ドライブ装置およびカテーテルユニット
【課題】断線等の不具合の発生を防止することができるドライブ装置およびカテーテルユニットを提供すること。
【解決手段】カテーテルユニット１００は、カテーテル２と、超音波振動子５２を有するドライブシャフト３とを備えるカテーテル組立体１と、カテーテル組立体１が接続され、ドライブシャフト３を軸回りに回転させつつ、軸方向に移動させ、超音波振動子５２により生体管腔内の画像を取り込む外部ユニット６とを備えている。外部ユニット６は、スキャナ装置６１と、軸方向移動装置６２と、ドライブシャフト３を軸方向先端側に移動させる際にドライブシャフト３から受ける荷重を検出するセンサと、安全処理を行う安全装置と、安全装置の作動を制御する制御部６３とを備え、制御部６３は、ドライブシャフト３を軸方向先端側に移動させる際に、センサの検出結果に応じて、安全装置を作動させる。
【解決手段】カテーテルユニット１００は、カテーテル２と、超音波振動子５２を有するドライブシャフト３とを備えるカテーテル組立体１と、カテーテル組立体１が接続され、ドライブシャフト３を軸回りに回転させつつ、軸方向に移動させ、超音波振動子５２により生体管腔内の画像を取り込む外部ユニット６とを備えている。外部ユニット６は、スキャナ装置６１と、軸方向移動装置６２と、ドライブシャフト３を軸方向先端側に移動させる際にドライブシャフト３から受ける荷重を検出するセンサと、安全処理を行う安全装置と、安全装置の作動を制御する制御部６３とを備え、制御部６３は、ドライブシャフト３を軸方向先端側に移動させる際に、センサの検出結果に応じて、安全装置を作動させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドライブ装置およびカテーテルユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
血管等の生体管腔内に挿入して、その生体管腔内を超音波により診断するのに用いられるカテーテルが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載のカテーテルは、ルーメンを有するカテーテル本体と、カテーテル本体のルーメンに挿入され、先端部に超音波を発する超音波発振部を有するシャフトとを備えている。このカテーテルは、ドライブ装置に接続され、そのドライブ装置によりカテーテル本体のルーメン内に挿入されているシャフトをその軸回りに回転させるとともに基端方向に移動させて、血管壁の超音波画像を取得することができる。なお、超音波画像を取得する際には、ルーメン内、すなわち、カテーテル本体の内周面と、シャフトの外周面との間に形成された間隙に、例えば生理食塩水等の液体を充填して、その作業を行なう。
【０００４】
また、前記血管壁の超音波画像を取得した後は、シャフトをその軸回りに回転させるとともに先端方向に移動させ、元の位置まで戻す。なお、シャフトを先端方向に移動さる際、シャフトを回転させない場合もある。
【０００５】
しかしながら、このような従来のドライブ装置では、血管壁の超音波画像を取得した後、シャフトをその軸回りに回転させるとともに先端方向に移動させて元の位置まで戻す際、シャフトが撓み、信号線等が断線する虞がある。
【０００６】
その原因としては、カテーテル本体が屈曲していることがあり、その場合は、カテーテル本体のルーメンと超音波発振部との間の摺動抵抗により、超音波発振部が先端方向に移動し難くなり、その状態でシャフトを先端方向に移動させようとすると、シャフトが撓み、そのシャフトが渦巻き状や、とぐろを巻いたような状態となる。その結果、シャフトは、その基端側では回転するものの、先端側では回転が阻害され、信号線が断線する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３９５４８８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、断線等の不具合の発生を防止することができるドライブ装置およびカテーテルユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような目的は、下記（１）〜（８）の本発明により達成される。
（１） 可撓性を有するカテーテル本体を備えるカテーテルと、先端側に生体管腔内の画像を取り込む画像取込部を有し、前記カテーテル内に回転可能に挿入されたドライブシャフトとを備えるカテーテル組立体が接続され、前記ドライブシャフトをその軸回りに回転させつつ、前記軸方向に移動させ、前記画像取込部により生体管腔内の画像を取り込むドライブ装置であって、
前記ドライブシャフトをその軸回りに回転させる回転手段と、
前記ドライブシャフトをその軸方向に移動させるスライド機構と、
前記ドライブシャフトをその軸方向先端側に移動させる際に該ドライブシャフトから受ける荷重を検出する荷重検出手段と、
安全処理を行う安全装置と、
前記安全装置の作動を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記ドライブシャフトをその軸方向先端側に移動させる際に、前記荷重検出手段の検出結果に応じて、前記安全装置を作動させるよう構成されていることを特徴とするドライブ装置。
【００１０】
（２） 前記制御手段は、前記ドライブシャフトをその軸方向先端側に移動させる際に、前記荷重検出手段により検出された荷重が閾値を超えた場合に、前記安全装置を作動させ、該安全装置により安全処理を行う上記（１）に記載のドライブ装置。
【００１１】
（３） 前記安全装置は、前記ドライブシャフトの移動を停止させるかまたは移動速度を減速させるものである上記（１）または（２）に記載のドライブ装置。
【００１２】
（４） 前記スライド機構は、モータを有し、該モータの駆動により前記ドライブシャフトをその軸方向先端側に移動させるよう構成されており、
前記安全装置は、前記モータの駆動を停止させるかまたは前記モータの駆動速度を減速させるものである上記（１）または（２）に記載のドライブ装置。
【００１３】
（５） 前記安全装置は、警告情報を報知するものである上記（１）ないし（４）のいずれかに記載のドライブ装置。
【００１４】
（６） 前記回転手段は、モータを有し、前記ドライブシャフトをその軸方向先端側に移動させる際に、該モータの駆動により前記ドライブシャフトをその軸回りに回転させるよう構成されており、
前記安全装置は、前記ドライブシャフトの回転を停止させるかまたは回転速度を減速させるものである上記（１）ないし（５）のいずれかに記載のドライブ装置。
【００１５】
（７） 前記制御手段は、前記ドライブシャフトをその軸方向先端側に移動させる際に、前記荷重検出手段により検出された荷重が閾値を超えた場合に、前記安全装置により前記ドライブシャフトの移動速度を減速させ、再度、前記荷重検出手段により前記荷重を検出し、該検出された荷重が閾値を超えている場合に、前記安全装置により前記ドライブシャフトの移動速度をさらに減速させる上記（１）に記載のドライブ装置。
【００１６】
（８） 可撓性を有するカテーテル本体を備えるカテーテルと、先端側に生体管腔内の画像を取り込む画像取込部を有し、前記カテーテル内に回転可能に挿入されたドライブシャフトとを備えるカテーテル組立体と、
上記（１）ないし（７）のいずれかに記載のドライブ装置とを備えることを特徴とするカテーテルユニット。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、荷重検出手段の検出結果に応じて、安全装置を作動させ、例えば、ドライブシャフトの移動の停止、ドライブシャフトの移動速度の減速、ドライブシャフトの回転の停止、ドライブシャフトの回転速度減速、警告情報の報知等を行うことにより、断線等の不具合の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明のカテーテルユニットの第１実施形態を示す図である。
【図２】本発明のカテーテルユニットの第１実施形態を示す図である。
【図３】図１に示すカテーテルユニットの外部ユニットのスキャナ装置の断面図である。
【図４】図１に示すカテーテルユニットの外部ユニットのブロック図である。
【図５】図１に示すカテーテルユニットの外部ユニットの制御部の制御動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明のカテーテルユニットの第２実施形態における外部ユニットの制御部の制御動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明のカテーテルユニットの第３実施形態における外部ユニットの制御部の制御動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明のドライブ装置およびカテーテルユニットを添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００２０】
＜第１実施形態＞
図１および図２は、それぞれ本発明のカテーテルユニットの第１実施形態を示す図、図３は、図１に示すカテーテルユニットの外部ユニットのスキャナ装置の断面図、図４は、図１に示すカテーテルユニットの外部ユニットのブロック図、図５は、図１に示すカテーテルユニットの外部ユニットの制御部の制御動作を示すフローチャートである。
【００２１】
なお、以下では、図１、図２および図３中の左側を「先端」、右側を「基端」、上側を「上」、下側を「下」として説明を行う。
【００２２】
図１に示すように、カテーテルユニット１００は、外部ユニット（ドライブ装置）６と、カテーテル組立体１とを備えている。
【００２３】
カテーテル組立体１は、カテーテル２と、カテーテル２内に挿入されるドライブシャフト３とを備えている。このカテーテル組立体１は、カテーテル２とドライブシャフト３とを組み立てた組立状態で、生体管腔（以下では「血管」を代表的に扱う）内に挿入して用いられ、その内部画像である血管壁の画像を取得するものである。なお、前記組立状態では、ドライブシャフト３は、カテーテル２内にその軸回りに回転可能でかつその軸方向に移動可能に挿入されている。
【００２４】
また、カテーテル組立体１は、外部ユニット６に接続して用いられる。外部ユニット６は、駆動源であるモータ６１１を内蔵するスキャナ装置６１と、スキャナ装置６１を支持し、駆動源であるモータ６２１を内蔵し、そのモータ６２１の駆動によりスキャナ装置６１を水平方向（軸方向）へ移動させる軸方向移動装置６２と、制御部（制御手段）６３と、表示部６４とを有している。
【００２５】
スキャナ装置６１には、カテーテル組立体１の基端部が着脱自在に接続される。このスキャナ装置６１は、ドライブシャフト３をその軸回りに回転させることができるように構成されている。
【００２６】
図３に示すように、スキャナ装置６１は、ハウジング６１０と、このハウジング６１０内に収納されたモータ６１１、モータ６１１および制御部６３と電気的に接続される回路基板６１２、モータ６１１の回転軸６１１ａに第１の連結部材６１６ａと第２の連結部材６１６ｂを介して固定された回転子６１７、スペーサ６１５、スペーサ６１５内に収納されたベアリング６１５ａ、回転子６１７を被包する回転子カバー６１８、回転子カバー６１８を被包するキャップ６１３、回転子６１７内に固定され、ドライブシャフト３の後述するコネクタ部５３のコネクタ５３１と係合するプラグ６１４とを備えている。プラグ６１４と回路基板６１２とは、電気的に接続されている。また、スペーサ６１５およびベアリング６１５ａにより、回転子６１７は円滑に回転する。
【００２７】
なお、回転子カバー６１８は、カテーテル２の後述するコネクタ部２２が接続される接続部を構成している。また、モータ６１１、回路基板６１２、回転軸６１１ａ、第１の連結部材６１６ａ、第２の連結部材６１６ｂおよび回転子６１７により、ドライブシャフトをその軸回りに回転させる回転手段が構成される。
【００２８】
回転子カバー６１８は、筒状をなしている。この回転子カバー６１８は、キャップ６１３よりも先端方向に突出しており、回転子カバー６１８のうちのキャップ６１３よりも先端方向に突出している部位が、カテーテル２のコネクタ部２２との接続部を構成している。また、回転子カバー６１８のうちのキャップ６１３よりも先端方向に突出している部位の基端部の外周面には、コネクタ部２２の後述する溝２２３内に挿入される突起６１８ａが形成されている。この突起６１８ａは、回転子カバー６１８の軸方向に沿って延在している。
