特許 7556851 操作可能な長尺機能システム

(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】

(24)【登録日】2024-09-17

(45)【発行日】2024-09-26

(54)【発明の名称】操作可能な長尺機能システム

(51)【国際特許分類】

   A61B 1/005 20060101AFI20240918BHJP

   A61B 1/313 20060101ALI20240918BHJP

   G02B 23/24 20060101ALI20240918BHJP

【ＦＩ】

A61B1/005 524

A61B1/005 522

A61B1/005 523

A61B1/313 510

G02B23/24 A

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2021522064

(86)(22)【出願日】2019-10-25

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-01-14

(86)【国際出願番号】 EP2019079234

(87)【国際公開番号】W WO2020084133

(87)【国際公開日】2020-04-30

【審査請求日】2022-10-12

(31)【優先権主張番号】18306392.4

(32)【優先日】2018-10-25

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】520393635

【氏名又は名称】ベースキャンプ バスキュラー

(74)【代理人】

【識別番号】100114775

【弁理士】

【氏名又は名称】高岡 亮一

(74)【代理人】

【識別番号】100121511

【弁理士】

【氏名又は名称】小田 直

(74)【代理人】

【識別番号】100202751

【弁理士】

【氏名又は名称】岩堀 明代

(74)【代理人】

【識別番号】100208580

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 玲奈

(74)【代理人】

【識別番号】100227329

【弁理士】

【氏名又は名称】延原 愛

(72)【発明者】

【氏名】カズヌーヴ，ジャン－バティスト

(72)【発明者】

【氏名】マイアノ，カミーユ

【審査官】永田 浩司

(56)【参考文献】

【文献】米国特許第０４８７０９５１（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開２００８－０２３０８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－１９９０８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－２０９９９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－０２４０１４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ １／００ － １／３２

Ｇ０２Ｂ ２３／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

パイプ、ダクト、またはチューブの管腔内で前進するように構成された長尺機能システム（１；１００）であって、前記システムは、
－長尺可撓性本体（２；２００）と、
－ワイヤの形状にあり、形状記憶合金で作られ、かつ前記長尺可撓性本体（２；２００）の上に配置された少なくとも１つの第１のアクチュエータ（３；３００）と、
－ワイヤの形状にあり、形状記憶合金で作られ、かつ前記長尺可撓性本体（２；２００）の上に配置された少なくとも１つの第２のアクチュエータ（４；４００）と、
－電流源と、
を備え、
前記第１のアクチュエータ（３；３００）および前記第２のアクチュエータ（４；４００）のそれぞれは、近位端および遠位端を提供し、かつ前記電流源に接続可能であり、かつ前記長尺可撓性本体（２；２００）の一部の可逆的湾曲を引き起こすように、ある量の電流を、前記第１のアクチュエータ（３；３００）および前記第２のアクチュエータ（４；４００）の湾曲の形態にある機械的エネルギーに変換するように構成され、
前記長尺可撓性本体（２；２００）は、そこに沿って前記第１のアクチュエータ（３；３００）の少なくとも前記近位端（３１）が前記第２のアクチュエータ（４；４００）の少なくとも前記遠位端（４２）と重なる重なり領域（Ｗ）を含み、前記第１のアクチュエータ（３；３００）および前記第２のアクチュエータ（４；４００）が互いに機械的に独立し、互いに長手方向にオフセットしている、長尺機能システム。

【請求項2】

前記長尺可撓性本体（２；２００）は、少なくとも１つのチューブ、ブレード、もしくはワイヤを備えるか、または少なくとも１つのチューブ、ブレード、もしくはワイヤからなる、請求項１に記載の長尺機能システム。

【請求項3】

前記長尺可撓性本体（２；２００）は、星形、円形、半円形、正方形、長方形、三角形、角錐形、またはそれらの任意の組み合わせから選択される形状の断面プロファイルを有する、請求項１または２に記載の長尺機能システム。

【請求項4】

前記ブレード（２００）は、前記第１のアクチュエータ（３００）が配置される上面（２０１）、および前記第２のアクチュエータ（４００）が配置される下面（２０２）を提供する、請求項２に記載の長尺機能システム。

【請求項5】

前記重なり領域（Ｗ）は、前記第１のアクチュエータ（３；３００）の近位端（３１）を前記第２のアクチュエータ（４；４００）の遠位端（４２）と重ねることからなる、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の長尺機能システム。

【請求項6】

前記第１のアクチュエータ（３；３００）および前記第２のアクチュエータ（４；４００）は、前記長尺可撓性本体（２；２００）の表面上に位置し、直径方向に対向する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の長尺機能システム。

【請求項7】

前記第１のアクチュエータ（３；３００）および前記第２のアクチュエータ（４；４００）は、前記重なり領域中で固定手段で前記長尺可撓性本体（２；２００）に固定される、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の長尺機能システム。

