JP6231417B2 - Diagnostic catheter - Google Patents
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Description
本発明は、血管等の生体管腔の診断のために使用される画像診断カテーテルに関する。 The present invention relates to a diagnostic imaging catheter used for diagnosis of a biological lumen such as a blood vessel.
血管及び脈管などの生体管腔内に生じる心筋梗塞等の原因となる狭窄部の経皮的な治療に際し、狭窄部の性状を観察するため、又は治療後の状態を観察するため、超音波又は光等の検査波を利用して生体管腔の画像を取得する診断用のカテーテルが用いられている(特許文献1参照)。 Ultrasound for observing the nature of the stenosis, or for observing the condition after treatment, during percutaneous treatment of a stenosis that causes myocardial infarction that occurs in a body lumen such as blood vessels and vessels Alternatively, a diagnostic catheter that acquires an image of a living body lumen using a test wave such as light is used (see Patent Document 1).
血管内超音波診断(IVUS:Intra Vascular Ultra Sound)には超音波カテーテルが使用される。超音波カテーテルは、挿入部の先端に超音波振動子もしくは超音波反射ミラーを回転自在に設け、体腔内に挿入した後、手元側の駆動部から延在するドライブシャフト等を介して回転させながら走査(ラジアルスキャン)するものが一般的である。 An ultrasonic catheter is used for intravascular ultrasound (IVUS). The ultrasonic catheter is provided with an ultrasonic transducer or an ultrasonic reflection mirror rotatably at the distal end of the insertion portion, inserted into a body cavity, and then rotated via a drive shaft or the like extending from the drive portion on the hand side. Scanning (radial scanning) is common.
また、光干渉断層診断(OCT:Optical Coherence Tomography)では、光ファイバの先端に光学レンズおよび光学ミラー(送受信部)が取り付けられたイメージングコアが内挿された光プローブ部を血管内に挿入し、イメージングコアを回転させながら先端の送受信部から血管内に測定光を出射するとともに、生体組織からの反射光を受光することで血管内におけるラジアルスキャンを行う。そして、当該受光した反射光と参照光とを干渉させることで干渉光を生成し、当該干渉光に基づいて、血管の断面画像を描出する。 Further, in optical coherence tomography (OCT), an optical probe part in which an imaging core having an optical lens and an optical mirror (transmission / reception part) attached to the tip of an optical fiber is inserted into a blood vessel, While rotating the imaging core, measurement light is emitted from the transmitting / receiving unit at the tip into the blood vessel, and reflected light from the living tissue is received to perform a radial scan in the blood vessel. Then, interference light is generated by causing the received reflected light and the reference light to interfere with each other, and a cross-sectional image of the blood vessel is drawn based on the interference light.
ところで、カテーテルを血管等の狭い管腔に安全かつ容易に挿入させるため、ガイドワイヤを先に挿入し、それに沿って挿入させるように構成したカテーテルがある。このようなカテーテルの先端にはガイドワイヤを挿通させる管腔(ガイドワイヤルーメン)が形成されている。また、脚の血管への挿入など観察対象となる血管長が長くなるケースでは、カテーテルの挿入先端だけではなくカテーテルの本体部に沿って先端付近に所定の長さを有する管腔(ガイドワイヤルーメン)を形成し、ガイドワイヤの誘導をさらに容易にするように構成されている。カテーテルの本体部に沿って設けられた、ガイドワイヤを挿通させるための所定長の管腔(ガイドワイヤルーメン)をロングモノレール部と称する。 By the way, in order to insert a catheter into a narrow lumen such as a blood vessel safely and easily, there is a catheter configured such that a guide wire is inserted first and inserted along the guide wire. A lumen (guide wire lumen) through which a guide wire is inserted is formed at the distal end of such a catheter. In addition, in cases where the length of the blood vessel to be observed, such as insertion into a leg blood vessel, is increased, a lumen (guide wire lumen) having a predetermined length in the vicinity of the distal end along the catheter main body as well as the catheter insertion distal end. ) To further guide the guide wire. A lumen (guide wire lumen) of a predetermined length for inserting a guide wire provided along the main body portion of the catheter is referred to as a long monorail portion.
