JPH09192230A - Catheter in blood vessel - Google Patents
Catheter in blood vesselInfo
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- JPH09192230A JPH09192230A JP8029891A JP2989196A JPH09192230A JP H09192230 A JPH09192230 A JP H09192230A JP 8029891 A JP8029891 A JP 8029891A JP 2989196 A JP2989196 A JP 2989196A JP H09192230 A JPH09192230 A JP H09192230A
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- Japan
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- catheter
- actuator
- tip
- force
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Abstract
Description
【０００１】本発明はカテーテルの先端に力センサを設
置し、力センサの先端に設けた検知部の先端付近の突起
と環境との接触力を計測することが可能である。力セン
サの検知部には一つないし複数の突起を設ける。これに
より、突起が環境と接触しやすくなり、カテーテル先端
に加わる様々な方向からの力の計測が容易に行える。ま
た、カテーテル先端にカテーテルの軸方向と直角方向に
湾曲可能なアクチュエータを設置し、このアクチュエー
タを加振あるいは駆動することで、カテーテルの先端部
で環境を削り取ることが可能である。特に、環境と接触
するカテーテル先端に小さな凹凸面を設けることで、環
境の削り取り作業が容易となることを特徴としている。
ここで、力センサをカテーテル先端に設置し、力センサ
先端の突起部周辺に小さな凹凸面を設け、環境に加わる
力を計測しながら削り取り作業を行うことにより作業の
安全性を向上できる。更に、アクチュエータの力をうま
く伝達するために、アクチュエータの手前に一つないし
複数のバルーンを設け、バルーンを膨らませることで、
アクチュエータの根元を固定し、アクチュエータが発生
する振動及び力の伝達特性を向上できる。以上のような
力センサ、アクチュエータ、バルーンをカテーテル先端
から順番に設置することにより、カテーテル先端または
その先端の凹凸面を環境と接触させ、力計測情報に応じ
てアクチュエータを湾曲したり加振することが可能であ
る。また、力計測情報を用いながらアクチュエータを制
御することで、管内で能動的に進路選択し、カテーテル
の挿入作業を安全に行うことが可能となる。According to the present invention, a force sensor is installed at the tip of a catheter, and it is possible to measure the contact force between a projection near the tip of a detector provided at the tip of the force sensor and the environment. The detection part of the force sensor is provided with one or a plurality of protrusions. This makes it easier for the protrusion to come into contact with the environment, and to easily measure the force applied to the catheter tip from various directions. Further, an actuator that can bend in a direction perpendicular to the axial direction of the catheter is installed at the tip of the catheter, and by vibrating or driving this actuator, the environment can be scraped off at the tip of the catheter. In particular, by providing a small uneven surface on the tip of the catheter that comes into contact with the environment, it is characterized in that the work of scraping off the environment is facilitated.
Here, the work safety can be improved by installing the force sensor at the tip of the catheter, providing a small uneven surface around the protrusion at the tip of the force sensor, and performing the scraping work while measuring the force applied to the environment. Furthermore, in order to transmit the force of the actuator well, one or more balloons are provided in front of the actuator and the balloons are inflated,
By fixing the root of the actuator, it is possible to improve the transmission characteristics of vibration and force generated by the actuator. By installing the above force sensor, actuator, and balloon in order from the catheter tip, contact the catheter tip or the uneven surface of the tip with the environment, and bend or vibrate the actuator according to the force measurement information. Is possible. In addition, by controlling the actuator while using the force measurement information, it is possible to actively select the route in the tube and safely perform the catheter insertion work.
【０００２】従来はカテーテル先端に力センサを設置す
ることは困難であり、設置できたとしても計測できる力
の方向は限られていた。また、従来はカテーテルの挿入
量が増すにつれて、カテーテル先端に力を加えることが
困難であった。このため、カテーテルの挿入作業や管内
の削り取り作業の安全性が十分に確保されていなかっ
た。In the past, it was difficult to install a force sensor at the tip of a catheter, and even if it could be installed, the direction of force that could be measured was limited. Further, conventionally, it has been difficult to apply force to the tip of the catheter as the insertion amount of the catheter increases. Therefore, the safety of the catheter insertion work and the pipe scraping work has not been sufficiently ensured.
