特表 2023-515447 複数の安全限界を備えた高出力アテレクトミー

(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】2023-04-13

(54)【発明の名称】複数の安全限界を備えた高出力アテレクトミー

(51)【国際特許分類】

   A61B 17/3207 20060101AFI20230406BHJP

【ＦＩ】

A61B17/3207

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022549614

(86)(22)【出願日】2021-02-12

(85)【翻訳文提出日】2022-08-30

(86)【国際出願番号】 US2021017939

(87)【国際公開番号】W WO2021167848

(87)【国際公開日】2021-08-26

(31)【優先権主張番号】62/978,600

(32)【優先日】2020-02-19

(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】506192652

【氏名又は名称】ボストン サイエンティフィック サイムド，インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＢＯＳＴＯＮ ＳＣＩＥＮＴＩＦＩＣ ＳＣＩＭＥＤ，ＩＮＣ．

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(74)【代理人】

【識別番号】100142907

【弁理士】

【氏名又は名称】本田 淳

(72)【発明者】

【氏名】サテルバク、マシュー

(72)【発明者】

【氏名】カールソン、コリドン

(72)【発明者】

【氏名】ビチェク、アンドリュー デイビッド

【テーマコード（参考）】

4C160

【Ｆターム（参考）】

4C160EE21

4C160MM36

(57)【要約】

アテレクトミーシステムは、アテレクトミーバーを回転駆動するように構成される電気駆動機構と、電気駆動機構の動作を制御するように構成されるコントローラとを含む。コントローラは、アテレクトミーバーに投入できる電力量を制限する電力入力制限値、およびアテレクトミーバーに投入できるエネルギー量を制限するエネルギー入力制限値に従って、電気駆動機構の動作を制御する。コントローラはまた、動的トルク制限値に従って電気駆動機構の動作を制御し得る。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

アテレクトミーシステムは、
アテレクトミーバーを回転駆動する電気駆動機構と、
前記電気駆動機構の動作を制御するように構成されたコントローラと
を備え、
前記コントローラは、前記アテレクトミーバーに投入することができる電力量を制限する電力入力制限値、および前記アテレクトミーバーに投入することができるエネルギー量を制限するエネルギー入力制限値に従って、前記電気駆動機構の動作を制御する、アテレクトミーシステム。

【請求項2】

前記電気駆動機構は、
アテレクトミーバーに接続された駆動ケーブルと、
前記駆動ケーブルを回転させる電気駆動モーターと
を備える、請求項１に記載のアテレクトミーシステム。

【請求項3】

前記駆動ケーブルに対して回転可能に取り付けられたアテレクトミーバーをさらに備える、請求項２に記載のアテレクトミーシステム。

【請求項4】

前記コントローラは、動的トルク制限値に従って前記電気駆動機構の動作を制御するようにさらに構成されている、請求項１～３のいずれか一項に記載のアテレクトミーシステム。

【請求項5】

前記動的トルク制限値は、前記電気駆動機構の動作速度に応じて変動する、請求項４に記載のアテレクトミーシステム。

【請求項6】

前記コントローラは、前記アテレクトミーシステムの動作中、前記電力入力制限値および前記エネルギー入力制限値のうちの少なくともいずれか一方を超えたとき、前記アテレクトミーシステムの操作者にフィードバックするようにさらに構成されている、請求項１～５のいずれか一項に記載のアテレクトミーシステム。

【請求項7】

前記フィードバックは、前記電気駆動機構の動作速度の一時的な低下を含む、請求項６に記載のアテレクトミーシステム。

【請求項8】

前記コントローラは、
前記電力入力制限値および前記エネルギー入力制限値を含み、且つ基準信号を出力するように構成される速度基準ブロックと、
前記速度基準ブロックから前記基準信号を受信して制御エフォート信号を生成するように構成される制御ブロックと、
前記制御ブロックから前記制御エフォート信号を受信し、同制御エフォート信号に従って前記電気駆動機構の動作を制御するように構成される駆動モーター回路ブロックと、を含む、請求項４に記載のアテレクトミーシステム。

