WO2025253906A1 - 光ファイバー装置及び医療用カテーテルの遠位端位置検出装置 - Google Patents
光ファイバー装置及び医療用カテーテルの遠位端位置検出装置Info
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- WO2025253906A1 WO2025253906A1 PCT/JP2025/018373 JP2025018373W WO2025253906A1 WO 2025253906 A1 WO2025253906 A1 WO 2025253906A1 JP 2025018373 W JP2025018373 W JP 2025018373W WO 2025253906 A1 WO2025253906 A1 WO 2025253906A1
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- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61J—CONTAINERS SPECIALLY ADAPTED FOR MEDICAL OR PHARMACEUTICAL PURPOSES; DEVICES OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR BRINGING PHARMACEUTICAL PRODUCTS INTO PARTICULAR PHYSICAL OR ADMINISTERING FORMS; DEVICES FOR ADMINISTERING FOOD OR MEDICINES ORALLY; BABY COMFORTERS; DEVICES FOR RECEIVING SPITTLE
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- A61M25/00—Catheters; Hollow probes
- A61M25/01—Introducing, guiding, advancing, emplacing or holding catheters
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- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
Definitions
- the present invention relates to an optical fiber device used to detect the position of the distal end (tip) of a medical catheter inserted into a patient.
- the present invention also relates to a device (detection device) for detecting the position of the distal end of a medical catheter inserted into a patient.
- enteral nutrition is used to administer liquids containing nutrients, liquid foods (commonly known as "enteral nutrition"), or medications to patients who are no longer able to eat orally.
- enteral nutrition liquids are administered to patients through a catheter (enteral nutrition catheter) inserted into the stomach via the nose or mouth. Before administering the liquid, it is necessary to confirm that the distal end (tip) of the catheter is located within the stomach.
- Patent documents 1 and 2 describe a method for using an optical fiber to confirm the position of the distal end of a catheter inserted into a patient. More specifically, a catheter with an optical fiber inserted therein is inserted into the patient. The optical fiber has a light incident portion on its proximal side and a light emitting portion on its distal side (tip side). Light from a light source is incident on the light incident portion of the optical fiber. The light is emitted from the light emitting portion of the optical fiber. The position of the distal end of the catheter can be confirmed by observing the light from the light emitting portion from outside the patient's body.
- the light-emitting portion of the optical fiber it is desirable for the light-emitting portion of the optical fiber to emit light more brightly, i.e., for a larger luminous flux to be emitted from the light-emitting portion of the optical fiber.
- Tensile forces may act on the optical fiber during use. For example, tensile forces may act on the optical fiber due to the operator's manipulation or the optical fiber's own weight.
- This tensile force may increase the distance from the light source to the light-input portion of the optical fiber, or cause the light-input portion to become misaligned with the light source, resulting in coupling loss. Therefore, it is necessary to reduce coupling loss even when such tensile forces act on the optical fiber.
- the present invention aims to reduce coupling loss between a light source and an optical fiber, and to easily and accurately detect the position of the distal end of a medical catheter.
- the optical fiber device of the present invention comprises an optical fiber and a connector provided at the proximal end of the optical fiber and capable of being connected to and disconnected from a light source device.
- the optical fiber is insertable into a medical catheter.
- the optical fiber has a light incident portion on its proximal side and a light emitting portion on its distal side.
- the optical fiber device is configured so that when light from the light source device is incident on the light incident portion of the optical fiber while the medical catheter with the optical fiber inserted is inserted into a patient, the light is emitted from the light emitting portion and illuminates the patient's body surface, thereby making it possible to detect the position of the distal end of the medical catheter.
- the connector has a first connecting portion on its proximal side.
- the first connecting portion comprises a cylindrical sleeve into which the optical fiber is inserted and a first connecting tube arranged coaxially to and surrounding the sleeve.
- the first connecting tube has an engaging structure that can engage with the light source device so that the connector is axially constrained by the light source device when the connector is connected to the light source device.
- the detection device of the present invention is a device for detecting the position of the distal end of a medical catheter, and includes the optical fiber device of the present invention and a light source device that can connect and disconnect the connector of the optical fiber device.
- the connector of the optical fiber device of the present invention When the connector of the optical fiber device of the present invention is connected to a light source device, the light input portion of the optical fiber is positioned coaxially with the light source at the desired axial position relative to the light source, thereby reducing coupling loss. Furthermore, even if a tensile force is applied to the optical fiber during subsequent use, misalignment of the light input portion relative to the light source can be reduced, allowing low coupling loss to be maintained. Therefore, according to the present invention, coupling loss between the light source and the optical fiber can be reduced.
- the optical fiber device of the present invention By inserting the optical fiber device of the present invention into a medical catheter, attenuation of the light beam emitted from the distal end of the catheter is reduced and the light beam is stabilized. The light beam can be easily confirmed from outside the patient's body. Therefore, according to the present invention, the position of the distal end of a medical catheter can be easily and accurately detected.
- FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a detection device according to a first embodiment of the present invention for detecting the position of the distal end of a nasal catheter.
- FIG. 2 is a diagram showing a method for detecting the position of the distal end of a nasal catheter in the first embodiment of the present invention.
- FIG. 3A is a perspective view of a connector provided in an optical fiber device according to a first embodiment of the present invention, as viewed from a first connection portion side.
- FIG. 3B is a perspective view of the connector according to the first embodiment of the present invention as viewed from the second connection portion side.
- FIG. 3C is a cross-sectional perspective view of the connector according to the first embodiment of the present invention, as viewed from the second connection portion side.
- FIG. 3A is a perspective view of a connector provided in an optical fiber device according to a first embodiment of the present invention, as viewed from a first connection portion side.
- FIG. 3B is a perspective view of the connector according to the
- FIG. 4 is a cross-sectional view showing a step in the manufacture of the optical fiber device according to the first embodiment of the present invention.
- FIG. 5A is a perspective view of a catheter connector provided on a nasal catheter in which the fiber optic device of the present invention is used.
- FIG. 5B is a cross-sectional perspective view of the catheter connector.
- 6A and 6B are perspective and cross-sectional views of the olive of a nasal catheter.
- FIG. 7A is a cross-sectional view of a portion near the proximal end of a catheter set in which an optical fiber device according to the first embodiment of the present invention is incorporated into a nasal catheter.
- FIG. 7B is a cross-sectional view of a portion near the distal end of the catheter set according to the first embodiment of the present invention.
- FIG. 8 is a cross-sectional view of the portion near the proximal end of the catheter set and the light source device in the first embodiment of the present invention.
- 9A and 9B are perspective and cross-sectional views of a receiving member of the light source device according to the first embodiment of the present invention.
- FIG. 10 is a cross-sectional view showing the main parts of the catheter set connected to the light source device in the first embodiment of the present invention.
- FIG. 11A is a perspective view of a connector provided in an optical fiber device according to a second embodiment of the present invention, viewed from a first connection portion side.
- FIG. 11B is a perspective view of the connector according to the second embodiment of the present invention, as viewed from the second connection portion side.
- FIG. 11C is a cross-sectional perspective view of the connector according to the second embodiment of the present invention, as viewed from the second connection portion side.
- FIG. 12 is a cross-sectional view of a portion near the proximal end of a catheter set in which an optical fiber device according to a second embodiment of the present invention is incorporated into a nasal catheter.
- FIG. 13 is a cross-sectional view of the portion near the proximal end of the catheter set and the main portion of the light source device in the second embodiment of the present invention.
- Fig. 14A is a perspective view of a receiving member of a light source device according to Embodiment 2 of the present invention, and Fig.
- FIG. 14B is a cross-sectional perspective view of the receiving member according to Embodiment 2 of the present invention.
- FIG. 15A is a cross-sectional view along the first plane showing the main parts of a catheter set connected to a light source device in the second embodiment of the present invention.
- FIG. 15B is a cross-sectional view along the second plane showing the main parts of the catheter set connected to the light source device in the second embodiment of the present invention.
- FIG. 16A is a perspective view of a connector provided in an optical fiber device according to a third embodiment of the present invention, viewed from the first connection portion side.
- FIG. 16B is a perspective view of the connector according to the third embodiment of the present invention, as viewed from the second connection portion side.
- FIG. 16C is a cross-sectional perspective view of the connector according to the third embodiment of the present invention, as viewed from the second connection portion side.
- FIG. 17 is a cross-sectional view of a portion near the proximal end of a catheter set in which an optical fiber device according to a third embodiment of the present invention is incorporated into a nasal catheter.
- FIG. 18A is a cross-sectional view taken along a first plane of a portion near the proximal end of a catheter set and a main portion of a light source device in a third embodiment of the present invention.
- FIG. 18B is a cross-sectional view along the second plane of the portion near the proximal end of the catheter set and the main portion of the light source device in embodiment 3 of the present invention.
- FIG. 19A is a perspective view of a receiving member of a light source device according to Embodiment 3 of the present invention
- Fig. 19B is a cross-sectional perspective view of the receiving member according to Embodiment 3 of the present invention
- FIG. 20A is a cross-sectional view along the first plane showing the main parts of a catheter set connected to a light source device in the third embodiment of the present invention.
- FIG. 20B is a cross-sectional view along the second plane showing the main parts of the catheter set connected to the light source device in the third embodiment of the present invention.
- the optical fiber device of the present invention comprises an optical fiber and a connector provided at the proximal end of the optical fiber and capable of being connected to and disconnected from a light source device.
- the optical fiber is insertable into a medical catheter.
- the optical fiber has a light incident portion on its proximal side and a light emitting portion on its distal side.
- the optical fiber device is configured so that when the medical catheter with the optical fiber inserted is inserted into a patient and light from the light source device is incident on the light incident portion of the optical fiber, the light is emitted from the light emitting portion and illuminates the patient's body surface, thereby making it possible to detect the position of the distal end of the medical catheter.
- the connector has a first connecting portion on its proximal side.
- the first connecting portion comprises a cylindrical sleeve into which the optical fiber is inserted and a first connecting tube arranged coaxially to and surrounding the sleeve.
- the first connecting tube has an engaging structure that can engage with the light source device so that the connector is axially constrained by the light source device when the connector is connected to the light source device.
- the connector may have a second connection portion on its distal side.
- the second connection portion may be connectable to and disconnectable from a catheter connector provided at the proximal end of the medical catheter.
- optical fiber device simply by connecting the second connection portion to the catheter connector, it is possible to align the light-emitting portion of the optical fiber with the distal end of the medical catheter.
- the second connection portion may have a female tapered surface that can be tapered and fitted into the male tapered surface of the catheter connector.
- the connector can be connected to the catheter connector at a predetermined axial position simply by tapering the female tapered surface into the male tapered surface. This allows the light-emitting portion of the optical fiber to be accurately aligned with the distal end of the medical catheter. This is advantageous for accurately detecting the position of the distal end of the catheter.
- the first connecting tube may have a hollow, generally cylindrical shape.
- the engagement structure may include at least one engagement protrusion provided on the first connecting tube so as to protrude radially outward.
- the connector can be connected to and disconnected from the light source device simply by rotating the connector relative to the light source device.
- the at least one engaging protrusion may include two to four engaging protrusions.
- the optical fiber device of paragraph (5) includes two to four engaging protrusions. Having two or more engaging protrusions is advantageous, firstly, in preventing displacement of the light entrance portion of the optical fiber relative to the light source when axial or radial pulling forces act on the optical fiber with the connector connected to the light source device, and secondly, in preventing damage to the engaging protrusions. Having four or fewer engaging protrusions is advantageous in avoiding a complex structure for the first connecting tube.
- the distance from the distal surface of the at least one engagement protrusion to the proximal end of the first connecting tube may be 70% or more of the outer diameter of the first connecting tube.
- the optical fiber device of paragraph (6) it is possible to increase the insertion depth of the first connecting tube into the light source device. Therefore, when a radial tensile force acts on the optical fiber while the connector is connected to the light source device, it is possible to reduce the inclination of the connector relative to the light source device. This is advantageous, firstly, for preventing damage to the engagement protrusion and sleeve, and secondly, for preventing axial displacement of the light entrance portion of the optical fiber relative to the light source.
- a detection device includes an optical fiber device according to any one of (4) to (6) above, and a light source device capable of connecting and disconnecting the connector of the optical fiber device.
- the light source device may include at least one engaging portion. By rotating the first connecting tube of the connector relative to the light source device, the at least one engaging protrusion of the first connecting tube may be engaged with the at least one engaging portion of the light source device, and the engagement may also be released.
- the connector can be connected to and disconnected from the light source device simply by rotating the connector relative to the light source device.
- the at least one engaging portion may have a locking groove extending circumferentially.
- the width of the locking groove may be determined by a first side surface and a second side surface facing the first side surface and disposed distally relative to the first side surface.
- the first side surface may extend along a plane perpendicular to the rotation axis of the first connecting tube relative to the light source device.
- the second side surface may extend at an angle relative to the first side surface so that the width of the locking groove decreases toward the side where the engaging projection engages with the locking groove.
- the at least one engaging portion may be able to axially sandwich and restrain the at least one engaging projection between the first side surface and the second side surface of the locking groove.
- the detection device of paragraph (8) above has the following advantages. First, even if too much rotational force is applied to the connector when connecting it to the light source device, the engagement protrusion is unlikely to be damaged. Second, the light input portion of the optical fiber can always be positioned at the desired axial position relative to the light source. This is advantageous for consistently reducing coupling loss between the light source and the light input portion of the optical fiber.
- the at least one engaging protrusion provided on the first connecting tube may be at least one first engaging protrusion.
- the at least one engaging portion provided on the light source device may be at least one second engaging protrusion extending circumferentially.
- the first connecting portion may be provided with an annular abutment end surface perpendicular to the axis of the connector. The first connecting portion may be configured so that when the at least one first engaging protrusion engages with the at least one second engaging protrusion, the abutment end surface abuts in the axial direction against the flat surface of the light source device.
- the detection device of paragraph (9) above has the following advantages.
- the first connecting tube may have a hollow, generally rectangular prism shape.
- the engagement structure may include a recess provided in the wall of the first connecting tube.
- the light input portion of the optical fiber is positioned coaxially with the light source at the desired axial position relative to the light source, thereby reducing coupling loss. Furthermore, even if a tensile force is applied to the optical fiber during subsequent use, misalignment of the light input portion relative to the light source can be reduced, allowing low coupling loss to be maintained. Therefore, attenuation of the light beam emitted from the distal end of the medical catheter is reduced and the light beam is stabilized. This makes it easy to confirm the light beam from outside the patient's body, which is advantageous for easily and accurately detecting the position of the distal end of the catheter.
- a detection device includes the optical fiber device of paragraph (10) above and a light source device that can connect and disconnect the connector of the optical fiber device.
- the light source device may include an elastic arm that can be elastically bent and deformed. When the connector is connected to the light source device, a protrusion provided on the elastic arm may fit into the recess.
- the connector can be connected to and disconnected from the light source device simply by performing the simple operation of inserting and removing the connector from the light source device.
- At least one gripping protrusion protruding radially outward may be provided on the outer peripheral surface of the connector distal to the first connecting tube.
- optical fiber device of paragraph (12) it is easy to apply force to the connector when connecting and disconnecting the connector to and from the catheter connector of the medical catheter, and when connecting and disconnecting the connector to and from the light source device.
- At least one gripping protrusion protruding radially outward may be provided on the outer peripheral surface of the connector distal to the first connecting tube.
- the at least one gripping protrusion may be positioned at the same circumferential position as the at least one engaging protrusion.
- a detection device includes the optical fiber device according to (12) or (13) above, and a light source device capable of connecting and disconnecting the connector of the optical fiber device.
- the connector may have a second connection portion on its distal side.
- the second connection portion may be connectable and disconnectable to a catheter connector provided at the proximal end of the medical catheter.
- the at least one gripping protrusion may be positioned between the catheter connector and the light source device and exposed to the outside world.
- the sleeve may protrude from the tip of the first connecting tube.
- the light incident portion of the optical fiber may be located at the same axial position as the tip of the sleeve.
- This optical fiber device (15) is advantageous in reducing coupling loss between the light source and the light input portion of the optical fiber, and is also advantageous in easily and accurately detecting the position of the distal end of the catheter.
- a detection device comprises an optical fiber device according to any one of (1) to (6), (10), (12), (13), and (15) above, and a light source device capable of connecting and disconnecting the connector of the optical fiber device.
- the light source device may comprise a light source and a female member into which the sleeve of the connector fits when the connector is connected to the light source device. When the sleeve is fitted into the female member, the inner surface of the female member may position the sleeve so that the light entrance portion of the optical fiber is coaxial with the light source.
- the detection device of paragraph (16) has a simple structure and can position the light input portion of the optical fiber so that it is coaxial with the light source. This makes it possible to reduce coupling loss between the light source and the light input portion of the optical fiber. This is advantageous for easily and accurately detecting the position of the distal end of the catheter.
- the female member may have a tapered surface distal to the inner circumferential surface of the female member, the inner diameter of which increases toward the tip of the female member.
- the detection device of paragraph (17) has the following advantages.
- the connector may further include an optical fiber fixing portion for fixing the optical fiber to the connector.
- the optical fiber fixing portion may be located distal to the sleeve.
- the optical fiber can be firmly fixed to the connector using a sufficient amount of adhesive, compared to when the optical fiber fixing portion is placed inside the sleeve (i.e., when the optical fiber is fixed to the sleeve using adhesive).
- the connector may further include a through-hole that connects the optical fiber fixing portion to the outside of the connector.
- Adhesive may be continuously filled from the optical fiber fixing portion to the through-hole.
- optical fiber device of item (19) adhesive can be easily applied to the optical fiber fixing portion. This is advantageous in facilitating the manufacture of the optical fiber device.
- At least one gripping protrusion protruding radially outward may be provided on the outer peripheral surface of the connector distal to the first connecting tube.
- the through-hole may pass through the at least one gripping protrusion.
- the optical fiber device of paragraph (20) achieves the following effects.
- second protrusion a protrusion on the outer surface of the connector through which the through hole passes, separate from the gripping protrusion.
- the original function of the gripping protrusion which is to make it easy to apply force to the connector, can be reliably achieved without being hindered by the second protrusion.
- the absence of a second protrusion allows the external shape of the connector to be simplified.
- the at least one gripping protrusion may include a first gripping protrusion and a second gripping protrusion.
- the through hole may pass through the first gripping protrusion.
- the second gripping protrusion may have a cavity that communicates with the inner cavity of the first connecting tube.
- the second gripping protrusion which is not penetrated by a through-hole, has a cavity. This is advantageous in preventing resin sink from occurring in the second gripping protrusion and in the portion of the second connecting tube near the second gripping protrusion when the connector is resin molded.
- the "axis" of a component refers to the central axis of the component.
- the "axis” passes through the center of a shape (e.g., a circle or a rectangle) included in the component, and/or coincides with the central axis of a cylinder (e.g., a cylinder or a rectangular column; cylinders include hollow cylinders) or a conical surface (e.g., a tapered conical surface) included in the component.
- a cylinder e.g., a cylinder or a rectangular column; cylinders include hollow cylinders
- a conical surface e.g., a tapered conical surface
- the direction along a straight line perpendicular to the axis is referred to as the "radial direction.”
- the side closer to the axis is referred to as the “inner” side
- the side farther from the axis is referred to as the “outer” side.
- the direction of rotation around the axis is referred to as the "circumferential direction.” Because those skilled in the art can easily and unambiguously identify axes, axes are omitted from the drawings cited in the following description to simplify the drawings.
- the "proximal” side means the side closer to the surgeon (or user), and the “distal” side means the side farther from the surgeon (or user) (see Figure 1 described below).
- surgeon (or user) means a person (e.g., a doctor, nurse, caregiver, etc.) who uses the optical fiber device of the present invention, or the medical catheter to which the optical fiber device is applied, or the detection device of the present invention.
- the "tip” means the axial end (terminal end) of a component, and generally means the end opposite the “base end.” The “tip” can be located on either the “proximal” or “distal” side of the "base end.”
- FIG. 1 shows a schematic configuration of a detection device (medical catheter distal end position detection device, hereinafter referred to as the "detection device") 1 according to a first embodiment of the present invention for detecting the position of the distal end (tip) of a nasal catheter 900 as a medical catheter.
- the detection device 1 comprises an optical fiber device 100 and a light source device 150.
- the optical fiber device 100 comprises an optical fiber 140 and a connector 101 provided at the proximal end (base end) of the optical fiber 140.
- the connector 101 can be repeatedly connected to and disconnected from the light source device 150.
- the light source device 150 incorporates a light source (not visible in FIG. 1).
- the nasal catheter 900 comprises a flexible tube 910, a catheter connector 920 provided at the proximal end (base end) of the tube 910, and an olive 970 provided at the distal end (tip) of the tube 910.
- the tube 910 is a hollow cylindrical object with a continuous flow path (not visible in FIG. 1; see FIGS. 5B and 6B described below) formed throughout its entire length.
- the optical fiber 140 of the optical fiber device 100 can be inserted into and pulled out of the nasal catheter 900 from its catheter connector 920 side.
- the nasal catheter 900 with the optical fiber device 100 inserted therein is called a catheter set 103.
- the entire combination of the detection device 1 and the nasal catheter 900 is called a "catheter system.”
- Figure 2 shows a method for detecting the position of the distal end (tip) of a nasal catheter 900 using the detection device 1.
- Figure 2 shows a catheter set 103 in which an optical fiber device 100 is incorporated into a nasal catheter 900, and a light source device 150.
- an optical fiber 140 (not visible in Figure 2; see Figure 1) inserted into a tube 910, a connector 101 is connected to a catheter connector 920 (see Figure 7A described below).
- the light emitting portion 145 (not visible in Figure 2; see Figure 1) at the distal end (tip) of the optical fiber 140 reaches the olive 970 (see Figure 7B described below).
- the catheter set 103 (nasal catheter 900) is inserted through the patient's 990 nasal cavity, with the olive 970 at its distal end reaching the stomach 991.
- the connector 101 Prior to enteral nutrition, the connector 101 is connected to the light source device 150, and the light source of the light source device 150 is turned on.
- Light from the light source passes through the optical fiber 140 (see Figure 1) and is emitted from the light emitting portion 145 (see Figure 1) of the optical fiber 140.
- the light passes through the olive 970 and further passes through the patient's 990's body, illuminating the body surface.
- the surgeon can detect (or confirm) the position of the olive 970, i.e., the distal end (tip) of the nasal catheter 900, from the position of the light emission on the patient's 990's body surface.
- FIG. 3A is a perspective view of the connector 101 of the optical fiber device 100 according to the first embodiment, as seen from the first connecting portion 110 side.
- FIG. 3B is a perspective view of the connector 101, as seen from the second connecting portion 120 side.
- FIG. 3C is a cross-sectional perspective view of the connector 101, as seen from the second connecting portion 120 side.
- the cross section of FIG. 3C includes the axis (not shown) and through-hole 133 of the connector 101.
- the connector 101 has the first connecting portion 110 on its proximal side and the second connecting portion 120 on its distal side.
- the first connecting portion 110 and the second connecting portion 120 are arranged coaxially.
- the first connecting portion 110 can be connected to and disconnected from the light source device 150 (see FIG. 1).
- the second connecting portion 120 can be connected to and disconnected from the catheter connector 920 (see FIGS. 1, 5A, and 5B).
- the first connecting portion 110 comprises a sleeve 111 and a first connecting tube 115.
- the sleeve 111 and the first connecting tube 115 each have a hollow, approximately cylindrical shape.
- the first connecting tube 115 is arranged coaxially with the sleeve 111, radially spaced from the sleeve 111, and surrounding the sleeve 111.
- the sleeve 111 and the first connecting tube 115 are connected via an annular wall 139 (see Figure 3C).
- the annular wall 139 is an elongated plate that extends from the base end (distal end) of the sleeve 111 to the base end (distal end) of the first connecting tube 115.
- the annular wall 139 is continuous in a circumferential ring shape surrounding the base end of the sleeve 111.
- the first connecting tube 115 is open toward the proximal side.
- the sleeve 111 protrudes proximally beyond the first connecting tube 115 (opposite the second connecting portion 120) (see Figures 4 and 7A, described below).
- the outer peripheral surface 111a of the sleeve 111 may be, but is not limited to, a cylindrical surface with a constant outer diameter in the axial direction, or a male tapered surface (conical surface) with an outer diameter that decreases toward the tip of the sleeve 111 (the end opposite the second connection portion 120).
- the tip of the sleeve 111 is provided with a tapered surface (male tapered surface) 111b with a relatively large taper angle, in which the outer diameter decreases toward the tip.
- An optical fiber 140 is inserted into the sleeve 111 (see Figure 3C).
- the radial position of the optical fiber 140 is restricted by the inner peripheral surface of the sleeve 111 or by multiple protrusions (not shown; the protrusions may extend axially or circumferentially) provided on the inner peripheral surface of the sleeve 111 so that the optical fiber 140 is positioned coaxially with the sleeve 111.
- the proximal light incident portion 142 of the optical fiber 140 is positioned axially at the same position as the tip of the sleeve 111.
- the outer peripheral surface 115a of the first connecting tube 115 is a cylindrical surface with a constant outer diameter in the axial direction, although this is not limited to this.
- Two engaging protrusions 117 that protrude radially outward are provided on the outer peripheral surface 115a.
- the engaging protrusions 117 are arranged along the base end (the end on the second connecting portion 120 side) of the first connecting tube 115 or near this base end.
- the engaging protrusions 117 extend in the circumferential direction.
- the dimension (thickness) of the engaging protrusions 117 in the axial direction of the connector 101 is constant in the circumferential direction.
- the number of engaging protrusions 117 is not limited to two, and must be at least one.
- the second connecting portion 120 includes a second connecting tube 121 having a hollow, approximately cylindrical shape.
- the second connecting tube 121 extends from the annular wall 139 toward the opposite side (distal side) from the sleeve 111 and the first connecting tube 115 (see Figure 3B) and is arranged coaxially with the sleeve 111 and the first connecting tube 115.
- the outer surface 121a of the second connecting tube 121 is a cylindrical surface with a constant outer diameter in the axial direction, although this is not limited thereto.
- the second connecting tube 121 has an outer diameter smaller than that of the first connecting tube 115.
- the present invention is not limited to this, and the outer diameter of the second connecting tube 121 may be larger than or the same as the outer diameter of the first connecting tube 115.
- Two protrusions 126 and two gripping protrusions 137a, 137b are provided on the outer surface 121a of the second connecting tube 121 so as to protrude radially outward.
- the protrusion 126 extends spirally and forms a male thread.
- the gripping protrusions 137a, 137b are positioned closer to the first connecting portion 110 (or first connecting tube 115) than the protrusion 126.
- the gripping protrusions 137a, 137b extend a predetermined length in the axial direction from the first connecting tube 115 toward the distal side.
- the gripping protrusions 137a, 137b are positioned at the same circumferential position as the two engaging protrusions 117 provided on the first connecting tube 115. Note that the number of protrusions 126 is not limited to two, as long as there is at least one. Similarly, the number of gripping protrusions (137a, 137b) is not limited to two, as long as there is at least one.
- a through-hole 133 is provided in the gripping protrusion (first gripping protrusion) 137a (see Figure 3C).
- the through-hole 133 penetrates the gripping protrusion 137a and the second connecting tube 121 to connect the outside of the second connecting tube 121 to the inner cavity of the second connecting tube 121.
- the through-hole 133 is inclined so that it moves away from the first connecting portion 110 in the axial direction as it moves radially outward from the axis of the connector 101 (or the second connecting tube 121).
- a cavity 138 is provided within the gripping protrusion (second gripping protrusion) 137b (see Figure 3C).
- the cavity 138 is in communication with the inner cavity of the first connecting tube 115 via an opening provided in the annular wall 139.
- the gripping protrusion 137b is radially spaced from the second connecting tube 121 via the cavity 138.
- the cavity 138 makes it possible to reduce the radial thickness of the gripping protrusion 137b. This is advantageous in preventing resin sink marks from occurring on the gripping protrusion 137b and on the portion of the second connecting tube 121 near the gripping protrusion 137b when the connector 101 is resin molded. Note that the cavity 138 can be omitted in the present invention.
- the second connecting tube 121 is in communication with the sleeve 111. However, the second connecting tube 121 has an inner diameter larger than the inner diameter of the sleeve 111.
- a partition 131 extends axially from the annular wall 139 into the second connecting tube 121.
- the cross-sectional shape of the partition 131 along a plane perpendicular to the axis of the connector 101 is approximately U-shaped, with the two ends of the approximately U-shaped shape connected to the inner surface of the second connecting tube 121.
- the partition 131 divides the inner cavity of the second connecting tube 121 into two sub-lumens (i.e., a first sub-lumen 132a and a second sub-lumen 132b).
- the first sub-lumen 132a is in communication with the sleeve 111 and the through-hole 133.
- An optical fiber 140 passes through the first sub-lumen 132a.
- Adhesive 135 is continuously filled from the first sub-lumen 132a into the through-hole 133.
- the optical fiber 140 is fixed to the connector 101 via the adhesive 135 filled in the first sub-lumen 132a.
- the adhesive 135 surrounds the entire outer periphery of the optical fiber 140.
- the adhesive 135 in the first sub-lumen 132a forms an optical fiber fixing portion 136 for fixing the optical fiber 140 to the connector 101.
- the optical fiber 140 is led out of the second connecting portion 120 through the second connecting tube 121.
- the partition 131 it is sufficient for the partition 131 to be able to divide the lumen of the second connecting tube 121 into two sub-lumens (first sub-lumen 132a and second sub-lumen 132b) and to connect the first sub-lumen 132a to the sleeve 111 and the through-hole 133.
- the cross-sectional shape of the partition 131 along a plane perpendicular to the axis of the connector 101 is not limited to the approximate "U" shape of the first embodiment, and may be, for example, an approximate arc shape, a wedge shape, a straight line, or any curve.
- the adhesive 135 is filled in the first sub-lumen 132a formed by the partition 131, but not in the second sub-lumen 132b. This makes it possible to reduce the amount of adhesive 135 required to secure the optical fiber 140. This is advantageous for reducing the cost required for the adhesive 135 and shortening the time required for the adhesive 135 to harden.
- the partition 131 may be omitted, and the adhesive 135 may be filled into the entire cross-sectional area of the lumen of the second connecting tube 121.
- the inner peripheral surface of the second connecting tube 121 is provided with a female tapered surface 122 whose inner diameter increases toward the tip of the second connecting tube 121 (the end opposite the first connecting part 110).
- the female tapered surface 122 is located closer to the tip of the second connecting tube 121 (the end opposite the first connecting part 110) than the partition wall 131 (or optical fiber fixing part 136).
- the connector 101 is made of a hard material and has the mechanical strength (rigidity) to resist substantial deformation due to external forces.
- the connector 101 can be made of a resin material such as polypropylene, polycarbonate, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, polyacetal, polystyrene, polyamide, polyethylene, or rigid polyvinyl chloride.
- the connector 101 can be manufactured as a single unit using the above resin material by injection molding or other methods.
- optical fiber 140 is a thin, flexible, fibrous light-guiding member that can be bent or deformed.
- Optical fiber 140 has a high-refractive-index core covered by a low-refractive-index cladding. Light incident on one end of optical fiber 140 (light input portion 142) is confined in the core and propagates toward the other end of optical fiber 140 (light output portion 145).
- the material of optical fiber 140 is not limited, and glass, plastic, etc. can be used.
- Optical fiber 140 may have an optional coating layer that covers the cladding. The coating layer may be composed of a single layer or multiple layers. To simplify the drawings, the core, cladding, and optional coating layers that make up optical fiber 140 are not separately shown in the cross section of optical fiber 140 (see Figures 3C, 4, etc.).
- the connector 101 is held with the second connection part 120 facing up, for example, using a jig (not shown), so that the axis of the connector 101 is parallel to the vertical direction.
- the optical fiber 140 is inserted into the connector 101 from the second connection tube 121 side.
- the optical fiber 140 is inserted into the second connection tube 121 and the sleeve 111.
- the tip of the optical fiber 140 (the lower end of the optical fiber 140 in Figure 4) is made to protrude slightly from the tip of the sleeve 111 (the lower end of the sleeve 111 in Figure 4).
- the optical fiber 140 is held with a jig or the like (not shown) so that the optical fiber 140 extends straight along the axis of the connector 101 within the second connection tube 121.
- Uncured adhesive is prepared.
- the adhesive is stored in a container (not shown) with a long, thin nozzle.
- the container may be, for example, a syringe.
- the nozzle is inserted into the through-hole 133, and the adhesive is injected into the through-hole 133.
- uncured adhesive 134 fills the through-hole 133 and the first sub-lumen 132a.
- Any adhesive capable of fixing the optical fiber 140 to the connector 101 can be used as the adhesive 134.
- the adhesive 134 has fluidity. Specifically, an epoxy resin-based or ultraviolet-curing adhesive can be used.
- the adhesive 134 is then cured.
- the optical fiber 140 protruding from the tip of the sleeve 111 is cut. Because the tip of the sleeve 111 protrudes axially from the first connecting tube 115, it is easy to cut the optical fiber 140 at the tip of the sleeve 111. If necessary, the cut surface of the optical fiber 140 may be smoothed (or flattened) by polishing or pressing it against a heated metal plate. The cut surface of the optical fiber 140 becomes the light incident portion 142. The light incident portion 142 is located at the same position in the axial direction as the tip of the sleeve 111 (see Figures 3A and 3C).
- optical fiber device 100 of this embodiment 1 (see Figures 1 and 3A to 3C) is obtained.
- the light incident portion 142 may be formed in advance at the tip of the optical fiber 140, and then the optical fiber 140 may be fixed to the connector 101 (hereinafter referred to as the "pre-fixing method").
- the pre-fixing method is generally performed as follows. First, the optical fiber 140 with the light incident portion 142 formed is inserted into the connector 101, which is held with the second connection portion 120 facing up, as shown in Figure 4, from the second connection tube 121 side. Next, uncured adhesive 134 is filled into the through hole 133 and the first sub-lumen 132a.
- the adhesive 134 is cured while the light incident portion 142 of the optical fiber 140 is aligned with the tip of the sleeve 111.
- the optical fiber device 100 of this embodiment 1 (see Figures 1 and 3A to 3C) is obtained.
- the fiber optic device 100 is used to detect the position of the distal end of a nasal catheter 900 (see Figure 2) inserted into a patient 990.
- the nasal catheter 900 will now be described.
- the nasal catheter 900 has a catheter connector 920 (see Figures 1, 5A, and 5B) at its proximal end and an olive 970 (see Figures 1, 6A, and 6B) at its distal end.
- Figure 5A is a perspective view of the catheter connector 920
- Figure 5B is a cross-sectional perspective view of the catheter connector 920.
- the catheter connector 920 has a male connector 930 on its proximal side and a base tube 940 on its distal side.
- a flow path 921 passes through the catheter connector 920 along the axis of the catheter connector 920.
- the inner diameter of the flow path 921 may vary in the axial direction, but is larger at all positions than the outer diameter of the optical fiber 140 (see Figures 1, 3A-3C) of the optical fiber device 100.
- the male connector 930 comprises a hollow, approximately cylindrical male member 931, an approximately cylindrical outer tube 935 that is radially spaced from the male member 931 and surrounds the male member 931, and a female thread 936 provided on the inner surface of the outer tube 935.
- the flow path 921 penetrates the male member 931 along its longitudinal direction.
- the outer surface of the male member 931 has a male tapered surface 932 whose outer diameter decreases toward the tip (proximal end, the end opposite the base tube 940) of the male member 931.
- the male connector 930 may be the same as connectors commonly used in enteral nutrition (see, for example, Figures 1A to 4B of Patent Document 3).
- the male connector 930 may be configured to be connectable to and disconnectable from a connector (female connector; see, for example, Figures 5A and 5B of Patent Document 3) provided at the downstream end of an extension tube used for enteral nutrition (sometimes called an "enteral nutrition set").
- a connector female connector; see, for example, Figures 5A and 5B of Patent Document 3
- the base end of the male member 931 is connected to the base end of the outer tube 935 via a circumferentially continuous annular bottom plate 938.
- the base tube 940 also has an overall hollow, approximately cylindrical shape.
- the base tube 940 extends distally from the bottom plate 938.
- the base tube 940 is arranged coaxially with the male member 931.
- the outer surface of the base tube 940 is provided with a male tapered surface 941 whose outer diameter decreases toward the tip of the base tube 940 (the distal end, the end opposite the male connector 930).
- a pair of grip pieces 925 extend distally from the bottom plate 938 to make it easier to grip the catheter connector 920.
- the grip pieces 925 are spaced radially from the base tube 940.
- the tube 910 is connected to the base tube 940 via the connecting tube 950.
- the connecting tube 950 has a hollow, approximately cylindrical shape overall.
- the inner diameter of the connecting tube 950 may vary in the axial direction, but is larger than the outer diameter of the optical fiber 140 of the optical fiber device 100 (see Figures 1, 3A-3C) at all positions.
- the base tube 940 is inserted into the connecting tube 950 from its proximal opening.
- the inner surface of the connecting tube 950 near its proximal end is provided with a female tapered surface 951 whose inner diameter increases toward the proximal end of the connecting tube 950.
- the female tapered surface 951 is in surface contact with the male tapered surface 941 of the base tube 940, providing a liquid-tight fit (so-called tapered fit).
- the connecting tube 950 can be repeatedly connected and disconnected from the base tube 940.
- the tube 910 is inserted into the connecting tube 950 from its distal opening.
- the tube 910 is fixed to the inner surface of the connecting tube 950 via adhesive (not shown).
- the flow path 921 of the catheter connector 920 is connected to the flow path 912 of the tube 910 via the connecting tube 950.
- the catheter connector 920 and the connecting tube 950 are made of a hard material (rigid material) and have the mechanical strength (rigidity) to resist substantial deformation due to external forces.
- the catheter connector 920 and the connecting tube 950 can be made of resin materials such as polypropylene, polycarbonate, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, polyacetal, polystyrene, polyamide, polyethylene, and rigid polyvinyl chloride.
- the catheter connector 920 and the connecting tube 950 can be manufactured as a single, integrated part using the above-mentioned resin materials, for example, by injection molding.
- the tube 910 is a hollow cylindrical body whose inner and outer diameters are constant along the length of the tube 910.
- the inner diameter of the tube 910 i.e., the inner diameter of the flow path 912
- the tube 910 is flexible so that it can be easily bent and deformed.
- resins include polyvinyl chloride (PVC), polyurethane, acrylic, silicone, polyethylene, styrene-based elastomers, polybutadiene, and the like.
- connection structure of the tube 910 to the catheter connector 920 is not limited to that of the first embodiment.
- a threaded structure may be provided between the base tube 940 and the connecting tube 950 to prevent unintentional separation of the connecting tube 950 from the base tube 940.
- the connecting tube 950 may be inseparably connected to the base tube 940 by means of press-fitting, adhesive bonding, welding, or the like.
- the connecting tube 950 may be omitted, and the tube 910 may be directly connected to the base tube 940.
- FIG. 6A is an oblique view of the olive 970
- Figure 6B is a cross-sectional oblique view of the olive 970.
- the olive 970 comprises a housing 971.
- the housing 971 has an overall bullet shape with a dome-shaped (hemispherical) bulging tip (distal end, the end opposite the tube 910).
- the housing 971 is a hollow body with an internal lumen 972.
- An opening communicating with the internal lumen 972 is provided at the base end (proximal end) of the housing 971.
- the distal end of the tube 910 is inserted into this opening.
- the housing 971 is fixed to the tube 910 in a liquid-tight manner by adhesive or the like.
