(57)【要約】【課題】計測装置の検出精度を向上させることが可能な変換アダプタ、計測ユニット、医療装置および訓練装置を提供する。【解決手段】変換アダプタ２０は、可撓性を有する線状体１および第１鞘２１を受け入れ可能な第１貫通孔３を有し、第１貫通孔３の内壁により線状体１を支持し、線状体１の湾曲の度合いに応じて線状体１に作用する長手軸方向の圧縮および引張力を計測する計測装置２の前段に設けられる。変換アダプタ２０は、第２貫通孔３０が形成された本体部２３を備える。第２貫通部３０は、後段端部側に位置し第１鞘２１を受け入れ可能な第１部分３１と、前段端部側に位置し第１鞘２１よりも大きな外径を有する第２鞘２２を受け入れ可能な第２部分３２とを含む。線状体１の先端を第２鞘２２に収納した状態で第２貫通孔３０に通すことで、線状体１の先端を収納する第２鞘２２を第１鞘２１に置き換えることが可能である。【選択図】図４
2014073318.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有する線状体および前記線状体の先端を収納する第１鞘を受け入れ可能な第１貫通孔を有し、前記第１貫通孔の内壁により前記線状体を支持し、前記第１貫通孔内における前記線状体の湾曲の度合いに応じて前記線状体に作用する長手軸方向の圧縮力および引張力を計測する計測装置の前段に設けられる変換アダプタであって、
前段側から後段側に向かって前記線状体を挿通するための第２貫通孔が形成された本体部を備え、
前記第２貫通孔は、
前記第２貫通孔の後段の端部側に位置し、前記第１鞘を受け入れ可能な第１部分と、
前記第２貫通孔の前段の端部側に位置し、前記第１鞘よりも大きな外径を有する第２鞘を受け入れ可能な第２部分とを含み、
前記線状体の先端を前記第２鞘に収納した状態で、前記第２貫通孔の前段の端部側から前記第２貫通孔に前記線状体を通すことで、前記線状体の先端を収納する前記第２鞘を前記第１鞘に置き換えることが可能な変換アダプタ。
【請求項２】
前記第２部分は、前記第１部分よりも大きな孔径を有し、
前記第２部分と前記第１部分との間に段差部が形成された、請求項１に記載の変換アダプタ。
【請求項３】
前記第２部分は、前記第２貫通孔の後段側に向かって孔径が小さくなるテーパ形状を有する、請求項１に記載の変換アダプタ。
【請求項４】
前記第１鞘と前記本体部とを一体化した状態で、前記第２部分に前記第２鞘を挿入することが可能である、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の変換アダプタ。
【請求項５】
前記本体部の前段に配置され、前記第２鞘を固定する固定部をさらに備え、
前記固定部は、前記第２鞘を挟み込んで固定する複数の弾性体を含む、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の変換アダプタ。
【請求項６】
前記本体部の前段に配置され、前記第２鞘を固定する固定部をさらに備え、
前記固定部は、前記第２鞘を挿通するための第３貫通孔が形成された弾性体を含み、
前記弾性体は、前記第３貫通孔の径方向に圧縮されることで前記第２鞘を固定する、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の変換アダプタ。
【請求項７】
可撓性を有する線状体および前記線状体の先端を収納する第１鞘を受け入れ可能な第１貫通孔を有し、前記第１貫通孔の内壁により前記線状体を支持し、前記第１貫通孔内における前記線状体の湾曲の度合いに応じて前記線状体に作用する長手軸方向の圧縮力および引張力を計測する計測装置と、
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の変換アダプタとを備えた、計測ユニット。
【請求項８】
請求項７に記載の計測ユニットを備えた、医療装置。
【請求項９】
請求項７に記載の計測ユニットと、
前記線状体に作用する圧縮力および引張力を変化させるシミュレータとを備えた、訓練装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変換アダプタ、計測ユニット、医療装置および訓練装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
可撓性を有する線状体は、体内の管の中へ挿入される線状の医療器具として実用化されている。たとえば、血管、尿管、気管支、消化管あるいはリンパ管などの体内にある管に挿入されるガイドワイヤやカテーテル、また、動脈瘤を塞栓するための塞栓用コイルが先端に付いたワイヤなどが知られている。これらの線状体を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。
