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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】2022-11-10
(54)【発明の名称】ガイドワイヤ
(51)【国際特許分類】
   A61B 1/01 20060101AFI20221102BHJP
   A61B 1/00 20060101ALI20221102BHJP
   A61B 1/045 20060101ALI20221102BHJP
   A61B 5/0538 20210101ALI20221102BHJP
【FI】
A61B1/01 512
A61B1/00 550
A61B1/00 552
A61B1/045 622
A61B5/0538
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022513184
(86)(22)【出願日】2020-08-27
(85)【翻訳文提出日】2022-03-14
(86)【国際出願番号】 IB2020058003
(87)【国際公開番号】W WO2021038483
(87)【国際公開日】2021-03-04
(31)【優先権主張番号】62/893,924
(32)【優先日】2019-08-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】16/943,789
(32)【優先日】2020-07-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】511099630
【氏名又は名称】バイオセンス・ウエブスター・(イスラエル)・リミテッド
【氏名又は名称原語表記】Biosense Webster (Israel), Ltd.
(74)【代理人】
【識別番号】100088605
【弁理士】
【氏名又は名称】加藤 公延
(74)【代理人】
【識別番号】100130384
【弁理士】
【氏名又は名称】大島 孝文
(72)【発明者】
【氏名】ゴバリ・アサフ
(72)【発明者】
【氏名】アルトマン・アンドレス・クラウディオ
(72)【発明者】
【氏名】アルガウィ・イェフダ
(72)【発明者】
【氏名】シットニツキー・イリヤ
(72)【発明者】
【氏名】グリナー・バディム
(72)【発明者】
【氏名】パルティ・ヤイル
【テーマコード(参考)】
4C127
4C161
【Fターム(参考)】
4C127AA06
4C127BB05
4C127LL08
4C161CC06
4C161DD03
4C161JJ01
4C161JJ09
4C161LL02
4C161WW04
(57)【要約】
管遠位端を有する可撓性生体適合性管であって、内部管腔を含み、生体の身体の開口に挿入されるように構成された、可撓性生体適合性管で構成されるガイドワイヤ。内部管腔内に挿入された平面弾性細長片であって、平面弾性細長片は、細長片近位端と、管遠位端に固定された細長片遠位端と、を有する。コイルばねは、コイルの対称軸が細長片と同一平面上にくるように、細長片近位端に固定され、コイルばねは、コイル管腔を含む。ワイヤは、コイル管腔を通り、細長片遠位端に固定された終端を有するので、ワイヤを引っ張ることにより、細長片及び管を屈曲させる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ガイドワイヤであって、
管遠位端を有する可撓性生体適合性管であって、内部管腔を含み、生体の身体の開口に挿入されるように構成された、可撓性生体適合性管と、
前記内部管腔内に挿入された平面弾性細長片であって、細長片近位端と、前記管遠位端に固定された細長片遠位端と、を有する、平面弾性細長片と、
コイルばねであって、前記コイルの対称軸が前記細長片と同一平面上にくるように、前記細長片近位端に固定され、前記コイルばねが、コイル管腔を含む、コイルばねと、
前記コイル管腔を通ってねじ込まれ、前記細長片遠位端に固定された終端を有するワイヤであって、前記ワイヤを引っ張ることにより、前記細長片及び前記管を屈曲させる、ワイヤと、を備える、ガイドワイヤ。
【請求項2】
前記細長片遠位端で前記細長片の上面に取り付けられたカメラを備え、前記カメラが、前記身体の内部のシーンを結像するように構成されている、請求項1に記載のガイドワイヤ。
【請求項3】
前記管遠位端で前記可撓性生体適合性管の外面上に形成された一対の生体適合性電極を備え、前記一対の電極が、前記身体の内部の組織に接触するように構成されている、請求項1に記載のガイドワイヤ。
【請求項4】
前記細長片が、長方形の断面を有し、超弾性材料を含む、請求項1に記載のガイドワイヤ。
【請求項5】
前記コイルばねは、前記ばねが無負荷であるときに互いに接触するコイルを有する引っ張りばねを備える、請求項1に記載のガイドワイヤ。
【請求項6】
前記細長片が、第1の表面及び前記第1の表面の反対側の第2の表面を有し、前記ワイヤが、前記第1の表面と前記コイルばねとの間に通され、前記細長片遠位端で前記第1の表面に固定されているので、前記ワイヤを引っ張ることにより、前記細長片及び前記管が、前記第2の表面から前記第1の表面へのベクトルによって画定される屈曲方向に屈曲する、請求項1に記載のガイドワイヤ。
【請求項7】
前記第2の表面と前記コイルばねとの間に通され、前記細長片遠位端で前記第2の表面に固定されたさらなるワイヤを備え、前記さらなるワイヤを引っ張ることにより、前記細長片及び前記管が、前記ベクトルによって画定される前記方向とは反対のさらなる方向に屈曲する、請求項6に記載のガイドワイヤ。
【請求項8】
装置であって、
ガイドワイヤであって、
管遠位端を有する可撓性生体適合性管であって、内部管腔を含み、生体の身体の開口に挿入されるように構成された、可撓性生体適合性管と、
前記内部管腔内に挿入された弾性細長片であって、細長片近位端と、前記管遠位端に固定された細長片遠位端と、を有する、弾性細長片と、
コイルばねであって、前記コイルの対称軸が前記細長片と同一平面上にくるように、前記細長片近位端に固定され、前記コイルばねが、コイル管腔を含む、コイルばねと、
前記コイル管腔を通ってねじ込まれ、前記細長片遠位端に固定された終端を有するワイヤであって、前記ワイヤを引っ張ることにより、前記細長片及び前記管を屈曲させる、ワイヤと、
前記管遠位端に近接して位置し、前記身体内に照明を提供するように構成された遠位端を有する第1の光ファイバ及び第2の光ファイバと、
を備える、ガイドワイヤと、
前記第1の光ファイバ及び前記第2の光ファイバのうちの少なくとも1つに結合された、光励起照明として前記照明を生成するように構成された、光モジュールを備えるプロセッサと、を備える、装置。
【請求項9】
前記光モジュールが、前記光励起照明に応答して生成された戻り励起光輝性照明を記録するように構成されている、請求項8に記載の装置。
【請求項10】
前記第1の光ファイバが、前記光励起照明を放射するように結合され、前記第2の光ファイバは、前記光励起照明のフィルタリング後に前記戻り励起光輝性照明を受光するように結合されている、請求項9に記載の装置。
【請求項11】
前記ガイドワイヤが、前記管遠位端で前記可撓性生体適合性管の外面上に形成された一対の生体適合性電極を備え、前記プロセッサが、前記電極が接触する組織の特性を、前記電極からの電気信号を前記組織に注入することによって調査するように構成されたモジュールを備える、請求項8に記載の装置。
【請求項12】
前記注入された信号が、印加された所定の電圧を含み、前記モジュールが、前記組織が生命活動を維持しているか線維化しているかの指標を提供するように、前記電圧によって生成された電流に応答して前記接触した組織のインピーダンスを測定するように構成されている、請求項11に記載の装置。
【請求項13】
前記注入された信号が、前記接触した組織を電気的に刺激するために、かつ前記組織が生命活動を維持しているかどうかの指標を提供するように、前記生体の心拍数よりも大きい周波数で印加されるパルスを含む、請求項11に記載の装置。