【請求項9】

前記駆動モーター回路ブロックは、前記動的トルク制限値を保存しており、同動的トルク制限値に従って前記電気駆動機構の動作を制御する、請求項８に記載のアテレクトミーシステム。

【請求項10】

駆動ケーブルに対して動作可能に連結される電気駆動モーターと
前記駆動ケーブルに対して動作可能に連結されるアテレクトミーバーと、
前記電気駆動モーターに対して動作可能に連結される制御システムと
を備え、前記制御システムは、
電力入力制限値およびエネルギー入力制限値を含み、且つ基準信号を出力するように構成されている速度基準ブロックと、
前記速度基準ブロックから前記基準信号を受信し、且つ制御エフォート信号を生成するように構成されている制御ブロックと、
前記制御ブロックから前記制御エフォート信号を受信し、且つそれに応じて前記電気駆動機構の動作を制御するように構成される駆動モーター回路ブロックと、を備える、
アテレクトミーシステム。

【請求項11】

前記制御ブロックは、前記電気駆動モーターから位置信号を受信し且つ前記速度基準ブロックからの前記基準信号に加算されるモーター速度信号を出力する状態推定ブロックをさらに備える、請求項１０に記載のアテレクトミーシステム。

【請求項12】

前記電気駆動モーターはブラシレスＤＣ電気モーターを含む、請求項１１に記載のアテレクトミーシステム。

【請求項13】

前記駆動モーター回路ブロックは、動的トルク制限値を保存しており、同動的トルク制限値に従って前記電気駆動機構の動作を制御する、請求項１０～１２のいずれか一項に記載のアテレクトミーシステム。

【請求項14】

アテレクトミーシステムは、
駆動ケーブルに対して動作可能に連結される電気駆動モーターと、
前記駆動ケーブルに対して動作可能に連結されるアテレクトミーバーと、
前記電気駆動モーターに対して動作可能に連結される制御システムと
を備え、前記制御システムは、
電力入力制限値およびエネルギー入力制限値を含み且つ前記電力入力制限値および前記エネルギー入力制限値のうちの少なくとも一方によって制限される基準信号を出力するように構成される速度基準ブロックと、
前記速度基準ブロックから前記基準信号を受信し且つ制御エフォート信号を生成するように構成される制御ブロックと、
前記制御ブロックから前記制御エフォート信号を受信するように構成され、且つ動的トルク制限値を保存しており、前記制御エフォート信号および前記動的トルク制限値に従って前記電気駆動モーターの動作を制御する駆動モーター回路ブロックとを含むアテレクトミーシステム。

【請求項15】

前記制御システムは、前記アテレクトミーシステムの動作中、前記電力入力制限値、前記エネルギー入力制限値、または前記動的トルク制限値のいずれかに接近し、又は超えたとき、前記アテレクトミーシステムの操作者にフィードバックするようにさらに構成される、請求項１４に記載のアテレクトミーシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、医療装置並びに医療装置を製造及び使用するための方法に関する。より詳細には、本発明は、体管腔から閉塞物質を除去するための装置及び方法に関する。さらに、本発明は、血管などの体管腔の閉塞を貫通する通路を形成するためのアテレクトミー装置に関する。

【背景技術】

【0002】

多くの患者が、血流を制限する閉塞動脈やその他の血管の疾患に罹患している。閉塞には、血管の閉塞した部分内を通過する血流が減少した部分的閉塞、又は閉塞した血管内を通過する血流がほぼ遮断された完全閉塞（例えば、慢性完全閉塞）がある。いくつかの場合には、ステントは治療済みの領域に配置される。しかしながら、ステント内で再狭窄が生じると、血管をさらに閉塞させて血流を制限する可能性がある。血行再建術には、様々な装置を使用して閉塞部分内を貫通して閉塞部分に開口部を形成又は拡張する工程が含まれる。アテレクトミーは、切開要素を搭載したカテーテルを閉塞部分内に前進させて、閉塞部分を貫通する通路を形成又は拡張する技術である。閉塞部分の横断を容易にするための代替的なアテレクトミー装置が必要とされている。

