挿入装置
【課題】一人の医師による操作を実現できる医療用線状体の挿入装置を提供する。
【解決手段】デリバリーワイヤ１０４を人体１３１内の血管１３２へ挿入する挿入装置は、デリバリーワイヤ１０４を長手軸方向へ移動させる駆動装置１の起動停止を制御する信号を発信するフットスイッチ４１，４６を備える。また挿入装置は、デリバリーワイヤ１０４に作用する長手軸方向の圧縮力を計測する挿入力センサ６０と、挿入力センサ６０で計測された圧縮力を術者に通報するスピーカ９２および表示器９３とを備える。
【解決手段】デリバリーワイヤ１０４を人体１３１内の血管１３２へ挿入する挿入装置は、デリバリーワイヤ１０４を長手軸方向へ移動させる駆動装置１の起動停止を制御する信号を発信するフットスイッチ４１，４６を備える。また挿入装置は、デリバリーワイヤ１０４に作用する長手軸方向の圧縮力を計測する挿入力センサ６０と、挿入力センサ６０で計測された圧縮力を術者に通報するスピーカ９２および表示器９３とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療用線状体を体内の管へ挿入する挿入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、カテーテルを使用した治療などの、低侵襲の外科手術が行われている。カテーテルを使用した治療には、たとえば、コイル塞栓術治療が挙げられる。コイル塞栓術治療とは、脳動脈瘤内にコイルを留置して塞栓させ、くも膜下出血の原因である脳動脈瘤の破裂を防止する治療である。図１３は、コイル塞栓術治療に用いられる医療器具を示す模式図である。
【０００３】
図１３に示す医療器具１００において、脳動脈瘤１３３をコイル塞栓させるための白金製のコイル１０１は、デリバリーワイヤ１０４の先頭に接続されている。デリバリーワイヤ１０４が内部に挿通されるカテーテルは、親カテーテル１０３を外管とし、子カテーテル１０２を内管とする、二重管カテーテルである。子カテーテル１０２は中空であり、デリバリーワイヤ１０４は子カテーテル１０２の中空部に挿入される。デリバリーワイヤ１０４はＹコネクタ１２１に挿入され、子カテーテル１０２はＹコネクタ１１１に挿入されている。
【０００４】
Ｙコネクタ１２１の入り口付近の把持部１０６において、医師がデリバリーワイヤ１０４を操作する。Ｙコネクタ１１１の入り口付近の把持部１０５において、他の医師がカテーテル１０２を操作する。つまり、Ｙコネクタ１１１，１２１の入り口付近において、二人の医師がそれぞれデリバリーワイヤ１０４と子カテーテル１０２とを操作する。
【０００５】
Ｙコネクタ１１１，１２１には３つの接続ポートがある。１つはカテーテルの接続ポート、他の１つはカテーテルやデリバリーワイヤなどの線状体を挿入するポート、他の１つは生理食塩水や薬剤の入力ポート１１２，１２２である。
【０００６】
親カテーテル１０３は、人体１３１の血管１３２内に挿入されており、先端が脳動脈瘤１３３の近傍部まで達している。子カテーテル１０２は、親カテーテル１０３の内部に挿入されており、親カテーテル１０３の先端から脳動脈瘤１３３の内部へ進められる。脳動脈瘤１３３の内部に到達した子カテーテル１０２からコイル１０１が押し出され、細くやわらかいコイル１０１が脳動脈瘤１３３に詰められる。これにより、脳動脈瘤１３３の破裂を防止する。
【０００７】
図１４は、コイル塞栓術治療の手順を示す流れ図である。コイル塞栓術治療は、一般に図１４に示す手順で行なわれる。まず工程（Ｓ１０）において、大腿部の動脈に、二重管構造の二本のカテーテル（親カテーテル１０３および子カテーテル１０２）と、カテーテルを目的部位にまで導くために使用されるガイドワイヤとを挿入する。子カテーテル１０２は親カテーテル１０３の中に挿入され、ガイドワイヤは子カテーテル１０２の中に挿入されている。次に工程（Ｓ２０）において、子カテーテル１０２の先端がガイドワイヤによって誘導されて、脳動脈瘤１３３の中におかれる。
【０００８】
次に工程（Ｓ３０）において、ガイドワイヤを子カテーテル１０２から引き抜く。続いて工程（Ｓ４０）において、先端に白金製のコイル１０１のついたデリバリーワイヤ１０４を、ガイドワイヤに代って、子カテーテル１０２の中に挿入する。
【０００９】
次に工程（Ｓ５０）において、コイル１０１を脳動脈瘤１３３内に留置する。その後工程（Ｓ６０）において、デリバリーワイヤ１０４に電極を接続し、人体１３１に予め穿刺した針にも電極を接続して、その後、これら電極を介してデリバリーワイヤ１０４と人体１３１との間に電流を流す。コイル１０１とデリバリーワイヤ１０４とは、電気分解する材料で接続されているので、通電によってコイル１０１とデリバリーワイヤ１０４は分離され、その結果、コイル１０１が脳動脈瘤１３３内に留置される。
【００１０】
次に工程（Ｓ７０）において、デリバリーワイヤ１０４を子カテーテル１０２から引き抜く。その後工程（Ｓ８０）において、コイル１０１が脳動脈瘤１３３内に密に充填されたか否かを判断する。脳動脈瘤１３３内がコイル１０１で密に充填されていないと判断されれば、工程（Ｓ４０）に戻って、別のコイル１０１のついたデリバリーワイヤ１０４を子カテーテル１０２の中に挿入する。コイル１０１が脳動脈瘤１３３内に密に充填されるまで、工程(Ｓ４０)〜(Ｓ７０)を繰り返す。
【００１１】
脳動脈瘤１３３内がコイル１０１で密に充填されたと判断されれば、次に工程（Ｓ９０）において、親カテーテル１０３および子カテーテル１０２を人体１３１から引き抜く。このようにして、脳動脈瘤１３３のコイル塞栓術治療が完了する。
【００１２】
図１５は、コイルを脳動脈瘤内に留置するときのカテーテル操作について示す模式図である。図１５（ａ）に示すように、デリバリーワイヤ１０４の先端に接続されたコイル１０１を脳動脈瘤１３３内へ留置して脳動脈瘤１３３を塞栓させるとき、脳動脈瘤１３３の内部でコイル１０１が偏在して、子カテーテル１０２先端部近傍のコイル１０１密度が大きくなる場合がある。子カテーテル１０２の先端部がコイル密度大領域１３４内にあると、脳動脈瘤１３３内へのコイル１０１の挿入抵抗が大きくなる。
【００１３】
挿入抵抗が大きい状態でデリバリーワイヤ１０４をさらに血管１３２内へ挿入すると、血管壁が薄くて脆くなっている脳動脈瘤１３３に破裂を生じる場合がある。そのため、コイル１０１の挿入抵抗が大きいことを感知すると、デリバリーワイヤ１０４を操作する医師は、デリバリーワイヤ１０４の挿入を一時中止する。
【００１４】
また、子カテーテル１０２を操作する医師は、子カテーテル１０２を後退させる。つまり、図１５（ｂ）に示すように、子カテーテル１０２を操作する医師は、血管１３２から引き抜くＤＲ１方向へ子カテーテル１０２を移動させる。その後、子カテーテル１０２を操作する医師は、子カテーテル１０２を再度前進させる。つまり子カテーテル１０２を操作する医師は、図１５（ｃ）に示すように、血管１３２内へ挿入するＤＲ２方向へ子カテーテル１０２を移動させる。
【００１５】
子カテーテル１０２を一旦後退させて再度前進させる操作によって、子カテーテル１０２の先端部の位置が変わり、子カテーテル１０２の先端部は、脳動脈瘤１３３内のコイル密度小領域１３５内へ移動する。子カテーテル１０２の先端部近傍におけるコイル１０１の密度が小さくなると、脳動脈瘤１３３内へのコイル１０１の挿入抵抗が小さくなる。この状態で、デリバリーワイヤ１０４を操作する医師が、デリバリーワイヤ１０４の挿入、すなわち脳動脈瘤１３３内へのコイル１０１の挿入を再開する。
【００１６】
このように、カテーテル治療には、カテーテル１０２，１０３やデリバリーワイヤ１０４の操作に微妙なコントロールが必要なために、術者の熟練を必要とする。そこで、カテーテル治療におけるカテーテル１０２，１０３やデリバリーワイヤ１０４の操作性を改善するために、いくつかのマスタースレーブ型の駆動装置が提案されている（たとえば、特許文献１および２参照）。
【特許文献１】特開２０００−４２１１６号公報
【特許文献２】特開２００１−１５７６６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、マスタースレーブ型の駆動装置においては、手作業でデリバリーワイヤ１０４やカテーテル１０２，１０３などの線状体を操作する場合とは、要求される操作が異なる。そのため、術者の訓練が新たに必要となる。また、マスタースレーブ装置を用いた場合、患者の拍動や血管１３２などにおける細かな変化を感じとることが難しい。したがって、術者が線状体を把持して、手作業で線状体を操作する方が好ましい。
【００１８】
上述したように、従来のカテーテル治療では、子カテーテル１０２およびデリバリーワイヤ１０４をそれぞれ把持する二人の医師が連携して治療を行なっているが、どちらか一人の手技が異なる場合や手技のレベルに差がある場合などでは、十分な連携をとるのに時間がかかることがある。また、連携をとるために医師にストレスがかかることがある。特許文献１に記載の駆動装置では、カテーテルとワイヤに見立てた線状体の操作は上述の従来の手術と変わらないため、線状体を２人の医師で操作する必要があり、この課題を解決する手段は提案されていない。
【００１９】
また、マスタスレーブシステムにおいて、操作性を向上させるためのスケール機能に関する別の課題が生じていた。スケール機能は、微細な操作を行なうときにマスタ側の操作量に対するスレーブ側の線状体の移動量の比率を変化させ、人間の扱いやすいスケールにするものである。スケール値をＮ倍とすれば、マスタ側の操作に対してスレーブ側の移動量はスケール値の逆数の１／Ｎ倍となるが、このときにマスタ側の線状体の操作部の長さは、スレーブ側の線状体の移動量のＮ倍となる。そのため、最大スケール値に比例した長さを持つ操作部を用意する必要があるが、カテーテルおよびワイヤは１ｍから２ｍの長さがあるために、このような操作部は非現実的である。さらに、操作される線状体同士は同心で重ねているため、内側の線状体は、外側の線状体がない部分で操作しなくてはならず、操作する２人の医師間の距離がスケール値に比例して長くなることになり、医師間の連携がますます難しくなる。
【００２０】
さらに、医療機器の場合、清潔性を維持する必要があり、人体に触れる部分は使い捨てが望ましい。使い捨てのためには安価にしなくてはならないが、部品点数が多いマスタスレーブシステムでは、高価となってしまう。
【００２１】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、医療用線状体を体内の管へ挿入する挿入装置であって、一人の医師が操作することができ、安価で使い易い挿入装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明に係る挿入装置は、医療用線状体を体内の管へ挿入する挿入装置であって、医療用線状体を長手軸方向へ移動させる駆動装置と、駆動装置の起動停止を制御する信号を発信するフットスイッチと、医療用線状体に作用する長手軸方向の圧縮力を計測する計測装置と、医療用線状体に作用する圧縮力を術者に通報する圧縮力通報装置とを備える。駆動装置は、回転力発生器と、回転力発生器で発生した回転力によって回転運動を行なう駆動ローラと、駆動ローラの回転に従動して回転運動を行なう従動ローラと、回転力発生器と駆動ローラとの間に介在し、回転力発生器で発生した回転力の回転速度を減じて出力する減速機と、回転力発生器および減速機を内包するケースと、減速機から駆動ローラへ回転力を伝達する回転部とを含む。駆動ローラの回転面と、従動ローラの回転面とによって、医療用線状体が挟持される。ケースには、回転部が貫通する孔部が形成されている。孔部の内周面には、回転部の外周面と接触し、ケースの内部を外部から遮断するシール部が設けられている。
【００２３】
医療用線状体は、カテーテル、ガイドワイヤ、塞栓用コイルを先端に取り付けたデリバリーワイヤのいずれかであってもよい。
【００２４】
また、フットスイッチは挿入用フットスイッチと引抜用フットスイッチとを含み、駆動装置は、挿入用フットスイッチの操作により医療用線状体を管へ挿入する方向へ移動させるように作動し、引抜用フットスイッチの操作により医療用線状体を管から引抜く方向へ移動させるように作動してもよい。
【００２５】
また、計測装置は、医療用線状体の湾曲の度合いを検出するセンサと、センサにより検出される医療用線状体の湾曲の度合いを医療用線状体に作用する圧縮力へ変換する変換回路とを有してもよい。
【００２６】
また、圧縮力通報装置は、医療用線状体に作用する圧縮力を表示する視覚化器具と、医療用線状体に作用する圧縮力に対応した音声に変換する聴覚化器具との、少なくともいずれか一方を含んでもよい。
【００２７】
また、回転力発生器は電動機であって、電動機の回転数は、電動機に印加される電圧によって制御されてもよい。
【００２８】
また、挿入装置は、駆動装置が医療用線状体を移動させる移動速度を調整可能な速度制御部をさらに備えてもよい。
【００２９】
また、駆動装置は、１ｍｍ／ｓ以上４ｍｍ／ｓ以下の移動速度で、医療用線状体を管へ挿入する方向へ移動させてもよい。
【００３０】
また、駆動装置は医療用線状体を挿通可能な貫通孔の形成された医療器具を保持するハウジングを含み、ハウジングは手動で開閉可能に設けられた蓋部材を有し、駆動装置は蓋部材に取り付けられた弾性体をさらに含み、蓋部材には開閉を操作するレバーが設けられており、蓋部材を閉めると弾性体が蓋部材を押圧する弾性力によってレバーは押止され、レバーを弾性変形させて蓋部材を開けてもよい。
【００３１】
駆動ローラおよび従動ローラの回転面は、弾性材料で形成されていてもよい。
駆動ローラおよび従動ローラの少なくともいずれか一方の回転面には溝部が形成されており、医療用線状体は溝部の内側に配置されていてもよい。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の挿入装置によると、術者が手で医療用線状体を把持して手作業で医療用線状体を操作できるとともに、足でフットスイッチを操作することにより医療用線状体の長手軸方向への移動および停止を制御できるので、一人の医師による医療用線状体の操作を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。
【００３４】
なお、以下に説明する実施の形態において、各々の構成要素は、特に記載がある場合を除き、本発明にとって必ずしも必須のものではない。また、以下の実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、上記個数などは例示であり、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。
【００３５】
図１は、本発明の一実施の形態に係る、デリバリーワイヤを血管へ挿入する挿入装置の構成を示す模式図である。図１を参照して、コイル塞栓術治療に用いられる、カテーテル１０２，１０３内に挿通されたデリバリーワイヤ１０４を体内の血管１３２へ挿入する挿入装置について説明する。
【００３６】
図１に示すように、医療用線状体としてのデリバリーワイヤ１０４は、Ｙコネクタ３１に挿入されている。デリバリーワイヤ１０４の先頭には、脳動脈瘤１３３をコイル塞栓させるための、白金製のコイル１０１が接続されている。デリバリーワイヤ１０４は、第一の入力ポート３２からＹコネクタ３１に挿入され、Ｙコネクタ３１を貫通して、出力ポート３４に接続された子カテーテル１０２の中へ挿入されている。なお、Ｙコネクタ３１の出力ポート３４から人体１３１の内部に至るまでの挿入装置の構成は、図１３に示す従来の医療器具１００と同じであるので、その説明は繰り返さない。
【００３７】
挿入装置は、デリバリーワイヤ１０４を長手軸方向へ移動させる駆動装置１を備える。駆動装置１は、駆動ローラ５と従動ローラ６とを備える。デリバリーワイヤ１０４は、駆動ローラ５の回転面と従動ローラ６の回転面とによって挟持されるとともに、駆動ローラ５の回転を受けて長手軸方向に移動する。駆動装置１によるデリバリーワイヤ１０４の長手軸方向の移動は、制御回路４０によって制御される。制御回路４０には、配線４２によって挿入用フットスイッチ４１が電気的に接続されており、また配線４７によって引抜用フットスイッチ４６が電気的に接続されている。
【００３８】
図２は、医療用線状体の駆動装置の断面模式図である。図３は、図２に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う駆動装置の部分断面模式図である。図４は、図２に示すＩＶ−ＩＶ線に沿う駆動装置の断面模式図である。図５は、図２〜図４に示す駆動装置の側面図である。図２〜図５を参照して、医療用線状体（デリバリーワイヤ１０４）の駆動装置１の構成を説明する。なお図２は、図５に示すＩＩ−ＩＩ線に沿う駆動装置の断面図である。
【００３９】
図２〜図５に示すように、駆動装置１は、ハウジング２を備える。ハウジング２は、蝶番１１を支軸として回転移動することにより開閉可能に設けられた、蓋部材１０を有する。ハウジング２と蓋部材１０とによって囲まれるように形成された駆動装置１の内部空間内には、隔壁１６が設けられている。隔壁１６によって、駆動装置１の内部空間は、第一空間である大室２ａと第二空間である小室２ｂとに仕切られている。小室２ｂ内には、回転力発生器としてのモータ３と、モータ３で発生した回転力の回転速度を減じて出力する減速機９とが配置されている。モータ３は、電気的エネルギーを機械的エネルギーに変える電動機である。
【００４０】
隔壁１６には、隔壁１６を厚み方向に貫通する孔部１６ａが形成されている。孔部１６ａを貫通するように、回転部としての回転シャフト４が配置されている。回転シャフト４は、モータ３で発生し減速機９で回転速度を減じられた回転力を、駆動ローラ５へ伝達する。
【００４１】
小室２ｂの外殻を形成するケースは、ハウジング２の一部および隔壁１６によって形成されている。ハウジング２の一部と隔壁１６とは、モータ３および減速機９を内包するケースの壁部を形成する。図３および図４に示すように、ケースは直方形状の箱型に形成されており、隔壁１６はケースの壁面の一面を形成し、ハウジング２はケースの底面、天井面および壁面の三面を形成する。ケースの一部を構成する隔壁１６に、回転シャフト４が貫通する孔部１６ａが形成されている。
【００４２】
隔壁１６に形成された孔部１６ａの内周面には、シール部１９が設けられている。シール部１９は、孔部１６ａの内周面と接触し、かつ回転シャフト４の外周面と接触するように、形成されている。シール部１９は隔壁１６と回転シャフト４との間の隙間を閉塞させ、上記ケースの内部である小室２ｂを外部から遮断する。モータ３および減速機９が配置されている小室２ｂは、孔部１６ａを介してのみ大室２ａと連通しているが、シール部１９によって孔部１６ａが閉塞されているために、大室２ａと小室２ｂとは別空間とされている。シール部１９が孔部１６ａを塞ぐことにより、小室２ｂは密閉空間とされている。シール部１９は、孔部１６ａを経由して液体が大室２ａから小室２ｂへ漏洩することを抑制している。
【００４３】
大室２ａ内には、モータ３で発生し回転シャフト４を介在させて伝達された回転力によって回転運動を行なう、駆動ローラ５が設けられている。駆動ローラ５は、回転シャフト４および減速機９を介在させてモータ３に取り付けられた送りローラであって、略円筒形状に形成されている。減速機９は、モータ３と駆動ローラ５との間に介在する。回転シャフト４は、減速機９から駆動ローラ５へ回転力を伝達する。駆動ローラ５の円筒形状の側面である回転面５ａには、送り溝５ｂが形成されている。
【００４４】
