特開 2023-128736 医療システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023128736

(43)【公開日】2023-09-14

(54)【発明の名称】医療システム

(51)【国際特許分類】

   A61B 17/3207 20060101AFI20230907BHJP

   A61M 25/098 20060101ALI20230907BHJP

【ＦＩ】

A61B17/3207

A61M25/098

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022033301

(22)【出願日】2022-03-04

(71)【出願人】

【識別番号】000109543

【氏名又は名称】テルモ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100141829

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 牧人

(74)【代理人】

【識別番号】100123663

【弁理士】

【氏名又は名称】広川 浩司

(72)【発明者】

【氏名】多田 裕一

(72)【発明者】

【氏名】桑野 陽一郎

【テーマコード（参考）】

4C160

4C267

【Ｆターム（参考）】

4C160FF21

4C160MM36

4C267AA01

4C267AA32

4C267BB02

4C267BB26

4C267BB43

4C267CC08

4C267GG34

4C267HH08

4C267HH11

(57)【要約】

【課題】血管に挿入されるシャフト部の先端部に配置される切削部の切削可能範囲を、切削のために望ましい目標位置へ自動的に配置でき、操作性が向上する医療システムを提供する。
【解決手段】シャフト部２０と、シャフト部２０に配置され、シャフト部２０の周方向において限定された切削可能範囲Ａを有する切削部３０と、シャフト部２０の周方向において切削部３０の切削可能範囲Ａと異なる位置に配置された先端チューブ２６と、先端チューブ２６の位置を変えることによって切削部３０の切削可能範囲Ａの角度αを変えるためにシャフト部２０を回転させる駆動部１０２と、駆動部１０２の動作を制御する制御部１１０と、シャフト部２０の造影マーカ２８の形状Ｃを検出する検出部と、を有する医療システム１であって、制御部１１０は、前記切削部３０の切削可能範囲Ａを目標位置Ｐに自動で移動させるため検出部が造影マーカ２８の形状Ｃを検出するまで、駆動部１０２の回転を制御する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

長尺なシャフト部と、
前記シャフト部の先端部に配置され、前記シャフト部の周方向において限定された切削可能範囲を有する切削部と、
前記シャフト部に配置され、前記シャフト部の周方向において前記切削部の切削可能範囲と異なる位置に配置された非切削部と、
前記非切削部の位置を変えることによって前記切削部の切削可能範囲の位置を変えるために前記シャフト部を回転させる駆動部と、
前記駆動部の動作を制御する制御部と、
前記シャフト部の造影マーカの形状を検出する検出部と、を有する医療システムであって、
前記制御部は、入力された血管断面情報から前記切削可能範囲が病変部に位置する場合の目標位置と、前記目標位置での前記造影マーカの目標形状を算出し、前記検出部が前記目標位置での前記造影マーカの目標形状を検出するまで、前記駆動部の回転を制御する医療システム。

【請求項2】

前記制御部は、前記検出部から取得する前記造影マーカの形状から前記切削部の切削可能範囲の位置を特定可能である請求項１に記載の医療システム。

【請求項3】

前記シャフト部は、Ｘ線不透過性の造影マーカを有し、
所定の位置からの観察による前記造影マーカの２次元形状は、前記シャフト部の周方向における前記切削部の切削可能範囲の位置と一意的に対応し、
前記制御部は、前記検出部であるＸ線撮影装置から入力される２次元画像から、前記シャフト部の周方向において前記造影マーカが配置される位置を算出する請求項１または２に記載の医療システム。

【請求項4】

前記シャフト部の内部に配置されて先端部に前記切削部が固定された駆動シャフトと、
前記駆動シャフトを回転させる回転駆動源と、を有し、
前記制御部は、前記切削部の切削可能範囲の位置が前記目標位置に到達した場合に前記回転駆動源を作動させる請求項１～３のいずれか１項に記載の医療システム。

【請求項5】

前記シャフト部の内部に配置される排出ルーメンに吸引力を作用させる吸引駆動源を有し、
前記制御部は、前記切削部の切削可能範囲の位置が前記目標位置に到達した場合に前記吸引駆動源を作動させる請求項１～４のいずれか１項に記載の医療システム。

【請求項6】

前記シャフト部の内部に配置されて先端部に前記切削部が固定された駆動シャフトと、
前記駆動シャフトを回転させる回転駆動源と、を有し、
前記制御部は、前記吸引駆動源を作動させた後に前記回転駆動源を作動させる請求項５に記載の医療システム。

【請求項7】

前記切削部または前記シャフト部に配置されて前記切削部に応力が作用する際に当該応力を検出する接触センサを有し、
前記制御部は、前記接触センサの検出結果を受信し、当該検出結果に基づいて前記吸引駆動源および／または前記回転駆動源の作動を制御する請求項５または６に記載の医療システム。

【請求項8】

前記シャフト部の軸心が曲がるように前記シャフト部を湾曲させる湾曲駆動源を有し、
前記制御部は、前記血管断面情報と、前記シャフト部の周方向における前記切削部の切削可能範囲の位置と、から前記シャフト部の湾曲角度の目標角度を算出し、前記シャフト部の湾曲が前記目標角度になるように前記湾曲駆動源を制御する請求項１～７のいずれか１項に記載の医療システム。

