JP2011177420A

JP2011177420A - ガイド装置

Info

Publication number: JP2011177420A
Application number: JP2010046569A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Fukuda; 宏福田
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2010-03-03
Filing date: 2010-03-03
Publication date: 2011-09-15

Abstract

【課題】医療用デバイスの外径に依らずに、医療用デバイスと該医療用デバイスの背後の領域とを画像に映し出し、医療用デバイスを正確に操作する。
【解決手段】体内に挿入可能であり、医療用デバイス５が挿入され、先端面の開口から医療用デバイス５が出没可能な貫通孔が長手方向に形成された細長い挿入部２と、該挿入部２の先端部に設けられ、所定の幅ｄを有する検出波を前方に向けて１方向に走査することにより、体内の断層画像を取得する撮像手段４とを備え、該撮像手段４は、先端面の開口から突出させられた医療用デバイス５によって検出波が幅方向に部分的に遮られる位置において検出波を走査可能であるガイド装置を提供する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ガイド装置に関するものである。

従来、超音波を用いて体内を観察しながら、ガイドワイヤなどの医療用デバイスを体内に案内する超音波プローブが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００９−２１３７８５号公報

特許文献１の超音波プローブにおいて、超音波のビーム径よりも十分に直径が小さい医療用デバイスを使用する場合、デイバスをビーム内に配置した状態でもビームの一部は医療用デバイスの位置を超えて伝搬する。したがって、医療用デバイスと該医療用デバイスの背後に位置する組織とを同時に画像に映し出すことができる。

しかしながら、高周波アブレーションカテーテルのように外径が大きい医療用デバイスを使用しようとしたり、血管内などに挿入するために外径を細径化し、それに伴いビーム径を縮小したりすると、ビーム径が医療用デバイスの径寸法に対して小さくなる。そのため、医療用デバイスによってビームが途中位置で遮られてしまい、ビームに対して医療用デバイスの背後に位置する領域を画像に映し出すことができないという問題がある。また、このように医療用デバイスの背後の領域が画像に映らないと、医療用デバイスと組織との位置関係を知ることができず、医療用デバイスを所望の状態に正確に操作することができないという問題がある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、医療用デバイスの外径に依らずに、医療用デバイスと該医療用デバイスの背後の領域とを画像に映し出し、医療用デバイスを正確に操作することができるガイド装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、体内に挿入可能であり、医療用デバイスが挿入され、先端面の開口から前記医療用デバイスが出没可能な貫通孔が長手方向に形成された細長い挿入部と、該挿入部の先端部に設けられ、所定の幅を有する検出波を前方に向けて１方向に走査することにより、前記体内の断層画像を取得する撮像手段とを備え、該撮像手段は、前記先端面の開口から突出させられた前記医療用デバイスによって前記検出波が幅方向に部分的に遮られる位置において前記検出波を走査可能であるガイド装置を提供する。

本発明によれば、撮像手段により取得された断層画像を観察しながら挿入部を体内に挿入し、続いて貫通孔内に医療用デバイスを挿入してその先端部を挿入部の先端から突出させることにより、医療用デバイスを断層画像で確認しながら体内に案内することができる。
この場合に、検出波は、挿入部の先端面から突出させられた医療用デバイスの位置において、幅方向の一部が医療用デバイスによって遮られ、幅方向の他の少なくとも一部が医療用デバイスの位置を超えて伝搬する。これにより、医療用デバイスの外径寸法に依らずに、医療用デバイスとともに該医療用デバイスの背後の領域も断層画像内に映し出し、医療用デバイスを正確に操作することができる。

上記発明においては、前記撮像手段が、超音波プローブであってもよい。
このようにすることで、製造コストを比較的安価に抑えることができるができるとともに、血液の影響を防ぎながら体内の比較的深い位置までの断層画像を取得することができる。
また、上記発明においては、前記撮像手段が、光トモグラフィ用プローブであってもよい。
このようにすることで、比較的分解能の高い断層画像を取得することができる。

また、上記発明においては、前記検出波の所定の幅が、前記医療用デバイスの外径寸法より小さくてもよい。
このようにすることで、検出波の幅より大きい外径を有する医療用デバイスを使用しても、医療用デバイスと該医療用デバイスの背後の領域とを同時に断層画像に映し出すことができる。

また、上記発明においては、前記撮像手段は、前記医療用デバイスによって前記検出波の幅の２０〜８０％が遮られる位置において、前記検出波を走査可能であることが好ましい。
このようにすることで、医療用デバイスと体内の組織との両方をバランスよく鮮明に断層画像に映し出すことができる。

また、上記発明においては、前記撮像手段が、前記挿入部内において周方向に回転可能に設けられていてもよい。
このようにすることで、挿入部の位置を保持したまま検出波の走査方向を回転させて視野を選択することができる。

