(57)【要約】カニューレの位置を検出するシステムは、遠位先端部と、内側管腔とを含むことができるカニューレを含むことができる。また、システムは、光ファイバを含むことができ、光ファイバは、カニューレの内側管腔内に配設されてよく、第１の端部と、第２の端部と、第１の端部と第２の端部との間に配設されたＵ字形部分とを含むことができる。Ｕ字形部分は、遠位先端部の少なくとも近位にあることができる。さらに、システムは、光ファイバの第１の端部と結合され得る発光素子と、光ファイバの第２の端部と結合され得る光受信器とを含むことができる。さらに、システムは、電子プロセッサを含むことができる。電子プロセッサは、光受信器と結合されてよく、光受信器において受信された光の強度の低下を検出するように構成されてよい。
2019515718.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カニューレの位置を検出するシステムであって、
遠位先端部と、細長い管状シャフトと、前記細長い管状シャフトによって形成された内側管腔とを備える、カニューレと、
前記カニューレの前記内側管腔内に配設された光ファイバであって、第１の端部と、第２の端部と、前記第１の端部と前記第２の端部との間に配設されたＵ字形部分とを備える、光ファイバと
を備えるシステム。
【請求項２】
前記光ファイバは、均質光ファイバである請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記第１の端部および前記第２の端部は、互いに対してねじられて螺旋形状を形成する請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記光ファイバの前記Ｕ字形部分は、前記カニューレを血管に挿入する前に空気と接触するように構成される請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記Ｕ字形部分の最も遠位の部分は、前記カニューレの傾斜面の近位に配設される請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記光ファイバの前記第１の端部と結合された発光素子と、
前記光ファイバの前記第２の端部と結合された光受信器であって、光を電気信号に変換するように構成される、光受信器と、
前記光受信器と結合された電子プロセッサであって、前記電気信号に基づいて、前記光受信器において受信された前記光の強度の低下を検出するように構成される、電子プロセッサと
をさらに備える請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記光ファイバは、血管内への前記カニューレの挿入に応答して血液と接触するように構成され、光の前記強度の前記低下は、前記光ファイバが前記血液と接触したことに応答して起こる請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
アラームをさらに備え、前記アラームは、前記光受信器において受信された前記光の前記強度の前記低下を検出することに応答して鳴動するように構成される請求項６に記載のシステム。
【請求項９】
前記アラームは再使用可能であり、前記光ファイバは、使い捨て可能であり、前記カニューレを備えるカテーテル装置の近位端部に配設された光コネクタのところで前記アラームから分離されるように構成される請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
カテーテルシステムであって、
光ファイバを備えるカテーテル装置であって、前記光ファイバは、第１の端部と、第２の端部と、Ｕ字形部分とを備え、前記Ｕ字形部分は、前記第１の端部と前記第２の端部との間に配設され、前記第１の端部および前記第２の端部は、前記カテーテル装置の少なくとも一部分を通って延びる、カテーテル装置と、
前記光ファイバの前記第１の端部と結合された発光素子と、
前記光ファイバの前記第２の端部と結合された光受信器であって、光を電気信号に変換するように構成される、光受信器と、
前記光受信器と結合された電子プロセッサであって、前記光受信器において受信された前記光の強度の低下を検出するように構成される、電子プロセッサと
を備えるカテーテルシステム。
【請求項１１】
前記カテーテルアダプタ内に配設された導入針であって、遠位先端部と、細長い管状シャフトと、前記細長い管状シャフトによって形成された内側管腔とを備える、導入針をさらに備え、
前記Ｕ字形部分は、前記導入針の前記内側管腔内の前記遠位先端部の少なくとも近位に配設され、前記光ファイバは、血管内への前記導入針の挿入に応答して血液と接触するように構成され、光の前記強度の前記低下は、前記光ファイバが前記血液と接触したことに応答して起こる請求項１０に記載のカテーテルシステム。
【請求項１２】
前記光ファイバの前記Ｕ字形部分は、前記導入針が前記血管内に挿入されたときに前記血液と接触するように構成される請求項１１に記載のカテーテルシステム。
