JPWO2014188969A1 - カテーテル - Google Patents

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Abstract

接続および切り離しが可能な部位を備えつつも、高い操作性を備えたカテーテルを提供する。管腔内に挿入されるシース(2)と、機械的駆動力を伝達する駆動シャフト(42)と、駆動シャフト(42)を移動させるハブ(31)と、シース(2)の基端側に設けられ、基端部に第1のコネクタ(372)を備える外管(32)と、外管(32)内を移動可能な内管(34)と、第1のコネクタ(372)に対して接続および切り離し可能であるともに、内管(34)を受け入れ可能な第2のコネクタ(35)と、シース(2)および外管(32)を接続するシース接続部(33)と、内管(34)よりも先端側へ向かって突出して駆動シャフト(42)を収容するとともに外管(32)およびシース(2)内へ挿通可能であり、第2のコネクタ(35)を第1のコネクタ(372)から切り離してハブ(31)および内管(34)とともに外管(32)から引き抜くことが可能な保護管(67)と、を有するカテーテル(1)である。

Description

本発明は、カテーテルに関し、特に、血管や脈管などの管腔内に挿入して管腔内から画像を取得するカテーテルに関する。
血管や脈管などの生体管腔内の患部を診察する場合には、患部で超音波を送受信する超音波カテーテルが使用される。超音波カテーテルは、超音波を送受信するための振動子ユニットおよびこの振動子ユニットを回転させる駆動シャフトを備えるイメージングコアと、このイメージングコアを内蔵するとともに管腔内に挿入されるシースとを有している。イメージングコアは、シース内を軸方向に移動可能である。
超音波カテーテルを使用する際には、通常、管腔内へアクセスするためのイントロデューサシースを留置し、イントロデューサシースを介して、ガイディングカテーテルを管腔内に挿入する。この後、ガイディングカテーテルを通じてガイドワイヤを目的の箇所まで挿入し、ガイドワイヤに沿わせるようにして、超音波カテーテルを患部より深部まで挿入する。そして、イメージングコアをシース内において先端側に配置した状態から、シースを残したままイメージングコアのみを後退させて患部を通過させる。イメージングコアのみを後退させることにより、振動子ユニットが深部から患部を通過して移動するので、患部の前後に渡って連続的に取得した超音波画像を観察したり、血管および脈管などの形状の3次元データを作成したりすることができる。
シース内でイメージングコアを軸方向に移動可能とするために、例えば特許文献1に記載の超音波カテーテルは、軸方向に伸び縮みする入れ子構造をシースの基端側に備え、カテーテル本体の全長を変更することで、シースの内部のイメージングコアをシースに対して軸方向へ移動させている。
そして、特許文献1に記載の超音波カテーテルは、シースと入れ子構造との間に、接続および切り離しが可能な接続部が設けられており、状況に応じて、イメージングコアをカテーテル本体から引き抜くことが可能となっている。
国際公開第1999/015078号パンフレット
特許文献1に記載されたような超音波カテーテルは、血管内に挿入された際に、まれに複雑に湾曲した血管や、狭窄を起こした血管、血管内に埋め込まれたステントなどに引っかかり、血管からの引き抜きが困難な状況となることがある。そのような場合に、イメージングコアをシース内から抜去し、イメージングコアより剛性の高い医療機器、例えばガイドワイヤ(以下、適宜ワイヤと略す)などを換わりに挿入することで、シースを引き抜きやすくすることが行われている。
しかしながら、特許文献1に記載の超音波カテーテルでイメージングコアを引き抜こうとすると、接続・切り離し可能な接続部がシースと入れ子構造との間に設けられているため、超音波カテーテルをガイディングカテーテルに挿入している状態において、接続部が、ガイディングカテーテルの基端側に接続されるYコネクタと近接することになる。Yコネクタからは、ガイドワイヤも導出されているため、ガイドワイヤと接続部とが干渉し、超音波カテーテルを操作する際にガイドワイヤが押さえづらくなり、操作性が低下する虞がある。さらに、接続部がYコネクタと近接するため、イメージングコアを取り出した後に接続部から流出する血液をYコネクタから流出する血液と錯覚し、誤操作を起こす虞がある。さらに、接続部がYコネクタと近接していることで、接続部から流出する血液が、Yコネクタに設けられる弁体に外部から流入し、操作性が低下する虞がある。
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、接続および切り離しが可能な部位を備えつつも、高い操作性を備えたカテーテルを提供することを目的とする。
上記目的を達成するカテーテルは、管腔内に挿入されるシースと、前記シース内に挿入され、機械的駆動力を伝達するための駆動シャフトと、前記駆動シャフトを保持しながら移動することにより前記シースの軸方向に前記駆動シャフトを移動させるハブと、前記シースの基端側に設けられ、基端部に第1のコネクタを備える外管と、前記ハブの先端側に設けられ、前記ハブの移動に伴って前記外管内で前記外管に対して相対的に移動する内管と、前記第1のコネクタに対して接続および切り離し可能であるともに、前記内管を受け入れ可能な通過口を備える第2のコネクタと、前記シースおよび外管を接続するシース接続部と、前記内管よりも先端側へ向かって突出して前記駆動シャフトを収容するとともに前記外管およびシース内へ挿通可能であり、前記第2のコネクタを第1のコネクタから切り離して前記ハブおよび内管とともに前記外管から引き抜くことが可能な保護管と、を有するカテーテルである。
上記のように構成したカテーテルは、外管の基端側に設けられた第2のコネクタを切り離し可能であるため、操作時において、第2のコネクタが、例えばYコネクタなどの挿入対象から離れて配置される。このため、血管内でカテーテルの引抜が困難となった際においても、第2のコネクタを、挿入対象から導出されているガイドワイヤと干渉させずに切り離すことが可能となり、かつ離れた位置にあるガイドワイヤを押さえやすくなり、ガイドワイヤおよびカテーテルの操作性が向上する。また、第2のコネクタが、外管を挟んで挿入対象から離れているため、第2のコネクタから流出する血液が、挿入対象から流出する血液と誤認されにくくなり、いずれから流出しているかを確認しつつ操作できるため、操作性が向上する。また、第2のコネクタが、外管を挟んで挿入対象から離れているため、第2のコネクタから流出する血液が、挿入対象に外部から入り難くなり、操作性が向上する。そして、内管よりも先端側へ向かって突出して駆動シャフトを収容するとともに外管およびシース内へ挿通可能な保護管が設けられるため、外管に内管が押し込まれたり引き出されたりする際に、駆動シャフトの折れ曲がりなどを保護管によって防止できるとともに、第2のコネクタを第1のコネクタから切り離して保護管がハブおよび内管とともに外管から引き抜かれることでワイヤなどをシース内へ挿入する場合に、ワイヤなどを保護管に挿通させる必要がなく、操作性が向上する。
前記内管の先端部に外径が拡大された係止部が設けられるようにすれば、内管を外管から基端方向へ最も引き出したときでも、係止部が第2のコネクタに引っ掛かり、内管が抜けてしまうことを抑制できる。
前記シース接続部が、前記保護管の外周面と摺動可能に接するシール部材を有するようにすればシースのルーメンから外管への血液の漏出が抑制される。さらに、前記シール部材が、前記保護管および駆動シャフトが引き抜かれることで前記保護管および駆動シャフトが挿通される通路を閉鎖するようにすれば、シースのルーメンを介しての血液の漏出が抑制されて安全性が向上し、かつ血液が術者の手元に漏出しないことで操作性も向上する。また、シール部材が設けられるシース接続部の基端側に外管が設けられているため、シール部材から漏出した血液はさらに外管を通り抜けなければ外部へ到達しないことから、シースを介しての血液の漏出をより確実に抑制できる。
前記保護管が、前記内管に固定されるようにすれば、内管の移動とともに保護管を移動させることができる。
前記保護管が、前記ハブに固定されるようにすれば、ハブの移動とともに保護管を移動させることができる。
前記保護管が、液体非透過性の管体であるようにすれば、保護管の内部を流通する血液並びに生理食塩液などのプライミンング液が保護管を介して外管へ漏出することがなくなり、結果、外管部分にプライミング液を注入する必要がなくなる(プライミングボリュームが少なくなる)ため操作性を向上させることができると同時に、保護管内に残留するエアを減少させることができるため使用時の準備時間を短縮させることができる。また、外管へ血液や生理食塩液などの液体が漏出しないため、外管と内管との間にシール部材が不要となる。そして、血液や生理食塩液などの液体の外管への漏出が抑制されることで、外管よりもさらに外への漏出をより確実に抑制できる。
前記外管およびシース接続部の少なくとも一方の内周面に、先端側へ向かうほど軸中心へ向かって傾斜する傾斜部が形成されるようにすれば、外管から差し込まれるワイヤ、駆動シャフトおよび保護管などを、傾斜部に沿わせてシース内へ円滑に導くことができる。
