JP2019055012A - Medical device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、虚血状態を改善するための医療用デバイスに関する。 The present invention relates to a medical device for improving an ischemic condition.
心筋梗塞などの虚血性心疾患は、バルーンカテーテルやステントを用いて狭窄部を拡げる治療が一般的である。しかしながら、疾患が微小血管にある場合、バルーンやステントなどのデバイスを挿入することができず、治療が困難なことがある。 For ischemic heart diseases such as myocardial infarction, treatment for expanding the stenosis using a balloon catheter or stent is common. However, if the disease is in a microvessel, devices such as balloons and stents cannot be inserted and treatment may be difficult.
急性心筋梗塞などの血栓性の狭窄病変においては、薬剤溶出ステントによる治療が一般的である。しかしながら、ステント留置時に病変部の血栓が剥がれ落ち、より末梢側の微小血管を閉塞させることがある。これによりできた微小血管の塞栓は、Slow−flowやNo−reflowと呼ばれ、予後悪化の原因となる。微小血管が塞栓すると、心筋が壊死し、心不全に陥ることがある。 For thrombotic stenotic lesions such as acute myocardial infarction, treatment with a drug-eluting stent is common. However, at the time of stent placement, the thrombus at the lesion site may fall off, and the more peripheral microvessels may be occluded. The embolization of the microvessel formed by this is called Slow-flow or No-reflow and causes a worse prognosis. When the microvessels are embolized, the myocardium can become necrotic and cause heart failure.
近年、冠動脈に超音波を照射することで冠動脈からの血管新生を誘導し、虚血を解消できることが研究により明らかになってきている。例えば、特許文献1には、血管に挿入可能であって、血管内から超音波を照射できるデバイスが記載されている。このデバイスは、虚血した心筋へ超音波を照射して血管新生を誘導し、虚血を解消できる。 In recent years, studies have shown that ischemia can be resolved by inducing angiogenesis from the coronary artery by irradiating the coronary artery with ultrasound. For example, Patent Document 1 describes a device that can be inserted into a blood vessel and can be irradiated with ultrasonic waves from within the blood vessel. This device induces angiogenesis by irradiating the ischemic myocardium with ultrasound, and can eliminate ischemia.
特許文献2には、超音波エコーによる診断用超音波探触子と、振動することにより血管内血栓を除去できる治療用超音波振動子が設けられたカテーテルが記載されている。診断用超音波探触子および治療用超音波振動子は、カテーテルプローブの遠位部に、遠位側へ向かって超音波を照射可能に設けられている。 Patent Document 2 describes a diagnostic ultrasonic probe using ultrasonic echoes and a catheter provided with a therapeutic ultrasonic transducer capable of removing intravascular thrombi by vibration. The ultrasonic probe for diagnosis and the ultrasonic transducer for treatment are provided at the distal portion of the catheter probe so as to be able to irradiate ultrasonic waves toward the distal side.
特許文献1に記載のデバイスは、長尺なデバイスの軸心と略直交する方向へ超音波を照射する。しかしながら、多くの場合、梗塞領域は血管の内腔が狭く、デバイスを挿入できない部分に存在している。このため、特許文献1に記載のデバイスを、梗塞領域の責任血管からアプローチしても、塞栓領域へ効率よく超音波を照射できない。 The device described in Patent Document 1 irradiates ultrasonic waves in a direction substantially perpendicular to the axis of a long device. However, in many cases, the infarct region exists in a portion where the lumen of the blood vessel is narrow and the device cannot be inserted. For this reason, even if the device described in Patent Document 1 is approached from the responsible blood vessel in the infarct region, it is not possible to efficiently irradiate the embolic region with ultrasonic waves.
梗塞領域にデバイスを挿入できない場合には、冠静脈などの近傍の血管へデバイスを挿入し、異なる血管から超音波を照射する必要がある。しかしながら、梗塞領域の近傍に、デバイスを挿入できる血管があるとは限らない。 When the device cannot be inserted into the infarct region, it is necessary to insert the device into a nearby blood vessel such as a coronary vein and irradiate ultrasonic waves from different blood vessels. However, there is not always a blood vessel into which the device can be inserted in the vicinity of the infarct region.
特許文献2に記載のカテーテルの治療用超音波振動子は、遠位側へ向かって超音波を照射できる。しかしながら、超音波の照射方向を変更できないため、塞栓領域へ効率よく超音波を照射できない。 The ultrasonic transducer for treatment of a catheter described in Patent Document 2 can irradiate ultrasonic waves toward the distal side. However, since the irradiation direction of the ultrasonic waves cannot be changed, the ultrasonic waves cannot be efficiently applied to the embolic region.
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、血管を発達または新生させるために超音波を生体へ効果的に作用させることが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 effectively applying ultrasonic waves to a living body in order to develop or regenerate a blood vessel. To do.
