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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-07-01
(54)【発明の名称】流体加圧素子を有する撮像プローブ
(51)【国際特許分類】
   A61B 1/00 20060101AFI20220624BHJP
【FI】
A61B1/00 526
A61B1/00 713
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021564648
(86)(22)【出願日】2020-04-30
(85)【翻訳文提出日】2021-12-21
(86)【国際出願番号】 US2020030616
(87)【国際公開番号】W WO2020223433
(87)【国際公開日】2020-11-05
(31)【優先権主張番号】62/840,450
(32)【優先日】2019-04-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/850,945
(32)【優先日】2019-05-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/906,353
(32)【優先日】2019-09-26
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】63/017,258
(32)【優先日】2020-04-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.BLUETOOTH
(71)【出願人】
【識別番号】517359244
【氏名又は名称】ジェンテュイティ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー
【氏名又は名称原語表記】Gentuity, LLC
(74)【代理人】
【識別番号】100145403
【弁理士】
【氏名又は名称】山尾 憲人
(74)【代理人】
【識別番号】100189555
【弁理士】
【氏名又は名称】徳山 英浩
(72)【発明者】
【氏名】ダウク,ナリーク
(72)【発明者】
【氏名】ウーギ,ジョヴァンニ ジェイ
(72)【発明者】
【氏名】ペトロフ,クリストファー シー
(72)【発明者】
【氏名】ピーターセン,クリストファー エル
(72)【発明者】
【氏名】バトルズ,クリストファー エイ
(72)【発明者】
【氏名】フラハーティ,アール マクスウェル
(72)【発明者】
【氏名】フラハーティ,ジェイ クリストファー
【テーマコード(参考)】
4C161
【Fターム(参考)】
4C161BB08
4C161CC07
4C161FF21
4C161FF40
4C161FF41
4C161FF46
4C161JJ11
4C161MM10
4C161NN01
4C161QQ09
4C161RR01
4C161RR18
(57)【要約】
患者のための撮像システムは、撮像プローブを備える。撮像プローブは、患者の体内に挿入される細長いシャフトと、回転可能な光学コアと、光学アセンブリと、ダンピング流体と、流体加圧要素とを備えている。細長いシャフトは、近位端、遠位端、および近位端と遠位端との間に延びるルーメンとを、備える。回転可能な光学コアは、近位端および遠位端を備える。回転可能な光学コアの少なくとも一部は、細長いシャフトのルーメン内に配置される。光学アセンブリは、回転可能な光学コアの遠位端に近接して配置され、光を組織に導き、組織からの反射光を収集するように構成されている。ダンピング流体は、細長いシャフトと回転可能な光学コアとの間に配置され、光学アセンブリの不均一な回転を低減するように構成されている。流体加圧要素は、ダンピング流体の圧力を高めて、光学アセンブリに近接する気泡の存在を低減するように構成されている。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
撮像プローブと、
撮像アセンブリとを、備えており、
前記撮像プローブは、
近位端と、遠位部と、前記近位端と前記遠位部との間に延びるルーメンとを、備える細長いシャフトと、
近位端と遠位端とを備える回転可能な光学コアと、ここで、当該回転可能な光学コアの少なくとも一部は、前記細長いシャフトの前記ルーメン内に配置されており、
前記回転可能な光学コアの前記遠位端に近接して配置され、光を組織に照射し、前記組織からの反射光を収集するように構成された、光学アセンブリと、
前記細長いシャフトと前記回転可能な光学コアとの間に配置され、前記光学アセンブリの不均一な回転を低減するように構成された、ダンピング流体と、
前記ダンピング流体の圧力を高め、前記光学アセンブリの近くにある気泡の存在を低減するように構成された、流体加圧要素とを、備えており、
前記撮像アセンブリは、
前記撮像プローブと光学的に結合するように構成および配置されており、前記撮像プローブに光を放出し、前記光学アセンブリによって収集された前記反射光を受け取るように構成されている、
患者用の撮像システム。
【請求項2】
前記流体加圧要素は、
気泡形成を低減するように構成されている、
請求項1に記載のシステム。
【請求項3】
前記流体加圧要素は、
1以上の気泡の成長を低減するように構成されている、
請求項1または請求項2に記載のシステム。
【請求項4】
前記流体加圧要素は、
1以上の気泡のサイズを小さくするように構成されている、
請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載のシステム。
【請求項5】
光ビーム路を、備えており、
前記流体加圧要素は、
1以上の気泡を前記光ビーム路から離れた場所に推進するように構成されている、
請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載のシステム。
【請求項6】
前記流体加圧要素は、
前記ダンピング流体内に、圧力勾配を形成するように構成されている、
請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載のシステム。
【請求項7】
前記流体加圧要素は、
限られた期間、前記ダンピング流体の圧力を増加させるように構成されている、
請求項1乃至請求項6の何れか1項に記載のシステム。
【請求項8】
前記流体加圧要素は、
前記減衰性流体の圧力を、断続的に増加させるように構成されている、
請求項1乃至請求項7の何れか1項に記載のシステム。
【請求項9】
前記流体加圧要素は、
撮像が行われているときにのみ、前記ダンピング流体の圧力を高めるように構成されている、
請求項8に記載のシステム。
【請求項10】
前記流体加圧要素は、
前記回転可能な光学コアが回転したときにのみ、前記ダンピング流体の圧力を高めるように構成されている、
請求項8に記載のシステム。
【請求項11】
前記流体加圧要素は、
2分以下の離散的な時間の間、前記ダンピング流体の圧力を増加させるように構成されている、
請求項8に記載のシステム。
【請求項12】
前記流体加圧要素は、
30秒以下の離散的な時間の間、前記ダンピング流体の圧力を増加させるように構成されている、
請求項8に記載のシステム。
【請求項13】
前記流体加圧要素は、
5秒以下の離散的な時間の間、前記ダンピング流体の圧力を高めるように構成されている、
請求項8に記載のシステム。
【請求項14】
前記流体加圧要素は、
少なくとも、3.6psi、5.0psi、10psi、15psi、20psi、30psi、および/または、40psiである、前記ダンピング流体の圧力を生成するように構成されている、
請求項1乃至請求項13の何れか1項に記載のシステム。
【請求項15】
前記流体加圧要素は、
少なくとも、75psi、100psi、125psi、および/または、150psiの、前記ダンピング流体の圧力を生成するように構成されている、
請求項1乃至請求項14の何れか1項に記載のシステム。
【請求項16】
前記流体加圧要素は、
前記ダンピング流体内に、高圧領域と低圧領域とを生成するように構成されている、
請求項1乃至請求項15の何れか1項に記載のシステム。
【請求項17】
前記流体加圧要素は、
加圧源を備える、
請求項1乃至請求項16の何れか1項に記載のシステム。
【請求項18】
前記加圧源は
ポンプを備える、
請求項17に記載のシステム。
【請求項19】
前記流体加圧要素は、
前記ダンピング流体の通過を制限しながら、気体の通過を可能にするように構成された、バルブを、さらに備える、
請求項17に記載のシステム。
【請求項20】
前記流体加圧要素は、
前記回転可能な光学コアが回転したときに、前記ダンピング流体の圧力を増加させるように構成されている、
請求項1乃至請求項19の何れか1項に記載のシステム。
【請求項21】
前記流体加圧要素は、
前記回転可能な光学コアから半径方向に延びる、少なくとも1つの突起を備える、
請求項20に記載のシステム。
【請求項22】
前記少なくとも1つの突起は、
それぞれ、前記回転可能な光学コアから半径方向に延びる、複数の突起を備える、
請求項21に記載のシステム。
【請求項23】
前記流体加圧要素は、
前記回転可能な光学コアから半径方向に延びる螺旋状の突起を備える、
請求項20に記載のシステム。
【請求項24】
前記流体加圧要素は、
前記回転可能な光学コアを取り囲む螺旋状のコイルを備える、
請求項20に記載のシステム。
【請求項25】
前記螺旋状のコイルは、
均一なピッチを有する、
請求項24に記載のシステム。
【請求項26】
前記流体加圧要素は、
プロペラ状の構造を有する要素を備える、
請求項20に記載のシステム。
【請求項27】
前記流体加圧要素は、
バネ式素子を備える、
請求項20に記載のシステム。
【請求項28】
前記流体加圧要素は、
第1の流体加圧要素と第2の流体加圧要素とを、備えており、
前記第2の流体加圧要素は、
前記第1の流体加圧要素の近位に配置されている、
請求項1乃至請求項27の何れか1項に記載のシステム。
【請求項29】
前記第2の流体加圧要素は、
回転したときに、前記第1の流体加圧要素を準備するように構成されている、
請求項28に記載のシステム。
【請求項30】
前記流体加圧要素は、
前記回転可能な光学コアに、接着的に取り付けられている、
請求項1乃至請求項29の何れか1項に記載のシステム。
【請求項31】
前記流体加圧要素は、
回転可能な光学コア、上および/またはと共に、成形されている、
請求項1乃至請求項30の何れか1項に記載のシステム。
【請求項32】
前記流体加圧要素は、
前記回転可能な光学コアに融着されている、
請求項1乃至請求項31の何れか1項に記載のシステム。
【請求項33】
前記流体加圧要素は、
前記回転可能な光学コア内に形成されている、
請求項1乃至請求項32の何れか1項に記載のシステム。
【請求項34】
前記システムは、
蒸着および/または3次元(3D)印刷によって、前記回転可能な光学コア上に形成されている、
請求項33に記載のシステム。
【請求項35】
前記流体加圧要素は、
金属、プラスチック、ステンレス鋼、ニッケル-チタン合金、ナイロン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、および、これらの組み合わせからなる群から選択された、材料を備える、
請求項1乃至請求項34の何れか1項に記載のシステム。
【請求項36】
前記回転可能な光学コアは、
直径D1を有し、
前記細長いシャフトの前記ルーメンは、
直径D2を有し、
前記流体加圧要素は、
前記回転可能な光学コアから半径方向の高さH1で延びており、
前記H1は、
前記D1と前記D2との差の半分の、少なくとも5%および/または95%以下である、
請求項1乃至請求項35の何れか1項に記載のシステム。
【請求項37】
前記回転可能な光学コアは、
直径D1を有し、
前記細長いシャフトの前記ルーメンは、
直径D2を有し、
前記流体加圧要素は、
前記回転可能な光学コアから半径方向の高さH1で延び、
クリアランスC1は、
前記D1と前記D2との差の半分から前記H1を引いたものを有し、
前記クリアランスC1は、
100μm以下および/または75μm以下の長さを有する、
請求項1乃至請求項36の何れか1項に記載のシステム。
【請求項38】
前記流体加圧要素は、
カバーリングを備える、
請求項1乃至請求項37の何れか1項に記載のシステム。
【請求項39】
前記カバーリングは、
シース、熱収縮チューブ、塗装されたコーティング、スプレーされたコーティング、および、これらの組み合わせからなる群から選択された、要素を備える、
請求項38に記載のシステム。
【請求項40】
前記流体加圧要素は、
原動力を生成するように、さらに構成されており、
前記原動力は、
前記回転可能な光学コアを並進させるように構成されている、
請求項1乃至請求項39の何れか1項に記載のシステム。
【請求項41】
前記流体加圧要素は、
第1の方向に回転したときに、前記回転可能な光学コアを前進させ、前記第1の方向と反対の第2の方向に回転したときに、前記回転可能な光学コアを後退させる、ように構成されている、
請求項40に記載のシステム。
【請求項42】
前記ダンピング流体は、
非ニュートン流体を備える、
請求項1乃至請求項41の何れか1項に記載のシステム。
【請求項43】
前記ダンピング流体は、
剪断減粘性流体を備える、
請求項1乃至請求項42の何れか1項に記載のシステム。
【請求項44】
前記ダンピング流体は、
少なくとも500センチポイズの静的粘度を有する、
請求項1乃至請求項43の何れか1項に記載のシステム。
【請求項45】
前記ダンピング流体は、
前記静的粘度よりも小さい剪断粘度を有する、
請求項44に記載のシステム。
【請求項46】
前記ダンピング流体は、
前記静的粘度と剪断粘度との比が、少なくとも1.2:1および/または100:1以下である、
請求項44に記載のシステム。
【請求項47】
前記ダンピング流体は、
第1の流体と第2の流体とを、備える、
請求項1乃至請求項46の何れか1項に記載のシステム。
【請求項48】
前記第1の流体は、
低粘度の流体を含み、
前記第2の流体は、
高粘度の流体を含む、
請求項47に記載のシステム。
【請求項49】
前記ダンピング流体は、
気泡の形成を低減するように構成された低粘度の流体を備える、
請求項1乃至請求項48の何れか1項に記載のシステム。
【請求項50】
前記ダンピング流体は、
1000センチポイズ以下の粘度を有する流体を備える、
請求項49に記載のシステム。
【請求項51】
前記ダンピング流体は、
気泡の形成を低減するように構成された高い表面張力を有する流体を備える、
請求項1乃至請求項50の何れか1項に記載のシステム。
【請求項52】
前記ダンピング流体は、
少なくとも40dynes/cmの表面張力を有する流体を備える、
請求項51に記載のシステム。
【請求項53】
前記撮像プローブは、
0.020インチ以下の直径を有する遠位部分を備える、
請求項1乃至請求項52の何れか1項に記載のシステム。
【請求項54】
前記撮像プローブの遠位部は、
0.016インチ以下の直径を有する、
請求項53に記載のシステム。
【請求項55】
前記撮像プローブは、
前記細長いシャフトの遠位部分にシール要素をさらに含む、
請求項1乃至請求項54の何れか1項に記載のシステム。
【請求項56】
近位端と、遠位部と、前記近位端と前記遠位部との間に延びるルーメンとを備える、細長いシャフトと、
近位端および遠位端を備える、回転可能な光学コアと、
前記回転可能な光学コアの前記遠位端に近接して配置され、光を組織に導き、当該組織からの反射光を収集するように構成された、光学アセンブリとを、備えており、
前記回転可能な光学コアの少なくとも一部は、
前記細長いシャフトの前記ルーメン内に配置されており、
前記シャフトは、
近位のシャフトとそれに取り付けられた遠位のシャフトとを備え、
前記近位シャフトは、
第1のルーメンを有する第1の管状部材を備え、
前記遠位シャフトは、
第2のルーメンを有する第2の管状部材を備え、
前記シャフトは、
前記第1のルーメンおよび前記第2のルーメン内に延びる、第3の管状部材を、さらに備え、
前記シャフトは、
前記第1の管状部材の遠位部を取り囲む近位部と、前記第2の管状部材の近位部と前記第3の管状部材との間に配置された遠位部とを有する、第4の管状部材を、さらに備えている、
撮像プローブ。
【請求項57】
前記第1の管状部材は、
螺旋状にカットされたハイポチューブを備える、
請求項56に記載の撮像プローブ。
【請求項58】
前記第2の管状部材は、
透明な材料を備える、
請求項56又は請求項57に記載の撮像プローブ。
【請求項59】
前記第3の管状部材は、
前記第1のルーメンよりも大きい外径を有する、
請求項56乃至請求項58の何れか1項に記載の撮像プローブ。
【請求項60】
前記第4の管状部材は、
熱収縮材料を備える、
請求項56乃至請求項59の何れか1項に記載の撮像プローブ。
【請求項61】
第1の管状部材、第2の管状部材、第3の管状部材、および/または第4の管状部材の、2つ以上の間に配置された接着剤を、さらに備える、
請求項56乃至請求項60の何れか1項に記載の撮像プローブ。
【請求項62】
直径D1を有する流体推進要素を、さらに備え、
前記第3管状部材は、
前記D1よりも小さい直径を有するルーメンを備える、
請求項56乃至請求項61の何れか1項に記載の撮像プローブ。
【請求項63】
前記第2の管状部材は、
前記第3の管状部材に向かって延びる突起部を備える、
請求項56乃至請求項62の何れか1項に記載の撮像プローブ。
【請求項64】
前記第2の管状部材は、
前記第3の管状部材に近接した最大径を有し、
前記第4の管状部材は、
前記第3の管状部材に近接した最大径を有し、
各前記最大径は、
0.02インチ、0.0175インチ、および/または0.0155インチの、直径を超えない、
