JP2022136013A - カテーテル先端部において光ファイバをアセンブルするための方法、デバイス、および支持構造体 - Google Patents

カテーテル先端部において光ファイバをアセンブルするための方法、デバイス、および支持構造体 Download PDF

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Abstract

【課題】カテーテル先端部において光ファイバをアセンブルし、アライメントおよび構造的支持を容易にするための方法、デバイスおよび支持構造体を提供する。【解決手段】カテーテルは、近位セクションと、遠位セクションと、シャフトと、光ファイバとを含む。遠位セクションは、支持構造体を含み、反射素子と、支持構造体の遠位端の一部を覆うように配置されたキャップとを含む。近位端は、アライメント用レセプタクルを含み、光ファイバの各々は、アライメント用レセプタクルの対応するものに挿入されており、支持構造体内で真直ぐに維持するように成形されている。遠位端は、異なる方向を向いたオリフィスを含む。光ファイバの各々は、支持構造体内の光ファイバが真直ぐとなるように、レンズ、反射素子およびオリフィスの対応するものと光学的にアライメントされている。キャップは、オリフィスに対してアライメントされた光学ポートを含む。【選択図】図１

Description

本開示は、カテーテル先端部において光ファイバをアセンブルし、アライメントおよび構造的支持を容易にするための方法、デバイスおよび支持構造体に関するものである。
アブレーションは、組織の壊死を引き起こす医療技術である。これは、癌、バレット食道または不整脈をはじめとする様々な病態の治療を助けるために用いられている。高周波（ＲＦ）アブレーションの場合、数百キロヘルツを超える発振周波数を有する交流電流を適用することで、ジュール効果による熱を供給しながら、興奮性組織の刺激が回避される。組織温度の上昇が、コラーゲン、ミオシンまたはエラスチンなどのタンパク質をはじめとする生体分子の変性を引き起こす。従来、ＲＦアブレーションは、患者の体に外部電極を配置し、患者の体内の治療すべき組織に接触させるように配置されたカテーテルの先端部に交流電位を印加することによって行われている。
幾つかのケースでは、冷凍アブレーションのための極低温冷却、高周波、マイクロ波、レーザー、超音波およびこれらに類するものをはじめとする様々なエネルギ源がアブレーションに利用されうる。幾つかのケースで、冷凍アブレーションは、組織をアブレーションするために非常に低い温度を使用することができ、一方、エレクトロポレーションアブレーションは、心房細動の治療のために特定の組織をアブレーションするためにパルス電界を使用することができる。
アブレーション効果は、印加電力、電気的接触の品質、局所組織の特性、組織表面近くの血流の存在、および灌流の効果をはじめとする多くの要因に依存する。これらのパラメータにはばらつきがあるため、一貫した結果の取得が困難となることがある。
さらに、光ファイバを使用したアブレーション用カテーテルは、光ファイバがカテーテル先端部で適切かつ正確にアライメントされていない場合、結果にばらつきが生じたり、一貫性がなくなったりすることがある。
したがって、正確な結果を得るために、カテーテル先端部の光ファイバを適切にアライメントするための新しい方法、デバイスおよび構造体を提供する必要性がありうる。
本明細書で提示される実施形態では、組織アブレーション処置で使用するためのカテーテル先端部において光ファイバを適所にアセンブルしてアライメントするためのカテーテル、支持構造体および方法が記載されている。幾つかの実施形態では、支持構造体内の光ファイバおよびレンズは、本明細書に記載されるように、様々な方法およびデバイスを用いてカテーテル先端部に取り付けられうる。
幾つかの実施形態では、カテーテルは、近位セクションと、遠位セクションと、近位セクションと遠位セクションとの間に結合されたシャフトと、シャフトを通ってカテーテルの遠位セクションまで延びる光ファイバとを備える。遠位セクションは支持構造体を備え、支持構造体は、近位端と、遠位端と、反射素子と、レンズと、支持構造体の遠位端の一部を覆うように配置されたキャップとを備える。近位端は、アライメント用レセプタクルを備える。光ファイバの各々は、アライメント用レセプタクルの対応するものに挿入されており、アライメント用レセプタクルは、光ファイバを支持構造体内で真直ぐに維持するように成形されている。遠位端は、異なる方向を向いたオリフィスを備える。光ファイバの各々は、支持構造体内の光ファイバが真直ぐとなり、オリフィスを介してカテーテルの外部への光アクセスを有するように、レンズ、反射素子およびオリフィスの対応するものに対して光学的にアライメントされている。キャップは、オリフィスに対してアライメントされた光学ポートを備える。
更なる特徴および利点、ならびに様々な実施形態の構造および動作が、添付の図面を参照して以下に詳細に説明される。本明細書に記載される特定の実施形態は、限定することを意図していないことに留意されたい。このような実施形態は、例示のみを目的として本明細書に提示される。追加の実施形態は、本明細書に含まれる教示に基づいて、関連する技術分野の当業者には明らかであろう。
本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成する添付の図面は、本開示の実施形態を示し、説明とともに、本開示の原理を説明し、関連技術の当業者が本開示を製造および使用できるようにするためにさらに役立つものである。
本開示の実施形態に従ったカテーテルの例示的な図を示す。 本開示の実施形態に従ったカテーテルの断面図を示す。 本開示の実施形態に従ったカテーテルの断面図を示す。 本開示の実施形態に従ったアブレーションのための例示的なシステムの図を示す。 本開示の実施形態に従ったカテーテルの例示的な遠位セクションの図を示す。 本開示の実施形態に従った例示的なカテーテルの図を示す。 本開示の実施形態に従った例示的な支持構造体の図を示す。 本開示の実施形態に従ったユニボディを有する例示的な支持構造体の図を示す。 本開示の実施形態に従った例示的な支持構造体の図を示す。 本開示の実施形態に従ったカテーテルの遠位セクションの例示的な構成の図を示す。 本開示の実施形態に従ったカテーテルの遠位セクションの例示的な構成の図を示す。 本開示の実施形態に従ったカテーテルの遠位セクションの例示的な構成の図を示す。 本開示の実施形態に従ったカテーテルの遠位セクションの例示的な構成の図を示す。 本開示の実施形態に従ったカテーテルの遠位セクションの例示的な構成の図を示す。 本開示の実施形態に従った例示的な支持構造体の図を示す。 本開示の実施形態に従った例示的な支持構造体の図を示す。 本開示の実施形態に従った様々な配置における例示的な光学デバイスの図を示す。 本開示の実施形態に従った様々な配置における例示的な光学デバイスの図を示す。 本開示の実施形態に従った様々な配置における例示的な光学デバイスの図を示す。 本開示の実施形態に従った様々な配置における例示的な光学デバイスの図を示す。 本開示の実施形態に従った様々な配置における例示的な光学デバイスの図を示す。 本開示の実施形態に従った例示的なレンズの図を示す。 本開示の実施形態に従った例示的なレンズの図を示す。 本開示の実施形態に従ったカテーテルの遠位セクションにおける光学ポートの例示的な配置の図を示す。
本開示の実施形態は、添付の図面を参照して説明される。