第1実施形態に係る超音波カテーテルを示す平面図である。 第1実施形態に係る超音波カテーテルを備える管腔内診断システムを示す概略平面図である。 第1実施形態に係る超音波カテーテルの先端部を示す長手方向断面図である。 振動子ユニットをプルバックさせる際の超音波カテーテルを示す平面図である。 第1実施形態に係る超音波カテーテルのユニットコネクタおよび中継コネクタを示す長手方向断面図である。 第1実施形態に係る超音波カテーテルのハブを示す長手方向断面図である。 第1実施形態に係る超音波カテーテルを管腔内に挿入する際を示す平面図である。 第2のコネクタにおける接続を切り離す際を示す長手方向断面図である。 第2のコネクタにおける接続を切り離す際を示す平面図である。 イメージングコアをシースから引き抜いた際を示す平面図である。 イメージングコアをシースから引き抜いた際を示す長手方向断面図である。 イメージングコアをシースから引き抜いた後に外管からワイヤを挿通させる際を示す長手方向断面図である。 第1実施形態に係る超音波カテーテルの係止部の変形例を示す長手方向断面図である。 第1実施形態に係る超音波カテーテルの係止部の他の変形例を示す長手方向断面図である。 第1実施形態に係る超音波カテーテルの係止部のさらに他の変形例を示す長手方向断面図である。 第1実施形態に係る超音波カテーテルの係止部のさらに他の変形例を示す長手方向断面図である。 第2実施形態に係る超音波カテーテルの操作部を示す平面図である。 第2実施形態に係る超音波カテーテルのユニットコネクタおよび中継コネクタを示す長手方向断面図である。 第2実施形態に係る超音波カテーテルのユニットコネクタ先端部からユニットコネクタ基端部を切り離す際を示す長手方向断面図である。 第3実施形態に係る超音波カテーテルのユニットコネクタ先端部およびユニットコネクタ基端部を示す平面図である。 第3実施形態に係る超音波カテーテルの変形例を示す平面図である。 第4実施形態に係る超音波カテーテルのユニットコネクタ先端部およびユニットコネクタ基端部を接続する前を示す平面図である。 第4実施形態に係る超音波カテーテルのユニットコネクタ先端部およびユニットコネクタ基端部が接続された状態を示す長手方向断面図である。 第4実施形態に係る超音波カテーテルのユニットコネクタ先端部およびユニットコネクタ基端部の接続を外した状態を示す長手方向断面図である。 第5実施形態に係る超音波カテーテルのユニットコネクタ先端部およびユニットコネクタ基端部が接続された状態を示す長手方向断面図である。 第5実施形態に係る超音波カテーテルのユニットコネクタ先端部およびユニットコネクタ基端部の接続を外した状態を示す長手方向断面図である。 第6実施形態に係る超音波カテーテルのユニットコネクタ先端部およびユニットコネクタ基端部が接続された状態を示す長手方向断面図である。 第6実施形態に係る超音波カテーテルのユニットコネクタ先端部およびユニットコネクタ基端部の接続を外した状態を示す長手方向断面図である。 第7実施形態に係る超音波カテーテルのユニットコネクタ先端部およびユニットコネクタ基端部が接続された状態を示す長手方向断面図である。 第7実施形態に係る超音波カテーテルのユニットコネクタ先端部およびユニットコネクタ基端部の接続を外した状態を示す長手方向断面図である。 第8実施形態に係る超音波カテーテルのユニットコネクタ先端部およびユニットコネクタ基端部が接続された状態を示す長手方向断面図である。 第1実施形態に係る超音波カテーテルの変形例の保護管の基端部を示す長手方向断面図である。 第1実施形態に係る超音波カテーテルの変形例の保護管の先端部を示す長手方向断面図である。 第1実施形態に係る超音波カテーテルの他の変形例の中継コネクタを示す長手方向断面図である。
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、図面の寸法比率は、説明の都合上、誇張されて実際の比率とは異なる場合がある。
<第1実施形態>
第1実施形態に係るカテーテルは、主として血管内に挿入されて血管内を画像によって診断する超音波カテーテル1であり、図1に示すように、内部に超音波診断のためのイメージングコア4が収容されている。超音波カテーテル1は、図2に示すように、当該超音波カテーテル1を保持してイメージングコア4を駆動させる外部駆動装置7に接続されて使用される。なお、本明細書では、管腔に挿入する側を「先端」若しくは「先端側」、操作する手元側を「基端」若しくは「基端側」と称することとする。
超音波カテーテル1は、図1〜3に示すように、管腔内に挿入されるシース2と、管腔内組織に向けて超音波を送受信するイメージングコア4と、イメージングコア4が貫通しかつシース2より基端側に位置する操作部3とを備えている。
シース2は、シース先端部21と、シースチューブ22と、充填液入出路部材23とを有する。
シース先端部21には、ガイドワイヤルーメン211が形成される筒状のシース先端部材27と、先端部より若干基端側となる部分に設けられたX線造影マーカ24とが設けられている。予め管腔内に挿入されるガイドワイヤ25をガイドワイヤルーメン211に通しながら、超音波カテーテル1をガイドワイヤ2に沿って患部まで導くことができる。X線造影マーカ24は、管腔内挿入時にX線透視下で超音波カテーテル1の先端位置を確認できるように設けられている。超音波カテーテル1は、先端部にのみガイドワイヤルーメン211が設けられる“ラピッドエクスチェンジ構造”であり、撮像がガイドワイヤルーメン211によって阻害されないように、イメージングコア4による撮像範囲内にガイドワイヤルーメン211が存在しない構造となっている。
充填液入出路部材23には、シースチューブ22内のルーメン26と連通して、シースチューブ22内に充填される生理食塩液を外部に流すための孔であるプライミングルーメン231が形成されている。
シース2内には、イメージングコア4がシース2の軸方向にスライド可能に内蔵されている。このイメージングコア4は、管腔内組織に向けて超音波を送受信するための振動子ユニット41と、この振動子ユニット41が先端に取り付けられて当該振動子ユニット41を回転させる駆動シャフト42とを備える。振動子ユニット41は、超音波を送受信する超音波振動子411(画像情報取得部)と、超音波振動子411を収納するハウジング412とで構成されている。
シースチューブ22は、超音波の透過性の高い材料により形成されている。シース2の超音波振動子411が移動する範囲内の部位が、超音波の透過する音響窓部を構成する。シースチューブ22の表面には、シース2を管腔内に押し込んだ長さを術者が視認できるように、マーキング部Mが設けられている。シースチューブ22は、本実施形態では1層構造となっているが、多層構造であってもよい。
駆動シャフト42は、柔軟で、しかも外部駆動装置7(図2参照)から操作部3に作用する回転の動力を振動子ユニット41に伝達可能な特性を持ち、たとえば、右左右と巻き方向を交互にしている3層コイルなどの多層コイル状の管体で構成されている。駆動シャフト42が回転の動力を伝達することによって、振動子ユニット41が回転し、血管や脈管などの管腔内の患部を360度観察することができる。また、駆動シャフト42は、振動子ユニット41で検出された信号を操作部3に伝送するための信号線54が内部に通されている。
操作部3は、エア抜きのための生理食塩液を注入するポート311を有するハブ31と、シース2の基端側に設けられ、固定される外管32と、外管32とシース2との間を接続する中継コネクタ33(シース接続部)と、外管32の基端側に接続および切り離しが可能な第2のコネクタ35と、ハブ31の先端側に固定されてハブ31の移動に伴って外管32内で外管32に対して相対的に移動する内管34とを有している。外管32は、中継コネクタ33に固定される先端側の外管本体36と、外管本体36の基端側に固定されて、第2のコネクタ35に対して接続および切り離し可能なユニットコネクタ37とを有している。
外管本体36は、図5に示すように、中継コネクタ33に固定される先端側の内周面に、先端側へ向かうほど軸中心へ向かって傾斜するテーパ状の傾斜部361が形成されることが好ましい。
ハブ31は、駆動シャフト42および内管34を保持する。内管34がユニットコネクタ37および外管本体36からなる外管32に押し込まれ、または引き出されることによって、駆動シャフト42が連動して操作部3およびシース2内で軸方向にスライドする。
内管34を最も押し込んだときには、図1に示すように、内管34は、先端側の端部が外管32の先端側端部付近、すなわち、中継コネクタ33付近まで到達する。そして、この状態では、振動子ユニット41は、シース2のシースチューブ22の先端付近に位置する。
また、内管34を最も引き出したときには、図4に示すように、内管34は、先端に形成された外径の拡大したストッパー341(係止部)が第2のコネクタ35の内壁に引っ掛かり、引っ掛かった先端付近以外が露出する。そして、この状態では、振動子ユニット41は、シース2を残したままその内部を引き戻されている。振動子ユニット41が回転しながら移動することによって、血管または脈管などの断層画像を作成することができる。
