特開 2024-122790 制御装置、インデフレーションシステム、及びインデフレーション方法

(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】P2024122790

(43)【公開日】2024-09-09

(54)【発明の名称】制御装置、インデフレーションシステム、及びインデフレーション方法

(51)【国際特許分類】

   A61M 25/10 20130101AFI20240902BHJP

【ＦＩ】

A61M25/10 540

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023030536

(22)【出願日】2023-02-28

(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】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】230118913

【弁護士】

【氏名又は名称】杉村 光嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100186015

【弁理士】

【氏名又は名称】小松 靖之

(74)【代理人】

【識別番号】100176728

【弁理士】

【氏名又は名称】北村 慎吾

(72)【発明者】

【氏名】福田 拓海

(72)【発明者】

【氏名】桑野 陽一郎

(72)【発明者】

【氏名】金谷 康平

【テーマコード（参考）】

4C267

【Ｆターム（参考）】

4C267AA07

4C267BB28

4C267BB62

4C267CC08

4C267EE03

4C267EE13

4C267HH07

4C267HH08

4C267HH11

4C267HH22

(57)【要約】

【課題】バルーンの内部に気泡が存在する場合に即座に対処しやすくする。
【解決手段】患者の管腔器官に挿入されたカテーテルを通じて当該カテーテルの遠位部に取り付けられたバルーンを加減圧することで前記バルーンを拡張及び収縮させるポンプの加減圧動作を制御する制御装置が、少なくとも前記ポンプに加圧動作を行わせている間に、前記管腔器官を撮像して得られた画像データを取得し、取得した画像データを参照して、前記加圧動作で前記バルーンに注入された拡張媒体に気泡が混入しているかどうかを判定し、気泡が混入していると判定すると、予め設定された減圧タイミングよりも前に前記ポンプに減圧動作を行わせる制御部を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

患者の管腔器官に挿入されたカテーテルを通じて当該カテーテルの遠位部に取り付けられたバルーンを加減圧することで前記バルーンを拡張及び収縮させるポンプの加減圧動作を制御する制御装置であって、
少なくとも前記ポンプに加圧動作を行わせている間に、前記管腔器官を撮像して得られた画像データを取得し、取得した画像データを参照して、前記加圧動作で前記バルーンに注入された拡張媒体に気泡が混入しているかどうかを判定し、気泡が混入していると判定すると、予め設定された減圧タイミングよりも前に前記ポンプに減圧動作を行わせる制御部を備える制御装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記拡張媒体に気泡が混入していると判定すると、前記ポンプに前記バルーンを減圧させながら、前記管腔器官を撮像して得られた第２画像データを取得し、取得した第２画像データを、前記ポンプに前記バルーンを加圧させながら取得した第１画像データと比較して、前記拡張媒体に混入している気泡の大きさの変化を確認した上で、前記予め設定された減圧タイミングよりも前に前記ポンプに前記減圧動作を行わせる請求項１に記載の制御装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記拡張媒体に気泡が混入していると判定すると、前記第２画像データを取得した後に、前記ポンプに前記バルーンを加圧させながら、前記管腔器官を撮像して得られた画像データを前記第１画像データとして取得する請求項２に記載の制御装置。

【請求項4】

前記第１画像データは、前記拡張媒体に気泡が混入していると判定された際に前記制御部により参照された画像データである請求項２に記載の制御装置。

【請求項5】

前記制御部は、前記ポンプに前記加圧動作を行わせている間に、前記バルーンの圧力の変化を観察して前記拡張媒体に気泡が混入している可能性を判定し、判定した可能性が基準を超えた場合に、前記加圧動作で前記バルーンに前記拡張媒体を注入する速度を低下させる請求項１に記載の制御装置。

【請求項6】

前記制御部は、前記ポンプに前記加圧動作を行わせている間に、前記加圧動作の停止を要求するユーザ操作を受け付けると、前記加圧動作を停止し、前記拡張媒体に気泡が混入していると判定していなくても、前記予め設定された減圧タイミングよりも前に前記ポンプに前記減圧動作を行わせる請求項５に記載の制御装置。

【請求項7】

前記制御部は、バルーン内媒体量の変化に対するバルーン内圧力の変化の特性をバルーン種別ごとに定義した特性データを参照して、前記バルーンの種別に応じた特性を特定し、前記加圧動作における前記拡張媒体の量の変化に対する、観察した圧力の変化を、特定した特性と比較することで、前記拡張媒体に気泡が混入している可能性を判定する請求項５に記載の制御装置。

【請求項8】

前記画像データは、アンギオグラフィで得られたデータを含む請求項１に記載の制御装置。

【請求項9】

請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の制御装置と、
前記ポンプと
を備えるインデフレーションシステム。

