(57)【要約】【課題】生体汚染を防止し、各使用の間の較正を必要としない圧力測定装置を提供する。【解決手段】流体圧力を侵入式に測定するための装置１０は、流体接触領域１４及び非流体接触領域１６を有する使い捨てハウジング１２を備える。実質的に非弾性状態の使い捨てダイヤフラム１８がハウジング内に配置され、流体接触領域１４を非流体接触領域１６から分離する。該ダイヤフラム１８の一方の側面１７は前記流体と接触し、該ダイヤフラムは、流体接触に応答して非流体接触領域内で軸方向に所定の距離だけ動くのに十分な可撓性を持っている。該所定の距離は流体圧力に実質的に比例する。電子検出装置２２は、ハウジング１２の非流体接触領域１６に隣接して取り外し可能に取り付けられ、ダイヤフラム１８から間隔を隔てられている。該電子検出装置は、前記流体圧力を決定することができる。【選択図】図１
2007101548.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体圧力を侵入式に測定するための装置であって、
流体接触領域及び非流体接触領域を有する使い捨てハウジングと、
前記ハウジング内に実質的に非弾性状態で配置され且つ前記流体接触領域を前記非流体接触領域から分離する使い捨てダイヤフラムであって、該ダイヤフラムの一方の側面は前記流体と接触し、該ダイヤフラムは、流体接触に応答して前記非流体接触領域内で軸方向に所定の距離だけ動くのに十分な可撓性を持ち、該所定の距離は前記流体圧力に実質的に比例する、前記使い捨てダイヤフラムと、
前記ハウジングの前記非流体接触領域に隣接して取り外し可能に取り付けられ且つ前記ダイヤフラムから間隔を隔てられた電子検出装置であって、該電子検出装置は、前記流体圧力を決定することができる、前記電子検出装置と、
を備える、装置。  
【請求項２】
前記電子検出装置は、前記使い捨てハウジングの前記非流体接触領域に隣接して取り外し可能に装着可能であるベース内に収容されている、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記非流体接触領域は、前記ベースが前記使い捨てハウジングに取り付けられているとき密封されている、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記ベースは、ねじ、スナップ、迅速接続手段及びそれらの組み合わせから選択された部材を介して前記使い捨てハウジングに取り外し可能に取り付けられている、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記ダイヤフラムは、エラストマー材料を含んでいる、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記非流体接触領域は、前記流体が前記ダイヤフラムと接触する前に初期体積を有し、前記流体が前記ダイヤフラムと接触した後に最終的な体積を有し、前記初期体積は前記最終的な体積よりも大きい、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記電子検出システムは、体積の変化を介して前記流体圧力を決定することができる、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記圧力は、実質的に間接的に前記体積に比例している、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記ダイヤフラムは、流体が前記非流体接触領域に入ることを事実上防止するため前記使い捨てハウジングと密封係合される、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記電子検出装置は、圧力センサーを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記電子検出装置は、温度センサーを更に備える、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記流体は、体内流体である、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記電子検出システムは、医療装置に電気的に接続されている、請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
前記電子検出システムは、有線接続及び無線接続のうち一方を介して前記医療装置に電気的に接続されている、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
