(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】2023-09-08
(54)【発明の名称】内部二次結石断片化機構
(51)【国際特許分類】
A61B 17/22 20060101AFI20230901BHJP
A61B 18/26 20060101ALI20230901BHJP
【ＦＩ】
A61B17/22 510
A61B18/26
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023510425
(86)(22)【出願日】2021-08-11
(85)【翻訳文提出日】2023-04-11
(86)【国際出願番号】 US2021045499
(87)【国際公開番号】W WO2022035937
(87)【国際公開日】2022-02-17
(31)【優先権主張番号】63/065,836
(32)【優先日】2020-08-14
(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】500498763
【氏名又は名称】ジャイラス エーシーエムアイ インク ディー／ビー／エー オリンパス サージカル テクノロジーズ アメリカ
(74)【代理人】
【識別番号】100108453
【弁理士】
【氏名又は名称】村山 靖彦
(74)【代理人】
【識別番号】100110364
【弁理士】
【氏名又は名称】実広 信哉
(74)【代理人】
【識別番号】100133400
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 達彦
(72)【発明者】
【氏名】ジェフリー・エム・シュミット
(72)【発明者】
【氏名】チャールズ・ベーカー
(72)【発明者】
【氏名】クリステン・アール・トゥータン
(72)【発明者】
【氏名】スザンナ・エル・マヨ
【テーマコード（参考）】
4C026
4C160
【Ｆターム（参考）】
4C026AA10
4C026BB07
4C160EE03
4C160EE05
4C160EE15
(57)【要約】
本開示は、一次断片化プローブを介して音響エネルギーを伝達して結石塊を結石断片に破砕するための音響トランスデューサと、プローブを圧力源に接続する排出管と、断片化プローブおよび排出管に沿って延在する排出経路に配置されて結石断片をさらに破壊し、排出経路におけるより近位の場所での詰まりを抑制する二次断片化装置と、を有する結石破砕装置を含む。結石破砕装置の詰まりを抑制する方法が、一次断片化装置から、結石破砕装置の排出経路の通路に沿って結石塊の断片を受け取るステップと、排出経路の通路に沿って一次断片化の場所により近位である場所で結石断片をさらに破壊するステップと、を含むことができる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
一次断片化プローブを介して音響エネルギーを伝達して結石塊を結石断片に破砕するための音響トランスデューサと、前記プローブを圧力源に接続する排出管であって、前記一次断片化プローブおよび前記排出管を通って排出経路が延在する、排出管と、
前記排出経路に配置されて前記結石断片をさらに破壊し、前記排出経路におけるより近位の場所での詰まりを抑制する二次断片化装置と、
を含む結石破砕装置。
【請求項2】
前記二次断片化装置は、前記排出経路に配置された回転切断器具を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項3】
前記回転切断器具に機械的に結合されて、前記排出経路を通る流れに応答して前記回転切断器具の回転を誘発する推進力をさらに含む、請求項２に記載の装置。
【請求項4】
前記切断器具は、前記排出経路に固定された保持フィーチャと、前記保持フィーチャに対する前記切断器具の回転を可能にする回転切断器具と、を含む、請求項２に記載の装置。
【請求項5】
前記回転切断器具は、前記排出経路に沿って配置された少なくとも２つの回転切断器具を含む、請求項２に記載の装置。
【請求項6】
前記回転切断器具は２つ以上の逆回転切断器具を含む、請求項５に記載の装置。
【請求項7】
前記回転切断器具の回転軸が前記排出経路の長手軸に平行または同軸である、請求項２に記載の装置。
【請求項8】
前記排出管は前記音響トランスデューサに結合されて、前記一次断片化プローブから前記結石への音響エネルギーの通過を可能にする、請求項２に記載の装置。
【請求項9】
前記排出経路における、そして前記二次断片化装置の遠位に配置されたオーガをさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項10】
前記オーガは、前記排出経路の長手軸に平行またはこれと同軸の軸を中心に配置されたオーガビットを含む、請求項９に記載の装置。
【請求項11】
前記二次断片化装置はグラインダを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項12】
前記グラインダは、複数の切断器具を上に備えた円周ピースを有する回転グラインダを含む、請求項１１に記載の装置。
【請求項13】
前記二次断片化装置はレーザファイバを含む、請求項１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
本願は、２０２０年８月１４日に出願された米国仮特許出願第６３／０６５，８３６号に対する優先権の利益を主張するものであり、その内容を参照によりその全体を本明細書に組み込む。
本願は、２０２０年８月１４日に出願された米国仮特許出願第６３／０６５，８３６号に対する優先権の利益を主張するものであり、その内容を参照によりその全体を本明細書に組み込む。
【0002】
本文書は、砕石術を使用して生理学的結石または「結石」のような障害物を破壊するための技術に、より詳細には、たとえばレーザ砕石術を使用して障害物を破壊するための技術に関する。
【背景技術】
【0003】
医療用内視鏡は１８００年代初頭に初めて開発され、体の内側を検査するために使用されてきた。典型的な内視鏡は、光学的または電子的撮像システムを含む遠位端、およびたとえばこのデバイスを操作するためまたはその画像を見るためのコントロールを備えた近位端を有する。細長いシャフトが近位および遠位端を接続する。いくつかの内視鏡により、医師が１つまたは複数の作業チャネルを下ってツールを通過させ、たとえば、組織を切除するまたは物体を回収することが可能になる。
