知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5997157
(24)【登録日】2016年9月2日
(45)【発行日】2016年9月28日
(54)【発明の名称】バックロード可能な光学形状検知ガイドワイヤ
(51)【国際特許分類】
A61M 25/09 20060101AFI20160915BHJP
A61M 25/092 20060101ALI20160915BHJP
【ＦＩ】
A61M25/09
A61M25/092
【請求項の数】20
【全頁数】14
(21)【出願番号】特願2013-526578(P2013-526578)
(86)(22)【出願日】2011年8月29日
(65)【公表番号】特表2013-540466(P2013-540466A)
(43)【公表日】2013年11月7日
(86)【国際出願番号】IB2011053774
(87)【国際公開番号】WO2012029013
(87)【国際公開日】20120308
【審査請求日】2014年8月22日
(31)【優先権主張番号】61/378,967
(32)【優先日】2010年9月1日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】590000248
【氏名又は名称】コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ
【氏名又は名称原語表記】ＫＯＮＩＮＫＬＩＪＫＥ ＰＨＩＬＩＰＳ Ｎ．Ｖ．
(74)【代理人】
【識別番号】100087789
【弁理士】
【氏名又は名称】津軽 進
(74)【代理人】
【識別番号】100122769
【弁理士】
【氏名又は名称】笛田 秀仙
(72)【発明者】
【氏名】マンズケ ロベルト
(72)【発明者】
【氏名】チャン レイモンド
(72)【発明者】
【氏名】グティエレス ルイス フェリペ
【審査官】
金丸 治之
(56)【参考文献】
【文献】
米国特許出願公開第２００１／００２１８４３（ＵＳ，Ａ１）
【文献】
特開２００４−２５１７７９（ＪＰ，Ａ）
【文献】
米国特許出願公開第２００９／０１２３１１１（ＵＳ，Ａ１）
【文献】
特開２００８−１９０９１０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ａ６１Ｍ ２５／０９
Ａ６１Ｍ ２５／０９２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
光ガイドワイヤシステムであって、
光ガイドワイヤの遠位端に対して標的領域へカテーテルを進めるための光ガイドワイヤであって、前記光ガイドワイヤの形状を示す符号化光信号を生成するための少なくとも一つのガイドワイヤファイバコアを含む、光ガイドワイヤと、
前記光ガイドワイヤの形状を再構成するために前記符号化光信号に応答する光ガイドワイヤコントローラと、
前記光ガイドワイヤコントローラに光学的に結合する少なくとも一つのインターフェースファイバコアを含むガイドワイヤインターフェースと、
光コネクタとを有し、
前記光コネクタが前記少なくとも一つのガイドワイヤファイバコアから前記少なくとも一つのインターフェースファイバコアを通じて前記光ガイドワイヤコントローラへ前記符号化光信号を光学的に伝達するために前記光ガイドワイヤを前記ガイドワイヤインターフェースへ接続するように動作可能であり、
前記ガイドワイヤインターフェースへの前記光ガイドワイヤの接続後、前記光コネクタがさらに前記ガイドワイヤインターフェースから前記光ガイドワイヤを切断し前記光ガイドワイヤの近位端で前記カテーテルをロードするように動作可能であり、
前記ガイドワイヤインターフェースからの前記光ガイドワイヤの切断及び前記光ガイドワイヤの近位端での前記カテーテルのローディングの後、前記光コネクタがさらに前記少なくとも一つのガイドワイヤファイバコアから前記少なくとも一つのインターフェースファイバコアを通じて前記光ガイドワイヤコントローラへ前記符号化光信号を再伝達するために前記ガイドワイヤインターフェースへ前記光ガイドワイヤを再接続するように動作可能である、
光ガイドワイヤシステム。
光ガイドワイヤの遠位端に対して標的領域へカテーテルを進めるための光ガイドワイヤであって、前記光ガイドワイヤの形状を示す符号化光信号を生成するための少なくとも一つのガイドワイヤファイバコアを含む、光ガイドワイヤと、
前記光ガイドワイヤの形状を再構成するために前記符号化光信号に応答する光ガイドワイヤコントローラと、
前記光ガイドワイヤコントローラに光学的に結合する少なくとも一つのインターフェースファイバコアを含むガイドワイヤインターフェースと、
光コネクタとを有し、
