(57)【要約】【課題】カテーテルをスムーズに挿入できるカテーテル挿入システム、カテーテル挿入方法、および挿入部を提供する。【解決手段】カテーテル挿入システム１００は、長尺状のカテーテル１１０を保持するとともにカテーテルの長軸方向に沿って前進可能な第１保持部１３１と、第１保持部よりも基端側においてカテーテルを保持するとともにカテーテルの長軸方向に沿って前進可能な第２保持部１３２と、第１保持部および第２保持部の作動を制御する挿入制御部１３４と、を有する。挿入制御部は、第１保持部に向かって第２保持部を前進させることによってカテーテルを撓ませた状態で、第１保持部のみが前進するように第１保持部および第２保持部の作動を制御する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺状のカテーテルを保持するとともに前記カテーテルの長軸方向に沿って前進可能な第１保持部と、
前記第１保持部よりも基端側において前記カテーテルを保持するとともに前記カテーテルの長軸方向に沿って前進可能な第２保持部と、
前記第１保持部および前記第２保持部の作動を制御する挿入制御部と、を有し、
前記挿入制御部は、前記第１保持部に向かって前記第２保持部を前進させて前記カテーテルを撓ませた状態で、前記第１保持部のみが前進するように前記第１保持部および前記第２保持部の作動を制御する、カテーテル挿入システム。
【請求項２】
長尺状のシースおよび作動要素を含む前記カテーテルと、
前記シースの基端部に連結されるとともに前記作動要素を作動させるカテーテル作動部と、をさらに有する、請求項１に記載のカテーテル挿入システム。
【請求項３】
前記作動要素は、前記シースの先端部を屈曲自在な曲げ部を含む、請求項２に記載のカテーテル挿入システム。
【請求項４】
前記作動要素は、前記シースの先端部に配置され、検査波を前方に向かって送信するとともに生体組織で反射した検査波を受信する検査部を含む、請求項２または請求項３に記載のカテーテル挿入システム。
【請求項５】
前記作動要素は、前記シースの先端部に配置されるとともに生体組織を切断する切断部を含む、請求項２〜４のいずれか一項に記載のカテーテル挿入システム。
【請求項６】
前記カテーテルは、前記シースの外側に配置され、かつ、前記シースの先端部において前記シースの内側に折り返されたチューブ部材をさらに有し、
前記挿入制御部は、前記切断部が生体組織を切断している状態で前記シースが前進し、前記チューブ部材の折り返された部分が前記シースの外側に繰り出されるように、前記第１保持部および前記第２保持部の作動を制御する、請求項５に記載のカテーテル挿入システム。
【請求項７】
長尺状のカテーテルを第１保持部によって保持し、かつ、前記第１保持部よりも基端側において前記カテーテルを第２保持部によって保持し、
前記カテーテルの長軸方向に沿って前記第２保持部を前記第１保持部に向かって前進させることによって前記カテーテルを撓ませ、
前記第１保持部のみを前進させることによって、前記カテーテルを生体に挿入する、カテーテル挿入方法。
【請求項８】
長尺状のカテーテルを挿入する挿入部であって、
長尺状のカテーテルを保持するとともに前記カテーテルの長軸方向に沿って前進可能な第１保持部と、
前記第１保持部よりも基端側において前記カテーテルを保持するとともに、前記第１保持部とは独立して前記カテーテルの長軸方向に沿って前進可能な第２保持部と、を有する挿入部。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カテーテル挿入システム、カテーテル挿入方法、および挿入部に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、カテーテルを生体管腔に自動的に挿入するロボットアームが開示されている。ロボットアームは、カテーテルの基端部を保持し、カテーテルを生体管腔に押し込むことによって、カテーテルを生体管腔に挿入する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１４／０１０２０７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、カテーテルの基端部には、他の機器が連結される場合がある。このような場合、上記特許文献１に開示されているようなロボットアームでは、カテーテルは、基端部に連結された他の機器に引っ張られて、生体内にスムーズに挿入されない。【０００５】
そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、カテーテルをスムーズに挿入できるカテーテル挿入システム、カテーテル挿入方法、および挿入部を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成する本発明に係るカテーテル挿入システムは、長尺状のカテーテルを保持するとともに前記カテーテルの長軸方向に沿って前進可能な第１保持部と、前記第１保持部よりも基端側において前記カテーテルを保持するとともに前記カテーテルの長軸方向に沿って前進可能な第２保持部と、前記第１保持部および前記第２保持部の作動を制御する挿入制御部と、を有し、前記挿入制御部は、前記第１保持部に向かって前記第２保持部を前進させることによって前記カテーテルを撓ませた状態で、前記第１保持部のみが前進するように前記第１保持部および前記第２保持部の作動を制御する。【０００７】