上記目的を達成する医療用デバイスは、超音波を照射して血管を発達または新生させるための医療用デバイスであって、長尺な筒状部と、前記筒状部の遠位側に設けられ、前記筒状部の軸心に対する傾斜角を変更可能な支持台を備える支持部と、前記支持台に配置されて超音波を照射する照射部と、前記筒状部に少なくとも一部が収容され、遠位部が前記支持部に連結され、かつ近位部が前記筒状部よりも近位側に位置する操作用線材と、を有し、前記操作用線材の近位部を牽引することにより前記支持台の傾斜角を変更して前記照射部の照射方向を変更可能である。 A medical device that achieves the above-described object is a medical device for irradiating an ultrasonic wave to develop or regenerate a blood vessel, and is provided on a long cylindrical portion and a distal side of the cylindrical portion. A support portion including a support base capable of changing an inclination angle with respect to an axis of the cylindrical portion, an irradiation portion arranged on the support base and radiating ultrasonic waves, and at least a part of the cylindrical portion is accommodated. An operation wire having a distal portion coupled to the support portion and a proximal portion positioned on a more proximal side than the tubular portion, and pulling the proximal portion of the operation wire Thus, the irradiation direction of the irradiation unit can be changed by changing the inclination angle of the support base.
上記のように構成した医療用デバイスは、筒状部の軸心に対する傾斜角を変更可能な支持台に照射部が設けられるため、傾斜角を変更することで、超音波の照射方向を変更可能である。このため、超音波の照射方向を最適な方向へ調節でき、血管を発達または新生させるために超音波を生体へ効果的に作用させることが可能である。 Since the medical device configured as described above is provided with an irradiation unit on the support base that can change the tilt angle with respect to the axis of the cylindrical part, the ultrasonic irradiation direction can be changed by changing the tilt angle. It is. For this reason, it is possible to adjust the irradiation direction of the ultrasonic wave in an optimum direction, and to effectively apply the ultrasonic wave to the living body in order to develop or regenerate a blood vessel.
前記照射部は、凹面振動子を有してもよい。これにより、超音波に指向性を持たせて集束でき、目的の場所へ超音波を効率よく照射できる。また、照射部を小型化できるため、小径の血管へ挿入可能である。 The irradiation unit may include a concave vibrator. As a result, the ultrasonic waves can be focused with directivity, and the ultrasonic waves can be efficiently irradiated to the target location. Moreover, since the irradiation part can be reduced in size, it can be inserted into a small-diameter blood vessel.
前記照射部は、音響レンズを有してもよい。これにより、音響レンズによって超音波に指向性を持たせて集束でき、目的の場所へ超音波を効率よく照射できる。また、照射部を小型化できるため、小径の血管へ挿入可能である。 The irradiation unit may include an acoustic lens. Accordingly, the ultrasonic lens can be focused with directivity by the acoustic lens, and the ultrasonic wave can be efficiently irradiated to the target place. Moreover, since the irradiation part can be reduced in size, it can be inserted into a small-diameter blood vessel.
前記医療用デバイスは、前記筒状部の遠位側に設けられて超音波を送受信する撮像部を有してもよい。これにより、撮像部により得られる画像から、医療用デバイスの遠位部の位置および向きをリアルタイムで3次元的に特定できる。したがって、照射部からの超音波の照射方向および照射位置を正確に調節できる。 The medical device may include an imaging unit that is provided on a distal side of the cylindrical part and transmits and receives ultrasonic waves. Thereby, the position and orientation of the distal portion of the medical device can be specified in three dimensions in real time from the image obtained by the imaging unit. Therefore, the irradiation direction and irradiation position of the ultrasonic wave from the irradiation unit can be accurately adjusted.
前記医療用デバイスは、前記筒状部の遠位側にX線造影性のマーカーを有してもよい。これにより、筒状部の遠位部の位置をX線透視下で正確に把握できる。したがって、照射部からの超音波の照射方向を正確に調節できる。 The medical device may have an X-ray contrast marker on a distal side of the cylindrical portion. Thereby, the position of the distal part of a cylindrical part can be correctly grasped under X-ray fluoroscopy. Therefore, the irradiation direction of the ultrasonic wave from the irradiation unit can be accurately adjusted.
前記支持部は、中央部よりも外周部の厚さが薄い複数の傾斜盤を有し、前記傾斜盤は、外周部の異なる位置に少なくとも2つの貫通孔を有し、前記操作用線材は、少なくとも2つ設けられ、各々の前記操作用線材は、重なっている複数の前記傾斜盤の貫通孔を近位側から順次貫通し、最も遠位側の前記傾斜盤または当該傾斜盤よりも遠位側の部材に連結され、前記支持台は、最も遠位側の前記傾斜盤に配置されてもよい。これにより、操作用線材の何れかを牽引することで、牽引された操作用線材が位置する傾斜盤の周方向位置において、隣接する傾斜盤の薄い外周部同士が近づく。これにより、隣接する傾斜盤が相対的に傾く。したがって、牽引する操作用線材の選択および牽引する距離により、支持台を任意の方向へ任意の傾斜角で傾けることができる。 The support portion has a plurality of inclined plates whose outer peripheral portion is thinner than the central portion, the inclined plate has at least two through holes at different positions on the outer peripheral portion, and the operation wire is At least two of the operation wires are sequentially penetrated from the proximal side through the through holes of the plurality of the inclined plates that overlap each other, and the distalmost distal plate or the distal plate is more distal than the inclined plate. It is connected to a member on the side, and the support base may be disposed on the tilting plate on the most distal side. Thus, by pulling any of the operation wire rods, the thin outer peripheral portions of the adjacent tilt plates approach each other at the circumferential position of the tilt plate where the pulled operation wire rods are located. Thereby, the adjacent inclination board inclines relatively. Therefore, the support base can be tilted in an arbitrary direction at an arbitrary inclination angle depending on the selection of the operation wire to be pulled and the distance to be pulled.
