(57)【要約】本発明は、概して、回転撮像装置およびその使用方法に関している。ある側面では、装置は、中空伸長本体を含んでいる。中空本体は、近位端および遠位端を含んでおり、近位端は、コネクタを含んでいる。回転式駆動部材が、本体内に配置され、回転式電気信号伝送部材が、駆動ケーブル内に配置される。駆動部材および電気信号伝送部材は、本体内の撮像デバイス内に結合され、電気信号伝送部材の一部は、コネクタの遠位の駆動部材に取着される。
2016502883.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転撮像装置であって、
中空伸長本体であって、前記本体の近位端は、コネクタを備える、本体と、
前記本体内の回転可能伸長駆動部材と、
前記駆動部材内の回転可能伸長電気信号伝送部材と、
前記本体内の撮像デバイスであって、前記駆動部材および前記信号伝送部材は、前記撮像デバイスに結合され、前記信号伝送部材の一部は、前記コネクタの遠位の前記駆動部材に取着される、撮像デバイスと、
を備える、装置。
【請求項２】
伸長カテーテルをさらに備え、前記本体は、前記カテーテル内に嵌合するように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記撮像デバイスは、超音波変換器を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記本体、前記駆動部材、および前記電気信号伝送部材は、可撓性である、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記装置は、前記コネクタを介して、インターフェースモジュールに接続し、前記インターフェースモジュールは、前記駆動部材および前記電気信号伝送部材を回転させる構成を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記変換器は、圧電材料を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記撮像デバイスは、前記駆動部材の遠位端に結合される、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
電気信号伝送部材は、前記本体の近位部分において、前記駆動部材に取着される、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
電気信号伝送部材は、接着剤によって、前記駆動部材に取着される、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記電気信号伝送部材は、同軸ケーブルである、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
脈管管腔の画像データを得る方法であって、
回転撮像装置を提供するステップであって、前記回転撮像装置は、中空伸長本体であって、前記本体の近位端は、コネクタを備える、本体と、前記本体内の回転可能伸長駆動部材と、前記駆動部材内の回転可能伸長電気信号伝送部材と、前記本体内の撮像デバイスであって、前記駆動部材および前記信号伝送部材は、前記撮像デバイスに結合され、前記信号伝送部材の一部は、前記コネクタの遠位の前記駆動部材に取着される、撮像デバイスとを備える、ステップと、
前記装置を使用して、画像データを脈管内から得るステップと、
を含む、方法。
【請求項１２】
伸長カテーテルをさらに備え、前記本体は、前記カテーテル内に嵌合するように構成される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記撮像デバイスは、超音波変換器を備える、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記本体、前記駆動部材、および前記電気信号伝送部材は、可撓性である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記装置は、前記コネクタを介して、インターフェースモジュールに接続し、前記インターフェースモジュールは、前記駆動部材および前記電気信号伝送部材を回転させる構成を備える、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記変換器は、圧電材料を備える、請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
前記撮像デバイスは、前記駆動部材の遠位端に結合される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１８】