【0004】
過去数十年にわたって、内視鏡検査の分野において、そして特に胆管、尿路、腎臓、および胆嚢における生理的結石の破壊に関して、いくつかの進歩がなされてきた。これらの領域における生理的結石は、管を塞ぎ、患者にかなりの痛みを引き起こす可能性があるため、破壊および／または除去せねばならない。超音波または他の音響砕石術、空気圧砕石術、電気水圧砕石術（ＥＨＬ）、および緑色光、ＹＡＧ、またはホルミウムレーザを使用して結石を破壊することを含むことができるようなレーザ砕石術を含む、結石を破壊するための異なる技術が開発されてきた。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示は、とりわけ、結石破砕装置における、たとえば結石の断片化および治療に使用される音響プローブにおける詰まりを防止、抑制、または修復するための装置および方法を提供する。本明細書の装置および方法は、たとえばより遠位の一次断片化機構によって生成された結石または結石の断片を除去するための排出経路に沿って、二次結石断片化機構を含むことができる。結石または結石断片のこのようなさらなる断片化は、このような二次断片化の支援がなければ起こる可能性がある排出経路に沿った詰まりを防止、抑制、または修復するのに役立つことができる。これは、ひいては、二次断片化が起こっている間、さもなければ起こる可能性がある排出経路に沿った詰まりによって処置が妨害されることなく、結石破砕装置のより連続的な操作をユーザに提供するのに役立つことができる。
【0006】
たとえば患者内の結石塊を破壊するための音響伝達プローブを使用する結石破砕処置において、結石破砕装置は、たとえば断片の破片を除去するために吸引が適用される排出経路に沿って詰まる可能性がある。排出経路は、たとえば、標的結石塊近くの結石破砕装置先端から、装置本体を通って延在することができ、そして装置に接続された吸引または排出管を含むことができ、これに沿って破片の除去のために吸引が適用される。たとえば、結石塊が断片化、破砕、または粉塵化される場合、結果の結石断片が、たとえばプローブ先端で、プローブ本体内で、超音波トランスデューサ近くで、取り付けられた吸引通路において、または排出経路におけるまたは沿う他の場所、またはこのような場所の１つまたは複数の組み合わせで装置を詰まらせる可能性がある。このような詰まりは排出経路を妨害または閉塞する可能性があり、これにより処置中の後続の排出を減少またはさらには停止させる可能性があり、患者および装置からのこのような追加の結石断片の後続の除去がより困難になる。いくつかの場合において、オペレータは、詰まりがあるとき、たとえば装置の排出管から手動で詰まりを取り除くため、処置を停止する必要があることさえあり、これには、技術者または看護師のような追加の人員の助けが要求されることがある。クリーニングツールを使用して手動で詰まり防止を行うことができるときもあるが、装置の１つまたは複数の部分を分解して排出管の詰まった部分へのアクセスを可能にして詰まりを緩和または低減または除去せねばならないときもある。極端な場合において、バックアップ装置を使用して、詰まった装置を交換せねばならない。好ましくは、オペレータは、手動の詰まり防止のために処置を停止する必要なく、詰まりを回避する、または他の方法でこれに対処することができるであろう。
【0007】
追加の二次断片化機構は、たとえば一次断片化機構により近位であり得る排出経路に沿った１つまたは複数の場所で、たとえば結石破砕装置に統合され得る、または他の方法で内蔵して含まれ得る、詰まり防止機構として機能することができる。二次断片化機構は、結石断片をさらに粉砕、分解、またはその大きさを縮小して、たとえば１つまたは複数の接合部、ピンチポイント、またはこの手持ち装置内またはこれに結合された排出経路に沿った他の詰まりやすい領域での詰まりを抑制、防止、または中断するのに役立つことができる。このような二次断片化機構は、たとえば装置から近位につながる関連する吸引または排出管に沿った装置内の排出経路に沿って、インペラまたはグラインダまたは他の機械的断片化装置、またはレーザのような光学的断片化装置、またはこれらの１つまたは複数の組み合わせの１つまたは複数を含むことができる。継続的な詰まり防止のために追加の二次断片化機構を使用することは、医療処置の継続性を促進するのに役立ち、装置の詰まり防止のために治療処置の途中で停止する必要を回避するのに役立つことができる。
【0008】
たとえば、結石破砕装置は、一次断片化プローブを介して音響エネルギーを伝達して結石塊を結石断片に破砕するための音響トランスデューサを含むことができる。この装置は、たとえばプローブの遠位端を吸引または他の圧力源に接続するため、装置および吸引または排出管を通って延在する排出経路を有することができる。二次断片化装置を排出経路にまたはこれに沿って配置して、たとえば結石断片をさらに破壊するのに役立つことができ、これは排出経路に沿ったより近位の場所での詰まりを抑制するのに役立つことができる。
【0009】
一例において、結石破砕装置の詰まりを抑制する方法が、一次断片化装置から、結石破砕装置の排出経路に沿って結石塊の１つまたは複数の断片を受け取るステップを含むことができる。結石断片は、排出経路に沿って、たとえば一次断片化装置の場所により近位である場所でさらに破壊することができる。
【0010】
図面において、これらは必ずしも一定の縮尺ではなく、同様の数字が異なる図において類似の構成要素を指すことができる。異なる文字の接尾辞を有する同様の数字が類似の構成要素の異なる例を表すことができる。図面は概して、例の方法によって、しかし限定の方法によってではなく、本書で議論するさまざまな実施形態を示す。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】結石破砕装置の一部の一例の概略図を示す。
【図2】結石破砕装置における二次断片化または詰まり防止のための回転ブレード構成の一部の一例の概略図を示す。
【図3】たとえば二次断片化および結石破砕装置の詰まり防止のための二重回転ブレード構成の一部の一例の概略図を示す。
【図4】たとえば結石破砕装置の詰まり防止のための二次断片化のための環状回転ブレード構成の一部の一例の概略図を示す。
【図5A】たとえば結石破砕装置の詰まり防止のための二次断片化のためのオーガ構成の一部の一例の概略図を示す。