【発明の概要】

【0003】

本発明は、医療機器の設計、材料、製造方法、及び代替的使用を提供する。一例として、アテレクトミーシステムは、アテレクトミーバーを回転駆動する電気駆動機構と、電気駆動機構の動作を制御するように構成されたコントローラとを含み、コントローラは、アテレクトミーバーに付与される電力量を制限する電力入力制限値と、アテレクトミーバーに付与されるエネルギー量を制限するエネルギー入力制限値とにしたがって、電力駆動機構の動作を制御する。

【0004】

代替的にまたは追加的に、電気駆動機構は、アテレクトミーバーに連結される駆動ケーブルと、駆動ケーブルを回転させる電気駆動モーターとを含み得る。
代替的または追加的に、アテレクトミーシステムは、駆動ケーブルに対して回転可能に取り付けられるアテレクトミーバーをさらに含み得る。

【0005】

代替的または追加的に、コントローラは、動的トルク制限値に従って電気駆動機構の動作を制御するようにさらに構成され得る。
代替的または追加的に、動的トルク制限値は、電気駆動機構の動作速度に応じて変動し得る。

【0006】

代替的または追加的に、コントローラは、アテレクトミーシステムの動作中、電力入力制限値およびエネルギー入力制限値のいずれか一方を超えたとき、アテレクトミーシステムの操作者にフィードバックするようにさらに構成され得る。

【0007】

代替的または追加的に、フィードバックは、電気駆動機構の動作速度の一時的な低下を含む。
代替的または追加的に、コントローラは、電力入力制限値およびエネルギー入力制限値を含みかつ基準信号を出力するように構成される速度基準ブロックと、速度基準ブロックから基準信号を受信して制御エフォート信号を生成するように構成される制御ブロックと、制御ブロックから制御エフォート信号を受信して、同制御エフォート信号に応じて電気駆動機構の動作を制御するように構成される駆動モーター回路ブロックとを含む。

【0008】

代替的または追加的に、駆動モーター回路ブロックは、動的トルク制限値を予め記憶し、この動的トルク制限値に応じて電気駆動機構の動作を制御する。
代替的または追加的に、動的トルク制限値は、電流制限値を含み得る。

【0009】

代替的または追加的に、制御ブロックは、比例積分微分（ＰＩＤ）コントローラを含み得る。
別例として、アテレクトミーシステムは、駆動ケーブルに対して動作可能に連結される電気駆動モーター、駆動ケーブルに対して動作可能に連結されるアテレクトミーバー、および駆動モーターに対して動作可能に連結される制御システムを含む。制御システムは、電力入力制限値およびエネルギー入力制限値を含みかつ基準信号を出力するように構成される速度基準ブロックと、速度基準ブロックから基準信号を受信するように構成されて制御エフォート信号を生成する制御ブロックと、制御ブロックから制御エフォート信号を受信して、それに応じて電気駆動機構の動作を制御するように構成される駆動モーター回路ブロックとを含む。

【0010】

代替的または追加的に、制御ブロックは、電気駆動モーターから位置信号を受信する状態推定ブロックであって、速度基準ブロックからの基準信号に合計されるモーター速度信号を出力する状態推定ブロックをさらに含む。

【0011】

代替的または追加的に、電気駆動モーターは、ブラシレスＤＣ電気モーターを含む。
代替的または追加的に、駆動モーター回路ブロックは、動的トルク制限値を予め記憶しており、同動的トルク制限値に応じて電気駆動機構の動作を制御する。

