JP6526640B2 - ワイヤ外挿式超音波システム - Google Patents

Description

（関連出願の相互参照）
本願は、２０１３年１０月１日出願の米国仮特許出願第６１／８８５１５５号の優先的権利を主張するものであり、同仮出願を参照することにより本明細書の一部とするものとする。

本開示は、血管内部の様な身体区域で画像化用途又は療法的用途につき超音波を採用するための装置及び方法を含む、ヒト身体内超音波使用のための装置及び方法に関わる。

超音波技術は身体の内部諸部分の画像化を提供することを含み得る療法的及び診断的医療処置のために使用されてきた。例えば、血管の状態及び／又は血管への装置の設置又は設置された装置の状態を視認するために、また更には動脈管腔内のプラーク体積及び狭窄度を判定するのに役立てるために、血管内の超音波画像化のための装置が提案されてきた。当該情報は、血管造影法的画像化又は外部超音波画像化を通じて手に入れるというのが得てして困難であり、複数の重なり合う動脈区分を有している領域ではとりわけ難しい。

管腔内超音波処置の一部実例では、カテーテルに振動子が装着される。ワイヤガイドが、血管造影法又は超音波の使用を通じて身体導管内に位置決めされ、カテーテルを解剖学的構造を通して安全に方向決めするために使用される。カテーテルはワイヤガイドの上を滑らされ、ワイヤガイドの最遠端に近接して位置決めされる。振動子が超音波波動を送信及び／又は受信する。

例えば血管内用途の場合の様な、特定の身体導管に安全に到達するために非常に小さいサイズの振動子を有する適切なカテーテルを構築する場合には難題が持ち上がる。既存の二次元設計に係る問題には、ワイヤガイドチャネルが音響窓の一部分を遮断してしまうということがある。加えて、ワイヤガイドチャネルは、超音波ハードウェアが使用できたはずのカテーテル内の貴重な空間を占拠する。カテーテルの中へ装着できる振動子の３通りのオプションは、外部超音波装置に比較すると、各自各様の難題を抱えている。

第１のオプションは単一素子振動子である。単一素子振動子のサイズは、典型的に身体導管にとって適切（例えば１−２ｍｍの直径）であり、感度又は信号対ノイズ比が良好である。単一素子振動子は、それらが機械的回転機構を必要とし、固定焦点を有し、費用を加増させるスリップリング又は回転トランスを必要とするという理由で制限される。この設計を有する既存のカテーテルはワイヤ外挿性能又は高速交換性能を有していない。

第２のオプションは、複数の素子を軸方向に整列させて含んでいる線形アレイ又は位相アレイである。このオプションの利点は振動子が極めて可撓性であり音響性能が大抵は良好であることだ。それは機械的回転も必要としない。不都合はそれが３６０°側面画像化を提供しないことである。費用は単一素子振動子より高いのが普通であり、より多くの同軸ケーブルが必要となることで、嵩及び複雑性が増しかねない。これは外挿式設計又は高速交換式設計についてはカテーテル内に利用できる空間があまり無いことから特に問題を提起する。

第３のオプションは複数の素子を全て側方に向かせて有している円形アレイである。円形アレイ設計は、機械的回転を必要とせず、３６０°断面画像化を提供し、費用は典型的に単一素子振動子設計と同程度である。この設計はワイヤ外挿式設計又は高速交換式設計に特に適してはいるが、但し画像化品質は他の設計に比べて劣る。

他の問題は現行のカテーテル構造に在る。例えば、多くのその様な装置は、組織又は他の関心対象物の断面画像、即ち身体導管内部の薄い円盤状スライスを、中心の一部分が超音波ビームの範囲に入っていない状態で提供するのがやっとである。一部の他の装置では、超音波ビームは実質的に縦軸に直角ではない固定角度に（例えば４５度に）方向決めされている。この事例では、画像化される領域は静的で円錐の表面の切頭錐部分の形状をしている。何れの場合も、身体内部の相当な長さ（例えば組織又は装置の表面又は部分）の全体を視覚化するためには、装置を当該長さに沿って特定箇所で断面の画像をそれぞれ撮影しながら動かしてゆかねばならない。その様な動かし方は不正確であり、装置の盲目的な血管挿入に付きまとう危険性を含んでおり、しかも緩慢である。典型的な引き戻し画像は、（約０．１ｍｍ／秒の速度で）遂行するのに３０秒程度かかる。加えて、引き戻し中に振動子の向きが変わると画像が歪んでしまう。

三次元情報は身体導管内でのナビゲーション及び装置位置確認にとって有用な付加価値を提供する。血管内実例では、３Ｄ情報を作成するために、カテーテルを血管内で動かし、超音波を介して得られる画像データを組み合わせるか又はそれ以外のやり方で処理することができる。この技法の制限は、それがリアルタイム情報を提供しないということであり、よって装置送達に役立てるのは無理であり、むしろ送達後の装置設置の見極めを支援することしかできない。加えて、精度の高い有用なデータを現出させるためにはカテーテル先端の運動と角度を把握しておかねばならない。

三次元画像は、一次元アレイを機械的アクチュエータへ接続してアクチュエータがカテーテル又は他の装置内で当該アレイを動かすことによって取得される場合もある。その様な設計は高価であり、概して多くの血管が許容できるよりもっと多くの空間を装置内に必要とする。十分な画像品質を実現するには、その様なアレイ振動子が多くの別々のチャネルで同時に送信及び受信せねばならない。当該条件は多くの高価で嵩張る同軸ケーブルを必要とする。より少ない同軸ケーブルを使用することもできるが、但しそうすると画像の品質及び画像フレーム率が下がる。

３Ｄ情報を提供するのに２軸周りの振動子運動を含んでいる超音波装置が提案されている。しかしながら、多くの装置では、その様な動作を提供する機械的機構は嵩張るきらいがあり、カテーテル又は狭い身体区域での用途にとっては不向きな寸法を必要とする傾向がある。これらの問題は、ワイヤガイドチャネルをカテーテル内に設置しようとする場合には増倍する。提案されている３Ｄ型又は前向き型振動子システムはワイヤ外挿式であって、カテーテルルーメンの周りに非常に小さい振動子素子のリングアレイを含んでいる。しかしながら、その様な設計は狭い空間内の複雑な接続を伴い、配線、費用、及び製造に係る問題が付きまとう。結果として、接続は典型的に最小限に抑えられ、画像品質は相応に損なわれる。

米国仮特許出願第６１／８８５１５５号 米国特許出願第６１／７１３１７２号 国際公開第２０１４／０５９２９２号 米国特許出願第６１／７１３１４２号 国際公開第２０１４／０５９２９９号 米国特許出願第６１／７１３１３５号 国際公開第２０１４／０５９３１５号 米国特許出願第６１／７４８７７４号 国際公開第２０１４／１０７３２３号 米国特許出願第６１／７５８９３６号 国際公開第２０１４／１２０９２３号 米国特許出願第６１／７１４２７５号 国際公開第２０１４／０６２５１２号 米国特許出願第６１／８８５１４９号 米国特許出願第６１／７７３１９９号 ＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１４／０２０３７４号

ワイヤガイド外挿式に設置できるカテーテルであって、狭い身体導管の実質的長さに沿って精度の高い効率的な三次元での超音波の適用を提供することのできるカテーテルの必要性が依然として存在する。更に、医療装置と１つ又はそれ以上の組織又は組織部分を同時に視認することのできる装置の必要性が依然として存在しており、装置及び組織を何れかの二次元平面で信頼性高く画像化することに無理があった事例では特にそうである。

他にもあるが中でも特に、内部超音波性能をワイヤガイド外挿式に提供するための装置及び方法が開示されている。１つの実例では、装置は、ハウジングと、ハウジング内に配置されている振動子と、を含んでいる。振動子はハウジングに対して回転軸周りに回転経路に沿って回転できる。装置はワイヤガイドチャネルを含んでおり、ワイヤガイドチャネルの一部分は実質的に回転軸と平行に回転経路の半径方向最外範囲の半径方向内側に配置されている。チャネルはワイヤガイドを受け入れるサイズ及び構成であり、装置の長さを通して延びている。１つの実例では、振動子は２Ｄ画像化向けの単一軸周りに回転できる単一素子振動子である。別の実例では、振動子は３Ｄ画像化向けの単一軸周りに回転できる線形アレイ振動子である。別の実例では、振動子は２つの軸周りに回転でき、３Ｄ画像化向けに構成されている。当該事例では、振動子は第１素子と第２素子を含んでいる。第１素子は回転軸に関して第２素子とは反対側に配置されていて、チャネルが第１素子と第２素子の間を延びるようにしている。

３Ｄ画像化装置は、回転軸周りに回転できる枢動機構と、枢動機構へ取り付けられていて実質的に回転軸に直角である枢軸周りに枢動できる枢動部材と、を含んでおり、枢動部材には振動子が含まれている。第２素子は、第２素子が第１素子の枢動運動に応えて枢軸周りに枢動するように、第１素子へ接続されている。

装置は実質的に回転軸に沿って延びるシャフトを有するモーターを含んでいて、モーターの作動がシャフトを回転軸周りに回転させるようになっている。シャフトは導管を含んでおり、チャネルは導管を通って延びている。振動子は、振動子から延びる音響窓を画定している範囲を通して回転でき、音響窓全体は実質的にエコー透過性（ｅｃｈｏｌｕｃｅｎｔ）となっていて、即ち非常に低い音響減衰を有し及び／又は血液又は水と整合する音響インピーダンスを有している。

チャネルの振動子部分は振動子の制御側から振動子を過ぎて少なくとも振動子の適用側まで延びている。振動子部分はハウジングの外の区域と流体連通にある。チャネルの振動子部分はカニューレによって画定されている。カニューレは実質的にエコー透過性である。チャネルは実質的に回転軸と平行に回転経路の半径方向最内範囲の半径方向内側に配置されている。

一部の実例では、ハウジングは振動子を収容するための管状部材を含んでいる。管状部材は、少なくとも一部を管状部材の壁部分によって画定されている室を有している。室は少なくとも振動子及び媒体を収納している。壁部分及び媒体は管状部材が挿入される身体の部分と似通った音響インピーダンスを有しているので、媒体と壁部分の境界での及び壁部分と身体環境の境界での超音波の反射がハウジングを通しての画像化にとって受容可能なレベルまで低減される。一部の実例では、管状部材はカテーテルである。

一部の実例では、枢動部材は磁気層を含んでいる。装置は回転軸と同心に配置されているコイルを含んでいる。コイルは複数の電気伝導性巻線を有している。コイルへの電流印加が枢軸周りの枢動部材へのトルクを発生させる。回転シャフトを有するモーターが実質的に回転軸に沿って延びていて、モーターの作動がシャフトを回転軸周りに回転させる。シャフトは導管を含んでおり、チャネルは導管を通って延びている。

