JP6442007B2 - 血管内超音波システム - Google Patents

Description

本開示は、血管内超音波（ＩＶＵＳ）システムおよびその操作方法に関する。

ＩＶＵＳには１つまたは複数の超音波トランスデューサが関わり、これは受け取った電気信号に基づいて超音波エネルギーを放出し、各種の血管内構造で反射された超音波エネルギーに基づいて帰還電気信号を送信する。ＩＶＵＳは画像の生成によく使用される。いくつかの例において、高解像度ディスプレイを備えるコンソールはＩＶＵＳ画像をリアルタイムで表示できる。このようにして、ＩＶＵＳは、血管構造と血管内腔、例えば冠状動脈内腔、冠状動脈の壁構造や、冠状動脈壁表面の、またはその付近の機器、例えばステントの生体内可視化を提供するために使用可能である。ＩＶＵＳ画像形成は、病変血管、例えば冠状動脈疾患を視覚化するために使用されてもよい。いくつかの例において、超音波トランスデューサは、比較的高周波数（例えば、１０ＭＨｚ〜６０ＭＨｚ、いくつかの好ましい実施形態においては４０ＭＨｚ〜６０ＭＨｚ）で動作でき、ＩＶＵＳカテーテルの遠位端付近で担持できる。いくつかのＩＶＵＳシステムは、３６０度の視覚化を可能にするために、ＩＶＵＳカテーテルを機械的に回転させることを含む。

多くのＩＶＵＳシステムはプルバック動作を実行するように構成され、この動作では、カテーテルの画像形成部品が画像取得中に患者の冠状動脈内で移動される。その結果、長軸部品による３６０度の画像が得られる。しかしながら、プルバック動作の実行時には、確実に正しい構成部品が他の部品に関して移動するようにするために、ＩＶＵＳシステムの構成部品が正しく固定されていることが重要となりうる。構成部品が正しく固定されていないと、プルバック動作から所望の結果が得られないことがある。さらに、プルバック動作が失敗しても、ＩＶＵＳシステムのオペレータは、プルバック動作が用をなしていないことにその実行が終わってから気付くことが多く、その時に気付いたとしても、なぜプルバック動作がうまくいかなかったかがわからないことがある。

本開示において論じられる実施形態は、ＩＶＵＳカテーテルが他のＩＶＵＳ機器に適正に固定されていることを確認してから、特定のＩＶＵＳ動作の実行をイネーブルできるようにすることが可能である。システムの実施形態は、患者の血管系に挿入されるカテーテルを含むことができ、カテーテルはトランスデューサを含み、これが超音波画像を構成できる超音波信号を生成し、受信する。ＩＶＵＳシステムのいくつかの実施形態は、カテーテルを固定するためのアンカポートを含む移動機構と、カテーテルと移動機構のアンカポートとの間の係合に対応する第一の出力を提供するように構成された回路と、を含んでいてもよい。回路は光スイッチ等のセンサを含むことができ、それがカテーテルと移動機構との間の係合を検出する。いくつかの例において、回路はデジタル回路を含むことができ、第一の出力はデジタル信号を含むことができる。

いくつかの実施形態は、第一の出力を介して、ＩＶＵＳカテーテルが移動機構のアンカポートと係合しているか否かを判断するように構成されたコントローラを含むことができる。するとコントローラは、カテーテルが移動機構に固定されているか否かに基づいて、移動機構を接続モードまたは切断モードにすることができる。直線移動機構が接続モードにあると、コントローラはＩＶＵＳシステムの、移動機構が切断モードにある時には許可不能な特定の動作をイネーブルできる。このような許可可能な動作としては、画像形成動作および、カテーテルの中に位置付けられていてもよいメモリ内に保存された情報へのアクセスがありうる。いくつかの実施形態において、システムは、移動機構が接続モードにあるか否かを表示するように構成されたディスプレイを含むことができる。

いくつかの実施形態によるＩＶＵＳシステムの移動機構は、患者インタフェースモジュール（ＰＩＭ）と、直線移動システム（ＬＴＳ）と、を含むことができる。ＰＩＭはカテーテルと係合でき、ＬＴＳに固定できる。するとＬＴＳは、ＰＩＭをそこに固定されたカテーテルと共に移動させて、プルバック動作を実行できる。トランスデューサはカテーテルの内部で移動して、長軸画像を取得できる。いくつかの実施形態において、プルバックはカテーテルと移動機構との間の接続状態に応じて許可または不許可とすることができる。移動機構のアンカポートはＬＴＳに配置でき、ＰＩＭはＬＴＳとカテーテルの接続状態に基づいて接続または切断状態とされてもよい。

１つまたは複数の例の詳細は添付の図面と以下の説明の中に示されている。その他の特徴、目的、および利点は、説明と図面および特許請求の範囲から明らかとなるであろう。

ＩＶＵＳシステムのある例示的な実施形態である。 ＩＶＵＳシステムのある実施形態のブロック図である。 本発明の特定の実施形態による直線移動システムのある実施形態の図である。 本発明のいくつかの実施形態によるカテーテル、ＰＩＭ、およびＬＴＳの連結を示す。 本発明の特定の実施形態によるＬＴＳのアンカポートの斜視図である。 コントローラを含むＩＶＵＳシステムのある実施形態を示すシステムレベルブロック図である。 ＩＶＵＳシステムのある実施形態の動作を示すプロセスフロー図である。 ＩＶＵＳシステムの特定の実施形態と共に使用されるディスプレイの例示的ブロックレイアウトである。

