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JP2018171428A - 光導入装置及び殺菌システム - Google Patents

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Abstract

【課題】 医療用導管の中に存在する菌や人体組織とその人体組織に囲まれる医療用導管部分との間に介在する菌に対する殺菌効果を高め得る光導入装置及び殺菌システムを提供する。【解決手段】 光導入装置3は、人体に導入される物質及び人体から排出される物質の少なくとも一方が通るための内空を有し、肉厚部分が光透過性である医療用導管であるカテーテル2のうち、人体の外部に配置される部位の外表面の一部から光を導入する。【選択図】 図6

Description

本発明は光導入装置及び殺菌システムに関する。
患者に挿入されたカテーテルおよび/またはその周辺の皮膚を、光を用いて滅菌する瞬間滅菌/消毒ユニットが開示されている(下記特許文献1参照)。この瞬間滅菌/消毒ユニットでは、UV(紫外線)を発光する光源が、カテーテルの挿入部位および/または挿入部位周辺のカテーテルの上方に配置され、その光源からカテーテルの挿入部位および/または挿入部位周辺に向けてUVが照射される。
特開2009−261957号
しかしながら、上記特許文献1の瞬間滅菌/消毒ユニットでは、患者の外部から発光されるUVが人体組織で囲まれるカテーテル部分に照射され難い傾向にある。特に、人体組織で囲まれるカテーテル部分のうち、光源が設けられている側とは逆の裏側には紫外線が照射され難い傾向にある。このため、カテーテルと人体組織との間に存在する菌の不活化が不十分になることが懸念され、当該不活化の要請が高まっている。また、カテーテルの中に導入される液体に存在する菌の不活化の要請も高まっている。しかし、上記特許文献1の瞬間滅菌/消毒ユニットでは、患者に直接光を照射するにすぎず、カテーテルと人体組織との間に存在する菌やカテーテルの中の液体に存在する菌の不活化をすることはできない。従って、医療用導管を介して菌に光を照射し、当該菌を不活化する装置が求められている。
そこで本発明は、医療用導管を介して菌に光を照射し、医療用導管に接する物質に対する殺菌効果を高め得る光導入装置及び殺菌システムを提供する。
本発明の光導入装置は、人体に導入される物質及び前記人体から排出される物質の少なくとも一方が通るための内空を有し、肉厚部分が光透過性である医療用導管のうち、前記人体の外部に配置される部位の外表面の一部から光を導入することを特徴とする。
このような光導入装置によれば、肉厚部分が光透過性の医療用導管に光を導入することで、医療用導管を介して医療用導管に接する物質に存在する菌まで光を伝搬させ得る。従って、医療用導管に接する物質に存在する菌を光により不活化し得る。こうして、本発明の光導入装置によれば、医療用導管に接する物質に対する殺菌効果を高め得る。なお、この医療用導管は、人体に直接接続されても良く、他の医療用導管や点滴針等を介して人体に間接的に接続されても良い。
また、上記の光導入装置は、前記医療用導管のうち前記人体の外部に配置される部位の外表面を囲む導光部材を備え、前記医療用導管の一方の開口端側を向く前記導光部材の一方の端部は、前記医療用導管の前記一方の開口端側に向かうにつれて前記医療用導管に近づくように斜めに傾斜し、前記医療用導管の他方の開口端側を向く前記導光部材の他方の端部側から入射する前記光を前記医療用導管に当該医療用導管の長手方向に対して斜めに入射させることが好ましい。
医療用導管の長手方向に対して斜めに入射された光は、医療用導管の長手方向に対して垂直に入射された光と比べて、医療用導管の肉厚部を長手方向に伝搬しやすい。このため、医療用導管自体が導波路となって、光導入装置から離れた位置における医療用導管に接する物質まで光が伝搬し得る。従って、このような光導入装置によれば、光導入装置から離れた位置における医療用導管に接する物質に対する殺菌効果を高め得る。例えば、医療用導管が人体の外部から内部にわたって配置される場合、医療用導管の人体の内部側の開口端を上記一方の開口端をすれば、医療用導管が人体に配置されている状態で、医療用導管を通じて、医療用導管と人体組織との間に介在する菌に対して人体組織を介さず直接的に光を照射することができる。従って、人体組織とその人体組織に囲まれる医療用導管部分との間に介在する菌をその菌量がより少なくなるように不活化することができる。
また、前記導光部材と前記医療用導管とは密着することが好ましい。
このようにした場合、導光部材と医療用導管との間に隙間が形成される場合に比べて、導光部材を介して医療用導管に導入される光の量を多くすることができる。
また、上記の光導入装置は、前記医療用導管のうち前記人体の外部に配置される部位の外表面から前記光を入射させる光ファイバを備え、前記光ファイバの一方の端部は、前記光ファイバの中心軸に対して傾斜する傾斜面を有すると共に、前記医療用導管の一方の開口端側に向かって前記医療用導管に近づくように配置され、前記傾斜面は、前記医療用導管の外表面に対向することが好ましい。
このようにした場合、光ファイバの端面が中心軸に対して垂直で上記と同様に配置される光ファイバと比べて、医療用導管の外表面から医療用導管に入射する光の量を多くすることができる。また、医療用導管に入射する光の方向が医療用導管の長手方向に対して斜めになるようにして、医療用導管に傾斜面を当接させ易くできる。従って、光ファイバから出射する光の損失を抑制して、当該光を医療用導管に入射させ得る。このように、医療用導管に入射する光の方向が医療用導管の長手方向に対して斜めになることで、上記のように光導入装置から離れた位置における医療用導管に接する物質まで光が伝搬し得、光導入装置から離れた位置における医療用導管に接する物質に対する殺菌効果を高め得る。
この場合、前記傾斜面に直交する線と前記光ファイバの前記中心軸との角度が46度以上とされ、前記医療用導管の前記外表面と前記傾斜面とが平行にされることが好ましい。
一般に光ファイバの屈折率は医療用導管の屈折率よりも高いため、上記構成によれば、光ファイバの傾斜面から医療用導管の外表面に入射する光の入射角を46度以上にすることができる。このため、医療用導管の外表面に入射する光の入射角を46度未満の場合と比べて、医療用導管における外表面から肉厚部分に入射した光が医療用導管における内表面で全反射する量を多くし得る。従って、医療用導管を通じて、光導入装置から離れた位置における医療用導管に接する物質まで光を伝搬し易くすることができる。
また、複数の前記光ファイバを固定する固定部材を更に備え、前記固定部材は、前記医療用導管の前記外表面上に配置される配置面を有し、前記配置面側から複数の前記光ファイバそれぞれの前記傾斜面が露出するように、複数の前記光ファイバの前記一方の端部を覆っていることが好ましい。
このようにした場合、複数の光ファイバを固定する固定部材の配置面側が、それぞれの光ファイバを伝搬する光の出射側と規定される。このため、複数の光ファイバがばらけることなく、当該光ファイバの傾斜面を医療用導管の外表面に対向させ易くし得る。
また、前記固定部材は可撓性を有し、複数の前記光ファイバそれぞれの前記傾斜面は、間隔を隔てて一方向に並べられることが好ましい。
このようにした場合、医療用導管に対して、所定の方向に光が分散された状態で、当該光を入射させることができ、医療用導管に入射する光の集中を抑制することができる。また、固定部材が可撓性を有することで、光ファイバが並べられる方向を医療用導管の外表面の周方向と一致させて、当該周方向から医療用導管に紫外線を導入させ得る。従って、医療用導管の周方向に光が偏って導入されることを抑制し得る。例えば、医療用導管が人体の外部から内部にわたって配置される場合には、医療用導管を通じて、その医療用導管の周方向から人体組織に向かって光を放出させ易くすることができ、この結果、人体組織に対する光の照射領域をより広げることができる。また例えば、医療用導管の内空に液体が導入される場合には、医療用導管内の周方向から液体に光を照射することができる。このため、殺菌効果をより高め得る。
また、前記光ファイバの前記傾斜面が前記医療用導管の前記外表面に密着することが好ましい。
このようにした場合、光ファイバから出射する光の損失を抑制して、光を医療用導管に入射させることができる。
また、前記光は270nm〜340nmの波長帯域内にピーク波長を有することが好ましい。
このようにした場合、殺菌能の高い波長の光を、医療用導管と人体組織との間に介在する菌に照射したり、医療用導管に導入される液体に存在する菌に照射することができる。従って、殺菌効果をより高めることができる。
また、本発明の殺菌システムは、前記人体に導入される物質及び人体から排出される物質の少なくとも一方が通るための内空を有し、肉厚部分が光透過性である医療用導管と、上記のいずれかに記載の光導入装置と、を備えることを特徴とするものである。
このような殺菌システムによれば、光導入装置から医療用導管に光を導入させて、医療用導管に接する物質に存在する菌まで光を伝搬させ、当該菌を不活化し得る。従って、本発明の殺菌システムによれば、医療用導管に接する物質に対する殺菌効果を高め得る。
また、前記医療用導管の前記内空に液体が導入されることが好ましい。
医療用導管の内空に導入される液体は医療用導管の内壁に接する物質であり、当該物質に対して医療用導管を介して光を伝搬させることができる。従って、液体に存在する菌をその菌量がより少なくなるように不活化することができる。この液体が人体に導入される液体であれば、菌量が減少された液体を人体に導入することができる。
また、前記医療用導管は前記人体の外部から内部にわたって配置されることが好ましい。
肉厚部が光透過性の医療用導管はそれ自体が導波路となり得る。従って、医療用導管の一部が人体内に配置されている状態において、当該医療用導管を通じて、医療用導管と人体組織との間に介在する菌に対して光を照射することができる。このため、人体の外部から人体組織を経由して光を照射する場合に比べて、人体組織とその人体組織に囲まれる医療用導管部分との間に介在する菌をその菌量がより少なくなるように不活化することができる。なお、医療用導管の内空に液体が導入される場合には、当該液体をも導波路の一部とし得る。
