JP7122005B2 - カテーテル装置 - Google Patents

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Description

本発明は、カテーテル装置に関し、特に体内に挿入するチューブの先端位置を把握するための発光部を備えたカテーテル装置に関する。
経管栄養カテーテル装置は、意識障害、筋力衰退などにより自ら飲食できなくなった患者の胃まで栄養剤や薬などを送るために用いられる。このカテーテル装置を用いた方法では、口や鼻から体内にチューブを挿入して胃まで到達させて、体外からチューブを介して栄養剤等を胃に送り込んでいる。点滴だけでは胃や腸などの消化器系の能力の衰退が危惧されるが、チューブによって胃に直接栄養剤等を送ることで消化器系の能力の衰退を抑制できるメリットもある。
このようなカテーテル装置を用いた方法では、チューブが誤って気道に入らないように注意を払う必要がある。特許文献１には、複数の視覚素子を備えるカテーテルが開示される。すなわち、使用者が様々な角度で病巣の複数の画像を取り込むことができる固定式視覚素子と可動式視覚素子とを備えたカテーテルシステムが開示されている。このカテーテルシステムでは、チューブの先端にＬＥＤを設けることで光を照射して、視覚素子で取り込む画像の質を向上させている。
また、特許文献２には、生体内の細管内に挿入して発光させる体内部位発光装置が開示される。この装置は、両端が封止された可撓性および光透過性を有する管状体からなる本体部と、この本体部に内設される少なくとも１つの発光部と、この発光部を発光させるための発光手段とを有している。この体内部位発光装置では、本体部を発光させて生体内に挿入した後で発光させることにより、腹腔鏡下手術等において、医師や獣医師が細管の位置や走行状態を正確に視認できるようになっている。
特許文献３には、光源からファイバに向けて光を出射してカテーテルの先端部の位置を適切に確認することができるカテーテル装置及びカテーテル位置確認方法が開示される。この装置は、体内に挿入されるべきカテーテルと、可視赤色光を放射するレーザーダイオードを有する光源部と、光源部から放射される可視赤色光をカテーテルの先端部近傍に導光するファイバと、を備えている。
特表２００８－５２６３６０号公報 特開２００７－２２２３８８公報 特開２０１６－０８７０９１号公報
チューブの先端に発光部を備えたカテーテル装置では、発光部からは人体を透過しやすい赤外領域の波長の光が放出されるため、正常に点灯しているか目視で確認しにくい。一方、カテーテル装置を取り扱う使用者には、チューブ先端の発光部が正常に動作しているかどうか、チューブを患者に挿入する前に目視で確認したいという要求がある。
本発明は、チューブを挿入する前に発光部の動作確認を目視で行うことができるカテーテル装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明の一態様に係るカテーテル装置は、体内に挿入されるチューブと、チューブの先端側に設けられ、チューブの位置確認のための赤外線光を放出する赤外線発光素子が設けられた発光部と、赤外線発光素子に電力を供給する電源ラインと、電源ラインと赤外線発光素子との導通状態を可視光によって通知する可視光発光素子を有する導通検知部と、を備える。
このような構成によれば、導通検知部の可視光発光素子から発光される可視光の状態によって、チューブの先端側に設けられた発光部の赤外線発光素子と、この赤外線発光素子に電力を供給する電源ラインとの導通状態を確認することができる。
上記カテーテル装置において、発光部は、チューブの延出方向に延在する基材を有し、基材に赤外線発光素子および可視光発光素子が実装されていてもよい。これにより、チューブの先端側に設けられた発光部の位置に導通検知部の可視光発光素子が設けられているため、導通確認の可視光の発光状態をチューブの先端側で確認することができる。
上記カテーテル装置において、可視光発光素子は、赤外線発光素子と延出方向に並置されていてもよい。これにより、チューブの先端側に赤外線発光素子と可視光発光素子とが設けられていても、チューブ先端側の外径を必要以上に大きくしなくて済む。
