流体フラッシング機能付き画像処理プローブハウジング

专利摘要:
本発明は、超音波画像用カテーテルで使用するための画像処理プローブを提供する。 超音波画像用カテーテルに使用する画像処理プローブが提供される。カテーテルは、内部を通って流体を導くための末端に開口を有するシースを含むタイプである。画像プローブは、回転のための駆動シャフトに結合される末梢ハウジングと、超音波を生成し感知するための、前記末梢ハウジング内のトランスジューサと、該トランスジューサの全域での前記シース内の前記流体の流れを促進する流体流促進器とを含む。
公开号:JP2011507619A
申请号:JP2010539741
申请日:2008-12-17
公开日:2011-03-10
发明作者:ロバート ゼレンカ、；トーマス ムーア、
申请人:シリコンバレー メディカル インスツルメンツ インコーポレイテッド；
IPC主号:A61B8-12

专利说明:

[0001] 本発明は、広くは、画像処理用カテーテルの画像処理プローブに関連する。]
背景技術

[0002] 本願は、２００７年１２月２０日に出願された米国仮特許出願番号６１／００８，７２５及び２００８年１２月８日に出願された米国特許出願番号１２／３３０，３０８の出願中の利益を主張し、それらの全体は参照によってここに組み入れられる。]
[0003] 本発明は、広くは、画像処理用カテーテルの画像処理プローブに関連する。本発明は、より具体的には、例えば血管内超音波法（ＩＶＵＳ）または心腔内心エコー法（ＩＣＥ）カテーテルでの使用のために機械的に走査される画像処理プローブに関する。本発明は、さらに、画像処理プローブの超音波振動子の近くで気泡が形成されることを防止するためにカテーテルシースから勢いよくほとばしる、効率的で完全な流体を保証するように構成された画像処理プローブに関する。さらに、本発明は、連続的に流体を前記画像処理プローブの伝送表面を越えて導くことによって回転動作の間、気泡の防止を保証する画像処理プローブ構成に関する。]
[0004] IVUSカテーテルは、体中での内部構造の画像処理を可能にする。ＩＣＥカテーテルは、体中でのより大きな内部構造の画像処理を可能にする。Ｃｏｒｏｎａｒｙ ＩＶＵＳ（心臓血管内超音波検査）カテーテルは、例えば冠疾患を視覚化するために心臓の小動脈内で使われる。Ｃｏｒｏｎａｒｙ ＩＣＥカテーテルは、心房中隔欠損（ＡＳＤ）、卵円孔開存症（ＰＦＯ）を含む構造心疾患を視覚化するため及び中隔穿刺、経皮的弁置換及び種々の切除治療手法を含む様々な処置を処理するために心臓の空洞で使われる。その目的のために、ＩＶＵＳ又はＩＣＥカテーテルは、可視化を可能にするために、圧力波を作り出す少なくとも1つの超音波振動子を使用する。少なくとも１つのトランスジューサが、通常、周囲のシース又はカテーテル部材中に収納され、３６０度の可視化を可能にするために回転する。空気は少なくとも１つのトランスジューサによって引き起こされた超音波の伝送のための効率的な媒体ではないので、通常、前記トランスジューサとシースとの間で該シース内に配置される流体インタフェースが、設けられる。残念ながら、現在の画像処理プローブ構成は、トランスジューサの近傍での流体の気泡の形成を必ずしも防止しておらず、画像処理用カテーテル性能に障害を引き起こしている。本発明はこれとその他の問題点に対処する。]
発明が解決しようとする課題

