JP2021522012A - 管腔内医療撮像インタフェース装置及びシステム - Google Patents

Abstract

管腔内医療撮像インタフェース装置は、１つ又は複数の長手部材、及び前記１つ又は複数の長手部材に結合された１つ又は複数の接合部を有するアームアセンブリと、前記アームアセンブリの遠位部分に結合され、前記アームアセンブリの遠位部分に結合された近位部分、及び遠位部分を有するヘッドアセンブリとを含む。前記ヘッドアセンブリの遠位部分は、機械的結合部と、管腔内撮像カテーテルに分離可能に接続し、コンソールと前記管腔内撮像カテーテルとの間で電気信号を送信するように構成された電気的結合部とを含む。前記アームアセンブリは、オペレータによる継続的な支持なしに、患者に対する第１の位置及び向きに前記ヘッドアセンブリを維持するように表面に結合するように構成される。関連する装置、システム、及び方法も提供される。

Description

本開示は、一般に、管腔内医療撮像システムに関し、特に、撮像処置中に動作環境において医療撮像カテーテルを支持するための関節アームアセンブリ及びマウントを有する管腔内医療撮像インタフェース装置及びシステムに関する。

診断用及び治療用の超音波カテーテルは、人体の多くの領域の内部で使用されるように設計されている。心血管系では、２つの一般的な診断超音波法は、血管内超音波（ＩＶＵＳ）と心臓内心エコー（ＩＣＥ）である。典型的には、単一の回転トランスデューサ又はトランスデューサ素子のアレイが、撮像カテーテルの先端で超音波を送信するために使用される。同じトランスデューサ（又は別個のトランスデューサ）が、組織からエコーを受信するために使用される。エコーから生成された信号は、超音波関連データの処理、記憶、表示、及び／又は操作を可能にするコンソールに転送される。

撮像カテーテルは、典型的には手術台においてオペレータによって制御される。カテーテルは、血管などの患者の管腔に挿入され、カテーテルの撮像先端は、関心領域を撮像する部位にナビゲートされる。カテーテルは、カテーテルに取り付けられたハンドルを操作することによって、及び／又はハンドル上に配置された１つ以上の移動制御装置を操作することによって、ナビゲートされることができる。撮像先端が関心領域に到達したとき、オペレータは、ハンドルを偶発的に動かすこと、又はハンドル上の移動制御装置の１つをトリガすることを回避するために、処置の間、ハンドルを保持し続けなければならない。ハンドルを手術台又は他の表面上に配置することは、また、患者の内側のカテーテルの望ましくない移動を引き起こし得る。

従来のカテーテルは、しばしば、カテーテルのハンドルとコンソールとの間に別個の患者インタフェースモジュール（ＰＩＭ）を含む。ＰＩＭは、超音波パルス生成、画像処理、及びカテーテル内のトランスデューサの回転など、撮像カテーテルの様々な機械的及び電気的機能を制御することができ、並びにカテーテル回路及びカテーテル電源を電気的に絶縁することができる。しかしながら、ＰＩＭは、また、手術台に空間を必要とし、オペレータは、処置中にＰＩＭを配置するために適切な表面を見つけなければならない。

本開示は、有利には、管腔内医療撮像処置のワークフローを改善することができる管腔内医療撮像インタフェース装置及びシステムを記載する。

例えば、管腔内医療撮像システムは、動作環境又は処置室内の表面（例えば、手術台）に結合又は取り付けられ、ハンドルなどの管腔内撮像カテーテルの近位部分、又は前記カテーテルのコネクタに結合及び支持するように構成された関節アームを含むことができる。前記インタフェース装置は、オペレータの継続的な介入なしに、患者に対する位置及び向きに前記撮像カテーテルを支持し、安定的に維持することができる。このような構成は、処置中の前記撮像カテーテルのより一貫した及び安定した配置を可能にすることができる。いくつかの態様では、前記インタフェース装置は、また、前記手術台での撮像処置のマルチタスクの及び改善された制御をも可能にすることができる。例えば、前記インタフェース装置は、前記撮像カテーテルの片手制御、及びコンソール機能へのショートカット制御を含むことができる。

一実施形態では、管腔内医療撮像インタフェース装置が、１つ又は複数の長手部材と、前記１つ又は複数の長手部材に結合された１つ又は複数の関節とを有するアームアセンブリを含み、前記アームアセンブリは、近位部分及び遠位部分と、前記アームアセンブリの遠位部分に結合されたヘッドアセンブリとを含む。前記ヘッドアセンブリは、前記アームアセンブリの遠位部分に結合された近位部分と、管腔内撮像カテーテルに分離可能に接続するように構成された機械的結合部、及びコンソールと前記管腔内撮像カテーテルとの間で電気信号を伝送するために前記管腔内撮像カテーテルに分離可能に接続するように構成された電気結合部を含む遠位部分とを有する。前記アームアセンブリは、処置室内の表面に結合して、前記ヘッドアセンブリを患者に対して第１の位置及び向きに維持するように構成され、その結果、前記管腔内撮像カテーテルがオペレータによる継続的な支持なしに適所に保持される。

