JP2023096443A - medical device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、生体管腔内に挿入されて画像情報を取得可能な医療用デバイスに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a medical device that can be inserted into a body lumen to acquire image information.
血管内超音波診断装置(IVUS:IntraVascular Ultra Sound)ガイド下で経皮的冠動脈形成術(PCI:Percutaneous Coronary Intervention)や経皮的末梢血管形成術(PPI:Percutanepous Peripheral Intervention)を行う際に、慢性完全閉塞病変(CTO:Chronic Total Oclusion)症例などの場合には、超音波カテーテルのルーメン内にあるガイドワイヤとイメージングセンサーの位置関係を、IVUS画像および、体外から血管を観察するアンギオ画像(X線造影画像)の両方により把握し、IVUS画像とアンギオ画像の方向を一致させることにより、IVUS画像で見える対象位置に、効率的にガイドワイヤを進める手技が行われている。 When performing percutaneous coronary intervention (PCI: Percutaneous Coronary Intervention) or percutaneous peripheral angioplasty (PPI: Percutanepous Peripheral Intervention) under the guidance of intravascular ultrasound (IVUS), chronic In cases such as CTO: Chronic Total Occlusion (CTO) cases, the positional relationship between the guide wire and the imaging sensor in the lumen of the ultrasound catheter is confirmed by IVUS images and angiographic images (X-rays) that observe blood vessels from outside the body. A technique is performed to efficiently advance a guide wire to a target position visible in the IVUS image by ascertaining from both the contrast image) and matching the directions of the IVUS image and the angiographic image.
超音波カテーテルは、超音波を送受信するためのイメージングセンサーが、長尺なシャフト部の内部に回転可能に配置されている。このような超音波カテーテルは、イメージングセンサーをシャフト部内で回転させて超音波を送信するとともに、同じイメージングセンサーにより生体組織で反射した信号を受信する。受信した信号に、増幅、検波等の処理を施すことで、管腔の断層画像を描出できる。 An ultrasound catheter has an imaging sensor for transmitting and receiving ultrasound waves rotatably arranged inside a long shaft. Such an ultrasound catheter rotates an imaging sensor within a shaft portion to transmit ultrasound waves, and also receives signals reflected from living tissue by the same imaging sensor. A tomographic image of the lumen can be drawn by performing processing such as amplification and detection on the received signal.
例えば特許文献1には、イメージングセンサーにより超音波を送受信する際に、ガイドワイヤとイメージングセンサーが略平行に並んで位置する超音波カテーテルが記載されている。特許文献1では、ガイドワイヤとイメージングセンサーの位置関係をIVUS画像とアンギオ画像の両方で把握することで、アンギオ画像の方向の調整が可能となり、IVUS画像とアンギオ画像の方向を一致させることができる。
For example,
しかし、アンギオ画像は撮像した範囲の二次元の投影像である。従来の方法では、超音波カテーテルのような医療用デバイスが撮像方向に対して傾いていて、正対していないような場合には、奥行の寸法を含む三次元的な情報はアンギオ画像からは取得できない。本発明者らは、超音波カテーテルのような医療用デバイスが撮像方向に対して傾いているような場合に医療用デバイスの三次元的な向きに関する情報をアンギオ画像のような二次元の投影像から取得できる方法について鋭意検討している。このような事項は超音波カテーテル以外の医療用デバイスにも通じ得る。 However, an angio image is a two-dimensional projection image of the imaged range. In conventional methods, when a medical device such as an ultrasound catheter is tilted with respect to the imaging direction and is not facing the imaging direction, three-dimensional information including depth dimensions cannot be obtained from the angiographic image. Can not. The inventors of the present invention have developed a method for obtaining information about the three-dimensional orientation of a medical device such as an ultrasonic catheter, which is tilted with respect to the imaging direction, by obtaining a two-dimensional projection image such as an angiographic image. We are seriously considering how to obtain from. Such considerations may also apply to medical devices other than ultrasound catheters.
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、アンギオ画像(X線造影画像)からデバイスの三次元的な向きに関する情報を取得可能な医療用デバイスを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a medical device capable of acquiring information on the three-dimensional orientation of the device from an angio image (X-ray contrast image). do.
上記目的を達成する医療用デバイスは、管状部材と、ガイドワイヤ用シースと、マーカーと、を有する。管状部材は、生体管腔内に挿入可能に構成している。ガイドワイヤ用シースは、管状部材に隣接して設けられ、ガイドワイヤが挿通可能なガイドワイヤルーメンを備える。マーカーは、管状部材と一体に設けられ、X線造影性を備える造影形成部と、X線を透過させることでX線造影画像において造影形成部と異なって表示され得る透過部と、を備える。透過部は、X線造影画像におけるマーカーの姿勢によって透過部の形状が異なって表示され得る。 A medical device that achieves the above objectives includes a tubular member, a guidewire sheath, and a marker. The tubular member is configured to be insertable into a biological lumen. The guidewire sheath is provided adjacent to the tubular member and includes a guidewire lumen through which the guidewire can be passed. The marker is provided integrally with the tubular member and includes a contrast formation part having X-ray contrastability and a transparent part that can be displayed differently from the contrast formation part in an X-ray contrast image by transmitting X-rays. The transparent portion may be displayed with different shapes depending on the orientation of the marker in the X-ray contrast image.
上記のように構成した医療用デバイスによれば、アンギオ画像(X線造影画像)からデバイスの三次元的な向きに関する情報を取得することができる。 According to the medical device configured as described above, it is possible to obtain information about the three-dimensional orientation of the device from an angio image (X-ray contrast image).
以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。なお、以下の説明は特許請求の範囲に記載される技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the attached drawings. Note that the following description does not limit the technical scope or the meaning of terms described in the claims. Also, the dimensional ratios in the drawings are exaggerated for convenience of explanation, and may differ from the actual ratios.
<第1実施形態>
図1は第1実施形態に係る医療用デバイス1を示す平面図である。図2は第1実施形態に係る医療用デバイス1の先端部を示す縦断面図である。図3は図2のA-A線に沿う断面図である。図4は第1実施形態に係る医療用デバイス1のハブ5を示す平面図である。図5は第1ケーシング531および第2ケーシング532を示す平面図である。図6は第1ケーシング531および第2ケーシング532の一部を拡大した斜視図である。図7は外部駆動装置7を示す平面図である。図8は振動子ユニット41をプルバックさせた際の医療用デバイス1を示す平面図である。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a plan view showing a
第1実施形態に係る医療用デバイス1は、図1、図2に示すように、内部に超音波診断のためのイメージングコア4を収容して生体管腔内に挿入される超音波カテーテルである。医療用デバイス1は、当該医療用デバイス1を保持してイメージングコア4を駆動させる外部駆動装置7(図7を参照)に接続されて、主として血管内を診断するために使用される。なお、本明細書では、生体の管腔に挿入する側を「先端」若しくは「先端側」、操作する手元側を「基端」若しくは「基端側」と称することとする。
The
医療用デバイス1は、管腔内に挿入される長尺状のシャフト部2と、管腔内組織に向けて超音波を送受信するイメージングコア4(撮像部)と、イメージングコア4が貫通しかつシャフト部2より基端側に位置するハブ5と、イメージングコア4を操作する操作部3と、マーカー8と、を備えている。以下、シャフト部2の軸方向に沿う方向を「軸方向X」と称する。
The
シャフト部2は、図1に示すようにシャフト先端部21と、シャフト先端部21の基端側に配置されるシャフト本体部22と、を備える。
The
シャフト先端部21およびシャフト本体部22には、イメージングコア4が挿入される画像用ルーメン25と、ガイドワイヤWが挿入されるガイドワイヤルーメン26と、が形成されている。画像用ルーメン25は、シャフト先端部21からシャフト本体部22に亘って連通して形成されている。本実施形態では、画像用ルーメン25およびガイドワイヤルーメン26の断面形状は略円形に形成されている。
An
ガイドワイヤルーメン26は、シャフト先端部21に配置される第1ガイドワイヤルーメン27と、シャフト本体部22に配置される第2ガイドワイヤルーメン28とから構成されている。第1ガイドワイヤルーメン27は、シャフト先端部21の最先端で開口するとともに、基端側で開口している。第1ガイドワイヤルーメン27および第2ガイドワイヤルーメン28は、相互に接続はされていないが、互いに形成するガイドワイヤWの通路が略一直線になるように配置されている。したがって、ガイドワイヤWは、曲がることなく略一直線にガイドワイヤルーメン26を通ることができる。
The
ガイドワイヤWは、可撓性を備え、全長にわたってほぼ一定の外径を備える長尺体である。ガイドワイヤWの断面形状は、特に限定されないが、本実施形態では、略円形に形成されている。 The guide wire W is an elongated body that is flexible and has a substantially constant outer diameter over its entire length. Although the cross-sectional shape of the guide wire W is not particularly limited, it is formed in a substantially circular shape in this embodiment.
