JP7033693B6 - 介入装置のセンサの電力供給 - Google Patents

Description

本発明は、介入装置のセンサのエネルギ供給及びセンサとの通信に関し、特に、血管内応用のための介入装置、介入システム、及び介入装置のセンサに光エネルギを供給する方法に関する。

医療分野では、ガイドワイヤが、異なるタイプの介入及び検査処置のために使用される。ガイドワイヤは、対象の身体、例えば血管構造内に挿入される。これは、Ｘ線透視法のような撮像方法による観察下で行われてもよい。一度ガイドワイヤが配置され、先端が目標場所に到達すると、ガイドワイヤは、ガイドワイヤに沿ってステント又は他のプロテーゼのような装置を挿入するような、更なるステップのためのガイドとしても作用することができる。ガイドワイヤの配置中、ガイドワイヤ上のセンサは、データ、例えば血管構造内のナビゲーションに有用なデータを提供するのに使用されることができる。例えば、米国特許出願公開第２０１４１８７９８２号明細書は、無線通信が提供される感知コンポーネントを有する血管内装置を記載している。しかしながら、センサ等のエネルギ供給のための有線接続は、ガイドワイヤの取り扱いに面倒でありうることが示されている。

したがって、改善された取り扱いを伴う介入装置を提供する必要があり得る。

本発明の目的は、独立請求項の対象によって解決され、更なる実施形態は、従属請求項に組み込まれる。本発明の以下に説明される態様は、血管内応用のための介入装置、介入システム、及び介入装置のセンサに光エネルギを供給する方法にも適用されることに留意されたい。

本発明によれば、血管内応用のための介入装置が、提供される。装置は、遠位端及び近位部分を有する長手方向に細長い本体と、遠位端の近くで遠位部分に設けられたセンサとを有する。細長い本体は、中空シャフトを有する。更に、本体の近位部分は、導光部に隣接した光エネルギ発生部を有し、光エネルギ発生部において、中空シャフトが、透明なハイポチューブとして少なくとも部分的に提供され、ドープされた材料が、中空シャフトの内側に提供され、光エネルギ発生部の中空シャフトのみが、ドープされた材料を有する。更に、ドープされた材料は、ドープされた材料が励起波長で放射されると、所定の波長の誘導発光として光を発生するように構成される。透明ハイポチューブは、励起波長をドープされた材料に提供する横方向光入力として、外部光源から光を受け取るように構成される。更に、細長い本体は、センサまで光をガイドするために光エネルギ発生部からセンサまで延在する中空シャフトの内側に光ファイバ装置を有する導光部を更に有する。

これは、装置自体がケーブル等を必要としないので、容易化された取扱いを提供する。

一例によれば、光エネルギ発生部によって発生される光は、ｉ）光変調を介してセンサと通信するため、及び／又はｉｉ）ガイドされた光によって提供されるエネルギをセンサに供給するために提供される。

光源は、ケーブルを介して又は一体型バッテリを介して供給されることができる。

一例によれば、導光部の中空シャフトにおける光ファイバ装置に対して、ドープされた材料を持つ光エネルギ発生部の遠位遷移部分に第１のミラー素子が、設けられる。ドープされた材料を持つ光エネルギ発生部の近位端部分における第２のミラー素子が、更に設けられる。第１のミラー素子は、第１の反射グレードを持つ発生された光に対して部分的に反射し、第２のミラー素子は、第１の反射グレードよりも高い第２の反射グレードを持つ発生された光に対して反射する。

一例によれば、センサは、光ファイバ装置によってガイドされる光信号として測定結果を提供する。光散乱部は、外部信号検出器による検出のための散乱光として光信号を提供するために、光散乱材料を有する近位部分に設けられる。

一例によれば、介入装置は、ガイドワイヤ、カテーテル、及び針のグループのうちの少なくとも１つである。

一例によれば、追加的に又は代替的に、センサは、圧力センサ、撮像センサ（超音波、ＯＣＴ）、温度センサ、ｐＨセンサ、バイオマーカセンサ、化学センサ、流量センサ、光吸収センサ、光散乱センサ、及び流速センサのグループのうちの少なくとも１つである。

一例によれば、装置の先端は、トランスデューサ（例えば、フォトダイオード）及び電気センサを含み、トランスデューサは、センサに電力を供給するために光エネルギを電気エネルギに移す。追加的な又はオプションの代替的な実施形態では、トランスデューサは、電気センサ（例えば、圧力センサ、流量センサ、超音波撮像センサ）から受け取った測定信号を光エネルギに変換し、中空シャフト内の光ファイバ装置を介して光散乱セクションに向けて光エネルギを伝送し、外部信号検出器によるセンサ測定信号の検出のための散乱光として光信号を提供する。