- a hole (side hole) 975 that penetrates the housing 971 radially is provided in the approximately cylindrical outer wall of the housing 971.
- the flow path 912 of the tube 910 communicates with the outside of the housing 971 via the inner cavity 972 and holes 975 of the housing 971.
- four holes 975 are provided in the housing 971, but the number of holes 975 is not limited to this and may be less than four or more than four.
- the position of the holes 975 is also not limited to the first embodiment and can be changed as desired.
- the housing 971 is preferably flexible. Furthermore, it is preferable that the housing 971 be translucent (more preferably transparent) so that light emitted from the light emitting portion 145 (see Figure 7B, described later) of the optical fiber 140 can pass through the housing 971 (details will be described later).
- the material of the housing 971 is not limited, but examples of resins that can be used include polyurethane, polyethylene, silicone, acrylic, and polypropylene.
- the olive 970 may have a weight to make it easier to insert the nasal catheter 900 into the digestive tract.
- the weight may be embedded in the housing 971 on the tip side (distal side, opposite the tube 910) of the lumen 972.
- the weight may be made of a metal material such as titanium, stainless steel, cobalt alloy, aluminum, or iron.
- the shape of the weight is not limited, but may be any shape, such as a sphere or a rugby ball.
- the olive 970 may have a reflective element and/or a refractive element.
- the reflective element can reflect light incident on the surface of the reflective element in a desired direction.
- the refractive element can refract light as it passes through the surface of the refractive element.
- the reflective element and/or refractive element provided on the olive 970 can cause light emitted from the light emitting portion 145 of the optical fiber 140 (see Figure 7B described below) to exit the olive 970 in various directions, including the radial direction (a direction perpendicular to the longitudinal direction of the optical fiber 140).
- the reflective element and/or refractive element makes it easy to observe the light from the light emitting portion 145 from the surface of the patient's body, regardless of the orientation of the light emitting portion 145 (or the olive 970) inside the patient's body.
- the reflective element and/or refractive element may be composed of a member separate from the housing 971. Alternatively, the housing 971 itself may function as the reflective element and/or refractive element.
- the optical fiber device 100 (see Figures 1, 3A-3C) is inserted into the nasal catheter 900 (see Figures 1, 5A-6B) to form the catheter set 103 (see Figure 2).
- FIG. 7A is a cross-sectional view of the portion near the proximal end of the catheter set 103.
- the cross-section of Figure 7A is the same as the cross-section of Figure 3C and includes the axis and through hole 133 of the connector 101.
- the optical fiber 140 of the optical fiber device 100 is inserted into the flow path 912 of the tube 910 of the nasal catheter 900.
- the connector 101 of the optical fiber device 100 (particularly its second connection portion 120 (see Figures 3B and 3C)) is connected to the catheter connector 920 of the nasal catheter 900 (particularly its male connector 930 (see Figures 5A and 5B)). More specifically, the male member 931 of the catheter connector 920 is inserted into the second connecting tube 121 of the connector 101.
- the second connecting tube 121 is inserted into the gap between the male member 931 and the outer tube 935.
- the female tapered surface 122 of the second connecting tube 121 and the male tapered surface 932 of the male member 931 have the same diameter and taper angle. Therefore, the female tapered surface 122 makes surface contact with the male tapered surface 932, providing a liquid-tight fit (so-called tapered fit).
- a protrusion (male thread) 126 protrusion 126 is not visible in FIG. 7A; see FIGS. 3A and 3B) on the second connecting tube 121 threads into a female thread 936 (see FIGS. 5A and 5B) on the outer tube 935.
- the threaded engagement of the protrusion 126 with the female thread 936 prevents unintended separation of the connector 101 from the catheter connector 920.
- the second connecting tube 121 functions as a female member to which the male member 931 can be connected.
- Figure 7B is a cross-sectional view of the vicinity of the distal end of the catheter set 103.
- the distal light-emitting portion 145 of the optical fiber 140 of the optical fiber device 100 protrudes from the tip (distal end) of the tube 910 of the nasal catheter 900.
- the light-emitting portion 145 of the optical fiber 140 is located within the lumen 972 of the olive 970.
- the lengths of the optical fiber 140 and the tube 910 are set so that when the female tapered surface 122 of the connector 101 is tapered and mated with the male tapered surface 932 of the catheter connector 920 (see Figure 7A), the light-emitting portion 145 of the optical fiber 140 is located within the lumen 972 of the olive 970 (see Figure 7B).
- the light-emitting portion 145 abuts against the distal-most surface (distal-most inner end surface) of the inner surfaces defining the lumen 972 of the olive 970.
- the connector 101 can be separated from the catheter connector 920. Furthermore, by pulling out the optical fiber 140 from the tube 910, the optical fiber device 100 can be separated from the nasal catheter 900. Thereafter, if necessary, the optical fiber device 100 can be incorporated into the nasal catheter 900 as shown in Figures 7A and 7B.
- the connector 101 (particularly its first connection portion 110) of the optical fiber device 100 can be connected to and disconnected from the light source device 150 (see Figures 1 and 2).
- the light source device 150 includes a housing 151.
- the light source device 150 further includes, within the housing 151, a connection portion 153 to which the connector 101 (first connection portion 110) can be connected, and a light source 155 positioned at a position set back from the connection portion 153.
- the connection portion 153 includes a receiving member 160. Note that in Figure 8, to simplify the drawing, components within the housing 151 other than the connection portion 153 (receiving member 160) and the light source 155 have been omitted.
- Figure 9A is a perspective view of the receiving member 160
- Figure 9B is a cross-sectional view of the receiving member 160
- the receiving member 160 comprises a female member 161 and an outer cylinder 165.
- the female member 161 and the outer cylinder 165 each have a hollow, approximately cylindrical shape.
- the outer cylinder 165 is arranged coaxially with the female member 161, radially spaced from the female member 161, and surrounding the female member 161.
- a bottom plate 164 connects the base end (proximal end) of the female member 161 to the outer cylinder 165.
- the bottom plate 164 is continuous in a circumferential ring shape surrounding the base end of the female member 161.
- the outer cylinder 165 is open toward the distal side.
- the inner peripheral surface 161a of the female member 161 may be, but is not limited to, a cylindrical surface with a constant inner diameter in the axial direction, or a female tapered surface (conical surface) whose inner diameter increases toward the tip (distal end, the end opposite the bottom plate 164) of the female member 161.
- the distal-facing opening of the female member 161 is provided with a tapered surface (female tapered surface) 161b whose inner diameter increases toward the tip of the female member 161.
- the tapered surface 161b has a larger taper angle than the inner peripheral surface 161a and is located distally of the inner peripheral surface 161a.
- the inner peripheral surface 165a of the outer tube 165 is a cylindrical surface with a constant inner diameter in the axial direction, although this is not limited to this.
- Multiple (two in this embodiment 1) engagement grooves 167 are provided on the inner peripheral surface 165a. When viewed from the axis of the outer tube 165 (or receiving member 160), the engagement grooves 167 have a generally "L" shape (hook shape).
- the engagement groove 167 comprises a guide groove 168 extending generally parallel to the axis of the outer tube 165 from the tip (distal end, the end opposite the bottom plate 164) of the outer tube 165, and a lock groove 169 extending circumferentially from the base end (proximal end, the end on the bottom plate 164 side) of the guide groove 168.
- the width (axial dimension) of the lock groove 169 is determined by the first side surface 169a and the second side surface 169b.
- the first side surface 169a is disposed closer to the base end of the outer tube 165 (toward the proximal side, the bottom plate 164, or the light source 155) than the second side surface 169b, and faces the second side surface 169b in the axial direction.
- the first side surface 169a extends precisely along the circumferential direction, in other words, along a plane perpendicular to the axis of the outer tube 165 (or the receiving member 160).
- the second side surface 169b extends in an inclined manner (i.e., in a spiral shape (more specifically, in a right-handed screw shape)) so as to approach the base end of the outer tube 165 (or the bottom plate 164) as it moves away from the guide groove 168 in the circumferential direction. Therefore, the width (axial dimension) of the lock groove 169 narrows as it moves away from the guide groove 168 in the circumferential direction.
- the width (axial dimension) of the locking groove 169 is greater than the axial dimension (thickness) of the engaging protrusion 117 (see Figures 3A and 7A) of the connector 101 at the starting end of the locking groove 169 (the end on the guide groove 168 side), and is smaller than the axial dimension (thickness) of the engaging protrusion 117 at the terminal end of the locking groove 169 (the end opposite the guide groove 168).
- the multiple engaging grooves 167 are rotationally symmetrical with respect to the axis of the outer tube 165 (or receiving member 160).
- the receiving member 160 is made of a hard material and has the mechanical strength (rigidity) to resist substantial deformation due to external forces.
- the receiving member 160 can be made of resin materials such as polypropylene, polycarbonate, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, polyacetal, polystyrene, polyamide, polyethylene, and rigid polyvinyl chloride.
- the receiving member 160 can be manufactured as a single unit using the above resin materials, for example, by injection molding.
- the light source 155 is disposed proximal to the female member 161, coaxially with the receiving member 160 (connection portion 153), and at a predetermined axial position relative to the receiving member 160.
- the light source 155 can emit light toward the inner cavity of the female member 161.
- the light source 155 may be, but is not limited to, a light-emitting diode (LED).
- the light emitted by the light source 155 is preferably visible light or near-infrared light, and the wavelength of the light is, but is not limited to, preferably 360 nm or more, and even more preferably 630 nm or more, and 3000 nm or less, and even more preferably 780 nm or less.
- Light with wavelengths in this range has high transmittance to the human body, is minimally invasive to the human body, and is highly safe. Visible light can be observed with the naked eye, making it easy to detect the position of the distal end of the nasal catheter 900 (i.e., the olive 970; see Figure 2).
- Near-infrared light has better transparency than visible light and can be observed using a dedicated camera such as an infrared camera.
- light with a wavelength of approximately 630 nm may be used as visible light, or light with a wavelength of approximately 780 nm may be used as near-infrared light.
- the light source 155 may be equipped with a lens, and/or a lens may be provided between the light source 155 and the light incident portion 142 of the optical fiber 140.
- a catheter set 103 (see Figures 7A, 7B, and 8) is prepared, in which the optical fiber device 100 is inserted into the nasal catheter 900. Also, a light source device 150 (see Figure 8) is prepared.
- the catheter set 103 is inserted into the nasal cavity of the patient 990 (see Figure 2).
- connection portion 153 receiving member 160 of the light source device 150 (see Figure 8). More specifically, the connection is made as follows.
- the engagement protrusion 117 (see Figures 3A and 7A) of the first connecting portion 110 is aligned circumferentially with the engagement groove 167 (particularly its guide groove 168, Figure 9A) of the receiving member 160, and the first connecting portion 110 is positioned coaxially opposite the receiving member 160. Then, the first connecting portion 110 (particularly its first connecting tube 115) is inserted into the receiving member 160 (particularly its outer tube 165, see Figures 9A and 9B).
- the engagement protrusion 117 advances axially within the guide groove 168 of the engagement groove 167 and collides with the first side surface 169a of the engagement groove 167.
- the connector 101, together with the catheter connector 920, is rotated slightly relative to the light source device 150.
- the engagement protrusion 117 moves from the guide groove 168 to the locking groove 169.
- the width (axial dimension) of the locking groove 169 narrows as it moves away from the guide groove 168 in the circumferential direction.
- the engagement protrusion 117 is clamped and restrained in the axial direction by the axially opposing side surfaces 169a, 169b of the lock groove 169.
- the connector 101 is positioned at the desired axial position on the connection portion 153 (receiving member 160) via the engagement protrusion 117.
- the sleeve 111 of the first connection portion 110 is inserted into the female member 161 of the receiving member 160.
- the male tapered surface 111b (see Figure 3A) at the tip of the sleeve 111 and the female tapered surface 161b (see Figures 9A and 9B) at the tip of the female member 161 function as guide surfaces that facilitate insertion of the sleeve 111 into the female member 161.
- the outer peripheral surface 111a (see Figure 3A) of the sleeve 111 fits into the inner peripheral surface 161a (see Figures 9A and 9B) of the female member 161. Therefore, the sleeve 111 is positioned coaxially with the female member 161.
- the connector 101 is positioned coaxially with the connection portion 153 (receiving member 160) via the sleeve 111.
- the catheter set 103 is connected to the light source device 150.
- the connector 101 is positioned coaxially with the connection portion 153 (receiving member 160) at the desired axial position.
- the light input portion 142 of the optical fiber 140 is positioned coaxially with the light source 155 at the desired axial position.
- the light source 155 is activated to emit light.
- Light emitted from the light source 155 enters the light input portion 142 of the optical fiber 140, passes through the optical fiber 140, and is emitted from the light output portion 145 of the optical fiber 140 (see FIG. 7B).
- the light passes through the olive 970 (housing 971) and further through the patient 990 (see FIG. 2).
- the surgeon can detect the position of the olive 970, i.e., the distal end of the nasal catheter 900, from the light emission position on the body surface of the patient 990.
- the light can be detected by the naked eye or via an infrared camera.
- the light source 155 stops emitting light.
- the catheter connector 920 of the nasal catheter 900, together with the connector 101, is rotated relative to the light source device 150 to separate the light source device 150 from the catheter set 103.
- the connector 101 of the optical fiber device 100 is rotated relative to the catheter connector 920 to loosen the engagement of the protrusion 126 (see Figures 3A and 3B) with the female thread 936 (see Figures 5A and 5B).
- the connector 101 is then separated from the catheter connector 920.
- the optical fiber device 100 is pulled out of the nasal catheter 900.
- the nasal catheter 900 is left in place in the patient 990 with its distal end (olive 970) in the stomach 991. It is also possible to separate the connector 101 from the catheter connector 920 and pull out the optical fiber device 100 together with the light source device 150 from the nasal catheter 900 before separating the light source device 150 from the catheter set 103.
- the male connector 930 (see Figures 5A and 5B) of the catheter connector 920 is connected to a connector (female connector; see, for example, Figures 5A and 5B of Patent Document 3) provided at the downstream end of an extension tube used for enteral nutrition (sometimes called an "enteral nutrition set").
- the upstream end of the extension tube is connected to a container that stores liquid, including nutrients, etc.
- the liquid passes through the extension tube and nasal catheter 900 (particularly tube 910) in order, and is administered to the stomach 991 of the patient 990 through the hole 975 in the olive 970 (see Figures 6A and 6B).
- the used optical fiber device 100 is discarded after being pulled out of the nasal catheter 900.
- the optical fiber device 100 can be easily separated from the light source device 150 by rotating the connector 101 of the optical fiber device 100 relative to the light source device 150 in the opposite direction to that used when connecting, and then pulling it out from the light source device 150.
- the optical fiber device 100 of this first embodiment includes an optical fiber 140 and a connector 101 provided at the proximal end of the optical fiber 140.
- the connector 101 includes a first connection portion 110 on its proximal side that can be connected to and disconnected from the light source device 150.
- the first connection portion 110 includes a sleeve 111 into which the optical fiber 140 is inserted (see Figures 3A and 3C).
- the sleeve 111 can position the light entrance portion 142 of the optical fiber 140 coaxially with the sleeve 111 and further with the connector 101. Therefore, when the connector 101 (first connection portion 110) is connected to the light source device 150, the light entrance portion 142 of the optical fiber 140 is positioned coaxially with the light source 155 of the light source device 150 (see Figure 10).
- the first connection portion 110 further includes a first connection tube 115 that is coaxial with and surrounds the sleeve 111.
- the first connection tube 115 includes an engagement protrusion 117 as an engagement structure that can engage with the light source device 150 (see Figures 3A and 3C).
- the engagement protrusion 117 engages with a lock groove 169 (see Figures 9A and 9B) of the light source device 150 and is axially constrained to the light source device 150 (see Figure 10). Therefore, when the connector 101 (first connection portion 110) is connected to the light source device 150, the light incident portion 142 of the optical fiber 140 is positioned at the desired axial position relative to the light source 155 of the light source device 150.
- the light entrance portion 142 of the optical fiber 140 can always be positioned coaxially with the light source 155 at the desired axial position relative to the light source 155, regardless of the surgeon (see Figure 10).
- a tensile force may act between the catheter set 103 (or nasal catheter 900) and the light source device 150.
- axial tensile force hereinafter referred to as "axial tensile force"
- the engagement of the engagement protrusion 117 with the lock groove 169 prevents axial displacement of the light entrance portion 142 of the optical fiber 140 relative to the light source 155.
- a tensile force (hereinafter referred to as a "radial tensile force”) acts on the catheter set 103 along a plane including the axis of the light source device 150 and the engagement protrusion 117 in a direction perpendicular to the axis of the light source device 150 (i.e., radially outward relative to the axis of the light source device 150)
- the engagement of the engagement protrusion 117 with the lock groove 169 limits the inclination of the connector 101 relative to the light source device 150, thereby preventing axial displacement of the light entrance portion 142 of the optical fiber 140 relative to the light source 155.
- the optical loss (coupling loss) when light from the light source 155 enters the light entrance portion (proximal end face) 142 of the optical fiber 140 depends greatly on the radial position (eccentricity) and axial position of the light entrance portion 142 of the optical fiber 140 relative to the light source 155.
- the connector 101 or catheter set 103
- the light entrance portion 142 of the optical fiber 140 is positioned coaxially with the light source 155 at the desired axial position relative to the light source 155, thereby reducing coupling loss.
- a catheter connector 920 (see Figures 5A and 5B) is provided at the proximal end of the nasal catheter 900 to connect the nasal catheter 900 to an extension tube.
- the distal portion of the connector 101 of the optical fiber device 100 faces the catheter connector 920.
- the configuration of the distal portion of the connector 101 is arbitrary.
- the connector 101 has a second connection portion 120 on its distal side (see Figures 3A to 3C). The second connection portion 120 is connectable to the catheter connector 920 provided at the proximal end of the nasal catheter 900.
- the light emitting portion 145 of the optical fiber 140 is aligned with the distal end (i.e., the olive 970) of the nasal catheter 900 (see FIG. 7B). Therefore, by emitting light from the light emitting portion 145 of the optical fiber 140 while the catheter set 103 is inserted into the patient 990 (see FIG. 2), the distal end (olive 970) of the nasal catheter 900 can be illuminated. This is advantageous for accurately detecting the position of the distal end of the nasal catheter 900.
- the second connection portion 120 of the connector 101 which is connected to the catheter connector 920, may have any configuration.
- the second connection portion 120 has a female tapered surface 122 (see FIG. 3C) that can be tapered and fitted to the male tapered surface 932 (see FIG. 5A) of the catheter connector 920. Therefore, simply by tapering the female tapered surface 122 into the male tapered surface 932, the connector 101 can be connected to the catheter connector 920 at a predetermined axial position (see FIG. 7A).
- the light emitting portion 145 of the optical fiber 140 is accurately aligned with the distal end (i.e., olive 970) of the nasal catheter 900 (see FIG. 7B). Therefore, light emitted from the light emitting portion 145 can always illuminate the distal end (olive 970) of the nasal catheter 900. This is advantageous for accurately detecting the position of the distal end of the nasal catheter 900.
- the first connecting tube 115 of the connector 101 has a hollow, approximately cylindrical shape.
- An engagement protrusion 117 is provided on the outer surface 115a of the first connecting tube 115 so as to protrude radially outward (see Figure 3A).
- the engagement protrusion 117 functions as an engagement structure that can engage with the light source device 150.
- the light source device 150 has an engagement groove 167 (particularly its locking groove 169) as an engagement portion (see Figures 9A and 9B).
- the detection device 1 of this embodiment which is composed of the optical fiber device 100 and the light source device 150, can repeatedly connect and disconnect the connector 101 (and further the optical fiber device 100) to the light source device 150 simply by performing the simple operation of rotating the connector 101 relative to the light source device 150.
- the engagement groove 167 has a locking groove 169 extending circumferentially (see Figures 9A and 9B).
- the width of the locking groove 167 is determined by a first side surface 169a and a second side surface 169b that faces the first side surface 169a and is positioned distal to the first side surface 169a.
- the first side surface 169a extends along a plane perpendicular to the rotation axis of the first connecting tube 115 relative to the light source device 150 (i.e., the axis of the receiving member 160).
- the second side surface 169b extends at an angle relative to the first side surface 169a so that the width of the locking groove 169 decreases toward the side where the engagement protrusion 117 engages with the locking groove 169 (i.e., the side circumferentially away from the guide groove 168; hereinafter referred to as the "engagement side"). Therefore, when the first connecting tube 115 (i.e., the connector 101) is rotated toward the engaging side (i.e., in the first direction) relative to the light source device 150, the engaging protrusion 117 is clamped and restrained in the axial direction between the first side surface 169a and the second side surface 169b.
- the locking groove 169 has a helical thread, and is different from a typical female thread, in that the width of the thread is constant along the length of the thread.
- the receiving member 160 has a typical female thread instead of the locking groove 169 (hereinafter referred to as the "comparative embodiment").
- the first connecting portion 110 when the first connecting portion 110 is rotated in the threading direction relative to the receiving member 160, the first connecting portion 110 enters the receiving member 160 along the axis of the receiving member 160. Then, when the tip of the first connecting tube 115 abuts the bottom plate 164 in the axial direction, further entry of the first connecting portion 110 into the receiving member 160 is prevented, and the threading of the engagement protrusion 117 and the female thread is completed.
- the engagement protrusion 117 receives a proximal force (axial reaction force) from the female thread (toward the bottom plate 164). If the rotational force in the screwing direction applied to the first connection portion 110 (i.e., the connector 101) is too great, the engagement protrusion 117 may be damaged by a large axial reaction force.
- the circumferential position of the engaging protrusion 117 relative to the locking groove 169 may change depending on the magnitude of the rotational force in the first direction applied to the first connection portion 110 (connector 101).
- the first side surface 169a and second side surface 169b that restrain the engaging protrusion 117 it is the first side surface 169a on the light source 155 side that extends along a plane perpendicular to the axis of the receiving member 160, rather than the second side surface 169b.
- the light incident portion 142 of the optical fiber 140 is always positioned at the desired axial position relative to the light source 155. This is advantageous for stably reducing coupling loss between the light source 155 and the light input portion 142 of the optical fiber 140.
- the lock groove 169 may be configured as a general female screw with a spiral thread groove, as in the comparative embodiment described above. Specifically, the width of the lock groove 169 may remain constant in the longitudinal direction of the lock groove 169, and the first side surface 169a and the second side surface 169b may extend spirally.
- two engagement protrusions 117 are provided on the first connecting tube 115 (see Figures 3A to 3C).
- the number of engagement protrusions 117 is not limited to two, and may be one or more.
- the number of engagement protrusions 117 is two or more.
- the receiving member 160 of the light source device 150 is provided with engagement grooves 167 in a number corresponding to the number of engagement protrusions 117.
- the two or more engagement protrusions 117 are preferably arranged on the first connecting tube 115 at equal angular intervals relative to its axis.
- Increasing the number of engagement protrusions 117 on the first connecting tube 115 is advantageous in, first, preventing displacement of the light entrance portion 142 of the optical fiber 140 relative to the light source 155 when axial or radial tensile force acts on the catheter set 103 while the catheter set 103 is connected to the light source device 150 (see FIG. 10 ), and in, second, preventing damage to the engagement protrusions 117.
- the number of engagement protrusions 117 is too large, the structure of the first connecting tube 115 becomes complex, making it difficult to manufacture the connector 101. Therefore, it is preferable that the number of engagement protrusions 117 be four or less.
- the first connecting tube 115 is provided with two engagement protrusions 117.
- the engagement protrusion 117 may be positioned near the proximal end (tip, the end opposite the second connecting portion 120) of the first connecting tube 115.
- the engagement protrusion 117 is positioned axially away from the proximal end of the first connecting tube 115.
- the distance from the distal surface of the engagement protrusion 117 to the proximal end of the first connecting tube 115 be 70% or more, and even 80% or more, of the outer diameter of the first connecting tube 115 (excluding the engagement protrusion 117).
- the first connecting tube 115 is inserted deeper into the outer tube 165 of the light source device 150. Therefore, when a radial tensile force acts on the catheter set 103 while the catheter set 103 is connected to the light source device 150 (see Figure 10), tilt of the connector 101 relative to the axis of the light source device 150 can be reduced. This is advantageous, first, in preventing damage to the engagement protrusion 117 and sleeve 111, and second, in preventing axial displacement of the light entrance portion 142 of the optical fiber 140 relative to the light source 155.
- the engagement protrusion 117 is positioned near the distal end of the first connecting tube 115. More specifically, the engagement protrusion 117 is positioned on the first connecting tube 115 so that the axial distance from the distal end of the first connecting tube 115 to the engagement protrusion 117 is preferably less than half the axial length of the first connecting tube 115 (the axial length from the distal end to the proximal end of the first connecting tube 115), further less than 30% of that axial length, and particularly less than 10% of that axial length. This has the following effects.
- the engagement protrusion 117 is positioned near the distal end of the first connecting tube 115, it is easy to visually confirm the engagement state of the engagement protrusion 117 with the engagement groove 167 of the light source device 150 when the connector 101 (or catheter set 103) is connected to the light source device 150 (see Figure 10).
- the engagement protrusion 117 is positioned away from the proximal end of the first connecting tube 115, when the connector 101 (or catheter set 103) is connected to the light source device 150, the first connecting tube 115 is inserted deeper into the outer tube 165 of the light source device 150. This is advantageous in reducing tilt of the connector 101 relative to the axis of the light source device 150 when a radial tensile force is applied to the catheter set 103.
- Gripping protrusions 137a and 137b protruding radially outward are provided on the outer peripheral surface of the connector 101 (see Figures 3A to 3C).
- the axial positions of the gripping protrusions 137a and 137b are not limited, but are preferably located distal to the first connecting tube 115, and more preferably between the first connecting tube 115 and the protrusion 126.
- the gripping protrusions 137a and 137b are preferably positioned between the light source device 150 and the catheter connector 920 and exposed to the outside (see Figure 10).
- the gripping protrusions 137a and 137b facilitate the application of rotational force to the connector 101 when connecting and disconnecting the connector 101 to and from the catheter connector 920 of the nasal catheter 900, and when connecting and disconnecting the connector 101 to and from the connecting portion 153 (receiving member 160) of the light source device 150.
- the axial distance between the light source device 150 and the catheter connector 920 is preferably 15 mm or more, and even more preferably 20 mm or more.
- the light source device 150 and the catheter connector 920 are spaced apart in the axial direction in this manner, it is easy to hook one's fingers onto the gripping protrusions 137a, 137b between the light source device 150 and the catheter connector 920.
- the number of gripping protrusions may be one or more.
- multiple gripping protrusions are arranged on the outer peripheral surface of the connector 101 at equal angular intervals relative to the axis of the connector 101.
- two gripping protrusions 137a, 137b are provided. This is because two gripping protrusions 137a, 137b are sufficient to apply a rotational force to the connector 101.
- the same number of gripping protrusions as the number of engaging protrusions 117 provided on the first connecting tube 115 may be provided.
- the multiple gripping protrusions may have the same or different shapes, dimensions, etc.
- the gripping protrusions (137a, 137b) are positioned axially opposite the engaging protrusion 117, i.e., at the same circumferential position as the engaging protrusion 117 (see Figures 3A to 3C). If the gripping protrusions (137a, 137b) are positioned at a different circumferential position from the engaging protrusion 117, the surgeon's fingers may come into contact with the engaging protrusion 117 when applying a rotational force to the gripping protrusions (137a, 137b), increasing the likelihood of the surgeon experiencing pain.
- the two gripping protrusions 137a, 137b and the two engaging protrusions 117 are positioned at the same circumferential position relative to each other and at equal angular intervals relative to the axis of the connector 101.
- the gripping protrusions (137a, 137b) may be positioned at a different circumferential position from the engaging protrusion 117.
- the connector 101 may not have a gripping protrusion.
- the sleeve 111 is arranged coaxially with the first connecting tube 115 (see Figures 3A and 3C).
- the tip (proximal end) of the sleeve 111 may be axially recessed from the tip (proximal end) of the first connecting tube 115, or the tip of the sleeve 111 may be located on the same plane as the tip of the first connecting tube 115.
- the optical fiber device 100 is manufactured using the above-mentioned pre-fixing method in which the light incident portion 142 is formed before the optical fiber 140 is fixed to the connector 101, it is easy to align the light incident portion 142 of the optical fiber 140 with the tip of the sleeve 111. This makes it possible to reduce variation in the axial position of the light incident portion 142 of the optical fiber 140 relative to the connector 101 (or first connection portion 110), which is advantageous in reducing coupling loss between the light source 155 and the light incident portion 142 of the optical fiber 140.
- the sleeve 111 of the connector 101 fits into the female member 161 of the light source device 150 (see Figure 10).
- the inner surface 161a of the female member 161 positions the sleeve 111 radially relative to the light source device 150.
- the light entrance portion 142 of the optical fiber 140 can be positioned coaxially with the light source 155. This is advantageous for reducing coupling loss between the light source 155 and the light entrance portion 142 of the optical fiber 140.
- the female member 161 is provided with a tapered surface (conical surface) 161b, distal to the inner circumferential surface 161a, whose inner diameter increases toward the tip of the female member 161 (see Figures 9A and 9B).
- the tapered surface 161b can guide the sleeve 111 into the female member 161 when connecting the connector 101 to the light source device 150. This makes it easier to connect the connector 101 to the light source device 150.
- the tapered surface 161b also allows the sleeve 111 to tilt relative to the female member 161 when separating the connector 101 from the light source device 150. This makes it easier to separate the connector 101 from the light source device 150.
- the sleeve 111 is fitted into the female member 161 to position the light incident portion 142 of the optical fiber 140 coaxially with the light source 155, but the present invention is not limited to this.
- the first connection portion 110 (particularly its first connection tube 115) of the connector 101 may be fitted into the receiving member 160 (particularly its outer tube 165), so that the light incident portion 142 of the optical fiber 140 is positioned coaxially with the light source 155.
- the light source device 150 (or receiving member 160) does not need to be equipped with the female member 161.
- the connector 101 is provided at the proximal end of the optical fiber 140.
- any method can be used to secure the connector 101 to the optical fiber 140.
- the connector 101 of this embodiment 1 includes an optical fiber fixing portion 136 for fixing the optical fiber 140 to the connector 101 (see Figure 3C).
- the optical fiber fixing portion 136 preferably includes, but is not limited to, an adhesive 135. This is advantageous, firstly, for firmly fixing the optical fiber 140 to the connector 101 with a simple configuration, and secondly, for facilitating the manufacture of an optical fiber device 100 in which the connector 101 is provided at the proximal end of the optical fiber 140.
- the optical fiber fixing portion 136 may be disposed within the sleeve 111.
- the optical fiber 140 is fixed to the sleeve 111 via adhesive.
- the optical fiber fixing portion 136 is disposed distal to the sleeve 111. This allows the optical fiber 140 to be firmly fixed to the connector 101 via a sufficient amount of adhesive.
- the optical fiber fixing portion 136 is preferably disposed proximal (toward the first connection portion 110) than the portion of the second connection portion 120 (or the second connection tube 121) to which the catheter connector 920 is connected (or inserted). This prevents the optical fiber fixing portion 136 from adversely affecting the connection of the catheter connector 920 to the connector 101.
- the connector 101 is provided with a through-hole 133, separate from the sleeve 111 and the second connecting tube 121, that connects the optical fiber fixing portion 136 to the outside of the connector 101 (see Figure 3C).
- the through-hole 133 can be used to inject uncured adhesive 134 into the optical fiber fixing portion 136 (or the first sub-lumen 132a) (see Figure 4).
- the cured adhesive 135 is continuously filled from the optical fiber fixing portion 136 into the through-hole 133.
- Figure 4 which shows one step in the manufacturing method for the optical fiber device 100, unlike the first embodiment, it is also possible to inject the uncured adhesive 134 via the second connecting tube 121 without providing a through-hole 133 in the connector 101.
- a dedicated through-hole 133 for injecting the adhesive 134 is provided separately from the second connecting tube 121.
- the nozzle of a container holding the adhesive 134 can be inserted into the through-hole 133, and the adhesive 134 can be reliably injected into the optical fiber fixing portion 136 through the through-hole 133.
- the adhesive 134 will not adhere to the female tapered surface 122.
- the task of injecting the adhesive 134 into the optical fiber fixing portion 136 through the through-hole 133 is simple and does not require skill. This makes it easy to manufacture the optical fiber device 100 of this embodiment.
- the through hole 133 extends non-parallel to the axis of the connector 101 from the optical fiber fixing portion 136 toward the outside of the connector 101 (see Figures 3C and 4).
- the through hole 133 may also extend radially (i.e., perpendicular to the axis of the connector 101).
- the through hole 133 is preferably inclined so as to move axially away from the first connection portion 110 as it moves radially outward from the axis of the connector 101.
- Such an inclined through hole 133 prevents uncured adhesive 134 from leaking out of the opening of the through hole 133 when the second connection tube 121 is placed up and uncured adhesive 134 is injected from the through hole 133 into the optical fiber fixing portion 136 as shown in Figure 4.
- the through hole 133 can be positioned at any position on the connector 101, as long as it is connected to the optical fiber fixing portion 136.
- the through hole 133 is positioned so that it passes through one (gripping protrusion 137a) of the multiple gripping protrusions (137a, 137b) provided on the connector 101 (see Figures 3C and 4). This ensures the length of the through hole 133. This is advantageous for preventing the adhesive 134 from leaking out of the opening of the through hole 133 when the uncured adhesive 134 is injected into the optical fiber fixing portion 136 through the through hole 133 with the second connecting tube 121 facing up, as shown in Figure 4.
- the through hole 133 can also be positioned at a position other than the gripping protrusions 137a and 137b.
- the absence of the second protrusion on the outer surface of connector 101 allows gripping protrusions 137a and 137b to reliably perform their intended function of facilitating the application of a rotational force to connector 101. Furthermore, the absence of second protrusions allows the external shape of connector 101 to be simplified.
- the connector 101 does not have to have a through hole 133.
- the connector 101 by first applying uncured adhesive 134 to the outer surface of the optical fiber 140 and then inserting the optical fiber 140 into the connector 101 from the second connecting tube 121 side, it is possible to manufacture an optical fiber device of the present invention in which the optical fiber 140 is fixed to the connector 101 via adhesive.
- the optical fiber device 200 includes an optical fiber 140 and a connector 201 provided at the proximal end (base end) of the optical fiber 140.
- the optical fiber device 200 differs from the optical fiber device 100 of the first embodiment with respect to the connector 201.
- the optical fiber device 200 can be inserted into and withdrawn from a nasal catheter 900 (see FIG. 1 ), which serves as a medical catheter, from the catheter connector 920 side.
- the nasal catheter 900 into which the optical fiber device 200 is inserted is the catheter set 203 of the second embodiment.
- the connector 201 can be repeatedly connected to and disconnected from the light source device 250 (see Figure 13 described below).
- the optical fiber device 200 can be used to detect (or confirm) the position of the distal end (tip) of the nasal catheter 900.
- the optical fiber device 200 and the light source device 250 constitute a detection device (medical catheter distal end position detection device, hereinafter referred to as the "detection device") 2 for detecting the position of the distal end (tip) of the nasal catheter 900.
- the entire system including the detection device 2 and the nasal catheter 900 is referred to as the "catheter system.”
- FIG. 11A is a perspective view of the connector 201 as seen from the first connecting portion 210 side.
- FIG. 11B is a perspective view of the connector 201 as seen from the second connecting portion 220 side.
- FIG. 11C is a cross-sectional perspective view of the connector 201 as seen from the second connecting portion 220 side.
- the cross section of FIG. 11C includes the axis (not shown) and through-hole 133 of the connector 201.
- the connector 201 has the first connecting portion 210 on its proximal side and the second connecting portion 220 on its distal side.
- the first connecting portion 210 and the second connecting portion 220 are arranged coaxially.
- the first connecting portion 210 can be connected to and disconnected from the light source device 250 (see FIG. 13 described below), and the second connecting portion 220 can be connected to and disconnected from the catheter connector 920 (see FIGS. 1, 5A, and 5B).
- the first connecting portion 210 includes a sleeve 211 and a first connecting tube 215.
- the sleeve 211 and the first connecting tube 215 each have a hollow, approximately cylindrical shape.
- the first connecting tube 215 is arranged coaxially with the sleeve 211, radially spaced from the sleeve 211, and surrounding the sleeve 211.
- the sleeve 211 and the first connecting tube 215 are connected via an annular wall 239 (see FIG. 11C).
- the annular wall 239 is a plate extending from the base end (distal end) of the sleeve 211 to the base end (distal end) of the first connecting tube 215.
- the annular wall 239 is continuous in the circumferential direction, surrounding the base end of the sleeve 211.
- the first connecting tube 215 is open toward the proximal side.
- the sleeve 211 protrudes proximally beyond the first connecting tube 215 (opposite the second connecting portion 220) (see FIG. 12, described below).
- the outer peripheral surface 211a of the sleeve 211 may be, but is not limited to, a cylindrical surface with a constant outer diameter in the axial direction, or a male tapered surface (conical surface) with an outer diameter that decreases toward the tip of the sleeve 211 (the end opposite the second connection portion 220).
- the tip of the sleeve 211 is provided with a tapered surface (male tapered surface) 211b with a relatively large taper angle, in which the outer diameter decreases toward the tip.
- An optical fiber 140 is inserted into the sleeve 211 (see Figure 11C).
- the radial position of the optical fiber 140 is restricted by the inner peripheral surface of the sleeve 211 or by multiple protrusions (not shown; the protrusions may extend axially or circumferentially) provided on the inner peripheral surface of the sleeve 211 so that the optical fiber 140 is positioned coaxially with the sleeve 211.
- the light incident portion (proximal end surface) 142 of the optical fiber 140 is positioned axially at the same position as the tip of the sleeve 211.
- An annular flange 214 extends radially outward from the proximal end of the first connecting tube 215.
- the surface of the first connecting tube 215 facing the proximal side and the surface of the flange 214 facing the proximal side form a common plane 210a.
- Surface 210a is an annular flat surface perpendicular to the axis of the connector 201 (or first connecting portion 210) and functions as the "abutment end surface" of the first connecting portion 210.
- a cylindrical base tube 213 extends from the outer peripheral end of the flange 214 toward the distal side (toward the second connecting portion 220). The base tube 213 is coaxial with the first connecting tube 215 and is spaced radially from the first connecting tube 215, surrounding the first connecting tube 215.
- the outer peripheral surface 213a of the base tube 213 is provided with multiple (two in this embodiment 2) engagement protrusions 217 protruding radially outward.
- the engagement protrusions 217 extend circumferentially.
- the surface 217a on the distal side (the second connection portion 220 side) of the engagement protrusions 217 is composed of a combination of three inclined surfaces with different inclinations (see Figure 11B).
- the surface of the engagement protrusions 217 opposite surface 217a forms a plane common to the abutment end surface 210a.
- the multiple engagement protrusions 217 are symmetrical with respect to the axis of the connector 201 (or the first connection portion 210).
- the engaging protrusion 217 is provided on the base tube 213.
- the engaging protrusion 217 is indirectly provided on the first connecting tube 215 via the flange 214 and the base tube 213.
- the present invention is not limited to this.
- the flange 214 and the base tube 213 may be omitted, the first connecting tube 215 may be expanded to have the same diameter as the base tube 213, and the engaging protrusion 217 may be provided directly on the outer peripheral surface of the expanded first connecting tube 215.
- the surface of the first connecting tube 215 facing the proximal side becomes the abutting end surface 210a of the first connecting portion 210.
