(57)【要約】改良されたコントラスト視覚化を伴う、患者に流体を手動で注入する装置及び方法が開示される。本装置は、プランジャが往復動可能に取り付けられたシリンダを具備する注射器を備えている。該注射器は、それ自体が放射線不透過性コントラスト源に接続されたマニホールドに接続されている。前記シリンダ内における前記プランジャの引き出しは、前記シリンダにコントラストを引き込み、また、前記プランジャの押し下げは、コントラストを前記マニホールドを通じて及びカテーテルを通じて患者へ押し込む。注入の速さ、従ってコントラストの視覚化の速度を増加させるために、改良された視覚化装置は、ヒータの形態で、又はこれに代えて、拡張可能なカテーテルの形態で提供されることが可能である。前記ヒータは、前記コントラスト材料の温度を上げるために前記装置内のいかなる位置に配置されることが可能であり、それは、代わりに、その粘性を低下させ、これにより、流体が注入され得る速さを増加させる。前記拡張可能なカテーテルは、前記コントラスト材料が血流からのより小さい抵抗及び稀釈で患者に注入されるように、血管構造を通じた血流を制限するために使用されることが可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を注入するように構成された流体注入装置であって、
入力装置と、
該入力装置と流体的に連通するカテーテルと、
前記入力装置及び前記カテーテルのうちの１つに機能的に関連し、流体が注入され得る速さを増加させるように構成された、改良された視覚化装置と
を備える流体注入装置。
【請求項２】
前記入力装置は、注射器である請求項１記載の流体注入装置。
【請求項３】
前記注射器は、手動で操作される請求項２記載の流体注入装置。
【請求項４】
前記改良された視覚化装置は、前記流体の温度を上昇させるように構成されたヒータである請求項１記載の流体注入装置。
【請求項５】
前記改良された視覚化装置は、前記カテーテルの遠位端近傍の拡張可能な部材である請求項１記載の流体注入装置。
【請求項６】
マニホールドと、流体ラインとをさらに備え、前記マニホールドは、第１及び第２端と複数の入力ポートとを有し、前記注射器は、前記マニホールドの第１端に接続され、前記流体ラインは、前記マニホールドの入力ポートのうちの１つに接続されている請求項１記載の流体注入装置。
【請求項７】
前記カテーテルは、前記マニホールドの第２端に接続されている請求項６記載の流体注入装置。
【請求項８】
前記流体は、放射線不透過性コントラストである請求項７記載の流体注入装置。
【請求項９】
前記流体ラインは、弁を具備している請求項７記載の流体注入装置。
【請求項１０】
前記ヒータは、前記カテーテル近傍に配置されている請求項４記載の流体注入装置。
【請求項１１】
前記ヒータは、電気加熱コイルである請求項４記載の流体注入装置。
【請求項１２】
前記ヒータは、放射、対流、伝導を含む加熱形態のグループから選択された加熱形態を採用している請求項４記載の手動操作の流体注入装置。
【請求項１３】
前記ヒータは、前記注射器、流体ライン、マニホールド、及びカテーテルのうちの１つに統合されている請求項４記載の流体注入装置。
【請求項１４】
プランジャを注射器シリンダから引き出して流体を前記シリンダに引き込むステップと、
前記プランジャを前記シリンダに押し下げて前記流体を前記シリンダの出口から出させるステップと、
前記流体が注入され得る速さを増加させるステップと、
患者に前記流体を注入するステップと
を有する流体を手動で注入する方法。
【請求項１５】
前記増加させるステップは、前記流体の粘性を低下させるステップを有している請求項１４記載の流体を手動で注入する方法。
【請求項１６】
前記流体の粘性は、前記流体を加熱することにより低下される請求項１５記載の流体を手動で注入する方法。
【請求項１７】
前記流体は、カテーテルで患者に注入され、前記加熱するステップは、前記カテーテル近傍で生じる請求項１６記載の流体を手動で注入する方法。
【請求項１８】
前記増加させるステップは、注入領域近傍で血流を制限することにより実行される請求項１４記載の流体を手動で注入する方法。
【請求項１９】
前記流体は、カテーテルで注入され、前記血流は、前記カテーテルのサイズを拡大させることにより制限される請求項１８記載の流体を手動で注入する方法。
【請求項２０】
動作可能なプランジャを具備する注射器と、
複数の入力ポートと第１及び第２端とを有し、前記注射器が前記第１端に接続されたマニホールドと、
第１及び第２端を有し、該第１端が前記複数の入力ポートのうちの１つに接続された流体ラインと、
前記カテーテルの第２端に接続されたカテーテルと、
前記流体ラインと連通する流体源と、
前記注射器、マニホールド、流体ライン、カテーテル、及び流体源のうちの１つに機能的に関連したヒータと
を備える手動操作の流体注入システム。
【請求項２１】
