WO2020183534A1 - 血管内視鏡装置および血管内視鏡システム - Google Patents

血管内視鏡装置および血管内視鏡システム Download PDF

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WO2020183534A1
WO2020183534A1 PCT/JP2019/009416 JP2019009416W WO2020183534A1 WO 2020183534 A1 WO2020183534 A1 WO 2020183534A1 JP 2019009416 W JP2019009416 W JP 2019009416W WO 2020183534 A1 WO2020183534 A1 WO 2020183534A1
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WO
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signal
lesion site
blood vessel
light
endoscope
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PCT/JP2019/009416
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English (en)
French (fr)
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博一 横田
Original Assignee
オリンパス株式会社
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/313—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor for introducing through surgical openings, e.g. laparoscopes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/12—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves in body cavities or body tracts, e.g. by using catheters

Definitions

  • the present invention relates to a vascular endoscopy device and an vascular endoscopy system.
  • a vascular endoscope including a fiber bundle for observing the inside of a blood vessel and a guide wire is known (see, for example, Patent Document 1).
  • the guide wire is movable in the longitudinal direction in the tubular body of the vascular endoscope and can protrude from the tip of the body.
  • the guide wire can be pushed in the blood vessel while observing the inside of the blood vessel by the fiber bundle.
  • the guide wire can be passed through the stenosis site while observing the stenosis site in the blood vessel.
  • Vascular endoscopes equipped with fiber bundles and guide wires are also used to treat chronic completely occluded lesions (CTOs) in which the coronary arteries are chronically completely occluded. Since the hematopoietic agent does not flow to the CTO site, it is not possible to observe the CTO site and blood vessels on the downstream side thereof in the fluoroscopic image. Therefore, the surgeon carefully operates the guide wire so that the guide wire advances in the CTO site along the blood vessel without knowing the shape and length of the CTO site, and the operator relies on his / her own sense and the like to operate the guide wire. It must be determined whether or not the wire has penetrated the CTO site.
  • CTOs chronic completely occluded lesions
  • both end faces on the upstream side and the downstream side of the CTO site show various shapes, it is difficult to judge the shape of both end faces of the CTO site from the fluoroscopic image. Therefore, it is difficult for the operator to determine from which position on the upstream end face the guide wire is inserted into the CTO site and from which position on the downstream end face the guide wire is projected based on the fluoroscopic image. ..
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and is an angioscopy device capable of assisting an operator's judgment in a treatment in which a guide wire is penetrated into an obstructed or narrowed lesion site in a blood vessel. It is an object of the present invention to provide an vascular endoscopy system.
  • One aspect of the present invention includes a long endoscope body inserted into a blood vessel and a path provided in the endoscope body including both upstream and downstream surfaces of a lesion site in the blood vessel.
  • An vascular endoscopy device including a signal detection unit that detects a propagating signal and a signal processing unit that generates information regarding the positions of both end faces of the lesion site based on the signal detected by the signal detection unit.
  • Another aspect of the present invention is a blood vessel endoscopy system including the above-mentioned blood vessel endoscopy device and an X-ray imaging device for acquiring an X-ray fluoroscopic image of the blood vessel.
  • the present invention it is possible to support the operator's judgment in the treatment of penetrating the guide wire through the occluded or narrowed lesion site in the blood vessel.
  • FIG. 1st Embodiment of this invention It is an overall block diagram of the vascular endoscopy apparatus and the vascular endoscopy system which concerns on 1st Embodiment of this invention. It is a figure explaining the arrangement in the blood vessel of the endoscope main body and the light guide of the angioscope device of FIG. It is a figure explaining the arrangement in the blood vessel of the endoscope main body and the optical fiber scanner of the modification of the angioscope device of FIG. It is a figure which shows the structural example of the optical fiber scanner of FIG. It is an overall block diagram of the vascular endoscopy apparatus and the vascular endoscopy system which concerns on 2nd Embodiment of this invention.
  • the blood vessel endoscopy device 1 according to the first embodiment of the present invention and the blood vessel endoscopy system 100 including the same will be described with reference to the drawings.
  • the blood vessel endoscopy system 100 according to the present embodiment as shown in FIG. 1, the blood vessel endoscopy device 1, the X-ray imaging device 2, the blood vessel endoscopy device 1 and the X-ray imaging device 2 are connected.
  • the monitor 3 is provided.
  • the vascular endoscope device 1 is provided on a long light guide (signal emitting unit) 4, an endoscope main body 5, a light source 6 connected to a base end of the light guide 4, and an endoscope main body 5.
  • An insertion hole 7 and an image guide (signal detection unit) 8, an optical detector (signal detection unit) 9, and a signal processing unit 10 are provided.
  • the vascular endoscopy system 100 treats obstruction or stenosis of blood vessel B, such as chronic total occlusion lesions (CTO) of coronary arteries.
  • CTO chronic total occlusion lesions
  • the light guide 4 is inserted into blood vessel B by a retrograde approach
  • the endoscope body 5 is inserted into blood vessel B by an antegrade approach. Therefore, the light guide 4 and the endoscope body 5 are arranged on both sides of the occluded or narrowed region which is the lesion site A in the blood vessel B.
  • the light guide 4 has a plurality of optical fibers bundled into one.
  • the optical fiber is, for example, made of glass or plastic.
  • the light guide 4 guides the signal light L supplied from the light source 6 from the base end to the tip end and emits the signal light L from the tip end.
  • the light guide 4 preferably has a high transmittance with respect to the wavelength of the signal light L. Therefore, the material of the light guide 4 is selected according to the wavelength of the signal light L.
  • the light source 6 is, for example, an LED or an LD, and emits a signal light L.
  • the signal light L is highly directional light such as laser light. The longer the wavelength of the signal light L, the higher the transparency of the signal light L to the lesion site A. Therefore, the signal light L is preferably near-infrared light having a wavelength of 700 nm to 1300 nm. However, the signal light L may be visible light having a wavelength of 400 nm to 700 mn.
  • the endoscope body 5 is a long member having flexibility.
  • the insertion hole 7 penetrates the inside of the endoscope body 5 in the longitudinal direction, and the tip opening of the insertion hole 7 is formed on the tip surface of the endoscope body 5.
  • a guide wire 11 for penetrating the lesion site A is inserted into the insertion hole 7.
  • the image guide 8 has a plurality of optical fibers bundled into one.
  • the optical fiber is, for example, made of glass or plastic.
  • the image guide 8 penetrates the inside of the endoscope body 5 in the longitudinal direction, the tip of the image guide 8 is arranged on the tip surface of the endoscope body 5, and the base end of the image guide 8 is light like a photodiode. It is connected to the detector 9.
  • the image guide 8 preferably has a high transmittance with respect to the wavelength of the signal light L.
  • At least a part of the signal light L emitted from the light guide 4 is scattered on both end faces S1 and S2 on the upstream side and the downstream side of the lesion site A.
  • the image guide 8 receives the signal light L propagating substantially straight from the downstream end surface (downstream surface) S2 to the image guide 8 via the lesion site A and the upstream end surface (upstream surface) S1.
  • the received signal light L guides the image guide 8 from the tip end to the base end, and is detected by the photodetector 9.
