JP2018075376A - 折畳みニチノール薄板に成形されたコイル - Google Patents
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Abstract
Description
本特許文献の開示の一部には、著作権保護の対象となる資料が含まれる。著作権者は、特許文献又は特許情報開示のうちの任意のものによる複製に対して、それが特許商標庁特許出願又は記録において明らかであるとき、異議を唱えないが、そうでなければ、たとえ何であっても全ての著作権を保有する。
本発明は、中空のプローブ及びカテーテルに関する。より詳細には、本発明は、接触力センサを有するカテーテルに関する。
ここで図面に移って、最初に図1を参照すると、同図は、本発明の開示される実施形態に従って構成されかつ動作可能である、生きている対象の心臓12において電気的活動を評価してアブレーション処置を実施するためのシステム10の絵画的な図である。このシステムは、被験者の血管系を通じて、心臓12の室又は血管構造内に操作者16によって経皮的に挿入されるカテーテル14を備えている。通常は医師である操作者16が、カテーテルの遠位先端部18を、例えば、アブレーション標的部位で心臓壁と接触させる。その開示が参照により本明細書に援用される、米国特許第6,226,542号及び同第6,301,496号、並びに本願と同一譲受人に譲渡された米国特許第6,892,091号に開示される方法に従って、電気的活動マップが作成され得る。システム10の要素を具現化する1つの市販の製品は、Biosense Webster,Inc.(3333 Diamond Canyon Road,Diamond Bar,CA 91765)より入手可能な、CARTO(登録商標)3システムとして入手可能である。このシステムは、本明細書に説明される本発明の原理を具現化するように、当業者によって変更されてもよい。
ここで図3を参照すると、同図は、本発明の実施形態に従う、形状固定前のばね型51の立面図である。型は、薄膜スパッタ又は冷間加工ニチノール等の金属薄板から切断され、次いで、所望の形状に成形又は形状固定される。その代替として、型は、ベリリウム銅合金、コバルトクロム合金、又はステンレス鋼合金から作成されてもよい。形状固定を達成する一方法は、型をオーブン内で高温に曝すことである。形状固定に必要な温度及び別の運転条件は、ばねに使用される材料に従って、当該技術分野において周知であり、例えば、ニチノールは、一般に30分間で520℃の高温まで昇温され、次いで急冷される。その代替として、金属薄板が、累進的スタンピング、例えば、ばね成形の完成が達成されるまで、異なるダイによる、金属上での一連の動作の実行を受けてもよい。型51は、波形模様に切られた輪郭を有する内側開放空間55を囲む閉鎖曲線を成形する中央リング部分53を有する。6つの脚部57が、開放空間55から外向きに放射状に広がっている。スタンピングは、金属を熱間成形することを含んでもよい。
ここで図6及び図7を参照すると、両図は、本発明の代替実施形態に従う形状固定ばね61の立面図である。この実施形態では、脚部63が、中央リング65の平面の両側で角度69、73、典型的には平面から26度をなす連結部67によって中央リング65に接続されている。連結部67は、開窓部71を含み、同開窓部は、軸方向変位を増加させるが、半径方向(又は横方向)変位には最小の影響しか及ぼさない。圧縮力が脚部63に加えられると、角度69、73を減少させ、圧縮力が除去されると、それは逆転される。
ここで図8を参照すると、同図は、本発明の代替実施形態に従う、2つのシリンダ77、79の間に設置された圧縮ばね75の立面図である。ばね75は、本明細書の実施形態のうちのいずれであってもよい。ばね自体の中心部分81は、上記のような圧縮ばねとして機能する。シリンダ77、79は、保持又は把持機能を有する脚部83によって抱持されて、ばね75をシリンダ77、79に固着する。
ここで図9を参照すると、同図は、ばね型85と、本発明の代替実施形態に従ってばね型85から調整された形状固定ばね87と、を示す。この実施形態では、脚部89は、中央リング91から延在し、そして、接合部93で二又に分かれて分岐95、97を成形する。