【００２９】
また、スキャナ装置６１の回転子６１７の先端部には、略三角形をなす先端部を有する２つの突起６１７ａ、６１７ｂが先端方向に突出するように形成されている。各突起６１７ａ、６１７ｂは、互いに対向するように配置されている。
【００３０】
また、回転子カバー６１８の外径は、コネクタ部２２の内径と略等しく、もしくは若干小さく設定されている。
【００３１】
コネクタ部２２がスキャナ装置６１の回転子カバー６１８に接続されたときに、後述するコネクタ部２２の溝２２３と、この溝２２３内に挿入された回転子カバー６１８の突起６１８ａとの係合により、カテーテル２の回転が防止される。
【００３２】
また、コネクタ部２２がスキャナ装置６１の回転子カバー６１８に接続されたときに、後述するコネクタ部５３の２つの溝５３２ａ、５３２ｂと、この２つの溝５３２ａ、５３２ｂ内に挿入された２つの突起６１７ａ、６１７ｂとの係合により、スキャナ装置６１からドライブシャフト３に回転力が伝達可能となる。
【００３３】
また、コネクタ部２２がスキャナ装置６１の回転子カバー６１８に接続されたときに、後述するコネクタ部５３のコネクタ５３１がスキャナ装置６１のプラグ６１４に電気的および機械的に接続される。
【００３４】
軸方向移動装置６２は、スキャナ装置６１を支持し、そのスキャナ装置６１およびカテーテル組立体１をドライブシャフト３の軸方向に移動させることができるように構成されている。この軸方向移動装置６２は、モータ６２１およびその駆動回路と、モータ６２１の回転力をドライブシャフト３の軸方向の駆動力に変換してそのドライブシャフト３に伝達する動力伝達機構とを有している。なお、モータ６２１、駆動回路および動力伝達機構により、ドライブシャフト３をその軸方向に移動させるスライド機構６２０が構成される。このスライド機構６２０の動力伝達機構としては、例えば、ボールネジ等を用いることができる。
【００３５】
また、軸方向移動装置６２の先端側には、カテーテル２の後述するユニットコネクタ２６を、そのユニットコネクタ２６が軸方向に移動しないように支持する支持部６２２が設けられている。
【００３６】
これにより、外部ユニット６は、ドライブシャフト３をその軸回りに回転させつつ、軸方向に移動させ、ドライブシャフト３の超音波振動子（画像取込部）５２を走査することができる。また、外部ユニット６は、スキャナ装置６１を介して送られたドライブシャフト３から得られる情報に基づいて血管壁の画像を形成することができる。これにより、血管に対して任意の位置で、その周方向全周にわたって、超音波画像である血管内の横断面像が得られる。
【００３７】
なお、このカテーテルユニット１００では、ドライブシャフト３をその軸回りに回転させつつ、カテーテルはその軸方向に移動させずに、ドライブシャフト３をその軸方向基端側に移動させて超音波振動子５２を走査し、その超音波振動子５２により血管壁の画像を取り込む。そして、その画像の取り込みが終了すると、ドライブシャフト３をその軸回りに回転させつつ、カテーテルはその軸方向に移動させずに、ドライブシャフト３をその軸方向先端側に移動させ、元の位置まで戻す。
【００３８】
また、スキャナ装置６１内には、ドライブシャフト３をその軸方向先端側に移動させる際にドライブシャフト３から受ける荷重を検出するセンサ（荷重検出手段）１０が設置されている。このセンサ１０の位置は、前記荷重を検出し得る位置であれば特に限定されないが、本実施形態では、センサ１０は、回転子カバー６１８の外周面に設置されている。なお、センサ１０がドライブシャフト３から受ける荷重は、ドライブシャフト３をその軸方向先端側に移動させる際にドライブシャフト３に加わる荷重に相当する。そして、このセンサ１０の検出結果は、制御部６３に送信され、制御部６３は、その検出結果に基づいて、安全処理を実行するか否かを判断する。
【００３９】
制御部６３は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）や、メモリ等を内蔵したパーソナルコンピュータ等で構成されている。この制御部６３は、前記安全処理を実行するか否かの判断を含め、スキャナ装置６１、軸方向移動装置６２、表示部６４の作動等、外部ユニット６全体の制御を行う。
【００４０】
表示部６４は、例えば液晶表示装置等で構成されている。この表示部６４には、カテーテル組立体１によって得られた血管壁の画像や、各種の情報が表示される。
【００４１】
前述したように、制御部６３は、ドライブシャフト３をその軸方向先端側に移動させる際に、センサ１０の検出結果に応じて、安全処理を行う安全装置を作動させるように構成されている。すなわち、制御部６３は、センサ１０により検出された荷重が、許容範囲の上限値である閾値を超えた場合は、安全装置を作動させ、その安全装置により安全処理を行う。
【００４２】
前記閾値は、特に限定されず、諸条件に応じて適宜決定されるものであるが、例えば、１５〜３０Ｎ程度の範囲内で設定されることが好ましく、１５〜２０Ｎ程度の範囲内で設定されることがより好ましい。
【００４３】
また、前記安全処理を行う安全装置の構成例としては、例えば、下記構成例（１）〜（３）が挙げられる。
【００４４】
（１）
構成例１の安全装置は、ドライブシャフト３の移動を停止させるかまたは移動速度を減速させるものである。具体的には、例えば、モータ６２１の駆動を停止させるかまたはモータ６２１の駆動速度を減速させるもの、すなわち、モータ６２１およびその駆動回路等が挙げられる。なお、モータ６２１の駆動の停止、駆動速度の減速には、それぞれ、電気制動を用いることが好ましい。
【００４５】
（２）
構成例２の安全装置は、警告情報を報知するものである。具体的には、例えば、警告情報を表示するように構成された表示部６４、ランプ（図示せず）、音声を発生する音声発生部（図示せず）、ブザー（図示せず）等が挙げられる。なお、表示部６４で表示する警告情報としては、例えば、検出した荷重が閾値を超えたこと、軸方向移動装置６２によるスキャナ装置６１の移動やドライブシャフト３の回転を停止すべきこと等が挙げられる。
【００４６】
（３）
構成例３の安全装置は、ドライブシャフト３の回転を停止させるかまたは回転速度を減速させるものである。具体的には、例えば、モータ６１１の駆動を停止させるかまたはモータ６１１の駆動速度を減速させるもの、すなわち、モータ６１１およびその駆動回路等が挙げられる。なお、モータ６１１の駆動の停止、駆動速度の減速には、それぞれ、電気制動を用いることが好ましい。
【００４７】
前記安全装置により安全処理を行うことにより、後述する超音波振動子５２等に接続されている信号線の断線等の不具合の発生を防止することができる。
【００４８】
なお、安全装置としては、前記（１）〜（３）のうちの任意の２つで構成されていることが好ましく、３つで構成されていることがより好ましい。これにより、各効果が組み合わされ、より確実に断線等の不具合の発生を防止することができる。
【００４９】
次に、カテーテル組立体１について説明する。
前述したように、カテーテル組立体１は、カテーテル２とドライブシャフト３とを備えている。
【００５０】
カテーテル２は、可撓性を有する長尺状のカテーテル本体２１と、カテーテル本体２１の基端部に設けられた、中継コネクタ２７、外管２８、内管２９、ユニットコネクタ２６およびコネクタ部２２とを備えている。
【００５１】
カテーテル本体２１には、ドライブシャフト３が挿入されるセンサルーメン２１１と、ガイドワイヤ２００が挿入されるガイドワイヤルーメン２３３とがカテーテル本体２１の長手方向に沿って形成されている。また、カテーテル本体２１の先端部は、外径が縮径した縮径部となっている。
【００５２】
センサルーメン２１１は、ドライブシャフト３が挿入可能であり、カテーテル本体２１の全長に亘って形成されている。なお、カテーテル本体２１のうちのセンサルーメン２１１が設けられている部位は、ドライブシャフト３が挿入可能なドライブシャフト挿入部２１０を構成する。
【００５３】
また、ガイドワイヤルーメン２３３は、ガイドワイヤ２００が挿通可能であり、本実施形態では、カテーテル本体２１の先端部のみに形成されている。なお、カテーテル本体２１のうちのガイドワイヤルーメン２３３が設けられている部位は、ガイドワイヤ２００が挿通可能なガイドワイヤ挿通部２３を構成する。
【００５４】
センサルーメン２１１内には、ドライブシャフト３が挿入された状態、すなわち挿入状態で、液体Ｑが充填される。液体Ｑが充填されることにより、超音波振動子５２からの超音波が血管壁にまで伝達して、当該血管壁から再度超音波振動子５２にまで戻ってくることができる。これにより、超音波画像を確実に取得することができる。なお、液体Ｑとしては、特に限定されないが、例えば、生理食塩水、造影剤等が挙げられる。
【００５５】
また、センサルーメン２１１は、カテーテル本体２１の先端に開口した開口部２１２を有している。センサルーメン２１１に充填された液体Ｑは、開口部２１２を介して排出される。これにより、たとえ液体Ｑを過剰に充填したとしても、それによるカテーテル本体２１の破損を確実に防止することができる。
【００５６】
なお、開口部２１２は、図１に示す構成ではカテーテル本体２１の中心軸に対して傾斜した方向に向かって開口しているが、これに限定されず、例えば、カテーテル本体２１の中心軸方向、すなわち、先端方向に向かって開口していてもよい。
【００５７】
カテーテル本体２１は、その先端部に、ガイドワイヤ２００が挿通可能な前記ガイドワイヤ挿通部２３を有している。ガイドワイヤ挿通部２３は、両端がそれぞれ開口した管状をなしており、そのガイドワイヤ挿通部２３の内腔によりガイドワイヤルーメン２３３が構成される。カテーテル２は、ガイドワイヤ挿通部２３のガイドワイヤルーメン２３３にガイドワイヤ２００を挿通した状態で血管内に挿入されるものであり、ガイドワイヤ２００の抜き差しを迅速に行なうことができる、いわゆる「ラピッドエクスチェンジタイプ（ショートモノレールタイプ）」のカテーテルである。
【００５８】
ガイドワイヤ挿通部２３は、図１に示す構成ではカテーテル本体２１の中心軸と平行に配置されているが、これに限定されず、例えば、カテーテル本体２１の中心軸に対して傾斜して配置されていてもよい。
【００５９】
また、ガイドワイヤ挿通部２３の長手方向の途中には、図示しないコイルが埋設されている。このコイルは、Ｘ線透視下でカテーテル２の先端部の位置を視認するための造影マーカとして機能するものである。なお、コイルは、Ｘ線不透過性を有する例えばプラチナのような金属材料で構成されている。
【００６０】
カテーテル本体２１は、可撓性を有する材料で構成され、その材料としては、特に限定されず、例えば、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー等の熱可塑性樹脂が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組合せたもの（ポリマーアロイ、ポリマーブレンド、積層体等）を用いることができる。
【００６１】
また、カテーテル本体２１は、その管壁が単層のものであってもよいし、複数の層が積層された積層体であってもよい。
【００６２】
カテーテル本体２１の基端部に設けられた中継コネクタ２７、外管２８、内管２９、ユニットコネクタ２６およびコネクタ部２２は、それぞれ、硬質の管体で構成されたものである。
【００６３】
コネクタ部２２は、外部ユニット６のスキャナ装置６１に接続される。すなわち、コネクタ部２２の基端部には、スキャナ装置６１の回転子カバー６１８が嵌入され、これにより、コネクタ部２２の基端部に、回転子カバー６１８が接続される。
【００６４】
コネクタ部２２の基端部の内周面には、回転子カバー６１８の突起６１８ａが挿入される溝２２３が形成されている。この溝２２３は、コネクタ部２２の長手方向に沿って延在している。
【００６５】
コネクタ部２２の長手方向の途中には、その部分から分岐した液体注入ポート２２１が突出形成されている。例えばシリンジを用いて液体注入ポート２２１から液体Ｑを注入することができる。そして、注入された液体Ｑは、カテーテル本体２１のセンサルーメン２１１に充填されることとなる。