  • the image guide 8 and the photodetector 9 may be configured to acquire an image signal in the blood vessel B.
  • the tip of the guide wire 11 protruding from the tip of the endoscope body 5 is illuminated by the signal light L, so that the tip of the guide wire 11 is projected onto the tip surface of the image guide 8. Therefore, it is possible to acquire an image signal including the tip of the guide wire 11 based on the signal light L received by the image guide 8.
  • the image signal is processed by the signal processing unit 10 and then displayed as an image on the monitor 3. This allows the operator to observe, for example, the tip of the guide wire 11 traveling through the lesion site A.
  • the vascular endoscope device 1 may further include a circular tubular catheter 17 into which the endoscope body 5 is inserted.
  • the gap between the outer peripheral surface of the endoscope body 5 and the inner peripheral surface of the catheter 17 is used as a flow path for the flush solution, and a transparent flush solution such as physiological saline is applied to the tip of the endoscope body 5.
  • a transparent flush solution such as physiological saline is applied to the tip of the endoscope body 5.
  • the blood in the field of view of the endoscope main body 5 can be replaced with the flash liquid, and a transparent field of view can be obtained.
  • the signal processing unit 10 is connected to the light source 6 and the photodetector 9.
  • the signal processing unit 10 has a processor and a memory, and the processor executes processing according to a program stored in the memory. Specifically, the signal processing unit 10 calculates the time difference ⁇ t from the light source 6 emitting the signal light L to the photodetector 9 detecting the signal light L. For example, the signal processing unit 10 receives a signal indicating the timing of emission of the signal light L from the light source 6, receives a signal indicating the timing of detecting the signal light L from the photodetector 9, and combines the two received signals. The time difference ⁇ t is calculated based on this.
  • the signal processing unit 10 calculates the thickness of the lesion site A on the path through which the signal light L has passed from the time difference ⁇ t.
  • the time required for the signal light L to propagate through the light guide 4 and the image guide 8 is known. Further, the propagation speed of the signal light L differs between the blood (or flash solution) and the lesion site A, and the propagation speeds of the blood of the signal light L and the lesion site A are known. Based on these known information, the signal processing unit 10 can obtain the thickness of the lesion site A on the path of the signal light L from the time difference ⁇ t.
  • the signal processing unit 10 generates information on the thickness of the lesion site A as information on the positions of both end faces S1 and S2, and causes the monitor 3 to display the thickness information, for example, the numerical value of the thickness.
  • the X-ray imaging apparatus 2 is arranged around the patient and acquires an X-ray fluoroscopic image of a range including the lesion site A, for example, an X-ray fluoroscopic image of the heart.
  • the X-ray fluoroscopic image is transmitted from the X-ray photographing apparatus 2 to the monitor 3 and displayed on the monitor 3. Since the light guide 4, the endoscope body 5 and the guide wire 11 are X-ray opaque, the light guide 4, the endoscope body 5 and the guide wire 11 in the blood vessel B are observed in the fluoroscopic image. be able to.
  • the operation of the vascular endoscopy system 100 configured in this way will be described by taking the treatment of CTO of the coronary artery as an example.
  • the operator While observing the X-ray fluoroscopic image, the operator inserts the endoscope body 5 into the vicinity of the lesion site A, which is the CTO site, by an antegrade approach, and inserts the light guide 4 into the vicinity of the lesion site A, which is a CTO site, by a retrograde approach. Insert to the vicinity.
  • the light guide 4 as a signal emitting part which is separate from the endoscope main body 5 separates the image guide 8 as a signal detecting part from the lesion site A.
  • the image guide 8 as a signal detecting part from the lesion site A.
  • a guide wire for a guide different from the guide wire 11 arranged in the gap between the endoscope body 5 and the catheter 17 is used.
  • the guide wire 11 for penetrating the lesion site A may also be used as a guide wire for guiding.
  • the operator activates the light source 6 to irradiate the lesion site A with the signal light L from the light source 6 via the light guide 4.
  • the signal light L that passes through the lesion site A and the upstream surface S1 from the downstream surface S2 and travels substantially straight toward the image guide 8 is received by the image guide 8 and detected by the photodetector 9.
  • the thickness of the lesion site A is calculated from the time difference ⁇ t of the signal light L, and the thickness information is generated. Then, the thickness information is displayed on the monitor 3.
  • the operator should grasp which path of the lesion site A the thickness information displayed on the monitor 3 is from the positions of the endoscope body 5 and the light guide 4 in the fluoroscopic image. Can be done. Based on the thickness information displayed on the monitor 3, the operator determines a penetration route of the lesion site A suitable for penetrating the guide wire 11. For example, the operator measures the thickness of the lesion site A at a plurality of positions while changing the positions of the endoscope body 5 and the light guide 4 in the coronary artery in the radial direction of the blood vessel B, and the thickness is set to the minimum. The path of the signal light L is specified as a penetrating route. The operator then penetrates the guide wire 11 through the lesion site A along the identified penetration route.
  • the X-ray contrast agent does not flow through lesion site A. Therefore, the position of the upstream surface S1 of the lesion site A can be confirmed in the fluoroscopic image, but the downstream surface S2 of the lesion site A cannot be confirmed in the fluoroscopic image. Further, the shapes of both end faces S1 and S2 of the lesion site A are various, and the thickness of the lesion site A differs depending on the position. It is difficult to analyze the shapes of the end faces S1 and S2 from the image of the blood vessel B viewed from the side surface. For these reasons, the operator can only see from which position on the upstream surface S1 the guide wire 11 is inserted into the lesion site A and from which position on the downstream surface S2 the guide wire 11 is projected from the fluoroscopic image. It is difficult to judge from.
  • the light guide 4 and the image guide 8 arranged across the lesion site A propagate the path including both end faces S1 and S2, and the signal light L including the position information of both end faces S1 and S2. Is detected. Based on such signal light L, the thickness of the lesion site A on the path through which the signal light L passes is measured, and the measured thickness is displayed on the monitor 3.
  • the surgeon determines the downstream surface S2 of the lesion site A.
  • the position can be grasped, and it can be determined whether or not the guide wire 11 has penetrated the lesion site A based on the grasped position of the downstream surface S2.
  • the guide wire 11 can be moved immediately after the penetration by reducing the force and speed of pushing the guide wire 11 before penetrating the lesion site A. It is possible to prevent the lesion site A from jumping out vigorously.
  • the surgeon can identify an appropriate penetration route, for example, a penetration route with the minimum distance, based on the thickness information displayed on the monitor 3. In this way, it is possible to support the operator's judgment in the treatment in which the guide wire 11 is penetrated through the lesion site A, whereby the operator can more appropriately treat the lesion site A by the guide wire 11. it can.
  • near-infrared light having a wavelength of 1200 nm or a wavelength close thereto may be used as the signal light L.
  • Light at 1200 nm has a high absorption rate by lipids. Therefore, based on the intensity of the signal light L detected by the photodetector 9, the position in the lesion site A through which the signal light L has passed is a lipid region or a region other than that (for example, a calcified region). Can be identified. Further, as compared with the hard calcified region, the lipid-rich and soft lipid region can easily penetrate the guide wire 11. Therefore, the operator can grasp the lipid region of the lesion site A through which the guide wire 11 can be easily penetrated, and can smoothly push the guide wire 11 along the grasped lipid region with a simple operation.
