アブレーション処置中の温度監視および制御のためのシステムおよび方法

著者らは特許

A61B - 診断;手術;個人識別(生物学的材料の分析G01N,例.G01N33/48)
A61B5/00 - 診断のための検出,測定または記録(放射線診断A61B6/00;超音波,音波または亜音波による診断のための測定A61B8/00);個体の識別
A61B5/01 - 人体部分の温度測定(体温計G01K5/22;特殊目的の温度計G01K13/00)
A61B5/0215 - 人体に挿入された手段によるもの
A61B5/48 - 信号の周波数分布を検出するもの
A61B18/00 - 非機械的な形態のエネルギーを,身体へ,または身体から伝達する手術用機器,器具または方法(眼科手術用A61F9/007;耳科手術用A61F11/00)
A61B18/14 - そのためのプローブまたは電極
G01K11/32 - 光ファイバーの伝送,散乱または螢光発光の変化を用いるもの
G01K13/002 - 動いている流体または流動可能な粒体の温度を測定するためのもの
G02B6/02 - クラッドを有する光ファイバ(引張強度及び外部保護を与えるための機械的構造G02B6/44)

の所有者の特許 JP2016517777:

ボストン サイエンティフィック サイムド,インコーポレイテッドBoston Scientific Scimed,Inc.

 

遠位端領域および近位端領域を有する細長いシャフトを備え得る、神経調節用に構成された医療システムを開示する。遠位端領域に隣接して、アブレーション電極は配置され得る。医療システムは、細長いシャフトの外面に沿って延びている、近位端および遠位端を有する第1の光ファイバーと、同光ファイバーの中に複数の(ファイバーブラッググレーティング)FBGセンサと、をさらに備え得る。FBGセンサは、アブレーション電極に隣接して配置され得る。光読み出し機構は、光ファイバーへ光を伝送しかつFBGセンサからの反射光を検出するように、光ファイバーと光学的に結合され得る。この場合に、FBG温度センサから検出された反射光によってFBG温度センサのそれぞれにおける局部温度がコード化される。

 

 

