JP2020525119A - 可撓性チップを有する医療用デバイス - Google Patents

Abstract

ハンドルと、ハンドルから延び、ハンドルに固定された近位端を有する、可撓性チューブと、可撓性チューブの遠位端に取り付けられた可撓性チップと、遠位端に対してチップの曲げ平面を調節するための、かつ、曲げ平面におけるチップの曲げの程度を調節するための、チップアクチュエータアセンブリと、ハンドル上に支持され、チップアクチュエータアセンブリに、チップの曲げ平面を調節させるために、回転軸線の周りでハンドルおよびチップアクチュエータアセンブリに対し第１の回転方向に移動可能であり、曲げ平面を調節させることなく、チップアクチュエータアセンブリに、曲げ平面におけるチップの曲げの程度を調節させるために、可撓性チューブの近位端に対して接近および離間するようにハンドルおよびチップアクチュエータアセンブリに対し第２の略直線状の方向に沿って移動可能である、１つ以上のユーザ操作可能な制御子と、を備えた医療用デバイス。【選択図】 図４Ｂ

Description

本発明は、ハンドルと、ハンドルから延び、ハンドルに固定された近位端を有する、可撓性チューブと、可撓性チューブの遠位端に取り付けられ、複数の曲げ平面において曲がるようになっている可撓性チップと、を備え、ハンドルに、可撓性チップの向きを制御するための１つまたは複数のユーザ操作可能な制御子が設けられている、医療用デバイスに関する。可撓性チューブおよび可撓性チップは、静脈内での用途のためのカテーテルの一部を形成することが好ましい。

米国特許第２００７／００１０８０１号から、医療用デバイスのための制御子が知られている。この制御子には、医療用デバイスの遠位チップを、上／下の方向、または、左／右の方向の、１つまたは複数で移動するように、医師によって動かされるアクチュエータが含まれている。アクチュエータは、制御子の筒状本体のトップに沿って長手方向に延びるスロット内を、前方または後方に移動して、医療用デバイスの遠位チップを上方または下方に移動させることができる。さらに、アクチュエータは、医療用デバイスの遠位チップを左／右の方向に移動させるために、回転することができる。アクチュエータを回転させることにより、医療用デバイスのチップの、上／下の方向の向きに影響することなく、左／右に曲げることができ、また、その逆もあり得る。

アクチュエータのスライド移動または回転移動が、チップを曲げるのみであることから、制御子にチップを、内部を通して接続する、医療用デバイスの残りの部分の外部の向きを、略一定のままとすることができる。この方式で、処置／検査される身体と、この外部との間の摩擦が、実質的に回避される。たとえば、制御子が、患者の静脈内で、カテーテルのチップの移動を制御するために使用される場合、チップを移動させることにより、チップ以外では、静脈とカテーテルとの間の実質的な摩擦を生じることはない。

既知の制御子は、チップを、左／右の方向、または、上／下の方向に移動するために、片手のみを使用して操作することに特に適している。しかし、既知の制御子は、他の方向での、チップの曲げの、非常に直感的な制御は可能にせず、この理由は、概して、制御子を使用する医師または補助者の良好な運動技能が、２つの異なる平面、すなわち、上／下の方向と左／右の方向とで、同時に作業する傾向にはないためである。

可撓性チップの向きを変更するための、より直感的な制御の、可撓性チップを有する医療用デバイスを提供することが、本発明の目的である。

チップの曲げの向きを、患者の身体と接触することになる場合がある医療用デバイスの他の外部の向きを実質的に変更することなく、制御することができるようなデバイスを提供することが、さらなる目的である。

このため、第１の態様によれば、本発明は、中心軸線を有するハンドルと、ハンドルから延び、ハンドルに固定された近位端を有する、可撓性チューブと、可撓性チューブの遠位端に取り付けられ、複数の曲げ平面において曲がるようになっている可撓性チップと、可撓性チューブの遠位端に対してチップの曲げ平面を調節するため、かつ、曲げ平面における前記チップの曲げの程度を調節するための、チップアクチュエータアセンブリと、ハンドル上に支持され、チップアクチュエータアセンブリに、チップの曲げ平面を調節させるために、回転軸線の周りで、ハンドルおよびチップアクチュエータアセンブリに対し、第１の回転方向に移動可能である、ユーザ操作可能な制御子と、を備え、ユーザ操作可能な制御子が、さらに、曲げ平面を調節させることなく、かつ、可撓性チューブを実質的に回転させることなく、チップアクチュエータアセンブリに、曲げ平面におけるチップの曲げの程度を調節させるために、可撓性チューブの近位端に対して接近および離間するように、ハンドルおよびチップアクチュエータアセンブリに対し、第２の略直線状の方向に沿って移動可能である、医療用デバイスを提供する。

医療用デバイスは、ユーザ操作可能な制御子を提供する。このユーザ操作可能な制御子は、片手で操作することができ、単にユーザ操作可能な制御子を回転させることにより、チップの曲げ平面の直感的な回転を可能にする。チップの曲げ平面におけるチップの曲げの程度は、ユーザ操作可能な制御子を、第１の方向とは異なる第２の方向に沿って移動することにより、容易に調節することができる。ユーザ操作可能な制御子は、曲げ平面の一方側に向かってのチップの最大の曲げに対応する第１の位置と、曲げ平面の他方側に向かってのチップの最大の曲げに対応する第２の位置との間で、第２の方向に沿って移動可能であり、制御子に関する中間位置が存在することが好ましい。この中間位置では、チップは、チップが取り付けられた可撓性チューブの遠位端と同軸である。代替的には、ユーザ操作可能な制御子は、曲げ平面の一方側に向かってのチップの最大の曲げに対応する第１の位置と、チップが、チップが取り付けられた可撓性チューブの遠位端と略同軸であるように、チップの曲げが生じていない状態に対応する第２の位置との間で、第２の方向に沿って移動可能である場合がある。特に後者のケースでは、第１の位置と第２の位置とがそれぞれ、最大の位置に対応することが好ましい。この最大の位置では、ユーザ操作可能な制御子は、可撓性チューブの近位端に向かうか離れるように、第２の方向に沿って物理的に移動できる。この方式で、チップが第２の位置に達し、同じ方向にはさらに移動できなくなるまで、ユーザ操作可能な制御子を第２の方向に沿って移動することにより、チップを、チップが可撓性チューブの遠位端と略同軸である位置に向けることができる。

ハンドルに対する、ユーザ操作可能な制御子の移動が、チューブの向きに実質的に影響することなく、チップの向きに影響することから、チップが取り付けられるチューブの端部に対するチップの向きの調節の間の、チューブと患者の身体との間の摩擦が、実質的に回避される。本発明に係るチューブが可撓性であり、チューブを患者の体内に、たとえば静脈内に、肺を通して、または食道を通して、挿入し、身体によって画定された通路に追従することを可能にするが、たとえば、医療用デバイスが、身体の外部から容易にアクセス可能である患者の身体の部位で使用されることになる場合に、実質的に剛性のチューブを代わりに使用することが考えられる。

ユーザ操作可能な制御子は、第２の方向に沿って移動されることなく、第１の回転方向に、ユニットとして回転可能であり、第１の方向に沿って回転することなく、第２の方向に沿って、ユニットとして移動可能である、単一の、ユーザが操作可能な制御ユニットとして形成されることが好ましい。そのようなユニットは、中心軸線が通って延びる、外周の中空のユニットとして形成された場合、特に容易に操作することができ、このユニットは、中心軸線と垂直な平面に沿って、２．５ｃｍから６ｃｍのレンジで、外径または複数の外径を有することが好ましい。使用中は、医師などのユーザは、一方の手の指を使用するか、他方の手を使用してチップの曲げ平面および曲げの程度を制御する間、また、患者の身体に対するチップを示すディスプレイを見ている間、一方の手を実質的に依然として使用して、ハンドルを実質的に保持する。したがって、ユーザが、制御子もハンドルも見ずに、ハンドルに対するユーザの制御子の回転位置を判定できることが望ましい。このため、一実施形態では、ユーザ操作可能な制御子には、その外部に、凸部および／または凹部などの、触感のあるマーキングが設けられている。そのようなマーキングは、ユーザ操作可能な制御子との接触が一時的に失われた後でさえも、見ることなく、ハンドルに対するユーザ操作可能な制御子の回転を、ユーザが迅速に判定することを可能にする。ハンドルには、この目的のためにも、触感のあるマーキングが設けられている場合がある。