前記光コネクタが前記少なくとも一つのガイドワイヤファイバコアから前記少なくとも一つのインターフェースファイバコアを通じて前記光ガイドワイヤコントローラへ前記符号化光信号を光学的に伝達するために前記光ガイドワイヤを前記ガイドワイヤインターフェースへ接続するように動作可能であり、
前記ガイドワイヤインターフェースへの前記光ガイドワイヤの接続後、前記光コネクタがさらに前記ガイドワイヤインターフェースから前記光ガイドワイヤを切断し前記光ガイドワイヤの近位端で前記カテーテルをロードするように動作可能であり、
前記ガイドワイヤインターフェースからの前記光ガイドワイヤの切断及び前記光ガイドワイヤの近位端での前記カテーテルのローディングの後、前記光コネクタがさらに前記少なくとも一つのガイドワイヤファイバコアから前記少なくとも一つのインターフェースファイバコアを通じて前記光ガイドワイヤコントローラへ前記符号化光信号を再伝達するために前記ガイドワイヤインターフェースへ前記光ガイドワイヤを再接続するように動作可能である、
光ガイドワイヤシステム。
【請求項2】
前記光ガイドワイヤが、
少なくとも一つのファイバコア延長部をさらに含み、各ファイバコア延長部が前記少なくとも一つのガイドワイヤファイバコアの一つと一体である、
請求項１に記載の光ガイドワイヤシステム。
少なくとも一つのファイバコア延長部をさらに含み、各ファイバコア延長部が前記少なくとも一つのガイドワイヤファイバコアの一つと一体である、
請求項１に記載の光ガイドワイヤシステム。
【請求項3】
前記光ガイドワイヤが、
少なくとも一つのフェルールをさらに含み、各フェルールが前記少なくとも一つのファイバコア延長部の一つを少なくとも部分的に囲む、
請求項２に記載の光ガイドワイヤシステム。
少なくとも一つのフェルールをさらに含み、各フェルールが前記少なくとも一つのファイバコア延長部の一つを少なくとも部分的に囲む、
請求項２に記載の光ガイドワイヤシステム。
【請求項4】
前記光ガイドワイヤが、
前記少なくとも一つのファイバコア延長部を少なくとも部分的に囲むフェルールをさらに含む、
請求項２に記載の光ガイドワイヤシステム。
前記少なくとも一つのファイバコア延長部を少なくとも部分的に囲むフェルールをさらに含む、
請求項２に記載の光ガイドワイヤシステム。
【請求項5】
前記ガイドワイヤインターフェースが、
少なくとも一つのファイバコア延長部を含み、各ファイバコア延長部が前記少なくとも一つのインターフェースファイバコアの一つと一体である、
請求項１に記載の光ガイドワイヤシステム。
少なくとも一つのファイバコア延長部を含み、各ファイバコア延長部が前記少なくとも一つのインターフェースファイバコアの一つと一体である、
請求項１に記載の光ガイドワイヤシステム。
【請求項6】
前記ガイドワイヤインターフェースが、
少なくとも一つのフェルールをさらに含み、各フェルールが前記少なくとも一つのファイバコア延長部の一つを少なくとも部分的に囲む、
請求項５に記載の光ガイドワイヤシステム。
少なくとも一つのフェルールをさらに含み、各フェルールが前記少なくとも一つのファイバコア延長部の一つを少なくとも部分的に囲む、
請求項５に記載の光ガイドワイヤシステム。
【請求項7】
前記ガイドワイヤインターフェースが、
前記少なくとも一つのファイバコア延長部を少なくとも部分的に囲むフェルールをさらに含む、
請求項５に記載の光ガイドワイヤシステム。
前記少なくとも一つのファイバコア延長部を少なくとも部分的に囲むフェルールをさらに含む、
請求項５に記載の光ガイドワイヤシステム。
【請求項8】
前記ガイドワイヤインターフェースが少なくとも一つのフェルールをさらに含み、各フェルールが前記少なくとも一つのインターフェースファイバコアの一つを少なくとも部分的に囲み、
前記光コネクタが前記少なくとも一つのフェルールを少なくとも部分的に囲むインターフェースコネクタを含む、
請求項１に記載の光ガイドワイヤシステム。
前記光コネクタが前記少なくとも一つのフェルールを少なくとも部分的に囲むインターフェースコネクタを含む、
請求項１に記載の光ガイドワイヤシステム。
【請求項9】
前記ガイドワイヤインターフェースが前記少なくとも一つのインターフェースファイバコアを少なくとも部分的に囲むフェルールをさらに含み、
前記光コネクタが前記フェルールを少なくとも部分的に囲むインターフェースコネクタを含む、
請求項５に記載の光ガイドワイヤシステム。
前記光コネクタが前記フェルールを少なくとも部分的に囲むインターフェースコネクタを含む、
請求項５に記載の光ガイドワイヤシステム。
【請求項10】
前記光コネクタが前記光ガイドワイヤの近位端を囲むガイドワイヤコネクタと、前記ガイドワイヤインターフェースを少なくとも部分的に囲むインターフェースコネクタとを含む、請求項１に記載の光ガイドワイヤシステム。
【請求項11】