前記流体は、放射線不透過性コントラストである請求項２０記載の手動操作の流体注入システム。
【請求項２２】
弁が、それを通じた流体の流れを制御するために前記流体ラインに介在されている請求項２０記載の手動操作の流体注入システム。
【請求項２３】
前記ヒータは、前記注射器、マニホールド、流体ライン、及びカテーテルのうちの１つに統合されている請求項２０記載の手動操作の流体注入システム。
【請求項２４】
動作可能なプランジャを具備する注射器と、
複数の入力ポートと第１及び第２端とを有し、前記注射器が前記第１端に接続されたマニホールドと、
第１及び第２端を有し、該第１端が前記複数の入力ポートのうちの１つに接続された流体ラインと、
前記カテーテルの第２端に接続されたカテーテルと、
前記流体ラインと連通する流体源と、
前記カテーテルに関連付けられ、カテーテルの挿入の後に、及び血流を制限させるための注入に先立って、拡張可能である拡張可能なリングと
を備える手動操作の流体注入システム。
【請求項２５】
前記流体は、放射線不透過性コントラストである請求項２４記載の手動操作の流体注入システム。
【請求項２６】
弁が、それを通じた流体の流れを制御するために前記流体ラインに介在されている請求項２４記載の手動操作の流体注入システム。
【請求項２７】
操作可能な入力装置と、
該入力装置に関連付けられ、注入に先立って流体の温度を上昇させるように構成されたヒータと
を備える手動操作の流体注入システム。
【請求項２８】
前記流体は、放射線不透過性コントラストである請求項２７記載の手動操作の流体注入システム。
【請求項２９】
前記ヒータは、前記入力装置に統合されている請求項２７記載の手動操作の流体注入システム。
【請求項３０】
前記ヒータは、電気コイルである請求項２７記載の手動操作の流体注入システム。
【請求項３１】
前記ヒータは、放射、対流、及び伝導を含む加熱形態のグループから選択された加熱形態を採用している請求項２７記載の手動操作の流体注入システム。
【請求項３２】
操作可能な入力装置と、
該入力装置に接続されたカテーテルと、
該カテーテルに関連付けられ、前記カテーテルが注入中に血流を制限するために患者に挿入された後で、拡大するように構成された拡張可能な部材と
備える手動操作の流体注入システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、流体注入装置に関し、特に、手動で操作される注射器に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの医療処置が流体の注入を要求しており、その一例は、血管造影法である。血管造影法は、血管中の異常又は制限の検知及び処置で使用される手順である。血管構造のＸ線撮影イメージは、血管造影法中に、カテーテルによって静脈又は動脈に放射線不透過性の流体又はコントラストを注入することにより得られる。注入が生じる静脈又は動脈と流体的に接続された血管構造は、コントラスト材料で満たされる。その後、Ｘ線は、コントラスト材料が注入された身体の領域を透過すると共に、コントラスト材料に吸収され、該コントラスト材料を含んでいる血管のＸ線撮影のアウトライン又はイメージを生成する。コントラスト材料で満たされた血管のＸ線イメージは、通常は、フィルム又はビデオテープ上に記録され、そして、蛍光透視鏡モニタに表示される。
【０００３】
コントラストの注入が生じる速さは、該注入の速さが連続的にコントラストを運び去るか又は洗い流す血管を通じた血液の流れを相殺するので、生じるＸ線撮影イメージを増強する。より速いコントラストの注入は、Ｘ線イメージ化の間におけるコントラストのより高い濃度、従って、血管のより高いＸ線不透過性を意味する。コントラスト材料の高い粘性、カテーテル及びその他の流体チャネル中の流れ抵抗のために、コントラストの迅速な注入のために必要な力は比較的大きい。
【０００４】
プランジャの押し下げのために必要な大きい力に起因するさらなる要因は、現在の技術が発展したように、血管造影法に使用されるカテーテルのサイズが小さくなったということである。カテーテルの出口径は、４又は５フレンチサイズのカテーテルに小さくなっている。その結果、動脈へ注入するのに必要な力は著しく増加したのである。
【０００５】
現在のところ、手動の注射器は、ほとんどの動脈にコントラストを注入するために使用されている。大きな流量のコントラストが要求されるとき、ベントリログラフィ（ventrilography）（左心室への注入）の場合には、注射器プランジャへの十分な手動の力を適用することが不可能なことにより十分に大きい流量で手動の注射器を操作することができないので、典型的には動力化注射器が使用される。該動力化注射器は、流量及び注入量を最初に設定することにより操作される。次いで、オペレータは、コントラストを注入するためのモータ又は同種のものを作動させる手動コントローラ上のボタンを押すことにより、システムを作動させる。そのような動力化注射器の例は、米国特許第5,515,851号及び第5,916,165号に開示されている。
