(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸素富化液体の準備および搬送を行う装置であって、該装置が、
酸素過飽和生理液体を含む第１の液体を供給する手段（３２）と、
第２の液体を供給する手段（１６、１８）と、
酸素富化液体を作成するために第１の液体と第２の液体を混合する手段と、を含む装置において、
第１の液体を供給する手段（３２）は、１．７ＭＰＡと３４．５ＭＰＡの間の圧力で、臨床的に有意のバブルを含まない液体として酸素過飽和生理液体を供給するように構成されており、
第２の液体を供給する手段（１６、１８）は、第２の液体として患者から血液を引き出すためのポンプ（１６）を含み、
第１の液体と第２の液体を混合する手段は、カテーテル（２２）のカテーテル部分（４０）であり、該カテーテル部分（４０）は、Ｙ字形のハウジング（４２）を有し、第１の液体を供給する手段（３２）および第２の液体を供給する手段（１６、１８）のそれぞれと連通している中央管腔を含むことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記カテーテルの遠位端近くに配置されたバブル検出器（２５２）をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ハウジング（４２）は、第１の端（６０）および第２の端（６２）を有する第１の液体路と、第１の端（４６）および第２の端を有する第２の液体路とを有し、第２の液体路の第２の端は、第１の液体路の第１の端（６０）と第２の端（６２）の間の接合部で第１の液体路と交差しており、第１の液体路の第１の端（６０）は、酸素過飽和生理液体を供給するための第１のライン（５４）を受け入れるようになっており、第２の液体路の第１の端（４６）は、第２の液体の供給を受け入れるようになっており、前記第１のライン（５４）は、第１の液体路の液体が実質的に層流となって流れる領域に位置決めされた出口（５６）を有し、前記第１のライン（５４）は、第１の液体路内で第１の液体ライン（５４）を支持するための複数のウイング（７２）を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
第１の液体路は、第２の液体路に対して鋭角（７０）の角度をなしていることを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
近位端および遠位端を有する第２のカテーテル（１２）を含み、第２のカテーテル（１２）の近位端は、ポンプ（１６）の入口に結合されており、第２のカテーテル（１２）の遠位端は、患者の身体からポンプ（１６）に第２の液体を搬送するために患者の身体内に位置決めされるようになっており、第２の液体を第２の液体路に搬送するためにポンプ（１６）の出口と第２の液体路の第１の端との間に結合されたライン（１８）を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本願は、出典を明示することによってその開示内容が本明細書の一部とされる、スペアーズらによる「全身型体外支持体（System and Method for Generalized Extracorporeal Support）」という発明の名称の、１９９７年８月１５日に出願された米国特許出願連続番号第０８/９１５，５３２号の一部継続出願である。本願は、出典を明示することによってその開示内容が本明細書の一部とされる、１９９８年８月２５日に米国特許第５，７９７，８７４号として公布された、スペアーズらによる「気体過飽和液体を搬送する方法（Method of Delivery of Gas-Supersaturated Liquids）」という発明名称の、１９９５年６月５日に出願された米国特許出願連続番号第４６５，４２５号の一部継続出願でもある。
【０００２】
【発明の属する技術分野】
本発明は一般に、酸素富化液体を準備し、その液体を酸素が欠乏した場所に搬送する装置および方法に関するものであり、より特定すると、とりわけ、患者の体内の特定場所に酸素が富化された液体を搬送するためのカテーテルなど、組織虚血および虚血後の組織のような状態を治療するための生理溶液の準備と輸送のためのシステムおよび方法に関連する。
【０００３】
【従来の技術】
酸素は人間の細胞にとっては非常に重要な養分である。細胞損傷はたとえ短時間でも酸素欠乏状態を原因とすることがあり、これは、器官の機能不全または機能障害を引き起こすことがある。例えば、心臓発作や心臓発作の犠牲者は、生体組織の細胞に酸素が運ばれるのを妨げる血液流の妨害や分岐を経験している。酸素がなければ、心臓や脳は徐々に劣化してゆく。ひどい場合は、完全な器官障害から死に至る結果となる。それほど酷くない場合でも、費用のかかる入院、特殊治療、長期リハビリテーションに巻き込まれるのが典型的である。
【０００４】
血液酸素レベルは血中に溶解した酸素の分圧（pO2）で説明することができる。典型例として、大動脈血液については、正常な血液酸素レベル（すなわち、ノルモキシアすなわち酸素正常状態）の範囲は９０ｍｍHgから１１０ｍｍHｇである。低酸素血（低酸素症）はｐO2が９０ｍｍHgより低い動脈血である。酸素過剰血（高酸素症すなわち酸素過剰）はｐO2が４００ｍｍHGより高い動脈血であるが（Cason らの「高動脈酸素均衡の機能への影響、血液流分布、および、虚血心筋における代謝」、Circulation 85巻２号、828頁から838頁を参照のこと）、７６０ｍｍHGよりも低い（シャンドリング らの（１９９７年）「心筋梗塞の高圧酸素および血栓崩壊：「HOT MI」指南研究」、American Heart Journal １３４巻３号、544頁から550頁）。高圧酸素血はｐO2が７６０ｍｍHｇよりも高い動脈血である。静脈血はｐO2のレベルが９０ｍｍHgより低いのが典型的である。平均成人では、例えば、正常な静脈血酸素レベルの範囲は一般に、４０ｍｍHgから７０ｍｍHgである。
【０００５】
血液酸素レベルはヘモグロビン飽和レベルで説明することもできる。正常な動脈血については、ヘモグロビン飽和は約９７％であり、ｐO2のレベルが上昇すると、わずかだけ変動する。正常な静脈血としては、ヘモグロビン飽和は約７５％である。
【０００６】
深刻な心筋梗塞に罹った患者では、長期間、適正レベルの酸素含有血液が心筋から奪われると、取り返しのつかない心臓への損傷を起こす結果となることがある。心筋梗塞が心臓発作で顕在化した場合、冠動脈は心臓筋肉への適正な血液流を提供していない。
【０００７】
深刻な心筋梗塞または心筋虚血の治療には血管形成術、または、血管壁内の閉塞部を圧縮し、融除し、或いは他の方法で治療するための血管のステント施術を実施を含むことが多い。例えば、血管形成術の成功例は、血流の増大を可能にするように血管開口の寸法を増大させている。
【０００８】
閉塞血管の治療の成功例を見ても、組織破損の危険は、依然、存在している。経皮経管冠動脈形成術（PTCA)の最中には、バルーンが膨張している間に血管を通る血液流が一時的に遮断されることにより起こる虚血に対する患者の耐性により、バルーンの膨張時間は制限される。再潅流障害も、例えば、血管形成術後の冠動脈リフローが遅いせいで、または、リフローがないために生じることがある。
【０００９】