本開示は、一般に、身体管腔内温度を監視し、かつ制御するための、デバイスおよび方法に関する。より具体的には、本開示は、心臓電気生理学カテーテルの使用中などの腎神経調節または他の処置中の身体管腔内温度の監視および制御に関する。
ある種の処置は、選択した神経機能または心臓組織の一時的または永久的な中断または変更を必要とする。処置の一例は腎神経アブレーションであり、これは、鬱血性心不全または高血圧症に関連する状態を治療するために使用されることがある。腎臓は、鬱血性心不全に対して交感神経性応答を示し、この応答によって、他の作用とともに、水および/またはナトリウムの望ましくない保持が増える。腎臓へ走る神経の一部を焼灼することによりこの交感神経機能を低下または除去することができ、それに対応して、関連する望ましくない症状の軽減をもたらすことができる。
腎神経を含む多くの神経は、血管の壁に沿ってまたはそれに極めて接近して走り、そのため、血管を介してアクセスすることができる。いくつかの例では、無線周波エネルギーを利用して血管周囲腎神経を焼灼することが望ましい場合がある。対象神経が機能しないようにするためにそれらを十分に加熱する必要があるが、それらの神経に隣接する組織も損傷を受けるおそれがある。周囲組織への損傷を低減させる、血管内神経調節のための代替のシステムおよび方法を提供することが望ましいと思われる。
本開示は、腎神経調節処置中などの医療処置中のin situまたは局部温度の監視および/または制御のための医療デバイス構造体およびアセンブリの製造および使用についてのいくつかの代替の設計、材料、および方法に関する。
従って、1つの例示的な実施形態では、神経を調節するための医療システムを開示する。この医療システムは、近位端領域および遠位端領域を有する細長いシャフトと、遠位端領域に隣接して配置されたアブレーション電極とを備え得る。この医療システムは、細長いシャフトの外面に沿って延びている、近位端および遠位端を有する光ファイバーも備え得る。より具体的には、この光ファイバーは、その中に、アブレーション電極に隣接して位置するように構成された、複数のファイバーブラッググレーティング(FBG:Fiber Bragg Grating)温度センサを備え得る。さらに、光読み出し機構は、光ファイバーと光学的に結合され得る。この光読み出し機構は、光ファイバーへ光を伝送しかつFBG温度センサからの反射光を検出するように構成され得る。FBG温度センサから検出された反射光によってFBG温度センサでの局部温度(local temperature)がコード化される。
本開示のもう1つの態様では、神経を調節するための医療デバイスを記載する。この医療デバイスは、遠位領域を有する細長いシャフトと、その遠位領域と結合されたバルーンとを備え得る。このバルーンは、内部導電層と、外部導電層と、内部層と外部層との間に配置された中間非導電層とを備え得る。さらに、電極は、バルーン上に画定された導電性領域を含む仮想電極と一緒に、バルーン内に配置され得る。近位端および遠位端を有する光ファイバーは、細長いシャフトの外面に沿って延びるとともにその中に複数のファイバーブラッググレーティング(FBG)温度センサを備え得る。光読み出し機構は、光ファイバーと光学的に結合され得、光ファイバーへ光を伝送しかつFBG温度センサからの反射光を検出するための機構を備え得る。FBG温度センサから検出された反射光によってFBG温度センサでの局部温度がコード化される。
本開示の特定の実施形態では、偏向可能な医療デバイスを記載する。この医療デバイスは、遠位端を有するカテーテルシャフトと、その遠位端に配置されたアブレーション電極とを備え得る。この医療デバイスは、カテーテルシャフトと結合された偏向機構をさらに備え得、その場合、偏向機構は、偏向体と、その偏向体と結合されたプルワイヤーとを備えている。さらに、屈曲部材を、偏向機構に隣接して配置し得る。加えて、近位端および遠位端を有する光ファイバーは、細長いシャフトの外面に沿って延びるとともにその中に複数のファイバーブラッググレーティング(FBG)温度センサを備え得る。さらに、光読み出し機構は、光ファイバーと光学的に結合され、光ファイバーへ光を伝送しかつFBG温度センサからの反射光を検出するように構成され得る。FBG温度センサから検出された反射光によってFBG温度センサでの局部温度がコード化される。
特に患者の腎神経での使用に関連して論じたが、本開示に従う医療システムおよびデバイスは、他の解剖学的構造部分、例えば、患者の、神経系、循環系、呼吸器系または他の解剖学的構造部分における使用のために適合させ、構成し得る。
実施形態例の上記概要は、開示する実施形態のそれぞれまたは本開示のあらゆる実施を記載するものではない。
様々な実施形態の以下の詳細な説明を、添付の図面と関連して考慮することで開示する主題をより完全に理解することができる。
本開示の態様による、血管内温度の監視用に構成された、in situでの例示的な医療システムの概略図である。 例示的な光ファイバー式センサシステムの構成要素の概略図である。 本開示の態様による例示的なバルーンカテーテルデバイスである。 図3Aのバルーンカテーテルデバイスの例示的な断面図である。 図3Aのバルーンカテーテルデバイスの側面図である。 バルーンカテーテルデバイスのもう1つの例示的な実施形態の側面図である。 本開示の態様による例示的な偏向可能な医療デバイスである。 図6の偏向可能な医療デバイスの側面図である。
開示する主題は様々な変更形態および代替形態に適用可能であり、その詳細を、図面に例として示しており、詳細に記載する。しかしながら、その意図は開示する主題の態様を、記載する特定の実施形態に限定することではないことを理解されたい。むしろ、本開示の趣旨および範囲に入る全ての変更物、均等物、および代替物を包含することを意図している。
以下に定義する用語については、特許請求の範囲または本明細書の他の箇所で異なる定義が与えられていない限り、これらの定義が適用されるものとする。
全ての数値は、明示的に示されているか否かに関わらず、本明細書では「約」という用語によって修飾されていると見なされる。「約」という用語は、一般的に、当業者が、記載された値と等価である(すなわち、同じ機能または結果を有する)と考える数の範囲を指す。多くの場合において、「約」という用語は、最も近い有効数字に四捨五入された数字を含むことを示すことができる。
端点による数値範囲の記載は、その範囲の全ての数値を含む(例えば、1〜5は、1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、および5を含む)。
様々な構成部品、特徴および/または仕様に関するいくつかの好適な寸法、範囲および/または値を開示しているが、当業者は、本開示によって、望ましい寸法、範囲および/または値が明示的に開示したものから外れる場合があることを理解するであろう。
本明細書および添付の特許請求の範囲において用いられるとき、単数形「1つの(a)」、「1つの(an)」および「その(the)」は、別段の明確な指示がない限り、複数の指示対象を含む。本明細書および添付の特許請求の範囲において用いられるとき、「または」という用語は、別段の明確な指示がない限り、「および/または」を含む意味で一般的に使用される。
本開示の目的では、「近位」とは、使用中にデバイスオペレータに近い方の端を指し、「遠位」とは、使用中にデバイスオペレータから遠い方の端を指す。
以下の詳細な説明は、図面を参照して読む必要があり、図面では、異なる図における類似の構成要素に同じ番号が付されている。詳細な説明および図面は、必ずしも原寸に比例しておらず、例示的な実施形態を示しており、本開示の範囲を限定するものではない。示した例示的な実施形態は例示を目的としている。任意の例示的な実施形態の選択された特徴は、そうでないという明確な記載がない限り、追加または代替の実施形態に組み込むことができる。
本明細書における「ある実施形態」、「いくつかの実施形態」、「他の実施形態」などという場合には、記載した実施形態はある特定の特徴、構造、または特性を含み得るが、全ての実施形態が必ずしもその特定の特徴、構造、または特性を含み得るとは限らないことを示していることに留意されたい。さらに、そのような語句は必ずしも同じ実施形態を指していない。さらに、1つの実施形態に関連してある特定の特徴、構造、または特性が記載されている場合、そのような特徴、構造、または特性は、明示的に記載されているか否かに関わらず、そうでないという明確な記載がない限り、他の実施形態に関連して使用されることもあることを理解されたい。
本明細書に記載するデバイスおよび方法は、腎神経調節に関して論じているが、それらのデバイスおよび方法は、加熱、活性化、遮断、破壊、またはアブレーションを含む神経調節および/または他の組織調節が望まれる他の処置位置および/または用途、例えば、限定されるものではないが、血管、尿管で、またはトロカールおよびカニューレアクセスによって他の組織でも使用し得ることが企図されている。例えば、本明細書に記載するデバイスおよび方法は、過形成組織アブレーション、心臓アブレーション、肺静脈隔離、気管支熱形成、腫瘍アブレーション、良性前立腺増殖症治療、神経の興奮もしくは遮断もしくはアブレーション、筋肉活動の調節、温熱療法または他の組織加温などに適用することができる。いくつかの例では、無線周波アブレーションにより血管周囲腎神経を焼灼することが望ましい場合がある。
