特許7422773血管検出および脈管アクセスデバイス配置のための静脈内治療システム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-01-18
(45)【発行日】2024-01-26
(54)【発明の名称】血管検出および脈管アクセスデバイス配置のための静脈内治療システム
(51)【国際特許分類】
A61B 8/14 20060101AFI20240119BHJP
【ＦＩ】
A61B8/14
【請求項の数】
20
(21)【出願番号】P 2021541655
(86)(22)【出願日】2020-01-16
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-04-21
(86)【国際出願番号】 US2020013870
(87)【国際公開番号】W WO2020150465
(87)【国際公開日】2020-07-23
【審査請求日】2022-10-27
(31)【優先権主張番号】62/794,440
(32)【優先日】2019-01-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】16/742,676
(32)【優先日】2020-01-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】595117091
【氏名又は名称】ベクトン・ディキンソン・アンド・カンパニー
【氏名又は名称原語表記】ＢＥＣＴＯＮ， ＤＩＣＫＩＮＳＯＮ ＡＮＤ ＣＯＭＰＡＮＹ
(74)【代理人】
【識別番号】110001243
【氏名又は名称】弁理士法人谷・阿部特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ジョナサン カール バークホルツ
(72)【発明者】
【氏名】イーピン マー
(72)【発明者】
【氏名】ジョセフ スパタロ
(72)【発明者】
【氏名】フイ トラン
(72)【発明者】
【氏名】バート ディー．ピーターソン
(72)【発明者】
【氏名】キャスリン ウィリーバイロ
【審査官】右▲高▼ 孝幸
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１４－２２１１６１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６１－２１５９６１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－０７８５７４（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１１／０１４４６５８（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特表２０１３－５１６２８８（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１０／００１０５０５（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１６／０２１３３９８（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ６１Ｂ ８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
プロセッサ、データ記憶装置、および
患者の体内の血管を検出するための手持ち式超音波プローブであって、前記手持ち式超
音波プローブは、
前記手持ち式超音波プローブに物理的におよび動作可能に結合されるビデオディスプレイデバイスであって、前記ビデオディスプレイデバイスは、前記血管を表示するように構成される、ビデオディスプレイデバイスと、
脈管アクセスデバイス（ＶＡＤ）の針の位置を決定しおよび前記針の投影された経路が前記超音波プローブによって検出された前記血管内にあるかどうかを示す閉ループフィードバックを提供するように構成される磁場検出器と、
を含む手持ち式超音波プローブ、
を含む静脈内治療システムであって、
前記静脈内治療システムは、前記ＶＡＤを維持するように構成されたＶＡＤシャーシであって、前記手持ち式超音波プローブのハウジング内に設けられたＶＡＤシャーシと、モーターを使用して前記針を前記患者の体内に自動的に前進させるためのＶＡＤ前進システムと、を含み、
前記モーターは、挿入中のＶＡＤの傾斜運動、回転運動、およびヨー運動を可能にするように構成されていることを特徴とする静脈内治療システム。
【請求項2】
前記手持ち式超音波プローブは、前記ビデオディスプレイ上で、前記患者の体内の前記血管の横断平面画像を介して静脈を識別することを特徴とする請求項１に記載の静脈内治療システム。
【請求項3】
前記ビデオディスプレイを介してフィードバックを提供するためのＶＡＤ推奨モジュールをさらに含み、複数の異なるＶＡＤのその推奨は、前記血管にアクセスするために使用されることとなることを特徴とする請求項１に記載の静脈内治療システム。
【請求項4】
前記ビデオディスプレイデバイスは、前記患者の体内の血管のマッピングを提示し、および前記データ記憶装置内にそのマッピングを維持することを特徴とする請求項１に記載の静脈内治療システム。
【請求項5】
前記ビデオディスプレイデバイスは、前記患者の体内の前記針の前記投影された経路を描写する前記患者の体内の前記血管の冠状平面ビュー、および前記患者の体内の前記針の投影された経路を描写する横断平面ビューを提供することを特徴とする請求項１に記載の静脈内治療システム。
【請求項6】
前記患者の体内の前記血管内に挿入される前記針が血管内に位置付けられるように投影されてない、または血管内に位置付けられるように投影されていることに応答して示す音声フィードバックデバイス、触覚フィードバックデバイス、または視覚フィードバックをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の静脈内治療システム。
【請求項7】
患者の体内の血管を検出するための超音波プローブ、前記患者の体内の前記血管の視覚表示を提供するためのディスプレイデバイス、
脈管アクセスデバイス（ＶＡＤ）を維持するように構成されたＶＡＤシャーシ、および
前記患者の体内に前記ＶＡＤを自動的に前進させるためのリニアモーター、
を含む手持ち式血管検出デバイスを含み、
前記ＶＡＤシャーシは、前記手持ち式血管検出デバイスのハウジング内に設けられており、
前記リニアモーターは、挿入中のＶＡＤの傾斜運動、回転運動、およびヨー運動を可能にするように構成されていることを特徴とする血管検出システム。
【請求項8】
前記超音波プローブによって検出された前記患者の体内の前記血管の拡張されたビューおよび前記患者の体に対する前記ＶＡＤの配置を臨床医に対して投影するための拡張現実ヘッドセットをさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の血管検出システム。
【請求項9】
前記患者の血管および前記患者の体内の前記ＶＡＤの配置のマップの画像を記録するための前記手持ち式超音波装置に通信可能に結合される電子健康記録（ＥＨＲ）システムをさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の血管検出システム。
【請求項10】
前記リニアモーターは、前記ＶＡＤの軸および回転方向を変更するためのアキシアルモーターおよび回転モーターを含むことを特徴とする請求項７に記載の血管検出システム。
【請求項11】
前記手持ち式超音波装置に電気的に結合される電源をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の血管検出システム。
【請求項12】
前記超音波プローブ上にリニアモーター作動ボタンをさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の血管検出システム。
【請求項13】
前記患者の体内の前記血管を検出し、前記血管の幾何学的形状を決定し、
前記血管の決定された前記幾何学的形状の周りにフィードバックフェンスを作り出し、および
フィードバックデバイスを介して、前記患者の体内へのおよび前記患者の体内の前記ＶＡＤの軌道が血管内に位置付けられるように投影されている、または前記血管内に位置付けられるように投影されていないときを示すフィードバックを提供する
ための解析モジュールをさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の血管検出システム。
【請求項14】
前記フィードバックフェンスは、前記血管の前記幾何学的形状を示す前記ディスプレイデバイスで受信されたアルゴリズムまたは入力の実行によって画定されることを特徴とする請求項１３に記載の血管検出システム。
【請求項15】
脈管アクセスデバイス（ＶＡＤ）を配置するためのシステムの作動方法であって、
手持ち式超音波装置で患者の血管の特徴を走査しおよびマッピングする工程、
前記手持ち式超音波装置のディスプレイデバイスで視覚的に、前記患者の体内の推奨されるＶＡＤ配置場所を提供する工程、
前記患者の体内の血管にアクセスするための提案されるＶＡＤタイプを提供する工程、および
前記患者の体内のＶＡＤの運動を監視し、および前記ＶＡＤの位置合わせを標的血管に向ける臨床医に、ＶＡＤ配置フィードバックを提供する工程、
を含み、
前記ＶＡＤは、前記手持ち式超音波装置のハウジング内に設けられたＶＡＤシャーシに維持されており、
前記ＶＡＤの運動は、前記ＶＡＤの傾斜運動、回転運動、およびヨー運動を含むことを特徴とする方法。
【請求項16】
前記ＶＡＤ配置フィードバックに基づいて前記ＶＡＤを自動的に前進させるためにリニアモーターを作動させる工程をさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項17】
前記ＶＡＤの前記監視中に磁場検出器から前記ＶＡＤ配置フィードバックを受信することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項18】
前記ＶＡＤの運動は、前記手持ち式超音波装置上のＶＡＤ挿入ボタンで受ける入力を通して成し遂げられることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項19】
前記ＶＡＤの運動は、軸方向および回転方向の自由度を有するリニアモーターの作動を介して成し遂げられることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項20】
前記ディスプレイデバイスは、前記患者の体内の前記ＶＡＤ配置場所のリアルタイムの冠状面画像および横断面画像を提供することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【0001】
脈管アクセスデバイス（Vascular access devices）（ＶＡＤ）は、患者の解剖学的構造（anatomy）内に流体を伝達するために使用される。例えば、カテーテルのようなＶＡＤは、生理食塩水、さまざまな薬剤（medicaments）、および／または完全非経口栄養（total parenteral nutrition）のような流体を患者に注入する、患者から血液を抜く、および／または患者の脈管系（vascular system）のさまざまなパラメータを監視するために一般的に使用される。また、いくつかのカテーテルは、患者から血液を抜くために使用されてもよい。体内への挿入を容易にするために、カテーテルは、傾斜（bevel）が患者の皮膚から離れる方向に向いているときに患者の皮膚とインターフェース接続するために使用される傾斜（bevel）を含む遠位先端（distal tip）を含んでいてもよい。カテーテルの使用の間、カテーテルは、患者の皮膚に対してある角度で挿入され、および患者の皮膚を貫通させられる。カテーテルは、血液サンプルを回収する（retrieve）または薬剤もしくは複数の薬剤を導入するように、患者の静脈（vein）内に通されることとなる。
【0002】
静脈内へのＶＡＤ挿入は、例えば、静脈は見たり触診（palpate）したりすることが困難であり得るため、静脈切開医（phlebotomists）、臨床医（clinicians）、および他の医療提供者（health care providers）（ＨＣＰ）にとって時々困難であった。熱の問題、脱水症状、および患者の年齢は、すべて、任意の所定の患者の血管（blood vessels）にアクセスすることができないことに対する何らかの原因となる可能性がある。超音波ベースのデバイスは、患者の内部のおよび実に４～６ｍｍのような深さのそれらの静脈を識別（identify）することができる。しかしながら、超音波装置は、高価でありおよび使用するのにかさばる。いくつかの超音波システムは、せいぜい（at best）ＶＡＤが挿入されるべき患者の側に配置されるより大きい視覚表示に通信可能に結合される有線プローブを含む。これらの超音波システムは、臨床医が片手で超音波プローブを保持および操作（manipulate）し、同時に第２の手でＶＡＤを配置することを必要とする。このプロセスは、臨床医が患者上のＶＡＤアクセスポイントから目を離している間に、およびオフサイトの視覚表示デバイスで、完了する。これらのシナリオにおいてＶＡＤを効果的かつ適切に挿入する能力は直感的（intuitive）ではなく、および患者の体組織に偶発的な損傷をもたらす可能性がある。実際、オフサイトのビデオディスプレイを見ることの結果として、臨床医は、血管にアクセスすることを期待して、患者の皮膚の皮下層にカテーテルを挿入することを余儀なくされる可能性がある。そのような挿入は、特に、多数の逐次的な挿入が試みられる場合、挿入の対象となる患者にかなりの痛み、打撲傷、不快感、および不安を引き起こす可能性がある。
【0003】
本明細書において請求される主題は、任意の不利益を解決する実施形態、または本明細書において上述されるもののような環境においてのみ動作（operate）する実施形態に限定されない。むしろ、この背景は、現在説明されている実施形態が動作し得る環境を説明するために提供されている。
【発明の概要】
【0004】
本開示は、概して、脈管アクセスデバイス（ＶＡＤ）ならびに関連するシステムおよび方法に関する。いくつかの実施形態では、静脈内治療システム（intravenous therapy system）は、患者内の血管の検出（detection）を提供する。静脈内治療システムは、患者の体内の構造を検出するための手持ち式（handheld）超音波プローブを含んでいてもよい。他の構造の中でもとりわけ、静脈内治療システムによって検出されるべき構造は、特定の薬剤が導入されてもよいまたは血液サンプルが回収されてもよい静脈を含む。静脈へのアクセスを助けるために、手持ち式超音波プローブは、例えば、手持ち式超音波プローブのハウジングに物理的に結合されるビデオディスプレイを含んでいてもよい。ビデオディスプレイは、本明細書に提示される実施形態では、患者の体内の構造（例えば、静脈）の横断面ビュー（transverse plane view）を提供してもよい。本明細書に記載される実施形態では、ビデオディスプレイは、患者の体内の構造（例えば、静脈）の冠状面ビュー（coronal plane view）を提供してもよい。