電気信号伝送部材は、前記本体の近位部分において、前記駆動部材に取着される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１９】
電気信号伝送部材は、接着剤によって、前記駆動部材に取着される、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記電気信号伝送部材は、同軸ケーブルである、請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の引用）
本願は、米国仮出願第６１／７４０，５８０号（２０１２年１２月２１日出願）の利益およびそれに対する優先権を主張するものであり、該仮出願の内容は、参照により本明細書中に援用される。
【０００２】
本発明は、概して、回転撮像装置およびその使用方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
血管内超音波法（ＩＶＵＳ）は、アテローム性動脈硬化症ならびに他の脈管疾患および欠陥を撮像するための重要な介入診断手技である。手技では、ＩＶＵＳカテーテルは、ガイドワイヤにわたって、血管の中に螺入され、画像は、超音波エコーを使用して、アテローム性プラークおよび周囲面積から取得される。その情報は、脈管管腔の２次元陰影のみを示す、血管造影等の他の撮像技法からの情報よりはるかに記述的である。
【０００４】
一般に、使用時、機械／回転式ＩＶＵＳカテーテルおよび固体状態カテーテルの２つのタイプのＩＶＵＳカテーテルがある。固体状態カテーテル（または、位相アレイ）は、回転部品を有していないが、代わりに、変換器要素のアレイ（例えば、６４の要素）を含む。回転式ＩＶＵＳカテーテルでは、圧電結晶を有する単一変換器は、高速で（例えば、約１８００旋回／分）回転される一方、変換器は、電気パルスで断続的に励起される。励起パルスは、変換器を振動させ、一連の伝送パルスを送信する。伝送パルスは、エコー信号の受信のための時間を可能にする周波数で送信される。受信信号が介在された伝送パルスのシーケンスは、脈管の完全断面画像を再構成するために要求される、超音波データを提供する。
【０００５】
典型的には、回転ＩＶＵＳカテーテルは、カテーテル本体内に配置される、駆動ケーブルを有する。変換器が、駆動ケーブルの遠位端に取着される。同軸ケーブルが、駆動ケーブル内に配置され、また、変換器に結合する。同軸ケーブルは、断続電気伝送パルスを変換器に送達し、変換器から受信された電気エコー信号を受信機増幅器に送達する。ＩＶＵＳカテーテルは、カテーテル本体内の駆動ケーブルおよび同軸ケーブルの回転を制御し、変換器のための送信機および受信機回路を含有する、インターフェースモジュールに可撤性に結合される。
【０００６】
同軸ケーブルを弛緩状態に維持することは、高品質画像を産生するために重要である。回転ＩＶＵＳカテーテルに関する問題は、同軸ケーブルが駆動ケーブルと異なる率で回転し、同軸ケーブルのねじれまたは曲がりをもたらすため、同軸ケーブルが、動作の間、応力がかけられることである。同軸ケーブルにかかる応力は、不良データ取得またはデータの損失をもたらし、両方とも、不良画質につながる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、概して、装置内の信号伝送部材のねじれまたは曲がりを防止するように構成される、回転撮像装置を提供する。本発明の装置は、中空伸長本体を含む。中空本体は、近位端および遠位端を含み、近位端は、装置がインターフェースモジュールに接続されることができるように、コネクタを含む。回転可能駆動部材は、本体内に配置され、回転可能電気信号伝送部材は、駆動部材内に配置される。駆動部材および電気信号伝送部材は、本体内の撮像デバイスに結合される。本発明の側面は、加えて、電気信号伝送部材の一部をコネクタの遠位の駆動部材に取着することによって遂行される。そのような取着は、電気信号伝送部材を安定化させ、電気信号伝送部材と駆動部材の回転を同期させるのに役立ち、それによって、電気信号伝送部材が、ねじれまたは曲がりによって応力がかけられることを防止する。電気信号伝送部材を弛緩状態に維持することは、データの損失または不良データの取得を防止し、したがって、高品質画像の産生につながる。
【０００８】
典型的には、撮像デバイスは、駆動部材の遠位端に結合される。信号伝送部材は、コネクタの遠位にあって、かつ撮像デバイスの手前にある、任意の点において、駆動部材に取着されることができる。ある実施形態では、信号伝送部材は、例えば、コネクタの直後において、駆動部材の近位部分に沿って、駆動部材に取着される。取着は、当技術分野において公知の任意の方法によるものであってもよく、好ましい方法は、エポキシ等の接着剤を使用する。信号伝送部材は、電気信号を伝送可能な任意の伸長構造であってもよい。ある実施形態では、信号伝送部材は、同軸ケーブルである。