【請求項8】

少なくとも第３のアクチュエータをさらに含み、前記アクチュエータは、前記チューブの周方向に互いに実質的に等距離である、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の長尺機能システム。

【請求項9】

少なくとも第３のアクチュエータ、および前記第１の重なり領域（Ｗ）と異なり、そこに沿って前記第３のアクチュエータの近位端または遠位端が、前記第１のアクチュエータ（３；３００）または前記第２のアクチュエータ（４；４００）の少なくとも１つの近位端または遠位端に面する、少なくとも第２の重なり領域（Ｗ’）をさらに備える、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の長尺機能システム。

【請求項10】

カテーテル、カテーテルガイド、または内視鏡である、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の長尺機能システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、パイプ、ダクト、またはチューブの内部を検査するための、例えばカテーテルまたは内視鏡などの、操作可能な長尺機能システムに関する。より具体的には、本発明のシステムは、被検者の体内の外科的および／または内科的検査の分野での使用に適している。

【背景技術】

【0002】

例えば、チューブの遠位部を特定の場所に配置するため、光もしくは薬剤を運ぶため、または遠隔もしくはアクセス困難な場所に機能をもたらすために、パイプ、ダクト、またはチューブの内部でシステムを使用する必要性がある幅広い用途が存在する。

【0003】

システムをパイプ、ダクト、またはチューブの管腔内で前進させる場合、ユーザが、システムの運動および配置を注意深くかつ正確に制御し得ることが重要である。パイプ内でのシステムの配置は、石油工学またはモータ工学における既知の技術的な問題である。例えば（静脈、動脈、胃腸管などの）入口部などを通る体管内でのシステムの配置も、医療分野において困難な課題であるとして知られている。

【0004】

例えば、ＵＳ ５，３２２，５０９は、２つの入口部にアクセスするためにカテーテルを交換する必要性のない心臓カテーテルを開示する。Ｃ字型遠位部の代わりに、ＵＳ ５，３２２，５０９に記載されたカテーテルは、中間部に取り付けられた遠位部を含み、二重または反向曲線（Ｓ字型）からなる。この構造により、カテーテルがその軸の周りで回転することよって、カテーテルの交換をせずに、カテーテルを左または右のいずれの入口部に進入させることができる。しかしながら、このシステムは、複数の湾曲部を備える。したがって、大動脈内に上記誘導手段を進める間に、装置が、動脈壁に接触して圧力をかけるため、患者に害を及ぼし得る。

【0005】

無害な検査は、カテーテルまたは内視鏡の特定の領域を、その構造に沿った様々な種類のアクチュエータを使用することによって適切に湾曲させることにより行われ得る。

【0006】

しかしながら、可撓性構造体上のアクチュエータの数が多くなればなるほど、上記システムの活性化および制御は困難になる。

【0007】

結果として、最適化されたシステムを提供する必要性が常に存在する。特に、チューブ内で前進するように設計され、上記チューブ（例えば体管）内でのその運動の制御が改善された、（例えばカテーテルなどの）長尺システムの必要性が存在する。

【0008】

無害かつ制御された検査を意図された良好に操作可能な機能システムは、例えば血管系のチューブのねじれに適合可能であるべきであり、より具体的には、
－短半径の曲線、
－きつくコンパクトな二重曲線（Ｓ字型）、および
－独立した曲線
を得ることができるべきである。

【0009】

文献ＵＳ ８ ５５８ ８７８ Ｂ２は、アクチュエータを含む可撓性本体の一部が短半径の曲線を形成するために厚くなった、操作可能な構造体を開示する。しかしながら、厚くなった部分は、コンパクトな二重曲線または独立した曲線を可能とせず、その結果、チューブ、ダクト、またはパイプ内での操作可能な構造体の操縦を複雑にする。また、開示された構造体は、短半径のコンパクトなＳ字型曲線の形成を可能としない。

【0010】

したがって、本発明の目的は、好ましくは人体内のパイプ、ダクト、またはチューブの検査のための、独立して形成し得る短半径のコンパクトなＳ字型曲線を形成することができる操作可能なシステムを提供することである。

【発明の概要】

【0011】

したがって、本発明は、パイプ、ダクト、またはチューブの管腔内で前進するように構成された長尺機能システムに関し、上記システムは、
－長尺可撓性本体、
－長尺可撓性本体の中または上に配置された少なくとも１つの第１のアクチュエータ、
－長尺可撓性本体の中または上に配置された少なくとも１つの第２のアクチュエータ、
－近位端および遠位端を提供し、エネルギー源に接続可能であり、長尺可撓性本体の一部の可逆的湾曲を引き起こすのに十分なエネルギー量を長尺可撓性本体に送達または変換するように構成された、各アクチュエータ
を備え、
長尺本体は、そこに沿って第１のアクチュエータの少なくとも近位端が第２のアクチュエータの少なくとも遠位端と重なる重なり領域を含み、第１のアクチュエータおよび第２のアクチュエータが互いに機械的に独立し、互いに長手方向にオフセットしていることを特徴とする。

