(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チューブ部分と、チューブ部分の外面または該チューブ部分と一体的に結合された永久磁石とを有する、材料を通過させるための患者の体内に挿入するのに適した医療デバイスであって、該前記永久磁石が、該チューブ部分に対して、該医療デバイスの材料の通過に干渉する第１の位置から、患者の体内に挿入された後、該医療デバイスの該材料の通過を干渉しない第２の位置へ移動することが可能である、医療デバイス。
【請求項２】
前記磁石を前記第１の位置から前記第２の位置に移動させるための手段が設けられている、請求項１に記載の医療デバイス。
【請求項３】
前記移動手段が、前記磁石に結合された膨張可能なチャンバを含み、該膨張可能なチャンバが膨張したときに、該磁石が、前記第２の位置に移動される、請求項２に記載の医療デバイス。
【請求項４】
前記磁石が、前記チューブ部分の可撓性領域に結合される、請求項１〜３のいずれか１つに記載の医療デバイス。
【請求項５】
前記磁石が、前記チューブ部分に取り付けられた磁石チャンバ内にある、請求項１に記載の医療デバイス。
【請求項６】
一時的な接着剤が、前記磁石チャンバと前記チューブ部分との間に設けられている、請求項５に記載の医療デバイス。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載の医療デバイスを含むシステムであって、永久磁石を感知するための感知デバイスをさらに有する、システム。
【請求項８】
前記感知デバイスが、圧力センサ、濃度センサ、pHセンサ、温度センサ、光強度センサ、超音波画像センサ、ビデオ画像センサまたは色センサを有する、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
請求項１〜６のいずれか１つに記載の医療デバイスであって、該医療デバイスは、患者の気管に挿入するための大きさに作られており、遠位端を有するチューブ部分と、該遠位端から距離をおいて該チューブ部分に結合された磁石とを有し、該チューブ部分が、該患者の該気管に適切に挿入されるとき、該磁石が、輪状甲状靭帯の直後に配置される、医療デバイス。
【請求項１０】
前記距離が、前記遠位端から約4cmから約6cmの範囲である、請求項９に記載の医療デバイス。
【請求項１１】
前記距離が、前記遠位端から約5cmである、請求項９に記載の医療デバイス。
【請求項１２】
前記磁石が、前記チューブ部分の外面に結合された中実の磁石である、請求項９〜11のいずれか１つに記載の医療デバイス。
【請求項１３】
前記磁石が、中空磁石である、請求項１〜６および９〜12のいずれか１つに記載の医療デバイス。
【請求項１４】
前記気管チューブが、気管内チューブである、請求項９〜13のいずれか１つに記載の医療デバイス。
【請求項１５】
前記気管チューブが、経鼻チューブである、請求項９〜13のいずれか１つに記載の医療デバイス。
【請求項１６】
前記磁石が、前記気管チューブに取り外し可能に結合されている、請求項９〜15のいずれか１つに記載の医療デバイス。
【請求項１７】
前記磁石が、前記チューブ部分に永久的に固定されている、請求項９〜15のいずれか１つに記載の医療デバイス。
【請求項１８】
前記磁石が、前記チューブ部分に結合され、その磁気双極子が、前記気管チューブの長軸と平行である、請求項９〜17のいずれか１つに記載の医療デバイス。
【請求項１９】
前記磁石が、前記チューブ部分に結合され、その磁気双極子が、前記気管チューブの長軸と垂直である、請求項９〜17のいずれか１つに記載の医療デバイス。
【請求項２０】
前記チューブ部分が、前方側および後方側を有し、前記磁石が、該チューブ部分の該前方側に結合されている、請求項９〜19のいずれか１つに記載の医療デバイス。
【請求項２１】
前記磁石が、非剛性磁石である、請求項１〜６および９〜20のいずれか１つに記載の医療デバイス。
【請求項２２】
前記チューブ部分が、その長さに沿って開口部を有する、請求項１〜６および９〜20のいずれか１つに記載の医療デバイス。
【請求項２３】