上記カテーテル装置において、可視光発光素子は、チューブの途中に設けられていてもよいし、チューブの後端側に設けられていてもよい。これにより、チューブの先端側が人体に挿入されていても可視光の発光状態を確認することができる。
上記カテーテル装置において、チューブの後端側に設けられ、チューブと外部機器とを接続するためのコネクタ部をさらに備えていてもよい。可視光発光素子は、コネクタ部に設けられていてもよい。これにより、チューブの後端側に設けられたコネクタ部の位置において可視光の発光状態に基づき赤外線発光素子と電源ラインとの導通状態を確認することができる。
上記カテーテル装置において、電源ラインと並列に設けられ、可視光発光素子を迂回して赤外線発光素子に電力を供給するバイパスラインと、赤外線発光素子への電力の供給ラインとして、電源ラインとバイパスラインとの切り替えを行うスイッチ部と、をさらに備えていてもよい。これにより、可視光発光素子の発光状態で赤外線発光素子と電源ラインとの導通状態を確認した後、バイパスラインへの切り替えによって可視光発光素子を発光させずに済む。すなわち、赤外線発光素子と電源ラインとの導通状態が確認できた後は、可視光発光素子を発光させないようにして電力消費の抑制および発熱を防止することができる。
本発明によれば、チューブを挿入する前に発光部の動作確認を目視で行うことができるカテーテル装置を提供することが可能になる。
本実施形態に係るカテーテル装置を例示する模式図である。 発光部の構成例を示す斜視図である。 導通検知部の回路構成（その１）を例示する図である。 導通検知部の回路構成（その２）を例示する図である。 可視光発光素子の配置例について示す模式図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、同一の部材には同一の符号を付し、一度説明した部材については適宜その説明を省略する。
（カテーテル装置の構成）
図１は、本実施形態に係るカテーテル装置を例示する模式図である。
本実施形態に係るカテーテル装置１は、人体１００に挿入されるチューブ１０と、チューブ１０の先端側に設けられた発光部２０と、電源ライン２５と、可視光発光素子４５を有する導通検知部４０とを備える。図１に示すカテーテル装置１は、受光部３０および制御部５０をさらに備えている。カテーテル装置１は、一例として、チューブ１０を口や鼻から体内に挿入し、食道を経由してチューブ１０の先端を胃まで到達させる。そして、体外からチューブ１０を通して栄養剤や薬などを胃に送り込む。これにより、患者の胃まで栄養剤や薬などを直接送ることができる。
チューブ１０の後端側にはコネクタ１５（コネクタ部）が接続され、このコネクタ１５にケーブルＣ１０が接続されている。ケーブルＣ１０は制御部５０（外部機器）と接続される。チューブ１０には電源ライン２５が設けられており、この電源ライン２５の一端が発光部２０と接続され、電源ライン２５の他端がコネクタ１５と接続される。コネクタ１５は、チューブ１０の電源ライン２５とケーブルＣ１０とを導通させる役目を果たす。
また、コネクタ１５にはチューブ１０の他端側の口（体外側の口）と連通する投入口１５１が設けられる。投入口１５１から栄養剤や薬などをチューブ１０内に入れることができる。
発光部２０には、チューブ１０の位置確認のための赤外線発光素子２１が設けられている。赤外線発光素子２１から発光される赤外線光の波長は人体１００を透過可能な例えば６５０ｎｍ～１０００ｎｍ程度である。これにより、チューブ１０が体内に挿入された際、チューブ１０の先端側に設けられた発光部２０から放出される赤外線光を体外で受けることができる。赤外線発光素子２１には電源ライン２５が接続される。電源ライン２５は例えばチューブ１０の壁内（肉厚内）に埋め込まれており、チューブ１０の先端から後端にかけて延設されている。
また、発光部２０はキャップ２０ｃによって保護されている。キャップ２０ｃによって発光部２０内を防水できるとともに、キャップ２０ｃの滑らかな外形によってチューブ１０を人体１００に挿入する際の作業性が高まる。
