JP2021178117A - カテーテル及びカテーテルシステム - Google Patents

Abstract

【課題】生体組織の形態を観測する機能と、生体組織の病変部に治療を施す機能とを備えたカテーテルを提供する。【解決手段】ルーメン１４を有するカテーテルＡは、チューブ１０と、チューブ１０の遠位端に配置され、超音波の発信と受信が可能なセンサ部２５と、チューブ１０の遠位端に配置され、ルーメン１４を通過してチューブ１０の遠位端から突出されるガイドワイヤ１５に向けて超音波の照射が可能な照射部２６とを備える。センサ部２５から生体組織に向けて超音波を発信し、生体組織で反射した反射波をセンサ部２５で受信することによって、生体組織の形態を観測することができる。照射部２６から発信した超音波をガイドワイヤ１５に照射すると、ガイドワイヤ１５が振動し、ガイドワイヤ１５の振動によって生体組織の閉塞部の通過を容易にすることができる。【選択図】図４

Description

本発明は、カテーテル及びカテーテルシステムに関するものである。

特許文献１には、カテーテル内にガイドワイヤを挿通し、振動発生手段として「ばね」を設けた医療器具が開示されている。カテーテルの遠端部から突出したガイドワイヤの先端部は、「ばね」によって振動させられることにより、血管閉塞を通過させる。

特表２０１３−５１８６９０号公報

上記医療器具は、ガイドワイヤによって血管閉塞の通過を容易にさせる機能を有するが、血管閉塞部の形態を検出する機能を有していない。ガイドワイヤを振動させ血管閉塞を通過させる手技を行う前に、別のカテーテルを用いて血管閉塞部の形態を診断しておく必要がある。そのため、血管閉塞部を通過させるための医療器具とは別に、血管閉塞部の形態を観測するための器具が必要となる。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、生体組織の形態を観測する機能と、生体組織の閉塞部の通過を容易にさせる機能を発揮できるカテーテルを提供することを目的とする。特に、生体組織に生じた閉塞部が石灰化している等の理由により硬質化し、ガイドワイヤが閉塞部を通過することが困難となっている場合に、ガイドワイヤが硬質化した閉塞部を破砕し通過することを容易にすることを目的とする。

（１）本開示は、
内腔を有するチューブと、
前記チューブの遠位端に配置され、超音波の発信と受信が可能なセンサ部と、
前記チューブの遠位端に配置され、前記内腔を通過して前記チューブの遠位端から突出される医療デバイスに向けて超音波の照射が可能な照射部と、を備えているカテーテル、
（２）前記照射部は、複数の振動子を一列に並べて構成され、前記複数の振動子の並び方向の延長線上に前記医療デバイスが配置されている前記（１）に記載のカテーテル、
（３）前記照射部は、前記内腔を挟むように配置されている第１の発信部と第２の発信部とを有し、前記第１の発信部と前記第２の発信部とを構成する前記複数の振動子が、一直線上に並ぶように配置されている前記（２）に記載のカテーテル、
（４）前記照射部が、前記センサ部を構成する振動子とは独立して制御可能とされる振動子を備えて構成されている前記（１）乃至（３）のいずれかに記載のカテーテル、
（５）前記センサ部を構成する振動子と、前記照射部を構成する振動子が同一種類の部品である前記（１）乃至（４）のいずれかに記載のカテーテル、
（６）前記センサ部は、前記医療デバイスに向けて超音波を発信することが可能な振動子を備えて構成されている前記（１）乃至（５）のいずれかに記載のカテーテル、
（７）前記センサ部は、病変部に向けて超音波を照射するモードと前記医療デバイスに向けて超音波を照射するモードとを有し、前記病変部に向けて超音波を照射するモードでは、超音波の発信と受信とを所定期間ごとに切り替えるよう制御され、前記医療デバイスに向けて超音波を照射するモードでは、前記所定期間より長い期間、超音波が継続的に発信されるように制御される前記（６）に記載のカテーテル、
（８）前記照射部は、超音波の発信と受信が可能な振動子を備えて構成されている前記（１）乃至（７）のいずれかに記載のカテーテル、
（９）前記照射部が超音波の発信と受信を行うモードでは、超音波の発信と受信が間欠的に交互に行われるようになっている前記（８）に記載のカテーテル、
（１０）前記（１）乃至（９）のいずれかのカテーテルに接続され、前記センサ部と前記照射部の超音波発振を制御する発信制御部を有し、前記発信制御部は、前記センサ部で受信した超音波に基づいて表示装置への表示を制御するカテーテルシステム。

