟な材料で、膨張程度が大きい場合であると、前記チューブ部５０が、前記第１及び第２の固定部４３０、４４０により固定される長さがあまりにも短い場合、前記チューブ部５０の膨張量が大きいため、前記センサユニット４２０による前記チューブ部５０の膨張程度の測定が難しい。

これとは異なり、前記チューブ部５０が相対的に剛性が高い材料で、膨張程度が小さい場合であると、前記チューブ部５０が、前記第１及び第２の固定部４３０、４４０により固定される長さがあまりにも長い場合、前記チューブ部５０の膨張量が小さいため、前記センサユニット４２０による前記チューブ部５０の膨張程度の測定が難しい。

そこで、図４ａ乃至図ｃでのように、前記チューブ部５０の材質、すなわち、膨張程度や前記チューブ部５０を貫通する前記食塩水１２０の種類などを考えて、前記第１及び第２の固定部４３０、４４０の間の間隔を様々に制御することができる。

一方、前記センサユニット４２０は、前述したように、前記チューブ部５０の膨張程度、すなわち、膨張される変位(displacement)を測定し、レーザを用いて、前記変位を測定する変位センサである。

この場合、前記ベースフレーム４２３は、前記ベースプレート４１０上に、前記チューブ部５０の延在方向に交差する方向に固定される。

また、前記発光部４２１は、前記チューブ部５０の一側に位置し、レーザを照射し、前記受光部４２２は、前記チューブ部５０の他側に位置し、前記発光部４２１より照射されて前記チューブ部５０を通過し、前記受光部４２２に到達するレーザを受光する。すなわち、前記チューブ部５０は、前記発光部４２１及び前記受光部４２２の間で延在する。

かくして、前記受光部４２２では、前記発光部４２１より照射されたレーザが、前記チューブ部５０により遮蔽され、到達されるレーザを基に、前記チューブ部５０の膨張程度を測定することになる。

前記第１及び第２のコネクタ４５０、４６０については、後述する。

図５ａ及び図５ｂは、図１における変位センサ部の他の例を示す平面図である。

図５ａにおける変位センサ部４０１では、前記第１及び第２の固定部４３０、４４０の間の間隔が増えることで、前記第１及び第２の固定部４３０、４４０の間に、３つのセンサユニット４２０が互いに並列に配列されて、センサアレイ４２５を形成する。

この場合、前記センサユニット４２０は、前記チューブ部５０の延在方向に垂直な方向に、同一構造のセンサユニット４２０が、一定の間隔で隣接し並列に配列される。

これと同様に、図５ｂにおける変位センサ部４０２では、前記第１及び第２の固定部４３０、４４０の間の間隔が増えることにつれ、前記第１及び第２の固定部４３０、４４０の間に、５つのセンサユニット４２０が互いに並列に配列されて、センサアレイ４２５を形成する。

この場合、前記センサユニット４２０は、前記チューブ部５０の延在方向に垂直な方向に、同一構造のセンサユニット４２０が、一定の間隔で隣接し並列に配列されることは、図５ａと同様である。

以上のように、前記第１及び第２の固定部４３０、４４０の間に、複数のセンサユニットが配列されて、センサアレイ４２５、４２６を形成することで、前記第１及び第２の固定部４３０、４４０の間で延在する前記チューブ部５０の様々な位置で、前記チューブ部５０の膨張程度を測定することができる。

かくして、前記センサアレイ４２５、４２６により感知される様々な位置での前記チューブ部５０の膨張程度に対する情報を基に、前記チューブ部５０の測定領域での長さが増加する場合でも、より正確な前記チューブ部５０の膨張程度に対する情報を取得することができる。

図６は、図４ａにおける第１及び第２の固定部を示す斜視図である。図７は、図４ａにおいて、第１及び第２の固定部上に、第１及び第２のコネクタ及びチューブ部が固定した状態を示す斜視図である。