以下の詳細な説明は例示的な性質のものであり、本発明の範囲、用途、または構成を一切限定しようとしていない。むしろ、以下の説明は、本発明の例を実施するためのいくつかの現実的な実例を提供する。構成、材料、寸法、および製造工程の例は選択された要素について提供されており、他の要素はすべて、本発明の分野の当業者にとって知られているものを利用する。当業者である場合、示されている例の多くに様々な適当な代替案があることがわかるであろう。

図１は、ＩＶＵＳシステム１００のある例示的実施形態である。図１のＩＶＵＳシステム１００はカテーテル１０２を含み、これは近位端１０４と、画像形成のために患者１４４の動脈に挿入される遠位端１０６と、を有する。カテーテル１０２は患者１４４の体内に、例えば大体動脈を介して挿入されてもよい。図１において、破線は、カテーテル１０２のうち、患者１４４の体内にある部分を表す。特定の実施形態によれば、カテーテル１０２は遠位端１０６に、またはその付近にトランスデューサ１０８を含むことができる。画像形成機能を実行するために、トランスデューサ１０８は超音波パルスを放出できる。すると超音波パルスは患者１４４の組織で反射でき、トランスデューサ１０８により検出可能であり、これは反射された超音波パルスを画像構成のための電気信号に変換できる。したがって、内蔵の超音波発生器がＩＶＵＳシステムに含められてもよい。

図１のＩＶＵＳシステム１００はまた、移動機構も含む。図のように、移動機構１１９は、患者インタフェースモジュール（ＰＩＭ）１２０と、直線移動システム（ＬＴＳ）１２２と、を含む。ＬＴＳは、カテーテル１０２と機械的に係合できる。ＬＴＳは、プルバックまたはその他の移動動作中にカテーテル１０２を患者１４４の体内で制御された距離だけ移動させるように構成できる。この実施形態において、移動機構１１９のＰＩＭ １２０はまた、カテーテル１０２との接合部としても機能する。

ＩＶＵＳシステム１００はユーザインタフェース１４０を含むことができ、これはシステムの使用者１４２によるコマンドを受け取り、および／またはカテーテル１０２から取得したＩＶＵＳデータ（例えば、ＩＶＵＳ画像）を表示できる。ユーザインタフェース１４０は、ＩＶＵＳシステム１００の他の構成部品と通信するように構成されたソフトウェアを有する従来のＰＣを含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、ユーザインタフェース１４０は、システム情報および／またはカテーテル１０２からのＩＶＵＳ信号（例えば、ＩＶＵＳ画像）を表示してもよい。いくつかの実施形態において、ユーザインタフェース１４０はタッチスクリーンディスプレイを含むことができ、これはシステムユーザ１４２からのコマンドの受信とカテーテル１０２からのＩＶＵＳデータの表示の両方を行うように機能できる。いくつかの実施形態において、ユーザインタフェース１４０は画像形成エンジンを含むことができ、これは、カテーテル１０２により供給されるＩＶＵＳデータ、例えばトランスデューサ１０８により供給される超音波信号から画像を構築するように構成される。いくつかの実施形態において、ユーザインタフェース１４０は超音波発生器を含み、またはこれと通信できる。

図２は、あるＩＶＵＳシステムの実施形態のブロック図である。いくつかの実施形態において、ＩＶＵＳエンジン２４６（例えば、画像形成エンジン）は、プロセッサ／コントローラと、メモリ／データ記憶装置と、ユーザインタフェースと、ディスプレイ（およびその他の考えられる構成部品）と、を含むことができる。これらの構成部品は、例えばタッチスクリーンディスプレイおよび／またはコンピュータに組み込まれてもよい。ＩＶＵＳエンジン２４６は一般に、カテーテル２０２またはカテーテル２０２の一部を移動させるように構成された移動機構２４８と通信できる。移動機構２４８は、いくつかの実施形態において、独自のディスプレイとユーザインタフェースを含むことができる。移動機構２４８とユーザインタフェースにより、移動機構２４８は、ＩＶＵＳエンジン２４６からの動作命令を必要としないマニュアルモードで使用することが可能となる。いくつかの実施形態において、移動機構２４８はモータを含むことができ、これを使ってカテーテル２０２の遠位端にあるトランスデューサの位置を回転方向に、および／または直線移動方向に調整できる。

いくつかの実施形態において、移動機構２４８は直線移動システム（ＬＴＳ）２２２を含むことができる。ＬＴＳ ２２２は、移動機構２４８のマニュアル動作を許可するための上記のディスプレイとインタフェースを含むことができる。いくつかの実施形態において、移動機構２４８は患者インタフェースモジュール（ＰＩＭ）２２０を含むことができる。ＰＩＭ ２２０はカテーテルインタフェースを含むことができ、これはけカテーテル２０２に取り付け可能とすることができる。いくつかの実施形態において、ＰＩＭ ２２０は、カテーテル２０２の遠位端にあるトランスデューサの位置を調整するために上記のモータを含むことができる。いくつかの実施形態によれば、移動機構２４８はＰＩＭ ２２０とＬＴＳ ２２２の両方を含むことができる。このような実施形態において、ＰＩＭ ２２０とＬＴＳ ２２２は相互に固定して取り付けられてもよい。ＰＩＭ ２２０とＬＴＳ ２２２は相互に通信してもよく、各々が個別にＩＶＵＳエンジン２４６と通信してもよい。

