JP6960923B2 - Elongated intervention device for optical shape sensing - Google Patents

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Description

本発明は、光学形状感知によって位置特定可能である細長介入デバイスと、細長介入デバイスを含む介入システムとに関する。 The present invention relates to an elongated intervention device that can be positioned by optical shape sensing and an intervention system that includes an elongated intervention device.

幾つかの介入処置において、医師が、カテーテル又はガイドワイヤといった細長介入デバイスを、患者の体内の標的位置に移動させる。細長介入デバイスの位置は、光学形状感知によって決定される。光学形状感知では、光ファイバが細長介入デバイスに組み込まれ、光ファイバに含まれるひずみセンサから反射された光が、光ファイバの形状、したがって、細長介入デバイスの形状を決定するために測定される。 In some intervention procedures, the physician moves an elongated intervention device, such as a catheter or guidewire, to a target location within the patient's body. The position of the elongated intervention device is determined by optical shape sensing. In optical shape sensing, an optical fiber is incorporated into an elongated intervention device and the light reflected from the strain sensor contained in the optical fiber is measured to determine the shape of the optical fiber and thus the shape of the elongated intervention device.

細長介入デバイスの形状に基づいて、介入デバイスの位置は、特定の参照フレーム内で決定される。このために、光ファイバ、したがって、細長介入デバイスの近位端部が、基準フレーム内の定義された位置に固定される。しかし、細長介入デバイスのこのような固定は、その操縦性を、特に細長介入デバイスの長手方向の伸長の周りの細長介入デバイスの回転運動に関して制限する。固定により、細長介入デバイス内にねじり応力が蓄積し、このようなねじり応力は、回転運動を困難にし、また、デバイスを所望の(回転)位置に維持することを困難にする。 Based on the shape of the elongated intervention device, the position of the intervention device is determined within a particular reference frame. For this, the optical fiber, and thus the proximal end of the elongated intervention device, is secured in a defined position within the reference frame. However, such fixation of the elongated intervention device limits its maneuverability, especially with respect to the rotational movement of the elongated intervention device around the longitudinal extension of the elongated intervention device. The immobilization causes torsional stress to build up within the elongated intervention device, which makes it difficult to rotate and also keep the device in the desired (rotational) position.

欧州特許第0369383A2号は、伸縮関係にあり、管状ワイヤシースに接合される弾性フレキシブル管状層を含むフレキシブルカテーテルについて開示している。ワイヤシースにおける素線(strand)角を変えることによって、様々なねじり剛性及び長手方向剛性を有するカテーテルの様々な部分が実現される。更に、カテーテルの近位端に隣接するワイヤシースの素線は、カテーテルの軸と平行である。これは、高い長手方向の剛性と低いねじり剛性とを有する部分を提供する。更に外側プラスチック層がワイヤシース上に適用される。 European Patent No. 0369383A2 discloses a flexible catheter that is elastic and contains an elastic flexible tubular layer that is joined to a tubular wire sheath. By varying the strand angle in the wire sheath, different parts of the catheter with different torsional and longitudinal stiffness are realized. In addition, the wire sheath wire adjacent to the proximal end of the catheter is parallel to the axis of the catheter. This provides a portion with high longitudinal stiffness and low torsional stiffness. Further an outer plastic layer is applied on the wire sheath.

本発明は、光学形状感知によって細長介入デバイスの位置を特定するために当該デバイスの近位端部が固定される場合に、当該細長介入デバイスの特に回転運動に関する操縦性を向上させることを目的とする。 An object of the present invention is to improve the maneuverability of the elongated intervention device, especially with respect to rotational motion, when the proximal end of the device is fixed to locate the elongated intervention device by optical shape sensing. do.

本発明の一態様では、細長介入デバイスが提案される。細長介入デバイスは、光学形状感知ファイバを受容するように構成され、その近位端に固定要素を含む細長近位部を含む。固定要素は、所定位置における受容部に接続可能である。更に、細長介入デバイスは、近位部に接続される細長遠位部を含む。近位部は、遠位部よりも低いねじり剛性を有し、また、少なくとも2つの実質的に同軸の管を含み、外側管は、内側管よりもねじり剛性が低い。 In one aspect of the invention, an elongated intervention device is proposed. The elongated intervention device is configured to receive an optical shape sensing fiber and includes an elongated proximal portion with a fixed element at its proximal end. The fixed element can be connected to the receptor in place. In addition, the elongated intervention device includes an elongated distal portion connected to the proximal region. The proximal portion has lower torsional stiffness than the distal portion and also includes at least two substantially coaxial tubes, the outer tube having lower torsional stiffness than the inner tube.

細長介入デバイスの近位部は、遠位部よりねじり剛性が低いので、遠位部に印加されるトルクは近位部によって吸収される。したがって、細長介入デバイスの遠位部は、遠位部の回転運動に関して、所定位置におけるデバイスの固定から切り離される。これにより、細長介入デバイスが所定位置に固定されていても、細長介入デバイスの操縦性が維持される。 Since the proximal part of the elongated intervention device has less torsional stiffness than the distal part, the torque applied to the distal part is absorbed by the proximal part. Therefore, the distal portion of the elongated intervention device is detached from the fixation of the device in place with respect to the rotational movement of the distal portion. As a result, the maneuverability of the elongated intervention device is maintained even when the elongated intervention device is fixed in place.

ねじり剛性との用語は、具体的には、印加されたトルク又はねじりモーメントに対する抵抗に関し、より高いねじり剛性は、印加されたトルクに対するより高い抵抗に相当する。 The term torsional stiffness specifically refers to resistance to applied torque or torsional moment, with higher torsional stiffness corresponding to higher resistance to applied torque.

更に、近位部は、少なくとも2つの実質的に同軸の管を含み、外側管は、内側管よりもねじり剛性が低い。この構成によれば、細長介入デバイスの近位部のねじり剛性への最大寄与を提供する外側管の低減されたねじり剛性によって、デバイスの近位部のトルク吸収特性が確保される。 In addition, the proximal part comprises at least two substantially coaxial tubes, the outer tube having lower torsional stiffness than the inner tube. According to this configuration, the torque absorption characteristics of the proximal part of the device are ensured by the reduced torsional stiffness of the outer tube, which provides the maximum contribution to the torsional stiffness of the proximal part of the elongated intervention device.

本発明の一実施形態では、近位部及び/又は遠位部は、ねじり剛性が実質的に均一である。近位部に関して、均一な(低い)ねじり剛性によって、近位部がその長手方向の伸長全体に実質的に沿ってトルクを吸収することが確実にされる。遠位部に関して、均一な(高い)ねじり剛性によって、遠位部の近位端の回転が、デバイスの取り扱いを容易にするために通常望まれるように、遠位部の遠位端に伝わることが確実にされる。 In one embodiment of the invention, the proximal and / or distal portions have substantially uniform torsional stiffness. With respect to the proximal part, uniform (low) torsional stiffness ensures that the proximal part absorbs torque substantially along its entire longitudinal extension. With respect to the distal part, uniform (high) torsional stiffness allows rotation of the proximal end of the distal part to be transmitted to the distal end of the distal part, as is usually desired to facilitate handling of the device. Is ensured.