腎神経調節処置では、アブレーションのサイトにて(at the sight of)温度を50〜100℃の範囲内に制御することが重要であり得る。最適温度(所望の治療に基づく)より低い処置温度では最適以下の治療につながる可能性がある。逆に、最適温度(所望の治療に基づく)より高い処置温度では、必要以上に多くの組織が損傷を受ける可能性があり、危険な副作用が引き起こされ得る。温度制御の必要性は心臓アブレーション中も少なくとも同程度に重要であり得る。より高い温度では「スチームポップ」を引き起こす危険性を有する。このスチームポップは、基本的に、焼かれた組織内でのミニ爆発であり、これにより組織の塊の移動が起こり、肺塞栓または卒中を引き起こす可能性がある。組織表面温度はスチームポップ発生時点の重要な決定因子であり得る。温度センサを可能な限り組織の近くに配置し、それによって、組織温度を記録してスチームポップゾーン、または他の望ましくない状態の予測を支援することが望ましい場合がある。
図1は、患者内の血管壁の地点/隣接地点での温度監視用に構成された例示的な温度監視システムを示す全体概略図である。より具体的には、図1は、温度監視システムならびに腎神経調節システムの使用を示している。いくつかの実施形態では、温度監視システムおよび神経調節システムは、単一の統合システムの一部と考えることができる。
さらに詳細には、温度監視システムは、光ファイバー10を備えることができ、光ファイバー10は、光ファイバー10の長さに沿って1つ以上の対応する位置に配置された1つ以上のファイバーブラッググレーティング(FBG)温度センサ(図1には示していない)を含む。参照しやすくするために、FBG温度センサは、以下FBGセンサと呼ぶ場合がある。近位端領域15では、光ファイバー10は、光読み出し機構12と光学的に結合され得る。光ファイバー10は、支持構造体14に取り付けられ、かつ/または支持構造体14と一体化され得る。支持構造体14は、患者の少なくとも1つの血管内に血管の範囲に沿って設置され得、そこで、それによって光ファイバー10が血管内に実質的に固定され得る。FBGセンサの少なくとも1つ、一部、または全ては、血管壁と有効な熱接触をしている。
遠位端領域16では、光ファイバー10は、全体的に長手方向または螺旋状の経路により血管の範囲に沿って設置され得るが、他の設置経路も企図される。そのような場合、支持構造体14は、光ファイバー10と同じ経路により設置され得るが、これは必須ではない。そのような構成および他の実施形態は本開示において後に記載する。
身体血管への送達用に構成された、光ファイバー10が結合されている支持構造体14は、血管内への設置のために、拡大しかつ/または偏向機構を備え得る。従って、温度監視システムは、目標位置への、光ファイバー10および支持構造体14の両方の送達および設置を容易にするのに好適な構成部品を備え得る。さらに、支持構造体14を作製するために、任意の好適な材料を使用し得る。いくつかの例示的な実施形態では、支持構造体14は、非導電性ポリマーから製作され得る。
図1は、温度監視システムと連携して使用され得る腎神経調節システムの構成要素を示しているが、どちらのシステムも、他方のシステムの実施または存在とは関係なく実施され得る。さらなる説明として、この腎神経調節システムは、細長い導体18を含み得、この導体18は、遠位端領域16内で移動可能かつ/または偏向可能なアブレーションチップ(図1には示していない)と結合され得る。近位端領域17では、導体18は、遠位端領域16に配置されたアブレーション電極(図1には示していない)に電気エネルギーを供給し得る制御および電源ユニット20と結合され得る。リターン電極パッチ22は、選択的に、回路を完成させるために手足または患者の身体上の別の従来の位置に提供され得る。
加えて、制御および電源ユニット20はまた、腎神経調節システムの遠位端にまたはその近くに配置された1つ以上のセンサを作動させるように適当な電気エネルギーおよび/またはシグナルを供給/受信するために利用され得る。適切に作動させると、電極によって下記のように組織を焼灼することが可能である。電極(複数可)という用語は、以下の開示における隣接組織を焼灼可能な構成要素と等価であると考えられ得る。ガイドワイヤー用のポート、拡張用ルーメンおよび戻り用ルーメンを有する近位ハブ(図示しない)もまた、神経調節システムに含まれ得る。
制御および電源ユニット20は、電力、電圧、パルスの大きさ、温度、力、接触、圧力、インピーダンスおよび/または形状などのパラメータおよび他の好適なパラメータを監視するための監視構成要素を、腎神経調節システムに沿って取り付けられたセンサ、ならびに所望の処置を実行するために好適な制御装置とともに備え得る。いくつかの実施形態では、制御および電源ユニット20は、無線周波(RF)電極を制御し得、いくつかの例では、いわゆる、本明細書に記載する「仮想電極(virtual electrodes)」を含む他の電極に「電力供給」し得る。電極は、好適な周波数で作動し、好適なシグナルを発生させるように構成され得る。必要に応じて、他のアブレーションデバイス、例えば、限定されるものではないが、抵抗加熱、超音波、マイクロ波、およびレーザデバイスを使用し得、これらのデバイスは、別の形で電源ユニット20によって供給される電力を必要とし得ることがさらに企図されている。
図2は、例示的な光ファイバー式センサシステム200の構成要素の概略図であり、これは図1の温度監視システムと特徴を共有し得る。従って、システム200は、ファイバーコア203を有する光ファイバー202を含み、これは光読み出し機構204と光学的に結合され得る。ファイバーコア203は、光ファイバー202の所望の位置に、長手方向の長さに沿って延在する1つ以上のファイバーブラッググレーティング(FBG)206を備え得る。グレーティングピッチΛとして知られる、グレーティング構造206の単一周期の長さは、約0.5μm程度であり得、グレーティング構造206全体は数ミクロンであり得る。さらに、図2は、簡略図であり、当業者には理解されるように、必ずしも、FBGを含む光ファイバーの技術的特徴の全てを示していない。例えば、光ファイバー202は、コア、クラッド、および任意の他の好適な層、例えば、バッファコーティング、保護ハウジングなどを備え得る。さらに、本開示のファイバーブラッググレーティング、例えば、光ファイバー202のFBG206は、任意の好適な方法により、例えば、二光束干渉、位相マスクまたはフォトマスク、レーザによる逐一の書き込みなどによって形成し得る。
概念的には、FBG、例えば、上記に開示したものなどは、全体的に、光ファイバーのコアにおいて屈折率のバリエーションを有し得る。屈折率のバリエーションは、特定の反射波長で光の基本的に全てまたは一部を反射する波長固有のグレーティングミラーを形成し得、同時に、光ファイバー中を伝播する光の通過バランスを可能にする。FBGの反射波長は、FBGでの光ファイバーの局部的状態、例えば、(必ずしも限定されるものではないが)温度および歪によりその公称値からシフトする可能性がある。温度および/または歪はそれぞれ、FBGの屈折率および/またはグレーティング周期に影響を及ぼし、反射波長シフトをもたらす可能性がある。この作用は、FBGセンサを形成するために利用し得る。FBGは、一般的に、温度および歪の両方に対して(波長シフトにおいて)応答し得る一方で、FBGで観察される物理的状態を調節または制御するために、FBGは、パッケージング(例えば、収容)され得る。例えば、FBGは、曲げ、張力、圧縮、ねじり、または他の力からFBGを切り離すためにパッケージングされ得る。光ファイバー(ガラス繊維の場合)の温度膨張係数はほぼ無視できる程度であるため、そのようにパッケージングされたFBGの反射波長の変化は、主として、温度変化によって起こる光ファイバーの屈折率の変化に起因し得る。明示的に示していないが、一連のパッケージングされたまたは複数のFBGセンサは、ファイバーコア203に沿って備え付けられ得る。もう1つのセンサ例では、パッケージングまたは収容によって圧力の変化を光ファイバー中の応力に結びつけ、反射波長の予測可能なシフトにつながるように、FBGをパッケージングし得る。FBG化学センサは、例えば、化学的に感受性を有する基板を組み込んだFBGハウジングを有し得る。一般的には、物理量の変化をFBG反射波長の変化に変換する任意の物理的機構を、FBGセンサのための基盤として潜在的に使用し得る。他のセンサも同様に考えられる。
複数のFBGセンサ206は、各FBGセンサ206が固有の反射波長を有するように、単一の光ファイバー(例えば、202)上に製造され得る。そのような波長分割多重送信により、複数のFBGセンサからの各反射シグナルは単一の光ファイバー202上で区別可能になる。FBG反射シグナルの解釈において曖昧さを避けるために、物理的に誘導される反射波長シフト(これによってシグナル情報がコード化される)、ならびにシフトしていない反射分布の固有の非ゼロ幅に対応するのに十分に広い専用の波長帯域内で反射するように各FBGを製作することが望ましい場合がある。典型的には、FBG温度センサは、約1nm幅範囲に割り当てられ、一方、FBG歪センサは、約5nm幅範囲に割り当てられ得る。必要に応じて、より広いまたはより狭い範囲を採用し得る。
固有の反射波長を有するFBGセンサ206は、特定の反射された波長それぞれが光ファイバー202の長さに沿った特定のセンサ位置に対応し得るように、光ファイバー202に沿った別個の/所望の位置に形成され得る。
