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公開番号2025040345
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-24
出願番号2023147225
出願日2023-09-11
発明の名称医療システムおよび液体循環システム
出願人テルモ株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類A61M 1/00 20060101AFI20250314BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】頭蓋内圧の変動を抑えつつ脳の治療領域に液体を効率的に送達できる医療システムおよび液体循環システムを提供すること。
【解決手段】医療システム2は、体腔内に液体を注入せず、かつ、液体を体腔内から排出し、かつ、体腔内に配置され拡張および収縮が可能なバルーン54を拡張する第1期間と、体腔内に液体を注入し、かつ、液体を体腔内から排出せず、かつ、バルーン54を収縮する第2期間と、を設定し、第1期間と第2期間とを交互に繰り返す制御を実行する制御部21を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
対象者の脳脊髄液が存在する体腔内に液体を注入し、前記体腔内に存在する前記液体を前記体腔内から排出する医療システムであって、
前記体腔内に前記液体を注入せず、かつ、前記液体を前記体腔内から排出し、かつ、前記体腔内に配置され拡張および収縮が可能なバルーンを拡張する第１期間と、
前記体腔内に前記液体を注入し、かつ、前記液体を前記体腔内から排出せず、かつ、前記バルーンを収縮する第２期間と、
を設定し、前記第１期間と前記第２期間とを交互に繰り返す制御を実行する制御部を備えたことを特徴とする医療システム。
続きを表示（約 2,200 文字）【請求項２】
前記制御部は、前記第１期間において前記液体の排出と前記バルーンの前記拡張とを同時に実行し、前記第２期間において前記液体の注入と前記バルーンの前記収縮とを同時に実行することを特徴とする請求項１に記載の医療システム。
【請求項３】
前記制御部は、前記第１期間において前記バルーンの拡張量を前記液体の排出量と実質的に同じに設定し、前記第２期間において前記バルーンの収縮量を前記液体の注入量と実質的に同じに設定することを特徴とする請求項１に記載の医療システム。
【請求項４】
前記体腔内に前記液体を注入する注入カテーテルと、
前記液体を前記体腔内から排出する排出カテーテルと、
をさらに備え、
前記注入カテーテルの先端と、前記排出カテーテルの先端と、の間の距離は、前記制御の実行開始時において３０センチメートル以下であることを特徴とする請求項１に記載の医療システム。
【請求項５】
液体を脳脊髄液が存在する体腔内に注入し、前記体腔外に排出することで前記液体を循環させる液体循環システムであって、
前記液体を前記体腔内に注入する注入カテーテルと、
前記液体を前記体腔内から前記体腔外に排出する排出カテーテルと、
前記体腔内に配置され、拡張および収縮が可能なバルーンと、
前記注入カテーテルに接続された送液ラインと、
前記排出カテーテルに接続された排液ラインと、
前記送液ライン上に設けられ、前記液体を移動させる第１送液部と、
前記排液ライン上に設けられ、前記液体を移動させる第２送液部と、
前記第１送液部の動作と前記第２送液部の動作と前記バルーンの前記拡張および前記収縮とを制御する単一の制御部と、
を備えたことを特徴とする液体循環システム。
【請求項６】
ピストン駆動部さらに備え、
前記第１送液部は、前記体腔内に注入する前記液体を貯留する第１シリンジと、前記第１シリンジ内を摺動し往復移動可能な第１ピストンと、を有し、
前記第２送液部は、前記体腔内から排出された前記液体を貯留する第２シリンジと、前記第２シリンジ内を摺動し往復移動可能な第２ピストンと、を有し、
前記第１ピストンおよび前記第２ピストンは、互いに連結されており、互いに連結された状態で前記ピストン駆動部により往復移動することを特徴とする請求項５に記載の液体循環システム。
【請求項７】
前記注入カテーテルおよび前記排出カテーテルに接続されたシステム回路部と、
前記システム回路部の下流側に設けられ、前記システム回路部が前記第１シリンジに接続される流路と、前記第１シリンジが前記注入カテーテルに接続される流路と、を切り替え可能な第１流路切替部と、
前記システム回路部の上流側に設けられ、前記排出カテーテルが前記第２シリンジに接続される流路と、前記第２シリンジが前記システム回路部に接続される流路と、を切り替え可能な第２流路切替部と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項６に記載の液体循環システム。
【請求項８】
前記注入カテーテルおよび前記排出カテーテルに接続されたシステム回路部と、
前記システム回路部の下流側に設けられ、前記第１シリンジが前記注入カテーテルに接続される流路と、前記第１シリンジが前記バルーンに接続される流路と、を切り替え可能な第１流路切替部と、
前記システム回路部の下流側に設けられ、前記システム回路部が前記第１シリンジに接続される流路と、前記第１シリンジが前記バルーンに接続される流路と、を切り替え可能な第２流路切替部と、
前記システム回路部の上流側に設けられ、前記排出カテーテルが前記第２シリンジに接続される流路と、前記第２シリンジが前記システム回路部に接続される流路と、を切り替え可能な第３流路切替部と、
前記システム回路部の上流側に設けられ、前記第２シリンジが前記システム回路部に接続される流路と、前記第２シリンジが前記バルーンに接続される流路と、を切り替え可能な第４流路切替部と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項６に記載の液体循環システム。
【請求項９】
前記第１送液部は、前記液体を前記注入カテーテルに供給する第１ポンプであり、