【0012】

代替的または追加的に、動的トルク制限値は、電流制限値を含む。
代替的または追加的に、制御ブロックは、比例積分微分（ＰＩＤ）コントローラを含む。

【0013】

別例として、アテレクトミーシステムは、駆動ケーブルに対して動作可能に連結される電気駆動モーター、駆動ケーブルに対して動作可能に連結されるアテレクトミーバー、および駆動モーターに対して動作可能に連結される制御システムを含む。制御システムは、電力入力制限値およびエネルギー入力制限値を含む速度基準ブロックであって、電力入力制限値及びエネルギー入力制限値のうちの少なくとも一方にしたがって制限される基準信号を出力するように構成される速度基準ブロックと、速度基準ブロックから基準信号を受信して制御エフォート信号を生成するように構成される制御ブロックと、制御ブロックから制御エフォート信号を受信するとともに、動的トルク制限値を保存するように構成されており、制御エフォート信号と動的トルク制限値とに従って電気駆動モーターの動作を制御する駆動モーター回路ブロックとを含む。

【0014】

代替的または追加的に、制御システムは、アテレクトミーシステムの動作中に電力入力制限値、エネルギー入力制限値、または動的トルク制限値のいずれかに接近または超えたときに、アテレクトミーシステムの操作者にフィードバックするようにさらに構成される。

【0015】

代替的または追加的に、フィードバックは、電気駆動機構の動作速度の識別可能な低下を含む。
いくつかの実施形態の上記概要は、本発明の各実施形態又はすべての実装を説明することを意図したものではない。以下の図面及び詳細な説明は、これらの実施形態をより詳細に例示する。

【0016】

本発明は、添付の図面に関連して本発明の様々な実施形態の以下の詳細な説明を考慮することにより、より完全に理解できる

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】例示的なアテレクトミーシステムを示す概略ブロック図。

【図2】例示的なアテレクトミーシステムを示す概略ブロック図。

【図3】例示的なアテレクトミーシステムを示す概略ブロック図。

【図4】例示的なアテレクトミーシステムを示す概略ブロック図。

【図5】例示的なアテレクトミーシステムを示す概略ブロック図。

【図6】例示的なアテレクトミーシステムを示す概略ブロック図。

【図7】例示的なアテレクトミーシステムを示す斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0018】

本発明は、様々な修正形態及び代替形態が可能であるが、それらのうちの特別なものが、例示することを目的として図面に示され且つ詳細に説明されている。しかし、その意図は、本発明を説明する特定の実施形態に限定することではない。むしろその意図は、本発明の趣旨及び範囲に含まれるすべての変更物、均等物及び代替物を網羅することにある。

【0019】

以下の定義された用語については、請求項又は本明細書の他の場所で異なる定義が与えられていない限り、これらの定義が適用されるものとする。
本明細書では、数値はすべて明示的に示されているか否かに関係なく、「約」という用語で修飾されることが想定されている。「約」という用語は、一般に、当業者が列挙された値と同等である（つまり、同じ機能又は結果を有する）と見なすであろう数の範囲を指す。多くの場合には、「約」という用語には、最も近い有効数字に四捨五入される複数の数値が含まれる。

【0020】

終点による数値範囲の列挙には、その範囲内のすべての数値が含まれる（例えば、１～５には、１、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４、及び５が含まれる）。
本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用するように、単数形「ひとつ（ａ）」、「ひとつ（ａｎ）」、及び「その（ｔｈｅ）」は、内容が明らかに別に指示しない限り、複数の指示対象を含む。本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用する場合、「又は（ｏｒ）」という用語は、内容が明確に別に指示しない限り、「及び／又は（ａｎｄ／ｏｒ）」を含む意味で一般に使用される。

【0021】

以下の詳細な説明は、図面を参照して読まれたい。異なる図面の類似する要素には同一番号が付されている。図面は必ずしも縮尺通りではないが、例示的な実施形態を示したものであり、本発明の範囲を限定することを意図していない。