一実施形態では、内側管は、外側管よりもねじれ耐性が高い。この実施形態では、内側管は、細長介入デバイスの近位部の十分に高いねじれ耐性を確実にする。ねじれ耐性との用語は、ねじれに対する抵抗に関し、より高いねじれ耐性は、ねじれに対するより高い抵抗に相当する。したがって、光学形状感知による細長介入デバイスの形状及び位置の決定に影響を及ぼしうる細長介入デバイスに組み込まれた光学形状感知ファイバのねじれ又はピンチ点を特に回避することができる。具体的には、ねじれ耐性は、ねじれを生成することなくデバイスの一部に対して採用される最小曲げ半径の逆数、又は、ねじれのみを生成する曲げ半径の逆数に基づいてパラメータ化される。 In one embodiment, the inner tube is more resistant to twisting than the outer tube. In this embodiment, the medial tube ensures a sufficiently high torsional resistance in the proximal part of the elongated intervention device. The term torsional resistance refers to resistance to twisting, with higher torsional resistance corresponding to higher resistance to torsion. Therefore, twisting or pinch points of the optical shape sensing fiber incorporated in the elongated intervention device, which can affect the determination of the shape and position of the elongated intervention device by optical shape sensing, can be particularly avoided. Specifically, torsional resistance is parameterized based on the reciprocal of the minimum bend radius adopted for a portion of the device without producing a twist, or the reciprocal of a bend radius that produces only a twist.

本発明の1つの関連の実施形態は、内側管のみが少なくとも1つの金属ワイヤを含むことを含む。更なる関連の実施形態は、複数の金属ワイヤがブレイディングを形成し、及び/又は、少なくとも1つの金属ワイヤがスパイラルを形成することを含む。内側管内に含まれる1つ以上の金属ワイヤによって、内側管の所望のねじれ耐性が得られる。 One related embodiment of the present invention comprises only the inner tube comprising at least one metal wire. Further related embodiments include multiple metal wires forming braiding and / or at least one metal wire forming a spiral. The one or more metal wires contained within the inner tube provide the desired twist resistance of the inner tube.

更なる実施形態では、近位部は、3つの実質的に同軸の管を含み、最も内側管は、他の管よりも摩擦係数が低い。これは、具体的には、同じ垂直抗力が表面に印加される場合に、最も内側の管の表面、特に内面と別の材料の表面との間の方が、他の管の表面と同じ材料との間よりも摩擦力が低いことを意味する。この実施形態では、最も内側の管が光学形状検知ファイバを受容する。当該光学形状検知ファイバは上記管内に手動で挿入されてよい。又は、最も内側の管は、当該管に手動で挿入される他の手段を受容してもよい。管のより低い摩擦係数によって、光学形状検知ファイバ又は他の手段の挿入が容易にされる。 In a further embodiment, the proximal part comprises three substantially coaxial tubes, the innermost tube having a lower coefficient of friction than the other tubes. This is specifically the same material as the surface of the innermost tube, especially between the inner surface and the surface of another material, when the same normal force is applied to the surface. It means that the frictional force is lower than that between. In this embodiment, the innermost tube receives the optical shape detection fiber. The optical shape detection fiber may be manually inserted into the tube. Alternatively, the innermost tube may accept other means of being manually inserted into the tube. The lower coefficient of friction of the tube facilitates the insertion of optical shape sensing fibers or other means.

本発明の更なる実施形態は、固定要素が、外側管のみを受容部に固定することを含む。関連の実施形態では、内側管は、近位部の外側管に対して動くことができる。この実施形態では、外側管から、より高いねじり剛性を有する内側管へのトルクの伝達は最小限に抑えられるので、トルクは、受容部に固定される外側管によって実質的に全部吸収される。これにより、細長介入デバイスの近位部のねじり剛性が更に減少される。 A further embodiment of the present invention comprises the fixing element fixing only the outer tube to the receptor. In a related embodiment, the inner tube can move relative to the proximal outer tube. In this embodiment, the transmission of torque from the outer tube to the inner tube with higher torsional stiffness is minimized so that the torque is substantially entirely absorbed by the outer tube fixed to the receiver. This further reduces the torsional stiffness of the proximal part of the elongated intervention device.

本発明による細長介入デバイスは、デバイスの所望の目的に応じて様々な態様で構成することができる。幾つかの実施形態では、細長介入デバイスは、具体的には、カテーテル又はガイドワイヤを含む。同様に、細長介入デバイスは、例えば内視鏡を含んでもよい。 The elongated intervention device according to the present invention can be configured in various ways depending on the desired purpose of the device. In some embodiments, the elongated intervention device specifically comprises a catheter or a guide wire. Similarly, the elongated intervention device may include, for example, an endoscope.

本発明の更なる態様では、患者の身体において介入処置を行う介入システムが提案される。介入システムは、光学形状感知ファイバを含む上記細長介入デバイスを含む。システムは更に、所定位置に配置され、細長介入デバイスの固定要素に接続可能である受容部を含む。更に、介入システムは、光学形状感知デバイスを含む。光学形状感知デバイスは、光学形状感知ファイバに結合され、所定位置に対する光学形状感知ファイバの形状及び光学形状感知ファイバの位置を光学形状感知によって決定する。 In a further aspect of the invention, an intervention system is proposed in which the intervention procedure is performed in the patient's body. The intervention system includes the elongated intervention device including the optical shape sensing fiber. The system further includes a receptor that is in place and can be connected to a fixed element of the elongated intervention device. In addition, the intervention system includes an optical shape sensing device. The optical shape sensing device is coupled to the optical shape sensing fiber, and the shape of the optical shape sensing fiber and the position of the optical shape sensing fiber with respect to a predetermined position are determined by the optical shape sensing.

一実施形態では、光学形状検知デバイスは、決定された形状及び位置に基づいて、細長介入デバイスの画像を生成する。関連の実施形態では、光学形状感知デバイスは、細長介入デバイスの画像及び患者の身体の画像を重ね合わせ、患者の身体の画像は、所定位置に関する患者の身体の相対位置に従って示される。具体的には、光学形状感知デバイスは、細長介入デバイスの画像及び患者の身体の画像の相対位置が、細長介入デバイス及び患者の身体の相対位置に対応するように、画像を重ね合わせる。 In one embodiment, the optical shape sensing device produces an image of the elongated intervention device based on the determined shape and position. In a related embodiment, the optical shape sensing device superimposes an image of the elongated intervention device and an image of the patient's body, and the image of the patient's body is shown according to the relative position of the patient's body with respect to a given position. Specifically, the optical shape sensing device superimposes the images so that the relative positions of the image of the elongated intervention device and the image of the patient's body correspond to the relative positions of the elongated intervention device and the patient's body.

細長介入デバイスの画像及び患者の身体の画像がこのように重ね合わされる場合、医師は、特に、介入処置中に患者の体内の細長介入デバイスの位置をモニタリングすることができる。このような重ね合わせは、細長介入デバイス又はその近位端が所定位置に固定されることで可能にされ、これにより、(患者と所定位置との相対位置が分かっている場合に)患者の身体に対する細長介入デバイスの位置が決定される。 When the image of the elongated intervention device and the image of the patient's body are superimposed in this way, the doctor can monitor the position of the elongated intervention device in the patient's body, especially during the intervention procedure. Such superposition is made possible by the elongated intervention device or its proximal end being fixed in place, thereby allowing the patient's body (if the relative position between the patient and the position is known). The position of the elongated intervention device with respect to is determined.

細長介入デバイスの画像及び/又は患者の身体の画像は3次元画像であってよい。更に、患者の身体の画像は、好適には、患者の身体の内部を示す。このような画像は、コンピュータ断層(CT)撮像又は磁気共鳴撮像(MRI)といった当業者に知られている適切な撮像技術を使用して取得される。 The image of the elongated intervention device and / or the image of the patient's body may be a three-dimensional image. In addition, the image of the patient's body preferably shows the interior of the patient's body. Such images are acquired using suitable imaging techniques known to those of skill in the art, such as computed tomography (CT) imaging or magnetic resonance imaging (MRI).

当然ながら、請求項1の細長介入デバイス及び請求項10の介入システムは、同様及び/又は同一の好適な実施形態、具体的には、従属請求項に規定される実施形態を有する。 Of course, the elongated intervention device of claim 1 and the intervention system of claim 10 have similar and / or the same preferred embodiments, specifically those defined in the dependent claims.