【0012】

一実施形態によれば、長尺可撓性本体は、少なくとも１つのチューブ、ブレード、もしくはワイヤを備えるか、または少なくとも１つのチューブ、ブレード、もしくはワイヤからなる。

【0013】

あるいは、長尺可撓性本体は、星形、円形、半円形、正方形、長方形、三角形、角錐形、またはそれらの任意の組み合わせから選択される形状の断面プロファイルを有する。

【0014】

別の実施形態によれば、ブレードは、第１のアクチュエータが配置される上面、および第２のアクチュエータが配置される下面を提供する。

【0015】

一実施形態によれば、長尺本体は、そこに沿って第１のアクチュエータの少なくとも近位端が第２のアクチュエータの少なくとも遠位端と重なる重なり領域を含む。

【0016】

特定の実施形態では、重なり領域は、第１のアクチュエータの近位端を第２のアクチュエータの遠位端と重ねることからなる。

【0017】

一実施形態によれば、第１のアクチュエータおよび第２のアクチュエータは、長尺可撓性本体の表面上に位置し、直径方向に対向する。

【0018】

第１のアクチュエータおよび第２のアクチュエータが、重なり領域中で固定手段で長尺可撓性本体に少なくとも部分的に固定される構成を有することが可能である。

【0019】

あるいは、長尺機能システムは、少なくとも第３のアクチュエータをさらに含み、アクチュエータは、チューブの周方向に互いに実質的に等距離である。

【0020】

特定の実施形態では、長尺機能システムは、少なくとも第３のアクチュエータ、および第１の重なり領域と異なり、そこに沿って第３のアクチュエータの近位端または遠位端が、第１のアクチュエータまたは第２のアクチュエータの少なくとも１つの近位端または遠位端に面する、少なくとも第２の重なり領域をさらに備える。

【0021】

一実施形態によれば、アクチュエータは、互いに独立して作動するように構成される。

【0022】

一実施形態によれば、長尺機能システムは、カテーテル、カテーテルガイド、または内視鏡である。

【0023】

本発明はまた、本発明の長尺機能システムの、パイプ、ダクト、またはチューブの管腔内での前進を制御するための方法に関し、上記方法は、
－長尺機能システムをパイプ、ダクト、またはチューブ内に導入し、前進させることと、
－重なり領域を備える長尺可撓性本体の一部の単純な湾曲またはＳ字型湾曲を引き起こすように、アクチュエータに独立してまたは同時にエネルギーを伝達することによって、パイプ、ダクト、またはチューブの形状に応じて、アクチュエータを制御することと
を含む。

【0024】

あるいは、本発明の方法では、
－チューブは大動脈弓であり、
－第１のアクチュエータおよび第２のアクチュエータは、長尺可撓性本体の遠位部に配置され、
－第１のアクチュエータは遠位アクチュエータであり、第２のアクチュエータは近位アクチュエータであり、
第１および第２のアクチュエータを制御することは、
－２つのアクチュエータの１つを活性化し、機能システムを大動脈弓の遠隔部位に向かって押し進めること、
－作動されたアクチュエータを解除すること、
－機能システムを安定させるために、第２の近位アクチュエータを活性化し、次いで、入口部に到達するためのコンパクトな短半径のＳ字型曲線を得るために、第１の遠位アクチュエータを活性化すること
を含む。

【0025】

一実施形態によれば、本発明の方法では、アクチュエータを活性化することは、物理的および／または化学的手段を使用することを含む。

【0026】

定義
本発明では、以下の用語は、以下の意味を有する。

【0027】

－「約」は、本明細書では、およそ、大まかに、付近、またはその領域を意味するのに使用される。用語「約」が数値範囲と共に使用される場合、明記された数値の上下に限界を拡張することによってその範囲を修飾する。一実施形態によれば、数字に先行する用語「約」は、上記数字の値のプラスまたはマイナス１０％を意味する。

【0028】

－「アクチュエータ」は、機能をトリガするか、またはそれが固定されている本体部の領域の曲がりを引き起こすために、それが固定されている本体部を活性化することができる任意の種類の紐、ケーブル、ワイヤ、リボン、チューブ、またはそれらの任意のセットであり得る。本発明によるアクチュエータは、環境条件の変化に応答してそれらの形状を変化させ、機械的仕事を行うことができる材料および装置であり得る。アクチュエータは、エネルギーを送達してよい。大抵の場合、アクチュエータは、受け取ったエネルギーを別の種類のエネルギーに変換する。一実施形態では、アクチュエータは、ジュール効果によって熱に変換される電流を受け取り、熱が作用すると収縮する。