一部の実例では、装置は、実質的に回転軸と平行に延びていて回転軸周りに回転できる回転シャフトを含んでいる。シャフトは全体を貫いて延びる導管を含んでいる。ワイヤガイドチャネルはシャフトを通って延びている。振動子は、それがシャフトの回転に応えて回転するように、作動可能に回転シャフトと結合されている。

チャネルの振動子部分は、振動子部分がハウジングの外の区域と流体連通するように振動子の制御側から振動子を過ぎて少なくとも振動子の適用側まで延びている。チャネルの振動子部分はカニューレによって画定されている。一部の実例では、カニューレは音響的に透明である材料で構築されており、及び／又はカニューレは０．０１インチ（０．２５４ｍｍ）から０．０３８インチ（０．９６５２ｍｍ）の間の直径を有するワイヤガイドを収容するサイズである。

一部の実例では、装置は回転シャフトを駆動するためのモーターを有していて、モーターの作動がシャフトを回転軸周りに回転させるようになっている。装置はスリップリングを含む伝導経路を含んでいる。伝導経路は振動子と振動子の制御側の間を延びている。振動子は３Ｄ画像化向けに構成されている素子のアレイを含んでいる。ハウジングは内面を有する壁を更に備えていて、回転経路がワイヤガイドチャネルと内表面の間になるようにしている。

本開示の更なる形態、目的、特徴、態様、有益性、利点、及び実施形態は、ここに併せて提供されている詳細な説明及び図面から明らかになろう。

分割型振動子と、枢動部材と、モーターシャフトと、ワイヤガイド通路と、を有する３Ｄ画像化超音波装置の１つの実施形態の斜視図である。 枢動部材を示している、図１の超音波装置の実施形態の一端の断面前面図である。 モーターシャフトへ取り付けられている分割型振動子を有する３Ｄ画像化超音波装置の１つの実施形態の斜視図である。 分割型振動子が取り除かれた状態の図３の超音波装置の実施形態の部分斜視図である。 図３の振動子を支持するための取付け部片及び枢軸ロッドの前面図である。 図３の超音波装置の実施形態の一端の部分断面前面図である。 図３の超音波装置のモーターシャフト実施形態の部分斜視図である。 図３の超音波装置の取付け部片の代わりの実施形態の部分斜視図である。 モーターシャフトの、カラーを有する端の代わりの実施形態の部分斜視図である。 枢動部材の代わりの実施形態の部分斜視図である。 モーターシャフトの代わりの実施形態の部分斜視図である。 図１０の枢動部材の側面断面図である。 単一素子回転振動子を有する超音波装置の代わりの実施形態の一部分の例示的な図である。 回転線形アレイ振動子及と取付け部片とを有する超音波装置の代わりの実施形態の例示的上面図である。 図１４の振動子取付け部片の代わりの実施形態の例示的斜視図である。 図１５の取付け部片の側面図である。 高速交換システムでの使用向けに構成されている超音波装置の代わりの実施形態の例示的側面図である。

本開示の原理の理解を促すことを目的に、これより図面に示されている実施形態を参照し、特定の言語を用いて実施形態を説明してゆく。但しそれにより特許請求の範囲を限定しようとするものではないことを理解しておきたい。説明されている実施形態における何れかの変更及び更なる修正、またここに説明されている開示の原理の何れかの更なる適用も、本開示の関係する技術分野の当業者には普通に想起され得るものと考えている。１つ又はそれ以上の実施形態が示され図示され詳細に説明されているが、関連性の薄い一部の特徴で関連技術分野の当業者には自明なものは、本願明細書の記載を明瞭にするために図示されていない場合もある。

まず図面を全体的に見ると、内部超音波処置のための装置２０の例示としての実施形態が示されている。その様な装置は、用途的には診断用又は療法用（インターベンショナルを含む）であり、経皮的、皮下的、又は管腔内的に患者の中へ挿入される装置を含む。装置２０は、超音波振動子から受信されるデータ又は信号を処理するためのコンソール（示されていない）を含んでいるシステムと共に使用できる。超音波コンソールは、概ね医用超音波画像化のために使用されている型式、例えば、概ね医師が使用できる制御装置と超音波処置中に得られるグラフィック画像を表示するグラフィックディスプレイとを含んでいる型式、とすることができる。装置２０はコンソール部分へ標準的な接続を通じて接続できる。装置２０は、血管、尿道、尿管、膣、直腸、咽喉、耳、の様な身体の様々な場所及び導管にて、又は例えば経皮的穿刺による人工的管道を通して、画像を得るために使用できる。装置２０は、超音波信号を送信及び受信すること及び次いで超音波信号から得られるデータをコンソールへ通信することができる。

図１に概略的に示されている実施形態では、装置２０は、カテーテル２２又は壁２４を有する他の可撓性の細長い又は管状の部材を含んでいる。壁２４は内部の室２６を画定している内面を有しており、室の内側には振動子２８、枢動機構３０、モーター３２、カニューレ５２、及びコイル８０が含まれている。カテーテル２２は身体管口又は管腔の中への挿入及び／又は身体管口又は管腔に沿った進行に適するサイズ及び構成である。カニューレ５２はカテーテルを通って延びるワイヤガイドチャネルの一部分を形成している。以下に更に論じられている様に、枢動機構３０は振動子２８を装置２０の回転軸（軸Ａ）周りに回動させるとともに実質的に回転軸に直角の枢動軸周りに枢動させられるようにしている。これは超音波の発信及び受信の方向を前方（回転軸に対して軸方向）に及び側方（回転軸に対して半径方向）に拡張できるようにする。図示されている実施形態では、回転軸は装置２０の縦軸（即ち軸方向にカテーテル２２を通って延びている）であり、枢動軸は横軸（例えば縦軸に直角）である。振動子２８はモーター３２及び枢動機構３０と一体に超音波信号を様々な方向又は向きに送受信でき、それら信号は振動子２８と超音波コンソールの間のデータ信号通信ラインに沿って送られる。

カテーテル２２は、図示されている実施形態では、プラスチック又は他の丈夫な可撓性材料の細長い装置である。カテーテル２２は、使用時に使用者に最も近接している制御端と、制御端とは反対側に位置している適用端と、を含んでいる。「制御」及び「適用」という用語は、この説明全体を通して、カテーテル２２又はより総体的には装置２０の諸部分の間の相対位置を記述するのに使用されている。説明のための例として、例示としての部分Ａが例示としての部分Ｂの制御側に配置されていると記述されているなら、例示としての部分Ａは例示としての部分Ｂに比べカテーテル２２に沿ってより制御端に近い位置に置かれているということになる。

壁２４は、図示されている実施形態では装置２０の適用端にあるか又は適用端に近接している室２６を取り囲んでいる。壁２４及び／又はカテーテル２２の制御端は、使用時に患者の外に延びているか又は患者の外に延びている別の部片へ取り付けられていて、カテーテル２２を操縦するためのハンドル又は他の操作部分の端ということもある。カテーテル２２の適用側の端は一部の実施形態ではドームの形をしている。

カニューレ５２は、ルーメンを有していてプラスチック又は他の丈夫な可撓性材料で構築されている細長構造である。カニューレ５２はカテーテルの長さ全体を通して延びているワイヤガイドチャネルの少なくとも一部を形成している。この説明全体を通して使用する際、ワイヤガイドチャネルとはカテーテルの制御側の端からカテーテルの適用側の端まで延びている連続した通路（又はルーメン）である。様々な実施形態では、ワイヤガイドチャネルの諸部分は、カニューレ、モーターシャフト、取付け部片、カテーテル２２の壁部分、又はここに説明されている他の構造、によって画定されている。ワイヤガイドチャネルは、図示されている実施形態では、特にカテーテル２２の適用側に関しては、概ね回転軸に沿って延びている。

ここでの使用に際し、「取付け部片」という用語は振動子を支持しているフレーム又は構造の類をいう。取付け部片の様々な実施形態は、振動子の回転軸周りの回転運動を可能にさせることができ、ビーム形成回路機構を収納することができ、ワイヤガイドチャネルの一部を画定することができ、及び／又は振動子素子を収納するとともにここに説明されている他の特徴又は機能を提供するための空洞を含むことができる。

カニューレ５２は概ね回転軸に沿って延びているものとして示されている。一部の実施形態では、カニューレ５２は回転軸と整列している軸中心を有している。他の実施形態では、カニューレ５２は、一部の部分では又はカニューレ５２の全長に沿って、回転軸からオフセットしている軸中心を有している。ワイヤガイドチャネル（及び対応するカニューレ５２）は、少なくとも、カテーテル２２を通してカテーテル２２の適用端の外へワイヤガイドを給送できるようにワイヤガイドを受け入れるサイズである。ワイヤガイドチャネルは、例えば０．０１インチ（０．２５４ｍｍ）から０．０３８インチ（０．９６５２ｍｍ）の間の直径を有するワイヤガイドの様なサイズの異なるワイヤガイドを受容するように構成されていてもよい。一部の実施形態では、カニューレ５２はカテーテルの長さ全体を通して延びていてワイヤガイドチャネルの全体を形成している。他の実施形態では、カニューレ５２はワイヤガイドチャネルの一部分（例えばワイヤガイドチャネルの適用側の端）を形成している。他の実施形態では、複数のカニューレ（カニューレ５２を含む）がワイヤガイドチャネルの全体又は部分を形成している。カニューレ５２はカテーテル２２の適用側最遠端では壁２４の孔まで又は孔を貫いて延びている。一部の実施形態では、カニューレ５２は壁２４と封止係合するのに十分な距離だけ壁２４を貫いて延びてはいるが、但しカニューレ５２がカテーテル２２の端に鋭利な縁又は危険を生じさせることのないようにカニューレ５２は概して壁２４の外面より向こうへは延びていない。当該のやり方では、ワイヤガイドチャネルはカテーテル２２の適用端を貫いて延びていながらも鈍先端を維持している。カニューレ５２は、ワイヤガイドチャネルが外部環境と流体接続されている間もなお室２６が外部環境から封止されるように壁２４と封止係合している。

カテーテル２２とカニューレ５２はどちらも、少なくともその一部分が超音波信号の通行に対して最小限のバリアしか呈していないので周囲の物（例えば（単数又は複数の）組織又は（単数又は複数の）インプラント）の超音波画像がバリアを通して無理なく取得できる。カテーテル２２及びカニューレ５２は、それぞれ、少なくともその一部分が実質的にエコー透過性（即ち、小さい超音波減衰を有する、周囲環境と似通った音響インピーダンスを有する、又は周囲環境との音響インピーダンスの差が小さい）である材料で構築されていて、周囲の作業環境に設置されたときに音響窓の役目を果たすようになっている。理解しておきたいこととして、カテーテル２２（例えば壁２４）及びカニューレ５２の適用端に限っては音響的に透明である必要があるが、一部の実施形態ではカテーテル２２及びカニューレ５２のそれ以上又は全部が同じ材料で作られていてもよい。例えば、身体組織及び血液を含んでいる身体導管内で使用される場合には、カテーテル２２及びカニューレ５２が構造的に剛性のある材料であって血液の様な体液の音響インピーダンスと似通った音響インピーダンスを有する材料で構築されているのが望ましい。有望な材料には、例えば、高密度ポリエチレン、ポリメチルペンテン（ＰＭＰ）、又はアクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）の様なポリマー材料が含められよう。場合に依っては、少なくとも音響窓内に位置するカテーテル２２の部分の厚さは超音波信号の中心周波数に対応する波長の大凡Ｎ／２（ここにＮは正の整数である）であればよい、ということが判明している。

