(57)【要約】人体の内側のカテーテルの先端を位置特定するためのシステムが、提供される。本システムは、筐体と、音放射体と、筐体内に格納される、音センサと、所望される周波数における、所望される特性を有する、一定の波形を生成し、音放射体に一定の波形を出力するように構成される、波形発生器と、筐体に流体的に結合され、かつ患者の心臓に向かって一定の波形を伝搬するように構成される、末梢挿入中心静脈カテーテルと、該筐体内に格納される、音センサであって、末梢挿入中心静脈カテーテルが、患者の心臓に向かって進行されるにつれて、心臓から反射される音波を感知するように構成される、音センサと、波形発生器の出力と、音センサからの入力とに動作可能に結合される、波形分析器であって、出力と入力との間の差を決定するように動作可能である、波形分析器とを含む。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体の内側のカテーテルの先端を位置特定するためのシステムであって、
筐体と、
前記筐体内に格納される音放射体および音センサと、
所望される周波数における、所望される特性を有する、一定の波形を生成し、前記音放射体に前記一定の波形を出力するように構成される、波形発生器と、
前記筐体に流体的に結合され、かつ患者の心臓に向かって前記一定の波形を伝搬するように構成される、末梢挿入中心静脈カテーテルと、
前記筐体内に格納される音センサであって、前記末梢挿入中心静脈カテーテルが、患者の心臓に向かって進行されるにつれて、前記心臓から反射される音波を感知するように構成される、音センサと、
前記波形発生器の出力と、前記音センサからの入力とに動作可能に結合される、波形分析器であって、前記波形分析器は、前記出力と入力との間の差を決定するように動作可能である、波形分析器と
を備える、システム。
【請求項２】
前記波形発生器および前記波形分析器はさらに、前記波形をグラフィックで表示するためのグラフィックディスプレイを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記筐体は、前記波形発生器によって生成され、前記音放射体から放射される前記一定の波形を伝搬するための生理食塩水を含有する、請求項１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、人体内のカテーテル先端の場所および方向を決定するためのシステムおよび方法に関する。特に、本発明は、反響定位システムおよびカテーテル先端設置のための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療従事者は、一般的に、人体内の標的面積へのアクセスを得るために、カテーテルを使用する。カテーテル先端が、標的面積に適切に位置付けられた後、化学療法、疼痛治療のための薬物送達、嚥下できない患者における栄養送達等の処置が、管理され得る。しかしながら、カテーテル先端が挿入の間に不適切に位置付けられる場合、またはカテーテル先端が挿入の後に適所から外れて移動する場合、患者安全性へのリスク、増加される血栓形成、治療送達の遅延、カテーテルの誤動作、および付加的な病院コスト等の複雑性が、生じ得る。
【０００３】
適切なカテーテル挿入の一般的な規格は、カテーテルのタイプおよび治療のタイプに依存する。例えば、一般的に、ＰＩＣＣラインと称される末梢挿入中心静脈カテーテルは、典型的には、腕の静脈の中に挿入され、静脈系を通して上大静脈に向かって前進される。しかしながら、ＰＩＣＣラインが、上大静脈に到着するように静脈系を通して前進されるため、ＰＩＣＣライン先端が、意図せずに、内頸静脈または鎖骨下静脈等の非標的面積に位置付けられ得る。さらに、たとえＰＩＣＣラインが適切に挿入されても、カテーテル先端が、後に適所から外れて偏移し得る。したがって、ＰＩＣＣ先端の方向およびおおよその位置を決定し得ることは、患者の安全性のために不可欠である。
【０００４】
カテーテル先端位置特定技法は、カテーテル先端の場所を検証するための医療従事者の能力を改良した。１つの技法は、オーディオ信号を検出し、それをプロセッサに伝送するオーディオセンサの使用を伴う。プロセッサは、オーディオ信号がカテーテル先端の標的場所に対応するかどうかを決定する。別の技法は、電磁的検出と、カテーテル先端の管腔の内側に設置される電磁センサを有する、スタイレットとを使用する。電磁気システムは、身体の外側に磁場を生成するための、内部標的面積の真上に位置付けられる、外部デバイスを使用する。スタイレット上の電磁センサが、次いで、カテーテル管腔を通して身体の中に挿入され、磁束がその最大値であるとき、測定する。モニタが、ユーザに、スタイレット上の電磁センサが、外部デバイスの真下にくるときを示す。他の技法は、超音波を使用し、カテーテル先端場所を決定する。
【０００５】
しかしながら、上記に説明されるシステムおよび方法は、欠陥を有する。例えば、超音波を使用した画像解釈は、困難であり得る。電磁的検出は、電磁気干渉によって測定正確度が阻害され得る。加えて、磁気的検出技術は、法外な費用がかかり得る。
【０００６】
したがって、必要とされているものは、上記に記載されている欠陥を最小限にする人体内のカテーテル先端を位置特定するための新たなシステムおよび方法である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記に概説される欠陥に対処する。本発明のある側面では、人体の内側のカテーテルの先端を位置特定するためのシステムが、提供される。本システムは、波形を生成するための波形発生器と、波形発生器によって生成され、それから受信される波形を放射するように構成される放射体を含む、シールされたチャンバと、波形を患者の心臓に向かって伝搬するための生理食塩水カラムを有する、末梢挿入中心静脈カテーテルと、ＰＩＣＣが、上大静脈内の設置のために患者の心臓に向かって進行されるにつれて、心臓から反射される音波を感知するための、チャンバ内に格納される、音センサと、出力と入力の間の差を決定するように動作可能な、波形分析器とを含む。