【請求項14】
装置であって、
生体の身体の開口に挿入されるように構成された管遠位端を有する可撓性生体適合性管を備えるガイドワイヤと、
前記管遠位端に近接して固定されたカメラと、
プロセッサであって、
前記身体内の前記カメラの位置を追跡することと、
前記追跡されたカメラで前記身体の内部要素の画像を取得することと、
前記カメラの前記追跡された位置に応答して、前記内部要素の前記画像を前記内部要素のコンピュータ断層撮影(CT)画像と合成して、合成画像を形成することと、
画面上に合成画像を提示することと、を行うように構成された、プロセッサと、を含む、装置。
【請求項15】
前記画像を合成することが、射影テクスチャマッピングを使用して前記カメラ画像を前記CT画像上に重ね合わせることを含む、請求項14に記載の装置。
【請求項16】
前記画像を合成することが、前記CT画像の画素から導出された三次元情報を前記カメラ画像に組み込むことを含む、請求項14に記載の装置。
【請求項17】
装置であって、
生体の身体の開口に挿入されるように構成された管遠位端を有する可撓性生体適合性管を備えるガイドワイヤと、
前記管遠位端に近接して位置する遠位端を有する第1の光ファイバ及び第2の光ファイバと、
プロセッサであって、
前記第1の光ファイバを介して光励起照明を前記身体内に放射することと、
前記第2の光ファイバを介して、前記光励起照明のフィルタリング後に戻り励起光輝性照明を受光することと、
前記戻り励起光輝性照明の受光の指標を提供することと、を行うように構成された、プロセッサと、を含む、装置。
【請求項18】
前記指標は、前記管遠位端が、注入された光輝性化学物質を取り込んだ前記身体の組織に近接していることを示す、請求項17に記載の装置。
【請求項19】
装置であって、
生体の身体の開口に挿入されるように構成された管遠位端を有する可撓性生体適合性管を備えるガイドワイヤと、
前記身体の組織に接触するように構成された、前記管遠位端で前記可撓性生体適合性管の外面上に形成された一対の生体適合性電極と、
プロセッサであって、
前記電極を介して前記接触した組織に第1の所定の電圧を印加することと、
前記接触した組織のインピーダンスを測定するように、前記第1の所定の電圧に応答して生成された電流を測定することと、
前記インピーダンスに応答して、前記組織が生命活動を維持しているか線維化されているかの指標を提供することと、を行うように構成された、プロセッサと、を含む、装置。
【請求項20】
前記所定の電圧が、前記組織を刺激しない周波数で印加される、請求項19に記載の装置。
【請求項21】
装置であって、
生体の身体の開口に挿入されるように構成された管遠位端を有する可撓性生体適合性管を備えるガイドワイヤと、
前記身体の組織に接触するように構成された、前記管遠位端で前記可撓性生体適合性管の外面上に形成された一対の生体適合性電極と、
プロセッサであって、
前記接触した組織を電気的に刺激するために、前記生体の心拍数よりも大きい周波数で前記電極を介してパルスを印加することと、
前記刺激に応答して、前記組織が生命活動を維持しているかどうかの指標を提供することと、を行うように構成された、プロセッサと、を含む、装置。
【請求項22】
前記指標が、前記接触した組織の可視運動が起こることに応答して提供される、請求項21に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
(関連出願の相互参照)
本出願は、参照により本明細書に組み込まれる、2019年8月30日出願の米国仮特許出願第62/893,924号の利益を主張する。
【0002】
(発明の分野)
本発明は、概して、外科用ツールに関し、特に、ENT(耳鼻咽喉)調査で使用され得る外科用ツールに関する。
【背景技術】
【0003】
人の副鼻腔を検査することは、典型的には、副鼻腔が幅狭の開口部を有し、かつ人によって大幅に異なるため困難である。困難を軽減するために、検査ツールは、可能な限り幅狭で、かつ可能な限り可撓性であり、一方で、医師がツールを所望の位置に誘導するのに十分に剛性であるべきである。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明のある実施形態は、ガイドワイヤを提供するものであり、そのガイドワイヤは、
管遠位端を有する可撓性生体適合性管であって、内部管腔を含み、生体の身体の開口に挿入されるように構成された、可撓性生体適合性管と、
内部管腔内に挿入された平面弾性細長片であって、細長片近位端と、管遠位端に固定された細長片遠位端と、を有する、平面弾性細長片と、
コイルばねであって、コイルの対称軸が細長片と同一平面上にくるように、細長片近位端に固定され、コイルばねが、コイル管腔を含む、コイルばねと、
コイル管腔を通ってねじ込まれ、細長片遠位端に固定された終端を有するワイヤであって、ワイヤを引っ張ることにより、細長片及び管を屈曲させる、ワイヤと、を備える、ガイドワイヤ。
【0005】
開示された実施形態では、ガイドワイヤは、細長片遠位端で細長片の上面に取り付けられたカメラを含み、カメラが、身体の内部のシーンを結像するように構成されている。
【0006】
さらに開示された実施形態では、ガイドワイヤは、管遠位端で可撓性生体適合性管の外面上に形成された一対の生体適合性電極を含み、一対の電極は、身体の内部の組織に接触するように構成されている。
【0007】
典型的には、細長片は、長方形の断面を有し、超弾性材料で構成される。
【0008】
さらに別の開示された実施形態では、コイルばねは、ばねが無負荷であるときに互いに接触するコイルを有する引っ張りばねで構成される。
【0009】
別の実施形態では、細長片は、第1の表面及び第1の表面の反対側の第2の表面を有し、ワイヤは、第1の表面とコイルばねとの間に通され、細長片遠位端で第1の表面に固定されているので、ワイヤを引っ張ることにより、細長片及び管が第2の表面から第1の表面へのベクトルによって画定される屈曲方向に屈曲する。ガイドワイヤは、第2の表面とコイルばねとの間に通され、細長片遠位端で第2の表面に固定されたさらなるワイヤを含み得、さらなるワイヤを引っ張ることにより、細長片及び管が、ベクトルによって画定される方向とは反対のさらなる方向に屈曲する。
【0010】
本発明の一実施形態によると、装置がさらに提供され、この装置は、
ガイドワイヤであって、
管遠位端を有する可撓性生体適合性管であって、内部管腔を含み、生体の身体の開口に挿入されるように構成された、可撓性生体適合性管と、
内部管腔内に挿入された弾性細長片であって、細長片近位端と、管遠位端に固定された細長片遠位端と、を有する、弾性細長片と、
コイルばねであって、コイルの対称軸が細長片と同一平面上にくるように、細長片近位端に固定され、コイルばねが、コイル管腔を含む、コイルばねと、
コイル管腔を通ってねじ込まれ、細長片遠位端に固定された終端を有するワイヤであって、ワイヤを引っ張ることにより、細長片及び管を屈曲させる、ワイヤと、
管遠位端に近接して位置し、身体内に照明を提供するように構成された遠位端を有する第1の光ファイバ及び第2の光ファイバと、
第1の光ファイバ及び第2の光ファイバのうちの少なくとも1つに結合された、光励起照明として照明を生成するように構成された、光モジュールを備えるプロセッサと、を含む。
【0011】
開示された実施形態では、光モジュールが、光励起照明に応答して生成された戻り励起光輝性照明を記録するように構成されている。典型的には、第1の光ファイバが、光励起照明を放射するように結合され、第2の光ファイバは、光励起照明のフィルタリング後に戻り励起光輝性照明を受信するように結合されている。
【0012】