内管34の先端部の駆動シャフト42が通り抜ける内周面には、図5に示すように、保護管67が固定されている。この保護管67は、内部に駆動シャフト42を収容するとともに、内管34よりも先端側へ向かって延び、外管32内およびシースチューブ22内で軸方向へ摺動可能となっている。したがって、外管32に内管34が押し込まれるときには、その押し込みの向きに保護管67が押し込まれていくことになる。そして、内管34よりも先端側で外管32内に位置する駆動シャフト42は、外管32内で保護管67に覆われる。すなわち、内管34を内部に収容するために内径が内管34よりも必然的に大きくなる外管32内において、駆動シャフト42は、外管32よりも内径の小さい保護管67内に収容された状態となる。このため、外管32に内管34が押し込まれたり引き出されたりする際に、駆動シャフト42が保護管67によって保持されて、保護管67によって駆動シャフト42の折れ曲がりなどを防止することができる。
保護管67は、コイルなどのように水を透過させるものではなく、隙間のない壁面で形成される液体非透過性の管体であってもよい。この場合、保護管67は、ハブ31のポート311から供給される生理食塩液を外管32内へ流入させずに、シースチューブ22内まで導くことができる。保護管67の材料は、例えばポリイミド、ブレード入りポリイミド、PTFE、ポリエチレン、ポリアミドなどを適用できるが、これらに限定されない。
ユニットコネクタ37は、ユニットコネクタ本体371と、カバー部材63とを有する。ユニットコネクタ本体371の基端側には、テーパ形状の雌コネクタ372(第1のコネクタ)と、雌コネクタ372の外周に形成される雄ねじ部376とが形成されている。
第2のコネクタ35は、接続部本体351と、ユニットコネクタ37の雌コネクタ372に液密に接続し、かつ切り離し可能なテーパ形状の雄コネクタ352と、雄コネクタ352の外周に形成される雌ねじ部356とを有する。雌コネクタ372および雄コネクタ352は、高い密封性を発揮するために所定の勾配が形成されたルアーテーパ(luer taper)構造を備えている。ユニットコネクタ本体371および第2のコネクタ35は、雄ねじ部376を雌ねじ部356に捩じ込むことで互いに固定され、雄コネクタ352を雌コネクタ372に液密に接続した状態を強固に維持することができる。すなわち、雌コネクタ372および雄コネクタ352は、雄ねじ部376および雌ねじ部356により構成される捩じ込み式のロック機構を備えた、ロック式のルアーテーパ構造となっている。第2のコネクタ35には、内管34が摺動可能に貫通する通過口353が設けられている。通過口353は、ストッパー341の外径よりも口径が小さく、ストッパー341が通過できない。
ユニットコネクタ本体371は、中継コネクタ33に取り付けられた外管本体36が挿入・固定され、この外管本体36の内部にハブ31から伸びた内管34が挿入される。カバー部材63は、ユニットコネクタ本体371と組み合わさって外管本体36を保持する。
また、ハブ31から伸びる内管34は、先端にストッパー341(係止部)が形成されているので、ハブ31を最も引っ張ったとき、すなわち、内管34を外管32から最も引き出したときでも、ストッパー341が第2のコネクタ35の先端側端面に引っ掛かってユニットコネクタ37から内管34が抜けてしまうようなことがない。
中継コネクタ33は、外管保持部65と、耐キンクプロテクタ66と、シール部材64とを有する。
外管保持部65は、外管本体36を保持している。また、外管保持部65の内面には、シースチューブ22の基端側端部が連結されており、外管32から駆動シャフト42および保護管67をシースチューブ22内に導く通路651が形成されている。外管本体36に形成されるテーパ状の傾斜部361は、先端側が通路651の内径と略同一となっており、外管32から差し込まれるガイドワイヤなどを、シースチューブ22内へ円滑に導く役割を果たす。また、傾斜部361は、製品の組み立ての際などに、外管32から差し込まれる駆動シャフト42および保護管67を、シースチューブ22内へ円滑に導く役割をも果たす。
シール部材64は、外管保持部65の通路651に密着して配置されるとともに、中央部に貫通孔641を備えている。シール部材64は、中継コネクタ33に埋設されていてもよいし、また中継コネクタ33と外管本体36の先端部によって挟持されることにより固定されていてもよい。シール部材64は、柔軟に変形可能である。貫通孔641は、何も挿通されない状態では閉鎖されて密封状態を維持し、駆動シャフト42や保護管67により押圧されて広がり、駆動シャフト42や保護管67を受け入れることができるものが好ましい。この場合、貫通孔641は、例えばスリット状に形成されるが、密封状態となることが可能な孔であれば、特に限定されない。シール部材64の貫通孔641は、保護管67の外周面と密着しつつ摺動可能に接するため、ハブ31のポート311に供給される生理食塩液が内管34および保護管67を通ってシースチューブ22内に流入しても、中継コネクタ33と保護管67との間から外管32内に漏れない。なお、シール部材64は、生理食塩液や血液の漏れを抑制しているため、ユニットコネクタ37に設けられる雌コネクタ372(第1のコネクタ)および第2のコネクタ35が接続された状態において、保護管67が最も基端側へ移動した場合(図4参照)であっても、保護管67と接する位置に設けられる。シール部材64の材料は、例えば天然ゴム、シリコーンゴム、ニトリルゴム、フッ素ゴムなどを適用できるが、これらに限定されない。また、シール部材64をOリング、Xリングなどのリングシール構造としてもよく、この場合はシール部材よりも基端側(例えば第2のコネクタ)にYコネクターなどの止血デバイスを設ける構造としてもよい。
操作部3のハブ31は、図6に示すように、ジョイント50と、駆動用雄コネクタ51と、ロータ52と、接続パイプ53と、信号線54と、ハブ本体55と、封止部56と、耐キンクプロテクタ57とを有する。
ジョイント50は、超音波カテーテル1の術者手元側に開口部501を有し、駆動用雄コネクタ51およびロータ52を内部に配置する。駆動用雄コネクタ51は、ジョイント50の開口部501側から外部駆動装置7(図2参照)が有する駆動用雌コネクタ711に連結可能であり、これにより、外部駆動装置7と駆動用雄コネクタ51とが機械的および電気的に連結される。
ロータ52は、接続パイプ53を回転不能に保持しており、駆動用雄コネクタ51と一体的に回転する。接続パイプ53は、ロータ52の回転を駆動シャフト42に伝達するために、ロータ52側と反対の端部で駆動シャフト42を保持する。また、ロータ52はジョイント50とハブ本体55に挟まれ、軸方向の動きが制限されている。接続パイプ53の内部には信号線54が通されており、この信号線54は、一端が駆動用雄コネクタ51に、他端が駆動シャフト42内を通り抜けて振動子ユニット41に接続されている。振動子ユニット41における観察結果は、駆動用雄コネクタ51を介して外部駆動装置7に送信され、適当な処理を施されて画像として表示される。
ハブ本体55は、ポート311から生理食塩液を注入され、この生理食塩液を外部に漏らすことなく、内管34内に導入する。なお、ハブ本体55とジョイント50との間には、Oリング58を含む封止部56が設置されるので、生理食塩液がジョイント50の開口部501側に漏れ出すことがない。
ハブ本体55には、内管34の一部が嵌挿され、内管34およびハブ本体55の周囲に耐キンクプロテクタ57が配置される。
上述した超音波カテーテル1は、図2に示すように、外部駆動装置7に接続されて駆動される。外部駆動装置7は、基台75上に、モータなどの外部駆動源を内蔵して駆動シャフトを回転駆動する駆動部71と、駆動部71を把持しモータなどにより軸方向へ移動させる移動手段72と、超音波カテーテル1の一部を位置固定的に保持する保持部73とを備えている。外部駆動装置7は、駆動部71および移動手段72を制御する制御部79に接続されており、振動子ユニット41によって得られた画像は、制御部79に接続された表示部78に表示される。
移動手段72は、駆動部71を把持固定することが可能であり、把持固定した駆動部71を、基台75上の溝レール76に沿って前後進させる送り機構である。
駆動部71は、超音波カテーテル1の駆動用雄コネクタ51が接続可能な駆動用雌コネクタ711と、超音波カテーテル1のジョイント50に接続可能なジョイント接続部712と、を有し、当該接続によって、振動子ユニット41との間で信号の送受信が可能となると同時に、駆動シャフト42を回転させることが可能となる。
超音波カテーテル1における超音波走査(スキャン)は、駆動部71内のモータの回転運動を駆動シャフト42に伝達し、駆動シャフト42の先端に固定されたハウジング412を回転させることによって、ハウジング412に設けられた超音波振動子411で送受信される超音波を略径方向に走査することで行われる。また、超音波カテーテル1全体を基端側へ引っ張り、超音波振動子411を長手方向に移動させることによって、血管内の軸方向にわたる包囲組織体における360°の断面画像を任意の位置まで走査的に得ることができる。
次に、第1実施形態に係る超音波カテーテル1を用いて管腔内を観察するときの動作について説明する。
まず、超音波カテーテル1のシース2を管腔内に挿入する前に、当該超音波カテーテル1内を生理食塩液で満たすプライミング操作を行う。プライミング操作を行うことによって、超音波カテーテル1内の空気を除去し、血管などの管腔内に空気が入り込むことを防止する。