一部の場合では、複数のFBGセンサからの反射波長のシフトは、物理学的測定値に到達するように、組み合わせて解釈され得る。例えば、FBG温度センサからの温度読み取り値は、FBG圧力センサからの圧力読み取り値を較正するために使用し得る。このFBG圧力センサは単独では温度および圧力の両方の変化に敏感であり得る。本開示では、FBGセンサは、物理量の測定を達成するために1つ以上のファイバーブラッググレーティングを組み込み得る。
光ファイバー202と光学的に結合された、光読み出し機構204などのデバイスは、光ファイバー202へ光を伝送しかつ1つ以上のFBGセンサ206からの反射光を検出するように構成され得る。結果として、1つ以上のFBG温度センサ206から検出された反射光によって1つ以上のFBG温度センサ206のそれぞれにおける局部温度がコード化され得る。より詳細には、光読み出し機構204(および図1の読み出し機構12)は、光ファイバー202のFBG温度センサ206によって反射された波長を測定するために採用し得る。さらに、光読み出し機構204は、任意の好適な光源210を備え得る。この光源210は、光カプラー212を介してファイバーコア203へ光を伝送し得る。部分反射ミラーまたはビームスプリッタを提示するために光カプラー212を概略的に示しているが、任意の好適な光カプラーを使用し得る。
例示的な実施形態では、光は光ファイバー202の下方に伝搬し、1つ以上のファイバーブラッググレーティングによってそれらの特定の反射波長で選択的に反射される。その特定の反射波長によって、FBG温度センサ206地点での状態、例えば、温度、圧力などについての情報がコード化または確立され得る。その後得られた反射光は、光読み出し機構204に戻り、そこで、光カプラー212によって反射光は検出器214に向けられ得る。反射波長の決定を含む、FBG温度センサ206によって反射された光の検出は、その後、FBGセンサ206によって測定された所望の量に到達するように、光読み出し機構204の(または光読み出し機構の外部の)他の構成部品(図示しない)によって解釈され得る。
さらに詳細には、FBGセンサ、例えば、FBGセンサ206は、典型的には、光ファイバー、例えば、光ファイバー202で構成され、それぞれが異なる屈折率を有する正弦波グレーティング(図示しない)が、そのファイバーコア(図示しない)内に挿入されている。グレーティングは、一般的に、ファイバーコアの紫外線干渉縞への焦点露光によって作製される。広いスペクトルの光が光ファイバーを通って、例えば、光読み出し機構204を通って伝送されたときに、そのようなグレーティング構造では、特定の周波数の波長が後方反射される(図2参照)。さらに、露光されたファイバーコアの屈折率は変化し、その場合、干渉縞は最も明るく、周期的な屈折率プロフィールを生成する。実効屈折率およびグレーティングピッチはいずれも温度の関数として変化し、熱光学効果と呼ばれる効果によって、ブラッグ波長のより高いまたはより低い周波数への変化が起こり、組織カテーテル界面での局部温度のコード化が可能になる。
複数の異なる光源210/検出器214組合せを、光読み出し機構204内で採用し得る。1つの例示的な実施形態では、広帯域連続光源は、反射光の様々な波長の成分を検出器アレイ上の異なる位置に分配する分散構成要素と組み合わせて使用され得る。もう1つの例示的な実施形態では、波長可変レーザは、波長範囲にわたって掃引され、光検出器は、所定の掃引時間にレーザによってもたらされた波長に対応する反射光の強度を測定する。他の光源と検出器との組合せも企図されており、光源210と検出器214との任意の好適な組合せは、光読み出し機構204内で採用し得る。一部の現行の技術では、約1ピコメートル程度の反射波長シフトを分析可能であり得、これは、約0.1℃程度の温度測定分解能に言い換えることができる。一部の場合では、約0.03℃程度の温度測定分解能は達成可能であり得る。
本開示の光ファイバー式センサシステムは、任意の好適な方法でin vivoに設置され得、最小侵襲技術に関連する用途で適合性が高い可能性がある。
図3Aは、例示的な腎神経調節デバイス300の遠位部分を示しており、一方、次の図3Bは、図3Aの線3B−3Bで得られた腎神経調節デバイス300の例示的な横断面図を示している。図3Aおよび図3Bのデバイスのいくつかの構成要素は、図1および図2に関連して記載した構成要素と類似している場合がある。ここでは、腎神経調節デバイス300は、細長いシャフトまたはカテーテルシャフト310と、カテーテルシャフト310と結合された拡大可能な部材またはバルーン316と、アブレーション電極314とを備え得ることが分かる。カテーテルシャフト310は、遠位端領域322から、患者の身体の外側に残るように構成された近位端領域まで近位に伸び得る。アブレーション電極314は、カテーテルシャフト310の、バルーン316内に配置され、遠位端領域322に隣接して位置し得る。追加のアブレーション電極314も利用し得る。電極314は、様々であり得、電極線と接続し、最終的に、制御および電源構成要素と接続する複数のワイヤー(例えば、2本のワイヤー)などの複数の構造を備え得る。
使用中、アブレーションエネルギー(例えば、無線周波エネルギー)が電極314から、導電性流体を通じて、バルーン316に沿って配置された1つ以上の仮想電極318へ伝送されるように、バルーン316には生理食塩水などの導電性流体が充填され得る。生理食塩水は導電性流体の一例であるが、高張液、対照液、生理食塩水または高張食塩液と対照液との混合物などを含む他の導電性流体も利用し得る。導電性流体は、流入口320から導入され、流出口312から排出され得る。これにより導電性流体のバルーン316内の循環が可能になり得る。本明細書においてより詳細に記載するように、仮想電極318は、全体的に、バルーン316の親水性部分であり得る。従って、仮想電極318は、流体(例えば、導電性流体)を吸収し得るため、導電性流体に受けさせた(exposed to)エネルギーは、仮想電極318に伝導することができ、その結果、仮想電極318によって組織を焼灼することが可能である。
流出口312に対して遠位の、デバイス300の断面図を図3Bに示している。ガイドワイヤールーメン370および流入口ルーメン372は、電極314とともに存在し得る。バルーン316は、内部層350と、外部層354と、内部層350と外部層354との間に配置された中間層352とを備え得る。いくつかの実施形態では、バルーン316は外部層354が不在であり得る。仮想電極318は、中間層352を不在にすることによりバルーン316中に形成され得る。内部層350および外部層354は、親水性、水和性、RF透過性かつ/または導電性の材料を含み得る。材料の一例は、親水性ポリウレタン(例えば、TECOPHILIC(登録商標)TPU類、例えば、TECOPHILIC(登録商標)HP−60D−60およびその混合物、ウィクリフ(オハイオ州)のLubrizol Corporationから市販されている)である。他の好適な材料としては、他の親水性ポリマー、例えば、親水性ポリエーテルブロックアミド(例えば、PEBAX(登録商標)MV1074およびMH1657、キング・オブ・プルシア(ペンシルベニア州)に本社を置くArkemaから市販されている)、親水性ナイロン、親水性ポリエステル、親水性ブロックを内包するブロックコポリマー、イオン導体を含むポリマー、導電体を含むポリマー、金属粒子またはナノ粒子充填ポリマーなどが挙げられる。好適な親水性ポリマーは、それらの親水性または配合により20%〜120%の間の水の取り込み(または吸水率%)を示し得る。少なくともいくつかの実施形態では、第1の層350および第3の層354は、非水和性ポリマー、例えば、非水和性ポリエーテルブロックアミド(例えば、PEBAX(登録商標)7033および7233、Arkemaから市販されている)および/またはスチレン系ブロックコポリマー、例えば、スチレン−イソプレン−スチレンとブレンドされた水和性ポリマーを含み得る。これらは一例にすぎない。
中間層352は、非導電性ポリマー、例えば、非親水性ポリウレタン、ホモポリマーおよびコポリマーのポリウレタン(例えば、NeoRez R−967、ウィルミントン(マサチューセッツ州)のNeoResins、Incから市販されている;および/またはTECOFLEX(登録商標)SG−85Aおよび/またはTECOFLEX(登録商標)SG−60D、ウィクリフ(オハイオ州)のLubrizol Corp.から市販されている)、ポリエーテルブロックアミド、ナイロン、ポリエステルまたはブロックコポリマーを含み得る。他の好適な材料としては、様々な非導電性ポリマーのいずれかが挙げられる。これらは一例にすぎない。
内部層350および中間層352の材料は、それら2層間の良好な結合特性を有するように選択され得る。同様に、外部層354の材料は、内部層350および中間層352との良好な結合特性を有するように選択され得る。例えば、バルーン316は、親水性ポリエーテルブロックアミドから作られた内部層350と、規則性または非親水性ポリエーテルブロックアミドから作られた中間層352から形成され得る。いくつかの例では、外部層354の材料は内部層350の材料と同じであり得るが、これは必須ではない。他の実施形態では、好適な結合層(図示しない)は、隣接する層の間に設けられ得る。これらは一例にすぎない。