【0005】
いくつかの実施形態では、静脈内治療システムの手持ち式超音波プローブは、針の針先の位置を決定しおよび磁気針ガイダンス（magnetic needle guidance）を提供するための磁場検出器（magnetic field detector）を含んでいてもよい。磁場検出器は、磁化可能（magnetizable）であり得る針を含み得るＶＡＤの存在を検出することができる。いくつかの実施形態では、磁場検出器は、患者の体に対するＶＡＤの配置を説明するデータをビデオディスプレイデバイスに中継してもよい。いくつかの実施形態では、このデータは、手持ち式超音波プローブから受信されるデータによって生成される超音波画像（ultrasound image）に重ね合わされるべき画像を説明してもよい。このようにして、臨床医または他のＨＣＰは、患者の体におけるＶＡＤのアクセスポイントおよびビデオディスプレイに同時にビューを向けて、手持ち式超音波プローブおよび磁場検出器からのデータの同時リアルタイム表示を通じてＶＡＤの挿入を指示してもよい。
【0006】
いくつかの実施形態では、静脈内治療システムは、患者の体内へのＶＡＤの挿入が正しくないことを臨床医または他の医療提供者（ＨＣＰ）に示すために使用されるフィードバックデバイスをさらに含んでいてもよい。本明細書に記載されるように、手持ち式超音波プローブは、超音波プローブおよび磁場検出器の両方を含んで、静脈のような患者の体内の構造に対するＶＡＤの場所を決定する。静脈内治療システムのプロセッサ（手持ち式超音波プローブの外部または内部のどちらか）は、ＶＡＤの針の針先が患者の静脈のような選択されたまたは選ばれた構造と交差することになるかどうかを示すリアルタイムフィードバックを提供してもよい。フィードバックデバイスは、手持ち式超音波プローブ上の光または画像のような視覚インジケータ（visual indicator）、音声（audio）フィードバックを提供するためのスピーカー、触覚（haptic）フィードバックを提供するための触覚デバイス、またはそれらの組み合わせを含んでいてもよい。本明細書に提示される実施形態では、ビデオディスプレイデバイス、スピーカーデバイス、または触覚デバイスは、ＶＡＤの針が患者の静脈と交差する軌道（trajectory）上にあるかどうか、ならびにＶＡＤが標的（target）血管と交差したかどうかおよびいつ交差したかを示す特定のフィードバックを提供してもよい。加えて、ＶＡＤデバイスの針の軌道が、それは標的とされる血管と交差しないであろうことを示す場合、異なる視覚、聴覚、または触覚フィードバック信号がフィードバックデバイスによって提供されてもよい。
【0007】
いくつかの実施形態では、手持ち式超音波プローブは、自動ＶＡＤ前進システム（automatic VAD advancement system）を含んでいてもよい。ＶＡＤ前進システムは、いくつかの実施形態では、選択されたＶＡＤを配置するためのポートを含んでいてもよい。ＶＡＤ前進システムは、ＶＡＤの配置を登録し、および軌道が決定されたときに、患者の血管（すなわち、静脈）で遮る（intercept）こととなる軌道でＶＡＤを患者の体内に挿入させる１つまたは複数の駆動機構またはモーターを起動（initiate）してもよい。ＶＡＤの挿入のこの自動プロセスは、臨床医または他のＨＣＰに手持ち式超音波プローブを保持するように指示し、それによってＶＡＤの特定の軌道を維持するために、本明細書に記載されるフィードバックデバイスからのフィードバックを開始すること（initiating）を含んでいてもよい。
【0008】
いくつかの実施形態では、モーターは、リニアモーターおよび／または回転モーターを含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、モーターは、ＶＡＤのカテーテルおよび針の遠位への前進（distal advancement）および／または針の近位への後退（proximal retraction）を容易にし得る。いくつかの実施形態では、モーターは、カテーテルおよび針が遠位に前進させられたときに、針およびカテーテルが静脈と挿入するように適切に位置合わせされることを確実にするために、ＶＡＤの角度調整（angle adjustments）または旋回（pivoting）を容易にし得る。
【0009】
１つの実施形態では、ＶＡＤの遠位への前進を自動的に開始するために、静脈内治療システムは、針の投影された経路（projected path）が標的とされる静脈と交差するときに、臨床医がＶＡＤを患者の体内に挿入または前進させるように選択的に作動させる（actuate）ことができるボタンを含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、交差状態（intersection condition）が存在しない（すなわち、針の投影された経路が標的とされる静脈と交差しない）とき、カテーテルおよび針の遠位への前進は始まらない可能性がある。いくつかの実施形態では、患者または手持ち式超音波プローブの過度の移動（movement）のために交差状態がもはや存在しないならば、カテーテルおよび針の遠位前進は停止してもよい。
【0010】
いくつかの実施形態では、手持ち式超音波プローブは、患者の血管にアクセスするために複数の異なる種類のＶＡＤのうちのどれを使用するかに関して、例えばディスプレイデバイスを介してフィードバックを提供するＶＡＤ推奨モジュール（VAD recommendation module）を含んでいてもよい。１つの実施形態では、どのＶＡＤを使用するかに関する推奨は、手持ち式超音波プローブのスピーカーによって音声出力を介して提供される言語インジケーション（verbal indication）であってもよい。いくつかの実施形態では、どのＶＡＤを使用するかに関する推奨は、針またはカテーテルのタイプ、サイズ、長さ、または特定のゲージを含んでいてもよい。
【0011】
本明細書においておよび添付の特許請求の範囲において、脈管アクセスデバイス（ＶＡＤ）という用語は、患者の血流内への流体の投与、圧力の監視、または患者からの血液サンプルの収集に使用される血管（例えば、静脈または動脈）に挿入される任意のチュービングであってもよい。ＶＡＤは、とりわけ、末梢静脈内デバイス（peripheral intravenous device）および中心静脈（central venous）アクセスデバイスを含んでいてもよい。本明細書に記載される静脈内治療システムの手持ち式超音波プローブの動作中に（During operation）、ＶＡＤ推奨モジュールは、どのＶＡＤを使用するかを手持ち式超音波プローブのディスプレイデバイス上に説明するために、実行されてもよい。いくつかの実施形態では、ＶＡＤ推奨モジュールは、針およびカテーテルを有するＶＡＤを推奨してもよい。この特定の実施形態では、自動ＶＡＤ前進システムは、静脈内治療システムが、ＶＡＤが標的血管に到達したと決定したときに、針をカテーテルから自動的に分離してもよい。この実施形態では、自動ＶＡＤ前進システムは、ＶＡＤが患者の体内にある間に針をカテーテルから適切にかつ痛みを伴わずに分離するために、針とカテーテルの分離中に、より低く角度を付けられてもよい。
【0012】
いくつかの実施形態では、手持ち式超音波プローブは、患者の体内の血管のマッピングを格納するデータ記憶装置（data storage device）に通信可能に結合されてもよい。１つの実施形態では、データ記憶装置は、手持ち式超音波プローブの一部を形成し、および手持ち式超音波プローブ内に収容されるプロセッサに通信可能に結合される。これは、手持ち式超音波プローブが、ビデオディスプレイデバイスでデータ（画像の形で提示されるいくつかのデータ）を提供するために、手持ち式超音波プローブおよび磁場検出器によって受信されたデータを処理することを可能にする。
【0013】
ビデオディスプレイデバイスは、臨床医または他のＨＣＰに、患者の体内の構造のビューを提示してもよい。特定の実施形態では、手持ち式超音波プローブによって検出される構造は、静脈および動脈のような血管であってもよい。本明細書に提示されるいくつかの実施形態では、手持ち式超音波プローブは、静脈の予期される場所、静脈内の血液の動き（movement）、およびユーザーが選択した静脈の徴候（indications）に基づいて、静脈の場所を検出してもよい。ビデオディスプレイは、いくつかの実施形態では、血管の横断平面ビュー（transverse planar view）、血管の（冠状平面ビュー（coronal planar view）、またはそれらの組み合わせを提供してもよい。
【0014】
１つの実施形態では、ビデオディスプレイデバイスは、臨床医または他のＨＣＰからの入力を受信するために使用されるタッチスクリーンデバイスを含んでいてもよい。この実施形態では、タッチスクリーンデバイスの手持ち式超音波プローブは、ビデオディスプレイデバイス上の任意のビューに提示される血管の場所を示す臨床医からの入力を受け取ってもよい。手持ち式超音波プローブのプロセッサは、この入力を受信し、およびＶＡＤが血管にアクセスするようにするために、ＶＡＤがたどるための軌道を決定してもよい。これらの実施形態では、プロセッサは、ＶＡＤの患者の体内への軌道が、ＶＡＤが標的とされる血管と交差する結果となる交差軌道であるかどうかに関して、臨床医または他のＨＣＰにリアルタイムでフィードバックを提供してもよい。１つの実施形態では、ＶＡＤの軌道は、磁場検出器および超音波プローブからの連続データ供給に基づいて、モーターを介して手持ち式超音波プローブによって自動的に制御されてもよい。１つの実施形態では、ＶＡＤが患者の体内に手動で挿入されたときに、不十分または十分な軌道を示すフィードバックが臨床医または他のＨＣＰに提供されてもよい。このフィードバックは、臨床医または他のＨＣＰに、オーディオデバイスから聴覚的に、ビデオディスプレイデバイスから視覚的に提供されてもよく、手持ち式超音波プローブ内の触覚デバイスからの触覚フィードバックであってもよく、またはそれらの組み合わせであってもよい。
【0015】
前述の概略的な説明および以下の詳細な説明は両方とも、例示的かつ説明的であり、および特許請求の範囲と同様に、本発明を限定しないと理解されるべきである。さまざまな実施形態は、図面に図示される配置および手段（instrumentality）に限定されないことを理解されたい。また、実施形態は組み合わせられてもよく、または他の実施形態が利用されてもよく、および、そうであると主張されない限り、本発明のさまざまな実施形態の範囲から逸脱することなく構造変更がなされてもよいことを理解されたい。したがって、以下の詳細な説明は、限定的な意味で解釈されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【0016】
例示的な実施形態は、添付の図面の使用を通して、さらに具体的にかつ詳細に記載および説明されることとなる。
【図1】本開示のいくつかの実施形態による静脈内治療システムの斜視図である。
【図2】本開示のいくつかの実施形態による、患者の腕とインターフェース接続する静脈内治療システムの側面図である。
【図3】本開示のいくつかの実施形態によるＶＡＤの側面図である。
【図4】本開示のいくつかの実施形態によるビデオディスプレイデバイスのグラフ図である。
【図5A】本開示の１つの実施形態による、横断面に沿った血管のグラフ図である。
【図5B】本開示の１つの実施形態による、冠状面に沿った血管のグラフ図である。
【図6】本開示の１つの実施形態による静脈内治療システムのブロック図である。
【図7A】本開示のいくつかの実施形態による、患者の腕とインターフェース接続する静脈内治療システム１００の側面図である。
【図7B】本開示のいくつかの実施形態による、例示的な針の自動挿入のための例示的な駆動機構を示す、患者の腕とインターフェース接続する静脈内治療システム１００の側面図である。
【図8】本開示のいくつかの実施形態による静脈内治療システム１００の斜視図である。
【図9】本開示の１つの実施形態による静脈内治療システムの斜視図である。
【図10】本開示のいくつかの実施形態による静脈内治療システムを操作（operating）する方法を描写するフローチャートである。
【図11】本開示のいくつかの実施形態による静脈内治療システムを製造する方法を描写するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0017】
本明細書においておよび添付の特許請求の範囲において、「近位（proximal）」という用語は、使用中に、静脈内治療システムを使用する臨床医に最も近く、およびデバイスが誰に使用されるかに関連して患者から最も遠い静脈内治療システムの針上の場所を指す。逆に、本明細書においておよび添付の特許請求の範囲において、「遠位（distal）」という用語は、使用中に、静脈内治療システムを使用する臨床医から最も遠く、静脈内治療システムが誰に使用されるかに関連して患者に最も近い静脈内治療システムの針上の場所を指す。
【0018】
本明細書においておよび添付の特許請求の範囲において、「上（top）」、「上へ（up）」または「上向きに（upwardly）」という用語は、使用中に、静脈内治療システムの長手方向軸から半径方向に離れかつ患者の皮膚から離れる、この静脈内治療システムの針上の場所を指す。逆に、本明細書で使用される際に、「下（bottom）」、「下へ（down）」または「下向きに（downwardly）」という用語は、使用中に、デバイスの長手方向軸から半径方向に離れかつ患者の皮膚に向かう、この静脈内治療システムの針上の場所を指す。
【0019】
本明細書においておよび添付の特許請求の範囲において、「内（in）」または「内向きに（inwardly）」という用語は、使用中に、静脈内治療システムの内側に向かう、この静脈内治療システムの針に関する場所を指す。逆に、本明細書においておよび添付の特許請求の範囲において、「外（out）」または「外向きに（outwardly）」という用語は、使用中に静脈内治療システムの外側に向かう、この静脈内治療システムの針に関する場所を指す。
【0020】
本明細書においておよび添付の特許請求の範囲において、「脈管アクセスデバイス（vascular access device）」（ＶＡＤ）という用語は、患者の血流内への流体の投与、圧力の監視、または患者からの血液サンプルの収集に使用される血管（例えば、静脈または動脈）内に挿入される任意のチュービングを指してもよい。ＶＡＤは、とりわけ、末梢静脈内デバイスおよび中心静脈アクセスデバイスを含んでいてもよい。本明細書に記載される静脈内治療システムの手持ち式超音波プローブの動作中に、ＶＡＤ推奨モジュールは、患者の脈管の解剖学的構造に基づいてどのＶＡＤを使用するかを手持ち式超音波プローブのディスプレイデバイス上に説明するために、実行されてもよい。
【0021】