【0029】

－「カテーテル」は、流体の注入／回収を可能とするため、通路を開いた状態に保つため、内臓および組織を検査するため、ならびに動物もしくはヒトの体内で医療処置用の位置に医療器具を配置するためなどの診断または治療目的で、管、血管、通路、または体腔に挿入するためのチューブ状医療装置である。本発明では、用語「カテーテル」は、ヒトまたは動物の管、血管、通路、または体腔への挿入用に設計された任意のカニューレまたは医療用プローブを包含する。

【0030】

－「湾曲する」は、ある湾曲形態をとって曲がることを意味する。湾曲を有すること、または湾曲していることは、直線であることとは反対の意味で使用される。用語「湾曲」は、ゼロでない湾曲を意味する。湾曲は、正または負であり得る。

【0031】

－「長尺」は、長手方向に伸びる本体またはシステムなどの要素を指す。

【0032】

－「可撓性」は、壊れずに曲がり得る物体を指す。

【0033】

－「重なる」は、第１の要素が、他の要素（単数または複数）の少なくとも１つの部分を直接または間接的に覆う少なくとも１つの部分を有する、少なくとも２つ要素の互いに対する空間的な位置付けに関する。一実施形態によれば、用語「重なる」は、第１のアクチュエータの一部、例えばその端部の１つが、第２のアクチュエータの一部を覆い、上記第１および第２のアクチュエータが、本体の表面上に位置し、上記本体上で直径方向に対向することに関する。一実施形態によれば、重なり領域は、その長さ（Ｗと記される）により特徴付けられる。一実施形態によれば、ブレード形状の長尺本体の場合、第１および第２のアクチュエータは、ブレードの２つの対向面上にそれぞれ固定され、したがって、重なり領域に沿って平行であり、第１の部分は第２の部分に面する。

【0034】

－「機械的に独立した装置」は、互いに独立し、機械的観点から十分である、アクチュエータなどの自己支持型装置に関する。各独立した装置は、別々に作動し得、自律型である。

【図面の簡単な説明】

【0035】

【図1】３つの異なる長さの重なり領域を有し、アクチュエータが活性化されていない、本発明による長尺システムの例を示す。

【図2】３つの異なる長さの重なり領域を有し、アクチュエータが活性化されていない、本発明による長尺システムの例を示す。

【図3】３つの異なる長さの重なり領域を有し、アクチュエータが活性化されていない、本発明による長尺システムの例を示す。

【図4】Ｓ字型形状を形成するように両アクチュエータが作動している図３のシステムを示す。

【図5】ブレード形状を有し、アクチュエータが活性化されている、本発明による長尺機能システムを示す。

【図6】アクチュエータが活性化されていない、本発明の長尺システムの好ましい実施形態である。

【図7】大動脈幹上口に到達するために大動脈弓内に導入された、本発明による長尺機能システムを示す。

【発明を実施するための形態】

【0036】

詳細な説明
長尺機能システム
本発明は、パイプ、ダクト、またはチューブの検査での使用を意図された、カテーテル、カテーテルガイド、または内視鏡であり得る長尺機能システム１に関する。

【0037】

本発明の１つの目的は、好ましくは人体内のパイプ、ダクト、またはチューブの検査のための、アクチュエータに関連付けられた２つの区域によって作られ、上記区域は短半径を有して独立して活性化され得る、コンパクトなＳ字型曲線を形成することができる操作可能なシステムを提供することである。

【0038】

図１に示すように、システムは、可撓性であり、近位部２１および遠位部２２を提供する長尺本体２を含む。遠位部２２は、近位部２１に連続しており、近位部２１を延長する。長尺本体２は、対称軸Ａ１を有する。長尺本体２がブレードである場合、Ａ１は、対称軸ではなく対称面となる。

【0039】

長尺可撓性本体２は、例えば円形断面の、例えば円筒形の形状（すなわち、チューブ）であってよい。他の示されていない実施形態では、可撓性本体２は、星形、円形、半円形、正方形、長方形、三角形、角錐形、またはそれらの任意の組み合わせから選択される形状の断面プロファイルなどの、別の可能な断面を有する円筒形であってよい。実施形態によれば、長尺可撓性本体は、３つ以上のチューブを含有してよい。例えば、長尺本体は、角錐形に配置された３つのチューブ、すなわち、２つの平行かつ隣接するチューブおよびそれらの上の第３のチューブによって形成されてよい。