この場合、前記医療用導管のうち人体組織に囲まれる部位の少なくとも一部分は、1mm長さあたりの270nm〜340nmの波長帯域の光の透過率が95%以上とされることが好ましい。
このような医療用導管では、1mm長さあたりの270nm〜340nmの波長帯域の光の透過率が95%以上とされる部位から人体組織に向かって光が放出され易くなる。従って、人体組織とその人体組織に囲まれる導管部分との間に介在する菌に対する殺菌効果をより一段と高めることができる。
また、前記医療用導管は、前記人体組織に囲まれる部位を含む第1区間と、前記第1区間よりも前記人体の外部側と反対側の第2区間とで構成され、前記第1区間は、1mm長さあたりの270nm〜340nmの波長帯域の光の透過率が95%以上とされ、前記第2区間は、1mm長さあたりの270nm〜340nmの波長帯域の光の透過率が95%未満とされることが好ましい。
このようにした場合、第1区間を透過する光が第2区間において減衰するため、医療用導管の全体が第1区間で構成される場合に比べて、医療用導管の端部等からの光の出射を抑制し得る。従って、意図しない人体組織に270nm〜340nmの波長帯域の光が照射されることを低減することができ、当該光によって人体組織に与える影響を緩和することができる。
また、前記第1区間は、前記人体の外部に配置される部位の少なくとも一部を含むことが好ましい。
第1区間に人体の外部に配置される部位が含まれるので、人体の外部から導入され人体組織に囲まれる部位にまで伝搬する270nm〜340nmの波長帯域の光の減衰量を低減することができる。従って、医療用導管に伝搬させるべき270nm〜340nmの波長帯域の光の強度を過度に上げなくても、人体組織とその人体組織に囲まれる導管部分との間に介在する菌に対する殺菌効果をより一段と高めることができる。
また、前記医療用導管のうち人体組織に囲まれる部位の表面には凹凸が設けられることが好ましい。
このようにした場合、凹凸が設けられていない場合に比べて、凹凸が設けられる部分から放出する光の放出量を多くすることができる。従って、医療用導管から人体組織に放出される光量を凹凸により調整することができる。
また、前記凹凸の高低差は、医療用導管の人体外部側の開口端から遠ざかるほど大きいことが好ましい。
このようにした場合、凹凸が設けられる部分からの光の放出量が、医療用導管の人体外部側から遠ざかるほど少なくなることが低減される。医療用導管の凹凸が設けられる部分から出射する光の強度が医療用導管の長手方向に沿って偏在することを抑制し得る。
また、前記医療用導管のうち人体組織に囲まれる部位の表面の一部には、当該表面を散在する複数の反射材が設けられることが好ましい。
このようにした場合、人体組織に囲まれる部位から人体組織に向けて放出される光量を所定量確保しつつも、より人体の内腔側に光を伝搬させ易くできる。
また、前記反射材は、前記医療用導管の人体外部側の開口端から遠ざかるほど前記医療用導管の単位面積に占める前記反射材の割合が小さくなることが好ましい。
このようにした場合、反射材が設けられる部分からの光の放出量が、医療用導管の人体外部側から遠ざかるほど少なくなることが低減される。従って、医療用導管の反射材が設けられる部分から出射する光の強度が医療用導管の長手方向に沿って偏在することを抑制し得る。
第1実施形態における殺菌システムの構成の概略を示す図である。 人体に留置されていない状態の腹膜透析用のカテーテルの概略を示す図である。 閉状態の光導入装置の概略を示す図である。 開状態の光導入装置の概略を示す図である。 カテーテルに光導入装置が装着された様子を図3のX―X断面に沿った断面で示す図である。 光導入装置から光が伝搬する様子を示す断面図である。 第2実施形態における殺菌システムに備えられる光導入装置の構成を図5と同じ視点で示す図である。 第3実施形態における殺菌システムの構成の概略を示す図である。 第4実施形態における殺菌システムに備えられる光導入装置の構成の概略を示す図である。 光導入装置の製造の様子を示す図である。 光導入装置が装着された様子を示す図である。 光が伝搬する様子を示す断面図である。 第5実施形態における殺菌システムを含む透析装置の構成の概略を示す図である。 第5実施形態における光導入装置から光が伝搬する様子を図6と同様にして示す図である。 第6実施形態における殺菌システムを含む点滴装置の構成の概略を示す図である。 図2の一点鎖線で囲まれる部分を拡大し、カテーテルの表面に加工がされた様子を示す図である。
以下、本発明を実施するための実施形態及びその変形例が添付図面とともに例示される。以下に例示される実施形態及びその変形例は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良することができる。
(1)第1実施形態
<殺菌システムの構成>
図1は、第1実施形態における殺菌システムの構成の概略を示す図である。図1に示すように、本実施形態の殺菌システム1は、腹膜透析用のカテーテル2及び光導入装置3を主な構成要素として備える。
カテーテル2は、腹膜腔内に透析液を出し入れする流路として用いられる医療用導管であり、肉厚部が内空を囲む管状の形状をしている。本実施形態では、カテーテル2は、人体の外部から内部にわたって人体の腹部に配置され、人体の内部である腹膜腔に配置される部位である人体内配置部21と、人体の外部に配置される部位である人体外配置部22と、人体組織10に囲まれる部位である人体組織配置部23とを有する。なお、人体組織10のうち、人体組織配置部23が留置されている部分は、皮下トンネルと呼ばれることもある。
人体外配置部22の中途部位には光導入装置3が設けられ、人体外配置部22の開口端2Aはコネクタ2CNで覆われ、そのコネクタ2CNに接続される外部コネクタ4CNを通じて外部チューブ4における一端側の開口端と連通される。なお、カテーテル2のコネクタ2CNと外部チューブ4の外部コネクタ4CNとが接続された状態では、当該カテーテル2及び外部チューブ4を通じて腹膜腔内に透析液が出し入れし得るようになっている。
人体組織配置部23にはカフ24が設けられる。カフ24は、人体組織配置部23の表面上に設けられる繊維状の部材であり、人体組織10との癒着によって人体組織10に固定されることでカテーテル2の意図しない抜去を抑制する。本実施形態のカフ24は外側カフ24A及び内側カフ24Bの2つ有し、外側カフ24Aはカテーテル2の人体外部側の開口端2A寄りに位置し、内側カフ24Bはカテーテル2の人体内部側の開口端2B寄りに位置している。なお、カフ24の数は1つであっても3つ以上であってもよく、カフ24が省略されていてもよい。
図2は、人体に留置されていない状態の腹膜透析用のカテーテル2の概略を示す図である。図2に示すように、本実施形態のカテーテル2は、1mm長さあたりの270nm〜340nmの波長帯域の光の透過率が95%以上とされる第1区間SC1と、1mm長さあたりの270nm〜340nmの波長帯域の光の透過率が95%未満とされる第2区間SC2とで構成されている。なお、1mm長さあたりの270nm〜340nmの波長帯域の光の透過率とは、カテーテル2のある地点からそのカテーテル2の長手方向に1mmだけ離れた地点までの部分を270nm〜340nmの波長帯域の光が通過する割合を意味する。また、270nm〜340nmの波長帯域に含まれる波長の光は、以下、紫外光と称する。
本実施形態の場合、カテーテル2の人体外配置部22及び人体組織配置部23が第1区間SC1とされ、当該カテーテル2の人体内配置部21が第2区間SC2とされる。すなわち、カテーテル2の人体外部側の開口端2Aから人体組織配置部23と人体内配置部21との境界位置までの区間が第1区間SC1とされ、その境界位置からカテーテル2の人体内部側の開口端2Bまでの区間が第2区間SC2とされる。従って、カテーテル2が図1に示すように人体に留置される場合、第2区間SC2は、第1区間SC1よりも人体の外部側と反対側に位置することになる。カテーテル2は、紫外線を透過する材料から構成され、このようなカテーテル2の材料としては、例えば、シリコーン樹脂が挙げられる。シリコーン樹脂はその種類によって紫外線の透過率が変わり、透過率は材料の組成、分子構造の骨格、添加剤、フィラーの種類や量によって変わる。このため、材料が適宜選択されることで、第1区間SC1と第2区間SC2との透過率を相違させることが可能である。また、紫外線領域で高い透過率を得る場合、紫外線の吸収能を持つ添加剤を減らす、もしくは使用しないことが有効である。
このようなカテーテル2の長さは、そのカテーテル2の人体内部側の開口端2Bが腹膜腔の陥凹部分5(図1)に配置される程度の長さとされる。なお、腹膜の陥凹部分5は、腹膜のくぼみ部分でダグラス窩と呼ばれることがあり、男性では膀胱と直腸との間に位置し、女性では子宮と直腸との間に位置する。カテーテル2の内径は2.0mm以上4.0mm以下の範囲内とされ、カテーテル2の肉厚は0.5mm以上1.5mm以下の範囲内とされる。なお、カテーテル2の肉厚は、そのカテーテル2の外径と内径との差である。
光導入装置3は、カテーテル2の人体外配置部22から紫外光を導入する装置であり、本実施形態ではカテーテル2の人体外配置部22に対して着脱可能とされる。
図3は閉状態の光導入装置の概略を示す図であり、図4は開状態の光導入装置の概略を示す図であり、図5はカテーテルに光導入装置が装着された様子を図3のX―X断面に沿った断面で示す図である。図3から図5に示すように、本実施形態の光導入装置3は、筐体30、発光部40及び導光部材50を主な構成要素として備える。
筐体30は、カテーテル2における人体外配置部22を包囲する管状の部材である。この筐体30は、紫外光が概ね不透過の材料で構成されるとよい。
本実施形態の場合、筐体30は、第1管部PT1、第2管部PT2及び第3管部PT3とで構成される。第1管部PT1は、第2管部PT2から離れるほど外径及び内径が縮径する円錐台状の部位であり、当該管内には導光部材50が取り付けられる。
第2管部PT2は、カテーテル2の外径と同程度の内径を有する円管状の部位であり、当該カテーテル2における人体外配置部22の一部を固定可能とされる。