ガイドワイヤWは、体外からX線撮影により血管を撮影したアンギオ画像により観察可能である。ガイドワイヤWの構成材料は、アンギオ画像により観察可能であれば特に限定されないが、例えば、ステンレス鋼、バネ鋼、チタン、タングステン、タンタル、ニッケル・チタン合金等の超弾性合金などの金属を使用することができる。なお、本明細書中において、「X線造影性を備える材料」とは、アンギオ画像により観察可能な程度にX線透過性を備える材料またはX線不透過性を備える材料のことをいう。 The guide wire W can be observed from the outside of the body with an angiographic image obtained by X-ray imaging of the blood vessel. The constituent material of the guide wire W is not particularly limited as long as it can be observed with an angiographic image. For example, metals such as stainless steel, spring steel, titanium, tungsten, tantalum, and superelastic alloys such as nickel-titanium alloys are used. be able to. In this specification, the term "material having X-ray contrast properties" refers to a material having X-ray transparency or a material having X-ray opacity to the extent that it can be observed with an angiographic image.
なお、第1ガイドワイヤルーメン27および第2ガイドワイヤルーメン28の中心軸は、鉛直方向から見た際に中心軸O2にほぼ一致するものとする。また、図2に示すように、第1ガイドワイヤルーメン27と第2ガイドワイヤルーメン28との間において、ガイドワイヤルーメン26が形成されていない部分においても中心軸O2は軸方向Xに沿って延在するものとする。
It should be noted that the central axes of the first
シャフト先端部21は、画像用ルーメン25が形成される第1管体61(画像用シースに相当)と、第1ガイドワイヤルーメン27が形成される第2管体62(ガイドワイヤ用シースに相当)とが熱融着(または接着)して形成されている。第1管体61は生体管腔内に挿入可能に構成している。図2等における中心軸O1は、第1管体61の画像用ルーメン25の中心軸である。
The shaft
図2に示すように、第1管体61の先端部には、第2管体62を強固に接合・支持するための補強チューブ23が設けられている。補強チューブ23は、画像用ルーメン25と連通する連通孔24を介して先端開口部23aが形成される管体である。補強チューブ23は、比較的剛性の高い材料により、第1管体61と熱融着(または接着)して形成されている。
As shown in FIG. 2 , a reinforcing
シャフト本体部22は、画像用ルーメン25および第2ガイドワイヤルーメン28がそれぞれ先端側から基端側まで貫通して形成されている。第2ガイドワイヤルーメン28は、画像用ルーメン25に対して略平行に並んで配置されている。
The shaft
シャフト本体部22は、図4に示すように、先端側にて画像用ルーメン25および第2ガイドワイヤルーメン28が並んで形成されるシャフト中間部221と、シャフト中間部221から基端方向へ向かって分岐して延びる第1シャフト基端部222および第2シャフト基端部223を備えている。第1シャフト基端部222は、内部に画像用ルーメン25が形成され、第2シャフト基端部223は、内部に第2ガイドワイヤルーメン28が形成されている。シャフト本体部22は、軸方向Xの位置によって外径および内径が異なってもよい。例えば、基端側から先端側へ向かって、外径および内径をテーパ状に減少させて物性の極端な変化を生じさせないことで、高い押し込み性、通過性を実現しつつ、キンクの発生を抑制することができる。
As shown in FIG. 4 , the shaft
シャフト本体部22は、第1管体61と、第2ガイドワイヤルーメン28が形成される第3管体63(ガイドワイヤ用シースに相当)とが熱融着(または接着)して形成されている。第2管体62および第3管体63は、第1管体61に隣接して設けられ、ガイドワイヤWを挿通可能に構成している。
The shaft
第1管体61の画像用ルーメン25内には、イメージングコア4がシャフト部2の軸方向Xにスライド可能に配置されている。このイメージングコア4は、図2に示すように、管腔内から生体組織に向けて超音波を送受信するための振動子ユニット41と、この振動子ユニット41を先端に取り付けるとともに回転させる駆動シャフト42とを備える。振動子ユニット41は、超音波を送受信する超音波振動子411と、超音波振動子411を収納するハウジング412とで構成されている。振動子ユニット41は、アンギオ画像により観察可能である。ハウジング412は、材料は限定されないが、X線造影部としても機能するように、例えば金、プラチナ、プラチナ系合金、タングステン系合金などの金属、あるいは硫酸バリウム、酸化ビスマス、タングステンのようなX線造影性材料を含んでいることが好ましい。また、ハウジング412の近傍に別途X線造影マーカーを設けてもよい。
The
第1ガイドワイヤルーメン27は、イメージングコア4の振動子ユニット41よりも先端側に設けられ、第2ガイドワイヤルーメン28は、後端側に設けられている。したがって、超音波の経路となる画像用ルーメン25の外周面にガイドワイヤルーメン26が存在しないので、振動子ユニット41による超音波の送受信がガイドワイヤルーメン26に妨げられることがない。
The first
シャフト先端部21は、可撓性を有する材料で形成され、その材料は、特に限定されず、例えば、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組合せたもの(ポリマーアロイ、ポリマーブレンド、積層体等)を適用できる。なお、画像用ルーメン25が形成される第1管体61は、超音波の透過性の高い材料により形成されることが好ましい。
The
シャフト本体部22は、可撓性を有する材料で形成され、その材料は、特に限定されず、例えば、上述したシャフト先端部21に適用可能な材料を適用できる。
The shaft
駆動シャフト42は、柔軟で、しかも操作部3において生成された回転の動力を振動子ユニット41に伝達可能な特性をもち、たとえば、右左右と巻き方向を交互にしている3層コイルなどの多層コイル状の管体で構成されている。駆動シャフト42が回転の動力を伝達することによって、振動子ユニット41が回転し、血管などの管腔内の患部を周方向に亘って観察することができる。また、駆動シャフト42は、振動子ユニット41で検出された信号を操作部3に伝送するための信号線43が内部に通されている。
The
ハブ5は、第1シャフト基端部222に気密に連結される第1ハブ部51と、第2シャフト基端部223に気密に連結される第2ハブ部52と、第1ハブ部51および第2ハブ部52を覆うハブ用ケーシング53と、第1耐キンクプロテクタ54とを備えている。
The
第1ハブ部51には、イメージングコア4を操作するために外部駆動装置7に連結される操作部3が連結されている。操作部3は、第1ハブ部51に連結される外管32と、外管32の基端部に連結されるユニットコネクタ37と、外管32に対して軸方向Xへ移動可能な内管34と、内管34の基端部に連結される操作基端部31とを備えている。
The
操作基端部31は、駆動シャフト42および内管34を保持する。操作基端部31が移動して内管34がユニットコネクタ37および外管32に押し込まれ(図1を参照)、または引き出されることによって(図8を参照)、駆動シャフト42が連動してシャフト部2内を軸方向Xにスライドする。操作基端部31には、プライミングのための生理食塩液を注入するポート311が形成されている。ポート311は、画像用ルーメン25に連通している。
Manipulating
内管34を最も押し込んだときには、図1に示すように、内管34は、先端側の端部が外管32の内部を移動し、第1ハブ部51の付近まで到達する。そして、この状態では、振動子ユニット41は、図2に示すように、画像用ルーメン25の先端付近に位置する。
When the
また、内管34を最も引き出したときには、図8に示すように、内管34は、先端に形成されたストッパー315がユニットコネクタ37の内壁に引っかかり、引っかかった先端付近以外が露出する。そして、この状態では、振動子ユニット41は、シャフト部2を残したままその内部へ引き戻される。このように、振動子ユニット41は、血管などの断層画像を作成するために、画像用ルーメン25の内部を、回転しながら軸方向Xに沿って移動することができる。
Also, when the
操作基端部31は、ジョイント312と、駆動シャフト42の基端部に接続されたハブ側コネクタ313と、第2耐キンクプロテクタ314とを有する。
The operation
ジョイント312は、基端側に開口部を有し、ハブ側コネクタ313を内部に配置する。ハブ側コネクタ313は、ジョイント312の基端側から外部駆動装置7が有する駆動側コネクタ711(図7を参照)に連結可能であり、連結することで、外部駆動装置7とハブ側コネクタ313とが機械的および電気的に接続される。
The joint 312 has an opening on the proximal end side, and the hub-
ハブ側コネクタ313には、信号線43の一端が接続されており、この信号線43は、図2に示すように、駆動シャフト42内を通り抜けて、他端が振動子ユニット41に接続されている。外部駆動装置7から駆動側コネクタ711、ハブ側コネクタ313、信号線43を介して振動子ユニット41に送信される信号によって、振動子ユニット41から超音波が照射される。また、超音波を受けることにより振動子ユニット41で検出された信号は、信号線43、ハブ側コネクタ313、駆動側コネクタ711を介して外部駆動装置7へ伝送される。
One end of a
第2耐キンクプロテクタ314は、内管34および操作基端部31の周囲に配置され、内管34のキンクを抑制する。
The second
ユニットコネクタ37は、第1ハブ部51に取り付けられた外管32の基端部が内部に嵌合するように挿入され、この外管32の内部に、操作基端部31から伸びた内管34が挿入される。ユニットコネクタ37は、外部駆動装置7の保持部73(図7を参照)に接続可能である。
The
