JPWO2017163694A1 - Diagnostic imaging catheter - Google Patents

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    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/12Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves in body cavities or body tracts, e.g. by using catheters

Abstract

画像診断カテーテルであって、画像を取得するためのイメージングコアを回転させる第1の回転部と、イメージングコアの端部に設けられた第2の回転部とを備え、第2の回転部の端部は病変を加工するための加工部を備える。An imaging diagnostic catheter, comprising: a first rotating unit that rotates an imaging core for acquiring an image; and a second rotating unit provided at an end of the imaging core, the end of the second rotating unit The unit includes a processing unit for processing a lesion.

Description

本発明は、画像診断カテーテルに関するものである。   The present invention relates to a diagnostic imaging catheter.

血管及び脈管などの生体管腔内に生じる心筋梗塞等の原因となる狭窄部の経皮的な治療に際し、狭窄部の性状を観察するため又は治療後の状態を観察するため、超音波又は光等の検査波を利用して生体管腔の画像を取得する診断用のカテーテルが用いられている。   In the case of percutaneous treatment of a stenosis that causes myocardial infarction or the like occurring in a living body lumen such as a blood vessel and a vascular vessel, in order to observe the property of the stenosis or the state after treatment, ultrasound or 2. Description of the Related Art A diagnostic catheter that acquires an image of a living body lumen using a test wave such as light is used.

血管内超音波診断(IVUS:Intra Vascular Ultra Sound)には超音波カテーテルが使用される。超音波カテーテルは、挿入部の先端に超音波検出器を含むイメージングコアを回転自在に設け、体腔内に挿入した後、手元側の駆動部から延在するドライブシャフト等を介して回転させながら走査(ラジアルスキャン)するものが一般的である。これらの構成がカテーテルシースの内部に包含されてカテーテルが形成される。特許文献1では、このような超音波カテーテルの一例が開示されている。   An ultrasonic catheter is used for intravascular ultrasound (IVUS). The ultrasonic catheter is provided with an imaging core including an ultrasonic detector rotatably at the distal end of the insertion portion, and after being inserted into a body cavity, it is scanned while being rotated via a drive shaft or the like extending from the drive portion on the hand side. (Radial scan) is common. These configurations are contained within the catheter sheath to form a catheter. Patent Document 1 discloses an example of such an ultrasonic catheter.

また、動脈硬化の原因となる動脈にたまったコレステロールなどを、内側に高速回転するドリル等の加工部を設けたカテーテルを用いて、血管の内側から直接削り取る治療法としてアテレクトミー(athe−rectomy)が知られている。   In addition, atherectomy (athe-rectomy) is a treatment method that directly removes cholesterol accumulated in an artery causing arteriosclerosis from the inside of a blood vessel using a catheter provided with a processing portion such as a drill that rotates at high speed inside. Are known.

特開2004−97286号公報JP 2004-97286 A

しかしながら、従来の技術では、イメージングコアを回転させて病変を画像観察しながら加工治療を並行して行うことは難しいという課題がある。   However, in the conventional technique, there is a problem that it is difficult to perform the processing treatment in parallel while observing the image of the lesion by rotating the imaging core.

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、病変を観察しながら加工治療を並行して行うための技術を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a technique for performing processing treatment in parallel while observing a lesion.

上記の目的を達成するために、本発明の一態様による画像診断カテーテルは以下の構成を備える。即ち、
画像診断カテーテルであって、
画像を取得するためのイメージングコアを回転させる第1の回転部と、
前記イメージングコアの端部に設けられた第2の回転部と、
を備え、
前記第2の回転部の端部は病変を加工するための加工部を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, an image diagnostic catheter according to an aspect of the present invention comprises the following arrangement. That is,
A diagnostic imaging catheter,
A first rotating unit that rotates an imaging core for acquiring an image;
A second rotating part provided at an end of the imaging core;
With
The end of the second rotating part is provided with a processing part for processing a lesion.