前記支持部は、弾性的に変形可能な屈曲するバネ部と、前記バネ部よりも遠位側に位置して前記筒状部に連結されている遠位連結部と、前記バネ部よりも近位側に位置して前記操作用線材に連結されている近位連結部と、を有し、前記支持台は、前記バネ部および遠位連結部の間に配置されてもよい。これにより、操作用線材を牽引することで、バネ部の屈曲を開くように伸ばし、支持台を任意の傾斜角で傾けることができる。また、操作用線材を牽引した後、操作用線材の牽引を止めることで、バネ部の屈曲が自己の弾性力によって元の状態に戻る。このため、支持台の傾斜角を、繰り返し変更できる。 The support portion includes a spring portion that is elastically deformable, a distal connection portion that is located on the distal side of the spring portion and connected to the tubular portion, and is closer to the spring portion. A proximal connection portion located on the distal side and connected to the operating wire, and the support base may be disposed between the spring portion and the distal connection portion. Thereby, by pulling the wire for operation, it can extend so that the bending of a spring part may be opened, and a support stand can be inclined by arbitrary inclination angles. In addition, after pulling the operation wire, by stopping the pulling of the operation wire, the bending of the spring portion returns to the original state by its own elastic force. For this reason, the inclination | tilt angle of a support stand can be changed repeatedly.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、図面の寸法比率は、説明の都合上、誇張されて実際の比率とは異なる場合がある。
<第1実施形態>
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the dimension ratio of drawing is exaggerated on account of description, and may differ from an actual ratio.
<First Embodiment>
第1実施形態に係る医療用デバイス10は、経皮的に血管内に挿入されるデバイスである。本医療用デバイス10は、冠動脈や冠動脈から延びる心筋内の微小血管を、超音波を照射することにより発達または新生させて、心臓の虚血状態を改善するために用いられる。なお、本明細書では、生体の管腔に挿入する側を「遠位側」、操作する手元側を「近位側」と称することとする。
The
医療用デバイス10は、図1、2、4、5に示すように、筒状部20と、超音波を照射する照射部30と、画像を取得する撮像部40と、照射部30を支持する支持部50と、支持部50を操作する操作部60を備えている。
The
筒状部20は、血管内腔に挿入される長尺な部位である。筒状部20は、長尺な本体チューブ21と、本体チューブ21の遠位部の側面に設けられる先端チューブ22を備えている。本体チューブ21は、4つの線材用ルーメン23と、1つの撮像用ルーメン24と、1つの照射用ルーメン25を備えている。4つの線材用ルーメン23は、支持部50に接続される4本の操作用線材61を収容する。撮像用ルーメン24は、撮像部40に設けられる撮像用ケーブル41を収容する。照射用ルーメン25は、照射部30に設けられる照射用ケーブル31を収容する。本体チューブ21は、線材用ルーメン23、撮像用ルーメン24および照射用ルーメン25が遠位側で開口している端面29から遠位側へ延在する先端部28を備えている。先端部28は、端面29の周方向の一部から突出している。なお、筒状部20に設けられるルーメンの数は、限定されない。したがって、操作用線材61、撮像用ケーブル41および照射用ケーブル31は、同一のルーメンに収容されてもよい。
The
先端チューブ22は、本体チューブ21の先端部28の外側面に固着され、本体チューブ21よりも遠位側へ延在している。先端チューブ22は、軸方向へ貫通するガイドワイヤルーメン27が形成されている。先端チューブ22は、X線造影性のマーカー26を備えている。マーカー26は、X線造影性(X線不透過性)を備えれば特に限定されないが、例えばX線造影性の材料からなる線材が巻回されてコイル状に形成される。マーカー26は、ガイドワイヤルーメン27を囲むように先端チューブ22の材料に埋設される。X線造影性の材料は、例えば、硫酸バリウム、酸化ビスマス、タングステン、金、白金、タンタル等である。医療用デバイス10は、予め血管に挿入されるガイドワイヤWをガイドワイヤルーメン27に通し、ガイドワイヤWに沿って患部まで導かれる。