プライミングを行うには、第2のコネクタ35の雄コネクタ352が、ユニットコネクタ37の雌コネクタ372に液密に接続された状態で、ハブ31を術者の手元側に最も引っ張った状態、すなわち、外管32から内管34が最も引き出された状態(図4参照)とし、ハブ31のポート311に接続した図示しないチューブと三方活栓および注射筒などからなる器具を介し、例えば注射筒などを用いて、生理食塩液を注入する。注入された生理食塩液は、ハブ31、内管34、および保護管67を順に通ってシース2内まで充填されていく。なお、中継コネクタ33と保護管67との間はシール部材64によって密封されているため、生理食塩液は、中継コネクタ33と保護管67との間から外管32内に漏れない。
超音波カテーテル1内が完全に生理食塩液で満たされると、シース2の充填液入出路部材23(図3参照)に形成されたプライミングルーメン231から生理食塩液が抜ける。これにより、生理食塩液の充填が確認される。このプライミング操作を行うことによって、超音波カテーテル1内の空気を除去し、管腔内に空気が入り込むことを防止することができる。
次に、図2に示すように、超音波カテーテル1を図示しない滅菌されたポリエチレン製の袋などで覆った外部駆動装置7に連結する。すなわち、超音波カテーテル1のハブ31のジョイント50(図6参照)を、駆動部71のジョイント接続部712に接続する。これにより、振動子ユニット41と外部駆動装置7との間で信号の送受信が可能となると同時に、駆動シャフト42を回転させることが可能となる。そして、ユニットコネクタ37を保持部73に嵌合させると、連結は完了する。
次に、駆動部71を基台75上の溝レール76に沿って先端側に動かすことで、ハブ31を先端側へ押し込み、外管32に内管34が最も押し込まれた状態とする(図1参照)。この状態で、シース2を体内に挿入していき、シース2の先端が患部を越えてから挿入を止める。
一例として、心臓の冠動脈血管に超音波カテーテル1が挿入される場合、図7に示すように、超音波カテーテル1の挿入前に、セルジンガー法などによって大腿動脈などにイントロデューサシース100が留置される。そして、イントロデューサシース100を介してガイディングカテーテル110が体内に挿入されるとともに、冠動脈血管の入口にガイディングカテーテル110が留置される。
この後、ガイドワイヤ25がガイディングカテーテル110を通じて冠動脈血管の目的の箇所まで挿入される。そして、血管内に挿入されたガイドワイヤ25を超音波カテーテル1のガイドワイヤルーメン211に通しながら、超音波カテーテル1のシース2を、ガイディングカテーテル110を通じて体内に挿入する。
ガイディングカテーテル110の基端には、ガイディングカテーテル110に同軸的に連通する本体部121とこの本体部121から分岐したサイドポート122とを有するY字状のYコネクタ120が連結されており、Yコネクタ120によって、超音波カテーテル1とガイディングカテーテル110との間のクリアランス部のシール性が確保される。
超音波カテーテル1は、ガイディングカテーテル110の基端側に接続されたYコネクタ120の弁体123を通って管腔に挿入され、弁体123付近にマーキング部Mが接近したタイミングで挿入する管腔への挿入速度を遅くし、観察したい患部までガイドワイヤ25に沿って挿入していく。
次に、超音波カテーテル1を管腔内の目的部位に到達させた後、シース2の位置を固定する。この状態で、駆動シャフト42を駆動部71により回転させながらプルバック操作することで、管腔の軸方向の画像取得を行うことが可能となる。
プルバック操作は、超音波カテーテル1の後端部に接続される移動手段72を制御部79により操作することによって行うことができる。取得されたデータは、制御部79でデジタル処理をされた後、イメージデータとして表示部78に表示される。
そして、プルバック操作後に、ハブ31を再び先端側へ押し込み、イメージングコア4を前進させる。この後、超音波カテーテル1を管腔内から引き抜く操作を行うが、例えば湾曲した管腔内に挿入されている場合、超音波カテーテル1がラピッドエクスチェンジ構造であるため、超音波カテーテル1を基端側へ牽くことでガイドワイヤ25が撓んで超音波カテーテル1から離れてしまう現象、いわゆる”ワイヤーセパレーション”が生じる可能性がある。このような現象が生じ、例えばガイドワイヤ25が折り返されるように折れ曲がると、超音波カテーテル1をガイドワイヤ25に沿って移動させることが困難となる虞がある。または、例えば管腔内に留置したステントを確認するために超音波カテーテル1を使用した場合などには、超音波カテーテル1やガイドワイヤ25が、ステントのストラットに引っ掛かり、超音波カテーテル1を引き抜くことが困難となる虞がある。
このような場合に、術者は、超音波カテーテル1の第2のコネクタ35を回転させることで、雌ねじ部356から雄ねじ部376を離脱させて、第2のコネクタ35に設けられる雄コネクタ352をユニットコネクタ37に設けられる雌コネクタ372から切り離すことができる。そして、外管32を把持して固定した状態でハブ31を外部駆動装置7ごと基端側へ移動させると、図8,9に示すように、ハブ31とともに内管34、保護管67、イメージングコア4および第2のコネクタ35が基端側へ移動することになる。さらにハブ31を基端側へ移動させれば、図10に示すように、保護管67およびイメージングコア4がシース2および外管32から引き抜かれる。
そして、保護管67およびイメージングコア4がシース2および外管32から完全に引き抜かれると、シール部材64は、図11に示すように、貫通孔641が閉鎖される。これにより、シール部材64が、シース2のルーメンを介して血液の漏出を抑制して安全性が向上し、かつ血液が術者の手元に漏出しないことで操作性も向上する。
この後、図12に示すように、別途用意したガイドワイヤなどのワイヤWをイメージングコア4が配置されていたルーメン内に挿入する。この際、外管本体36の先端側の内周面にテーパ状の傾斜部361が形成され、傾斜部361の先端側が通路651の内径と略同一となっているため、外管32から差し込まれるワイヤWを、シースチューブ22内へ円滑に挿入することができる。すなわち、シースチューブ22の内径よりも大きい内径を有する外管本体36を利用して、ワイヤWをシースチューブ22内へ容易に導入することが可能である。そして、シール部材64は、ワイヤWの挿通を許容しつつ、シース2のルーメンを介しての血液の漏出を抑制する。
ワイヤWをシース2の先端部まで到達させた後には、ワイヤWによってシース2の内部に力を加えつつシース2およびガイドワイヤ25を操作し、シース2およびガイドワイヤ25を適正な状態に復帰させることができる。これにより、シース2およびガイドワイヤ25を管腔から引き抜くことが可能となる。
以上のように、第1実施形態に係る超音波カテーテル1は、雌コネクタ372(第1のコネクタ)を有する外管32がシース2の基端側に設けられ、雌コネクタ372に対して接続および切り離し可能な第2のコネクタ35が外管32の基端側に設けられ、ハブ31の移動に伴って外管32内で外管32に対して相対的に移動する内管34が設けられ、内管34の先端部に、第2のコネクタ35の内側を通り抜け不能なストッパー341(係止部)が設けられている。したがって、外管32に対して第2のコネクタ35を接続した状態では、内管34を、第2のコネクタ35に引っ掛かるストッパー341によって脱落不能に保持することができる。さらに、外管32に対して第2のコネクタ35を切り離し、ハブ31を基端側へ移動させることで、イメージングコア4をシース2から引き抜くことができる。
そして、超音波カテーテル1は、内管34よりも先端側へ向かって突出して駆動シャフト42を収容するとともに外管32およびシース2内へ挿通可能であり、第2のコネクタ35を雌コネクタ372(第1のコネクタ)から切り離すことでハブ31および内管34とともに外管32から引き抜かれる保護管67が設けられる。このため、外管32に内管34が押し込まれたり引き出されたりする際に、駆動シャフト42の折れ曲がりなどを保護管67によって防止できるとともに、イメージングコア4をシース2から引き抜いた際に、保護管67が、ハブ31および内管34とともに引き抜かれる。したがって、ワイヤWをイメージングコア4が配置されていたルーメン内に挿入する際に、ワイヤWを保護管67に挿通させる必要がなく、操作性が向上する。また、細い保護管67が、ワイヤWを挿通させる外管32側から突出しないため、ワイヤWを挿通させる際の安全性が向上する。
また、第1実施形態に係る超音波カテーテル1は、第2のコネクタ35が外管32の先端側ではなく基端側に設けられており、操作時においてYコネクタ120から離れて配置される。このため、第2のコネクタ35が、Yコネクタ120から導出されているガイドワイヤ25と干渉せず、超音波カテーテル1を操作する際であってもガイドワイヤ25を押さえやすくなり、ガイドワイヤ25および超音波カテーテル1の操作性が向上する。
また、中継コネクタ33(シース接続部)が、保護管67の外周面と摺動可能に接するとともに、保護管67およびイメージングコア4が引き抜かれることで保護管67が挿通される通路651を閉鎖するシール部材64を有するため、保護管67およびイメージングコア4が完全に引き抜かれると、シール部材64は、図11に示すように、貫通孔641が閉鎖されて密封状態となる。しかも、シール部材64が設けられる中継コネクタ33の基端側に外管32が設けられているため、シール部材64から漏出した血液はさらに外管32を通り抜けなければ外部へ到達しない。このため、シース2のルーメンを介しての血液の漏出が抑制されて安全性が向上し、かつ血液が術者の手元に漏出しないことで操作性も向上する。