患者によっては、血管形成処置手順は血管閉塞の治療としては魅力のある意見とは言えない。このような患者は、左心室機能不全、障害のタイプまたは障害の場所、或いは、危険な状態の心筋の量などの理由で虚血症のリスクが増大しているのが典型的である。このような患者のための治療のオプションとしては、より観血的な、冠動脈バイパス形成外科手術のような処置手順が挙げられる。
【００１０】
深刻な心筋梗塞や心筋虚血症の治療に付随するのが典型的である組織障害の危険を減らすために、酸素添加血液または酸素を富化した液体を危機に瀕した組織に搬送することのが望ましいのが普通である。組織障害は、代謝産物を除去するとともに、血液または液体から組織に溶解した酸素を拡散することにより、かつ／または、他の化学的養分を提供する血液潅流により、最小限に抑えるか、防止される。
【００１１】
場合によっては、深刻な心筋梗塞や心筋虚血症の所望の治療には、酸素添加血液または酸素を富化した液体の潅流が含まれる。PTCAの最中は、例えば、許容できるバルーンの膨張時間は患者の冠動脈への酸素添加血液の同時導入により延長することができる。血液酸素レベルの増加も、治療を受けた心臓血管を通る血流を更に増大させるために、正常に潅流を受けている左心室心臓組織を過剰収縮させることができる。
【００１２】
PTCAの完了後に、または、他の処置手順（例えば、外科手術）の完了後に、酸素添加血液または酸素を富化した液体の注入を継続することもあるが、この場合、付随する機能的妥協で心臓組織が「ぼうっとする」症状が起こっている。場合によっては、継続注入は虚血の逆戻りを加速させ、心筋機能の回復を促進させることができる。
【００１３】
酸素添加血液または酸素を富化した液体を危機に瀕した組織に搬送するための従来の方法は、血液酸素添加装置の使用を含む。このような処置手順は、患者から血液を引き出すこと、取り出した血液に酸素添加装置を通して循環させて、血液酸素濃度を増大させ、その血液を患者に戻す作業を含んでいるのが一般的である。市場で入手できる血液酸素添加装置の一例として、ミネソタ州ミネアポリスのメドトロニック社が製造しているマキシマ血液酸素添加装置がある。
【００１４】
しかしながら、血液に酸素添加するための体外回路で従来型酸素添加装置を使用することには、欠点もある。このようなシステムは経費が高く、複雑で、作動させるのも困難であるのが典型的である。有資格の灌流技師がシステムを準備および監視する必要のあることが多い。
【００１５】
従来の酸素添加装置はプライミング量が大きいのが典型的でもあり、すなわち、酸素添加装置、管、他のシステム構成要素、および、関連装置の中に包含された血液の全量が大きい。典型的な成人患者の事例では、酸素添加システムが１リットルから２リットルを超える血液を保有していることは珍しくない。かかる大きなプライミング量は多くの理由から望ましくない。例えば、事例によっては、酸素添加システムのプライミング量が大きいため、酸素添加システムへと一時的に喪失された血液の埋め合わせに、輸血を行うことが必要であるかもしれない。血液が体外回路を通って移動する時に容認できるレベルで血液の温度を維持するために、加熱装置を使用しなければならないことが多い。更に、従来型の酸素添加システムは電源を入れたり切ったりするのが比較的困難である。例えば、酸素添加装置がオフ状態になっていると、酸素添加装置内に大きな血液停滞プールが凝固する可能性がある。
【００１６】
これに加えて、従来型の血液酸素添加装置を含む体外回路を用いた場合は、比較的遅い血液流速と大きな血液接触表面面積のせいで、炎症性細胞反応と血液凝固との比較的高い危険が存在する。約１平方メートルから２平方メートルの血液接触表面面積と、約３ｃｍ／秒の流速とは、従来型酸素添加システムでは珍しくはない。従って、酸素添加装置の使用に従属するように、通常は、へパリン化のような比較的積極的な抗凝固治療を必要とする。
【００１７】
従来型血液酸素添加システムを利用することの最大の欠点の１つは、多分、市場で入手可能な酸素添加装置を利用して血液に付与できる酸素の最大分圧（pO2）が約５００ｍｍＨｇである点である。従って、７６０ｍｍＨｇに近い、または、それを超える血液のpO2レベルは従来の酸素添加装置を用いて達成することができない。
【００１８】
心筋梗塞を治療するための幾つかの実験的研究は、従来、高圧酸素治療の使用に関与している。例えば、シャンドリングらの（１９９７年）「心筋梗塞の高圧酸素および血栓崩壊：「HOT MI」指南研究」、American Heart Journal １３４巻３号、544頁から550頁を参照のこと。これらの研究は、２気圧までに加圧された純酸素のチャンバーに患者を入れることを含むのが一般的であり、結果的には、約１２００ｍｍＨｇのpO2 レベルまで患者血液の体酸素添加量を生じる。しかし、深刻な心筋梗塞の情況で冠動脈保全性の回復後に高圧酸素治療を採用することは実際的ではない。高圧酸素室で重症患者を監視することは困難である。多くの患者が閉所恐怖症的になる。耳の障害が発生することもある。更に、９０分よりも長い治療時間を要すれば、肺の酸素毒性について無関心ではいられない。
【００１９】
このような理由から、局所器官虚血症の治療は大体、臨床的に発展してこなかった。従って、虚血症を局所的に防止し、虚血後の組織および器官の治療をするための、患者に酸素を富化した血液や他の液体を搬送するための簡単かつ従来型のシステムの必要が残存している。
【００２０】
【発明の構成】
本発明は先に明示した１つ以上の問題点を取り扱うことができる。本発明の或る可能な局面は、具体例として後述されている。これらの局面が本発明が採用し得る或る形態の簡単な概要を読者に提供することのみを目的として提示されており、これらの局面に本発明の範囲を限定させる意図はないものと理解するべきである。実際、本発明は、以下に明示され得ない多様な局面を包含し得る。
【００２１】
本発明の１つの実施形態では、酸素富化液体の準備と搬送を行うためのシステムが提供されている。虚血症の防止または虚血組織の治療に関与している応用例では、このシステムは、血液などの酸素を富化した液体を準備し、それを患者の体内の特定場所へ搬送するために利用することができる。このシステムは、血中に溶解した酸素のレベルを増大させるといったような、血液に酸素添加する、または、血液の質を高めるための回路を有し得る。このシステムは、酸素を過剰飽和させた液体を血液と混合させて、酸素富化液体を作成し、局在的搬送すなわち局所的搬送を有利に行うための装置を有している。酸素を過剰飽和させた液体は、酸素を過剰飽和させた生理的液体を含んでいることがあり、添加により質を高めるべき血液は、患者から引き出された血液である。
【００２２】
提供されたシステムは、酸素を過剰飽和させた液体および血液の制御した流れを供給する、または、それらの供給源を供給するためのアセンブリを更に有している。このシステムは長手の略管状アセンブリを有しており、このアセンブリが中央管腔と、患者体内で治療されるべき組織場所に近接して設置可能な少なくとも１つの端部とを備えているが、この端部が、酸素富化液体のための出口ポートを有している。このシステムは、液体経路を規定しているカテーテルを備えており、カテーテルは、酸素を過剰飽和させた液体および血液の供給源に連結するようにした近位部と、患者の体内に取り外し自在に挿入することができる液体路を規定して、所定の場所に酸素富化液体を注入するための遠位部とを備えている。
【００２３】