- the engagement protrusion 217 as an engagement structure is provided on the first connecting tube 215 so as to protrude radially outward
- “the engagement protrusion 217 as an engagement structure is provided on the first connecting tube 215 so as to protrude radially outward” includes both a case where the engagement protrusion 217 is indirectly provided on the first connecting tube 215 via a member separate from the first connecting tube 215 (in this second embodiment, the flange 214 and the base tube 213), and a case where the engagement protrusion 217 is directly provided on the first connecting tube 215.
- the number of engagement protrusions 217 is not limited to two, but must be at least one.
- the second connecting portion 220 includes a second connecting tube 221 having a hollow, approximately cylindrical shape.
- the second connecting tube 221 extends from the annular wall 239 toward the opposite side (distal side) from the sleeve 211 and the first connecting tube 215 (see Figure 11C) and is arranged coaxially with the sleeve 211 and the first connecting tube 215.
- the outer surface 221a of the second connecting tube 221 is a cylindrical surface with a constant outer diameter in the axial direction, although this is not limited thereto.
- the second connecting tube 221 has an outer diameter smaller than that of the first connecting tube 215.
- the present invention is not limited to this, and the outer diameter of the second connecting tube 221 may be larger than or the same as the outer diameter of the first connecting tube 215.
- a gripping protrusion 237 is provided on the outer surface 221a of the second connecting tube 221 so as to protrude radially outward.
- the gripping protrusion 237 extends axially from the first connecting tube 215 toward the distal side over a predetermined length.
- the gripping protrusion 237 has a through hole 133 that is the same as the through hole 133 in embodiment 1.
- the connector 201 has only one gripping protrusion 237.
- the present invention is not limited to this, and multiple gripping protrusions 237 may be provided on the outer surface of the connector 201, similar to the gripping protrusions (137a, 137b, see Figures 3A to 3C) of embodiment 1.
- the outer peripheral surface 221a of the second connecting tube 221 may be provided with the multiple protrusions 126 (see Figures 3A and 3B) that were provided on the connector 101 of embodiment 1.
- the second connecting tube 221 is connected to the sleeve 211.
- the second connecting tube 221 has an inner diameter larger than the inner diameter of the sleeve 211.
- a partition 131 extends axially from the annular wall 239 into the second connecting tube 221.
- Adhesive 135 is continuously filled from the first sub-lumen 132a formed by the partition 131 to the through-hole 133.
- the optical fiber 140 is fixed to the connector 201 via the adhesive 135 filled in the first sub-lumen 132a.
- the adhesive 135 in the first sub-lumen 132a forms an optical fiber fixing portion 136 for fixing the optical fiber 140 to the connector 201.
- the optical fiber 140 is led out of the second connecting portion 220 through the second connecting tube 221.
- the partition 131, sub-lumens 132a and 132b, through-hole 133, adhesive 135, and optical fiber fixing portion 136 of this embodiment 2 may be the same as the partition 131, sub-lumens 132a and 132b, through-hole 133, adhesive 135, and optical fiber fixing portion 136 of embodiment 1.
- the description of the partition 131, sub-lumens 132a and 132b, through-hole 133, adhesive 135, and optical fiber fixing portion 136 of embodiment 1 can also be applied to this embodiment 2.
- the inner peripheral surface of the second connecting tube 221 is provided with a female tapered surface 222 whose inner diameter increases toward the tip of the second connecting tube 221 (the end opposite the first connecting part 210).
- the female tapered surface 222 is located closer to the tip of the second connecting tube 221 (the end opposite the first connecting part 210) than the partition wall 131 (or optical fiber fixing part 136).
- the optical fiber device 200 can be manufactured using the same materials and substantially the same method (post-bonding or pre-bonding) as the optical fiber device 100 of embodiment 1.
- the optical fiber device 200 is used to detect the position of the distal end of a nasal catheter 900 (see Figure 2) inserted into a patient.
- the nasal catheter 900 to which the optical fiber device 200 is applied is the same as the nasal catheter 900 described in embodiment 1 (see Figures 1, 5A to 6B).
- the optical fiber device 200 is inserted into the nasal catheter 900 to form the catheter set 203.
- Figure 12 is a cross-sectional view of the portion near the proximal end of the catheter set 203.
- the cross-section of Figure 12 is the same as the cross-section of Figure 11C and includes the axis and through-hole 133 of the connector 201.
- the optical fiber 140 of the optical fiber device 200 is inserted into the flow path 912 of the tube 910 of the nasal catheter 900.
- the connector 201 of the optical fiber device 200 (particularly its second connection portion 220 (see Figures 11B, 11C)) is connected to the catheter connector 920 of the nasal catheter 900 (particularly its male connector 930 (see Figures 5A, 5B)).
- the male member 931 of the catheter connector 920 is inserted into the second connection tube 221 of the connector 201.
- the female tapered surface 222 of the second connecting tube 221 comes into surface contact with the male tapered surface 932 of the male member 931, providing a liquid-tight fit (so-called tapered fit).
- the second connecting tube 221 functions as a female member to which the male member 931 can be connected.
- connection and disconnection of the second connecting part 220 to the male connector 930 is generally the same as the connection and disconnection of the second connecting part 120 of embodiment 1 to the male connector 930 ( Figure 7A).
- the second connecting part 220 (second connecting tube 221) of embodiment 2 does not have a threading structure (protrusion (male thread) 126 (see Figures 3A and 3B)) that can be threaded into the female thread 936 of the catheter connector 920 (see Figures 11A and 11B). Therefore, the connector 201 can be easily and quickly connected to and disconnected from the catheter connector 920 simply by tapering the female tapered surface 222 of the second connecting part 220 into the male tapered surface 932 of the male connector 930 and then releasing this tapered engagement.
- the light emitting portion 145 of the optical fiber 140 is located within the lumen 972 of the olive 970, as in embodiment 1 (see Figure 7B), although this is not shown.
- the connector 201 (particularly its first connection portion 210) of the optical fiber device 200 can be connected to and disconnected from the light source device 250.
- the light source device 250 includes a connection portion 253 to which the connector 201 (first connection portion 210) can be connected, and a light source 155 positioned at a position set back from the connection portion 253.
- the connection portion 253 includes a receiving member 260.
- the connection portion 253 (receiving member 260) and the light source 155 are housed in a housing similar to the housing 151 of the light source device 150 of embodiment 1 (see FIG. 8), but this is not shown in FIG. 13.
- the first connection portion 210 of the connector 201 differs from the first connection portion 110 of embodiment 1. Therefore, the receiving member 260 differs from the receiving member 160 of embodiment 1 and has a configuration corresponding to the first connection portion 210.
- Figure 14A is a perspective view of the receiving member 260
- Figure 14B is a cross-sectional perspective view of the receiving member 260.
- the receiving member 260 includes a female member 261.
- the female member 261 has a hollow, generally cylindrical shape, although this is not a limitation.
- the female member 261 has a circular opening 262 at its tip (distal end) that is concentric with the axis of the receiving member 260.
- the inner circumferential surface 261a extending from the opening 262 may be, but is not limited to, a cylindrical surface with a constant inner diameter in the axial direction, or a female tapered surface (conical surface) whose inner diameter increases toward the tip of the female member 261.
- a tapered surface (female tapered surface) with a larger taper angle than the inner circumferential surface 261a similar to the tapered surface (female tapered surface) 161b (see Figures 9A and 9B) provided on the female member 161 of embodiment 1, whose inner diameter increases toward the tip of the female member 261, may be provided adjacent to the inner circumferential surface 261a on the tip side of the female member 261 relative to the inner circumferential surface 261a.
- a flat surface 263 surrounds the female member 261.
- the flat surface 263 extends along a plane perpendicular to the axis of the female member 261 (or receiving member 260).
- a first annular groove 264a and a second annular groove 264b are provided on the flat surface 263.
- the first annular groove 264a and the second annular groove 264b both have a circular planar shape concentric with the axis of the female member 261.
- the first annular groove 264a runs along the outer peripheral surface of the female member 261.
- the second annular groove 264b is positioned radially outward from the first annular groove 264a. Note that in the present invention, one or both of the first annular groove 264a and the second annular groove 264b may be omitted.
- the annular grooves 264a and 264b may be omitted, and a circular opening 262 may be provided in the center of the flat surface 263.
- the inner peripheral surface of the opening 262 becomes the inner peripheral surface 261a of the female member.
- the female member of the receiving member 260 does not need to have a hollow, generally cylindrical shape like the female member 261 of this embodiment, but may instead have a plate shape with an opening (through hole) 262 having an inner circumferential surface 261a.
- the tip of the female member 261 is located closer to the light source 155 than the flat surface 263 (see FIG. 13), but the present invention is not limited to this.
- the tip of the female member 261 may be located on the same plane as the flat surface 263, or may be located more distal than the flat surface 263.
- the receiving member 260 further comprises a plurality of engagement walls 266 (two in this embodiment 2).
- the engagement walls 266 are positioned radially outward from the flat surface 263 and extend distally beyond the flat surface 263.
- the engagement walls 266 are along a cylindrical surface coaxial with the female member 261.
- An engagement protrusion 267 protrudes radially inward from the tip (distal end) of the engagement wall 266.
- the engagement protrusion 267 extends approximately circumferentially. When viewed from the axis of the female member 261 (or receiving member 260), one end of the engagement protrusion 267 in the longitudinal direction is open. The other end of the engagement protrusion 267 in the longitudinal direction descends to approach the flat surface 263 and forms a stop end 268.
- the surface 267a of the engagement protrusion 267 facing the flat surface 263 includes three inclined surfaces with different inclinations.
- the multiple engagement walls 266, including the engagement protrusions 267, are symmetrical with respect to the axis of the female member 261 (or receiving member 260).
- the receiving member 260 further includes a housing 269 on the base end side relative to the flat surface 263.
- the housing 269 has a hollow cylindrical shape that is coaxial with the female member 261 (or the receiving member 260). Note that the receiving member 260 does not necessarily have to include the housing 269.
- the receiving member 260 is made of a hard material and has the mechanical strength (rigidity) to resist substantial deformation due to external forces.
- the receiving member 260 can be made of resin materials such as polypropylene, polycarbonate, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, polyacetal, polystyrene, polyamide, polyethylene, and rigid polyvinyl chloride.
- the receiving member 260 can be manufactured as a single unit using the above resin materials, for example, by injection molding.
- the light source 155 is disposed proximal to the female member 261, coaxially with the receiving member 260 (connection portion 253), and at a predetermined axial position relative to the receiving member 260.
- the light source 155 is disposed within a housing 269 of the receiving member 260.
- the light source 155 can emit light toward the opening 262 of the female member 261.
- the light source 155 may be the same as the light source 155 of the first embodiment.
- a catheter set 203 (see Figure 12) is prepared in which an optical fiber device 200 is inserted into a nasal catheter 900. Also, a light source device 250 (see Figure 13) equipped with a light source 155 and a receiving member 260 (connection portion 253) is prepared.
- the catheter set 203 is inserted into the nasal cavity of the patient 990 in the same way as a typical nasal catheter (see Figure 2).
- connection portion 253 receiving member 260
- the first connecting portion 210 is positioned coaxially opposite the receiving member 260.
- the direction connecting the pair of engaging protrusions 217 (see FIG. 11A) of the first connecting portion 210 is approximately perpendicular to the direction connecting the pair of engaging protrusions 267 (see FIG. 14A) of the receiving member 260.
- the first connecting portion 210 is brought close to the receiving member 260.
- the base tube 213 (see FIG. 11A) of the first connecting portion 210 is inserted between the pair of engaging walls 266 (see FIG. 14A) of the receiving member 260.
- the sleeve 211 (see FIG. 11A) of the first connecting portion 210 is inserted into the opening 262 (see FIGS.
- the male tapered surface 211b at the tip of the sleeve 211 functions as a guide surface that facilitates insertion of the sleeve 211 into the female member 261.
- the abutment end surface 210a (see Figure 11A) of the first connecting portion 210 abuts in the axial direction against the flat surface 263 (see Figures 14A and 14B) of the receiving member 260.
- the connector 201 is rotated relative to the receiving member 260 (i.e., the light source device 250 including the receiving member 260) until one circumferential end of the engagement protrusion 217 (see Figures 11A and 11B) of the first connecting portion 210 abuts against the stop end 268 (see Figures 14A and 14B) of the receiving member 260.
- the catheter set 203 is connected to the light source device 250.
- the cross section of Figure 15A is the same as the cross section of Figure 13 and includes the axis of the connector 201 and the through-hole 133.
- the cross section of Figure 15B includes the axis of the connector 201 and is perpendicular to the cross section of Figure 15A.
- the engaging protrusion 217 of the first connecting portion 210 is axially engaged with the engaging protrusion 267 of the receiving member 260.
- the connector 201 is positioned at the desired axial position relative to the connecting portion 253 (receiving member 260).
- the surface 217a of the engaging protrusion 217 (see Figure 11B) engages with the surface 267a of the engaging protrusion 267 (see Figures 13, 14A, and 14B). This is advantageous in preventing the engagement of the engaging protrusion 217 with the engaging protrusion 267 from being unintentionally released.
- the sleeve 211 of the first connection part 210 is inserted into the opening 262 (see Figures 14A and 14B) of the female member 261 of the receiving member 260.
- the outer peripheral surface 211a (see Figure 11A) of the sleeve 211 is fitted into the inner peripheral surface 261a (see Figures 14A and 14B) of the female member 261. Therefore, the sleeve 211 is arranged coaxially with the female member 261.
- the connector 201 is positioned coaxially with the connection part 253 (receiving member 260) via the sleeve 211.
- the connector 201 is positioned coaxially with the connecting portion 253 (receiving member 260) at the desired axial position.
- the light input portion 142 of the optical fiber 140 is positioned coaxially with the light source 155 at the desired axial position.
- the light source 155 is activated to emit light.
- Light emitted from the light source 155 enters the light input portion 142 of the optical fiber 140, passes through the optical fiber 140, and is emitted from the light output portion 145 of the optical fiber 140 (see Figure 7B).
- the light passes through the olive 970 (housing 971) and further through the patient 990 (see Figure 2).
- the surgeon can detect the position of the olive 970, i.e., the distal end of the nasal catheter 900, from the light emission position on the body surface of the patient 990.
- the light can be detected with the naked eye or via an infrared camera depending on its wavelength.
- the light source 155 stops emitting light. Subsequent procedures are generally the same as in embodiment 1. That is, the light source device 250 is separated from the catheter set 203. Next, the connector 201 of the optical fiber device 200 is separated from the catheter connector 920 of the nasal catheter 900, and the optical fiber device 200 is pulled out from the nasal catheter 900. The nasal catheter 900 is left in the patient 990 with its distal end (olive 970) in the stomach 991. Note that the optical fiber device 200 and the light source device 250 may be pulled out from the nasal catheter 900 together before the light source device 250 is separated from the catheter set 203.
- a liquid containing nutrients or the like is administered to the stomach 991 of the patient 990 via the nasal catheter 900.
- the used optical fiber device 200 is discarded after being pulled out of the nasal catheter 900.
- the optical fiber device 200 can be easily separated from the light source device 250 (receiving member 260) by rotating the connector 201 of the optical fiber device 200 relative to the receiving member 260 in the opposite direction to that used when connected, and then pulling it out of the receiving member 260.
- the optical fiber device 200 of this second embodiment includes an optical fiber 140 and a connector 201 provided at the proximal end of the optical fiber 140.
- the connector 201 includes a first connection portion 210 on its proximal side that can be connected to and disconnected from the light source device 250.
- the first connection portion 210 includes a sleeve 211 into which the optical fiber 140 is inserted (see Figures 11A and 11C).
- the sleeve 211 can position the light entrance portion 142 of the optical fiber 140 coaxially with the sleeve 211 and further with the connector 201. Therefore, when the connector 201 (first connection portion 210) is connected to the light source device 250, the light entrance portion 142 of the optical fiber 140 is positioned coaxially with the light source 155 of the light source device 250 (see Figures 15A and 15B).
- the first connection portion 210 further includes a first connection tube 215 that is coaxial with and surrounds the sleeve 211.
- the first connection tube 215 includes an engagement protrusion 217 as an engagement structure that can engage with the light source device 250 (see Figures 11A and 11B).
- the engagement protrusion 217 engages with an engagement protrusion 267 of the light source device 250 and is axially constrained to the light source device 250 (see Figure 15B). Therefore, when the connector 201 (first connection portion 210) is connected to the light source device 250, the light incident portion 142 of the optical fiber 140 is positioned at the desired axial position relative to the light source 155 of the light source device 250.
- the light entrance portion 142 of the optical fiber 140 can always be positioned coaxially with the light source 155 at the desired axial position relative to the light source 155, regardless of the surgeon (see Figures 15A and 15B).
- a tensile force may act between the catheter set 203 (or nasal catheter 900) and the light source device 250.
- axial tensile force hereinafter referred to as "axial tensile force"
- the engagement of the engaging protrusion 217 with the engaging protrusion 267 prevents axial displacement of the light entrance portion 142 of the optical fiber 140 relative to the light source 155.
- the catheter set 203 is connected to the light source device 250 (see FIG.
- a tensile force (hereinafter referred to as a "radial tensile force”) acts on the catheter set 203 along a plane including the axis of the light source device 250 and the engagement protrusion 217 in a direction perpendicular to the axis of the light source device 250 (i.e., radially outward relative to the axis of the light source device 250)
- the engagement of the engagement protrusion 217 with the engagement protrusion 267 limits the inclination of the connector 201 relative to the light source device 250, and as a result, prevents axial displacement of the light entrance portion 142 of the optical fiber 140 relative to the light source 155.
- the connector 201 (or catheter set 203) is connected to the light source device 250
- the light entrance portion 142 of the optical fiber 140 is positioned coaxially with the light source 155 at the desired axial position relative to the light source 155, thereby reducing coupling loss. Furthermore, even if a tensile force is applied to the catheter set 203 during subsequent use, misalignment of the light entrance portion 142 relative to the light source 155 can be reduced, thereby maintaining low coupling loss.
- the optical fiber device 200 of embodiment 2 By applying the optical fiber device 200 of embodiment 2 to a nasal catheter 900, the attenuation of the light beam emitted from the olive 970 at the distal end of the nasal catheter 900 is reduced and the light beam is stabilized, making it easy to confirm the light beam from outside the patient's 990's body. Therefore, the position of the distal end (olive 970) of the nasal catheter 900 can be easily and accurately detected based on the light emission position on the patient's 990's body surface.
- the configuration of the distal portion of the connector 201 is optional.
- the connector 201 has a second connection portion 220 on its distal side (see Figures 11A to 11C).
- the second connection portion 220 is connectable to a catheter connector 920 (see Figures 5A and 5B) provided at the proximal end of the nasal catheter 900. Therefore, simply by inserting the optical fiber 140 of the optical fiber device 200 into the tube 910 of the nasal catheter 900 and connecting the second connection portion 220 to the catheter connector 920, the light emitting portion 145 of the optical fiber 140 is aligned with the distal end of the nasal catheter 900 (i.e., the olive 970) (see Figure 7B), as in embodiment 1.
- the distal end (olive 970) of the nasal catheter 900 can be illuminated. This is advantageous for accurately detecting the position of the distal end of the nasal catheter 900.
- the second connecting portion 220 of the connector 201 which is connected to the catheter connector 920, may have any configuration.
- the second connecting portion 220 has a female tapered surface 222 (see FIG. 11C) that can be tapered and fitted to the male tapered surface 932 (see FIG. 5A) of the catheter connector 920. Therefore, similar to embodiment 1, the connector 201 can be connected to a predetermined axial position relative to the catheter connector 920 simply by tapering and fitting the female tapered surface 222 to the male tapered surface 932 (see FIG. 12).
- the light emitting portion 145 of the optical fiber 140 is accurately aligned with the distal end (i.e., the olive 970) of the nasal catheter 900 (see FIG. 7B). Therefore, the light emitted from the light emitting portion 145 can always illuminate the distal end (olive 970) of the nasal catheter 900. This is advantageous for accurately detecting the position of the distal end of the nasal catheter 900.
- the first connecting tube 215 of the connector 201 has a hollow, approximately cylindrical shape.
- An engagement protrusion (first engagement protrusion) 217 is provided on the first connecting tube 215 so as to protrude radially outward (see Figure 11A).
- the engagement protrusion 217 functions as an engagement structure that can engage with the light source device 250.
- the light source device 250 is provided with an engagement protrusion (second engagement protrusion) 267 as an engagement portion (see Figures 14A and 14B).
- the engagement protrusion 217 of the first connecting tube 215 can be engaged with the engagement protrusion 267 of the light source device 250, and when rotated in a second direction opposite to the first direction, the engagement of the engagement protrusion 217 with the engagement protrusion 267 can be released.
- the detection device 2 of this second embodiment which is composed of the optical fiber device 200 and the light source device 250, can repeatedly connect and disconnect the connector 201 (and further the optical fiber device 200) to the light source device 250 simply by performing the simple operation of rotating the connector 201 relative to the light source device 250.
- the first connecting tube 215 of the connector 201 is provided with an annular abutment end surface 210a that is perpendicular to the axis of the connector 201 (or the first connecting tube 215) (see Figure 11A).
- the first connecting portion 210 of the connector 201 is configured so that when the engaging protrusion 217 of the connector 201 engages with the engaging protrusion 267 of the light source device 250, the abutment end surface 210a of the connector 201 abuts in the axial direction against the flat surface 263 of the light source device 250 (see Figures 15A and 15B).
- the light incident portion 142 of the optical fiber 140 can be positioned at a desired axial position relative to the light source 155 of the light source device 250.
- the area where the abutment end surface 210a abuts against the flat surface 263 extends annularly along a circle concentric with the axis of the connector 201. This prevents the connector 201 from tilting relative to the light source device 250 when a radial pulling force is applied to the catheter set 203. This is advantageous for accurately detecting the position of the distal end of the nasal catheter 900.
- two engagement protrusions 217 are provided on the first connecting tube 215 (see Figure 11A).
- the number of engagement protrusions 217 is not limited to two, and may be one or more.
- the number of engagement protrusions 217 is two or more.
- the receiving member 260 of the light source device 250 is provided with engagement protrusions 267 in a number corresponding to the number of engagement protrusions 217.
- the two or more engagement protrusions 217 are preferably arranged on the first connecting tube 215 at equal angular intervals relative to its axis.
- Increasing the number of engagement protrusions 217 on the first connecting tube 215 is advantageous in, first, preventing displacement of the light entrance portion 142 of the optical fiber 140 relative to the light source 155 when axial or radial tensile force acts on the catheter set 203 while the catheter set 203 is connected to the light source device 250 (see Figures 15A and 15B), and in, second, preventing damage to the engagement protrusions 217.
- the number of engagement protrusions 217 is too large, the structure of the first connecting tube 215 becomes complex, making it difficult to manufacture the connector 201. Therefore, it is preferable that the number of engagement protrusions 217 be four or less.
- the first connecting tube 215 is provided with two engagement protrusions 217.
- the engagement protrusion 217 may be positioned near the distal end (end on the second connecting portion 220 side) of the first connecting tube 215.
- the engagement protrusion 217 is positioned at a position on the proximal end (i.e., abutting end surface 210a) side of the first connecting tube 215.
- the engagement protrusion 217 is preferably positioned so that the axial distance from the abutting end surface 210a to the engagement protrusion 217 is preferably less than half the axial length of the first connecting tube 215 (axial length from the proximal end to the distal end of the first connecting tube 215), further less than 30% of that axial length, and particularly less than 10% of that axial length.
- the engagement protrusion 217 is positioned along the abutting end surface 210a (see Figure 11A).
- the axial distance from the position where the abutment end surface 210a and the flat surface 263 abut against each other to the position where the engagement protrusions 217 and 267 engage with each other is shortened. This is advantageous in limiting the inclination of the connector 201 relative to the light source device 250 when a radial pulling force is applied to the catheter set 203.
- a gripping protrusion 237 protruding radially outward is provided on the outer peripheral surface of the connector 201 (see Figures 11A to 11C).
- the axial position of the gripping protrusion 237 is not limited, but it is preferably located distal to the first connecting tube 215.
- a protrusion 126 (see Figures 3A and 3B) is provided on the outer peripheral surface 221a of the second connecting tube 221, it is more preferable that the gripping protrusion 237 be positioned between the first connecting tube 215 and the protrusion 126.
- the gripping protrusion 237 be positioned between the light source device 250 and the catheter connector 920 and exposed to the outside world (see Figure 15A).
- the gripping protrusions 237 make it easy to apply a rotational force to the connector 201 when connecting and disconnecting the connector 201 to and from the catheter connector 920 of the nasal catheter 900, and when connecting and disconnecting the connector 201 to and from the connection portion 253 (receiving member 260) of the light source device 250.
- the axial distance between the light source device 250 and the catheter connector 920 is preferably 15 mm or more, and even more preferably 20 mm or more.
- the light source device 250 and the catheter connector 920 are spaced apart in the axial direction in this manner, it is easy to hook one's fingers onto the gripping protrusion 237 between the light source device 250 and the catheter connector 920.
- the number of gripping protrusions 237 may be one or more. In the second embodiment, only one gripping protrusion 237 is provided on the connector 201, but preferably, multiple gripping protrusions 237 are arranged on the outer circumferential surface of the connector 201 at equal angular intervals relative to the axis of the connector 201. Most preferably, two gripping protrusions 237 are provided. This is because two gripping protrusions 237 are sufficient for applying a rotational force to the connector 201. When the connector 201 is provided with multiple gripping protrusions 237, the multiple gripping protrusions 237 may have the same or different shapes, dimensions, etc. Note that in the present invention, the connector 201 does not necessarily have to have a gripping protrusion 237.
- the sleeve 211 is arranged coaxially with the first connecting tube 215 (see Figures 11A and 11C).
- the tip (proximal end) of the sleeve 211 may be axially recessed from the tip (proximal end) of the first connecting tube 215, or the tip of the sleeve 211 may be located on the same plane as the tip of the first connecting tube 215.
- the sleeve 211 protrudes axially from the tip (or abutting end surface 210a) of the first connecting tube 215 (see Figure 12).
- the optical fiber device 200 is manufactured using the above-described post-fixing method in which the light input portion 142 is formed after the optical fiber 140 is fixed to the connector 201, it is easy to cut the optical fiber 140 protruding from the tip of the sleeve 211 at the same axial position as the tip of the sleeve 211.
- This makes it possible to reduce variation in the axial position of the cut surface of the optical fiber 140 (i.e., the light input portion 142) relative to the connector 201 (or first connection portion 210), and second, makes it possible to form a flat surface with minimal irregularities on the cut surface of the optical fiber 140 (i.e., the light input portion 142). These are advantageous for reducing coupling loss between the light source 155 and the light input portion 142 of the optical fiber 140.
- the optical fiber device 200 is manufactured using the above-mentioned pre-fixing method in which the light incident portion 142 is formed before the optical fiber 140 is fixed to the connector 201, it is easy to align the light incident portion 142 of the optical fiber 140 with the tip of the sleeve 211. This makes it possible to reduce variation in the axial position of the light incident portion 142 of the optical fiber 140 relative to the connector 201 (or first connection portion 210), which is advantageous in reducing coupling loss between the light source 155 and the light incident portion 142 of the optical fiber 140.
- the sleeve 211 of the connector 201 fits into the female member 261 of the light source device 250 (see Figures 15A and 15B).
- the inner surface 261a of the female member 261 positions the sleeve 211 radially relative to the light source device 250.
- the light entrance portion 142 of the optical fiber 140 can be positioned coaxially with the light source 155. This is advantageous for reducing coupling loss between the light source 155 and the light entrance portion 142 of the optical fiber 140.
- a tapered surface (conical surface) having a larger taper angle than the inner circumferential surface 261a, similar to the tapered surface 161b of the female member 161 of embodiment 1 (see Figures 9A and 9B), may be provided at the opening 262 of the female member 261.
- this tapered surface can guide the sleeve 211 into the female member 261 when connecting the connector 201 to the light source device 250, and can also allow the sleeve 211 to tilt relative to the female member 261 when disconnecting the connector 201 from the light source device 250.
- This second embodiment is the same as the first embodiment except for the above.
- the explanation of the first embodiment also applies to this second embodiment as appropriate.
- the optical fiber device 300 includes an optical fiber 140 and a connector 301 provided at the proximal end (base end) of the optical fiber 140.
- the optical fiber device 300 differs from the optical fiber device 100 of the first embodiment with respect to the connector 301.
- the optical fiber device 300 can be inserted into and removed from a nasal catheter 900 (see FIG. 1 ) serving as a medical catheter from the catheter connector 920 side.
- the nasal catheter 900 with the optical fiber device 300 inserted therein is a catheter set 303 according to the third embodiment.
- the connector 301 can be repeatedly connected to and disconnected from the light source device 350 (see Figures 18A and 18B described below).
- the optical fiber device 300 can be used to detect (or confirm) the position of the distal end (tip) of the nasal catheter 900.
- the optical fiber device 300 and the light source device 350 constitute a detection device (medical catheter distal end position detection device, hereinafter referred to as the "detection device") 3 for detecting the position of the distal end (tip) of the nasal catheter 900.
- the entire system including the detection device 3 and the nasal catheter 900 is referred to as the "catheter system.”
- FIG. 16A is a perspective view of the connector 301 as viewed from the first connection portion 310 side.
- FIG. 16B is a perspective view of the connector 301 as viewed from the second connection portion 320 side.
- FIG. 16C is a cross-sectional perspective view of the connector 301 as viewed from the second connection portion 320 side.
- the cross section of FIG. 16C includes the axis (not shown) of the connector 301 and the through hole 133.
- the connector 301 has a first connection portion 310 on its proximal side and a second connection portion 320 on its distal side.
- the first connection portion 310 and the second connection portion 320 are arranged coaxially.
- the first connection portion 310 can be connected to and disconnected from the light source device 350 (see FIG. 18A and FIG.
- connection portion 320 can be connected to and disconnected from the catheter connector 920 (see FIG. 1, FIG. 5A, FIG. 5B).
- an XYZ Cartesian coordinate system as shown is set.
- the Z axis is parallel to the axis of the connector 301.
- the through-hole 133 extends along the XZ plane.
- the first connecting portion 310 comprises a sleeve 311 and a first connecting tube 315.
- the sleeve 311 has a hollow, approximately cylindrical shape.
- the first connecting tube 315 has a hollow, approximately rectangular prism shape.
- the first connecting tube 315 comprises first to fourth walls 341a to 341d (the fourth wall 341d is not visible in Figure 16A).
- the first wall 341a and the second wall 341b are flat plates parallel to the YZ plane and face each other in the X-axis direction.
- the outer surfaces of the first wall 341a and the second wall 341b are flat surfaces parallel to the YZ plane.
- the third wall 341c and the fourth wall 341d are flat plates parallel to the XZ plane and face each other in the Y-axis direction.
- the outer surfaces of the third wall 341c and the fourth wall 341d are flat surfaces parallel to the XZ plane.
- the first connecting tube 315 has an axis (not shown) parallel to the Z axis.
- the axis of the first connecting tube 315 passes through the intersection of two diagonals of a rectangular cross section of the first connecting tube 315 along a plane parallel to the XY plane.
- the first connecting tube 315 is arranged coaxially with the sleeve 311, radially spaced from the sleeve 311, and surrounding the sleeve 311.
- the sleeve 311 and the first connecting tube 315 are connected via an annular wall 339 (see FIG. 16C ).
- the annular wall 339 is a plate extending from the base end (distal end) of the sleeve 311 to the base end (distal end) of the first connecting tube 315.
- the annular wall 339 is continuous in a circumferential ring shape surrounding the base end of the sleeve 311.
- the first connecting tube 315 is open toward the proximal side.
- the sleeve 311 protrudes proximally (opposite the second connection part 320) beyond the first connection tube 315 (see Figure 17 described below).
- the outer peripheral surface 311a of the sleeve 311 may be, but is not limited to, a cylindrical surface with a constant outer diameter in the axial direction, or a male tapered surface (conical surface) with an outer diameter that decreases toward the tip of the sleeve 311 (the end opposite the second connection portion 320).
- the tip of the sleeve 311 is provided with a tapered surface (male tapered surface) 311b with a relatively large taper angle, in which the outer diameter decreases toward the tip.
- An optical fiber 140 is inserted into the sleeve 311 (see Figure 16C).
- the radial position of the optical fiber 140 is restricted by the inner peripheral surface of the sleeve 311 or by multiple protrusions (not shown; the protrusions may extend axially or circumferentially) provided on the inner peripheral surface of the sleeve 311 so that the optical fiber 140 is positioned coaxially with the sleeve 311.
- the light incident portion (proximal end surface) 142 of the optical fiber 140 is positioned axially at the same position as the tip of the sleeve 311.
- a pair of through holes 342 are formed in the first connecting tube 315. More specifically, the through holes 342 penetrate the third wall 341c and the fourth wall 341d that constitute the first connecting tube 315 in the Y-axis direction.
- the opening shape of the through holes 342 when viewed along the Y-axis is approximately rectangular.
- the open end of each through hole 342 includes a pair of side edges 343 that are approximately parallel to the Z-axis. The pair of side edges 343 face each other in the X-axis direction.
- a first inclined surface 344a, a raised surface 345, a second inclined surface 344b, a receding surface 346, and an abutment surface 347 are formed on each side edge 343 in this order from the proximal side to the distal side along the Z-axis.
- the raised surface 345 and the receding surface 346 are flat surfaces parallel to the XZ plane.
- the recessed surface 346 is disposed (or recessed) more inward than the raised surface 345 (i.e., toward the axis of the first connecting portion 310 (or the sleeve 311)).
- the first inclined surface 344a and the second inclined surface 344b are flat surfaces parallel to the X-axis.
- the first inclined surface 344a is disposed adjacent to the raised surface 345 on the proximal side of the raised surface 345 and is inclined so as to approach the axis of the first connecting portion 310 (or the sleeve 311) from the raised surface 345 toward the proximal side.
- the second inclined surface 344b is disposed adjacent to the raised surface 345 on the distal side of the raised surface 345 and is inclined so as to approach the axis of the first connecting portion 310 (or the sleeve 311) from the raised surface 345 toward the distal side.
- the recessed surface 346 is disposed adjacent to the second inclined surface 344b on the distal side of the second inclined surface 344b.
- the abutment surface 347 is a flat surface parallel to the XY plane.
- the abutment surface 347 is disposed adjacent to and distal to the recessed surface 346, and extends from the recessed surface 346 in a direction away from the axis of the first connecting portion 310 (or the sleeve 311).
- the recessed surface 346 is recessed inward (i.e., toward the axis of the first connecting portion 310 (or the sleeve 311)) relative to the raised surface 345, the second inclined surface 344b, and the abutment surface 347, and functions as a "recess" (details will be described later).
- Each side edge 343 further includes a first inclined surface 344a, a raised surface 345, a second inclined surface 344b, and a side surface 343a extending inward (i.e., toward the axis of the first connecting portion 310 or the sleeve 311) from the recessed surface 346.
- the side surface 343a is a flat surface parallel to the YZ plane.
- the pair of through holes 342 are symmetrical with respect to a plane parallel to the YZ plane and including the axis of the first connecting tube 315.
- the pair of through holes 342 are also symmetrical with respect to a plane parallel to the XZ plane and including the axis of the first connecting tube 315.
- the raised surfaces 345 that form the pair of side edges 343 on the third wall 341c form part of the outer surface of the third wall 341c.
- the raised surfaces 345 that form the pair of side edges 343 on the fourth wall 341d form part of the outer surface of the fourth wall 341d.
- the present invention is not limited to this, and for example, the raised surfaces 345 may be recessed further inward than the outer surfaces of the third wall 341c and the fourth wall 341d (i.e., toward the axis (or sleeve 311) of the first connection portion 310).
- a pair of support bars 348 are provided along the opening edge of the opening facing the proximal side of the first connecting tube 315.
- the support bars 348 extend along the X-axis to connect the first wall 341a and the second wall 341b.
- the support bars 348 form part of the approximately rectangular opening shape of the through hole 342.
- the outer surface of the support bars 348 (the surface facing outward in the Y-axis direction) is set back more inward (towards the axis of the first connecting part 310 or the sleeve 311) than the first inclined surface 344a and the raised surface 345.
- the support bars 348 can be said to be thinned by scraping away the outer surfaces of the portions of the third wall 341c and the fourth wall 341d proximal to the through hole 342.
- the second connecting portion 320 includes a second connecting tube 321 having a hollow, approximately cylindrical shape.
- the second connecting tube 321 extends from the annular wall 339 toward the opposite side (distal side) from the sleeve 311 and the first connecting tube 315 (see Figure 16C) and is arranged coaxially with the sleeve 311 and the first connecting tube 315.
- the outer surface 321a of the second connecting tube 321 is a cylindrical surface with a constant outer diameter in the axial direction, although this is not limited thereto.
- the second connecting tube 321 has an outer diameter that is approximately the same as the outer dimension of the first connecting tube 315 in the X-axis direction, although this is not limited thereto.
- a gripping protrusion 337 is provided on the outer surface 321a of the second connecting tube 321 so as to protrude radially outward along the X-axis.
- the gripping protrusion 337 extends a predetermined length in the axial direction from the first connecting tube 315 (particularly, its first wall 341a) toward the distal side.
- the gripping protrusion 337 has a through hole 133 that is the same as the through hole 133 in embodiment 1.
- Connector 301 has only one gripping protrusion 337.
- the present invention is not limited to this, and multiple gripping protrusions 337 may be provided on the outer surface of connector 301, similar to the gripping protrusions (137a, 137b, see Figures 3A to 3C) of embodiment 1.
- the outer peripheral surface 321a of the second connecting tube 321 may be provided with the multiple protrusions 126 (see Figures 3A and 3B) that were provided on the connector 101 of embodiment 1.
- the second connecting tube 321 is connected to the sleeve 311. However, the second connecting tube 321 has an inner diameter larger than the inner diameter of the sleeve 311.
- a partition 131 extends axially from the annular wall 339 into the second connecting tube 321.
- Adhesive 135 is continuously filled from the first sub-lumen 132a formed by the partition 131 to the through hole 133.
- the optical fiber 140 is fixed to the connector 301 via the adhesive 135 filled in the first sub-lumen 132a.
- the adhesive 135 in the first sub-lumen 132a forms an optical fiber fixing portion 136 for fixing the optical fiber 140 to the connector 301.
- the optical fiber 140 is led out of the second connecting portion 320 through the second connecting tube 321.
- the partition 131, sub-lumens 132a and 132b, through-hole 133, adhesive 135, and optical fiber fixing portion 136 of this embodiment 3 may be the same as the partition 131, sub-lumens 132a and 132b, through-hole 133, adhesive 135, and optical fiber fixing portion 136 of embodiment 1.
- the description of the partition 131, sub-lumens 132a and 132b, through-hole 133, adhesive 135, and optical fiber fixing portion 136 of embodiment 1 can also be applied to this embodiment 3.
- the inner peripheral surface of the second connecting tube 321 is provided with a female tapered surface 322 whose inner diameter increases toward the tip of the second connecting tube 321 (the end opposite the first connecting part 310).
- the female tapered surface 322 is located closer to the tip of the second connecting tube 321 (the end opposite the first connecting part 310) than the partition wall 131 (or optical fiber fixing part 136).
- the optical fiber device 300 can be manufactured using the same materials and substantially the same method (post-bonding or pre-bonding) as the optical fiber device 100 of embodiment 1.
- the optical fiber device 300 is used to detect the position of the distal end of a nasal catheter 900 (see Figure 2) inserted into a patient.