【図5B】たとえば結石破砕装置の詰まり防止のための二次断片化のためのオーガ構成の一部の一例の概略図を示す。
【図6A】たとえば結石破砕装置の詰まり防止のための二次断片化のためのバーグラインダ構成の一部の一例の概略図を示す。
【図6B】たとえば結石破砕装置の詰まり防止のための二次断片化のためのバーグラインダ構成の一部の一例の概略図を示す。
【図7A】たとえば結石破砕装置のための二次断片化のための切断器具構成の一部の一例の概略図を示す。
【図7B】たとえば結石破砕装置のための二次断片化のための切断器具構成の一部の一例の概略図を示す。
【図7C】たとえば結石破砕装置のための二次断片化のための切断器具構成の一部の一例の概略図を示す。
【図8】結石破砕装置のためのレーザファイバ構成の一部の一例の概略図を示す。
【図9】結石破砕装置の詰まりに対処するための方法の一部の一例を示すフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【0012】
砕石装置における排出経路に沿って捕捉された結石塊断片による詰まりの問題に対処するためのシステムおよび方法の例が、結石の一次音響または他の断片化を提供するために使用される遠位先端より近位である排出経路に沿った１つまたは複数の場所で結石断片をさらに処理するための二次断片化装置を提供することを含むことができる。排出経路は、たとえば、砕石装置の遠位先端から、装置の本体を通って、および装置に接続された吸引または排出管を通って延在することができる。たとえば超音波トランスデューサと排出管との間の１つまたは複数の場所で、排出経路に沿ってより近位に１つまたは複数の二次断片化の場所を配置することができる。このような二次断片化機構の例示的な例は、たとえば、プロペラ駆動ブレードまたは他のブレード構成、グラインダ、レーザファイバ、または１つまたは複数の他の二次断片化モダリティを含むことができる。二次断片化装置は、たとえば結石断片の継続的なさらなる破壊のために連続的に、または断続的に（たとえば指定されたスケジュールで、または検出された詰まりまたは詰まりやすい状況を示す１つまたは複数の条件の検出の兆候のような、感知されたパラメータまたは他のトリガーに応答して）作動させることができる。
【0013】
図１は、二次断片化装置１６０を含むことができるような、音響伝達結石破砕および除去装置１００の一部の一例の概略図を示す。装置１００は、近位部分１０２を含むことができるような手持ち部分および遠位部分１０４を含むことができる。遠位部分は、たとえば内視鏡または他の補助器具を介して、患者内の開口に挿入することができる。装置１００は、プローブ本体１１２を備えたプローブ１１０および二次断片化装置１６０を含むことができる。二次断片化装置１６０は、排出経路または通路に沿ってプローブ１１０の遠位端より近位である場所に配置することができる。装置１００はまた、音響トランスデューサ１２０、ハンドピース１２５、排出管１３０、および吸引または他の圧力源１４０の１つまたは複数を含む、またはこれらに結合することができる。装置１００は発電機１５０と連通することができる。
【0014】
装置１００は、たとえば断片化による結石の治療のための砕石装置を含むことができる。装置１００は、結石を断片化する、または他の方法で生理学的標的を治療するため、たとえば超音波または他の音響エネルギーを使用する、低周波ソレノイド駆動弾道衝撃を使用する、またはこれらの任意の組み合わせを使用する砕石治療を提供することができる。装置１００は、結石の破壊のために音波および超音波の両方のパルシングを可能にすることができるような、二重または他の多重周波数装置を含むことができる。
【0015】
プローブ１１０は、たとえば結石を治療するため、たとえば切開を介して、たとえば患者内へ少なくとも部分的に挿入することが可能になるような大きさおよび形状にすることができる。プローブ１１０は、音響エネルギーを発生器または音響トランスデューサから断片化のために標的結石に伝達するための音響伝達プローブを含むことができる。プローブ１１０は、装置を使用するオペレータにより近い近位部分１０２と、治療部位により近い遠位部分１０４と、を含むことができる。プローブ１１０は、使用される特定のプローブタイプおよび遠位プローブ先端に応じて、たとえば、約２５０ｍｍから約６００ｍｍの長さを有することができる。プローブ１１０は、使用される特定のプローブタイプおよびプローブ先端に応じて、たとえば、約０．９０ｍｍから約３．８０ｍｍの直径を有することができる。
【0016】
プローブ１１０は、たとえばまた近位部分１０２と遠位部分１０４との間に延在する管腔を備えて、近位部分１０２と遠位部分１０４との間に延在するプローブ本体１１２を含むことができる。プローブ本体１１２は、たとえば断片化のために結石に到達するため、患者内へ挿入するための大きさおよび形状にすることができる。プローブ本体１１２は、セラミック、金属または複合材料を含むことができ、またはこれらで作製することができる。プローブ本体１１２は、プローブ先端１１４と連結するための１つまたは複数の連結器または他の取り付け機構を含むことができる。プローブ本体１１２により、オペレータが標的結石上またはその近くでプローブ先端１１４の配置および作動を操作することが可能になり得る。
【0017】
プローブ先端１１４はプローブ本体１１２に取り付けることができる。プローブ先端１１４は、１つまたは複数の標的結石を破壊、断片化、または破砕するための大きさ、形状、および配置にすることができる。プローブ先端１１４はプローブ本体１１２に取り付けることができる。いくつかの場合において、プローブ先端１１４は管腔１１６を含むことができる。プローブ先端１１４がエンドユーザによってプローブ本体１１２に取り付けられると、プローブ先端１１４の管腔１１６は、プローブ本体１１２の管腔１１３と位置を合わせてそこから延在し、たとえば連続した灌注および／または排出経路を提供することができる。プローブ先端１１４は、実行されるべき特定の処置、または処置が実行されるべき特定の標的に応じて、切削された先端、四角い先端、遠位に面する表面積が大きくまたは小さくなる先端、変化する表面状況、さまざまな形態のような、所望の形態または他の特徴を有し、またはさまざまな材料のものとすることができる。
【0018】