センサ部から生体組織に向けて超音波を発信し、生体組織で反射した反射波をセンサ部で受信することによって、生体組織の形態を観測することができる。照射部から発信した超音波を医療デバイスに照射すると、医療デバイスが振動し、医療デバイスの振動によって生体組織の閉塞部の通過を容易にさせることができる。本発明のカテーテルは、生体組織の形態を観測する機能と、生体組織の閉塞部の通過を容易にさせる機能とを発揮することができる。

実施の態様１のカテーテルシステムの側断面図 カテーテルの正面図 カテーテルの側断面図 カテーテルに医療デバイスを挿通した状態の側断面図 実施の態様２のカテーテルの正面図 実施の態様３のカテーテルの正面図 実施の態様４のカテーテルの正面図 実施の態様５のカテーテルの正面図

本実施の形態においては、照射部は、複数の振動子を一列に並べて構成され、前記複数の振動子の並び方向の延長線上に、医療デバイスが配置されていてもよい。この構成によれば、超音波発信のタイミングを複数の振動子間でずらすと、複数の超音波の波面が合成されることによって、超音波ビームを集束して前記医療デバイスにフォーカスさせることができる。これにより、医療デバイスを強く振動させることができるので、生体組織の閉塞部の通過を容易にさせることができる。

本実施の形態においては、前記照射部が、内腔を挟むように配置されている第１の発信部と第２の発信部とを有し、前記第１の発信部と前記第２の発信部を構成する前記複数の振動子が、一直線上に並ぶように配置されていてもよい。この構成によれば、医療デバイスに対し、集束した２本の超音波ビームが照射されるので、医療デバイスをより強く振動させることができる。

本実施の形態においては、前記照射部が、前記センサ部を構成する振動子とは独立して制御可能とされる振動子を備えて構成されていてもよい。この構成によれば、センサ部による生体組織の観測と、照射部による生体組織の閉塞部の通過を容易にさせることとを、同時に行うことができる。

本実施の形態においては、前記センサ部を構成する振動子と、前記照射部を構成する振動子が同一種類の部品であってもよい。この構成によれば、センサ部と照射部を構成する振動子の種類数が１種類だけで済むので、コスト低減が可能である。

本実施の形態においては、前記センサ部は、前記生体組織に向けて超音波を照射するモードと前記医療デバイスに向けて超音波を照射するモードとを有し、前記生体組織に向けて超音波を照射するモードでは、超音波の発信と受信とを所定期間ごとに切り替えるよう制御され、前記医療デバイスに向けて超音波を照射するモードでは、前記所定期間より長い期間、超音波が継続的に発信されるように制御されてもよい。この構成によれば、生体組織を観測した後に、照射部とセンサ部を併用することによって医療デバイスを強く振動させることが可能である。

本実施の形態においては、前記照射部は、超音波の発信と受信が可能な振動子を備えて構成されていてもよい。この構成によれば、生体組織の閉塞部を通過させることに先だって、センサ部と照射部による生体組織の観測を行うことができる。このとき、センサ部だけで観測を行う場合に比べると、超音波の発信位置と受信位置が増えるので、生体組織の形態の観測精度が向上する。

本実施の形態においては、前記照射部が超音波の発信と受信を行うモードでは、超音波の発信と受信が間欠的に交互に行われるようになっていてもよい。この構成によれば、照射部による生体組織の観測を、確実に実行することができる。

以下に説明する実施の態様では、ガイドワイヤ等の医療デバイスがカテーテルのルーメン（内腔）を通過して照射部の前方に配置されるとの態様を説明する。この構成によれば、医療デバイスがカテーテルのルーメンを通過して照射部の前方に配置されることにより、照射部から照射する超音波のフォーカスを医療デバイスに合わせ易いとの効果を有する。

また医療デバイスはカテーテルの長尺方向前方から対向して、又はカテーテルの横を通過して、照射部の前方に配置されるのであっても良い。医療デバイスがカテーテルの長尺方向前方から対向して、又はカテーテルの横を通過してセンサ部及び照射部の前方に配置されることにより、カテーテルと医療デバイスをそれぞれ別の生体組織内に配置して、カテーテルの配置される生体組織とは別の生体組織内の閉塞部の通過の容易化を行うことが可能となる。カテーテルの先端部にセンサ部と照射部とを有する本発明の構成により、生体組織と医療デバイスの位置の観測と、閉塞部の通過の容易化との夫々の目的に応じた超音波を発信しまた受信することが可能となる。

＜実施の態様１＞
以下、本発明を具体化した実施の態様１を図１〜図４を参照して説明する。図１はカテーテルＡ及び発信制御装置６１４を含むカテーテルシステム１を示し、図２はカテーテルＡの正面視である正面図を示す。カテーテルシステム１は、本実施の形態１に限定されず、他の実施の態様２〜５においても同様の構成となる。以下の説明において、前後の方向については、図３及び図４における上方を、前方と定義する。カテーテルＡにおける前端と遠位端は、同義で用いる。