【０００３】本発明はカテーテル先端付近に力センサを
設置し、カテーテル先端に加わる様々な方向からの力を
検出しやすいよう、力センサの先端に一つないし複数の
突起を設けるものである。更に、カテーテル先端と環境
との接触部に凹凸面を設けて、カテーテル先端付近に設
けたアクチュエータにより振動を加え、管内を削り取る
作業が行えるものである。また、アクチュエータの手前
側に一つないし複数のバルーンを設けることで、アクチ
ュエータの力伝達特性を向上するものである。In the present invention, a force sensor is installed near the tip of the catheter, and one or a plurality of protrusions are provided at the tip of the force sensor so that the force applied to the catheter tip from various directions can be easily detected. Further, an uneven surface is provided at the contact portion between the tip of the catheter and the environment, and vibration can be applied by an actuator provided near the tip of the catheter to scrape the inside of the tube. Moreover, the force transmission characteristic of the actuator is improved by providing one or a plurality of balloons on the front side of the actuator.
【０００４】本発明では力センサの先端部に一つないし
複数の突起を設けることで、様々な方向の力を計測する
ことが可能となる。また、カテーテル先端に凹凸面を設
け、先端をアクチュエータで振動させることにより、環
境を削り取ることが可能である。また、バルーンを膨ら
ませることでアクチュエータが設置されている先端部の
根元を固定し、振動及び力伝達特性を改善できる。この
ような力センサ、アクチュエータ、バルーンを組み合わ
せて用いることで、操作の安全性を向上することが可能
となる。According to the present invention, by providing one or a plurality of protrusions at the tip of the force sensor, it is possible to measure forces in various directions. Further, it is possible to scrape away the environment by providing an uneven surface on the tip of the catheter and vibrating the tip with an actuator. Further, by inflating the balloon, the root of the tip end portion where the actuator is installed can be fixed, and vibration and force transmission characteristics can be improved. By using such a force sensor, actuator, and balloon in combination, it is possible to improve the operational safety.
【産業上の利用分野】本発明は血管内治療や診断のため
のツールとして利用可能である。また、血管に限らず、
内視鏡等の他の医療応用や、管内の保守、点検、診断と
いった工業応用にも利用できる。The present invention can be used as a tool for endovascular treatment and diagnosis. Also, not limited to blood vessels,
It can also be used for other medical applications such as endoscopes, and industrial applications such as maintenance, inspection, and diagnosis in pipes.
【従来の技術】従来の血管内カテーテルは先端付近で力
を計測できるものはあっても、計測できる力の加わる方
向が限られいる。また、カテーテル先端付近にアクチュ
エータを設置し、振動を先端付近で能動的に加えて、環
境を削り取れるものはない。また、力センサからの力計
測情報とアクチュエータを組み合わせて用いるものはな
い。2. Description of the Related Art Although some conventional intravascular catheters can measure force near the tip, the direction in which the force can be applied is limited. Further, there is nothing that can remove the environment by installing an actuator near the tip of the catheter and actively applying vibration near the tip. Further, there is no one that combines the force measurement information from the force sensor and the actuator.
【発明が解決しようとする課題】カテーテルの操作中に
その先端に加わる様々な方向からの力を計測できるよう
にする。また、カテーテルの先端付近を加振したり駆動
することにより、血管内の流れの悪い部分や血管内のつ
まりをなくし、血液の流れをよくする。このような作業
が安全に行えるように、力情報に基づき作業を行えるよ
うにする。It is possible to measure the force applied to the tip of a catheter from various directions during its operation. In addition, by vibrating or driving the vicinity of the tip of the catheter, the portion of poor blood flow in the blood vessel and the clogging in the blood vessel are eliminated, and the blood flow is improved. In order to perform such work safely, work should be performed based on force information.
【課題を解決するための手段】カテーテル先端に力セン
サを設け、力センサの先端に設けた検知部の先端付近に
一つないし複数の突起を設けることで、様々な方向から
加わる力を計測できるようにする。図１に力センサの概
略図を示す。図１に示すように力センサの先端に検知部
を設ける。検知部先端付近の突起が環境と接触すると検
知部が押されて圧力伝達媒体に圧力が加えられる。これ
により、圧力を歪に変換するための支持構造体がたわ
み、この支持構造体に設置された歪ゲージの抵抗値が変
化する。この抵抗値変化を電気的信号としてケーブルか
ら取り出すことで、圧力伝達媒体に加わった圧力変化を
読みとる。圧力媒体としては例えばシリコンゲルが考え
られる。また、歪ゲージとしては半導体歪ゲージや金属
箔ゲージが考えられる。シリコンマイクロマシニング技
術を用いれば半導体歪ゲージと圧力を受ける支持構造体
を一括して製作することが可能であるため、力センサを
小型化することが可能となる。 次に、カテーテル先端
付近を加振したり、力を加えるために、アクチュエータ
を設置する。アクチュエータとしては例えば薄膜ＰＺ
Ｔ、ＰＶＤＦ、形状記憶合金などが考えられる。例えば
これらをバイモルフ構造とし、カテーテル軸方向に設置
して駆動する。図２に力センサ、アクチュエータ、バル
ーンを有する血管内カテーテル先端の概略図を示す。ア
クチュエータの根元付近に一つないし複数のバルーンを
設け、これを膨らませることでアクチュエータの根元を
管内で固定し、環境に力を伝達しやすくする。また、環
境と接触するカテーテル先端に凹凸面を設ける。このア
クチュエータを加振することによりカテーテル先端の凹
凸面で環境を削り取ったり、アクチュエータを能動的に
制御することでカテーテル先端の進路方向選択を行うこ
とが可能となる。力センサ情報を用いてアクチュエータ
を制御することによりカテーテルの操作性及び安全性が
向上する。図３はカテーテルが円管内を移動するときの
概略図を示す。力センサの先端に設置した突起により様
々な方向からの力を計測することが可能となることがわ