請求項56乃至請求項63の何れか1項に記載の撮像プローブ。
【請求項65】
前記流体加圧要素は、
第1の流体加圧要素と第2の流体加圧要素とを備える、
請求項1乃至請求項54の何れか1項に記載のシステム。
【請求項66】
前記第1および第2の加圧要素は、
回転したときに、対向する圧力勾配を形成する、
請求項65に記載のシステム。
【請求項67】
光学プローブ用の流体推進要素を製造する方法であって、
マンドレルが挿入されたチューブを提供すること、
前記チューブの長さに沿って、2つ以上の螺旋状のチャネルを形成すること、
前記マンドレルから、第1の流体推進要素を除去すること、および、
前記マンドレルから、第2の流体推進要素を除去すること、を備える、
方法。
【請求項68】
少なくとも前記第1の流体推進要素を用いて、第1の光学プローブを製造することを、さらに備える、
請求項67に記載の方法。
【請求項69】
前記第2の流体推進要素を用いて、第2の光学プローブを製造することを、さらに備える、
請求項68に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の概念は、一般的に、撮像システムに関し、特に撮像プローブおよび送出装置を含む血管内撮像システムに関する。
【背景技術】
【0002】
患者の心臓を撮影するための血管内プローブなどの、患者の体内のさまざまな場所を撮影するための撮像プローブが、商品化されている。現在の撮像プローブは、その大きさおよび硬さのために、特定の解剖学的部位に到達する能力に限界がある。現在の撮像プローブは、ガイドワイヤの上から挿入されるため、プローブの配置を行い、撮像プローブが挿入される1以上のデリバリカテーテルの使用が制限されたりし得る。そこで、直径が小さく、柔軟性の高い、プローブを含む撮像システム、および、これらの改良された撮像プローブに適合する1以上のデリバリ装置を有するシステムが、必要とされている。
【発明の概要】
【0003】
本発明の概念の一側面によれば、患者用の撮像システムは、撮像プローブを備える。撮像プローブは、近位端、遠位部、および近位端と遠位部との間に延びるルーメンを含む、細長いシャフトと、近位端および遠位端を含む、回転可能な光学コアと、ここで、回転可能な光学コアの少なくとも一部は、細長いシャフトのルーメン内に配置されており、回転可能な光学コアの遠位端に近接して配置され、光を組織に導き、組織からの反射光を収集するように構成された、光学アセンブリと、細長いシャフトと回転可能な光学コアの間に配置され、光学アセンブリの不均一な回転を低減するように構成された、ダンピング(減衰)流体と、光学アセンブリの近くにある気泡の存在を低減するために、ダンピング流体の圧力を高めるように構成された、流体加圧要素と、撮像プローブに光学的に結合するように構成および配置され、撮像プローブに光を照射し、光学アセンブリによって収集された反射光を受け取るように構成された、撮像アセンブリとを、備えている。
【0004】
いくつかの実施の形態では、流体加圧要素は、気泡の形成を低減するように構成されている。
【0005】
いくつかの実施の形態では、流体加圧要素は、1以上の気泡の成長を低減するように構成されている。
【0006】
いくつかの実施の形態では、流体加圧要素は、1以上の気泡のサイズを小さくするように構成されている。
【0007】
いくつかの実施の形態では、システムは、光ビーム経路を備え、流体加圧要素は、1つ以上の気泡を光ビーム経路から離れた場所に推進するように構成されている。
【0008】
いくつかの実施の形態では、流体加圧要素は、ダンピング流体内に、圧力勾配を生成するように構成されている。
【0009】
いくつかの実施の形態では、流体加圧要素は、限られた期間、ダンピング流体の圧力を高めるように構成されている。
【0010】
いくつかの実施の形態では、流体加圧要素を、ダンピング流体の圧力を断続的に増加するように構成される。流体加圧要素を、撮像が可能なときにのみ、ダンピング流体の圧力を上昇するように構成することができる。流体加圧要素を、回転可能な光学コアが回転したときにのみ、ダンピング流体の圧力を増加するように構成することができる。流体加圧要素を、2分以下の離散的な時間の間、ダンピング流体の圧力を上昇するように構成することができる。流体加圧要素を、30秒以下の離散的な時間の間、ダンピング流体の圧力を増加するように構成することができる。流体加圧要素を、5秒以下の離散的な時間の間、ダンピング流体の圧力を増加するように構成することができる。
【0011】
いくつかの実施の形態では、流体加圧要素を、少なくとも3.6psi、5.0psi、10psi、15psi、20psi、30psi、および/または40psiの、ダンピング流体の圧力を生成するように構成する。
【0012】
いくつかの実施の形態では、流体加圧要素を、少なくとも75psi、100psi、125psi、および/または150psiの、ダンピング流体の圧力を生成するように構成する。
【0013】
いくつかの実施の形態では、流体加圧要素を、ダンピング流体内に、高圧領域と低圧領域とを生成するように構成する。
【0014】
いくつかの実施の形態では、流体加圧要素は、加圧源を備える。加圧源は、ポンプを備えることができる。ダンピング流体の通過を制限する一方で、流体加圧要素は、気体の通過を可能にするように構成されたバルブを、さらに備えることができる。
【0015】
いくつかの実施の形態では、流体加圧要素は、回転可能な光学コアが回転したときに、ダンピング流体の圧力を増加するように構成される。流体加圧要素は、回転可能な光学コアから半径方向に延びる少なくとも1つの突起を含むことができる。少なくとも1つの突起は、それぞれが回転可能な光学コアから半径方向に延びる複数の突起を、含むことができる。流体加圧要素は、回転可能な光学コアから半径方向に延びる螺旋状の突起を、含むことができる。流体加圧要素は、回転可能な光学コアを取り囲む螺旋状のコイルを、備えることができる。螺旋状コイルは、均一なピッチを有することができる。流体加圧要素は、プロペラのような構造を有する要素を、備えることができる。流体加圧素子は、バネ型素子を備えることができる。
【0016】
いくつかの実施の形態では、流体加圧要素は、第1の流体加圧要素と第2の流体加圧要素とを備え、第2の流体加圧要素は、第1の流体加圧要素の近位に配置される。第2の流体加圧要素は、回転したときに、第1の流体加圧要素を提供する(prime)するように構成されることができる。
【0017】
いくつかの実施の形態では、流体加圧要素は、回転可能な光学コアに接着的に取り付けられている。
【0018】
いくつかの実施の形態では、流体加圧要素は、回転可能な光学コア上および/または光学コアとともに成形される。
【0019】
いくつかの実施の形態では、流体加圧要素は、回転可能な光学コアに融合されている。
【0020】
いくつかの実施の形態では、流体加圧要素は、回転可能な光学コアに形成される。このシステムは、蒸着および/または3次元(3D)プリントを介して、回転可能な光学コアに形成することができる。
【0021】
いくつかの実施の形態では、流体加圧要素は、金属、プラスチック、ステンレス鋼、ニッケル-チタン合金、ナイロン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、およびこれらの組み合わせからなる、グループから選択された材料を、備える。
【0022】
いくつかの実施の形態では、回転可能な光学コアは直径D1を有し、細長いシャフトルーメンは直径D2を有し、流体加圧要素は、回転可能な光学コアから半径方向の高さH1で延びており、H1は、D1とD2の差の半分の少なくとも5%および/または95%以下を有する。
【0023】
いくつかの実施の形態では、回転可能な光学コアは直径D1を有し、細長いシャフトルーメンは直径D2を有し、流体加圧要素は、回転可能な光学コアから半径方向の高さH1で延びており、クリアランスC1は、D1とD2の差の半分からH1を引いた値を有し、クリアランスC1は、100μm以下および/または75μm以下の長さを有する。
【0024】
いくつかの実施の形態では、流体加圧要素は、被覆を備える。被覆は、シース、熱収縮チューブ、塗装されたコーティング、スプレーされたコーティング、およびこれらの組み合わせからなるグループから選択された要素を、備えることができる。
【0025】
いくつかの実施の形態では、流体加圧要素は、さらに、原動力を生成するように構成され、その原動力は、回転可能な光学コアを並進させるように構成される。流体加圧要素は、第1の方向に回転したときに、回転可能な光学コアを前進させ、第1の方向とは反対の第2の方向に回転したときに、回転可能な光学コアを後退させるように、構成されることができる。
【0026】
いくつかの実施の形態では、ダンピング流体は、非ニュートン流体を備える。
【0027】
いくつかの実施の形態では、ダンピング流体は、剪断減粘性流体を備える。
【0028】
いくつかの実施の形態では、ダンピング流体は、少なくとも500センチポイズの静的粘度を、備える。ダンピング流体は、その静的粘度よりも小さいせん断粘度を。備えることができる。ダンピング液は、静的粘度とせん断粘度の比が、少なくも1.2:1および/または100:1以下を、備えることができる。
【0029】
いくつかの実施の形態では、ダンピング流体は、第1の流体と第2の流体とを備える。第1の流体は、低粘度の流体を備えることができ、第2の流体は、高粘度の流体を備えることができる。
【0030】
いくつかの実施の形態では、ダンピング流体は、気泡の形成を低減するように構成された、低粘度の流体を備える。ダンピング流体は、1000センチポイズ以下の粘度を有する流体を、備えることができる。
【0031】
いくつかの実施の形態では、ダンピング流体は、気泡形成を低減するように構成された、高い表面張力を有する流体を備える。ダンピング流体は、少なくとも40ダインズ/cmの表面張力を有する流体を、備えることができる。
【0032】
いくつかの実施の形態では、撮像プローブは、0.020インチ以下の直径を有する、遠位部分を備える。撮像プローブの遠位部分は、0.016インチ以下の直径を有することができる。
【0033】
いくつかの実施の形態では、撮像プローブは、細長いシャフトの遠位部分に、シール要素をさらに含む。
【0034】
本発明の概念の別の側面によれば、撮像プローブは、近位端、遠位部、および、近位端と遠位部との間に延びるルーメンを備える、細長いシャフトと、近位端および遠位端とを備える、回転可能な光学コアと、ここで、回転可能な光学コアの少なくとも一部が、細長いシャフトのルーメン内に配置され、回転可能な光学コアの遠位端に近接して配置され、光を組織に導き、組織からの反射光を収集するように構成される、光学アセンブリとを、備える。シャフトは、近位シャフトおよびそれに取り付けられた遠位シャフトを、備える。近位シャフトは、第1のルーメンを有する第1の管状部材を備える。遠位シャフトは、第2のルーメンを有する第2の管状部材を備える。シャフトは、第1のルーメンおよび第2のルーメンに延びる、第3の管状部材をさらに備える。シャフトは、第1の管状部材の遠位部分を囲む近位部分と、第2の管状部材の近位部分と第3の管状部材との間に位置する遠位部分とを有する、第4の管状部材をさらに備える。
【0035】
いくつかの実施の形態では、第1の管状部材は、スパイラルカットされたハイポチューブを備える。
【0036】
いくつかの実施の形態では、第2の管状部材は、透明な材料を備える。
【0037】
いくつかの実施の形態では、第3管状部材は、第1ルーメンよりも大きい外径を有している。
【0038】
いくつかの実施の形態では、第4の管状部材は、熱収縮材料を備える。
【0039】
いくつかの実施の形態では、撮像プローブは、第1の管状部材、第2の管状部材、第3の管状部材、および/または第4の管状部材の、2つ以上の間に配置された接着剤をさらに備える。
【0040】
いくつかの実施の形態では、撮像プローブは、直径D1を有する流体推進要素をさらに備え、第3管状部材は、D1よりも小さい直径を有するルーメンを備える。
【0041】
いくつかの実施の形態では、第2の管状部材は、第3の管状部材に向かって延びる、突起部を備える。
【0042】
いくつかの実施の形態では、第2の管状部材は、第3の管状部材に近接した最大直径を有し、第4の管状部材は、第3の管状部材に近接した最大直径を有し、各最大直径は、0.02インチ、0.0175インチ、および/または0.0155インチの直径を超えていない。
【0043】
いくつかの実施の形態では、流体加圧要素は、第1の流体加圧要素および第2の流体加圧要素を、備える。第1および第2の加圧要素は、回転したときに、反対の圧力勾配を作り出すことができる。
【0044】
本発明の別の測定によれば、光学プローブ用の流体推進要素を製造する方法は、マンドレルが挿入されたチューブを提供すること、チューブの長さに沿って2つ以上のらせん状のチャネルを形成すること、マンドレルから第1の流体推進要素を取り出すこと、および、マンドレルから第2の流体推進要素を取り出すことを、備える。
【0045】
いくつかの実施の形態では、本方法は、少なくとも第1の流体推進要素を用いて、第1の光学プローブを生成することを、さらに備える。本方法は、第2の流体推進要素を用いて、第2の光学プローブを生成することを、さらに備えることができる。
【0046】
ここに記載されている技術は、その特性と付随する利点とともに、代表的な実施の形態が例として記載されている添付の図面と併せて、以下の詳細な説明を見ることで、最もよく理解される。
【0047】
<参照による取り込み>
本明細書中に記載されているすべての出版物、特許、および特許出願は、個々の出版物、特許、または特許出願が参照により組み込まれることが明確かつ個別に示されている場合と同じ程度に、参照によりここに組み込まれている。本明細書中で言及されているすべての出版物、特許、および特許出願の内容は、すべての目的のために、その全体が参照によって本明細書に組み込まれている。
【0048】
<関連出願>
本出願は、2019年4月30日に出願された「Fluid Pressurization Elementを備えたImaging Probe」というタイトルの米国仮出願シリアル番号62/840,450の利益を主張するものであり、その内容は参照によりその全体が組み込まれる。
【0049】
本出願は、2020年4月29日に出願された「Imaging System」というタイトルの米国仮出願シリアル番号63/017,258の利益を主張するものであり、その内容は参照によりその全体が組み込まれる。
【0050】
本出願は、2019年5月21日に出願された「OCT-Guided Treatment of a Patient」というタイトルの米国仮出願シリアル番号62/850,945の利益を主張するものであり、その内容は参照により全体が組み込まれる。
【0051】
本出願は、2019年9月26日に出願された「OCT-Guided Treatment of a Patient」と題された米国仮出願シリアル番号62/906,353の利益を主張するものであり、その内容は参照により全体が組み込まれる。
【0052】
本出願は、2015年4月16日に出願された「Micro-Optic Probes for Neurology」というタイトルの米国仮出願シリアル番号62/148,355に関連しており、その内容は参照により全体が組み込まれる。
【0053】
本出願は、2016年4月13日に出願された「Micro-Optic Probes for Neurology」というタイトルの米国仮出願シリアル番号62/322,182に関連しており、その内容は参照により全体が組み込まれる。
【0054】
本出願は、2016年4月15日に出願された「Micro-Optic Probes for Neurology」というタイトルの国際PCT特許出願シリアル番号PCT/US2016/027764、2016年10月20日に公開された公開番号WO 2016/168605に関連しており、その内容は参照により全体が組み込まれる。
【0055】
本出願は、2017年10月12日に出願された「Micro-Optic Probes for Neurology」というタイトルの米国特許出願シリアル番号15/566,041、2018年5月10日に公開された米国公開番号2018-0125372に関連するものであり、その内容は参照により全体が組み込まれる。
【0056】
本出願は、2015年8月31日に出願された「Imaging System Includes Imaging Probe and Delivery Devices」というタイトルの米国仮出願シリアル番号62/212,173に関連しており、その内容は参照により全体が組み込まれる。
【0057】
本出願は、2016年7月29日に出願された「Imaging System Includes Imaging Probe and Delivery Devices」というタイトルの米国仮出願シリアル番号62/368,387に関連しており、その内容は参照により全体が組み込まれる。
【0058】
本出願は、2016年8月30日に出願された「Imaging System Includes Imaging Probe and Delivery Devices」というタイトルの国際PCT特許出願シリアルナンバーPCT/US2016/049415、2017年3月9日に公開された公開番号WO 2017/040484に関連しており、その内容は参照により全体が組み込まれる。
【0059】
本出願は、2018年2月9日に出願された「Imaging System Includes Imaging Probe and Delivery Devices」というタイトルの米国特許出願シリアル番号15/751,570、2020年4月28日に発行された米国特許第10,631,718号に関連するものであり、その内容は参照により全体が組み込まれる。