【請求項１３】
前記Ｕ字形部分の最も遠位の部分は、前記導入針の傾斜面の近位に配設される請求項１２に記載のカテーテルシステム。
【請求項１４】
前記光ファイバは平面状である請求項１３に記載のカテーテルシステム。
【請求項１５】
前記第１の端部および前記第２の端部は、互いに対してねじられている請求項１４に記載のカテーテルシステム。
【請求項１６】
アラームをさらに備え、前記アラームは、前記光受信器において受信された前記光の前記強度の前記低下を検出したことに応答して鳴動するように構成される請求項１０に記載のカテーテルシステム。
【請求項１７】
カテーテルアダプタをさらに備え、前記カテーテルアダプタはカテーテルチューブを備え、前記Ｕ字形部分は、前記カテーテルチューブの外壁内に配設される請求項１０に記載のカテーテルシステム。
【請求項１８】
カニューレの位置を検出する方法であって、
カニューレを提供するステップであって、前記カニューレは、遠位先端部と、細長い管状シャフトと、前記細長い管状シャフトによって形成された内側管腔とを備える、ステップと、
前記カニューレの前記内側管腔内に配設された光ファイバを提供するステップであって、前記光ファイバは、第１の端部と、第２の端部と、前記第１の端部と前記第２の端部との間で前記遠位先端部の少なくとも近位に配設されたＵ字形部分とを備える、ステップと、
前記光ファイバの前記第１の端部と結合された発光素子を提供するステップと、
前記光ファイバの前記第２の端部と結合された光受信器を提供するステップであって、前記光受信器は、光を電気信号に変換するように構成される、ステップと、
前記光受信器と結合された電子プロセッサを提供するステップと、
前記光受信器において受信された前記光の強度の低下を検出するステップと
を含む方法。
【請求項１９】
前記カニューレを血管内に挿入するステップと、前記光ファイバが前記血管内の血液と接触したことに応答して前記光受信器において受信された光の前記強度の前記低下を検出するステップとをさらに含む請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記光受信器において受信された前記光の前記強度の前記低下を検出したことに応答してアラームを鳴動させるステップをさらに含む請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に、光ファイバセンサに関する。詳細には、本開示は、光ファイバセンサを使用してカニューレおよび／またはカテーテルチューブの位置を検出するための装置、システム、および関連する方法に関する。光ファイバセンサを使用してカニューレおよび／またはカテーテルの位置を検出することは、カニューレおよび／またはカテーテルチューブを患者の静脈などの血管に挿入するときに有用になり得る。光ファイバセンサを使用してカニューレおよび／またはカテーテルチューブの位置を検出することはまた、血管内のカニューレおよび／またはカテーテルチューブの位置の連続的な監視にも有用になり得る。
【背景技術】
【０００２】
カニューレを患者の体の所望の目的地に留置することは、医療分野において臨床医にとって難しい作業となり得る。たとえば、点滴および／または採血のためにカニューレを静脈内の適正な位置に留置することは難しいものになり得る。臨床医は、血液または脳脊髄液にアクセスするのに十分なところまでカニューレを前進させることを望み得るが、静脈の壁、脊髄、または脊髄硬膜を傷付けるほどカニューレを前進させることは望まない。したがって、カニューレが血管内に配置されたときに臨床医がそのことを知ることが重要である。
【０００３】
一部の場合、静脈内のカテーテル装置のカニューレの適正な留置を確かめるために、たとえば、臨床医は、通常、血液の「フラッシュバック」が、たとえばカテーテル装置に関連するフラッシュバック室内に存在することを確認する。フラッシュバックは、通常、臨床医の目に映り得るカテーテル装置内の少量の血液を伴う。
【０００４】
しかし、フラッシュバックがフラッシュバック室内に出現するのにかかる時間は、カニューレのゲージサイズおよび患者の静脈血圧に大きく依存する。小児患者に一般的な低い静脈圧で２４Ｇカニューレを使用する場合、フラッシュバックが出現するのには５秒以上かかることがあり、これは、非常に有用な表示にはなり得ない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、当技術分野では、ゲージサイズおよび患者の状態に関係無く、カニューレの遠位先端部の場所の瞬間的な表示を提供する装置、システム、および方法が必要とされている。加えて、そのような装置がカニューレの場所の連続的な表示を提供することも望ましい。そのような装置、システム、および方法が本明細書に開示される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示は、一般に光ファイバセンサに関する。特に、本開示は、光ファイバセンサを使用してカニューレおよび／またはカテーテルチューブの位置を検出する装置、システム、および関連する方法に関する。光ファイバセンサを使用してカニューレおよび／またはカテーテルチューブの位置を検出することは、カニューレおよび／またはカテーテルチューブを患者の血管に挿入するときに有用になり得る。光ファイバセンサを使用してカニューレおよび／またはカテーテルチューブの位置を検出することはまた、血管内のカニューレおよび／またはカテーテルチューブの位置の連続的な監視にも有用になり得る。