【請求項10】

ポンプにより、患者の管腔器官に挿入されたカテーテルを通じて当該カテーテルの遠位部に取り付けられたバルーンを加減圧することで前記バルーンを拡張及び収縮させることと、
制御装置により、少なくとも前記ポンプに加圧動作を行わせている間に、前記管腔器官を撮像して得られた画像データを取得し、取得した画像データを参照して、前記加圧動作で前記バルーンに注入された拡張媒体に気泡が混入しているかどうかを判定することと、
前記制御装置により、前記拡張媒体に気泡が混入していると判定すると、予め設定された減圧タイミングよりも前に前記ポンプに減圧動作を行わせることと
を含むインデフレーション方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、制御装置、インデフレーションシステム、及びインデフレーション方法に関する。

【背景技術】

【0002】

体内に挿入されるバルーンカテーテルは、拡張媒体の注入量に応じて拡張及び収縮するバルーンを有する。特許文献１から特許文献３には、バルーンを自動で拡張及び収縮させる自動インデフレーションデバイスが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００２－１５９５７８号公報

【特許文献2】特開２００３－０７９７３８号公報

【特許文献3】特表２０１７－５３１４６０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

バルーンカテーテルは、使用される前に造影剤又は生理食塩水などの流体で内部がプライミングされる。プライミングの際にはバルーンカテーテルの内部に気泡が残ることがある。しかし、バルーンカテーテルの先端寄り、特にバルーンの内部に気泡が存在することは回避することが望ましい。

【0005】

本開示の目的は、バルーンの内部に気泡が存在する場合に即座に対処しやすくすることである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の幾つかの態様を以下に示す。

【0007】

［１］
患者の管腔器官に挿入されたカテーテルを通じて当該カテーテルの遠位部に取り付けられたバルーンを加減圧することで前記バルーンを拡張及び収縮させるポンプの加減圧動作を制御する制御装置であって、
少なくとも前記ポンプに加圧動作を行わせている間に、前記管腔器官を撮像して得られた画像データを取得し、取得した画像データを参照して、前記加圧動作で前記バルーンに注入された拡張媒体に気泡が混入しているかどうかを判定し、気泡が混入していると判定すると、予め設定された減圧タイミングよりも前に前記ポンプに減圧動作を行わせる制御部を備える制御装置。

【0008】

［２］
前記制御部は、前記拡張媒体に気泡が混入していると判定すると、前記ポンプに前記バルーンを減圧させながら、前記管腔器官を撮像して得られた第２画像データを取得し、取得した第２画像データを、前記ポンプに前記バルーンを加圧させながら取得した第１画像データと比較して、前記拡張媒体に混入している気泡の大きさの変化を確認した上で、前記予め設定された減圧タイミングよりも前に前記ポンプに前記減圧動作を行わせる［１］に記載の制御装置。

【0009】

［３］
前記制御部は、前記拡張媒体に気泡が混入していると判定すると、前記第２画像データを取得した後に、前記ポンプに前記バルーンを加圧させながら、前記管腔器官を撮像して得られた画像データを前記第１画像データとして取得する［２］に記載の制御装置。

【0010】

［４］
前記第１画像データは、前記拡張媒体に気泡が混入していると判定された際に前記制御部により参照された画像データである［２］に記載の制御装置。

【0011】

［５］
前記制御部は、前記ポンプに前記加圧動作を行わせている間に、前記バルーンの圧力の変化を観察して前記拡張媒体に気泡が混入している可能性を判定し、判定した可能性が基準を超えた場合に、前記加圧動作で前記バルーンに前記拡張媒体を注入する速度を低下させる［１］から［４］のいずれか１項に記載の制御装置。

【0012】

［６］
前記制御部は、前記ポンプに前記加圧動作を行わせている間に、前記加圧動作の停止を要求するユーザ操作を受け付けると、前記加圧動作を停止し、前記拡張媒体に気泡が混入していると判定していなくても、前記予め設定された減圧タイミングよりも前に前記ポンプに前記減圧動作を行わせる［５］に記載の制御装置。

【0013】

［７］
前記制御部は、バルーン内媒体量の変化に対するバルーン内圧力の変化の特性をバルーン種別ごとに定義した特性データを参照して、前記バルーンの種別に応じた特性を特定し、前記加圧動作における前記拡張媒体の量の変化に対する、観察した圧力の変化を、特定した特性と比較することで、前記拡張媒体に気泡が混入している可能性を判定する［５］又は［６］に記載の制御装置。