図６に示しているように、前記第１及び第２の固定部４３０、４４０は、互いに対向して配置され、互いに対称構造を有するので、第１の固定部４３０についてのみ説明する。

すなわち、前記第１の固定部４３０は、ベース部４３１と、延在部４３３と、クランプ部４３４とを含む。

前記ベース部４３１は、前記第１の固定部４３０のベースを形成し、前記ベースプレート４１０上に位置する。この場合、前記ベース部４３１には、一対の固定ライン溝４３２が形成され、前記ベースプレート４１０上の固定溝４１１と整列され、別の固定ユニット(図示せず)により、前記ベースプレート４１０上に固定される。

前記延在部４３３は、前記ベース部４３１の一端の前記一対の固定ライン溝４３２の間から上方向に延在し、所定の高さ延在する。

前記クランプ部４３４は、前記延在部４３３の端に形成され、一対のクランプ部４３４が固定突起の形状に突出し、一対のクランプ部４３４の間には、所定の空間に該当する挿入部４３５が形成される。

かくして、前記挿入部４３５上には、前記第１のコネクタ４５０が挿入して固定され、前記第１のコネクタ４５０及び前記第２のコネクタ４６０により、前記チューブ部５０が固定される。

この場合、前記延在部４３３は、所定の高さだけ上昇して延在するので、前記第１及び第２のコネクタ４５０、４６０の間で固定される前記チューブ部５０も、所定の高さに、すなわち、前記ベースプレート４１０から所定高さだけ、上部に延在する。

特に、前記クランプ部４３４は、一対が環状に前記挿入部４３５に向かって突設するので、これにより、前記挿入部４３５に位置する前記第１のコネクタ４５０が安定して固定される。

一方、図７に示しているように、前記第１の固定部４３０の挿入部４３５上には、前記第１のコネクタ４５０が固定され、前記第２の固定部４４０の挿入部上には、前記第２のコネクタ４６０が固定される。

この場合、前記第１のコネクタ４５０は、本体部４５１と、前記本体部４５１から延在し、前記第１の固定部４３０の挿入部４３５上に固定される支持部４５２と、前記支持部４５２から延在し、前記チューブ部５０に連結される連結部４５３とを含む。

同様に、前記第２のコネクタ４６０も、前記第１のコネクタ４５０と同一の機能をする本体部４６１と、支持部４６２と、連結部４６３とを含む。

かくして、前記所定の区間で、前記チューブ部５０の一端は、前記第１のコネクタ４５０により、前記第１の固定部４３０に固定され、前記チューブ部５０の他端は、前記第２のコネクタ４６０により、前記第２の固定部４４０に固定される。

その結果、前記チューブ部５０の所定の区間で、前記チューブ部５０の膨張程度が、前記センサユニット４２０により測定される。

一方、図７では、前記チューブ部５０が前記所定の区間、すなわち、前記第１及び第２の固定部４３０、４４０の間にだけ位置することを例示しているが、前記チューブ部５０は、前記第１及び第２のコネクタ４５０、４６０の本体部４５１、４６１を貫通して延在することは、図１から予想することができる。

以上のように、前記チューブ部５０の所定の区間に、前記変位センサ部４００を位置することで、前記チューブ部５０の該当区間における膨張程度を測定することができ、これにより、前記チューブ部５０を通過する前記食塩水１２０の圧力情報を取得することができる。

特に、前記圧力情報の取得が、前記食塩水１２０に対する非接触方式の計測で行うことにより、前記食塩水１２０に対する汚染や感染を最小化することができる。

図８は、図１を用いた非接触圧力測定方法を示すフローチャートである。

図８に示しているように、本実施形態による前記非接触圧力測定システム１０を用いた非接触圧力測定方法では、まず、チューブ部の種類別に、チューブ部に与えられる圧力とチューブ部の膨張程度の関係に対する情報を、予め、前記データベース部８００に格納する(ステップＳ１０)。

これは、図１における前記非接触圧力測定システム１０と同様環境で行えることは、前述した通りである。

この後、前記チャンバ部１００に貯留された前記食塩水１２０を前記チューブ部５０に注入して、前記バルーン６００に提供する(ステップＳ２０)。

この場合、前記チャンバ部１００に設けられる前記重量センサ部１１０により、前記チャンバ部１００に貯留される前記食塩水１２０の重量に対する情報、すなわち、食塩水の供給による食塩水重量の変化量を感知して、前記注入量測定部３００に提供する。