【０００３】
線状体が挿入される管は必ずしも直線状ではなく、部分的に屈曲および分岐をしている場合が多い。また、管の径は必ずしも一定ではなく、管自体が細くなっていたり、血管内に生じる血栓などの管内部にある障害物によって管の径が細くなっていたりする場合がある。しかし、従来の線状体では、線状体の進行方向前方の状況を検知する手段がなく、線状体の操作を操作者の勘に頼らざるを得ず、体外からの誘導操作には熟練が必要であった。そこで、線状体の進行方向前方における障害物の存在を検知する装置として、線状体の先端に圧力センサを設ける装置が開示されている（たとえば特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、線状体の先端に圧力センサを設ける装置は、特に極細の線状体については実現性に困難を伴う。たとえば脳血管に挿入するガイドワイヤの場合、その直径は０．３５ｍｍ程度であり、このような極細の線状体の先端に小型の圧力センサを設けることは困難である。また、圧力センサの信号を外部に取り出すために、線状体の中に配線を挿通するのは、さらなる困難を要する。
【０００５】
また、線状体が挿入される管が屈曲している場合、および管の径が細くなっている場合には、線状体の挿入抵抗は、管との摩擦の影響を受ける。よって、線状体の先端に設ける圧力センサの出力と、操作者の挿入時の力覚とが必ずしも一致しない場合がある。したがって、線状体の先端に圧力センサを設ける装置を用いる場合においても、操作者が外部において指先で把持した線状体の挿入抵抗の力覚情報に基づいて、すなわち操作者の勘に頼って、線状体の操作を実施することになる。その上、操作者の力覚は操作者しか知ることができないため、熟練操作者の手技を定量化し経験の少ない操作者へ伝授するのは困難である。
【０００６】
さらに、異なる用途に適応するための種々の形状および材質を有する線状体を用意し、それぞれに圧力センサを設けることは、不経済であり、製造コストの増大を招く。
【０００７】
このような問題を解決するための技術として、特許文献２には、以下のような構成が開示されている。すなわち、可撓性を有する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であって、線状体が貫通する貫通孔が形成される本体を備え、線状体に長手軸方向の圧縮力が作用するとき、貫通孔の内部において線状体が所定の方向へ湾曲する。また、線状体の湾曲の度合いを検出するセンサを備える。また、センサによって検出される線状体の湾曲の度合いを、線状体に作用する長手軸方向の圧縮力へ変換する、変換回路を備える。そして、貫通孔の内壁には、貫通孔に沿って本体を貫通するように、溝が形成される。
【０００８】
特許文献２に記載の構成は、線状体に作用している圧縮力を測定するものである。一方、線状体に作用している圧縮力および引張力の両方を測定する技術として、たとえば、特許文献３には、特許文献２と同様の基本的構造を有する計測装置であって、上記センサによって検出された線状体の湾曲度合いを、上記線状体に作用する圧縮力および引張力に変換するための変換回路を備えたものが開示されている。上記変換回路は、上記線状体に圧縮力および引張力が作用していないときの上記線状体の湾曲度合いと比べて上記線状体の湾曲度合いが増加した場合には、検出された上記湾曲度合いを上記線状体に作用する圧縮力に変換し、上記線状体に圧縮力および引張力が作用していないときの上記線状体の湾曲度合いと比べて上記線状体の湾曲度合いが減少した場合には、検出された上記湾曲度合いを上記線状体に作用する引張力に変換する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１０−２６３０８９号公報
【特許文献２】特開２００８−０６４５０８号公報
【特許文献３】国際公開第２０１１／０３３９８５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
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法である脳動脈瘤コイル塞栓術において、特許文献２または３に記載の発明が用いられる。脳動脈瘤コイル塞栓術に用いられるコイルには、ワイヤ部の先頭に取り付けられた使用前のコイルを収納する鞘が設けられている。上記鞘の外径は、ワイヤ部の外径よりも大きい。よって、特許文献２，３に記載の発明では、鞘を通過させるための通路がセンサ本体に設けられている。
【００１１】