【0060】
本出願は、2017年11月28日に出願された「Imaging System」というタイトルの米国仮出願シリアル番号62/591,403に関連しており、その内容は参照により全体が組み込まれる。
【0061】
本出願は、2018年5月14日に出願された「Imaging System」というタイトルの米国仮出願シリアル番号62/671,142に関連するものであり、その内容は参照により全体が組み込まれる。
【0062】
本出願は、2018年11月28日に出願された「Imaging System」というタイトルの国際PCT特許出願シリアル番号PCT/US2018/062766、2019年6月6日に公開された公開番号WO2019/108598に関連するものであり、その内容は参照により全体が組み込まれる。
【0063】
本出願は、2018年9月17日に出願された「Imaging System with Optical Pathway」というタイトルの米国仮出願シリアル番号62/732,114に関連するものであり、その内容は参照により全体が組み込まれる。
【0064】
本出願は、2019年9月17日に出願された「Imaging System with Optical Pathway」というタイトルの国際PCT特許出願シリアル番号PCT/US2019/051447、2020年3月26日に公開された公開番号WO 2020/0611001に関連するものであり、その内容は参照により全体が組み込まれる。
【図面の簡単な説明】
【0065】
図1】本発明の概念に合致した、流体加圧素子を有する撮像プローブを備える撮像システムの概略図である。
図1A】本発明の概念に合致した、図1の円M1内の構成要素の拡大図である。
図2】本発明の概念に合致する、撮像プローブおよびデリバリカテーテルの遠位部の概略図である。
図2A】本発明の概念に合致する、円M2内の構成要素の拡大図である。
図2B】本発明の概念に合致する、流体の流れパターンを示す撮像プローブの遠位部の概略図である。
図2C】本発明の概念に合致する、流体の流れのシミュレーションを示す。
図3A】本発明の概念に合致する撮像プローブの遠位部の概略図である。
図3B】本発明の概念に合致する撮像プローブの遠位部の概略図である。
図4】本発明の概念に合致する、撮像プローブおよびデリバリカテーテルの遠位部の概略図である。
図4A】本発明の概念に合致する円M3内の構成要素の拡大図である。
図5】本発明の概念に合致する、撮像プローブおよびデリバリカテーテルの遠位部の概略図である。
図5A】本発明の概念に合致する円M4内の構成要素の拡大図である。
図6A】本発明の概念と合致する光学プローブの遠位部の概略図である。
図6B】本発明の概念と合致する光学プローブの遠位部の概略図である。
図6C】本発明の概念と合致する光学プローブの遠位部の概略図である。
図7】本発明の概念に合致した、マルチコンポーネント構造を有するシャフトを備える撮像プローブのセグメントを示す断面図である。
図8】本発明の概念に合致した双方向性流体推進要素を備える撮像プローブの一部を示す断面図である。
図9A】本発明の概念と一致する、流体推進要素を製造するプロセスの4つのステップの斜視図である。
図9B】本発明の概念と一致する、流体推進要素を製造するプロセスの4つのステップの斜視図である。
図9C】本発明の概念と一致する、流体推進要素を製造するプロセスの4つのステップの斜視図である。
図9D】本発明の概念と一致する、流体推進要素を製造するプロセスの4つのステップの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0066】
以下、本技術の本実施の形態を詳細に参照し、その例を添付図面にて示す。同様の構成要素を参照するために、同様の参照番号を使用することができる。しかし、この説明は、本開示を特定の実施の形態に限定することを意図したものではなく、本明細書に記載された実施の形態の様々な変更、等価物、および/または代替物を含むものと解釈されるべきである。
【0067】
本明細書では、「comprising」(および「comprise」や「comprises」などのcomprisingの任意の形式)、「having」(および「have」や「has」などのhavingの任意の形式)、「including」(および「includes」や「include」などのincludingの任意の形式)、または「containing」(および「contains」や「contain」などのcontainingの任意の形式)という言葉が使用されていることが理解される。本明細書で使用される場合、記載された特徴、整数、ステップ、操作、要素、および/またはコンポーネントの存在を指定するが、1以上の他の特徴、整数、ステップ、操作、要素、コンポーネント、および/またはそれらのグループの存在または追加を排除するものではない。
【0068】
さらに、本明細書では、様々な限定、要素、構成要素、領域、層および/またはセクションを説明するために、第1、第2、第3などの用語が使用されることがあるが、これらの限定、要素、構成要素、領域、層および/またはセクションは、これらの用語によって限定されるべきではないことが理解される。これらの用語は、1つの限定、要素、構成要素、領域、層、またはセクションを別の限定、要素、構成要素、領域、層、またはセクションと区別するためにのみ使用される。したがって、以下で説明する第1の限定、要素、構成要素、領域、層またはセクションは、本願の教示から逸脱することなく、第2の限定、要素、構成要素、領域、層またはセクションと呼ぶことができる。
【0069】
さらに理解されるのは、ある要素が他の要素に「on」、「attached」、「connected」、または「coupled」と呼ばれるとき、その要素は他の要素の上に直接または上にあるか、または他の要素につながっているか、または結合されているか、または1つ以上の介在要素が存在することができるということである。一方、ある要素が他の要素に「directly on」、「directly attached」、「directly connected」、「directly coupled」と言われる場合、介在する要素は存在しない。要素間の関係を表すために使用される他の言葉も同様に解釈されるべきです(例えば、「between」対「direct between」、「adjacent」対「direct adjacent」など)。
【0070】
さらに、第1の要素が第2の要素の「中に」、「上に」、および/または「中に」あると呼ばれる場合、第1の要素は、第2の要素の内部空間内、第2の要素の一部(例えば、第2の要素の壁の中)、第2の要素の外面および/または内面に配置され、これらの1つまたは複数の組み合わせで配置されることができることが理解される。
【0071】
本明細書では、第1のコンポーネントまたは位置が第2のコンポーネントまたは位置に近接していることを説明するために使用される「近接」という用語は、第2のコンポーネントまたは位置の近くにある1つ以上の位置だけでなく、第2のコンポーネントまたは位置の中、上、および/または中にある位置も含まれると解釈されるべきである。例えば、解剖学的部位(例えば、標的組織の位置)に近接して配置されたコンポーネントは、解剖学的部位に近接して配置されたコンポーネントだけでなく、解剖学的部位の中、上、および/または、中に配置されたコンポーネントも含むものとする。
【0072】
「下」、「下方」、「下部」、「上」、「上部」などの空間的に相対的な用語は、例えば、図に示されているように、ある要素および/または機能と他の要素および/または機能との関係を説明するために使用することができます。さらに、空間的に相対的な用語は、図に描かれている向きに加えて、使用時および操作時における装置の異なる向きを包含することを意図していることが理解される。例えば、図中のデバイスを裏返すと、他の要素や特徴の「下」および/または「下方」に記載されている要素は、他の要素や特徴の「上」に向けられることになる。デバイスは他の向き(例えば、90度回転させたり、他の向きにしたり)にすることができ、ここで使用されている空間的に相対的な記述子はそれに応じて解釈される。
【0073】
本明細書で使用されている「reduce」、「reducing」、「reduction」などの用語は、ゼロへの削減を含む量の削減を含むものとする。発生の可能性を低減することは、発生の防止を含むものとする。これに対応して、用語「prevent」、「preventing」、および「prevention」は、それぞれ「reduce」、「reduction」、および「reduction」の行為を含むものとする。
【0074】
本明細書で使用されている「および/または」という用語は、2つの指定された特徴または構成要素のそれぞれについて、他方を伴って、または他方を伴わずに、具体的に開示されているものと見なされます。例えば、「Aおよび/またはB」は、(i)A、(ii)B、(iii)AおよびBのそれぞれについて、あたかもそれぞれが本明細書に個別に記載されているかのように、具体的に開示されているものとみなされる。
【0075】
本明細書で使用される「1つ以上」という用語は、1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、7つ、8つ、9つ、10つ、またはそれ以上の、任意の数までを意味することができる。
【0076】
用語「およびそれらの組み合わせ」および「およびこれらの組み合わせ」はそれぞれ、本明細書において、単独でまたは集合的に含まれるべき項目のリストの後に使用することができる。例えば、以下からなるグループから選択されたコンポーネント、プロセス、および/または他のアイテム。例えば、A;B;C;およびこれらの組み合わせからなる群から選択されたコンポーネント、プロセス、および/またはその他の項目は、項目Aの1つ、2つ、3つ以上、項目Bの1つ、2つ、3つ以上、および/または項目Cの1つ、2つ、3つ以上からなる1つ以上のコンポーネントのセットを含むものとする。
【0077】
本明細書では、特に明示しない限り、「および」は「または」を意味し、「または」は「および」を意味することができる。例えば、ある特徴がA、B、またはCを有すると記載されている場合、その特徴はA、B、およびC、またはA、B、およびCの任意の組み合わせを有することができ、同様に、ある特徴がA、B、およびCを有すると記載されている場合、その特徴はA、B、またはCのうち1つまたは2つのみを有することができる。
【0078】
本開示で使用される「~するように構成された(または設定された)」という表現は、例えば、状況に応じて「~に適した」、「~する能力を有する」、「~するように設計された」、「~に適応された」、「~された」、「~できる」という表現と交換して使用することができる。また、「~するように構成された(設定された)」という表現は、ハードウェア的に「~するように特別に設計された」という意味だけではない。あるいは、状況によっては、「~するように構成されたデバイス」という表現は、そのデバイスが他のデバイスやコンポーネントと一緒に動作することが「できる」ことを意味する場合もある。
【0079】
本明細書では、「閾値」という用語は、望ましい状態または望ましくない状態に関連する、最大レベル、最小レベル、および/または値の範囲を意味する。いくつかの実施の形態では、システムパラメータは、所望の効果(例えば、有効な治療)を引き起こすように、および/または望ましくない事象(例えば、装置および/または臨床上の有害事象)を防止またはその他の方法で低減(以下、「防止」)するように、最小閾値以上、最大閾値以下、閾値の範囲内、および/または閾値の範囲外に維持される。いくつかの実施の形態では、システムパラメータは、第1の閾値以上(例えば、組織に所望の治療効果をもたらすための第1の温度閾値以上)かつ第2の閾値以下(例えば、望ましくない組織損傷を防ぐための第2の温度閾値以下)に維持される。いくつかの実施の形態では、閾値は、患者の変動性、システムの変動性、許容範囲などを考慮して、安全マージンを含むように決定される。本明細書では、「閾値を超える」とは、パラメータが最大閾値を超えること、最小閾値を下回ること、閾値の範囲内にあること、および/または閾値の範囲外にあることに関連する。
【0080】
本明細書では、「室圧」とは、本発明の概念のシステムおよび装置を取り巻く環境の圧力を意味するものとする。正圧とは、室温よりも高い圧力、または単に他の圧力よりも高い圧力を含み、例えば、バルブなどの流体経路コンポーネントを横切る正の差圧などが挙げられる。負圧には、部屋の圧力以下の圧力、または、バルブなどの流体構成要素の経路を横切る負の差圧など、他の圧力よりも小さい圧力が含まれる。負の圧力は、真空を含むことができるが、真空以下の圧力を意味するものではない。本明細書では、「真空」という用語は、完全または部分的な真空、または上述のような任意の負圧を指すために使用することができる。
【0081】
本明細書で非円形の形状を記述するために使用される「直径」という用語は、記述される形状に近似した仮想の円の直径とみなされる。例えば、部品の断面などの断面を記述する場合、「直径」という用語は、記述される部品の断面と同じ断面積を持つ仮想の円の直径を表すものとする。
【0082】
ここでいう部品の「長軸」および「短軸」とは、その部品を完全に取り囲むことができる最小体積の仮想円筒の長さおよび直径のことである。
【0083】
本明細書では、「機能素子」という用語は、ある機能を実行するために構築および配置された1以上の素子を含むと考えられる。機能要素は、センサおよび/またはトランスデューサを含むことができる。いくつかの実施の形態では、機能要素は、エネルギを供給し、および/または、組織を治療するように構成されている(例えば、治療要素として構成された機能要素)。代替的または追加的に、機能要素(例えば、センサからなる機能要素)は、患者の生理学的パラメータ、患者の解剖学的パラメータ(例えば、組織形状パラメータ)、患者の環境パラメータ、および/またはシステムパラメータなどの、1以上のパラメータを記録するように構成されることができる。いくつかの実施の形態では、センサまたは他の機能要素は、診断機能を実行するように構成されている(例えば、診断を実行するために使用されるデータを収集する)。いくつかの実施の形態では、機能要素は、治療機能(例えば、治療エネルギおよび/または治療剤を提供する)を実行するように構成される。いくつかの実施の形態では、機能要素は、エネルギの供給、エネルギの抽出(例えば、コンポーネントの冷却)、薬剤などの供給、システムコンポーネントまたは患者の組織の操作、患者の生理学的パラメータまたはシステムパラメータなどのパラメータの記録またはその他の方法での感知、およびこれらの1以上の組み合わせからなるグループから選択される機能を実行するように構成および配置された1以上の要素からなる。機能要素は、流体および/または流体供給システムで構成される。機能要素は、拡張可能なバルーンまたは他の流体保持リザーバなどのリザーバを含むことができる。「機能アセンブリ」は、診断および/または治療機能などの機能を実行するように構築および配置された、アセンブリを備えることができる。機能アセンブリは、拡張可能なアセンブリを含むことができる。機能アセンブリは、1以上の機能要素を含むことができる。
【0084】
本明細書で使用される「トランスデューサ」という用語は、エネルギまたは何らかの入力を受けて、出力を生成する任意のコンポーネントまたはコンポーネントの組み合わせを含むと解釈される。例えば、トランスデューサは、電気エネルギを受け取り、その電気エネルギを(例えば、電極の大きさに基づいて)組織に分配する電極を含むことができる。いくつかの構成では、トランスデューサは、電気信号を、光(例えば、発光ダイオードまたは電球からなるトランスデューサ)、音(例えば、超音波エネルギを供給するように構成されたピエゾクリスタルからなるトランスデューサ)、圧力、熱エネルギ、極低温エネルギ、化学エネルギ、機械的エネルギ(例えば、モータまたはソレノイドからなるトランスデューサ)、磁気エネルギ、および/または別の電気信号(例えば、Bluetoothまたは他のワイヤレス通信要素)などの任意の出力に変換する。選択または追加的に、トランスデューサは、物理量(物理量の変化など)を、電気信号に変換することができる。トランデューサは、エネルギおよび/またはエイジェントを組織に運ぶ、任意のコンポーネントを含むことができる。例えば、電気エネルギを組織へ(例えば、1つ以上の電極を含むトランスデューサ)、光エネルギを組織へ(例えば、レーザ、発光ダイオード、レンズやプリズムなどの光学部品からなるトランスデューサ)、機械的エネルギを組織へ(例えば、組織操作要素を備えたトランスデューサ)、音エネルギを組織へ(例えば、ピエゾクリスタルを備えたトランスデューサ)、化学エネルギ、電磁エネルギ、磁気エネルギ、およびこれらの1つまたは複数の組み合わせの、1以上を伝達するように、トランスデューサは構成される。
【0085】
本明細書では、「流体」という用語は、液体、気体、ゲル、または任意の流動性のある材料、例えば、ルーメンおよび/または開口部を通って推進することができる材料を指す。
【0086】
明確にするために別々の実施の形態の文脈で説明されている本発明の概念の特定の特徴は、単一の実施の形態において組み合わせて提供することもできることを理解されたい。逆に、簡潔にするために、単一の実施の形態の文脈で説明されている本発明の概念の様々な特徴も、別々に、または任意の適切なサブコンビネーションで提供されてもよい。例えば、特許請求の範囲のいずれかに記載されたすべての特徴(独立したものであれ、従属したものであれ)は、任意の方法で組み合わせることができることが理解されるであろう。
【0087】
