JP2023092507A - 介入医療装置用圧力センサモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】患者に医療処置を行うための改善された診断を有する信頼性の高い介入医療装置を提供する。【解決手段】介入医療装置１００は、近位端部１０２と遠位端部１０４との間に延びる挿入チューブ１２０を備え、医療処置中に患者の内部組織に挿入されるように構成され、内部チャネル１２２を有し、挿入チューブの内部チャネルに受け入れられるツール１０８を備える。ツールは、ツール本体を有し、ツール本体の端部に設けられた針は、ツールの先端部を形成する。ツール本体は、ツールチャネルを形成する。介入医療装置は、ツールチャネルに受け入れられた圧力センサモジュール２００を備える。圧力センサモジュールは、圧力センサと、圧力センサを保持するキャリアとを有する。キャリアは、患者の内部組織の流体の圧力を測定するために、ツールの先端部に近接してツールチャネル内に圧力センサを配置するようにツール本体に結合される。【選択図】図１

Description

本明細書の主題は、一般に介入医療装置に関する。

内視鏡などの介入医療装置は、医療処置中に患者に医療処置を行うために使用される。内視鏡は、典型的には、患者の体内に挿入され得る細長いチューブを備える。チューブが患者の体内を移動するときに体組織を観察するため、ビデオカメラまたは光ファイバーレンズが遠位端部に装備されている。外科的処置を行うために、チューブの内部を通して様々な外科用ツールが挿入され得る。例えば、いくつかの既知の内視鏡は、患者の組織の生体検査を行うための針を備える。内視鏡の遠位端部の適切な位置決めには問題がある。例えば、生体検査のために病変組織にツールの先端部を配置することは困難である。また、特定の組織や器官がいつ穿孔されたかを判断することも困難である。現在の内視鏡処置は、処置中に内視鏡の位置を確認するのが難しいため、時間がかかる。

患者に医療処置を行うための改善された診断を有する信頼性の高い介入医療装置が必要とされている。

一実施形態では、近位端部と遠位端部との間に延びる挿入チューブを備える介入医療装置が提供される。前記遠位端部は、医療処置中に患者の内部組織に挿入されるように構成されている。前記挿入チューブは、内部チャネルを有する。前記介入医療装置は、前記挿入チューブの前記内部チャネルに受け入れられるツールを備える。前記ツールは、ツール本体と、前記ツールの先端部を形成する前記ツール本体の端部にある針とを有する。前記ツール本体は、ツールチャネルを形成する。介入医療装置は、前記ツールチャネルに受け入れられた圧力センサモジュールを備える。前記圧力センサモジュールは、圧力センサと前記圧力センサを保持するキャリアとを有する。前記キャリアは、患者の内部組織内の流体の圧力を測定するために、前記ツールの前記先端部に近接して前記ツールチャネル内に前記圧力センサを配置するように前記ツール本体に結合される。

別の実施形態では、柄を有する介入医療装置が提供される。介入医療装置は、近位端部と遠位端部との間に延びる挿入チューブを有する。前記近位端部は前記柄から延びている。前記遠位端部は、医療処置中に患者の内部組織に挿入されるように構成されている。前記挿入チューブは、内部チャネルを有する。前記介入医療装置は、前記挿入チューブの前記内部チャネルに受け入れられ、患者の内部組織を照らすために前記遠位端部まで延びる光トランスミッタを備える。前記介入医療装置は、患者の内部組織を撮像するために前記遠位端部にあるカメラを備える。前記カメラは、前記内部チャネルを通って前記カメラから延びるケーブルを有する。前記介入医療装置は、前記挿入チューブの前記内部チャネルに受け入れられるツールを備える。前記ツールは、ツール本体と、前記ツールの先端部を形成する前記ツール本体の端部にある針とを有する。前記ツール本体は、ツールチャネルを形成する。介入医療装置は、前記ツールチャネルに受け入れられた圧力センサモジュールを備える。前記圧力センサモジュールは、圧力センサと前記圧力センサを保持するキャリアとを有する。前記キャリアは、患者の内部組織内の流体の圧力を測定するために、前記ツールの前記先端部に近接して前記ツールチャネル内に前記圧力センサを配置するように前記ツール本体に結合される。

さらなる実施形態では、近位端部と遠位端部との間に延びる挿入チューブを備える介入医療装置が提供される。前記遠位端部は、医療処置中に患者の内部組織に挿入されるように構成されている。前記挿入チューブは、内部チャネルを有する。前記介入医療装置は、前記挿入チューブの前記内部チャネルに受け入れられるツールを備える。前記ツールは、ツール本体と、前記ツールの先端部を形成する前記ツール本体の端部にある針とを有する。前記ツール本体は、ツールチャネルを形成する。介入医療装置は、前記ツールチャネルに受け入れられた圧力センサモジュールを備える。前記圧力センサモジュールは、第１圧力センサと前記第１圧力センサから離れた第２圧力センサとを備える。前記第１圧力センサおよび前記第２圧力センサは、内部組織内の流体の圧力を測定するように構成されている。前記圧力センサモジュールは、前記第１圧力センサから第１圧力を決定し、前記第２圧力センサから第２圧力を決定する。

図１は、例示的な実施形態に係る介入医療装置の斜視図である。 図２は、例示的な実施形態に係るツールの斜視図である。 図３は、例示的な実施形態に係る圧力センサモジュールの斜視図である。 図４は、例示的な実施形態に係るツールの一部の断面図である。 図５は、例示的な実施形態に係るツールの斜視図である。 図６は、例示的な実施形態に係る圧力センサモジュールの斜視図である。 図７は、例示的な実施形態に係るツールの一部の断面図である。 図８は、例示的な実施形態に係るツールの斜視図である。 図９は、例示的な実施形態に係る圧力センサモジュールの斜視図である。