[0005] 本発明は超音波画像用カテーテルで使用するための画像処理プローブを提供する。]
課題を解決するための手段

[0006] 前記カテーテルは、貫通するように流体を導くために遠位端に開口を有するシースを含むことができる。前記画像処理プローブは、回転のための駆動シャフトに結合された末梢ハウジング、該末梢ハウジング内で超音波を発生させまた感知するためのトランスジューサと、]
[0007] 前記トランスジューサを越える前記シース内の前記流体の流れを促進する流体流促進器とを含む。]
[0008] 前記画像処理プローブは、さらに、前記トランスジューサの遠位端側の壁を含むことができ、前記流体流促進器は、前記壁内の前記トランスジューサと隣接する開口を含むことができる。前記末梢ハウジングは、好ましくは、該末梢ハウジングの近位端の第１のプロフィールと、前記トランスジューサの前記遠位端側の壁の第２のプロフィールとを有し、前記流体流促進器は、前トランスジューサを越えて前記壁の前記開口を通る流体の流れを促進すべく、前記第１のプロフィールより大きい前記第２のプロフィールを含む。]
[0009] 前記カテーテルは中心軸線を有し、前記流体流促進器は、さらに、近位端の方向に前記カテーテルの前記中心軸線へ向けて傾斜する角度で前記トランスジューサを配置するためのトランスジューサ用台を含むことができる。]
[0010] 前記末梢ハウジングは、近位範囲を有し、前記流体流促進器は前記末梢ハウジングの前記近位範囲に少なくとも1つの水管を含むことができる。前記少なくとも１つの水管は、好ましくは、前記中心軸線に角度的に前記末梢ハウジングの前記近位範囲内に形成される。前記少なくとも１つの水管は、少なくとも２つの水管で構成することができる。前記トランスジューサは表面を含む。前記少なくとも２つの水管は、前記トランスジューサの前記表面上に流体を直接向ける第１の水管と、前記トランスジューサの側方から該トランスジューサの前記表面上に流体を向ける第２の水管を含むことができる。前記少なくとも１つの水管は近位側及び遠位側を有し、前記近位側が前記末梢ハウジングの回転方向へ前記遠位側に先行するように、形成することができる。少なくとも１つの水管は、曲率半径を含むことができる。]
[0011] 新規であると信じる本発明の特徴は、添付の特許請求の範囲に詳細に記述されている。本発明は、それのさらなる特徴及び利点と共に、同一の参照符号が同一の要素を示す添付図面を参照しての以下の説明により、最もよく理解されよう。]
図面の簡単な説明

[0012] 本発明の第１の実施例に係る超音波画像処理用カテーテルを部分的に破断して示す側面図である。
図１の前記カテーテルの画像処理プローブの部分的な斜視図である。
血管内超音波(IVUS)カテーテルの駆動ケーブルと接続された本発明を具体化する他の画像処理プローブを示す斜視図である。] 図１
実施例