  • the angioscope device 1 replaces the light guide 4 with an optical fiber scanner (signal emitting unit) that scans the signal light L one-dimensionally or two-dimensionally as shown in FIG. 12 may be provided.
  • FIG. 4 shows a configuration example of the optical fiber scanner 12.
  • the optical fiber scanner 12 includes an optical fiber 12a and four piezoelectric elements 12b fixed to the outer peripheral surface of the optical fiber 12a.
  • the four piezoelectric elements 12b are evenly arranged in the circumferential direction of the optical fiber 12a.
  • a square tubular or cylindrical elastic member 12c may be arranged between the outer peripheral surface of the optical fiber 12a and the piezoelectric element 12b.
  • the optical fiber 12a, the piezoelectric element 12b, and the elastic member 12c are housed in a tubular outer cylinder 12d, and the tip of the optical fiber 12a is supported in a cantilever shape by a fixing portion 12e fixed to the outer cylinder 12d.
  • a fixing portion 12e fixed to the outer cylinder 12d.
  • an objective lens that collects the illumination light emitted from the optical fiber 12a as parallel light or convergent light is arranged at the tip of the outer cylinder 12d.
  • the piezoelectric element 12b When a voltage is applied from a power source (not shown), the piezoelectric element 12b expands or contracts in the longitudinal direction of the optical fiber 12a, so that the tip of the optical fiber 12a is displaced in the radial direction, and the signal light L is the signal light L. It is scanned in a direction intersecting the injection direction of.
  • the scanning locus of the signal light L is controlled by the frequency and phase of the voltage applied to the four piezoelectric elements 12b. For example, the signal light L is spirally scanned along a spiral scanning locus. Since the piezoelectric element 12b has X-ray resistance, the optical fiber scanner 12 using the piezoelectric element 12b as a drive source is suitable for performing optical scanning at the same time while performing X-ray imaging.
  • the photodetector 9 detects the signal light L at a plurality of times during the scanning period of the signal light L by the optical fiber scanner 12.
  • the scanned signal light L travels toward the image guide 8 from different positions on the downstream surface S2. Therefore, the signal processing unit 10 has the thickness of the lesion site A on the plurality of paths connecting the plurality of positions on the downstream surface S2 and the substantially same position on the upstream surface S1, that is, a plurality of thicknesses between the both end surfaces S1 and S2. Calculate the distance of the route.
  • the signal processing unit 10 generates information on the position of the route having the shortest distance among the plurality of routes and displays it on the monitor 3. For example, the signal processing unit 10 receives information on the scanning position of the signal light L from the optical fiber scanner 12, calculates a plurality of positions on the downstream surface S2, and displays the route with the shortest distance as a penetration route on the monitor 3. To do.
  • the operator is based on the fluoroscopic image and the information on the position of the shortest path. , It is possible to determine an appropriate penetration route according to the curved shape of the blood vessel B.
  • the signal processing unit 10 may store information on the positions of other routes in the memory. For example, if the guide wire 11 is not successfully penetrated along the shortest penetration route, other stored routes may be displayed on the monitor 3 based on the operator's instructions.
  • An optical fiber scanner similar to the optical fiber scanner 12 may be provided in the endoscope main body 5.
  • the signal light L emitted from the optical fiber scanner of the endoscope main body 5 and reflected on the upstream surface S1 is detected by the photodetector 9 via the image guide 8.
  • the signal processing unit 10 can calculate more accurate position information of the upstream surface S1 based on the signal light L reflected by the upstream surface S1.
  • the piezoelectric element 12b having X-ray resistance as a drive source for optical scanning, it is possible to obtain real-time information with no time difference with respect to X-ray imaging.
  • the blood vessel endoscopy device 20 and the blood vessel endoscopy system 200 according to the present embodiment are different from the first embodiment in that ultrasonic waves U are used instead of light L as signals.
  • ultrasonic waves U are used instead of light L as signals.
  • a configuration different from that of the first embodiment will be described, and the same reference numerals will be given to the configurations common to the first embodiment, and the description thereof will be omitted.
  • the blood vessel endoscopy system 200 includes a blood vessel endoscopy device 20, an X-ray imaging device 2, and a monitor 3.
  • the vascular endoscope device 20 is attached to a long ultrasonic probe (signal emitting unit) 13, an endoscope main body 5, an oscillator 14 connected to the base end of the ultrasonic probe 13, and an endoscope main body 5. It is provided with an insertion hole 7, an ultrasonic sensor (signal detection unit) 15, and a signal processing unit 16.
  • the ultrasonic probe 13 is inserted to the vicinity of lesion site A by a retrograde approach, and the endoscope body 5 is inserted to the vicinity of lesion site A by an antegrade approach. Therefore, as shown in FIG. 6, the ultrasonic probe 13 and the endoscope body 5 are arranged on both sides of the lesion site A in the blood vessel B.
  • the ultrasonic probe 13 has a piezoelectric element (not shown) that converts a high-frequency electric signal supplied from the oscillator 14 into an ultrasonic wave U.
  • the piezoelectric element is made of, for example, PZT (titanate zirconate).
  • the ultrasonic wave U generated by the piezoelectric element is emitted from the tip of the ultrasonic probe 13.
  • the ultrasonic sensor 15 is arranged at the tip of the endoscope main body 5.
  • the ultrasonic sensor 15 has a piezoelectric element (not shown) that converts the received ultrasonic wave U into an electric signal.
  • the piezoelectric element is made of, for example, PZT.
  • the ultrasonic sensor 15 receives the ultrasonic wave U propagating from the downstream surface S2 via the lesion site A by the piezoelectric element.
  • the received ultrasonic wave U is converted into an electric signal by the piezoelectric element, and the electric signal is transmitted to the signal processing unit 16.
  • the signal processing unit 16 generates an ultrasonic image including both end surfaces S1 and S2 of the lesion site A as information regarding the positions of both end surfaces S1 and S2 from the electric signal from the piezoelectric element, and displays the ultrasonic image on the monitor 3. Let me. Since the ultrasonic wave U is attenuated on the downstream surface S2 and the upstream surface S1 of the lesion site A, the downstream surface S2 and the upstream surface S1 can be observed in the ultrasonic image. Further, the tip portion of the guide wire 11 protruding from the tip opening of the insertion hole 7 is reflected in the ultrasonic image. Therefore, the operator can recognize the positional relationship between the upstream surface S1 and the tip of the guide wire 11 from the ultrasonic image.
  • the operator can recognize the position of the ultrasonic probe 13 in the blood vessel B from the fluoroscopic image.
  • the signal processing unit 16 may perform signal processing such as amplification and filtering on the electric signal from the piezoelectric element.
  • the signal processing unit 16 detects both end faces S1 and S2 from the ultrasonic image, identifies the penetration route of the lesion site A having the minimum thickness between both end faces S1 and S2, and provides the position information of the specified penetration route. It may be displayed on the monitor 3. For example, the signal processing unit 16 may superimpose a line indicating the shortest penetration route on the ultrasonic image displayed on the monitor 3.