The
撮像部40は、超音波エコーにより生体の断層画像を取得する部位である。撮像部40は、超音波を送受信する撮像用超音波振動子42と、撮像用超音波振動子42に接続される撮像用ケーブル41と、外部の装置に接続される撮像用コネクタ43を備えている。
The
撮像用超音波振動子42は、先端部28の内側面に固定され、端面29よりも遠位側に位置する。撮像用超音波振動子42は、超音波を発振する面が、筒状部20の軸心Xと直交する方向へ向いている。したがって、撮像用超音波振動子42は、軸心Xと略直交する方向へ超音波を発振する。撮像用超音波振動子42は、撮像用ケーブル41から受け取る電気信号により超音波を発振する。さらに、撮像用超音波振動子42は、発振した超音波の反射波(エコー)を受信し、電気信号(エコー信号)へ変換して、撮像用コネクタ43へ伝達する。撮像用超音波振動子42は、軸心Xに沿う方向において、マーカー26と一致する位置に配置される。なお、マーカー26の位置は、特に限定されない。
The imaging
撮像用ケーブル41は、本体チューブ21の撮像用ルーメン24を貫通している。撮像用ケーブル41の遠位端は、撮像用超音波振動子42に接続されている。撮像用ケーブル41の近位端は、操作部60から外部へ導出されている。
The
撮像用コネクタ43は、撮像用ケーブル41の近位端に電気的に接続されている。撮像用コネクタ43は、撮像用ケーブル41を外部の超音波撮像装置(図示せず)に接続する。超音波撮像装置は、撮像用コネクタ43を介して撮像用超音波振動子42へ超音波を発生させるための信号を送信し、かつ撮像用超音波振動子42からエコー信号を受信する。超音波撮像装置は、受信したエコー信号から、生体の断層画像を生成してディスプレイに表示できる。
The
支持部50は、図2〜4に示すように、照射部30を移動可能に支持する部位である。支持部50は、円盤状の複数の傾斜盤51を備えている。傾斜盤51は、中央に位置する平板部52と、平板部52の外周囲を囲む傾斜部53を備えている。平板部52は、板厚が均一である。平板部52の中央には、照射用ケーブル31が通る中央孔54が形成されている。傾斜部53は、径方向の外側ほど板厚が薄くなるように、両側の傾斜面56が傾斜している。各々の傾斜面56の、平板部52の面に対する角度αは、照射部30を傾ける傾斜角β(図4(B)を参照)の最大値に応じて設定される。
The
傾斜部53は、周方向に均一な角度(90度)で並ぶ4つの貫通孔55が形成されている。各々の貫通孔55には、操作用線材61が貫通している。
The
複数の傾斜盤51は、本体チューブ21の端面29から、本体チューブ21の軸心Xに沿って遠位側へ向かって並んでいる。複数の傾斜盤51は、隣接する平板部52同士が接触する。平板部52の板厚が均一であるため、重なる傾斜盤51は、端面29から遠位方向へまっすぐに並ぶ。各々の傾斜盤51の4つの貫通孔55は、他の傾斜盤51の4つの貫通孔55と、軸心Xに沿って重なる。したがって、直線状の操作用線材61が、複数の傾斜盤51の貫通孔55を貫通できる。最も遠位側に位置する傾斜盤51の平板部52の遠位側の面は、照射部30を支持する支持台57として機能する。
The plurality of
傾斜部53は、図4(B)に示すように、対面している傾斜面56同士が近づくように傾くことができる。これにより、照射部30の超音波の照射方向を変更できる。照射部30を傾けたい傾斜角βの最大値は、傾斜盤51の数がN個である場合、2×(N−1)×αである。したがって、傾斜角βの最大値が90度、傾斜盤51が6個の場合、平板部52に対する傾斜面56の角度α(図3(A)を参照)は9度である。
As shown in FIG. 4B, the
操作部60は、超音波を発振する照射部30の向きを操作する部位である。操作部60は、図1、4および5に示すように、4本の操作用線材61と、本体チューブ21の近位端に固定された操作本体部62と、操作本体部62に対して回転可能に連結されたハンドル63を備えている。
The
各々の操作用線材61は、本体チューブ21の線材用ルーメン23を貫通している。操作用線材61の遠位部は、全ての傾斜盤51の貫通孔55を貫通し、最も遠位側の傾斜盤51に固定されている。なお、操作用線材61の遠位端は、最も遠位側の傾斜盤51よりも遠位側の部材(例えば、照射部30や他の板材)に固定されてもよい。操作用線材61の近位部は、本体チューブ21の線材用ルーメン23から操作本体部62の内部に導出され、ハンドル63に固定されている。
Each
操作本体部62は、本体チューブ21の近位端に固定されている。操作本体部62は、本体チューブ21の線材用ルーメン23、撮像用ルーメン24および照射用ルーメン25と連通する空間部64を備えている。操作本体部62は、線材用ルーメン23から空間部64に導出された操作用線材61を外部へ導出するための4つの導出孔65が形成されている。4つの導出孔65は、ハンドル63よりも遠位側で、周方向に均一な角度(90度)で並んでいる。操作本体部62の外周面には、360度にわたって突出する凸部66が形成されている。凸部66は、一定の曲率半径を有している。
The operation