さらに開示された実施形態では、ガイドワイヤが、管遠位端で可撓性生体適合性管の外面上に形成された一対の生体適合性電極を含み、プロセッサが、電極が接触する組織の特性を、電極からの電気信号を組織に注入することによって、調査するように構成されたモジュールを有する。注入された信号が、印加された所定の電圧を有し得、モジュールが、組織が生命活動を維持しているか線維化しているかの指標を提供するように、電圧によって生成された電流に応答して接触した組織のインピーダンスを測定するように構成され得る。代替的に、又は追加的に、注入された信号が、接触した組織を電気的に刺激するように、かつ組織が生命活動を維持しているかどうかの指標を提供するように、生体の心拍数よりも大きい周波数で印加されるパルスであり得る。
【0013】
本発明の一実施形態によれば、方法がさらに提供され、
管遠位端と、遠位端に近接して固定されたカメラとを有する可撓性生体適合性管で構成されるガイドワイヤを、生体の身体の開口内に挿入することと、
身体内のカメラの位置を追跡することと、
追跡されたカメラで身体の内部要素の画像を取得することと、
カメラの追跡された位置に応答して、合成画像を形成するように、内部要素の画像を内部要素のコンピュータ断層撮影(CT)画像と合成することと、
画面上に合成画像を提示することと、を含む。
【0014】
典型的には、画像を合成することは、射影テクスチャマッピングを使用してカメラ画像をCT画像上に重ね合わせることを含む。代替的又は追加的に、画像を合成することは、CT画像の画素から導出された三次元情報をカメラ画像に組み込むことを含む。
【0015】
本発明の一実施形態によれば、方法がさらに提供され、
管遠位端を有する可撓性生体適合性管と、管遠位端に近接して位置する遠位端を有する第1の光ファイバ及び第2の光ファイバとを有する、生体の身体の開口内に、ガイドワイヤを挿入することと、
第1の光ファイバを介して光励起照明を身体内に放射することと、
第2の光ファイバを介して、光励起照明のフィルタリング後に戻り励起光輝性照明を受光することと、
戻り励起光輝性照明の受光の指標を提供することと、を含む。
【0016】
指標は、注入された光輝性化学物質を取り込んだ身体の組織に近接している管の遠位端を示し得る。
【0017】
本発明の一実施形態によれば、方法がさらに提供され、
管遠位端を有する可撓性生体適合性管と、管遠位端で可撓性生体適合性管の外面上に形成された一対の生体適合性電極とを備える、ガイドワイヤを、生体の身体の開口内に、電極がその中の組織に接触するように、挿入することと、
電極を介して接触した組織に所定の電圧を印加することと、
接触した組織のインピーダンスを測定するように、所定の電圧に応答して生成された電流を測定することと、
インピーダンスに応答して、組織が生命活動を維持しているか線維化しているかの指標を提供することと、を含む。
【0018】
所定の電圧は、組織を刺激しない周波数で印加され得る。
【0019】
本発明の一実施形態によれば、方法がさらに提供され、
管遠位端を有する可撓性生体適合性管と、管遠位端で可撓性生体適合性管の外面上に形成された一対の生体適合性電極とを備える、ガイドワイヤを、生体の身体の開口内に、電極がその中の組織に接触するように、挿入することと、
接触した組織を電気的に刺激するために、生体の心拍数よりも大きい周波数で電極を介してパルスを印加することと、
刺激に応答して、組織が生命活動を維持しているかどうかの指標を提供することと、を含む。
【0020】
指標は、接触した組織の可視運動を観察することを含み得る。
【0021】
本発明の一実施形態によれば、方法がさらに提供され、
管遠位端を有する可撓性生体適合性管を提供することであって、管が、内部管腔を収容し、生体の身体の開口に挿入されるように構成されている、提供することと、
内部管腔に平面弾性細長片を挿入することであって、細長片が、細長片近位端及び管遠位端に固定された細長片遠位端を有する、挿入することと、
コイルばねを、コイルの対称軸が細長片と同一平面上にくるように細長片近位端に固定することであって、コイルばねが、コイル管腔を含む、固定することと、
ワイヤをコイル管腔に通すことであって、ワイヤが、細長片遠位端に固定された終端を有するので、ワイヤを引っ張ることにより、細長片及び管が屈曲する、通すことと、を含む。
【0022】
本発明の一実施形態によれば、方法がさらに提供され、
ガイドワイヤを提供することであって、
管遠位端を有する可撓性生体適合性管を提供することであって、管が内部管腔を収容し、生体の身体の開口に挿入されるように構成されている、提供することと、
弾性細長片を内部管腔に挿入することであって、細長片が、細長片近位端及び管遠位端に固定された細長片遠位端を有する、挿入することと、
コイルばねを、コイルの対称軸が細長片と同一平面上にくるように、細長片近位端に固定することであって、コイルばねが、コイル管腔を含む、固定することと、
ワイヤをコイル管腔に通すことであって、ワイヤが、細長片遠位端に固定された終端を有するので、ワイヤを引っ張ることにより、細長片及び管が屈曲する、通すことと、
管遠位端に近接して第1の光ファイバ及び第2の光ファイバの遠位端を位置決めすることであって、光ファイバが、身体に照明を提供するように構成されている、位置決めすることと、によって、ガイドワイヤを提供することと、
光励起照明として照明を生成することと、を含む。
【0023】
本発明の一実施形態によると、装置がさらに提供され、この装置は、
生体の身体の開口に挿入されるように構成された管遠位端を有する可撓性生体適合性管で構成されるガイドワイヤと、
管遠位端に近接して固定されたカメラと、
プロセッサであって、
身体内のカメラの位置を追跡することと、
追跡されたカメラで身体の内部要素の画像を取得することと、
カメラの追跡された位置に応答して、合成画像を形成するために、内部要素の画像を内部要素のコンピュータ断層撮影(CT)画像と合成することと、
画面上に合成画像を提示することと、を行うように構成されたプロセッサと、を含む。
【0024】
本発明の一実施形態によると、装置がさらに提供され、この装置は、
生体の身体の開口に挿入されるように構成された管遠位端を有する可撓性生体適合性管を含むガイドワイヤと、
管遠位端に近接して位置する遠位端を有する第1の光ファイバ及び第2の光ファイバと、
プロセッサであって、
第1の光ファイバを介して光励起照明を身体内に放射することと、
第2の光ファイバを介して、光励起照明のフィルタリング後に戻り励起光輝性照明を受光することと、
戻り励起光輝性照明の受光の指標を提供することと、を行うように構成されたプロセッサと、を含む。
【0025】
本発明の一実施形態によると、装置がさらに提供され、この装置は、
生体の身体の開口に挿入されるように構成された管遠位端を有する可撓性生体適合性管を含むガイドワイヤと、
身体の組織に接触するように構成された、管遠位端で可撓性生体適合性管の外面上に形成された一対の生体適合性電極と、
プロセッサであって、
電極を介して接触した組織に第1の所定の電圧を印加することと、
接触した組織のインピーダンスを測定するように、第1の所定の電圧に応答して生成された電流を測定することと、
インピーダンスに応答して、組織が生命活動を維持しているか線維化されているかの指標を提供することと、を行うように構成された、プロセッサと、を含む。
【0026】
本発明の一実施形態によると、装置がさらに提供され、この装置は、
生体の身体の開口に挿入されるように構成された管遠位端を有する可撓性生体適合性管を含むガイドワイヤと、
身体の組織に接触するように構成された、管遠位端で可撓性生体適合性管の外面上に形成された一対の生体適合性電極と、
プロセッサであって、
接触した組織を電気的に刺激するために、生体の心拍数よりも大きい周波数で電極を介してパルスを印加することと、
その刺激に応答して、組織が生命活動を維持しているかどうかの指標を提供することと、を行うように構成されたプロセッサと、を含む。
【0027】
以下の本開示の実施形態の詳細な説明を図面と併せ読むことで、本開示のより完全な理解が得られるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0028】