しかしながら、このようなロングモノレール部を有するカテーテルは、一般的には空気塞栓のリスク回避のために付属のフラッシュ針を使用して、ロングモノレール部の管腔(ガイドワイヤルーメン)をフラッシュする必要がある。しかしながら、使用のたびにフラッシュを行う必要があるため作業が煩雑であり、医師等の手技時間の増加に繋がっているという課題がある。 However, a catheter having such a long monorail portion generally needs to flush the lumen (guide wire lumen) of the long monorail portion using an attached flush needle to avoid the risk of air embolism. is there. However, since it is necessary to perform flushing every time it is used, there is a problem that the work is complicated and the procedure time for a doctor or the like is increased.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、カテーテルを使用する医師等の作業負担を軽減し、手技時間を短縮するための技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a technique for reducing the work load of a doctor or the like who uses a catheter and shortening the procedure time.
上記の目的を達成するために、本発明に係る画像診断カテーテルは以下のような構成を備える。即ち、
画像診断カテーテルであって、
ガイドワイヤを挿通させる第1ルーメンと、
前記ガイドワイヤを挿通させる第2ルーメンと、
ドライブシャフトが進退可能なカテーテル内腔とを有し、
前記第2ルーメンは前記第1ルーメンより長く、前記第2ルーメンと前記カテーテル内腔との間には、少なくとも1つの連通する開口が形成されており、
前記開口の径は、前記カテーテル内腔の体積と、前記第2ルーメンの体積との比に基づいて決定されることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the diagnostic imaging catheter according to the present invention has the following configuration. That is,
A diagnostic imaging catheter,
A first lumen through which the guide wire is inserted;
A second lumen through which the guide wire is inserted;
The drive shaft has a retractable catheter lumen,
The second lumen is longer than the first lumen, and at least one communicating opening is formed between the second lumen and the catheter lumen ,
The diameter of the opening is determined based on a ratio between the volume of the catheter lumen and the volume of the second lumen .
本発明によれば、カテーテルを使用する医師等の作業負担を軽減し、手技時間を短縮することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to reduce the work load of a doctor or the like who uses a catheter and to shorten the procedure time.
以下、本発明の各実施形態について図面を参照しながら説明する。なお図面を通じて同一の符号は同一の構成要素を参照している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Throughout the drawings, the same reference numerals refer to the same components.
<第1実施形態>
1.カテーテルの構成
図1は、本発明の一実施形態に係るカテーテル10の構成を示す図である。なお、以下ではカテーテルの例として超音波カテーテルについて説明するが、本発明の実施の形態は超音波カテーテルに限らず、OCT用のカテーテル等他の種類のカテーテルにも適用可能である。
<First Embodiment>