上記目的を達成する本発明に係るカテーテル挿入方法は、長尺状のカテーテルを第１保持部によって保持し、かつ、前記第１保持部よりも基端側において前記カテーテルを第２保持部によって保持し、前記カテーテルの長軸方向に沿って前記第２保持部を前記第１保持部に向かって前進させることによって前記カテーテルを撓ませ、前記第１保持部のみを前進させることによって、前記カテーテルを生体に挿入する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るカテーテル挿入システムおよびカテーテル挿入方法によれば、生体内にカテーテルをスムーズに挿入できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態に係るカテーテル挿入システムを示す概略図である。
【図２】第１実施形態に係るカテーテル挿入システムのブロック図である。
【図３】第１実施形態に係るカテーテル挿入システムのカテーテルを示す概略平面である。
【図４】図３に示すカテーテルの先端部を拡大して示す部分断面図である。
【図５】第１実施形態に係るカテーテル挿入システムの挿入部を示す斜視図である。
【図６】図５に示す挿入部の動作の説明に供する図である。
【図７】第１実施形態に係るカテーテル挿入方法のフローチャートである。
【図８】第１実施形態に係るカテーテル挿入システムを肺の検査に適用した例を示す図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係るカテーテル挿入システムのブロック図である。
【図１０】第２実施形態に係るカテーテル挿入システムのカテーテルを示す概略平面図である。
【図１１】図１０に示すカテーテルの先端部を拡大して示す部分断面図である。
【図１２】第２実施形態に係るカテーテル挿入システムの挿入部の動作の説明に供する図である。
【図１３】第２実施形態に係るカテーテル挿入システムを膵臓の検査に適用した例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明するが、本発明の技術的範囲は特許請求の範囲の記載に基づいて定められるべきであり、以下の形態のみに制限されない。なお、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。
【００１１】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るカテーテル挿入システム１００を示す概略図である。図２は、第１実施形態に係るカテーテル挿入システム１００のブロック図である。
【００１２】
図１に示すように、本実施形態に係るカテーテル挿入システム１００は、カテーテル１１０の作動要素を作動させるカテーテル作動部１２０がカテーテル１１０の基端部に連結された状態で、カテーテル１１０を生体管腔に挿入するシステムである。
【００１３】
本実施形態に係るカテーテル挿入システム１００は、図１および図２を参照して概説すると、カテーテル１１０と、カテーテル作動部１２０と、挿入部１３０と、使用者端末１４０と、を有する。以下、カテーテル挿入システム１００の各部について詳述する。
【００１４】
（カテーテル）
図３は、第１実施形態に係るカテーテル挿入システム１００のカテーテル１１０を示す概略平面図である。図４は、図３に示すカテーテル１１０の先端部を拡大して示す部分断面図である。
【００１５】
図３および図４に示すように、本実施形態に係るカテーテル１１０は、長尺状のシース１１１と、シース１１１の先端部を屈曲自在な曲げ部１１２と、シース１１１の先端部に配置されるとともに検査波を送受信する検査部１１３と、曲げ部１１２および検査部１１３に接続される信号線１１４と、シース１１１の基端部に取り付けられたハブ１１５と、を有する。曲げ部１１２および検査部１１３は、カテーテル１１０の作動要素である。以下、カテーテル１１０の各部について詳述する。
【００１６】
なお、以下の説明では、カテーテル１１０の延在方向（長手方向）を「長軸方向」と称する。カテーテル１１０において、長軸方向において生体内に挿入する側を「先端側」、その反対側を「基端側」と称する。また、カテーテル１１０の各部において、先端（最先端）および先端から一定の範囲を「先端部」、基端（最基端）および基端から一定の範囲を「基端部」と称する。
【００１７】
シース１１１は、検査部１１３および信号線１１４が配置される内腔１１１ａを備える。シース１１１は、可撓性を有する材料で形成されている。そのような材料としては、特に限定されず、例えば、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー、これらのうちの１種または２種以上を組合せたもの（ポリマーアロイ、ポリマーブレンド、積層体等）等が挙げられる。なお、シース１１１の外表面には、湿潤時に潤滑性を示す親水性潤滑被覆層を配置することが可能である。
【００１８】