  • the ultrasonic probe 13 and the ultrasonic sensor 15 arranged so as to separate the lesion site A propagate the path including both end faces S1 and S2 and position the positions of both end faces S1 and S2.
  • Ultrasonic U containing information is detected. Based on such ultrasonic waves U, an ultrasonic image including both end faces S1 and S2 is generated, and the ultrasonic image is displayed on the monitor 3.
  • the surgeon grasps the positions and shapes of both end faces S1 and S2 of the lesion site A based on the ultrasonic image displayed on the monitor 3, and the guide wire 11 determines the lesion site based on the position and shape of the downstream surface S2. It can be determined whether or not A has been penetrated. Further, the operator can easily identify a penetration route suitable for penetrating the guide wire 11, for example, a penetration route having the minimum distance, based on the position information of the penetration route displayed on the monitor 3. .. In this way, it is possible to support the operator's judgment in the treatment in which the guide wire 11 is penetrated through the lesion site A, whereby the operator can more appropriately treat the lesion site A by the guide wire 11. it can.
  • the ultrasonic wave U can propagate from the lesion site A to the ultrasonic sensor 15 of the endoscope body 5 even in a situation where blood or flash liquid is present between the lesion site A and the endoscope body 5. it can. Therefore, the flushing operation with the flash liquid is unnecessary, and the procedure and time required for acquiring the position information of both end faces S1 and S2 can be reduced.
  • ultrasonic waves U having a frequency of 40 MHz to 60 MHz may be used.
  • the reflectance of ultrasonic waves from 40 MHz to 60 MHz varies greatly between lipid-rich soft tissues and calcified hard tissues. Therefore, based on the intensity of the ultrasonic wave U detected by the ultrasonic sensor 15, it is possible to identify whether the lesion site A is a lipid lesion or a calcified lesion.
  • the ultrasonic probe 13 is separate from the endoscope main body 5, but instead, as shown in FIG. 7, it is integrated with the endoscope main body 5. May be good.
  • a part of the ultrasonic wave U emitted from the ultrasonic probe 13 is reflected on the upstream surface S1 and received by the ultrasonic sensor 15.
  • a part of the ultrasonic wave U that has passed through the upstream surface S1 is reflected by the downstream surface S2, passes through the upstream surface S1, and is received by the ultrasonic sensor 15.
  • the ultrasonic probe 13 may have an acoustic lens and emit ultrasonic waves U converged by the acoustic lens.
  • an ultrasonic image including both end faces S1 and S2 of the lesion site A can be acquired only by the endoscope main body 5 arranged on the upstream side of the lesion site A. That is, there is no need to insert the device into the blood vessel B by a retrograde approach.
  • the ultrasonic probe 13 may be able to scan the ultrasonic wave U in a direction intersecting the ejection direction of the ultrasonic wave U. According to this configuration, a wider range of ultrasonic images can be acquired. Therefore, for example, the operator can determine the penetration route according to the curved shape of the blood vessel B based on the ultrasonic image displayed on the monitor 3.
  • magnetic materials 18A and 18B having different polarities may be fixed to the signal emitting portion 4 or 13 and the tip portion of the guide wire 11 as shown in FIG. ..