前記医療デバイスが、シャント、ステント、供給管、尿道カテーテル、拡張カテーテル、胃管、気管チューブ、胃ポンプ管、排液管、直腸内管、血管チューブ、セングズテークン−ブレークモーア管、結腸減圧管、pHカテーテル、血液−ガスセンサ、圧力管、画像捕捉機器、運動性カテーテルおよび泌尿器管から選択される、請求項１〜６のいずれか１つに記載の医療デバイス。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、一般に、患者の体内に挿入され検出される医療用チューブに関する。
発明の背景
臨床医学においては、患者内の医療用チューブの位置を検出することが重要となる多くの場合がある。例えば、患者の口または鼻を通して供給チューブを配置するとき、供給チューブの端部が患者の胃まで到達していること、および供給チューブが「巻き上がる」ことなく食道内に維持されていることが重要である。例えば、供給チューブの端部が、胃ではなく、気管内に誤って配置される場合は、供給溶液が患者の肺に吸入される事態が生じ得る。
供給チューブに加えて、他の様々な医療用チューブは、患者の体内で正確に配置される必要がある。これらのチューブとしては、食道の狭窄を広げる拡張チューブ、食道運動不全の疑いのある患者の胃および食道内の圧力波を測定するためのチューブ、食道の拡張蛇行静脈からの出血を抑制するための患者の胃および食道内のセングステークン−ブレークモアチューブ、結腸のガスによる膨満を和らげる補助とするための患者の結腸内の結腸減圧チューブ、患者の膀胱、尿管または腎臓内の泌尿器科用チューブ、および患者の心臓または肺動脈内の血管チューブが含まれる。実際において、先端が患者の体内に（口、肛門、尿道などを介して）、または体内の任意の２つの構造物の間に挿入される任意のカテーテル（ステントなど）は、一般に正確な配置が必要とされる。
現在では、患者の体内の医療用チューブの位置は、通常、胸部または腹部Ｘ線写真などのイメージング装置を用いることによって検出される。しかし、このような手順は、患者をＸ線施設まで搬送するか、または反対にＸ線装置を患者まで搬送する必要がある。これは患者にとって不便であると共に費用がかかり、特に、供給チューブなどの医療用チューブを患者が何度も不注意に取り外し、このため再挿入およびＸ線撮影を何度も必要とする場合には緊張が高まる。Ｘ線撮影の指導にもかなりの時間がかかり、このため、患者がチューブを引っ張って入れるとき、または介護人がチューブを再配置するとき、チューブを何度も再配置することが不都合になる。
最近では、Goldenらの米国特許第5,425,382号が、患者の体内の医療用チューブの位置を検出する検出装置を開示している。この検出装置は、医療用チューブに結合した磁石によって生成される静磁場強度勾配を感知し、勾配の値および大きさをユーザに示す。このような検出装置を使用することによって、医療用チューブの配置の迅速な検出および検証が可能となり、医療用チューブの配置をＸ線により確認する必要がない。
この分野での進歩にも拘わらず、当該分野では、適切な検出装置によって検出され得る、さらなるおよび／または改良された医療用チューブの必要性が依然として存在する。本発明はこの必要性を満たし、さらに関連する利点を提供する。
発明の要旨
簡単に述べれば、本発明は、適切な検出装置によって患者の体内で検出および配置され得る医療用チューブを開示する。本発明の医療用チューブは、患者の体内に挿入するのに適したチューブまたは装置を備え、これに結合する永久磁石を含む。磁石は中実または非中実（例えば、中空）の磁石であり得、さらに剛性または非剛性（例えば、展性）の磁石であり得る。好適な実施形態では、磁石は、チューブに永久に結合するか、または取り外し可能に結合する。
本発明の１つの実施形態では、医療用チューブは、患者の体内への挿入に適したチューブまたは装置と、医療用チューブに結合される中空の永久磁石とを備えているように開示されている。中空の磁石は、医療用チューブの外表面または内表面に結合されるてもよく、あるいは医療用チューブ自体と一体形成されてもよい。
別の実施形態では、医療用チューブは、患者の体内への挿入に適したチューブまたは装置と、医療用チューブに結合される永久磁石とを備えているように開示されている。ここで、磁石は第１の位置で医療用チューブに結合される。患者の体内に挿入されると、磁石は、医療用チューブの意図された使用に干渉しない第２の位置に移動され得る。