ハンドル63は、凸部66に被さって凸部66に対して摺動するリング状の摺動部67と、摺動部67の外周面から突出する操作用突出部68を備えている。摺動部67の内周面には、凸部66に摺動可能に被さる凹面69が形成されている。凹面69が凸部66と摺動できるように、凹面69の曲率半径は、凸部66の曲率半径よりも多少大きい。摺動部67の遠位部には、導出孔65から導出された操作用線材61の近位端が固定されている。ハンドル63は、本体チューブ21の軸心Xを通る全ての断面において、時計回りおよび反時計回りの両方向へ、凸部66に対して回転可能(傾動可能)である。操作用突出部68は、ハンドル63を回転させるために、操作者が指で操作する部位である。操作用突出部68は、摺動部67の外周面から突出して円盤状に形成されている。
The
照射部30は、血管の発達または新生を促すために超音波を照射する部位である。照射部30は、照射用超音波振動子32と、音響レンズ33と、照射用超音波振動子32に接続される照射用ケーブル31と、照射用コネクタ34を備えている。
The
照射用超音波振動子32は、最も遠位側に位置する傾斜盤51の平板部52の遠位側の面、すなわち支持台57に固定されている。照射用超音波振動子32は、超音波を発振する面が、軸心Xと平行な方向へ向いている。したがって、照射用超音波振動子32は、軸心Xと平行な方向へ超音波を照射する。照射用超音波振動子32は、照射用ケーブル31から受け取る電気信号により超音波を照射する。照射用超音波振動子32は、平面振動子または凹面振動子である。
The irradiation
音響レンズ33は、照射用超音波振動子32から照射された超音波を集束させる。照射用超音波振動子32が平面振動子の場合、音響レンズ33が有効である。仮に超音波振動子の直径を0.8mmとすると、超音波の性質上、超音波は約1mm直進するが、その後拡散する。これに対し、照射用超音波振動子32に音響レンズ33を組み合わせることで、超音波をより遠くへ到達させることができる。音響レンズ33の構成材料は、限定はされないが、例えばシリコーンゴム、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、架橋ポリスチレン、ポリオレフィン、及びこれらの任意の組み合わせなどが好適である。なお、照射用超音波振動子32が凹面振動子の場合、音響レンズ33は設けられても、設けられなくてもよい。凹面振動子は、音響レンズ33がなくても、超音波を集束できる。また、超音波の集束は、電子フォーカス法により行われてもよい。
The
照射用超音波振動子32が照射する超音波の周波数は、0.1〜50MHzが好ましく、0.5〜10MHzがより好ましく、1.0〜5MHzがさらに好ましい。照射部30からパルス状に超音波を照射する場合、パルス繰り返し周波数は、10〜100000Hzが好ましく、100〜50000Hzがより好ましく、1000〜10000Hzがさらに好ましい。照射部30が照射する超音波のIspta(ディレーテッド強度、空間的ピーク時間的平均)は、0.001〜200mW/cm2が好ましく、0.005〜150mW/cm2がより好ましく、0.01〜100mW/cm2がさらに好ましい。照射用超音波振動子32が照射する超音波の照射時間は、1〜180分が好ましく、5〜120分がより好ましく、10〜60分がさらに好ましい。虚血領域またはその近傍の血管に超音波を照射して刺激を与えることで、血管内皮型の一酸化窒素合成酵素であるeNOSが発生して、血管の発達または新生が促進される。また、超音波を照射することにより、心筋細胞の分裂を促すこともできる。
The frequency of the ultrasonic wave irradiated by the irradiation
照射用ケーブル31は、支持部50の中央孔54および本体チューブ21の照射用ルーメン25を貫通している。照射用ケーブル31の遠位端は、照射用超音波振動子32に接続されている。照射用ケーブル31の近位端は、操作部60から外部へ導出されている。
The
照射用コネクタ34は、照射用ケーブル31の近位端に電気的に接続されている。照射用コネクタ34は、照射用ケーブル31を外部の超音波発生装置(図示せず)に接続する。超音波発生装置は、照射用コネクタ34を介して照射用超音波振動子32へ、治療用の超音波を発生させるための信号を送信する。
The
次に、第1実施形態に係る医療用デバイス10の作用を説明する。
Next, the operation of the
医療用デバイス10は、経皮的に血管内に挿入され、心臓に虚血状態を生じさせている冠動脈等の血管に押し込まれて使用される。一例として、図6に示すように、医療用デバイス10は、左冠状動脈に挿入され、左冠状動脈の閉塞部位Bにより生じた左冠状動脈末梢の虚血領域Aへ、照射部30から超音波を照射できる。
The
図1、2、4、5を参照して、撮像用コネクタ43を超音波撮像装置に接続すると、超音波撮像装置から撮像用ケーブル41を介して撮像用超音波振動子42へ超音波を発生させるための信号を送信可能となる。信号を受け取った撮像用超音波振動子42は、血管内で超音波を照射する。さらに、撮像用超音波振動子42は、照射した超音波の反射波を受信し、撮像用ケーブル41を介してエコー信号を超音波撮像装置へ送信する。超音波撮像装置は、得られた信号から断層画像を作成し、ディスプレイに表示する。超音波撮像装置は、得られた断層画像を、術中のアンギオ画像やCT(Computed Tomography)画像などと組み合わせてディスプレイに表示できる。したがって、超音波の照射位置および照射方向をリアルタイムで3次元的に確認できる。撮像用超音波振動子42は、軸心Xに沿う方向において、マーカー26と一致する位置に配置されている。このため、アンギオ画像やCT画像から、撮像用超音波振動子42の位置を特定しやすい。そして、撮像用超音波振動子42からの超音波の照射方向が、軸心Xと略直交する方向であるため、医療用デバイス10の遠位部の向きを正確に特定できる。なお、撮像用超音波振動子42が超音波を照射する方向は、軸心Xと直交する方向に限定されず、例えば、軸心Xに対して90度未満の角度で傾いた方向であってもよい。撮像用超音波振動子42が先端部28に対して固定される位置は、先端部28の内側面側、すなわち照射用超音波振動子32が設けられる側である。すなわち、図2、4の紙面下方向側である。このため、撮像部40は、照射用超音波振動子32の位置を画像で特定しやすいとともに、照射用超音波振動子32により超音波を照射する虚血領域Aや閉塞部位Bの画像を取得しやすい。撮像部40の画像を取得できる範囲内に、照射用超音波振動子32が存在すれば、画像から照射用超音波振動子32の傾斜角βなどの状態を確認することができる。