【0014】

［８］
前記画像データは、アンギオグラフィで得られたデータを含む［１］から［７］のいずれか１項に記載の制御装置。

【0015】

［９］
［１］から［８］のいずれか１項に記載の制御装置と、
前記ポンプと
を備えるインデフレーションシステム。

【0016】

［１０］
ポンプにより、患者の管腔器官に挿入されたカテーテルを通じて当該カテーテルの遠位部に取り付けられたバルーンを加減圧することで前記バルーンを拡張及び収縮させることと、
制御装置により、少なくとも前記ポンプに加圧動作を行わせている間に、前記管腔器官を撮像して得られた画像データを取得し、取得した画像データを参照して、前記加圧動作で前記バルーンに注入された拡張媒体に気泡が混入しているかどうかを判定することと、
前記制御装置により、前記拡張媒体に気泡が混入していると判定すると、予め設定された減圧タイミングよりも前に前記ポンプに減圧動作を行わせることと
を含むインデフレーション方法。

【発明の効果】

【0017】

本開示によれば、バルーンの内部に気泡が存在する場合に即座に対処しやすくなる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本開示の実施形態に係るインデフレーションシステムの構成を示す図である。

【図2】本開示の実施形態に係るポンプ及びインデフレータの斜視図である。

【図3】本開示の実施形態に係るバルーンカテーテルの概略図である。

【図4】本開示の実施形態に係る制御装置の構成を示すブロック図である。

【図5】本開示の実施形態に係る制御装置の動作を示すフローチャートである。

【図6】本開示の実施形態に係る撮像装置により撮影される画像の例を示す図である。

【図7】本開示の実施形態に係る制御装置の動作の変形例を示すフローチャートである。

【図8】本開示の実施形態に係る制御装置の付加的な動作を示すフローチャートである。

【図9】本開示の実施形態に係るバルーンの特性の例を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本開示の一実施形態について、図を参照して説明する。

【0020】

各図中、同一又は相当する部分には、同一符号を付している。本実施形態の説明において、同一又は相当する部分については、説明を適宜省略又は簡略化する。

【0021】

図１を参照して、本実施形態の概要を説明する。

【0022】

ポンプ３０は、患者の管腔器官に挿入されたカテーテルを通じて当該カテーテルの先端などの遠位部に取り付けられたバルーン６０を加減圧することでバルーン６０を拡張及び収縮させる。制御装置２０は、ポンプ３０の加減圧動作を制御する。具体的には、制御装置２０は、少なくともポンプ３０に加圧動作を行わせている間に、管腔器官を撮像して得られた画像データ１１を取得し、取得した画像データ１１を参照して、加圧動作でバルーン６０に注入された拡張媒体に気泡が混入しているかどうかを判定する。制御装置２０は、気泡が混入していると判定すると、予め設定された減圧タイミングよりも前にポンプ３０に減圧動作を行わせる。したがって、本実施形態によれば、バルーン６０の内部に気泡が存在する場合に即座に対処しやすくなる。例えば、自動インデフレーションによる施術を即座に中止し、術者がバルーン６０から気泡を除去してから手術を再開することができる。

【0023】

図１を参照して、本実施形態に係るインデフレーションシステム１０の構成を説明する。

【0024】

インデフレーションシステム１０は、制御装置２０と、ポンプ３０とを備えるとともに、インデフレータ４０と、圧力センサ５０とを備えている。

【0025】

制御装置２０は、ポンプ３０を制御するコンピュータである。ポンプ３０は、ドライバ３１と、モータ３２とを備えている。ドライバ３１は、電源９０から給電されてモータ３２を駆動する。電源９０は、本実施形態では商用電源などの外部電源であるが、バッテリでもよく、インデフレーションシステム１０に備えられていてもよい。モータ３２は、ドライバ３１により駆動されて動力を発生させる。インデフレータ４０は、造影剤又は生理食塩水などの拡張媒体をバルーン６０に注入するための器具である。拡張媒体は、モータ３２から発生した動力によってインデフレータ４０からバルーン６０へ自動的に注入又は排出される。制御装置２０は、ドライバ３１を制御してモータ３２から発生する動力を調整することで、拡張媒体の注入量を調整することができる。圧力センサ５０は、バルーン６０の内部の圧力を測定するセンサである。制御装置２０は、圧力センサ５０から得られる測定値を参照して拡張媒体の注入量を調整することで、バルーン６０の内部の圧力を所望の圧力に調整することができる。

【0026】

制御装置２０は、ケーブルで、若しくは無線で、又はＬＡＮなどのネットワークを介して、撮像装置７０と接続されている。「ＬＡＮ」は、local area networkの略語である。撮像装置７０は、本実施形態ではアンギオグラフィ装置であるが、ＣＴ装置又はＭＲＩ装置でもよい。「ＣＴ」は、computed tomographyの略語である。「ＭＲＩ」は、magnetic resonance imagingの略語である。画像データ１１は、本実施形態では、アンギオグラフィで得られたデータを含む。