第1ハブ部51は、図1、図4に示すように、基端側から外管32の先端部が嵌合して連結されるとともに、先端側から第1シャフト基端部222が挿入されて熱融着または接着して気密に連結されている。したがって、内管34および外管32を通り抜けた駆動シャフト42および生理食塩液は、第1ハブ部51を通って画像用ルーメン25へ移動可能である。第1ハブ部51の外周面には、ハブ用ケーシング53に連結するために、リング状に突出する第1連結用凸部511が形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 4, the
第2ハブ部52は、先端側から第2シャフト基端部223が挿入されて熱融着または接着して気密に連結されている。したがって、第2ハブ部52は、ガイドワイヤルーメン26に連通しており、ガイドワイヤWが通過可能である。第2ハブ部52の外周面には、ハブ用ケーシング53に連結するために、リング状に突出する第2連結用凸部521が形成されている。
The
ハブ用ケーシング53は、図4~図6に示すように、シャフト本体部22、第1ハブ部51および第2ハブ部52の外周面を両側から挟むように割型構造で構成される2つの第1ケーシング531および第2ケーシング532を備えている。第1ケーシング531および第2ケーシング532は、シャフト本体部22、第1ハブ部51および第2ハブ部52を挟んで対称的な形状で形成されている。第1ケーシング531および第2ケーシング532は、シャフト本体部22が嵌合する先端側嵌合部533と、第1ハブ部51が嵌合する第1ハブ用嵌合部534と、第2ハブ部52が嵌合する第2ハブ用嵌合部535とが形成されている。
As shown in FIGS. 4 to 6, the
第1ハブ用嵌合部534には、第1ハブ部51の外周面に形成される第1連結用凸部511が嵌合可能な第1連結用凹部536が形成されている。第2ハブ用嵌合部535には、第2ハブ部52の外周面に形成される第2連結用凸部521が嵌合可能な第2連結用凹部537が形成されている。
The first
第1ケーシング531および第2ケーシング532には、シャフト本体部22、第1ハブ部51および第2ハブ部52の外周面を両側から挟むように重ねることで、引っ掛かるように連結される連結用フック538および連結用段差部539が形成されている。第1ケーシング531および第2ケーシング532を重ねることで、連結用フック538が一旦撓んだ後に連結用段差部539に引っ掛かり、第1ケーシング531および第2ケーシング532が連結される。なお、第1ケーシング531および第2ケーシング532は、連結用フック538および連結用段差部539のような機械的な構造を用いずに、接着剤や熱融着により接合されてもよい。
The
そして、第1ハブ部51の第1連結用凸部511が第1連結用凹部536に嵌合し、かつ第2ハブ部52の第2連結用凸部521が第2連結用凹部537に嵌合した状態で、第1ケーシング531および第2ケーシング532が連結されると、第1ハブ部51および第2ハブ部52がハブ用ケーシング53に対して脱落不能に固定される。なお、第1ハブ部51およびハブ用ケーシング53は、第1連結用凸部511および第1連結用凹部536のような機械的な構造を用いずに、接着剤や熱融着により接合されてもよい。また、第2ハブ部52およびハブ用ケーシング53も、第2連結用凸部521および第2連結用凹部537のような機械的な構造を用いずに、接着剤や熱融着により接合されてもよい。
The first connecting
シャフト本体部22は、シャフト中間部221から基端方向に向かって第1シャフト基端部222および第2シャフト基端部223に分岐する部位が、ハブ用ケーシング53の内部に位置している。このため、第1管体61および第3管体63が接合されていないことでシャフト中間部221よりも剛性が低い第1シャフト基端部222および第2シャフト基端部223が、ハブ用ケーシング53の外に位置せず、高い押し込み性を発揮できる。
A portion of the shaft
ハブ用ケーシング53内において、シャフト本体部22の基端部の軸線を基準線X1として、基準線X1に対する第1ハブ部51の中心軸Y1の傾き|θ1|は、基準線X1に対する第2ハブ部52の中心軸Y2の傾き|θ2|よりも大きい。
In the
第1ハブ部51の傾き|θ1|を大きくし過ぎると、駆動シャフト42と第1シャフト基端部222との摩擦により、画像の回転むらが発生しやすくなる。また、イメージングコア4をプルバックする際に、断線や、イメージングコア4の移動が乱れるジャンピングによる画像むらが発生しやすくなる。したがって、傾き|θ1|は、イメージングコア4に回転むら、断線、ジャンピング等が生じない程度の角度であることが好ましい。
If the inclination |θ1| In addition, when the
第2ハブ部52の傾き|θ2|を大きくし過ぎると、ガイドワイヤWと第2シャフト基端部223との摩擦により、ガイドワイヤWの操作性が低下する可能性がある。 If the inclination |θ2|
したがって、上記の点を考慮すると、|θ1|≒0、|θ2|≒0であることが好ましい。ただし、第1ハブ部51の中心軸Y1と第2ハブ部52の中心軸Y2の間の角度|θ1-θ2|の値が小さくなるほど、術者によるガイドワイヤWの操作が、外部駆動装置7と干渉するため、|θ1-θ2|の値はできるだけ大きい方が好ましい。 Therefore, considering the above points, it is preferable that |θ1|≈0 and |θ2|≈0. However, the smaller the value of the angle |θ1-θ2| , the value of |θ1−θ2| should be as large as possible.
また、ガイドワイヤWの剛性は、通常、駆動シャフト42の剛性よりかなり高いため、|θ2|≒0であることが好ましい。本実施形態では、|θ2|=0であり、|θ1|>0である。なお、|θ2|が|θ1|以上であってもよい。
Also, since the stiffness of the guidewire W is typically much higher than the stiffness of the
そして、一般的には、ハブ内で曲がらないように配置されるべき駆動シャフト42が、本実施形態では、ハブ5内で曲がって配置される。なお、駆動シャフト42は、血管内で曲がりつつも駆動力を伝達できるように構成されているため、ハブ5内での曲がりを許容できる。そして、駆動シャフト42を収容する画像用ルーメン25が形成されている第1シャフト基端部222が、ハブ用ケーシング53内で、曲がりつつ延びて第1ハブ部51に連結されているため、ハブ用ケーシング53内で回転する駆動シャフト42の位置を適切に保持することができる。
The
また、ガイドワイヤWを収容するガイドワイヤルーメン26が形成されている第2シャフト基端部223が、ハブ用ケーシング53内で、第2ハブ部52に連結されている。そのため、ハブ用ケーシング53内でガイドワイヤWの位置を適切に保持することができ、ガイドワイヤWの良好な操作が可能である。
Also, the second shaft
第1耐キンクプロテクタ54は、図1に示すように、ハブ用ケーシング53の先端部およびハブ用ケーシング53から先端方向へ導出されるシャフト本体部22を囲み、シャフト本体部22のキンクを抑制する。
As shown in FIG. 1, the first
第1ハブ部51、第2ハブ部52、ハブ用ケーシング53、外管32、内管34、ユニットコネクタ37および操作基端部31の構成材料は、特に限定されず、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、環状ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリ-(4-メチルペンテン-1)、ポリカーボネート、アクリル樹脂、アクリルニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ブタジエン-スチレン共重合体、ポリアミド(例えば、ナイロン6、ナイロン6・6、ナイロン6・10、ナイロン12)のような各種樹脂が挙げられる。
The constituent materials of the
図9は医療用デバイス1の第1管体61に設けられたマーカー8を示す斜視図、図10は第1部位83と第2部位84に係る貫通孔の貫通方向からマーカー8を正面視した図、図11は図10のアンギオ画像である。図12は図10に示す状態から軸方向Xと交差する方向Yを回転軸としてマーカー8を回転させた斜視図、図13は図12のアンギオ画像である。図14は方向Yを回転軸としてマーカー8を図12よりも回転させた状態を示す斜視図、図15は図14のアンギオ画像である。
FIG. 9 is a perspective view showing the
図10、図11に示すように、第1管体61は、先端部に設けた補強チューブ23にマーカー8を埋め込むようにして一体的に設けている。マーカー8は、図9に示すように造影形成部81と、透過部82と、を備えるように構成している。造影形成部81は、後述する材料等によってアンギオ画像において陰影を表示可能にすることでX線造影性を備えるように構成している。透過部82は、造影形成部81と異なり、アンギオ画像においてX線を透過させ、アンギオ画像において造影形成部81と異なって表示されるように構成している。透過部82は、アンギオ画像におけるマーカー8の姿勢によって透過部82の形状が異なるように構成している。
As shown in FIGS. 10 and 11, the first
造影形成部81は、本実施形態において図9に示すようにアンギオ画像において陰影を表示可能な中空の円筒形状(第1部材に相当)を含むように構成している。透過部82は、中空の円筒形状に設けられた貫通孔を含むように構成している。透過部82は、第1部位83と、第2部位84と、を備える。第1部位83は、マーカー8の外表面に設けるように構成している。第1部位83は、本実施形態において中空の円筒形状に設けられた一の貫通孔を含む。第2部位84は、マーカー8の外表面において第1部位83と異なる部位であって、一方向(方向Z)から見た際に第1部位83と通じる一の貫通孔を含む。
In the present embodiment, the
図9等に示す方向Yと方向Zは、本明細書において軸方向Xを直交座標系における座標軸の一つとした場合の残り二つの座標軸に相当するものとする。 The direction Y and the direction Z shown in FIG. 9 and the like correspond to the remaining two coordinate axes when the axial direction X is taken as one of the coordinate axes in the orthogonal coordinate system in this specification.
