(57)【要約】  カニューレは、カニューレに沿って延びる導電性材料を有する。この材料は、有線またはワイヤレスで計測デバイスと接続され得る電気端子を有する。これによって、人の身体内のカニューレの位置を得て、カニューレがずれた場合に警告信号を発生することを可能にする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性材料が沿って延びるカニューレ（１）であって、前記導電性材料は電気端子（５）を有することを特徴とする、カニューレ。
【請求項２】
前記導電性材料が、前記カニューレ（１）に沿った円筒形のデザインであることを特徴とする、請求項１に記載のカニューレ。
【請求項３】
前記導電性材料がワイヤ（４）を有することを特徴とする、請求項１に記載のカニューレ。
【請求項４】
前記ワイヤ（４）が螺旋状に巻かれていることを特徴とする、請求項３に記載のカニューレ。
【請求項５】
電気絶縁性の外側被覆（２）及び内側被覆（３）を有し、それらの間に導電性材料が配置されることを特徴とする、請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載のカニューレ。
【請求項６】
前記電気端子（５）と接続された送信器を有することを特徴とする、請求項１〜５のうちのいずれか一項に記載のカニューレ。
【請求項７】
前記電気端子（５）が、すり接点を有することを特徴とする、請求項１〜６のうちのいずれか一項に記載のカニューレ。
【請求項８】
前記すり接点が導電性リング（６１）として設計されることを特徴とする、請求項７に記載のカニューレ。
【請求項９】
前記導電性リング（６３）が円錐形スリーブ（６４）として設計されることを特徴とする、請求項８に記載のカニューレ。
【請求項１０】
前記電気端子（５）と導電接続される、ＲＦＩＤ要素（３２）を有することを特徴とする、請求項１〜９のうちのいずれか一項に記載のカニューレ。
【請求項１１】
前記ワイヤと導電接続されない、別の電気端子を有することを特徴とする、請求項１〜１０のうちのいずれか一項に記載のカニューレ。
【請求項１２】
ケーブル（４２、５２）及びプラグ（４３）またはブッシング（５４）を有し、前記プラグ（４３）または前記ブッシング（５４）と前記ケーブル（４２、５３）との間、ならびに前記ケーブル（４２、５３）と前記電気端子（５）との間が、導電接続されていることを特徴とする、請求項１〜１１のうちのいずれか一項に記載のカニューレ。
【請求項１３】
請求項１〜１２のうちいずれか一項に記載のカニューレ（１）を伴うカニューレシステムであって、電気接触面（１４）を有し、前記電気接触面（１４）は、身体の表面と、前記電気接触面（１４）及び前記端子（５）に電気接続される計測デバイス（８）とに固定することができることを特徴とする、カニューレシステム。
【請求項１４】
前記計測デバイス（８）が、電気容量を判定するための計測デバイスであることを特徴とする、請求項１３に記載のカニューレシステム。
【請求項１５】
前記電気接触面（１４）が送信器を有することを特徴とする、請求項１３または１４に記載のカニューレシステム。
【請求項１６】
前記計測デバイス（８）と接続された、コンピュータ（２２）及び信号デバイス（２３）を有することを特徴とする、請求項１３〜１５のうちのいずれか一項に記載のカニューレシステム。
【請求項１７】
前記信号デバイス（２３）が、いくつかの異なる信号送信器を有することを特徴とする、請求項１６に記載のカニューレシステム。
【請求項１８】
身体部（１６）の内側におけるカニューレ（１）の位置を判定する方法であって、電気接触面（１４）は身体部（１６）に固定され、電気計測値（２１）は、前記電気接触面（１４）と、前記身体部（１６）の内側に押し込まれたカニューレ（１）との間で判定される、方法。
【請求項１９】
前記電気計測値（２１）が基準値と比較されること、及び前記基準値を超過した場合に警報が鳴ることを特徴とする、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
ある期間にわたって前記電気計測値（２１）が判定されて、記憶または記録されることを特徴とする、請求項１８または１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性材料が沿って延びるカニューレに関する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤなどの導電性材料を伴うカニューレは、米国特許第５３１４４１８号明細書から知られている。ここで螺旋状ワイヤは、カニューレを安定されるため、かつ形付けるために役立つ。カニューレを囲む液体と接触しないよう、ワイヤをカニューレの中へ導くための注意が必要である。この目的で、詳細にはワイヤはカニューレ壁に導かれる。このような螺旋状ワイヤは、流体の流れが妨げられるのを防ぐための、よじれ防止も提供する。