【０００７】
一部の実施形態では、カニューレの位置を検出するシステムは、遠位先端部と、細長い管状シャフトと、細長い管状シャフトによって形成された内側管腔とを含むことができる、カニューレを含むことができる。一部の実施形態では、システムは、カニューレの内側管腔内に配設された（本開示では「光ファイバ」と称され得る）光ファイバセンサを含むことができる。一部の実施形態では、光ファイバは、第１の端部と、第２の端部と、第１の端部と第２の端部との間に配設されたＵ字形部分とを含むことができる。一部の実施形態では、Ｕ字形部分は、遠位先端部の少なくとも近位に配設され得る。一部の実施形態では、システムは、光ファイバの第１の端部と結合された発光素子を含むことができる。一部の実施形態では、システムは、光ファイバの第２の端部と結合された光受信器を含むことができる。一部の実施形態では、光受信器は、光を電気信号に変換するように構成され得る。
【０００８】
一部の実施形態では、システムは、また、光受信機と結合され、電気信号を受信することができる、電子プロセッサを含むこともできる。一部の実施形態では、電子プロセッサは、電気信号に基づいて、光受信器において受信された光の強度の変化を検出するように構成され得る。特に、一部の実施形態では、電子プロセッサは、電気信号に基づいて、光受信器において受信された光の強度の低下を検出するように構成され得る。
【０００９】
一部の実施形態では、光の強度の低下は、カニューレが血管内に挿入されたとき、光ファイバが血液と接触したことに応答して起こり得る。たとえば、発光素子は光を発することができ、この光は、光ファイバの第１の端部から第２の端部に伝達され得る。光受信器において受信された光の強度は、電子プロセッサによって監視され得る。カニューレが血管に入ると、血管内の血液はカニューレの遠位先端部内に進行し、光ファイバと接触することができ、この結果、屈折によって光ファイバから失われる光は増加し得る。さらに詳細には、光ファイバが血液と接触する前、光ファイバは、空気、または血液より低い屈折率を有し得る別の媒体と接触することができる。光ファイバが血液と接触する前、光が光ファイバを通って伝達されるときに内部全反射または増加された内部反射が起こり得る。血液の屈折率は、空気の屈折率より高く、空気の屈折率よりも光ファイバの屈折率に近くなり得るため、血液が光ファイバと接触したとき、より多くの光が屈折によって光ファイバから失われ、光ファイバの効率は悪くなり得る。したがって、光検出器に戻る光は血液が存在しない場合よりもより少なくなり得る。
【００１０】
一部の実施形態では、光ファイバは、カニューレが血管内に挿入されたときに血液と接触するように構成され得る。特に、一部の実施形態では、光ファイバのＵ字形部分は、カニューレが血管内に挿入されたとき、光ファイバの他の部分より先に最初に血液と接触するように構成され得る。一部の実施形態では、カニューレの血管内の挿入の前、光ファイバは空気と接触することができる。一部の実施形態では、カニューレが血管内に挿入されたとき、血液は、光ファイバを取り囲むか、または浸し得る。
【００１１】
一部の実施形態では、Ｕ字形部分は、カニューレの遠位先端部の少なくとも近位に配設され得る。一部の実施形態では、Ｕ字形部分の最も遠位の部分が遠位先端部の斜縁の近位に配設されてよく、それによって、光の強度の低下が検出されたときに斜縁が血管内に完全に挿入される可能性を増大させることができ、および／またはカニューレが患者の皮膚、脂肪、組織などを通って挿入されるときに光ファイバを保護することができる。
【００１２】
一部の実施形態では、光ファイバは、均質光ファイバであってよい。これらおよび他の実施形態では、光ファイバは、光を光ファイバから軸方向に逃がすためにクラッディング（cladding）無しとすることができ、それによって光ファイバが血液に露出したときの光の強度の低下の測定を容易にすることができる。
【００１３】
一部の実施形態では、光ファイバは平面状であってよい。さらに詳細には、一部の実施形態では、Ｕ字形部分、第１の端部、および第２の端部は、同じ平面内に配設され得る。一部の実施形態では、第１の端部および第２の端部は、互いに平行であってよい。
【００１４】