ＩＶＵＳシステムのいくつかの実施形態において、カテーテル２０２の遠位端のトランスデューサは回転および／または移動できる。カテーテル２０２の回転は３６０度回転で、患者の動脈等、ある箇所の３６０度の画像形成を可能にできる。いくつかの実施形態において、カテーテルは動脈カテーテルとすることができ、この場合、回転はこのような３６０度の画像形成に必要なものでなくてもよい。カテーテル２０２の移動により、動脈に沿った複数の位置の画像形成を可能にできる。複数の移動位置で連続スキャンを行い、集約的な長軸画像を形成できる。いくつかの実施形態において、カテーテル２０２は駆動ケーブルを含むことができ、これは送電線を含み、トランスデューサに連結される。いくつかの実施形態において、カテーテル２０２はシースを含むことができ、これはルーメンを画定し、その中でトランスデューサと駆動ケーブルが自由に移動できる。それゆえ、いくつかの実施形態において、シースを動脈内で移動させずに、トランスデューサが駆動ケーブルを介してシース内で移動および回転できる。これは、画像形成またはその他のＩＶＵＳ動作中にトランスデューサが移動される際にカテーテルと患者の動脈の内部との間の過剰な摩擦を回避する上で有利となりうる。例えば、カテーテルは、シースの内部での移動中に、破れやすいプラークが付着していることもある血管に沿って引きずられない。

ＩＶＵＳシステムのいくつかの実施形態によれば、カテーテル２０２は、カテーテルメモリ２１０を含むことができる。それゆえ、カテーテル２０２がシステムから取り除かれても、カテーテルメモリ２１０がカテーテル２０２と共に残ることができる。このようにして、特定のカテーテル２０２にとって重要とみなされる情報をその特定のカテーテル２０２と共に保持できる。特定の実施形態において、カテーテルメモリ２１０は、カテーテル２０２の近位端に配置される。いくつかの実施形態において、カテーテルメモリ２１０は、カテーテル２０２に固有の情報、例えばカテーテル２０２のモデルを含むことができる。いくつかの実施形態において、カテーテルメモリ２１０はカテーテル２０２内の特定の構成部品に関する情報、例えばトランスデューサに関する情報を含むことができる。このようなトランスデューサ情報としては、トランスデューサの周波数応答、その組立微、利得、出力レベル、ＩＶＵＳシステムと係合された回数、および／またはその他のトランスデューサごとの情報等がある。いくつかの実施形態において、カテーテルメモリ２１０は、カテーテル２０２および／またはトランスデューサに関する利用情報、例えば使用時間、日付、継続時間、および／またはカテーテル２０２が使用された患者に関する情報を保存できる。いくつかの例において、カテーテルメモリ２１０の中にこのような情報を保存することにより、この情報が正しいカテーテル２０２に関連付けられること、および／またはＩＶＵＳエンジン２４６がカテーテル２０２の係合時に、またはエンジン２４６によるこのような情報の要求時にこの情報を検出できることが保証される。

前述のように、いくつかのＩＶＵＳ動作に関して、トランスデューサは動脈の長さに沿って移動できる。このような測定を容易にするために、ＩＶＵＳシステムのいくつかの実施形態は移動機構２４８を含む。移動機構２４８は、カテーテル２０２と係合して、ＩＶＵＳシステムのオペレータがカテーテル２０２の中でトランスデューサを具他的な方法で移動できるようにすることが可能である。ＩＶＵＳシステムの各種の実施形態の中で、移動機構２４８はカテーテル２０２を所望の距離だけ、所望の速度で、または任意選択によりその両方で移動させることができる。トランスデューサの移動は、移動機構２４８から直接、および／またはＩＶＵＳエンジン２４６等の外部コントローラから開始できる。外部コントローラの場合、移動は使用者が手動で実行しても、自動化された工程の一部であってもよい。

ＩＶＵＳシステムのいくつかの実施形態おいて、移動機構２４８はＰＩＭ ２２０とＬＴＳ ２２２を含むことができる。いくつかの実施形態において、ＰＩＭ ２２０は、カテーテル２０２の近位端に取り付けられるように構成できる。この取り付けは、電気的および機械的両方の取り付けを含むことができる。例えば、いくつかの実施形態において、ＰＩＭ ２２０は、カテーテル２０２を固定するための機械的接合部と、カテーテル２０２内でトランスデューサを回転させるための機械的エネルギーを提供できる。いくつかの実施形態において、ＰＩＭ ２２０は、内蔵された超音波発生器からカテーテル２０２へと信号を送信し、帰還信号を受信する電気的接合部を提供できる。したがって、いくつかの実施形態において、ＰＩＭ ２２０は、カテーテル２０２とＩＶＵＳエンジン２４６との間の電気機械的接合部を提供できる。

いくつかの実施形態によれば、ＰＩＭ ２２０は、ＬＴＳ ２２２と嵌合するように構成できる。ＬＴＳ ２２２は、ＰＩＭ ２２０およびカテーテル２０２と嵌合されている間に、トランスデューサの長軸方向への移動を提供できる。多くの実施形態において、トランスデューサの長軸方向の移動には、カテーテルのイメージングコアの制御された速度でのプルバックが関わることができる。ＬＴＳ ２２２は、長軸方向のＩＶＵＳデータを（例えば、画像形成用に）取得するために、校正された直線移動を提供できる。ＬＴＳ ２２２は、ディスプレイを特徴としてもよい。ディスプレイは、移動した直線距離および／または移動速度を表示してもよい。いくつかの実施形態において、ディスプレイは、移動を開始／停止させるため、移動速度を設定するため、移動した直線距離をゼロにリセットするため、マニュアルモードに切り替えるため、およびその他のための制御手段を含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、マニュアルモードで、ＩＶＵＳシステムのオペレータはカテーテルのイメージングコアを前後に自由に移動させることができる。