音響トランスデューサ１２０は、音響伝達プローブ１１０を介して標的結石に音響エネルギーを提供するために作動可能とすることができる。音響トランスデューサ１２０は、超音波エネルギー、音波エネルギー、またはこれらの何らかの組み合わせを提供して、たとえば断片化または粉塵化によって、たとえば標的結石を破壊することができる。いくつかの場合において、音響トランスデューサ１２０は、さまざまなエネルギーレベルまたはエネルギータイプの間の衝撃パルシングのために構成することができる。これは、たとえば、断続的な低周波音響エネルギーパルスで、または断続的な弾道機械エネルギー線量で超音波エネルギーを適用することを含むことができる。音響トランスデューサ１２０は、特定の動作に応じて、波形または周波数が変化する音響エネルギーを提供することができる。たとえば、音響トランスデューサ１２０は、処置の１つまたは複数の部分について波形を選択、調整、または最適化するように動作させることができる。音響トランスデューサ１２０は、音響伝達プローブ本体１１２に音響的に結合して、たとえばプローブ本体１１２の長さを下って音響エネルギーをプローブ先端１１４に提供することができ、これは標的結石の近くに、またはこれと接触して配置することができる。一例において、音響トランスデューサ１２０は、使用される特定のトランスデューサに応じて、約４から約６ｃｍの直径、約１５から約２５ｃｍの長さ、および約０．４から約１．０ｋｇの重量を有することができる。
【0019】
ハンドピース１２５は、エンドユーザオペレータが装置１００を把持および操作することが可能になるような形状および大きさにすることができる。一例において、ハンドピース１２５は音響トランスデューサ１２０のすべてまたは一部を収容することができる。ハンドピース１２５は、たとえばオペレータが装置１００を制御することが可能になる１つまたは複数のボタンまたは別のユーザインターフェース手段を含むことができる。たとえば、ハンドピース１２５は、圧力源１４０と連通する可変吸引制御のためのダイヤルを含むことができる。一例において、ハンドピースは、音響トランスデューサ１２０から超音波、音波、または他のエネルギーを適用して、断片化のために標的結石に適用するための１つまたは複数のボタンを含むことができる。いくつかの例において、このシステムは、加えて、または代わりに、たとえば音響トランスデューサ１２０の作動を制御するため、フットペダルまたは他の補助アクチュエータを含むことができる。
【0020】
排出管１３０は、プローブ１１０の管腔１１３に流体接続して、たとえば装置１００に灌注、吸引、または両方を提供することができる。排出管１３０は、ハンドピース１２５から圧力源１４０または他の圧力源に向かって外向きに延在することができる。圧力源１４０は、排出管１３０の長さを下って排出圧力を提供して、プローブ１１０の管腔１１３から離れるように排出管１３０を下って破砕結石の断片を引き込むことができる。排出管１３０は加えて所望の通り灌注することができる。排出管１３０は、結石断片が除去されるより大きな排出経路１７０の一部とすることができる。
【0021】
発電機１５０は、たとえば使用中に装置１００に電気エネルギーを提供するよう、装置１００と電気連通することができる。発電機１５０は、電気エネルギーを提供して音響トランスデューサ１２０に給電して、たとえば標的結石を断片化するために超音波または他の音響または弾道エネルギーを生成することができる。一例において、発電機１５０は約９０から約２６４ボルト（ピークツーピーク）のＡＣ電気エネルギーを提供することができる。発電機１５０によって提供される電気エネルギー信号は、実施されるべき特定の治療、および所望のパラメータに依存し得るように変更することができる（たとえば、振幅、周波数、パルス幅、変調など）。
【0022】
装置１００は加えて、たとえば標的結石の一次断片化を提供することができるプローブ先端１１４の遠位端より近位である任意の場所で、排出経路１７０に、またはこれに沿って配置することができるような二次断片化装置１６０を含むことができる。排出経路１７０は、排出管１３０、プローブ本体１１２の管腔１１３、およびプローブ先端１１４の管腔１１６を含むことができる。二次断片化装置１６０は、たとえば経路における結石塊をさらに断片化して詰まりを抑制、防止、または中断するため、結石破砕および除去装置１００と統合された装置とすることができる。結石断片を切断することまたは結石断片を粉砕することに役立つような、このような二次断片化装置の例示的な例を、図２～図８を参照して以下に図示および説明する。いずれの場合も、結果の大きさが縮小された結石断片は、たとえば１つまたは複数の詰まりやすい領域で、たとえば接合部または中のねじれで、排出経路１７０の任意のより近位の部分を詰まらせる可能性が低い。したがって、二次断片化装置１６０の使用は、装置１００における詰まりを抑制または防止するのに役立つことができる。
【0023】
図２は、たとえば上の装置１００のような結石破砕装置の詰まり防止に対処またはこれを回避するのを助けるための回転ブレード二次断片化装置１６０の概略図を示す。二次断片化装置１６０は、排出経路１７０に沿って、たとえば排出管１３０に配置することができる。二次断片化装置１６０は、たとえばスロット２１４を有するブレード２１２、保持フィーチャ２１５、およびプロペラ２１６を備えた切断器具２１０を含むことができる。標的結石塊を治療するプローブ１１０の遠位端から離れるように、廃棄のための出口に向かって断片が移動するにつれて、二次断片化装置１６０は、結石断片２５０をより小さな結石断片２５５にさらに断片化するのを支援することができる。
【0024】
切断器具２１０は、排出経路１７０内、たとえば排出管１３０に搭載することができる。いくつかの場合において、二次断片化装置１６０は、プローブ本体１１２の管腔１１３、プローブ先端１１４の管腔１１６、または両方に配置することができる。切断器具２１０は、入ってくる結石断片２５０をより小さな断片２５５に切断、破砕、または他の方法で分解するように作動可能な回転ブレード２１２を含むことができる。ブレード２１２は、ブレード２１２が排出管１３０に対して回転するにつれて、入ってくる結石断片２５０を切断することができるように角度を付けた鋭利な縁を備えた１つまたは複数のスロット２１４を含むことができる。
【0025】