具体的な構成および配置を論じるが、これは例示のみを目的として行われることを理解されたい。該当する技術分野の当業者であれば、本開示の精神および範囲から逸脱することなく、他の構成および配置を用いることができることを認識するであろう。本開示は、他の様々な用途にも採用できることは、関連する技術分野の当業者には明らかであろう。
本明細書における「一実施形態」、「ある実施形態」、「例示的な実施形態」などの言及は、記載された実施形態が特定の特徴、構造または特性を含みうるが、すべての実施形態が必ずしもその特定の特徴、構造または特性を含むとは限らないことを示すことに留意されたい。さらに、このような語句は、必ずしも同じ実施形態を指すとは限らない。さらに、特定の特徴、構造または特性が実施形態に関連して記載されている場合、明示的に記載されているかどうかにかかわらず、他の実施形態に関連してこのような特徴、構造または特性を発揮することは、当業者の知識の範囲内であろう。
本願は特に心臓アブレーションについて言及するが、本明細書に記載される実施形態は、極低温、高周波（ＲＦ）、マイクロ波、レーザー、超音波およびパルス電界を含むもののこれらに限定されないアブレーション用の追加のエネルギ源とともに、他の病態も対象としうることに留意されたい。他の病態を治療するためにレーザーエネルギを使用する原理は類似しており、ひいてはレーザーエネルギを印加するために使用される技術も類似している。
本明細書で開示するのは、アブレーション用カテーテルが標的組織の評価およびアブレーションの両方のための複数の光学ポートを含む、光学的組織評価とレーザーアブレーションとを兼ね備えたアブレーション用カテーテルの実施形態である。幾つかの実施形態では、カテーテルの複数の光学ポートは、サンプルに露光放射ビームを送信し、サンプルから反射または散乱された１つ以上の散乱放射ビームを受信し、サンプルの少なくとも一部がアブレーションされるようにレーザーエネルギを送信するように構成されていてよい。光評価信号の伝送とレーザーアブレーション信号の伝送とのために同じ光学ポートを利用することによって、アブレーション用カテーテルは、両方のモダリティを可能にする単一の基材において、アブレーションされる同じ標的組織に焦点を当てた評価を提供することができる。
本明細書では、「電磁放射」、「光」および「放射ビーム」なる用語はすべて、記載された様々な要素およびシステムを通って伝搬する同じ電磁信号を表すために使用される。
例示的なカテーテルの実施形態
図１は、本開示の実施形態に従ったカテーテル１００を示す。カテーテル１００は、近位セクション１０２と、遠位セクション１０４と、近位セクション１０２と遠位セクション１０４との間に結合されたシャフト１０６とを含む。一実施形態では、シャフト１０６は、ナビゲーション目的のための１つ以上の放射不透過性マーカーを含む。一実施形態では、カテーテル１００は、カテーテル１００と処理デバイス１０８との間に通信インタフェース１１０を含む。通信インタフェース１１０は、本明細書に記載されるように、処理デバイス１０８とカテーテル１００との間に１つ以上の光ファイバおよびコネクタを含んでいてよい。他の例では、通信インタフェース１１０は、カテーテル１００またはカテーテルシステム内の他の処理コンポーネントと通信するための、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＷｉＦｉ、セルラーなどの無線通信を可能にするインタフェースコンポーネントを含んでいてもよい。
ある実施形態では、シャフト１０６および遠位セクション１０４は、使い捨てである。したがって、近位セクション１０２は、新しい手順が実行されるたびに、新しいシャフト１０６および近位セクション１０４を取り付けることによって再使用することができる。別の実施形態では、近位セクション１０２も使い捨てである。
近位セクション１０２は、カテーテル１００の動作に使用される様々な電気的および光学的なコンポーネントを収容することができる。第１の光源が、光学的評価のための放射の供給源ビームを生成するために近位セクション１０２内に含まれていてもよい。第１の光源は、１つ以上のレーザーダイオードまたは発光ダイオード（ＬＥＤ）を含んでいてよい。光源によって生成された放射ビームは、赤外線範囲内の波長を有しうる。一例では、放射ビームは、１．３μｍの中心波長を有する。光源は、単一波長のみの放射ビームを出力するように設計されてもよいし、掃引光源であってもよいし、異なる波長の範囲を出力するように設計されてもよい。生成された放射ビームは、シャフト１０６内の近位セクション１０２と遠位セクション１０４との間に接続された光伝送媒体を介して遠位セクション１０４へ向かってガイドされうる。光伝送媒体の幾つかの例は、シングルモード光ファイバおよび／またはマルチモード光ファイバを含む。一実施形態では、電気伝送媒体および光伝送媒体は、電気信号および光信号の両方の伝搬を可能にする同じハイブリッド媒体によって提供される。
さらに、近位セクション１０２は、組織アブレーションのために遠位セクション１０４で印加されるレーザーエネルギを生成するための、レーザーエネルギ源などの第２の光源を含んでいてもよい。幾つかの実施形態では、レーザーエネルギ源は、９８０ｎｍの波長または１０６０ｎｍの波長でレーザーエネルギのアブレーションビームを発しうる。近位セクション１０２内の供給源からのレーザーエネルギは、シャフト１０６内の近位セクション１０２と遠位セクション１０４との間に接続された光伝送媒体を介してカテーテル１００を伝播し、カテーテル１００の遠位セクション１０４から標的組織へ出力されることができる。例えば、供給源からのレーザーエネルギは、標的組織に２０～３０秒間印加されて心臓組織に経皮的病変を引き起こす５Ｗ～１２Ｗの光パワーを発生させうる。別の例では、供給源からのレーザーエネルギは、標的組織に６０～９０秒間印加される３０Ｗ～５０Ｗの光パワーを発生させうる。
ある実施形態では、近位セクション１０２は、第２の光源から生成された光を用いて低コヒーレンス干渉法（ＬＣＩ）を実行するために、干渉計の１つ以上のコンポーネントを含む。干渉計データ解析の性質上、ある実施形態では、遠位セクション１０４との間で光をガイドするために使用される光伝送媒体は、光の偏光の状態および度合いに影響を与えない。別の実施形態では、光伝送媒体が、一定かつ可逆的な方法で偏光に影響を与える。幾つかの実施形態では、カテーテル１００は、光学分光法を実施するように構成された１つ以上の要素を備えた光学回路を含みうる。このような実施形態では、光路の少なくとも一部が、マルチモード光伝送媒体（例えば、マルチモード光ファイバ）で構成されていてよい。
近位セクション１０２はさらに、カテーテル１００のユーザがカテーテル１００の動作を制御することができるインタフェース要素を含みうる。例えば、近位セクション１０２は、遠位セクション１０４の偏向角を制御する偏向制御機構を含んでいてよい。偏向制御機構は、近位セクション１０２上の要素の機械的な運動を含んでよく、または偏向制御機構は、遠位セクション１０４の運動を制御するための電気接続部を用いてもよい。近位セクション１０２は、遠位セクション１０４でレーザーエネルギが印加されるとき、または遠位セクション１０４から放射ビームが伝送されるときにユーザが制御することを可能にする様々なボタンまたはスイッチを含んでよく、光学データの取得が可能となる。幾つかの実施形態では、近位セクション１０２は、遠位セクション１０４に結合される１本以上のプルワイヤを制御するための偏向制御機構を含んでいてよい。幾つかの実施形態では、偏向制御機構および１本以上のプルワイヤは、アブレーションのための特定の組織領域内での操縦およびこの組織領域の標的化のために、カテーテル１００の遠位セクションのステアリングを可能にする。