図３は、本発明の特定の実施形態によるＬＴＳ ３２２のある実施形態を示す。ＬＴＳ ３２２は、ＬＴＳ ３２２への設定を使用者が観察し、操作するためのディスプレイ３２４と制御手段３２６を含むことができる。ＬＴＳ３２２は、ＰＩＭと嵌合されるように構成されてもよいクレードル３２８を含むことができる。いくつかの実施形態において、クレードル３２８はトラック３３０に沿って移動できる。いくつかのこのような実施形態において、カテーテルはＰＩＭに連結され、ＰＩＭがクレードル３２８と嵌合すると、ＬＴＳ ３２２はトラック３３０に沿ってクレードル３２８を移動させることによって、カテーテルにより担持されるトランスデューサを所望の方法で移動できる。図３のクレードル３２８は２つのとりうる位置で示されており、すなわち実線で示される遠位位置３３４と、破線で示される近位位置３３２である。多くの実施形態において、ＬＴＳ ３２２は、プルバック動作において遠位位置３３４から近位位置３３２へとクレードル３２８を移動させることができる。理解するべき点として、いくつかのＩＶＵＳ動作中、ＬＴＳ ３２２は、遠位位置３３４と近位位置３３２との間で何れの方向にも移動するように、および／またはトラック３３０に沿ったそれらの位置間の何れの位置でも停止するように構成できる。

いくつかの実施形態において、ＬＴＳが移動可能であることによって、ＩＶＵＳトランスデューサの長軸方向の移動は、ＩＶＵＳシステムのオペレータによって手動でも、またはモータの制御によっても実行できる。モータを用いる長軸方向の移動によって、校正された立体体積データの取得を可能にできる。これによって、ＩＶＵＳエンジンが検査対象の動脈の長さに沿った距離を正確に測定できるほか、カテーテルシースを移動させずにＩＶＵＳアセンブリを前進または後退させることにより、１回の手順で複数の関心対象領域の画像形成を可能にすることができる。

図４は、本発明のいくつかの実施形態によるカテーテル４０２、ＰＩＭ ４２０、およびＬＴＳ ４２２の例示的な連結を示す。カテーテル４０２の近位端は、ＰＩＭ ４２０に取り付けられるコネクタ４１６を含むことができる。いくつかの実施形態において、コネクタ４１６はカテーテルインタフェース４１８におけるカテーテル４０２とＰＩＭ ４２０との間の接続を確実にすることができる。いくつかの実施形態において、コネクタ４１６は、ＩＶＵＳシステムからカテーテル４０２への電気的および機械的接合部を提供できる。ＰＩＭ ４２０はＬＴＳ ４２２のクレードル４２８の中に支持され、これがプルバック等の移動動作中にＰＩＭ ４２０を固定できる。カテーテル４０２はアンカアセンブリ４１４を含むことができる。ＬＴＳ ４２２はアンカポート４３６を含むことができる。いくつかの実施形態において、アンカポート４３６は、カテーテル４０２のアンカアセンブリ４１４を受けるように構成できる。

多くの例において、ＰＩＭ ４２０がＬＴＳ ４２２に固定されると、カテーテル４０２の駆動ケーブル４１２がＰＩＭ ４２０に接続でき、カテーテル４０２のアンカアセンブリ４１４はＬＴＳ ４２２のアンカポート４３６に固定できる。多くのこのような例において、移動動作（例えばプルバック動作）が実行されてもよい。駆動ケーブル４１２により担持されるトランスデューサは、患者の血管内の関心対象領域の遠位側の位置に配置できる。ＬＴＳ ４２２は、クレードル４２８を遠位位置から近位位置へとトラックに沿って移動させ、それによってトランスデューサをその初期位置から関心対象領域を横切るように移動させることができる。ＰＩＭ ４２０が、そこに固定されたカテーテル４０２の駆動ケーブルと共に移動している間に、カテーテル４０２内のトランスデューサがそれと共に移動する。それゆえ、長軸方向のＩＶＵＳ測定が、ＰＩＭ ４２０を介してＩＶＵＳエンジンと接合するトランスデューサによって行われてもよい。カテーテルのアンカアセンブリ４１４がＬＴＳ ４２２のアンカポート４３６に固定されている時、カテーテル４０２のシース４１０は所定の位置に保持され、その間、トランスデューサはその中で移動し、任意選択で回転する。それゆえ、プルバック動作（またはその他の移動動作）を実行でき、その一方でシース４１０が患者の血管内でスライドしないことが確実とされる。

いくつかの実施形態において、カテーテル４０２のＬＴＳ ４２２との適正な係合を確認することが重要でありうる。前述のように、いくつかの実施形態において、カテーテル４０２は、カテーテル４０２のアンカセンブリ４１４がＬＴＳ ４２２のアンカポート４３６に固定されることによってＬＴＳ ４２２と係合できる。カテーテルがＬＴＳに固定されていることが分かると、これはシステムが特定の測定を実行できる状態にあることを示唆する。それゆえ、カテーテル４０２がＬＴＳ ４２２に適正に固定されていない時にはいくつかのＩＶＵＳ動作を防止することが有利となりうる。そのためには、ＩＶＵＳシステムのいくつかの実施形態は、カテーテル４０２とＬＴＳ ４２２との間の係合を感知するように構成されたセンサを含む。いくつかのこのような実施形態は、カテーテル４０２のアンカアセンブリ４１４がＬＴＳ ４２２のアンカポート４３６に固定されていることを検出できる。いくつかの実施形態において、センサがカテーテル４０２とＬＴＳ ４２２との間の係合を感知しない場合、ＩＶＵＳシステムの特定の動作がディスエーブルされる。