また大室２ａ内には、駆動ローラ５の回転面５ａと対向するように、従動ローラ６が配置されている。デリバリーワイヤ１０４に圧力を加える抑えローラである従動ローラ６は、略円筒形状に形成されている。その円筒形状の側面である従動ローラ６の回転面６ａと、駆動ローラ５の回転面５ａとによって、デリバリーワイヤ１０４が挟持される。駆動ローラ５の回転面５ａと、従動ローラ６の回転面６ａとは、デリバリーワイヤ１０４を介在させて、対向するように位置している。デリバリーワイヤ１０４は、駆動ローラ５の回転面５ａに形成された送り溝５ｂに沿うように、回転面５ａ，６ａの間に配置される。
【００４５】
モータ３が起動して駆動ローラ５が回転運動を行なうと、従動ローラ６は、駆動ローラ５の回転に従動して回転運動を行なう。駆動ローラ５と従動ローラ６とが、互いに逆方向に回転することにより、デリバリーワイヤ１０４は、デリバリーワイヤ１０４の長手軸方向に移動する。デリバリーワイヤ１０４は、駆動ローラ５によって駆動される。回転力を発生させるモータ３と、回転力を伝達する減速機９および回転シャフト４と、回転運動を行なう駆動ローラ５および従動ローラ６とは、デリバリーワイヤ１０４をその長手軸方向に移動させる送り装置である、アクチュエータに含まれる。アクチュエータは、デリバリーワイヤ１０４を挟持してその長手軸方向に送るように移動させる。アクチュエータは、ハウジング２の内部空間内に配置されており、ハウジング２によって保持されている。
【００４６】
従動ローラ６が駆動ローラ５へ押し付けられてデリバリーワイヤ１０４を挟持するとき、デリバリーワイヤ１０４に損傷が発生することを抑制でき、かつデリバリーワイヤ１０４を円滑に移動させることができるように、駆動ローラ５の回転面５ａおよび従動ローラ６の回転面６ａを形成することが望ましい。たとえば、駆動ローラ５および従動ローラ６の材質としてステンレスを使用し、回転面５ａ，６ａの材質としてウレタン樹脂などをコーティングして使用することができる。
【００４７】
駆動ローラ５の回転面５ａおよび従動ローラ６の回転面６ａを、ウレタン樹脂などの弾性材料で形成することにより、デリバリーワイヤ１０４の表面を回転面５ａ，６ａに面接触させ、回転面５ａ，６ａとデリバリーワイヤ１０４との間に発生する摩擦力を増大させることができる。この摩擦力により、デリバリーワイヤ１０４を移動させるときに、デリバリーワイヤ１０４に対しその長手軸方向に作用する圧縮力が増大しても、デリバリーワイヤ１０４が回転面５ａ，６ａに対して滑ることを抑制することができる。また、駆動ローラ５の回転面５ａに送り溝５ｂが形成されているため、デリバリーワイヤ１０４と回転面５ａとの接触面積が増加している。この送り溝５ｂの形成によっても、回転面５ａ，６ａとデリバリーワイヤ１０４との間に発生する摩擦力を増大させることができる。
【００４８】
図３では、送り溝５ｂが駆動ローラ５の回転面５ａに形成されている例が図示されているが、この構成に限られない。駆動ローラ５の回転面５ａは溝が形成されず起伏のない平滑な曲面に形成され、従動ローラ６の回転面６ａに線状体が内部に配置される送り溝が形成されてもよい。また、回転面５ａ，６ａの両方に送り溝が形成されてもよい。つまり、駆動ローラ５および従動ローラ６の少なくともいずれか一方の回転面５ａ，６ａに溝部が形成され、デリバリーワイヤ１０４がその溝部内に配置され、デリバリーワイヤ１０４の表面が溝部の内表面と面接触する構成であれば、デリバリーワイヤ１０４と回転面５ａ，６ａとの接触面積を増加させて摩擦力を増大させ、デリバリーワイヤ１０４の滑りを抑制する効果を得ることができる。
【００４９】
従動ローラ６は、駆動装置１の内部空間の大室２ａ内において、従動ローラ６を回転可能に支持する支持部材７と、弾性体８とを介在させて、蓋部材１０によって支持されている。従動ローラ６は、蓋部材１０から吊り下げられた状態で支持されている。弾性体８は、蓋部材１０に取り付けられている。従動ローラ６は、蓋部材１０との間にたとえばゴムなどの弾性体８を介在させて、蓋部材１０に支持されている。
【００５０】
蓋部材１０は、蓋部材１０の開閉を操作するレバー１２を有する。レバー１２は、弾性変形可能に形成されている。図３に示すレバー１２は、略Ｕ字型の形状を有している。レバー１２は、Ｕ字型の幅を狭くする、またはＵ字型の幅を広げるように、弾性変形可能である。レバー１２には、突起部１３が形成されている。この突起部１３がハウジング２の係止部１４に係止することによって、レバー１２はハウジング２に固定される。
【００５１】
ハウジング２および蓋部材１０には、弾性部１５，１５が設けられている。図２に示すように、ハウジング２側の弾性部１５と蓋部材１０側の弾性部１５とよって挟持されるように、Ｙコネクタ３１が固定されている。ハウジング２は、医療器具としてのＹコネクタ３１を保持する。Ｙコネクタ３１には、第一の入力ポート３２から出力ポート３４に至るように内部を貫通する、貫通孔が形成されている。デリバリーワイヤ１０４は、Ｙコネクタ３１の貫通孔に挿通される。またＹコネクタ３１には、第二の入力ポート３３から出力ポート３４に至るように内部を貫通する、他の貫通孔が形成されている。
【００５２】
Ｙコネクタ３１は、駆動装置１の固定部において固定される、被固定部材である。固定部は、ハウジング２の側壁と蓋部材１０の側壁との突合せ部に形成された穴形状と、当該穴形状の内周側に設けられたゴムなどの弾性部１５とを有する。駆動装置１は、上記固定部において、被固定部材としてのＹコネクタ３１を固定可能である。Ｙコネクタ３１は、ハウジング２と蓋部材１０とに取り付けられた弾性部１５によって挟み込まれて、固定部に取り付けられる。弾性部１５は、ハウジング２によって保持されている。
【００５３】
Ｙコネクタ３１を固定可能な固定部が設けられているハウジング２および蓋部材１０の一の側壁と対向する、ハウジング２の他の側壁と蓋部材１０の他の側壁との突合せ部には、案内溝１７が形成されている。案内溝１７は、蓋部材１０との突合せ部において、弾性部１５が設けられているハウジング２の側壁に対向するハウジング２の他の側壁に形成されている。蓋部材１０の上記他の側壁には、案内溝１７と嵌合する形状の突き出し部１８が形成されている。案内溝１７は、ハウジング２の上記他の側壁の一部を切り取って形成されている。
【００５４】
蓋部材１０が閉められているとき、突き出し部１８は案内溝１７の内部へ嵌合する。このとき、突き出し部１８と案内溝１７とによって囲まれる空間は、デリバリーワイヤ１０４の径よりもわずかに大きな径を有することになり、デリバリーワイヤ１０４は上記空間に挿通可能とされている。つまり、蓋部材１０を閉めてデリバリーワイヤ１０４およびＹコネクタ３１を一体として駆動装置１の固定部に取り付けるときに、デリバリーワイヤ１０４は案内溝１７によって位置決めがされる。駆動装置１には、デリバリーワイヤ１０４の位置決めをする案内部としての、デリバリーワイヤ１０４を通す案内溝１７が設けられている。
【００５５】
デリバリーワイヤ１０４が載置される位置である案内溝１７の最深部は、Ｙコネクタ３１に形成された貫通孔の延長線がハウジング２および蓋部材１０の上記他の側壁と交わる位置の付近に（典型的には、ハウジング２の上記他の側壁を貫通する案内溝１７の最深部の延びる方向がＹコネクタ３１の貫通孔の延びる方向と一致するように）形成されている。
【００５６】
案内部が設けられている駆動装置１の蓋部材１０を閉めることにより、デリバリーワイヤ１０４の位置決めがされ、デリバリーワイヤ１０４は正しい位置に設置される。つまり、蓋部材１０を閉めるとき、デリバリーワイヤ１０４は、駆動ローラ５と従動ローラ６との間に正しく設置される。そのため、デリバリーワイヤ１０４が蓋部材１０とハウジング２との突合せ部に挟まれて、デリバリーワイヤ１０４の移動が妨げられたり、デリバリーワイヤ１０４が損傷したりする不具合の発生を抑制することができる。
【００５７】
案内溝１７は、図５に示すようにＶ字状の形状に形成されてもよく、またはＵ字状や円弧形状などの適当な曲率を持つ曲面を有する形状に形成されても構わない。
【００５８】
以下、駆動装置１の蓋部材１０の開閉動作について説明する。図２および図３に示す蓋部材１０が閉められた状態から、Ｕ字型の幅を狭くするようにレバー１２を弾性変形させて、突起部１３と係止部１４との係合を外す。突起部１３が係止部１４から外れると、蓋部材１０は蝶番１１を回転軸として回転自在となる。図３に示す断面視では、蓋部材１０を蝶番１１を回転中心として反時計回り方向に動かすことによって、蓋部材１０が開けられる。術者がレバー１２を把持して操作することにより、手動で蓋部材１０を開放できる形状になっている。レバー１２を弾性変形させて突起部１３と係止部１４との係合を解除し、蓋部材１０を開けることができる。
【００５９】
蓋部材１０が開けられると、蓋部材１０に取り付けられた弾性部１５は、蓋部材１０と共に移動する。弾性部１５から加えられる弾性力により保持されていたＹコネクタ３１の外周の一部に、当該弾性力が加えられなくなる。そのため、Ｙコネクタ３１は、手動で移動可能となる。また、従動ローラ６も蓋部材１０と共に移動する。従動ローラ６の回転面６ａから駆動ローラ５の回転面５ａへ向かって加えられていた押圧力が解放され、デリバリーワイヤ１０４の挟持が外れるので、当該押圧力によって押さえられていたデリバリーワイヤ１０４は、手動で移動可能となる。蓋部材１０が移動して案内溝１７の周縁の一部が開放されるので、デリバリーワイヤ１０４は、長手軸方向に限らず自由に移動できるようになる。
【００６０】
Ｙコネクタ３１とデリバリーワイヤ１０４とがいずれも手動で移動できるようになるので、デリバリーワイヤ１０４がＹコネクタ３１の貫通孔に挿通された状態で、デリバリーワイヤ１０４およびＹコネクタ３１を一体として移動させることができる。駆動装置１に設けられた蓋部材１０は、駆動ローラ５と従動ローラ６とを含むローラ部、Ｙコネクタ３１が固定される固定部、および案内溝１７を開放することができる。蓋部材１０を開けることで、Ｙコネクタ３１に挿入されたデリバリーワイヤ１０４およびＹコネクタ３１を一体として、Ｙコネクタ３１を固定する固定部から取り外し可能となる。そのため、停電など何らかの異常事態が発生して駆動装置１が停止しても、手動でデリバリーワイヤ１０４とＹコネクタ３１とを一体のまま取り外すことができる。
【００６１】
一方、蓋部材１０が開かれた状態から、蝶番１１を回転軸として蓋部材１０を回転させると、蓋部材１０は閉まる方向に移動する。図３に示す断面視では、蓋部材１０を蝶番１１を回転中心として時計回り方向に動かすことによって、蓋部材１０が閉められる。術者がレバー１２を把持して操作することにより、手動で蓋部材１０を閉めることができる。レバー１２の突起部１３が係止部１４に衝突すると、レバー１２のＵ字型の幅が狭くなるようにレバー１２が弾性変形する。突起部１３が係止部１４の表面を摺動するようにして、突起部１３は係止部１４を通過する。
【００６２】
突起部１３が係止部１４を通過すると、レバー１２はＵ字型の幅を広げるように弾性変形して、突起部１３が係止部１４に係合する。蓋部材１０をハウジング２側へ近接するように押し下げるとき、蓋部材１０に取り付けられた従動ローラ６および支持部材７のハウジング２側への移動は、ハウジング２に固定されているモータ３に軸支された駆動ローラ５によって妨げられる。そのため、蓋部材１０と支持部材７とによって挟まれた弾性体８が弾性変形する。
【００６３】
弾性変形している弾性体８が反作用として蓋部材１０に及ぼす弾性力によって、蓋部材１０が押圧される。弾性体８から蓋部材１０側へ加えられる力によって、レバー１２の突起部１３は係止部１４に密着して、レバー１２はハウジング２に押し付けられる。蓋部材１０を閉めると、弾性体８が蓋部材１０を押圧する弾性力によって、レバー１２はハウジング２へ押止される。弾性体８の弾性力によりレバー１２がハウジング２へ押し付けられることによって、蓋部材１０が閉められる。
【００６４】
蓋部材１０が開かれているとき、デリバリーワイヤ１０４が貫通孔を貫通している状態で、Ｙコネクタ３１を、ハウジング２の弾性部１５に組み付けることができる。この状態で蓋部材１０が閉められると、Ｙコネクタ３１は、ハウジング２側の弾性部１５および蓋部材１０側の弾性部１５によって挟持される。またデリバリーワイヤ１０４は、駆動ローラ５の回転面５ａと従動ローラ６の回転面６ａとによって挟持されるとともに、案内溝１７の形成されたハウジング２を貫通するように、案内溝１７の内部に配置される。デリバリーワイヤ１０４とＹコネクタ３１とは、弾性部１５、ローラ部の駆動ローラ５と従動ローラ６との間、および案内溝１７において、駆動装置１に支持される。蓋部材１０を閉めることで、デリバリーワイヤ１０４およびＹコネクタ３１を一体として、駆動装置１の固定部に装着することができる。
【００６５】
蓋部材１０の開閉は、レバー１２を操作して、手動操作によって行なうことができる。上記の通り蓋部材１０が開けられるとデリバリーワイヤ１０４およびＹコネクタ３１を一体のまま固定部から取り外し可能となり、蓋部材１０を閉めることによりデリバリーワイヤ１０４およびＹコネクタ３１を一体で固定部へ装着することができる。つまり、本実施の形態のデリバリーワイヤ１０４の駆動装置１では、デリバリーワイヤ１０４およびＹコネクタ３１を一体として駆動装置１の固定部に手動で着脱可能である。
【００６６】
なお、デリバリーワイヤ１０４とＹコネクタ３１とは、デリバリーワイヤ１０４がＹコネクタ３１の貫通孔に挿通された一体の状態で駆動装置１に着脱することが可能である。しかしながら、デリバリーワイヤ１０４とＹコネクタ３１とを必ず一体として駆動装置１に取り付ける必要はない。つまり、案内部が設けられている駆動装置１では、デリバリーワイヤ１０４を案内部によって確実に位置決めすることができる。そのため、蓋部材１０を閉めてＹコネクタ３１を固定部に装着した後に、案内部を経由させてデリバリーワイヤ１０４を駆動装置１に挿通することで、デリバリーワイヤ１０４をＹコネクタ３１の貫通孔に挿通することも可能である。このようにすれば、常にデリバリーワイヤ１０４とＹコネクタ３１とを一体で取り扱う必要がなくなるために、駆動装置１の操作性をより向上させることができる。
【００６７】
駆動装置１は、Ｙコネクタ３１の貫通孔に接続された子カテーテル１０２の中空部にデリバリーワイヤ１０４を挿通して、デリバリーワイヤ１０４を人体１３１の血管１３２に挿入する、図１に示す挿入装置に適用されている。この場合、停電など何らかの異常事態が発生して駆動装置１が停止しても、手動でデリバリーワイヤ１０４とＹコネクタ３１とを一体のまま取り外すことができる。Ｙコネクタ３１とデリバリーワイヤ１０４とを一体で駆動装置１から取り外せることにより、取り外し前後において子カテーテル１０２とデリバリーワイヤ１０４との位置関係は変わらない。したがって、血管１３２や脳動脈瘤１３３の中にあるコイル１０１の位置をほとんど変えることなく、すぐに治療を手動で再開することができる。
【００６８】
以上説明した医療用線状体の駆動装置１は、デリバリーワイヤ１０４を長手軸方向に移動させるアクチュエータを備える。アクチュエータは、モータ３と、モータ３で発生した回転力の回転速度を減じて出力する減速機９と、モータ３から伝達された回転力によって回転運動を行なう駆動ローラ５と、駆動ローラ５の回転に従動して回転運動を行なう従動ローラ６を含む。
【００６９】
このようにすれば、デリバリーワイヤ１０４を駆動する駆動ローラ５の回転はモータ３によって行なわれるが、モータ３の回転駆動力は減速機９を経由して駆動ローラ５に伝達される。減速機９によりモータ３で発生した回転駆動力の回転数が落とされると、モータ３の出力軸と減速機９の出力軸との回転数の比、すなわち減速比に比例して、トルクを増大させることができる。減速機９によって回転数を低減させることにより、駆動ローラ５に伝達されるトルクを増大させ、デリバリーワイヤ１０４を長手軸方向に移動させる駆動力を増大させることができる。したがって、小型のモータで所望のデリバリーワイヤ１０４の駆動力を得ることができるので、駆動装置１の製造コストを低減できる。
【００７０】
たとえば、デリバリーワイヤ１０４の移動速度を１ｍｍ／ｓ、駆動ローラ５の半径を１０ｍｍとすれば、駆動ローラ５の回転数は約１ｒｐｍ（＝１ｍｍ／ｓ÷（１０ｍｍ×２π）×６０ｓ）である。この駆動ローラ５の回転数を得るために、駆動ローラ５の回転数よりも大きな回転数で回転可能なモータ３を使用し、モータ３の出力軸の回転数を減速機９によって減じて駆動ローラ５に出力する構成とすれば、駆動ローラ５によるデリバリーワイヤ１０４の駆動力を増大させることができる。
【００７１】
モータ３がデリバリーワイヤ１０４を駆動するときにデリバリーワイヤ１０４に外部から摩擦力などの外部負荷により抵抗が加えられても、その抵抗力は減速比の逆数になる。たとえば、１００〜１０００程度の比較的大きな減速比でモータ３を回転させれば、モータ３の回転駆動力に対してデリバリーワイヤ１０４に作用する抵抗力は無視できる。したがって、デリバリーワイヤ１０４を所定の速度で安定して駆動することができる。
【００７２】
なお、デリバリーワイヤ１０４を長手軸方向に移動させるアクチュエータは、長尺のデリバリーワイヤ１０４をその延在する方向に移送できる設備であればどのようなものでもよいが、本実施の形態で説明した電動機としてのモータ３を含むアクチュエータが望ましい。電動機としてのモータ３を備え、モータ３で発生した回転力によってデリバリーワイヤ１０４を移動させる駆動装置１であれば、モータ３の回転数をモータ３に印加される電圧の増減によって制御することができる。
【００７３】
デリバリーワイヤ１０４の移動速度はモータ３の回転数に従って決定される。たとえば実用範囲（挿入力数Ｎ以下）では、モータ３に印加される電圧とデリバリーワイヤ１０４の移動速度とは、線形関係となる。そこで、モータ３へ加える電圧とデリバリーワイヤ１０４の移動速度との関係表を予め用意しておくことにより、術者が意図するデリバリーワイヤ１０４の移動速度に合わせて、モータ３へ加える電圧を変更することができる。
【００７４】
このようにすれば、モータ３に印加する電圧を変化させるだけで、任意の移動速度でデリバリーワイヤ１０４を長手軸方向に移動させることができるので、簡単な構成によりデリバリーワイヤ１０４の移動速度を制御できる。駆動ローラ５の回転速度を検出するためのエンコーダなどのセンサを必要とせず、駆動装置１の部品点数を削減することができるので、駆動装置１の製造コストを低減でき、かつ駆動装置１の信頼性を向上させることができる。
【００７５】
また、モータ３および減速機９が配置されている小室２ｂの内部と外部とを連通する孔部１６ａを回転シャフト４が貫通しており、孔部１６ａの内部には、孔部１６ａの内周面および回転シャフト４の外周面と接触するシール部１９が設けられている。
【００７６】
デリバリーワイヤ１０４が人体に挿入されるデリバリーワイヤやガイドワイヤである場合、デリバリーワイヤ１０４を挟持して駆動する駆動ローラ５および従動ローラ６が配置されている大室２ａ内の洗浄および滅菌が容易にできるように、駆動装置１を構成する必要がある。また、手術中は、Ｙコネクタ３１の第二の入力ポート３３から注入された生理食塩水や薬剤を使用するため、モータ３や減速機９は防水しておく必要がある。そこで、シール部１９を設けて小室２ｂ内部を大室２ａから隔離することにより、大室２ａから小室２ｂへの液体の浸入を防止することができる。回転シャフト４と隔壁１６との間に配置されるシール部１９は、シリコーン樹脂に代表される樹脂材料などの弾性材料によって形成することができる。
【００７７】
