JP2023530482A - ステアリング可能なカテーテルおよび関連の方法 - Google Patents

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Abstract

拡張器(100)などのようなステアリング可能なカテーテルは、近位端部分(104)および遠位端部分(106)を備えた細長いシャフト(102)と、シャフト(102)の遠位端部分(106)に配設されているエンドエフェクター(200)であって、エンドエフェクター(200)は、シャフト(102)の遠位端部分(106)に近接して配設されている拡張部分、拡張部分の上に遠位に配設されている移行部分、および、移行部分の遠位端部に近接して配設されている先端部分を含む、エンドエフェクター(200)と、シャフト(102)の近位端部分(104)に配設されているハンドル(300)とを含む。ハンドル(300)は、先端部分ステアリングアクチュエーターをさらに含み、先端部分ステアリングアクチュエーターは、ハンドル(300)の上に配設されており、ユーザーが拡張部分に対して先端部分をステアリングすることを可能にする。

Description

関連出願との相互参照
本出願は、2020年6月19日に出願された米国仮特許出願第63/041,395号に関連し、その優先権を主張するものであり、その開示全体が参照により本明細書に組み込まれている。
本開示は、概して、低侵襲的な外科的デバイスに関し、より詳細には、ステアリング可能なカテーテルに関する。より詳細には、本開示は、低侵襲的な神経外科的な手順の間に、組織の中に開口部を生成するための、および/または、フォトバイオモジュレーション(PBM治療)のための、ステアリング可能なカテーテルおよび関連の方法に関する。
本開示は、いくつかの疾患ための治療が、組織(たとえば、生物学的な組織膜)を通る開口部を外科的に生成することを含む可能性があるということを企図する。たとえば、非交通性水頭症に罹患している患者にとって、第3脳室から下側CSFチャンバーおよび中心管(それは、脊髄につながる)への脳脊髄液(「CSF」)のドレナージのための通常のチャネルが、中脳水動の中の閉塞によって塞がれる。これらの患者は、CSFの正常な生産を通して、終板(lamina)および第3脳室の圧力の「上昇」を経験し、これらの流体チャンバーが膨らむことを引き起こす。圧力を緩和するために、神経外科医は、終板を破裂させるために、第3の脳室底開窓術と呼ばれる手順を使用している。この手順は、患者の頭蓋骨を通して孔部を生成すること、および、脳室底開窓術の生成のために所望の部位への内視鏡の導入およびナビゲーションを可能にするために、脳組織を移動させることを必要とする。内視鏡イメージにおいて終板が見えると、バルーンカテーテル(たとえば、Fogarty)が、膜までおよび膜を通して前進される。カテーテルのバルーン部分が膜を通過させられると、それは、膨張され、次いで、膜を通して後退され、CSFチャンバー間にフェネストレーション(たとえば、孔部)を生成する。代替的な脳室底開窓術手順は、頭蓋骨および脳を通る同様のアクセスを使用するが、内視鏡/バルーンカテーテル組み合わせの代わりに、膜が開けられるときに膜を離散的に焼灼する外科的な器具が利用される。そのような手順は、患者に成功的に使用されてきたが、これらの手順は、頭蓋骨、硬膜、および/または脳組織を外科的に突き通すことに関連付けられるリスクおよび不利益を伴う。
本開示は、いくつかの疾患に対する治療が、医療的治療のための赤色光および近赤外光の適用であるフォトバイオモジュレーション(PBM治療)を含むことが可能であるということをさらに企図する。光は、レーザーまたは発光ダイオード(LED)から生じることが可能であり、パルス状および/または連続的になっていることが可能である。PBM治療の健康上の利益は、非侵襲性な様式で典型的に患者の身体の外部に光を適用することによって十分に立証されている。一般的に、経頭蓋PBM手順は、脳の特定部を治療することを目標として、患者の頭部の1つまたは複数のエリアに光源(または、複数の光源)を設置することを伴う。経頭蓋PBMでは、光は、脳の皮質表面に到達する前に、頭皮、骨膜、頭蓋骨、髄膜、および硬膜を含む組織の層を通過しなければならない。頭蓋骨および脳組織を通る行路の間の光の指数関数的な減衰に起因して、入射光のごく一部しか、意図した組織に送達されない可能性がある。治療されることとなる組織(具体的には、脳および/または脊柱組織)にPBM療法をより直接的に送達するデバイスおよび方法が、独自の利益を提供することが可能である。
したがって、および、この分野において既になされたさまざまな前進にもかかわらず、外科的な手順の間の多くの所望の使用のためのステアリング可能なカテーテルに関係するさらなる改善の必要性が存在している。
一般的に、ステアリング可能な拡張器(dilator)が提供され、それは、近位端部分および遠位端部分を備えた細長いシャフトと、シャフトの遠位端部分に配設されているエンドエフェクターであって、エンドエフェクターは、シャフトの遠位端部分に近接して配設されている近位拡張(dilation)部分、拡張部分の上に遠位に配設されている移行部分、および、移行部分の上に遠位に配設されている遠位先端部分を含む、エンドエフェクターと、シャフトの近位端部分に配設されているハンドルとを含む。先端部分の直径は、拡張部分の直径に等しくなっていることが可能である。いくつかの実施形態において、拡張部分の直径は、先端部分の直径よりも大きくなっていることが可能である。移行部分は、先端部分と拡張部分との間において、先端部分直径から拡張部分直径へテーパー付きになっていることが可能である。移行部分は、先端部分直径から拡張部分直径へ概して滑らかにテーパー付きになっていることが可能である。代替的な実施形態において、移行部分は、先端部分直径から拡張部分直径へ概して線形にテーパー付きになっていることが可能である。シャフトの直径は、拡張部分直径におおよそ等しくなっていることが可能である。本明細書で使用されているように、ステアリング可能な拡張器(または、単純に拡張器)という用語は、拡張メカニズムを備えたステアリング可能なカテーテルを含む。本明細書で説明されているいくつかの実施形態は、拡張メカニズムを備えないステアリング可能なカテーテルとともに使用され得るということが理解されるべきである。
いくつかの実施形態において、先端部分は、先端部分ステアリング平面の中で拡張部分に対してステアリング可能であり得る。先端部分は、先端部分の上に配設されているステアリングリングと、ハンドルの上に配設されている先端部分ステアリングアクチュエーターと、先端部分ステアリングリングおよび先端部分ステアリングアクチュエーターを動作可能に接続する第1の先端部分ステアリングラインとを含むことが可能であり、それは、ユーザーが先端部分ステアリング平面の中で第1の方向に先端部分をステアリングすることを可能にする。先端部分ステアリングアクチュエーターは、歯付き部分を含むことが可能であり、歯付き部分は、歯付きギアと係合されており、歯付きギアを回転させる働きをし、第1の先端部分ステアリングラインは、歯付きギアに連結され得る。第1の先端部分ステアリングラインは、金属ワイヤーおよび縫合材料のうちの少なくとも1つを含むことが可能である。拡張器は、先端部分ステアリングリングおよび先端部分ステアリングアクチュエーターに動作可能に接続する第2の先端部分ステアリングラインをさらに含むことが可能であり、それは、ユーザーが第2の方向に先端部分をステアリングすることを可能にし、第2の方向は、先端部分ステアリング平面の中で第1の方向と概して反対になっている。
代替的なまたは追加的な態様において、拡張部分は、拡張部分ステアリング平面の中でシャフトに対してステアリング可能であり得る。拡張部分は、拡張部分の上に配設されている拡張ステアリングリングと、ハンドルの上に配設されている拡張部分ステアリングアクチュエーターと、拡張部分ステアリングリングおよび拡張部分ステアリングアクチュエーターを動作可能に接続する第1の拡張部分ステアリングラインとを含むことが可能であり、それは、ユーザーが拡張部分ステアリング平面の中で第1の方向に拡張部分をステアリングすることを可能にする。拡張部分ステアリングアクチュエーターは、歯付き部分を含むことが可能であり、歯付き部分は、歯付きギアと係合されており、歯付きギアを回転させる働きをし、第1の拡張部分ステアリングラインは、歯付きギアに連結され得る。第1の拡張部分ステアリングラインは、金属ワイヤーおよび縫合材料のうちの少なくとも1つを含むことが可能である。拡張器は、拡張部分ステアリングリングおよび拡張部分ステアリングアクチュエーターを動作可能に接続する第2の拡張部分ステアリングラインをさらに含むことが可能であり、それは、ユーザーが第2の方向に拡張部分をステアリングすることを可能にし、第2の方向は、拡張部分ステアリング平面の中で第1の方向と概して反対になっている。
代替的な実施形態において、先端部分は、先端部分ステアリング平面の中で拡張部分に対してステアリング可能であり得、拡張部分は、拡張部分ステアリング平面の中でシャフトに対してステアリング可能であり得る。先端部分ステアリング平面および拡張部分ステアリング平面は、実質的に平行になっていることが可能である。拡張部分ステアリング平面は、先端部分ステアリング平面に対してステアリング平面角度で配設され得、ステアリング平面角度は、ゼロよりも大きい。いくつかの実施形態において、ステアリング平面角度は、約90度であることが可能である。
代替的なまたは追加的な態様において、拡張器は、ハンドル、シャフト、拡張部分、移行部分、および先端部分を通って長手方向に延在する中央ルーメンを含むことが可能である。中央ルーメンは、それを通してガイドワイヤーを受け入れるように構成され得る。先端部分の遠位端部は、概して丸みを帯びていることが可能である。代替的な実施形態において、先端部分の遠位端部は、概して尖っていることが可能である。
いくつかの実施形態において、シャフトは、概して可撓性になっていることが可能である。シャフトの剛性は、近位端部分と遠位端部分との間でシャフトの長さにわたって変化することが可能である。シャフトの剛性は、シャフトの長さにわたって離散的な間隔で変化することが可能である。シャフトの剛性は、遠位端部分に近接するよりも、近位端部分に近接して大きくなっていることが可能である。代替的なまたは追加的な態様において、拡張器のシャフトは、内側層と、中間層と、外側層とを含むことが可能である。
ステアリング可能な拡張器は、先端部分の上に配設されている先端部分励起エレメントをさらに含むことが可能であり、先端部分励起エレメントは、電気エネルギーの供給源に動作可能に接続されるように構成され得る。電気エネルギーの供給源は、ラジオ周波数エネルギーおよび電気メスエネルギーのうちの少なくとも1つを先端部分励起エレメントに送達するように構成され得る。拡張器は、ワイヤリングハーネスを含むことが可能であり、ワイヤリングハーネスは、たとえば、先端部分励起エレメントから、シャフトの中のルーメンを通って、および、ハンドルを通って延在している。拡張器は、拡張部分の上に配設されている拡張部分励起エレメントをさらに含むことが可能であり、拡張部分励起エレメントは、電気エネルギーの供給源に動作可能に接続されるように構成され得る。電気エネルギーの供給源は、ラジオ周波数エネルギーおよび電気メスエネルギーのうちの少なくとも1つを拡張部分励起エレメントに送達するように構成され得る。拡張器は、ワイヤリングハーネスを含むことが可能であり、ワイヤリングハーネスは、たとえば、拡張部分励起エレメントから、シャフトの中のルーメンを通って、および、ハンドルを通って延在している。ステアリング可能な拡張器は、拡張器システムの一部であることが可能であり、拡張器システムは、拡張器および電気外科的発電機を含み、電気外科的発電機は、電気エネルギーの供給源を含む。
いくつかの実施形態において、拡張器は、拡張部分の上に配設されている拡張可能なエレメントをさらに含むことが可能である。拡張可能なエレメントは、膨張可能なエレメントを含むことが可能である。いくつかの実施形態において、膨張可能なエレメントは、膨張されたときに概してトロイダル形になっていることが可能である。膨張可能なエレメントは、たとえば、収縮されているときに概して円筒形状になっていることが可能である。
代替的な実施形態において、ステアリング可能な拡張器は、ハンドルの上に回転可能に配設されているステアリングアクチュエーターをさらに含むことが可能であり、ステアリングアクチュエーターは、ハンドルの上に回転可能に配設されているヨークと、ヨークの上に回転可能に配設されているアクチュエーター本体部と、アクチュエーター本体部の上に回転可能に配設されている回転アクチュエーターと、アクチュエーター本体部の上に配設されているアクチュエーターハンドルとを含み、アクチュエーターハンドルは、ユーザーがステアリングアクチュエーターを操作することを可能にする。ステアリングアクチュエーターは、1つまたは複数のステアリングライン取り付けポイントを含むことが可能である。ステアリングアクチュエーターは、ハンドルに対する第1の回転軸線および第2の回転軸線の周りのステアリングアクチュエーターの回転を可能にする1つまたは複数の枢動式サポートとして概して構成され得る。第1のアクチュエーター方向にアクチュエーターハンドルを移動させることは、第1のアクチュエーター回転軸線の周りにステアリングアクチュエーターを回転させることが可能である。第2のアクチュエーター方向にアクチュエーターハンドルを移動させることは、第1のアクチュエーター回転軸線の周りにステアリングアクチュエーター本体部を回転させることが可能であり、第2のアクチュエーター方向は、第1のアクチュエーター方向と概して反対になっている。ヨークは、一連の歯を含むことが可能であり、一連の歯は、回転アクチュエーターの上の対向する一連の歯に係合するように配置されている。第3の方向にアクチュエーターハンドルを移動させることは、第2のアクチュエーター回転軸線の周りにステアリングアクチュエーター本体部を回転させることが可能であり、また、ヨークの上の歯が回転アクチュエーターの上の歯に力を印加することを引き起こすことが可能であり、それは、回転アクチュエーターが第3のアクチュエーター回転軸線の周りに回転することを引き起こすことが可能である。第4の方向にアクチュエーターハンドルを移動させることは、第2のアクチュエーター回転軸線の周りにステアリングアクチュエーター本体部を回転させることが可能であり、また、ヨークの上の歯が回転アクチュエーターの上の歯に力を印加することを引き起こすことが可能であり、それは、回転アクチュエーターが第3のアクチュエーター回転軸線の周りに回転することを引き起こすことが可能であり、第4の方向は、第3の方向と概して反対になっている。回転アクチュエーターは、片手操作用に構成され得、ユーザーが、片手でハンドルをグリップし、たとえば、前記手の親指によってアクチュエーターハンドルを移動させることが可能である。
いくつかの実施形態において、第1の先端部分ステアリングラインは、ステアリングアクチュエーターに連結され得、第1のアクチュエーター方向にアクチュエーターハンドルを移動させることは、第1の先端部分ステアリング平面の中で第1の方向に先端部分をステアリングすることが可能である。第2の先端部分ステアリングラインは、ステアリングアクチュエーターに連結され得、第2のアクチュエーター方向にアクチュエーターハンドルを移動させることは、第1の先端部分ステアリング平面の中で第2の方向に先端部分をステアリングすることが可能である。第1の拡張部分ステアリングラインは、ステアリングアクチュエーターに連結され得、第3のアクチュエーター方向にアクチュエーターハンドルを移動させることは、第1の拡張部分ステアリング平面の中で第1の方向に拡張部分をステアリングすることが可能である。第2の拡張部分ステアリングラインは、ステアリングアクチュエーターに連結され得、第4のアクチュエーター方向にアクチュエーターハンドルを移動させることは、第1の拡張部分ステアリング平面の中で第2の方向に拡張部分をステアリングすることが可能である。
代替的なまたは追加的な態様において、拡張器は、拡張部分の上に配設されている拡張可能なエレメントをさらに含むことが可能である。拡張部分の上の拡張可能なエレメントは、膨張可能な部分を含むことが可能である。拡張部分の上の拡張可能なエレメントは、X線不透過性の材料を含むことが可能である。拡張部分の上の膨張可能な部分は、たとえば、膨張されていないときに概して円筒形状になっていることが可能であり、膨張されたときに概してトロイダル形になっていることが可能である。拡張部分の上の膨張可能な部分は、膨張されたときに他の形状を含むことが可能である。
代替的なまたは追加的な態様において、先端部分は、先端部分の上に配設されている拡張可能なエレメントをさらに含むことが可能である。先端部分の上の拡張可能なエレメントは、膨張可能なエレメントを含むことが可能である。先端部分の上の拡張可能なエレメントは、X線不透過性の材料を含むことが可能である。先端部分の上の膨張可能なエレメントは、たとえば、膨張されていないときに先端部の形状を概して模倣することが可能であり、膨張されたときに概して涙滴形状になっていることが可能である。先端部分の上の膨張可能な部分は、膨張されたときに他の形状を含むことが可能である。先端部分の上の膨張可能な部分は、たとえば、手順の間に先端部分を中心に置くために使用され得る。いくつかの場合では、先端部分の上の膨張可能な部分は、たとえば、手順の間に生物学的な組織を保護するために使用され得る。
代替的な実施形態において、ステアリング可能なカテーテルが提供され、それは、近位端部分および遠位端部分を備えた細長いシャフトと、シャフトの遠位端部分に配設されているエンドエフェクターであって、エンドエフェクターは、エンドエフェクターの上に遠位に配設されている遠位先端部分を含む、エンドエフェクターと、シャフトの近位端部分に配設されているハンドルとを含む。先端部分の直径は、エンドエフェクターの直径に等しくなっていることが可能である。いくつかの実施形態において、エンドエフェクターの直径は、先端部分の直径よりも大きくなっていることが可能である。シャフトの直径は、エンドエフェクター直径におおよそ等しくなっていることが可能である。先端部分は、先端部分ステアリング平面の中でシャフトに対してステアリング可能であり得る。先端部分は、先端部分の上に配設されているステアリングリングと、ハンドルの上に配設されている先端部分ステアリングアクチュエーターと、先端部分ステアリングリングおよび先端部分ステアリングアクチュエーターを動作可能に接続する第1の先端部分ステアリングラインとを含むことが可能であり、それは、ユーザーが先端部分ステアリング平面の中で第1の方向に先端部分をステアリングすることを可能にする。ステアリング可能なカテーテルは、先端部分ステアリングリングおよび先端部分ステアリングアクチュエーターに動作可能に接続する第2の先端部分ステアリングラインをさらに含むことが可能であり、それは、ユーザーが第2の方向に先端部分をステアリングすることを可能にし、第2の方向は、先端部分ステアリング平面の中で第1の方向と概して反対になっている。代替的なまたは追加的な態様において、エンドエフェクターは、エンドエフェクターステアリング平面の中でシャフトに対してステアリング可能であり得る。エンドエフェクターは、エンドエフェクターの上に配設されているエンドエフェクターステアリングリングと、ハンドルの上に配設されているエンドエフェクターステアリングアクチュエーターと、エンドエフェクターステアリングリングおよびエンドエフェクターステアリングアクチュエーターを動作可能に接続する第1のエンドエフェクターステアリングラインとを含むことが可能であり、それは、ユーザーがエンドエフェクターステアリング平面の中で第1の方向にエンドエフェクターをステアリングすることを可能にする。ステアリング可能なカテーテルは、エンドエフェクターステアリングリングおよびエンドエフェクターステアリングアクチュエーターを動作可能に接続する第2のエンドエフェクターステアリングラインをさらに含むことが可能であり、それは、ユーザーが第2の方向にエンドエフェクターをステアリングすることを可能にし、第2の方向は、エンドエフェクターステアリング平面の中で第1の方向と概して反対になっている。いくつかの実施形態において、先端部分は、先端部分ステアリング平面の中でシャフトに対してステアリング可能であり得、エンドエフェクターは、エンドエフェクターステアリング平面の中でシャフトに対してステアリング可能であり得る。先端部分ステアリング平面およびエンドエフェクターステアリング平面は、実質的に平行になっていることが可能である。エンドエフェクターステアリング平面は、先端部分ステアリング平面に対してステアリング平面角度で配設され得、ステアリング平面角度は、ゼロよりも大きい。いくつかの実施形態において、ステアリング平面角度は、約90度であることが可能である。ステアリング可能なカテーテルは、本明細書で開示されている任意の1つもしくは複数のエレメント、1つもしくは複数の方法、または、それらの組み合わせを含むことが可能であるということが理解される。
生物学的な組織膜の中に開口部を生成する方法が提供される。方法は、生物学的な組織膜に近接するように拡張器のエンドエフェクターを前進させるステップと、膜を通してエンドエフェクターの先端部分を前進させることによって、膜を通して初期開口部を生成するステップであって、先端部分は、先端部分直径を有している、ステップと、膜を通してエンドエフェクターの拡張部分の少なくとも一部分を前進させることによって、初期開口部を拡張された開口部まで拡張させるステップであって、拡張部分は、拡張部分直径を有しており、拡張部分直径は、先端部分直径よりも大きくなっていることが可能である、ステップと、拡張された開口部からエンドエフェクターを引き出すステップとを含むことが可能である。初期開口部を生成するステップは、先端部分の先端部分励起エレメントを励起するステップを含むことが可能である。先端部分励起エレメントを励起するステップは、ラジオ周波数エネルギーおよび電気メスエネルギーのうちの少なくとも1つを先端部分励起エレメントに供給するステップを含むことが可能である。先端部分励起エレメントを励起するステップは、膜を通して先端部分を前進させる前に、先端部分励起エレメントを励起するステップを含むことが可能である。先端部分励起エレメントを励起する方法は、膜を通して先端部分を前進させる間に、先端部分励起エレメントを励起するステップを含むことが可能である。初期開口部を拡張させる方法は、拡張部分の拡張部分励起エレメントを励起するステップをさらに含むことが可能である。
拡張部分励起エレメントを励起する方法は、ラジオ周波数エネルギーおよび電気メスエネルギーのうちの少なくとも1つを拡張部分励起エレメントに供給するステップを含むことが可能である。拡張部分励起エレメントを励起する方法は、膜を通して拡張部分の少なくとも一部分を前進させる前に、拡張部分励起エレメントを励起するステップを含むことが可能である。拡張部分励起エレメントを励起する方法は、膜を通して拡張部分の少なくとも一部分を前進させる間に、拡張部分励起エレメントを励起するステップを含むことが可能である。拡張部分励起エレメントを励起する方法は、膜を通して拡張部分の少なくとも一部分を前進させた後に、拡張部分励起エレメントを励起するステップを含むことが可能である。
生物学的な組織膜に近接するように拡張器のエンドエフェクターを前進させる方法は、拡張器の中央ルーメンを通って延在するガイドワイヤーの上に、拡張器を前進させるステップを含むことが可能である。
方法は、エンドエフェクターの拡張部分の上に配設されている拡張可能なエレメントを少なくとも部分的に拡張させるステップをさらに含むことが可能である。拡張可能なエレメントを少なくとも部分的に拡張させるステップは、膨張可能なエレメントを少なくとも部分的に膨張させるステップを含むことが可能である。膨張可能なエレメントを少なくとも部分的に膨張させるステップは、膨張可能なエレメントの中へ流体を注入するステップを含むことが可能である。
方法は、膜を通して少なくとも部分的に拡張された拡張可能なエレメントを前進させるステップをさらに含むことが可能である。方法は、膜を通して少なくとも部分的に拡張された拡張可能なエレメントを引き出すステップをさらに含むことが可能である。拡張可能なエレメントを拡張させるステップは、拡張可能なエレメントが膜と少なくとも部分的に接触している間に、拡張可能なエレメントを拡張させるステップを含むことが可能である。
いくつかの方法において、エンドエフェクターを前進させるステップは、先端部分ステアリング平面の中で先端部分をステアリングするステップを含むことが可能である。エンドエフェクターを前進させるステップは、拡張部分ステアリング平面の中で拡張部分をステアリングするステップを含むことが可能である。先端部分ステアリング平面は、拡張部分ステアリング平面と実質的に平行であることが可能である。代替的な実施形態において、先端部分ステアリング平面は、拡張部分ステアリング平面に対してステアリング平面角度で配設され得、ステアリング平面角度は、ゼロよりも大きい。
生物学的な組織膜は、終板を含むことが可能であり、拡張器のエンドエフェクターを生物学的な組織膜に前進させるステップは、拡張器のエンドエフェクターを、腰椎穿刺およびC1~C2穿刺のうちの1つを通して終板へ前進させるステップを含むことが可能である。方法は、エンドエフェクターの先端部分の上に配設されている拡張可能なエレメントを少なくとも部分的に拡張させるステップをさらに含むことが可能である。拡張可能なエレメントを少なくとも部分的に拡張させるステップは、膨張可能なエレメントを少なくとも部分的に膨張させるステップを含むことが可能である。膨張可能なエレメントを少なくとも部分的に膨張させるステップは、膨張可能なエレメントの中へ流体を注入するステップを含むことが可能である。方法は、膜を通して少なくとも部分的に拡張された拡張可能なエレメントを前進させるステップをさらに含むことが可能である。方法は、膜を通して少なくとも部分的に拡張された拡張可能なエレメントを引き出すステップをさらに含むことが可能である。拡張可能なエレメントを拡張させるステップは、拡張可能なエレメントが膜と少なくとも部分的に接触している間に、拡張可能なエレメントを拡張させるステップを含むことが可能である。
いくつかの実施形態において、拡張器は、エンドエフェクターの上に配設されているステント部分をさらに含むことが可能である。ステント部分は、いくつかの手順において使用され得る。ステント部分は、概して円筒形状になっていることが可能である。ステント部分は、概して可撓性になっていることが可能である。ステント部分は、ステントの遠位端部において概してテーパー付きになっていることが可能であり、ステント部分は、ステント直径および遠位端部直径を有することが可能である。ステント直径は、先端部分直径よりも大きくなっていることが可能であり、拡張端部直径は、先端部分直径よりも小さくなっていることが可能であり、それは、拡張器を使用するユーザーによって、ステント部分が所定の場所に方向付けられることを可能にすることができる。ステント部分は、エンドエフェクターの拡張部分の上に配設され得る。拡張器は、ステント部分から引き出され、その場所にステント部分を残すことが可能である。拡張器を使用する方法は、ステント部分がエンドエフェクターの上に据え付けられた状態で、エンドエフェクターを所定の場所に前進させるステップと、ステント部分からエンドエフェクターを引き出し、その場所にステントを残すステップとを含むことが可能である。
代替的な実施形態において、ステアリング可能なカテーテルまたは拡張器は、先端部分の上に配設されている光エレメントをさらに含むことが可能であり、光エレメントは、光の供給源に動作可能に接続されるように構成され得る。光の供給源は、光エレメントに光を送達するように構成され得る。光の供給源は、たとえば、医療的治療のための赤色光および近赤外光を作り出すことが可能である。他のタイプの光も、同様に使用され得る。光は、レーザーまたは発光ダイオード(LED)から生じることが可能であり、たとえば、パルス状および/または連続的になっていることが可能である。他の光の供給源も使用され得るということが理解されるべきである。カテーテルは、光ファイバーハーネスをさらに含むことが可能であり、光ファイバーハーネスは、光エレメントから、シャフトを通って、および、ハンドルを通って延在している。ステアリング可能なカテーテルは、カテーテルシステムの一部であることが可能であり、システムは、カテーテル(たとえば、拡張器、または、より一般的には、別のカテーテルなど)および光発生器を含み、光発生器は、光の供給源を含む。
脳および/または脊髄に光を印加する方法が提供され、方法は、生物学的な組織に近接するようにカテーテルのエンドエフェクターを前進させるステップと、生物学的な組織に光を印加するステップとを含む。生物学的な組織に光を印加するステップは、先端部分の光エレメントを励起するステップを含むことが可能である。光エレメントを励起するステップは、光エレメントに光を供給するステップを含むことが可能である。光の供給源は、たとえば、医療的治療のための赤色光および近赤外光を作り出すことが可能である。他のタイプの光も、同様に使用され得る。光は、レーザーまたは発光ダイオード(LED)から生じることが可能であり、たとえば、パルス状および/または連続的になっていることが可能である。他の光の供給源も使用され得るということが理解されるべきである。
本発明の追加的な特徴、オプション、または態様は、これらの例示目的の実施形態の添付の図面とともに考慮されて、より詳細に本明細書で説明されているさまざまな例示目的の実施形態の詳細な説明の検討を通して、より明らかになることとなる。
例示目的のステアリング可能な拡張器の等角図である。 図1に示されている例示目的のステアリング可能な拡張器エンドエフェクターの等角図である。 例示的なステアリング可能な拡張器シャフトの断面図である。 代替的な例示的なステアリング可能な拡張器シャフトの断面図である。 例示目的のステアリング可能な拡張器エンドエフェクターの断面図である。 図5に示されている例示目的のステアリング可能な拡張器エンドエフェクターの断面図である。 図1に示されている例示目的のステアリング可能な拡張器ハンドルの一部分の詳細な等角図である。 図7のハンドルの例示目的のアクチュエーターメカニズムの詳細な等角図である。 図7に示されているハンドルの一部分の切り欠き図である。 図1に示されているハンドルの近位端部分の詳細な等角図である。 ラジオ周波数エネルギーを送達するための例示目的の回路の簡単化された電気的な概略図である。 電気メス電力を送達するための例示目的の回路の簡単化された電気的な概略図である。 代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器の等角図である。 図13に示されている代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器エンドエフェクターの等角図である。 図13に示されている代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器ハンドルの等角切り欠き図である。 患者の頭部の矢状面コンピューター断層撮影法イメージである。 ステアリング可能な拡張器を利用する例示的な膜穿刺手順の等角図である。 ステアリング可能な拡張器を利用する例示的な膜穿刺手順の別の等角図である。 ステアリング可能な拡張器を利用する例示的な膜穿刺手順の別の等角図である。 代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器の等角図である。 代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器エンドエフェクターの等角図である。 代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器エンドエフェクターの別の等角図である。 代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器エンドエフェクターの断面図である。 代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器エンドエフェクターの断面図である。 代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器拡張部分の断面図である。 代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器拡張部分の断面図である。 代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器拡張部分の別の断面図である。 代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器先端部分の断面図である。 代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器先端部分の別の断面図である。 代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器先端部分の別の断面図である。 図20に示されている代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器ハンドルの等角断面図である。 図20および図29に示されている例示目的のステアリング可能な拡張器ハンドルの詳細な等角切り欠き図である。 代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器ステアリングアクチュエーターの詳細な等角図である。 図31に示されている代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器ステアリングアクチュエーターの分解図である。 代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器ハンドル、シャフト、およびステアリングアクチュエーターの断面図である。 代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器エンドエフェクターおよびシャフトの断面図である。 代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器ハンドル、シャフト、およびステアリングアクチュエーターの断面図である。 代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器エンドエフェクターおよびシャフトの断面図である。 代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器ハンドル、シャフト、およびステアリングアクチュエーターの断面図である。 代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器エンドエフェクターおよびシャフトの断面図である。 例示目的のハンドル、シャフト、およびステアリングアクチュエーターの等角断面図である。 例示目的のハンドル、シャフト、およびステアリングアクチュエーターの等角断面図である。 代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器ハンドル、シャフト、およびステアリングアクチュエーターの断面図である。 代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器ハンドル、シャフト、およびステアリングアクチュエーターの断面図である。 代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器ハンドル、シャフト、およびステアリングアクチュエーターの断面図である。 代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器エンドエフェクターおよびシャフトの断面図である。 代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器エンドエフェクターおよびシャフトの断面図である。 代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器エンドエフェクターおよびシャフトの断面図である。 ステアリング可能な拡張器エンドエフェクターの上に配設されている例示目的のステントの断面図である。 ステアリング可能な拡張器エンドエフェクターの上に配設されている例示目的のステントの別の断面図である。 ステアリング可能な拡張器エンドエフェクターの上に配設されている例示目的のステントの別の断面図である。 手順の後の位置にある例示目的のステントの断面図である。 代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器の断面図である。 代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器エンドエフェクターの断面図である。