図５は、本発明の特定の実施形態によるＬＴＳ ５２２のある例示的なアンカポート５３６を示す。アンカポート５３６は、ＬＴＳ ５２２の表面のノッチ５３８を含むことができる。カテーテル５０２のアンカアセンブリ５１４の一部はノッチ５３８に挿入できる。アンカアセンブリ５１４は、中央部分５５０と、第一の停止部分５５２と、第二の停止部分５５４と、を含むことができる。好ましい実施形態において、停止部分５５２、５５４は、直径において、中央部分５５０より大きい。理解するべき点として、いくかの実施形態において、１つの停止部分を使用できる。

図の実施形態において、アンカアセンブリ５１４の中央部分５５０は、ＬＴＳ ５２２のノッチ５３８によって受けられる。受けられると、停止部分５５２、５５４はアンカアセンブリ５１４が実質的にアンカアセンブリ５１４の長軸に沿った方向、すなわち、いくつかの実施形態において、ＩＶＵＳシステムの動作中のプルバック方向に移動するのを防止する機能を果たす。当然のことながら、図５のアンカアセンブリ５５０とアンカポート５３６の構成は単なる例に過ぎず、アンカアセンブリの軸方向の移動を防止する機能を果たす、他の多くの相補的なアンカアセンブリとアンカポートの構成。

図５のアンカポートは、アンカポート５３６内にアンカアセンブリ５１４が存在することを検出するように構成されたセンサ５６０を含むことができる。センサ５６０は、機械スイッチ、圧力センサ、光スイッチ、またはその他の適当なセンサとすることができる。図５は１つの実施形態を示している。センサ５６０は光スイッチとすることができ、これはノッチ５３８のそれぞれの側に配置された光エミッタ５６２と光検出５６４を含む。光エミッタ５６２は電磁放射５６６を光検出器５６４に向かって放出でき、これが放射５６６を検出する。しかしながら、電磁放射が光検出器５６４から、例えばアンカアセンブリ５１４によって遮断されると、光検出器５６４は放射５６６を感知しなくなる。それゆえ、光スイッチ装置は、ノッチ５３８内の物体、例えばカテーテル５０２のアンカアセンブリ５１４等の存在を検出するために使用できる。留意するべき点として、図５においては光スイッチがノッチ５３８の近端にあるように示されているが、センサの位置はノッチ５３８の略中央でも、アンカアセンブリ５１４がアンカポート５３６と係合したときに、光エミッタ５６２からの電磁放射が光検出器５６４に到達するのを十分に遮断できるかぎり、他の何れの所望の位置でもよい。いくつかの構成において、センサはレバー等の機械的スイッチを含むことができ、それによって、カテーテル５０２のアンカアセンブリ５１４がアンカポート５３６の中に十分に挿入されると、これがレバーを押して、２つの係合を表示する。レバーは、例えば押された時に回路を開く、または閉じるように機能してもよい。

いくつかの実施形態において、図５のセンサ５６０は、図６に示されるような回路６６０の中で実現できる。図６は、さらにコントローラを含むＩＶＵＳシステムのこのような実施形態を示すシステムレベルブロック図である。ＩＶＵＳシステムのいくつかの実施形態は、第一の出力信号６５８を供給するように構成された回路６６０を含むことができる。第一の出力信号６５８は、カテーテル６０２と移動機構との間の係合に対応できる。いくつかの実施形態において、係合は、カテーテル６０２のアンカアセンブリをＬＴＳ ６２２のアンカポートの中に固定することを含んでいてもよい。回路６６０は、第一の出力６５８を生成するスイッチ（例えば、光スイッチ）またはその他のセンサを含んでいてもよい。

いくつかの実施形態において、回路６６０はデジタル回路を含むことができる。デジタル回路は、第一の出力６５８を介して、カテーテル６０２と移動機構との間の係合状態（例えば、カテーテル６０２がＬＴＳ ６２２に固定されているか否か）に応じて、第一の信号または第二の信号を供給できる。いくつかの実施形態において、回路６６０はアナログ回路を含むことができる。このような実施形態において、カテーテル６０２と移動機構との間の係合はアナログ出力が閾値を越えることによって判断できる。本発明の各種の実施形態によれば、係合を示すために、閾値を越えることは閾値より上からでも、下からでもよい。

図６のＩＶＵＳシステム６００は、ＬＴＳ ６２２に連結されたカテーテル６０２を含む。回路６６０は、カテーテル６０２と移動機構の係合状態に応じて、第一の出力６５８をコントローラ６６２に供給できる。図６に示されるもののようないくつかの実施形態において、係合状態はカテーテル６０２とＬＴＳ ６２２の係合に関することができる。いくつかの実施形態において、コントローラ６６２が第一の出力６５８を直接測定できる。いくつかの実施形態において、別の構成部品が第一の出力６５８を測定して、コントローラ６６２に信号を送信してもよい。