【０００９】
当技術分野において公知の任意の撮像デバイスが、本発明の装置と併用されてもよい。例示的デバイスは、超音波デバイスおよび光コヒーレンス断層撮影（ＯＣＴ）デバイスを含む。ある実施形態では、撮像デバイスは、超音波デバイスであって、撮像デバイスは、超音波変換器を含む。典型的には、超音波システムは、圧電セラミック（一般に、結晶と称される）から構築され、１つ以上の整合層（典型的には、エポキシ複合材またはポリマーの薄層）によって被覆される、従来の圧電変換器に依拠する。従来の圧電デバイスに取って代わるための有望性を示す、２つの高度変換器技術は、ＰＭＵＴ（圧電型超微細加工超音波変換器）およびＣＭＵＴ（容量型超微細加工超音波変換器）である。ＰＭＵＴおよびＣＭＵＴ変換器は、従来の圧電変換器によって提供されるものより改良された画質を提供し得る。
【００１０】
概して、本装置は、コネクタを介して、インターフェースモジュールに接続してもよい。インターフェースモジュールは、典型的には、駆動部材および電気信号伝送部材を回転させるために必要な構成要素を含む。本発明の装置は、加えて、伸長カテーテルを含んでもよい。それらの実施形態では、本体は、カテーテル内に嵌合するように構成される。本発明の装置は、脈管管腔内への挿入から構成され、脈管内の動作を促進する、付加的特徴を含む。例えば、本体の遠位端は、非外傷性先端を含んでもよい。非外傷性先端は、管腔の穿孔を回避しながら、脈管管腔を通して装置を誘導するように構成される。加えて、本体、駆動部材、信号伝送部材は、装置が脈管を通してより容易に前進され得るように、可撓性であってもよい。
【００１１】
本発明の他の側面は、脈管管腔を撮像するための方法を提供する。そのような方法は、中空伸長本体を含む、回転撮像装置を提供するステップを伴う。中空本体は、近位および遠位端を含み、近位端は、コネクタを含む。回転可能駆動部材は、本体内に配置され、回転可能電気信号伝送部材は、駆動ケーブル内に配置される。駆動部材および電気信号伝送部材は、本体内の撮像デバイスに結合され、電気信号伝送部材の一部は、コネクタの遠位の駆動部材に取着される。本装置は、脈管管腔の中に挿入され、脈管管腔の画像データを得るために使用される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、回転ＩＶＵＳプローブの簡略化された断片概略図である。
【００１３】
【図２】図２は、基本超音波変換器技術を組み込む、図１の回転ＩＶＵＳプローブのためのインターフェースモジュールおよびカテーテルの簡略化された断片概略図である。
【００１４】
【図３】図３は、信号伝送部材の一部が駆動部材に取着される、回転ＩＶＵＳプローブの簡略化された断片概略図である。
【００１５】
【図４】図４−６は、信号伝送部材の一部が駆動部材に取着される、異なる実施形態を図示する、回転ＩＶＵＳプローブの断片概略図である。
【００１６】
【図５】図４−６は、信号伝送部材の一部が駆動部材に取着される、異なる実施形態を図示する、回転ＩＶＵＳプローブの断片概略図である。
【００１７】
【図６】図４−６は、信号伝送部材の一部が駆動部材に取着される、異なる実施形態を図示する、回転ＩＶＵＳプローブの断片概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明は、概して、回転撮像装置およびその使用方法に関する。ある側面では、装置は、中空伸長本体を含む。中空本体は、近位および遠位端を含み、近位端は、コネクタを含む。回転可能駆動部材は、本体内に配置され、回転可能電気信号伝送部材は、駆動ケーブル内に配置される。駆動部材および電気信号伝送部材は、本体内の撮像デバイスに結合され、電気信号伝送部材の一部は、コネクタの遠位の駆動部材に取着される。
【００１９】
典型的には、本発明の装置は、カテーテルの形態で提供される。当技術分野において公知の任意の撮像デバイスが、本発明の装置と併用されてもよい。例示的デバイスは、超音波デバイスおよび光コヒーレンス断層撮影（ＯＣＴ）デバイスを含む。特定の実施形態では、撮像デバイスは、超音波デバイスであって、本発明の装置は、血管内超音波法（ＩＶＵＳ）カテーテルである。