本明細書においておよび添付の特許請求の範囲において、「冠状面（coronal plane）」または冠状ビュー（coronal view）」という用語は、患者の体を前部（anterior portion）および後部（posterior portion）に分割することから生じる、患者の体の内部の平面またはビューを指す。特定の例では、患者の腕の冠状面は、患者の手のひらが前を向いている状態で患者の腕が患者の体側（side）に配向されたときに、患者の腕の長軸を肩から患者の指の先端まで通る平面である。
【0022】
本明細書においておよび添付の特許請求の範囲において、「横断面（transverse plane）」または横断ビュー（transverse view）」という用語は、患者の体の上部（upper portion）および下部（lower portion）への分割から生じる患者の体の内部の平面またはビューを指す。特定の例では、患者の腕の横断面は、患者の手のひらが前を向いている状態で患者の腕が患者の体側に配向されたときに、患者の腕の前側から患者の腕の後側まで患者の腕の短軸を通る平面である。
【0023】
本発明は、異なる実施形態における同様の要素のために同様の参照番号を使用して本明細書に記載されている。本明細書に記載される実施形態は、血液サンプルを受け取るかまたは患者の体内に薬剤を導入するための静脈内治療システムとしての使用に関連して使用されるが、この静脈内治療システムは、針が患者の血管に挿入されることが望ましい他の医療機器に適用可能であることは理解されよう。さらに、静脈内治療システムの実施形態は、多くの異なる形態の実施形態によって満たされるが、添付の特許請求の範囲によって判断される本開示の範囲で、本発明の好ましい実施形態が、図面に示され、および本明細書に詳細に記載される。
【0024】
図１は、本開示のいくつかの実施形態による静脈内治療システムの斜視図である。１つの実施形態では、本明細書に記載される静脈内治療システム１００は、ハウジング１０５を含み、その一部は、静脈内治療システム１００の動作中に臨床医または他の医療提供者によって保持されるために使用される。ハウジング１０５は、本明細書に記載されるように、静脈内治療システム１００の他の構成要素を収容することができる任意の材料から形成されてもよい。
【0025】
静脈内治療システム１００は、１つの実施形態では、静脈内治療システム１００のハウジング１０５の遠位端に形成された超音波（ＵＳ）プローブ１７５を含んでいてもよい。ＵＳプローブ１７５は、手持ち式であってもよい。ＵＳプローブ１７５は、電源からの電気信号を超音波に変換し、およびＵＳプローブ１７５で受信された超音波を電気信号に変換する、任意のデバイスであってもよい。ＵＳプローブ１７５の動作中、ＵＳプローブ１７５は、電気信号を受信し、およびその電気信号を、患者の体の一部に入るように連続的またはパルス的に向けられる超音波に変換してもよい。超音波が患者の体内に入ると、それらの超音波は、患者の体内の構造から反射され、およびＵＳプローブ１７５に、反射されて戻る可能性がある。反射された超音波が時間枠（window of time）内にＵＳプローブ１７５に到達したとき、時にはエネルギーが患者の体の深さを通過するのにかかる時間に対応して、ＵＳプローブ１７５はそれらの超音波を電気信号に戻す。これらの電気信号は、静脈内治療システム１００のハウジング１０５内に収容されるプロセッサによって解釈され、および患者の体内の内部構造の画像を形成するために使用されてもよい。本明細書に提示される１つの実施形態では、プロセッサに提示され、および患者の体内の構造の画像を形成するために使用される電気信号は、静脈内治療システム１００のビデオディスプレイデバイスに表示されてもよい。特定の用途において、および静脈内治療システム１００の動作中に、ＵＳプローブ１７５は、患者の腕内の血管１２５の位置を検出するために、患者の腕に向けられ（directed）、および患者の腕と接触するように向けられてもよい。
【0026】
本明細書に記載されるように、静脈内治療システム１００は、また、静脈内治療システム１００の他の構成要素の中でもとりわけ、ＵＳプローブ１７５およびハウジング１０５内のプロセッサに通信可能に結合されるビデオディスプレイデバイス１１０を含む。１つの実施形態では、ビデオディスプレイデバイス１１０は、ＵＳプローブ１７５によって受信されたデータを説明するプロセッサからの入力を受信してもよい。プロセッサからのこの入力は、患者の体内の構造の画像をビデオディスプレイデバイス１１０上に提示させる。提示される画像は、患者の体に対して配置されたＵＳプローブ１７５の位置が変化するにつれて変化してもよい。いくつかの実施形態では、ＵＳプローブ１７５は、１つまたは複数のＵＳセンサーを含んでいてもよく、これは、血管１２５の横断ビュー、血管１２５の冠状または長手方向ビュー、またはＵＳプローブ１７５の位置に基づく別のビューを提供してもよい。いくつかの実施形態では、ＵＳセンサーは２次元アレイに配置されてもよい。
【0027】
１つの実施形態では、プロセッサに送信されるＵＳプローブ１７５からのデータは、腕の横断面１２０上にある患者の腕内の静脈のような血管１２５の構造の横断ビューを説明するデータであってもよい。しかしながら、本明細書に提示される任意の実施形態において、ＵＳプローブ１７５は、ＶＡＤを備えた血管１２５の位置を突き止めて（locate）アクセスするために、脚のような患者の体の任意の部分に対して配置されてもよいことが理解される。
【0028】
１つの実施形態では、プロセッサに送信されるＵＳプローブ１７５からのデータは、腕の冠状面１４０上にある患者の腕内の静脈のような構造の冠状ビューを説明するデータであってもよい。冠状面１４０に沿ったビューは、患者の腕の長さを走る患者の血管の長手方向ビューであってもよい。ビデオディスプレイデバイス１１０は、患者の冠状面１４０に沿った冠状平面ビュー、患者の横断面１２０に沿った横断平面ビュー、のいずれかまたは両方を表示してもよい。
【0029】
本明細書に提示される実施形態では、ハウジング１０５は、また、金属の存在を検出するために使用される１つまたは複数の磁場センサーを含んでいてもよい磁場検出器（不図示）を収容していてもよい。本明細書に提示される特定の実施形態では、磁場検出器は、患者に挿入されるＶＡＤの任意の金属構成要素（metal components）を検出してもよい。１つの実施形態では、磁場検出器は、ＵＳプローブ１７５に対するＶＡＤの金属構成要素の場所を検出してもよい。これらの実施形態では、静脈内治療システム１００のプロセッサは、ＶＡＤの針先の場所および投影位置に関連する位置的場所データを、静脈の断面（cross section）のような、ビデオディスプレイデバイス１１０上に提示される任意の画像にオーバーレイさせてもよい。例として、ビデオディスプレイデバイス１１０が患者の腕の冠状面１４０を表示するときに、ビデオディスプレイデバイス１１０は、血管１２５に入るＶＡＤの運動を示してもよい。同様に、ビデオディスプレイデバイス１１０が患者の腕の横断面１２０を表示するとき、ビデオディスプレイデバイス１１０は、ＶＡＤが血管１２５と交差しようとしている軌道点を示してもよい。
【0030】
１つの実施形態では、静脈内治療システム１００は、他のネットワーク化されたコンピューティングシステムと無線で通信してもよいスタンドアロンシステムである。動作するために、静脈内治療システム１００のハウジング１０５は、バッテリ（不図示）を含んでいてもよい。バッテリは、いくつかの実施形態では、スマートバッテリシステムを含むか、または電力状態データ（power state data）を追跡および提供する電力管理ユニット（power management unit）に動作可能に結合されてもよい。この電力状態データは、本明細書に開示されるシステムおよび方法で使用されることとなる命令（instructions）、パラメータ、およびプロファイルとともに格納されてもよい。
【0031】
本明細書に提示される実施形態では、静脈内治療システム１００は、プロセッサ（不図示）に通信可能に結合されてもよい。１つの実施形態では、静脈内治療システム１００は、ハウジング１０５内にプロセッサを含む独立型デバイスであってもよい。別の実施形態では、静脈内治療システム１００は、ＵＳプローブ１７５のハウジング１０５の外部または遠隔のプロセッサに通信可能に結合されてもよい。本明細書に提示される実施形態では、プロセッサは、同じくハウジング１０５内に収容されたデータ記憶装置からコンピュータ可読プログラムコードを検索（retrieve）しおよびそのコンピュータ可読プログラムコードを実行するために使用されるハードウエアアーキテクチャを含んでいてもよい。１つの実施形態では、プロセッサによって実行されるコンピュータ可読プログラムコードは、静脈内治療システム１００に、本明細書に記載される機能を実行させる。特定の実施形態では、コンピュータ可読プログラムコードの実行は、ＵＳプローブ１７５に、電気信号を受信させ、それらの電気信号を超音波に変換させ、それらの波を患者の体内に伝播させ、反射された超音波を受信させ、および患者の体内に存在する構造を示すプロセッサにデータを提供してもよい。１つの実施形態では、コンピュータ可読プログラムコードの実行は、磁場検出器に、ＶＡＤの一部の存在および場所を検出させてもよい。プロセッサは、また、ＵＳプローブ１７５の動作中に、プロセッサによって提示される超音波画像上に、ＶＡＤの場所および／または投影された経路を説明する場所データがオーバーレイされるようにするコンピュータ可読プログラムコードを実行してもよい。そういうものとして、コンピュータ可読プログラムコードの実行は、静脈内治療システム１００を、臨床医または他のＨＣＰがそのＶＡＤの不正確な配置をほとんどまたは全くない状態で患者の血管に正確かつ高精度にアクセスできるように、動作させる。加えて、本明細書の実施形態によれば、コンピュータ可読プログラムコードの実行は、臨床医または他のＨＣＰがＶＡＤを患者の血管に首尾よく挿入した後、臨床医または他のＨＣＰがＶＡＤの配置および留置（indwelling）を評価する（assess）ことを可能にしてもよい。
【0032】
本明細書に提示されるいくつかの実施形態では、ハウジング１０５は、ＶＡＤシャーシ１４５を含んでいてもよい。ＶＡＤシャーシ１４５は、患者の体に最も近いハウジング１０５の部分に形成されてもよい。静脈内治療システム１００の動作中、患者の体内へのＶＡＤの自動挿入を可能にするために、ＶＡＤシャーシ１４５内のＶＡＤは、自動的に前進させられてもよい。本明細書に提示される実施形態では、ＶＡＤシャーシ１４５は、ＶＡＤシャーシ１４５内に配置されたＶＡＤの軌道を説明するデータを受信するように、プロセッサに通信可能に結合されてもよい。データは、ＶＡＤを患者の体内の血管と交差させるためにＶＡＤがとる方向を説明する。これらの実施形態では、ＵＳプローブ１７５および磁場検出器は、ＶＡＤが患者の皮膚に係合しおよびＶＡＤが患者の体を通して向けられる際に、ＶＡＤを患者の血管内に向けるために、閉ループ（closed-loop）フィードバックに関するデータを提供してもよい。
【0033】
本明細書の実施形態では、ＶＡＤシャーシ１４５は、リニアモーター、回転モーター、または任意の他の適切なタイプのモーターを含んでいてもよいモーターを含むＶＡＤ前進システムを含んでいてもよい。ＶＡＤ前進システムは、モーターを使用してＶＡＤを患者の体内に前進させるために、本明細書に記載されるようにプロセッサから信号を受信してもよい。本明細書に提示されるいくつかの実施形態では、モーターは、その長さに沿って線形力（linear force）を生成するリニアモーターであってもよい。これは、モーターが、静脈内治療システム１００のハウジング１０５から離れておよび患者の体内に、ＶＡＤシャーシ１４５に装填されたＶＡＤを通過させることを可能にしてもよい。１つの実施形態では、モーターは、また、挿入中のＶＡＤの傾斜運動（tilt movement）、回転運動（rotation movement）、およびヨー運動（yaw movement）を可能にしてもよい。ＶＡＤの方向の線形（linear）、傾斜、回転、およびヨー調整は、静脈内治療システム１００が意図的または偶発的に患者の体の表面に沿って移動される状況において、ＶＡＤが患者の血管と交差することを可能にする。
【0034】
１つの実施形態では、静脈内治療システム１００は、患者の体内の血管に挿入されているＶＡＤが患者の血管内への交差軌道（intersecting tragectory）上にあると決定されたときを示すために、音声フィードバックデバイス、触覚フィードバックデバイス、視覚フィードバック、またはそれらの組み合わせを含んでいてもよい。１つの実施形態では、静脈内治療システム１００は、患者の体内の血管に挿入されているＶＡＤが患者の血管内への交差軌道上にないと決定されたかどうかを示すために、別の音声フィードバックデバイス、別の触覚フィードバックデバイス、別の視覚フィードバック、またはそれらの組み合わせを含んでいてもよい。
【0035】
いくつかの実施形態では、音声フィードバックデバイス、触覚フィードバックデバイス、視覚フィードバック、またはそれらの組み合わせは、ＶＡＤが患者の血管と交差するように位置合わせされたときまたは交差できないように位置ずれしたときを、臨床医または他のＨＣＰに示してもよく、およびその交差が発生することを可能にするように静脈内治療システム１００を適切に方向付ける方法を示してもよい。例として、ビデオディスプレイデバイス１１０は、ＶＡＤが患者の血管と交差する軌道上にないことを視覚的に示してもよく、および、ｘ座標情報、ｙ座標情報、およびｚ座標情報を使用して患者の体上で静脈内治療システム１００を配向する方法に関する視覚的表示を提供してもよい。静脈内治療システム１００のスピーカーによって生成される音声信号は、そのような位置ずれ（misalignment）を示すフィードバックを聴覚的に提供してもよい。加えて、適切な位置合わせが確立されると、触覚フィードバックデバイス、ＵＳプローブ１７５、または患者の動きに基づいてＶＡＤを患者の血管と交差させることとなる軌道上にＶＡＤが存在しなくなったときを示すために、タンブラー（tumbler）のような触覚フィードバックデバイスが使用されてもよい。
【0036】
本明細書に提示されるいくつかの実施形態では、静脈内治療システム１００は、ＶＡＤ推奨モジュール（不図示）を含んでいてもよい。これらの実施形態では、ＶＡＤ推奨モジュールは、患者の血管にアクセスするためにどのタイプのＶＡＤを使用するかについての提案を提供する可聴または視覚インジケータを提供してもよい。可聴ＶＡＤ推奨は、静脈内治療システム１００のハウジング１０５内に収容されたスピーカーを介して提示されてもよい。視覚的ＶＡＤ推奨は、ビデオディスプレイデバイス１１０を介して臨床医または他のＨＣＰに提供されてもよい。これらの例のいずれにおいても、臨床医または他のＨＣＰは、ＶＡＤ推奨モジュールが推奨を提供する前に、ＶＡＤの目的を説明するデータを提供することを許可されてもよい。そのようなデータは、ＶＡＤの目的が血液サンプルを回収することであるかどうか、またはＶＡＤの目的が生理食塩水、薬剤、および／または非経口栄養のような注入流体を患者の血流に提供することであるかどうかを示してもよい。ＶＡＤ推奨モジュールがより正確なＶＡＤ推奨を提供するために、ＶＡＤが患者の血管内に留まる時間の長さは、臨床医または他のＨＣＰによって入力されてもよい。