曲げ部１１２は、例えば、電圧が付加されることによって屈曲するアクチュエータによって構成できる。そのようなアクチュエータとしては、特に限定されないが、例えば、電気活性ポリマー（ＥＡＰ：Ｅｌｅｃｔｒｏａｃｔｉｖｅ  Ｐｏｌｙｍｅｒ）を利用したものが挙げられる。曲げ部１１２は、本実施形態では、シース１１１の先端部に配置されている。曲げ部１１２は、図４（Ａ）および（Ｂ）に示すように、電圧が付加されることによって屈曲する。そのため、曲げ部１１２の変形に伴ってシース１１１の先端部が屈曲する。ただし、曲げ部１１２の構成は、シース１１１を屈曲できる限り特に限定されない。
【００１９】
検査部１１３は、生体内で検査波を送信するとともに生体組織で反射した検査波を受信できる限り特に限定されないが、例えば、超音波を送受信する超音波振動子、および／または、赤外線等の光を送受信する光学素子（レンズやミラー）等によって構成できる。検査部１１３は、検査波をシース１１１の長軸方向における先端側に向かって送信する。なお、図３および図４では、検査部１１４を矩形状に示しているが、検査部１１４の形状は図３および図４の形状に特に限定されない。
【００２０】
信号線１１４は、曲げ部１１２および検査部１１３に接続されて、電気信号や光信号等の信号を伝達する。信号線１１４は、曲げ部１１２に接続される第１信号線１１４ａと、検査部１１３に接続される第２信号線１１４ｂと、を有する。
【００２１】
ハブ１１５は、円筒形状を有している。図３に示すように、ハブ１１５の内腔には、信号線１１４に接続されたコネクタ部１１６が配置されている。ハブ１１５の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリサルホン、ポリアリレート、メタクリレート−ブチレン−スチレン共重合体等の熱可塑性樹脂が挙げられる。
【００２２】
また、カテーテル１１０の先端部には、Ｘ線透視下等で造影性を備えるマーカ（図示省略）等が設けられていてもよい。
【００２３】
（カテーテル作動部）
図２に示すように、カテーテル作動部１２０は、カテーテル１１０の基端部に連結されるとともに、カテーテル１１０の作動要素である曲げ部１１２および検査部１１３を作動させる。
【００２４】
図２に示すように、カテーテル作動部１２０は、曲げ作動部１２１、検査作動部１２２、カテーテル制御部１２３、通信部１２４、および回転部１２５を有する。以下、カテーテル作動部１２０の各部について詳述する。
【００２５】
曲げ作動部１２１は、曲げ部１１２を作動させる（屈曲させる）ための電気信号を発生させる。曲げ作動部１２１は、公知の電圧発生器等によって構成できる。曲げ作動部１２１は、カテーテル１１０とカテーテル作動部とか連結された状態で、第１信号線１１４ａおよびコネクタ部１１６（図３および図４参照）を介して曲げ部１１２に電気的に接続されている。
【００２６】
検査作動部１２２は、検査部１１３を作動させる（検査波を送信させる）ための電気信号や光信号等の信号を発生させるとともに、検査部１１３からの信号を受信する。検査作動部１２２は、カテーテル１１０とカテーテル作動部とか連結された状態で、第２信号線１１４ｂおよびコネクタ部１１６（図３および図４参照）を介して検査部１１３に接続されている。
【００２７】
カテーテル制御部１２３は、後述する使用者端末１４０の統括制御部１４１からの指示に基づいて、カテーテル作動部１２０の各部の作動を制御する。カテーテル制御部１２３は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を含む。ＣＰＵがＲＯＭに予め格納されている各種プログラムをそれぞれＲＡＭに読み出して実行することにより、所定の動作制御が実施される。
【００２８】
通信部１２４は、使用者端末１４０等と通信するためのインターフェースである。なお、カテーテル作動部１２０および使用者端末１４０は、例えば、Ｗｉｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の通信機能による無線通信方式、その他の非接触式の無線通信を採用することができる。
【００２９】
回転部１２５は、図６（Ｃ）に示すように、後述する挿入部１３０の第１保持部１３１および第２保持部１３２の回転に連動するように、カテーテル作動部１２０の内部の構成要素１２０ａ（曲げ作動部１２１、検査作動部１２２、カテーテル制御部１２３、通信部１２４等）を回転させる。
【００３０】
（挿入部）
図５は、第１実施形態に係るカテーテル挿入システム１００の挿入部１３０を示す斜視図である。図６は、図５に示す挿入部１３０の動作の説明に供する図である。図５に示すように、挿入部１３０は、第１保持部１３１、第２保持部１３２、第３保持部１３３、および支持部１３４を有する。以下、挿入部１３０の各部について詳述する。
【００３１】
第１保持部１３１は、カテーテル１１０のシース１１１を保持する。第２保持部１３２は、第１保持部１３１よりも基端側においてカテーテル１１０のシース１１１を保持する。第３保持部は、カテーテル作動部１２０を保持する。各保持部１３１、１３２、１３３は、本実施形態では、対象物を挟持することによって保持している。ただし、各保持部１３１、１３２、１３３が対象物を保持する方法は、特に限定されない。
【００３２】
第１保持部１３１は、カテーテル１１０を保持した状態と保持を解除した状態とを切り替え自在に構成している。