さらに別の実施形態では、医療用チューブは、患者の体内への挿入に適したチューブまたは装置と、医療用チューブに結合される永久磁石とを備えているように開示されている。ここで、磁石は、医療用チューブの外表面に結合される。
さらに別の実施形態では、医療用チューブは、患者の体内への挿入に適したチューブまたは装置を備え、さらに、医療用チューブに結合される永久磁石と感知素子または装置とを含むように開示されている。
本発明のこれらのおよび他の局面は、以下の詳細な説明および添付の図面を参照すれば、よりよく理解される。
【図面の簡単な説明】
図1A〜図1Fは、本発明の医療用チューブに結合され得る代表的な磁石を示す。
図2A〜図2Dは、中空磁石を医療用チューブに結合する代表的な構成を示す。
図3Aおよび図3Bは、医療用チューブの内表面（図3A）および外表面（図3B）に結合される磁石を示す。
図4A〜図4Cは、結合される磁石を有する医療用チューブを示し、ここで、磁石は、医療用チューブを患者の体内に挿入した後、非干渉の位置に移動され得る。
図5Aおよび図5Bは、磁石が、医療用チューブを患者の体内に挿入した後、非干渉の位置に移動され得る別の実施態様を示す。
図6Aおよび図6Bは、磁石を有する医療用チューブを示し、磁石は医療用チューブの外表面（図6A）および医療用チューブの遠位端（図6B）に結合される。
図7Aおよび図7Bは、医療用チューブを示し、医療用チューブは、これに結合される磁石および生検ポートを有する。図7Cは、医療用チューブを示し、医療用チューブはこれに結合される磁石、および磁石に隣接して配置された感知素子または装置を有する。
図8Aおよび図8Bは、本発明の医療用チューブに結合される磁石の静磁場強度を示す。詳しくは、感知された双極子の方向（すなわち極性）は磁石の方位に依存する。図8Aは、近位端を指す磁石双極子を示し、図8Bは遠位端を指す磁石双極子を示す。
図9Aおよび図9Bは、本発明の医療用チューブの位置および方位の、適切な検出装置による検出を示す。
図10は、本発明の代表的な医療用チューブを示し、ここでは医療用チューブは、遠位端から一定の距離で結合された磁石を有する気管チューブである。
発明の詳細な説明
上述のように、本発明は、患者の体内に挿入され体内で検出される医療用チューブに関する。本明細書で用いられる用語「医療用チューブ」は、カテーテル、ガイドワイヤ、ステント、シャントおよび医療用器具を含む（がこれらに限定されない）、患者の体内に挿入され得るすべてのタイプのチューブまたは装置を意味する。本明細書で用いられる「カテーテル」は、供給チューブ、尿カテーテルおよび拡張カテーテル、ならびに鼻腔チューブ、気管内チューブ、胃ポンプチューブ、創傷ドレインチューブ、直腸チューブ、血管チューブ、セングステークン−ブレークモアチューブ、結腸減圧チューブ、pHカテーテル、血液−ガスセンサ、圧力チューブ、イメージ捕捉チューブ、運動カテーテル、および泌尿器科用チューブなどの物品（item）を含む。「ガイドワイヤ」は、多くの場合、患者の体内で拡張器または他の医療用チューブを誘導または配置するために使用され、本発明の医療用チューブと見なされる。「医療用器具」は、内視鏡および結腸鏡、ならびに映像および超音波イメージング装置などのイメージング装置を含み、この用語が本明細書で用いられる場合は医療用チューブと見なされる。要するに、本発明で使用される場合は、医療用チューブという用語は、医療用、診断用および／または治療用を含む（がこれらに限定されない）任意の目的のために患者の体内に挿入され得る任意の異物体を包含することが意図される。
患者の体内に挿入されると、医療用チューブは、適切な検出装置によって検出される。本発明の実施において、好適な検出装置として、Goldenらの米国特許第5,425,382号、および1995年３月23日に国際公開第WO 95/08130号として公開された国際特許出願第PCT/US94/10417号に開示されているものがある（これらの書類は本明細書において全体が参考として援用され、これらはまとめて「Goldenらの検出装置」と呼ぶ）。Goldenらの検出装置は、医療用チューブに結合される永久磁石によって生成される静磁場強度勾配を感知することによって、医療用チューブの位置および方位の両方を検出する。本明細書で用いられる用語「結合される」は、医療用チューブに永久に接着されるか、取り外し可能に取り付けられるか、または極めて近接した位置に配置されるかのいずれかを意味する。