本発明の代替の実施形態では、カテーテルの近位部が酸素を過剰飽和させた液体の供給源に連結するようにしているとともに、血液入り口から引き出された血液が流れるポンプループを備えている。血液入り口は、環状導管への入り口を規定している多孔性脇部分すなわち軸線方向スリーブを有しており、この環状導管が遷移して、ポンプループと液体導通状態にある管腔になる。入り口は患者体内に取り外し自在に挿入できるカテーテルの一部に沿って配置されている。導入装置鞘部材などの通路すなわち開口を通してカテーテルを挿入する時に、また、冠動脈入り口またはその付近にカテーテル先端を置くといったように、患者体内にカテーテルを設置する時に、血液入り口が通路の鞘部材の遠位に位置して、患者からの血液が血液入り口により規定された液体路、環状導管、管腔、および、ポンプループに沿ってそれぞれの中を通過した後に、酸素が過剰飽和された液体と結合して、カテーテル中央管腔と出口ポートを経由して患者に搬送される酸素富化液体を作成することができるようにする。
【００２４】
本発明の別な実施形態では、酸素富化液体の準備および搬送を行うための方法が提供されている。虚血症の防止または虚血組織の治療に関与した応用例では、この方法は、酸素を過剰飽和させた液体を血液と混合させて酸素富化液体を作成する工程を含み得る。有利なことに、酸素を過剰飽和させた液体は酸素を過剰飽和させた生理的液体を含み、この生理的液体中で、溶剤の量に等しいか、または、それを超過した標準温度および標準圧力（ＳＴＰ）まで標準化された濃度で酸素が溶解している。使用することができる溶剤の具体例としては、生理食塩水、乳酸化リンゲル液、および、他の水性生理的溶液が挙げられる。
【００２５】
本発明の別な実施形態によれば、酸素を富化した液体を患者体内の特定場所に搬送するための方法が提供される。この方法は、患者に供給されるべき液体のpO2 レベルを上昇させることを含んでいる。注入されるべき液体が血液を含む場合には、この方法は、特定の所定場所に搬送するための酸素を富化した液体を生成するように混合された血液と酸素を過剰飽和させた液体との量を制御し、または、制御した量を供与工程を含むことができる。血液のpO2 レベルは、流量を制御することにより、或いは、血液および／または酸素を過剰飽和させた液体のそれぞれに制御した量を供与することにより、維持し、調節し、制御することができる。従って、血液と酸素との制御方法が提供される。
【００２６】
更に、酸素富化液体の搬送が、臨床的に有意のバブルを形成することなく有利に行われる。臨床的に有意のバブルの形成を最小限に抑え、あるいは、除去するのを助けるために、血液接触表面が、酸素を過剰飽和させた液体の注入開始前の通常は数分間の短期間だけ、血液蛋白に晒され、あるいは、血液蛋白で被膜される。また、使用前に、液体接触表面が、生理食塩水、エタノール、ベンザルコニウムへパリンなどの液体に晒されるか、或いは、そのような液体で予備的に満水される。液体接触表面は、テフロン、テフロン合成ライナー、シリコンオイルのような、濡らすのが困難な疎水性表面などの、バブル形成を促進する物質も含んでいない。親水性液体接触表面が有用である。
【００２７】
これらの実施形態は、血管造影法または誘導カテーテル、動脈鞘部材、および／または、血管形成術で使用され、かつ、他の介在性心臓血管処置手順で使用される上記以外の各種装置と関連して使用することができる。このシステムは、１つ以上の血管開口部に関与する適用例において利用することができ、すなわち、対側性処置手順または同側性処置手順のいずれかにおいて利用することができる。
【００２８】
対側性処置手順では、左大腿動脈などの第１の位置で患者から血液が引き出される。この血液は添加により質が高められてから、治療されるべき組織に近接した第２の位置で患者に戻される。体外回路または体外ループを通して汲み出した血液が酸素を過剰飽和させた液体と混合すると血液添加が発生して、搬送されるべき酸素富化液体を作成する。このシステムがカテーテルを有している応用例では、カテーテルは近位端および遠位端と中央管腔とを有し得る。近位端は、酸素を過剰飽和させた液体の供給源をカテーテルが受容して血液を受け取るようにされている。遠位端は、患者の右大腿大動脈のような第２の位置を通って患者の肉体内部に取り外し自在に挿入できる。遠位端は、中央管腔と液体導通状態にある、少なくとも１つのポートを有しており、そこを通って酸素富化液体が存在し得る。更に、カテーテルの遠位部は、その先端部が装置の挿入を促進するような形状にされて、例えば、血管形成術のような介在性処置手順のために使用される同一鞘部材を通って、患者の体内の特定の所定位置に至ることができるようにしている。使用することができる先端部形状の具体例としては、冠動脈噴門のような位置への入り口を提供するための、また、そのような位置で保持するためのガイドカテーテルなどの装置と共に使用される、標準的な臨床的に容認された何らかの先端形状を備えている。従って、この方法は、患者の体内で治療されるべき組織に近接した所定の位置に液体出口ポートを有しているカテーテルの遠位端の一部を位置決めする工程を更に有し得る。
【００２９】
同側性処置手順では、このシステムは１個以上の多数の好適な標準寸法の臨床的に容認されたガイドカテーテルおよび／または導入装置鞘部材のいずれかに沿って使用することができる。このシステムは、例えば、一次的介在性処置手順を目的として使用されるガイドカテーテルまたは導入装置鞘部材の内部で使用するためのカテーテル、カテーテルおよびガイドカテーテル、或いは、カテーテルおよび鞘部材を備え得る。本発明のこの実施形態によれば、本発明のカテーテルとガイドカテーテルとの間で、または、鞘部材アセンブリ間で、本発明のカテーテルアセンブリと一次的な介在処置手順を目的として使用されたカテーテルまたは導入装置鞘部材との間で、もしくは、ガイドカテーテルと導入装置鞘部材との間の環状空間から、血管が引き出される。
【００３０】
酸素を過剰飽和させた液体が、溶剤の量の約０．５倍と約３倍の間の量の標準温度および標準圧力まで標準化された溶解酸素量を含み得る。この液体は、約２５０ p.s.i. と約５０００ p.s.i. の間、すなわち１．７ＭＰＡと３４．５ＭＰＡの間の圧力でシステムに供給される。厳密な圧力は、特定の応用例において関与する情況に依存して変動し得る。更に、供給される酸素を過剰飽和させた液体は無菌液体であって、これには、酸素、表面、または、臨床的に有意なバブルが形成され得るバブル凝集場所が含まれない。
【００３１】
酸素を過剰飽和させた流体を準備するための具体的な装置および方法が、「酸素を血中に搬送するための方法および装置」という発明名称の、スピアーズに付与された米国特許第5,407,426号、「酸素を過剰飽和させた流体を酸素が欠乏した場所に搬送する方法およびその用途」という発明名称の、スピアーズに付与された米国特許第5,569,180号、「酸素を過剰飽和させた流体を搬送する装置および方法」という発明の名称の、スピアーズに付与された米国特許第5,599,296号に開示されており、それらの各々が出典を明示することによってその開示内容が本明細書の一部とされる。更に、多様な応用例において、酸素を過剰飽和させた流体のような酸素を過剰飽和させた液体を準備および／または使用する具体的な装置および方法に関する開示が下記の特許および特許出願に見られるが、それらの各々が出典を明示することによってその開示内容が本明細書の一部とされる。
【００３２】