いくつかの実施形態では、前記ヘッドアセンブリの第１の位置及び向きが、前記アームアセンブリを動かすことによって調節可能である。前記ヘッドアセンブリは、回転可能な接合部によって規定される軸の周りで回転するように構成されることができる。いくつかの実施形態では、前記アームアセンブリが、前記患者に対する前記ヘッドアセンブリの向きを維持しながら、前記患者に向かって第２の位置まで前記ヘッドアセンブリを前進させるように構成される。いくつかの態様では、前記アームアセンブリが、第１の回転可能な接合部と、第１の回転可能な接合部の遠位側にある第２の回転可能な接合部と、第１の回転可能な接合部と第２の回転可能な接合部との間に延在する第１の長手部材と、第１の回転可能な接合部と第２の回転可能な接合部との間に延在する第２の長手部材とを有する。前記ヘッドアセンブリは、第２の回転可能な接合部の遠位側に延在することができる。いくつかの態様において、前記ヘッドアセンブリの近位部分は、第２の回転可能な接合部に結合される。いくつかの態様において、前記ヘッドアセンブリは、前記アームアセンブリと関節でつながるように構成される。いくつかの態様において、前記アームアセンブリは、伸縮アセンブリを含む。いくつかの実施形態では、前記装置が、手術台に固定的に結合するように構成された取り付けブレースを更に含むことができる。他の実施形態では、前記機械的結合部が、前記管腔内撮像カテーテルのハンドルを受け入れるための凹部を含む。

本開示の別の実施形態によれば、管腔内医療撮像システムは、管腔内撮像カテーテルとインタフェース装置とを含む。前記撮像カテーテルは、遠位部分及び近位部分を有する可撓性細長部材であって、患者の体腔内に配置されるように構成された前記可撓性細長部材と、前記可撓性細長部材の前記近位部分に結合されたハンドルと、前記遠位部分に結合され、前記可撓性細長部材が体腔内に配置されている間に撮像データを取得するように構成された管腔内撮像アセンブリとを含む。前記インタフェース装置は、１つ以上の接合部に結合され、処置室内の表面に結合されて、前記ハンドルが前記インタフェース装置に結合される場合に前記管腔内撮像カテーテルの前記ハンドルを前記患者に対する第１の位置及び向きに維持するように構成された１つ以上の長手部材を有するアームアセンブリと、前記アームアセンブリの遠位部分に結合されたヘッドアセンブリとを含み、前記ヘッドアセンブリは、機械的結合部及び電気的結合部を備え、前記機械的結合部及び電気的結合部は、前記ヘッドアセンブリの遠位部分に配置され、前記管腔内撮像カテーテルのハンドルに分離可能に結合するように構成される。

いくつかの実施形態では、前記ヘッドアセンブリが、前記撮像カテーテルへの電気的結合部を横切って送信される制御信号を起動するように構成された第１のユーザ制御部を含む。いくつかの実施形態では、前記管腔内撮像カテーテルが、心臓内心エコー検査（ＩＣＥ）撮像カテーテルを有する。いくつかの実施形態では、前記機械的結合部が、トルクを前記管腔内撮像カテーテルの回転可能部分に伝達するように構成された回転結合部を有する。他の実施形態では、前記機械的結合部が、前記管腔内撮像カテーテルのハンドルを受け入れるための凹部を有する。更に他の実施形態では、前記ヘッドアセンブリの電気的結合部は、電気信号が前記ハンドルと前記ヘッドアセンブリとの間を通ることができるように、前記管腔内撮像カテーテルの前記ハンドルの電気的結合部に嵌合するように構成される。

本開示の更なる態様、フィーチャ、及び利点は、以下の詳細な説明から明らかになるのであろう。

本開示の例示的な実施形態は、添付の図面を参照して説明される。

本開示の実施形態によるＩＣＥ撮像システムの概略図である。 本開示の実施形態による、手術台に結合された管腔内撮像インタフェース装置の斜視図である。 本開示の実施形態による、管腔内撮像インタフェース装置及び管腔内撮像装置の取り外されたハンドルの斜視図である。 本開示の実施形態による、管腔内撮像インタフェース装置及び管腔内撮像装置の取り付けられたハンドルの斜視図である。 本開示の実施形態による管腔内撮像装置のハンドルの近位端の斜視図である。 本開示の実施形態による管腔内撮像インタフェース装置のヘッドアセンブリの遠位端の斜視図である。 本開示の実施形態による管腔内撮像インタフェース装置のヘッドアセンブリの上面図である。 本開示の実施形態による、管腔内撮像インタフェース装置と通信するタッチスクリーンインタフェースの一部の図である。 本開示の実施形態による管腔内撮像インタフェース装置の斜視図である。 本開示の実施形態による、無菌シースによって覆われた管腔内撮像インタフェース装置の斜視図である。

本開示の原理の理解を促進する目的のために、ここで、図面に示された実施形態を参照し、それを説明するために特定の言語を使用する。それにもかかわらず、本開示の範囲への限定は意図されないことが理解される。説明された装置、システム、及び方法に対する任意の変更及び更なる修正、並びに本開示の原理の任意の更なる応用は、本開示が関係する当業者に通常想起されるように、完全に企図され、本開示内に含まれる。例えば、医療用撮像装置及びインタフェースは心臓内心エコー検査（ＩＣＥ）に関して説明されているが、この応用に限定されることは意図されていないことが理解される。このシステムは、閉じ込められた空洞又は体腔内での撮像を必要とする任意の応用に等しくよく適している。特に、一実施形態に関して説明されたフィーチャ、コンポーネント、及び／又はステップは、本開示の他の実施形態に関して説明されたフィーチャ、コンポーネント、及び／又はステップと組み合わせられることができることが十分に企図される。しかしながら、簡潔さのために、これらの組み合わせの多数の反復は、別々に説明されない。