１つの実施形態、例えば供給チューブでは、磁石は医療用チューブの遠位端に結合され得る。他の実施形態では、磁石は、医療用チューブの近位端と遠位端との間の位置で医療用チューブに結合され得る。例えば、セングステークン−ブレークモアチューブの場合には、磁石は、胃バルーンより上でかつ食道バルーンより下の位置で医療用チューブに結合され得る。気管内または経鼻チューブの場合には、磁石は、チューブの遠位端から特定の距離に配置され得る。これについては後に詳述する。
本発明の磁石は永久磁石であるため、電源は必要としない。従って、磁石はその磁場を無期限に維持し、これにより内部または外部電源に関連する欠点が生じることなく、医療用チューブの長期にわたる配置および検出が可能になる。特に、電源の使用を回避することによって、電源を使用する場合に必要とされる望ましくない電気接続が回避される。従って、磁石による患者への衝撃（または感電死の可能性）が生じる危険がない。さらに、磁石の静磁場は減衰されずに体の組織および骨を通る。この特性により、患者の体内のいかなる位置でも医療用チューブの検出が可能となる。
上述のように、磁石（従って医療用チューブ）は任意の適切な検出装置を用いて検出され得る。好適な実施形態では、検出装置はGoldenらの検出装置である。この検出装置は、周囲の均質な磁場（例えば、地球の磁場）を検出しない（ゼロとして検出する）が、医療用チューブに結合される磁石によって生じる磁場強度勾配は検出するように幾何学的に構成された２つの静磁場強度センサを含む。検出装置は能動的な電子器具であり、数センチメートルから数デシメートルまでの範囲、好ましくは約２センチメートルから約３デシメートルの範囲の距離に位置する磁石によって生じる比較的小さい磁場強度勾配を検出することができる。この検出装置はまた、勾配の値を示し、これによってユーザは、磁石、従って医療用チューブの位置および方位を正確に決定することができる。好適な実施形態では、検出装置は、勾配の値を大きさおよび極性の両方として示す。
Goldenらの検出装置は磁石の磁場強度勾配に対して感応性であるため、挿入後医療用チューブの位置を確認するために、イメージング装置をさらに配備する必要はない。従って、本発明の医療用チューブは、このようなイメージング装置がない環境で使用するのに適している。例えば、療養所ではＸ線装置を備えていることはほとんどなく、本発明の医療用チューブはこのような施設での使用に特に適している。他の有用な設定としては、医療用チューブを迅速に挿入して即座に使用する必要がある場合が多い救急治療室がある。さらに、本発明の医療用チューブを使用することにより、蛍光透視中のＸ線曝露が減少し得る。もしくは、医療用チューブの最初の配置をＸ線で検証した後は、その後の位置は検出装置を用いて検証され得るため、引き続いてＸ線を用いて位置の確認を行わなくても済む。
上述のように、Goldenらの検出装置は、医療用チューブに結合される磁石の位置および方位の両方を検出する。言い換えれば、この検出装置は、磁石の双極子の方向をユーザに示す。従って、磁石を医療用チューブに一定の既知の方位で結合することによって、磁石（従って医療用チューブ）の方位が決定され得る。好適な実施態様では、磁石は、その双極子が医療用チューブの長軸（すなわち、医療用チューブの近位端から遠位端まで延びる軸）に平行であるように、医療用チューブに結合される。もっと好適な実施形態では、磁石は、医療用チューブの長軸に平行であり、且つ近位端を指す（すなわち、磁石の北極は、南極よりも、医療用チューブの近位端に近い）。
さらに、Goldenらの検出装置により磁石を検出する場合は、差分信号の値の極性（すなわち、正または負）は、感知された磁石の方位に依存する。図8Aおよび図8Bに示すように、近位端（853）と遠位端（854）とを有する医療用チューブ（850）は、チューブの遠位端に結合される磁石（851）を有する。ライン（857）は、磁石によって生成される静磁場を表し、この方向は、磁石が、矢印（859）によって表されるその双極子が、チューブの長軸に平行に近位端の方向（図8A）を指すようにチューブに結合されるか、または遠位端の方向（図8B）を指すようにチューブに結合されるかによって決まる。