遠位セクション１０４は、複数の光学ビューポートを含む。幾つかの実施形態では、複数の光学ビューポートは、本明細書では、カテーテル先端部のオリフィスと称されることがある。ある実施形態では、光学ビューポートの１つ以上が、遠位セクション１０４の外側本体に機械加工される。光学ビューポートは、遠位セクション１０４の外側にわたって分布しており、その結果、複数の異なる視認方向がもたらされる。幾つかの実施形態では、光学ビューポートは、遠位セクション１０４から様々な角度で光（例えば、光信号）を伝送し、収集することができる。光学ビューポートはまた、光学ビューポートの１つ以上を通して組織アブレーションのためにレーザーエネルギが向けられうる複数の方向（例えば、ビーム方向）を可能にする。ある実施形態では、複数の視認方向の各々は、実質的に非同一平面上にある。光学ビューポートはまた、アブレーション中に遠位セクション１０４および周辺組織を冷却するための灌流機能を備えるように設計されていてよい。
図２Ａおよび図２Ｂは、本開示の実施形態に従ったシャフト１０６の断面図を示す。シャフト１０６は、近位セクション１０２を遠位セクション１０４と相互接続する要素のすべてを含みうる。シャフト１０６ａは、灌流チャネル２０２、ケーブル配線チャネル２１２、および偏向機構のためのチャネル２０７を含む複数のチャネル／ルーメンを収容する実施形態を示す。これらのチャネル２０７，２１２，２０２を通して、偏向機構２０６、電気接続部２０８、光伝送媒体２１０、ならびに冷却流体が、少なくとも部分的に収容されうるかまたは輸送されうる。幾つかの構成では、電気接続部２０８および光伝送媒体２１０の両方に巻かれた保護カバーが使用されてもよい。他の実施形態では、光伝送媒体２１０およびコンポーネントが、電気接続部２０８が収容される保護カバーとは別の保護カバー内に配置されうる。電気接続部２０８は、遠位セクション１０４に配置された光変調コンポーネントに信号を供給するために使用されうる。１つ以上の光伝送媒体２１０は、光源から生成された光（露光光）を遠位セクション１０４に向けてガイドし、光伝送媒体２１０の別のサブセットは、遠位セクション１０４から返ってくる光（散乱光または反射光）を近位セクション１０２に戻すようにガイドする。別の例では、同じ１つ以上の光伝送媒体２１０は、両方の方向に光をガイドする。幾つかの実施形態では、光伝送媒体２１０は、１つ以上のシングルモード光ファイバおよび／またはマルチモード光ファイバを備える。
灌流チャネル２０２は、遠位セクション１０４に向かって冷却流体をガイドするために使用される中空管であってよい。灌流チャネル２０２は、流体の温度に影響を与えるために、チャネルに沿って配置された加熱要素および／または冷却要素を含んでいてよい。別の実施形態では、灌流チャネル２０２はまた、遠位セクション１０４を取り囲む流体を近位セクション１０２に向かって引き戻すための手段として使用されてもよい。
偏向機構２０６は、遠位セクション１０４の偏向角を変更するために、遠位セクション１０４に信号を提供するように設計された電気的要素または機械的要素を含んでいてよい。偏向システムは、ある実施形態によれば、近位セクション１０２に配置された機械的な制御装置を作動させることによって遠位セクション１０４の誘導を可能にする。このシステムは、遠位セクション１０４の一方向の偏向を提供することを目的としたシャフト１０６内の一連の整列した均一な間隔の切り込みと、近位セクション１０２における偏向機構制御装置を遠位セクション１０４のカテーテル先端部に接続するワイヤとを組み合わせたものに基づくことができる。このようにして、近位セクションの一定の運動が遠位セクションに投影されうる。カテーテル先端部に取り付けられた複数の制御ワイヤの組み合わせを含む他の実施形態は、異なる方向に沿ったカテーテル先端部の偏向を可能にしうる。
図２Ｂは、シャフト１０６ｂの断面を示す。シャフト１０６ｂは、電気接続部２０８がないことを除いて、図２Ａからのシャフト１０６ａとほとんど同じ要素を有する実施形態を図示している。シャフト１０６ｂは、生成された放射ビームの変調（例えば、多重化）が近位セクション１０２において実行される状況で使用されうる。
例示的なカテーテルシステムおよびコンソールの実施形態
幾つかの実施形態では、本明細書に記載されるアブレーション用カテーテルおよびコンソールシステムは、光コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）および／または光コヒーレンスリフレクトメトリ（ＯＣＲ）、リフレクトメトリ、または他の方法を用いて、組織アブレーションの実行、リアルタイムでの瘢痕形成の追跡、ならびに組織内の瘢痕パターンを直接に観察することによる病変形状および隔離の監視／検証を行う。図３は、本開示の実施形態に従ったアブレーションを実行するための例示的なシステム３００の図を示す。システム３００は、カテーテル３０２、コンソール３１０、信号発生器３２０、ディスプレイ３２５および灌流ポンプ３３０を含む。カテーテル３０２、コンソール３１０、信号発生器３２０、ディスプレイ３２５、および灌流ポンプ３３０は、有線および／または無線の接続部を介して互いに通信可能に結合されていてよい。幾つかの実施形態では、カテーテル３０２は、図１に示されているカテーテル１００の例示的な実施形態を表すことができる。幾つかの実施形態では、患者３０４が例示のみを目的として図３に示されている。本明細書に記載される実施形態は、インビボおよび／またはインビトロで使用されうることが理解される。
幾つかの実施形態では、カテーテル３０２は、信号発生器３２０によって生成されたエネルギを用いてアブレーションの対象となる組織の部分に位置決めされうる。幾つかの実施形態では、信号発生器３２０は、アブレーションのために高周波（ＲＦ）、極低温またはエレクトロポレーション（例えば、パルス電界）信号を生成するように構成された電子デバイスであってよい。信号発生器３２０は、カテーテル３０２に直接にまたはコンソール３１０を介して結合されてもよく、選択された組織部位で組織の部分をアブレーションするためにカテーテル３０２にエネルギを送ることができる。幾つかの実施形態では、組織の部分は、心筋組織（myocardial tissue）、心筋組織（cardiac muscle tissue）、骨格組織、または同様のものを含みうる。エネルギは、カテーテル３０２の遠位セクションの光学ビューポートを通して組織の部分に印加されうる。エネルギを印加した後、カテーテル３０２の１つ以上の光学ビューポートを介して光信号を取得することによって組織の構造変化が観察されうる。
コンソール３１０は、カテーテル３０２から光信号を取得し、光信号を解析して組織の光学特性の変化を検出するように構成されたコンピューティングデバイスを備えることができる。幾つかの実施形態では、コンソール３１０は、光信号を処理し、更なる解析を実行するためのハードウェア（例えば、回路）、ファームウェア、ソフトウェア、またはそれらの任意の組み合わせを含んでいてよい。幾つかの実施形態では、コンソール３１０は、それ自体およびカテーテル３０２内の光回路を通して組織内に光を送り、瘢痕の進行、組織とカテーテル３０２との接触、および組織の他の特性を監視することができる。幾つかの実施形態では、コンソール３１０は、本明細書では、制御コンソール、処理デバイスおよび／またはコントローラと称されることがある。コンソール３１０は、ディスプレイ３２５に結合されていてよく、このディスプレイは、光信号解析からの結果を提示し、ユーザがカテーテル３０２、コンソール３１０、信号発生器３２０および／または灌流ポンプ３３０の動作に関連するパラメータを選択／表示、修正、および／または制御することを可能にしうる。