図１は、例示的な実施形態に係る介入医療装置１００の斜視図である。介入医療装置１００は、患者に対して医療処置を行うための医療処置中に使用される。様々な実施形態において、介入医療装置１００は内視鏡である。しかしながら、介入医療装置１００は、生検針などの別の種類の医療装置であってもよい。例示的な実施形態において、介入医療装置１００は、医療処置中に患者の内部組織内の流体の圧力測定を行うように構成されている。介入医療装置１００は、生検処置に使用されてもよい。介入医療装置１００は、超音波下穿刺吸引処置に使用されてもよい。

介入医療装置１００は、近位端部１０２と遠位端部１０４との間に延びている。介入医療装置１００は、近位端部１０２に柄１０６を備える。柄１０６は、医療処置を行うために、遠位端部１０４および／または遠位端部１０４における１つ以上のツール１０８を作動または操作するために使用されてもよい。例えば、遠位端部１０４は、損傷した組織を生検するなどの医療処置を行うためにツール１０８を位置決めするように操縦可能であってもよい。柄１０６は、柄１０６と遠位端部１０４との間に延びるプルワイヤ、ばね、または他のタイプの作動要素を用いるなどして、遠位端部１０４を作動または操作するために回転および／または並進されてもよい。例示的な実施形態において、ツール１０８は、内部組織内の流体の圧力を測定するために、遠位端部１０４に圧力センサモジュール２００を備える。圧力測定は、ターゲットの組織に対する装置の位置を特定するために使用されてもよい。圧力測定は、例えば部位からのより良いターゲットサンプルの抽出のため、例えば臨床医にリアルタイムでフィードバックを与えるために組織の疾病状態を臨床医に知らせるなど、圧力測定による組織の特徴付けを強化するために使用されてもよい。圧力センサモジュール２００は、柄１０６またはモニタやコンピュータなどの介入医療装置１００の外部にある別の装置まで延びる電気配線を有する。圧力センサモジュール２００からの圧力読み出し値は、遠隔コンピュータモニタ、付属のディスプレイまたはダイヤル、或いは別の場所など、介入医療装置の外部で表示または閲覧可能であってもよい。

例示的な実施形態では、介入医療装置１００は、患者の内部組織を撮像するための撮像システム１１０を備える。撮像システム１１０は、遠位端部１０４にカメラ１１２を有し、近位端部１０２に視聴装置１１４を備える。例えば、視聴装置１１４は、様々な実施形態において柄１０６に結合された接眼レンズを有していてもよく、視聴装置１１４は、画像を示すコンピュータモニタのようなディスプレイを有していてもよい。例示的な実施形態では、撮像システム１１０は、遠位端部１０４に、内部組織を照らすための光トランスミッタ１１６を備える。光トランスミッタ１１６は、近位端部１０２と遠位端部１０４との間に配線された１つ以上の光ファイバ及び／又は光パイプを有していてもよい。光トランスミッタ１１６は、遠位端部１０４に、光を放射するレンズを有していてもよい。

介入医療装置１００は、近位端部１０２と遠位端部１０４との間に延びる挿入チューブ１２０を備える。例示的な実施形態では、挿入チューブ１２０は、近位端部１０２の柄１０６から遠位端部１０４まで延びている。挿入チューブ１２０の遠位端部１０４は、患者の中に挿入され、患者から体の内部組織を通って所望の位置（例えば、損傷した組織）に操作されるように構成されている。挿入チューブ１２０は、ステンレス鋼材料、ニチノール材料、または他の適切な材料などの医療グレードの材料から製造されてもよい。挿入チューブ１２０は、ＰＴＦＥスプレーまたは被覆物などでコーティングされてもよい。挿入チューブ１２０は、複数のセクションを有していてもよい。挿入チューブ１２０の一部は、硬質であってもよい。挿入チューブ１２０の一部は、患者の体内で挿入チューブ１２０を操作できるように、可撓性を有していてもよい。

例示的な実施形態において、介入医療装置１００の様々な部品は、挿入チューブ１２０内に収容され、柄１０６と遠位端部１０４との間に延在する。挿入チューブ１２０は、介入医療装置１００の部品を収容する内部チャネル１２２を有する。例えば、ツール１０８は、内部チャネル１２２を通って遠位端部１０４まで配線されてもよい。光トランスミッタ１１６は、内部チャネル１２２を通って遠位端部１０４まで配線されてもよい。カメラ１１２は、遠位端部１０４で内部チャネル１２２内に収容されてもよい。任意選択で、ケーブルは、カメラ１１２から内部チャネル１２２を通って柄１０６またはコンピュータなどの別の部品まで延びて、カメラ１１２からコンピュータに画像を送信してもよい。内部チャネル１２２を通って、エアチューブ、水チューブ、電線など、他の部品が配線されていてもよい。例えば、圧力センサモジュール２００の電線は、内部チャネル１２２を通って配線されてもよい。

図２は、例示的な実施形態に係るツール１０８の斜視図である。ツール１０８は、ツール１０８の第１の端部１４２と第２の端部１４４との間に延びるツール本体１４０を有する。第２の端部１４４は、医療処置中に患者の内部組織と接続するために使用されるツール１０８の作業端部である。例示的な実施形態において、ツール本体１４０は、概ね円筒形である。しかしながら、ツール本体１４０は、代替の実施形態において他の形状を有していてもよい。ツール本体１４０は、圧力センサモジュール２００（図３参照）を保持する。ツール本体１４０は、圧力センサモジュール２００を作業端部１４４に近接して配置し、作業端部１４４に近接した圧力測定を行う。