一実施形態では、第２の方向は、中心軸線に平行な線形方向である。このことは、チップの曲げの程度を調節するために、ユーザ操作可能な制御子を、中心軸線に沿って線形的に移動することを可能にする。

一実施形態では、ユーザ操作可能な制御子には、ユーザ操作可能な制御子の回転移動方向の移動をロックするため、および／または、ユーザ操作可能な制御子の第２の移動方向に沿う移動をロックするための、ロック機構が設けられている。このことは、曲げ平面および／または曲げの程度を一時的に、一定に維持することを容易にする。ロック機構は、ハンドルに対するユーザ操作可能な制御子の回転および／または平行移動をブロックするように、ハンドルの一部を解放可能にクランプするようになっているクランプを備えることが好ましい。ロック手段がハンドルをクランプしない場合、ロック手段がハンドルに対するユーザ操作可能な制御子の移動をブロックしないことは明らかである。

一実施形態では、チップアクチュエータアセンブリは、可撓性チューブの遠位端に対してチップの曲げ平面を調節するために、かつ前記曲げ平面における曲げの程度を調節するために、中心軸線に対して傾斜可能な傾斜プレートと、可撓性チューブ内に部分的に配置され、一方の端部で可撓性チップに接続され、別の端部で傾斜プレートに接続されている、複数のステアリングケーブルと、を備える。ユーザ操作可能な制御子を操作することにより、傾斜プレートは、チップの曲げ平面および曲げの程度を調節するために移動できる。医療用デバイスには、ブロック要素、たとえば、溝またはスプライスが設けられていることが好ましい。このブロック要素は、傾斜プレートの、中心軸線周りの回転を防止するために、傾斜プレートの相補的なスプライスまたは溝と協同する。

一実施形態では、ユーザ操作可能な制御子は、第１の回転方向における操作可能な制御子の移動を、チップの曲げ平面を調節するための、傾斜プレートの傾きに変換するため、および、第２の方向に沿うユーザ操作可能な制御子の移動を、曲げ平面におけるチップの曲げの程度を調節するための、傾斜プレートの移動に変換するようになっている、機械的リンク機構を介して傾斜プレートに機械的に接続されている。このため、回転軸線周りの、ユーザ操作可能な制御子の回転移動は、回転軸線とは異なる軸線周りのプレートの傾き、および／または、中心軸線に沿う傾斜プレートの平行移動などの、傾斜プレートの異なる移動に変換される。同様に、ユーザ操作可能な制御子の、その移動の関連する第２の方向に沿う移動は、中心軸線に対するプレートの傾き、および／または、中心軸線に沿う傾斜プレートの平行移動など、第２の方向とは異なる方向での傾斜プレートの移動に繋がる。

一実施形態では、傾斜プレートは、中心軸線に沿って軸線方向に移動可能であり、医療用デバイスは、中心軸線に対して固定され、中心軸線周りの傾斜プレートの回転を防止するようになっている、ブロック要素をさらに備える。このため、傾斜プレートが、ハンドルの中心軸線に沿って移動できることから、固定箇所で傾斜プレートに接続されたあらゆるステアリングケーブルの座屈が、固定箇所が近位端に近接するように移動されるように傾斜プレートが傾いた際に、実質的に低減される。

一実施形態では、傾斜プレートは環状外縁部を有し、リンク機構はリングを備え、リングと傾斜プレートが、リングの中心軸線周りで互いに対して回転可能であるが、リングの中心軸線に沿った平行移動を実質的にブロックされるように、環状外縁部がリング内に収容されている。こうしてユーザ操作可能な制御子に接続されたリングは、このため、中心軸線周りに傾斜プレートを回転させることなく、１回転または複数回転だけ、中心軸線周りに回転することができる。

一実施形態では、リングの外側表面が、ハンドルの中心軸線と平行な第１の平面内に延び中心軸線と交差するとともに、ユーザ操作可能な制御子の対応するスロット内でスライドおよび回転するようになっている、第１の突起を備えるか、第１の突起と対応するスロットとの配置関係が逆になっており、ユーザ操作可能な制御子の回転移動が、チップの曲げ平面を調節するために傾斜プレートを傾斜させるようになっている。スロットは、ハンドルの中心軸線に平行な長手軸線を有することが好ましい。

一実施形態では、リングの外側表面は、第１の突起と略平行に延び第１の平面から離間するとともに、ユーザ操作可能な制御子の対応するスロット内でスライドおよび回転するようになっている、第２の突起を備えるか、第２の突起と対応するスロットとの配置関係が逆になっており、第２の方向に沿うユーザ操作可能な制御子の移動が、曲げ平面におけるチップの曲げの程度を調節するために傾斜プレートを傾斜させるようになっている。

一実施形態では、ユーザ操作可能な制御子は、チップの曲げ平面におけるチップの曲げの程度を調節させることなく、チップアクチュエータアセンブリに、前記曲げ平面を調節させるために、回転軸線の周りで、ハンドルおよびチップアクチュエータアセンブリに対し、第１の回転方向に移動可能である。チップの曲げ平面と、曲げの程度とは、こうして、互いに独立して、直感的に制御することができる。

一実施形態では、ハンドルは、傾斜プレートの対面する縁部の少なくとも一部と当接するために配置された周縁部を有する当接セクションを備え、周縁部が、傾斜プレートに対面する複数の隆起と、２つの隣り合う隆起間の、対応する数の谷部とを備え、谷部の数が、ステアリングケーブルの数に等しく、また、谷部が、傾斜プレートへのステアリングケーブルの取付け箇所に合わせて配置されている。隆起と谷部とは、ユーザ操作可能な制御子の回転の間の、ステアリングケーブルの、ステアリングプレートへの取付けの箇所と、近位端への取付けの箇所との間の距離の変化を相殺するようになっている。特に、隆起および谷部は、こうしてチップの曲げの程度を実質的に調節させることなく、チップの曲げ平面を、ユーザ操作可能な制御子の回転によって調節できることを確実にする。

一実施形態では、チップアクチュエータアセンブリは、電気機械式アクチュエータであって、第１のユーザ操作可能な制御子および第２のユーザ操作可能な制御子によって電気機械式アクチュエータに提供される電気制御信号に応じて、可撓性チップの曲げ平面と、前記曲げ平面における可撓性チップの曲げの程度とを、設定するように構成された、電気機械式アクチュエータを備える。こうして、たとえば傾斜プレートよりむしろ、電気機械式アクチュエータが、チップの曲げ平面、および、その曲げ平面におけるチップの曲げの程度を調節するために使用される。

一実施形態では、第１の回転方向が、中心軸線と略垂直な軸線周りの回転方向である。このため、ユーザ操作可能な制御子は、チップの曲げ平面を調節するために、中心軸線と垂直な軸線周りに回転できる。

第２の態様によれば、本発明は、中心軸線を有するハンドルと、ハンドルから延び、ハンドルに固定された近位端を有する、可撓性チューブと、可撓性チューブの遠位端に取り付けられ、複数の曲げ平面において曲がるようになっている可撓性チップと、可撓性チューブの遠位端に対してチップの曲げ平面を調節するため、かつ、曲げ平面における前記チップの曲げの程度を調節するための、チップアクチュエータアセンブリと、ハンドル上に支持され、前記曲げ平面におけるチップの曲げの程度を調節させることなく、かつ、可撓性チューブを実質的に回転させることなく、チップアクチュエータアセンブリに、チップの曲げ平面を調節させるために、回転軸線の周りで、ハンドルおよびチップアクチュエータアセンブリに対し、第１の回転方向に移動可能である、第１のユーザ操作可能な制御子と、ハンドル上に支持され、曲げ平面を調節させることなく、チップアクチュエータアセンブリに、曲げ平面におけるチップの曲げの程度を調節させるために、可撓性チューブの近位端に対して接近および離間するように、ハンドルおよびチップアクチュエータアセンブリに対し、第２の方向に沿って移動可能である、第２のユーザ操作可能な制御子と、を備えた医療用デバイスを提供する。医療用デバイスは、２つの別々のユーザ操作可能な制御子を提供する。この２つの別々のユーザ操作可能な制御子は、単に第１のユーザ操作可能な制御子を回転することにより、チップの曲げ平面の直感的な回転を可能にし、一方、チップの曲げ平面におけるチップの曲げの程度は、第２のユーザ操作可能な制御子を、第１の方向とは異なる第２の方向に沿って移動することによって容易に調節することができる。