前記第２送液部は、前記液体を前記排出カテーテルを介して前記体腔外に送出する第２ポンプであることを特徴とする請求項５に記載の液体循環システム。
【請求項１０】
前記第１ポンプの下流側に設けられ、前記第１ポンプが前記注入カテーテルに接続される流路と、前記第１ポンプが前記バルーンに接続される流路と、を切り替え可能な第１流路切替部と、
前記第２ポンプの上流側に設けられ、前記排出カテーテルが前記第２ポンプに接続される流路と、前記バルーンが前記第２ポンプに接続される流路と、を切り替え可能な第２流路切替部と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項９に記載の液体循環システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、脳疾患の治療に用いられる医療システムおよび液体循環システムに関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
脳疾患として例えば脳梗塞が発症すると、脳細胞に酸素を供給する血流が遮断され、脳細胞にダメージが発生するおそれがある。したがって、脳梗塞が発症した場合には、血流の早期再灌流が必要である。脳梗塞の治療の１つとして、酸素化した脳脊髄液などの高酸素化溶液を患者の脳脊髄液が存在する体腔内に注入し、酸素が欠乏している脳細胞に酸素を直接供給することが提案されている。
【０００３】
特許文献１には、１つのルーメンで液体の生体への注入及び生体からの吸引を行うことのできるカテーテルシステムが開示されている。特許文献１に記載されたカテーテルシステムは、カテーテルと、管本体のルーメンを介して注入口に流体を供給する注入駆動部と、吸引口から管本体のルーメンを介して流体を吸引する吸引駆動部と、頭蓋内圧の状態を検出する検出部と、注入駆動部及び吸引駆動部を制御する制御部と、を有する。カテーテルの吸引口は、カテーテルの注入口が開状態の際に閉状態である。また、カテーテルの注入口は、カテーテルの吸引口が開状態の際に閉状態である。そして、制御部は、検出部で検出された頭蓋内圧の状態が一定の範囲となるように、注入駆動部と吸引駆動部とを交互に動作させる。
【０００４】
ここで、脳疾患の治療を目的として高酸素化溶液などの液体が体腔内に注入される場合、頭蓋内圧を一定範囲に保つ必要がある。頭蓋内圧の正常な範囲は、５ｍｍＨｇ以上、１５ｍｍＨｇ以下程度である。頭蓋内から脊髄腔内までの圧力が大幅に変動すると、脳に障害を与えるおそれがある。例えば、頭蓋内圧が２０ｍｍＨｇ以上に上昇すると、頭蓋内圧亢進症（すなわち脳組織が負荷を受けることで発症する様々な症状）が発生するおそれがある。一方で、頭蓋内圧が５ｍｍＨｇ以下に低下すると、低髄液圧症候群（すなわち脳組織の位置を保てなくなることで発症する様々な症状）が発生するおそれがある。
【０００５】
脳脊髄液が存在する体腔（例えばクモ膜下腔および脳室）は、ほぼ閉鎖空間である。そのため、頭蓋内圧を一定範囲に保つためには、体腔内の脳脊髄液の量を一定範囲に保つ必要がある。体腔内の脳脊髄液の量を一定範囲に保つためには、体腔内に注入した液体の量と同じ量の脳脊髄液を速やかに排出することが求められる。
【０００６】
しかし、例えば腰椎付近からクモ膜下腔に挿入された注入用カテーテルおよび排出用カテーテルを介してポンプにより液体を循環させて液体を体腔内に注入する場合、注入のタイミングおよび排出のタイミングによっては、注入用カテーテルの注入口から体腔内に注入された液体が排出用カテーテルの排出口に向かう流れ（すなわち局所定常流）が形成される。これにより、注入用カテーテルの注入口から脳の治療領域に向かう液体の流れがわずかとなり、脳の治療領域に液体を効率的に送達できないという問題がある。
【０００７】
この問題を解決するために、注入用カテーテルの注入口を脳の付近に配置し、排出用カテーテルの排出口を腰椎付近に配置することで、注入口と排出口との間の距離を十分に取り、局所定常流の影響を極力抑えることが考えられる。しかしながら、脳の付近までカテーテルを挿入しようとした場合、周囲に脊髄のような神経組織が走行しているとともに湾曲しているクモ膜下腔にカテーテルを長距離に渡って挿入することとなる。このようなカテーテルのクモ膜下腔深部への挿入の際には神経組織にカテーテルが触れることを極力避けるのが望ましいため、カテーテルの挿入長は可能な限り短くすることが望ましい。
【０００８】
また、例えば腰椎付近からクモ膜下腔に挿入された注入用カテーテルおよび排出用カテーテルを介してポンプにより液体を循環させて液体を体腔内に注入する場合、体腔内の脳脊髄液の量を一定範囲に保つためには、注入用カテーテルおよび排出用カテーテルのそれぞれの内腔の断面積、内腔の表面性状による流体抵抗、および長さなどのパラメータをコントロールし、注入量および排出量を一定にする必要がある。しかし、カテーテルの製造時のばらつき、および使用時のカテーテルの内腔の断面形状の変形などにより、前述したパラメータにばらつきが生ずる。そのため、注入量および排出量を一定にすることは困難である。
【０００９】
また、液体の循環回路は、感染防止のために閉鎖系であることが望ましい。しかし、液体の循環回路が閉鎖系である場合、キャビテーション現象により気泡が循環回路内で発生することにより液体の全体容量が治療初期の容量よりも増加したり、脳脊髄液を酸素化する過程において水分が蒸発により失われることにより液体の全体容量が治療初期の容量よりも減少したりするおそれがある。閉鎖系の循環回路において液体の全体容量が増加したり減少したりすると、頭蓋内圧を一定範囲に保つことができないおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
国際公開第２０２１／１９２５３９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
（【００１１】以降は省略されています）

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