シール部１９が設けられているために、回転シャフト４を回転させるとき、回転シャフト４の外周面がシール部１９と接触摺動して、回転シャフト４の回転に必要なトルクが増加する。しかし本実施の形態では、モータ３で発生した回転力は減速機９を経由して回転シャフト４から駆動ローラ５へ伝達されており、駆動ローラ５に伝達されるトルクが増大している。そのため、回転シャフト４がシール部１９に対し摺動することによる摩擦抵抗は、モータ３からは無視できる。したがって、デリバリーワイヤ１０４を所定の速度で安定して駆動することができる。
【００７８】
図１に戻って、挿入装置は、フットスイッチを備える。フットスイッチは、足で踏む操作によって駆動装置１の起動停止を制御する信号を発信する。フットスイッチにより、子カテーテル１０２を手で操作する術者は、手を使わずに駆動装置１のＯＮ／ＯＦＦ操作を行なうことが可能とされている。フットスイッチは、挿入用フットスイッチ４１と引抜用フットスイッチ４６とを含む。挿入用フットスイッチ４１は、配線４２により制御回路４０と接続されている。引抜用フットスイッチ４６は、配線４７により制御回路４０と接続されている。
【００７９】
挿入用フットスイッチ４１を足で踏み込む操作により、内蔵のマイクロスイッチが押圧され、デリバリーワイヤ１０４を血管１３２へ挿入する方向へ移動させるように、駆動装置１が作動する。具体的には、駆動ローラ５が回転して、前進する方向、つまり子カテーテル１０２の中に挿入される方向へ、デリバリーワイヤ１０４が駆動される。これにより、コイル１０１を脳動脈瘤１３３内部へ挿入する挿入操作が行なわれる。
【００８０】
引抜用フットスイッチ４６を足で踏み込む操作により、内蔵のマイクロスイッチが押圧され、デリバリーワイヤ１０４を血管１３２から引抜く方向へ移動させるように、駆動装置１が作動する。具体的には、駆動ローラ５が逆に回転して、後退する方向、つまり子カテーテル１０２から引き抜かれる方向へデリバリーワイヤ１０４が駆動される。これにより、コイル１０１が先端に取り付けられたデリバリーワイヤ１０４を血管１３２から引抜く引抜操作が行なわれる。
【００８１】
挿入用フットスイッチ４１、引抜用フットスイッチ４６から足を離すことで、復帰スプリングの弾性力によって内臓のマイクロスイッチの押圧が解除される。その結果、デリバリーワイヤ１０４に駆動力が作用しなくなるため、デリバリーワイヤ１０４は停止する。
【００８２】
この挿入装置を使用してコイル塞栓術治療を行なう医師は、Ｙコネクタ１１１の入り口付近の把持部１０５において、子カテーテル１０２の挿入されたＹコネクタ１１１を左手で押さえ、右手で子カテーテル１０２を把持して操作できる。また同じ医師が、挿入用フットスイッチ４１および引抜用フットスイッチ４６を足で操作することで、子カテーテル１０２内へデリバリーワイヤ１０４を挿入して、脳動脈瘤１３３の中にコイル１０１を挿入することができる。すなわち、カテーテル１０２の操作とデリバリーワイヤ１０４の操作とを、一人の医師で実現することができる。
【００８３】
したがって、この挿入装置を使用することによって、脳動脈瘤１３３の中にコイル１０１を留置して脳動脈瘤１３３を塞栓させるコイル塞栓術治療を、一人の医師が行なうことができる。従来は二人の医師により行なっていたコイル塞栓術治療を、医師一人でできるようになるために、二人の医師が連携して治療を行なう必要がなく、したがって連携に伴う医師のストレスを軽減することができる。
【００８４】
このとき、子カテーテル１０２の操作は、従来と同様に医師が把持部１０５において子カテーテル１０２を把持することにより手で実施する。一方、デリバリーワイヤ１０４を移動させる駆動装置１を設け、デリバリーワイヤ１０４は駆動装置１で駆動される。駆動装置１の起動停止は、挿入用フットスイッチ４１または引抜用フットスイッチ４６の操作によって制御される。子カテーテル１０２を手で操作する医師が、足でフットスイッチを操作する。
【００８５】
このように、一人の医師によるコイル塞栓術治療を可能とするデリバリーワイヤ１０４の挿入装置を、簡単な構成とすることができるので、挿入装置の製造コストを低減でき、かつ挿入装置の信頼性を向上させることができる。デリバリーワイヤ１０４を前進させるときに操作する挿入用フットスイッチ４１と、デリバリーワイヤ１０４を後退させるときに操作する引抜用フットスイッチ４６とを別々に設けたため、デリバリーワイヤ１０４の挿入時および引抜時の誤操作が起こりにくくなっている。したがって、挿入装置の信頼性をより向上させることができる。
【００８６】
図１に示す制御回路４０にはさらに、配線４４によって挿入速度制御部４３が電気的に接続されており、また配線４９によって引抜速度制御部４８が電気的に接続されている。挿入速度制御部４３および引抜速度制御部４８には、駆動装置１がデリバリーワイヤ１０４を移動させる移動速度を調整可能な、ボリュームスイッチ４５，５０がそれぞれ取り付けられている。
【００８７】
速度制御部（挿入速度制御部４３および引抜速度制御部４８）に設けられたボリュームスイッチ４５，５０の操作により、デリバリーワイヤ１０４の挿入速度または引抜速度を増減させることができる。コイル塞栓術治療を一人で行なっている医師は、子カテーテル１０２をＹコネクタ１１１の内部へ入れるとき左手でＹコネクタ１１１を把持している。この医師がデリバリーワイヤ１０４の挿入速度または引抜速度を増減させたいときは、右手で速度制御部（すなわち挿入速度制御部４３または引抜速度制御部４８）のボリュームスイッチ４５，５０を操作する。これにより、デリバリーワイヤ１０４の長手軸方向への移動速度を制御することができる。
【００８８】
速度制御部によりデリバリーワイヤ１０４の移動速度を可変とすることにより、コイル塞栓術治療中にデリバリーワイヤ１０４を連続的に血管１３２へ挿入できる。つまり、デリバリーワイヤ１０４の先端に取り付けられたコイル１０１を動脈瘤１３３の内部へ連続的に挿入することができる。そのため、コイル１０１が動脈瘤１３３の壁部（瘤壁）に静止状態で接触してコイル１０１と瘤壁との間に静止摩擦力が発生し、コイル１０１の挿入抵抗が増大することを抑制できる。つまり、コイル１０１を動脈瘤１３３へ挿入するときに、デリバリーワイヤ１０４に作用する長手軸方向の圧縮力が変動することを抑制することができる。
【００８９】
また、速度制御部によってデリバリーワイヤ１０４の移動速度を微調整することができるので、たとえば動脈瘤１３３内にコイル１０１を留置する場合など慎重な操作を要するときには、デリバリーワイヤ１０４の移動速度を下げることにより、操作の確実性を向上することができる。
【００９０】
駆動装置１を用いてデリバリーワイヤ１０４を動脈瘤１３３内へ挿入するとき、１ｍｍ／ｓ以上４ｍｍ／ｓ以下の範囲で挿入速度を調整可能であるように、速度制御部を設定することができる。その理由は次の通りである。
【００９１】
まず、シリコーン樹脂製の模擬動脈瘤に医師がコイルを挿入したときの挿入速度を、表１に示す。医師はコイルの送り出しを指先の往復運動で行なっているために、速度は一定ではないが、コイルの長さおよび挿入時間から、コイル挿入速度の平均値を測定した。
【００９２】
【表１】
【００９３】
表１には、二人の医師Ａ，Ｂが、いくつかの種類のコイルを使用して模擬動脈瘤に挿入したときの挿入速度の結果を示している。その速度は、およそ１．５〜４．４ｍｍ／ｓである。駆動装置１によるデリバリーワイヤ１０４の最大挿入速度を大きくし過ぎると、子カテーテル１０２の操作との連携が難しくなると考えられる。そのため、デリバリーワイヤ１０４の最大挿入速度は、表１に示す医師が手で挿入した場合の平均速度の最高値付近である、４．０ｍｍ／ｓが適切である。
【００９４】
また、シリコーン樹脂で製作した模擬動脈瘤を用いて、モータを使用してコイルを一定速度で模擬動脈瘤に挿入したときの挿入力について、試験を行なった。ここで挿入力とは、線状体であるコイルに作用する長手軸方向の圧縮力であって、模擬動脈瘤に挿入する方向へコイルを移動させるときに必要な力を示す。図６は、模擬動脈瘤に０．５ｍｍ／ｓの速度でコイルを挿入したときの挿入力の経過を示すグラフである。図７は、模擬動脈瘤に１．０ｍｍ／ｓの速度でコイルを挿入したときの挿入力の経過を示すグラフである。図６および図７に示す横軸は、時間の経過（単位：秒）を示し、また縦軸は挿入力の相対値を示す。図６および図７を比較して、挿入力の平均値は、図６に示す挿入速度０．５ｍ／ｓの場合の方が大きくなっている。
【００９５】
図８は、模擬動脈瘤に０．５ｍｍ／ｓの速度でコイルを挿入したときの、模擬動脈瘤内部におけるコイルの挙動を示す模式図である。図８（ａ）に示すように、コイル１０１が子カテーテル１０２を経由して動脈瘤１３３内へ挿入されると、コイル１０１の一部が動脈瘤１３３の壁部（瘤壁）の一箇所の拘束点１３６において、瘤壁と接触する。拘束点１３６においてコイル１０１が瘤壁に対して静止し、コイル１０１と瘤壁との間に静摩擦力が発生する。静摩擦力が発生してコイル１０１と瘤壁との摩擦力が大きくなると、コイル１０１は、拘束点１３６において瘤壁に対して拘束される。その状態でコイル１０１の挿入を進めると、図８（ｂ）に示すように、子カテーテル１０２の出口部分のコイル１０１が撓む。
【００９６】
コイル１０１の挿入がさらに継続されると、図８（ｃ）に示すように、コイル１０１の撓み量も増加する。この撓みによってコイル１０１に弾性エネルギーがたまるので、コイル１０１を動脈瘤１３３へ挿入する挿入力が増加する。そしてコイル１０１をさらに挿入すると、図８（ｄ）に示すように、ある時点でコイル１０１が回転する。コイル１０１が動脈瘤１３３内で回転した結果、拘束点１３７においてコイル１０１が瘤壁に接触するようになり、拘束点１３７がコイル１０１を拘束する新たな拘束点となる。このときコイル１０１の弾性エネルギーが解放されるので、コイル１０１の挿入力は急減少する。
【００９７】
つまり、図６のグラフに示す鋸歯状の挿入力の増減は、コイル１０１の一部が動脈瘤１３３の壁部などに拘束されることで発生する。コイル１０１が拘束点１３６に拘束されている間は、図８（ｃ）に示すように、子カテーテル１０２の先頭から出ているコイル１０１の撓みが増加し、コイル１０１の挿入力が増加していく。さらに挿入力が増加すると、コイル１０１は図８（ｄ）に示すように回転し、このとき挿入力が急減少する。この現象が発生するのは、コイル１０１の移動速度が遅いために、コイル１０１と瘤壁との接触部は静摩擦での接触状態となり、静摩擦力によって、コイル１０１の一部が瘤壁に拘束されるためである。
【００９８】
一方、模擬動脈瘤に１．０ｍｍ／ｓの速度でコイルを挿入したときの、模擬動脈瘤内部におけるコイルの挙動を示す模式図を、図９に示す。図９（ａ）に示すコイル１０１が瘤壁と接触した状態からコイル１０１の挿入を進めると、コイル１０１と瘤壁との間の摩擦力が小さいので、図９（ｂ）に示すように、コイル１０１はそのまま挿入される。そして図９（ｃ）および図９（ｄ）に示すように、挿入抵抗が少ないためにコイル１０１に撓みが発生することなく、たとえば螺旋形状のコイルの場合、元の螺旋形状を描き、螺旋形状のままコイル１０１が動脈瘤１３３内に挿入される。
【００９９】
つまり、コイル１０１の挿入速度が１．０ｍｍ／ｓの場合、図９に示すように瘤壁とコイル１０１との接触面は動摩擦状態が維持され、コイル１０１は瘤壁を滑って動脈瘤１３３内に挿入される。図８に示す０．５ｍｍ／ｓでの挿入速度の場合に発生した現象は発生しない。そのため、図７のグラフに示すように、全体的に鋸歯状の挿入力の増減は少なくなり、平均的に小さな挿入力でコイル１０１を動脈瘤１３３へ挿入することができる。
【０１００】
図６〜図９に示す結果は、シリコーン樹脂製の模擬動脈瘤を使った結果ではあるが、生体にコイル１０１を挿入する場合にも、動摩擦領域で使用したほうがよいことは容易に想像できる。表１に示す平均速度も勘案すると、１．０ｍｍ／ｓ以上の移動速度でコイル１０１を脳動脈瘤１３３へ挿入するのが望ましい。すなわち、駆動装置１は、１ｍｍ／ｓ以上４ｍｍ／ｓ以下の速度で、デリバリーワイヤ１０４を血管１３２へ挿入する方向へ移動させるのが望ましい。
【０１０１】
図１に戻って、Ｙコネクタ３１の内部には、挿入力センサ６０が組み込まれている。デリバリーワイヤ１０４に作用する長手軸方向の圧縮力（すなわち、デリバリーワイヤ１０４の挿入力）を計測する計測装置は、この挿入力センサ６０を含んで構成される。図１０は、挿入力センサの構成を示す断面模式図である。図１０に示すように、挿入力センサ６０は、センサ本体６２を備え、センサ本体６２には、デリバリーワイヤ１０４などの可撓性を有する医療用線状体が貫通する貫通孔６３が形成される。デリバリーワイヤ１０４は、センサ本体６２に形成された貫通孔６３の中を通過している。
【０１０２】
貫通孔６３には、デリバリーワイヤ１０４が貫通する出入口を大きくして挿入性を向上させるために、出入口にテーパ状の入出力ポート６４が形成されている。貫通孔６３は、その両端部においてデリバリーワイヤ１０４の長手軸方向以外への移動を規制する拘束部６５，６６を有するように形成される。センサ本体６２の内部の拘束部６５，６６において、貫通孔６３の直径はデリバリーワイヤ１０４の直径よりもわずかに大きく（たとえばデリバリーワイヤ１０４の直径の１０５％〜１２０％）、かつ、デリバリーワイヤ１０４の長手軸方向に沿った貫通孔６３の長さは、デリバリーワイヤ１０４の直径の数倍以上である。よってデリバリーワイヤ１０４は、拘束部６５，６６において、長手軸方向以外への動作を拘束される。
【０１０３】
センサ本体６２は、デリバリーワイヤ１０４に長手軸方向の圧縮力が作用するときに、貫通孔６３の内部におけるデリバリーワイヤ１０４の湾曲方向を規定する。すなわち、貫通孔６３は、２つの拘束部６５，６６の間で曲がっており、デリバリーワイヤ１０４が貫通孔６３を貫通すると湾曲形状となる。また貫通孔６３は、その内部の２つの拘束部６５，６６の間において、内壁６８，６９が内壁６７から離れて貫通孔６３の径が広げられた、空間７１を成すように形成される。デリバリーワイヤ１０４の湾曲の外側にある内壁６８，６９が広がって、空間７１が形成されている。空間７１では、デリバリーワイヤ１０４は紙面と平行方向の動作を拘束されないようになっている。デリバリーワイヤ１０４は、空間７１において曲がりながらセンサ本体６２の内部を通過している。
【０１０４】
入出力ポート６４および空間７１において、貫通孔６３の紙面と垂直方向の高さはデリバリーワイヤ１０４の直径よりもわずかに大きく（たとえばデリバリーワイヤ１０４の直径の１０５％〜１２０％）、デリバリーワイヤ１０４に対して紙面と垂直方向の動作を拘束している。すなわち、入出力ポート６４および空間７１において、デリバリーワイヤ１０４の長手軸方向に垂直な断面における貫通孔６３の断面形状は、長方形状である。これらによって、貫通孔６３の内部におけるデリバリーワイヤ１０４の湾曲方向を規定し、デリバリーワイヤ１０４に長手軸方向の圧縮力が作用するときのデリバリーワイヤ１０４の湾曲部の湾曲の山の高さ（すなわち、内壁６７からデリバリーワイヤ１０４までの距離の最大値）が定まるように、デリバリーワイヤ１０４を位置決めしている。
【０１０５】
空間７１には、空間７１における貫通孔６３の断面を横断するように、ラインセンサ８０が配置されている。ラインセンサ８０は、貫通孔６３の内壁６７から、内壁６７に対向する貫通孔６３の内壁を構成する後述する凹部７０の内部に亘るように、空間７１の内部を横断して配置されている。ラインセンサ８０は、センサ本体６２の内部の空間７１において、デリバリーワイヤ１０４に長手軸方向の圧縮力が作用するときにデリバリーワイヤ１０４が湾曲して形成される、湾曲の山の頂点の軌跡に沿って、配置されている。
【０１０６】
図１１は、挿入力センサに線状体を貫通させるときの線状体の湾曲の度合いを検出する光学系を示す断面模式図である。図１１に示すように、センサ本体６２の内部には、光を発する光源器８１が配置されている。また、光源器８１が発する光を受ける受光器であるラインセンサ８０、すなわち光を受ける受光素子を複数有し、複数の受光素子が一列に配置される１次元の光学式のアレイセンサが、センサ本体６２の内部に配置される。センサ本体６２の内部において、光源器８１からラインセンサ８０に至る光路は、検出に使用する光が透過する透光性材料で構成されている。
【０１０７】
光源器８１とラインセンサ８０とは、デリバリーワイヤ１０４を挟んで対向するように、２つの拘束部６５，６６の間に形成される空間７１を挟んで配置される。光源器８１とラインセンサ８０とは、デリバリーワイヤ１０４の長手軸方向と交差する方向に沿って、かつデリバリーワイヤ１０４に長手軸方向の圧縮力を作用させるときにデリバリーワイヤ１０４が湾曲する方向と同じ方向に、配置されている。ラインセンサ８０は、内壁６７の延在方向に対し垂直な方向に沿って配置されており、湾曲の山の頂点においてデリバリーワイヤ１０４（１０４ａ，１０４ｂ）と直交するように配置されている。
【０１０８】
また、センサ本体６２の外部には、点灯回路８２と、変換回路８３とが設けられる。点灯回路８２は、光源器８１を発光させる。変換回路８３は、光源器８１が発する光量に対しラインセンサ８０が受ける光量によって検出されるデリバリーワイヤ１０４の湾曲の度合いを、デリバリーワイヤ１０４に作用する長手軸方向の圧縮力へ変換して出力する。変換回路８３は、ラインセンサ８０の出力を増幅する増幅回路を有してもよい。
【０１０９】
デリバリーワイヤ１０４に長手軸方向の圧縮力が作用するときの、計測装置の具体的な動作について説明する。デリバリーワイヤ１０４に圧縮力を作用するとき、デリバリーワイヤ１０４は貫通孔６３内の空間７１において湾曲し、圧縮力の増加に伴って湾曲の山の高さ、すなわち内壁６７からデリバリーワイヤ１０４までの距離が増加する。たとえば図１０に示すように、圧縮力ｐ１を作用させるときデリバリーワイヤ１０４ａのように湾曲し、デリバリーワイヤ１０４に圧縮力が作用していない状態から湾曲の山の高さがｈ１増加する。同様に、ｐ１よりも大なる圧縮力ｐ２を作用させるとき、デリバリーワイヤ１０４ｂのように湾曲し、デリバリーワイヤ１０４に圧縮力が作用していない状態から湾曲の山の高さがｈ２増加する。
【０１１０】
デリバリーワイヤ１０４が湾曲したときのデリバリーワイヤ１０４の湾曲の山の高さは、ラインセンサ８０を用いて検出できる。つまり、空間７１を挟んでラインセンサ８０と対向する位置に配置される光源器８１が発する光をラインセンサ８０が受けるとき、ラインセンサ８０のある受光素子の上にデリバリーワイヤ１０４があると、光源器８１が発する光をデリバリーワイヤ１０４が遮ることにより、その受光素子が受ける光量が小さくなる。その受光素子の位置を検出することにより、デリバリーワイヤ１０４の位置を特定し、デリバリーワイヤ１０４の湾曲の山の高さの増減、すなわちデリバリーワイヤ１０４の湾曲の度合いを検出することができる。
【０１１１】
図１１に示す変換回路８３は、ラインセンサ８０の各受光素子の出力に基づいて、デリバリーワイヤ１０４の湾曲の度合いを検出することができる。そして、予め決定されたデリバリーワイヤ１０４の湾曲の山の高さとデリバリーワイヤ１０４に作用する圧縮力との相関関係（たとえば、圧縮力ｐ１，ｐ２に対する湾曲の山の高さの増加量ｈ１，ｈ２）に基づき、デリバリーワイヤ１０４の湾曲の山の高さを変換回路によってデリバリーワイヤ１０４へ作用する圧縮力へ変換し、出力することができる。このようにして、デリバリーワイヤ１０４の長手軸方に作用する圧縮力を計測することが可能となる。なお、デリバリーワイヤ１０４の像をラインセンサ８０へ適切に結像させるために、レンズやスリットまたは外光を遮断するフィルタなどの光学的要素を、本光学系に設置してもよい。
【０１１２】
