JP2023047207A - 画像診断用カテーテル - Google Patents

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Tomomi Yamamoto
恭宏 柿本
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Abstract

【課題】MDUを変更することなく、MDUによりプルバックされる駆動シャフトの移動範囲を拡張可能な、画像診断用カテーテルを提供する。【解決手段】本開示に係る画像診断用カテーテルは、シースと、外管と、内管と、駆動シャフトと、画像センサと、保護管と、を備え、前記駆動シャフトは、自然状態でシャフト軸方向が蛇行するように形状記憶されている形状記憶部を備え、前記形状記憶部の少なくとも一部は、前記内管が前記外管内に最も押し込まれた押し込み状態で、前記保護管の内面により前記保護管の軸方向に沿うように矯正されて前記保護管内に収容され、前記内管が前記外管内から最も引き出された引き出し状態で、前記保護管外に位置し、復元力により蛇行した状態に戻る。【選択図】図3B

Description

本開示は画像診断用カテーテルに関する。
従来から、血管等の断層画像を得る画像診断用カテーテルの一例として、血管内超音波診断法(Intravascular Ultrasound、略称「IVUS」)によって画像を得る超音波カテーテルが知られている。また、光干渉断層診断法(Optical Coherence Tomography、略称「OCT」)によって血管等の断層画像を得る画像診断用カテーテルも知られている。
超音波断層画像と光干渉断層画像とを比較すると、超音波断層画像は光干渉断層画像よりも血管組織の深い部位までの像が得られる点で優れているが、血管の内壁又は比較的浅い部位の画質は光干渉断層画像が優れている。かかる点に着目し、特許文献1には、超音波の送受信部、及び、光の送受信部の両方を搭載した画像診断用カテーテルが開示されている。
国際公開2014/049634号公報
上述のような各種の画像診断用カテーテルを用いて患者の血管の断層画像を得るためのスキャニング操作を行う場合には、画像診断用カテーテルのうち生体外に位置する近位端部を、モータードライブユニット(以下、「MDU」と記載する。)に装着する。MDUは、画像診断用カテーテルの画像センサが取り付けられている駆動シャフトを回転させるため、及び、駆動シャフトを引っ張る(プルバック)ための駆動モータを備える。
画像診断用カテーテルは、例えば、冠動脈の断層画像を得るために用いられる。また、画像診断用カテーテルは、例えば下肢血管など、冠動脈より長い血管の断層画像を得るために用いられる場合がある。このような場合、MDUによりプルバックする距離を長くする対応が考えれる。しかしながら、手術室にはいくつもの医療機器が存在するので、MDUの設置面積を拡大するのは困難な場合がある。更に、プルバックできる距離が異なる複数種のMDUを準備することは、保管場所の観点でも、医療機関への負担が増える可能性がある。
本開示は、MDUを変更することなく、MDUによりプルバックされる駆動シャフトの移動範囲を拡張可能な、画像診断用カテーテルを提供することを目的とする。
本開示の第1の態様としての画像診断用カテーテルは、管腔器官内に挿入されるシースと、前記シースの近位端部に固定されている外管と、前記外管内を移動可能な内管と、前記シース内、前記外管内及び前記内管内に亘って延在し、近位端部が前記内管に固定されている駆動シャフトと、前記駆動シャフトの遠位端部に固定されている画像センサと、
前記シースの近位側に固定され、前記内管の前記外管内での移動に伴って前記内管内で移動させられ、前記駆動シャフトを内部に通す保護管と、を備え、前記駆動シャフトは、自然状態でシャフト軸方向が蛇行するように形状記憶されている形状記憶部を備え、
前記形状記憶部の少なくとも一部は、前記内管が前記外管内に最も押し込まれた押し込み状態で、前記保護管の内面により前記保護管の軸方向に沿うように矯正されて前記保護管内に収容され、前記内管が前記外管内から最も引き出された引き出し状態で、前記保護管外に位置し、復元力により蛇行した状態に戻る。
本開示の1つの実施形態として、前記駆動シャフトの前記形状記憶部は、自然状態で前記シャフト軸方向が螺旋状に蛇行して延在している。
本開示の1つの実施形態として、前記内管の内面には、前記駆動シャフトの螺旋状に延在する前記形状記憶部をガイドするガイド部が形成されている。
本開示の第2の態様としての画像診断用カテーテルは、管腔器官内に挿入されるシースと、前記シースの近位端部に固定されている外管と、前記外管内を移動可能な内管と、前記シース内、前記外管内及び前記内管内に亘って延在し、近位端部が前記内管に固定されている駆動シャフトと、前記駆動シャフトの遠位端部に固定されている画像センサと、
前記シースの近位側に固定され、前記内管の前記外管内での移動に伴って前記内管内で移動させられ、前記駆動シャフトを内部に通す保護管と、を備え、前記保護管は、自然状態で軸方向が蛇行するように形状記憶されている形状記憶部を備え、前記形状記憶部の少なくとも一部は、前記内管が前記外管内に最も押し込まれた押し込み状態で、前記内管の内面により前記内管の軸方向に沿うように矯正されて前記内管内に収容され、前記内管が前記外管内から最も引き出された引き出し状態で、前記内管外に位置し、復元力により蛇行した状態に戻る。
本開示の1つの実施形態として、前記保護管の前記形状記憶部は、自然状態で前記保護管の前記軸方向が波状又は螺旋状に蛇行して延在している。
本開示の1つの実施形態として、前記形状記憶部を第1形状記憶部とした場合に、前記駆動シャフトは、自然状態でシャフト軸方向が蛇行するように形状記憶されている第2形状記憶部を備え、前記第2形状記憶部の少なくとも一部は、前記内管が前記外管内に最も押し込まれた前記押し込み状態で、前記保護管の内面により前記保護管の前記軸方向に沿うように矯正されて前記保護管内に収容され、前記内管が前記外管内から最も引き出された前記引き出し状態で、前記保護管外に位置し、復元力により蛇行した状態に戻る。
本開示の1つの実施形態として、前記駆動シャフトの前記第2形状記憶部は、自然状態で前記シャフト軸方向が螺旋状に蛇行して延在している。
本開示の1つの実施形態として、前記内管の内面には、前記駆動シャフトの螺旋状に延在する前記第2形状記憶部をガイドするガイド部が形成されている。
本開示によれば、MDUを変更することなく、MDUによりプルバックされる駆動シャフトの移動範囲を拡張可能な、画像診断用カテーテルを提供することができる。
本開示の一実施形態としての画像診断用カテーテル、を備える画像診断装置を示す図である。 図1に示す画像診断用カテーテル単体を示す図である。 図1に示す画像診断用カテーテルにおいて、内管が外管内に向かって遠位側に最も押し込まれた押し込み状態を示す図である。 図1に示す画像診断用カテーテルにおいて、内管が外管から近位側に最も引き出された引き出し状態を示す図である。 本開示の一実施形態としての画像診断用カテーテルにおいて、内管が外管内に向かって遠位側に最も押し込まれた押し込み状態を示す図である。 図4Aに示す画像診断用カテーテルにおいて、内管が外管から近位側に最も引き出された引き出し状態を示す図である。 本開示の一実施形態としての画像診断用カテーテルにおいて、内管が外管内に向かって遠位側に最も押し込まれた押し込み状態を示す図である。 図5Aに示す画像診断用カテーテルにおいて、内管が外管から近位側に最も引き出された引き出し状態を示す図である。 本開示の一実施形態としての画像診断用カテーテルにおいて、内管が外管内に向かって遠位側に最も押し込まれた押し込み状態を示す図である。 図6Aに示す画像診断用カテーテルにおいて、内管が外管から近位側に最も引き出された引き出し状態を示す図である。