【０００３】
原則的に本発明は、針、ポート、またはシャントも含む、任意のタイプのカニューレに使用することができる。しかし、本発明は詳細には、カテーテル、２つ以上の内腔を有するカニューレ、及び、アクティブポンプを用いて少なくとも０．５〜８ｌ／ｍｉｎの範囲内の流れに好適であるか、または肺もしくは心臓治療のアクセスに好適である大型カニューレに関する。はっきり述べると、これらのカニューレは、最悪の場合に血管から押し出され、患者が数分以内に死亡しかねないという危険をはらんでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第５３１４４１８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、導電性材料が沿って延びるカニューレをさらに改善することである。この目的は、材料が電気端子を有する汎用カニューレによって実現される。
【０００６】
この目的で、カニューレ壁に好ましく導かれるワイヤ、または他の導電性材料は、カニューレから導き出さなければならないか、または材料との電気接続を可能にするような方法でカニューレ壁に向けて導かれなければならない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、カニューレに使用されるこのようなワイヤまたは他の導電性材料は、電気信号、電圧、または電気容量を伝えるためにも使用できるという認識に基づいている。その結果、電気端子によって、材料の電気状態を活用して計測システムまたは評価システムに中継することが可能になる。
【０００８】
ここで導電性材料は、カニューレ全体を包含する必要のない延長の領域にわたり、カニューレに沿って形成される。実際、この領域は、ほぼカニューレ先端部から身体内に配置されない領域まで延び、電気端子を含むために特に好適となる。
【０００９】
その結果、カニューレ内の導電性材料は、例えばセンサを計測デバイスに接続することができる。例えば、ワイヤを熱電対として構成することによって、温度、すなわち温度に対応する電圧を伝えることも可能となる。ワイヤを伸ばすか、または曲げることでワイヤの電気パラメータを変化させるよう、ワイヤを構成することもでき、それによって、電気端子を使用して計測デバイスの電気パラメータなどの変化を表わすことができる。これらの計測値は、パラメータを表示するのに役立つか、または制御パラメータとして使用することもできる。
【００１０】
カニューレに沿った材料は、円筒形のデザインであってよい。この目的のため、カニューレの領域はバンドによって巻くことができる。または、円筒形要素を加工してカニューレの中に入れるか、もしくはカニューレをこの要素で含包する。
【００１１】
金属は導電性材料として好適である。しかし、導電性プラスチック、または他の導電性材料であってもよい。
【００１２】
１つの簡単な実施形態において、導電性材料はワイヤである。
【００１３】
ワイヤが螺旋状に巻かれると、特に有利である。その結果、一方ではワイヤがカニューレにある程度の安定性を付与し、他方では螺旋形状によってワイヤが、特定のカニューレのセクション上でカニューレ外周面全体に作用できる。ワイヤの螺旋形状によって、ワイヤを電気コイルとして使用することができ、それによって特に電圧の誘導を含むさらなる用途が広がる。
【００１４】
カニューレが外側被覆及び内側被覆を有し、それらの間に導電性材料を配置することは、カニューレには有利である。外側被覆及び内側被覆は、ポリウレタンで作ることができる。カニューレの製造中、特に導電性材料がカニューレ壁の中に直ちに組み込まれる場合、それらは一体で製造され得る。その結果、好ましくはポリウレタンで構成される管状壁は、導電性材料を径方向外側及び径方向内側に絶縁することができる。
【００１５】
電気端子によって、カニューレを、表示装置、評価ユニット、または制御ユニットに電気的に配線することを可能にする。しかしカニューレが、電気端子と接続された送信器を有する場合、ワイヤレス接続も可能である。電気端子はカニューレに物理的に接続される必要はないが、トランシーバシステムを介してワイヤレス接続することもできる。
【００１６】