【0037】
１つの実施形態では、ＶＡＤ推奨モジュールは、メモリデバイス、データ記憶装置、またはコンピュータ可読プログラムコードを格納するために使用される他のデバイスに格納されたコンピュータ可読プログラムコードであってもよい。コンピュータ可読プログラムコードは、１つの実施形態では、そのコンピュータ可読プログラムコードを実行するために、プロセッサによってアクセスされてもよい。そのコンピュータ可読プログラムコードの実行は、ＶＡＤ推奨の臨床医または他のＨＣＰの評価と臨床医または他のＨＣＰへの提示をもたらしてもよい。別の実施形態では、ＶＡＤ推奨モジュールは、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）であってもよい。この実施形態では、プロセッサは、ＶＡＤ推奨の臨床医または他のＨＣＰの評価および臨床医または他のＨＣＰへの提示をもたらすために、ＡＳＩＣにアクセスしてもよい。
【0038】
静脈内治療システム１００は、本明細書に記載される機能を開始するために、プロセッサによって実行されるために使用される任意のコンピュータ可読プログラムコードを含んでいてもよい。コンピュータ可読プログラムコードの実行中に、任意の数の信号が、プロセッサによって、ＵＳプローブ１７５、磁場検出器、ＶＡＤ前進システム、モーター、音声フィードバックデバイス、触覚フィードバックデバイス、視覚フィードバック、またはビデオディスプレイデバイス１１０のいずれかに、本明細書に記載されるようにこれらのデバイスの機能を開始するように、提示されてもよい。代替的な実施形態では、本明細書に記載されるようにこれらのデバイスの機能を開始するために、任意の数のＡＳＩＣが使用されて、コンピュータ可読プログラムコードを置換または拡張（augment）してもよい。
【0039】
静脈内治療システム１００は、針およびカテーテルを遠位方向に前進させるように構成された１つまたは複数の前進ボタン（advancement buttons）、針を近位方向に引き抜くように構成された１つまたは複数の後退ボタン（retraction buttons）、ＶＡＤの位置を変更するように構成された１つまたは複数の旋回または角度調整ボタンを含んでいてもよい、１つまたは複数のＶＡＤボタン１１５をさらに含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、特定のボタン１１５が押されたときに、ＶＡＤは遠位に前進させられてもよい。いくつかの実施形態では、特定のボタン１１５が押されおよび針が標的とされる静脈内に配置されるように突出（projected）させられたときに、ＶＡＤは、遠位に前進させられてもよい。
【0040】
ＶＡＤボタン１１５の作動が、押されたとき、または押されて針が突出して標的とされる静脈と適切に交差するように位置合わせされたときに、ＶＡＤを患者の腕内に前進させるように、ＶＡＤボタン１１５は、ＶＡＤ前進システムおよびモーターに通信可能に結合されてもよい。臨床医または他のＨＣＰによるＶＡＤボタン１１５の作動は、ＵＳプローブ１７５および磁場センサーを含んでいてもよい磁場検出器によって受信されたデータに基づいて、ＶＡＤの前進を開始してもよい。
【0041】
ＵＳプローブ１７５および磁場検出器によって受信されたデータは、ＶＡＤが、患者の体内で血管と交差する軌道上にありおよびＵＳプローブ１７５によって検出されることを示してもよい。連続フィードバックループ上で、ＵＳプローブ１７５および磁場検出器からのデータが、ＶＡＤが血管と交差するその軌道上にあることを示す限り、ＶＡＤの前進は継続してもよい。１つの実施形態では、もし、ＵＳプローブ１７５および磁場検出器からのデータが、ＶＡＤが血管との交差軌道上にもはや存在しないことを示すときは、臨床医または他のＨＣＰによるＶＡＤボタン１１５の作動は、無効化され（overridden）および前進を停止してもよく、ならびに音声フィードバックデバイス、触覚フィードバックデバイス、視覚フィードバック、またはそれらの組み合わせは、臨床医または他のＨＣＰにそのように示してもよい。臨床医または他のＨＣＰは、次いで、針が静脈と交差するように標的に戻るように静脈内治療システム１００を配向してもよく、およびＶＡＤボタン１１５の作動は再び認識され、およびＶＡＤの配置は継続されてもよい。
【0042】
図２は、本開示のいくつかの実施形態による、患者の腕１９０とインターフェース接続する静脈内治療システム１００の側面図である。静脈内治療システム１００は、ＵＳプローブ１７５が患者の腕１９０とインターフェース接続していることを示す。図２に示される実施形態では、静脈内治療システム１００は、臨床医または他のＨＣＰの手１５０によって保持されている。示される実施形態では、臨床医または他のＨＣＰは、片手１５０を使用して、静脈内治療システム１００を保持する。いくつかの実施形態では、ＶＡＤシャーシ１４５は含まれていなくてもよく、および代わりに、臨床医または他のＨＣＰは、ＶＡＤ推奨モジュールからＶＡＤ推奨を受け取った後、第２の手を使用して、ＶＡＤを患者の腕１９０に配置しおよび患者の腕１９０内に挿入する。静脈内治療システム１００のハウジング１０５上にビデオディスプレイデバイス１１０を含めて、臨床医または他のＨＣＰは、ビデオディスプレイデバイス１１０を使用してＶＡＤを十分に配向し、およびビデオディスプレイデバイス１１０に提示されるデータに基づいて、ＶＡＤを患者の血管内に向けながら、静脈内治療システム１００および手持ち式ＶＡＤを配置してもよい。
【0043】
ＶＡＤシャーシ１４５が静脈内治療システム１００のハウジング１０５上に存在する実施形態では、プロセッサは、ＶＡＤシャーシ１４５のＶＡＤ前進システムを、モーターと係合するように向けてもよい。モーターは、ＵＳプローブ１７５および磁場検出器によって受信されたデータに基づいて、ＶＡＤを患者の腕内の血管と交差させるために、ＶＡＤシャーシ１４５内に挿入されたＶＡＤを患者の腕１９０内に移動させてもよい。
【0044】
手術中、臨床医または他のＨＣＰは、静脈内治療システム１００を、ＶＡＤが挿入されることとなる患者の腕１９０のような患者の体の一部上に配向させることができる。ＵＳプローブ１７５は、次いで、患者の腕１８０内の構造を検出してもよい。血管１２５のような構造を説明するデータは、ビデオディスプレイデバイス１１０に中継されて、これらの構造の視覚表示を臨床医または他のＨＣＰに提示してもよい。１つの実施形態では、ビデオディスプレイデバイス１１０は、横断面１２０上に血管１２５のビューを提示してもよい。このビューは、臨床医または他のＨＣＰがその血管１２５または他の何らかの血管１２５がＶＡＤによってアクセスされるべきかどうかを評価し得るように、臨床医または他のＨＣＰに血管１２５の「断面（cross-sectional）」ビューを提示してもよい。１つの実施形態では、横断面１２０は、長さ１３５および幅１３０を有していてもよい。１つの実施形態では、ビデオディスプレイデバイス１１０は、冠状面１４０上に血管１２５のビューを提示してもよい。このビューは、血管１２５が患者の腕１９０の長軸に沿って走るときの血管１２５の長手方向ビューを臨床医または他のＨＣＰに提示してもよい。１つの実施形態では、ビデオディスプレイデバイス１１０は、ＵＳプローブ１７５によって検出された際に、横断面１２０および冠状面１４０の両方を提示するか、または提示することができてもよい。
【0045】
静脈内治療システム１００は、また、ＵＳプローブ１７５の近くに配置される磁場検出器（不図示）を含んでいてもよい。磁場検出器は、透磁性（magnetically permeable）であってもよい、ＶＡＤの任意の部分の存在および場所を検出してもよい。動作中、磁場検出器は、ＶＡＤの部分の位置に関するデータを受信し、およびＶＡＤのその場所を説明する画像を、横断面１２０および冠状面１４０のいずれかまたは両方のビューにオーバーレイさせてもよい。したがって、臨床医または他のＨＣＰは、ＶＡＤの軌道１５５が血管１２５と交差するのに適切であることを決定するために、ＶＡＤが患者の腕１９０内に向かって移動するときのＶＡＤの運動を眺めてもよい。
【0046】
静脈内治療システム１００がＶＡＤシャーシ１４５およびＶＡＤ前進システムを含まない実施形態では、臨床医または他のＨＣＰは、片手１５０で静脈内治療システム１００を保持し、および反対の手でＶＡＤを患者の腕１９０に向かって配向しおよび患者の腕１９０内に移動させてもよい。静脈内治療システム１００のハウジング１０５に収容されたビデオディスプレイデバイス１１０を一貫して眺めることにより、臨床医または他のＨＣＰは、臨床医または他のＨＣＰが血管１２５にアクセスしようとする際に、ＶＡＤの軌道１５５をより正確に眺めることができる。したがって、臨床医または他のＨＣＰは、ＵＳプローブ１７５および磁場検出器からのビデオディスプレイデバイス１１０上に提示されたデータを使用して、血管１２５に関連するＶＡＤを説明するリアルタイムデータを提供され得る。これは、臨床医または他のＨＣＰが、患者の体への追加の外傷をほとんどまたは全く伴わずに、血管１２５に、より正確かつ高精度にアクセスすることを可能にする。これは、臨床医または他のＨＣＰによるＶＡＤ配置の効率を向上させ、その結果、患者に対する医療がより良くなる。
【0047】
本明細書は、概して、ＶＡＤによる血管１２５のアクセスを説明する。しかしながら、本開示により、任意の特定のタイプの血管１２５が特定の医療目的のためにアクセスされてもよいことが企図（contemplated）されている。例えば、本明細書に記載される血管１２５は、生理食塩水、薬剤、および／または非経口栄養物が患者の血流内に提供される（presented）静脈であってもよい。この場合、静脈は、生理食塩水、薬剤、および／または非経口栄養を患者の心臓に通過させてもよく、これは、次いで、生理食塩水、薬剤、および／または非経口栄養を患者の体の残りの部分に分配する。さらに、血管１２５は、他の医学的理由のために生理食塩水、薬剤、および／または非経口栄養が導入され得る動脈であってもよい。いずれの実施形態においても、ＵＳプローブ１７５は、血管１２５内の血液の運動を検出し、および血管１２５が静脈であるか動脈であるかを決定してもよい。
【0048】
１つの実施形態では、臨床医または他のＨＣＰは、静脈内治療システム１００に、静脈がアクセスされるべきであるという指示を入力してもよい。この実施形態では、ＵＳプローブ１７５は、アクセスされるべき静脈を説明するデータを提供してもよい。１つの実施形態では、プロセッサは、例えば、静脈の横断面１２０のビューの周りに線または他のインジケータを描くことによって、ビデオディスプレイデバイス１１０上で静脈を視覚的に強調表示（visually highlighted）させてもよい。１つの実施形態では、ビデオディスプレイデバイス１１０は、ユーザーがビデオディスプレイデバイス１１０の画面（screen）上に標的血管１２５を説明する線または他のインジケータを入力することによってどの血管１２５がアクセスされるべきであるかを決定することを可能にする、タッチスクリーンビデオディスプレイデバイス１１０であってもよい。いずれの実施形態においても、静脈内治療システム１００のプロセッサは、標的血管１２５を説明する線または他のインジケータを使用して、ＶＡＤ前進システムのモーターを適切に作動させるか、または挿入中にＶＡＤの軌道１５５を調整する方法に関して、臨床医または他のＨＰＣに指示することによって、ＶＡＤの挿入を指示することができる。
【0049】
１つの実施形態では、静脈内治療システム１００のハウジング１０５は、バッテリを含んでいてもよい（不図示）。バッテリは、いくつかの実施形態では、スマートバッテリシステムを含むか、または電力状態データを追跡および提供する電力管理ユニットに動作可能に結合されてもよい。この電力状態データは、本明細書に開示されるシステムおよび方法で使用されることとなる命令、パラメータ、およびプロファイルとともに格納されてもよい。
【0050】
１つの実施形態では、静脈内治療システム１００は、静脈内治療システム１００をコンピュータネットワークに通信可能に結合するネットワークインターフェースデバイスを含んでいてもよい。これらの実施形態では、静脈内治療システム１００は、電子健康記録（electronic health record）（ＥＨＲ）データベースに通信可能に結合されていてもよい。ＥＨＲデータベースは、患者固有の医療記録（health care records）を維持するデータベースであってもよい。１つの実施形態では、静脈内治療システム１００は、患者へのＶＡＤの使用、ならびにＶＡＤの配置の記録（ビデオまたは静止画像のいずれか）およびＵＳプローブ１７５で受信された超音波データを中継してもよい。この記録は、所与の患者に対して比較的堅牢な医療記録を作成するために維持されてもよい。
【0051】
本明細書に記載される任意の実施形態では、静脈内治療システム１００は、データおよび電源ケーブル（data and power cable）を介してＥＨＲシステムまたは他のコンピューティングデバイスに通信可能に結合されてもよい。この実施形態では、データおよび電源ケーブルは、静脈内治療システム１００がネットワークインターフェースを含まない場合、および／または静脈内治療システム１００が本明細書に記載されるバッテリのようなそれ自体の電源を含まない場合に、使用されてもよい。いずれの例においても、ＥＨＲシステムへの通信は、コンピューティングデバイスのネットワークの他のコンピューティングデバイスへのさらなる通信を可能にし得る。
【0052】
図３は、本開示のいくつかの実施形態によるＶＡＤ２００の側面図である。ＶＡＤ２００は、血液サンプルにアクセスするため、または生理食塩水、薬剤、および／または非経口栄養物を患者の血流に送達するために、患者の血管にアクセスするように形成される任意のデバイスであってもよい。
【0053】
図３に提示される例示的なＶＡＤ２００は、遠位端２０５および近接端２１０を含む。この例では、ＶＡＤ２００は、磁化されることができる金属材料でできている針２１５を含んでいてもよい。ＶＡＤ２００は、末梢静脈内カテーテル、正中線（midline）カテーテル、または末梢挿入中心静脈（peripherally inserted central）カテーテルを含んでいてもよいカテーテル２１３を含んでいてもよい。針２１５は、血液サンプル、生理食塩水、薬剤、および／または非経口栄養物を通過させることができるように中空であってもよい。遠位端２０５において、針２１５は、本明細書に記載されるように血管にアクセスしている間、患者の体の皮膚および体組織をより容易に通過するように、点を作り出すように斜角にされまたは鋭利であってもよい。
【0054】
ＶＡＤ２００は、採血（blood sampling）または輸血プロセス（blood infusion processes）中に特定の機能に適合し得る他の任意の要素を含んでいてもよい。例として、ＶＡＤ２００は、ＶＡＤ２００を生理食塩水、薬剤、および／または非経口栄養物の貯蔵器（reservoir）、または採血バイアルに結合するために使用されるプラスチック結合装置を含んでいてもよい。静脈内治療システムは、任意のタイプのＶＡＤ２００の使用を実装し得るため、ＶＡＤ２００の特定の詳細は使用ごとに異なっていてもよい。しかしながら、本明細書は、患者の体内に挿入するように構成された任意のＶＡＤ２００の使用を企図している。