[0013] 図１は、本発明の第１の実施例に関する画像処理用カテーテル１０を示す。画像処理用カテーテル１０は、特に、IVUSカテーテルとして使用するのに適するが、当業者は、本発明から逸脱することなく超音波カテーテルの多くの他の形態で本発明が使われることを理解するであろう。前記カテーテル１０は、一般的に、シースすなわちカテーテル部材１２と、画像処理プローブ１４とを含む。図示のとおり、画像処理プローブ１４はシース１４内に配置されている。画像処理プローブ１４は、該画像処理プローブが視覚化される体の内部構造を走査すべく移動するときにシース１２が静止し続けることを可能にすべく該シース内で軸方向に移動可能である。また、よく知られているように、画像処理プローブ１４は、３６０度の走査を可能とすべく、回転可能である。] 図１
[0014] 画像処理プローブ１４は、一般的に、末梢ハウジング１６、柔軟な駆動シャフト１８及び同軸ケーブル２０を含む。末梢ハウジング１６は、既知の方法で柔軟な駆動シャフト１８の末端に担持されている。駆動シャフト１８は、前記針金の一連の同心円の又は巻線の繰り返しを含む長いばねを作るべく、例えば心棒上に金属針金を螺旋構造に複数回巻くことによって形成することができる。隣接したばねの一方が他方を包み込む状態で互いに逆方向となるように、２以上のばねを巻き付けることができる。これは、駆動シャフトに柔軟性及び高いねじり剛性の両方を付与する。]
[0015] 末梢ハウジング１６は、一般的に、超音波トランスジューサ２２、遠位端の先端壁２４及び近位端側の切り出し面２６を含む。前記トランスジューサ２２はトランスジューサ支持体２８に取り付けられている。前記支持体２８及び遠位先端の壁２４は、導電性の接着剤２７によって、相互に付着されている。前記トランスジューサの表面からのエネルギーだけが全体的に前記トランスジューサ２２の露出面に直角に参照符号３０で示される方向へ放出されるように、前記支持体２８は、超音波トランスジューサ２２の背面からの超音波を吸収するような大きさ及び材料である。同軸ケーブル２０は、駆動シャフト１８を下流へ伸び、中心導体３２と、遮蔽されたリード線３４とを含む。図示のとおり、中心導体３２と、遮蔽されたリード線３４とは、前記トランスジューサ２０に交差して結合されている。同軸ケーブル２０は、前記トランスジューサ２２がシース１２の管腔３６内へ圧力は生成すべく前記トランスジューサ２２にエネルギー結合されている。管腔３６の内部は、好ましくは生理食塩水などの流体で満たされる。前記生理食塩水はカテーテル１０の近位端からカテーテル１０の遠位端へ流れ、前記超音波エネルギーを前記シース内へさらに前記体へ効率的に伝えるように作用する。この流体の流れを支援すべく、前記シースは、その遠心端に前記流体のための出口点（図示せず）を含む。先に述べたように、気泡が形成されることあるいは前記トランスジューサ２２の近傍にあることを防止することは重要である。]
[0016] 前記トランスジューサ２２の近傍での気泡形成を確実に防止するために、また図２をさらに参照するに、末梢ハウジング１６の遠位端範囲は、前記トランスジューサ２２に隣接している遠位端側の先端壁２４を含む。前記遠位の先端壁２４は、該先端壁に前記トランスジューサ２２に隣接する開口３８を有する。末梢ハウジング１６は、前記トランスジューサ２２の近くに、前記トランスジューサ２２につながるテーパーが付された表面２６を形成する近位の切り出しを有する。前記トランスジューサ２２への前記近位端から該トランスジューサ２２の遠位端への前記シース内の流体の流れは、テーパーが付された切り出し面２６を下流へ案内され、前記トランスジューサの近傍での気泡形成を防止すべく、前記トランスジューサ２２を越え、また連続的な方法で遠位端の先端壁開口３８外へ乱流を生じることなく案内される。] 図２
[0017] テーパーを付された切り出し面２６の近位端範囲にある末梢ハウジング１６は、カテーテル中心軸線４０及び前記流体の流れを実質的に横切る第１のプロフィールを有し、すなわち定義する。前記遠位端の先端壁２４は、またカテーテル中心軸線４０及び前記流体の流れを実質的に横切る第２のプロフィールを定義する。前記第２のプロフィールは前記第１のプロフィールより寸法が大きい。それゆえ、これは、前記遠位端の先端開口３８を通り、また前記トランスジューサ２２を越える前記流体の流れを促進するように作用する。]
[0018] 前記トランスジューサ２２を越える前記流体の流れをさらに促進するために、前記トランスジューサは前記流体が越えて流れる表面２２ａを有し、該表面は前記近位端の方向へ前記カテーテル中心軸線に向けて傾斜する角度で配置されている。これは、前記流体の流れに対してより大きな表面抵抗を示し、前記表面との流体接触を保証する。]
[0019] 図３は、本発明のさらなる実施例に係る他の画像処理用カテーテル１１０を示す。カテーテル１１０は、図１及び２のカテーテル１０に類似しており、それゆえ、同様な要素のための参照符号が図３で繰り返されている。回転動作の間、前記トランスジューサ２２の近傍での気泡形成をさらに確実に防止すべく、またさらに図３を参照するに、末梢ハウジング２６の前記近位端範囲には水管４１及び４２が設けられている。図３に示されているように、一方の前記水管が末梢ハウジング２６の前記近位端の頂部から前記トランスジューサ表面２２上に流体を向け、他方の水管４１は側方から前記トランスジューサ表面２２に流体を向ける。さらに、前記両水管は、カテーテル駆動シャフト４３に沿って伸長する線に関して角度的に、末梢ハウジング１６の近位端部分２６に組み込まれている。これは図３に角度θで示されており、該角度θはカテーテル駆動シャフト１３に平行に伸びる線４３と、水管４１の一方の中心を通って伸長する線４４との交差で形成されている。各水管４１及び４２は、各水管の近位端側が遠位端側よりも回転方向へ先行するような角度で組み立てられている。これは、図３に時計回転方向（カテーテル駆動シャフト１３に沿って遠位端を見る視点から）で４５によって指示されている。さらに、各水管の各側部には、図３に４６で示された小さな曲率半径が形成されている。管側の湾曲を達成する１つの方法は、例えば０．１インチ（０．２５４センチメートル）のオーダーのように小さなピッチを有する螺旋体に前記管を構築することである。図１中で示された末梢ハウジング１６の回転及び前記流体流促進構造と組み合わされた前記管の角度及び湾曲は、前記トランスジューサ２２の前記表面に末梢ハウジング１６に最も近くカテーテルシース１２内に存在する流体を連続的に引くように機能する。前記シース内での前記トランスジューサ２２への近位端から該トランスジューサ２２の遠位端への流体の流れは、前記トランスジューサの近傍での気泡の発生を防止すべく、乱流を生じることなく、テーパーが付された切り出し面２６を下流へ導かれ、前記トランスジューサ２２を越えて、連続的な方法で前記遠位端の先端壁の開口３８を出るように構成される。] 図１ 図３
[0020] 本発明の特定の実施例が示されて、説明されたが、変更が可能であり、したがって、それは、添付の請求の範囲が該請求の範囲によって定義されるような発明の真の精神および範囲内にあるような変更および修正のすべてを含むことを意図する。]
[0021] １０、１１０画像処理用カテーテル
１２シース
１４画像処理プローブ
１６末梢ハウジング
１８駆動シャフト
２０同軸ケーブル
２２超音波トランスジューサ
２２ａ 表面
２４先端壁
２６切り出し面
２８トランスジューサ支持体
３２中心導体
３４リード線
３６管腔
３８ 開口
４０カテーテル中心軸線
４１、４２ 水管]