【００３３】
各保持部１３１、１３２、１３３は、プッシャ等の駆動部材（図示省略）を含み、カテーテル１１０の長軸方向に沿って前進後退自在である。なお、本明細書において「前進する」とは、長軸方向における先端側に（生体に接近する方向に）移動することを意味する。また、本明細書において「後退する」とは、長軸方向における基端側に（生体から離間する方向に）移動することを意味する。
【００３４】
第１保持部１３１および第２保持部１３２は、モータ等の駆動部材（図示省略）を含み、図６（Ｃ）に示すように、カテーテル１１０を保持した状態で、カテーテル１１０をカテーテル１１０の長軸周りに回転自在に構成している。
【００３５】
次に、各保持部１３１、１３２、１３３の動作について説明する。まず、図６（Ａ）に示すように、第１保持部１３１がカテーテル１１０を保持し、第２保持部１３２が第１保持部１３１よりも基端側においてカテーテル１１０を保持し、第３保持部１３３がカテーテル作動部１２０を保持する。次に、図６（Ｂ）に示すように、第２保持部１３２および第３保持部１３３が、第１保持部１３１に向かって前進する。これによって、カテーテル１１０が撓む。
【００３６】
次に、図６（Ｃ）に示すように、第１保持部１３１のみが前進する。これによって、カテーテル１１０の撓みが解消され、カテーテル１１０が生体に挿入される。なお、この際、曲げ部１１３によってカテーテル１１０の先端部を屈曲させた状態で、各保持部１３１、１３２、１３３は、カテーテル１１０およびカテーテル作動部１２０の内部の構成要素１２０ａを、カテーテル１１０の長軸周りに回転させてもよい。これによって、挿入部１３０は、カテーテル１１０の進行方向を調整しながらカテーテル１１０を挿入させることができる。次に、図６（Ｄ）に示すように、第１保持部１３１は、保持を解除し後退する。そして、挿入部１３０は、再び図６（Ａ）〜（Ｄ）に示す動作を繰り返すことによって、カテーテル１１０を徐々に生体に挿入できる。
【００３７】
図１に示すように、支持部１３４は、第１保持部１３１、第２保持部１３２、および第３保持部１３３を支持する。支持部１３４は、取付部１３５によってベッドや手術台等に取り付けられてもよい。また、支持部１３４の姿勢は、姿勢変更部１３６によって調整されてもよい。これによってカテーテル１１０の挿入角度を調整できる。姿勢変更部１３６は、本実施形態では、サーボモータ等の駆動部材（図示省略）を含み、図１に矢印ａ１で示すように支持部１３４を取付部１３５に対して回転自在である。また、姿勢変更部１３６は、本実施形態では、図１に矢印ａ２で示すように、支持部１３４の先端部において支持部１３４を回転自在である。また、取付部１３５には、人が挿入部１３０に不用意に接触することを防止するために、バリケード１３７が設けられていてもよい。
【００３８】
図２に示すように、挿入部１３０は、挿入制御部１３８および通信部１３９をさらに有する。
【００３９】
挿入制御部１３８は、後述する使用者端末１４０の統括制御部１４１からの指示に基づいて、挿入部１３０の各部の作動を制御する。挿入制御部１３８は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を含む。ＣＰＵがＲＯＭに予め格納されている各種プログラムをそれぞれＲＡＭに読み出して実行することにより、所定の動作制御が実施される。
【００４０】
通信部１３９は、使用者端末１４０等と通信するためのインターフェースである。なお、挿入部１３０および使用者端末１４０は、例えば、Ｗｉｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の通信機能による無線通信方式、その他の非接触式の無線通信、有線通信を採用することができる。
【００４１】
（使用者端末）
使用者端末１４０は、統括制御部１４１、記憶部１４２、入出力Ｉ／Ｆ１４３、および通信部１４４を有する。統括制御部１４１、記憶部１４２、入出力Ｉ／Ｆ１４３、および通信部１４４は、バス（図示省略）に接続されており、バスを介して相互にデータ等をやり取りする。以下、各部について説明する。
【００４２】
統括制御部１４１は、カテーテル作動部１２０、および挿入部１３０の作動を制御する。また、統括制御部１４１は使用者端末１４０の各部の作動を制御する。統括制御部１４１は、ＣＰＵによって構成されており、記憶部１４２に記憶されている各種プログラムに従って、各部の制御や各種の演算処理などを実行する。
【００４３】
記憶部１４２は、各種プログラムや各種データを記憶するＲＯＭ、作業領域として一時的にプログラムやデータを記憶するＲＡＭ、オペレーティングシステムを含む各種プログラムや各種データを記憶するハードディスク等によって構成している。記憶部１４２は、ＣＴやＭＲＩによって取得される生体の３Ｄマップ等を記憶してもよい。
【００４４】
入出力Ｉ／Ｆ１４３は、キーボード、マウス、スキャナ、マイク等の入力装置およびディスプレイ、スピーカ、プリンタ等の出力装置を接続するためのインターフェースである。
【００４５】
通信部１４４は、カテーテル作動部１２０および挿入部１３０等と通信するためのインターフェースである。
【００４６】
（カテーテル挿入方法）