図1】本発明の一実施形態による、ガイドワイヤを使用するENT(耳鼻咽喉)用システムの概略例示図である。
図2A】本発明の一実施形態による、ガイドワイヤを例示する概略図である。
図2B】本発明の一実施形態による、ガイドワイヤを例示する概略図である。
図2C】本発明の一実施形態による、ガイドワイヤを例示する概略図である。
図3】本発明の一実施形態による、光輝性調査に使用されるガイドワイヤのステップを説明するフローチャートである。
図4】本発明の一実施形態による、電極を使用して、組織特徴付け調査にガイドワイヤを使用するためのステップを説明するフローチャートである。
図5】本発明の一実施形態による、カメラによって生成された画像の強調にガイドワイヤを使用するためのステップを説明するフローチャートである。
図6】本発明の一実施形態による、画像の強調の第1のモードの結果を示す概略例示図である。
図7A】本発明の一実施形態による、強調の第2のモードの結果の概略例示図である。
図7B】本発明の一実施形態による、強調の第2のモードの結果の概略例示図である。
【発明を実施するための形態】
【0029】
概論
本発明の実施形態は、その内部構造によって、医師によってその近位端で操作できるように十分に剛性であり、一方、遠位端が患者の副鼻腔に深く挿入され得るように十分に幅狭のガイドワイヤを提供する。加えて、内部構造は、遠位端が、2つの方向に、医師によって、制御可能に屈曲されることを可能にする。
【0030】
ガイドワイヤは、内部管腔を有する幅狭の生体適合性管から形成される。弾性細長片は、管腔内に挿入され、細長片の遠位端は、管の遠位端に固定される。コイルばねは、細長片の近位端に固定され、管の組み合わせは、内部細長片及びコイルと一緒に、ガイドワイヤが患者の副鼻腔に貫通するために必要な剛性及び遠位端の可撓性の調和を提供する。
【0031】
遠位端の屈曲は、コイルに通され、次いで細長片遠位端に固定される2つの別個のワイヤによって制御される。1つのワイヤを引っ張ることにより、ガイドワイヤが一方向に偏向する。他方のワイヤを引っ張ることにより、反対方向に偏向する。
【0032】
カメラ、光ファイバ、及び電極は、ガイドワイヤの遠位端に組み込まれる。これらの実体により、ガイドワイヤを使用して、ガイドワイヤ遠位端に近接して副鼻腔の組織を視覚的に検査すること、並びに組織を特徴付けることが可能になる。
【0033】
詳細な説明
以下では、全ての方向性参照(例えば、上部、下部、上向き、下向き、左、右、上部、底部、上方、下方、垂直、及び水平)は、本発明の読者の理解を助けるための識別目的のためにのみ使用されており、特に本発明の実施形態の位置、配向、又は使用に関する制限を作成するものではない。
【0034】
ここで図1を参照すると、図1は、本発明の一実施形態による、ガイドワイヤ21を使用するENT(耳鼻咽喉)用システム20の概略例示図である。以下の説明では、例として、医師54は、典型的には患者に対して副鼻腔形成術を行う前に、患者22の組織を調査するためのガイドワイヤ21を使用すると想定する。しかしながら、ガイドワイヤ21は、患者22の組織を調査するためにのみ使用され得ることが理解されよう。以下により詳細に記載されるように、ツール21は、その遠位端に磁気センサ28を含み、センサは処置の間、磁気追跡システム23によって追跡される。
【0035】
追跡システム23は、患者の頭部の下に位置付けられた磁気放射体アセンブリ24を含む。アセンブリ24は、定位置に固定され、また患者22の頭部が位置する領域30に正弦波交流磁場を送信する磁場放射体26を備える。例として、アセンブリ24の放射体26は、患者22の頭部の周りに、ほぼ蹄鉄形に配置される。しかしながら、アセンブリ24の放射体の別の構成が当業者に明らかとなり、このような全ての構成が、本発明の範囲内に含まれると想定される。Biosense Webster(33テクノロジードライブ、アーバイン、CA 92618 USA)製のCarto(登録商標)システムは、磁界によって照射される領域内のコイルの位置及び方向を見つけるために、本明細書に記載するのと同様の追跡システムを使用する。
【0036】
放射体26を含めた、システム20の素子は、システムプロセッサ40によって制御される。プロセッサはまた、磁気センサ28を起源とする信号を受信し、信号を処理してセンサに対する位置及び配向値を導出するように構成されている。プロセッサ40は、コンソール50に装着されてよく、このコンソールは、マウス又はトラックボールなどのキーパッド及び/又はポインティングデバイスを通常、含む、操作制御部58を備えている。コンソール50は、ケーブルを介して、及び/又は無線で放射体に接続する。医師54は、システム20を用いて本明細書に記載の処置を実行すると同時に、プロセッサと相互作用する動作制御装置58を用いる。手技を実行している間、プロセッサは画面56上の処置の結果を表示することができる。
【0037】
プロセッサ40は、メモリ42内に記憶されたソフトウェアを用いてシステム20を操作する。ソフトウェアは、例えば、ネットワーク上で、プロセッサ40に電子形態でダウンロードすることができ、代替的に若しくは追加的に、ソフトウェアは、磁気メモリ、光学メモリ、若しくは電子メモリなどの、非一時的な有形媒体で提供し、かつ/又は保存することができる。
【0038】
プロセッサ40は、とりわけアセンブリ24の磁気放射器26を操作するために、及び磁気センサ28から受信した信号を分析するためにソフトウェアを使用する。上述した通り、放射体は、様々な周波数の正弦波交流磁場を患者22の頭部を含む領域30に伝送し、放射体からの磁場は磁気センサ28内に信号を誘導する。プロセッサは、センサ28からの信号を分析して、ラジエータアセンブリ24によって定義された参照フレーム内のセンサの位置及び配向座標を決定する。
【0039】
また、メモリ42に記憶されているのは、インピーダンス/ペーシングモジュール44、光モジュール46、カメラ撮像モジュール48、追跡モジュール60、及び画像合成モジュール62を含むソフトウェアモジュールバンク32である。追跡モジュール60は、アセンブリ24について上述した機能を提供するように、プロセッサ40と通信する。バンク32内の他のモジュールの機能を以下に詳細に説明する。加えて、メモリ42は、患者22のコンピュータ断層撮影(CT)画像64を記憶する。CT画像64は、本明細書では、蛍光透視法によって生成されると想定される。
【0040】
ガイドワイヤ21を患者に挿入するために、医師54は、ガイドワイヤの近位端に取り付けられたハンドル52を使用する。ハンドル52は、医師がガイドワイヤを操作することを可能にし、ガイドワイヤによって実行される機能を作動させることを可能にする制御を含む。
【0041】
図2A図2B、及び図2Cは、本発明の一実施形態による、ガイドワイヤ21を例示する概略図である。図2Aは、典型的にはポリイミドなどのプラスチックから形成された外部生体適合性可撓性管70を備えるガイドワイヤの概略斜視図である。図2Aでは、管70は透明な形態で示されている。一実施形態では、外部管70は、2.1mmの外径及び1.9mmの内径を有する。図2B及び図2Cは、ガイドワイヤの内部要素を例示する。
【0042】
管70の遠位端及び管の内側には、平面弾性細長片72がある。細長片72は、典型的には、ニチノールなどの超弾性材料から形成され、本明細書に記載されることを除いて、長方形の形状で概ね平面状である。一実施形態では、細長片は、長さ15~25mm、幅1~1.5mm、厚さ0.6~1.5mmの範囲の寸法を有する。細長片72は、本明細書ではインサート72とも称される。図2Cは、インサート72の平面図を例示する。図2Cに例示されるように、インサート72は、その遠位端74でわずかに広がっており、その結果、管70内に位置付けられたときに管に接触し、接着剤でそれに固定的に接続される。
【0043】