本開示の少なくともいくつかの態様による例示目的の実施形態は、下記に説明および図示されており、それは、外科的な手順に関係するデバイスおよび方法を含む。当然のことながら、下記に議論されている実施形態は例であり、それは、本開示の範囲および精神から逸脱することなく再構成され得るということが当業者に明らかになることとなる。また、当業者によって企図される例示的な実施形態の変形例は、本開示の一部を同時に構成することとなるということが理解されるべきである。しかし、明確化および正確さのために、下記に議論されているような例示目的の実施形態は、本開示の範囲の中に入るための必要条件ではないものとして当業者が認識すべき随意的なステップ、方法、および特徴を含むことが可能である。
本開示は、なかでも、ステアリング可能な拡張器を含む。本明細書で使用されているように、ステアリング可能な拡張器(または、単純に拡張器)という単語は、拡張メカニズムを備えたステアリング可能なカテーテルを含む。本明細書で説明されているいくつかの実施形態は、拡張メカニズムを備えないステアリング可能なカテーテルとともに使用され得るということが理解されるべきである。本開示の少なくともいくつかの態様によるいくつかの例示目的の実施形態は、低侵襲的な神経外科的な手順の間に組織の中に開口部を生成することに関連して使用され得る。たとえば、本明細書で開示されている例示目的の装置および方法は、終板を通る開口部の生成を伴う水頭症の低侵襲的な外科的な治療に関連して利用され得る。例示目的の実施形態のこの詳細な説明は、低侵襲的な神経外科的な手順に焦点を当てているが、本開示の少なくともいくつかの態様によるさまざまな実施形態が、他の手順に関連して利用され得るということが認識されることとなる。追加的に、いくつかの特徴が、特定の例示的な実施形態に関連して本明細書で説明されている可能性があるが、本明細書で説明されている任意の特徴が、さまざまな実施形態の中で、および、さまざまな実施形態の間で、単独でまたは任意の組み合わせで使用され得るということを当業者は認識することとなる。
図1は、本開示の少なくともいくつかの態様による、例示目的のステアリング可能な拡張器100の等角図である。例示目的の拡張器100は、近位端部分104および遠位端部分106を有する細長いシャフト102を含む。外科的デバイスのユーザーの視点からさまざまな実施形態を説明するために本明細書で使用されているように、「近位」は、概してデバイスのユーザーに向かう方向を指している可能性があり、一方では、「遠位」は、概してデバイスのユーザーから離れる方向を指している可能性がある。同様に、患者の身体の中へ挿入される外科的デバイスの文脈において、および、デバイスのユーザーの視点から、「近位」は、患者の身体の中心から概して離れる方向を指していることが可能であり、「遠位」は、患者の身体の中心に概して向かう方向を指している可能性がある。参考のために、矢印10は、概して「近位に」指しており、矢印12は、概して「遠位に」指している。例示目的の拡張器100は、シャフト102の遠位端部分106に配設されているエンドエフェクター200と、シャフト102の近位端部分104に配設されているハンドル300と、電気エネルギーの供給源(たとえば、電気外科的発電機)をエンドエフェクター200と動作可能に接続するように構成されているワイヤリングハーネス108とを含む。
図2は、本開示の少なくともいくつかの態様による、例示目的のエンドエフェクター200の等角図である。例示目的のエンドエフェクター200は、シャフト102の遠位端部分106に近接して配設されている近位拡張部分202と、拡張部分202の上に遠位に配設されている移行部分204と、移行部分204の上に遠位に配設されている遠位先端部分206とを含む。先端部分206は、先端部分直径208を有しており、拡張部分は、拡張部分直径210を有している。拡張部分直径210は、先端部分直径208よりも大きい。移行部分204は、先端部分206と拡張部分202との間において、先端部分直径208から拡張部分直径210へ概して滑らかに(たとえば、概して線形に)テーパー付きになっている。いくつかの例示的な実施形態において、シャフト直径110は、拡張部分直径210におおよそ等しくなっていることが可能である。
図3および図4は、シャフト102の例示的な構成の断面図であり、図5は、例示目的のエンドエフェクター200の断面図であり、すべて、本開示の少なくともいくつかの態様によるものである。図2~図5を参照すると、例示目的のエンドエフェクター200は、矢印16によって示されているように先端部分206が先端部分ステアリング平面14においてステアリング可能であるように、および、矢印20によって示されているように拡張部分202が拡張部分ステアリング平面18においてステアリング可能であるように構成されている。一般的に、先端部分206は、拡張部分202に対してステアリング可能であり、拡張部分202は、シャフト102に対してステアリング可能である。別のオプションとして、先端部分206または拡張部分202のうちの一方のみが、他方に対してステアリング可能であり得る。
いくつかの例示的な実施形態において、先端部分ステアリング平面14および拡張部分ステアリング平面18は、実質的に平行になっている(たとえば、実質的に同一平面上にあるなど)。そのような実施形態は、図3および図5に示されている。いくつかの例示的な実施形態において、拡張部分ステアリング平面18は、先端部分ステアリング平面14に対して横断方向に配設されている。本明細書で使用されているように、「横断方向」は、非平行である(たとえば、垂直であるかまたは斜めである)相対的な角度配向を指している可能性がある。たとえば、拡張部分ステアリング平面18は、図4に示されているように、先端部分ステアリング平面14に対して約90度のステアリング平面角度22で配設され得る。そのような構成は、シャフト102の長手方向軸線に対する拡張器100の3Dステアリングを利用することが望ましい可能性のあるいくつかの用途に関して有利である可能性がある。他の例示的な実施形態において、ステアリング平面角度22は、たとえば、約0度から約90度よりも大きくなっていてもよい。図3および図5の実施形態および図4の実施形態の共通のコンポーネントは、同様の参照数字とともに説明されている。しかし、いくつかのコンポーネントの相対的な配向は、さまざまな例示的な実施形態において異なっている可能性があるということが理解されることとなる。
図2~図5を参照すると、例示目的のエンドエフェクター200は、1つまたは複数のステアリングリングの上での1つまたは複数の張力エレメントの作用を通してステアリング可能である。先端部分206は、先端部分ステアリングリング216の上の第1の先端部分ステアリングライン212および第2の先端部分ステアリングライン214の選択的な遠位方向の引っ張りによって、先端部分ステアリング平面14の中でステアリング可能である。具体的には、第1の先端部分ステアリングライン212を遠位に引き寄せることは、先端部分ステアリングリング216を引き寄せ、先端部分206が矢印16aの方向に屈曲することを引き起こすようになっている。第2の先端部分ステアリングライン214を遠位に引き寄せることは、先端部分ステアリングリング216を引き寄せ、先端部分206が矢印16bの方向に屈曲することを引き起こすようになっている。矢印16aの方向および矢印16bの方向は、概して反対側方向になっていることが可能である。先端部分ステアリングライン212、214は、たとえば、溶接もしくははんだジョイント、または、機械的な締結具によって、先端部分ステアリングリング216に接続され得る。いくつかの例示的な実施形態において、先端部分ステアリングリング216は、X線不透過性の材料から構築され得、それは、さまざまな医療用イメージングモダリティーを使用して、拡張器100の可視化を促進させることが可能である。
同様に、拡張部分202は、拡張部分ステアリングリング222の上の第1の拡張部分ステアリングライン218および第2の拡張部分ステアリングライン220の選択的な遠位方向の引っ張りによって、拡張部分ステアリング平面18の中でステアリング可能である。具体的には、第1の拡張部分ステアリングライン218を遠位に引き寄せることは、拡張部分ステアリングリング222を引き寄せ、拡張部分202が矢印20aの方向に屈曲することを引き起こすようになっている。第2の拡張部分ステアリングライン220を遠位に引き寄せることは、拡張部分ステアリングリング222を引き寄せ、拡張部分202が矢印20bの方向に屈曲することを引き起こすようになっている。矢印20aの方向および矢印20bの方向は、概して反対側方向になっていることが可能である。拡張部分ステアリングライン218、220は、たとえば、溶接もしくははんだジョイント、または、機械的な締結具によって、拡張部分ステアリングリング222に接続され得る。いくつかの例示的な実施形態において、拡張部分ステアリングリング222は、X線不透過性の材料から構築され得、それは、さまざまな医療用イメージングモダリティーを使用して、拡張器100の可視化を促進させることが可能である。
下記に説明されているように、張力エレメント(たとえば、ステアリングライン212、214、218、220)は、ハンドル300の上に配設されている1つまたは複数のアクチュエーターによって、張力をかけられている。一般的に、張力エレメント(たとえば、ステアリングライン212、214、218、220)は、アクチュエーターからステアリングリング216、222へ引張力を伝達することができる任意の材料から構築され得る。たとえば、ステアリングライン212、214、218、220は、金属ワイヤーおよび/またはさまざまな縫合材料を含むことが可能である。
図6は、本開示の少なくともいくつかの態様による、例示目的のエンドエフェクター200の断面図である。図1、図2、および図6を参照すると、例示目的のエンドエフェクター200は、先端部分206の遠位端部を形成する1つまたは複数の励起エレメント(たとえば、先端部励起エレメント224など)と、拡張部分202の一部分の円周方向表面を形成する拡張励起エレメント226とを含む。下記に説明されているように、エンドエフェクター200の励起エレメント224、226は、ワイヤリングハーネス108を介して電気エネルギーを受け取るように構成されており、電気エネルギーを生物学的な組織に送達するように構成されている。例示目的のワイヤリングハーネス108は、シャフト102を通って先端部励起エレメント224へ延在する先端部分電力ワイヤー122と、シャフト102を通って拡張励起エレメント226へ延在する拡張部分電力ワイヤー124とを含む。用いられる電気外科的な技法に応じて、それぞれの電力ワイヤー122、124は、1つまたは複数の別個のおよび/または絶縁された導体を含むことが可能である。電力ワイヤー122、124は、たとえば、はんだ接続によって、励起エレメント224、226に接続されている。いくつかの例示的な実施形態において、励起エレメント224、226は、X線不透過性の材料から構築され得、それは、さまざまな医療用イメージングモダリティーを使用して、拡張器100の可視化を促進させることが可能である。
例示目的の実施形態において、先端部分206の遠位端部は、先端部励起エレメント224によって少なくとも部分的に画定されている。先端部励起エレメント224は、生物学的な組織膜を通る先端部分206の通過を促進させるように形状決めされている。先端部励起エレメント224は、示されているような半径付きの形状(たとえば、概して丸みを帯びた形状)、および/または、他の形状(たとえば、ベベルおよび/またはテーパーなど)(たとえば、概して尖った形状)を含むことが可能である。
図1、図3、および図4を参照すると、シャフト102は、近位端部分104から遠位端部分106へ延在する1つまたは複数の長手方向のルーメンを含むことが可能である。例示目的の実施形態において、ステアリングライン212、214、218、220のそれぞれは、それぞれのステアリングラインルーメン112、114、116、118の中にスライド可能に配設されている。この例示的な実施形態では、ステアリングラインルーメン112、114、116、118のそれぞれの対のルーメンは、実質的に直径方向に互いに反対側に(たとえば、互いに対して約180度に)位置決めされている。いくつかの代替的な例示的な実施形態は、特定のステアリング可能な部分202、206に対して、単一のステアリングライン212、214、218、220および/またはステアリングラインルーメン112、114、116、118のみを含むことが可能であり、それは、その部分202、206のために一方向性ステアリングを提供することが可能である。
この例示目的の実施形態では、ガイドワイヤールーメン120が、エンドエフェクター200、シャフト102、およびハンドル300を通って長手方向に延在しており、それを通してガイドワイヤーをスライド可能に受け入れるように構成されている。例示目的の実施形態において、ガイドワイヤールーメン120は、シャフト102およびエンドエフェクター200の中に実質的に中心に位置付けされている。先端部分電力ワイヤー122は、先端部分電力ワイヤールーメン126を通って延在しており、拡張部分電力ワイヤー124は、拡張部分電力ワイヤールーメン128を通って延在している。
シャフト102は、1つまたは複数の層から構築され得る。たとえば、この例示目的の実施形態は、内側層130、中間層132、および外側層134を含む。いくつかの例示的な実施形態において、層130、132、134は、別個に形成されており、次いで、たとえば、熱結合プロセスおよび/または化学結合プロセスなどを使用して接合される。代替的に、層130、132、134のうちの2つ以上が、一緒に形成され得る。
この例示目的の実施形態では、内側層130は、ポリマー(たとえば、ポリマー押出品など)を含む。内側層130は、シャフト102の長さにわたって実質的に均一になっていることが可能であり、または、いくつかの特質は、シャフト102の長さにわたって変化することが可能である。たとえば、例示目的の実施形態において、内側層130は、シャフト102の長さにわたって異なる剛性を促進させる複数の押し出し加工されたセグメントを含む。本明細書で使用されているように、「剛性」は、印加された力の下での変形に対する物体の抵抗力を指している可能性がある。この例示的な実施形態では、内側層130の剛性は、近位から遠位へ減少しており、シャフト102が、一般的に、押し込み性(たとえば、比較的に高い座屈強度)のために近位に硬くなっており、および/または、一般的に、フレキシビリティーおよび組織との非外傷性の接触のために遠位により柔らかくなるようになっている。例示目的の実施形態において、内側層130は、ハンドル300からエンドエフェクター200の先端部分206へ実質的に延在している。剛性の変化は、離散的な間隔で起こることが可能である。遠位部分(たとえば、先端部分206の近く)は、約Shore 80A以下の剛性を有するポリマーを含むことが可能である。近位部分(たとえば、ハンドル300の近く)は、約Shore 75D以上の剛性を有するポリマーを含むことが可能であり、それは、ハンドル300材料の剛性におおよそマッチすることが可能である。いくつかの例示的な実施形態において、さまざまな中間セグメント(たとえば、最も遠位のセグメントと最も近位のセグメントとの間)は、(たとえば、段階的な方式などで)剛性に関して変化することが可能である。たとえば、いくつかの中間セグメントは、遠位から近位へ、Shore 10DからShore 15Dのインクリメントで増加することが可能である(たとえば、25D、40D、55D、65D)。いくつかの例示的な実施形態において、内側層130の外径は、約0.7mmから約1.7mmであることが可能である。異なる直径は、異なる解剖学的構造が横断されることとなるときに、および/または、たとえば、異なるサイズのガイドワイヤーを収容するために、有用である可能性がある。
この例示目的の実施形態では、中間層132は、構造的補強層(たとえば、ポリマー(たとえば、Nylon、Kevlar)もしくは金属(たとえば、ステンレス鋼、ニッケルチタン)のコイルおよび/または編組構造体など)を含む。例示目的の実施形態において、中間層132は、シャフト102のよじれに抵抗するように、および/または、シャフト102の捩じり強度を増加させるように構成されている。いくつかの例示的な実施形態において、中間層132のいくつかの特質は、シャフト102の長さにわたって変化することが可能である。たとえば、コイルおよび/または編組中間層132のピッチおよび/またはピックレートは、シャフト102の長さにわたって変化することが可能である。1つの例示的な実施形態において、編組および/もしくはコイルは、シャフト102の近位端部分104に向けて、より開いていることが可能であり(パターンがより軸線方向に延在することに起因して、より良好な押し込み性を提供する)、ならびに/または、編組および/もしくはコイルは、シャフト102の遠位端部分106に向けて、より閉じていることが可能である(パターンがより半径方向に位置決めされていることに起因して、より良好なフレキシビリティーを提供する)。さまざまな形状のフィラメントおよび/またはワイヤーが利用され得る。たとえば、フィラメントまたはワイヤーは、概して丸形の断面を有することが可能であり、または、それは、(たとえば、より小さな先端部分206外径208を必要とするデバイスなどにおいて)概して長方形の断面を有することが可能である。いくつかの例示目的の実施形態は、構造的補強層(たとえば、中間層132)を含まなくてもよい。たとえば、アクセス部位から治療部位への経路が蛇行していない場合に使用するように構成されているデバイスは、そのような中間層132によって提供される捩じれ剛性および/または耐キンク性を必要としない可能性がある。例示目的の実施形態において、中間層132は、テーパー付き移行部分204の近位側からハンドル300の遠位側へ実質的に延在している。
この例示目的の実施形態では、外側層134は、ポリマー(たとえば、ポリマー押出品など)を含む。外側層134は、シャフト102の長さにわたって実質的に均一になっていることが可能であり、または、いくつかの特質は、シャフト102の長さにわたって変化することが可能である。たとえば、例示目的の実施形態において、外側層134は、シャフト102の長さにわたって異なる剛性を促進させる複数の押し出し加工されたセグメントを含む。この例示的な実施形態では、外側層134の剛性は、近位から遠位へ減少しており、シャフト102が、一般的に、押し込み性(たとえば、比較的に高い座屈強度)のために近位に硬くなっており、および/または、一般的に、フレキシビリティーおよび組織との非外傷性の接触のために遠位により柔らかくなるようになっている。外側層134は、ハンドル300の遠位側からエンドエフェクター200のテーパー付き移行部分204へ実質的に延在している。この例示目的の実施形態では、外側層134は、テーパー付き移行部分204を少なくとも部分的に画定するように熱的に形成されている。剛性変化は、離散的な間隔で起こることが可能である。エンドエフェクターの拡張部分202は、約Shore 25D以下の剛性を有するポリマーを含むことが可能である。近位部分(たとえば、ハンドル300の近く)は、約Shore 75D以上の剛性を有するポリマーを含むことが可能である。いくつかの例示的な実施形態において、さまざまな中間セグメント(たとえば、最も遠位のセグメントと最も近位のセグメントとの間)は、(たとえば、段階的な方式などで)剛性に関して変化することが可能である。たとえば、いくつかの中間セグメントは、遠位から近位へ、Shore 10DからShore 15Dのインクリメントで増加することが可能である(たとえば、40D、55D、65D)。いくつかの例示的な実施形態において、内側層130のセグメントは、外側層134のセグメントに重なるように位置決めされ得、それは、シャフト102の長さにわたって概してより滑らかな移行を提供することが可能である。いくつかの例示的な実施形態において、外側層134の外径は、約2.3mmから約3.0mmであることが可能である。異なる直径は、たとえば、治療部位において、異なる開口部サイズを生成するのに有用である可能性がある。
図7は、例示目的のハンドル300の一部分の詳細な等角図であり、図8は、ハンドル300の例示目的のアクチュエーターメカニズムの詳細な等角図であり、図9は、ハンドル300の一部分の切り欠き図であり、図10は、ハンドル300の近位端部分の詳細な等角図であり、すべてが、本開示の少なくともいくつかの態様によるものである。図1および図7を参照すると、例示目的のハンドル300は、一般的にユーザーの手によってグリップされるように構成されているハンドル本体部302を含む。ハンドル本体部302は、概してリジッドのポリマー(たとえば、Shore 75D以上)から構築され得る。
図1、図5、および図7~図9を参照すると、例示目的のハンドル300は、先端部分ステアリングアクチュエーター304および拡張部分ステアリングアクチュエーター306を含む。この例示的な実施形態では、それぞれのステアリングアクチュエーター304、306は、一般的に、ユーザーによる操作のためにハンドル300の上に回転可能に配設されているノブの形態になっている。より具体的には、この実施形態では、それぞれのステアリングアクチュエーター304、306は、それぞれの軸線308、310の周りに回転可能であり、それぞれの軸線308、310は、それぞれのステアリングアクチュエーター304、306が露出されているハンドル300の部分に対して実質的に垂直になっている。それぞれのステアリングアクチュエーター304、306は、グリップエレメント(たとえば、直立したタブ312、314など)を含む。ステアリングアクチュエーター304、306は、それぞれの凹部316、318の中において、ハンドル300の上に回転可能に装着されている。いくつかの例示的な実施形態において、ステアリングアクチュエーター304、306および/または凹部316、318は、それぞれの凹部316、318の中へのステアリングアクチュエーター304、306のスナップフィットを促進させる係合特徴(たとえば、リング)を提供され得る。代替的なステアリングアクチュエーター(たとえば、スライダーまたはローラーなど)は、概して同様の様式で動作するように構成され得るということが認識されることとなる。
先端部分ステアリングアクチュエーター304は、第1の先端部分ステアリングライン212および第2の先端部分ステアリングライン214に連結されている。この例示目的の実施形態では、先端部分ステアリングライン212、214は、先端部ステアリングアクチュエーター304に連結されており、先端部分ステアリングアクチュエーター304を時計回りに回転させることが、第1の先端部分ステアリングライン212に張力をかける働きをするようになっている。同様に、先端部ステアリングアクチュエーター304を反時計回りに回転させることは、第2の先端部分ステアリングライン214に張力をかける働きをする。同様に、拡張部分ステアリングアクチュエーター306は、第1の拡張部分ステアリングライン218および第2の拡張部分ステアリングライン220に連結されている。拡張部分ステアリングライン218、220は、拡張部分ステアリングアクチュエーター306に連結されており、拡張部分ステアリングアクチュエーター306を時計回りに回転させることが、第1の拡張部分ステアリングライン218に張力をかける働きをするようになっている。同様に、拡張部分ステアリングアクチュエーター306を反時計回りに回転させることは、第2の拡張部分ステアリングライン220に張力をかける働きをする。一般的に、この例示目的の実施形態では、ステアリングライン212、214、218、220が取り付けられている場所におけるステアリングアクチュエーター304、306のそれぞれの直径は、それぞれのステアリングライン212、214、218、220に対する「引っ張り」の程度を決定し、したがって、先端部分206および/または拡張部分202の結果として生じる偏向を決定する。
この例示目的の実施形態では、先端部分ステアリングライン212、214は、先端部分ステアリングアクチュエーター304の反対側の横方向側部に個別に取り付けられている個々の離散的な長さである。いくつかの代替的な例示的な実施形態において、両方の先端部分ステアリングライン212、214は、先端部分ステアリングリング216から先端部分ステアリングアクチュエーター304の周りに延在して先端部分ステアリングリング216に戻る連続的な長さの一部として提供され得る。いくつかのそのような実施形態において、先端部分ステアリングライン212、214は、1つの場所において(たとえば、先端部分ステアリングアクチュエーター304の近位側面などにおいて)先端部分ステアリングアクチュエーター304に固定され得る。一般的に、先端部分ステアリングライン212、214は、先端部分ステアリングライン212、214の上の1つまたは複数の上昇した特徴と先端部分ステアリングアクチュエーター304の上の対応する凹部との係合によって、先端部分ステアリングアクチュエーター304に固定され得る。代替的に、先端部分ステアリングライン212、214は、先端部分ステアリングアクチュエーター304に溶接されるかまたははんだ付けされ得る。拡張部分ステアリングライン218、220および拡張部分ステアリングアクチュエーター306は、同様の様式で構成され得る。
図7および図8を参照すると、ステアリングアクチュエーター304、306および凹部316、318は、対応する回転制限特徴を提供され得る。たとえば、ステアリングアクチュエーター304、306は、1つまたは複数のステアリング限界326、328を含むことが可能であり、1つまたは複数のステアリング限界326、328は、所望のトラベルの限界において凹部316、318の中の1つまたは複数のそれぞれのステアリングストップ330、332に選択的に接触するように配置されている。一般的に、先端部分206および/または拡張部分202のステアリングの程度は、それぞれのステアリングアクチュエーター304、306の直径、および/または、それぞれの回転制限特徴によって許容されるそれぞれのステアリングアクチュエーター304、306の角度的な回転の程度に依存し得るということが認識されることとなる。いくつかの例示的な実施形態において、先端部分206および拡張部分202のうちの一方は、他方のものよりも大きな最大偏向を有するように構成され得る。代替的に、先端部分206および拡張部分202は、おおよそ同じ最大偏向を有するように構成され得る。
図3、図5、および図9を参照すると、ステアリングライン212、214、218、220は、それぞれのステアリングアクチュエーター304、306からハンドル移行部分320を通ってシャフト102へ、それぞれのステアリングラインルーメン112、114、116、118を通してルーティングされており、ハンドル移行部分320は、一般的に、ハンドル本体部302の断面からシャフト102の断面へテーパー付きになっている。ステアリングラインルーメン112、114、116、118は、ステアリングアクチュエーター304、306の直径に対応するように、適当な間隔でステアリングライン212、214、218、220を方向付けるように配置されている。ハンドル移行部分320は、ストレインリリーフ部分322を含むことが可能であり、ストレインリリーフ部分322は、シャフト102がハンドル300の近くでよじれることを防止するように構成され得る。たとえば、ストレインリリーフ部分322は、約Shore 40Dから約Shore 60Dの硬度を有するポリマーから形成され得、それは、シャフト102の近位端部分104とともに屈曲する。ステアリングラインルーメン112、114、116、118は、シャフト102からそれぞれのステアリングアクチュエーター304、306へ続いており、それぞれのステアリングライン212、214、218、220をルーティングする。
図10を参照すると、ハンドル300の近位端部分は、ワイヤリングハーネス108の近位に延在する部分を含む(電力ワイヤー122、124を含む)。追加的に、この例示目的の実施形態では、ハンドル300の近位端部分は、ガイドワイヤールーメン120の近位端部を含む。機械的なカップリング324(たとえば、メス型Luer-lockフィッティングなど)が、ガイドワイヤールーメン120の上に提供されており、たとえば、ガイドワイヤールーメン120を通した流体(たとえば、生理食塩水、造影剤)の注入のために、シリンジの取り付けを促進させる。カップリング324は、ガイドワイヤーの挿入に関連して使用され得、および/または、ガイドワイヤールーメン120を介した流体漏出を防止するためのシーリングデバイスを取り付けるために使用され得る。
ワイヤリングハーネス108の近位に延在する部分は、ガイドワイヤールーメン120との衝突を回避するために、ハンドル300の中に位置決めされている。いくつかの例示的な実施形態において、ワイヤリングハーネス108のさまざまなワイヤー122、124は、ステアリングアクチュエーター304、306に対応するように色分けされ得、それは、ユーザーの混乱のリスクを低減させることが可能である。
図11は、本開示の少なくともいくつかの態様による、ラジオ周波数エネルギーを送達するための例示目的の回路400の簡単化された電気的な概略図である。この例示目的の実施形態では、電気外科的発電機402(たとえば、マルチチャネルラジオ周波数(「RF」)発電機)は、先端部分電力ワイヤー122および/または拡張部分電力ワイヤー124にRFエネルギーを送達するように配置されており、先端部分電力ワイヤー122および/または拡張部分電力ワイヤー124は、それぞれのコネクター404、406を介して取り付けられている。また、電気外科的発電機402は、それぞれのスイッチ410、412を介して患者接地パッド408に連結されている。先端部分スイッチ410が閉じられる/活性化させられるときに、電気外科的発電機402は、先端部分電力ワイヤー122および接地パッド408を介して先端部励起エレメント224にRFエネルギーを送達する。同様に、拡張部分スイッチ412が閉じられる/活性化させられるときに、電気外科的発電機402は、拡張部分電力ワイヤー124および接地パッド408を介して拡張励起エレメント226にRFエネルギーを送達する。さまざまな例示的な実施形態において、スイッチ410、412は、たとえば、フットペダル、電気外科的発電機ユニット402の上のコントロール、または、ハンドル300の上に配設されているコントロールを含むことが可能である。
図12は、本開示の少なくともいくつかの態様による、電気メス電力を送達するための例示目的の回路450の簡単化された電気的な概略図である。この例示目的の実施形態では、電気外科的発電機452は、先端部分電力ワイヤー122(たとえば、2つの電気的に絶縁された別個の導体を含む)および/または拡張部分電力ワイヤー124(たとえば、2つの電気的に絶縁された、別個の導体を含む)に、電気メスエネルギーを送達するように配置されており、先端部分電力ワイヤー122および/または拡張部分電力ワイヤー124は、それぞれのコネクター454、456を介して取り付けられている。それぞれのスイッチ460、462は、電気外科的発電機452を電力ワイヤー122、124に連結している。先端部分スイッチ460が閉じられる/活性化させられるときに、電気外科的発電機452は、先端部分電力ワイヤー122を介して先端部励起エレメント224に電気メスエネルギーを送達する。同様に、拡張部分スイッチ462が閉じられる/活性化させられるときには、電気外科的発電機452は、拡張部分電力ワイヤー124を介して拡張励起エレメント226に電気メスエネルギーを送達する。さまざまな例示的な実施形態において、スイッチ460、462は、たとえば、フットペダル、電気外科的発電機ユニット452の上のコントロール、または、ハンドル300の上に配設されているコントロールを含むことが可能である。それぞれの励起エレメント224、226への電力/エネルギーを独立して制御するために、別個の回路が使用される。
本開示の少なくともいくつかの態様によるさまざまな例示的な実施形態において、励起エレメント224、226および電力回路400、450のさまざまな組み合わせが提供され得る。たとえば、いくつかの実施形態は、励起エレメント224、226を含まないことが可能であり、および/または、電力回路400、450を含まないことが可能である。他の例示的な実施形態は、RF電力回路400のみを含むことが可能であり、RF電力回路400は、先端部分励起エレメント224および/または拡張部分励起エレメント226のうちの一方または両方にRFエネルギーを供給するように構成され得る。他の例示的な実施形態は、電気メス電力回路450のみを含むことが可能であり、電気メス電力回路450は、先端部分励起エレメント224および/または拡張部分励起エレメント226のうちの一方または両方に電気メスエネルギーを供給するように構成され得る。他の例示的な実施形態は、RF電力回路400および電気メス電力回路450の両方を含むことが可能である。いくつかのそのような実施形態において、RF電力回路400は、先端部分励起エレメント224または拡張部分励起エレメント226のみにRFエネルギーを提供するように構成され得、電気メス電力回路450は、先端部分励起エレメント224および拡張部分励起エレメント226のうちの他方のみに電気メスエネルギーを提供するように構成され得る。
RFエネルギーは、RFエレメントの高周波数振動を作り出し、一方では、電気メス(EC)エネルギーは、熱を作り出すこととなる。したがって、RFエレメントは、より冷たいままであることとなり、本質的に、ドッターリング器具(dottering instrument)として作用することとなる。ECによって、組織は加熱され、わずかに焼かれる。一般的に、RFエネルギーは、組織が高周波数で振動することも引き起こし、また、結果として組織瘢痕化を引き起こすことが可能である。RFは、典型的に、薄い組織膜に器具を通過させるために使用される。ECエネルギーは、本質的に、外科手術の間の出血を停止させるために使用され、また、カットして同時に出血を停止させるために使用され得る。本開示に関連して、ECは、組織を「固定する」ために使用され得る(ここで、組織を通る孔部が、近位エレメントによって生成される)。孔部を取り囲む組織に傷をつけ、したがって、それを固定するために、RFを使用することも、同様に効果的である可能性がある。
図13は、代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器100aの等角図であり、図14は、拡張器100aの代替的な例示目的のエンドエフェクター200aの等角図であり、図15は、拡張器100aの代替的な例示目的のハンドル300aの等角切り欠き図であり、すべてが、本開示の少なくともいくつかの態様によるものである。一般的に、ステアリング可能な拡張器100aは、構築および動作に関して、上記に説明されているステアリング可能な拡張器100と同様であり、ステアリング可能な拡張器100aの任意の特徴は、本開示によるさまざまな他の例示的な実施形態において使用され得る。同様の参照数字は、同様のコンポーネントおよび付随する機能を指す。簡潔さのために、以下の説明は、冗長な説明を省略しており、ステアリング可能な拡張器100aとステアリング可能な拡張器100との間の違いに焦点を当てている。
この例示目的の拡張器100aは、近位端部分104aおよび遠位端部分106aを有する細長いシャフト102aを含む。例示目的の拡張器100aは、シャフト102aの遠位端部分106aに配設されているエンドエフェクター200aと、シャフト102aの近位端部分104aに配設されているハンドル300aとを含む。例示目的のエンドエフェクター200aは、シャフト102aの遠位端部分106aに近接して配設されている近位拡張部分202aと、拡張部分202aの上に遠位に配設されている移行部分204aと、移行部分204aの上に遠位に配設されている遠位先端部分206aとを含む。先端部分206aは、先端部分直径208aを有しており、拡張部分202aは、拡張部分直径210aを有している。