第1部位83と第2部位84に係る貫通孔は、本実施形態において図9、図10等に示すように、貫通孔の貫通方向から正面視した際にともに略真円形に構成している。第1部位83と第2部位84は、本実施形態において図9から図11に示すように貫通孔の貫通方向に相当する方向Zから見た際に同一形状に構成している。第1部位83と第2部位84の貫通孔の貫通方向は、軸方向Xと交差し、第1管体61と、第2管体62および第3管体63と、が並ぶ方向Yに対して交差する方向Zに沿うように構成している。
As shown in FIGS. 9, 10, etc. in the present embodiment, the through-holes relating to the
ここで、マーカー8の透過部82による医療用デバイス1の向きに関する情報の取得方法について説明する。上述のように透過部82を構成する第1部位83と第2部位84に係る貫通孔の貫通方向は、ともに方向Zに沿うように形成している。マーカー8は、第1部位83と第2部位84の貫通方向から正面視すると、図10に示すように第1部位83と第2部位84の形状とがほとんど完全に重なり合うことによって略真円形状そのままに見える。これは図11に示すアンギオ画像においても同様である。
Here, a method of obtaining information about the orientation of the
ここで、マーカー8を図10のような正面視の状態から傾けることを考えた場合、方向Zを回転軸としてマーカー8を含む医療用デバイス1を回転させただけでは、マーカー8の奥行方向の位置は図10等の状態から変化しない。そのため、本明細書において「傾ける」とは、直交座標系における方向Zのように、透過部に係る貫通孔の貫通方向を座標軸の一つとした場合に、透過部の貫通孔の貫通方向に相当する座標軸以外の座標軸を回転軸として医療用デバイス1等の対象を回転させることを意味する。
Here, when considering tilting the
マーカー8を第1部位83等の貫通孔の貫通(延在)方向から正面視した状態から、図12に示すように特定の方向に傾けると、透過部82の輪郭形状は、図13に示すように一部を第1部位83が構成し、その他を第2部位84が構成する。術者は、透過部82における第1部位83と第2部位84の位置関係からマーカー8を含む医療用デバイス1の傾きに関する三次元的な情報を取得することができる。
When the
ここで、一例として方向Yを回転軸としてマーカー8を含む医療用デバイス1を回転させた場合のアンギオ画像から医療用デバイス1の傾きに関する情報の取得方法について説明する。
Here, as an example, a method of obtaining information about the tilt of the
図10から図15に示すように、方向Yを回転軸としてマーカー8を回転させると、アンギオ画像における透過部82の形状は、正面視した状態における真円形状から、点P1、P2を境界とした2つの円弧をつないだ形状のように変形する(図13参照)。術者は、点P1、P2を境界として第1部位83と第2部位84とが図13において左右に並ぶように配置されていることを認識できる。第1部位83と第2部位84が左右方向に並ぶということは、マーカー8を含む医療用デバイス1は主に方向Yを回転軸として回転し、軸方向Xを回転軸として回転していない、またはほとんど回転していないと判断することができる。
As shown in FIGS. 10 to 15, when the
図14、図15に示すようにマーカー8を図12、図13の状態からさらに方向Yに回転させると、第1部位83と第2部位84がアンギオ画像において左右に並んでいる状態は変わらない。ただし、第1部位83と第2部位84を含む透過部82の形状は、図13における透過部82の形状よりもさらに小さくなる。透過部82の形状は正面視した状態の回転角度を0度とすると、0度から±90度まではマーカーを回転させるにしたがって透過部の輪郭形状は単調に小さくなると考えられる。そのため、術者は、図13と図15のように透過部82の形状を比較することによって、図15の状態におけるマーカー8を含む医療用デバイス1が図13の状態よりも方向Yに回転していると判断できる。
As shown in FIGS. 14 and 15, when the
また、方向Yを回転軸とする場合と同様に、第1部位83と第2部位84の境界である点P1、P2がアンギオ画像において横方向に並んでいて、第1部位83と第2部位84が上下に並んで配置されている場合を考える(図示省略)。この場合、術者は、マーカー8を含む医療用デバイス1がアンギオ画像において、奥行方向である方向Z以外の方向であって、横方向に相当する軸方向Xを主に回転軸として回転していると判断できる。
Also, as in the case where the direction Y is the axis of rotation, the points P1 and P2, which are the boundaries between the
さらに、第1部位83と第2部位84の境界である点P1、P2がアンギオ画像において斜めに並んでいて、第1部位83が斜め上に配置され、第2部位84は斜め下に配置されている場合を考える(図示省略)。この場合、術者は、マーカー8を含む医療用デバイス1の回転軸が奥行方向である方向Z以外の方向である軸方向Xおよび方向Yであると判断できる。このように、術者は、アンギオ画像における透過部82の輪郭の中での第1部位83と第2部位84の配置および透過部82の大きさ等からマーカー8の傾きに関する情報を取得できる。このように、術者は、マーカー8を傾ける際に、図13と図15のアンギオ画像を比較するように、アンギオ画像において変化するマーカー8の透過部82の形状変形の経過を、マーカー8を含む医療用デバイス1の傾きに関する情報取得の参考にできる。
Furthermore, the points P1 and P2, which are the boundaries between the
また、透過部82の第1部位83と第2部位84を正面視した際の形状が本実施形態のように円形である場合、術者は第1部位83と第2部位84のアンギオ画像における配置を認識するにあたり、上述した点P1、P2の位置を参考にすることができる。
Further, when the shape of the
術者は、上記判断方法を利用してマーカー8を正面視した状態から傾けたり、正面視以外の方向であっても現状の位置から傾けたりすることによってアンギオ画像において変化する透過部82の形状を観察する。これによって、マーカー8を含む医療用デバイス1が、軸方向Xおよび軸方向Xに直交する方向Yの少なくともいずれかに傾いていることを判断できる。
Using the determination method described above, the operator can tilt the
マーカー8の構成材料は、アンギオ画像により観察可能であれば特に限定されないが、例えば金、プラチナ、プラチナ系合金、タングステン系合金などの金属、あるいは硫酸バリウム、酸化ビスマス、タングステンのようなX線造影性材料を含んでいることが好ましい。
The constituent material of the
上述した医療用デバイス1は、図7に示すように、外部駆動装置7に接続されて駆動される。外部駆動装置7は、基台75上に、モータ等の外部駆動源を内蔵して駆動シャフト42を回転駆動させる駆動部71と、駆動部71を把持してモータ等により軸方向Xへ移動させる移動手段72と、医療用デバイス1の一部を位置固定的に保持する保持部73とを備えている。外部駆動装置7は、駆動部71および移動手段72を制御する制御部79に接続されており、振動子ユニット41によって得られた画像は、制御部79に接続された表示部78に表示される。
The
移動手段72は、駆動部71を把持して固定することが可能であり、把持した駆動部71を、基台75上の溝レール76に沿って前後進させる送り機構である。
The moving means 72 is a feeding mechanism capable of gripping and fixing the driving
駆動部71は、医療用デバイス1のハブ側コネクタ313が接続可能な駆動側コネクタ711と、医療用デバイス1のジョイント312に接続可能なジョイント接続部712と、を有し、当該接続によって、振動子ユニット41との間で信号の送受信が可能となると同時に、駆動シャフト42を回転させることが可能となる。
The
制御部79は、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)等のプロセッサ、メモリ等の主記憶、HDD(Hard Disc Drive)、SSD(Solid State Drive)などの補助記憶等を備える。
The