さらに、仮想電極318は、全体的に、バルーン316の親水性部分であり得、従って、流体(例えば、導電性流体)を吸収し、バルーン316の導電性領域となり得る。導電性流体に受けさせたエネルギーは、仮想電極318に伝導することができ、その結果、仮想電極318によって組織を焼灼することが可能である。よって、操作中に、処置対象領域と仮想電極318との間の領域によって組織/カテーテル界面が形成され、そのようにして、アブレーション部位が形成される。
カテーテルシャフト310は、その中に複数のルーメン、例えば、ガイドワイヤールーメン370および流入口ルーメン372を備え得る。明示していないが、流出口312と連通している別個の流出口ルーメンもまた設けられ得ることがさらに企図される。流入口320と流出口312を接続するルーメンは、新しい流体を供給しかつ排出される流体を回収して、バルーン316を通して好適な導電性流体を循環させる既知のシステムと接続することができる。他の構成も企図され得、当業者に周知であり得る。いくつかの実施形態では、上記のルーメンは省略し得る。
アブレーション電極314は、カテーテルシャフトの外面310に沿って延在し得るか、またはカテーテルシャフト310の遠位端領域322に隣接して、カテーテルシャフト310内に埋め込まれ得る。アブレーション電極314は、単一の材料または材料、例えば、白金、金、ステンレス鋼、コバルト合金、もしくは他の非酸化性材料の組合せのいずれかから作られたワイヤーフィラメント電極であり得る。いくつかの実施形態では、そのような材料はまた、適用する場合、銅で被覆され得る。いくつかの例では、チタン、タンタル、またはタングステンも適用され得る。アブレーション電極314は、バルーン316の長手方向の長さ311にほぼ沿って延在し得るか、または最も遠位の仮想電極318の先端縁までのみ延在し得る。全体的には、アブレーション電極314は、カテーテルシャフト310に螺旋状に巻き付けられ得る。アブレーション電極314は、相互に接触している隣接した巻回物(winding)として示しているが、いくつかの実施形態は、相互に間隔をおいて隔置された巻回物を含み得る。あるいは、アブレーション電極314は、線状または他の好適な構成を有し得る。特定の場合では、アブレーション電極314は、カテーテルシャフト310と結合され得る。さらに、アブレーション電極314および仮想電極318は、アブレーション電極314が仮想電極318の直下に延在するように配置され得る。
いくつかの実施形態では、アブレーション電極314は、リボン状であり得るか、またはカテーテルシャフト310の周囲に構築されたチューブ部材であり得る。他の実施形態では、複数のアブレーション電極314を採用し得、その場合、それらのそれぞれは、共通導電接続を共有しながら、カテーテルシャフト310に固定され得る。2つ以上のアブレーション電極314を含むそのような実施形態では、アブレーション電極314のそれぞれは、別々に制御可能でもあり得る。さらに、バルーン316は、2つ以上の室に分割し得、各室は、1つ以上の上記電極を備え得る。さらに、アブレーション電極314は、特定のレベルの柔軟性をバルーンに与えてデバイス300の操縦性を向上させるように選択され得る。多くの他の変形が企図され、アブレーション電極314に適用され得、これらは当業者に公知であり得る。
カテーテルシャフト310およびバルーン316の外面上に延びているのは少なくとも1つの光ファイバー302であり得る。この光ファイバーは、図2と関連して記載した光ファイバー202と形態および機能の点で類似し得る。示した実施形態では、そのような2つの光ファイバー302が、バルーン316の長手方向の長さ311に沿って直線的に延びていることが分かる。光ファイバー302は、FBGセンサ206と類似した、1つ以上のFBGセンサ308を備え得る。以下それらをまとめてFBGセンサ308と呼ぶ場合がある。より少ないまたはより多い光ファイバー302も採用し得ることが企図されている。各光ファイバー302は、2つ以上のFBGセンサ308を備え得ることがさらに企図されている。加えて、光ファイバー302の直線的延在から離れた構成も想定され、当業者によって適用され得る。さらに、いくつかの実施形態では、光ファイバー302は、ルーメン、例えば、限定されるものではないが、カテーテルシャフト310のルーメン370、372(図3Bに示している)内の全体にまたは部分的に配置され得る。光ファイバー302の近位端(図示しない)は、読み出し機構、例えば、読み出し機構204(図2参照)に延び得る。この読み出し機構は、光を伝送しかつFBG温度センサ308によって反射された波長を測定し得る。
よって、FBG温度センサ308は、アブレーション電極314に隣接して位置し得る。より詳細には、バルーン316上に延びている光ファイバー302は、光ファイバー302内に形成されたFBGセンサ308を、それらが仮想電極318に隣接し、仮想電極318と接触し、または仮想電極318に直面するように、バルーン316上に位置付けることが可能である。光ファイバー302のそのような構成は、アブレーション処置中に組織が仮想電極318に直面する界面での温度のより正確な監視が可能であり得る。この界面は、組織カテーテル界面と呼ぶ場合がある。
例示的なアブレーション処置を行う際に、オペレータは、カテーテルシャフト310に対して遠位に位置するバルーン316を対象部位の方向に導き、操縦し、それを処置対象領域に隣接して位置付け得る。一度、位置決めされたバルーン316が拡大され、処置対象領域に隣接する管腔壁と接触すると、バルーン316と対応する処置対象領域との間の接触は可能になり得る。バルーン316のそのような拡大により、FBGセンサ308も押されて管腔壁と接触し、このように、FBGセンサ308は、組織とバルーン316との間にあることによって組織カテーテル界面を形成することが可能である。その後、アブレーションを行うために、好適な周知の作動機構を通じて、オペレータは、腎神経調節デバイス300に動力供給して、ある量のエネルギーをアブレーション電極314へ伝達し得る。仮想電極318を通じて管腔壁と接触しているアブレーション電極314が処置対象領域を焼灼し得る一方で、バルーン316上に配置された光ファイバー302は、アブレーション処置が行われている界面での温度を監視し得る。そのような監視によって、オペレータは、アブレーション部位の温度をより正確に制御することが可能になり得る。
上述のように、そのような温度監視は、光ファイバー302と光学的に結合された光読み出し機構を通じて行われ得る。この光読み出し機構は、光ファイバー302へ光を伝送しかつ光ファイバー302内に配置された1つ以上のFBGセンサ308からの反射光を検出し受信する。反射された光を受信すると、光読み出し機構によって、組織カテーテル界面で、その界面に設置された1つ以上のFBGセンサ308のそれぞれを通じて決定された局部温度またはin situ温度の情報がコード化される。
図4は、複数の光ファイバー402を備えた、図3Aに示したデバイス300の例示的な実施形態の側面図を示している。光ファイバー402は、カテーテルシャフト310の周囲に円周方向に隔置され得、図2に関連して論じた光ファイバー202と形態および機能の点で類似し得る。光ファイバー402は、均等に隔置されているように全体的に示しているが、光ファイバー402は、必要に応じて、相互に任意の距離間隔で、均等にまたは不均等に隔置され得ることが企図されている。さらに、本明細書に示す光ファイバー402は、バルーン316上に直線的に配置され得、腎神経調節デバイス300の近位端から、カテーテルシャフト310および/またはバルーン316の長手軸に全体的に平行な方向に延び得るが、これは必須ではない。光ファイバー402は、対応するFBGセンサ408を備え得る。さらに、光ファイバー402を3つ示しているが、3つより多いまたは少ない光ファイバー402を使用し得ることが企図されている。いくつかの例では、光ファイバー402の長さは変動し得るがこれは必須ではないことが企図されている。いくつかの実施形態では、光ファイバー402の数は、仮想電極318の数に対応し得るが、これは必須ではない。上述のように、ファイバーブラッググレーティングセンサ408は、処置対象領域で/処置対象領域周辺でアブレーション処置を実行する機能を果たす対応する仮想電極318に隣接して位置し得る。他の構成、光ファイバー402のサイジングおよび位置決めの変更も企図され得る。それに応じて、本出願において開示する構成は、決して限定するものと見なされる必要はない。
図5は、光ファイバー502を含む例示的な神経調節デバイスの遠位部分を示している。遠位端領域322、バルーン316、および仮想電極318の構造は、神経調節システム300に関して上述したものと形態および機能の点で類似し得る。例示的な実施形態では、光ファイバー502は、最初に、腎神経調節デバイスの近位端から延び得る。光ファイバー502は、カテーテルシャフトに沿って、全体的に直線的に、遠位端の方向に延び得る一方で、光ファイバー502は、偏向を始め、螺旋状構成を形成し得る。実際には、光ファイバー502は、まず、細長いシャフトの長手軸と略平行に延び、遠位端領域322の方向に螺旋状に巻き付く。光ファイバー502の遠位端領域は、光ファイバー502の一部が1つ以上の仮想電極318に隣接するようにバルーン316に巻き付けられ得る。いくつかの例では、光ファイバー502の一部は、仮想電極318のそれぞれに隣接して位置し得るが、これは必須ではない。光ファイバー502は、その長さに沿って位置付けられた1つ以上のFBGセンサ508を備え得ることが企図されている。いくつかの例では、1つ以上のFBGセンサ508は、個々のセンサ508が1つ以上の仮想電極318に隣接して位置するように、隔置され得るが、これは必須ではない。上述のように、複数のFBGセンサ508は、各FBGセンサ508が固有の反射波長を有するように、単一の光ファイバー502上に製造され得る。そのような波長分割多重送信により、複数のFBGセンサ508からの各反射シグナルは単一の光ファイバー502上で区別可能になる。従って、温度および/または他の状態は、単一の光ファイバーを用いて1つ以上の仮想電極318に隣接して監視され得る。