【００６６】
コネクタ部２２の基端部には、ドライブシャフト３を回動可能に支持する回動支持部２２２が設けられている。
【００６７】
また、コネクタ部２２の基端部には、回動支持部２２２よりも先端側に、シール部材２５が設置されている。シール部材２５は、形状がリング状をなす弾性体で構成されている。これにより、シール部材２５がコネクタ部２２の内周部とドライブシャフト３の外周部と間に間隙が生じるのを防止することができ、すなわち、液密性が保持され、よって、液体Ｑが基端方向に向かって漏出するのを防止することができる。
【００６８】
コネクタ部２２の先端部には、内管２９の基端部が固定されている。内管２９は、その先端にストッパ２９１を有している。
【００６９】
また、ユニットコネクタ２６と中継コネクタ２７とは、外管２８を介して接続されている。すなわち、外管２８の先端部には、中継コネクタ２７の基端部が固定され、外管２８の基端部には、ユニットコネクタ２６の先端部が固定されている。
【００７０】
そして、内管２９は、ユニットコネクタ２６および外管２８内に挿入されており、ユニットコネクタ２６、中継コネクタ２７および外管２８に対し、その軸方向に移動可能に接続されている。
【００７１】
また、中継コネクタ２７の先端部には、カテーテル本体２１の基端部が固定されている。
【００７２】
なお、コネクタ部２２の内管２９に対する固定方法、中継コネクタ２７のカテーテル本体２１に対する固定方法としては、それぞれ、特に限定されず、例えば、接着（接着剤や溶媒による接着）による方法、融着（熱融着、高周波融着、超音波融着等）による方法等が挙げられる。
【００７３】
コネクタ部２２は、ドライブシャフト３の後述するコネクタ部５３および内管２９を保持する。軸方向移動装置６２の支持部６２２によりユニットコネクタ２６が支持され、コネクタ部２２がスキャナ装置６１の回転子カバー６１８に接続された状態において、軸方向移動装置６２の作動により、スキャナ装置６１が移動し、これにより、内管２９がユニットコネクタ２６および外管２８に押し込まれ、またはユニットコネクタ２６および外管２８から引き出されることによって、ドライブシャフト３の後述するシャフト４が連動してカテーテル本体２１内を軸方向に移動する。
【００７４】
図１に示すように、内管２９を最も押し込んだときには、内管２９は、そのカテーテル本体２１側の端部が外管２８のカテーテル本体２１側端部付近、すなわち、中継コネクタ２７付近まで到達する。そして、この状態では、ドライブシャフト３の超音波振動子５２は、カテーテル本体２１の先端付近に位置する。
【００７５】
また、図２に示すように、内管２９を最も引き出したときには、内管２９のストッパ２９１がユニットコネクタ２６の内壁に引っかかり、内管２９の先端付近以外が露出する。そして、この状態では、ドライブシャフト３の超音波振動子５２は、前記カテーテル本体２１の先端付近から基端方向に所定距離離間した位置に位置する。超音波振動子５２が、図１に示す位置から図２に示す位置まで回転しながら移動することによって、血管および脈管などの断層画像を作成することができる。
【００７６】
コネクタ部２２、ユニットコネクタ２６、中継コネクタ２７、外管２８および内管２９の構成材料としては、それぞれ、特に限定されず、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、環状ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリ−（４−メチルペンテン−１）、ポリカーボネート、アクリル樹脂、アクリルニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリアミド（例えば、ナイロン６、ナイロン６・６、ナイロン６・１０、ナイロン１２）のような各種樹脂が挙げられる。
【００７７】
なお、コネクタ部２２は、図１に示す構成では３つの管体を長手方向に沿って連結したものであるが、これに限定されず、例えば、１つの管体で構成されたものであってもよい。
【００７８】
このようなカテーテル２のカテーテル本体２１のセンサルーメン２１１には、ドライブシャフト３が挿入される。そして、この挿入状態のドライブシャフト３は、その中心軸回りにスキャナ装置６１の作動によって回転する。
【００７９】
ドライブシャフト３は、その本体となる長尺状のシャフト４と、シャフト４の先端部に固定されたハウジング５１と、ハウジング５１内に収納された超音波振動子５２と、シャフト４の基端部に固定されたコネクタ部５３とを有している。また、ドライブシャフト３では、ハウジング５１、超音波振動子５２、コネクタ部５３が、血管壁の画像を撮像する撮像手段５を構成している。
【００８０】
シャフト４は、スキャナ装置６１の作動による回転力を超音波振動子５２まで確実に伝達可能なトルク伝達性を有するものである。このシャフト４は、例えば、ステンレス鋼等のような金属線を密巻きにコイル状に巻回して形成されている。なお、この金属線は、多重に巻回されていてもよい。
【００８１】
このシャフト４の外径は、センサルーメン２１１の直径よりも小さい。これにより、シャフト４の外周面とカテーテル本体２１の内周面との間には、間隙２１３が形成される。カテーテル２の液体注入ポート２２１から注入された液体Ｑは、間隙２１３を流下して、開口部２１２から排出される。
【００８２】
シャフト４の先端部には、ハウジング５１が例えば接着剤により固定されている。ハウジング５１は、ステンレス鋼等の金属製の円筒体で構成され、その壁部を貫通する貫通孔５１１が形成されている。貫通孔５１１からは、超音波振動子５２が露出している。なお、ハウジング５１の直径は、シャフト４の外径とほぼ同じかまたはそれよりも若干大きい。
【００８３】
超音波振動子５２は、その重心がシャフト４の中心軸上に位置するように、ハウジング５１内で固定されている。これにより、超音波振動子５２は、シャフト４とともに回転することができる。超音波振動子５２は、平面視で矩形または円形状をなし、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）で構成された圧電体の両面に、電極を蒸着や印刷等により形成したものである。これにより、血管壁に臨んだ状態で、超音波振動子５２から超音波を発することができるとともに、その超音波の血管壁での反射波を受けることができる、すなわち、超音波の送受信を行なうことができる。この送受信により、血管壁の画像を取り込むことができる。この画像は、超音波振動子５２から超音波を発信し、その反射波が再度超音波振動子５２に返ってくるまでの時間から血管壁までの距離を測定し、当該血管壁の状態を可視化したものである。
【００８４】
また、超音波振動子５２からは、複数の信号線（図示せず）がシャフト４内を挿通し、コネクタ部５３、すなわち後述するコネクタ５３１と電気的に接続されている。
【００８５】
コネクタ部５３は、その基端に、スキャナ装置６１のプラグ６１４に電気的および機械的に接続されるコネクタ５３１を有している。
【００８６】
また、コネクタ部５３の基端部の外周面には、スキャナ装置６１の回転子６１７の２つの突起６１７ａ、６１７ｂが挿入される２つの溝５３２ａ、５３２ｂが形成されている。各溝５３２ａ、５３２ｂは、互いに対向するように配置され、軸方向に沿って延在している。
【００８７】
コネクタ部５３は、スキャナ装置６１に接続され、当該スキャナ装置６１からの回転力を直接的に受けることができる。このコネクタ部５３は、銅等のような導電性を有する金属製の筒体で構成されている。これにより、コネクタ部５３をスキャナ装置６１と電気的に接続することもでき、超音波振動子５２からの信号をスキャナ装置６１を介して、表示部６４に送信することができる。そして、血管壁の画像が表示部６４に表示される。
【００８８】
次に、血管壁の画像を取り込みが終了した後、ドライブシャフト３をその軸回りに回転させるとともに、その軸方向先端側に移動させ、元の位置まで戻す際の外部ユニット６の制御部６３の制御動作について説明する。
【００８９】
図５に示すうように、まず、軸方向移動装置６２により、スキャナ装置６１を先端方向に移動させるとともに、スキャナ装置６１により、ドライブシャフト３をその軸回りに回転させる（ステップＳ１０１）。これにより、ドライブシャフト３は、回転しつつ、先端方向に移動する。また、このドライブシャフト３の移動は、安全処理における移動停止処理が行われない場合は、ドライブシャフト３が目的量だけ移動するまで行われるが、この動作についての図５のフローチャートへの記載および説明は、省略する。また、ドライブシャフト３の回転は、安全処理における回転停止処理が行われない場合は、ドライブシャフト３が目的量だけ移動するまで行われるが、この動作についての図５のフローチャートへの記載および説明は、省略する。
【００９０】
次いで、センサ１０により、ドライブシャフト３から受ける荷重を検出し（ステップＳ１０２）、その検出した荷重が、閾値を超えたか否かを判断する（ステップＳ１０３）。
【００９１】
ステップＳ１０３において、検出した荷重が閾値を超えていないと判断した場合は、ステップＳ１０２に戻り、再度、ステップＳ１０２以降を実行する。
【００９２】
また、ステップＳ１０３において、検出した荷重が閾値を超えたと判断した場合は、安全装置により安全処理を行う（ステップＳ１０４）。この安全処理としては、前述したように、ドライブシャフト３の移動を停止させるかまたは移動速度を減速させる処理、ドライブシャフト３の回転を停止させるかまたは回転速度を減速させる処理、警告情報を報知する処理等の少なくとも１つを行う。なお、安全処理として、前記のすべてを行うこと、すなわち、ドライブシャフト３の移動および回転を停止させ、かつ警告情報を報知することが好ましい。
【００９３】
以上説明したように、このカテーテルユニット１００によれば、センサ１０の検出結果に応じて、安全装置を作動させることにより、信号線の断線等の不具合の発生を防止することができる。
【００９４】
なお、本実施形態では、ドライブシャフト３をその軸回りに回転させるとともに、ドライブシャフト３を軸方向先端側に移動させるが、ドライブシャフト３を回転させずに、ドライブシャフト３を軸方向先端側に移動させてもよい。
【００９５】
＜第２実施形態＞
図６は、本発明のカテーテルユニットの第２実施形態における外部ユニットの制御部の制御動作を示すフローチャートである。
【００９６】
以下、第２実施形態について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００９７】
第２実施形態のカテーテルユニット１００の外部ユニット（ドライブ装置）６では、制御部６３は、ドライブシャフト３をその軸方向先端側に移動させる際に、センサ１０によりドライブシャフト３から受ける荷重を検出し、検出された荷重が閾値を超えた場合に、安全装置によりドライブシャフト３の移動速度を減速させ、再度、センサ１０により前記荷重を検出し、検出された荷重が閾値を超えている場合に、安全装置によりドライブシャフト３の移動速度をさらに減速させる。すなわち、センサ１０により検出された荷重が閾値よりも小さくなるまで、ドライブシャフト３の移動速度を段階的に減速させる。これにより、センサ１０により検出された荷重が閾値を超えるような不具合が発生した場合に、途中でその不具合が解消し、問題なくドライブシャフト３をその軸方向先端側に移動させることができるようになることが期待できる。
【００９８】
なお、センサ１０により検出された荷重が閾値を超えたままである場合は、最終的には、ドライブシャフト３の移動が停止する。そして、ドライブシャフト３の移動を停止させる際は、ドライブシャフト３の回転を停止させる。また、警告情報の報知も行うことが好ましい。
【００９９】
次に、血管壁の画像を取り込みが終了した後、ドライブシャフト３をその軸回りに回転させるとともに、その軸方向先端側に移動させ、元の位置まで戻す際の外部ユニット６の制御部６３の制御動作について説明する。
【０１００】