本実施の態様１のカテーテルＡ及びカテーテルシステム１は、可撓性を有する１本のチューブ１０と、チューブ１０内に形成されたルーメン１４と、４つの超音波センサ２３と、超音波センサ２３を制御する発信制御装置６１４と、超音波センサ２３から取得した情報を表示する表示装置６１５と、超音波センサ２３と発信制御装置６１４とを信号線５０を用いて接続すると共にカテーテルＡの体内への挿入操作を行い易くするためのコネクタ５１、とを有している。

図２にカテーテルＡの正面図を示す。チューブ１０は、長尺の円形断面のインナチューブ１１を、長尺の円形断面のアウタチューブ２０内に同軸状に、且つ径方向への相対変位を規制された状態で収容した形態である。カテーテルＡのルーメン１４（内腔）には、可撓性を有するガイドワイヤ１５が挿通される。

図３にガイドワイヤ１５が挿通されない状態のカテーテルＡの遠位端側断面図、図４にガイドワイヤ１５が挿通された状態のカテーテルＡの遠位端側断面図を示す。図３及び図４に示すように、インナチューブ１１内には、プルワイヤ１２が埋設されている。プルワイヤ１２は、カテーテルＡの先端部の向きを変更するために用いられる。また例えばコネクタ５１を回転させる等、カテーテルＡの近位端において、アウタチューブ２０を保持しながらインナチューブ１１を回転操作することによって、インナチューブ１１とアウタチューブ２０を周方向へ相対回転させることができる。

インナチューブ１１の外周面には、インナチューブ１１及びアウタチューブ２０と同心の円筒形をなす支持チューブ２１が、インナチューブ１１と一体に移動するように設けられている。支持チューブ２１の遠位端には、内周側へ同心円形状に突出した支持部２２が形成されている。支持部２２は、インナチューブ１１の遠位端外周の小径部１１Ｓに嵌合し、インナチューブ１１の遠位端よりも少し後方に位置している。支持部２２の中心孔からは、インナチューブ１１の遠位端（小径部１１Ｓの前端部）が前方へ突出している。支持部２２の内周面は小径部１１Ｓの外周面に密着している。支持チューブ２１の外周面はＰＴＦＥ等の摩擦の低い部材で形成されている。支持チューブ２１の外周面とアウタチューブ２０の内周面とが摺動することに、アウタチューブ２０と、支持チューブ２１及びインナチューブ１１とが相対的に回転可能とされる。

なお、本実施の態様１と異なる形態として、支持チューブ２１の内周面がＰＴＦＥ等で形成され、支持チューブ２１の内周面とインナチューブの外周面とが摺動することで、アウタチューブ２０とインナチューブ１１とが相対的に回転可能とされるのであっても良い。

支持部２２内には、圧力センサ１３が内蔵されている。圧力センサ１３には、インナチューブ１１内に配索した配線（図示省略）が接続されている。圧力センサ１３は、チューブ１０の遠位端が生体組織（図示省略）に突き当たったことを検知する。なお本実施の形態においては、圧力センサ１３によりチューブ１０の遠位端が生体組織に突き当たったことを検知する態様を説明するが、後述する超音波センサ２３を用いて生体組織への突き当りを検知し、圧力センサ１３は有さない態様であっても良い。

インナチューブ１１内の空間は、ルーメン１４（内腔）となっている。ルーメン１４の断面形状は円形である。ルーメン１４には、医療デバイスとしてのガイドワイヤ１５が挿通されている。ガイドワイヤ１５は、コアワイヤ１６と、素線又は撚線からなるコイル体１７と、先端チップ１８とを有する。コイル体１７は、コアワイヤ１６の前端部を包囲するように配され、コイル体１７の後端部が、コアワイヤ１６に対しロウ付けにより固着されている。コイル体１７の前端部には、先端チップ１８がロウ付けにより固着されている。

ガイドワイヤ１５は、ルーメン１４内において長さ方向に相対変位することが可能である。ガイドワイヤ１５を前方即ち遠位端側へ変位させると、先端チップ１８がチューブ１０の前端よりも前方へ突出する。ガイドワイヤ１５を近位端側へ変位させると、先端チップ１８がチューブ１０内に収容される。先端チップ１８は、超音波を照射されることによって、コイル体１７を弾性変形させながら振動するようになっている。