図6は、光ファイバー602を含むもう1つの例示的な神経調節デバイス600の遠位部分を示している。デバイス600は、カテーテルシャフト610と、カテーテルシャフト610の遠位端領域622に隣接して位置する電極614とを備え得る。電極614は、カテーテルシャフト610の遠位チップで形成され得るか、またはそうでなければカテーテルシャフト610の遠位チップを形成し得る。全体的には、電極614は、身体管腔にあるか、またはその近くにある対象組織を焼灼するように構成され得る。例えば、電極614は、腎動脈に隣接する腎神経を焼灼するために使用され得る。電極614は、様々であり得、電極線と接続し、最終的に、制御および電源構成要素と接続する複数のワイヤー(例えば、2本のワイヤー)などの複数の構造を備え得る。
目的の対象に隣接する位置にカテーテル610をより厳密に配置し、または導くために、カテーテル610は、偏向可能であるように構成され得る。より詳細には、カテーテルシャフト610は、選択的に屈曲することができる屈曲体630を含むチューブ部材620を備え得る。これにより、ユーザは電極614を身体管腔内の所望の位置/方向に設置することが可能になる。偏向を達成するために、1つ以上のプルワイヤーまたは作動部材650を屈曲体630と結合し得る。これにより、ユーザは、屈曲体630を偏向させるプルワイヤーの1つ以上を作動させ(例えば、「引き」)、その結果として、カテーテルシャフト610(例えば、電極614)を作動させることが可能になり得る。ここで、より詳細には、カテーテルシャフト610は屈曲し、必要に応じて、オペレータは電極614を血管壁に隣接して配置することが可能である。作動部材は、屈曲体630に押す/引く力を与える、例えば、屈曲体630を真っすぐにし、または偏向させるのに十分に剛性を有し得る。カテーテルの偏向をもたらし、または達成する作動機構の他の実施形態も企図され、当業者によって適用され得る。
身体管腔内でのカテーテルシャフト610の適切な設置をさらに支援するために、屈曲チューブ632は、例えば、屈曲体630の遠位端で、屈曲体630と結合され得る。屈曲チューブ632は、実質的に柔軟性のある構造を形成するように、その中に複数のスロット634が形成され得る。全体的には、屈曲チューブ632は、カテーテルシャフト610(例えば、電極614に隣接する)の遠位部分が管腔本体の壁に遭遇すると曲がることができるように、柔軟性があるように構成され得る。従って、屈曲チューブ632は、操作中にデバイス600の遠位端領域622が管腔本体の壁とかみ合ったとき/かみ合ったならば曲がることができ、電極614は、管腔本体の壁に沿って進むことが外傷なく可能になる。いくつかの実施形態では、屈曲体630および屈曲チューブ632は、互いに取り付けられている2つの全く異なった構造であるが、特定の実施形態では、それら2つは一体構造として作製され得る。
従って、様々なレベルの柔軟性はデバイス600の長さに沿って達成され得、より具体的には、カテーテルシャフト610は、これらのような特徴を通じて達成され得る。さらに、適用中にそのような特徴を操作しかみ合わせるための機構は、当業者に公知であり得る。多様な他の構成および配置も、本開示の範囲および趣旨から逸脱することなく同様の課題を遂行するために利用することができる。
FBGセンサ206に類似した、1つ以上のFBGセンサ608を含む、1つ以上の光ファイバー602は、デバイス600の長手方向の長さに沿って延在することができ、遠位端領域622近傍で実質的に終わる。光ファイバー602は、図2に関連して論じた光ファイバー202と形態および機能の点で類似し得る。いくつかの例では、光ファイバー602は、カテーテルシャフト610の長手軸に全体的に平行に延び得るが、これは必須ではない。光ファイバー602は、任意の所望の方法で、カテーテルシャフト610に沿って配置され得ることが企図されている。例えば、光ファイバー602のいくつかの部分は、螺旋状に巻き付けられ得る。FBGセンサ608は、電極614に隣接して配置され得、より具体的には、電極614と対応する血管壁との間に配置されるように構成される。光ファイバー602および/またはFBGセンサ608のそのような構成は、アブレーション処置中に組織が電極614に直面する界面での温度のより正確な監視が可能であり得る。この界面は、組織カテーテル界面と呼ぶ場合がある。いくつかの実施形態では、光ファイバー602の数は、例示的に示した2本の光ファイバー602よりも少ないまたは多い数で変動し得る。さらに、適用中、一般に、電極614の一部だけが血管壁に接触し得るため、1つの光ファイバー602だけが一度に使用され得るが、これは必須ではない。必要に応じて、各光ファイバー602は、光ファイバー602の長さに沿って隔置された2つ以上のFBGセンサ608を備え得ることがさらに企図されている。
上述のように、そのような温度監視は、光ファイバー602と光学的に結合された光読み出し機構を通じて行われ得る。この光読み出し機構は、光ファイバー602へ光を伝送しかつ光ファイバー602内に配置された1つ以上のFBGセンサ608からの反射光を検出し受信する。反射された光を受信すると、光読み出し機構によって、組織カテーテル界面で、その界面に設置された1つ以上のFBGセンサ608のそれぞれを通じて決定された局部温度またはin situ温度の情報がコード化される。
いくつかの実施形態では、カテーテルシャフト610はまた、医療デバイスと一般的に関連した複数の追加の特徴も含み得る。例えば、カテーテルシャフト610は、放射不透過性マーカまたはバンド、追加または代替のカテーテルシャフト構造(例えば、ルーメン、補強材、バルーン、または他のカテーテル構造を有するもの)、近位ハブおよびストレインリリーフなどを備え得る。
図7は、電極614およびカテーテルシャフト610の外面上に配置された複数の光ファイバー602を含むデバイス600の側面図を示している。光ファイバー602は、カテーテルシャフト610の周囲に円周方向に隔置され得る。光ファイバー602は、均等に隔置されているように全体的に示しているが、光ファイバー602は、必要に応じて、相互に任意の距離間隔で、均等にまたは不均等に隔置され得ることが企図されている。電極614の外面上に配置されたそのような全ての光ファイバー602は、FBGセンサ608をその中に埋め込むことができ、また、柔軟性があるようにも構成され得る。従って、光ファイバー602は、身体管腔内で操縦する際に、柔軟な動きに合わせるのに適している場合がある。さらに、上述のように、光ファイバー602は、デバイス600の長手方向の長さを少なくとも実質的に覆うように、デバイス600の長さに沿って延在し得る。
これまでに記載した全ての実施形態では、ヒト身体の部分と相互作用し得る他の構成部品と一緒に、本明細書に記載するアブレーションデバイスを製造するために使用される材料は、剛性および/または柔軟性のある材料を組み合わせてまたは単独で含み得る。従って、例示的な材料は、金属、ポリマー、合金、複合材料なども組み合わせてまたは単独で含み得る。
当業者ならば、本明細書において記載するデバイス300および600の異なる実施形態、それらの操作様式などは、本発明が動作する環境を単に代表するものであることを理解するであろう。従って、多様な代替形状の協調構成部品もまた、所望の対象部位でのアブレーション温度の監視の目的で代替として使用し得、本開示の範囲は限定されない。さらに、光ファイバー202、302、402、502、602は、適切に伸縮、伸長および収縮が可能であり得、操縦および位置決め中に柔軟な設置が可能である。より具体的には、本明細書において記載する光ファイバー202、302、402、502、602の構成は、他の医療用途にも適用可能であり得、従って、多様な他の医療デバイスを組み合わせて使用し得る。それらの医療デバイスとしては、遠隔地または到達が難しい場所での温度の監視を必要とし得る、生検鉗子、はさみ、砕石器、拡張器、他の焼灼具、および全てのデバイスが含まれ得る。
さらに、光ファイバー202、302、402、502、602、および702は、医療デバイスの外面に沿って、全体的に記載しているが、多様な他の非位置的構成および配置も企図され、考えられ得る。例えば、光ファイバー202、302、402、502、602は、デバイスの長さの少なくとも一部に沿って、デバイスのルーメンまたはデバイスの壁の中に延在し得る。従って、本開示の実施形態は、医療環境および/または非医療環境のどちらにも好適に適用可能である。さらに、上述の実施形態の特定の態様は、実践では、開示する実施形態の範囲および趣旨から逸脱することなく、選択的に共に使用されるか、または外される。
当業者ならば、本開示の主題を、本明細書において記載し企図する具体的な実施形態以外の多様な形態で表し得ることを理解するであろう。従って、添付の特許請求の範囲に記載する本開示の範囲および趣旨から逸脱することなく、形式および細部の逸脱は行われ得る。