前記ガイドワイヤコネクタと前記インターフェースコネクタが前記少なくとも一つのガイドワイヤファイバコアと前記少なくとも一つのインターフェースファイバコアの光学配列に応じてかみ合うように動作可能である、請求項１０に記載の光ガイドワイヤシステム。
【請求項12】
前記ガイドワイヤインターフェースが、
前記少なくとも一つのガイドワイヤファイバコアと前記少なくとも一つのインターフェースファイバコアを微細配列するように動作可能な微小電気機械システムを含む、
請求項１に記載の光ガイドワイヤシステム。
前記少なくとも一つのガイドワイヤファイバコアと前記少なくとも一つのインターフェースファイバコアを微細配列するように動作可能な微小電気機械システムを含む、
請求項１に記載の光ガイドワイヤシステム。
【請求項13】
前記ガイドワイヤインターフェースが、
前記少なくとも一つのガイドワイヤファイバコアと前記少なくとも一つのインターフェースファイバコアの適切な微細配列を示すように動作可能なインジケータをさらに含む、
請求項１に記載の光ガイドワイヤシステム。
前記少なくとも一つのガイドワイヤファイバコアと前記少なくとも一つのインターフェースファイバコアの適切な微細配列を示すように動作可能なインジケータをさらに含む、
請求項１に記載の光ガイドワイヤシステム。
【請求項14】
前記光ガイドワイヤが円形断面を持つ、請求項１に記載の光ガイドワイヤシステム。
【請求項15】
前記光ガイドワイヤが非円形断面を持つ、請求項１に記載の光ガイドワイヤシステム。
【請求項16】
光ガイドワイヤの形状を示す符号化光信号を生成するための少なくとも一つのガイドワイヤファイバコアを含む光ガイドワイヤの遠位端に対して標的領域へカテーテルを進めるための方法であって、
前記少なくとも一つのガイドワイヤファイバコアから少なくとも一つのインターフェースファイバコアを通じて光ガイドワイヤコントローラへ前記符号化光信号を光学的に伝達するために前記光ガイドワイヤをガイドワイヤインターフェースへ接続するステップであって、
前記ガイドワイヤインターフェースが前記光ガイドワイヤコントローラに光学的に結合する前記少なくとも一つのインターフェースファイバコアを含み、
前記光ガイドワイヤコントローラが前記光ガイドワイヤの形状を再構成するために前記符号化光信号に応答する、
ステップと、
前記ガイドワイヤインターフェースへの前記光ガイドワイヤの接続後、前記ガイドワイヤインターフェースから前記光ガイドワイヤを切断し、前記光ガイドワイヤの近位端で前記カテーテルをロードするステップと、
前記ガイドワイヤインターフェースからの前記光ガイドワイヤの切断及び前記光ガイドワイヤの近位端での前記カテーテルのローディングの後、前記少なくとも一つのガイドワイヤファイバコアから前記少なくとも一つのインターフェースファイバコアを通じて前記光ガイドワイヤコントローラへ前記符号化光信号を再伝達するために前記光ガイドワイヤを前記ガイドワイヤインターフェースへ再接続するステップと、
を有する方法。
前記少なくとも一つのガイドワイヤファイバコアから少なくとも一つのインターフェースファイバコアを通じて光ガイドワイヤコントローラへ前記符号化光信号を光学的に伝達するために前記光ガイドワイヤをガイドワイヤインターフェースへ接続するステップであって、
前記ガイドワイヤインターフェースが前記光ガイドワイヤコントローラに光学的に結合する前記少なくとも一つのインターフェースファイバコアを含み、
前記光ガイドワイヤコントローラが前記光ガイドワイヤの形状を再構成するために前記符号化光信号に応答する、
ステップと、
前記ガイドワイヤインターフェースへの前記光ガイドワイヤの接続後、前記ガイドワイヤインターフェースから前記光ガイドワイヤを切断し、前記光ガイドワイヤの近位端で前記カテーテルをロードするステップと、
前記ガイドワイヤインターフェースからの前記光ガイドワイヤの切断及び前記光ガイドワイヤの近位端での前記カテーテルのローディングの後、前記少なくとも一つのガイドワイヤファイバコアから前記少なくとも一つのインターフェースファイバコアを通じて前記光ガイドワイヤコントローラへ前記符号化光信号を再伝達するために前記光ガイドワイヤを前記ガイドワイヤインターフェースへ再接続するステップと、
を有する方法。
【請求項17】
前記ガイドワイヤインターフェースへの前記光ガイドワイヤの接続及び再接続の少なくとも一つの際、前記少なくとも一つのガイドワイヤファイバコアと前記少なくとも一つのインターフェースファイバコアを微細配列するステップをさらに有する、請求項１６に記載の方法。
【請求項18】
前記少なくとも一つのガイドワイヤファイバコアと前記少なくとも一つのインターフェースファイバコアの微細配列成功の表示を与えるステップをさらに有する、請求項１７に記載の方法。
【請求項19】
前記ガイドワイヤインターフェースへの前記光ガイドワイヤの接続及び再接続の少なくとも一つの際、前記光ガイドワイヤの少なくとも一部の形状を再構成するステップをさらに有する、請求項１６に記載の方法。