流体圧力を侵入式に測定するための方法であって、
ダイヤフラムを流体と接触させる工程であって、該ダイヤフラムは、実質的に非弾性状態であり且つ使い捨てハウジング内に密封式に配置されると共に流体接触領域を非流体接触領域から分離し、前記接触工程は、流体接触に応答して前記非流体接触領域内で前記ダイヤフラムを軸方向に所定の距離だけ動かし、該所定の距離は前記流体圧力に実質的に比例する、前記接触工程と、
前記ダイヤフラムの動きに基づく前記流体圧力を決定する工程と、
を備える、方法。
【請求項１６】
前記ダイヤフラムを流体と接触させる前記工程は、血液透析又は点滴のうち少なくとも一つを実行している間に達成される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
電子検出システムは、前記流体圧力を決定するように構成されている、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記非流体接触領域は空気と接触し、該空気は、前記ダイヤフラムが前記非流体接触領域内で動くときに圧縮される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記非流体接触領域は、前記ハウジングと、前記ダイヤフラムの非流体接触側面と、前記ハウジングの非流体接触領域に隣接して取り外し可能に取り付けられ且つ前記ダイヤフラムから間隔を隔てられている電子検出装置と、によって密封されている、請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
流体圧力を侵入式に測定するための方法であって、
流体接触領域を非流体接触領域から分離する実質的に非弾性状態の使い捨てダイヤフラムを有する使い捨てハウジングを用意する工程と、
前記流体接触領域を流体にさらす工程であって、該さらす工程により前記流体の少なくとも一部分は前記ダイヤフラムと接触し、これによって前記非流体接触領域内で該ダイヤフラムを軸方向に所定の距離だけ動かし、該所定の距離は前記流体圧力に実質的に比例する、前記工程と、
前記ダイヤフラムが前記非流体接触領域内で前記所定の距離だけ動いた後に前記非流体接触領域の圧力を測定する工程と、
を備える、方法。
【請求項２１】
前記電子検出システムは、圧力センサーと、温度センサーとを備えている、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記電子検出システムは、圧力センサーを備えている、請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して流体圧力を測定するための装置に係り、より詳しくは、流体圧力を侵入式に測定するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
血液透析又は点滴を受ける患者において血圧を監視することは、通常、使い捨てではない装置を用いて、実行されている。そのような装置は、流体とセンサーとの間に食塩緩衝剤を有する電子センサーを備えることができる。非使い捨て式流体圧力測定装置に関する一つの可能性のある問題は、病気の拡散を制御することが実質的に困難であるということである。様々な流体圧力装置は、圧力を監視するセンサーに圧力を伝達するための媒体として、一般に２つのダイヤフラムの間に含まれている流体（液体又はゲル）を使用する。ダイヤフラムのうち一方は、受け取った圧力に応答して従い、他方のダイヤフラムは流体を含んでいる。
【０００３】
血液透析又は点滴の血圧装置で使用される多数のダイヤフラムは、弾性状態に置かれ、一般に、各使用時の間に較正を必要としている。これらの装置は、一般に、次の両方を使用する。即ち、ダイヤフラム及び又はダイヤフラムの取り付けのため十分に調整された材料と、取り付け及び材料の可変性の原因となる較正処置とである。そのような材料及び較正は、一般に、装置の価格及びその使用の効率に、何らかを追加するので、望ましくない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
以上のように、使い捨て可能な装置を提供し、これにより、一人の患者から次の患者への生体汚染の防止を実質的に援助することが求められている。更には、各使用の間の較正を必要としない装置を提供することが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