切断器具２１０は、回転ブレード２１２が着座することができる排出管１３０の内周の周りの保持フィーチャ２１５を有することができる。保持フィーチャ２１５は、たとえば、通路に配置された固定ベアリングとすることができる。いくつかの例において、保持フィーチャ２１５は、回転ブレード２１２が着座する凹んだ溝とすることができる。いくつかの例において、保持フィーチャは、回転ブレード２１２が着座する通路における周方向の突起を含むことができる。いくつかの場合において、保持フィーチャ２１５により摩擦の低減が可能になり得る。保持フィーチャ２１５により、回転ブレード２１２が保持フィーチャ２１５に対して回転することが可能になり得る。保持フィーチャ２１５は排出管１３０の内側面に固定することができる。
【0026】
タービンまたは他のプロペラ２１６が、結石断片２５０の切断のため、回転ブレード２１２に推進力を提供することができる。プロペラ２１６は、ブレード２１２の下流または上流に配置することができ、たとえばブレード２１２の中央部分近くでブレード２１２に機械的に結合することができる。いくつかの場合において、プロペラ２１６または他の推進コンポーネントは、プローブ１１０から排出管１３０を通る灌注または他の流体の流れによって回転させることができる。切断器具２１０は、プロペラ２１６によって連続的に作動させることができ、またはたとえば吸引および／または灌注を変化させて流れを調節し、これによって回転ブレード２１２または別の切断器具２１０の回転を調節することによって、パルス状またはスケジュールされた方法で作動させることができる。あるいは、回転ブレード２１２または他の回転切断器具は、流体流によって作動させる代わりに、たとえばモータロータとして構成することによって、たとえば排出経路の外側ではあるが、モータロータに隣接して配置されたモータステータで、電気機械的に作動させることができる。回転ブレード２１２は、処置中に継続的に作動させることができ、または詰まる可能性の増加の感知された兆候のようなトリガー条件に応答して制御可能に電気機械的にまたは他の方法で作動させることができる。
【0027】
図３は、上で議論した装置１００のような結石破砕装置の詰まりを防止するための二重回転ブレード二次断片化装置１６０の一部の一例の概略図を示す。二次断片化装置１６０は第１のブレード３１０および第２のブレード３２０を含むことができる。入ってくる結石断片２５０が、排出管１３０内の流体流の方向に移動しながら、ブレード３１０、３２０を通過してこれらによって切断されるよう、ブレード３１０および３２０を排出経路１７０の排出管１３０に配置することができる。いくつかの場合において、二次断片化装置１６０は、排出経路１７０の他の部分に、たとえばプローブ本体１１２の管腔１１３に、またはプローブ先端１１４の管腔１１６に配置することができる。
【0028】
ブレード３１０、３２０は、ブレード３１０、３２０が排出管１３０に存在し、排出管１３０内で回転して、入ってくる結石断片２５０の切断を行うような形状および大きさにすることができるという点で、上で議論した回転ブレード２１２と同様とすることができる。いくつかの場合において、ブレード３１０、３２０は、排出経路の別の部分に、たとえば管腔１１３または１１６に配置することができる。ブレード３１０、３２０は、排出管１３０内で互いに対して面一にする、または離間させることができる。ブレード３１０、３２０は、２つのブレード３１０、３２０間で詰まることなく、結石断片２５０をより小さな断片２５５にさらに断片化することが可能になるように離間させることができる。
【0029】
ブレード３１０、３２０は、同じ方向に回転することができ、または互いに反対方向に逆回転して、たとえばブレード３１０、３２０間のさらなる詰まりを抑制または防止することができる。ブレード３１０、３２０が反対方向に逆回転する場合、ブレードが反対方向に急速に移動することは、ブレード３１０、３２０間にさらなる閉塞を生じさせることなく、結石断片２５０を粉砕またはさらに断片化するのに役立つことができる。いくつかの場合において、３つ、４つ、またはより多くのブレードのような追加のブレードを排出管内に、排出管１３０に沿って、または排出経路１７０に沿った他の場所に配置することができる。ブレード３１０、３２０は、所望の通り、たとえば反対方向に逆回転して、所望であれば、逆流を生じさせる隣り合うブレードで、機械的、電気的、または流体的に作動させることができる。たとえば、ブレード３１０、３２０は、排出経路１７０において、ブレード３１０、３２０まで走るが、排出経路１７０の外部のアクチュエータに、たとえばユーザの作動のためハンドピース１２５で結合されている機械的コンポーネントに結合することができる。たとえば、ブレード３１０、３２０は、電気的作動のためワイヤに結合することができ、ワイヤは排出経路１７０に沿って走り、ユーザまたはシステムによる作動のため手動または自動化機構に結合することができる。いくつかの場合において、機械的または物理的なギアまたはプロペラのような推進機構を使用して、ブレード３１０、３２０を作動させることができ、この場合アクチュエータは経路内でブレード３１０、３２０に接続することができる。いくつかの場合において、外部磁気アクチュエータのような外部アクチュエータを使用することができる。この場合、１つまたは複数の磁気ディスクまたは他の磁石を外部でブレード３１０、３２０と位置合わせすることができ、磁気ディスクの材料および移動を相関させて、動作時にブレード３１０および３２０の磁気推進を可能にすることができる。
【0030】
ブレード３１０、３２０は、装置１００の動作中に連続的に回転するように構成することができ、拍動スケジュールのような設定された回転スケジュールにすることができ、または所望の通り手動で作動させることができる。ブレード３１０、３２０の回転速度は、二次断片化装置１６０に向かって排出経路１７０に入ってくる結石断片２５０の特性に応じて変更することができる。ブレード３１０、３２０を、たとえば、連続的に回転させて、入ってくる結石断片の大きさを縮小するのを支援することができ、ユーザの好みまたは動作スケジュールにしたがって回転速度を変化させることができる。自動的に、スケジュールに、またはたとえばオペレータが吸引の減少を見ることによる詰まりの兆候に応じて、他のタイプの二次断片化装置を開始および停止することができる。
【0031】
図４は、装置１００のような結石破砕装置の詰まりの可能性に対処するための環状回転ブレード二次断片化装置１６０の概略図を示す。二次断片化装置１６０において、排出管１３０に配置された粉砕リング４１０が、入ってくる結石断片２５０の大きさを縮小することができる。粉砕リング４１０は、リング４１０の周囲のグレート４１２と、リング４１０に固定された１つまたは複数のインペラ４１４と、を含むことができる。粉砕リング４１０は、たとえば、入ってくる断片をスカイブ切断することができる。