Referring to FIGS. 1, 2, 4, and 5, when the
図5に示すように、操作用突出部68の周方向の任意の位置を近位側へ押圧すると、押圧した位置が近位側へ移動するように、ハンドル63が傾く。これにより、ハンドル63の押圧した位置の近傍に固定された操作用線材61が牽引される。牽引された操作用線材61は、図4(B)、5に示すように、線材用ルーメン23内を摺動し、最も遠位側に位置する傾斜盤51の、操作用突出部68の押圧した位置と共通する周方向位置を牽引する。これにより、隣接する傾斜盤51の対面している傾斜面56同士が近づくように、複数の傾斜盤51が傾く。したがって、操作用突出部68を押圧する位置および傾ける角度を任意に調節することで、照射部30の照射方向および傾斜角βを、任意に設定できる。なお、操作用突出部68を操作する際には、操作用突出部68の周方向の任意の位置を近位側へ押圧するのではなく、遠位側へ押圧してもよい。この場合、操作用突出部68の押圧した位置と周方向の反対側の位置が、近位側へ移動して傾く。
As shown in FIG. 5, when an arbitrary position in the circumferential direction of the
照射用コネクタ34(図1を参照)を超音波発生装置に接続すると、超音波発生装置から照射用ケーブル31を介して照射用超音波振動子32へ超音波を発生させるための信号を送信可能となる。信号を受け取った照射用超音波振動子32は、血管内で超音波を照射する。照射された超音波は、音響レンズ33により集束されて照射される。超音波は、支持部50により照射用超音波振動子32が向けられた任意の方向へ照射される。これにより、超音波を照射された血管の発達または新生が促進される。
When the irradiation connector 34 (see FIG. 1) is connected to the ultrasonic generator, a signal for generating an ultrasonic wave can be transmitted from the ultrasonic generator to the irradiation
以上のように、第1実施形態に係る医療用デバイス10は、超音波を照射して血管を発達または新生させるための医療用デバイス10であって、長尺な筒状部20と、筒状部20の遠位側に設けられ、筒状部20の軸心Xに対する傾斜角βを変更可能な支持台57を備える支持部50と、支持台57に配置されて超音波を照射する照射部30と、筒状部20に少なくとも一部が収容され、遠位部が支持部50に連結され、かつ近位部が筒状部20よりも近位側に位置する操作用線材61と、を有し、操作用線材61の近位部を牽引することにより支持台57の傾斜角βを変更して照射部30の照射方向を変更可能である。
As described above, the
上記のように構成した医療用デバイス10は、筒状部20の軸心Xに対する傾斜角βを変更可能な支持台に照射部30が設けられるため、傾斜角βを変更することで、超音波の照射方向を変更可能である。このため、超音波の照射方向を最適な方向へ調節でき、血管を発達または新生させるために超音波を生体へ効果的に作用させることが可能である。したがって、アプローチが困難な閉塞部位Bの責任血管から、虚血領域Aの心筋へ超音波を効率的に照射できる。
In the
照射部30は、凹面振動子を有してもよい。これにより、超音波に指向性を持たせて集束でき、目的の場所へ超音波を効率よく照射できる。また、照射部30を小型化できるため、小径の血管へ挿入可能である。
The
照射部30は、音響レンズ33を有してもよい。これにより、音響レンズ33によって超音波に指向性を持たせて集束でき、目的の場所へ超音波を効率よく照射できる。また、照射部30を小型化できるため、小径の血管へ挿入可能である。
The
医療用デバイス10は、筒状部20の遠位側に設けられて超音波を送受信する撮像部40を有する。これにより、撮像部40により得られる画像から、医療用デバイス10の遠位部の位置および向きをリアルタイムで3次元的に特定できる。したがって、照射部30からの超音波の照射方向および照射位置を正確に調節できる。
The
医療用デバイス10は、筒状部20の遠位側にX線造影性のマーカー26を有する。これにより、筒状部20の遠位部の位置をX線透視下で正確に把握できる。したがって、照射部30からの超音波の照射方向を正確に調節できる。
The