【0027】

図２を参照して、本実施形態に係るポンプ３０及びインデフレータ４０の具体的な構成を説明する。

【0028】

ポンプ３０は、筐体３３を有している。筐体３３には、インデフレータ４０を着脱自在に収容するための凹部３４が形成されている。凹部３４には、モータ３２の回転運動を直線運動に変換する軸３５と、軸３５により往復移動自在に支持されたスライダ３６と、軸３５の一端側に固定された１対の板３９とが取り付けられている。インデフレータ４０は、シリンジ４１と、プランジャ４２とを備えている。シリンジ４１は、羽根４４を有している。インデフレータ４０が、シリンジ４１の羽根４４を１対の板３９の間に嵌め込み、かつプランジャ４２をスライダ３６に密着及び固定させるように凹部３４に嵌め込まれた後、ドライバ３１が制御装置２０により制御されてモータ３２を回転駆動することでスライダ３６が移動すると、プランジャ４２がシリンジ４１の内側に押し込まれ、シリンジ４１内の拡張媒体がチューブ４３を介してバルーン６０に注入される。その結果、バルーン６０の圧力が増加してバルーン６０が拡張する。一方、ドライバ３１が制御装置２０により制御されてモータ３２を逆回転駆動することでスライダ３６が逆方向に移動すると、プランジャ４２がシリンジ４１の外側に引き抜かれ、バルーン６０に注入されていた拡張媒体がチューブ４３を介してシリンジ４１内に戻る。その結果、バルーン６０の圧力が減少してバルーン６０が収縮する。

【0029】

ポンプ３０の筐体３３には、ポンプ３０の動作に関連する操作を行うためのスイッチ群３７と、ポンプ３０の動作に関連する情報を表示するディスプレイ３８とが更に設けられている。ディスプレイ３８は、例えば、ＬＣＤ又は有機ＥＬディスプレイである。「ＬＣＤ」は、liquid crystal displayの略語である。「ＥＬ」は、electro luminescentの略語である。

【0030】

制御装置２０は、本実施形態では、筐体３３に収容されてポンプ３０と一体化されているが、筐体３３の外部に設置され、ケーブルで、若しくは無線で、又はＬＡＮなどのネットワークを介してポンプ３０と接続されていてもよい。圧力センサ５０も、本実施形態では、ポンプ３０と一体化されているが、インデフレータ４０と一体化されていてもよいし、又はポンプ３０及びインデフレータ４０とは別個に設置されていてもよい。インデフレータ４０も、ポンプ３０に一体化されていてもよいが、上述したように、本実施形態ではポンプ３０とは別個に提供される。そのため、インデフレータ４０は、ディスポーザブルでもよい。

【0031】

図３を参照して、本実施形態に係るカテーテルであるバルーンカテーテル６１の具体的な構成を説明する。

【0032】

バルーンカテーテル６１は、バルーン６０を備えるとともに、シャフト６２と、ハブ６３と、ガイドワイヤポート６４とを備えている。

【0033】

シャフト６２は、シャフト６２の内腔がハブ６３内の流路と連通した状態で、ハブ６３と接続されている。シャフト６２の先端などの遠位部は、バルーン６０と一体的に接合している。ハブ６３は、インデフレータ４０と接続可能なポート６５を有している。バルーン６０は、ハブ６３のポート６５からシャフト６２の内腔を通じて拡張媒体が注入されることにより、シャフト６２の動径方向に拡張する。シャフト６２の内腔には、ガイドワイヤ６７が挿通可能なガイドワイヤルーメン６６が形成されている。ガイドワイヤルーメン６６の基端は、ガイドワイヤポート６４と連通している。

【0034】

図４を参照して、本実施形態に係る制御装置２０の構成を説明する。

【0035】

制御装置２０は、制御部２１と、記憶部２２と、通信部２３とを備える。

【0036】

制御部２１は、少なくとも１つのプロセッサ、少なくとも１つのプログラマブル回路、少なくとも１つの専用回路、又はこれらの任意の組合せを含む。プロセッサは、ＣＰＵ若しくはＧＰＵなどの汎用プロセッサ、又は特定の処理に特化した専用プロセッサである。「ＣＰＵ」は、central processing unitの略語である。「ＧＰＵ」は、graphics processing unitの略語である。プログラマブル回路は、例えば、ＦＰＧＡである。「ＦＰＧＡ」は、field-programmable gate arrayの略語である。専用回路は、例えば、ＡＳＩＣである。「ＡＳＩＣ」は、application specific integrated circuitの略語である。制御部２１は、制御装置２０の各部を制御しながら、制御装置２０の動作に関わる処理を実行する。