受光部３０は、発光部２０から放出され人体１００を透過した赤外線光を受ける部分である。受光部３０は体外の人体１００に近い位置に配置される。例えば、チューブ１０の先端を胃まで到達させたい場合には、受光部３０を体外の胃の近くに配置しておく。受光部３０はケーブルＣ３０によって制御部５０と接続される。受光部３０で受けた赤外線光に基づく電気信号はケーブルＣ３０を介して制御部５０へ送られる。
制御部５０は、発光部２０および受光部３０など各部を制御する部分である。制御部５０は操作ボタン５３およびディスプレイ５５を備える。制御部５０は、ケーブルＣ１０を介して発光部２０へ通電制御を行う。すなわち、発光部２０を動作させるための電力は、制御部５０からケーブルＣ１０およびチューブ１０内の電源ライン２５を介して発光部２０の赤外線発光素子２１へ供給される。
ディスプレイ５５は、受光部３０による検出結果を表示する。例えば、受光部３０で検出した赤外線光の強度に基づく信号が所定の値を超えた場合には「検出」した旨の表示を行う。また、信号強度に応じた数値やグラフ、絵柄などを表示してもよい。制御部５０は、「検出」した旨を音によって報知してもよい。操作ボタン５３は、ディスプレイ５５の表示切り替えや、設定変更などを行う場合に用いられる。
導通検知部４０は、電源ライン２５と赤外線発光素子２１との導通状態を検知する部分である。導通検知部４０に設けられた可視光発光素子４５は、電源ライン２５と赤外線発光素子２１との導通状態を可視光によって通知する。図１に示す例では、可視光発光素子４５は発光部２０内に設けられる。電源ライン２５と赤外線発光素子２１とが導通状態であれば可視光発光素子４５から可視光が放出される。
一方、電源ライン２５と赤外線発光素子２１とが導通状態でなければ可視光発光素子４５から可視光は放出されない。赤外線発光素子２１からは視認しにくい赤外線光が放出されるため、正常に動作しているか把握し難い。このため、可視光発光素子４５から可視光が放出されるか否かによって電源ライン２５と赤外線発光素子２１との導通状態を目視で確認しやすくなる。
カテーテル装置１を使用するには、先ず、チューブ１０とコネクタ１５とを接続し、コネクタ１５にケーブルＣ１０を接続して制御部５０と繋げる。また、受光部３０をケーブルＣ３０によって制御部５０と繋げる。
次に、制御部５０からケーブルＣ１０およびチューブ１０の配線を介して発光部２０に電力を供給して、赤外線光を放出する。この際、電源ライン２５から赤外線発光素子２１に正常に電力が供給されていれば、導通検知部４０の可視光発光素子４５から可視光が放出される。使用者は、可視光発光素子４５の発光状態によって、赤外線発光素子２１から正常に赤外線光が放出されているか否かを確認することができる。
可視光発光素子４５から放出される可視光によって赤外線発光素子２１が正常に動作していることを確認した後は、この状態でチューブ１０を口や鼻から体内に挿入していく。一方、チューブ１０の先端を到達させたい位置と近い体外に受光部３０を配置しておく。例えば、胃までチューブ１０を挿入したい場合には、体外の胃の辺り（上腹部辺り）に受光部３０を配置しておく。
この状態でチューブ１０を体内に挿入していく。そして、チューブ１０の先端が胃まで到達すると、発光部２０から放出された赤外線光が人体１００を透過して受光部３０まで達する。受光部３０で赤外線光を受けると、その光量に応じた信号をケーブルＣ３０を介して制御部５０に送る。この信号が予め設定された値を超えた場合、制御部５０のディスプレイ５５に到達した旨を表示する。
一方、チューブ１０の先端が胃まで到達していない場合には、受光部３０で受ける赤外線光の量が少ないため、ディスプレイ５５には到達した旨の表示はされない。これにより、使用者は、ディスプレイ５５の表示によって、チューブ１０の先端が胃まで到達したか否かを認識することができる。
なお、上記の例では、チューブ１０を体内に挿入しながら先端位置の検出を行ったが、チューブ１０に先端からの長さを示す目盛が設けられている場合、その目盛を目安にしてチューブ１０を体内に挿入し、目標の長さまで挿入した後に受光部３０を当てて検出を行うようにしてもよい。
（発光部の構成例）