【特許文献１】
米国特許第5,515,851号明細書
【特許文献２】
米国特許第5,916,165号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、そのような動力化注射器が或る用途においては望ましい一方で、他の例では、手動の注射器を使用することが有利であろう。手動の注射器を使用することの１つの利点は、注入のより直接的な制御がオペレータに提供されるということである。例えば、注入処理中に抵抗に遭遇する場合には、オペレータは、圧力の増加により抵抗、従って手動でプランジャを押し下げるのに必要な力を検知することができる。
【０００７】
それ故、手動で注入を行なうことを可能にするが、動力化注射器を採用せずにそのよう手動操作に必要な力を低下する流体注入装置を提供することは有利であろう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る流体注入装置は、流体を注入するように構成された流体注入装置であって、入力装置と、該入力装置と流体的に連通するカテーテルと、前記入力装置及び前記カテーテルのうちの１つに機能的に関連し、流体が注入され得る速さを増加させるように構成された、改良された視覚化装置とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の１つの観点によれば、流体を注入するように構成された流体注入装置は、入力装置と、カテーテルと、改良された視覚化装置とを備えるように提供される。前記カテーテルは、前記入力装置と流体的に連通している。前記改良された視覚化装置は、流体が注入され得る速さを増加させるように構成されている。
【００１０】
本発明の別の観点によれば、流体を手動で注入する方法は、プランジャを注射器シリンダから引き出して流体をシリンダ内に引き込むステップと、プランジャをシリンダに押し下げて流体をシリンダの出口から出させるステップと、流体が注入され得る速さを増加させるステップと、患者に流体を注入するステップとを有するように提供される。
【００１１】
本発明の別の観点によれば、手動操作の流体注入装置は、注射器と、マニホールドと、流体ラインと、カテーテルと、流体源と、ヒータとを備えるように提供される。前記注射器は、動作可能なプランジャを具備している一方、前記マニホールドは、第１及び第２端に複数の入口ポートを有している。前記注射器は、前記マニホールドの第１端に接続されている。前記カテーテルは、前記マニホールドの第２端に接続されている。前記流体源は、前記流体ラインを介して前記マニホールドの入口ポートのうちの１つと連通している一方、前記ヒータは、前記注射器、マニホールド、流体ライン、カテーテル、又は流体源のうちの１つに機能的に関連している。
【００１２】
本発明の別の観点によれば、手動操作の流体注入装置は、注射器と、マニホールドと、流体ラインと、カテーテルと、流体源と、拡張可能なリングとを備えるように提供される。前記注射器は、動作可能なプランジャを具備している一方、前記マニホールドは、第１及び第２端に複数の入口ポートを有している。前記注射器は、前記マニホールドの第１端に接続されている。前記カテーテルは、前記マニホールドの第２端に接続されている。前記流体源は、前記流体ラインを介して前記マニホールドの入口ポートのうちの１つと連通している一方、前記拡張可能なリングは、前記カテーテルに関連付けられ、カテーテル挿入の後に、及び血流を制限させるための注入に先立って、拡張可能である。
【００１３】
本発明の別の観点によれば、手動操作の流体注入システムは、操作可能な入力装置と、該入力装置に関連付けられ、注入に先立って流体の温度を上昇させるように構成されたヒータとを備えるように提供される。
【００１４】
本発明の別の観点によれば、手動操作の流体注入システムは、操作可能な入力装置と、該入力装置に接続されたカテーテルと、該カテーテルに関連付けられ、前記カテーテルが注入中に血流を制限するために患者に挿入された後で、拡大するように構成された拡張可能な部材とを備えるように提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明のこれらの及びその他の観点及び特徴は、添付の図面と共に得られたときに、次の詳細な説明からより明白になる。
【００１６】
さて、図面を参照して、そして、特に図１を参照して、本発明の教示に従って構築された手動操作の流体注入装置は、参照符号20によって概して示される。装置20は、供給源22から患者（図示せず）へ、放射線不透過性コントラストの注入のための手動で操作される装置20に関して示される。しかしながら、本発明の教示が、その他の流体の注入のために、また同様に、パワーアシスト又は自動注入システムにおいて使用することができるということは理解される。