ツール本体１４０は、シャフト１４６を有する。シャフト１４６は、電線、制御線などの部品を受け入れるために中空であってもよい。例示的な実施形態では、圧力センサモジュール２００は、シャフト１４６の中空内部に受け入れられる。シャフト１４６は、ツール１０８の第１の端部１４２まで延びていてもよい。あるいは、シャフト１４６は、第１の端部１４２からシャフト１４６に移行するツール本体１４０の別の部分またはセクションに結合されてもよい。

例示的な実施形態において、ツール本体１４０は、ツール１０８の作業端部１４４に針１６０を有する。針１６０は、シャフト１４６に結合されている。例えば、針１６０は、シャフト１４６の端部から作業端部１４４まで延びている。針１６０は、ツール１０８の先端部に先端部１６２を有する。針１６０の先端部１６２は、患者の組織を刺すため、および／または患者の組織の生検を行うために使用されてもよい。様々な実施形態において、針１６０は、生検を行うためなどの管腔を形成するために、中空であり先端部１６２で開口している。他の様々な実施形態において、針１６０の先端部１６２は閉じられている。他のタイプの医療処置の実行のために、針１６０ではなく、ツール１０８の作業端部１４４に他のタイプの医療装置が提供されてもよい。圧力センサモジュール２００は、針１６０の先端部１６２に近接する組織の圧力測定を行うために使用される。

例示的な実施形態において、針１６０は、シャフト１４６から分離して別々であり、シャフト１４６の端部に結合されて、ツール１０８の作業端部１４４を形成している。例えば、針１６０は、シャフト１４６にレーザー溶接されてもよいし、接着剤を用いてシャフト１４６に固定されてもよい。針１６０は、シャフト１４６の延長にあり、針１６０の本体は、ツール本体１４０の一部を形成している。

例示的な実施形態において、ツール本体１４０は、ツール本体１４０の少なくとも一部に沿って延びるツールチャネル１４８を有する中空である。ツールチャネル１４８は、シャフト１４６に沿って延びている。ツールチャネル１４８は、さらに、針１６０に沿って延びていてもよい。針１６０の端部は、シャフト１４６の中空内部に受け入れられる。任意選択で、針１６０とツール本体１４０とは、同じ外径を有していてもよい。例示的な実施形態において、圧力センサモジュール２００は、針１６０のすぐ上流などのツールチャネル１４８に受け入れられる。代替の実施形態において、圧力センサモジュール２００は、針１６０の中に受け入れられてもよい。例示的な実施形態において、針１６０は、ステンレス鋼などの医療グレードの材料から製造される。ツール本体１４０も、医療グレードの材料から製造される。ツール本体１４０は、針１６０とは異なる材料から製造されてもよい。

図３は、例示的な実施形態に係る圧力センサモジュール２００の斜視図である。圧力センサモジュール２００は、圧力センサ２０２と、圧力センサ２０２に結合されて圧力センサ２０２から延びるワイヤ２０４と、圧力センサ２０２とワイヤ２０４とを保持するために用いられるキャリア２０６とを有する。キャリア２０６は、ツール１０８を取り囲む流体の圧力を測定するために、圧力センサ２０２をツール本体１４０に配置するために、シャフト１４６（図２に示す）などのツール本体１４０に受け入れられるように構成されている。

キャリア２０６は、前部２１０と後部２１２との間に延びている。例示的な実施形態では、キャリア２０６は、医療グレードのプラスチック材料から製造され、射出成形プロセスによって製造される。しかしながら、代替の実施形態では、キャリア２０６は、ステンレス鋼などの金属材料から製造されてもよい。キャリア２０６は、ツール本体１４０のツールチャネル１４８に適合する大きさおよび形状である。ワイヤ２０４は、キャリア２０６の後部２１２から延びている。任意選択で、圧力センサ２０２は、キャリア２０６の前部２１０の近傍に配置されてもよい。圧力センサ２０２は、代替の実施形態では他の位置にあってもよい。任意選択で、キャリア２０６は、複数の圧力センサ２０２を、例えば、互いに相対的に間隔をあけた位置に保持してもよい。複数の圧力センサによる圧力測定値を分けるために、複数の圧力センサ２０２の間に壁やダムを設けてもよい。他の様々な実施形態において、複数のキャリア２０６は、異なる組織などの異なる位置で圧力測定値を取るために、それぞれの圧力センサ（複数可）２０２を有する間隔を空けた位置にそれぞれ提供されてもよい。

例示的な実施形態では、キャリア２０６は、圧力センサ２０２を受け入れるチャンバー２１４を有する。チャンバー２１４は、キャリア２０６の上部２１６及び／又は下部２１８で開口していてもよい。例えば、キャリア２０６は、上部開口部２２０及び下部開口部２２２を有する。開口部２２０、２２２は、チャンバー２１４への流体の流れを可能にする。例示的な実施形態では、圧力センサ２０２は、開口部２２０、２２２と位置合わせされる。加えて又は代替的に、チャンバー２１４は、前部２１０及び／又は後部２１２で開口していてもよい。ワイヤ２０４は、圧力センサ２０２との電気的接続のために、チャンバー２１４の中に延びている。例示的な実施形態では、チャンバー２１４の一部をポッティング材料またはエポキシで満たして、チャンバー２１４を閉鎖してもよい。ポッティング材料またはエポキシは、ワイヤ２０４および／または圧力センサ２０２の一部を取り囲んで、ワイヤ２０４のための歪み緩和を提供してもよい。