1. Configuration of Catheter FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a
図1に示すように、カテーテル10は、血管内に挿入される長尺のカテーテルシース101と、ユーザが操作するために血管内には挿入されずユーザの手元側に配置されるコネクタ102とを含む。カテーテルシース101の先端には第1のガイドワイヤルーメン103aが形成されており、カテーテルシース101は、第1のガイドワイヤルーメン103aとの接続部からコネクタ102との接続部にかけて連続する管腔として形成されている。
As shown in FIG. 1, a
また、カテーテルシース101の先端側の一部分に沿って当該カテーテルシース101と並行に所定長形成された(例えば45mm〜1500mmのオーダー)、後述のガイドワイヤ201を挿通させるための第2のガイドワイヤルーメン103bが設けられている。第2のガイドワイヤルーメン103bの長さは診断対象(例えば、腕、脚など)となる血管等の長さに応じて適切なものが使用される。図2に示すように、ガイドワイヤ201は、第1のガイドワイヤルーメン103aおよび第2のガイドワイヤルーメン103bを挿通して使用される。
Further, a second guide wire lumen for inserting a
コネクタ102は、カテーテルシース101の基端に一体化して構成されたシースコネクタ102aと駆動シャフトの基端に一体化して構成された駆動シャフトコネクタ102bとを有する。シースコネクタ102aとカテーテルシース101との境界部には、耐キンクプロテクタ1021が設けられている。これにより所定の剛性が保たれ、急激な変化による折れ曲がり(キンク)を防止することができる。また、駆動シャフトコネクタ102bには、カテーテルシース101の管腔内全体を超音波伝達液で満たすため、シリンジ(不図示)等の取り付けが可能な注入ポート1022が備えられている。駆動シャフトコネクタ102bの基端は、不図示のスキャナ/プルバック部と接続可能に構成されている。
The
次に、図3を参照して、カテーテル10の先端部分の構成について説明する。図3において、カテーテルシース101の管腔内部には、超音波を送受信する超音波振動子ユニット301と、超音波振動子ユニット301を回転させるための駆動力を伝達する駆動シャフト302とを有するイメージングコア303を収納可能であり、カテーテルシース101のほぼ全長にわたって挿通されている。超音波振動子ユニット301は、超音波振動子301aと、超音波振動子301aを保持するハウジング301bとを含み、当該超音波振動子301aから体腔内組織に向けて超音波が送信されるとともに、当該超音波振動子301aにおいて体腔内組織からの反射波が受信される。
Next, the configuration of the distal end portion of the
駆動シャフト302はコイル状に形成され、その内部には信号線が配され、超音波振動子301aからコネクタ102まで伸びている。超音波振動子301aは矩形状あるいは円形状をしており、PZT等からなる圧電材の両面に、電極を蒸着することにより形成されている。超音波振動子301aは、駆動シャフト302が回転ムラを引き起こさないように、回転軸方向の中心付近に位置するよう設置されている。
The
ハウジング301bは、短い円筒状の金属パイプの一部に切り欠き部を有した形状をしており、金属塊からの削りだしやMIM(金属粉末射出成形)等により成形される。ハウジング301bは、内部に超音波振動子301aを有し、基端側は駆動シャフト302と接続されている。また、先端側には短いコイル状の弾性部材304が設けられている。
The
弾性部材304はステンレス鋼線材、プラチナ、またはプラチナを含有した合金をコイル状に形成したものであり、弾性部材304が先端側に配されることで、イメージングコア303の回転時の安定性が向上する。一般に、金やプラチナは高いX線不透過性を有する金属であるため、弾性部材304はカテーテルシース101が体腔内へ挿入された場合でも、X線撮像装置の映像下で造影される。これにより、ユーザは超音波振動子301aの位置を容易に知ることができる。
The
カテーテルシース101の先端部と第1のガイドワイヤルーメン103aとの境界部には、プライミング作業で注入された超音波伝達液を外部に排出するための排出口305が設けられている。306は補強コイルであり、カテーテルシース101の先端部分の急激な折れ曲がりを防止する目的で設けられている。
At the boundary portion between the distal end portion of the
第1のガイドワイヤルーメン103aおよび第2のガイドワイヤルーメン103bは、ガイドワイヤが挿入可能な孔を有する。第1のガイドワイヤルーメン103aおよび第2のガイドワイヤルーメン103bは、予め体腔内に挿入され、カテーテルシース101を患部まで導くために使用される。
The first