【００１７】
図１中に示されるように、装置20は、手動で操作される注射器24と、マニホールド26と、第１の流体ライン28と、第２の流体ライン30と、カテーテル32と、改良された視覚化装置34とを備えている。
【００１８】
注射器24は、プランジャ38が並進運動するように配置されたシリンダ36を具備している。プランジャ38は、親指リング40を具備し、同様に、シリンダ36の内周面44に係合するゴム製又はエラストマ製のストッパ42を具備している。第１及び第２の指リング46及び48は、親指リング40と連動する注射器24の操作を促進するためにシリンダ36から延びている。シリンダ36は、マニホールド26の第１端52に接続された縮径出口50を具備している。ネジ切りされた又はその他の適切な継ぎ手54は、その間の取り付けのために設けられる。
【００１９】
マニホールド26は、第１端52と、第２端56と、複数の弁付き入口ポート58a、58b、及び58cとを有している。図１中に示されるように、入口ポート58cは、供給源22からのコントラストの受け取り用の第１の流体ライン28に接続されている。第２の入口ポート58bは、第２の流体ライン30を介して食塩溶液源60に接続されている。第３の入口ポート58aは、圧力変換器64に接続されるように示されている。マニホールド26の第２端56は、カテーテル32に接続されている。
【００２０】
コントラスト源22をマニホールド26に接続する第１の流体ライン28は、通気孔68と同様に弁66も具備している。停止コックの形態で提供され得る弁66は、コントラスト源22からマニホールド26までのコントラストの流れを制御するために設けられている。通気孔68は、第１の流体ライン28内の任意の空気又はガスを空気に当てるために設けられている。
【００２１】
カテーテル32は、近位端70と、遠位端72とを有している。図２中に示されるように、代替の実施の形態においては、カテーテル32の遠位端72には、拡張可能なリング74が設けられることが可能であり、その重要性は、さらに詳細にここで議論される。拡張可能なリング74は、圧縮空気又はその他同種のものを導入するエラストマ製の中空リングの形態で提供されることが可能であり、カテーテル32の直径を増大させるために拡張することが可能である。
【００２２】
図１を再び参照して、改良された視覚化装置34は、カテーテル32近傍に示されている。改良された視覚化装置34は、ヒータの形態で提供されることが可能であるか、又は拡張可能なリング74を具備することが可能である。ヒータ76は、電気的な作動に伴い、温度を上げ、それによりカテーテル32の温度を上昇させ、従って、カテーテル32内のコントラストの温度を上昇させる、従来の加熱コイルを含む、様々な放射、対流、及び伝導の形態で提供することができる。これに代えて、ヒータ76は、カテーテル32又は装置20のその他の部分を包む導管又は管の形態で提供されることが可能であり、それを通じて、比較的暖かい流体が、コントラストの加熱のために通される。さらなる代替においては、ヒータ76は、装置20に直接埋め込まれることが可能である。より明確には、抵抗器コイル又はその他の加熱装置は、注射器24、マニホールド26、第１の流体ライン28、第２の流体ライン30、又はカテーテル32の本体に設けられることが可能である。しかしながら、発明者は、装置20を通じた冷却効果を減少させるために、患者に挿入されたカテーテル32の端に可能な限り近くにヒータ76を設けることが有益であることを見出したのである。
【００２３】
改良された視覚化装置34は、それにより血流がコントラストを洗い流す影響を最小限にするために、また、生成される視覚的なＸ線撮影イメージを減少させるために、コントラストが注入され得る速さを増加させるために提供される。ヒータ76を採用する実施の形態においては、速さが、コントラストの温度を上げることにより増加され、それは、代わりに、その密度を減少させ、粘性を減少させる。従って、コントラストが、より容易に注入されるのである。拡張可能なリング74を採用する実施の形態においては、カテーテル32のサイズが、患者の血管構造内への配置の後に増大される。このように、コントラストが注入される一方、血流は、血管構造を通じて制限される。従って、コントラストは、血流のより少ない混合、及びコントラストのより少ない稀釈で注入される。コントラストの注入の後に、拡張可能なリングを萎ませることができ、また、カテーテル32を取り除くことができ、それにより血流を正常に戻すことを可能にする。ヒータ76及び拡張可能なリング74は、同一のシステム又は装置20に組み合わせられることが可能である。
【００２４】