支持部２２の前面には、４つの超音波センサ２３が取り付けられている。超音波センサ２３と発信制御装置６１４を接続する信号線５０は、支持チューブ２１内に挿通又は埋設されている。図２に示すように、カテーテルＡを遠位端側から長さ方向に見た正面視において、４つの超音波センサ２３は、ルーメン１４を中心として、周方向に等角度間隔を空けて同心状に配置されている。１つの超音波センサ２３は、径方向に一列に並べて配置した複数の振動子２４を備えて構成されている。複数の振動子２４は、ルーメン１４を中心として放射状に並んでいる。

各振動子２４は、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の圧電体を用いた圧電素子からなる。振動子２４は、ＰＺＴの他、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）等の高分子体、ＣＭＵＴ等のＭＥＭＳデバイスを用いても良い。振動子２４は、電圧印加により超音波をカテーテルＡの前方へ発信する発信機能と、カテーテルＡの前方から超音波を受信することによって電圧を発生させる受信機能とを有している。

本実施の態様１では、４つの超音波センサ２３のうち２つの超音波センサ２３が、生体組織を観測するためのセンサ部２５として使用される。センサ部２５を構成する振動子２４は、発信制御装置６１４に接続される。発信制御装置６１４は、超音波を発信させるための電圧を振動子２４に印加する回路（図示省略）と、超音波の受信により発生した電圧に基づいて超音波画像を生成する回路（図示省略）とを有している。更に超音波画像を生成する回路は表示装置６１５に接続される。センサ部２５として機能する２つの超音波センサ２３は、ルーメン１４を挟むように配置されている。センサ部２５として機能する２つの超音波センサ２３を構成する複数の振動子２４は、ルーメン１４を中央に挟んで一直線状に並ぶように配置されている。

４つの超音波センサ２３のうちセンサ部２５以外の２つの超音波センサ２３は、先端チップ１８に超音波を照射するための照射部２６として使用される。振動子２４は、超音波を発信させるための電圧を振動子２４に印加する回路に接続されているが、超音波の受信により発生した電圧に基づいて超音波画像を生成する回路には接続されていない。

照射部２６として機能する２つの超音波センサ２３は、第１の発信部２７Ａ及び第２の発信部２７Ｂを構成する。第１の発信部２７Ａ及び第２の発信部２７Ｂを構成する複数の振動子２４は、ルーメン１４を中央に挟んで一直線状に並ぶように配置されている。正面視において、センサ部２５として機能する複数の振動子２４が並ぶ方向（図２における上下方向）と、照射部２６として機能する複数の振動子２４が並ぶ方向（図２における左右方向）は、互いに直交に交差する向きとなっている。つまり、センサ部２５の振動子２４と照射部２６の振動子２４は、ルーメン１４の中心において交差するように十字形に配置されている。

１つのセンサ部２５を構成する複数の振動子２４の駆動方式は、発信電圧が複数の振動子２４を構成する個々の振動子に、タイミングを少しずつずらされて印加されるフェイズドアレイ方式とすることが可能である。時間差で発信された複数の超音波の二次波面は、エネルギーの大きい集束超音波として形成される。１つの照射部２６を構成する複数の振動子２４に対しても、センサ部２５の振動子２４と同様、駆動電圧がタイミングを少しずつずらして印加されて良い。

ルーメン１４を挟んで配置される２つのセンサ部２５の夫々から発信される超音波が集束するフォーカス位置は、夫々のセンサ部２５を構成する複数の振動子２４間の超音波の発信タイミングを変えることによって調節することができる。超音波発信の時間差を小さくすると、カテーテルＡの前端からフォーカス位置までの距離が長くなる。径方向に一列に並ぶ複数の振動子２４のうち、ルーメン１４側の振動子２４よりも外周側の振動子２４の方から先に超音波を発信させることにより、フォーカス位置は、センサ部２５におけるルーメン１４側の位置となる。これにより、ルーメン１４を挟む２つのセンサ部２５から超音波を発信する際に、夫々のセンサ部２５の複数の振動子２４間の発信時間差と発信順序を制御することで、ルーメン１４を挿通して突出するガイドワイヤ１５の先端チップ１８側に向けて、フォーカス位置を調整することが可能となる。

本実施の態様１のカテーテルＡの使用形態を説明する。血管等の管状の生体組織に生じた閉塞部を解消し、血液等の流通を良好にすることを目的とする。生体組織を観測する際には、ガイドワイヤ１５をチューブ１０内に収容した状態で、一対のセンサ部２５の振動子２４から、超音波が短時間ずつ間欠的に発信される。センサ部２５から発信されたパルス状の超音波は、集束超音波となって生体組織に照射され、生体組織の表面や内部で反射する。生体組織で反射した反射波は、発信停止状態の振動子２４で受信される。超音波を受信した振動子２４は、反射波の強さに応じた電圧を発生させる。振動子２４が発生する電圧に基づいて、生体組織の超音波画像（図示省略）が得られる。以上により、生体組織の観測が行われる。