そのようなカテーテルの一般的設計および構造は、例えば、Ｙｏｃｋの米国特許第４，７９４，９３１号、第５，０００，１８５号、および第５，３１３，９４９号、Ｓｉｅｂｅｎ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許第５，２４３，９８８号および第５，３５３，７９８号、Ｃｒｏｗｌｅｙ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許第４，９５１，６７７号、Ｐｏｍｅｒａｎｚの米国特許第５，０９５，９１１号、Ｇｒｉｆｆｉｔｈ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許第４，８４１，９７７号、Ｍａｒｏｎｅｙ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許第５，３７３，８４９号、Ｂｏｒｎ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許第５，１７６，１４１号、Ｌａｎｃｅｅ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許第５，２４０，００３号、Ｌａｎｃｅｅ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許第５，３７５，６０２号、Ｇａｒｄｉｎｅｅｒ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許第５，３７３，８４５号、Ｓｅｗａｒｄ  ｅｔ  ａｌ．のＭａｙｏ  Ｃｌｉｎｉｃ  Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ７１（７）：６２９−６３５（１９９６年）、Ｐａｃｋｅｒ  ｅｔ  ａｌ．のＣａｒｄｉｏｓｔｉｍ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ８３３（１９９４年），“Ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ  Ｃａｒｄｉｏｓｃｏｐｙ”，Ｅｕｒ．  Ｊ．Ｃ．Ｐ．Ｅ．４（２）：１９３（１９９４年６月）、Ｅｂｅｒｌｅ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許第５，４５３，５７５号、Ｅｂｅｒｌｅ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許第５，３６８，０３７号、Ｅｂｅｒｌｅ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許第５，１８３，０４８号、Ｅｂｅｒｌｅ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許第５，１６７，２３３号、Ｅｂｅｒｌｅ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許第４，９１７，０９７号、Ｅｂｅｒｌｅ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許第５，１３５，４８６号、および管腔内超音波デバイスおよびモダリティに関連する当技術分野において周知の他の参考文献に示されている。カテーテルは、典型的には、近位および遠位領域を有し、遠位領域内に位置する撮像先端を含むであろう。そのようなカテーテルは、患者の身体の内側の着目領域に位置するとき、撮像先端を囲繞する面積のエコーグラフ画像を得る能力を有する。カテーテルおよびその関連付けられた電子回路はまた、着目領域内で得られた各エコーグラフデータセットに対してカテーテル軸の位置を画定可能であろう。
【００２０】
血管内超音波法以外に、他のタイプの超音波カテーテルも、本明細書に提供される教示を使用して作製されることができる。一例として、限定ではないが、他の好適なタイプのカテーテルとして、非血管内管腔内超音波カテーテル、心内エコーカテーテル、腹腔鏡、および間質カテーテルが挙げられる。加えて、プローブは、限定ではないが、冠状動脈、頸動脈、神経、末梢、または静脈を含む、任意の好適な生体構造内で使用されてもよい。
【００２１】
図１は、診断撮像のために、患者の中に挿入するための回転血管内超音波法プローブ１００を示す。プローブ１００は、カテーテル本体１０２と、中空変換器シャフト１０４とを有する、カテーテル１０１を含む。カテーテル本体１０２は、可撓性であって、近位端部分１０６および遠位端部分１０８の両方を有する。カテーテル本体１０２は、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）から作製される、単一管腔ポリマー押出成形物であってもよいが、他のポリマーが、使用されてもよい。さらに、カテーテル本体１０２は、近位部分が、カテーテル本体の中央および遠位部分に対して、より高い剛性度を呈するように、複数のグレードのＰＥ、例えば、ＨＤＰＥおよびＬＤＰＥから形成されてもよい。本構成は、オペレータに、所望の手技を効率的に行うために要求される、カテーテル取扱特性を提供する。
【００２２】