ここで図10を参照すると、同図は、本発明の代替実施形態に従う形状固定ばね99を示す。4つの脚部101を有するばね99の構造は、ばね87(図9)に類似しているが、但し、中央リング103が、中央リング103の中央点105に向かう方及びそれから離れる方に、概して半径方向に振動している正弦波構成に成形されていることは除かれる。全長寸法は、同じ直径の円形リングの周長を超え、そして、送信器コイルと受信記コイルとの間の一層密着した配置を可能にする。
ここで図11を参照すると、同図は、本発明の代替実施形態に従う形状固定ばね107を示す。この変形物は、脚部113を接続する中央リング111のセクタ109(セクタ109のうちの1つが破線で示される)が2つのヘアピンカーブに作られていることを除いて、図10の実施形態に類似している。ばね107は、上記のように圧縮ばねとして作用することができ、そして、側方(又は半径方向)移動を可能にするようにも機能してもよい。
ここで図12を参照すると、同図は、本発明の代替実施形態に従う形状固定ばね121を示す。配置構成は、4つの脚部の代わりに6つの脚部123があることを除いて、ばね99(図10)に類似している。この設計は、ばね121がばね99と比較して相対的に大きい圧縮力に耐えることを可能にする。
ここで図13を参照すると、同図は、本発明の代替実施形態に従う、ばね型125、及び、ばね型85から調製された形状固定ばね127を示す。この実施形態では、6つの脚部129が、中央リング133に成形された外側に向いたループ131に付着している。図13の左側に示すように、6つの脚部129は、中央リングの中心130に向かって内側に延在し、このことが、最終的な成形ばね形態125の外径を低減する。
ここで図14を参照すると、同図は、本発明の代替実施形態に従う形状固定ばね135を示す。この実施形態は、脚部139を中央リング141と接続する連結部137が、開窓部付きではなくむしろ中実であることを除いて、ばね61(図6)に類似しており、このことが、金属スタンピング動作に対してプロセスをより単純にする。
ここで図15を参照すると、同図は、本発明の代替実施形態に従う形状固定ばね143を示す。この実施形態では、6つの脚部145があり、同脚部は、中央リング149から延在するそれぞれの細長いループ147に付着されている。ループ147の他に、リング149は、ループ147と交互し、そして、脚部に付着しない付加的な外側に延在するループ151を備える。付加的なループは、剛性を減少させ、そして、応力をより大きい面積に分散させることにより、結果としてより頑健な設計をもたらす。
(1) 装置であって、
2つの接触する要素の間に挿入された弾力性部材を有するばねを備え、前記弾力性部材、及び
前記弾力性部材に接続された拡張部が、前記要素と接触しており、前記要素のうちの少なくとも1つに加えられた力が、互いに対する前記要素の変位と相関する前記ばねの変形を生じさせる、装置。
(2) 前記弾力性部材は、第1のセグメント及び第2のセグメントを有する中央リングを備え、前記第1のセグメントは、平面の片側に配置され、前記第2のセグメントは、前記平面の別の側に配置されており、前記変形は、前記第1のセグメント及び前記第2のセグメントを前記平面に接近させることを含む、実施態様1に記載の装置。
(3) 前記弾力性部材は、中央リングを備え、前記リングは、前記リングの中央点に向かう方及びそれから離れる方への半径方向振動を有する正弦波構成を有する、実施態様1に記載の装置。
(4) 前記弾力性部材は、複数のセクタを備える中央リングを備え、前記セクタのそれぞれは、2つのヘアピンカーブに成形されている、実施態様1に記載の装置。
(5) 前記変形は、前記要素のうちの少なくとも1つの、前記要素のうちの別の1つに対するねじりを含む、実施態様4に記載の装置。
(7) 前記第1の脚部及び前記第2の脚部を、平面に関してそれぞれ反対の角度で前記リングにそれぞれ接続する第1の連結部及び第2の連結部を更に備え、前記変形は、前記角度の減少を含む、実施態様6に記載の装置。
(8) 前記第1の脚部及び前記第2の脚部は、それぞれの要素の端面に接触する、実施態様7に記載の装置。
(9) 前記第1の脚部及び前記第2の脚部は、それぞれの要素を抱持する、実施態様7に記載の装置。
(10) 装置であって、
近位部分、及び患者の体腔への挿入のための遠位部分を有する可撓性挿入チューブと、
前記挿入チューブの前記近位部分を前記遠位部分に結合する弾力性部材であって、前記弾力性部材は、形状固定された弾性材料を備え、前記弾力性部材は、前記挿入チューブの前記近位部分及び前記遠位部分とそれぞれ接触している近位及び遠位拡張部を有する、弾力性部材と、を備え、