この例示目的の実施形態では、拡張部分202aは、拡張可能なエレメント203a(たとえば、膨張可能なエレメントなど)を含み、拡張可能なエレメント203aは、おおよそ拡張部分直径210aから完全に拡張された直径211aへ選択的に拡張可能である。拡張可能なエレメント203aは、たとえば、膨張接続部303aを介して流体(たとえば、液体またはガス)を注入することまたは引き出すことなどによって、選択的に拡張および/または収縮されるように構成される。膨張接続部303aは、ハンドル300aの近位端部において接続ハブ301aの上に(たとえば、接続ハブ301aの専用ブランチの上などに)提供されている。1つの例示的な実施形態において、拡張可能なエレメント203aは、拡張された直径211aを有するように構成されている概してトロイダル形の膨張可能なエレメントを含むことが可能である。孔部が、いくらか収縮した非円形の解剖学的構造で組織の中に形成されている。たとえば、第3脳室は、パンケーキのように平坦であり、数mm(最大3~4mm)の厚さしかないが、水頭症の重症度に応じて、1~2cmの長さまたはそれ以上になっている可能性がある。したがって、拡張は、「円形」とは違ってより「長円形」であることが可能であるが、いずれかの形状、または、さらに別の形状であることが可能である。拡張のために使用されるバルーンのような膨張性のエレメントは、手順の間に解剖学的構造に適合するように高度に柔軟であるべきである。膨張していない状態において、バルーンは、おおよそ2mmの直径を有することが可能である。バルーンは、適切な流体によって充填されて膨張し、直径がおおよそ2mmからおおよそ10mmの間の組織の中にフェネストレーションを生成することが可能である。いくつかの例示的な実施形態において、膨張可能なエレメントを含む拡張可能なエレメント203aは、一般的に、約Shore 60Aから約Shore 25Dの硬度を有するコンプライアントバルーンの形態になっていることが可能である。例示的な拡張可能なエレメント203a(たとえば、膨張可能なエレメントなど)は、たとえば、所望の部分的にまたは完全に拡張された直径を実現するために流体を注入することおよび/または引き出すことなどによって、完全に膨張されるかまたは部分的に拡張され得る。
この例示目的の実施形態では、先端部分206aは、先端部分励起エレメント224aを含み、および/または、拡張部分202aは、(たとえば、上記に説明されている拡張部分励起エレメント224と同様の)励起エレメントを含まなくてもよい。先端部分励起エレメント224aに動作可能に接続されているワイヤリングハーネス308aは、ハンドル300aの接続ハブ301aを通って(たとえば、接続ハブ301aの専用ブランチなどを通って)近位に延在することが可能である。先端部分励起エレメント224aは、ガイドワイヤールーメン120aの遠位端部開口部を含み、ガイドワイヤールーメン120aは、ハンドル300a、シャフト102a、およびエンドエフェクター200aを通って長手方向に延在している。ガイドワイヤールーメン120aは、機械的なカップリング324aを介して近位にアクセスされ得、機械的なカップリング324aは、接続ハブ301aの専用ブランチの上に提供され得る。
この例示目的の実施形態では、ハンドル300aは、先端部分ステアリングアクチュエーター304aおよび拡張部分ステアリングアクチュエーター306aを含む。この例示的な実施形態では、それぞれのステアリングアクチュエーター304a、306aは、一般的に、ユーザーによる操作のためにハンドル300aの上に回転可能に配設されているローラーの形態になっている。より具体的には、この実施形態では、それぞれのステアリングアクチュエーター304a、306aは、それぞれの軸線308a、310aの周りに回転可能であり、それぞれの軸線308a、310aは、それぞれのステアリングアクチュエーター304a、306aが露出されているハンドル300の部分に対して実質的に平行になっている。それぞれのステアリングアクチュエーター304a、306aは、ハンドル300aの2つの反対側の面において露出されている。それぞれのステアリングアクチュエーター304a、306aは、少なくとも1つのグリップエレメント(たとえば、直立したタブ312a、312b、314a、314bなど)を含む。それぞれのステアリングアクチュエーター304a、306aは、歯付き部分315a、317aを含み、歯付き部分315a、317aは、それぞれの歯付きギア319a、321aと動作可能に係合されている。それぞれの歯付きギア319a、321aは、少なくとも1つのポスト323a、323b、325a、325bを含み、少なくとも1つのポスト323a、323b、325a、325bは、それぞれのステアリングライン212、214、218、220に接続されている。一方向へのステアリングアクチュエーター304a、306aの回転は、それぞれの歯付きギア319a、321aが反対方向に回転することを引き起こす。歯付きギア319a、321aの回転は、それぞれのポスト323a、323b、325a、325bを移動させ、それによって、それぞれのステアリングライン212、214、218、220に張力をかけるおよび/またはそれを緩める。
本開示の少なくともいくつかの態様による例示目的のステアリング可能な拡張器100を使用する例示的な方法は、下記に説明されており、また、随意的なおよび/または代替的な構造および/または動作を含むことが可能である。以下の説明は、図1~図12のステアリング可能な拡張器100に焦点を当てているが、同様の動作が、他の例示的な実施形態(図13~図15の拡張器100aを含む)にも同様に適用可能であるということが認識されることとなる。
図16は、本開示の少なくともいくつかの態様による、患者の頭部500の矢状面コンピューター断層撮影法イメージである。図16では、第3脳室502は、CSFが第3脳室502から第4脳室506へ自然にドレン排出することを妨げる狭窄した(狭くなったまたは塞がれた)中脳水動504によって生成される圧力上昇に起因して膨らませられ、非交通性水頭症疾患を引き起こしている。この疾患を治療するために、例示的な拡張器100が使用され、終板508を通る開口部を生成することが可能であり、それは、図示されている経路510を介して拡張器100によってアクセスされ得る。
一般的に、生物学的な組織膜の中に開口部を生成する(たとえば、脳室底開窓術を実施する)いくつかの例示的な方法は、低侵襲的な様式で(たとえば、CSFシステムの中への腰椎穿刺またはC1~C2穿刺を介してなど)終板508にアクセスすることを含むことが可能である。したがって、終板508は、背景技術の章において説明された内視鏡下第3脳室底開窓術手順のように「上方」からではなく、「下方」から(たとえば、中心管から)アクセスされ得る。
外科的デバイス(たとえば、拡張器100)は、修正Seldinger技法を使用してCSFスペースの中へ導入され得る。たとえば、最初の腰椎穿刺またはC1~C2穿刺は、中空針によって行われ得る。次いで、ガイドワイヤーが、針のルーメンを通して前進され得る。針は、除去され得、他のデバイス(たとえば、拡張器100)が、ガイドワイヤーの上を通され得る。
CSFスペースへのアクセスが取得されると、拡張器100は、たとえば、蛍光透視法および/またはコンピューター断層撮影法イメージング技法などを使用して、所望の治療部位(たとえば、終板508)に方向付けられ得る。拡張器100は、脳室底開窓術部位にナビゲートするために、および/または、経路510に沿った他の解剖学的構造体(たとえば、血管および/または神経構造)への損傷を回避するために、必要に応じてステアリングされ得る。たとえば、たとえば、ステアリングアクチュエーター304、306を使用するなどして、先端部分206は、先端部分ステアリング平面14の中でステアリングされ得、および/または、拡張部分202は、拡張部分ステアリング平面18の中でステアリングされ得る。いくつかの状況では、段階的な様式で(たとえば、イメージングガイダンスと関連してなど)ガイドワイヤーに沿って拡張器100を前進させることが有利である可能性がある。
所望の穿刺部位における拡張器100の位置決めが、たとえば、終板膜508の「テンティング(tenting)」などによって確認された後に、拡張器100は、膜508を通る開口部を生成するために使用され得る。図17~図19は、拡張器100を利用する例示的な膜穿刺手順の等角図であり、すべてが、本開示の少なくともいくつかの態様によるものである。図17を参照すると、拡張器100は、先端部分206によって終板508を機械的に穿刺するために前進され、初期開口部514を生成することが可能である。代替的に、先端部分励起エレメント224は、終板508を通した先端部分206の前進の前および/または間に、(たとえば、RFおよび/または電気メスエネルギーを印加することによって)励起され得、それは、初期開口部514を生成する間に組織偏向を低減させることが可能である。いくつかの状況では、ガイドワイヤー512は、初期開口部514を生成する間に少なくとも部分的に後退され得る。または、ガイドワイヤー512は、先端部分206の前に、および/または、先端部分206とともに、終板508を通して前進され得る。
図18を参照すると、膜508を通る初期開口部514を生成した後に、ガイドワイヤー512は、膜508を越えてさらに前進され得る。拡張器100は、移行部分204および/または拡張部分202を使用して、初期開口部514を拡張させ、拡張された開口部516を生成するために前進され得る。たとえば、拡張部分202の少なくとも一部分が、膜508を通して前進され得る。拡張器100は、初期開口部514を機械的に拡張させるために前進され得る。代替的に、拡張部分励起エレメント226が、拡張器100の前進の前に、その間に、および/または、その後に励起され、たとえば、RFおよび/または電気メスエネルギーを印加することなどによって、拡張された開口部516を治療することが可能である。
拡張可能なエレメントを含む外科的デバイス(たとえば、拡張可能なエレメント203aを含む拡張器100a)を用いる例示目的の方法は、拡張可能なエレメントを拡張および/または後退させることを含むことが可能である。たとえば、拡張可能なエレメント203aは、初期開口部514が生成された後に、しかし、拡張された開口部516が生成される前に、少なくとも部分的に拡張され得る。次いで、拡張器100aは、拡張可能なエレメント203aが膜508を通過するように前進され、それによって、より大きな拡張された開口部516を生成することが可能である。代替的に、拡張器100aは、拡張可能なエレメント203aが収縮された構成で膜508を通過するように前進され得る。次いで、拡張可能なエレメント203aは、少なくとも部分的に拡張され得、拡張器100aは、拡張された開口部516を通して拡張可能なエレメント203aを引き出すために引っ張られ、それによって、拡張された開口部516を拡大させることが可能である。代替的に、拡張器100aは、膜508(たとえば、拡張された開口部516)が収縮された拡張可能なエレメント203aと少なくとも部分的に接触するように位置決めされ得る。次いで、拡張可能なエレメント203aは、拡張された開口部516を拡大するために拡張され得る。拡張可能なエレメント203aの使用に続いて、それは収縮され得る。より大きなフェネストレーションが、拡張可能なエレメント203aによって形成され得る。拡張インパクトを最大化しながら、デバイスの送達プロファイルは最小化され得る。
図19を参照すると、拡張器100および/またはガイドワイヤー512が引き出され、終板508を通る拡張された開口部516を残すことが可能である。拡張された開口部516は、第3脳室502からのCSFのドレナージを可能にし、狭窄した中脳水動504をバイパスさせることが可能である。
ステアリング可能な拡張器100を製造する例示目的の方法は、ハンドル300、シャフト102、およびエンドエフェクター200からステアリング可能な拡張器100を組み立てることを含むことが可能である。例示目的の方法は、ハンドル300、シャフト102、およびエンドエフェクター200を構築することを含むことが可能である。例示目的の方法は、シャフト102を通して、エンドエフェクター200とハンドル300との間に、ステアリングライン212、214、218、220および/または電力ワイヤー122、124をルーティングすることを含むことが可能である。例示目的の方法は、ステアリングライン212、214、218、220をステアリングアクチュエーター304、306および/またはステアリングリング216、222に動作可能に接続することを含むことが可能である。例示目的の方法は、電力ワイヤー122、124を励起エレメント224、226に動作可能に接続することを含むことが可能である。
本開示は、一般的に、カテーテルベースの手順を実施するための「オーバーザワイヤー」技法を開示している。一般的に説明されているように、器具およびコンポーネントを送達するために、他のカテーテルベースの技法が代わりに使用され得るということが理解されることとなる。これらの技法は、たとえば、「ラピッドエクスチェンジ」技法を含むことが可能であり、「ラピッドエクスチェンジ」技法では、カテーテルは、カテーテルの遠位部分を通って延在する短いガイドワイヤー受け入れスリーブまたは内側ルーメンを含む。スリーブまたは内側ルーメンは、カテーテルの遠位端部にある遠位ガイドワイヤーポートから、拡張バルーンの近位端部の近位に間隔を置いて配置された近位ガイドワイヤーポートへ延在している。近位ガイドワイヤーポートは、通常、遠位ガイドワイヤーポートから、約10cmから約50cmの間に位置付けされている。スリットが、カテーテル壁部の中に提供されており、それは、第2のガイドワイヤーポートから、膨張可能なバルーンの近位端部の近位の場所へ延在しており、患者からカテーテルを引き出すときに、ガイドワイヤーからのカテーテルの除去を補助する。ラピッドエクスチェンジカテーテルの構造は、交換ワイヤーの使用またはガイドワイヤーの近位端部にガイドワイヤーエクステンションを追加することを必要とすることなく、カテーテルの迅速な交換を可能にする。このタイプのカテーテルシステムは、本開示において一般的に示されて説明されているような手順において、同様の利益のために使用され得る。
図20は、本開示の少なくともいくつかの態様による、例示目的のステアリング可能な拡張器1100の等角図である。例示目的の拡張器1100は、近位端部分1202および遠位端部分1204を有する細長いシャフト1200を含む。外科的デバイスのユーザーの視点からさまざまな実施形態を説明するために本明細書で使用されているように、「近位」は、概してデバイスのユーザーに向かう方向を指している可能性があり、一方では、「遠位」は、概してデバイスのユーザーから離れる方向を指している可能性がある。同様に、患者の身体の中へ挿入される外科的デバイスの文脈において、および、デバイスのユーザーの視点から、「近位」は、患者の身体の中心から概して離れる方向を指していることが可能であり、「遠位」は、患者の身体の中心に概して向かう方向を指している可能性がある。参考のために、矢印1010は、概して「近位に」指しており、矢印1012は、概して「遠位に」指している。例示目的の拡張器1100は、シャフト1200の遠位端部分1204に配設されているエンドエフェクター1300と、シャフト1200の近位端部分1202に配設されているハンドル1400と、ハンドル1400の上に配設されているステアリングアクチュエーター1500と、電気エネルギーの供給源(たとえば、電気外科的発電機)をエンドエフェクター1300と動作可能に接続するように構成されているワイヤリングハーネス1130とを含む。
図21および図22は、本開示の少なくともいくつかの態様による、例示目的のエンドエフェクター1300の等角図であり、図23Aおよび図23Bは、例示目的のエンドエフェクター1300の断面図である。例示目的のエンドエフェクター1300は、シャフト1200の遠位端部分1204に近接して配設されている近位拡張部分1302と、拡張部分1302の上に遠位に配設されている遠位先端部分1350とを含む。先端部分1350は、先端部分直径1352を有しており、拡張部分1302は、拡張部分直径1304を有している。いくつかの例示的な実施形態において、拡張部分直径1304は、先端部分直径1352におおよそ等しくなっていることが可能である。いくつかの例示的な実施形態において、シャフト直径1110は、拡張部分直径1304におおよそ等しくなっていることが可能である。
図24A、図24B、および図25は、本開示の少なくともいくつかの態様による、例示目的の拡張部分1302の断面図である。図22から図25を参照すると、例示目的の拡張部分1302は、拡張可能なエレメント1308(たとえば、膨張可能なエレメントなど)を含む。拡張可能なエレメント1308は、おおよそ拡張可能な部分の直径1318から完全に拡張された直径1320へ選択的に拡張可能であり得る。1つの例示的な実施形態において、拡張可能なエレメント1308は、拡張された直径1320を有するように構成されている概してトロイダル形の膨張可能なエレメントを含むことが可能である。他の例示的な実施形態において、拡張可能なエレメント1308は、たとえば、非トロイダル形状の膨張可能なエレメントを含むことが可能である。いくつかの例示的な実施形態において、膨張可能なエレメントを含む拡張可能なエレメント1308は、一般的に、約Shore 60Aから約Shore 25Dの硬度を有するコンプライアントバルーンの形態になっていることが可能である。例示的な拡張可能なエレメント1308(たとえば、膨張可能なエレメントなど)は、たとえば、所望の部分的にまたは完全に拡張された直径を実現するために流体注入することおよび/または引き出すことなどによって、完全に膨張されるかまたは部分的に拡張され得る。いくつかの例示的な実施形態において、拡張可能なエレメント1308は、X線不透過性の材料から構築され得、それは、さまざまな医療用イメージングモダリティーを使用して、拡張器1100の可視化を促進させることが可能である。
図26から図28は、本開示の少なくともいくつかの態様による、例示目的の先端部分1350の断面図である。図22から図23Bおよび図26から図28を参照すると、例示目的の先端部分1350は、拡張可能なエレメント1358(たとえば、膨張可能なエレメントなど)を含む。拡張可能なエレメント1358は、一般的に、先端部分1350の輪郭および直径を模倣している。拡張可能な部分1358は、おおよそ先端部分直径1352から完全に拡張された直径1360へ選択的に拡張可能であり得る。1つの例示的な実施形態において、拡張可能なエレメント1358は、拡張された直径1360を有するように構成されている概して涙滴形状の膨張可能なエレメントを含むことが可能である。他の例示的な実施形態において、拡張可能なエレメント1358は、たとえば、非涙滴形状の膨張可能なエレメントを含むことが可能である。バルーンのような膨張性のエレメントは、たとえば、手順の間に解剖学的構造に適合して保護するように高度に柔軟であるべきである。いくつかの例示的な実施形態において、膨張可能なエレメントを含む拡張可能なエレメント1358は、一般的に、約Shore 60Aから約Shore 25Dの硬度を有するコンプライアントバルーンの形態になっていることが可能である。例示的な拡張可能なエレメント1358(たとえば、膨張可能なエレメントなど)は、たとえば、所望の部分的にまたは完全に拡張された直径を実現するために流体を注入することおよび/または引き出すことなどによって、完全に膨張されるかまたは部分的に拡張され得る。いくつかの例示的な実施形態において、拡張可能なエレメント1358は、X線不透過性の材料から構築され得、それは、さまざまな医療用イメージングモダリティーを使用して、拡張器1100の可視化を促進させることが可能である。
図20から図24Aを参照すると、例示目的のエンドエフェクター1300は、矢印1018aおよび1018bによって示されているように、先端部分1350が第1の先端部分ステアリング平面1050においてステアリング可能であるように、ならびに、矢印1020aおよび1020bによって示されているように、拡張部分1302が第1の拡張部分ステアリング平面1054においてステアリング可能であるように構成されている。一般的に、先端部分1350は、拡張部分1302に対してステアリング可能であり、拡張部分1302は、シャフト1200に対してステアリング可能である。いくつかの実施形態において、先端部分1350のみが、拡張部分1302に対してステアリング可能であり得る。いくつかの実施形態において、拡張部分1302のみが、シャフト1200に対してステアリング可能であり得る。
いくつかの例示的な実施形態において、第1の拡張部分ステアリング平面1054は、第1の先端部分ステアリング平面1050に対して横断方向に配設されている。本明細書で使用されているように、「横断方向」は、非平行である(たとえば、垂直であるかまたは斜めである)相対的な角度配向を指している可能性がある。たとえば、第1の拡張部分ステアリング平面1054は、図22および図25に示されているように、第1の先端部分ステアリング平面1050に対して約90度のステアリング平面角度1060で配設され得る。そのような構成は、シャフト1200の長手方向軸線に対する拡張器1100の2次元ステアリングを利用することが望ましい可能性のあるいくつかの用途に関して有利である可能性がある。他の例示的な実施形態において、ステアリング平面角度1060は、たとえば、約0度から約90度よりも大きくなっていてもよい。いくつかの例示的な実施形態において、第1の先端部分ステアリング平面1050および第1の拡張部分ステアリング平面1054は、実質的に平行になっていることが可能である(たとえば、実質的に同一平面上にあるなど)(図24Bを参照)。
再び図20から図24Aを参照すると、例示目的のエンドエフェクター1300は、1つまたは複数のステアリングリングの上での1つまたは複数の張力エレメントの作用を通してステアリング可能である。先端部分1350は、先端部分ステアリングリング1354に接続されている第1の先端部分ステアリングライン1112および第2の先端部分ステアリングライン1114の選択的な近位方向の引っ張りによって、第1の先端部分ステアリング平面1050の中でステアリング可能である。具体的には、第1の先端部分ステアリングライン1112を近位に引き寄せることは、先端部分ステアリングリング1354を引き寄せ、先端部分1350が矢印1018aの方向に屈曲することを引き起こすようになっている。第2の先端部分ステアリングライン1114を近位に引き寄せることは、先端部分ステアリングリング1354を引き寄せ、先端部分1350が矢印1018bの方向に屈曲することを引き起こすようになっている。矢印1018aの方向および矢印1018bの方向は、概して反対側方向になっていることが可能である。先端部分ステアリングライン1112、1114は、たとえば、溶接もしくははんだジョイント、または、機械的な締結具によって、先端部分ステアリングリング1354に接続され得る。いくつかの例示的な実施形態において、先端部分ステアリングリング1354は、X線不透過性の材料から構築され得、それは、さまざまな医療用イメージングモダリティーを使用して、拡張器1100の可視化を促進させることが可能である。
同様に、拡張部分1302は、拡張部分ステアリングリング1306に接続されている第1の拡張部分ステアリングライン1120および第2の拡張部分ステアリングライン1122の選択的な近位方向の引っ張りによって、第1の拡張部分ステアリング平面1054の中でステアリング可能である。具体的には、第1の拡張部分ステアリングライン1120を近位に引き寄せることは、拡張部分ステアリングリング1306を引き寄せ、拡張部分1302が矢印1020aの方向に屈曲することを引き起こすようになっている。第2の拡張部分ステアリングライン1122を近位に引き寄せることは、拡張部分ステアリングリング1306を引き寄せ、拡張部分1302が矢印1020bの方向に屈曲することを引き起こすようになっている。矢印1020aの方向および矢印1020bの方向は、概して反対側方向になっていることが可能である。拡張部分ステアリングライン1120、1122は、たとえば、溶接もしくははんだジョイント、または、機械的な締結具によって、拡張部分ステアリングリング1306に接続され得る。いくつかの例示的な実施形態において、拡張部分ステアリングリング1306は、X線不透過性の材料から構築され得、それは、さまざまな医療用イメージングモダリティーを使用して、拡張器1100の可視化を促進させることが可能である。
下記に説明されているように、張力エレメント(たとえば、ステアリングライン1112、1114、1120、1122)は、ハンドル1400の上に配設されている1つまたは複数のアクチュエーターによって、張力をかけられている。一般的に、張力エレメント(たとえば、ステアリングライン1112、1114、1120、1122)は、アクチュエーターからステアリングリング1306、1350へ引張力を伝達することができる任意の材料から構築され得る。いくつかの例示的な実施形態において、ステアリングライン1112、1114、1120、1122は、金属ワイヤーおよび/またはさまざまな縫合材料を含むことが可能である。
図20から図28を参照すると、シャフト1200およびエンドエフェクター1300は、1つまたは複数の長手方向のルーメンを含むことが可能であり、1つまたは複数の長手方向のルーメンは、シャフト1200の近位端部分1202からシャフト1200の遠位端部分1204へ、および、エンドエフェクター1300を通って先端部分1350へ延在している。例示目的の実施形態において、ステアリングライン1112、1114、1120、1122のそれぞれは、シャフト1200の中のそれぞれのステアリングラインルーメン1212、1214、1220、1222の中にスライド可能に配設されており、ステアリングライン1112、1114、1120、1122は、ステアリングアクチュエーター1500からシャフト1200を通ってそれぞれのステアリングリング1354、1306へ走っている。この例示的な実施形態では、ステアリングラインルーメン1212、1214、および1220、1222のそれぞれの対のルーメンは、実質的に直径方向に互いに反対側に(たとえば、互いに対して約180度に)位置決めされている。いくつかの代替的な例示的な実施形態は、特定のステアリング可能な部分1350、1302に対して、単一のステアリングライン1112、1114、1120、1122および/またはステアリングラインルーメン1212、1214、1220、1222のみを含むことが可能であり、それは、そのステアリング可能な部分1350、1302のために一方向性ステアリングを提供することが可能である。
図20から図28を参照すると、この例示目的の実施形態では、拡張可能なエレメント1308は、たとえば、膨張接続部1414を介して流体(たとえば、液体またはガス)を注入することまたは引き出すことなどによって、選択的に拡張および/または収縮されるように構成されている。膨張接続部1414は、ハンドル1400の近位端部において接続ハブ1410の上に(たとえば、接続ハブ1410の専用ブランチの上などに)提供されている。拡張可能なエレメント1358は、たとえば、膨張接続部1414を介して流体(たとえば、液体またはガス)を注入することまたは引き出すことなどによって、選択的に拡張および/または収縮されるように構成されている。膨張接続部1414は、ハンドル1400の近位端部における接続ハブ1410の上に(たとえば、接続ハブ1410の専用ブランチの上などに)提供されている。接続ハブ1410の専用ブランチは、たとえば、シャフト1200およびエンドエフェクター1300の中のルーメンを通して、拡張可能なエレメント1308に操作可能に接続され得る。
図20から図23Bおよび図26から図28を参照すると、例示目的のエンドエフェクター1300は、先端部分1350の遠位端部を形成する1つまたは複数の励起エレメント(たとえば、先端部励起エレメント1356など)を含む。遠位先端部分1350の励起エレメント1356は、ワイヤリングハーネス1130を介して電気エネルギーを受け入れるように構成されており、電気エネルギーを生物学的な組織に送達するように構成されている。例示目的のワイヤリングハーネス1130は、ルーメン1232、1234を通って先端部励起エレメント1356へ延在する1つまたは複数の先端部分電力ワイヤー1132、1134を含むことが可能である。用いられる電気外科的な技法に応じて、電力ワイヤー1132、1134は、1つまたは複数の別個のおよび/または絶縁された導体を含むことが可能である。電力ワイヤー1132、1134は、たとえば、はんだ接続によって、励起エレメント1356に接続され得る。いくつかの例示的な実施形態において、励起エレメント1356は、X線不透過性の材料から構築され得、それは、さまざまな医療用イメージングモダリティーを使用して、拡張器1100の可視化を促進させることが可能である。
例示目的の実施形態において、先端部分1350の遠位端部は、先端部励起エレメント1356によって少なくとも部分的に画定されている。先端部励起エレメント1356は、生物学的な組織膜を通る先端部分1350の通過を促進させるように形状決めされている。先端部励起エレメント1356は、示されているようなベベル付きの形状(たとえば、概してベベル付きの形状)、および/または、他の形状(たとえば、半径および/またはテーパーなど)(たとえば、概して丸みを帯びたまたは尖った形状)を含むことが可能である。
図29は、本開示の少なくともいくつかの態様による、例示目的のステアリング可能な拡張器ハンドル1400の等角断面図である。ハンドル1400は、一般的にユーザーの手によってグリップされるように構成されたハンドル本体部1402を含む。ハンドル本体部1402は、概してリジッドのポリマー(たとえば、Shore 75D以上)から構築され得る。例示目的のステアリングアクチュエーター1500は、ハンドル1400の上に回転可能に配設されている。ステアリングアクチュエーター1500は、矢印1014a、1014b、1016a、および1016bによって示されている任意の方向またはすべての方向に、ハンドル1400に対して、ユーザーによって移動され得る。シャフト1200は、ハンドル1400の上に配設されており、ステアリングアクチュエーター1500の一部分を通過している。
図30は、例示目的のハンドル1400の詳細な等角切り欠き図であり、図31は、例示目的のステアリングアクチュエーター1500の詳細な等角図であり、図32は、例示目的のステアリングアクチュエーター1500の分解図であり、すべてが、本開示の少なくともいくつかの態様によるものである。
図20および図29から図32を参照すると、例示目的のハンドル1400は、ステアリングアクチュエーター1500を含む。この例示的な実施形態では、ステアリングアクチュエーター1500は、一般的に、ハンドル1400に対する第1の回転軸線1502および第2の回転軸線1504の周りでのステアリングアクチュエーター1500の回転を可能にする1対のジンバルまたは枢動式サポートである。この例示目的の例では、第2の回転軸線1504は、シャフト1200の長さに概して沿っており、第1の回転軸線1502は、第2の回転軸線1504に対して概して垂直になっている。ステアリングアクチュエーター1500は、ユーザーによる操作のためにハンドル1400の上に回転可能に配設されている。
この例示的な実施形態では、ステアリングアクチュエーター1500は、アクチュエーター本体部1510、ヨーク1540、回転アクチュエーター1560、およびアクチュエーターハンドル1580を含む。アクチュエーター本体部1510は、ヨークシャフト部分1512およびヨークリテイナー部分1514を含む。ヨーク1540は、丸形の孔部1542を含む。アクチュエーター本体部1510は、ヨークシャフト部分1512が孔部1542を通過した状態でヨーク1540に回転可能に装着されており、アクチュエーター本体部1510は、ヨークリテイナー部分1514によってヨーク1540に固定されている。ヨーク1540は、1対の枢動シャフト1544、1546を含む。ヨーク1540の枢動シャフト1544、1546は、ハンドル1400の上に回転可能に装着されている。アクチュエーター本体部1510は、回転アクチュエーター1560を回転可能に装着するための回転アクチュエーターシャフト部分1516および回転アクチュエーターリテイナー部分1518を含む。回転アクチュエーター1560は、丸形の孔部1562を含む。回転アクチュエーター1560は、回転アクチュエーターシャフト部分1516が孔部1562を通過した状態でアクチュエーター本体部1510に回転可能に装着されており、回転アクチュエーター1560は、回転アクチュエーターリテイナー部分1518によってアクチュエーター本体部1510に固定されている。アクチュエーター本体部1510は、アクチュエーターハンドル1580を装着するためのアクチュエーターハンドルシャフト部分1522を含む。ヨーク1540は、歯部分1554を含み、歯部分1554は、回転アクチュエーター1560の上の対向する歯部分1572に係合するように配置されている。この例示目的の実施形態では、歯部分1554、1572は、マッチされた1対のベベル付きのギアとして作用する。
この例示目的の実施形態では、ステアリングアクチュエーター1500は、ハンドル1400の上に配設されており、矢印1014a、1014bおよび1016a、1016bによってそれぞれ定義される方向にアクチュエーターハンドル1580を移動させることによって、アクチュエーターハンドル1580が、ユーザーによって2つの回転軸線1502、1504の周りに移動され得るようになっている。矢印1014aおよび1014bの方向にアクチュエーターハンドル1580を移動させることは、ヨーク1540の枢動シャフト1544、1546がハンドル1400に対して回転する状態で、回転軸線1502の周りにステアリングアクチュエーター1500を回転させる。矢印1016aおよび1016bの方向にアクチュエーターハンドル1580を移動させることは、ヨークシャフト部分1512がヨーク1540の中で回転する状態で、回転軸線1502の周りにアクチュエーター本体部1510を回転させる。さらに、矢印1016aおよび1016bの方向にアクチュエーターハンドル1580を移動させることは、ヨーク1540の上の歯部分1554が回転アクチュエーター1560の上の歯部分1572に力を印加することを引き起こし、回転アクチュエーター1560がアクチュエーター本体部1510の回転アクチュエーターシャフト部分1518の上で回転軸線1506の周りに回転することを引き起こす。
この例示目的の実施形態では、ステアリングアクチュエーター1500は、4つのステアリングライン取り付けポイント1520、1552、1564、1566を含む。アクチュエーター本体部1510は、ステアリングライン取り付けポイント1520を含む。ヨーク1540は、ステアリングライン取り付けポイント1552を含む。回転アクチュエーターは、ステアリングラインシャフト1568、1570を含み、ステアリングラインシャフト1568、1570は、ステアリングライン取り付けポイント1564、1566をそれぞれ含む。
図33、図35、および図37は、本開示の少なくともいくつかの態様による、例示目的のハンドル1400、シャフト1200、およびステアリングアクチュエーター1500の断面図であり、図34、図36、および図38は、例示目的のエンドエフェクター1300およびシャフト1200の断面図である。
図20から図24Aおよび図29から図38を参照すると、エンドエフェクター1300の例示目的の先端部分1350は、1つまたは複数の張力エレメント1112、1114および例示目的のステアリングアクチュエーター1500の作用を通してステアリング可能である。この例示目的の実施形態では、第1の先端部分ステアリングライン1112は、ステアリングライン取り付けポイント1520に接続されており、第2の先端部分ステアリングライン1114は、ステアリングライン取り付けポイント1552に接続されている。先端部分ステアリングライン1112、1114は、たとえば、溶接もしくははんだジョイント、または、機械的な締結具によって、取り付けポイント1520、1552に接続され得る。
この例示目的の実施形態では、アクチュエーターハンドル1580は、矢印1014aおよび1014bによって定義される方向にアクチュエーターハンドル1580を移動させることによって、ユーザーによって回転軸線1502の周りに移動され得る。矢印1014aおよび1014bの方向にアクチュエーターハンドル1580を移動させることは、回転軸線1502の周りにステアリングアクチュエーター1500を回転させ、それによって、先端部分ステアリングライン1112、1114の上に張力を交互に生成する。矢印1014aによって定義される方向にアクチュエーターハンドル1580を移動させることによって、ステアリングアクチュエーター1500は、矢印1026および1028の方向に先端部分ステアリングライン1112の上に張力を生成し、それによって、矢印1018aによって定義される方向に、第1の先端部分ステアリング平面1050の中で先端部分1350を移動させる。矢印1014bによって定義される方向にアクチュエーターハンドル1580を移動させることによって、ステアリングアクチュエーター1500は、矢印1030および1032の方向に先端部分ステアリングライン1114の上に張力を生成し、それによって、矢印1018bによって定義される方向に、第1の先端部分ステアリング平面1050の中で先端部分1350を移動させる。