【０００８】
本発明の別の側面では、ＰＩＣＣの先端は、音センサを装備してもよい。そのような場合、音センサは、波形分析器に動作可能に結合される。
【０００９】
本発明の別の側面では、ＰＩＣＣの先端は、音放射体を装備してもよい。そのような場合、音放射体は、波形発生器に動作可能に結合される。
【００１０】
本発明の他の側面では、複数の音センサおよび複数の音放射体が、利用されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
本発明のより深い理解のため、かつそれが実行に移され得る方法を示すため、実施例として、ここで、添付図面が、参照されるであろう。
【００１２】
【図１】図１は、上大静脈に向かって前進されているカテーテルに結合される、本発明のシステムを描写する。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は、本発明による、システム１０のある側面を描写する。当業者は、本明細書に開示される広い発明の概念から逸脱することなく、変形例が成され得ることを理解するであろう。
【００１４】
本発明の第１の側面では、システム１０は、大まかに、波形を生成するための波形発生器１２と、波形発生器２２によって生成され、それから受信される波形を患者の心臓に向かって放射するように構成される放射体１４を含む、シールされたチャンバ１２と、波形を患者の心臓に向かって伝搬するための生理食塩水カラムを有する、末梢挿入中心静脈カテーテル１６と、ＰＩＣＣが、上大静脈内の設置のために患者の心臓に向かって進行されるにつれて、心臓から反射される音波を感知するための、チャンバ１２内に格納される、音センサ１８と、音センサ１８に動作可能に結合され、かつそれからの入力を受信するように構成される、波形分析器２０とを含む。波形分析器はまた、波形発生器１２に動作可能に結合され、波形発生器の出力と音センサからの入力との間の差を決定するように動作可能である。音センサ１８は、実施例として、マイクロホンと、音を感知することが可能であり、当業者に公知である、圧力センサまたは他のタイプのセンサとを備えてもよい。本発明の第１の側面では、音放射体１４は、カテーテルの先端２２に向かってカテーテル１６の生理食塩水カラム内を伝搬する音波を放射する。心臓から反射されて戻るいかなる音も、生理食塩水カラムを辿って伝搬し、音センサ１８によって感知される。ＰＩＣＣが上大静脈に向かって進行されるにつれて、音の大きさが、増加する。音の大きさの低下または減少は、ＰＩＣＣが、意図せずに、非標的面積に位置付けられた、または適所から外れて偏移した、または閉塞されたことを示し得る。
【００１５】
図１に描写されるように、放射体１４および音センサ１８が、筐体１２内に位置付けられる。筐体１２は、カテーテル２０の生理食塩水カラムに流体的に結合され得、好ましくは、耐水性または防水性である。筐体１２は、波形発生器によって生成され、放射体１４によって放射され、かつ音センサ１８によって感知される、例えば、生理食塩水等の、音圧を伝搬することが可能である任意の媒体で充填されてもよい。
【００１６】
波形発生器１２および波形分析器２０はそれぞれ、ユーザにグラフィック形態の音波を表示するための、ディスプレイを有する。動作時、波形発生器は、特定の周波数における、特定の特性を有する、一定の波形を生成する。波形発生器の出力が、放射体１８および波形分析器２０に動作可能に結合され、かつそれらによって受信される。放射体が、波形発生器によって受信される波形を、筐体媒体を通して、かつそれがＰＩＣＣの先端から心臓に向かって放射される、ＰＩＣＣの生理食塩水カラムを通して伝送する。波形が、心臓に反射（すなわち、反響）されて戻り、生理食塩水カラムを辿って筐体１２の中に伝搬して戻り、反射された波形を追跡する音センサ１８によって感知される。音センサの入力が、波形分析器２０に伝送される。波形分析器２０は、グラフィック形態の音波を表示し、遅延、偏移、歪み、および他の特性に関する出力と入力との間の差を決定することが可能である。
【００１７】
その広い発明の概念から逸脱することなく、上記に説明される実施形態に変更が成され得ることが、当業者によって理解されるであろう。例えば、音放射体が、無線または有線で、ＰＩＣＣの先端に動作可能に結合され、波形発生器に動作可能に結合されてもよい。音放射体はまた、患者の身体上の種々の場所に設置されてもよい。同様に、音センサが、無線または有線で、ＰＩＣＣの先端に位置付けられ、波形分析器に動作可能に結合されてもよい。音センサはまた、患者の身体上の種々の場所に設置されてもよい。加えて、複数のセンサおよび複数の放射体が、利用されてもよい。したがって、本発明は、開示される特定の実施形態に限定されないが、添付の請求項によって定義されるように、本発明の精神および範囲内で修正を網羅することが意図されることを理解されたい。
【図１】
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【国際調査報告】
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