一部の実施形態では、光ファイバのＵ字形部分は、血液との接触を検出するための、光ファイバの最も感受性が高いセクションとなり得る。一部の実施形態では、第１の端部および第２の端部は、互いに対してねじられてよい。たとえば、第１の端部および第２の端部は、１回、２回、３回、またはこれ以上の回数で互いに対してねじられて螺旋形状を形成することができる。螺旋形状を形成することにより、光ファイバの感受セクションは、Ｕ字形部分を超えて長さが増大し得る。Ｕ字形部分および／または螺旋形状の結果、血液がＵ字形部分および／または螺旋形状と接触するとき、光の損失は増加するか、または連続することができ、こうして静脈内のカニューレ位置の改良された、または連続的な表示を提供する。カニューレの遠位先端部が静脈を退出すると、カニューレ内の血流は停止することができ、光はもはや失われなくなり得る。こうして、光ファイバのＵ字形部分および／または螺旋形状は、カニューレ先端部の場所または位置の改良された、または連続的な表示を提供することができる。第１の端部および／または第２の端部は、血液と接触する光ファイバの表面積を増大させる働きをすることができるいくつかの方法で曲げられ、および／またはねじられ得る。
【００１５】
一部の実施形態では、システムはアラームを含むことができる。一部の実施形態では、電子プロセッサは、可聴音、フラッシュ灯などを含むことができるアラームを開始するように構成され得る。一部の実施形態では、電子プロセッサは、電子プロセッサが光受信器において受信された光の強度の低下を検出したことに応答してアラームを開始することができる。一部の実施形態では、アラームは再使用可能であってよい。一部の実施形態では、光ファイバは、使い捨て可能であってよく、光コネクタのところでアラームおよび／またはアラームを含む監視ユニットから分離されるように構成され得る。光コネクタは、いくつかの場所に配設され得る。一部の実施形態では、光コネクタは、カニューレを含むカテーテル装置の近位端部に配設され得る。
【００１６】
カニューレは、それだけに限定されないが、静脈内カテーテル（ＩＶ）導入針、末梢静脈内カテーテル（ＰＩＶＣ）導入針、硬膜外導入針、脊椎穿刺針などの皮下注射針などを含む、本開示に説明する光ファイバと共に使用され得る任意のカニューレを含むことができる。当業者は、光ファイバが、たとえば脳脊髄液などの血液以外の媒体と接触したことに応答して光受信器において受信された光の低下を検出できることを理解するであろう。媒体は、血液に類似する屈折率および／または空気の屈折率と光ファイバの屈折率との間の屈折率を有することができる。
【００１７】
一部の実施形態では、システムは、カテーテル装置を含み得るカテーテルシステムを含むことができる。カテーテルシステムは、任意のカテーテル装置を含むことができる。例示的なカテーテル装置は、Ｂｅｃｔｏｎ，Ｄｉｃｋｉｎｓｏｎ，ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙから市販されているＡＵＴＯＧＵＡＲＤ（商標）遮蔽式カテーテル装置、一体型末梢静脈内カテーテル装置、ウィング付きカテーテル装置、安全機構を有するカテーテル装置、針シールドを有するカテーテル装置、採血セット、Ｂｅｃｔｏｎ，Ｄｉｃｋｉｎｓｏｎ，ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＢＤ  ＮＥＸＩＶＡ（商標）閉鎖式静脈内（ＩＶ）カテーテルシステムなどのＩＶアクセスセットなど、直線状静脈内カテーテルおよびポート型静脈内カテーテルの両方を含むことができる。
【００１８】
一部の実施形態では、カテーテル装置は、カテーテルチューブを有するカテーテルアダプタを含むことができる。一部の実施形態では、カテーテル装置のカニューレは、導入針を含むことができる。一部の実施形態では、光ファイバは、導入針内に配設され得る。一部の実施形態では、カテーテル装置は、導入針の近位端部と結合され得る針ハブを含むことができる。一部の実施形態では、針ハブは、カテーテルアダプタと結合され得る。一部の実施形態では、光ファイバの第１の端部および第２の端部は、カテーテル装置の少なくとも一部分を通って延びることができる。
【００１９】
一部の実施形態では、光ファイバは、カテーテルチューブが患者の血管内に挿入されたときに光ファイバが血液と接触するようにカテーテルチューブ内に配設され得る。一部の場合、カテーテルチューブの遠位先端部は、導入針が患者の血管内に挿入されたときに導入針の遠位先端部の近位にあることができるため、カテーテルチューブは、依然として血管の外側にあることができる。一部の実施形態では、カテーテルチュービングは、光ファイバを覆って押出し成形され得る。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
本発明の上述した他の特徴および利点が容易に理解されるように、上記で簡単に説明したカニューレ捕捉機構のより具体的な説明が、付属の図に示すその特有の実施形態を参照して与えられ得る。これらの図は典型的な実施形態のみを示し、したがってその範囲を限定するように考えられるものではないことを理解して、本発明は、添付の図を使用して追加の特異性および詳細を用いて記載され説明される。
【００２１】
【図１Ａ】一部の実施形態による、例示的なカニューレ内に配設された光ファイバの例示的な部分の断面図である。