本発明の概念の少なくとも一部の図および説明は、本発明の概念の明確な理解に関連する要素に焦点を当てるために簡略化されており、一方で、当業者が理解するであろう他の要素も本発明の概念の一部を構成する可能性があることを、明確にする目的で排除していることを理解されたい。しかし、そのような要素は当技術分野ではよく知られており、また、必ずしも本発明のより良い理解を促進するものではないため、本明細書ではそのような要素の説明は行わない。
【0088】
本開示で定義された用語は、本開示の特定の実施の形態を説明するためにのみ使用され、本開示の範囲を限定することを意図していない。単数形で提供されている用語は、文脈上明らかにそうでないことが示されていない限り、複数形も含むことが意図されている。技術的または科学的な用語を含め、本明細書で使用されているすべての用語は、本明細書で特に定義されていない限り、関連する技術分野の当業者が一般的に理解しているものと同じ意味を持つ。一般的に使用されている辞書で定義されている用語は、本明細書で明示的に定義されていない限り、関連技術の文脈上の意味と同じまたは類似した意味を持つと解釈されるべきであり、理想的または誇張された意味を持つと解釈されるべきではない。場合によっては、本開示で定義された用語は、本開示の実施の形態を除外するように解釈されるべきではない。
【0089】
本明細書では、撮像プローブと、撮像プローブに光学的に結合する撮像アセンブリとを含む、患者のための撮像システムを提供する。プローブは、細長いシャフトと、回転可能な光学コアと、光学アセンブリとを備える。回転可能な光学コアは、細長いシャフトのルーメン内に配置されている。光学アセンブリは、光学コアの遠位端に近接して配置され、光を組織に導き、組織からの反射光を集めるように構成されている。撮像アセンブリは、撮像プローブに光学的に結合されている場合、撮像プローブに光を照射し、光学アセンブリにより収集された反射光を受け取るように構成されており、例えば、血管および血管内に配置された装置の画像を提供する。プローブは、細長いシャフトと回転可能な光学コアとの間に配置されたダンピング流体を含むことができ、このダンピング流体は、光学アセンブリの不均一な回転を低減し、その結果、システムによって生成される画像の望ましくない歪みを低減するように構成されることができる。プローブは、光学アセンブリに近接する気泡(例えば、システムによって生成される画像の品質を制限または低下させる気泡)の存在を低減するために、ダンピング流体の圧力を高めるように構成された、流体加圧要素をさらに含むことができる。
【0090】
血管の画像化は、血栓除去のための血栓溶解剤やステントリトリーバ(虚血性脳卒中など)、あるいは動脈瘤修復のためのコイルやフローダイバータなどの治療法(出血性脳卒中など)を、計画・適用する際の主要な診断ツールである。X線アンギオグラフィや磁気共鳴画像(MRI)のような外部の非侵襲的な画像が、主な画像技術であるが、これらの技術は、血管のサイズと形状に関する情報のみを提供し、中程度の解像度(~0.2mmまたは200um)である。このような解像度では、血管内に存在する重要な小さな特徴を撮影することは許されない。これらの血管を適切に撮像できないと、手術前の計画や治療結果の急性期の評価が制限される。コイルを使用した場合、治療法によって生じる影や局所的な画像の消失により、これらの画像技術の有効性はさらに制限される。したがって、血管内壁の詳細な形態を調べるために、および/または、カテーテルを用いた介入の結果をよりよく計画および評価するために、本発明の概念の血管内撮像も実施したいという要望がある。現在、血管内超音波(IVUS)や血管内光干渉断層計(OCT)などの血管内撮像技術が開発され、冠動脈での使用が承認されている。IVUSは、末梢血管にも使用されている。しかし、血管内撮像は、太い頸動脈を除いて、神経血管にまで拡大されていない。この制限は、主に2つの理由によるもので、神経血管のサイズが直径1mm以下と非常に小さくなることと、血管の屈曲度が非常に高くなることである。そのため、より小型で柔軟性のある撮像プローブが必要とされている。例えば、曲がりくねった頸動脈洞を安全かつ効果的にナビゲートして、中頭蓋動脈やそのより遠位の枝やセグメントに到達して、画像化できる、プローブである。
【0091】
超音波の分解能には基本的な限界があり、特に、小型のトランスデューサを使用する場合には、ビームの広がりが避けられないため、光学的な手法が好まれる。特に、広帯域のスーパルミネッセント発光ダイオード(SLED)、スーパコンティニュアムレーザ、小型の掃引光源、マイクロ光学システム、および、光干渉断層計(OCT)、シングルモードファイバに対応したものの全てなどの技術を用いた、戻り光の干渉計による検出など、新しい光源の出現により、光学的技術の使用は、臨床性能と商業的な観点の両方から非常に有利になっている。さらに、シングルモードファイバを使用することで、最小の撮像プローブを検討することができる。
【0092】
一般に、血管内壁の3次元(3D)画像を作成するに、挿入されたプローブの遠位部に配置された撮像光学系により照射された光を、光学系と接続されたファイバの軸方向への移動(「引き戻し」)と回転を同時に行うことで、ルーメンの表面上に掃引することができる。正確で歪みのない画像を得るために、遠位部の回転速度が均一であることが望ましい。サイズとコストのために、回転を引き起こす駆動モータは、近位側、患者の外側、撮像プローブとは別の場所に、配置される(例えば、複数の撮像プローブで使用するために、再利用可能な配置に構成されている)。撮像プローブのファイバには、遠位端で「ホイップ」するという自然な傾向があり、これはNURD(Non-Uniform Rotational Distortion)と呼ばれる現象である。この望ましくない効果を克服するために、トルクワイヤと呼ばれる、きつく巻かれたバネのようなコイルが使用されており、ファイバは、コイルの中心に配置されていて、遠位光学系の不均一な回転を低減する。これらのトルクワイヤは、カテーテルのサイズを大きくしたり(例:直径が大きくなる)、迷路度の限界を超えると、NURDが再発し、コストもかかる。さらに、トルクワイヤは、カテーテルの長さに沿って積算された屈曲度の合計に敏感であり、トルクワイヤは、近位の駆動源に取り付けられなければならないため、この積算された屈曲度の合計は、大きくなる可能性がある(例えば、NURDが再出現する原因となる)。均一な回転は、遠位先端の光学系にのみ要求されるため、遠位光学系の近位にあるコンポーネントの回転は、それほど制御されなくてもよい。言い換えれば、遠位光学系の回転速度が比較的一定である限り、NURDを発生させることなく、迷路度の変化に応じて、近位領域で、ファイバをねじったり、ねじらなかったりすることができる。このように、トルクワイヤを使用せずに遠位側光学系の回転を均一に制御する構成は、多くの制限を回避すると同時に、多くの利点をもたらす。
【0093】
トルクワイヤの限界を克服するために、回転速度の変化を制御するために、ダンピング流体が使用されてきた。例えば、米国特許第6,891,984号(‘984特許)には、粘性流体を使用して、繊維の「巻き戻し」を行い、回転エネルギを蓄えることが、記載されている。また、巻き戻し速度は流体の粘度によって決定されるため、回転制御のための効果的なフィードバックメカニズムを提供することができる。レンズを覆う流体は、所望の光学特性を満たす必要があり、特に、円筒形の歪みを最小限に抑えるための許容範囲内の光学指数と、動作波長における低吸収性とが、必要である。選択される液体は、一時的に体内に配置されるため、生体適合性のある液体を備えることができる。生体適合性がない場合は、望ましくない単一障害状態(例えば、リーク状態)から守るために、追加の保護層を加えることができる。
【0094】
本発明の概念のシステムは、2017年10月12日に出願された「Micro-Optic Probes for Neurology」というタイトルの出願人の共同出願中の米国特許出願シリアル番号15/566,041に記載されているような、高速回転に対応するような非ニュートン流体および/またはせん断薄肉流体を含むことができる。
【0095】
流体を利用した回転制御ソリューション(例:流体ダンピングソリューション)は、いずれも流体内に気泡が発生しやすいという問題がある。一般的に、気泡は、機械的な性能にはほとんど影響を与えないが、送光および受光の経路(「光ビーム経路」)に位置する気泡は、画質に大きな悪影響を与えることが、容易に理解できる。気泡の形成は、流体中の回転体に固有の現象であり、例えばキャビテーションと呼ばれる現象がある。流体と固体の界面でも、核生成により流体中に気泡が発生することがあるが、通常、高速回転ではキャビテーションが支配的である。光ビームをプローブの軸に対して相対的に直交させる必要があるため、遠位光学系には何らかの非対称性が存在し(例えば、取り付けられたファイバの遠位端の軸から90°光を導くように構成された面取りされた遠位端を有するレンズアセンブリ)、その結果、高速回転時に低圧領域を生成する傾向が一般的に発生する。
【0096】
キャビテーションは、液体が圧力の急激な変化にさらされ、圧力が比較的低い領域に空洞が形成されたときに発生する、蒸気で満たされた小さな領域(「気泡」)の存在である。本発明のシステムには、キャビテーションとそれに伴う気泡の形成を最小限に抑えるために最適化できる、いくつかの一般的な特性がある。例えば、撮像プローブの幾何学的形状(例えば、ダンピング流体が配置される空間)は、気泡形成を最小化するように構築および配置されることができる。含まれるダンピング流体の粘度は、気泡形成を制限するように選択されることができる。ダンピング流体は、低い蒸気圧および/または低レベルの溶存ガス(またはガス)を有する、流体を備えることができる。ダンピング流体は、高い表面張力(例えば、気泡を崩壊させる傾向がある)を有する流体を、備えることができる。ダンピング流体は、湿潤剤のような、低い表面張力を有する流体(例えば、気泡形成が核生成を介して引き起こされる場合)を、備えることができる。低粘度の流体は、気泡の形成を低減する傾向があるが、それだけではNURDを効果的に制御できない場合がある。流体を分離しておくために1つ以上のシール要素が含まれている場合など、2つ以上の流体の組み合わせ(例えば、積層配置)を使用することができる。低粘度流体は、遠位光学系の上に(例えば、遠位光学系のみの上に)配置され、高粘度流体は、低粘度流体の近位に配置され、撮像プローブの比較的長いセグメントの上に延在することができる。いくつかの実施の形態では、1以上のダンピング流体が使用され、1以上のダンピング流体は、気泡形成を低減するように選択された粘度、低い蒸気圧、低レベルの溶存ガス、低い表面張力、および/または、高い表面張力を含む。
【0097】
いくつかの実施の形態では、含まれるダンピング流体(または他の流体)の圧力を、以下からなるグループから選択される効果を引き起こすように、増加させることができる:気泡形成の減少、1以上の気泡(例えば、1以上の既存の気泡)の成長の減少、1以上の気泡(例えば、1以上の既存の気泡)のサイズの減少、1以上の気泡の光ビーム経路から離れた場所への推進、およびこれらの組み合わせ。長時間の加圧は、流体に追加のガスを吸着させ、新たな蒸気圧の確立を引き起こす可能性があるため、減衰流体の増加した加圧を、限られた時間で実行することができる。本発明の概念の加圧要素は、プローブ内に収められるように、小さなサイズ(例えば、コンパクト)とすることができる。これらの加圧要素は、長時間の加圧によって引き起こされる望ましくない平衡状態の確立を回避するように、実際の撮像が発生しているとき(例えば、ファイバおよび遠位光学系が高速で回転しているとき)にのみ、作動させることができる(例えば、ダンピング流体の増加した圧力を発生させる)。
【0098】
上記の気泡低減構成はすべて、プローブの遠位光学系の近くでの、気泡形成を防止、制限、および/または低減するために、単独および/または組み合わせて適用することができる。
【0099】
本発明の概念のシステムは、「気泡効果を最小化する」(例えば、1つ以上の場所における気泡の存在を低減する)ように構成された流体加圧要素を有する、プローブを含むことができ、これには、1つ以上の気泡の形成を防止、制限、および/または低減すること、1つ以上の気泡の膨張を制限、および/または低減すること、1つ以上の気泡のサイズを低減すること、および/または1つ以上の気泡を光ビームパスから遠ざけること(例えば、組織におよび/または組織から光を伝達する光学アセンブリから1つ以上の気泡を遠ざけること)が含まれる。
【0100】
図1を参照して、本発明の概念に一致する、流体加圧要素を有する撮像プローブを備える、撮像システムの概略図が図示されている。図1Aを追加的に参照して、本発明の概念と一致する、円M1内のコンポーネントの拡大図が図示されている。撮像システム10は、画像データを収集し、記録されたデータに基づいて1以上の画像を生成するように、構築および配置されており、例えば、撮像システム10が、撮像位置(例えば、プルバック手順中などの血管のセグメント)の画像データを収集するように、構築および配置された、光干渉断層撮影(OCT)撮像システムを備える場合などである。撮像システム10は、カテーテルベースのプローブである撮像プローブ100と、それぞれが、撮像プローブ100に動作可能に取り付けることができる、回転アセンブリ500および引き込みアセンブリ800とを備える。撮像システム10は、回転アセンブリ500および/または引き込みアセンブリ800を介してなど、撮像プローブ100に動作可能に接続するように構成された、コンソール50をさらに備えることができる。撮像プローブ100を、1以上の送出(デリバリー)カテーテル、例えば示された送出カテーテル80を介して、患者の血管な導管などの、患者の導管に導入することができる。さらにまたは代替として、撮像プローブ100を、内視鏡、関節鏡、バルーン拡張器などのイントロデューサ装置を介して、導入することができる。いくつかの実施の形態では、撮像プローブ100は、以下からなる群から選択される導管に導入されるように構成される:動脈、静脈、心臓内または近接した動脈、心臓内または近接した静脈、脳内または近接した動脈、脳内または近接した静脈、末梢動脈、末梢静脈、食道などの導管への自然体のオリフィスを介して、腹部などの体腔への外科的に作成されたオリフィスを介して、およびこれらの1以上の組み合わせ。撮像システム10は、示された第2の撮像装置15などの、追加の撮像装置をさらに含むことができる。撮像システム10は、患者を治療するように構成された装置、治療装置16をさらに含むことができる。撮像システム10は、注入器20などの流体注入器をさらに含むことができ、これは、フラッシング流体、画像造影剤(例えば、放射線不透過性造影剤、以下「造影剤」)、および/または示された注入物21などの他の流体など、1以上の流体を注入するように構成されることができる。撮像システム10は、インプラント31などのインプラントをさらに含むことができ、これは、インプラント送達装置30および/または送達カテーテル80などの送達装置を介して、患者に移植されることができる。
【0101】
いくつかの実施の形態では、撮像プローブ100および/または撮像システム10の別のコンポーネントは、2017年10月12日に出願された「Micro-Optic Probes for Neurology」というタイトルの出願人の共同出願中の米国特許出願シリアル番号15/566,041、および/または2018年9月17日に出願された「Imaging System with Optical Pathway」というタイトルの出願人の共同出願中の米国仮特許出願シリアル番号62/732,114に記載されている類似の構成要素と同様の構造および配置とすることができる。撮像プローブ100は、血管内心臓部位、頭蓋内部位、または患者の血管系を介してアクセス可能な他の部位など、患者部位から画像データを収集するように、構築および配置されることができる。いくつかの実施の形態では、撮像システム10は、2018年2月9日に出願された「Imaging System includes Imaging Probe and Delivery Devices」というタイトルの出願人の共同係属中の米国特許出願シリアル番号15/751,570に記載されている類似のシステムおよびその使用方法と同様の構造および配置とすることができる。
【0102】
デリバリカテーテル80は、細長いシャフトであるシャフト81と、その中にあるルーメン84と、その近位端に配置されたコネクタ82とを備える。コネクタ82は、関連するデリバリカテーテル80(コネクタ82内に配置された別個のシャフトを伴うおよび/または伴わない)からの、流体の流出を防止するように構成されたバルブドコネクタなどの、Touhyまたは他のバルブドコネクタを、備えることができる。コネクタ82は、デリバリカテーテル80への流体の導入および/またはデリバリカテーテル80からの流体の除去を可能にするように構成および配置されたポートなどの、ポート83を備えることができる。いくつかの実施の形態では、光学アセンブリに近接した位置(例えば、光学アセンブリに近接した位置から光学アセンブリに遠位した位置、例えば、以下に説明する光学アセンブリ115)から、血液または他の望ましくない物質を除去するために、以下に説明するように、洗浄流体は、1以上のポート83を介して導入される。ポート83は、コネクタ82の側面に配置されることができ、ルアーフィッティングと、キャップおよび/またはバルブとを含むことができる。シャフト81、コネクタ82、およびポート83はそれぞれ、標準的な材料を備え、インターベンション処置で使用される市販のイントロデューサ、ガイドカテーテル、診断用カテーテル、中間カテーテル、およびマイクロカテーテルと、同様の構造を有することができる。デリバリカテーテル80は、撮像プローブ100を(ルーメン84を介して)脳内の場所、心臓内の場所、および/または患者内の別の場所に送出するように構成されたカテーテルを、備えることができる。