【請求項9】

前記シャフト部または前記切削部を前記シャフト部の軸心に沿って移動させる軸心方向位置調整部を有し、
前記制御部は、前記血管断面情報と、前記シャフト部または前記切削部の軸心方向の位置と、から移動目標位置を算出し、前記シャフト部または前記切削部が前記移動目標位置となるように前記軸心方向位置調整部を制御する請求項１～８のいずれか１項に記載の医療システム。

【請求項10】

前記制御部は、前記切削部による切削の最中に前記シャフト部の周方向における前記切削部の切削可能範囲の位置が前記目標位置からずれる際に、前記軸心方向位置調整部を制御して前記切削部を前記軸心方向に沿って戻るように移動させる請求項９に記載の医療システム。

【請求項11】

前記制御部は、前記切削部による切削の最中に前記シャフト部の周方向における前記切削部の切削可能範囲の位置が前記目標位置からずれる際に、前記駆動部を制御して前記ずれが減少するように調整する請求項１～１０のいずれか１項に記載の医療システム。

【請求項12】

前記制御部は、前記血管断面情報と、前記検出部である画像取得装置から入力される画像とを、前記シャフト部が挿入される血管から分岐する側枝の位置で位置合わせする請求項１～１１のいずれか１項に記載の医療システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、生体管腔の物体を排出するための医療システムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、血管等の生体管腔から血栓等を体外へ排出する医療デバイスが使用されている。例えば、アテレクトミーデバイスは、血管内のプラークや血栓などの病変部を切削して排出するために使用される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－０５３０６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

血管内のプラークや血栓などの病変部は、血管内で偏在していることが多い。アテレクトミーデバイス等の切削部を偏在した病変部に当接させるためには、切削部の方向付けが必要である。しかし、手技の際に利用されることの多いＸ線画像は２次元画像であるため、Ｘ線撮影装置を回転させながら複数の画像を取得することで、偏在した病変部と切削部を位置合わせしなければならず、煩雑である。

【0005】

例えば特許文献１には、カテーテルの周方向の位置に応じて、Ｘ線撮影装置により観察される造影マーカの見え方が異なるように、造影マーカの形状を設定したカテーテルが記載されている。しかしながら、Ｘ線撮像装置によりカテーテルの周方向の位置を特定できても、カテーテルを目標の回転角度となるように術者が調整する必要がある。

【0006】

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、血管に挿入されるシャフト部の先端部に配置される切削部の切削可能範囲を、切削のために望ましい目標位置へ自動的に回転させて配置でき、操作性が向上する医療システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成する本発明に係る医療デシステムは、長尺なシャフト部と、前記シャフト部の先端部に配置され、前記シャフト部の周方向において限定された切削可能範囲を有する切削部と、前記シャフト部に配置され、前記シャフト部の周方向において前記切削部の切削可能範囲と異なる位置に配置された非切削部と、前記非切削部の位置を変えることによって前記切削部の切削可能範囲の位置を変えるために前記シャフト部を回転させる駆動部と、前記駆動部の動作を制御する制御部と、前記シャフト部の造影マーカの形状を検出する検出部と、を有する医療システムであって、前記制御部は、入力された血管断面情報から前記切削可能範囲が病変部に位置する場合の目標位置と、前記目標位置での前記造影マーカの目標形状を算出し、前記検出部が前記目標位置での前記造影マーカの目標形状を検出するまで、前記駆動部の回転を制御する。

【発明の効果】

【0008】

上記のように構成した医療システムは、血管に挿入されるシャフト部の先端部に配置される切削部の切削可能範囲を、切削のために望ましい目標位置へ自動的に回転させて配置できるため、シャフト部の周方向の位置の制御が容易となり、操作性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本実施形態に係る医療システムの全体正面図である。

【図2】医療デバイスの先端部付近拡大断面図である。

【図3】医療システムの構成図である。

【図4】制御部の動作を示すフローチャートである。

【図5】病変部の近くに切削部を配置した状態を示す断面図である。

【図6】（Ａ）は現状の切削部の切削可能範囲の位置およびその目標位置を示す図、（Ｂ）は現状の造影マーカの形状およびその目標形状を示す図である。

【図7】（Ａ）は切削部の切削可能範囲が目標位置に到達した状態を示す図、（Ｂ）は造影マーカの目標形状を示す図である。

【図8】切削部の切削可能範囲の位置を目標位置に一致させた状態を示す断面図である。

【図9】病変部を切削した状態を示す断面図である。

【図10】本実施形態に係る医療システムの変形例を示す正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

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、図面における各部材の大きさや比率は、説明の都合上誇張され実際の大きさや比率とは異なる場合がある。

【0011】

本実施形態に係る医療システム１は、急性下肢虚血や深部静脈血栓症において、血管内に挿入され、血栓、プラーク、アテローム、石灰化病変等の物体を破壊して排出する処置に用いられる。本明細書では、デバイスの血管に挿入する側を「先端側」、操作する側を「基端側」と称することとする。なお、破壊して排出する物体は、必ずしも血栓、プラーク、アテローム、石灰化病変に限定されず、生体管腔内に存在し得る物体は、全て該当し得る。

【0012】

医療システム１は、図１～３に示すように、先端部に物体を破壊する切削部３０が配置された医療デバイス１０と、医療デバイス１０の位置を調整する位置調整部１００と、医療デバイス１０および位置調整部１００の動作を制御する制御部１１０とを有している。

