JPH0667382B2 - 光学カテ−テル目盛り装置 - Google Patents

光学カテ−テル目盛り装置

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JPH0667382B2
JPH0667382B2 JP61254828A JP25482886A JPH0667382B2 JP H0667382 B2 JPH0667382 B2 JP H0667382B2 JP 61254828 A JP61254828 A JP 61254828A JP 25482886 A JP25482886 A JP 25482886A JP H0667382 B2 JPH0667382 B2 JP H0667382B2
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Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明はカテーテル酸素測定装置に使用する光学カテー
テル用の目盛り装置に関し、更に詳しくはカテーテルの
基端部をコンピユータまたはプロセツサに挿入して目盛
り操作を行ないながら組立体内のカテーテルの末端を密
封し滅菌状態にすることができる目盛り装置に関する。
＜従来の技術＞ カテーテル酸素測定装置は多重波長反射分光光度測定を
使用する混合静脈酸素飽和の正確で連続的な真の時間測
定を与える。赤血球の色調は赤血球に含まれる酸素が減
少するにつれて緋色から紫色に順次に変化する。種々の
えらばれた波長の光が血液を照明するとき、それぞれの
波長において逆散乱もしくは反射される光の量は色調お
よび従つて血液の酸素濃度に応じて変化する。透過光の
波長の注意深い選択は温度、pHおよびヘマトクリツト管
のような他の血液特性による妨害を最小にして含酸素ヘ
モグロビンの正確な測定を可能にする。
血液中の酸素の約98％は赤血球中のヘモグロビンに化学
的に結合している。赤色光および赤外光の吸収は含酸素
ヘモグロビンおよび脱酸素ヘモグロビンについて実質的
に異なり、この赤色／赤外スペクトル内の光の種々の波
長について変化する。それ故、血液中の含酸素ヘモグロ
ビンおよび脱酸素ヘモグロビンの相対量は種々のえらば
れた波長の光の相対的な吸収を測定することによつて決
定することができる。含酸素（酸素化）形態のヘモグロ
ビンの％は次式における血液の酸素飽和と定義される。
ここにHbO2は含酸素ヘモグロビンの濃度であり、Hbは脱
酸素ヘモグロビンの濃度である。
広く使用されているカテーテル酸素測定装置は次の３つ
の基本要素から成る：（１）患者の静脈に挿入するに適
する末端部をもちその他端において下記（２）のモジユ
ールと界面を接する使い捨て光フアイバー肺動脈カテー
テル、（２）光放出ダイオード、光検出器および付属電
子機器を備え、下記（３）のコンピユータを基礎とする
機器と界面を接する光学モジユール、および（３）デイ
スプレイ、警報器および付属読みとり装置を備えるデー
タ処理および制御機能のすべてを行なうコンピユータを
基礎とする機器。上記（２）の光学モジユールおよび上
記（３）の機器は異なつた患者に多数回再使用すること
ができるが、上記（１）のカテーテルは単一の操作もし
くはモニタ過程中、単一の患者についてのみ使用され
る。すなわちこのカテーテルは使い捨てであり、密閉さ
れた滅菌包装に別個に包装され、それぞれはカテーテル
使用時に光学モジュールに挿入するに適するよう特に設
計された光学接続プラグを備える。
カテーテル酸素測定中、試験下にある血液から反射され
る光の合計量は比較的低いので、そして光学要素（特に
光フアイバー）の製造中の変動は透過率に差異を生じて
出力の読みに影響を与えるので、それぞれのカテーテル
はその使用直前に別々に目盛りづけして、試験下の試料
から受取る正確な光強度を試験下の試料中の定量される
べき物質の未知濃度に相関させることが重要である。こ
れは所定の血液試料をカテーテルと共にまず測定し、次
いで同じ血液試料を実験室において異なつた技術によつ
て完全に独立に測定して実験室で計算された実際の酸素