生体組織の観測が終了したら、ガイドワイヤ１５を前方へ変位させ、先端チップ１８をチューブ１０よりも前方に突出させ、生体組織に生じた閉塞部に押し当てるとともに、アウタチューブ２０の先端を閉塞部又は閉塞部の近傍の生体組織に押し当てる。アウタチューブ２０が閉塞部又は閉塞部の近傍の生体組織に当たっているか否かは、圧力センサ１３又は振動子２４の超音波の発信から受信までの時間によって検知される。先端チップ１８を閉塞部に押し当てた状態で、一対の照射部２６の振動子２４から超音波が発信される。アウタチューブ２０を閉塞部又は閉塞部の近傍の生体組織に押し当てることにより、ガイドワイヤ１５の先端チップ１８が振動した際に、カテーテルＡがガイドワイヤ１５を保持するため、先端チップ１８の振動は効率的に閉塞部へ伝達されることが可能になる。

発信された超音波のフォーカス位置は、超音波が先端チップ１８で集束するように設定される。先端チップ１８は、エネルギーの大きい集束超音波を照射されることによって、高周波で振動する。このとき、集束超音波の振動数を先端チップ１８の固有振動数と同じにすれば、先端チップ１８を共振させて、先端チップ１８の振幅を増幅させることができる。振動する先端チップ１８は、閉塞部の破砕と通過を容易にする。具体的な一例としては、先端チップ１８によって血管内壁の閉塞部を破壊しガイドワイヤ１５が閉塞部を通過することで、血流を良好にすることが可能になる。

照射部２６は、センサ部２５を構成する振動子２４とは独立して制御される振動子２４を備えて構成されている。つまり、センサ部２５における超音波の発信と受信は、照射部２６の超音波発信の制約を受けることなく、任意に行うことができる。したがって、センサ部２５による生体組織の観測と、照射部２６による閉塞部の通過の容易化とを、同時に実行することが可能である。

本実施の態様１のカテーテルＡは、ルーメン１４を有するチューブ１０と、センサ部２５と、照射部２６とを備えている。センサ部２５は、チューブ１０の遠位端に配置され、超音波の発信と受信が可能である。センサ部２５から生体組織に向けて超音波を発信し、生体組織で反射した反射波をセンサ部２５で受信することによって、生体組織の形態を観測することができる。照射部２６は、チューブ１０の遠位端に配置され、ルーメン１４を通過してチューブ１０の遠位端から更に先端方向へ突出されるガイドワイヤ１４に向けて超音波の照射が可能である。照射部２６から発信した超音波をガイドワイヤ１５の先端チップ１８に照射すると、先端チップ１８が振動し、振動する先端チップ１８を閉塞部に押し当てることによって、閉塞部の通過を容易にすることができる。本実施の態様１のカテーテルＡは、生体組織の形態を観測する機能と、生体組織の閉塞部の通過を容易化する機能とを発揮することができる。

照射部２６は、複数の振動子２４を一列に並べて構成されており、複数の振動子２４の並び方向の延長線上に、ガイドワイヤ１５を挿通させるルーメン１４が配置されている。照射部２６を構成する第１の発信部２７Ａと第２の発信部２７Ｂは、ルーメン１４を挟むように配置されている。第１の発信部２７Ａを構成する複数の振動子２４と、第２の発信部２７Ｂを構成する複数の振動子２４は、一直線上に並ぶように配置されている。この構成によれば、超音波発信のタイミングを複数の振動子２４間でずらすと、複数の超音波の波面が合成されることによって、超音波ビームを集束してガイドワイヤ１５の先端チップ１８にフォーカスさせることができる。しかも、先端チップ１８に対し、集束した２本の超音波ビームが照射されるので、先端チップ１８をより強く振動させることができる。これにより、閉塞部の通過を容易化することができる。

センサ部２５を構成する振動子２４と、照射部２６を構成する振動子２４は、同一種類の部品であるから、センサ部２５と照射部２６を構成する振動子２４の種類数が１種類だけで済む。したがって、カテーテルＡのコストを低減することが可能である。

＜実施の態様２＞
次に、本発明を具体化した実施の態様２を図５を参照して説明する。本実施の態様２のカテーテルＢは、センサ部３０を上記実施の態様１とは異なる構成としたものである。その他の構成については上記実施の態様１と同じであるため、同じ構成については、同一符号を付し、構造、作用及び効果の説明は省略する。