【0032】
粉砕リング４１０は、排出管１３０内で回転するように作動させることができる。いくつかの場合において、粉砕リング４１０は、排出経路１７０の別の部分に、たとえば管腔１１３に配置することができる。粉砕リング４１０は、機械的または電気的アクチュエータによって、または排出経路１７０内の流体流によって作動させることができる。粉砕リング４１０は、たとえば設定されたパルススケジュールについて、手動で作動、連続的に作動、または自動的に作動させることができる。
【0033】
粉砕リング４１０が回転するにつれて、リング４１０の円周に沿ったグレート４１２およびインペラ４１４が急速に移動し、入ってくる結石断片２５０を切り落とす。グレート４１２は、入ってくる結石断片２５０の予想される大きさまたは硬さに対応するような大きさ、形状、または配置にすることができる。グレート４１２は鋭い縁を含むことができ、そのためインペラ４１４が入ってくる断片をグレート４１２に押し付けるようになり、断片の大きさの縮小が可能になる。グレート４１２は、たとえばリング４１０の周りのパターンまたは勾配において、同様の大きさであっても、異なる大きさであってもよい。グレート４１２は、治療される結石断片のタイプに応じて、所望の通り、粉砕リング４１０の周りで等間隔であっても、不等間隔であってもよい。いくつかの場合において、グレート４１２は静止しており、インペラ４１４が移動することができる。
【0034】
同様に、インペラ４１４は、排出管１３０に入る結石断片２５０の予想される大きさに応じて、より大きくてもより小さくてもよい。インペラ４１４は、ブレードのように、三角形、ひし形、または他の適切な形状として成形することができる。インペラ４１４は、リング４１０の周りで等間隔であっても、不等間隔であってもよい。インペラ４１４はそれぞれ、入ってくる結石断片２５０をより小さな断片２５５にさらに破壊するのに十分に鋭い少なくとも１つの部分または縁を有することができる。
【0035】
図５Ａ～図５Ｂは、装置１００のような結石破砕装置の詰まりに対処するためのオーガ二次断片化装置１６０の概略図を示す。二次断片化装置１６０は、回転ブレード５１０と、第１の端部５２２および第２の端部５２４を備えたオーガビット５２０と、を含むことができる。装置１６０はオーガとして作用することができる。
【0036】
二次断片化装置１６０は、排出管１３０に、または装置１００における排出経路１７０上の管腔１１３または１１６に配置することができる。回転ブレード５１０は、上で議論した回転ブレードのいずれかと同様とすることができる。オーガビット５２０は、第１の端部５２２から第２の端部５２４へと、ビットの平面にわたって減少する直径を有することができる。オーガビット５２０は、回転ブレード５１０に機械的に結合または固定することができる。オーガビット５２０はブレード５１０の遠位に配置され、作動させると、ブレード５１０を回転させる。オーガビット５２０は、所望の通り、機械的、電気的、または流体的に作動させることができる。
【0037】
オーガビット５２０は、装置１００の動作中に連続的に回転するように構成することができ、設定された回転スケジュールにすることができ、または所望の通り手動で作動させることができる。オーガビット５２０は加えて、回転するにつれて排出管１３０を通して結石断片２５０の断片を追い出すのに役立って、たとえば漏斗効果を生み出すことができる。オーガビット５２０は、排出管１３０の長手軸に平行またはこれと同軸の軸を中心に配置することができる。
【0038】
図６Ａ～図６Ｂは、装置１００のような結石破砕装置の詰まりに対処するための、バーグラインダのような、グラインダ二次断片化装置１６０の概略図を示す。ここで、バーグラインダ装置１６０は、音響トランスデューサ１２０と排出管１３０との間の排出経路１７０に配置することができる。いくつかの例において、二次断片化装置１６０は、排出経路１７０に沿った他の場所、たとえば排出管１３０に、またはプローブ本体１１２の管腔１１３またはプローブ先端１１４の管腔１１６に配置することができる。
【0039】
バーグラインダ装置１６０は外側部分６１０および内側部分６２０を含むことができる。内側部分６２０は外側部分６１０に嵌合することができ、結石断片２５０が入り込んで粉砕され得る少量の隙間が間にある。２つの部分６１０、６２０は粗い表面を含むことができ、反対方向に回転させることができるため、バーグラインダに入る結石断片２５０がより小さくなるようになっている。いくつかの場合において、グラインダの１つの部分を静止させたまま、他の部分を回転させることができる。バーグラインダは、所望の通り、機械的、電気的、または流体的に作動させることができる。いくつかの場合において、他のタイプのグラインダを使用することができる。
【0040】
図７Ａ～図７Ｃは、装置１００のような結石破砕装置のための切断器具二次断片化装置１６０の概略図を示す。切断器具二次断片化装置１６０は、排出管１３０に、または排出経路１７０に沿った装置１００の別の管腔に配置することができる。詰まる、または流れが減少する傾向が節にあるため、この二次断片化装置１６０は、装置において生成される定常波の固定節に沿って配置することができる。切断器具二次断片化装置１６０は、排出管１３０の流体経路内に堅固に固定されたさまざまな切断面７１２を備えた切断フィーチャ７１０を含むことができる。図７Ｂに示す、切断フィーチャ７１０は、十字形、または排出管１３０に固定された他の棒またはパターンを有して、１つまたは複数の流体流領域を通る流体流を可能にすることができる。
【0041】
図７Ｃに示す、さまざまな切断面７１２は、１つまたは複数の結石断片を受け取るように外向きに面することができる。作動させると、切断フィーチャ７１０は振動し、装置１００と同じ音響エネルギーによって駆動することができる。切断フィーチャ７１０の振動は、排出管１３０および切断フィーチャ７１０を通って流れる結石断片の切断を駆動することができる。いくつかの例において、異なる形状の器具を経路１７０内で使用することができる。たとえば、１つまたは複数のディスクまたは静的振動ブレードを経路内に配置し、装置の音響エネルギーでディスクが振動すると、入ってくる結石断片がスライスされるように切断面を配置することができる。さまざまな器具が経路１７０内に搭載されて、器具がどのように搭載され、そして切断面がどの方向を向いているかに応じて、前後または左右に振動し、続いて、入ってくる結石断片の大きさの縮小を支援することができる。