【図１Ｂ】一部の実施形態による、血液と接触した図１Ａの光ファイバの部分の断面図である。
【図２Ａ】一部の実施形態による、図１Ａのカニューレ内に配設された別の光ファイバの一部分の断面図である。
【図２Ｂ】一部の実施形態による、図１Ａのカニューレ内に配設された別の光ファイバの一部分の断面図である。
【図３】一部の実施形態による、カニューレの位置を検出するための例示的なシステムの概略ブロック図である。
【図４】図３のシステム内に含まれ得る例示的なカテーテル装置の斜視図である。
【図５】一部の実施形態による、カテーテルチュービングの壁内に配設された図１の光ファイバの側面図である。
【図６】一部の実施形態による、カニューレの位置を検出するための例示的な方法のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
説明する発明の現在好ましい実施形態が図を参照して最適に理解され、全図にわたって同じ部分は同じ番号によって示される。本明細書において全体的に説明し、図に示す本発明の構成要素は、多様な異なる構成で配置され設計され得ることが容易に理解されよう。したがって、図１から８に表すような、カニューレロケータ装置、カニューレロケータシステム、および関連する方法の実施形態の以下のより詳細な説明は、特許請求される本発明の範囲を限定するようには意図されず、本発明の一部の実施形態を表すにすぎない。
【００２３】
全般的に、本出願は、光ファイバセンサに関する。特に、本開示は、光ファイバセンサを使用してカニューレおよび／またはカテーテルチューブの位置を検出するための装置、システム、および関連する方法に関する。カニューレおよび／またはカテーテルチューブの遠位先端部の位置を検出することにより、臨床医は、たとえば静脈点滴、採血、脊椎穿刺、または硬膜外麻酔などの医療処置中、カニューレの遠位先端部を適切に位置決めすることを可能にし得る。
【００２４】
図１Ａ〜１Ｂは、一部の実施形態による、カニューレ１２内に配設された光ファイバ１０の一部分の断面図である。一部の実施形態では、カニューレは、遠位先端部１４と、細長い管状シャフト１６と、細長い管状シャフト１６によって形成された内側管腔１８とを含むことができる。一部の実施形態では、光ファイバ１０は、カニューレ１２の内側管腔１８内に配設され得る。一部の実施形態では、光ファイバ１０は、第１の端部２０と、第２の端部２２と、第１の端部２０と第２の端部２２との間に配設されたＵ字形部分２４とを含むことができる。一部の実施形態では、Ｕ字形部分２４は、遠位先端部１４の少なくとも近位に配設され得る。一部の実施形態では、光ファイバ１０の第１の端部２０は、発光素子（図１Ａ〜１Ｂには示さず）と結合され得る。一部の実施形態では、光ファイバ１０の第２の端部２２は、光受信器（図１Ａ〜１Ｂには示さず）と結合され得る。当業者は、一部の実施形態では、第１の端部２０を光受信器と結合させることができ、第２の端部２２を発光素子と結合させることができることを理解するであろう。
【００２５】
一部の実施形態では、光受信器において受信される光の強度の低下は、カニューレ１２の遠位先端部１４が血管内に挿入されたときに光ファイバ１０が血液または別の媒体と接触したことに応答して起こり得る。たとえば、発光素子は光を発光することができ、この光は、光ファイバの第１の端部２０から第２の端部２２まで伝達され得る。光受信器において受信された光の強度は、電子プロセッサ（図１Ａ〜１Ｂには示さず）によって監視され得る。一部の実施形態では、カニューレ１２の遠位先端部１４が血管に入ったとき、血管内の血液は遠位先端部１４内に進行し、光ファイバ１０と接触することができ、その結果、屈折によって光ファイバ１０から失われる光が増加し得る。さらに詳細には、図１Ａに示すように、光ファイバ１０が血液と接触する前、光ファイバ１０は、空気、または血液より低い屈折率を有し得るカニューレ１２内側の別の媒体と接触することができる。光ファイバ１０が血液と接触する前、光が光ファイバを通って伝達されるときに、内部全反射または増加された内部反射が起こり得る。血液の屈折率は空気の屈折率より高く、空気の屈折率よりも光ファイバ１０の屈折率に近くなり得るため、血液が光ファイバ１０と接触したとき、図１Ｂに示すように、より多くの光が屈折によって光ファイバ１０から失われ、光ファイバ１０の効率は悪くなり得る。したがって、光検出器に戻る光は、血液が存在しないときより少なくなり得る。
【００２６】
一部の実施形態では、光ファイバ１０は、カニューレ１２が血管内に挿入されたときに血液と接触するように構成され得る。特に、一部の実施形態では、光ファイバのＵ字形部分２４は、カニューレ１２が血管内に挿入されたときに最初に血液と接触するように構成され得る。一部の実施形態では、血管内のカニューレ１２の挿入の前、光ファイバ１０のすべてまたは一部分は、空気と接触することができる。一部の実施形態では、カニューレ１２が血管内に挿入されたとき、血液は、光ファイバ１０を取り囲むか、または浸し得る。一部の実施形態では、Ｕ字形部分２４は、カニューレ１２の遠位先端部１４の少なくとも近位に配設され得る。一部の実施形態では、Ｕ字形部分２４の最も遠位の部分は、遠位先端部１４の斜縁２６の近位に配設されてよく、それによって光の強度の低下が検出されたときに斜縁２６が血管内に完全に挿入される可能性を増大させることができ、および／またはカニューレ１２が患者の皮膚、脂肪、組織などを通って挿入されるときに光ファイバを保護することができる。