駆動シャフト302は、カテーテルシース101に対して回転及びスライド動作することが可能であり、柔軟で、かつ回転をよく伝達できる特性をもつ、例えば、ステンレス等の金属線からなる多重多層密着コイル等により構成されている。
The
駆動シャフト302の回転により管腔内は、360度観察・撮影可能となるが、更に広範囲を観察・撮影するには、カテーテルシース101に対して相対的に、駆動シャフト302を軸方向にスライドさせればよい。
The inside of the lumen can be observed / photographed 360 degrees by the rotation of the
具体的にはシースコネクタ102aは固定した状態で、駆動シャフトコネクタ102bを基端側(図1の矢印104方向)にスライドさせることにより、内部の駆動シャフト302やその先端に固定された超音波振動子ユニット301が軸方向に(すなわち図3の矢印307方向に)スライドすることとなる。この軸方向のスライドは、ユーザが手動で行ってもよいし、電動で行っても良い。
Specifically, with the
2.ガイドワイヤルーメンの管腔内とカテーテルシースの管腔内とを空間的に連通する開口
次に、図4を参照して、ロングモノレール部の連通の例を説明する。図4(a)は、ロングモノレール部を構成する第2のガイドワイヤルーメン103bとカテーテルシース101との接続部分の横断面図である。図4(b)の左は、第2のガイドワイヤルーメン103bとカテーテルシース101の内管とを繋げる開口401がある位置で第2のガイドワイヤルーメン103bとカテーテルシース101とを長手方向と垂直に切断した場合の縦断面図である。右側は開口401がない位置で切断した場合の縦断面図である。
2. An opening for spatially communicating the lumen of the guide wire lumen and the lumen of the catheter sheath Next, an example of communication of the long monorail portion will be described with reference to FIG. FIG. 4A is a cross-sectional view of a connection portion between the second
図4(a)及び図4(b)に示すように、第2のガイドワイヤルーメン103bとカテーテルシース101の内管とを繋げる開口401が第2のガイドワイヤルーメン103bの中央付近に形成されている。ここで、カテーテルシース101と、第2のガイドワイヤルーメン103bとの各内腔直径、内腔半径、長さ、断面積、体積のデータを表1のように定義する。
As shown in FIGS. 4A and 4B, an
例えば、第2のガイドワイヤルーメン103bとカテーテルシース101とを連通する開口401を通り、少なくともカテーテルシース101内がプライミング液で満たされる前に第2のガイドワイヤルーメン103b内がプライミング液で満たされることを条件とすると、カテーテルシース101と第2のガイドワイヤルーメン103bとの体積比より必要な流量を確保することができる連通する開口401の寸法(内腔直径D3)は、式(1)のように算出することができる。
For example, the second
表2に示すように、仮にD1=0.70mm、D2=0.40mmとした場合、式(1)よりD3=0.23mmと算出することができる。 As shown in Table 2, if D 1 = 0.70 mm and D 2 = 0.40 mm, D3 = 0.23 mm can be calculated from the equation (1).
なお、第2のガイドワイヤルーメン103bを通るガイドワイヤ201が開口401へ迷入してしまわないように、開口径はガイドワイヤ201の径よりも小さい値とする。使用するガイドワイヤの連通する開口401への迷入を避ける際には、連通する開口の直径がガイドワイヤよりも小さい必要があるため、D3<ガイドワイヤサイズとなることが望ましい。上記例では適応最小ガイドワイヤサイズを0.30mmとした場合、D3<ガイドワイヤサイズが成り立つため、連通する開口は1つあれば良い。一方、適応最小ガイドワイヤサイズを0.15mmとした場合、D3>ガイドワイヤサイズとなるため、開口サイズを0.15mm未満とし、2個以上の開口を設けることにより、開口サイズ0.23mmに相当する流量を確保する。
The opening diameter is set to a value smaller than the diameter of the
また、開口の形状は通常は円形であるが、円形に限らず正方形、長方形、楕円形など任意の形状に形成してもよい。 Further, the shape of the opening is usually circular, but is not limited to a circle, and may be formed in an arbitrary shape such as a square, a rectangle, or an ellipse.