【請求項20】
前記再構成された光ガイドワイヤの少なくとも一部の形状を表示するステップをさらに有する、請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は概して最小侵襲インターベンション中に標的領域へカテーテルを進めるためのガイドワイヤ（例えば最小侵襲心臓血管インターベンション中に心臓へカテーテルを進めるためのガイドワイヤ）に関する。本発明は特にガイドワイヤの近位端の上でカテーテルのバックローディングを促進するための光コネクタを持つ光学形状検知ガイドワイヤに関する。
【背景技術】
【0002】
多くの最小侵襲心臓血管インターベンションは、診断若しくは治療ペイロード（例えば造影剤、圧力変換器、バルーン、ステントなど）とともに血管を通して進められることができる細長い管である、カテーテルで実行される。様々な理由（例えば血管形状のねじれ若しくは血管閉塞）のために、診断若しくは治療カテーテルの導入前にインターベンションの標的領域へガイドワイヤが進められ得る。ガイドワイヤは典型的には、ガイドワイヤの近位端の上での診断若しくは治療カテーテルのローディング、及び標的領域に達するようガイドワイヤを経たカテーテルの前進を促進する、特別に設計された材料特性を持つ細いワイヤである。
【0003】
これらの手順は一般に、カテーテルのガイドワイヤの二次元（"２Ｄ"）投影像を描くリアルタイムＸ線イメージングでガイドされる。しかしながら、Ｘ線イメージングに伴う課題はイメージングの２Ｄ性及び患者と医師への電離放射線を含む。より実行可能な代替案は光学形状検知技術であり、これはいかなる有害な放射線も必要なく医療機器の完全三次元（"３Ｄ"）形状情報を提供し得る。この技術は米国特許出願公開２００６／００１３５２３ Ａ１及び２００７／００６５０７７ Ａ１に記載されており、米国特許出願公開ＵＳ ２００８／０２８５９０９ Ａ１において医療機器（例えばガイドワイヤ及びカテーテル）への統合を提案されている。
【0004】
この技術に基づいて、光ファイバを用いて空間的に検知する屈曲及びねじれ検出を実現する一つの方法は、距離にわたって特定の幾何学方向においてファイバブラッググレーティング（"ＦＢＧ"）ファイバの多重コアを組み合わせることである。一つの可能性のある設定は、らせん中心に追加ＦＢＧファイバを含むらせん構造に配向した三つ以上のＦＢＧファイバであり得る。医療ガイドワイヤを作るために、こうしたマルチコアファイバは生体適合性及び機械的特性の点で医学的要件を満たすように設計される被覆材料と一体化される必要があり得る。
【0005】
カテーテルを進める前にガイドワイヤが標的領域に達する必要がある多くの場合においては、カテーテルのバックローディングの前のガイドワイヤフェーズ中に形状検知能力を使用することが望ましい。しかしながら、形状検知能力を持つガイドワイヤを実現するためには、バックローディングが通常起こり得る点で光学システムに接続される必要がある。勿論、ガイドワイヤはバックローディング中に光学システムから一時的に切断され得るが、現在の光コネクタはあまりにも大き過ぎてカテーテルがそれらを通過することができない。代替的に、ガイドワイヤがコネクタと接触する点はバックローディングを可能にするように完全に設けられ得るが、その場合もはやガイドワイヤで形状検知が実行されることができず、そのようなガイドワイヤの切断は多くのインターベンションにおいて望ましくない可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、可逆的にプラグを抜かれることができながら、ガイドワイヤの連続形状検知のために光学接続を再構築する前に標準カテーテルをガイドワイヤへバックロードすることを可能にするほど十分に小さいガイドワイヤのための光コネクタを提案する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一形態は、光ガイドワイヤ、光ガイドワイヤコントローラ、ガイドワイヤインターフェース、及び光コネクタを利用する光ガイドワイヤシステムである。光ガイドワイヤは光ガイドワイヤの遠位端に対して標的領域へカテーテルを進めるためのものである。このために、光ガイドワイヤは光ガイドワイヤの形状を示す符号化光信号を生成するための一つ以上のガイドワイヤファイバコアを含む。光ガイドワイヤコントローラは光ガイドワイヤの形状を再構成するために符号化光信号に応答し、ガイドワイヤインターフェースは光ガイドワイヤコントローラに光学的に結合する一つ以上のインターフェースファイバコアを含む。動作中、光コネクタはガイドワイヤファイバコアからインターフェースファイバコアを通じて光ガイドワイヤコントローラへ符号化光信号を光学的に伝達するためにガイドワイヤインターフェースへの光ガイドワイヤの接続を促進する。ガイドワイヤインターフェースへの光ガイドワイヤの接続後、光コネクタはガイドワイヤインターフェースからの光ガイドワイヤの切断と光ガイドワイヤの近位端でのカテーテルのローディングを促進する。ガイドワイヤインターフェースからの光ガイドワイヤの切断と光ガイドワイヤの近位端でのカテーテルのローディングの後、光コネクタはガイドワイヤファイバコアからインターフェースファイバコアを通じて光ガイドワイヤコントローラへ符号化光信号を再伝達するためにガイドワイヤインターフェースへの光ガイドワイヤの再接続を促進する。