差分信号の値が磁石の方向を示すため、磁石の双極子は、一定で既知の方位で医療用チューブに結合される。さらに、検出装置は、磁石（従って医療用チューブ）の方位がユーザに適切に表示されるように較正される。本発明の医療用チューブは、好ましくは、図8Aに示されるように、すなわち、磁石の双極子が医療用チューブの長軸に平行に近位端の方向を指すように接着する磁石を有する。この方位を維持することによって、Goldenらの検出装置は磁石の方位（本好適な実施形態では、磁性双極子の方向から180度）を示し得る。この特徴は様々な設定で有用である。例えば、供給チューブの端部に配置される場合は、Goldenらの検出装置は、供給チューブの遠位端が患者の足の方向を指しているか患者の頭の方向を指しているかをユーザに示す。患者の頭の方向を指している場合は、これはチューブが不適切に挿入されていることを示す。同様に、ガイドワイヤなどの医療用チューブの場合には、ユーザは、ガイドワイヤがどっちの方向に進んでいるかを決定して、例えば、ガイドワイヤが所望の動脈に入り所望の方向に進んでいることを確認することができる。
本発明のこの局面をさらに、図9Aおよび図9Bを参照して示す。図9Aは、供給チューブ（980）を、医療用チューブの遠位端に結合された永久磁石（982）と共に示し、磁石の磁性双極子は医療用チューブの近位端の方向を指す。患者の胃に挿入された後、検出装置（984）は磁石の位置を検出し、視覚ディスプレイ（987）の矢印（986）によって示されるように、磁石の方位、従って医療用チューブの遠位端の方位をユーザに適切に示す。例えば、図9Bに示すように、供給チューブ（980）が食道内で「巻き上がって」いる場合は、検出装置（984）の視覚ディスプレイ（987）の矢印（986）は、医療用チューブの遠位端が患者の頭の方向を指していること、従って供給チューブは患者内で正しく配置されていないことを示す。
本発明の磁石は、一般には、比較的小さい希土類の磁石である。適切な磁石としては、サマリウムコバルトおよびネオジム鉄ホウ素などの希土類磁石があり、これらは共に高い単位体積当たり磁場強度を生じる。サイズに対して高い磁場強度を生じる磁石が好適であるが、アルニコ（Alnico）またはセラミックなどのもっと弱い磁石もまた利用され得る。さらに詳しく後述するように、本発明の磁石は中実（solid）または非中実（non−solid）の磁石であり得、さらに剛性（rigid）または非剛性（non−rigid）の磁石であり得る。非剛性の磁石としては（制限はされないが）、磁性粒子の懸濁物、および磁性材料の展性な形態（パテなど）を含む。
一つの実施形態では、磁石は、内部チャンバーを有する非剛性で中空の磁石である。本発明の実施において使用するのに適した中空磁石の代表的な実施形態を図１に示す。図1Aには、内部チャンバー（110）を有する中空円筒形磁石（110）が示されている。同様に、図1B、図1C、図1Dおよび図1Eはそれぞれ、内部チャンバー（100）を有する中空楕円形（ellopsoid）磁石（111）、中空方形磁石（112）、中空プリズム形磁石（113）および中空多面形磁石（114）を示す。図1A〜図1Eに示す代表的な各中空磁石は、典型的には、約0.75mmから約12mmの範囲、好ましくは1.5mmから6mmの範囲の長さを有する。
もしくは、中空磁石の長さを比較的短くして、薄い磁石を形成してもよい。例えば、図1Aの中空円筒形磁石は、図1Fに示すような中空トーラスまたはリング磁石（115）の形状で、内部チャンバー（100）を有するようにしてもよい。他の形状もまた同様に用いられ得る。この実施形態では、中空リング磁石は、典型的には約0.1mmから約5mmの範囲の長さまたは厚さを有し得る。
本発明の実施においては、単一の磁石または多数の磁石が単一の医療用チューブに結合され得る。例えば、図1Fに示す中空リング磁石などの薄い磁石の場合には、複数の中空リング磁石が医療用チューブに結合され得る。