また、第1のガイドワイヤルーメン103aについては、図3に示した排出口305が設けられており、当該排出口305が開口401に相当する。ただし、通常第1のガイドワイヤルーメン103aは第2のガイドワイヤルーメン103bよりも短く、第1のガイドワイヤルーメン103aの長さが概ね20mm以内であればフラッシュの必要性は高くないため、開口401に相当する構成を設けなくてもよい。
Further, the first
3.フラッシュ時の超音波伝達媒体の流れ
一般的に、カテーテル10の基端に超音波伝達媒体用の注入口を設け、術前に超音波伝達媒体として生理食塩水を注入(プライミング)し、使用中、超音波振動子301aの表面に気泡が付着した場合には基端より高圧で生理食塩水を注入(フラッシュ)することによって気泡を除去することが行われている。
3. Flow of ultrasonic transmission medium during flushing Generally, an injection port for an ultrasonic transmission medium is provided at the proximal end of the
図5は、フラッシュ時に、本実施形態に係るカテーテルシース101の内管及び第2のガイドワイヤルーメン103bを通過する超音波伝達媒体の流れを示す図である。フラッシュ作業を行うと、カテーテル10の基端から矢印501に示すように超音波伝達媒体が流入してくる。そして超音波伝達媒体の一部は、開口401を通って矢印502のようにカテーテルシース101の内管から第2のガイドワイヤルーメン103bへと流入する。残りの超音波伝達媒体は矢印503のようにカテーテルシース101の先端方向へと進む。開口401から第2のガイドワイヤルーメン103bへと流入した超音波伝達媒体は紙面上左右方向、すなわち矢印504、505の方向へと押し出されて第2のガイドワイヤルーメン103bの両端から外部へと排出される。これにより、カテーテル10のフラッシュ作業を行う際に、第2のガイドワイヤルーメン103bのフラッシュも同時に行うことができる。そのため、医師の手技時間を短縮することが可能になる。
FIG. 5 is a diagram illustrating the flow of the ultrasonic transmission medium that passes through the inner tube of the
<第2実施形態>
第1実施形態では、カテーテルシース101の内管及び第2のガイドワイヤルーメン103bを連通する開口を第2のガイドワイヤルーメン103bの中央付近に1つ設ける例を説明した。
Second Embodiment
In the first embodiment, an example has been described in which one opening that communicates the inner tube of the
これに対して、第2実施形態では開口を複数形成する例について説明する。ロングモノレール部の長さが所定長未満(例えば、235mm未満)である場合には第1実施形態のように開口を1つ設ければよいが、所定長以上(例えば、235mm以上)である場合には第2のガイドワイヤルーメン103bのフラッシュ作業をより効率的に行うために開口を所定間隔で複数個設ける。
In contrast, in the second embodiment, an example in which a plurality of openings are formed will be described. When the length of the long monorail portion is less than a predetermined length (for example, less than 235 mm), one opening may be provided as in the first embodiment, but when the length is longer than the predetermined length (for example, 235 mm or more) In order to more efficiently perform the flushing operation of the second
その場合、カテーテルシース101の基端側ほど超音波伝達媒体の圧力が大きく先端側ほど小さい。そのため、超音波伝達媒体の流れをより効率的にするために複数の開口径の大きさに差を設けてもよい。より具体的には、図6に示すように、カテーテルシース101の基端側ほど開口径を小さくし、先端側ほど開口径を大きく構成する(開口601の径<開口602の径<開口603の径)。すなわち、複数の開口のそれぞれの径は、プライミングまたはフラッシュ時における川上側ほど径が小さく、川下側ほど径が大きく形成される。
In that case, the pressure of the ultrasonic transmission medium is larger toward the proximal end side of the
これにより、ロングモノレール部長が長いタイプのカテーテルであっても、各開口の径が同一である場合と比較して各開口から流入する液体の流れがより均一になり、第2のガイドワイヤルーメン103bのフラッシュ作業を効率的に行うことが可能となる。
As a result, even in the case of a catheter having a long long monorail length, the flow of the liquid flowing from each opening becomes more uniform as compared with the case where the diameters of the respective openings are the same, and the second
<第3実施形態>
第2実施形態では、カテーテルシース101の内管及び第2のガイドワイヤルーメン103bを連通する開口を複数個設ける例を説明した。
<Third Embodiment>
