JP6073992B2 - カテーテルベースの軸外光コヒーレンストモグラフィイメージングシステム - Google Patents
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Description
本願は、米国特許出願(U.S. Provisional patent application Serial No. 61/222,238, titled "CATHETER FOR INTRALUMINAL CIRCUMFERENTIAL IMAGING WITH ROTATION ANGLE AND LONGITUDINAL POSITION ENCODING," filed on July 1, 2009, and U.S. Provisional patent application Serial No. 61/244,408, titled "CATHETER-BASED OPTICAL COHERENCE TOMOGRAPHY IMAGING SYSTEM" and filed on September 21, 2009.)の出願日の利益を請求する。
本明細書で言及されるすべての刊行物及び特許出願は、あたかも個々の刊行物又は特許出願が具体的にかつ個々に提示されて参照により組み込まれていると言える程度に、参照により本明細書に組み込まれる。
第2に、2つのファイバコアの配列を維持して非常に高い耐性を持たせる必要があり、典型的にデバイスが回転する際のウォブル(wobble)を0.5ミクロン未満にする必要がある。かかる高レベルの精度は、デバイスのコストを大幅に押し上げる。これは、一回のみ使用する使い捨てデバイスにおいて特に懸念されることである。
ここでは、OCTイメージング用の軸外(off-axis)光ファイバを有するカテーテル、軸外光ファイバを有するOCTイメージングシステム、ならびにOCTイメージングカテーテルの使用方法及びシステムについて説明する。
図1は、本明細書で構成するOCTイメージングシステムの一部を形成可能な軸外光ファイバを有するOCTカテーテルの1つのバリエーションを示す。本実施例では、デバイスは、一次元OCTセンサ(通常、分離した参照アームを必要としない共通光路干渉デバイスとして構成する)を含む遠位端を有するカテーテル1101を含む。センサは、カテーテルの全長に渡って延びる光ファイバを含み、本実施例では、接着剤によってカテーテルの遠位端領域に取り付けられる。OCT光ファイバの「レンズ」は、遠位端領域1103の側から、軸方向に外側に向けて配置されている。点線で示す矢印1121は、センサからのイメージング経路(スケール通りでない)を指す。カテーテル1101は、伸長したフレキシブルなカテーテル本体1105を有してもよい。デバイスは、遠位端からの光ファイバイメージングが伸長した本体内に含まれるように構成することができる。前述のように、光ファイバの遠位端は、カテーテルのある領域(例えば遠位端領域)に接続され、或いは固定されるが、カテーテル本体内には固定されない。例えば、カテーテルは、その中でカテーテルの長手方向に沿って光ファイバが存在する軸外チャネル(off-axis channel)を含んでもよい。このチャネルを潤滑して、カテーテル本体が屈曲又はカーブする際に、光ファイバが軸方向(近位−遠位)にスライドさせることができる。しかしながら、通常光ファイバは、カテーテルの長手軸(長軸)の中央線から放射状にずれた経路を延びる。該経路は、カテーテル本体内のチャネル又は管腔内にあってもよく、それは、環状チャネル内にあってもよい。幾つかのバリエーションでは、光ファイバは、カテーテル本体の長手方向に沿った直線経路内で延びてもよい。一方、他のバリエーションでは、光ファイバは拡張して、螺旋状、又は任意に巻線経路内を延び、カテーテル本体の長手軸周りに巻きつけてもよい。
0.750±0.001)を維持する。数が増加した光ファイバは、弛み部の利用可能な量を増加させることができ、1以上のノブの回転(5対4)を可能にし、光ファイバがきつく巻かれた位置にある場合には、光ファイバが過度に屈曲するのを避け、光損失の量を減少させることができる。最終的に増加したファイバトレンチ幅は、スプールの製造を容易にすることができ、また、スプールの準封入したチャネル内で、拡張及び収縮する際に結合するのを避けるのに役立ちうる。上面が開いているので、該チャネルは、準封入(semi-enclosed)していると言われる。一部の実施形態では、上面は閉じている(例えば、チューブ又はスリーブ(sleeve)内で)図7A〜図7Dにおいて、回転中止領域703はまた、スプールの遠位端にシフトしている。