医療用デバイス1における超音波走査(スキャン)は、図7、図8に示すように、移動手段72を軸方向Xへ移動させつつ、駆動部71内のモータの回転運動を駆動シャフト42に伝達し、駆動シャフト42の先端に固定されたハウジング412を回転させる。これにより、ハウジング412に設けられた超音波振動子411が軸方向Xに移動しつつ回転し、超音波振動子411により送受信される超音波を略径方向に走査することができる。これにより、血管内の軸方向にわたる包囲組織体における360°の断層画像を任意の位置まで走査的に得ることができる。
Ultrasonic scanning (scanning) in the
次に、第1実施形態に係る医療用デバイス1を用いて、血管などの生体管腔内から生体組織を観察する際の動作について説明する。
Next, the operation of observing a biological tissue from within a biological lumen such as a blood vessel using the
まず、術者は医療用デバイス1のシャフト部2を管腔内に挿入する前に、当該医療用デバイス1内を生理食塩液で満たすプライミング操作を行う。プライミング操作を行うことによって、超音波振動子411から超音波が伝達可能となり、かつ医療用デバイス1内の空気が除去され、血管などの管腔内に空気が入り込むことが防止される。
First, before inserting the
プライミングを行うには、図8に示すように、術者はユニットコネクタ37から操作基端部31を基端側に最も引っ張った状態、すなわち、外管32から内管34が最も引き出された状態にする。そして、術者は操作基端部31のポート311に接続した図示しないチューブおよび三方活栓からなる器具を介し、例えばシリンジ等を用いて、生理食塩液を注入する。注入された生理食塩液は、操作基端部31から第1ハブ部51を通って、画像用ルーメン25内に充填されて、先端開口部23aから生理食塩液が抜ける。これにより、生理食塩液の充填が確認され、プライミングが完了する。
For priming, as shown in FIG. 8, the operator pulls the operating
次に、図7に示すように、術者は医療用デバイス1を図示しない滅菌されたポリエチレン製の袋などで覆った外部駆動装置7に連結する。すなわち、術者は医療用デバイス1の操作基端部31のジョイント312を、駆動部71のジョイント接続部712に接続する。これにより、振動子ユニット41と外部駆動装置7との間で信号の送受信が可能となると同時に、駆動シャフト42を回転させることが可能となる。そして、ユニットコネクタ37を保持部73に嵌合させると、連結は完了する。
Next, as shown in FIG. 7, the operator connects the
次に、術者はセルジンガー法により経皮的に血管に挿入されたシースを介して、ガイドワイヤWを血管内に挿入する。次に、術者はガイドワイヤWの基端部を第1ガイドワイヤルーメン27の先端開口部27aから挿入して、第2ガイドワイヤルーメン28の先端開口部28aを介して第2ガイドワイヤルーメン28内に挿入する。
Next, the operator inserts the guide wire W into the blood vessel through the sheath percutaneously inserted into the blood vessel by the Seldinger technique. Next, the operator inserts the proximal end portion of the guide wire W from the
ガイドワイヤWを第2ハブ部52から基端側へ導出させた後、術者は医療用デバイス1をガイドワイヤWに沿って押し進め、医療用デバイス1の先端部を、観察する患部よりも奥側(先端側)に配置する。このとき、第1ハブ部51と第2ハブ部52は、異なる方向へ向いているため、操作部3や外部駆動装置7に干渉されずに、術者がガイドワイヤWを操作することができる。また、ガイドワイヤルーメン26が、手元の第2ハブ部52で開口しているため、シースから漏れる血液により濡れず、ガイドワイヤWを交換することが容易である。このため、任意の荷重・形状を持つガイドワイヤWを使い分けることにより、複雑な部位の深部に効率的に医療用デバイス1を到達させることが可能である。また、ガイドワイヤルーメン26が、手元の第2ハブ部52で開口しているため、ガイドワイヤルーメン26を介して、造影剤や薬剤を供給し、先端開口部28aから生体内へ放出することもできる。
After leading out the guide wire W from the
この状態で、術者はシャフト部2を移動しないように保持しつつ、駆動部71を基台75上の溝レール76に沿って先端側に動かすことで(図7を参照)、操作基端部31を先端側へ移動させ、外管32に内管34が最も押し込まれた状態とする。これにより、図2に示すように、イメージングコア4は、画像用ルーメン25の先端側に移動する。
In this state, the operator holds the
次に、術者は体外からX線撮影によりアンギオ画像を取得する。術者は、ここで医療用デバイス1の先端部を動かしながら、マーカー8の透過部82の形状や大きさの変化を観察することによって、上述のように医療用デバイス1がアンギオ画像においてどのように傾いているかについての情報を取得できる。
Next, the operator obtains an angiographic image by X-ray photography from outside the body. The operator observes changes in the shape and size of the
次に、図8に示すように、術者は駆動シャフト42を駆動部71により回転させながらプルバック操作することで、超音波振動子411をラジアル走査しつつ患部よりも基端側へ軸方向Xに沿って移動させる。そして、術者は管腔の軸方向Xに沿って、患部を含む生体組織の断層画像を連続して取得する。
Next, as shown in FIG. 8, the operator performs a pullback operation while rotating the
このように、振動子ユニット41および体外からのX線により撮影可能なマーカー8およびガイドワイヤWが設けられることで、医療用デバイス1を精度よく生体管腔内で移動させることができる。
By providing the
この後、医療用デバイス1を血管内から引き抜き、医療用デバイス1の操作が完了する。
After that, the
以上のように、第1実施形態に係る医療用デバイス1は、第1管体61と、第2管体62および第3管体63と、マーカー8と、を有する。第1管体61は、生体管腔内に挿入可能に構成している。第2管体62および第3管体63は、第1管体61に隣接して設けられ、ガイドワイヤWが挿通可能なガイドワイヤルーメン26を備える。マーカー8は、第1管体61と一体的に設けられ、X線造影性を備える造影形成部81と、X線を透過させることでアンギオ画像において造影形成部81と異なって表示され得る透過部82と、を備える。透過部82は、アンギオ画像におけるマーカー8の姿勢によって形状が異なって表示されるように構成している。
As described above, the
図16はガイドワイヤWと、透過部82を備えない比較例に係るマーカーMを三次元的に配置した斜視図、図17は図16のマーカーMとガイドワイヤWを図16の方向Aから見た図、図18は図17のアンギオ画像である。図19は、本実施形態に係るマーカー8とガイドワイヤWを三次元的に配置した斜視図、図20は図19の方向Bから見た図、図21は図20のアンギオ画像である。
FIG. 16 is a three-dimensional perspective view of a guide wire W and a marker M according to a comparative example that does not have a transmitting
図17に示すようにマーカーMがアンギオ画像の撮像方向に対して傾いている場合、マーカーMを図18の状態から動かしても、透過部82のような形状がなければ、アンギオ画像上における形状変形から奥行方向の情報を取得することは不可能である。そのため、術者はガイドワイヤW等がアンギオ画像の撮像方向に対して傾いて配置されていることを認識できない。 When the marker M is tilted with respect to the imaging direction of the angio image as shown in FIG. 17, even if the marker M is moved from the state shown in FIG. Depth information cannot be obtained from the deformation. Therefore, the operator cannot recognize that the guide wire W or the like is arranged at an angle with respect to the imaging direction of the angio image.