【0040】

長尺可撓性本体２は、例えば、１０ｃｍ～２００ｃｍ、好ましくは５０ｃｍ～１５０ｃｍの範囲の長さを有し、より好ましくは約１２０ｃｍである。一実施形態によれば、長尺機能システム３は、１０ｃｍ～１９０ｃｍ、好ましくは、１０ｃｍ～１８０ｃｍ、１０ｃｍ～１７０ｃｍ、１０ｃｍ～１６０ｃｍ、１０ｃｍ～１５０ｃｍ、１０ｃｍ～１４０ｃｍ、１０ｃｍ～１３０ｃｍ、１０ｃｍ～１２０ｃｍ、１０ｃｍ～１１０ｃｍ、１０ｃｍ～１００ｃｍ、１０ｃｍ～９０ｃｍ、１０ｃｍ～８０ｃｍ、１０ｃｍ～７０ｃｍ、１０ｃｍ～６０ｃｍ、１０ｃｍ～５０ｃｍ、１０ｃｍ～４０ｃｍ、１０ｃｍ～３０ｃｍ、または１０ｃｍ～２０ｃｍの長さを有する。一実施形態によれば、長尺機能システム３は、２０ｃｍ～２００ｃｍ、好ましくは、３０ｃｍ～２００ｃｍ、４０ｃｍ～２００ｃｍ、５０ｃｍ～２００ｃｍ、６０ｃｍ～２００ｃｍ、７０ｃｍ～２００ｃｍ、８０ｃｍ～２００ｃｍ、９０ｃｍ～２００ｃｍ、１００ｃｍ～２００ｃｍ、１１０ｃｍ～２００ｃｍ、１２０ｃｍ～２００ｃｍ、１３０ｃｍ～２００ｃｍ、１４０ｃｍ～２００ｃｍ、１５０ｃｍ～２００ｃｍ、１６０ｃｍ～２００ｃｍ、１７０ｃｍ～２００ｃｍ、１８０ｃｍ～２００ｃｍ、または１９０ｃｍ～２００ｃｍの長さを有する。実施形態によれば、可撓性本体の長さは、５００ｍｍ～３０００ｍｍ、好ましくは４００ｍｍ～１２００ｍｍの範囲にある。

【0041】

実施形態によれば、可撓性本体の幅または直径は、１００μｍ～１２ｍｍの範囲にある。一実施形態によれば、長尺可撓性本体２は、０ｍｍ超～１２ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ～３ｍｍの範囲の直径を有する。一実施形態によれば、長尺機能システム３は、約１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１または１２ｍｍの直径を有する。一実施形態によれば、長尺機能システム３は、約０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９または１ｍｍの直径を有する。一実施形態によれば、長尺可撓性本体２は、０μｍ超～５００μｍ、好ましくは１０μｍ～２００μｍの範囲、より好ましくは約１５０μｍまたは１７０μｍの直径を有する。

【0042】

実施形態によれば、本体２は、例えば弾性もしくは別の可撓性材料、または弾性材料アセンブリで作られる。一実施形態では、本体部２は、侵襲的使用に適するポリマー可撓性材料で作られる。一実施形態では、本体２は、超弾性合金で作られる。任意の超弾性合金が、本発明で使用されてよい。一実施形態では、超弾性合金は、ニチノールである。

【0043】

第１のアクチュエータ３は、長尺可撓性本体２上に配置され、近位端３１および遠位端３２を含む。第２のアクチュエータ４は、同じ長尺本体２上に配置され、近位端４１および遠位端４２を含む。具体的には、第１のアクチュエータ３は、長尺本体２の遠位部２２に配置され、第２のアクチュエータ４は、近位部２１に配置される。そのような構成で、第１のアクチュエータ３および第２のアクチュエータ４は、互いに機械的に独立し、長尺機能本体２の対称軸Ａ１に沿って軸方向にオフセットしている。一方のアクチュエータ３または４のみを活性化し、Ｊ字型曲線を得ることが可能である。これは、チューブ内に機能システムを進める間に、必要に応じて、独立した短半径の曲線を形成することを可能とする。機械的に独立しているため、各アクチュエータは、別々に作動し得、関連する長尺機能システム１を特定の方向に誘導し得る。加えて、Ａ１に沿って軸方向にオフセットしているため、得られる湾曲は、Ｓ字型構成をもたらし得る。Ａ１に沿った軸方向／長手方向オフセットは本件において重要であり、そうでなければ、Ｓ字型形状を達成することができない。

【0044】

第１および第２のアクチュエータ３、４は、
ｉ）本体２の断面の周囲の２つの対向する領域に配置される。一実施形態によれば、本体２が円形断面を有する場合、第２のアクチュエータ４は、第１のアクチュエータ３から１２０°～２４０°で、チューブの周方向に位置してよく、好ましくは、第１および第２のアクチュエータ３、４は、軸方向にオフセットしながら直径方向に対向する。
ｉｉ）長尺本体２上に連続して配置されるが、長手方向に重なり領域Ｗを画定し、第１のアクチュエータ３の近位端３１は、第２のアクチュエータ４の遠位端４１に出会いかつ面する。