以下の説明では、明確なガイドワイヤ21は、直交するxyz軸のセットを定義すると想定され、z軸は、管70の対称軸に対応し、x軸は、インサート72がxz平面にあるようにz軸に直交し、y軸はインサートに直交する。
【0044】
インサート72は、その近位端80に、インサート内に形成された2つのアーム84の間の開口部82を含む。開口部82は、コイルばね86を受容し、コイルが開口部に挿入されたときに、アーム84の弾性によって所定の位置に保持されるように構成されている。コイルばね86は、典型的には、ばねが無負荷であるときに互いに接触するコイルを有する引っ張りばねである。一実施形態では、ばねは、0.48mmの外径を有する。挿入時に、ばねはまた、接着剤によって、及び/又は溶接によってアーム84に固定的に保持され、ばねは、インサート82に対して対称的となるように、すなわち、ばねの対称軸が平面細長片72と同一平面上にくるように、開口部に位置付けられる。
【0045】
第1のワイヤ90は、ハンドル52内の第1のワイヤ制御部から、管70に収容された管腔94を通して、かつばね86に収容された中央管腔98を通して通される。ワイヤ90は、インサート72の上面102をインサートの遠位端74の開口部106まで横断する。ワイヤ90は、開口106を通り、遠位端のくぼみ110を介して遠位端74に巻き付き、上面102及びコイルばねの中央管腔98を再び横断することによってハンドル52の第1のワイヤ制御に戻る。したがって、第1のワイヤ90は、ハンドル52内の第1のワイヤ制御部によってその2つの端部によって保持され、開口部106でインサート72の遠位端74に固定される。
【0046】
第2のワイヤ120は、ハンドル52内の第2のワイヤ制御部から、管腔94を通って、中央管腔98を通る。ワイヤ120は、インサート72の下面124をインサートの遠位端で開口部106まで横断する。ワイヤ90に関して、ワイヤ120は、開口106を通り、遠位端のくぼみ110を介して遠位端74を巻き付き、下面124及びコイルばねの中央管腔を再び横断することによってハンドル52の第2のワイヤ制御に戻る。したがって、第2のワイヤ120はまた、ハンドル52内の第2のワイヤ制御によってその2つの端部によって保持され、開口部106でインサート72の遠位端74に固定される。
【0047】
ハンドル52内の第1のワイヤ制御部は、第1のワイヤ90を引っ張るために使用され得、すなわち、コントロールに接続されたワイヤの2つの端部上には、第2のワイヤ120が自由に移動する。第1のワイヤ90を引っ張ることにより、インサートの遠位端74、したがってガイドワイヤ21の遠位端が上方に、すなわち下面124から上面102までのベクトルによって画定される方向に屈曲することが理解されるであろう。
【0048】
同様に、ハンドル52内の第2のワイヤ制御部を使用して、第2のワイヤ120の2つの端部を引っ張ることができ、第1のワイヤ90は自由に移動する。この場合、第2のワイヤ120を引っ張ることにより、インサートの遠位端74、したがってガイドワイヤ21の遠位端は、下向きに、すなわち上述のベクトルの反対方向に屈曲する。
【0049】
平面弾性インサート72に固定的に接続されたコイルばね86の組み合わせにより、ガイドワイヤ21を上方又は下方方向に偏向させることができ、ガイドワイヤが横方向に偏向するのを防止する。この組み合わせはまた、ワイヤ90及び120から引っ張られないように、十分な剛性をガイドワイヤに提供する。本発明の実施形態では、ガイドワイヤは、約2mm~約5mmの屈曲半径を有し、最大約160°の屈曲角度を形成し得る。
【0050】
単一の平面挿入物のみが本明細書に記載の機能を提供することができるが、コイルばねと平面インサート72との組み合わせは、単一の挿入物のみに必要とされるものと比較して、インサート、したがってガイドワイヤの必要なサイズを有意に低減する。さらに、コイルばねの管腔は、ワイヤ90及び120のガイドとして機能するが、単一の平面挿入物が使用される場合、ばねの管腔と同じ機能を提供するガイドを利用可能にすることが必要であろう。
【0051】
図2Aは、z軸に平行なその対称軸を有する単一軸コイルを備えると想定されるセンサ28の位置を例示する。センサ28は、接着によって上面102に取り付けられている。図2Aにも例示されるように、ガイドワイヤ21は、イリゲーション管34を備え、典型的には、医師54は、ハンドル52内の制御を使用して、イリゲーション管を通るイリゲーション流体の流れを設定する。
【0052】
ガイドワイヤ21は、インサート72の遠位端の上面102に取り付けられたカメラ140を備える。カメラは、インサート遠位端の貫通穴144によってインサート72に取り付けられている。カメラによって生成された撮像信号と共に、カメラの電力及び駆動信号は、ハンドル52を介してカメラに接続するケーブルによって運ばれる。ケーブルは、図2Aに線146によって概略的に示されている。電力及び駆動信号は、結像モジュール48によって提供され、これもまた、典型的にはプロセッサ40と一緒になって、カメラによって生成された撮像信号を受信して、画面56上のカメラによって視認されたシーンの画像を提供する。
【0053】
光モジュール46
カメラ140の可視スペクトルにおける照明は、一対の光ファイバ160、162によって提供され、その遠位端のみが図2Aに示されている。いくつかの実施形態では、照明は、LED(発光ダイオード)によって提供される。可視スペクトル照明は、光モジュール46によって生成される。
【0054】
光モジュール46はまた、光励起照明を生成し、励起照明をフィルタリングした後に、ガイドワイヤ21を光輝性調査に使用することを可能にするために、戻り励起光輝性照明を記録するように構成されている。一実施形態では、光励起照明は、約370nmの近紫外線の波長を有し、励起波長は、可視スペクトルにある。典型的には、光励起照明は、光ファイバ160、162のうちの1つから放射され、他の光ファイバは、任意の戻り光輝性照明をチェックするために使用される。励起照明の伝送、及び励起光輝性照明の受光は、典型的には、分離される。なぜなら、光輝性照明の強度が非常に低くなる可能性があり、受光する光ファイバが励起波長のフィルタリングを可能にするからである。
【0055】
図3は、本発明の一実施形態による、光輝性調査に使用されるガイドワイヤ21のステップを説明するフローチャートである。例として、調査は、ガイドワイヤ21の遠位端が、傷つきやすい組織、例えば本明細書で想定されるように、眼に近い血管に近いので、それらの血管を回避するように、という警告を医師54を提供することを想定している。
【0056】
初期ステップ180では、患者22には、回避すべき血管によって取り込まれることが知られている光輝性化学物質が注入される。
【0057】
挿入ステップ184では、医師は、ガイドワイヤの遠位端を患者22に挿入する。挿入時に、医師は、光モジュール46を作動させて光励起照明を伝送する。また、挿入時に、医師は、追跡モジュール60を起動して、センサ28からの信号を使用して、ガイドワイヤの遠位端の位置及び配向を追跡する。典型的には、以下に記載されるように、患者のCT画像64は、磁気放射体アセンブリ24の参照フレームに位置合わせされる。この場合、ガイドワイヤの遠位端の位置及び配向は、位置合わせされたCT画像と合成され得、合成画像は、スクリーン56上で医師に提示され得る。
【0058】
条件188では、光モジュール46は、光輝性放射線を受光するかどうかをチェックする。そのような放射線を受光する場合、ガイドワイヤの遠位端が注入された光輝性化学物質を取り込んだ血管に近いことを示し、次いで、制御は、警告ステップ192に移行する。ステップ192では、プロセッサ40によって、スクリーン56上に通知を提供する、及び/又は音声信号を提供するなどによって、警告が医師に提示される。
【0059】
条件188では、光輝性放射線を受光しない場合、制御はステップ184に戻る。
【0060】