【0013】

医療デバイス１０は、基端側へ物体を通すことが可能な排出ルーメン２１を備えた長尺なシャフト部２０と、シャフト部２０の先端部に配置される切削部３０と、シャフト部２０の基端部が連結される操作部４０とを備えている。医療デバイス１０は、さらに、シャフト部２０に設けられる駆動シャフト２２を回転させる回転駆動源７０と、シャフト部２０に設けられる排出ルーメン２１に連通する吸引駆動源８０と、吸引駆動源８０が吸引した廃液が排出される排出通路５０と、排出通路５０に連通して排出通路５０を介して廃液を受け取る排液バッグ９０とを有している。

【0014】

シャフト部２０は、回転駆動源７０により回転駆動される駆動シャフト２２と、駆動シャフト２２を回転可能に収容する外管２３と、外管２３の先端部の側面に固定される先端チューブ２６とを備えている。

【0015】

駆動シャフト２２は、切削部３０に連結されて、回転力を切削部３０に伝達する。駆動シャフト２２は、柔軟で、かつ基端側から作用する回転の動力を先端側に伝達可能な特性を有する。駆動シャフト２２は、切削された物体を基端側へ移動させるための排出ルーメン２１が形成されている。駆動シャフト２２は、外管２３を貫通し、先端部に切削部３０が固定されている。駆動シャフト２２の基端部は、回転駆動源７０に連結されている。駆動シャフト２２は、先端に、排出ルーメン２１が開口する先端開口部２４を有している。先端開口部２４は、切削して形成される吸引対象物であるデブリが入り込む入口である。駆動シャフト２２の基端部は、排出ルーメン２１に吸引力を作用させる吸引駆動源８０に連結される。なお、排出ルーメン２１は、駆動シャフト２２の内部ではなく、外管２３と駆動シャフト２２の間や、駆動シャフト２２の内側に設けられる他の管体の内部に形成されてもよい。駆動シャフト２２は、エネルギーを照射する光ファイバーでもよい。

【0016】

切削部３０は、血栓、プラークや石灰化病変等の物体を切削して小さくする部材である。したがって、“切削”とは、接触する物体に力を作用させて、物体を小さくすることを意味する。切削における力の作用方法や、切削後の物体の形状や形態は、限定されない。切削部３０は、上述した物体を切削できる強度を有している。切削部３０は、駆動シャフト２２の先端部に固定されている。切削部３０は、駆動シャフト２２よりも先端側へ突出する円筒である。切削部３０は、中空であり、排出ルーメン２１と連通してもよい。切削部３０の先端は、鋭利な刃３１を備えている。なお、刃３１の形状は、特に限定されない。切削部３０は、刃ではなく、微小な砥粒を多数有してもよい。切削部３０は光ファイバーの先端部でもよい。

【0017】

回転駆動源７０は、操作部４０の内部に配置されて、駆動シャフト２２を回転させる。回転駆動源７０は、例えばモータである。回転駆動源７０の回転速度は、特に限定されないが、例えば５，０００～２００，０００ｒｐｍである。

【0018】

吸引駆動源８０は、操作部４０の内部に配置される。吸引駆動源８０は、例えばポンプであり、駆動シャフト２２の排出ルーメン２１の基端部に連通し、排出ルーメン２１に吸引力（陰圧）を作用させる。吸引駆動源８０は、排出ルーメン２１を介して吸引した排液を、下流側へ移動させて、排液バッグ９０へ排出する。吸引駆動源８０は、例えばペリスタルティックポンプであるが、ダイヤフラム式ポンプであってもよい。ペリスタルティックポンプは、回転する複数のローラーによりチューブを部分的に潰し、潰した位置を移動させることで、チューブの内部の流体を移動させる。

【0019】

外管２３は、可撓性を備える管体であり、基端部が操作部４０に固定されている。外管２３の先端部は、切削部３０の基端側に位置している。シャフト部２０の一部である外管２３は、先端部に、Ｌ字状の造影マーカ２８を有している。造影マーカ２８は、シャフト部２０の軸心方向Ｘに沿って延びる第１部位２８Ａと、第１部位２８Ａの先端部から周方向Ｒの一方側へ延びる第２部位２８Ｂとを備えている。造影マーカ２８は、Ｘ線不透過性の材料により形成される。Ｘ線不透過性の材料は、例えば金、白金、銀、ビスマス、タングステンを含む２種類以上の合金が挙げられる。外部のＸ線撮影装置である画像取得装置１３０により撮影される２次元画像における造影マーカ２８の形状Ｃは、外管２３（シャフト部２０）の軸心を中心とする周方向Ｒの位置（角度）に対応して一意的に決まる。外管２３（シャフト部２０）の周方向Ｒの位置とは、外管２３（シャフト部２０）の特定の部位が、予め設定された基準位置Ｓに対してシャフト部２０の軸心を中心として形成する角度である。すなわち、外管２３が血管に対して回転して外管２３の周方向Ｒの角度が変化すると、外管２３における造影マーカ２８の角度が周方向Ｒへ変化し、それに伴ってＸ線撮影装置により撮影される２次元画像における造影マーカ２８の形状Ｃが変化する。それによって、２次元画像における造影マーカ２８の形状Ｃから、外管２３の周方向Ｒの角度を逆算することが可能である。したがって、制御部１１０は、Ｘ線撮影装置から得られる造影マーカ２８を含む画像情報を基に演算することにより、外管２３の周方向Ｒの角度を特定できる。なお、造影マーカ２８の形状Ｃは、外管２３の周方向Ｒの角度を特定できれば、特に限定されず、例えば螺旋状に並ぶ複数の孔が形成された円管形状であってもよい。また、外管２３は、先端部に、所定の角度で曲がる湾曲部を有してもよい。これにより、外管２３を回転させることで、外管２３の湾曲部よりも先端側の位置を変更でき、切削部３０を除去する物体に接触しやすくできる。