流体圧力を侵入式に測定するための装置は、流体接触領域及び非流体接触領域を有する使い捨てハウジングを備える。実質的に非弾性状態の使い捨てダイヤフラムがハウジング内に配置され、流体接触領域を非流体接触領域から分離する。該ダイヤフラムの一方の側面は前記流体と接触し、該ダイヤフラムは、流体接触に応答して非流体接触領域内で軸方向に所定の距離だけ動くのに十分な可撓性を持っている。該所定の距離は流体圧力に実質的に比例する。電子検出装置は、ハウジングの前記非流体接触領域に隣接して取り外し可能に取り付けられ、ダイヤフラムから間隔を隔てられている。該電子検出装置は、前記流体圧力を決定することができる。  
【０００６】
本発明の実施例の目的、特徴及び利点は、次の詳細な説明及び図面を参照して明らかとなろう。これらの図面中では、同様の参照番号は、必ずしも同一の構成部品ではないが、類似な構成要素に対応付けられている。前述した機能を有する参照番号は、必ずしも他の図面と関連して説明されるものではない。
【実施例】
【０００７】
本願で開示された装置及び方法の実施例は、センサーの生体汚染を回避することを実質的に援助すると共に、例えば血液透析又は点滴等の処置の間に流体圧力の侵入式測定を行うことを有利に可能としている。本願で定義されたような使い捨て型のハウジングは、よりコストの有利なセンサー及び該センサーに伴う電子機器類を再使用することを可能にすると共に、装置使用時の殺菌を維持することを事実上援助することができる。
【０００８】
ここで、図１を参照すると、流体（その一例が体内流体であるがこれに限定されない）の圧力を侵入式に測定するための装置１０の実施例が表されている。装置１０は、流体接触領域１４と、非流体接触領域１６とを有する使い捨てハウジング１２を備えている。ハウジング１２は、任意の適切な幾何学、形態を持っていてもよく、及び／又は、様々な用途のための設備品で成形されてもよいことが理解されるべきである。装置１０は、一つの組の測定から次の組の測定まで汚染を実質的に防止する方法を必要とする任意の用途で利用することができることが更に理解されるべきである。この種の方法は、多くの医療、生体及び／又は化学的な用途において典型的である。
【０００９】
一実施例では、ハウジング１２は、全体として、実質的に切頭円錐形状を有する。更には、ハウジング１２が、金属（この例にはアルミニウムやステンレス鋼が含まれるが、その例には限定されない）、エンジニアリング等級の熱可塑性プラスチック、及び／又は、それらの組み合わせ等を始めとした任意の適切な材料から作られてもよいということも本開示内であると考えられるが、本発明は、これらの例に限定されるものではない。
【００１０】
実質的に非弾性状態／条件にある使い捨てダイヤフラム１８は、ハウジング１２内に作動的に配置されている。ダイヤフラム１８は、非流体接触領域１６から流体接触領域１４を分離するようにハウジング１２内に密封係合されている。ダイヤフラム１８は、流体が非流体接触領域１６に入ることを実質的に防止するためハウジング１２と密封係合されている。装置１０の実施例は、領域１６中の流体の量、領域１６中の流体の種類、及び、使用しているセンサーに少なくとも部分的に依存して、流体が非流体接触領域１６に入る場合になおも機能することができることが理解されるべきである。
【００１１】
ダイヤフラム１８の一方の側面１７は、流体と接触するように構成されている。ダイヤフラム１８は、流体接触側面１７との流体接触に応答して、非流体接触領域１６内で軸方向に所定距離移動するのに十分な可撓性を持っていることが理解されるべきである。一実施例では、ダイヤフラム１８により移動された軸方向距離は、ダイヤフラム１８の流体接触側面１７に印加された流体圧力に実質的に比例する。
【００１２】
当該装置１０の使用に対して所望される特定の用途に少なくとも部分的に依存して、ダイヤフラム１８は任意の適切な材料から形成されてもよいことが理解されるべきである。これに限定されない例では、実質的に非弾性状態にあるダイヤフラム１８は、様々なエラストマー材料から形成される。
【００１３】
本願で使用される「実質的に非弾性状態／条件」という用語は、所定の方向に動くことを可能にすると共に、完全に弾性であること無く実質的に当該延長位置に残ったままであるのに十分なダイヤフラム１８の可撓性に言及している。ダイヤフラム１８は、その材料であるファイバーを引き伸ばすこと無く、動くことができる。その非弾性状態にある使い捨てダイヤフラム１８は、ダイヤフラムが弾性状態にあることを一般に要求する較正工程（例えば、弾性材料を引き伸ばすため必要とされる力を考慮する工程）を事実上無くす。非弾性状態にあるダイヤフラム１８を動かすため使用される力は略一定のままであることが理解されるべきである。一旦、ダイヤフラムがその弾性状態に移行したならば、直線変位に亘って力の増大が要求されてもよい。