例示的な実施形態において、キャリア２０６は、第１の側壁２２６及び第２の側壁２２８からチャンバー２１４内に延びるセンサ位置決め機構２２４を有する。センサ位置決め機構２２４は、圧力センサ２０２をチャンバー２１４内に位置決めするために使用される。様々な実施形態において、センサ位置決め機構２２４は、クラッシュリブであってもよい。センサ位置決め機構２２４は、第１の側壁２２６と第２の側壁２２８との間のチャンバー２１４内の圧力センサ２０２を中心に置く。側壁２２６、２２８は、圧力センサ２０２に隣接して、出荷時や取り扱い時だけでなく、医療処置中の使用時などに、圧力センサ２０２を保護する。

例示的な実施形態において、キャリア２０６は、ツール本体１４０に対して圧力センサモジュール２００を位置決めするためにツール本体１４０に係合するように構成された１つ以上の位置決め機構２３０を有する。図示された実施形態では、位置決め機構２３０は、キャリア２０６の前部２１０でキャリア２０６の外部から外側に延びる位置決めタブである。例えば、位置決め機構２３０は、第１の側壁２２６及び第２の側壁２２８に配置される。位置決め機構２３０は、代替の実施形態において、他の位置にあってもよい。図２は、ツール本体１４０の位置決めスロット１５８に受け入れられた位置決め機構２３０を図示している。位置決め機構２３０は、ツール本体１４０に対して圧力センサモジュール２００を軸方向および回転可能に配置するために、ツール本体１４０と係合するように構成される。任意選択で、位置決め機構２３０は、圧力センサモジュール２００をツール本体１４０に対して方向付けるために、キーで固定されてもよい。例えば、位置決め機構２３０は、キャリア２０６の両側で互いに相対的にずらして配置またはオフセットされてもよい。代替の実施形態において、レール、路肩、溝、開口部など、他のタイプの位置決め機構が使用されてもよい。

図４は、例示的な実施形態に係るツール１０８の一部の断面図である。図４は、ツール本体１４０のシャフト１４６に結合された圧力センサモジュール２００及び針１６０を示す。圧力センサモジュール２００は、シャフト１４６のツールチャネル１４８に受け入れられる。例示的な実施形態において、ツールチャネル１４８は、円筒形のキャリア２０６を受け入れるために円筒形である。キャリア２０６は、圧力センサ２０２をツールチャネル１４８内に配置する。ワイヤ２０４は、キャリア２０６からツールチャネル１４８を通って延びている。針１６０は、シャフト１４６の端部に結合され、シャフト１４６の前方に延びている。任意選択で、針１６０は、キャリア２０６の前部２１０と係合し、キャリア２０６をツールチャネル１４８内に保持する。

例示的な実施形態において、ツール本体１４０のシャフト１４６は、ツールチャネル１４８へのアクセスを提供する流体開口部１５０を有する。図示された実施形態では、流体開口部１５０は、ツール本体１４０の上部１５２及び下部１５４に設けられている。流体開口部１５０は、代替の実施形態では、他の位置にあってもよい。組み立てられると、流体開口部１５０は、キャリア２０６のチャンバー２１４と位置合わせされる。流体開口部１５０は、圧力センサ２０２による組織流体の圧力監視のために、ツール本体１４０の外部からチャンバー２１４への流体の流入を可能にする。圧力センサ２０２は、ツール本体１４０の内部に配置され、内部の流体圧力を測定する。例示的な実施形態では、チャンバー２１４を通る流体の流れを可能にするために、複数の流体開口部１５０が提供される。あるいは、単一の流体開口部１５０が設けられてもよい。

例示的な実施形態において、ツール本体１４０のシャフト１４６は、ツールチャネル１４８へのアクセスを提供する１つ以上の封止開口部１５６を有する。封止開口部１５６は、ツールチャネル１４８を封止するためのポッティング材料またはエポキシを受け入れてもよい。例えば、圧力センサモジュール２００が組み立てられ、ツールチャネル１４８内に配置された後、ポッティング材料またはエポキシが、封止開口部１５６を通してツールチャネル１４８内に注入される。ポッティング材料又はエポキシは、圧力センサ２０２及びワイヤ２０４の一部の周りのチャンバーの後部セクションなど、チャンバー２１４を部分的に満たしてもよい。ポッティング材料又はエポキシは、キャリア２０６から後方に延びるワイヤ２０４の部分を取り囲むように、キャリア２０６の後方のツールチャネル１４８を部分的に満たしてもよい。

圧力センサ２０２は、歪みゲージダイアフラム２５０を有し、歪みゲージダイアフラム２５０は、歪みゲージダイアフラム２５０上に導電性センシング素子２５２を有する。ワイヤ２０４は、導電性センシング素子２５２に電気的に接続されている。圧力センサ２０２は、集積回路部品であってもよい。例えば、歪みゲージダイアフラム２５０は、シリコンチップ上に作製された導電性センシング素子２５２を有するシリコンチップであってもよい。例示的な実施形態では、圧力センサ２０２は、ピエゾ抵抗圧力センサなどのマイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）デバイスである。導電性センシング素子２５２の抵抗値の変化は、歪みゲージダイアフラム２５０に加えられた圧力の測定値を提供する。抵抗値の変化は、導電性センシング素子２５２の長さの相対的な変化である歪みに比例していてもよい。代替の実施形態では、圧力センサ２０２は、容量性圧力センサである。歪みゲージダイアフラム２５０の変形により、導電性センシング素子２５２の間隔が変化し、回路の静電容量が変化する。静電容量の変化は、圧力の変化に対応した回路内の周波数変化によって測定することができる。