インピーダンス/ペーシングモジュール44
一対の生体適合性電極200、204は、典型的には図2Aに例示されるように、管70の外側のガイドワイヤ21の遠位端に形成されている。電極200、204は、導電性ケーブル(図示せず)によってインピーダンス/ペーシングモジュール44に接続され、モジュールは、電極が接触する組織の特性を調査するために、2つのモードのうちの1つで動作するように構成される。両モードについて以下に説明する。
【0061】
図4は、本発明の一実施形態による、電極200、204を使用して、組織特徴付け調査にガイドワイヤ21を使用するためのステップを説明するフローチャートである。
【0062】
初期位置合わせステップ220では、患者のCT画像64が、磁気放射体アセンブリ24の参照フレームに位置合わせされる。位置合わせは、磁気センサを有するワンド、CT画像で識別可能な患者の外部特徴を有することによって、当技術分野で知られている任意の便利な方法によるものでよい。
【0063】
挿入ステップ224において、医師54は、ガイドワイヤ21を患者22に挿入し、遠位端の位置を追跡する。初期ステップで行われる位置合わせのために、追跡は、CT画像64上に重ね合わされている遠位端のアイコンによって便利に実装され得、(アイコン及び初期CT画像の)合成画像が、スクリーン56上で医師に提示される。加えて、医師は、カメラ140によって生成された画像を使用して遠位端の位置を確認することができ、これもまた、典型的には画面56上に提示される。
【0064】
遠位端が医師によって選択された位置にあると、医師は、2つのモードのうちの1つでインピーダンス/ペーシングモジュールを作動させる。
【0065】
モジュール44の第1の動作モードに対応するインピーダンス測定ステップ228では、モジュールは、両方の電極によって接触された組織のインピーダンスを測定する。典型的には、組織インピーダンスを測定するために、モジュール44は、電極200、204間の所定の周波数で所定の電圧を印加し、電極間に伝達される電流を記録する。当該技術分野で既知であるように、組織のインピーダンスは、組織が生命活動を維持しているか線維化されているかに関する指標を与え、異なるタイプの組織のインピーダンスの典型的な値は、www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5006502に見出すことができる。一実施形態では、使用される周波数は、約480kHzであり、これは、生体適合性であり、組織を刺激せず、電圧は、約10mVである。
【0066】
代替的に、モジュール44の第2の動作モードに対応するペーシングステップ232において、モジュールは、電極200及び204によって接触された組織を電気的に刺激するために使用される。刺激は、典型的には、患者の心拍数よりも幾分高い周波数、及び約14Vの振幅を有するパルスの形態である。
【0067】
刺激された組織が生命活動を維持している場合、典型的には、組織の身体的な動き、及び/又は患者22による顕著な感覚がある。したがって、患者22が麻酔されていない場合、患者は、患者が刺激を感じられていることを医師に伝えることができる場合がある。代替的に、例えば、患者が麻酔されている場合、刺激に対する重要な組織の可視運動が、カメラ140によって生成された画像にで明らかとなり得る。
【0068】
画像合成モジュール62
画像合成モジュール62は、以下に説明するように、カメラ140によって生成された画像を、2つのモードのうちの1つにおいて、患者の記憶されたCT画像64と合成するように構成される。各モードでの合成は、典型的には、プロセッサ40が自動的に実行し、両方のモードが、実質的に同時に実装され得る。典型的には、調査中、医師は、1つ、両方を選択する、若しくはいずれのモードも選択しない。
【0069】
第1のモードは、格納されたCT画像64に対応する「生」画像を強調し、第2のモードは、カメラ140によって生成された「生」画像を強調する。強調画像のいずれか又は両方は、典型的には、スクリーン56上で医師に提示され得、両方のタイプの強調画像の生成については、以下に記載される。
【0070】
図5は、本発明の一実施形態による、カメラ140生成された画像の強調にガイドワイヤ21を使用するためのステップを説明するフローチャートである。
【0071】
初期位置合わせステップ250、及び挿入ステップ254は、実質的に、図4のフローチャートにおけるステップ220及び224について上述した通りである。
【0072】
カメラ画像取得ステップ258では、モジュール62は、カメラ140によって生成された画像を取得し、記憶する。
【0073】
第1のモード、プロセッサ40、及び画像合成モジュールに対応するCT画像強調ステップ262では、射影テクスチャマッピングを使用して、2次元(2D)カメラ画像をCT画像64の三次元(3D)ボクセルに重ね合わせる。重ね合わせは、プロセッサ40が、ステップ250で実行された位置合わせのため、及びセンサ28の信号の分析から、記憶されたCT画像64に対するカメラ140の位置及び配向、ひいては、その画像を認識しているため、可能である。
【0074】
重ね合わせは、CT画像64に対応する3D画像を変換する(照明面がない正しい3D構造を示し、典型的にはソフトウェアによって人工着色セットを使用)、フル3D構造をリアルタイムカメラによって取得された画像の着色と組み合わせた3D画像に変換する。リアルタイムカメラからの画像は、人工着色を置き換えるだけでなく、CT画像にはない血液又は他の流体などの2Dカメラ画像からの詳細を追加する。
【0075】
図6は、本発明の一実施形態による、第1のモードの結果の概略例示図である。
【0076】
第2のモードに対応するカメラ画像強調ステップ266では、プロセッサ40及び画像合成モジュールは、ステップ258で取得された2次元(2D)カメラ画像を分析する。カメラ140は、そのサイズから、比較的単純な光学系を有するため、形成された画像の品質が、とりわけ結像されている物体の照明に強く依存する。典型的には、カメラから離れたオブジェクトは、より近いオブジェクトよりも照度が低い。加えて、カメラ画像を形成する画素は等しいサイズであるため、カメラから離れた物体は、カメラにより近いものよりも低い解像度を有する。
【0077】
ステップ266において、プロセッサは、位置合わせステップ250から、センサ28の信号の分析からカメラからカメラによって結像されたシーンの要素の距離を推定することができ、プロセッサは、CT画像に対するカメラ及びその画像の位置及び配向を知ることができる。加えて、プロセッサは、カメラ画像の画素を分析して、各画素を形成する照明の値を推定することができる。
【0078】
カメラ画像を強調するために、プロセッサは、格納されたCT画像64の要素をカメラ画像に組み込む。組み込みは、典型的には、CT画像の各画素からの3D情報を使用することを含む(すなわち、表面の配向及び関連画像の区分の法線を決定する)。次いで、画素の色は、強調され、照明された2D画像を得るために、3D画像から取り出された法線を使用して仮想光計算で操作され得る。
【0079】
強調され、照明された2D画像は、真の3D幾何学的照明計算による十分な照明の欠如を補償することによって、カメラで観察された3D物体をより良好に理解することを可能にする。
【0080】
上記で言及された組み込みは、典型的には重み付け基準である。そのため、照度の低い画素では、照度の高い画素に比較して、CT画像のより詳細がカメラ画像に組み込まれる。同様に、低解像度を有する画像の部分について、典型的にはカメラから離れたものは、高解像度を有するものと比較して、CT画像のより詳細がカメラ画像に組み込まれる。
【0081】
図7A及び図7Bは、本発明の一実施形態による、第2のモードの結果の概略例示図である。図7Aは、「生」カメラ画像を例示する。図7Bは、強調された画像を例示する。
【0082】