本発明の１つの実施形態では、中空磁石は、材料、光、データなどが磁石の内部チャンバーを通過し得るように医療用チューブに結合される。これは、例えば、図２に示すように中空磁石を医療用チューブに結合することによって実現され得る。図2Aを参照すると、中空磁石（220）は、磁石を医療用チューブの外周部（221）のまわりに配置することによって、医療用チューブ（222）に結合され得る。もしくは、中空磁石（220）は、図2Bに示すように、医療用チューブ222）の内周部（223）に結合され得るか、または中空磁石（220）は、図2Cおよび図2Dに示すように、医療用チューブ（222）と一体形成され得る。
中空磁石は、医療用チューブに接着されることによって、医療用チューブに結合され得るか、または、例えば、磁石を適切な磁石チャンバーまたは領域内に配置することによって、医療用チューブの特定位置に閉じこめられ得る。例えば、図3Aに示すように、中空磁石（330）は、内表面（336）ならびに内側に突出するリブ（335）および（337）によって規定される医療用チューブ（333）の内部領域内に配置され得る。もしくは、図3Bに示すように、中空磁石（330）は、外表面（331）ならびに外側に突出するリブ（338）および（339）によって規定される医療用チューブ（333）の外部領域に閉じこめられ得る。この実施形態では、磁石の長さ、および図3Aの場合はその外径、または図3Bの場合はその内径は、磁石が突出リブ間で医療用チューブに結合された状態が維持されるような大きさとされる。
しかし、磁石を医療用チューブに結合させるためには、様々な方法が用いられ得ることは認識されるべきである。このような方法としては（限定はされないが）、適切な接着剤および／またはテープを使用すること、ならびに磁石がチューブ自体と一体となるように医療用チューブの製造時に磁石に組み込むことがある。
上記の実施形態では、中空磁石は好ましくは剛性の磁石であり、内部チャンバーは、医療用チューブがその意図された機能を実行するために使用され得るような適切な大きさにされる。例えば、供給チューブの場合には、内部チャンバーは、食物、および他の固形状、液状および／または気体状物質が、供給チューブの内部を通り、磁石の内部チャンバーを通って、遠位端またはその近くで医療用チューブから退出し得るのに十分な体積を有する。他のアプリケーションでは、内部チャンバーは、医療用チューブの意図された目的に適した大きさとされ得る。これには、例えば、光、映像イメージ、超音波エネルギーなどが医療用チューブを通過するのが可能な大きさが挙げられる。例えば、円筒形内部チャンバーを有する中空円筒形磁石の場合は、内部チャンバーの直径は、典型的には、約0.5mmから約3mmの範囲であり得る。
本発明の別の局面では、磁石は中実の磁石であり得る。この実施形態では、磁石は医療用チューブに第１の位置で結合し、この位置では、医療用チューブの意図された使用が妨害または干渉される。磁石は、挿入後第２の位置に移動または移動され得る。磁石の第２の位置は、磁石が医療用チューブの意図された使用を妨害または干渉しないような位置である。
この実施形態では、磁石は医療用チューブの内部チャネル内に結合され得る。患者の体内に医療用チューブを配置した後、磁石は、適切な移動装置を用いて非干渉位置へと移動され得る。例えば、図4Aに示すように、磁石（401）は、医療用チューブ（410）の内部チャネル（403）内に位置する。磁石に隣接しこれに接触して、変形され易い柔軟な材料（415）が配置される。膨張ルーメン（418）を有する膨張可能チャンバー（413）が、医療用チューブの内壁（412）と磁石との間に位置し、チャンバーが膨張されると、図4Bに示すように磁石を移動させる。図4Bを参照して、磁石（401）は柔軟な材料（415）を押しつけ、これにより、医療用チューブを横断する軸に沿って磁石が移動され得る。膨張可能チャンバー（413）は内部チャンバー（419）を有し、膨張可能チャンバーが膨張すると、内部チャンバーにより、チューブは意図されたように使用され得る。