幾つかの実施形態では、灌流ポンプ３３０は、チューブを介してカテーテル３０２に結合されうる。幾つかの実施形態では、灌流ポンプ３３０は、チューブを通して流体をポンプ供給し、カテーテル３０２を通して（例えば、光学ビューポートを通して、またはカテーテル３０２の遠位セクションの別個の灌流スリットを通して）組織部位に放出することを可能にしうる。灌流ポンプ３３０からの流体は、アブレーション中にカテーテル３０２の遠位セクションおよび周辺組織を冷却し、またアブレーション中および／またはアブレーション後にあらゆるデブリを洗い流すことができる。
幾つかの実施形態では、カテーテル３０２は、１つ以上の光接続部３１２および１つ以上の電気接続部３１４を介してコンソール３１０に結合されうる。光接続部３１２は、更なる解析のためにカテーテル３０２とコンソール３１０との間の光信号の取得および／または伝送を可能にするシングルモード光ファイバおよび／またはマルチモード光ファイバを含んでいてよい。電気接続部３１４は、アブレーションのために信号発生器３２０からカテーテル３０２に電力およびエネルギを供給するために使用される配線、ピンおよび／またはコンポーネントを含んでいてよい。
幾つかの実施形態では、光接続部および電気接続部３１２，３１４は、通信インタフェース３１６を介してコンソール３１０に接続されていてよい。通信インタフェース３１６は、カテーテル３０２とコンソール３１０との間の様々な信号（例えば、光信号および電気信号）の伝送を可能にしうる。幾つかの実施形態では、通信インタフェース３１６は、カテーテル３０２とコンソール３１０との間の光ファイバの適切なアライメントを容易にするコネクタを含んでもよい。
例示的なカテーテル先端部、支持構造体および光ファイバのアライメントの実施形態
本明細書で開示されるのは、カテーテルの遠位セクションにおける光ファイバのアライメントのための支持構造体およびコンポーネントを含むアブレーション用カテーテルの実施形態である。このような支持構造体を提供することによって、光ファイバおよびレンズが、カテーテル先端部において適切にアライメントおよび固定され、アブレーション中およびアブレーション後の測定の効率的な光学データを提供することができる。
図４Ａは、本開示の実施形態に従ったカテーテル４００の例示的な遠位セクションの図を示す。幾つかの実施形態では、図４Ａのカテーテル４００の遠位セクションは、図１に示されるカテーテル１００の遠位セクション１０４の例示的な実施形態を表しうる。カテーテル４００の遠位セクションは、複数の電極４０２と、アブレーションキャップ４０３と、複数の光学ポート４０５と、１本以上のプルワイヤコンポーネント４０８と、灌流チューブ４１０とを含む。幾つかの実施形態では、アブレーションキャップ４０３は電極であってもよいし、金属製であってもよい。幾つかの実施形態では、アブレーションキャップ４０３は、遠位キャップと称されることがある。幾つかの実施形態では、複数の光学ポート４０５は、本明細書では、複数の光学ビューポートと称されることがある。幾つかの実施形態では、プルワイヤコンポーネント４０８は、アブレーションのための特定の組織領域内での操縦およびこの組織領域の標的化のために、カテーテル４００の遠位セクションの操作を可能にするためのアンカーおよび／または他のコンポーネントを含んでもよい。幾つかの実施形態では、灌流チューブ４１０は、組織を冷却するためにカテーテル先端部に沿って流体をガイドすることを可能にしうる。
図４Ｂは、本開示の実施形態に従った例示的なカテーテル４２０の図を示す。幾つかの実施形態では、図４Ｂのカテーテル４２０は、図１に示されるカテーテル１００および図４Ａに示されるカテーテルの例示的な実施形態を表すことができる。カテーテル４２０は、ハンドルアセンブリ４２２と、シャフト４２４と、先端部４２６と、拡張ライン４３０と、灌流ポート４３２と、コネクタ４３４およびコネクタ４３６とを含む。幾つかの実施形態では、コネクタ４３４は、アブレーション用のエネルギ（例えば、ＲＦ、極低温、またはエレクトロポレーション（例えば、パルス電界）信号）を生成するための信号発生器などの電子デバイスをカテーテル４２０に接続するために使用されてもよい。幾つかの実施形態では、コネクタ４３６は、コンソール（例えば、コンソール３１０）からの複数の光ファイバをカテーテル４２０に結合させるマルチファイバコネクタであってもよい。
幾つかの実施形態では、図４Ａおよび図４Ｂのカテーテルは、単一方向または多方向のステアリング可能性を有しうる。ステアリング可能性を得るために、プルワイヤ（例えば、プルワイヤコンポーネント４０８）は、カテーテルの遠位セクション（例えば、カテーテル４００の遠位セクション）に接続され、カテーテルのハンドル（例えば、ハンドル４２２）によって制御されうる。幾つかの実施形態では、熱電対、電極（例えば、電極４０２）、ＲＦワイヤおよびアブレーションキャップ（例えば、アブレーションキャップ４０３）が、カテーテルの先端部（例えば、先端部４２６）に接続されていてよい。幾つかの実施形態では、アブレーションキャップ４０３は、複数の光学ポート４０５を含んでいてもよく、これらの光学ポート４０５は、灌流用のオリフィスとして、またカテーテルにおける複数の光ファイバからの光ビーム用の光学窓またはビューポートとして機能しうる。
幾つかの実施形態では、光ファイバは、カテーテルシャフトを通って、カテーテルの遠位セクションにある光学素子（レンズおよび／またはリフレクタなど）に向けられていてよい。幾つかの実施形態では、光ファイバは、カテーテル先端部で光学コンポーネントを定義するウェハベースの導波路回路によって１つ以上の光学素子に接続されていてよい。他の実施形態では、カテーテル先端部における光ファイバは、複数の光学ポート４０５を通して組織内に光を集光する１つ以上の光学素子に直接に接続されていてもよい。幾つかの実施形態では、カテーテル先端部における光ファイバは、１つ以上の光学素子から物理的に分離されていてもよいが、光学的に当該光学素子に対してアライメントされていてもよい。幾つかの実施形態では、複数の光学素子は、光ファイバの遠位端およびその対応する光学ポートからの光路においてアライメントされる。幾つかの実施形態では、光学素子は、シリコンであってよく、または別の光学的に透明な材料から形成されていてもよい。幾つかの実施形態では、レンズは、界面での反射を低減するために、または周囲の組織、血液もしくは流体媒体との光学指数（optical index）の差を許容するためにコーティングされていてよい。
幾つかの実施形態では、カテーテル先端部は、カテーテル自体にいかなる機械的なスイッチングデバイスまたは走査デバイスも伴わずに、受動的および固定的な光学コンポーネント（例えば、ファイバ端部および光学素子）を含みうる。幾つかの実施形態では、光学素子の移動または回転により、組織における異なる方向への走査が可能となりうる。幾つかの実施形態では、カテーテルにおける複数の光学ポートまたはビューポートは、カテーテル先端部において様々な向きを有していてよく、この場合、カテーテルにおける各ビューポートから向けられる各出力ビームは、異なる方向に向けられていてよい。例えば、１つの出力ビームが前方に向けられ、７つの出力ビームが組織に対して４５°の方向に向けられ、７つの出力ビームが組織に対して９０°の方向に向けられうる。幾つかの実施形態では、カテーテル先端部に、任意の数のビーム、ビューポート、ビューポートの向きが存在してよい。