かる。また図１に示すような凹凸面を振動させることで
環境を削り取ることができる。図４にカテーテル先端の
凹凸面で環境を削り取る概略図を示す。A force sensor is provided at the tip of a catheter, and one or a plurality of protrusions is provided near the tip of a detection unit provided at the tip of the force sensor, so that the force applied from various directions can be measured. To do so. FIG. 1 shows a schematic view of the force sensor. As shown in FIG. 1, a detection unit is provided at the tip of the force sensor. When the projection near the tip of the detection unit comes into contact with the environment, the detection unit is pushed and pressure is applied to the pressure transmission medium. As a result, the support structure for converting pressure into strain is deflected, and the resistance value of the strain gauge installed in this support structure changes. By taking out this resistance value change from the cable as an electric signal, the pressure change applied to the pressure transmission medium is read. Silicon gel, for example, can be considered as the pressure medium. As the strain gauge, a semiconductor strain gauge or a metal foil gauge can be considered. If the silicon micromachining technique is used, the semiconductor strain gauge and the support structure that receives pressure can be manufactured at one time, so that the force sensor can be downsized. Next, an actuator is installed in order to vibrate or apply force near the tip of the catheter. As the actuator, for example, a thin film PZ
T, PVDF, shape memory alloy, etc. are considered. For example, these have a bimorph structure and are installed in the axial direction of the catheter for driving. FIG. 2 shows a schematic view of the tip of an intravascular catheter having a force sensor, an actuator, and a balloon. One or a plurality of balloons are provided near the base of the actuator, and by inflating the balloon, the base of the actuator is fixed in the pipe to facilitate transmission of force to the environment. Further, an uneven surface is provided at the tip of the catheter that comes into contact with the environment. By vibrating this actuator, it is possible to shave the environment by the uneven surface of the catheter tip, and by actively controlling the actuator, it is possible to select the route direction of the catheter tip. By controlling the actuator using the force sensor information, the operability and safety of the catheter are improved. FIG. 3 shows a schematic view of the catheter moving in a circular tube. It can be seen that the protrusions installed at the tip of the force sensor make it possible to measure forces from various directions. The environment can be scraped off by vibrating the uneven surface as shown in FIG. FIG. 4 shows a schematic view of shaving the environment by the uneven surface of the tip of the catheter.
【作用】本発明は力センサの先端と環境との接触部分の
形状を工夫することで様々な方向からの力を計測するこ
とを可能とする。また、カテーテルの先端に凹凸面を設
け、それをローカルに振動させることにより、環境を削
り取ることが容易となる。力センサとアクチュエータを
併用することで、カテーテルの操作性及び安全性を向上
することが可能となる。また、バルーンを併用すること
で、アクチュエータの力の伝達がしやすくなり、管の中
心軸方向にアクチュエータの中心軸をあわせることで、
環境を削り取る作業がしやすくなる。The present invention makes it possible to measure forces from various directions by devising the shape of the contact portion between the tip of the force sensor and the environment. Further, by providing an uneven surface at the tip of the catheter and vibrating it locally, it becomes easy to scrape away the environment. By using the force sensor and the actuator together, the operability and safety of the catheter can be improved. Also, by using a balloon together, it becomes easier to transmit the force of the actuator, and by aligning the central axis of the actuator with the central axis direction of the pipe,
The work of scraping the environment becomes easier.
【図１】力センサの概略図である。FIG. 1 is a schematic view of a force sensor.
【図２】力センサ、アクチュエータ、バルーンを有する
血管内カテーテル先端の概略図である。FIG. 2 is a schematic view of an intravascular catheter tip having a force sensor, an actuator and a balloon.
【図３】カテーテルが円管内を移動するときの概略図で
ある。FIG. 3 is a schematic view of a catheter moving in a circular tube.
【図４】カテーテル先端の突起部で環境を削り取る概略
図である。FIG. 4 is a schematic view of scraping off the environment with a protrusion at the tip of a catheter.