カテーテル本体１０２は、変換器シャフト１０４を囲繞するシースである。説明目的のために、図１におけるカテーテル本体１０２は、その中に配置される変換器シャフト１０４が見え得るように、視覚的に透明として図示されるが、カテーテル本体１０２は、視覚的に透明であってもよく、またはそうでなくてもよいことを理解されるであろう。変換器シャフト１０４は、カテーテル本体１０２内で生理食塩水等の滅菌流体で洗浄されてもよい。流体注射ポート（図示せず）は、カテーテル本体１０２内側の空間が最初および周期的に洗浄され得るように、インターフェースモジュールへのカテーテル本体１０２の接合部に供給されてもよい。流体は、画質に悪影響を及ぼす、変換器シャフト１０４の周囲のエアポケットの存在を排除する役割を果たす。流体はまた、潤滑剤として作用することができる。変換器シャフト１０４は、カテーテル本体１０２の近位端部分１０６内に配置される近位端部分１１０と、カテーテル本体１０２の遠位端部分１０８内に配置される遠位端部分１１２とを有する。
【００２３】
カテーテル本体１０２の遠位端部分１０８および変換器シャフト１０４の遠位端部分１１２は、プローブ１００の動作の間、患者の中に挿入される。プローブ１００の使用可能長（患者の中に挿入されることができる部分）は、任意の好適な長さであることができ、用途に応じて、変動されることができる。変換器シャフト１０４の遠位端部分１１２は、変換器サブアセンブリ１１８を含む。
【００２４】
変換器サブアセンブリ１１８は、脈管内から超音波情報を得るために使用される。任意の好適な周波数および任意の好適な量の周波数が、使用されてもよいことを理解されるであろう。例示的周波数は、約５ＭＨｚ〜約８０ＭＨｚの範囲である。概して、より低い周波数情報（例えば、４０ＭＨｚ未満）は、血液の後方散乱係数の強周波数依存のため、組織対血液分類方式を促進する。より高い周波数情報（例えば、４０ＭＨｚ超）は、概して、血液スペックルと組織との間の不良区別を犠牲にして、より優れた分解能を提供し、管腔境界の識別を困難にし得る。運動アルゴリズム（ＣｈｒｏｍａＦｌｏ、Ｑ−Ｆｌｏｗ等）、時間アルゴリズム、高調波信号処理等の血液スペックル低減アルゴリズムが、血液から後方散乱される光が問題である画像を向上させるために使用されることができる。
【００２５】
カテーテル本体１０２の近位端部分１０６および変換器シャフト１０４の近位端部分１１０は、インターフェースモジュール１１４（時として、患者インターフェースモジュールまたはＰＩＭと称される）に接続される。近位端部分１０６、１１０は、インターフェースモジュール１１４に可撤性に接続される、カテーテルハブ１１６と嵌合される。
【００２６】
カテーテル本体１０２は、可撓性非外傷性遠位先端を含んでもよい。例えば、統合された遠位先端は、遠位先端とカテーテル本体との間の継手を排除することによって、カテーテルの安全性を増加させることができる。一体型先端は、先端内の収集チャンバの中への容易な組織移動のために、より平滑な内径を提供することができる。製造の際、筐体から可撓性遠位先端への遷移は、材料筐体にわたって、ポリマー積層で仕上げられることができる。溶接、圧着、またはねじ継手は、通常、要求されない。非外傷性遠位先端は、カテーテルによって、身体管腔に生じる任意の損傷を低減させながら、血管または他の身体管腔を通してカテーテルを遠位に前進させることを可能にする。典型的には、遠位先端は、カテーテルが、ガイドワイヤにわたって、標的病変に誘導されることを可能にする、ガイドワイヤチャネルを有するであろう。いくつかの例示的構成では、非外傷性遠位先端は、コイルを含む。いくつかの構成では、遠位先端は、丸みを帯びた鈍的遠位端を有する。カテーテル本体は、管状であって、非外傷性先端と連通する、前方に面した円形開口を有することができる。
【００２７】
カテーテル本体１０２内の変換器シャフト１０４の回転は、ユーザによって操作されることができる、複数のユーザインターフェース制御を提供する、インターフェースモジュール１１４によって制御される。インターフェースモジュール１１４はまた、変換器シャフト１０４内の少なくとも１つの電気信号伝送部材（例えば、ワイヤまたは同軸ケーブル）を介して、電気信号を変換器サブアセンブリ１１８に送信し、そこから受信することによって、変換器サブアセンブリ１１８と通信する。インターフェースモジュール１１４は、変換器シャフト１０４を通して受信された情報を受信、分析、および／または表示することができる。任意の好適な機能性、制御、情報処理および分析、ならびに表示は、インターフェースモジュール１１４の中に組み込まれることができることを理解されるであろう。インターフェースモジュールのさらなる説明は、例えば、Ｃｏｒｌ（米国特許出願第２０１０／０２３４７３６号）に提供されている。
【００２８】