歪みゲージダイアフラム２５０は、キャリア２０６に結合されている。例えば、歪みゲージダイアフラム２５０は、キャリア２０６の支持壁２３２の前方でチャンバー２１４内に片持ちで支持されている。キャリア２０６は、歪みゲージダイアフラム２５０を保護する。支持壁２３２は、歪みゲージダイアフラム２５０の後端部を支持する。支持壁２３２は、ワイヤ２０４を支持する。歪みゲージダイアフラム２５０の前部分は、支持壁２３２の前方に延び、チャンバー２１４内で支持されていない。チャンバー２１４は、圧力センサ２０２が適切に機能するように、歪みゲージダイアフラム２５０の上、下、および側方で開いている。例えば、歪みゲージダイアフラム２５０の前部分は、組織内の流体の圧力が変化すると、チャンバー２１４内で撓み、曲がり、振動し、またはその他の方法で移動することができる。

例示的な実施形態において、圧力変化は、ツール１０８が患者の体内を移動する際にリアルタイムで監視され得る。流体の圧力は、ツール１０８が患者の体内の異なる組織内を移動する際に変化する可能性がある。圧力センサ２０２は、針１６０の先端部１６２に近接して配置され、針１６０の先端部１６２の近傍に存在する組織内の流体の圧力を測定する。圧力センサ２０２上の圧力測定値は、様々な組織を通して針１６０を案内するためなど、医療処置を行う際に医師を支援するために使用されてもよい。例えば、圧力測定値は（例えば、圧力の変化を識別することによって）、針１６０が特定の組織、組織壁、損傷した組織などにいつ位置するかを示し得る。

例示的な実施形態において、ツール１０８はモジュール式であり、異なる直径を有していてもよい。キャリア２０６は、異なる直径のツール本体１４０に対応するために、異なる直径を有していてもよい。様々な実施形態において、キャリア２０６は、特定の直径に対応する色を有する。例示的な実施形態において、キャリア２０６は、ツール本体１４０の熱膨張係数と同様の熱膨張係数を有する材料から製造される。キャリア２０６は、必要な曲げ半径を通してキャリア２０６が撓むことを可能にするのに十分な弾性を有する材料から製造される。様々な実施形態において、キャリア２０６は、透明または半透明の材料から製造されてもよい。圧力センサモジュール２００は、圧力センサモジュール２００が動作しているときに光を伝送する照明要素（図示せず）を有していてもよい。照明要素からの光はキャリア２０６を通過する。照明要素は、ＬＥＤであってもよい。照明要素は、光を伝送する光パイプや光ファイバであってもよい。

図５は、例示的な実施形態に係るツール１０８の斜視図である。ツール１０８は、ツール１０８の第２の端部１４４まで延びるツール本体１４０を有する。図５は、ツール１０８の針１６０を示している。針１６０は、第２の端部１４４でツール本体１４０を画定する。例示的な実施形態において、針１６０は、ツールチャネル１４８の一部を形成する管腔１６４を有する。針１６０は、管腔１６４へのアクセスを提供するために、第２の端部１４４で開口した管腔ポート１６６を有する。針１６０は、患者の組織の生検を行うために使用されてもよい。

例示的な実施形態において、ツール１０８は、管腔１６４に受け入れられたスタイレット１７０を有する。スタイレット１７０は、管腔１６４を塞ぐために使用される。スタイレットは、針１６０に対して相対的に移動可能である。スタイレット１７０は、伸長位置（図５に示す）と後退位置とに移動可能である。スタイレット１７０は、インナーシャフト１７２と、インナーシャフト１７２の前部に設けられたプランジャ１７４とを有する。プランジャ１７４およびインナーシャフト１７２の一部は、伸長位置において針１６０の先端部１６２を越えて露出する。後退位置において、プランジャ１７４は、先端部１６２にある場合もあれば、先端部１６２の後方に凹んでいる場合もあり、先端部１６２の前方にわずかに伸びている場合もある。例示的な実施形態では、インナーシャフト１７２は、ステンレス鋼などの医療グレードの材料から製造される。プランジャ１７４も医療グレードの材料から製造されているが、インナーシャフト１７２とは異なる材料であってもよい。プランジャは、インナーシャフト１７２に溶接されてもよいし、接着剤を用いて固定されてもよい。代替の実施形態では、プランジャ１７４は、インナーシャフト１７２と一体である。

例示的な実施形態において、スタイレット１７０は、圧力センサモジュール３００を保持する。例えば、圧力センサモジュール３００は、インナーシャフト１７２の内部チャネル１７６内に保持される。スタイレット１７０は、チャネル１７６へのアクセスを提供する１つ以上の流体開口部１７８を有する。図示の実施形態において、流体開口部１７８は、インナーシャフト１７２の上部と下部に設けられている。流体開口部１７８は、代替の実施形態では、他の位置にあってもよい。流体開口部１７８は、圧力センサモジュール３００による組織流体の圧力監視のために、スタイレット１７０の外側から内部チャネル１７６への流体の流れを可能にするために、圧力センサモジュール３００と位置合わせされてもよい。スタイレット１７０は、圧力センサモジュール３００を針１６０の先端部１６２に近接して配置するために、伸長位置に移動されてもよい。