操作においては、装置20が、増加した速さで患者に流体を注入するために使用されることが可能である。図３中に示されるように、それは、弁66が開かれた後で、装置20によって取られ得るステップのサンプル描写であり、処理は、ステップ78で示されるように、弁付きポート58cを開くことにより開始される。このように、流体の流れは、コントラスト源22から、マニホールド26を通じて、注射器24の出口50へ伝えられる。コントラスト22は、ステップ80で示されるように、プランジャ38の引き出しの際に、注射器24のシリンダ36に入ることができる。より明確には、シリンダ36内のプランジャ38の引き出しは、シリンダ36内の真空を生成し、それにより注射器24にコントラストを引き込む。プランジャ38は、シリンダ36に適切な容積で満たすのに十分な距離だけ引き出されることが可能である。一連の印又は目盛りは、そのような操作を促進するためにシリンダの横に提供されることが可能である。
【００２５】
一旦、注射器24が適切な容積で満たされれば、プランジャ38は、ステップ82によって示されるように、シリンダ36に後退する。このように、コントラスト22は、シリンダ36から、マニホールド26へ、カテーテル32を通じて、そして、患者へ押し込まれる。装置20の部品を通過する間、ステップ84で示されるように、コントラスト流体22は加熱される。このように、コントラスト22の密度及び粘性が減少され、そして、ユーザによってプランジャ38を押し下げるのに必要な力が減少され、そして、注入の速度が増加される。
【００２６】
オプションのステップ86においては、カテーテル32は、加熱ステップ84に伴って拡張されることが可能である。このように、カテーテル32は、或る時は、カテーテル32が配置される血管構造を通じて血液を制限する。従って、コントラスト22は、血流からの減少された干渉及び稀釈でステップ88において患者に注入されることができる。一旦、コントラスト22が完全に注入されれば、カテーテルを萎ませ、取り除くことができる。カテーテル拡張ステップ86は、加熱ステップ84がない状態で実施されることが可能であり、そして同様に、コントラストの加熱84が、カテーテル拡張ステップ86がない状態で実施されることができるということは理解される。
【００２７】
先のことから、当業者にとっては、本発明の教示が、オペレータによって患者に流体を手動で注入するのに必要な力を低下し、注入の速さを増加させ、また、生じるＸ線撮影イメージ上のコントラスト視覚化を改善する手動の流体注入装置及び方法を提供するために採用されることが可能であることは理解され得る。
【００２８】
本発明が様々な修正及び代替構成に影響され易い一方、その或る実例となる実施の形態は、図面中で示されており、下に詳細に記述される。しかしながら、本発明を開示された特定の形態に限定する意図がないことは理解されるべきである。しかし、これに反して、この意図は、添付の請求の範囲によって定義されるような本発明の精神及び範疇内にある修正、代替構成及び均等物をすべてカバーすることである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の教示に従って構築された手動の流体注入装置の概略図である。
【図２】本発明の教示に従って構築された流体注入装置の代替の実施の形態のブロック図である。
【図３】本発明の教示に従って構築された流体の注入システムによって取られ得るステップのサンプル手順のフローチャートである。
【符号の説明】
【００３０】
20  流体注入装置
22  供給源（コントラスト源、コントラスト）
24  注射器
26  マニホールド
28  第１の流体ライン
30  第２の流体ライン
32  カテーテル
34  改良された視覚化装置
36  シリンダ
38  プランジャ
40  親指リング
42  ストッパ
44  シリンダ内周面
46  第１の指リング
48  第２の指リング
50  縮径出口
52  第１端
54  継ぎ手
56  第２端
58a  入口ポート
58b  入口ポート
58c  入口ポート
60  食塩溶液源
64  圧力変換器
66  弁
68  通気孔
70  近位端
72  遠位端
74  拡張可能なリング
76  ヒータ
78  ステップ
【図３】
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【国際公開パンフレット】
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2004526494.tif 000020
2004526494.tif 000021
2004526494.tif 000022
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2004526494.tif 000024
2004526494.tif 000025
2004526494.tif 000026
2004526494.tif 000027
【国際調査報告】
2004526494.tif 000028
2004526494.tif 000029
2004526494.tif 000030