以下、本開示に係る画像診断用カテーテルの実施形態について図面を参照して例示説明する。各図において共通する構成には同一の符号を付している。
本開示では、画像診断用カテーテルの長手方向を「カテーテル長手方向A」と記載する。本開示では、画像診断用カテーテルのカテーテル長手方向Aで生体内に挿入される側を「遠位側」と記載する。画像診断用カテーテルのカテーテル長手方向Aで生体外にて操作される手元側を「近位側」と記載する。また、画像診断用カテーテルの近位側から遠位側に向かう方向を単に「カテーテル挿入方向A1」と記載する場合がある。画像診断用カテーテルの遠位端側から近位端側に向かう方向を単に「カテーテル抜去方向A2」と記載する場合がある。
<<第1実施形態>>
まず、本開示に係る画像診断用カテーテルの一実施形態としての超音波カテーテル110、を備える画像診断装置100について説明する。図1は、画像診断装置100を示す図である。画像診断装置100は、超音波カテーテル110と、モータードライブユニット120(以下、「MDU120」と記載する。)と、制御装置130と、を備える。MDU120と制御装置130とは、例えば信号線により各種信号が伝送可能に接続されている。以下、本明細書では、画像診断用カテーテルとして、超音波カテーテル110について例示説明するが、本開示に係る画像診断用カテーテルは、本実施形態で示す超音波カテーテル110に限られない。画像診断用カテーテルは、例えば、光干渉断層診断法(Optical Coherence Tomography、略称「OCT」)、近赤外線分光法(Near Infrared Spectroscopy、略称「NIRS」)などを可能とする画像診断用カテーテルであってもよい。かかる場合には、画像診断用カテーテルは、画像センサとして、後述する超音波センサ70に代えて又は加えて、光センサを備える構成とされてよい。
<超音波カテーテル110>
図2は、図1に示す超音波カテーテル110単体を示す図である。超音波カテーテル110は、血管内超音波診断法(Intravascular Ultrasound、略称「IVUS」)に適用される。図1に示すように、超音波カテーテル110は、MDU120に接続されることによって駆動される。
図1、図2に示すように、超音波カテーテル110は、挿入部110aと、操作部110bと、を備える。挿入部110aは、超音波カテーテル110のうち、生体内に挿入されて使用される部位である。操作部110bは、超音波カテーテル110のうち、挿入部110aが生体内に挿入されている状態で、生体外で操作される部位である。本実施形態の超音波カテーテル110では、後述する遠位側コネクタ42よりも遠位側の部分が挿入部110aであり、遠位側コネクタ42から近位側の部分が操作部110bである。
図2に示すように、挿入部110aは、超音波探触子10の遠位側の部分と、シース20と、を備える。詳細は後述するが、本実施形態において、挿入部110aに含まれる超音波探触子10の遠位側の部分とは、超音波センサ70と、駆動シャフト13の遠位側の部分と、駆動シャフト13内に延在する電気信号線14(図3A、図3B参照)の遠位側の部分と、で構成されている。
操作部110bは、駆動シャフト13を、シース20内で、シース20の長手方向(カテーテル長手方向Aと同じ方向)に移動させることを、可能とする。図1、図2に示すように、本実施形態の操作部110bは、超音波探触子10の近位側の部分と、内管30と、外管40と、を備える。更に、本実施形態の操作部110bは、後述する保護管50(図3A、図3B参照)を備える。詳細は後述するが、本実施形態において、操作部110bに含まれる超音波探触子10の近位側の部分とは、駆動シャフト13の近位側の部分と、電気信号線14(図3A、図3B参照)の近位側の部分と、で構成されている。
内管30には、超音波探触子10の近位側の端部(以下、「近位側の端部」を単に「近位端部」と記載する。)が固定されている。外管40には、シース20の近位端部が固定されている。詳細は後述するが、内管30が外管40内を軸方向(カテーテル長手方向Aと同じ方向)に移動することで、超音波探触子10がシース20内をカテーテル長手方向Aに移動することができる。
[超音波探触子10]
図3A、図3Bは、超音波カテーテル110の操作部110bの概略図である。図3Aは、内管30が外管40内に向かって遠位側に最も押し込まれた押し込み状態を示している。図3Bは、内管30が外管40から近位側に最も引き出された引き出し状態を示している。以下、図3Aに示す状態を単に「押し込み状態」と記載する場合がある。また、図3Bに示す状態を単に「引き出し状態」と記載する場合がある。
図2に示すように、超音波探触子10は、画像センサとしての超音波センサ70と、駆動シャフト13と、を備える。また、図3A、図3Bに示すように、超音波探触子10は、駆動シャフト13内を延在する電気信号線14を備える。超音波センサ70は、超音波振動子と、ハウジングと、を備える。
図2に示すように、超音波センサ70は、駆動シャフト13の遠位側の端部(以下、遠位側の端部を単に「遠位端部」と記載する。)に固定されている。超音波センサ70の超音波振動子は圧電素子を含む。圧電素子は、扁平状の圧電体と、この圧電体に積層されている電極と、からなる。超音波振動子により、超音波の送受信を行うことができる。
超音波センサ70のハウジングは、超音波振動子を支持している。ハウジングの近位側は、駆動シャフト13に接続されている。ハウジングは、駆動シャフト13と一体化されていればよい。したがって、ハウジングは、駆動シャフト13に接着等により直接的に接続されていてもよく、駆動シャフト13にコネクタ等を介して間接的に接続されていてもよい。
図2、図3A、図3Bに示すように、駆動シャフト13は、シース20内、外管40内及び内管30内に亘って延在している。より具体的に、駆動シャフト13は、外管40内では、保護管50内を延在している。駆動シャフト13は、管体により構成されている。図3A、図3Bに示すように、駆動シャフト13の内部には、超音波センサ70の超音波振動子に接続される電気信号線14が配置されている。
図3A、図3Bに示すように、駆動シャフト13は、形状記憶部13aを備える。形状記憶部13aは、自然状態でシャフト軸方向Bが蛇行するように形状記憶されている。「自然状態」とは、外力が作用しない無負荷状態を意味する。また、「シャフト軸方向が蛇行する」とは、シャフト軸方向が一直線状ではないことを意味する。詳細は後述するが、本実施形態の形状記憶部13aは、自然状態でシャフト軸方向Bが螺旋状に蛇行するように形状記憶されている。
形状記憶部13aの少なくとも一部は、押し込み状態(図3A参照)で保護管50内に位置し、引き出し状態(図3B参照)で保護管50外に位置する。つまり、形状記憶部13aの少なくとも一部は、押し込み状態(図3A参照)で、保護管50の内面により保護管50の軸方向(本実施形態ではカテーテル長手方向Aと同じ方向)に沿うように矯正されて保護管50内に収容される。また、形状記憶部13aの少なくとも一部は、引き出し状態(図3B参照)で、保護管50外に位置し、復元力により蛇行した状態に戻る。