また、保護管67が内管34に固定されているため、内管34の移動とともに保護管67を移動させることができる。
また、保護管67が液体非透過性の管体であるため、保護管67の内部を流通する血液や生理食塩液などが保護管67を介して外管32へ漏出せず、結果、外管部分に生理食塩液などのプライミング液を注入する必要がなくなるため操作性を向上させると同時に、保護管67内に残留するエアを減少させることができるため使用時の準備時間を短縮させることができる。また、外管32へ血液や生理食塩液などが漏出しないため、外管32と内管34との間にシール部材が不要となる。そして、血液や生理食塩液などの液体の外管32への漏出が抑制されることで、外管32よりもさらに外への漏出がより確実に抑制され、液体が術者の手元に漏出しないことで操作性がさらに向上する。
また、外管32の内周面に、先端側へ向かうほど軸中心へ向かって傾斜する傾斜部361が形成されているため、外管32から差し込まれるワイヤW、イメージングコア4および保護管67などを、外管32よりも内径の小さいシースチューブ22内へ円滑に導くことができる。
また、第1実施形態に係る超音波カテーテル1は、第2のコネクタ35によって切り離すことが可能であるため、管腔内に挿入される比較的安価に作製可能なシース2および外管32側をディスポーザブルとし、イメージングコア4を含んで高価なハブ31および内管34側をリユーザブルとすることが可能である。また、本実施形態に係る超音波カテーテル1は、第2のコネクタ35によってシース2側を切り離すことが可能であるため、超音波カテーテル1の使用状況に応じて、例えば太さやモノレール長などが異なる他のシースに変更することができる。
なお、第1実施形態に係る超音波カテーテル1のストッパー341(係止部)は、内管34の先端部に内管34の一部として形成されているが、係止部は、内管の一部として形成されなくてもよい。例えば、図13に示す第1実施形態に係る超音波カテーテルの変形例のように、内管80の先端部に、内管80および保護管67とは異なる部材により形成される係止部81が設けられてもよい。このような構成としても、係止部81を、第2のコネクタ35の内側を通り抜け不能とすることができ、外管32に対して第2のコネクタ35を接続した状態では、内管80を、第2のコネクタ35に引っ掛かる係止部81によって脱落不能に保持することができる。
また、図14に示す第1実施形態に係る超音波カテーテルの他の変形例のように、係止部84が、内管82ではなく保護管83の一部として形成されてもよい。このような構成としても、係止部84を、第2のコネクタ35の内側を通り抜け不能とすることができる。
また、図15に示す第1実施形態に係る超音波カテーテルのさらに他の変形例のように、係止部87が、内管85に被さる保護管86の一部として形成されてもよい。このような構成としても、係止部87を、第2のコネクタ35の内側を通り抜け不能とすることができる。
また、図16に示す第1実施形態に係る超音波カテーテルのさらに他の変形例のように、内管88、保護管89および係止部90が、同一部材として一体的に形成されてもよい。このような構成としても、係止部90を、第2のコネクタ35の内側を通り抜け不能とすることができる。
<第2実施形態>
本発明の第2実施形態に係る超音波カテーテル130は、図17,18に示すように、シース2の基端側に設けられる外管140と、外管140とシース2との間を接続する中継コネクタ150(シース接続部)と、外管140の基端側に接続および切り離しが可能なユニットコネクタ基端部160(第2のコネクタ)の構成が、第1実施形態に係る超音波カテーテル1と異なる。なお、第1実施形態と同一の機能を有する部位には、同一の符号を付し、説明を省略する。
外管140は、先端部が中継コネクタ150に接続される外管本体141と、外管本体141の基端部が固定される略管状のユニットコネクタ先端部142とを備えている。外管本体141は、内径および外径が軸線方向に沿って一定の管体で形成される。
ユニットコネクタ先端部142は、外管本体141が固定される外管固定部143と、ユニットコネクタ基端部160が接続される第1のコネクタ144とを備えている。第1のコネクタ144は、外周面に形成される雄ねじ部145と、テーパ形状の雄コネクタ146とを備えている。雄コネクタ146は、雄ねじ部145よりも基端側に形成されている。雄ねじ部145は、ねじ山の頂部が平滑に切られて断面が台形となる台形ねじの形態で形成されている。雄ねじ部145のねじ山のピッチは2mmであるが、これに限定されない。雄ねじ部145は、1条のねじ山で形成されるが、2条以上のねじ山で形成されてもよい。
外管固定部143の内周面には、外管本体141が嵌合して固定される外管収容部143Aが形成され、外管収容部143Aの基端側に、外管本体141の内径よりも大きく外径よりも小さい内径を有する第1内径部143Bが形成されている。第1内径部143Bおよび外管本体141の内部には、内管34がストッパー341とともに移動可能となっている。
ユニットコネクタ基端部160(第2のコネクタ)は、略管状に形成されている。ユニットコネクタ基端部160の先端側の内周面には、雌ねじ部161と、ユニットコネクタ37の雄コネクタ146に接続し、かつ雄コネクタ146に対して切り離し可能なテーパ形状の雌コネクタ162と、雌コネクタ162よりも内径が小さく、かつストッパー341の外径よりも内径が大きい第2内径部163と、ストッパー341の外径よりも内径が小さい通過口164とが形成されている。雌コネクタ162は、雌ねじ部161よりも基端側に形成されている。第2内径部163は、雌コネクタ162よりも基端側に形成され、通過口164は、第2内径部163よりも基端側に形成されている。第2内径部163および通過口164の間には、内径が変化する段差部165が形成されている。
通過口164は、ストッパー341の外径よりも内径が小さいため、ストッパー341が通過できない。第2内径部163の先端側には、内径が先端側に向かってテーパ状に広がる誘導部166が形成されている。誘導部166は、ストッパー341がユニットコネクタ基端部160の内部を基端方向へ移動する際に、ストッパー341が引っ掛かることを抑制し滑らかな移動を可能とする。
ユニットコネクタ基端部160の基端側の外周面には、外部駆動装置7の保持部73(図2を参照)により保持(クランプ)されるクランプ部167が形成されている。
雌コネクタ162および雄コネクタ146は、高い嵌合力を発揮するために所定の勾配が形成されたルアーテーパ(luer taper)構造を備えている。ユニットコネクタ先端部142およびユニットコネクタ基端部160は、ユニットコネクタ先端部142の雄ねじ部145をユニットコネクタ基端部160の雌ねじ部161に捩じ込むことで摩擦力により互いに固定され、雄コネクタ146を雌コネクタ162に接続した状態を強固に維持することができる。なお、雌コネクタ162および雄コネクタ146の勾配は、楔効果を利用した強い嵌合力(摩擦力)を期待して、ISO規格により規定される6/100とすることができるが、楔効果を利用できるのであれば、これに限定されない。
そして、雄ねじ部145が台形ねじであることで、テーパ状の雄コネクタ146および雌コネクタ162を楔として嵌合させる際に、十分な強度を期待できる。また、雄ねじ部145が台形ねじであることで、雄ねじ部145の外径を小さくすることができるとともに、雌ねじ部161が形成されるユニットコネクタ基端部160の外径を小さくすることができる。このため、ユニットコネクタ先端部142またはユニットコネクタ基端部160の外周面に力が作用して、ユニットコネクタ先端部142およびユニットコネクタ基端部160が緩む方向へ力が作用する場合に、同じ作用力に対して発生するトルクを小さく抑えて、誤って外れることを抑制できる。また、雄ねじ部145が台形ねじであることで、ねじ山のピッチが長くなり、少ない回転数で雌ねじ部161から雄ねじ部145を切り離すことができ、作業性を向上させるとともに、後述する“トラッピング”が発生した場合などの緊急時に迅速な対応が可能となる。
また、本実施形態では、雄ねじ部145は1条のねじ山により形成されるが、2条以上のねじ山により形成されることで、少ない回転数で雌ねじ部161から雄ねじ部145を切り離すことができ、作業性を向上させることが可能である。
また、雄ねじ部145が台形ねじであることで、リード角が接触角未満となって高い固定力を発揮するセルフロック機能を利用して、高い緩み止め効果を期待できる。
また、ハブ31から伸びる内管34は、先端にストッパー341(係止部)が形成されているので、ハブ31を最も引っ張ったとき、すなわち、内管34を外管140から最も引き出したときでも、ストッパー341がユニットコネクタ基端部160の段差部165に引っ掛かり、ユニットコネクタ基端部160から内管34が抜けてしまうことを抑制できる。