カテーテル２２又は少なくとも室２６の特定の実施形態は円筒形であり、大腿動脈の中へ挿入し当該動脈を心臓へ向かって通行させてゆくという様な身体導管内への挿入及び身体導管通行に適するサイズである。壁２４は、室２６に壁２４及び周囲身体環境（例えば血流）と似通った又は実質的に同一の超音波特性を与えるために室２６の中への結合流体（例えば、生理食塩水、油、又はアルコール）の注入を可能にさせるポート又は他の機構を有していてもよい。一部の実施形態では、ベアリング又は他の封止部材（明快さを期して示されていない）をモーター３２と振動子２８（又は振動子２８及び流体を収容している室２６の部分）の間に設置することができる。

図１の実施形態では、振動子２８は、振動子２８が回転軸周りに回動するともに枢軸周りに枢動できるようにする枢動機構３０に取り付けられている。その様な２軸動作は３Ｄ画像化を提供することができる。図示されている実施形態では、枢動機構３０は、枢動部材５７（振動子２８を含む）と基部５０と基部５０から延びる揃いの腕部５６（又は二叉）とを有する二軸ジンバル又はジンバル型式の架台（又はヨーク）である。基部５０はモーター３２からのシャフト７０を収容しているので、モーター３２は枢動機構３０を回転軸周りに回動させることができる。枢動部材５７は孔６０を介して腕部５６へ取り付けられている。１つの実施形態では、シャフト（示されていない）が枢動部材５７へ取り付けられ孔６０の中へ嵌め込まれて枢軸の役目を果たしているので、枢動部材５７はシャフトによって画定されている枢軸の周りで枢動することができる。枢動的（又は上昇的）回転運動を振動子へ提供する他のジンバル構造を使用することもでき、その例はそれぞれ「三次元内部超音波使用のための装置及び方法（Ｄｅｖｉｃｅ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｔｈｒｅｅ−Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ Ｉｎｔｅｒｎａｌ Ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ Ｕｓａｇｅ）」と題された米国特許出願第６１／７１３１７２号及び国際公開第２０１４／０５９２９２号に解説されており、それら特許出願をここに参考文献としてそっくりそのまま援用する。

枢動部材５７は図示されている実施形態では２つの区分５８、５９を含んでいる。区分５８及び５９は概して円盤の半部（又は部分）の様な形状をしている（図２参照）。コネクタ６２が区分５８を区分５９へ接続していて、区分５８が区分５９の枢軸周りの回転に応えて回転するように又はその逆になるようにしている。換言すると、区分５８と区分５９は一体に又は一致して枢軸周りに回転できる。コネクタ６２は区分５８の端を区分５９の端へ連結している。他の実施形態では、第２のコネクタ（示されていない）が区分５８及び区分５９の反対側の端同士を接続している場合もある。区分５８は、区分５８と区分５９の間を延びるカニューレ５２を収容するように区分５９から離間されている。枢動部材５７は従ってカニューレ５２（及びそのワイヤガイド経路）の周りの経路（又は回転経路）を通して枢軸と回転軸の両方の周りに回転できる。換言すると、ワイヤガイドチャネルは実質的に回転軸と平行に経路の半径方向最外範囲の半径方向内側に配置されている。同様に、一部の実施形態では、ワイヤガイドチャネルは実質的に回転軸と平行に経路の半径方向最内範囲の半径方向内側に配置されている。

図示されている実施形態では、枢動部材５７の枢軸周りの回転範囲はカニューレ５２に対するコネクタ６２の当接によって制限される。一部の実施形態（示されていない）では、コネクタ６２は枢動部材５７の枢軸周りの回転範囲を修正するように形状が定められている。例えば、コネクタ６２を全体として曲線（例えばＵ字形）の形状にすれば、枢動部材５７は振動子２８の視角が概ね回転軸に直角となる最大角度変位に達することができる。同様に、区分５８及び区分５９へのコネクタ６２取付け点を動かして回転範囲を修正することもできる。このやり方では、枢動部材５７は、約１８０度又はコネクタ６２がカニューレ５２に当接するまでの両方向約９０度の範囲を通して回転自在である。他の実施形態では、１つ又はそれ以上のコネクタ６２が、枢動部材５７の回転範囲を約９０度に縛るように又は振動子２８の視角が実質的に回転軸と平行になる位置と振動子２８の視角が実質的に回転軸に直角になる位置の間になるように、構成され配置されることもあり得る。

１つ又はそれ以上の付勢部材６６が枢動部材５７を特定の初期静止位置又は中立位置へ付勢している。図示されている実施形態では、付勢部材６６は、一端又は一端寄りを腕部５６へ他端をシャフト又は枢動部材５７へ接続されている（例えば、付勢部材６６の一端を、枢動部材５７を腕部５６へ接続しているシャフトの溝の中へ挿入することによる）捩じりばねである。捩じりばねは螺旋形状のばねであるが、他のばね型式が適していれば、それらを異なる仕方で枢動部材５７及び腕部５６に対して配列してもよい。第２の付勢部材６６（示されていない）が同様に他方の腕部５６とシャフト又は枢動部材５７とへ取付けられている。或る特定の実施形態では、中立位置（示されていない）の振動子２８は実質的に回転軸に沿った向きにあり、例えば枢動部材５７が回転軸に概ね垂直の状態で振動子２８は実質的に回転軸に整列した視角を有している。他の実施形態では、中立位置は異なっており、例えば視角が実質的に回転軸に直角になっている位置である。

先に指摘されている様に、図示されている実施形態では、振動子２８は枢動部材５７に含まれている。図示されている実施形態では、振動子２８は一方の素子を区分５８にもう一方の素子を区分５９に有し２つの素子を回転軸に関して互に概ね反対側に配置させた分割型単一素子振動子である。振動子２８は図面では概略的に表示されている。「振動子」という用語は単一部片はもとより２つ又はそれ以上の部分から成る組立体も含むものと理解されたい。更に理解しておきたいこととして、ここでの使用に際し「振動子」とは、超音波信号を送信する（即ち電気的（ＲＦ）信号を超音波へ変える）装置、超音波信号を受信する（即ち超音波を電気的（ＲＦ）信号へ変える）装置、又はその両方を行う装置を含む。超音波の送信は振動子２８の一方の素子にて起こり、受信は振動子２８のもう一方の素子にて起こる、というのであってもよい。ここに説明されている（単数又は複数の）振動子は、１つ又はそれ以上の圧電素子を各振動子として有していてもよいし、また身体内又は身体の外の他の振動子と組み合わせて作動していてもよい。一例として、ここでの使用に際し「振動子」は、回転及び枢動部材上の分割型単一素子、回転及び枢動部材上の単一素子振動子、又は回転及び／又は枢動部材上の一次元素子アレイ、を含む。

ここに説明されている実施形態で使用されている或る例示としての振動子２８は、バッキング材４０、１つ又はそれ以上の超音波素子４２、及び整合層４３を含んでいる。振動子２８の様々な部分を示す或る例示としての振動子２８が図１３に示されているが、ここでの振動子２８の論考はここに説明されている他の実施形態にも当て嵌まる。少なくとも１つの超音波素子４２がバッキング材４０の一方の面へ付着されているか又は一方の面に隣接して配置されているか又は一方の面に近接して配置されている。図１の実施形態では、一方又は両方の区分５８、５９は振動子２８を含むことができる。整合層４３は素子４２の一方の面へ付着されている。一部の実施形態では、素子４２は、整合層４３を付着させ次いで素子４２を曲線状にすることによって又は音響レンズ（例えばゴムレンズ）を整合層４３の上に追加することによって焦点を合わすことができる。

一部の実施形態では、素子４２は、電気エネルギーを音波へ変換し音波を電気エネルギーへ変換する能力を有する圧電素子である。素子４２を表示されている様にバッキング材４０の面上に配置することで方向性のある超音波ビーム方向がもたらされる。バッキング材４０は、素子４２に隣接して配置されている、振動子素子４２の音響インピーダンスとは異なる音響インピーダンスを有する任意の層である。様々な実施形態では、バッキング材４０は異なる設計及び機能を有することができる。振動子の解像度、感度、及び強度の様な各種パラメータは、バッキング材４０の音響インピーダンス（即ち材料選択）及びサイズを特注仕様化することによって制御することができる。解像度を強めるには、吸収バッキング材が望ましく、通常は中乃至高の音響インピーダンス及び高減衰の材料によって作られる。感度を強めるには、低音響インピーダンスバッキング材が望ましく、それならより多くのエネルギーを素子４２の整合層に向けて反射させることができる。療法的使用向けに設計されている振動子は高強度超音波信号を生成する能力が必要であり、その場合、バッキング材４０は素子４２に比べて低い音響インピーダンスを有する材料であればよい。バッキング材４０は概してここに開示されている振動子の部分として図示されているが、バッキング材４０は場合に依ってはオプションである。

素子４２がエネルギーを供給されて音響信号を発生させると、信号の一部は、バッキング材４０の音響インピーダンス及び素子４２の音響インピーダンスに比した不整合に因りバッキング材４０で弱められる。不整合がバッキング材４０内での音響信号の或る程度の弱まりを可能にさせるので、その様な音響信号は有効にも素子４２から振動子２８の整合層面を通って外方にのみ投射される。整合層は、振動子２８と振動子２８の周囲の媒体の間の音響インピーダンス不整合を最小限にするために、素子４２の音響インピーダンスと振動子２８の周囲の媒体の音響インピーダンスの大凡中間の音響インピーダンスを有している。振動子２８は、論じられている様に、医用超音波処置で典型的に使用されている例えば２０ＫＨｚから１００ＭＨｚ範囲の様な周波数範囲の超音波波動を送ること及び受け取ることのできる単一素子振動子であってもよい。一部の実例では、振動子２８は、回転軸に沿って延びているか又は枢動部材５７内に配置されている線形素子アレイを含むことができる。

枢動部材５７は、更に、区分５８の部分、又は区分５９の部分、又は区分５８と区分５９の両方の部分であってもよいとされる磁気層６３を含んでいる。磁気層６３は図示されている実施形態ではバッキング材４０に隣接して配置されているか又はバッキング材４０と一体である。磁気層６３はバッキング材４０に隣接又は近接して振動子２８へ付着されている永久磁石であってもよい。代わりに、磁気層６３は取付け部片へ組み入れられていてもよい。他の実施形態では、磁石又は磁気材料が複合材として又は他の方法でバッキング材層と一体化されている。一部の実施形態では、磁気層６３は、区分５８と区分５９の一方又は両方と同じ形状に構築されている永久ダイアメトリック磁石であり、極を振動子２８の視角と整列させていて、南極と北極を通って走る極軸は概ね枢軸に直角である。