当然ながら、本発明の好適な実施形態は更に、従属請求項又は上記実施形態の各独立請求項との任意の組み合わせでもよい。 Of course, a preferred embodiment of the present invention may further be any combination of a dependent claim or each independent claim of the embodiment.

本発明のこれらの及び他の態様は、以下に説明される実施形態から明らかとなり、また、当該実施形態を参照して説明される。 These and other aspects of the invention will become apparent from the embodiments described below and will be described with reference to those embodiments.

図1は、細長介入デバイスを含む介入システムを概略的及び例示的に示す。FIG. 1 schematically and exemplary shows an intervention system that includes an elongated intervention device. 図2は、一実施形態における細長介入デバイスを概略的及び例示的に示す。FIG. 2 schematically and exemplary illustrates an elongated intervention device in one embodiment. 図3は、一実施形態における細長介入デバイスの近位部の横断面を概略的及び例示的に示す。FIG. 3 schematically and exemplary shows a cross section of the proximal portion of the elongated intervention device in one embodiment.

図1は、細長介入デバイス1を含む介入システムを例示的及び概略的に示す。細長介入デバイスは、カテーテル、ガイドワイヤ、内視鏡、又は、患者の身体7が検査領域5内に配置されるときに、医師が介入処置中に患者の体7内に挿入する同様のデバイスとして構成される。検査領域5では、患者の身体は、患者台8又は同様の支持体上に配置される。 FIG. 1 illustrates and schematically illustrates an intervention system that includes an elongated intervention device 1. The elongated intervention device is a catheter, guidewire, endoscope, or similar device that the physician inserts into the patient's body 7 during the intervention procedure when the patient's body 7 is placed within the examination area 5. It is composed. In examination area 5, the patient's body is placed on the patient table 8 or a similar support.

介入処置中に細長介入デバイス1の形状を決定するために、光学形状感知技術が適用される。したがって、光学形状感知ファイバ9が、当該光ファイバ9が好適には細長介入デバイス1の長手方向の伸長に沿って、好適であるが必ずしもそうである必要はないが、細長介入デバイス1の全長に亘って延在するように、細長介入デバイス1内に組み込まれる。光学形状感知ファイバ9は、任意の形状感知技術を使用して、光学形状感知ファイバ9の形状を決定する光学形状感知デバイス2に結合される。具体的には、光ファイバ9には、ひずみ感知ファイバブラッグ格子(FBG)センサが設けられ、光学形状感知デバイス2は、光学形状感知ファイバ9内に光を注入し、FBGセンサによって反射された光から光学形状感知ファイバ9の形状を決定する。このように光ファイバ9の形状を決定する適切な技術の一例が、参照することにより本明細書に組み込まれる国際特許公開WO2013/136247A1に開示されている。 Optical shape sensing techniques are applied to determine the shape of the elongated intervention device 1 during the intervention procedure. Therefore, the optical shape sensing fiber 9 is suitable for the optical fiber 9 along the longitudinal extension of the elongated intervention device 1, but not necessarily, but in the overall length of the elongated intervention device 1. It is incorporated within the elongated intervention device 1 so as to extend over. The optical shape sensing fiber 9 is coupled to an optical shape sensing device 2 that determines the shape of the optical shape sensing fiber 9 using any shape sensing technique. Specifically, the optical fiber 9 is provided with a strain sensing fiber Bragg grating (FBG) sensor, and the optical shape sensing device 2 injects light into the optical shape sensing fiber 9 and reflects the light reflected by the FBG sensor. The shape of the optical shape sensing fiber 9 is determined from. An example of a suitable technique for determining the shape of an optical fiber 9 in this way is disclosed in International Patent Publication WO 2013/136247A1, which is incorporated herein by reference.

更に、細長介入デバイス1の位置は、固定の所定位置3に対して決定される。このために、細長介入デバイス1の近位端は、所定位置3に固定される。結果として、細長介入デバイス1の近位端の位置が分かり、所定位置3に対応する。細長介入デバイス1の任意の他の点又は部分の位置は、光学形状感知ファイバ9の決定された形状に基づいて、光学形状感知デバイス2内で決定される。したがって、光学形状感知デバイス2は、所定位置3に関して細長介入デバイス1全体の位置を決定することができる。 Further, the position of the elongated intervention device 1 is determined with respect to a fixed predetermined position 3. For this purpose, the proximal end of the elongated intervention device 1 is fixed in place 3. As a result, the position of the proximal end of the elongated intervention device 1 is known and corresponds to the predetermined position 3. The position of any other point or portion of the elongated intervention device 1 is determined within the optical shape sensing device 2 based on the determined shape of the optical shape sensing fiber 9. Therefore, the optical shape sensing device 2 can determine the position of the entire elongated intervention device 1 with respect to the predetermined position 3.

細長介入デバイス1全体の決定された形状及び位置、又は、少なくとも、患者の身体7内に挿入される当該デバイスの一部を含む当該デバイス1の遠位部の形状及び位置は、好適には、光学形状感知デバイス2に接続される表示デバイス4上に表示される。このために、光学形状感知デバイス2は、表示デバイス4に表示され、準連続的に(即ち、短い時間間隔で)決定される光学形状感知ファイバ9の形状及び位置に従って動的に適応される細長介入デバイス1の画像を生成する。したがって、介入処置中に細長介入デバイス1を使用する医師は、患者の身体7内に挿入されることで、見ることのできないデバイス1の一部の位置を含むデバイスの位置をモニタリングすることができる。 The determined shape and position of the entire elongated intervention device 1, or at least the shape and position of the distal portion of the device 1 that includes a portion of the device that is inserted into the patient's body 7, is preferably. It is displayed on the display device 4 connected to the optical shape sensing device 2. To this end, the optical shape sensing device 2 is an elongated shape that is displayed on the display device 4 and dynamically adapted according to the shape and position of the optical shape sensing fiber 9 that is quasi-continuously (ie, at short time intervals) determined. Generate an image of the intervention device 1. Therefore, a physician using an elongated intervention device 1 during an intervention procedure can monitor the position of the device, including a portion of the device 1 that cannot be seen, by being inserted into the patient's body 7. ..

一実施態様では、光学形状感知デバイス2は更に、患者の身体7の内部の3次元画像を表示し、患者の身体7の内部の3次元画像を細長介入デバイス1の画像と重ね合わせるように表示デバイス4を制御する。重ね合わせは、細長介入デバイス1の決定された位置に基づいて行われ、具体的には、患者の身体7の画像と細長介入デバイス1の画像との相対位置が、患者の身体7とデバイス1との相対位置に対応するように行われる。患者の身体7の画像と細長介入デバイス1の画像とをこのように重ね合わせるには、患者は、画像内に示される身体の部分が、所定位置3に関して規定された相対位置を有するように、検査領域5内に配置される。 In one embodiment, the optical shape sensing device 2 further displays a three-dimensional image of the inside of the patient's body 7 and displays the three-dimensional image of the inside of the patient's body 7 so as to overlay the image of the elongated intervention device 1. Control device 4. The superposition is performed based on the determined position of the elongated intervention device 1, and specifically, the relative position between the image of the patient's body 7 and the image of the elongated intervention device 1 is the relative position of the patient's body 7 and the device 1. It is done so as to correspond to the relative position with. To superimpose the image of the patient's body 7 and the image of the elongated intervention device 1 in this way, the patient is required to ensure that the body part shown in the image has a relative position defined with respect to a predetermined position 3. It is arranged in the inspection area 5.