電気端子は、電気材料が容易にアクセスし得る、カニューレの領域とすることができる。接点の伸張部がこの領域に組み込まれ得るように、この領域は、すり接点として設計することができる。
【００１７】
このすり接点は、導電性リングとして構成され得る。これによって、ケーブルを固定するために接点を使用することが可能になり、一方でカニューレに対する変化は、目に見える電気端子領域を含むことのみである。このすり接点は、円筒形または円錐形スリーブとしても構成され得る。円錐形スリーブによって、より容易に開放リングをすり接点に簡単に固定する。
【００１８】
カニューレが、電気端子と導電接続された無線ＩＣタグ（ＲＦＩＤ）要素を有するという、さらなる改善が提供される。これは、カニューレのデータを記録し、その後それらのデータをコンピュータまたはコンソールへ、有線またはワイヤレス送信することを可能にする。
【００１９】
ＲＦＩＤ要素に対して累積的または代替的に、カニューレを用いてすでに得られているデータを処理するよう、データメモリまたはマイクロチップなどのデータ処理デバイスがカニューレの中に組み込まれるという、さらなる改善が提供され得る。
【００２０】
さらにカニューレは、ワイヤに導電接続されていない別の電気端子も有し得る。この電気端子は、第２の電極として役立ち、人間または動物の皮膚に接触できる接触面と接続され得る。この電気端子は、皮膚との接続を実現するよう、第２の電極、したがってＥＫＧパッチの代替として役立ち得る。なぜなら、カニューレの位置によって変化され得るコンデンサが、第１の電極すなわち導電性材料と第２の電極との間に、カニューレの使用中に形成されるからである。
【００２１】
実用のため、カニューレがケーブルまたはプラグもしくはブッシングを有することが提案される。プラグまたはブッシングとケーブルとの間、及びケーブルと電気端子との間は導電接続される。
【００２２】
本発明の基本的な目的は、身体の表面と、電気接触面及び接続部に電気接続される計測デバイスとに固定され得る、電気接触面を有するカニューレのタイプを伴うカニューレシステムによっても、実現される。
【００２３】
計測デバイスを、電気接触面及びワイヤの接続部に接続することによって、電気接触面とワイヤとの間の電位差を、計測デバイスを介して検出することが可能になる。
【００２４】
好ましい実施形態において、計測デバイスは電気容量を判定するのに役立つ。しかし、オーム抵抗、インピーダンス、または他の電位もしくは電位の変化を判定することも可能である。
【００２５】
電気接触面が身体の表面にしっかりと固定される場合、カニューレシステムを使用して、いつカニューレが電気接触面に対して動くかを判定することができる。これによって、カニューレのずれを容易に認識することが可能になる。特に、カニューレが血管内に配置される場合、ずれはカニューレが血管から出たことを示し得る。したがって、このようなずれが迅速かつ容易に判定され得ることは有利である。判定された電位または電位の変化を計測することによって、カニューレ内の電位変化がどれくらい進行したかを正確に示すことが可能になる。カニューレ内の電位変化は、通常はカニューレの軸位置合わせに伴って発生するため、カニューレと電気接触面との間の距離を判定することによって、カニューレの血管の内側の位置、及び、血管の外側の位置でさえも推測が可能になる。
【００２６】
電気接触面は、送信器を介して計測デバイスとも接続され得る。しかし電気接触面は、簡単な方法でも計測デバイスと配線され得る。
【００２７】
計測デバイスと接続されたコンピュータ及び信号デバイスを有することは、カニューレシステムにとって有利である。一般に、コンピュータが医療用コンソールに配置される。所定の電気計測値を超過した場合、医療関係者にカニューレの位置を確認するよう促す信号を誘発することが可能になる。
【００２８】
ずれによって、信号デバイスは様々な信号を発することができ、例えば光学信号または音響信号などの、異なる信号送信器を有し得る。
【００２９】
本発明は、身体部の内部におけるカニューレの位置を判定する方法にも関する。この方法において、電気接触面は身体部に固定され、電気計測値が、電気接触面と、身体部内に押し込まれたカニューレとの間で判定される。このような方法によって、血管内のカニューレの位置を容易に監視することが可能となる。次にカニューレを所定の時間内に正しい位置に戻すため、電気計測値を基準値と比較して、基準値を超過した場合に警報を鳴らすことが提案される。
【００３０】