第3管部PT3は、第2管部PT2よりも大きい内径を有する円管状の部位であり、当該管内の空間ARを介して第1管部PT1に取り付けられる導光部材50と第2管部PT2の端面とが対向する。
このような本実施形態の筐体30は、第1半体31と、第1半体31と概ね同じ形状の第2半体32と、これら第1半体31と第2半体32とを開閉させる蝶番33とによって開閉自在とされる。第1半体31の内壁面と第2半体32の内壁面とが対向するように第1半体31と第2半体32とが蝶番33を介して閉じられ、当該閉状態が図示しない止め具によって維持される。
第2管部PT2における第1半体31の内壁面には溝部34が設けられ、第2管部PT2における第2半体32の内壁面には溝部35が設けられている。これら一対の溝部34及び溝部35に人体外配置部22の一部を入れて第1半体31と第2半体32とが閉状態にされた場合、その人体外配置部22を第2管部PT2が固定し、カテーテル2に光導入装置3が固定される。つまり、本実施形態では、光導入装置は、カテーテル2を挟み込むことによりカテーテル2に着脱自在に固定される。
発光部40は、270nm〜340nmの波長帯域内にピーク波長を有する光を発光するものであり、LED42、電線43及び電源44によって構成されている。LED42は筐体30の内部であって第1管部PT1に取り付けられる導光部材50に対向する第2管部PT2の端面上に配置され、電源44は筐体30の外部に配置される。電線43は、例えば第2管部PT2の壁内を介して、筐体30の内部に配置されるLED42と筐体30の外部に配置される電源44とを接続する。この発光部40は、電源44から電線43を介して供給される電力に基づいてLED42を点灯し、紫外光を導光部材50に向けて発光する。
本実施形態の場合、LED42は、図4に示すように、第1半体31における第2管部PT2の端面上に配置される第1LED42Aと、第2半体32における第2管部PT2の端面上に配置される第2LED42Bとを有している。図4では、第1LED42Aは紙面の直交する方向における溝部34よりも奥側に配置されるので破線で示されており、第2LED42Bも紙面の直交する方向における溝部35よりも奥側に配置されるので破線で示されている。なお、LED42は本実施形態では第1LED42A、第2LED42Bの2つであるが、1つのLEDから構成されても3つ以上のLEDから構成されてもよい。また、導光部材50の入射面に対し均一に光が照射するようにLED42が配置されることが好ましい。
導光部材50は、カテーテル2における人体外配置部22の一部の側面を取り囲む管状部材である。この導光部材50の材料として、例えば石英などが挙げられる。
本実施形態の場合、導光部材50は、図4に示すように、第1半体31の内壁に固定される第1導光半体51と、第2半体32の内壁に固定される第2導光半体52とでなる。第1導光半体51において第1半体31の内壁と接する面側とは逆の面側には溝部51Aが設けられ、第2導光半体52において第2半体32の内壁と接する面側とは逆の面側には溝部52Aが設けられている。
これら一対の溝部51A及び溝部52Aにカテーテル2における人体外配置部22の一部を挟み込んで第1半体31と第2半体32とが閉状態にされた場合、図5に示すように、その第1半体31に固定される第1導光半体51と第2半体32に固定される第2導光半体52とで導光部材50が形成される。この場合、カテーテル2における人体外配置部22の一部の側面が導光部材50によって取り囲まれており、当該導光部材50とカテーテル2とは密着している。
このようにカテーテル2における人体外配置部22の一部を囲む導光部材50のうち、そのカテーテル2の人体外配置部22の開口端2A側を向く入力側端部50Aは、第1LED42A、第2LED42Bの発光面と当接しており、それら第1LED42A、第2LED42Bで発光される光が入射される。一方、導光部材50のうち、カテーテル2の人体内部側の開口端2B側を向く出力側端部50Bは、そのカテーテル2の人体内部側の開口端2Bに向かうにつれてカテーテル2に近づくように斜めに傾斜している。つまり、カテーテル2の人体内部側の開口端2Bを一方の開口端とし、人体外配置部22の開口端2Aを他方の開口端として、導光部材50の出力側端部50Bを一方の端部とし、入力側端部50Aを他方の端部とすれば、カテーテル2の一方の開口端側を向く導光部材50の一方の端部は、カテーテル2の一方の開口端側に向かうにつれてカテーテル2に近づくように斜めに傾斜し、カテーテル2の他方の開口端側を向く導光部材50の他方の端部側から光が入射される。
<殺菌システムによる殺菌方法>
次に、本実施形態の殺菌システム1による殺菌方法について図6を用いて説明する。図6は、光が伝搬する様子を示す断面図である。なお、図6では、光が伝搬する様子を見易くするため、カテーテル2における断面のハッチングは省略されている。
人体に留置されているカテーテル2等を殺菌する場合、そのカテーテル2における人体外配置部22の一部を第2管部PT2の溝部34,35と、第1導光半体51の溝部51Aと第2導光半体52の溝部52Aとに挟み込む。その後、第1半体31と第2半体32とが閉じられ、その閉じられた状態で第1LED42A及び第2LED42Bが点灯される。
図6に示すように、第1LED42A及び第2LED42Bが点灯された場合、第1LED42A及び第2LED42Bから紫外光が発光され、その紫外光は、LED42に対向される導光部材50の入力側端部50Aから導光部材50に入射し、導光部材50の出力側端部50Bに向かって伝搬する。
上記のように導光部材50の出力側端部50Bは、カテーテル2の人体内部側の開口端2Bに向かうにつれてカテーテル2に近づくように斜めに傾斜している。このため、導光部材50の入力側端部50Aから出力側端部50Bに伝搬する光の大部分は、出力側端部50Bで反射する。出力側端部50Bで反射した光は、カテーテル2の長手方向に対して斜めの状態でカテーテル2に向かって伝搬し、そのカテーテル2の肉厚部分に進入する。なお、出力側端部50Bの表面に、入力側端部50Aから入射する光をカテーテル2に向けて反射させる反射材が設けられていてもよい。反射材としては、アルミニウムや銀からなる金属薄膜が利用可能である。
上記のように本実施形態では、カテーテル2の人体外配置部22及び人体組織配置部23における1mm長さあたりの紫外光の透過率が95%以上とされている。このため、カテーテル2の肉厚部分に進入した光の大部分は、そのカテーテル2を導波路として、概ね減衰せずに肉厚部分をカテーテル2の人体内部側の開口端2Bに向かって伝搬することができる。
カテーテル2は人体外配置部22では大気と接しているので、その人体外配置部22の肉厚部分を伝搬する光は全反射モードでカテーテル2の外に漏れることが抑制されて伝搬する。また、カテーテル2の人体組織配置部23は人体組織に接して囲まれており、人体組織配置部23と人体組織10との屈折率差は、人体外配置部22と大気との屈折率差に比べて小さい。このため、人体組織配置部23に達する光の一部は、人体組織配置部23から人体組織10に向かって放出される。従って、カテーテル2の人体組織配置部23と人体組織10との間に菌が介在している場合には、その菌に直接的に紫外光が照射され得る。なお、このようにカテーテル2の肉厚部分に光を伝搬させるためには、カテーテル2の内空に透析液が充填される前にLED42から光が出射されることが好ましい。ただし、カテーテル2の内空に透析液が充填された状態でLED42から光が出射されても良い。
ここで、縦1cm×横1cmの正方形面積あたり1mW程度の光(1mW/cm程度の光)が人体組織配置部23から放出する場合、LED42から発光されるピーク波長が265nmであれば、その光により殺菌される殺菌率は、おおむね4秒程度の照射時間で99%となる。また、LED42から発光されるピーク波長が320nmであれば、その光により殺菌される殺菌率は、おおむね50分程度の照射時間で99%となる。
なお、上記のように、カテーテル2の人体内配置部21における1mm長さあたりの紫外光の透過率が95%未満とされ、当該人体内配置部21の長さは人体外配置部22の長さに比べ大きい。このため、カテーテル2の人体組織配置部23を通過して人体内配置部21を伝搬する光はその大部分が減衰し、カテーテル2の人体内部側の開口端2Bから光が漏れ出ることが抑制される。
<小括>
以上のとおり本実施形態の光導入装置3は、人体に導入される物質及び人体から排出される物質の少なくとも一方が通るための内空を有し、肉厚部分が光透過性である医療用導管であるカテーテル2のうち、人体の外部に配置される部位の外表面の一部から光を導入する。また、この光導入装置3を用いる殺菌システム1は、このようなカテーテル2と光導入装置3とを備える。
このような殺菌システム1及び光導入装置3によれば、光透過性の医療用導管に光を導入することで、医療用導管であるカテーテル2を介してカテーテル2に接する物質に存在する菌まで光を伝搬させ得る。従って、カテーテル2に接する物質に存在する菌を光により不活化し得る。こうして、本発明の殺菌システム1及び光導入装置3によれば、医療用導管に接する物質に対する殺菌効果を高め得る。
また、本実施形態の光導入装置3は、人体外配置部22の側面を囲む導光部材50を備えており、その導光部材50は、カテーテル2に対して着脱可能である。また、カテーテル2の人体内部側を向く出力側端部50Bは、カテーテル2の人体内部側に向かうにつれてカテーテル2に近づくように斜めに傾斜し、カテーテル2の人体外部側を向く入力側端部50A側から入射する光をカテーテル2の長手方向に対して斜めに入射させる。
このため、カテーテル2が既に人体に配置されている状態であっても、そのカテーテル2により多くの光をカテーテル2に導入することができる。また、仮に光導入装置3が不意に故障しても、カテーテル2が人体に配置されたまま、その光導入装置3を交換することが可能となる。
また本実施形態の光導入装置3は、導光部材50とカテーテル2とは密着する。このため、導光部材50とカテーテル2との間に隙間が形成される場合に比べて、LED42から導光部材50を介してカテーテル2に導入される光量を多くすることができる。