図２は、発光部の構成例を示す斜視図である。なお、図２では、説明の便宜上、キャップ２０ｃは省略されている。発光部２０は、チューブ１０の延出方向Ｄ０に延在する基材である基板２００と、基板２００に実装される赤外線発光素子２１を有する。ここで、チューブ１０の延出方向Ｄ０とは、チューブ１０を真っ直ぐにした際にチューブ１０の延びる方向のことを言う。
基板２００は、例えば配線パターンが形成されたフレキシブル基板である。赤外線発光素子２１は、基板２００の実装面２１０ａに実装される。また、実装面２１０ａには、導通検知部４０の可視光発光素子４５が実装される。可視光発光素子４５は、実装面２１０ａにおいて赤外線発光素子２１と延出方向Ｄ０に並置される。
基板２００には、配線パターンと導通するように赤外線発光素子２１および可視光発光素子４５が実装される。また、チューブ１０から延出する電源ライン２５が配線パターンに接続され、電源ライン２５から配線パターンを介して赤外線発光素子２１および可視光発光素子４５へ電力が供給される。
このような発光部２０では、基板２００の実装面２１０ａに赤外線発光素子２１と可視光発光素子４５とが並置されていることで、動作確認したい赤外線発光素子２１と近い位置で、可視光による動作確認を行うことができる。動作確認したい対象物と近い位置で確認できるため、直感的な動作確認を行うことができる。
図３は、導通検知部の回路構成（その１）を例示する図である。
図３では、説明の便宜上、発光部２０、チューブ１０および制御部５０が示されている。この回路構成では、制御部５０と発光部２０との間に電源ライン２５、バイパスライン２９および接地ライン２７が設けられる。電源ライン２５、バイパスライン２９および接地ライン２７の３本の配線はチューブ１０に沿って並列に設けられる。
発光部２０において、電源ライン２５と接地ライン２７との間に赤外線発光素子２１および可視光発光素子４５が、直列に接続される。制御部５０にはスイッチ部ＳＷが設けられる。スイッチ部ＳＷは、電源の一方（例えばプラス側）を電源ライン２５に接続するか、バイパスライン２９に接続するかの切り替えを行う。
バイパスライン２９は、電源ライン２５と並列に設けられており、可視光発光素子４５を迂回して赤外線発光素子２１に電力を供給するライン（電力の供給ライン）である。したがって、スイッチ部ＳＷによって電源ライン２５を選択した場合には赤外線発光素子２１および可視光発光素子４５に電力が供給され、バイパスライン２９を選択した場合には可視光発光素子４５を迂回して赤外線発光素子２１に電力が供給される。
このような回路構成では、赤外線発光素子２１と電源ライン２５との導通状態を確認する際にはスイッチ部ＳＷで電源ライン２５を選択して、赤外線発光素子２１と直列接続された可視光発光素子４５の発光状態によって赤外線発光素子２１の動作を確認する。そして、動作確認をした後は、スイッチ部ＳＷでバイパスライン２９を選択して、可視光発光素子４５には電力を供給せずに赤外線発光素子２１のみを発光させる。これにより、赤外線発光素子２１と電源ライン２５との導通状態が確認できた後は、可視光発光素子４５を発光させないようにして電力消費の抑制および発熱を防止することができる。
図４は、導通検知部の回路構成（その２）を例示する図である。この回路構成では、赤外線発光素子２１と可視光発光素子４５とが電源ライン２５に直列に接続されるとともに、可視光発光素子４５が発光部２０以外の位置に設けられている。発光部２０には赤外線発光素子２１が設けられ、これらが電源ライン２５に直列に接続されている。また、発光部２０以外の位置に設けられた可視光発光素子４５も赤外線発光素子２１と直列に接続され、電源ライン２５に接続されている。
したがって、電源ライン２５に電力を供給することで、導通状態が正常であれば赤外線発光素子２１および可視光発光素子４５から光が放出される。一方、導通状態が異常であれば赤外線発光素子２１および可視光発光素子４５から光は放出されない。したがって、使用者は、電源ライン２５に電力を供給した際に可視光発光素子４５から可視光が放出されたか否かによって赤外線発光素子２１と電源ライン２５との導通状態を確認することができる。