- the nasal catheter 900 to which the optical fiber device 300 is applied is the same as the nasal catheter 900 described in embodiment 1 (see Figures 5A to 6B).
- the optical fiber device 300 is inserted into the nasal catheter 900 to form the catheter set 303.
- Figure 17 is a cross-sectional view of the portion near the proximal end of the catheter set 303.
- the cross-section of Figure 17 is the same as the cross-section of Figure 16C and includes the axis and through-hole 133 of the connector 301.
- the optical fiber 140 of the optical fiber device 300 is inserted into the flow path 912 of the tube 910 of the nasal catheter 900.
- the connector 301 of the optical fiber device 300 (particularly its second connection portion 320 (see Figures 16B, 16C)) is connected to the catheter connector 920 of the nasal catheter 900 (particularly its male connector 930 (see Figures 5A, 5B)).
- the male member 931 of the catheter connector 920 is inserted into the second connection tube 321 of the connector 301.
- the female tapered surface 322 of the second connecting tube 321 comes into surface contact with the male tapered surface 932 of the male member 931, providing a liquid-tight fit (so-called tapered fit).
- the second connecting tube 321 functions as a female member to which the male member 931 can be connected.
- connection and disconnection of the second connecting part 320 to the male connector 930 is generally the same as the connection and disconnection of the second connecting part 120 of embodiment 1 to the male connector 930 ( Figure 7A).
- the second connecting part 320 (second connecting tube 321) of embodiment 3 does not have a threading structure (protrusion (male thread) 126 (see Figures 3A and 3B)) that can be threaded into the female thread 936 of the catheter connector 920 (see Figures 16A and 16B). Therefore, the connector 301 can be easily and quickly connected to and disconnected from the catheter connector 920 simply by tapering the female tapered surface 322 of the second connecting part 320 into the male tapered surface 932 of the male connector 930 and then releasing this tapered engagement.
- the light emitting portion 145 of the optical fiber 140 is located within the lumen 972 of the olive 970, as in embodiment 1 (see Figure 7B), although this is not shown.
- the connector 301 (particularly its first connection portion 310) of the optical fiber device 300 can be connected to and disconnected from the light source device 350.
- the light source device 350 includes a connection portion 353 to which the connector 301 (first connection portion 310) can be connected, and a light source 155 positioned at a position set back from the connection portion 353.
- the connection portion 353 includes a receiving member 360.
- the connection portion 353 (receiving member 360) and the light source 155 are housed in a housing similar to the housing 151 of the light source device 150 of embodiment 1 (see FIG. 8), but this is not shown in FIGS. 18A and 18B.
- the first connection portion 310 of the connector 301 differs from the first connection portion 110 of embodiment 1. Therefore, the receiving member 360 differs from the receiving member 160 of embodiment 1 and has a configuration corresponding to the first connection portion 310.
- the cross section of Figure 18A is the same as the cross section of Figure 17 and includes the axis of the connector 301 and the through-hole 133.
- the cross section of Figure 18B includes the axis of the connector 301 and is perpendicular to the cross section of Figure 18A.
- the XYZ Cartesian coordinate system (see Figures 16A to 16C) set for the connector 301 also applies to the connection portion 353 (receiving member 360) of the light source device and the light source 155, as shown in Figures 18A and 18B.
- Figure 19A is a perspective view of the receiving member 360
- Figure 19B is a cross-sectional perspective view of the receiving member 360.
- the receiving member 360 comprises a female member 361 having a hollow, approximately cylindrical shape, and an outer cylinder 365 having a hollow, approximately rectangular prism shape.
- the outer cylinder 365 is arranged coaxially with the female member 361, radially spaced from the female member 361, and surrounding the female member 361.
- the axis of the outer cylinder 365 passes through the intersection of two diagonals of a rectangular cross section of the outer cylinder 365 taken along a plane parallel to the XY plane.
- a bottom plate 364 connects the base end (proximal end) of the female member 361 to the outer cylinder 365.
- the bottom plate 364 is continuous in a circumferential ring shape surrounding the base end of the female member 361.
- the outer cylinder 365 is open toward the distal side.
- the inner peripheral surface 361a of the female member 361 may be, but is not limited to, a cylindrical surface with a constant inner diameter in the axial direction, or a female tapered surface (conical surface) whose inner diameter increases toward the tip (distal end, the end opposite the bottom plate 364) of the female member 361.
- the distal-facing opening of the female member 361 is provided with a tapered surface (female tapered surface) 361b whose inner diameter increases toward the tip of the female member 361.
- the tapered surface 361b has a larger taper angle than the inner peripheral surface 361a and is located distally of the inner peripheral surface 361a.
- a pair of elastic arms 370 extend distally from the bottom plate 364, approximately parallel to the Z axis (the axis of the receiving member 360).
- the pair of elastic arms 370 face each other in the Y axis direction and are arranged on either side of the female member 361, spaced apart from it.
- the elastic arms 370 are elongated plate-like bodies whose width (X axis direction dimension) and thickness (Y axis direction dimension) are constant in the Z axis direction (excluding the protrusions 371 and 373).
- the thickness of the elastic arms 370 is smaller than their width, and therefore their tips (distal ends, free ends) can be elastically bent and deformed so that they move toward and away from the female member 361 (in the Y axis direction).
- a pair of protrusions 371 and a locking protrusion 373 are provided at the tip of each elastic arm 370.
- the pair of protrusions 371 protrude in opposite directions in the X axis direction.
- the locking protrusion 373 protrudes toward the axis of the receiving member 360 (or female member 361).
- the outer cylinder 365 comprises first to fourth walls 366a to 366d.
- the first wall 366a and the second wall 366b are flat plates parallel to the YZ plane and face each other in the X-axis direction.
- the inner surfaces of the first wall 366a and the second wall 366b are flat surfaces parallel to the YZ plane.
- the third wall 366c and the fourth wall 366d are flat plates parallel to the XZ plane and face each other in the Y-axis direction.
- the inner surfaces of the third wall 366c and the fourth wall 366d (the surfaces facing the female member 361) are flat surfaces parallel to the XZ plane.
- the first to fourth walls 366a to 366d are spaced apart from the female member 361 and the elastic arm 370.
- the receiving member 360 is symmetrical with respect to a plane parallel to the XZ plane and including the axis of the receiving member 360 (or female member 361).
- the receiving member 360 is also symmetrical with respect to a plane parallel to the YZ plane and including the axis of the receiving member 360 (or female member 361).
- the receiving member 360 is made of a hard material.
- the receiving member 360 can be made of a resin material such as polypropylene, polycarbonate, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, polyacetal, polystyrene, polyamide, polyethylene, or hard polyvinyl chloride.
- the receiving member 360 can be manufactured as a single unit using the above resin materials by injection molding or other methods.
- the light source 155 is disposed proximal to the female member 361, coaxially with the receiving member 360 (connection portion 353), and at a predetermined axial position relative to the receiving member 360.
- the light source 155 can emit light toward the inner cavity of the female member 361.
- the light source 155 may be the same as the light source 155 in embodiment 1.
- a catheter set 303 (see Figure 17) is prepared in which an optical fiber device 300 is inserted into a nasal catheter 900. Also, a light source device 350 (see Figures 18A and 18B) equipped with a light source 155 and a receiving member 360 (connection portion 353) is prepared.
- the tube 910 of the nasal catheter 900 is inserted into the nasal cavity of the patient 990 (see Figure 2).
- connection is made as follows.
- the first connecting portion 310 is coaxially opposed to the receiving member 360.
- the direction in which the third wall 341c and fourth wall 341d (see Figure 16A) of the first connecting portion 310 face each other is aligned with the direction in which the pair of elastic arms 370 (see Figures 19A and 19B) of the receiving member 360 face each other (the Y-axis direction).
- the first connecting portion 310 (particularly its first connecting tube 315) is inserted into the receiving member 360 (particularly its outer tube 365).
- a protrusion 371 protruding in the X-axis direction from the elastic arm 370 of the receiving member 360 collides with the first inclined surface 344a (see Figure 16A) of the first connecting portion 310.
- the protrusion 371 slides sequentially over the first inclined surface 344a, the raised surface 345, and the second inclined surface 344b (see Figure 16A) before reaching the receding surface 346 (see Figure 16A).
- the elastic arm 370 elastically bends and deforms such that the tip (free end) of the elastic arm 370 moves away from the female member 361, depending on the position of the protrusion 371 in the Z-axis direction relative to the first connecting portion 310.
- the elastic arm 370 returns to its initial state in which it is not substantially elastically deformed.
- the Z-axis dimension of the protrusion 371 and the Z-axis dimension of the receding surface 346 are substantially the same.
- the connector 301 When the first connecting portion 310 is pulled from the receiving member 360, the protrusion 371 abuts against the second inclined surface 344b in the Z-axis direction. Thus, with the protrusion 371 facing (engaged with) the receding surface 346 between the second inclined surface 344b and the abutment surface 347, the connector 301 is positioned in the Z-axis direction with respect to the connecting portion 353 (receiving member 360).
- Figures 20A and 20B are cross-sectional views showing the state in which the protrusion 371 (not visible in Figures 20A and 20B; see Figures 19A and 19B) of the elastic arm 370 faces (engages with) the receding surface 346 (not visible in Figures 20A and 20B; see Figures 16A and 18B) of the first connecting portion 310 (first connecting tube 315) in the Y-axis direction.
- the cross section of Figure 20A is the same as the cross sections of Figures 16C, 17, and 18A.
- the cross section of Figure 20B is the same as the cross sections of Figures 18B and 19B and is perpendicular to the cross section of Figure 20A.
- the sleeve 311 of the first connection portion 310 is inserted into the female member 361 of the receiving member 360 (see Figures 20A and 20B).
- the male tapered surface 311b at the tip of the sleeve 311 (see Figure 16A) and the female tapered surface 361b at the tip of the female member 361 (see Figures 19A and 19B) function as guide surfaces that facilitate insertion of the sleeve 311 into the female member 361.
- the outer peripheral surface 311a (see Figure 16A) of the sleeve 311 fits into the inner peripheral surface 361a (see Figures 19A and 19B) of the female member 361. Therefore, the sleeve 311 is positioned coaxially with the female member 361.
- the connector 301 is positioned coaxially with the connection portion 353 (receiving member 360) via the sleeve 311.
- the catheter set 303 is connected to the light source device 350.
- the connector 301 is positioned at the desired axial position relative to the connection portion 353 (receiving member 360) and coaxially with the connection portion 353 (receiving member 360).
- the light incident portion 142 of the optical fiber 140 is positioned at the desired axial position relative to the light source 155 and coaxially with the light source 155.
- the light source 155 is caused to emit light.
- Light emitted from the light source 155 enters the light incident portion 142 of the optical fiber 140, passes through the optical fiber 140, and is emitted from the light emitting portion 145 of the optical fiber 140 (see Figure 7B).
- the light passes through the olive 970 (housing 971) and further through the patient 990 (see Figure 2).
- the operator can detect the position of the olive 970, i.e., the distal end of the nasal catheter 900, from the position of the light emitted on the body surface of the patient 990.
- the light can be detected with the naked eye or via an infrared camera depending on its wavelength.
- the light source 155 stops emitting light. Subsequent procedures are generally the same as in embodiment 1. That is, the light source device 350 is separated from the catheter set 303. Next, the connector 301 of the optical fiber device 300 is separated from the catheter connector 920 of the nasal catheter 900, and the optical fiber device 300 is pulled out from the nasal catheter 900. The nasal catheter 900 is left in the patient 990 with its distal end (olive 970) in the stomach 991. Note that the optical fiber device 300 and the light source device 350 may be pulled out from the nasal catheter 900 together before the light source device 350 is separated from the catheter set 303.
- a liquid containing nutrients or the like is administered to the stomach 991 of the patient 990 via the nasal catheter 900.
- the used fiber optic device 300 once removed from the nasal catheter 900, is discarded.
- the fiber optic device 300 can be easily separated from the light source device 350 (receiving member 360) by forcefully pulling the connector 301 of the fiber optic device 300 from the receiving member 360.
- the protrusion 371 of the elastic arm 370 slides over the second inclined surface 344b, the raised surface 345, and the first inclined surface 344a (see FIGS. 16A and 18B), in that order.
- the elastic arm 370 elastically bends and deforms such that the tip (free end) of the elastic arm 370 moves away from the female member 361, depending on the Z-axis position of the protrusion 371 relative to the first connecting portion 310.
- the elastic arm 370 returns to its initial, undeformed state.
- the optical fiber device 300 of this third embodiment includes an optical fiber 140 and a connector 301 provided at the proximal end of the optical fiber 140.
- the connector 301 includes a first connection portion 310 on its proximal side that can be connected to and disconnected from the light source device 350.
- the first connection portion 310 includes a sleeve 311 into which the optical fiber 140 is inserted (see Figures 16A and 16C).
- the sleeve 311 can position the light entrance portion 142 of the optical fiber 140 coaxially with the sleeve 311 and further with the connector 301. Therefore, when the connector 301 (first connection portion 310) is connected to the light source device 350, the light entrance portion 142 of the optical fiber 140 is positioned coaxially with the light source 155 of the light source device 350 (see Figures 20A and 20B).
- the first connection portion 310 further includes a first connection tube 315 that is coaxial with and surrounds the sleeve 311.
- the first connection tube 315 includes a recessed surface 346 as an engagement structure that can engage with the light source device 350 (see Figures 16A and 16B).
- the recessed surface 346 is a "recess" that is relatively recessed compared to the second inclined surface 344b and the abutment surface 347 that sandwich the recessed surface 346.
- the recessed surface (recessed surface) 346 engages with the protrusion 371 of the light source device 350 (see Figures 19A and 19B) and is axially restrained by the light source device 350. Therefore, when the connector 301 (first connection portion 310) is connected to the light source device 350, the light entrance portion 142 of the optical fiber 140 is positioned at the desired axial position relative to the light source 155 of the light source device 350.
- the light entrance portion 142 of the optical fiber 140 can always be positioned coaxially with the light source 155 at the desired axial position relative to the light source 155, regardless of the surgeon (see Figures 20A and 20B).
- a tensile force may act between the catheter set 303 (or nasal catheter 900) and the light source device 350.
- axial tensile force hereinafter referred to as "axial tensile force"
- the engagement of the protrusion 371 with the recess (recessed surface) 346 prevents axial displacement of the light entrance portion 142 of the optical fiber 140 relative to the light source 155.
- the catheter set 303 is connected to the light source device 350 (see FIG.
- a tensile force (hereinafter referred to as "radial tensile force”) acts on the catheter set 303 along a plane (the YZ plane) that includes the axis of the light source device 350 and the elastic arm 370, in a direction perpendicular to the axis of the light source device 350 (i.e., radially outward from the axis of the light source device 350), the engagement of the protrusion 371 with the recess 346 limits the inclination of the connector 301 relative to the light source device 350, and as a result, axial displacement of the light entrance portion 142 of the optical fiber 140 relative to the light source 155 is prevented.
- radial tensile force a tensile force
- the connector 301 (or catheter set 303) is connected to the light source device 350, the light entrance portion 142 of the optical fiber 140 is positioned coaxially with the light source 155 at the desired axial position relative to the light source 155, thereby reducing coupling loss. Furthermore, even if a tensile force is applied to the catheter set 303 during subsequent use, misalignment of the light entrance portion 142 relative to the light source 155 can be reduced, thereby maintaining low coupling loss.
- the optical fiber device 300 of embodiment 3 By applying the optical fiber device 300 of embodiment 3 to a nasal catheter 900, the attenuation of the light beam emitted from the olive 970 at the distal end of the nasal catheter 900 is reduced and the light beam is stabilized, making it easy to confirm the light beam from outside the patient's 990's body. Therefore, the position of the distal end (olive 970) of the nasal catheter 900 can be easily and accurately detected based on the light emission position on the patient's 990's body surface.
- each elastic arm 370 (see Figures 19A and 19B) of the receiving member 360 fits between a pair of side surfaces 343a (see Figures 16A and 16B) facing in the X-axis direction of the connector 301 (see Figures 20A and 20B).
- the dimension of the elastic arm 370 in the X-axis direction (excluding the protrusion 371) is approximately the same as the distance between the pair of side surfaces 343a facing in the X-axis direction.
- the fit of the elastic arm 370 between the pair of side surfaces 343a reduces tilt of the connector 301 relative to the axis of the light source device 350 in the XZ plane. This is advantageous for, first, preventing damage to the sleeve 111, and, second, preventing axial displacement of the light entrance portion 142 of the optical fiber 140 relative to the light source 155.
- the configuration of the distal portion of the connector 301 is optional.
- the connector 301 has a second connection portion 320 on its distal side (see Figures 16A to 16C).
- the second connection portion 320 is connectable to a catheter connector 920 (see Figures 5A and 5B) provided at the proximal end of the nasal catheter 900. Therefore, simply by inserting the optical fiber 140 of the optical fiber device 300 into the tube 910 of the nasal catheter 900 and connecting the second connection portion 320 to the catheter connector 920, the light emitting portion 145 of the optical fiber 140 is aligned with the distal end of the nasal catheter 900 (i.e., the olive 970) (see Figure 7B), as in embodiment 1.
- the distal end (olive 970) of the nasal catheter 900 can be illuminated. This is advantageous for accurately detecting the position of the distal end of the nasal catheter 900.
- the second connection portion 320 of the connector 301 which is connected to the catheter connector 920, may have any configuration.
- the second connection portion 320 has a female tapered surface 322 (see FIG. 16C) that can be tapered and fitted to the male tapered surface 932 (see FIG. 5A) of the catheter connector 920. Therefore, similar to embodiment 1, the connector 301 can be connected to a predetermined axial position relative to the catheter connector 920 simply by tapering and fitting the female tapered surface 322 to the male tapered surface 932 (see FIG. 17).
- the light emitting portion 145 of the optical fiber 140 is accurately aligned with the distal end (i.e., the olive 970) of the nasal catheter 900 (see FIG. 7B). Therefore, the light emitted from the light emitting portion 145 can always illuminate the distal end (olive 970) of the nasal catheter 900. This is advantageous for accurately detecting the position of the distal end of the nasal catheter 900.
- the first connecting tube 315 of the connector 301 has a hollow, approximately rectangular prism shape.
- a recess (recessed surface) 346 is provided in each of the two walls 341c, 341d of the first connecting tube 315 so as to be recessed from the outer surface of each wall 341c, 341d (see Figures 16A and 16B).
- the recess 346 functions as an engagement structure that can engage with the light source device 350.
- the light source device 350 has a pair of elastic arms 370, each of which has a protrusion 371 that serves as an engagement portion (see Figures 19A and 19B).
- the protrusion 371 of the light source device 350 fits into the recess 346 of the connector 301, allowing the protrusion 371 to engage with the recess 346. Thereafter, when the connector 301 is pulled from the light source device 350 with a force greater than or equal to a predetermined strength, the protrusion 371 escapes from the recess 346, and the engagement of the protrusion 371 with the recess 346 can be released.
- the detection device 3 of this embodiment 3 which is composed of the optical fiber device 300 and the light source device 350, can repeatedly connect and disconnect the connector 301 (and further the optical fiber device 300) to and from the light source device 350 simply by performing the simple operation of inserting and removing the connector 301 from the light source device 350.
- a first inclined surface 344a, a raised surface 345, a second inclined surface 344b, a recessed portion (recessed surface) 346, and an abutment surface 347 are provided adjacent to one another in this order along the axial direction of the connector 301 (the direction in which the connector 301 is inserted into and removed from the light source device 350) (see Figures 16A and 16B).
- the protrusion 371 of the elastic arm 370 fits into the recessed portion 346, the elastic arm 370 does not substantially elastically deform.
- the first inclined surface 344a and the second inclined surface 344b which are arranged to sandwich the raised surface 345, are advantageous in reducing the axial force that needs to be applied to the connector 301 when connecting and disconnecting the connector 301 to the light source device 350.
- an engagement structure that can engage with the light source device 350 is provided on each of the walls 341c and 341d.
- the engagement structure of the present invention is not limited to this.
- the engagement structure (recess 346) may be provided on only one of the walls 341c and 341d.
- the engagement structure (recess 346) may be provided on any one or more, or all, of the four walls 341a to 341d.
- the receiving member 360 of the light source device 350 is provided with a number of elastic arms 370 corresponding to the number of walls on which the engagement structure is provided.
- Increasing the number of walls on which the engagement structure is provided is advantageous in preventing displacement of the light entrance portion 142 of the optical fiber 140 relative to the light source 155 when an axial tensile force or a radial tensile force acts on the catheter set 303 when the catheter set 303 is connected to the light source device 350 (see Figures 20A and 20B).
- the number of walls with engagement structures be two or less. Most preferably, an engagement structure is provided on each of two opposing walls.
- the engagement structure (recess 346) is provided on each of a pair of side edges 343 of the through hole 342 formed in the wall (341c, 341d) of the first connecting tube 315 (see Figures 16A and 16B), but the present invention is not limited to this.
- the engagement structure (recess 346) may be provided on the outer surface of the wall of the first connecting tube 315 without providing a through hole 342 in the wall.
- a groove (which does not penetrate the wall) is provided on the outer surface of the wall along the axis of the connector 301, and the bottom surface of the groove is provided with a first inclined surface 344a, a raised surface 345, a second inclined surface 344b, a recess (recessed surface) 346, and an abutment surface 347.
- a protrusion 371 serving as an engagement portion is provided on the elastic arm 370 so as to slide on the bottom surface of the groove.
- a pair of opposing side walls that define the width of the groove function as side surfaces 343a.
- a gripping protrusion 337 protruding radially outward is provided on the outer peripheral surface of the connector 301 (see Figures 16A to 16C).
- the axial position of the gripping protrusion 337 is not limited, but it is preferably located distal to the first connecting tube 315.
- a protrusion 126 (see Figures 3A and 3B) is provided on the outer peripheral surface 321a of the second connecting tube 321, it is more preferable that the gripping protrusion 337 be positioned between the first connecting tube 315 and the protrusion 126.
- the gripping protrusion 337 be positioned between the light source device 350 and the catheter connector 920 and exposed to the outside world (see Figure 20A).
- the gripping protrusion 337 makes it easy to apply a rotational force to the connector 301 when connecting and disconnecting the connector 301 to and from the catheter connector 920 of the nasal catheter 900, and also makes it easy to grip the connector 301 when connecting and disconnecting the connector 301 to the connection portion 353 (receiving member 360) of the light source device 350.
- the axial distance between the light source device 350 and the catheter connector 920 is preferably 15 mm or more, and even more preferably 20 mm or more.
- the light source device 350 and the catheter connector 920 are spaced apart in the axial direction in this manner, it is easy to hook one's fingers onto the gripping protrusion 337 between the light source device 350 and the catheter connector 920.
- the number of gripping protrusions 337 may be one or more. In this third embodiment, only one gripping protrusion 337 is provided on the connector 301, but preferably, multiple gripping protrusions 337 are arranged on the outer peripheral surface of the connector 301 at equal angular intervals relative to the axis of the connector 301. Most preferably, two gripping protrusions 337 are provided. This is because two gripping protrusions 337 are sufficient for applying a rotational force to the connector 301 and for gripping the connector 301. When the connector 301 is provided with multiple gripping protrusions 337, the multiple gripping protrusions 337 may have the same or different shapes, dimensions, etc. Note that in the present invention, the connector 301 does not necessarily have to have a gripping protrusion 337.
- the sleeve 311 is arranged coaxially with the first connecting tube 315 (see Figures 16A and 16C).
- the tip (proximal end) of the sleeve 311 may be axially recessed from the tip (proximal end) of the first connecting tube 315, or the tip of the sleeve 311 may be located on the same plane as the tip of the first connecting tube 315.
- the sleeve 311 protrudes axially from the tip of the first connecting tube 315 (see Figure 17).
- the optical fiber device 300 is manufactured using the above-described post-fixing method in which the light input portion 142 is formed after the optical fiber 140 is fixed to the connector 301, it is easy to cut the optical fiber 140 protruding from the tip of the sleeve 311 at the same axial position as the tip of the sleeve 311.
- This firstly makes it possible to reduce variation in the axial position of the cut surface of the optical fiber 140 (i.e., the light input portion 142) relative to the connector 301 (or first connection portion 310), and secondly makes it possible to form a flat surface with minimal irregularities on the cut surface of the optical fiber 140 (i.e., the light input portion 142). These are advantageous in reducing coupling loss between the light source 155 and the light input portion 142 of the optical fiber 140.
- the optical fiber device 300 is manufactured using the above-mentioned pre-fixing method in which the light incident portion 142 is formed before the optical fiber 140 is fixed to the connector 301, it is easy to align the light incident portion 142 of the optical fiber 140 with the tip of the sleeve 311. This makes it possible to reduce variation in the axial position of the light incident portion 142 of the optical fiber 140 relative to the connector 301 (or first connection portion 310), which is advantageous in reducing coupling loss between the light source 155 and the light incident portion 142 of the optical fiber 140.
- the sleeve 311 of the connector 301 fits into the female member 361 of the light source device 350 (see Figures 20A and 20B).
- the inner surface 361a of the female member 361 positions the sleeve 311 radially relative to the light source device 350.
- the light incident portion 142 of the optical fiber 140 can be positioned coaxially with the light source 155. This is advantageous for reducing coupling loss between the light source 155 and the light incident portion 142 of the optical fiber 140.
- the female member 361 has a tapered surface (conical surface) 361b distal to the inner circumferential surface 361a, with the inner diameter increasing toward the tip of the female member 361 (see Figures 19A and 19B).
- the tapered surface 361b can guide the sleeve 311 into the female member 361 when connecting the connector 301 to the light source device 350. This makes it easier to connect the connector 301 to the light source device 350.
- the tapered surface 361b also allows the sleeve 311 to tilt relative to the female member 361 when separating the connector 301 from the light source device 350. This makes it easier to separate the connector 301 from the light source device 350.
- the sleeve 311 is fitted into the female member 361 to position the light incident portion 142 of the optical fiber 140 coaxially with the light source 155, but the present invention is not limited to this.
- the light incident portion 142 of the optical fiber 140 may be aligned in the X-axis direction with respect to the light source 155 by fitting the elastic arms 370 (see FIGS. 19A and 19B) of the receiving member 360 between a pair of side surfaces 343a (see FIGS. 16A and 16B) that face each other in the X-axis direction of the connector 301.
- the pair of elastic arms 370 may clamp the first connecting tube 315 to align the light incident portion 142 of the optical fiber 140 in the Y-axis direction with respect to the light source 155.
- the light source device 350 (or receiving member 360) does not need to be equipped with the female member 361.
- This third embodiment is the same as the first embodiment except for the above.
- the explanation of the first embodiment also applies to this third embodiment as appropriate.
- an optical fiber 140 is used to transmit light from the light source device (150, 250, 350) to the olive 970 at the distal end of the nasal catheter 900.
- the detection devices (1, 2, 3) of the present invention are not limited to this.
- the detection devices (1, 2, 3) may be configured such that the tube 910 of the nasal catheter 900 itself transmits light from the light source device (150, 250, 350) to the olive 970.
- the optical fiber device (100, 200, 300) is withdrawn from the nasal catheter 900, and the nasal catheter 900 is left indwelling in the patient 990.
- a light source device 150, 250, 350
- the nasal catheter 900 is left indwelling in the patient 990 for several days.
- the nasal catheter 900 may curl up inside the patient 990, causing the olive 970 to move from the stomach 991. Therefore, being able to confirm the position of the distal end (olive 970) of the nasal catheter 900 at the desired timing (e.g., immediately before enteral nutrition) is advantageous in improving patient safety.
- the configuration of the connection portion (153, 253, 353 (receiving member 160, 260, 360)) of the light source device (150, 250, 350) may be appropriately modified so that the catheter connector 920 of the nasal catheter 900 can be connected to the light source device (150, 250, 350).
- the catheter connector 920 may also be connected to the connection portion (153, 253, 353 (receiving member 160, 260, 360)) of the light source device (150, 250, 350) via an adapter.
- the configuration of the catheter connector 920 may also be appropriately modified so that light from the light source 155 can be incident on the proximal end surface of the tube 910 directly or indirectly via the catheter connector 920.
- the present invention is used to detect the position of the distal end of the nasal catheter 900, but the present invention can be applied to any medical catheter other than the nasal catheter 900.
- the present invention can be applied to a catheter inserted into an artery or vein.
- the liquid flowing through a medical catheter to which the present invention is applied can be any liquid, such as nutrients, medicine, contrast medium, or blood.
- the connector (particularly the second connection portion) and light source device can be modified as appropriate depending on the type of medical catheter.
- the present invention can be widely used to detect the position of the distal end (tip) of a medical catheter inserted into a patient.
- the present invention can be preferably used for nasal catheters used in oral and nasal tube feeding.