一実施形態では、第１のユーザ操作可能な制御子と第２のユーザ操作可能な制御子とが、ハンドル上で互いに離間しており、互いに独立して、ユーザによって操作されるようになっている。

一実施形態では、第２のユーザ操作可能な制御子が、第２の方向がハンドルに対する第１のユーザ操作可能な制御子の回転向きに依存するように、第１のユーザ操作可能な制御子に機械的に接続されている。たとえば、第２のユーザ操作可能な制御子は、第１のユーザ操作可能な制御子の、その回転軸線周りの回転も、第２のユーザ操作可能な制御子の、回転軸線周りの回転に繋がり、第２のユーザ操作可能な制御子が、第１のユーザ操作可能な制御子の位置を変化させることなく、第２の方向に移動可能であるような方式で、第１のユーザ操作可能な制御子に支持されるか取り付けられている場合がある。

一実施形態では、チップアクチュエータアセンブリは、電気機械式アクチュエータであって、第１のユーザ操作可能な制御子および第２のユーザ操作可能な制御子によって電気機械式アクチュエータに提供される電気制御信号に応じて、可撓性チップの曲げ平面と、前記曲げ平面における可撓性チップの曲げの程度とを、設定するように構成された、電気機械式アクチュエータを備える。

第３の態様によれば、本発明は、中心軸線を有するハンドルと、ハンドルから延び、ハンドルに固定された近位端を有する、可撓性チューブと、可撓性チューブの遠位端に取り付けられ、複数の曲げ平面において曲がるようになっている可撓性チップと、可撓性チューブの遠位端に対してチップの曲げ平面を調節するため、かつ、曲げ平面における前記チップの曲げの程度を調節するための、チップアクチュエータアセンブリと、ハンドル上に支持され、曲げ平面におけるチップの曲げの程度を調節させることなく、かつ、可撓性チューブを実質的に回転させることなく、チップアクチュエータアセンブリに、チップの前記曲げ平面を調節させるために、回転軸線の周りで、ハンドルおよびチップアクチュエータアセンブリに対し、第１の回転方向に移動可能である、第１のユーザ操作可能な制御子と、ハンドル上に支持され、曲げ平面を調節させることなく、チップアクチュエータアセンブリに、曲げ平面におけるチップの曲げの程度を調節させるために、ハンドルおよびチップアクチュエータアセンブリに対し、第２の略直線状の方向に沿って移動可能である、第２のユーザ操作可能な制御子と、を備えた医療用デバイスを提供する。

以下に、複数の実施形態が記載される。当業者は、この実施形態が、第１、第２、および／または第３の態様に係る、本発明の実施形態である場合があることを理解する。

医療用デバイスに、チップの曲げ平面および曲げの程度を調節するための電気機械式アクチュエータが設けられた実施形態では、ユーザ操作可能な制御子または複数の制御子が、ユーザ操作可能な制御子または複数の制御子の位置および／または向きを示す電気信号をコントローラに提供するようになっており、医療用デバイスが、前記信号に基づき、可撓性チップの曲げ平面、および、前記曲げ平面における可撓性チップの曲げの程度を設定するために、アクチュエータを制御するようになっているコントローラをさらに備えることが好ましい。

一実施形態では、医療用デバイスは、ポータブル医療用デバイスであり、ハンドルが、手で保持するようになっている。医療用デバイスが、チップの曲げ平面と曲げの程度との両方を制御するための単一のユーザ操作可能な制御子を備えるケースでは、医療用デバイスのハンドルが一方の手で保持される一方、ユーザ操作可能な制御子が、同じ手、または他方の手の指によって制御されるようになっている。医療用デバイスが、２つの別々のユーザ操作可能な制御子を備えるケースでは、第１のユーザ操作可能な制御子と第２のユーザ操作可能な制御子との両方は、たとえば、第１のユーザ操作可能な制御子と第２のユーザ操作可能な制御子との個別の位置および向きの各々から、たとえば８ｃｍ内で、片手で同時に制御できるような方式で、ハンドル上に配置されていることが好ましい。

一実施形態では、第２の方向は、ハンドルおよびチップアクチュエータアセンブリに対する線形方向である。このことは、ユーザが、第２のユーザ操作可能な制御子を線形方向に移動することにより、チップの曲げの程度を直感的に調節することを可能にする。

一実施形態では、電気機械式アクチュエータは、可撓性チップ内または可撓性チップに配置されており、可撓性チューブには、好ましくは、コントローラをアクチュエータに電気的に接続する導電体が設けられている。

一実施形態では、電気機械式アクチュエータは、可撓性チップ内か可撓性チップに配置された形状記憶ワイヤアクチュエータを備える。そのような形状記憶ワイヤのアクチュエータの例は、印加される電位差に応じてその形状を変化させるようになっているニチノールワイヤである。

一実施形態では、医療用デバイスは、可撓性チューブ内に部分的に配置され、一方の端部で可撓性チップに接続され、別の端部で電気機械式アクチュエータの１つまたは複数に接続されている、複数のステアリングケーブルをさらに備える。

一実施形態では、複数のステアリングケーブルの各々が、チューブの近位端から、ハンドル内のステアリングケーブルの取付け箇所に延びる可撓性封止部によって囲まれたセクションを備え、可撓性封止部が、封止部がスライド移動の方向に沿って拡張または収縮する間、封止部に沿うセクションのスライド移動を可能にするようになっている。封止部により、ステアリングワイヤが、ハンドル内で座屈および／または移動することを防止し、ステアリングケーブルが、摩擦を生じる場合がある粒子から保護される。封止部が拡張または収縮する範囲は、ステアリングワイヤセクションの第１の端部と第２の端部との間の距離の変化より小であることが好ましい。ステアリングケーブルの取付け箇所は、傾斜プレートが使用される場合には、傾斜プレートに対するその取付け箇所である場合があり、または、電気機械式アクチュエータが、チップの曲げおよび曲げの程度を調節するために使用される場合には、ハンドル内に配置された電気機械式アクチュエータへのその取付け箇所である場合がある。

一実施形態では、封止部は、コイルばね、弾性シース、ベローズ、編込みチューブの１つまたは複数を備える。

一実施形態では、２つ以上のステアリングケーブルセクションが、単一の可撓性封止部内に配置されている。

一実施形態では、可撓性封止部は、可撓性チップに至るチューブセクションの実質的に全長に延びている。

一実施形態では、可撓性チップが、可撓性チューブの遠位端に取り付けられた第１の可撓性チップ部分と、第１の可撓性チップ部分の遠位端に取り付けられた第２の可撓性チップ部分とを備え、チップアクチュエータアセンブリが、第１の可撓性チップ部分の曲げ平面および曲げの程度を調節するようになっており、医療用デバイスが、第１の可撓性チップ部分の遠位端に対して第２のチップ部分の曲げ平面を調節するため、かつ、第２のチップ部分の曲げ平面における第２のチップ部分の曲げの程度を調節するための、第２のチップアクチュエータアセンブリを備える。第２のチップアクチュエータアセンブリは、さらなるユーザ操作可能な制御子、または、本明細書に記載の、さらなる第１、およびさらなる第２のユーザ操作可能な制御子を使用して、制御されることが好ましい。

そのさらなる実施形態では、医療用デバイスは、ハンドル上に、近位端に対し、ユーザ操作可能な制御子の軸線方向後方で支持され、第２のチップアクチュエータアセンブリに、第２のチップ部分の対応する曲げ平面における第２のチップ部分の曲げの程度を調節させることなく、第２のチップ部分の曲げ平面を調節させるために、かつ、第２のチップアクチュエータアセンブリに、曲げ平面を調節させることなく、かつ、可撓性チューブを実質的に回転させることなく、第２のチップ部分の対応する曲げ平面における第２のチップ部分の曲げの程度を調節させるために、ハンドルおよび第２のチップアクチュエータアセンブリに対して移動可能である、さらなるユーザ操作可能な制御子または複数のさらなるユーザ操作可能な制御子を備え、ユーザ操作可能な制御子と、さらなるユーザ操作可能な制御子または複数の制御子とが、ハンドルに対し、互いに独立して移動可能である。第２のチップ部分は、このため、さらなるユーザ操作可能な制御子により、第１のチップ部分を移動することなく、ハンドルに対して移動することができる。しかし、第１のチップ部分を制御するユーザ操作可能な制御子の移動は、第２のチップ部分を、第１のチップ部分と関連して移動させる。