また、図１０に示すように、空間７１の壁面を構成する内壁６８，６９は、貫通孔６３の内側に向かって凸の曲面形状となるように形成されている。図１０に示すように、拘束部６５における貫通孔６３の内壁に接する曲面形状に内壁６８が形成されており、拘束部６６における貫通孔６３の内壁に接する曲面形状に内壁６９が形成されている。また、空間７１の内壁６８と内壁６９との間には凹部７０が形成される。凹部７０は、空間７１の内壁６８と内壁６９との間における貫通孔６３の内壁が内壁６７からより離れるように、センサ本体６２の外部側に向かって貫通孔６３の内壁が窪んで形成されている。
【０１１３】
空間７１の壁部は、貫通孔６３の内側に向かって凸の曲面形状である内壁６８，６９と、凹部７０とを組み合わせた形状に成形されている。このような空間７１の形状により、デリバリーワイヤ１０４が湾曲する貫通孔６３の内部の空間７１において、デリバリーワイヤ１０４に長手軸方向の圧縮力が作用してデリバリーワイヤ１０４が湾曲するとき、デリバリーワイヤ１０４の湾曲の外側にある貫通孔６３の内壁（すなわち、内壁６８および内壁６９）に沿って、デリバリーワイヤ１０４が湾曲できる。またデリバリーワイヤ１０４の一部は、内壁６８および内壁６９から離れるように湾曲できる。また圧縮力が増大するにつれて、デリバリーワイヤ１０４が内壁６８，６９から離れる点である接点間の距離は減少する。
【０１１４】
そのため、空間７１内部でデリバリーワイヤ１０４が座屈することを抑制できる。すなわち、座屈荷重の小さなデリバリーワイヤ１０４を用いる場合でも、デリバリーワイヤ１０４が空間７１において座屈することなく湾曲するため、デリバリーワイヤ１０４の湾曲の度合いを精度よく検出することができる。検出される湾曲の度合いを変換することにより、デリバリーワイヤ１０４に作用する長手軸方向の圧縮力を計測することができる。
【０１１５】
また、空間７１には凹部７０が形成されているために、デリバリーワイヤ１０４に作用する圧縮力を、広範囲に亘り精度よく計測することが可能となる。すなわち、空間７１におけるデリバリーワイヤ１０４の湾曲の山の高さを検出することによって、デリバリーワイヤ１０４に作用する圧縮力が計測される。このとき、空間７１内にあるデリバリーワイヤ１０４の湾曲部の頂点、すなわち空間７１内にあるデリバリーワイヤ１０４において内壁６７から最も離れた点が、空間７１の内壁に接触していなければ、デリバリーワイヤ１０４に作用する圧縮力を計測することができる。凹部７０が形成されていれば、デリバリーワイヤ１０４の湾曲部の頂点を空間７１の内壁へ接触させるために、より大きな長手軸方向の圧縮力を必要とすることになる。したがって、デリバリーワイヤ１０４に作用する圧縮力の計測範囲を広げることができる。
【０１１６】
ヤング率または断面形状の異なる種々のデリバリーワイヤ１０４について、圧縮力と湾曲の山の高さとの相関関係を予め計測し、これらの相関関係を変換回路に記憶しておき、使用するデリバリーワイヤ１０４に合わせてどの相関関係を用いるのか選択することができる。このようにすれば、デリバリーワイヤ１０４の座屈荷重の大小によらずデリバリーワイヤ１０４に作用する長手軸方向の圧縮力を計測可能な挿入力センサ６０を提供することができ、同一の挿入力センサ６０を種々の材質および直径を有するデリバリーワイヤ１０４に適用できるので、経済的である。
【０１１７】
図１２は、挿入力センサがＹコネクタに組み込まれて使用される例を示す模式図である。図１２に示すように、挿入力センサ６０が組み込まれた他の医療器具としてのＹコネクタ３１は、入力ポート３２と他の入力ポート３３と出力ポート３４とを備える。挿入力センサ６０は、Ｙコネクタ３１の内部の、入力ポート３２と出力ポート３４とを連通する通路に組み込まれている。デリバリーワイヤ１０４は、入力ポート３２側からの操作によって体内の目的部位まで誘導される。
【０１１８】
この挿入力センサ６０を用いて、体内の管の中へ挿入される医療用線状体に作用する長手軸方向の圧縮力の増加を計測することによって、圧縮力の反力として、医療用線状体が体内の管に作用する荷重を計測することができる。すなわち、医療用線状体の先端が管の内壁に接触することを検知することができる。したがって、体内の管に過大な荷重が作用することを防止することができる。
【０１１９】
また、挿入力センサ６０がＹコネクタ３１に組み込まれているので、Ｙコネクタ３１の入力ポート３２からデリバリーワイヤ１０４を操作し、また他の入力ポート３３から薬剤を注入することができる。たとえば、カテーテルとガイドワイヤとの摩擦を低減するための生理食塩水を他の入力ポート３３から注入することができる。またたとえば、血管の中に挿入したカテーテルを人体外部から目的部位まで誘導した後に、他の入力ポート３３から血管造影剤を注入して、血管造影剤を体内の目的部位に注入することができる。
【０１２０】
デリバリーワイヤ１０４に作用する圧縮力を計測する挿入力センサ６０には、光学式のセンサであるラインセンサ８０が用いられている。光学的センサを使用することにより、図１１に示すように、光源器８１と空間７１との間、およびラインセンサ８０と空間７１との間に、透明な樹脂材料などの透光性材料を配置することができる。光源器８１、ラインセンサ８０などのセンサ部品を、センサ本体６２内に内包することができるので、センサ部品は空間７１に露出していない。そのため、Ｙコネクタ３１の他の入力ポート３３から注入された生理食塩水などの液体に、センサ部品が接触することを防止できる。したがって、液体に接触してセンサ部品が故障するなどの不具合の発生を考慮する必要がないので、挿入力センサ６０を組み込んだＹコネクタ３１の洗浄や滅菌を容易に実現することができる。
【０１２１】
挿入力センサ６０を用いて検出される圧縮力を出力して術者に通報する圧縮力通報装置としては、代表的には、挿入力センサ６０によって検出される圧縮力を数値やメータ表示またはグラフ表示する視覚化器具や、圧縮力に対応した音声に変換する聴覚化器具が用いられる。本実施の形態の挿入装置は、視覚化器具と聴覚化器具とのいずれか一方を備えることができ、または両方を併用して備えることもできる。
【０１２２】
図１に示すように、挿入力センサ６０には、視覚化器具と聴覚化器具との出力を制御するセンサ出力制御装置９０が、配線９１によって電気的に接続されている。図１には、挿入力センサ６０の電圧出力をデリバリーワイヤ１０４に作用する圧縮力に変換した数値を表示する視覚化器具としての表示器９３が例示されている。また図１には、挿入力センサ６０の電圧出力が予め決定されてある所定のしきい値以上の場合、すなわちデリバリーワイヤ１０４に作用する圧縮力が所定のしきい値以上の場合に、音響効果を変化させる、たとえば警告音をスピーカ９２から鳴らす聴覚化器具が例示されている。
【０１２３】
コイル塞栓術治療中、医師は動脈瘤１３３とコイル１０１とのＸ線透視画像に注目している。そのため、聴覚化器具を使用して、駆動装置１で駆動するときにデリバリーワイヤ１０４に作用する圧縮力を、音により医師に提示すると都合がよい。たとえば、デリバリーワイヤ１０４に作用する圧縮力が所定のしきい値を超えたとき、警告音を発生し、圧縮力の増加とともにステップ状に警告音の音色（断続音と連続音、低音と高音など）を変更することができる。
【０１２４】
また、デリバリーワイヤ１０４に作用する圧縮力が所定のしきい値以上となることは、光を利用した視覚効果の変化によっても、医師に提示することができる。たとえば、圧縮力が所定のしきい値を超えたとき、レベルメータや警告灯を点灯させることができる。また、所定のしきい値の前後でランプの発光色を変更してもよい。圧縮力の増加とともに、ステップ状にランプの発光色や点滅速度を変更してもよい。スピーカ９２とランプとを併用してもよい。また、しきい値の前後で視覚効果または音響効果を急激に変更すると、医師の注意を確実に喚起することができるので一層効果的である。
【０１２５】
視覚化器具や聴覚化器具を用いることにより、デリバリーワイヤ１０４に作用する圧縮力が予め定められたしきい値以上となったときに、警告音やランプの点灯によって医師が確実に認識することができる。したがって、コイル塞栓術治療において、一人の医師が子カテーテル１０２とデリバリーワイヤ１０４との両方の操作を行なう場合でも、デリバリーワイヤ１０４に作用する挿入力が過大となり脳動脈瘤１３３に過大な荷重が作用することを、容易に抑制することができる。
【０１２６】
以上説明したように、デリバリーワイヤ１０４を人体１３１内の血管１３２へ挿入する本実施の形態の挿入装置は、デリバリーワイヤ１０４を長手軸方向へ移動させる駆動装置１と、駆動装置１の起動停止を制御する信号を発信するフットスイッチ４１，４６とを備える。このようにすれば、デリバリーワイヤ１０４が挿通されている子カテーテル１０２を手で操作する医師が、フットスイッチ４１，４６を足で操作してデリバリーワイヤ１０４を移動させることができ、挿入装置の操作の容易性が向上している。したがって、子カテーテル１０２とデリバリーワイヤ１０４との操作を一人の医師で実現することができる。
【０１２７】
また挿入装置は、デリバリーワイヤ１０４に作用する長手軸方向の圧縮力を計測する計測装置と、当該計測装置で計測された圧縮力を術者に通報する圧縮力通報装置とを備える。このようにすれば、デリバリーワイヤ１０４の先端のコイル１０１が脳動脈瘤１３３に作用する圧縮力が増大したとき、確実に医師に認識させることができるので、脳動脈瘤１３３に過大な荷重が作用することを防止できる。つまり、子カテーテル１０２とデリバリーワイヤ１０４との操作を一人の医師で行なっている場合でも、デリバリーワイヤ１０４の先端のコイル１０１が脳動脈瘤１３３に過大な荷重が作用することを確実に防止することができるので、挿入装置の操作の容易性をさらに向上させることができる。
【０１２８】
また、デリバリーワイヤ１０４を長手軸方向へ移動させる駆動装置１は、モータ３で発生した回転力の回転速度を減じて出力する減速機９を含む。このようにすれば、減速比に比例して駆動ローラ５に伝達されるトルクを増大させることができるので、小型のモータ３を用いた場合でもデリバリーワイヤ１０４の駆動力を増大させることができ、駆動装置１の製造コスト低減および小型化を実現することができる。モータ３の回転数はモータ３に印加される電圧によって制御され、電圧を変化させるだけでデリバリーワイヤ１０４の移動速度を調整することができるので、駆動装置１の製造コストをさらに低減でき、かつ、駆動装置１の信頼性を向上させることができる。
【０１２９】
また、モータ３および減速機９は、ハウジング２および隔壁１６により形成されるケース内（すなわち小室２ｂ内）に内包され、隔壁１６には孔部１６ａが形成され、減速機９から駆動ローラ５へ回転力を伝達する回転シャフト４は孔部１６ａを貫通している。孔部１６ａの内周面には、回転シャフト４の回転面である外周面と接触し、小室２ｂの内部を外部から遮断するシール部１９が設けられている。このようにすれば、駆動ローラ５および従動ローラ６が配置されている大室２ａの内部空間と、小室２ｂの内部空間とを隔離することができるので、大室２ａから小室２ｂへの液体の浸入を防止できる。したがって、モータ３および減速機９を防水できるので、大室２ａ内の洗浄および滅菌を容易に行なうことができる。
【０１３０】
また、駆動装置１は、１ｍｍ／ｓ以上４ｍｍ／ｓ以下の移動速度で、デリバリーワイヤ１０４を血管１３２へ挿入する方向へ移動させる。駆動装置１の移動速度を１ｍｍ／ｓ以上とすれば、デリバリーワイヤ１０４の先端のコイル１０１が動脈瘤１３３の壁部に対して静止することを抑制できるので、平均的に小さな挿入力でコイル１０１を動脈瘤１３３へ挿入することができる。駆動装置１の移動速度を４ｍｍ／ｓ以下とすれば、デリバリーワイヤ１０４の移動と子カテーテル１０２の操作とを容易に連携させることができる。
【０１３１】
また、駆動ローラ５および従動ローラ６の回転面５ａ，６ａは、弾性材料で形成されている。さらに、駆動ローラ５の回転面５ａには送り溝５ｂが形成されており、デリバリーワイヤ１０４は送り溝５ｂの内側に配置される。このようにすれば、回転面５ａ，６ａと、回転面５ａ，６ａ間に挟持されるデリバリーワイヤ１０４との間に発生する摩擦力を増大させることができるので、デリバリーワイヤ１０４の移動中にデリバリーワイヤ１０４が回転面５ａ，６ａに対して滑ることを抑制することができる。
【０１３２】
これまでの説明においては、脳動脈瘤１３３を塞栓するための塞栓治療用のコイル１０１を先端に取り付けたデリバリーワイヤ１０４を、人体１３１内の血管１３２へ挿入する挿入装置について説明した。本発明の挿入装置は、可撓性を有する線状の医療器具である医療用線状体を、血管、尿管、気管支、消化管またはリンパ管などの体内の管の中へ挿入し、体外からの操作によって目的部位まで誘導する挿入装置であればよい。たとえば医療用線状体は、カテーテルまたはガイドワイヤであってもよい。
【０１３３】
以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１３４】
【図１】本発明の一実施の形態に係る、デリバリーワイヤを血管へ挿入する挿入装置の構成を示す模式図である。
【図２】医療用線状体の駆動装置の断面模式図である。
【図３】図２に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う駆動装置の部分断面模式図である。
【図４】図２に示すＩＶ−ＩＶ線に沿う駆動装置の断面模式図である。
【図５】図２〜図４に示す駆動装置の側面図である。
【図６】模擬動脈瘤に０．５ｍｍ／ｓの速度でコイルを挿入したときの挿入力の経過を示すグラフである。
【図７】模擬動脈瘤に１．０ｍｍ／ｓの速度でコイルを挿入したときの挿入力の経過を示すグラフである。
【図８】模擬動脈瘤に０．５ｍｍ／ｓの速度でコイルを挿入したときの、模擬動脈瘤内部におけるコイルの挙動を示す模式図である。
【図９】模擬動脈瘤に１．０ｍｍ／ｓの速度でコイルを挿入したときの、模擬動脈瘤内部におけるコイルの挙動を示す模式図である。
【図１０】挿入力センサの構成を示す断面模式図である。
【図１１】挿入力センサに線状体を貫通させるときの線状体の湾曲の度合いを検出する光学系を示す断面模式図である。
【図１２】挿入力センサがＹコネクタに組み込まれて使用される例を示す模式図である。
【図１３】コイル塞栓術治療に用いられる医療器具を示す模式図である。
【図１４】コイル塞栓術治療の手順を示す流れ図である。
【図１５】コイルを脳動脈瘤内に留置するときのカテーテル操作について示す模式図である。
【符号の説明】
【０１３５】
１ 駆動装置、２ ハウジング、２ａ 大室、２ｂ 小室、３ モータ、４ 回転シャフト、５ 駆動ローラ、５ａ，６ａ 回転面、５ｂ 送り溝、６ 従動ローラ、７ 支持部材、８ 弾性体、９ 減速機、１０ 蓋部材、１１ 蝶番、１２ レバー、１３ 突起部、１４ 係止部、１５ 弾性部、１６ 隔壁、１６ａ 孔部、１７ 案内溝、１８ 突き出し部、１９ シール部、３１ Ｙコネクタ、３２，３３ 入力ポート、３４ 出力ポート、４０ 制御回路、４１ 挿入用フットスイッチ、４３ 挿入速度制御部、４５，５０ ボリュームスイッチ、４６ 引抜用フットスイッチ、４８ 引抜速度制御部、６０ 挿入力センサ、６２ センサ本体、６３ 貫通孔、６４ 入出力ポート、６５，６６ 拘束部、６７，６８，６９ 内壁、７０ 凹部、７１ 空間、８０ ラインセンサ、８１ 光源器、８２ 点灯回路、８３ 変換回路、９０ センサ出力制御装置、９２ スピーカ、９３ 表示器、１００ 医療器具、１０１ コイル、１０２ 子カテーテル、１０３ 親カテーテル、１０４，１０４ａ，１０４ｂ デリバリーワイヤ、１０５，１０６ 把持部、１１１，１２１ Ｙコネクタ、１１２，１２２ 入力ポート、１３１ 人体、１３２ 血管、１３３ 動脈瘤、１３４ コイル密度大領域、１３５ コイル密度小領域、１３６ 拘束点、１３７ 拘束点。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療用線状体を体内の管へ挿入する挿入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、カテーテルを使用した治療などの、低侵襲の外科手術が行われている。カテーテルを使用した治療には、たとえば、コイル塞栓術治療が挙げられる。コイル塞栓術治療とは、脳動脈瘤内にコイルを留置して塞栓させ、くも膜下出血の原因である脳動脈瘤の破裂を防止する治療である。図１３は、コイル塞栓術治療に用いられる医療器具を示す模式図である。
【０００３】
図１３に示す医療器具１００において、脳動脈瘤１３３をコイル塞栓させるための白金製のコイル１０１は、デリバリーワイヤ１０４の先頭に接続されている。デリバリーワイヤ１０４が内部に挿通されるカテーテルは、親カテーテル１０３を外管とし、子カテーテル１０２を内管とする、二重管カテーテルである。子カテーテル１０２は中空であり、デリバリーワイヤ１０４は子カテーテル１０２の中空部に挿入される。デリバリーワイヤ１０４はＹコネクタ１２１に挿入され、子カテーテル１０２はＹコネクタ１１１に挿入されている。
【０００４】
Ｙコネクタ１２１の入り口付近の把持部１０６において、医師がデリバリーワイヤ１０４を操作する。Ｙコネクタ１１１の入り口付近の把持部１０５において、他の医師がカテーテル１０２を操作する。つまり、Ｙコネクタ１１１，１２１の入り口付近において、二人の医師がそれぞれデリバリーワイヤ１０４と子カテーテル１０２とを操作する。
【０００５】
Ｙコネクタ１１１，１２１には３つの接続ポートがある。１つはカテーテルの接続ポート、他の１つはカテーテルやデリバリーワイヤなどの線状体を挿入するポート、他の１つは生理食塩水や薬剤の入力ポート１１２，１２２である。
【０００６】
親カテーテル１０３は、人体１３１の血管１３２内に挿入されており、先端が脳動脈瘤１３３の近傍部まで達している。子カテーテル１０２は、親カテーテル１０３の内部に挿入されており、親カテーテル１０３の先端から脳動脈瘤１３３の内部へ進められる。脳動脈瘤１３３の内部に到達した子カテーテル１０２からコイル１０１が押し出され、細くやわらかいコイル１０１が脳動脈瘤１３３に詰められる。これにより、脳動脈瘤１３３の破裂を防止する。
【０００７】
図１４は、コイル塞栓術治療の手順を示す流れ図である。コイル塞栓術治療は、一般に図１４に示す手順で行なわれる。まず工程（Ｓ１０）において、大腿部の動脈に、二重管構造の二本のカテーテル（親カテーテル１０３および子カテーテル１０２）と、カテーテルを目的部位にまで導くために使用されるガイドワイヤとを挿入する。子カテーテル１０２は親カテーテル１０３の中に挿入され、ガイドワイヤは子カテーテル１０２の中に挿入されている。次に工程（Ｓ２０）において、子カテーテル１０２の先端がガイドワイヤによって誘導されて、脳動脈瘤１３３の中におかれる。
【０００８】
次に工程（Ｓ３０）において、ガイドワイヤを子カテーテル１０２から引き抜く。続いて工程（Ｓ４０）において、先端に白金製のコイル１０１のついたデリバリーワイヤ１０４を、ガイドワイヤに代って、子カテーテル１０２の中に挿入する。
【０００９】
次に工程（Ｓ５０）において、コイル１０１を脳動脈瘤１３３内に留置する。その後工程（Ｓ６０）において、デリバリーワイヤ１０４に電極を接続し、人体１３１に予め穿刺した針にも電極を接続して、その後、これら電極を介してデリバリーワイヤ１０４と人体１３１との間に電流を流す。コイル１０１とデリバリーワイヤ１０４とは、電気分解する材料で接続されているので、通電によってコイル１０１とデリバリーワイヤ１０４は分離され、その結果、コイル１０１が脳動脈瘤１３３内に留置される。
【００１０】