本発明によれば、病変を観察しながら加工治療を並行して行うことが可能となる。   According to the present invention, it is possible to perform processing treatment in parallel while observing a lesion.

本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照とした以下の説明により明らかになるであろう。なお、添付図面においては、同じ若しくは同様の構成には、同じ参照番号を付す。   Other features and advantages of the present invention will become apparent from the following description with reference to the accompanying drawings. In the accompanying drawings, the same or similar components are denoted by the same reference numerals.

添付図面は明細書に含まれ、その一部を構成し、本発明の実施の形態を示し、その記述と共に本発明の原理を説明するために用いられる。
本発明の一実施形態に係る画像診断カテーテルの全体構成の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る画像診断カテーテルの詳細構成の一例を示す図である。
The accompanying drawings are included in the specification, constitute a part thereof, show an embodiment of the present invention, and are used to explain the principle of the present invention together with the description.
It is a figure which shows an example of the whole structure of the diagnostic imaging catheter which concerns on one Embodiment of this invention. It is a figure which shows an example of the detailed structure of the diagnostic imaging catheter which concerns on one Embodiment of this invention.

以下、本発明の各実施形態について図面を参照しながら説明する。なお図面を通じて同一の符号は同一の構成要素を参照している。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Throughout the drawings, the same reference numerals refer to the same components.

<カテーテルの全体構成>
図1は、実施形態1に係る画像診断カテーテルの構成を示す図である。なお、以下では画像診断カテーテルの例として超音波カテーテルについて説明するが、本発明の実施の形態は超音波カテーテルに限らず、OCT用のカテーテル等、他の種類のカテーテルにも適用可能である。OCTは、optical coherence tomographyの略を示す。
<Overall configuration of catheter>
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a diagnostic imaging catheter according to the first embodiment. In the following, an ultrasonic catheter will be described as an example of an imaging diagnostic catheter. However, the embodiment of the present invention is not limited to an ultrasonic catheter, but can be applied to other types of catheters such as an OCT catheter. OCT stands for optical coherence tomography.

図1に示すように、画像診断カテーテル10は、血管内に挿入される長尺のカテーテルシース101と、ユーザが操作するために血管内には挿入されずユーザの手元側に配置されるコネクタ102とを含む。カテーテルシース101は先端からコネクタ102との接続部にかけて連続する管腔として形成されている。カテーテルシース101のほぼ全長にわたって、図2を参照して後に詳述するイメージングコアが挿通されている。図1に示すように、カテーテルシース101の内部には2つの管腔があり、その内の一方に挿通されている。もう一方の管腔にはガイドワイヤWを挿通可能である。   As shown in FIG. 1, the diagnostic imaging catheter 10 includes a long catheter sheath 101 that is inserted into a blood vessel and a connector 102 that is not inserted into the blood vessel and is disposed on the user's hand side for operation by the user. Including. The catheter sheath 101 is formed as a continuous lumen from the distal end to the connection portion with the connector 102. An imaging core, which will be described in detail later with reference to FIG. 2, is inserted through substantially the entire length of the catheter sheath 101. As shown in FIG. 1, there are two lumens inside the catheter sheath 101, and one of them is inserted. A guide wire W can be inserted into the other lumen.

コネクタ102は、カテーテルシース101の基端に一体化して構成されたシースコネクタ102aと、駆動シャフト(不図示)の基端に一体化して構成された駆動シャフトコネクタ102bとを有する。シースコネクタ102aとカテーテルシース101との境界部には、耐キンクプロテクタ1021が設けられている。これにより所定の剛性が保たれ、急激な変化による折れ曲がり(キンク)を防止することができる。   The connector 102 includes a sheath connector 102a configured integrally with the proximal end of the catheter sheath 101, and a drive shaft connector 102b configured integrally with the proximal end of a drive shaft (not shown). An anti-kink protector 1021 is provided at the boundary between the sheath connector 102a and the catheter sheath 101. Thereby, a predetermined rigidity is maintained, and bending (kink) due to a rapid change can be prevented.