飽和含量を機器により計算された含量と一致させ、後者
をこれに応じて調節することによつて達成することがで
きる。然しながら、この技術は明らかに不利である。す
なわち実験室試験を行なうに要する時間はカテーテルの
配置時間と酸素飽和測定が正確さを保証されて使用しう
る時間との間に望ましくない遅延を生ぜしめる。この自
明の不利益を克服するために種々の技術が提案され、染
料とまぜたマグネシア乳状懸濁液、またはフイルタ、ま
たはカテーテル末端部にはじめに指向させることができ
且つ反射特性の知られている種々の光反射標的、のよう
な基準物質を使用してカテーテルをはじめに目盛りづけ
することが行なわれた。
この分野で広く受入れられている初期カテーテル目盛り
付けの１つの方法は米国特許第4,322,164号（発明者ロ
バート・イー・シヨウら）に記載されている。簡単にい
うと、この方法は複数個の光反射性粒子を埋め込んだ個
体順応物質として形成された基準ブロツクを包含する。
この基準ブロツクを密閉管内に入れ、そしてカテーテル
の初期包装中に、その末端部を基準ブロツクに隣接する
がそこから間隔をおいている管中に挿入し、更に移動し
ないように把持する。この基準ブロツクを次いでバネ荷
重するが解放自在に捕束して、目盛り測定が行なわれる
ときにカテーテル端部との弾性係合するよう放出できる
ようにする。ひとたび目盛りの読みがえられたならば、
カテーテルは管から弛めて引に張ることができ、そして
患者に取付けて意図するように血中酸素飽和測定を行な
うことができる。初期の目盛りの読みは密封滅菌態様の
包装中にとどまつている基準ブロツクとカテーテルを用
いてえられ、その間カテーテルの接続子プラグは光学モ
ジユールおよび酸素測定プロセツサに接続される。
上記のカテーテル目盛りづけ方法はかなりな成功を収め
たけれども、ときどき若干の問題があつた。すなわち、
基準ブロツクを放出してカテーテル先端に係合させると
いう別個の操作を行なうことは医者または看護婦にとつ
て不便であり、あるいはまたこのような操作はカテーテ
ルをその実際の使用時より前に汚染の可能性にさらすこ
とがありうる。
＜発明が解決しようとする問題点とその解決手段＞ 本発明は前記の操作の不便さ及びカテーテル汚染を克服
した光学カテーテル組立体包装物を提供するものであ
る。
本発明の光学カテーテル組立体包装物によれば、内部に
送信光ガイドおよび受信光ガイドをもつカテーテルが目
盛りトレー中に包装されカテーテル末端部が目盛り装置
中に収容されるように配置される。目盛り装置は管状包
囲体を含み、その中で基準要素がカテーテル末端部に適
応係合するように圧迫され、そしてカテーテルを包囲体
にしつかりと把持し保持するための部材が備えてあつて
カテーテルと目盛り装置はカテーテルまたは基準ブロツ
クのいづれかの追加の移動を必要とすることなしに包装
物中で迅速な目盛り操作が行なえるようになつている。
カテーテルと目盛り装置を密封滅菌の状態でトレイ中に
包むカバー材料で包装物がシールされる。カテーテルが
使用の用意ができたとき、シール材料の一部は取除くこ
とができ、残余はその密封滅菌状態のままにしてカテー
テルの基端部において光学接続子のみを露出させること
ができ、これによつて光学接続子を酸素測定装置に接続
させてカテーテルの目盛りの読みを与えることができ
る。然もその間のすべてにおいてカテーテルの末端部と
注入可能な末端部は密封滅菌の状態のままでありうる。
酸素測定装置内の結果の目盛り操作と記録が終ると、シ
ール材料の残余を取除くことができ、目盛り装置はカテ
ーテルの末端部から容易に除かれ、そしてカテーテルは
患者の中に直後に配置されて連続的な血液酸素飽和の読
みが行なわれる。
＜実施例＞ 本発明の実施例を添付の図面を参照して具体的に説明す
る。
第１図は本発明の目盛り装置の等測図であり、酸素測定
カテーテルを目盛り装置内に挿入し締着した状態で示す
ものである。
第２図は第１図の２−２にそつてとつた拡大断面図であ
る。
第３図は第１図の目盛り装置とカテーテルの拡大縦断面
図である。
第４図〜第６図は本発明のカテーテルと目盛り装置の包
装物を示す特に目盛り操作を行なう様子を示す概要図で