図６に示すうように、まず、軸方向移動装置６２により、スキャナ装置６１を先端方向に移動させるとともに、スキャナ装置６１により、ドライブシャフト３をその軸回りに回転させる（ステップＳ２０１）。これにより、ドライブシャフト３は、回転しつつ、先端方向に移動する。また、このドライブシャフト３の移動は、安全処理による移動速度の減速処理で移動を停止しない場合は、ドライブシャフト３が目的量だけ移動するまで行われるが、この動作についての図６のフローチャートへの記載および説明は、省略する。また、ドライブシャフト３の回転は、安全処理による移動速度の減速処理で移動を停止しない場合は、ドライブシャフト３が目的量だけ移動するまで行われるが、この動作についての図６のフローチャートへの記載および説明は、省略する。
【０１０１】
次いで、センサ１０により、ドライブシャフト３から受ける荷重を検出し（ステップＳ２０２）、その検出した荷重が、閾値を超えたか否かを判断する（ステップＳ２０３）。
【０１０２】
ステップＳ２０３において、検出した荷重が閾値を超えていないと判断した場合は、ステップＳ２０２に戻り、再度、ステップＳ２０２以降を実行する。
【０１０３】
また、ステップＳ２０３において、検出した荷重が閾値を超えたと判断した場合は、安全装置による安全処理、すなわち、ドライブシャフト３の移動速度を１段階減速させる（ステップＳ２０４）。
【０１０４】
次いで、ドライブシャフト３の移動が停止したか否かを判断する（ステップＳ２０５）。
【０１０５】
ステップＳ２０５において、ドライブシャフト３の移動が停止していないと判断した場合は、ステップＳ２０２に戻り、再度、ステップＳ２０２以降を実行する。このステップＳ２０２〜Ｓ２０５のルーチンを実行することにより、途中で不具合が解消し、問題なくドライブシャフト３をその軸方向先端側に移動させることができるようになることが期待できる。
【０１０６】
また、ステップＳ２０５において、ドライブシャフト３の移動が停止したと判断した場合は、ドライブシャフト３の回転を停止する（ステップＳ２０６）。
【０１０７】
なお、図示しないが、ステップＳ２０３において、検出した荷重が閾値を超えたと判断した場合は、さらに、警告情報を報知することが好ましい。
【０１０８】
以上説明したように、このカテーテルユニット１００によれば、前述した第１実施形態と同様の効果が得られる。
【０１０９】
なお、本実施形態では、ドライブシャフト３の移動速度を段階的に減速させているが、これに限らず、例えば、ドライブシャフト３の回転速度を段階的に減速させてもよい。
【０１１０】
＜第３実施形態＞
図７は、本発明のカテーテルユニットの第３実施形態における外部ユニットの制御部の制御動作を示すフローチャートである。
【０１１１】
以下、第３実施形態について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【０１１２】
第３実施形態のカテーテルユニット１００の外部ユニット（ドライブ装置）６では、制御部６３は、ドライブシャフト３をその軸方向先端側に移動させる際に、センサ１０によりドライブシャフト３から受ける荷重を検出し、検出された荷重が閾値を超えた場合に、安全装置によりドライブシャフト３の移動速度および回転速度をそれぞれ減速させ、再度、センサ１０により前記荷重を検出し、検出された荷重が閾値を超えている場合に、安全装置によりドライブシャフト３の移動速度および回転速度をそれぞれさらに減速させる。すなわち、センサ１０により検出された荷重が閾値よりも小さくなるまで、ドライブシャフト３の移動速度および回転速度をそれぞれ段階的に減速させる。これにより、センサ１０により検出された荷重が閾値を超えるような不具合が発生した場合に、途中でその不具合が解消し、問題なくドライブシャフト３をその軸方向先端側に移動させることができるようになることが期待できる。
【０１１３】
なお、センサ１０により検出された荷重が閾値を超えた場合に、警告情報の報知も行うことが好ましい。
【０１１４】
次に、血管壁の画像を取り込みが終了した後、ドライブシャフト３をその軸回りに回転させるとともに、その軸方向先端側に移動させ、元の位置まで戻す際の外部ユニット６の制御部６３の制御動作について説明する。
【０１１５】
図７に示すうように、まず、軸方向移動装置６２により、スキャナ装置６１を先端方向に移動させるとともに、スキャナ装置６１により、ドライブシャフト３をその軸回りに回転させる（ステップＳ３０１）。これにより、ドライブシャフト３は、回転しつつ、先端方向に移動する。また、このドライブシャフト３の移動は、安全処理による移動速度の減速処理で移動を停止しない場合は、ドライブシャフト３が目的量だけ移動するまで行われるが、この動作についての図７のフローチャートへの記載および説明は、省略する。また、ドライブシャフト３の回転は、安全処理による回転移動速度の減速処理で回転を停止しない場合は、ドライブシャフト３が目的量だけ移動するまで行われるが、この動作についての図７のフローチャートへの記載および説明は、省略する。
【０１１６】
次いで、センサ１０により、ドライブシャフト３から受ける荷重を検出し（ステップＳ３０２）、その検出した荷重が、閾値を超えたか否かを判断する（ステップＳ３０３）。
【０１１７】
ステップＳ３０３において、検出した荷重が閾値を超えていないと判断した場合は、ステップＳ３０２に戻り、再度、ステップＳ３０２以降を実行する。
【０１１８】
また、ステップＳ３０３において、検出した荷重が閾値を超えたと判断した場合は、安全装置による安全処理、すなわち、ドライブシャフト３の移動速度および回転速度をそれぞれ１段階減速させる（ステップＳ３０４）。
【０１１９】
次いで、ドライブシャフト３の移動および回転が停止したか否かを判断する（ステップＳ３０５）。
【０１２０】
ステップＳ３０５において、ドライブシャフト３の移動および回転が停止していないと判断した場合は、ステップＳ３０２に戻り、再度、ステップＳ３０２以降を実行する。このステップＳ３０２〜Ｓ３０５のルーチンを実行することにより、途中で不具合が解消し、問題なくドライブシャフト３をその軸方向先端側に移動させることができるようになることが期待できる。
【０１２１】
また、ステップＳ３０５において、ドライブシャフト３の移動および回転が停止したと判断した場合は、このプログラムを終了する。
【０１２２】
なお、図示しないが、ステップＳ３０３において、検出した荷重が閾値を超えたと判断した場合は、さらに、警告情報を報知することが好ましい。
【０１２３】
以上説明したように、このカテーテルユニット１００によれば、前述した第１実施形態と同様の効果が得られる。
【０１２４】
以上、本発明のドライブ装置およびカテーテルユニットを、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。
【０１２５】
また、本発明は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
【０１２６】
なお、本発明では、外部ユニット（ドライブ装置）は、ドライブシャフトやカテーテル組立体を手動でその軸方向に移動させるように構成されていてもよい。
【０１２７】
また、本発明では、ドライブシャフトとカテーテルとが一体的にその軸方向に移動可能に構成されていてもよい。すなわち、画像取込部により生体管腔内の画像を取り込む際、ドライブシャフトとカテーテルとを一体的にその軸方向に移動させるように構成されていてもよい。
【０１２８】
また、本発明では、カテーテル本体は、液体の排出口として、その先端に開口する先端開口部を有するものに限定されず、例えば、先端部の側壁を貫通する側孔を有するものであってもよい。
【０１２９】
また、本発明では、カテーテル組立体で得られる画像としては、超音波画像に限定されず、例えば、光学的に得られる画像、すなわち、光を発光・受光することで得られる画像であってもよい。例えば、カテーテルは、光信号による画像、特に、光干渉断層画像診断装置（ＯＣＴ）、その改良型である波長掃引を利用した光干渉断層画像診断装置（ＯＦＤＩ）に用いられるカテーテルであってもよい。この場合は、ドライブシャフトの先端部から出射される近赤外線を生体組織へ照射し、生体組織からの反射光を参照光と干渉させることで干渉光を生成した後、当該干渉光に基づいて、血管等の生体管腔内の断面画像を生成することができる。
【符号の説明】
【０１３０】
１ カテーテル組立体
２ カテーテル
２１ カテーテル本体
２１０ ドライブシャフト挿入部
２１１ センサルーメン
２１２ 開口部
２１３ 間隙
２２ コネクタ部
２２１ 液体注入ポート
２２２ 回動支持部
２２３ 溝
２３ ガイドワイヤ挿通部
２３３ ガイドワイヤルーメン
２５ シール部材
２６ ユニットコネクタ
２７ 中継コネクタ
２８ 外管
２９ 内管
２９１ ストッパ
３ ドライブシャフト
４ シャフト
５ 撮像手段
５１ ハウジング
５１１ 貫通孔
５２ 超音波振動子
５３ コネクタ部
５３１ コネクタ
５３２ａ、５３２ｂ 溝
６ 外部ユニット
６１ スキャナ装置
６１０ ハウジング
６１１ モータ
６１１ａ 回転軸
６１２ 回路基板
６１３ キャップ
６１４ プラグ
６１５ スペーサ
６１５ａ ベアリング
６１６ａ 第１の連結部材
６１６ｂ 第２の連結部材
６１７ 回転子
６１７ａ、６１７ｂ 突起
６１８ 回転子カバー
６１８ａ 突起
６２ 軸方向移動装置
６２０ スライド機構
６２１ モータ
６２２ 支持部
６３ 制御部
６４ 表示部
１０ センサ
１００ カテーテルユニット
２００ ガイドワイヤ
Ｑ 液体
Ｓ１０１〜Ｓ１０４ ステップ
Ｓ２０１〜Ｓ２０６ ステップ
Ｓ３０１〜Ｓ３０５ ステップ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドライブ装置およびカテーテルユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
血管等の生体管腔内に挿入して、その生体管腔内を超音波により診断するのに用いられるカテーテルが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載のカテーテルは、ルーメンを有するカテーテル本体と、カテーテル本体のルーメンに挿入され、先端部に超音波を発する超音波発振部を有するシャフトとを備えている。このカテーテルは、ドライブ装置に接続され、そのドライブ装置によりカテーテル本体のルーメン内に挿入されているシャフトをその軸回りに回転させるとともに基端方向に移動させて、血管壁の超音波画像を取得することができる。なお、超音波画像を取得する際には、ルーメン内、すなわち、カテーテル本体の内周面と、シャフトの外周面との間に形成された間隙に、例えば生理食塩水等の液体を充填して、その作業を行なう。
【０００４】
また、前記血管壁の超音波画像を取得した後は、シャフトをその軸回りに回転させるとともに先端方向に移動させ、元の位置まで戻す。なお、シャフトを先端方向に移動さる際、シャフトを回転させない場合もある。
【０００５】
しかしながら、このような従来のドライブ装置では、血管壁の超音波画像を取得した後、シャフトをその軸回りに回転させるとともに先端方向に移動させて元の位置まで戻す際、シャフトが撓み、信号線等が断線する虞がある。
【０００６】
その原因としては、カテーテル本体が屈曲していることがあり、その場合は、カテーテル本体のルーメンと超音波発振部との間の摺動抵抗により、超音波発振部が先端方向に移動し難くなり、その状態でシャフトを先端方向に移動させようとすると、シャフトが撓み、そのシャフトが渦巻き状や、とぐろを巻いたような状態となる。その結果、シャフトは、その基端側では回転するものの、先端側では回転が阻害され、信号線が断線する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３９５４８８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、断線等の不具合の発生を防止することができるドライブ装置およびカテーテルユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような目的は、下記（１）〜（８）の本発明により達成される。
（１） 可撓性を有するカテーテル本体を備えるカテーテルと、先端側に生体管腔内の画像を取り込む画像取込部を有し、前記カテーテル内に回転可能に挿入されたドライブシャフトとを備えるカテーテル組立体が接続され、前記ドライブシャフトをその軸回りに回転させつつ、前記軸方向に移動させ、前記画像取込部により生体管腔内の画像を取り込むドライブ装置であって、