また、上記発明においては、前記撮像手段の周方向位置を、前記挿入部に対して、前記検出波が幅方向に部分的に遮られる位置に位置決めする位置決め手段を備えていてもよい。
このようにすることで、撮像手段を挿入部に対して回転させても、撮像手段と挿入部との相対位置を容易に適切な位置に合わせることができる。

本発明によれば、医療用デバイスの外径に依らずに、医療用デバイスと該医療用デバイスの背後の領域とを画像に映し出し、医療用デバイスを正確に操作することができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係るガイド装置の全体構成図である。図１のガイド装置の正面図である。図１のガイド装置の使用方法を説明する図である。（ａ）超音波ビームが全幅にわたって医療用デバイスによって遮られた状態、および、（ｂ）超音波ビームが幅方向に部分的に医療用デバイスによって遮られた状態における超音波断層画像の一例を示す図である。図１のガイド装置の変形例であり、位置決め手段の一例を示す図である。

本発明の一実施形態に係るガイド装置１について図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係るガイド装置１は、図１に示されるように、体内に挿入される細長い挿入部２と、該挿入部の基端側に設けられたグリップ３と、挿入部２の先端部に設けられた超音波プローブ（撮像手段）４とを備え、挿入部２の径寸法に対して比較的大きな外径寸法を有する医療用デバイス５を案内するために用いられる。

挿入部２は、先端面に開口した貫通孔２ａが長手方向に形成され、該貫通孔２ａはグリップ３に設けられた挿入口３ａと連通している。これにより、操作者が医療用デバイス５を挿入口３ａに挿入していくと、医療用デバイス５が挿入部２の先端面の開口２ｂから前方に突出させられるようになっている。医療用デバイス５は、後述する超音波ビームの幅ｄより大きな外径を有し、貫通孔２ａは、医療用デバイス５の外側面と微小隙間を形成するように、医療用デバイス５の外径より若干大きな直径を有している。

挿入部２の先端と、挿入部２とグリップ３との間に設けられた操作ノブ６は、図示しないワイヤによって接続され、操作者が操作ノブ６を周方向に回転させてワイヤにかかる張力を増大させることにより、挿入部２の先端部が一方向に湾曲させられるようになっている。

超音波プロ―ブ４は、所定の幅ｄの超音波ビーム（検出波）を挿入部３の先端から前方に向けて送信し、該超音波ビームの送信方向を揺動させることにより超音波ビームを１方向に１次元的に走査する。このときに、超音波プロ―ブ４は、図２に示されるように、超音波ビームの走査方向が、超音波プロ―ブ４の中心と開口２ｂの中心とを結ぶ軸線Ｂ−Ｂ’に対して傾けて配置され、挿入部２の先端面を正面方向から見たときに、超音波の照射領域Ａは、その幅の２０〜８０％が開口２ｂと重なるようになっている。

これにより、開口２ｂから突出させられた医療用デバイス５が超音波ビームの照射範囲Ａ内に配置されると、超音波ビームは幅方向に約２０〜８０％は遮られつつ、一部は医療用デバイス５の位置を超えてさらに前方へ伝搬するようになっている。

超音波プロ―ブ４は、照射範囲Ａ内において医療用デバイス５または組織によって反射されて戻ってきた超音波を受信する。超音波プロ―ブ４により受信された超音波の情報は、ケーブル７を介して図示しないプロセッサ等に送信され、プロセッサ等により超音波断層画像に画像化される。超音波断層画像は、図示しないモニタに表示される。

このように構成されたガイド装置１の作用について以下に説明する。
本実施形態に係るガイド装置１を用いて医療用デバイス５を体内の所望の位置に案内するには、まず、挿入部２を体内に挿入し、適宜操作ノブ５を回転させて視野の方向を変えつつ超音波プロ―ブ４によって取得された体内の超音波断層画像をモニタで観察しながら挿入部２を前進させる。

そして、医療用デバイス５を案内すべき位置を超音波断層画像で確認し、次に、挿入部２の位置を保持したまま、挿入口３ａから医療用デバイス５を挿入していく。そして、図３に示されるように、医療用デバイス５が開口２ｂから突出させられると、超音波断層画像内に医療用デバイス５の先端部が現れる。操作者は、超音波断層画像で医療用デバイス５の先端部と組織Ｃとの位置を確認しながら医療用デバイス５を操作して組織Ｃに対して処置を施す。

この場合に、医療用デバイス５の外径が超音波ビームの幅ｄより大きいので、超音波ビームが医療用デバイス５によって全幅にわたって遮られてしまうと、図４（ａ）に示されるように、医療用デバイス５の背後の領域が超音波断層画像に映し出されず、組織Ｃの位置を知ることができない。しかしながら、本実施形態によれば、医療用デバイス５の外径が超音波ビームの幅ｄより大きくても、超音波ビームの一部は医療用デバイス５によって遮られることなく組織Ｃまで到達するので、図４（ｂ）に示されるように、超音波断層画像には医療用デバイス５とともに該医療用デバイス５の背後の組織Ｃも映し出される。