【0055】
図４は、本開示のいくつかの実施形態によるビデオディスプレイデバイス１１０のグラフィカル図である。本明細書において記載されるように、ビデオディスプレイデバイス１１０は、患者の体の内部の構造、および具体的には血管を説明するデータを受信する。データは、ＵＳプローブ１７５および磁場検出器からプロセッサによって受信され、および、患者の体内の構造の横断面１２０および冠状面１４０の画像を形成するため、ならびに、例えば、ＵＳプローブ１７５に対する針先の位置、および使用されている特定のＶＡＤの知られている幾何学的形状（ゲージ、長さ、カテーテルブランドなど）に基づいて、例えば、針２１５のような針の軌道の投影（projection）を計算するために使用される。
【0056】
図４に提示される画像は、患者内の血管の横断面１２０の画像１６０である。しかしながら、本明細書は、血管の冠状面１４０に沿ったものを含む複数の異なるビューが、ビデオディスプレイデバイス１１０に、代替的または追加的に表示されてもよいことを企図している。特定の実施形態では、ビデオディスプレイデバイス１１０は、いくつかの入力ボタン１８８を含んでいてもよい。この実施形態では、入力ボタン１８８の作動は、ユーザーに提示されるビューを切り替えることができる。また、寸法参照（dimensional reference）インジケータをビデオディスプレイデバイス１１０に含めて、臨床医が（静脈の直径または静脈の深さのような）患者の解剖学的構造のサイズを測定しまたは推定するための参照を有することを可能にしてもよい。
【0057】
図４は、いくつかの実施形態による、針の投影された経路１８９を示す。図４は、また、針の軌道１９３または移動経路に基づいて、針先が画像１６０の平面と交差することとなる場所の投影位置（projected position）１９１を示す。投影位置１９１が血管１２５に関して中心に置かれるかまたは適切に位置合わせされることに応答して、状態（conditions）は、ＶＡＤの前進に適切であってもよい（臨床医によって手動で、または本明細書で論じられるように自動的に）。
【0058】
ビデオディスプレイデバイス１１０は、横断面１２０および冠状面１４０の画像１６０に加えて、任意のデータをユーザーに提示してもよい。例として、ビデオディスプレイデバイス１１０は、静脈内治療システムが使用されている現在の日付１８０および時刻１８２を含んでいてもよい。日付１８０および時刻１８２は、本明細書に記載されるＥＨＳでの超音波およびＶＡＤ挿入の記録中に使用されてもよい。これは、臨床医または他のＨＣＰによって実施された手順を正確に日付記入して文書化するために使用されてもよい。
【0059】
加えて、ビデオディスプレイデバイス１１０は、画像１６０上で見られている現在の超音波解像度（resolution）１８４を表示してもよい。１つの実施形態では、臨床医または他のＨＣＰが提示されている血管のさらなる詳細を見ることができるように、画像１６０の解像度を調整するために、入力ボタン１８８が使用されてもよい。
【0060】
さらに、ビデオディスプレイデバイス１１０は、患者およびＶＡＤ情報１８６を表示してもよい。患者情報は、他のデータの中でもとりわけ、患者の名前、患者および患者のＥＨＲに関連する割り当てられた番号、および、血管の幾何学的形状、生年月日、体重、現在の血圧、現在の脈拍のような患者に関連する医学的に関連する医療データを含んでいてもよい。ＶＡＤ情報は、他のデータの中でもとりわけ、臨床医または他のＨＣＰによって使用されているＶＡＤのタイプ、臨床医またはＨＣＰの名前またはアイデンティティを説明し、およびＶＡＤ推奨モジュールによって使用されることが推奨されるデータを含んでいてもよい。
【0061】
ビデオディスプレイデバイス１１０は、いくつかのＶＡＤ軌道インジケータ１６５および１７０をさらに含んでいてもよい。１つの実施形態では、第１のＶＡＤ軌道インジケータ１６５は、ＶＡＤが存在する患者の体内の深さを示すために使用されてもよい。第１のＶＡＤ軌道インジケータ１６５は、ＶＡＤが患者の体を通過する際のＶＡＤの深さがプロセッサによって計算された軌道と一致しているかどうかを示すために色分け（color coded）されていてもよい。ＶＡＤの挿入中の任意の所定の時間（any given time）にＶＡＤが正しい深さにない場合、第１のＶＡＤ軌道インジケータ１６５は、例えば、色を変えることによって、不適切な軌道を視覚的に示してもよい。間違った軌道の視覚的表示は、いくつかの例では、スピーカーからの可聴警告（audible warning）、静脈内治療システム内の触覚デバイスからの触覚フィードバック警告、またはこれらの３つの警告デバイスの任意の組み合わせを伴ってもよい。したがって、使用中、臨床医または他のＨＣＰは、ＶＡＤの軌道、または検出された血管と交差するためにＶＡＤがたどる軌道に基づく静脈内治療システムを、正確に調整することができる。
【0062】
１つの実施形態では、第２のＶＡＤ軌道インジケータ１７０は、ＶＡＤが存在する患者の体内のｘ座標およびｙ座標を示すために使用されてもよい。第２のＶＡＤ軌道インジケータ１７０は、ＶＡＤが患者の体を通過する際のＶＡＤの配置がプロセッサによって計算された軌道と一致しているかどうかを示すために色分けされていてもよい。第２のＶＡＤ軌道インジケータ１７０は、投影された経路１８９に沿った針先の距離はどれくらいか、および標的静脈からの針先の距離を示し得る。ＶＡＤの挿入中の任意の所定の時間にＶＡＤが正しいｘ座標およびｙ座標にない場合、第２のＶＡＤ軌道インジケータ１７０は、例えば、色を変えることによって、不適切な軌道を視覚的に示してもよい。間違った軌道の視覚的表示は、いくつかの例では、スピーカーからの可聴警告、静脈内治療システム内の触覚デバイスからの触覚フィードバック警告、またはこれらの３つの警告デバイスの任意の組み合わせを伴っていてもよい。したがって、使用中、臨床医または他のＨＣＰは、ＶＡＤの軌道、または検出された血管と交差するためにＶＡＤがたどる軌道に基づく静脈内治療システムを、正確に調整することができる。
【0063】
本明細書に記載されるように、ビデオディスプレイデバイス１１０は、タッチスクリーン層を含んでいてもよい。タッチスクリーン層は、臨床医または他のＨＣＰが静脈内治療システムに入力を提供することを可能にしてもよい。この入力の例は、血管表示データ（indication data）を含んでいてもよい。この特定の例では、臨床医または他のＨＣＰは、患者の体の内部構造の画像１６０に提示された静脈のような血管を見ると、ＶＡＤが血管と交差する場所を丸で囲む（circle）か、さもなければ示してもよい。この表示は、静脈内治療システムのプロセッサによってＵＳプローブおよび磁場検出器から受信されたデータとともに、プロセッサによるＶＡＤの軌道を計算するために使用されてもよい。軌道が計算されると、その軌道は、ＶＡＤ前進システムによるＶＡＤの自動挿入中、または臨床医または他のＨＣＰによるＶＡＤの手動挿入中に使用されてもよい。本明細書はさらに、静脈内治療システムが、ＶＡＤの挿入中に臨床医または他のＨＣＰによって動かされてもよいことを企図している。この実施形態では、ビデオディスプレイデバイス１１０はまた、患者の体に対して静脈内治療システムを再調整することによって標的血管を画面上に維持するように臨床医または他のＨＣＰに示すことができる画面上の任意の他のインジケータを含んでいてもよい。
【0064】
図５Ａは、本開示の１つの実施形態による、横断面１２０に沿った血管１２５のグラフィカル図である。図５Ａに示される実施形態は、画像が包含する長さ１３５および幅１３０を示す。長さ１３５および幅１３０は、選択された解像度、ならびに本明細書に記載されるＵＳプローブの超音波能力（ultrasonic capabilities）に応じて変化し得る。
【0065】
血管１２５は、ＵＳプローブ１７５によって受信されたデータをプロセッサによって処理することによって、図５Ａのビューに提示され得る。このビューは、患者の体に対する静脈内治療システムの動きに基づいて変化し得る。しかしながら、動作中、ビデオディスプレイデバイス１１０は、本明細書に記載されるように静脈内治療システムの機能に従事している間、静脈内治療システムを安定に保つように、臨床医または他のＨＣＰに示すことができる。
【0066】
いくつかの実施形態によれば、図５Ａに提示されたビューはまた、針の投影された経路１８９を含んでいてもよい。図５Ａはまた、針の軌道１９３または移動経路に基づいて、針先が画像１６０の平面と交差することとなる場所の投影位置１９１を示す。投影位置１９１が血管１２５に関して中心に置かれるかまたは適切に位置合わせされることに応答して、状態は、ＶＡＤの前進に適切であってもよい（臨床医によって手動で、または本明細書で論じられるように自動的に）。
【0067】
いくつかの実施形態では、標的領域は、画像１３０を処理し、および画像１３０に基づいて血管１２５の位置を決定することによって決定されてもよい。針の角度および位置は、次いで、投影位置１９１が標的領域内に入るまで、調整されてもよい。投影位置１９１が血管１２５に関して中心に置かれるかまたは適切に位置合わせされることに応答して、ＶＡＤ軌道フィードバックは、提供されてもよく、静脈内治療システムが標的上にありおよびＶＡＤの前進が（臨床医によって手動で、または本明細書で論じられるように自動的に）進行し得ることを示す。
【0068】
投影位置１９１は、プロセッサによって作成されてもよく、または説明されるように、臨床医または他のＨＣＰからビデオディスプレイデバイスのタッチスクリーンで受信されたデータに基づいていてもよい。動作中、ＶＡＤの手動または自動前進を変更するために、以下のうちの１つまたは複数が、ビデオディスプレイデバイスによって使用されてもよい：ＶＡＤの遠位端の場所データ、特定のＶＡＤの幾何学的データ、針およびＵＳプローブの投影位置１９１、軌道線１９３、および標的血管１２５の場所。いくつかの実施形態では、プロセッサによって作成された軌道１５５は、ＶＡＤが曲がった針を含むかどうかのような、ＶＡＤの特定の特性を考慮に入れてもよい。
【0069】
図５Ｂは、本開示の１つの実施形態による、冠状面１４０に沿った血管１２５のグラフィカル図である。患者の体の内部構造のこのビューにおいて、軌道１５５は、血管１２５に対してある角度をなしていてもよい。この場合もやはり、標的場所１５７は、プロセッサによって計算されるか、または臨床医または他のＨＣＰによって示されてもよい。
【0070】
標的場所１５７がプロセッサによって計算される実施形態では、プロセッサは、いくつかのタイプのデータを使用して、標的場所１５７を作成してもよい。このデータは、他のタイプのデータの中でもとりわけ、ＵＳプローブ１７５からの血流の検出、ビューに提示される色の色相の違い、血管の外壁の動きの検出、を含んでいてもよい。本明細書は、患者の血管内のＶＡＤの適切な配置を決定するために任意のプロセスが実行されてもよいことを企図している。任意の実施形態において、このデータは、ＶＡＤが血管と交差するディスプレイデバイス上で臨床医または他のＨＣＰに提示するために蓄積および更新されてもよい。
【0071】
本明細書に提示される任意の実施形態によれば、冠状面１４０および横断面１２０は、ＵＳプローブ１７５が患者の体の内部構造を検出する唯一の平面ではない可能性がある。いくつかの実施形態では、臨床医または他のＨＣＰは、任意の特定の必要性に適合し得る、ビデオディスプレイデバイス１１０上に提示された平面の任意の変形を手動で選択してもよい。したがって、本明細書は、図５Ａおよび図５Ｂの横断面１２０および冠状面１４０とは別に、それぞれ他のビューが提示されてもよいことを企図し、およびビデオディスプレイデバイス１１０上のこれらのビューは、単に、臨床医または他のＨＣＰに提示されてもよいデータの例であることを意図している。さらに、いくつかの実施形態では、患者の解剖学的構造の任意のビューまたは平面は、ＵＳプローブ１７５の調整または再配置によって検出されてもよい。
【0072】
図６は、本開示の１つの実施形態による静脈内治療システム６００のブロック図である。本明細書に記載される実施形態において、静脈内治療システム６００は、ビジネス、科学、制御、娯楽（entertainment）、またはその他の目的のための任意の形式の情報、知能（intelligence）、またはデータを、計算し、分類し、処理し、送信し、受信し、回収し、生じさせ（originate）、切り替え、保存し、表示し、明示し（manifest）、検出し、記録し、複製し、取り扱い、または使用するように動作可能な任意の手段または手段の集合体を含む計算装置を含んでいてもよい。図６に示される特定の例では、静脈内治療システム６００は、図１に示される静脈内治療システム１００と類似した手持ち式血管検出システム６１０および情報取り扱いシステム６０５を含む。例えば、静脈内治療システム６００は、情報取り扱いシステム６０５として、パーソナルコンピューター、モバイル機器（例えば、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）またはスマートフォン）、サーバー（例えば、ブレードサーバーまたはラックサーバー）、家庭用電子機器（consumer electronic device）、ネットワークサーバーまたは記憶装置、ネットワークルーター、スイッチ、またはブリッジ、無線ルーター、または他のネットワーク通信装置、ネットワーク接続型デバイス（携帯電話、タブレット型デバイス、等）、ＩｏＴコンピューティングデバイス、装着型コンピューティングデバイス、セットトップボックス（ＳＴＢ）、モバイル情報取り扱いシステム、パームトップコンピューター、ラップトップコンピューター、デスクトップコンピューター、通信装置、アクセスポイント（ＡＰ）、基地局送受信機（base station transceiver）、無線電話、固定電話（land-line telephone）、制御システム、カメラ、スキャナー、ファクシミリ機、プリンター、ポケットベル、個人信用型デバイス（personal trusted device）、ウェブ機器（web appliance）、または、そのマシンによって取られるべきアクションを指定する一連の命令（順次的な、または別の方法の）を実行することが可能な任意の他の適切なマシンを含むことができ、ならびにサイズ、形状、性能、価格、および機能性を変更することができる。
【0073】
ネットワーク化された配備（networked deployment）において、静脈内治療システム６００は、サーバーを用いてまたはサーバークライアントネットワーク環境のクライアントコンピューターを用いて、またはピアツーピア（または分散型）ネットワーク環境のピアコンピューターシステムとして、動作し得る。特定の実施形態では、静脈内治療システム６００は、音声、ビデオ、またはデータ通信を提供する電子デバイスを使用して実装され得る。例えば、静脈内治療システム６００は、そのマシンによって取られるべきアクションを指定する一連の命令（順次的な、または別の方法の）を実行することが可能な任意のモバイルまたは他のコンピューティングデバイスを含む。さらに、単一の静脈内治療システム６００が示されているが、「システム」という用語はまた、１つまたは複数のコンピュータ機能を実行するための命令のセットまたは複数のセットを、個別にまたは共同で実行するシステムまたはサブシステムの任意の集合を含むと解釈されるべきである。
