JP2014512849A - 埋め込み型装置から形状センサを分離するための分離ツール - Google Patents

Abstract

埋め込み型装置20を解剖学的構造10に結合するための配置装置30は、シース31、形状センサ32及び分離ツール33を用いる。シース31は、解剖学的構造10に対する結合位置に埋め込み型装置20を配置するための配置セクション31a及び埋め込み型装置20に配置セクション31aを接続するための埋め込み可能なセクション31bを含む。形状センサ32は、埋め込み型装置20を結合位置に誘導し、配置セクション31aの中に部分的に又は完全に延在する配置セグメント32a、並びに、配置セグメント32aに接続されてシース31の埋め込み可能なセクション31bの中に部分的に又は完全に延在する埋め込み可能なセグメント32bを含む。分離ツール33は埋め込み可能なセクション31bに対して配置され、動作中に、分離ツール33は、配置セグメント32aから埋め込み可能なセグメント32bの一部又は全体を分離するために用いられることができる。

Description

本発明は、一般に、解剖学的構造(例えば、生物学的組織及び臓器)に埋め込み型装置を結合させるための配置ツールに関する。本発明は、解剖学的構造に対する結合位置に埋め込み型装置を誘導する形状センサを有する配置ツール、及び、配置された埋め込み型装置から形状センサを分離するための分離ツールに特に関する。

最近の医療研究は、さまざまな革新的かつ侵襲性が最小限の展開された埋め込み型装置をもたらした。そのような展開の例は、左心房遮蔽装置、フィルタ装置、生理学的モニタリング装置、中隔欠陥修復装置、弁置換装置、心臓再同期治療装置、ペーシング装置、刺激装置及び脳神経血管内修復装置の配置を含む。

そのような装置の埋め込みのための臨床処置は、多くの場合、複雑であり、したがって介入性誘導技術を必要とする。しかしながら、大部分の埋め込み型装置は、いかなる種類の誘導センサも組み込まない（特に埋め込み型装置の配置の間の誘導のための形状センサ）。さらに、誘導センサを組み込む埋め込み型装置は、低電力の無線センサ型のみを利用する（例えば、ステントに組み込まれる無線圧力センサ）。

本発明は、埋め込み型装置の配置において形状センサを利用し、形状センサによって提供される画像形成、検知及び追跡の利点を利用する。特には、本発明は、埋め込み型装置の配置の間の画像形成、検知及び追跡を可能にするために、埋め込み型装置中に延在する埋め込み可能なセグメントを有する形状センサを提供する。配置の後、本発明は、埋め込み可能なセグメントの一部又は全体を形状センサから分離するための分離ツールを提供する。

本発明の１つの形態は、埋め込み型装置を解剖学的構造に結合するための配置装置である。例えば、埋め込み型装置は、失われた解剖学的構造の置換として機能し、損傷を受けた解剖学的構造をサポートし、又は、既存の解剖学的構造を改善するように設計されていることができる。このように、配置装置は、埋め込み型装置の目的に適した態様で埋め込み型装置を解剖学的構造及び/又は隣接する解剖学的構造に結合するように動作される。

配置装置は、シース、形状センサ及び分離ツールを用いる。シースは、解剖学的構造に対する結合位置に埋め込み型装置を配置するための配置セクション、及び、埋め込み型装置に配置セクションを結合するための埋め込み可能なセクションを含む。形状センサは、部分的に又は完全にシースの配置セクションを通して延在する配置セグメント、及び、部分的に又は完全にシースの埋め込み可能なセクションを通して延在して前記配置セグメントに取り付けられる（すなわち、隣接する、結合される又は一体化される）埋め込み可能なセグメントを有する。分離ツールはシースの埋め込み可能なセクションに対して配置され、動作中に、分離ツールは形状センサの配置セグメントから形状センサの埋め込み可能なセグメントの一部又は全体を分離するために用いられることができる。

本発明の第２の形態は、上述の配置装置及び形状センサの形状を検出するための形状センサ・モニタを用いる配置システムである。

さまざまな本発明の特徴及び効果と同様に本発明の上述の形態及び他の形態は、添付の図面と併せて読まれる本発明のさまざまな実施の形態の以下の詳細な説明からさらに明らかになる。詳細な説明及び図面は、本発明を制限するのではなく単に説明するものであり、本発明の範囲は、添付の請求の範囲及びそれらの均等物によって定められる。