光ファイバとカテーテル先端部におけるビューポートとの正確なアライメントを提供するために、本明細書で開示されるのは、ファイバおよび光学素子（レンズおよび／またはリフレクタなど）をカテーテル先端部における複数のビューポートの適切な位置に保持するための装置、デバイスおよび支持構造体の実施形態である。幾つかの実施形態では、カテーテル先端部に支持構造体が提供されて、光ファイバと対応する光学素子とを適切な位置に保持し、光ファイバから出射するビームを適切な方向に向けることができる。幾つかの実施形態では、支持構造体はまた、キャップ（例えば、アブレーションキャップ４０３）をカテーテル先端部の適所に固定し、カテーテルにおける灌流を方向付けることも役立ちうる。さらに、支持構造体は、幾つかの実施形態では、発生器ワイヤ（例えば、信号発生器からアブレーション用のエネルギを生成するためのコネクタ４３４を通して結合される）からカテーテル先端部のキャップへのエネルギの電気伝導を促進しうる。幾つかの実施形態では、支持構造体はまた、レンズを適所に保持するためのアライメント用オリフィスとしても知られるオリフィスを含んでもよく、アライメント用オリフィスと光学素子との間の測定公差により、正しい位置決めが保証されうる。幾つかの実施形態では、支持構造体は、アセンブル中の光ファイバの配置をより容易にするために、摩擦を低減するように電解研磨または表面処理されてもよい。
幾つかの実施形態では、支持構造体は、アセンブルを容易にするために、単一のコンポーネントまたは複数のコンポーネントから構成されうる。さらに、幾つかの実施形態では、１つ以上の機械的特徴を使用して、異なる支持構造体のコンポーネント、ファイバ、光学素子およびキャップを分解することができる。幾つかの実施形態では、１つ以上の光学素子をキャップによって適所に保持して、キャップ内の光学ポートでのアライメントを保証することができる。幾つかの実施形態では、２つのコンポーネントから構成された支持構造体は、１つ以上の光学素子自体を使用して（例えば、支持構造体／先端部アセンブリの上部および下部のコンポーネントの間の歯列を通して）アライメントされてもよい。
ファイバおよび光学素子をカテーテル先端部の適切な位置に保持するための様々な支持構造体の実施形態が、例えば図５～図７および図１１の例示的な図に示されている。
図５は、本開示の実施形態に従った例示的な支持構造体５００の図を示す。支持構造体５００は、遠位端５０２、本体５０４、および近位端５０６を含む。遠位端５０２は、複数のオリフィス５１０を含み、各オリフィスは、カテーテルに使用される複数の光学素子５１２のうちの対応する光学素子５１２を含む。幾つかの実施形態では、光ファイバ５２２が、光学素子５１２に光学的に結合された光ファイバ束を表していてもよい。幾つかの実施形態では、複数のレンズ５１４が、接着剤、エポキシ、または同様のものなどの接着材料を用いて各オリフィス５１０で取り付けられていてよい。
幾つかの実施形態では、キャップ５２０が、支持構造体５００の遠位端５０２を覆うように取り付けられていてよい。キャップ５２０は、複数の光学ポート５２５を含みうる。幾つかの実施形態では、光学ポート５２５の位置は、遠位端５０２のオリフィス５１０内の複数のレンズ５１４の位置に対してアライメントされうる。幾つかの実施形態では、オリフィスのアライメントは、光信号が、支持構造体コンポーネント／材料からの干渉なしに、光ファイバ５２２、光学素子５１２およびレンズ５１４を通って組織との間で伝送されることを可能にしうる。幾つかの実施形態では、キャップ５２０は、遠位端５０２の一部を覆うように配置されうる。光学ポート５２５は、オリフィス５１０に対してアライメントされてもよい。
図６は、本開示の実施形態に従ったユニボディを有する例示的な支持構造体６００の図を示す。幾つかの実施形態では、図６に示される支持構造体６００は、単一のユニボディコンポーネントとして製造されてもよい。幾つかの実施形態では、図６は、例示を目的として、いかなる光ファイバまたは光学素子も伴わない支持構造体６００を示す。支持構造体６００は、遠位端６０２、本体６０４、および近位端６０６を含みうる。遠位端６０２は、複数のオリフィス６１０を含んでいてよい。例示を目的として、３つのオリフィス６１０のみが番号付きで表示されているが、支持構造体６００の遠位端６０２には任意の数のオリフィス６１０が存在してよいことが理解される。
図７は、本開示の実施形態に従った例示的な支持構造体７００の図を示す。支持構造体７００は、遠位端７０２、本体７０４、および近位端７０６を含む。遠位端７０２は、複数のオリフィス７１０を含み、各オリフィスは、複数の光学デバイス７１２のうちの対応する光学デバイス７１２と、各光学デバイスに取り付けられた複数のレンズ７１４のうちのレンズとを含む。幾つかの実施形態では、光ファイバ７２２は、光ファイバの束を表してもよい。幾つかの実施形態では、図７はまた、支持構造体７００の遠位端７０２を覆うように配置されたキャップ７２０を示し、このキャップ７２０は光学ポート７２５を含む。
光ファイバをカテーテル先端部の光学ポートに結合する手法に、光ファイバを光学先端部内で曲げるというものがある。しかしながら、光ファイバを曲げると、さらに複雑な問題が発生する可能性がある。例えば、曲げによりファイバ応力が発生し、破損のリスクが高まり、長期的な耐久性を損なう可能性がある。さらに、光ファイバを曲げるためのアセンブルプロセスがより複雑になる可能性があり、カスタムファイバ（通常、これはより高価である）が必要とされる可能性などがある。本開示は、カテーテルの遠位セクションにおける光ファイバの曲げを最小化し、ひいてはこのような複雑な問題を回避する実施形態を提供する。
図８Ａおよび図８Ｂは、本開示の実施形態に従ったカテーテル８００の例示的な遠位セクションの図を示す。幾つかの実施形態では、カテーテル８００の遠位セクションは、本開示の他の図を参照して説明したカテーテルの遠位セクションの構造および機能を含みうることを理解されたい。例えば、図８Ａおよび図８Ｂには具体的に示されていないが、カテーテル８００の遠位セクションは、様々な光学素子を適所に取り付けるための支持構造体（例えば、図５～７、図１１を参照）を含んでいてよい。
幾つかの実施形態では、カテーテル８００はさらに、レンズ８２０、光ファイバ８２２および反射素子８４０を含みうる。矢印８４２は、カテーテル８００の外部に出射する放射を示す。矢印８４４は、各光ファイバの端部とカテーテル８００の外部との間のそれぞれの光路を示す。光軸８４６は、カテーテル８００の遠位端の長さに沿って定義される。光ファイバ８２２の各々は、光ファイバ８２２が真直ぐ（例えば、光軸８４６に対して平行）となり、オリフィスを介してカテーテル８００の外部への光アクセスを有するように、レンズ８２０、反射素子８４０およびオリフィス（図示せず；例えば、オリフィス６１０（図６）を参照）の対応するものに対して光学的にアライメントされる。光ファイバを真直ぐな構成に維持することにより、曲がった光ファイバに関連する複雑な問題が低減または排除される。