いくつかの実施形態において、コントローラ６６２は、ＩＶＵＳカテーテル６０２が移動機構の一部に固定されている場合、移動機構またはその一部を接続モードに、またはＩＶＵＳカテーテル６０２が固定されていない場合、切断モードにすることができる。いくつかの実施形態において、コントローラ６６２は、移動機構またはその一部が接続モードにある場合、ＩＶＵＳ動作の実行をイネーブルし、またはそれが切断モードにある場合、動作をイネーブルしないように構成できる。

図６に示される実施形態において、コントローラ６６２は、第一の信号６５８を介した判断により、カテーテル６０２が適切にＬＴＳ ６２２と係合しているか否かに基づいて、ＰＩＭ ６２０を接続または切断モードにすることができる。コントローラ６６２は、係合状態を判断した後、ＰＩＭ ６２０と通信し、出力６５８に基づいてそれを接続または切断モードにすることができる。

いくつかの実施形態において、ＩＶＵＳシステム６００は、ユーザインタフェースまたは、コマンドを受け取るための何らかのその他のインタフェースを介して、ＩＶＵＳ動作またはタスクを実行するコマンドを受け取ることができる。ＩＶＵＳシステム６００は、コマンドを受け取ると、ＩＶＵＳカテーテル６０２がＬＴＳ ６２２に固定されているか否かを判断することができ、それに応じてＰＩＭ ６２０を接続または切断モードにすることができる。いくつかの実施形態において、ＩＶＵＳシステム６００および／またはＰＩＭ ６２０は、ＩＶＵＳ動作またはタスクを実行するコマンドを受け取る前に、接続モードまたは切断モードにあってもよい。多くの実施形態において、ＰＩＭ ６２０が接続モードにある場合、ＩＶＵＳタスクはコマンドに従って実行できる。多くの実施形態において、ＰＩＭ ６２０が切断モードにある場合、ＩＶＵＳシステム６００はコマンドによるＩＶＵＳタスクの実行を拒否できる。

いくつかの実施形態において、動作モードに基づいてイネーブルまたはディスエーブルできるＩＶＵＳ動作またはタスクとしては、画像形成とメモリアクセス動作のうちの少なくとも１つがある。いくつかの実施形態において、メモリアクセス動作は、ＩＶＵＳカテーテル６０２に含まれるメモリに保存されている情報へのアクセスを含むことができる。イネーブルまたはディスエーブルされるＩＶＵＳ動作は、それに加えて、またはその代わりに、プルバック動作を含んでいてもよく、この場合、移動機構（例えば、ＰＩＭ ６２０とＬＴＳ ６２２）は、ＩＶＵＳカテーテル６０２により担持されるＩＶＵＳトランスデューサをある距離だけ後退させ、またはＩＶＵＳトランスデューサをＩＶＵＳカテーテル６０２の近位方向に移動させるあらゆるそのようなタスクを行わせる。

いくつかの実施形態において、ＩＶＵＳシステム６００は、ディスプレイ６４０を含むことができる。ディスプレイ６４０は、移動システムが、その一部であるＰＩＭ ６２０等も含めて、接続モードにあるか否かを示すように構成できる。理解するべき点として、移動システム、または特に例えばＰＩＭが接続モードにあるか否かを示すことは多くの選択肢を含みうる。例えば、システムのいくつかの実施形態は、適正な係合が検出されない場合、「未接続」のメッセージを表示できる。このような実施形態において、「未接続」のメッセージが行われないということは、システムが接続モードにあると表示しているということであってもよい。本発明のいくつかの実施形態は、十分な係合が検出された場合、「接続」のメッセージを表示するように構成されてもよい。「接続」のメッセージが表示されないということは、移動システムが切断モードにあることを表示しているということであってもよい。他の実施形態は、使用者に対して示す「接続」、「切断」の両方を表示できる。さらに図６を参照すると、ディスプレイ６４０を含むこのような実施形態において、ディスプレイ６４０は、所望の情報を表示するために、コントローラ６６２および／またはＰＩＭ ６２０と通信してもよい。例えば、コントローラ６６２は移動機構が接続モードにあるか否かを示すようにディスプレイ６４０に信号を送信してもよく、その一方で、ＰＩＭ ６２０はＩＶＵＳ画像形成信号をカテーテル６０２からディスプレイ６４０に送信してもよい。

図７は、ＩＶＵＳシステムのある実施形態の動作を示すプロセスフロー図である。本開示で論じられるその他のＩＶＵＳシステムと同様に、図７のＩＶＵＳシステムは、ＰＩＭと、カテーテルと、ＬＴＳと、を含むことができ、各々が相互に分離されている。カテーテルをＰＩＭと係合させることができる（７７２）。ＰＩＭをＬＴＳに取り付けることができる（７７４）。カテーテルをＬＴＳに取り付けることができる（７７６）。特定の実施形態において、カテーテルのＬＴＳへの取り付けは、カテーテルの固定アセンブリをＬＴＳのアンカポートに固定することを含むことができる。前述のように、このような取り付けと接続は、画像形成および／またはプルバックをはじめとする様々なＩＶＵＳ動作において重要でありうる。いくつかの実施形態において、ＩＶＵＳシステムは、カテーテルの適切な固定が検出されたか否かを判断できる（７７８）。検出されている場合、システムまたはシステムの構成部品を接続モードにすることができ（７８０）、いくつかの実施形態において、使用者に動作の接続モードの警報を発行できる（７９０）。これは、前述のようにシステムの表示部品を介しても、および／または何れかの適当な聴覚的または視覚的警報を介しても行われてよい。システムまたはシステムの構成部品を接続モードにしたところで、特定のＩＶＵＳ動作をイネーブルしてもよい（７８２）。すると、ＩＶＵＳシステムはプルバック長軸画像形成測定等のＩＶＵＳタスクを実行してもよい（７８４）。システムのうち、接続モードにすることのできる構成部品としては、例えばＰＩＭ、ＬＴＳ、カテーテル等がある。ＩＶＵＳシステムの各種の実施形態の中で、これらおよびその他の構成部品のあらゆる組合せを接続モードにしてもよい。