本発明による埋め込み型装置配置システムの例示的な実施の形態を説明する図。 本発明による埋め込み型装置配置システムの例示的な実施の形態を説明する図。 本発明による分離ツールの第１の例示的な実施の形態を説明する図。 本発明による分離ツールの第１の例示的な実施の形態を説明する図。 本発明による分離ツールの第２の例示的な実施の形態を説明する図。 本発明による分離ツールの第２の例示的な実施の形態を説明する図。 本発明による分離ツールの第３の例示的な実施の形態を説明する図。 本発明による分離ツールの第３の例示的な実施の形態を説明する図。 本発明による分離ツールの第４の実施の形態を説明する図。 本発明による分離ツールの第４の実施の形態を説明する図。

図1は、解剖学的構造10(例えば、生物学的組織及び臓器)中での埋め込み型装置20の結合を行う本発明の配置ツール30を説明する。例えば、埋め込み型装置20は、解剖学的構造10に隣接した解剖学的構造の置換として機能し、配置ツール30は、失われた解剖学的構造を置き換えるように、解剖学的構造10と埋め込み型装置20を結合するに動作されることができる。また、一例として、埋め込み型装置20は、解剖学的構造10に対する何らかの障害を支援するために、及び/又は、解剖学的構造10を改善するために機能することができ、配置ツール30は、解剖学的構造10を支援及び/又は改善するように、解剖学的構造10と埋め込み型装置20を結合するように動作されることができる。

この目的のために、配置ツール30は、シース31、形状センサ32及び分離ツール33を用いる。シース31は、解剖学的構造10に対する結合位置に埋め込み型装置20を配置する配置セクション31aを有する。シース31は、さらに、埋め込み型装置20に配置セクション31aを接続する配置セクション21aに取り付けられる(すなわち、隣接する、結合される又は一体化される)埋め込み可能なセクション31bを有する。実際には、図1に示されるように、シース31は管状構造を有することができる。しかしながら、本発明は、シース31の構造について、いかなる制限又は限定も課さない。

形状センサ32は、従来技術において周知であるように、形状センサ32の追跡を介して結合位置に埋め込み型装置20を誘導するための、配置セグメント32a及び埋め込み可能なセクション32bを有する。配置セグメント32aは、部分的に又は完全にシース31の配置セクション31a中に延在し、埋め込み可能なセクション32bは、配置セグメント32aに取り付けられて(すなわち、隣接され、結合され又は一体化され)、部分的に又は完全にシース31の埋め込み可能なセクション31b中に延在する。埋め込み可能なセクション32bは図1に示されるように埋め込み型装置20中に延在してもよいし、延在しなくてもよい。実際には、形状センサ32は、図1に示されるように、細長い構造を有することができる。しかしながら、本発明は、形状センサ32の構造にいかなる制限又は限定も課さない。

一実施例において、形状センサ32は、従来技術において周知であるようなファイバの長さに沿って集積化されたファイバ・ブラッグ・グレーティングのアレイを組み込む柔軟な光学的に透明なガラス若しくはプラスチックのファイバで構成される光ファイバ、従来技術において周知であるようなファイバの長さに沿って光屈折率の変動が自然に発生している柔軟な光学的に透明なガラス若しくはプラスチックのファイバ、又は、後方散乱、光ファイバ力（force）センシング、ファイバ位置センサ若しくはレイリー散乱を用いるファイバに沿った変動を伴う柔軟な光学的に透明なガラス若しくはプラスチックのファイバであることができる。

他の実施例において、形状センサ32は、形状センシング素子(例えば、電磁コイル)の埋め込み型アレイを有する有線テザー（tether）である。

従来技術において周知であるように形状センサ32を介して解剖学的構造10への埋め込み型装置20の埋め込みをモニタリングするための形状センサ・モニタ40が提供される。このように、実際の形状センサ・モニタ40の構成は、埋め込みプロセスに利用される形状センサ32の種類に依存する。さらに、埋め込みプロセスの間に配置ツール30を介して埋め込み型装置20を誘導するための手段は、例えば、特定の埋め込みプロセス及び配置ツール30の実際の構造のような、さまざまな要因に依存する。

埋め込み型装置20が解剖学的構造10に埋め込まれると、形状センサ30の埋め込み可能なセグメント32bの一部又は全体を形状センサ30の配置セグメント32aから分離するために分離ツール33が起動させられる。続いて、シース31の配置セクション31aが、従来技術において周知であるようにシース31の埋め込み可能なセクション31bから分離されるか、あるいは、シース31の埋め込み可能なセクション31bが、従来技術において周知であるように埋め込み型装置20から分離される。