【0103】
撮像システム10は、2つ以上のデリバリカテーテル80、例えば3つ以上のデリバリカテーテル80を、備えることができる。複数のデリバリカテーテル80は、少なくとも血管イントロデューサと、血管イントロデューサが患者の皮膚を通して配置された後に、そこから患者に挿入され得る他のデリバリカテーテル80とを備えることができる。第1のデリバリカテーテル80が第2のデリバリカテーテル80を摺動可能に受け入れ(例えば、第2のデリバリカテーテルODは、第1のデリバリカテーテルID以下)、第2のデリバリカテーテル80が第3のデリバリカテーテル80を摺動可能に受け入れ(例えば、第3のデリバリカテーテルODは第2の送達カテーテルID以下)、というように、2つ以上のデリバリカテーテル80は、内径(ID)および外径(OD)のセットを、集合的に備えることができる。これらの構成において、第1のデリバリカテーテル80は、第1の解剖学的位置に進めることができ、第2のデリバリカテーテル80は、第1のデリバリカテーテルを介して、第1の解剖学的位置に対して遠位または他の方法で離れた(以下、「遠位」)第2の解剖学的位置に進めることができ、順次小さい直径のデリバリカテーテル80を使用して、適切に行うことができる。プローブ100は、デリバリカテーテル80の1つ以上を通しておよび/または並んで(例えば、最小のデリバリカテーテル80のルーメンを通して)、進めることができる。いくつかの実施の形態では、デリバリカテーテル80は、2018年2月9日に出願された「Imaging System includes Imaging Probe and Delivery Devices」と題された、出願人の共同係属中の米国特許出願シリアル番号15/751,570に記載された同様の構成要素と同様の構造および配置とすることができる。
【0104】
撮像プローブ100は、1以上の細長いシャフトおよび/または他の管からなる細長い本体を有し、本明細書では細長いシャフト120を有している。シャフト120は、近位端1201、遠位端1209、およびその間に延びるルーメン1205を備える。いくつかの実施の形態では、ルーメン1205は、1以上の細長いシャフト120内の複数の同軸のルーメンを含む、例えば、1以上のルーメンは、互いに隣接して、単一のルーメン1205を規定する。いくつかの実施の形態では、シャフト120の少なくとも一部は、トルクシャフトを備える。いくつかの実施の形態では、シャフト120の一部は、編組構造を備える。シャフト120は、近位端1101および遠位端1109(近位端1101は図示されていないが、シャフト120の近位端1201に近接している)を備える、回転可能な光ファイバ、光コア110(例えば、光コア110はルーメン1205内に配置されている)を動作可能に取り囲んでいる。光コア110は、デプレッシャークラッディング分散シフトファイバなどの、分散シフトファイバを備えることができる。シャフト120は、透明な窓である窓130(例えば、光コア110を透過する1以上の周波数の光に対して相対的に透明な窓)を含む、遠位部1208をさらに備える。窓130は、シャフト120の遠位部分1208の全円周部分を備えることができる。光学アセンブリである光学アセンブリ115は、光学コア110の遠位端1109に動作可能に取り付けられている(例えば、光学アセンブリ115が、光学コア110と一体的に回転するように)。光学アセンブリ115は、シャフト120の窓130内に配置される。コネクタアセンブリであるコネクタアセンブリ150は、シャフト120の近位端に配置される。コネクタアセンブリ150は、撮像プローブ100を回転アセンブリ500に動作可能に取り付け、回転アセンブリ500は、光学コア110に動作可能に取り付けられる。回転アセンブリ500は、本明細書で説明したように、シャフト120内で光学コア110を回転させるように構成されることができる。コネクタアセンブリ150は、2018年11月28日に出願された、「Imaging System」というタイトルの出願人の共同出願中の国際PCT特許出願シリアル番号PCT/US2018/062766、および2018年9月17日に出願された、「Imaging System with Optical Pathway」というタイトルの出願人の共同出願中の米国仮特許出願シリアル番号62/732,114に記載されている同様の構成要素と同様の構造および配置とすることができる。第2のコネクタであるプルバックコネクタ858は、シャフト120上に配置される。コネクタ858は、シャフト120の長さに沿って、取り外し可能に取り付けられ、および/または調整可能に配置され得る。コネクタ858は、撮像プローブ100がデリバリカテーテル80を介して患者に挿入された後に、デリバリカテーテル80の近位端に近接して(例えば、デリバリカテーテル80のコネクタ82に近接して)、操作者などによって、シャフト120に沿って配置されることができる。シャフト120は、コネクタアセンブリ150とコネクタ858の配置位置との間の、シャフト120の弛みを収容する部分、シャフト120の近位部分(例えば、撮像プローブ100の近位部分)、サービスループ185を、備えることができる。
【0105】
撮像プローブ100は、その長さに沿って(例えば、シャフト120に沿って)、1つ以上の可視化可能なマーカを含むことができ、マーカ131a-bは、示されている(本明細書ではマーカ131)。マーカ131は、放射線不透過性マーカ;超音波反射性マーカ;磁気マーカ;鉄材;可視マーカ;および、これらの1以上の組み合わせ、からなる群から選択されるマーカを、備えることができる。いくつかの実施の形態では、マーカ131は、プルバック手順(例えば、蛍光透視及び/又は外部超音波撮像が使用されるプルバック手順)を行う際に、画像システム10の操作者がことを支援する位置(例えば、遠位部分1208内および/または遠位部分1208の少なくとも近辺の位置)に配置されたマーカを、備える。例えば、プルバックが完了した後に、シャフト120の遠位端1209を、インプラントの近位端より遠位の位置に配置させる(例えば、プルバック後に撮像プローブ100をインプラントを通して安全に進めることができるように)。
【0106】
いくつかの実施の形態では、撮像プローブ100は、シャフト120のルーメン1205内に配置され、光学アセンブリ115の不均一な回転を低減するように構成された、粘性減衰(ダンピング)流体または他の減衰(ダンピング)材料であるゲル180を含む。ゲル180は、光学コア110の少なくとも遠位部分を、取り囲むことができる。ゲル180は、光学アセンブリ115を、さらに取り囲むことができる。ゲル180は、非ニュートン流体、例えば、せん断薄肉流体を、備えることができる。いくつかの実施の形態では、ゲル180は、少なくとも500センチポアズの静的粘度と、静的粘度よりも小さい、せん断粘度とを、備える。これらの実施の形態では、ゲル180の静的粘度と剪断粘度の比は、1.2:1から100:1の間であり得る。ゲル180は、2017年10月12日に出願された「Micro-Optic Probes for Neurology」と題された出願人の共同出願中の米国特許出願シリアル番号15/566,041、および2018年11月28日に出願された「Imaging System」と題された出願人の共同出願中の国際PCT特許出願シリアル番号PCT/US2018/062766を参照して記載されているようなゲルを備えることができる。
【0107】
撮像プローブ100は、遠位先端部である遠位先端部119を、含むことができる。いくつかの実施の形態では、遠位先端部119は、例えば、曲がりくねった経路内(例えば、曲がりくねった経路を有する脳または心臓の血管内)で、撮像プローブ100の「航行性」を改善する(例えば、撮像プローブ100の「追跡性」および/または「操縦性」を改善する)ように構成された、ばねの先端部などを備える。いくつかの実施の形態では、先端部119は、5mmから100mmの間の長さ(例えば、5mmから100mmの間の長さを有するバネ)を、有する。代替的または追加的に、先端部119は、窓130の遠位開口部を封止するように構成された、キャップ、プラグ、または他の要素を、備えることができる。いくつかの実施の形態では、先端部119は、X線または蛍光鏡の下で、撮像プローブ100の視認性を高めるように構成された、放射線不透過性マーカを備える。いくつかの実施の形態では、先端部119は、撮像プローブ100の「迅速な交換」並進を可能にするための、比較的短いルーメンガイドワイヤ経路を、備える。
【0108】
いくつかの実施の形態では、撮像プローブ100の少なくとも遠位部分(例えば、光学アセンブリ115を囲むシャフト120の遠位部分)は、0.020インチ以下、または0.016インチ以下の外径を、有する。
【0109】
いくつかの実施の形態では、撮像プローブ100は、血管内神経処置(例えば、脳に近接する血液、血管系、およびその他の組織を視覚化する処置、および/または、脳に一時的または恒久的に近接して配置された装置を視覚化する処置)に使用するために構成および配置される。神経処置で使用するように構成された撮像プローブ100は、少なくとも150cmの全長、例えば約300cmの長さを、有することができる。
【0110】
代替的または追加的に、撮像プローブ100は、血管内心臓処置(例えば、心臓に近接する血液、血管系、および他の組織を視覚化し、および/または心臓に一時的または恒久的に近接して配置された装置を視覚化する処置)に使用するために、構築および配置されることができる。心臓血管処置で使用するように構成された撮像プローブ100は、少なくとも120cmの全長、例えば約280cmの全長を、有することができる。いくつかの実施の形態では、撮像プローブ100は、少なくとも260cmおよび/または最大320cmの長さを、有する。
【0111】
回転アセンブリ500は、撮像プローブ100のコネクタ150に、動作可能に取り付けられる。回転アセンブリ500は、光学コア110を動作可能に取り付けて回転させるように構成された、1以上の回転ジョイント、光学コネクタ、回転エネルギ源、および/またはリンケージを、備えることができる。コネクタ150は、回転アセンブリ500に取り外し可能に取り付けられ、近位端1101と回転する光ファイバジョイント(光ファイバロータリジョイントまたはFORJなど)との間の回転接続を可能にするように、構成および配置されることができる。回転アセンブリ500は、2018年11月28日に出願された、「Imaging System」というタイトルの出願人の共同出願中の国際PCT特許出願シリアル番号PCT/US2018/062766、および2018年9月17日に出願された、「Imaging System with Optical Pathway」というタイトルの出願人の共同出願中の米国仮特許出願シリアル番号62/732,114に記載されている同様の構成要素と同様の構造および配置とすることができる。回転アセンブリ500は、少なくとも100回転/秒、例えば、少なくとも200回転/秒または250回転/秒、または20回転/秒から1000回転/秒の間の速度で、光学コア110を回転させるように、構成されることができる。回転アセンブリ500は、モータ、サーボ、ステッピングモータ(例えば、ギアボックスを含むステッピングモータ)、リニアアクチュエータ、中空コアモータ、および、これらの組み合わせからなる群から選択される、回転エネルギ源を備えることができる。いくつかの実施の形態では、回転アセンブリ500は、光学アセンブリ115および光学コア110を、一体的に回転させるように構成される。
【0112】
引込アセンブリ800は、撮像プローブ100を患者のアクセス部位に対して引込むように、撮像プローブ100に動作可能に取り付けられる。引込要素850は、引込アセンブリ800から撮像プローブ100に引込力を伝達するように、引込アセンブリ800および撮像プローブ100に、動作可能に取り付けられることができる。引込要素850は、その中に摺動可能に受け入れられた連結部856を囲む導管855を、備えることができる。引込要素850は、引込組立体800が導管855に対して、リンケージ856を引込むことができるように、引込組立体800に動作可能に取り付ける、コネクタ852を備えることができる。いくつかの実施の形態では、導管855は、患者に対する撮像プローブ100の後退の基準を確立するように、患者のアクセス部位の近くの基準点、例えばデリバリカテーテル80のコネクタ82に、動作可能に取り付けるコネクタ857を備える。コネクタ857は、患者導入装置、手術台、および/または他の固定または半固定の基準点などの、基準点に取り付けられることができる。リンケージ856は、撮像プローブ100のコネクタ858に、解放可能に取り付けられることができる。引き込みアセンブリ800は、リンケージ856を導管855に対して引き込む(例えば、図示されているように、導管855の一部から出るリンケージ856の一部を引き込む)ことによって、確立された基準に対して、撮像プローブ100の少なくとも一部分(例えば、取り付けられたコネクタ858から遠位の撮像プローブ100の部分)を引き込む。いくつかの実施の形態では、引込アセンブリ800は、撮像プローブ100の少なくとも一部(例えば、少なくとも光学アセンブリ115およびシャフト120の一部)を、5mm/秒から200mm/秒の間の速度、または5mm/秒から100mm/秒の間の速度、例えば約60mm/秒の速度で、引込むように構成される。追加的にまたは代替的に、プルバック手順は、0.5秒から25秒の間、例えば約20秒(例えば、5mm/secで100mmの距離にわたって)の時間の間に、実行されることができる。撮像プローブ100のサービスループ185は、コネクタ857と、回転アセンブリ500との間に配置することができ、回転アセンブリ500が静止したまま(例えば、手術台および/またはコンソール50の一部に取り付けられたまま)、撮像プローブ100を患者に対して後退させることができるようになっている。
【0113】
引き込みアセンブリ800は、リンケージ856を引き込むように構成された、動機付け要素をさらに備える。いくつかの実施の形態では、動機要素は、リニアアクチュエータ、モータに動作可能に取り付けられたウォームドライブ、プーリシステム、および/または他の線形力伝達機構を、備える。リンケージ856は、1以上のリンケージおよび/またはコネクタを介して、動機要素に動作可能に取り付けられることができる。引き込みアセンブリ800は、2018年11月28日に出願された、「撮像システム」というタイトルの出願人の共同係属中の国際PCT特許出願シリアル番号PCT/US2018/062766に記載されている同様の構成要素と同様の構造および配置とすることができる。
【0114】
いくつかの実施の形態では、撮像システム10は、患者インタフェースユニット200を備える。患者インタフェースユニット200は、回転アセンブリ500と引込アセンブリ800の両方を含む、単一のハウジングを備えることができる。代替的または追加的に、患者インタフェースユニット200は、回転アセンブリ500および引込アセンブリ800のそれぞれについての別個のハウジングのような、2つ以上のハウジングを備えることができる。いくつかの実施の形態では、コネクタ150、サービスループ185、引込要素850、およびコネクタ852は、回転アセンブリ500および引込アセンブリ800の両方に動作可能に取り付けるように構成された(例えば、回転アセンブリ500および引込アセンブリ800が、単一のハウジング内に収容される場合など)、単一のハウジングに収容される。
【0115】
コンソール50は、撮像アセンブリ300、ユーザインタフェース55、プロセッサ52、および1以上のアルゴリズム51を備える。撮像アセンブリ300は、光を光学アセンブリ115に(例えば、光コア110を介して)提供し、光を光学アセンブリ115から(例えば、光コア110を介して)収集するように、構成され得る。撮像アセンブリ300は、光源310を含むことができる。光源310は、光コア110を介して、光学アセンブリ115に、1以上の波長の光を提供するように構成された、1以上の光源など、1以上の光源を備えることができる。光源310は、画像化されている患者部位または移植された装置に関連する、断面、長手方向および/または体積の情報を備える、画像データを収集できるように、光を光学アセンブリ115に(光学コア110を介して)提供するように構成される。光源310は、収集された画像データが、撮像されている患者部位内の組織の特性を含むように、光を提供するように構成されることができ、例えば、撮像されている患者部位内に存在する患者の疾患または障害に関連する情報を、定量化、定性化、またはその他の方法で、提供されることができる。光源310は、広帯域の光を送出するように構成されることができ、350nmから2500nmの範囲、800nmから1700nmの範囲、1280nmから1310nmの範囲、または約1300nmの範囲の中心波長を有する(例えば、1250nmから1350nmの掃引範囲で送出される光)。光源310の帯域幅は、所望の解像度を達成するために選択されることができ、これは、撮像システム10の使用目的のニーズに応じて変化し得る。いくつかの実施の形態では、帯域幅は、中心波長の約5%から15%であり、これにより、20μmから5μmの間の解像度が可能となる。光源310は、ANSIクラス1(「アイセーフ」)の制限を満たす電力レベルで光を供給するように構成することができるが、より高い電力レベルを採用することもできる。いくつかの実施の形態では、光源310は、1.3μm帯の光を、約20mWのパワーレベルで照射する。送出される光の中心波長が増加すると、組織の光散乱が減少するが、水の吸収が増加する。光源310は、これらの2つの効果のバランスをとるために、1300nmに近い波長の光を送出することができる。光源310は、多量の流体を含む画像化される患者部位を横断するために、より短い波長の光(例えば、約800nmの光)を送出するように構成されることができる。代替的または追加的に、光源310は、画像化される患者部位内の高レベルの散乱を低減するような、より長い波長の光(例えば、約1700nmの光)を送出するように、構成されることができる。いくつかの実施の形態では、光源310は、チューナブルな光源(例えば、光源310は、時間とともに反復的に変化する単一の波長を放出する)、および/または広帯域の光源を、備える。光源310は、単一の空間モード光源またはマルチモード光源(例えば、空間フィルタリングを有するマルチモード光源)を、備えることができる。撮像アセンブリ300は、2018年9月17日に出願された、「Imaging System with Optical Pathway」と題された、出願人の共同係属中の米国仮特許出願シリアル番号62/732,114に記載された同様の構成要素と同様の構造および配置とすることができる。