また、駆動シャフトコネクタ102bには、カテーテルシース101の管腔内全体をプライミング液(超音波伝達媒体)で満たすために、プライミング装置(不図示)の取り付けが可能な注入ポート1022が備えられている。駆動シャフトコネクタ102bの基端は、不図示のスキャナ/プルバック部と接続可能に構成されており、矢印104の方向へ移動可能である。   Further, the drive shaft connector 102b is provided with an injection port 1022 to which a priming device (not shown) can be attached in order to fill the entire lumen of the catheter sheath 101 with a priming liquid (ultrasonic transmission medium). . The base end of the drive shaft connector 102b is configured to be connectable to a scanner / pullback unit (not shown), and is movable in the direction of the arrow 104.

<カテーテルの先端部分の詳細構成>
次に、図2を参照して、画像診断カテーテル10の先端部分(図1の領域A)の構成について説明する。図2において、カテーテルシース101の管腔内部には、超音波を送受信する超音波振動子ユニット201と、超音波振動子ユニット201を回転させるための駆動力を伝達する駆動シャフト202とを有するイメージングコア203を収納可能である。イメージングコア203はカテーテルシース101のほぼ全長にわたって挿通されている。超音波振動子ユニット201は、超音波振動子201aと、超音波振動子201aを保持するハウジング201bとを含む。超音波振動子ユニット201では、超音波振動子201aから体腔内組織に向けて超音波が送信されるとともに、当該超音波振動子201aにおいて体腔内組織からの反射波が受信される。
<Detailed structure of catheter tip>
Next, the configuration of the distal end portion (region A in FIG. 1) of the diagnostic imaging catheter 10 will be described with reference to FIG. In FIG. 2, imaging having an ultrasound transducer unit 201 that transmits and receives ultrasound and a drive shaft 202 that transmits a driving force for rotating the ultrasound transducer unit 201 inside the lumen of the catheter sheath 101. The core 203 can be stored. The imaging core 203 is inserted over almost the entire length of the catheter sheath 101. The ultrasonic transducer unit 201 includes an ultrasonic transducer 201a and a housing 201b that holds the ultrasonic transducer 201a. In the ultrasonic transducer unit 201, ultrasonic waves are transmitted from the ultrasonic transducer 201a toward the tissue in the body cavity, and the reflected waves from the tissue in the body cavity are received by the ultrasonic transducer 201a.

駆動シャフト202はコイル状に形成され、その内部には信号線が配され、超音波振動子201aからコネクタ102まで伸びている。超音波振動子201aは矩形状あるいは円形状をしており、PZT等からなる圧電材の両面に、電極を蒸着することにより形成されている。超音波振動子201aは、駆動シャフト202が回転ムラを引き起こさないように、回転軸方向の中心付近に位置するよう設置されている。   The drive shaft 202 is formed in a coil shape, and a signal line is disposed therein, and extends from the ultrasonic transducer 201a to the connector 102. The ultrasonic transducer 201a has a rectangular or circular shape, and is formed by vapor-depositing electrodes on both sides of a piezoelectric material made of PZT or the like. The ultrasonic transducer 201a is installed so as to be positioned near the center in the rotation axis direction so that the drive shaft 202 does not cause rotation unevenness.

ハウジング201bは、短い円筒状の金属パイプの一部に切り欠き部を有した形状をしており、金属塊からの削りだしやMIM(金属粉末射出成形)等により成形される。ハウジング201bは、内部に超音波振動子201aを有し、基端側は駆動シャフト202と接続されている。   The housing 201b has a shape having a notch in a part of a short cylindrical metal pipe, and is formed by cutting out from a metal lump, MIM (metal powder injection molding) or the like. The housing 201 b has an ultrasonic transducer 201 a inside, and the base end side is connected to the drive shaft 202.