配置ツール30の更なる理解を促進するために、図2は、心臓11の左心房性中への左心房閉鎖装置21の埋め込みを伴う左心耳閉鎖プロセス間の配置ツール30の使用を説明する。示されるように、シース31の埋め込み可能なセクション31bは埋め込み型装置21に結合され、形状センサ32の埋め込み可能なセグメント32bは埋め込み型装置21の中に延在する。埋め込み型装置21が左心房11の中に埋め込まれると、形状センサ32の配置セグメント32aから形状センサ32の埋め込み可能なセグメント32bの一部又は全体を分離するために分離ツール33が起動される。続いて、シース31の配置セクション31aが、従来技術において周知であるようにシース31の埋め込み可能なセクション31bから分離されるか、あるいは、シース31の埋め込み可能なセクション31bが、従来技術において周知であるように埋め込み型装置21から分離される。

図3A及び3Bに示される分離ツール33の１つの実施の形態において、基礎くさび34がシース31の埋め込み可能なセクション31bの中に確実に配置され、切り落としくさび35が基礎くさび34に沿ってスライドできる。図3Aに示される配置位置において、切り取りくさび35は、基礎くさび34の下部分に沿って配置され、それによって、切り取りくさび35は、形状センサ32の埋め込み可能なセグメント32bから離されている。図3Bに示される分離位置において、切り取りくさび35は、埋め込み型装置21中に残る形状センサ32の埋め込み可能なセグメント32bの部分を分離するように、ワイヤ36を介して基礎くさび34に沿ってスライドされる。

図4A及び4Bに示される分離ツール33の第２の実施の形態において、切断バルーンは、シース31の埋め込み可能なセクション31bの中に確実に配置される膨張可能バルーン37及びバルーン37の上側に配置される切り取りくさび35を含む。図4Aに示される配置位置において、バルーン37はしぼんでおり、それによって、切り取りくさび35は形状センサ32の埋め込み可能なセグメント32bから離されている。図3Bに示される分離位置において、バルーン37は、埋め込み可能な装置21に残る形状センサ32の埋め込み可能なセグメント32bの部分を分離するために、チャネル38を介して膨張させられる。

分離ツール33の第３の実施の形態では、センサ分離部は、形状センサ32を取り囲むか、又は形状センサ32と一体化される。本発明のために、センサ分離部は、形状センサ32に印加される又は接続される外部刺激に応じて形状センサ32の配置セグメント32aから形状センサ32の埋め込み可能なセグメント32bの一部又は全体を分離するための任意の物として広く定められる。

例えば、図5A及び5Bに示されるように、機械的クリップ状のセンサ分離部39aが、封止(図示せず)を介してシース31の埋め込み可能なセクション31bに対して存在し、埋め込み型装置21の中に延在する。図5Aに示される配置モードにおいて、センサ分離部39aに対向する横方向の力は形状センサ32に印加されず、それによって、形状センサ32のセグメント32a, 32bは接続されたままである。図5Bに示される分離モードにおいて、埋め込み型装置21に残る形状センサ32の埋め込み可能なセグメント32bの部分を分離するために、センサ分離部39aに対向する横方向の力が形状センサ32に印加される。

第２の例によると、センサ分離部39aは、形状センサ32のセグメント32a及び32bを結合するための接着剤であり、それによって、配置セグメント32aから埋め込み可能なセグメント32bの部分を分離するために、センサ分離部39aに対向する横方向の力が形状センサ32に印加される。

第３の例によると、図6A及び6Bに示されるように、センサ分離部39bは、示されるようにシース31の埋め込み可能なセクション31bの中で、又は、埋め込み型装置21の中で、形状センサ32の埋め込み可能なセグメント32bに位置する。この例では、形状センサ32は光ファイバであり、従来技術において周知であるように特定の電力レベルを超える特定の波長のレーザ光が形状センサ32に結合する場合、センサ分離部39bは形状センサ32のセグメント32a, 32bを分離する定格破壊点である。このように、図6Aに示される配置モードにおいて、レーザ光は形状センサ32に結合されず、それによって、形状センサ32のセグメント32a及び32bは接続されたままである。図6Bに示される分離モードにおいて、矢印によって示されるように、レーザ光が形状センサ32に結合され、それによって埋め込み型装置21に残る形状センサ32の埋め込み可能なセグメント32bの部分を分離する。