【0008】
本発明の別の形態は光ガイドワイヤの形状を示す符号化光信号を生成するための一つ以上のガイドワイヤファイバコアを含む光ガイドワイヤの遠位端に対して標的領域へカテーテルを進めるための方法である。方法はガイドワイヤファイバコアから一つ以上のインターフェースファイバコアを通じて光ガイドワイヤコントローラへ符号化光信号を光学的に伝達するためのガイドワイヤインターフェースへの光ガイドワイヤの接続を含む。ガイドワイヤインターフェースは光ガイドワイヤの形状を再構成するために符号化光信号に応答する光ガイドワイヤコントローラに光学的に結合するインターフェースファイバコアを含む。ガイドワイヤインターフェースへの光ガイドワイヤの接続後、光コネクタはガイドワイヤインターフェースからの光ガイドワイヤの切断と光ガイドワイヤの近位端でのカテーテルのローディングを促進する。ガイドワイヤインターフェースからの光ガイドワイヤの切断と光ガイドワイヤの近位端でのカテーテルのローディングの後、光コネクタはガイドワイヤファイバコアからインターフェースファイバコアを通じて光ガイドワイヤコントローラへ符号化光信号を再伝達するためにガイドワイヤインターフェースへの光ガイドワイヤの再接続を促進する。
【0009】
本発明の前述の形態及び他の形態、並びに本発明の様々な特徴と利点は添付の図面と併せて読まれる本発明の様々な実施形態例の以下の詳細な説明からさらに明らかとなる。詳細な説明と図面は限定ではなく単に本発明の例示であり、本発明の範囲は添付の請求項とその均等物によって定義される。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1A】本発明にかかる例示的な光ガイドワイヤ法を図示する。
【図1B】本発明にかかる例示的な光ガイドワイヤ法を図示する。
【図1C】本発明にかかる例示的な光ガイドワイヤ法を図示する。
【図2】本発明にかかる光ガイドワイヤ法の実施形態例をあらわすフローチャートを図示する。
【図4A】本発明にかかる光ファイバの実施形態例を図示する。
【図4B】本発明にかかる光ファイバの実施形態例を図示する。
【図5A】本発明にかかる光コネクタの実施形態例を図示する。
【図5B】本発明にかかる光コネクタの実施形態例を図示する。
【図5C】本発明にかかる光コネクタの実施形態例を図示する。
【図7A】本発明にかかる光コネクタを組み込む光ガイドワイヤの第２の実施形態例の遠位端を図示する。
【図7B】本発明にかかる光コネクタを組み込む光ガイドワイヤの第２の実施形態例の近位端を図示する。
【図8A】本発明にかかる光コネクタを組み込む光ガイドワイヤの第３の実施形態例の遠位端を図示する。
【図8B】本発明にかかる光コネクタを組み込む光ガイドワイヤの第３の実施形態例の近位端を図示する。
【発明を実施するための形態】
【0011】
図１に示す通り、本発明の光ガイドワイヤシステムは光ガイドワイヤ１０、光ガイドワイヤコントローラ１２、ガイドワイヤインターフェース１３、及び光コネクタ１５を利用する。
【0012】
光ガイドワイヤ１０はシース（鞘）によって囲まれる光ファイバを利用し、光ファイバは一つ以上のガイドワイヤファイバコア１１を支えるクラッディングを含む。図示していない代替的実施形態において、光ガイドワイヤ１０は二つ以上のシングルコア光ファイバ、二つ以上のマルチコア光ファイバ、若しくはそれらの任意の組み合わせを利用し得る。
【0013】
本発明の目的のために、光ファイバとはファイバコアを介して連続内部光反射を用いて光を透過するように構造的に構成される任意の品目若しくは装置と本明細書で広く定義され、ファイバコアとは光の特定波長を反射しながら光の他の全波長を透過するように構造的に構成され、それによって反射波長が光ファイバに加わる外部刺激の関数としてシフトされ得る任意の品目と本明細書で広く定義される。光ファイバとファイバコアの実施例は、限定されないが、従来技術で既知の通りファイバの長さに沿って統合されるファイバブラッググレーティングのアレイを組み込む柔軟で光学的に透明なガラス若しくはプラスチックファイバを含み、柔軟で光学的に透明なガラス若しくはプラスチックファイバは従来技術で既知の通りファイバの長さに沿ってあらわれるその光学的屈折率に必然的にばらつきを持つ。