また、本実施形態の光導入装置3は、270nm〜340nmの波長帯域内にピーク波長を有する光をカテーテル2に入射させる。
このため、菌に対する殺菌能の高い波長の光を、カテーテル2と人体組織10との間に介在する菌に対して、カテーテル2を通じて人体組織10を介さず直接的に、照射することができる。
また本実施形態の殺菌システム1において、カテーテル2のうち人体組織配置部23は、1mm長さあたりの270nm〜340nmの波長帯域の光の透過率が95%以上とされている。
このため、カテーテル2では、1mm長さあたりの270nm〜340nmの波長帯域の光の透過率が95%以上とされる部位から人体組織10に向かって光が放出し易くなる。従って、人体組織10とその人体組織10に囲まれる導管部分との間に介在する菌に対する殺菌効果をより一段と高めることができる。
また本実施形態のカテーテル2は、第1区間SC1と、当該第1区間SC1よりも人体の外部側と反対側の第2区間SC2とで構成される。第1区間SC1は、1mm長さあたりの270nm〜340nmの波長帯域の光の透過率が95%以上とされ、第2区間SC2は、1mm長さあたりの270nm〜340nmの波長帯域の光の透過率が95%未満とされている。
このため、カテーテル2の全体が第1区間SC1で構成される場合に比べて、カテーテル2から意図しない人体組織10に270nm〜340nmの波長帯域の光が照射されることを低減することができ、当該光によって人体組織10に与える影響を緩和することができる。
また、本実施形態のカテーテル2の第1区間SC1は人体内配置部21を含んでいる。このため、人体の外部から導入され人体組織配置部23にまで伝搬する270nm〜340nmの波長帯域の光の減衰量を低減することができる。従って、カテーテル2に伝搬させるべき270nm〜340nmの波長帯域の光の強度を過度に上げなくても、人体組織10と人体組織配置部23との間に介在する菌に対する殺菌効果をより一段と高めることができる。
(2)第2実施形態
次に、第2実施形態について説明する。ただし、第1実施形態において説明した構成と同様の構成については同一の符号を付し、特に説明する場合を除き、重複する説明は省略する。
<殺菌システムの構成>
図7は、第2実施形態における殺菌システムに備えられる光導入装置の構成を図5と同じ視点で示す図である。図7に示すように、本実施形態の殺菌システムでは、筐体30の第3管部PT3が省略され、第1管部PT1及び第2管部PT2で筐体30が構成される。また、本実施形態の殺菌システムでは、上記第1実施形態の発光部40に代えて、その発光部40とは異なる構成の発光部140が採用されている点で、上記第1実施形態とは相違する。
発光部140は、2本の光ファイバ143A,143B及び光源144によって構成されている。各光ファイバ143A,143Bの一方の端部は、光源144に光学的に接続されている。また、各光ファイバ143A,143Bの他方の端部は、第2管部PT2の長手方向に沿って設けられる貫通穴に挿通されて第2管部PT2に固定される。第2管部PT2に固定される各光ファイバ143A,143Bの端部側の端面は、導光部材50の入力側端部50Aに当接されている。
なお、本実施形態では2本の光ファイバ143A,143Bが採用されているが、1本であっても3本以上であってもよい。また、第2管部PT2に固定されている側の光ファイバ143A,143Bの端面は、導光部材50の入力側端部50Aの端面と離間していてもよい。
このような発光部140は、光源144で生成される紫外光を、光ファイバ143A,143Bを介して、導光部材50の入力側端部50Aに照射する。
この発光部140から導光部材50の入力側端部50Aに入射する光は、上記第1実施形態の場合と同様に、導光部材50の出力側端部50Bで反射し、カテーテル2の肉厚部分に進入する。カテーテル2の肉厚部分に進入した光は、上記第1実施形態の場合と同様に、カテーテル2を導波路として伝搬し、そのカテーテル2の人体組織配置部23から人体組織10に向かって放出される。
従って、本実施形態の殺菌システムは、上記第1実施形態と同様に、カテーテル2と人体組織10との間に介在する菌に対して人体組織10を介さず直接的に紫外光を照射することができる。従って、人体の外部から紫外光を照射する場合に比べて、人体組織10とその人体組織10に囲まれる導管部分との間に介在する菌をその菌量がより少なくなるように殺菌することができる。
(3)第3実施形態
次に、第3実施形態について説明する。ただし、第1実施形態において説明した構成と同様の構成については同一の符号を付し、特に説明する場合を除き、重複する説明は省略する。
<殺菌システムの構成>
図8は、第3実施形態における殺菌システムの構成の概略を示す図である。図8に示すように、本実施形態の殺菌システム1では、光導入装置3を制御する制御装置60が新たに備えられている点で、上記第1実施形態とは相違する。
制御装置60は、光導入装置3における筐体30と一体に成形された筐体61と、この筐体61と一体に成形された把持部62とを有している。なお、筐体61は、筐体30における第1半体31と一体に形成されていても第2半体32と一体に形成されていてもよい。
筐体61の表面には、電力のオン又はオフを切り替える電源ボタン63と、LED42A,42Bを点灯し始めてからの時間が表示される時間表示部64とが設けられている。また、筐体61の表面には、電源44との接続を第1LED42A又は第2LED42Bに切り替える接続切替ボタン65と、現在のピーク波長が表示される波長表示部66とが設けられている。さらに、筐体61の内部には、発光部40の電源44及び電線43が設けられている。なお、本実施形態では、第1LED42Aが発光する光のピーク波長と、第2LED42Bが発光する光のピーク波長とは異なっている。
制御装置60は、電源ボタン63がオフからオンに切り替えられた場合、その切り替えられた時点を契機として、当該電源ボタン63がオンからオフに切り替えられるまで電源44から例えば第1LED42Aに電力を供給することで第1LED42Aを点灯させ続ける。これに加えて、制御装置60は、電源ボタン63がオフからオンに切り替えられた時点から時間を計測し、当該電源ボタン63がオンからオフに切り替えられるまで計測結果を照射期間として時間表示部64に表示する。
従って、本実施形態の殺菌システム1は、ユーザに対して直感的に照射時間を提示し、人体組織10に与える影響度がある程度以上にならない適切な照射時間だけカテーテル2と人体組織10との間に介在する菌に対して紫外光を照射させることができる。
また、制御装置60は、接続切替ボタン65が第1LED42Aから第2LED42Bに切り替えられた場合、その切り替えた時点を契機として、電源44と第1LED42Aとの接続を遮断するとともに、当該電源44と第2LED42Bとを接続する。このとき制御装置60は、波長表示部66に表示していた第1LED42Aのピーク波長に代えて、第2LED42Bのピーク波長を現在のピーク波長として波長表示部66に表示する。これに対し、制御装置60は、接続切替ボタン65が第2LED42Bから第1LED42Aに切り替えられた場合、その切り替えた時点を契機として、電源44と第2LED42Bとの接続を遮断するとともに、当該電源44と第1LED42Aとを接続する。このとき制御装置60は、波長表示部66に表示していた第2LED42Bのピーク波長に代えて、第1LED42Aのピーク波長を現在のピーク波長として波長表示部66に表示する。
カテーテル2から人体組織10に向かって放出される光の波長が270nmに近づくほど、当該カテーテル2と人体組織10との間に介在する菌に対する殺菌力が向上する一方で人体組織10に与える影響度が大きくなる。これに対し、カテーテル2から人体組織10に向かって放出される光の波長が340nmに近づくほど、当該カテーテル2と人体組織10との間に介在する菌に対する殺菌力が低減する一方で人体組織10に与える影響度が小さくなる。従って、本実施形態の殺菌システム1は、カテーテル2を囲む人体組織10における紫外光の吸収特性や、その人体組織10に照射すべき光の照射時間等に応じて、殺菌力をより向上させつつも人体組織10に与える影響を小さくなるよう調整することができる。なお、互いに異なるピーク波長を有する第1LED42A及び第2LED42Bが切り替えられたが、ピーク波長を切替可能なLEDが用いられてもよい。
(4)第4実施形態
次に、第4実施形態について説明する。ただし、第1実施形態において説明した構成と同様の構成については同一の符号を付し、特に説明する場合を除き、重複する説明は省略する。
<殺菌システムの構成>
図9は、第4実施形態における殺菌システムに備えられる光導入装置の構成の概略を示す図である。図9に示すように、本実施形態の光導入装置100は、カテーテル2の人体外配置部22から紫外光を導入する装置であり、複数の光ファイバ101と、固定部材102とを主な構成要素として備える。
複数の光ファイバ101は、光を伝送する部材であり、それぞれコアとそのコアを被覆するクラッドとを有する。それぞれの光ファイバ101のコアの屈折率とカテーテル2の屈折率との屈折率差は、概ね3%とされる。この屈折率差が3%以下とされることが好ましい。また、それぞれの光ファイバ101の一方の端部は、光ファイバの中心軸AXに対して傾斜する傾斜面101Aを有する。傾斜面101Aに直交する線LNと光ファイバの中心軸AXとのなす角度θ1は46度以上とされる。なお、光ファイバの中心軸AXは光ファイバの光軸とも理解できる。この角度θ1は、光ファイバのコアを伝搬し傾斜面101Aからその傾斜面101Aとの界面に入射する光の入射角に相当する。
固定部材102は、複数の光ファイバ101を固定する部材であり、可撓性を有する。固定部材102は、カテーテル2の外表面上に配置される配置面102Aを有し、その配置面102A側から複数の光ファイバ101それぞれの傾斜面101Aが露出するように、複数の光ファイバ101の端部を覆っている。