第４の例によると、センサ分離部39bは、形状センサ32のセグメント32a, 32bを分離するための特定の振幅の電気信号に応答する磁気カプラであることができる。特に、磁気カプラは、磁石及び電磁石を用いる。図6Aに示される配置モードにおいて、センサ分離部39bを磁気的に起動させて、それによって、形状センサ32のセグメント32a及び32bが接続されるように、特定の振幅の電気信号が形状センサ32に結合される。図6Bに示される分離モードでは、電気信号は減衰されるか又は形状センサ32から分離され、センサ分離部39bを磁気的に非活性化し、それによって、埋め込み可能なセグメント32bの部分が配置セグメント32aから分離する。

図1-6を参照して、当業者は、形状センサの一部を埋め込み型装置から分離する手段を有する形状センサを介して解剖学的構造に埋め込み型装置を誘導するための配置ツールを含む（但しそれらに限られない）本発明のさまざまな利点を認識する。

本発明のさまざまな例示的な実施の形態が図示されて説明されたが、当業者は、本願明細書において記載される本発明の例示的な実施の形態は例証を示すものであって、さまざまな変更及び改造が行われることができ、本発明の真の範囲を逸脱しない範囲で均等物がその要素のために代用されることができることを理解する。更に、その中心的な範囲を逸脱しない範囲で本発明の教示を適応させるために、多くの変更が行われることができる。したがって、本発明は、本発明を実行するために考えられる最良のモードとして開示される特定の実施の形態に限定されず、本発明は、添付の請求の範囲に入る全ての実施の形態を含むことが意図される。

Claims (20)