駆動シャフト202は、カテーテルシース101に対して回転及びスライド動作することが可能であり、柔軟で、かつ回転をよく伝達できる特性をもつ、例えば、ステンレス等の金属線からなる多重多層密着コイル等により構成されている。イメージングコア203は、コネクタ102側のスキャナ/プルバック部に設けられた不図示の駆動モータ(第1の回転部)により、例えば矢印251で示すような方向に回転動作し、矢印204の方向にプルバック可能である。   The drive shaft 202 is capable of rotating and sliding with respect to the catheter sheath 101 and is flexible and has a characteristic of being able to transmit rotation well. It is configured. The imaging core 203 is rotated in a direction as indicated by an arrow 251 by a drive motor (first rotating part) (not shown) provided in a scanner / pullback part on the connector 102 side, and pulled back in the direction of an arrow 204. Is possible.

駆動シャフト202の回転により管腔内は、360度観察・撮影可能となるが、更に広範囲を観察・撮影するには、カテーテルシース101に対して相対的に、駆動シャフト202を軸方向にスライドさせればよい。   By rotating the drive shaft 202, the inside of the lumen can be observed and imaged at 360 degrees. To observe and image a wider range, the drive shaft 202 is slid in the axial direction relative to the catheter sheath 101. Just do it.

具体的にはシースコネクタ102aは固定した状態で、駆動シャフトコネクタ102bを基端側(図1の矢印104方向)にスライドさせる。これにより、内部の駆動シャフト202やその先端に固定された超音波振動子ユニット201が軸方向に(すなわち図2の矢印205の方向に)スライドすることとなる。この軸方向のスライドは、ユーザが手動で行ってもよいし、電動で行っても良い。   Specifically, with the sheath connector 102a fixed, the drive shaft connector 102b is slid toward the proximal end (in the direction of arrow 104 in FIG. 1). As a result, the internal drive shaft 202 and the ultrasonic transducer unit 201 fixed to the tip thereof slide in the axial direction (that is, in the direction of the arrow 205 in FIG. 2). This sliding in the axial direction may be performed manually by the user or electrically.

また、イメージングコア203の端部には治療部207が設けられている。治療部207は回転部206(第2の回転部)と、病変を加工するための加工部205とを備えている。加工部205は、回転部206の回転により矢印252で示す方向に高速回転可能であり、加工部205により血管内の病変部を削り取ることが可能である。加工部205は、イメージングコア203の回転方向と同じ方向に回転してもよいし、反対の方向に回転してもよい。   A treatment unit 207 is provided at the end of the imaging core 203. The treatment unit 207 includes a rotation unit 206 (second rotation unit) and a processing unit 205 for processing a lesion. The processing unit 205 can rotate at a high speed in the direction indicated by the arrow 252 by the rotation of the rotating unit 206, and the processing unit 205 can scrape a lesion in the blood vessel. The processing unit 205 may rotate in the same direction as the rotation direction of the imaging core 203 or may rotate in the opposite direction.

回転部206からコネクタ102側に向けて不図示の制御線が延びており、加工部205の回転方向、回転の速さはコネクタ102側に設けた制御装置を介してユーザ操作により調節可能である。なお、加工部205は容易に交換可能であり、病変の形状に応じて適切な加工部を使用することが可能である。回転部206は、例えば磁石又は超音波のモータにより動作する。また、回転部206は、イメージングコア203の端部とネジの原理により挿抜可能であってもよい。これにより、不要時には治療部207を取り外して画像取得のみを行うことが可能となる。   A control line (not shown) extends from the rotation unit 206 toward the connector 102, and the rotation direction and the rotation speed of the processing unit 205 can be adjusted by a user operation via a control device provided on the connector 102 side. . Note that the processing unit 205 can be easily replaced, and an appropriate processing unit can be used depending on the shape of the lesion. The rotating unit 206 is operated by, for example, a magnet or an ultrasonic motor. Moreover, the rotation part 206 may be insertable / removable by the edge part of the imaging core 203 and the principle of a screw | thread. This makes it possible to remove the treatment unit 207 and perform only image acquisition when unnecessary.