本発明によれば、介入システムも、提供される。システムは、前述の例の１つによる血管内応用のための介入装置と、外部光源とを有する。外部光源は、励起波長をドープされた材料に提供する透明ハイポチューブに横方向光入力を供給するために提供される。

一例によれば、光源は、着脱可能な光源として提供される。

一例によれば、外部光源は、介入装置の血管アクセスポートと一体化されて提供される。

一例によれば、光散乱部から放射される光を検出する外部信号検出器が、提供される。

本発明によれば、介入装置のセンサにエネルギを供給する方法も、提供される。この方法は、
ａ）血管内応用のための介入装置を提供するステップであって、装置は、遠位端及び近位部分を有する長手方向の細長い本体、並びに遠位端の近くに提供されるセンサを有する、ステップと、
ｂ）励起波長を有する励起光を発生し、励起光を横方向光入力として近位部分における透明ハイポチューブとして設けられた中空シャフトに結合するステップであって、中空シャフトの内側にドープされた材料が提供される、ステップと、
ｃ）励起波長を有する光でドープされた材料を刺激し、それによって、所定の波長を有する誘導放出として光を発生するステップと、
ｄ）センサにエネルギを供給するように、細長い本体の中空シャフトの内部の光ファイバ装置によって光を伝送するステップと、
を有する。

一態様によれば、システムは、センサに接続された少なくとも１つの一体型光ファイバを有する、ガイドワイヤ又はマイクロカテーテルなどの細長い血管内装置を有する更に、血管内装置のある長さを部分的に取り囲む外部コネクタ装置、例えばアクセスポート、カテーテル、又はシースが、提供される。血管内装置は、アクセス装置に沿って、又はアクセス装置を通って（ほとんど）自由にスライドすることができる。外部コネクタ装置は、λＰ付近の波長の光を放射する光源、例えば光ダイオードを含む。アクセスポートは、光学的に遮蔽される。励起光は、インコヒーレントであってもよい。血管内装置の内部の光ファイバは、波長λＰの光を吸収し、異なる波長λ１の光を再放射する吸収体をドープされている。外部コネクタ装置は、ケーブルを介して又はワイヤレスのいずれかでデータ転送を提供し、（バッテリ又は電力ケーブルを介して）電力を提供する。

オプションとして、システムは、また、光ファイバの内部にレーザキャビティを形成する光ファイバの内側の少なくとも１つの反射器を組み込み、外部コネクタ装置内の光ファイバ及び光源が、光学的励起レーザを形成するようにする。更なるオプションでは、センサが、光センサ又は電気センサである。後者の部分では、フォトダイオードが、光を吸収し、電気センサに電力を供給するために光ファイバの端部に設けられる。別のオプションでは、センサは、波長λ２で符号化又は変調された光を放射して光ファイバに戻し、測定データを外部コネクタ装置に通信する。センサから到来する波長λ２を有する光は、例えばカメラ又はフォトダイオードによって検出されるように、血管内装置の近位端においてファイバから外に意図的に散乱されることができる。ポンプダイオードは、センサ（におけるＡＳＩＣ）と通信するように変調されることができる。このようにして、センサとコンソールとの間の高帯域幅通信を可能にすることができる。

例えば、コンソールは、血管内装置の動作を制御するためのシステムの一部である。したがって、コンソールは、センサが、最終的に、例えば直接的又は間接的に、通信する装置又はシステムとして提供されてもよい。

一例では、細長い血管内装置が、少なくとも１つの光ファイバを取り囲むハイポチューブを有するシャフトを有するガイドワイヤであると仮定される。更に図示されない、コア、配線等のような、他の要素が、存在してもよい。光ファイバは、センサに接続される。センサは、光センサであることができ、又は光電素子を介して電力を供給される電気センサであることができる。後者の場合、ファイバは、「光リンク」の一部を形成する。

ハイポチューブの少なくとも一部は、透明であり、外部からの光が光ファイバの一部に到達することを可能にする。この光ファイバの少なくとも一部は、例えば、エルビウム、イッテルビウム、ネオジム、ジスプロシウム、プラセオジム、ツリウム又はホルミウムのような希土類元素でドープされ、λＰの周りの励起波長の光を吸収し、誘導放出を介してλ１の周りのより長い波長の光を放出することができる活性レーザ媒質を形成する。ファイバのドープ領域は、レーザキャビティを形成する２つのミラーによって結合される。近位ミラーは、単にクリーブされたファイバの表面であることができ、又はファイバブラッググレーティング（ＦＢＧ）反射器であることができる。遠位ミラーは、ＦＢＧ反射器であることができる。遠位ミラーの反射率は、近位ミラーの反射率よりも小さくなければならない。