図７は、第１実施形態に係るカテーテル挿方法のフローチャートである。図８は、第１実施形態に係るカテーテル挿入システム１００を肺の検査に適用した例を示す図である。以下、第１実施形態に係るカテーテル挿入システム１００を肺の検査に適用した例によって、本実施形態に係るカテーテル挿入方法を説明する。
【００４７】
まず、使用者は、図１に示すように、カテーテル１１０およびカテーテル作動部１２０を挿入部１３０にセットする。カテーテル１１０の内腔には、プライミング液が充填される（プライミング）。プライミングは、使用者が行ってもよいし、カテーテル挿入システム１００が行ってもよい。また、カテーテル１１０の先端部は、口の中に配置される。カテーテル１１０の先端部の配置は、使用者が行ってもよいし、カテーテル挿入システム１００が行ってもよい。
【００４８】
次に、使用者は、使用者端末１４０を操作して、カテーテル挿入システム１００にカテーテル１１０を生体内に挿入するように指示する。この際、使用者は、使用者端末１４０を操作して、カテーテルを送達させる目的地等を設定できる。目的地としては、例えば、図８に示すように、肺胞の近傍の細気管支Ｈ等が挙げられる。カテーテル１１０は、内視鏡と比較して外径が小さいため、内視鏡では到達できない肺胞の近傍の細気管支Ｈに到達できる。
【００４９】
次に、図７に示すように、統括制御部１４１は、生体の３Ｄマップに基づいて挿入経路を決定する（ステップＳ１）。
【００５０】
次に、統括制御部１４１は、挿入経路に沿ってカテーテル１１０を所定長さだけ挿入するように、カテーテル制御部１２３および挿入制御部１３８に指示する（ステップＳ２）。指示を受けて、カテーテル制御部１２３および挿入制御部１３８は、挿入経路に沿ってカテーテル１１０を所定長さだけ挿入する。
【００５１】
具体的には、まず、カテーテル制御部１２３に、検査部１１３に検査波を送受信するように指示する。これによって、統括制御部１４１は、カテーテル１１０の進行方向に生体組織が存在するか否か、および生体組織までの距離等を把握できる。なお、肺は、血管のように血液等が存在しないため、超音波だけでなく赤外線等の光を検査波として用いることができる。次に、統括制御部１４１は、検査波の受信信号およびステップＳ１で決定した挿入経路等に基づいて、カテーテル１１０の先端部の進行方向および挿入する所定長さ等を決定する。次に、統括制御部１４１は、決定した進行方向に所定長さの分だけカテーテル１１０が挿入されるように、カテーテル制御部１２３および挿入制御部１３８に指示する。カテーテル制御部１２３および挿入制御部１３８は、各部の作動を制御して、決定した進行方向に挿入長さの分だけカテーテル１１０を挿入する。なお、この際の各保持部１３１、１３２、１３３の動作は上述した通りであるため（図６参照）、省略する。
【００５２】
次に、統括制御部１４１は、カテーテル１１０の先端部が目的地に到達したか否かを判断する（ステップＳ３）。カテーテル１１０の先端部が目的地に到達したか否かは、検査波の受信信号やカテーテル１１０の先端部に設けられたマーカの位置等に基づいて判断できる。肺の気管支は分岐等が多く、手動でのカテーテル１１０の挿入には習熟を要するが、カテーテル挿入システム１００によれば、自動的にカテーテル１１０を挿入できるため、術者の習熟が不要となる。
【００５３】
カテーテル１１０の先端部が目的地に到達したと判断された場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、カテーテル挿入システム１００によるカテーテル１１０の挿入が完了する。カテーテル１１０が目的地に到達した後は、使用者やカテーテル挿入システム１００が必要な検査や処置を行う。例えば、使用者やカテーテル挿入システム１００は、肺の内部の撮像や肺の生体組織の採取を行う。
【００５４】
カテーテル１１０の先端部が目的地に到達していないと判断された場合（ステップＳ３：Ｎｏ）、カテーテル挿入システム１００は、ステップＳ２を再び実行する。
【００５５】
以上、本実施形態に係るカテーテルの挿入方法を説明したが、カテーテルの挿入方法は上記に限定されない。例えば、カテーテル１１０が挿入される生体管腔は、肺の気管支に限定されず、血管や尿道等であってもよい。また、上記挿入方法では、検査波による検査をした後にカテーテルを所定長さの分だけ挿入する例を説明したが、検査波による検査をしながらカテーテルを挿入してもよい。また、挿入経路は、カテーテル１１０の挿入途中で変更してもよい。
【００５６】
（作用効果）
以上説明したように、上記実施形態に係るカテーテル挿入システム１００は、長尺状のカテーテル１１０を保持するとともにカテーテル１１０の長軸方向に沿って前進可能な第１保持部１３１と、第１保持部１３１よりも基端側においてカテーテル１１０を保持するとともにカテーテル１１０の長軸方向に沿って前進可能な第２保持部１３２と、第１保持部１３１および第２保持部１３２の作動を制御する挿入制御部１３８と、を有する。挿入制御部１３８は、第１保持部１３１に向かって第２保持部１３２を前進させてカテーテル１１０を撓ませた状態で、第１保持部１３１のみが前進するように第１保持部１３１および第２保持部１３２の作動を制御する。
【００５７】