1995年６月５日に出願された同時係属中の米国特許出願連続番号第08/465,425号は、現在、米国特許第5,797,874号であり、これは1994年12月９日に出願された米国特許出願連続番号第353,137号の分割出願であり、後者の出願は目下、米国特許第5,599,296号であり、この特許は1994年７月12日に出願された米国特許出願連続番号第273,652号の一部継続出願であり、後者の出願は現在、米国特許第5,569,180号であり、同特許は1993年11月15日に出願された米国特許出願連続番号第152,589号の部分継続出願であり、後者の出願は現在、米国特許第5,407,426号であり、同特許は1992年１月８日に出願された米国特許出願連続番号第818,045号の一部継続出願であり、後者の出願は、1991年２月14日に出願された米国特許出願連続番号第655,078号の継続出願であり、後者の出願は現在、米国特許第5,086,620号である。
【００３３】
1996年１月３日に出願された同時係属中の米国特許出願連続番号第08/581,019号は、1994年７月12日に出願された米国特許出願連続番号第273,652号の一部継続出願であり、後者の出願は現在、米国特許第5569,180号であり、これは、1993年11月15日に出願された米国特許出願連続番号第152,59号の部分継続出願であり、後者の出願は目下、米国特許第5,407,426号であり、これは、1992年１月８日に出願された米国特許出願連続番号第818,045号の一部継続出願であり、後者の出願は現在、米国特許第5,261,875号であり、これは、1991年２月14日に出願された米国特許出願連続番号第655,078号の継続出願であり、後者の出願は現在、米国特許第5,086,620号である。
【００３４】
1997年４月16日に出願された同時係属中の米国特許出願連続番号第08/840,908号であって、これは1995年５月30日に出願された米国特許出願第453,660号の一部継続出願であって、これは現在米国特許第5,735,934号であり、同特許は、1994年７月12日に出願された米国特許出願連続番号第273,652号の分割出願であり、これは目下、米国特許第5,569,180号であり、同特許は1993年11月15日に出願された米国特許出願連続番号第152,589号の一部継続出願であり、これは現在、米国特許第5,407,426号であり、同特許は、1992年１月８日に出願された米国特許出願連続番号第818,045号の部分継続出願であり、これは現在、米国特許第5,261,875号であり、同特許は、1991年２月14日に出願された米国特許出願連続番号第655,078号の継続出願であり、これは目下、米国特許第5,086,620号である。
【００３５】
本発明のカテーテルシステムは、特定の応用例に関与している情況に従って寸法設定されるのが典型的である。一般に、多様なシステム構成要素の寸法が臨床的に容認された介在的心臓血管装置の寸法とほぼ同程度である。通常は、本発明の体外ループは、全長が４メートルよりも小さい。従って、例えば、１００ｍｌ／分と１７５ｍｌ／分の間の血液流量をこのシステムが支持する場合には、プライミング量は約３５ｍｌとなる。
【００３６】
本発明の更なる目的および利点が、以下の詳細な説明を読み、また、添付の図面を参照すると、明白となる。
【００３７】
本発明は、多様な修正および代替の形態が可能となる。本発明の特定の実施形態が図面中に具体例として示されており、本明細書中に詳細に記載されている。しかしながら、特定の実施形態の、本明細書中に明示された説明は、本発明を開示された特定の形態に限定する意図はない。むしろ、添付の特許請求の範囲の請求項により限定されているような、本発明の精神および範囲に入る全ての修正、代替例、および、均等物が包含されるものと意図されている。
【００３８】
以下の説明は、本発明の実施形態を例示している。明瞭にするために、本発明の現実の実施の特性すべてがこの明細書に記載されているわけではない。本発明の現実の実施形態を発展させることと関連して、応用例により特定される多くの判断が行われて、応用例ごとに異なる可能性のある特定の目標を達成しなければならない。更に、そのような開発努力は複雑であると同時に時間を要するが、本件開示の恩恵に預かる当業者にとっては定常作業であると認識するべきである。
【００３９】
明瞭にするためと、便宜上、多様な実施形態がここでは、深刻な、または、一過性の虚血症または虚血後の組織に広く関与する介在的心臓血管適用例に関連づけて記載されている。しかし、本発明は、癌治療（例えば、放射線治療または化学療法の期間中に劣悪な状態で血管新生した腫瘍に直接的に酸素を富化した液体を搬入する）、神経血管適用例（例えば、心臓発作や脳腫瘍の患者の治療）、外傷状態の肺の支持や肺病患者、および、傷の手当て管理のような、他の医学的適用例でも有用となり得る。
【００４０】
また本発明は、静脈血や動脈血中や、過フッ化炭化水素（perfluorocarbons)のような血液代用物中、さらに、これらの組み合わせの中における酸素レベルを上昇させるために使用することができるが、明瞭にするためと、便宜上、本明細書中では動脈血についてのみ言及している。
【００４１】
更に、本発明は薬物液体注入治療に関連づけても有用とすることができる。本発明に従って注入することができる、心臓血管処置手順や神経系処置手順で使用される薬物液体としては、無制限に、血管拡張神経薬（ニトログリセリンやニトロプルシド）、血小板活性剤（レオプロ:ReoProおよびオルボフィバン:Orbofiban）、血栓溶解剤（t-PA、ストレプトキナーゼ、および、ウロキナーゼ）、不整脈治療薬（リドケインおよびプロカインアミド）、β遮断薬（エスモロル:esmolol、インデラル:inderal）、カルシウムチャネル遮断薬（ジルチアゼム、ヴェラパミル）、マグネシウム、筋肉収縮剤（エピネフリン、ドーパミン）、かフッ化炭化水素（フルオソル）、クリスタロイド（ノーマルセーライン、乳酸リンゲル）、コロイド（アルブミン、へスパン）、血液製剤（赤血球濃厚液パック、血小板、全血）、Na+/H+交換抑制剤、自由ラジカル中和剤、利尿薬（マンニトール）、抗痙攣剤（フェノバルビタール、バリウム）、および、神経保護剤（ルベルゾール:lubeluzole）が挙げられる。
【００４２】
ここで図面を参照すると、血液を酸素を過剰飽和させた液体と混合させて、組織虚血症および虚血後組織のような状態の治療を目的として患者の体内の特定の所定領域に搬送することのできる酸素を富化した液体を作成するシステムが提示されている。図１に示されているように、かかるシステム１０の一実施形態は、患者の肉体の血管入り口場所１４とポンプ１６との間に切れ目のない液体流路を設けた血液ドロー１２を有している。血管入り口場所の選択は、医師または介護人が行い、関与する特定応用例を取り巻く情況で決まる。図に例示された特定の血管入り口場所は左大腿動脈である。血液ポンプ１６は、人間の患者についての使用に好適な、多くの市場で入手できる、臨床的に容認された血液ポンプのうちの１つであればよい。１つのかかるポンプの具体例が、オハイオ州クリーブランドのぺムコメディカルから入手できる型番6501 RFL 3.5 Pemco 蠕動ポンプである。
【００４３】
ポンプ１６は患者から血液を引き出し、ライン１８を経由して血液源をカテーテル２２の入り口２０に供与する。血液の流れ特性は、関与している特定の応用例を取り巻く情況で決まる。典型的には、カテーテル２２の血液入り口２０への血液の供給は、介護人が選択した流れのパラメータにより規定される制御された流れとなる。血液流れ特性の判定に影響する要因としては、患者の大きさ、供与されるべき全循環のパーセンテージ、溶血現象、pO2 、拍動性、質量流量、体積流量、温度、ヘモグロビン濃度、ｐＨのような、多くの臨床パラメータ、または、カテーテルに供給されるべき血液の変量、もしくは、患者に搬送されるべき酸素を富化した液体の変量のうちの１つ以上を挙げることができる。