- Detection device (device for detecting the distal end position of a medical catheter) 100, 200, 300 Optical fiber device 101, 201, 301 Connector 103, 203, 303 Catheter set 110, 210, 310 First connecting portion 111, 211, 311 Sleeve 115, 215, 315 First connecting tube 117 Engagement protrusion (engagement structure) 120, 220, 320 Second connecting portion 121, 221, 321 Second connecting tube 122, 222, 322 Female tapered surface 133 of second connecting portion Through hole 135
- Optical fiber 142 Light incident portion 145 Light emitting portion 150, 250, 350 Light source device 155 Light source 160, 260, 360 Receiving member 161, 261, 361 Female member 16
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Abstract
光ファイバー装置(100)は、光ファイバー(140)と、光ファイバーの近位端に設けられたコネクタ(101)とを備える。光ファイバーは、近位側に光入射部(142)を、遠位側に光放射部(145)を備える。光ファイバーを挿入した医療用カテーテル(900)を患者に挿入した状態で光源装置(150)からの光を光ファイバーの光放射部に入射させると、光が、光放射部から放射され、患者の体表面を発光させる。コネクタは、近位側に第1接続部(110)を備える。第1接続部は、光ファイバーが挿入されたスリーブ(111)と、スリーブを取り囲む第1接続筒(115)とを備える。第1接続筒は、コネクタが光源装置に接続されたときに、コネクタが光源装置に軸方向に拘束されるように光源装置に係合可能な係合構造(117)を備える。
Description
本発明は、患者に挿入された医療用カテーテルの遠位端(先端)の位置を検出するために使用される光ファイバー装置に関する。また、本発明は、患者に挿入された医療用カテーテルの遠位端の位置を検出するための装置(検出装置)に関する。
医療分野において、検査や治療のために、柔軟な中空のチューブを備えたカテーテルを患者に挿入することがある。例えば、食事を口から摂れなくなった患者に栄養剤、流動食(一般に「経腸栄養剤」と呼ばれる)、又は薬剤等を含む液状物を投与する経腸栄養が行われる。経腸栄養では、鼻または口から胃に挿入されたカテーテル(経腸栄養カテーテル)を介して液状物が患者に投与される。液状物を投与するのに先だって、カテーテルの遠位端(先端)が胃内に位置していることを確認する必要がある。
特許文献1,2には、光ファイバーを用いて、患者に挿入したカテーテルの遠位端の位置を確認する方法が記載されている。より詳細には、光ファイバーを挿入したカテーテルを患者に挿入する。光ファイバーは、その近位側に光入射部を備え、その遠位側(先端側)に光放射部を備える。光源からの光を光ファイバーの光入射部に入射させる。光は、光ファイバーの光放射部から放射される。当該光放射部からの光を患者の体外から観察することにより、カテーテルの遠位端の位置を確認することができる。
この方法では、光ファイバーの光放射部がより明るく発光すること、即ち、光ファイバーの光放射部から放射される光束が多いことが望まれる。このためには、光源からの光が、小径の光ファイバーの光入射部に入射する際の光損失(結合損失)を抑える必要がある。光ファイバーの使用中には、光ファイバーには引張り力が作用することがある。例えば、光ファイバーの使用中に、術者による手技や光ファイバーの自重等により光ファイバーに引張り力が作用することがある。この引張り力によって、光源から光ファイバーの光入射部までの距離が増大したり、光源に対して光入射部が軸ズレしたりし、その結果、結合損失が生じることがある。したがって、光ファイバーにこのような引張り力が作用しても結合損失を抑える必要がある。
本発明は、光源と光ファイバーとの間の結合損失を抑え、医療用カテーテルの遠位端の位置を容易且つ正確に検出することを目的とする。
本発明の光ファイバー装置は、光ファイバーと、前記光ファイバーの近位端に設けられ且つ光源装置に接続及び分離が可能なコネクタとを備える。前記光ファイバーは、医療用カテーテルに挿入可能である。前記光ファイバーは、その近位側に光入射部を備え、その遠位側に光放射部を備える。前記光ファイバー装置は、前記光ファイバーを挿入した前記医療用カテーテルを患者に挿入した状態で前記光源装置からの光を前記光ファイバーの前記光入射部に入射させると、前記光が、前記光放射部から放射され、患者の体表面を発光させることにより、前記医療用カテーテルの遠位端の位置を検出することができるように構成されている。前記コネクタは、その近位側に第1接続部を備える。前記第1接続部は、前記光ファイバーが挿入された円筒形状のスリーブと、前記スリーブと同軸に前記スリーブを取り囲むように配置された第1接続筒とを備える。前記第1接続筒は、前記コネクタが前記光源装置に接続されたときに、前記コネクタが前記光源装置に軸方向に拘束されるように前記光源装置に係合可能な係合構造を備える。
本発明の検出装置は、医療用カテーテルの遠位端の位置を検出するための装置であって、本発明の上記光ファイバー装置と、前記光ファイバー装置の前記コネクタを接続及び分離が可能な光源装置とを備える。
光源装置に本発明の光ファイバー装置のコネクタを接続したとき、光ファイバーの光入射部は、光源に対して軸方向の所望する位置に、光源と同軸に配置されるので、結合損失を抑えることができる。また、その後の使用において光ファイバーに引張り力が作用しても、光源に対する光入射部の位置ズレを抑えることができるので、低い結合損失を維持し続けることができる。したがって、本発明によれば、光源と光ファイバーとの間の結合損失を抑えることができる。本発明の光ファイバー装置を医療用カテーテルに挿入すれば、当該カテーテルの遠位端から放射される光束の減衰が抑えられ且つ光束が安定する。患者の体外から当該光束を確認することは容易である。よって、本発明によれば、医療用カテーテルの遠位端の位置を容易且つ正確に検出することができる。
(1)本発明の光ファイバー装置は、光ファイバーと、前記光ファイバーの近位端に設けられ且つ光源装置に接続及び分離が可能なコネクタとを備える。前記光ファイバーは、医療用カテーテルに挿入可能である。前記光ファイバーは、その近位側に光入射部を備え、その遠位側に光放射部を備える。前記光ファイバー装置は、前記光ファイバーを挿入した前記医療用カテーテルを患者に挿入した状態で前記光源装置からの光を前記光ファイバーの前記光入射部に入射させると、前記光が、前記光放射部から放射され、患者の体表面を発光させることにより、前記医療用カテーテルの遠位端の位置を検出することができるように構成されている。前記コネクタは、その近位側に第1接続部を備える。前記第1接続部は、前記光ファイバーが挿入された円筒形状のスリーブと、前記スリーブと同軸に前記スリーブを取り囲むように配置された第1接続筒とを備える。前記第1接続筒は、前記コネクタが前記光源装置に接続されたときに、前記コネクタが前記光源装置に軸方向に拘束されるように前記光源装置に係合可能な係合構造を備える。
(2)上記(1)項の光ファイバー装置において、前記コネクタは、その遠位側に第2接続部を備えていてもよい。前記第2接続部は、前記医療用カテーテルの近位端に設けられたカテーテルコネクタに接続及び分離が可能であってもよい。
かかる(2)項の光ファイバー装置によれば、第2接続部をカテーテルコネクタに接続するだけで、光ファイバーの光放射部を、医療用カテーテルの遠位端に位置合わせすることが可能になる。
(3)上記(2)項の光ファイバー装置において、前記第2接続部は、前記カテーテルコネクタのオステーパ面にテーパ嵌合可能なメステーパ面を備えていてもよい。
かかる(3)項の光ファイバー装置によれば、オステーパ面にメステーパ面をテーパ嵌合させるだけで、コネクタをカテーテルコネクタに対して軸方向の所定位置に接続することができる。このため、光ファイバーの光放射部は、医療用カテーテルの遠位端に正確に位置合わせされる。これは、カテーテルの遠位端の位置を正確に検出するのに有利である。
(4)上記(1)項~上記(3)項のいずれか一項の光ファイバー装置において、前記第1接続筒は、中空の略円筒形状を有していてもよい。前記係合構造は、前記第1接続筒に、半径方向外向きに突出するように設けられた少なくとも1つの係合突起を含んでいてもよい。
かかる(4)項の光ファイバー装置によれば、コネクタを光源装置に対して回転させるという簡単な操作を行うだけで、光源装置に対してコネクタを接続及び分離することが可能になる。
(5)上記(4)項の光ファイバー装置において、前記少なくとも1つの係合突起が、2つ以上4つ以下の係合突起を含んでいてもよい。
かかる(5)項の光ファイバー装置は、2つ以上4つ以下の係合突起を含む。係合突起の数が2つ以上であることは、光源装置にコネクタを接続した状態において光ファイバーに軸方向の引張り力や半径方向の引張り力が作用したときに、第1に、光源に対する光ファイバーの光入射部の変位を防止するのに有利であり、第2に、係合突起の破損を防止するのに有利である。係合突起の数が4つ以下であることは、第1接続筒の構造が複雑になるのを回避するのに有利である。
(6)上記(4)項または上記(5)項の光ファイバー装置において、前記少なくとも1つの係合突起の遠位側の面から前記第1接続筒の近位端までの距離は、前記第1接続筒の外径の70%以上であってもよい。
かかる(6)項の光ファイバー装置によれば、光源装置に対する第1接続筒の嵌入深さを増大させることが可能である。このため、光源装置にコネクタを接続した状態において光ファイバーに半径方向の引張り力が作用したときに、光源装置に対するコネクタの傾きを抑えることができる。これは、第1に、係合突起やスリーブの破損を防止するのに有利であり、第2に、光源に対する光ファイバーの光入射部の軸方向の変位を防止するのに有利である。
(7)本発明の一態様にかかる検出装置は、上記(4)項~上記(6)項のいずれか一項の光ファイバー装置と、前記光ファイバー装置の前記コネクタを接続及び分離が可能な光源装置とを備える。前記光源装置は、少なくとも1つの係合部を備えていてもよい。前記光源装置に対して前記コネクタの前記第1接続筒を回転させることにより、前記光源装置の前記少なくとも1つの係合部に対して前記第1接続筒の前記少なくとも1つの係合突起を係合させることができ、また、その係合を解除することができてもよい。
かかる(7)項の検出装置によれば、コネクタを光源装置に対して回転させるという簡単な操作を行うだけで、光源装置に対してコネクタを接続及び分離することが可能になる。
(8)上記(7)項の検出装置において、前記少なくとも1つの係合部は、周方向に沿って延びたロック溝を有していてもよい。前記ロック溝の幅は、第1側面と、前記第1側面に対向して前記第1側面に対して遠位側に配置された第2側面とによって規定されていてもよい。前記第1側面は、前記光源装置に対する前記第1接続筒の回転軸に対して垂直な面に沿って延びていてもよい。前記第2側面は、前記ロック溝の幅が、前記係合突起が前記ロック溝に係合する側に向かって小さくなるように、前記第1側面に対して傾斜して延びていてもよい。前記少なくとも1つの係合部は、前記少なくとも1つの係合突起を、前記ロック溝の前記第1側面と前記第2側面との間に軸方向に挟んで拘束することができてもよい。
かかる(8)項の検出装置は、以下の効果を奏する。第1に、コネクタを光源装置に接続するときにコネクタに加える回転力が強すぎたとしても、係合突起が破損してしまう可能性は低い。第2に、光ファイバーの光入射部を、光源に対して、常に軸方向の所望する位置に配置することができる。これは、光源と光ファイバーの光入射部との間の結合損失を安定的に抑えるのに有利である。
(9)上記(7)項の検出装置において、前記第1接続筒に設けられた前記少なくとも1つの係合突起は、少なくとも1つの第1係合突起であってもよい。前記光源装置に設けられた前記少なくとも1つの係合部は、周方向に沿って延びた少なくとも1つの第2係合突起であってもよい。前記第1接続部に、前記コネクタの軸に垂直な環状の当接端面が設けられていてもよい。前記第1接続部は、前記少なくとも1つの第1係合突起が前記少なくとも1つの第2係合突起に係合したとき、前記当接端面が前記光源装置の平坦面に軸方向に当接するように構成されていてもよい。
かかる(9)項の検出装置は、以下の効果を奏する。第1に、第1係合突起を第2係合突起に係合させ、且つ、当接端面を平坦面に当接させるという簡単な構成で、光ファイバーの光入射部を光源に対して軸方向の所望する位置に配置することができる。第2に、当接端面が環状に延びているので、光源装置にコネクタを接続した状態において光ファイバーに半径方向の引張り力が作用したときに、光源装置に対するコネクタの傾きを抑えることができる。
(10)上記(1)項~上記(3)項のいずれか一項の光ファイバー装置において、前記第1接続筒は、中空の略四角柱形状を有していてもよい。前記係合構造は、前記第1接続筒の壁に設けられた凹部を含んでいてもよい。
かかる(10)項の光ファイバー装置によれば、光源装置にコネクタを接続したとき、光ファイバーの光入射部は、光源に対して軸方向の所望する位置に、光源と同軸に配置されるので、結合損失を抑えることができる。また、その後の使用において光ファイバーに引張り力が作用しても、光源に対する光入射部の位置ズレを抑えることができるので、低い結合損失を維持し続けることができる。したがって、医療用カテーテルの遠位端から放射される光束の減衰が抑えられ且つ光束が安定する。これは、患者の体外から当該光束を確認することを容易にするので、カテーテルの遠位端の位置を容易且つ正確に検出するのに有利である。
(11)本発明の別の態様にかかる検出装置は、上記(10)項の光ファイバー装置と、前記光ファイバー装置の前記コネクタを接続及び分離が可能な光源装置とを備える。前記光源装置は、弾性的に曲げ変形可能な弾性アームを備えていてもよい。前記コネクタを前記光源装置に接続すると、前記弾性アームに設けられた突起が前記凹部に嵌入してもよい。
かかる(11)項の検出装置によれば、コネクタを光源装置に対して挿抜するという簡単な操作を行うだけで、光源装置に対してコネクタを接続及び分離することができる。
(12)上記(1)項~上記(6)項及び上記(10)項のいずれか一項の光ファイバー装置において、前記第1接続筒よりも遠位側の前記コネクタの外周面に、半径方向外向きに突出した少なくとも1つの把持突起が設けられていてもよい。
かかる(12)項の光ファイバー装置によれば、コネクタを医療用カテーテルのカテーテルコネクタに対して接続及び分離をする際、及び、コネクタを光源装置に対して接続及び分離をする際に、コネクタに力を加えるのが容易である。
(13)上記(4)項~上記(6)項のいずれか一項の光ファイバー装置において、前記第1接続筒よりも遠位側の前記コネクタの外周面に、半径方向外向きに突出した少なくとも1つの把持突起が設けられていてもよい。前記少なくとも1つの把持突起は、前記少なくとも1つの係合突起と周方向において同一位置に配置されていてもよい。
かかる(13)項の光ファイバー装置によれば、術者が把持突起に回転力を加える際に、術者の指が係合突起に触れて術者が痛みを感じるという事態を回避することができる。
(14)本発明の別の態様にかかる検出装置は、上記(12)項又は上記(13)項の光ファイバー装置と、前記光ファイバー装置の前記コネクタを接続及び分離が可能な光源装置とを備える。前記コネクタは、その遠位側に第2接続部を備えていてもよい。前記第2接続部は、前記医療用カテーテルの近位端に設けられたカテーテルコネクタに接続及び分離が可能であってもよい。前記第2接続部を前記カテーテルコネクタに接続し且つ前記コネクタを前記光源装置に接続したとき、前記少なくとも1つの把持突起は、前記カテーテルコネクタと前記光源装置との間に配置され、外界に露出されてもよい。
かかる(14)項の検出装置によれば、コネクタを医療用カテーテルのカテーテルコネクタに対して接続及び分離をする際、及び、コネクタを光源装置に対して接続及び分離をする際に、コネクタに力を加えるのが容易である。
(15)上記(1)項~上記(6)項、上記(10)項、上記(12)項、及び上記(13)項のいずれか一項の光ファイバー装置において、前記スリーブは、前記第1接続筒の先端から突出していてもよい。前記光ファイバーの前記光入射部は、前記スリーブの先端と軸方向において同一位置に位置していてもよい。
かかる(15)項の光ファイバー装置は、光源と光ファイバーの光入射部との間の結合損失を抑えるのに有利であり、更に、カテーテルの遠位端の位置を容易且つ正確に検出するのに有利である。
(16)本発明の別の態様にかかる検出装置は、上記(1)項~上記(6)項、上記(10)項、上記(12)項、上記(13)項、及び上記(15)項のいずれか一項の光ファイバー装置と、前記光ファイバー装置の前記コネクタを接続及び分離が可能な光源装置とを備える。前記光源装置は、光源と、前記コネクタが前記光源装置に接続されたとき前記コネクタの前記スリーブが嵌入するメス部材とを備えていてもよい。前記スリーブが前記メス部材に嵌入したとき、前記メス部材の内周面は、前記光ファイバーの前記光入射部が前記光源と同軸になるように前記スリーブを位置決めしてもよい。
かかる(16)項の検出装置によれば、簡単な構造で、光ファイバーの光入射部を光源と同軸になるように位置決めすることができる。これは、光源と光ファイバーの光入射部との間の結合損失を抑えることを可能にする。これは、カテーテルの遠位端の位置を容易且つ正確に検出するのに有利である。
(17)上記(16)項の検出装置において、前記メス部材は、前記メス部材の前記内周面よりも遠位側に、前記メス部材の先端に向かって内径が大きくなるテーパ面を備えていてもよい。
かかる(17)項の検出装置は以下の効果を奏する。第1に、テーパ面は、コネクタを光源装置に接続するときに、スリーブをメス部材内に案内する。これは、コネクタを光源装置に接続するのを容易にするのに有利である。第2に、テーパ面は、コネクタを光源装置から分離するときに、スリーブがメス部材に対して傾くのを許容する。これは、コネクタを光源装置から分離するのを容易にするのに有利である。
(18)上記(1)項~上記(6)項、上記(10)項、上記(12)項、上記(13)項、及び上記(15)項のいずれか一項の光ファイバー装置において、前記コネクタは、前記光ファイバーを前記コネクタに固定するための光ファイバー固定部を更に備えていてもよい。前記光ファイバー固定部は、前記スリーブよりも遠位側に配置されていてもよい。
かかる(18)項の光ファイバー装置によれば、光ファイバー固定部をスリーブ内に配置する(即ち、光ファイバーをスリーブに接着剤を介して固定する)場合に比べて、十分な量の接着剤を介して、光ファイバーをコネクタに強固に固定することができる。
(19)上記(18)項の光ファイバー装置において、前記コネクタは、前記光ファイバー固定部と前記コネクタの外界とを連通させる貫通孔を更に備えていてもよい。接着剤が、前記光ファイバー固定部から前記貫通孔へ連続的に充填されていてもよい。
かかる(19)項の光ファイバー装置によれば、接着剤を光ファイバー固定部に容易に付与することができる。これは、光ファイバー装置の製造を容易にするのに有利である。
(20)上記(19)項の光ファイバー装置において、前記第1接続筒よりも遠位側の前記コネクタの外周面に、半径方向外向きに突出した少なくとも1つの把持突起が設けられていてもよい。前記貫通孔は、前記少なくとも1つの把持突起を貫通していてもよい。
かかる(20)項の光ファイバー装置は、以下の効果を奏する。第1に、貫通孔の長さを確保することができる。第2に、必要な長さの貫通孔を設けるために、把持突起とは別に、貫通孔が貫通する突起(第2突起)をコネクタの外周面に設ける必要がない。このため、コネクタに力を加えるのを容易にするという把持突起本来の機能が、第2突起に阻害されることなく、確実に発揮され得る。また、第2突起が存在しないので、コネクタの外観形状を簡単化することができる。
(21)上記(20)項の光ファイバー装置において、前記少なくとも1つの把持突起は、第1把持突起と第2把持突起とを含んでいてもよい。前記貫通孔は前記第1把持突起を貫通していてもよい。前記第2把持突起には、前記第1接続筒の内腔と連通した空洞が設けられていてもよい。
かかる(21)項の光ファイバー装置によれば、貫通孔が貫通していない第2把持突起には空洞が設けられている。これは、コネクタを樹脂成形する際に、第2把持突起、及び、第2把持突起近傍の第2接続筒の部分に樹脂ヒケが生じるのを防止するのに有利である。
以下に、本発明を好適な実施形態を示しながら詳細に説明する。但し、本発明は以下の実施形態に限定されないことはいうまでもない。以下の説明において参照する各図は、説明の便宜上、本発明の実施形態を構成する主要部材を簡略化して示したものである。従って、本発明は以下の各図に示されていない任意の部材を備え得る。また、本発明の範囲内において、以下の各図に示された各部材を変更または省略し得る。各実施形態の説明において引用する図面において、先行する実施形態で引用した図面に示された部材に対応する部材には、当該先行する実施形態の図面で付された符号と同じ符号が付してある。そのような部材については、重複する説明が省略されており、先行する実施形態の説明を適宜参酌すべきである。
本発明において、部材(例えば、コネクタ、カテーテルコネクタ、光源装置の受け部材)の「軸」は、当該部材の中心軸を意味する。「軸」は、部材に含まれる図形(例えば円、長方形)の中心を通り、且つ/又は、部材に含まれる柱体(例えば円柱、角柱。柱体は中空の柱体を含む。)もしくは錐面(例えば円錐面(テーパ))の中心軸と一致する。特に断りのない限り、軸に平行な方向を「軸方向」という。「平面視」とは、軸に沿って見ることを意味する。軸に直交する直線に沿った方向を「半径方向」という。半径方向において、軸に近い側を「内」側、軸に遠い側を「外」側という。軸の周りを回転する方向を「周方向」という。当業者であれば軸を容易に一義的に特定することができるため、以下の説明で引用する図面では、図面を簡単化するために軸の図示を省略している。
本発明において、「近位」側とは、術者(または使用者)に近い側を意味し、「遠位」側とは、術者(または使用者)から遠い方の側を意味する(後述する図1参照)。ここで、「術者(または使用者)」は、本発明の光ファイバー装置、または、当該光ファイバー装置が適用される医療用カテーテル、または、本発明の検出装置を使用する者(例えば、医師、看護師、介護士など)を意味する。「先端」とは、特に断りがない限り、部材の軸方向の端(終端)を意味し、一般的には「基端」とは反対側の端を意味する。「先端」は「基端」に対して「近位側」及び「遠位側」のいずれにも存在しうる。
(実施形態1)
図1に、医療用カテーテルとしての経鼻カテーテル900の遠位端(先端)の位置を検出するための、本発明の実施形態1にかかる検出装置(医療用カテーテルの遠位端位置検出装置、以下「検出装置」という)1の概略構成を示す。検出装置1は、光ファイバー装置100と光源装置150とからなる。光ファイバー装置100は、光ファイバー140と、光ファイバー140の近位端(基端)に設けられたコネクタ101とを備える。コネクタ101は、光源装置150に繰り返し接続及び分離が可能である。光源装置150は、光源(図1では見えない)を内蔵している。経鼻カテーテル900は、柔軟なチューブ910と、チューブ910の近位端(基端)に設けられたカテーテルコネクタ920と、チューブ910の遠位端(先端)に設けられたオリーブ970とを備える。チューブ910は、その全長にわたって連続する流路(図1では見えない。後述する図5B、図6B参照)が形成された中空の筒状物である。光ファイバー装置100の光ファイバー140は、経鼻カテーテル900に対して、そのカテーテルコネクタ920側から、挿入することができ、また、引き抜くことができる。光ファイバー装置100が挿入された経鼻カテーテル900をカテーテルセット103と呼ぶ。検出装置1と経鼻カテーテル900とを含めた全体を、「カテーテルシステム」と呼ぶ。
図1に、医療用カテーテルとしての経鼻カテーテル900の遠位端(先端)の位置を検出するための、本発明の実施形態1にかかる検出装置(医療用カテーテルの遠位端位置検出装置、以下「検出装置」という)1の概略構成を示す。検出装置1は、光ファイバー装置100と光源装置150とからなる。光ファイバー装置100は、光ファイバー140と、光ファイバー140の近位端(基端)に設けられたコネクタ101とを備える。コネクタ101は、光源装置150に繰り返し接続及び分離が可能である。光源装置150は、光源(図1では見えない)を内蔵している。経鼻カテーテル900は、柔軟なチューブ910と、チューブ910の近位端(基端)に設けられたカテーテルコネクタ920と、チューブ910の遠位端(先端)に設けられたオリーブ970とを備える。チューブ910は、その全長にわたって連続する流路(図1では見えない。後述する図5B、図6B参照)が形成された中空の筒状物である。光ファイバー装置100の光ファイバー140は、経鼻カテーテル900に対して、そのカテーテルコネクタ920側から、挿入することができ、また、引き抜くことができる。光ファイバー装置100が挿入された経鼻カテーテル900をカテーテルセット103と呼ぶ。検出装置1と経鼻カテーテル900とを含めた全体を、「カテーテルシステム」と呼ぶ。
図2に、検出装置1を用いて経鼻カテーテル900の遠位端(先端)の位置を検出する方法を示す。図2には、経鼻カテーテル900に光ファイバー装置100が組み込まれたカテーテルセット103と、光源装置150とが示されている。光ファイバー140(図2では見えない。図1参照)がチューブ910に挿入された状態で、コネクタ101がカテーテルコネクタ920に接続されている(後述する図7A参照)。光ファイバー140の遠位端(先端)の光放射部145(図2では見えない。図1参照)は、オリーブ970にまで達している(後述する図7B参照)。
カテーテルセット103(経鼻カテーテル900)は患者990の鼻腔から挿入され、その遠位端のオリーブ970が胃991に達している。経腸栄養を行うに先だって、コネクタ101を光源装置150に接続し、光源装置150の光源を発光させる。光源からの光は、光ファイバー140(図1参照)を通過して、光ファイバー140の光放射部145(図1参照)から放射される。光は、オリーブ970を透過し、更に、患者990の身体を透過して体表面を発光させる。術者は、患者990の体表面での発光位置から、オリーブ970、即ち経鼻カテーテル900の遠位端(先端)、の位置を検出(または確認)することができる。
図3Aは、第1接続部110側から見た本実施形態1にかかる光ファイバー装置100のコネクタ101の斜視図である。図3Bは、第2接続部120側から見たコネクタ101の斜視図である。図3Cは、第2接続部120側から見たコネクタ101の断面斜視図である。図3Cの断面は、コネクタ101の軸(図示せず)及び貫通孔133を含む。コネクタ101は、その近位側に第1接続部110を備え、その遠位側に第2接続部120を備える。第1接続部110と第2接続部120とは同軸に配置されている。第1接続部110は、光源装置150(図1参照)に対して接続及び分離が可能である。第2接続部120は、カテーテルコネクタ920(図1、図5A、図5B参照)に対して接続及び分離が可能である。
第1接続部110は、スリーブ111と第1接続筒115とを備える。スリーブ111及び第1接続筒115は、それぞれ中空の略円筒形状を有している。第1接続筒115は、スリーブ111と同軸に、スリーブ111から半径方向に離間して、スリーブ111を取り囲むように配置されている。スリーブ111と第1接続筒115とは、環状壁139を介して連結されている(図3C参照)。環状壁139は、スリーブ111の基端(遠位端)から第1接続筒115の基端(遠位端)へ延びた延びた板である。環状壁139は、スリーブ111の基端を取り囲むように周方向に環状に連続している。第1接続筒115は、近位側に向かって開口している。スリーブ111は、第1接続筒115よりも近位側(第2接続部120とは反対側)に突出している(後述する図4、図7Aを参照)。
スリーブ111の外周面111aは、制限されないが、軸方向において外径が一定である円筒面、または、スリーブ111の先端(第2接続部120とは反対側端)に向かって外径が小さくなるオステーパ面(円錐面)であってもよい。スリーブ111の先端には、先端に向かって外径が小さくなる、比較的大きなテーパ角度を有するテーパ面(オステーパ面)111bが設けられている。スリーブ111内に光ファイバー140が挿入されている(図3C参照)。光ファイバー140は、スリーブ111の内周面によって、または、スリーブ111の内周面に設けられた複数の突起(図示せず。突起は、軸方向または周方向に延びていてもよい。)によって、スリーブ111と同軸に配置されるように半径方向の位置が規制されている。光ファイバー140の近位側の光入射部142は、スリーブ111の先端と軸方向において同一位置に配置されている。
第1接続筒115の外周面115aは、制限されないが、軸方向において外径が一定である円筒面である。外周面115aに、半径方向外向きに突出した2つの係合突起117が設けられている。係合突起117は、第1接続筒115の基端(第2接続部120側端)に沿って、または、当該基端の近傍に配置されている。係合突起117は周方向に沿って延びている。係合突起117の、コネクタ101の軸方向の寸法(厚さ)は、周方向において一定である。なお、係合突起117の数は2つに限定されず、少なくとも1つであればよい。
第2接続部120は、中空の略円筒形状を有する第2接続筒121を備える。第2接続筒121は、環状壁139からスリーブ111及び第1接続筒115とは反対側(遠位側)に延び(図3B参照)、スリーブ111及び第1接続筒115と同軸に配置されている。第2接続筒121の外周面121aは、制限されないが、軸方向において外径が一定である円筒面である。第2接続筒121は第1接続筒115より小さな外径を有する。但し、本発明はこれに限定されず、第2接続筒121の外径は第1接続筒115の外径より大きくてもよく、あるいは、同じであってもよい。第2接続筒121の外周面121aには、2つの突起126及び2つの把持突起137a,137bが半径方向外向きに突出するように設けられている。突起126は、螺旋状に延び、雄ネジを構成している。把持突起137a,137bは、突起126よりも第1接続部110(または第1接続筒115)側に配置されている。把持突起137a,137bは、第1接続筒115から遠位側に向かって軸方向に所定の長さにわたって延びている。把持突起137a,137bは、第1接続筒115に設けられた2つの係合突起117と、周方向において同一位置に配置されている。なお、突起126の数は2つに限定されず、少なくとも1つであればよい。同様に、把持突起(137a,137b)の数は2つに限定されず、少なくとも1つであればよい。
把持突起(第1把持突起)137aに貫通孔133が設けられている(図3C参照)。貫通孔133は、第2接続筒121の外界と第2接続筒121の内腔とを連通させるように、把持突起137a及び第2接続筒121を貫通している。貫通孔133は、コネクタ101(または第2接続筒121)の軸から半径方向外側へ離れるにしたがって、第1接続部110から軸方向に離れるように傾斜している。
把持突起(第2把持突起)137b内に、空洞138が設けられている(図3C参照)。空洞138は、環状壁139に設けられた開口を介して第1接続筒115の内腔と連通している。把持突起137bは、空洞138を介して第2接続筒121から半径方向に離間されている。空洞138は、把持突起137bの半径方向の厚みを低減することを可能にする。これは、コネクタ101を樹脂成形する際に、把持突起137b、及び、把持突起137b近傍の第2接続筒121の部分に樹脂ヒケが生じるのを防止するのに有利である。なお、本発明では、空洞138を省略することができる。
第2接続筒121はスリーブ111と連通している。但し、第2接続筒121はスリーブ111の内径より大きな内径を有する。隔壁131が、環状壁139から第2接続筒121内へ、軸方向に沿って延びている。コネクタ101の軸に垂直な面に沿った隔壁131の断面形状は略「U」字であり、略「U」字の2つの終端が第2接続筒121の内周面に接続されている。隔壁131は、第2接続筒121の内腔を2つのサブ内腔(即ち、第1サブ内腔132a及び第2サブ内腔132b)に分割する。第1サブ内腔132aは、スリーブ111及び貫通孔133と連通している。光ファイバー140は、当該第1サブ内腔132aを通過している。接着剤135が、第1サブ内腔132aから貫通孔133へ連続的に充填されている。光ファイバー140は、第1サブ内腔132aに充填された接着剤135を介してコネクタ101に固定されている。コネクタ101の軸に垂直な面に沿った断面において、接着剤135は光ファイバー140の全外周を取り囲んでいる。第1サブ内腔132a内の接着剤135は、光ファイバー140をコネクタ101に固定するための光ファイバー固定部136を構成する。光ファイバー140は、第2接続筒121を通って第2接続部120から導出されている。
なお、隔壁131は、第2接続筒121の内腔を2つのサブ内腔(第1サブ内腔132a及び第2サブ内腔132b)に分割することができ、且つ、第1サブ内腔132aをスリーブ111及び貫通孔133に連通させることができれば十分である。コネクタ101の軸に垂直な面に沿った隔壁131の断面形状は、本実施形態1の略「U」字に限定されず、例えば、略円弧形、楔形、直線、任意の曲線などであってもよい。
接着剤135は、隔壁131によって形成された第1サブ内腔132a内に充填されているが、第2サブ内腔132bには充填されていない。このため、光ファイバー140を固定するために必要な接着剤135の量を少なくすることが可能になる。これは、接着剤135に要するコストの低減と、接着剤135を固化するための時間の短縮化に有利である。但し、本発明では、隔壁131を省略し、第2接続筒121の内腔の断面の全領域に接着剤135を充填してもよい。
第2接続筒121の内周面には、第2接続筒121の先端(第1接続部110とは反対側端)に向かって内径が大きくなるメステーパ面122が設けられている。メステーパ面122は、隔壁131(または光ファイバー固定部136)よりも第2接続筒121の先端側(第1接続部110とは反対側)に配置されている。
光ファイバー装置100の製造方法の一例を説明する。
コネクタ101を準備する。コネクタ101は、硬い材料(硬質材料)からなり、外力によって実質的に変形しない機械的強度(剛性)を有している。具体的には、コネクタ101の材料として、例えば、ポリプロピレン、ポリカーボネート、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体、ポリアセタール、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエチレン、硬質ポリ塩化ビニル等の樹脂材料を用いることができる。コネクタ101は、上記樹脂材料を用いて、射出成形法等により全体を一部品として一体的に製造することができる。
所定長さの光ファイバー140を準備する。光ファイバー140は、湾曲変形が可能な可撓性を有する細い繊維状の導光部材である。光ファイバー140は、高屈折率のコアを、低屈折率のクラッドで覆った構造を有する。光ファイバー140の一端(光入射部142)から入射した光は、コアに閉じ込められた状態で、光ファイバー140の他端(光放射部145)に向かって伝搬される。光ファイバー140の材料は、制限はなく、ガラスやプラスチックなどを用いうる。光ファイバー140は、クラッドを覆う任意の被覆層を有していてもよい。被覆層は、単層または複数層で構成されていてもよい。なお、図面を簡単化するために、光ファイバー140の断面では、光ファイバー140を構成するコア、クラッド、及び、任意の被覆層が区別して示されていない(図3C、図4等参照)。
最初に、図4に示すように、コネクタ101を、第2接続部120を上にして、コネクタ101の軸が鉛直方向に平行になるように、例えば治具(図示せず)で保持する。光ファイバー140を、第2接続筒121側からコネクタ101に挿入する。光ファイバー140は、第2接続筒121及びスリーブ111に挿入される。光ファイバー140の先端(図4において光ファイバー140の下端)を、スリーブ111の先端(図4においてスリーブ111の下端)からわずかに突出させる。第2接続筒121内において光ファイバー140がコネクタ101の軸に沿ってまっすぐに延びるように、光ファイバー140を治具等(図示せず)で保持する。
未硬化の接着剤を用意する。接着剤は、細長いノズルを有する容器(図示せず)に貯留されている。容器は、例えばシリンジであってもよい。ノズルを貫通孔133に挿入し、接着剤を貫通孔133に注入する。図4に示すように、未硬化の接着剤134が貫通孔133及び第1サブ内腔132aに充填される。接着剤134としては、光ファイバー140をコネクタ101に固定することができる任意の接着剤を用いることができる。接着剤134は、流動性を有することが好ましい。具体的には、エポキシ樹脂系や紫外線硬化型の接着剤を用いうる。次いで、接着剤134を硬化させる。
接着剤134が硬化した後、スリーブ111の先端から突出した光ファイバー140を切断する。スリーブ111の先端が第1接続筒115から軸方向に突出しているので、光ファイバー140をスリーブ111の先端の位置にて切断するのは容易である。必要に応じて、光ファイバー140の切断面を、研磨したり、または加熱した金属板に押し当てたりして平滑化(または平坦化)してもよい。光ファイバー140の切断面は、光入射部142となる。光入射部142は、軸方向においてスリーブ111の先端と同一位置となる(図3A、図3C参照)。
かくして、本実施形態1の光ファイバー装置100(図1、図3A~図3C参照)が得られる。
なお、光入射部142の形成を光ファイバー140をコネクタ101に固着した後に行う上記の製造方法(以下「ポスト固着法」という)とは異なり、光ファイバー140の先端に光入射部142をあらかじめ形成しておき、その後、光ファイバー140をコネクタ101に固着してもよい(この製造方法を以下「プレ固着法」という)。プレ固着法は、概略以下のようにして行う。最初に、光入射部142を形成した光ファイバー140を図4のように第2接続部120を上にして保持されたコネクタ101に第2接続筒121側から挿入する。次いで、未硬化の接着剤134を貫通孔133及び第1サブ内腔132aに充填する。次いで、光ファイバー140の光入射部142をスリーブ111の先端に位置合わせした状態で接着剤134を硬化させる。かくして、本実施形態1の光ファイバー装置100(図1、図3A~図3C参照)が得られる。
光ファイバー装置100は、患者990に挿入された経鼻カテーテル900(図2参照)の遠位端の位置を検出するために使用される。経鼻カテーテル900について説明する。経鼻カテーテル900は、その近位端にカテーテルコネクタ920(図1、図5A、及び図5B参照)を備え、その遠位端にオリーブ970(図1、図6A、及び図6B参照)を備える。
経鼻カテーテル900のカテーテルコネクタ920について説明する。図5Aはカテーテルコネクタ920の斜視図、図5Bはカテーテルコネクタ920の断面斜視図である。
カテーテルコネクタ920は、その近位側にオスコネクタ930を備え、その遠位側に基筒940を備える。流路921が、カテーテルコネクタ920の軸に沿って、カテーテルコネクタ920を貫通している。流路921の内径は、軸方向において変化していてもよいが、いずれの位置においても光ファイバー装置100の光ファイバー140(図1、図3A~図3C参照)の外径より大きい。
オスコネクタ930は、中空の略円筒形状を有するオス部材931と、オス部材931から半径方向に離間してオス部材931を取り囲む略円筒形状の外筒935と、外筒935の内周面に設けられた雌ネジ936とを備える。流路921は、オス部材931を、その長手方向に沿って貫通している。オス部材931の外周面は、その外径がオス部材931の先端(近位端、基筒940とは反対側端)に向かって小さくなるオステーパ面932を有する。オスコネクタ930は、経腸栄養において一般に用いられるコネクタ(例えば特許文献3の図1A~図4B参照)と同じであってもよい。オスコネクタ930は、経腸栄養に使用される延長チューブ(「経腸栄養セット」と呼ばれることがある)の下流端に設けられたコネクタ(メスコネクタ。例えば特許文献3の図5A、図5B参照)に接続及び分離が可能に構成されていてもよい。オス部材931の基端は、周方向に連続する環状の底板938を介して、外筒935の基端に接続されている。
基筒940も、全体として中空の略円筒形状を有する。基筒940は、底板938から遠位側に向かって延びている。基筒940は、オス部材931と同軸に配置されている。基筒940の外周面には、基筒940の先端(遠位端、オスコネクタ930とは反対側端)に向かって外径が小さくなるオステーパ面941が設けられている。カテーテルコネクタ920の把持を容易にするために、一対のグリップ片925が底板938から遠位側に向かって延びている。グリップ片925は、基筒940から半径方向に離間している。
チューブ910は、接続筒950を介して基筒940に接続されている。接続筒950は、全体として中空の略円筒形状を有する。接続筒950の内径は、軸方向において変化していてもよいが、いずれの位置においても光ファイバー装置100の光ファイバー140(図1、図3A~図3C参照)の外径より大きい。基筒940は、接続筒950の近位側の開口から接続筒950に挿入されている。接続筒950の近位端近傍の内周面には、接続筒950の近位端に向かって内径が大きくなるメステーパ面951が設けられている。メステーパ面951は、基筒940のオステーパ面941に面接触し液密に嵌合(いわゆるテーパ嵌合)している。接続筒950は、基筒940に対して、繰り返し接続及び分離が可能である。チューブ910は、接続筒950の遠位側の開口から接続筒950に挿入されている。チューブ910は接続筒950の内周面に、接着剤(図示せず)を介して固定されている。カテーテルコネクタ920の流路921は、接続筒950を介してチューブ910の流路912と連通している。
カテーテルコネクタ920及び接続筒950は、硬い材料(硬質材料)からなり、外力によって実質的に変形しない機械的強度(剛性)を有している。具体的には、カテーテルコネクタ920及び接続筒950の材料として、例えば、ポリプロピレン、ポリカーボネート、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体、ポリアセタール、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエチレン、硬質ポリ塩化ビニル等の樹脂材料を用いることができる。カテーテルコネクタ920及び接続筒950のそれぞれは、上記樹脂材料を用いて、射出成形法等により全体を一部品として一体的に製造することができる。
チューブ910は、その内径及び外径がチューブ910の長手方向において一定である中空の筒状体である。チューブ910の内径(即ち、流路912の内径)は、光ファイバー装置100の光ファイバー140(図3A~図3C参照)の外径より大きい。チューブ910は、容易に湾曲変形が可能なように可撓性を有している。チューブ910の材料は、制限されないが、例えば、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリウレタン、アクリル、シリコーン、ポリエチレン、スチレン系エラストマー、ポリブタジエン等の樹脂を用いることができる。
なお、本発明では、カテーテルコネクタ920に対するチューブ910の接続構造は、本実施形態1に限定されない。例えば、基筒940に対する接続筒950の意図しない分離を防止するために、基筒940と接続筒950との間に螺合構造が設けられていてもよい。接続筒950が、基筒940に対して、圧入、接着、溶着などの手段により分離不能に接続されていてもよい。接続筒950を省略し、チューブ910が基筒940に直接接続されていてもよい。
経鼻カテーテル900のオリーブ970について説明する。図6Aはオリーブ970の斜視図、図6Bはオリーブ970の断面斜視図である。オリーブ970は、ハウジング971を備える。ハウジング971は、ドーム状(半球状)に膨らんだ先端(遠位端、チューブ910とは反対側端)を備えた、全体として砲弾形状を有する。ハウジング971は、その内部に内腔972が設けられた中空体である。ハウジング971の基端(近位端)に、内腔972と連通した開口が設けられている。当該開口にチューブ910の遠位端が挿入されている。ハウジング971は、チューブ910に、接着等により液密に固定されている。ハウジング971の略円筒形状の外周壁に、ハウジング971を半径方向に貫通する孔(側孔)975が設けられている。チューブ910の流路912は、ハウジング971の内腔972及び孔975を介して、ハウジング971の外界とを連通している。本実施形態1では、ハウジング971に4つの孔975が設けられているが、孔975の数は、これに限定されず、4つより少なくてもよく、または4つより多くてもよい。孔975の位置も、本願発明1に限定されず、任意に変更しうる。