磁石（401）または膨張可能チャンバー（413）の移動を防ぐために、医療用チューブの内壁（412）は、図4Cに示すように、医療用チューブの内壁（412）から内側に突出するリブ（420）および（421）を有し得る。図4Aを参照して、膨張ルーメン（418）は、膨張可能チャンバー（413）から医療用チューブの近位端まで延びる。チャンバーを膨張させるためには、ユーザは、例えば、適切な気体または液体を膨張ルーメンに注入し、これにより膨張可能チャンバーを膨張させて、図4Bに示すように磁石を移動させる。
図４では、磁石は剛性の磁石として示されている。別の実施形態では、磁石が、例えば、膨張可能チャンバーの膨張によって生じる変形によって非干渉位置に移動されるように、磁石は非剛性の磁石であり得る。
さらに別の実施形態では、磁石は、患者の体内への挿入後、医療用チューブの内部チャネルがチューブの意図された使用を可能にするために開口されるように、移動されるように、医療用チューブに結合され得る。この実施形態では、磁石は、例えば、医療用チューブに取り付けられるチャンバー内に磁石を配置することによって、医療用チューブに結合され得る。図5Aに示すように、チャンバー（501）は磁石（503）を含み、コンタクト部（505）に沿って医療用チューブ（510）に取り付けられる。患者の体内に挿入するためには、図5Aに示すように、医療用チューブとチャンバーとが合わさってほぼ医療用チューブの直径となる。これは、例えば、チャンバー（501）と医療用チューブ（510）との間のコンタクトライン（507）に沿って適切な仮接着剤を用いることによって実現され得る。患者内の所望の位置への挿入後、図5Bに示すように、チャンバー（501）内の磁石（503）は、医療用チューブ（510）の内部チャンバー（506）が狭窄されず、従って医療用チューブがその意図された目的のために使用され得るような位置に移動され得る。
本発明の別の局面では、医療用チューブは、医療用チューブの外表面に結合された磁石を有するように開示される。図6Aに示すように、磁石（601）は医療用チューブ（604）の外表面（606）に結合される。外表面は、図6Aに示すように医療用チューブの長さに沿って位置してもよく、または図6Bに示すように遠位端に位置してもよい。この実施形態では、磁石は剛性かまたは非剛性の磁石であり、任意の適切な方法で磁石に結合され得る。１つの実施形態では、磁石は非剛性であり、医療用チューブに結合される適切な包囲体内に含まれる。医療用チューブの遠位端に位置するときは、磁石は柔軟な先端部の形状であり得る。
さらに別の実施形態では、医療用チューブは生検チューブであり得、ここで、磁石はチューブの生検ポートとは離れた位置で生検チューブに結合される。このような医療用チューブを図7Aおよび図7Bに示す。図7Aを参照して、医療用チューブ（701）は一体に結合された磁石（703）を有し、磁石と医療用チューブの近位端（707）との間に位置する生検ポート（705）を有する。別の実施形態では、図7Bに示すように、医療用チューブ（701）は、医療用チューブの遠位端（709）に結合する磁石（703）と、医療用チューブの遠位端と近位端（707）との間に位置する生検ポート（705）を有する。
本発明の別の局面では、医療用チューブは、医療用チューブに結合される磁石を有し、さらに感知素子または装置を備えているように開示されている。本発明の実施において使用されるのに適切な感知素子および装置は、圧力、濃度、pH、温度、色などを含む様々な環境パラメータのうちの１つ以上を感知するものであり、映像または静止イメージ、光、超音波エネルギーなどを受信および／または送信するための適切な装置をさらに含む。この実施形態では、感知素子または装置からの情報は、適切な導管またはワイヤによってチューブの近位端に搬送され得る。磁石は、好ましくは、感知素子または装置に隣接して配置される。代表的な実施形態を図7Cに示す。ここでは、医療用チューブ（701）は、医療用チューブに結合し感知素子または装置（702）に隣接する磁石（703）を有する。感知素子または装置は、適切なワイヤ（単数または複数）（706）により、医療用チューブの近位端（707）に接続される。