患者の身体7の3次元画像は、当業者に知られている任意の適切な撮像モダリティを使用して取得される。このような撮像モダリティの例には、コンピュータ断層撮影(CT)撮像及び磁気共鳴撮像(MRI)が含まれ、画像は、採用された撮像モダリティに従って構成される撮像デバイス6を使用して取得される。 A three-dimensional image of the patient's body 7 is acquired using any suitable imaging modality known to those of skill in the art. Examples of such imaging modality include computed tomography (CT) imaging and magnetic resonance imaging (MRI), and images are acquired using an imaging device 6 configured according to the adopted imaging modality. ..

一実施形態では、撮像デバイス6は、細長介入デバイス1を含む介入システムに組み込まれる。この実施形態では、撮像デバイス6は、検査領域5の少なくとも一部を含む視野に関して3次元画像を取得する。視野は、形状感知デバイス2が、撮像デバイス6を使用して生成された画像と細長介入デバイス1の画像とを上記されたような方法で重ね合わせることができるように、所定位置3に関して規定された相対位置を有する。更に、撮像デバイス6は、介入処置中、特定の時間間隔で画像を準連続的に取得し、各時点において、形状感知デバイス2は、細長介入デバイス1の現在の画像と患者の身体7の一番最近に取得された3次元画像とを重ね合わせる。したがって、医師は、患者の身体7と共に、現在の環境内の細長介入デバイスの位置を実質的にリアルタイムでモニタリングすることができる。 In one embodiment, the imaging device 6 is incorporated into an intervention system that includes an elongated intervention device 1. In this embodiment, the imaging device 6 acquires a three-dimensional image with respect to a field of view that includes at least a portion of the inspection area 5. The field of view is defined with respect to a predetermined position 3 so that the shape sensing device 2 can superimpose the image generated using the imaging device 6 and the image of the elongated intervention device 1 in the manner described above. Has a relative position. Further, the imaging device 6 acquires images quasi-continuously at specific time intervals during the intervention procedure, and at each time point, the shape sensing device 2 is one of the current image of the elongated intervention device 1 and the patient's body 7. Superimpose the most recently acquired 3D image. Thus, the physician can monitor the position of the elongated intervention device in the current environment, along with the patient's body 7, in substantially real time.

代替案として、患者の身体7の3次元画像は、介入システムに組み込まれていない外部撮像デバイスを使用して取得される。外部撮像デバイスによって、患者の画像は、介入処置の前に取得され、形状感知デバイス2に送信される。介入処置を行うために、患者は、画像内に示される患者の身体7の一部が所定位置3に関して規定された関係位置を有するように配置される。これにより、患者の身体7の3次元画像と細長介入デバイス1の画像との上記重ね合わせが可能にされる。 As an alternative, a 3D image of the patient's body 7 is acquired using an external imaging device that is not built into the intervention system. The external imaging device captures the patient's image prior to the intervention procedure and sends it to the shape sensing device 2. To perform the intervention procedure, the patient is placed such that a portion of the patient's body 7 shown in the image has a defined relationship position with respect to a predetermined position 3. This enables the above-mentioned superposition of the three-dimensional image of the patient's body 7 and the image of the elongated intervention device 1.

図2に、細長介入デバイス1の一実施形態が概略的及び例示的に示される。図示されるように、細長介入デバイス1は遠位部21と近位部22とを含む。 FIG. 2 shows, schematically and exemplary, an embodiment of the slender intervention device 1. As shown, the elongated intervention device 1 includes a distal portion 21 and a proximal portion 22.

図2に示される実施形態では、遠位部21と近位部22とは、移行要素23によって互いに接続される。このために、遠位部21及び近位部22は共に、適切な接続によって移行要素23に固定される。例えば遠位部21及び近位部22はそれぞれ移行要素23と貼り合わされる。又は、遠位部21及び近位部22の関連の端は、移行要素23内にはめ込まれる。遠位部21及び近位部22を、ボルト接続によって移行要素23に固定することも同様に可能である。移行要素23は、細長介入デバイス1の近位部22の管及び/又は内腔が、遠位部の対応する管及び/又は内腔に接続されるように個別に構成される。 In the embodiment shown in FIG. 2, the distal portion 21 and the proximal portion 22 are connected to each other by a transition element 23. To this end, both the distal portion 21 and the proximal portion 22 are secured to the transition element 23 with proper connections. For example, the distal portion 21 and the proximal portion 22 are attached to the transition element 23, respectively. Alternatively, the associated ends of the distal portion 21 and the proximal portion 22 are fitted within the transition element 23. It is also possible to secure the distal portion 21 and the proximal portion 22 to the transition element 23 by bolting. The transition element 23 is individually configured such that the tube and / or lumen of the proximal portion 22 of the elongated intervention device 1 is connected to the corresponding tube and / or lumen of the distal portion.

代替案として、細長介入デバイス1の遠位部21及び近位部22は、互いに直接接続されてもよい。これは、具体的には、細長介入デバイス1の近位部22の管及び/又は内腔が、遠位部の対応する管及び/又は内腔に直接接続されることを意味する。接続は、遠位部21及び近位部22に含まれる材料に基づいて選択される任意の適切な手段によって確立される。具体的には、遠位部21及び近位部22は、熱的に結合されるか又は接着される。遠位部21及び近位部22が、以下に更に説明されるように金属を含む場合、互いにはんだ付けされてもよい。 As an alternative, the distal 21 and proximal 22 of the elongated intervention device 1 may be directly connected to each other. This specifically means that the tube and / or lumen of the proximal portion 22 of the elongated intervention device 1 is directly connected to the corresponding tube and / or lumen of the distal portion. The connection is established by any suitable means selected based on the materials contained in the distal 21 and the proximal 22. Specifically, the distal portion 21 and the proximal portion 22 are thermally coupled or adhered. If the distal portion 21 and the proximal portion 22 contain metals as further described below, they may be soldered to each other.

使用時、医師は、細長介入デバイス1を、その遠位部21において、具体的には、遠位部21の近位端部において保持する。遠位部21は、介入処置中に患者の身体7内に挿入される(可能性のある)細長介入デバイス1の一部を含む。遠位部21は、関連のタイプの従来の細長介入デバイスの対応する部分と同じ態様で構成される。細長介入デバイス1がカテーテルである場合、遠位部21は、例えば適切な材料で作られ、適切に形成された端部を有する1つの管又は複数の同軸管を含む。細長介入デバイス1がガイドワイヤである場合、遠位部21は、1つの管又は複数の同軸管と、ガイドワイヤコアとを含み、例えば各コンポーネントは適切な材料で作られる。 At the time of use, the physician holds the elongated intervention device 1 at its distal portion 21, specifically at the proximal end of the distal portion 21. The distal portion 21 includes a portion of an elongated intervention device 1 that is (possibly) inserted into the patient's body 7 during the intervention procedure. The distal portion 21 is configured in the same manner as the corresponding portion of a conventional elongated intervention device of the relevant type. When the elongated intervention device 1 is a catheter, the distal portion 21 includes, for example, one tube or a plurality of coaxial tubes made of a suitable material and having a well-formed end. When the elongated intervention device 1 is a guide wire, the distal portion 21 includes one tube or a plurality of coaxial tubes and a guide wire core, for example each component is made of a suitable material.

更に、光学形状感知ファイバ9は、適切な方法で遠位部21に組み込まれる。例えば遠位部21が1つの管又は複数の同軸管を含むならば、光学形状感知ファイバ9は、当該管の中又は当該同軸管の内側管の中を導かれる。代替案として、光学形状感知ファイバ9を受容する追加の内腔が設けられてもよい。遠位部21が複数の同軸管を含む場合、この内腔は、具体的には、内側管の外面と外側管の内面との間に設けられる。 Further, the optical shape sensing fiber 9 is incorporated into the distal portion 21 in an appropriate manner. For example, if the distal portion 21 includes one tube or a plurality of coaxial tubes, the optical shape sensing fiber 9 is guided in the tube or in the inner tube of the coaxial tube. As an alternative, an additional lumen may be provided to receive the optical shape sensing fiber 9. When the distal portion 21 includes a plurality of coaxial tubes, this lumen is specifically provided between the outer surface of the inner tube and the inner surface of the outer tube.