【００４４】
システム１０は１つ以上の酸素バブル検出器を有しており、そのうちの少なくとも１つがマイクロバブルの存在、すなわち、約７ミクロンから１０ミクロンから約２００ミクロンまでの直径を有するバブルの存在を検出する能力があればよい（図１２などを参照のこと）。これに加えて、このシステムは、１ミリメートル以上の直径を有しているバブルのような、より大型のバブルを検出するための１個以上のマクロバブル検出器を有していてもよい。このようなマクロバブル検出器は、管の一方側から他方側へ移動するサウンドパルスの減衰を測定する２つのトランスデューサーを備えた、外付け管搭載型バブル検出器のような、市場で入手できる好適な検出器のいずれかを備えていればよい。１つのかかる好適な検出器は、ニューヨーク州のトランソニック社から購入することができる。マイクロバブル検出器およびマクロバブル検出器は、潜在的に臨床的に有意のバブル発生という警告を医者または介護人に提供している。システム１０は、センサー、流量計（マクロバブル検出器として２元的役割を務めることもできる）、または、これ以外の臨床的パラメータ監視装置のような従来型の品目や、流れ動力学を管理するための、累算器やバルブのような水圧式構成要素、液体の引き出しを可能にする入り口ポート、無菌性を確保するのに役立つフィルタまたは他の安全装置、システム１０において１種以上の液体の流れを制御する際の支援を広く行うことができる上記以外の装置を備えることができる。有利なことに、どのような装置であれ、システム内部に設置され、液体流路内部で臨床的に有意のバブルが形成されるのを回避するために使用される。
【００４５】
カテーテル２２は近位部２４および遠位部２６を有しており、遠位部が、血管入り口すなわち開口３６を通して患者の体内に取り外し自在に挿入できる。近位部２４は血液入り口２０を有している。血液入り口２０およびライン１８は、ルーエルロックのような臨床的に承認された液体接続装置などと着脱自在に連結するようにされて、カテーテル２２がライン１８を経由して供給された血液を受容できるようにしている。カテーテル２２は、血液入り口２０からカテーテル２２の末梢先端２８に近接する液体出口ポートまで切れ目のない血液流路を規定している管腔を備えている。
【００４６】
カテーテル２２の近位部２４は、酸素を過剰飽和させた液体の供給源３２に連結するようにした液体入り口ポート３０も有している。ポート３０は、供給源３２およびライン３４と液体導通状態にある。ライン３４は、単独であれ、配列状であれ、いずれにせよ、中央管腔を備えた、１つ以上の毛細管または他の細長い略管状部材を有しており、その各々が、ポート３０とカテーテル２２の血液流路との間に切れ目のない液体流路を規定している。
【００４７】
酸素を過剰飽和させた液体は、所望の臨床上の指示について介護人が指定し、選択したパラメータに従って、ポート３０に供給されるのが普通である。変量または間欠的流れを使用することができるが、酸素を過剰飽和させた液体のながれは概ね安定して連続している。流量は約０．１ｃｃ／分から約４０／分の範囲にいれることができるが、但し、特に有効な流量は約２ｃｃ／分と１２ｃｃ／分の間となることがある。酸素濃度は単位ｃｃ生理的溶液あたり０．５ｃｃの酸素から単位ｃｃ生理的溶液あたり３ｃｃの酸素までの範囲にいれることができるが、但し、特に有利な濃度は単位ｃｃ生理的溶液あたり約１ｃｃの酸素となり得る。
酸素が過剰飽和された液体は、液体が血液と混合して酸素を富化した注入されるべき液体を生成した時に、酸素を富化した液体が約３７℃となり、すなわち、システム動作が患者の血液温度にそれほどの影響を及ぼさないような温度で供給される。
【００４８】
図２は、カテーテル部４０が、その内部に血液の流れと酸素が過剰飽和された液体との流れが混合される部分を備えている実施形態を示している。カテーテル部４０は、略中央に液体帰還管腔５２を備えた長手の管状部材４８の近位端を有しており、管状部材は、血液入り口管腔４４を備えたハウジング４２の内部に配備される。管腔４４は、カテーテル血液入り口ポート４６と液体帰還管腔５２の近位端５０との間に切れ目のない液体流路を規定している。部材４８（図示せず）の遠位部は患者の肉体内部に取り外し自在に挿入することが可能であるとともに、出口ポートを備えており、ここを通して、液体帰還管腔５２の内部を移動する液体が患者体内の或る場所へと搬送される。
【００４９】
ハウジング４２は生体互換性のある成形加工されたポリマー材料を備えているのが典型的である。ハウジング４２の厳密な寸法および形状は、特定の応用例について関与する情況に依存して変動することがある。図２は、具体例として、略Ｙ字形構成を示している。管状部材４８はハウジング４２と一体形成することができる。しかし、管状部材４８は臨床的に承認されたポリマー管材を有していてもよい。部材４８の近位端はハウジング４２内部で固定的に装着されている。典型例として、ハウジング４２と部材４８の接合部は、溶剤または粘着の接着により、或いは、インサートにより、もしくは射出成形により達成することができる。
【００５０】
管腔４４の寸法および形状は、特定の応用例について関与する情況によって変動することもある。図２は具体例により、角度を設けた血液流炉を規定している管腔４４を示している。しかしながら、真っ直ぐな血液流路または湾曲した血液流路も採用することができる。例えば、図４を参照のこと。部材４８の近位端の内径と液体帰還管腔５２の近位端５０における管腔４４の直径との間の差は、平滑な血液流を促進するように、最小限に抑制されるか、または、除去されているのが有利である。
【００５１】
カテーテル部４０はまた、酸素を過剰飽和させた液体の搬送ライン５４の遠位部も有している。ライン５４は、ライン５４の近位端に配置された液体入り口ポート（図２に図示せず）とライン５４の遠位端５８に配置された液体出口ポート５６との間で液体流路を規定している中央管腔を備えた、少なくとも１個の長手の略管状部材を有している。カテーテル部４０は、１つ以上の応力／歪解放アセンブリ６０、６２を有し得る。
【００５２】
ライン５４の近位端が、酸素を過剰飽和させた液体の供給源に着脱自在に連結するようにすることができる。液体出口ポート５６は、液体帰還管腔５２により規定された液体路の内部に配置することができる。従って、切れ目のない液体流路が酸素を過剰飽和させた液体の供給源と液体帰還管腔５２の遠位端に近接している患者の肉体内の所定の場所との間に規定される。
【００５３】
液体帰還管腔５２の液体出口ポート５６に近接した部分とライン５４の遠位端の一部とは概ね真っ直ぐであり、それぞれの長軸線は概ね一致しており、ポート５６に近接する管腔５２における血液流れの方向と、ポート５６を通る出口の液体流の方向との差はどのようなものであれ、最小限に抑制され、或いは、除去される。
【００５４】