【0042】
図８は、装置１００のような結石破砕装置とともに使用するためのレーザファイバ二次断片化装置１６０の概略図を示す。図８において、スタンドアロンのレーザファイバを使用して結石断片をさらに断片化することができる。いくつかの場合において、図２～図７Ｃを参照して上で議論した二次断片化装置のいずれかとレーザファイバを統合することができる。
【0043】
図８において、レーザ源８１０をレーザファイバ８２０に接続することができ、レーザファイバ８２０はアクセスポート８３０を通って排出経路内へ延在する。レーザファイバ８２０は、排出経路１７０の横軸に沿って、たとえば排出管１３０またはプローブ１１０の管腔内を走るように配置することができる。レーザファイバ８２０は、入ってくる結石断片にレーザを向けてその大きさを縮小するような大きさ、形状、および配置にすることができる。
【0044】
図９は、結石破砕装置の詰まりを抑制する方法９００を示すフローチャートを示す。方法９００は、ステップ９１０において、一次断片化装置から、結石破砕装置の排出経路の通路に沿って結石塊の断片を受け取るステップと、ステップ９２０において、排出経路の通路に沿って一次断片化の場所により近位である場所で結石破片をさらに破壊するステップと、を含むことができる。
【0045】
ステップ９２０において、結石断片をさらに破壊するステップは、結石断片にレーザエネルギーを適用すること、または結石断片を切断または粉砕することによって結石断片に機械的な力を適用することを含む、さまざまな方法を含むことができる。結石断片を破壊することは、連続的に、拍動的に、または詰まりの兆候に応じて行うことができる。結石断片を破壊することは、たとえば、図２～図８を参照して上で議論した二次破砕装置のいずれかを使用して達成することができる。
【0046】
これらの非限定的な例のそれぞれはそれ自体で有効であり、または他の例の１つまたは複数とのさまざまな置換または組み合わせで組み合わせることができる。
【0047】
例１は、一次断片化プローブを介して音響エネルギーを伝達して結石塊を結石断片に破砕するための音響トランスデューサと、プローブを圧力源に接続する排出管であって、一次断片化プローブおよび排出管を通って排出経路が延在する、排出管と、排出経路に配置されて結石断片をさらに破壊し、排出経路におけるより近位の場所での詰まりを抑制する二次断片化装置と、を含む結石破砕装置を含むことができる。
【0048】
例２は例１を含むことができ、二次断片化装置は、排出経路に配置された回転切断器具を含む。
【0049】
例３は例１～２のいずれかを含むことができ、回転切断器具に機械的に結合されて、排出経路を通る流れに応答して回転切断器具の回転を誘発する推進力をさらに含む。
【0050】
例４は例１～３のいずれかを含むことができ、切断器具は、排出経路に固定された保持フィーチャと、固定ベアリングに対する切断器具の回転を可能にする回転切断器具と、を含む。
【0051】
例５は例１～４のいずれかを含むことができ、回転切断器具は、排出経路に沿って配置された少なくとも２つの回転切断器具を含む。
【0052】
例６は例１～５のいずれかを含むことができ、回転切断器具は２つ以上の逆回転切断器具を含む。
【0053】
例７は例１～６のいずれかを含むことができ、回転切断器具の回転軸が排出経路の長手軸に平行または同軸である。
【0054】
例８は例１～７のいずれかを含むことができ、排出管は音響トランスデューサに結合されて、一次断片化プローブから結石への音響エネルギーの通過を可能にする。
【0055】
例９は例１～８のいずれかを含むことができ、排出経路における、そして二次断片化装置の遠位に配置されたオーガをさらに含む。
【0056】
例１０は例１～９のいずれかを含むことができ、オーガは、排出経路の長手軸に平行またはこれと同軸の軸を中心に配置されたオーガビットを含む。
【0057】
例１１は例１～１０のいずれかを含むことができ、二次断片化装置はグラインダを含む。
【0058】
例１２は例１～１１のいずれかを含むことができ、グラインダは、複数の切断器具を上に備えた円周ピースを有する回転グラインダを含む。
【0059】
例１３は例１～１２のいずれかを含むことができ、二次断片化装置はレーザファイバを含む。
【0060】
例１４は、結石破砕装置の詰まりを抑制する方法を含むことができる。この方法は、一次断片化装置から、結石破砕装置の排出経路の通路に沿って結石塊の断片を受け取るステップと、排出経路の通路に沿って一次断片化の場所により近位である場所で結石断片をさらに破壊するステップと、を含むことができる。
【0061】
例１５は例１４を含むことができ、結石断片をさらに破壊するステップは、結石断片にレーザエネルギーを適用するステップを含む。
【0062】
例１６は例１～１５のいずれかを含むことができ、結石断片をさらに破壊するステップは、結石断片に機械的な力を適用するステップを含む。
【0063】
例１７は例１～１６のいずれかを含むことができ、機械的な力を適用するステップは、結石断片を切断するステップを含む。
【0064】
例１８は例１～１７のいずれかを含むことができ、機械的な力を適用するステップは、結石断片を粉砕するステップを含む。
【0065】
例１９は例１～１８のいずれかを含むことができ、結石断片をさらに破壊するステップは継続的に行われる。
【0066】
例２０は例１～１９のいずれかを含むことができ、結石断片をさらに破壊するステップは拍動的に行われる。
【0067】
例２１は例１～２０のいずれかを含むことができ、結石断片をさらに破壊するステップは、詰まりを示す状態に応答して開始される。
【0068】
これらの非限定的な例のそれぞれはそれ自体で有効であり、または他の例の１つまたは複数とのさまざまな置換または組み合わせで組み合わせることができる。
【0069】
上の詳細な説明は添付の図面への言及を含むが、これは詳細な説明の一部を形成する。図面は、例示として、発明を実践することができる具体的な実施形態を示す。これらの実施形態は本明細書で「例」とも呼ぶ。このような例は、図示または説明されたものに加えていくつかの要素を含むことができる。しかしながら、本発明者らは、図示または説明されたこれらの要素のみが設けられる例も考えている。また、本発明者らは、特定の一例（またはその１つまたは複数の態様）に関して、または本明細書に図示または説明された他の例（またはその１つまたは複数の態様）に関してのいずれかで、図示または説明されたこれらの要素（またはその１つまたは複数の態様）の任意の組み合わせまたは置換を使用する例も考えている。