权利要求:

請求項1
超音波画像処理用カテーテルに使用するための画像処理プローブであって、前記カテーテルは該カテーテルを貫通して流体を案内するために遠位端に開口を有するシースを含み、回転のための駆動シャフトに結合された末梢ハウジングと、該末梢ハウジング内の超音波を生成し感知するためのトランスジューサと、前記トランスジューサを越えて前記シース内の前記流体の流れを促進する流体流促進器とを含む、画像処理プローブ。
請求項2
さらに、前記トランスジューサの遠位端側の壁を含み、前記流体流促進器は前記壁内の前記トランスジューサと隣接する開口を含む、請求項１に記載の画像処理プローブ。
請求項3
前記末梢ハウジングは、該末梢ハウジングの近位端の第１のプロフィール及び前記トランスジューサの遠位端の前記壁の第２のプロフィールを有し、前記流体流促進器は、前記トランスジューサを越えて前記壁の前記開口を通る流体の流れを促進すべく前記第１のプロフィールよりも大きな前記第２のプロフィールを含む、請求項２に記載の画像処理プローブ。
請求項4
前記カテーテルは中心軸線を有し、前記流体流促進器は、さらに、近位端の方向に前記カテーテルの前記中心軸線へ向けて傾斜する角度で前記トランスジューサを配置するトランスジューサ用台を含む、請求項１に記載の画像処理プローブ。
請求項5
前記末梢ハウジングは近位範囲を有し、前記流体流促進器は前記末梢ハウジングの前記近位範囲に少なくとも１つの水管を含む、請求項１に記載の画像処理プローブ。
請求項6
前記カテーテルは中心軸線を有し、前記少なくとも１つの水管は、前記中心軸線に角度的に前記末梢ハウジングの前記近位範囲内に形成されている、請求項５に記載の画像処理プローブ。
請求項7
前記少なくとも１つの水管は、少なくとも２つの水管で構成されている、請求項５に記載の画像処理プローブ。
請求項8
前記トランスジューサは表面を含み、前記少なくとも２つの水管は、前記トランスジューサの前記表面上に流体を直接向ける第１の水管を含み、また前記少なくとも２つの水管は、前記トランスジューサの側方から該トランスジューサの前記表面上に流体を向ける第２の水管を含む、請求項７に記載の画像処理プローブ。
請求項9
前記少なくとも１つの水管は近位側及び遠位側を有し、前記少なくとも１つの水管は前記近位側が前記末梢ハウジングの回転方向へ前記遠位側に先行するように形成されている、請求項５に記載の画像処理プローブ。
請求項10
前記少なくとも１つの水管は曲率半径を含む、請求項５に記載の画像処理プローブ。