これにより、医療用デバイス５の先端が組織Ｃと接触しているか否か、また、組織Ｃとの接触位置などを正確に把握しながら、医療用デバイス５を正確に操作することができるという利点がある。また、超音波ビームの医療用デバイス５によって遮られる割合をその幅の約２０〜８０％とすることにより、超音波断層画像において、医療用デバイス５と組織Ｃとの両方を十分に鮮明に映し出すことができるという利点がある。

なお、上記実施形態においては、超音波プロ―ブ４により超音波断層画像を取得することとしたが、これに代えて、光トモグラフィ用プローブ（撮像手段）により光トモグラフィ断層画像を取得することとしてもよい。光トモグラフィ用プローブは、近赤外光ビーム（検出波）を用いて断層画像を得る。
このようにすることで、例えば、超音波断層画像では識別の難しい比較的細い血管などを高い分解能で映し出すことができる。

また、上記実施形態においては、超音波プロ―ブ４が挿入部２に対して周方向に回転可能に設けられていてもよい。このようにすることで、挿入部２の姿勢を保持しまま超音波プロ―ブ４を回転させることにより異なる方向の断層画像が取得され、容易に視野を変更させることができる。
この場合、挿入部２に対する超音波プローブ４の位置を、開口２ｂから突出させられた医療用デバイス５によって超音波ビームが幅方向に部分的に遮られる位置に位置決めする位置決め手段が設けられていることが好ましい。

例えば、図５に示されるように、超音波プロ―ブ４は、挿入部２に形成されたもう１つの貫通孔２ｃ内に周方向に回転可能に設けられている。貫通孔２ｃの内面には溝２ｄが形成され、該溝２ｄの内部にはバネ（位置決め手段）８によって貫通孔２ｃの半径方向内方に付勢されたボール（位置決め手段）９が設けられている。超音波プロ―ブ４の外側面には、挿入部２の先端面を正面方向から見たときに、超音波の照射領域Ａがその幅ｄの２０〜８０％だけ開口２ｂと重なる位置に超音波プローブ４が配置されたときにボール９と隣接する位置おいて、窪み（位置決め手段）１０が形成されている。

これにより、操作者は、超音波プロ―ブ４を挿入部２に対して周方向に回転させたときに、窪み１０内にボール９が落ち込むことによるクリック感触から、超音波プロ―ブ４が挿入部２に対して所定の位置に配置されたことを知ることができる。
このようにすることで、超音波プロ―ブ４を回転させて適切な位置の視野を選択した後、超音波プロ―ブ４の位置を保持したまま、クリック感触が得られる位置まで挿入部２を回転させることにより、開口２ｂから突出させられた医療用デバイス５によって超音波ビームがその幅ｄの約２０〜８０％だけ遮られる位置に容易に開口２ｂを配置させることができる。

１ガイド装置
２挿入部
２ａ，２ｃ貫通孔
２ｂ開口
２ｄ溝
３グリップ
３ａ挿入口
４超音波プローブ（撮像手段）
５医療用デバイス
６操作ノブ
７ケーブル
８バネ（位置決め手段）
９ボール（位置決め手段）
１０窪み（位置決め手段）
Ａ照射領域
Ｃ組織
ｄ超音波ビームの幅

Claims

体内に挿入可能であり、医療用デバイスが挿入され、先端面の開口から前記医療用デバイスが出没可能な貫通孔が長手方向に形成された細長い挿入部と、
該挿入部の先端部に設けられ、所定の幅を有する検出波を前方に向けて１方向に走査することにより、前記体内の断層画像を取得する撮像手段とを備え、
該撮像手段は、前記先端面の開口から突出させられた前記医療用デバイスによって前記検出波が幅方向に部分的に遮られる位置において前記検出波を走査可能であるガイド装置。
前記撮像手段が、超音波プローブである請求項１に記載のガイド装置。
前記撮像手段が、光トモグラフィ用プローブである請求項１に記載のガイド装置。
前記検出波の所定の幅が、前記医療用デバイスの外径寸法より小さい請求項１に記載のガイド装置。
前記撮像手段は、前記医療用デバイスによって前記検出波の幅の２０〜８０％が遮られる位置において、前記検出波を走査可能である請求項１に記載のガイド装置。
前記撮像手段が、前記挿入部内において周方向に回転可能に設けられている請求項１に記載のガイド装置。
前記撮像手段の周方向位置を、前記挿入部に対して、前記検出波が幅方向に部分的に遮られる位置に位置決めする位置決め手段を備える請求項６に記載のガイド装置。