前記ドライブシャフトをその軸回りに回転させる回転手段と、
前記ドライブシャフトをその軸方向に移動させるスライド機構と、
前記ドライブシャフトをその軸方向先端側に移動させる際に該ドライブシャフトから受ける荷重を検出する荷重検出手段と、
安全処理を行う安全装置と、
前記安全装置の作動を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記ドライブシャフトをその軸方向先端側に移動させる際に、前記荷重検出手段の検出結果に応じて、前記安全装置を作動させるよう構成されていることを特徴とするドライブ装置。
【００１０】
（２） 前記制御手段は、前記ドライブシャフトをその軸方向先端側に移動させる際に、前記荷重検出手段により検出された荷重が閾値を超えた場合に、前記安全装置を作動させ、該安全装置により安全処理を行う上記（１）に記載のドライブ装置。
【００１１】
（３） 前記安全装置は、前記ドライブシャフトの移動を停止させるかまたは移動速度を減速させるものである上記（１）または（２）に記載のドライブ装置。
【００１２】
（４） 前記スライド機構は、モータを有し、該モータの駆動により前記ドライブシャフトをその軸方向先端側に移動させるよう構成されており、
前記安全装置は、前記モータの駆動を停止させるかまたは前記モータの駆動速度を減速させるものである上記（１）または（２）に記載のドライブ装置。
【００１３】
（５） 前記安全装置は、警告情報を報知するものである上記（１）ないし（４）のいずれかに記載のドライブ装置。
【００１４】
（６） 前記回転手段は、モータを有し、前記ドライブシャフトをその軸方向先端側に移動させる際に、該モータの駆動により前記ドライブシャフトをその軸回りに回転させるよう構成されており、
前記安全装置は、前記ドライブシャフトの回転を停止させるかまたは回転速度を減速させるものである上記（１）ないし（５）のいずれかに記載のドライブ装置。
【００１５】
（７） 前記制御手段は、前記ドライブシャフトをその軸方向先端側に移動させる際に、前記荷重検出手段により検出された荷重が閾値を超えた場合に、前記安全装置により前記ドライブシャフトの移動速度を減速させ、再度、前記荷重検出手段により前記荷重を検出し、該検出された荷重が閾値を超えている場合に、前記安全装置により前記ドライブシャフトの移動速度をさらに減速させる上記（１）に記載のドライブ装置。
【００１６】
（８） 可撓性を有するカテーテル本体を備えるカテーテルと、先端側に生体管腔内の画像を取り込む画像取込部を有し、前記カテーテル内に回転可能に挿入されたドライブシャフトとを備えるカテーテル組立体と、
上記（１）ないし（７）のいずれかに記載のドライブ装置とを備えることを特徴とするカテーテルユニット。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、荷重検出手段の検出結果に応じて、安全装置を作動させ、例えば、ドライブシャフトの移動の停止、ドライブシャフトの移動速度の減速、ドライブシャフトの回転の停止、ドライブシャフトの回転速度減速、警告情報の報知等を行うことにより、断線等の不具合の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明のカテーテルユニットの第１実施形態を示す図である。
【図２】本発明のカテーテルユニットの第１実施形態を示す図である。
【図３】図１に示すカテーテルユニットの外部ユニットのスキャナ装置の断面図である。
【図４】図１に示すカテーテルユニットの外部ユニットのブロック図である。
【図５】図１に示すカテーテルユニットの外部ユニットの制御部の制御動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明のカテーテルユニットの第２実施形態における外部ユニットの制御部の制御動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明のカテーテルユニットの第３実施形態における外部ユニットの制御部の制御動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明のドライブ装置およびカテーテルユニットを添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００２０】
＜第１実施形態＞
図１および図２は、それぞれ本発明のカテーテルユニットの第１実施形態を示す図、図３は、図１に示すカテーテルユニットの外部ユニットのスキャナ装置の断面図、図４は、図１に示すカテーテルユニットの外部ユニットのブロック図、図５は、図１に示すカテーテルユニットの外部ユニットの制御部の制御動作を示すフローチャートである。
【００２１】
なお、以下では、図１、図２および図３中の左側を「先端」、右側を「基端」、上側を「上」、下側を「下」として説明を行う。
【００２２】
図１に示すように、カテーテルユニット１００は、外部ユニット（ドライブ装置）６と、カテーテル組立体１とを備えている。
【００２３】
カテーテル組立体１は、カテーテル２と、カテーテル２内に挿入されるドライブシャフト３とを備えている。このカテーテル組立体１は、カテーテル２とドライブシャフト３とを組み立てた組立状態で、生体管腔（以下では「血管」を代表的に扱う）内に挿入して用いられ、その内部画像である血管壁の画像を取得するものである。なお、前記組立状態では、ドライブシャフト３は、カテーテル２内にその軸回りに回転可能でかつその軸方向に移動可能に挿入されている。
【００２４】
また、カテーテル組立体１は、外部ユニット６に接続して用いられる。外部ユニット６は、駆動源であるモータ６１１を内蔵するスキャナ装置６１と、スキャナ装置６１を支持し、駆動源であるモータ６２１を内蔵し、そのモータ６２１の駆動によりスキャナ装置６１を水平方向（軸方向）へ移動させる軸方向移動装置６２と、制御部（制御手段）６３と、表示部６４とを有している。
【００２５】
スキャナ装置６１には、カテーテル組立体１の基端部が着脱自在に接続される。このスキャナ装置６１は、ドライブシャフト３をその軸回りに回転させることができるように構成されている。
【００２６】
図３に示すように、スキャナ装置６１は、ハウジング６１０と、このハウジング６１０内に収納されたモータ６１１、モータ６１１および制御部６３と電気的に接続される回路基板６１２、モータ６１１の回転軸６１１ａに第１の連結部材６１６ａと第２の連結部材６１６ｂを介して固定された回転子６１７、スペーサ６１５、スペーサ６１５内に収納されたベアリング６１５ａ、回転子６１７を被包する回転子カバー６１８、回転子カバー６１８を被包するキャップ６１３、回転子６１７内に固定され、ドライブシャフト３の後述するコネクタ部５３のコネクタ５３１と係合するプラグ６１４とを備えている。プラグ６１４と回路基板６１２とは、電気的に接続されている。また、スペーサ６１５およびベアリング６１５ａにより、回転子６１７は円滑に回転する。
【００２７】
なお、回転子カバー６１８は、カテーテル２の後述するコネクタ部２２が接続される接続部を構成している。また、モータ６１１、回路基板６１２、回転軸６１１ａ、第１の連結部材６１６ａ、第２の連結部材６１６ｂおよび回転子６１７により、ドライブシャフトをその軸回りに回転させる回転手段が構成される。
【００２８】
回転子カバー６１８は、筒状をなしている。この回転子カバー６１８は、キャップ６１３よりも先端方向に突出しており、回転子カバー６１８のうちのキャップ６１３よりも先端方向に突出している部位が、カテーテル２のコネクタ部２２との接続部を構成している。また、回転子カバー６１８のうちのキャップ６１３よりも先端方向に突出している部位の基端部の外周面には、コネクタ部２２の後述する溝２２３内に挿入される突起６１８ａが形成されている。この突起６１８ａは、回転子カバー６１８の軸方向に沿って延在している。
【００２９】
また、スキャナ装置６１の回転子６１７の先端部には、略三角形をなす先端部を有する２つの突起６１７ａ、６１７ｂが先端方向に突出するように形成されている。各突起６１７ａ、６１７ｂは、互いに対向するように配置されている。
【００３０】
また、回転子カバー６１８の外径は、コネクタ部２２の内径と略等しく、もしくは若干小さく設定されている。
【００３１】
コネクタ部２２がスキャナ装置６１の回転子カバー６１８に接続されたときに、後述するコネクタ部２２の溝２２３と、この溝２２３内に挿入された回転子カバー６１８の突起６１８ａとの係合により、カテーテル２の回転が防止される。
【００３２】
また、コネクタ部２２がスキャナ装置６１の回転子カバー６１８に接続されたときに、後述するコネクタ部５３の２つの溝５３２ａ、５３２ｂと、この２つの溝５３２ａ、５３２ｂ内に挿入された２つの突起６１７ａ、６１７ｂとの係合により、スキャナ装置６１からドライブシャフト３に回転力が伝達可能となる。
【００３３】
また、コネクタ部２２がスキャナ装置６１の回転子カバー６１８に接続されたときに、後述するコネクタ部５３のコネクタ５３１がスキャナ装置６１のプラグ６１４に電気的および機械的に接続される。
【００３４】
軸方向移動装置６２は、スキャナ装置６１を支持し、そのスキャナ装置６１およびカテーテル組立体１をドライブシャフト３の軸方向に移動させることができるように構成されている。この軸方向移動装置６２は、モータ６２１およびその駆動回路と、モータ６２１の回転力をドライブシャフト３の軸方向の駆動力に変換してそのドライブシャフト３に伝達する動力伝達機構とを有している。なお、モータ６２１、駆動回路および動力伝達機構により、ドライブシャフト３をその軸方向に移動させるスライド機構６２０が構成される。このスライド機構６２０の動力伝達機構としては、例えば、ボールネジ等を用いることができる。
【００３５】
また、軸方向移動装置６２の先端側には、カテーテル２の後述するユニットコネクタ２６を、そのユニットコネクタ２６が軸方向に移動しないように支持する支持部６２２が設けられている。
【００３６】
これにより、外部ユニット６は、ドライブシャフト３をその軸回りに回転させつつ、軸方向に移動させ、ドライブシャフト３の超音波振動子（画像取込部）５２を走査することができる。また、外部ユニット６は、スキャナ装置６１を介して送られたドライブシャフト３から得られる情報に基づいて血管壁の画像を形成することができる。これにより、血管に対して任意の位置で、その周方向全周にわたって、超音波画像である血管内の横断面像が得られる。
【００３７】
なお、このカテーテルユニット１００では、ドライブシャフト３をその軸回りに回転させつつ、カテーテルはその軸方向に移動させずに、ドライブシャフト３をその軸方向基端側に移動させて超音波振動子５２を走査し、その超音波振動子５２により血管壁の画像を取り込む。そして、その画像の取り込みが終了すると、ドライブシャフト３をその軸回りに回転させつつ、カテーテルはその軸方向に移動させずに、ドライブシャフト３をその軸方向先端側に移動させ、元の位置まで戻す。
【００３８】
また、スキャナ装置６１内には、ドライブシャフト３をその軸方向先端側に移動させる際にドライブシャフト３から受ける荷重を検出するセンサ（荷重検出手段）１０が設置されている。このセンサ１０の位置は、前記荷重を検出し得る位置であれば特に限定されないが、本実施形態では、センサ１０は、回転子カバー６１８の外周面に設置されている。なお、センサ１０がドライブシャフト３から受ける荷重は、ドライブシャフト３をその軸方向先端側に移動させる際にドライブシャフト３に加わる荷重に相当する。そして、このセンサ１０の検出結果は、制御部６３に送信され、制御部６３は、その検出結果に基づいて、安全処理を実行するか否かを判断する。
【００３９】
制御部６３は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）や、メモリ等を内蔵したパーソナルコンピュータ等で構成されている。この制御部６３は、前記安全処理を実行するか否かの判断を含め、スキャナ装置６１、軸方向移動装置６２、表示部６４の作動等、外部ユニット６全体の制御を行う。
【００４０】