【0022】

多くの患者が、閉塞した動脈、その他の血管、及び／又は体液の流れを制限し得る閉塞した管又は体管腔（例えば、血液、胆汁など）を患っている。閉塞には、血管の閉塞した部分内を通過する血流が減少する部分的閉塞、又は閉塞した血管内を通過する血流が実質的に遮断される完全閉塞（例えば、慢性完全閉塞）がある。血行再建術には、様々な装置を使用して閉塞部分内を貫通させて閉塞部分に開口部を形成又は拡張する工程が含まれる。アテレクトミーは、切開要素を搭載したカテーテルを閉塞内に前進させて、閉塞を貫通する通路を形成したり拡張したりする技術である。切開要素は、再狭窄が生じた場所において周囲の血管壁や以前埋め込まれたステントを損傷することなく閉塞を切開することが望ましい。しかしながら、切開要素が血管壁及び／又はステントに接触するように操作されたり前進されたりする場合がある。したがって、再狭窄が生じた場所において周囲の血管や以前埋め込まれたステントに損傷を与えることなく閉塞を切開することができる材料を用いたりアテローム切除術装置を設計したりすることが望ましい。加えて、切開要素は、柔かな閉塞物質だけでなく、石灰化した物質などの堅固な閉塞物質を除去する際にも有用であることが望ましい。本明細書に記載の方法及びシステムは、閉塞物質を効果的に切開しつつ、従来のアテレクトミー装置の有する制限の少なくともいくつかを克服するように構成されている。例えば、本明細書に開示する装置及び方法のいくつかは、独特の切開面形状及び／又は設計を有する切開要素を備える。

【0023】

図１は、アテレクトミーバー１４を回転駆動する駆動機構１２を含む例示的なアテレクトミーシステム１０を示す概略ブロック図である。例示的なアテレクトミーシステム１０は、本明細書では電気的に駆動されるアテレクトミーシステムとして説明されているが、いくつかの場合には、アテレクトミーシステム１０は、圧縮空気または別の圧縮流体を使用して、アテレクトミーバー１４を駆動するタービンを駆動する。空気圧作動式アテレクトミーシステムの例示的であるが、ボストンサイエンティフィック社から市販されているＪｅｔｓｔｒｅａｍ（登録商標）アテレクトミーシステムおよびROTABLATOR（登録商標）アテレクトミーシステムが含まれる。

【0024】

アテレクトミーシステム１０は、駆動機構１２の動作を制御するように構成されるコントローラ１６を含む。いくつかの場合には、アテレクトミーシステム１０は、コントローラ１６が駆動機構１２のパフォーマンスに関する情報を表示することができるように、コントローラ１６に対して操作可能に接続されるユーザーインターフェース１８を含む。この情報は、例えば、駆動機構１２の瞬間速度、アテレクトミーバー１４によって経験する瞬間トルクなどのうちの１つ以上を含む。いくつかの場合には、アテレクトミーシステム１０は、ユーザーインターフェース１８を含まなくてもよい。いくつかの場合には、アテレクトミーバー１４は、カッティングヘッドまたはカッティング部材であり、またはカッティングヘッドまたはカッティング部材を含むと呼ばれてもよく、これらの用語は交換可能に使用され得る。

【0025】

図２は、例示的なアテレクトミーシステム２０を示す概略ブロック図であり、駆動機構１２は、駆動モーター２２および駆動モーター２２ならびにアテレクトミーバー１４に対して動作可能に接続される駆動ケーブル２４を含む。いくつかの場合には、アテレクトミーシステム２０の要素は、アテレクトミーシステム１０の要素と組み合わされてもよい。いくつかの場合には、アテレクトミーシステム２０は、また、ハンドル（図示略）を含んでもよい。いくつかの場合には、駆動モーター２２は、アテレクトミーシステム２０の重量および他の寸法に対して、アテレクトミーバーを３秒未満、またはいくつかの場合には２秒未満で全速力まで加速することができるようなサイズにされてもよい。一例として、モーター２２は、少なくとも６０ワットの定格である。特定の例では、モーター２２は、約８０ワットの定格である。これらは単なる例である。