【0037】

記憶部２２は、少なくとも１つの半導体メモリ、少なくとも１つの磁気メモリ、少なくとも１つの光メモリ、又はこれらの任意の組合せを含む。半導体メモリは、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、又はフラッシュメモリである。「ＲＡＭ」は、random access memoryの略語である。「ＲＯＭ」は、read only memoryの略語である。ＲＡＭは、例えば、ＳＲＡＭ又はＤＲＡＭである。「ＳＲＡＭ」は、static random access memoryの略語である。「ＤＲＡＭ」は、dynamic random access memoryの略語である。ＲＯＭは、例えば、ＥＥＰＲＯＭである。「ＥＥＰＲＯＭ」は、electrically erasable programmable read only memoryの略語である。フラッシュメモリは、例えば、ＳＳＤである。「ＳＳＤ」は、solid-state driveの略語である。磁気メモリは、例えば、ＨＤＤである。「ＨＤＤ」は、hard disk driveの略語である。記憶部２２は、例えば、主記憶装置、補助記憶装置、又はキャッシュメモリとして機能する。記憶部２２には、制御装置２０の動作に用いられるデータと、制御装置２０の動作によって得られたデータとが記憶される。

【0038】

通信部２３は、少なくとも１つの通信モジュールを含む。通信モジュールは、例えば、Ethernet（登録商標）などの有線ＬＡＮ通信規格、ＩＥＥＥ８０２．１１などの無線ＬＡＮ通信規格、Bluetooth（登録商標）などの近距離無線通信規格、又はＬＴＥ、４Ｇ規格、若しくは５Ｇ規格などの移動通信規格に対応したモジュールである。「ＩＥＥＥ」は、Institute of Electrical and Electronics Engineersの略称である。「ＬＴＥ」は、Long Term Evolutionの略語である。「４Ｇ」は、4th generationの略語である。「５Ｇ」は、5th generationの略語である。通信部２３は、少なくともポンプ３０、圧力センサ５０、及び撮像装置７０と通信を行う。通信部２３は、制御装置２０の動作に用いられるデータを受信し、また制御装置２０の動作によって得られるデータを送信する。

【0039】

本実施形態では、バルーン内媒体量の変化に対するバルーン内圧力の変化の特性をバルーン種別ごとに定義した特性データ１２が記憶部２２に記憶される。特性データ１２は、予め記憶部２２に記憶されていてもよいし、又は通信部２３を介して外部のサーバからダウンロードされて記憶部２２に記憶されてもよい。

【0040】

制御装置２０の機能は、本実施形態に係るプログラムを、制御部２１としてのプロセッサで実行することにより実現される。すなわち、制御装置２０の機能は、ソフトウェアにより実現される。プログラムは、制御装置２０の動作をコンピュータに実行させることで、コンピュータを制御装置２０として機能させる。すなわち、コンピュータは、プログラムに従って制御装置２０の動作を実行することにより制御装置２０として機能する。

【0041】

プログラムは、非一時的なコンピュータ読取り可能な媒体に記憶しておくことができる。非一時的なコンピュータ読取り可能な媒体は、例えば、フラッシュメモリ、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、又はＲＯＭである。プログラムの流通は、例えば、プログラムを記憶したＳＤカード、ＤＶＤ、又はＣＤ－ＲＯＭなどの可搬型媒体を販売、譲渡、又は貸与することによって行う。「ＳＤ」は、Secure Digitalの略語である。「ＤＶＤ」は、digital versatile discの略語である。「ＣＤ－ＲＯＭ」は、compact disc read only memoryの略語である。プログラムをサーバのストレージに格納しておき、サーバから他のコンピュータにプログラムを転送することにより、プログラムを流通させてもよい。プログラムをプログラムプロダクトとして提供してもよい。

【0042】

コンピュータは、例えば、可搬型媒体に記憶されたプログラム又はサーバから転送されたプログラムを、一旦、主記憶装置に格納する。そして、コンピュータは、主記憶装置に格納されたプログラムをプロセッサで読み取り、読み取ったプログラムに従った処理をプロセッサで実行する。コンピュータは、可搬型媒体から直接プログラムを読み取り、プログラムに従った処理を実行してもよい。コンピュータは、コンピュータにサーバからプログラムが転送される度に、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行してもよい。サーバからコンピュータへのプログラムの転送は行わず、実行指示及び結果取得のみによって機能を実現する、いわゆるＡＳＰ型のサービスによって処理を実行してもよい。「ＡＳＰ」は、application service providerの略語である。プログラムには、電子計算機による処理の用に供する情報であってプログラムに準ずるものが含まれる。例えば、コンピュータに対する直接の指令ではないがコンピュータの処理を規定する性質を有するデータは、「プログラムに準ずるもの」に該当する。