上に記載される実施形態は例として挙げたものであり、本発明は本明細書の上記で具体的に図示及び説明されるものに限定されない点が理解されよう。むしろ、本発明の範囲は、前述の本明細書に記載される様々な特徴の組み合わせ及び部分的組み合わせの両方、並びに前述の記載を読むと当業者に着想されるであろう、先行技術に開示されていないその変形及び修正を含む。
【0083】
〔実施の態様〕
(1) ガイドワイヤであって、
管遠位端を有する可撓性生体適合性管であって、内部管腔を含み、生体の身体の開口に挿入されるように構成された、可撓性生体適合性管と、
前記内部管腔内に挿入された平面弾性細長片であって、細長片近位端と、前記管遠位端に固定された細長片遠位端と、を有する、平面弾性細長片と、
コイルばねであって、前記コイルの対称軸が前記細長片と同一平面上にくるように、前記細長片近位端に固定され、前記コイルばねが、コイル管腔を含む、コイルばねと、
前記コイル管腔を通ってねじ込まれ、前記細長片遠位端に固定された終端を有するワイヤであって、前記ワイヤを引っ張ることにより、前記細長片及び前記管を屈曲させる、ワイヤと、を備える、ガイドワイヤ。
(2) 前記細長片遠位端で前記細長片の上面に取り付けられたカメラを備え、前記カメラが、前記身体の内部のシーンを結像するように構成されている、実施態様1に記載のガイドワイヤ。
(3) 前記管遠位端で前記可撓性生体適合性管の外面上に形成された一対の生体適合性電極を備え、前記一対の電極が、前記身体の内部の組織に接触するように構成されている、実施態様1に記載のガイドワイヤ。
(4) 前記細長片が、長方形の断面を有し、超弾性材料を含む、実施態様1に記載のガイドワイヤ。
(5) 前記コイルばねは、前記ばねが無負荷であるときに互いに接触するコイルを有する引っ張りばねを備える、実施態様1に記載のガイドワイヤ。
【0084】
(6) 前記細長片が、第1の表面及び前記第1の表面の反対側の第2の表面を有し、前記ワイヤが、前記第1の表面と前記コイルばねとの間に通され、前記細長片遠位端で前記第1の表面に固定されているので、前記ワイヤを引っ張ることにより、前記細長片及び前記管が、前記第2の表面から前記第1の表面へのベクトルによって画定される屈曲方向に屈曲する、実施態様1に記載のガイドワイヤ。
(7) 前記第2の表面と前記コイルばねとの間に通され、前記細長片遠位端で前記第2の表面に固定されたさらなるワイヤを備え、前記さらなるワイヤを引っ張ることにより、前記細長片及び前記管が、前記ベクトルによって画定される前記方向とは反対のさらなる方向に屈曲する、実施態様6に記載のガイドワイヤ。
(8) 装置であって、
ガイドワイヤであって、
管遠位端を有する可撓性生体適合性管であって、内部管腔を含み、生体の身体の開口に挿入されるように構成された、可撓性生体適合性管と、
前記内部管腔内に挿入された弾性細長片であって、細長片近位端と、前記管遠位端に固定された細長片遠位端と、を有する、弾性細長片と、
コイルばねであって、前記コイルの対称軸が前記細長片と同一平面上にくるように、前記細長片近位端に固定され、前記コイルばねが、コイル管腔を含む、コイルばねと、
前記コイル管腔を通ってねじ込まれ、前記細長片遠位端に固定された終端を有するワイヤであって、前記ワイヤを引っ張ることにより、前記細長片及び前記管を屈曲させる、ワイヤと、
前記管遠位端に近接して位置し、前記身体内に照明を提供するように構成された遠位端を有する第1の光ファイバ及び第2の光ファイバと、
を備える、ガイドワイヤと、
前記第1の光ファイバ及び前記第2の光ファイバのうちの少なくとも1つに結合された、光励起照明として前記照明を生成するように構成された、光モジュールを備えるプロセッサと、を備える、装置。
(9) 前記光モジュールが、前記光励起照明に応答して生成された戻り励起光輝性照明を記録するように構成されている、実施態様8に記載の装置。
(10) 前記第1の光ファイバが、前記光励起照明を放射するように結合され、前記第2の光ファイバは、前記光励起照明のフィルタリング後に前記戻り励起光輝性照明を受光するように結合されている、実施態様9に記載の装置。
【0085】
(11) 前記ガイドワイヤが、前記管遠位端で前記可撓性生体適合性管の外面上に形成された一対の生体適合性電極を備え、前記プロセッサが、前記電極が接触する組織の特性を、前記電極からの電気信号を前記組織に注入することによって調査するように構成されたモジュールを備える、実施態様8に記載の装置。
(12) 前記注入された信号が、印加された所定の電圧を含み、前記モジュールが、前記組織が生命活動を維持しているか線維化しているかの指標を提供するように、前記電圧によって生成された電流に応答して前記接触した組織のインピーダンスを測定するように構成されている、実施態様11に記載の装置。
(13) 前記注入された信号が、前記接触した組織を電気的に刺激するために、かつ前記組織が生命活動を維持しているかどうかの指標を提供するように、前記生体の心拍数よりも大きい周波数で印加されるパルスを含む、実施態様11に記載の装置。
(14) 方法であって、
管遠位端と、前記遠位端に近接して固定されたカメラと、を有する可撓性生体適合性管を含む、ガイドワイヤを、生体の身体の開口内に挿入することと、
前記身体内の前記カメラの位置を追跡することと、
前記追跡されたカメラで前記身体の内部要素の画像を取得することと、
前記カメラの前記追跡された位置に応答して、合成画像を形成するように、前記内部要素の前記画像を前記内部要素のコンピュータ断層撮影(CT)画像と合成することと、
画面上に合成画像を提示することと、を含む、方法。
(15) 前記画像を合成することが、射影テクスチャマッピングを使用して前記カメラ画像を前記CT画像上に重ね合わせることを含む、実施態様14に記載の方法。
【0086】
(16) 前記画像を合成することが、前記CT画像の画素から導出された三次元情報を前記カメラ画像に組み込むことを含む、実施態様14に記載の方法。
(17) 方法であって、
管遠位端と、前記管遠位端に近接して位置する遠位端を有する第1の光ファイバ及び第2の光ファイバと、を有する可撓性生体適合性管を含む、ガイドワイヤを、生体の身体の開口内に挿入することと、
前記第1の光ファイバを介して光励起照明を前記身体内に放射することと、
前記第2の光ファイバを介して、前記光励起照明のフィルタリング後に戻り励起光輝性照明を受光することと、
前記戻り励起光輝性照明の受光の指標を提供することと、を含む、方法。
(18) 前記指標が、前記管遠位端が、注入された光輝性化学物質を取り込んだ前記身体の組織に近接していることを示す、実施態様17に記載の方法。
(19) 方法であって、
管遠位端を有する可撓性生体適合性管と、前記管遠位端で前記可撓性生体適合性管の外面上に形成された一対の生体適合性電極とを備える、ガイドワイヤを、生体の身体の開口内に、前記電極がその中の組織に接触するように、挿入することと、
前記電極を介して前記接触した組織に所定の電圧を印加することと、
前記接触した組織のインピーダンスを測定するように、前記所定の電圧に応答して生成された電流を測定することと、
前記インピーダンスに応答して前記組織が生命活動を維持しているか線維化しているかの指標を提供することと、を含む、方法。
(20) 前記所定の電圧が、前記組織を刺激しない周波数で印加される、実施態様19に記載の方法。
【0087】
(21) 方法であって、
管遠位端を有する可撓性生体適合性管と、前記管遠位端で前記可撓性生体適合性管の外面上に形成された一対の生体適合性電極とを備える、ガイドワイヤを、生体の身体の開口内に、前記電極がその中の組織に接触するように、挿入することと、
前記接触した組織を電気的に刺激するために、前記生体の心拍数よりも大きい周波数で前記電極を介してパルスを印加することと、
前記刺激に応答して、前記組織が生命活動を維持しているかどうかの指標を提供することと、を含む、方法。
(22) 前記指標は、前記接触した組織の可視運動を観察することを含む、実施態様21に記載の方法。
(23) 方法であって、