  • the magnetic material 18A is fixed to the tip of the light guide 4 of the first embodiment.
  • the magnetic material 18A may be fixed to the tip of the ultrasonic probe 13 of the second embodiment.
  • magnetic materials 18A and 18B are arranged on both sides of the lesion site A. Therefore, the guide wire 11 traveling in the lesion site A is attracted to the tip of the light guide 4 or the ultrasonic probe 13 by the magnetic attraction force between the magnetic materials 18A and 18B.
  • the tip of the light guide 4 or the ultrasonic probe 13 is preferably located near the end point of the penetration route on the downstream surface S2. This allows the guide wire 11 to be advanced more accurately along the identified penetration route.
  • the endoscope main body 5 is provided with the insertion hole 7 for the guide wire 11, but the endoscope main body 5 does not have to be provided with the insertion hole 7.
  • the guide wire 11 is inserted into the blood vessel B, for example, through the gap between the endoscope body 5 and the catheter 17.
  • Vascular endoscopy system 1,20 Vascular endoscopy device 2 X-ray imaging device 3 Monitor 4 Light guide (signal emitting part) 5 Endoscope body 6 Light source 7 Insertion hole 8 Image guide (Signal detector) 9 Photodetector (signal detector) 10, 16 Signal processing unit 11 Guide wire 12 Optical fiber scanner (Signal emission unit) 13 Ultrasonic probe (signal injection part) 14 Oscillator 15 Ultrasonic sensor (signal detector) 18A, 18B Magnetic material L Signal light (signal) U Ultrasound (signal) A Lesion site B Blood vessel S1 upstream surface, end face S2 downstream surface, end face

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Abstract

血管内視鏡装置（１）は、血管内に挿入される長尺の内視鏡本体（５）と、内視鏡本体（５）に設けられ、血管内の病変部位の上流側および下流側の両端面を含む経路を伝搬する信号を検出する信号検出部（８，９）と、信号検出部（８，９）によって検出された信号に基づいて、病変部位の両端面の位置に関する情報を生成する信号処理部（１０）とを備える。

Description

血管内視鏡装置および血管内視鏡システム
　本発明は、血管内視鏡装置および血管内視鏡システムに関するものである。
　従来、血管内を観察するためのファイバ束と、ガイドワイヤとを備える血管内視鏡が知られている（例えば、特許文献１参照。）。ガイドワイヤは、血管内視鏡の筒状の本体内において長手方向に移動可能であり、本体の先端から突出可能である。このような血管内視鏡によれば、ファイバ束によって血管内を観察しながらガイドワイヤを血管内で押し進めることができる。また、血管内の狭窄部位を観察しながら当該狭窄部位にガイドワイヤを貫通させることができる。
特開２０１６－４９２６７号公報
　ファイバ束およびガイドワイヤを備える血管内視鏡は、冠動脈が慢性的に完全に閉塞する慢性完全閉塞病変（ＣＴＯ）の治療にも使用されている。ＣＴＯ部位には造血剤が流れないため、Ｘ線透視画像において、ＣＴＯ部位およびその下流側の血管を観察することができない。そのため、術者は、ＣＴＯ部位の形状や長さが分からない状況で、ガイドワイヤが血管に沿ってＣＴＯ部位内を進むようにガイドワイヤを慎重に操作し、自身の感覚等を頼りにガイドワイヤがＣＴＯ部位を貫通したか否かを判断しなければならない。
　さらに、ＣＴＯ部位の上流側および下流側の両端面は様々な形状を呈するが、ＣＴＯ部位の両端面の形状をＸ線透視画像から判断することは難しい。したがって、術者は、ガイドワイヤを、上流側の端面のどの位置からＣＴＯ部位に穿入し、下流側の端面のどの位置から突出させるかを、Ｘ線透視画像に基づいて判断することが難しい。
　本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、血管内の閉塞または狭窄した病変部位にガイドワイヤを貫通させる治療における術者の判断を支援することができる血管内視鏡装置および血管内視鏡システムを提供することを目的とする。
　本発明の一態様は、血管内に挿入される長尺の内視鏡本体と、該内視鏡本体に設けられ、前記血管内の病変部位の上流側および下流側の両端面を含む経路を伝搬する信号を検出する信号検出部と、該信号検出部によって検出された信号に基づいて、前記病変部位の前記両端面の位置に関する情報を生成する信号処理部と、を備える血管内視鏡装置である。
　本発明の他の態様は、上記の血管内視鏡装置と、前記血管のＸ線透視画像を取得するＸ線撮影装置と、を備える血管内視鏡システムである。
　本発明によれば、血管内の閉塞または狭窄した病変部位にガイドワイヤを貫通させる治療における術者の判断を支援することができるという効果を奏する。
本発明の第１の実施形態に係る血管内視鏡装置および血管内視鏡システムの全体構成図である。 図１の血管内視鏡装置の内視鏡本体およびライトガイドの血管内での配置を説明する図である。 図１の血管内視鏡装置の変形例の内視鏡本体および光ファイバスキャナの血管内での配置を説明する図である。 図３の光ファイバスキャナの構成例を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る血管内視鏡装置および血管内視鏡システムの全体構成図である。 図５の血管内視鏡装置の内視鏡本体および超音波プローブの血管内での配置を説明する図である。 図５の血管内視鏡装置の変形例の内視鏡本体および超音波プローブの血管内での配置を説明する図である。 図１の血管内視鏡装置の他の変形例の内視鏡本体およびライトガイドの血管内での配置を説明する図である。
（第１の実施形態）
　本発明の第１の実施形態に係る血管内視鏡装置１およびこれを備える血管内視鏡システム１００について図面を参照して説明する。