長時間にわたって血管内のカニューレの位置の変化を監視するために、ある期間にわたって電気計測値を判定して、記憶または記録することが提案される。これによって、カニューレが血管内の正しい位置にあるかを、連続して追跡することが可能になる。
【００３１】
例示的な実施形態が図面に示され、以下でより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】ワイヤで補強されたカニューレの概略断面図である。
【図２】電気端子を有する、ワイヤで補強されたカニューレの図である。
【図３】ワイヤで補強されたカニューレの上面図である。
【図４】電気コンデンサの概略図である。
【図５】カニューレ、電気接触面、及び計測デバイスを伴うカニューレシステムの概略図である。
【図６】部分的に引き出された、図５に示すカニューレシステムの図である。
【図７】完全に引き出された、図５に示すカニューレシステムの図である。
【図８】カニューレに沿って円筒形状に形成された導電性材料を伴う、カニューレの図である。
【図９】プラグを有する、図８に示す電気端子を伴うカニューレの領域の拡大図である。
【図１０】ブッシングを有する、図８に示す電気端子を伴うカニューレの代替の実施形態の図である。
【図１１】プラグ対プラグのアダプタの図である。
【図１２】電気端子の領域の拡大図である。
【図１３】リングホルダ及びブッシングを伴うケーブルの図である。
【図１４】カニューレ上の、図１３に示すケーブルの図である。
【図１５】ケーブルがカニューレに当接する領域の拡大断面図である。
【図１６】図１３に示すケーブルと、カニューレの一部である導電性リングとの間の相互作用を示す図である。
【図１７】図１３に示すケーブルと、螺旋状ワイヤを有する図３によるカニューレとの間の相互作用を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
図１に示すカニューレ１は、電気絶縁を備えるポリウレタンの外側被覆２、及びポリウレタンの内側被覆３を有する。カニューレの長手方向に螺旋状に延びるワイヤ４は、導電性材料として間に配置される。
【００３４】
図２は、いかにしてワイヤ４が、ポリウレタンの内側被覆３の周りに、しっかりと当接して外側から見えるよう巻かれているか、及び外側被覆２によって防護されているかを示す。
【００３５】
図３は、プラグ７を介して計測デバイス８に中継することができる電位を活用するために、ケーブル６が使用される箇所において電気端子５を形成するよう、カニューレ１の一方の端部におけるワイヤ４が、いかにしてポリウレタンの外側被覆２を通して外部に導かれるかを示す。
【００３６】
このようなカニューレ１が身体の血管内に配置される場合、この配置は電気コンデンサまたは電気容量として作用する。図４は、カニューレ１のウレタンの外側被覆２が、いかに誘電体１０として作用するかを例証する、コンデンサの概略図を表わす。ここで、補強ワイヤ４は第１の電極１１に相応し、身体の血管は第２の電極１２に相応する。
【００３７】
血管内に配置されたカニューレのこれらの特徴は、図５〜図７に示すカニューレシステム１３に使用され、身体部１６の内部のカニューレ１の、電気接触面１４に対する位置を計測する。
【００３８】
この目的のため、例えば電気接触面１４は、ＥＫＧパッチを用いて、血管（図示せず）に近接した皮膚領域１５に接着接合される。その後カニューレ１は身体部１６、詳細には血管内に位置付けられ、ここでカニューレ１は、接触面１４の近くに押し込まれる。ここでカニューレ１は、電気端子５及びライン７を介して電気計測デバイス８と接続され、一方で電気接触面１４は、ライン１７を介して計測デバイス８と接続される。
【００３９】
カニューレ１が血管入口１８を介して最適に位置付けられた後、計測デバイス８は計測した容量の値を示す。例示的な実施形態において、この値は０．１４ｎＦである。この値は、カニューレ１が身体部１６に押し込まれた長さ１９に、ほぼ比例する。
【００４０】
例えば、患者の稚拙な動きによって、カニューレが身体部１６から部分的に引き出された場合、したがって血管から引き出された場合、長さ１９は長さ２０に減少され、それは計測デバイス８上で示される電気容量も減少させる。例示的な本実施形態において、長さ１９は長さ２０のほぼ半分に減少され、このプロセス中に電気容量は０．１４ｎＦから０．０７ｎＦに低下する。
【００４１】
図７は、カニューレ１が身体部１６から完全に引き出された場合を示す。これにより、計測した電気容量は０．００ｎＦまで低下する。
【００４２】