１ 力センサ本体 ２ 突起 ３ 検知部 ４ 支持構造体 ５ 歪ゲージ ６ 圧力伝達媒体 ７ ケーブル ８ 圧力室 ９ 隔壁 １０ 凹凸面 １１ アクチュエータ １２ バルーン １３ バルーン制御用チューブ １４ 血管 1 Force Sensor Main Body 2 Protrusion 3 Detecting Part 4 Support Structure 5 Strain Gauge 6 Pressure Transmission Medium 7 Cable 8 Pressure Chamber 9 Partition Wall 10 Rough Surface 11 Actuator 12 Balloon 13 Balloon Control Tube 14 Blood Vessel
Claims (5)
知部を有し、突起が環境と接触することで接触部分の力
を計測することを特徴とする力センサ及び、この力セン
サをカテーテル先端部に設けたことを特徴とする血管内
カテーテル。1. A force sensor having a detection unit having one or a plurality of protrusions at its tip, and measuring the force of the contact portion when the protrusions come into contact with the environment, and a catheter having the force sensor. An intravascular catheter characterized by being provided at the tip.
能なアクチュエータをカテーテル先端付近に設置し、ア
クチュエータを振動させることでカテーテル先端を振動
させ、カテーテル先端またはその先端に設けた凹凸面に
より環境を削りとることを特徴とした血管内カテーテ
ル。2. An actuator capable of bending in a direction perpendicular to the axial direction of the catheter is installed near the tip of the catheter, and the tip of the catheter is vibrated by vibrating the actuator. An intravascular catheter characterized by sharpening.
に一つないし複数のバルーンを設け、これを管内で膨ら
ませることでアクチュエータが設置されている先端部の
根元を固定し、振動及び力伝達特性を改善することを特
徴とする血管内カテーテル。3. One or a plurality of balloons are provided on the front side of the actuator shown in claim 2, and by inflating these balloons in the pipe, the root of the tip end portion where the actuator is installed is fixed, and vibration and force transmission. An intravascular catheter characterized by improved properties.
に示すアクチュエータをカテーテル先端付近に設置し、
力計測情報を用いてアクチュエータの制御を行うことを
特徴とする血管内カテーテル。4. The force sensor according to claim 1, and 2.
Install the actuator shown in the figure near the tip of the catheter,
An intravascular catheter characterized by controlling an actuator using force measurement information.
に示すアクチュエータ及び、請求項３に示すバルーンを
カテーテル先端付近に設置し、力計測情報を用いてアク
チュエータの制御を行うことを特徴とする血管内カテー
テル。5. The force sensor according to claim 1 and claim 2.
An intravascular catheter characterized in that the actuator according to claim 1 and the balloon according to claim 3 are installed near the tip of the catheter, and the actuator is controlled using force measurement information.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8029891A JPH09192230A (en) | 1996-01-23 | 1996-01-23 | Catheter in blood vessel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8029891A JPH09192230A (en) | 1996-01-23 | 1996-01-23 | Catheter in blood vessel |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09192230A true JPH09192230A (en) | 1997-07-29 |
Family
ID=12288603
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8029891A Pending JPH09192230A (en) | 1996-01-23 | 1996-01-23 | Catheter in blood vessel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09192230A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005084542A1 (en) * | 2004-03-04 | 2005-09-15 | Agency For Science, Technology And Research | Apparatus for medical and/or simulation procedures |
| DE102008056254A1 (en) | 2008-07-18 | 2010-01-21 | Takuma, Norikata, Kokubunji | Suction catheter and suction catheter system |
| US8216187B2 (en) | 2009-06-29 | 2012-07-10 | Millaghi Medical, Inc. | Safety catheter |
| US8216188B2 (en) | 2009-06-29 | 2012-07-10 | Don Millerd | Safety catheter |
-
1996
- 1996-01-23 JP JP8029891A patent/JPH09192230A/en active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005084542A1 (en) * | 2004-03-04 | 2005-09-15 | Agency For Science, Technology And Research | Apparatus for medical and/or simulation procedures |
| DE102008056254A1 (en) | 2008-07-18 | 2010-01-21 | Takuma, Norikata, Kokubunji | Suction catheter and suction catheter system |
| US8231607B2 (en) | 2008-07-18 | 2012-07-31 | Norikata Takuma | Suction catheter and suction-catheter system |
| US8216187B2 (en) | 2009-06-29 | 2012-07-10 | Millaghi Medical, Inc. | Safety catheter |
| US8216188B2 (en) | 2009-06-29 | 2012-07-10 | Don Millerd | Safety catheter |
| US8747361B2 (en) | 2009-06-29 | 2014-06-10 | Milaghi Medical, Inc. | Safety catheter |
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