より具体的に、本実施形態の形状記憶部13aは、直線状に延在する保護管50の内面に押圧されることで、螺旋状から略直線状に引き伸ばされるように、矯正される。これにより、図3Aに示すように、本実施形態の形状記憶部13aは、保護管50内で、保護管50の軸方向に沿うように略直線状に延在する。
これに対して、本実施形態の形状記憶部13aは、保護管50外に引き出されることで、保護管50の内面により押圧されない状態となる。そのため、図3Bに示すように、本実施形態の形状記憶部13aは、保護管50外で、復元力により、螺旋状に蛇行した状態に戻る。より具体的に、本実施形態の形状記憶部13aは、保護管50外で、保護管50の径方向において、少なくとも保護管50の内径より大きい蛇行幅(本実施形態では螺旋外径)となるように、変形する。
本実施形態の形状記憶部13aは、自然状態で螺旋状に延在する構成であるが、この構成に限られない。形状記憶部13aは、押し込み状態(図3A参照)で、保護管50内で、保護管50の内面により保護管50の軸方向に引き伸ばされるように形状が矯正される構成であれば、その蛇行態様は特に限定されない。したがって、形状記憶部13aは、例えば、自然状態で波状に延在する構成であってもよい。
形状記憶部13aは、形状記憶金属等の形状記憶材料によって構成される管状部である。形状記憶金属としては、例えば、Ni-Ti(ニッケル・チタン)などのチタン系の合金、銅系の合金等が挙げられる。
更に、図3A、図3Bに示すように、本実施形態の駆動シャフト13は、上述の形状記憶部13aの近位側に連なり、形状記憶部13aより曲げ剛性が高い固定部13bを備える。固定部13bは、シャフト軸方向Bがカテーテル長手方向Aに沿って直線状に延在している。駆動シャフト13の近位端部は、固定部13bにより構成されている。つまり、駆動シャフト13は、固定部13bが後述するハブ32に固定されることで、内管30に固定されている。固定部13bは、例えば、ステンレス、Ni-Ti(ニッケル・チタン)合金などで構成される管状部である。
また、図3A、図3Bに示すように、本実施形態の駆動シャフト13は、上述の形状記憶部13aの遠位側に連なるシャフト本体部13cを備える。シャフト本体部13cは、自然状態で特定の形状になるように形状記憶されていない。また、シャフト本体部13cは、可撓性を有し柔軟に変形可能な管状部である。駆動シャフト13の遠位端部は、シャフト本体部13cにより構成されている。つまり、超音波センサ70は、シャフト本体部13cに固定されている。シャフト本体部13cは、例えば、軸まわりの巻き方向が異なる多層のコイルによって構成される。本実施形態のシャフト本体部13cは、3層のコイルにより構成されている。コイルの材料としては、例えば、ステンレス、Ni-Ti(ニッケル・チタン)合金などが挙げられる。このようなシャフト本体部13cにすることで、2本の電気信号線14を二重らせん状のツイストペアケーブルにより構成しても、シールド性を高めて電気信号線14から発生するノイズによる影響を軽減することができる。
図2に示すように、駆動シャフト13の遠位端部は、超音波センサ70のハウジングに接続されている。図3に示すように、駆動シャフト13の近位端部は、内管30の近位端を構成する後述のハブ32に固定されている。つまり、駆動シャフト13は、カテーテル長手方向Aにおいて、挿入部110aの遠位端部から操作部110bの近位端部まで延在している。
図3A、図3Bに示すように、電気信号線14は、駆動シャフト13内に延在している。超音波カテーテル110がMDU120(図1参照)に接続されている状態で、電気信号線14は、超音波センサ70(図2参照)の超音波振動子と、MDU120(図1参照)と、を電気的に接続する。つまり、電気信号線14は、駆動シャフト13と同様、カテーテル長手方向Aにおいて、挿入部110aの遠位端部から操作部110bの近位端部まで延在している。電気信号線14は複数(本実施形態では2本)設けられており、各電気信号線14は、超音波センサ70の超音波振動子の電極に接続されている。図3A、図3Bでは、説明の便宜上、複数の電気信号線14を纏めて1本の二点鎖線として示している。複数の電気信号線14は、例えば、2本の電気信号線14が撚り合わされたツイストペアケーブルにより構成されてよい。各電気信号線14は、外径が0mmより大きく0.1mm以下の、可撓性を有する柔軟な細線部材とすることができる。各電気信号線14は、例えば、導線と、絶縁材料により形成され、導線の周囲を被覆する被覆材と、により構成可能である。
[シース20]
シース20は、血管等の管腔器官内に挿入される。図2に示すように、シース20は、本体部20aと、ガイドワイヤ挿通部20bと、を備える。本体部20aの内部には、第1中空部が区画されている。ガイドワイヤ挿通部20bには、第2中空部が区画されている。本体部20aの第1中空部には、超音波探触子10が収容されている。超音波探触子10は、第1中空部において、カテーテル長手方向Aに進退移動することができる。ガイドワイヤ挿通部20bの第2中空部には、ガイドワイヤが挿通可能である。図2に示すように、本実施形態では、管状のガイドワイヤ挿通部20bが、管状の本体部20aの遠位端部に対して、互いが平行な状態になるように隣接されている。本体部20a及びガイドワイヤ挿通部20bは、互いに異なる管部材を熱融着等によって接合することで形成されてよい。
シース20は、可撓性を有する材料で形成され、その材料は特に限定されない。構成材料としては、例えば、ポリエチレン、スチレン、ポリオレフィン、ポリウレタン、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリブタジエン、トランスポリイソプレン、フッ素ゴム、塩素化ポリエチレン等の各種熱可塑性エラストマー等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組合せたポリマーアロイ、ポリマーブレンド、積層体等も使用することができる。
本体部20aは、その近位端部において、剛性が高い材料によって補強された補強部を有してよい。補強部は、例えば、樹脂等の可撓性を有する管状部材に、ステンレス製などの金属素線を網目状に編組した補強材が配設されて形成されてよい。上記管状部材は、例えば、上述したシース20の構成材料によって形成されてよい。
[内管30及び外管40]
内管30は、駆動シャフト13の近位端部を収容し、駆動シャフト13と共に外管40内を移動可能である。図1、図2、図3A、図3Bに示すように、内管30は、内管本体31と、ハブ32と、を備える。内管本体31は、外管40内で進退移動可能に挿入されている。ハブ32は、内管本体31の近位側に接続されている。
図1、図2、図3A、図3Bに示すように、外管40は、シース20の近位端部に固定されている。本実施形態の外管40は、外管本体41と、遠位側コネクタ42と、近位側コネクタ43と、を備える。外管本体41は、内管本体31の径方向外側に位置し、外管本体41内を内管本体31が進退移動する。遠位側コネクタ42は、シース20の本体部20aの近位端部と、外管本体41の遠位端部と、を接続している。近位側コネクタ43は、外管本体41の近位端部に固定されている。