また、上記実施形態に係るカテーテル挿入方法は、長尺状のカテーテル１１０を第１保持部１３１によって保持し、かつ、第１保持部１３１よりも基端側においてカテーテル１１０を第２保持部１３２によって保持する。そして、カテーテル１１０の長軸方向に沿って第２保持部１３２を第１保持部１３１に向かって前進させることによってカテーテル１１０を撓ませる。そして、第１保持部１３１のみを前進させることによって、カテーテル１１０を生体に挿入する。
【００５８】
上記カテーテル挿入システム１００およびカテーテル挿入方法によれば、第１保持部１３１および第２保持部１３２によってカテーテル１１０に撓みが形成された状態で、第１保持部１３１のみを前進させることによってカテーテル１１０が生体内に挿入される。そのため、カテーテル１１０を挿入する際に、カテーテル１１０の基端部に連結された他の器具による張力がカテーテル１１０に加わることを抑制できる。したがって、上記カテーテル挿入システム１００およびカテーテル挿入方法によれば、カテーテル１１０をスムーズに挿入できる。
【００５９】
また、カテーテル挿入システム１００は、長尺状のシース１１１および作動要素を含むカテーテル１１０と、シース１１１の基端部に連結されるとともに作動要素を作動させるカテーテル作動部１２０と、をさらに有する。そのため、カテーテル１１０を挿入する際に、カテーテル作動部１２０による張力がカテーテル１１０に加わることを抑制できる。したがって、カテーテル挿入システム１００によれば、カテーテルの作動要素の機能を発揮させつつ、カテーテル１１０をスムーズに挿入できる。
【００６０】
また、作動要素は、シース１１１の先端部を屈曲自在な曲げ部１１２を含む。そのため、カテーテル挿入システム１００は、曲げ部１１２によってシース１１１の先端部を屈曲させることで、シース１１１の進行方向を調整できる。これによって、カテーテル挿入システム１００は、カテーテル１１０をスムーズに生体内に挿入できる。
【００６１】
また、作動要素は、シース１１１の先端部に配置され、検査波を前方に向かって送信するとともに生体組織において反射した検査波を受信する検査部１１３を含む。そのため、カテーテル挿入システム１００は、検査部１１３によって前方を検査し、検査結果に基づいてカテーテル１１０を生体内に挿入できる。これによって、カテーテル挿入システム１００は、カテーテル１１０をスムーズに生体内に挿入できる。
【００６２】
＜第２実施形態＞
図９は、本発明の第２実施形態に係るカテーテル挿入システム２００のブロック図である。第２実施形態に係るカテーテル挿入システム２００は、生体組織を切断しながらカテーテル２１０を挿入させ、生体組織の間に医療用長尺体の通路となるチューブ部材２１１を配置する点で第１実施形態に係るカテーテル挿入システム１００と相違する。
【００６３】
第２実施形態に係るカテーテル挿入システム２００は、カテーテル２１０、カテーテル作動部２２０、挿入部２３０、および使用者端末１４０を有する。以下、第２実施形態に係るカテーテル挿入システム２００の各部について詳述する。なお、第１実施形態に係るカテーテル挿入システム１００と同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
【００６４】
（カテーテル）
図１０は、第２実施形態に係るカテーテル挿入システム２００のカテーテル２１０を示す概略平面図である。図１１は、図１０に示すカテーテル２１０の先端部を拡大して示す部分断面図である。図１０および図１１に示すように、カテーテル２１０は、シース１１１、曲げ部１１２、切断部２１３、信号線２１４、ハブ１１５、およびチューブ部材２１１を有する。曲げ部１１２および切断部２１３が、カテーテル２１０の作動要素にあたる。
【００６５】
切断部２１３は、シース１１１の先端部に配置されるとともに生体組織を切断する。切断部２１３は、生体組織を切断できる限り特に限定されないが、例えば、ボールチップ型の電気メス等によって構成できる。なお、本実施形態に係るカテーテルは、検査部を有さないが、カテーテルは、曲げ部、検査部、および切断部の全てを有していてもよい。
【００６６】
信号線２１４は、曲げ部１１２に電気的に接続される第１信号線１１４ａと、切断部２１３に電気的に接続される第２信号線２１４ｂと、を有する。
【００６７】
図１１に示すように、チューブ部材２１１は、シース１１１の外側に配置され、かつ、シース１１１の先端においてシース１１１の内側に折り返されている。後述する切断部によって生体組織を切断しつつ、挿入部２３０によってシース１１１が前進することによって、チューブ部材２１１の折り返された部分２１１ａがシース１１１の外側に繰り出される。これによって、生体組織の間にチューブ部材２１１を配置できる。生体組織の間に配置したチューブ部材２１１は、他の医療用長尺体を挿入するための通路を形成する。
【００６８】
チューブ部材２１１は、生体適合性を備える材料である限り特に限定されないが、例えば、脂肪族ポリエステル、ポリエステル、ポリ酸無水物、ポリオルソエステル、ポリカーボネート、ポリホスファゼン、ポリリン酸エステル、ポリビニルアルコール、ポリペプチド、多糖、タンパク質、セルロースからなる群から選択される重合体等の生分解性材料等が挙げられる。
【００６９】
また、カテーテル２１０の先端部には、Ｘ線透視下で造影性を備えるマーカ（図示省略）が設けられていてもよい。