図５は、可視光発光素子の配置例について示す模式図である。
図５では、発光部２０以外の位置に可視光発光素子４５が配置されている例を示している。可視光発光素子４５は、例えばチューブ１０の途中、コネクタ１５の位置、ケーブルＣ１０の途中、制御部５０の位置、受光部３０の位置など、見やすい位置に配置することができる。可視光発光素子４５は、赤外線発光素子２１と電源ライン２５との導通状態に応じて可視光を放出するように配線されていれば、どのような位置に配置されていてもよい。使用者が確認しやすい位置に可視光発光素子４５を設けておけばよい。
なお、上記に本実施形態を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。例えば、上記の実施形態では、赤外線発光素子２１と電源ライン２５との導通状態が正常であれば可視光発光素子４５から可視光を放出し、異常であれば可視光を放出しない回路構成を示したが、反対に、正常であれば可視光発光素子４５から可視光を放出せず、異常であれば可視光を放出するような回路構成であってもよい。また、導通検知部４０として可視光発光素子４５から可視光を放出する例を示したが、制御部５０のディスプレイ５５に赤外線発光素子２１と電源ライン２５との導通状態を通知するようにしてもよい。
また、上記の実施形態ではチューブ１０を口や鼻から体内に挿入する例を示したが、肛門や施術によって身体に開けた穴からチューブ１０を挿入する場合であっても適用可能である。また、発光部２０として、延出方向Ｄ０に赤外線発光素子２１および可視光発光素子４５が並置される例を示したが、基板２００の表裏に赤外線発光素子２１および可視光発光素子４５のそれぞれが実装されていてもよい。
また、前述の各実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、各実施形態の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に包含される。
１…カテーテル装置
１０…チューブ
１５…コネクタ
２０…発光部
２０ｃ…キャップ
２１…赤外線発光素子
２５…電源ライン
２７…接地ライン
２９…バイパスライン
３０…受光部
４０…導通検知部
４５…可視光発光素子
５０…制御部
５３…操作ボタン
５５…ディスプレイ
１００…人体
１５１…投入口
２００…基板
２１０ａ…実装面
Ｃ１０…ケーブル
Ｃ３０…ケーブル
Ｄ０…延出方向
ＳＷ…スイッチ部

Claims (6)

  1. 体内に挿入されるチューブと、
    前記チューブの先端側に設けられ、前記チューブの位置確認のための赤外線光を放出する赤外線発光素子が設けられた発光部と、
    前記赤外線発光素子に電力を供給する電源ラインと、
    前記電源ラインと前記赤外線発光素子との導通状態を可視光によって通知する可視光発光素子を有する導通検知部と、
    を備え、
    前記電源ラインと並列に設けられ、前記可視光発光素子を迂回して前記赤外線発光素子に電力を供給するバイパスラインと、
    前記赤外線発光素子への電力の供給ラインとして、前記電源ラインと前記バイパスラインとの切り替えを行うスイッチ部と、をさらに備えたカテーテル装置。
  2. 前記発光部は、前記チューブの延出方向に延在する基材を有し、
    前記基材に前記赤外線発光素子および前記可視光発光素子が実装された、請求項１記載のカテーテル装置。
  3. 前記可視光発光素子は、前記赤外線発光素子と前記延出方向に並置された、請求項２記載のカテーテル装置。
  4. 前記可視光発光素子は、前記チューブの途中に設けられた、請求項１記載のカテーテル装置。
  5. 前記可視光発光素子は、前記チューブの後端側に設けられた、請求項１記載のカテーテル装置。
  6. 前記チューブの後端側に設けられ、前記チューブと外部機器とを接続するためのコネクタ部をさらに備え、
    前記可視光発光素子は、前記コネクタ部に設けられた、請求項１記載のカテーテル装置。
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