上述のように、本発明の実施においては、磁石は中実または非中実で、剛性または非剛性の磁石であり得る。剛性な磁石（中実および非中実）は、Dexter Corp.（Fremont,CA）を含む様々な供給元から入手可能である。非剛性の磁石（中実および非中実）は、一般に、懸濁液またはスラリー内にもしくはもっと固形状であるが展性な物質内に含まれる複数の磁石粒子よりなる。適切な懸濁液またはスラリーとしては（限定はされないが）、オイル、水、グリセリン、アルコール、液体ポリマーなどの流体内の磁性粒子が含まれる。もっと固形状であるが展性な磁石としては、パテ、ポリマー、シリコン、粘性の高い液体などに含まれる磁性粒子がある。適切なポリマーとしては、室温で固形であるが体温では展性になるポリマーが含まれる。
本発明の実施においては、非剛性の磁石は、典型的には、適切な包囲体内に閉じこめられる。懸濁液またはスラリーの場合には、このような磁石は、懸濁液またはスラリーが医療用チューブから漏れるかまたは逃げることがないように適切な包囲体内で医療用チューブに結合される。パテなどのもっと粘性のある非剛性磁石は漏れ易いが、この場合も適切な包囲体を用い得る。さらに、例えば供給チューブの場合には、このような磁石は、所定の時間の経過後、医療用チューブから分離され得、そして、患者の大便内に排出され得る。
本発明のさらに代表的な実施形態を示すために、図10に気管チューブを示す。この実施形態では、気管チューブは、遠位端から一定の距離で結合される磁石を有する。一定の距離とは、気管チューブが患者の気管内に適切に配置されるとき、磁石は、患者の輪状甲状膜（cricothyroid membrane）の直下に（またはこれに極めて近接する位置に）配置されるような距離である。
気管チューブは、典型的には、呼吸を補助するために口から挿入されるプラスチック製の医療用チューブ（すなわち気管内チューブ）である。鼻から挿入されるときは、経鼻チューブと呼ばれる。本明細書で用いられる気管チューブという用語は、気管内チューブと経鼻チューブの両方を包含する。気管チューブの配置は、特に挿入の深さに関する場合は、困難であり得る。気管チューブは、両方の肺への明確な通気パス（ventilation path）を提供しなければならない。挿入が深すぎる場合、気管チューブは空気流を一方の肺のみに流出入させ得るか、または中心支流（mainstem branch）の一方への通気を妨害することもあり得る。
図10を参照して、気管チューブ（1001）は、遠位端（1007）から一定距離「Ｘ」の位置で外表面（1004）に結合される磁石（1003）を有する。気管チューブは、空気が気管チューブを通ることを可能にする内部チャンバー（1009）を有する。距離「Ｘ」は、気管チューブが患者に適切に挿入されると、磁石が患者の輪状甲状膜の直下に（またはこれに極めて近接する位置に）位置するような距離とされる。正常な大人では、距離「Ｘ」は約4cmから約6cmの範囲であり得、典型的には約5cmである。
輪甲状膜は、甲状軟骨と輪状軟骨との間に位置する組織部分である。この膜は、典型的には、大人の皮膚の表面下1cmから1.5cmにある。皮膚からの深さが患者間で高程度の一貫性があること、および輪状甲状膜は患者の皮膚表面の外部から識別可能な目印に対して容易に位置決めされ得ることにより、磁石をこの位置で検出することは特に有利である。この実施形態では、磁石は、好ましくは、気管チューブの前方側に配置され、これにより、患者の気管に適切に挿入されると、磁石は輪状甲状膜の直ぐ後方側に位置する。さらに、磁石の磁石双極子は気管チューブの長軸に平行であるか、またはこれを横断する方向であり得る。
上記により、本明細書では例示のために本発明の特定の実施形態について記載したが、本発明の精神および範囲を逸脱することなく様々な変更がなされ得ることは理解される。従って、本発明は添付の請求の範囲による以外は限定されない。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図１Ｆ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図５Ａ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図１０】
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