管遠位端を有する可撓性生体適合性管を提供することであって、前記管が、内部管腔を収容し、生体の身体の開口に挿入されるように構成されている、提供することと、
前記内部管腔に平面弾性細長片を挿入することであって、前記細長片が、細長片近位端及び前記管遠位端に固定された細長片遠位端を有する、挿入することと、
コイルばねを、前記コイルの対称軸が前記細長片と同一平面上にくるように、前記細長片近位端に固定することであって、前記コイルばねがコイル管腔を含む、固定することと、
ワイヤを前記コイル管腔に通すことであって、前記ワイヤが、前記細長片遠位端に固定された終端を有するので、前記ワイヤを引っ張ることにより、前記細長片及び前記管が屈曲する、通すことと、を含む、方法。
(24) 前記細長片遠位端で前記細長片の上面にカメラを取り付けることを含み、前記カメラが、前記身体の内部のシーンを結像するように構成されている、実施態様23に記載の方法。
(25) 前記管遠位端で前記可撓性生体適合性管の外面上に一対の生体適合性電極を形成することを含み、前記一対の電極が、前記身体の内部の組織に接触するように構成されている、実施態様23に記載の方法。
【0088】
(26) 前記細長片が、長方形の断面を有し、超弾性材料を含む、実施態様23に記載の方法。
(27) 前記コイルばねが、前記ばねが無負荷であるときに互いに接触するコイルを有する引っ張りばねを備える、実施態様23に記載の方法。
(28) 前記細長片が、第1の表面及び前記第1の表面の反対側の第2の表面を有し、前記ワイヤが、前記第1の表面と前記コイルばねとの間に通され、前記細長片遠位端で前記第1の表面に固定されているので、前記ワイヤを引っ張ることにより、前記細長片及び前記管が前記第2の表面から前記第1の表面へのベクトルによって画定される屈曲方向に屈曲する、実施態様23に記載の方法。
(29) さらなるワイヤを前記第2の表面と前記コイルばねとの間にねじ込むことを含み、前記さらなるワイヤが前記細長片遠位端で前記第2の表面に固定されているので、前記さらなるワイヤを引っ張ることにより、前記細長片及び前記管が前記ベクトルによって画定される前記方向とは反対のさらなる方向に屈曲する、実施態様28に記載の方法。
(30) 方法であって、
ガイドワイヤを提供することであって、
管遠位端を有する可撓性生体適合性管を提供することであって、前記管が内部管腔を収容し、生体の身体の開口に挿入されるように構成されている、提供することと、
弾性細長片を前記内部管腔に挿入することであって、前記細長片が、細長片近位端及び前記管遠位端に固定された細長片遠位端を有する、挿入することと、
コイルばねを、前記コイルの対称軸が前記細長片と同一平面上にくるように、前記細長片近位端に固定することであって、前記コイルばねが、コイル管腔を含む、固定することと、
ワイヤを前記コイル管腔に通すことであって、前記ワイヤが、前記細長片遠位端に固定された終端を有するので、前記ワイヤを引っ張ることにより、前記細長片及び前記管が屈曲する、通すことと、
前記管遠位端に近接して第1の光ファイバ及び第2の光ファイバの遠位端を位置決めすることであって、前記光ファイバが、前記身体内に照明を提供するように構成されている、位置決めすることと、によって、ガイドワイヤを提供することと、
光励起照明として前記照明を生成することと、を含む、方法。
【0089】
(31) 前記光励起照明に応答して生成された戻り励起光輝性照明を記録することを含む、実施態様30に記載の方法。
(32) 前記第1の光ファイバが、前記光励起照明を放射するように結合され、前記第2の光ファイバが、前記光励起照明のフィルタリング後に前記戻り励起光輝性照明を受光するように結合されている、実施態様31に記載の方法。
(33) 前記管遠位端で前記可撓性生体適合性管の外面上に一対の生体適合性電極を形成することと、前記電極が接触する組織の特性を、前記電極からの電気信号を前記組織に注入することによって、調査することと、を含む、実施態様30に記載の方法。
(34) 前記注入された信号が、印加された所定の電圧を含み、前記方法が、前記組織が生命活動を維持しているか線維化されているかの指標を提供するように、前記電圧によって生成された電流に応答して前記接触した組織のインピーダンスを測定することをさらに含む、実施態様33に記載の方法。
(35) 前記注入された信号が、前記接触した組織を電気的に刺激するように、かつ前記組織が生命活動を維持しているかどうかの指標を提供するように、前記生体の心拍数よりも大きい周波数で印加されるパルスを含む、実施態様33に記載の方法。
【0090】
(36) 装置であって、
生体の身体の開口に挿入されるように構成された管遠位端を有する可撓性生体適合性管を備えるガイドワイヤと、
前記管遠位端に近接して固定されたカメラと、
プロセッサであって、
前記身体内の前記カメラの位置を追跡することと、
前記追跡されたカメラで前記身体の内部要素の画像を取得することと、
前記カメラの前記追跡された位置に応答して、前記内部要素の前記画像を前記内部要素のコンピュータ断層撮影(CT)画像と合成して、合成画像を形成することと、
画面上に合成画像を提示することと、を行うように構成された、プロセッサと、を含む、装置。
(37) 前記画像を合成することが、射影テクスチャマッピングを使用して前記カメラ画像を前記CT画像上に重ね合わせることを含む、実施態様36に記載の装置。
(38) 前記画像を合成することが、前記CT画像の画素から導出された三次元情報を前記カメラ画像に組み込むことを含む、実施態様36に記載の装置。
(39) 装置であって、
生体の身体の開口に挿入されるように構成された管遠位端を有する可撓性生体適合性管を備えるガイドワイヤと、
前記管遠位端に近接して位置する遠位端を有する第1の光ファイバ及び第2の光ファイバと、
プロセッサであって、
前記第1の光ファイバを介して光励起照明を前記身体内に放射することと、
前記第2の光ファイバを介して、前記光励起照明のフィルタリング後に戻り励起光輝性照明を受光することと、
前記戻り励起光輝性照明の受光の指標を提供することと、を行うように構成された、プロセッサと、を含む、装置。
(40) 前記指標は、前記管遠位端が、注入された光輝性化学物質を取り込んだ前記身体の組織に近接していることを示す、実施態様39に記載の装置。
【0091】
(41) 装置であって、
生体の身体の開口に挿入されるように構成された管遠位端を有する可撓性生体適合性管を備えるガイドワイヤと、
前記身体の組織に接触するように構成された、前記管遠位端で前記可撓性生体適合性管の外面上に形成された一対の生体適合性電極と、
プロセッサであって、
前記電極を介して前記接触した組織に第1の所定の電圧を印加することと、
前記接触した組織のインピーダンスを測定するように、前記第1の所定の電圧に応答して生成された電流を測定することと、
前記インピーダンスに応答して、前記組織が生命活動を維持しているか線維化されているかの指標を提供することと、を行うように構成された、プロセッサと、を含む、装置。
(42) 前記所定の電圧が、前記組織を刺激しない周波数で印加される、実施態様41に記載の装置。
(43) 装置であって、
生体の身体の開口に挿入されるように構成された管遠位端を有する可撓性生体適合性管を備えるガイドワイヤと、
前記身体の組織に接触するように構成された、前記管遠位端で前記可撓性生体適合性管の外面上に形成された一対の生体適合性電極と、
プロセッサであって、
前記接触した組織を電気的に刺激するために、前記生体の心拍数よりも大きい周波数で前記電極を介してパルスを印加することと、
前記刺激に応答して、前記組織が生命活動を維持しているかどうかの指標を提供することと、を行うように構成された、プロセッサと、を含む、装置。
(44) 前記指標が、前記接触した組織の可視運動が起こることに応答して提供される、実施態様43に記載の装置。
図1
図2A
図2B
図2C
図3
図4
図5
図6
図7A
図7B
【国際調査報告】