(57)【要約】【課題】  本発明は、流体を流すための導管と、他の導管、または流体室、もしくは生体との接続状態を検出するにあたり、流体に接触しなくても接続状態を直接的に検出可能であり、安全で衛生的、かつ簡易で応答性に優れる接続状態検出器を提供することにある。【解決手段】  上記課題を解決するために、本発明に係る接続状態検出器の代表的な構成は、流体を流すための導管４の接続部位の接続状態を検知するための接続状態検出器であって、前記導管４の接続部位近傍と、該導管４の接続対象の接続部位近傍のいずれか一方に設置される磁力発生手段２と、他方に設置される磁力検出手段３とを備えたことを特徴とする。【選択図】    図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を流すための導管の接続部位の接続状態を検知するための接続状態検出器であって、
前記導管の接続部位近傍と、該導管の接続対象の接続部位近傍のいずれか一方に設置される磁力発生手段と、他方に設置される磁力検出手段とを備えたことを特徴とする接続状態検出器。
【請求項２】
前記導管の接続対象は、他の導管、または流体室であることを特徴とする請求項１記載の接続状態検出器。
【請求項３】
前記導管は中空針であって、該導管の接続対象が生体であることを特徴とする請求項１記載の接続状態検出器。
【請求項４】
前記磁力検出手段により検出した磁力の変化に応じて変化する報知手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の接続状態検出器。
【請求項５】
前記磁力検出手段により検出した磁力の変化に応じて、流体の流れを制御する流体制御手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の接続状態検出器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は流体を流すことを目的とする導管の接続部位の接続状態を監視する装置に関する。更に詳しくは、流体を流すための導管同士または流体を流すための導管と流体室を接合する接続部位の接続状態を検知する接続状態検出器に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療現場において、人体と医療機器を接続することは日常的な作業であり、必要不可欠な行為である。しかし、体液や呼気を体外に取出したり、注入したりする行為は生命維持に直接関連する、危険を伴う作業である。特に、血液などを体外で処理する透析や血液浄化の治療時に、患者と機器との接続が外れると大量に血液が失われることにつながるため、頻繁に患者と機器との接続状態を監視する必要があった。通常、施術者が患者の側で常に状態を監視したり、頻繁に巡回したりするなどして、不測の事態が発生しないように監視を行っている。
【０００３】
この様な不測の事態を防ぐ為、今までにも上記の接続状態を監視するための方法や装置が考えられ、試されてきた。例えば、特許文献１に記載されているように圧力で監視する方法や、特許文献２に記載されているように電位差で監視する方法が開示されている。
【０００４】
ところが、これらの従来の方法では、導管の接続状態を直接的に監視しているわけではなく、接続状態の変化による二次的な要因を検知するため、十分な信頼性を得るのは難しく、応答性も低い。また、電位差などで監視する方法では、体液にセンサーが直接接触する為、安全性や衛生性を確保することが難しい。さらに、両者とも測定する手段や装置が大掛かりになる為に簡易に使用することが難しく、特定の装置への適用に限られていた。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１０４２３３号公報
【特許文献２】特表２００３−５１８４１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明は、前記従来技術の問題点に鑑みて、流体を流すための導管同士または流体を流すための導管と流体室の接続状態を検出するにあたり、流体に接触しなくても接続状態を直接的に検出可能であり、安全で衛生的、かつ簡易で応答性に優れる接続状態検出器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の発明者は、上記課題を解決するため鋭意研究した。その結果、磁力発生手段が発生する磁力を磁力検出手段で検出することにより、体液に接触しなくても接続状態を直接的に検出できることを見出し、更にこれにより安全で衛生的、かつ簡易で応答性に優れた検出が可能な接続状態検出器が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明に係る接続状態検出器の代表的な構成は、流体を流すための導管の接続部位の接続状態を検知するための接続状態検出器であって、前記導管の接続部位近傍と、該導管の接続対象の接続部位近傍のいずれか一方に設置される磁力発生手段と、他方に設置される磁力検出手段とを備えたことを特徴とする。これにより、流体に接触しなくても直接的に接続状態を検出することが可能であり、安全で衛生的、かつ簡易で応答性に優れた接続状態の検出が可能となる。