中継コネクタ150は、外管を保持する略管状の外管保持部151と、外管保持部151の内部に配置されるスペーサ152と、シール部材153とを有する。外管保持部151の内部には、外管140から駆動シャフト42および保護管67をシースチューブ22内に導く通路154が形成されている。通路154は、シースチューブ22が固定されるシース収容部154Aと、シール部材153を収容するシール部材収容部154Bと、スペーサ152を収容するスペーサ収容部154Cとにより構成されており、シース収容部154A、シール部材収容部154Bおよびスペーサ収容部154Cが先端側から基端方向へ並んで配置されている。シール部材収容部154Bは、シース収容部154Aよりも内径が大きく、スペーサ収容部154Cは、シール部材収容部154Bよりも内径が大きい。
スペーサ152は、外管保持部151および外管本体141の間に配置される部材であり、外管保持部151に固定される管状のスペーサ先端部155と、スペーサ先端部155の基端側に配置されて外周面に外管本体141が被さるスペーサ基端部156とを備えている。スペーサ基端部156は、外周面に外管本体141が被さって外管本体141に連結されており、内周面に、スペーサ先端部155の内周面と連続しつつ基端方向へ向かって内径がテーパ状に広がる傾斜部156Aが形成されている。スペーサ先端部155の内周面は、保護管67を中継コネクタ150の中心に位置決め(軸出し)する役割を果たし、スペーサ基端部156の外周面は、外管本体141を中継コネクタ150の中心に位置決め(軸出し)する役割を果たす。スペーサ152に被さる外管本体141の外側には、スペーサ収容部154Cとの間に隙間が形成されて、接着剤157が均一に充填されている。
スペーサ基端部156の傾斜部156Aは、外管140から差し込まれるガイドワイヤなどを、シースチューブ22内へ円滑に導く役割を果たす。また、傾斜部156Aは、製品の組み立ての際などに、外管140から差し込まれる駆動シャフト42および保護管67を、シースチューブ22内へ円滑に導く役割をも果たす。さらに、スペーサ152は、先端側の端面が外管本体141の先端側端面と比較して広く形成されているため、シール部材153を保持する役割を果たし、シール部材153が基端方向へ飛び出すことを抑制して、シール部材153のシール性を良好に維持する役割を果たす。特に、スペーサ152を設けない場合、外管本体141がシール部材153に接する可能性があり、肉厚が薄い外管本体141がシール部材153に接することで、シール部材153が変形しやすくなるが、スペーサ152を設けることで、シール部材153の変形を抑制し、シール性を良好に維持することができる。なお、第1実施形態では、外管本体36の内側面に傾斜部361が形成されるが、第2実施形態のように傾斜部156Aが形成されるスペーサ152が外管本体141と別部材として設けられることで、外管本体の肉厚が薄く傾斜部を外管本体自体に形成することが困難な場合であっても、スペーサ152を利用して傾斜部156Aを容易に形成することができる。
シール部材153は、Oリング、Xリング等のリングシール構造であり、外管保持部151のシール部材収容部154Bに密着して配置されるとともに、中央部に貫通孔153Aを備えている。シール部材153は、柔軟に変形可能である。貫通孔153Aは、保護管67により押圧されて広がり、駆動シャフト42および保護管67を受け入れることができる。シール部材153の材料は、例えば天然ゴム、シリコーンゴム、ニトリルゴム、フッ素ゴムなどを適用できるが、これらに限定されない。
次に、第2実施形態に係る超音波カテーテル130の作用を説明する。
第2実施形態に係る超音波カテーテル130は、第1実施形態と同様に、外部駆動装置7に連結されて用いられる。すなわち、超音波カテーテル130のハブ31のジョイント50(図6参照)を、駆動部71のジョイント接続部712に接続する。これにより、振動子ユニット41と外部駆動装置7との間で信号の送受信が可能となると同時に、駆動シャフト42を回転させることが可能となる。そして、ユニットコネクタ基端部160のクランプ部167を保持部73に嵌合させると、連結が完了する。第2実施形態においては、保持部73に嵌合させるクランプ部167が、ユニットコネクタ先端部142ではなく、ユニットコネクタ基端部160(第2のコネクタ)に設けられている。ユニットコネクタ先端部142にクランプ部167が設けられると、外部駆動装置7の保持部73とジョイント接続部712の間にユニットコネクタ基端部160が配置されることになるため、内管34の外管140に対する移動可能な距離を長く保持するために、ハブ本体55に取り付けられる耐キンクプロテクタ57を短くする必要が生じる場合があるが、ユニットコネクタ基端部160にクランプ部167が設けられることで、耐キンクプロテクタ57の長さを短くする必要性が生じ難くなり、耐キンクプロテクタ57の効果を有効に発揮させることができる。
また、第2実施形態では、第1実施形態と異なり、ユニットコネクタ先端部142の雄ねじ部145が雄コネクタ146に対して径方向外側ではなく軸方向に並んで位置し、かつユニットコネクタ基端部160の雌ねじ部161が雌コネクタ162に対して径方向外側ではなく軸方向に並んで位置しているため、ユニットコネクタの外径を小さくすることが可能となる。このため、ユニットコネクタ先端部142またはユニットコネクタ基端部160の外周面に力が作用して、ユニットコネクタ先端部142およびユニットコネクタ基端部160が緩む方向へ力が作用する場合に、外径が大きい場合と比較して、同じ作用力に対して発生するトルクを小さく抑えて、誤って外れることを抑制できる。
次に、駆動部71を基台75上の溝レール76に沿って先端側に動かし、外管140に内管34が最も押し込まれた状態として、シース2を体内に挿入していき、シース2の先端が患部を越えてから挿入を止める。
次に、シース2の位置を固定した状態で、駆動シャフト42を駆動部71により回転させながらプルバック操作することで、管腔の軸方向の画像取得を行う。
そして、プルバック操作を行う際に、図18に示すように、ユニットコネクタ先端部142の第1内径部143Bの内径が、外管本体141の内径よりも小さくなっているため、内管34に形成されるストッパー341が外管本体141から第1内径部143Bの内部へ引っ掛かることなく移動できる。このため、超音波振動子411の移動が円滑となり、画像にジャンピングなどの乱れが生じず、良好な画像を取得することができる。さらに、ユニットコネクタ基端部160の誘導部166の内径が先端側に向かってテーパ状に広がっているため、内管34に形成されるストッパー341が誘導部166を通って第2内径部163へ引っ掛かることなく移動できる。このため、超音波振動子411の移動が円滑となり、画像にジャンピングなどの乱れが生じず、良好な画像を取得することができる。
そして、プルバック操作後に、ハブ31を再び先端側へ押し込み、イメージングコア4を前進させる。この際に、内管のストッパー341の外周面の外径が、先端方向へ小さくなっているため、ストッパー341が、ユニットコネクタ内で引っ掛からず、円滑に移動させることができる。
この後、超音波カテーテル130を管腔内から引き抜く操作を行うが、いわゆる”トラッピング”などが生じて、超音波カテーテル130をガイドワイヤ25に沿って移動させることが困難となった場合に、術者は、超音波カテーテル130のユニットコネクタ基端部160をユニットコネクタ先端部142に対して回転させることで、雌ねじ部161から雄ねじ部145を離脱させて、雄コネクタ146を雌コネクタ162から切り離すことができる。このとき、雄ねじ部145が台形ねじであり、ねじ山のピッチが長いため、少ない回転数で雌ねじ部161から雄ねじ部145を離脱させることができ、このため上記トラッピングが発生した場合などの緊急時に迅速な対応が可能となるなど、作業性が高まる。
そして、外管140を把持して固定した状態でハブ31を外部駆動装置7ごと基端側へ移動させると、図19に示すように、ハブ31とともに内管34、保護管67、イメージングコア4およびユニットコネクタ基端部160が基端側へ移動することになる。さらにハブ31を基端側へ移動させれば、保護管67およびイメージングコア4がシース2および外管140から引き抜かれる。
この後、別途用意したガイドワイヤなどのワイヤWをイメージングコア4が配置されていたルーメン内に、ユニットコネクタ先端部142の基端側の開口部から挿入する。この際、スペーサ152の内周面にテーパ状の傾斜部156Aが形成されているため、外管140から差し込まれるワイヤWを、シースチューブ22内へ円滑に挿入することができる。
ワイヤWをシース2の先端部まで到達させた後には、ワイヤWによってシース2の内部に力を加えつつシース2およびガイドワイヤ25を操作し、シース2およびガイドワイヤ25を適正な状態に復帰させることができる。これにより、シース2およびガイドワイヤ25を管腔から引き抜くことが可能となる。
<第3実施形態>
第3実施形態に係る超音波カテーテル170は、ユニットコネクタ先端部171よびユニットコネクタ基端部172の緩みを抑制するための構造が設けられる点でのみ、第2実施形態と異なる。なお、第1、第2実施形態と同一の機能を有する部位には、同一の符号を付し、説明を省略する。