図１は、本開示の実施形態によるＩＣＥ撮像システム１００の概略図である。システム１００は、ＩＣＥカテーテル１１０と、コネクタ１２４と、コンソール及び／又はコンピュータなどの処理システム１３０と、モニタ１３２とを含んでもよい。ＩＣＥカテーテル１１０は、先端アセンブリ又は撮像アセンブリ２０２と、可撓性細長部材２０８と、ハンドル２２０とを含む。可撓性細長部材２０８は、遠位部分２０４及び近位部分２０６を含む。遠位部分２０４の遠位端は、先端アセンブリ２０２に取り付けられる。近位部分２０６の近位端は、ＩＣＥカテーテル１１０の操作及び手動制御のために、例えば、弾性歪み軽減器２１２によってハンドル２２０に取り付けられる。先端アセンブリ２０２は、１つ又は複数の超音波トランスデューサ素子（例えば、トランスデューサアレイ）及び関連する回路を持つ撮像コアを含むことができる。ハンドル２２０は、本明細書内でより詳細に説明するように、先端アセンブリ２０２及び遠位部分２０４を偏向させるなど、ＩＣＥカテーテル１１０を操縦するためのアクチュエータクラッチ及び／又は他の操縦制御コンポーネントを含むことができる。

本開示はＩＣＥカテーテルに言及するが、血管内超音波（ＩＶＵＳ）装置、光コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）装置、心臓内心エコー検査（ＩＣＥ）装置、経食道心エコー検査（ＴＥＥ）装置、血管内光音響（ＩＶＰＡ）撮像装置、及び／又は任意の適切な内部撮像装置など、任意の適切な管腔内撮像装置が、企図される。この点に関して、システム１００は、管腔内撮像システムであることができ、装置１１０は、管腔内撮像装置（例えば、カテーテル、ガイドワイヤ、ガイドカテーテルなど）であることができる。例えば、システム１００は、管腔内超音波撮像システムであることができ、装置１１０は、管腔内超音波撮像システムであることができる。更に、以下の開示は、患者の脈管構造（例えば、血管、動脈、静脈、心腔など）内に配置される管腔内装置を指し得るが、以下の開示は、管腔内撮像装置によって撮像される食道、腸、又は他の内部構造などの、患者の他の内部構造又は身体内腔内に配置されるようにサイズ決定及び成形され、構造的に配置され、及び／又は他の方法で構成される管腔内装置を企図する。システム１００は、経中隔管腔穿刺、左心耳閉鎖、心房細動切除、及び弁修復などの様々な応用において利用されてもよく、生体内の血管及び構造を撮像するために使用されることができる。加えて、先端アセンブリ２０２は、診断、処置、及び／又は治療のための任意の適切な生理学的センサ又はコンポーネントを含み得る。

図１に示す実施形態では、ハンドル２２０が、手術台、病院ベッド、又は医療又は手術環境における任意の他の適切な表面などの表面に結合及び／又は取り付けられることができるインタフェース装置２３０に結合される。いくつかの実施形態では、インタフェース装置２３０が、オペレータによる継続的な支持又は介入なしに、ＩＣＥカテーテル１１０を患者に対する位置及び向きに安定して維持するように構成された一体型ユニットを有することができる。

装置２３０は、コネクタ１２４及びケーブル１２２によって処理システム１３０と通信する。ハンドル２２０を装置２３０に結合することにより、ＩＣＥカテーテル１１０は、処理システム１３０と通信する。いくつかの態様では、ハンドル２２０がコネクタと称されることもできることを理解されたい。いくつかの態様では、ハンドル２２０が、アダプタ、カップリング、及び／又は接合部と称されることができる。例えば、いくつかの実施形態では、ハンドル２２０が、オペレータによって保持されず、装置２３０によって手術台及び患者の上に支持及び／又は吊り下げられる。しかしながら、単純化のために、用語「ハンドル」が使用される。

いくつかの実施形態では、システム１００が、患者インタフェースモジュール（ＰＩＭ）を更に含むことができる。例えば、ＰＩＭは、先端アセンブリ２０２の動作を制御するために、処理システム１３０とＩＣＥカテーテル１１０との間の信号の通信を容易にすることができる。これは、撮像アセンブリ２０２を配置するための制御信号を生成すること、送信器回路をトリガするための信号を生成すること、及び／又は先端アセンブリ２０２によって取得された信号を処理システム１３０に転送することを含む。エコー信号に関して、ＰＩＭは、受信信号を転送することができ、ある実施形態では、前記信号を処理システム１３０に送信する前に、予備的な信号処理を行う。このような実施形態の例では、ＰＩＭが、データの増幅、フィルタリング、及び／又は集約を実行する。一実施形態によると、ＰＩＭは、また、先端アセンブリ２０２内の回路の動作をサポートするために、高電圧及び低電圧ＤＣ電力を供給する。いくつかの実施形態では、ＰＩＭが、インタフェース装置２３０の一部として含まれてもよい。この点に関して、いくつかの実施形態では、ＰＩＭ及び装置２３０が、単一の一体コンポーネントを有することができる。他の実施形態では、ＰＩＭが、装置２３０とコネクタ１２４との間、又はハンドル２２０内に配置されてもよい。図１に示す実施形態のような他の実施形態では、システム１００は、ＰＩＭを有さなくてもよい。