【0043】

制御装置２０の一部又は全ての機能が、制御部２１としてのプログラマブル回路又は専用回路により実現されてもよい。すなわち、制御装置２０の一部又は全ての機能が、ハードウェアにより実現されてもよい。

【0044】

図５を参照して、本実施形態に係る制御装置２０の動作を説明する。図５に示した動作は、本実施形態に係る自動インデフレーション制御方法に相当する。

【0045】

ステップＳ１０１において、制御装置２０の制御部２１は、ポンプ３０に加圧動作を行わせる。具体的には、制御装置２０の制御部２１は、インデフレータ４０からバルーン６０へ拡張媒体が注入されてバルーン６０が加圧されるようにポンプ３０を制御する。

【0046】

ステップＳ１０２において、制御装置２０の制御部２１は、画像データ１１を、通信部２３を介して撮像装置７０から取得する。制御装置２０の制御部２１は、取得した画像データ１１を参照して、ステップＳ１０１の加圧動作でバルーン６０に注入された拡張媒体に気泡が混入しているかどうかを判定する。具体的には、制御装置２０の制御部２１は、画像データ１１として、図６に示したようなアンギオグラフィ画像７１を取得する。例えば、患者の血管７２は、造影剤を流すとＸ線により一時的に視認可能になる。拡張媒体に造影性がある場合、ステップＳ１０１の加圧動作でバルーン６０が拡張媒体で満たされるとバルーン６０の形状がＸ線により視認可能になる。気泡は造影されないため、視認可能になったバルーン６０の中で造影されない部分があればその部分が気泡であると推定できる。制御装置２０の制御部２１は、アンギオグラフィ画像７１の中から、血管７２の、バルーン６０が配置された位置に対応する画像領域７３を抽出する。制御装置２０の制御部２１は、抽出した画像領域７３を画像処理で解析し、画像領域７３に気泡に相当する画素群７４が含まれるかどうかを判定することで、拡張媒体に気泡が混入しているかどうかを判定する。画像処理には任意の手法を用いてよいが、例えば、画像領域７３内で気泡のエッジを検出する手法を用いることができる。深層学習などの機械学習が用いられてもよい。

【0047】

ステップＳ１０２で拡張媒体に気泡が混入していると判定された場合は、ステップＳ１０８の処理が実行される。一方、ステップＳ１０２で拡張媒体に気泡が混入していないと判定された場合は、ステップＳ１０３の処理が実行される。

【0048】

ステップＳ１０３において、制御装置２０の制御部２１は、圧力センサ５０から得られる測定値を参照して、バルーン６０の圧力が予め設定された目標圧力に到達したかどうかを判定する。目標圧力は、バルーン種別ごとに設定されていてもよく、術者が任意で設定してもよい。制御装置２０の制御部２１は、バルーン６０の圧力が目標圧力に到達したと判定するまでステップＳ１０１の加圧動作を継続する。バルーン６０の圧力が目標圧力を超えた場合は、減圧動作を実施してもよい。加圧又は減圧動作の継続中は、ステップＳ１０２の処理も繰り返し実行される。制御装置２０の制御部２１は、バルーン６０の圧力が目標圧力に到達したと判定すると、ステップＳ１０４でタイマーを開始する。

【0049】

ステップＳ１０５において、制御装置２０の制御部２１は、バルーン６０の圧力を目標圧力に到達させてからポンプ３０の減圧動作を開始するまでの所望の時間として予め設定された維持時間が経過したかどうかを判定する。維持時間は、望ましくは１秒以上３０秒以下の範囲内であり、例えば１０秒である。維持時間は、バルーン種別ごとに設定されていてもよく、術者が任意で設定してもよい。制御装置２０の制御部２１は、維持時間が経過したと判定するまでは、後述するステップＳ１０７の減圧動作を開始せず、バルーン６０の圧力を目標圧力に維持させる。このとき、バルーン６０の圧力に変化があれば目標圧力を維持できるように加圧又は減圧動作を行ってもよい。制御装置２０の制御部２１は、維持時間が経過したと判定すると、ステップＳ１０６でタイマーを停止する。

【0050】

ステップＳ１０７及びステップＳ１０８のいずれにおいても、制御装置２０の制御部２１は、ポンプ３０に減圧動作を行わせる。具体的には、制御装置２０の制御部２１は、バルーン６０からインデフレータへ拡張媒体が吸入されてバルーン６０が減圧されるようにポンプ３０を制御する。ステップＳ１０７では、維持時間の経過時、すなわち、予め設定された減圧タイミングで減圧動作が行われる。一方、ステップＳ１０８では、維持時間の経過前、かつ気泡検知時、すなわち、予め設定された減圧タイミングよりも前に減圧動作が行われる。