本実施形態の場合、複数の光ファイバ101それぞれの傾斜面101Aは、その固定部材102の配置面102Aと略同一面上に位置される。ただし、複数の光ファイバ101それぞれの傾斜面101Aは、固定部材102の配置面102Aと略平行であれば、固定部材102の配置面102A上に位置していなくても良い。但し、カテーテル2の外表面に配置面102Aが当接する状態で、傾斜面101Aから出射する光がカテーテル2の外表面で反射しないようにするためには、光ファイバ101の傾斜面101Aが固定部材102の配置面102A上に位置することが好ましい。
また、本実施形態の場合、複数の光ファイバ101それぞれの傾斜面101Aは、所定の方向に間隔ITLを隔てて並べて配置される。ただし、複数の光ファイバ101それぞれの傾斜面101Aが所定の方向に間隔ITLを隔てて並べられていれば、当該光ファイバ101の位置関係は多少ずれていても良い。また、複数の光ファイバ101それぞれの傾斜面101Aの配置は、様々な配置形態を採用し得る。例えば、複数の光ファイバ101それぞれの傾斜面101Aが、互いに平行な方向に2列で並べられていても良く、格子状に配置されていても良い。なお、カテーテル2の外表面の周方向に沿って複数の光ファイバ101それぞれの傾斜面101Aを配置し得るように、当該傾斜面101Aは所定の方向に間隔ITLを隔てて並べられることが好ましい。
なお、複数の光ファイバ101のうち傾斜面101A側の端部とは反対側の端部は図示されない光源ユニットと接続されており、当該光源ユニットからそれぞれの光ファイバ101のコアに紫外線が導入される。例えば、光ファイバ101におけるコアのコア径が1mmである場合、1本の光ファイバ101あたり概ね50mWの出力が得られる。
上記の光導入装置100は、例えば、次のように製造し得る。図10は、光導入装置の製造の様子を示す図である。
まず、図10の(A)に示すように、例えば直方体状の空間を有する箱200が用意され、その箱200内に複数の光ファイバ101の一端側が間隔ITLを隔てて斜めに配置される。この箱200の底面に直交する線LN1と光ファイバの中心軸AXとのなす角度θ2は、上記のように傾斜面101Aに直交する線LNと光ファイバの中心軸AXとのなす角度θ1に相当するので、46度以上とされる。なお、この角度θ2は、箱の高さ等を変更することで調整し得る。
次に、例えばシリコーン樹脂やウレタン樹脂等の固定用樹脂が未硬化状態で箱内に流し込まれた後に硬化され、図10の(B)に示すように、硬化状態の固定用樹脂102Xにより固定された複数の光ファイバ101が箱200から取り出される。次に、図10の(C)の2点鎖線で示すように、固定用樹脂102Xの所定の高さ位置から固定用樹脂102Xの底面と平行に、固定用樹脂102X及び複数の光ファイバ101が切断される。その後、切断面が研磨されることで、図9に示したような光導入装置100が得られる。
<殺菌システムによる殺菌方法>
次に、本実施形態の殺菌システムによる殺菌方法について図11及び図12を用いて説明する。図11は、光導入装置100が装着された殺菌システムを示す図である。図12は、本実施形態の殺菌システムにおいて光が伝搬する様子を示す断面図である。なお、図12では、光が伝搬する様子を見易くするため、カテーテル2及び光ファイバ101における断面のハッチングは省略されている。
図11に示すように、本実施形態の殺菌システム1では、固定部材102がカテーテル2の外表面上に巻き付けられることで、光導入装置100がカテーテル2に装着される。上記のように固定部材102は可撓性を有しているため、カテーテル2が人体に留置されている状態であっても、そのカテーテル2の外表面上に光導入装置100を装着することができる。なお、カテーテル2の外表面上に巻き付けられた固定部材102が、所定の固定具により固定されていても良い。なお、本実施形態では、光導入装置は光ファイバ101のコアに紫外線を導入する光源ユニット120を有し、当該光源ユニット120はそれぞれの光ファイバ101に接続されている。
このようにカテーテル2のうち人体の外部に配置される部位に光導入装置100が固定設けられた状態で、それぞれの光ファイバ101は、そのカテーテル2の人体内部側の開口端に向かうにつれてカテーテル2に近づくように配置される。つまり、カテーテル2の人体内部側の開口端を一方の開口端とする場合に、それぞれの光ファイバ101は、一方の開口端側向かって医療用導管であるカテーテル2に近づくように配置される。
図12に示すように、光導入装置100が装着された状態では、固定部材102の配置面102Aと同一面上に位置する複数の光ファイバ101それぞれの傾斜面101Aがカテーテル2の外表面に接する。従って、本実施形態では、医療用導管であるカテーテル2の外表面と光ファイバ101の傾斜面101Aとが平行に対向する。また、複数の光ファイバ101それぞれの傾斜面101Aが並べられる方向は、カテーテル2の外表面の周方向と略一致する。
このような状態において、固定部材102に固定される複数の光ファイバ101それぞれのコア101cに光源ユニット120から紫外線が導入される。紫外線は、それぞれの光ファイバ101のコア101cを伝搬し、当該光ファイバ101の傾斜面101Aが当接するカテーテル2の外表面に入射する。
ここで、カテーテル2の外表面に入射する光の入射角が46度以上であれば、カテーテル2の肉厚部分に導入した光はそのカテーテル2の内表面で全反射し易い。本実施形態では、光ファイバ101の傾斜面101Aに直交する線LNと光ファイバの中心軸AXとの角度は46度以上とされている。このため、それぞれの光ファイバ101のコア101cを伝搬する紫外線の入射角は46度以上となる。従って、カテーテル2の肉厚部分に導入した紫外線の大部分は、カテーテル2の内表面で全反射し、人体内部側の開口端2Bに向かってカテーテル2の肉厚部分を伝搬する。カテーテル2の肉厚部分を伝搬する紫外線は、第1実施形態において説明したようにカテーテル2の人体組織配置部23から人体組織10に向かって放出される。
このように本実施形態の殺菌システムによれば、上記第1実施形態と同様に、カテーテル2と人体組織10との間に介在する菌に対して内側から直接的に紫外光を照射することができる。従って、人体の外部から紫外光を照射する場合に比べて、人体組織10とその人体組織10に囲まれる導管部分との間に介在する菌を効率良く殺菌することができる。
なお、本実施形態における光導入装置100の複数の光ファイバ101は、可撓性を有する固定部材102に固定され、当該光ファイバ101の傾斜面101Aは、所定の方向に間隔ITLを隔てて並べられている。このため、光ファイバ101が並べられる方向を上記のようにカテーテル2の外表面の周方向と一致させることで、当該周方向からカテーテル2の肉厚部分に紫外線を導入させることができる。従って、カテーテル2における人体組織配置部23の周方向から人体組織10に向かって紫外線を放出させることができ、この結果、紫外線の照射領域をより広げることができる。
また、本実施形態における複数の光ファイバ101は、可撓性を有する固定部材102に固定され、当該光ファイバ101の傾斜面101Aは、固定部材102の配置面102Aと同一面上に位置されている。このため、所定の長さの固定部材102をカテーテル2に巻き付け、その固定部材102の両端面を張り合わせることで、カテーテル2の外表面に光ファイバ101の端部を概ね密着させることができる。従って、上記のように、傾斜面101Aから出射する光がカテーテル2の外表面で反射することが概ねなくなり、当該光を効率良くカテーテル2に導入させることができる。
なお、所定の方向に並べられる光ファイバ101の外径、ファイバ数、あるいは、間隔ITLの少なくとも1つを異ならせることは、製造上容易である。従って、現場において異なる外径のカテーテル2が使用される場合であっても、その使用に応じて装着可能な光導入装置100を用意することも可能である。
(5)第5実施形態
次に、第5実施形態について説明する。ただし、第1実施形態において説明した構成と同様の構成については同一の符号を付し、特に説明する場合を除き、重複する説明は省略する。
<殺菌システムの構成>
図13は、第5実施形態における殺菌システムを含む透析装置の構成の概略を示す図である。つまり、本実施形態の殺菌システム1は、透析装置300の一部とされる。図13に示すように、透析装置300は、患者監視装置310、血液回路320、ダイアライザー330、透析液流路340、透析液補充流路350、を主な構成要素として備える。
血液回路320は、人体に埋め込まれた不図示のシャントから取り出された血液を通す経路であり、弾性を有するチューブで構成される。本実施形態では、血液回路320を構成するチューブは、第1実施形態の医療用導管であるカテーテル2と同様の構成とされる。この血液回路320の中途部位にはダイアライザー330が設けられている。血液回路320のうち、ダイアライザー330よりもシャントの入力口側となる動脈側血液回路320Aには、血液ポンプ321が設けられている。なお、血液回路320の上記動脈側血液回路320Aやダイアライザー330よりもシャントの出力口側となる静脈側血液回路320Bのそれぞれに血液中の空気を抜くとともに凝血塊を捕捉するエアートラップチャンバが設けられても良い。
血液ポンプ321は、不図示の回転ローラ等で血液回路320を扱いて血液を血液回路320に送り込むローラポンプであり、血液を血液回路320に流入させる。
ダイアライザー330は、血液中の老廃物を除去するための透析器であり、透析液を収容する収容空間を有する本体ケース331と、当該収容空間に配置される複数の半透膜管332とを有する。
本体ケース331の入力部では動脈側血液回路320Aの一端と本体ケース331内の各半透膜管332の一端とが接続され、当該本体ケース331の出力部では静脈側血液回路320Bの一端と本体ケース331内の各半透膜管332の他端とが接続されている。
本体ケース331の入力部及び出力部以外の部位には、透析液流路340を介して患者監視装置310が連結される。この透析液流路340は透析液が通る経路であり、弾性を有するチューブで構成される。本実施形態では、透析液流路340を構成するチューブは、第1実施形態の医療用導管であるカテーテル2と同様の構成とされる。