コネクタ１２４は、先端アセンブリ１０２における撮像コアによって生成された信号から得られた撮像データを処理、記憶、分析、操作、及び表示するために、処理システム１３０及びモニタ１３２と相互接続するように、任意の適切な構成で構成されてもよい。処理システム１３０は、１つ以上のプロセッサ、メモリ、キーボードなどの１つ以上の入力装置、及び／又は任意の適切なコマンド制御インタフェース装置を含むことができる。処理システム１３０は、本明細書で説明されるＩＣＥ撮像システム１００のフィーチャを容易にするように動作可能であることができる。例えば、処理システム１３０は、非一時的有形コンピュータ可読媒体に記憶されたコンピュータ可読命令を実行することができる。モニタ１３２は、液晶表示（ＬＣＤ）パネル、発光ダイオード（ＬＥＤ）パネル等の任意の適切な表示装置であることができる。

動作中、医師又は臨床医は、可撓性細長部材２０８を心臓の解剖学的構造内の血管内に前進させる。医師又は臨床医は、ハンドル２２０を制御することによって、可撓性細長部材２０８を、撮像されるべき関心領域の近くの位置まで操縦することができる。例えば、ハンドル２２０上のアクチュエータは、本明細書でより詳細に論じられるように、先端アセンブリ２０２及び遠位部分２０４を左右平面内で偏向させることができ、他のアクチュエータは、先端アセンブリ２０２及び遠位部分２０４を前後平面内で偏向させることができる。

撮像プロセスは、超音波エネルギを生成するように、先端アセンブリ２０２上の超音波トランスデューサ素子を起動することを含んでもよい。超音波エネルギの一部は、関心領域及び周囲の解剖学的構造によって反射され、超音波エコー信号が、超音波トランスデューサ素子によって受信される。コネクタ１２４は、受信したエコー信号を処理システム１３０に転送し、そこで超音波画像が再構成され、モニタ１３２に表示される。いくつかの実施形態では、処理システム１３０が、超音波トランスデューサ素子の起動及びエコー信号の補充（repletion）を制御することができる。いくつかの実施形態では、処理システム１３０及びモニタ１３２が、同じシステムの一部であってもよい。

図２は、本開示のいくつかの実施形態による、管腔内医療撮像インタフェース装置２３０を示す。装置２３０は、図２に示されるICE撮像システム２００の一部として含まれてもよい。装置２３０は、手術台５０に結合されて示されている。いくつかの態様では、装置２３０が、手術台５０、病院用ベッド、回転テーブル、カウンタ、又は任意の他の適切な表面などの様々な表面に、取り付けられ、固定され、定着され、及び／又は他の方法で結合されることができる。装置２３０は、手術台に結合された近位部分３３２と、遠位部分２３４と、取り付けられた管腔内撮像装置（例えば、２１０）が患者に対するある位置及び／又は向きで支持及び維持されることを可能にする、複数の調節可能又は操作可能な機械的コンポーネントとを有する。装置２３０は、管腔内撮像処置に適した位置及び向きに遠位部分２３４を維持するように調整されることができる。例えば、いくつかの実施形態では、装置２３０が、ＩＣＥカテーテル２１０のハンドル２２０に分離可能に結合することができる。撮像処置の前及び／又は間に、装置２３０は、機械的及び／又は電気的結合を確立するために、ＩＣＥカテーテル２１０のハンドル２２０に接続されることができる。撮像処置の後、ハンドル２２０は、非破壊的な様式で装置２３０から切り離されることができる。装置２３０は、ＩＣＥカテーテル２１０を患者の入口点の近くに位置決めするように調整又は移動されることができ、装置２３０の遠位部分２３４が入口点の方を向くように向けられることができる。装置２３０は（例えば、ハンドル２２０を保持することによって）オペレータからの継続的な支持又は介入なしに、ＩＣＥカテーテル２１０の同じ位置及び／又は向きを維持するように構成される。

装置２３０は、アームアセンブリ２４０とヘッドアセンブリ２５０とを有する。アームアセンブリ２４０は、第１の長手部材２４２と、第１の長手部材２４２の遠位に配置された第２の長手部材２４４とを含む。アームアセンブリ２４０は、第１の長手部材２４２と第２の長手部材２４４とに結合され、間に配置される第１の接合部２４６と、第２の長手部材２４４とヘッドアセンブリ２５０とに結合され、間に配置される第２の接合部２４８とを更に含む。他の実施形態では、装置２３０が、より少ない又はより多い長手部材及び／又は接合部を有することができる。例えば、長手部材及び回転可能な接合部の数を増加させることによって、装置２３０は、より多くの運動の程度又はモードを示すことができ、潜在的に、オペレータによるより多くの配置を可能にする。装置２３０は、手術台５０に対するヘッドアセンブリ２５０の伸縮運動を提供することができる。

図２に示される第１及び第２の接合部２４６、２４８は、第１及び第２の長手部材２４２、２４４並びにヘッドアセンブリ２５０の互いに対する回転を容易にする回転可能な接合部である。例えば、第１の接合部２４６は、第１の長手部材２４２に対して第１の軸の周りの第２の長手部材２４４の回転を容易にし、またその逆も同様である。第１の長手部材２４２は、手術台５０に結合されているので、第１の接合部２４６を介して第１の軸の周りで第２の長手部材２４４を回転させることは、第２の長手部材２４４を手術台５０に向けて又は離れるように移動することができる。同様に、第２の接合部２４８は、第２の縦方向部材２４４に対して第２の軸の周りのヘッドアセンブリ２５０の回転を容易にする。