特定の実施形態では、枢動部材５７は、バッキング材４０（又は振動子２８）をその上に固定させ且つシャフト７０との回転式結合を提供する本体、土台、部片、又は基板である。他の実施形態ではバッキング材４０が孔６０と係合するシャフトを含んでいる場合もある。他の実施形態では、別個のアクセルが枢動機構３０と共に提供されていて、そこへバッキング材４０又は磁気層が直接又は間接に固定されている。枢動機構３０は、モーター３２から枢動機構３０への回転運動の伝達を介して振動子２８を回転軸周りに回動させ、同時に磁気層６２を枢軸周りに動かす磁気層への引く力又は押す力を介して振動子２８を枢軸周りに回動させる。枢動部材５７は而して枢軸と回転軸の両方の軸の周りを同時に回転することができる。

モーター３２は枢動機構３０へ接続されている回転シャフト７０を含んでいる。シャフト７０は、枢動機構３０へ、干渉嵌め又は同様の嵌め合いによって、又は基部５０の孔内の他の固定付着（例えば、接着剤、はんだ、又は溶接）によって、取り付けることができる。シャフト７０は、中空シャフト（即ち全体を貫いて延びる導管を有している）であり、モーター３２の全体を通って延びている。シャフト７０を貫く導管はワイヤガイド通行路の一部分を形成している。幾つかの実施形態では、導管はカニューレ５２及び／又はシャフト７０を通る電気伝導体又は他の構造を収納している。基部５０の孔は、ワイヤガイドとシャフト７０の境界面を収容するサイズである。

特定の実施形態では、モーター３２はカテーテル２２の室２６内収容に適する超小型モーターである。その様な超小型モーターの例には、カテーテル２２の室２６内収容に適するサイズ及び構成の圧電モーター又は電磁モーターが挙げられる。例えば、モーター３２の特定の実施形態は、構成部品数が少なくサイズが小さく複雑性も最小限の三相コアレスブッシュレスＤＣ電磁モーターである。他の実例では、高トルクを実現するのにギヤヘッド（機械的伝動装置）を必要としないという利点につき、またトルクケーブルや回転トランスに係る問題を排除するうえでも、圧電超小型モーターが使用されている。超小型モーター３２（例えば電磁又は圧電）は、０．３ｍｍから４ｍｍの範囲の直径を有し、特定の実施形態では例えば大凡２．０ｍｍの直径を有している。

モーター３２はシャフト７０を継続的に単一の回転方向に回転させるように構成されていてもよい。その様な実施形態では、枢動機構３０及び振動子２８はシャフト７０の回転軸周りに当該単一の回転方向に回転させられる。バックＥＭＦ、振動子２８によって発信及び／又は受信される超音波信号、及びモーター突極性、のうちの１つ又はそれ以上をフィードバック機構として使用し、モーター３２（及びそれによって回転させられる振動子２８）の回転位置を装置２０の残部に対して精密に制御すれば、振動子２８を通じて得られる画像の適正なレジストレーションを確保できるであろう。レジストレーションは、「超音波装置のためのフィードバック／レジストレーション機構（Ｆｅｅｄｂａｃｋ／Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｆｏｒ Ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ）」と題された米国特許出願第６１／７１３１４２号、及び「実質的に音響的に透明で伝導性の窓（Ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ Ａｃｏｕｓｔｉｃａｌｌｙ Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ ａｎｄ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｗｉｎｄｏｗ）」と題された国際公開第２０１４／０５９２９９号に論じられている方法及び構造により達成させることができ、それら特許出願を参考文献としてここにそっくりそのまま援用する。モーター３２は、代わりに、往復運動で稼働するように構成されていて、シャフト７０が第１の回転方向への回転（例えば、所定の時間、所定の円弧、又は所定の回転数に亘る）と第２の逆回転方向への回転（例えば、所定の時間、所定の円弧、又は所定の回転数に亘る）の間で切り換わるようになっていてもよい。往復動式モーターに関する方法及び構造は、それぞれ「往復動式内部超音波振動子組立体（Ｒｅｃｉｐｒｏｃａｔｉｎｇ Ｉｎｔｅｒｎａｌ Ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ Ａｓｓｅｍｂｌｙ）」と題された米国特許出願第６１／７１３１３５号及び国際公開第２０１４／０５９３１５号に論じられており、それら特許出願を参考文献としてここにそっくりそのまま援用する。

コイル８０は回転軸の周りに複数回巻かれている又は輪を作られている導体である。図１の実施形態では、コイル８０は、軸方向（回転軸に対して）にモーター３２と振動子２８の間でカテーテル２２の壁２４に隣接して配置されている。一部の実施形態では、コイル８０は、室２６内に配置されていて、壁２４の内部面に隣接して又は当接して配置されている。他の実施形態では、コイル８０は壁２４の外部面に隣接又は当接して配置されている。他の実施形態では、コイル８０はカテーテル２２の壁２４へ一体化されている。更に他の実施形態では、コイル８０は、カテーテル２２内に配置され少なくとも枢動機構３０の部分を取り囲んでいる管状シース（示されていない）の周りに配置されている。このやり方では、カテーテル２２又はシースはコイル８０のための構造的支持を提供している。他の実施形態では、コイル８０はモーター３２により近く又は振動子２８により近く配置されている。

コイル８０は、回転軸と同心に配置されている複数の巻線（即ち電気伝導性巻線）を有している。コイル８０は、装置２０の作動端まで又は作動端へ向けて通じている導体によって、少なくとも一端を電源（示されていない）へ接続されている。一部の実施形態では、コイル８０は、装置２０の作動端まで又は作動端へ向けて通じている導体によって、二端を電源へ接続されている。他の実施形態では、単一の導体が信号を装置２０の作動端へ向けて伝導し、室２６内の伝導性流体が第２の伝導経路を提供している。電源はカテーテル２２内に配置されていることもあれば、カテーテル２２と一体でないこともある（例えばコンソールと一体化されている）。電源は電流をコイル８０へ印加する。このやり方では、コイル８０は、コイル８０へのエネルギー供給（又は電流印加）が極を実質的に回転軸と整列させた磁場を発生させるような具合に配置されている。

図１の実施形態では、磁気層６３は枢軸周りに直角に対称的に配列されている極を有している。コイル８０は極を回転軸と整列させた磁場を発生させる。コイル８０によって生じる磁場は、枢動部材５７に最も近い極（例えば北）が磁気層の反対極を引き寄せ、２つの極間の引き合い力がトルクを枢動部材５７へ印加することになる。トルクの規模はコイル８０へ印加される電流の規模を変更することによって変化させることができ、トルクの方向は電流の向きひいてはコイル８０によって生じる磁場の極性を反転させることによって変えることができる。トルクが付勢部材６６のばね力に打ち勝つのに十分に大きければ、枢動部材５７は枢軸周りに中立位置から回転する。コネクタ６２のカニューレ５２（又は一部の実施形態ではシャフト７０）との当接が、枢動部材５７の運動をその枢動範囲の端で停止させる。指摘されている様に、トルクを制御し、而して枢動部材５７の角速度を制御するためには、コイル８０へ印加される電流を変化させればよい。枢動部材５７がその枢動範囲の端にあるとき、コイル８０へ印加される電流を小さくするか又は無くせば、枢動部材５７を中立位置に戻すべく付勢部材６６のばね力が磁場のトルクを打ち負かす。例えば、経時的に変化する電流を印可して、枢動部材５７の滑らかな前後運動を実現させるようにしてもよく、例えば正弦波を有する電流を印可してもよい。代わりに、電流を反転させて反対磁場を発生させ、反発し合う磁場からトルクを発生させて、それを付勢部材６６からのばね力と関連付けて働かせ、枢動部材５７を静止位置まで又は静止位置へ向けて戻すようにしてもよい。一部の実施形態では、交流電流をコイル８０へ印加して枢動部材５７の往復枢動運動を実現させることができる。振動子の運動を駆動するようにコイルを使用する他の例は、それぞれ「超音波振動子方向制御（Ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）」と題された米国特許出願第６１／７４８７７４号及び国際公開第２０１４／１０７３２３号、及びそれぞれ「ジンバル取付振動子及び単コイル駆動機構を有する３Ｄカテーテルベース超音波組立体（３Ｄ Ｃａｔｈｅｔｅｒ−Ｂａｓｅｄ Ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ Ａｓｓｅｍｂｌｙ ｗｉｔｈ Ｇｉｍｂａｌ−Ｍｏｕｎｔ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ ａｎｄ Ｓｉｎｇｌｅ Ｃｏｉｌ Ｄｒｉｖｅ）」と題された米国特許出願第６１／７５８９３６号及び国際公開第２０１４／１２０９２３号に論じられており、それら特許出願を参考文献としてここにそっくりそのまま援用する。

一部の実施形態では、１つ又はそれ以上の音響的に不透明な又は減衰性の機構を音響窓内に設置して、超音波場が振動子２８の枢動範囲の一端又は両端で当該不透明機構を横切るようにしてもよい。超音波場が音響的不透明機構を横切った瞬間に振動子２８が止まるような具合にコネクタ６２が配置され及び／又は構成されていてもよい。音響的不透明機構はカテーテル２２へ追加されるか又はカテーテル２２と一体化されていてもよく、その実例は以上の文献に組み入れられている。一部の実施形態では、振動子２８の枢動角度を確定するのにフィードバックセンサが使用されている場合に付勢部材６６は省略されている。

振動子２８は、先に指摘されているように信号担体を介して電子的に画像化システムへ接続されている。付勢部材６６は、伝導性材料で作られている場合、電気信号を振動子２８へ及び／又は振動子２８から搬送するように振動子２８及び／又はコンソール又は電源へ連係されていてもよい。特定の実施形態では、付勢部材６６は振動子２８から、腕部５６に沿って配置されている導体（示されていない）への伝導経路を提供している。一部の実施形態では、付勢部材６６の代わりに又は付勢部材６６と関連付けて、他の信号担体が振動子２８から装置２０のコンソール側へ向けて信号を搬送するように配置されている。信号担体の他の例には、壁２４に沿った導体（例えばワイヤ又はケーブル）、モーターシャフト７０の中央導管を通した導体、スリップリング接続を介した導体、及び／又は壁２４に沿った（単数又は複数の）金属膜を介した導体、が挙げられる。実例は、それぞれ「スリップリングを有する内部振動子組立体（Ｉｎｔｅｒｎａｌ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ Ａｓｓｅｍｂｌｙ ｗｉｔｈ Ｓｌｉｐ Ｒｉｎｇ）」と題された米国特許出願第６１／７１４２７５号及び国際公開第２０１４／０６２５１２号に論じられ示されており、それら特許出願を参考文献としてここにそっくりそのまま援用する。