【００２７】
一部の実施形態では、光ファイバ１０は均質光ファイバであってよい。これらおよび他の実施形態では、光ファイバ１０は、光を光ファイバ１０から軸方向に逃がすためにクラッディング無しとすることができ、それによってファイバ１０が血液に露出したときの光の強度の低下の測定を容易にすることができる。
【００２８】
一部の実施形態では、光ファイバ１０は図１Ａ〜１Ｂに示すように平面状であってよい。さらに詳細には、一部の実施形態では、Ｕ字形部分２４、第１の端部２０および第２の端部２２は、同じ平面内に配設され得る。一部の実施形態では、第１の端部２０および第２の端部２２は、図１Ａ〜１Ｂに示すように互いに平行であってよい。
【００２９】
次に図２Ａ〜２Ｂを参照すると、一部の実施形態では、第１の端部２０および第２の端部２２は、互いに対してねじられてよい。たとえば、第１の端部２０および第２の端部２２は、１回、２回、３回、またはこれ以上の回数で互いに対してねじられて螺旋形状を形成することができる。図２Ａは、第１の端部２０および第２の端部２２が互いに対して１回ねじられて螺旋形状を形成することを示す。図２Ｂは、第１の端部２０および第２の端部２２が互いに対して２回ねじられて螺旋形状を形成することを示す。光ファイバ１０の螺旋形状は、血液と接触する光ファイバ１０の感知セクションの長さおよび表面積を増大させることができ、その結果、血液がカニューレ１２内で近位方向に流れるとき、血液と接触している光ファイバ１０を通って光が伝達されるときに光の損失は増加するか、または連続することができる。したがって、螺旋形状は、カニューレ１２の場所または位置の改良された、または連続的な表示を提供することができる。
【００３０】
たとえば、光ファイバ１０と接触する媒体が第１の媒体、たとえば空気から、第２の媒体、たとえば血液に変わるとき、光受信器によって受信された光の強度の損失が起こり得る。光ファイバ１０と第２の媒体との間の接触面積は、螺旋形状によって増大することができ、光の強度の損失は、接触面積に沿って起こることができる。第１の媒体および第２の媒体が類似の屈折率を有する場合、第１の媒体から第２の媒体の移動は、光ファイバが螺旋形状を含む場合により容易に検出され得る。第１の端部２０および／または第２の端部２２は、血液と接触する光ファイバ１０の表面積を増大させるような働きをすることができるいくつかの方法で曲げられ、および／またはねじられ得る。
【００３１】
カニューレ１２は、それだけに限定されないが、静脈内カテーテル（ＩＶ）導入針、末梢静脈内カテーテル（ＰＩＶＣ）導入針、硬膜外導入針、脊椎穿刺針などの皮下注射針などを含む、本開示に説明する光ファイバ１０と共に使用され得る任意のカニューレを含むことができる。
【００３２】
次に図３を参照すると、一部の実施形態では、システム２８は、光ファイバセンサ装置２９を含むことができる。一部の実施形態では、光ファイバセンサ装置２９は、カニューレ１２および／または光ファイバ１０を含むことができる。光ファイバセンサ装置２９は、光ファイバ１０を含むいくつかの装置に対応することができる。一部の実施形態では、光ファイバセンサ装置２９は、カテーテル装置を含むことができ、これは、図４に関してさらに論じられる。一部の実施形態では、システム２８は、光ファイバ１０の第１の端部２０と結合され得る発光素子３０を含むことができる。一部の実施形態では、システム２８は、光ファイバ１０の第２の端部２２と結合され得る光受信器３２を含むことができる。一部の実施形態では、光受信器３２は、光を電気信号に変換するように構成され得る。
【００３３】
一部の実施形態では、システム２８は、光受信器３２と結合され得る電子プロセッサ３４を含むこともできる。一部の実施形態では、電子プロセッサ３４は、光受信器３２から電気信号を受信し、光受信器３２において受信された光の強度を監視するように構成され得る。一部の実施形態では、電子プロセッサ３４は、電気信号に基づいて、光受信器３２において受信された光の強度の変化を検出するように構成され得る。特に、一部の実施形態では、電子プロセッサ３４は、光受信器３２において受信された光の強度の低下を検出するように構成されてよく、この低下は、たとえば、光ファイバ１０が血液と接触したことに応答して起こり得る。
【００３４】