アームアセンブリ２４０は、第１の長手部材２４２に結合された伸縮アセンブリ２６０を更に有する。伸縮アセンブリ２６０は、アームアセンブリ２４０が上方に延びることを可能にすることができる。伸縮アセンブリ２６０を作動させて上方に延びることによって、ヘッドアセンブリ２５０は、管腔内撮像処置を実行するのに適切な、又は望ましい高さに移動されることができる。図２の実施形態では、例えば、伸縮アセンブリ２６０は、第１の接合部２４６の第１の軸に沿った、又は平行な上方へのアームアセンブリ２４０の延伸を容易にする。他の実施形態では、伸縮アセンブリ２６０が、他の軸又は方向に沿ったアームアセンブリ２４０の延伸を容易にする。図２の伸縮アセンブリ２６０は、第１の長手部材２４２に結合されていると称されてもよい。しかしながら、いくつかの態様では、第１の長手部材２４２は、伸縮アセンブリ２６０が、第１の長手部材２４２の長さを増大させる方向に沿って、第１の長手部材２４２が伸縮、又は延伸することを可能にするように、伸縮アセンブリ２６０を有するものとして説明されることができる。他の実施形態では、伸縮アセンブリ２６０が、第１及び／又は第２の接合部２４６、２４８など、装置２３０の他のコンポーネントに含まれるか、又は結合されることができる。いくつかの実施形態では、伸縮アセンブリ２６０が、長手部材（例えば、第１及び／又は第２の長手部材２４２、２４４）の管腔内にスライド可能に受容される伸縮部材を含む。伸縮アセンブリ２６０は、また、伸縮部材が長手部材の管腔内で１つ以上の方向にスライドするのを防止するために、伸縮部材を所定の位置にロックするように構成されたロックアセンブリを含むことができる。いくつかの実施形態では、伸縮アセンブリ２６０が、アームアセンブリ２４０及び／又はヘッドアセンブリ２５０に沿った様々な点で、１より多い伸縮部材及び／又は１より多い伸縮アセンブリを含むことができる。伸縮部材及び／又は伸縮アセンブリの数を増加させることによって、装置２３０は、より多くの自由度又はモードを示し得、装置２３０のより多様な可能な位置、向き、及び構成をオペレータに提供する。

装置２３０は、装着ブラケット２７０又は取り付けブレースを介して手術台５０に取り付けられる。取り付けブラケット２７０は、手術台５０又は任意の他の適切な表面をしっかりと固定し、装置２３０を手術台５０に対して支持及び／又は固定するように装置２３０に結合するように構成される。いくつかの実施形態では、取り付けブラケット２７０は、取り付けブラケット２７０がアームアセンブリ２４０にしっかり取り付けられるように、装置２３０の一部であることができる。いくつかの実施形態では、取り付けブラケット２７０が、装置２３０の位置及び／又は向きを支持及び維持しながら、手術台５０の表面に沿ってスライドするように構成されることができる。

図３及び図４を参照すると、管腔内撮像インタフェース装置２３０のヘッドアセンブリ２５０が、ＩＣＥカテーテル２１０のハンドル２２０と共に示されている。ヘッドアセンブリ２５０は、アームアセンブリ２４０の遠位部分２３４に結合される。カテーテル２１０は、ヘッドアセンブリ２５０を介して装置２３０に取り外し可能に結合されるように構成される。図３において、ＩＣＥカテーテル２１０のハンドル２２０は、装置２３０から切り離されて示されている。ハンドル２２０は、歪み軽減部２１２を介してＩＣＥカテーテル２１０の可撓性細長部材２０８の近位部分２０６に結合される。いくつかの実施形態では、可撓性細長部材２０８が、前記装置の長さに沿って延在する１つ以上のプルワイヤを含む。例えば、可撓性細長部材２０８は、ハンドル２２０から可撓性細長部材２０８の遠位部分まで延在する１つのプルワイヤ又は複数のプルワイヤを含むことができる。プルワイヤは、屈曲、折り曲げ、又は撓みなどの可撓性細長部材２０８の遠位部分の移動を付与するように構成されてもよい。プルワイヤは、ＩＣＥカテーテル２１０の１つ以上の制御装置又は入力装置によって制御され得、ユーザがＩＣＥカテーテル２１０を患者の管腔又は他の内部構造を通してナビゲートしながらＩＣＥカテーテル２１０の遠位部分の移動を制御することを可能にする。いくつかの実施形態では、プルワイヤ、したがって可撓性細長部材２０８の遠位部分の制御を提供する制御装置又は入力装置は、ハンドル２２０に配置される。しかしながら、他の実施形態では、制御装置が、ＩＣＥカテーテル２１０の他の部分に配置されてもよく、又はインタフェース装置２３０、処理システム１３０、及び／又はモニタ１３２などのシステム２００の他の部分に配置されてもよい。

ＩＣＥカテーテル２１０は、ハンドル２２０の遠位に延びる。ヘッドアセンブリ２５０は、患者に対する第１の位置及び第１の向きに維持される。ヘッドアセンブリ２５０は、アームアセンブリ２４０の１つ又は複数のコンポーネントを調整することによって、及び／又はヘッドアセンブリ２５０をアームアセンブリ２４０に対して移動させることによって、第２の位置及び第２の向きに移動されることができる。例えば、ヘッドアセンブリ２５０は、第２の接合部２４８を介して、アームアセンブリ２４０に対してヘッドアセンブリ２５０を回転させることによって、第２の向きに移動されることができる。