変換器シャフト１０４は、変換器サブアセンブリ１１８と、変換器筐体１２０と、駆動部材１２２とを含む。変換器サブアセンブリ１１８は、変換器筐体１２０に結合される。変換器筐体１２０は、変換器シャフト１０４の遠位端部分１１２において、駆動部材１２２に取着される。駆動部材１２２は、インターフェースモジュール１１４を介して、カテーテル本体１０２内で回転され、変換器筐体１２０および変換器サブアセンブリ１１８を回転させる。変換器サブアセンブリ１１８は、限定ではないが、ＰＭＵＴまたはＣＭＵＴ等の１つ以上の高度変換器技術を含む、任意の好適なタイプであることができる。変換器サブアセンブリ１１８は、単一変換器またはアレイのいずれかを含むことができる。
【００２９】
図２は、共通スピン要素２３２を利用して、回転ＩＶＵＳプローブ２００を示す。プローブ２００は、カテーテル本体２０２および変換器シャフト２０４を伴う、カテーテル２０１を有する。示されるように、カテーテルハブ２１６は、カテーテル本体２０２の近位端部分２０６および変換器シャフト２０４の近位端部分２１０の近傍にある。カテーテルハブ２１６は、定常ハブ筐体２２４と、ドッグ２２６と、コネクタ２２８と、軸受２３０とを含む。ドッグ２２６は、ハブ２１６とインターフェースモジュール２１４の整合および変換器シャフト２０４へのトルク伝送のために、スピン要素２３２と噛合する。ドッグ２２６は、軸受２３０を利用して、ハブ筐体２２４内で回転する。本図におけるコネクタ２２８は、同軸である。コネクタ２２８は、本明細書にさらに説明される、スピン要素２３２とともに回転する。
【００３０】
示されるように、インターフェースモジュール２１４の内部は、モータ２３６と、モータシャフト２３８と、印刷回路基板（ＰＣＢ）２４０と、スピン要素２３２と、ＩＶＵＳプローブ２００の動作のための任意の他の好適な構成要素とを含む。モータ２３６は、モータシャフト２３８に接続され、スピン要素２３２を回転させる。印刷回路基板２４０は、限定ではないが、変換器のための送信機および受信機を含む、任意の好適な数およびタイプの電子構成要素２４２を有することができる。
【００３１】
スピン要素２３２は、カテーテルハブ２１６上のコネクタ２２８と噛合するための相補的コネクタ２４４を有する。示されるように、スピン要素２３２は、回転式変圧器２４６の回転部分２４８に結合される。変圧器２４６の回転部分２４８は、変圧器２４６の定常部分２５０へおよびそこから信号をパスする。変圧器２４６の定常部分２５０は、印刷回路基板２４０上の送信機および受信機回路に有線接続される。
【００３２】
変圧器は、環状溝の中に層化され、２回または３回巻線を形成する、絶縁ワイヤを含む。回転部分２５０および定常部分２４８はそれぞれ、それぞれ、２５１および２５２等の一式の巻線を有する。変圧器性能は、変圧器２４６の定常部分２５０と回転部分２４８との間の間隙を最小限にすることを通してと、また、相互に可能な限り近接して巻線２５１、２５２を設置することの両方によって改良されることができる。
【００３３】
回転ＩＶＵＳカテーテルの動作の間に生じる問題は、信号伝送部材が駆動部材の周囲でねじれる、または曲がる傾向にあることである。これは、信号伝送部材に応力を生じさせ、不良画像データの取得またはデータの損失につながる。この問題は、駆動部材への信号伝送部材の付加的取着を提供することによって解決される。そのような取着は、電気信号伝送部材を安定化させ、電気信号伝送部材と駆動部材の回転を同期させるのに役立ち、それによって、電気信号伝送部材にねじれまたは曲がりのために応力がかかることを防止する。
【００３４】
図３は、駆動部材３２２に取着される信号伝送部材３２３の一部を有する、回転式ＩＶＵＳプローブ３００を示す。本図では、カテーテル本体３０２と、カテーテル本体３０２内の伸長変換器シャフト３０４とが存在する。変換器シャフト３０４の遠位端は、変換器サブアセンブリ３１８に結合される。変換器シャフト３０４の近位端は、コネクタハブ３１６に結合される。駆動部材３２２は、変換器シャフト３０４内に配置され、変換器シャフト３０４と同軸である。駆動部材３２２の遠位端は、変換器サブアセンブリ３１８に結合され、駆動部材３２２の近位端は、コネクタハブ３１６に結合される。信号伝送部材３２３は、駆動部材３２２内に配置され、駆動部材３２２と同軸である。信号伝送部材３２３の遠位端は、変換器サブアセンブリ３１８に結合され、信号伝送部材３２３の近位端は、コネクタハブ３１６に結合される。信号伝送部材３２３は、断続電気伝送パルスをインターフェースモジュールから変換器サブアセンブリ３１８に送達し、変換器サブアセンブリ３１８から受信された電気エコー信号をインターフェースモジュール内の受信機増幅器に送達する。
【００３５】
信号伝送部材３２３の曲がりまたはねじれを防止するために、信号伝送部材３２３の一部は、コネクタハブ３１６の遠位の駆動部材３２２に取着される。これは、信号伝送部材３２３の両側の暗色区分３２４として、図３に示される。例示的取着は、図３に示されており、信号伝送部材３２３の一部は、コネクタハブ３１６直後の駆動部材３２３に取着される。しかしながら、図３に示される実施形態は、例証にすぎず、本発明は、その実施形態に限定されない。