カテーテル２２の適用端へ向けて延びる振動子２８にすぐ接して取り囲んでいる室２６の部分は、血液又は組織の音響インピーダンスと似通った音響インピーダンスを有する結合流体又は他の物質、例えば生理食塩水、油（例えば鉱油又はひまし油）、又は混合アルコールなど、で完全に満たすことができる。シール、ベアリング、又は他の構造（明快さを期して示されていない）が、モーター３２と振動子２８を取り囲む室の間に流体シールを提供するようにシャフト７０に隣接して配置されている。当該物質は回転中の振動子２８に対して作用する摩擦を最小限にするはずである。

結合流体及びカテーテル２２の材料が、体液と振動子２８にすぐ接して取り囲んでいる媒体との間に音響整合を実現させることを可能にする。音響整合は、確実に、振動子２８と身体組織の間での超音波信号の送受信時に起こる信号損失が最小限になるようにして、得られる画像の鮮明度を強化する。流体は製造時に装置２０へ加えられてもよいし、又は代わりに使用に先立って加えられてもよい。振動子２８が封止され、結合流体が製造時に室の中へ入れられている場合、諸部分との長期接触は製品の保存寿命を保つうえで必然的に鉱油又はひまし油の様な非腐食性流体を要する。油は、生体適合性があり、音響的に透明で、低い粘度を有しているのが望ましい。代わりに、流体を加えるためのアクセスが可能になるように、流体連通ポート（示されていない）をカテーテル内に又はカテーテル壁を貫いて配置させるか又は作成できるようにしてもよい。当該事例では、腐食性流体は装置２０の使用に先立つ時点で加えることができる。水や生理食塩水及びアルコールの様な腐食性流体は、典型的に、生体適合性と音響的透明性と粘度のより好ましい組合せを有している。

装置２０の使用についての実例をこれより述べてゆく。装置２０を用意し（例えば、流体がまだ入っていない場合には室２６の中へ流体を注入することを含む）、患者の身体の中へ挿入し、所望場所（例えば特定の血管内）へ操縦してゆく。一部の実施形態では、振動子２８が前方中立位置を有していてコイル８０の使用を通じて枢動させることができる場合などでは、所望場所への進行時に振動子２８を作動させてもよい。設置全体を通して及び所望の画像化場所にて、モーター３２を作動させて振動子２８を回転軸周りに回動させ、装置２０の周りの（単数又は複数の）組織又は他の物の画像を提供させる。超音波場を前方及び／又は側方にシフトさせるべく振動子２８を枢軸周りに枢動させるためにコイル８０をエネルギー供給することができる。対応して、振動子２８は回転軸と枢軸の一方又は両方の周りに回転する。このやり方では、装置２０は、装置２０の回転軸周りに回動することはもとより特定の振動子２８位置の前方及び／又は側方を見るために枢軸周りにも回動する超音波信号掃引（又は場）を提供する。その様な２軸動作は３Ｄ画像を提供することができるが、装置２０は単一軸周りに回転させて２Ｄ画像を提供させるようにすることもできる（専ら２Ｄ画像化向けに構成されている追加の実施形態は以下に図１３を参照して説明されている）。

超音波信号が送信されると、超音波信号はカテーテル２２の壁２４を横断して渡ってゆき、その末に音響インピーダンス境界又は強い散乱源（例えば、体液又は他の周囲物質とは十分に差のある音響インピーダンスを有している身体組織、プラーク、医用インプラント、又は他の物質）に行き当たると、超音波信号は少なくとも部分的に境界で反射される。超音波信号の少なくとも一部が反射して振動子２８に戻るか振動子２８に向けて散乱する。振動子２８にて受信された反射超音波を表わす１つ又はそれ以上の電気信号が振動子２８から伝導経路を介して、画像化及び／又は医師への他のデータ表示のために超音波コンソールへ送られる。同時又は順次に、振動子２８は更なる超音波信号を発信し続け、プロセスは、特定の実施形態では継続的に繰り返され、また所望の時間に亘って繰り返される。

３Ｄ画像化向けに構成されている装置２０の或る代わりの実施形態が図３に示されている。図３の実施形態は、ここに論じられている相違点を別にすれば、構造及び機能は既に説明されているものと同じである。図３の実施形態の特徴は、腕部５６を有するジンバル型式枢動機構の代わりに、枢動部材５７が回転可能にシャフト７０へ直接取り付けられているということである。シャフト７０は少なくとも枢動部材５７の枢軸まで延びており、少なくともその一部分は区分５８と区分５９の間を延びている。枢動部材５７は区分５８と区分５９の間に配置されているＵ字形取付け部片１００を含んでいる。回転式結合部１０２が、枢動部材５７がシャフト７０に対して回転できるようにしている。

取付け部片１００は２つの脚１０４、１０５を有している。支持体１０６が脚１０４と脚１０５の間を延びている。取付け部片１００は、区分５８及び区分５９のための構造的支持を提供する剛性構造である。取付け部片１００は、単体部品とすることもできるし、又はそれは支持体１０６を脚１０４、１０５へ接続することによって形成されていてもよい。区分５８、５９は、取付け部片１００が区分５８、５９と一致して回転するように取付け部片１００へ取付けられている。図３に示されている取付け部片１００は、枢動部材５７の厚さと概ね同じ厚さを有し、区分５８、５９への取付け及び支持のための表面積増加をもたらしている。他の実施形態では、取付け部片１００の厚さは区分５８、５９の厚さより小さい。

結合部１０２は様々な実施形態では様々に異なるやり方で形成することができる。１つの実施形態では、結合部１０２は陥凹１０８と枢軸ロッド１１０を含んでいる。シャフト７０の外面に配置されている一対の陥凹１０８が枢軸点の働きをする（例えば図４）。枢軸ロッド１１０は陥凹１０８に嵌り陥凹１０８と相互作用し合うサイズであるので、枢軸ロッド１１０と陥凹１０８をそれぞれ対にすることで、枢軸ロッド１１０を陥凹１０８内で回転できるようにする継手が作り出される。陥凹１０８は枢軸に沿って互いに反対側に配置されている。陥凹１０８はシャフト７０の表面の概ね半球形の陥凹であるが、例えば丸底円錐形状の様な他の形状も適している。取付け部片１００は脚１０４、１０５の内方面から回転軸に沿って延びている枢軸ロッド１１０を有している。枢軸ロッド１１０は、丸端（図５）、尖端、平端、又は陥凹１０８と対にしたときに枢動継手を作り出すのに適する様々な他の構造で構築することができる。構築時、取付け部片１００は、フレーム１００をシャフト７０上で動かし、枢軸ロッド１１０を陥凹１０８と整列させ、枢軸ロッド１１０が陥凹１０８にパチンと嵌るか又は入り込めるようにすることによって、シャフト７０へ取付けることができる。概して、取付け部片１００は、枢軸ロッド１００を陥凹１０８と係合させて枢軸部材５７をシャフト７０へ固定させるのに十分な弾性特質を含んでいる。枢軸ロッド１１０及び陥凹１０８の形状は最小限の摩擦しか生じさせず、枢動部材５７が枢軸周りに実質的に自由に枢動できるようにする。他の実施形態は、陥凹１０８と枢軸ロッド１１０の配置及び配列の変型を含んでいる。１つの実例として、陥凹１０８が脚１０４及び１５０の内面側に配置されていて、枢軸ロッド１１０がシャフト７０側に配置されている。

他の実施形態では、結合部１０２は枢軸ロッド１１０と相互作用し合うように構成されているノッチを含んでいる。取付け部片１００側に配置されている枢軸ロッド１１０とシャフト７０に配置されているノッチを有する結合部１０２の一例が図６に示されている。図７はシャフト７０の端に配置されているノッチ１１２を有するシャフト７０を示している。ノッチ１１２は、枢軸に沿って配置されていて、ノッチ１１２の中へ挿入できるサイズと形状の枢軸ロッド１１０を受容するように構成されている。図示されている実施形態では、ノッチ１１２は狭い挿入溝１１４によってアクセスされる円形ベアリング面を有する形状をしている。溝１１４は、ノッチ１１２を包含する材料の弾性特質により、溝１１４より僅かに幅広の枢軸ロッド１１０を溝１１４に通して挿入させノッチ１１２の中へ固定させられるようにしている。他の実施形態では、ノッチ１１２は異なった形状をしている。結合部１０２の他の実施形態は、ノッチ１１２と枢軸ロッド１１０の配置及び配列の変型を含んでいる。一例として、図８は各脚１０４、１０５に枢軸に沿って配置されているノッチ１１６を有する取付け部片１００を示している。当該実施形態では、枢軸に沿ってシャフト７０側に配置されている枢軸ロッド（示されていない）はノッチ１１６へパチンと嵌るように構成されている。

他の実施形態は、モーターシャフト７０の端に設置されたカラー１２０を含んでいる（図９）。カラーは結合部１０２の一部を含んでいる。例えば、一部の実施形態では、カラーは、取付け部片１００側の枢軸ロッド１１０と相互作用し合うように構成されている先述の陥凹又はノッチを含んでいる。他の実施形態では、カラーは先に説明されている様に取付け部片１００側に配置されている陥凹又はノッチと相互作用し合うように構成されている枢軸ロッド１１０を含んでいる。

結合部１０２は、振動子２８と装置２０の制御端の間の伝導経路の一部分を含むことができる。枢軸ロッドと陥凹を有している実施形態では、枢軸ロッドと陥凹は伝導性材料で構築されているか又は伝導性材料でめっきされていてもよい。同様に、枢軸ロッドとノッチを有している実施形態では、枢軸ロッドとノッチは伝導性材料で構築されているか又は伝導性材料でめっきされていてもよい。振動子２８からと装置２０の制御側の端からの両方から延びているワイヤリード（示されていない）が陥凹（又はノッチ）と枢軸ロッドへ接続されている。陥凹（又はノッチ）と枢軸ロッドの間の物理的接続はワイヤリード間の電気信号の通行を提供する。一部の実施形態では、枢軸ロッド及び陥凹（又はノッチ）は、シャフト７０及び取付け部片１００へ一体化される別体の伝導性部片として構築されている。他の実施形態では、伝導性被覆又はめっき材料が枢軸ロッド及び陥凹（又はノッチ）へ塗工されている。何れの事例でも、伝導性部分はワイヤリード間の短絡を回避するように適切に構築されている（又は十分な絶縁が提供されている）。更に別の実施形態では、振動子２８へ接続されているワイヤリードはシャフト７０に沿って装置２０の制御端に向けて別々に延びている。当該事例では、ワイヤリードはシャフト７０の外部面及び／又は内部面に沿って延びていてもよい。

３Ｄ画像化向けに構成されている装置２０の或る代わりの実施形態が図１０、図１１、及び図１２に示されている。図１０、図１１、及び図１２の実施形態は、ここに図１０、図１１、及び図１２に関して論じられている相違点を別にすれば、構造及び機能は既に他の実施形態について説明されているものと同じである。この実施形態では、枢動機構３０は、シャフト７０へ取り付けできる成形部片である構造２００を有する枢動部材５７を含んでいる。構造２００は、振動子２８のための支持を提供しており、一対の枢軸コネクタ、磁気層６３、及び振動子２８のための配線、を含んでいる。