ここで、センサ本体の中央部においては、使用前のコイルを収納した鞘を通過させる溝部と、圧縮力および引張力の測定時にワイヤ部を通過させる空間とが別に設けられている。ワイヤ部を通過させる空間は、溝部に対して狭いため、センサ本体の中央部においては、圧縮力および引張力の測定時に線状体の移動方向を十分に拘束することができる。しかし、センサ本体の出入口部においては、ワイヤ部よりも大きな外径を有する鞘を通過させるだけの開口を確保することにより、圧縮力および引張力の測定時に線状体の移動方向を十分に拘束することが困難となる。そのため、出入口部で、線状体と出入口部との接触位置にバラツキが生じる。この接触位置のバラツキは、検出精度を悪化させる要因となる。
【００１２】
なお、鞘の外径寸法は、コイル部の大きさによって決まる。コイル部の外径寸法は、脳動脈瘤の大きさに起因する。そのため、鞘の外径寸法は一意に決定することができず、センサの出入口部は全ての鞘に対応できる寸法にする必要があった。よって、センサの出入口部は、大きくなりやすい傾向にあった。
【００１３】
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、計測装置の検出精度を向上させることが可能な変換アダプタ、計測ユニット、医療装置および訓練装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係る変換アダプタは、可撓性を有する線状体および線状体の先端を収納する第１鞘を受け入れ可能な第１貫通孔を有し、第１貫通孔の内壁により線状体を支持し、第１貫通孔内における線状体の湾曲の度合いに応じて線状体に作用する長手軸方向の圧縮力および引張力を計測する計測装置の前段に設けられる変換アダプタであって、前段側から後段側に向かって線状体を挿通するための第２貫通孔が形成された本体部を備える。上記第２貫通孔は、第２貫通孔の後段の端部側に位置し、第１鞘を受け入れ可能な第１部分と、第２貫通孔の前段の端部側に位置し、第１鞘よりも大きな外径を有する第２鞘を受け入れ可能な第２部分とを含む。上記線状体の先端を第２鞘に収納した状態で、第２貫通孔の前段の端部側から第２貫通孔に前記線状体を通すことで、線状体の先端を収納する第２鞘を第１鞘に置き換えることが可能である。
【００１５】
なお、本明細書において、「前段」は線状体が先に通される側を意味し、「後段」は線状体が後に通される側を意味する。
【００１６】
１つの実施態様では、上記変換アダプタにおいて、第２部分は、第１部分よりも大きな孔径を有し、第２部分と第１部分との間に段差部が形成される。
【００１７】
１つの実施態様では、上記変換アダプタにおいて、第２部分は、第２貫通孔の後段側に向かって孔径が小さくなるテーパ形状を有する。
【００１８】
１つの実施態様では、上記変換アダプタにおいて、第１鞘と本体部とを一体化した状態で、第２部分に第２鞘を挿入することが可能である。
【００１９】
１つの実施態様では、上記変換アダプタにおいて、本体部の前段に配置され、第２鞘を固定する固定部をさらに備える。上記固定部は、第２鞘を挟み込んで固定する複数の弾性体を含む。
【００２０】
１つの実施の態様では、上記変換アダプタにおいて、本体部の前段に配置され、第２鞘を固定する固定部をさらに備える。固定部は、第２鞘を挿通するための第３貫通孔が形成された弾性体を含む。上記弾性体は、第３貫通孔の径方向に圧縮されることで第２鞘を固定する。
【００２１】
本発明に係る計測ユニットは、可撓性を有する線状体および線状体の先端を収納する第１鞘を受け入れ可能な第１貫通孔を有し、第１貫通孔の内壁により線状体を支持し、第１貫通孔内における線状体の湾曲の度合いに応じて線状体に作用する長手軸方向の圧縮力および引張力を計測する計測装置と、上記変換アダプタとを備える。
【００２２】
本発明に係る医療装置は、上記計測ユニットを備える。
本発明に係る訓練装置は、上記計測ユニットと、線状体に作用する圧縮力および引張力を変化させるシミュレータとを備える。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、計測装置の検出精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態１に係る計測ユニットの斜視図である。
【図２】図１における計測装置の本体の内部の構造を示す断面模式図である。
【図３】脳動脈瘤コイル塞栓術用のコイルの構成を示す図である。
【図４】計測ユニットに鞘を貫通させた状態を示す断面模式図である。
【図５】計測装置に線状体を貫通させた状態を示す断面模式図である。
【図６】計測装置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７】変換アダプタ内でコイル部が移動する状態を説明する図である。