このような構成により、イメージングコア203を定速で回転させて画像を取得しながら、すなわち観察を行いながら、加工部205をユーザ操作に基づく速さでイメージングコア203と同じ又は反対の方向に回転させて病変を治療することが可能となる。   With such a configuration, the processing unit 205 is rotated in the same direction as or opposite to the imaging core 203 at a speed based on a user operation while acquiring an image by rotating the imaging core 203 at a constant speed, that is, performing observation. It is possible to treat the lesion.

例えば、イメージングコア203の回転数を1800rpmで固定し、加工部205の回転数を0〜10000rpmで可変にし、さらに、イメージングコア203の回転方向と同じ又は反対の方向に回転可能に構成する。   For example, the rotational speed of the imaging core 203 is fixed at 1800 rpm, the rotational speed of the processing unit 205 is variable from 0 to 10000 rpm, and further configured to be rotatable in the same direction as or opposite to the rotational direction of the imaging core 203.

イメージングコア203が1800rpmで矢印251の方向に回転する場合、加工部205を1800rpmで矢印251の方向と反対の方向に回転させることにより、加工部205は相対的に回転を停止することになる。加工部205を1800rpmより大きい値で矢印251の方向と反対の方向に回転させることにより、加工部205は相対的にイメージングコア203と逆回転することができる。   When the imaging core 203 rotates in the direction of the arrow 251 at 1800 rpm, the processing unit 205 relatively stops rotating by rotating the processing unit 205 in the direction opposite to the direction of the arrow 251 at 1800 rpm. By rotating the processing unit 205 in a direction opposite to the direction of the arrow 251 by a value larger than 1800 rpm, the processing unit 205 can be rotated in the reverse direction relative to the imaging core 203.

反対に、加工部205を1800rpmより小さい値で矢印251の方向と反対の方向に回転させることにより、加工部205は相対的にイメージングコア203と同じ方向で低速回転することができる。さらには、加工部205を任意のrpmで矢印251の方向と同じの方向に回転させることにより、加工部205を相対的に高速回転することができる。このように、2つの回転部のrpm及び回転方向を調節することにより、加工部205を高速、低速、停止、逆回転させることができ、ユーザ操作に応じた治療が容易になる。   On the other hand, by rotating the processing unit 205 in a direction opposite to the direction of the arrow 251 by a value smaller than 1800 rpm, the processing unit 205 can relatively rotate at a low speed in the same direction as the imaging core 203. Furthermore, the processing unit 205 can be rotated at a relatively high speed by rotating the processing unit 205 at an arbitrary rpm in the same direction as the direction of the arrow 251. In this way, by adjusting the rpm and rotation direction of the two rotating parts, the processing part 205 can be rotated at high speed, low speed, stopped, and reversely rotated, and treatment according to the user operation becomes easy.

また、スキャナ/プルバック部によりイメージングコア203の位置を調整することにより、加工部205の先端を血管内に露出したり、血管内からカテーテルシース101内部へ収納したりすることが可能である。なお、回転部206に一定以上のトルクがかかったことに応じて、回転部206とイメージングコア203の端部との間をスリップ可能にするように構成してもよい。これにより、超音波振動子ユニット201の回転ムラを低減させることができ、ひいては画像取得を安定的に行うことが可能となる。   Further, by adjusting the position of the imaging core 203 by the scanner / pullback unit, the distal end of the processing unit 205 can be exposed in the blood vessel or can be accommodated in the catheter sheath 101 from inside the blood vessel. Note that it may be configured to allow slipping between the rotating unit 206 and the end of the imaging core 203 in response to a torque exceeding a certain level applied to the rotating unit 206. Thereby, the rotation nonuniformity of the ultrasonic transducer unit 201 can be reduced, and as a result, image acquisition can be performed stably.