ある。
本発明の目盛り装置（10）は第１図〜第３図に示してあ
るが、それらから理解されるようにこの目盛り装置は一
端が密閉で他端が開放の円筒体（12）から成る（第３
図）。円筒体（12）の開放端部内にプラグ（15）が収容
されており、このプラグは円筒体の中心近くに備えられ
ていて周囲にのびるリブ（17）が円筒体（12）の開放端
部のすぐ内側にある留め（18）内に収容されるようにな
つている。このプラグは目盛り装置の組立て中に円筒体
内に挿入され、そして第３図に示すように、円筒体中に
びつたりと係合するようスナツプ留めされる。
光学カテーテル（20）の末端部はプラグ（15）中をのび
る軸方向通路（22）内にプラグ（15）を通して挿入され
るようになつている。第３図に示すように、軸方向通路
（22）はカテーテルとそのバルーン（21）の外径よりや
ゝ大きく、該通路内にカテーテルをびつたりと拘束する
ようになつている。管状部材（12）の内側端部内に基準
ブロツク（24）とコイルバネ（25）が配置されており、
このバネが基準ブロツクを圧迫してプラグ（15）の端部
から内側に間隔をおいた位置においてカテーテル（20）
の平らな末端部（20a）にしつかりと係合させる。
基準ブロツク（24）は前記従来技術の米国特許第4,322,
164号に図示され記載されているものと同じである。簡
単にいえば、基準ブロツクはシリコーン樹脂から作られ
た且つ多数の小粒子をくまなく散乱させてカテーテル
（20）によつて送られる光線の散乱および反射面を与え
る固体円筒状要素から成る。これらの粒子は代表的には
約0.02〜約20ミクロンの範囲の寸法をもち、そして基準
ブロツク（24）の固体物質内に均一に分布されるべきで
ある。この物質は半透明性であつてその表面において適
応特性をもち、カテーテルの剛性面（20a）に対して押
圧されるとき降状して、カテーテルおよびこれに取付け
た目盛り装置の取扱い中に容易に移動しないぴつたりし
た適合を確保するものである。
第１図〜第３図に示すように、カテーテル（20）は酸素
測定に有用な通常の光学カテーテルから成り、一対の分
離された空腔をもち、単一繊維から作られた送信光ガイ
ド（28）および同様に単一繊維から作られた受信光ガイ
ドを備え、これらのガイドはカテーテル端部における平
らな面（20a）における露出位置までカテーテルの長さ
にそつて互に接してのびている。送信光フアイバー（2
8）にそつて搬送される光は基準ブロツク（24）中に向
けられ、そこで逆散乱せしめられ、そしてその一部は受
信光フアイバー（29）中に反射して戻されて、酸素測定
処理装置にまで戻し送信されてカテーテルおよび付属光
学要素の目盛りづけを行なうのに有用な読みを与える。
カテーテルは、はじめに包装されるときから目盛りの読
みがえられるまで及びえられる間中、適応基準ブロツク
にぴつたり係合した状態にとどまることが重要なので、
この状態を保持されることを保証する部材が備えられ
る。すなわち、プラグ（15）の外側端部が除かれて、プ
ラグを通る縦方向にのびる通路（22）を露出する短い軸
方向にのびる区分（32）が与えられる。一対の突出部
（34）がプラグの区分（32）の向き合つた両側に付与さ
れ、そこから外側にのびている。高弾性エラストマー物
質から作られた帯（36）がこれらの突出部（34）の間で
引きのばされてカテーテルの一面に密に係合しそれを押
圧して通路（32）の縦方向に露出される区分と密に係合
し、帯が除かれるまでその状態を保つ。これは帯の一端
に一対の孔（38）〔第１図には１つのみが示されてい
る〕を与えることによつて達成される。これらの孔は両
突出部（34）の間の距離より短い距離だけ間隔をおいて
配置される。次いで一方の孔を突出部（34）の１つの上
に押しつけ、帯を他の孔が反対側の突出部（34）の上に
受入れられるまでひきのばされる。また図示の如く、帯
はその外側に突出する端部に拡大タブ（40）を備え、こ
のタブは目盛り装置からカテーテルを解放するため目盛
り操作の終りに突出部から帯をゆるく引張るように指の
間に容易に把持しうる寸法のものである。
カテーテル酸素測定装置に本発明の目盛り装置（10）を