ハウジング971は、柔軟性を有していることが好ましい。また、光ファイバー140の光放射部145(後述する図7B参照)から放射された光がハウジング971を透過することができるように(詳細は後述する)、ハウジング971は透光性(より好ましくは透明性)を有していることが好ましい。ハウジング971の材料は、制限されないが、例えば、ポリウレタン、ポリエチレン、シリコーン、アクリル、ポリプロピレン等の樹脂を用いることができる。
経鼻カテーテル900を消化管に挿入しやすくするために、オリーブ970が錘を有していてもよい。錘は、内腔972よりも先端側(遠位側、チューブ910とは反対側)において、ハウジング971内に埋め込まれていてもよい。錘は、例えば、チタン、ステンレス鋼、コバルト合金、アルミニウム、鉄等の金属材料で構成しうる。錘の形状は、制限されないが、球形、ラグビーボール形等の任意の形状を有しうる。
オリーブ970が反射部材及び/又は屈折部材を有していてもよい。反射部材は、反射部材の表面に入射する光を所望する向きに反射させることができる。また、屈折部材は、光を、屈折部材の表面を通過する際に屈折させることができる。オリーブ970に設けられた反射部材及び/又は屈折部材は、光ファイバー140の光放射部145(後述する図7B参照)から放射された光を、半径方向(光ファイバー140の長手方向に対して垂直な方向)を含む様々な方向に向かってオリーブ970から出射させることができる。このため、反射部材及び/又は屈折部材は、患者の体内での光放射部145(またはオリーブ970)の向きにかかわらず、光放射部145からの光を患者の体表面から観察することを容易にする。反射部材及び/又は屈折部材は、ハウジング971とは別の部材で構成されていてもよい。あるいは、ハウジング971自身が、反射部材及び/又は屈折部材として機能してもよい。
光ファイバー装置100(図1、図3A~図3C参照)が経鼻カテーテル900(図1、図5A~図6B参照)に挿入されてカテーテルセット103(図2参照)を構成する。
図7Aは、カテーテルセット103の近位端近傍部分の断面図である。図7Aの断面は、図3Cの断面と同じであり、コネクタ101の軸及び貫通孔133を含む。経鼻カテーテル900のチューブ910の流路912に、光ファイバー装置100の光ファイバー140が挿入されている。経鼻カテーテル900のカテーテルコネクタ920(特にそのオスコネクタ930(図5A,図5B参照))に、光ファイバー装置100のコネクタ101(特にその第2接続部120(図3B,図3C参照))が接続されている。より詳細には、カテーテルコネクタ920のオス部材931が、コネクタ101の第2接続筒121に挿入されている。第2接続筒121は、オス部材931と外筒935との間の隙間に挿入されている。第2接続筒121のメステーパ面122とオス部材931のオステーパ面932とは、径及びテーパ角度が一致する。このため、メステーパ面122はオステーパ面932に面接触し液密に嵌合(いわゆるテーパ嵌合)する。第2接続筒121に設けられた突起(雄ネジ)126(図7Aでは突起126は見えない。図3A、図3B参照。)は、外筒935に設けられた雌ネジ936(図5A,図5B参照)に螺合している。雌ネジ936に対する突起126の螺合は、カテーテルコネクタ920に対するコネクタ101の意図しない分離を防止する。第2接続筒121は、オス部材931が接続可能なメス部材として機能する。
図7Bは、カテーテルセット103の遠位端近傍部分の断面図である。光ファイバー装置100の光ファイバー140の遠位側の光放射部145が、経鼻カテーテル900のチューブ910の先端(遠位端)から突出している。光ファイバー140の光放射部145は、オリーブ970の内腔972内に位置している。コネクタ101のメステーパ面122にカテーテルコネクタ920のオステーパ面932がテーパ嵌合したとき(図7A参照)、光ファイバー140の光放射部145がオリーブ970の内腔972内に位置する(図7B参照)ように、光ファイバー140及びチューブ910のそれぞれの長さが設定されている。好ましくは、光放射部145は、オリーブ970の内腔972を規定する内面のうち最遠位に位置する面(最遠位内端面)に当接する。
雌ネジ936(図5A,図5B参照)に対する突起126(図3A,図3B参照)の螺合を緩めれば、カテーテルコネクタ920からコネクタ101を分離することができる。更に、チューブ910から光ファイバー140を引き抜いて、経鼻カテーテル900から光ファイバー装置100を分離することができる。その後、必要に応じて、経鼻カテーテル900に光ファイバー装置100を図7A及び図7Bのように組み込むこともできる。
光ファイバー装置100のコネクタ101(特にその第1接続部110)は、光源装置150(図1、図2参照)に接続及び分離が可能である。図8に示すように、光源装置150は、ハウジング151を備える。光源装置150は、ハウジング151内に、コネクタ101(第1接続部110)を接続可能な接続部153と、接続部153より後退した位置に配置された光源155とを更に備える。接続部153は、受け部材160を備える。なお、図8では、図面を簡単化するために、接続部153(受け部材160)及び光源155以外のハウジング151内の部材は省略されている。
図9Aは受け部材160の斜視図、図9Bは受け部材160の断面図である。受け部材160は、メス部材161と外筒165とを備える。メス部材161及び外筒165は、それぞれ中空の略円筒形状を有している。外筒165は、メス部材161と同軸に、メス部材161から半径方向に離間して、メス部材161を取り囲むように配置されている。底板164が、メス部材161の基端(近位端)を外筒165に連結している。底板164は、メス部材161の基端を取り囲むように周方向に環状に連続している。外筒165は、遠位側に向かって開口している。
メス部材161の内周面161aは、制限されないが、軸方向において内径が一定である円筒面、または、メス部材161の先端(遠位端、底板164とは反対側端)に向かって内径が大きくなるメステーパ面(円錐面)であってもよい。メス部材161の、遠位側を向いた開口には、メス部材161の先端に向かって内径が大きくなるテーパ面(メステーパ面)161bが設けられている。テーパ面161bは、内周面161aより大きなテーパ角度を有し、内周面161aよりも遠位側に配置されている。
外筒165の内周面165aは、制限されないが、軸方向において内径が一定である円筒面である。内周面165aに、複数(本実施形態1では2つ)の係合溝167が設けられている。外筒165(または受け部材160)の軸から見た係合溝167は、略「L」字形状(鉤形状)を有している。より詳細には、係合溝167は、外筒165の先端(遠位端、底板164とは反対側端)から外筒165の軸と略平行に延びた案内溝168と、案内溝168の基端(近位端、底板164側端)から周方向に延びたロック溝169とを備える。ロック溝169の幅(軸方向寸法)は第1側面169a及び第2側面169bにより規定される。第1側面169aは、第2側面169bよりも外筒165の基端側(近位側、底板164側、または光源側155側)に配置されており、第2側面169bに軸方向に対向している。第1側面169aは、正確に周方向に沿っており、換言すれば、外筒165(または受け部材160)の軸に垂直な面に沿っている。一方、第2側面169bは、案内溝168から周方向に離れるにしたがって外筒165の基端(または底板164)に近づくように傾斜して(即ち、螺旋状に(より詳細には右ネジ状に))延びている。したがって、ロック溝169の幅(軸方向寸法)は、案内溝168から周方向に離れるにしたがって狭くなる。より詳細には、ロック溝169の幅(軸方向寸法)は、ロック溝169の始端(案内溝168側端)では、コネクタ101の係合突起117(図3A、図7A参照)の軸方向の寸法(厚さ)より大きく、ロック溝169の終端(案内溝168とは反対側端)では、係合突起117の軸方向の寸法(厚さ)より小さい。複数の係合溝167は、外筒165(または受け部材160)の軸に対して回転対称である。
受け部材160は、硬い材料(硬質材料)からなり、外力によって実質的に変形しない機械的強度(剛性)を有している。具体的には、受け部材160の材料として、例えば、ポリプロピレン、ポリカーボネート、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体、ポリアセタール、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエチレン、硬質ポリ塩化ビニル等の樹脂材料を用いることができる。受け部材160は、上記樹脂材料を用いて、射出成形法等により全体を一部品として一体的に製造することができる。
図8に示されているように、光源155は、メス部材161に対して近位側に、受け部材160(接続部153)と同軸に、且つ、受け部材160に対して軸方向の所定の位置に配置されている。光源155は、メス部材161の内腔に向かって光を出射することができる。
光源155として、制限されないが、発光ダイオード(LED)を使用することができる。光源155が出射する光は、可視光又は近赤外光であることが好ましく、その光の波長は、制限されないが、360nm以上、更には630nm以上であることが好ましく、3000nm以下、更には780nm以下であることが好ましい。この範囲の波長の光は、人体に対する透過率が高く、且つ、人体に対して低侵襲であり安全性が高い。可視光は、肉眼で観察可能であるため、経鼻カテーテル900の遠位端(即ち、オリーブ970。図2参照)の位置を容易に検出できる。近赤外光は、可視光よりも透光性に優れ、赤外線カメラ等の専用カメラを介して観察可能である。一例では、可視光として波長が630nm付近の光を、または、近赤外光として波長が780nm付近の光を用いうる。光源155から出射された光が光ファイバー140の光入射部142に効率良く入射するように(後述する図10参照)、光源155がレンズを備えていてよく、且つ/又は、光源155と光ファイバー140の光入射部142との間にレンズが設けられていてもよい。
本実施形態1の光ファイバー装置100の使用方法を説明する。
経鼻カテーテル900に光ファイバー装置100が挿入されたカテーテルセット103(図7A、図7B、図8参照)を準備する。また、光源装置150(図8参照)を準備する。
一般的な経鼻カテーテルと同様に、カテーテルセット103を患者990の鼻腔に挿入する(図2参照)。
光ファイバー装置100のコネクタ101(特にその第1接続部110)を、光源装置150(図8参照)の接続部153(受け部材160)に接続する。より詳細には、接続は以下のようにして行う。
第1接続部110の係合突起117(図3A、図7A参照)を受け部材160の係合溝167(特にその案内溝168、図9A)に周方向に位置合わせして、第1接続部110を受け部材160に同軸に対向させる。そして、第1接続部110(特にその第1接続筒115)を受け部材160(特にその外筒165、図9A、図9B参照)に挿入する。係合突起117は、係合溝167の案内溝168内を軸方向に進み、係合溝167の第1側面169aに衝突する。コネクタ101を、カテーテルコネクタ920と一体的に、光源装置150に対してわずかに回転させる。係合突起117は、案内溝168からロック溝169へ移動する。上述したように、ロック溝169の幅(軸方向寸法)は、案内溝168から周方向に離れるにしたがって狭くなる。このため、係合突起117は、ロック溝169の、軸方向に対向する側面169a,169bによって軸方向に挟まれて拘束される。コネクタ101は、係合突起117を介して接続部153(受け部材160)に軸方向の所望する位置に位置決めされる。
これと並行して、第1接続部110のスリーブ111は、受け部材160のメス部材161に挿入される。スリーブ111の先端のオステーパ面111b(図3A参照)及びメス部材161の先端のメステーパ面161b(図9A、図9B参照)は、スリーブ111がメス部材161に挿入されるのを容易にする案内面として機能する。スリーブ111の外周面111a(図3A参照)は、メス部材161の内周面161a(図9A、図9B参照)に嵌合する。このため、スリーブ111は、メス部材161と同軸に配置される。コネクタ101は、スリーブ111を介して接続部153(受け部材160)と同軸に位置決めされる。
かくして、図10に示すように、光源装置150にカテーテルセット103が接続される。コネクタ101が、接続部153(受け部材160)に対して軸方向の所望する位置に、接続部153(受け部材160)と同軸に配置されている。この結果、光ファイバー140の光入射部142は、光源155に対して軸方向の所望する位置に、光源155と同軸に配置される。この状態で光源155を発光させる。光源155から出射された光は、光ファイバー140の光入射部142に入射し、光ファイバー140を通過し、光ファイバー140の光放射部145(図7B参照)から放射される。光は、オリーブ970(ハウジング971)を透過し、更に患者990を透過する(図2参照)。術者は、患者990の体表面での発光位置から、オリーブ970、即ち経鼻カテーテル900の遠位端、の位置を検出することができる。光は、その波長によって、肉眼で、または赤外線カメラを介して、検出できる。
経鼻カテーテル900の遠位端(オリーブ970)が胃991に到達したことを確認した後、光源155の発光を停止する。経鼻カテーテル900のカテーテルコネクタ920を、コネクタ101と一体的に、光源装置150に対して回転させて、光源装置150をカテーテルセット103から分離する。次いで、光ファイバー装置100のコネクタ101をカテーテルコネクタ920に対して回転させて、雌ネジ936(図5A、図5B参照)に対する突起126(図3A、図3B参照)の螺合を緩める。コネクタ101をカテーテルコネクタ920から分離する。続いて、光ファイバー装置100を経鼻カテーテル900から引き抜く。経鼻カテーテル900は、その遠位端(オリーブ970)が胃991にある状態で、患者990に留置される。なお、光源装置150をカテーテルセット103から分離するよりも前に、コネクタ101をカテーテルコネクタ920から分離し、光ファイバー装置100を光源装置150と一体的に経鼻カテーテル900から引き抜いてもよい。
カテーテルコネクタ920のオスコネクタ930(図5A、図5B参照)に、経腸栄養に使用される延長チューブ(「経腸栄養セット」と呼ばれることがある)の下流端に設けられたコネクタ(メスコネクタ。例えば特許文献3の図5A、図5B参照)に接続する。当該延長チューブ上流端は、栄養剤等を含む液状物を貯留した容器に接続されている。液状物は、延長チューブ及び経鼻カテーテル900(特にチューブ910)を順に通過し、オリーブ970の孔975(図6A及び図6B参照)を通って患者990の胃991に投与される。
経鼻カテーテル900から引き抜かれた使用済みの光ファイバー装置100は廃棄される。光ファイバー装置100の、光源装置150からの分離は、光ファイバー装置100のコネクタ101を、光源装置150に対して接続時とは逆方向に回転させ、続いて、光源装置150から引き抜くことにより、容易に行うことができる。
以上のように、本実施形態1の光ファイバー装置100は、光ファイバー140と、光ファイバー140の近位端に設けられたコネクタ101とを備える。コネクタ101は、その近位側に、光源装置150に対して接続及び分離が可能な第1接続部110を備える。第1接続部110は、光ファイバー140が挿入されたスリーブ111を備える(図3A、図3C参照)。スリーブ111は、光ファイバー140の光入射部142を、スリーブ111と、更にはコネクタ101と同軸に位置決めすることができる。このため、コネクタ101(第1接続部110)を光源装置150に接続すると、光ファイバー140の光入射部142は光源装置150の光源155に対して同軸に配置される(図10参照)。
第1接続部110は、スリーブ111と同軸であり且つスリーブ111を取り囲む第1接続筒115を更に備える。第1接続筒115は、光源装置150に係合可能な係合構造としての係合突起117を備える(図3A、図3C参照)。係合突起117は、コネクタ101が光源装置150に接続されたときに、光源装置150のロック溝169(図9A、図9B参照)に係合して光源装置150に軸方向に拘束される(図10参照)。このため、コネクタ101(第1接続部110)を光源装置150に接続すると、光ファイバー140の光入射部142は光源装置150の光源155に対して軸方向の所望する位置に配置される。
従って、コネクタ101を光源装置150に接続すると、術者によらず常に、光ファイバー140の光入射部142を、光源155に対して軸方向の所望する位置に、光源155と同軸に配置することができる(図10参照)。
光源装置150にコネクタ101(またはカテーテルセット103)を接続(図10参照)した後に、カテーテルセット103(または経鼻カテーテル900)と光源装置150との間に引張り力が作用することがある。例えば、光源装置150にカテーテルセット103を接続した状態(図10参照)においてカテーテルセット103に光源装置150の軸方向の引張り力(以下、「軸方向の引張り力」という)が作用すると、ロック溝169に対する係合突起117の係合が、光源155に対する光ファイバー140の光入射部142の軸方向の変位を防止する。また、光源装置150にカテーテルセット103を接続した状態(図10参照)において、光源装置150の軸と係合突起117とを含む面に沿って、光源装置150の軸に対して垂直な方向(即ち、光源装置150の軸に対して半径方向外向き)の引張り力(以下、「半径方向の引張り力」という)がカテーテルセット103に作用すると、ロック溝169に対する係合突起117の係合が、光源装置150に対するコネクタ101の傾きを制限し、その結果、光源155に対する光ファイバー140の光入射部142の軸方向の変位を防止する。
一般に、光源155からの光が光ファイバー140の光入射部(近位端面)142に入射する際の光損失(結合損失)は、光源155に対する光ファイバー140の光入射部142の半径方向位置(偏心)や軸方向位置に大きく依存する。本実施形態1によれば、光源装置150にコネクタ101(またはカテーテルセット103)を接続したとき、光ファイバー140の光入射部142は、光源155に対して軸方向の所望する位置に、光源155と同軸に配置されるので、結合損失を抑えることができる。また、その後の使用においてカテーテルセット103に引張り力が作用しても、光源155に対する光入射部142の位置ズレを抑えることができるので、低い結合損失を維持し続けることができる。経鼻カテーテル900に本実施形態1の光ファイバー装置100を適用すれば、経鼻カテーテル900の遠位端のオリーブ970から放射される光束の減衰が抑えられ且つ光束が安定するので、患者990の体外から当該光束を確認することは容易である。このため、患者990の体表面での発光位置に基づいて経鼻カテーテル900の遠位端(オリーブ970)の位置を容易且つ正確に検出することができる。
経鼻カテーテル900の近位端には、経鼻カテーテル900を延長チューブに接続するために、カテーテルコネクタ920(図5A、図5B参照)が設けられている。光ファイバー装置100の光ファイバー140を経鼻カテーテル900のチューブ910に挿入したとき、光ファイバー装置100のコネクタ101の遠位側の部分は、カテーテルコネクタ920に対向する。本発明では、コネクタ101の遠位側の部分の構成は任意である。好ましくは、コネクタ101は、その遠位側に第2接続部120を備える(図3A~図3C参照)。第2接続部120は、経鼻カテーテル900の近位端に設けられたカテーテルコネクタ920に接続可能である。このため、光ファイバー装置100の光ファイバー140を経鼻カテーテル900のチューブ910に挿入して第2接続部120をカテーテルコネクタ920に接続するだけで、光ファイバー140の光放射部145は、経鼻カテーテル900の遠位端(即ち、オリーブ970)の位置に位置合わせされる(図7B参照)。したがって、カテーテルセット103を患者990に挿入した状態(図2参照)で光ファイバー140の光放射部145から光を放射させれば、経鼻カテーテル900の遠位端(オリーブ970)を発光させることができる。これは、経鼻カテーテル900の遠位端の位置を正確に検出するのに有利である。
本発明では、カテーテルコネクタ920に接続されるコネクタ101の第2接続部120の構成は任意である。好ましくは、第2接続部120は、カテーテルコネクタ920のオステーパ面932(図5A参照)にテーパ嵌合可能なメステーパ面122(図3C参照)を備える。このため、オステーパ面932にメステーパ面122をテーパ嵌合させるだけで、コネクタ101をカテーテルコネクタ920に対して軸方向の所定位置に接続することができる(図7A参照)。このとき、光ファイバー140の光放射部145は、経鼻カテーテル900の遠位端(即ち、オリーブ970)の位置に正確に位置合わせされる(図7B参照)。したがって、光放射部145から放射された光は、常に経鼻カテーテル900の遠位端(オリーブ970)を発光させることができる。これは、経鼻カテーテル900の遠位端の位置を正確に検出するのに有利である。
コネクタ101の第1接続筒115は中空の略円筒形状を有する。係合突起117が、第1接続筒115の外周面115aに、半径方向外向きに突出するように設けられている(図3A参照)。係合突起117は、光源装置150に係合可能な係合構造として機能する。一方、光源装置150は、係合部としての係合溝167(特にそのロック溝169)を備える(図9A、図9B参照)。光源装置150に対してコネクタ101(第1接続筒115)を第1方向に回転させると、光源装置150の係合溝167(特にそのロック溝169)に第1接続筒115の係合突起117を係合させることができる。また、光源装置150に対してコネクタ101(第1接続筒115)を、第1方向とは逆の第2方向に回転させると、係合溝167(特にそのロック溝169)に対する係合突起117の係合を解除することができる。このように、本実施形態1の、光ファイバー装置100と光源装置150とからなる検出装置1は、コネクタ101を光源装置150に対して回転させるという簡単な操作を行うだけで、光源装置150に対してコネクタ101(更には光ファイバー装置100)を繰り返し接続及び分離することができる。
係合溝167は、周方向に沿って延びたロック溝169を有する(図9A、図9B参照)。ロック溝167の幅は、第1側面169aと、第1側面169aに対向して第1側面169aに対して遠位側に配置された第2側面169bとによって規定される。第1側面169aは、光源装置150に対する第1接続筒115の回転軸(即ち、受け部材160の軸)に対して垂直な面に沿って延びている。第2側面169bは、ロック溝169の幅が、係合突起117がロック溝169に係合する側(即ち、案内溝168から周方向に離れる側。以下「係合側」)に向かって小さくなるように、第1側面169aに対して傾斜して延びている。このため、第1接続筒115(即ち、コネクタ101)を光源装置150に対して係合側に(即ち、上記第1方向に)回転させると、係合突起117は、第1側面169aと第2側面169bとの間に軸方向に挟まれて拘束される。
ロック溝169は、螺旋状のネジ溝を備え、当該ネジ溝の幅がネジ溝の長さ方向において一定である一般的な雌ネジとは異なる。比較のため、受け部材160が、ロック溝169に代えて一般的な雌ネジを備えていた場合(以下、「比較実施形態」という)を考える。この場合、第1接続部110を受け部材160に対して螺合方向に回転させると、第1接続部110は受け部材160内に、受け部材160の軸に沿って進入する。そして、第1接続筒115の先端が底板164に軸方向に当接すると、第1接続部110の受け部材160内への更なる進入が阻止されて、係合突起117と雌ネジとの螺合が完成する。このとき、第1接続筒110が底板164から受ける遠位側に向かう力に対抗するために、係合突起117は、雌ネジから近位側(底板164側)に向かう力(軸方向反力)を受ける。第1接続部110(即ち、コネクタ101)に加えられる螺合方向の回転力が大き過ぎると、大きな軸方向反力によって係合突起117が破損する可能性がある。
これに対して、本実施形態1では、第1接続部110(コネクタ101)に加えられる、係合側に向かう(上記第1方向の)回転力が大きくなっても、第1側面169a及び第2側面169bがこれらの間の係合突起117を把持する力が大きくなるにすぎない。上記比較実施形態で係合突起117に作用する軸方向反力は、本実施形態1では係合突起117に作用しない。したがって、コネクタ101(第1接続部110)を光源装置150に回転して接続する際に過大な回転力によって係合突起117が破損してしまうという事態が起こる可能性は低い。
本実施形態1では、係合突起117が第1側面169aと第2側面169bとの間に軸方向に挟まれて拘束されたときの係合突起117のロック溝169に対する周方向の位置は、第1接続部110(コネクタ101)に加えられた上記第1方向の回転力の大きさによって変化する可能性がある。係合突起117を拘束する第1側面169a及び第2側面169bのうち受け部材160の軸に対して垂直な面に沿って延びているのは、第2側面169bではなく、光源155側の第1側面169aである。このため、拘束されたときの係合突起117のロック溝169に対する周方向の位置が、加えられた回転力によって変化したとしても、光源155に対する係合突起117の軸方向の位置は変化せず、常に一定である。したがって、光ファイバー140の光入射部142は、光源155に対して、常に軸方向の所望する位置に配置される。これは、光源155と光ファイバー140の光入射部142との間の結合損失を安定的に抑えるのに有利である。
但し、本発明では、本実施形態1とは異なり、ロック溝169が、上記比較実施形態のような、螺旋状のネジ溝を備えた一般的な雌ネジで構成されていてもよい。具体的には、ロック溝169の幅がロック溝169の長手方向において一定のままで、第1側面169a及び第2側面169bが螺旋状に延びていてもよい。
本実施形態1では、第1接続筒115に2つの係合突起117が設けられている(図3A~図3C参照)。本発明では、係合突起117の数は、2つに限定されず、1つ以上であればよい。好ましくは、係合突起117の数は、2つ以上である。光源装置150の受け部材160には、係合突起117の数に応じた数の係合溝167が設けられる。第1接続筒115に2つ以上の係合突起117が設けられる場合、2つ以上の係合突起117は、好ましくは、第1接続筒115に、その軸に対して等角度間隔に配置される。第1接続筒115に設けられる係合突起117の数が多くなると、光源装置150にカテーテルセット103を接続した状態(図10参照)において、カテーテルセット103に軸方向の引張り力や半径方向の引張り力が作用したときに、第1に、光源155に対する光ファイバー140の光入射部142の変位を防止するのに有利であり、第2に、係合突起117の破損を防止するのに有利である。但し、係合突起117の数が多すぎると、第1接続筒115の構造が複雑になり、コネクタ101の製造が困難になる。したがって、係合突起117の数は、4つ以下であることが好ましい。最も好ましくは、第1接続筒115に2つの係合突起117が設けられる。
第1接続筒115に対する係合突起117の軸方向の位置に制限はない。例えば、係合突起117は、第1接続筒115の近位端(先端、第2接続部120とは反対側端)の近傍に配置してもよい。好ましくは、係合突起117は、第1接続筒115の近位端から軸方向に離間して配置される。具体的には、係合突起117の遠位側の面から第1接続筒115の近位端までの距離は、第1接続筒115の外径(係合突起117を含まない)の70%以上、更には80%以上であることが好ましい。かかる好ましい構成では、光源装置150にカテーテルセット103を接続した状態(図10参照)において、光源装置150の外筒165に対する第1接続筒115の嵌入深さが深くなる。このため、光源装置150にカテーテルセット103を接続した状態(図10参照)においてカテーテルセット103に半径方向の引張り力が作用したときに、光源装置150の軸に対するコネクタ101の傾きを抑えることができる。これは、第1に、係合突起117やスリーブ111の破損を防止することに有利であり、第2に、光源155に対する光ファイバー140の光入射部142の軸方向の変位を防止することに有利である。
好ましくは、係合突起117は、第1接続筒115の遠位端の近傍に配置される。より詳細には、好ましくは第1接続筒115の遠位端から係合突起117までの軸方向に沿った距離が、第1接続筒115の軸方向長さ(第1接続筒115の遠位端から近位端までの軸方向長さ)の半分以下、更には当該軸方向長さの30%以下、特に当該軸方向長さの10%以下となるように、係合突起117は第1接続筒115に配置される。これは、以下の効果を奏する。第1に、係合突起117が第1接続筒115の遠位端の近傍に配置されるので、光源装置150にコネクタ101(またはカテーテルセット103)を接続した状態(図10参照)において、光源装置150の係合溝167に対する係合突起117の係合状態を目視にて確認することが容易である。第2に、係合突起117が第1接続筒115の近位端から離間して配置されるので、光源装置150にコネクタ101(またはカテーテルセット103)を接続したときに、光源装置150の外筒165に対する第1接続筒115の嵌入深さが深くなる。これは、カテーテルセット103に半径方向の引張り力が作用したときの光源装置150の軸に対するコネクタ101の傾きを抑えるのに有利である。
コネクタ101の外周面に、半径方向外向きに突出した把持突起137a,137bが設けられている(図3A~図3C参照)。把持突起137a,137bの軸方向の位置は、制限されないが、第1接続筒115よりも遠位側であることが好ましく、第1接続筒115と突起126との間であることがより好ましい。光源装置150にカテーテルセット103を接続したとき、把持突起137a,137bは、光源装置150とカテーテルコネクタ920との間に配置され、外界に露出されることが好ましい(図10参照)。把持突起137a,137bは、コネクタ101を経鼻カテーテル900のカテーテルコネクタ920に対して接続及び分離をする際、及び、コネクタ101を光源装置150の接続部153(受け部材160)に対して接続及び分離をする際に、コネクタ101に回転力を加えるのを容易にする。
光源装置150にカテーテルセット103を接続したとき(図10参照)、光源装置150とカテーテルコネクタ920との軸方向の距離は、15mm以上、更には20mm以上であることが好ましい。光源装置150とカテーテルコネクタ920とがこのように軸方向に離間していると、光源装置150とカテーテルコネクタ920との間の把持突起137a,137bに指をかけるのが容易である。
把持突起(137a,137b)の数は、1つ以上であればよい。好ましくは、複数の把持突起が、コネクタ101の外周面に、コネクタ101の軸に対して等角度間隔で配置される。最も好ましくは、2つの把持突起137a,137bが設けられる。コネクタ101に回転力を加えるためには、コネクタ101に2つの把持突起137a,137bが設けられていれば十分であるからである。例えば、第1接続筒115に設けられた係合突起117と同数の把持突起が設けられうる。コネクタ101が複数の把持突起を備える場合、当該複数の把持突起は、形状や寸法等が同じであってもよいし、異なっていてもよい。
把持突起(137a,137b)の周方向の位置に制限はない。好ましくは、把持突起(137a,137b)は、係合突起117と軸方向に対向する位置に、即ち、係合突起117と周方向において同一位置に、配置される(図3A~図3C参照)。把持突起(137a,137b)が、係合突起117と周方向において異なる位置に配置されていると、術者が把持突起(137a,137b)に回転力を加える際に、術者の指が係合突起117に触れて術者が痛みを感じる可能性が高くなる。最も好ましくは、2つの把持突起137a,137bと2つの係合突起117とが、周方向において互いに同一位置に、コネクタ101の軸に対して等角度間隔に配置される。なお、本発明では、把持突起(137a,137b)が、係合突起117と周方向において異なる位置に配置されていてもよい。あるいは、コネクタ101が把持突起を備えていなくてもよい。
スリーブ111は、第1接続筒115と同軸に配置される(図3A,図3C参照)。スリーブ111の先端(近位端)は第1接続筒115の先端(近位端)から軸方向に後退していてもよく、あるいは、スリーブ111の先端は第1接続筒115の先端と同一平面上に位置していてもよい。但し、本発明では、好ましくは、スリーブ111は、第1接続筒115の先端から軸方向に突出している(図4、図7A参照)。
このため、光ファイバー装置100を、光ファイバー140をコネクタ101に固着した後に光入射部142を形成する上述したポスト固着法(図4参照)で製造する場合には、スリーブ111の先端から突出した光ファイバー140をスリーブ111の先端と軸方向の同じ位置で切断するのが容易である(図4参照)。これは、第1に、コネクタ101(または第1接続部110)に対する光ファイバー140の切断面(即ち、光入射部142)の軸方向の位置のバラツキを抑えることを可能にし、第2に、光ファイバー140の切断面(即ち、光入射部142)に、凹凸の少ない平坦面を形成することを可能にする。これらは、光源155と光ファイバー140の光入射部142との間の結合損失を抑えるのに有利である。
また、光ファイバー装置100を、光ファイバー140をコネクタ101に固着するよりも前に光入射部142を形成しておく上述したプレ固着法で製造する場合には、光ファイバー140の光入射部142をスリーブ111の先端に位置合わせするのが容易である。これは、コネクタ101(または第1接続部110)に対する光ファイバー140の光入射部142の軸方向の位置のバラツキを抑えることを可能にするので、光源155と光ファイバー140の光入射部142との間の結合損失を抑えるのに有利である。
本実施形態1では、コネクタ101を光源装置150に接続したとき、コネクタ101のスリーブ111は、光源装置150のメス部材161に嵌入する(図10参照)。スリーブ111がメス部材161に嵌入したとき、メス部材161の内周面161a(図9A、図9B参照)は、スリーブ111を光源装置150に対して半径方向に位置決めする。即ち、スリーブ111がメス部材161に嵌入するという簡単な構造で、光ファイバー140の光入射部142を光源155と同軸に位置決めすることができる。これは、光源155と光ファイバー140の光入射部142との間の結合損失を抑えるのに有利である。
本実施形態1では、メス部材161には、内周面161aよりも遠位側に、メス部材161の先端に向かって内径が大きくなるテーパ面(円錐面)161bが設けられている(図9A、図9B参照)。テーパ面161bは、コネクタ101を光源装置150に接続するときに、スリーブ111をメス部材161内に案内することができる。これは、コネクタ101を光源装置150に接続するのを容易にする。また、テーパ面161bは、コネクタ101を光源装置150から分離するときに、スリーブ111がメス部材161に対して傾くのを許容することができる。これは、コネクタ101を光源装置150から分離するのを容易にする。
本実施形態1では、光ファイバー140の光入射部142を、光源155に対して同軸に配置するために、メス部材161に対するスリーブ111の嵌入を利用しているが、本発明はこれに限定されない。例えば、コネクタ101の第1接続部110(特にその第1接続筒115)が受け部材160(特にその外筒165)に嵌合することを利用して、光ファイバー140の光入射部142を光源155に対して同軸に配置してもよい。この場合、光源装置150(または受け部材160)はメス部材161を備えていなくてもよい。
コネクタ101は、光ファイバー140の近位端に設けられる。本発明では、コネクタ101を光ファイバー140に固定するための方法は任意である。本実施形態1のコネクタ101は、光ファイバー140をコネクタ101に固定するための光ファイバー固定部136を備える(図3C参照)。光ファイバー固定部136は、制限されないが、好ましくは接着剤135を含む。これは、第1に、光ファイバー140をコネクタ101に簡単な構成で強固に固定するのに有利であり、第2に、光ファイバー140の近位端にコネクタ101が設けられた光ファイバー装置100の製造を容易にするのに有利である。
コネクタ101において、光ファイバー固定部136が設けられる位置に制限はない。例えば、光ファイバー固定部136を、スリーブ111内に配置してよい。この場合、光ファイバー140は、スリーブ111に、接着剤を介して固定される。好ましくは、本実施形態1のように、光ファイバー固定部136は、スリーブ111よりも遠位側に配置される。これにより、十分な量の接着剤を介して、光ファイバー140をコネクタ101に強固に固定することができる。更に、光ファイバー固定部136は、好ましくは、第2接続部120(または第2接続筒121)のうちカテーテルコネクタ920が接続(または挿入)される部分よりも近位側(第1接続部110側)に配置される。これにより、光ファイバー固定部136は、コネクタ101に対するカテーテルコネクタ920の接続に何らの悪影響を及ぼさない。
光ファイバー固定部136を接着剤135で構成する場合、コネクタ101内に未硬化の接着剤を注入する方法は任意である。好ましくは、コネクタ101に、光ファイバー固定部136とコネクタ101の外界とを連通させる貫通孔133が、スリーブ111及び第2接続筒121とは別に設けられる(図3C参照)。貫通孔133は、未硬化の接着剤134を光ファイバー固定部136(または第1サブ内腔132a)に注入するために使用することができる(図4参照)。この場合、硬化された接着剤135は、光ファイバー固定部136から貫通孔133へ連続的に充填される。光ファイバー装置100の製造方法の一工程を示す図4において、本実施形態1とは異なり、コネクタ101に貫通孔133を設けずに、未硬化の接着剤134を第2接続筒121を介して注入することも可能である。但し、この場合、接着剤134を、メステーパ面122に付着させることなく、第2接続筒121内の奥深い位置に注入することは極めて困難である。本実施形態1では、接着剤134を注入するための専用の貫通孔133が第2接続筒121とは別に設けられている。例えば接着剤134を貯留した容器のノズルを貫通孔133に突き刺して、貫通孔133を介して光ファイバー固定部136へ接着剤134を確実に注入することができる。接着剤134がメステーパ面122に付着することはない。接着剤134を貫通孔133を介して光ファイバー固定部136に注入する作業は、熟練を要さず、簡単である。このため、本実施形態1の光ファイバー装置100の製造は容易である。
貫通孔133は、光ファイバー固定部136からコネクタ101の外界に向かって、コネクタ101の軸に対して非平行に延びている(図3C、図4参照)。貫通孔133は、半径方向に沿って(即ち、コネクタ101の軸に垂直に)延びていてもよい。但し、好ましくは、貫通孔133は、本実施形態1のように、コネクタ101の軸から半径方向外側へ離れるにしたがって、第1接続部110から軸方向に離れるように傾斜している。このように傾斜した貫通孔133は、図4のように第2接続筒121を上にして未硬化の接着剤134を貫通孔133から光ファイバー固定部136に注入したときに、当該接着剤134が貫通孔133の開口から漏れ出るのを防ぐ。
貫通孔133は、光ファイバー固定部136と連通していれば、コネクタ101の任意の位置に配置することができる。好ましくは、貫通孔133は、コネクタ101に設けられた複数の把持突起(137a,137b)のうちの1つ(把持突起137a)を貫通するように配置される(図3C、図4参照)。これにより、貫通孔133の長さを確保することができる。これは、図4のように第2接続筒121を上にして未硬化の接着剤134を貫通孔133から光ファイバー固定部136に注入したときに、当該接着剤134が貫通孔133の開口から漏れ出るのを防ぐのに有利である。本実施形態1とは異なり、貫通孔133を把持突起137a,137b以外の位置に配置することもできる。但し、この場合、貫通孔133に必要な長さを確保するために、把持突起137a,137bとは別に、貫通孔133が貫通する突起(第2突起)をコネクタ101の外周面に設ける必要が生じうる。当該第2突起は、コネクタ101を回転させるための回転力を把持突起137a,137bに加える際に邪魔になる。本実施形態1では、コネクタ101の外周面に当該第2突起がないので、把持突起137a,137bに、コネクタ101に回転力を加えるのを容易にするという把持突起137a,137b本来の機能を確実に発揮させることができる。また、第2突起がないので、コネクタ101の外観形状を簡単化することができる。
なお、本発明では、コネクタ101が貫通孔133を備えていなくてもよい。この場合、例えば、最初に、光ファイバー140の外周面に未硬化の接着剤134を塗布し、その後、当該光ファイバー140を第2接続筒121側からコネクタ101に挿入することにより、光ファイバー140が接着剤を介してコネクタ101に固定された本発明の光ファイバー装置を製造することができる。
(実施形態2)
図11A~図11Cに、本発明の実施形態2にかかる光ファイバー装置200のコネクタ201およびその近傍を示す。光ファイバー装置200は、光ファイバー140と、光ファイバー140の近位端(基端)に設けられたコネクタ201とを備える。光ファイバー装置200は、コネクタ201に関して実施形態1の光ファイバー装置100と異なる。光ファイバー装置200は、実施形態1の光ファイバー装置100と同様に、医療用カテーテルとしての経鼻カテーテル900(図1参照)に対して、そのカテーテルコネクタ920側から挿入することができ、また、引き抜くことができる。光ファイバー装置200が挿入された経鼻カテーテル900は、本実施形態2のカテーテルセット203である。
図11A~図11Cに、本発明の実施形態2にかかる光ファイバー装置200のコネクタ201およびその近傍を示す。光ファイバー装置200は、光ファイバー140と、光ファイバー140の近位端(基端)に設けられたコネクタ201とを備える。光ファイバー装置200は、コネクタ201に関して実施形態1の光ファイバー装置100と異なる。光ファイバー装置200は、実施形態1の光ファイバー装置100と同様に、医療用カテーテルとしての経鼻カテーテル900(図1参照)に対して、そのカテーテルコネクタ920側から挿入することができ、また、引き抜くことができる。光ファイバー装置200が挿入された経鼻カテーテル900は、本実施形態2のカテーテルセット203である。
実施形態1のコネクタ101と同様に、コネクタ201は、光源装置250(後述する図13参照)に繰り返し接続及び分離が可能である。光ファイバー装置200は、経鼻カテーテル900の遠位端(先端)の位置を検出(または確認)するために使用することができる。光ファイバー装置200と光源装置250とは、経鼻カテーテル900の遠位端(先端)の位置を検出するための検出装置(医療用カテーテルの遠位端位置検出装置、以下「検出装置」という)2を構成する。検出装置2と経鼻カテーテル900とを含めた全体を、「カテーテルシステム」と呼ぶ。
図11Aは、第1接続部210側から見たコネクタ201の斜視図である。図11Bは、第2接続部220側から見たコネクタ201の斜視図である。図11Cは、第2接続部220側から見たコネクタ201の断面斜視図である。図11Cの断面は、コネクタ201の軸(図示せず)及び貫通孔133を含む。コネクタ201は、その近位側に第1接続部210を備え、その遠位側に第2接続部220を備える。第1接続部210と第2接続部220とは同軸に配置されている。第1接続部210は、光源装置250(後述する図13参照)に対して接続及び分離が可能であり、第2接続部220は、カテーテルコネクタ920(図1、図5A、図5B参照)に対して接続及び分離が可能である。
第1接続部210は、スリーブ211と第1接続筒215とを備える。スリーブ211及び第1接続筒215は、それぞれ中空の略円筒形状を有している。第1接続筒215は、スリーブ211と同軸に、スリーブ211から半径方向に離間して、スリーブ211を取り囲むように配置されている。スリーブ211と第1接続筒215とは、環状壁239を介して連結されている(図11C参照)。環状壁239は、スリーブ211の基端(遠位端)から第1接続筒215の基端(遠位端)へ延びた板である。環状壁239は、スリーブ211の基端を取り囲むように周方向に環状に連続している。第1接続筒215は、近位側に向かって開口している。スリーブ211は、第1接続筒215よりも近位側(第2接続部220とは反対側)に突出している(後述する図12参照)。
スリーブ211の外周面211aは、制限されないが、軸方向において外径が一定である円筒面、または、スリーブ211の先端(第2接続部220とは反対側端)に向かって外径が小さくなるオステーパ面(円錐面)であってもよい。スリーブ211の先端には、先端に向かって外径が小さくなる、比較的大きなテーパ角度を有するテーパ面(オステーパ面)211bが設けられている。スリーブ211内に光ファイバー140が挿入されている(図11C参照)。光ファイバー140は、スリーブ211の内周面によって、または、スリーブ211の内周面に設けられた複数の突起(図示せず。突起は、軸方向または周方向に延びていてもよい。)によって、スリーブ211と同軸に配置されるように半径方向の位置が規制されている。光ファイバー140の光入射部(近位端面)142は、スリーブ211の先端と軸方向において同一位置に配置されている。