図39および図40は、本開示の少なくともいくつかの態様による、例示目的のハンドル1400、シャフト1200、およびステアリングアクチュエーター1500の等角断面図であり、図41、図42、および図43は、例示目的のハンドル1400、シャフト1200、およびステアリングアクチュエーター1500の断面図であり、図44、図45、および図46は、例示目的のエンドエフェクター1300およびシャフト1200の断面図である。
図20から図24Aおよび図39から図46を参照すると、エンドエフェクター1300の例示目的の拡張部分1302は、1つまたは複数の張力エレメントおよび例示目的のステアリングアクチュエーター1500の作用を通してステアリング可能である。この例示目的の実施形態では、第1の拡張部分ステアリングライン1120は、ステアリングライン取り付けポイント1564に接続されており、第2の拡張部分ステアリングライン1122は、ステアリングライン取り付けポイント1566に接続されている。拡張部分ステアリングライン1120、1122は、たとえば、溶接もしくははんだジョイント、または、機械的な締結具によって、取り付けポイント1564、1566に接続され得る。
この例示目的の実施形態では、アクチュエーターハンドル1580は、矢印1016aおよび1016bによって定義される方向にアクチュエーターハンドル1580を移動させることによって、ユーザーによって回転軸線1504の周りに移動され得る。矢印1016aおよび1016bの方向にアクチュエーターハンドル1580を移動させることによって、回転軸線1504の周りにステアリングアクチュエーター1500を回転させ、それによって、拡張部分ステアリングライン1220、1222の上に張力を交互に生成する。矢印1016aによって定義される方向にアクチュエーターハンドル1580を移動させることによって、ステアリングアクチュエーター1500は、矢印1034、1046の方向に拡張部分ステアリングライン1220の上に張力を生成し、それによって、矢印1020aによって定義される方向に、第1の拡張部分ステアリング平面1054の中で拡張部分1302を移動させる。矢印1016bによって定義される方向にアクチュエーターハンドル1580を移動させることによって、ステアリングアクチュエーター1500は、矢印1036、1048の方向に拡張部分ステアリングライン1122の上に張力を生成し、それによって、矢印1020bによって定義される方向に、第1の拡張部分ステアリング平面1054の中で拡張部分1302を移動させる。ユーザーは、ハンドル1400を片手で把持することができ、前記手の親指によってアクチュエーターハンドル1580を操作することができ、たとえば、ステアリングアクチュエーター1500の片手操作を可能にすることができる。
図20、図21、図23A、および図23Bを参照すると、ハンドル1400の近位端部分は、ワイヤリングハーネス1130の近位に延在する部分を含む(電力ワイヤー1132、1134を含む)。追加的に、この例示目的の実施形態では、ハンドル1400の近位端部分は、ガイドワイヤールーメン1250の近位端部を含む。1つまたは複数の機械的なカップリング1412、1414(たとえば、メス型Luer-lockフィッティングなど)が、ガイドワイヤールーメン1250の上に提供されており、たとえば、ガイドワイヤールーメン1250を通した流体(たとえば、生理食塩水、造影剤)の注入のために、シリンジの取り付けを促進させる。カップリング1412、1414は、ガイドワイヤーの挿入に関連して使用され得、および/または、ガイドワイヤールーメン1250を介した流体漏出を防止するためのシーリングデバイスを取り付けるために使用され得る。
ワイヤリングハーネス1130の近位に延在する部分は、ガイドワイヤールーメン1250との衝突を回避するために、ハンドル1400の中に位置決めされている。いくつかの例示的な実施形態において、ワイヤリングハーネス1130のワイヤー1132、1134は色分けされ得、それは、ユーザーの混乱のリスクを低減させることが可能である。この例示目的の実施形態では、ガイドワイヤールーメン1250は、エンドエフェクター1300、シャフト1200、およびハンドル1400を通って長手方向に延在しており、それを通してガイドワイヤーをスライド可能に受け入れるように構成されている。例示目的の実施形態において、ガイドワイヤールーメン1250は、シャフト1200およびエンドエフェクター1300の中に実質的に中心に位置付けされている。
図47、図48、および図49は、エンドエフェクター300の上に配設されている例示目的のステント1380の断面図である。図50は、たとえば、手順の後の位置にある例示目的のステント1380の断面図である。この例示目的の例では、ステント1380は、概して円筒形状になっており、エンドエフェクター1300の輪郭および直径を概して模倣し、エンドエフェクター1300の上にフィットしている。ステント1380は、遠位端部において概してテーパー付きになっており、ステント1380は、ステント直径1382と、遠位端部直径1384とを有しており、ステント直径1382は、先端部分直径1352よりも大きく、遠位端部直径1384は、先端部分直径1352よりも小さい。この例示目的の例では、ステント1380は、エンドエフェクター1300とのステアリング性のために、概して可撓性になっている。この例示目的の例では、エンドエフェクター1300の上にステント1380がある状態で、ステント1380は、拡張器1100を利用するユーザーによって、所定の場所に方向付けられ得る。ユーザーによって決定された場所になると、拡張器1100は、ステント1380から引き出され、前記場所にステント1380を残すことが可能である。
エンドエフェクター1300の上に配設されている拡張可能なエレメントステント1380を含む外科的デバイスを用いる例示目的の方法は、拡張器1100を利用するユーザーによって、エンドエフェクター1300を所定の場所にガイドすることを含むことが可能である。ユーザーによって決定された場所になると、拡張器1100は、ステント1380から引き出され、前記場所にステント1380を残すことが可能である。
図51は、本開示の少なくともいくつかの態様による、代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器1100aの等角図である。一般的に、ステアリング可能な拡張器1100aは、構築および動作に関して、上記に説明されているステアリング可能な拡張器1100と同様であり、ステアリング可能な拡張器1100aの任意の特徴は、本開示によるさまざまな他の例示的な実施形態において使用され得る。同様の参照数字は、同様のコンポーネントおよび付随する機能を指す。簡潔さのために、以下の説明は、冗長な説明を省略しており、ステアリング可能な拡張器1100aとステアリング可能な拡張器1100との間の違いに焦点を当てている。例示目的の拡張器1100aは、光エネルギーの供給源をエンドエフェクター1300aと動作可能に接続するように構成されている光ファイバーハーネス1130aを含む。
図52は、上記に説明されているエンドエフェクター1300と同様の、および、本開示の少なくともいくつかの態様による、代替的な例示目的のエンドエフェクター1300aの断面図である。例示目的のエンドエフェクター1300aは、拡張部分1302aの上に遠位に配設されている遠位先端部分1350aを含む。
図51および図52を参照すると、例示目的のエンドエフェクター1300aは、1つまたは複数の光エレメント(たとえば、光エレメント1356aなど)を含み、それは、先端部分1350aの遠位端部を形成している。下記に説明されているように、遠位先端部分1350aの光エレメント1356aは、光ファイバーハーネス1130aを介して光を受け取るように構成されており、生物学的な組織に光を送達するように構成されている。例示目的の光ファイバーハーネス1130aは、シャフト1200を通って光エレメント1356aへ延在する先端部分光ファイバーエレメント1132aを含む。用いられる外科的な技法に応じて、光ファイバーエレメント1132aは、1つまたは複数の別個の光ファイバーを含むことが可能である。いくつかの例示的な実施形態において、光エレメント1356aは、X線不透過性の材料から構築され得、それは、さまざまな医療用イメージングモダリティーを使用して、拡張器1100aの可視化を促進させることが可能である。光エレメント1356aは、上記に説明されている拡張器と同様に、他のカテーテルの上で使用され得るということが理解されるべきである。
例示目的の実施形態において、先端部分1350aの遠位端部は、光エレメント1356aによって少なくとも部分的に画定されている。光エレメント1356aは、生物学的な組織膜を通る先端部分1350aの通過を促進させるように形状決めされている。光エレメント1356aは、示されているようなベベル付きの形状(たとえば、概してベベル付きの形状)、および/または、他の形状(たとえば、半径および/またはテーパーなど)(たとえば、概して丸みを帯びたまたは尖った形状)を含むことが可能である。
先端部分1350aの遠位端部を形成する光エレメント1356aを含む外科的デバイスを用いる例示目的の方法は、拡張器1100aを利用するユーザーによって、先端部分1350aを所定の場所にガイドすることを含むことが可能である。ユーザーによって決定された場所になると、光エレメント1356aは、ユーザーによって励起され、光療法を生物学的な組織(たとえば、脳または脊柱組織など)に適用することが可能である。
ステアリング可能な拡張器100を製造する例示目的の方法は、ハンドル400、シャフト200、およびエンドエフェクター300から、ステアリング可能な拡張器100を組み立てることを含むことが可能である。製造する例示目的の方法は、ハンドル400、シャフト200、およびエンドエフェクター300を構築することをさらに含むことが可能である。製造する例示目的の方法は、シャフト200を通して、エンドエフェクター300とハンドル400との間に、ステアリングライン112、114、2、122および/または電力ワイヤー132、134をルーティングすることを含むことが可能である。例示目的の方法は、ステアリングライン112、114、120、122をステアリングアクチュエーター500および/またはステアリングリング306、354に動作可能に接続することを含むことが可能である。例示目的の方法は、電力ワイヤー132、134を励起エレメント356に動作可能に接続することを含むことが可能である。
本発明がその特定の実施形態の説明によって図示されてきたが、および、実施形態がかなり詳細に説明されてきたが、添付の特許請求の範囲をそのような詳細に制限することを意図しておらず、または、いかなる方法でも限定することを意図していない。本明細書で議論されているさまざまな特徴は、さまざまな実施形態の中で、および、さまざまな実施形態の間で、単独でまたは任意の組み合わせで使用され得る。追加的な利点および修正が、当業者に容易に明らかになることとなる。したがって、本発明は、そのより広い態様において、示されて説明されている特定の詳細、代表的な装置および方法、ならびに、例示目的の例に限定されない。したがって、一般的な発明概念の範囲または精神から逸脱することなく、そのような詳細から逸脱が行われ得る。
10 近位
12 遠位
14 先端部分ステアリング平面
18 拡張部分ステアリング平面
22 ステアリング平面角度
100 拡張器
102 シャフト
104 近位端部分
近位端部分 106 遠位端部分
遠位端部分 108 ワイヤリングハーネス
110 シャフト直径
112、114、116、118 ステアリングラインルーメン
120 ガイドワイヤールーメン
122 先端部分電力ワイヤー
124 拡張部分電力ワイヤー
126 先端部分電力ワイヤールーメン
128 拡張部分電力ワイヤールーメン
130 内側層
132 中間層
134 外側層
200 エンドエフェクター
202 拡張部分
204 移行部分
206 先端部分
212 第1の先端部分ステアリングライン
214 第2の先端部分ステアリングライン
216 先端部分ステアリングリング
218 第1の拡張部分ステアリングライン
220 第2の拡張部分ステアリングライン
222 拡張部分ステアリングリング
224 先端部励起エレメント
226 拡張励起エレメント
300 ハンドル
301a 接続ハブ
302 ハンドル本体部
304 先端部分ステアリングアクチュエーター
306 拡張部分ステアリングアクチュエーター
320 ハンドル移行部分
322 ストレインリリーフ部分
324 機械的なカップリング
近位端部分遠位端部分
関連出願との相互参照
本出願は、2020年6月19日に出願された米国仮特許出願第63/041,395号の優先権を主張する、2021年6月17日に出願されたPCT出願番号PCT/US2021/037803の継続出願であり、その開示全体が参照により本明細書に組み込まれている。
本開示は、概して、低侵襲的な外科的デバイスに関し、特に、ステアリング可能なカテーテルに関する。より詳細には、本開示は、低侵襲的な神経外科的な手順の間に、組織の中に開口部を生成するための、および/または、フォトバイオモジュレーション(PBM)のための、ステアリング可能なカテーテルおよび関連の方法に関する。
本開示は、いくつかの疾患ための治療が、組織(たとえば、生物学的な組織膜)を通る開口部を外科的に生成することを含む可能性があるということを企図する。たとえば、非交通性水頭症に罹患している患者にとって、第3脳室から下側CSFチャンバーおよび中心管(それは、脊髄につながる)への脳脊髄液(「CSF」)のドレナージのための通常のチャネルが、中脳水動の中の閉塞によって塞がれる。これらの患者は、CSFの正常な生産を通して、終板(lamina)および第3脳室の圧力の「上昇」を経験し、これらの流体チャンバーが膨らむことを引き起こす。圧力を緩和するために、神経外科医は、終板を破裂させるために、第3の脳室底開窓術と呼ばれる手順を使用している。この手順は、患者の頭蓋骨を通して孔部を生成すること、および、脳室底開窓術の生成のために所望の部位への内視鏡の導入およびナビゲーションを可能にするために、脳組織を移動させることを必要とする。内視鏡イメージにおいて終板が見えると、バルーンカテーテル(たとえば、Fogarty)が、膜までおよび膜を通して前進される。カテーテルのバルーン部分が膜を通過させられると、それは、膨張され、次いで、膜を通して後退され、CSFチャンバー間にフェネストレーション(たとえば、孔部)を生成する。代替的な脳室底開窓術手順は、頭蓋骨および脳を通る同様のアクセスを使用するが、内視鏡/バルーンカテーテル組み合わせの代わりに、膜が開けられるときに膜を離散的に焼灼する外科的な器具が利用される。そのような手順は、患者に成功的に使用されてきたが、これらの手順は、頭蓋骨、硬膜、および/または脳組織を外科的に突き通すことに関連付けられるリスクおよび不利益を伴う。
本開示は、いくつかの疾患に対する治療が、医療的治療のための赤色光および近赤外光の適用であるフォトバイオモジュレーション(PBM)を含むことが可能であるということをさらに企図する。光は、レーザーまたは発光ダイオード(LED)から生じることが可能であり、パルス状および/または連続的になっていることが可能である。PBMの健康上の利益は、非侵襲性な様式で典型的に患者の身体の外部に光を適用することによって十分に立証されている。一般的に、経頭蓋PBMは、脳の特定部を治療することを目標として、患者の頭部の1つまたは複数のエリアに光源(または、複数の光源)を設置することを伴う。経頭蓋PBMでは、光は、脳の皮質表面に到達する前に、頭皮、骨膜、頭蓋骨、髄膜、および硬膜を含む組織の層を通過しなければならない。頭蓋骨および脳組織を通る行路の間の光の指数関数的な減衰に起因して、入射光のごく一部しか、意図した組織に送達されない可能性がある。治療されることとなる組織(具体的には、脳および/または脊柱組織)にPBMをより直接的に送達するデバイスおよび方法が、独自の利益を提供することが可能である。
したがって、および、この分野において既になされたさまざまな前進にもかかわらず、外科的な手順の間の多くの所望の使用のためのステアリング可能なカテーテルに関係するさらなる改善の必要性が存在している。
一般的に、ステアリング可能な拡張器(dilator)が提供され、それは、近位端部分および遠位端部分を備えた細長いシャフトと、シャフトの遠位端部分に配設されているエンドエフェクターと、シャフトの近位端部部分に配設されているハンドルとを含む。エンドエフェクターは、シャフトの遠位端部分に近接して配設されている近位拡張(dilation)部分、拡張部分の上に遠位に配設されている移行部分、および、移行部分の上に遠位に配設されている遠位先端部分を含む。ハンドルは、ハンドル上に配置された先端部分ステアリングアクチュエーターを含む。先端部分は、先端部分直径を有する。拡張部分は、拡張部分直径を有する。拡張部分の直径は、先端部分直径よりも大きい。移行部分は、先端部分直径から、先端部分と拡張部分との間の拡張部分直径までテーパー付きになっている。先端部分は、拡張部分に対して移動可能であり、先端部分ステアリングアクチュエーターは、先端部分ステアリングアクチュエーターで先端部分を動かすことによって、ユーザーが先端部分を操縦することを可能にする。
いくつかの実施形態において、先端部分の直径は、拡張部分の直径に等しくなっていることが可能である。移行部分は、先端部分直径から拡張部分直径へ概して滑らかにテーパー付きになっていることが可能である。移行部分は、先端部分直径から拡張部分直径へ概して線形にテーパー付きになっていることが可能である。本明細書で使用されているように、ステアリング可能な拡張器、または、単純に拡張器という用語は、拡張メカニズムを備えたステアリング可能なカテーテルを含む。本明細書で説明されているいくつかの実施形態は、拡張メカニズムを備えないステアリング可能なカテーテルとともに使用され得るということが理解されるべきである。
いくつかの実施形態において、先端部分は、先端部分ステアリング平面の中で拡張部分に対してステアリング可能であり得る。第1の先端部分ステアリングラインは、先端部分と先端部分ステアリングアクチュエーターとを動作可能に接続することができ、ユーザーは、第1の先端部分ステアリングアクチュエーター方向に先端部分ステアリングアクチュエーターを動かすことによって、先端部分ステアリング平面内の第1の方向に先端部分を操縦することができる。先端部分は、先端部分の上に配設されているステアリングリングを含むことができる。第1の先端部分ステアリングラインは、先端部分ステアリングリングおよび先端部分ステアリングアクチュエーターを動作可能に接続し、ユーザーが先端部分ステアリング平面の中で第1の方向に先端部分をステアリングすることを可能にする。先端部分ステアリングアクチュエーターは、歯付き部分を含むことが可能であり、歯付き部分は、歯付きギアと係合されており、歯付きギアを回転させる働きをし、第1の先端部分ステアリングラインは、歯付きギアに連結され得る。拡張器は、先端部分および先端部分ステアリングアクチュエーターに動作可能に接続する第2の先端部分ステアリングラインをさらに含むことが可能であり、それは、ユーザーが、第2の先端部分ステアリングアクチュエーター方向に先端部分ステアリングアクチュエーターを動かすことによって、第2の方向に先端部分をステアリングすることを可能にし、第2の方向は、先端部分ステアリング平面の中で第1の方向と概して反対になっている。第2の先端部分ステアリングラインは、先端部分ステアリングリングと先端部分ステアリングアクチュエーターとを動作可能に接続し、ユーザーが先端部分を第2の方向にステアリングできるようにすることができる。第1の先端部分ステアリングラインは、先端部分ステアリングアクチュエーターの歯付きギアに連結され得る。第1および/または第2の先端部分ステアリングラインは、金属ワイヤーおよび縫合材料のうちの少なくとも1つを含み得る。
代替的なまたは追加的な態様において、拡張部分は、拡張部分ステアリング平面の中でシャフトに対してステアリング可能であり得る。ハンドルは、ハンドル上に配置された拡張部分ステアリングアクチュエーターを含むことができる。拡張部分は、拡張部分および拡張部分ステアリングアクチュエーターを動作可能に接続する第1の拡張部分ステアリングラインを含むことが可能であり、ユーザーが拡張部分ステアリングアクチュエーターを第1の拡張部分ステアリングアクチュエーター方向に動かすことによって、拡張部分ステアリング平面の中で第1の方向に拡張部分をステアリングすることができる拡張部分は、拡張部分に配置された拡張ステアリングリングを含むことができる。第1の拡張部分ステアリングラインは、拡張部分ステアリングリングと拡張部分ステアリングアクチュエーターとを動作可能に接続し、ユーザーが拡張部分ステアリング面において第1の方向に拡張部分をステアリングできるようにすることができる。拡張部分ステアリングアクチュエーターは、歯付き部分を含むことが可能であり、歯付き部分は、歯付きギアと係合されており、歯付きギアを回転させる働きをし、第1の拡張部分ステアリングラインは、歯付きギアに連結され得る。拡張器は、拡張部分および拡張部分ステアリングアクチュエーターを動作可能に接続する第2の拡張部分ステアリングラインを含むことができ、拡張部分ステアリングアクチュエーターを第2の拡張部分ステアリングアクチュエーター方向に動かすことによって、ユーザーが拡張部分を第2の方向にステアリングすることを可能にし、第2の方向は、拡張部分ステアリング面において第1の方向とは概ね反対である。第2の拡張部分ステアリングラインは、拡張部分ステアリングリングと拡張部分ステアリングアクチュエーターとを動作可能に接続し、ユーザーが拡張部分を第2の方向にステアリングできるようにすることができる。第1および/または第2の拡張部分ステアリングラインは、金属ワイヤーおよび縫合材料のうちの少なくとも1つを含み得る。
代替的な実施形態において、先端部分は、先端部分ステアリング平面の中で拡張部分に対してステアリング可能であり得る。拡張部分は、拡張部分ステアリング平面の中でシャフトに対してステアリング可能であり得る。先端部分ステアリング平面および拡張部分ステアリング平面は、実質的に平行になっていることが可能である。拡張部分ステアリング平面は、先端部分ステアリング平面に対してステアリング平面角度で配設され得、ステアリング平面角度は、ゼロよりも大きい。いくつかの実施形態において、ステアリング平面角度は、約90度であることが可能である。拡張部分ステアリング平面は、先端部分ステアリング平面に対して実質的に垂直であってもよい。
代替的なまたは追加的な態様において、拡張器は、ハンドル、シャフト、拡張部分、移行部分、および先端部分を通って長手方向に延在する中央ルーメンを含むことが可能である。中央ルーメンは、それを通してガイドワイヤーを受け入れるように構成され得る。先端部分の遠位端部は、概して丸みを帯びていることが可能である。代替的な実施形態において、先端部分の遠位端部は、概して尖っていることが可能である。
いくつかの実施形態において、シャフトは、概して可撓性になっていることが可能である。シャフトの剛性は、近位端部分と遠位端部分との間でシャフトの長さにわたって変化することが可能である。シャフトの剛性は、シャフトの長さにわたって離散的な間隔で変化することが可能である。シャフトの剛性は、遠位端部分に近接するよりも、近位端部分に近接して大きくなっていることが可能である。拡張器のシャフトは、内側層と、中間層と、外側層とを含むことが可能である。
ステアリング可能な拡張器は、先端部分の上に配設されている先端部分励起エレメントをさらに含むことが可能である。先端部分励起エレメントは、電気エネルギーの供給源に動作可能に接続されるように構成され得る。電気エネルギーの供給源は、ラジオ周波数エネルギーおよび電気メスエネルギーのうちの少なくとも1つを先端部分励起エレメントに送達するように構成され得る。拡張器は、ワイヤリングハーネスを含むことが可能であり、ワイヤリングハーネスは、たとえば、先端部分励起エレメントから、シャフトの中のルーメンを通って、および、ハンドルを通って延在している。拡張器は、拡張部分の上に配設されている拡張部分励起エレメントをさらに含むことが可能である。拡張部分励起エレメントは、電気エネルギーの供給源に動作可能に接続されるように構成され得る。電気エネルギーの供給源は、ラジオ周波数エネルギーおよび電気メスエネルギーのうちの少なくとも1つを拡張部分励起エレメントに送達するように構成され得る。拡張器は、ワイヤリングハーネスを含むことが可能であり、ワイヤリングハーネスは、たとえば、拡張部分励起エレメントから、シャフトの中のルーメンを通って、および、ハンドルを通って延在している。ステアリング可能な拡張器は、拡張器システムの一部であることが可能であり、拡張器システムは、拡張器および電気外科的発電機を含み、電気外科的発電機は、電気エネルギーの供給源を含む。
いくつかの実施形態において、拡張器は、拡張部分の上に配設されている拡張可能なエレメントをさらに含むことが可能である。拡張可能なエレメントは、膨張可能なエレメントを含むことが可能である。張可能なエレメントは、膨張されたときに概してトロイダル形になっていることが可能である。膨張可能なエレメントは、たとえば、収縮されているときに概して円筒形状になっていることが可能である。
代替の実施形態において、ステアリング可能な拡張器が提供され、近位端部分および遠位端部分を有する細長いシャフトと、シャフトの遠位端部分に配置されたエンドエフェクターと、およびシャフトの近位端部分に配置されたハンドルとを含む。エンドエフェクターは、シャフトの遠位端部分に近接して配置された拡張部分と、拡張部分の遠位に配置された遠位先端部分とを含む。ハンドルは、ハンドル上に回転可能に配置されたステアリングアクチュエーターを含む。先端部分は、拡張部分に対して移動可能である。拡張部分は、シャフトに対して移動可能である。ステアリングアクチュエーターは、ステアリングアクチュエーターで先端部分および拡張部分を動かすことによって、ユーザーが先端部分および拡張部分をステアリングすることを可能にする。
代替的な実施形態において、ステアリング可能な拡張器は、ハンドルの上に回転可能に配設されているステアリングアクチュエーターをさらに含むことが可能である。ステアリングアクチュエーターは、ハンドルの上に回転可能に配設されているヨークと、ヨークの上に回転可能に配設されているアクチュエーター本体部と、アクチュエーター本体部の上に回転可能に配設されている回転アクチュエーターと、アクチュエーター本体部の上に配設されているアクチュエーターハンドルとを含む。アクチュエーターハンドルは、ユーザーがステアリングアクチュエーターを操作することを可能にする。ステアリングアクチュエーターは、1つまたは複数のステアリングライン取り付けポイントを含むことが可能である。ステアリングアクチュエーターは、ハンドルに対する第1の回転軸線および第2の回転軸線の周りのステアリングアクチュエーターの回転を可能にする1つまたは複数の枢動式サポートとして概して構成され得る。第1のアクチュエーター方向にアクチュエーターハンドルを移動させることは、第1のアクチュエーター回転軸線の周りにステアリングアクチュエーターを回転させることが可能である。第2のアクチュエーター方向にアクチュエーターハンドルを移動させることは、第1のアクチュエーター回転軸線の周りにステアリングアクチュエーター本体部を回転させることが可能であり、第2のアクチュエーター方向は、第1のアクチュエーター方向と概して反対になっている。ヨークは、一連の歯を含むことが可能であり、一連の歯は、回転アクチュエーターの上の対向する一連の歯に係合するように配置されている。第3の方向にアクチュエーターハンドルを移動させることは、第2のアクチュエーター回転軸線の周りにステアリングアクチュエーター本体部を回転させることが可能である。ステアリングアクチュエーター本体部を第2のアクチュエーター回転軸線周りに回転させることにより、ヨークの上の歯が回転アクチュエーターの上の歯に力を印加することを引き起こすことが可能であり、それは、回転アクチュエーターが第3のアクチュエーター回転軸線の周りに回転することを引き起こすことが可能である。第4の方向にアクチュエーターハンドルを移動させることは、第2のアクチュエーター回転軸線の周りにステアリングアクチュエーター本体部を回転させることが可能であり、第4の方向は、第3の方向とほぼ反対方向である。第2のアクチュエーター回転軸線の周りにステアリングアクチュエーター本体部を回転させることにより、ヨークの上の歯が回転アクチュエーターの上の歯に力を印加することを引き起こすことが可能であり、それは、回転アクチュエーターが第3のアクチュエーター回転軸線の周りに回転することを引き起こすことが可能であり、第4の方向は、第3の方向と概して反対になっている。回転アクチュエーターは、片手操作用に構成され得、ユーザーが、片手でハンドルをグリップし、たとえば、前記手の親指によってアクチュエーターハンドルを移動させることが可能である。
いくつかの実施形態において、第1の先端部分ステアリングラインは、ステアリングアクチュエーターに連結され得、第1のアクチュエーター方向にアクチュエーターハンドルを移動させることは、第1の先端部分ステアリング平面の中で第1の方向に先端部分をステアリングすることが可能である。第2の先端部分ステアリングラインは、ステアリングアクチュエーターに連結され得、第2のアクチュエーター方向にアクチュエーターハンドルを移動させることは、第1の先端部分ステアリング平面の中で第2の方向に先端部分をステアリングすることが可能である。第1の拡張部分ステアリングラインは、ステアリングアクチュエーターに連結され得、第3のアクチュエーター方向にアクチュエーターハンドルを移動させることは、第1の拡張部分ステアリング平面の中で第1の方向に拡張部分をステアリングすることが可能である。第2の拡張部分ステアリングラインは、ステアリングアクチュエーターに連結され得、第4のアクチュエーター方向にアクチュエーターハンドルを移動させることは、第1の拡張部分ステアリング平面の中で第2の方向に拡張部分をステアリングすることが可能である。
代替的なまたは追加的な態様において、拡張器は、拡張部分の上に配設されている拡張可能なエレメントをさらに含むことが可能である。拡張部分の上の拡張可能なエレメントは、膨張可能な部分を含むことが可能である。拡張部分の上の拡張可能なエレメントは、X線不透過性の材料を含むことが可能である。拡張部分の上の膨張可能な部分は、たとえば、膨張されていないときに概して円筒形状になっていることが可能であり、膨張されたときに概してトロイダル形になっていることが可能である。拡張部分の上の膨張可能な部分は、膨張されたときに他の形状を含むことが可能である。
いくつかの実施形態において、先端部分は、先端部分の上に配設されている拡張可能なエレメントをさらに含むことが可能である。先端部分の上の拡張可能なエレメントは、膨張可能なエレメントを含むことが可能である。先端部分の上の拡張可能なエレメントは、X線不透過性の材料を含むことが可能である。先端部分の上の膨張可能なエレメントは、たとえば、膨張されていないときに先端部の形状を概して模倣することが可能であり、膨張されたときに概して涙滴形状になっていることが可能である。先端部分の上の膨張可能な部分は、膨張されたときに他の形状を含むことが可能である。先端部分の上の膨張可能な部分は、たとえば、手順の間に先端部分を中心に置くために使用され得る。いくつかの場合では、先端部分の上の膨張可能な部分は、たとえば、手順の間に生物学的な組織を保護するために使用され得る。
代替の実施形態において、ステアリング可能なカテーテルが提供され、近位端部分および遠位端部分を有する細長いシャフトと、シャフトの遠位端部分に配置されたエンドエフェクターと、シャフトの近位端部分に配置されたハンドルとを含む。エンドエフェクターは、シャフトの遠位端部分に近接して配置された近位端部分と、エンドエフェクターの遠位に配置された遠位先端部分とを含む。ハンドルは、ハンドル上に回転可能に配置されたステアリングアクチュエーターを含む。先端部分はシャフトに対して移動可動である。エンドエフェクターの近位端部分は、シャフトに対して移動可能である。ステアリングアクチュエーターは、ステアリングアクチュエーターでエンドエフェクターの先端部分および近位端部分を動かすことによって、ユーザーが、エンドエフェクターの先端部分および近位端部分をステアリングすることを可能にする。
いくつかの実施形態において、先端部分の直径は、エンドエフェクターの直径に等しくなっていることが可能である。いくつかの実施形態において、エンドエフェクターの直径は、先端部分の直径よりも大きくなっていることが可能である。シャフトの直径は、エンドエフェクター直径におおよそ等しくなっていることが可能である。先端部分は、先端部分ステアリング平面の中でシャフトに対してステアリング可能であり得る。ハンドルは、ハンドル上に配置された先端部分ステアリングアクチュエーターを含むことができる。ステアリング可能なカテーテルは、先端部分と先端部分ステアリングアクチュエーターとを動作可能に接続する第1の先端部分ステアリングラインを含み得、ユーザーは、先端部分ステアリング面において第1の方向に先端部分をステアリングすることができる。先端部分は、先端部分の上に配設されているステアリングリングを含むことができる。第1の先端部分ステアリングラインは、先端部分ステアリングリングおよび先端部分ステアリングアクチュエーターを動作可能に接続することができ、それは、ユーザーが先端部分ステアリング平面の中で第1の方向に先端部分をステアリングすることを可能にする。ステアリング可能なカテーテルは、先端部分ステアリングリングおよび先端部分ステアリングアクチュエーターに動作可能に接続する第2の先端部分ステアリングラインをさらに含むことが可能であり、それは、ユーザーが第2の方向に先端部分をステアリングすることを可能にし、第2の方向は、先端部分ステアリング平面の中で第1の方向と概して反対になっている。第2の先端部分ステアリングラインは、先端部分ステアリングリングと先端部分ステアリングアクチュエーターとを動作可能に接続し、ユーザーが先端部分を第2の方向にステアリングできるようにすることができる。代替的なまたは追加的な態様において、エンドエフェクターは、エンドエフェクターステアリング平面の中でシャフトに対してステアリング可能であり得る。ハンドルは、ハンドルの上に配設されているエンドエフェクターステアリングアクチュエーターを含むことができる。ステアリング可能なカテーテルは、エンドエフェクターおよびエンドエフェクターステアリングアクチュエーターを動作可能に接続する第1のエンドエフェクターステアリングラインを含むことが可能であり、それは、ユーザーがエンドエフェクターステアリング平面の中で第1の方向にエンドエフェクターをステアリングすることを可能にする。エンドエフェクターは、エンドエフェクター上に配置されたエンドエフェクターステアリングリングを含み得る。第1のエンドエフェクターステアリングラインは、エンドエフェクターステアリングリングとエンドエフェクターステアリングアクチュエーターとを動作可能に接続し、ユーザーがエンドエフェクターをエンドエフェクターステアリング平面内で第1の方向にステアリングできるようにすることができる。ステアリング可能なカテーテルは、エンドエフェクターおよびエンドエフェクターステアリングアクチュエーターを動作可能に接続する第2のエンドエフェクターステアリングラインを含むことが可能であり、それは、ユーザーが第2の方向にエンドエフェクターをステアリングすることを可能にし、第2の方向は、エンドエフェクターステアリング平面の中で第1の方向と概して反対になっている。ステアリング可能なカテーテルは、エンドエフェクターステアリングリングとエンドエフェクターステアリングアクチュエーターとを動作可能に接続する第2のエンドエフェクターステアリングラインを含み、ユーザーがエンドエフェクターを第2の方向にステアリングできるようにする。いくつかの実施形態において、先端部分は、先端部分ステアリング平面の中でシャフトに対してステアリング可能であり得、エンドエフェクターは、エンドエフェクターステアリング平面の中でシャフトに対してステアリング可能であり得る。先端部分ステアリング平面およびエンドエフェクターステアリング平面は、実質的に平行になっていることが可能である。エンドエフェクターステアリング平面は、先端部分ステアリング平面に対してステアリング平面角度で配設され得、ステアリング平面角度は、ゼロよりも大きい。いくつかの実施形態において、ステアリング平面角度は、約90度であることが可能である。エンドエフェクターステアリング平面は、先端部分ステアリング平面に対して実質的に垂直であってもよい。ステアリング可能なカテーテルは、本明細書で開示されている任意の1つもしくは複数のエレメント、1つもしくは複数の方法、または、それらの組み合わせを含むことが可能であるということが理解される。