他方で、カテーテルがＬＴＳに適正に固定されていないと判断された場合、ＩＶＵＳシステムまたはＩＶＵＳシステムの構成部品を切断モードにしてもよい（７８６）。上述の接続モードと同様に、ＰＩＭ、ＬＴＳ、およびカテーテル等の構成部品または構成部品の組合せを切断モードにすることができる。切断モードでは、特にＩＶＵＳ動作がディスエーブルされてもよい（７８８）。ディスエーブルされるＩＶＵＳ動作としては、画像形成動作、移動動作、メモリアクセス動作、その他がある。このような場合、使用者に動作の切断モードの警報を出すことができる（７９０）。前述のように、この警報は、前述のようにシステムの表示部品を介して、および／または何れかの適当な聴覚的または視覚的警報を介しても行われてよい。理解するべき点として、図７に示されるプロセスは例示的な順序でステップを示しているが、この特定の順序は本発明のすべての実施形態の動作を定義しているわけではない。本発明の様々な実施形態を通じて、ＩＶＵＳシステムの操作性を犠牲にすることなく、各種のステップを変更してもよい。

図８は、ＩＶＵＳシステムの特定の実施形態に使用されるディスプレイ８４０のある例示的なブロックレイアウトである。いくつかの実施形態において、ディスプレイ８４０は、ＩＶＵＳ画像８９２を表示できる。画像は、ＩＶＵＳ測定中に表示されるリアルタイム画像であってもよい。画像はメモリから呼び出された時に表示される、保存された画像であってもよい。画像形成動作中、ディスプレイ８４０はさらに画像取得設定８９４の選択をさらに含んでいてもよい。このような設定は、超音波画像の取得中に調整されるズームまたは利得の設定を含んでいてもよい。これらの設定は、ユーザインタフェースを介して選択され、調整されてもよく、これはタッチスクリーン、またはキーボードおよび／またはマウス等の別の外部選択ツールを含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、ディスプレイ８４０は、接続表示手段８９６をさらに含んでいてもよく、これはシステムの使用者にどの構成部品が接続され、動作可能であるかを示す。いくつかの実施形態において、接続表示手段８９６は、特定の構成部品が接続されていると感知された時だけ現れるようにすることができる。例えば、図８において、「ＬＴＳ」、「カテーテル」、「ＰＩＭ」のすべてが示されており、これらの要素の各々がシステムによって感知されたことを示している。これに加えて、接続表示手段８９６のセクションは、「嵌合」という表示を含むことができ、これは、カテーテルが移動機構の一部、例えばＬＴＳに固定され、このような係合を必要とする動作がイネーブルされることを示す。前述のように、カテーテルを例えばＬＴＳに十分に係合しているとの表示は、特定のＩＶＵＳシステム、内容、およびその他の様々な要素に応じて多様な方法で行うことができる。

理解するべき点として、本発明の特定の実施形態に関して説明された構成部品を組み合わせて、また別の実施形態を形成してもよい。本開示において説明された技術はまた、コンピュータ読取可能媒体、例えば、命令を実行する非一時的なコンピュータ読取可能記憶媒体で具現化または符号化されてもよい。コンピュータ読取可能記憶媒体において具現化または符号化される命令は、プログラム可能プロセッサまたはその他のプロセッサに、指示された命令に従わせてもよい。コンピュータ読取可能記憶媒体は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、ハードディスク、光媒体、またはその他のコンピュータ読取可能媒体を含んでいてもよい。

各種の例を説明した。これらおよびその他の例は以下の特許請求の範囲に含まれる。

Claims (16)