　本実施形態に係る血管内視鏡システム１００は、図１に示されるように、血管内視鏡装置１と、Ｘ線撮影装置２と、血管内視鏡装置１およびＸ線撮影装置２が接続されたモニタ３と、を備える。
　血管内視鏡装置１は、長尺のライトガイド（信号射出部）４と、内視鏡本体５と、ライトガイド４の基端に接続された光源６と、内視鏡本体５に設けられた挿通孔７およびイメージガイド（信号検出部）８と、光検出器（信号検出部）９と、信号処理部１０と、を備える。
　図２に示されるように、血管内視鏡システム１００は、冠動脈の慢性完全閉塞病変（ＣＴＯ）のような、血管Ｂの閉塞または狭窄を治療の対象としている。病変部位Ａの治療時、ライトガイド４は逆行性アプローチにより血管Ｂ内に挿入され、内視鏡本体５は順行性アプローチにより血管Ｂ内に挿入される。したがって、ライトガイド４および内視鏡本体５は、血管Ｂ内において、病変部位Ａである閉塞または狭窄した領域の両側に配置される。
　ライトガイド４は、１つに束ねられた複数本の光ファイバを有する。光ファイバは、例えば、ガラス製またはプラスチック製である。ライトガイド４として、例えば、光ファイバ付きガイドワイヤが用いられる。ライトガイド４は、光源６から供給された信号光Ｌを基端から先端まで導光し、先端から射出する。ライトガイド４は、信号光Ｌの波長に対して高い透過率を有することが好ましい。したがって、ライトガイド４の材質は、信号光Ｌの波長に応じて選択される。
　光源６は、例えば、ＬＥＤまたはＬＤであり、信号光Ｌを発する。信号光Ｌは、例えば、レーザ光のような指向性の高い光である。信号光Ｌの波長が長い程、病変部位Ａに対する信号光Ｌの透過性は高い。したがって、信号光Ｌは、７００ｎｍから１３００ｎｍの波長を有する近赤外光であることが好ましい。ただし、信号光Ｌは、４００ｎｍから７００ｍｎの波長を有する可視光であってもよい。
　内視鏡本体５は、可撓性を有する長尺の部材である。
　挿通孔７は、内視鏡本体５内を長手方向に貫通し、内視鏡本体５の先端面に挿通孔７の先端開口が形成されている。挿通孔７内には、病変部位Ａの貫通用のガイドワイヤ１１が挿入される。
　イメージガイド８は、１つに束ねられた複数本の光ファイバを有する。光ファイバは、例えば、ガラス製またはプラスチック製である。イメージガイド８は、内視鏡本体５内を長手方向に貫通し、イメージガイド８の先端は内視鏡本体５の先端面に配置され、イメージガイド８の基端は、フォトダイオードのような光検出器９に接続されている。イメージガイド８は、ライトガイド４と同様に、信号光Ｌの波長に対して高い透過率を有することが好ましい。
　ライトガイド４から射出された信号光Ｌの少なくとも一部は、病変部位Ａの上流側および下流側の両端面Ｓ１，Ｓ２において散乱される。イメージガイド８は、下流側の端面（下流面）Ｓ２から病変部位Ａおよび上流側の端面（上流面）Ｓ１を経由してイメージガイド８へ略真っ直ぐに伝搬する信号光Ｌを受光する。受光された信号光Ｌは、イメージガイド８の先端から基端まで導光し、光検出器９によって検出される。
　イメージガイド８および光検出器９は、血管Ｂ内の画像信号を取得するように構成されていてもよい。内視鏡本体５の先端から突出するガイドワイヤ１１の先端部が信号光Ｌによって照明されることで、ガイドワイヤ１１の先端部がイメージガイド８の先端面に投影される。したがって、イメージガイド８によって受光された信号光Ｌに基づき、ガイドワイヤ１１の先端部を含む画像信号を取得することができる。画像信号は、信号処理部１０において処理された後に、モニタ３に画像として表示される。これにより、術者は、例えば、病変部位Ａ内を進むガイドワイヤ１１の先端部を観察することができる。
　血管内視鏡装置１は、図２に示されるように、内視鏡本体５が挿入される円管状のカテーテル１７をさらに備えていてもよい。内視鏡本体５の外周面とカテーテル１７の内周面との間の隙間をフラッシュ液用の流路として使用し、生理食塩水のような透明なフラッシュ液を内視鏡本体５の先端の前方に向かってフラッシュすることができる。これにより、内視鏡本体５の視野内の血液をフラッシュ液に置換し、透明な視界を得ることができる。
　信号処理部１０は、光源６および光検出器９と接続されている。信号処理部１０は、プロセッサと、メモリとを有し、プロセッサが、メモリに記憶されたプログラムに従って処理を実行する。具体的には、信号処理部１０は、光源６が信号光Ｌを射出してから光検出器９が信号光Ｌを検出するまでの時間差Δｔを算出する。例えば、信号処理部１０は、信号光Ｌの射出のタイミングを示す信号を光源６から受信し、信号光Ｌの検出のタイミングを示す信号を光検出器９から受信し、受信した２つの信号に基づいて時間差Δｔを算出する。
　次に、信号処理部１０は、時間差Δｔから、信号光Ｌが通った経路上の病変部位Ａの厚さを算出する。信号光Ｌがライトガイド４およびイメージガイド８を伝搬するのに要する時間は、既知である。また、血液（またはフラッシュ液）と病変部位Ａとでは信号光Ｌの伝搬速度が異なり、信号光Ｌの血液および病変部位Ａの伝搬速度はそれぞれ既知である。これらの既知の情報に基づき、信号処理部１０は、時間差Δｔから、信号光Ｌの経路上の病変部位Ａの厚さを求めることができる。信号処理部１０は、両端面Ｓ１，Ｓ２の位置に関する情報として病変部位Ａの厚さの情報を生成し、厚さの情報、例えば厚さの数値をモニタ３に表示させる。
　Ｘ線撮影装置２は、患者の周囲に配置され、病変部位Ａを含む範囲のＸ線透視画像、例えば心臓のＸ線透視画像を取得する。Ｘ線透視画像は、Ｘ線撮影装置２からモニタ３に送信され、モニタ３に表示される。ライトガイド４、内視鏡本体５およびガイドワイヤ１１は、Ｘ線不透過性であるので、Ｘ線透視画像において、血管Ｂ内のライトガイド４、内視鏡本体５およびガイドワイヤ１１を観察することができる。
　次に、このように構成された血管内視鏡システム１００の作用について、冠動脈のＣＴＯの治療を例に説明する。
　術者は、Ｘ線透視画像を観察しながら、内視鏡本体５を順行性アプローチによりＣＴＯ部位である病変部位Ａの近傍まで挿入するとともに、ライトガイド４を逆行性アプローチにより病変部位Ａの近傍まで挿入する。これにより、図２に示されるように、冠動脈内において、内視鏡本体５とは別体である信号射出部としてのライトガイド４が、信号検出部としてのイメージガイド８と病変部位Ａを隔てて対向する位置に配置される。内視鏡本体５の血管Ｂ内への挿入には、例えば、内視鏡本体５とカテーテル１７との間の隙間に配置される、ガイドワイヤ１１とは別のガイド用のガイドワイヤが使用される。病変部位Ａの貫通用のガイドワイヤ１１をガイド用のガイドワイヤとしても使用してもよい。
　次に、術者は、光源６を作動させ、光源６からライトガイド４を経由して病変部位Ａに信号光Ｌを照射させる。下流面Ｓ２から病変部位Ａおよび上流面Ｓ１を透過しイメージガイド８に向かって略直進する信号光Ｌは、イメージガイド８によって受光され、光検出器９によって検出される。次に、信号処理部１０において、信号光Ｌの時間差Δｔから病変部位Ａの厚さが算出され、厚さの情報が生成される。そして、モニタ３に厚さの情報が表示される。
　術者は、モニタ３に表示されている厚さの情報が病変部位Ａのどの経路におけるものであるかを、Ｘ線透視画像内の内視鏡本体５およびライトガイド４の位置から把握することができる。術者は、モニタ３に表示される厚さの情報に基づき、ガイドワイヤ１１を貫通させるのに適した病変部位Ａの貫通ルートを決定する。例えば、術者は、冠動脈内で内視鏡本体５およびライトガイド４の位置を血管Ｂの径方向に変更しながら複数の位置での病変部位Ａの厚さを測定し、厚さが最小となる信号光Ｌの経路を貫通ルートに特定する。そして、術者は、特定された貫通ルートに沿ってガイドワイヤ１１を病変部位Ａに貫通させる。
　ＣＴＯのように血流が完全に遮断された病変部位Ａの場合、Ｘ線造影剤は、病変部位Ａを流れない。そのため、病変部位Ａの上流面Ｓ１の位置はＸ線透視画像において確認することができるが、病変部位Ａの下流面Ｓ２はＸ線透視画像において確認することができない。また、病変部位Ａの両端面Ｓ１，Ｓ２の形状は様々であり、病変部位Ａの厚さは位置に応じて異なる。このような端面Ｓ１，Ｓ２の形状を、血管Ｂを側面から透視した画像から解析するのは困難である。これらの理由により、術者は、上流面Ｓ１のどの位置からガイドワイヤ１１を病変部位Ａ内へ穿入させ、下流面Ｓ２のどの位置からガイドワイヤ１１を突出させるかを、Ｘ線透視画像のみから判断することは難しい。