【0116】
コンソール50は、コンソール50、撮像プローブ100および/またはデリバリカテーテル80の動作パラメータなど、撮像システム10の1以上の動作パラメータを調整する(例えば、自動的および/または半自動的に調整する)ように構成された、図示のアルゴリズム51などの、1以上のアルゴリズムを備えることができる。コンソール50は、アルゴリズム51を実行し、および/または図4を参照して以下に説明するデジタル信号処理などの任意のタイプのデータ処理を実行するように構成された処理アセンブリ、プロセッサ52をさらに備えることができる。追加的に又は代替えとして、アルゴリズム51は、以下で説明するインジェクタ20またはインプラントデリバリ装置30などの、別の装置の動作パラメータを調整するように構成されることができる。いくつかの実施の形態では、アルゴリズム51は、本明細書で説明する本発明の概念のセンサベースの機能要素によって提供されるセンサ信号など、1以上のセンサ信号に基づいて、動作パラメータを調整するように構成される。アルゴリズム51は、光学コア110および/または光学アセンブリ115の回転速度などの回転パラメータ、シャフト120および/または光学アセンブリ115の引込速度、距離、開始位置、終了位置および/または引込開始タイミング(例えば、引込が開始されたとき)などの引込パラメータ、光学アセンブリ115の位置などの位置パラメータ、フレームあたりのライン数などのライン間隔パラメータ、血管径に対する表示サイズのスケーリングなどの画像表示パラメータ、撮像プローブ100の構成パラメータ、適切な屈折率を決定するように構成されたコントラストに対する生理食塩水の比などの注入物21パラメータ、照射される光のパワーおよび/または周波数などの光源310パラメータ、およびこれらの1つ以上の組み合わせ、からなる群から選択される、動作パラメータを調整するように構成されることができる。いくつかの実施の形態では、アルゴリズム51は、以下からなる群から選択されるパラメータに基づいて開始されるプルバックなど、プルバックの開始をトリガするパラメータなどの引き込みパラメータを調整するように構成される:ルーメンのフラッシング(光学アセンブリ115に近接するルーメンが、画像作成を妨げる血液または他の物質を十分に除去されている)、インジェクタ20からインジケータ信号を受信する(例えば、十分なフラッシング流体が送出されたことを示す信号)、収集された画像データの変化(例えば、収集された画像データに基づいて、光学アセンブリ115の周囲から血液が適切に排出されたことに相関する画像の変化が検出される)、および、これらの1つ以上の組み合わせ。いくつかの実施の形態では、アルゴリズム51は、アルゴリズム51が、取り付けられた撮像プローブ100を識別し(例えば、RFまたは他の埋め込みIDを介して自動的に識別し)、撮像システム10のパラメータ、例えば、アームパス長パラメータ、分散パラメータ、および/または上記のような他のパラメータを調整するときなど、撮像プローブ100に関連する撮像システム10の構成パラメータを調整するように構成される。
【0117】
撮像システム10は、1以上の相互接続ケーブル(バス58を示す)を、備えることができる。バス58は、回転アセンブリ500をコンソール50に、引込アセンブリ800をコンソール50に、および/または、アセンブリ500を引込アセンブリ800に(例えば、患者インタフェースユニット200をコンソール50に接続することによって)、動作可能に接続することができる。バス58は、1以上の光伝送ファイバ、電気伝送ケーブル、流体導管、およびこれらの1以上の組み合わせを、備えることができる。いくつかの実施の形態では、バス58は、回転アセンブリ500を、コンソール50の撮像アセンブリ300に、光学的に結合する、少なくとも光伝送ファイバを備える。追加的にまたは代替的に、バス58は、電力および/または動機情報を引込アセンブリ800に伝達する、少なくとも電力および/またはデータ伝送ケーブルを備える。
【0118】
ユーザインタフェース55は、出力56および入力57を、備えることができる。出力56は、画面、インジケータライト、振動トランスデューサなどの触覚トランスデューサ、スピーカ、外部装置により受信される無線信号などの出力信号、および、これらの組み合わせ、からなるグループから選択された1以上の出力を、備えることができる。入力57は、ボタン、2つ以上のボタン、タッチスクリーン、マウス、外部装置から受信される無線信号などの入力信号、および、これらの組み合わせ、からなる群から選択される入力を備えることができる。いくつかの実施の形態では、出力56および/または入力57は、患者インタフェースユニット200、および/または、回転アセンブリ500および引込アセンブリ800のいずれかまたは両方に統合される。
【0119】
第2の撮像装置15は、X線、単面または複面透視鏡などの透視鏡、CTスキャナ、MRI、PETスキャナ、超音波撮像装置、および、これらの1以上の組み合わせ、からなる群から選択される1以上の撮像装置などの撮像装置を備えることができる。いくつかの実施の形態では、第2の撮像装置15は、回転式血管造影を行うように構成された装置を備える。
【0120】
治療装置16は、以下からなる群から選択される閉塞治療または他の治療装置を、備えることができる、血管の狭窄部を拡張するように構成・配置されたバルーンカテーテル、薬剤溶出性バルーン、吸引カテーテル、ソノリシス装置、アテレクトミ装置、ステントリトリーバ装置などの血栓除去装置、トレボ(登録商標)ステントリーバ、ソリテア(登録商標)ステントリーバ、リバイブ(登録商標)ステントリーバ、エリック(登録商標)ステントリーバ、ラザロ(登録商標)ステントリーバ、ステントリトリーバカテーテル、マイクロブレードインプラント、塞栓システム、WEB(登録商標)塞栓システム、ルーナ(登録商標)塞栓システム、メディナ(登録商標)塞栓システム、および、これらの1つ以上の組み合わせ。いくつかの実施の形態では、撮像プローブ100は、治療装置16が患者に挿入された後に、治療装置16に関連するデータ(例えば、治療装置16の位置、向きおよび/または他の構成データ)を収集するように構成される。
【0121】
注入器20は、放射線不透過性造影剤などの造影剤および/または他の流体を注入するように構成された、パワーインジェクタ、シリンジポンプ、蠕動ポンプ、または他の流体送出装置を、備えることができる。いくつかの実施の形態では、注入器20は、造影剤および/または他の流体(例えば、造影剤、生理食塩水および/またはデキストラン)を送出するように構成される。いくつかの実施の形態では、注入器20は、以下に説明するようなフラッシング手順で流体を送出する。いくつかの実施の形態では、注入器20は、5Frから9Frの間のIDを有するデリバリカテーテル80、0.53インチから0.70インチの間のIDを有するデリバリカテーテル80、または0.0165インチから0.027インチの間のIDを有するデリバリカテーテル80を介して、造影剤または他の流体を送出する。いくつかの実施の形態では、造影剤または他の流体は、4Fr程度の小さなデリバリカテーテルを介して送達される(例えば、遠位注入用)。いくつかの実施の形態では、注入器20は、1以上のデリバリカテーテル80のルーメンを通して造影剤および/または他の流体を送達し、一方で、1以上のより小さいデリバリカテーテル80もルーメン内に存在している。いくつかの実施の形態では、注入器20は、第1のリザーバから送出され、第1の濃度の造影剤を含む第1の流体と、第2のリザーバから送出され、造影剤が少ないまたは含まれない第2の流体のように、2つの異種の流体を同時におよび/または順次送出するように構成される。
【0122】
注射物21は、光学的に透明な材料、生理食塩水、可視化可能な材料、造影剤、デキストラン、超音波反射性材料、磁性材料、およびこれらの組み合わせ、からなる群から選択される流体を、備えることができる。注射物21は、造影剤および生理食塩水を含むことができる。注入物21は、少なくとも20%の造影剤を、備えることができる。たとえば、光学アセンブリ115から配光された光が、撮像されるべきすべての組織および他の物体に到達し、反射的に戻るようにするため、光学アセンブリ115の近傍の血液または他の多少不透明な材料(以下、非透過性材料)を除去するため(例えば、光学アセンブリ115とデリバリカテーテルとの間の非透過性材料、および/または、光学アセンブリ115と血管壁との間の非透過性材料を除去するために)、画像データの収集中に、例えば、1以上の流体である注入物21を(例えば、注入器20または他の流体送達装置によって推進されるように)送達することにより、フラッシング手順を実行することができる。これらのフラッシングの実施の形態では、注入物21は、生理食塩水などの光学的に透明な材料を、備えることができる。注入物21は、以下に説明するように、1以上の視覚化可能な材料を備えることができる。
【0123】
フラッシング手順での使用に代えて、またはそれに加えて、注入物21は、第2の撮像装置15で見ることができるように構成された材料を備えることができ、例えば、注入物21が、フルオロスコープまたは他のX線装置からなる第2の撮像装置15で見ることができるように構成された造影剤、超音波イメージャを備える第2の撮像装置15で見ることができるように構成された超音波反射性材料、および/または、MRIを備える第2の撮像装置15で見ることができるように構成された磁性材料を、備える場合などが挙げられる。
【0124】
インプラント31は、血管閉塞または動脈瘤の1以上を治療する、インプラント(例えば、一時的または慢性的なインプラント)を、備えることができる。いくつかの実施の形態では、インプラント31は、フローダイバータ、Pipeline(登録商標)フローダイバータ、Surpass(登録商標)フローダイバータ、塞栓コイル、ステント、Wingspan(登録商標)ステント、カバードステント、動脈瘤治療インプラント、および、これらの1以上の組み合わせからなる群から選択される、1以上のインプラントを備える。
【0125】
インプラント送出(デリバリ)装置30は、インプラント31が自己拡張型またはバルーン拡張型部分を備える場合など、インプラント31を送出するために使用されるカテーテルまたは他のツールを、備えることができる。いくつかの実施の形態では、撮像システム10は、撮像プローブ100、1以上のインプラント31および/または1以上のインプラント送達装置30を備える。いくつかの実施の形態では、撮像プローブ100は、インプラント31および/またはインプラント送達装置30が患者に挿入された後、インプラント31および/またはインプラント送達装置30に関連するデータ(例えば、インプラント31および/またはインプラント送達装置30の解剖学的位置、配向および/または他の構成データ)を収集するように構成される。
【0126】
いくつかの実施の形態では、コンソール50、デリバリカテーテル80、撮像プローブ100、患者インタフェースユニット200、回転アセンブリ500、引込アセンブリ800、治療装置16、注入器20、および/またはインプラント送出装置30などの、1以上のシステムコンポーネントは、それぞれ図示の機能要素59、89、199、299、599、899、99a、99b、および/または99cなどの1以上の機能要素(本明細書では「機能要素」)をさらに備える。各機能要素は、少なくとも2つの機能要素を備えることができる。各機能要素は、センサ;トランスデューサ;およびこれらの組み合わせからなる群から選択される、1以上の要素を備えることができる。機能要素は、信号を生成するように構成されたセンサを、備えることができる。機能要素は、生理学的センサ、圧力センサ、歪みゲージ、位置センサ、GPSセンサ、加速度センサ、温度センサ、磁気センサ、化学センサ、生化学センサ、タンパク質センサ、超音波フローセンサなどのフローセンサ、超音波気泡検出器などのガス検出センサ、超音波センサなどの音センサ、およびこれらの組み合わせからなる群から選択されるセンサを、備えることができる。センサは、血圧センサなどの圧力センサ、血液ガスセンサ、血流センサなどの流量センサ、血液または他の組織の温度センサなどの温度センサ、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される生理学的センサを、備えることができる。センサは、血管経路の形状(例えば、2Dまたは3Dの血管経路の形状)に関連する信号を生成するように構成された、位置センサを備えることができる。センサは、磁気センサを備えることができる。センサは、フローセンサを備えることができる。システムは、センサベースの機能要素によって生成された信号を処理するように構成された、アルゴリズムをさらに備えることができる。各機能要素は、1以上のトランスデューサを備えることができる。各機能要素は、組織を切除するために十分な熱を提供するように構成された加熱要素などの加熱器、組織を切除するために極低温エネルギを提供するように構成された冷却要素などの冷却器、超音波トランスデューサなどの音トランスデューサ、振動トランスデューサ、およびこれらの組み合わせからなるグループから選択された、1以上のトランスデューサを含むことができる。
【0127】
いくつかの実施の形態では、撮像プローブ100は、本明細書で詳細に説明したように、光学アセンブリ115に近接する気泡の存在を防止または少なくとも低減するためなどの、「気泡処理」機構、図示の流体加圧要素(FPE)1500を備える。FPE1500は、ゲル180の体積内に圧力差を発生させ、および/または、そうでなければ、ゲル180の1以上の体積の圧力を増加させる、ように構成され得る。FPE1500は、光学アセンブリ115の近位端に相対的に近接して配置される遠位端を、備えることができる。いくつかの実施の形態では、FPE1500は、光学アセンブリ115に近接しているゲル180の体積内の圧力を増加させ、および/または、圧力差を生成する、ように構成される。追加的にまたは代替的に、FPE1500は、ゲル180の流れ(例えば、気泡を光学アセンブリ115から遠ざけるような、1以上の気泡を含むゲル180の流れ)を生成することができる。FPE1500は、FPE1500が(光学コア110の回転を介して)回転したときに、ゲル180の圧力を増加させる、光学コア110から延びる突起部を、備えることができる。代替的または追加的に、FPE1500は、ゲル180の圧力を増加するように(例えば、断続的に、システム10による要求に応じて)、1以上のルーメン(例えば、シャフト120のルーメン1205)に流体的に取り付けられたポンプ、加圧容器、および/または他の加圧源(本明細書では「ポンプ」)を、備えることができる。
【0128】
図1Aに示すように、1以上の気泡Bが、ゲル180内に存在し得る。例えば、光学コア110および光学アセンブリ115が、ゲル180内で回転すると、キャビテーションおよび/または上述したような他の気泡形成異常を介してなど、気泡Bが形成され得る。追加的にまたは代替的に、撮像プローブ100の製造プロセスの結果のように、1以上の気泡Bが、ゲル180内に(既に)存在し得る。動作において、光学アセンブリ115に近接した気泡Bは、望ましくない撮像アーチファクトおよび/または他の撮像問題を引き起こす可能性がある。FPE1500は、気泡Bが形成されるのを防ぐ、または少なくとも減らす、1以上の気泡Bの膨張を減らす、1以上の気泡Bのサイズを小さくする、および/または、1以上の気泡を光学アセンブリ115から遠ざけるように、構成および配置されることができる。初期起動状態(例えば、FPE1500が回転を開始したばかりのとき)では、FPE1500の遠位にあるゲル180の圧力が上昇し、FPE1500の遠位にある気泡が遠位に移動し、上昇する圧力に起因して圧縮され、FPE1500の近位にある気泡は、最初はFPE1500に向かって移動するが(流体が圧縮された気泡によって形成された空間を埋めるために移動するため)、その後、平衡圧力勾配に達すると移動を停止する。いくつかの実施の形態では、FPE1500は、光学アセンブリ115を囲む高圧領域HP(例えば、光学アセンブリ115に近接するゲル180の体積)と、FPE1500に近接する低圧領域LP(例えば、光学アセンブリ115に近接するゲル180の体積)とを生成するように、ゲル180を操作する(例えば、推進する)ように構成される。
【0129】