【0026】

図３は、アテレクトミーバー１４を回転駆動するために駆動機構１２の動作を制御するように構成される制御システム４２を含む例示的なアテレクトミーシステム４０を示す概略ブロック図である。いくつかの場合には、アテレクトミーシステム４０の要素は、アテレクトミーシステム１０およびアテレクトミーシステム２０のうちの１つ以上と組み合わせてもよい。制御システム４２は、基準ブロック３２と、基準ブロック３２に対して動作可能に連結される比例積分微分（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｉｎｔｅｇｒａｌ Ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ：ＰＩＤ）コントローラ４４とを含む。いくつかの場合には、基準ブロック３２は、公称値、負の値、およびゼロの間で選択可能な速度基準４６を決定することができる。いくつかの場合には、ＰＩＤコントローラ４４は、基準ブロック３２から受信される速度基準４６にオフセット値を追加するようにさらに構成されており、それによって出力信号４８を出力することができるが、いくつかの場合には、基準ブロック３２がオフセット値を追加し得る。

【0027】

図４は、アテレクトミーバー１４を回転駆動するために駆動モーター２２の動作を制御するように構成された制御システム５２を含む例示的なアテレクトミーシステム５０を示す概略ブロック図である。いくつかの場合には、アテレクトミーシステム５０の要素は、アテレクトミーシステム１０、アテレクトミーシステム２０またはアテレクトミーシステム４０のうちの１つ以上と組み合わせてもよい。制御システム５２は、駆動モーター２２に対して動作可能に連結されて、駆動モーター２２のパフォーマンスを監視するとともに制御エフォート信号５６を出力するように構成されるフィードバックループ５４を含む。駆動回路５８は、制御エフォート信号５６を受信して制御エフォート信号５６に従って駆動モーター２２の動作を制御するように構成されている。

【0028】

いくつかの場合には、フィードバックループ５４は、速度基準を割り出すための基準ブロックと、速度基準を受信するために基準ブロックに対して動作可能に連結される比例積分微分（ＰＩＤ）コントローラとを含み、ＰＩＤコントローラは、制御エフォート信号を割り出すとき、速度基準と、比例（P）ゲイン値と、積分（I）ゲイン値と、微分（D）ゲイン値とを利用するように構成される。いくつかの場合には、フィードバックループ５４は、無負荷状態の間に駆動モーター２２の速度を正確に保持するために、基準ループ５４に提供される基準信号にオフセット値を追加するように構成される。いくつかの場合には、例えば、アテレクトミーバー１４がスタックした場合、制御システム５２は、短時間の間にトルク閾値が到達されるまで駆動モーター２２によって付与されるトルクを増加させ、その後、駆動機構のエネルギーを巻き戻すために、モーター２２を低速で逆転させるように構成されてもよい。

【0029】

図５は、例えば、コントローラ１６（図１、図２）、制御システム４２（図３）、または制御システム５２（図４）のうちのいずれかの内部に実装され得る例示的な制御アルゴリズム６０を示す概略ブロック図である。いくつかの場合には、例えば、例示的な制御アルゴリズム６０は、アテレクトミーシステム１０、２０、４０、５０などのアテレクトミーシステムに、患者を保護するのに役立つ追加の保護手段を設ける。回転式アテレクトミーを実施する際に、患者に付与される電力およびエネルギーの量には限界があることが理解できる。たとえば、アブレーション速度を上げるとともに、電力を付与しすぎると、血管に外傷を負わせる可能性がある。エネルギーを付与しすぎると、アテレクトミーバーの近傍において患者の体内で、定常状態の温度が過度に上昇する可能性がある。電力は時間あたりのエネルギーとして定義されるため、電力とエネルギーは関連していることが理解できる。例示的な制御アルゴリズム６０はまた、動的トルク制限を設けると考えられる。いくつかの場合には、付与され得るトルクの量は回転速度によって変動し得る。駆動機構（駆動機構１２など）の慣性を克服する必要があるため、例えば、アテレクトミーバーを最初に回転させ始めるとき、追加のトルクが必要となる場合がある。例示的な制御アルゴリズム６０は、いくつかのブロックを有すると考えられ得る。速度基準ブロック６２は、速度基準を示す信号を形成する。速度基準は、速度基準ブロック６２内に保存され且つ出力された速度信号に絞り効果を付与し得る速度制限を有し得る。