従来の細長介入デバイスと同様に、遠位部21のコンポーネントの材料は、遠位部21が所望の特性を有するように選択される。これらの特性には、通常、十分なねじれ耐性が含まれる。ねじれ耐性は、具体的には、光学形状感知ファイバ9内を進行する光ビームの妨害を阻止する。ねじれ耐性が高い場合、ねじれを生成するには、デバイスにより大きい力が加えられなければならない。ねじれ耐性を定量化するために使用される1つのパラメータは、ねじれを生成することなくデバイスの一部に対して採用される最小曲げ半径の逆数、又は、ねじれのみを生成する曲げ半径の逆数に対応する及び/又は当該逆数から導出されるパラメータである。更に、遠位部21は、好適には、遠位部21の近位端における微妙な回転運動も遠位部21の遠位端に直接伝わるように高いトルク剛性を有する。これにより、介入処置中の細長介入デバイス1の優れた操縦性が確保される。 As with conventional elongated intervention devices, the material of the components of the distal portion 21 is selected so that the distal portion 21 has the desired properties. These properties usually include sufficient twist resistance. The twist resistance specifically prevents the light beam traveling in the optical shape sensing fiber 9 from interfering with the light beam. If the twist resistance is high, a greater force must be applied to the device to generate the twist. One parameter used to quantify torsional resistance is the reciprocal of the minimum bend radius adopted for some of the devices without producing twist, or the reciprocal of the bend radius that produces only twist. A parameter derived from the corresponding and / or reciprocal. Further, the distal portion 21 preferably has high torque stiffness so that subtle rotational movements at the proximal end of the distal portion 21 are also transmitted directly to the distal end of the distal portion 21. This ensures excellent maneuverability of the elongated intervention device 1 during the intervention procedure.

近位部22の(近位)端は、所定位置3に固定される。固定は、原則的に、任意の適切な方法で実現される。一実施形態では、固定要素24が近位部22の近位端に設けられる。固定要素24は、所定位置3に配置される介入システムの対応する受容部25に接続可能であるように構成される。原則的に、固定要素24及び受容部25は、当事者に知られている任意の適切な方法で構成される。一実施形態では、受容部25は、ソケットとして構成され、固定要素24は、プラグとして構成され、ソケット内に挿入され、適切な手段によって、ソケット内の適切な位置に保持される。更なる構成では、固定要素24及び受容部25は、ネジ結合によって互いに接続可能である。このために、固定要素24は、受容部25の雌ネジに接続される雄ネジを含み、また、その反対であってもよい。 The (proximal) end of the proximal portion 22 is fixed at a predetermined position 3. Fixation is achieved in principle in any suitable way. In one embodiment, the fixing element 24 is provided at the proximal end of the proximal portion 22. The fixation element 24 is configured to be connectable to the corresponding receiver 25 of the intervention system located at a predetermined position 3. In principle, the fixing element 24 and the receiving part 25 are configured by any suitable method known to the parties. In one embodiment, the receiver 25 is configured as a socket and the fixing element 24 is configured as a plug, inserted into the socket and held in place in the socket by suitable means. In a further configuration, the fixing element 24 and the receiving portion 25 can be connected to each other by screw coupling. To this end, the fixing element 24 includes a male thread connected to the female thread of the receiving portion 25 and vice versa.

細長介入デバイス1内に組み込まれる光学形状感知ファイバ9は、受容部25を介して、光学形状感知デバイス2にも結合されることが好適である。更に、細長介入デバイス1のコンポーネントは、介入システムの更なるデバイスに接続されてもよい。例えば細長介入デバイス1又はその中に含まれる管は、細長介入デバイス1が吸引カテーテルとして構成される場合には、吸引デバイスに接続される。更なる実施形態では、細長介入デバイス1は、当該細長介入デバイス1が患者の身体7内にステントを挿入するために使用されるならば、ステント送達システムのコンポーネントに接続され、又は、当該介入デバイス1が例えばバルーンカテーテルとして使用されるならば、ポンプに接続される。 It is preferable that the optical shape sensing fiber 9 incorporated in the elongated intervention device 1 is also coupled to the optical shape sensing device 2 via the receiving portion 25. In addition, the components of the slender intervention device 1 may be connected to additional devices in the intervention system. For example, the elongated intervention device 1 or the tube contained therein is connected to the suction device when the elongated intervention device 1 is configured as a suction catheter. In a further embodiment, the elongated intervention device 1 is connected to a component of the stent delivery system, or the intervention device, if the elongated intervention device 1 is used to insert a stent into the patient's body 7. If 1 is used, for example, as a balloon catheter, it will be connected to a pump.

細長介入デバイス1の近位端の所定位置における固定によって、当該デバイス1の操縦性は制限される可能性がある。具体的には、固定によって、当該デバイス1の回転運動がより困難になり、ねじり応力が蓄積した後に当該デバイス1を適切な位置に保つことがより困難となる。 Fixing the proximal end of the elongated intervention device 1 in place may limit the maneuverability of the device 1. Specifically, the fixation makes the rotational movement of the device 1 more difficult, and makes it more difficult to keep the device 1 in an appropriate position after the torsional stress is accumulated.

細長介入デバイス1の操縦性のこのような制限を回避するために、細長介入デバイス1の近位部22が、ねじり剛性が低いように、具体的には、細長介入デバイス1の遠位部21よりもねじり剛性が低いように構成される。ねじり剛性は、印加されたトルクに対する抵抗を定量化するパラメータに相当し、ねじり剛性が高いということは、印加されたトルクに対する抵抗が高いということである。したがって、細長介入デバイスの近位部は、当該デバイスの遠位部に比べて印加されたトルクに対する抵抗が低い。これにより、細長介入デバイス1の遠位部21に印加されるトルクは、近位部22において吸収され、したがって、近位部22は、遠位部21にトルクを全く印加しないか、非常に低いトルクを印加する。具体的には、ねじり剛性は、トルクとねじれ角との比、即ち、k=M/θによってパラメータ化される。ここでkはねじり剛性であり、Mは印加されたトルクであり、θは結果として得られるねじれ角である。ここでは、ねじれ角は、具体的には、印加されたトルクからもたらされる回転軸に関する本体の一端と反対側の端との相対回転角に関連する。 In order to avoid such restrictions on the maneuverability of the elongated intervention device 1, the proximal portion 22 of the elongated intervention device 1 has a low torsional rigidity, specifically, the distal portion 21 of the elongated intervention device 1. It is configured to have lower torsional rigidity than. The torsional rigidity corresponds to a parameter for quantifying the resistance to the applied torque, and a high torsional rigidity means a high resistance to the applied torque. Therefore, the proximal portion of the elongated intervention device has lower resistance to the applied torque than the distal portion of the device. As a result, the torque applied to the distal portion 21 of the elongated intervention device 1 is absorbed in the proximal portion 22, and therefore the proximal portion 22 applies no torque to the distal portion 21 or is very low. Apply torque. Specifically, the torsional rigidity is parameterized by the ratio of torque to torsion angle, that is, k = M / θ. Here, k is the torsional rigidity, M is the applied torque, and θ is the resulting torsional angle. Here, the helix angle is specifically related to the relative angle of rotation between one end and the opposite end of the body with respect to the axis of rotation resulting from the applied torque.