  1. アブレーションを行うための医療システムであって、前記医療システムは、
    近位端領域および遠位端領域を有する細長いシャフトと;
    前記細長いシャフトの遠位端領域に隣接して配置されているアブレーション電極と;
    近位端および遠位端を有する第1の光ファイバーであって、前記細長いシャフトの外面に沿って延びるとともに1つ以上のファイバーブラッググレーティング(FBG)センサを備えている、第1の光ファイバーと;
    前記第1の光ファイバーと光学的に結合されている光読み出し機構であって、前記第1の光ファイバーへ光を伝送しかつ前記1つ以上のFBGセンサからの反射光を検出するように構成され、前記1つ以上のFBGセンサから検出された反射光によって前記1つ以上のFBGセンサのそれぞれにおける局部温度がコード化される、光読み出し機構と
    を備え、
    前記1つ以上のFBGセンサの少なくとも1つは、前記アブレーション電極に隣接して配置されている、医療システム。

  2. 前記第1の光ファイバーが、前記細長いシャフトの長手軸と略平行に延びている、請求項1に記載の医療システム。

  3. 前記第1の光ファイバーの遠位端が、前記細長いシャフトの遠位端領域に螺旋状に巻き付けられている、請求項1に記載の医療システム。

  4. 前記細長いシャフトの外面に沿って延びるとともに1つ以上の追加のファイバーブラッググレーティング(FBG)センサを備えている、1つ以上の追加の光ファイバーをさらに含んでなる、請求項1〜3のいずれか一項に記載の医療システム。

  5. 前記1つ以上の追加の光ファイバーが、前記細長いシャフトの周囲に円周方向に隔置されている、請求項4に記載の医療システム。

  6. 前記1つ以上のFBGセンサが、前記第1の光ファイバーの長さに沿って隔置されている、請求項1〜5のいずれか一項に記載の医療システム。

  7. アブレーションを行うための医療デバイスであって、前記医療デバイスは、
    遠位端領域を有する細長いシャフトと;
    前記遠位端領域に結合されているバルーンであって、導電層および非導電層を有する、バルーンと;
    前記バルーン内に配置された電極と;
    前記非導電層のない前記バルーンにおいて、同バルーンに沿ったある位置において画定されている仮想電極と;
    近位端および遠位端を有する第1の光ファイバーであって、前記細長いシャフトの外面に沿って延びるとともに1つ以上のファイバーブラッググレーティング(FBG)温度センサを備えている、第1の光ファイバーと;
    前記第1の光ファイバーと光学的に結合された光読み出し機構であって、前記第1の光ファイバーへ光を伝送しかつ前記1つ以上のFBG温度センサからの反射光を検出するように構成され、前記1つ以上のFBG温度センサから検出された反射光によって前記1つ以上のFBG温度センサのそれぞれにおける局部温度がコード化される、光読み出し機構と
    を備えた、医療デバイス。

  8. 前記1つ以上のFBG温度センサの少なくとも1つが、前記仮想電極に隣接して配置されている、請求項7に記載の医療デバイス。

  9. 前記1つ以上のFBG温度センサが、前記第1の光ファイバーの長さに沿って隔置されている、請求項7〜8のいずれか一項に記載の医療デバイス。

  10. 1つ以上の追加の仮想電極をさらに含んでなる、請求項7〜9のいずれか一項に記載の医療デバイス。

  11. 前記1つ以上のFBG温度センサの少なくとも1つが、各仮想電極に隣接して配置されている、請求項10に記載の医療デバイス。

  12. 前記1つ以上のFBG温度センサの少なくとも1つが各仮想電極に隣接して配置されるように、前記第1の光ファイバーの遠位端が、前記バルーンに螺旋状に巻き付けられている、請求項11に記載の医療デバイス。

  13. 前記細長いシャフトの外面に沿って延びるとともに1つ以上の追加のファイバーブラッググレーティング(FBG)温度センサを備えている、1つ以上の追加の光ファイバーをさらに含んでなる、請求項7〜11のいずれか一項に記載の医療デバイス。