本発明を、添付図面を参照して、以下に、より詳細に論じる。

本発明の第１の実施形態に係る医療用デバイスを示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る医療用デバイスを示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る医療用デバイスを示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る医療用デバイスを示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る医療用デバイスを示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る医療用デバイスを示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る医療用デバイスを示す図である。 本発明に係る医療用デバイスで使用される場合がある、傾斜プレートと当接するための当接セクションの細部を示す図である。 本発明に係る医療用デバイスで使用される場合がある、傾斜プレートと当接するための当接セクションの細部を示す図である。 本発明に係る医療用デバイスで使用される場合がある、傾斜プレートと当接するための当接セクションの細部を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る医療用デバイスを示す図である。 チップが電子的に作動される、本発明に係る医療用デバイスの、様々なユーザ操作可能な制御子を示す図である。 チップが電子的に作動される、本発明に係る医療用デバイスの、様々なユーザ操作可能な制御子を示す図である。 チップが電子的に作動される、本発明に係る医療用デバイスの、様々なユーザ操作可能な制御子を示す図である。 チップが電子的に作動される、本発明に係る医療用デバイスの、様々なユーザ操作可能な制御子を示す図である。 チップが電子的に作動される、本発明に係る医療用デバイスの、様々なユーザ操作可能な制御子を示す図である。 対応するユーザ操作可能な制御子を使用して制御可能である、２つの可撓性チップ部分を有するチップを備えた、本発明に係る医療用デバイスを示す図である。 本発明に係るデバイスのいずれかの、１つまたは複数のステアリングケーブルの周りに設けられる場合がある、封止部の細部を示す図である。 チューブを通して延びる導電体を通して電子的に制御される、電気機械式アクチュエータが設けられた可撓性チップを有する可撓性チューブの細部を示す図である。 チューブを通して延びる導電体を通して電子的に制御される、電気機械式アクチュエータが設けられた可撓性チップを有する可撓性チューブの細部を示す図である。

図１Ａは、本発明の第１の実施形態に係る医療用デバイス１００の投影図である。このデバイスは、中心軸線Ｘを有するハンドル１１０を備える。中心軸線Ｘは、ハンドルの第１の端部１１１と、反対側の第２の端部１１２との間に延びている。ハンドルの第２の端部１１２からは、可撓性チューブ１２０が延びており、この可撓性チューブは、その近位端１２２において、近位端が、ハンドルの第２の端部１１２に対して固定され、定置されるように、ハンドルに取り付けられている。反対側の、可撓性チューブの遠位端１２１では、可撓性チップ１３０が取り付けられている。この可撓性チップ１３０は、ユーザ操作可能な制御子１４０をハンドル１１０の中心軸線Ｘに対して移動することにより、遠位端１２１に対して曲げることができる。チップの第１の端部１３１は、チューブの遠位端１２１に取り付けられている。図示の実施形態では、チップは、その他方の端部１３２で、チップが開口１３３を備えており、この開口１３３は、物質または要素が、開口から突出するか、開口を通って出ることを可能にするためのものであるが、別の実施形態では、チップは、その他方の端部で閉じられる場合がある、切除用チップである場合があることを理解されたい。たとえば、造影液などの物質が、医療用デバイスおよび可撓性チューブ１２０を通過して、開口１３３でチップを出るように、流入ポート１１４または１１５ａ内に注入される場合がある。開口１３３から突出する場合がある要素の例は、ハンドルの流入ポート１１４または１１５ａを通して可撓性チューブ内に挿入される場合があるガイドワイヤおよび／または光ファイバである。

チップ１３０の、その曲げ平面における曲げの程度は、ユーザが制御子１４０を、ハンドル１１０に対し、第１の方向、すなわち、中心軸線Ｘが延びる方向に沿って平行移動した際に調節される。ユーザ操作可能な制御子１４０が、ハンドルの近位端１１２にもっとも近い、中心軸線Ｘに沿う位置にある場合、その曲げ平面においてのチップの曲げは生じていない。すなわち、チップは、図１Ａのチップ１３０に関するケースのように、その第１の端部１３１から、その第２の端部１３２に、略直線状のラインＬに沿って延びている。ユーザ操作可能な制御子が、チューブの近位端１２２からもっとも遠い、中心軸線Ｘに沿う位置にある場合、チップ１３０の、その曲げ平面における曲げが最大になっている。本例では、チップの、その曲げ平面における曲げが最大になっている場合、チップの第１の端部１３１を通る長手線と、チップの第２の端部１３２を通る長手線とは、互いに対して約９０度の角度にある。図１Ａでは、それぞれ破線で示されているチップ１３０’とチップ１３０’’とは、それらの対応する曲げ平面内で、それぞれ４５度と９０度との角度である。

ユーザが、第２の回転方向Ｒｘに沿って、その中心軸線Ｘ周りに、ハンドル１１０に対してユーザ操作可能な制御子１４０を回転させた場合、チップの第２の端部１３２は、可撓性チューブの遠位端１２１に対する可撓性チップの曲げ平面が、遠位端１２１に対して調節されるように、相応して移動される。チューブの遠位端１２１に対するチップの曲げ平面の向きは、ハンドル１１０周りの、ユーザ操作可能な制御子１４０の回転に対応する。このため、数度だけの、ハンドルに対して、回転方向Ｒｘに沿っての、ユーザ操作可能な制御子１４０の回転により、同じ角度だけ、チューブの遠位端１２１に対して、可撓性チップ１３０の曲げ平面が調節されることになる。チップ１３０が最初の曲げ平面にある向きを始点に、ユーザ操作可能な制御子１４０が、ハンドル周りに、１回または複数回、完全に回転されると、チップは、その最初の曲げ平面に戻ることになる。

ユーザ操作可能な制御子１４０は、中心軸線Ｘに沿って移動することなく、第１の回転方向Ｒｘで回転することができ、また、中心軸線Ｘ周りに、方向Ｒｘに沿って回転することなく、中心軸線Ｘに沿って移動可能である。遠位端１２１に対するチップ１３０の曲げ平面を調節できるが、チップの第１の端部１３１が、チューブの遠位端１２１に取り付けられたままであり、遠位端１２１に対して回転しないことは明らかである。

図１Ｂは、医療用デバイス１００の投影図を示しており、この図では、ハンドル１１０およびユーザ操作可能な制御子１４０が、デバイスの中を見せるように、部分的に破断されて示されている。ユーザ操作可能な制御子は、ハンドルのＸ軸に沿う単一のユニットと解釈することができ、このＸ軸は、ユーザ操作可能な制御子１４０が回転方向Ｒｘに回転する際の回転軸線をも形成する。ハンドル１１０は、その第１の端部１１１から、その反対側の第２の端部１１２に、ユーザ操作可能な制御子１４０を通して延びている。ハンドルは、ユーザによって保持されるための外側部分１１３と、部分的にユーザ操作可能な制御子１４０内に置かれ、ハンドルの第２の端部１１２を支持する支持部分１１７と、流入ポート１１４および１１５ａに接続され、支持部分１１７を通ってハンドルの第２の端部１１２へ延びるガイドチューブ１１６とを有する。ガイドワイヤおよび／または光ファイバなどのワイヤは、ポート１１４、１１５ａを通して挿入し、ガイドチューブ１１６および可撓性チューブ１２０を通して、可撓性チップの第２の端部１３２における開口１３３まで、かつ／または、開口１３３を通すことができる。代替的には、造影液などの液体を、ポートを通して注入して、チップの端部１３２における開口１３３を通して搬送することができる。

ユーザ操作可能な制御子１４０内には、チップアクチュエータアセンブリ１５０が設けられている。チップアクチュエータアセンブリ１５０は、ユーザ操作可能な制御子１４０に機械的に接続されており、また、ユーザ操作可能な制御子１４０に対して、かつ、ハンドル１１０に対して、移動可能である。アセンブリは、球形ジョイント１５２により、中心軸線Ｘに対して、ハンドル上で傾斜可能に支持された傾斜プレート１５１を備える。球形ジョイント１５２は、このため、支持部分１１７にスライド可能に取り付けられるとともに、この支持部分１１７によって支持されている。球形ジョイントが支持部分１１７に沿ってスライドする場合、傾斜プレートに接続されたステアリングケーブル１２６、１２７は、傾斜プレートの傾斜を変更することなく、張るか緩めることができる。ジョイント１５２は、たとえば、球形ジョイントと支持部分１１７との、スプライスと、対応する溝とにより、支持部分１１７に対し、中心軸線Ｘ周りに回転することがブロックされている。ハンドル１１０は、周縁部１８１を有する当接セクション１８０をさらに備える。この周縁部１８１に対し、傾斜プレート１５１が当接する場合がある。一方の端部が支持セクション１１７によって移動しないようにブロックされ、別の端部が球形ジョイント１５２に置かれている、スプリング１１８が、傾斜プレートが周方向に周縁部１８１と当接するように、球形ジョイントを当接セクション１８０に向けて付勢している。