【0045】

実施形態によれば、機能システム１は、少なくとも第３のアクチュエータを含む。実施形態によれば、第１、第２、および第３のアクチュエータは、チューブの周方向に互いに等距離である。実施形態によれば、長尺機能システムは、少なくとも第３のアクチュエータ、および第１の重なり領域と異なり、そこに沿って第３のアクチュエータの近位端または遠位端が、第１のアクチュエータまたは第２のアクチュエータの少なくとも１つの近位端または遠位端に面する、少なくとも第２の重なり領域をさらに備える。

【0046】

実施形態によれば、システムは、少なくとも第３および第４のアクチュエータ、ならびに第１の重なり領域と異なり、そこに沿って第３のアクチュエータの近位端が第４のアクチュエータの遠位端に面する、少なくとも第２の重なり領域をさらに備える。

【0047】

図１に示すように、重なり領域は、０ｍｍ超からアクチュエータの１つの大きさまでの範囲の、その長さＷにより特徴付けられる。一実施形態によれば、重なり領域Ｗの長さは、本体２上のアクチュエータの固定手段１つほどの大きさである。一実施形態によれば、重なり領域Ｗの長さは、本体２上のアクチュエータの固定手段２つほどの大きさである。一実施形態によれば、重なり領域Ｗの長さは、本体２上のアクチュエータ（単数または複数）の固定手段２つの大きさより大きい。

【0048】

一実施形態によれば、重なり領域Ｗの長さは、重なったアクチュエータの少なくとも１つの長さの０％超～９５％の範囲である。一実施形態によれば、Ｗは、重なったアクチュエータの少なくとも１つの長さの１％～５０％、好ましくは５％～４０％、１０％～３０％の範囲である。

【0049】

実施形態によれば、重なり領域Ｗの長さは、２ｍｍ～３０ｍｍの範囲にある。例えば、アクチュエータの長さが３５ｍｍである場合、Ｗは５ｍｍ～２０ｍｍの範囲である。

【0050】

図１、２、および３の実施形態は全体的に類似しているが、３つの長尺機能システムは、可変長Ｗ１、Ｗ２、およびＷ３の重なり領域を含む。

【0051】

例えば、：
Ｗ１は、２ｍｍ～１０ｍｍの範囲であり、
Ｗ２は、４ｍｍ～２０ｍｍの範囲であり、
Ｗ３は、５ｍｍ～３０ｍｍの範囲である。

【0052】

一実施形態によれば、アクチュエータ３、４は、形状記憶型のワイヤ、ワイヤの集合体、またはブレードの形状であってよい。一実施形態によれば、ブレード形状の長尺本体は、予測可能な方向に沿って曲がるという点で有利である。さらに、それは、アクチュエータなどの要素の容易な統合に適する２つの対向する平面を提供する。実施形態によれば、ブレードは、第１のアクチュエータが配置される上面、および第２のアクチュエータが配置される下面を提供する。

【0053】

一実施形態によれば、アクチュエータ３、４は、物理的および／または化学的手段を含む、当業者に知られている任意の技術によって作動してよい。一実施形態によれば、アクチュエータ３、４は、空気または流体で膨張させるバルーンの使用を含むものなどの、任意の作動技術によって作動してよい。一実施形態によれば、アクチュエータ３、４は、例えば、電気信号または熱などの物理的刺激に反応することができる材料を使用することによって作動してよい。実施形態によれば、アクチュエータ３、４は、
－形状記憶合金、および／もしくは
－活性ポリマー、および／もしくは
－圧電材料
で作られるか、またはそれらを含む。

【0054】

実施形態によれば、アクチュエータの少なくとも１つは、例えば、５０％のＮｉおよび５０％のＴｉで構成されるニチノールで作られる。

【0055】

１つの示されていない実施形態では、長尺機能システム１は、例えば電気エネルギー源などのエネルギー源、ならびにエネルギー源から第１のアクチュエータ３および／または第２のアクチュエータ４にエネルギーを提供および／または伝達するための手段をさらに備える。上記エネルギーは、湾曲を得るように、作動要素－アクチュエータ３または４－によって機械的エネルギーに変換され、したがって、チューブ、パイプ、またはダクトの内部での操縦を容易にする。アクチュエータ３および４は独立しているので、エネルギー源によって独立して作動し得る。

【0056】

一実施形態によれば、各アクチュエータは、少なくとも２つの導電ワイヤに接続される。一実施形態によれば、２つのアクチュエータは、少なくとも３つの導電ワイヤに接続される。一実施形態によれば、導電ワイヤは銅製である。例えば、導電ワイヤの第１のセットは、第１のアクチュエータ３に接続されてよく、導電ワイヤの第２のセットは、第２のアクチュエータ４に接続されてよい。あるいは、第１および第２のアクチュエータの両方が、同じワイヤまたはワイヤのセットによって接続されてよい。