【図８】図７の拡大図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る変換アダプタの断面模式図である。
【図１０】本発明の実施の形態３に係る変換アダプタの断面模式図である。
【図１１】図１０におけるＸＩ−ＸＩ断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態４に係る固定部材の断面図である。
【図１３】計測ユニットを人体の管の中へ挿入される線状の医療器具に使用する例を示す模式図である。
【図１４】計測ユニットを人体を模擬する訓練用シミュレータに取り付けて使用する例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に、本発明の実施の形態について説明する。なお、同一または対応する部分に同一の参照符号を付し、その説明を繰り返さない場合がある。
【００２６】
なお、以下に説明する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、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。また、以下の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、以下に複数の実施の形態が存在する場合は、特に記載がある場合を除き、各々の実施の形態の特徴部分を適宜組み合わせることは、当初から予定されている。
【００２７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る計測ユニットの斜視図である。図１に示すように、本実施の形態に係る計測ユニット１００は、計測装置本体２と変換アダプタ２０とによって構成される。計測装置本体２は、可撓性を有する線状体１を挿通する貫通孔３を有する。変換アダプタ２０は、計測装置本体２の前段に配置され、可撓性を有する線状体１を挿通する貫通孔３０を有する。
【００２８】
図２は、計測装置本体２の内部の構造を示す断面模式図である。図２に示すように、貫通孔３は、線状体１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４Ａ，４Ｂを有する。貫通孔３は、その両端部において線状体１の長手軸方向以外への移動を規制する拘束部５Ａ，５Ｂを有する。拘束部５Ａ,５Ｂは、計測装置本体２の内壁により構成され、線状体１を支持する。
【００２９】
貫通孔３は、貫通孔３の内部において線状体１が円弧状に湾曲し、線状体１に作用する圧縮力および引張力に応じて線状体１の湾曲度合いが変化することを許容するように形成されている。すなわち、貫通孔３は、線状体１に長手軸方向の圧縮力および引張力が作用していないとき、貫通孔３の内部の検出部６において円弧状に湾曲するように形成されている。また、貫通孔３は、線状体１に圧縮力が作用するとき、線状体１に圧縮力および引張力が作用していないときと比べて線状体１の湾曲度合いが増加し、線状体１に引張力が作用するとき、線状体１に圧縮力および引張力が作用していないときと比べて線状体１の湾曲度合いが減少するように形成されている。
【００３０】
このような構成により、線状体１に作用する長手軸方向の圧縮力および引張力が非常に小さい場合でも、正確に圧縮力および引張力を検出することができる。
【００３１】
計測装置本体２は、線状体１に長手軸方向の圧縮力および引張力が作用するときに、貫通孔３の内部における線状体１の湾曲方向を規定する。すなわち、貫通孔３は、２つの拘束部５Ａ，５Ｂの間で曲がっており、線状体１が貫通孔３を挿通すると湾曲形状となる。また貫通孔３は、その内部の２つの拘束部５Ａ，５Ｂの間において、内壁７Ａ，７Ｂが内壁８から離れて貫通孔３の径が広げられた、検出部６を成すように形成される。内壁７Ａ，７Ｂは、線状体１の湾曲の外側に位置する。
【００３２】
検出部６では、紙面と平行方向の線状体１の動作を拘束しないようになっている。検出部６において、貫通孔３の紙面と垂直方向の幅は線状体１の直径よりもわずかに大きく（たとえば線状体１の直径の１０５％〜１２０％）、線状体１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、検出部６において、線状体１の長手軸方向に垂直な断面における貫通孔３の断面形状は、長方形状である。これらによって、貫通孔３の内部における線状体１の湾曲方向を規定し、線状体１に長手軸方向の圧縮力および引張力が作用するときの線状体１の湾曲の山の高さ、すなわち内壁８から線状体１までの距離が定まるように、線状体１を位置決めしている。