図１Ｃは、図１Ｂの医療用デバイス１００の一部の側断面図を概略的に示している。この図では、球形ジョイント１５２上で傾斜可能に支持された傾斜プレート１５１を備えるチップアクチュエータアセンブリ１５０が、より詳細に示されているが、傾斜プレートに接続されたステアリングケーブルは、明確化の理由のために、示されていない。図１Ｂと図１Ｃとの両方において、ユーザ操作可能な制御子１４０は、傾斜プレート１５１が中心軸線Ｘと略垂直に向いており、可撓性チップ１３０が、その第１の端部１３１とその第２の端部１３２との間で略直線状のラインで延びるような、中心軸線Ｘに対する位置および傾きにある。しかし、傾斜プレートが、中心軸線Ｘと垂直な球形ジョイント１５２の中心点Ｃを通る軸線周りに傾斜している場合、周縁部１８１の一部のみが、傾斜プレートと接触することになる。図１Ｃを参照すると、チップアクチュエータアセンブリ１５０が、リング１５３とのリンク機構をさらに備えており、このリンク機構内に、傾斜プレート１５１の環状縁部が収容されていることを見ることができる。リング１５３は、傾斜プレート１５１に対し、傾斜プレートの中心軸線周りにスライド可能に回転可能であり、図１Ｃに示す傾斜プレートの向きにあるその中心軸線は、中心軸線Ｘと一致している。傾斜プレート１５１の外側縁部は、リングの傾斜が、傾斜プレート１５１の対応する傾きを生じさせ、かつ、リング１５３の、中心軸線Ｘ周りの回転が、傾斜プレートの、中心軸線Ｘ周りの対応する回転を生じることなく、傾斜プレートの向きの変化を生じさせるような方式で、リング１５３内に収容されている。

図１Ｄは、ユーザ操作可能な制御子１４０を部分的に破断した図、ならびに、傾斜プレート１５１、球形ジョイント１５２、およびリング１５３の分解図を示している。球形ジョイント１５２は、中心軸線Ｘに対して回転することなく、ジョイントが支持部分１１７に沿ってスライドすることを可能にするように、支持部分１１７に沿う隆起と協同するスプライス１５５を有する開口１５４を有する。球形ジョイント１５２は、その外部に、傾斜プレートが中心軸線Ｘ周りに回転することをブロックしつつ、傾斜プレート１５１が傾斜することを可能にするために、傾斜プレートのピン１５７と協同するためのスロット１５６を備える。傾斜プレートは、こうして、回転方向Ｒｘ周りに、支持部分１１７に対して回転が固定されつつ、支持部分１１７に対して傾斜することができる。

ユーザ操作可能な制御子１４０は、その内側表面に、２つの第１の細長いスロット１４１を備える。第１の細長いスロット１４１は、１つのみが図示されている。この第１の細長いスロット１４１は、中心軸線Ｘを通る平面内に延び、また、リング１５３の第１のピン１６１を内部に、スライド可能かつ回転可能に収容するようになっている。ユーザ操作可能な制御子は、その内側表面に、２つの第２の細長いスロット１４２をさらに備える。第２の細長いスロット１４２は、１つのみが図示されている。この第２の細長いスロット１４２は、ユーザ操作可能な制御子の周方向に延び、また、リング１５３の第２のピン１６２を内部に、スライド可能かつ回転可能に収容するようになっている。第１のピン１６１と、対応する第１のスロット１４１とは、こうして、中心軸線Ｘに垂直に、前記中心軸線を通る平面内に延びている。第２のピン１６２は、前記平面から離間しているが、第１のピン１６１と平行に延びている。ユーザ操作可能な制御子が中心軸線周りに回転すると、第１のスロット１４１内に収容された第１のピン１６１は、チップの曲げ平面を変化させるように、周方向に、ユーザ操作可能な制御子とともに、リングを回転させる。ユーザ操作可能な制御子が、中心軸線に沿って線形的に移動する場合、第２のピン１６２は、第２のスロット１４２と係合し、傾斜プレートを、第１のピン１６１周りに傾斜させ、チップの曲げ平面における、チップの曲げの程度に、相応した差異が生じる。

図１Ｅは、ユーザ操作可能な制御子１４０が部分的に破断されて示されている、図１Ａの医療用デバイスの投影図である。図１Ａに関し、ユーザ操作可能な制御子が、中心軸線Ｘ周りに約４５度回転し、ハンドルの第１の端部１１１に向かって平行移動され、チップ１３０の曲げ平面における、相応する４５度の変化と、ピン１６１周りの傾斜プレート１５１の傾斜とに、それぞれ繋がっている。

図１Ｆと図１Ｇとは、それぞれ、図１Ａの医療用デバイス１００で使用される場合があるロック機構を示している。ロック機構は、１６７、１６８で、ハンドルに対する、ユーザ操作可能な制御子１４０の回転移動と平行移動とをブロックするようになっている。図１Ｆは、ロックされた状態の機構１６７、１６８を示している。この状態では、ユーザ操作可能な制御子１４０の要素１６７が、ハンドルの支持セクション１１７の要素１６８と係合している。要素１６７は、ユーザ操作可能な制御子１４０の一部であるレバー１６９に、ヒンジで接続されており、このレバー１６９により、要素１６７が、係合位置と係合解除位置との間で、要素１６８に対して移動することができる。図１Ｆに示すように、レバーがロック位置にある場合、要素１６７は、要素１６８と係合し、ハンドル１１０に対する、ユーザ操作可能な制御子１４０の回転移動および平行移動がロックされている。図１Ｇは、開放された位置にあるレバーを示している。この位置では、要素１６７、１６８は、ユーザ操作可能な制御子の回転移動と平行移動との両方が可能であるように、係合解除されている。レバー１６９が係合位置と開放位置との間の中間位置にある場合、ユーザ操作可能な制御子の回転が可能である一方、ハンドルに対するユーザ操作可能な制御子の平行移動はブロックされている。図示されていないが、ハンドルに対するユーザ操作可能な制御子の回転をブロックする一方、平行移動を可能にするロック機構も、考えられることを理解されたい。

図２Ａから図２Ｃは、図１Ａから図１Ｄの当接セクション１８０の代わりとなることが好ましい、代替的な当接セクション１９０を示している。図２Ａの分解図は、支持セクション１１７の一部、傾斜プレート１５１、球形ジョイント１５２、およびスプリング１１８をさらに示している。当接セクション１９０は、傾斜プレート１５１の対面する表面と当接するための、波形状の周縁部１９１を備える。図１Ａから図１Ｄ、および、図２Ａから図２Ｃの実施形態では、傾斜プレート１５１には、４つのステアリングケーブルが設けられている。４つのステアリングケーブルは、傾斜プレートの周囲に沿って９０度で等間隔に離間しており、これらの内の２つのケーブル１２６、１２７が、図２Ｂに示されており、それぞれ、位置１２６ａと位置１２７ａとで、傾斜プレート１５１に取り付けられている。図２Ｂおよび図２Ｃに示すように、傾斜プレートが傾斜している場合、すなわち、中心軸線Ｘと垂直ではない場合、傾斜プレートの一部のみが、縁部１９１に当接する。傾斜プレート１５１が傾斜するようにセットされた場合、各ステアリングケーブルが延びるか後退する程度は、前記ケーブルの、傾斜プレートに対する取付け箇所１２６ａおよび１２７ａと、周縁部１８１または１９１に当接する傾斜プレートの１つまたは複数の位置との間の距離に依存する。図１Ａから図１Ｄの実施形態では、周縁部１８１は、フラットな円であり、それにより、リング１５３の回転が、傾斜プレート１５１の傾斜の変化、また、わずかであるが、それにも関わらず、チップ１３０の曲げの程度の感じとれる変化に繋がり得るようになっている。チップの曲げ平面の調節の間の、チップの曲げの程度が変化する範囲は、４つのステアリングケーブルの代わりに、たとえば、６、８、または１０のステアリングケーブルを使用することにより、ステアリングケーブルの数を増大させることによって低減される場合がある。