上述した超音波探触子10及び内管30は、シース20、外管40及び保護管50に対して、一体的にカテーテル長手方向Aに進退移動するように互いに接続されている。そのため、例えば、内管30が、カテーテル挿入方向A1に向かって押される操作がなされると、図3Aに示すように、内管30は、カテーテル挿入方向A1に向かって、外管40内に押し込まれる。内管30がカテーテル挿入方向A1に向かって外管40内に押し込まれると、内管30に接続されている超音波探触子10がシース20の本体部20a内をカテーテル挿入方向A1に移動する。逆に、内管30が、カテーテル抜去方向A2に向かって引かれる操作がなされると、図3Bに示すように、内管30は、外管40内からカテーテル抜去方向A2に引き出される。内管30が外管40内からカテーテル抜去方向A2に引き出されると、内管30に接続されている超音波探触子10はシース20の本体部20a内をカテーテル抜去方向A2に移動する。
押し込み状態(図3A参照)では、図2に示すように、超音波探触子10の超音波センサ70は、シース20の本体部20aの遠位端付近に位置する。
内管30及び外管40には、内管30をカテーテル挿入方向A1に向かって外管40内へと押し込む際に、内管30が外管40から抜け落ちないようにする、押し込み側の抜け止めストッパが設けられている。内管30が外管40内にカテーテル挿入方向A1に向かって最も押し込まれた押し込み状態(図3A参照)とは、押し込み側の抜け止めストッパにより、内管30の外管40に対するカテーテル挿入方向A1への移動が規制されている状態を意味する。図3Aに示すように、本実施形態では、内管30の内管本体31の遠位側の端面31aが、外管40の遠位側コネクタ42に突き当たることで、内管30の外管40に対するカテーテル挿入方向A1への移動が規制される。つまり、本実施形態では、内管本体31の端面31aと遠位側コネクタ42とにより、押し込み側の抜け止めストッパが構成されている。但し、押し込み側の抜け止めストッパの構成は、上述の構成に限定されない。
また、内管30及び外管40には、内管30を外管40からカテーテル抜去方向A2に引き出した際に、内管30が外管40から抜け落ちないようにする、引き抜き側の抜け止めストッパが設けられている。内管30が外管40からカテーテル抜去方向A2に最も引き出された引き出し状態(図3B参照)とは、引き抜き側の抜け止めストッパにより、内管30の外管40に対するカテーテル抜去方向A2への移動が規制されている状態を意味する。図3Bに示すように、本実施形態では、内管30の内管本体31の外面に設けられている環状の突起部31bが、外管40の近位側コネクタ43に突き当たることで、内管30の外管40に対するカテーテル抜去方向A2への移動が規制される。つまり、本実施形態では、内管本体31の環状の突起部31bと近位側コネクタ43とにより、引き抜き側の抜け止めストッパが構成されている。但し、引き抜き側の抜け止めストッパの構成は、上述の構成に限定されない。
内管30のハブ32の近位端部には、MDU120(図1参照)と機械的および電気的に接続されるコネクタ部が設けられている。つまり、超音波カテーテル110は、内管30のハブ32に設けられたコネクタ部により、MDU120と機械的および電気的に接続される。より具体的に、超音波探触子10の電気信号線14(図3A、図3B参照)は、超音波センサ70(図2参照)の超音波振動子から、内管30のハブ32のコネクタ部まで延在しており、ハブ32のコネクタ部がMDU120に接続された状態で、超音波センサ70の超音波振動子とMDU120とを電気的に接続する。超音波振動子における受信信号は、ハブ32のコネクタ部及びMDU120を介して、制御装置130へと送信され、所定の処理を施されて画像として表示される。
内管30の内管本体31及びハブ32を構成する材料は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン-プロピレン共重合体等のポリオレフィン;エチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA);ポリ塩化ビニル;ポリ塩化ビニリデン;ポリスチレン;ポリアミド;ポリイミド;ポリアミドイミド;ポリカーボネート;ポリ-(4-メチルペンテン-1);アイオノマー;アクリル樹脂;ポリメチルメタクリレート;アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体(ABS樹脂);アクリロニトリル-スチレン共重合体(AS樹脂);ブタジエン-スチレン共重合体;ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリシクロヘキサンテレフタレート(PCT)等のポリエステル;ポリエーテル;ポリエーテルケトン(PEK);ポリエーテルエーテルケトン(PEEK);ポリエーテルイミド;ポリアセタール(POM);ポリフェニレンオキシド;変性ポリフェニレンオキシド;ポリサルフォン;ポリエーテルサルフォン;ポリフェニレンサルファイド;ポリアリレート;芳香族ポリエステル(液晶ポリマー);ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂;などの各種樹脂材料が挙げられる。
また、外管40の外管本体41、遠位側コネクタ42及び近位側コネクタ43を構成する材料についても、例えば、上述した内管30の内管本体31等を構成可能な材料として例示列挙した各種樹脂材料が挙げられる。
[保護管50]
図3A、図3Bに示すように、保護管50は、シース20の近位側に固定されている。より具体的に、本実施形態の保護管50は、外管40の外管本体41と共に、遠位側コネクタ42を介して、シース20の近位端部に固定されている。すなわち、本実施形態の保護管50は、外管40に対して直接的に固定されている。本実施形態の保護管50の遠位端部は、駆動シャフト13が通り抜ける遠位側コネクタ42の中空部の内壁に、固定されている。
また、保護管50は、内管30の外管40内での移動に伴って内管30内で移動させられ、駆動シャフト13を内部に通す。図3A、図3Bに示すように、本実施形態の保護管50は、外管40内で、外管40の軸方向(カテーテル長手方向Aと同じ方向)に略平行して略直線状に延在している。保護管50は、外管40内で、外管40と同心円状に配置されている。保護管50の近位端は、開口されている自由端である。駆動シャフト13は、外管40内、かつ、保護管50内に延在している。内管30及び外管40のカテーテル長手方向Aでの相対移動に伴い、保護管50は、内管30の内面と駆動シャフト13との間の環状空間を移動する。
より具体的に、図3Bに示す引き出し状態から、図3Aに示す押し込み状態に移行する際には、保護管50は、内管30に対して相対的にカテーテル抜去方向A2に移動し、内管30内に押し込まれていく。逆に、図3Aに示す押し込み状態から、図3Bに示す引き出し状態に移行する際には、保護管50は、内管30に対して相対的にカテーテル挿入方向A1に移動し、内管30内から引き出されていく。このように、保護管50が、内管30に対して相対的に押し込まれたり引き出されたりする。