環状のフランジ214が、第1接続筒215の近位端から半径方向外側に向かって延びている。第1接続筒215の近位側を向いた面と、フランジ214の近位側を向いた面とは、共通する一平面210aを構成している。面210aは、コネクタ201(または第1接続部210)の軸に垂直な環状の平坦面であり、第1接続部210の「当接端面」として機能する。フランジ214の外周端から遠位側(第2接続部220側)に向かって、円筒形状の基筒213が延びている。基筒213は、第1接続筒215と同軸に、第1接続筒215から半径方向に離間して、第1接続筒215を取り囲む。基筒213の外周面213aに、半径方向外向きに突出した複数(本実施形態2では2つ)の係合突起217が設けられている。係合突起217は周方向に沿って延びている。係合突起217の遠位側(第2接続部220側)の面217aは、傾きが異なる3つの傾斜面を組み合わせて構成されている(図11B参照)。係合突起217の面217aとは反対側の面は、当接端面210aと共通する一平面を構成している。複数の係合突起217は、コネクタ201(または第1接続部210)の軸に対して対称である。
本実施形態2では、係合突起217は基筒213に設けられている。換言すれば、係合突起217は、第1接続筒215に、フランジ214及び基筒213を介して間接的に設けられている。但し、本発明はこれに限定されない。例えば、フランジ214及び基筒213を省略し、第1接続筒215を基筒213と同一径を有するように拡径し、拡径された当該第1接続筒215の外周面に、係合突起217を直接的に設けてもよい。この場合、第1接続筒215の近位側を向いた面が、第1接続部210の当接端面210aとなる。本発明において、「係合構造としての係合突起217が、第1接続筒215に、半径方向外向きに突出するように設けられている」とは、係合突起217が、第1接続筒215とは別の部材(本実施形態2ではフランジ214及び基筒213)を介して第1接続筒215に間接的に設けられている場合、及び、係合突起217が第1接続筒215に直接的に設けられている場合、のいずれをも含む。
本発明では、係合突起217の数は2つに限定されず、少なくとも1つであればよい。
第2接続部220は、中空の略円筒形状を有する第2接続筒221を備える。第2接続筒221は、環状壁239からスリーブ211及び第1接続筒215とは反対側(遠位側)に延び(図11C参照)、スリーブ211及び第1接続筒215と同軸に配置されている。第2接続筒221の外周面221aは、制限されないが、軸方向において外径が一定である円筒面である。第2接続筒221は第1接続筒215より小さな外径を有する。但し、本発明はこれに限定されず、第2接続筒221の外径は第1接続筒215の外径より大きくてもよく、あるいは、同じであってもよい。第2接続筒221の外周面221aには、把持突起237が半径方向外向きに突出するように設けられている。把持突起237は、第1接続筒215から遠位側に向かって軸方向に所定の長さにわたって延びている。把持突起237に、実施形態1の貫通孔133と同じ貫通孔133が設けられている。
コネクタ201は、ただ一つの把持突起237を備える。但し、本発明はこれに限定されず、実施形態1の把持突起(137a,137b、図3A~図3C参照)と同様に、複数の把持突起237が、コネクタ201の外周面に設けられていてもよい。
第2接続筒221の外周面221aに、実施形態1のコネクタ101に設けられていた複数の突起126(図3A、図3B参照)が設けられていてもよい。
第2接続筒221はスリーブ211と連通している。但し、第2接続筒221はスリーブ211の内径より大きな内径を有する。隔壁131が、環状壁239から第2接続筒221内へ、軸方向に沿って延びている。接着剤135が、隔壁131によって形成された第1サブ内腔132aから貫通孔133へ連続的に充填されている。光ファイバー140は、第1サブ内腔132aに充填された接着剤135を介してコネクタ201に固定されている。第1サブ内腔132a内の接着剤135は、光ファイバー140をコネクタ201に固定するための光ファイバー固定部136を構成する。光ファイバー140は、第2接続筒221を通って第2接続部220から導出されている。本実施形態2の隔壁131、サブ内腔132a,132b、貫通孔133、接着剤135、及び、光ファイバー固定部136は、実施形態1の隔壁131、サブ内腔132a,132b、貫通孔133、接着剤135、及び、光ファイバー固定部136と同じであってもよい。実施形態1の隔壁131、サブ内腔132a,132b、貫通孔133、接着剤135、及び、光ファイバー固定部136に関する説明が、本実施形態2にも同様に適用しうる。
第2接続筒221の内周面には、第2接続筒221の先端(第1接続部210とは反対側端)に向かって内径が大きくなるメステーパ面222が設けられている。メステーパ面222は、隔壁131(または光ファイバー固定部136)よりも第2接続筒221の先端側(第1接続部210とは反対側)に配置されている。
光ファイバー装置200は、実施形態1の光ファイバー装置100と同じ材料を用いて概略同じ方法(ポスト固着法またはプレ固着法)により製造することができる。
光ファイバー装置200は、実施形態1と同様に、患者に挿入された経鼻カテーテル900(図2参照)の遠位端の位置を検出するために使用される。光ファイバー装置200が適用される経鼻カテーテル900は、実施形態1で説明した経鼻カテーテル900(図1、図5A~図6B参照)と同じである。
光ファイバー装置200は、実施形態1と同様に、経鼻カテーテル900に挿入されてカテーテルセット203を構成する。図12は、カテーテルセット203の近位端近傍部分の断面図である。図12の断面は、図11Cの断面と同じであり、コネクタ201の軸及び貫通孔133を含む。経鼻カテーテル900のチューブ910の流路912に、光ファイバー装置200の光ファイバー140が挿入されている。経鼻カテーテル900のカテーテルコネクタ920(特にそのオスコネクタ930(図5A,図5B参照))に、光ファイバー装置200のコネクタ201(特にその第2接続部220(図11B,図11C参照))が接続されている。より詳細には、実施形態1と同様に、カテーテルコネクタ920のオス部材931が、コネクタ201の第2接続筒221に挿入されている。第2接続筒221のメステーパ面222がオス部材931のオステーパ面932に面接触し液密に嵌合(いわゆるテーパ嵌合)する。第2接続筒221は、オス部材931が接続可能なメス部材として機能する。
オスコネクタ930に対する第2接続部220の接続及び分離は、オスコネクタ930に対する実施形態1の第2接続部120の接続(図7A)及び分離と概略同じである。但し、実施形態1と異なり、本実施形態2の第2接続部220(第2接続筒221)は、カテーテルコネクタ920の雌ネジ936に螺合可能な螺合構造(突起(雄ネジ)126(図3A、図3B参照))を備えない(図11A、図11B参照)。このため、オスコネクタ930のオステーパ面932に第2接続部220のメステーパ面222をテーパ嵌合させ、また、そのテーパ嵌合を解除するだけで、カテーテルコネクタ920に対するコネクタ201の接続及び分離を簡単且つ迅速に行うことができる。
コネクタ201(第2接続部220)をカテーテルコネクタ920(オスコネクタ930)に接続したとき、図示を省略するが、光ファイバー140の光放射部145は、実施形態1(図7B参照)と同様に、オリーブ970の内腔972内に位置する。
光ファイバー装置200のコネクタ201(特にその第1接続部210)は、光源装置250に接続及び分離が可能である。図13に示すように、光源装置250は、コネクタ201(第1接続部210)を接続可能な接続部253と、接続部253より後退した位置に配置された光源155とを備える。接続部253は、受け部材260を備える。接続部253(受け部材260)及び光源155は、実施形態1の光源装置150のハウジング151(図8参照)と同様のハウジングに収容されているが、図13ではその図示が省略されている。コネクタ201の第1接続部210は、実施形態1の第1接続部110と異なる。このため、受け部材260は、実施形態1の受け部材160と異なり、第1接続部210に応じた構成を有する。
図14Aは受け部材260の斜視図、図14Bは受け部材260の断面斜視図である。
受け部材260は、メス部材261を備える。メス部材261は、制限されないが、中空の略円筒形状を有している。メス部材261は、その先端(遠位端)に、受け部材260の軸と同心の円形の開口262を備える。開口262から延びた内周面261aは、制限されないが、軸方向において内径が一定である円筒面、または、メス部材261の先端に向かって内径が大きくなるメステーパ面(円錐面)であってもよい。実施形態1のメス部材161に設けられていたテーパ面(メステーパ面)161b(図9A、図9B参照)と同様の、メス部材261の先端に向かって内径が大きくなる、内周面261aより大きなテーパ角度を有するテーパ面(メステーパ面)が、内周面261aに対してメス部材261の先端側に、内周面261aに隣接して設けられていてもよい。
平坦面263が、メス部材261を取り囲んでいる。平坦面263は、メス部材261(または受け部材260)の軸に垂直な平面に沿って延びている。平坦面263に、第1環状溝264a及び第2環状溝264bが設けられている。第1環状溝264a及び第2環状溝264bは、いずれもメス部材261の軸と同心の円形の平面視形状を有する。第1環状溝264aは、メス部材261の外周面に沿っている。第2環状溝264bは、第1環状溝264aより半径方向外側に配置されている。なお、本発明では、第1環状溝264a及び第2環状溝264bの一方または両方を省略することができる。例えば、環状溝264a,264bを省略し、平坦面263の中央に円形の開口262を設けてもよい。この場合、当該開口262の内周面がメス部材の内周面261aとなる。この例からも分かるように、受け部材260のメス部材は、本実施形態のメス部材261のような中空の略円筒形状を有している必要はなく、内周面261aを備えた開口(貫通孔)262が形成された板形状を有していてもよい。
本実施形態2では、メス部材261の先端は、平坦面263よりも近位側(光源155側)に位置しているが(図13参照)、本発明はこれに限定されない。例えば、メス部材261の先端は、平坦面263と同一平面に位置していてもよく、あるいは、平坦面263よりも遠位側に位置していてもよい。
受け部材260は、複数(本実施形態2では2つ)の係合壁266を更に備える。係合壁266は、平坦面263よりも半径方向外側に配置され、平坦面263よりも遠位側に向かって延びている。係合壁266は、メス部材261と同軸の円筒面に沿っている。係合壁266の先端(遠位端)から半径方向内向きに係合突起267が突出している。係合突起267は周方向にほぼ沿って延びている。メス部材261(または受け部材260)の軸から見て、係合突起267の長さ方向の一端は開放されている。係合突起267の長さ方向の他端は、平坦面263に近づくように下降して停止端268を形成している。係合突起267の平坦面263に対向する面(近位側を向いた面)267aは、傾きが異なる3つの傾斜面を含む。係合突起267を含む複数の係合壁266は、メス部材261(または受け部材260)の軸に対して対称である。
受け部材260は、平坦面263に対して基端側に、筐筒269を更に備える。筐筒269は、メス部材261(または受け部材260)と同軸の中空円筒形状を有する。なお、受け部材260が筐筒269を備えていなくてもよい。
受け部材260は、硬い材料(硬質材料)からなり、外力によって実質的に変形しない機械的強度(剛性)を有している。具体的には、受け部材260の材料として、例えば、ポリプロピレン、ポリカーボネート、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体、ポリアセタール、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエチレン、硬質ポリ塩化ビニル等の樹脂材料を用いることができる。受け部材260は、上記樹脂材料を用いて、射出成形法等により全体を一部品として一体的に製造することができる。
図13に示されているように、光源155は、メス部材261に対して近位側に、受け部材260(接続部253)と同軸に、且つ、受け部材260に対して軸方向の所定の位置に配置されている。本実施形態2では、光源155は、受け部材260の筐筒269内に配置される。光源155は、メス部材261の開口262に向かって光を出射することができる。光源155は、実施形態1の光源155と同じであってもよい。
本実施形態2の光ファイバー装置200の使用方法を説明する。
実施形態1と同様に、経鼻カテーテル900に光ファイバー装置200が挿入されたカテーテルセット203(図12参照)を準備する。また、光源155及び受け部材260(接続部253)を備えた光源装置250(図13参照)を準備する。
一般的な経鼻カテーテルと同様に、カテーテルセット203を患者990の鼻腔に挿入する(図2参照)。
光ファイバー装置200のコネクタ201(特にその第1接続部210)を、光源装置250の接続部253(受け部材260)に接続する。より詳細には、接続は以下のようにして行う。
図13に示すように、第1接続部210を受け部材260に同軸に対向させる。第1接続部210の一対の係合突起217(図11A参照)を結ぶ方向と、受け部材260の一対の係合突起267(図14A参照)を結ぶ方向とを略直交させる。この状態で、第1接続部210を受け部材260に接近させる。第1接続部210の基筒213(図11A参照)を、受け部材260の一対の係合壁266(図14A参照)間に挿入する。これと並行して、第1接続部210のスリーブ211(図11A参照)は、受け部材260のメス部材261の開口262(図14A、図14B参照)に挿入される。スリーブ211の先端のオステーパ面211bは、スリーブ211がメス部材261に挿入されるのを容易にする案内面として機能する。第1接続部210の当接端面210a(図11A参照)が受け部材260の平坦面263(図14A、図14B参照)に軸方向に当接される。この状態で、第1接続部210の係合突起217(図11A、図11B参照)の周方向の一端が受け部材260の停止端268(図14A、図14B参照)に当接するまで、コネクタ201を、受け部材260(即ち、受け部材260を備える光源装置250)に対して回転させる。
かくして、図15A及び図15Bに示すように、光源装置250にカテーテルセット203が接続される。図15Aの断面は、図13の断面と同じであり、コネクタ201の軸及び貫通孔133を含む。図15Bの断面は、コネクタ201の軸を含み、図15Aの断面に対して垂直である。
第1接続部210の当接端面210aが受け部材260の平坦面263に軸方向の当接された状態で、第1接続部210の係合突起217が受け部材260の係合突起267に軸方向に係合している。このため、コネクタ201は、接続部253(受け部材260)に軸方向の所望する位置に位置決めされる。図示を省略するが、係合突起217の面217a(図11B参照)が係合突起267の面267a(図13、図14A、図14B参照)に噛み合っている。これは、係合突起267に対する係合突起217の係合が意図せずに解除されるのを防ぐのに有利である。
第1接続部210のスリーブ211は、受け部材260のメス部材261の開口262(図14A、図14B参照)に挿入されている。スリーブ211の外周面211a(図11A参照)は、メス部材261の内周面261a(図14A、図14B参照)に嵌合している。このため、スリーブ211は、メス部材261と同軸に配置される。コネクタ201は、スリーブ211を介して接続部253(受け部材260)と同軸に位置決めされる。
このように、コネクタ201は、接続部253(受け部材260)に対して軸方向の所望する位置に、接続部253(受け部材260)と同軸に配置されている。この結果、光ファイバー140の光入射部142は、光源155に対して軸方向の所望する位置に、光源155と同軸に配置される。この状態で光源155を発光させる。光源155から出射された光は、光ファイバー140の光入射部142に入射し、光ファイバー140を通過し、光ファイバー140の光放射部145(図7B参照)から放射される。実施形態1と同様に、光は、オリーブ970(ハウジング971)を透過し、更に患者990を透過する(図2参照)。術者は、患者990の体表面での発光位置から、オリーブ970、即ち経鼻カテーテル900の遠位端、の位置を検出することができる。光は、その波長によって、肉眼で、または赤外線カメラを介して、検出できる。
経鼻カテーテル900の遠位端(オリーブ970)が胃991に到達したことを確認した後、光源155の発光を停止する。その後の処置は実施形態1と概略同じである。即ち、光源装置250をカテーテルセット203から分離する。次いで、光ファイバー装置200のコネクタ201を経鼻カテーテル900のカテーテルコネクタ920から分離し、光ファイバー装置200を経鼻カテーテル900から引き抜く。経鼻カテーテル900は、その遠位端(オリーブ970)が胃991にある状態で、患者990に留置される。なお、光源装置250をカテーテルセット203から分離するよりも前に、光ファイバー装置200を光源装置250と一体的に経鼻カテーテル900から引き抜いてもよい。次いで、経鼻カテーテル900を介して、栄養剤等を含む液状物を患者990の胃991に投与する。経鼻カテーテル900から引き抜かれた使用済みの光ファイバー装置200は廃棄される。光ファイバー装置200の、光源装置250(受け部材260)からの分離は、光ファイバー装置200のコネクタ201を受け部材260に対して、接続時とは逆方向に回転させ、続いて、受け部材260から引き抜くことにより、容易に行うことができる。
以上のように、本実施形態2の光ファイバー装置200は、光ファイバー140と、光ファイバー140の近位端に設けられたコネクタ201とを備える。コネクタ201は、その近位側に、光源装置250に対して接続及び分離が可能な第1接続部210を備える。第1接続部210は、光ファイバー140が挿入されたスリーブ211を備える(図11A、図11C参照)。スリーブ211は、光ファイバー140の光入射部142を、スリーブ211と、更にはコネクタ201と同軸に位置決めすることができる。このため、コネクタ201(第1接続部210)を光源装置250に接続すると、光ファイバー140の光入射部142は光源装置250の光源155に対して同軸に配置される(図15A、図15B参照)。
第1接続部210は、スリーブ211と同軸であり且つスリーブ211を取り囲む第1接続筒215を更に備える。第1接続筒215は、光源装置250に係合可能な係合構造としての係合突起217を備える(図11A、図11B参照)。係合突起217は、コネクタ201が光源装置250に接続されたときに、光源装置250の係合突起267に係合して光源装置250に軸方向に拘束される(図15B参照)。このため、コネクタ201(第1接続部210)を光源装置250に接続すると、光ファイバー140の光入射部142は光源装置250の光源155に対して軸方向の所望する位置に配置される。
従って、コネクタ201を光源装置250に接続すると、術者によらず常に、光ファイバー140の光入射部142を、光源155に対して軸方向の所望する位置に、光源155と同軸に配置することができる(図15A、図15B参照)。
光源装置250にコネクタ201(またはカテーテルセット203)を接続(図15A、図15B参照)した後に、カテーテルセット203(または経鼻カテーテル900)と光源装置250との間に引張り力が作用することがある。例えば、光源装置250にカテーテルセット203を接続した状態(図15A、図15B参照)においてカテーテルセット203に光源装置250の軸方向の引張り力(以下、「軸方向の引張り力」という)が作用すると、係合突起267に対する係合突起217の係合が、光源155に対する光ファイバー140の光入射部142の軸方向の変位を防止する。また、光源装置250にカテーテルセット203を接続した状態(図15B参照)において、光源装置250の軸と係合突起217とを含む面に沿って、光源装置250の軸に対して垂直な方向(即ち、光源装置250の軸に対して半径方向外向き)の引張り力(以下、「半径方向の引張り力」という)がカテーテルセット203に作用すると、係合突起267に対する係合突起217の係合が、光源装置250に対するコネクタ201の傾きを制限し、その結果、光源155に対する光ファイバー140の光入射部142の軸方向の変位を防止する。
実施形態1と同様に、本実施形態2によれば、光源装置250にコネクタ201(またはカテーテルセット203)を接続したとき、光ファイバー140の光入射部142は、光源155に対して軸方向の所望する位置に、光源155と同軸に配置されるので、結合損失を抑えることができる。また、その後の使用においてカテーテルセット203に引張り力が作用しても、光源155に対する光入射部142の位置ズレを抑えることができるので、低い結合損失を維持し続けることができる。経鼻カテーテル900に本実施形態2の光ファイバー装置200を適用すれば、経鼻カテーテル900の遠位端のオリーブ970から放射される光束の減衰が抑えられ且つ光束が安定するので、患者990の体外から当該光束を確認することは容易である。このため、患者990の体表面での発光位置に基づいて経鼻カテーテル900の遠位端(オリーブ970)の位置を容易且つ正確に検出することができる。
本発明では、コネクタ201の遠位側の部分の構成は任意である。好ましくは、コネクタ201は、その遠位側に第2接続部220を備える(図11A~図11C参照)。第2接続部220は、経鼻カテーテル900の近位端に設けられたカテーテルコネクタ920(図5A、図5B参照)に接続可能である。このため、光ファイバー装置200の光ファイバー140を経鼻カテーテル900のチューブ910に挿入して第2接続部220をカテーテルコネクタ920に接続するだけで、実施形態1と同様に、光ファイバー140の光放射部145は、経鼻カテーテル900の遠位端(即ち、オリーブ970)の位置に位置合わせされる(図7B参照)。したがって、カテーテルセット203を患者990に挿入した状態(図2参照)で光ファイバー140の光放射部145から光を放射させれば、経鼻カテーテル900の遠位端(オリーブ970)を発光させることができる。これは、経鼻カテーテル900の遠位端の位置を正確に検出するのに有利である。
本発明では、カテーテルコネクタ920に接続されるコネクタ201の第2接続部220の構成は任意である。好ましくは、第2接続部220は、カテーテルコネクタ920のオステーパ面932(図5A参照)にテーパ嵌合可能なメステーパ面222(図11C参照)を備える。このため、実施形態1と同様に、オステーパ面932にメステーパ面222をテーパ嵌合させるだけで、コネクタ201をカテーテルコネクタ920に対して軸方向の所定位置に接続することができる(図12参照)。このとき、光ファイバー140の光放射部145は、経鼻カテーテル900の遠位端(即ち、オリーブ970)の位置に正確に位置合わせされる(図7B参照)。したがって、光放射部145から放射された光は、常に経鼻カテーテル900の遠位端(オリーブ970)を発光させることができる。これは、経鼻カテーテル900の遠位端の位置を正確に検出するのに有利である。
コネクタ201の第1接続筒215は中空の略円筒形状を有する。係合突起(第1係合突起)217が、第1接続筒215に、半径方向外向きに突出するように設けられている(図11A参照)。係合突起217は、光源装置250に係合可能な係合構造として機能する。一方、光源装置250は、係合部としての係合突起(第2係合突起)267を備える(図14A、図14B参照)。光源装置250に対してコネクタ201(第1接続筒215)を、第1方向に回転させると、光源装置250の係合突起267に第1接続筒215の係合突起217を係合させることができ、また、第1方向とは逆の第2方向に回転させると、係合突起267に対する係合突起217の係合を解除することができる。このように、本実施形態2の、光ファイバー装置200と光源装置250とからなる検出装置2は、コネクタ201を光源装置250に対して回転させるという簡単な操作を行うだけで、光源装置250に対してコネクタ201(更には光ファイバー装置200)を繰り返し接続及び分離することができる。
コネクタ201の第1接続筒215に、コネクタ201(または第1接続筒215)の軸に垂直な環状の当接端面210aが設けられている(図11A参照)。コネクタ201の第1接続部210は、コネクタ201の係合突起217が光源装置250の係合突起267に係合したとき、コネクタ201の当接端面210aが光源装置250の平坦面263に軸方向に当接するように構成されている(図15A、図15B参照)。係合突起217を係合突起267に係合させ、且つ、当接端面210aを平坦面263に当接させるという簡単な構成で、光ファイバー140の光入射部142を光源装置250の光源155に対して軸方向の所望する位置に配置することができる。当接端面210aが平坦面263に当接する領域は、コネクタ201の軸と同心の円に沿って環状に延びる。このため、カテーテルセット203に半径方向の引張り力が作用したときに、光源装置250に対するコネクタ201の傾きを抑えることができる。これは、経鼻カテーテル900の遠位端の位置を正確に検出するのに有利である。
本実施形態2では、第1接続筒215に2つの係合突起217が設けられている(図11A参照)。本発明では、係合突起217の数は、2つに限定されず、1つ以上であればよい。好ましくは、係合突起217の数は、2つ以上である。光源装置250の受け部材260には、係合突起217の数に応じた数の係合突起267が設けられる。第1接続筒215に2つ以上の係合突起217が設けられる場合、2つ以上の係合突起217は、好ましくは、第1接続筒215に、その軸に対して等角度間隔に配置される。第1接続筒215に設けられる係合突起217の数が多くなると、光源装置250にカテーテルセット203を接続した状態(図15A、図15B参照)において、カテーテルセット203に、軸方向の引張り力や半径方向の引張り力が作用したときに、第1に、光源155に対する光ファイバー140の光入射部142の変位を防止するのに有利であり、第2に、係合突起217の破損を防止するのに有利である。但し、係合突起217の数が多すぎると、第1接続筒215の構造が複雑になり、コネクタ201の製造が困難になる。したがって、係合突起217の数は、4つ以下であることが好ましい。最も好ましくは、第1接続筒215に2つの係合突起217が設けられる。
第1接続筒215に対する係合突起217の軸方向の位置に制限はない。例えば、係合突起217は、第1接続筒215の遠位端(第2接続部220側端)の近傍に配置してもよい。好ましくは、係合突起217は、第1接続筒215の近位端(即ち、当接端面210a)側の位置に配置される。より詳細には、好ましくは当接端面210aから係合突起217までの軸方向に沿った距離が、第1接続筒215の軸方向長さ(第1接続筒215の近位端から遠位端までの軸方向長さ)の半分以下、更には当該軸方向長さの30%以下、特に当該軸方向長さの10%以下となるように、係合突起217は配置される。最も好ましくは、本実施形態2のように、係合突起217は当接端面210aに沿って配置される(図11A参照)。この配置では、コネクタ201を光源装置250に接続したとき(図15B参照)、当接端面210aと平坦面263とが互いに当接した位置から、係合突起217と係合突起267とが互いに係合した位置までの軸方向距離が短くなる。これは、カテーテルセット203に半径方向の引張り力が作用したときに、光源装置250に対するコネクタ201の傾きを制限するのに有利である。
コネクタ201の外周面に、半径方向外向きに突出した把持突起237が設けられている(図11A~図11C参照)。把持突起237の軸方向の位置は、制限されないが、第1接続筒215よりも遠位側であることが好ましい。実施形態1と同様に、第2接続筒221の外周面221aに突起126(図3A、図3B参照)を設けた場合には、把持突起237は、第1接続筒215と突起126との間に配置されることがより好ましい。光源装置250にカテーテルセット203を接続したとき、把持突起237は、光源装置250とカテーテルコネクタ920と間に配置され、外界に露出されることが好ましい(図15A参照)。把持突起237は、コネクタ201を経鼻カテーテル900のカテーテルコネクタ920に対して接続及び分離をする際、及び、コネクタ201を光源装置250の接続部253(受け部材260)に対して接続及び分離をする際に、コネクタ201に回転力を加えるのを容易にする。
光源装置250にカテーテルセット203を接続したとき(図15A参照)、光源装置250とカテーテルコネクタ920との軸方向の距離は、15mm以上、更には20mm以上であることが好ましい。光源装置250とカテーテルコネクタ920とがこのように軸方向に離間していると、光源装置250とカテーテルコネクタ920との間の把持突起237に指をかけるのが容易である。
把持突起237の数は、1つ以上であればよい。本実施形態2では、コネクタ201にただ一つの把持突起237が設けられていたが、好ましくは、複数の把持突起237が、コネクタ201の外周面に、コネクタ201の軸に対して等角度間隔で配置される。最も好ましくは、2つの把持突起237が設けられる。コネクタ201に回転力を加えるためには、コネクタ201に2つの把持突起237が設けられていれば十分であるからである。コネクタ201が複数の把持突起237を備える場合、当該複数の把持突起237は、形状や寸法等が同じであってもよいし、異なっていてもよい。なお、本発明では、コネクタ201が把持突起237を備えていなくてもよい。
スリーブ211は、第1接続筒215と同軸に配置される(図11A、図11C参照)。スリーブ211の先端(近位端)は第1接続筒215の先端(近位端)から軸方向に後退していてもよく、あるいは、スリーブ211の先端は第1接続筒215の先端と同一平面上に位置していてもよい。但し、好ましくは、実施形態1と同様に、スリーブ211は、第1接続筒215の先端(または当接端面210a)から軸方向に突出している(図12参照)。
このため、光ファイバー装置200を、光ファイバー140をコネクタ201に固着した後に光入射部142を形成する上述したポスト固着法で製造する場合には、スリーブ211の先端から突出した光ファイバー140をスリーブ211の先端と軸方向の同じ位置で切断するのが容易である。これは、第1に、コネクタ201(または第1接続部210)に対する光ファイバー140の切断面(即ち、光入射部142)の軸方向の位置のバラツキを抑えることを可能にし、第2に、光ファイバー140の切断面(即ち、光入射部142)に、凹凸の少ない平坦面を形成することを可能にする。これらは、光源155と光ファイバー140の光入射部142との間の結合損失を抑えるのに有利である。
また、光ファイバー装置200を、光ファイバー140をコネクタ201に固着するよりも前に光入射部142を形成しておく上述したプレ固着法で製造する場合には、光ファイバー140の光入射部142をスリーブ211の先端に位置合わせするのが容易である。これは、コネクタ201(または第1接続部210)に対する光ファイバー140の光入射部142の軸方向の位置のバラツキを抑えることを可能にするので、光源155と光ファイバー140の光入射部142との間の結合損失を抑えるのに有利である。
実施形態1と同様に、コネクタ201を光源装置250に接続したとき、コネクタ201のスリーブ211は、光源装置250のメス部材261に嵌入する(図15A、図15B参照)。スリーブ211がメス部材261に嵌入したとき、メス部材261の内周面261a(図14A、図14B参照)は、スリーブ211を光源装置250に対して半径方向に位置決めする。即ち、スリーブ211がメス部材261に嵌入するという簡単な構造で、光ファイバー140の光入射部142を光源155と同軸に位置決めすることができる。これは、光源155と光ファイバー140の光入射部142との間の結合損失を抑えるのに有利である。
実施形態1のメス部材161のテーパ面161b(図9A、図9B参照)と同様の、内周面261aより大きなテーパ角度を有するテーパ面(円錐面)が、メス部材261の開口262に設けられていてもよい。当該テーパ面は、実施形態1のテーパ面161bと同様に、コネクタ201を光源装置250に接続するときにスリーブ211をメス部材261内に案内することができ、また、コネクタ201を光源装置250から分離するときにスリーブ211がメス部材261に対して傾くのを許容することができる。
本実施形態2は、上記を除いて実施形態1と同じである。実施形態1の説明が、本実施形態2にも適宜適用される。
(実施形態3)
図16A~図16Cに、本発明の実施形態3にかかる光ファイバー装置300のコネクタ301およびその近傍を示す。光ファイバー装置300は、光ファイバー140と、光ファイバー140の近位端(基端)に設けられたコネクタ301とを備える。光ファイバー装置300は、コネクタ301に関して実施形態1の光ファイバー装置100と異なる。光ファイバー装置300は、実施形態1の光ファイバー装置100と同様に、医療用カテーテルとしての経鼻カテーテル900(図1参照)に対して、そのカテーテルコネクタ920側から挿入することができ、また、引き抜くことができる。光ファイバー装置300が挿入された経鼻カテーテル900は、本実施形態3のカテーテルセット303である。
図16A~図16Cに、本発明の実施形態3にかかる光ファイバー装置300のコネクタ301およびその近傍を示す。光ファイバー装置300は、光ファイバー140と、光ファイバー140の近位端(基端)に設けられたコネクタ301とを備える。光ファイバー装置300は、コネクタ301に関して実施形態1の光ファイバー装置100と異なる。光ファイバー装置300は、実施形態1の光ファイバー装置100と同様に、医療用カテーテルとしての経鼻カテーテル900(図1参照)に対して、そのカテーテルコネクタ920側から挿入することができ、また、引き抜くことができる。光ファイバー装置300が挿入された経鼻カテーテル900は、本実施形態3のカテーテルセット303である。
実施形態1のコネクタ101と同様に、コネクタ301は、光源装置350(後述する図18A及び図18B参照)に繰り返し接続及び分離が可能である。光ファイバー装置300は、経鼻カテーテル900の遠位端(先端)の位置を検出(または確認)するために使用することができる。光ファイバー装置300と光源装置350とは、経鼻カテーテル900の遠位端(先端)の位置を検出するための検出装置(医療用カテーテルの遠位端位置検出装置、以下「検出装置」という)3を構成する。検出装置3と経鼻カテーテル900とを含めた全体を、「カテーテルシステム」と呼ぶ。
図16Aは、第1接続部310側から見たコネクタ301の斜視図である。図16Bは、第2接続部320側から見たコネクタ301の斜視図である。図16Cは、第2接続部320側から見たコネクタ301の断面斜視図である。図16Cの断面は、コネクタ301の軸(図示せず)及び貫通孔133を含む。コネクタ301は、その近位側に第1接続部310を備え、その遠位側に第2接続部320を備える。第1接続部310と第2接続部320とは同軸に配置されている。第1接続部310は、光源装置350(後述する図18A及び図18B参照)に対して接続及び分離が可能であり、第2接続部320は、カテーテルコネクタ920(図1、図5A、図5B参照)に対して接続及び分離が可能である。以下の説明の便宜のために、図示したようなXYZ直交座標系を設定する。Z軸はコネクタ301の軸に平行である。貫通孔133は、XZ面に沿って延びている。
第1接続部310は、スリーブ311と第1接続筒315とを備える。スリーブ311は、中空の略円筒形状を有している。第1接続筒315は、実施形態1,2の第1接続筒115,215と異なり、中空の略四角柱形状を有している。第1接続筒315は、第1壁~第4壁341a~341dを備える(図16Aでは第4壁341dは見えない)。第1壁341a及び第2壁341bは、YZ面に平行な平板であって、X軸方向に互いに対向している。第1壁341a及び第2壁341bのそれぞれの外面は、YZ面に平行な平坦面である。第3壁341c及び第4壁341dは、XZ面に平行な平板であって、Y軸方向に互いに対向している。第3壁341c及び第4壁341dのそれぞれの外面は、XZ面に平行な平坦面である。第1接続筒315は、Z軸に平行な軸(図示せず)を有する。第1接続筒315の軸は、第1接続筒315のXY面に平行な面に沿った長方形の断面において、当該長方形の2本の対角線の交点を通る。第1接続筒315は、スリーブ311と同軸に、スリーブ311から半径方向に離間して、スリーブ311を取り囲むように配置されている。スリーブ311と第1接続筒315とは、環状壁339を介して連結されている(図16C参照)。環状壁339は、スリーブ311の基端(遠位端)から第1接続筒315の基端(遠位端)へ延びた板である。環状壁339は、スリーブ311の基端を取り囲むように周方向に環状に連続している。第1接続筒315は、近位側に向かって開口している。スリーブ311は、第1接続筒315よりも近位側(第2接続部320とは反対側)に突出している(後述する図17参照)。
スリーブ311の外周面311aは、制限されないが、軸方向において外径が一定である円筒面、または、スリーブ311の先端(第2接続部320とは反対側端)に向かって外径が小さくなるオステーパ面(円錐面)であってもよい。スリーブ311の先端には、先端に向かって外径が小さくなる、比較的大きなテーパ角度を有するテーパ面(オステーパ面)311bが設けられている。スリーブ311内に光ファイバー140が挿入されている(図16C参照)。光ファイバー140は、スリーブ311の内周面によって、または、スリーブ311の内周面に設けられた複数の突起(図示せず。突起は、軸方向または周方向に延びていてもよい。)によって、スリーブ311と同軸に配置されるように半径方向の位置が規制されている。光ファイバー140の光入射部(近位端面)142は、スリーブ311の先端と軸方向において同一位置に配置されている。
第1接続筒315に、一対の貫通孔342が形成されている。より詳細には、貫通孔342は、第1接続筒315を構成する第3壁341c及び第4壁341dに、第3壁341c及び第4壁341dをY軸方向に貫通している。貫通孔342のY軸に沿って見た開口形状は、略長方形である。各貫通孔342の開口端は、Z軸に略平行な一対の側縁343を含む。一対の側縁343は、X軸方向に互いに対向している。各側縁343に、第1傾斜面344a、隆起面345、第2傾斜面344b、後退面346、当接面347が、近位側から遠位側に向かって、Z軸に沿ってこの順に形成されている。隆起面345及び後退面346は、XZ面と平行な平坦面である。後退面346は、隆起面345よりも内側に(即ち、第1接続部310の軸(またはスリーブ311)側に)配置されている(または、後退している)。第1傾斜面344a及び第2傾斜面344bは、X軸に平行な平坦面である。第1傾斜面344aは、隆起面345に対して近位側に、隆起面345に隣接して配置されており、隆起面345から近位側に向かって第1接続部310の軸(またはスリーブ311)に近づくように傾斜している。第2傾斜面344bは、隆起面345に対して遠位側に、隆起面345に隣接して配置されており、隆起面345から遠位側に向かって第1接続部310の軸(またはスリーブ311)に近づくように傾斜している。後退面346は、第2傾斜面344bに対して遠位側に、第2傾斜面344bに隣接して配置されている。当接面347は、XY面に平行な平坦面である。当接面347は、後退面346に対して遠位側に、後退面346に隣接して配置されており、後退面346から第1接続部310の軸(またはスリーブ311)から離れる向きに延びている。後退面346は、隆起面345、第2傾斜面344b、及び、当接面347に対して、内側に(即ち、第1接続部310の軸(またはスリーブ311)側に)後退しており、「凹部」として機能する(詳細は後述する)。
各側縁343は、第1傾斜面344a、隆起面345、第2傾斜面344b、及び、後退面346から内側に(即ち、第1接続部310の軸またはスリーブ311に近づく側に)向かって延びた側面343aを更に備える。側面343aは、YZ面に平行な平坦面である。
一対の貫通孔342は、第1接続筒315の軸を含むYZ面と平行な平面に対して互いに対称である。また、一対の貫通孔342は、第1接続筒315の軸を含むXZ面と平行な平面に対して互いに対称である。
本実施形態3では、第3壁341cに設けられた一対の側縁343を構成する隆起面345は第3壁341cの外面の一部を構成する。同様に、第4壁341dに設けられた一対の側縁343を構成する隆起面345は第4壁341dの外面の一部を構成する。但し、本発明はこれに限定されず、例えば隆起面345が、第3壁341cの外面及び第4壁341dの外面よりも内側に(即ち、第1接続部310の軸(またはスリーブ311)側に)後退していてもよい。
第1接続筒315の近位側に向いた開口の開口端に沿って、一対の支持バー348が設けられている。支持バー348は、第1壁341aと第2壁341bとを繋ぐように、X軸に沿って延びている。支持バー348は、貫通孔342の略長方形の開口形状の一部を構成する。支持バー348の外面(Y軸方向外側を向いた面)は、第1傾斜面344a及び隆起面345よりも内側に(第1接続部310の軸側またはスリーブ311側に)後退している。換言すれば、支持バー348は、第3壁341c及び第4壁341dの貫通孔342よりも近位側の部分を、その外面を削り取って薄肉化したものということができる。
第2接続部320は、中空の略円筒形状を有する第2接続筒321を備える。第2接続筒321は、環状壁339からスリーブ311及び第1接続筒315とは反対側(遠位側)に延び(図16C参照)、スリーブ311及び第1接続筒315と同軸に配置されている。第2接続筒321の外周面321aは、制限されないが、軸方向において外径が一定である円筒面である。第2接続筒321は、制限されないが、第1接続筒315のX軸方向の外寸法と略同じ外径を有する。第2接続筒321の外周面321aには、把持突起337がX軸に沿って半径方向外向きに突出するように設けられている。把持突起337は、第1接続筒315(特に、その第1壁341a)から遠位側に向かって軸方向に所定の長さにわたって延びている。把持突起337に、実施形態1の貫通孔133と同じ貫通孔133が設けられている。
コネクタ301は、ただ一つの把持突起337を備える。但し、本発明はこれに限定されず、実施形態1の把持突起(137a,137b、図3A~図3C参照)と同様に、複数の把持突起337が、コネクタ301の外周面に設けられていてもよい。
第2接続筒321の外周面321aに、実施形態1のコネクタ101に設けられていた複数の突起126(図3A、図3B参照)が設けられていてもよい。
第2接続筒321はスリーブ311と連通している。但し、第2接続筒321はスリーブ311の内径より大きな内径を有する。隔壁131が、環状壁339から第2接続筒321内へ、軸方向に沿って延びている。接着剤135が、隔壁131によって形成された第1サブ内腔132aから貫通孔133へ連続的に充填されている。光ファイバー140は、第1サブ内腔132aに充填された接着剤135を介してコネクタ301に固定されている。第1サブ内腔132a内の接着剤135は、光ファイバー140をコネクタ301に固定するための光ファイバー固定部136を構成する。光ファイバー140は、第2接続筒321を通って第2接続部320から導出されている。本実施形態3の隔壁131、サブ内腔132a,132b、貫通孔133、接着剤135、及び、光ファイバー固定部136は、実施形態1の隔壁131、サブ内腔132a,132b、貫通孔133、接着剤135、及び、光ファイバー固定部136と同じであってもよい。実施形態1の隔壁131、サブ内腔132a,132b、貫通孔133、接着剤135、及び、光ファイバー固定部136に関する説明が、本実施形態3にも同様に適用しうる。
第2接続筒321の内周面には、第2接続筒321の先端(第1接続部310とは反対側端)に向かって内径が大きくなるメステーパ面322が設けられている。メステーパ面322は、隔壁131(または光ファイバー固定部136)よりも第2接続筒321の先端側(第1接続部310とは反対側)に配置されている。
光ファイバー装置300は、実施形態1の光ファイバー装置100と同じ材料を用いて概略同じ方法(ポスト固着法またはプレ固着法)により製造することができる。
光ファイバー装置300は、実施形態1と同様に、患者に挿入された経鼻カテーテル900(図2参照)の遠位端の位置を検出するために使用される。光ファイバー装置300が適用される経鼻カテーテル900は、実施形態1で説明した経鼻カテーテル900(図5A~図6B参照)と同じである。
光ファイバー装置300は、実施形態1と同様に、経鼻カテーテル900に挿入されてカテーテルセット303を構成する。図17は、カテーテルセット303の近位端近傍部分の断面図である。図17の断面は、図16Cの断面と同じであり、コネクタ301の軸及び貫通孔133を含む。経鼻カテーテル900のチューブ910の流路912に、光ファイバー装置300の光ファイバー140が挿入されている。経鼻カテーテル900のカテーテルコネクタ920(特にそのオスコネクタ930(図5A,図5B参照))に、光ファイバー装置300のコネクタ301(特にその第2接続部320(図16B,図16C参照))が接続されている。より詳細には、実施形態1と同様に、カテーテルコネクタ920のオス部材931が、コネクタ301の第2接続筒321に挿入されている。第2接続筒321のメステーパ面322がオス部材931のオステーパ面932に面接触し液密に嵌合(いわゆるテーパ嵌合)する。第2接続筒321は、オス部材931が接続可能なメス部材として機能する。