【０００９】
前記導管の接続対象は、他の導管、または流体室とすることができる。また、前記導管は中空針であって、該導管の接続対象が生体であってもよい。流体室とは、医療用液体や医療用気体などの流体を貯留できる物体を言い、血液バッグや輸液バッグのような容器、透析器の透析液側空間や血液側空間のような医用モジュールの液体を流すための空間を例示できる。生体とは主として人体をいい、管状構造を持つ血管、リンパ管、気管、腸管などや、流体室構造を持つ腹腔、胸腔などが例示できる。このような場合に、特に本発明は有効である。
【００１０】
また前記磁力検出手段により検出した磁力の変化に応じて変化する報知手段を備えたことを特徴とする。報知手段とは、音、光、振動などで状態を周囲に知らせる装置をいう。これにより、施術者やオペレータが容易に状態を把握することが可能となる。
【００１１】
また、前記磁力検出手段により検出した磁力の変化に応じて、流体の流れを制御する流体制御手段を備えたことを特徴とする。これにより、緊急時に迅速に対処することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の接続状態検出器によれば、流体を流すための導管と、他の導管、または流体室、もしくは生体との接続状態を検出するにあたり、流体に接触しなくても直接的に接続状態を検出することが可能となる。さらに、安全で衛生的、かつ簡易で応答性に優れた接続状態の検出が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る接続状態検出器の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。本発明に係る接続状態検出器は、磁力発生手段が発生する磁力を磁力検出手段で検出することにより導管の接続状態を検知するものである。磁力発生手段と磁力検出手段は、導管の接続部位近傍、または導管の接続対象の接続部位近傍のいずれか一方に設置し、他方に磁力検出手段を設置する。どちらをいずれに設置するかは問題でなく、接続状態が正常である場合に互いが近接するよう配置されていればよい。
【００１４】
まず、図１を用いて、本発明に係る接続状態検出器に用いる磁力発生手段および磁力検出手段について説明する。本発明で言う磁力発生手段21とは、磁力を発生する性質を持った物質あるいは器具を言い、永久磁石、電磁石などを例示することができる。磁力発生手段21の大きさ、装置の簡単さなどから、永久磁石が好ましい。また本発明で言う磁力検出手段22とは、磁力を検出するセンサをいい、ホール素子、磁気抵抗素子、磁気インピーダンス素子などが例示できる。磁力検出手段22には、センサの方式に応じて磁力の変化を信号に変換する駆動手段23が接続される。なお具体的な磁力の検出方法はセンサの方式によって異なり、例えばホール素子であれば電圧の変化として検出することができ、例えば磁気抵抗素子であれば抵抗値の変化として検出することができる。
【００１５】
図１（ａ）は、磁力発生手段21と磁力検出手段22が互いに近接している状態を示している。この状態においては、磁力検出手段22は磁力発生手段21の磁力により変化を生じており、近接状態にあることを検出することができる。これにより、導管が正常な接続状態にあることを知ることができる。
【００１６】
図１（ｂ）は、何らかの要因によって、磁力発生手段21と磁力検出手段22が図１（ａ）の位置から移動し、離隔した状態を示している。この状態においては、磁力検出手段22は所定の磁力から変化（低下）した磁力を検知する、あるいは磁力を検知できないことになる。これにより、導管の接続状態が正常でなく、外れた（緩んだ）状態にあることを知ることができる。
【００１７】
本発明で言う導管とは、生体内に存在する流体や、生体内に流入する流体、生体内から排出される流体などを通過できる管状体をいい、例えば医療用導管である。医療用導管とは、医療行為に用いられる中空状の管を言い、血液回路、輸液回路、薬液注入回路、灌流液灌流用の回路、人工呼吸器や麻酔に用いられる気体を送るための回路などが例示できる。