いくつかの実施の形態では、1以上の気泡Bが高圧エリアHPの遠位部で捕捉される可能性があるが、FPE1500は、気泡Bがアセンブリ115の近位部で捕捉されるのを防ぐように(例えば、遠位部で捕捉された気泡Bは、光学アセンブリ115に向かって移動しないように)、光学アセンブリ115の近位部でゲル180を操作するように構成および配置されている。追加的に又は代替的に、高圧エリアHPの増加した圧力は、光学アセンブリ115に近接する任意の既存の気泡Bのサイズの縮小(例えば、高圧エリアHP内の任意の気泡Bの圧縮)を引き起こすことができ、及び/又は増加した圧力は、新しい気泡Bが形成されるのを防止することができる。いくつかの実施の形態では、FPE1500によって生成された高圧エリアHPは、少なくとも3.6psi(例えば、少なくとも約0.25気圧)の圧力、例えば、少なくとも5psi、少なくとも10psi、少なくとも15psi、少なくとも20psi、少なくとも30psi、および/または少なくとも40psiの圧力を、有する。いくつかの実施の形態では、FPE1500は、少なくとも75psi、少なくとも100psi、少なくとも125psi、および/または少なくとも150psiの圧力を、領域HPに発生させる。いくつかの実施の形態では、高圧エリアHPは、低圧エリアLPの圧力よりも、少なくとも5psi高い圧力、例えば、少なくとも10psi、少なくとも20psi、および/または少なくとも30psi高い圧力を、有する。いくつかの実施の形態では、各バブルBは、高圧エリアHPの高圧条件で、2倍または3倍(すなわち、元のサイズの1/2または1/3)の圧縮を受ける。
【0130】
いくつかの実施の形態では、ゲル180は、気泡Bが形成される可能性が低くなるような、低い開始粘度を有する剪断減粘性流体などの低粘度流体を備える。例えば、ゲル180は、1000センチポイズ以下の粘度を有することができる。追加的にまたは代わりに、ゲル180は、気泡Bが形成される可能性が低くなるように、高い表面張力、例えば、少なくとも40ダイン/cmの表面張力を有することができる。
【0131】
いくつかの実施の形態では、たとえば、ルーメン1205が加圧されるときに、たとえば、ルーメン1205に流体的に接続され、コンソール50または患者インタフェースユニット200内に配置されたポンプを介して(例えば、FPE1500は、外部にあるが、ルーメン1205に流体的に接続されている、このポンプを備える)、ゲル180は、ポンプによって加圧される(大気圧以上の圧力に断続的に加圧される)。いくつかの実施の形態では、ゲル180は、外部ソースによって加圧され、FPE1500は、別個のポンプによって印加される圧力に加えて、ゲル180内に圧力差を発生させるように構成および配置される(例えば、回転させたとき)。間欠的な加圧(例えば、外部ポンプを介して、またはFPE1500の回転を介して)は、本明細書に記載されているように、一定の印加圧力に起因するゲル180内の溶存ガスの増加を防止するなど、多数の利点を提供することができる。
【0132】
いくつかの実施の形態では、FPE1500は、図2を参照して以下に説明するように、光学コア110が回転したときに、ゲル180の圧力を増加させ、および/またはゲル180内に圧力差を生成するように構成された、光学コア110から半径方向に延びる螺旋状の突起を備える。いくつかの実施の形態では、FPE1500は、例えば、図3を参照して本明細書で説明するように、光学コア110が回転したときに、ゲル180内に圧力差を発生させるように構成された、光学コア110からの1以上の半径方向に延びる突起を備える。いくつかの実施の形態では、FPE1500は、図4を参照して以下に説明するように、ポンプ、加圧容器、および/または他の加圧源(本明細書では「ポンプ」)、例えば、その近位端でポンプに流体的に取り付けられ、光学アセンブリ115に近接してルーメン1205に出る流体導管を、備える。
【0133】
いくつかの実施の形態では、FPE1500は、ゲル180内に圧力差を間欠的に発生させるように、ゲル180の圧力を間欠的に増加させるように、間欠的に動作するように構成される。例えば、FPE1500は、図4Aを参照して以下に説明するように、光学コア110が回転しているときのみに、ゲル180内に圧力差を発生するように構成された、光学コア110からの1以上の半径方向に延びる突起を、備えることができる。これらの実施の形態では、FPE1500が動作していない(例えば、回転していない)間、ゲル180の圧力は、FPE1500が動作している(例えば、回転している)間、高圧領域HPの圧力よりも低い圧力などに、正常化することができる。間欠的な加圧を実施して、ゲル180内の溶存ガスの増加を防ぐことができる。いくつかの実施の形態では、FPE1500は、一度に2分以下、例えば30秒以下、または5秒以下の離散的な時間帯など、限られた時間帯のみ連続的に動作するように構成される(例えば、ゲル180内の望ましくない溶解ガスを防止するために、ゲル180を断続的に加圧する)。
【0134】
ここで、図2および2Aを参照すると、本発明の概念に一致する、撮像プローブおよびデリバリカテーテルの遠位部分の概略図、および円M2内の構成要素の拡大図が、それぞれ示されている。撮像プローブ100およびデリバリカテーテル80は、図1および1Aを参照して、上述した撮像プローブ100およびデリバリカテーテル80と同様の構造および配置とすることができる。図2~2Aに示す実施の形態では、流体加圧機構である示されたFPE1500sは、光学コア110から半径方向に延びる螺旋状の突起を備える。動作中、光学コア110が回転すると、FPE1500sが一体となって回転し、FPE1500sの近傍に流体の流れを発生させ、ゲル180内に(例えばFPE1500sを横切って)圧力勾配を発生させる。流体の流れの力学の例のモデリングは、図2B-Cを参照して以下に説明する。
【0135】
いくつかの実施の形態では、FPE1500sは、光学コア110の長さの一部に沿って(例えば、コア110を取り囲むように)貼り付けられた、バネまたは他の巻線のような、螺旋状のコイルを備える。FPE1500sは、接着剤または他の粘着性物質を介して、光学コア110に付着させることができる。いくつかの実施の形態では、FPE1500sは、コア110上および/またはコア110と共に成形され、(例えば、材料除去プロセスを介してなど)コア110内に形成され、コア110上に融合され、および/または、その他の方法で、コア110と共にまたはコア110に付着して製造される。いくつかの実施の形態では、FPE1500sは、金属;プラスチック;ステンレス鋼;ニッケル-チタン合金;ナイロン;ポリエーテルエーテルケトン(PEEK);ポリイミド;およびこれらの組み合わせからなる群から選択される、材料を備える。いくつかの実施の形態では、FPE1500sは、蒸着技術および/または3D印刷技術を用いて、光学コア110上に直接形成されることができる。いくつかの実施の形態では、選択的に硬化可能な材料を光学コア110に塗布し、螺旋状のパターンで硬化させてFPE1500sを形成する。例えば、高強度のUV硬化型接着剤を光学コア110の表面に塗布し、回転する集束UVビームを用いて、選択的に硬化させることができる。いくつかの実施の形態では、FPE1500sは、圧力勾配が適用されている間、FPE1500sの変形を最小化するように選択された、材料を含むことができる。例えば、回転中、圧力勾配がFPE1500sの長さにわたって発生し、変形を防止するために、短いFPE1500sは、同じ圧力勾配を生成するように構成された長いFPE1500sよりも硬い材料を必要とするようなものである。
【0136】
FPE1500sは、光学コア110の表面からFPE1500sの外縁までの距離である半径方向の高さ、高さHを有する。光学コア110は、直径Dを有する。シャフト120のルーメン1205は、内径Dを有する。いくつかの実施の形態では、直径DおよびDは、プローブ100の長さに沿って変化し、以下の寸法は、図2Aに示される遠位セグメント(例えば、光学アセンブリ115の近位および近接のセグメント)など、プローブ100のセグメントに関するものである。プローブ100は、FPE1500s(例えば、FPE1500sの外径)とシャフト120の内壁との間の、クリアランスCを有することができる。クリアランスCは、直径DとDとの間の差と、FPE1500sの高さHとの両方に関連し、Cは、DとDとの間の差の半分からHを引いたものに等しいようになっている。いくつかの実施の形態では、クリアランスCは、100μm以下、75μm以下、例えば10μmから75μmの間の、クリアランスを有する。いくつかの実施の形態では、高さHは、DとDとの差の半分の5%以上95%以下の高さ(例えば、コア110の外面とシャフト120の内壁との間の空間の、少なくとも5%および/または95%以下を占める高さH)を、有する。いくつかの実施の形態では、最適な高さH1は、ダンピング流体粘度(例えばゲル180粘度)、光学コア110の所望の回転速度、所望の圧力勾配、および/またはFPE1500sとシャフト120の内壁との間のクリアランス(例えば、よりタイトなクリアランスがより高い圧力を生み出す)などの要因に依存する。いくつかの実施の形態では、FPE1500sのコイルプロファイルは、図示されているように、幅Wを有する。幅Wは、直径Dの1%~95%の幅を有することができる。FPE1500sはまた、図示のようなピッチPを有することができる。ピッチPは、隣接するコイル間のギャップが直径Dの0.5~20倍となるような、ピッチを有することができる。いくつかの実施の形態では、隣接するコイルは、互いに接触しない。いくつかの実施の形態では、ピッチPは、FPE1500sの長さに沿って均一である。いくつかの実施の形態では、ピッチPは、0.2mmから1.2mmの間のピッチ、例えば約0.5mmまたは1mmのピッチを有することができる。いくつかの実施の形態では、FPE1500sの長さおよび/またはピッチPは、光学コア110が回転したときに発生する、所望の圧力を達成するように選択されることができる。
【0137】
いくつかの実施の形態では、ゲル180は、前述の図1を参照して説明したような、高粘度の剪断減粘性流体を備える。いくつかの実施の形態では、最大機能クリアランスC(例えば、FPE1500sの回転が、ルーメン1205内に十分な流体加圧を発生させるような許容可能な最大クリアランスC)は、ゲル180の粘度に比例する。例えば、ゲル180の粘度が高いほど、最大クリアランスCは大きくなる。いくつかの実施の形態では、クリアランスCは、ここで説明したように、FPE1500sを回転させることによって、ゲル180内に発生させることができる圧力差に比例する。例えば、クリアランスCが小さいほど、発生させることができる圧力差が大きくなる。いくつかの実施の形態では、クリアランスCおよび高さH1は、乱流、再循環、および/または光学コア110に近接する他の不要な流体の流れを制限するために、最小化される。いくつかの実施の形態では、ゲル180は、ニュートン流体(非剪断減粘性)を備える。寸法C、H、D、およびDは、ゲル180の異なる特性に対して最適化することができる。
【0138】
いくつかの実施の形態では、FPE1500sは、被覆(図示せず)を備える。被覆は、熱収縮チューブなどのシース、および/または、塗装されたまたは吹き付けられたコーティングを、備えることができる。被覆は、FPE1500sの光学コア110への結合を向上するように、および/または、FPE1500sの寸法を制御するように(例えば、高さHの望ましくない変動を制限するように、FPE1500sを光学コア110にしっかりと保持するため)、構成されることができる。追加的にまたは代わりに、被覆は、光学コア110およびFPE1500sのいずれかまたは両方の表面特性を変更するように、構成されることができる。いくつかの実施の形態では、被覆は、FPE1500sの流体推進および/または他の流体加圧(本明細書では「流体加圧」)の性能に著しく影響しない厚さを、有する。代替的または追加的に、FPE1500sは、被覆の適用後に、寸法C、H、およびDが最適になるように、構成および配置されることができる。
【0139】
いくつかの実施の形態では、FPE1500sの回転によって引き起こされるルーメン1205内のゲル180の加圧は、ルーメン1205の内壁に、機能的なねじりせん断力を及ぼす。シャフト120は、ゲル180によって発揮される、機能的なねじりせん断力よりも大きい、ねじり抵抗を有することができる。いくつかの実施の形態では、ゲル180は、約0.004N・cmのトルクを発揮し、シャフト120は、少なくとも0.01N・cm、例えば0.03N・cmのねじり抵抗を有する。追加的にまたは代替的に、FPE1500sは、光学コア110が回転されると、光学コア110に「巻き上げ」応力を及ぼし、FPE1500sをゲル180内で駆動させることができる。光学コア110は、ゲル180内でのコア110およびFPE1500sの回転によって誘発されるせん断応力、ならびにゲル180内でのプルバック運動によって誘発されるせん断応力によって悪影響を受けない(例えば、破損しない、またはその他の方法で故障しない)ように、構成および配置されることができる。いくつかの実施の形態では、FPE1500sによって引き起こされる光学コア110上の追加の巻上げ応力は、2018年11月28日に出願された「Imaging System」というタイトルの出願人の共同出願中の国際PCT特許出願シリアル番号PCT/US2018/062766に記載されているように、ゲル180によって引き起こされるNURD低減と同様に、NURD低減メカニズムとして機能する。
【0140】
図2Bおよび図2Cを追加的に参照すると、本発明の概念に一致する、流体フローパターンを示す撮像グプローブの遠位部分の概略図、および流体フローシミュレーションが、それぞれ示されている。ゲル180の動きは、図2Bの流体流れ矢印FF、および図2Cの経路FPおよびFPによって描かれている。光コア110およびFPE1500sは、FPE1500sの上端がページ内に回転しながら回転する様子が、描かれている。図示されている軸方向の動きとともに、流体の流れは、図2Cに示されているように、回転成分も含んでいる。遠位先端部1209および/またはシャフト120の少なくとも遠位部分は、遠位先端部119がシール要素として構成されたキャップまたはプラグ、図2Bに示すプラグ1209aを備える場合など、シールされることができる。図示されているようにFPE1500sを回転させると、光学コア110に近接した流体が、遠位方向に高圧領域HPに向かって流れる。高圧領域HP内の圧力が、遠位流体流の圧力と一致するように増加すると、図示のように、閉ループ再循環パターンが出現する。FPE1500sによって遠位方向に推進された流体は、高圧エリアHP内の圧力に遭遇し、ルーメン1205の表面に沿って(例えば、最小抵抗の経路に沿って)近位方向に方向転換する。この流体の流れパターンは、「デッドヘッド」圧力プロファイルを作成し(例えば、正味の流体の流れがない)、FPE1500sに沿って、低圧エリアLPから高圧エリアHPまでの圧力勾配を維持する。図2Cに示すように、流体経路FPは、光学コア110に近接し、遠位側の高圧領域HPに向かう流体の流れを描いている。流体経路FPは、ルーメン1205の表面に近接し、近位側で低圧エリアLPに向かう流体の流れを描いている。
【0141】
ここで、図3Aおよび図3Bを参照すると、本発明の概念に一致する、流体推進要素を含む2つの撮像プローブの遠位部分の概略図が示されている。図3Aは、急速交換遠位先端部119RXを含む、撮像プローブ100aの遠位部分を図示する。図3Bは、スプリングチップ119を含む、撮像プローブ100bの遠位部分を図示する。図3Aおよび図3Bの撮像プローブ100aおよび100bは、同様の構成要素を備えることができ、ここで説明した図1および図1Aの撮像プローブ100と同様の構造および配置である。光学アセンブリ115は、光学コア110の遠位端に光学的および物理的に結合されたレンズアセンブリ、アセンブリ1151を備えることができる。レンズアセンブリ1151は、ベベルされた遠位端を含むGRINレンズを、備えることができる。レンズアセンブリ1151のベベルされた遠位端は、全内部反射面を備えることができる。細長いチューブであるチューブ1154は、光学コア110、レンズアセンブリ1151、および封止要素であるプラグ1153(例えば、図2Bのプラグ1209aと同様の封止要素)の、少なくとも遠位部分を取り囲む。チューブ1154は、熱収縮材料を備えることができる。チューブ1154は、PETを有することができる。チューブ1154の少なくとも一部分は、レンズアセンブリ1151、光学コア110、および/またはプラグ1153の、少なくとも一部分に接着、またはその他の方法で固着されることができる。プラグ1153は、レンズアセンブリ1151とプラグ1153との間に作られた空洞(図示の空間1152)への、ゲル180の流出を防止および/または制限するように構成される。空間1152は、空気および/または1以上の他の流体で満たされ得る。空間1152内の流体は、レンズアセンブリ1151と流体との間に所望の光学特性を提供するように構成されることができる(例えば、ガラス-空気界面を提供する)。光学コア110は、支持要素1102を含むことができる。支持要素1102は、光学アセンブリ115の近位に配置されたトルクワイヤを含むことができる。支持要素1102は、光学コア110に回転補強を提供するなど、光学コア110の遠位部分を補強するように構成されることができる。
【0142】
いくつかの実施の形態では、FPE1500は、図3Aおよび図3Bに示すように、FPE1500S1および1500S2などの、2つの流体推進要素を備える。遠位FPE1500S1は、本明細書に記載されるように、光学アセンブリ115を横切る圧力勾配を生成するように構成され得る。さらに、近位FPE1500S2は、ゲル180が近位(例えば、FPE1500S2を超えて)に移動することを防止するか、または、そうでなければ最小化するように、および/または、FPE1500S1の近位でキャビテーションを防止するように(例えば、FPE1500S1の近位での気泡形成を防止するように、ゲル180でFPE1500S1を「プライミング」するように)構成されることができる。FPE1500S2は、ゲル180の近位端に近接して(例えば、製造中にシャフト120の遠位端からゲル180が挿入される、シャフト120内の位置に近接して)配置され得る。