【0074】
血管検出システム６１０は、本明細書に記載されるそれらのコンピューティングデバイスのような情報取り扱いシステム６０５に通信可能に結合されていてもよい。これらの実施形態では、情報取り扱いシステム６０５は、メモリ（揮発性（例えば、ランダムアクセスメモリ、等）、不揮発性（読み取り専用メモリ、フラッシュメモリ等）またはそれらの任意の組み合わせ）、中央処理装置（ＣＰＵ）、グラフィックス処理装置（ＧＰＵ）、ハードウエアまたはソフトウエアの制御ロジック、またはそれらの任意の組み合わせのような、１つまたは複数の処理資源（processing resources）を含み得る。情報取り扱いシステム６０５の追加の構成要素は、１つまたは複数の記憶装置、外部装置と通信するための１つまたは複数の通信ポート、ならびにキーボード、マウス、ビデオ／グラフィックディスプレイ、またはそれらの任意の組み合わせのような様々な入力および出力（Ｉ／Ｏ）装置を含み得る。情報取り扱いシステム６０５はまた、様々なハードウエア構成要素間の通信を送信するように動作可能な１つまたは複数のバスを含み得る。情報取り扱いシステム６０５の一部は、それら自体が情報取り扱いシステム６０５と見なされ得る。
【0075】
情報取り扱いシステム６０５は、１つまたは複数のデバイスを具体化するか、または本明細書に記載される１つまたは複数のシステムおよびモジュールに対する命令を実行する、デバイスまたはモジュールを含むことができ、および血管検出システム６１０と相互作用するように、本明細書に記載される方法のうちの１つまたは複数を実行するように動作する。情報取り扱いシステム６０５は、本明細書中の様々な実施形態による、サーバーまたはシステム、リモートデータセンター、または個々のクライアント情報取り扱いシステムのオンボックス（on-box）で動作することができるコード命令６２４を実行してもよい。いくつかの実施形態では、コード命令６２４の任意のまたはすべての部分が、複数の情報取り扱いシステム６０５上で動作し得ることが理解される。
【0076】
情報取り扱いシステム６０５は、中央処理装置（ＣＰＵ）、制御論理、またはそれらの何らかの組み合わせのようなプロセッサ６０２を含んでいてもよい。処理資源はいずれも、ファームウエアコードまたはソフトウエアコードのいずれかであるコードを実行するように動作し得る。１つの実施形態では、プロセッサ６０２は、本明細書において説明されるように、血管検出システム６１０のプロセッサと相互作用してもよい。さらに、情報取り扱いシステム６０５は、メインメモリ６０４、スタティックメモリ６０６、電子健康記録（ＥＨＲ）６３２の命令６２４を格納するコンピュータ可読媒体６２２、およびドライブユニット６１６（揮発性（例えば、ランダムアクセスメモリ、等）、不揮発性（読み取り専用メモリ、フラッシュメモリ等）またはそれらの任意の組み合わせ）を含み得る。情報取り扱いシステム６０５はまた、様々な入力および出力（Ｉ／Ｏ）装置の任意の組み合わせのような様々なハードウエア構成要素間の通信を送信するように動作可能な１つまたは複数のバス６０８を含み得る。
【0077】
情報取り扱いシステム６０５は、ビデオディスプレイ６１１をさらに含んでいてもよい。１つの実施形態におけるビデオディスプレイ６１１は、液晶ディスプレイ（ＬＤＣ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、フラットパネルディスプレイ、ソリッドステートディスプレイ、または陰極線管（cathode ray tube）（ＣＲＴ）として機能してもよい。１つの実施形態では、ビデオディスプレイ６１１は、血管検出システム６１０のビデオディスプレイデバイス１１０上に提示されるのと同じビューをユーザーに提示してもよい。加えて、情報取り扱いシステム６０５は、カーソル制御デバイス（例えば、マウス、タッチパッド、またはジェスチャーまたはタッチスクリーン入力、およびキーボード２１４のような、入力装置６１２を含んでいてもよい。
【0078】
無線アダプタ６２０として示されるネットワークインターフェースデバイスは、ネットワーク６２８、例えば、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）、無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）、無線ワイドエリアネットワーク（ＷＷＡＮ）、または他のネットワークへの接続を提供し得る。接続性は、有線または無線の接続を介して存在し得る。無線アダプタ６２０は、任意の無線データ通信規格に従って動作してもよい。無線ローカルエリアネットワークと通信するために、ＩＥＥＥ８０２．１１ＷＬＡＮ規格、ＩＥＥＥ８０２．１５ＷＰＡＮ規格、３ＧＰＰもしくは３ＧＰＰ２のようなＷＷＡＮ、または同様の無線規格を含む規格が使用されてもよい。本開示のいくつかの態様において、１つの無線アダプタ６２０は、２つまたはそれ以上の無線リンクを動作させてもよい。本明細書に記載される実施形態において、ネットワークインターフェースデバイス６２０は、情報取り扱いシステム６０５をＥＨＲ６３２と無線で結合してもよい。本明細書に記載される実施形態において、ＥＨＲ６３２は、患者の体内の針、患者の体内の血管の位置を説明するデータを受信してもよく、および情報取り扱いシステム６０５は、その位置データを、ディスプレイデバイス１１０上に提示されるインジケータに中継してもよい。
【0079】
いくつかの実施形態において、ソフトウエア、ファームウエア、特定用途向け集積回路のような専用のハードウエア実装、プログラマブル論理アレイ、および他のハードウエアデバイスは、本明細書に記載されるいくつかのシステムおよび方法の１つまたは複数を実装するように構成され得る。様々な実施形態の装置およびシステムを含んでいてもよい用途（Applications）は、様々な電子システムおよびコンピュータシステムを広く含み得る。本明細書に記載される１つまたは複数の実施形態は、２つまたはそれ以上の特定の相互接続されたハードウエアモジュールまたはデバイスを、モジュール間でおよびモジュールを介して通信され得る関連した制御およびデータ信号と共にまたは特定用途向け集積回路の一部として用いて、機能を実装（implement）してもよい。したがって、本システムは、ソフトウエア、ファームウエア、およびハードウエアの実装を包含する。
【0080】
本開示の様々な実施形態によれば、本明細書に記載される方法は、コントローラーまたはプロセッサシステムによって実行可能なファームウエアまたはソフトウエアプログラムによって実装されてもよい。さらに、例示的な非限定的な実施形態において、実装は、分散処理（distributed processing）、構成要素／オブジェクト分散処理、および並列処理（parallel processing）を含み得る。あるいはまた、仮想コンピュータシステム処理は、本明細書に記載されるような方法または機能性のうちの１つまたは複数を実装するように構成され得る。
【0081】
本開示は、ネットワーク６２８に接続された血管検出システム６１０のようなデバイスがネットワーク６２８を通して音声、ビデオ、またはデータを通信し得るように、命令、パラメータ、およびプロファイル６２４を含むか、または伝播された信号に応答して命令、パラメータ、およびプロファイル６２４を受信および実行する、コンピュータ可読媒体を企図する。さらに、命令６２４は、ネットワークインターフェースデバイスまたは無線アダプタ６２０を介してネットワーク６２８を通して送信または受信されてもよい。
【0082】
情報取り扱いシステム６０５は、本明細書に開示される方法またはコンピュータベースの機能のうちの任意の１つまたは複数をコンピュータシステムに実行させるために実行され得る１セットの命令６２４を含み得る。アプリケーション命令２２４を含む様々なソフトウエアモジュールは、オペレーティングシステム（ＯＳ）によって、および／またはアプリケーションプログラミングインターフェース（ＡＰＩ）を介して、統合されてもよい。オペレーティングシステムの例は、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）、Ａｎｄｒｏｉｄ（登録商標）、および他のＯＳタイプを含んでいてもよい。ＡＰＩの例は、Ｗｉｎ３２、Ｃｏｒｅ Ｊａｖａ ＡＰＩ、またはＡｎｄｒｏｉｄ ＡＰＩを含んでいてもよい。
【0083】
ディスクドライブユニット６１６は、ソフトウエアのような命令６２４の１つまたは複数のセットが埋め込まれ得るコンピュータ可読媒体６２２を含んでいてもよい。同様に、メインメモリ６０４およびスタティックメモリ６０６はまた、命令、パラメータ、またはプロファイル６２４の１つまたは複数のセットの記憶のためのコンピュータ可読媒体を含んでいてもよい。ディスクドライブユニット２１６およびスタティックメモリ２０６はまた、データ記憶（data storage）のためのスペースを含んでいてもよい。さらに、命令６２４は、本明細書において記載されるような方法または論理のうちの１つまたは複数を具体化してもよい。例えば、プロセッサによる患者の体内の内部構造のビューの形成に関する命令は、それらの命令６２４の一部であってもよい。特定の実施形態では、命令、パラメータ、およびプロファイル６２４は、情報取り扱いシステム６０５のプロセッサ６０２による実行中に、完全に、または少なくとも部分的に、メインメモリ６０４、スタティックメモリ６０６内、および／またはディスクドライブ６１６内に、存在していてもよい。メインメモリ６０４およびプロセッサ６０２はまた、コンピュータ可読媒体を含んでいてもよい。
【0084】
メインメモリ６０４は、例示的な実施形態におけるＲＡＭのようなコンピュータ可読媒体（不図示）を含んでいてもよい。メインメモリ６０４の例は、スタティックＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、不揮発性ＲＡＭ（ＮＶ－ＲＡＭ）、もしくは同様のもののようなランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、別のタイプのメモリ、またはそれらの組み合わせを含む。スタティックメモリ６０６は、いくつかの例示的な実施形態におけるＮＯＲまたはＮＡＮＤフラッシュメモリのような、コンピュータ可読媒体（不図示）を含んでいてもよい。コンピュータ可読媒体は単一の媒体であることが示されているが、「コンピュータ可読媒体（computer-readable medium）」という用語は、集中型または分散型データベースのような、単一媒体または複数の媒体、および／または命令の１つまたは複数のセットを格納する関連するキャッシュやサーバーを含む。「コンピュータ可読媒体」という用語はまた、プロセッサによって実行するための命令のセットを格納し、符号化し、または運ぶことができるか、または本明細書において開示される方法または動作（operations）のうちの任意の１つまたは複数をコンピュータシステムに実行させる、任意の媒体を含んでいてもよい。
【0085】
特定の非限定的な例示的な実施形態において、コンピュータ可読媒体は、１つまたは複数の不揮発性読み取り専用メモリを収容するメモリカードまたは他のパッケージのようなソリッドステートメモリを含み得る。さらに、コンピュータ可読媒体は、ランダムアクセスメモリまたは他の揮発性の書き換え可能（re-writable）メモリであり得る。加えて、コンピュータ可読媒体は、伝送媒体を通して通信される信号のような搬送波信号（carrier wave signals）を介して受信された情報を格納するための、ディスクもしくはテープのような光磁気媒体もしくは光媒体、または他の記憶装置を含み得る。さらに、コンピュータ可読媒体は、クラウドベースの環境からのような分散型ネットワーク資源から受信した情報を格納し得る。電子メールまたは他の自己充足型（self-contained）情報アーカイブまたはアーカイブのセットへのデジタルファイル添付は、有形の（tangible）記憶媒体と同等の配布媒体（distribution medium）と見なされてもよい。したがって、本開示は、データまたは命令が格納され得る、コンピュータ可読媒体または配布媒体、および他の同等物および後継媒体（successor media）のうちの任意の１つまたは複数を含むと見なされてもよい。
【0086】
情報取り扱いシステム６０５はまた、バス６０８に動作可能に接続されてもよいＥＨＲ６３２を含んでいてもよい。ＥＨＲ６３２のコンピュータ可読媒体６２２はまた、血管検出システム６１０が相互作用する各患者に関連するデータのようなデータ記憶のためのスペースを含んでいてもよい。動作中、ＥＨＲ６３２は、血管検出システム６１０からの、および患者の体内の血管の記録された内部構造、ならびに日付、時刻、患者ＩＤおよび使用されたＶＡＤを含む他のデータに関連するこれらの記録を受け取ってもよい。
【0087】
他の実施形態において、特定用途向け集積回路、プログラマブル論理アレイおよび他のハードウエア装置のような専用ハードウエア実装は、本明細書に記載される方法のうちの１つまたは複数を実施するように構成され得る。様々な実施形態の装置およびシステムを含んでいてもよい用途は、様々な電子システムおよびコンピュータシステムを広く含み得る。本明細書に記載される１つまたは複数の実施形態は、２つまたはそれ以上の特定の相互接続されたハードウエアモジュールまたはデバイスを、モジュール間でおよびモジュールを介して通信され得る関連した制御およびデータ信号と共にまたは特定用途向け集積回路の一部として用いて、機能を実装してもよい。したがって、本システムは、ソフトウエア、ファームウエア、およびハードウエアの実装を包含する。
【0088】
「システム（system）」、「装置（device）」、「モジュール（module）」、「コントローラー（controller）」などと称されるとき、本明細書に記載される実施形態は、ハードウエアとして構成され得る。例えば、情報取り扱いシステム装置は、集積回路（特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、構造化ＡＳＩＣ、または大きなチップに埋め込まれたデバイスなど）、カード（周辺構成要素インターフェース（PCI）カード、ＰＣＩエキスプレスカード、パーソナルコンピューターメモリカード国際協会（ＰＣＭＣＩＡ）カード、または他の拡張カードなど）、またはシステム（マザーボード、システムオンチップ（ＳｏＣ）、またはスタンドアロンデバイスなど）のようなハードウエアであってもよい。システム、装置、コントローラー、またはモジュールは、Ｉｎｔｅｌ（登録商標）Ｃｏｒｅクラスのプロセッサ、ＡＲＭ（登録商標）ブランドのプロセッサ、Ｑｕａｌｃｏｍｍ（登録商標）Ｓｎａｐｄｒａｇｏｎプロセッサ、または他のプロセッサおよびチップセットのような装置、または他のそのような装置に組み込まれたファームウエアを含むソフトウエア、または、情報取り扱いシステムの関連する環境を操作可能なソフトウエア、を含み得る。システム、デバイス、コントローラー、またはモジュールはまた、ハードウエアまたはソフトウエアの上述の例のうちの組み合わせを含み得る。１つの実施形態では、情報取り扱いシステム６０５は、ハードウエアとソフトウエアの任意の組み合わせであり得るそれらの部分を有する集積回路またはボードレベル製品（board-level product）を含んでいてもよい。互いと通信しているデバイス、モジュール、資源、コントローラー、またはプログラムは、別段の明示的な記載がない限り、連続的に相互通信している必要はない。加えて、互いに通信しているデバイス、モジュール、資源、コントローラー、またはプログラムは、１つまたは複数の中間媒体（intermediaries）を介して直接的または間接的に通信し得る。