幾つかの実施形態では、細長介入デバイス1の近位部22は、2つ又は3つの同心管を含む。図3に、これらの実施形態が概略的及び例示的に示される。図3は、外側管31及び第1の内側管32を有する当該デバイス1の近位部22の横断面を示す。任意選択的に、追加の第2の内側管33が、第1の内側管32内に設けられる。近位部22の内側管32、33は、上記されたように、直接接続又は移行要素23によって、細長介入デバイス1の遠位部21の1つ以上の対応する管に接続される。外側管31は、同様に、遠位部21の対応する管に接続される。遠位部21が、近位部22の外側管31に対応する管を有さず、外側管31のみ、移行要素23に接続されることも同様に可能である。 In some embodiments, the proximal portion 22 of the elongated intervention device 1 comprises two or three concentric tubes. FIG. 3 illustrates these embodiments schematically and exemplary. FIG. 3 shows a cross section of a proximal portion 22 of the device 1 having an outer tube 31 and a first inner tube 32. Optionally, an additional second inner tube 33 is provided within the first inner tube 32. The inner tubes 32, 33 of the proximal portion 22 are connected to one or more corresponding tubes of the distal portion 21 of the elongated intervention device 1 by a direct connection or transition element 23, as described above. The outer tube 31 is similarly connected to the corresponding tube at the distal portion 21. It is similarly possible that the distal portion 21 does not have a tube corresponding to the outer tube 31 of the proximal portion 22 and only the outer tube 31 is connected to the transition element 23.

一実施形態では、光学形状感知ファイバ9は、近位部22の最も内側の管32、33の中を導かれる。この最も内側の管32、33は、細長介入デバイス1の遠位部21内の光学形状感知ファイバ9を受容するための管又は内腔に接続されるか、又は、近位部22の最も内側の管32、33は、当該管が遠位部21内の光学形状感知ファイバ9を受容するための管も形成するように、遠位部21内に延在する。したがって、光学形状感知ファイバ9は、細長介入デバイス1の全長に沿って延在する。 In one embodiment, the optical shape sensing fiber 9 is guided through the innermost tubes 32, 33 of the proximal portion 22. The innermost tubes 32, 33 are connected to a tube or lumen for receiving the optical shape sensing fiber 9 in the distal portion 21 of the elongated intervention device 1, or are the innermost of the proximal portion 22. Tubes 32, 33 extend within the distal portion 21 such that the tube also forms a tube for receiving the optical shape sensing fiber 9 in the distal portion 21. Therefore, the optical shape sensing fiber 9 extends along the entire length of the elongated intervention device 1.

光学形状感知ファイバ9は、細長介入デバイス1内に固定して組み込まれても、又は、必要に応じて、細長介入デバイス1内に手動で挿入されてもよい。後者の場合、光学形状感知ファイバ9は、細長介入デバイス1内に、その近位端から挿入される。当該挿入を容易にするために、細長介入デバイス1の近位部21には、好適には、光学形状感知ファイバ9を受容し、摩擦係数の低い材料で作られる上記第2の内側管33が設けられる。更なる実施形態では、光学形状感知ファイバ9は、細長介入デバイス1の近位部22の更なる専用内腔内を導かれる。この内腔は、遠位部21内の光学形状感知ファイバ9を受容する対応する内腔に接続されるか、又は、当該内腔は、遠位部内へと延在する。近位部22が複数の同軸管を含む場合、内腔は例えば2つの管間に配置される。 The optical shape sensing fiber 9 may be fixedly incorporated in the elongated intervention device 1 or may be manually inserted into the elongated intervention device 1 if necessary. In the latter case, the optical shape sensing fiber 9 is inserted into the elongated intervention device 1 from its proximal end. In order to facilitate the insertion, the proximal portion 21 of the elongated intervention device 1 preferably includes the second inner tube 33, which receives the optical shape sensing fiber 9 and is made of a material having a low coefficient of friction. Provided. In a further embodiment, the optical shape sensing fiber 9 is guided into a further dedicated lumen of the proximal portion 22 of the elongated intervention device 1. This lumen is connected to a corresponding lumen that receives the optical shape sensing fiber 9 in the distal portion 21, or the lumen extends into the distal portion. When the proximal portion 22 includes a plurality of coaxial tubes, the lumen is arranged, for example, between the two tubes.

細長介入デバイス1の近位部22の所望の低ねじり剛性は特に、外側管31が最大直径を有し、近位部22のねじり剛性に最大寄与を提供することにより、外側管31によって確保される。したがって、外側管31は、細長介入デバイス1の遠位部21よりも外側管31が低いねじり剛性を有することを確実とする適切な材料で作られる。内側管31、32は更に、ねじれ耐性といったデバイス1の近位部22の更なる所望の特徴を確保する。これは、少なくとも1つの内側管32又は33が、より高いねじり剛性をもたらす材料で作られることを必要とする。したがって、外側管31も、内側管32、33の片方又は両方よりも低いねじり剛性を有する。 The desired low torsional stiffness of the proximal portion 22 of the elongated intervention device 1 is ensured by the outer tube 31 in particular by having the outer tube 31 having the maximum diameter and providing the greatest contribution to the torsional stiffness of the proximal portion 22. NS. Therefore, the outer tube 31 is made of a suitable material that ensures that the outer tube 31 has lower torsional stiffness than the distal portion 21 of the elongated intervention device 1. The inner tubes 31 and 32 further ensure additional desired features of the proximal portion 22 of the device 1, such as twist resistance. This requires that at least one inner tube 32 or 33 be made of a material that provides higher torsional stiffness. Therefore, the outer tube 31 also has a lower torsional rigidity than one or both of the inner tubes 32 and 33.

外側管31が低いねじり剛性を有することを確実とするために、外側管31は、ゴム又はポリマー材料といったフレキシブル材料で作られる。また、好適には、外側管31は、(一実施形態における内側管32、33のうちの一方とは異なり)金属製のブレイディング又はコイリングを含まない。外側管31を製作するための適切な材料には、Pebaxとも知られているポリエーテルブロックアミド(PEBA)、ナイロン、ポリウレタン、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)並びにポリエチレン(PE)、具体的には、高密度ポリエチレン(HDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)及び高分子重量ポリエチレン(HMWPE)が含まれる。 To ensure that the outer tube 31 has low torsional stiffness, the outer tube 31 is made of a flexible material such as rubber or polymer material. Also, preferably, the outer tube 31 does not include metal braiding or coiling (unlike one of the inner tubes 32, 33 in one embodiment). Suitable materials for making the outer tube 31 include polyether blockamide (PEBA), also known as Pebag, nylon, polyurethane, polytetrafluoroethylene (PTFE), polyethylene terephthalate (PET), polyether ether ketone. (PEEK) and polyethylene (PE), specifically high density polyethylene (HDPE), low density polyethylene (LDPE) and high molecular weight polyethylene (HMWPE).