使用する態様は第４図〜第６図に順を追つて示してあ
る。第４図を参照して、カテーテル（20）は長方形プラ
スチツク・トレイ（42）中に設けられた適合くぼみ内に
はめこまれるようになつていることが理解されるであろ
う。一片のプラスチツクシール材料（44）がトレイの上
にのせられてこれにシールされ、そしてトレイおよび同
封のカテーテルが次いで通常の滅菌技術を使用して滅菌
される。カテーテルの末端部は前述の方法で目盛り装置
（10）に直接に接続され、帯（36）によつて目盛り装置
に締着される。帯（36）のタブ（40）はすぐに除去でき
る位置においてその面にのびている。カテーテルの基端
部は光学接続氏プラグ（46）および複数の他の通常の出
力接続（圧力の読み、サンプリングまたは注入のための
空腔を包含する）、心臓出力用のサーミスタ接続、およ
びカテーテル先端のバルーン（21）を加圧するための接
続機構を含む。これらの要素のすべては通常のものであ
り、それらの詳細は本発明の本質には関係をもたない。
第５図に示すように、目盛り操作の第１工程はプラスチ
ツク・シール材料（44）をトレイの頂上から除いて光フ
アイバー接続子（46）を取りはずしコンピユータまたは
プロセツサ（48）に接続させることである。然し理解さ
れるように、シール材料（44）には継ぎ目もしくは刻み
線（43）によつて分離された２つの区分があり、それに
よつてその一部分のみが第５図に示すようにシール材料
の初めの剥離中に除かれてカテーテルの基端部およびカ
テーテルへの接続子（接続プラグ（46）を包含する）の
みが露出され、カテーテルの主体は包装物内でそのもと
の密封滅菌状態で残されて、後に患者の中に挿入され
る。接続プラグは次いで光学モジユール（50）のコンセ
ントに挿入される。光学モジユール（50）は接続プラグ
（46）とコンピユータ（48）の処理回路との間に電気‐
光学結合を与える。上記の挿入が終つたら、コンピユー
タをオンにして光学モジユール（50）に信号を与え、光
源を作動させてこれを接続プラグ（46）を介してカテー
テルの長さにそつて基準ブロツク（24）に指向される。
基準ブロツク（24）において光は後方に散乱し反射して
光学モジユールに戻る。光学モジユールは次いでこれら
の光信号を電気信号に変え、そしてコンピユータがこの
電気信号を処理する。このようにして適切な目盛りの読
みが得られコンピユータ中に貯蔵される。
ひとたび適切な読みがえられたならば、カテーテルは目
盛りづけされ、患者の血中酸素測定用にすぐ使用できる
用意が整つたことになる。第６図に示すように、シール
材料（44）の残部はその後に取除かれ、そして目盛り装
置（10）の締着位置から帯（36）を引つ張つてはずす試
料は試料との錠止係合からカテーテル（20）を解放して
残す。看護婦または医者は次いでカテーテルを直接に取
つてこれを患者に挿入することができる。
本発明の目盛り装置はカテーテルの基端部を好適な処理
回路に接続して適切な目盛りの読みを得る以外には追加
の工程をなんら必要とすることなしにカテーテルを目盛
り装置に直接錠止して包装することができることが理解
されるであろう。ひとたび読みがえられたならば、カテ
ーテルは直接使用の用意が整い、保護およびシール材料
を取除いてカテーテルを直ちに使用することができる。
上述の包装法は基準ブロツクをカテーテルから移動させ
ることなしに、くりかえしの押し込みもしくは滴下のも
とで持続することが見出された。
本発明の実施を意図する最良の態様を図面を参照して脱
明したけれども、本発明の主題とみなされるものから逸
脱することなしに変化と変形がなしうることは明らかで
あろう。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の目盛り装置の等測図であり、酸素測定
カテーテルを目盛り装置内に挿入し締着した状態で示す
ものである。 第２図は第１図の線２−２にそつてとつた拡大断面図で
ある。 第３図は第１図の目盛り装置とカテーテルの拡大縦断面
図である。 第４図、第５図および第６図は本発明のカテーテルと目
盛り装置の包装物を示す特に目盛り操作を行なう様子を