第3実施形態に係る超音波カテーテル170は、図20に示すように、ユニットコネクタ先端部171の外管固定部143の基端面171Aに、周方向に並ぶ複数の歯173が形成され、ユニットコネクタ基端部172の先端面172A、すなわち、外管固定部143の基端面171Aと対向する先端面172Aに、基端面171Aの歯173に噛み合うことが可能な少なくとも1つの凸部174が形成されている。ユニットコネクタ基端部172の先端面172Aの凸部174は、ユニットコネクタ先端部171にユニットコネクタ基端部172が接続された状態において、外管固定部143の基端面171Aのいずれかの歯173に引っ掛かるように噛み合っている。このため、ユニットコネクタ先端部171およびユニットコネクタ基端部172の接続を緩めるには、凸部174が歯173を乗り越えるため十分な回転力が必要となり、手技中に誤ってユニットコネクタに接触した場合など、予期しない力によってユニットコネクタ先端部171およびユニットコネクタ基端部172の接続が緩むことを抑制できるため、信頼性および安全性が向上する。
ユニットコネクタ先端部171およびユニットコネクタ基端部172の緩みを抑制する力は、歯173および凸部174の、先端面172Aおよび基端面171Aに対する傾斜角度によって適宜設定することができる。例えば、図21に示す変形例のように、歯175および凸部176の、ユニットコネクタ先端部171およびユニットコネクタ基端部172を緩める方向へ回転させる際に接する部位の傾斜角度が大きい場合には、緩めるために大きな力が必要となるが、信頼性および安全性を向上させることができる。
また、第3実施形態では、ユニットコネクタ先端部171に複数の歯173が形成され、ユニットコネクタ基端部172に少なくとも1つの凸部174が形成されているが、凸部がユニットコネクタ先端部に形成され、歯がユニットコネクタ基端部に形成されてもよい。
なお、上述した第3実施形態に係る超音波カテーテル170は、楔効果を利用して嵌合力(摩擦力)を発生させる雄コネクタ146および雌コネクタ162が設けられているが、ユニットコネクタ先端部171よびユニットコネクタ基端部172の緩みを抑制するための構造(歯173および凸部174)が設けられるため、嵌合部においてより高い嵌合力を維持する目的がなければ、雄コネクタ146および雌コネクタ162が設けられなくてもよい。
<第4実施形態>
第4実施形態に係る超音波カテーテル180は、ユニットコネクタ先端部181よびユニットコネクタ基端部182の緩みを抑制するための構造が設けられる点でのみ、第2実施形態と異なる。なお、第1、第2実施形態と同一の機能を有する部位には、同一の符号を付し、説明を省略する。
第4実施形態に係る超音波カテーテル180は、図22,23に示すように、ユニットコネクタ先端部181の外管固定部143の外周面に周方向へ延びる環状凸部183が形成されており、ユニットコネクタ基端部182の先端側に、先端方向へ延びつつ環状凸部183の外側面を覆う環状連結部184が形成されている。環状連結部184は、環状凸部183よりも先端側において、環状凸部183に引っ掛かるように中心軸に向かって突出する係合部185が形成されている。係合部185は、雌ねじ部161に雄ねじ部145が螺合してユニットコネクタ先端部181にユニットコネクタ基端部182が接続された状態において、環状凸部183に係合している。
また、環状連結部184は、係合部185よりも基端側に、周方向に並ぶ孔186がミシン目状に形成されている。隣接する孔186の間には、破断可能な破断部187が形成されている。
雌ねじ部161に雄ねじ部145が螺合してユニットコネクタ先端部181にユニットコネクタ基端部182が接続された状態においては、係合部185が環状凸部183に係合し、手技中に誤ってユニットコネクタに接触した場合など、予期しない力によって誤ってユニットコネクタ先端部181およびユニットコネクタ基端部182の接続が緩むことが抑制されるため、信頼性および安全性が向上する。そして、ユニットコネクタ先端部181およびユニットコネクタ基端部182を相対的に回転させると、図24に示すように、破断部187が破断して係合部185がユニットコネクタ基端部182から切り離され、ユニットコネクタ先端部181およびユニットコネクタ基端部182の接続を外すことができる。
なお、上述した第4実施形態に係る超音波カテーテル180は、楔効果を利用して嵌合力(摩擦力)を発生させる雄コネクタ146および雌コネクタ162が設けられているが、ユニットコネクタ先端部181よびユニットコネクタ基端部182の緩みを抑制するための構造(係合部185および環状凸部183)が設けられるため、嵌合部においてより高い嵌合力を維持する目的がなければ、雄コネクタ146および雌コネクタ162が設けられなくてもよい。
<第5実施形態>
第5実施形態に係る超音波カテーテル190は、ユニットコネクタ先端部191よびユニットコネクタ基端部192の緩みを抑制するための構造が設けられ、かつ螺合する雌ねじ部および雄ねじ部が設けられない点でのみ、第2実施形態と異なる。なお、第1、第2実施形態と同一の機能を有する部位には、同一の符号を付し、説明を省略する。
第5実施形態に係る超音波カテーテル190は、図25に示すように、ユニットコネクタ先端部191の外管固定部143から基端方向へ延びる少なくとも1つ(本実施形態では2つ)の凸部193が形成されており、ユニットコネクタ基端部192の先端側に、凸部193が嵌合可能な凹部194が形成されている。凸部193の先端には第1係合爪195が形成されており、凹部194の内部には、第1係合爪195が引っ掛かる第2係合爪196が形成されている。ユニットコネクタ先端部191にユニットコネクタ基端部192が接続された状態において、凸部193は凹部194に嵌合し、第1係合爪195および第2係合爪196が係合している。
ユニットコネクタ先端部191にユニットコネクタ基端部192が接続された状態においては、第1係合爪195が第2係合爪196に係合し、手技中に誤ってユニットコネクタに接触した場合など、予期しない力によって誤ってユニットコネクタ先端部191およびユニットコネクタ基端部192の接続が緩むことが抑制されるため、信頼性および安全性が向上する。また、凸部193が凹部194に嵌合することで、ユニットコネクタ先端部191およびユニットコネクタ基端部192を同軸で接続することが容易となる。
そして、ユニットコネクタ先端部191およびユニットコネクタ基端部192を互いに離れる方向へ移動させると、図26に示すように、第1係合爪195および第2係合爪196の係合が変形または破壊により外れ、ユニットコネクタ先端部191およびユニットコネクタ基端部192の接続を外すことができる。
なお、上述した第5実施形態に係る超音波カテーテル190は、楔効果を利用して嵌合力(摩擦力)を発生させる雄コネクタ146および雌コネクタ162が設けられているが、ユニットコネクタ先端部191よびユニットコネクタ基端部192の緩みを抑制するための構造(第1係合爪195および第2係合爪196)が設けられるため、嵌合部においてより高い嵌合力を維持する目的がなければ、雄コネクタ146および雌コネクタ162が設けられなくてもよい。
<第6実施形態>
第6実施形態に係る超音波カテーテル200は、ユニットコネクタ先端部201よびユニットコネクタ基端部202の緩みを抑制するための構造が設けられ、かつ螺合する雌ねじ部および雄ねじ部が設けられない点でのみ、第2実施形態と異なる。なお、第1、第2実施形態と同一の機能を有する部位には、同一の符号を付し、説明を省略する。
第6実施形態に係る超音波カテーテル200は、図27に示すように、ユニットコネクタ先端部201の外管固定部143から基端方向へ延びる少なくとも1つ(本実施形態では2つ)の凸部203が形成されており、凸部203の突出した先端から折り返すように折り返し部204が形成されている。折り返し部204には、径方向外側へ突出する第1係合爪205と、術者が押圧することで折り返し部204を撓ませて第1係合爪205を後退させるための押圧部206が形成されている。
ユニットコネクタ基端部202の先端側には、凸部203が嵌合可能な凹部207が形成され、凹部207の内部には、第1係合爪205が引っ掛かる第2係合爪208が形成されている。ユニットコネクタ先端部201にユニットコネクタ基端部202が接続された状態において、凸部203は凹部207に嵌合し、第1係合爪205および第2係合爪208が係合している。
ユニットコネクタ先端部201にユニットコネクタ基端部202が接続された状態においては、第1係合爪205が第2係合爪208に係合し、手技中に誤ってユニットコネクタに接触した場合など、予期しない力によって誤ってユニットコネクタ先端部201およびユニットコネクタ基端部202の接続が緩むことが抑制されるため、信頼性および安全性が向上する。また、凸部203が凹部207に嵌合することで、ユニットコネクタ先端部201およびユニットコネクタ基端部202を同軸で接続することが容易となる。
そして、図28に示すように、押圧部206を押圧すると、折り返し部204が撓んで第1係合爪205が第2係合爪208から離れて係合が解除され、この状態でユニットコネクタ先端部201およびユニットコネクタ基端部202を離れる方向へ移動させると、ユニットコネクタ先端部201およびユニットコネクタ基端部202の接続を外すことができる。