【００１８】
導管の接続対象としては、まず他の導管、すなわち導管同士の接続が考えられる。また生体内の管状器官も、導管と同様に、本発明において導管の接続対象とすることができる。管状器官とは、生体の管状構造を持つ器官を言い、血管、リンパ管、気管、腸管などが例示できる。
【００１９】
また導管の接続対象として、流体室が考えられる。流体室とは、生体内に存在する流体や、生体内に流入する流体、生体内から排出される流体など、医療用液体や医療用気体を貯留できる物体を言い、血液バッグや輸液バッグのような容器、透析器の透析液側空間や血液側空間のような医療用モジュールの液体を流すための空間を例示できる。また生体内の流体室、例えば腹腔や胸腔なども、本発明において導管の接続対象とすることができる。
【００２０】
また本発明は、流体として医療用液体あるいは医療用気体を扱う場合に特に有用である。医療用液体とは医療行為に用いられる液体を言い、血液、輸液、薬液、灌流液、などが例示でき、医療用気体とは医療行為に用いられる気体を言い、酸素富化空気、麻酔用ガス、などが例示できる。
【００２１】
本発明で言う接続部位とは、上記した導管と、他の導管、または流体室、もしくは生体とを接続した部分のことを言い、導管と別な導管とを接合するコネクタ、血管への中空針の挿入部、腹腔へのカテーテルの挿入部などが例示できる。また本発明で言う接続状態とは、上記接続部分の接合状態の完全性を表わすものであり、接合したコネクタの嵌合が完全であるか、緩んでいるか、外れているか、血管に挿入した中空針の挿入が完全であるか、中空針が抜け始めているか、抜けてしまったか、腹腔に挿入したカテーテルの挿入が完全であるか、カテーテルが抜け始めているか、抜けてしまったか等の状態が例示できる。
【００２２】
さらに本発明で言う接続部位近傍とは、接続部位を形成する導管あるいは流体室と物理的に離れずに近傍に形成されており、接続部位を形成する導管あるいは流体室から離れて単独で動いてしまうことが起こり難い部位であり、コネクタの外側の面あるいはコネクタに接続されたチューブのコネクタ付近、中空針が挿入された血管付近の皮膚表面、カテーテルが挿入された腹腔付近の腹部皮膚表面、などが例示できる。
【００２３】
本発明に係る接続状態検出器は、図２に示すように、磁力検出手段22の駆動手段23を医療用装置の制御装置30に接続することにより、制御装置30が出力信号を利用して回路の動作を制御したり、変化の起こった時刻を記録したりするなど、様々な制御に利用することが可能となる。すなわち、不測の事態に対する対処のみでなく、施術の状態を記録することにも利用することができ、例えば磁力検知開始時の信号により穿刺開始時刻を、磁力検知終了時の信号により穿刺終了時刻を自動で記録することも可能である。なお、制御装置30から直接的に磁力検出手段22を利用できる場合には、駆動手段23を省略することも可能である。
【００２４】
また、このように単体で動作するだけではなく、図３（ａ）に示すように、駆動手段23に、磁力検出手段22により検出した磁力の変化に応じて音、光、振動などが変化する報知手段24を接続することでもよい。これにより、施術者やオペレータが容易に状態を把握することが可能となる。また図３（ｂ）に示すように、駆動手段23に、磁力検出手段22により検出した磁力の変化に応じて流体の流れを遅くしたり、停止させたりする流体制御手段25を接続することでもよい。流体制御手段25とは、前記した本発明でいう流体を流したり、流量を制御したりできる装置であり、血液や輸液などを流すためのポンプを含む装置や減圧弁を含む気体を流す装置などが例示できる。
【００２５】
［第一実施例］
本発明に係る接続状態検出器の第一実施例について説明する。図４および図５は透析や血液浄化治療の採血、返血を例として、導管としての中空針６を人体１の血管に穿刺した場合に、本発明に係る接続状態検出器を適用した状態を示す図である。この場合において、導管である中空針６の接続対象は人体の管状構造を持つ血管である。
【００２６】
図４において、管４の先端には翼状針５が取り付けられており、翼状針５は先端に導管としての中空針６を備えている。接続状態検出器は、中空針６の近傍に設置された磁力発生手段21としての磁石２（例えば永久磁石）、および接続部位（穿刺部）近傍の皮膚上に取り付けた磁力検出手段22としての磁気センサ３（例えばホール素子）からなる。なお、磁気センサ３の駆動手段23は図示を省略する（図１参照）。磁石２と磁気センサ３とは、中空針６を人体１に穿刺した状態で磁気センサ３の検知範囲に磁石が来るように配置すればよく、本実施例においては穿刺した状態で磁石２と磁気センサ３とがほぼ重なる位置にある。
