JP6748189B2 - 画像診断カテーテル - Google Patents

Description

本発明は、画像診断カテーテルに関するものである。

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。

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検出器を含むイメージングコアを回転自在に設け、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。これらの構成がカテーテルシースの内部に包含されてカテーテルが形成される。特許文献１では、このような超音波カテーテルの一例が開示されている。

また、動脈硬化の原因となる動脈にたまったコレステロールなどを、内側に高速回転するドリル等の加工部を設けたカテーテルを用いて、血管の内側から直接削り取る治療法としてアテレクトミー（athe−rectomy）が知られている。

特開２００４−９７２８６号公報

しかしながら、従来の技術では、イメージングコアを回転させて病変を画像観察しながら加工治療を並行して行うことは難しいという課題がある。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、病変を観察しながら加工治療を並行して行うための技術を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の一態様による画像診断カテーテルは以下の構成を備える。即ち、
画像診断カテーテルであって、
画像を取得するためのイメージングコアを回転させる第１の回転部と、
前記イメージングコアの端部に設けられた第２の回転部と、
を備え、
前記第２の回転部の端部は病変を加工するための加工部を備えることを特徴とする。

本発明によれば、病変を観察しながら加工治療を並行して行うことが可能となる。

本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照とした以下の説明により明らかになるであろう。なお、添付図面においては、同じ若しくは同様の構成には、同じ参照番号を付す。

添付図面は明細書に含まれ、その一部を構成し、本発明の実施の形態を示し、その記述と共に本発明の原理を説明するために用いられる。
本発明の一実施形態に係る画像診断カテーテルの全体構成の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る画像診断カテーテルの詳細構成の一例を示す図である。

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。

＜カテーテルの全体構成＞
図１は、実施形態１に係る画像診断カテーテルの構成を示す図である。なお、以下では画像診断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。ＯＣＴは、optical coherence tomographyの略を示す。

図１に示すように、画像診断カテーテル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は先端からコネクタ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。カテーテルシース１０１のほぼ全長にわたって、図２を参照して後に詳述するイメージングコアが挿通されている。図１に示すように、カテーテルシース１０１の内部には２つの管腔があり、その内の一方に挿通されている。もう一方の管腔にはガイドワイヤＷを挿通可能である。

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（不図示）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の管腔内全体をプライミング液（超音波伝達媒体）で満たすために、プライミング装置（不図示）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おり、矢印１０４の方向へ移動可能である。

＜カテーテルの先端部分の詳細構成＞
次に、図２を参照して、画像診断カテーテル１０の先端部分（図１の領域Ａ）の構成について説明する。図２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２０１と、超音波振動子ユニット２０１を回転させるための駆動力を伝達する駆動シャフト２０２とを有するイメージングコア２０３を収納可能である。イメージングコア２０３はカテーテルシース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２０１は、超音波振動子２０１ａと、超音波振動子２０１ａを保持するハウジング２０１ｂとを含む。超音波振動子ユニット２０１では、超音波振動子２０１ａ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２０１ａにおいて体腔内組織からの反射波が受信される。

駆動シャフト２０２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２０１ａからコネクタ１０２まで伸びている。超音波振動子２０１ａ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２０１ａは、駆動シャフト２０２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。

ハウジング２０１ｂ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２０１ｂは、内部に超音波振動子２０１ａを有し、基端側は駆動シャフト２０２と接続されている。

駆動シャフト２０２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。イメージングコア２０３は、コネクタ１０２側のスキャナ／プルバック部に設けられた不図示の駆動モータ（第１の回転部）により、例えば矢印２５１で示すような方向に回転動作し、矢印２０４の方向にプルバック可能である。

駆動シャフト２０２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２０２を軸方向にスライドさせればよい。

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。これにより、内部の駆動シャフト２０２やその先端に固定された超音波振動子ユニット２０１が軸方向に（すなわち図２の矢印２０５の方向に）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。

また、イメージングコア２０３の端部には治療部２０７が設けられている。治療部２０７は回転部２０６（第２の回転部）と、病変を加工するための加工部２０５とを備えている。加工部２０５は、回転部２０６の回転により矢印２５２で示す方向に高速回転可能であり、加工部２０５により血管内の病変部を削り取ることが可能である。加工部２０５は、イメージングコア２０３の回転方向と同じ方向に回転してもよいし、反対の方向に回転してもよい。