ＩＣＥカテーテル２１０のハンドル２２０は、ヘッドアセンブリ２５０の機械的インタフェース２５２内に受容されるように構成される。図４において、ハンドル２２０は、装置２３０のヘッドアセンブリ２５０に結合されて示されている。ハンドル２２０の近位部分２２８は、ヘッドアセンブリ２５０の機械的インタフェース２５２内に受け入れられる。ここで、ヘッドアセンブリ２５０に結合されると、ＩＣＥカテーテル２１０は、また、オペレータによる継続的な支持及び／又は介入なしに、患者に対する第１の向きに維持される。この構成では、装置２３０のヘッドアセンブリ２５０及びＩＣＥカテーテル２１０が、手術台５０の上方に保持及び／又は懸架される。ＩＣＥカテーテル２１０及びヘッドアセンブリ２５０を手術台５０の上方に維持することによって、ＩＣＥカテーテル２１０は、安定し、患者、オペレータ、又は手術台５０の意図しない動きの影響を受けにくくなりうる。以下で論じられるように、装置２３０は、ヘッドアセンブリ２５０を第１の位置及び／又は第１の向きに維持しながら、回転、伸長（前進）、又は画像捕捉などのＩＣＥカテーテル２１０の態様を制御するように構成されることができる。

いくつかの実施形態では、ＩＣＥカテーテル２１０のハンドル２２０が、ＩＣＥカテーテル２１０の遠位部分の移動を制御するための機械的制御装置を含む。例えば、図４に示されるように、ハンドル２２０は、ハンドル２２０の外面にスライド可能に結合されたリング２２６を含むことができる。リング２２６は、リングの移動が１つ以上のプルワイヤに作用してＩＣＥカテーテル２１０の遠位部分の移動を引き起こすように、１つ以上のプルワイヤに直接的又は間接的に結合されてもよい。リング２２６は、ハンドル２２０の回転が可撓性細長部材２０８を回転させるように、可撓性細長部材２０８に結合されることができる。例えば、リング２２６をヘッドアセンブリ２５０に向かって近位に平行移動又は後退させることは、１つ以上のプルワイヤを介して、ＩＣＥカテーテル２１０の遠位部分の屈曲を制御することができ、リング２２６を回転させることは、ＩＣＥカテーテル２１０を回転させることができる。機械的制御装置は、オペレータが患者の解剖学的構造の画像を取得するために必要とする自由度又は運動モードを提供するために、ＩＣＥカテーテル２１０の回転部分を制御する回転制御装置２５４で補われることができる。このような構成は、ＩＣＥカテーテル２１０の遠位部分を制御するのに必要な制御装置の数を減らしうる。

図５は、いくつかの実施形態による、ＩＣＥカテーテル２１０のハンドル２２０の近位端を示す。ハンドル２２０は、図６に示されるヘッドアセンブリ２５０の機械的インタフェース２５２及び電気的インタフェース２５９に結合するように構成された機械的インタフェース２２２及び電気的インタフェース２２９を含む。図５を参照すると、機械的インタフェース２２２は、ラッチコネクタ２２４とトルク伝達部材２２１とを含む。図５に示されるハンドル２２０のトルク伝達部材２２１は、図６に示されるヘッドアセンブリ２５０の機械的インタフェース２５２内に配置された対応するトルク伝達部材２５６と係合する。いくつかの態様において、図５のトルク伝達部材２２１は、オスコネクタと称されることができ、図６のトルク伝達部材２５６は、メスと称されることができる。図示された実施形態では、図５のトルク伝達部材２２１が、平らなシェルフ２２３部分を含む円筒状の突起を含む。図６のトルク伝達部材２５６は、図５のトルク伝達部材２５６の平らなシェルフ２２３と係合するように構成された平らな天井を持つ円形の凹部を含むことができる。

図５において、ハンドル２２０は、また、機械的インタフェース２２２内に配置された電気インタフェース２２９を有する。電気的インタフェース２２９は、機械的インタフェース２２２の凹部の周囲に配置された複数の電気接点２２５を有する。いくつかの実施形態では、複数の電気接点２２５の各々が、別個の通信線を介した電気通信を提供しうる。例えば、いくつかの実施形態では、電気インタフェース２２９、２５９は、２０、２１、又は２２の別々の通信線に関連する２０、２１、又は２２の電気接点を含んでもよい。他の実施形態では、電気インタフェース２２９が、より少ない又はより多い電気接点を有してもよい。図５の電気インタフェース２２９の電気接点２２５は、ヘッドアセンブリ２５０内の対応する電気接点に結合して、装置２３０（及び／又は処理システム１３０）とＩＣＥカテーテル２１０との間の電気通信を確立することができる。

図７は、図１乃至４及び６に示されたヘッドアセンブリ２５０の上面図である。ヘッドアセンブリ２５０は、第２の接合部２４８を介して第２の長手部材２４４に回転可能に結合される。ヘッドアセンブリ２５０上に配置された制御領域２５１は、オペレータが管腔内医療撮像処置の様々な態様を制御することを可能にする複数のユーザ制御装置及び入力装置を含む。例えば、回転制御装置２５４は、ＩＣＥカテーテル２１０などの撮像装置の回転可能部分の回転を制御するために、オペレータによってねじられるか、押されるか、又は他の方法で操作されることができる。回転制御装置２５４は、ヘッドアセンブリ２５０内のモータのような回転機構を起動するための命令を有する制御信号のような電気信号を開始しうる。回転機構を起動することによって、ヘッドアセンブリ２５０のトルク伝達部材２５６は、ＩＣＥカテーテル２１０の回転可能部分の回転を制御する、ＩＣＥカテーテル２１０のハンドル２２０のトルク伝達部材２２１にトルクを伝達することができる。いくつかの実施形態では、ＩＣＥカテーテル２１０の回転可能部分が、細長い駆動シャフトと、駆動シャフトの遠位部分２０４に配置された撮像アセンブリ２０２とを有する。