前記遠位部分を通して加えられた力が、前記遠位部分に対する前記近位部分の変位と相関する前記弾力性部材の変形を生じさせる、装置。
(12) 前記弾力性部材は、中央リングを備え、前記リングは、前記リングの中央点に向かう方及びそれから離れる方への半径方向振動を有する正弦波構成を有する、実施態様10に記載の装置。
(13) 前記弾力性部材は、複数のセクタを備える中央リングを備え、
前記セクタのそれぞれは、2つのヘアピンカーブへと巻き込まれている、実施態様10に記載の装置。
(14) 前記近位部分は、前記遠位部分から離間され、前記弾力性部材は、それらの間に挿入されており、前記変形は、前記遠位部分に対する前記近位部分のねじりによって生じさせられる、実施態様13に記載の装置。
(15) 前記弾力性部材は、中央リングを備え、前記近位拡張部及び前記遠位拡張部は、前記リングに対して、それぞれ反対の第1及び第2の垂直方向に延在する、実施態様10に記載の装置。
(17) 前記近位部分及び前記遠位部分は、端面を有し、前記近位拡張部及び前記遠位拡張部は、前記近位部分及び前記遠位部分の前記端面とそれぞれ接触する、実施態様16に記載の装置。
(18) 前記近位拡張部及び前記遠位拡張部は、前記近位部分及び前記遠位部分をそれぞれ抱持する、実施態様16に記載の装置。
(19) 医療用プローブを製造する方法であって、
近位部分、及び電極をそれ自体の上に有する遠位部分を有する細長いプローブを提供する工程と、
弾力性部材を金属薄板から成形する工程であって、前記弾力性部材は、弾性部分及び付着部分を有し、前記付着部分は、前記プローブの前記近位部分及び前記遠位部分を係合するように構成されている、工程と、
前記弾力性部材を形状固定する工程と、
前記遠位部分を通して加えられた力が、前記遠位部分に対する前記近位部分の変位と相関する前記弾力性部材の変形を生じさせるように、前記弾力性部材を前記近位部分及び前記遠位部分に結合することによって前記弾力性部材を接触力センサとして構成する工程と、
を含む、方法。
(20) 弾力性部材を成形することは、ばね型を金属薄板から切断することを含む、実施態様19に記載の方法。
(22) 弾力性部材を成形することは、ばね型を金属薄板からスタンピングすることを含む、実施態様19に記載の方法。
(23) 前記金属薄板は、薄膜スパッタニチノール、冷間加工ニチノール、ベリリウム銅合金、コバルトクロム合金、及びステンレス鋼合金からなる群のうちの1つを含む、実施態様19に記載の方法。
(24) 形状固定することは、前記金属薄板をオーブン内で加熱することによって実行される、実施態様19に記載の方法。
(25) 形状固定することは、スタンピングプロセスの一部として前記金属薄板を熱間成形することによって実行される、実施態様19に記載の方法。
Claims (26)
- 装置であって、
2つの接触する要素の間に挿入された弾力性部材を有するばねを備え、前記弾力性部材、及び
前記弾力性部材に接続された拡張部が、前記要素と接触しており、前記要素のうちの少なくとも1つに加えられた力が、互いに対する前記要素の変位と相関する前記ばねの変形を生じさせる、装置。 - 前記弾力性部材は、第1のセグメント及び第2のセグメントを有する中央リングを備え、前記第1のセグメントは、平面の片側に配置され、前記第2のセグメントは、前記平面の別の側に配置されており、前記変形は、前記第1のセグメント及び前記第2のセグメントを前記平面に接近させることを含む、請求項1に記載の装置。
- 前記弾力性部材は、中央リングを備え、前記リングは、前記リングの中央点に向かう方及びそれから離れる方への半径方向振動を有する正弦波構成を有する、請求項1に記載の装置。
- 前記弾力性部材は、複数のセクタを備える中央リングを備え、前記セクタのそれぞれは、2つのヘアピンカーブに成形されている、請求項1に記載の装置。
- 前記変形は、前記要素のうちの少なくとも1つの、前記要素のうちの別の1つに対するねじりを含む、請求項4に記載の装置。
- 前記拡張部は、第1の脚部及び第2の脚部を含む、中央リングに付着された複数の脚部を備え、前記第1の脚部及び前記第2の脚部は、前記リングに対して、それぞれ反対の第1及び第2の垂直方向にそれぞれ延在する、請求項1に記載の装置。