【0014】
従来技術で既知の通り最小侵襲インターベンション中に光ガイドワイヤ１０の遠位端１０ａが手動で若しくは機械的に標的領域へナビゲートされガイドされている動作中、光ガイドワイヤ１０は従来技術で既知の通りガイドワイヤファイバコア１１を介して符号化光信号１６を生成し、これは光ガイドワイヤ１０の任意の瞬間形状サンプリングにおける、及びより具体的には複数の形状サンプリングの間の光ガイドワイヤ１０の形状を示し、符号化光信号１６は光ガイドワイヤ１０の遠位端が標的領域へナビゲートされている際に生じる光ガイドワイヤ１０の形状への各変化を示す。
【0015】
光ガイドワイヤコントローラ１２は符号化光信号１６を処理しそれによって光ガイドワイヤ１０の一部若しくは形状全体を周期的に再構成するために光インターフェース（不図示）と形状再構成器（不図示）を組み込む。本発明の目的のために、光インターフェースとはガイドワイヤファイバコア１１を介して透過光の連続内部反射によって生成される符号化光信号１６を受信するように光ガイドワイヤ１０を通じて光を透過するために構造的に構成される任意の装置若しくはシステムと本明細書で広く定義される。光インターフェースの実施例は、限定されないが、光ガイドワイヤ１０を通じて光を透過するため及びガイドワイヤファイバコア１１を介して透過光の連続内部反射によって生成される符号化光信号１６を受信するための従来技術で既知の光結合器、広帯域基準反射器、及び周波数領域反射率計の配置を含む。
【0016】
本発明の目的のために、形状再構成器とは、光ガイドワイヤ１０の形状を部分的に若しくは完全に再構成するように符号化光信号１６を処理するため、及びイメージングシステム（例えばＸ線システム、ＭＲＩシステム、ＣＴシステム、ＵＳシステム若しくはＩＶＵＳシステム）が光ガイドワイヤ１０の瞬間位置及び方向、並びにより具体的には光ガイドワイヤ１０の動き追跡を視覚的に表示することを可能にする適切な形式でファイバ形状データを生成するために構造的に構成される任意の品目若しくは装置と広く定義される。形状再構成器の実施例は、限定されないが、既知の形状再構成技術を実現するための任意のタイプのコンピュータにソフトウェア及び／又はファームウェアとしてインストールされる再構成エンジンを含む。（特に、符号化光信号１６を光ガイドワイヤ１０の形状に統合される歪み／屈曲測定に関連付けるための既知の形状再構成技術。）実際には、再構成エンジンはイメージングシステムに一体化されてもされなくてもよい。
【0017】
本発明の目的のために、ガイドワイヤインターフェースとは光ガイドワイヤ１０に接続されるときに光ガイドワイヤ１０と光ガイドワイヤコントローラ１２を光学的に結合するために構造的に構成される任意の品目若しくは装置と広く定義される。例えば、図１Ａ及び１Ｃに示す通り、ガイドワイヤインターフェース１３は光コネクタ１５から伸びて光ガイドワイヤコントローラ１２に光学的に結合する光ファイバを利用し得る。光ファイバは保護層によって囲まれるクラッディングであり、光ガイドワイヤコントローラ１２に光学的に結合する一つ以上のインターフェースファイバコア１４を支持する。図示していない代替的実施形態において、ガイドワイヤインターフェース１３は光コネクタ１５から伸びて光ガイドワイヤコントローラ１２に光学的に結合する一つ以上のシングルコア光ファイバ、一つ以上のマルチコア光ファイバ、若しくはそれらの任意の組み合わせを利用し得る。さらなる代替的な実施形態において、ガイドワイヤインターフェース１３は各々がシングルコア若しくはマルチコアである、光コネクタ１５内に完全に埋め込まれ光ガイドワイヤコントローラ１２に光学的に結合する一つ以上の光ファイバを含み得る。
【0018】
光コネクタ１５はガイドワイヤ１０に結合するガイドワイヤコネクタ１５ａとガイドワイヤインターフェース１３に結合するインターフェースコネクタ１５ｂとを利用する。本発明の目的のために、光コネクタ１５とは本発明の光ガイドワイヤとガイドワイヤインターフェースを選択的に接続及び切断するための任意の品目若しくは装置と広く定義される。
【0019】
図１Ａに示す通り、光コネクタ１５はファイバコア１１及び１４を光学的に結合するためにガイドワイヤインターフェース１３への光ガイドワイヤ１０の接続を促進し、それによって符号化光信号１６がガイドワイヤファイバコア１１からインターフェースファイバコア１４を通じて光ガイドワイヤコントローラ１２へ伝達される。結果として、光ガイドワイヤコントローラ１２は光ガイドワイヤ１０の遠位端１０ａが標的領域へナビゲートされると光ガイドワイヤ１０の形状を部分的に若しくは完全に再構成する。
【0020】