図６は、例示的な実施形態に係る圧力センサモジュール３００の斜視図である。圧力センサ３０２は、圧力センサ２０２（図３に示す）と同様である。圧力センサモジュール３００は、圧力センサ３０２と、圧力センサ３０２に結合されてそこから延びるワイヤ３０４と、圧力センサ３０２及びワイヤ３０４を保持するために用いられるキャリア３０６とを有する。キャリア３０６は、キャリア２０６（図３に示す）とは異なる形状である。

キャリア３０６は、前部３１０と後部３１２との間に延びている。例示的な実施形態では、キャリア３０６は、医療グレードのプラスチック材料から製造され、射出成形プロセスによって製造される。しかしながら、代替の実施形態において、キャリア３０６は、ステンレス鋼などの金属材料から製造されてもよい。ワイヤ３０４は、キャリア３０６の後部３１２から延びている。任意選択で、圧力センサ３０２は、キャリア３０６の前部３１０の近傍に配置されてもよい。圧力センサ３０２は、代替の実施形態において、他の位置にあってもよい。任意選択で、キャリア３０６は、複数の圧力センサ３０２を、例えば、互いに相対的に間隔を空けた位置に保持してもよい。複数の圧力センサによる圧力測定値を分けるために、圧力センサ３０２の間に壁やダムを設けてもよい。他の様々な実施形態において、複数のキャリア３０６は、異なる組織などの異なる位置で圧力測定値を取るために、それぞれの圧力センサ（複数可）３０２を有する間隔を空けた位置にそれぞれ提供されてもよい。

例示的な実施形態において、キャリア３０６は、ツール本体１４０に対して圧力センサモジュール３００を位置決めするためにツール本体１４０と係合するように構成された１つ以上の位置決め機構３３０を有する。図示された実施形態において、位置決め機構３３０は、キャリア３０６の底部においてキャリア３０６の外部から外側に延びる位置決めタブである。代替の実施形態において、レール、路肩、溝、開口部など、他のタイプの位置決め機構が使用されてもよい。

図７は、例示的な実施形態に係るツール１０８の一部の断面図である。図７は、スタイレット１７０の内部チャネル１７６に受け入れられ、インナーシャフト１７２に結合された圧力センサモジュール３００を示す。スタイレット１７０及び圧力センサモジュール３００は、針１６０の管腔１６４に配置される。例示的な実施形態において、内部チャネル１７６は、キャリア３０６を受け入れるために円筒形である。キャリア３０６は、圧力センサ３０２を内部チャネル１７６内に配置する。ワイヤ３０４は、圧力センサ３０２からキャリア３０６の上部に沿って延びている。

例示的な実施形態において、スタイレット１７０は、圧力センサ３０２を受け入れるチャンバー１８０を有する。チャンバー１８０は、インナーシャフト１７２とキャリア３０６とによって画定される。チャンバー１８０は、圧力センサ３０２の上、下、および側方に沿って開いている。流体開口部１７８は、チャンバー１８０に開口している。例示的な実施形態において、チャンバー１８０の一部をポッティング材料またはエポキシで満たして、チャンバー１８０を閉鎖し、ワイヤ３０４のための歪み緩和を提供してもよい。流体開口部１７８は、圧力センサ３０２による組織流体の圧力監視のために、ツール１０８の外部からチャンバー１８０への流体の流入を可能にする。

歪みゲージダイアフラム３５０は、キャリア３０６に結合されている。例えば、歪みゲージダイアフラム３５０は、支持壁３３２から片持ちで支持されている。支持壁３３２は、歪みゲージダイアフラム３５０の後端部を支持する。歪みゲージダイアフラム３５０の前部分は、キャリア３０６からチャンバー１８０内に延びている。歪みゲージダイアフラム３５０は、チャンバー１８０内で支持されていない。チャンバー１８０は、圧力センサ３０２が適切に機能するように、歪みゲージダイアフラム３５０の上、下、および側方で開いている。例えば、歪みゲージダイアフラム３５０の前部分は、組織内の流体の圧力が変化すると、チャンバー１８０内で撓み、曲がり、振動し、またはその他の方法で移動することができる。

例示的な実施形態において、圧力センサ３０２は、針１６０の先端部１６２の近傍にある組織内の流体の圧力を測定するために、針１６０の先端部１６２に近接して配置されている。圧力センサ３０２は、ツール本体１４０の外部に配置され、外部の流体圧力を測定する。圧力センサ３０２の圧力測定値は、生検を行うためなど、医療処置を行う際に医師を支援するために使用されてもよい。例えば、圧力センサ３０２は、特定の組織における流体の圧力を決定することができ、医師は、異なる組織における圧力測定値を比較して、組織が健康であるか損傷しているかを決定することができる（損傷した組織は、硬く、より高い流体圧力を有する可能性がある）。

図８は、例示的な実施形態に係るツール１０８の斜視図である。ツール１０８は、ツール１０８の第２の端部１４４まで延びるツール本体１４０を有する。図８は、ツール１０８の針１６０を示す。針１６０は、ツールチャネル１４８の一部を形成する管腔１６４を有する。圧力センサモジュール４００は、管腔１６４に配置される。圧力センサモジュール４００は、スタイレットに結合されてもよいし、針１６０の本体に結合されてもよい。

図９は、例示的な実施形態に係る圧力センサモジュール４００の斜視図である。圧力センサ４０２は、圧力センサ２０２（図４に示す）と同様である。圧力センサモジュール４００は、圧力センサ４０２と、圧力センサ４０２に結合されてそこから延びるワイヤ４０４と、圧力センサ４０２およびワイヤ４０４を保持するために用いられるキャリア４０６とを有する。キャリア４０６は、キャリア２０６（図４に示す）とは異なる形状である。