【0051】

ステップＳ１０８の後、ステップＳ１０９において、制御装置２０の制御部２１は、アラートを出力する。具体的には、制御装置２０の制御部２１は、バルーン６０の内部の拡張媒体に気泡が混入していることを示すアラートメッセージをポンプ３０のディスプレイ３８に表示させる。アラートメッセージの表示に代えて又は加えて、アラート音の出力、アラートランプの点灯、若しくはこれらの両方が行われてもよい。

【0052】

図５に示した動作は、ステップＳ１０７及びステップＳ１０９のいずれかの処理が実行された後に終了する。

【0053】

図７を参照して、本実施形態に係る制御装置２０の動作の変形例を説明する。

【0054】

ステップＳ２０１からステップＳ２０７の処理については、それぞれ図５のステップＳ１０１からステップＳ１０７の処理と同様であるため、説明を省略する。

【0055】

ステップＳ２０２で拡張媒体に気泡が混入していると判定された場合、ステップＳ２０８において、制御装置２０の制御部２１は、ポンプ３０にバルーン６０を減圧させながら、患者の管腔器官を撮像して得られた第２画像データを、通信部２３を介して撮像装置７０から取得する。ステップＳ２０９において、制御装置２０の制御部２１は、ステップＳ２０８で取得した第２画像データを、ポンプ３０にバルーン６０を加圧させながら取得した第１画像データと比較して、拡張媒体に混入している気泡の大きさの変化を確認する。気泡が減圧時に大きくなり、加圧時に小さくなっている場合は、ステップＳ２０２の、拡張媒体に気泡が混入しているという判定結果が正しいことになるが、そうでない場合は、ステップＳ２０２の判定結果が誤っているおそれがある。

【0056】

第１画像データは、拡張媒体に気泡が混入していると判定された際に制御装置２０の制御部２１により参照された画像データ１１、すなわち、ステップＳ２０２で取得された画像データ１１でもよいが、本実施形態では、新たに撮像装置７０から取得される。すなわち、ステップＳ２０８において、制御装置２０の制御部２１は、第２画像データを取得した後に、ポンプ３０にバルーン６０を加圧させながら、患者の管腔器官を撮像して得られた新たな画像データを第１画像データとして、通信部２３を介して撮像装置７０から取得する。減圧と加圧とがそれぞれ２回以上交互に繰り返されてもよい。すなわち、第２画像データと第１画像データとがそれぞれ２回以上交互に取得されてもよい。気泡が減圧の度に大きくなり、加圧の度に小さくなっている場合は、ステップＳ２０２の判定結果が正しいことになるが、そうでない場合は、ステップＳ２０２の判定結果が誤っているおそれがある。

【0057】

ステップＳ２０９でステップＳ２０２の判定結果が正しいことが確認された場合は、ステップＳ２１０の処理が実行される。一方、ステップＳ２０９でステップＳ２０２の判定結果が正しいことが確認できなかった場合は、ステップＳ２０３の処理が実行される。

【0058】

ステップＳ２１０及びステップＳ２１１の処理については、それぞれ図５のステップＳ１０８及びステップＳ１０９の処理と同様であるため、説明を省略する。

【0059】

図７に示した動作は、ステップＳ２０７及びステップＳ２１１のいずれかの処理が実行された後に終了する。図７に示した動作によれば、拡張媒体に気泡が混入していると誤って判定してしまうことによる手術の中止又は遅延を回避しやすくなる。

【0060】

図８を参照して、本実施形態に係る制御装置２０の付加的な動作を説明する。図５のステップＳ１０２又は図７のステップＳ２０２で拡張媒体に気泡が混入していないと判定された場合は、図８に示した動作を追加で行ってもよい。

【0061】

ステップＳ３０１において、制御装置２０の制御部２１は、圧力センサ５０から得られる測定値を時系列でモニタリングすることで、バルーン６０の圧力の変化を観察して拡張媒体に気泡が混入している可能性を判定する。具体的には、制御装置２０の制御部２１は、特性データ１２を記憶部２２から取得する。制御装置２０の制御部２１は、取得した特性データ１２を参照して、バルーン６０の種別に応じた、バルーン内媒体量の変化に対するバルーン内圧力の変化の特性を特定する。制御装置２０の制御部２１は、図５のステップＳ１０１又は図７のステップＳ２０１の加圧動作における拡張媒体の量の変化に対する、観察した圧力の変化を、特定した特性と比較することで、拡張媒体に気泡が混入している可能性を判定する。ここで、「拡張媒体に気泡が混入している可能性」が高いことは、拡張媒体に気泡が混入している確率が高いことを意味してもよいし、又は拡張媒体に混入していると推定される気泡の量が多いことを意味してもよい。