一例では、透明ハイポチューブによって取り囲まれた全てのファイバがドープされているわけではない。更なる例では、透明ハイポチューブによって取り囲まれたファイバの大部分が、ドープされる。更に別の例では、透明ハイポチューブによって取り囲まれた全てのファイバが、ドープされる。

一例では、外部コネクタ装置は、血管アクセスポート（の部分）であると仮定される。血管アクセスポートは、ガイドカテーテル、止血弁、導入器シースなどであることができる。ガイドワイヤは、血管アクセスポートの開口部を通して血管内に挿入される。ポートの開口部の内径は、ガイドワイヤの外径よりも（わずかに）大きいため、ガイドワイヤは、ポートの開口部を通して自由に動かされることができる。血管アクセスポートの一部を形成する代わりに、外部コネクタ装置は、ガイドカテーテル又は別個の装置のような、ガイドワイヤを（部分的に）取り囲む他の装置に一体化されることができる。外部コネクタ装置は、励起波長λＰの光を提供する光源を含む。光源は、好ましくは励起ダイオードのアレイである。光源は、連続波である、点滅される、又は変調されることができる。好ましくは、励起光が、インコヒーレントである、すなわち、レーザ光がない。外部コネクタ装置は、ガイドワイヤが外部コネクタ装置に挿入される場合に、励起光がガイドワイヤの内側のドープされたファイバ上に導かれるように設計される。これは、例えば、光源を取り囲むミラーを使用することによって行われることができる。また、外部コネクタ装置は、光源を遮蔽し、光がほとんど又はまったく外部に逃げないようにする。センサに通信を提供するために、外部コネクタは、光変調を変更することができる。外部コネクタとコンソールとの間の通信は、有線又は好ましくは無線であることができる。外部コネクタは、内蔵バッテリを有することができ、又は外部電源に配線されることができる。ガイドワイヤとは異なり、コネクタ（例えば、血管アクセスポートの形である）が、処置中に移動されない又は取り扱われないため、外部コネクタへの／からの配線を有することは、許容可能である。

一緒に、ドープされたファイバ及び外部コネクタは、光励起ファイバレーザを形成する。ダイオードからの励起光は、ドーパントにより吸収され、ドーパントは、誘導放出によりλ１で再放出する。ドーパントは、レーザキャビティの内側にあるため、λ１の光のほぼ全てが、光ファイバ内に放射される。これは、この構成を効率的にする。

一例では、ファイバは、励起光との相互作用長さ、したがって吸収効率を増大させるためにコイル状にされてもよい。励起光は、センサと通信するように変調されてもよい。

本発明のこれら及び他の態様は、以下に記載される実施形態から明らかになり、それを参照して説明される。

本発明の例示的な実施形態は、以下の図面を参照して、以下に説明される。

血管内応用のための介入装置の一例を概略的に示す。 血管内応用のための介入装置の別の例を示す。 血管内応用のための介入装置の更なる例を示す。 介入システムの一例を示す。 介入装置のセンサに光エネルギを供給する方法の一例の基本ステップを示す。

図１は、血管内応用のための介入装置１０の一例を示す。装置１０は、遠位端１４及び近位部分１６を有する長手方向の細長い本体１２を有する。装置１０は、細長い本体１２の遠位部分において、遠位端１４の近くに設けられたセンサ１８を更に有する。本体１２は、中空シャフト２０を有する。本体１２の近位部分１６は、中空シャフト２０が少なくとも部分的に透明ハイポチューブとして設けられ、ドープされた材料２４が中空シャフト２０の内側に設けられた光エネルギ発生部２２を有する。ドープされた材料２４は、励起波長で放射されるドープされた材料２４上に所定の波長の誘導放出として光２５を発生するように構成される。透明ハイポチューブは、励起波長をドープされた材料２４に提供する横方向光入力２６として外部光源から光を受け取るように構成される。光入力２６は、複数の矢印で示される。本体１２は、光をセンサ１８にガイドするために、光エネルギ発生部２２からセンサ１８に延びる中空シャフト２０の内側に光ファイバ装置３０を有する導光部２８を更に有する。

図１では、遠位端１４が、概略的に示されることに留意されたい。カテーテル先端は、血管構造の内側への挿入及びナビゲーションに適した非外傷性（例えば、円形）形状を提供されることが示されている。

一例として、光エネルギ発生部２２によって発生された光は、光変調を介してセンサ１８と通信するために提供される。加えて、又は代替的に、光エネルギ発生部２２によって発生された光は、ガイドされた光によって提供されるエネルギをセンサ１８に供給するために提供される。