表示部６４は、例えば液晶表示装置等で構成されている。この表示部６４には、カテーテル組立体１によって得られた血管壁の画像や、各種の情報が表示される。
【００４１】
前述したように、制御部６３は、ドライブシャフト３をその軸方向先端側に移動させる際に、センサ１０の検出結果に応じて、安全処理を行う安全装置を作動させるように構成されている。すなわち、制御部６３は、センサ１０により検出された荷重が、許容範囲の上限値である閾値を超えた場合は、安全装置を作動させ、その安全装置により安全処理を行う。
【００４２】
前記閾値は、特に限定されず、諸条件に応じて適宜決定されるものであるが、例えば、１５〜３０Ｎ程度の範囲内で設定されることが好ましく、１５〜２０Ｎ程度の範囲内で設定されることがより好ましい。
【００４３】
また、前記安全処理を行う安全装置の構成例としては、例えば、下記構成例（１）〜（３）が挙げられる。
【００４４】
（１）
構成例１の安全装置は、ドライブシャフト３の移動を停止させるかまたは移動速度を減速させるものである。具体的には、例えば、モータ６２１の駆動を停止させるかまたはモータ６２１の駆動速度を減速させるもの、すなわち、モータ６２１およびその駆動回路等が挙げられる。なお、モータ６２１の駆動の停止、駆動速度の減速には、それぞれ、電気制動を用いることが好ましい。
【００４５】
（２）
構成例２の安全装置は、警告情報を報知するものである。具体的には、例えば、警告情報を表示するように構成された表示部６４、ランプ（図示せず）、音声を発生する音声発生部（図示せず）、ブザー（図示せず）等が挙げられる。なお、表示部６４で表示する警告情報としては、例えば、検出した荷重が閾値を超えたこと、軸方向移動装置６２によるスキャナ装置６１の移動やドライブシャフト３の回転を停止すべきこと等が挙げられる。
【００４６】
（３）
構成例３の安全装置は、ドライブシャフト３の回転を停止させるかまたは回転速度を減速させるものである。具体的には、例えば、モータ６１１の駆動を停止させるかまたはモータ６１１の駆動速度を減速させるもの、すなわち、モータ６１１およびその駆動回路等が挙げられる。なお、モータ６１１の駆動の停止、駆動速度の減速には、それぞれ、電気制動を用いることが好ましい。
【００４７】
前記安全装置により安全処理を行うことにより、後述する超音波振動子５２等に接続されている信号線の断線等の不具合の発生を防止することができる。
【００４８】
なお、安全装置としては、前記（１）〜（３）のうちの任意の２つで構成されていることが好ましく、３つで構成されていることがより好ましい。これにより、各効果が組み合わされ、より確実に断線等の不具合の発生を防止することができる。
【００４９】
次に、カテーテル組立体１について説明する。
前述したように、カテーテル組立体１は、カテーテル２とドライブシャフト３とを備えている。
【００５０】
カテーテル２は、可撓性を有する長尺状のカテーテル本体２１と、カテーテル本体２１の基端部に設けられた、中継コネクタ２７、外管２８、内管２９、ユニットコネクタ２６およびコネクタ部２２とを備えている。
【００５１】
カテーテル本体２１には、ドライブシャフト３が挿入されるセンサルーメン２１１と、ガイドワイヤ２００が挿入されるガイドワイヤルーメン２３３とがカテーテル本体２１の長手方向に沿って形成されている。また、カテーテル本体２１の先端部は、外径が縮径した縮径部となっている。
【００５２】
センサルーメン２１１は、ドライブシャフト３が挿入可能であり、カテーテル本体２１の全長に亘って形成されている。なお、カテーテル本体２１のうちのセンサルーメン２１１が設けられている部位は、ドライブシャフト３が挿入可能なドライブシャフト挿入部２１０を構成する。
【００５３】
また、ガイドワイヤルーメン２３３は、ガイドワイヤ２００が挿通可能であり、本実施形態では、カテーテル本体２１の先端部のみに形成されている。なお、カテーテル本体２１のうちのガイドワイヤルーメン２３３が設けられている部位は、ガイドワイヤ２００が挿通可能なガイドワイヤ挿通部２３を構成する。
【００５４】
センサルーメン２１１内には、ドライブシャフト３が挿入された状態、すなわち挿入状態で、液体Ｑが充填される。液体Ｑが充填されることにより、超音波振動子５２からの超音波が血管壁にまで伝達して、当該血管壁から再度超音波振動子５２にまで戻ってくることができる。これにより、超音波画像を確実に取得することができる。なお、液体Ｑとしては、特に限定されないが、例えば、生理食塩水、造影剤等が挙げられる。
【００５５】
また、センサルーメン２１１は、カテーテル本体２１の先端に開口した開口部２１２を有している。センサルーメン２１１に充填された液体Ｑは、開口部２１２を介して排出される。これにより、たとえ液体Ｑを過剰に充填したとしても、それによるカテーテル本体２１の破損を確実に防止することができる。
【００５６】
なお、開口部２１２は、図１に示す構成ではカテーテル本体２１の中心軸に対して傾斜した方向に向かって開口しているが、これに限定されず、例えば、カテーテル本体２１の中心軸方向、すなわち、先端方向に向かって開口していてもよい。
【００５７】
カテーテル本体２１は、その先端部に、ガイドワイヤ２００が挿通可能な前記ガイドワイヤ挿通部２３を有している。ガイドワイヤ挿通部２３は、両端がそれぞれ開口した管状をなしており、そのガイドワイヤ挿通部２３の内腔によりガイドワイヤルーメン２３３が構成される。カテーテル２は、ガイドワイヤ挿通部２３のガイドワイヤルーメン２３３にガイドワイヤ２００を挿通した状態で血管内に挿入されるものであり、ガイドワイヤ２００の抜き差しを迅速に行なうことができる、いわゆる「ラピッドエクスチェンジタイプ（ショートモノレールタイプ）」のカテーテルである。
【００５８】
ガイドワイヤ挿通部２３は、図１に示す構成ではカテーテル本体２１の中心軸と平行に配置されているが、これに限定されず、例えば、カテーテル本体２１の中心軸に対して傾斜して配置されていてもよい。
【００５９】
また、ガイドワイヤ挿通部２３の長手方向の途中には、図示しないコイルが埋設されている。このコイルは、Ｘ線透視下でカテーテル２の先端部の位置を視認するための造影マーカとして機能するものである。なお、コイルは、Ｘ線不透過性を有する例えばプラチナのような金属材料で構成されている。
【００６０】
カテーテル本体２１は、可撓性を有する材料で構成され、その材料としては、特に限定されず、例えば、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー等の熱可塑性樹脂が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組合せたもの（ポリマーアロイ、ポリマーブレンド、積層体等）を用いることができる。
【００６１】
また、カテーテル本体２１は、その管壁が単層のものであってもよいし、複数の層が積層された積層体であってもよい。
【００６２】
カテーテル本体２１の基端部に設けられた中継コネクタ２７、外管２８、内管２９、ユニットコネクタ２６およびコネクタ部２２は、それぞれ、硬質の管体で構成されたものである。
【００６３】
コネクタ部２２は、外部ユニット６のスキャナ装置６１に接続される。すなわち、コネクタ部２２の基端部には、スキャナ装置６１の回転子カバー６１８が嵌入され、これにより、コネクタ部２２の基端部に、回転子カバー６１８が接続される。
【００６４】
コネクタ部２２の基端部の内周面には、回転子カバー６１８の突起６１８ａが挿入される溝２２３が形成されている。この溝２２３は、コネクタ部２２の長手方向に沿って延在している。
【００６５】
コネクタ部２２の長手方向の途中には、その部分から分岐した液体注入ポート２２１が突出形成されている。例えばシリンジを用いて液体注入ポート２２１から液体Ｑを注入することができる。そして、注入された液体Ｑは、カテーテル本体２１のセンサルーメン２１１に充填されることとなる。
【００６６】
コネクタ部２２の基端部には、ドライブシャフト３を回動可能に支持する回動支持部２２２が設けられている。
【００６７】
また、コネクタ部２２の基端部には、回動支持部２２２よりも先端側に、シール部材２５が設置されている。シール部材２５は、形状がリング状をなす弾性体で構成されている。これにより、シール部材２５がコネクタ部２２の内周部とドライブシャフト３の外周部と間に間隙が生じるのを防止することができ、すなわち、液密性が保持され、よって、液体Ｑが基端方向に向かって漏出するのを防止することができる。
【００６８】
コネクタ部２２の先端部には、内管２９の基端部が固定されている。内管２９は、その先端にストッパ２９１を有している。
【００６９】
また、ユニットコネクタ２６と中継コネクタ２７とは、外管２８を介して接続されている。すなわち、外管２８の先端部には、中継コネクタ２７の基端部が固定され、外管２８の基端部には、ユニットコネクタ２６の先端部が固定されている。
【００７０】
そして、内管２９は、ユニットコネクタ２６および外管２８内に挿入されており、ユニットコネクタ２６、中継コネクタ２７および外管２８に対し、その軸方向に移動可能に接続されている。
【００７１】
また、中継コネクタ２７の先端部には、カテーテル本体２１の基端部が固定されている。
【００７２】
なお、コネクタ部２２の内管２９に対する固定方法、中継コネクタ２７のカテーテル本体２１に対する固定方法としては、それぞれ、特に限定されず、例えば、接着（接着剤や溶媒による接着）による方法、融着（熱融着、高周波融着、超音波融着等）による方法等が挙げられる。
【００７３】
コネクタ部２２は、ドライブシャフト３の後述するコネクタ部５３および内管２９を保持する。軸方向移動装置６２の支持部６２２によりユニットコネクタ２６が支持され、コネクタ部２２がスキャナ装置６１の回転子カバー６１８に接続された状態において、軸方向移動装置６２の作動により、スキャナ装置６１が移動し、これにより、内管２９がユニットコネクタ２６および外管２８に押し込まれ、またはユニットコネクタ２６および外管２８から引き出されることによって、ドライブシャフト３の後述するシャフト４が連動してカテーテル本体２１内を軸方向に移動する。
【００７４】
図１に示すように、内管２９を最も押し込んだときには、内管２９は、そのカテーテル本体２１側の端部が外管２８のカテーテル本体２１側端部付近、すなわち、中継コネクタ２７付近まで到達する。そして、この状態では、ドライブシャフト３の超音波振動子５２は、カテーテル本体２１の先端付近に位置する。
【００７５】
また、図２に示すように、内管２９を最も引き出したときには、内管２９のストッパ２９１がユニットコネクタ２６の内壁に引っかかり、内管２９の先端付近以外が露出する。そして、この状態では、ドライブシャフト３の超音波振動子５２は、前記カテーテル本体２１の先端付近から基端方向に所定距離離間した位置に位置する。超音波振動子５２が、図１に示す位置から図２に示す位置まで回転しながら移動することによって、血管および脈管などの断層画像を作成することができる。
【００７６】
コネクタ部２２、ユニットコネクタ２６、中継コネクタ２７、外管２８および内管２９の構成材料としては、それぞれ、特に限定されず、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、環状ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリ−（４−メチルペンテン−１）、ポリカーボネート、アクリル樹脂、アクリルニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリアミド（例えば、ナイロン６、ナイロン６・６、ナイロン６・１０、ナイロン１２）のような各種樹脂が挙げられる。
【００７７】
なお、コネクタ部２２は、図１に示す構成では３つの管体を長手方向に沿って連結したものであるが、これに限定されず、例えば、１つの管体で構成されたものであってもよい。
【００７８】
このようなカテーテル２のカテーテル本体２１のセンサルーメン２１１には、ドライブシャフト３が挿入される。そして、この挿入状態のドライブシャフト３は、その中心軸回りにスキャナ装置６１の作動によって回転する。
【００７９】