【００７０】
（カテーテル作動部）
図９に示すように、カテーテル作動部２２０は、曲げ作動部１２１、切断作動部２２２、カテーテル制御部１２３、通信部１２４、および回転部１２５を有する。
【００７１】
切断作動部２２２は、特に限定されないが、例えば、電気メスに電流を供給する公知の電流発生器等によって構成できる。
【００７２】
（挿入部）
図１２は、第２実施形態に係るカテーテルシステム２００の挿入部２３０の動作の説明に供する図である。図１２に示すように、挿入部２３０は、第１保持部１３１、第２保持部１３２、第３保持部１３３、第４保持部２３１および支持部１３４を有する。また、図９に示すように、挿入部２３０は、挿入制御部１３８および通信部１３９をさらに有する。
【００７３】
図１２に示すように、第４保持部２３１は、チューブ部材２１１の基端部を保持する。第４保持部２３１は、支持部１３４に固定されている。
【００７４】
次に、各保持部１３１、１３２、１３３、２３１の動作について説明する。まず、図１２（Ａ）に示すように、第１保持部１３１がシース１１１を保持し、第２保持部１３２が第１保持部よりも基端側においてシース１１１を保持し、第３保持部がカテーテル作動部１２０を保持し、第４保持部２３１がチューブ部材２１１の基端部を保持する。次に、図１２（Ｂ）に示すように、第２保持部１３２および第３保持部１３３が、第１保持部に向かって前進する。これによって、シース１１１が撓む。次に、図１２（Ｃ）に示すように、切断部２１３が作動した状態で第１保持部１３１のみが前進する。これによってシース１１１が生体に挿入され、シース１１１の挿入に伴って、図１１に示すように、チューブ部材２１１の折り返された部分２１１ａがシース１１１の外側に繰り出される。次に、図１２（Ｄ）に示すように、第１保持部１３１は、保持を解除し後退する。そして、再び図１２（Ａ）〜（Ｄ）に示す動作を繰り返すことによって、生体組織の間にチューブ部材２１１を配置することができる。
【００７５】
（カテーテル挿入方法）
図１３は、第２実施形態に係るカテーテル挿入システムを膵臓Ｓの検査に適用した例を示す図である。以下、第２実施形態に係るカテーテル挿入システム２００を膵臓Ｓの検査に適用した例によって、本実施形態に係るカテーテル挿入方法を説明する。
【００７６】
まず、使用者は、カテーテル２１０およびカテーテル作動部２２０を挿入部２３０にセットする。カテーテル２１０の内腔には、プライミング液が充填される（プライミング）。プライミングは、使用者が行ってもよいし、カテーテル挿入システム２００が行ってもよい。また、カテーテル２１０の先端部は、腹部等の体表上に配置される。カテーテル２１０の先端部の配置は、使用者が行ってもよいし、カテーテル挿入システム２００が行ってもよい。
【００７７】
次に、使用者は、使用者端末１４０を操作して、カテーテル挿入システム１００にカテーテル１１０を生体内に挿入するように指示する。この際、使用者は、使用者端末１４０を操作して、カテーテルを送達させる目的地等を設定できる。目的地としては、例えば、図１３（Ａ）に示すように、胃Ｇと膵臓Ｓの間等が挙げられる。
【００７８】
次に、統括制御部１４１は、生体の３Ｄマップに基づいて挿入経路を決定する（ステップＳ１、図７参照）。
【００７９】
次に、統括制御部１４１は、挿入経路に沿ってカテーテル１１０を所定長さだけ挿入するように、カテーテル制御部１２３および挿入制御部１３８に指示する（ステップＳ２、図７参照）。指示を受けて、カテーテル制御部１２３および挿入制御部１３８は、挿入経路に沿ってカテーテル２１０を所定長さだけ挿入する。
【００８０】
具体的には、まず、統括制御部１４１は、挿入経路に基づいて、カテーテル２１０の先端部の進行方向および挿入する所定長さ等を決定する。次に、統括制御部１４１は、決定した進行方向に所定長さの分だけカテーテル２１０が挿入されるように、カテーテル制御部１２３および挿入制御部１３８に指示する。カテーテル制御部１２３および挿入制御部１３８は、各部の作動を制御して、決定した進行方向に挿入長さの分だけカテーテル２１０を挿入する。なお、この際の各保持部１３１、１３２、１３３、２３１の動作は上述した通りであるため（図１２参照）、省略する。
【００８１】
次に、統括制御部１４１は、シース１１１の先端部が目的地に到達したか否かを判断する（ステップＳ３）。シース１１１の先端部が目的地に到達したか否かは、カテーテル２１０の先端部のマーカの位置等によって判断できる。
【００８２】
シース１１１の先端部が目的地に到達したと判断された場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、カテーテル挿入システム２００によるカテーテル２１０の挿入が完了する。
【００８３】
カテーテル２１０が目的地に到達した後は、必要な検査や処置を行う。処置は、使用者が行ってもよいし、カテーテル挿入システム２００が行ってもよい。例えば、図１３（Ａ）および（Ｂ）に示すように、生体組織の間に配置されたチューブ部材２１１からシース１１１および切断部２１３を抜去し、チューブ部材２１１の内腔を介してバルーンカテーテルＢを挿入してもよい。次に、図１２（Ｃ）に示すように、バルーンカテーテルＢのバルーンを拡張させ、膵臓と胃を離間させてもよい。なお、シミュレーション等により、バルーンの拡張によって各臓器が所望の動作を行うように、バルーンの形状を設計することが好ましい。次に、バルーンカテーテルＢの内腔に、カメラや光源等を挿入し、膵臓Ｓを撮像してもよい。