【００１４】
一実施例では、装置１０は、電子検出装置２２を備えている。電子検出装置２２は、ハウジング１２の非流体接触領域１６に隣接して取り外し可能に取り付けられているベース２０内に作動的に収容されている。検出装置２２は、ダイヤフラム１８から隔てられている。電子検出装置２２を備えるベース２０は、使用されている医療装置（図示せず）内に又は医療装置上に直接取り付けられてもよく、或いは、ベース２０は、有線又は無線接続を介して医療装置に電気的に接続されている外部機構であってもよいことが理解されるべきである。
【００１５】
一実施例では、ベース２０は、スナップ式嵌合、締り嵌め、ねじ込み係合、迅速接続手段及び／又はそれらの組み合わせを始めとして任意の適切な手段を介してハウジング１２に取り外し可能に装着されるが、これらの例に限定されるものではない。ベース２０がハウジング１２に装着されたとき、非流体接触領域１６は、周囲の環境及び流体から離れて実質的に密封される。本実施例では、非流体接触領域１６は、ハウジング１２、ダイヤフラム１８の非流体接触側面１９及び電子検出装置２２の結合によって密封される。
【００１６】
一般には、電子検出装置２２は、ダイヤフラム１８と接触する流体の圧力を決定することができる。本実施例では、電子検出装置２２には、例えばシリコンベースのピエゾ若しくは超小型電子（ＭＥＭＳ）装置、又は、歪み式測定システム等の圧力センサーが含まれている。
【００１７】
ここで、図２を参照すると、図１に示された装置１０の分解図が表されている。図２は、上述したような次の構成要素、即ち、ハウジング１２と、ダイヤフラム１８と、ベース２０と、電子検出装置２２とを表している。更に加えて、密封部材２４が示されている。密封部材２４は、ハウジング１２と、ベース２０との間のシール材として機能する。密封部材２４は任意の適切なシール材から形成されてもよいことが理解されるべきである。一実施例では、密封部材２４は、Ｏリング、非浸透性の打ち抜き加工又は鋳造されたガスケット、及び／又は、それらの組み合わせのうち少なくとも１つを備えている。
【００１８】
ここで、図３Ａ及び図３Ｂを参照すると、装置１０は、使用前（図３Ａ）及び使用状態（図３Ｂ）の各実施例で示されている。図３Ｂでは、装置１０のハウジング１２は、流体（例えば血液）と接触した状態で配置され、該流体の圧力は、侵入式に測定されるべきである。流体は、ダイヤフラム１８の流体接触側面１７の少なくとも一部分と接触しており、これによりダイヤフラム１８を非流体接触領域１６内で軸方向に移動させ、非流体接触領域１６内の圧力を均等にさせる。圧力が均等にされたとき、電子検出装置２２は、流体と接触すること無く流体圧力を決定することができる。
【００１９】
図３Ａは、流体接触領域１４内に流体を導入する前の、その非延長状態にあるダイヤフラム１８を示している。流体との接触前に、電子制御装置２２は、初期圧力を測定することができる。該初期圧力は、一般に、周囲の圧力を示している。電子検出装置２２は、各使用の前に、それ自体を事後優勢となる周囲圧力へと調整することもできることが理解されるべきである。
【００２０】
図３Ａに示されるように、流体との接触前に、非流体接触領域１６は、初期体積Ｖ１を持っている。電子検出システム２２は、初期体積Ｖ１中の初期圧力を測定し、後に、流体圧力を決定する際に、当該測定結果を使用する。
【００２１】
図３Ｂは、ダイヤフラム１８の少なくとも一部分が実質的に非弾性状態で流体と接触している状態を示している。矢印は、流体が、ハウジング１２の流体接触領域１４に入り、ダイヤフラム１８と接触していることを示している。流体接触領域１４は、装置１０が使用されている用途に少なくとも部分的に依存して、最小の体積又は体積の無い態様で設計することができる。押圧及び流れの方式は、ダイヤフラム１８の運動を提供し、流体接触領域１４の体積を充填している。流体と接触したとき、ダイヤフラム１８は、非流体接触領域１４内で距離ｄだけ軸方向に動く。ダイヤフラム１８の使用前位置が破線で示されている。
【００２２】
ダイヤフラム１８が動いた距離ｄは、ダイヤフラム１８と接触する流体の圧力に実質的に比例していることが理解されるべきである。
【００２３】
非流体接触領域１６は、ダイヤフラム１８が流体に応答して延長するとき圧縮される空気を含んでいる。このようにして、非流体接触領域１６の初期体積Ｖ１は、ダイヤフラム１８が動くとき変化する。ダイヤフラムが使用位置へと距離ｄだけ動かされた後、非流体接触領域１６は、最終的な体積Ｖ２を有する。図示のように、最終的な体積Ｖ２は、一般に、初期体積Ｖ１よりも小さい。このようにして、非流体接触領域１６の体積は、流体圧力に実質的に間接的に比例している。