【0020】

先端チューブ２６は、可撓性を備える管体であり、外管２３の先端部の外周面に固定されている。先端チューブ２６は、内部にガイドワイヤＷを挿入可能なガイドワイヤＷルーメン２７を有している。外管２３が回転すると、外管２３に対する先端チューブ２６の周方向Ｒの角度が変化する。シャフト部２０の先端部には、シャフト部２０の周方向Ｒに、切削能力を備えない非切削部である先端チューブ２６と、先端チューブ２６が配置されることによって限定された範囲でのみ切削能力を発揮できる切削部３０とが配置される。したがって、シャフト部２０が回転することで、図６に示すように、非切削部である先端チューブ２６の非切削範囲Ｂが回転し、切削部３０の切削可能範囲Ａが、周方向Ｒへ移動することができる。

【0021】

外管２３の先端面には、図１～３に示すように、接触センサ２５が設けられる。接触センサ２５は、先端側に配置される切削部３０が病変部等の硬い部位に接触して基端方向へ移動する際に、切削部３０と接触して応力を検出し、後述する制御部１１０へ検出結果を送信できる。なお、接触センサ２５の位置は、外管２３の先端面に限定されず、例えば切削部３０に配置されてもよい。

【0022】

排出通路５０は、吸引駆動源８０と排液バッグ９０の間に配置され、吸引駆動源８０から排出される廃液を、排液バッグ９０へ搬送する。排出通路５０は、術者が内部の流れを目視できるように、透明または半透明であることが好ましい。

【0023】

位置調整部１００は、シャフト部２０を軸心方向Ｘに沿って移動させる軸心方向位置調整部１０１と、シャフト部２０を軸心方向Ｘを中心とする周方向Ｒへ回転させる駆動部１０２とを有している。

【0024】

軸心方向位置調整部１０１は、医療デバイス１０の操作部４０および／またはシャフト部２０と連結し、操作部４０および／またはシャフト部２０を軸心方向Ｘに沿って直線的に移動させる直動駆動機構を有している。直動駆動機構は、制御部１１０により駆動を制御される。これにより、軸心方向位置調整部１０１は、シャフト部２０および切削部３０を軸心方向Ｘに沿って移動させることができる。

【0025】

駆動部１０２は、医療デバイス１０の操作部４０および／またはシャフト部２０と連結し、操作部４０および／またはシャフト部２０を軸心方向Ｘを中心に回転させる回転駆動機構を有している。回転駆動機構は、制御部１１０により駆動を制御される。これにより、駆動部１０２は、シャフト部２０を、軸心方向Ｘを中心に回転させることができる。なお、軸心方向位置調整部１０１および駆動部１０２を有する位置調整部１００は、３次元的に動作可能なロボットアーム等であってもよい。

【0026】

制御部１１０は、記憶回路および演算回路を備えている。記憶回路は、プログラムや、各種パラメータを格納する。演算回路は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）であり、記憶回路からプログラムや各種パラメータを読み込み、演算処理を行うことができる。

【0027】

制御部１１０は、さらに、術者が操作や各種設定を行えるように、情報を画像として表示するモニター等の表示部１１１と、タッチパネル、キーボードおよび／またはマウス等の入力部１１２とを有している。制御部１１０は、例えばコンピュータである。

【0028】

制御部１１０は、医療システム１による処置を行う前に、患者の血管断面情報１１３を記憶する。血管断面情報１１３は、例えば超音波画像診断装置、ＣＴ（ｃｏｍｐｕｔｅｄ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置や、ＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）装置等により取得される３次元的な血管の画像である。制御部１１０は、画像取得装置１３０や接触センサ２５から受信する情報、および記憶している血管断面情報１１３に基づき、回転駆動源７０、吸引駆動源８０、軸心方向位置調整部１０１および駆動部１０２の動作を制御する。

【0029】

また、制御部１１０は、画像取得装置１３０に接続されて画像情報を受信でき、かつ接触センサ２５から検出結果を受信できる。画像取得装置１３０は、血管に挿入された医療デバイス１０を体外から観察可能なＸ線撮影装置である。本実施形態において、画像取得装置１３０は、シャフト部２０の周方向Ｒにおける切削部３０の切削可能範囲Ａの角度を検出する検出部である。Ｘ線撮影装置は、２次元画像を取得できる。制御部１１０は、画像取得装置１３０により取得される２次元画像の座標を、記憶している血管断面情報１１３の座標に重ね合わせることができる。なお、画像取得装置１３０は、医療デバイス１０を血管に挿入した状態で画像を取得可能であればＸ線撮影装置に限定されず、例えば超音波画像診断装置、ＣＴ（ｃｏｍｐｕｔｅｄ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置等であってもよい。したがって、得られる画像は、２次元画像ではなく３次元画像であってもよい。得られる画像が３次元画像である場合、造影マーカ２８の形状Ｃは、２次元画像から外管２３の周方向Ｒの角度を特定できる形状でなくてもよい。