【0089】
情報取り扱いシステム６０５の動作中、データは、血管検出システム６１０からプロセッサ６０２で受信されてもよい。本明細書に記載されるように、血管検出システム６１０は、他の動作の中でもとりわけ、患者の体の内部構造を記録し、患者の体に挿入されるＶＡＤの軌道を計算し、ＶＡＤ推奨を提供し、およびＶＡＤ軌道フィードバックを提供してもよい。これらの動作および機能性は、情報取り扱いシステム６０５のプロセッサ６０２、血管検出システム６１０のプロセッサ、または両方の組み合わせを使用して実行されてもよい。
【0090】
１つの実施形態では、情報取り扱いシステム６０５のプロセッサ６０２は、無線接続または有線接続を介して血管検出システム６１０に通信可能に結合されていてもよい。これらの実施形態では、プロセッサ６０２は、追加の処理リソースを提供し、ならびに血管検出システム６１０が使用されている患者、選択されたＶＡＤ、およびその挿入に関連するすべてのビデオを説明するデータを受信しおよび分類するように、血管検出システム６１０と協働してもよい。
【0091】
図７Ａから図７Ｂは、本開示のいくつかの実施形態による、患者の腕とインターフェース接続する静脈内治療システム１００の側面図である。この図は、静脈内治療システム１００が片手１５０で保持され、ＶＡＤ２００が患者の腕に手動で挿入された状態で、臨床医または他のＨＣＰによって使用されている静脈内治療システム１００を示す。この実施形態において、静脈内治療システム１００は、臨床医または他のＨＣＰが両手を使用する状態で、使用されてもよい。したがって、臨床医または他のＨＣＰが、患者から離れた別のビデオディスプレイに向かうオフサイトの代わりに、ＶＡＤ２００によってアクセスされる血管の場所に自分の注意を向けさせることができるように、静脈内治療システム１００は、静脈内治療システムのハウジング内に収容されたビデオディスプレイデバイス１１０を含む。臨床医または他のＨＣＰが両手を使用した状態でのビデオディスプレイデバイス１１０の使用を容易にするために、ビデオディスプレイデバイス１１０は、矢印７０５によって示されるように向きが変えられてもよい（turned around）。このことは、臨床医または他のＨＣＰが、静脈内治療システム１００およびＶＡＤ２００の相対的な向きに関係なく、静脈内治療システム１００を操作しおよびビデオディスプレイデバイス１１０を依然として見ることを可能にする。いくつかの実施形態では、ＵＳプローブは、血管への針の自動挿入を容易にするために、ＵＳプローブに取り付けられた駆動機構２０１を含んでいてもよい。
【0092】
いくつかの実施形態では、駆動機構２０１は、最適な、所定の、または所望の角度で針を手動で送達する際に臨床医を支援するために、針ガイドと置き換えられ、ＵＳプローブに取り付けられてもよい。いくつかの例では、ＶＡＤ２００の軌道が血管にアクセスするための軌道上にあることを確実にするために、ＶＡＤ２００は、静脈内治療システム１００の下で、患者の腕に提示されてもよい。
【0093】
いくつかの実施形態では、駆動機構２０１は、例えば、リニアモーターまたは回転モーターまたは任意の他の適切なタイプのモーターのような１つまたは複数のモーターを含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、駆動機構２０１は、カテーテルおよび／または針を遠位方向に前進させてもよい。いくつかの実施形態では、針先が静脈に入るのに応答して、駆動機構２０１は、患者の皮膚に関してＶＡＤの角度を下げてもよい。いくつかの実施形態では、駆動機構２０１は、カテーテルを前進させ、および次いで、針先が静脈に入るのに応答して針を後退させてもよい。いくつかの実施形態では、駆動機構２０１は、ＶＡＤの位置を調整するためにモーター駆動の旋回を実行してもよい。
【0094】
図８は、本開示のいくつかの実施形態による静脈内治療システム１００の斜視図である。本明細書において記載されるように、静脈内治療システム１００のハウジング１０５は、ネットワーク化された情報取り扱いシステムに通信可能に結合されてもされなくてもよいスタンドアロンデバイスとして静脈内治療システム１００が動作することを可能にする、複数の構成要素を含んでいてもよい。
【0095】
静脈内治療システム１００は、本明細書に記載されるように、ＶＡＤシャーシ１４５を含んでいてもよい。ＶＡＤシャーシ１４５は、患者の体に最も近いハウジング１０５の部分に形成されてもよい。静脈内治療システム１００の動作中に、患者の体内へのＶＡＤの自動挿入を可能にするために、ＶＡＤシャーシ１４５内のＶＡＤは、患者の体内に自動的に前進させられてもよい。本明細書に提示される実施形態では、ＶＡＤシャーシ１４５は、ＶＡＤシャーシ１４５内に配置されたＶＡＤの軌道を説明するデータを受信するように、プロセッサ８０５に通信可能に結合されていてもよい。データは、ＶＡＤを患者の体内の血管と交差させるためにＶＡＤがとる方向を説明する。これらの実施形態では、超音波（ＵＳ）装置８７５および磁場検出器８２０は、ＶＡＤが患者の皮膚に係合しおよびＶＡＤが患者の体を通して向けられる際に、ＶＡＤを患者の血管内に向けるために、閉ループフィードバックに関するデータを提供してもよい。
【0096】
本明細書の実施形態では、ＶＡＤシャーシ１４５は、１つまたは複数のリニアモーターおよび／または１つまたは複数の回転モーターを含んでいてもよい、駆動機構８２５を含むＶＡＤ前進システムを含んでいてもよい。ＶＡＤ前進システムは、駆動機構８２５を使用してＶＡＤを患者の体内に前進させるために、本明細書に記載されるようにプロセッサ８０５から信号を受信してもよい。本明細書に提示されるいくつかの実施形態では、駆動機構８２５は、その長さに沿って線形力を生成してもよい。これは、リニアモーター８２５が、静脈内治療システム１００のハウジング１０５から離れておよび患者の体内に、ＶＡＤシャーシ１４５に装填されたＶＡＤを通過させることを可能にしてもよい。１つの実施形態では、駆動機構８２５はまた、挿入中のＶＡＤの傾斜運動、回転運動、およびヨー運動を可能にしてもよい。ＶＡＤの方向の線形、傾斜、回転、およびヨー調整は、静脈内治療システム１００が意図的または偶発的に患者の体の表面に沿って移動される状況において、ＶＡＤが患者の血管と交差することを可能にする。
【0097】
いくつかの実施形態では、駆動機構８２５は、カテーテルおよび／または針を遠位方向に前進させてもよい。いくつかの実施形態では、針先が静脈に入るのに応答して、駆動機構８２５は、患者の皮膚に関してＶＡＤの角度を下げてもよい。いくつかの実施形態では、駆動機構８２５は、カテーテルを前進させ、および次いで、針先が静脈に入るのに応答して針を後退させてもよい。いくつかの実施形態では、駆動機構８２５は、任意の適切な種類の１つまたは複数の駆動機構の代わりとされてもよい。
【0098】
静脈内治療システム１００はまた、静脈内治療システム１００の他の構成要素の中でもとりわけ、ＵＳ装置８７５およびハウジング１０５内のプロセッサ８０５に通信可能に結合されるビデオディスプレイデバイス１１０を含む。１つの実施形態では、ビデオディスプレイデバイス１１０は、ＵＳ装置８７５によって受信されたデータを説明するプロセッサ８０５からの入力を受信してもよい。プロセッサ８０５からのこの入力は、患者の体内の構造の画像をビデオディスプレイデバイス１１０上に提示させる。提示される画像は、患者の体に対して配置されたＵＳ装置８７５の位置が変化するにつれて変化してもよい。１つの実施形態では、プロセッサ８０５に送信されるＵＳ装置８７５からのデータは、腕の横断面上にある患者の腕内の静脈のような血管の構造の横断ビューを説明するデータであてもよい。しかしながら、本明細書に提示される任意の実施形態において、ＵＳ装置８７５は、ＶＡＤを備えた血管１２５の位置を突き止めてアクセスするために、脚のような患者の体の任意の部分に対して配置されてもよいことが理解される。１つの実施形態では、プロセッサ８０５に送信されるＵＳ装置８７５からのデータは、腕の冠状面上にある患者の腕内の静脈のような構造の冠状ビューを説明するデータであってもよい。冠状面に沿ったビューは、患者の腕の長さを走る患者の血管の長手方向ビューであってもよい。ビデオディスプレイデバイス１１０は、患者の冠状面に沿った冠状平面ビュー、患者の横断面に沿った横断平面ビューのいずれかまたは両方、または本明細書において記載されるように両方を表示してもよい。
【0099】
静脈内治療システム１００はまた、データ記憶装置８１０を含んでいてもよい。データ記憶装置８１０は、ＵＳ装置８７５、磁場検出器８２０、およびビデオディスプレイデバイス１１０からデータを受信してもよい。このデータは、他のデータの中でもとりわけ、患者識別データ、ＶＡＤ識別データ、磁場検出器および超音波データ、時間データ、日付データ、および解剖学的構造の幾何学的形状を含んでいてもよい。
【0100】
スタンドアロン構成で動作するために、静脈内治療システム１００のハウジング１０５は、バッテリ８３０を含んでいてもよい。バッテリ８３０は、いくつかの実施形態では、スマートバッテリシステムを含むか、または電力状態データを追跡および提供する電力管理ユニットに動作可能に結合されてもよい。この電力状態データは、静脈内治療システム１００で使用され、およびデータ記憶装置８１０に記憶される命令、パラメータ、およびプロファイルとともに記憶されてもよい。
【0101】
図９は、本開示の１つの実施形態による静脈内治療システムの斜視図である。静脈内治療システム９００は、他の実施形態と同様に、患者の体の内部構造のビューを表示するためのビデオ表示デバイス９１０と、それらの内部構造を検出するために使用されるＵＳプローブ９７５とを含む。１つの実施形態では、静脈内治療システム９００は、ＶＡＤを患者の体内におよび患者の体を通って自動的に前進させ、ならびに、ＶＡＤまたはＶＡＤの一部を旋回、回転、および／または後退させるために使用される１つまたは複数のＶＡＤ前進ボタン９１５をさらに含んでいてもよい。ＶＡＤ前進ボタン９１５は、リニアモーター９２５がＶＡＤをＶＡＤシャーシ９４５から外におよび患者の体内に前進させてもよいように、臨床医または他のＨＣＰがリニアモーターまたは別のタイプのモーターを選択的に係合させることを可能にする任意のタイプの作動装置であってもよい。特定の例では、ＶＡＤ前進ボタン９１５は、静脈内治療システム９００を使用する可能性のある右利きおよび左利き両方の臨床医または他のＨＣＰに適応するように、静脈内治療システム９００のハウジング９０５の第１および第２の側に配向されてもよい。特定の実施形態では、ＶＡＤ前進ボタン９１５は、臨床医または他のＨＣＰがＶＡＤ前進ボタン９１５をハウジング９０５の表面に沿ってどれだけ前進させるかに基づいて、患者の体内へのＶＡＤの比較的速いまたは遅い挿入を可能にしてもよい。例えば、ＶＡＤ前進ボタン９１５が、臨床医または他のＨＣＰによってハウジング９０５に沿って１ｍｍ前進させられる場合、ＶＡＤは、臨床医または他のＨＣＰがＶＡＤ前進ボタン９１５をハウジング９０５の表面に沿って２ｍｍ前進させる場合よりも遅い速度で移動してもよい。このようにして、静脈内治療システム９００の操作にあまり精通していない人々が、患者を傷つけずに、および患者の血管内へのＶＡＤ挿入のタスクを依然として実行しながら、静脈内治療システム９００を使用する方法を学ぶことができるように、臨床医または他のＨＣＰは、ＶＡＤが患者の体内に前進させられる速度を制御してもよい。
【0102】
代替的な実施形態において、前進ボタン９１５は、ＶＡＤが患者の体内に前進させられる深さ、およびＶＡＤが患者の体内に前進させられる方向を個別に制御してもよい。例えば、第１の複数の前進ボタン９１５は、静脈内治療システム９００の近位端に向かって引き戻されたときに、ＶＡＤの遠位端を、正（positive）のｚ方向に上向きに（point upward）させてもよく、一方、第１の複数の前進ボタン９１５を押すことは、ＶＡＤの遠位端を、負（negative）のｚ方向に下向きに（point downward）させる。ビデオディスプレイデバイス９１０を用いて、臨床医または他のＨＣＰは、ＶＡＤの決定された軌道をたどるように、また、臨床医または他のＨＣＰが軌道をたどるようにｚ方向に沿ってＶＡＤを向けているかどうかについてビデオディスプレイデバイス９１０から入力を受信しながら、第１のＶＡＤ前進ボタン９１５を使用してもよい。
【0103】
この代替的な実施形態では、ＶＡＤのｘ方向またはｙ方向の軌道を制御するために、複数のＶＡＤ前進ボタン９１５のうちの第２のボタンが使用されてもよい。この場合もやはり、第２の複数のＶＡＤ前進ボタン９１５の前進方向（forward direction）の運動は、ＶＡＤの遠位先端を正のｘ方向に向け（direct）てもよく、一方、第２の複数のＶＡＤ前進ボタン９１５を引っ張ることは、ＶＡＤの遠位先端を負のｘ方向にさせる。第３の複数のＶＡＤ前進ボタン９１５は、同様に、ＶＡＤの遠位先端を正のｙおよび負のｙ方向に前進させるために、使用されてもよい。
【0104】
静脈内治療システム９００は、いくつかの実施形態では、複数のモーターを含んでいてもよく、これは、リニアモーターおよび／または回転モーターを含んでいてもよい。本明細書に提示される実施形態において、静脈内治療システム９００は、駆動リニアモーター９２０、格納リニアモーター９２５、および回転モーター９３０を含む。これらのモーター９２０、９２５、９３０のそれぞれは、ＶＡＤ９４５を患者の体内に駆動するために自動的に作動されてもよい。駆動リニアモーター９２０は、静脈内治療システム９００からＶＡＤ９４５を駆動してもよい。格納リニアモーター９２５は、ＶＡＤ９４５を、後退させおよび静脈内治療システム９００のハウジング９０５に形成されたＶＡＤシャーシ内に駆動してもよい。回転モーター９３０は、ＶＡＤ９４５の回転方向を変更してもよく、および１つの実施形態では、駆動リニアモーター９２０がＶＡＤ９４５を患者の体内に押し込む際に、ＶＡＤ９４５のピッチおよびヨーを変更してもよい。
【0105】
図１０は、本開示のいくつかの実施形態による静脈内治療システムを操作する方法１０００を描写するフローチャートである。方法１０００は、ブロック１００５において、手持ち式超音波装置を用いて患者の血管の特徴を走査およびマッピングすることを含んでいてもよい。本明細書において記載されるように、手持ち式超音波装置は、本明細書において記載されるように横平面および冠状面を含む複数の平面に沿って患者の体内の構造を検出する超音波装置を含んでいてもよい。超音波装置は、超音波装置からデータを受信するプロセッサに通信可能および動作可能に結合されてもよい。