1. 解剖学的構造に埋め込み型装置を結合するための配置装置であって、
   前記解剖学的構造に対する結合位置に前記埋め込み型装置を配置するための配置セクション、及び
   前記配置セクションを前記埋め込み型装置に結合するための埋め込み可能なセクション、
   を含むシース、
   前記結合位置に前記埋め込み型装置を誘導するための形状センサであって、
   前記シースの前記配置セクションの中に少なくとも部分的に延在する配置セグメント、及び
   前記配置セグメントに接続され、前記シースの前記埋め込み可能なセクションの中に少なくとも部分的に延在する埋め込み可能なセグメント、
   を含む形状センサ、並びに、
   前記シースの前記埋め込み可能なセクションに対して配置される分離ツール、
   を有し、
   前記分離ツールは、前記形状センサの前記配置セグメントから前記形状センサの前記埋め込み可能なセグメントの少なくとも一部を分離するように動作可能である、配置装置。
2. 前記形状センサが光ファイバである、請求項１に記載の配置装置。
3. 前記形状センサは、形状センシング素子のアレイを含む有線テザーである、請求項１に記載の配置装置。
4. 前記埋め込み可能なセグメントは、前記シースの前記埋め込み可能なセクションを通して前記埋め込み型装置中へと延在する、請求項１に記載の配置装置。
5. 前記分離ツールが、
   前記シースの前記埋め込み可能なセクション中に配置される基礎くさび、及び
   前記基礎くさびに沿ってスライド可能な切り取りくさび、
   を有し、前記切り取りくさびは、当該切り取りくさびが前記埋め込み可能なセグメントの方向へ前記基礎くさびに沿ってスライドされたことに応じて、前記形状センサの前記配置セグメントから前記形状センサの前記埋め込み可能なセグメントの少なくとも一部を分離するように動作可能である、請求項１に記載の配置装置。
6. 前記分離ツールが、
   前記シースの前記埋め込み可能なセクション中に配置される膨張可能バルーン、及び
   前記バルーン上に配置される切り取りくさび、
   を含む切断バルーンであり、前記切り取りくさびは、前記バルーンが膨張されたことに応じて前記形状センサの前記配置セグメントから前記形状センサの前記埋め込み可能なセグメントの少なくとも一部を分離するように動作可能である、請求項１に記載の配置装置。
7. 前記分離ツールが、センサ分離部に少なくとも部分的に対向する方向に形状センサに印加される横方向の力に応じて、前記形状センサの前記配置セグメントから前記形状センサの前記埋め込み可能なセグメントの少なくとも一部を分離するように動作可能な前記センサ分離部を含む、請求項１に記載の配置装置。
8. 前記分離ツールが、特定の波長及びパワーのレーザ光が前記形状センサに結合されたことに応じて、前記形状センサの前記配置セグメントから前記形状センサの前記埋め込み可能なセグメントの少なくとも一部を分離するように動作可能なセンサ分離部を含む、請求項１に記載の配置装置。
9. 前記分離ツールが、前記形状センサに結合される特定の振幅の電気信号に応じて、前記形状センサの前記配置セグメントから前記形状センサの前記埋め込み可能なセグメントの少なくとも一部を分離するように動作可能なセンサ分離部を含む、請求項１に記載の配置装置。
10. 前記埋め込み型装置は、左心房遮蔽装置、フィルタ装置、生理学的モニタリング装置、中隔欠陥修復装置、弁置換装置、心臓再同期治療装置、ペーシング装置、刺激装置及び脳神経血管内修復装置を含むグループから選択される、請求項１に記載の配置装置。
11. 解剖学的構造に埋め込み型装置を結合するための配置システムであって、
    解剖学的構造に埋め込み型装置を結合するための配置装置であって、
    前記解剖学的構造に対する結合位置に前記埋め込み型装置を配置するための配置セクション、及び
    前記配置セクションを前記埋め込み型装置に結合するための埋め込み可能なセクション、
    を含むシース、
    前記結合位置に前記埋め込み型装置を誘導するための形状センサであって、
    前記シースの前記配置セクションの中に延在する配置セグメント、及び
    前記配置セグメントに接続され、前記シースの前記埋め込み可能なセクションの中に延在する埋め込み可能なセグメント、
    を含む形状センサ、
    前記シースの前記埋め込み可能なセクションに対して配置される分離ツールであって、前記形状センサの前記配置セグメントから前記形状センサの前記埋め込み可能なセグメントの少なくとも一部を分離するように動作可能である分離ツール、並びに
    前記形状センサの形状を検出するための形状センサ・モニタ、
    を有する配置システム。
12. 前記形状センサが光ファイバである、請求項１１に記載の配置システム。
13. 前記形状センサは、形状センシング素子のアレイを含む有線テザーである、請求項１１に記載の配置システム。
14. 前記埋め込み可能なセグメントは、前記シースの前記埋め込み可能なセクションを通して前記埋め込み型装置中へと延在する、請求項１１に記載の配置システム。
15. 前記分離ツールが、
    前記シースの前記埋め込み可能なセクション中に配置される基礎くさび、及び
    前記基礎くさびに沿ってスライド可能な切り取りくさび、
    を有し、前記切り取りくさびは、当該切り取りくさびが前記埋め込み可能なセグメントの方向へ前記基礎くさびに沿ってスライドされたことに応じて、前記形状センサの前記配置セグメントから前記形状センサの前記埋め込み可能なセグメントの少なくとも一部を分離するように動作可能である、請求項１１に記載の配置システム。
16. 前記分離ツールが、
    前記シースの前記埋め込み可能なセクション中に配置される膨張可能バルーン、及び
    前記バルーン上に配置される切り取りくさび、
    を含む切断バルーンであり、前記切り取りくさびは、前記バルーンが膨張されたことに応じて前記形状センサの前記配置セグメントから前記形状センサの前記埋め込み可能なセグメントの少なくとも一部を分離するように動作可能である、請求項１１に記載の配置システム。
17. 前記分離ツールが、センサ分離部に少なくとも部分的に対向する方向に形状センサに印加される横方向の力に応じて、前記形状センサの前記配置セグメントから前記形状センサの前記埋め込み可能なセグメントの少なくとも一部を分離するように動作可能な前記センサ分離部を含む、請求項１１に記載の配置システム。
18. 前記分離ツールが、特定の波長及びパワーのレーザ光が前記形状センサに結合されたことに応じて、前記形状センサの前記配置セグメントから前記形状センサの前記埋め込み可能なセグメントの少なくとも一部を分離するように動作可能なセンサ分離部を含む、請求項１１に記載の配置システム。
19. 前記分離ツールが、前記形状センサに結合される特定の振幅の電気信号に応じて、前記形状センサの前記配置セグメントから前記形状センサの前記埋め込み可能なセグメントの少なくとも一部を分離するように動作可能なセンサ分離部を含む、請求項１１に記載の配置システム。
20. 前記埋め込み型装置は、左心房遮蔽装置、フィルタ装置、生理学的モニタリング装置、中隔欠陥修復装置、弁置換装置、心臓再同期治療装置、ペーシング装置、刺激装置及び脳神経血管内修復装置を含むグループから選択される、請求項１１に記載の配置システム。

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