ドライブシャフト３は、その本体となる長尺状のシャフト４と、シャフト４の先端部に固定されたハウジング５１と、ハウジング５１内に収納された超音波振動子５２と、シャフト４の基端部に固定されたコネクタ部５３とを有している。また、ドライブシャフト３では、ハウジング５１、超音波振動子５２、コネクタ部５３が、血管壁の画像を撮像する撮像手段５を構成している。
【００８０】
シャフト４は、スキャナ装置６１の作動による回転力を超音波振動子５２まで確実に伝達可能なトルク伝達性を有するものである。このシャフト４は、例えば、ステンレス鋼等のような金属線を密巻きにコイル状に巻回して形成されている。なお、この金属線は、多重に巻回されていてもよい。
【００８１】
このシャフト４の外径は、センサルーメン２１１の直径よりも小さい。これにより、シャフト４の外周面とカテーテル本体２１の内周面との間には、間隙２１３が形成される。カテーテル２の液体注入ポート２２１から注入された液体Ｑは、間隙２１３を流下して、開口部２１２から排出される。
【００８２】
シャフト４の先端部には、ハウジング５１が例えば接着剤により固定されている。ハウジング５１は、ステンレス鋼等の金属製の円筒体で構成され、その壁部を貫通する貫通孔５１１が形成されている。貫通孔５１１からは、超音波振動子５２が露出している。なお、ハウジング５１の直径は、シャフト４の外径とほぼ同じかまたはそれよりも若干大きい。
【００８３】
超音波振動子５２は、その重心がシャフト４の中心軸上に位置するように、ハウジング５１内で固定されている。これにより、超音波振動子５２は、シャフト４とともに回転することができる。超音波振動子５２は、平面視で矩形または円形状をなし、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）で構成された圧電体の両面に、電極を蒸着や印刷等により形成したものである。これにより、血管壁に臨んだ状態で、超音波振動子５２から超音波を発することができるとともに、その超音波の血管壁での反射波を受けることができる、すなわち、超音波の送受信を行なうことができる。この送受信により、血管壁の画像を取り込むことができる。この画像は、超音波振動子５２から超音波を発信し、その反射波が再度超音波振動子５２に返ってくるまでの時間から血管壁までの距離を測定し、当該血管壁の状態を可視化したものである。
【００８４】
また、超音波振動子５２からは、複数の信号線（図示せず）がシャフト４内を挿通し、コネクタ部５３、すなわち後述するコネクタ５３１と電気的に接続されている。
【００８５】
コネクタ部５３は、その基端に、スキャナ装置６１のプラグ６１４に電気的および機械的に接続されるコネクタ５３１を有している。
【００８６】
また、コネクタ部５３の基端部の外周面には、スキャナ装置６１の回転子６１７の２つの突起６１７ａ、６１７ｂが挿入される２つの溝５３２ａ、５３２ｂが形成されている。各溝５３２ａ、５３２ｂは、互いに対向するように配置され、軸方向に沿って延在している。
【００８７】
コネクタ部５３は、スキャナ装置６１に接続され、当該スキャナ装置６１からの回転力を直接的に受けることができる。このコネクタ部５３は、銅等のような導電性を有する金属製の筒体で構成されている。これにより、コネクタ部５３をスキャナ装置６１と電気的に接続することもでき、超音波振動子５２からの信号をスキャナ装置６１を介して、表示部６４に送信することができる。そして、血管壁の画像が表示部６４に表示される。
【００８８】
次に、血管壁の画像を取り込みが終了した後、ドライブシャフト３をその軸回りに回転させるとともに、その軸方向先端側に移動させ、元の位置まで戻す際の外部ユニット６の制御部６３の制御動作について説明する。
【００８９】
図５に示すうように、まず、軸方向移動装置６２により、スキャナ装置６１を先端方向に移動させるとともに、スキャナ装置６１により、ドライブシャフト３をその軸回りに回転させる（ステップＳ１０１）。これにより、ドライブシャフト３は、回転しつつ、先端方向に移動する。また、このドライブシャフト３の移動は、安全処理における移動停止処理が行われない場合は、ドライブシャフト３が目的量だけ移動するまで行われるが、この動作についての図５のフローチャートへの記載および説明は、省略する。また、ドライブシャフト３の回転は、安全処理における回転停止処理が行われない場合は、ドライブシャフト３が目的量だけ移動するまで行われるが、この動作についての図５のフローチャートへの記載および説明は、省略する。
【００９０】
次いで、センサ１０により、ドライブシャフト３から受ける荷重を検出し（ステップＳ１０２）、その検出した荷重が、閾値を超えたか否かを判断する（ステップＳ１０３）。
【００９１】
ステップＳ１０３において、検出した荷重が閾値を超えていないと判断した場合は、ステップＳ１０２に戻り、再度、ステップＳ１０２以降を実行する。
【００９２】
また、ステップＳ１０３において、検出した荷重が閾値を超えたと判断した場合は、安全装置により安全処理を行う（ステップＳ１０４）。この安全処理としては、前述したように、ドライブシャフト３の移動を停止させるかまたは移動速度を減速させる処理、ドライブシャフト３の回転を停止させるかまたは回転速度を減速させる処理、警告情報を報知する処理等の少なくとも１つを行う。なお、安全処理として、前記のすべてを行うこと、すなわち、ドライブシャフト３の移動および回転を停止させ、かつ警告情報を報知することが好ましい。
【００９３】
以上説明したように、このカテーテルユニット１００によれば、センサ１０の検出結果に応じて、安全装置を作動させることにより、信号線の断線等の不具合の発生を防止することができる。
【００９４】
なお、本実施形態では、ドライブシャフト３をその軸回りに回転させるとともに、ドライブシャフト３を軸方向先端側に移動させるが、ドライブシャフト３を回転させずに、ドライブシャフト３を軸方向先端側に移動させてもよい。
【００９５】
＜第２実施形態＞
図６は、本発明のカテーテルユニットの第２実施形態における外部ユニットの制御部の制御動作を示すフローチャートである。
【００９６】
以下、第２実施形態について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００９７】
第２実施形態のカテーテルユニット１００の外部ユニット（ドライブ装置）６では、制御部６３は、ドライブシャフト３をその軸方向先端側に移動させる際に、センサ１０によりドライブシャフト３から受ける荷重を検出し、検出された荷重が閾値を超えた場合に、安全装置によりドライブシャフト３の移動速度を減速させ、再度、センサ１０により前記荷重を検出し、検出された荷重が閾値を超えている場合に、安全装置によりドライブシャフト３の移動速度をさらに減速させる。すなわち、センサ１０により検出された荷重が閾値よりも小さくなるまで、ドライブシャフト３の移動速度を段階的に減速させる。これにより、センサ１０により検出された荷重が閾値を超えるような不具合が発生した場合に、途中でその不具合が解消し、問題なくドライブシャフト３をその軸方向先端側に移動させることができるようになることが期待できる。
【００９８】
なお、センサ１０により検出された荷重が閾値を超えたままである場合は、最終的には、ドライブシャフト３の移動が停止する。そして、ドライブシャフト３の移動を停止させる際は、ドライブシャフト３の回転を停止させる。また、警告情報の報知も行うことが好ましい。
【００９９】
次に、血管壁の画像を取り込みが終了した後、ドライブシャフト３をその軸回りに回転させるとともに、その軸方向先端側に移動させ、元の位置まで戻す際の外部ユニット６の制御部６３の制御動作について説明する。
【０１００】
図６に示すうように、まず、軸方向移動装置６２により、スキャナ装置６１を先端方向に移動させるとともに、スキャナ装置６１により、ドライブシャフト３をその軸回りに回転させる（ステップＳ２０１）。これにより、ドライブシャフト３は、回転しつつ、先端方向に移動する。また、このドライブシャフト３の移動は、安全処理による移動速度の減速処理で移動を停止しない場合は、ドライブシャフト３が目的量だけ移動するまで行われるが、この動作についての図６のフローチャートへの記載および説明は、省略する。また、ドライブシャフト３の回転は、安全処理による移動速度の減速処理で移動を停止しない場合は、ドライブシャフト３が目的量だけ移動するまで行われるが、この動作についての図６のフローチャートへの記載および説明は、省略する。
【０１０１】
次いで、センサ１０により、ドライブシャフト３から受ける荷重を検出し（ステップＳ２０２）、その検出した荷重が、閾値を超えたか否かを判断する（ステップＳ２０３）。
【０１０２】
ステップＳ２０３において、検出した荷重が閾値を超えていないと判断した場合は、ステップＳ２０２に戻り、再度、ステップＳ２０２以降を実行する。
【０１０３】
また、ステップＳ２０３において、検出した荷重が閾値を超えたと判断した場合は、安全装置による安全処理、すなわち、ドライブシャフト３の移動速度を１段階減速させる（ステップＳ２０４）。
【０１０４】
次いで、ドライブシャフト３の移動が停止したか否かを判断する（ステップＳ２０５）。
【０１０５】
ステップＳ２０５において、ドライブシャフト３の移動が停止していないと判断した場合は、ステップＳ２０２に戻り、再度、ステップＳ２０２以降を実行する。このステップＳ２０２〜Ｓ２０５のルーチンを実行することにより、途中で不具合が解消し、問題なくドライブシャフト３をその軸方向先端側に移動させることができるようになることが期待できる。
【０１０６】
また、ステップＳ２０５において、ドライブシャフト３の移動が停止したと判断した場合は、ドライブシャフト３の回転を停止する（ステップＳ２０６）。
【０１０７】
なお、図示しないが、ステップＳ２０３において、検出した荷重が閾値を超えたと判断した場合は、さらに、警告情報を報知することが好ましい。
【０１０８】
以上説明したように、このカテーテルユニット１００によれば、前述した第１実施形態と同様の効果が得られる。
【０１０９】
なお、本実施形態では、ドライブシャフト３の移動速度を段階的に減速させているが、これに限らず、例えば、ドライブシャフト３の回転速度を段階的に減速させてもよい。
【０１１０】
＜第３実施形態＞
図７は、本発明のカテーテルユニットの第３実施形態における外部ユニットの制御部の制御動作を示すフローチャートである。
【０１１１】
以下、第３実施形態について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【０１１２】
第３実施形態のカテーテルユニット１００の外部ユニット（ドライブ装置）６では、制御部６３は、ドライブシャフト３をその軸方向先端側に移動させる際に、センサ１０によりドライブシャフト３から受ける荷重を検出し、検出された荷重が閾値を超えた場合に、安全装置によりドライブシャフト３の移動速度および回転速度をそれぞれ減速させ、再度、センサ１０により前記荷重を検出し、検出された荷重が閾値を超えている場合に、安全装置によりドライブシャフト３の移動速度および回転速度をそれぞれさらに減速させる。すなわち、センサ１０により検出された荷重が閾値よりも小さくなるまで、ドライブシャフト３の移動速度および回転速度をそれぞれ段階的に減速させる。これにより、センサ１０により検出された荷重が閾値を超えるような不具合が発生した場合に、途中でその不具合が解消し、問題なくドライブシャフト３をその軸方向先端側に移動させることができるようになることが期待できる。
【０１１３】
なお、センサ１０により検出された荷重が閾値を超えた場合に、警告情報の報知も行うことが好ましい。
【０１１４】
次に、血管壁の画像を取り込みが終了した後、ドライブシャフト３をその軸回りに回転させるとともに、その軸方向先端側に移動させ、元の位置まで戻す際の外部ユニット６の制御部６３の制御動作について説明する。
【０１１５】
図７に示すうように、まず、軸方向移動装置６２により、スキャナ装置６１を先端方向に移動させるとともに、スキャナ装置６１により、ドライブシャフト３をその軸回りに回転させる（ステップＳ３０１）。これにより、ドライブシャフト３は、回転しつつ、先端方向に移動する。また、このドライブシャフト３の移動は、安全処理による移動速度の減速処理で移動を停止しない場合は、ドライブシャフト３が目的量だけ移動するまで行われるが、この動作についての図７のフローチャートへの記載および説明は、省略する。また、ドライブシャフト３の回転は、安全処理による回転移動速度の減速処理で回転を停止しない場合は、ドライブシャフト３が目的量だけ移動するまで行われるが、この動作についての図７のフローチャートへの記載および説明は、省略する。