【００２７】
図４（ａ）に示す穿刺前の状態では磁石２による磁力を磁気センサ３が検出しないが、図４（ｂ）に示す穿刺した状態では磁気センサ３が一定の磁力を検知することで接続状態を検出する。接続状態が正常である間は、磁気センサ３は一定の磁力を検出しているが、治療中に中空針６が外れたり、ずれたりして磁石２と磁気センサ３の一定の近接状態が崩れると、検出磁力が低下したり、磁気センサ３が磁力を検出できなくなる。これにより、磁石の位置が変化したこと、すなわち針抜けなどの穿刺状態の変化を検知することができる。
【００２８】
図５は、磁気センサ３を中空針６に接続されたチューブに取り付け、磁石２を穿刺部付近の皮膚上に取り付けた例である。このようにすることでも、上記と同様に接続状態を監視することができる。
【００２９】
［第二実施例］
図６および図７は腹膜透析を例として、透析液の注入排出用カテーテル８を人体７の腹腔に穿刺する場合に、本発明に係る接続状態検出器を適用した例を示した図である。この場合において、導管であるカテーテル８の接続対象は流体室としての人体の腹腔である。
【００３０】
図６において、接続状態検出器は、管４の先端のカテーテル８の近傍に設置された磁石２、および人体７の接続部位（穿刺部）近傍の皮膚上に取り付けた磁気センサ３からなる。なお、磁気センサ３の駆動手段23は図示を省略する（図１参照）。磁石２と磁気センサ３とは、カテーテル８を人体７に穿刺した状態で磁気センサ３の検知範囲に磁石２がくるように配置すればよく、本実施例においてはカテーテル８を穿刺した状態で磁石２と磁気センサ３がほぼ重なるように設置されている。
【００３１】
図６（ａ）に示す穿刺前の状態では磁石２による磁力を磁気センサ３が検出しないが、図６（ｂ）に示す穿刺した状態では磁気センサ３が磁力を検知することで接続状態を検出する。接続状態が正常である間は、磁気センサ３は一定の磁力を検出しているが、治療中にカテーテル８が外れたり、ずれたりして磁石とセンサーの一定の近接状態が崩れると、検出磁力が低下したり、磁気センサ３が磁力を検出できなくなる。これにより、磁石の位置が変化したこと、すなわちカテーテル抜けなどの接続状態の変化を検知することができる。
【００３２】
図７は、磁気センサ３をカテーテル８に接続された管４に取り付け、磁石２を人体７の穿刺部付近の皮膚上に取り付けた例である。このようにすることでも、上記と同様に接続状態を監視することができる。
【００３３】
［第三実施例］
本発明は血液、体液、輸液、薬液、灌流液（透析液）の様に液体に限定したものではない。図８および図９は人工呼吸を例として、呼吸補助用の気体を供給する管４を人体９の口腔部10に接続する場合に、本発明に係る接続状態検出器を適用した例を示す図である。この場合において、導管である管４の接続対象は、流体室としての人体の口腔部10である。なお、口腔部の代わりに鼻腔部に適用しても同様である。
【００３４】
図８において、接続状態検出器は、管４の先端の接続部位近傍（マスク４ａを含む）に設置された磁石２、および人体９の口腔部10（接続部位）近傍に取り付けた磁気センサ３からなる。なお、磁気センサ３の駆動手段23は図示を省略する（図１参照）。磁石２と磁気センサ３とは、管４を人体７に接続した状態で磁気センサ３の検知範囲に磁石２がくるように配置すればよく、本実施例においては管４を接続した状態で磁石２と磁気センサ３がほぼ重なるように設置されている。
【００３５】
図８（ａ）に示すように口腔部10に管４を接続していない状態では磁石２による磁力を磁気センサ３が検出しないが、図８（ｂ）に示すように口腔部10に管４を接続した状態では磁気センサ３が磁力を検知することで接続状態を検出することができる。接続状態が正常である間は、磁気センサ３は一定の磁力を検出しているが、患者の口腔、鼻腔などに取り付けられた呼吸補助用の管４がずれたり、外れたりして磁石２と磁気センサ３の一定の近接状態が崩れると、検出磁力が低下したり、磁気センサ３が磁力を検出できなくなる。これにより、センサーは磁石の位置が変化したこと、すなわち管４の接続状態の変化を検知することができる。
【００３６】
図８は、磁気センサ３を管４の先端の接続部位近傍（マスク４ａを含む）に取り付け、磁石２を人体９の口腔部10（接続部位）近傍に取り付けた例である。このようにすることでも、上記と同様に接続状態を監視することができる。
【００３７】
［第四実施例］