示す概要図である。 図中において； 10……目盛り装置;12……円筒体； 13…… 15……プラグ； 17……リブ;18……留め； 20……光学カテーテル;20a……カテーテル末端部； 21……バルーン;22……軸方向通路； 24……基準ブロツク;25……コイルバネ； 28……送信光ガイドフアイバー； 29……受信光ガイドフアイバー;32……露出区分； 34……突出部;36……帯； 38……一対の孔;40……拡大タブ； 42……トレイ;43……継ぎ目； 44……シール材料;46……光学接続子プラグ； 48……コンピユータ;50……光学モジユール。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】下記の諸要素を備えてなることを特徴とす
    る光学酸素測定カテーテルと共に使用するための目盛り
    装置： カテーテルの末端部を収容する通路を内部に備える管状
    包囲体； カテーテル中の送信光ガイドからの光線を受入れて光を
    該カテーテル中の受信光ガイドに血液のそれと同様な方
    法で散乱および反射させて戻すための固体の基準要素で
    あつて、上記包囲体の通路内に受け入れられ且つ適応表
    面特性をもつ固体の基準要素； この基準要素をカテーテルの末端部に適応係合させるよ
    う圧迫する部材； および上記通路の入口を横切つて引き伸ばされ上記包囲
    体に取外し自在に締着して、該カテーテルに把持力を与
    えて包囲体に対してカテーテルが移動しないようになし
    た弾性の帯。
  2. 【請求項２】管状包囲体が密閉端部と開放端部をもつ管
    状部材および該管状部材の開放端部内に収容させるプラ
    グから成り、基準要素および圧迫用部材がこの管状部材
    内に収容されており、プラグがその中を通してカテーテ
    ルを密に隣接係合して受入れるための狭い軸方向通路を
    もち、基準要素が管状部材内のプラグの内側端部から間
    隔をおいた一地点においてカテーテルの端部に係合する
    よう圧迫されるようになつている特許請求の範囲第１項
    記載の目盛り装置。
  3. 【請求項３】プラグ中の軸方向の通路が管状部材の外側
    に位置するプラグ外部端において短い距離だけ縦方向に
    露出しており、弾性の帯がその縦方向に露出した軸方向
    通路区分内のプラグの上に解放自在に取付けられていて
    カテーテルをプラグに締着させるようになつている特許
    請求の範囲第２項記載の目盛り装置。
  4. 【請求項４】プラグの縦方向に露出した軸方向通路区分
    の向き合つた両側において横方向にのびる一対の突出部
    を備え、弾性の帯がこれらの突出部の間で引き伸ばされ
    るときこれらの突出部によつて受入れられるようになつ
    ている一対の間隔をおいた孔をもつていてカテーテルを
    プラグに締着させるようになつている特許請求の範囲第
    ３項記載の目盛り装置。
  5. 【請求項５】下記の諸要素を備えて成ることを特徴とす
    るカテーテル酸素測定装置に使用する用意の整つた光学
    カテーテル組立部品： 末端部にのびる少なくとも一対の光ガイドを内部に備
    え、該ガイドの一方が光をカテーテルの末端部に送るよ
    うになつており、該ガイドの他方の該末端部における物
    質から反射されて戻つた光を受け入れるようになつてい
    る光学カテーテル；および カテーテルの最初の目盛りの読みを与えるためカテーテ
    ルの末端に取付けた目盛り装置であつて、次の諸要素す
    なわち、（ｉ）カテーテルの末端部を収容する通路を内
    部に備える管状包囲体、（ii）カテーテル中の送信光ガ
    イドからの光線を受入れて光を該カテーテル中の受信光
    ガイドに血液のそれと同様な方法で散乱および反射させ
    て戻すための固体の基準要素であつて、上記包囲体中の
    通路内に受入れられ且つ適応表面特性をもつ固体の基準
    要素、（iii）この基準要素をカテーテルの末端部に適