しかし、特に、ステアリングケーブルが可撓性チューブ１２０を通って、その近位端１２２から可撓性チップ１３０に延びる場合、ステアリングケーブルの総数を少なく、たとえば３または４に維持することが望ましい。図２Ａから図２Ｃに示す実施形態では、ユーザ操作可能な制御子の回転の結果である、チップの曲げが、周縁部１９１に、複数の隆起１９２から１９５を設けることによって実質的に相殺されている。隆起１９２から１９５は、中心軸線Ｘと略平行に、ハンドルの第１の端部に向かって延びており、各隆起間では、周囲の表面が、隆起よりも短い距離だけ、中心軸線に沿って、ハンドルの第１の端部に向かって延びている谷部１９６から１９９を備える。谷部の数は、ステアリングケーブルの数に対応しており、この図示の実施形態では、４に等しい。各谷部１９６から１９９は、外周１９１に沿って、傾斜プレートに対する、対応するステアリングケーブルの取付け箇所１２６ａ、１２７ａに対応する位置に配置されている。図２Ｂは、傾斜プレートの周囲の部分Ｐ１において、傾斜プレートに接触している縁部１９１の隆起１９３を示している。この部分Ｐ１は、ステアリングケーブルの２つの取付け箇所間にある。ステアリングプレートに対するステアリングケーブル１２７の取付け箇所１２７ａが、ハンドルの近位端により近くなるように、ユーザ操作可能な制御子１４０が中心軸線Ｘ周りに回転された場合、部分Ｐ２は、代わりに、谷１９７において、周縁部１９１に当接する。図２Ｃは、傾斜プレート１５１が異なる傾きにある当接セクション１９０を示している。この図では、取付け箇所１２７ａが、ハンドルの近位端のより近くにあり、傾斜リングが、谷１９７内に部分的に配置されている。

図３は、本発明の医療用デバイスの第２の実施形態の断面図である。図３では、医療用デバイス２００のユーザ操作可能な制御子は、明確化の理由のために、示されていないが、デバイスには、図１Ａに示すユーザ操作可能な制御子１４０と同じ構成のユーザ操作可能な制御子が設けられている。医療用デバイス２００は、第１の端部２１１および第２の端部２１２を有するハンドル２１０と、球形ジョイント２５２上に傾斜可能に支持された傾斜プレート２５１と、傾斜プレート上に回転可能に支持され、ユーザ操作可能な制御子と機械的にリンクしているリング２５３とを備える。医療用デバイス２００は、医療用デバイス１００に類似しているが、球形ジョイント５２５が、支持セクション上でスライド可能に支持されているよりむしろ、支持セクション２１７に固定されている点で異なっている。この実施形態では、傾斜プレート２５１の傾きを変えずにステアリングケーブルを張る／緩めることが不可能であるが、別様に、本デバイスは、医療用デバイス１００と実質的に同じ方式で機能する。すなわち、中心軸線Ｘ周りのユーザ操作可能な制御子の回転により、可撓性チューブ２２０の遠位端２２１に対する、チップ２３０の曲げ平面の向きが変化することになり、中心軸線Ｘに沿うユーザ操作可能な制御子の線形移動により、曲げ平面の傾きに実質的に影響することなく、その曲げ平面におけるチップの曲げの程度を変化させることになる。

図４Ａは、本発明に係る医療用デバイス４００の内部を示しており、ともにチップアクチュエータアセンブリを形成する電気機械式アクチュエータ４８１、４８２、４８３、４８４が設けられている。電気機械式アクチュエータの各々は、対応する個別のステアリングケーブル４９４、４９５、４９６、４９７を張るか緩めるようになっている。これら個別のステアリングケーブル４９４、４９５、４９６、４９７は、可撓性チューブ４２０を通して可撓性チップ４３０まで延びており、また、コントローラ４０１に接続されている。コントローラ４０１は、第１の信号Ｓ１および第２の信号Ｓ２に基づき、制御信号をアクチュエータに提供するようになっている。各信号Ｓ１、Ｓ２は、医療用デバイスのハンドル４１０に対する、１つまたは複数のユーザ操作可能な制御子（図４Ａでは示されていない）の位置および／または向きを示すものである。コントローラは、信号Ｓ２が一定のままである間の信号Ｓ１の変化が、チップ４３０の曲げの程度を一定に維持しつつ、チップの曲げ平面の変化を生じるように、かつ、信号Ｓ１が一定のままである間の信号Ｓ２の変化が、その曲げ平面を一定に維持しつつ、その曲げ平面におけるチップの曲げの程度の変化を生じるように、アクチュエータを制御するようになっている。

電気機械式アクチュエータ４８１および４８２は、部分的に破断して示されており、アクチュエータ４８１が、対応するステアリングワイヤを張る、および緩めるためのウォーム駆動を有する電気モータを備え、アクチュエータ４８２が、同じ目的のための圧電性要素を備える。ステアリングケーブルを張る、および緩めるための、異なる種類の電気機械式アクチュエータが、当業者には容易に理解されることになる。

図４Ｂは、ハンドルの第１の端部４１１と、ハンドルの反対側の端部４１２との間で、ハンドル４１０上に支持された第１のユーザ操作可能な制御子４４０を備える、医療用デバイス４００の外部が示されている。第１のユーザ操作可能な制御子４４０は、たとえば１回転または複数回転だけ、中心軸線Ｘと垂直な回転軸線Ｒｚ周りに回転可能であり、ハンドル４１０に対する第１のユーザ操作可能な制御子４４０の向きを示すものとして、信号Ｓ１を生成するための、電位差計などの電気構成要素に接続されている。医療用デバイス４００は、第１のユーザ操作可能な制御子によって支持された第２のユーザ操作可能な制御子４４１を備えており、第１のユーザ操作可能な制御子４４０とともに回転する。第２のユーザ操作可能な制御子はさらに、この第２のユーザ操作可能な制御子を、中心軸線Ｘと回転軸線Ｒｚとの両方と垂直な回転軸線Ｒｙ周りに回転させることにより、可撓性チューブ４２０の近位端４２２に向かう、および離れる方向に、移動可能である。第２のユーザ操作可能な制御子４４１は、第１のユーザ操作可能な制御子４４０に対する第２のユーザ操作可能な制御子４４１の向きを示す信号Ｓ２を生成するための、電位差計などの電気構成要素に接続されている。このため、第１のユーザ操作可能な制御子の、ハンドル４１０に対する移動は、コントローラ４０１によって受信される信号Ｓ１の変化、および、チップ４３０の曲げ平面の対応する調節に繋がり、一方、可撓性チューブの近位端に向かう、および離れる方向に沿う、ハンドルに対する第２のユーザ操作可能な制御子の移動は、コントローラ４０１によって受信される信号Ｓ２の変化と、チップの曲げ平面におけるチップの曲げの程度の対応する調節とに繋がる。医療用デバイス４００は、こうして、チップ４３０の向きを調節するための、直感的なユーザの制御を提供する。

図４Ｃは、デバイス４００とは異なる、第１のユーザ操作可能な制御子と第２のユーザ操作可能な制御子とが使用される、医療用デバイス５００を示しているが、このことは、別様に、医療用デバイス４００に対応している。すなわち、コントローラ４０２、電気機械式アクチュエータ４８１から４８４などを備える。デバイス５００は、ハンドルの一部が破断されて示されており、それにより、デバイスの内部をよりはっきりと見ることができるようになっている。チップ４３０の曲げ平面を制御するために、デバイスには、回転可能なホイール５４０の形態の、第１のユーザ操作可能な制御子５４０が設けられている。ホイール５４０の一部は、ハンドルを通してスロットの外に延びており、それにより、デバイスを保持するユーザが、たとえば、ユーザの親指および／または人差し指で、ホイールの回転軸線Ｒｚ周りにホイールを回転させることができるようになっている。チップの曲げの程度を制御するために、デバイスには、第２のユーザ操作可能な制御子５４１が設けられている。第２のユーザ操作可能な制御子５４１は、ハウジングの第２の端部４１２に近付く、および離れるように、中心軸線Ｘと平行な方向Ｔｘに沿ってスライド可能である。第２のユーザ操作可能な制御子は、コントローラ４０２に電気的に接続された、スライド電位差計５４３に取り付けられている。