図８Ａは、反射素子８４０が光ファイバ８２２とレンズ８２０との間に提供されている配置を表す。すなわち、レンズ８２０を通過した光は、光ファイバ８２２に入射する前に反射素子８４０によって方向付けられうる。図８Ｂは、レンズ８２０が光ファイバ８２２と反射素子８４０との間に提供されている配置を表す。すなわち、光ファイバ８２２に入射する光は、レンズ８２０を通過する前に、反射素子８４０によって方向付けられうる。このように、光ファイバ８２２を曲げることが回避され、曲がったファイバに関する複雑な問題が回避されうる。
図９Ａおよび図９Ｂは、本開示の実施形態に従ったカテーテル９００の例示的な遠位セクションの図を示す。幾つかの実施形態では、カテーテル９００の遠位セクションは、本開示の他の図を参照して説明したカテーテルの遠位セクションの構造および機能を含みうることを理解されたい。例えば、図９Ａおよび図９Ｂには具体的に示されていないが、カテーテル９００の遠位セクションは、様々な光学素子を適所に取り付けるための支持構造体（例えば、図５～７、図１１を参照）を含んでもよい。
図９Ａは、カテーテル９００の遠位端の正面図を示す。すなわち、カテーテル９００の遠位端の光軸９４６は、ページの内側／外側を向いて通っている。カテーテル９００の遠位端は、光学ポート９２５を含みうる。光学ポート９２５は、他の図の光学ポートを参照して説明したものと同様の構造および機能を有しうる。
図９Ｂは、カテーテル９００の遠位端の内部側面図を提示する。参考のために、カテーテル９００の遠位端の光軸９４６は、ページ平面上に延在している。明確化のために、幾つかのカテーテル構造体は示されていないが（例えば、支持構造体、キャップ、または同様のもの）、このような構造体は、他の図を参照して説明したように実装されうることを理解されたい。幾つかの実施形態では、カテーテル９００は、レンズ９２０、光ファイバ９２２、および反射素子９４０を含みうる。矢印９４２は、カテーテル９００の外部へ出射する放射を示す。照明は、逆の光路に沿ってカテーテル９００に入射しうることも理解されたい。光ファイバ９２２の各々は、光ファイバ９２２が真直ぐとなり、光学ポート９２５を介してカテーテル９００の外部への光アクセスを有するように、レンズ９２０、反射素子９４０および光学ポート９２５の対応するものに対して光学的にアライメントされる。光軸９４６に沿って位置決めされた光ファイバおよびレンズの配置は、光が光軸９４６に沿ってカテーテル９００に入射／カテーテル９００から出射することを可能にするために反射素子を省略してもよいことを理解されたい。
図１０は、本開示の実施形態に従った光学素子の異なる配置を示すカテーテル１０００の例示的な遠位端の図を示す。幾つかの実施形態では、カテーテル１０００の遠位端は、本開示の他の図を参照して説明したカテーテルの遠位端の構造および機能を含みうることを理解されたい。
図１０において、カテーテル１０００の遠位端の光軸１０４６はページ平面上に延在している。幾つかの実施形態では、カテーテル１０００の遠位端は、支持構造体１０４８と、光学ポート１０２５と、レンズ１０２０と、光ファイバ１０２２と、反射素子１０４０とを含みうる。光学ポート１０２５は、他の図の光学ポートを参照して説明したものと同様の構造および機能を有しうる。支持構造体１０４８は、オリフィス１０１０を含んでいてもよい。矢印１０４２は、カテーテル１０００の外部へ出射する／外部から入射する放射を示している。光ファイバ１０２２の各々は、支持構造体１０４８内の光ファイバ１０２２がオリフィス１０１０および光学ポート１０２５を介してカテーテル１０００の外部への光アクセスを依然として有しながら真直ぐとなるように、レンズ１０２０、反射素子１０４０、オリフィス１０１０、および光学ポート１０２５の対応するものに対して光学的にアライメントされている。
幾つかの実施形態では、反射素子１０４０は、支持構造体１０４８に一体化されていてもよい。例えば、支持構造体１０４８の本体上にファセットを作製することができる。ファセットは、光を反射してもよい。幾つかの実施形態では、反射素子は、支持構造体１０４８の本体に一体化されるのではなく、図９を参照して説明したように配置される。対応する反射素子９４０、レンズ９２０および光ファイバ９２２は、図１０に示されている。反射素子９４０は、ミラー、プリズム面、ファセットレンズ面、または同様のものであってもよい。１つのタイプの配置を使用してもよいし（例えば、図９のように）、図１０のように配置を組み合わせてもよいことを理解されたい。また、光軸１０４６に沿って位置決めされた光ファイバおよびレンズの配置では、光が光軸１０４６に沿ってカテーテル１０００へ入射する／カテーテル１０００から出射することを可能にするために反射素子を省略してもよいことを理解されたい。
図１１Ａおよび図１１Ｂは、本開示の実施形態に従った例示的な支持構造体１１００の図を示す。図１１Ａは、支持構造体１１００の透視図を提供する。カテーテル１１００の遠位端の光軸１１４６が参考のために提示されている。幾つかの実施形態では、支持構造体１１００は、反射素子１１４０、オリフィス１１１０、および灌流チャネル１１５８を含みうる。キャップ１１５０は、支持構造体１１００の遠位端１１５２を覆うように配置されうる。キャップ１１５０は、光学ポート１１２５を含みうる。光学ポート１１２５は、他の図の光学ポートを参照して説明したものと同様の構造および機能を有しうる。オリフィス１１１０は（対応する光学ポートとともに）異なる方向を向いていてもよく、それによって、支持構造体１１００を使用するカテーテルが広い視野を有することが可能になる。灌流チャネル１１５８は、光学的視認性を向上させるために生体材料（例えば、組織、血液、または同様のもの）を洗浄するために使用されてもよい。
図１１Ｂは、支持構造体１１００の異なる透視図を提供する。支持構造体１１００の近位端１１５４は、アライメント用レセプタクル１１５６を含みうる。アライメント用レセプタクル１１５６は、光ファイバ（例えば、光ファイバ１０２２（図１０））を受容することができる。光ファイバの各々は、アライメント用レセプタクル１１５６の対応するものに通すことができる。アライメント用レセプタクル１１５６は、支持構造体において光ファイバを真直ぐに維持するように成形されており、それによって、光ファイバの曲げによる複雑な問題を緩和している。
幾つかの実施形態では、支持構造体１１００上で反射素子１１４０を製造することにより、カテーテル先端部をアセンブルする際に異なる順序のアセンブルシーケンスが可能になる。例えば、キャップ１１５０は、アライメント用レセプタクル１１５６を通して光ファイバを導入する前に、最初に支持構造体の本体に溶接することができる。
幾つかの実施形態では、オリフィス１１１０は、支持構造体１１００の遠位端１１５２の異なる半径方向位置に配置されうる。幾つかの実施形態では、オリフィス１１１０および光学ポート１１２５は、各対応するレンズが異なる方向および／または角度に向くように構成されている。
幾つかの実施形態では、アライメント用レセプタクル１１５６に通された光ファイバは、接着材料を用いて支持構造体１１００に取り付けられていてよい。幾つかの実施形態では、支持構造体１１００は、ユニボディであってよい。幾つかの実施形態では、支持構造体１１００は、一緒にアセンブルされている２つのコンポーネントであってもよい（例えば、遠位端１１５２と近位端１１５４とは、１つにまとめられた２つのコンポーネントである）。