また、前記ポンプ部２００から前記チューブ部５０に前記食塩水１２０を供給する場合、供給パルス情報も、前記注入量測定部３００に提供する。

かくして、前記注入量測定部３００では、前記重量センサ部１１０により測定された前記食塩水１２０の重量(変化)情報と、前記ポンプ部２００のパルス情報を基に、前記チューブ部５０内に提供される食塩水１２０の量を測定する(ステップＳ３０)。

一方、前記測定された食塩水１２０の量に対する情報は、前記制御部７００に提供される。

この後、前記チューブ部５０の所定の空間に設けられる前記変位センサ部４００により、前記チューブ部５０の膨張程度を測定する(ステップＳ４０)。

この場合、前記変位センサ部４００における前記チューブ部５０の膨張程度を測定する内容は、前述した通りである。

一方、前記チューブ部５０の膨張程度の測定結果は、前記圧力測定部５００に提供され、前記圧力測定部５００では、前記データベース部８００に格納された、チューブ部に与えられる圧力とチューブ部の膨張程度の関係を基に、前記チューブ部５０に与えられる圧力を導出する(ステップＳ５０)。

また、このように導出された前記チューブ部５０の圧力測定結果は、前記制御部７００に提供される。

かくして、前記制御部７００では、前記チューブ部５０の圧力測定結果と、前記チューブ部５０に提供される前記食塩水１２０の量に対する情報を基に、現在提供される前記食塩水１２０の量と圧力が、所定の注入量及び圧力の範囲内に該当するか否かを判断する(ステップＳ６０)。

かくして、前記注入量及び圧力が所定の範囲をずれる場合(ステップＳ６０)、前記制御部７００は、前記ポンプ部２００を制御して、前記食塩水１２０の追加供給を中断させる(ステップＳ９０)。

この場合、前記食塩水１２０の追加供給だけを中断しても、前記注入量及び前記圧力が所定の範囲を依然としてずれる状況と判断されると、前記バルーン６００内に提供された前記食塩水１２０を、前記チャンバ部１００に排出し(ステップＳ８０)、このような排出のために、前記制御部７００は、前記ポンプ部２００を逆方向にポンピングするように制御する。

一方、前記注入量及び圧力が所定の範囲に該当する場合でも(ステップＳ６０)、緊急状況が発生したと判断される場合(ステップＳ７０)、前記制御部７００は、非常動作を行う(ステップＳ８０及びＳ９０)。

前記緊急状況とは、医療スタッフや施術者などから動作中断の外部指令が入力されるか、患者が危急な状況に置かれるなどの状況をいう。

すなわち、以上のような緊急状況が発生する場合、前記制御部７００は、前記ポンプ部２００を制御して、前記バルーン６００内に提供された前記食塩水１２０を、前記チャンバ部１００に排出し(ステップＳ８０)、前記制御部７００は、前記ポンプ部２００を制御して、前記食塩水１２０の追加供給を中断させる(ステップＳ９０)。

本発明の実施形態によると、食塩水やチューブとの直接的な接触なく、すなわち、非接触システムにより、体内に位置したバルーンに供給される食塩水の圧力や供給量を測定することができるので、感染などの問題を防止し、且つ、従来、医療スタッフの経験や主観的な判断による施術を避けて、より正確な測定結果を基に、客観的な施術を行うことができる。

すなわち、チャンバ部に設けられた重量センサ部と、パルス供給で食塩水を供給するポンプ部のパルス情報を基に、供給される食塩水の量を非接触で正確に測定することができ、変位センサにより、チューブ部の膨張程度を測定して、食塩水がチューブ部に与える圧力を正確に測定することができる。

この場合、変位センサにより測定されるチューブ部の膨張程度を、予め格納されたチューブ部の膨張程度と圧力との関係を用いて、圧力を導出することができるので、様々なチューブの種類、又は様々な食塩水供給環境に対しても、正確に食塩水が供給される圧力を導出することができる。