一部の実施形態では、システム２８はアラーム３６を含むことができる。一部の実施形態では、電子プロセッサ３４は、可聴音、フラッシュ灯などを生成することができるアラーム３６を開始するように構成され得る。一部の実施形態では、電子プロセッサ３４は、電子プロセッサ３４が光受信器３２において受信された光の強度の低下を検出したことに応答してアラームを開始することができる。一部の実施形態では、アラーム３６は、光受信器３２において受信された光の強度の低下の検出に応答して鳴動するように構成され得る。
【００３５】
一部の実施形態では、アラーム３６は再使用可能であってよい。一部の実施形態では、監視ユニット３８が、次の１つまたは複数を含むことができる：発光素子３０、光受信器３２、電子プロセッサ３４、およびアラーム３６。一部の実施形態では、次の要素の１つまたは複数が、光ファイバ１０に選択的に結合され得る：発光素子３０、光受信器３２、電子プロセッサ３４、アラーム３６、および監視ユニット３８。一部の実施形態では、光コネクタ４０が、光ファイバ１０をこの要素の１つまたは複数に選択的に結合させることができる。したがって、要素の１つまたは複数は、光コネクタ４を介して光ファイバ１０から結合解除されてよく、光ファイバ１０、カニューレ１２および／または光ファイバセンサ装置２９は使い捨てされてよく、一方で１つまたは複数の要素は再使用可能であってよい。一部の実施形態では、第１の端部２０および第２の端部２２は、図３に示すように、光コネクタ４０の近位端部と結合され得る。一部の実施形態では、光コネクタ４０を介して、発光素子３０は第１の端部２０と結合されてよく、および／または光受信器３２は第２の端部２２と結合されてよい。
【００３６】
光コネクタ４０は、いくつかの場所に配設され得る。一部の実施形態では、光コネクタ４０は、カニューレ１２を含む光ファイバセンサ装置２９の近位端部に配設され得る。これらおよび他の実施形態では、光コネクタ４０は、光ファイバセンサ装置２９内に配設され得る。一部の実施形態では、光コネクタ４０は無くすことができ、光ファイバセンサ装置２９は監視ユニットに直接結合されてよい。
【００３７】
次に図４を参照すると、一部の実施形態では、光ファイバセンサ装置２９は、図４に一例として示すカテーテル装置４２を含むか、またはこれに対応することができる。カテーテル装置４２は、いくつかのカテーテル装置を含むことができる。例示的なカテーテル装置は、Ｂｅｃｔｏｎ，Ｄｉｃｋｉｎｓｏｎ，ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙから市販されているＡＵＴＯＧＵＡＲＤ（商標）遮蔽式カテーテル装置、一体型末梢静脈内カテーテル装置、ウィング付きカテーテル装置、安全機構を有するカテーテル装置、針シールドを有するカテーテル装置、採血セット、Ｂｅｃｔｏｎ，Ｄｉｃｋｉｎｓｏｎ，ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＢＤ  ＮＥＸＩＶＡ（商標）閉鎖式静脈内（ＩＶ）カテーテルシステムなどのＩＶアクセスセットなど、直線状静脈内カテーテルおよびポート型静脈内カテーテルの両方を含むことができる。
【００３８】
一部の実施形態では、カテーテル装置４２は、カテーテルチューブ４６を有するカテーテルアダプタ４４を含むことができる。一部の実施形態では、カテーテル装置４２のカニューレ１２は、導入針を含むことができる。一部の実施形態では、カテーテル装置４２は、カニューレ１２の近位端部５０と結合され得る針ハブ４８を含むことができる。一部の実施形態では、針ハブ４８は、カテーテルアダプタ４４と結合され得る。一部の実施形態では、光ファイバ１０の第１の端部２０および第２の端部２２は、図４に示すように、カテーテル装置４２のすべてまたは一部分を通って延びることができる。
【００３９】
一部の場合、カテーテルチューブ４６は、カニューレ１２が患者の血管内に挿入されたときにカニューレ１２の遠位先端部１４の近位にあることができるため、カテーテルチューブ４６は、カニューレ１２が血管内にあるときに依然として血管の外側にあることができる。次に図５を参照すると、一部の実施形態では、光ファイバ１０は、カテーテルチューブ４６が患者の血管内に挿入されたときに血液と接触するようにカテーテルチューブ４６の外壁内に配設され得る。こうして、光ファイバ１０は、カテーテルチューブ４６の位置の検出を改良することができる。
【００４０】
光ファイバ１０は、いくつかの方法でカテーテルチューブ４６の外壁内に配設され得る。たとえば、光ファイバ１０は、カテーテルチューブ４６内に挿入されるか、成形されるか、または共押出し成形され得る。一部の実施形態では、光ファイバ１０は、カテーテルチューブ４６の遠位のテーパ部分まで延びることができ、ならびに／または図５に示すように平面状であってよい。一部の実施形態では、光ファイバ１０は、カテーテルチューブ４６の遠位縁まで延びることができる。
【００４１】