次に工程（Ｓ７０）において、デリバリーワイヤ１０４を子カテーテル１０２から引き抜く。その後工程（Ｓ８０）において、コイル１０１が脳動脈瘤１３３内に密に充填されたか否かを判断する。脳動脈瘤１３３内がコイル１０１で密に充填されていないと判断されれば、工程（Ｓ４０）に戻って、別のコイル１０１のついたデリバリーワイヤ１０４を子カテーテル１０２の中に挿入する。コイル１０１が脳動脈瘤１３３内に密に充填されるまで、工程(Ｓ４０)〜(Ｓ７０)を繰り返す。
【００１１】
脳動脈瘤１３３内がコイル１０１で密に充填されたと判断されれば、次に工程（Ｓ９０）において、親カテーテル１０３および子カテーテル１０２を人体１３１から引き抜く。このようにして、脳動脈瘤１３３のコイル塞栓術治療が完了する。
【００１２】
図１５は、コイルを脳動脈瘤内に留置するときのカテーテル操作について示す模式図である。図１５（ａ）に示すように、デリバリーワイヤ１０４の先端に接続されたコイル１０１を脳動脈瘤１３３内へ留置して脳動脈瘤１３３を塞栓させるとき、脳動脈瘤１３３の内部でコイル１０１が偏在して、子カテーテル１０２先端部近傍のコイル１０１密度が大きくなる場合がある。子カテーテル１０２の先端部がコイル密度大領域１３４内にあると、脳動脈瘤１３３内へのコイル１０１の挿入抵抗が大きくなる。
【００１３】
挿入抵抗が大きい状態でデリバリーワイヤ１０４をさらに血管１３２内へ挿入すると、血管壁が薄くて脆くなっている脳動脈瘤１３３に破裂を生じる場合がある。そのため、コイル１０１の挿入抵抗が大きいことを感知すると、デリバリーワイヤ１０４を操作する医師は、デリバリーワイヤ１０４の挿入を一時中止する。
【００１４】
また、子カテーテル１０２を操作する医師は、子カテーテル１０２を後退させる。つまり、図１５（ｂ）に示すように、子カテーテル１０２を操作する医師は、血管１３２から引き抜くＤＲ１方向へ子カテーテル１０２を移動させる。その後、子カテーテル１０２を操作する医師は、子カテーテル１０２を再度前進させる。つまり子カテーテル１０２を操作する医師は、図１５（ｃ）に示すように、血管１３２内へ挿入するＤＲ２方向へ子カテーテル１０２を移動させる。
【００１５】
子カテーテル１０２を一旦後退させて再度前進させる操作によって、子カテーテル１０２の先端部の位置が変わり、子カテーテル１０２の先端部は、脳動脈瘤１３３内のコイル密度小領域１３５内へ移動する。子カテーテル１０２の先端部近傍におけるコイル１０１の密度が小さくなると、脳動脈瘤１３３内へのコイル１０１の挿入抵抗が小さくなる。この状態で、デリバリーワイヤ１０４を操作する医師が、デリバリーワイヤ１０４の挿入、すなわち脳動脈瘤１３３内へのコイル１０１の挿入を再開する。
【００１６】
このように、カテーテル治療には、カテーテル１０２，１０３やデリバリーワイヤ１０４の操作に微妙なコントロールが必要なために、術者の熟練を必要とする。そこで、カテーテル治療におけるカテーテル１０２，１０３やデリバリーワイヤ１０４の操作性を改善するために、いくつかのマスタースレーブ型の駆動装置が提案されている（たとえば、特許文献１および２参照）。
【特許文献１】特開２０００−４２１１６号公報
【特許文献２】特開２００１−１５７６６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、マスタースレーブ型の駆動装置においては、手作業でデリバリーワイヤ１０４やカテーテル１０２，１０３などの線状体を操作する場合とは、要求される操作が異なる。そのため、術者の訓練が新たに必要となる。また、マスタースレーブ装置を用いた場合、患者の拍動や血管１３２などにおける細かな変化を感じとることが難しい。したがって、術者が線状体を把持して、手作業で線状体を操作する方が好ましい。
【００１８】
上述したように、従来のカテーテル治療では、子カテーテル１０２およびデリバリーワイヤ１０４をそれぞれ把持する二人の医師が連携して治療を行なっているが、どちらか一人の手技が異なる場合や手技のレベルに差がある場合などでは、十分な連携をとるのに時間がかかることがある。また、連携をとるために医師にストレスがかかることがある。特許文献１に記載の駆動装置では、カテーテルとワイヤに見立てた線状体の操作は上述の従来の手術と変わらないため、線状体を２人の医師で操作する必要があり、この課題を解決する手段は提案されていない。
【００１９】
また、マスタスレーブシステムにおいて、操作性を向上させるためのスケール機能に関する別の課題が生じていた。スケール機能は、微細な操作を行なうときにマスタ側の操作量に対するスレーブ側の線状体の移動量の比率を変化させ、人間の扱いやすいスケールにするものである。スケール値をＮ倍とすれば、マスタ側の操作に対してスレーブ側の移動量はスケール値の逆数の１／Ｎ倍となるが、このときにマスタ側の線状体の操作部の長さは、スレーブ側の線状体の移動量のＮ倍となる。そのため、最大スケール値に比例した長さを持つ操作部を用意する必要があるが、カテーテルおよびワイヤは１ｍから２ｍの長さがあるために、このような操作部は非現実的である。さらに、操作される線状体同士は同心で重ねているため、内側の線状体は、外側の線状体がない部分で操作しなくてはならず、操作する２人の医師間の距離がスケール値に比例して長くなることになり、医師間の連携がますます難しくなる。
【００２０】
さらに、医療機器の場合、清潔性を維持する必要があり、人体に触れる部分は使い捨てが望ましい。使い捨てのためには安価にしなくてはならないが、部品点数が多いマスタスレーブシステムでは、高価となってしまう。
【００２１】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、医療用線状体を体内の管へ挿入する挿入装置であって、一人の医師が操作することができ、安価で使い易い挿入装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明に係る挿入装置は、医療用線状体を体内の管へ挿入する挿入装置であって、医療用線状体を長手軸方向へ移動させる駆動装置と、駆動装置の起動停止を制御する信号を発信するフットスイッチと、医療用線状体に作用する長手軸方向の圧縮力を計測する計測装置と、医療用線状体に作用する圧縮力を術者に通報する圧縮力通報装置とを備える。駆動装置は、回転力発生器と、回転力発生器で発生した回転力によって回転運動を行なう駆動ローラと、駆動ローラの回転に従動して回転運動を行なう従動ローラと、回転力発生器と駆動ローラとの間に介在し、回転力発生器で発生した回転力の回転速度を減じて出力する減速機と、回転力発生器および減速機を内包するケースと、減速機から駆動ローラへ回転力を伝達する回転部とを含む。駆動ローラの回転面と、従動ローラの回転面とによって、医療用線状体が挟持される。ケースには、回転部が貫通する孔部が形成されている。孔部の内周面には、回転部の外周面と接触し、ケースの内部を外部から遮断するシール部が設けられている。
【００２３】
医療用線状体は、カテーテル、ガイドワイヤ、塞栓用コイルを先端に取り付けたデリバリーワイヤのいずれかであってもよい。
【００２４】
また、フットスイッチは挿入用フットスイッチと引抜用フットスイッチとを含み、駆動装置は、挿入用フットスイッチの操作により医療用線状体を管へ挿入する方向へ移動させるように作動し、引抜用フットスイッチの操作により医療用線状体を管から引抜く方向へ移動させるように作動してもよい。
【００２５】
また、計測装置は、医療用線状体の湾曲の度合いを検出するセンサと、センサにより検出される医療用線状体の湾曲の度合いを医療用線状体に作用する圧縮力へ変換する変換回路とを有してもよい。
【００２６】
また、圧縮力通報装置は、医療用線状体に作用する圧縮力を表示する視覚化器具と、医療用線状体に作用する圧縮力に対応した音声に変換する聴覚化器具との、少なくともいずれか一方を含んでもよい。
【００２７】
また、回転力発生器は電動機であって、電動機の回転数は、電動機に印加される電圧によって制御されてもよい。
【００２８】
また、挿入装置は、駆動装置が医療用線状体を移動させる移動速度を調整可能な速度制御部をさらに備えてもよい。
【００２９】
また、駆動装置は、１ｍｍ／ｓ以上４ｍｍ／ｓ以下の移動速度で、医療用線状体を管へ挿入する方向へ移動させてもよい。
【００３０】
また、駆動装置は医療用線状体を挿通可能な貫通孔の形成された医療器具を保持するハウジングを含み、ハウジングは手動で開閉可能に設けられた蓋部材を有し、駆動装置は蓋部材に取り付けられた弾性体をさらに含み、蓋部材には開閉を操作するレバーが設けられており、蓋部材を閉めると弾性体が蓋部材を押圧する弾性力によってレバーは押止され、レバーを弾性変形させて蓋部材を開けてもよい。
【００３１】
駆動ローラおよび従動ローラの回転面は、弾性材料で形成されていてもよい。
駆動ローラおよび従動ローラの少なくともいずれか一方の回転面には溝部が形成されており、医療用線状体は溝部の内側に配置されていてもよい。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の挿入装置によると、術者が手で医療用線状体を把持して手作業で医療用線状体を操作できるとともに、足でフットスイッチを操作することにより医療用線状体の長手軸方向への移動および停止を制御できるので、一人の医師による医療用線状体の操作を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。
【００３４】
なお、以下に説明する実施の形態において、各々の構成要素は、特に記載がある場合を除き、本発明にとって必ずしも必須のものではない。また、以下の実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、上記個数などは例示であり、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。
【００３５】
図１は、本発明の一実施の形態に係る、デリバリーワイヤを血管へ挿入する挿入装置の構成を示す模式図である。図１を参照して、コイル塞栓術治療に用いられる、カテーテル１０２，１０３内に挿通されたデリバリーワイヤ１０４を体内の血管１３２へ挿入する挿入装置について説明する。
【００３６】
図１に示すように、医療用線状体としてのデリバリーワイヤ１０４は、Ｙコネクタ３１に挿入されている。デリバリーワイヤ１０４の先頭には、脳動脈瘤１３３をコイル塞栓させるための、白金製のコイル１０１が接続されている。デリバリーワイヤ１０４は、第一の入力ポート３２からＹコネクタ３１に挿入され、Ｙコネクタ３１を貫通して、出力ポート３４に接続された子カテーテル１０２の中へ挿入されている。なお、Ｙコネクタ３１の出力ポート３４から人体１３１の内部に至るまでの挿入装置の構成は、図１３に示す従来の医療器具１００と同じであるので、その説明は繰り返さない。
【００３７】
挿入装置は、デリバリーワイヤ１０４を長手軸方向へ移動させる駆動装置１を備える。駆動装置１は、駆動ローラ５と従動ローラ６とを備える。デリバリーワイヤ１０４は、駆動ローラ５の回転面と従動ローラ６の回転面とによって挟持されるとともに、駆動ローラ５の回転を受けて長手軸方向に移動する。駆動装置１によるデリバリーワイヤ１０４の長手軸方向の移動は、制御回路４０によって制御される。制御回路４０には、配線４２によって挿入用フットスイッチ４１が電気的に接続されており、また配線４７によって引抜用フットスイッチ４６が電気的に接続されている。
【００３８】
図２は、医療用線状体の駆動装置の断面模式図である。図３は、図２に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う駆動装置の部分断面模式図である。図４は、図２に示すＩＶ−ＩＶ線に沿う駆動装置の断面模式図である。図５は、図２〜図４に示す駆動装置の側面図である。図２〜図５を参照して、医療用線状体（デリバリーワイヤ１０４）の駆動装置１の構成を説明する。なお図２は、図５に示すＩＩ−ＩＩ線に沿う駆動装置の断面図である。
【００３９】
図２〜図５に示すように、駆動装置１は、ハウジング２を備える。ハウジング２は、蝶番１１を支軸として回転移動することにより開閉可能に設けられた、蓋部材１０を有する。ハウジング２と蓋部材１０とによって囲まれるように形成された駆動装置１の内部空間内には、隔壁１６が設けられている。隔壁１６によって、駆動装置１の内部空間は、第一空間である大室２ａと第二空間である小室２ｂとに仕切られている。小室２ｂ内には、回転力発生器としてのモータ３と、モータ３で発生した回転力の回転速度を減じて出力する減速機９とが配置されている。モータ３は、電気的エネルギーを機械的エネルギーに変える電動機である。
【００４０】
隔壁１６には、隔壁１６を厚み方向に貫通する孔部１６ａが形成されている。孔部１６ａを貫通するように、回転部としての回転シャフト４が配置されている。回転シャフト４は、モータ３で発生し減速機９で回転速度を減じられた回転力を、駆動ローラ５へ伝達する。
【００４１】
小室２ｂの外殻を形成するケースは、ハウジング２の一部および隔壁１６によって形成されている。ハウジング２の一部と隔壁１６とは、モータ３および減速機９を内包するケースの壁部を形成する。図３および図４に示すように、ケースは直方形状の箱型に形成されており、隔壁１６はケースの壁面の一面を形成し、ハウジング２はケースの底面、天井面および壁面の三面を形成する。ケースの一部を構成する隔壁１６に、回転シャフト４が貫通する孔部１６ａが形成されている。
【００４２】
隔壁１６に形成された孔部１６ａの内周面には、シール部１９が設けられている。シール部１９は、孔部１６ａの内周面と接触し、かつ回転シャフト４の外周面と接触するように、形成されている。シール部１９は隔壁１６と回転シャフト４との間の隙間を閉塞させ、上記ケースの内部である小室２ｂを外部から遮断する。モータ３および減速機９が配置されている小室２ｂは、孔部１６ａを介してのみ大室２ａと連通しているが、シール部１９によって孔部１６ａが閉塞されているために、大室２ａと小室２ｂとは別空間とされている。シール部１９が孔部１６ａを塞ぐことにより、小室２ｂは密閉空間とされている。シール部１９は、孔部１６ａを経由して液体が大室２ａから小室２ｂへ漏洩することを抑制している。
【００４３】
大室２ａ内には、モータ３で発生し回転シャフト４を介在させて伝達された回転力によって回転運動を行なう、駆動ローラ５が設けられている。駆動ローラ５は、回転シャフト４および減速機９を介在させてモータ３に取り付けられた送りローラであって、略円筒形状に形成されている。減速機９は、モータ３と駆動ローラ５との間に介在する。回転シャフト４は、減速機９から駆動ローラ５へ回転力を伝達する。駆動ローラ５の円筒形状の側面である回転面５ａには、送り溝５ｂが形成されている。
【００４４】
また大室２ａ内には、駆動ローラ５の回転面５ａと対向するように、従動ローラ６が配置されている。デリバリーワイヤ１０４に圧力を加える抑えローラである従動ローラ６は、略円筒形状に形成されている。その円筒形状の側面である従動ローラ６の回転面６ａと、駆動ローラ５の回転面５ａとによって、デリバリーワイヤ１０４が挟持される。駆動ローラ５の回転面５ａと、従動ローラ６の回転面６ａとは、デリバリーワイヤ１０４を介在させて、対向するように位置している。デリバリーワイヤ１０４は、駆動ローラ５の回転面５ａに形成された送り溝５ｂに沿うように、回転面５ａ，６ａの間に配置される。
【００４５】
モータ３が起動して駆動ローラ５が回転運動を行なうと、従動ローラ６は、駆動ローラ５の回転に従動して回転運動を行なう。駆動ローラ５と従動ローラ６とが、互いに逆方向に回転することにより、デリバリーワイヤ１０４は、デリバリーワイヤ１０４の長手軸方向に移動する。デリバリーワイヤ１０４は、駆動ローラ５によって駆動される。回転力を発生させるモータ３と、回転力を伝達する減速機９および回転シャフト４と、回転運動を行なう駆動ローラ５および従動ローラ６とは、デリバリーワイヤ１０４をその長手軸方向に移動させる送り装置である、アクチュエータに含まれる。アクチュエータは、デリバリーワイヤ１０４を挟持してその長手軸方向に送るように移動させる。アクチュエータは、ハウジング２の内部空間内に配置されており、ハウジング２によって保持されている。
【００４６】
従動ローラ６が駆動ローラ５へ押し付けられてデリバリーワイヤ１０４を挟持するとき、デリバリーワイヤ１０４に損傷が発生することを抑制でき、かつデリバリーワイヤ１０４を円滑に移動させることができるように、駆動ローラ５の回転面５ａおよび従動ローラ６の回転面６ａを形成することが望ましい。たとえば、駆動ローラ５および従動ローラ６の材質としてステンレスを使用し、回転面５ａ，６ａの材質としてウレタン樹脂などをコーティングして使用することができる。
【００４７】
駆動ローラ５の回転面５ａおよび従動ローラ６の回転面６ａを、ウレタン樹脂などの弾性材料で形成することにより、デリバリーワイヤ１０４の表面を回転面５ａ，６ａに面接触させ、回転面５ａ，６ａとデリバリーワイヤ１０４との間に発生する摩擦力を増大させることができる。この摩擦力により、デリバリーワイヤ１０４を移動させるときに、デリバリーワイヤ１０４に対しその長手軸方向に作用する圧縮力が増大しても、デリバリーワイヤ１０４が回転面５ａ，６ａに対して滑ることを抑制することができる。また、駆動ローラ５の回転面５ａに送り溝５ｂが形成されているため、デリバリーワイヤ１０４と回転面５ａとの接触面積が増加している。この送り溝５ｂの形成によっても、回転面５ａ，６ａとデリバリーワイヤ１０４との間に発生する摩擦力を増大させることができる。
【００４８】
図３では、送り溝５ｂが駆動ローラ５の回転面５ａに形成されている例が図示されているが、この構成に限られない。駆動ローラ５の回転面５ａは溝が形成されず起伏のない平滑な曲面に形成され、従動ローラ６の回転面６ａに線状体が内部に配置される送り溝が形成されてもよい。また、回転面５ａ，６ａの両方に送り溝が形成されてもよい。つまり、駆動ローラ５および従動ローラ６の少なくともいずれか一方の回転面５ａ，６ａに溝部が形成され、デリバリーワイヤ１０４がその溝部内に配置され、デリバリーワイヤ１０４の表面が溝部の内表面と面接触する構成であれば、デリバリーワイヤ１０４と回転面５ａ，６ａとの接触面積を増加させて摩擦力を増大させ、デリバリーワイヤ１０４の滑りを抑制する効果を得ることができる。
【００４９】
従動ローラ６は、駆動装置１の内部空間の大室２ａ内において、従動ローラ６を回転可能に支持する支持部材７と、弾性体８とを介在させて、蓋部材１０によって支持されている。従動ローラ６は、蓋部材１０から吊り下げられた状態で支持されている。弾性体８は、蓋部材１０に取り付けられている。従動ローラ６は、蓋部材１０との間にたとえばゴムなどの弾性体８を介在させて、蓋部材１０に支持されている。
【００５０】
蓋部材１０は、蓋部材１０の開閉を操作するレバー１２を有する。レバー１２は、弾性変形可能に形成されている。図３に示すレバー１２は、略Ｕ字型の形状を有している。レバー１２は、Ｕ字型の幅を狭くする、またはＵ字型の幅を広げるように、弾性変形可能である。レバー１２には、突起部１３が形成されている。この突起部１３がハウジング２の係止部１４に係止することによって、レバー１２はハウジング２に固定される。
【００５１】
ハウジング２および蓋部材１０には、弾性部１５，１５が設けられている。図２に示すように、ハウジング２側の弾性部１５と蓋部材１０側の弾性部１５とよって挟持されるように、Ｙコネクタ３１が固定されている。ハウジング２は、医療器具としてのＹコネクタ３１を保持する。Ｙコネクタ３１には、第一の入力ポート３２から出力ポート３４に至るように内部を貫通する、貫通孔が形成されている。デリバリーワイヤ１０４は、Ｙコネクタ３１の貫通孔に挿通される。またＹコネクタ３１には、第二の入力ポート３３から出力ポート３４に至るように内部を貫通する、他の貫通孔が形成されている。