【００３３】
貫通孔３の内壁８に沿って計測装置本体２を貫通するように、溝部９が形成される。溝部９は、線状体１の直径よりも大きな径を持ち、後述する鞘２１を通す。また、線状体１の湾曲度合いを測定するときに、検出部６において線状体１が通過しない部分に溝部９は設けられている。すなわち、溝部９は、線状体１の湾曲方向と反対側に設けられている。
【００３４】
ここで拘束部５Ａ、５Ｂの延在方向に垂直な断面の寸法は、溝部９の断面寸法と同一である。溝部９の断面寸法が大きい場合には、拘束部５Ａ，５Ｂの延在方向に垂直な断面寸法も大きくなり、線状体１と拘束部５Ａ，５Ｂとの接触バラツキは大きくなる。接触バラツキは、検出精度に影響する。溝部９の断面寸法を小さくすることで、拘束部５Ａ，５Ｂの延在方向に垂直な断面寸法を小さくでき、接触バラツキを小さくすることができる。その結果検出精度を向上させることができる。
【００３５】
検出部６には、検出部６における貫通孔３の断面を横断するように、ラインセンサ１０が配置されている。ラインセンサ１０は、貫通孔３の内壁８から、内壁８に対向する貫通孔３の内壁を構成する後述する凹部７Ｃの内部に亘るように、検出部６の内部を横断して配置されている。ラインセンサ１０は、検出部６において、線状体１に長手軸方向の圧縮力および引張力が作用するときに線状体１が円弧状に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。
【００３６】
検出部６の内壁７Ａと内壁７Ｂとの間には凹部７Ｃが形成される。凹部７Ｃは、検出部６の内壁７Ａと内壁７Ｂとの間における貫通孔３の内壁が内壁８からより離れるように、計測装置本体２の外部側に向かって貫通孔３の内壁が窪んで形成されている。
【００３７】
検出部６の壁部は、貫通孔３の内側に向かって凸の曲面形状である内壁７Ａ，７Ｂと、凹部７Ｃとを組み合わせた形状に成形されている。このような検出部６の形状により、検出部６において、線状体１に長手軸方向の圧縮力が作用して線状体１が湾曲するとき、線状体１の湾曲の外側にある貫通孔３の内壁（すなわち、内壁７Ａおよび内壁７Ｂ）に沿って、線状体１が湾曲できる。また線状体１の一部は、内壁７Ａおよび内壁７Ｂ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、線状体１が内壁７Ａ，７Ｂから離れる点である接点間の距離は減少する。
【００３８】
そのため、検出部６内部で線状体１が座屈することを抑制できる。すなわち、座屈荷重の小さな線状体１を用いる場合でも、線状体１が検出部６において座屈することなく湾曲するため、線状体１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、線状体１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。
【００３９】
次に、本実施の形態に係る計測装置ユニットによって長手軸方向の圧縮力および引張力を計測できる線状体の例として、動脈瘤塞栓用のワイヤの構造について説明する。図３は、脳動脈瘤コイル塞栓術用のコイルの構成を示す図である。図３に示すように脳動脈瘤コイル塞栓術用のコイルは、塞栓に使用されるコイル部１１と、コイル部１１を送り込むためのデリバリーワイヤ部１２とを含む。デリバリーワイヤ部１２は線状体１に相当する。脳動脈瘤コイル塞栓術用のコイルは、瘤のサイズに合わせた螺旋形状または籠型形状を有し、また、カテーテルに挿入しやすいように、使用前は、図３に示すようにまっすぐに伸ばされている。また、コイル部１１は柔軟であるため、使用前は鞘２２に収められている。鞘２２の外径は、デリバリーワイヤ部１２の直径よりも大きい。
【００４０】
次に、図４を用いて、コイル部を人体に挿入する際の、計測ユニットの使用状態を説明する。図４は、計測ユニットに鞘を貫通させた状態を示す断面模式図である。カテーテルを経由してコイル部１１を人体に挿入する場合、図４に示すように、計測装置本体２と変換アダプタ２０と鞘２１と鞘２２とが配置される。
【００４１】
変換アダプタ２０において、先端にコイル部１１が取り付けられたデリバリーワイヤ部１２が収納された鞘２２が本体部２３に挿入される。鞘２１の一方側は鞘２２を挿入した側と反対側から本体部２３に挿入され、鞘２１の他方側は計測装置本体２の貫通孔３に挿通され、入力ポート４Ｂ、拘束部５Ｂ、溝部９、拘束部５Ａ、出力ポート４Ａを通って、図示しないカテーテルの入口と合わせられる。デリバリーワイヤ部１２を押進め、変換アダプタ２０内で鞘２２から鞘２１へコイル部１１を移動させる。さらにデリバリーワイヤ部１２を押進め、鞘２１からカテーテル内にコイル部１１を移動させる。そして、コイル部１１がカテーテル内に完全に入ると、鞘２１を計測装置本体２から抜いて、デリバリーワイヤ部１２を操作する。計測装置本体２の内部に残されたデリバリーワイヤ部１２は、その剛性が低いため湾曲する。デリバリーワイヤ部１２は鞘２１より細いため、湾曲したデリバリーワイヤ部１２は、溝部９から検出部６へ移動する。