患者監視装置310は、透析液流路340を介して透析液の供給、回収を行う。従って、本体ケース331の収容空間には、患者監視装置310から供給される透析液が上流側の透析液流路340Aを介して流入する。一方、本体ケース331の収容空間に配置される各半透膜管332の管空内には、透析患者の血液が動脈側血液回路320Aを介して流入する。
また、本実施形態では、動脈側血液回路320Aと上流側の透析液流路340Aとが透析液補充流路350を介して接続されている。具体的には、動脈側血液回路320Aにおける血液ポンプ321とダイアライザー330との間に透析液補充流路350の一端が接続され、上流側の透析液流路340Aに透析液補充流路350の他端が接続されている。この透析液補充流路350は透析液流路340Aから分岐する透析液が通る経路であり、弾性を有するチューブで構成される。本実施形態では、透析液補充流路350を構成するチューブは、第1実施形態の医療用導管と同様の構成とされる。透析液補充流路350の途中には、透析液補充ポンプ351が設けられている。透析液補充ポンプ351は、不図示の回転ローラ等で透析液補充流路350を扱いて透析液流路340Aから分岐する透析液を動脈側血液回路320Aに送り込むローラポンプである。
この透析液補充流路350には、光導入装置3が設けられている。この光導入装置3は、第1実施形態における光導入装置3と同様の構成とされる。従って、第1実施形態において光導入装置3がカテーテル2に固定されるのと同様にして、本実施形態の光導入装置3は、透析液補充流路350を構成する医療用導管に固定されている。従って、本実施形態では、透析液補充流路350と光導入装置3とで、殺菌システム1が構成されている。なお、本実施形態では、光導入装置3における導光部材50の出力側端部50Bが透析液補充流路350の動脈側血液回路320A側の開口端を向いている。従って、透析液補充流路350の動脈側血液回路320A側の開口端を一方の開口端とし、透析液補充流路350の透析液流路340Aの開口端を他方の開口端として、導光部材50の出力側端部50Bを一方の端部とし、入力側端部50Aを他方の端部とする場合に、透析液補充流路350の一方の開口端側を向く導光部材50の一方の端部は、透析液補充流路350の一方の開口端側に向かうにつれて透析液補充流路350に近づくように斜めに傾斜し、透析液補充流路350の他方の開口端側を向く導光部材50の他方の端部側から光が入射される。
<殺菌システムによる殺菌方法>
次に殺菌システム1による殺菌方法について透析装置300の動作と共に説明する。透析装置300が動作する場合、血液ポンプ321が動作して、上記シャントからダイアライザー330の半透膜管332に血液を送る。また、患者監視装置310は、透析液流路340Aを介してダイアライザー330の本体ケース331の収納空間に透析液を供給する。このため、ダイアライザー330の本体ケース331の収納空間では、各半透膜管332を介して血液と透析液との間で物質が移動する。具体的には、血液中における尿毒素などの老廃物は、濃度勾配に従い半透膜管332を透過して透析液中に移動する。また、血液中における赤血球、白血球、蛋白質などの成分は、半透膜管332を透過せずに管内を流れる。また、血液中の電解質は、透析液中の電解質濃度よりも血中の電解質濃度が高い場合には、濃度勾配に従い半透膜管332を透過して透析液中に移動し、透析液中の電解質濃度よりも血中の電解質濃度が低い場合には、濃度勾配に従い半透膜管332を透過して血液中に移動する。同様に、血液中のブドウ糖は、透析液中のブドウ糖濃度よりも血中のブドウ糖濃度が高い場合には、濃度勾配に従い半透膜管332を透過して透析液中に移動し、透析液中のブドウ糖濃度よりも血中のブドウ糖濃度が低い場合には、濃度勾配に従い半透膜管332を透過して血液中に移動する。
血液から移動した老廃物を含む透析液は、本体ケース331の収納空間から下流側の透析液流路340Bを介して廃液として患者監視装置310に回収される。また、ダイアライザー330で老廃物が除去された血液は、各半透膜管332から静脈側血液回路320Bを介して透析患者の血管に流入する。
このとき、本実施形態では、透析液補充ポンプ351が動作して、透析液流路340Aから分岐する透析液を透析液補充流路350を介して動脈側血液回路320Aに送り込む。こうして、シャントを介してダイアライザー330の半透膜管332に送り込まれる血液が透析液により希釈される。
上記のようにこの透析液補充流路350には、光導入装置3が設けられている。図14は、本実施形態における光導入装置3の動作の様子を図6と同様にして示す図である。図14に示すように本実施形態の光導入装置3は、第1実施形態の光導入装置と同様にして、第1LED42A及び第2LED42Bが点灯され、第1LED42A及び第2LED42Bから紫外光が出射される。その紫外光は、第1実施形態と同様にして、導光部材50の入力側端部50Aから導光部材50に入射し、導光部材50の出力側端部50Bに向かって伝搬する。出力側端部50Bに伝搬する光の大部分は、出力側端部50Bで反射して、透析液補充流路350を構成する医療用導管の長手方向に対して斜めの状態で当該医療用導管に入射する。本実施形態の医療用導管の内空には、液体である透析液が導入されている。医療用導管の肉厚部分の屈折率と透析液の屈折率との屈折率差は、医療用導管の肉厚部分の屈折率と大気の屈折率との屈折率差よりも小さい。従って、医療用導管に入射した紫外光の多くは、図14に示すように、透析液に放出される。従って、透析液内に菌が介在している場合には、その菌に直接的に紫外光が照射され得る。なお、医療用導管の肉厚部分の屈折率が、医療用導管の内空に導入される液体である透析液の屈折率よりも低ければ、医療用導管から透析液に光が入射し易いため好ましい。
以上説明したように本実施形態の殺菌システム1によれば、医療用導管の内空に液体が導入される。この液体は医療用導管の内壁に接する物質であり、当該物質に対して医療用導管を介して光を伝搬させることができ、液体に存在する菌をその菌量がより少なくなるように不活化することができる。従って、人体内に導入される液体の殺菌効果を高め得る。
なお、本実施形態では、透析液補充流路350に光導入装置3が設けられ、透析液補充流路350と光導入装置3とで殺菌システム1が構成されたが、光導入装置3が設けられる場所はこれに限らない。例えば、透析液流路340Aに光導入装置3が設けられ、透析液流路340Aと光導入装置3とで殺菌システムが構成されても良い。
(6)第6実施形態
次に、第6実施形態について説明する。ただし、第1実施形態において説明した構成と同様の構成については同一の符号を付し、特に説明する場合を除き、重複する説明は省略する。
図15は、第6実施形態における殺菌システムを含む点滴装置の構成の概略を示す図である。つまり、本実施形態の殺菌システム1は、点滴装置400の一部とされる。本実施形態の点滴装置400は、点滴袋410と、医療用導管である点滴チューブ420とを主な構成として備える。
点滴袋410内には、薬液が充填されている。また、点滴袋410の下方には点滴チューブ420の一端が接続されており、点滴チューブ420の他端には不図示の点滴針が設けられている。この点滴チューブ420は点滴袋410内の薬液が通る経路であり、弾性を有するチューブで構成される。本実施形態では、点滴チューブ420は、第1実施形態の医療用導管であるカテーテル2と同様の構成とされる。従って、点滴袋410内の薬液は、点滴チューブを介して人体内に導入される。なお、点滴チューブ420に点滴筒が設けられていても良い。
また、本実施形態の点滴装置400では、点滴チューブ42に光導入装置3が設けられている。この光導入装置3は、第1実施形態における光導入装置3と同様の構成とされる。従って、第1実施形態において光導入装置3がカテーテル2に固定されるのと同様にして、本実施形態の光導入装置3は、点滴チューブ420に固定されている。従って、本実施形態では、点滴チューブ420と光導入装置3とで、殺菌システム1が構成されている。
この点滴装置400では、点滴の最中に第1実施形態の光導入装置と同様にして、光導入装置3から医療用導管である点滴チューブ420に紫外光が入射される。具体的には、図14を用いて説明した第5実施形態における光導入装置3から医療用導管に紫外光が入射するのと同様にして、光導入装置3から点滴チューブ420に紫外光が入射される。点滴チューブ420に入射した紫外光は、第5実施形態において、医療用導管から透析液に紫外光が入射するのと同様にして、点滴チューブ420から点滴チューブ420の内空に導入されている薬液に放出される。従って、薬液内に菌が介在している場合には、その菌に直接的に紫外光が照射され得る。なお、点滴チューブ420の肉厚部分の屈折率が、点滴チューブ420の内空に導入される液体である薬液の屈折率よりも低ければ、点滴チューブ420から薬液に光が入射し易いため好ましい。
以上説明したように、本実施形態においても、第5実施形態の殺菌システム1と同様に、点滴チューブ420の内壁に接する物質である薬液に対して光を伝搬させることができ、薬液に存在する菌をその菌量がより少なくなるように不活化することができる。従って、人体内に導入される液体の殺菌効果を高め得る。
(7)変形例
以上、本発明について、上記実施形態を例に説明されたが、当該実施形態は適宜変形可能である。
例えば、上記実施形態では、医療用導管として、1mm長さあたりの270nm〜340nmの波長帯域の光の透過率が95%以上の部分を有するカテーテル2が用いられた。しかしながら、このようなカテーテル2に代えて、1mm長さあたりの270nm〜340nmの波長帯域の光の透過率が95%以上の部分を有していないカテーテルが用いられてもよい。
また上記実施形態では、1mm長さあたりの紫外光の透過率が95%以上である第1区間SC1として、カテーテル2の人体外部側の開口端2Aから人体組織配置部23と人体内配置部21との境界位置までの区間が適用された。しかしながら、例えば、カテーテル2の人体外部側の開口端2Aから人体組織配置部23に至るまでの中途位置を第1区間SC1の開始位置とし、人体組織配置部23と人体内配置部21との境界位置を第1区間SC1の終了位置とする第1区間が適用されてもよい。また例えば、第1区間SC1の終了位置が人体内配置部21の中途位置とされていてもよい。また例えば、人体組織配置部23だけが第1区間として適用されてもよい。このように、カテーテル2のうち人体組織10に囲まれる部位を含む第1区間と、その第1区間以外の第2区間とが適用可能である。