【0143】
ここで、図4および4Aを参照すると、本発明の概念と一致する、撮像プローブおよびデリバリカテーテルの遠位部分の概略図、および円M3内の構成要素の拡大図が、それぞれ示されている。図4および図4Aの撮像プローブ100は、ここで説明した図1の撮像プローブ100と同様の構成要素を備え、同様の構造および配置とすることができる。図4および4Aの撮像プローブ100は、プロペラ状の構造を有する加圧要素、FPE1500を含んでいる。FPE1500は、光学コア110から延びる1つ以上の放射状の突起1501を含むことができる。突起部1501は、光学コア110が回転したときに、流体を推進するように構成されたプロファイルを備え、プロペラブレードに類似している。FPE1500は、上述したように、ゲル180内に圧力勾配を生じさせるように構成されることができる。
【0144】
ここで、図5および5Aを参照すると、本発明の概念と一致する、撮像プローブおよびデリバリカテーテルの遠位部分の概略図、および円M4内の構成要素の拡大図が、それぞれ示されている。図5および5Aの撮像プローブ100は、本明細書で説明した、図1の撮像プローブ100と同様の構成要素で構成され、同様の構造および配置であり得る。図5および5Aの撮像プローブ100は、ポンプであるFPE1500PSを備える加圧要素を備える。FPE1500PSは、光学アセンブリ115の近位にあるルーメン1205に出る、出口ポート1503を有する、流体ルーメン1502を備えることができる。ルーメン1205は、図示されていないが、図1のコンソール50内のポンプなどのポンプに流体的に接続されることができる。ポンプは、撮像手順の前、最中、および/または後に、FPE1500PSを介して、ゲル180に圧力を加えるように構成されることができる。FPE1500PSは、流体制限要素である弁1504をさらに含むことができる。弁1504は、ルーメン1205内の出口ポート1503の近位に、配置されていることが示されている。弁1504は、FPE1500PSが弁1504から遠位の位置でゲル180の増加した圧力を発生させることができるように、ルーメン1205内で、流体(例えば、ゲル180)の流れを近位に制限するように構成され得る。弁1504は、空気および/または他の気体(例えば、本明細書に記載される気泡B)の通過を可能にする一方で、ゲル180の通過を制限するように構成され得る(例えば、ゲル180の粘性および/または分子サイズに起因する)。FPE1500PSは、図1および1Aを参照して本明細書で説明したように、ゲル180内に圧力勾配を生成するように構成されることができる。
【0145】
ここで、図6A、6B、および6Cを参照すると、本発明の概念と一致する、光学プローブの遠位部分の断面図が示されている。撮像プローブ100は、図1および1Aを参照して上述した、撮像プローブ100と同様の構造および配置とすることができる。いくつかの実施の形態では、光学コア110は、図6A~Cに示すように、シャフト120内で後退および前進するように構成される。光学コア110は、光学コア110の近位部分に動作可能に取り付けられた、リンケージ856を介して、後退させることができる(ここでは、図1に示すように)。光学コア110に光学的に結合された流体加圧要素は、図2~3Bを参照してここで説明したような、バネ型要素、FPE1500を含むことができる。FPE1500は、ここに記載されているような、ゲル180内の低圧エリアLPから高圧エリアHPへの、圧力勾配を生成するように構成され得る。いくつかの実施の形態では、光学コア110がシャフト120内に格納されると、格納によって、ゲル180内にボイド(例えば、光学コア110の格納によって生じた圧力降下に起因して形成された、1つ以上の気泡)が生じ得る。FPE1500は、光学コア110が回転および後退している間に、ゲル180内に圧力勾配を生じさせることによって、これらのボイドの生成を最小化するように構成されることができる。追加的にまたは代替として、FPE1500は、光学コア110の少なくとも遠位端を、シャフト120のルーメン1205内で長手方向に(例えば、近位方向および/または遠位方向に)駆動するように構成された、原動力を生成するように構成されることができる。
【0146】
FPE1500は、図6A~Cに示されるように、1以上の結果となるシナリオを引き起こして、ゲル180内に原動力と圧力勾配の両方を生成するように構成されることができる。図6Aでは、光学コア110が(FPE1500が、ゲル180を遠位方向に推進するように)、第1の方向に回転されると、光学コア110に引込力Fが作用し、低圧エリアLPから高圧エリアHPへと圧力勾配が発生する。光学コア110は、図1を参照して上述したように、引込アセンブリ800から発揮される力などの、保持力Fによって、所定の位置に保持され得る。この状態では、光学コア110は、シャフト120内を長手方向(例えば、近位および/または遠位)に移動しない。
【0147】
図6Bに示すように、保持力Fが除去されると、力Fは、光学コア110の少なくとも遠位部分を、シャフト120内に引っ込めるように作用する。いくつかの実施の形態では、引込アセンブリ800はまた、光学コア110に引込力を加える。力Fは、シャフト120内での光学コア110の引き込みを補助することによって、近位部分から引き込み力が加えられている間に、光学コア110に加わる応力を制限するように構成されることができる。
【0148】
いくつかの実施の形態では、図6Cに示すように、光学コア110(およびFPE1500)は、FPE1500がゲル180を近位方向に駆動し、光学コア110に前進力Fを加えるように、第2の方向(例えば、第1の方向とは逆)に、回転させることができる。いくつかの実施の形態では、引込アセンブリ800は、光学コア110の近位部分に、前進する力を加えることができる。力Fは、引込アセンブリ800が近位部分に押し付ける力を適用する一方で、力F(引っ張る力)を光学コア110の遠位部分に適用することによって、シャフト120内の光学コア110のキンクを制限および/または防止するように構成されることができる。
【0149】
ここで図7を参照すると、本発明の概念と一致する、複数コンポーネント構造のシャフトを備える撮像プローブのセグメントの断面図が示されている。本発明の概念の撮像プローブ100は、図7に示すシャフト120の構成要素のように、複数の構成要素を備えるシャフトを含むことができる。シャフト120は、ジョイント125を介して、第2の(遠位)部分である窓130に、固定的に取り付けられた、少なくとも第1の(近位)部分であるチューブ121を含むことができる。チューブ121は、ハイポチューブ(例えば、その長さに沿って、1以上の工学的特徴を含むことができる金属チューブ)などの、細長い中空部材を備えることができる。いくつかの実施の形態では、チューブ121は、その長さの少なくとも一部に沿って、螺旋状のカットを含むハイポチューブを備える。いくつかの実施の形態では、チューブ121は、ニッケルチタン合金(例えば、ニチノール)を含む。いくつかの実施の形態では、チューブ121は、ポリイミドまたはPEEKなどのプラスチック材料を含む。いくつかの実施の形態では、窓130は、図1を参照して前述したような、透明な細長い中空部材を備える。
【0150】
ジョイント125は、チューブ121の少なくとも遠位部分と、窓130の少なくとも近位部分とを、備えることができる。チューブ121の遠位部分は、先細りの部分であるテーパ1211を備えることができる。テーパ1211は、チューブ121の外径が、テーパ1211の近位端からテーパ1211の遠位端に向かって減少するように、構成されることができる。チューブ121は、それを貫通するルーメン1215を備える。細長いセグメントであるチューブ123は、チューブ121のルーメン1215に部分的に挿入される。チューブ123は、ルーメン1215の直径にほぼ等しい、外径を有することができる。いくつかの実施の形態では、チューブ123は、ルーメン1215の直径よりもわずかに大きい外径(例えば、チューブ123を、ルーメン1215に圧入することができるような)を有するか、またはチューブ123は、ルーメン1215の直径と同じかわずかに小さい直径(例えば、チューブ125とチューブ121との間に、接着剤のためのスペースを提供するような)を有する。チューブ123は、その中にルーメン1235を備える。いくつかの実施の形態では、ルーメン1235は、光学コア110の外径よりも大きい直径を有する(例えば、光学コア110を、その中にスライド可能に配置することができるように)。追加的にまたは選択的に、ルーメン1235は、FPE1500がチューブ123を越えて近位に並進できないように(例えば、FPE1500の近位への並進により、FPE1500がチューブ123の端部に接触し、FPE1500がルーメン1235に入るのを防ぐように)、FPE1500の外径よりも小さい直径(例えば、チューブ123は、内径を構成する)を有することができる。
【0151】
ジョイント125は、チューブ121の少なくとも遠位部分およびチューブ123の少なくとも一部分(例えば、ルーメン1215から遠位に延びるチューブ123の少なくとも一部分)を取り囲むように構成された、オーバチューブ122をさらに含むことができる。オーバチューブ122は、「熱収縮」材料(例えば、熱が加えられると、収縮するように構成された材料)を備えることができる。これらの実施の形態では、オーバチューブ122は、チューブ121がオーバチューブ122内に摺動可能に受け入れられるように、チューブ121の外径以上の第1の直径(例えば、事前に収縮させた直径)を有することができる。オーバチューブ122がチューブ121,123に対して配置された後、オーバチューブ122が、収縮し、チューブ121,123の外側のプロファイルに適合する、ように熱を加えることができる。追加的にまたは選択的に、オーバチューブ122は、弾性材料を備えることができる。いくつかの実施の形態では、オーバチューブ122は、弾性材料と、チューブ123の外径以下の内径とを、有することができる。これらの実施の形態では、オーバチューブ122は、オーバチューブ122を伸ばしてチューブ121,123を摺動自在に受け入れることにより、チューブ121,123に対して位置決めすることができ、位置決め後にオーバチューブ122が収縮してチューブ121,123の外側のプロファイルに適合するようになる。いくつかの実施の形態では、オーバチューブ122をチューブ121,123の上に「転がす」ことができ、オーバチューブ122は、チューブ121,123の上に転がされるときに伸びると同時に変形するようになっている。オーバチューブ122は、PETを備えることができる。
【0152】
窓130の近位部分は、内向きの放射状突起1302を備えることができる。放射状突起1302は、チューブ123,122の外径(例えば、チューブ123に対して圧縮されたチューブ122の外径)と一致するように構成および配置された、内径を有することができる。いくつかの実施の形態では、窓130は、放射状突起1302を含まず、窓130の内径は、チューブ123,122の外径と一致するように、構成および配置される。いくつかの実施の形態では、窓130の近位部分は、チューブ122,123の遠位部分を、摺動可能に受容する。窓130の近位部分は、さらに、チューブ121のテーパ1211の少なくとも遠位部分を摺動可能に受け取ることができる。窓130は、圧縮および/または接着剤を介して、チューブ121、122、および/または123に、固定的に取り付けられることができる。いくつかの実施の形態では、オーバチューブ122の外面は、例えば化学的プライマーを介して、窓130への接着のために準備(例えば、機械的または化学的に準備)われることができる。いくつかの実施の形態では、窓130の近位端は、チューブ121、122、および/または123上に「縮められ」て、圧縮嵌めを提供する。いくつかの実施の形態では、窓130は、張力がかかっているとき(例えば、窓130が意図的または非意図的にチューブ121から離れて引っ張られたとき)に収縮するように構成された材料を備えい、窓130は、チューブ121、122、および/または123上に圧縮され、張力がかかっているときにジョイント125を強化するようになっている。これらの実施の形態では、チューブ121、122、および/または123は、窓130よりも低い弾性率を有することができ、窓130は、チューブ121、122、および/または123のうちの1以上よりも、等しい張力下でより多く圧縮されるようになる。
【0153】
いくつかの実施の形態では、ジョイント125は、0.02インチ以下、例えば0.0175インチ以下、例えば0.0155インチ以下の、最大外径を有する。いくつかの実施の形態では、ジョイント125は、少なくとも2N、例えば、少なくとも2.6N、例えば、少なくとも5.5N、例えば、少なくとも6Nの、引張強度を有する。いくつかの実施の形態では、撮像プローブ100の遠位部分(ジョイント125およびチューブ121の少なくとも遠位セグメント、例えば撮像プローブ100の遠位30cmを含む)は、5mm以下、たとえば、4mm以下、3mm以下、または2.5mm以下などの、最小曲げ半径を有する。
【0154】
いくつかの実施の形態では、光学コア110は、1つ以上の層のクラッドであるクラッド1106によって取り囲まれることができる、コア1105などの2つ以上の層(例えば、2つ以上の同心円状の層)を備えることができる。
【0155】
ここで、図8を参照すると、本発明の概念と一致する、双方向流体推進要素を含む撮像プローブの一部の断面図が示されている。図8の撮像プローブ100は、本明細書で説明した図1の撮像プローブ100と同様の構成要素を備え、同様の構造および配置とすることができる。図8の撮像プローブ100は、2つの流体推進要素であるFPE1500および1500を備える。いくつかの実施の形態では、FPE1500は、図8に示すように、FPE1500の近位に配置されることができる。FPE1500は、光学コア110が本明細書に記載されているような第1の方向に回転したときに、ゲル180をFPE1500に向かって遠位方向に推進するように構成されることができる。FPE1500は、光学コア110がまた第1の方向に回転されたときに、ゲル180をFPE1500に向かって近位に推進するように、構成されることができる(例えば、FPE1500および1500が、同じ方向に回転されたとき、それらは、ゲル180を反対方向に推進する)。このようにして、FPE1500および1500は、互いの間にゲル180を維持するように(例えば、2つの要素の間に加圧されたゲル180の閉じ込められた領域を作るように)構成される。いくつかの実施の形態では、光学コア110がシャフト120内で前進および/または後退すると、FPE1500および1500は、ゲル180を推進して光学コア110と一緒に並進させる(例えば、これらのFPEが、光学コア110と一緒に並進するときに、FPE1500および1500の間に残る)ように構成される。いくつかの実施の形態では、光学コア110の回転を逆にして、FPE1500と1500の間の領域から、ゲル180を少なくとも部分的に退避させることができる。
【0156】
ここで、図9A~9を参照すると、本発明の概念と一致する、流体推進要素を製造するためのプロセスの4つのステップの斜視図が示されている。図9Aは、マンドレル1520を囲むチューブ1510(例えば、ポリイミドチューブ)を示す。螺旋状のチャネルは、チューブ1510に(例えば、マンドレル1520が、チューブ1510に挿入された後に)カットされている(例えば、レーザーカットされている)。図9Bでは、マンドレル1520が180°回転され、第2の螺旋状チャネルが切断されて、チューブ1510が、それぞれがマンドレル1520を取り囲む第1の流体推進要素FPE1と、第2の流体推進要素FPE2とに分離されている(例えば、2つの類似または異種のFPE1500s)。図9Cでは、FPE2は、マンドレル1520から取り外されており、例えばFPE2は、マンドレル1520から剥がされている。図9Dでは、FPE1も、マンドレル1520から取り外されている(例えば、マンドレル1520から剥がされている、またはスライドされている)。図示されたプロセスは、2つのFPE1500sを構成する単一の光学プローブ100で使用するため、および/または、それぞれが単一のFPE1500を構成する2つの光学プローブ100で使用するためなど、本発明の概念の2つの流体推進要素を提供する。このプロセスでは、FPE1およびFPE2のそれぞれは、例えば、コイル間隔が各FPEのコイル幅に等しい場合に、一致する寸法を有することができる。いくつかの実施の形態では、3つ以上のFPE1500sを製造するように、3つ以上のスリットをチューブ1510に作ることができる。
【0157】
上述の実施の形態は、例示としてのみ役立つと理解されるべきであり、さらなる実施の形態が想定される。任意の1つの実施の形態に関連して本明細書に記載された任意の特徴は、単独で、または記載された他の特徴と組み合わせて使用することができ、また、任意の他の実施の形態の1以上の特徴、または任意の他の実施の形態の組み合わせと組み合わせて使用することができる。さらに、添付の特許請求の範囲に定義されている本発明の概念の範囲から逸脱することなく、上記に記載されていない同等物および変更も採用することができる。
図1
図1A
図2-2A】
図2B
図2C
図3A
図3B
図4-4A】
図5-5A】
図6A
図6B
図6C
図7
図8
図9A
図9B
図9C
図9D
【国際調査報告】