- 前記第1の脚部及び前記第2の脚部を、平面に関してそれぞれ反対の角度で前記リングにそれぞれ接続する第1の連結部及び第2の連結部を更に備え、前記変形は、前記角度の減少を含む、請求項6に記載の装置。
- 前記第1の脚部及び前記第2の脚部は、それぞれの要素の端面に接触する、請求項7に記載の装置。
- 前記第1の脚部及び前記第2の脚部は、それぞれの要素を抱持する、請求項7に記載の装置。
- 装置であって、
近位部分、及び患者の体腔への挿入のための遠位部分を有する可撓性挿入チューブと、
前記挿入チューブの前記近位部分を前記遠位部分に結合する弾力性部材であって、前記弾力性部材は、形状固定された弾性材料を備え、前記弾力性部材は、前記挿入チューブの前記近位部分及び前記遠位部分とそれぞれ接触している近位及び遠位拡張部を有する、弾力性部材と、を備え、
前記遠位部分を通して加えられた力が、前記遠位部分に対する前記近位部分の変位と相関する前記弾力性部材の変形を生じさせる、装置。 - 前記弾力性部材は、第1のセグメント及び第2のセグメントを有する中央リングを備え、前記第1のセグメントは、平面の片側に配置され、前記第2のセグメントは、前記平面の別の側に配置されており、前記変形は、前記第1のセグメント及び前記第2のセグメントを前記平面に接近させることを含む、請求項10に記載の装置。
- 前記弾力性部材は、中央リングを備え、前記リングは、前記リングの中央点に向かう方及びそれから離れる方への半径方向振動を有する正弦波構成を有する、請求項10に記載の装置。
- 前記弾力性部材は、複数のセクタを備える中央リングを備え、
前記セクタのそれぞれは、2つのヘアピンカーブへと巻き込まれている、請求項10に記載の装置。 - 前記近位部分は、前記遠位部分から離間され、前記弾力性部材は、それらの間に挿入されており、前記変形は、前記遠位部分に対する前記近位部分のねじりによって生じさせられる、請求項13に記載の装置。
- 前記弾力性部材は、中央リングを備え、前記近位拡張部及び前記遠位拡張部は、前記リングに対して、それぞれ反対の第1及び第2の垂直方向に延在する、請求項10に記載の装置。
- 前記近位拡張部及び前記遠位拡張部を、平面に関してある角度で前記リングにそれぞれ接続する第1の連結部及び第2の連結部を更に備え、前記変形は、前記角度の変化を含む、請求項15に記載の装置。
- 前記近位部分及び前記遠位部分は、端面を有し、前記近位拡張部及び前記遠位拡張部は、前記近位部分及び前記遠位部分の前記端面とそれぞれ接触する、請求項16に記載の装置。
- 前記近位拡張部及び前記遠位拡張部は、前記近位部分及び前記遠位部分をそれぞれ抱持する、請求項16に記載の装置。
- 医療用プローブを製造する方法であって、
近位部分、及び電極をそれ自体の上に有する遠位部分を有する細長いプローブを提供する工程と、
弾力性部材を金属薄板から成形する工程であって、前記弾力性部材は、弾性部分及び付着部分を有し、前記付着部分は、前記プローブの前記近位部分及び前記遠位部分を係合するように構成されている、工程と、
前記弾力性部材を形状固定する工程と、
前記遠位部分を通して加えられた力が、前記遠位部分に対する前記近位部分の変位と相関する前記弾力性部材の変形を生じさせるように、前記弾力性部材を前記近位部分及び前記遠位部分に結合することによって前記弾力性部材を接触力センサとして構成する工程と、
を含む、方法。 - 弾力性部材を成形することは、ばね型を金属薄板から切断することを含む、請求項19に記載の方法。
- 切断することは、レーザ切断によって実行される、請求項20に記載の方法。
- 弾力性部材を成形することは、ばね型を金属薄板からスタンピングすることを含む、請求項19に記載の方法。
- 前記金属薄板は、薄膜スパッタニチノール、冷間加工ニチノール、ベリリウム銅合金、コバルトクロム合金、及びステンレス鋼合金からなる群のうちの1つを含む、請求項19に記載の方法。
- 形状固定することは、前記金属薄板をオーブン内で加熱することによって実行される、請求項19に記載の方法。
- 形状固定することは、スタンピングプロセスの一部として前記金属薄板を熱間成形することによって実行される、請求項19に記載の方法。
- スタンピングすることは、一連のダイによる累進的スタンピングを含む、請求項25に記載の方法。
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