【００５２】
Ｙコネクタ３１は、駆動装置１の固定部において固定される、被固定部材である。固定部は、ハウジング２の側壁と蓋部材１０の側壁との突合せ部に形成された穴形状と、当該穴形状の内周側に設けられたゴムなどの弾性部１５とを有する。駆動装置１は、上記固定部において、被固定部材としてのＹコネクタ３１を固定可能である。Ｙコネクタ３１は、ハウジング２と蓋部材１０とに取り付けられた弾性部１５によって挟み込まれて、固定部に取り付けられる。弾性部１５は、ハウジング２によって保持されている。
【００５３】
Ｙコネクタ３１を固定可能な固定部が設けられているハウジング２および蓋部材１０の一の側壁と対向する、ハウジング２の他の側壁と蓋部材１０の他の側壁との突合せ部には、案内溝１７が形成されている。案内溝１７は、蓋部材１０との突合せ部において、弾性部１５が設けられているハウジング２の側壁に対向するハウジング２の他の側壁に形成されている。蓋部材１０の上記他の側壁には、案内溝１７と嵌合する形状の突き出し部１８が形成されている。案内溝１７は、ハウジング２の上記他の側壁の一部を切り取って形成されている。
【００５４】
蓋部材１０が閉められているとき、突き出し部１８は案内溝１７の内部へ嵌合する。このとき、突き出し部１８と案内溝１７とによって囲まれる空間は、デリバリーワイヤ１０４の径よりもわずかに大きな径を有することになり、デリバリーワイヤ１０４は上記空間に挿通可能とされている。つまり、蓋部材１０を閉めてデリバリーワイヤ１０４およびＹコネクタ３１を一体として駆動装置１の固定部に取り付けるときに、デリバリーワイヤ１０４は案内溝１７によって位置決めがされる。駆動装置１には、デリバリーワイヤ１０４の位置決めをする案内部としての、デリバリーワイヤ１０４を通す案内溝１７が設けられている。
【００５５】
デリバリーワイヤ１０４が載置される位置である案内溝１７の最深部は、Ｙコネクタ３１に形成された貫通孔の延長線がハウジング２および蓋部材１０の上記他の側壁と交わる位置の付近に（典型的には、ハウジング２の上記他の側壁を貫通する案内溝１７の最深部の延びる方向がＹコネクタ３１の貫通孔の延びる方向と一致するように）形成されている。
【００５６】
案内部が設けられている駆動装置１の蓋部材１０を閉めることにより、デリバリーワイヤ１０４の位置決めがされ、デリバリーワイヤ１０４は正しい位置に設置される。つまり、蓋部材１０を閉めるとき、デリバリーワイヤ１０４は、駆動ローラ５と従動ローラ６との間に正しく設置される。そのため、デリバリーワイヤ１０４が蓋部材１０とハウジング２との突合せ部に挟まれて、デリバリーワイヤ１０４の移動が妨げられたり、デリバリーワイヤ１０４が損傷したりする不具合の発生を抑制することができる。
【００５７】
案内溝１７は、図５に示すようにＶ字状の形状に形成されてもよく、またはＵ字状や円弧形状などの適当な曲率を持つ曲面を有する形状に形成されても構わない。
【００５８】
以下、駆動装置１の蓋部材１０の開閉動作について説明する。図２および図３に示す蓋部材１０が閉められた状態から、Ｕ字型の幅を狭くするようにレバー１２を弾性変形させて、突起部１３と係止部１４との係合を外す。突起部１３が係止部１４から外れると、蓋部材１０は蝶番１１を回転軸として回転自在となる。図３に示す断面視では、蓋部材１０を蝶番１１を回転中心として反時計回り方向に動かすことによって、蓋部材１０が開けられる。術者がレバー１２を把持して操作することにより、手動で蓋部材１０を開放できる形状になっている。レバー１２を弾性変形させて突起部１３と係止部１４との係合を解除し、蓋部材１０を開けることができる。
【００５９】
蓋部材１０が開けられると、蓋部材１０に取り付けられた弾性部１５は、蓋部材１０と共に移動する。弾性部１５から加えられる弾性力により保持されていたＹコネクタ３１の外周の一部に、当該弾性力が加えられなくなる。そのため、Ｙコネクタ３１は、手動で移動可能となる。また、従動ローラ６も蓋部材１０と共に移動する。従動ローラ６の回転面６ａから駆動ローラ５の回転面５ａへ向かって加えられていた押圧力が解放され、デリバリーワイヤ１０４の挟持が外れるので、当該押圧力によって押さえられていたデリバリーワイヤ１０４は、手動で移動可能となる。蓋部材１０が移動して案内溝１７の周縁の一部が開放されるので、デリバリーワイヤ１０４は、長手軸方向に限らず自由に移動できるようになる。
【００６０】
Ｙコネクタ３１とデリバリーワイヤ１０４とがいずれも手動で移動できるようになるので、デリバリーワイヤ１０４がＹコネクタ３１の貫通孔に挿通された状態で、デリバリーワイヤ１０４およびＹコネクタ３１を一体として移動させることができる。駆動装置１に設けられた蓋部材１０は、駆動ローラ５と従動ローラ６とを含むローラ部、Ｙコネクタ３１が固定される固定部、および案内溝１７を開放することができる。蓋部材１０を開けることで、Ｙコネクタ３１に挿入されたデリバリーワイヤ１０４およびＹコネクタ３１を一体として、Ｙコネクタ３１を固定する固定部から取り外し可能となる。そのため、停電など何らかの異常事態が発生して駆動装置１が停止しても、手動でデリバリーワイヤ１０４とＹコネクタ３１とを一体のまま取り外すことができる。
【００６１】
一方、蓋部材１０が開かれた状態から、蝶番１１を回転軸として蓋部材１０を回転させると、蓋部材１０は閉まる方向に移動する。図３に示す断面視では、蓋部材１０を蝶番１１を回転中心として時計回り方向に動かすことによって、蓋部材１０が閉められる。術者がレバー１２を把持して操作することにより、手動で蓋部材１０を閉めることができる。レバー１２の突起部１３が係止部１４に衝突すると、レバー１２のＵ字型の幅が狭くなるようにレバー１２が弾性変形する。突起部１３が係止部１４の表面を摺動するようにして、突起部１３は係止部１４を通過する。
【００６２】
突起部１３が係止部１４を通過すると、レバー１２はＵ字型の幅を広げるように弾性変形して、突起部１３が係止部１４に係合する。蓋部材１０をハウジング２側へ近接するように押し下げるとき、蓋部材１０に取り付けられた従動ローラ６および支持部材７のハウジング２側への移動は、ハウジング２に固定されているモータ３に軸支された駆動ローラ５によって妨げられる。そのため、蓋部材１０と支持部材７とによって挟まれた弾性体８が弾性変形する。
【００６３】
弾性変形している弾性体８が反作用として蓋部材１０に及ぼす弾性力によって、蓋部材１０が押圧される。弾性体８から蓋部材１０側へ加えられる力によって、レバー１２の突起部１３は係止部１４に密着して、レバー１２はハウジング２に押し付けられる。蓋部材１０を閉めると、弾性体８が蓋部材１０を押圧する弾性力によって、レバー１２はハウジング２へ押止される。弾性体８の弾性力によりレバー１２がハウジング２へ押し付けられることによって、蓋部材１０が閉められる。
【００６４】
蓋部材１０が開かれているとき、デリバリーワイヤ１０４が貫通孔を貫通している状態で、Ｙコネクタ３１を、ハウジング２の弾性部１５に組み付けることができる。この状態で蓋部材１０が閉められると、Ｙコネクタ３１は、ハウジング２側の弾性部１５および蓋部材１０側の弾性部１５によって挟持される。またデリバリーワイヤ１０４は、駆動ローラ５の回転面５ａと従動ローラ６の回転面６ａとによって挟持されるとともに、案内溝１７の形成されたハウジング２を貫通するように、案内溝１７の内部に配置される。デリバリーワイヤ１０４とＹコネクタ３１とは、弾性部１５、ローラ部の駆動ローラ５と従動ローラ６との間、および案内溝１７において、駆動装置１に支持される。蓋部材１０を閉めることで、デリバリーワイヤ１０４およびＹコネクタ３１を一体として、駆動装置１の固定部に装着することができる。
【００６５】
蓋部材１０の開閉は、レバー１２を操作して、手動操作によって行なうことができる。上記の通り蓋部材１０が開けられるとデリバリーワイヤ１０４およびＹコネクタ３１を一体のまま固定部から取り外し可能となり、蓋部材１０を閉めることによりデリバリーワイヤ１０４およびＹコネクタ３１を一体で固定部へ装着することができる。つまり、本実施の形態のデリバリーワイヤ１０４の駆動装置１では、デリバリーワイヤ１０４およびＹコネクタ３１を一体として駆動装置１の固定部に手動で着脱可能である。
【００６６】
なお、デリバリーワイヤ１０４とＹコネクタ３１とは、デリバリーワイヤ１０４がＹコネクタ３１の貫通孔に挿通された一体の状態で駆動装置１に着脱することが可能である。しかしながら、デリバリーワイヤ１０４とＹコネクタ３１とを必ず一体として駆動装置１に取り付ける必要はない。つまり、案内部が設けられている駆動装置１では、デリバリーワイヤ１０４を案内部によって確実に位置決めすることができる。そのため、蓋部材１０を閉めてＹコネクタ３１を固定部に装着した後に、案内部を経由させてデリバリーワイヤ１０４を駆動装置１に挿通することで、デリバリーワイヤ１０４をＹコネクタ３１の貫通孔に挿通することも可能である。このようにすれば、常にデリバリーワイヤ１０４とＹコネクタ３１とを一体で取り扱う必要がなくなるために、駆動装置１の操作性をより向上させることができる。
【００６７】
駆動装置１は、Ｙコネクタ３１の貫通孔に接続された子カテーテル１０２の中空部にデリバリーワイヤ１０４を挿通して、デリバリーワイヤ１０４を人体１３１の血管１３２に挿入する、図１に示す挿入装置に適用されている。この場合、停電など何らかの異常事態が発生して駆動装置１が停止しても、手動でデリバリーワイヤ１０４とＹコネクタ３１とを一体のまま取り外すことができる。Ｙコネクタ３１とデリバリーワイヤ１０４とを一体で駆動装置１から取り外せることにより、取り外し前後において子カテーテル１０２とデリバリーワイヤ１０４との位置関係は変わらない。したがって、血管１３２や脳動脈瘤１３３の中にあるコイル１０１の位置をほとんど変えることなく、すぐに治療を手動で再開することができる。
【００６８】
以上説明した医療用線状体の駆動装置１は、デリバリーワイヤ１０４を長手軸方向に移動させるアクチュエータを備える。アクチュエータは、モータ３と、モータ３で発生した回転力の回転速度を減じて出力する減速機９と、モータ３から伝達された回転力によって回転運動を行なう駆動ローラ５と、駆動ローラ５の回転に従動して回転運動を行なう従動ローラ６を含む。
【００６９】
このようにすれば、デリバリーワイヤ１０４を駆動する駆動ローラ５の回転はモータ３によって行なわれるが、モータ３の回転駆動力は減速機９を経由して駆動ローラ５に伝達される。減速機９によりモータ３で発生した回転駆動力の回転数が落とされると、モータ３の出力軸と減速機９の出力軸との回転数の比、すなわち減速比に比例して、トルクを増大させることができる。減速機９によって回転数を低減させることにより、駆動ローラ５に伝達されるトルクを増大させ、デリバリーワイヤ１０４を長手軸方向に移動させる駆動力を増大させることができる。したがって、小型のモータで所望のデリバリーワイヤ１０４の駆動力を得ることができるので、駆動装置１の製造コストを低減できる。
【００７０】
たとえば、デリバリーワイヤ１０４の移動速度を１ｍｍ／ｓ、駆動ローラ５の半径を１０ｍｍとすれば、駆動ローラ５の回転数は約１ｒｐｍ（＝１ｍｍ／ｓ÷（１０ｍｍ×２π）×６０ｓ）である。この駆動ローラ５の回転数を得るために、駆動ローラ５の回転数よりも大きな回転数で回転可能なモータ３を使用し、モータ３の出力軸の回転数を減速機９によって減じて駆動ローラ５に出力する構成とすれば、駆動ローラ５によるデリバリーワイヤ１０４の駆動力を増大させることができる。
【００７１】
モータ３がデリバリーワイヤ１０４を駆動するときにデリバリーワイヤ１０４に外部から摩擦力などの外部負荷により抵抗が加えられても、その抵抗力は減速比の逆数になる。たとえば、１００〜１０００程度の比較的大きな減速比でモータ３を回転させれば、モータ３の回転駆動力に対してデリバリーワイヤ１０４に作用する抵抗力は無視できる。したがって、デリバリーワイヤ１０４を所定の速度で安定して駆動することができる。
【００７２】
なお、デリバリーワイヤ１０４を長手軸方向に移動させるアクチュエータは、長尺のデリバリーワイヤ１０４をその延在する方向に移送できる設備であればどのようなものでもよいが、本実施の形態で説明した電動機としてのモータ３を含むアクチュエータが望ましい。電動機としてのモータ３を備え、モータ３で発生した回転力によってデリバリーワイヤ１０４を移動させる駆動装置１であれば、モータ３の回転数をモータ３に印加される電圧の増減によって制御することができる。
【００７３】
デリバリーワイヤ１０４の移動速度はモータ３の回転数に従って決定される。たとえば実用範囲（挿入力数Ｎ以下）では、モータ３に印加される電圧とデリバリーワイヤ１０４の移動速度とは、線形関係となる。そこで、モータ３へ加える電圧とデリバリーワイヤ１０４の移動速度との関係表を予め用意しておくことにより、術者が意図するデリバリーワイヤ１０４の移動速度に合わせて、モータ３へ加える電圧を変更することができる。
【００７４】
このようにすれば、モータ３に印加する電圧を変化させるだけで、任意の移動速度でデリバリーワイヤ１０４を長手軸方向に移動させることができるので、簡単な構成によりデリバリーワイヤ１０４の移動速度を制御できる。駆動ローラ５の回転速度を検出するためのエンコーダなどのセンサを必要とせず、駆動装置１の部品点数を削減することができるので、駆動装置１の製造コストを低減でき、かつ駆動装置１の信頼性を向上させることができる。
【００７５】
また、モータ３および減速機９が配置されている小室２ｂの内部と外部とを連通する孔部１６ａを回転シャフト４が貫通しており、孔部１６ａの内部には、孔部１６ａの内周面および回転シャフト４の外周面と接触するシール部１９が設けられている。
【００７６】
デリバリーワイヤ１０４が人体に挿入されるデリバリーワイヤやガイドワイヤである場合、デリバリーワイヤ１０４を挟持して駆動する駆動ローラ５および従動ローラ６が配置されている大室２ａ内の洗浄および滅菌が容易にできるように、駆動装置１を構成する必要がある。また、手術中は、Ｙコネクタ３１の第二の入力ポート３３から注入された生理食塩水や薬剤を使用するため、モータ３や減速機９は防水しておく必要がある。そこで、シール部１９を設けて小室２ｂ内部を大室２ａから隔離することにより、大室２ａから小室２ｂへの液体の浸入を防止することができる。回転シャフト４と隔壁１６との間に配置されるシール部１９は、シリコーン樹脂に代表される樹脂材料などの弾性材料によって形成することができる。
【００７７】
シール部１９が設けられているために、回転シャフト４を回転させるとき、回転シャフト４の外周面がシール部１９と接触摺動して、回転シャフト４の回転に必要なトルクが増加する。しかし本実施の形態では、モータ３で発生した回転力は減速機９を経由して回転シャフト４から駆動ローラ５へ伝達されており、駆動ローラ５に伝達されるトルクが増大している。そのため、回転シャフト４がシール部１９に対し摺動することによる摩擦抵抗は、モータ３からは無視できる。したがって、デリバリーワイヤ１０４を所定の速度で安定して駆動することができる。
【００７８】
図１に戻って、挿入装置は、フットスイッチを備える。フットスイッチは、足で踏む操作によって駆動装置１の起動停止を制御する信号を発信する。フットスイッチにより、子カテーテル１０２を手で操作する術者は、手を使わずに駆動装置１のＯＮ／ＯＦＦ操作を行なうことが可能とされている。フットスイッチは、挿入用フットスイッチ４１と引抜用フットスイッチ４６とを含む。挿入用フットスイッチ４１は、配線４２により制御回路４０と接続されている。引抜用フットスイッチ４６は、配線４７により制御回路４０と接続されている。
【００７９】
挿入用フットスイッチ４１を足で踏み込む操作により、内蔵のマイクロスイッチが押圧され、デリバリーワイヤ１０４を血管１３２へ挿入する方向へ移動させるように、駆動装置１が作動する。具体的には、駆動ローラ５が回転して、前進する方向、つまり子カテーテル１０２の中に挿入される方向へ、デリバリーワイヤ１０４が駆動される。これにより、コイル１０１を脳動脈瘤１３３内部へ挿入する挿入操作が行なわれる。
【００８０】
引抜用フットスイッチ４６を足で踏み込む操作により、内蔵のマイクロスイッチが押圧され、デリバリーワイヤ１０４を血管１３２から引抜く方向へ移動させるように、駆動装置１が作動する。具体的には、駆動ローラ５が逆に回転して、後退する方向、つまり子カテーテル１０２から引き抜かれる方向へデリバリーワイヤ１０４が駆動される。これにより、コイル１０１が先端に取り付けられたデリバリーワイヤ１０４を血管１３２から引抜く引抜操作が行なわれる。
【００８１】
挿入用フットスイッチ４１、引抜用フットスイッチ４６から足を離すことで、復帰スプリングの弾性力によって内臓のマイクロスイッチの押圧が解除される。その結果、デリバリーワイヤ１０４に駆動力が作用しなくなるため、デリバリーワイヤ１０４は停止する。
【００８２】
この挿入装置を使用してコイル塞栓術治療を行なう医師は、Ｙコネクタ１１１の入り口付近の把持部１０５において、子カテーテル１０２の挿入されたＹコネクタ１１１を左手で押さえ、右手で子カテーテル１０２を把持して操作できる。また同じ医師が、挿入用フットスイッチ４１および引抜用フットスイッチ４６を足で操作することで、子カテーテル１０２内へデリバリーワイヤ１０４を挿入して、脳動脈瘤１３３の中にコイル１０１を挿入することができる。すなわち、カテーテル１０２の操作とデリバリーワイヤ１０４の操作とを、一人の医師で実現することができる。
【００８３】
したがって、この挿入装置を使用することによって、脳動脈瘤１３３の中にコイル１０１を留置して脳動脈瘤１３３を塞栓させるコイル塞栓術治療を、一人の医師が行なうことができる。従来は二人の医師により行なっていたコイル塞栓術治療を、医師一人でできるようになるために、二人の医師が連携して治療を行なう必要がなく、したがって連携に伴う医師のストレスを軽減することができる。
【００８４】
このとき、子カテーテル１０２の操作は、従来と同様に医師が把持部１０５において子カテーテル１０２を把持することにより手で実施する。一方、デリバリーワイヤ１０４を移動させる駆動装置１を設け、デリバリーワイヤ１０４は駆動装置１で駆動される。駆動装置１の起動停止は、挿入用フットスイッチ４１または引抜用フットスイッチ４６の操作によって制御される。子カテーテル１０２を手で操作する医師が、足でフットスイッチを操作する。
【００８５】
このように、一人の医師によるコイル塞栓術治療を可能とするデリバリーワイヤ１０４の挿入装置を、簡単な構成とすることができるので、挿入装置の製造コストを低減でき、かつ挿入装置の信頼性を向上させることができる。デリバリーワイヤ１０４を前進させるときに操作する挿入用フットスイッチ４１と、デリバリーワイヤ１０４を後退させるときに操作する引抜用フットスイッチ４６とを別々に設けたため、デリバリーワイヤ１０４の挿入時および引抜時の誤操作が起こりにくくなっている。したがって、挿入装置の信頼性をより向上させることができる。
【００８６】
図１に示す制御回路４０にはさらに、配線４４によって挿入速度制御部４３が電気的に接続されており、また配線４９によって引抜速度制御部４８が電気的に接続されている。挿入速度制御部４３および引抜速度制御部４８には、駆動装置１がデリバリーワイヤ１０４を移動させる移動速度を調整可能な、ボリュームスイッチ４５，５０がそれぞれ取り付けられている。
【００８７】