In the second embodiment, an example in which a plurality of openings for communicating the inner tube of the
これに対して、第3実施形態では第2実施形態の構成に加えて、第2のガイドワイヤルーメン103bの表面に1以上の孔を設ける例について説明する。
In contrast, in the third embodiment, an example in which one or more holes are provided on the surface of the second
図7に示すように、図6の構成に加えて、さらに開口601と開口602との間に孔701を、開口602と開口603との間に孔702を、それぞれ第2のガイドワイヤルーメン103b上に形成する。開口601から第2のガイドワイヤルーメン103bに流入してきた超音波伝達媒体はすべてが矢印505の方向へ進むとは限らず、開口602の方向へも一部進むことになる。すると開口602から流入した超音波伝達媒体と開口601から流入した超音波伝達媒体とが合流し、合流地点では超音波伝達媒体の行き場がなくなり気泡が発生する可能性もある。開口602から流入した超音波伝達媒体と開口603から流入した超音波伝達媒体についても同様である。そこで孔701、孔702を形成しておくことによって超音波伝達媒体や気泡を外部へ逃がすことが可能となり、より精度の高いフラッシュ作業を行うことが可能となる。
As shown in FIG. 7, in addition to the configuration of FIG. 6, a
なお、孔701、孔702の形成位置を、各開口から流入する超音波伝達媒体の各合流地点に設けることによってさらに精度の高いフラッシュ作業を行うことが可能となる。合流地点については、カテーテルシース101の内管径、各開口の径、第2のガイドワイヤルーメン103bの径、およびフラッシュ時の一般的な流速に基づいて算出すればよい。
In addition, it is possible to perform a more accurate flush operation by providing the positions where the
10:カテーテル、101:カテーテルシース、102:コネクタ、102a:シースコネクタ、102b:駆動シャフトコネクタ、103a:第1のガイドワイヤルーメン、103b:第2のガイドワイヤルーメン、201:ガイドワイヤ、301:超音波振動子ユニット、301a:超音波振動子、301b:ハウジング、302:駆動シャフト、303:イメージングコア、304:弾性部材、305:排出口、401、601〜603:開口、701〜702:孔、1021:耐キンクプロテクタ、1022:注入ポート 10: catheter, 101: catheter sheath, 102: connector, 102a: sheath connector, 102b: drive shaft connector, 103a: first guide wire lumen, 103b: second guide wire lumen, 201: guide wire, 301: super Sonic transducer unit, 301a: ultrasonic transducer, 301b: housing, 302: drive shaft, 303: imaging core, 304: elastic member, 305: discharge port, 401, 601-603: opening, 701-702: hole, 1021: Anti-kink protector, 1022: Injection port
Claims (6)
ガイドワイヤを挿通させる第1ルーメンと、
前記ガイドワイヤを挿通させる第2ルーメンと、
ドライブシャフトが進退可能なカテーテル内腔とを有し、
前記第2ルーメンは前記第1ルーメンより長く、前記第2ルーメンと前記カテーテル内腔との間には、少なくとも1つの連通する開口が形成されており、
前記開口の径は、前記カテーテル内腔の体積と、前記第2ルーメンの体積との比に基づいて決定されることを特徴とする画像診断カテーテル。 A diagnostic imaging catheter,
A first lumen through which the guide wire is inserted;
A second lumen through which the guide wire is inserted;
The drive shaft has a retractable catheter lumen,
The second lumen is longer than the first lumen, and at least one communicating opening is formed between the second lumen and the catheter lumen ,
The diameter of the opening is determined based on a ratio between the volume of the lumen of the catheter and the volume of the second lumen .
前記複数の開口のそれぞれの径は、前記画像診断カテーテルの基端側ほど径が小さく、先端側ほど径が大きいことを特徴とする請求項1又は2に記載の画像診断カテーテル。 A plurality of the openings are formed,
3. The diagnostic imaging catheter according to claim 1, wherein each of the plurality of openings has a smaller diameter toward a proximal end side of the diagnostic imaging catheter and a larger diameter toward a distal end side.
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