これに対して、本実施形態に係るマーカー8は、造影形成部81に加えて透過部82を備えるため、図19の方向Bから見た図21のアンギオ画像のように、透過部82の形状や大きさからマーカー8の向き(傾き)を認識できる。マーカー8は医療用デバイス1と一体化されているため、術者は透過部82を含むマーカー8により医療用デバイス1の先端部の三次元的な向きに関する情報をアンギオ画像のような二次元の投影像から判断できる。
On the other hand, since the
このように、医療用デバイス1の三次元的な位置情報を取得することで医療用デバイス1を使用した手技の時間を短縮し得る。また、第1管体61は第2管体62および第3管体63と隣接して配置されているため、医療用デバイス1をある程度傾けてもマーカー8の透過部82がガイドワイヤWによって隠されることはほとんどない。このように、術者はマーカー8の透過部82をガイドワイヤWと重ならない状態で観察することによって、医療用デバイス1の三次元的な向きを把握できる。なお、本実施形態に係る医療用デバイス1の傾きは、図10のような第1部位83と第2部位84の貫通方向から正面視した状態から回転させたときに傾きの把握が容易である。
By acquiring the three-dimensional positional information of the
また、透過部82を正面視した方向に対して軸方向X、方向Y、および方向Zの少なくともいずれかに傾けた状態での透過部82の形状や大きさ(面積)のデータを、上述した制御部79の補助記憶等の記憶部に対して記憶させるように構成してもよい。補助記憶等の記憶部に記憶されるデータは、透過部82の正面視した状態に対する軸方向X、方向Yおよび方向Zの回転角度と、当該回転角度における画像データとをセットにして記憶させることができる。
In addition, data of the shape and size (area) of the
制御部79は、上述したプロセッサ等によって撮像したアンギオ画像と記憶部にある上記画像データを比較して、記憶部に記憶された画像データから撮像したアンギオ画像と一致する画像データを見つけ出す。記憶部に記憶されている画像データは、正面視した状態に対する軸方向X、方向Y、方向Zの回転角度のデータとセットで記憶されている。そのため、記憶部のデータセットに含まれる画像データとアンギオ画像の照合により、アンギオ画像における対象の傾きをアンギオ画像と一致する記憶部の画像データに対応する角度情報から特定することができる。
The
アンギオ画像は、一般的に撮像範囲の縮尺を術者が把握できる。そのため、アンギオ画像におけるデバイスの移動距離をアンギオ画像から測定し、アンギオ画像との照合により取得した軸方向X、方向Yおよび方向Zに対する角度を考慮することによって、血管長等を精度高く算出できる。このように、対象に対しての奥行方向等の情報をマーカー8によって取得することによって、血管等の対象の三次元的な情報を2次元の投影像から取得することができる。
The operator can generally grasp the scale of the imaging range of the angio image. Therefore, by measuring the movement distance of the device in the angio image from the angio image and considering the angles with respect to the axial direction X, the direction Y, and the direction Z obtained by matching with the angio image, the blood vessel length and the like can be calculated with high accuracy. In this way, by obtaining information such as the depth direction of the object using the
また、透過部82は、マーカー8の外表面に形成している第1部位83と、外表面において第1部位83と異なる部位であって、方向Zのような一方向から見た際に第1部位83と通じるように形成している第2部位84を備える。このように構成することによって、透過部82のアンギオ画像における輪郭形状を医療用デバイス1の向きに応じて変化させることができ、これにより医療用デバイス1の向き(傾き)に関する情報を取得できる。
In addition, the
また、第1部位83は、方向Zのような一方向から見た際に第2部位84と同一形状に形成している。このように構成することによって、マーカー8の姿勢に応じて透過部82の形状をアンギオ画像において変化させることができ、医療用デバイス1の向き(傾き)に関する情報を取得できる。
Also, the
また、造影形成部81は、上述した中空の円筒形状のようにアンギオ画像において陰影を表示可能な第1部材を備え、透過部82は第1部位83と第2部位84のように、円筒形状の側面に設けられた貫通孔を備える。このように構成することによって、マーカー8の姿勢に応じて透過部82のアンギオ画像における形状を変化させ、透過部82の形状の変化を観察することによって医療用デバイス1の向き(傾き)に関する情報を取得できる。透過部82は、マーカーの長さではなく、アンギオ画像において造影されない孔(形状)として観察されるため、術者による識別を容易にすることができる。
The
また、第1管体61は、回転方向および軸方向Xへの移動が可能な駆動シャフト42が進退移動可能に挿入される画像用ルーメンを備える画像用シースに相当する。マーカー8は、第1管体61の先端部に設けた補強チューブ23に埋め込むように構成している。このように構成することによって、本実施形態のような画像診断カテーテルにおいて先端部の三次元的な向き(傾き)に関する情報を取得できる。
Further, the first
<第1実施形態の変形例1>
図22は透過部82aの第1部位83aおよび第2部位84aの貫通孔の貫通方向から第1実施形態の変形例1においてマーカー8aを正面視した図であり、図23は図22のアンギオ画像である。図24は、方向Yを回転軸としてマーカー8aを回転させた状態を示す斜視図、図25は図24のアンギオ画像である。図26は方向Yを回転軸としてマーカー8aを図24よりも回転させた状態を示す斜視図、図27は図26のアンギオ画像である。図28は方向Yを回転軸としてマーカー8aを図24と反対に回転させた状態を示す斜視図であり、図29は図28のアンギオ画像である。
<
FIG. 22 is a front view of the
第1実施形態においてマーカー8の第1部位83および第2部位84の貫通孔は、中空の円筒形状において貫通孔の貫通方向に相当する方向Zから見た際の形状が同一であると説明した。ただし、マーカーが造影形成部とマーカーの姿勢によって形状や大きさが変化する透過部を備えれば、第1部位と第2部位は貫通方向から見た貫通孔の形状が異なるように構成してもよい。
In the first embodiment, the through-holes of the
本変形例において第1部位83aは、図22等に示すように第1実施形態と同様に造影形成部81aに係る中空の円筒形状に形成し、方向Zから見た形状が略真円の貫通孔を含む。一方で、第2部位84aは、中空の円筒形状に形成し、方向Zから見た形状が略矩形の貫通孔を含むように構成している。本変形例は第1実施形態に対して第2部位84aの形状が異なる程度であるため、造影形成部81aおよび透過部82aに関する詳細な説明を省略する。
In this modified example, as shown in FIG. 22 and the like, the
ここで、方向Yを回転軸としてマーカー8aを回転させる場合にアンギオ画像からマーカー8aを含む医療用デバイスの傾きに関する情報の取得方法について説明する。まず、軸方向Xと交差する図22の方向Yを回転軸としてマーカー8aの先端側が図24に示すように手前側に向かうように回転する場合を考える。
Here, a method of obtaining information about the inclination of the medical device including the
この場合、透過部82の形状は、図25および図27のアンギオ画像に示すように、右側に第2部位84aの矩形の一辺が確認でき、左側には第1部位83aの円弧形状が確認できる。第2部位84aのような矩形形状が透過部の輪郭形状となって表れる場合、マーカーを斜めに傾ければ矩形形状は縦の辺と横の辺が透過部の輪郭形状となって表れる。
In this case, as shown in the angio images of FIGS. 25 and 27, the shape of the
これに対して図25や図27に示すように矩形形状の横の辺が表れないということは、マーカー8aを含む医療用デバイスが正面視した状態(図22の状態)から斜めに傾けていないことが判断できる。矩形形状の中でも縦の辺のみが透過部82aの輪郭を構成するということは、マーカー8aを含む医療用デバイスがアンギオ画像における鉛直方向(方向Y)を回転軸として回転していると判断できる。さらに、本変形例において手前側には円形の第1部位83aを配置した状態でマーカー8aを含む医療用デバイスを回転させている。
On the other hand, as shown in FIGS. 25 and 27, the fact that the horizontal sides of the rectangular shape do not appear means that the medical device including the