【００３６】
取着は、変換器サブアセンブリ３１８とコネクタハブ３１６との間に提供される任意の点にあってもよい。例えば、図４に示されるように、信号伝送部材３２３は、コネクタハブ３１６と変換器サブアセンブリ３１８との間の約半分の位置において、駆動部材３２２に取着される。図５に示されるように、信号伝送部材３２３は、変換器サブアセンブリ３１８直後の位置において、駆動部材３２２に取着される。
【００３７】
ある実施形態では、２つの取着点、３つの取着点、４つの取着点、５つの取着点、１０の取着点、２０の取着点等、２つ以上の取着点が、使用される。取着点の数は、装置上の長さおよび脈管の生体構造に依存するであろう。例えば、図６に示されるように、複数の取着点（３２４ａ、３２４ｂ、３２４ｃ、および３２４ｄ）が、伝送部材３２３を駆動部材３２２に取着するために使用される。同様に、図３−６における取着のそれぞれの長さは、単に、例証であって、限定を意味するものではない。取着点３２４は、装置上の長さおよび脈管の生体構造に応じて、より長いまたはより短くあることができることを理解されたい。
【００３８】
加えて、図３は、信号伝送部材３２３が駆動部材３２２に対して取着され、同軸方向に中心付けられる、単一のみの取着アプローチを図示する。他の取着位置も、本発明の範囲内であって、取着は、信号伝送部材３２３が駆動部材３２２に対して中心付けられるように要求されない。例えば、取着は、バイアスされ得る、または信号伝送部材３２３は、駆動部材３２２の内壁に取着される。
【００３９】
取着は、当技術分野において公知の任意の方法によるものであってもよい。ある実施形態では、エポキシ等の接着剤が、信号伝送部材３２３を駆動部材３２２に取着するために使用される。付加的例示的接着剤は、商標名ＬＯＣＴＩＴＥの下で市販されている。他の接着剤として、熱硬化性プラスチック、ＵＶ硬化性接着剤、またはシリコーンゴムゲルが挙げられる。概して、コネクタハブ１１６の取着に先立って、接着剤は、信号伝送部材３２３と駆動部材３２２との間の空間の中に注入される。接着剤は、硬化され、信号伝送部材３２３の一部を駆動部材３２２に固着させる。次いで、コネクタハブ１１６は、装置に取着される。
【００４０】
本明細書に前述されるように、他の撮像デバイスも、ＩＶＵＳデバイスに加えて、またはその代替として、本発明の装置と併用されてもよい。一例示的デバイスは、光コヒーレンス断層撮影（ＯＣＴ）デバイスを含む。ＯＣＴは、小型近赤外線発光プローブを使用する医療撮像方法論である。光学信号取得および処理方法として、光学散乱媒体（例えば、生体組織）内からマイクロメートル分解能の３次元画像を捕捉する。最近では、また、冠動脈疾患を診断するのに役立てるために、介入心臓学でも使用され始めている。ＯＣＴは、干渉測定技術の適用が、例えば、血管の内側から視認し、生体内の血管の内皮（内壁）を視覚化することを可能にする。
【００４１】
ＯＣＴシステムおよび方法は、概して、Ｃａｓｔｅｌｌａ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許第８，１０８，０３０号、Ｍｉｌｎｅｒ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許出願公開第２０１１／０１５２７７１号、Ｃｏｎｄｉｔ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許出願公開第２０１０／０２２０３３４号、Ｃａｓｔｅｌｌａ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許出願公開第２００９／００４３１９１号、Ｍｉｌｎｅｒ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許出願公開第２００８／０２９１４６３号、およびＫｅｍｐ，  Ｎ．の米国特許出願公開第２００８／０１８０６８３号に説明されており、それぞれの内容は、参照することによって、全体として組み込まれる。
【００４２】
ＯＣＴでは、光源は、光のビームを撮像デバイスに送達し、標的組織を撮像する。光源として、パルス状光源またはレーザ、連続波光源またはレーザ、同調可能レーザ、広帯域光源、または複数の同調可能レーザが挙げられ得る。光源内には、光増幅器および同調可能フィルタがあり、ユーザが、増幅されるべき光の波長を選択することを可能にする。医療用途において一般に使用される波長として、近赤外線光、例えば、約８００ｎｍ〜約１７００ｎｍが挙げられる。
【００４３】