図１Ｂに示す通り、遠位端１０ａが標的領域に対して配置されると、光コネクタ１５はガイドワイヤインターフェース１３から光ガイドワイヤ１０の切断を促進し、それによってカテーテル２０が光ガイドワイヤ１０の近位端１０ｂでロードされ得る。実際には、カテーテル２０は光ガイドワイヤ１０の上にロードされると部分的に若しくは完全に光ガイドワイヤ１０に沿って伸び得る。
【0021】
図１Ｃに示す通り、光コネクタ１５は再度ファイバコア１１及び１４を光学的に結合するためにガイドワイヤインターフェース１３への光ガイドワイヤ１０の再接続を促進し、それによって符号化光信号１６が再度ガイドワイヤファイバコア１１からインターフェースファイバコア１４を通じて光ガイドワイヤコントローラ１２へ伝達される。結果として、光ガイドワイヤコントローラ１２はカテーテルがその上にロードされている光ガイドワイヤ１０の形状を部分的に若しくは完全に再構成し得る。
【0022】
本発明のさらなる理解を促進するために、図２は本発明の光学ガイド法をあらわすフローチャート３０を図示する。
【0023】
フローチャート３０のステージＳ３２は光ガイドワイヤとガイドワイヤインターフェースの整列光学接続、及び標的領域への光ガイドワイヤのナビゲーションの光検出及び表示を包含する。
【0024】
例えば、図３Ａに示す通り、ガイドワイヤインターフェースはマルチコアインターフェース光ファイバ５２と従来技術で既知の微小電気機械システム（"ＭＥＭＳ"）５３（例えば半導体内の熱膨張に基づくマイクロアクチュエータ、Ｖｅｒｎｉｅｒラッチなど）を含み、光コネクタはマルチコア光ガイドワイヤ４０に結合するスナッププラグ４１とインターフェース光ファイバ５２に結合するスナッププラグ５４を含む。ステージＳ３２中、プラグ４１及び５２は光ガイドワイヤ４０とインターフェース光ファイバ５２のファイバコアを光学的に結合するためにかみ合わされ、ＭＥＭＳ ５３はファイバコアの適切な光学配列を促進するよう動作する。その後、光ガイドワイヤ４０の遠位端が手動で若しくは機械的に組織６０を通って血管６１を介して標的領域６２に対してナビゲートされる。例えば、光ガイドワイヤ４０の遠位端は動脈内の任意の点に置かれるよう動脈を介して皮膚組織を通して手動で若しくは機械的にナビゲートされ、それによってカテーテルが位置付けられ、心臓に達するよう必要に応じてさらにナビゲートされ得る。光ガイドワイヤ４０がナビゲートされると、光ガイドワイヤコントローラ５１は光ガイドワイヤ４０の形状を部分的に若しくは完全に再構成するよう動作し、それによってイメージングシステム７０（例えばＸ線システム、ＭＲＩシステム、ＣＴシステム、ＵＳシステム若しくはＩＶＵＳシステム）が標的領域６２のスキャン画像内に光ガイドワイヤのオーバレイを表示し得る。
【0025】
フローチャート３０のステージＳ３３は光ガイドワイヤへのカテーテルのバックローディングを促進するためのプラグ４１及び５２の切断、光ガイドワイヤとガイドワイヤインターフェースの整列光学再接続、及び光ガイドワイヤの上にロードされるカテーテルの光検出及び表示を包含する。
【0026】
例えば、図３Ｂに示す通り、カテーテル８０は切断された光ガイドワイヤ４０の上にバックロードされ、それによってカテーテル８０の遠位端８０ｂが標的領域６２に達し、カテーテル８０の近位端８０ａがプラグ４１から離されてプラグ５４へのプラグ４１の再接続を可能にする。その後、図３Ｃに示す通り、プラグ４１と５２が再度かみ合わされて光ガイドワイヤ４０とインターフェース光ファイバ５２のファイバコアを光学的に結合し、ＭＥＭＳ ５３はファイバコアの適切な光学配列を促進するように動作する。光ガイドワイヤ４０は事前に標的領域６２に対して配置されているので、光ガイドワイヤコントローラ５１は光ガイドワイヤ４０の形状を部分的に若しくは完全に再構成するように動作し、それによってイメージングシステム７０は標的領域６２のスキャン画像内にカテーテルをロードした光ガイドワイヤ４０のオーバレイを表示し得る。
【0027】
実際には、光ガイドワイヤ、ガイドワイヤインターフェース及び光コネクタの構造配置のばらつきは限定も制限もされない。従って、図４‐８に示す光ガイドワイヤ、ガイドワイヤインターフェース及び光コネクタの以下の記載は、光ガイドワイヤ、ガイドワイヤインターフェース及び光コネクタの構造配置の実施形態例として提供される。
【0028】
図４Ａに示す通り、光ファイバ９０ａは光ガイドワイヤ若しくはガイドワイヤインターフェースへの組み込みに適している。具体的に、光ファイバ９０ａはらせん中心に追加ＦＢＧファイバコア９２ａを含むらせん構造に配向した三つのＦＢＧファイバコア９３ａ‐９５ａを囲むクラッディング９１を持つ。クラッディング９１と垂直にファイバコア延長部９６を保持するセラミック、プラスチック若しくはステンレス鋼である各フェルール９６ａ‐９６ｄによって囲まれる各ファイバコア延長部９２ｂ‐９５ｂはファイバコア９２ａ‐９５ａと一体である。
【0029】