【0030】

エネルギー制限ブロック６４は、アテレクトミーバー１４に付与されるエネルギー量を制限するエネルギー入力制限値を保存する。いくつかの場合には、エネルギー入力制限値は、熱の放散量を説明するために、自己リセットされ得ると考えられる。エネルギー制限ブロック６４は、患者の体外の周囲環境に対して失われるエネルギーに対して、アテレクトミーバーに付与することができるエネルギーを推定することによって、システムの非効率性を説明することができる。

【0031】

電力制限ブロック６６は、アテレクトミーバー１４に付与することができる時間平均電力の量を制限する電力入力制限値を保存する。電力制限ブロック６６は、いくつかの場合には、安全な平均電力に対して既知の制限値を参照して、既知の制限値に接近、またはそれを超えたときにのみ減速信号を出力する。電力制限ブロック６６は、患者の外部の周囲環境に対して失われる電力と対立するものとして、アテレクトミーバー１４に投入される電力を推定することによって、システムの非効率性を説明することができる。

【0032】

速度コントローラ６８は、速度基準ブロック６２、エネルギー制限ブロック６４、および電力制限ブロック６６のそれぞれから入力を受け取り、駆動機構を動作させるための適切な速度を決定する。電流制限ブロック７０は、速度コントローラ６８から信号を受信し、アテレクトミーシステムを介して付与され得るトルクの量を制限する電流入力制限値を含む。電流制限ブロック７０は、電流コントローラ７２に信号を提供し、電流コントローラ７２は、過剰な電流（トルク）を監視して、駆動信号を駆動モーター７４に出力する。駆動モーター７４は、前の図に示す駆動モーター２２を表す。

【0033】

例示的な制御アルゴリズム６０は、フィードバックアルゴリズムであると考えられ得る。駆動モーター７４は、エネルギー制限ブロック６４、電力制限ブロック６６、電流制限ブロック７０、および電流コントローラ７２のうちの１つ以上に提供される電流信号７６を出力する。同様に、駆動モーター７４は、エネルギー制限ブロック６４、電力制限ブロック６６、速度コントローラ６８、および電流制限ブロック７０のうちの１つ以上に提供される速度信号７８を出力する。タイマー８０は、エネルギー制限ブロック６４に時間信号を提供し、これにより、制御アルゴリズム６０がエネルギーから電力を計算すること、及び電力からエネルギーを計算することを可能にする。

【0034】

図６は、例示的なアテレクトミーシステム９０を示す概略ブロック図である。いくつかの場合には、アテレクトミーシステム９０の要素は、アテレクトミーシステム１０、アテレクトミーシステム２０、アテレクトミーシステム４０またはアテレクトミーシステム５０のうちの１つ以上と組み合わせてもよい。例示的なアテレクトミーシステム９０は、制御システム９２および駆動機構９４を含む。駆動機構９４は、いくつかの場合には、図示のように、ブラシレスＤＣ電気モーターであり得る駆動モーター９６を含む。駆動機構９４は、駆動モーター９６の出力に対して所望のギア減速を行うギア９８のセットを含む。駆動コイル１００は、駆動ケーブル２４などの駆動ケーブルを表し、駆動コイル１００は、駆動ケーブル２４が回転に対してどのように反応するかにより、しばしばばねコイルとしてモデル化されるとともに、ばねコイルとして扱われる。アテレクトミーバー１０２は、駆動コイル１００に連結して示されている。