本実施の態様２のセンサ部３０は、互いに異なる位置に配置された１つの発信部３１と１つの受信部３２とを備えて構成されている。発信部３１と受信部３２と２つの照射部２６は、実施の態様１と同様、ルーメン１４及び図５では図示省略したカテーテルＢとは別体となるガイドワイヤ１５を中心として周方向に等角度ピッチで並ぶように配置されている。発信部３１と受信部３２は、ルーメン１４及びガイドワイヤ１５を挟むように配置されている。発信部３１を構成する複数の振動子２４は、径方向に一列に並んでいる。受信部３２を構成する複数の振動子２４も、径方向に一列に並んでいる。

発信部３１を構成する振動子２４と受信部３２を構成する振動子２４は、電圧印加により超音波を発信する機能と、超音波の受信により電圧を発生させる機能とを有する圧電素子である。発信部３１を構成する振動子２４は、発信制御装置６１４に接続される。発信制御装置６１４は、超音波を発信させるための電圧を振動子２４に印加する回路（図示省略）に接続されているが、超音波の受信により発生した電圧に基づいて超音波画像を生成する回路（図示省略）には接続されていない。したがって、発信部３１の振動子２４は、超音波の発信のみを行う専用部品として使用される。

受信部３２を構成する振動子２４は、超音波の受信によって生じた電圧に基づいて超音波画像を生成する回路に接続されているが、超音波を発信させるための電圧を振動子２４に印加する回路には接続されていない。したがって、受信部３２の振動子２４は、超音波の受信のみを行う専用部品として使用される。

生体組織の形態を観測する際には、発信部３１から超音波を発信し続けるとともに、生体組織で反射した反射波を受信部３２で受信し続けることができる。これにより、受信部３２で受信される情報が途切れないので、超音波画像での生体組織に生じた閉塞部とガイドワイヤ１５の位置の変化の認識を容易にすることができる。また、センサ部３０において超音波の発信と受信を行いながら、照射部２６における超音波の発信を行うことにより、生体組織の観測と生体組織に生じた閉塞部の破砕を同時進行させることができる。

＜実施の態様３＞
次に、本発明を具体化した実施の態様３を図６を参照して説明する。本実施の態様３のカテーテルＣは、センサ部３５と照射部３６を上記実施の態様１とは異なる構成としたものである。その他の構成については上記実施の態様１と同じであるため、同じ構成については、同一符号を付し、構造、作用及び効果の説明は省略する。

本実施の態様３のカテーテルＣは、４つの超音波センサ２３を備えている。超音波センサ２３は、実施の態様１及び実施の態様２と同様、ルーメン１４と図６では図示を省略したカテーテルＣとは別体となるガイドワイヤ１５を中心として周方向に等角度ピッチで並ぶように配置されている。４つの超音波センサ２３は、同一種類の振動子２４を備えている。各超音波センサ２３は、実施の態様１及び２と同様、径方向に一列に並ぶ複数の振動子２４によって構成されている。４つの超音波センサ２３を構成する振動子２４は、全て同一種類の圧電素子である。

４つの超音波センサ２３を構成する振動子２４は、いずれも、発信制御装置６１４に接続される。発信制御装置６１４は、超音波を発信させるための電圧を振動子２４に印加する回路（図示省略）と、超音波の受信により発生した電圧に基づいて超音波画像を生成する回路（図示省略）とに接続されている。４つの超音波センサ２３は、いずれも、電圧の印加によりカテーテルＣの前方へ超音波を発信する発信機能と、カテーテルＣの前方から超音波を受けることにより電圧を発生させる受信機能とを兼ね備えている。

したがって、全ての超音波センサ２３は、超音波の発信と受信を所定期間ごとに切り替えられるように制御される。行うことによって、カテーテルＣの前方に位置する生体組織の形態を観測するためのセンサ部３５としての機能と、カテーテルＣの前方に位置する生体組織の閉塞部を破砕するために、図６では図示を省略した先端チップ１８に向けて超音波を照射する照射部３６としての機能を兼ね備えている。

カテーテルＣの第１の使用形態を説明する。４つの超音波センサ２３の一部（例えば２つ）をセンサ部３５として設定し、残りの超音波センサ２３を照射部３６として設定する。生体組織の観測と閉塞部の破砕を別工程で行う際には、まず、センサ部３５から生体組織に向けて超音波が発信され、生体組織の観測が行われる。このとき、センサ部３５を構成する振動子２４は、超音波の発信を間欠的に行い、超音波を発信しないタイミングで生体組織からの反射波を受信する。つまり、センサ部３５から生体組織へ超音波を照射するときには、超音波の発信と受信が所定期間ごとに切り替わる。生体組織の観測が終了したら、照射部３６からガイドワイヤ１５の先端チップ１８に向けて超音波が発信され、先端チップ１８が振動して生体組織の閉塞部を破砕する。