中空シャフトは、ハイポチューブとして提供され、ハイポチューブは、主要部分に沿って不透明であってもよく、エネルギ発生部において透明である。

遠位端の「近く」という用語は、遠位端部分における直接的な場所、例えば最後の１５ｃｍ以内、例えば最後の１０ｃｍ以内又は最後の５ｃｍ以内の場所に関する。

光を発生させるためのドープされた材料を有する透明ハイポチューブとして設けられた中空シャフト部分は、光をガイドするためのシャフトの内側の光ファイバ装置を持つ中空シャフトの部分に堅固に及び永久的に接続される。

センサに供給される光は、中空シャフトの内側で発生され、次いで、シャフトに沿ってガイドされるので、中空シャフト内への光の正確な結合は、したがって、必要とされない。

ドープされた材料２４は、外部光源からの励起光によって照射される。例えば励起ダイオードの光は、ドープされた材料を励起する。ドープされた材料は、より高い状態に活性化され、より低い状態に戻ることによって、光が、発生される。

例えば、ドープされた材料２４は、エルビウム及びイッテルビウムイオンを有する希土類元素である。

中空シャフトの内側のドープされた材料は、光の一体的なインカップリング、すなわち光ファイバへの光のカップリングを提供する。

結果として、光センサを持つガイドワイヤに対する自由ワイヤ状体験が、提供される。

外部光源は、二次光ビームを生成し、ドープされた材料は、一次光ビームを生成する。

光の内部結合は、ガイドワイヤの任意の位置に対して機能する。

光を受光するために、一例では、透明ハイポチューブが、ドープされた材料に励起波長を提供する横方向光入力として、外部光源と接触するように構成される。

光を受光するために、別の例では、透明ハイポチューブが、ドープされた材料２４に励起波長を提供する横方向光入力として、外部光源と機能的に接続されるように構成される。一例として、接続は、外部光源の着脱自在な取付のような、一時的取り付けとして提供される。

図２は、血管内応用のための介入装置１０の別の例を示す。更に、遠位遷移部において第１ミラー素子３２が、提供され、ここで、ドープされた材料２４を持つ光エネルギ発生部２２が、終了し、光導波部２８の中空シャフトの部分における光ファイバ装置３０が、開始する。更に、ドープされた材料２４を持つ光エネルギ発生部２２の近位端部分において第２のミラー素子３４が、提供される。第１のミラー３２素子は、第１の反射グレードを持つ発生された光に対して部分的に反射性である。第２のミラー素子３４は、第１の反射グレードよりも高い第２の反射グレードを持つ発生された光に対して反射性である。

第１及び第２ミラー３２、３４は、ドープされた材料２４によって発生される光の励起効果を高める。

例えば、少なくとも第１ミラー素子３２は、ファイバブラッググレーティング（ＦＢＧ）反射器として提供される。一例では、第２のミラー３４は、クリーブされたミラーである。

光学ドーパント、すなわちドープされた材料２４の程度、及び励起放射の出力に応じて、センサ１８の供給は、そのようなミラー及び／又はフィルタを使用することなく可能であることに留意されたい。

第１及び第２のミラー素子３２，３４は、光発生のための共振器を提供するキャビティを規定する。これは、有効性の増加という結果になる。

図２は、オプションとしての外部横方向光源３６を示す。外部横方向光源３６は、介入装置１０の一部として提供されてもよいが、外部横方向光源３６は、また、別個に、すなわち介入装置１０に加えて、提供されてもよい。換言すれば、介入装置１０は、図示の外部横方向光源３６なしで提供されてもよい。次いで、横方向光入力２６は、別の光源から提供される。

一例として、外部横方向光源３６は、透明ハイポチューブの円周方向セクションの一部に少なくとも沿って配置された複数の励起発光ダイオード３８を有する。更に、オプションとして、励起発光ダイオード３８の光から外部を光学的に遮蔽するシールド４０が、提供される。発光ダイオード３８は、複数の矢印で示された励起光４２を中空シャフト２０の内側のドープされた材料２４に供給する。

一例では、外部横方向光源３６が、細長い血管内装置を取り囲むリング形状断面を有する。別の例では、外部横方向光源３６が、細長い血管内装置が挿入されることができるように、開いたＣ字形又はＵ字形の断面を有する。解放可能な閉鎖部は、細長い血管内装置に対する適切な取り付けを保証するために提供されてもよい。

外部横方向光源３６は、二重矢印４４で示されるように、細長い本体１２に沿ってスライド可能であるように提供される。代替の実施形態では、外部光源は、細長い本体の外面に取り付け可能である。