  14. 偏向可能な医療デバイスであって、前記偏向可能な医療デバイスは、
    遠位端領域を有するカテーテルシャフトと;
    前記カテーテルシャフトの遠位端領域に隣接して配置されているアブレーション電極と;
    前記カテーテルシャフトと結合された偏向機構であって、偏向体および前記偏向体と結合されたプルワイヤーを備えている、偏向機構と;
    前記偏向機構に隣接して配置されている屈曲部材と;
    近位端および遠位端を有する第1の光ファイバーであって、前記カテーテルシャフトの外面に沿って延びるとともに1つ以上のファイバーブラッググレーティング(FBG)温度センサを備えている、第1の光ファイバーと;
    前記第1の光ファイバーと光学的に結合された光読み出し機構であって、前記第1の光ファイバーへ光を伝送しかつ前記1つ以上のFBG温度センサからの反射光を検出するように構成され、前記1つ以上のFBG温度センサから検出された反射光によって前記1つ以上のFBG温度センサのそれぞれにおける局部温度がコード化される、光読み出し機構と
    を備えた、偏向可能な医療デバイス。

  15. 前記カテーテルシャフトの外面に沿って延びるとともに1つ以上の追加のファイバーブラッググレーティング(FBG)温度センサを備えている1つ以上の追加の光ファイバーをさらに含んでなり、前記第1の光ファイバーおよび前記1つ以上の追加の光ファイバーが前記カテーテルシャフトの周囲に円周方向に隔置されている、請求項14に記載の偏向可能な医療デバイス。

 

 

Patent trol of patentswamp
類似の特許
紫外光照明用途に用いるための、角度無依存の一様強度を有する、光拡散性光ファイバが、そのようなファイバを作製する方法とともに、明細書に開示される。光拡散性ファイバは、散乱層を含む多くの層で被覆されたシリカベースガラスコアで構成される。いくつかの実施形態にしたがえば、複数本の光拡散性ファイバが束ね合わされて外被の内部に収められる。外被は、散乱サイトをつくり込むことができ、あるいは外被上に配された散乱層を有することができる。
様々な実施例では、光ファイバ(11)は、誘導ラマン散乱若しくは誘導ブリルアン散乱又は両方の閾値を上昇させるように選ばれた相対的に広い面積を有するコアを含み、前記コアは、高いアスペクト比で伸張する断面を有し、かつ、第1屈折率を有する。前記コアは、速い軸方向では狭く、かつ、遅い軸方向では広い。その結果、前記ファイバは、前記速い軸方向では機械的に可撓性を有し、かつ、前記遅い軸方向では機械的に剛性を有する。
光拡散性光ファイバ束、光拡散性光ファイバ束を含む照明システム及び光拡散性光ファイバ束をポリマー光ファイバに取り付ける方法が開示される。光拡散性光ファイバ束(500)は透光性外被(502)及び、透光性外被内に配置された、複数本の光拡散性光ファイバ(100)を含む。複数本の光拡散性光ファイバのそれぞれは、複数のナノサイズ空孔(107)を含むガラスコアを有する。複数本の光拡散性光ファイバは透光性外被の長さに沿って、複数本の光拡散性光ファイバが絡み合わないように、延びる。
様々な実施例では、光ファイバモジュール(100)は、第1端部(102)、第2端部(104)、及び、前記第1端部(102)と前記第2端部(104)との間にねじれ部分(106)を有する光ファイバ(101)を含む。前記ねじれ部分(106)によって、前記光ファイバ(101)は、2つの直交する横方向の曲げ自由度を供することが可能となる。前記ねじれ部分は光学歪みを有する。当該モジュール(100)は、前記光学歪みを少なくとも部分的に補償するように構成される補償装置(108)、及び、前記ねじれ部分を含む前記光ファイバ(101)の少なくとも一部を格納するように構成される筐体(110)をさらに有する。
本発明は、概して、像を捕捉および/または投影する際に使用するためのコンパクト結像システムに関し、より具体的には、複数のファイバコアを介した像処理を伴う構成に関する。一実施形態は、それぞれ、少なくとも1つの電磁放射源に動作可能に結合され、第1の導波管および第2の導波管からの出力が、像の少なくとも一部を形成するために、1つ以上の軸に沿って変調および走査される、輝度であるように構成される、第1の導波管および第2の導波管を備える、電磁結像放射を走査するためのコンパクトシステムを対象とする。
照明ストリップ100であって、前記照明ストリップの長さ方向に延在し、前記照明ストリップの幅方向に薄い縁端部124から厚い縁端部122へテーパーがついているテーパー部分を持つ光導波路120と、 前記光導波路に組み込まれ、前記光導波路内へ前記長さ方向に光を発するよう構成される少なくとも1つの固体照明素子110と、発せられた前記光を前記テーパー部分の前記薄い縁端部へ向け直すための、前記テーパー部分の前記厚い縁端部上の光散乱パターン130とを有する照明ストリップが開示されている。このような照明ストリップ100を含む照明システム、パネル支持素子210及びモジュール式パネルシステム200も開示されている。
照明器具は、中央部分と、それぞれ第1および第2の方向に沿って中央部分から離れるように延伸した第1および第2の別個の側方部分とを含む導波体を有する。中央部分は結合部を含み、結合部に隣接してLEDが配設され、結合部を介して導波体へと指向される光を発生させるように構成されている。LEDには電源回路により給電が行われ、導波体は、側方部分から光を抽出する複数の光抽出形体を含む。
マルチコアファイバを位置合せする位置合せブロックは、前面及び後面を備えた本体を有し、第1の面の前部開口部と後面の後部開口部との間に延在する細孔を含む。細孔は、マルチコアファイバ位置合せ面に対応する位置合せ面を含む内周を有している。前部開口部は、マルチコアファイバが位置合せブロック本体に対して非長手方向に移動しないように、マルチコアファイバの周囲に密嵌するような形状である。後部開口部は、マルチコアファイバの位置合せブロック本体に対する選択された量の非長手方向移動を可能にするように、マルチコアファイバの周囲に嵌合するような形状である。細孔は、後部開口部と前部開口部との間にテーパー状遷移部を提供する。細孔に沿ったマルチコアファイバの移動により、マルチコアファイバコアを位置合せブロック本体に対して位置合せするように、マルチコアファイバ位置合せ面が細孔位置合せ面に対して付勢される。
【課題】高密度波長分割多重(DWDM)用のハイパワー化ダブルクラッド(DC)・ポンプ・イッテルビウム・フリーのLバンド・エルビウム・ドープ・ファイバ増幅器(EDFA)を提供すること。
【解決手段】DCポンプ・イッテルビウム・フリーのLバンドEDFAは、低屈折率大直径コアを有する1本のDCエルビウム・ドープ・ファイバ(EDF)を含む。いくつかの実施形態では、DC−EDFはまた、トレンチを含み、このトレンチは、半径方向でクラッドの外側に配置され、それによって、単一モード挙動を依然として効果的に維持しながらクラッド吸収を増加させる。
【選択図】図1
照明装置 // JP2016157553
【課題】光束利用率の低下と発光ムラを抑制しつつ導光レンズを面発光させる。
【解決手段】照明装置1は、第一LED21と、当該第一LED21からの光を導光させつつ発光する導光レンズ3とを備える。導光レンズ3は、左右方向に沿うとともに後面に複数の反射カット41aを有する板状の第一発光部41と、当該第一発光部41の右端部に設けられた第一導光部51とを有する。第一導光部51は、第一発光部41の厚さ方向に当該第一発光部41よりも突出しつつ、当該第一発光部41の右端部に沿って延在するように設けられ、下端面のうち第一発光部41よりも突出した部分に第一LED21が対向配置され、右端面のうち第一発光部41の右方に位置する部分に、当該第一導光部51の延在方向に沿って並設された複数の反射カット51aを有する。
【選択図】図2
To top