図４Ｄは、ハンドル４１０が部分的に破断して示されている、医療用デバイス６００の一部を示す図であり、単一のユーザ操作可能な制御子６４０が、デバイス４００の第１のユーザ操作可能な制御子と第２のユーザ操作可能な制御子との代わりに使用されている。医療用デバイス６００は、別様に、医療用デバイス４００に対応している。すなわち、コントローラ４０１、電気機械式アクチュエータ４８１から４８４などを備える。単一のユーザ操作可能な制御子は、ダイアル６４０として形成されている。このダイアルは、チップの曲げ平面を調節するために、ダイアルの回転軸線Ｒｚ周りに回転可能であり、また、その曲げ平面において、チップの曲げの程度を調節するために、方向Ｔｘに沿ってスライド可能でもある。

図４Ｅは、ハンドル４１０と、第１のユーザ操作可能な制御子７４０とを有する医療用デバイス７００を示している。第１のユーザ操作可能な制御子７４０は、チップの曲げ平面を調節するための、回転軸線Ｒｚ周りに回転可能であるスロット状の制御ダイアル７４０の形態である。さらに、第２のユーザ操作可能な制御子７４３は、チップの曲げ平面においてチップの曲げの程度を調節するために、ダイアル７４０のスロット７４４が延びる方向Ｔｘに沿って、スロット７４４内でスライド可能である。

図５は、本発明の第３の実施形態を示している。医療用デバイス８００は、図１Ａのデバイス１００の、ユーザ操作可能な制御子およびチップアクチュエータアセンブリと同一であるか類似の構成の、第１のユーザ操作可能な制御子８４０とチップアクチュエータアセンブリとを備える。第１のユーザ操作可能な制御子８４０を、デバイスのハンドル８１０に対して移動することにより、可撓性チューブ８２０の遠位端８２１に対する、第１のチップ部分８３０の曲げ平面と、前記曲げ平面における曲げの程度とを、調節することができる。デバイスには、図１Ａのデバイス１００の、ユーザ操作可能な制御子およびチップアクチュエータアセンブリとやはり同一であるか類似の構成の、追加のユーザ操作可能な制御子８４１と、対応するチップアクチュエータアセンブリとが設けられている。追加のユーザ操作可能な制御子８４１は、チップ部分８３０の遠位端８３１に対する、第２のチップ部分８３３の曲げ平面と、前記曲げ平面における曲げの程度とを、調節するようになっている。

図６は、ステアリングケーブル９８１、９８２の細部を示す図である。このステアリングケーブル９８１、９８２の各々は、一方の端部で傾斜プレート９５１に取り付けられた可撓性封止部９０２、９０３によって囲まれ、チューブ９２０の近位端９２２に延びるセクションを備えており、この可撓性封止部は、封止部がスライド移動の方向に沿って拡張または収縮する間、封止部に沿う、このセクションのスライド移動を可能にするようになっている。封止部は、たとえば、ケーブル上のテンションが、ケーブル９８１のケースのように、低減された際に、ステアリングケーブルの座屈を実質的に防止している。可撓性封止部は、たとえば、図３のデバイスにおいて、封止部がされていなければ、ステアリングケーブルの座屈が生じると考えられるケースにおいて特に有効であるが、可撓性封止部は、たとえば、ステアリングケーブルの摩耗を低減するために、図１Ａのデバイスにも適用することができる。

ステアリングケーブルの代わりに、本明細書に記載の医療用デバイスのチップは、可撓性チップ内または可撓性チップに配置された電気機械式アクチュエータによって制御される場合があり、また、ハンドル内のコントローラに電気的に接続され、このコントローラは、次いで、ユーザ操作可能な制御子または複数の制御子に接続されている。図７Ａは、流体、または、ガイドワイヤもしくは光ファイバなどの要素を、可撓性チップ１０３０に通すことを可能にする中心チャネル１０２１を有する可撓性チューブ１０２０の一部を示している。図７ＢのラインＢ−Ｂを通る断面図に見ることができるように、チップ１０３０内では、チャネル１０２１が、電圧が印加された際に形状を変化させる材料の、形状記憶ワイヤ１０２４から１０２７の形態の４つの電気機械式アクチュエータによって囲まれている。この例では、ワイヤ１０２４から１０２７は、ニチノールを含むか、ニチノールで形成されている。ニチノールは、電流を内部に通すことで加熱された際に収縮する。ワイヤ１０２４から１０２７の各々は、その異なる端部において、チップにおいてワイヤの両側に電位差を印加するための、対応する導電体１０２２、１０２３に接続されている。図７Ａでは、そのような導電体１０２２、１０２３が２つのみ、可撓性チューブの長さにわたって、少なくともチップまで延びて示されているが、電気機械式アクチュエータの各々が、アクチュエータに電力を供給するため、および／または、アクチュエータの両側に電圧を印加するために、対応する導電体に接続されていることが好ましいことを理解されたい。

本発明を、図に示した複数の例示的実施形態を参照して上述した。いくつかの部品または要素の変形形態および代替的実施形態が可能であり、添付の特許請求の範囲に画定された保護の範囲に含まれる。

Claims (24)