キャリア４０６は、前部４１０と後部４１２との間に延びている。キャリア４０６は、キャリア４０６の上部４１６にチャンバー４１４を有する。チャンバー４１４は、圧力センサ４０２とワイヤ４０４とを受け入れる。図示の実施形態において、チャンバー４１４は、後部４１２で開放され、前部４１０で閉鎖されている。ワイヤ４０４は、後部４１２の開口部を通って延びている。キャリア４０６のうち、チャンバー４１４より前方の部分は、圧力センサ４０２を保護する。キャリア４０６のうち、チャンバー４１４の側方に沿った部分は、圧力センサ４０２を保護する。任意選択で、キャリア４０６は、チャンバー４１４と流体連通している底部チャネル４１８を底部に有していてもよい。底部チャネル４１８は、チャンバー４１４への流体の流入または流出を可能にする。図示の実施形態において、キャリア４０６の上部４１６は、円柱を切り取ることによって形成されており、平坦である。キャリア４０６がツール本体１４０に装填されると、キャリア４０６の上の空間が開いて、上方からチャンバー４１４への流体の流入または流出が可能になる。例示的な実施形態において、キャリア４０６は、医療グレードのプラスチック材料から製造され、射出成形プロセスによって製造される。しかしながら、代替の実施形態において、キャリア４０６は、ステンレス鋼などの金属材料から製造されてもよい。任意選択で、圧力センサ４０２は、キャリア４０６の前部４１０の近傍に配置されてもよい。圧力センサ４０２は、代替の実施形態において、他の位置にあってもよい。任意選択で、キャリア４０６は、複数の圧力センサ４０２を、例えば、互いに相対的に間隔を空けた位置に保持してもよい。複数の圧力センサによる圧力測定値を分けるために、圧力センサ４０２の間に壁やダムを設けてもよい。他の様々な実施形態において、複数のキャリア４０６は、異なる組織などの異なる位置で圧力測定値を取るために、それぞれの圧力センサ（複数可）４０２を有する間隔を空けた位置にそれぞれ提供されてもよい。

例示的な実施形態において、キャリア４０６は、ツール本体１４０に対して圧力センサモジュール４００を位置決めするために、針１６０またはスタイレット（使用される場合）などのツール本体１４０と係合するように構成された１つ以上の位置決め機構４３０を有する。図示された実施形態において、位置決め機構４３０は、圧力センサモジュール４００と係合して圧力センサモジュール４００をチャンバー４１４内に位置決めするためにチャンバー４１４内に延びる位置決めタブである。任意選択で、チャンバー４１４の両側などに、複数の位置決め機構４３０を設けてもよい。位置決め機構４３０は、圧力センサモジュール４００をキャリア４０６に固定または取り付けるために使用されるエポキシを受け入れるためのポケットまたは井戸を形成してもよい。位置決め機構４３０は、エポキシが圧力センサ４０２の遠位部分に食い込むのを防ぎ、圧力センサ４０２の動作への干渉を防止する。代替の実施形態において、レール、路肩、溝、開口部など、他のタイプの位置決め機構が使用されてもよい。

図８に戻ると、図示された実施形態において、ツール１０８は、ツールチャネル１４８内で互いに間隔をあけて配置された２つのキャリア４０６及び対応する圧力センサ４０２を有する。ツール本体１４０は、キャリア４０６のチャンバー４１４への流体の流れを可能にするために、圧力センサと位置合わせされた流体開口部を有していてもよい。あるいは、チャンバー４１４は、針１６０の前部で管腔ポート１６６と流体連通し、流体を受け入れる。一対の圧力センサ４０２は、いずれも、流体の圧力を、間隔を空けて配置された２つの異なる位置で測定することができる。圧力センサは、一方の圧力センサが他方の圧力センサの遠位に位置するように、互いに直線的にオフセットされている。圧力センサモジュール４００は、異なる組織からの圧力を測定するなど、２つの圧力測定値間の圧力差を測定することができる。ツール１０８は、健康な組織と損傷した組織との圧力差を測定するために使用されてもよい。任意選択で、キャリア４０６は、互いに間隔を空けて配置される。複数の圧力センサ４０２は、圧力センサ４０２を取り囲む流体が混ざりあわないように壁などによって、物理的に互いに分離されている。様々な実施形態において、キャリア４０６は、ツールチャネル１４８内で互いに隣接していてもよい。他の代替実施形態において、一対の圧力センサ４０２を互いに離間した位置に保持する単一のキャリア４０６が提供される。単一のキャリア４０６は、流体を隔離して２つの圧力センサ４０２が流体間の流体圧力の差を測定できるように、チャンバー４１４の間にダムを形成する１つ以上の壁を有する。

上記の説明は、例示を意図したものであって、制限的なものではないことを理解されたい。例えば、上述した実施形態（及び／又はその態様）は、互いに組み合わせて使用することができる。さらに、その範囲から逸脱することなく、特定の状況や材料を本発明の教示に適合させるために、多くの修正を行うことができる。本明細書に記載された寸法、材料の種類、様々な部品の向き、並びに様々な部品の数および位置は、特定の実施形態のパラメータを定義することを意図しており、決して限定的ではなく、単なる例示的な実施形態に過ぎない。特許請求の範囲の精神および範囲内の多くの他の実施形態および修正は、上記の説明を検討することにより当業者には明らかであろう。したがって、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲を参照し、そのような特許請求の範囲が権利を有する均等物の全範囲とともに決定されるべきである。添付の特許請求の範囲において、用語「including」及び「in which」は、それぞれ用語「comprising」及び「wherein」に相当する平易な英語として使用される。さらに、以下の特許請求の範囲において、用語「第１」、「第２」、および「第３」などは、単にラベルとして使用され、その対象に数値的要件を課すことを意図していない。