一例では、外部横方向光源３６は、電力供給用の一体型バッテリを設けられる。従って、外部光源３６は、介入装置の光エネルギ発生部２２上をスライドされることができるスリーブの形態の自律的なエネルギ源であることができる。別の例では、外部横方向光源３６は、電源用のケーブルワイヤ接続を設けられる。オプションでは、バッテリ及びワイヤ接続は、組み合わせて提供される。

矢印４６は、第１のミラー素子３２を通過するドープされた材料２４によって発生された光を示し、センサ１８（図２には図示せず）に向けてガイドされる光は、約λ１の波長を有する。

詳細には示されていない更なる例では、複数のファイバが、複数のセンサに向かう。センサに向かう光は、励起プロセスのために、全てのファイバに対して同じであるが、戻る光（オプションとして提供されている場合）は、各センサからの個々の信号で異なって変調される。

図３は、血管内応用のための介入装置１０の更なる例を示す。オプションとして、介入装置の遠位部分におけるセンサ１８（図示せず、図の左側に設けられている）は、光ファイバ装置３０によってガイドされる光信号４８（単純化された単一の矢印で示されている）として測定結果を提供する。光散乱部５０は、外部信号検出器５６によって検出するための散乱光５４として光信号を提供するように、光散乱材料５２を有する介入装置の近位部分に設けられる。

このような例では、センサ１８との双方向通信が、可能にされる。センサ１８は、参照番号４８で示される波長λ２で光を送り返す。この光は、測定データで変調される。一例では、λ１≠λ２である。近位ミラー、すなわち第２ミラー素子３４も、ＦＢＧ反射器である。例えば、それは、λ２に対して反射性ではない。一例では、遠位ミラー、すなわち第１のミラー要素３２は、λ２に対して反射性ではない。

ファイバは、λ２を散乱する散乱材料５２によって提供される散乱要素において近位で終端する。外部信号検出器５６の一例として、光検出器は、測定データが抽出される散乱光を獲得することができる。一例では、外部信号検出器５６は、ワイヤと接触していない。外部信号検出器５６は、また、コネクタ装置に組み込まれてもよく、コネクタ装置からコンソールに無線で若しくは有線で転送されることができ、又はコンソール内にあってもよく、又は別個の（有線又は無線）装置であることができる。一例では、遠位ミラーは、λ２に対して反射性ではない。

光散乱材料は、外部使用に対する光の統合されたアウトカップリングを提供する。

一例では、光散乱部は、本体の近位端における着脱可能部として設けられる。

一例では、ドープされた材料２４による誘導放出によって発生された光は、第１の周波数範囲で提供され、センサ１８からの光信号４８は、第２の周波数範囲で提供される。第１の周波数範囲は、第２の周波数範囲とは異なる。

一例では、第１の周波数範囲は、重複することなく第２の周波数範囲に隣接している。一例では、第１の周波数範囲は、ギャップ範囲だけ第２の周波数範囲から分離される。

別の例では、第１及び第２のミラー素子３２、３４は、それぞれ第１及び第２の反射グレードよりも小さい第３の反射グレードで光信号に対して反射性である。その結果、光信号は、第１及び第２のミラー素子３２、３４を通過することができ、例えば光散乱部５０に到達することができる。

一例では、外部信号検出器５６は、外部光源３６と同様のスリーブ状の形態をとってもよい。更なるオプションでは、外部信号検出器は、介入装置上に配置された１つ又は複数のセンサによって収集された測定データを更に処理するコンソールと無線で通信するように構成された、自律バッテリ駆動スリーブであってもよい。更なるオプションの実施形態では、外部光源３６及び外部信号検出器５６は、それぞれ光エネルギ生成部２２及び光散乱部５０の上で取り外し可能及び／又はスライド可能な単一のバッテリ駆動自律スリーブ内に一体化される。スリーブの外部信号検出器部分により読み出された測定データは、測定データの更なる処理のためにコンソールに無線で通信される。

一例では、介入装置１０は、ガイドワイヤ、カテーテル、及び針のグループのうちの少なくとも１つである。

上述の異なる装置タイプに加えて又は代わりに提供されるオプションとして、センサ１８は、圧力センサ、撮像センサ（超音波、ＯＣＴ）、温度センサ、ｐＨセンサ、バイオマーカセンサ、化学センサ、流量センサ、光吸収センサ、光散乱センサ、及び流速センサのグループのうちの少なくとも１つである。異なるタイプの介入装置は、異なるタイプのセンサに対する追加的又は代替的なフィーチャとして提供されることに留意されたい。したがって、一例では、介入装置は、ガイドワイヤ、カテーテル、及び針のグループのうちの少なくとも１つである。更に、加えて又は代わりに、センサは、圧力センサ、撮像センサ（超音波、ＯＣＴ）、温度センサ、ｐＨセンサ、バイオマーカセンサ、化学センサ、流量センサ、光吸収センサ、光散乱センサ、及び流速センサのグループのうちの少なくとも１つである。