図１２Ａ、図１２Ｂおよび図１２Ｃは、本開示の実施形態に従った様々な配置の例示的な光学デバイス１２１２の図を示す。幾つかの実施形態では、光学デバイス１２１２は、レンズ１２２０および光ファイバ１２２２を備える。光学デバイス１２１２はまた、反射素子１２４０（例えば、マイクロミラー）および／またはプリズム１２６０（例えば、マイクロプリズム）も含みうる。光学デバイス１２１２がプリズム１２６０を含む実施形態では、反射素子１２４０は、プリズム１２６０の表面であってよい。光学デバイス１２１２は、カテーテルの遠位セクションのいずれかに実装されてよく、本明細書に開示される支持構造体のいずれかによって支持されてもよい。光ファイバは、図１２Ａ、図１２Ｂおよび図１２Ｃの各々においてレンズ１２２０に結合されて示されているが、レンズ１２２０は、例えば、光路に沿ってレンズが配置された状態で、光ファイバ１２２２の露出した端部が支持構造体内のレセプタクルによって適所に単に保持される場合、光ファイバ１２２２から物理的に分離されうることを当業者は理解するであろう。
幾つかの実施形態では、レンズ１２２０は、屈折率分布型（ＧＲＩＮ）レンズを含んでもよい。ＧＲＩＮレンズまたはシリコンベースのレンズは、所望のビーム性能を得ながらも生理食塩水と相互作用することができる。
図１２Ａを参照すると、幾つかの実施形態において、光学デバイス１２１２は、反射素子およびプリズム１２６０が省略されていてよい。光ファイバ１２２２は、レンズ１２２０に結合されていてよい。この配置は、（例えば、図１０、図１１Ａおよび図１１Ｂを参照して説明したような）一体型の反射素子を有する支持構造体で実施されうる。この配置はまた、光が光軸に沿ってカテーテルに入射／カテーテルから出射することを可能にするために、カテーテルの遠位セクションの光軸に沿って位置決めされたファイバに対しても実施されうる。
図１２Ｂを参照すると、幾つかの実施形態において、光学デバイス１２１２では、プリズム１２６０が省略されていてよい。光ファイバ１２２２は、レンズ１２２０に結合されていてよい。反射素子１２４０は、光ファイバ１２２２の端部とは反対側のレンズ１２２０に結合されていてよい。レンズ１２２０は、反射素子１２４０と相互作用しながら光がレンズへ入射しかつレンズから出射することを可能にするために、光学面１２５８を含みうる。この配置は、（例えば、図９Ｂおよび図１０を参照して説明したような）一体型の反射素子を有しない支持構造体でも実施されうる。
図１２Ｃを参照すると、幾つかの実施形態において、光ファイバ１２２２は、レンズ１２２０に結合されていてよい。プリズム１２６０は、光ファイバ１２２２の端部とは反対側のレンズ１２２０に結合されてもよい。反射素子１２４０は、プリズム１２６０に結合されていてよく、またはプリズム１２６０の表面であってもよい。プリズム１２６０は、反射素子１２４０と相互作用しながら光がレンズへ入射しかつレンズから出射することを可能にするために、光学面１２５８を含みうる。この配置は、（例えば、図９Ｂおよび図１０を参照して説明したような）一体型の反射素子を有しない支持構造体でも実施されうる。
幾つかの実施形態では、反射素子１２４０は、ミラー、反射コーティング、レンズ１２２０、またはプリズム１２６０の全内部反射（ＴＩＲ）面、または同様のものであってよい。
幾つかの実施形態では、レンズおよび光ファイバの配置は、レンズの上のマイクロミラーおよび／またはマイクロプリズムと同様に、事前にまたは支持体のアセンブル中にアセンブルすることができる。光ファイバ１２２２は、レーザー溶接（fusion）または接着剤によってレンズ基材に接続されうる。光ファイバ１２２２とレンズ１２２０との間には、ガラススペーサまたはフェルールが使用されてもよい。反射を最小化するために、ファイバレンズの傾斜を使用したり、屈折率を一致させる特定のコーティング／接着剤材料を使用したりしてもよい。本開示の実施形態は、カテーテルに光ファイバを曲げずに実装することを可能にするので、標準的なファイバ（例えば、直径約８０～１２５ミクロン）を使用することができる。
図１３Ａおよび図１３Ｂは、本開示の実施形態に従った様々な配置の例示的な光学デバイス１３１２の図を示す。幾つかの実施形態では、光学デバイス１３１２は、レンズ１３２０および光ファイバ１３２２を備える。光学デバイス１３１２は、本明細書に開示されるカテーテルの遠位セクションのいずれかに実装されてよく、本明細書に開示される支持構造体のいずれかによって支持されてもよい。
幾つかの実施形態では、レンズ１３２０は、シリコンベースのレンズであってよい。ＧＲＩＮレンズまたはシリコンベースのレンズは、所望のビーム性能を得ながらも生理食塩水と相互作用することができる。
図１３Ａを参照すると、幾つかの実施形態では、光学デバイス１３１２は、コネクタ本体１３６２を含んでもよい。コネクタ本体１３６２は、フェルールおよび／またはスペーサを備えていてもよい。光ファイバ１３２２は、コネクタ本体１３６２を介してレンズ１３２０に結合されうる。コネクタ本体１３６２は、レンズ１３２０に対するファイバの自己アライメントを可能にするために、柱状レセプタクルなどのファイバ側の特徴を含んでいてもよい。この配置は、例えば、（例えば、図１０、図１１Ａ、および図１１Ｂを参照して説明したような）一体型の反射素子を有する支持構造体で実施されうる。この配置はまた、カテーテルの遠位セクションの光軸に沿って位置決めされた光ファイバに対して実装されて、光が光軸に沿ってカテーテルへ入射する／カテーテルから出射することを可能にしうる。
図１３Ｂを参照すると、幾つかの実施形態では、光学デバイス１３１２は、当該光学デバイス１３１２に一体化された反射素子１３４０を有するコネクタ本体１３６２を含んでいてよい。コネクタ本体１３６２は、ウェハエッチング（例えば、シリコンベースのウェハ）を介して作製されうる。エッチングされたウェハは、反射素子１３４０（例えば、ＴＩＲ面）を含んでいてよい。あるいは、幾つかの実施形態では、反射素子１３４０は、反射コーティング、マイクロミラー、または同様のものであってよい。
図１４Ａおよび図１４Ｂは、本開示の実施形態に従った例示的なレンズ１４２０および１４２０’の図を示す。幾つかの実施形態では、レンズ１４２０は、フレネルレンズである。幾つかの実施形態では、レンズ１４２０’は、平凸のアクロマティックレンズである。
図１５は、本開示の実施形態に従ったカテーテルの遠位端における光学ポート１５２５の例示的な配置１５００ａ～１５００ｅの図を示す。各配置は、側面図および端面図を含む。矢印１５４２は、対応する光学ポート１５２５に対するカテーテル１０００の外部の光路を示す。側面図では、カテーテルの遠位端の光軸１５４６が参考のために示されており、これはページ平面上に延在している。
配置１５００ａを参照すると、幾つかの実施形態では、カテーテルの遠位端は、１１個の出力ビームおよび１１個の検出方向に対応する１１個の光学ポート１５２５を含みうる。配置１５００ａは、１つの正面向きの光学ポート（中心ポート）、光軸１５４６に対して４５°の方向へ向けられた５つの光学ポート、および光軸１５４６に対して垂直に向けられた５つの光学ポートを含んでいてよい。
配置１５００ｂを参照すると、幾つかの実施形態では、カテーテルの遠位端は、７つの出力ビームおよび７つの検出方向に対応する７つの光学ポート１５２５を含みうる。配置１５００ｂは、１つの正面向きの光学ポートおよび光軸１５４６に対して６０°の方向に向けられた６つの光学ポートを含んでいてよい。
配置１５００ｃを参照すると、幾つかの実施形態では、カテーテルの遠位端は、７つの出力ビームおよび７つの検出方向に対応する７つの光学ポート１５２５を含みうる。配置１５００ｃは、１つの正面向きの光学ポート、光軸１５４６に対して４５°の方向に向けられた３つの光学ポート、および光軸１５４６に対して垂直に向けられた３つの光学ポートを含んでいてよい。