第２の使用形態を説明する。第１の使用形態と同様、４つの超音波センサ２３をセンサ部３５と照射部３６とに分ける。生体組織の観測が終了した後、センサ部３５を構成する複数の振動子２４に対する電圧印加のタイミングを、観測時とは異なる設定とする。この設定により、センサ部３５の振動子２４が、ガイドワイヤ１５の先端チップ１８に向けて超音波を発信するようにする。つまり、センサ部３５として観測機能を果たした超音波センサ２３が、観測後に、先端チップ１８を振動させるための照射部３６としての機能を発揮する。

第２の使用形態では、センサ部３５が、生体組織の閉塞部に向けて超音波を照射する観測モードと、先端チップ１８に向けて超音波を照射する破砕モードとを有する。観測モードでは、センサ部３５が超音波の発信と受信とを所定期間ごとに切り替えるよう制御される。破砕モードでは、センサ部３５は、観測モード時の所定期間よりも長い期間に亘って超音波が継続的に発信されるように制御される。第２の仕様形態によれば、生体組織を観測した後に、照射部３６だけでなくセンサ部３５からの超音波を先端チップ１８に向けて発信させることによって、先端チップ１８を強く振動させることが可能である。センサ部３５が先端チップ１８に向けて超音波を照射する破砕モードでは、超音波が継続的に発信される。このようにすれば、先端チップ１８を効果的に振動させることができる。

第３の使用形態を説明する。第１及び第２の使用形態と同様、４つの超音波センサ２３をセンサ部３５と照射部３６とに分ける。生体組織の観測を行う際には、照射部３６を構成する複数の振動子２４に対する電圧印加のタイミングを、破砕時とは異なる設定とする。これにより、照射部３６の振動子２４が、先端チップ１８にではなく、生体組織に向けて超音波を発信するようにする。つまり、照射部３６として破砕機能を果たすべき超音波センサ２３が、閉塞部の破砕前に、生体組織を観測するためのセンサ部３５としての機能を発揮する。

かかる使用形態によれば、生体組織の閉塞部の通過に先だって、センサ部３５だけでなく、照射部３６によっても生体組織の観測を行うことができる。このとき、センサ部３５だけで観測を行う場合に比べると、超音波の発信位置と受信位置が増えるので、生体組織の形態の観測精度が向上する。照射部３６が超音波の発信と受信を行う観測モードでは、超音波の発信と受信が間欠的に交互に行われるようにする。このようにすれば、照射部３６による生体組織の観測を、確実に実行することができる。

＜実施の態様４＞
次に、本発明を具体化した実施の態様４を図７を参照して説明する。本実施の態様４のカテーテルＤは、センサ部３９と照射部４０を上記実施の態様１とは異なる構成としたものである。その他の構成については上記実施の態様１と同じであるため、同じ構成については、同一符号を付し、構造、作用及び効果の説明は省略する。

本実施の態様４は、８つの超音波センサ３７が、ルーメン１４を中心として周方向に等角度ピッチで並ぶように配置されている。１つの超音波センサ３７は、複数の振動子３８を径方向に並べた形態である。１つの超音波センサ３７を構成する複数の振動子３８は、いずれも、円弧形をなす。複数の振動子３８の周長は、中心側から外周側に向かって順次に大きくなっている。周方向に隣り合う超音波センサ３７は、径方向のスリット状の隙間を空けて並んでいる。

全ての超音波センサ３７を構成する振動子３８は、圧電素子からなる。したがって、全ての超音波センサ３７は、生体組織を観測するためのセンサ部３９としての機能と、生体組織の閉塞部を破砕するための照射部４０としての機能を兼ね備えている。本実施の態様４では、８つの超音波センサ３７が専用のセンサ部３９と専用の照射部４０とに分けられている。本実施の態様４では、センサ部３９と照射部４０を周方向に交互に並ぶように配置したが、センサ部３９と照射部４０の並び順は、任意に設定することができる。また、実施の態様４の変形例として、８つの超音波センサ３７がセンサ部３９と照射部４０を兼用する形態とすることもできる。

＜実施の態様５＞
次に、本発明を具体化した実施の態様５を図８を参照して説明する。本実施の態様５のカテーテルＥは、センサ部４４と照射部４５を上記実施の態様１とは異なる構成としたものである。その他の構成については上記実施の態様１と同じであるため、同じ構成については、同一符号を付し、構造、作用及び効果の説明は省略する。

本実施の態様５のカテーテルＥは、複数の方形をなす振動子４２を、正面視において縦横に整列するように配置したものである。複数の振動子４２は、ルーメン１４の外周からアウタチューブ２０の内周までの円環形の領域に配置されている。したがって、全ての振動子４２は、生体組織を観測するためのセンサ部４４としての機能と、生体組織の閉塞部を破砕するための照射部４５としての機能を発揮し得る。