さらに、本発明は人体の管状器官と導管との接続状態を検知するだけではなく、流体を供給、排出する導管同士の接続状態も検知することが可能である。図１０は透析や血液浄化治療の血液回路を複数接続する場合を例として、導管同士の接続コネクタに本発明に係る接続状態検出器を適用した例を示した図である。この場合において、導管である管４の接続対象は、他の導管である管４である。
【００３８】
図１０において、接続状態検出器は、一方の管４の接続部位である雄コネクタ11の近傍に設置された磁石２、および他方の管４の接続部位である雌コネクタ12の近傍に設置された磁気センサ３からなる。なお、磁気センサ３の駆動手段23は図示を省略する（図１参照）。磁石２と磁気センサ３とは、管４同士を接続した状態で磁気センサ３の検知範囲に磁石２がくるように配置すればよく、本実施例においては管４同士を正しい接続状態で接続した場合に磁石２と磁気センサ３がきわめて近接するように設置されている。
【００３９】
図１０（ａ）に示すようにコネクタを接続していない状態では磁石２による磁力を磁気センサ３が検出しないが、図１０（ｂ）に示すようにコネクタを接続した状態では磁気センサ３が磁力を検知することで接続状態を検出することができる。これにより、接続部が外れて磁石２と磁気センサ３の一定の近接状態が崩れると、検出磁力が低下したり、磁気センサ３が磁力を検出できなくなる。これにより、軸方向の接続状態、すなわちコネクタのはずれを検知することが可能となる。
【００４０】
なお、本実施例では雄コネクタ11に磁石２を設置し、雌コネクタ12に磁気センサ３を設置した例を示したが、雄コネクタ11に磁気センサ３を設置し、雌コネクタ12に磁石２を設置することでもよい。
【００４１】
また、図示のように磁石２、磁気センサ３を接続コネクタ11、12の周方向で分割して設置することにより、図１０（ａ）、（ｂ）に示した軸方向の接続状態のみならず、図１０（ｃ）に示すように回転方向の接続状態、すなわちコネクタの緩みに対しても検知することが可能となる。
【００４２】
なお、上記各実施例において、具体例を用いて本発明を説明してきたが、本発明はこれらの例示のみに限定されるものではなく、導管とその接続対象のそれぞれ接続部位近傍に磁力発生手段または磁力検出手段を設置して接続状態を検出するのであれば、本発明の範囲である。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は医療用装置、機器などを用いて治療を行なう際に用いられ流体を流すことを目的とする導管を接続する際の安全性向上のために用いられ、チューブ等の導管同士あるいは導管と流体室の接続に、緩み、外れ、等の変化が発生した際に、速やかにその変化を検出し、報知し、流体制御装置の動作を変更する等のために用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】接続状態検出器の基本構成を説明する図である。
【図２】接続状態検出器と他の装置との接続例を説明する図である。
【図３】接続状態検出器の追加的構成を説明する図である。
【図４】導管としての中空針を人体の血管に穿刺した場合に、本発明を適用した図である。
【図５】導管としての中空針を人体の血管に穿刺した場合に、本発明を適用した図である。
【図６】導管としてのカテーテルを人体の腹腔に穿刺する場合に本発明を適用した図である。
【図７】導管としてのカテーテルを人体の腹腔に穿刺する場合に本発明を適用した図である。
【図８】導管としての気体供給管を人体の口腔部に接続する場合に本発明を適用した図である。
【図９】導管としての気体供給管を人体の口腔部に接続する場合に本発明を適用した図である。
【図１０】導管同士の接続に本発明を適用した図である。
【符号の説明】
【００４５】
１    …人体
２    …磁石
３    …磁気センサ
４    …管
４ａ  …マスク
５    …翼状針
６    …中空針
７    …人体
８    …カテーテル
９    …人体
10    …口腔部
11    …雄コネクタ
12    …雌コネクタ
21    …磁力発生手段
22    …磁力検出手段
23    …駆動手段
24    …報知手段
25    …流体制御手段
30    …制御装置
【図１】
2005287941.tif 000003
【図２】
2005287941.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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