1. 中心軸線を有するハンドルと、
   前記ハンドルから延び、前記ハンドルに固定された近位端を有する、可撓性チューブと、
   前記可撓性チューブの遠位端に取り付けられ、複数の曲げ平面において曲がるようになっている可撓性チップと、
   前記可撓性チューブの前記遠位端に対して前記チップの前記曲げ平面を調節するための、かつ、前記曲げ平面における前記チップの曲げの程度を調節するための、チップアクチュエータアセンブリと、
   前記ハンドル上に支持された第１のユーザ操作可能な制御子であって、前記チップアクチュエータアセンブリに、前記チップの前記曲げ平面における前記チップの前記曲げの程度を調節させることなく、かつ、前記可撓性チューブを実質的に回転させることなく、前記曲げ平面を調節させるために、回転軸線の周りで、前記ハンドルおよび前記チップアクチュエータアセンブリに対し、第１の回転方向に移動可能である、第１のユーザ操作可能な制御子と、
   前記ハンドル上に支持された第２のユーザ操作可能な制御子であって、前記チップアクチュエータアセンブリに、前記曲げ平面を調節させることなく、前記曲げ平面における前記チップの前記曲げの程度を調節させるために、前記可撓性チューブの前記近位端に対して接近および離間するように、前記ハンドルおよび前記チップアクチュエータアセンブリに対し、第２の方向に沿って移動可能である、第２のユーザ操作可能な制御子と、を備えた医療用デバイス。
2. 中心軸線を有するハンドルと、
   前記ハンドルから延び、前記ハンドルに固定された近位端を有する、可撓性チューブと、
   前記可撓性チューブの遠位端に取り付けられ、複数の曲げ平面において曲がるようになっている可撓性チップと、
   前記可撓性チューブの前記遠位端に対して前記チップの前記曲げ平面を調節するための、かつ、前記曲げ平面における前記チップの曲げの程度を調節するための、チップアクチュエータアセンブリと、
   前記ハンドル上に支持されたユーザ操作可能な制御子であって、前記チップアクチュエータアセンブリに、前記可撓性チューブを実質的に回転させることなく、前記チップの前記曲げ平面を調節させるために、回転軸線の周りで、前記ハンドルおよび前記チップアクチュエータアセンブリに対し、第１の回転方向に移動可能である、ユーザ操作可能な制御子と、を備え、
   前記ユーザ操作可能な制御子が、さらに、前記チップアクチュエータアセンブリに、前記曲げ平面を調節させることなく、前記曲げ平面における前記チップの前記曲げの程度を調節させるために、前記可撓性チューブの前記近位端に対して接近および離間するように、前記ハンドルおよび前記チップアクチュエータアセンブリに対し、第２の略直線状の方向に沿って移動可能である、医療用デバイス。
3. 前記第１のユーザ操作可能な制御子と前記第２のユーザ操作可能な制御子とが、前記ハンドル上で互いに離間しており、互いに独立してユーザによって操作されるようになっている、請求項１に記載の医療用デバイス。
4. 前記第２のユーザ操作可能な制御子が、前記第２の方向が前記ハンドルに対する前記第１のユーザ操作可能な制御子の回転向きに依存するように、前記第１のユーザ操作可能な制御子に機械的に接続されている、請求項１に記載の医療用デバイス。
5. 前記チップアクチュエータアセンブリが、
   前記可撓性チューブの前記遠位端に対して前記チップの前記曲げ平面を調節するために、かつ前記曲げ平面における前記曲げの程度を調節するために、前記中心軸線に対して傾斜可能な傾斜プレートと、
   前記可撓性チューブ内に部分的に配置され、一方の端部で前記可撓性チップに接続され、別の端部で前記傾斜プレートに接続されている、複数のステアリングケーブルと、
   を備える、請求項２に記載の医療用デバイス。
6. 前記ユーザ操作可能な制御子が、機械的リンク機構を介して前記傾斜プレートに機械的に接続されており、前記リンク機構が、前記第１の回転方向における前記ユーザ操作可能な制御子の移動を、前記チップの前記曲げ平面を調節するための前記傾斜プレートの傾きに変換するように、かつ、前記第２の方向に沿う前記ユーザ操作可能な制御子の移動を、前記曲げ平面における前記チップの前記曲げの程度を調節するための前記傾斜プレートの動きに変換するようになっている、請求項５に記載の医療用デバイス。
7. 前記傾斜プレートが、前記中心軸線に沿って軸線方向に移動可能であり、前記医療用デバイスは、前記中心軸線に対して固定され、前記中心軸線の周りでの前記傾斜プレートの回転を防止するようになっている、ブロック要素をさらに備える、請求項５または６に記載の医療用デバイス。
8. 前記傾斜プレートが環状縁部を有し、前記リンク機構がリングを備え、前記リングと前記傾斜プレートが、前記リングの中心軸線の周りで互いに対して回転可能であるが、前記リングの前記中心軸線に沿った平行移動を実質的にブロックされるように、前記環状縁部が前記リング内に収容されている、請求項５、６、または７に記載の医療用デバイス。
9. 前記リングの環状縁部が、前記リングの外側環状縁部であり、前記リングの外側表面が、前記ハンドルの前記中心軸線と平行な第１の平面内に延び前記中心軸線と交差するとともに、前記ユーザ操作可能な制御子の対応するスロット内でスライドおよび回転するようになっている、第１の突起を備えるか、または前記第１の突起と前記対応するスロットとの配置関係が逆になっており、前記ユーザ操作可能な制御子の回転移動が、前記チップの前記曲げ平面を調節するために前記傾斜プレートを傾斜させるようになっている、請求項８に記載の医療用デバイス。
10. 前記リングの前記外側表面が、前記第１の突起と略平行に延び前記第１の平面から離間するともに、前記ユーザ操作可能な制御子の対応するスロット内でスライドおよび回転するようになっている、第２の突起を備えるか、または前記第２の突起と前記対応するスロットとの配置関係が逆になっており、前記第２の方向に沿う前記第１のユーザ操作可能な制御子の移動が、前記曲げ平面における前記チップの前記曲げの程度を調節するために前記傾斜プレートを傾斜させるようになっている、請求項９に記載の医療用デバイス。
11. 前記ユーザ操作可能な制御子が、前記チップアクチュエータアセンブリに、前記チップの前記曲げ平面における前記チップの前記曲げの程度を調節させることなく、前記曲げ平面を調節させるために、回転軸線の周りで、前記ハンドルおよび前記チップアクチュエータアセンブリに対し、前記第１の回転方向に移動可能である、請求項５〜１０のいずれか一項に記載の医療用デバイス。
12. 前記ハンドルが、前記傾斜プレートの対面する縁部の少なくとも一部と当接するために配置された周縁部を有する当接セクションを備え、前記周縁部が、前記傾斜プレートに対面する複数の隆起と、２つの隣り合う隆起間にある対応する数の谷部とを備え、前記谷部の数が、前記ステアリングケーブルの数に等しく、また、前記谷部が、前記傾斜プレートへの前記ステアリングケーブルの取付け箇所に合わせて配置されている、請求項５〜１１のいずれか一項に記載の医療用デバイス。
13. 前記チップアクチュエータアセンブリが電気機械式アクチュエータを備え、前記電気機械式アクチュエータが、前記ユーザ操作可能な制御子によって前記電気機械式アクチュエータに提供される電気制御信号に応じて、前記可撓性チップの前記曲げ平面と、前記曲げ平面における前記可撓性チップの曲げの程度とを設定するように構成されている、請求項２に記載の医療用デバイス。
14. 前記第１の回転方向が、前記中心軸線と略垂直な軸線の周りの回転方向である、請求項１３に記載の医療用デバイス。
15. 前記チップアクチュエータアセンブリが電気機械式アクチュエータを備え、前記電気機械式アクチュエータが、前記第１のユーザ操作可能な制御子および前記第２のユーザ操作可能な制御子によって前記電気機械式アクチュエータに提供される電気制御信号に応じて、前記可撓性チップの前記曲げ平面と、前記曲げ平面における前記可撓性チップの曲げの程度とを設定するように構成されている、請求項１に記載の医療用デバイス。
16. 前記電気機械式アクチュエータが、前記可撓性チップ内か前記可撓性チップに配置された形状記憶ワイヤアクチュエータを備える、請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の医療用デバイス。
17. 前記可撓性チューブ内に部分的に配置され、一方の端部で前記可撓性チップに接続され、別の端部で前記電気機械式アクチュエータの１つまたは複数に接続されている、複数のステアリングケーブルをさらに備える、請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の医療用デバイス。
18. 前記複数のステアリングケーブルの各々が、前記チューブの前記近位端から前記ハンドル内の前記ステアリングケーブルの前記取付け箇所に延びる可撓性封止部によって囲まれたセクションを備え、前記可撓性封止部が、前記封止部に沿う前記セクションのスライド移動を、前記封止部が前記スライド移動の方向に沿って拡張または収縮しながら、可能にするようになっている、請求項５または１７に記載の医療用デバイス。
19. 前記封止部が、コイルばね、弾性シース、ベローズ、編込みチューブのうちの１つまたは複数を備える、請求項１８に記載の医療用デバイス。
20. 前記ステアリングケーブルの２つ以上のセクションが、単一の可撓性封止部内に配置されている、請求項１８または１９に記載の医療用デバイス。
21. 前記可撓性封止部が、前記可撓性チップに至る前記チューブセクションの実質的に全長に延びている、請求項１８〜２０のいずれか一項に記載の医療用デバイス。
22. 前記ユーザ操作可能な制御子には、前記ユーザ操作可能な制御子の回転移動方向の移動をロックするため、および／または、前記ユーザ操作可能な制御子の第２の移動方向に沿う移動をロックするための、ロック機構が設けられている、請求項２に記載の医療用デバイス。
23. 前記可撓性チップが、前記可撓性チューブの前記遠位端に取り付けられた第１の可撓性チップ部分と、前記第１の可撓性チップ部分の遠位端に取り付けられた第２の可撓性チップ部分とを備え、前記チップアクチュエータアセンブリが、前記第１の可撓性チップ部分の前記曲げ平面および前記曲げの程度を調節するようになっており、前記医療用デバイスが、前記第１の可撓性チップ部分の前記遠位端に対して前記第２のチップ部分の曲げ平面を調節するための、かつ、前記第２のチップ部分の前記曲げ平面における前記第２のチップ部分の前記曲げの程度を調節するための、第２のチップアクチュエータアセンブリを備える、請求項１〜２２のいずれか一項に記載の医療用デバイス。
24. 前記近位端に対し、前記ユーザ操作可能な制御子の軸線方向の後方で前記ハンドル上に支持された１つ以上のさらなるユーザ操作可能な制御子を備え、前記さらなるユーザ操作可能な制御子が、前記第２のチップアクチュエータアセンブリに、前記第２のチップ部分の前記曲げ平面における前記第２のチップ部分の前記曲げの程度を調節させることなく、前記第２のチップ部分の対応する曲げ平面を調節させるために、かつ、前記第２のチップアクチュエータアセンブリに、前記曲げ平面を調節させることなく、かつ、前記可撓性チューブを実質的に回転させることなく、前記第２のチップ部分の対応する曲げ平面における前記第２のチップ部分の前記曲げの程度を調節させるために、前記ハンドルおよび前記第２のチップアクチュエータアセンブリに対して移動可能であり、
    前記ユーザ操作可能な制御子と前記さらなるユーザ操作可能な制御子が、互いに独立して、前記ハンドルに対して移動可能である、請求項２３に記載の医療用デバイス。

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