【0030】

制御部１１０は、画像取得装置１３０や接触センサ２５から受信する情報、および記憶した血管断面情報１１３に基づき、回転駆動源７０、吸引駆動源８０、軸心方向位置調整部１０１および駆動部１０２の動作を制御する。

【0031】

次に、図４に示すフローチャートを参照しつつ、医療システム１の動作制御について説明する。

【0032】

医療システム１による処置を行う前に、制御部１１０は、Ｘ線撮影装置で撮影される２次元画像と血管断面情報１１３の軸心方向Ｘの位置と周方向Ｒの位置を合わせる。２次元画像と血管断面情報１１３の位置を合わせてない場合、血管断面情報１１３の病変位置が、２次元画像のどの位置に対応するかを特定できない。このため、制御部１１０は、２次元画像と血管断面情報１１３の位置を合わせることによって、血管断面情報１１３の病変位置が、Ｘ線撮影装置で撮影される２次元画像のどの位置にあるかを特定できる。制御部１１０は、位置合わせを行った後に、図６に示すように、基準位置Ｓ（例えば、血管断面情報１１３のクロックポジションにおける１２時方向）を設定し、基準位置Ｓから病変位置までの周方向Ｒの角度βを算出する。ところで、制御部１１０は、基準位置Ｓから切削部３０の切削可能範囲Ａまでの周方向Ｒの角度αに対応する、Ｘ線撮影装置で撮影される２次元画像における造影マーカ２８の形状Ｃを、事前に設定されている。例えば、切削部３０の切削可能範囲Ａの周方向Ｒの角度αに対応する、２次元画像における造影マーカ２８の第１部位２８Ａに対して第２部位２８Ｂが突出する方向や程度が、事前に設定されている。制御部１１０は、患者の血管断面情報１１３を記憶する。術者は、表示部１１１等に表示した血管断面情報１１３から、血管の病変部Ｌの位置を特定する。病変部Ｌの位置とは、治療する血管における血管の延在方向の位置や、血管の周方向の位置（角度β）等を意味する。続いて、術者は、特定した病変部Ｌを切削するために望ましい位置に切削部３０を配置するための、血管に対する切削可能範囲Ａの周方向Ｒの目標位置Ｐと、血管に対する切削部３０の軸心方向Ｘの移動目標位置を決定し、入力部１１２により制御部１１０へ設定する。なお、周方向Ｒの目標位置Ｐおよび軸心方向Ｘの移動目標位置は、制御部１１０により算出されてもよい。

【0033】

次に、術者は、医療デバイス１０のガイドワイヤルーメン２７に、ガイドワイヤＷの基端を挿入する。この後、ガイドワイヤＷをガイドとして、医療デバイス１０を血管内に挿入する。次に、術者は、制御部１１０を操作して、制御部１１０による制御を開始する。

【0034】

制御部１１０は、軸心方向位置調整部１０１を作動させて、図５に示すように、シャフト部２０を先端方向へ移動させる（Ｓ１）。また、制御部１１０は、画像取得装置１３０からの情報により、血管に対する造影マーカ２８の軸心方向Ｘの位置を特定し、切削部３０が移動目標位置に到達するまで、シャフト部２０を先端方向へ移動させる。

【0035】

制御部１１０は、切削部３０が移動目標位置に到達したと判別すると（Ｓ２）、軸心方向位置調整部１０１によるシャフト部２０の先端方向への移動を停止させる（Ｓ３）。次に、制御部１１０は、画像取得装置１３０から得られる画像情報に含まれる造影マーカ２８の形状Ｃから、図６および７に示すように、血管に対する切削可能範囲Ａの周方向Ｒの角度αを特定する（Ｓ４）。