【0035】

制御システム９２は、比例（Ｐ）項１０６、積分（Ｉ）項１０８、および微分（Ｄ）項１１０を合計ブロック１１２に提供する比例積分微分（ＰＩＤ）コントローラ１０４を含む。速度基準ブロック１１４は、速度基準値を合計ブロック１１６に提供し、ここで、速度基準値は、状態推定ブロック１１８によって提供される速度値と合計される。状態推定ブロック１１８は、駆動モーター９６から位置信号を受信する。モーター駆動ブロック１２０は、加算ブロック１１２から信号を受信して、駆動信号を駆動モーター９６に出力する。

【0036】

制御システム９２は、制御アルゴリズム６０に関して説明される機能を提供するように構成されることが理解できる。いくつかの場合には、例えば、速度基準ブロック１１４は、アテレクトミーバー１０２および／または駆動コイル１００に投入できるエネルギー量を制限するエネルギー入力限界値だけでなく、アテレクトミーバー１０２および／または駆動コイル１００に投入できる時間平均電力量を制限する電力入力制限値を保存、又は含む。いくつかの場合には、関心のある特定の組織の熱時定数に関連する移動平均を使用することができる。いくつかの場合には、モーター駆動ブロック１２０は、動的トルク制限値を保存し、又は含む。動的トルク制限値は、例えば、電流として表し得る。

【0037】

いくつかの場合には、エネルギー入力制限値、電力（または時間平均電力入力制限値、および動的トルク制限値の１つ以上が、所定の安全限界値に接近、または超える場合、制御システム９２は、システムの使用者が気付くのに十分な速度低下を開始し得る。システムは、停止されず、一時的に速度が低下される。いくつかの場合には、これは段階的に行われ、複数の安全制限値のうちの１つに接近すると第１の速度低下が開始され、これら安全制限値のうちの１つを超えると、第２の速度低下（第１の速度低下よりも大きい）が開始され得る。

【0038】

図７は、例示的なアテレクトミーシステム１３０を示す斜視図である。いくつかの場合には、アテレクトミーシステム１３０は、アテレクトミーシステム１０、２０、４０、５０または９０を具現したものであると考えられ得る。いくつかの場合には、アテレクトミーシステム１３０の要素は、例えば、アテレクトミーシステム１０、２０、４０、５０または９０のいずれかの要素と組み合わせてもよい。アテレクトミーシステム１３０は、ハンドル１３２を含む。図示されていないが、アテレクトミーシステム１３２は、駆動機構（図１～３に示す駆動機構１２など）、およびハンドル１３２内に配置されて駆動機構の動作を制御するコントローラ（図１～２に示すコントローラ１６など）を含むことが理解できる。ハンドル１３２は、例えば、動作中に平らな表面上でハンドル１３２を安定させるのに役立つ脚１３４を含んでもよい。制御機構１３６は、ハンドル１３２から延びて、使用中にアテレクトミーシステム１３２の１つ以上の要素を制御する際に使用され得る。例えば、制御機構１３６を使用して、使用者が駆動機構の動作速度を変更できるようにする。

【0039】

ハンドル１３２は、近位領域１３８および遠位領域１４０を含む。理解できるように、遠位領域１４０は、駆動ケーブル（図２、図４の駆動ケーブル２４など）がハンドル１３２から出ることができるように構成される開口１４２を含む。視認できないが、近位領域１３８は、アテレクトミーシステム１３０内を通過して延びるガイドワイヤ１４４を収容するように構成され得る。遠位領域１４０では、ガイドワイヤ１４４は、この図には示されていない駆動ケーブル内を通過して延びると考えられる。いくつかの場合には、アテレクトミーバー１４は、本明細書で説明される制御を含まない単純な駆動機構（図示せず）に取り付けられてもよい。

【0040】

本発明は、多くの点で、単なる例示であることを理解されたい。本発明の範囲を超えることなく、詳細において、特に形状、寸法、及び工程の構成に関して変更を行うことができる。これは、適切な範囲で、１つの例示的な実施形態の要素の任意の使用が他の実施形態で使用されることを含み得る。言うまでもないが、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲が表現される言語で定義される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【国際調査報告】