上記されたように、内側管32は、特に、細長介入デバイス1の近位部22の十分なねじれ耐性を確保する。これにより、光学形状感知ファイバ9のねじれ又はピンチ点が特に回避される。十分なねじれ耐性を得るために、内側管32は金属を含む。具体的には、内側管32は、コイリング又はブレイディング状に配置される1つ以上の金属ワイヤを含む。これにより、近位部22にねじり応力が印加される場合に、近位部22の伸長を最小限に抑えることができる。これに加えて、内側管32は更に、ゴム又はポリマー材料も含み、コイリング又はブレイディングは、ゴム又はポリマー材料に組み込まれるか、又は、内側管32は複数の層を含み、1つの層がゴム又はポリマー材料を含み、別の層が金属コイリング又はブレイディングを含んでもよい。内側管がゴム又はポリマー材料を含むと、コイリング又はブレイディングの金属ワイヤ間に特定のより大きい間隔がある。これにより、近位部22の曲げ剛性が減少され、その柔軟性、したがって、操縦性が向上される。曲げ剛性は、曲げ変形に対する管の抵抗に相当する。これは、具体的には、印加された力と結果として生じる管のたわみとの比率によって定量化される。 As mentioned above, the inner tube 32 ensures sufficient twist resistance, in particular, to the proximal portion 22 of the elongated intervention device 1. As a result, twisting or pinching points of the optical shape sensing fiber 9 are particularly avoided. In order to obtain sufficient twist resistance, the inner tube 32 contains metal. Specifically, the inner tube 32 includes one or more metal wires arranged in a coiling or braiding pattern. As a result, when a torsional stress is applied to the proximal portion 22, the extension of the proximal portion 22 can be minimized. In addition to this, the inner tube 32 also also contains a rubber or polymer material and coiling or braiding is incorporated into the rubber or polymer material, or the inner tube 32 contains multiple layers, one layer of rubber. Alternatively, it may contain a polymeric material, with another layer containing metal coiling or braiding. When the inner tube contains rubber or polymer material, there is a certain larger spacing between the coiling or braiding metal wires. This reduces the flexural rigidity of the proximal portion 22 and improves its flexibility and thus maneuverability. Flexural rigidity corresponds to the resistance of the pipe to bending deformation. This is specifically quantified by the ratio of the applied force to the resulting tube deflection.

幾つかの実施形態では、細長介入デバイス1の近位部22は、好適には金属ワイヤの代わりにアラミド繊維を含む。これらの繊維は、外側管31又は内側管32に組み込まれる。代替案として、アラミド繊維の管状のブレイディング又はウェビングも、外側管31と内側管32との間で近位部22に含まれてもよい。アラミド繊維の高い引張強度及び柔軟性によって、当該アラミド繊維は、細長介入デバイス1の近位部22の伸長を最小限に抑え、低曲げ剛性が確保される。 In some embodiments, the proximal portion 22 of the elongated intervention device 1 preferably comprises an aramid fiber instead of a metal wire. These fibers are incorporated into the outer tube 31 or the inner tube 32. Alternatively, tubular braiding or webbing of aramid fibers may also be included in the proximal portion 22 between the outer tubing 31 and the inner tubing 32. Due to the high tensile strength and flexibility of the aramid fiber, the aramid fiber minimizes the elongation of the proximal portion 22 of the elongated intervention device 1 and ensures low flexural rigidity.

任意選択的に、上記されたように、追加の内側管33が第1の内側管32内に設けられる。具体的には、追加の内側管33は、光学形状感知ファイバ9が細長介入デバイス1内に手動で挿入される場合に設けられる。同様に、追加の内側管33は、細長介入デバイス1の意図される用途が、ワイヤ又は(更なる)カテーテルといった他の手段の細長介入デバイス1内への(手動)挿入を含む場合に設けられる。光学形状感知ファイバ9又は他の手段の挿入を容易にするために、追加の内側管33は、低摩擦係数、特に他の管よりも低い摩擦係数を有する材料で作られる。摩擦係数は、具体的には、管33(又は細長介入デバイス1の他の管)の(内)面と別の材料の面との動摩擦の力と、これらの面を共に押す垂直抗力との比率に相当する。より具体的には、摩擦係数は、光学形状感知ファイバ9及び/又は上記他の手段の材料といった、細長介入デバイスの使用時に通常管33(又は他の管)と接触する他の材料に関して上記比率の平均摩擦係数に相当する。 Optionally, as described above, an additional inner tube 33 is provided within the first inner tube 32. Specifically, the additional inner tube 33 is provided when the optical shape sensing fiber 9 is manually inserted into the elongated intervention device 1. Similarly, the additional inner tube 33 is provided when the intended use of the elongated intervention device 1 involves (manual) insertion of other means such as a wire or (further) catheter into the elongated intervention device 1. .. To facilitate the insertion of the optical shape sensing fiber 9 or other means, the additional inner tube 33 is made of a material having a low coefficient of friction, especially a lower coefficient of friction than the other tubes. The coefficient of friction is specifically the dynamic friction force between the (inner) surface of the tube 33 (or the other tube of the elongated intervention device 1) and the surface of another material and the normal force pushing both of these surfaces. Corresponds to the ratio. More specifically, the coefficient of friction is the ratio with respect to other materials that normally come into contact with the tube 33 (or other tube) when using an elongated intervention device, such as the optical shape sensing fiber 9 and / or the material of the other means. Corresponds to the average coefficient of friction of.

所望の低摩擦係数を得るために、追加の内側管33は、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリイミド(PI)、PIとPTFEとの組み合わせ又は高密度ポリエチレン(HDPE)といった適切な材料で作られる。更に、追加の内側管33は、好適には、第1の内側管32よりも壁が薄い。これにより、細長介入デバイス1内で追加の内側管33に必要となる空間は最小限に抑えられ、追加の内側管33の細長介入デバイス1の機械的特性への寄与が低減される。好適には、追加の内側管33及び内側管32は共に接合される。これにより、これらの管間の滑らかな移行が確保される。 To obtain the desired low coefficient of friction, the additional inner tube 33 is made of a suitable material such as polytetrafluoroethylene (PTFE), polyimide (PI), a combination of PI and PTFE or high density polyethylene (HDPE). .. Further, the additional inner tube 33 is preferably thinner in wall than the first inner tube 32. This minimizes the space required for the additional inner tube 33 within the elongated intervention device 1 and reduces the contribution of the additional inner tube 33 to the mechanical properties of the elongated intervention device 1. Preferably, the additional inner tube 33 and inner tube 32 are joined together. This ensures a smooth transition between these tubes.

細長介入デバイス1の近位部22が、外側管31と1つ以上の内側管32、33とを含む場合、好適には、外側管31のみが所定位置3に固定される。したがって、外側管31のみが固定要素24に固定される。内側管32は、外側管31に接触するが、内側管32と外側管31とが互いに移動可能であり、具体的には回転可能であるように、外側管31には接合されていないことが好適である。したがって、細長介入デバイス1の近位部22にトルクが印加されると、外側管31は移動し(ねじれ)、内側管32は、外側管31の上記動きには従わないか又は最小限にしか従わない。これにより、デバイス1の近位部22のねじり剛性が更に低減される。 When the proximal portion 22 of the elongated intervention device 1 includes an outer tube 31 and one or more inner tubes 32, 33, preferably only the outer tube 31 is fixed in place 3. Therefore, only the outer tube 31 is fixed to the fixing element 24. The inner tube 32 is in contact with the outer tube 31, but is not joined to the outer tube 31 so that the inner tube 32 and the outer tube 31 are movable to each other and are specifically rotatable. Suitable. Therefore, when torque is applied to the proximal portion 22 of the elongated intervention device 1, the outer tube 31 moves (twists) and the inner tube 32 does not follow or minimize the movement of the outer tube 31. I don't obey. As a result, the torsional rigidity of the proximal portion 22 of the device 1 is further reduced.

細長介入デバイス1の近位部22の上記実施形態では、低ねじり剛性及び高ねじれ耐性といった近位部22の所望の特性は、外側管31が低ねじり剛性が得られるように構成され、内側管32が高ねじれ耐性が得られるように構成される複数の同軸管によって得られる。 In the above embodiment of the proximal portion 22 of the elongated intervention device 1, the desired properties of the proximal portion 22, such as low torsional stiffness and high torsional resistance, are such that the outer tube 31 is configured to provide low torsional stiffness and the inner tube. 32 is obtained by a plurality of coaxial tubes configured to provide high torsional resistance.