　本実施形態によれば、病変部位Ａを隔てて配置されたライトガイド４およびイメージガイド８によって、両端面Ｓ１，Ｓ２を含む経路を伝搬し両端面Ｓ１，Ｓ２の位置の情報を含む信号光Ｌが検出される。このような信号光Ｌに基づき、信号光Ｌが通った経路上の病変部位Ａの厚さが測定され、測定された厚さがモニタ３に表示される。
　術者は、モニタ３に表示された厚さの情報と、Ｘ線透視画像内の内視鏡本体５、ガイドワイヤ１１および上流面Ｓ１の位置と、に基づき、病変部位Ａの下流面Ｓ２の位置を把握し、把握した下流面Ｓ２の位置に基づいて、ガイドワイヤ１１が病変部位Ａを貫通したか否かを判断することができる。ここで、術者は、病変部位Ａの厚さ情報を把握しているので、ガイドワイヤ１１が病変部位Ａを貫通する手前で押し進める力や速度を小さくすることで、貫通直後にガイドワイヤ１１が病変部位Ａから勢いよく飛び出すことを防ぐことができる。また、術者は、モニタ３に表示された厚さの情報に基づき、適切な貫通ルート、例えば、距離が最小である貫通ルートを特定することができる。このように、病変部位Ａにガイドワイヤ１１を貫通させる治療における術者の判断を支援することができ、それにより、術者は、ガイドワイヤ１１による病変部位Ａの治療をより適切に行うことができる。
　本実施形態において、信号光Ｌとして、１２００ｎｍまたはこれの近傍の波長を有する近赤外光を用いてもよい。１２００ｎｍの光は、脂質による吸収率が大きい。したがって、光検出器９によって検出された信号光Ｌの強度に基づき、信号光Ｌが通った病変部位Ａ内の位置が、脂質領域であるか、またはそれ以外の領域（例えば、石灰化領域）であるか、を識別することができる。
　また、硬い石灰化領域と比較して、脂質が豊富で柔らかい脂質領域は、ガイドワイヤ１１の貫通が容易である。したがって、術者は、ガイドワイヤ１１を容易に貫通させることができる病変部位Ａの脂質領域を把握し、把握された脂質領域に沿って簡単な操作でスムーズにガイドワイヤ１１を押し進めることができる。
　本実施形態において、血管内視鏡装置１は、ライトガイド４に代えて、図３に示されるように、信号光Ｌを１次元的または２次元的に走査する光ファイバスキャナ（信号射出部）１２を備えていてもよい。
　図４は、光ファイバスキャナ１２の一構成例を示している。この光ファイバスキャナ１２は、光ファイバ１２ａと、光ファイバ１２ａの外周面に固定された４枚の圧電素子１２ｂと、を備える。４枚の圧電素子１２ｂは、光ファイバ１２ａの周方向に均等に配列している。光ファイバ１２ａの外周面と圧電素子１２ｂとの間に、四角筒状または円筒状の弾性部材１２ｃが配置されていてもよい。光ファイバ１２ａ、圧電素子１２ｂおよび弾性部材１２ｃは、管状の外筒１２ｄ内に収容され、光ファイバ１２ａの先端部は、外筒１２ｄに固定された固定部１２ｅによって片持ち梁状に支持されている。外筒１２ｄの先端には、光ファイバ１２ａから射出される照明光を平行光または収束光として集光する対物レンズが配置されていることが好ましい。
　電源（図示略）からの電圧の印加によって圧電素子１２ｂが光ファイバ１２ａの長手方向に伸長または収縮することによって、光ファイバ１２ａの先端が径方向に変位し、信号光Ｌは、該信号光Ｌの射出方向に交差する方向に走査される。信号光Ｌの走査軌跡は、４枚の圧電素子１２ｂに印加される電圧の周波数および位相によって制御される。例えば、信号光Ｌは、渦巻状の走査軌跡に沿ってスパイラル走査される。圧電素子１２ｂはＸ線耐性を有するので、圧電素子１２ｂを駆動源として用いた光ファイバスキャナ１２は、Ｘ線撮像しながら同時に光走査を行うのに適している。
　図３および図４の変形例において、光検出器９は、光ファイバスキャナ１２による信号光Ｌの走査期間中に信号光Ｌを複数の時刻で検出する。走査された信号光Ｌは、下流面Ｓ２上の異なる位置からイメージガイド８に向かって進む。したがって、信号処理部１０は、下流面Ｓ２上の複数の位置と上流面Ｓ１上の略同一位置とを結ぶ複数の経路上の病変部位Ａの厚さ、すなわち、両端面Ｓ１，Ｓ２間の複数の経路の距離を算出する。信号処理部１０は、複数の経路の内、距離が最も短い経路の位置に関する情報を生成してモニタ３に表示させる。例えば、信号処理部１０は、光ファイバスキャナ１２から信号光Ｌの走査位置に関する情報を受信し、下流面Ｓ２上の複数の位置を算出し、距離が最も短い経路を貫通ルートとしてモニタ３に表示する。
　本変形例によれば、病変部位Ａが比較的長く病変部位Ａにおける血管Ｂが直線的でない場合にも、術者は、Ｘ線透視画像と距離が最も短い経路の位置の情報とに基づいて、血管Ｂの曲がり形状に応じた適切な貫通ルートを判断することができる。
　信号処理部１０は、他の経路の位置の情報をメモリに保存してもよい。例えば、距離が最も短い貫通ルートに沿うガイドワイヤ１１の貫通が成功しなかった場合に、保存された他の経路が、術者の指示に基づいてモニタ３に表示されてもよい。
　光ファイバスキャナ１２と同様の光ファイバスキャナが、内視鏡本体５にも設けられていてもよい。この場合、内視鏡本体５の光ファイバスキャナから射出され上流面Ｓ１において反射された信号光Ｌが、イメージガイド８を経由して光検出器９によって検出される。信号処理部１０は、上流面Ｓ１において反射された信号光Ｌに基づき、上流面Ｓ１のより正確な位置情報を算出することができる。ここで、本実施形態では、Ｘ線耐性がある圧電素子１２ｂを駆動源として光走査に用いることで、Ｘ線撮像に対して時間差の無いリアルタイムな情報を得ることができる。
（第２の実施形態）
　次に、本発明の第２の実施形態に係る血管内視鏡装置２０および血管内視鏡システム２００について図面を参照して説明する。
　本実施形態に係る血管内視鏡装置２０および血管内視鏡システム２００は、信号として、光Ｌに代えて超音波Ｕを用いる点において、第１の実施形態と異なっている。本実施形態において、第１の実施形態と異なる構成について説明し、第１の実施形態と共通する構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
　本実施形態に係る血管内視鏡システム２００は、図５に示されるように、血管内視鏡装置２０と、Ｘ線撮影装置２と、モニタ３と、を備える。
　血管内視鏡装置２０は、長尺の超音波プローブ（信号射出部）１３と、内視鏡本体５と、超音波プローブ１３の基端に接続された発振器１４と、内視鏡本体５に設けられた挿通孔７および超音波センサ（信号検出部）１５と、信号処理部１６と、を備える。
　病変部位Ａの治療時、超音波プローブ１３は逆行性アプローチにより病変部位Ａの近傍まで挿入され、内視鏡本体５は順行性アプローチにより病変部位Ａの近傍まで挿入される。したがって、図６に示されるように、超音波プローブ１３および内視鏡本体５は、血管Ｂ内において、病変部位Ａの両側に配置される。
　超音波プローブ１３は、発振器１４から供給された高周波の電気信号を超音波Ｕに変換する圧電素子（図示略）を有する。圧電素子は、例えば、ＰＺＴ（ジルコン酸チタン酸塩）からなる。圧電素子によって発生された超音波Ｕは、超音波プローブ１３の先端から射出される。
　超音波センサ１５は、内視鏡本体５の先端に配置されている。超音波センサ１５は、受信した超音波Ｕを電気信号に変換する圧電素子（図示略）を有する。圧電素子は、例えば、ＰＺＴからなる。超音波センサ１５は、下流面Ｓ２から病変部位Ａを経由して伝搬する超音波Ｕを圧電素子によって受信する。受信された超音波Ｕは圧電素子によって電気信号に変換され、電気信号は信号処理部１６に送信される。