そのため、第1部位83aの円弧形状が図25のように透過部の左側に位置すれば、図25に示すアンギオ画像の左側である先端側が手前となるようにマーカー8aを含む医療用デバイスを傾けていると判断できる。マーカーは、図22に示す正面視の状態から方向Yを回転軸として回転させると、図22における回転角度を0度とすれば、0度から±90度までは回転角度が大きくなるほど、透過部の形状の大きさは小さくなると判断できる。そのため、図27の状態は図25の状態よりも正面視の状態からマーカー8aを含む医療用デバイスを方向Yに回転させていると判断できる。反対に、円弧形状である第1部位83aが図29に示すように透過部82aの右側に位置する場合、マーカー8aを含む医療用デバイスは円弧形状の位置する基端側が手前側となるように回転していると判断できる。
Therefore, if the arc shape of the
このように本変形例において第1部位83aと第2部位84aは、方向Zから見た際に互いに形状が異なるように構成している。このように第1部位83aと第2部位84aの形状を異ならせることによって、マーカー8aを傾けた際にマーカー8aを含む医療用デバイスの先端側がアンギオ画像において手前側または奥側のいずれに傾いているかを判断することができる。
Thus, in this modification, the
<第1実施形態の変形例2>
図30は第1実施形態の変形例2に係るマーカー8bを第1部位83bと第2部位84bの貫通孔の貫通方向から正面視した図、図31は図30のアンギオ画像である。図32は軸方向Xと交差する方向Yを回転軸としてマーカー8bを回転させた斜視図、図33は図32のアンギオ画像である。図34は、軸方向Xおよび方向Yを回転軸としてマーカー8bを回転させた斜視図、図35は図34のアンギオ画像である。図36はマーカー8bとガイドワイヤWを方向Yに並べて配置した状態において方向Yの一方の側から見た図、図37は図36に示すマーカー8bとガイドワイヤWを図36と反対の方向から見た図である。
<
FIG. 30 is a front view of the
第1実施形態では中空の円筒形状の側面に設けた第1部位83と第2部位84の貫通孔の形状が貫通孔の貫通方向から正面視した際に略真円であると説明した。ただし、第1部位と第2部位の貫通孔の形状は真円に限定されない。マーカー8bは、透過部82bを構成する第1部位83bと第2部位84bの貫通孔を正面視した際の形状を矩形によって構成してもよい。
In the first embodiment, the shape of the through-holes of the
第1部位83bと第2部位84bは、本変形例において図30に示すように、貫通方向である方向Zから正面視した際の貫通孔の矩形形状が同じ大きさとなるように構成している。図36、図37に示すように、第1部位83bおよび第2部位84bの貫通孔の貫通方向に相当する方向Z(一方向)と交差する方向Yから見た際に、第1部位83bは、本変形例において第2部位84bと同じ大きさとなるように構成している。
As shown in FIG. 30 in this modified example, the
ここで、図30に示す正面視の状態から図32および図33に示すように方向Yを回転軸としてマーカー8bを回転させた場合におけるアンギオ画像からマーカー8bを含む医療用デバイスの傾きに関する情報の取得方法について説明する。このような場合、第1実施形態で説明した図13の点P1、P2のような第1部位83と第2部位84の境界は図33等では確認できない。ただし、透過部82bの形状が矩形の場合、透過部82bの矩形形状は、傾け方に応じて矩形形状の寸法が変化する。透過部の輪郭形状は、回転軸と交差する方向の座標軸の寸法が変化し得る。
Here, information about the inclination of the medical device including the
図32、図33の場合では図31に示す正面視した状態のアンギオ画像に比べて透過部82bの矩形形状の横方向の寸法が変化し、縦方向の寸法は変化していないことが理解できる。このような場合、第1部位83bと第2部位84bは横方向に並んで配置されており、寸法が変化する横方向(軸方向X)と交差する方向Yを回転軸としてマーカー8bを含む医療用デバイスが回転していると判断することができる。
In the case of FIGS. 32 and 33, it can be understood that the horizontal dimension of the rectangular shape of the
上記とは別に横方向の寸法が変化せずに縦方向の寸法が変化している場合を考える(図示省略)。この場合、第1部位83bと第2部位84bは上下に並んで配置され、マーカー8bを含む医療用デバイスは寸法が変化する縦方向と交差する横方向(軸方向X)を回転軸として回転していると判断できる。
Aside from the above, consider a case where the vertical dimension changes without changing the horizontal dimension (not shown). In this case, the
さらに、図34に示すように矩形形状の縦方向と横方向の寸法がいずれも変化している場合を考える。マーカー8bを含む医療用デバイスは、横方向である軸方向Xと、縦方向である方向Yの両方を回転軸として回転していると判断することができる。
Furthermore, as shown in FIG. 34, consider a case where both the vertical and horizontal dimensions of the rectangular shape are changed. It can be determined that the medical device including the
なお、本変形例において造影形成部81bと透過部82bは、第1実施形態に対して第1部位83bおよび第2部位84bの形状が異なる程度であるため、詳細な説明を省略する。また、第1部位83bと第2部位84bの貫通孔の形状は矩形に構成しているが、貫通孔の形状は矩形以外の多角形であってもよい。
In this modified example, the
<第1実施形態の変形例3>
図38は、ガイドワイヤWおよび変形例3に係るマーカー8cを貫通方向に交差する方向Yに並べて配置した状態において、方向YからガイドワイヤWおよび変形例3に係るマーカー8cを見た図である。図39は、図38と反対方向からガイドワイヤWおよび変形例3に係るマーカー8cを見た図である。
<
FIG. 38 is a view of the guide wire W and the
変形例2においてマーカー8bは、図36、図37に示すように第1部位83bおよび第2部位84bの貫通孔の貫通方向に相当する方向Zと交差する方向Yから見た際に、第1部位83bが第2部位84bとが同じ大きさに構成していると説明した。
In Modified Example 2, the
ただし、上記以外にもマーカー8cは図38、図39に示すように、第1部位83cおよび第2部位84cの貫通孔の貫通方向と交差する方向Zから見た際に、第1部位83cが第2部位84cと大きさが異なる(非対称となる)ように構成してもよい。術者は、図38に示すようにガイドワイヤWとマーカー8cの少なくとも一部が重なっていて、ガイドワイヤWがマーカー8cよりも手前側に位置する際には第1部位83cが左側、第2部位84cが右側に位置することを予め把握できる。反対に、図39に示すようにガイドワイヤWとマーカー8cの少なくとも一部が重なっていて、マーカー8cがガイドワイヤWよりも手前側にある場合、術者は、第1部位83cが右側、第2部位84cが左側に位置することを予め把握できる。ここで、ガイドワイヤWの位置は、ガイドワイヤ用シースである第2管体62および第3管体63に対応し、マーカー8cの位置は第1管体61に対応する。このように考えることによって、術者は、アンギオ画像において第1部位83cと第2部位84cの位置関係から第1管体61が第2管体62および第3管体63に対して手前側に位置するのか、または奥側に位置するのかを判断できる。なお、本変形例において造影形成部81cと透過部82cは、第1実施形態に対して第1部位83cおよび第2部位84cの形状が異なるように構成している程度である。また、第1部位83cと第2部位84cの貫通孔の貫通方向から正面視した状態からマーカー8cを傾けた際の透過部82cによるアンギオ画像におけるマーカー8cの傾きに関する情報の取得方法は変形例2と同様である。そのため、詳細な説明を省略する。
However, in addition to the above, as shown in FIGS. 38 and 39, when the
医療用デバイス1のように、超音波等によって生体管腔内の画像を撮像する医療用デバイスでは駆動シャフト42を進退させる第1管体61と、ガイドワイヤWを挿通させる第2管体62および第3管体63シースと、は同軸とならないように構成している(図2参照)。術者は、このような画像診断カテーテルを利用する手技の際に画像用シース(第1管体61)とガイドワイヤ用シース(第2管体62および第3管体63)のどちらがアンギオ画像上において手前にあるのか把握したい場合がある。
Like the
ここで、本変形例のような第1部位と第2部位の大きさが異なるマーカーがないと、術者は異なる複数の方向から撮影を行ってアンギオ画像を取得し、取得した複数のアンギオ画像から画像用シースとガイドワイヤ用シースの位置関係を把握する必要がある。 Here, if there were no markers having different sizes for the first part and the second part as in this modified example, the operator would acquire angio images by photographing from a plurality of different directions, and the acquired a plurality of angio images. Therefore, it is necessary to grasp the positional relationship between the imaging sheath and the guidewire sheath.