【００４２】
コイル塞栓術においては、破裂しやすい動脈瘤の中にコイル部１１を密に詰めることから、動脈瘤に過度な力を加えないために、デリバリーワイヤ部１２を挿入する際の挿入力すなわち線状体に作用している圧縮力を測定することが重要である。
【００４３】
また、コイル部１１を離脱した後にデリバリーワイヤ部１２を引き抜くときにおいて、コイル部１１は柔軟であるので、無理に引き抜くと伸びてしまう。このため、過度な引張力をコイル部１１に作用させることなくコイル部１１の引き抜き操作を行なうことが重要となる。
【００４４】
本実施の形態に係る計測装置は、上記圧縮力および上記引張力を計測するための装置である。
【００４５】
図５は、計測装置本体に線状体を貫通させた状態を示す断面模式図である。デリバリーワイヤ部１２（線状体１）に圧縮力が作用するとき、デリバリーワイヤ部１２は貫通孔３の検出部６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８からデリバリーワイヤ部１２までの距離が増加する。一方、デリバリーワイヤ部１２（線状体１）に引張力が作用するとき、引張力の増加に伴って湾曲の山の高さ、すなわち内壁８からデリバリーワイヤ部１２までの距離が減少する。このようにして、湾曲の山の高さ、すなわち湾曲の度合いをセンサによって検出する。そして予め決定された湾曲の山の高さとデリバリーワイヤ部１２（線状体１）に作用する圧縮力および引張力との相関関係に基づき、湾曲の度合いを図示しない変換回路によってデリバリーワイヤ部１２（線状体１）に作用する圧縮力および引張力へ変換することによって、圧縮力および引張力を計測することが可能となる。
【００４６】
図６は、計測装置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。上述のようにコイル部１１をカテーテルに移動させた後、鞘２１を取り除いた状態においては、デリバリーワイヤ部１２は、溝部９から検出部６に移動する。湾曲の度合いを検出するセンサとしては、ラインセンサ１０（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）を用いることができる。検出部６を挟んでラインセンサ１０と対向する位置に配置される図示しない光源器が発する光をラインセンサ１０が受けるとき、ある受光素子と光源器との間にデリバリーワイヤ部１２があり、光源器が発する光をデリバリーワイヤ部１２が遮ることによりその受光素子の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、デリバリーワイヤ部１２の位置を特定し、デリバリーワイヤ部１２の湾曲の山の高さ、すなわち湾曲の度合いを検出することができる。デリバリーワイヤ部１２の像をラインセンサ１０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。図６においては、たとえばセルフォック（登録商標）レンズのようなレンズ１３が、検出部６とラインセンサ１０との間に配されている。
【００４７】
（変換アダプタの動作）
次に、図７，図８を参照して、本発明の実施の形態１に係る変換アダプタ内の動作を説明する。図７は、変換アダプタ内でコイル部１１が移動する状態を説明する図である。すなわち、デリバリーワイヤ部１２の先端に取り付けられたコイル部１１を収納する鞘２２が鞘２１に置き換えられる状態を説明する図である。図８は、図７の拡大図である。
【００４８】
変換アダプタ２０の本体部２３には、可撓性を有する線状体を挿通する貫通孔３０が設けられている。貫通孔３０は、鞘２１を挿入可能な第１部分３１と、鞘２２を挿入可能な第２部分３２を有する。鞘２２の外径は、鞘２１の外径よりも大きく、第２部分３２の孔径は第１部分３１の孔径よりも大きい。第１部分３１と第２部分３２との間には、段差部が形成されている。第１部分３１および第２部分３２の形状は、鞘２１および鞘２２の形状に応じて、円筒状または柱状となる。
【００４９】
貫通孔３０において、前段の端部から挿入された鞘２２と後段の端部から挿入された鞘２１は、互いに各々の端面を向かい合わせるように配置されている。また鞘２１と鞘２２とは軸方向が同一となるように配置される。