【０１１６】
次いで、センサ１０により、ドライブシャフト３から受ける荷重を検出し（ステップＳ３０２）、その検出した荷重が、閾値を超えたか否かを判断する（ステップＳ３０３）。
【０１１７】
ステップＳ３０３において、検出した荷重が閾値を超えていないと判断した場合は、ステップＳ３０２に戻り、再度、ステップＳ３０２以降を実行する。
【０１１８】
また、ステップＳ３０３において、検出した荷重が閾値を超えたと判断した場合は、安全装置による安全処理、すなわち、ドライブシャフト３の移動速度および回転速度をそれぞれ１段階減速させる（ステップＳ３０４）。
【０１１９】
次いで、ドライブシャフト３の移動および回転が停止したか否かを判断する（ステップＳ３０５）。
【０１２０】
ステップＳ３０５において、ドライブシャフト３の移動および回転が停止していないと判断した場合は、ステップＳ３０２に戻り、再度、ステップＳ３０２以降を実行する。このステップＳ３０２〜Ｓ３０５のルーチンを実行することにより、途中で不具合が解消し、問題なくドライブシャフト３をその軸方向先端側に移動させることができるようになることが期待できる。
【０１２１】
また、ステップＳ３０５において、ドライブシャフト３の移動および回転が停止したと判断した場合は、このプログラムを終了する。
【０１２２】
なお、図示しないが、ステップＳ３０３において、検出した荷重が閾値を超えたと判断した場合は、さらに、警告情報を報知することが好ましい。
【０１２３】
以上説明したように、このカテーテルユニット１００によれば、前述した第１実施形態と同様の効果が得られる。
【０１２４】
以上、本発明のドライブ装置およびカテーテルユニットを、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。
【０１２５】
また、本発明は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
【０１２６】
なお、本発明では、外部ユニット（ドライブ装置）は、ドライブシャフトやカテーテル組立体を手動でその軸方向に移動させるように構成されていてもよい。
【０１２７】
また、本発明では、ドライブシャフトとカテーテルとが一体的にその軸方向に移動可能に構成されていてもよい。すなわち、画像取込部により生体管腔内の画像を取り込む際、ドライブシャフトとカテーテルとを一体的にその軸方向に移動させるように構成されていてもよい。
【０１２８】
また、本発明では、カテーテル本体は、液体の排出口として、その先端に開口する先端開口部を有するものに限定されず、例えば、先端部の側壁を貫通する側孔を有するものであってもよい。
【０１２９】
また、本発明では、カテーテル組立体で得られる画像としては、超音波画像に限定されず、例えば、光学的に得られる画像、すなわち、光を発光・受光することで得られる画像であってもよい。例えば、カテーテルは、光信号による画像、特に、光干渉断層画像診断装置（ＯＣＴ）、その改良型である波長掃引を利用した光干渉断層画像診断装置（ＯＦＤＩ）に用いられるカテーテルであってもよい。この場合は、ドライブシャフトの先端部から出射される近赤外線を生体組織へ照射し、生体組織からの反射光を参照光と干渉させることで干渉光を生成した後、当該干渉光に基づいて、血管等の生体管腔内の断面画像を生成することができる。
【符号の説明】
【０１３０】
１ カテーテル組立体
２ カテーテル
２１ カテーテル本体
２１０ ドライブシャフト挿入部
２１１ センサルーメン
２１２ 開口部
２１３ 間隙
２２ コネクタ部
２２１ 液体注入ポート
２２２ 回動支持部
２２３ 溝
２３ ガイドワイヤ挿通部
２３３ ガイドワイヤルーメン
２５ シール部材
２６ ユニットコネクタ
２７ 中継コネクタ
２８ 外管
２９ 内管
２９１ ストッパ
３ ドライブシャフト
４ シャフト
５ 撮像手段
５１ ハウジング
５１１ 貫通孔
５２ 超音波振動子
５３ コネクタ部
５３１ コネクタ
５３２ａ、５３２ｂ 溝
６ 外部ユニット
６１ スキャナ装置
６１０ ハウジング
６１１ モータ
６１１ａ 回転軸
６１２ 回路基板
６１３ キャップ
６１４ プラグ
６１５ スペーサ
６１５ａ ベアリング
６１６ａ 第１の連結部材
６１６ｂ 第２の連結部材
６１７ 回転子
６１７ａ、６１７ｂ 突起
６１８ 回転子カバー
６１８ａ 突起
６２ 軸方向移動装置
６２０ スライド機構
６２１ モータ
６２２ 支持部
６３ 制御部
６４ 表示部
１０ センサ
１００ カテーテルユニット
２００ ガイドワイヤ
Ｑ 液体
Ｓ１０１〜Ｓ１０４ ステップ
Ｓ２０１〜Ｓ２０６ ステップ
Ｓ３０１〜Ｓ３０５ ステップ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有するカテーテル本体を備えるカテーテルと、先端側に生体管腔内の画像を取り込む画像取込部を有し、前記カテーテル内に回転可能に挿入されたドライブシャフトとを備えるカテーテル組立体が接続され、前記ドライブシャフトをその軸回りに回転させつつ、前記軸方向に移動させ、前記画像取込部により生体管腔内の画像を取り込むドライブ装置であって、
前記ドライブシャフトをその軸回りに回転させる回転手段と、
前記ドライブシャフトをその軸方向に移動させるスライド機構と、
前記ドライブシャフトをその軸方向先端側に移動させる際に該ドライブシャフトから受ける荷重を検出する荷重検出手段と、
安全処理を行う安全装置と、
前記安全装置の作動を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記ドライブシャフトをその軸方向先端側に移動させる際に、前記荷重検出手段の検出結果に応じて、前記安全装置を作動させるよう構成されていることを特徴とするドライブ装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記ドライブシャフトをその軸方向先端側に移動させる際に、前記荷重検出手段により検出された荷重が閾値を超えた場合に、前記安全装置を作動させ、該安全装置により安全処理を行う請求項１に記載のドライブ装置。
【請求項３】
前記安全装置は、前記ドライブシャフトの移動を停止させるかまたは移動速度を減速させるものである請求項１または２に記載のドライブ装置。
【請求項４】
前記スライド機構は、モータを有し、該モータの駆動により前記ドライブシャフトをその軸方向先端側に移動させるよう構成されており、
前記安全装置は、前記モータの駆動を停止させるかまたは前記モータの駆動速度を減速させるものである請求項１または２に記載のドライブ装置。
【請求項５】
前記安全装置は、警告情報を報知するものである請求項１ないし４のいずれかに記載のドライブ装置。
【請求項６】
前記回転手段は、モータを有し、前記ドライブシャフトをその軸方向先端側に移動させる際に、該モータの駆動により前記ドライブシャフトをその軸回りに回転させるよう構成されており、
前記安全装置は、前記ドライブシャフトの回転を停止させるかまたは回転速度を減速させるものである請求項１ないし５のいずれかに記載のドライブ装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記ドライブシャフトをその軸方向先端側に移動させる際に、前記荷重検出手段により検出された荷重が閾値を超えた場合に、前記安全装置により前記ドライブシャフトの移動速度を減速させ、再度、前記荷重検出手段により前記荷重を検出し、該検出された荷重が閾値を超えている場合に、前記安全装置により前記ドライブシャフトの移動速度をさらに減速させる請求項１に記載のドライブ装置。
【請求項８】
可撓性を有するカテーテル本体を備えるカテーテルと、先端側に生体管腔内の画像を取り込む画像取込部を有し、前記カテーテル内に回転可能に挿入されたドライブシャフトとを備えるカテーテル組立体と、
請求項１ないし７のいずれかに記載のドライブ装置とを備えることを特徴とするカテーテルユニット。
【請求項１】
可撓性を有するカテーテル本体を備えるカテーテルと、先端側に生体管腔内の画像を取り込む画像取込部を有し、前記カテーテル内に回転可能に挿入されたドライブシャフトとを備えるカテーテル組立体が接続され、前記ドライブシャフトをその軸回りに回転させつつ、前記軸方向に移動させ、前記画像取込部により生体管腔内の画像を取り込むドライブ装置であって、
前記ドライブシャフトをその軸回りに回転させる回転手段と、
前記ドライブシャフトをその軸方向に移動させるスライド機構と、
前記ドライブシャフトをその軸方向先端側に移動させる際に該ドライブシャフトから受ける荷重を検出する荷重検出手段と、
安全処理を行う安全装置と、
前記安全装置の作動を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記ドライブシャフトをその軸方向先端側に移動させる際に、前記荷重検出手段の検出結果に応じて、前記安全装置を作動させるよう構成されていることを特徴とするドライブ装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記ドライブシャフトをその軸方向先端側に移動させる際に、前記荷重検出手段により検出された荷重が閾値を超えた場合に、前記安全装置を作動させ、該安全装置により安全処理を行う請求項１に記載のドライブ装置。
【請求項３】
前記安全装置は、前記ドライブシャフトの移動を停止させるかまたは移動速度を減速させるものである請求項１または２に記載のドライブ装置。
【請求項４】
前記スライド機構は、モータを有し、該モータの駆動により前記ドライブシャフトをその軸方向先端側に移動させるよう構成されており、
前記安全装置は、前記モータの駆動を停止させるかまたは前記モータの駆動速度を減速させるものである請求項１または２に記載のドライブ装置。
【請求項５】
前記安全装置は、警告情報を報知するものである請求項１ないし４のいずれかに記載のドライブ装置。
【請求項６】
前記回転手段は、モータを有し、前記ドライブシャフトをその軸方向先端側に移動させる際に、該モータの駆動により前記ドライブシャフトをその軸回りに回転させるよう構成されており、
前記安全装置は、前記ドライブシャフトの回転を停止させるかまたは回転速度を減速させるものである請求項１ないし５のいずれかに記載のドライブ装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記ドライブシャフトをその軸方向先端側に移動させる際に、前記荷重検出手段により検出された荷重が閾値を超えた場合に、前記安全装置により前記ドライブシャフトの移動速度を減速させ、再度、前記荷重検出手段により前記荷重を検出し、該検出された荷重が閾値を超えている場合に、前記安全装置により前記ドライブシャフトの移動速度をさらに減速させる請求項１に記載のドライブ装置。
【請求項８】
可撓性を有するカテーテル本体を備えるカテーテルと、先端側に生体管腔内の画像を取り込む画像取込部を有し、前記カテーテル内に回転可能に挿入されたドライブシャフトとを備えるカテーテル組立体と、
請求項１ないし７のいずれかに記載のドライブ装置とを備えることを特徴とするカテーテルユニット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−７０８１４（Ｐ２０１３−７０８１４Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１１６１０（Ｐ２０１１−２１１６１０）
【出願日】平成２３年９月２７日（２０１１．９．２７）
【出願人】（０００１０９５４３）テルモ株式会社 (2,232)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２７日（２０１１．９．２７）
【出願人】（０００１０９５４３）テルモ株式会社 (2,232)
【Ｆターム（参考）】
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