介入装置は、マイクロカテーテルとして提供されてもよい。

一例では、詳細には示されないが、装置の先端は、フォトダイオード及び電気センサを含む。フォトダイオードは、センサ１８に電力を供給するために光エネルギを電気エネルギに変換する。

図４は、前述の例のうちの１つによる、血管内応用のための介入装置８２を有する介入システム８０の例を示す。システム８０は、更に、外部光源８４を有する。外部光源８４は、ドープされた材料に励起波長を提供する透明ハイポチューブに入力された横方向光を供給するために提供される。外部光源８４は、ドープされた材料を活性化するために透明ハイポチューブ内に光を結合するために提供される。

外部光源８４は、有線接続又は無線によって示されるように、コンソール８５に接続されてもよい。コンソール８５は、介入システム及び／又は介入装置の動作を制御する制御ユニットの一部であってもよく、又は制御ユニットを有してもよい。コンソール８５は、制御ユニットと称されることもできる。

介入装置８２は、例えば患者支持体８８上に配置された、対象８６に挿入されるために提供される。更に、システム８０は、ＣアームベースのＸ線撮像装置として示される医用撮像装置９０の文脈で使用されてもよい。

用語「対象」は、また、個人と称され得る。「対象」は、更に、患者とも称され得るが、この用語は、任意の病気又は疾患が対象とともに実際に存在するかどうかを示すものではないことに注意される。

一例では、外部光源８４は、上述された外部横方向光源３６の例の１つとして提供される。

外部光源８４は、透明ハイポチューブの領域において、例えば透明ハイポチューブに沿って、細長い本体に接続可能である。

一例では、外部光源は、細長い本体の方向における延長部を有し、光エネルギ発生部は、外部光源の延長部と等しいか又はそれよりも長い長さを有する。

光エネルギ発生部の長さは、光源が本体に対して移動可能であるように構成される場合、センサの同時光供給を伴う所望の挿入自由度（すなわち、操作の余地）によって決定される。

別の例では、光源は、非可動であり、光エネルギ発生部の長さは、外部光源の長さ延長に適合される。

一例では、光エネルギ発生部の長さは、約２ｃｍである。更なる例では、光エネルギ発生部の長さは、約５０ｃｍ乃至１５０ｃｍの範囲である。

外部光源からの励起光は、第３の周波数範囲で提供される。オプションでは、第３の周波数範囲は、第１の周波数範囲及び／又は第２の周波数範囲とは異なる。

一例では、第３の周波数範囲は、重複することなく、第１及び／又は第２の周波数範囲に隣接している。一例では、第３の周波数範囲は、ギャップ範囲だけ第１及び／又は第２の周波数範囲から分離されている。

第１の周波数は、刺激周波数又は発生周波数とも称されることができる。

第２の周波数は、信号周波数又は測定周波数とも称されることができる。

第３の周波数は、励起周波数、刺激周波数、又は初期周波数とも称されることができる。

一例では、外部光源８４は、着脱可能な光源として提供される。例えば、外部光源８４は、細長い形本体の光エネルギ発生部の少なくとも一部に沿ってスライドすることができる。

光源及び細長い本体は、互いに対して移動可能である。例えば、光源は、光エネルギ発生部に沿った様々な場所における光入力を可能にするように細長い本体に沿ってスライドすることができる。別の例では、外部光源は、対象に対して一時的に固定され、細長い本体は、光源に対してスライドすることができる。例えば、光入力は、スライド動作の全体にわたって提供される。

オプションでは、外部光源は、介入装置の血管アクセスポートと一体化されて提供される。

その結果、介入装置の使用中に移動される追加のケーブル等は、提供されない。

血管アクセスポートは、ガイドカテーテル、止血弁、導入器シースなどであることができる。

血管アクセスポートは、患者８６に接続されることができ、介入装置８２が移動される間、外部光源８４を適所に維持する。

アクセスポートは、外部光源の電力供給のための一体化されたバッテリとともに提供されることができる。別の例では、アクセスポートは、エネルギ供給のためのケーブルを提供される。しかしながら、ケーブルは、アクセスポートが同じ場所で使用される限り、設置され、移動されない。

オプションとして、光散乱部（図３も参照）から放射される光を検出する外部信号検出器９２が、提供される。外部信号検出器９２は、有線接続又は無線によって示されるように、コンソール８５に接続されてもよい。