【0070】
本書と参照によりそのように組み込まれた任意の文献との間に用法の不一致があれば、本書の用法が支配する。
【0071】
本書において、「ａ」または「ａｎ」という用語は、特許文献において普通であるように、「少なくとも１つ」または「１つまたは複数」の任意の他の例または用法から独立して、１または１より多くを含むように使用される。本書において、「または」という用語は、そうでないことが示されていなければ、非排他性を指し、または「ＡまたはＢ」が「ＡであるがＢでない」、「ＢであるがＡでない」、および「ＡおよびＢ」を含むように使用される。本書において、「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ」および「ｉｎ ｗｈｉｃｈ」という用語は、それぞれの用語「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」および「ｗｈｅｒｅｉｎ」の平易な英語の同義語として使用される。また、次の請求項において、「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ」および「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」という用語はオープンエンドであり、すなわち、請求項においてこのような用語の後に列挙されたものに加えていくつかの要素を含むシステム、デバイス、物品、組成、公式、またはプロセスは依然としてその請求項の範囲内に入ると見なされる。また、次の請求項において、「第１の」、「第２の」、および「第３の」などという用語は単に符号として使用され、これらの物に番号的要件を課すように意図されない。
【0072】
本明細書に記載された方法の例は少なくとも部分的に機械またはコンピュータ実装することができる。いくつかの例が、上の例で説明したような方法を実行するように電子デバイスを構成するように動作可能な命令でコード化されたコンピュータ可読媒体または機械可読媒体を含むことができる。このような方法の実装は、マイクロコード、アセンブリ言語コード、高次言語コードなどのような、コードを含むことができる。このようなコードは、さまざまな方法を実行するためのコンピュータ可読命令を含むことができる。コードはコンピュータプログラム製品の部分を形成することができる。さらに、一例において、コードは、たとえば実行中または他の時、１つまたは複数の揮発性、非一時的、または不揮発性の実体的なコンピュータ可読媒体に実体的に格納することができる。これらの実体的なコンピュータ可読媒体の例は、ハードディスク、リムーバブル磁気ディスク、リムーバブル光ディスク（たとえば、コンパクトディスクおよびデジタルビデオディスク）、磁気カセット、メモリカードまたはスティック、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）などを含むことができるが、これらに限定されない。
【0073】
上の説明は例示的であるように意図され、限定的ではない。たとえば、上述の例（またはその１つまたは複数の態様）は互いに組み合わせて使用することができる。たとえば上の説明を検討した当業者によって、他の実施形態を使用することができる。要約は、読者が技術的開示の性質を迅速に確認することが可能になるように提供される。これは、請求項の範囲または意味を解釈または限定するために使用されないであろうという理解で提出される。また、上の詳細な説明において、さまざまな特徴を一緒にグループ化して開示を合理化することができる。これは、特許請求されていない開示された特徴が任意の請求項に必須であることを意図していると解釈されるべきではない。むしろ、発明の主題は決して特定の開示された一実施形態のすべての特徴にあるわけではない。このように、次の請求項はここに例または実施形態として詳細な説明に組み込まれ、それぞれの請求項は別個の実施形態としてそれ自体で有効であり、このような実施形態はさまざまな組み合わせまたは置換で互いに組み合わせることができると考えられる。発明の範囲は、添付の請求項を、このような請求項に権利がある均等物の全範囲とともに参照して決定されるべきである。
【符号の説明】
【0074】
１００ 音響伝達結石破砕および除去装置
１０２ 近位部分
１０４ 遠位部分
１１０ 音響伝達プローブ
１１２ プローブ本体
１１３ 管腔
１１４ プローブ先端
１１６ 管腔
１２０ 音響トランスデューサ
１２５ ハンドピース
１３０ 排出管
１４０ 圧力源
１５０ 発電機
１６０ 二次断片化装置
１７０ 排出経路
２１０ 切断器具
２１２ ブレード
２１４ スロット
２１５ 保持フィーチャ
２１６ プロペラ
２５０ 入ってくる結石断片
２５５ より小さな結石断片
３１０ 第１のブレード
３２０ 第２のブレード
４１０ 粉砕リング
４１２ グレート
４１４ インペラ
５１０ 回転ブレード
５２０ オーガビット
５２２ 第１の端部
５２４ 第２の端部
６１０ 外側部分
６２０ 内側部分
７１０ 切断フィーチャ
７１２ 切断面
８１０ レーザ源
８２０ レーザファイバ
８３０ アクセスポート
１０２ 近位部分
１０４ 遠位部分
１１０ 音響伝達プローブ
１１２ プローブ本体
１１３ 管腔
１１４ プローブ先端
１１６ 管腔
１２０ 音響トランスデューサ
１２５ ハンドピース
１３０ 排出管
１４０ 圧力源
１５０ 発電機
１６０ 二次断片化装置
１７０ 排出経路
２１０ 切断器具
２１２ ブレード
２１４ スロット
２１５ 保持フィーチャ
２１６ プロペラ
２５０ 入ってくる結石断片
２５５ より小さな結石断片
３１０ 第１のブレード
３２０ 第２のブレード
４１０ 粉砕リング
４１２ グレート
４１４ インペラ
５１０ 回転ブレード
５２０ オーガビット
５２２ 第１の端部
５２４ 第２の端部
６１０ 外側部分
６２０ 内側部分
７１０ 切断フィーチャ
７１２ 切断面
８１０ レーザ源
８２０ レーザファイバ
８３０ アクセスポート
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図6A】
【図6B】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図8】
【図9】
【国際調査報告】