構造２００は概して剛性ポリマーから射出成形されている。構造２００は区分２０２、２０４及びコネクタ部分２０６を含んでいる。各区分２０２、２０４は、振動子２８の部分を収納するように構成されている空洞２１０を有する上側部分と、磁気層６３を収納するように構成されている空洞２１２を有する下側部分と、を有している。空洞２０１、２１２は、枢動部材５７の一部分の断面を描いている図１２に示されている。

空洞２１０は本実施形態では半月形状をしている。同様に、振動子２８は分割されており、各分割部分は半月形状をしている。半月形の振動子２８部分は、振動子２８をシャフト７０の上に設置したときの向上した焦点合わせ及び画像化をもたらすことができる。向上した焦点合わせ及び画像化は、分割された振動子２８部分とシャフト７０の間に距離を提供し、シャフト７０が振動子２８から受信される発信超音波信号に干渉しても最小か又は全く干渉しないようにすることによって起こる。他の実施形態では、空洞２１０は半月形というよりむしろ部分円の形状をしている場合もある。

空洞２１０は、空洞の基底で半月形空洞２１０の一端に配置されている１つ又はそれ以上の肩部２１４を含んでいる。導体２１６が空洞部２１０の基底間をコネクタ部分２０６を通って延びている。超音波素子４２はそれぞれの空洞２１０内に配置されている。整合層４３は素子４２それぞれの天面に隣接して配置されている。明快さを期し、区分２０２の空洞２１０に配置されている素子４２は更に素子４２ａと呼称され、区分２０４の空洞２１０に配置されている素子４２は更に素子４２ｂと呼称されている。

素子４２が空洞２１０の底面から浮かされてこの実施形態ではバッキング材４０の働きをする空気層を作り出すように、素子４２ａ、４２ｂは肩部２１４及び導体２１６に当接している。素子４２ａ、４２ｂの縁は空洞２１０の側面へグルー（但し摩擦嵌めの様な他の取付け方法を使用することもでき得る）で封止されているので、流体が空洞２１０に進入したり空気層を危うくしたりするのは無理である。他の実施形態では、複数の肩部２１４が空洞２１０内に配置されており、一部の実施形態では肩部２１４は、バッキング材４０を空気の層として作り出すのを助けるために、導体２１６の代わりに使用することができる。他の実施形態では、バッキング材４０は空洞２１０それぞれの基底に配置されている材料層とすることもでき、その場合、肩部２１４は省略できる。更に別の実施形態では、素子４２は、空洞２１０内に嵌るように向きの定められたより小さい四角形素子のアレイを含んでいる場合もある。

空洞部２１２は、一方の部分が区分２０２に他方の部分が区分２０４にある２部層として含まれている場合もある磁気層６３を保持するように構成されている。磁気層６３は、区分２０２と区分２０４それぞれで部分円形状又は半月形状をしている２つの部分に形成されていてもよい。他の実施形態では、磁気層６３は区分２０２、２０４の一方だけに含まれている。

枢軸コネクタは枢動部材５７を回転可能にシャフト７０へ接続している。構造２００には窪み２２０が配置されていてシャフト７０へ取付けされている一対の突起２２２と係合するベアリング面の働きをする。２つの窪み２２０が枢軸に沿って区分２０２、２０４の内部面側に配置されており、窪み２２０は構造２００の面の凹み又は陥凹として構築することができる。代わりに、窪み２２０は構造２００の表面から突き出る成形された機構として構築することもできる。突起２２２はシャフト７０へ取付けられるスリーブ２２８へ取付けられているか又はスリーブの一部である。他の実施形態では、突起２２２はシャフト７０へ取付けられているか又はシャフト７０の一部である。突起２２２は概して円錐形状であるか又は尖端又は丸端を有するシャフトの形状をしている。突起２２２は枢軸に沿って配置されていて窪み２２０と相互作用し合ってシャフト７０と枢動部材５７の間の回転式接続を提供するように構成されている。突起２２２と窪み２２０の間の接点は枢動部材５７がシャフト７０に対して枢軸周りに回転できるようにするベアリング面の役目を果たしている。

様々な導体が素子４２ａと素子４２ｂを電気的に接続するとともに枢動部材５７とシャフト７０の間の信号の通行を可能にさせるために含まれている。構造２００の天面には導体２１８が配置されていて素子４２ａと素子４２ｂの間を延びている。一部の実施形態では、導体２１８は整合層４３を穿通して素子４２ａ及び４２ｂとの接点を作っている。他の実施形態では、整合層４３が電気伝導性であり、導体２１８と素子４２ａ、４２ｂの間に電気接続を提供している。何れの事例でも、導体２１８は素子４２ａの天面を素子４２ｂの天面へ電気的に接続している。同様に、導体２１６が素子４２ａの底面を素子４２ｂの底面へ電気的に接続している。当該のやり方では、素子４２ａ、４２ｂは、２つの素子４２ａ、４２ｂが電気的に共通であり同時に単一の超音波信号を送信及び受信することができることを前提に、単一振動子として機能することができる。

図示されている実施形態では、枢軸コネクタは、振動子２８とシャフト７０に沿って延びる導体２３０、２３１の間に電気信号を通すように構成されている。導体２２４、２２６は窪み２２０の１つへそれぞれ電気的に接続されている。導体２２４は素子４２ｂの天面と電気的に結合されている。導体２２６は素子４２ａの底面と電気的に結合されている。導体２２６は構造２００の壁を貫通して区分２０２の素子４２の底面へのアクセスを獲得するように構成されている。一部の実施形態では、導体２１６、２１８、２２４、及び２２６は製造時に構造２００へ成形されている。窪み２２０は導体２２４、２２６との電気接点を形成するように伝導性材料で構築されているか又は伝導性材料でめっきされていてもよい。同様に、一部の実施形態では、突起２２２は、スリーブ２２８との電気接点を形成するように伝導性材料で構築されているか又は伝導性材料でめっきされていてもよい。スリーブ２２８は、突起２２２を互いから電気的に孤立させる絶縁体部分２３４を含んでいる。スリーブ２２８は、シャフト７０が伝導性材料で構築されているなら、同様にシャフト７０から絶縁されている。導体２３０、２３１がスリーブ２２８へ接続されている。

他の実施形態では、スリーブ２２８は非伝導性材料で構築されており、その場合、導体２３０、２３１は突起２２２（示されていない）へ直接接続されている。導体２３０、２３１は、シャフト７０に沿って延びていてモーター３２の制御側と振動子２８の間に電気信号を通すためのスリップリング組立体又は他の適した機構と結合するワイヤ又は他の適した導体である。他の実施形態では、枢軸コネクタは電気信号を通すようには構成されておらず、その場合、可撓性ワイヤがスリップリング又は他の適した機構と結合するように振動子２８から直接延びている。

板バネ２３８がシャフト７０へ直接か又は図示の実施形態でのスリーブ２２８を通じてかのどちらかで取付けされている。板バネ２３８は枢動部材５７のための復帰力を提供していて、振動子２８の画像化面をカテーテル２２の適用端へ向けて（又は前向方位へ向けて）押すようにされている。板バネ２３８はそれが枢動部材５７のコネクタ部分２０６に係合するようにシャフト７０へ取付けされている。コイル８０と磁気層６２の間の磁力は板バネ２３８のばね力に対向している。先に説明されている様に、コイル８０を通る電流の制御が枢動部材５７の枢軸周りの動作の制御を提供する。

ここに説明されている２軸運動を有する画像化装置の更に代わりの実施形態は枢動機構３０及び磁気層の変型を含んでいる。１つの実施形態では、磁気層は、区分５８、５９（又は区分２０２、２０４）の主面に垂直な軸に沿って整列した極を有する永久磁石である。この実施形態では、コイル８０によって生じる磁場は、磁気層に最も近い極がコイル８０に最も近い磁気層の極と反発し合う。コイル８０がエネルギー供給されると、反発力が枢動部材５７へトルクを発生させそれを枢軸周りに回転させる。他の実施形態では、磁気層は区分５８、５９（又は区分２０２、２０４）の一方又は両方の部分に対して孤立しており、極は円盤の主面に垂直である軸に沿って整列している。他の実施形態では、区分５８又は区分５９の一方（又は区分２０２又は区分２０４の一方）が振動子２８として構築されていて、他方の区分５９又は５８が磁気層を備えている。他の実施形態では、付勢部材６６が枢動部材５７を他の（非前向）中立位置へ付勢する。１つの実例では、中立位置にあるとき、振動子２８の視角は回転軸に直角であり、磁場からの反発力が枢動部材５７を枢軸周りに前向位置へ回転させる（即ち、振動子２８の視角が回転軸と整列した状態になる）。

振動子２８の回転軸及び枢軸周りの回転運動を或る特定の回転速度又は回転パターンに維持するためにモーター３２及び／又はコイル８０の制御を提供することができる。例えば、３０−１００Ｈｚの間の回転軸周りのスピンをより低速の約１−２Ｈｚの枢軸周りの枢動と組み合わせるといったような様式で、定義されたパターンの鮮明な前方画像及び後方画像を提供させることができる。更に、比較的低速な回転軸周りのスピン（例えば約１−２Ｈｚ）を例えば装置２０の共振周波数に近いより高速な枢軸周りの枢動と組み合わせれば良好な結果を提供できることも判明している。振動子２８が回転軸により近く向いているときにはより高速な回転軸周りの回転を提供し、振動子２８が回転軸からより遠くなればより低速な回転軸周りの回転を提供するという様式も画像フレーム率及び鮮明度を改善するのに有用である。医師が必要又は有用と思う通りに振動子２８及び超音波場の位置決めへの調節を加えながら画像化は継続される。

追加の実施形態を、ここに、単一の回転軸Ａ周りに回転する振動子２８を有する２Ｄ画像化向けに構成されている例示としての装置２０の一部分を示す図１３を参照して説明する。装置２０は、ここに説明されているカテーテル２２、カニューレ５２、モーター３２、シャフト７０、及び振動子２８を含んでいる。振動子２８は回転軸Ａからオフセットされるようにシャフト７０の表面へ取付けられている。図示の実例では、振動子２８は単一素子振動子である。振動子２８はカニューレ５２の上を回転軸周りに経路（又は回転経路）を通して回転でき、壁２４とシャフト７０の間の空間に納まるように構成されている。シャフト７０は、ワイヤガイド通路の全体又は一部分を形成しているカニューレ５２を収容している。

図示の実施形態（図１３）では、スリップリング組立体９０がモーター３２及びシャフト７０に取付けられ又は隣接して配置されていて、回転導体９２と非回転導体９４の間に電気接続を提供している。非回転導体９４はコンソール（描画されていない）へ接続するように制御方向にカテーテルを貫いて経路決めされている。１つの実施形態では、非回転導体９４は壁２４の内部面に沿って経路決めされている。回転導体９２は振動子２８へ接続されている。スリップリング構成の説明は以上に組み入れられている。他の実施形態では、モーター３２は往復動するように構成されており、その説明は以上に組み入れられている。