【0036】

次に、制御部１１０は、駆動部１０２を作動させて、外管２３を回転させる（Ｓ５）。制御部１１０は、駆動部１０１を制御して外管２３を回転させつつ、Ｘ線撮影装置で撮影される造影マーカ２８の形状Ｃから切削部３０の現状の切削可能範囲Ａの周方向Ｒの角度αを算出する。そして、制御部１１０は、Ｘ線撮影装置で撮影される造影マーカ２８の形状Ｃにより特定される切削可能範囲Ａの周方向Ｒの角度αが、前述の算出した基準位置Ｓから病変位置までの周方向Ｒの角度βに一致するまで、駆動部１０２を制御してシャフト部２０を回転させる。すなわち、制御部１１０は、基準位置Ｓから病変位置までの周方向Ｒの角度βから現状の切削可能範囲Ａの周方向Ｒの角度αを引いた角度（β－α）で、駆動部１０１を回転させて、切削可能範囲Ａを目標位置Ｐに一致させる。もしくは、制御部１１０は、画像取得装置１３０で撮影される画像情報から、切削可能範囲Ａの目標位置Ｐと、切削可能範囲Ａが目標位置Ｐに到達した場合の造影マーカ形状２８の目標形状Ｔを算出し、画像取得装置１３０が目標位置Ｐでの造影マーカ形状２８の目標形状Ｔを検出するまで、駆動部１０１の回転を制御してもよい。制御部１１０は、画像取得装置１３０からの情報により造影マーカ２８の周方向Ｒの角度αを逐次算出し、図７および８に示すように、切削可能範囲Ａが目標位置Ｐに到達するまで、外管２３を回転させる。制御部１１０は、切削可能範囲Ａの周方向Ｒの角度αが目標位置Ｐである病変位置の角度βに到達したと判別すると（Ｓ６）、駆動部１０２による外管２３の回転を停止させる（Ｓ７）。すなわち、切削部３０の切削可能範囲Ａの周方向Ｒの角度αが、基準位置Ｓから病変位置までの周方向Ｒの角度βと一致した後に、制御部１１０は、駆動部１０２を制御して外管２３の回転を停止させる。これにより、先端チューブ２６を含むシャフト部２０および切削部３０が、血管内の周方向Ｒにおいて、病変部Ｌを切削するために望ましい位置に配置される。一例として、病変部Ｌが、血管の内壁面に周方向Ｒへ偏って設けられる場合に、制御部１１０は、非切削範囲Ｂである先端チューブ２６を病変部Ｌが設けられない側に配置し、切削可能範囲Ａである切削部３０を病変部Ｌが設けられる側に配置する。なお、切削可能範囲Ａは、周方向Ｒへ範囲を有しているため、角度αは、例えばその中央値とすることができる。また、目標位置Ｐは、周方向Ｒへ範囲を有しているため、角度βは、例えばその中央値とすることができる。

【0037】

次に、制御部１１０は、吸引駆動源８０を作動させる（Ｓ８）。これにより、排出ルーメン２１に吸引力が作用する。続いて、制御部１１０は、回転駆動源７０を作動させて、駆動シャフト２２および切削部３０を回転させる（Ｓ９）。次に、制御部１１０は、軸心方向位置調整部１０１を作動させて、図９に示すように、シャフト部２０を先端方向へ移動させる（Ｓ１０）。制御部１１０は、画像取得装置１３０からの情報により特定される、血管に対する切削部３０の軸心方向Ｘの位置が、病変部Ｌの切削を完了する予定の位置に到達するまで、シャフト部２０および切削部３０を先端方向へ移動させる。なお、病変部Ｌの切削を完了する予定の位置は、制御部１１０によって血管断面情報１１３から算出される。

【0038】

切削部３０が先端方向へ移動すると、切削部３０の刃３１が病変部Ｌに接触し、病変部Ｌを切削する。切削部３０により切削された病変部Ｌは、デブリとなって、駆動シャフト２２の先端開口部２４から排出ルーメン２１に吸引される。吸引されたデブリを含む排液は、吸引駆動源８０を通って排出流路から排液バッグ９０に排出される。

【0039】

制御部１１０は、回転駆動源７０を作動させた後、画像取得装置１３０からの情報により、切削可能範囲Ａの周方向Ｒの角度αの目標位置Ｐからのずれ（角度β－α）を算出する。そして、制御部１１０は、算出したずれが予め設定された閾値を超える場合に（Ｓ１１）、駆動部１０２を作動させて切削可能範囲Ａの周方向Ｒの角度αを目標位置Ｐに一致させるように制御する（Ｓ１２）。すなわち、制御部１１０は、切削可能範囲Ａの周方向Ｒの角度αの、目標位置Ｐの角度βからのずれができるだけ生じないように制御する。これにより、病変部Ｌを切削することで力を受ける切削可能範囲Ａの周方向Ｒの角度αが目標位置Ｐの角度βからずれることを抑制し、病変部Ｌを適切に切削できる。なお、周方向Ｒの目標位置Ｐの角度βは、血管の延在方向の位置によって変化してもよい。この場合、制御部１１０は、血管の延在方向の位置に応じて、切削可能範囲Ａの周方向Ｒの角度αを最適に変化させて、病変部Ｌを効果的に切削できる。

【0040】

制御部１１０は、画像取得装置１３０からの情報により得られる、切削部３０の血管に対する軸心方向Ｘの位置が、切削を完了する予定の位置に到達したと判別すると（Ｓ１３）、軸心方向位置調整部１０１によるシャフト部２０の先端方向への移動を停止させる（Ｓ１４）。これにより、血管の適切な位置で病変部Ｌの切削を停止でき、安全性を向上できる。なお、制御部１１０は、切削部３０が血管内を軸心方向Ｘに沿って往復移動しつつ切削するように、軸心方向位置調整部１０１を制御してもよい。

【0041】

次に、制御部１１０は、回転駆動源７０を停止させて切削部３０の回転を停止させる（Ｓ１５）。続いて、制御部１１０は、吸引駆動源８０を停止させて吸引を停止させる（Ｓ１６）。これにより、制御部１１０による医療システム１の動作制御が完了する。