近位端では、手動で(又は自動で)カテーテル本体を往復運動/振動させ、遠位端をアジマス角度(多重の全回転を含む)周りに回転させ、過度のファイバ応力又は屈曲損失を避け、ファイバがコンソールから遠位端まで連続するのを可能にする(ファイバオプティック回転ジャンクションは必要でない)。ファイバの軸外回転は、ファイバからの光ビームが明確に定義されたアジマス角度を通じて移動し、又は血管内部周りに全回転させる。近位端では、ノイズ及び画像アーティファクトは、コアが伝送するメインのOCT信号をクラッド(cladding)が伝送する背景ノイズから分離する、共焦点ピンホール光学配置を使用することによって削減することができる。
デバイス及びシステムが収集するOCT画像を、任意の好適な方法で表示することができる。例えば、OCT画像を、図13に示す画像と類似の「アジマス画像」して、又はカテーテルの遠位領域にある「一次元」OCTスキャナからの線形走査を示す「ウォーターフォール画像」として、或いは両方の方法で表示することができる。前述のバリエーションにおいては、OCTイメージングスキャナ(光ファイバの末端)は、カテーテルの近端(near end)として、若しくは遠位端にあるとして、カテーテルに垂直に面しているとして示しているが、OCTイメージングスキャナは、より近接配置される位置を含む、カテーテルの任意の好適な領域に位置してもよく、より前向き又は後向きに配向することができる(例えばカテーテルの壁に対して90°でない角度で)。
Claims (20)
- カテーテル及び該カテーテル内の軸外光ファイバの回転によって、体の内腔を可視化するための光コヒーレンストモグラフィ(OCT)カテーテルデバイスであって、
近位側から遠位側に延びる長手方向を有するカテーテル本体と、
前記カテーテル本体の長手方向の軸外経路に沿って、前記カテーテル本体の長手方向に延びる光ファイバと、
前記カテーテル本体に対して回転するように結合した近位側ハンドルと、
前記近位側ハンドル内に設けられ、前記光ファイバが前記カテーテル本体と一緒に前記近位側ハンドルに対して回転するように構成されたファイバマネンジメント経路とを備え、
前記光ファイバは、前記カテーテル本体の長手軸の周りに巻き付くように構成されている、
デバイス。 - 前記カテーテル本体は、中央管腔を有する、
請求項1に記載のデバイス。 - 前記カテーテル本体は、前記光ファイバのための光ファイバチャネルを有し、
前記光ファイバチャネルは、前記カテーテル本体の長手方向の軸外に位置する、
請求項1に記載のデバイス。 - 前記カテーテル本体に結合し、該カテーテル本体を回転させるように構成された回転ノブをさらに備えた、
請求項1記載のデバイス。 - 前記近位側ハンドルは、前記カテーテル本体の回転を制限するように構成されたリミッタを含む、
請求項1記載のデバイス。 - 前記リミッタは、前記カテーテルの約2回転から約6回転を超える回転を妨げるように構成されている、
請求項5記載のデバイス。 - 前記リミッタは、前記カテーテルの4回転を超える回転を妨げるように構成されている、
請求項5記載のデバイス。 - リミッタは、前記カテーテルの5回転を超える回転を妨げるように構成されている、
請求項5記載のデバイス。 - 前記回転ノブは、該回転ノブの回転の1倍より大きい割合で前記カテーテル本体を回転させるように構成されている、
請求項4記載のデバイス。 - 前記回転ノブは、該回転ノブの回転の約1.5倍から約5倍の割合で前記カテーテル本体を回転させるように構成されている、
請求項4記載のデバイス。 - 前記回転ノブは、該回転ノブの回転の約4倍の割合で前記カテーテル本体を回転させるように構成されている、
請求項4記載のデバイス。 - 前記光ファイバの遠位端領域に光学的に結合された、側面方向を向くポートをさらに備えた、
請求項1記載のデバイス。 - 前記光ファイバは、前記カテーテルの遠位端領域に固定的に取り付けられている、
請求項1記載のデバイス。 - 前記光ファイバは、前記カテーテルの遠位端領域で、カテーテル内に一つの位置でのみ固定的に取り付けられており、他の部分は前記カテーテル本体の長手方向に自由に動く、
請求項1記載のデバイス。 - 前記カテーテル本体の回転位置をコード化するように構成された回転エンコーダをさらに備えた、
請求項1記載のデバイス。 - 前記ファイバマネンジメント経路は、複数巻きの螺旋状チャネルを含む、
請求項1記載のデバイス。 - 前記ファイバマネンジメント経路は、複数巻きの螺旋状チャネルを含み、該螺旋状チャネルは、上側半径高さ及び下側半径高さを有する、
請求項1記載のデバイス。 - 前記ファイバマネンジメント経路は、前記光ファイバが、前記螺旋状チャネルの上側半径高さ又は下側半径高さと接触しないように構成されている、
請求項17記載のデバイス。 - 前記ファイバマネンジメント経路は、前記光ファイバが、該光ファイバについての光漏洩最小屈曲半径未満の屈曲半径を超えないように構成されている、
請求項1記載のデバイス。 - 前記ファイバマネンジメント経路は、前記光ファイバが約5mm未満の屈曲半径を超えないように構成されている、
請求項1記載のデバイス。
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