図3A、図3Bに示すように、本実施形態の保護管50の近位端である自由端は、内管30及び外管40の押し込み状態(図3A参照)のみならず、引き出し状態(図3B参照)であっても、内管30内に位置する。換言すれば、本実施形態の保護管50は、その近位端が、常時、内管30内に位置するように配置されている。このような構成とすることで、駆動シャフト13のうち、引き出し状態(図3B参照)において外管40内であって内管30内に収容されていない部分の全域を、保護管50内に収容することができる。これにより、駆動シャフト13のうち、外管40内で撓みや蛇行が発生し易い上記部分で、撓み及び蛇行が発生することを、より抑制できる。
図3A、図3Bに示すように、本実施形態の保護管50は、外管40の遠位端部から近位側に延在し、外管40の近位端部よりも遠位側で終端しているが、この構成に限られない。保護管50は、外管40の遠位端部から近位側に延在し、外管40の近位端部を越えて、外管40の外側まで延在していてもよい。
本実施形態の保護管50は、外管40に固定されているが、例えば、保護管50自体独立した部材ではなく、シース20の近位端から一体的に連なる部分により構成されていてもよい。
保護管50を構成する材料は特に限定されない。保護管50は、例えば、ステンレスやNi-Ti(ニッケル・チタン)合金などの金属製の管体で構成されてよい。また、保護管50は、例えば、金属製ではなく、PTFE等の樹脂製の管体であってもよい。
<MDU120>
図1に示すように、MDU120は、駆動シャフト13(図2等参照)を回転させるための動力源である第1駆動モータ121と、駆動シャフト13をカテーテル長手方向Aに移動させるための動力源である第2駆動モータ122と、を備える。第2駆動モータ122の回転運動は、例えば、第2駆動モータ122に接続したボールネジ123によって軸方向の運動に変換される。
MDU120は、内管30を外管40に対して、内管30及び外管40の軸方向(カテーテル長手方向Aと同じ方向)に所定距離移動させることができる。これにより、内管30に固定されている駆動シャフト13も、内管30と共に、カテーテル長手方向Aに移動する。本実施形態のMDU120は、押し込み状態(図3A参照)と引き出し状態(図3B参照)との間で、内管30を外管40に対して、カテーテル長手方向Aに距離L(図3B参照)の長さ移動させることが可能である。
MDU120の動作は、制御装置130によって制御される。より具体的に、MDU120の第1駆動モータ121及び第2駆動モータ122の動作は、制御装置130の後述する制御部131aにより制御される。
<制御装置130>
本実施形態の制御装置130は、MDU120に有線又は無線で電気的に接続されている装置本体131と、この装置本体131が超音波カテーテル110から受信した受信信号に基づいて生成した画像を表示可能なモニタ132と、を備える。
装置本体131は、測定により得られた反射波に基づいて超音波データを生成するとともに、該超音波データに基づいて生成されたラインデータを処理することで、超音波断層画像を生成する。
装置本体131は、制御部131aと、記憶部131bと、を備える。制御部131aは、制御装置130の各部、及び、MDU120の動作を制御する。制御部131aは、1つ以上のプロセッサである。制御部131aは、画像診断装置100に特化した専用プロセッサにより実現されてよい。また、制御部131aは、CPU(Central Processing Unit)等の汎用プロセッサにより実現されてもよい。制御部131aには、1つ以上の専用回路が含まれてもよく、制御部131aにおいて、1つ以上のプロセッサを1つ以上の専用回路に置き換えてもよい。専用回路は、例えば、FPGA(Field-Programmable Gate Array)又はASIC(Application Specific Integrated Circuit)である。制御部131aは、例えば、記憶部131bに記憶されているプログラムを実行し、画像診断装置100の各部を作動させる。
記憶部131bは、例えばRAM(Random Access Memory)及びROM(Read-Only Memory)を含む任意の記憶モジュールを含む。記憶部131bは、例えば、制御部131aによる処理結果を記憶する。また、記憶部131bは、制御部131aが実行する各種プログラムを記憶してよい。また、記憶部131bは、画像診断装置100の動作に用いられる任意の情報を記憶してもよい。
モニタ132は、例えば、液晶ディスプレイであってよい。モニタ132は、例えば、入力部を兼ねるタッチスクリーンであってもよい。
制御装置130は、本実施形態で示す構成に限られない。制御装置130は、例えば、キーボード等の操作部等、別の構成要素を更に備えてもよい。
[駆動シャフト13の形状記憶部13aの変形について]
次に、図3A、図3Bを参照して、押し込み状態(図3A参照)と引き出し状態(図3B参照)との間での状態変化に伴う、駆動シャフト13の形状記憶部13aの変形について説明する。
図3Aに示すように、押し込み状態において、駆動シャフト13の形状記憶部13aの少なくとも一部(本実施形態では形状記憶部13aの全部)が、保護管50内に収容されている。上述したように、形状記憶部13aは、自然状態で螺旋状に蛇行して延在するように形状記憶されている。そのため、形状記憶部13aは、保護管50内では、保護管50の内面に押圧されることで、保護管50の軸方向に沿うように矯正された状態で、収容される。駆動シャフト13の形状記憶部13aのシャフト軸方向Bと直交する方向での曲げ剛性は、保護管50の軸方向と直交する方向での曲げ剛性より、小さい。そのため、駆動シャフト13の形状記憶部13aは、保護管50が曲げ変形されることなく、保護管50内に収容される。
そして、押し込み状態(図3A参照)から、内管30を外管40に対してカテーテル抜去方向A2に距離Lの長さ移動させることで、引き出し状態(図3B参照)へと状態変化させる。この動作に伴い、内管30に固定されている駆動シャフト13の近位端部も、カテーテル抜去方向A2に距離Lの長さ、プルバックされ移動する。より具体的に、本実施形態では、内管30のハブ32に固定されている、駆動シャフト13の近位端部を構成する固定部13bが、内管30と共に、カテーテル抜去方向A2に距離Lの長さ移動する。
更に、押し込み状態(図3A参照)から引き出し状態(図3B参照)に状態変化する過程で、駆動シャフト13の形状記憶部13aの少なくとも一部は、保護管50内の位置から、保護管50外で、かつ、内管30内の位置に移動する。保護管50外では、保護管50の内面による形状記憶部13aへの矯正が解除される。つまり、形状記憶部13aは、押し込み状態(図3A参照)から引き出し状態(図3B参照)に状態変化する過程で、保護管50外に飛び出ることで、復元力により、蛇行した状態に戻る。但し、形状記憶部13aは、保護管50外で、自然状態で形状記憶されている形状まで完全に復元されなくてもよい。つまり、「復元力により蛇行した状態に戻る」とは、保護管50内に収容されている状態と比較して、蛇行度合いが高まることにより、カテーテル長手方向Aの単位長さ(例えば1cm)当たりにおけるシャフト軸方向Bの長さが長くなること、を意味する。したがって、図3Bに示す駆動シャフト13の形状記憶部13aは、自然状態で形状記憶されている螺旋形状に完全に復元された状態に限られない。図3Bに示す駆動シャフト13の形状記憶部13aは、例えば、内管30の内面に接触して押圧されることにより、自然状態で形状記憶されている螺旋形状に完全に復元される前の途中状態であってもよい。