また、例えば、人体組織配置部23のうち外側カフ24A又は内側カフ24B以降が第1区間として適用する場合など、人体組織配置部23の一部分だけが第1区間とされてもよい。また、カテーテル2全体が第1区間とされ、第2区間が省略されてもよい。要するに、カテーテル2のうち人体組織10に囲まれる部位の少なくとも一部分において、1mm長さあたりの紫外光の透過率が95%以上とされていればよい。
なお、第1区間が人体内配置部21の少なくとも一部を含む場合、その内腔に貯留される液体中の菌をもその菌量がより少なくなるように殺菌することができる。
また上記実施形態では、カテーテル2の表面に加工が施されていなかったが以下のような加工が施されていてもよい。図16は、図2の一点鎖線で囲まれる部分を拡大し、カテーテル2の表面に加工がされた様子を示す図である。例えば、図16に示すように、人体組織配置部23の表面には凹凸25が設けられていてもよい。なお、人体組織配置部23のうち外側カフ24A及び内側カフ24Bが設けられている部分の表面にも凹凸25が設けられているとよい。このようにすれば、人体組織配置部23から人体組織10に向けて放出される光量を調整することができる。
なお、凹凸25の高低差D1は光源波長と同程度、もしくはその10倍程度の大きさであることが望ましく200nm〜2μmの範囲内がよい。また図16に示すように、カテーテル2の人体外部側の開口端2Aから遠ざかるほど大きくなっている場合、カテーテル2の長手方向に沿って一様に光を放出させることが可能となる。
また、高低差D1に加えて、又は、高低差D1に代えて、カテーテル2の人体外部側の開口端2Aから遠ざかるほど単位面積当たりの凹凸25の密度が大きくされてもよい。具体的には、例えば、縦1cm×横1cmの正方形面積あたりに放出される光の強度を1mW等の所定値とする場合、人体外側の開口端2Aからの距離がどの距離でも、当該正方形面積あたりに放出される光の強度が所定値となるように、カテーテル2の人体外部側の開口端2Aから遠ざかるほど高低差と密度との双方又は一方が大きくされる。また、カフ24が設けられている部分の凹凸25の高低差D1と密度との双方又は一方が、他の部分の凹凸25の高低差D1と密度との双方又は一方よりも大きくされていてもよい。このようにすれば、菌が貯まり易い傾向にあるカフ24に対して紫外光を重点的に照射することができる。
さらに、人体組織配置部23の表面には上記凹凸25に加えて、あるいは、上記凹凸25に代えて、当該表面を散在する複数の反射材が設けられていてもよい。反射材としては、アルミニウムや銀からなる金属薄膜が利用可能であり、ドット状とされるとよい。このようにしても、人体組織配置部23から人体組織10に向けて放出される光量を調整することができる。なお、凹凸25に加えて反射材が設けられる場合には、人体組織配置部23から人体組織10に向けて放出される光量を所定量確保しつつも、より人体の内腔側に光を伝搬させ易くできる。
このような反射材は、カテーテル2の人体外部側の開口端から遠ざかるほどカテーテル2の単位面積に占める反射膜の割合が小さくされた場合、人体組織配置部23から人体組織10に向けて放出される光量を所定量確保しつつも、より人体の内腔側に光を伝搬させることをより調整し易くできる。
また上記実施形態では、カテーテル2に紫外線を閉じ込める部材が設けられなかったが、当該部材が設けられていてもよい。具体的には、例えば、紫外光を反射させる反射膜等の部材が人体外配置部22の外表面と内表面との双方又は一方にコーティング又は塗布される。このようにすれば、人体外配置部22から人体組織配置部23により多くの紫外光を導光させることができる。
また上記実施形態では、カテーテル2に紫外線を目視する部材が設けられなかったが、当該部材が設けられていてもよい。具体的には、例えば、紫外光により可視光を発する発光部材が人体外配置部22の外表面にコーティング又は塗布される。なお、筐体30における第3管部PT3にその筐体30の外表面から内表面にわたって貫通する貫通孔が設けられ、その貫通孔に可視光を発する部材が設けられていてもよい。
また上記実施形態では、医療用導管として腹膜透析用のカテーテル2が適用された。しかしながら、例えば尿カテーテルなど、他のカテーテルが医療用導管として適用可能である。また、ドレーンが医療用導管として適用されてもよい。
また上記実施形態では、光導入装置3がカテーテル2に対して着脱可能とされた。しかしながら、光導入装置3はカテーテル2に固定されていてもよい。ただし、カテーテル2を人体に配置させたままその光導入装置3を交換する観点では、光導入装置3がカテーテル2に対して着脱可能とされることが好ましい。
また上記実施形態では、光導入装置3の構成要素として筐体30、発光部40及び導光部材50が備えられた。しかしながら、光導入装置3の構成要素の一部が省略されてもよい。例えば、筐体30が省略され、導光部材50における入力側端部50Aの端面と発光部40の発光面とが接する状態で、当該発光部40が取り付けられる導光部材50がカテーテル2に対して着脱可能とされてもよい。なお、1mm長さあたりの270nm〜340nmの波長帯域の光の透過率が95%以上の部分を有するカテーテル2が光導入装置3の構成要素とされてもよい。また、光導入装置3の第3管部PT3がコネクタ2CNを兼ねていてもよい。
また上記実施形態では、光導入装置3がカテーテル2の人体外部側の端部の側面上に設けられ、その側面から光が導入された。しかしながら、例えばカテーテル2の人体外部側の開口端2Aの先端に光導入装置を設け、その開口端2Aからカテーテル2に光が導入されてもよい。また例えば、カテーテル2の人体外配置部22の中途部分に光導入装置を設け、その中途部分の側面から光が導入されてもよい。なお、カテーテル2に光導入装置3を装着する時などに皮下トンネルの出口部から菌が入る可能性を低減する観点では、カテーテル2の人体外配置部22ののうち、出口部から例えば1cm以上離れている箇所に光導入装置3を設けることが好ましい。
また上記実施形態では、光導入装置3から紫外光をカテーテル2に導入したが、当該光とともに可視光を導入するようにしてもよい。具体的に第1実施形態では、例えば、可視光を発光するLEDがLED42とともに設けられ、当該LED及びLED42から導光部材50の入力側端部50Aに紫外光と可視光が発光される。また第2実施形態では、例えば、紫外光及び可視光が光源144で生成され、これら光が光ファイバ143A,143Bを介して、導光部材50の入力側端部50Aに発光される。なお、紫外光以外の光を導入してもよいが、殺菌能を高める観点では紫外光が好ましい。
また、上記第5実施形態、第6実施形態では、第1実施形態の光導入装置3が医療用導管に設けられたが、例えば、第2実施形態の光導入装置3や第4実施形態の光導入装置100が医療用導管に設けられてもよい。
1・・・殺菌システム、2・・・カテーテル、3,100・・・光導入装置、21・・・人体内配置部、22・・・人体外配置部、23・・・人体組織配置部、24・・・カフ、25・・・凹凸、30・・・筐体、40・・・発光部、50・・・導光部材、101・・・光ファイバ、102・・・固定部材、300・・・透析装置、310・・・患者監視装置、320・・・血液回路、330・・・ダイアライザー、340・・・透析液流路、350・・・透析液補充流路、400・・・点滴装置、410・・・点滴袋、420・・・点滴チューブ

Claims (19)

  1. 人体に導入される物質及び前記人体から排出される物質の少なくとも一方が通るための内空を有し、肉厚部分が光透過性である医療用導管のうち、前記人体の外部に配置される部位の外表面の一部から光を導入する
    ことを特徴とする光導入装置。
  2. 前記医療用導管のうち前記人体の外部に配置される部位の外表面を囲む導光部材を備え、
    前記医療用導管の一方の開口端側を向く前記導光部材の一方の端部は、前記医療用導管の前記一方の開口端側に向かうにつれて前記医療用導管に近づくように斜めに傾斜し、前記医療用導管の他方の開口端側を向く前記導光部材の他方の端部側から入射する前記光を前記医療用導管に当該医療用導管の長手方向に対して斜めに入射させる
    ことを特徴とする請求項1に記載の光導入装置。
  3. 前記導光部材と前記医療用導管とは密着する
    ことを特徴とする請求項2に記載の光導入装置。
  4. 前記医療用導管のうち前記人体の外部に配置される部位の外表面から前記光を入射させる光ファイバを備え、
    前記光ファイバの一方の端部は、前記光ファイバの中心軸に対して傾斜する傾斜面を有すると共に、前記医療用導管の一方の開口端側に向かって前記医療用導管に近づくように配置され、
    前記傾斜面は、前記医療用導管の外表面に対向する
    ことを特徴とする請求項1に記載の光導入装置。
  5. 前記傾斜面に直交する線と前記光ファイバの前記中心軸との角度が46度以上とされ、
    前記医療用導管の前記外表面と前記傾斜面とが平行にされる
    ことを特徴とする請求項4に記載の光導入装置。
  6. 複数の前記光ファイバを固定する固定部材を更に備え、
    前記固定部材は、前記医療用導管の前記外表面上に配置される配置面を有し、前記配置面側から複数の前記光ファイバそれぞれの前記傾斜面が露出するように、複数の前記光ファイバの前記一方の端部を覆っている
    ことを特徴とする請求項4または5に記載の光導入装置。
  7. 前記固定部材は可撓性を有し、
    複数の前記光ファイバそれぞれの前記傾斜面は、間隔を隔てて一方向に並べられる
    ことを特徴とする請求項6に記載の光導入装置。
  8. 前記光ファイバの前記傾斜面が前記医療用導管の前記外表面に密着する
    ことを特徴とする請求項4から7のいずれか1項に記載の光導入装置。
  9. 前記光は270nm〜340nmの波長帯域内にピーク波長を有する
    ことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の光導入装置。