速度制御部（挿入速度制御部４３および引抜速度制御部４８）に設けられたボリュームスイッチ４５，５０の操作により、デリバリーワイヤ１０４の挿入速度または引抜速度を増減させることができる。コイル塞栓術治療を一人で行なっている医師は、子カテーテル１０２をＹコネクタ１１１の内部へ入れるとき左手でＹコネクタ１１１を把持している。この医師がデリバリーワイヤ１０４の挿入速度または引抜速度を増減させたいときは、右手で速度制御部（すなわち挿入速度制御部４３または引抜速度制御部４８）のボリュームスイッチ４５，５０を操作する。これにより、デリバリーワイヤ１０４の長手軸方向への移動速度を制御することができる。
【００８８】
速度制御部によりデリバリーワイヤ１０４の移動速度を可変とすることにより、コイル塞栓術治療中にデリバリーワイヤ１０４を連続的に血管１３２へ挿入できる。つまり、デリバリーワイヤ１０４の先端に取り付けられたコイル１０１を動脈瘤１３３の内部へ連続的に挿入することができる。そのため、コイル１０１が動脈瘤１３３の壁部（瘤壁）に静止状態で接触してコイル１０１と瘤壁との間に静止摩擦力が発生し、コイル１０１の挿入抵抗が増大することを抑制できる。つまり、コイル１０１を動脈瘤１３３へ挿入するときに、デリバリーワイヤ１０４に作用する長手軸方向の圧縮力が変動することを抑制することができる。
【００８９】
また、速度制御部によってデリバリーワイヤ１０４の移動速度を微調整することができるので、たとえば動脈瘤１３３内にコイル１０１を留置する場合など慎重な操作を要するときには、デリバリーワイヤ１０４の移動速度を下げることにより、操作の確実性を向上することができる。
【００９０】
駆動装置１を用いてデリバリーワイヤ１０４を動脈瘤１３３内へ挿入するとき、１ｍｍ／ｓ以上４ｍｍ／ｓ以下の範囲で挿入速度を調整可能であるように、速度制御部を設定することができる。その理由は次の通りである。
【００９１】
まず、シリコーン樹脂製の模擬動脈瘤に医師がコイルを挿入したときの挿入速度を、表１に示す。医師はコイルの送り出しを指先の往復運動で行なっているために、速度は一定ではないが、コイルの長さおよび挿入時間から、コイル挿入速度の平均値を測定した。
【００９２】
【表１】
【００９３】
表１には、二人の医師Ａ，Ｂが、いくつかの種類のコイルを使用して模擬動脈瘤に挿入したときの挿入速度の結果を示している。その速度は、およそ１．５〜４．４ｍｍ／ｓである。駆動装置１によるデリバリーワイヤ１０４の最大挿入速度を大きくし過ぎると、子カテーテル１０２の操作との連携が難しくなると考えられる。そのため、デリバリーワイヤ１０４の最大挿入速度は、表１に示す医師が手で挿入した場合の平均速度の最高値付近である、４．０ｍｍ／ｓが適切である。
【００９４】
また、シリコーン樹脂で製作した模擬動脈瘤を用いて、モータを使用してコイルを一定速度で模擬動脈瘤に挿入したときの挿入力について、試験を行なった。ここで挿入力とは、線状体であるコイルに作用する長手軸方向の圧縮力であって、模擬動脈瘤に挿入する方向へコイルを移動させるときに必要な力を示す。図６は、模擬動脈瘤に０．５ｍｍ／ｓの速度でコイルを挿入したときの挿入力の経過を示すグラフである。図７は、模擬動脈瘤に１．０ｍｍ／ｓの速度でコイルを挿入したときの挿入力の経過を示すグラフである。図６および図７に示す横軸は、時間の経過（単位：秒）を示し、また縦軸は挿入力の相対値を示す。図６および図７を比較して、挿入力の平均値は、図６に示す挿入速度０．５ｍ／ｓの場合の方が大きくなっている。
【００９５】
図８は、模擬動脈瘤に０．５ｍｍ／ｓの速度でコイルを挿入したときの、模擬動脈瘤内部におけるコイルの挙動を示す模式図である。図８（ａ）に示すように、コイル１０１が子カテーテル１０２を経由して動脈瘤１３３内へ挿入されると、コイル１０１の一部が動脈瘤１３３の壁部（瘤壁）の一箇所の拘束点１３６において、瘤壁と接触する。拘束点１３６においてコイル１０１が瘤壁に対して静止し、コイル１０１と瘤壁との間に静摩擦力が発生する。静摩擦力が発生してコイル１０１と瘤壁との摩擦力が大きくなると、コイル１０１は、拘束点１３６において瘤壁に対して拘束される。その状態でコイル１０１の挿入を進めると、図８（ｂ）に示すように、子カテーテル１０２の出口部分のコイル１０１が撓む。
【００９６】
コイル１０１の挿入がさらに継続されると、図８（ｃ）に示すように、コイル１０１の撓み量も増加する。この撓みによってコイル１０１に弾性エネルギーがたまるので、コイル１０１を動脈瘤１３３へ挿入する挿入力が増加する。そしてコイル１０１をさらに挿入すると、図８（ｄ）に示すように、ある時点でコイル１０１が回転する。コイル１０１が動脈瘤１３３内で回転した結果、拘束点１３７においてコイル１０１が瘤壁に接触するようになり、拘束点１３７がコイル１０１を拘束する新たな拘束点となる。このときコイル１０１の弾性エネルギーが解放されるので、コイル１０１の挿入力は急減少する。
【００９７】
つまり、図６のグラフに示す鋸歯状の挿入力の増減は、コイル１０１の一部が動脈瘤１３３の壁部などに拘束されることで発生する。コイル１０１が拘束点１３６に拘束されている間は、図８（ｃ）に示すように、子カテーテル１０２の先頭から出ているコイル１０１の撓みが増加し、コイル１０１の挿入力が増加していく。さらに挿入力が増加すると、コイル１０１は図８（ｄ）に示すように回転し、このとき挿入力が急減少する。この現象が発生するのは、コイル１０１の移動速度が遅いために、コイル１０１と瘤壁との接触部は静摩擦での接触状態となり、静摩擦力によって、コイル１０１の一部が瘤壁に拘束されるためである。
【００９８】
一方、模擬動脈瘤に１．０ｍｍ／ｓの速度でコイルを挿入したときの、模擬動脈瘤内部におけるコイルの挙動を示す模式図を、図９に示す。図９（ａ）に示すコイル１０１が瘤壁と接触した状態からコイル１０１の挿入を進めると、コイル１０１と瘤壁との間の摩擦力が小さいので、図９（ｂ）に示すように、コイル１０１はそのまま挿入される。そして図９（ｃ）および図９（ｄ）に示すように、挿入抵抗が少ないためにコイル１０１に撓みが発生することなく、たとえば螺旋形状のコイルの場合、元の螺旋形状を描き、螺旋形状のままコイル１０１が動脈瘤１３３内に挿入される。
【００９９】
つまり、コイル１０１の挿入速度が１．０ｍｍ／ｓの場合、図９に示すように瘤壁とコイル１０１との接触面は動摩擦状態が維持され、コイル１０１は瘤壁を滑って動脈瘤１３３内に挿入される。図８に示す０．５ｍｍ／ｓでの挿入速度の場合に発生した現象は発生しない。そのため、図７のグラフに示すように、全体的に鋸歯状の挿入力の増減は少なくなり、平均的に小さな挿入力でコイル１０１を動脈瘤１３３へ挿入することができる。
【０１００】
図６〜図９に示す結果は、シリコーン樹脂製の模擬動脈瘤を使った結果ではあるが、生体にコイル１０１を挿入する場合にも、動摩擦領域で使用したほうがよいことは容易に想像できる。表１に示す平均速度も勘案すると、１．０ｍｍ／ｓ以上の移動速度でコイル１０１を脳動脈瘤１３３へ挿入するのが望ましい。すなわち、駆動装置１は、１ｍｍ／ｓ以上４ｍｍ／ｓ以下の速度で、デリバリーワイヤ１０４を血管１３２へ挿入する方向へ移動させるのが望ましい。
【０１０１】
図１に戻って、Ｙコネクタ３１の内部には、挿入力センサ６０が組み込まれている。デリバリーワイヤ１０４に作用する長手軸方向の圧縮力（すなわち、デリバリーワイヤ１０４の挿入力）を計測する計測装置は、この挿入力センサ６０を含んで構成される。図１０は、挿入力センサの構成を示す断面模式図である。図１０に示すように、挿入力センサ６０は、センサ本体６２を備え、センサ本体６２には、デリバリーワイヤ１０４などの可撓性を有する医療用線状体が貫通する貫通孔６３が形成される。デリバリーワイヤ１０４は、センサ本体６２に形成された貫通孔６３の中を通過している。
【０１０２】
貫通孔６３には、デリバリーワイヤ１０４が貫通する出入口を大きくして挿入性を向上させるために、出入口にテーパ状の入出力ポート６４が形成されている。貫通孔６３は、その両端部においてデリバリーワイヤ１０４の長手軸方向以外への移動を規制する拘束部６５，６６を有するように形成される。センサ本体６２の内部の拘束部６５，６６において、貫通孔６３の直径はデリバリーワイヤ１０４の直径よりもわずかに大きく（たとえばデリバリーワイヤ１０４の直径の１０５％〜１２０％）、かつ、デリバリーワイヤ１０４の長手軸方向に沿った貫通孔６３の長さは、デリバリーワイヤ１０４の直径の数倍以上である。よってデリバリーワイヤ１０４は、拘束部６５，６６において、長手軸方向以外への動作を拘束される。
【０１０３】
センサ本体６２は、デリバリーワイヤ１０４に長手軸方向の圧縮力が作用するときに、貫通孔６３の内部におけるデリバリーワイヤ１０４の湾曲方向を規定する。すなわち、貫通孔６３は、２つの拘束部６５，６６の間で曲がっており、デリバリーワイヤ１０４が貫通孔６３を貫通すると湾曲形状となる。また貫通孔６３は、その内部の２つの拘束部６５，６６の間において、内壁６８，６９が内壁６７から離れて貫通孔６３の径が広げられた、空間７１を成すように形成される。デリバリーワイヤ１０４の湾曲の外側にある内壁６８，６９が広がって、空間７１が形成されている。空間７１では、デリバリーワイヤ１０４は紙面と平行方向の動作を拘束されないようになっている。デリバリーワイヤ１０４は、空間７１において曲がりながらセンサ本体６２の内部を通過している。
【０１０４】
入出力ポート６４および空間７１において、貫通孔６３の紙面と垂直方向の高さはデリバリーワイヤ１０４の直径よりもわずかに大きく（たとえばデリバリーワイヤ１０４の直径の１０５％〜１２０％）、デリバリーワイヤ１０４に対して紙面と垂直方向の動作を拘束している。すなわち、入出力ポート６４および空間７１において、デリバリーワイヤ１０４の長手軸方向に垂直な断面における貫通孔６３の断面形状は、長方形状である。これらによって、貫通孔６３の内部におけるデリバリーワイヤ１０４の湾曲方向を規定し、デリバリーワイヤ１０４に長手軸方向の圧縮力が作用するときのデリバリーワイヤ１０４の湾曲部の湾曲の山の高さ（すなわち、内壁６７からデリバリーワイヤ１０４までの距離の最大値）が定まるように、デリバリーワイヤ１０４を位置決めしている。
【０１０５】
空間７１には、空間７１における貫通孔６３の断面を横断するように、ラインセンサ８０が配置されている。ラインセンサ８０は、貫通孔６３の内壁６７から、内壁６７に対向する貫通孔６３の内壁を構成する後述する凹部７０の内部に亘るように、空間７１の内部を横断して配置されている。ラインセンサ８０は、センサ本体６２の内部の空間７１において、デリバリーワイヤ１０４に長手軸方向の圧縮力が作用するときにデリバリーワイヤ１０４が湾曲して形成される、湾曲の山の頂点の軌跡に沿って、配置されている。
【０１０６】
図１１は、挿入力センサに線状体を貫通させるときの線状体の湾曲の度合いを検出する光学系を示す断面模式図である。図１１に示すように、センサ本体６２の内部には、光を発する光源器８１が配置されている。また、光源器８１が発する光を受ける受光器であるラインセンサ８０、すなわち光を受ける受光素子を複数有し、複数の受光素子が一列に配置される１次元の光学式のアレイセンサが、センサ本体６２の内部に配置される。センサ本体６２の内部において、光源器８１からラインセンサ８０に至る光路は、検出に使用する光が透過する透光性材料で構成されている。
【０１０７】
光源器８１とラインセンサ８０とは、デリバリーワイヤ１０４を挟んで対向するように、２つの拘束部６５，６６の間に形成される空間７１を挟んで配置される。光源器８１とラインセンサ８０とは、デリバリーワイヤ１０４の長手軸方向と交差する方向に沿って、かつデリバリーワイヤ１０４に長手軸方向の圧縮力を作用させるときにデリバリーワイヤ１０４が湾曲する方向と同じ方向に、配置されている。ラインセンサ８０は、内壁６７の延在方向に対し垂直な方向に沿って配置されており、湾曲の山の頂点においてデリバリーワイヤ１０４（１０４ａ，１０４ｂ）と直交するように配置されている。
【０１０８】
また、センサ本体６２の外部には、点灯回路８２と、変換回路８３とが設けられる。点灯回路８２は、光源器８１を発光させる。変換回路８３は、光源器８１が発する光量に対しラインセンサ８０が受ける光量によって検出されるデリバリーワイヤ１０４の湾曲の度合いを、デリバリーワイヤ１０４に作用する長手軸方向の圧縮力へ変換して出力する。変換回路８３は、ラインセンサ８０の出力を増幅する増幅回路を有してもよい。
【０１０９】
デリバリーワイヤ１０４に長手軸方向の圧縮力が作用するときの、計測装置の具体的な動作について説明する。デリバリーワイヤ１０４に圧縮力を作用するとき、デリバリーワイヤ１０４は貫通孔６３内の空間７１において湾曲し、圧縮力の増加に伴って湾曲の山の高さ、すなわち内壁６７からデリバリーワイヤ１０４までの距離が増加する。たとえば図１０に示すように、圧縮力ｐ１を作用させるときデリバリーワイヤ１０４ａのように湾曲し、デリバリーワイヤ１０４に圧縮力が作用していない状態から湾曲の山の高さがｈ１増加する。同様に、ｐ１よりも大なる圧縮力ｐ２を作用させるとき、デリバリーワイヤ１０４ｂのように湾曲し、デリバリーワイヤ１０４に圧縮力が作用していない状態から湾曲の山の高さがｈ２増加する。
【０１１０】
デリバリーワイヤ１０４が湾曲したときのデリバリーワイヤ１０４の湾曲の山の高さは、ラインセンサ８０を用いて検出できる。つまり、空間７１を挟んでラインセンサ８０と対向する位置に配置される光源器８１が発する光をラインセンサ８０が受けるとき、ラインセンサ８０のある受光素子の上にデリバリーワイヤ１０４があると、光源器８１が発する光をデリバリーワイヤ１０４が遮ることにより、その受光素子が受ける光量が小さくなる。その受光素子の位置を検出することにより、デリバリーワイヤ１０４の位置を特定し、デリバリーワイヤ１０４の湾曲の山の高さの増減、すなわちデリバリーワイヤ１０４の湾曲の度合いを検出することができる。
【０１１１】
図１１に示す変換回路８３は、ラインセンサ８０の各受光素子の出力に基づいて、デリバリーワイヤ１０４の湾曲の度合いを検出することができる。そして、予め決定されたデリバリーワイヤ１０４の湾曲の山の高さとデリバリーワイヤ１０４に作用する圧縮力との相関関係（たとえば、圧縮力ｐ１，ｐ２に対する湾曲の山の高さの増加量ｈ１，ｈ２）に基づき、デリバリーワイヤ１０４の湾曲の山の高さを変換回路によってデリバリーワイヤ１０４へ作用する圧縮力へ変換し、出力することができる。このようにして、デリバリーワイヤ１０４の長手軸方に作用する圧縮力を計測することが可能となる。なお、デリバリーワイヤ１０４の像をラインセンサ８０へ適切に結像させるために、レンズやスリットまたは外光を遮断するフィルタなどの光学的要素を、本光学系に設置してもよい。
【０１１２】
また、図１０に示すように、空間７１の壁面を構成する内壁６８，６９は、貫通孔６３の内側に向かって凸の曲面形状となるように形成されている。図１０に示すように、拘束部６５における貫通孔６３の内壁に接する曲面形状に内壁６８が形成されており、拘束部６６における貫通孔６３の内壁に接する曲面形状に内壁６９が形成されている。また、空間７１の内壁６８と内壁６９との間には凹部７０が形成される。凹部７０は、空間７１の内壁６８と内壁６９との間における貫通孔６３の内壁が内壁６７からより離れるように、センサ本体６２の外部側に向かって貫通孔６３の内壁が窪んで形成されている。
【０１１３】
空間７１の壁部は、貫通孔６３の内側に向かって凸の曲面形状である内壁６８，６９と、凹部７０とを組み合わせた形状に成形されている。このような空間７１の形状により、デリバリーワイヤ１０４が湾曲する貫通孔６３の内部の空間７１において、デリバリーワイヤ１０４に長手軸方向の圧縮力が作用してデリバリーワイヤ１０４が湾曲するとき、デリバリーワイヤ１０４の湾曲の外側にある貫通孔６３の内壁（すなわち、内壁６８および内壁６９）に沿って、デリバリーワイヤ１０４が湾曲できる。またデリバリーワイヤ１０４の一部は、内壁６８および内壁６９から離れるように湾曲できる。また圧縮力が増大するにつれて、デリバリーワイヤ１０４が内壁６８，６９から離れる点である接点間の距離は減少する。
【０１１４】
そのため、空間７１内部でデリバリーワイヤ１０４が座屈することを抑制できる。すなわち、座屈荷重の小さなデリバリーワイヤ１０４を用いる場合でも、デリバリーワイヤ１０４が空間７１において座屈することなく湾曲するため、デリバリーワイヤ１０４の湾曲の度合いを精度よく検出することができる。検出される湾曲の度合いを変換することにより、デリバリーワイヤ１０４に作用する長手軸方向の圧縮力を計測することができる。
【０１１５】
また、空間７１には凹部７０が形成されているために、デリバリーワイヤ１０４に作用する圧縮力を、広範囲に亘り精度よく計測することが可能となる。すなわち、空間７１におけるデリバリーワイヤ１０４の湾曲の山の高さを検出することによって、デリバリーワイヤ１０４に作用する圧縮力が計測される。このとき、空間７１内にあるデリバリーワイヤ１０４の湾曲部の頂点、すなわち空間７１内にあるデリバリーワイヤ１０４において内壁６７から最も離れた点が、空間７１の内壁に接触していなければ、デリバリーワイヤ１０４に作用する圧縮力を計測することができる。凹部７０が形成されていれば、デリバリーワイヤ１０４の湾曲部の頂点を空間７１の内壁へ接触させるために、より大きな長手軸方向の圧縮力を必要とすることになる。したがって、デリバリーワイヤ１０４に作用する圧縮力の計測範囲を広げることができる。
【０１１６】
ヤング率または断面形状の異なる種々のデリバリーワイヤ１０４について、圧縮力と湾曲の山の高さとの相関関係を予め計測し、これらの相関関係を変換回路に記憶しておき、使用するデリバリーワイヤ１０４に合わせてどの相関関係を用いるのか選択することができる。このようにすれば、デリバリーワイヤ１０４の座屈荷重の大小によらずデリバリーワイヤ１０４に作用する長手軸方向の圧縮力を計測可能な挿入力センサ６０を提供することができ、同一の挿入力センサ６０を種々の材質および直径を有するデリバリーワイヤ１０４に適用できるので、経済的である。
【０１１７】
図１２は、挿入力センサがＹコネクタに組み込まれて使用される例を示す模式図である。図１２に示すように、挿入力センサ６０が組み込まれた他の医療器具としてのＹコネクタ３１は、入力ポート３２と他の入力ポート３３と出力ポート３４とを備える。挿入力センサ６０は、Ｙコネクタ３１の内部の、入力ポート３２と出力ポート３４とを連通する通路に組み込まれている。デリバリーワイヤ１０４は、入力ポート３２側からの操作によって体内の目的部位まで誘導される。
【０１１８】
この挿入力センサ６０を用いて、体内の管の中へ挿入される医療用線状体に作用する長手軸方向の圧縮力の増加を計測することによって、圧縮力の反力として、医療用線状体が体内の管に作用する荷重を計測することができる。すなわち、医療用線状体の先端が管の内壁に接触することを検知することができる。したがって、体内の管に過大な荷重が作用することを防止することができる。
【０１１９】
また、挿入力センサ６０がＹコネクタ３１に組み込まれているので、Ｙコネクタ３１の入力ポート３２からデリバリーワイヤ１０４を操作し、また他の入力ポート３３から薬剤を注入することができる。たとえば、カテーテルとガイドワイヤとの摩擦を低減するための生理食塩水を他の入力ポート３３から注入することができる。またたとえば、血管の中に挿入したカテーテルを人体外部から目的部位まで誘導した後に、他の入力ポート３３から血管造影剤を注入して、血管造影剤を体内の目的部位に注入することができる。
【０１２０】