【００５０】
鞘２１と鞘２２との軸方向を同一とすることで、デリバリーワイヤ部１２を押進め、コイル部１１を鞘２２から鞘２１に容易に移動させることができる。
【００５１】
コイル部１１は、金属材料で構成されるのが好ましい。コイル部１１を構成する金属材料としては、たとえば、ステンレス鋼、超弾性合金、コバルト系合金や、金、白金、タングステン等の貴金属またはこれらを含む合金が挙げられる。
【００５２】
また、変換アダプタ２０に鞘２１，２２を挿入する場合、先に鞘２１を変換アダプタ２０および計測装置本体２に挿入し、変換アダプタ２０、計測装置本体２および鞘２１を一体化させた状態で、鞘２２を変換アダプタ２０に挿入してもよい。このような構成とすることによって、鞘２１が変換アダプタ２０から抜け落ちることがなくなり、変換アダプタ２０と鞘２１の両方を固定する必要がなくなるので、術者の取り扱いが容易になる。
【００５３】
（効果）
本実施の形態に係る変換アダプタによれば、デリバリーワイヤ部１２（線状体）の先端に取り付けられたコイル部１１を収納する鞘２２を外径の小さい鞘２１に置き換えることができるので、計測装置本体２において、鞘２１を挿入するための通路であり、かつデリバリーワイヤ部１２の動作を拘束する拘束部５Ａ，５Ｂの寸法を小さくすることができる。拘束部５Ａ，５Ｂの寸法が小さくなれば、デリバリーワイヤ部１２と計測装置本体２の接触バラツキが低減し、計測装置の検出精度を高めることができる。
【００５４】
また、本実施の形態に係る変換アダプタ２０を用いることで、コイル１１部が大きく、外径が大きな鞘２２を計測装置本体２に挿入できない場合でも、容易に外径の小さな鞘２１にコイル部１１を移し替えることができ、計測装置本体２に外径の小さな鞘２１を挿入し、コイル部１１をカテーテルに導くことができる。
【００５５】
なお、第２部分３２の孔径は、デリバリーワイヤ部１２（線状体）の直径の３倍以上であり、第１部分３１の孔径はデリバリーワイヤ部１２の直径の３倍未満であることが好ましい。
【００５６】
（実施の形態２）
図９は、本発明の実施の形態２に係る変換アダプタの断面図模式図である。本実施の形態に係る変換アダプタ２０は、第２部分３２に関する変形例である。
【００５７】
実施の形態１においては、貫通孔３０において、第２部分３２の形状は、鞘２２の形状に応じて円筒状または柱状であったが、第２部分３２の形状はこれに限定されない。
【００５８】
図９に示すように、第２部分３２の形状は、貫通孔３０の奥側（後段側）に向かって孔径が小さくなるテーパ形状であってもよい。
【００５９】
（実施の形態３）
図１０は、本発明の実施の形態３に係る変換アダプタの断面模式図である。本実施に係る変換アダプタ２０は、本体部２３の前段に鞘２２を固定する固定部２４が形成されている点において、実施の形態１に係る変換アダプタ２０と構成が異なる。
【００６０】
図１１は、図１０におけるＸＩ−ＸＩ断面図である。図１１に示すように、固定部２４は、２つの弾性体２５，２６から構成されており、鞘２２を挟み込むように対向して配置される。また、弾性体２５，２６は各々の略中央に凹部を有し、凹部において鞘２２と接触する。鞘２２に向かう方向に外部から力Ｐ１が負荷され、鞘２２は弾性体２５，２６に固定される。
【００６１】
このように固定部２４を設け、鞘２２を固定することにより、術者は鞘２２の固定を気にせずに線状体の先端に取り付けられたコイルを鞘２１に移し替えることができる。すなわち、容易に作業することができ、術者の作業時間を短縮することができる。
【００６２】
（実施の形態４）
図１２は、本発明の実施の形態４に係る固定部材の断面図である。図１２に示すように、本実施の形態に係る固定部２４は、鞘２２を挿通するための貫通孔２７を有する。鞘２２を挿通させた状態において、全周から径方向に力Ｐ２を加え、固定部２４を圧縮することで鞘２２が固定される。たとえば、固定部２４は、円柱状または球状の弾性体で構成される。
【００６３】
（実施の形態５）
次に、本発明の計測ユニットを、治療や検査などの実際の医療行為において使用する例を説明する。図１３は、計測ユニットを人体の管の中へ挿入される線状の医療器具に使用する例を示す模式図である。
【００６４】