一部の実施形態では、光ファイバ１０は、カテーテルチューブ４６の内壁内またはカテーテル装置４２の別の部分（図５には示さず）内に配設され得る。光ファイバ１０は、いくつかの方法で内壁内に配設され得る。たとえば、光ファイバ１０は、内壁内に挿入され、成形され、または共押出し成形され得る。一部の実施形態では、カニューレ１２は、細長いシャフト１６内に開口部（図５には示さず）を画定することができる切り欠き特徴部を含むことができる。一部の実施形態では、切り欠き特徴部は、血液が遠位先端部１４と切り欠き特徴部との間を流れることを可能にするように構成され得る。一部の実施形態では、血液は、次いで、切り欠き特徴部から流出して、カテーテルチューブ４６などのカテーテル装置の一部分および／またはカテーテルアダプタ４４の本体に入ることができ、ここで血液は内壁内に配設された光ファイバ１０と接触することができる。
【００４２】
図５に示す光ファイバ１０は、これまでの図に説明する光ファイバ１０を含むか、またはこれに対応することができる。たとえば、一部の実施形態では、光ファイバ１０の第１の端部２０および第２の端部２２は、互いに対してねじられ得る。
【００４３】
図６は、一部の実施形態による、カニューレ１２および／またはカテーテルチューブ４６の位置を検出するための例示的な方法１００のブロック図を示す。方法１００は、カニューレ１２および／またはカテーテルチューブ４６が提供されるブロック１０２から開始することができる。一部の実施形態では、カニューレ１２は、遠位先端部１４と、細長い管状シャフト１６と、細長い管状シャフト１６によって形成された内側管腔１８とを含むことができる。ブロック１０２の後にブロック１０４が続くことができる。
【００４４】
ブロック１０４において、光ファイバ１０が提供され得る。光ファイバ１０は、カニューレ１２の内側管腔１８、カテーテルチューブ４６の外壁、および／またはカテーテルチューブ４６の内壁内に配設され得る。一部の実施形態では、光ファイバは、第１の端部２０と、第２の端部２２と、第１の端部２０と第２の端部２２との間に配設されたＵ字形部分２４とを含むことができる。一部の実施形態では、光ファイバ１０は、遠位先端部１４の少なくとも近位に配設され得る。ブロック１０４の後にブロック１０６が続くことができる。
【００４５】
ブロック１０６において、発光素子３０が提供され得る。ブロック１０６の後にブロック１０８が続くことができる。
【００４６】
ブロック１０８において、光受信器３２が提供され得る。一部の実施形態では、光受信器３２は、光ファイバ１０の第２の端部２２と結合され得る。一部の実施形態では、光受信器３２は、光を電気信号に変換するように構成され得る。ブロック１０８の後にブロック１１０が続くことができる。ブロック１０８の後にブロック１１０が続くことができる。
【００４７】
ブロック１１０において、電子プロセッサ３４が提供され得る。一部の実施形態では、電子プロセッサ３４は光受信器３２と結合され得る。ブロック１１０の後にブロック１１２が続くことができる。
【００４８】
ブロック１１２において、光受信器において受信された光の強度が検出され得る。
【００４９】
別個のブロックとして示しているが、所望の実施に応じて、さまざまなブロックをさらなるブロックに分割することができ、より少ないブロックになるように組み合わせることができ、または無くすことができる。一部の実施形態では、方法１００は、追加のブロックを含むことができる。たとえば、一部の実施形態では、方法１００は、カニューレ１２を血管内に挿入するステップと、光ファイバ１０が血管内の血液と接触したことに応答して起こり得る、光受信器３２において受信された光の強度の低下を検出するステップとを含むことができる。別の例として、一部の実施形態では、方法１００は、光受信器３２において受信された光の強度の低下を検出することに応答してアラーム３６を鳴動させるステップを含むことができる。
【００５０】
光ファイバ１０のこれまで説明した実施形態に加えて、光ファイバ１０は、これがその意図される目的を達成することを可能にする任意の適切な方法で改変されてよい。たとえば、光ファイバ１０は、任意の適切な方法で使用されてよい。また、システム２８のこれまで説明した実施形態に加えて、システム２８は、これがその意図される目的を達成することを可能にする任意の適切な方法で改変されてよい。非限定的な例示として、システム２８は、アラーム３６を含まなくてよい。さらに、カテーテル装置４２のこれまで説明した実施形態に加えて、カテーテル装置４２は、これがその意図される目的を達成することを可能にする任意の適切な方法で改変されてよい。
【００５１】
本発明は、本明細書において広範に説明し、特許請求するその構造、方法、または他の本質的な特徴から逸脱することなく他の特有の形態で具現化されてよい。説明する実施形態および例は、あらゆる点において、例示的にすぎず、制限的ではないと考えられるものとする。したがって、本発明の範囲は、前述の説明ではなく、付属の特許請求の範囲によって示される。特許請求の範囲の等価物の意味および範囲内に含まれるすべての変更は、その範囲内に包含されるものとする。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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