特に、変位センサによりチューブ部の膨張程度を測定するために、チューブ部上の所定の区間で、チューブ部が膨張できるように一対の固定部による固定を行い、レーザを用いて、チューブ部の膨張変位を直接測定するので、相対的に正確な膨張程度の測定が可能である。

この場合、チューブ部上の所定の区間の長さを可変するか、前記所定の区間内に複数のセンサユニットを整列したセンサアレイを適用することで、チューブ部の種類や、食塩水の種類、又は食塩水が与えられる圧力や量のような様々な環境変数によっても、正確なチューブ部の膨張程度を測定することができる。

前記では、本発明の好適な実施形態を参照して説明したが、当該技術分野における熟練した当業者は、下記の特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲内で、本発明を様々に修正及び変更できることを理解するだろう。

Claims (9)

1. 食塩水が貯留されるチャンバ部と、
   体内に位置し、前記食塩水の提供により膨張するバルーンと、
   前記チャンバ部と前記バルーンの間を連結するチューブ部と、
   前記チューブ部により、前記食塩水の供給を制御するポンプ部と、
   前記食塩水と非接触状態で、前記チューブ部により、前記食塩水をパルス供給することを特徴とするポンプ部と、前記チューブ部の所定の区間で、前記食塩水の供給により膨張する前記チューブ部の膨張程度を測定する変位センサ部と、
   前記チャンバ部に貯留される前記食塩水の重量と、前記ポンプ部で動作される前記パルス情報を基に、前記チューブ部により前記バルーンに注入される食塩水の量を測定する注入量測定部とを含むことを特徴とする非接触圧力測定システム。
2. 前記チャンバ部は、前記チャンバ部の下方に位置し、前記チャンバ部に貯留される前記食塩水の重量を測定する重量センサ部を含むことを特徴とする請求項１に記載の非接触圧力測定システム。
3. 前記変位センサ部は、
   前記チューブ部の所定の区間で、一端を固定する第１の固定部と、
   前記チューブ部の所定の区間で、他端を固定する第２の固定部と、
   前記第１及び第２の固定部の間で、前記食塩水の供給による前記チューブ部の膨張程度を測定するセンサユニットとを含むことを特徴とする請求項１に記載の非接触圧力測定システム。
4. 前記センサユニットは、レーザを用いて、前記チューブ部の膨張程度を測定する変位センサであることを特徴とする請求項３に記載の非接触圧力測定システム。
5. 前記センサユニットは、前記チューブ部の一側に位置し、レーザを照射する発光部と、
   前記チューブ部の他側に位置し、レーザを受光する受光部とを含むことを特徴とする請求項４に記載の非接触圧力測定システム。
6. 前記変位センサ部は、更に、
   前記第１及び第２の固定部が所定の間隔離隔して固定されるベースプレートと、
   前記チューブ部の一端に連結され、前記第１の固定部上に固定される第１のコネクタと、
   前記チューブ部の他端に連結され、前記第２の固定部上に固定される第２のコネクタとを含むことを特徴とする請求項３に記載の非接触圧力測定システム。
7. 前記第１及び第２の固定部の離隔間隔は、前記ベースプレート上で可変し、
   前記ベースプレートには、前記第１及び第２の固定部が互いに異なる離隔間隔で固定されるように、複数の固定溝が形成されることを特徴とする請求項６に記載の非接触圧力測定システム。
8. 前記センサユニットは、前記チューブ部の所定の区間上で、複数個が配列されてセンサアレイを形成し、
   前記センサアレイは、前記チューブ部の複数の位置で、前記チューブ部の膨張程度を測定することを特徴とする請求項３に記載の非接触圧力測定システム。
9. 更に、チューブ部の種類別に、チューブ部に与えられる圧力とチューブ部の膨張程度の関係が予め格納されるデータベース部と、
   前記データベース部に格納された情報と、前記変位センサ部で測定される前記チューブ部の膨張程度を基に、前記チューブ部に与えられる圧力を測定する圧力測定部とを含むことを特徴とする請求項１に記載の非接触圧力測定システム。