生物学的な組織膜の中に開口部を生成する方法が提供される。方法は、生物学的な組織膜に近接するように拡張器のエンドエフェクターを前進させるステップと、膜を通してエンドエフェクターの先端部分を前進させることによって、膜を通して初期開口部を生成するステップであって、先端部分は、先端部分直径を有している、ステップと、膜を通してエンドエフェクターの拡張部分の少なくとも一部分を前進させることによって、初期開口部を拡張された開口部まで拡張させるステップであって、拡張部分は、拡張部分直径を有しており、拡張部分直径は、先端部分直径よりも大きくなっていることが可能である、ステップと、拡張された開口部からエンドエフェクターを引き出すステップとを含むことが可能である。いくつかの実施形態において、初期開口部を生成するステップは、先端部分の先端部分励起エレメントを励起するステップを含むことが可能である。先端部分励起エレメントを励起するステップは、ラジオ周波数エネルギーおよび電気メスエネルギーのうちの少なくとも1つを先端部分励起エレメントに供給するステップを含むことが可能である。先端部分励起エレメントを励起するステップは、膜を通して先端部分を前進させる前に、先端部分励起エレメントを励起するステップを含むことが可能である。先端部分励起エレメントを励起する方法は、膜を通して先端部分を前進させる間に、先端部分励起エレメントを励起するステップを含むことが可能である。初期開口部を拡張させる方法は、拡張部分の拡張部分励起エレメントを励起するステップをさらに含むことが可能である。生物学的な組織膜に近接するように拡張器のエンドエフェクターを前進させるステップは、拡張器の中央ルーメンを通って延びるガイドワイヤー上で拡張器を前進させるステップを含み得る。
いくつかの実施形態では、初期開口部を拡張するステップは、拡張部分の拡張部分励起エレメントを励起するステップを含み得る。拡張部分励起エレメントを励起するステップは、ラジオ周波数エネルギーおよび電気メスエネルギーのうちの少なくとも1つを拡張部分励起エレメントに供給するステップを含むことが可能である。拡張部分励起エレメントを励起するステップは、膜を通して拡張部分の少なくとも一部分を前進させる前に、拡張部分励起エレメントを励起するステップを含むことが可能である。拡張部分励起エレメントを励起するステップは、膜を通して拡張部分の少なくとも一部分を前進させる間に、拡張部分励起エレメントを励起するステップを含むことが可能である。拡張部分励起エレメントを励起する方法は、膜を通して拡張部分の少なくとも一部分を前進させた後に、拡張部分励起エレメントを励起するステップを含むことが可能である。
代替的または追加的な態様において、生物学的な組織膜に近接するように拡張器のエンドエフェクターを前進させる方法は、拡張器の中央ルーメンを通って延在するガイドワイヤーの上に、拡張器を前進させるステップを含むことが可能である。方法は、エンドエフェクターの拡張部分の上に配設されている拡張可能なエレメントを少なくとも部分的に拡張させるステップをさらに含むことが可能である。拡張可能なエレメントを少なくとも部分的に拡張させるステップは、膨張可能なエレメントを少なくとも部分的に膨張させるステップを含むことが可能である。膨張可能なエレメントを少なくとも部分的に膨張させるステップは、膨張可能なエレメントの中へ流体を注入するステップを含むことが可能である。方法は、膜を通して少なくとも部分的に拡張された拡張可能なエレメントを前進させるステップをさらに含むことが可能である。方法は、膜を通して少なくとも部分的に拡張された拡張可能なエレメントを引き出すステップをさらに含むことが可能である。拡張可能なエレメントを拡張させるステップは、拡張可能なエレメントが膜と少なくとも部分的に接触している間に、拡張可能なエレメントを拡張させるステップを含むことが可能である。
いくつかの方法において、エンドエフェクターを前進させるステップは、先端部分ステアリング平面の中で先端部分をステアリングするステップを含むことが可能である。エンドエフェクターを前進させるステップは、拡張部分ステアリング平面の中で拡張部分をステアリングするステップを含むことが可能である。先端部分ステアリング平面は、拡張部分ステアリング平面と実質的に平行であることが可能である。代替的な実施形態において、先端部分ステアリング平面は、拡張部分ステアリング平面に対してステアリング平面角度で配設され得、ステアリング平面角度は、ゼロよりも大きい。
代替的または追加的な態様において、生物学的な組織膜は、終板を含むことが可能であり、拡張器のエンドエフェクターを生物学的な組織膜に前進させるステップは、拡張器のエンドエフェクターを、腰椎穿刺およびC1~C2穿刺のうちの1つを通して終板へ前進させるステップを含むことが可能である。方法は、エンドエフェクターの先端部分の上に配設されている拡張可能なエレメントを少なくとも部分的に拡張させるステップをさらに含むことが可能である。拡張可能なエレメントを少なくとも部分的に拡張させるステップは、膨張可能なエレメントを少なくとも部分的に膨張させるステップを含むことが可能である。膨張可能なエレメントを少なくとも部分的に膨張させるステップは、膨張可能なエレメントの中へ流体を注入するステップを含むことが可能である。方法は、膜を通して少なくとも部分的に拡張された拡張可能なエレメントを前進させるステップをさらに含むことが可能である。方法は、膜を通して少なくとも部分的に拡張された拡張可能なエレメントを引き出すステップをさらに含むことが可能である。拡張可能なエレメントを拡張させるステップは、拡張可能なエレメントが膜と少なくとも部分的に接触している間に、拡張可能なエレメントを拡張させるステップを含むことが可能である。
いくつかの実施形態において、ステアリング可能なカテーテルまたは拡張器は、エンドエフェクターの上に配設されているステント部分をさらに含むことが可能である。ステント部分は、いくつかの手順において使用され得る。ステント部分は、概して円筒形状になっていることが可能である。ステント部分は、概して可撓性になっていることが可能である。ステント部分は、ステントの遠位端部において概してテーパー付きになっていることが可能であり、ステント部分は、ステント直径および遠位端部直径を有することが可能である。ステント直径は、先端部分直径よりも大きくなっていることが可能であり、拡張端部直径は、先端部分直径よりも小さくなっていることが可能であり、それは、拡張器を使用するユーザーによって、ステント部分が所定の場所に方向付けられることを可能にすることができる。ステント部分は、エンドエフェクターの拡張部分の上に配設され得る。拡張器は、ステント部分から引き出され、その場所にステント部分を残すことが可能である。拡張器を使用する方法は、ステント部分がエンドエフェクターの上に据え付けられた状態で、エンドエフェクターを所定の場所に前進させるステップと、ステント部分からエンドエフェクターを引き出し、その場所にステントを残すステップとを含むことが可能である。
代替的な実施形態において、ステアリング可能なカテーテルまたは拡張器は、先端部分の上に配設されている光エレメントをさらに含むことが可能であり、光エレメントは、光の供給源に動作可能に接続されるように構成され得る。光の供給源は、光エレメントに光を送達するように構成され得る。光の供給源は、たとえば、医療的治療のための赤色光および近赤外光を作り出すことが可能である。他のタイプの光も、同様に使用され得る。光は、レーザーまたは発光ダイオード(LED)から生じることが可能であり、たとえば、パルス状および/または連続的になっていることが可能である。他の光の供給源も使用され得るということが理解されるべきである。カテーテルは、光ファイバーハーネスをさらに含むことが可能であり、光ファイバーハーネスは、光エレメントから、シャフトを通って、および、ハンドルを通って延在している。ステアリング可能なカテーテルは、カテーテルシステムの一部であることが可能であり、システムは、カテーテル(たとえば、拡張器、または、より一般的には、別のカテーテルなど)および光発生器を含み、光発生器は、光の供給源を含む。
脳および/または脊髄に光を印加する方法が提供され、方法は、生物学的な組織に近接するようにカテーテルのエンドエフェクターを前進させるステップと、生物学的な組織に光を印加するステップとを含む。生物学的な組織に光を印加するステップは、先端部分の光エレメントを励起するステップを含むことが可能である。光エレメントを励起するステップは、光エレメントに光を供給するステップを含むことが可能である。光の供給源は、たとえば、医療的治療のための赤色光および近赤外光を作り出すことが可能である。他のタイプの光も、同様に使用され得る。光は、レーザーまたは発光ダイオード(LED)から生じることが可能であり、たとえば、パルス状および/または連続的になっていることが可能である。他の光の供給源も使用され得るということが理解されるべきである。
本発明の追加的な特徴、オプション、または態様は、これらの例示目的の実施形態の添付の図面とともに考慮されて、より詳細に本明細書で説明されているさまざまな例示目的の実施形態の詳細な説明の検討を通して、より明らかになることとなる。
例示目的のステアリング可能な拡張器の等角図である。 図1に示されている例示目的のステアリング可能な拡張器エンドエフェクターの等角図である。 例示的なステアリング可能な拡張器シャフトの断面図である。 代替的な例示的なステアリング可能な拡張器シャフトの断面図である。 例示目的のステアリング可能な拡張器エンドエフェクターの断面図である。 図5に示されている例示目的のステアリング可能な拡張器エンドエフェクターの別の断面図である。 図1に示されている例示目的のステアリング可能な拡張器ハンドルの一部分の詳細な等角図である。 図7のハンドルの例示目的のアクチュエーターメカニズムの詳細な等角図である。 図7に示されているハンドルの一部分の断面図である。 図1に示されているハンドルの近位端部分の詳細な等角図である。 ラジオ周波数エネルギーを送達するための例示目的の回路の簡単化された電気的な概略図である。 電気メス電力を送達するための例示目的の回路の簡単化された電気的な概略図である。 代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器の等角図である。 図13に示されている代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器エンドエフェクターの等角図である。 図13に示されている代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器ハンドルの等角切り欠き図である。 患者の頭部の矢状面コンピューター断層撮影法イメージである。 ステアリング可能な拡張器を利用する例示的な膜穿刺手順の等角図である。 代替のステアリング可能な拡張器を利用する例示的な膜穿刺手順の等角図である。 図17のステアリング可能な拡張器を利用する例示的な膜穿刺手順の別の等角図である。 図17Aのステアリング可能な拡張器を利用する例示的な膜穿刺手順の別の等角図である。 図17のステアリング可能な拡張器を利用する例示的な膜穿刺手順の別の等角図である。 図17Aのステアリング可能な拡張器を利用する例示的な膜穿刺手順の別の等角図である。 代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器の等角図である。 図20に示す代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器エンドエフェクターの等角図である。 図21に示す代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器エンドエフェクターの別の等角図である。 図20に示す代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器エンドエフェクターの断面図である。 代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器エンドエフェクターの断面図である。 図23Aの代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器拡張部分の断面図である。 図23Bの代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器拡張部分の断面図である。 図22の代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器拡張部分の別の断面図である。 図22の代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器先端部分の断面図である。 図26の代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器先端部分の別の断面図である。 図26の代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器先端部分の別の断面図である。 図20に示されている代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器ハンドルの等角断面図である。 図20および図29に示されている例示目的のステアリング可能な拡張器ハンドルの詳細な等角切り欠き図である。 図30の代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器ステアリングアクチュエーターの詳細な等角図である。 図31に示されている代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器ステアリングアクチュエーターの分解図である。 図20の代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器ハンドル、シャフト、およびステアリングアクチュエーターの断面図である。 図21の代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器エンドエフェクターおよびシャフトの断面図である。 図20の代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器ハンドル、シャフト、およびステアリングアクチュエーターの断面図である。 図21の代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器エンドエフェクターおよびシャフトの断面図である。 図20の代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器ハンドル、シャフト、およびステアリングアクチュエーターの断面図である。 図21の代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器エンドエフェクターおよびシャフトの断面図である。 図20の例示目的のハンドル、シャフト、およびステアリングアクチュエーターの等角断面図である。 図20の例示目的のハンドル、シャフト、およびステアリングアクチュエーターの等角断面図である。 図20の代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器ハンドル、シャフト、およびステアリングアクチュエーターの断面図である。 図20の代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器ハンドル、シャフト、およびステアリングアクチュエーターの断面図である。 図20の代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器ハンドル、シャフト、およびステアリングアクチュエーターの断面図である。 図21の代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器エンドエフェクターおよびシャフトの断面図である。 図21の代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器エンドエフェクターおよびシャフトの断面図である。 図21の代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器エンドエフェクターおよびシャフトの断面図である。 ステアリング可能な拡張器エンドエフェクターの上に配設されている例示目的のステントの断面図である。 図47のステアリング可能な拡張器エンドエフェクターの上に配設されている例示目的のステントの別の断面図である。 図47のステアリング可能な拡張器エンドエフェクターの上に配設されている例示目的のステントの別の断面図である。 手順の後の位置にある図47の例示目的のステントの断面図である。 代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器の断面図である。 図51に示す代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器エンドエフェクターの断面図である。
本開示の少なくともいくつかの態様による例示目的の実施形態は、下記に説明および図示されており、それは、外科的な手順に関係するデバイスおよび方法を含む。当然のことながら、下記に議論されている実施形態は例であり、それは、本開示の範囲および精神から逸脱することなく再構成され得るということが当業者に明らかになることとなる。また、当業者によって企図される例示的な実施形態の変形例は、本開示の一部を同時に構成することとなるということが理解されるべきである。しかし、明確化および正確さのために、下記に議論されているような例示目的の実施形態は、本開示の範囲の中に入るための必要条件ではないものとして当業者が認識すべき随意的なステップ、方法、および特徴を含むことが可能である。
本開示は、なかでも、ステアリング可能な拡張器を含む。本明細書で使用されているように、ステアリング可能な拡張器(または、単純に拡張器)という単語は、拡張メカニズムを備えたステアリング可能なカテーテルを含む。本明細書で説明されているいくつかの実施形態は、拡張メカニズムを備えないステアリング可能なカテーテルとともに使用され得るということが理解されるべきである。本開示の少なくともいくつかの態様によるいくつかの例示目的の実施形態は、低侵襲的な神経外科的な手順の間に組織の中に開口部を生成することに関連して使用され得る。たとえば、本明細書で開示されている例示目的の装置および方法は、終板を通る開口部の生成を伴う水頭症の低侵襲的な外科的な治療に関連して利用され得る。本明細書で開示されるいくつかの例示的な装置および方法は、例えば、PBMTに関連して利用され得る。例示目的の実施形態のこの詳細な説明は、低侵襲的な神経外科的な手順に焦点を当てているが、本開示の少なくともいくつかの態様によるさまざまな実施形態が、他の手順に関連して利用され得るということが認識されることとなる。追加的に、いくつかの特徴が、特定の例示的な実施形態に関連して本明細書で説明されている可能性があるが、本明細書で説明されている任意の特徴が、さまざまな実施形態の中で、および、さまざまな実施形態の間で、単独でまたは任意の組み合わせで使用され得るということを当業者は認識することとなる。
図1は、本開示の少なくともいくつかの態様による、例示目的のステアリング可能な拡張器100の等角図である。例示目的の拡張器100は、近位端部分104および遠位端部分106を有する細長いシャフト102を含む。外科的デバイスのユーザーの視点からさまざまな実施形態を説明するために本明細書で使用されているように、「近位」は、概してデバイスのユーザーに向かう方向を指している可能性があり、一方では、「遠位」は、概してデバイスのユーザーから離れる方向を指している可能性がある。同様に、患者の身体の中へ挿入される外科的デバイスの文脈において、および、デバイスのユーザーの視点から、「近位」は、患者の身体の中心から概して離れる方向を指していることが可能であり、「遠位」は、患者の身体の中心に概して向かう方向を指している可能性がある。参考のために、矢印10は、概して「近位に」指しており、矢印12は、概して「遠位に」指している。例示目的の拡張器100は、シャフト102の遠位端部分106に配設されているエンドエフェクター200と、シャフト102の近位端部分104に配設されているハンドル300と、電気エネルギーの供給源(たとえば、電気外科的発電機)をエンドエフェクター200と動作可能に接続するように構成されているワイヤリングハーネス108とを含む。
図2は、本開示の少なくともいくつかの態様による、例示目的のエンドエフェクター200の等角図である。例示目的のエンドエフェクター200は、シャフト102の遠位端部分106に近接して配設されている近位拡張部分202と、拡張部分202の上に遠位に配設されている移行部分204と、移行部分204の上に遠位に配設されている遠位先端部分206とを含む。先端部分206は、先端部分直径208を有しており、拡張部分は、拡張部分直径210を有している。拡張部分直径210は、先端部分直径208よりも大きい。移行部分204は、先端部分206と拡張部分202との間において、先端部分直径208から拡張部分直径210へ概して滑らかに(たとえば、概して線形に)テーパー付きになっている。いくつかの実施形態において、シャフト直径110は、拡張部分直径210におおよそ等しくなっていることが可能である。
図3および図4は、シャフト102の例示的な構成の断面図であり、図5は、例示目的のエンドエフェクター200の断面図であり、すべて、本開示の少なくともいくつかの態様によるものである。図2~図5を参照すると、例示目的のエンドエフェクター200は、矢印16によって示されているように先端部分206が先端部分ステアリング平面14においてステアリング可能であるように、および、矢印20によって示されているように拡張部分202が拡張部分ステアリング平面18においてステアリング可能であるように構成されている。一般的に、先端部分206は、拡張部分202に対してステアリング可能であり、拡張部分202は、シャフト102に対してステアリング可能である。別のオプションとして、先端部分206または拡張部分202のうちの一方のみが、テアリング可能であり得る。
いくつかの実施形態において、先端部分ステアリング平面14および拡張部分ステアリング平面18は、実質的に平行になっている(たとえば、実質的に同一平面上にあるなど)。そのような実施形態は、図3および図5に示されている。いくつかの実施形態において、拡張部分ステアリング平面18は、先端部分ステアリング平面14に対して横断方向に配設されている。本明細書で使用されているように、「横断方向」は、非平行である(たとえば、垂直であるかまたは斜めである)相対的な角度配向を指している可能性がある。たとえば、拡張部分ステアリング平面18は、図4に示されているように、先端部分ステアリング平面14に対して約90度のステアリング平面角度22で配設され得る。そのような構成は、シャフト102の長手方向軸線に対する拡張器100の3Dステアリングを利用することが望ましい可能性のあるいくつかの用途に関して有利である可能性がある。他の例示的な実施形態において、ステアリング平面角度22は、たとえば、約0度から約90度よりも大きくなっていてもよい。図3および図5の実施形態および図4の実施形態の共通のコンポーネントは、同様の参照数字とともに説明されている。しかし、いくつかのコンポーネントの相対的な配向は、さまざまな例示的な実施形態において異なっている可能性があるということが理解されることとなる。
図2~図5を参照すると、例示目的のエンドエフェクター200は、1つまたは複数のステアリングリングの上での1つまたは複数の張力エレメントの作用を通してステアリング可能である。先端部分206は、先端部分ステアリングリング216の上の第1の先端部分ステアリングライン212および第2の先端部分ステアリングライン214の選択的な遠位方向の引っ張りによって、先端部分ステアリング平面14の中でステアリング可能である。具体的には、第1の先端部分ステアリングライン212を遠位に引き寄せることは、先端部分ステアリングリング216を引き寄せ、先端部分206が矢印16aの方向に屈曲することを引き起こすようになっている。第2の先端部分ステアリングライン214を遠位に引き寄せることは、先端部分ステアリングリング216を引き寄せ、先端部分206が矢印16bの方向に屈曲することを引き起こすようになっている。矢印16aの方向および矢印16bの方向は、概して反対側方向になっていることが可能である。先端部分ステアリングライン212、214は、たとえば、溶接もしくははんだジョイント、または、機械的な締結具によって、先端部分ステアリングリング216に接続され得る。いくつかの実施形態において、先端部分ステアリングリング216は、X線不透過性の材料から構築され得、それは、さまざまな医療用イメージングモダリティーを使用して、拡張器100の可視化を促進させることが可能である。
同様に、拡張部分202は、拡張部分ステアリングリング222の上の第1の拡張部分ステアリングライン218および第2の拡張部分ステアリングライン220の選択的な遠位方向の引っ張りによって、拡張部分ステアリング平面18の中でステアリング可能である。具体的には、第1の拡張部分ステアリングライン218を遠位に引き寄せることは、拡張部分ステアリングリング222を引き寄せ、拡張部分202が矢印20aの方向に屈曲することを引き起こすようになっている。第2の拡張部分ステアリングライン220を遠位に引き寄せることは、拡張部分ステアリングリング222を引き寄せ、拡張部分202が矢印20bの方向に屈曲することを引き起こすようになっている。矢印20aの方向および矢印20bの方向は、概して反対側方向になっていることが可能である。拡張部分ステアリングライン218、220は、たとえば、溶接もしくははんだジョイント、または、機械的な締結具によって、拡張部分ステアリングリング222に接続され得る。いくつかの実施形態において、拡張部分ステアリングリング222は、X線不透過性の材料から構築され得、それは、さまざまな医療用イメージングモダリティーを使用して、拡張器100の可視化を促進させることが可能である。
下記に説明されているように、張力エレメント(たとえば、ステアリングライン212、214、218、220)は、ハンドル300の上に配設されている1つまたは複数のアクチュエーターによって、張力をかけられている。一般的に、張力エレメント(たとえば、ステアリングライン212、214、218、220)は、アクチュエーターからステアリングリング216、222へ引張力を伝達することができる任意の材料から構築され得る。たとえば、ステアリングライン212、214、218、220は、金属ワイヤーおよび/またはさまざまな縫合材料を含むことが可能である。
図6は、本開示の少なくともいくつかの態様による、例示目的のエンドエフェクター200の断面図である。図1、図2、および図6を参照すると、例示目的のエンドエフェクター200は、先端部分206の遠位端部を形成する1つまたは複数の励起エレメント(たとえば、先端部励起エレメント224など)と、拡張部分202の一部分の円周方向表面を形成する拡張励起エレメント226とを含む。下記に説明されているように、エンドエフェクター200の励起エレメント224、226は、ワイヤリングハーネス108を介して電気エネルギーを受け取るように構成されており、電気エネルギーを生物学的な組織に送達するように構成されている。例示目的のワイヤリングハーネス108は、シャフト102を通って先端部励起エレメント224へ延在する先端部分電力ワイヤー122と、シャフト102を通って拡張励起エレメント226へ延在する拡張部分電力ワイヤー124とを含む。用いられる電気外科的な技法に応じて、それぞれの電力ワイヤー122、124は、1つまたは複数の別個のおよび/または絶縁された導体を含むことが可能である。電力ワイヤー122、124は、たとえば、はんだ接続によって、励起エレメント224、226に接続されている。いくつかの実施形態において、励起エレメント224、226は、X線不透過性の材料から構築され得、それは、さまざまな医療用イメージングモダリティーを使用して、拡張器100の可視化を促進させることが可能である。
例示目的の実施形態において、先端部分206の遠位端部は、先端部励起エレメント224によって少なくとも部分的に画定されている。先端部励起エレメント224は、生物学的な組織膜を通る先端部分206の通過を促進させるように形状決めされている。先端部励起エレメント224は、示されているような半径付きの形状(たとえば、概して丸みを帯びた形状)、および/または、他の形状(たとえば、ベベルおよび/またはテーパーなど)(たとえば、概して尖った形状)を含むことが可能である。
図1、図3、および図4を参照すると、シャフト102は、近位端部分104から遠位端部分106へ延在する1つまたは複数の長手方向のルーメンを含むことが可能である。例示目的の実施形態において、ステアリングライン212、214、218、220のそれぞれは、それぞれのステアリングラインルーメン112、114、116、118の中にスライド可能に配設されている。この例示的な実施形態では、ステアリングラインルーメン112、114、116、118のそれぞれの対のルーメンは、実質的に直径方向に互いに反対側に(たとえば、互いに対して約180度に)位置決めされている。代替的な実施形態は、特定のステアリング可能な部分202、206に対して、単一のステアリングライン212、214、218、220および/またはステアリングラインルーメン112、114、116、118のみを含むことが可能であり、それは、その部分202、206のために一方向性ステアリングを提供することが可能である。
この例示目的の実施形態では、ガイドワイヤールーメン120が、エンドエフェクター200、シャフト102、およびハンドル300を通って長手方向に延在しており、それを通してガイドワイヤーをスライド可能に受け入れるように構成されている。例示目的の実施形態において、ガイドワイヤールーメン120は、シャフト102およびエンドエフェクター200の中に実質的に中心に位置付けされている。先端部分電力ワイヤー122は、先端部分電力ワイヤールーメン126を通って延在しており、拡張部分電力ワイヤー124は、拡張部分電力ワイヤールーメン128を通って延在している。
シャフト102は、1つまたは複数の層から構築され得る。たとえば、この例示目的の実施形態は、内側層130、中間層132、および外側層134を含む。いくつかの実施形態において、層130、132、134は、別個に形成されており、次いで、たとえば、熱結合プロセスおよび/または化学結合プロセスなどを使用して接合される。代替的に、層130、132、134のうちの2つ以上が、一緒に形成され得る。
この例示目的の実施形態では、内側層130は、ポリマー(たとえば、ポリマー押出品など)を含む。内側層130は、シャフト102の長さにわたって実質的に均一になっていることが可能であり、または、いくつかの特質は、シャフト102の長さにわたって変化することが可能である。たとえば、例示目的の実施形態において、内側層130は、シャフト102の長さにわたって異なる剛性を促進させる複数の押し出し加工されたセグメントを含む。本明細書で使用されているように、「剛性」は、印加された力の下での変形に対する物体の抵抗力を指している可能性がある。この例示的な実施形態では、内側層130の剛性は、近位から遠位へ減少しており、シャフト102が、一般的に、押し込み性(たとえば、比較的に高い座屈強度)のために近位に硬くなっており、および/または、一般的に、フレキシビリティーおよび組織との非外傷性の接触のために遠位により柔らかくなるようになっている。例示目的の実施形態において、内側層130は、ハンドル300からエンドエフェクター200の先端部分206へ実質的に延在している。剛性の変化は、離散的な間隔で起こることが可能である。遠位部分(たとえば、先端部分206の近く)は、約Shore 80A以下の剛性を有するポリマーを含むことが可能である。近位部分(たとえば、ハンドル300の近く)は、約Shore 75D以上の剛性を有するポリマーを含むことが可能であり、それは、ハンドル300材料の剛性におおよそマッチすることが可能である。いくつかの実施形態において、さまざまな中間セグメント(たとえば、最も遠位のセグメントと最も近位のセグメントとの間)は、(たとえば、段階的な方式などで)剛性に関して変化することが可能である。たとえば、いくつかの中間セグメントは、遠位から近位へ、Shore 10DからShore 15Dのインクリメントで増加することが可能である(たとえば、25D、40D、55D、65D)。いくつかの実施形態において、内側層130の外径は、約0.7mmから約1.7mmであることが可能である。異なる直径は、異なる解剖学的構造が横断されることとなるときに、および/または、たとえば、異なるサイズのガイドワイヤーを収容するために、有用である可能性がある。
この例示目的の実施形態では、中間層132は、構造的補強層(たとえば、ポリマー(たとえば、Nylon、Kevlar)もしくは金属(たとえば、ステンレス鋼、ニッケルチタン)のコイルおよび/または編組構造体など)を含む。例示目的の実施形態において、中間層132は、シャフト102のよじれに抵抗するように、および/または、シャフト102の捩じり強度を増加させるように構成されている。いくつかの例示的な実施形態において、中間層132のいくつかの特質は、シャフト102の長さにわたって変化することが可能である。たとえば、コイルおよび/または編組中間層132のピッチおよび/またはピックレートは、シャフト102の長さにわたって変化することが可能である。1つの例示的な実施形態において、編組および/もしくはコイルは、シャフト102の近位端部分104に向けて、より開いていることが可能であり(パターンがより軸線方向に延在することに起因して、より良好な押し込み性を提供する)、ならびに/または、編組および/もしくはコイルは、シャフト102の遠位端部分106に向けて、より閉じていることが可能である(パターンがより半径方向に位置決めされていることに起因して、より良好なフレキシビリティーを提供する)。さまざまな形状のフィラメントおよび/またはワイヤーが利用され得る。たとえば、フィラメントまたはワイヤーは、概して丸形の断面を有することが可能であり、または、たとえば、より小さな先端部分直径208を必要とするデバイスなどにおいては、概して長方形の断面を有することが可能である。いくつかの例示目的の実施形態は、構造的補強層(たとえば、中間層132)を含まなくてもよい。たとえば、アクセス部位から治療部位への経路が蛇行していない場合に使用するように構成されているデバイスは、そのような中間層132によって提供される捩じれ剛性および/または耐キンク性を必要としない可能性がある。例示目的の実施形態において、中間層132は、テーパー付き移行部分204の近位側からハンドル300の遠位側へ実質的に延在している。
この例示目的の実施形態では、外側層134は、ポリマー(たとえば、ポリマー押出品など)を含む。外側層134は、シャフト102の長さにわたって実質的に均一になっていることが可能であり、または、いくつかの特質は、シャフト102の長さにわたって変化することが可能である。たとえば、例示目的の実施形態において、外側層134は、シャフト102の長さにわたって異なる剛性を促進させる複数の押し出し加工されたセグメントを含む。この例示的な実施形態では、外側層134の剛性は、近位から遠位へ減少しており、シャフト102が、一般的に、押し込み性(たとえば、比較的に高い座屈強度)のために近位に硬くなっており、および/または、一般的に、フレキシビリティーおよび組織との非外傷性の接触のために遠位により柔らかくなるようになっている。外側層134は、ハンドル300の遠位側からエンドエフェクター200のテーパー付き移行部分204へ実質的に延在している。この例示目的の実施形態では、外側層134は、テーパー付き移行部分204を少なくとも部分的に画定するように熱的に形成されている。剛性変化は、離散的な間隔で起こることが可能である。エンドエフェクターの拡張部分202は、約Shore 25D以下の剛性を有するポリマーを含むことが可能である。近位部分(たとえば、ハンドル300の近く)は、約Shore 75D以上の剛性を有するポリマーを含むことが可能である。いくつかの実施形態において、さまざまな中間セグメント(たとえば、最も遠位のセグメントと最も近位のセグメントとの間)は、(たとえば、段階的な方式などで)剛性に関して変化することが可能である。たとえば、いくつかの中間セグメントは、遠位から近位へ、Shore 10DからShore 15Dのインクリメントで増加することが可能である(たとえば、40D、55D、65D)。いくつかの例示的な実施形態において、内側層130のセグメントは、外側層134のセグメントに重なるように位置決めされ得、それは、シャフト102の長さにわたって概してより滑らかな移行を提供することが可能である。いくつかの実施形態において、外側層134の外径は、約2.3mmから約3.0mmであることが可能である。異なる直径は、たとえば、治療部位において、異なる開口部サイズを生成するのに有用である可能性がある。