【0106】
方法１０００はまた、ブロック１０１０において、手持ち式超音波装置のディスプレイデバイスを用いて視覚的に、患者の体内の推奨されるＶＡＤ配置場所を提供することを含んでいてもよい。本明細書において記載されるように、プロセッサによって受信されたデータは、患者の体内の静脈のような血管の存在を検出するために使用されてもよい。１つの実施形態では、プロセッサは、他の種類のしるしの中でもとりわけ、超音波装置からの血流の検出、患者の体の内部構造のディスプレイデバイスに提示される色の色合いの違い、血管の外壁の動きの検出に基づいて血管の場所を決定してもよい。
【0107】
方法１０００は、ブロック１０１５において、患者の体内の血管にアクセスするための提案されたＶＡＤタイプを提供することをさらに含んでいてもよい。１つの例では、ＶＡＤ推奨モジュールによって推奨されるＶＡＤのタイプは、他の要因の中でもとりわけ、アクセスされるべき血管の場所、アクセスされている血管のタイプ、状態および解剖学的構造、ＶＡＤ（例えば、採血または注入療法（infusion therapies））の目的、および患者の特徴（characteristics）を含む多くの要因に依存してもよい。推奨されるＶＡＤのタイプは、ＶＡＤの他の特徴（features）の中でもとりわけ、長さ、ゲージ、材料のようなＶＡＤについての詳細（specifics）を含んでいてもよい。本明細書に記載されるように１つの実施形態において、提案されたＶＡＤタイプは、静脈内治療システムのプロセッサによるＶＡＤ推奨モジュールの実行後にビデオディスプレイデバイス上に提供されてもよい。操作中（During operation）、臨床医または他のＨＣＰは、ＶＡＤ推奨を確認し、推奨ＶＡＤの位置を突き止め、および患者への後の挿入のために静脈内治療システムのＶＡＤシャーシ内にＶＡＤを装填してもよい。
【0108】
方法１０００は、ブロック１０２０において、患者の体内のＶＡＤの運動を監視することをさらに含み、および、標的血管に対するＶＡＤの位置合わせを指示する（directing）臨床医にＶＡＤ配置フィードバックを提供してもよい。本明細書において記載されるように、静脈内治療システムは、超音波（ＵＳ）装置および磁場検出器の両方を含んでいてもよい。ＵＳ装置および磁場検出器から受信されたデータは、プロセッサによって以前に決定されたＶＡＤ配置場所に対するＶＡＤの先端の相対場所を決定するために、プロセッサに提供されてもよい。１つの実施形態では、臨床医または他のＨＣＰが、ＶＡＤが患者の体を通って血管内に入る際にＶＡＤの軌道を見ることができるように、プロセッサは、ビデオディスプレイデバイス上に提示されたＵＳ画像上にＶＡＤの画像をオーバーレイさせてもよい。１つの実施形態では、ＶＡＤの移動は、臨床医または他のＨＣＰによって達成されてもよい。別の実施形態では、ＶＡＤの移動は、ＶＡＤシャーシ内に形成された１つまたは複数のリニアモーターの使用を介して自動化されてもよい。本明細書に提示される任意の実施形態において、臨床医または他のＨＣＰは、手動ＶＡＤ挿入モードまたは自動ＶＡＤ挿入モードの間で選択されてもよい。手動ＶＡＤ挿入モードを選択すると、臨床医は、ＶＡＤ推奨を提供され、および本明細書に記載されるようにＶＡＤの手動挿入を開始することができる。自動ＶＡＤ挿入モードを選択すると、臨床医は、ＶＡＤ推奨を提供され、ＶＡＤをＶＡＤシャーシに挿入し、および本明細書に記載されるように患者の体内へのＶＡＤの自動挿入を開始することができる。自動ＶＡＤ挿入モードの動作中に、もしＶＡＤが計算された軌道に従わないことが検出された場合、プロセッサは、ＶＡＤの自動挿入を一時停止してもよい。同様に、臨床医は、臨床医のエラーおよびＶＡＤの不必要な使用を含むがこれらに限定されない、数多くの理由のうちのいずれかのために手動オーバーライドを開始してもよい。
【0109】
図１１は、本開示のいくつかの実施形態による静脈内治療システムを製造する方法１１００を描写するフローチャートである。方法１１００は、ブロック１１０５において、手持ち式ＵＳ装置を形成するために、ハウジング内に超音波（ＵＳ）プローブを形成することを含んでいてもよい。１つの実施形態では、ハウジングは、静脈内治療システム内のＵＳプローブおよび磁場検出器との干渉を回避するように、プラスチックまたは他の非金属材料で製造されていてもよい。ＵＳプローブは、電源からの電気信号を超音波に変換し、およびＵＳプローブで受信された超音波を電気信号に変換する、任意のデバイスであってもよい。ＵＳプローブの動作中、ＵＳプローブは、電気信号を受信し、およびその電気信号を、患者の体の一部に入るように連続的あるいはパルス的に向けられる超音波に変換してもよい。超音波が患者の体に入ると、それらの超音波は、患者の体内の構造から反射され、およびＵＳプローブに、反射されて戻る可能性がある。反射された超音波が時間枠内にＵＳプローブに到達したとき、時にはエネルギーが患者の体の深さを通過するのにかかる時間に対応して、ＵＳプローブはそれらの超音波を電気信号に戻す。これらの電気信号は、静脈内治療システムのハウジング内に収容されるプロセッサによって解釈され、および患者の体内の内部構造の画像を形成するために使用されてもよい。本明細書に提示される１つの実施形態では、プロセッサに提示され、および患者の体内の構造の画像を形成するために使用される電気信号は、静脈内治療システムのビデオディスプレイデバイスに表示されてもよい。特定の用途において、および静脈内治療システムの動作中に、ＵＳプローブは、患者の腕内の血管の位置を検出するために、患者の腕に向けられてもよい。
【0110】
方法１１００は、ブロック１１１０において、手持ち式超音波装置内に磁場検出器を形成することをさらに含んでいてもよい。磁場検出器は、患者に挿入されるべきＶＡＤの任意の金属構成要素を検出してもよい。１つの実施形態では、磁場検出器は、ＵＳプローブに対するＶＡＤの金属構成要素の場所を検出してもよい。これらの実施形態では、静脈内治療システムのプロセッサは、ＶＡＤの金属構成要素の場所に関連するオーバーレイ位置の場所データを、ビデオディスプレイデバイス上に提示される任意の画像上にオーバーレイしてもよい。例として、ビデオディスプレイデバイスが患者の腕の冠状面を表示するとき、ビデオディスプレイデバイスは、血管に入るＶＡＤの運動を示してもよい。同様に、ビデオディスプレイデバイスが患者の腕の横断面を表示するとき、ビデオディスプレイデバイスは、ＶＡＤが血管と交差しようとしている軌道点を示してもよい。
【0111】
方法１１００は、ブロック１１１５において、ＶＡＤをその中に維持するために、手持ち式ＵＳ装置内に血管アクセスデバイス（ＶＡＤ）シャーシを形成することを含んでいてもよい。本明細書において記載されるように、ＶＡＤシャーシは、静脈内治療システムの動作中に、任意のタイプのＶＡＤをその中に保持してもよい。
【0112】
方法１１００はまた、ブロック１１２０において、超音波プローブおよび磁場検出器からデータを受信するために、手持ち式ＵＳ装置内にプロセッサを形成することを含んでいてもよい。プロセッサは、本明細書に記載される超音波装置のハウジング内に収容された他のデバイスの中でもとりわけ、ＵＳプローブ、磁場検出器、およびリニアモーターに通信可能に結合されてもよい。本明細書において記載されるように、磁場検出器およびＵＳプローブからプロセッサによって受信されたデータは、ビデオディスプレイデバイス上で患者の体を通るＶＡＤの運動を表示するために使用されてもよい。
【0113】
方法１１００は、ブロック１１２５において、プロセッサからデータを受信し、および患者の体内の血管の超音波画像を提示するために、手持ち式超音波装置上にディスプレイデバイスを形成することをさらに含んでいてもよい。本明細書に記載される実施形態において、ビデオディスプレイデバイスで生成されたデータは、患者の体内にＶＡＤを手動でまたは自動的に向けるために、臨床医または他のＨＣＰによって使用されてもよい。ビデオディスプレイデバイスは静脈内治療システムのハウジングに形成されるため、臨床医または他のＨＣＰがリアルタイムで患者の体内へのおよび患者の体を通るＶＡＤの前進を監視することができるように、臨床医または他のＨＣＰは、ＶＡＤが患者の体内に挿入されている場所に視線を保ってもよい。他の実施形態において、ビデオディスプレイデバイスは、ＶＡＤの適切な初期配置を評価するために使用されてもよく、および患者の体内のＶＡＤのその後の留置の評価を提供してもよい。
【0114】
方法１１００はまた、ブロック１１３０において、ＶＡＤを患者の体内の血管にアクセスさせるために、ＶＡＤシャーシからＶＡＤを前進させるために、手持ち式超音波装置内にリニアモーターを形成することを含んでいてもよい。本明細書において記載されるように、複数のリニアモーターおよび／または回転モーターは、ＶＡＤが患者の体内の識別された血管と交差することができるように、ＶＡＤがたどる決定された軌道に沿ってＶＡＤを位置合わせするために使用されてもよい。したがって、これらのモーターは、ＶＡＤを任意のｘ、ｙ、またはｚ座標平面に沿って任意の方向に配向または回転させるように、ＶＡＤを制御することができる。本明細書に記載される静脈内治療システムの実装中に、プロセッサは、ＶＡＤの遠位先端から血管内の所定の場所に至る、患者の体を通る軌道経路を作成していてもよい。プロセッサは、臨床医または他のＨＣＰによるＶＡＤ前進ボタンの作動を通じて、リニアモーターに、この経路に沿っておよび患者の血管内にＶＡＤの遠位先端を通過させるように指示してもよい。他の実施形態において、臨床医は、軌道がたどられていないときに、臨床医または他のＨＣＰに視覚アラート、触覚アラート、または可聴アラートを提供するプロセッサを用いて、作成された軌道に基づいて、ＶＡＤを患者の体に手動で通過させてもよい。結果として、方法１１００は、静脈内治療システムのハウジングへのスピーカーおよび／または触覚フィードバックデバイスの形成をさらに含んでいてもよい。
【0115】
１つの実施形態では、方法１１００は、静脈内治療システムのハウジング内にバッテリおよびデータ記憶装置を形成することをさらに含んでいてもよい。データ記憶装置が、静脈内治療システムの動作中にプロセッサによってアクセスされるデータおよびコンピュータ可読プログラムコードを維持している間、バッテリは、静脈内治療システム内の異なるデバイスに電力を供給していてもよい。
【0116】
本明細書に記載される実施形態は、その中の血管に適切かつ容易にアクセスするために、患者の体内にＶＡＤを向けるために使用される視覚表示デバイスを含む静脈内治療システムを提供する。これらの実施形態は、患者の体の内部構造を検出し、および血管のようなそれらの内部構造の画像をＵＳ装置のハウジングに物理的におよび動作可能に結合されたディスプレイデバイス上に表示する、ＵＳ装置を実装する。患者の体内へのＶＡＤの手動挿入中に、臨床医または他の医療提供者は、ＵＳ装置内に収容された磁場検出器の使用を介して、ＶＡＤの遠位先端が血管内の標的場所に対してどこにあるかを検出してもよい。ＶＡＤの金属先端（metal tip）は、ユーザーが挿入中にＶＡＤをどのように方向付けるかをより容易に認識し得るように、ビデオディスプレイデバイスで提示されるＵＳ画像上にオーバーレイされてもよい。加えて、もしＶＡＤの現在の軌道が、計算された軌道から目標が外れている（off target）場合に、ＶＡＤの手動挿入が監視され得、および変更が臨床医または他のＨＣＰに提示され得るように、軌道は、ＵＳ装置のプロセッサによって計算されてもよい。このことは、患者の体内へのＶＡＤの正確かつ高精度な配置を可能にし、結果的に、患者の体の組織の損傷が少なくなり、および患者によって経験される不安が少なくなる。
【0117】
追加の実施形態において、ＶＡＤは、ＶＡＤシャーシおよびリニアモーターの使用を通して、患者の体内により正確に挿入され得る。ＶＡＤシャーシは、プロセッサがＵＳ装置からのデータ、ならびにＶＡＤの患者および目的に関連する他のデータを受信した後に、臨床医または他のＨＣＰに推奨されたＶＡＤを保持するために使用されてもよい。ＶＡＤシャーシ内にＶＡＤを結合すると、静脈内治療システムは、プロセッサによって計算された軌道へのＶＡＤの位置合わせを制御する任意の数のリニアモーターを作動させてもよい。したがって、この実施形態では、臨床医または他のＨＣＰは、自動ＶＡＤ配置システムがＶＡＤを推奨軌道に沿って患者の体内におよび患者の体を通して配置する間、静脈内治療システムを患者の腕上の場所に維持し得る。この場合もやはり、静脈内治療システムが移動させられる場合、アラートシステムは、ＶＡＤが適切に前進させられ得るように静脈内治療システムが適切な位置に戻されるべきであることを臨床医に示してもよい。ビデオディスプレイデバイスは、患者の体の内部構造のリアルタイム画像ならびに体内のＶＡＤの場所を表示するので、臨床医はいつでもＶＡＤの軌道をより適切に評価し得る。したがって、静脈内治療システムは、より正確かつ高精度に血管内のＶＡＤの位置を突き止めるように、継続的な（continual）フィードバックループを提供する。
【0118】
静脈内治療システム内のＵＳ装置の使用により、ビデオ記録は生成され、および、使用されているＶＡＤ、ＶＡＤの挿入のデータと時間、任意の患者データ、およびＶＡＤの意図される用途を説明するようにＥＨＲが維持され得るように、静脈内治療システムの内部または遠隔のメモリデバイスに保存されてもよい。このことは、任意の所定の患者に関連するケアのより堅牢な記録を作成し、それによって、提供される任意の医療の効率を向上させ得る。これらの記録は、静脈内治療システムが有線または無線接続を介して情報取り扱いシステムまたは他のコンピューティングデバイスにデータを転送するときに中央データベースに保持されてもよい。
【0119】
この場合もやはり、本出願の実施形態は組み合わせられてもよいことが理解される。１つの例として、図１から図９の実施形態は、実行されている動作のタイプに基づいて特定の用途に適合するように構成されてもよい。例えば、動脈がＶＡＤによってアクセスされる場合、静脈内治療システムは、インジケータシステムを介して、任意の静脈を回避しながら動脈の場所を示してもよい。このことは、患者の体内の特定の場所へのある薬剤の導入を、その薬剤が患者の体全体に分配されることを心配することなく、可能にし得る。同様に、静脈がアクセスされるときは、動脈は回避され得る。
【0120】
本明細書において列挙されるすべての例示および条件付き文言は、本技術を促進するために、読者が本発明および本発明者によって寄与された概念を理解することの助けとなるような教育的（pedagogical）目的が意図されており、およびそのような具体的に列挙されている例示および条件に限定されないものとして解釈されるべきである。本開示の実施形態は詳細に説明されているが、開示された実施形態の精神および範囲から逸脱することなく、本明細書に対する、さまざまな変更、置換、および改変がなされ得ることを理解されたい。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