    応係合させるよう圧迫する部材、および（iv）上記の通
    路の入口を横切つて引き伸ばされ上記包囲体に取外し自
    在に締着して、該カテーテルに把持力を与えて上記包囲
    体およびその中にある基準要素に対してカテーテルが移
    動しないようになした弾性の帯、を備えて成る目盛り装
    置。
  6. 【請求項６】管状包囲体中の通路がカテーテルの挿入さ
    れる該通路の端部において比較的狭くてカテーテルを密
    に閉じこめるようになつており、そして該通路が管状包
    囲体の内側部分において比較的に幅広くて該基準要素を
    保持している特許請求の範囲第５項記載の光学カテーテ
    ル組立部品。
  7. 【請求項７】軸方向の通路が管状包囲体の外側端部にお
    いて短い距離だけ縮方向に露出しており、弾性の帯がそ
    の縦方向に露出した軸方向区分の上に解放自在に取付け
    られていてカテーテルを軸方向区分に締着させるように
    なつている特許請求の範囲第６項記載の光学カテーテル
    組立部品。
  8. 【請求項８】管状包囲体の入口の向き合つた両側に横方
    向にのびる一対の突出部を備え、弾性の帯がこれらの突
    出部の間で引き伸ばされるときこれらの突出部によつて
    受入れられるようになつている一対の間をおいた孔をも
    つていてカテーテルを管状包囲体に締着させるようにな
    つている特許請求の範囲第５項記載の光学カテーテル組
    立部品。
  9. 【請求項９】下記の諸要素を備えて成ることを特徴とす
    るカテーテル酸素測定装置に使用する用意の整つた密閉
    し滅菌したカテーテルを備える光学カテーテル組立体包
    装物： トレイ； 一端における光学接続子からカテーテルの全長にわたつ
    てのびて末端部に至る少なくとも一対の光ガイドを内部
    に備え、該ガイドの一方が光をカテーテルの末端部に送
    るようになつており、該ガイドの他方の該末端部におけ
    る物質から反射されて戻る光を受け入れるようになつて
    いる、上記トレイ中に収容される光学カテーテル； カテーテルの最初の目盛りの読みを与えるためカテーテ
    ルの末端に取付けた目盛り装置であつて、次の諸要素す
    なわち、（ｉ）カテーテルの末端部を収容する通路を内
    部に備える管状包囲体、（ii）カテーテル中の送信光ガ
    イドからの光線を受入れて光を該カテーテル中の受信光
    ガイドに血液のそれと同様な方法で散乱および反射させ
    て戻すための固体の基準要素であつて、上記包囲体中の
    通路内に受入れられ且つ適応表面特性をもつ固体の基準
    要素、（iii）この基準要素をカテーテルの末端部に適
    合係合させるよう圧迫する部材、および（iv）上記包囲
    体に取外し自在に締着して、該カテーテルに把持力を与
    えて上記包囲体および内部の基準要素に対してカテーテ
    ルが移動しないようになした部材、を備えて成る目盛り
    装置；および トレイ中のカテーテルと目盛り装置を密封および滅菌の
    状態で覆つて包む柔軟性シール材料であつて、該材料の
    一部が取外し自在であり該材料の残余が密閉および包囲
    の状態にとどまつており、これによつてカテーテルの光
    学接続子を露出させカテーテルを酸素測定装置に接続さ
    せて基準要素から受取る反射光を基準にしてカテーテル
    の目盛りの読みを与える柔軟性シール部材。
  10. 【請求項１０】管状包囲体の入口の向き合つた両側にお
    いて横方向にのびる一対の突出部を備え、把持力を与え
    るための部材が帯から成りこの帯が上記の突出部の間で
    引き伸ばされるときこれらの突起部によつて受入れられ
    るようになつている一対の間隙をおいた光をもつていて
    カテーテルを管状包囲体に締着させるようになつている
    特許請求の範囲第９項記載の光学カテーテル組立体包装
    物。
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