図7は、例示目的のハンドル300の一部分の詳細な等角図であり、図8は、ハンドル300の例示目的のアクチュエーターメカニズムの詳細な等角図であり、図9は、ハンドル300の一部分の切り欠き図であり、図10は、ハンドル300の近位端部分の詳細な等角図であり、すべてが、本開示の少なくともいくつかの態様によるものである。図1および図7を参照すると、例示目的のハンドル300は、一般的にユーザーの手によってグリップされるように構成されているハンドル本体部302を含む。ハンドル本体部302は、概してリジッドのポリマー(たとえば、Shore 75D以上)から構築され得る。
図1、図5、および図7~図9を参照すると、例示目的のハンドル300は、先端部分ステアリングアクチュエーター304および拡張部分ステアリングアクチュエーター306を含む。この例示的な実施形態では、それぞれのステアリングアクチュエーター304、306は、一般的に、ユーザーによる操作のためにハンドル300の上に回転可能に配設されているノブの形態になっている。より具体的には、この実施形態では、それぞれのステアリングアクチュエーター304、306は、それぞれの軸線308、310の周りに回転可能であり、それぞれの軸線308、310は、それぞれのステアリングアクチュエーター304、306が露出されているハンドル300の部分に対して実質的に垂直になっている。それぞれのステアリングアクチュエーター304、306は、グリップエレメント(たとえば、直立したタブ312、314など)を含む。ステアリングアクチュエーター304、306は、それぞれの凹部316、318の中において、ハンドル300の上に回転可能に装着されている。いくつかの実施形態において、ステアリングアクチュエーター304、306および/または凹部316、318は、それぞれの凹部316、318の中へのステアリングアクチュエーター304、306のスナップフィットを促進させる係合特徴(たとえば、リング)を提供され得る。代替的なステアリングアクチュエーター(たとえば、スライダーまたはローラーなど)は、概して同様の様式で動作するように構成され得るということが認識されることとなる。
先端部分ステアリングアクチュエーター304は、第1の先端部分ステアリングライン212および第2の先端部分ステアリングライン214に連結されている。この例示目的の実施形態では、先端部分ステアリングライン212、214は、先端部ステアリングアクチュエーター304に連結されており、先端部分ステアリングアクチュエーター304を時計回りに回転させることが、第1の先端部分ステアリングライン212に張力をかける働きをするようになっている。同様に、先端部ステアリングアクチュエーター304を反時計回りに回転させることは、第2の先端部分ステアリングライン214に張力をかける働きをする。同様に、拡張部分ステアリングアクチュエーター306は、第1の拡張部分ステアリングライン218および第2の拡張部分ステアリングライン220に連結されている。拡張部分ステアリングライン218、220は、拡張部分ステアリングアクチュエーター306に連結されており、拡張部分ステアリングアクチュエーター306を時計回りに回転させることが、第1の拡張部分ステアリングライン218に張力をかける働きをするようになっている。同様に、拡張部分ステアリングアクチュエーター306を反時計回りに回転させることは、第2の拡張部分ステアリングライン220に張力をかける働きをする。一般的に、この例示目的の実施形態では、ステアリングライン212、214、218、220が取り付けられている場所におけるステアリングアクチュエーター304、306のそれぞれの直径は、それぞれのステアリングライン212、214、218、220に対する「引っ張り」の程度を決定し、したがって、先端部分206および/または拡張部分202の結果として生じる偏向を決定する。
この例示目的の実施形態では、先端部分ステアリングライン212、214は、先端部分ステアリングアクチュエーター304の反対側の横方向側部に個別に取り付けられている個々の離散的な長さである。いくつかの代替的な実施形態において、両方の先端部分ステアリングライン212、214は、先端部分ステアリングリング216から先端部分ステアリングアクチュエーター304の周りに延在して先端部分ステアリングリング216に戻る連続的な長さの一部として提供され得る。いくつかのそのような実施形態において、先端部分ステアリングライン212、214は、1つの場所において(たとえば、先端部分ステアリングアクチュエーター304の近位側面などにおいて)先端部分ステアリングアクチュエーター304に固定され得る。一般的に、先端部分ステアリングライン212、214は、先端部分ステアリングライン212、214の上の1つまたは複数の上昇した特徴と先端部分ステアリングアクチュエーター304の上の対応する凹部との係合によって、先端部分ステアリングアクチュエーター304に固定され得る。代替的に、先端部分ステアリングライン212、214は、先端部分ステアリングアクチュエーター304に溶接されるかまたははんだ付けされ得る。拡張部分ステアリングライン218、220および拡張部分ステアリングアクチュエーター306は、同様の様式で構成され得る。
図7および図8を参照すると、ステアリングアクチュエーター304、306および凹部316、318は、対応する回転制限特徴を提供され得る。たとえば、ステアリングアクチュエーター304、306は、1つまたは複数のステアリング限界326、328を含むことが可能であり、1つまたは複数のステアリング限界326、328は、所望のトラベルの限界において凹部316、318の中の1つまたは複数のそれぞれのステアリングストップ330、332に選択的に接触するように配置されている。一般的に、先端部分206および/または拡張部分202のステアリングの程度は、それぞれのステアリングアクチュエーター304、306の直径、および/または、それぞれの回転制限特徴によって許容されるそれぞれのステアリングアクチュエーター304、306の角度的な回転の程度に依存し得るということが認識されることとなる。いくつかの実施形態において、先端部分206および拡張部分202のうちの一方は、他方のものよりも大きな最大偏向を有するように構成され得る。代替的に、先端部分206および拡張部分202は、おおよそ同じ最大偏向を有するように構成され得る。
図3、図5、および図9を参照すると、ステアリングライン212、214、218、220は、それぞれのステアリングアクチュエーター304、306からハンドル移行部分320を通ってシャフト102へ、それぞれのステアリングラインルーメン112、114、116、118を通してルーティングされており、ハンドル移行部分320は、一般的に、ハンドル本体部302の断面からシャフト102の断面へテーパー付きになっている。ステアリングラインルーメン112、114、116、118は、ステアリングアクチュエーター304、306の直径に対応するように、適当な間隔でステアリングライン212、214、218、220を方向付けるように配置されている。ハンドル移行部分320は、ストレインリリーフ部分322を含むことが可能であり、ストレインリリーフ部分322は、シャフト102がハンドル300の近くでよじれることを防止するように構成され得る。たとえば、ストレインリリーフ部分322は、約Shore 40Dから約Shore 60Dの硬度を有するポリマーから形成され得、それは、シャフト102の近位端部分104とともに屈曲する。ステアリングラインルーメン112、114、116、118は、シャフト102からそれぞれのステアリングアクチュエーター304、306へ続いており、それぞれのステアリングライン212、214、218、220をルーティングする。
図10を参照すると、ハンドル300の近位端部分は、ワイヤリングハーネス108の近位に延在する部分を含む(電力ワイヤー122、124を含む)。追加的に、この例示目的の実施形態では、ハンドル300の近位端部分は、ガイドワイヤールーメン120の近位端部を含む。機械的なカップリング324(たとえば、メス型Luer-lockフィッティングなど)が、ガイドワイヤールーメン120の上に提供されており、たとえば、ガイドワイヤールーメン120を通した流体(たとえば、生理食塩水、造影剤)の注入のために、シリンジの取り付けを促進させる。カップリング324は、ガイドワイヤーの挿入に関連して使用され得、および/または、ガイドワイヤールーメン120を介した流体漏出を防止するためのシーリングデバイスを取り付けるために使用され得る。
ワイヤリングハーネス108の近位に延在する部分は、ガイドワイヤールーメン120との衝突を回避するために、ハンドル300の中に位置決めされている。いくつかの実施形態において、ワイヤリングハーネス108のさまざまなワイヤー122、124は、ステアリングアクチュエーター304、306に対応するように色分けされ得、それは、ユーザーの混乱のリスクを低減させることが可能である。
図11は、本開示の少なくともいくつかの態様による、ラジオ周波数エネルギーを送達するための例示目的の回路400の簡単化された電気的な概略図である。この例示目的の実施形態では、電気外科的発電機402(たとえば、マルチチャネルラジオ周波数(「RF」)発電機)は、先端部分電力ワイヤー122および/または拡張部分電力ワイヤー124にRFエネルギーを送達するように配置されており、先端部分電力ワイヤー122および/または拡張部分電力ワイヤー124は、それぞれのコネクター404、406を介して取り付けられている。また、電気外科的発電機402は、それぞれのスイッチ410、412を介して患者接地パッド408に連結されている。先端部分スイッチ410が閉じられる/活性化させられるときに、電気外科的発電機402は、先端部分電力ワイヤー122および接地パッド408を介して先端部励起エレメント224にRFエネルギーを送達する。同様に、拡張部分スイッチ412が閉じられる/活性化させられるときに、電気外科的発電機402は、拡張部分電力ワイヤー124および接地パッド408を介して拡張励起エレメント226にRFエネルギーを送達する。代替の実施形態において、スイッチ410、412は、たとえば、フットペダル、電気外科的発電機ユニット402の上のコントロール、または、ハンドル300の上に配設されているコントロールを含むことが可能である。
図12は、本開示の少なくともいくつかの態様による、電気メス電力を送達するための例示目的の回路450の簡単化された電気的な概略図である。この例示目的の実施形態では、電気外科的発電機452は、先端部分電力ワイヤー122(たとえば、2つの電気的に絶縁された別個の導体を含む)および/または拡張部分電力ワイヤー124(たとえば、2つの電気的に絶縁された、別個の導体を含む)に、電気メスエネルギーを送達するように配置されており、先端部分電力ワイヤー122および/または拡張部分電力ワイヤー124は、それぞれのコネクター454、456を介して取り付けられている。それぞれのスイッチ460、462は、電気外科的発電機452を電力ワイヤー122、124に連結している。先端部分スイッチ460が閉じられる/活性化させられるときに、電気外科的発電機452は、先端部分電力ワイヤー122を介して先端部励起エレメント224に電気メスエネルギーを送達する。同様に、拡張部分スイッチ462が閉じられる/活性化させられるときには、電気外科的発電機452は、拡張部分電力ワイヤー124を介して拡張励起エレメント226に電気メスエネルギーを送達する。代替の実施形態において、スイッチ460、462は、たとえば、フットペダル、電気外科的発電機ユニット452の上のコントロール、または、ハンドル300の上に配設されているコントロールを含むことが可能である。それぞれの励起エレメント224、226への電力/エネルギーを独立して制御するために、別個の回路が使用される。
本開示の少なくともいくつかの態様によるさまざまな実施形態において、励起エレメント224、226および電力回路400、450のさまざまな組み合わせが提供され得る。たとえば、いくつかの実施形態は、励起エレメント224、226を含まないことが可能であり、および/または、電力回路400、450を含まないことが可能である。他の実施形態は、RF電力回路400のみを含むことが可能であり、RF電力回路400は、先端部分励起エレメント224および/または拡張部分励起エレメント226のうちの一方または両方にRFエネルギーを供給するように構成され得る。いくつかの実施形態は、電気メス電力回路450のみを含むことが可能であり、電気メス電力回路450は、先端部分励起エレメント224および/または拡張部分励起エレメント226のうちの一方または両方に電気メスエネルギーを供給するように構成され得る。代替の実施形態は、RF電力回路400および電気メス電力回路450の両方を含むことが可能である。いくつかのそのような実施形態において、RF電力回路400は、先端部分励起エレメント224または拡張部分励起エレメント226のみにRFエネルギーを提供するように構成され得、電気メス電力回路450は、先端部分励起エレメント224および拡張部分励起エレメント226のうちの他方のみに電気メスエネルギーを提供するように構成され得る。
RFエネルギーは、RFエレメントの高周波数振動を作り出し、一方では、電気メス(EC)エネルギーは、熱を作り出すこととなる。したがって、RFエレメントは、より冷たいままであることとなり、本質的に、ドッターリング器具(dottering instrument)として作用することとなる。ECによって、組織は加熱され、わずかに焼かれる。一般的に、RFエネルギーは、組織が高周波数で振動することも引き起こし、また、結果として組織瘢痕化を引き起こすことが可能である。RFは、典型的に、薄い組織膜に器具を通過させるために使用される。ECエネルギーは、本質的に、外科手術の間の出血を停止させるために使用され、また、カットして同時に出血を停止させるために使用され得る。本開示に関連して、ECは、組織を「固定する」ために使用され得る(ここで、組織を通る孔部が、近位エレメントによって生成される)。孔部を取り囲む組織に傷をつけ、したがって、それを固定するために、RFを使用することも、同様に効果的である可能性がある。
図13は、代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器100aの等角図であり、図14は、拡張器100aの代替的な例示目的のエンドエフェクター200aの等角図であり、図15は、拡張器100aの代替的な例示目的のハンドル300aの等角切り欠き図であり、すべてが、本開示の少なくともいくつかの態様によるものである。一般的に、ステアリング可能な拡張器100aは、構築および動作に関して、上記に説明されているステアリング可能な拡張器100と同様であり、ステアリング可能な拡張器100aの任意の特徴は、本開示によるさまざまな他の例示的な実施形態において使用され得る。同様の参照数字は、同様のコンポーネントおよび付随する機能を指す。簡潔さのために、以下の説明は、冗長な説明を省略しており、ステアリング可能な拡張器100aとステアリング可能な拡張器100との間の違いに焦点を当てている。
この例示目的の拡張器100aは、近位端部分104aおよび遠位端部分106aを有する細長いシャフト102aを含む。例示目的の拡張器100aは、シャフト102aの遠位端部分106aに配設されているエンドエフェクター200aと、シャフト102aの近位端部分104aに配設されているハンドル300aとを含む。例示目的のエンドエフェクター200aは、シャフト102aの遠位端部分106aに近接して配設されている近位拡張部分202aと、拡張部分202aの上に遠位に配設されている移行部分204aと、移行部分204aの上に遠位に配設されている遠位先端部分206aとを含む。先端部分206aは、先端部分直径208aを有しており、拡張部分202aは、拡張部分直径210aを有している。
この例示目的の実施形態では、拡張部分202aは、拡張可能なエレメント203a(たとえば、膨張可能なエレメントなど)を含み、拡張可能なエレメント203aは、おおよそ拡張部分直径210aから完全に拡張された直径211aへ選択的に拡張可能である。拡張可能なエレメント203aは、たとえば、膨張接続部303aを介して流体(たとえば、液体またはガス)を注入することまたは引き出すことなどによって、選択的に拡張および/または収縮されるように構成される。膨張接続部303aは、ハンドル300aの近位端部において接続ハブ301aの上に(たとえば、接続ハブ301aの専用ブランチの上などに)提供されている。1つの例示的な実施形態において、拡張可能なエレメント203aは、拡張された直径211aを有するように構成されている概してトロイダル形の膨張可能なエレメントを含むことが可能である。孔部が、いくらか収縮した非円形の解剖学的構造で組織の中に形成されている。たとえば、第3脳室は、パンケーキのように平坦であり、数mm(最大3~4mm)の厚さしかないが、水頭症の重症度に応じて、1~2cmの長さまたはそれ以上になっている可能性がある。したがって、拡張は、「円形」とは違ってより「長円形」であることが可能であるが、いずれかの形状、または、さらに別の形状であることが可能である。拡張のために使用されるバルーンのような膨張性のエレメントは、手順の間に解剖学的構造に適合するように高度に柔軟であるべきである。膨張していない状態において、バルーンは、おおよそ2mmの直径を有することが可能である。バルーンは、適切な流体によって充填されて膨張し、直径がおおよそ2mmからおおよそ10mmの間の組織の中にフェネストレーションを生成することが可能である。いくつかの実施形態において、膨張可能なエレメントを含む拡張可能なエレメント203aは、一般的に、約Shore 60Aから約Shore 25Dの硬度を有するコンプライアントバルーンの形態になっていることが可能である。拡張可能なエレメント203a(たとえば、膨張可能なエレメントなど)は、たとえば、所望の部分的にまたは完全に拡張された直径を実現するために流体を注入することおよび/または引き出すことなどによって、完全に膨張されるかまたは部分的に拡張され得る。
この例示目的の実施形態では、先端部分206aは、先端部分励起エレメント224aを含み、および/または、拡張部分202aは、(たとえば、上記に説明されている拡張部分励起エレメント224と同様の)励起エレメントを含まなくてもよい。先端部分励起エレメント224aに動作可能に接続されているワイヤリングハーネス308aは、ハンドル300aの接続ハブ301aを通って(たとえば、接続ハブ301aの専用ブランチなどを通って)近位に延在することが可能である。先端部分励起エレメント224aは、ガイドワイヤールーメン120aの遠位端部開口部を含み、ガイドワイヤールーメン120aは、ハンドル300a、シャフト102a、およびエンドエフェクター200aを通って長手方向に延在している。ガイドワイヤールーメン120aは、機械的なカップリング324aを介して近位にアクセスされ得、機械的なカップリング324aは、接続ハブ301aの専用ブランチの上に提供され得る。
この例示目的の実施形態では、ハンドル300aは、先端部分ステアリングアクチュエーター304aおよび拡張部分ステアリングアクチュエーター306aを含む。この例示的な実施形態では、それぞれのステアリングアクチュエーター304a、306aは、一般的に、ユーザーによる操作のためにハンドル300aの上に回転可能に配設されているローラーの形態になっている。より具体的には、この実施形態では、それぞれのステアリングアクチュエーター304a、306aは、それぞれの軸線308a、310aの周りに回転可能であり、それぞれの軸線308a、310aは、それぞれのステアリングアクチュエーター304a、306aが露出されているハンドル300の部分に対して実質的に平行になっている。それぞれのステアリングアクチュエーター304a、306aは、ハンドル300aの2つの反対側の面において露出されている。それぞれのステアリングアクチュエーター304a、306aは、少なくとも1つのグリップエレメント(たとえば、直立したタブ312a、312b、314a、314bなど)を含む。それぞれのステアリングアクチュエーター304a、306aは、歯付き部分315a、317aを含み、歯付き部分315a、317aは、それぞれの歯付きギア319a、321aと動作可能に係合されている。それぞれの歯付きギア319a、321aは、少なくとも1つのポスト323a、323b、325a、325bを含み、少なくとも1つのポスト323a、323b、325a、325bは、それぞれのステアリングライン212、214、218、220に接続されている。一方向へのステアリングアクチュエーター304a、306aの回転は、それぞれの歯付きギア319a、321aが反対方向に回転することを引き起こす。歯付きギア319a、321aの回転は、それぞれのポスト323a、323b、325a、325bを移動させ、それによって、それぞれのステアリングライン212、214、218、220に張力をかけるおよび/またはそれを緩める。
本開示の少なくともいくつかの態様による例示目的のステアリング可能な拡張器100を使用する例示的な方法は、下記に説明されており、また、随意的なおよび/または代替的な構造および/または動作を含むことが可能である。以下の説明は、図1~図12のステアリング可能な拡張器100に焦点を当てているが、同様の動作が、他の例示的な実施形態(図13~図15の拡張器100aを含む)にも同様に適用可能であるということが認識されることとなる。
図16は、本開示の少なくともいくつかの態様による、患者の頭部500の矢状面コンピューター断層撮影法イメージである。図16では、第3脳室502は、CSFが第3脳室502から第4脳室506へ自然にドレン排出することを妨げる狭窄した(狭くなったまたは塞がれた)中脳水動504によって生成される圧力上昇に起因して膨らませられ、非交通性水頭症疾患を引き起こしている。この疾患を治療するために、例示的な拡張器100が使用され、終板508を通る開口部を生成することが可能であり、それは、図示されている経路510を介して拡張器100によってアクセスされ得る。
一般的に、生物学的な組織膜の中に開口部を生成する(たとえば、脳室底開窓術を実施する)いくつかの例示的な方法は、低侵襲的な様式で(たとえば、CSFシステムの中への腰椎穿刺またはC1~C2穿刺を介してなど)終板508にアクセスすることを含むことが可能である。したがって、終板508は、背景技術の章において説明された内視鏡下第3脳室底開窓術手順のように「上方」からではなく、「下方」から(たとえば、中心管から)アクセスされ得る。
外科的デバイス(たとえば、拡張器100)は、修正Seldinger技法を使用してCSFスペースの中へ導入され得る。たとえば、最初の腰椎穿刺またはC1~C2穿刺は、中空針によって行われ得る。次いで、ガイドワイヤーが、針のルーメンを通して前進され得る。針は、除去され得、他のデバイス(たとえば、拡張器100)が、ガイドワイヤーの上を通され得る。
CSFスペースへのアクセスが取得されると、拡張器100は、たとえば、蛍光透視法および/またはコンピューター断層撮影法イメージング技法などを使用して、所望の治療部位(たとえば、終板508)に方向付けられ得る。拡張器100は、脳室底開窓術部位にナビゲートするために、および/または、経路510に沿った他の解剖学的構造体(たとえば、血管および/または神経構造)への損傷を回避するために、必要に応じてステアリングされ得る。たとえば、たとえば、ステアリングアクチュエーター304、306を使用するなどして、先端部分206は、先端部分ステアリング平面14の中でステアリングされ得、および/または、拡張部分202は、拡張部分ステアリング平面18の中でステアリングされ得る。いくつかの状況では、段階的な様式で(たとえば、イメージングガイダンスと関連してなど)ガイドワイヤーに沿って拡張器100を前進させることが有利である可能性がある。
所望の穿刺部位における拡張器100の位置決めが、たとえば、終板膜508の「テンティング(tenting)」などによって確認された後に、拡張器100は、膜508を通る開口部を生成するために使用され得る。図17~図19は、拡張器100を利用する例示的な膜穿刺手順の等角図であり、すべてが、本開示の少なくともいくつかの態様によるものである。図17を参照すると、拡張器100は、先端部分206によって終板508を機械的に穿刺するために前進され、初期開口部514を生成することが可能である。代替的に、先端部分励起エレメント224は、終板508を通した先端部分206の前進の前および/または間に、(たとえば、RFおよび/または電気メスエネルギーを印加することによって)励起され得、それは、初期開口部514を生成する間に組織偏向を低減させることが可能である。いくつかの状況では、ガイドワイヤー512は、初期開口部514を生成する間に少なくとも部分的に後退され得る。または、ガイドワイヤー512は、先端部分206の前に、および/または、先端部分206とともに、終板508を通して前進され得る。
図18を参照すると、膜508を通る初期開口部514を生成した後に、ガイドワイヤー512は、膜508を越えてさらに前進され得る。拡張器100は、移行部分204および/または拡張部分202を使用して、初期開口部514を拡張させ、拡張された開口部516を生成するために前進され得る。たとえば、拡張部分202の少なくとも一部分が、膜508を通して前進され得る。拡張器100は、初期開口部514を機械的に拡張させるために前進され得る。代替的に、拡張部分励起エレメント226が、拡張器100の前進の前に、その間に、および/または、その後に励起され、たとえば、RFおよび/または電気メスエネルギーを印加することなどによって、拡張された開口部516を治療することが可能である。
拡張可能なエレメントを含む外科的デバイス(たとえば、拡張可能なエレメント203aを含む拡張器100a)を用いる例示目的の方法は、拡張可能なエレメントを拡張および/または後退させることを含むことが可能である。図17A、18A、および19Aは、すべて本開示の少なくともいくつかの態様による、拡張器100aを利用する例示的な膜穿刺手順の等角図である。たとえば、拡張可能なエレメント203aは、初期開口部514が生成された後に、しかし、拡張された開口部516が生成される前に、少なくとも部分的に拡張され得る。次いで、拡張器100aは、拡張可能なエレメント203aが膜508を通過するように前進され、それによって、より大きな拡張された開口部516を生成することが可能である。代替的に、拡張器100aは、拡張可能なエレメント203aが収縮された構成で膜508を通過するように前進され得る。次いで、拡張可能なエレメント203aは、少なくとも部分的に拡張され得、拡張器100aは、拡張された開口部516を通して拡張可能なエレメント203aを引き出すために引っ張られ、それによって、拡張された開口部516を拡大させることが可能である。代替的に、拡張器100aは、膜508(たとえば、拡張された開口部516)が収縮された拡張可能なエレメント203aと少なくとも部分的に接触するように位置決めされ得る。次いで、拡張可能なエレメント203aは、拡張された開口部516を拡大するために拡張され得る。拡張可能なエレメント203aの使用に続いて、それは収縮され得る。より大きなフェネストレーションが、拡張可能なエレメント203aによって形成され得る。拡張インパクトを最大化しながら、デバイスの送達プロファイルは最小化され得る。
図19を参照すると、拡張器100および/またはガイドワイヤー512が引き出され、終板508を通る拡張された開口部516を残すことが可能である。拡張された開口部516は、第3脳室502からのCSFのドレナージを可能にし、狭窄した中脳水動504をバイパスさせることが可能である。
ステアリング可能な拡張器100を製造する例示目的の方法は、ハンドル300、シャフト102、およびエンドエフェクター200からステアリング可能な拡張器100を組み立てることを含むことが可能である。例示目的の方法は、ハンドル300、シャフト102、およびエンドエフェクター200を構築することを含むことが可能である。例示目的の方法は、シャフト102を通して、エンドエフェクター200とハンドル300との間に、ステアリングライン212、214、218、220および/または電力ワイヤー122、124をルーティングすることを含むことが可能である。例示目的の方法は、ステアリングライン212、214、218、220をステアリングアクチュエーター304、306および/またはステアリングリング216、222に動作可能に接続することを含むことが可能である。例示目的の方法は、電力ワイヤー122、124を励起エレメント224、226に動作可能に接続することを含むことが可能である。
本開示は、一般的に、カテーテルベースの手順を実施するための「オーバーザワイヤー」技法を開示している。一般的に説明されているように、器具およびコンポーネントを送達するために、他のカテーテルベースの技法が代わりに使用され得るということが理解されることとなる。これらの技法は、たとえば、「ラピッドエクスチェンジ」技法を含むことが可能であり、「ラピッドエクスチェンジ」技法では、カテーテルは、カテーテルの遠位部分を通って延在する短いガイドワイヤー受け入れスリーブまたは内側ルーメンを含む。スリーブまたは内側ルーメンは、カテーテルの遠位端部にある遠位ガイドワイヤーポートから、拡張バルーンの近位端部の近位に間隔を置いて配置された近位ガイドワイヤーポートへ延在している。近位ガイドワイヤーポートは、通常、遠位ガイドワイヤーポートから、約10cmから約50cmの間に位置付けされている。スリットが、カテーテル壁部の中に提供されており、それは、第2のガイドワイヤーポートから、膨張可能なバルーンの近位端部の近位の場所へ延在しており、患者からカテーテルを引き出すときに、ガイドワイヤーからのカテーテルの除去を補助する。ラピッドエクスチェンジカテーテルの構造は、交換ワイヤーの使用またはガイドワイヤーの近位端部にガイドワイヤーエクステンションを追加することを必要とすることなく、カテーテルの迅速な交換を可能にする。このタイプのカテーテルシステムは、本開示において一般的に示されて説明されているような手順において、同様の利益のために使用され得る。
図20は、本開示の少なくともいくつかの態様による、例示目的のステアリング可能な拡張器1100の等角図である。例示目的の拡張器1100は、近位端部分1202および遠位端部分1204を有する細長いシャフト1200を含む。外科的デバイスのユーザーの視点からさまざまな実施形態を説明するために本明細書で使用されているように、「近位」は、概してデバイスのユーザーに向かう方向を指している可能性があり、一方では、「遠位」は、概してデバイスのユーザーから離れる方向を指している可能性がある。同様に、患者の身体の中へ挿入される外科的デバイスの文脈において、および、デバイスのユーザーの視点から、「近位」は、患者の身体の中心から概して離れる方向を指していることが可能であり、「遠位」は、患者の身体の中心に概して向かう方向を指している可能性がある。参考のために、矢印1010は、概して「近位に」指しており、矢印1012は、概して「遠位に」指している。例示目的の拡張器1100は、シャフト1200の遠位端部分1204に配設されているエンドエフェクター1300と、シャフト1200の近位端部分1202に配設されているハンドル1400と、ハンドル1400の上に配設されているステアリングアクチュエーター1500と、電気エネルギーの供給源(たとえば、電気外科的発電機)をエンドエフェクター1300と動作可能に接続するように構成されているワイヤリングハーネス1130とを含む。
図21および図22は、本開示の少なくともいくつかの態様による、例示目的のエンドエフェクター1300の等角図であり、図23Aおよび図23Bは、例示目的のエンドエフェクター1300の断面図である。例示目的のエンドエフェクター1300は、シャフト1200の遠位端部分1204に近接して配設されている近位拡張部分1302と、拡張部分1302の上に遠位に配設されている遠位先端部分1350とを含む。先端部分1350は、先端部分直径1352を有しており、拡張部分1302は、拡張部分直径1304を有している。いくつかの実施形態において、拡張部分直径1304は、先端部分直径1352におおよそ等しくなっていることが可能である。いくつかの実施形態において、シャフト直径1110は、拡張部分直径1304におおよそ等しくなっていることが可能である。
図24A、図24B、および図25は、本開示の少なくともいくつかの態様による、例示目的の拡張部分1302の断面図である。図22から図25を参照すると、例示目的の拡張部分1302は、拡張可能なエレメント1308(たとえば、膨張可能なエレメントなど)を含む。拡張可能なエレメント1308は、おおよそ拡張可能な部分の直径131から完全に拡張された直径1320へ選択的に拡張可能であり得る。1つの例示的な実施形態において、拡張可能なエレメント1308は、拡張された直径1320を有するように構成されている概してトロイダル形の膨張可能なエレメントを含むことが可能である。他の実施形態において、拡張可能なエレメント1308は、たとえば、非トロイダル形状の膨張可能なエレメントを含むことが可能である。いくつかの実施形態において、膨張可能なエレメントを含む拡張可能なエレメント1308は、一般的に、約Shore 60Aから約Shore 25Dの硬度を有するコンプライアントバルーンの形態になっていることが可能である。張可能なエレメント1308(たとえば、膨張可能なエレメントなど)は、たとえば、所望の部分的にまたは完全に拡張された直径を実現するために流体注入することおよび/または引き出すことなどによって、完全に膨張されるかまたは部分的に拡張され得る。いくつかの実施形態において、拡張可能なエレメント1308は、X線不透過性の材料から構築され得、それは、さまざまな医療用イメージングモダリティーを使用して、拡張器1100の可視化を促進させることが可能である。
図26から図28は、本開示の少なくともいくつかの態様による、例示目的の先端部分1350の断面図である。図22から図23Bおよび図26から図28を参照すると、例示目的の先端部分1350は、拡張可能なエレメント1358(たとえば、膨張可能なエレメントなど)を含む。拡張可能なエレメント1358は、一般的に、先端部分1350の輪郭および直径を模倣している。拡張可能な部分1358は、おおよそ先端部分直径1352から完全に拡張された直径1360へ選択的に拡張可能であり得る。1つの例示的な実施形態において、拡張可能なエレメント1358は、拡張された直径1360を有するように構成されている概して涙滴形状の膨張可能なエレメントを含むことが可能である。他の実施形態において、拡張可能なエレメント1358は、たとえば、非涙滴形状の膨張可能なエレメントを含むことが可能である。バルーンのような膨張性のエレメントは、たとえば、手順の間に解剖学的構造に適合して保護するように高度に柔軟であるべきである。いくつかの実施形態において、膨張可能なエレメントを含む拡張可能なエレメント1358は、一般的に、約Shore 60Aから約Shore 25Dの硬度を有するコンプライアントバルーンの形態になっていることが可能である。張可能なエレメント1358(たとえば、膨張可能なエレメントなど)は、たとえば、所望の部分的にまたは完全に拡張された直径を実現するために流体を注入することおよび/または引き出すことなどによって、完全に膨張されるかまたは部分的に拡張され得る。いくつかの実施形態において、拡張可能なエレメント1358は、X線不透過性の材料から構築され得、それは、さまざまな医療用イメージングモダリティーを使用して、拡張器1100の可視化を促進させることが可能である。
図20から図24Aを参照すると、例示目的のエンドエフェクター1300は、矢印1018aおよび1018bによって示されているように、先端部分1350が第1の先端部分ステアリング平面1050においてステアリング可能であるように、ならびに、矢印1020aおよび1020bによって示されているように、拡張部分1302が第1の拡張部分ステアリング平面1054においてステアリング可能であるように構成されている。一般的に、先端部分1350は、拡張部分1302に対してステアリング可能であり、拡張部分1302は、シャフト1200に対してステアリング可能である。いくつかの実施形態において、先端部分1350のみが、拡張部分1302に対してステアリング可能であり得る。いくつかの実施形態において、拡張部分1302のみが、シャフト1200に対してステアリング可能であり得る。