【0042】

以上のように、本実施形態に係る医療システム１は、長尺なシャフト部２０と、シャフト部２０の先端部に配置され、シャフト部２０の周方向において限定された切削可能範囲Ａを有する切削部３０と、シャフト部２０に配置され、シャフト部２０の周方向Ｒにおいて切削部３０の切削可能範囲Ａと異なる角度（位置）に配置された非切削部（先端チューブ２６）と、非切削部の角度（位置）を変えることによって切削部３０の切削可能範囲Ａの角度α（位置）を変えるためにシャフト部２０を回転させる駆動部１０２と、駆動部１０２の動作を制御する制御部１１０と、シャフト部２０の造影マーカ２８の形状を検出する検出部（画像取得装置１３０）と、を有する医療システム１であって、制御部１１０は、入力された血管断面情報１１３から切削可能範囲Ａが病変部に位置する場合の目標位置Ｐと、目標位置Ｐでの造影マーカ２８の形状Ｃを算出し、検出部が目標位置Ｐでの造影マーカ２８の目標形状Ｔを検出するまで、駆動部１０２の回転を制御する。これにより、医療システム１は、シャフト部２０の先端部に配置される切削部３０の切削可能範囲Ａを、切削のために望ましい目標位置Ｐへ自動的に回転させて配置できるため、シャフト部２０の周方向Ｒの位置の制御が容易となり、操作性が向上する。

【0043】

制御部１１０は、検出部（画像取得装置１３０）から取得する造影マーカ２８の形状Ｃから切削部３０の切削可能範囲Ａの角度α（位置）を特定可能である。これにより、制御部１１０は、切削部３０の切削可能範囲Ａを、所定の位置（例えば、目標位置Ｐ）へ移動させる制御を行うことができる。

【0044】

シャフト部２０は、Ｘ線不透過性の造影マーカ２８を有し、所定の位置からの観察による造影マーカ２８の２次元形状Ｃは、シャフト部２０の周方向Ｒにおける切削部３０の切削可能範囲Ａの角度α（位置）と一意的に対応し、制御部１１０は、検出部である画像取得装置１３０（例えば、Ｘ線撮影装置）から入力される２次元画像から、シャフト部２０の周方向Ｒにおいて造影マーカ２８が配置される位置を算出する。これにより、医療システム１は、シャフト部２０の周方向Ｒにおける切削部３０の切削可能範囲Ａの角度α（位置）を自動で検出できるため、シャフト部２０の角度（位置）の制御が容易となり、操作性が向上する。

【0045】

医療システム１は、シャフト部２０の内部に配置されて先端部に切削部３０が固定された駆動シャフト２２と、駆動シャフト２２を回転させる回転駆動源７０と、を有し、制御部１１０は、切削部３０の切削可能範囲Ａの角度α（位置）が目標位置Ｐに到達した場合に回転駆動源７０を作動させる。これにより、医療システム１は、切削部３０による切削を自動的に開始することができる。

【0046】

医療システム１は、シャフト部２０の内部に配置される排出ルーメン２１に吸引力を作用させる吸引駆動源８０を有し、制御部１１０は、切削部３０の切削可能範囲Ａの角度α（位置）が目標位置Ｐに到達した場合に吸引駆動源８０を作動させる。これにより、医療システム１は、吸引の開始を自動で判断して行うことができるため、操作性が向上する。

【0047】

医療システム１は、シャフト部２０の内部に配置されて先端部に切削部３０が固定された駆動シャフト２２と、駆動シャフト２２を回転させる回転駆動源７０と、を有し、制御部１１０は、吸引駆動源８０を作動させた後に回転駆動源７０を作動させる。これにより、医療システム１は、切削の開始を自動で判断して行うことができるため、操作性が向上する。また、医療システム１は、吸引の開始の後に切削を開始させるため、切削により生じるデブリが吸引されずに体内で飛散することを効果的に抑制できる。

【0048】

医療システム１は、シャフト部２０または切削部３０をシャフト部２０の軸心方向Ｘに沿って移動させる軸心方向位置調整部１０１を有し、制御部１１０は、血管断面情報１１３と、シャフト部２０または切削部３０の軸心方向Ｘの位置と、から移動目標位置を算出し、シャフト部２０または切削部３０が移動目標位置となるように軸心方向位置調整部１０１を制御する。これにより、医療システム１は、切削部３０を、周方向Ｒの目標位置Ｐに加えて、切削のために望ましい軸心方向Ｘの移動目標位置へ自動的に配置できるため、切削部３０の切削可能範囲Ａの位置の制御をより自動的に行うことができ、操作性が向上する。

【0049】

制御部１１０は、切削部３０による切削の最中にシャフト部２０の周方向Ｒにおける切削部３０の切削可能範囲Ａの角度α（位置）が目標位置Ｐからずれる際に、軸心方向位置調整部１０１を制御して切削部３０を軸心方向Ｘに沿って戻るように移動させる。これにより、切削の際に切削部３０が力を受けて周方向Ｒの目標位置Ｐからずれた場合に、軸心方向Ｘの位置を戻すことで、切削部３０が望ましい位置に配置されるように再調整して、切削を継続することができる。

【0050】

制御部１１０は、切削部３０による切削の最中にシャフト部２０の周方向Ｒにおける切削部３０の切削可能範囲Ａの角度α（位置）が目標位置Ｐからずれる際に、駆動部１０２を制御してずれが減少するように調整する。これにより、切削の際に切削部３０が力を受けて目標位置Ｐからずれることを抑制し、切削部３０の位置を切削のために望ましい位置に維持できるため、切削性能の低下を抑制できる。
できる。