【００２４】
電子検出システム２２は、ダイヤフラム１８の動きに基づく体積変化（初期体積Ｖ１から最終的な体積Ｖ２）の結果である流体圧力を決定するように構成することができる。初期圧力は参照圧力として使用することができると理解されるべきである。これに限定されない例では、流体圧力は、次の式を使用することにより決定することができる。
【００２５】
Ｖ２＝Ｖ１・Ｐ１／Ｐ２
ここで、Ｖ２は最終的な体積、Ｖ１は初期体積、Ｐ１は初期圧力、Ｐ２は最終的な圧力である。電子検出装置２２は、最終的な（即ち流体の）圧力を計算し、次に、その結果を装置１０の使用者に表示するように構成することができることが理解されるべきである。
【００２６】
別の実施例では、電子検出システム２２は、非流体接触領域２６内の初期温度を読み取り、ダイヤフラム１８が動いたとき更新した温度を読み取る温度センサーを備えていてもよい。温度を監視することにより、温度変化は、未知の圧力シフトを引き起こす可能性は無くなる。これに限定されない例では、流体圧力は次の式を使用することにより決定することができる。
【００２７】
Ｐ２＝Ｐ１・（Ｔ２／Ｔ１）・（Ｖ１／Ｖ２）
ここで、Ｖ２は最終的な体積、Ｖ１は初期体積、Ｐ１は初期圧力、Ｐ２は最終的な圧力である。Ｔ１は初期温度、Ｔ２は最終的な温度である。電子検出装置２２は、最終的な圧力を計算し、次に、その結果を装置１０の使用者に表示するように構成することができる。      
【００２８】
実施例に係る使い捨てハウジング１２及びダイヤフラム１８は、一回の使用の後に廃棄することができ、新しいハウジング１２及びダイヤフラム１８を、次の使用のため、再使用可能なベース２０（及び検出装置２２）に取り付けることができることが理解されるべきである。この設計は、比較的コストのかかる電子検出装置２２が再使用可能となるので、装置１０のコストを事実上減少させる。更には、接続部がベース２０内に設けられているので、健康看護者が追加の電子接続部を取り付ける必要はない。
【００２９】
装置１０を患者から取り外すとき、装置１０内の流体は、当該流体がこぼれ落ちることを事実上防止するように予め排液されてもよい。電子検出装置２２が機械内に組み込み設計される実施例では、装置１０の使い捨て部分は、装置１０から流体を排液することを重力が援助するように下方に向けられてもよい。
【００３０】
本願で開示された装置１０及び方法の実施例は、次の利点を含んでいるが、これに限定されるものではない。使い捨てハウジング１２及びダイヤフラム１８は、装置１０の流体接触部が一回の使用後に処分されるので、多くの患者で使用している間に装置の殺菌性を維持することを実質的に援助することができる。更には、装置１０のコストは、少なくとも部分的には事実上減少される。電子検出装置２２を再使用することができるからである。更には、ハウジング１２は使用の間に必ずしも殺菌する必要はなく、（本願実施例で開示されたような略非弾性状態にあるダイヤフラム１８とは反対に）弾性ダイヤフラムを動かすため必要となる力を考慮するため使用の間に装置１０を較正する必要もないという点で、使用の間の時間インターバルを一般に減少させることができる。
【００３１】
幾つかの実施例が詳細に説明されたが、開示された実施例を変形することができることは当業者には明らかである。従って、前記説明は、単なる例として考慮されるべきであり、本発明は、これに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、侵入式流体圧力測定装置の実施例の幾分概略的な斜視図である。
【図２】図２は、侵入式流体圧力測定装置の実施例の幾分概略的な分解斜視図である。
【図３Ａ】図３Ａは、流体に接触する前における侵入式流体圧力測定装置の実施例の幾分概略的な側断面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図３Ａのものと類似であるが、流体に接触した後における侵入式流体圧力測定装置の実施例を示す。
【符号の説明】
【００３３】
１０    圧力測定装置
１２    ハウジング
１４    流体接触領域
１６    非流体接触領域
１７    流体接触側面
１８    ダイヤフラム
１９    非流体接触側面
２０    ベース
２２    電子検出装置
２４    密封部材
【図１】
2007101548.tif 000003
【図２】
2007101548.tif 000004
【図３Ａ】
2007101548.tif 000005
【図３Ｂ】
2007101548.tif 000006