このように、押し込み状態(図3A参照)から引き出し状態(図3B参照)に状態変化する過程で、形状記憶部13aが復元力により蛇行した状態に戻ることで、駆動シャフト13のうち形状記憶部13aの遠位側に連なる部分であるシャフト本体部13cは、カテーテル抜去方向A2に引っ張られて移動する。
すなわち、押し込み状態(図3A参照)から引き出し状態(図3B参照)に状態変化する過程で、内管30は外管40に対してカテーテル抜去方向A2に距離Lの長さ移動するが、駆動シャフト13のシース20内に位置するシャフト本体部13cのカテーテル長手方向Aでの移動範囲は、距離Lの長さよりも長くなる。これは、内管30と共に移動する固定部13bの距離Lの移動分に加えて、形状記憶部13aが復元力で蛇行する状態に戻る変形分が加わるためである。つまり、内管30を外管40に対して距離Lの長さカテーテル長手方向Aに移動可能なMDU120(図1参照)を用いて、シャフト本体部13cのカテーテル長手方向Aでの移動範囲を、距離Lの長さより長くすることができる。換言すれば、MDU120(図1参照)を変更することなく、MDU120によりプルバックされる駆動シャフト13の、シース20(図1等参照)内でのカテーテル長手方向Aでの移動範囲を拡張することができる。
ここで、駆動シャフト13をシース20内でカテーテル長手方向Aに移動させる際に発生する摩擦力等により形状記憶部13aに作用するカテーテル長手方向Aでの引っ張り力は、螺旋状の形状記憶部13aを螺旋軸方向に弾性変形させないほど小さい。したがって、本実施形態の駆動シャフト13の形状記憶部13aは、保護管50内への出し入れによって、主に、カテーテル長手方向Aの長さを変化させる。逆に言えば、本実施形態の駆動シャフト13の形状記憶部13aは、保護管50内への出し入れが伴わない場合に、カテーテル長手方向Aの長さはほとんど変化しない。また、本実施形態の駆動シャフト13の固定部13bは、硬質の管状部である。そのため、保護管50内への出し入れに関わらず、駆動シャフト13をカテーテル長手方向Aに移動させる際には、駆動シャフト13の固定部13bのカテーテル長手方向Aの長さは変化しない。更に、本実施形態の駆動シャフト13のシャフト本体部13cは、コイルにより構成されているためカテーテル長手方向Aに多少伸縮することはあるが、保護管50内への出し入れに関わらず、駆動シャフト13をカテーテル長手方向Aに移動させる際には、カテーテル長手方向Aの長さは実質的に変化しない。したがって、本実施形態の駆動シャフト13では、実質的に、形状記憶部13aのみが、保護管50内への出し入れに伴い、カテーテル長手方向Aの長さを変化させる。
また、上述したように、駆動シャフト13の形状記憶部13aの自然状態での蛇行態様は特に限定されず、本実施形態の螺旋状の蛇行に限られない。但し、駆動シャフト13の形状記憶部13aは、本実施形態のように、自然状態でシャフト軸方向Bが螺旋状に蛇行して延在していることが好ましい。自然状態で螺旋状に蛇行する形状記憶部13aとすることで、例えば自然状態で波状に蛇行する形状記憶部と比較して、カテーテル長手方向Aの単位長さ当たりでのシャフト軸方向Bの長さを長く確保できる。すなわち、形状記憶部13aをカテーテル長手方向Aに沿って引き伸ばした状態でのカテーテル長手方向Aでの長さと、形状記憶部13aが自然状態で螺旋状に蛇行した状態でのカテーテル長手方向Aでの長さと、の差を大きく確保することができる。これにより、駆動シャフト13のプルバックの移動範囲の拡張量を、より大きくすることができる。
更に、自然状態で螺旋状に蛇行する形状記憶部13aとすることで、例えば自然状態で波状に蛇行する形状記憶部と比較して、自然状態での形状記憶部13aの形状安定性を高めることができる。そのため、例えば、引き出し状態(図3B参照)から押し込み状態(図3A参照)に状態変化させる際に、形状記憶部13aに意図しない曲げや折れが発生することを抑制できる。
<<第2実施形態>>
次に、図4A、図4Bを参照して、本開示に係る画像診断用カテーテルの別の実施形態としての超音波カテーテル210について説明する。図4A、図4Bは、超音波カテーテル210の操作部210bの概略図である。図4Aは、内管30が外管40内に向かって遠位側に最も押し込まれた押し込み状態を示している。図4Bは、内管30が外管40から近位側に最も引き出された引き出し状態を示している。
本実施形態の超音波カテーテル210は、上述した超音波カテーテル110(図1等参照)と比較して、内管30の構成のみが相違し、他の構成は共通する。したがって、ここでは、この相違点のみについて説明し、共通する構成については説明を省略する。
図4A、図4Bに示すように、本実施形態の内管30の内面には、駆動シャフト13の螺旋状に延在する形状記憶部13aをガイドするガイド部30aが形成されている。本実施形態のガイド部30aは、螺旋状に延在する形状記憶部13aを収容する螺旋溝である。本実施形態の内管30では、内管本体31の内面に、螺旋溝が形成されている。
押し込み状態(図4A参照)から引き出し状態(図4B参照)に状態変化する過程で、形状記憶部13aは、復元力により、近位端側から螺旋状に蛇行する状態に戻っていく。その際に、形状記憶部13aは、ガイド部30aとしての螺旋溝内に入り込み、この螺旋溝に案内されながら、螺旋状に蛇行する状態に戻っていく。そのため、螺旋状の形状記憶部13aが、カテーテル長手方向Aに伸縮することを抑制できる。つまり、形状記憶部13a自体が、螺旋軸方向でのばね剛性が小さく、カテーテル長手方向Aに伸縮し易い構成であっても、ガイド部30aとしての螺旋溝を設けることで、形状記憶部13aの意図しないカテーテル長手方向Aでの伸縮を抑制できる。そのため、押し込み状態(図4A参照)から引き出し状態(図4B参照)に状態変化する過程で、復元力により螺旋状に蛇行した形状記憶部13aが、再び引き伸ばされることを抑制できる。これにより、より確実に、MDU120(図1参照)によりプルバックされる駆動シャフト13の、シース20内でのカテーテル長手方向Aでの移動範囲を拡張することができる。
また、引き出し状態(図4B参照)から押し込み状態(図4A参照)に状態変化する過程においても、形状記憶部13aは、ガイド部30aとしての螺旋溝に案内されながら、保護管50内に挿入されていく。そのため、引き出し状態(図4B参照)から押し込み状態(図4A参照)に状態変化する過程において、形状記憶部13aが保護管50の近位端に引っ掛かり、形状記憶部13aに意図しない曲げや折れが発生することを抑制できる。
本実施形態のガイド部30aは螺施溝であるが、この構成に限られない。ガイド部30aは、例えば、内管30の内面に設けられている螺旋状の凸部であってもよい。
<<第3実施形態>>
次に、図5A、図5Bを参照して、本開示に係る画像診断用カテーテルの別の実施形態としての超音波カテーテル310について説明する。図5A、図5Bは、超音波カテーテル310の操作部310bの概略図である。図5Aは、内管30が外管40内に向かって遠位側に最も押し込まれた押し込み状態を示している。図5Bは、内管30が外管40から近位側に最も引き出された引き出し状態を示している。
本実施形態の超音波カテーテル310は、上述した超音波カテーテル110(図1等参照)と比較して、駆動シャフト13及び保護管50の構成のみが相違し、他の構成は共通する。したがって、ここでは、この相違点のみについて説明し、共通する構成については説明を省略する。