【0051】

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、切削部３０は、回転体ではなく、例えば軸心方向Ｘに沿って移動することで切削する構造や、レーザーを照射する部材でもよい。切削部３０が回転体でない場合には、造影マーカ２８は、シャフト部２０ではなく切削部３０に配置されてもよい。

【0052】

また、制御の変形例として、制御部１１０は、切削を開始する前の切削部３０が病変部Ｌへ接触した場合に、回転駆動源７０を作動させて切削部３０による病変部Ｌの切削を開始させてもよい。すなわち、制御部１１０は、吸引駆動源８０を作動させて吸引を開始し（Ｓ８）、その後に、回転駆動源７０を作動させずに、軸心方向位置調整部１０１を作動させて、シャフト部２０および切削部３０を先端方向へ移動させる。切削部３０が病変部Ｌに接触すると、切削部３０が病変部Ｌにより基端側へ押されて、接触センサ２５（図２、３を参照）により応力が検出される。制御部１１０は、接触センサ２５による検出結果が予め設定した閾値を超える場合に、切削部３０が病変部Ｌに接触したと判断して、回転駆動源７０を作動させることができる。これにより、駆動シャフト２２とともに切削部３０が回転し、病変部Ｌが切削される。なお、接触センサ２５は、切削部３０に配置されてもよい。また、制御部１１０は、接触センサ２５による検出結果が予め設定した閾値を超える場合に、切削部３０が病変部Ｌに接触したと判断して、吸引駆動源８０および回転駆動源７０の両方を作動させてもよい。したがって、変形例に係る医療システム１は、切削部３０またはシャフト部２０に配置されて切削部３０に応力が作用する際に当該応力を検出する接触センサ２５を有し、制御部１１０は、接触センサ２５の検出結果を受信し、当該検出結果に基づいて吸引駆動源８０および／または回転駆動源７０の作動を制御する。これにより、医療システム１は、接触センサ２５からの検出結果により切削部３０が病変部Ｌに接触したことを自動で判別して、吸引および／または切削の動作を自動で行うことができるため、操作性が向上する。

【0053】

また、図１０に示す変形例のように、医療システム１は、シャフト部２０の先端部を曲げる動作を自動で行うための構造を有してもよい。例えば、医療デバイス１０の外管２３の内部に牽引ワイヤ１４０が配置され、牽引ワイヤ１４０の先端部１４１が、外管２３の内周面の、周方向の特定の位置に固定される。牽引ワイヤ１４０の基端部は、操作部４０の内部に配置される湾曲駆動源１４２に連結される。湾曲駆動源１４２は、制御部１１０により動作を制御され、牽引ワイヤ１４０を先端方向および基端方向へ移動させることができる。したがって、制御部１１０は、湾曲駆動源１４２を制御して牽引ワイヤ１４０を基端方向へ牽引させて、シャフト部２０の先端を、一方向へ曲げることができる。さらに、制御部１１０は、湾曲駆動源１４２を制御して牽引ワイヤ１４０を基端方向へ移動させて、シャフト部２０の先端を、シャフト部２０の弾性力によって元の形状へ戻すことができる。以上のように、医療システム１は、シャフト部２０の軸心が曲がるようにシャフト部２０を湾曲させる湾曲駆動源１４２を有し、制御部１１０は、血管断面情報１１３と、シャフト部２０の周方向Ｒにおける切削部３０の切削可能範囲Ａの角度α（位置）と、からシャフト部２０の湾曲角度の目標角度を算出し、シャフト部２０の湾曲が目標角度になるように湾曲駆動源１４２を制御することができる。これにより、医療システム１は、切削部３０を、切削のために望ましい位置へ、シャフト部２０を湾曲させることで自動で配置できる。このため、医療システム１は、血管内の切削部３０の位置を、望ましい位置へ高精度に制御できるため、切削性能を向上できる。

【0054】

また、制御部１１０は、血管断面情報１１３と、検出部である画像取得装置１３０から入力される画像とを、シャフト部２０が挿入される血管から分岐する側枝の位置で位置合わせしてもよい。これにより、医療システム１は、血管断面情報１１３と、画像取得装置１３０から入力される画像とを高精度に位置合わせでき、制御部１１０による医療システム１の制御の精度を向上できる。

【0055】

また、シャフト部２０の周方向Ｒにおける切削部３０の切削可能範囲Ａの角度αを検出するために、医療システム１は、切削部３０の切削可能範囲Ａの角度を始めに記憶し、その角度から切削部３０が回転した角度を例えば駆動部１０２により検出することで、画像取得装置１３０により造影マーカ２８を観察せずに、切削部３０の切削可能範囲Ａの角度αを特定することもできる。

【符号の説明】

【0056】

１ 医療システム
１０ 医療デバイス
２０ シャフト部
２１ 排出ルーメン
２２ 駆動シャフト
２３ 外管
２５ 接触センサ
２６ 先端チューブ（非切削部）
２８ 造影マーカ
３０ 切削部
７０ 回転駆動源
８０ 吸引駆動源
１００ 位置調整部
１０１ 軸心方向位置調整部
１０２ 駆動部
１１３ 血管断面情報
１３０ 画像取得装置（検出部）
１４２ 湾曲駆動源
Ｘ 軸心方向
Ｒ 周方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】