支持部50は、中央部よりも外周部の厚さが薄い複数の傾斜盤51を有し、傾斜盤51は、外周部の異なる位置に少なくとも2つの貫通孔55を有し、操作用線材61は、少なくとも2つ設けられ、各々の操作用線材61は、重なっている複数の傾斜盤51の貫通孔55を近位側から順次貫通し、最も遠位側の傾斜盤51または当該傾斜盤51よりも遠位側の部材に連結され、支持台は、最も遠位側の傾斜盤51に配置される。操作用線材61が少なくとも2つ設けられることで、操作用線材61の何れかを牽引することで、牽引された操作用線材61が位置する傾斜盤51の周方向位置において、隣接する傾斜盤51の薄い外周部同士が近づく。これにより、隣接する傾斜盤51が相対的に傾く。したがって、牽引する操作用線材61の選択および牽引する距離により、支持台を任意の方向へ任意の傾斜角βで傾けることができる。
<第2実施形態>
The
Second Embodiment
第2実施形態に係る医療用デバイス70は、図7〜9に示すように、筒状部80、支持部90、および操作部100の構造が、第1実施形態と異なる。なお、第1実施形態と同様の機能を有する部位には、同一の符号を付し、説明を省略する。
As shown in FIGS. 7 to 9, the
第2実施形態に係る医療用デバイス70の筒状部80は、長尺な本体チューブ81と、本体チューブ81の遠位部の側面に設けられる先端チューブ22を備えている。本体チューブ81は、線材用ルーメン82と、ケーブル用ルーメン83を備えている。線材用ルーメン82は、支持部90に接続される1本の操作用線材101を収容する。ケーブル用ルーメン83は、撮像用ケーブル41および照射用ケーブル31を収容する。
The
支持部90は、弾性的に変形可能な板材を曲げて形成されている。支持部90は、弾性的に変形可能なバネ部91と、照射用超音波振動子32を支持する支持台92と、支持台92の近位側に位置する対向部93を備えている。支持部90は、さらに、先端部28の内側面に連結される遠位連結部94と、操作用線材101に連結される近位連結部95を備えている。
The
遠位連結部94は、支持部90の最遠位に位置し、先端チューブ22の外周面に固定されている。支持台92は、遠位連結部94の近位側に位置している。支持台92は、軸心Xと略直交する面を有する板状の部位である。支持台92の遠位側の面に、照射用超音波振動子32が固定されている。支持台92は、撮像用ケーブル41および照射用ケーブル31が通る第1孔部96が形成されている。バネ部91は、荷重が作用していない自然状態において、支持台92および対向部93が略重なるように、屈曲して折り返されている。対向部93は、バネ部91の近位側に位置している。対向部93は、軸心Xと略直交する面を有する板状の部位である。対向部93は、支持台92の近位側で、支持台92に対向している。対向部93は、撮像用ケーブル41および照射用ケーブル31が通る第2孔部97が形成されている。第1孔部96および第2孔部97を貫通する撮像用ケーブル41および照射用ケーブル31は、支持台92および対向部93の互いに対向する面に沿って配置されている。近位連結部95は、対向部93の近位側であって、支持部90の最近位に位置している。近位連結部95は、操作用線材101の遠位端に連結されている。
The distal connecting
支持部90の構成材料は、弾性的に変形可能であれば限定されないが、例えば、熱処理により形状記憶効果や超弾性が付与される形状記憶合金、ステンレス、などが好適である。形状記憶合金としては、Ni−Ti系、Cu−Al−Ni系、Cu−Zn−Al系またはこれらの組み合わせなどが好適である。
The constituent material of the
操作部100は、1本の操作用線材101と、本体チューブ81の近位端に固定された操作本体部102と、把持部103を備えている。操作用線材101は、本体チューブ81の線材用ルーメン82を貫通している。操作用線材101の遠位端は、近位連結部95に連結されている。操作用線材101の近位端は、把持部103に連結されている。把持部103は、操作用線材101を牽引するために把持する部位である。把持部103は、操作者が把持しやすいように、操作用線材101の外径よりも大きな外径を有する柱状の部材である。なお、把持部の形状は、特に限定されない。また、把持部は、設けられなくてもよい。
The
次に、第2実施形態に係る医療用デバイス70の作用を説明する。
Next, the operation of the
把持部103(図7を参照)を牽引すると、図9(B)に示すように、把持部103に連結された操作用線材101が近位側へ移動する。操作用線材101は、線材用ルーメン82内を摺動し、支持部90の近位連結部95を近位側へ移動させる。これにより、近位連結部95が遠位連結部94から離れるとともに、対向部93が支持台92から離れ、バネ部91の屈曲が開くように伸びる。このため、支持台92が傾き、支持台92に固定されている照射部30からの超音波の照射方向が、軸心Xに対して傾くように変化する。また、操作用線材101を牽引した後、操作用線材101の牽引を止めると、図8、9(A)に示すように、バネ部91の屈曲が自己の弾性力によって元の状態に戻る。このため、操作本体部102に対する把持部103の移動量を調節することで、支持台92の方向を、繰り返し変更できる。
When the grip portion 103 (see FIG. 7) is pulled, 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変更が可能である。例えば、挿入する血管は、特に限定されない。 Note that 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 idea of the present invention. For example, the blood vessel to be inserted is not particularly limited.