センサ部４４は、１つの振動子４２又は複数の振動子４２によって構成されている。照射部４５も、１つの振動子４２又は複数の振動子４２によって構成されている。つまり、複数の振動子４２は、センサ部４４のみを構成する専用の振動子４２と、照射部４５のみを構成する専用の振動子４２とに分けられている。本実施の態様５では、複数のセンサ部４４と複数の照射部４５を周方向に交互に並ぶように配置したが、センサ部４４と照射部４５の並び順は、任意に設定することができる。尚、本実施の態様５の変形例として、複数の振動子４２の全てが、センサ部４４と照射部４５を兼用する形態にすることもできる。

＜他の実施の態様＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施の態様に限定されるものではなく、例えば次のような実施の態様も本発明の技術的範囲に含まれる。
上記実施の態様１では、対をなすセンサ部が医療デバイスを挟むように配置されているが、対をなすセンサ部は、医療デバイスを挟まない位置関係で配置されていてもよい。
上記実施の態様１，２では、対をなす照射部が医療デバイスを挟むように配置されているが、対をなす照射部は、医療デバイスを挟まない位置関係で配置されていてもよい。
上記実施の態様１，２では、２つの照射部が設けられているが、照射部の数は、１つだけでもよく、３つ以上であってもよい。
上記実施の態様１〜５では、センサ部を構成する振動子と照射部を構成する振動子が同一種類の部品であるが、センサ部を構成する振動子と照射部を構成する振動子は、異なる種類の振動子であってもよい。
上記実施の態様１〜３では、４つの超音波センサが設けられているが、超音波センサの数は、３つ以下でもよく、５つ以上でもよい。
上記実施の態様５では、カテーテルの先端横断面に複数の振動子を配置した例を示したが、カテーテルの横断面内に複数の振動子を配置した層を有し、カテーテルの長軸側方に配置した医療デバイスに向けて照射部を構成する振動子が超音波を照射し、またセンサ部を構成する振動子が同方向の医療デバイスの位置及び生体組織を観測するのであっても良い。

Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ…カテーテル
１０…チューブ
１４…ルーメン（内腔）
１５…ガイドワイヤ（医療デバイス）
２４、３８、４２…振動子
２５、３０、３５、３９、４４…センサ部
２６、３６、４０、４５…照射部
２７Ａ…第１の発信部
２７Ｂ…第２の発信部

Claims (10)

1. 内腔を有するチューブと、
   前記チューブの遠位端に配置され、超音波の発信と受信が可能なセンサ部と、
   前記チューブの遠位端に配置され、前記内腔を通過して前記チューブの遠位端から突出される医療デバイスに向けて超音波の照射が可能な照射部と、を備えているカテーテル。
2. 前記照射部は、複数の振動子を一列に並べて構成され、
   前記複数の振動子の並び方向の延長線上に、前記医療デバイスが配置されている請求項１記載のカテーテル。
3. 前記照射部は、前記内腔を挟むように配置されている第１の発信部と第２の発信部とを有し、
   前記第１の発信部と前記第２の発信部とを構成する前記複数の振動子が、一直線上に並ぶように配置されている請求項２に記載のカテーテル。
4. 前記照射部が、前記センサ部を構成する振動子とは独立して制御可能とされる振動子を備えて構成されている請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のカテーテル。
5. 前記センサ部を構成する振動子と、前記照射部を構成する振動子が同一種類の部品である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のカテーテル。
6. 前記センサ部は、前記医療デバイスに向けて超音波を発信することが可能な振動子を備えて構成されている請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のカテーテル。
7. 前記センサ部は、病変部に向けて超音波を照射するモードと前記医療デバイスに向けて超音波を照射するモードとを有し、
   前記病変部に向けて超音波を照射するモードでは、超音波の発信と受信とを所定期間ごとに切り替えるよう制御され、
   前記医療デバイスに向けて超音波を照射するモードでは、前記所定期間より長い期間、超音波が継続的に発信されるように制御される請求項６に記載のカテーテル。
8. 前記照射部は、超音波の発信と受信が可能な振動子を備えて構成されている請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のカテーテル。
9. 前記照射部が超音波の発信と受信を行うモードでは、超音波の発信と受信が間欠的に交互に行われるようになっている請求項８に記載のカテーテル。
10. 請求項１から請求項９のいずれか１項のカテーテルに接続され、前記センサ部と前記照射部の超音波発振を制御する発信制御部を有し、
    前記発信制御部は、前記センサ部で受信した超音波に基づいて表示装置への表示を制御するカテーテルシステム。

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