Claims (14)

1. 近位端部と遠位端部との間に延び、前記遠位端部は医療処置中に患者の内部組織に挿入されるように構成され、内部チャネルを有する挿入チューブと、
   前記挿入チューブの前記内部チャネルに受け入れられるツールであって、ツール本体と前記ツールの先端部を形成する前記ツール本体の端部にある針とを有し、前記ツール本体がツールチャネルを形成する前記ツールと、
   前記ツールチャネルに受け入れられ、圧力センサと前記圧力センサを保持するキャリアとを有し、前記キャリアは、患者の内部組織内の流体の圧力を測定するために、前記ツールの前記先端部に近接して前記ツールチャネル内に前記圧力センサを配置するように前記ツール本体に結合される圧力センサモジュールと、を備える介入医療装置。
2. 前記ツール本体は、前記圧力センサと流れ連通する少なくとも１つの開口部を有し、
   前記開口部は、前記ツールチャネルへの流体の流れを可能にするように構成されている請求項１に記載の介入医療装置。
3. 前記圧力センサは、
   前記キャリアに結合された歪みゲージダイアフラムと、
   前記歪みゲージダイアフラム上にあり、前記歪みゲージダイアフラムにかかる圧力の測定値を提供するために抵抗の変化を測定する導電性センシング素子と、を有する請求項１に記載の介入医療装置。
4. 前記キャリアは、前記圧力センサに隣接する側壁を有し、
   前記側壁は、前記圧力センサと前記ツール本体との間に位置する請求項１に記載の介入医療装置。
5. 前記キャリアは、流体を受け入れるように構成されたチャンバーを備え、
   前記圧力センサは、前記チャンバー内に延び、
   好ましくは、前記チャンバーは前記圧力センサの上、下および側方に沿って開いている請求項１に記載の介入医療装置。
6. 前記キャリアは、位置決め機構を有し、
   前記位置決め機構は、前記圧力センサモジュールを前記内部チャネルにおいて位置決めするために前記ツール本体に係合している請求項１に記載の介入医療装置。
7. 前記キャリアは、前記ツール本体の曲率半径に対応する曲率半径を有する湾曲した外形を有する外面を備える請求項１に記載の介入医療装置。
8. 前記キャリアは、透明または半透明であり、
   前記圧力センサモジュールは、動作時に光を伝送する照明要素を備え、
   前記光は、前記キャリアを通過する請求項１に記載の介入医療装置。
9. 前記圧力センサモジュールは、前記圧力センサに結合されたワイヤを備え、
   前記キャリアは、前記圧力センサに対して前記ワイヤの端部を支持し、
   前記ワイヤは、前記内部チャネルを通って前記挿入チューブの前記近位端部まで配線される請求項１に記載の介入医療装置。
10. 前記針は、管腔を有し、
    前記圧力センサモジュールは、前記管腔内に位置し、
    好ましくは、
    （ｉ）前記ツールは前記ツールチャネルに受け入れられたスタイレットを有し、前記スタイレットは前記針の端部から伸長可能であり、前記圧力センサモジュールは前記スタイレットに結合され前記スタイレットと共に移動可能であり、前記スタイレットが伸長したときに前記圧力センサは前記スタイレットと共に前記ツール本体の外部に位置し、前記スタイレットが前記針内に引っ込んだときに前記圧力センサは前記スタイレットと共に前記ツール本体の内部に位置するように構成され、または
    （ｉｉ）前記管腔が前記針の端部に管腔ポートを有し、前記管腔ポートは流体が前記管腔内に流れるように開かれており、前記圧力センサは前記管腔ポートの上流に配置されて前記管腔内の流体の圧力を測定する請求項１に記載の介入医療装置。
11. 前記キャリアは、前部と後部とを有し、
    前記圧力センサは、前記キャリアの前記前部より前方に延びている請求項１に記載の介入医療装置。
12. 前記圧力センサは、第１圧力センサであり、
    前記圧力センサモジュールは、前記第１圧力センサから離れた第２圧力センサを備え、
    前記圧力センサモジュールは、前記第１圧力センサと前記第２圧力センサとの間の圧力差を決定する請求項１に記載の介入医療装置。
13. 柄であって前記挿入チューブの前記近位端部が前記柄から延びている前記柄と、
    前記挿入チューブの前記内部チャネルに受け入れられ、患者の内部組織を照らすために前記遠位端部まで延びる光トランスミッタと、
    患者の内部組織を撮像するために前記遠位端部にあるカメラと、を更に備え、
    前記カメラは、前記内部チャネルを通って前記カメラから延びるケーブルを有する請求項１に記載の介入医療装置。
14. 前記圧力センサモジュールは、第１圧力センサと前記第１圧力センサから離れた第２圧力センサとを備え、
    前記第１圧力センサおよび前記第２圧力センサは、内部組織内の流体の圧力を測定するように構成され、
    前記圧力センサモジュールは、前記第１圧力センサから第１圧力を決定し、前記第２圧力センサから第２圧力を決定し、
    好ましくは、前記キャリアは前部と後部とを有し、前記第１圧力センサは前記前部に近接して位置し、前記第２圧力センサは前記後部に近接して位置する請求項１に記載の介入医療装置。

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