デリバリーワイヤ１０４に作用する圧縮力を計測する挿入力センサ６０には、光学式のセンサであるラインセンサ８０が用いられている。光学的センサを使用することにより、図１１に示すように、光源器８１と空間７１との間、およびラインセンサ８０と空間７１との間に、透明な樹脂材料などの透光性材料を配置することができる。光源器８１、ラインセンサ８０などのセンサ部品を、センサ本体６２内に内包することができるので、センサ部品は空間７１に露出していない。そのため、Ｙコネクタ３１の他の入力ポート３３から注入された生理食塩水などの液体に、センサ部品が接触することを防止できる。したがって、液体に接触してセンサ部品が故障するなどの不具合の発生を考慮する必要がないので、挿入力センサ６０を組み込んだＹコネクタ３１の洗浄や滅菌を容易に実現することができる。
【０１２１】
挿入力センサ６０を用いて検出される圧縮力を出力して術者に通報する圧縮力通報装置としては、代表的には、挿入力センサ６０によって検出される圧縮力を数値やメータ表示またはグラフ表示する視覚化器具や、圧縮力に対応した音声に変換する聴覚化器具が用いられる。本実施の形態の挿入装置は、視覚化器具と聴覚化器具とのいずれか一方を備えることができ、または両方を併用して備えることもできる。
【０１２２】
図１に示すように、挿入力センサ６０には、視覚化器具と聴覚化器具との出力を制御するセンサ出力制御装置９０が、配線９１によって電気的に接続されている。図１には、挿入力センサ６０の電圧出力をデリバリーワイヤ１０４に作用する圧縮力に変換した数値を表示する視覚化器具としての表示器９３が例示されている。また図１には、挿入力センサ６０の電圧出力が予め決定されてある所定のしきい値以上の場合、すなわちデリバリーワイヤ１０４に作用する圧縮力が所定のしきい値以上の場合に、音響効果を変化させる、たとえば警告音をスピーカ９２から鳴らす聴覚化器具が例示されている。
【０１２３】
コイル塞栓術治療中、医師は動脈瘤１３３とコイル１０１とのＸ線透視画像に注目している。そのため、聴覚化器具を使用して、駆動装置１で駆動するときにデリバリーワイヤ１０４に作用する圧縮力を、音により医師に提示すると都合がよい。たとえば、デリバリーワイヤ１０４に作用する圧縮力が所定のしきい値を超えたとき、警告音を発生し、圧縮力の増加とともにステップ状に警告音の音色（断続音と連続音、低音と高音など）を変更することができる。
【０１２４】
また、デリバリーワイヤ１０４に作用する圧縮力が所定のしきい値以上となることは、光を利用した視覚効果の変化によっても、医師に提示することができる。たとえば、圧縮力が所定のしきい値を超えたとき、レベルメータや警告灯を点灯させることができる。また、所定のしきい値の前後でランプの発光色を変更してもよい。圧縮力の増加とともに、ステップ状にランプの発光色や点滅速度を変更してもよい。スピーカ９２とランプとを併用してもよい。また、しきい値の前後で視覚効果または音響効果を急激に変更すると、医師の注意を確実に喚起することができるので一層効果的である。
【０１２５】
視覚化器具や聴覚化器具を用いることにより、デリバリーワイヤ１０４に作用する圧縮力が予め定められたしきい値以上となったときに、警告音やランプの点灯によって医師が確実に認識することができる。したがって、コイル塞栓術治療において、一人の医師が子カテーテル１０２とデリバリーワイヤ１０４との両方の操作を行なう場合でも、デリバリーワイヤ１０４に作用する挿入力が過大となり脳動脈瘤１３３に過大な荷重が作用することを、容易に抑制することができる。
【０１２６】
以上説明したように、デリバリーワイヤ１０４を人体１３１内の血管１３２へ挿入する本実施の形態の挿入装置は、デリバリーワイヤ１０４を長手軸方向へ移動させる駆動装置１と、駆動装置１の起動停止を制御する信号を発信するフットスイッチ４１，４６とを備える。このようにすれば、デリバリーワイヤ１０４が挿通されている子カテーテル１０２を手で操作する医師が、フットスイッチ４１，４６を足で操作してデリバリーワイヤ１０４を移動させることができ、挿入装置の操作の容易性が向上している。したがって、子カテーテル１０２とデリバリーワイヤ１０４との操作を一人の医師で実現することができる。
【０１２７】
また挿入装置は、デリバリーワイヤ１０４に作用する長手軸方向の圧縮力を計測する計測装置と、当該計測装置で計測された圧縮力を術者に通報する圧縮力通報装置とを備える。このようにすれば、デリバリーワイヤ１０４の先端のコイル１０１が脳動脈瘤１３３に作用する圧縮力が増大したとき、確実に医師に認識させることができるので、脳動脈瘤１３３に過大な荷重が作用することを防止できる。つまり、子カテーテル１０２とデリバリーワイヤ１０４との操作を一人の医師で行なっている場合でも、デリバリーワイヤ１０４の先端のコイル１０１が脳動脈瘤１３３に過大な荷重が作用することを確実に防止することができるので、挿入装置の操作の容易性をさらに向上させることができる。
【０１２８】
また、デリバリーワイヤ１０４を長手軸方向へ移動させる駆動装置１は、モータ３で発生した回転力の回転速度を減じて出力する減速機９を含む。このようにすれば、減速比に比例して駆動ローラ５に伝達されるトルクを増大させることができるので、小型のモータ３を用いた場合でもデリバリーワイヤ１０４の駆動力を増大させることができ、駆動装置１の製造コスト低減および小型化を実現することができる。モータ３の回転数はモータ３に印加される電圧によって制御され、電圧を変化させるだけでデリバリーワイヤ１０４の移動速度を調整することができるので、駆動装置１の製造コストをさらに低減でき、かつ、駆動装置１の信頼性を向上させることができる。
【０１２９】
また、モータ３および減速機９は、ハウジング２および隔壁１６により形成されるケース内（すなわち小室２ｂ内）に内包され、隔壁１６には孔部１６ａが形成され、減速機９から駆動ローラ５へ回転力を伝達する回転シャフト４は孔部１６ａを貫通している。孔部１６ａの内周面には、回転シャフト４の回転面である外周面と接触し、小室２ｂの内部を外部から遮断するシール部１９が設けられている。このようにすれば、駆動ローラ５および従動ローラ６が配置されている大室２ａの内部空間と、小室２ｂの内部空間とを隔離することができるので、大室２ａから小室２ｂへの液体の浸入を防止できる。したがって、モータ３および減速機９を防水できるので、大室２ａ内の洗浄および滅菌を容易に行なうことができる。
【０１３０】
また、駆動装置１は、１ｍｍ／ｓ以上４ｍｍ／ｓ以下の移動速度で、デリバリーワイヤ１０４を血管１３２へ挿入する方向へ移動させる。駆動装置１の移動速度を１ｍｍ／ｓ以上とすれば、デリバリーワイヤ１０４の先端のコイル１０１が動脈瘤１３３の壁部に対して静止することを抑制できるので、平均的に小さな挿入力でコイル１０１を動脈瘤１３３へ挿入することができる。駆動装置１の移動速度を４ｍｍ／ｓ以下とすれば、デリバリーワイヤ１０４の移動と子カテーテル１０２の操作とを容易に連携させることができる。
【０１３１】
また、駆動ローラ５および従動ローラ６の回転面５ａ，６ａは、弾性材料で形成されている。さらに、駆動ローラ５の回転面５ａには送り溝５ｂが形成されており、デリバリーワイヤ１０４は送り溝５ｂの内側に配置される。このようにすれば、回転面５ａ，６ａと、回転面５ａ，６ａ間に挟持されるデリバリーワイヤ１０４との間に発生する摩擦力を増大させることができるので、デリバリーワイヤ１０４の移動中にデリバリーワイヤ１０４が回転面５ａ，６ａに対して滑ることを抑制することができる。
【０１３２】
これまでの説明においては、脳動脈瘤１３３を塞栓するための塞栓治療用のコイル１０１を先端に取り付けたデリバリーワイヤ１０４を、人体１３１内の血管１３２へ挿入する挿入装置について説明した。本発明の挿入装置は、可撓性を有する線状の医療器具である医療用線状体を、血管、尿管、気管支、消化管またはリンパ管などの体内の管の中へ挿入し、体外からの操作によって目的部位まで誘導する挿入装置であればよい。たとえば医療用線状体は、カテーテルまたはガイドワイヤであってもよい。
【０１３３】
以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１３４】
【図１】本発明の一実施の形態に係る、デリバリーワイヤを血管へ挿入する挿入装置の構成を示す模式図である。
【図２】医療用線状体の駆動装置の断面模式図である。
【図３】図２に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う駆動装置の部分断面模式図である。
【図４】図２に示すＩＶ−ＩＶ線に沿う駆動装置の断面模式図である。
【図５】図２〜図４に示す駆動装置の側面図である。
【図６】模擬動脈瘤に０．５ｍｍ／ｓの速度でコイルを挿入したときの挿入力の経過を示すグラフである。
【図７】模擬動脈瘤に１．０ｍｍ／ｓの速度でコイルを挿入したときの挿入力の経過を示すグラフである。
【図８】模擬動脈瘤に０．５ｍｍ／ｓの速度でコイルを挿入したときの、模擬動脈瘤内部におけるコイルの挙動を示す模式図である。
【図９】模擬動脈瘤に１．０ｍｍ／ｓの速度でコイルを挿入したときの、模擬動脈瘤内部におけるコイルの挙動を示す模式図である。
【図１０】挿入力センサの構成を示す断面模式図である。
【図１１】挿入力センサに線状体を貫通させるときの線状体の湾曲の度合いを検出する光学系を示す断面模式図である。
【図１２】挿入力センサがＹコネクタに組み込まれて使用される例を示す模式図である。
【図１３】コイル塞栓術治療に用いられる医療器具を示す模式図である。
【図１４】コイル塞栓術治療の手順を示す流れ図である。
【図１５】コイルを脳動脈瘤内に留置するときのカテーテル操作について示す模式図である。
【符号の説明】
【０１３５】
１ 駆動装置、２ ハウジング、２ａ 大室、２ｂ 小室、３ モータ、４ 回転シャフト、５ 駆動ローラ、５ａ，６ａ 回転面、５ｂ 送り溝、６ 従動ローラ、７ 支持部材、８ 弾性体、９ 減速機、１０ 蓋部材、１１ 蝶番、１２ レバー、１３ 突起部、１４ 係止部、１５ 弾性部、１６ 隔壁、１６ａ 孔部、１７ 案内溝、１８ 突き出し部、１９ シール部、３１ Ｙコネクタ、３２，３３ 入力ポート、３４ 出力ポート、４０ 制御回路、４１ 挿入用フットスイッチ、４３ 挿入速度制御部、４５，５０ ボリュームスイッチ、４６ 引抜用フットスイッチ、４８ 引抜速度制御部、６０ 挿入力センサ、６２ センサ本体、６３ 貫通孔、６４ 入出力ポート、６５，６６ 拘束部、６７，６８，６９ 内壁、７０ 凹部、７１ 空間、８０ ラインセンサ、８１ 光源器、８２ 点灯回路、８３ 変換回路、９０ センサ出力制御装置、９２ スピーカ、９３ 表示器、１００ 医療器具、１０１ コイル、１０２ 子カテーテル、１０３ 親カテーテル、１０４，１０４ａ，１０４ｂ デリバリーワイヤ、１０５，１０６ 把持部、１１１，１２１ Ｙコネクタ、１１２，１２２ 入力ポート、１３１ 人体、１３２ 血管、１３３ 動脈瘤、１３４ コイル密度大領域、１３５ コイル密度小領域、１３６ 拘束点、１３７ 拘束点。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
医療用線状体を体内の管へ挿入する挿入装置であって、
医療用線状体を長手軸方向へ移動させる駆動装置と、
前記駆動装置の起動停止を制御する信号を発信するフットスイッチと、
医療用線状体に作用する長手軸方向の圧縮力を計測する計測装置と、
医療用線状体に作用する圧縮力を術者に通報する圧縮力通報装置とを備え、
前記駆動装置は、
回転力発生器と、
前記回転力発生器で発生した回転力によって回転運動を行なう駆動ローラと、
前記駆動ローラの回転に従動して回転運動を行なう従動ローラと、
前記回転力発生器と前記駆動ローラとの間に介在し、前記回転力発生器で発生した回転力の回転速度を減じて出力する減速機と、
前記回転力発生器および前記減速機を内包するケースと、
前記減速機から前記駆動ローラへ回転力を伝達する回転部とを含み、
前記駆動ローラの回転面と、前記従動ローラの回転面とによって、医療用線状体が挟持され、
前記ケースには、前記回転部が貫通する孔部が形成されており、
前記孔部の内周面には、前記回転部の外周面と接触し、前記ケースの内部を外部から遮断するシール部が設けられている、挿入装置。
【請求項２】
医療用線状体は、カテーテル、ガイドワイヤ、塞栓用コイルを先端に取り付けたデリバリーワイヤのいずれかである、請求項１に記載の挿入装置。
【請求項３】
前記フットスイッチは、挿入用フットスイッチと、引抜用フットスイッチとを含み、
前記挿入用フットスイッチの操作により、前記駆動装置は、医療用線状体を管へ挿入する方向へ移動させるように作動し、
前記引抜用フットスイッチの操作により、前記駆動装置は、医療用線状体を管から引抜く方向へ移動させるように作動する、請求項１または請求項２に記載の挿入装置。
【請求項４】
前記計測装置は、
医療用線状体の湾曲の度合いを検出するセンサと、
前記センサにより検出される医療用線状体の湾曲の度合いを、医療用線状体に作用する圧縮力へ変換する、変換回路とを有する、請求項１から請求項３のいずれかに記載の挿入装置。
【請求項５】
前記圧縮力通報装置は、医療用線状体に作用する圧縮力を表示する視覚化器具と、医療用線状体に作用する圧縮力に対応した音声に変換する聴覚化器具との、少なくともいずれか一方を含む、請求項１から請求項４のいずれかに記載の挿入装置。
【請求項６】
前記回転力発生器は、電動機であって、
前記電動機の回転数は、前記電動機に印加される電圧によって制御される、請求項１から請求項５のいずれかに記載の挿入装置。
【請求項７】
前記駆動装置が医療用線状体を移動させる移動速度を調整可能な速度制御部をさらに備える、請求項１から請求項６のいずれかに記載の挿入装置。
【請求項８】
前記駆動装置は、１ｍｍ／ｓ以上４ｍｍ／ｓ以下の移動速度で、医療用線状体を管へ挿入する方向へ移動させる、請求項１から請求項７のいずれかに記載の挿入装置。
【請求項９】
前記駆動装置は、医療用線状体を挿通可能な貫通孔の形成された医療器具を保持するハウジングを含み、
前記ハウジングは、手動で開閉可能に設けられた蓋部材を有し、
前記駆動装置は、前記蓋部材に取り付けられた弾性体をさらに含み、
前記蓋部材には、開閉を操作するレバーが設けられており、
前記蓋部材を閉めると、前記弾性体が前記蓋部材を押圧する弾性力によって前記レバーは押止され、
前記レバーを弾性変形させて前記蓋部材を開ける、請求項１から請求項８のいずれかに記載の挿入装置。
【請求項１０】
前記駆動ローラおよび前記従動ローラの回転面は、弾性材料で形成されている、請求項１から請求項９のいずれかに記載の挿入装置。
【請求項１１】
前記駆動ローラおよび前記従動ローラの少なくともいずれか一方の回転面には、溝部が形成されており、
医療用線状体は、前記溝部の内側に配置される、請求項１から請求項１０のいずれかに記載の挿入装置。
【請求項１】
医療用線状体を体内の管へ挿入する挿入装置であって、
医療用線状体を長手軸方向へ移動させる駆動装置と、
前記駆動装置の起動停止を制御する信号を発信するフットスイッチと、
医療用線状体に作用する長手軸方向の圧縮力を計測する計測装置と、
医療用線状体に作用する圧縮力を術者に通報する圧縮力通報装置とを備え、
前記駆動装置は、
回転力発生器と、
前記回転力発生器で発生した回転力によって回転運動を行なう駆動ローラと、
前記駆動ローラの回転に従動して回転運動を行なう従動ローラと、
前記回転力発生器と前記駆動ローラとの間に介在し、前記回転力発生器で発生した回転力の回転速度を減じて出力する減速機と、
前記回転力発生器および前記減速機を内包するケースと、
前記減速機から前記駆動ローラへ回転力を伝達する回転部とを含み、
前記駆動ローラの回転面と、前記従動ローラの回転面とによって、医療用線状体が挟持され、
前記ケースには、前記回転部が貫通する孔部が形成されており、
前記孔部の内周面には、前記回転部の外周面と接触し、前記ケースの内部を外部から遮断するシール部が設けられている、挿入装置。
【請求項２】
医療用線状体は、カテーテル、ガイドワイヤ、塞栓用コイルを先端に取り付けたデリバリーワイヤのいずれかである、請求項１に記載の挿入装置。
【請求項３】
前記フットスイッチは、挿入用フットスイッチと、引抜用フットスイッチとを含み、
前記挿入用フットスイッチの操作により、前記駆動装置は、医療用線状体を管へ挿入する方向へ移動させるように作動し、
前記引抜用フットスイッチの操作により、前記駆動装置は、医療用線状体を管から引抜く方向へ移動させるように作動する、請求項１または請求項２に記載の挿入装置。
【請求項４】
前記計測装置は、
医療用線状体の湾曲の度合いを検出するセンサと、
前記センサにより検出される医療用線状体の湾曲の度合いを、医療用線状体に作用する圧縮力へ変換する、変換回路とを有する、請求項１から請求項３のいずれかに記載の挿入装置。
【請求項５】
前記圧縮力通報装置は、医療用線状体に作用する圧縮力を表示する視覚化器具と、医療用線状体に作用する圧縮力に対応した音声に変換する聴覚化器具との、少なくともいずれか一方を含む、請求項１から請求項４のいずれかに記載の挿入装置。
【請求項６】
前記回転力発生器は、電動機であって、
前記電動機の回転数は、前記電動機に印加される電圧によって制御される、請求項１から請求項５のいずれかに記載の挿入装置。
【請求項７】
前記駆動装置が医療用線状体を移動させる移動速度を調整可能な速度制御部をさらに備える、請求項１から請求項６のいずれかに記載の挿入装置。
【請求項８】
前記駆動装置は、１ｍｍ／ｓ以上４ｍｍ／ｓ以下の移動速度で、医療用線状体を管へ挿入する方向へ移動させる、請求項１から請求項７のいずれかに記載の挿入装置。
【請求項９】
前記駆動装置は、医療用線状体を挿通可能な貫通孔の形成された医療器具を保持するハウジングを含み、
前記ハウジングは、手動で開閉可能に設けられた蓋部材を有し、
前記駆動装置は、前記蓋部材に取り付けられた弾性体をさらに含み、
前記蓋部材には、開閉を操作するレバーが設けられており、
前記蓋部材を閉めると、前記弾性体が前記蓋部材を押圧する弾性力によって前記レバーは押止され、
前記レバーを弾性変形させて前記蓋部材を開ける、請求項１から請求項８のいずれかに記載の挿入装置。
【請求項１０】
前記駆動ローラおよび前記従動ローラの回転面は、弾性材料で形成されている、請求項１から請求項９のいずれかに記載の挿入装置。
【請求項１１】
前記駆動ローラおよび前記従動ローラの少なくともいずれか一方の回転面には、溝部が形成されており、
医療用線状体は、前記溝部の内側に配置される、請求項１から請求項１０のいずれかに記載の挿入装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１０−９４２３５（Ｐ２０１０−９４２３５Ａ）
【公開日】平成２２年４月３０日（２０１０．４．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２６６４８３（Ｐ２００８−２６６４８３）
【出願日】平成２０年１０月１５日（２００８．１０．１５）
【出願人】（３０４０２１２７７）国立大学法人 名古屋工業大学 (784)
【出願人】（５０４１３９６６２）国立大学法人名古屋大学 (996)
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月３０日（２０１０．４．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月１５日（２００８．１０．１５）
【出願人】（３０４０２１２７７）国立大学法人 名古屋工業大学 (784)
【出願人】（５０４１３９６６２）国立大学法人名古屋大学 (996)
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
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