1. ＩＶＵＳカテーテルと移動機構とを含む血管内超音波（ＩＶＵＳ）システムであって、
   前記ＩＶＵＳカテーテルは、
   シースと、
   遠位端でＩＶＵＳトランスデューサに接続され、前記シースを通して延びる駆動ケーブルと、
   前記駆動ケーブルの近位端に接続される、前記ＩＶＵＳカテーテルの近位端のコネクタと、
   前記シースの近位端付近に配置され、前記ＩＶＵＳカテーテルの前記コネクタから分離されているアンカアセンブリと、を含み、
   前記移動機構は、
   前記ＩＶＵＳカテーテルのコネクタに、電気的かつ機械的に接続するよう構成されるカテーテルインターフェースと、
   前記カテーテルインターフェースから分離され、前記ＩＶＵＳカテーテルの前記アンカアセンブリを前記移動機構に固定するために、前記ＩＶＵＳカテーテルの前記アンカアセンブリを受けるよう構成される、アンカポートと、
   前記アンカポートの近位に配置され、前記ＩＶＵＳのアンカアセンブリが前記移動機構の前記アンカポートに固定されたか否かを表示する信号を出力する、センサと、を含み、
   前記移動機構は、前記アンカポートに対して前記カテーテルインターフェースを移動させるよう構成されている、
   ＩＶＵＳシステム。
2. 前記センサは光センサを含む、請求項１に記載のＩＶＵＳシステム。
3. 前記アンカポートは、前記移動機構の一部に形成されたノッチを含み、前記ノッチは第１側と前記第１側の反対側にある第２側とを有し、前記光センサは、前記ノッチの第１側に配置された光エミッタと、前記ノッチの第２側に配置された光検出器とを含み、前記ＩＶＵＳカテーテルの前記アンカアセンブリが、前記移動機構のアンカポートに固定されたとき、前記アンカアセンブリが、前記光エミッタからの光が前記光検出器に到達するのを遮断する、請求項２に記載のＩＶＵＳシステム。
4. 前記センサは機械的スイッチを含む、請求項１に記載のＩＶＵＳシステム。
5. 前記ＩＶＵＳカテーテルのアンカセンブリが前記移動機構の前記アンカポートに係合している場合、前記センサの出力により測定し、前記ＩＶＵＳの前記アンカアセンブリが前記移動機構に固定されている場合、前記移動機構を接続モードし、前記ＩＶＵＳカテーテルが前記移動機構に固定されていない場合、前記移動機構を切断モードにする、ように構成されたコントローラをさらに含む、請求項１に記載のＩＶＵＳシステム。
6. 少なくとも一つのＩＶＵＳ動作は、前記移動機構が接続モードにある場合、イネーブルされ、前記移動機構が切断モードにある場合、ディスエーブルされる、請求項５に記載のＩＶＵＳシステム。
7. 少なくとも一つのＩＶＵＳ動作は、前記移動機構によってプルバック動作を実行することを含む、請求項６に記載のＩＶＵＳシステム。
8. さらに、前記コントローラと接続され、グラフィック表現を表示するよう構成されたディスプレイを備え、前記グラフィック表現は、前記ＩＶＵＳカテーテルの前記アンカアセンブリが前記移動機構の前記アンカポートに固定されているか否かを表示する表示手段を含む、請求項５に記載のＩＶＵＳシステム。
9. 前記ＩＶＵＳカテーテルは、カテーテルの情報を含むメモリを備え、コントローラは、前記コネクタ及び前記カテーテルインターフェースを介して前記ＩＶＵＳカテーテルのメモリと通信する、請求項１に記載のＩＶＵＳシステム。
10. 前記コントローラは、前記ＩＶＵＳカテーテルのアンカアセンブリが、前記移動機構のアンカポートに固定された場合のみ、前記ＩＶＵＳカテーテルのメモリと通信する、請求項９に記載のＩＶＵＳシステム。
11. 前記移動機構は、患者インターフェースモジュール（ＰＩＭ）と、直線移動システム（ＬＴＳ）を含み、前記ＬＴＳは、遠位の位置と近位の位置との間の前記ＰＩＭを移動させるように構成され、前記移動機構の前記アンカポートは、前記ＬＴＳに配置され、前記移動機構の前記カテーテルインターフェースは、前記ＰＩＭに配置される、請求項１に記載のＩＶＵＳシステム。
12. 血管内超音波（ＩＶＵＳ）システムであって、
    回路と、ＩＶＵＳカテーテルと、アンカポートを有する移動機構と、コントローラとを備え、
    前記ＩＶＵＳカテーテルは、
    シースと、
    前記シース内に配置され、遠位端でＩＶＵＳトランスデューサに接続される、駆動ケーブルと、
    前記駆動ケーブルの近位端に配置され、前記シースから分離されているコネクタと、
    前記シースの近位端付近に配置され、前記移動機構の前記アンカポートに係合するよう構成された、アンカアセンブリと、を有し、
    前記移動機構は、カテーテルインターフェースと前記カテーテルインターフェースから分離された前記アンカポートとを含み、前記アンカポートに対して前記ＩＶＵＳカテーテルを移動させるよう構成された移動機構であって、前記カテーテルインターフェースは、前記ＩＶＵＳカテーテルのコネクタを介して前記ＩＶＵＳカテーテルと接続するよう構成され、
    前記回路は、前記アンカポートに近接して配置されたセンサを備え、前記センサは、前記ＩＶＵＳカテーテルの前記アンカアセンブリが前記移動機構の前記アンカポートに固定されているか否かを表す信号を出力し、
    前記コントローラは、前記回路の前記センサと通信するコントローラであって、
    前記センサからの、前記ＩＶＵＳカテーテルの前記アンカアセンブリと前記移動機構との間の係合に対応する第一の出力を測定し、
    前記第一の出力を介して、前記ＩＶＵＳカテーテルの前記アンカアセンブリが前記移動機構に固定されているかを判断し、
    前記ＩＶＵＳの前記アンカアセンブリが前記移動機構に固定されていない場合、使用者に警告する信号を提供するよう、構成される、
    ＩＶＵＳシステム。
13. 前記ＩＶＵＳシステムの前記アンカアセンブリが前記移動機構に固定されていない場合に、使用者に警告する前記信号を前記使用者に提供することは、聴覚的警報を鳴らすことを含む、請求項１２に記載のＩＶＵＳシステム。
14. さらにディスプレイを備え、
    前記ＩＶＵＳシステムの前記アンカアセンブリが前記移動機構に固定されていない場合に、使用者に警告する前記信号を前記使用者に提供することは、前記アンカアセンブリが、前記アンカポートに固定されていないことをディスプレイに示すことを含む、請求項１２に記載のＩＶＵＳシステム。
15. 前記コントローラは、前記アンカアセンブリと前記アンカポートの接続状態を含む表示を生成するよう構成されている、請求項１４に記載のＩＶＵＳシステム。
16. 前記センサは、光センサ及び／又は機械的スイッチを含む、請求項１２に記載のＩＶＵＳシステム。

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