制御領域２５１は、ＩＣＥカテーテル２１０の撮像アセンブリ２０２の態様を制御するように構成された第１のショートカット制御装置２５３及び第２のショートカット制御装置２５５を更に含む。例えば、第１のショートカット制御装置２５３は、撮像アセンブリ２０２が１つ又は複数の画像を取り込むための、又は撮像シーケンス又は撮像処置を実行するための命令を有する電気信号を開始しうる。第２のショートカット制御装置２５５は、フリーズ機能など、撮像処置の他の態様を制御してもよい。いくつかの実施形態では、第１及び第２のショートカット制御装置２５３、２５５の特定の機能は、オペレータによって設定されることができる。例えば、オペレータは、モニタ１３２を含むオペレータインタフェースを使用して、ショートカット制御装置２５３、２５５の１つ以上によって実行される機能を選択及び／又はプログラムしてもよい。制御領域２５１は、また、ユーザ嗜好及び処置要件に対して適応的である追加の撮像処置設定に対するアクセスを与える設定ナビゲーションボタン２５７を含む。制御領域２５１は、ボタン、トグル、スイッチなどの任意の適切な入力装置を含むことができる。

図８は、図７に示された制御装置と共に使用され得るオペレータインタフェース３１０の一部を示す。インタフェース３１０は、第１の画像設定制御装置３１２及び第２の画像設定制御装置３１４を含むことができる。いくつかの実施形態では、第１及び第２の画像設定制御装置３１２、３１４は、図７に示されるショートカット制御装置２５３、２５５と共に使用されることができる。例えば、第１及び第２の画像設定制御装置３１２、３１４は、第１のショートカット制御装置２５３が画像を取得するために使用される場合に、画像取得設定を設定するために使用されることができる。いくつかの実施形態では、オペレータインタフェース３１０が、グラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）を有する。グラフィカルユーザインタフェースは、ディスプレイ並びにマウス及び／又はキーボードなどのインタフェース装置と共に使用されることができる。いくつかの実施形態では、ＧＵＩが、タッチスクリーンディスプレイと共に使用される。いくつかの実施形態では、オペレータインタフェース３１０及び／又はGUIが、タッチスクリーンディスプレイなどのヘッドアセンブリ２５０上に実装されることができる。他の実施形態では、オペレータインタフェース３１０及び／又はGUIが、インタフェース装置２３０から離れているモニタ１３２上に実装されることができる。

図９は、図１乃至図４、図６、及び図７の管腔内医療撮像インタフェース装置２３０の斜視図であり、ヘッドアセンブリ２５０が手術台５０の上方に懸架された状態で示されている。いくつかの態様では、装置２３０が、ヘッドアセンブリ２５０を患者の上に支持するために、第２の長手部材２４４を手術台５０の上で回転させて、上方に伸縮又は延伸されてもよい。いくつかの実施形態では、装置２３０が、装置２３０の複数回の使用を通じて、長期間にわたって、又は無期限にさえ、手術台５０に結合されたままであるように構成され、かつ/又は意図されてもよい。したがって、装置２３０は、無菌ではないと見なされてもよい。ヘッドアセンブリ２５０に結合するＩＣＥカテーテル２１０は、使い捨て装置であることができ、又は複数使用のために構成されることができる。場合によっては、ＩＣＥカテーテル２１０が、１回の使用後に廃棄されることができるので、ハンドル２２０を含むＩＣＥカテーテル２１０は、無菌であると見なされてもよい。ＩＣＥカテーテル２１０は、また、複数回の使用の間に滅菌されることもでき、したがって、使用中に無菌であることができる。

図１０に示されるように、動作環境の安全性及び無菌性を維持するために、無菌シース２８０は、無菌動作環境から非無菌装置２３０を隔離するために、装置２３０の上に配置される。いくつかの実施形態では、シース２８０が、例えば単回使用後に、使い捨て可能であることができる。いくつかの実施形態では、シース２８０が、無菌ＩＣＥカテーテル２１０上に最初にパッケージ化される。オペレータは、まず、機械的及び電気的インタフェース２５２、２５９を介してＩＣＥカテーテル２１０のハンドル２２０をヘッドアセンブリ２５０に結合し、次いでシース２８０をパッケージ化されたＩＣＥカテーテル２１０からスライドさせ、同時にシース２８０を非滅菌インタフェース装置２３０上でスライドさせることができる。他の実施形態では、新しいシースが、ＩＣＥカテーテル２１０のハンドル２２０を装置２３０のヘッドアセンブリ２５０に結合する前に、装置２３０上に配置されることができる。

本明細書に記載される装置、システム、及び方法は、例えば、2016年9月29日に出願された米国仮出願第62/401,464号、2016年9月29日に出願された米国仮出願第62/401,525号、2016年9月30日に出願された米国仮出願第62/402,483号、2016年10月3日に出願された米国仮出願第62/403,431号、2016年10月3日に出願された米国仮出願第62/403,311号、2016年10月3日に出願された米国仮出願第62/403,278号、2016年10月3日に出願された米国仮出願第62/403,267号、2016年10月3日に出願された米国仮特許出願第62/468,046号及び米国特許出願公開第2008/0009745号に記載されているものと同様のフィーチャを含むことができる。