本実施形態の駆動シャフト13は、上述した形状記憶部13a(図3B等参照)を備えない。具体的に、本実施形態の駆動シャフト13は、その全体が可撓性を有する管体により構成されている。本実施形態の駆動シャフト13は、例えば、軸まわりの巻き方向が異なる多層のコイルによって構成される。駆動シャフト13は、例えば、3層のコイルにより構成されてよい。コイルの材料としては、例えば、ステンレス、Ni-Ti(ニッケル・チタン)合金などが挙げられる。
したがって、本実施形態の駆動シャフト13は、保護管50内から保護管50外に引き出されても、蛇行するように変形しない。
これに対して、本実施形態の保護管50は、形状記憶部50aを備える。本実施形態の保護管50は、上述した第1実施形態の構成と比較して、形状記憶部50aを備える点のみで相違する。本実施形態の保護管50は、形状記憶部50aのみにより構成されているが、形状記憶部50a以外の部位を備えてもよい。形状記憶部50aは、自然状態で軸方向Cが蛇行するように形状記憶されている。詳細は後述するが、本実施形態の形状記憶部50aは、自然状態で軸方向Cが波状に蛇行するように形状記憶されている。
形状記憶部50aの少なくとも一部は、押し込み状態(図5A参照)で内管30内に位置し、引き出し状態(図5B参照)で内管30外に位置する。つまり、形状記憶部50aの少なくとも一部は、押し込み状態(図5A参照)で、内管30の内面により内管30の軸方向(本実施形態ではカテーテル長手方向Aと同じ方向)に沿うように矯正されて内管30内に収容される。また、形状記憶部50aの少なくとも一部は、引き出し状態(図5B参照)で、内管30外に位置し、復元力により蛇行した状態に戻る。
より具体的に、本実施形態の形状記憶部50aは、直線状に延在する内管30の内面に押圧されることで、波状から略直線状に引き伸ばされるように、矯正される。これにより、図5Aに示すように、本実施形態の形状記憶部50aは、内管30内で、内管30の軸方向に沿うように略直線状に延在する。
これに対して、本実施形態の形状記憶部50aは、内管30外に引き出されることで、内管30の内面により押圧されない状態となる。そのため、図5Bに示すように、本実施形態の形状記憶部50aは、内管30外で、復元力により、波状に蛇行した状態に戻る。
本実施形態の形状記憶部50aは、自然状態で波状に延在する構成であるが、この構成に限られない。形状記憶部50aは、押し込み状態(図5A参照)で、内管30内で、内管30の内面により内管30の軸方向に引き伸ばされるように形状が矯正される構成であれば、その蛇行態様は特に限定されない。したがって、形状記憶部50aは、例えば、自然状態で螺旋状に延在する構成であってもよい。
形状記憶部50aは、形状記憶金属等の形状記憶材料によって構成される管状部である。形状記憶金属としては、例えば、Ni-Ti(ニッケル・チタン)などのチタン系の合金、銅系の合金等が挙げられる。
上述したように、本実施形態の保護管50は、形状記憶部50aのみにより構成されているが、この構成に限られない。保護管50は、例えば、形状記憶部50aの遠位側に連なり、形状記憶部50aより曲げ剛性が高い固定部を備えてよい。固定部は、例えば、カテーテル長手方向Aに沿って直線状に延在し、外管40の遠位側コネクタ42に固定される部位であってよい。
次に、図5A、図5Bを参照して、保護管50の形状記憶部50aの変形により実現される、シース20内での駆動シャフト13の移動範囲の拡張について説明する。
図5Aに示すように、押し込み状態において、保護管50の形状記憶部50aの少なくとも一部が、内管30内に収容されている。上述したように、形状記憶部50aは、自然状態で波状に蛇行して延在するように形状記憶されている。そのため、形状記憶部50aは、内管30内では、内管30の内面に押圧されることで、内管30の軸方向に沿うように矯正された状態で、収容される。保護管50の形状記憶部50aの軸方向Cと直交する方向での曲げ剛性は、内管30の軸方向と直交する方向での曲げ剛性より、小さい。そのため、保護管50の形状記憶部50aは、内管30が曲げ変形されることなく、内管30内に収容される。
そして、押し込み状態(図5A参照)から、内管30を外管40に対してカテーテル抜去方向A2に距離Lの長さ移動させることで、引き出し状態(図5B参照)へと状態変化させる。この動作に伴い、内管30に固定されている駆動シャフト13の近位端部も、内管30と共に、カテーテル抜去方向A2に距離Lの長さ移動する。
更に、押し込み状態(図5A参照)から引き出し状態(図5B参照)に状態変化する過程で、保護管50の形状記憶部50aの少なくとも一部は、内管30内の位置から、内管30外で、かつ、外管40内の位置に移動する。内管30外では、内管30の内面による形状記憶部50aへの矯正が解除される。つまり、形状記憶部50aは、押し込み状態(図5A参照)から引き出し状態(図5B参照)に状態変化する過程で、内管30外に飛び出ることで、復元力により、蛇行した状態に戻る。但し、形状記憶部50aは、内管30外で、自然状態で形状記憶されている形状まで完全に復元されなくてもよい。つまり、「復元力により蛇行した状態に戻る」とは、内管30内に収容されている状態と比較して、蛇行度合いが高まることにより、カテーテル長手方向Aの単位長さ(例えば1cm)当たりにおける軸方向Cの長さが長くなること、を意味する。したがって、図5Bに示す保護管50の形状記憶部50aは、自然状態で形状記憶されている波形状に完全に復元された状態に限られない。図5Bに示す保護管50の形状記憶部50aは、例えば、外管40の内面に接触して押圧されることにより、自然状態で形状記憶されている波形状に完全に復元される前の途中状態であってもよい。
このように、押し込み状態(図5A参照)から引き出し状態(図5B参照)に状態変化する過程で、形状記憶部50aが復元力により蛇行した状態に戻ることで、保護管50の軸方向Cの全長は変化せず、保護管50のカテーテル長手方向Aの長さが短くなる。
すなわち、押し込み状態(図5A参照)から引き出し状態(図5B参照)に状態変化する過程で、内管30は外管40に対してカテーテル抜去方向A2に距離Lの長さ移動するが、シース20内での駆動シャフト13のカテーテル長手方向Aの移動範囲は、距離Lの長さよりも長くなる。これは、内管30と共に移動する距離Lの移動分に加えて、保護管50の形状記憶部50aが復元力で蛇行する状態に戻る際のカテーテル長手方向Aの長さの減少分Xが、シース20内での駆動シャフト13の移動範囲となるためである。つまり、内管30を外管40に対して距離Lの長さカテーテル長手方向Aに移動可能なMDU120(図1参照)を用いて、駆動シャフト13のシース20内でのカテーテル長手方向Aでの移動範囲を、距離Lの長さより長くすることができる。換言すれば、MDU120(図1参照)を変更することなく、MDU120によりプルバックされる駆動シャフト13のシース20内でのカテーテル長手方向Aの移動範囲を、拡張することができる。
ここで、本実施形態の保護管50の形状記憶部50aは、内管30内への出し入れによって、主に、カテーテル長手方向Aの長さを変化させる。逆に言えば、本実施形態の保護管50の形状記憶部50aは、内管30内への出し入れが伴わない場合に、カテーテル長手方向Aの長さはほとんど変化しない。
<<第4実施形態>>
次に、図6A、図6Bを参照して、本開示に係る画像診断用カテーテルの別の実施形態としての超音波カテーテル410について説明する。図6A、図6Bは、超音波カテーテル410の操作部410bの概略図である。図6Aは、内管30が外管40内に向かって遠位側に最も押し込まれた押し込み状態を示している。図6Bは、内管30が外管40から近位側に最も引き出された引き出し状態を示している。