また、心臓幹細胞を投与(もしくは、組織内に注入)する際に、投与部位および当該部位の周囲に超音波を当てて細胞を活性化しておいた後に、心臓幹細胞を冠静脈/動脈経由で投与(もしくは、組織内に注入)することもできる。このようにすることで、細胞の走行性(細胞の移動しやすさ)および周囲の血管新生能力が相乗的に発揮されて、より早く心臓組織を再生させる。 In addition, when cardiac stem cells are administered (or injected into a tissue), the cells are activated by applying ultrasonic waves to the administration site and the surroundings, and then the cardiac stem cells are administered via coronary veins / arteries. (Or injection into the tissue). By doing so, cell mobility (cell mobility) and surrounding angiogenesis ability are synergistically exhibited, and heart tissue is regenerated faster.
また、上述した実施形態では、照射用超音波振動子および撮像用超音波振動子は、筒状部の外部に露出しているが、筒状部が超音波を透過可能であれば、筒状部の内部に配置されてもよい。 In the embodiment described above, the irradiation ultrasonic transducer and the imaging ultrasonic transducer are exposed to the outside of the cylindrical portion. However, if the cylindrical portion can transmit ultrasonic waves, the cylindrical portion is cylindrical. You may arrange | position inside a part.
また、撮像部は、生体の断層画像を取得できれば限定されず、例えば、光干渉断層診断装置(OCT :Optical Coherence Tomography)や、光学振動数領域画像化法(OFDI: Optical Frequency Domain Imaging)等を利用した装置であってもよい。 The imaging unit is not limited as long as it can acquire a tomographic image of a living body. For example, an optical coherence tomography (OCT: Optical Coherence Tomography), an optical frequency domain imaging method (OFDI: Optical Frequency Domain Imaging), or the like is used. The device used may be used.
10、70 医療用デバイス
20、80 筒状部
26 マーカー
30 照射部
33 音響レンズ
40 撮像部
50、90 支持部
51 傾斜盤
55 貫通孔
57、92 支持台
60、100 操作部
61、101 操作用線材
91 バネ部
X 軸心
β 傾斜角
DESCRIPTION OF
Claims (7)
長尺な筒状部と、
前記筒状部の遠位側に設けられ、前記筒状部の軸心に対する傾斜角を変更可能な支持台を備える支持部と、
前記支持台に配置されて超音波を照射する照射部と、
前記筒状部に少なくとも一部が収容され、遠位部が前記支持部に連結され、かつ近位部が前記筒状部よりも近位側に位置する操作用線材と、を有し、
前記操作用線材の近位部を牽引することにより前記支持台の傾斜角を変更して前記照射部の照射方向を変更可能な医療用デバイス。 A medical device for irradiating an ultrasonic wave to develop or develop a blood vessel,
A long tubular part;
A support portion provided on a distal side of the tubular portion, and provided with a support base capable of changing an inclination angle with respect to an axis of the tubular portion;
An irradiating unit disposed on the support table and radiating ultrasonic waves;
An operation wire that is at least partially housed in the tubular part, a distal part is connected to the support part, and a proximal part is located closer to the proximal side than the tubular part,
The medical device which can change the irradiation direction of the said irradiation part by changing the inclination-angle of the said support stand by pulling the proximal part of the said operation wire.
前記傾斜盤は、外周部の異なる位置に少なくとも2つの貫通孔を有し、
前記操作用線材は、少なくとも2つ設けられ、
各々の前記操作用線材は、重なっている複数の前記傾斜盤の貫通孔を近位側から順次貫通し、最も遠位側の前記傾斜盤または当該傾斜盤よりも遠位側の部材に連結され、
前記支持台は、最も遠位側の前記傾斜盤に配置される請求項1〜5のいずれか1項に記載の医療用デバイス。 The support part has a plurality of inclined plates whose outer peripheral part is thinner than the central part,
The inclined plate has at least two through holes at different positions on the outer periphery,
At least two of the operation wires are provided,
Each of the operating wire rods sequentially penetrates the through holes of the plurality of overlapping inclined plates from the proximal side, and is connected to the distalmost distal plate or a member more distal than the inclined plate. ,
The medical device according to any one of claims 1 to 5, wherein the support base is disposed on the inclined plate on the most distal side.
前記支持台は、前記バネ部および遠位連結部の間に配置される請求項1〜5のいずれか1項に記載の医療用デバイス。 The support portion includes a spring portion that is elastically deformable, a distal connection portion that is located on the distal side of the spring portion and connected to the tubular portion, and is closer to the spring portion. A proximal connecting portion located on the distal side and connected to the operating wire,
The medical device according to claim 1, wherein the support base is disposed between the spring portion and the distal connection portion.
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WO2021261057A1 (en) * | 2020-06-26 | 2021-12-30 | テルモ株式会社 | Medical device, method for operating medical device, and medical system |
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