計測デバイス８によって判定された計測値２１は、コンピュータ２２に送信され、この計測値を予め測定した値と比較する。低下が制限を下回る場合、コンピュータ２２は、例えば光学信号及び／または音響信号を発することができる信号デバイス２３を起動させる。信号デバイスは、医院の警報または監視システムであってもよい。その結果、医療従事者はカニューレの位置を確認すべきであることを通知される。
【００４３】
コンピュータ２２は、いかにしてカニューレが身体部１６に対して動かされたかを包括的に例証するよう、ある期間にわたって判定した計測値を記憶することもできる。
【００４４】
さらに、コンピュータ２２は、例えばカニューレと接続されたポンプなどの他のデバイスにも作用することができ、例えばカニューレ１を血管から取り除くときに、カニューレへの流入を止める、または低減させる。
【００４５】
図８は、カニューレに沿って円筒形状に形成された導電性材料３１、及びＲＦＩＤチップ３２を伴う、カニューレ３０を示す。材料３１に接続した、このＲＦＩＤチップ３２は、カニューレの内部に絶縁して組み込まれる。カニューレを身体内に位置付けたときに、ＲＦＩＤチップは身体の外部に位置されるような方法で、ＲＦＩＤチップはカニューレに配置される。
【００４６】
図９は、ケーブル４２がハンダ付けされた電気端子４１を伴うカニューレ４０を示す。ケーブル４２は、計測デバイス８に接続するために使用されるプラグ４３を有する。
【００４７】
図１０は、カニューレ５０の代替の実施形態を提示する。ここではケーブル５２が延ばされ、電気端子５１を介して導電性材料５３と接続されている。ケーブル５２の端部は、図１１に示されるアダプタ５５を介してプラグとしても使用することができる、ブッシング５４を有する。
【００４８】
このようなカニューレは、使い捨て用としても使用されるよう、容易に製造することができる。
【００４９】
図１２は、ポリウレタン材料５６で構成されたカニューレ５０の断面を示す。材料５６に装着されるのは、金属製のカニューレ補強物５７であり、これはセンサ要素として役立ち、外部及び内部に対して絶縁されるような方法で、カニューレ壁の中に一体化される。生体適合材料で構成されたカニューレの表面において、アクセス可能な金属製の導電領域５８は、センサ要素と電気接続される。ケーブル５２はこの電気端子５１上にハンダ付けされる。
【００５０】
ケーブル５２を接点５１上にハンダ付けする代わりに、図１３〜図１７に示す実施形態の変形は、スリップリング６１及びブッシング６２を伴うケーブル６０を提供する。ケーブル６０は、消毒かつオートクレーブ内で殺菌され得る再使用ユニットとして設計される。
【００５１】
このケーブル６０は、スリップリング６１を介して、円錐形スリーブ６４を有する導電性リング６３と容易に固定することができる。図１５は、導電性材料６５とケーブル６０との間の電気接触を、リング６１を介して可能にするよう、いかにしてリング６１を円錐形スリーブ６４上にはめることができるかを示す。
【００５２】
図１６は、ケーブル６０がカニューレから取り外したリング６４に、いかにして固定されるかを示す。代替として、リング６１は、絶縁物７２を取り除いた領域７３において、カニューレ７０の中に螺旋状に導かれたワイヤ７１と直接相互作用することもできる。
【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５】
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【図６】
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【図７】
2020512049.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2020512049.tif 000013
【図１２】
2020512049.tif 000014
【図１３】
2020512049.tif 000015
【図１４】
2020512049.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2020512049.tif 000019
【国際調査報告】
2020512049.tif 000020
2020512049.tif 000021
2020512049.tif 000022
2020512049.tif 000023
2020512049.tif 000024
2020512049.tif 000025
2020512049.tif 000026
2020512049.tif 000027
2020512049.tif 000028
2020512049.tif 000029