【0057】

導電ワイヤ（単数または複数）は、電流を、それらの長手方向部分に沿って、第１のアクチュエータおよび／または第２のアクチュエータに制御された方法で提供または伝達するように配置される。別の実施形態によれば、長尺機能システム１は、長尺機能システムの近位端に位置する外部制御ユニットをさらに備える。制御ユニットは、アクチュエータを独立してまたは同時に作動させるように構成された少なくとも１つのコントローラデバイスを備える。

【0058】

一実施形態によれば、導電ワイヤの第１のセットは、第１のコントローラに接続される。一実施形態によれば、導電ワイヤの第２のセットは、第２のコントローラに接続される。第１のコントローラおよび／または第２のコントローラは、それぞれ第１のアクチュエータおよび／または第２のアクチュエータに、導電ワイヤによって電流を流すことを可能とし、それにより、上記アクチュエータの少なくとも１つの作動を提供する。

【0059】

一実施形態によれば、重なったアクチュエータは、互いに独立して作動するように構成される。これは、チューブ内に機能システムを進める間に、必要に応じて、独立した短半径の曲線を形成することを可能とする。

【0060】

一実施形態によれば、アクチュエータが作動していなくても、重なったアクチュエータ間の重なり領域は、保存の原理を作り出す剛性を達成することを可能とする。一実施形態によれば、少なくとも１つのアクチュエータが作動すると、重なり領域はより硬くなる。本発明によれば、少なくとも１つのアクチュエータが作動すると、重なり領域の硬化は、重なっていない領域での作動されたアクチュエータの湾曲を引き起こし、上記生じる曲線半径は、重なり領域の存在なしで得られる曲線半径より短い。

【0061】

一実施形態によれば、重なる２つの対向するアクチュエータが作動すると、重なり領域の硬化は、２つの作動されたアクチュエータの湾曲を増幅し、本体２はＳ字型形状をとり、上記Ｓ字型曲線は、重なり領域の存在なしで得られるものより短くかつコンパクトである。別の実施形態によれば、少なくとも２つのアクチュエータは、Ｓ字型二重曲線を形成するために共に作動してよい。これは、特に、２つの連続するコンパクトかつ逆方向の湾曲を有するチューブを通して操縦する場合に、機能システムのより効率的な制御を可能とする。

【0062】

一実施形態によれば、各アクチュエータによってトリガされる曲線は、制御された方法で独立して生じてよい。

【0063】

一実施形態によれば、Ｓ字型曲線は、２つの曲線半径ｒ_１およびｒ_２により特徴付けられる。一実施形態によれば、ｒ_１およびｒ_２は、各々独立して３ｍｍ以上とされる。一実施形態によれば、Ｓ字型曲線は、曲線の長さＬ（すなわち、Ｓ字型曲線の始まりから終わりまでの最短の直線の長さ）により特徴付けられる。一実施形態によれば、本発明によって得られる曲線の長さＬは、重なり領域の存在なしで得られるものより短い。

【0064】

各アクチュエータ３、４は、固定手段５を使用することによって長尺本体２に固定される。有利には、１つの示されていない実施形態では、第１および第２のアクチュエータ３、４は、重なり領域中で同じ固定手段を使用することによって固定されてよい。これは、締結手段の数の削減を可能とする。

【0065】

図１乃至３では、アクチュエータ３、４は活性化されていない。第１のアクチュエータ３および／または第２のアクチュエータ４の活性化は、それぞれ上記アクチュエータの変形を生じさせる。

【0066】

アクチュエータは長尺本体２に固定されているので、アクチュエータの変形（すなわち、アクチュエータの長さの短縮、および／またはアクチュエータの湾曲）は、長尺本体２の湾曲をもたらす。特に、長尺本体２に固定された重なったアクチュエータの作動は、それらの湾曲のより良好なコンパクト化を可能とする。より正確には、湾曲部分は、アクチュエータが固定されているが、重なり領域ではない部分である。

【0067】

図４は、重なり領域Ｗの長さがわずかに異なる、図３のものに類似する長尺機能システム１を示す。この実施形態では、示されるように、コンパクトな二重湾曲（Ｓ字型）が得られるように両アクチュエータ３、４が活性化されている。

【0068】

図５は、ブレード形状を有する長尺本体２００を含む長尺機能システム１００の別の実施形態を示し、そのようなブレードは、示されていない対称面も有する。本体２００は（本体の内部または上に）、長尺本体２００に沿って軸方向にオフセットし、重なり領域Ｗを画定する、第１および第２のアクチュエータ３００および４００を含む。第１のアクチュエータ３００は、本体２００の上面２０１に固定され、一方、第２のアクチュエータ４００は、長尺本体２００の下面２０２に固定される。実施形態によれば、アクチュエータ３００、４００も、ブレード形状のものである。しかしながら、他の形状も可能である。例えば、第１および／または第２のアクチュエータは、１つ以上の長尺ワイヤを含んでよい。