本実施形態の超音波カテーテル410は、上述した第3実施形態としての超音波カテーテル310(図5A、図5B参照)の駆動シャフト13を、上述した第1実施形態及び第2実施形態で示す、形状記憶部13aを備える駆動シャフト13に変更した例である。このように、駆動シャフト13が形状記憶部13aを備えると共に、保護管50が形状記憶部50aを備える構成としてもよい。以下、説明の便宜上、保護管50の形状記憶部50aを「第1形状記憶部50a」と記載し、駆動シャフト13の形状記憶部13aを「第2形状記憶部13a」と記載する。このように、第1形状記憶部50a及び第2形状記憶部13aを備える構成とすることで、第1形状記憶部50a及び第2形状記憶部13aのいずれか一方のみを備える構成と比較して、MDU120(図1参照)を変更することなく、駆動シャフト13のプルバックの移動範囲を、より拡張することができる。
更に、本実施形態の超音波カテーテル410の内管30の内面には、上述した第2実施形態と同様、ガイド部30aとしての螺旋溝が形成されている。ガイド部30aとしての螺旋溝を設けることで、第2実施形態と同様、駆動シャフト13の第2形状記憶部13aの意図しないカテーテル長手方向Aでの伸縮を抑制できる。そのため、押し込み状態(図6A参照)から引き出し状態(図6B参照)に状態変化する過程で、復元力により螺旋状に蛇行した第2形状記憶部13aが、再び引き伸ばされることを抑制できる。これにより、より確実に、駆動シャフト13のプルバックの移動範囲を拡張されることができる。
また、引き出し状態(図6B参照)から押し込み状態(図6A参照)に状態変化する過程においても、第2形状記憶部13aは、ガイド部30aとしての螺旋溝に案内されながら、保護管50内に挿入されていく。そのため、引き出し状態(図6B参照)から押し込み状態(図6A参照)に状態変化する過程において、第2形状記憶部13aが保護管50の近位端に引っ掛かり、第2形状記憶部13aに意図しない曲げや折れが発生することを抑制できる。
本実施形態のガイド部30aは螺施溝であるが、この構成に限られない。ガイド部30aは、例えば、内管30の内面に設けられている螺旋状の凸部であってもよい。
本開示に係る画像診断用カテーテルは、上述した実施形態に示す具体的な構成に限られず、特許請求の範囲を逸脱しない限り、種々の変形・変更・組み合わせが可能である。
本開示は画像診断用カテーテルに関する。
10:超音波探触子
13:駆動シャフト
13a:形状記憶部(第2形状記憶部)
13b:固定部
13c:シャフト本体部
14:電気信号線
20:シース
20a:本体部
20b:ガイドワイヤ挿通部
30:内管
30a:ガイド部
31:内管本体
31a:端面
31b:突起部
32:ハブ
40:外管
41:外管本体
42:遠位側コネクタ
43:近位側コネクタ
50:保護管
50a:形状記憶部(第1形状記憶部)
70:超音波センサ(画像センサの一例)
100:画像診断装置
110、210、310、410:超音波カテーテル(画像診断用カテーテルの一例)
110a:挿入部
110b、210b、310b、410b:操作部
120:MDU(モータードライブユニット)
121:第1駆動モータ
122:第2駆動モータ
123:ボールネジ
130:制御装置
131:装置本体
131a:制御部
131b:記憶部
132:モニタ
A:カテーテル長手方向
A1:カテーテル挿入方向
A2:カテーテル抜去方向
B:駆動シャフトのシャフト軸方向
C:保護管の軸方向
L:内管が外管に対してカテーテル長手方向に移動する距離
X:保護管のカテーテル長手方向の長さの減少分

Claims (8)

  1. 管腔器官内に挿入されるシースと、
    前記シースの近位端部に固定されている外管と、
    前記外管内を移動可能な内管と、
    前記シース内、前記外管内及び前記内管内に亘って延在し、近位端部が前記内管に固定されている駆動シャフトと、
    前記駆動シャフトの遠位端部に固定されている画像センサと、
    前記シースの近位側に固定され、前記内管の前記外管内での移動に伴って前記内管内で移動させられ、前記駆動シャフトを内部に通す保護管と、を備え、
    前記駆動シャフトは、自然状態でシャフト軸方向が蛇行するように形状記憶されている形状記憶部を備え、
    前記形状記憶部の少なくとも一部は、
    前記内管が前記外管内に最も押し込まれた押し込み状態で、前記保護管の内面により前記保護管の軸方向に沿うように矯正されて前記保護管内に収容され、
    前記内管が前記外管内から最も引き出された引き出し状態で、前記保護管外に位置し、復元力により蛇行した状態に戻る、画像診断用カテーテル。
  2. 前記駆動シャフトの前記形状記憶部は、自然状態で前記シャフト軸方向が螺旋状に蛇行して延在している、請求項1に記載の画像診断用カテーテル。
  3. 前記内管の内面には、前記駆動シャフトの螺旋状に延在する前記形状記憶部をガイドするガイド部が形成されている、請求項2に記載の画像診断用カテーテル。
  4. 管腔器官内に挿入されるシースと、
    前記シースの近位端部に固定されている外管と、
    前記外管内を移動可能な内管と、
    前記シース内、前記外管内及び前記内管内に亘って延在し、近位端部が前記内管に固定されている駆動シャフトと、
    前記駆動シャフトの遠位端部に固定されている画像センサと、
    前記シースの近位側に固定され、前記内管の前記外管内での移動に伴って前記内管内で移動させられ、前記駆動シャフトを内部に通す保護管と、を備え、
    前記保護管は、自然状態で軸方向が蛇行するように形状記憶されている形状記憶部を備え、
    前記形状記憶部の少なくとも一部は、
    前記内管が前記外管内に最も押し込まれた押し込み状態で、前記内管の内面により前記内管の軸方向に沿うように矯正されて前記内管内に収容され、
    前記内管が前記外管内から最も引き出された引き出し状態で、前記内管外に位置し、復元力により蛇行した状態に戻る、画像診断用カテーテル。
  5. 前記保護管の前記形状記憶部は、自然状態で前記保護管の前記軸方向が波状又は螺旋状に蛇行して延在している、請求項4に記載の画像診断用カテーテル。
  6. 前記形状記憶部を第1形状記憶部とした場合に、前記駆動シャフトは、自然状態でシャフト軸方向が蛇行するように形状記憶されている第2形状記憶部を備え、
    前記第2形状記憶部の少なくとも一部は、
    前記内管が前記外管内に最も押し込まれた前記押し込み状態で、前記保護管の内面により前記保護管の前記軸方向に沿うように矯正されて前記保護管内に収容され、
    前記内管が前記外管内から最も引き出された前記引き出し状態で、前記保護管外に位置し、復元力により蛇行した状態に戻る、請求項4又は5に記載の画像診断用カテーテル。
  7. 前記駆動シャフトの前記第2形状記憶部は、自然状態で前記シャフト軸方向が螺旋状に蛇行して延在している、請求項6に記載の画像診断用カテーテル。
  8. 前記内管の内面には、前記駆動シャフトの螺旋状に延在する前記第2形状記憶部をガイドするガイド部が形成されている、請求項7に記載の画像診断用カテーテル。
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