追加の実施形態をここに、３Ｄ画像化向けに構成されている例示としての装置２０の一部分を示している図１４、図１５、及び図１６を参照して説明する。装置２０は、単一軸周り及びワイヤガイドチャネル周りに回転する線形アレイ振動子として構成されている振動子２８を有している。当該実施形態では、装置２０は、カテーテル２２、カニューレ５２、モーター３２、シャフト７０、振動子２８、スリップリング組立体９０、及び取付け部片２４０を含んでいる。図示の実例では、振動子２８は線形アレイ振動子である。その様な線形アレイ振動子は単一軸周りに回転しながらも三次元画像化を提供することができる。ワイヤガイドチャネルは、カニューレ５２、シャフト７、取付け部片２４０、及びカテーテル２２の適用端を貫いて延びている。或る例示としての抜去できるワイヤガイド２３９が図１４に示されている。カニューレ５２はモーター３２の制御側まで延びていて制御側へ取付けられている。

図１４に示されている実施形態は線形アレイ振動子を含んでいるが、取付け部片２４０は、単一素子振動子か又は線形アレイ振動子のどちらを収納するように構成されていてもよい。単一振動子を収納するように構成されている取付け部片２４０の実施形態が図１５に示されている。取付け部片２４０は、バッキング材４０と超音波素子４２と整合層４３を含む振動子２８（図１５には示されていない）を収納している空洞２４２を含んでいる。単一素子振動子を収納するように構成されている取付け部片２４０の実施形態では、空洞２４２は、振動子素子４２を空洞２４２の底面より上に浮かせ、それにより素子４２に比べて低い音響インピーダンスを有するバッキング材層のための空間を作り出すようにするため、空洞２４２の隅に配置されている肩部２４４を含んでいる。

回転できる振動子２８と相対的に静止しているカテーテルの間の電気接続は、取付け部片２４０とモーター３２の間に挟まれているスリップリング組立体９０の使用を通じてなされている。１つの実施形態では、スリップリング組立体の回転部分９１が、モーターに向いている取付け部片２４０の面へ糊付けされているか又はそれ以外のやり方で取付けされている。別の実施形態では、スリップリング組立体の回転部分９１は取付け部片へインサート成形されている。ノッチ２４６が振動子２８の底面とスリップリング組立体９０の間の導体の通過を可能にさせている。

ボア２４８が、回転軸Ａに沿って又は実質的に回転軸Ａと平行に取付け部片２４０を貫いて延びていて、シャフト７０への取付けを提供するとともにワイヤガイドチャネルの一部分を画定している。一部の実施形態では、ボア２４８は、回転軸Ａに対して概ね半径方向に延びている１つ又はそれ以上の横通路２４９であって流体注入ポートの働きをする横通路２４９を含んでいる（図１６）。流体注入のためのその様な構造の例は、「ワイヤガイド用兼流体注入用の二目的チャネルを有するワイヤ外挿式超音波システム（Ｏｖｅｒ−ｔｈｅ−Ｗｉｒｅ Ｕｎｌｔｒａｓｏｕｎｄ Ｓｙｓｔｅｍ ｗｉｔｈ Ｄｕａｌ−Ｐｕｒｐｏｓｅ Ｃｈａｎｎｅｌ ｆｏｒ Ｗｉｒｅ ｇｕｉｄｅ ａｎｄ Ｆｌｕｉｄ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ）」と題された米国特許出願第６１／８８５１４９号に解説されており、同特許出願をここに参考文献としてそっくりそのまま援用する。（単数又は複数の）横通路２４９は、室２６にカテーテル２２の壁及び周囲身体環境（例えば血流）の超音波特性と似通った又は実質的に同一の超音波特性を与えるために結合流体（例えば、生理食塩水、油、又はアルコール）の室２６への注入を可能にさせるように構成されている。取付け部片２４０内への（単数又は複数の）横通路２４９を含んでいることにより、ワイヤガイド通路はワイヤガイドのための通行路に加え結合流体注入用の経路も提供することができる。

取付け部片２４０を貫くボアホール２４８は、カニューレ５２及びカテーテル２２の適用端を貫く通路の内径より僅かに大きい直径を有しているのが望ましい。ボアホール２４８は適用端にテーパ２４３を含んでおり、ワイヤガイドをカテーテル２２の適用側の端でルーメン２４１に挿通させる際にワイヤガイドがテーパ２４３の中へ挿入されて簡単にボア２４８の中へ滑り込んでゆけるようにしている。ルーメン２４１は、カテーテル２２の適用側先端の一部分へ成形されていて、カテーテル２２の適用端からカテーテル２２の先端の少なくとも一部分を貫いて室２６への侵入無しに延びている。ボア２４８及びシャフト７０の内面の直径がカニューレ５２及びルーメン２４１に比べて大きいことにより、装置２０の回転部（即ち、取付け部片２４０、シャフト７０、など）が、より狭いルーメン２４１及びカニューレ５２によって軸Ａに対して半径方向に一部拘束されるワイヤガイド２３９からの余計な干渉又は擦れ無しに回転できるようになる。

一部の実施形態では、取付け部片２４０は図１４に示されている様に素子４２のアレイを収納するように構成されている。当該事例では、肩部２４４は、各素子４２のための支持を提供するように空洞２４２の２つの壁に沿って延びる構造と置き換えられている。代わりに、バッキング材４０は１つ又はそれ以上の素子４２のための支持を提供する材料層を含んでいてもよい。一部の実施形態では、取付け部片２４０自体が振動子２８のバッキング材４０の働きをしている。

様々な実施形態では、取付け部片２４０及び振動子２８は、振動子２８の向きを交番させるように構成することもできる。図１４、図１５、及び図１６の図示されている実施形態では、振動子２８は単一素子振動子又は実質的に平坦である表面を有する線形アレイ振動子として構成されている。他の実施形態（示されていない）では、空洞２４２は振動子２８が回転軸に対して非平行である面を持てるように振動子２８を収納するように構成することもできる。１つの例示としての実施形態では、より前向性の三次元画像化性能を提供するように振動子２８の面がカテーテル２２の適用側の端（又は先端）に向けて角度を付けられるように、空洞２４２が角度の付けられた底面を有している。他の実施形態では、取付け部片２４０及び空洞２４２は、例えば曲線状又は凸状の様な各種所望形状の何れかを提供するように構成することができる。その様な事例では、（例えば）空洞２４２内に配置される１つ又はそれ以上の素子４２が曲線状又は凹状をしている振動子２８面を作り出すように空洞２４２の底面を凹状又は曲線状の面として構成することもできる。他の実施形態では、先に説明されている様と整合層４３へ音響レンズが追加されている。

線形アレイ振動子を含む一部の実施形態では、ビーム形成回路機構（示されていない）が取付け部片２４０に含まれている。超音波信号の送信と受信の両方について別体の回路が含まれていてもよい。信号を送信するためのビーム形成回路機構は、振動子２８の特定の構成に従って振動子２８の指定された素子を起動させるように他の回路構成要素と共にデマルチプレクサを含んでいてもよい。信号を受信するための回路機構は、複数の素子４２からの複数の信号ラインをたった１つの信号ラインへ変換するマルチプレクサを含むことができる。装置１０の回転部上又は回転部内に回路機構を設置する（例えば取付け部片２４０又は振動子２８内に取り付ける）ことで、ケーブル配線及びスリップリング組立体９０の設計の簡素化が可能になる。信号ラインはカテーテル２２の制御端からスリップリング組立体９０を通って一本走らせればよい。この特徴は線形アレイ振動子組立体を回転式設計へ組み入れることを実施可能にする。

装置２０の一部の実施形態では、結合流体が取付け部片２４０とモーター３２の間のスリップリング組立体９０を収容している室２６の区分へ進入してこないように、スリップリング組立体９０に当接する取付け部片２４０の部分を疎水性被覆で被覆するか又は疎水性の面で構築することもできる。疎水性被覆は、スリップリング組立体９０の周りの室２６の区分が結合流体ではなしに空気及び／又は非伝導性潤滑剤（例えば、グリース、シリコン油、鉱油、又は他の油）を収容することを確保するうえで役立つ。

使用時、取付け部片２４０はワイヤガイドチャネルと流体注入ポートの両方をワイヤ外挿式線形アレイ振動子設計と組み合わせる能力を提供する。結合流体は、身体へのカテーテル２２挿入に先立って、カテーテル２２のハンドルから（典型的にはシリンジを使用して）注入される。結合流体は取付け部片２４０の（単数又は複数の）横通路２４９を通過して室２６に進入する。結合流体は、横通路を通る水の通行を促すために振動子をスピンさせながら注入されてもよい。結合流体は室２６内の振動子２８の周囲から空気を一気に流し去る。取付け部片２４０及び／又はスリップリング組立体９０の制御側に位置する疎水性の面又は被覆は結合流体をはじき、流体がスリップリング組立体９０及びビーム形成回路機構を収容している室２６の部分に進入してこないようにする。

ここに説明されている装置２０の実施形態は、高速交換システムでの使用向けに構成することもできる。或る例示としての実施形態が図１７に示されている。当該実施形態では、カニューレ５２はモーター３２の制御側でカテーテル２２の壁２４を貫いて延びる部分５３を有している。その様な構成は、モーター３２の制御側に近接するカテーテル２２の先端付近にワイヤガイド又は結合流体を挿入させられるようにする。当該実施形態では、カニューレ５２及び／又はワイヤガイド通路は、少なくともモーター３２及び振動子２８を含んでいる装置２０の部分については、回転軸Ａに沿って又は実質的に回転軸Ａと平行に走るように構成されている。換言すると、ワイヤガイド通路が高速交換システムでの使用向けに構成されている場合でさえ、振動子２８はカテーテル２２の先端を通って延びるワイヤガイド通路の周りを回転できるようになっている。

ここに説明されている装置２０の実施形態は音響窓を通しての画像捕捉をやり易くし、アーチファクト、障害物、又はエラーの様な、無益な音響減衰は無くなる。例えば、モーター３２の適用側である場所に振動子を配置させることで、振動子２８を回転軸周りに全３６０°回転させるとともに枢軸周りに枢動させても、信号にアーチファクトを発生させてしまう装置２０の部分（例えばワイヤ又は他のエコー源性材料）が振動子２８の音響窓内に又は音響窓を横断して配置されることはない、ということが確約される。このやり方では、画像内にアーチファクトを生じさせたり方向決めし直された超音波の部分を遮断したりしかねないワイヤ又は他の反射材料は存在しない。これは医師に音響窓全体を通して鮮明な視界を提供する。ここでの使用に際し「音響窓」という用語は、振動子２８と使用時に装置２０の外に配置されている有機流体又は組織との間の装置２０の構造全体を通しての実質的に障害物の無い経路を含む。換言すると、音響窓全体が、低い音響減衰を有し、及び／又は血液又は水と実質的と整合する音響インピーダンスを有している。