いくつかの実施形態において、第1の拡張部分ステアリング平面1054は、第1の先端部分ステアリング平面1050に対して横断方向に配設されている。本明細書で使用されているように、「横断方向」は、非平行である(たとえば、垂直であるかまたは斜めである)相対的な角度配向を指している可能性がある。たとえば、第1の拡張部分ステアリング平面1054は、図21および図24Aに示されているように、第1の先端部分ステアリング平面1050に対して約90度のステアリング平面角度1060で配設され得る。そのような構成は、シャフト1200の長手方向軸線に対する拡張器1100の2次元ステアリングを利用することが望ましい可能性のあるいくつかの用途に関して有利である可能性がある。他の実施形態において、ステアリング平面角度1060は、たとえば、約0度から約90度よりも大きくなっていてもよい。いくつかの例示的な実施形態において、第1の先端部分ステアリング平面1050および第1の拡張部分ステアリング平面1054は、実質的に平行になっていることが可能である(たとえば、実質的に同一平面上にあるなど)(図23Bおよび24Bを参照)。
再び図20から図24を参照すると、例示目的のエンドエフェクター1300は、1つまたは複数のステアリングリングの上での1つまたは複数の張力エレメントの作用を通してステアリング可能である。先端部分1350は、先端部分ステアリングリング1354に接続されている第1の先端部分ステアリングライン1112および第2の先端部分ステアリングライン1114の選択的な近位方向の引っ張りによって、第1の先端部分ステアリング平面1050の中でステアリング可能である。具体的には、第1の先端部分ステアリングライン1112を近位に引き寄せることは、先端部分ステアリングリング1354を引き寄せ、先端部分1350が矢印1018aの方向に屈曲することを引き起こすようになっている。第2の先端部分ステアリングライン1114を近位に引き寄せることは、先端部分ステアリングリング1354を引き寄せ、先端部分1350が矢印1018bの方向に屈曲することを引き起こすようになっている。矢印1018aの方向および矢印1018bの方向は、概して反対側方向になっていることが可能である。先端部分ステアリングライン1112、1114は、たとえば、溶接もしくははんだジョイント、または、機械的な締結具によって、先端部分ステアリングリング1354に接続され得る。いくつかの実施形態において、先端部分ステアリングリング1354は、X線不透過性の材料から構築され得、それは、さまざまな医療用イメージングモダリティーを使用して、拡張器1100の可視化を促進させることが可能である。
同様に、拡張部分1302は、拡張部分ステアリングリング1306に接続されている第1の拡張部分ステアリングライン1120および第2の拡張部分ステアリングライン1122の選択的な近位方向の引っ張りによって、第1の拡張部分ステアリング平面1054の中でステアリング可能である。具体的には、第1の拡張部分ステアリングライン1120を近位に引き寄せることは、拡張部分ステアリングリング1306を引き寄せ、拡張部分1302が矢印1020aの方向に屈曲することを引き起こすようになっている。第2の拡張部分ステアリングライン1122を近位に引き寄せることは、拡張部分ステアリングリング1306を引き寄せ、拡張部分1302が矢印1020bの方向に屈曲することを引き起こすようになっている。矢印1020aの方向および矢印1020bの方向は、概して反対側方向になっていることが可能である。拡張部分ステアリングライン1120、1122は、たとえば、溶接もしくははんだジョイント、または、機械的な締結具によって、拡張部分ステアリングリング1306に接続され得る。いくつかの実施形態において、拡張部分ステアリングリング1306は、X線不透過性の材料から構築され得、それは、さまざまな医療用イメージングモダリティーを使用して、拡張器1100の可視化を促進させることが可能である。
下記に説明されているように、張力エレメント(たとえば、ステアリングライン1112、1114、1120、1122)は、ハンドル1400の上に配設されている1つまたは複数のアクチュエーターによって、張力をかけられている。一般的に、張力エレメント(たとえば、ステアリングライン1112、1114、1120、1122)は、アクチュエーターからステアリングリング1306、1350へ引張力を伝達することができる任意の材料から構築され得る。いくつかの実施形態において、ステアリングライン1112、1114、1120、1122は、金属ワイヤーおよび/またはさまざまな縫合材料を含むことが可能である。
図20から図28を参照すると、シャフト1200およびエンドエフェクター1300は、1つまたは複数の長手方向のルーメンを含むことが可能であり、1つまたは複数の長手方向のルーメンは、シャフト1200の近位端部分1202からシャフト1200の遠位端部分1204へ、および、エンドエフェクター1300を通って先端部分1350へ延在している。例示目的の実施形態において、ステアリングライン1112、1114、1120、1122のそれぞれは、シャフト1200の中のそれぞれのステアリングラインルーメン1212、1214、1220、1222の中にスライド可能に配設されており、ステアリングライン1112、1114、1120、1122は、ステアリングアクチュエーター1500からシャフト1200を通ってそれぞれのステアリングリング1354、1306へ走っている。この例示的な実施形態では、ステアリングラインルーメン1212、1214、および1220、1222のそれぞれの対のルーメンは、実質的に直径方向に互いに反対側に(たとえば、互いに対して約180度に)位置決めされている。代替的な実施形態は、特定のステアリング可能な部分1350、1302に対して、単一のステアリングライン1112、1114、1120、1122および/またはステアリングラインルーメン1212、1214、1220、1222のみを含むことが可能であり、それは、そのステアリング可能な部分1350、1302のために一方向性ステアリングを提供することが可能である。
図20から図22、24A、24Bおよび図25から28を参照すると、この例示目的の実施形態では、拡張可能なエレメント1308は、たとえば、膨張接続部1414を介して流体(たとえば、液体またはガス)を注入することまたは引き出すことなどによって、選択的に拡張および/または収縮されるように構成されている。膨張接続部1414は、ハンドル1400の近位端部において接続ハブ1410の上に(たとえば、接続ハブ1410の専用ブランチの上などに)提供されている。拡張可能なエレメント1358は、たとえば、膨張接続部1414を介して流体(たとえば、液体またはガス)を注入することまたは引き出すことなどによって、選択的に拡張および/または収縮されるように構成されている。膨張接続部1414は、ハンドル1400の近位端部における接続ハブ1410の上に(たとえば、接続ハブ1410の専用ブランチの上などに)提供されている。接続ハブ1410の専用ブランチは、たとえば、シャフト1200およびエンドエフェクター1300の中のルーメン1242を通して、拡張可能なエレメント1308に操作可能に接続され得る。接続ハブ1410の専用ブランチは、例えば、シャフト1200およびエンドエフェクター1300内のルーメン1236を通して拡張可能なエレメント1358に動作可能に接続され得る。
図2021、23A、24Aおよび24Bを参照すると、例示目的のエンドエフェクター1300は、先端部分1350の遠位端部を形成する1つまたは複数の励起エレメント(たとえば、先端部励起エレメント1356など)を含む。遠位先端部分1350の励起エレメント1356は、ワイヤリングハーネス1130を介して電気エネルギーを受け入れるように構成されており、電気エネルギーを生物学的な組織に送達するように構成されている。例示目的のワイヤリングハーネス1130は、ルーメン1232、1234を通って先端部励起エレメント1356へ延在する1つまたは複数の先端部分電力ワイヤー1132、1134を含むことが可能である。用いられる電気外科的な技法に応じて、電力ワイヤー1132、1134は、1つまたは複数の別個のおよび/または絶縁された導体を含むことが可能である。電力ワイヤー1132、1134は、たとえば、はんだ接続によって、励起エレメント1356に接続され得る。いくつかの実施形態において、励起エレメント1356は、X線不透過性の材料から構築され得、それは、さまざまな医療用イメージングモダリティーを使用して、拡張器1100の可視化を促進させることが可能である。
例示目的の実施形態において、先端部分1350の遠位端部は、先端部励起エレメント1356によって少なくとも部分的に画定されている。先端部励起エレメント1356は、生物学的な組織膜を通る先端部分1350の通過を促進させるように形状決めされている。先端部励起エレメント1356は、示されているようなベベル付きの形状(たとえば、概してベベル付きの形状)、および/または、他の形状(たとえば、半径および/またはテーパーなど)(たとえば、概して丸みを帯びたまたは尖った形状)を含むことが可能である。
図29は、本開示の少なくともいくつかの態様による、例示目的のステアリング可能な拡張器ハンドル1400の等角断面図である。ハンドル1400は、一般的にユーザーの手によってグリップされるように構成されたハンドル本体部1402を含む。ハンドル本体部1402は、概してリジッドのポリマー(たとえば、Shore 75D以上)から構築され得る。例示目的のステアリングアクチュエーター1500は、ハンドル1400の上に回転可能に配設されている。ステアリングアクチュエーター1500は、矢印1014a、1014b、1016a、および1016bによって示されている任意の方向またはすべての方向に、ハンドル1400に対して、ユーザーによって移動され得る。シャフト1200は、ハンドル1400の上に配設されており、ステアリングアクチュエーター1500の一部分を通過している。
図30は、例示目的のハンドル1400の詳細な等角切り欠き図であり、図31は、例示目的のステアリングアクチュエーター1500の詳細な等角図であり、図32は、例示目的のステアリングアクチュエーター1500の分解図であり、すべてが、本開示の少なくともいくつかの態様によるものである。
図20および図29から図32を参照すると、例示目的のハンドル1400は、ステアリングアクチュエーター1500を含む。この例示的な実施形態では、ステアリングアクチュエーター1500は、一般的に、ハンドル1400に対する第1の回転軸線1502および第2の回転軸線1504の周りでのステアリングアクチュエーター1500の回転を可能にする1対のジンバルまたは枢動式サポートである。この例示目的の例では、第2の回転軸線1504は、シャフト1200の長さに概して沿っており、第1の回転軸線1502は、第2の回転軸線1504に対して概して垂直になっている。ステアリングアクチュエーター1500は、ユーザーによる操作のためにハンドル1400の上に回転可能に配設されている。
この例示的な実施形態では、ステアリングアクチュエーター1500は、アクチュエーター本体部1510、ヨーク1540、回転アクチュエーター1560、およびアクチュエーターハンドル1580を含む。アクチュエーター本体部1510は、ヨークシャフト部分1512およびヨークリテイナー部分1514を含む。ヨーク1540は、丸形の孔部1542を含む。アクチュエーター本体部1510は、ヨークシャフト部分1512が孔部1542を通過した状態でヨーク1540に回転可能に装着されており、アクチュエーター本体部1510は、ヨークリテイナー部分1514によってヨーク1540に固定されている。ヨーク1540は、1対の枢動シャフト1544、1546を含む。ヨーク1540の枢動シャフト1544、1546は、ハンドル1400の上に回転可能に装着されている。アクチュエーター本体部1510は、回転アクチュエーター1560を回転可能に装着するための回転アクチュエーターシャフト部分1516および回転アクチュエーターリテイナー部分1518を含む。回転アクチュエーター1560は、丸形の孔部1562を含む。回転アクチュエーター1560は、回転アクチュエーターシャフト部分1516が孔部1562を通過した状態でアクチュエーター本体部1510に回転可能に装着されており、回転アクチュエーター1560は、回転アクチュエーターリテイナー部分1518によってアクチュエーター本体部1510に固定されている。アクチュエーター本体部1510は、アクチュエーターハンドル1580を装着するためのアクチュエーターハンドルシャフト部分1522を含む。ヨーク1540は、歯部分1554を含み、歯部分1554は、回転アクチュエーター1560の上の対向する歯部分1572に係合するように配置されている。この例示目的の実施形態では、歯部分1554、1572は、マッチされた1対のベベル付きのギアとして作用する。
この例示目的の実施形態では、ステアリングアクチュエーター1500は、ハンドル1400の上に配設されており、矢印1014a、1014bおよび1016a、1016bによってそれぞれ定義される方向にアクチュエーターハンドル1580を移動させることによって、アクチュエーターハンドル1580が、ユーザーによって2つの回転軸線1502、1504の周りに移動され得るようになっている。矢印1014aおよび1014bの方向にアクチュエーターハンドル1580を移動させることは、ヨーク1540の枢動シャフト1544、1546がハンドル1400に対して回転する状態で、回転軸線1502の周りにステアリングアクチュエーター1500を回転させる。矢印1016aおよび1016bの方向にアクチュエーターハンドル1580を移動させることは、ヨークシャフト部分1512がヨーク1540の中で回転する状態で、回転軸線1502の周りにアクチュエーター本体部1510を回転させる。さらに、矢印1016aおよび1016bの方向にアクチュエーターハンドル1580を移動させることは、ヨーク1540の上の歯部分1554が回転アクチュエーター1560の上の歯部分1572に力を印加することを引き起こし、回転アクチュエーター1560がアクチュエーター本体部1510の回転アクチュエーターシャフト部分1518の上で回転軸線1506の周りに回転することを引き起こす。
この例示目的の実施形態では、ステアリングアクチュエーター1500は、4つのステアリングライン取り付けポイント1520、1552、1564、1566を含む。アクチュエーター本体部1510は、ステアリングライン取り付けポイント1520を含む。ヨーク1540は、ステアリングライン取り付けポイント1552を含む。回転アクチュエーターは、ステアリングラインシャフト1568、1570を含み、ステアリングラインシャフト1568、1570は、ステアリングライン取り付けポイント1564、1566をそれぞれ含む。
図33、図35、および図37は、本開示の少なくともいくつかの態様による、例示目的のハンドル1400、シャフト1200、およびステアリングアクチュエーター1500の断面図であり、図34、図36、および図38は、例示目的のエンドエフェクター1300およびシャフト1200の断面図である。
図2021、23Aから図24A、図29、30および図33から図38を参照すると、エンドエフェクター1300の例示目的の先端部分1350は、1つまたは複数の張力エレメント1112、1114および例示目的のステアリングアクチュエーター1500の作用を通してステアリング可能である。この例示目的の実施形態では、第1の先端部分ステアリングライン1112は、ステアリングライン取り付けポイント1520に接続されており、第2の先端部分ステアリングライン1114は、ステアリングライン取り付けポイント1552に接続されている。先端部分ステアリングライン1112、1114は、たとえば、溶接もしくははんだジョイント、または、機械的な締結具によって、取り付けポイント1520、1552に接続され得る。
この例示目的の実施形態では、アクチュエーターハンドル1580は、矢印1014aおよび1014bによって定義される方向にアクチュエーターハンドル1580を移動させることによって、ユーザーによって回転軸線1502の周りに移動され得る。図29、33、35および37参照。矢印1014aおよび1014bの方向にアクチュエーターハンドル1580を移動させることは、回転軸線1502の周りにステアリングアクチュエーター1500を回転させ、それによって、先端部分ステアリングライン1112、1114の上に張力を交互に生成する。矢印1014aによって定義される方向にアクチュエーターハンドル1580を移動させることによって、ステアリングアクチュエーター1500は、矢印1026および1028の方向に先端部分ステアリングライン1112の上に張力を生成し、それによって、矢印1018aによって定義される方向に、第1の先端部分ステアリング平面1050の中で先端部分1350を移動させる。矢印1014bによって定義される方向にアクチュエーターハンドル1580を移動させることによって、ステアリングアクチュエーター1500は、矢印1030および1032の方向に先端部分ステアリングライン1114の上に張力を生成し、それによって、矢印1018bによって定義される方向に、第1の先端部分ステアリング平面1050の中で先端部分1350を移動させる。
図39および図40は、本開示の少なくともいくつかの態様による、例示目的のハンドル1400、シャフト1200、およびステアリングアクチュエーター1500の等角断面図であり、図41、図42、および図43は、例示目的のハンドル1400、シャフト1200、およびステアリングアクチュエーター1500の断面図であり、図44、図45、および図46は、例示目的のエンドエフェクター1300およびシャフト1200の断面図である。
図20、図21、図23Aから図24A、図29、図30、および図39から図46を参照すると、エンドエフェクター1300の例示目的の拡張部分1302は、1つまたは複数の張力エレメントおよび例示目的のステアリングアクチュエーター1500の作用を通してステアリング可能である。この例示目的の実施形態では、第1の拡張部分ステアリングライン1120は、ステアリングライン取り付けポイント1564に接続されており、第2の拡張部分ステアリングライン1122は、ステアリングライン取り付けポイント1566に接続されている。拡張部分ステアリングライン1120、1122は、たとえば、溶接もしくははんだジョイント、または、機械的な締結具によって、取り付けポイント1564、1566に接続され得る。
この例示目的の実施形態では、アクチュエーターハンドル1580は、矢印1016aおよび1016bによって定義される方向にアクチュエーターハンドル1580を移動させることによって、ユーザーによって回転軸線1504の周りに移動され得る。図29、図39および図40参照。矢印1016aおよび1016bの方向にアクチュエーターハンドル1580を移動させることによって、回転軸線1504の周りにステアリングアクチュエーター1500を回転させ、それによって、拡張部分ステアリングライン1220、1222の上に張力を交互に生成する。矢印1016aによって定義される方向にアクチュエーターハンドル1580を移動させることによって、ステアリングアクチュエーター1500は、矢印1034、1046の方向に拡張部分ステアリングライン1220の上に張力を生成し、それによって、矢印1020aによって定義される方向に、第1の拡張部分ステアリング平面1054の中で拡張部分1302を移動させる。矢印1016bによって定義される方向にアクチュエーターハンドル1580を移動させることによって、ステアリングアクチュエーター1500は、矢印1036、1048の方向に拡張部分ステアリングライン1122の上に張力を生成し、それによって、矢印1020bによって定義される方向に、第1の拡張部分ステアリング平面1054の中で拡張部分1302を移動させる。ユーザーは、ハンドル1400を片手で把持することができ、前記手の親指によってアクチュエーターハンドル1580を操作することができ、たとえば、ステアリングアクチュエーター1500の片手操作を可能にすることができる。
図20、図21、図23A、図23B、図24Aおよび図24Bを参照すると、ハンドル1400の近位端部分は、ワイヤリングハーネス1130の近位に延在する部分を含む(電力ワイヤー1132、1134を含む)。追加的に、この例示目的の実施形態では、ハンドル1400の近位端部分は、ガイドワイヤールーメン1250の近位端部を含む。1つまたは複数の機械的なカップリング1412、1414(たとえば、メス型Luer-lockフィッティングなど)が、ガイドワイヤールーメン1250の上に提供されており、たとえば、ガイドワイヤールーメン1250を通した流体(たとえば、生理食塩水、造影剤)の注入のために、シリンジの取り付けを促進させる。カップリング1412、1414は、ガイドワイヤーの挿入に関連して使用され得、および/または、ガイドワイヤールーメン1250を介した流体漏出を防止するためのシーリングデバイスを取り付けるために使用され得る。
ワイヤリングハーネス1130の近位に延在する部分は、ガイドワイヤールーメン1250および1つまたは複数の機械的なカップリング1412、1414との衝突を回避するために、ハンドル1400の中に位置決めされている。いくつかの実施形態において、ワイヤリングハーネス1130のワイヤー1132、1134は色分けされ得、それは、ユーザーの混乱のリスクを低減させることが可能である。この例示目的の実施形態では、ガイドワイヤールーメン1250は、エンドエフェクター1300、シャフト1200、およびハンドル1400を通って長手方向に延在しており、それを通してガイドワイヤーをスライド可能に受け入れるように構成されている。例示目的の実施形態において、ガイドワイヤールーメン1250は、シャフト1200およびエンドエフェクター1300の中に実質的に中心に位置付けされている。
図47、図48、および図49は、血管518内のエンドエフェクター300の上に配設されている例示目的のステント1380の断面図である。図50は、たとえば、手順の後の血管518内の位置にある例示目的のステント1380の断面図である。この例示目的の例では、ステント1380は、概して円筒形状になっており、エンドエフェクター1300の輪郭および直径を概して模倣している。ステント1380は、エンドエフェクター1300の上にフィットするよう構成されている。ステント1380は、遠位端部において概してテーパー付きになっている。ステント1380は、ステント直径1382と、遠位端部直径1384とを有している。ステント直径1382は、先端部分直径1352よりも大きく、遠位端部直径1384は、拡張可能部分直径1316よりも小さい(図21参照)。この例示目的の例では、ステント1380は、エンドエフェクター1300とのステアリング性のために、概して可撓性になっている。この例示目的の例では、エンドエフェクター1300の上にステント1380がある状態で、ステント1380は、拡張器1100を利用するユーザーによって、所定の場所、例えば血管518内部に方向付けられ得る。ユーザーによって決定された場所になると、拡張器1100は、ステント1380から引き出され、前記場所にステント1380を残すことが可能である。
エンドエフェクター1300の上に配設されているステント1380を含む外科的デバイスを用いる例示目的の方法は、拡張器1100を利用するユーザーによって、エンドエフェクター1300を所定の場所にガイドすることを含むことが可能である。ユーザーによって決定された場所になると、拡張器1100は、ステント1380から引き出され、前記場所にステント1380を残すことが可能である。
図51は、本開示の少なくともいくつかの態様による、代替的な例示目的のステアリング可能な拡張器1100aの等角図である。一般的に、ステアリング可能な拡張器1100aは、構築および動作に関して、上記に説明されているステアリング可能な拡張器1100と同様であり、ステアリング可能な拡張器1100aの任意の特徴は、本開示によるさまざまな他の例示的な実施形態において使用され得る。同様の参照数字は、同様のコンポーネントおよび付随する機能を指す。簡潔さのために、以下の説明は、冗長な説明を省略しており、ステアリング可能な拡張器1100aとステアリング可能な拡張器1100との間の違いに焦点を当てている。例示目的の拡張器1100aは、光エネルギーの供給源をエンドエフェクター1300aと動作可能に接続するように構成されている光ファイバーハーネス1130aを含む。
図52は、上記に説明されているエンドエフェクター1300と同様の、および、本開示の少なくともいくつかの態様による、代替的な例示目的のエンドエフェクター1300aの断面図である。例示目的のエンドエフェクター1300aは、拡張部分1302aの上に遠位に配設されている遠位先端部分1350aを含む。
図51および図52を参照すると、例示目的のエンドエフェクター1300aは、1つまたは複数の光エレメント(たとえば、光エレメント1356aなど)を含み、それは、先端部分1350aの遠位端部を形成している。下記に説明されているように、遠位先端部分1350aの光エレメント1356aは、光ファイバーハーネス1130aを介して光を受け取るように構成されており、生物学的な組織に光を送達するように構成されている。例示目的の光ファイバーハーネス1130aは、シャフト1200を通って光エレメント1356aへ延在する先端部分光ファイバーエレメント1132aを含む。用いられる外科的な技法に応じて、光ファイバーエレメント1132aは、1つまたは複数の別個の光ファイバーを含むことが可能である。いくつかの実施形態において、光エレメント1356aは、X線不透過性の材料から構築され得、それは、さまざまな医療用イメージングモダリティーを使用して、拡張器1100aの可視化を促進させることが可能である。光エレメント1356aは、上記に説明されている拡張器と同様に、他のカテーテルの上で使用され得
例示目的の実施形態において、先端部分1350aの遠位端部は、光エレメント1356aによって少なくとも部分的に画定されている。光エレメント1356aは、生物学的な組織膜を通る先端部分1350aの通過を促進させるように形状決めされている。先端部分1350aは、示されているようなベベル付きの形状(たとえば、概してベベル付きの形状)、および/または、他の形状(たとえば、半径および/またはテーパーなど)(たとえば、概して丸みを帯びたまたは尖った形状)を含むことが可能である。
先端部分1350aの遠位端部を形成する光エレメント1356aを含む外科的デバイスを用いる例示目的の方法は、拡張器1100aを利用するユーザーによって、先端部分1350aを所定の場所にガイドすることを含むことが可能である。ユーザーによって決定された場所になると、光エレメント1356aは、ユーザーによって励起され、光療法を生物学的な組織(たとえば、脳または脊柱組織など)に適用することが可能である。
図1~図10を参照して、ステアリング可能な拡張器100を製造する例示目的の方法は、ハンドル00、シャフト102、およびエンドエフェクター00から、ステアリング可能な拡張器100を組み立てることを含むことが可能である。製造する法は、ハンドル00、シャフト102、およびエンドエフェクター00を構築することをさらに含むことが可能である。製造する法は、シャフト102を通して、エンドエフェクター00とハンドル00との間に、ステアリングライン12、14、218220および/または電力ワイヤー122、124をルーティングすることを含むことが可能である。製造する方法は、ステアリングライン12、14、218220をステアリングアクチュエーター304、306および/またはステアリングリング216、222に動作可能に接続することを含むことが可能である。製造する方法は、電力ワイヤー122、124を励起エレメント224、226に動作可能に接続することを含むことが可能である。
本発明がその特定の実施形態の説明によって図示されてきたが、および、実施形態がかなり詳細に説明されてきたが、添付の特許請求の範囲をそのような詳細に制限することを意図しておらず、または、いかなる方法でも限定することを意図していない。本明細書で議論されているさまざまな特徴は、さまざまな実施形態の中で、および、さまざまな実施形態の間で、単独でまたは任意の組み合わせで使用され得る。追加的な利点および修正が、当業者に容易に明らかになることとなる。したがって、本発明は、そのより広い態様において、示されて説明されている特定の詳細、代表的な装置および方法、ならびに、例示目的の例に限定されない。したがって、一般的な発明概念の範囲または精神から逸脱することなく、そのような詳細から逸脱が行われ得る。
10 近位
12 遠位
14 先端部分ステアリング平面
18 拡張部分ステアリング平面
22 ステアリング平面角度
100 拡張器
102 シャフト
104 近位端部分
106 遠位端部分
108 ワイヤリングハーネス
110 シャフト直径
112、114、116、118 ステアリングラインルーメン
120 ガイドワイヤールーメン
122 先端部分電力ワイヤー
124 拡張部分電力ワイヤー
126 先端部分電力ワイヤールーメン
128 拡張部分電力ワイヤールーメン
130 内側層
132 中間層
134 外側層
200 エンドエフェクター
202 拡張部分
204 移行部分
206 先端部分
212 第1の先端部分ステアリングライン
214 第2の先端部分ステアリングライン
216 先端部分ステアリングリング
218 第1の拡張部分ステアリングライン
220 第2の拡張部分ステアリングライン
222 拡張部分ステアリングリング
224 先端部励起エレメント
226 拡張励起エレメント
300 ハンドル
301a 接続ハブ
302 ハンドル本体部
304 先端部分ステアリングアクチュエーター
306 拡張部分ステアリングアクチュエーター
320 ハンドル移行部分
322 ストレインリリーフ部分
324 機械的なカップリング

Claims (153)

  1. ステアリング可能な拡張器であって、前記拡張器は、
    近位端部分および遠位端部分を含む細長いシャフトと、
    前記シャフトの前記遠位端部分に配設されているエンドエフェクターであって、前記エンドエフェクターは、
    前記シャフトの前記遠位端部分に近接して配設されている拡張部分、
    前記拡張部分の上に遠位に配設されている移行部分、および、
    前記移行部分の上に遠位に配設されている遠位先端部分
    を含む、エンドエフェクターと、
    前記シャフトの前記近位端部分に配設されているハンドルであって、前記ハンドルは、前記ハンドルの上に配設されている先端部分ステアリングアクチュエーターを含む、ハンドルと
    を含み、
    前記先端部分は、前記拡張部分に対して移動可能であり、
    前記先端部分ステアリングアクチュエーターは、前記先端部分ステアリングアクチュエーターによって前記先端部分を移動させることによって、ユーザーが前記先端部分をステアリングすることを可能にする、ステアリング可能な拡張器。
  2. 前記先端部分は、先端部分直径を有しており、前記拡張部分は、拡張部分直径を有しており、
    前記拡張部分直径は、前記先端部分直径よりも大きく、
    前記移行部分は、前記先端部分と前記拡張部分との間で、前記先端部分直径から前記拡張部分直径へテーパー付きになっている、請求項1に記載の拡張器。
  3. 前記拡張器は、前記先端部分の上に配設されている先端部分ステアリングリングと、前記先端部分ステアリングリングおよび前記先端部分ステアリングアクチュエーターを動作可能に接続する第1の先端部分ステアリングラインとをさらに含み、
    第1のアクチュエーター方向に前記先端部分ステアリングアクチュエーターを移動させることは、前記第1の先端部分ステアリングラインを引き寄せ、前記第1の先端部分ステアリングラインが、前記先端部分ステアリングリングを引き寄せ、前記先端部分が先端部分ステアリング平面の中で第1の先端部方向に移動することを引き起こし、
    前記第1のアクチュエーター方向に前記先端部分ステアリングアクチュエーターを移動させることは、ユーザーが前記先端部分ステアリング平面の中で前記第1の先端部方向に前記先端部分をステアリングすることを可能にする、請求項1に記載の拡張器。
  4. 前記拡張器は、前記先端部分ステアリングリングおよび前記先端部分ステアリングアクチュエーターを動作可能に接続する第2の先端部分ステアリングラインをさらに含み、
    第2のアクチュエーター方向に前記先端部分ステアリングアクチュエーターを移動させることは、前記第2の先端部分ステアリングラインを引き寄せ、前記第2の先端部分ステアリングラインが、前記先端部分ステアリングリングを引き寄せ、前記先端部分が前記先端部分ステアリング平面の中で第2の先端部方向に移動することを引き起こし、
    前記第2のアクチュエーター方向に前記先端部分ステアリングアクチュエーターを移動させることは、ユーザーが前記先端部分ステアリング平面の中で前記第2の先端部方向に前記先端部分をステアリングすることを可能にし、前記第2の先端部方向は、前記先端部分ステアリング平面の中で前記第1の先端部方向と概して反対になっている、請求項3に記載の拡張器。
  5. 前記先端部分ステアリングアクチュエーターは、歯付き部分を含み、前記歯付き部分は、歯付きギアと係合されており、前記歯付きギアを回転させる働きをし、
    前記第1の先端部分ステアリングラインおよび前記第2の先端部分ステアリングラインは、前記歯付きギアに連結されている、請求項4に記載の拡張器。
  6. 前記第1の先端部分ステアリングラインおよび前記第2の先端部分ステアリングラインは、金属ワイヤーおよび縫合材料のうちの少なくとも1つを含む、請求項4に記載の拡張器。
  7. 前記拡張部分は、前記シャフトに対して移動可能であり、
    前記ハンドルは、前記ハンドルの上に配設されている拡張部分ステアリングアクチュエーターをさらに含み、
    前記拡張部分ステアリングアクチュエーターは、前記拡張部分ステアリングアクチュエーターによって前記拡張部分を移動させることによって、ユーザーが前記拡張部分をステアリングすることを可能にする、請求項1に記載の拡張器。
  8. 前記拡張器は、前記拡張部分の上に配設されている拡張ステアリングリングと、前記拡張部分ステアリングリングおよび前記拡張部分ステアリングアクチュエーターを動作可能に接続する第1の拡張部分ステアリングラインとをさらに含み、
    第1のアクチュエーター方向に前記拡張部分ステアリングアクチュエーターを移動させることは、前記第1の拡張部分ステアリングラインを引き寄せ、前記第1の拡張部分ステアリングラインが、前記拡張部分ステアリングリングを引き寄せ、前記拡張部分が拡張部分ステアリング平面の中で第1の拡張方向に移動することを引き起こし、
    前記第1のアクチュエーター方向に前記拡張部分ステアリングアクチュエーターを移動させることは、ユーザーが前記拡張部分ステアリング平面の中で前記第1の拡張方向に前記拡張部分をステアリングすることを可能にする、請求項7に記載の拡張器。
  9. 前記拡張器は、前記拡張部分ステアリングリングおよび前記拡張部分ステアリングアクチュエーターを動作可能に接続する第2の拡張部分ステアリングラインをさらに含み、
    第2のアクチュエーター方向に前記拡張部分ステアリングアクチュエーターを移動させることは、前記第2の拡張部分ステアリングラインを引き寄せ、前記第2の拡張部分ステアリングラインが、前記拡張部分ステアリングリングを引き寄せ、前記拡張部分が前記拡張部分ステアリング平面の中で第2の拡張方向に移動することを引き起こし、
    前記第2のアクチュエーター方向に前記拡張部分ステアリングアクチュエーターを移動させることは、ユーザーが前記拡張部分ステアリング平面の中で第2の拡張方向に前記拡張部分をステアリングすることを可能にし、前記第2の拡張方向は、前記拡張部分ステアリング平面の中で前記第1の拡張方向と概して反対になっている、請求項8に記載の拡張器。
  10. 前記拡張部分ステアリングアクチュエーターは、歯付き部分を含み、前記歯付き部分は、歯付きギアと係合されており、前記歯付きギアを回転させる働きをし、
    前記第1の拡張部分ステアリングラインおよび前記第2の拡張部分ステアリングラインは、前記歯付きギアに連結されている、請求項9に記載の拡張器。
  11. 前記第1の拡張部分ステアリングラインおよび前記第2の拡張部分ステアリングラインは、金属ワイヤーおよび縫合材料のうちの少なくとも1つを含む、請求項9に記載の拡張器。