【0069】

図６は、長尺可撓性本体２が、先端６を有し、第１のアクチュエータ３を備える遠位部２２を提供する別の実施形態を示す。この有利な実施形態は、チューブ（またはパイプ、またはダクト）内に進める際の機能システムの遠位部の誘導を習得することを可能とする。長尺可撓性本体２は、長手方向軸Ａ１を有する。先端６の存在は、例えばチューブが大動脈の場合、チューブの無傷な壁に影響を及ぼし得るか、または患者を傷つけ得る、可撓性本体によって引き起こされ得る任意の穿孔または衝突からのチューブの保護を可能とする。

【0070】

前進を制御するための方法
本発明はまた、本発明の長尺機能システムの、パイプ、ダクト、またはチューブの管腔内での前進を制御するための方法に関する。

【0071】

一実施形態によれば、上記方法は、
－長尺機能システム１をパイプ、ダクト、またはチューブ内に導入し、前進させることと、
－重なり領域を備える長尺可撓性本体の一部の単純な湾曲またはＳ字型湾曲を引き起こすように、アクチュエータに独立してまたは同時にエネルギーを伝達することによって、パイプ、ダクト、またはチューブの形状に応じて、少なくとも２つのアクチュエータ３、４を制御することと
を含む。

【0072】

一実施形態によれば、方法は、外科的および／または内科的検査に特に適している。一実施形態によれば、チューブは静脈または動脈であり、好ましくは大動脈弓である。

【0073】

一実施形態によれば、第１のアクチュエータおよび第２のアクチュエータは、長尺可撓性本体２の遠位部に配置される。

【0074】

一実施形態によれば、第１および第２のアクチュエータを制御することは、
－２つのアクチュエータの一方を活性化し、機能システムを大動脈弓の遠隔部位に向かって押し進めること、
－上記アクチュエータを解除すること、ならびに／または
－機能システムを安定させるために、他方のアクチュエータを活性化し、次いで、入口部に到達するためのコンパクトな短半径のＳ字型曲線を得るために、この他方のアクチュエータを活性化すること
を含む。

【0075】

一実施形態によれば、アクチュエータ３、４を制御することは、
－２つのアクチュエータ３または４の１つを活性化し、機能システムを大動脈弓の遠隔部位に向かって押し進めること、
－作動されたアクチュエータ３または４を解除すること、
－機能システムを安定させるために、第２の近位アクチュエータ４を活性化し、次いで、スナッピング現象を回避しながら入口部に到達するための短半径のＳ字型曲線を得るために、第１の遠位アクチュエータ３を活性化すること
を含む。

【0076】

第１のアクチュエータは遠位アクチュエータであり、第２のアクチュエータは近位アクチュエータである。

【0077】

一実施形態によれば、本発明の方法は、長尺機能本体２を不活性化するためのステップをさらに含む。

【0078】

本発明による長尺機能システムが使用され得るパイプの例を図７で示す。長尺機能システム１をパイプ内に導入し、前進させる。次いで、アクチュエータ３、４を、重なり領域Ｗを備える長尺本体２の一部の（１つのアクチュエータのみを作動させることによる）単純な湾曲または（２つのアクチュエータを作動させることによる）Ｓ字型湾曲を引き起こすように、アクチュエータに独立してまたは同時にエネルギーを伝達することによって、チューブの形状に応じて制御する。これは、例えば、大動脈弓の入口部にシステムの遠位端を誘導することを可能とする。図７では、２つのアクチュエータ３、４は活性化されており、したがって、Ｓ字型曲線を提供する。

【符号の説明】

【0079】

参照番号
１、１００：長尺機能システム、
２、２００：長尺可撓性本体、
２０１：長尺本体２００の上面、
２０２：長尺本体２００の下面、
２１：長尺本体２の近位部、
２２：長尺本体２の遠位部、
３、３００：第１のアクチュエータ、
３１：第１のアクチュエータ３の近位端、
３２：第１のアクチュエータ３の遠位端、
４、４００：第２のアクチュエータ、
４１：第２のアクチュエータ４の近位端、
４２：第２のアクチュエータ４の遠位端、
５：固定手段、
６：先端、
Ｗ：重なり領域の長さ、
Ｌ：Ｓ字型曲線の長さ、
ｒ_１：Ｓ字型曲線の第１の曲線の曲線半径、および
ｒ_２：Ｓ字型曲線の第２の曲線の曲線半径。
Ａ１：長尺機能本体の軸または対称面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】