回転部２０６からコネクタ１０２側に向けて不図示の制御線が延びており、加工部２０５の回転方向、回転の速さはコネクタ１０２側に設けた制御装置を介してユーザ操作により調節可能である。なお、加工部２０５は容易に交換可能であり、病変の形状に応じて適切な加工部を使用することが可能である。回転部２０６は、例えば磁石又は超音波のモータにより動作する。また、回転部２０６は、イメージングコア２０３の端部とネジの原理により挿抜可能であってもよい。これにより、不要時には治療部２０７を取り外して画像取得のみを行うことが可能となる。

このような構成により、イメージングコア２０３を定速で回転させて画像を取得しながら、すなわち観察を行いながら、加工部２０５をユーザ操作に基づく速さでイメージングコア２０３と同じ又は反対の方向に回転させて病変を治療することが可能となる。

例えば、イメージングコア２０３の回転数を１８００ｒｐｍで固定し、加工部２０５の回転数を０〜１００００ｒｐｍで可変にし、さらに、イメージングコア２０３の回転方向と同じ又は反対の方向に回転可能に構成する。

イメージングコア２０３が１８００ｒｐｍで矢印２５１の方向に回転する場合、加工部２０５を１８００ｒｐｍで矢印２５１の方向と反対の方向に回転させることにより、加工部２０５は相対的に回転を停止することになる。加工部２０５を１８００ｒｐｍより大きい値で矢印２５１の方向と反対の方向に回転させることにより、加工部２０５は相対的にイメージングコア２０３と逆回転することができる。

反対に、加工部２０５を１８００ｒｐｍより小さい値で矢印２５１の方向と反対の方向に回転させることにより、加工部２０５は相対的にイメージングコア２０３と同じ方向で低速回転することができる。さらには、加工部２０５を任意のｒｐｍで矢印２５１の方向と同じの方向に回転させることにより、加工部２０５を相対的に高速回転することができる。このように、２つの回転部のｒｐｍ及び回転方向を調節することにより、加工部２０５を高速、低速、停止、逆回転させることができ、ユーザ操作に応じた治療が容易になる。

また、スキャナ／プルバック部によりイメージングコア２０３の位置を調整することにより、加工部２０５の先端を血管内に露出したり、血管内からカテーテルシース１０１内部へ収納したりすることが可能である。なお、回転部２０６に一定以上のトルクがかかったことに応じて、回転部２０６とイメージングコア２０３の端部との間をスリップ可能にするように構成してもよい。これにより、超音波振動子ユニット２０１の回転ムラを低減させることができ、ひいては画像取得を安定的に行うことが可能となる。

以上説明したように、本実施形態によれば、病変を観察しながら加工治療を並行して行うことが可能となる。

本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の要旨及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。

本願は、２０１６年３月２２日提出の日本国特許出願特願２０１６−０５７６３１を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てを、ここに援用する。

Claims (8)

1. 画像診断カテーテルであって、
   画像を取得するためのイメージングコアを回転させる第１の回転部と、
   前記イメージングコアの端部に設けられた第２の回転部と、
   を備え、
   前記第２の回転部の端部は病変を加工するための加工部を備えることを特徴とする画像診断カテーテル。
2. 前記第１の回転部は、前記イメージングコアを第１の方向に回転させ、
   前記第２の回転部は、前記加工部を前記第１の方向又は前記第１の方向と反対の第２の方向に回転させることを特徴とする請求項１に記載の画像診断カテーテル。
3. 前記第１の回転部は、前記イメージングコアを第１の方向に定速で回転させ、
   前記第２の回転部は、前記加工部を前記第１の方向又は前記第１の方向と反対の第２の方向にユーザ操作に基づく速さで回転させる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。
4. 前記第１の回転部が前記イメージングコアを第１の速さで第１の方向に回転させ、前記第２の回転部が前記加工部を前記第１の速さで前記第１の方向と反対の第２の方向に回転させることにより、前記加工部が相対的に回転を停止可能であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像診断カテーテル。
5. 前記加工部は交換可能であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像診断カテーテル。
6. 前記第２の回転部は、前記イメージングコアの端部とネジの原理により挿抜可能であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の画像診断カテーテル。
7. 前記第１の回転部は駆動モータにより動作し、
   前記第２の回転部は磁石又は超音波のモータにより動作することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の画像診断カテーテル。
8. 前記第２の回転部に一定以上のトルクがかかったことに応じて、前記第２の回転部と前記イメージングコアの端部との間がスリップ可能であることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の画像診断カテーテル。

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