【００８４】
シース１１１の先端部が目的地に到達していないと判断された場合（ステップＳ３：Ｎｏ）、カテーテル挿入システム１００は再びステップＳ２を行う。
【００８５】
以上、本実施形態に係るカテーテル挿入方法を説明したが、カテーテル挿入方法は上記に限定されない。例えば、カテーテルを送達する目的地は、膵臓と胃の間ではなく、胆のうと膵臓の間や前立腺と膀胱の間等の他の臓器間や組織間であってもよい。また、例えば、チューブ部材を配置した後は、チューブ部材の内腔にバルーンカテーテルを挿入するのではなく、膵臓の生体組織を採取する医療器具を挿入してもよい。
【００８６】
（作用効果）
上記第２実施形態に係るカテーテル挿入システム２００では、作動要素は、シース１１１の先端部に配置されるとともに生体組織を切断する切断部２１３を含む。そのため、カテーテル挿入システム２００は、生体組織を切断しながらカテーテル２１０を挿入することができる。
【００８７】
また、カテーテル２１０は、シース１１１の外側に配置され、かつ、シース１１１の先端においてシース１１１の内側に折り返されたチューブ部材２１１をさらに有する。挿入制御部１３８は、切断部２１３が生体組織を切断している状態でシース１１１が前進し、チューブ部材２１１の折り返された部分２１１ａがシース１１１の外側に繰り出されるように、第１保持部１３１および第２保持部１３２の作動を制御する。そのため、生体組織の間にチューブ部材２１１を配置できる。
【００８８】
以上、実施形態を通じて本発明に係るカテーテル挿入システムおよびカテーテル挿入方法を説明したが、本発明は明細書において説明した内容のみに限定されるものでなく、特許請求の範囲の記載に基づいて適宜変更することが可能である。
【００８９】
例えば、本発明のカテーテル挿入システムによって挿入されるカテーテルは、第１実施形態および第２実施形態に係るカテーテルに限定されない。例えば、本発明のカテーテル挿入システムによって挿入されるカテーテルは、作動要素として電流が流れることにより生体組織を焼灼する電極等を備えるアブレーションカテーテルであってもよい。本発明のカテーテル挿入システムは、例えば、細く複雑な形状の心臓の静脈にアブレーションカテーテルを自動挿入するために用いてもよい。
【００９０】
例えば、上記実施形態では、カテーテルを所定長さの分だけ挿入した後、第１保持部のみを後退させたが（図６（Ｄ）および図１２（Ｄ）参照）、カテーテルを所定長さの分だけ挿入した後、第１保持部は後退させなくてもよい。また、カテーテルを所定長さの分だけ挿入した後、第１保持部だけでなく第２保持部も保持を解除させて後退させてもよい。
【００９１】
また、例えば、上記実施形態では、挿入部が第２保持部と第３保持部が別体で構成されていたが、第２保持部と第３保持部は一体的に構成されていてもよい。
【００９２】
また、カテーテル挿入システムにおける各種処理を行う手段および方法は、専用のハードウェア回路、またはプログラムされたコンピュータのいずれによっても実現してもよい。また、プログラムは、インターネットなどのネットワークを介してオンラインで提供されてもよい。
【００９３】
本出願は、２０１８年１１月２０日に出願された日本国特許出願第２０１８−２１７４０３号に基づいており、その開示内容は、参照により全体として引用されている。
【符号の説明】
【００９４】
１００、２００    カテーテル挿入システム、
１１０、２１０    カテーテル、
１１１    シース、
１１２    曲げ部、
１１３    検査部、
１２０、２２０    カテーテル作動部、
１３０、２３０    挿入部、
１３１    第１保持部、
１３２    第２保持部、
１３８    挿入制御部、
２１１    チューブ部材、
２１１ａ  シースの内側に折り返された部分、
２１３    切断部。
【図１】
2020105228.tif 000003
【図２】
2020105228.tif 000004
【図３】
2020105228.tif 000005
【図４】
2020105228.tif 000006
【図５】
2020105228.tif 000007
【図６】
2020105228.tif 000008
【図７】
2020105228.tif 000009
【図８】
2020105228.tif 000010
【図９】
2020105228.tif 000011
【図１０】
2020105228.tif 000012
【図１１】
2020105228.tif 000013
【図１２】
2020105228.tif 000014
【図１３】
2020105228.tif 000015
【国際調査報告】
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2020105228.tif 000017
2020105228.tif 000018
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