例えば、外部信号検出器は、Ｘ線撮像システムのＣアームのような撮像機器に、又は対象支持体、例えば患者テーブル８８の近傍の照明機器に取り付けられて提供されることができる。

図５は、介入装置のセンサに光エネルギを供給する方法１００の一例の基本ステップを示す。

ステップａ）とも称される第１のステップ１０２では、遠位端及び近位部分を有する長手方向の細長い本体と、遠位端の近くに設けられたセンサとを有する、血管内応用のための介入装置が、提供される。

ステップｂ）とも称される第２のステップ１０４では、励起波長を有する励起光が、生成され、励起光は、近位部分において透明ハイポチューブとして設けられた中空シャフトに入力される横方向光として結合され、その中空シャフトの内部にドープされた材料が、提供される。

ステップｃとも称される第３のステップ１０６では、ドープされた材料は、励起波長を有する光で刺激され、それによって、所定の波長を有する誘導放出としての光が、発生される。

ステップｄとも称される第４のステップ１０８では、光は、細長い本体の中空シャフトの内側の光ファイバ装置によってセンサにガイドされる。

励起光は、活性化光とも称されることができる。

一例では、更に図示しないが、光エネルギ発生部によって発生された光は、光変調を介してセンサと通信するために提供される。加えて又は代わりに提供される別の例では、光エネルギ発生によって発生された光は、ガイドされた光によって提供されるエネルギをセンサに供給するために提供される。一例では、光は、光ファイバ装置によってセンサに向かって伝送され、光は、センサに電力を供給するために電気エネルギに変換される。

本発明の実施形態は、異なる主題を参照して説明されることに留意されたい。特に、いくつかの実施形態は、方法タイプの請求項を参照して説明され、他の実施形態は、装置タイプの請求項を参照して説明される。しかしながら、当業者は、上記及び下記の説明から、別段の通知がない限り、１つのタイプの主題に属するフィーチャの任意の組み合わせに加えて、異なる主題に関するフィーチャ間の任意の組み合わせも、本出願で開示されると見なされることを理解するであろう。しかしながら、全てのフィーチャは、組み合わされて、フィーチャの単純な合計よりも高い相乗効果を提供することができる。

本発明は、図面及び前述の説明において詳細に図示及び説明されたが、このような図示及び説明は、例示又は典型的であり、限定的ではないと見なされるべきである。本発明は、開示された実施形態に限定されない。開示された実施形態に対する他の変形は、図面、開示及び従属請求項の検討から、請求項に記載の発明を実施する際に当業者によって理解され達成されることができる。

請求項において、単語「有する」は、他の要素又はステップを排除するものではなく、不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」は、複数性を排除するものではない。単一のプロセッサ又は他のユニットは、特許請求の範囲において再引用されるいくつかの項目の機能を満たすことができる。特定の手段が相互に異なる従属請求項において言及されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用されることができないことを示すものではない。請求項におけるいかなる参照符号も、範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

Claims (20)