配置１５００ｄを参照すると、幾つかの実施形態では、カテーテルの遠位端は、７つの出力ビームおよび７つの検出方向に対応する７つの光学ポート１５２５を含みうる。配置１５００ｄは、１つの正面向きの光学ポートおよび中心の光学ポートの周囲に分布した６つの追加の正面向きの光学ポートを含んでいてよい。
配置１５００ｅを参照すると、幾つかの実施形態では、カテーテルの遠位端は、７つの出力ビームおよび７つの検出方向に対応する７つの光学ポート１５２５を含みうる。配置１５００ｅは、１つの正面向きの光学ポート、光軸１５４６に対して６０°の方向に向けられた３つの光学ポート、および光軸１５４６に対して垂直に向けられた３つの光学ポートを含んでいてよい。
図１５を参照する実施形態は、光学ポートの数および方向の配置の非限定的な例を提示する。幾つかの実施形態では他の量の光学ポートおよび方向が使用されうることを理解されたい。また、対応する数の光学素子が配置に含まれてもよいことを理解されたい。例えば、光学ポートの数に対応する数のレンズが実装されうる。
概要および要約のセクションではなく、詳細な説明のセクションが、特許請求の範囲を解釈するために使用されることを意図している点に理解されたい。概要および要約のセクションは、本発明者によって企図された本開示の１つ以上の例示的な実施形態を示すことができるが、すべてではなく、したがって、本開示および添付の特許請求の範囲をいかなる形でも限定することは意図していない。
以上、本開示の実施形態について、指定された機能およびその関係の実施を示す機能的な構成要素の助けを借りて説明してきた。これらの機能的な構成要素の境界は、本明細書では、説明の便宜のために任意に定義される。指定された機能およびその関係が適切に実行される限り、代替的な境界を定義することができる。
特定の実施形態の前述の説明は、当業者以外の者が当業者の範囲内の知識を適用することによって、過度の実験なしに、本開示の一般概念から逸脱することなく、このような特定の実施形態を容易に修正および／または様々な用途に適合させることができるよう、本開示の一般的性質を十分に明らかにするものである。したがって、このような適合化および修正は、本明細書に提示された教示およびガイダンスに基づいて、開示された実施形態の意味および等価物の範囲内にあることが意図される。本明細書の用語または語句は、教示およびガイダンスに照らして当業者によって解釈されるように、説明のためのものであって、限定のためのものではないことを理解されたい。
本開示の広がりおよび範囲は、上記の例示的な実施形態のいずれかによって限定されるべきではなく、以下の特許請求の範囲およびその等価物に従ってのみ定義されるべきである。
１００ カテーテル
１０２ 近位セクション
１０４ 遠位セクション
１０６ シャフト
１０６ａ シャフト
１０６ｂ シャフト
１０８ 処理デバイス
１１０ 通信インタフェース
２０２ 灌流チャネル
２０６ 偏向機構
２０７ チャネル
２０８ 電気接続部
２１０ 光伝送媒体
２１２ ケーブル配線チャネル
３００ システム
３０２ カテーテル
３０４ 患者
３１０ コンソール
３１２ 光接続部
３１４ 電気接続部
３１６ 通信インタフェース
３２０ 信号発生器
３２５ ディスプレイ
３３０ 灌流ポンプ
４００ カテーテル
４０２ 電極
４０３ アブレーションキャップ
４０５ 光学ポート
４０８ プルワイヤコンポーネント
４１０ 灌流チューブ
４２０ カテーテル
４２２ ハンドルアセンブリ
４２４ シャフト
４２６ 先端部
４３０ 拡張ライン
４３２ 灌流ポート
４３４ コネクタ
４３６ コネクタ
５００ 支持構造体
５０２ 遠位端
５０４ 本体
５０６ 近位端
５１０ オリフィス
５１２ 光学素子
５１４ レンズ
５２０ キャップ
５２２ 光ファイバ
５２５ 光学ポート
６００ 支持構造体
６０２ 遠位端
６０４ 本体
６０６ 近位端
６１０ オリフィス
７００ 支持構造体
７０２ 遠位端
７０４ 本体
７０６ 近位端
７１０ オリフィス
７１２ 光学デバイス
７１４ レンズ
７２０ キャップ
７２２ 光ファイバ
７２５ 光学ポート
８００ カテーテル
８２０ レンズ
８２２ 光ファイバ
８４０ 反射素子
８４２ 放射
８４４ 光路
８４６ 光軸
９００ カテーテル
９２０ レンズ
９２２ 光ファイバ
９２５ 光学ポート
９４０ 反射素子
９４６ 光軸
１０００ カテーテル
１０１０ オリフィス
１０２０ レンズ
１０２２ 光ファイバ
１０２５ 光学ポート
１０４０ 反射素子
１０４２ 放射
１０４６ 光軸
１０４８ 支持構造体
１１００ 支持構造体
１１１０ オリフィス
１１２５ 光学ポート
１１４０ 反射素子
１１４６ 光軸
１１５０ キャップ
１１５２ 遠位端
１１５４ 近位端
１１５６ アライメント用レセプタクル
１１５８ 灌流チャネル
１２１２ 光学デバイス
１２２０ レンズ
１２２２ 光ファイバ
１２４０ 反射素子
１２５８ 光学面
１２６０ プリズム
１３１２ 光学デバイス
１３２０ レンズ
１３２２ 光ファイバ
１３４０ 反射素子
１３６２ コネクタ本体
１４２０ レンズ
１４２０’ レンズ
１５００ａ 配置
１５００ｂ 配置
１５００ｃ 配置
１５００ｄ 配置
１５００ｅ 配置
１５２５ 光学ポート
１５４２ 光路
１５４６ 光軸

Claims (7)

  1. カテーテルであって、
    近位セクションと、
    遠位セクションと、
    前記近位セクションと前記遠位セクションとの間に結合されたシャフトと、
    前記シャフトを通って前記カテーテルの前記遠位セクションまで延びる光ファイバと
    を備え、前記遠位セクションが、
    －支持構造体であって、
    アライメント用レセプタクルを含む近位端であって、前記光ファイバの各々が前記アライメント用レセプタクルの対応するものに挿入されており、前記アライメント用レセプタクルは、前記光ファイバを前記支持構造体内で真直ぐに維持するように成形されている、近位端と、
    異なる方向を向いたオリフィスを含む遠位端と
    を含む、支持構造体と、
    －反射素子と、
    －レンズであって、前記支持構造体内の前記光ファイバが真直ぐとなり、前記オリフィスを介して前記カテーテルの外部への光アクセスを有するように、前記光ファイバの各々が当該レンズ、前記反射素子および前記オリフィスの対応するものに対して光学的にアライメントされている、レンズと、
    －前記支持構造体の前記遠位端の一部を覆うように配置されており、前記オリフィスにとアライメントされた光学ポートを含む、キャップと
    を備える、カテーテル。
  2. 前記光ファイバは、前記支持構造体の前記遠位端にある各アライメント用レセプタクルに適用された接着材料を用いて前記支持構造体に取り付けられている、請求項１記載のカテーテル。
  3. アライメント用オリフィスは、前記支持構造体の前記遠位端の異なる半径方向位置に配置されている、請求項１記載のカテーテル。
  4. 前記オリフィスおよび前記光学ポートは、各対応するレンズが異なる方向および／または角度を向くように構成されている、請求項１記載のカテーテル。
  5. 前記支持構造体は、ユニボディである、請求項１記載のカテーテル。
  6. 前記支持構造体が、一緒にアセンブルされた２つのコンポーネントを備える、請求項１記載のカテーテル。
  7. 前記反射素子は、前記支持構造体の本体に一体化されたファセット面である、請求項１記載のカテーテル。
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