図２に示されたように、液体出口ポート５６は液体帰還管腔５２の近位端５０の十分に下流側にきて、臨床的に有意の酸素のバブルの形成を生じかねないハウジング４２と部材４８との間の境界に付随する、液体流れの途絶または非層流の流れを液体出口ポート５６が除去できるようにしている。しかし、このような流れの途絶、或いは、非層流の流れが最小限に抑えられ、或いは、除去される場合は、酸素を過剰飽和させた液体の出口ポートは、液体帰還管腔の近位端の上流側に配置することができる。図３および図４などを参照のこと。更に、図３に示されるように、代替の実施形態では、酸素を過剰飽和させた液体のライン６４が、管腔４４の外側境界で液体出口ポート６８を備えた遠位部６６を有していれば良い。例えば、図３に示されるように、ポート６８に近接しているライン６４の長軸線とポート６８の下流側の管腔４４の部分の長軸線とは有利なことに一致しているが、他方、ポート６８に近接しているライン６４の長軸線とポート６８の上流側の管腔４４の部分の長軸線とは、管腔４４を通りライン６４から血液流れへ液体をスムーズに導入することを可能にする鋭角を含め、角度７０を有利に形成する。角度７０は、例えば、約３０度であるのが有利かもしれない。
【００５５】
図２に示したように、ハウジング４２から血液流路内に延びているライン５４の一部は、片持ち梁状部材を設けるのに十分なだけの剛性に富んでいればよい。しかし、図４に示したように、酸素を過剰飽和させた液体の流れライン７６の延長部は、血液流管腔７４の内部で最小抵抗の経路に沿って自然に整列状態になる傾向を有する、より撓み性のある部材も備え得る。ライン７６の遠位部が適所で支持することができるか、或いは、そうでなければ、酸素を過剰飽和させた液体の流れのライン７６の遠位端と管腔７４を規定している外壁または境界部との間に延在している１つ以上のウイング７２により、管腔７４の内部で配向することができる。ライン５４および７６の撓み性と位置決めとは、材料の硬度、ラインのプロファイル、ラインを構成している毛細管の数、所望の液体出口位置などの、特定の応用例について関与している情況で決まる。
【００５６】
酸素を過剰飽和させた液体は、血球の損傷を最小限に抑えるように、または、血球の損傷を全く回避するように注入される。具体的な酸素を過剰飽和させた液体の出口が図５に示されている。酸素を過剰飽和させた液体のライン８０は液体搬送管腔８４の内部に配置されている。ライン８０の遠位先端が、ライン８０の遠位部を固定させている１個以上のリブまたはスペーサ８２により、管腔８４の内部で配向されている。ライン８０は１つ以上の毛細血管８６を有しており（図５Ｂを参照のこと）、その各々が中を通って酸素を過剰飽和させた液体が流れる中央管腔を有している。ライン８０の遠位先端の構成は、各管腔８８から管腔８４の内部の血液の流れへと液体が出て行くことが原因で起こる流れの途絶を最小限に抑えるか、除去してしまうのが有利である。具体例として、図５Ｂは、ライン８０が４本の毛細管８６を備えているとともに、略円錐形状の遠位先端を有しているのを示している。各毛細管８６の端部は、例えば、約５２度の角度９０を形成することができる。毛細管はポリイミドの中に被覆されたガラスから製作することができるが、この時、研削および研磨処理した遠位端を有しており、臨床的に有意のバブルの形成や液体流途絶を最小限に抑えたり、それらを回避するのに役立っている。ライン８０は、例えば、それぞれの近位端および遠位端においてエポキシで一緒に載置された、１００ミクロンの内径×３５０ミクロンの外径の４本の管を有している。しかし、内径は約２０ミクロンから約１０００ミクロンの範囲にあって、ここでは、約１００ミクロンから約１２５ミクロンの内径が特に有利である。勿論、遠位端およびライン８０の先端の厳密な寸法および形状が、特定の応用例について関与している情況に依存して変動することもある。起こりえる形状の具体例としては、無制限に、平坦、直裁、矩形、鉛筆状、湾曲、放物線状、四角錘状が挙げられる。
【００５７】
図６に示した実施形態では、カテーテルは酸素を過剰飽和させた液体の帰還ライン１００と、鞘部材１０２およびハウジング１０４を備えた血液ドローアセンブリとを有している。ハウジング１０４は、鞘部材１０２の管腔と管１０８との間に血液流路を形成している管腔１０６を有している。管１０８は、システムの血液ポンプ（図６には示さず）に血液を供給するラインを備えている。ライン１００はハウジング１０４を通して、鞘部材１０２の中央管腔内部に略中央に配置されている。患者の体内にライン１００の遠位部を挿入すると、鞘部材１０２は血管接近鞘部材、ガイドカテーテル、または、他の同様の接近装置の内部に位置決めされて、患者からの血液がライン１００の外壁と鞘部材１０２の内壁との間の環状空間１１０に入ることができるようにする。ライン１００の近位端は応力／歪解放アセンブリ１１２を有していてもよい。
【００５８】
図７は、別個の動脈接近鞘部材１１４を備えているカテーテルシステムの用途を例示する概略図である。鞘部材１１４は、介在的心臓血管処置手順で使用するのに好適な、臨床的に承認された、多様な寸法およびタイプの動脈接近鞘部材のうちの１つであればよい。鞘部材１１４の近位端１１６はシールまたは同様の装置と適合して、カテーテル、ガイドワイヤ、または、それ以外の血管内装置が鞘部材１１４を通って体内へと、血液の無用な損失なしに挿入されるのを可能にしている。鞘部材１１４の管腔１１８を通して引き出される血液は、富化されて体内へ帰還する前に、ライン１２０を経由して血液ポンプ１２２へと移動する。血液はライン１２４とカテーテル部１２６を経由して帰還し、この場合、血液の流れは、ライン１２８を経由して供給源１３０から搬送されている酸素を過剰飽和させた液体の流れと合流して、カテーテルシステムの遠位部１３２を介して患者に搬送される酸素を富化した液体を生成する。
【００５９】
図８および図８Ａはカテーテルシステムの代替の実施形態を示している。この実施形態によれば、患者の体内に取り外し自在に挿入することができる遠位先端（図示せず）を備えたガイドカテーテル１４０が外部大動脈接近鞘部材１４２を通して設置される。鞘部材１４２は、患者の血管に接近できる介在性心臓血管処置手順で使用されるのが典型的である、臨床的に承認された、多くのタイプの鞘部材のいずれであってもよい。ガイドカテーテル１４０はライナー１４４を有している。ライナー１４４は変形可能であり、部分的に（図示せず）または完全に（図８Ａを参照のこと）のいずれであれ、除去することができる。正圧がガイドカテーテル１４０の管腔１４６に付与されると、例えば、血管造影法の染料が管腔１４６に導入されると、また、ライナー１４４が適所に置かれて、ガイドカテーテル１４０の壁を貫通している血液入り口穴１４８を被覆すると、ライナー１４４が押圧されて、入り口穴１４８を閉じる。負圧がガイドカテーテル１４０の管腔に付与されると、例えば、患者から血液を引き出す間に、ライナーが必要に応じて変形し、入り口穴１４８を通って管腔１４６に血液が入れるようにする。
【００６０】
患者からの血液の引き出しを容易にするために、液体帰還ライン１５０は、遠位部１５４よりも内径および外径が小さい近位部１５２を有している。ライン１５０（図示せず）の遠位先端が患者の体内で所定の場所に近接して適所に位置すると、遷移領域１５６が血液入り口穴１４８の下流側に配置されて、管腔１４６内へ血液が入れるようにする。遷移領域１５６は、ライン１５０の外径および内径がそれ自体の長さに沿って増大する、ライン１５０の部分を備えている。臨床的に有意のバブルの形成を最小限に抑え、或いは、回避するために、遷移領域１５６の下流側では、ライン１５０における血液の流れが酸素を過剰飽和させた液体と合流し、酸素を過剰飽和させた液体の供給管１６０の端部１５８で外へ出ていく。ここで既に説明したように（図５を参照のこと）、管１６０は１つの毛細管または管、或いは、毛細管または管の束を備えていればよい。
【００６１】