1. 対象の身体内に少なくとも部分的に挿入するように構成された介入装置において、前記装置が、
   遠位部分及び近位部分を有する長手方向の細長い本体と、
   前記細長い本体の前記遠位部分に設けられたセンサと、
   を有し、
   前記細長い本体は、中空シャフトを有し、
   前記本体の前記近位部分は、導光部に隣接する光エネルギ発生部を有し、前記光エネルギ発生部において、前記中空シャフトは、少なくとも部分的に透明ハイポチューブとして設けられ、前記中空シャフトの内側にドープされた材料を有し、前記光エネルギ発生部の前記中空シャフトのみが、前記ドープされた材料を有し、
   前記ドープされた材料が励起波長で放射されると、前記ドープされた材料は、所定の波長の誘導放出として光を発生するように構成され、
   前記透明ハイポチューブは、前記ドープされた材料に前記励起波長を提供する実質的に横断方向の光入力として外部光源からの光を受光するように構成され、
   前記本体は、前記センサにエネルギを伝送するために前記光エネルギ発生部から前記センサに向かって延在する前記中空シャフトの内側に光ファイバ装置を有する前記導光部を更に有する、
   装置。
2. 前記光エネルギ発生部によって発生された光は、
   ｉ）光変調によってセンサと通信する、及び／又は
   ｉｉ）透過光によって提供されるエネルギをセンサに供給するために提供される、
   請求項１に記載の装置。
3. 前記導光部の前記中空シャフトにおける前記光ファイバ装置に対して前記ドープされた材料を有する前記光エネルギ発生部の遠位遷移部分における第１ミラー素子と、
   前記ドープされた材料を有する前記光エネルギ発生部の近位端部分における第２のミラー素子と、
   が、更に設けられ、
   前記第２のミラー素子は、第１の反射グレードよりも高い第２の反射グレードで前記発生された光に対して反射性である、
   請求項１又は２に記載の装置。
4. 前記センサは、前記光ファイバ装置によってガイドされる光信号として測定結果を提供し、
   光散乱部が、光散乱材料を有する前記装置の前記近位部分に設けられ、外部信号検出器によって検出されるための散乱光として前記光信号を供給する、
   請求項１、２又は３に記載の装置。
5. 前記光散乱部は、前記本体の前記近位端において着脱可能部として設けられる、請求項４記載の装置。
6. 前記ドープされた材料による誘導放出によって発生された前記光は、第１の周波数範囲で提供され、前記センサからの前記光信号は、第２の周波数範囲で提供され、
   前記第１の周波数範囲は、前記第２の周波数範囲とは異なる、
   請求項１乃至５のいずれか一項に記載の装置。
7. 前記介入装置が、ガイドワイヤ、カテーテル、及び針のグループのうちの少なくとも１つであり、
   前記センサは、圧力センサ、撮像センサ（超音波、ＯＣＴ）、温度センサ、ｐＨセンサ、バイオマーカセンサ、化学センサ、流量センサ、光吸収センサ、光散乱センサ、及び流速センサのグループのうちの少なくとも１つである、
   請求項１乃至６のいずれか一項に記載の装置。
8. 前記装置の前記遠位部分は、フォトダイオード及び電気センサを含み、前記フォトダイオードは、前記センサに電力を供給するために光エネルギを電気エネルギに変換する、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の装置。
9. 前記ドープされた材料が、エルビウム及びイッテルビウムイオンを有する希土類元素である、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の装置。
10. 請求項１乃至９のいずれか一項に記載の介入装置と、
    外部光源と、
    を有する介入システムであって、
    前記外部光源は、前記透明ハイポチューブに入力される実質的に横方向の光を供給して、前記ドープされた材料に前記励起波長を提供するために提供される、
    システム。
11. 前記光源は、着脱可能な光源として提供される、請求項１０に記載のシステム。
12. 前記外部光源は、前記細長い本体の前記光エネルギ発生部の少なくとも一部に沿ってスライドすることができる、請求項１０又は１１に記載のシステム。
13. 前記外部光源が、前記透明ハイポチューブの円周部の少なくとも一部に沿って配置される複数の励起発光ダイオードを有し、
    前記励起発光ダイオードの光から外部を光学的に遮蔽するシールドが、提供される、
    請求項１０乃至１２のいずれか一項に記載のシステム。
14. 前記外部光源は、リング形状断面、開いたＣ字形断面、又はＵ字形断面のうちの１つを有する、請求項１３に記載のシステム。
15. 前記外部光源は、前記介入装置の血管アクセスポートと一体化されて提供される、請求項１０乃至１３のいずれか一項に記載のシステム。
16. 前記外部光源は、自律的バッテリ駆動スリーブである、請求項１０乃至１３のいずれか一項に記載のシステム。
17. 前記光散乱部から放射される光を検出する外部信号検出器が、提供される、請求項１０乃至１６のいずれか一項に記載のシステム。
18. 前記外部信号検出器は、前記介入装置の前記遠位部分において前記センサによって収集された前記測定データを更に処理するコンソールと無線で通信するように構成された、自律的バッテリ駆動スリーブである、請求項１７に記載のシステム。
19. 前記外部光源及び前記外部信号検出器は、前記光エネルギ発生部及び前記光散乱部の上で着脱可能及び／又はスライド可能な、単一のバッテリ駆動自律スリーブ内で一体化される、請求項１８に記載のシステム。
20. 遠位部分及び近位部分を有し、中空シャフトを有する長手方向の細長い本体と、前記遠位部分に設けられたセンサとを有する介入装置の作動方法において、
    前記細長い本体の前記近位部分に設けられた光エネルギ発生部が、励起波長を有する励起光を生成させ、前記励起光が、前記近位部分において透明ハイポチューブとして設けられた前記中空シャフトに入力される実質的に横方向の光として結合される、ステップと、
    前記光エネルギ発生部において前記中空シャフトの内側に設けられたドープされた材料が、前記励起波長を有する光で刺激されると、所定の波長を有する誘導放出として光を発生するステップと、
    前記細長い本体の前記中空シャフトの内側の光ファイバ装置が、前記センサにエネルギを供給するように、前記光を前記センサに向けて伝達するステップと、
    を有する方法。

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