本発明の側面は、時間ドメインまたは周波数（高精細）ドメインのいずれかにおいて動作するＯＣＴシステムを含む、ＯＣＴシステムから撮像データを得てもよい。時間ドメインＯＣＴと周波数ドメインＯＣＴとの間の基本的差異は、時間ドメインＯＣＴでは、走査機構が、画像取得の間、時間の関数として走査される、可動ミラーであることである。しかしながら、周波数ドメインＯＣＴでは、可動部品は存在せず、画像は、周波数または波長の関数として走査される。
【００４４】
時間ドメインＯＣＴシステムでは、干渉スペクトルは、基準ミラー等の走査機構を縦方向に移動させ、基準経路を変更し、サンプル内の反射による複数の光学経路を一致させることによって取得される。反射率を与える信号が、経時的にサンプリングされ、具体的距離において進行する光は、検出器内に干渉を生成する。サンプルを横断して、走査機構を側方に（または、回転）移動させると、２次元および３次元画像が生成される。
【００４５】
周波数ドメインＯＣＴでは、ある範囲の光学周波数を放出可能な光源が、干渉計を励起させ、干渉計は、サンプルから戻された光と同一の源からの光の基準ビームを結合し、結合された光の強度が、光学周波数の関数として記録され、干渉スペクトルを形成する。干渉スペクトルのフーリエ変換は、サンプル内の深度に沿った反射率分布を提供する。
【００４６】
周波数ドメインＯＣＴのいくつかの方法が、文献に説明されている。「スペクトルレーダ」とも呼ばれる（Ｏｐｔｉｃｓ  ｌｅｔｔｅｒｓ，  Ｖｏｌ．２１，Ｎｏ．１４（１９９６）１０８７−１０８９）、スペクトルドメインＯＣＴ（ＳＤ−ＯＣＴ）では、回折格子またはプリズムまたは他の手段が、干渉計の出力をその光学周波数成分の中に分散させるために使用される。これらの分離された成分の強度が、各検出器が光学周波数または光学周波数の分画範囲を受信する、光学検出器のアレイを使用して測定される。これらの光学検出器からの測定のセットは、干渉スペクトルを形成し（Ｓｍｉｔｈ，  Ｌ．  Ｍ．  ａｎｄ  Ｃ．  Ｃ．  Ｄｏｂｓｏｎ，  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｏｐｔｉｃｓ  ２８：３３３９−３３４２）、散乱体までの距離が、パワースペクトル内の波長依存縞間隔によって判定される。ＳＤ−ＯＣＴは、奥行走査が必要ではないように、光学検出器のアレイの単一暴露を分析することによって、照明軸に沿って置かれた複数の散乱体の距離および散乱強度の判定を可能にする。典型的には、光源は、広範囲の光学周波数を同時に放出する。
【００４７】
代替として、掃引源ＯＣＴでは、干渉スペクトルは、源の光学周波数がある範囲の光学周波数を通して掃引される、調節可能光学周波数を伴う源を使用し、掃引の間の時間の関数として、干渉された光強度を記録することによって、記録される。掃引源ＯＣＴの実施例は、米国特許第５，３２１，５０１号に説明されている。
【００４８】
概して、時間ドメインシステムおよび周波数ドメインシステムはさらに、システムの光学レイアウトに基づいて、タイプが異なり得る。すなわち、共通ビーム経路システムおよび差分ビーム経路システムである。共通ビーム経路システムは、全ての産生された光を単一光ファイバを通して送信し、基準信号およびサンプル信号を発生させる一方、差分ビーム経路システムは、光の一部がサンプルに指向され、他の部分が基準表面に指向されるように、産生された光を分割する。共通ビーム経路システムは、米国特許第７，９９９，９３８号、米国特許第７，９９５，２１０号、および米国特許第７，７８７，１２７号に説明されており、差分ビーム経路システムは、米国特許第７，７８３，３３７号、米国特許第６，１３４，００３号、および米国特許第６，４２１，１６４号に説明されており、そのそれぞれの内容は、参照することによって、全体として本明細書に組み込まれる。
【００４９】
（参照による引用）
特許、特許出願、特許刊行物、雑誌、書籍、論文、ウェブ内容等の他の文書の参照および引用が、本開示全体を通して行われた。そのような文書は全て、あらゆる目的のために、参照することによって、全体として本明細書に組み込まれる。
【００５０】
（均等物）
本発明は、その精神または本質的特性から逸脱することなく、他の具体的形態で具現化されてもよい。前述の実施形態は、したがって、あらゆる点において、本明細書に説明される本発明の限定ではなく、例証と見なされる。発明の範囲は、したがって、前述の説明によってではなく、添付の請求項によって示され、請求項の均等物の意味および範囲内にある全ての変更は、したがって、その中に包含されるものと意図される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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