  12. 前記先端部分は、先端部分ステアリング平面の中で前記拡張部分に対して移動可能であり、
    前記拡張部分は、拡張部分ステアリング平面の中で前記シャフトに対して移動可能である、請求項1に記載の拡張器。
  13. 前記先端部分ステアリング平面および前記拡張部分ステアリング平面は、実質的に平行になっている、請求項12に記載の拡張器。
  14. 前記拡張部分ステアリング平面は、前記先端部分ステアリング平面に対してステアリング平面角度で配設されており、前記ステアリング平面角度は、ゼロよりも大きい、請求項12に記載の拡張器。
  15. 前記ステアリング平面角度は、約90度である、請求項14に記載の拡張器。
  16. 前記拡張器は、前記ハンドル、前記シャフト、および前記エンドエフェクターを通って長手方向に延在する中央ルーメンをさらに含む、請求項1に記載の拡張器。
  17. 前記中央ルーメンは、それを通してガイドワイヤーを受け入れるように構成されている、請求項16に記載の拡張器。
  18. 前記シャフトは、概して可撓性になっている、請求項1に記載の拡張器。
  19. 前記シャフトの剛性は、前記近位端部分と前記遠位端部分との間で前記シャフトの長さにわたって変化する、請求項18に記載の拡張器。
  20. 前記シャフトの前記剛性は、前記シャフトの前記長さにわたって離散的な間隔で変化する、請求項19に記載の拡張器。
  21. 前記シャフトの前記剛性は、前記遠位端部分に近接するよりも、前記近位端部分に近接して大きくなっている、請求項19に記載の拡張器。
  22. 前記シャフトは、内側層と、中間層と、外側層とを含む、請求項1に記載の拡張器。
  23. 前記拡張器は、前記先端部分の上に配設されている先端部分励起エレメントをさらに含み、
    前記先端部分励起エレメントは、電気エネルギーの供給源に動作可能に接続されるように構成されている、請求項1に記載の拡張器。
  24. 前記電気エネルギーの供給源は、ラジオ周波数エネルギーおよび電気メスエネルギーのうちの少なくとも1つを前記先端部分励起エレメントに送達するように構成されている、請求項23に記載の拡張器。
  25. 前記拡張器は、ワイヤリングハーネスをさらに含み、前記ワイヤリングハーネスは、前記先端部分励起エレメントから、前記シャフトを通って、および、前記ハンドルを通って延在している、請求項23に記載の拡張器。
  26. 拡張器システムであって、前記拡張器システムは、
    請求項23に記載の拡張器と、
    前記電気エネルギーの供給源を含む、電気外科的発電機と
    を含む、拡張器システム。
  27. 前記拡張器は、前記拡張部分の上に配設されている拡張部分励起エレメントをさらに含み、
    前記拡張部分励起エレメントは、電気エネルギーの供給源に動作可能に接続されるように構成されている、請求項1に記載の拡張器。
  28. 前記電気エネルギーの供給源は、ラジオ周波数エネルギーおよび電気メスエネルギーのうちの少なくとも1つを前記拡張部分励起エレメントに送達するように構成されている、請求項27に記載の拡張器。
  29. 前記拡張器は、ワイヤリングハーネスをさらに含み、前記ワイヤリングハーネスは、前記拡張部分励起エレメントから、前記シャフトを通って、および、前記ハンドルを通って延在している、請求項27に記載の拡張器。
  30. 拡張器システムであって、前記拡張器システムは、
    請求項27に記載の拡張器と、
    前記電気エネルギーの供給源を含む、電気外科的発電機と
    を含む、拡張器システム。
  31. 前記拡張器は、前記拡張部分の上に配設されている拡張可能なエレメントをさらに含む、請求項1に記載の拡張器。
  32. 前記拡張可能なエレメントは、膨張可能なエレメントを含む、請求項31に記載の拡張器。
  33. 前記拡張可能なエレメントは、X線不透過性の材料を含む、請求項31に記載の拡張器。
  34. 前記膨張可能なエレメントは、膨張されたときに概してトロイダル形になっている、請求項32に記載の拡張器。
  35. 前記膨張可能な部分は、膨張されていないときに概して円筒形状になっている、請求項32に記載の拡張器。
  36. 前記膨張可能なエレメントは、膨張されたときに概して球形になっている、請求項32に記載の拡張器。
  37. 前記拡張器は、前記先端部分の上に配設されている拡張可能なエレメントをさらに含む、請求項1に記載の拡張器。
  38. 前記拡張可能なエレメントは、膨張可能なエレメントを含む、請求項37に記載の拡張器。
  39. 前記拡張可能なエレメントは、X線不透過性の材料を含む、請求項37に記載の拡張器。
  40. 前記膨張可能なエレメントは、膨張されていないときに前記先端部の形状を概して模倣しており、膨張されたときに概して涙滴形状になっている、請求項38に記載の拡張器。
  41. 前記拡張器は、前記エンドエフェクターの上に除去可能に配設されているステント部分をさらに含む、請求項1に記載の拡張器。
  42. 前記ステント部分は、概して円筒形状になっている、請求項41に記載の拡張器。
  43. 前記ステント部分は、前記ステントの前記遠位端部において概してテーパー付きになっており、
    前記ステント部分は、ステント直径および遠位端部直径を有しており、
    前記ステント直径は、前記先端部分直径よりも大きく、
    前記遠位端部直径は、前記先端部分直径よりも小さい、請求項42に記載の拡張器。
  44. 前記ステント部分は、概して可撓性になっている、請求項41に記載の拡張器。
  45. 前記ステント部分は、前記拡張器によって所定の場所に方向付けられ得る、請求項41に記載の拡張器。
  46. 前記拡張器は、前記ステント部分から引き出され、前記場所に前記ステント部分を残すことが可能である、請求項45に記載の拡張器。
  47. 前記拡張器は、前記先端部分の上に配設されている光エレメントをさらに含み、
    前記光エレメントは、光の供給源に動作可能に接続されるように構成されており、
    前記光の供給源は、前記光エレメントに光を送達するように構成されている、請求項1に記載の拡張器。
  48. 前記拡張器は、光ファイバーハーネスをさらに含み、前記光ファイバーハーネスは、前記光エレメントから、前記シャフトを通って、および、前記ハンドルを通って延在している、請求項47に記載の拡張器。
  49. 請求項47に記載の拡張器と、
    前記光の供給源を含む、光発生器と
    を含む、拡張器システム。
  50. ステアリング可能な拡張器であって、前記拡張器は、
    近位端部分および遠位端部分を含む細長いシャフトと、
    前記シャフトの前記遠位端部分に配設されているエンドエフェクターであって、前記エンドエフェクターは、
    前記シャフトの前記遠位端部分に近接して配設されている拡張部分、および、
    前記拡張部分の上に遠位に配設されている遠位先端部分
    を含む、エンドエフェクターと、
    前記シャフトの前記近位端部分に配設されているハンドルであって、前記ハンドルは、前記ハンドルの上に回転可能に配設されているステアリングアクチュエーターを含む、ハンドルと
    を含み、
    前記先端部分は、前記拡張部分に対して移動可能であり、
    前記拡張部分は、前記シャフトに対して移動可能であり、
    前記ステアリングアクチュエーターは、前記ステアリングアクチュエーターによって前記先端部分および前記拡張部分を移動させることによって、ユーザーが前記先端部分および前記拡張部分をステアリングすることを可能にする、ステアリング可能な拡張器。
  51. 前記ステアリングアクチュエーターは、前記ハンドルに対する第1のアクチュエーター回転軸線および第2のアクチュエーター回転軸線の周りの前記ステアリングアクチュエーターの回転を可能にする1つまたは複数の枢動式サポートとして概して構成されている、請求項50に記載の拡張器。
  52. 第1のアクチュエーター方向に前記ステアリングアクチュエーターを移動させることは、前記第1のアクチュエーター回転軸線の周りに前記ステアリングアクチュエーターを回転させ、第2のアクチュエーター方向に前記ステアリングアクチュエーターを移動させることは、前記第1のアクチュエーター回転軸線の周りに前記ステアリングアクチュエーターを回転させ、前記第2のアクチュエーター方向は、前記第1のアクチュエーター方向と概して反対になっている、請求項51に記載の拡張器。
  53. 前記拡張器は、
    前記先端部分の上に配設されている先端部分ステアリングリングと、
    前記先端部分ステアリングリングおよび前記ステアリングアクチュエーターを動作可能に接続する第1の先端部分ステアリングラインと、
    前記先端部分ステアリングリングおよび前記ステアリングアクチュエーターを動作可能に接続する第2の先端部分ステアリングラインと
    をさらに含み、
    前記第1のアクチュエーター方向に前記ステアリングアクチュエーターを移動させることは、前記第1の先端部分ステアリングラインを引き寄せ、前記第1の先端部分ステアリングラインが、前記先端部分ステアリングリングを引き寄せ、前記先端部分が先端部分ステアリング平面の中で第1の先端部方向に移動することを引き起こし、
    前記第2のアクチュエーター方向に前記ステアリングアクチュエーターを移動させることは、前記第2の先端部分ステアリングラインを引き寄せ、前記第2の先端部分ステアリングラインが、前記先端部分ステアリングリングを引き寄せ、前記先端部分が前記先端部分ステアリング平面の中で第2の先端部方向に移動することを引き起こし、
    前記第1のアクチュエーター方向に前記ステアリングアクチュエーターを移動させることは、ユーザーが前記先端部分ステアリング平面の中で前記第1の先端部方向に前記先端部分をステアリングすることを可能にし、
    前記第2のアクチュエーター方向に前記ステアリングアクチュエーターを移動させることは、ユーザーが前記先端部分ステアリング平面の中で前記第2の先端部方向に前記先端部分をステアリングすることを可能にし、前記第2の先端部方向は、前記先端部分ステアリング平面の中で前記第1の先端部方向と概して反対になっている、請求項52に記載の拡張器。
  54. 前記第1の先端部分ステアリングラインおよび前記第2の先端部分ステアリングラインは、金属ワイヤーおよび縫合材料のうちの少なくとも1つを含む、請求項53に記載の拡張器。
  55. 第3のアクチュエーター方向に前記ステアリングアクチュエーターを移動させることは、前記第2のアクチュエーター回転軸線の周りに前記ステアリングアクチュエーターを回転させ、第4のアクチュエーター方向に前記ステアリングアクチュエーターを移動させることは、前記第2のアクチュエーター回転軸線の周りに前記ステアリングアクチュエーターを回転させ、前記第4のアクチュエーター方向は、前記第3のアクチュエーター方向と概して反対になっている、請求項52に記載の拡張器。
  56. 前記拡張器は、
    前記拡張部分の上に配設されている拡張ステアリングリングと、
    前記拡張部分ステアリングリングおよび前記ステアリングアクチュエーターを動作可能に接続する第1の拡張部分ステアリングラインと、
    前記拡張部分ステアリングリングおよび前記ステアリングアクチュエーターを動作可能に接続する第2の拡張部分ステアリングラインと
    をさらに含み、
    前記第3のアクチュエーター方向に前記ステアリングアクチュエーターを移動させることは、前記第1の拡張部分ステアリングラインを引き寄せ、前記第1の拡張部分ステアリングラインが、前記拡張部分ステアリングリングを引き寄せ、前記拡張部分が拡張部分ステアリング平面の中で第1の拡張方向に移動することを引き起こし、
    前記第4のアクチュエーター方向に前記ステアリングアクチュエーターを移動させることは、前記第2の拡張部分ステアリングラインを引き寄せ、前記第2の拡張部分ステアリングラインが、前記拡張部分ステアリングリングを引き寄せ、前記拡張部分が前記拡張部分ステアリング平面の中で第2の拡張方向に移動することを引き起こし、
    前記第3のアクチュエーター方向に前記ステアリングアクチュエーターを移動させることは、ユーザーが前記拡張部分ステアリング平面の中で前記第1の拡張方向に前記拡張部分をステアリングすることを可能にし、
    前記第4のアクチュエーター方向に前記ステアリングアクチュエーターを移動させることは、ユーザーが前記拡張部分ステアリング平面の中で前記第2の拡張方向に前記拡張部分をステアリングすることを可能にし、前記第2の拡張方向は、前記拡張部分ステアリング平面の中で前記第1の拡張方向と概して反対になっている、請求項55に記載の拡張器。
  57. 前記第1の拡張部分ステアリングラインおよび前記第2の拡張部分ステアリングラインは、金属ワイヤーおよび縫合材料のうちの少なくとも1つを含む、請求項56に記載の拡張器。
  58. 前記先端部分は、先端部分ステアリング平面の中で前記拡張部分に対してステアリング可能であり、
    前記拡張部分は、拡張部分ステアリング平面の中で前記シャフトに対してステアリング可能である、請求項50に記載の拡張器。
  59. 前記先端部分ステアリング平面および前記拡張部分ステアリング平面は、実質的に平行になっている、請求項58に記載の拡張器。
  60. 前記拡張部分ステアリング平面は、前記先端部分ステアリング平面に対してステアリング平面角度で配設されており、前記ステアリング平面角度は、ゼロよりも大きい、請求項58に記載の拡張器。
  61. 前記ステアリング平面角度は、約90度である、請求項60に記載の拡張器。
  62. 前記拡張器は、前記ハンドル、前記シャフト、および前記エンドエフェクターを通って長手方向に延在する中央ルーメンをさらに含む、請求項50に記載の拡張器。
  63. 前記中央ルーメンは、それを通してガイドワイヤーを受け入れるように構成されている、請求項62に記載の拡張器。
  64. 前記シャフトは、概して可撓性になっている、請求項50に記載の拡張器。
  65. 前記シャフトの剛性は、前記近位端部分と前記遠位端部分との間で前記シャフトの長さにわたって変化する、請求項64に記載の拡張器。
  66. 前記シャフトの前記剛性は、前記シャフトの前記長さにわたって離散的な間隔で変化する、請求項65に記載の拡張器。
  67. 前記シャフトの前記剛性は、前記遠位端部分に近接するよりも、前記近位端部分に近接して大きくなっている、請求項65に記載の拡張器。
  68. 前記シャフトは、内側層と、中間層と、外側層とを含む、請求項50に記載の拡張器。
  69. 前記拡張器は、前記先端部分の上に配設されている先端部分励起エレメントをさらに含み、
    前記先端部分励起エレメントは、電気エネルギーの供給源に動作可能に接続されるように構成されている、請求項50に記載の拡張器。
  70. 前記電気エネルギーの供給源は、ラジオ周波数エネルギーおよび電気メスエネルギーのうちの少なくとも1つを前記先端部分励起エレメントに送達するように構成されている、請求項69に記載の拡張器。
  71. 前記拡張器は、ワイヤリングハーネスをさらに含み、前記ワイヤリングハーネスは、前記先端部分励起エレメントから、前記シャフトを通って、および、前記ハンドルを通って延在している、請求項69に記載の拡張器。
  72. 請求項69に記載の拡張器と、
    前記電気エネルギーの供給源を含む、電気外科的発電機と
    を含む、拡張器システム。
  73. 前記拡張器は、前記拡張部分の上に配設されている拡張部分励起エレメントをさらに含み、
    前記拡張部分励起エレメントは、電気エネルギーの供給源に動作可能に接続されるように構成されている、請求項50に記載の拡張器。
  74. 前記電気エネルギーの供給源は、ラジオ周波数エネルギーおよび電気メスエネルギーのうちの少なくとも1つを前記拡張部分励起エレメントに送達するように構成されている、請求項73に記載の拡張器。
  75. 前記拡張器は、ワイヤリングハーネスをさらに含み、前記ワイヤリングハーネスは、前記拡張部分励起エレメントから、前記シャフトを通って、および、前記ハンドルを通って延在している、請求項73に記載の拡張器。
  76. 請求項73に記載の拡張器と、
    前記電気エネルギーの供給源を含む、電気外科的発電機と
    を含む、拡張器システム。
  77. 前記拡張器は、前記拡張部分の上に配設されている拡張可能なエレメントをさらに含む、請求項50に記載の拡張器。
  78. 前記拡張可能なエレメントは、膨張可能なエレメントを含む、請求項77に記載の拡張器。
  79. 前記拡張可能なエレメントは、X線不透過性の材料を含む、請求項77に記載の拡張器。
  80. 前記膨張可能なエレメントは、膨張されたときに概してトロイダル形になっている、請求項78に記載の拡張器。
  81. 前記膨張可能な部分は、膨張されていないときに概して円筒形状になっている、請求項78に記載の拡張器。
  82. 前記膨張可能なエレメントは、膨張されたときに概して球形になっている、請求項78に記載の拡張器。
  83. 前記拡張器は、前記先端部分の上に配設されている拡張可能なエレメントをさらに含む、請求項50に記載の拡張器。
  84. 前記拡張可能なエレメントは、膨張可能なエレメントを含む、請求項83に記載の拡張器。
  85. 前記拡張可能なエレメントは、X線不透過性の材料を含む、請求項83に記載の拡張器。
  86. 前記膨張可能なエレメントは、膨張されていないときに前記先端部の形状を概して模倣しており、膨張されたときに概して涙滴形状になっている、請求項84に記載の拡張器。
  87. 前記拡張器は、前記エンドエフェクターの上に除去可能に配設されているステント部分をさらに含む、請求項50に記載の拡張器。
  88. 前記ステント部分は、概して円筒形状になっている、請求項87に記載の拡張器。
  89. 前記ステント部分は、前記ステントの前記遠位端部において概してテーパー付きになっており、
    前記ステント部分は、ステント直径および遠位端部直径を有しており、
    前記ステント直径は、前記先端部分直径よりも大きく、
    前記遠位端部直径は、前記先端部分直径よりも小さい、請求項88に記載の拡張器。
  90. 前記ステント部分は、概して可撓性になっている、請求項87に記載の拡張器。
  91. 前記ステント部分は、前記拡張器によって所定の場所に方向付けられ得る、請求項87に記載の拡張器。
  92. 前記拡張器は、前記ステント部分から引き出され、前記場所に前記ステント部分を残すことが可能である、請求項91に記載の拡張器。
  93. 前記拡張器は、前記先端部分の上に配設されている光エレメントをさらに含み、
    前記光エレメントは、光の供給源に動作可能に接続されるように構成されており、
    前記光の供給源は、前記光エレメントに光を送達するように構成されている、請求項50に記載の拡張器。
  94. 前記拡張器は、光ファイバーハーネスをさらに含み、前記光ファイバーハーネスは、前記光エレメントから、前記シャフトを通って、および、前記ハンドルを通って延在している、請求項93に記載の拡張器。
  95. 請求項93に記載の拡張器と、
    前記光の供給源を含む、光発生器と
    を含む、拡張器システム。
  96. 生物学的な組織膜の中に開口部を生成する方法であって、前記方法は、
    生物学的な組織膜に近接するように拡張器のエンドエフェクターを前進させるステップと、
    前記膜を通して前記エンドエフェクターの先端部分を前進させることによって、前記膜を通して初期開口部を生成するステップと、
    前記膜を通して前記エンドエフェクターの拡張部分の少なくとも一部分を前進させることによって、前記初期開口部を拡張された開口部まで拡張させるステップと、
    前記拡張された開口部から前記エンドエフェクターを引き出すステップと
    を含む、方法。
  97. 前記初期開口部を生成するステップは、前記先端部分の先端部分励起エレメントを励起するステップを含む、請求項96に記載の方法。
  98. 前記先端部分励起エレメントを励起するステップは、ラジオ周波数エネルギーおよび電気メスエネルギーのうちの少なくとも1つを前記先端部分励起エレメントに供給するステップを含む、請求項97に記載の方法。
  99. 前記先端部分励起エレメントを励起するステップは、前記膜を通して前記先端部分を前進させる前に、前記先端部分励起エレメントを励起するステップを含む、請求項97に記載の方法。
  100. 前記先端部分励起エレメントを励起するステップは、前記膜を通して前記先端部分を前進させる間に、前記先端部分励起エレメントを励起するステップを含む、請求項97に記載の方法。
  101. 前記初期開口部を拡張させるステップは、前記拡張部分の拡張部分励起エレメントを励起するステップを含む、請求項96に記載の方法。
  102. 前記拡張部分励起エレメントを励起するステップは、ラジオ周波数エネルギーおよび電気メスエネルギーのうちの少なくとも1つを前記拡張部分励起エレメントに供給するステップを含む、請求項101に記載の方法。
  103. 前記拡張部分励起エレメントを励起するステップは、前記膜を通して前記拡張部分の少なくとも前記一部分を前進させる前に、前記拡張部分励起エレメントを励起するステップを含む、請求項101に記載の方法。
  104. 前記拡張部分励起エレメントを励起するステップは、前記膜を通して前記拡張部分の少なくとも前記一部分を前進させる間に、前記拡張部分励起エレメントを励起するステップを含む、請求項101に記載の方法。
  105. 前記拡張部分励起エレメントを励起するステップは、前記膜を通して前記拡張部分の少なくとも前記一部分を前進させた後に、前記拡張部分励起エレメントを励起するステップを含む、請求項101に記載の方法。
  106. 前記生物学的な組織膜に近接するように前記拡張器の前記エンドエフェクターを前進させるステップは、前記拡張器の中央ルーメンを通って延在するガイドワイヤーの上に、前記拡張器を前進させるステップを含む、請求項96に記載の方法。
  107. 前記方法は、前記エンドエフェクターの前記拡張部分の上に配設されている拡張可能なエレメントを少なくとも部分的に拡張させるステップをさらに含む、請求項96に記載の方法。
  108. 前記拡張可能なエレメントを少なくとも部分的に拡張させるステップは、膨張可能なエレメントを少なくとも部分的に膨張させるステップを含む、請求項107に記載の方法。
  109. 前記膨張可能なエレメントを少なくとも部分的に膨張させるステップは、前記膨張可能なエレメントの中へ流体を注入するステップを含む、請求項108に記載の方法。
  110. 前記方法は、前記膜を通して少なくとも部分的に拡張された前記拡張可能なエレメントを前進させるステップをさらに含む、請求項107に記載の方法。
  111. 前記方法は、前記膜を通して少なくとも部分的に拡張された前記拡張可能なエレメントを引き出すステップをさらに含む、請求項107に記載の方法。
  112. 前記拡張可能なエレメントを拡張させるステップは、前記拡張可能なエレメントが前記膜と少なくとも部分的に接触している間に、前記拡張可能なエレメントを拡張させるステップを含む、請求項107に記載の方法。
  113. 前記エンドエフェクターを前進させるステップは、先端部分ステアリング平面の中で前記先端部分をステアリングするステップを含む、請求項96に記載の方法。
  114. 前記エンドエフェクターを前進させるステップは、拡張部分ステアリング平面の中で前記拡張部分をステアリングするステップを含む、請求項113に記載の方法。
  115. 前記先端部分ステアリング平面は、前記拡張部分ステアリング平面と実質的に平行である、請求項112に記載の方法。
  116. 前記先端部分ステアリング平面は、前記拡張部分ステアリング平面に対してステアリング平面角度で配設されており、前記ステアリング平面角度は、ゼロよりも大きい、請求項114に記載の方法。
  117. 前記生物学的な組織膜は、終板を含み、
    前記拡張器の前記エンドエフェクターを前記生物学的な組織膜に前進させるステップは、前記拡張器の前記エンドエフェクターを、腰椎穿刺およびC1~C2穿刺のうちの1つを通して前記終板へ前進させるステップを含む、請求項96に記載の方法。
  118. 前記方法は、前記エンドエフェクターの前記先端部分の上に配設されている拡張可能なエレメントを少なくとも部分的に拡張させるステップをさらに含む、請求項96に記載の方法。
  119. 前記拡張可能なエレメントを少なくとも部分的に拡張させるステップは、膨張可能なエレメントを少なくとも部分的に膨張させるステップを含む、請求項118に記載の方法。
  120. 前記膨張可能なエレメントを少なくとも部分的に膨張させるステップは、前記膨張可能なエレメントの中へ流体を注入するステップを含む、請求項119に記載の方法。
  121. 脳および/または脊髄組織に光を印加する方法であって、前記方法は、
    脳および/または脊髄組織に近接するように拡張器のエンドエフェクターを前進させるステップと、
    脳および/または脊髄組織に光を印加するステップと
    を含む、方法。
  122. 前記方法は、前記エンドエフェクターの上に配設されている光エレメントを励起するステップをさらに含む、請求項121に記載の方法。
  123. 前記光エレメントを励起するステップは、前記光エレメントに光を供給するステップを含む、請求項122に記載の方法。
  124. ステアリング可能なカテーテルであって、前記カテーテルは、
    近位端部分および遠位端部分を含む細長いシャフトと、
    前記シャフトの前記遠位端部分に配設されているエンドエフェクターであって、前記エンドエフェクターは、
    前記シャフトの前記遠位端部分に近接して配設されている近位端部分、および、
    前記エンドエフェクターの上に遠位に配設されている遠位先端部分
    を含む、エンドエフェクターと、
    前記シャフトの前記近位端部分に配設されているハンドルであって、前記ハンドルは、前記ハンドルの上に回転可能に配設されているステアリングアクチュエーターを含む、ハンドルと
    を含み、
    前記先端部分は、前記シャフトに対して移動可能であり、
    前記エンドエフェクターの前記近位端部分は、前記シャフトに対して移動可能であり、
    前記ステアリングアクチュエーターは、前記ステアリングアクチュエーターによって前記エンドエフェクターの前記先端部分および前記近位端部分を移動させることによって、ユーザーが前記エンドエフェクターの前記先端部分および前記近位端部分をステアリングすることを可能にする、ステアリング可能なカテーテル。
  125. 前記ステアリングアクチュエーターは、前記ハンドルに対する第1のアクチュエーター回転軸線および第2のアクチュエーター回転軸線の周りの前記ステアリングアクチュエーターの回転を可能にする1つまたは複数の枢動式サポートとして概して構成されている、請求項124に記載のカテーテル。
  126. 第1のアクチュエーター方向に前記ステアリングアクチュエーターを移動させることは、前記第1のアクチュエーター回転軸線の周りに前記ステアリングアクチュエーターを回転させ、第2のアクチュエーター方向に前記ステアリングアクチュエーターを移動させることは、前記第1のアクチュエーター回転軸線の周りに前記ステアリングアクチュエーターを回転させ、前記第2のアクチュエーター方向は、前記第1のアクチュエーター方向と概して反対になっている、請求項125に記載のカテーテル。
  127. 前記カテーテルは、
    前記先端部分の上に配設されている先端部分ステアリングリングと、
    前記先端部分ステアリングリングおよび前記ステアリングアクチュエーターを動作可能に接続する第1の先端部分ステアリングラインと、
    前記先端部分ステアリングリングおよび前記ステアリングアクチュエーターを動作可能に接続する第2の先端部分ステアリングラインと
    をさらに含み、
    前記第1のアクチュエーター方向に前記ステアリングアクチュエーターを移動させることは、前記第1の先端部分ステアリングラインを引き寄せ、前記第1の先端部分ステアリングラインが、前記先端部分ステアリングリングを引き寄せ、前記先端部分が先端部分ステアリング平面の中で第1の先端部方向に移動することを引き起こし、
    前記第2のアクチュエーター方向に前記ステアリングアクチュエーターを移動させることは、前記第2の先端部分ステアリングラインを引き寄せ、前記第2の先端部分ステアリングラインが、前記先端部分ステアリングリングを引き寄せ、前記先端部分が前記先端部分ステアリング平面の中で第2の先端部方向に移動することを引き起こし、
    前記第1のアクチュエーター方向に前記ステアリングアクチュエーターを移動させることは、ユーザーが前記先端部分ステアリング平面の中で前記第1の先端部方向に前記先端部分をステアリングすることを可能にし、
    前記第2のアクチュエーター方向に前記ステアリングアクチュエーターを移動させることは、ユーザーが前記先端部分ステアリング平面の中で前記第2の先端部方向に前記先端部分をステアリングすることを可能にし、前記第2の先端部方向は、前記先端部分ステアリング平面の中で前記第1の先端部方向と概して反対になっている、請求項126に記載のカテーテル。
  128. 第3のアクチュエーター方向に前記ステアリングアクチュエーターを移動させることは、前記第2のアクチュエーター回転軸線の周りに前記ステアリングアクチュエーターを回転させ、第4のアクチュエーター方向に前記ステアリングアクチュエーターを移動させることは、前記第2のアクチュエーター回転軸線の周りに前記ステアリングアクチュエーターを回転させ、前記第4のアクチュエーター方向は、前記第3のアクチュエーター方向と概して反対になっている、請求項126に記載のカテーテル。
  129. 前記カテーテルは、
    前記エンドエフェクターの上に配設されているエンドエフェクターステアリングリングと、
    前記エンドエフェクターステアリングリングおよび前記ステアリングアクチュエーターを動作可能に接続する第1のエンドエフェクターステアリングラインと、
    前記エンドエフェクターステアリングリングおよび前記ステアリングアクチュエーターを動作可能に接続する第2のエンドエフェクターステアリングラインと
    をさらに含み、
    前記第3のアクチュエーター方向に前記ステアリングアクチュエーターを移動させることは、前記第1のエンドエフェクターステアリングラインを引き寄せ、前記第1のエンドエフェクターステアリングラインが、前記エンドエフェクターステアリングリングを引き寄せ、前記エンドエフェクターがエンドエフェクターステアリング平面の中で第1のエンドエフェクター方向に移動することを引き起こし、
    前記第4のアクチュエーター方向に前記ステアリングアクチュエーターを移動させることは、前記第2のエンドエフェクターステアリングラインを引き寄せ、前記第2のエンドエフェクターステアリングラインが、前記エンドエフェクターステアリングリングを引き寄せ、前記エンドエフェクターが前記エンドエフェクターステアリング平面の中で第2のエンドエフェクター方向に移動することを引き起こし、
    前記第3のアクチュエーター方向に前記ステアリングアクチュエーターを移動させることは、ユーザーが前記エンドエフェクターステアリング平面の中で前記第1のエンドエフェクター方向に前記エンドエフェクターをステアリングすることを可能にし、
    前記第4のアクチュエーター方向に前記ステアリングアクチュエーターを移動させることは、ユーザーが前記エンドエフェクターステアリング平面の中で前記第2のエンドエフェクター方向に前記エンドエフェクターをステアリングすることを可能にし、前記第2のエンドエフェクター方向は、前記エンドエフェクターステアリング平面の中で前記第1のエンドエフェクター方向と概して反対になっている、請求項128に記載のカテーテル。
  130. 前記先端部分は、先端部分ステアリング平面の中で前記シャフトに対して移動可能であり、
    前記エンドエフェクターは、エンドエフェクターステアリング平面の中で前記シャフトに対して移動可能である、請求項124に記載のカテーテル。
  131. 前記先端部分ステアリング平面および前記エンドエフェクターステアリング平面は、実質的に平行になっている、請求項130に記載のカテーテル。
  132. 前記エンドエフェクターステアリング平面は、前記先端部分ステアリング平面に対してステアリング平面角度で配設されており、前記ステアリング平面角度は、ゼロよりも大きい、請求項130に記載のカテーテル。
  133. 前記ステアリング平面角度は、約90度である、請求項132に記載のカテーテル。
  134. 前記カテーテルは、前記ハンドル、前記シャフト、および前記エンドエフェクターを通って長手方向に延在する中央ルーメンをさらに含む、請求項124に記載のカテーテル。
  135. 前記シャフトは、概して可撓性になっている、請求項124に記載のカテーテル。
  136. 前記シャフトの剛性は、前記近位端部分と前記遠位端部分との間で前記シャフトの長さにわたって変化する、請求項135に記載のカテーテル。
  137. 前記シャフトの前記剛性は、前記シャフトの前記長さにわたって離散的な間隔で変化する、請求項136に記載のカテーテル。
  138. 前記シャフトの前記剛性は、前記遠位端部分に近接するよりも、前記近位端部分に近接して大きくなっている、請求項136に記載のカテーテル。
  139. 前記シャフトは、内側層と、中間層と、外側層とを含む、請求項124に記載のカテーテル。
  140. 前記カテーテルは、前記先端部分の上に配設されている先端部分励起エレメントをさらに含み、
    前記先端部分励起エレメントは、電気エネルギーの供給源に動作可能に接続されるように構成されている、請求項124に記載のカテーテル。
  141. 前記カテーテルは、前記先端部分の上に配設されている光エレメントをさらに含み、
    前記光エレメントは、光の供給源に動作可能に接続されるように構成されており、
    前記光の供給源は、前記光エレメントに光を送達するように構成されている、請求項124に記載のカテーテル。
  142. 生物学的な組織の中にステントを設置する方法であって、前記方法は、
    ステアリング可能なカテーテルのエンドエフェクターの上にステントを据え付けるステップと、
    前記ステアリング可能なカテーテルを使用して前記ステントを前記生物学的な組織の中の所定の場所に前進させるステップと、
    前記生物学的な組織の中に前記ステントを位置付けするステップと、
    前記ステントから前記ステアリング可能なカテーテルを引き出し、前記生物学的な組織の中に前記ステント部分を残すステップと
    を含む、方法。
  143. 前記エンドエフェクターを前進させるステップは、先端部分ステアリング平面の中で先端部分をステアリングするステップを含む、請求項142に記載の方法。
  144. 前記エンドエフェクターを前進させるステップは、エンドエフェクターステアリング平面の中で前記エンドエフェクターをステアリングするステップを含む、請求項143に記載の方法。
  145. 前記先端部分ステアリング平面は、前記エンドエフェクターステアリング平面と実質的に平行である、請求項144に記載の方法。
  146. 前記先端部分ステアリング平面は、前記エンドエフェクターステアリング平面に対してステアリング平面角度で配設されており、前記ステアリング平面角度は、ゼロよりも大きい、請求項144に記載の方法。
  147. 前記生物学的な組織膜は、終板を含み、
    前記ステアリング可能なカテーテルの前記エンドエフェクターを前記生物学的な組織膜に前進させるステップは、前記ステアリング可能なカテーテルの前記エンドエフェクターを、腰椎穿刺およびC1~C2穿刺のうちの1つを通して前記終板へ前進させるステップを含む、請求項142に記載の方法。
  148. 脳および/または脊髄組織に光を印加する方法であって、前記方法は、
    脳および/または脊髄組織に近接するようにカテーテルを前進させるステップと、
    脳および/または脊髄組織に光を印加するステップと
    を含む、方法。
  149. 前記方法は、前記カテーテルの上に配設されている光エレメントを励起するステップをさらに含む、請求項148に記載の方法。
  150. 前記光エレメントを励起するステップは、前記光エレメントに光を供給するステップを含む、請求項149に記載の方法。
  151. 本明細書で開示されているような装置、方法、または、それらの組み合わせ。
  152. 先述の請求項のうちの2つ以上の組み合わせ。
  153. 先述の請求項のうちの1つまたは複数からのエレメントの組み合わせ。
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