図９は、環状多孔性側部血液入り口１７０を備えた一体型血液ドローを有しているカテーテルシステムの一部を説明している。カテーテル１７２は、ガイドカテーテルまたは接近鞘部材（図９には示されていない）と共に使用することができる。血液は患者から引き出されて入り口１７０を通り、カテーテル外側管腔１７４に入る。そこから、血液は血液ポンプを通って循環し、カテーテル内側管腔１７６を経由して患者に戻される。図９に示したように、内部管腔１７６は、遠位部１８０よりも比較的小さい内径および外径を有している近位部１７８と、この２つの部分を接続する遷移領域１８２とを備えている。酸素を過剰飽和させた液体の供給管１８４は、カテーテル１７２の遠位部１８０の内部に配置された液体出口ポート１８６を有している。液体励起管１８４が、遷移領域１８２における管腔１７６の内径の増大に付随する急峻な圧力降下または流れの途絶の起こったところの下流側で、管腔１７６内部の血流に入る。リブまたはウイング１８８もしくは別な同様の中心設定装置を使用してい、管１８４の遠位部を適所に保持することもできる。
【００６２】
代替の実施形態では、図１０に示したように、カテーテル１９０の一体型血液入り口は軸線方向血液入り口１９２を備えている。患者からの血液はガイドカテーテルまたは鞘部材の内部から引き出され、或いは、患者の血管から直接引き出されて入り口１９２を通り、カテーテル外側管腔１９４に入る。そこから、血液は血液ポンプ（図示せず）を通って移動し、内側管腔１９６を経由して患者まで帰還される。図１０に示したように、内側管腔１９６は遠位部２００よりも内径および外径が比較的小さい近位部１９８と、これら２つの部分を接続する遷移領域２０２とを備えている。酸素を過剰飽和させた液体の供給管２０４は、カテーテル１９０の遠位部２００の内部に配置された液体出口ポート２０６を備えており、リブまたはウイング２０８を使用して、管２０４の遠位部を適所に保持することができる。内側管腔１９６の近位部１９８は、別な組のリブまたはウイング、或いは、別な類似の位置決め装置により、外側管腔１９４の内部に固定することができる。図１０に示したように、管腔１９６の近位部１９８は解放状態で、管腔１９４を通る最も抵抗の小さい経路を自然に辿る。管２０４の近位部は同様に、図示したように、管腔１９６の内部に固着されるか、解放状態にすることができる。
【００６３】
図１１および図１１Ａから図１１Ｄは、一体型血液ドローを備えている代替の具体的なカテーテルシステムの一部を示している。多孔性側部血液穴２１０は、カテーテル２１４の外壁を貫く複数のチャネル２１２を備えているが、患者からの血液が外側管腔２１６に入れるようにする。管腔２１６内部の血液は、管腔２１８を介して患者に帰還する前に、血液ポンプ（図１１には示されていない）を通過する。管腔２１８の内部では、血液は管２２０を介して供給された酸素を過剰飽和させた液体と合流する。図１１に示されたように、管２２０は、それ自体の少なくとも一部に沿って、管腔２１８の内部に配置することができる。管２２０の遠位先端が管腔２１８の長軸線に沿って位置決めされるとともに、１つ以上の中心設定用のフィンまたはスペーサ２２２により、適所に固着される。
【００６４】
カテーテル２１４は管腔２２４を有しており、ここを通ってカテーテル２１４の遠位先端２２６の付近の血液が引き出されて、例えば、血液pO2 を判定する際に使用するための、或いは、他の臨床的パラメータの監視をする際に使用するための血液サンプルを提供し、カテーテルの遠位端における血圧を確かめたりする。
【００６５】
カテーテル２１４の遠位先端２２６は超音波バブル検出器２２８、または、管腔２１８を介して患者の肉体へと搬送された酸素を富化した液体に、臨床的に有意のバブルが存在しているかどうかを検出するための、先に検出器に類似するアセンブリを有している。従って、カテーテル２１４は、バブル検出器２２８に連結されたリードが内部に配置されている１つ以上の管腔２３０も有し得る。
【００６６】
図１２から図１４はカテーテルの代替の具体的な先端構造を例示している。図１２は、カテーテルの先端２３４に近接して配置されたバブル検出器２３６を真っ直ぐな先端部２３２が備えているのを示している。バブル検出器のリード２３８は、１つ以上の対の絶縁ワイヤまたは同軸ワイヤからなり、カテーテル側壁内部に、図１２などに示したように配置することができる。図１３は２元式トランスデューサーバブル検出器２４２、バブル検出器リード２４４、および、モノレールガイド管腔２４６を備えた、真っ直ぐな先端部２４０を例示しており、このモノレールガイド管腔の中をガイドワイヤ（図示せず）が縫うように通過し、患者の体内でのカテーテルの設置を補助する。２元式トランスデューサーバブル検出器の一方のトランスデューサーが音響パルスを発信し、他方のトランスデューサーがこれを受信するのが典型的であり、また、バブルの有無は、受信した信号の減衰を測定することにより判定される。図１４および図１４Ａは、モノレールガイド管腔２４８を備えたカテーテル先端の代替の構成を例示している。図面に示したようなカテーテル先端は、比較的均一な壁圧を有しているとともに、略円形断面（図１４）を備えていればよく、或いは、変動する壁圧を有しているとともに、より涙型に近い形状を呈する（図１４Ａ）こともある。
【００６７】
図１２に示したように、カテーテル先端は放射線不透過性バンド２５０を有して、装置を設置する際に医者または介護人を支援することもできる。典型例として、帯域２５０は、プラチナ、金、タングステン、イリジウム、プラチナ−イリジウム、その他の、蛍光透視法で見ることが可能となる高密度材料など、１種以上の金属または合金を含んでいる。
【００６８】
更に具体的なバブル検出器トランスデューサー２５２が図１５および図１５Ａに示されている。トランスデューサー２５２は、カテーテルの遠位部に、あるいは、その内部に接着することができる、或いは、固定的に装着することができるが、パルスエコーモードで作動可能な単一トランスデューサーを備えており、すなわち、このトランスデューサーは音響パルスを送信することができるとともに、その反射を感知することができる。トランスデューサー２５２は内部スリーブ２５４、被覆型圧電フィルム２５６の層、金属バンド２５８、および、外部ジャケット２６０を有している。内部スリーブ２５４はポリイミドスリーブを備えている。被覆型フィルム２５６は、導電上層２６２、導電下層２６４、および、この上層および下層を分離している絶縁内部層２６３を有している金属化したポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）フィルムからなる。図面に示したように、金属化フィルムは折り畳まれてから、内部スリーブ２５４を中心として少なくとも１回（典型的には、約２回ないし５回）巻きつけられる。この折り畳みにより、より従来型のトランスデューサーよりも高い静電容量と低いインピーダンスを示す、より薄いフィルムの使用が可能になり、長く薄いワイヤであるワイヤのリード２６をより良好に駆動することができる。ワイヤリード２６６は導電エポキシ２６８で層２６２、２６４の最外殻表面に接続されている。バンド２５８は、外方向音響パルスを反射するアルミニウムの薄膜または金属のバンドから構成することができる。バンド２５８は放射線不透過性材料を含み、バンドがマーカーとしても作用して、装置の設置を促進できるようにしている。外側ジャケット２６０は、構造体に支持を提供するぺバックス（pebax）または他の好適な材料から作成することができる。図１５および図１５Ａに例示されたバブル検出器は小型装置であるのが有利であるが、具体的には、バブル検出器の層間の空気空間を最小限に抑制し、或いは、除去している。例えば、どのような虚空もエポキシまたは他の好適な充填材料で充填することができる。