なお、上述した第6実施形態に係る超音波カテーテル200は、楔効果を利用して嵌合力(摩擦力)を発生させる雄コネクタ146および雌コネクタ162が設けられているが、ユニットコネクタ先端部201よびユニットコネクタ基端部202の緩みを抑制するための構造(第1係合爪205および第2係合爪208)が設けられるため、嵌合部においてより高い嵌合力を維持する目的がなければ、雄コネクタ146および雌コネクタ162が設けられなくてもよい。
<第7実施形態>
第7実施形態に係る超音波カテーテル210は、ユニットコネクタ先端部142よびユニットコネクタ基端部160の緩みを抑制するための構造が追加されている点でのみ、第2実施形態と異なる。なお、第1、第2実施形態と同一の機能を有する部位には、同一の符号を付し、説明を省略する。
第7実施形態に係る超音波カテーテル210は、図29に示すように、ユニットコネクタ先端部142の外管固定部143と、ユニットコネクタ基端部160の間が、粘着剤または接着剤が一方面側に設けられて剥がすことが可能に貼り付けられたテープ210Aにより連結されている。なお、テープ210Aの材料は、剥がすことが可能に張り付け可能であれば、特に限定されない。
そして、図30に示すように、テープ210Aを剥がし、ユニットコネクタ先端部142およびユニットコネクタ基端部160を相対的に回転させると、ユニットコネクタ先端部142およびユニットコネクタ基端部160の接続を外すことができる。このように、ユニットコネクタ先端部142およびユニットコネクタ基端部160を相対的に回転させる前に、テープ210Aを剥がす動作が必要となるため、手技中に誤ってユニットコネクタに接触した場合など、予期しない力によって誤ってユニットコネクタ先端部142およびユニットコネクタ基端部160の接続が緩むことが抑制されるため、信頼性および安全性が向上する。
なお、上述した第7実施形態に係る超音波カテーテル210は、楔効果を利用して嵌合力(摩擦力)を発生させる雄コネクタ146および雌コネクタ162が設けられているが、ユニットコネクタ先端部142よびユニットコネクタ基端部160の緩みを抑制するための構造(テープ210A)が設けられるため、嵌合部においてより高い嵌合力を維持する目的がなければ、雄コネクタ146および雌コネクタ162が設けられなくてもよい。
<第8実施形態>
第8実施形態に係る超音波カテーテル220は、ユニットコネクタ先端部142よびユニットコネクタ基端部160の緩みを抑制するための構造が追加されている点でのみ、第2実施形態と異なる。なお、第1、第2実施形態と同一の機能を有する部位には、同一の符号を付し、説明を省略する。
第8実施形態に係る超音波カテーテル220は、図31に示すように、ユニットコネクタ先端部142の外管固定部143と、ユニットコネクタ基端部160との間が、接着剤220Aにより連結されている。なお、接着剤220Aの材料は、剥がすことが可能に接着するものであれば、特に限定されない。このようにユニットコネクタ先端部142およびユニットコネクタ基端部160が接着剤220Aによって接着されていることで、手技中に誤ってユニットコネクタに接触した場合など、予期しない力によって誤ってユニットコネクタ先端部142およびユニットコネクタ基端部160の接続が緩むことが抑制されるため、信頼性および安全性が向上する。
そして、ユニットコネクタ先端部142およびユニットコネクタ基端部160を相対的に回転させると、接着剤220Aが剥がれ、ユニットコネクタ先端部142およびユニットコネクタ基端部160の接続を外すことができる。
なお、上述した第8実施形態に係る超音波カテーテル220は、楔効果を利用して嵌合力(摩擦力)を発生させる雄コネクタ146および雌コネクタ162が設けられているが、ユニットコネクタ先端部142よびユニットコネクタ基端部160の緩みを抑制するための構造(接着剤220A)が設けられるため、嵌合部においてより高い嵌合力を維持する目的がなければ、雄コネクタ146および雌コネクタ162が設けられなくてもよい。
なお、本発明は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の技術的思想内において当業者により種々変更が可能である。例えば、上記実施の形態では、本発明を超音波カテーテルに適用する場合について説明したが、光干渉断層診断装置や光学周波数領域画像化診断装置などの光を利用した診断装置用光プローブ(OCTカテーテル)や、内視鏡システムなどに適用することも可能であり、さらには方向性冠動脈粥腫切除術(DCA;Directional Coronary Atherectomy)に使用するカテーテルのような機械的駆動を行うカテーテルなど、管体を有するものであれば、あらゆるカテーテルに適用し得る。したがって、本実施形態では、イメージングコア4が収容されるシース2のルーメン内に液体が満たされるが、液体が満たされないカテーテルにも本発明を適用し得る。
また、上述した第1実施形態に係る超音波カテーテル1では、保護管67が内管34の内周面に固定されているが、保護管を固定する部位は、内管34の内周面に限定されない。また、図32,33に示す変形例のように、保護管167がハブ31に固定されてもよい。また、保護管が、内管やハブと一体的に形成されてもよい。
また、上述した第1実施形態に係る超音波カテーテル1では、中継コネクタ33に固定される外管本体36の先端側の内周面に、先端側へ向かうほど軸中心へ向かって傾斜するテーパ状の傾斜部361が形成されているが、図15に示す他の変形例のように、外管本体が固定される中継コネクタ68に、先端側へ向かうほど軸中心へ向かって傾斜するテーパ状の傾斜部681が形成されてもよい。
また、上述した第1実施形態に係る超音波カテーテル1では、シール部材64の貫通孔641は、駆動シャフト42および保護管67が引き抜かれると自体の弾性力によって密封状態となるが、例えばシール部材を押圧する機構を設け、シール部材を圧縮して変形させることで貫通孔を密封状態とする構造であってもよい。
また、第1実施形態では、外管32側に雌コネクタ372を設け、第2のコネクタ35側に雄コネクタ352を設けているが、外管32側に雄コネクタを設け、第2のコネクタ35側に雌コネクタを設けてもよい。また、接続の構造は、ルアーテーパ構造ではない捩じ込み式や差し込み式であってもよい。
また、上述したそれぞれの実施形態に含まれる構成は、可能であれば、任意に組み合わせて利用することができる。
本出願は、2013年5月21日に出願された国際出願(国際出願番号 PCT/2013/64051)に基づいており、その開示内容は、参照により全体として引用されている。
1,130,140,170,180,190,200,210,220 カテーテル、
4 イメージングコア、
2 シース、
25 ガイドワイヤ、
31 ハブ、
32,140 外管、
33,68,150 中継コネクタ(シース接続部)、
34 内管、
341 ストッパー(係止部)、
35 第2のコネクタ、
353 通過口、
361,681 傾斜部、
372 雌コネクタ(第1のコネクタ)、
411 超音波振動子(画像情報取得部)、
42 駆動シャフト、
64,153 シール部材、
641 貫通孔、
651 通路、
67,167 保護管、
142,171,181,191,201 ユニットコネクタ先端部、
144 第1のコネクタ、
160,172,182,192,202 ユニットコネクタ基端部(第2のコネクタ)、
W ワイヤ。

Claims (8)

  1. 管腔内に挿入されるシースと、
    前記シース内に挿入され、機械的駆動力を伝達するための駆動シャフトと、
    前記駆動シャフトを保持しながら移動することにより前記シースの軸方向に前記駆動シャフトを移動させるハブと、
    前記シースの基端側に設けられ、基端部に第1のコネクタを備える外管と、
    前記ハブの先端側に設けられ、前記ハブの移動に伴って前記外管内で前記外管に対して相対的に移動する内管と、
    前記第1のコネクタに対して接続および切り離し可能であるとともに、前記内管を受け入れ可能な通過口を備える第2のコネクタと、
    前記シースおよび外管を接続するシース接続部と、
    前記内管よりも先端側へ向かって突出して前記駆動シャフトを収容するとともに前記外管およびシース内へ挿通可能であり、前記第2のコネクタを第1のコネクタから切り離して前記ハブおよび内管とともに前記外管から引き抜くことが可能な保護管と、を有するカテーテル。
  2. 前記内管の先端部に外径が拡大された係止部が設けられ、前記通過口は前記係止部を通過させない口径を有する請求項1に記載のカテーテル。
  3. 前記シース接続部は、前記保護管の外周面と摺動可能に接するシール部材を有する請求項1または2に記載のカテーテル。
  4. 前記シール部材は、前記保護管および前記駆動シャフトが引き抜かれることで前記保護管および前記駆動シャフトが挿通される通路を閉鎖する請求項3に記載のカテーテル。
  5. 前記保護管は、前記内管に固定される請求項1〜4のいずれか1項に記載のカテーテル。
  6. 前記保護管は、前記ハブに固定される請求項1〜5のいずれか1項に記載のカテーテル。
  7. 前記保護管は、液体非透過性の管体である請求項1〜6のいずれか1項に記載のカテーテル。
  8. 前記外管およびシース接続部の少なくとも一方の内周面に、先端側へ向かうほど軸中心へ向かって傾斜する傾斜部が形成される請求項1〜7のいずれか1項に記載のカテーテル。
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