以上説明したように、本実施形態によれば、病変を観察しながら加工治療を並行して行うことが可能となる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to perform processing treatment in parallel while observing a lesion.

本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の要旨及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。   The present invention is not limited to the above embodiments, and various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, in order to make the scope of the present invention public, the following claims are attached.

本願は、2016年3月22日提出の日本国特許出願特願2016−057631を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てを、ここに援用する。   This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2006-057631 filed on Mar. 22, 2016, the entire contents of which are incorporated herein by reference.

Claims (8)

画像診断カテーテルであって、
画像を取得するためのイメージングコアを回転させる第1の回転部と、
前記イメージングコアの端部に設けられた第2の回転部と、
を備え、
前記第2の回転部の端部は病変を加工するための加工部を備えることを特徴とする画像診断カテーテル。
A diagnostic imaging catheter,
A first rotating unit that rotates an imaging core for acquiring an image;
A second rotating part provided at an end of the imaging core;
With
The diagnostic imaging catheter, wherein an end of the second rotating part includes a processing part for processing a lesion.
前記第1の回転部は、前記イメージングコアを第1の方向に回転させ、
前記第2の回転部は、前記加工部を前記第1の方向又は前記第1の方向と反対の第2の方向に回転させることを特徴とする請求項1に記載の画像診断カテーテル。
The first rotating unit rotates the imaging core in a first direction,
The diagnostic imaging catheter according to claim 1, wherein the second rotating unit rotates the processing unit in the first direction or a second direction opposite to the first direction.
前記第1の回転部は、前記イメージングコアを第1の方向に定速で回転させ、
前記第2の回転部は、前記加工部を前記第1の方向又は前記第1の方向と反対の第2の方向にユーザ操作に基づく速さで回転させることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像診断カテーテル。
The first rotating unit rotates the imaging core in a first direction at a constant speed,
The said 2nd rotation part rotates the said process part in the said 1st direction or the 2nd direction opposite to the said 1st direction at the speed based on user operation, The said 1 or 2 characterized by the above-mentioned. The diagnostic imaging catheter according to 1.
前記第1の回転部が前記イメージングコアを第1の速さで第1の方向に回転させ、前記第2の回転部が前記加工部を前記第1の速さで前記第1の方向と反対の第2の方向に回転させることにより、前記加工部が相対的に回転を停止可能であることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の画像診断カテーテル。   The first rotating unit rotates the imaging core in a first direction at a first speed, and the second rotating unit rotates the processing unit at the first speed opposite to the first direction. The diagnostic imaging catheter according to any one of claims 1 to 3, wherein the rotation of the processing unit can be relatively stopped by rotating in the second direction. 前記加工部は交換可能であることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の画像診断カテーテル。   The diagnostic imaging catheter according to any one of claims 1 to 4, wherein the processing section is replaceable. 前記第2の回転部は、前記イメージングコアの端部とネジの原理により挿抜可能であることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の画像診断カテーテル。   The diagnostic imaging catheter according to any one of claims 1 to 5, wherein the second rotating part is insertable / removable based on a principle of an end of the imaging core and a screw. 前記第1の回転部は駆動モータにより動作し、
前記第2の回転部は磁石又は超音波のモータにより動作することを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の画像診断カテーテル。
The first rotating unit is operated by a drive motor;
The diagnostic imaging catheter according to any one of claims 1 to 6, wherein the second rotating unit is operated by a magnet or an ultrasonic motor.
前記第2の回転部に一定以上のトルクがかかったことに応じて、前記第2の回転部と前記イメージングコアの端部との間がスリップ可能であることを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載の画像診断カテーテル。   8. A slip is possible between the second rotating part and an end of the imaging core in response to a torque of a certain level applied to the second rotating part. The diagnostic imaging catheter according to any one of the above.
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