  10. 人体に導入される物質及び前記人体から排出される物質の少なくとも一方が通るための内空を有し、肉厚部分が光透過性である医療用導管と、
    請求項1から9のいずれか1項に記載の光導入装置と、
    を備える
    ことを特徴とする殺菌システム。
  11. 前記医療用導管の前記内空に液体が導入される
    ことを特徴とする請求項10に記載の殺菌システム。
  12. 前記医療用導管は前記人体の外部から内部にわたって配置される
    ことを特徴とする請求項10または11に記載の殺菌システム。
  13. 前記医療用導管のうち人体組織に囲まれる部位の少なくとも一部分は、1mm長さあたりの波長270nm〜340nmの波長帯域の光の透過率が95%以上とされる
    ことを特徴とする請求項12に記載の殺菌システム。
  14. 前記医療用導管は、前記人体組織に囲まれる部位を含む第1区間と、前記第1区間よりも前記人体の外部側と反対側の第2区間とで構成され、
    前記第1区間は、1mm長さあたりの270nm〜340nmの波長帯域の光の透過率が95%以上とされ、
    前記第2区間は、1mm長さあたりの270nm〜340nmの波長帯域の光の透過率が95%未満とされる
    ことを特徴とする請求項13に記載の殺菌システム。
  15. 前記第1区間は、前記人体の外部に配置される部位の少なくとも一部を含む
    ことを特徴とする請求項14に記載の殺菌システム。
  16. 前記医療用導管のうち人体組織に囲まれる部位の表面の一部には凹凸が設けられる
    ことを特徴とする請求項12に記載の殺菌システム。
  17. 前記凹凸の高低差は、前記医療用導管の人体外部側の開口端から遠ざかるほど大きい
    ことを特徴とする請求項16に記載の殺菌システム。
  18. 前記医療用導管のうち人体組織に囲まれる部位の表面の一部には、当該表面で散在する複数の反射材が設けられる
    ことを特徴とする請求項12に記載の殺菌システム。
  19. 前記反射材は、前記医療用導管の人体外部側の開口端から遠ざかるほど前記医療用導管の単位面積に占める前記反射材の割合が小さくなる
    ことを特徴とする請求項18に記載の殺菌システム。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102213647B1 (ko) * 2020-06-19 2021-02-10 비손메디칼 주식회사 기관 내부 트리트먼트 기능을 구비한 엔도 기관 튜브 및 이를 이용한 기관 내부 트리트먼트 시스템

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190192707A1 (en) * 2017-12-22 2019-06-27 Inikoa Medical, Inc. Disinfecting Methods and Apparatus
JP2020081003A (ja) * 2018-11-16 2020-06-04 テルモ株式会社 医療用部材
US11439718B2 (en) * 2019-01-18 2022-09-13 Merit Medical Systems, Inc. IV pole isolation and cleaning devices and methods
WO2020167850A1 (en) * 2019-02-11 2020-08-20 Hai Solutions, Inc. Fiber optic sterilization device
DK180324B1 (en) * 2019-04-05 2020-11-17 Viobac Aps A sterilisation device for a catheter tube
CN114173741B (zh) 2019-08-05 2025-11-04 株式会社Jms 医疗用软管的前端位置检测系统
CN110893242B (zh) * 2019-11-29 2021-02-02 西安交通大学 一种体内置入式导管的原位紫外线杀菌系统
US11565950B2 (en) 2020-01-24 2023-01-31 Hubbell Incorporated Antimicrobial apparatus for tubing
CN111514439A (zh) * 2020-04-29 2020-08-11 韩阳 一种引流管日常留置固定装置
US12409339B2 (en) * 2020-08-13 2025-09-09 Cedars-Sinai Medical Center Internal ultraviolet therapy
US12115385B2 (en) * 2021-02-07 2024-10-15 Luminary, Llc Antimicrobial light-emitting device and method of reducing catheter-associated urinary tract infections
WO2022245569A1 (en) * 2021-05-18 2022-11-24 Radiatric Inc. Extracorporeal disinfection system
US20250009468A1 (en) 2021-05-28 2025-01-09 Aseptuva Ag System for disinfecting skin tissue around catheters
CN113975658B (zh) * 2021-12-16 2023-12-15 固安翌光科技有限公司 一种静脉插管辅助光疗装置
CN220695279U (zh) 2022-03-22 2024-04-02 巴德阿克塞斯系统股份有限公司 具有消毒系统的超声成像系统
US20240252789A1 (en) * 2023-02-01 2024-08-01 Bard Access Systems, Inc. Infusion Systems for In-Line Disinfection of Infusates and Methods Thereof

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030017073A1 (en) * 2001-06-15 2003-01-23 Uv-Solutions, Llc Method and apparatus for sterilizing or disinfecting catheter components
US20050279354A1 (en) * 2004-06-21 2005-12-22 Harvey Deutsch Structures and Methods for the Joint Delivery of Fluids and Light
WO2008024478A2 (en) * 2006-08-24 2008-02-28 Boston Scientific Scimed, Inc. Sterilizable indwelling catheters

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5855203A (en) * 1997-12-19 1999-01-05 Matter; Jean-Paul Respiratory circuit with in vivo sterilization
US20080107564A1 (en) * 2006-07-20 2008-05-08 Shmuel Sternberg Medical fluid access site with antiseptic indicator
CN101495167A (zh) * 2006-07-28 2009-07-29 贝克顿·迪金森公司 抗菌的脉管进出设备
US8197087B2 (en) * 2007-07-05 2012-06-12 Baxter International Inc. Peritoneal dialysis patient connection system using ultraviolet light emitting diodes
WO2016047410A1 (ja) * 2014-09-24 2016-03-31 株式会社トクヤマ 加圧流体殺菌装置
CN106714653B (zh) * 2015-08-20 2018-10-09 奥林巴斯株式会社 医疗用护套和医疗设备
JP2018525117A (ja) * 2015-08-21 2018-09-06 コーニング インコーポレイテッド 医療装置消毒システム及び方法
JP6549456B2 (ja) * 2015-09-25 2019-07-24 日機装株式会社 流体殺菌装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030017073A1 (en) * 2001-06-15 2003-01-23 Uv-Solutions, Llc Method and apparatus for sterilizing or disinfecting catheter components
US20050279354A1 (en) * 2004-06-21 2005-12-22 Harvey Deutsch Structures and Methods for the Joint Delivery of Fluids and Light
WO2008024478A2 (en) * 2006-08-24 2008-02-28 Boston Scientific Scimed, Inc. Sterilizable indwelling catheters

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102213647B1 (ko) * 2020-06-19 2021-02-10 비손메디칼 주식회사 기관 내부 트리트먼트 기능을 구비한 엔도 기관 튜브 및 이를 이용한 기관 내부 트리트먼트 시스템

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