図４Ｂに示す通り、相補的な光ファイバ９０ｂは代替的にファイバコア延長部９２ｃ‐９５ｃを囲むスロットフェルール９７を持ち、ファイバコア延長部９２ｃ‐９５ｃは各スロット９８ａ‐９８ｄを介して光学的にアクセス可能である。
【0031】
具体的に、図５Ａに示す通り、光ファイバ９０ａ（図４Ａ）のクラッディング９１はシース９９によって囲まれ、ガイドワイヤコネクタ１００はクラッディング９１の近位端９１ｂに結合する。ガイドワイヤコネクタ１００はばね１０７を介してクラッディング９１にばねで留められるメスプラグ１０１、並びにクラッディング９１に結合する三角ポストのペア１０３及び１０６を含む。ポスト１０３及び１０６はメスプラグ１０１をクラッディング９１に取り付け、各チャネル１０２及び１０５内でスライド可能である。メスプラグ１０１はウェッジコネクタ１０４をさらに含む。
【0032】
図５Ｂに示す通り、ＭＥＭＳ ５４は光ファイバ９０ｂ（図４Ｂ）を囲み、ファイバコア延長部９２ｃ‐９５ｃとフェルール９７は、メスプラグ１０１のチャネル１０２（図５Ａ）内に受け入れ可能なビーム１１２とウェッジコネクタ１１３とを持つオスプラグ１１１であるインターフェースコネクタ１１０の中へ伸びる。
【0033】
図５Ｃに示す通り、チャネル１０２内のスライディングビーム１１２はプラグ１０１と１１１を整列させ、それによってファイバコア延長部９２ｂ‐９５ｂがスロットフェルール９７内をスライドして各ファイバコア延長部９２ｃ‐９５ｃに光学的に結合する。ウェッジコネクタ１０４及び１１３はプラグ１０１と１１１を結びつけるためにかみ合う。ＭＥＭＳ ５４が必要に応じてファイバコア延長部の光学配列を実行し、ファイバコア延長部の適切な光学配列によってインジケータ５５が駆動される。
【0034】
図６Ａと６Ｂはガイドワイヤコネクタ１００がそこに結合する光ガイドワイヤ９０ａの遠位端と近位端をそれぞれ図示する。重要なことはガイドワイヤコネクタ１００の直径ｄである。実際には、光ガイドワイヤ９０へのカテーテルのバックローディングを促進するために直径ｄの最大値は２ｍｍである。
【0035】
また実際には、ガイドワイヤコネクタ断面の代替的実施形態は、光学配列がはめ合い界面においてコネクタ形状によって保障される、登録された若しくは適合された挿入を可能にする、非円形の対称若しくは非対称のアングルファセット形状を含み得る。
【0036】
例えば、図７Ａと７Ｂはらせん中心に追加ＦＢＧファイバコア１２２ａを含むらせん構造に配向した三つのＦＢＧファイバコア１２３ａ‐１２５ａを支持するクラッディング１２１を持つ光ガイドワイヤ１２０の三角断面の遠位端と近位端をそれぞれ図示する。フェルールによって囲まれる各ファイバコア延長部１２２ｂ‐１２５ｂはファイバコア１２２ａ‐１２５ａと一体である。シース１２９がクラッディング１２１を囲む。図７Ｂに示す遠位端で、ガイドワイヤコネクタ１３０はチャネル１３２とウェッジコネクタ１３４を持つメスプラグ１３１を含む。
【0037】
例えば、図８Ａと８Ｂはらせん中心に追加ＦＢＧファイバコア１４２ａを含むらせん構造に配向した三つのＦＢＧファイバコア１４３ａ‐１４５ａを支持するクラッディング１４１を持つ光ガイドワイヤ１４０の矩形断面の遠位端と近位端をそれぞれ図示する。フェルールによって囲まれる各ファイバコア延長部１４２ｂ‐１４５ｂはファイバコア１４２ａ‐１４５ａと一体である。シース１４９がクラッディング１４１を囲む。図８Ｂに示す遠位端で、ガイドワイヤコネクタ１５０はチャネル１５２とウェッジコネクタ１５４を持つメスプラグ１５１を含む。
【0038】
図１‐８の説明から、当業者は光ガイドワイヤを介した標的領域へのカテーテルの前進を含む任意のタイプの最小侵襲インターベンションのために、本発明の発明の原理にかかる光ガイドワイヤ、ガイドワイヤインターフェース及び光コネクタを構成する方法をさらに応用するだろう。
【0039】
本発明の様々な実施形態例が図示され記載されているが、本明細書に記載の本発明の実施形態例は例示であり、本発明の範囲から逸脱することなく様々な変更と修正がなされてもよく、均等物がその要素と置き換えられてもよいことが当業者によって理解される。例えば、本発明はＦＢＧに関して本明細書で論じられるが、一般に、例えばＦＢＧ若しくは他の光学の存在の有無を問わず、後方散乱、光ファイバ力検出、ファイバ位置センサ若しくはレイリー散乱を用いるファイバ内の一つ以上の断面におけるばらつきの検出からの検知若しくは位置特定を含む、形状検知若しくは位置特定のための光ファイバを含むことが理解される。加えて、本発明の教示を適応させるようにその中心範囲から逸脱することなく多くの修正がなされ得る。従って、本発明は本発明を実行するために最良の形態と考えられる開示された特定の実施形態に限定されず、本発明は添付の請求項の範囲内にある全実施形態を含むことが意図される。