オスコネクタ930に対する第2接続部320の接続及び分離は、オスコネクタ930に対する実施形態1の第2接続部120の接続(図7A)及び分離と概略同じである。但し、実施形態1と異なり、本実施形態3の第2接続部320(第2接続筒321)は、カテーテルコネクタ920の雌ネジ936に螺合可能な螺合構造(突起(雄ネジ)126(図3A、図3B参照))を備えない(図16A、図16B参照)。このため、オスコネクタ930のオステーパ面932に第2接続部320のメステーパ面322をテーパ嵌合させ、また、そのテーパ嵌合を解除するだけで、カテーテルコネクタ920に対するコネクタ301の接続及び分離を簡単且つ迅速に行うことができる。
コネクタ301(第2接続部320)をカテーテルコネクタ920(オスコネクタ930)に接続したとき、図示を省略するが、光ファイバー140の光放射部145は、実施形態1(図7B参照)と同様に、オリーブ970の内腔972内に位置する。
光ファイバー装置300のコネクタ301(特にその第1接続部310)は、光源装置350に接続及び分離が可能である。図18A及び図18Bに示すように、光源装置350は、コネクタ301(第1接続部310)を接続可能な接続部353と、接続部353より後退した位置に配置された光源155とを備える。接続部353は、受け部材360を備える。接続部353(受け部材360)及び光源155は、実施形態1の光源装置150のハウジング151(図8参照)と同様のハウジングに収容されているが、図18A及び図18Bではその図示が省略されている。コネクタ301の第1接続部310は、実施形態1の第1接続部110と異なる。このため、受け部材360は、実施形態1の受け部材160と異なり、第1接続部310に応じた構成を有する。
図18Aの断面は、図17の断面と同じであり、コネクタ301の軸及び貫通孔133を含む。図18Bの断面は、コネクタ301の軸を含み、且つ、図18Aの断面に対して垂直である。コネクタ301に設定したXYZ直交座標系(図16A~図16C参照)を、図18A及び図18Bに示すように、光源装置の接続部353(受け部材360)及び光源155にも適用する。
図19Aは受け部材360の斜視図、図19Bは受け部材360の断面斜視図である。
受け部材360は、中空の略円筒形状を有するメス部材361と、中空の略四角柱形状を有する外筒365とを備える。外筒365は、メス部材361と同軸に、メス部材361から半径方向に離間して、メス部材361を取り囲むように配置されている。なお、外筒365の軸は、外筒365のXY面に平行な面に沿った長方形の断面において、当該長方形の2本の対角線の交点を通る。底板364が、メス部材361の基端(近位端)を外筒365に連結している。底板364は、メス部材361の基端を取り囲むように周方向に環状に連続している。外筒365は、遠位側に向かって開口している。
メス部材361の内周面361aは、制限されないが、軸方向において内径が一定である円筒面、または、メス部材361の先端(遠位端、底板364とは反対側端)に向かって内径が大きくなるメステーパ面(円錐面)であってもよい。メス部材361の、遠位側を向いた開口には、メス部材361の先端に向かって内径が大きくなるテーパ面(メステーパ面)361bが設けられている。テーパ面361bは、内周面361aより大きなテーパ角度を有し、内周面361aよりも遠位側に配置されている。
一対の弾性アーム370が、底板364から遠位側に向かって、Z軸(受け部材360の軸)と略平行に延びている。一対の弾性アーム370は、互いにY軸方向に対向し、メス部材361から離間しながらメス部材361を挟んでその両側に配置されている。弾性アーム370は、その幅(X軸方向寸法)及びその厚さ(Y軸方向寸法)がZ軸方向において一定(但し、突起371,373を除く)である、細長い板状体である。弾性アーム370は、その幅に比べてその厚さが小さく、そのため、その先端(遠位端、自由端)がメス部材361に対して接離する方向(Y軸方向)に変位するように、弾性的に曲げ変形可能である。各弾性アーム370の先端に、一対の突起371及び係止突起373が設けられている。一対の突起371は、X軸方向に互いに反対向きに突出している。係止突起373は、受け部材360(またはメス部材361)の軸に向かって突出している。
外筒365は、第1壁~第4壁366a~366dを備える。第1壁366a及び第2壁366bは、YZ面に平行な平板であって、X軸方向に互いに対向している。第1壁366a及び第2壁366bのそれぞれの内面(メス部材361に対向する面)は、YZ面に平行な平坦面である。第3壁366c及び第4壁366dは、XZ面に平行な平板であって、Y軸方向に互いに対向している。第3壁366c及び第4壁366dのそれぞれの内面(メス部材361に対向する面)は、XZ面に平行な平坦面である。第1壁~第4壁366a~366dは、メス部材361及び弾性アーム370から離間している。
受け部材360は、受け部材360(またはメス部材361)の軸を含むXZ面と平行な平面に対して対称である。また、受け部材360は、受け部材360(またはメス部材361)の軸を含むYZ面と平行な平面に対して対称である。
受け部材360は、硬い材料(硬質材料)からなる。具体的には、受け部材360の材料として、例えば、ポリプロピレン、ポリカーボネート、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体、ポリアセタール、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエチレン、硬質ポリ塩化ビニル等の樹脂材料を用いることができる。受け部材360は、上記樹脂材料を用いて、射出成形法等により全体を一部品として一体的に製造することができる。
図18A及び図18Bに示されているように、光源155は、メス部材361に対して近位側に、受け部材360(接続部353)と同軸に、且つ、受け部材360に対して軸方向の所定の位置に配置されている。光源155は、メス部材361の内腔に向かって光を出射することができる。光源155は、実施形態1の光源155と同じであってもよい。
本実施形態3の光ファイバー装置300の使用方法を説明する。
実施形態1と同様に、経鼻カテーテル900に光ファイバー装置300が挿入されたカテーテルセット303(図17参照)を準備する。また、光源155及び受け部材360(接続部353)を備えた光源装置350(図18A及び図18B参照)を準備する。
一般的な経鼻カテーテルと同様に、経鼻カテーテル900のチューブ910を患者990の鼻腔に挿入する(図2参照)。
光ファイバー装置300のコネクタ301(特にその第1接続部310)を、光源装置350の接続部353(受け部材360)に接続する。より詳細には、接続は以下のようにして行う。
図18A及び図18Bに示すように、第1接続部310を受け部材360に同軸に対向させる。第1接続部310の第3壁341c及び第4壁341d(図16A参照)が対向する方向(Y軸方向)と、受け部材360の一対の弾性アーム370(図19A及び図19B参照)が対向する方向(Y軸方向)とを一致させる。そして、第1接続部310(特にその第1接続筒315)を受け部材360(特にその外筒365)に挿入する。
受け部材360の弾性アーム370からX軸方向に突出した突起371(図19A及び図19B参照)が、第1接続部310の第1傾斜面344a(図16A参照)に衝突する。第1接続部310を受け部材360に更に押し込むと、突起371は、第1傾斜面344a、隆起面345、第2傾斜面344b(図16A参照)上を順に摺動し、後退面346(図16A参照)上に到達する。この過程で、弾性アーム370は、第1接続部310に対する突起371のZ軸方向の位置に応じて、弾性アーム370の先端(自由端)がメス部材361から離れる向きに弾性的に曲げ変形する。突起371が後退面346に到達したとき、弾性アーム370は実質的に弾性変形していない初期状態に復帰する。突起371のZ軸方向寸法と、後退面346のZ軸方向寸法とは、略同じである。第1接続部310を受け部材360内へ更に押し込むと、突起371は当接面347(図16A参照)にZ軸方向に当接する。また、第1接続部310を受け部材360から引っ張ると、突起371が当第2傾斜面344bにZ軸方向に当接する。かくして、突起371が、第2傾斜面344bと当接面347との間の後退面346に対向(嵌合)した状態で、コネクタ301は、接続部353(受け部材360)にZ軸方向に位置決めされる。図20A及び図20Bは、弾性アーム370の突起371(図20A及び図20Bでは見えない。図19A及び図19B参照)が第1接続部310(第1接続筒315)の後退面346(図20A及び図20Bでは見えない。図16A、図18B参照)にY軸方向に対向(嵌合)した状態を示した断面図である。図20Aの断面は、図16Cの断面、図17の断面、及び図18Aの断面と同じである。図20Bの断面は、図18Bの断面及び図19Bの断面と同じであり、図20Aの断面に対して垂直である。
これと並行して、第1接続部310のスリーブ311は、受け部材360のメス部材361に挿入される(図20A及び図20B参照)。スリーブ311の先端のオステーパ面311b(図16A参照)及びメス部材361の先端のメステーパ面361b(図19A及び図19B参照)は、スリーブ311がメス部材361に挿入されるのを容易にする案内面として機能する。スリーブ311の外周面311a(図16A参照)は、メス部材361の内周面361a(図19A及び図19B参照)に嵌合する。このため、スリーブ311は、メス部材361と同軸に配置される。コネクタ301は、スリーブ311を介して接続部353(受け部材360)と同軸に位置決めされる。
かくして、図20A及び図20Bに示すように、光源装置350にカテーテルセット303が接続される。コネクタ301が、接続部353(受け部材360)に対して軸方向の所望する位置に、接続部353(受け部材360)と同軸に配置されている。この結果、光ファイバー140の光入射部142は、光源155に対して軸方向の所望する位置に、光源155と同軸に配置される。この状態で光源155を発光させる。光源155から出射された光は、光ファイバー140の光入射部142に入射し、光ファイバー140を通過し、光ファイバー140の光放射部145(図7B参照)から放射される。光は、オリーブ970(ハウジング971)を透過し、更に患者990を透過する(図2参照)。術者は、患者990の体表面での発光位置から、オリーブ970、即ち経鼻カテーテル900の遠位端、の位置を検出することができる。光は、その波長によって、肉眼で、または赤外線カメラを介して、検出できる。
経鼻カテーテル900の遠位端(オリーブ970)が胃991に到達したことを確認した後、光源155の発光を停止する。その後の処置は実施形態1と概略同じである。即ち、光源装置350をカテーテルセット303から分離する。次いで、光ファイバー装置300のコネクタ301を経鼻カテーテル900のカテーテルコネクタ920から分離し、光ファイバー装置300を経鼻カテーテル900から引き抜く。経鼻カテーテル900は、その遠位端(オリーブ970)が胃991にある状態で、患者990に留置される。なお、光源装置350をカテーテルセット303から分離するよりも前に、光ファイバー装置300を光源装置350と一体的に経鼻カテーテル900から引き抜いてもよい。次いで、経鼻カテーテル900を介して、栄養剤等を含む液状物を患者990の胃991に投与する。経鼻カテーテル900から引き抜かれた使用済みの光ファイバー装置300は廃棄される。光ファイバー装置300の、光源装置350(受け部材360)からの分離は、光ファイバー装置300のコネクタ301を受け部材360から強く引き抜くことにより、容易に行うことができる。弾性アーム370の突起371(図19A及び図19B参照)は、第2傾斜面344b、隆起面345、第1傾斜面344a(図16A、図18B参照)上を順に摺動する。この過程で、弾性アーム370は、第1接続部310に対する突起371のZ軸方向の位置に応じて、弾性アーム370の先端(自由端)がメス部材361から離れる向きに弾性的に曲げ変形する。コネクタ301が接続部353(受け部材360)から分離されると、弾性アーム370は弾性変形していない初期状態に復帰する。
以上のように、本実施形態3の光ファイバー装置300は、光ファイバー140と、光ファイバー140の近位端に設けられたコネクタ301とを備える。コネクタ301は、その近位側に、光源装置350に対して接続及び分離が可能な第1接続部310を備える。第1接続部310は、光ファイバー140が挿入されたスリーブ311を備える(図16A、図16C参照)。スリーブ311は、光ファイバー140の光入射部142を、スリーブ311と、更にはコネクタ301と同軸に位置決めすることができる。このため、コネクタ301(第1接続部310)を光源装置350に接続すると、光ファイバー140の光入射部142は光源装置350の光源155に対して同軸に配置される(図20A及び図20B参照)。
第1接続部310は、スリーブ311と同軸であり且つスリーブ311を取り囲む第1接続筒315を更に備える。第1接続筒315は、光源装置350に係合可能な係合構造としての後退面346を備える(図16A、図16B参照)。後退面346は、後退面346を挟む第2傾斜面344b及び当接面347に比べて相対的に後退した「凹部」である。コネクタ301が光源装置350に接続されたとき(図20A及び図20B参照)、光源装置370の突起371が凹部(後退面)346に嵌入する。即ち、凹部(後退面)346が光源装置350の突起371(図19A、図19B参照)に係合して光源装置350に軸方向に拘束される。このため、コネクタ301(第1接続部310)を光源装置350に接続すると、光ファイバー140の光入射部142は光源装置350の光源155に対して軸方向の所望する位置に配置される。
従って、コネクタ301を光源装置350に接続すると、術者によらず常に、光ファイバー140の光入射部142を、光源155に対して軸方向の所望する位置に、光源155と同軸に配置することができる(図20A及び図20B参照)。
光源装置350にコネクタ301(またはカテーテルセット303)を接続(図20A、図20B参照)した後に、カテーテルセット303(または経鼻カテーテル900)と光源装置350との間に引張り力が作用することがある。例えば、光源装置350にカテーテルセット303を接続した状態(図20A、図20B参照)においてカテーテルセット303に光源装置350の軸方向の引張り力(以下、「軸方向の引張り力」という)が作用すると、凹部(後退面)346に対する突起371の係合が、光源155に対する光ファイバー140の光入射部142の軸方向の変位を防止する。また、光源装置350にカテーテルセット303を接続した状態(図20B参照)において、光源装置350の軸と弾性アーム370とを含む面(YZ面)に沿って、光源装置350の軸に対して垂直な方向(即ち、光源装置350の軸に対して半径方向外向き)の引張り力(以下、「半径方向の引張り力」という)がカテーテルセット303に作用すると、凹部346に対する突起371の係合が、光源装置350に対するコネクタ301の傾きを制限し、その結果、光源155に対する光ファイバー140の光入射部142の軸方向の変位を防止する。
実施形態1と同様に、本実施形態3によれば、光源装置350にコネクタ301(またはカテーテルセット303)を接続したとき、光ファイバー140の光入射部142は、光源155に対して軸方向の所望する位置に、光源155と同軸に配置されるので、結合損失を抑えることができる。また、その後の使用においてカテーテルセット303に引張り力が作用しても、光源155に対する光入射部142の位置ズレを抑えることができるので、低い結合損失を維持し続けることができる。経鼻カテーテル900に本実施形態3の光ファイバー装置300を適用すれば、経鼻カテーテル900の遠位端のオリーブ970から放射される光束の減衰が抑えられ且つ光束が安定するので、患者990の体外から当該光束を確認することは容易である。このため、患者990の体表面での発光位置に基づいて経鼻カテーテル900の遠位端(オリーブ970)の位置を容易且つ正確に検出することができる。
なお、本実施形態3では、光源装置350にカテーテルセット303を接続した状態(図20A及び図20B参照)において、受け部材360の各弾性アーム370(図19A、図19B参照)が、コネクタ301のX軸方向に対向する一対の側面343a(図16A、図16B参照)間に嵌入する(図20A及び図20B参照)。弾性アーム370のX軸方向寸法(突起371を除く)は、X軸方向に対向する一対の側面343a間の間隔と略同じである。一対の側面343a間に対する弾性アーム370の嵌合が、XZ面内での光源装置350の軸に対するコネクタ301の傾きを抑える。これは、第1に、スリーブ111の破損を防止すること、第2に、光源155に対する光ファイバー140の光入射部142の軸方向の変位を防止すること、に有利である。
本発明では、コネクタ301の遠位側の部分の構成は任意である。好ましくは、コネクタ301は、その遠位側に第2接続部320を備える(図16A~図16C参照)。第2接続部320は、経鼻カテーテル900の近位端に設けられたカテーテルコネクタ920(図5A、図5B参照)に接続可能である。このため、光ファイバー装置300の光ファイバー140を経鼻カテーテル900のチューブ910に挿入して第2接続部320をカテーテルコネクタ920に接続するだけで、実施形態1と同様に、光ファイバー140の光放射部145は、経鼻カテーテル900の遠位端(即ち、オリーブ970)の位置に位置合わせされる(図7B参照)。したがって、カテーテルセット303を患者990に挿入した状態(図2参照)で光ファイバー140の光放射部145から光を放射させれば、経鼻カテーテル900の遠位端(オリーブ970)を発光させることができる。これは、経鼻カテーテル900の遠位端の位置を正確に検出するのに有利である。
本発明では、カテーテルコネクタ920に接続されるコネクタ301の第2接続部320の構成は任意である。好ましくは、第2接続部320は、カテーテルコネクタ920のオステーパ面932(図5A参照)にテーパ嵌合可能なメステーパ面322(図16C参照)を備える。このため、実施形態1と同様に、オステーパ面932にメステーパ面322をテーパ嵌合させるだけで、コネクタ301をカテーテルコネクタ920に対して軸方向の所定位置に接続することができる(図17参照)。このとき、光ファイバー140の光放射部145は、経鼻カテーテル900の遠位端(即ち、オリーブ970)の位置に正確に位置合わせされる(図7B参照)。したがって、光放射部145から放射された光は、常に経鼻カテーテル900の遠位端(オリーブ970)を発光させることができる。これは、経鼻カテーテル900の遠位端の位置を正確に検出するのに有利である。
コネクタ301の第1接続筒315は中空の略四角柱形状を有する。凹部(後退面)346が、第1接続筒315の2つの壁341c,341dのそれぞれに、壁341c,341dのそれぞれの外面から後退するように、設けられている(図16A、図16B参照)。凹部346は、光源装置350に係合可能な係合構造として機能する。一方、光源装置350は一対の弾性アーム370を備え、各弾性アーム370は、係合部としての突起371を備える(図19A、図19B参照)。コネクタ301を光源装置350に挿入すると(図20A及び図20B参照)、光源装置350の突起371がコネクタ301の凹部346に嵌入し、凹部346に突起371を係合させることができる。その後、コネクタ301を光源装置350から所定以上の強い力で引っ張ると、突起371は凹部346から脱出し、凹部346に対する突起371の係合を解除することができる。このように、本実施形態3の、光ファイバー装置300と光源装置350とからなる検出装置3は、コネクタ301を光源装置350に対して挿抜するという簡単な操作を行うだけで、光源装置350に対してコネクタ301(更には光ファイバー装置300)を繰り返し接続及び分離することができる。
コネクタ301の第1接続筒315の2つの壁341c,341dの外面のそれぞれに、第1傾斜面344a、隆起面345、第2傾斜面344b、凹部(後退面)346、及び、当接面347が、コネクタ301の軸方向(光源装置350に対してコネクタ301を挿抜する方向)に沿って、この順に、互いに隣接して設けられている(図16A、図16B参照)。弾性アーム370の突起371(図19A、図19B参照)が凹部346に嵌入したとき、弾性アーム370は実質的に弾性変形しない。突起371が隆起面345を乗り越えるとき、弾性アーム370は曲げ変形を強いられる。隆起面345を挟むように配された第1傾斜面344a及び第2傾斜面344bは、光源装置350に対してコネクタ301を接続及び分離する際にコネクタ301に加える必要がある軸方向の力を低下させるのに有利である。
本実施形態3では、光源装置350に係合可能な係合構造(凹部346)が、壁341c,341dのそれぞれに設けられている。但し、本発明の係合構造は、これに限定されない。例えば、係合構造(凹部346)は、壁341c,341dのいずれか一方のみに設けられていてもよい。あるいは、4つの壁341a~341dのうちの任意の1つ以上、若しくは全てに、係合構造(凹部346)が設けられていてもよい。光源装置350の受け部材360には、係合構造が設けられる壁の数に応じた数の弾性アーム370が設けられる。係合構造が設けられる壁の数が多くなると、光源装置350にカテーテルセット303を接続した状態(図20A及び図20B参照)において、カテーテルセット303に、軸方向の引張り力や半径方向の引張り力が作用したときの、光源155に対する光ファイバー140の光入射部142の変位を防止するのに有利である。但し、係合構造が設けられる壁の数が多すぎると、第1接続筒315の構造が複雑になり、コネクタ301の製造が困難になる。したがって、係合構造が設けられる壁の数は、2つ以下であることが好ましい。最も好ましくは、対向する2つの壁のそれぞれに係合構造が設けられる。
本願発明3では、係合構造(凹部346)は、第1接続筒315の壁(341c,341d)に形成された貫通孔342の一対の側縁343のそれぞれに設けられていた(図16A、図16B参照)が、本発明はこれに限定されない。例えば、第1接続筒315の壁の外面に、壁に貫通孔342を設けることなく、係合構造(凹部346)を設けてもよい。一例では、壁の外面に、コネクタ301の軸に沿った溝(溝は壁を貫通していない)が設けられ、当該溝の底面に、第1傾斜面344a、隆起面345、第2傾斜面344b、凹部(後退面)346、当接面347が設けられる。係合部としての突起371は、当該溝の底面上を摺動するように、弾性アーム370に設けられる。この例では、溝の幅を規定する、互いに対向する一対の側壁が、側面343aとして機能する。
コネクタ301の外周面に、半径方向外向きに突出した把持突起337が設けられている(図16A~図16C参照)。把持突起337の軸方向の位置は、制限されないが、第1接続筒315よりも遠位側であることが好ましい。実施形態1と同様に、第2接続筒321の外周面321aに突起126(図3A、図3B参照)を設けた場合には、把持突起337は、第1接続筒315と突起126との間に配置されることがより好ましい。光源装置350にカテーテルセット303を接続したとき、把持突起337は、光源装置350とカテーテルコネクタ920と間に配置され、外界に露出されることが好ましい(図20A参照)。把持突起337は、コネクタ301を経鼻カテーテル900のカテーテルコネクタ920に対して接続及び分離をする際にコネクタ301に回転力を加えるのを容易にし、また、コネクタ301を光源装置350の接続部353(受け部材360)に対して接続及び分離をする際にコネクタ301を把持するのを容易にする。
光源装置350にカテーテルセット303を接続したとき(図20A参照)、光源装置350とカテーテルコネクタ920との軸方向の距離は、15mm以上、更には20mm以上であることが好ましい。光源装置350とカテーテルコネクタ920とがこのように軸方向に離間していると、光源装置350とカテーテルコネクタ920との間の把持突起337に指をかけるのが容易である。
把持突起337の数は、1つ以上であればよい。本実施形態3では、コネクタ301にただ一つの把持突起337が設けられていたが、好ましくは、複数の把持突起337が、コネクタ301の外周面に、コネクタ301の軸に対して等角度間隔で配置される。最も好ましくは、2つの把持突起337が設けられる。コネクタ301に回転力を加えるためには、及び、コネクタ301を把持するためには、コネクタ301に2つの把持突起337が設けられていれば十分であるからである。コネクタ301が複数の把持突起337を備える場合、当該複数の把持突起337は、形状や寸法等が同じであってもよいし、異なっていてもよい。なお、本発明では、コネクタ301が把持突起337を備えていなくてもよい。
スリーブ311は、第1接続筒315と同軸に配置される(図16A、図16C参照)。スリーブ311の先端(近位端)は第1接続筒315の先端(近位端)から軸方向に後退していてもよく、あるいは、スリーブ311の先端は第1接続筒315の先端と同一平面上に位置していてもよい。但し、好ましくは、実施形態1と同様に、スリーブ311は、第1接続筒315の先端から軸方向に突出している(図17参照)。
このため、光ファイバー装置300を、光ファイバー140をコネクタ301に固着した後に光入射部142を形成する上述したポスト固着法で製造する場合には、スリーブ311の先端から突出した光ファイバー140をスリーブ311の先端と軸方向の同じ位置で切断するのが容易である。これは、第1に、コネクタ301(または第1接続部310)に対する光ファイバー140の切断面(即ち、光入射部142)の軸方向の位置のバラツキを抑えることを可能にし、第2に、光ファイバー140の切断面(即ち、光入射部142)に、凹凸の少ない平坦面を形成することを可能にする。これらは、光源155と光ファイバー140の光入射部142との間の結合損失を抑えるのに有利である。
また、光ファイバー装置300を、光ファイバー140をコネクタ301に固着するよりも前に光入射部142を形成しておく上述したプレ固着法で製造する場合には、光ファイバー140の光入射部142をスリーブ311の先端に位置合わせするのが容易である。これは、コネクタ301(または第1接続部310)に対する光ファイバー140の光入射部142の軸方向の位置のバラツキを抑えることを可能にするので、光源155と光ファイバー140の光入射部142との間の結合損失を抑えるのに有利である。
実施形態1と同様に、コネクタ301を光源装置350に接続したとき、コネクタ301のスリーブ311は、光源装置350のメス部材361に嵌入する(図20A、図20B参照)。スリーブ311がメス部材361に嵌入したとき、メス部材361の内周面361a(図19A、図19B参照)は、スリーブ311を光源装置350に対して半径方向に位置決めする。即ち、スリーブ311がメス部材361に嵌入するという簡単な構造で、光ファイバー140の光入射部142を光源155と同軸に位置決めすることができる。これは、光源155と光ファイバー140の光入射部142との間の結合損失を抑えるのに有利である。
実施形態1と同様に、メス部材361には、内周面361aよりも遠位側に、メス部材361の先端に向かって内径が大きくなるテーパ面(円錐面)361bが設けられている(図19A、図19B参照)。テーパ面361bは、コネクタ301を光源装置350に接続するときに、スリーブ311をメス部材361内に案内することができる。これは、コネクタ301を光源装置350に接続するのを容易にする。また、テーパ面361bは、コネクタ301を光源装置350から分離するときに、スリーブ311がメス部材361に対して傾くのを許容することができる。これは、コネクタ301を光源装置350から分離するのを容易にする。
本実施形態3では、光ファイバー140の光入射部142を、光源155に対して同軸に配置するために、メス部材361に対するスリーブ311の嵌合を利用しているが、本発明はこれに限定されない。例えば、受け部材360の弾性アーム370(図19A、図19B参照)が、コネクタ301のX軸方向に対向する一対の側面343a(図16A、図16B参照)間に嵌入することを利用して、光ファイバー140の光入射部142を光源155に対してX軸方向に位置合わせしてもよい。また、一対の弾性アーム370が第1接続筒315を挟持することを利用して、光ファイバー140の光入射部142を光源155に対してY軸方向に位置合わせしてもよい。この場合、光源装置350(または受け部材360)はメス部材361を備えていなくてもよい。
本実施形態3は、上記を除いて実施形態1と同じである。実施形態1の説明が、本実施形態3にも適宜適用される。
上記の実施形態1~3は例示に過ぎない。本発明は、上記の実施形態1~3に限定されず、適宜変更することができる。
上記の実施形態1~3では、光源装置(150,250,350)からの光を経鼻カテーテル900の遠位端のオリーブ970に伝搬させるために、光ファイバー140を用いた。但し、本発明の検出装置(1,2,3)は、これに限定されない。例えば、検出装置(1,2,3)は、経鼻カテーテル900のチューブ910自身が、光源装置(150,250,350)からの光をオリーブ970に伝搬するように構成されていてもよい。この構成では、光源155から出射された光は、チューブ910の近位端面に入射し、チューブ910を通過し、チューブ910の遠位端面から放射され、オリーブ970(ハウジング971)を透過し、更に患者990の身体を透過する。術者は、患者990の体表面での発光位置から、オリーブ970、即ち経鼻カテーテル900の遠位端、の位置を検出することができる。かかる構成では、光ファイバー装置(100,200,300)を用いて経鼻カテーテル900の遠位端(オリーブ970)が胃991に到達したことを確認した後、光ファイバー装置(100,200,300)を経鼻カテーテル900から引き抜いて、経鼻カテーテル900を患者990に留置した状態において、必要に応じて、光ファイバー装置(100,200,300)を用いずに、経鼻カテーテル900に光源装置(150,250,350)を接続して、経鼻カテーテル900の遠位端(オリーブ970)の位置を確認することができる。一般に、経鼻カテーテル900は、数日にわたって患者990に留置される。この間に、患者990の体内で経鼻カテーテル900がカールアップするなどしてオリーブ970が胃991から移動することがある。したがって、所望するタイミングで(例えば経腸栄養を行う直前に)経鼻カテーテル900の遠位端(オリーブ970)の位置を確認を確認できることは、患者の安全性を向上させるのに有利である。なお、経鼻カテーテル900のカテーテルコネクタ920を光源装置(150,250,350)に接続することができるように、光源装置(150,250,350)の接続部(153,253,353(受け部材160,260,360))の構成を適宜変更してもよい。カテーテルコネクタ920を、アダプタを介して光源装置(150,250,350)の接続部(153,253,353(受け部材160,260,360))に接続してもよい。光源155からの光がチューブ910の近位端面に、直接的に又はカテーテルコネクタ920を介して間接的に入射することができるように、カテーテルコネクタ920の構成を適宜変更してもよい。
上記の実施形態1~3では本発明を経鼻カテーテル900の遠位端の位置を検出するために利用したが、本発明は経鼻カテーテル900以外の任意の医療用カテーテルに適用することができる。例えば、動脈又は静脈に挿入されるカテーテルに本発明を適用することができる。本発明が適用される医療用カテーテルを流れる液体は、栄養剤、薬剤、造影剤、血液など任意である。医療用カテーテルの種類に応じて、コネクタ(特に第2接続部)や光源装置は適宜変更しうる。
本発明は、患者に挿入される医療用カテーテルの遠位端(先端)の位置を検出するために広範囲に利用することができる。特に経口・経鼻経管栄養において使用される経鼻カテーテルに本発明を好ましく利用することができる。
1,2,3 検出装置(医療用カテーテルの遠位端位置検出装置)
100,200,300 光ファイバー装置
101,201,301 コネクタ
103,203,303 カテーテルセット
110,210,310 第1接続部
111,211,311 スリーブ
115,215,315 第1接続筒
117 係合突起(係合構造)
120,220,320 第2接続部
121,221,321 第2接続筒
122,222,322 第2接続部のメステーパ面
133 貫通孔
135 接着剤
136 光ファイバー固定部
137a 把持突起(第1把持突起)
137b 把持突起(第2把持突起)
138 把持突起(第2把持突起)内の空洞
237,337 把持突起
140 光ファイバー
142 光入射部
145 光放射部
150,250,350 光源装置
155 光源
160,260,360 受け部材
161,261,361 光源装置(受け部材)のメス部材
161a,261a,361a メス部材の内周面
161b,361b メス部材のテーパ面(メステーパ面)
167 係合溝(光源装置の係合部)
169 ロック溝
169a ロック溝の第1側面
169b ロック溝の第2側面
210a 第1接続部の当接端面
217 係合突起(第1係合突起、係合構造)
263 光源装置の平坦面
267 係合突起(第2係合突起、光源装置の係合部)
346 凹部(後退面、係合構造)
370 光源装置の弾性アーム
371 突起(光源装置の係合部)
900 経鼻カテーテル(医療用カテーテル)
910 チューブ
920 カテーテルコネクタ
932 カテーテルコネクタのオステーパ面
970 オリーブ(経鼻カテーテルの遠位端)
990 患者
991 患者の胃
100,200,300 光ファイバー装置
101,201,301 コネクタ
103,203,303 カテーテルセット
110,210,310 第1接続部
111,211,311 スリーブ
115,215,315 第1接続筒
117 係合突起(係合構造)
120,220,320 第2接続部
121,221,321 第2接続筒
122,222,322 第2接続部のメステーパ面
133 貫通孔
135 接着剤
136 光ファイバー固定部
137a 把持突起(第1把持突起)
137b 把持突起(第2把持突起)
138 把持突起(第2把持突起)内の空洞
237,337 把持突起
140 光ファイバー
142 光入射部
145 光放射部
150,250,350 光源装置
155 光源
160,260,360 受け部材
161,261,361 光源装置(受け部材)のメス部材
161a,261a,361a メス部材の内周面
161b,361b メス部材のテーパ面(メステーパ面)
167 係合溝(光源装置の係合部)
169 ロック溝
169a ロック溝の第1側面
169b ロック溝の第2側面
210a 第1接続部の当接端面
217 係合突起(第1係合突起、係合構造)
263 光源装置の平坦面
267 係合突起(第2係合突起、光源装置の係合部)
346 凹部(後退面、係合構造)
370 光源装置の弾性アーム
371 突起(光源装置の係合部)
900 経鼻カテーテル(医療用カテーテル)
910 チューブ
920 カテーテルコネクタ
932 カテーテルコネクタのオステーパ面
970 オリーブ(経鼻カテーテルの遠位端)
990 患者
991 患者の胃
Claims (21)
- 光ファイバーと、前記光ファイバーの近位端に設けられ且つ光源装置に接続及び分離が可能なコネクタとを備えた光ファイバー装置であって、
前記光ファイバーは、医療用カテーテルに挿入可能であり、
前記光ファイバーは、その近位側に光入射部を備え、その遠位側に光放射部を備え、
前記光ファイバー装置は、前記光ファイバーを挿入した前記医療用カテーテルを患者に挿入した状態で前記光源装置からの光を前記光ファイバーの前記光入射部に入射させると、前記光が、前記光放射部から放射され、患者の体表面を発光させることにより、前記医療用カテーテルの遠位端の位置を検出することができるように構成されており、
前記コネクタは、その近位側に第1接続部を備え、
前記第1接続部は、前記光ファイバーが挿入された円筒形状のスリーブと、前記スリーブと同軸に前記スリーブを取り囲むように配置された第1接続筒とを備え、
前記第1接続筒は、前記コネクタが前記光源装置に接続されたときに、前記コネクタが前記光源装置に軸方向に拘束されるように前記光源装置に係合可能な係合構造を備えることを特徴とする光ファイバー装置。 - 前記コネクタは、その遠位側に第2接続部を備え、
前記第2接続部は、前記医療用カテーテルの近位端に設けられたカテーテルコネクタに接続及び分離が可能である請求項1に記載の光ファイバー装置。 - 前記第2接続部は、前記カテーテルコネクタのオステーパ面にテーパ嵌合可能なメステーパ面を備える請求項2に記載の光ファイバー装置。
- 前記第1接続筒は、中空の略円筒形状を有し、
前記係合構造は、前記第1接続筒に、半径方向外向きに突出するように設けられた少なくとも1つの係合突起を含む請求項1に記載の光ファイバー装置。 - 前記少なくとも1つの係合突起が、2つ以上4つ以下の係合突起を含む請求項4に記載の光ファイバー装置。
- 前記少なくとも1つの係合突起の遠位側の面から前記第1接続筒の近位端までの距離は、前記第1接続筒の外径の70%以上である請求項4に記載の光ファイバー装置。
- 請求項4に記載の光ファイバー装置と、前記光ファイバー装置の前記コネクタを接続及び分離が可能な光源装置とを備えた医療用カテーテルの遠位端位置検出装置であって、
前記光源装置は、少なくとも1つの係合部を備え、
前記光源装置に対して前記コネクタの前記第1接続筒を回転させることにより、前記光源装置の前記少なくとも1つの係合部に対して前記第1接続筒の前記少なくとも1つの係合突起を係合させることができ、また、その係合を解除することができる、医療用カテーテルの遠位端位置検出装置。 - 前記少なくとも1つの係合部は、周方向に沿って延びたロック溝を有し、
前記ロック溝の幅は、第1側面と、前記第1側面に対向して前記第1側面に対して遠位側に配置された第2側面とによって規定され、
前記第1側面は、前記光源装置に対する前記第1接続筒の回転軸に対して垂直な面に沿って延び、
前記第2側面は、前記ロック溝の幅が、前記係合突起が前記ロック溝に係合する側に向かって小さくなるように、前記第1側面に対して傾斜して延びており、
前記少なくとも1つの係合部は、前記少なくとも1つの係合突起を、前記ロック溝の前記第1側面と前記第2側面との間に軸方向に挟んで拘束することができる、請求項7に記載の医療用カテーテルの遠位端位置検出装置。 - 前記第1接続筒に設けられた前記少なくとも1つの係合突起は、少なくとも1つの第1係合突起であり、
前記光源装置に設けられた前記少なくとも1つの係合部は、周方向に沿って延びた少なくとも1つの第2係合突起であり、
前記第1接続部に、前記コネクタの軸に垂直な環状の当接端面が設けられており、
前記第1接続部は、前記少なくとも1つの第1係合突起が前記少なくとも1つの第2係合突起に係合したとき、前記当接端面が前記光源装置の平坦面に軸方向に当接するように構成されている請求項7に記載の医療用カテーテルの遠位端位置検出装置。 - 前記第1接続筒は、中空の略四角柱形状を有し、
前記係合構造は、前記第1接続筒の壁に設けられた凹部を含む請求項1に記載の光ファイバー装置。 - 請求項10に記載の光ファイバー装置と、前記光ファイバー装置の前記コネクタを接続及び分離が可能な光源装置とを備えた医療用カテーテルの遠位端位置検出装置であって、
前記光源装置は、弾性的に曲げ変形可能な弾性アームを備え、
前記コネクタを前記光源装置に接続すると、前記弾性アームに設けられた突起が前記凹部に嵌入する、医療用カテーテルの遠位端位置検出装置。 - 前記第1接続筒よりも遠位側の前記コネクタの外周面に、半径方向外向きに突出した少なくとも1つの把持突起が設けられている請求項1に記載の光ファイバー装置。
- 前記第1接続筒よりも遠位側の前記コネクタの外周面に、半径方向外向きに突出した少なくとも1つの把持突起が設けられており、
前記少なくとも1つの把持突起は、前記少なくとも1つの係合突起と周方向において同一位置に配置されている請求項4に記載の光ファイバー装置。 - 請求項12に記載の光ファイバー装置と、前記光ファイバー装置の前記コネクタを接続及び分離が可能な光源装置とを備えた医療用カテーテルの遠位端位置検出装置であって、
前記コネクタは、その遠位側に第2接続部を備え、
前記第2接続部は、前記医療用カテーテルの近位端に設けられたカテーテルコネクタに接続及び分離が可能であり、
前記第2接続部を前記カテーテルコネクタに接続し且つ前記コネクタを前記光源装置に接続したとき、前記少なくとも1つの把持突起は、前記カテーテルコネクタと前記光源装置との間に配置され、外界に露出される、医療用カテーテルの遠位端位置検出装置。 - 前記スリーブは、前記第1接続筒の先端から突出しており、
前記光ファイバーの前記光入射部は、前記スリーブの先端と軸方向において同一位置に位置している請求項1に記載の光ファイバー装置。 - 請求項1に記載の光ファイバー装置と、前記光ファイバー装置の前記コネクタを接続及び分離が可能な光源装置とを備えた医療用カテーテルの遠位端位置検出装置であって、
前記光源装置は、光源と、前記コネクタが前記光源装置に接続されたとき前記コネクタの前記スリーブが嵌入するメス部材とを備え、
前記スリーブが前記メス部材に嵌入したとき、前記メス部材の内周面は、前記光ファイバーの前記光入射部が前記光源と同軸になるように前記スリーブを位置決めする、医療用カテーテルの遠位端位置検出装置。 - 前記メス部材は、前記メス部材の前記内周面よりも遠位側に、前記メス部材の先端に向かって内径が大きくなるテーパ面を備える、請求項16に記載の医療用カテーテルの遠位端位置検出装置。
- 前記コネクタは、前記光ファイバーを前記コネクタに固定するための光ファイバー固定部を更に備え、
前記光ファイバー固定部は、前記スリーブよりも遠位側に配置されている請求項1に記載の光ファイバー装置。 - 前記コネクタは、前記光ファイバー固定部と前記コネクタの外界とを連通させる貫通孔を更に備え、
接着剤が、前記光ファイバー固定部から前記貫通孔へ連続的に充填されている請求項18に記載の光ファイバー装置。 - 前記第1接続筒よりも遠位側の前記コネクタの外周面に、半径方向外向きに突出した少なくとも1つの把持突起が設けられており、
前記貫通孔は、前記少なくとも1つの把持突起を貫通している請求項19に記載の光ファイバー装置。 - 前記少なくとも1つの把持突起は、第1把持突起と第2把持突起とを含み、
前記貫通孔は前記第1把持突起を貫通しており、
前記第2把持突起には、前記第1接続筒の内腔と連通した空洞が設けられている請求項20に記載の光ファイバー装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2024-090025 | 2024-06-03 | ||
| JP2024090025 | 2024-06-03 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2025253906A1 true WO2025253906A1 (ja) | 2025-12-11 |
Family
ID=97960665
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2025/018373 Pending WO2025253906A1 (ja) | 2024-06-03 | 2025-05-21 | 光ファイバー装置及び医療用カテーテルの遠位端位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2025253906A1 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020153271A1 (ja) * | 2019-01-21 | 2020-07-30 | 株式会社ジェイ・エム・エス | スタイレット装置 |
| JP2022516171A (ja) * | 2019-01-02 | 2022-02-24 | アセラ・エルエルシー | 徹照による管腔内でのチューブの位置決め |
| WO2022168529A1 (ja) * | 2021-02-02 | 2022-08-11 | 株式会社ジェイ・エム・エス | アダプタ |
-
2025
- 2025-05-21 WO PCT/JP2025/018373 patent/WO2025253906A1/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022516171A (ja) * | 2019-01-02 | 2022-02-24 | アセラ・エルエルシー | 徹照による管腔内でのチューブの位置決め |
| WO2020153271A1 (ja) * | 2019-01-21 | 2020-07-30 | 株式会社ジェイ・エム・エス | スタイレット装置 |
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