当業者は、上述の装置、システム、及び方法が様々な方法で修正されることができることを認識するのであろう。したがって、当業者は、本開示によって包含される実施形態が上述の特定の例示的な実施形態に限定されないことを理解するのであろう。この点に関して、例示的な実施形態が図示及び説明されてきたが、先行する開示において、広範囲の修正、変更、及び置換が企図される。このような変形は、本開示の範囲から逸脱することなく、上記のものになされ得ることが理解される。したがって、添付の特許請求の範囲は、本開示と一貫した形で広く解釈されることが適切である。

Claims (16)

1. 管腔内医療撮像インタフェース装置において、前記装置が、
   １つ又は複数の長手部材、及び前記１つ又は複数の長手部材に結合された１つ又は複数の接合部を有し、近位部分及び遠位部分を含むアームアセンブリと、
   前記アームアセンブリの遠位部分に結合されたヘッドアセンブリであって、
   前記アームアセンブリの遠位部分に結合された近位部分、並びに
   管腔内撮像カテーテルに分離可能に接続するように構成された機械的結合部、及び
   コンソールと前記管腔内撮像カテーテルとの間で電気信号を伝送するように前記管腔内撮像カテーテルに分離可能に接続するように構成された電気結合部、
   を含む遠位部分、
   を有する前記ヘッドアセンブリと、
   を有し、
   前記アームアセンブリが、前記ヘッドアセンブリを患者に対する第１の位置及び向きに維持するために、処置室内の表面に結合するように構成され、前記管腔内撮像カテーテルが、オペレータによる継続的な支持なしに適所に保持される、
   装置。
2. 前記ヘッドアセンブリの前記第１の位置及び向きが、前記アームアセンブリを移動させることによって調整可能である、請求項１に記載の装置。
3. 前記ヘッドアセンブリが、回転可能な接合部によって規定される軸の周りで回転するように構成される、請求項１に記載の装置。
4. 前記アームアセンブリが、前記患者に対する前記ヘッドアセンブリの向きを維持しながら、前記患者に向かって前記ヘッドアセンブリを第２の位置に前進させるように構成される、請求項１に記載の装置。
5. 前記アームアセンブリが、
   第１の回転可能な接合部と、
   前記第１の回転可能な接合部の遠位の第２の回転可能な接合部と、
   前記第１の回転可能な接合部の近位に延在する第１の長手部材と、
   前記第１の回転可能な接合部と前記第２の回転可能な接合部との間に延在する第２の長手部材と、
   を有し、
   前記ヘッドアセンブリが、前記第２の回転可能な接合部の遠位に延在する、
   請求項１に記載の装置。
6. 前記ヘッドアセンブリの前記近位部分が、前記第２の回転可能な接合部に結合される、請求項５に記載の装置。
7. 前記ヘッドアセンブリが、前記アームアセンブリと関節でつながるように構成される、請求項５に記載の装置。
8. 前記アームアセンブリが、伸縮アセンブリを有する、請求項５に記載の装置。
9. 手術台に固定的に結合するように構成された取付けブレースを更に有する、請求項１に記載の装置。
10. 前記機械的結合部が、前記管腔内撮像カテーテルのハンドルを受け入れるための凹部を有する、請求項１に記載の装置。
11. 管腔内撮像カテーテル及びインタフェース装置を有する管腔内医療撮像システムにおいて、
    前記管腔内撮像カテーテルが、
    遠位部分及び近位部分を有し、患者の身体内腔内に配置されるように構成される、可撓性細長部材と、
    前記可撓性細長部材の近位部分に結合されたハンドルと、
    前記遠位部分に結合され、前記可撓性細長部材が身体内腔内に配置されている間に撮像データを取得するように構成された管腔内撮像アセンブリと、
    を有し、
    前記インタフェース装置が、
    １つ又は複数の接合部に結合された１つ又は複数の長手部材を有し、処置室内の表面に結合して、前記ハンドルが前記インタフェース装置に結合される場合に前記管腔内撮像カテーテルの前記ハンドルを前記患者に対する第１の位置及び向きに維持するように構成されるアームアセンブリと
    前記アームアセンブリの遠位部分に結合されたヘッドアセンブリであって、前記ヘッドアセンブリが、機械的結合部及び電気的結合部を有し、前記機械的結合部及び電気的結合部が、前記ヘッドアセンブリの遠位部分に配置され、前記管腔内撮像カテーテルの前記ハンドルに分離可能に結合するように構成される、前記ヘッドアセンブリと、
    を有する、
    システム。
12. 前記ヘッドアセンブリが、前記撮像カテーテルへの前記電気的結合部を横切って送信される制御信号を起動するように構成された第１のユーザ制御装置を有する、請求項１１に記載のシステム。
13. 前記管腔内撮像カテーテルが、心臓内心エコー検査（ＩＣＥ）撮像カテーテルを有する、請求項１１に記載のシステム。
14. 前記機械的結合部が、トルクを前記管腔内撮像カテーテルの回転可能部分に伝達するように構成された回転結合部を有する、請求項１１に記載のシステム。
15. 前記機械的結合部が、前記管腔内撮像カテーテルの前記ハンドルを受け入れるための凹部を有する、請求項１１に記載の装置。
16. 前記ヘッドアセンブリの前記電気的結合が、前記ハンドルと前記ヘッドアセンブリとの間で電気信号が通過されることができるように、前記管腔内撮像カテーテルの前記ハンドルの電気的結合部に嵌合するように構成される、請求項１１に記載の装置。

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