これに対して、本変形例では図38、図39に示すように第1部位83cおよび第2部位84cの貫通孔の貫通方向と交差する方向Yにおける第1部位83cと第2部位84cの形状が異なるように構成している。このように構成することによって、画像用シース(第1管体61)とガイドワイヤ用シース(第2管体62および第3管体63)のどちらがアンギオ画像において手前側に位置するのかを一のアンギオ画像から判断できる。これにより、ガイドワイヤWと超音波振動子411のようなイメージングセンサーの位置関係をより短時間で把握することができる。
On the other hand, in this modified example, as shown in FIGS. 38 and 39, the shapes of the
<第1実施形態の変形例4、5>
図40は第1実施形態の変形例4に係る医療用デバイスのマーカー8dを示す斜視図である。第1実施形態においてマーカー8は図9に示すように中空の円筒形状の側面に透過部82として第1部位83と第2部位84に係る貫通孔を設けると説明した。ただし、マーカーが造影形成部と、マーカーの姿勢に応じてアンギオ画像における形状が変化する透過部とを備えていれば、マーカーの具体的な形状は中空の円筒に限定されない。
<Modified examples 4 and 5 of the first embodiment>
FIG. 40 is a perspective view showing a
マーカー8dの形状は、図40に示すように造影形成部81dが中実の直方体を含み、透過部82dが中実の直方体において対となる面に形成した貫通孔を含むように構成してもよい(変形例4)。なお、図40において直方体の手前側の面に形成された部位は第1部位83dに相当し、直方体の奥側の部位に形成された部位が第2部位84dに相当する。
As for the shape of the
なお、第1部位83dと第2部位84dは、中実の直方体に貫通孔を形成することによって構成しており、その他については第1実施形態と同様であるため、説明を省略する。マーカー8dを傾けた際の透過部82dによるマーカー8dの傾きに関する情報の取得方法は第1実施形態と同様であるため、詳細な説明を省略する。
Note that the first portion 83d and the
このように構成することによっても、アンギオ画像の撮像方向に対するマーカー8dの姿勢に応じてマーカー8dの透過部の形状や大きさが変化し、マーカー8dを含む医療用デバイスが撮像面に対してどのように傾いているかを把握できる。
With this configuration as well, the shape and size of the transmissive portion of the
また、第1実施形態において造影形成部81は、中空の円筒を含むと説明したが、これに限定されず、造影形成部は中実の円筒を含み、中実の円筒に設けた貫通孔等によって透過部を構成してもよい。また、中実の形状において第1実施形態の変形例1のように第1部位と第2部位の形状を異ならせるために、第1部位の形状を含む部材と第2部位の形状を含む部材を、貫通孔の形状の少なくとも一部が通じるように界面で接合してもよい。
In addition, in the first embodiment, the
また、変形例4に係る直方体は中実に構成していると説明したが、これに限定されず、図40に示す直方体は中空に構成し、中空の直方体に設けた貫通孔によって透過部を構成してもよい。
Further, although it has been explained that the rectangular parallelepiped according to
また、図40に示す変形例4に係るマーカー8dは、上記のように直方体であって、奥行方向の寸法が奥行方向以外の方向の寸法に比べて小さくならないように構成している。ただし、上記のように造影形成部と透過部とを備えていれば、マーカーは図41に示すマーカー8eのように、造影形成部81eの方向Z(厚さ方向)の寸法が方向Z以外の方向の寸法に比べて極端に小さい、薄板を含むように構成してもよい(変形例5)。透過部82e、第1部位83e、および第2部位84eは造影形成部81eに係る薄板に貫通孔を設けることによって構成しており、その他は第1実施形態と同様であるため、説明を省略する。
Further, the
このように構成することによっても、図42、図43に示すようにマーカー8eを含む医療用デバイスの向きに応じて透過部82eを構成する第1部位83eと第2部位84eの形状や大きさが変化する。術者は、第1実施形態等と同様に傾けに伴う透過部82eの形状変形から医療用デバイスの傾きに関する情報を取得することができる。
42 and 43, the shape and size of the
なお、本発明は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の技術的思想内において当業者により種々の変更が可能である。上記においてマーカー8の透過部82は造影形成部81を構成する中空の円筒形状(第1部材)に設けた貫通孔を備えると説明した。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made by those skilled in the art within the technical concept of the present invention. It has been described above that the transmitting
ただし、上述したように透過部はアンギオ画像においてマーカーの姿勢に応じて形状が異なって表示されれば、透過部の具体的な構成は貫通孔に限定されない。上記以外にも透過部は、中空の円筒形状のようなX線造影画像において陰影を表示可能な第1部材に設けられ、X線を透過可能であるとともに、貫通孔の貫通方向と同様に方向Zに延在する第2部材を備えるように構成してもよい。 However, as described above, the specific configuration of the transparent portion is not limited to the through-hole as long as the shape of the transparent portion is displayed differently depending on the orientation of the marker in the angio image. In addition to the above, the transmission part is provided in a first member that can display a shadow in an X-ray contrast image, such as a hollow cylindrical shape, and can transmit X-rays. It may be configured to include a second member extending in Z.
第2部材は、例示すれば、ポリエチレンなどの高分子、ガラス、および密度の低いメッシュの少なくともいずれかのように透過性の高い中実の素材を含むように構成してもよい。なお、透過部に係る第2部材は、造影形成部よりもX線等に対して透過性(透過率)が高ければ、第2部材の透過率は必ずしも0%でなくてもよい。このように構成することによっても、マーカーの姿勢に応じて透過部の形状が変わることで術者に医療用デバイスの傾きのような三次元的な情報を取得できる。 The second member may comprise, by way of example, a highly permeable solid material such as a polymer such as polyethylene, glass, and/or a low density mesh. Note that the transmittance of the second member does not necessarily have to be 0%, as long as the transmittance (transmittance) of the second member related to the transmitting part to X-rays and the like is higher than that of the contrast forming part. With this configuration as well, the shape of the transmissive portion changes according to the orientation of the marker, so that the operator can acquire three-dimensional information such as the inclination of the medical device.
また、上記において透過部を構成する第1部位と第2部位の貫通孔の貫通方向は、軸方向Xに交差し、かつ、第1管体61と、第2管体62および第3管体63と、が並ぶ方向Yに交差する方向Zに沿うと説明した。ただし、医療用デバイスを傾けた際にマーカーの透過部がガイドワイヤWと重ならなければ、透過部を構成する第1部位および第2部位の貫通孔の貫通方向または第2部材の延在方向は、方向Zに沿う場合に限定されない。上記以外にも貫通孔の貫通方向または第2部材の延在方向は、図3に示すような軸方向Xと交差(直交)するYZ面において方向Yおよび方向Zと異なる方向となるように構成してもよい。
In the above, the through holes of the first portion and the second portion forming the transmission portion intersect with the axial direction X, and the first
また、第1実施形態においてマーカー8は、第1管体61の先端部に設けた補強チューブ23に埋め込むように設けていると説明した。ただし、マーカーは第1管体61のような管状部材において補強チューブ23を設けていない状態で埋め込むように設けてもよい。
Also, in the first embodiment, the
また、上記において医療用デバイスはIVUS等の画像診断カテーテルであると説明した。ただし、ガイドワイヤを挿通させるシースを備えるとともに、上述したマーカーによってアンギオ画像の撮像方向に交差する奥行方向の情報を取得できれば、医療用デバイスはIVUS用カテーテルに限定されない。上記以外にも医療用デバイスは、OFDI(Optical Frequency Domain Imaging)やOCT(Optical Coherence Tomography)により生体管腔の画像を表示する医療用デバイスに適用してもよい。また、上述したマーカーを含む医療用デバイスはバルーンカテーテル、ステントデリバリーシステム等であってもよい。 In addition, it has been described above that the medical device is an imaging catheter such as IVUS. However, the medical device is not limited to an IVUS catheter as long as it has a sheath through which a guidewire is passed and can obtain information in the depth direction intersecting the imaging direction of the angiographic image from the markers described above. In addition to the above, the medical device may be applied to a medical device that displays an image of a living body lumen by OFDI (Optical Frequency Domain Imaging) or OCT (Optical Coherence Tomography). Also, the medical device containing the markers described above may be a balloon catheter, a stent delivery system, or the like.
1 医療用デバイス、
61 第1管体(管状部材、第1部材、画像用シース)、
62 第2管体(ガイドワイヤ用シース)、
63 第3管体(ガイドワイヤ用シース)、
8、8a、8b、8c、8d、8e マーカー、
81、81a、81b、81c、81d、81e 造影形成部(第1部材)、
82、82a、82b、82c、82d、82e 透過部(第2部材)、
83、83a、83b、83c、83d、83e 第1部位、
84、84a、84b、84c、84d、84e 第2部位。
1 medical device,
61 first tubular body (tubular member, first member, imaging sheath),
62 second tubular body (guide wire sheath),
63 third tubular body (guide wire sheath),
8, 8a, 8b, 8c, 8d, 8e markers,
81, 81a, 81b, 81c, 81d, 81e contrast forming part (first member),
82, 82a, 82b, 82c, 82d, 82e transmitting portion (second member),
83, 83a, 83b, 83c, 83d, 83e first site,
84, 84a, 84b, 84c, 84d, 84e Second site.
Claims (8)
前記管状部材に隣接して設けられ、ガイドワイヤが挿通可能なガイドワイヤルーメンを備えるガイドワイヤ用シースと、
前記管状部材と一体に設けられ、X線造影性を備える造影形成部と、X線を透過させることでX線造影画像において前記造影形成部と異なって表示され得る透過部と、を備えるマーカーと、を有し、
前記透過部は、X線造影画像における前記マーカーの姿勢によって前記透過部の形状が異なって表示される医療用デバイス。 a tubular member that can be inserted into a biological lumen;
a guidewire sheath provided adjacent to the tubular member and including a guidewire lumen through which a guidewire can be inserted;
a marker provided integrally with the tubular member and comprising: a contrast forming part having X-ray contrastability; , has
The medical device according to claim 1, wherein the transmissive portion is displayed in a different shape depending on the orientation of the marker in the X-ray contrast image.
前記透過部は一方向に通じるように前記第1部材に形成され、X線を透過可能な第2部材を備える請求項1に記載の医療用デバイス。 The contrast formation unit comprises a first member capable of displaying a shadow in an X-ray contrast image,
2. The medical device according to claim 1, wherein the transmitting portion includes a second member formed in the first member so as to communicate in one direction and capable of transmitting X-rays.
前記マーカーは、前記画像用シースの先端部に埋め込まれている請求項1~請求項7のいずれか1項に記載の医療用デバイス。 The tubular member comprises an imaging sheath having an imaging lumen into which a drive shaft capable of rotational and axial movement is inserted so as to move back and forth,
The medical device according to any one of claims 1 to 7, wherein the marker is embedded in the distal end portion of the imaging sheath.
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