【0062】

図９に示すように、バルーン内媒体量の変化に対するバルーン内圧力の変化の特性は、バルーン種別ごとの基準線Ｌ１によって定まるが、拡張媒体に気泡が混入している場合は、曲線Ｌ２のように基準線Ｌ１とのズレが生じる。図８に示した動作では、このズレが事前に定められた基準よりも大きいことを検知することで、拡張媒体に気泡が混入している可能性を判定することが可能となる。

【0063】

ステップＳ３０１で判定された可能性が基準を超えた場合、すなわち、拡張媒体に気泡が混入している可能性が高いと判定された場合は、ステップＳ３０３の処理が実行される。一方、ステップＳ３０１で判定された可能性が基準を超えていない場合、すなわち、拡張媒体に気泡が混入している可能性が低いと判定された場合は、ステップＳ３０２の処理が実行される。

【0064】

ステップＳ３０２において、制御装置２０の制御部２１は、通常の加圧制御を継続する。すなわち、制御装置２０の制御部２１は、図５のステップＳ１０１又は図７のステップＳ２０１の加圧動作でバルーン６０に拡張媒体を注入する速度を現状の速度に維持させる。

【0065】

ステップＳ３０３において、制御装置２０の制御部２１は、アラートを出力する。具体的には、制御装置２０の制御部２１は、バルーン６０の内部の拡張媒体に気泡が混入している可能性が高いことを示すアラートメッセージをポンプ３０のディスプレイ３８に表示させる。アラートメッセージの表示に代えて又は加えて、アラート音の出力、アラートランプの点灯、若しくはこれらの両方が行われてもよい。

【0066】

ステップＳ３０３の後、ステップＳ３０４において、制御装置２０の制御部２１は、気泡検知用の加圧制御を開始する。すなわち、制御装置２０の制御部２１は、図５のステップＳ１０１又は図７のステップＳ２０１の加圧動作でバルーン６０に拡張媒体を注入する速度を低下させる。その結果、術者が加圧動作を停止するかどうかを決めるための時間を長く確保することができる。

【0067】

制御装置２０の制御部２１は、ポンプ３０に加圧動作を行わせている間に、加圧動作の停止を要求するユーザ操作を受け付けてもよい。そのようなユーザ操作を行うためのスイッチとして、緊急停止スイッチがポンプ３０のスイッチ群３７に含まれていてもよい。制御装置２０の制御部２１は、ユーザ操作に応じて、加圧動作を停止し、拡張媒体に気泡が混入していると判定していなくても、予め設定された減圧タイミングよりも前にポンプ３０に減圧動作を行わせてもよい。

【0068】

上述したように、本実施形態では、ポンプ３０により、バルーン６０を加減圧することでバルーン６０を拡張及び収縮させることと、制御装置２０により、少なくともポンプ３０に加圧動作を行わせている間に、画像データ１１を取得し、取得した画像データ１１を参照して、加圧動作でバルーン６０に注入された拡張媒体に気泡が混入しているかどうかを判定することと、制御装置２０により、拡張媒体に気泡が混入していると判定すると、予め設定された減圧タイミングよりも前にポンプ３０に減圧動作を行わせることとを含むインデフレーション方法が用いられる。したがって、本実施形態によれば、バルーン６０の内部に気泡が存在する場合に即座に対処しやすくなる。

【0069】

本開示は上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、ブロック図に記載の２つ以上のブロックを統合してもよいし、又は１つのブロックを分割してもよい。フローチャートに記載の２つ以上のステップを記述に従って時系列に実行する代わりに、各ステップを実行する装置の処理能力に応じて、又は必要に応じて、並列的に又は異なる順序で実行してもよい。その他、本開示の趣旨を逸脱しない範囲での変更が可能である。

【符号の説明】

【0070】

１０ インデフレーションシステム
１１ 画像データ
１２ 特性データ
２０ 制御装置
２１ 制御部
２２ 記憶部
２３ 通信部
３０ ポンプ
３１ ドライバ
３２ モータ
３３ 筐体
３４ 凹部
３５ 軸
３６ スライダ
３７ スイッチ群
３８ ディスプレイ
３９ 板
４０ インデフレータ
４１ シリンジ
４２ プランジャ
４３ チューブ
４４ 羽根
５０ 圧力センサ
６０ バルーン
６１ バルーンカテーテル
６２ シャフト
６３ ハブ
６４ ガイドワイヤポート
６５ ポート
６６ ガイドワイヤルーメン
６７ ガイドワイヤ
７０ 撮像装置
７１ アンギオグラフィ画像
７２ 血管
７３ 画像領域
７４ 画素群
９０ 電源

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】