【００６９】
バブル検出器トランスデューサー２５２に付随する電子回路２７１により、トランスデューサー２５２が、典型的には２０ＭＨｚから３０ＭＨｚの範囲の超音波パルスを発信する。パルスエコーモードでは、これら超音波パルスは、約２０ｋＨｚから５０ｋＨｚの周波数を有しているパルス列で送信される。従って、１個のバブルが約１ミリメートルから１.５ミリメートルの長さのトランスデューサー２５２の側を通過すると、そのバブルからおよそ１０回の反射をサンプリングすることができる。超音波エネルギーのパルスが衝撃係数の正の部分の期間中に搬送された後で、回路２７１が約０．５マイクロ秒待機して、「リングダウン」期間を考慮に入れている。次いで、反射された信号は、次の超音波信号が伝達される前に、典型的には少なくとも３回の跳ね返りの間、測定され得る。
【００７０】
本発明は具体的な実施形態に関して説明されてきた。本発明によれば、このシステムについての作動パラメータを変化させることができ、典型的には医者または介護人が所望の臨床上の指示についてパラメータを指定および選択することができる。更に、ここに明示されている教示に基づいて当業者が容易に案出することができる他の実施形態は、添付の特許請求の範囲の請求項により限定される本発明の範囲にいれることができるものと思量される。本発明は、ここに明示された教示の恩恵に預かった当業者には明白となる、異なっているが均等な形態で修正および実施することができる。
【００７１】
ここに添付された特許請求の範囲の請求項に記載されているものを以外に、ここに示されている詳細または構造もしくは設計を制限する意図はない。従って、先に開示した特定の実施形態は変更および修正できること、すべてのこのような変更および修正は、ここに添付された特許請求の範囲の請求項に明示されたような本発明の精神および範囲に入ることを、明瞭にするべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に従って対側性介在性処置手順で使用されるカテーテルシステムの具体的な実施形態の概略図である。
【図２】  本発明に従って角度を付した血流路を設けたカテーテルシステムの具体的な実施形態の一部の断面図である。
【図３】  本発明に従って角度を付した血流路を設けたカテーテルシステムの代替の具体的な実施形態の一部の断面図である。
【図４】  本発明に従って真っ直ぐな血液流路を設けたカテーテルシステムの別な具体的な実施形態の一部の断面図である。
【図４Ａ】  本発明に従って真っ直ぐな血液流路を設けたカテーテルシステムの具体的な実施形態の、図４の線Ａ−Ａに沿って破断した断面図である。
【図５】  本発明に従って具体的な酸素を過剰飽和させた液体の出口を設けたカテーテルシステムの具体的な実施形態の一部の斜視図である。
【図５Ａ】  本発明に従って示された具体的な酸素を過剰飽和させた液体の出口を設けたカテーテルシステムの具体的実施形態の一部の、図５の線Ａ−Ａに沿って破断した断面図である。
【図５Ｂ】  本発明に従って図５に示された具体的な酸素を過剰飽和させた液体の出口の図である。
【図６】  本発明に従って一体型血液入り口導入装置鞘部材を設けたカテーテルシステムの具体的実施形態の一部に断面図である。
【図７】  本発明に従って同側性介在処置手順で使用するためのカテーテルシステムの具体的実施形態の概略図である。
【図８】  本発明に従ってカテーテルシステムの具体的な実施形態と共に使用されるライナーを設けた具体的なガイドカテーテルの一部の断面図である。
【図８Ａ】  本発明に従って、ライナーを使用しない場合の、図８に示された具体的なガイドカテーテルの断面図。
【図９】  本発明に従った多孔性側部血液入り口を設けた一体型血液ドローを有している具体的なカテーテルシステムの一部の断面図である。
【図１０】  本発明に従って軸線方向血液入り口を設けた一体型血液ドローを有している具体的なカテーテルシステムの一部の断面図である。
【図１０Ａ】  本発明に従って示された具体的なカテーテルシステムの一部の、図１０の線Ａ−Ａに沿って破断した断面図である。
【図１１】  本発明に従って多孔性側部血液入り口を設けた一体型血液ドローを有している代替の具体的カテーテルシステムの一部の図である。
【図１１Ａ】  本発明に従って多孔性側部血液穴を設けた一体型血液ドローを有している代替の具体的カテーテルシステムの一部の、図１１の線Ａ−Ａに沿って破断した断面図である。
【図１１Ｂ】  本発明に従って多孔性側部血液穴を設けた一体型血液ドローを有している代替の具体的なカテーテルシステムの一部の、図１１の線Ｂ−Ｂに沿って破断した断面図である。
【図１１Ｃ】  本発明に従って多孔性側部血液入り口を設けた一体型血液ドローを有している代替の具体的なカテーテルシステムの一部の、図１１の線Ｃ−Ｃに沿って破断した断面図である。
【図１１Ｄ】  本発明に従って多孔性側部血管入り口を設けた一体型血液ドローを有している代替の具体的なカテーテルシステムの一部の、図１１の線Ｄ−Ｄに沿って破断した断面図である。
【図１２】  本発明に従ったカテーテルの具体的な先端構成の断面図である。
【図１２Ａ】  本発明に従ったカテーテルの具体的な先端構成の、図１２の線Ａ−Ａに沿って破断した断面図である。
【図１２Ｂ】  本発明に従ってカテーテルの具体的な先端構成の、図１２の線Ｂ−Ｂに沿って破断した断面図である。
【図１３】  本発明に従ったカテーテルの代替の具体的な先端構成の断面図である。
【図１３Ａ】  本発明に従ったカテーテルの代替の具体的な先端構成の、図１３の線Ａ−Ａに沿って破断した断面図である。
【図１３Ｂ】  本発明に従ったカテーテルの代替の具体的な先端構成の、図１３の線Ｂ−Ｂに沿って破断した断面図である。
【図１４】  本発明に従ったカテーテルの代替の具体的な先端構成の断面図である。
【図１４Ａ】  本発明に従ったカテーテルの更なる代替の具体的な先端構成の断面図である。
【図１５】  本発明に従った具体的なバブル検出器のトランスデューサーの等角図である。
【図１５Ａ】  図１５に示されたバブル検出器のトランスデューサーの一部の部分展開図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図４Ａ】
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【図５】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図８Ａ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１０Ａ】
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【図１１】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１２】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１４Ａ】
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【図１５】
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【図１５Ａ】
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