更なる実施形態では、細長介入デバイス1の近位部22は、固定要素24及び移行要素23が固定される単一の管から構成される。十分なねじれ耐性を確保するために、管は、1つ以上の金属ワイヤ又はアラミド繊維で形成されるコイリング又はブレイディングといった金属又はアラミド補強材を含む。所望の低ねじり剛性及び低曲げ剛性を確保するためには、コイリングの使用の方が好まれる。ブレイディングが設けられるならば、ブレイディングは、好適には、所望の低ねじり剛性を確保するために、小さいブレイディング角度を有する。更に、管の直径及びその壁厚は、低ねじり剛性、低曲げ剛性及び高ねじれ耐性といった所望の特性を確保するために適切に選択される。光学形状感知ファイバ9は、光学形状感知ファイが9を受容するために管内に設けられる内腔に挿入されてもよい。 In a further embodiment, the proximal portion 22 of the elongated intervention device 1 consists of a single tube into which the fixation element 24 and the transition element 23 are anchored. To ensure sufficient twist resistance, the tubing comprises a metal or aramid reinforcement such as coiling or braiding formed of one or more metal wires or aramid fibers. The use of coiling is preferred to ensure the desired low torsional and low flexural rigidity. If braiding is provided, the braiding preferably has a small braiding angle to ensure the desired low torsional stiffness. In addition, the diameter of the tube and its wall thickness are appropriately selected to ensure the desired properties such as low torsional rigidity, low flexural rigidity and high torsional resistance. The optical shape sensing fiber 9 may be inserted into a lumen provided in the tube for the optical shape sensing phi to receive the 9.

開示された実施形態の変形態様は、図面、開示内容及び添付の請求項の検討から、請求項に係る発明を実施する当業者によって理解され、実施される。 Modifications of the disclosed embodiments will be understood and implemented by those skilled in the art who will implement the claimed invention from the examination of the drawings, disclosure content and the accompanying claims.

請求項において、「含む」との用語は、他の要素又はステップを除外するものではなく、また、「a」又は「an」との不定冠詞も、複数形を除外するものではない。 In the claims, the term "contains" does not exclude other elements or steps, nor does the indefinite article "a" or "an" exclude the plural.

単一のユニット又は他のデバイスが、請求項に記載される幾つかのアイテムの機能を果たしてもよい。特定の手段が相互に異なる従属請求項に記載されることだけで、これらの手段の組み合わせを有利に使用することができないことを示すものではない。 A single unit or other device may perform the function of some of the items described in the claims. The fact that specific means are described in different dependent claims does not indicate that the combination of these means cannot be used in an advantageous manner.

請求項における任意の参照符号は、範囲を限定するものと解釈されるべきではない。 Any reference code in the claims should not be construed as limiting the scope.

Claims (14)

光学形状感知ファイバを受容する細長介入デバイスであって、
細長近位部の近位端に、所定位置における受容部に接続可能である固定要素を含む前記細長近位部と、
前記細長近位部に接続される細長遠位部と、
を含み、
前記細長近位部は、前記細長遠位部よりも低いねじり剛性を有し、前記細長近位部は、少なくとも2つの実質的に同軸の管を含み、外側管は、内側管よりも低いねじり剛性を有する、細長介入デバイス。
An elongated intervention device that accepts optical shape sensing fibers
At the proximal end of the elongated proximal portion, said elongated proximal portion containing a fixing element that can be connected to a receptor in place.
An elongated distal portion connected to the elongated proximal portion and
Including
The elongated proximal portion has lower torsional stiffness than the elongated distal portion, the elongated proximal portion comprises at least two substantially coaxial tubes, and the outer tube has a lower torsion than the inner tube. Rigid, elongated intervention device.
前記細長近位部及び/又は前記細長遠位部は、実質的に均一のねじり剛性を有する、請求項1に記載の細長介入デバイス。 The elongated intervention device according to claim 1, wherein the elongated proximal portion and / or the elongated distal portion has substantially uniform torsional rigidity. 前記内側管は、前記外側管よりも高いねじれ耐性を有する、請求項1に記載の細長介入デバイス。 The elongated intervention device according to claim 1, wherein the inner tube has a higher twist resistance than the outer tube. 前記内側管のみが、少なくとも1つの金属ワイヤを含む、請求項1又は3に記載の細長介入デバイス。 The elongated intervention device of claim 1 or 3, wherein only the inner tube comprises at least one metal wire. 複数の金属ワイヤがブレイディングを形成し、及び/又は、少なくとも1つの金属ワイヤがスパイラルを形成する、請求項4に記載の細長介入デバイス。 The elongated intervention device of claim 4, wherein the plurality of metal wires form braiding and / or at least one metal wire forms a spiral. 前記細長近位部は、3つの実質的に同軸の管を含み、内側管は、他の2つの管よりも低い摩擦係数を有する、請求項1に記載の細長介入デバイス。 The elongated intervention device of claim 1, wherein the elongated proximal portion comprises three substantially coaxial tubes, the inner tube having a lower coefficient of friction than the other two tubes. 前記固定要素は、前記外側管のみを前記受容部に固定する、請求項1に記載の細長介入デバイス。 The elongated intervention device according to claim 1, wherein the fixing element fixes only the outer tube to the receiving portion. 前記内側管は、前記細長近位部の前記外側管に対して動くことができる、請求項7に記載の細長介入デバイス。 The elongated intervention device of claim 7, wherein the inner tube can move relative to the outer tube in the elongated proximal portion. カテーテル又はガイドワイヤを含む、請求項1に記載の細長介入デバイス。 The elongated intervention device of claim 1, comprising a catheter or a guide wire. 患者の身体において介入処置を行う介入システムであって、
前記光学形状感知ファイバを含む、請求項1に記載の細長介入デバイスと、
前記所定位置に配置され、前記細長介入デバイスの前記固定要素に接続可能である前記受容部と、
光学形状感知デバイスと、
を含み、
前記光学形状感知デバイスは、前記光学形状感知ファイバに結合され、前記所定位置に対する前記光学形状感知ファイバの形状及び前記光学形状感知ファイバの位置を光学形状感知によって決定する、介入システム。
An intervention system that performs interventions in the patient's body
The elongated intervention device according to claim 1, which includes the optical shape sensing fiber.
With the receiver located in place and connectable to the fixed element of the elongated intervention device.
Optical shape sensing device and
Including
The optical shape sensing device is an intervention system that is coupled to the optical shape sensing fiber and determines the shape of the optical shape sensing fiber and the position of the optical shape sensing fiber with respect to the predetermined position by optical shape sensing.
前記光学形状感知デバイスは、決定された前記形状及び前記位置に基づいて、前記細長介入デバイスの画像を生成する、請求項10に記載の介入システム。 The intervention system of claim 10, wherein the optical shape sensing device produces an image of the elongated intervention device based on the determined shape and position. 前記光学形状感知デバイスは、前記細長介入デバイスの画像及び前記患者の身体の画像を重ね合わせ、前記患者の身体の前記画像は、前記所定位置に関する前記患者の身体の相対位置に従って示される、請求項11に記載の介入システム。 The optical shape sensing device superimposes an image of the elongated intervention device and an image of the patient's body, and the image of the patient's body is shown according to the relative position of the patient's body with respect to the predetermined position. 11. The intervention system according to 11. 前記光学形状感知デバイスは、前記細長介入デバイスの前記画像及び前記患者の身体の前記画像の相対位置が、前記細長介入デバイス及び前記患者の身体の前記相対位置に対応するように、前記画像を重ね合わせる、請求項12に記載の介入システム。 The optical shape sensing device superimposes the images so that the relative positions of the image of the elongated intervention device and the image of the patient's body correspond to the relative positions of the elongated intervention device and the patient's body. The intervention system according to claim 12, which is combined. 前記細長介入デバイスの前記画像及び/又は前記患者の身体の前記画像は、3次元画像である、請求項11又は12に記載の介入システム。 The intervention system according to claim 11 or 12, wherein the image of the elongated intervention device and / or the image of the patient's body is a three-dimensional image.
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