装置２０は、超音波特性変更を呈することのできる部分を有するワイヤガイドと結合させることができる。例えば、エコー源性の状態と比較的にエコー透過性の状態の間で変更できる先端を有するワイヤガイドが、それぞれ「エコー透過性ガイドワイヤ先端（Ｅｃｈｏｌｕｃｅｎｔ Ｇｕｉｄｗｉｒｅ Ｔｉｐ）」と題された米国特許出願第６１／７７３１９９号及びＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１４／０２０３７４号に論じられ示されており、それら出願を参考文献としてここにそっくりそのまま援用する。その様なワイヤガイドをここに説明されている装置２０と対にすれば好都合であろう。１つの例示としての構成では、エコー透過性となるように構成された先端を有するワイヤガイドが図１の実施形態と共に使用されれば、音響窓でのアーチファクトの発生を低減又は排除できる。

装置２０は、経皮的、管腔内的、又は介在的な処置向けに設計されている既存の医療装置と共に使用されるように構成されている。例えば、装置２０は、異なる用途のための各種カテーテルとして又は各種カテーテルと共に使用することができ、特定の構成に依存して例えばカテーテルの適用側の上又は内に配置させることができる。ここに説明されている特定の使用は、装置２０の利用可能性の何れの限定的態様も示唆していない。

ここに示されている一部の実施形態では、ホールセンサ（示されていない）、光学エンコーダ（示されていない）、超音波、バックＥＭＦ、モーター突極性、又はこれらの１つ又はそれ以上の組合せを、モーター３２の角度位置を制御及び／又は監視するのに使用することができる。ホールセンサはそれらの小サイズ及び成熟設計に因りフィードバック機構として有利であることが判明している。一部の実施形態では、振動子２８によって発信及び／又は受信される超音波ビーム又は信号をフィードバック機構として使用し、モーター３２（及びそれによって回転させられる超音波ビーム）の装置２０の残部に対する回転位置を精密に見極める又は監視するようにすれば、振動子２８を通じて得られる画像の適正なレジストレーションを確保できるであろう。ここに指摘されている実施形態と一体に、割出しシステムの様な他の機構が含まれていてもよい。

以上の論考の一部は超音波システム用途の文脈での特定の使用と間連があったが、装置２０の実施形態は、様々な他の医療処置のために使用することも、また様々な他の医療装置と共に使用することもでき得るものと理解しておきたい。ここに説明されている実施形態の汎用性は、装置２０を、例えば、塞栓術コイル、ステント、フィルタ、グラフ、バルーン、バイオプシー、及び療法投与などの様な、経皮的療法的インターベンションを誘導するのに使用できるようにする。装置２０は、療法を正しく設置又は誘導するのに使用されることになる各種解剖学的目印の位置を突き止めるのに使用することができる。典型的な目印には、合流点、二叉、横分枝、近傍血管、近傍神経、心臓、及び振動子を収容している血管又は他の管口に隣接する他の組織、が含められる。装置２０は、更に、治療させたい又は回避させたい病変組織の位置を突き止めるのに使用することができる。装置２０は、バイオプシー中に、組織の中へ配備されてゆく針の画像を提供するのに使用することができる。ＴＩＰＳ（経頸静脈的肝内門脈下大静脈短絡）処置時には、医師が門脈の中へ設置されてゆく針を見張れるように画像を現出させることができる。ＡＡＡ（腹部大動脈瘤）移植片送達については、装置２０は医師がワイヤガイドを対側脚の中へ設置できるようにする。装置２０は、更に、配備される植え込み式装置の配備中の位置と配備後の位置の両方を画像化するのに使用することができるであろう。

ここでは装置２０の一部の構成要素について特定の材料が強調されているが、それらの材料は装置２０で使用するのに適する材料の種類を限定しようとするものではない。加えて、材料が強調されていない場合、或る特定の種類の金属、ポリマー、セラミックス、又は狭い身体内腔用途向けの装置での使用に適する他の種類の材料の様な、各種材料が使用できるであろう。

装置２０は、更に、様々な他の医療処置のために及び様々な他の医療装置と共に使用することができるであろう。従って、ここに説明されている特定の使用方法は装置２０の利用可能性の何れの限定的態様も示唆していない。

「回転」（回転軸に関して、及び枢軸周りの運動に関して、そしてまた全体としても）という用語の使用では、回転は３６０°よりはるかに大きい角度変化を示唆している場合が多いとはいえ、ここに開示されている装置は一部の特定の実施形態では回転角度が３６０°未満の角度を通して回転するように構成されている場合もあるものと理解されたい。場合に依っては、「枢動」という用語が一部の人には「回転」より自然だと考えられるかもしれないし、その逆の場合もあろうが、本出願の解釈上、「回転」と「枢動」という用語は、明快さを期して、それを中心に角度に変化が起こる軸を指すものとして使用されており、角度変化の性質又は規模を指すものではない。

当業者には理解される様に、装置２０の異なる実施形態についてここに説明されている特徴の多くは、たとえ特徴の特定の組合せが具体的に説明されていなかったとしても、装置２０の他の実施形態と共に使用すること又は他の実施形態と入れ替えることができる。

本発明を図面及び上記説明の中で詳細に示し記述してきたが、それらは説明目的であり何ら制限を課すものではないと考えられるべきであり、好適な実施形態を示し説明したにすぎず、次に続く特許請求の範囲によって定義されている本発明の精神に入る全ての変更、等価物、及び修正は保護されることが望まれるものと理解している。この明細書中に引用した全ての出版物、特許、及び特許出願は、各個々の出版物、特許、又は特許出願が特定的に且つ個別に参考文献と援用される旨を表明されそっくりそのままここに記載されているかの様に参考文献としてここに援用される。

２０ 内部超音波処置のための装置
２２ カテーテル
２４ 壁
２６ 室
２８ 振動子
３０ 枢動機構
３２ モーター
４０ バッキング材
４２、４２ａ、４２ｂ 超音波素子
４３ 整合層
５０ 基部
５２ カニューレ
５３ カテーテルの壁を貫いて延びる部分
５６ 腕部
５７ 枢動部材
５８、５９ 枢動部材の区分
６０ 孔
６２ コネクタ
６３ 磁気層
６６ 付勢部材
７０ シャフト
８０ コイル
９０ スリップリング組立体
９２ 回転導体
９４ 非回転導体
１００ 取付け部片
１０２ 回転式結合部
１０４、１０５ 脚
１０６ 支持体
１０８ 陥凹
１１０ 枢軸ロッド
１１２ ノッチ
１１４ 挿入溝
１１６ ノッチ
１２０ カラー
２００ 成形部片である構造
２０２、２０４ 区分
２０６ コネクタ部分
２１０、２１２ 空洞
２１４ 肩部
２１６、２１８ 導体
２２０ 窪み
２２２ 突起
２２４、２２６ 導体
２２８ スリーブ
２３０、２３１ 導体
２３４ 絶縁体部分
２３８ 板バネ
２３９ ワイヤガイド
２４０ 取付け部片
２４１ ルーメン
２４２ 空洞
２４３ テーパ
２４４ 肩部
２４６ ノッチ
２４８ ボア
２４９ 横通路
Ａ 回転軸

Claims (15)

1. ハウジングと、
   前記ハウジング内に配置されている振動子であって、前記ハウジングに対して回転軸の周りの回転経路に沿って回転できる振動子と、
   前記ハウジング内に配置されたシャフトであって、当該シャフトを貫通して延びる導管を有するシャフトと、
   少なくとも一部が前記導管内を通って延び、前記ハウジングの遠位端にまで延びて前記遠位端において前記ハウジングの壁に封止係合したカニューレであって、前記ハウジングの前記壁との間に外部環境から封止された室を形成するカニューレと、
   少なくともその一部が実質的に前記回転軸と平行に前記回転経路の外周より半径方向内側に配置されるように前記カニューレを通って延びているワイヤガイドチャネルであって、ワイヤガイドを受け入れるサイズ及び構成であるワイヤガイドチャネルと、
   を備え、
   前記カニューレの周りでの前記シャフトの回転によって前記振動子が前記室の中で前記回転軸の周りで回転するようにされた、医療装置。
2. 前記ワイヤガイドチャネルの振動子部分は前記振動子の制御側から前記振動子を通り少なくとも前記振動子の適用側まで延びている、請求項１に記載の装置。
3. 前記ワイヤガイドチャネルの前記振動子部分は前記カニューレによって画定されていている、請求項２に記載の装置。
4. 前記カニューレは実質的にエコー透過性である材料で作られている、請求項１乃至３の何れか一項に記載の装置。
5. 前記振動子を保持するように構成されている空洞を有する取付け部片、を更に備えている請求項１乃至４の何れか一項に記載の装置。
6. 全体を貫いて延びているボアと実質的に前記ボアに対して半径方向に延びている横通路とを有する取付け部片、を更に備えている請求項１乃至４の何れか一項に記載の装置。
7. マルチプレクサ及びデマルチプレクサを備えているビーム形成回路機構を含む回転式取付け部片、を更に備えている請求項１乃至４の何れか一項に記載の装置。
8. 前記振動子は第１素子及び第２素子を含んでおり、前記第１素子は前記回転軸に関して前記第２素子とは反対側に配置されており、前記ワイヤガイドチャネルは前記第１素子と前記第２素子の間を延びている、請求項１乃至７の何れか一項に記載の装置。
9. 実質的に前記回転軸に沿って延びている前記シャフトを含むモーターを更に備えており、前記モーターの作動が前記シャフトを前記回転軸の周りで回転させるようにされた、請求項１乃至８の何れか一項に記載の装置。
10. 前記振動子は当該振動子から延びる音響窓を画定している範囲を通して回転でき、前記音響窓はその全体が低い音響減衰及び／又は血液又は水と整合する音響インピーダンスを有している、請求項１乃至９の何れか一項に記載の装置。
11. 前記ワイヤガイドチャネルは実質的に前記回転軸と平行に前記回転経路の内周の半径方向内側に配置されている、請求項１乃至１０の何れか一項に記載の装置。
12. 前記カニューレは０．０１インチ（０．２５４ｍｍ）から０．０３８インチ（０．９６５２ｍｍ）の間の直径を有するワイヤガイドを収容するサイズである、請求項１乃至１１の何れか一項に記載の装置。
13. 前記振動子は３Ｄ画像化向けに構成されている素子のアレイを含んでいる、請求項１乃至１２の何れか一項に記載の装置。
14. 前記ワイヤガイドチャネルは前記振動子の制御側で前記ハウジングの側壁を貫通している、請求項１乃至１３の何れか一項に記載の装置。
15. 前記振動子はバッキング材層を含んでおり、前記バッキング材層は低い音響インピーダンスを有している、請求項１乃至１４の何れか一項に記載の装置。

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