図１３において、計測装置本体２にカテーテル１５が接続され、カテーテル１５の中には、計測装置本体２の貫通孔３および変換アダプタ２０の貫通孔３０を貫通するガイドワイヤ（線状体）１９がある。ガイドワイヤ１９先端にはコイル部が取り付けられており、コイル部は、変換アダプタ２０によりコイル部を収納する鞘が外径の小さい鞘に置き換えられる。コイル部は、ガイドワイヤ１９を押進めることで、置換後の外径の小さい鞘に合わせられたカテーテル１５内に移動する。コイル部がカテーテル１５に入ると、置換後の外径が小さい鞘が計測装置本体２から外される。カテーテル１５は、人体１７の管の中に挿入されている。ガイドワイヤ１９を把持する術者１６が、ガイドワイヤ１９を体内へ進めるためにガイドワイヤ１９に長手軸方向に力を加えるとき、人体１７の管に挿入抵抗があると、ガイドワイヤ１９には長手軸方向に圧縮力が作用する。そしてその圧縮力が、視覚化器具１８によって表示される。また、コイル部を離脱した後にガイドワイヤ１９を引き抜くときにおいて、人体１７の管に引き抜き抵抗があると、ガイドワイヤ１９には長手軸方向に引張力が作用する。そしてその引張力が、視覚化器具１８によって表示される。
【００６５】
（実施の形態６）
図１４は、計測ユニットを人体を模擬する訓練用シミュレータに取り付けて使用する例を示す模式図である。図１４において、シミュレータ４０は、線状の医療器具が挿入される人体の管の透視画像と同等の、模擬透視画像４２を表示する。計測装置本体２にカテーテル１５が接続され、カテーテル１５の中には、計測装置本体２の貫通孔３および変換アダプタ２０の貫通孔３０を貫通するガイドワイヤ（線状体）４３がある。ガイドワイヤ４３の先端にはコイル部が取り付けられている。変換アダプタ２０により、コイル部を収納する鞘が外径の小さい鞘に置き換えられる。コイル部は、ガイドワイヤ４３を押進めることで、置換後の外径の小さい鞘に合わせられたカテーテル１５内に移動する。コイル部がカテーテル１５に入ると、置換後の外径の小さい鞘が計測装置本体２から外される。カテーテル１５は、シミュレータ４０に繋がっている。訓練している術者１６は、模擬透視画像４２を見ながらガイドワイヤ４３を操作する。シミュレータ４０は、挿入されたガイドワイヤ４３に対して、挿入抵抗および引き抜き抵抗を変化させる。操作時の抵抗力、すなわち計測装置によって計測されるガイドワイヤ４３に作用する圧縮力および引張力は、視覚化器具１８に表示されるとともに、ケーブル４１を通してシミュレータ４０にも伝えられ、シミュレータ４０内部でのガイドワイヤ４３の挿入抵抗および引き抜き抵抗の変更に寄与している。図１４において、計測装置本体２とシミュレータ４０は分離されているが、計測装置本体２がシミュレータ４０と一体に組み込まれてもよい。また、視覚化器具１８を備える代わりに、シミュレータ４０の模擬透視画像４２に、ガイドワイヤ４３に作用する圧縮力および引張力を表示しても良い。
【００６６】
本実施の形態に係る訓練用シミュレータによれば、熟練操作者の手技を定量化し、経験の少ない操作者へ定量的な手技の伝授をすることができる。したがって、経験の少ない操作者の手技を早期に向上させることができる。
【００６７】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、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。本発明の範囲は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。
【符号の説明】
【００６８】
１  線状体、２  計測装置本体、３，２７，３０  貫通孔、４Ａ  出力ポート、４Ｂ  入力ポート、５Ａ，５Ｂ  拘束部、６  検出部、７Ａ，７Ｂ，８  内壁、７Ｃ  凹部、９  溝部、１０  ラインセンサ、１１  コイル部、１２  デリバリーワイヤ部、１３  レンズ、１５  カテーテル、１６  術者、１７  人体、１８  視覚化器具、１９，４３  ガイドワイヤ、２０  変換アダプタ、２１，２２  鞘、２３  本体部、２４  固定部、２５，２６  弾性体、３１  第１部分、３２  第２部分、４０  シミュレータ、４１  ケーブル、４２  模擬透視画像、１００  計測ユニット。
【図１】
2014073318.tif 000003
【図２】
2014073318.tif 000004
【図３】
2014073318.tif 000005
【図４】
2014073318.tif 000006
【図５】
2014073318.tif 000007
【図６】
2014073318.tif 000008
【図７】
2014073318.tif 000009
【図８】
2014073318.tif 000010
【図９】
2014073318.tif 000011
【図１０】
2014073318.tif 000012
【図１１】
2014073318.tif 000013
【図１２】
2014073318.tif 000014
【図１３】
2014073318.tif 000015
【図１４】
2014073318.tif 000016