　信号処理部１６は、圧電素子からの電気信号から、両端面Ｓ１，Ｓ２の位置に関する情報として病変部位Ａの両端面Ｓ１，Ｓ２を含む超音波画像を生成し、超音波画像をモニタ３に表示させる。超音波Ｕは、病変部位Ａの下流面Ｓ２および上流面Ｓ１において減衰するので、超音波画像において、下流面Ｓ２および上流面Ｓ１を観察することができる。また、超音波画像には、挿通孔７の先端開口から突出するガイドワイヤ１１の先端部が映り込む。したがって、術者は、超音波画像から、上流面Ｓ１とガイドワイヤ１１の先端との位置関係を認識することができる。また、術者は、Ｘ線透視画像から、超音波プローブ１３の血管Ｂ内の位置を認識することができる。
　超音波画像の生成に先立ち、信号処理部１６は、圧電素子からの電気信号に、増幅およびフィルタ処理等の信号処理を施してもよい。
　信号処理部１６は、超音波画像から両端面Ｓ１，Ｓ２を検出し、両端面Ｓ１，Ｓ２間の厚さが最小となる病変部位Ａの貫通ルートを特定し、特定した貫通ルートの位置情報をモニタ３に表示させてもよい。例えば、信号処理部１６は、モニタ３に表示されている超音波画像に最短の貫通ルートを示すラインを重畳させてもよい。
　このように、本実施形態によれば、病変部位Ａを隔てて配置された超音波プローブ１３および超音波センサ１５によって、両端面Ｓ１，Ｓ２を含む経路を伝搬し両端面Ｓ１，Ｓ２の位置の情報を含む超音波Ｕが検出される。このような超音波Ｕに基づき、両端面Ｓ１，Ｓ２を含む超音波画像が生成され、超音波画像がモニタ３に表示される。
　術者は、モニタ３に表示された超音波画像に基づき、病変部位Ａの両端面Ｓ１，Ｓ２の位置および形状を把握し、下流面Ｓ２の位置および形状に基づいて、ガイドワイヤ１１が病変部位Ａを貫通したか否かを判断することができる。また、術者は、モニタ３に表示された貫通ルートの位置情報に基づき、ガイドワイヤ１１を貫通させるのに適した貫通ルート、例えば、距離が最小となる貫通ルートを容易に特定することができる。このように、病変部位Ａにガイドワイヤ１１を貫通させる治療における術者の判断を支援することができ、それにより、術者は、ガイドワイヤ１１による病変部位Ａの治療をより適切に行うことができる。
　また、超音波Ｕは、病変部位Ａと内視鏡本体５との間に血液またはフラッシュ液が存在する状況においても、病変部位Ａから内視鏡本体５の超音波センサ１５まで伝搬することができる。したがって、フラッシュ液によるフラッシュ作業は不要であり、両端面Ｓ１，Ｓ２の位置情報の取得に要する手順および時間を低減することができる。
　本実施形態において、４０ＭＨｚから６０ＭＨｚの周波数の超音波Ｕを用いてもよい。４０ＭＨｚから６０ＭＨｚの超音波の反射率は、脂質が豊富な柔らかい組織と、石灰化した硬い組織との間で大きく異なる。したがって、超音波センサ１５によって検出された超音波Ｕの強度に基づき、病変部位Ａが、脂質性病変であるか、または石灰化病変であるかを識別することができる。
　本実施形態において、超音波プローブ１３が、内視鏡本体５とは別体であることとしたが、これに代えて、図７に示されるように、内視鏡本体５と一体であってもよい。
　この場合、超音波プローブ１３から射出された超音波Ｕの一部は、上流面Ｓ１において反射され超音波センサ１５によって受信される。上流面Ｓ１を透過した超音波Ｕの一部は、下流面Ｓ２において反射され上流面Ｓ１を透過し、超音波センサ１５によって受信される。
　超音波プローブ１３は、音響レンズを有し、音響レンズによって収束された超音波Ｕを射出してもよい。
　この変形例によれば、病変部位Ａの上流側に配置された内視鏡本体５のみで、病変部位Ａの両端面Ｓ１，Ｓ２を含む超音波画像を取得することができる。すなわち、逆行性アプローチによる器具の血管Ｂ内への挿入の必要がない。
　本実施形態において、超音波プローブ１３が、超音波Ｕの射出方向に交差する方向に超音波Ｕを走査可能であってもよい。
　この構成によれば、より広範囲の超音波画像を取得することができる。したがって、例えば、術者は、モニタ３に表示された超音波画像に基づいて、血管Ｂの曲がり形状に応じた貫通ルートを判断することができる。
　上記各実施形態および変形例において、信号射出部４または１３とガイドワイヤ１１の先端部とに、図８に示されるように、極性が相互に異なる磁性材料１８Ａ，１８Ｂが固定されていてもよい。
　図８に示される例では、第１の実施形態のライトガイド４の先端部に磁性材料１８Ａが固定されている。磁性材料１８Ａは、第２の実施形態の超音波プローブ１３の先端部に固定されていてもよい。
　本変形例によれば、病変部位Ａの両側に磁性材料１８Ａ，１８Ｂが配置される。したがって、病変部位Ａ内を進むガイドワイヤ１１は、磁性材料１８Ａ，１８Ｂ間の磁気吸引力によって、ライトガイド４または超音波プローブ１３の先端に引き寄せられる。ライトガイド４または超音波プローブ１３の先端は、下流面Ｓ２上の貫通ルートの終点の近くに配置されることが好ましい。
　これにより、特定された貫通ルートにより正確に沿うようにガイドワイヤ１１を前進させることができる。
　上記各実施形態において、内視鏡本体５が、ガイドワイヤ１１用の挿通孔７を備えることとしたが、内視鏡本体５が挿通孔７を備えていなくてもよい。この場合、ガイドワイヤ１１は、例えば、内視鏡本体５とカテーテル１７との間の隙間を通って血管Ｂ内に挿入される。
１００，２００　血管内視鏡システム
１，２０　血管内視鏡装置
２　Ｘ線撮影装置
３　モニタ
４　ライトガイド（信号射出部）
５　内視鏡本体
６　光源
７　挿通孔
８　イメージガイド（信号検出部）
９　光検出器（信号検出部）
１０，１６　信号処理部
１１　ガイドワイヤ
１２　光ファイバスキャナ（信号射出部）
１３　超音波プローブ（信号射出部）
１４　発振器
１５　超音波センサ（信号検出部）
１８Ａ，１８Ｂ　磁性材料
Ｌ　信号光（信号）
Ｕ　超音波（信号）
Ａ　病変部位
Ｂ　血管
Ｓ１　上流面、端面
Ｓ２　下流面、端面

Claims (11)

  1. 　血管内に挿入される長尺の内視鏡本体と、
    　該内視鏡本体に設けられ、前記血管内の病変部位の上流側および下流側の両端面を含む経路を伝搬する信号を検出する信号検出部と、
    　該信号検出部によって検出された信号に基づいて、前記病変部位の前記両端面の位置に関する情報を生成する信号処理部と、を備える血管内視鏡装置。
  2. 　前記内視鏡本体が、該内視鏡本体を長手方向に貫通し、ガイドワイヤが挿入される挿通孔を有する、請求項１に記載に血管内視鏡装置。
  3. 　前記血管内に挿入され前記病変部位に向かって前記信号を射出する信号射出部をさらに備える、請求項１または請求項２に記載の血管内視鏡装置。
  4. 　前記信号射出部が、前記内視鏡本体とは別体であり、前記病変部位を隔てて前記信号検出部と対向する位置に配置される、請求項３に記載の血管内視鏡装置。
  5. 　前記信号検出部が、前記信号として超音波を検出し、
    　前記信号処理部が、前記信号検出部によって検出された超音波に基づいて超音波画像を生成する、請求項１から請求項４のいずれかに記載の血管内視鏡装置。
  6. 　前記超音波の周波数が、４０ＭＨｚから６０ＭＨｚである、請求項５に記載の血管内視鏡装置。
  7. 　前記信号検出部が、前記信号として、前記病変部位内を前記信号検出部に向かって直進する光を検出し、
    　前記信号処理部が、前記信号射出部によって前記光が射出されてから前記信号検出部によって前記光が検出されるまでの時間差に基づいて、前記病変部位の両端面間の厚さを算出する、請求項４に記載の血管内視鏡装置。
  8. 　前記光の波長が、７００ｎｍから１３００ｎｍである、請求項７に記載の血管内視鏡装置。
  9. 　前記信号射出部が、前記信号を該信号の射出方向に交差する方向に走査可能であり、
    　前記信号検出部は、前記病変部位の前記両端面間の異なる経路を通った複数の前記信号を検出し、
    　前記信号処理部は、前記異なる経路の内、距離が最も短い経路の位置に関する情報を生成する、請求項３に記載の血管内視鏡装置。
  10. 　前記信号射出部が、圧電素子を駆動源とする光ファイバスキャナである、請求項９に記載の血管内視鏡装置。
  11. 　請求項１から請求項１０のいずれかに記載の血管内視鏡装置と、
    　前記血管のＸ線透視画像を取得するＸ線撮影装置と、を備える血管内視鏡システム。
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