JP2006524553A - カテーテル画像化プローブ及び方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】
【解決手段】本発明は、患者へのカテーテル画像化プローブに関する。該プローブは、内部をエネルギーが伝わる導管を有する。プローブは、その中を導管が延びる第１部を有する。プローブは導管に対して回転して導管からのエネルギーの向きを変える第２部を有する。本発明は、患者を画像化する方法に関する。方法はカテーテルを患者に挿入する工程を有する。カテーテルの第２部を、カテーテルの第１部を通って延びる導管に対して回転させる工程を有し、第２部は導管を通って患者に伝えられるエネルギーの向きを変え、患者から第２部に反射されたエネルギーを受け、反射されたエネルギーを導管に向ける。
【解決手段】本発明は、患者へのカテーテル画像化プローブに関する。該プローブは、内部をエネルギーが伝わる導管を有する。プローブは、その中を導管が延びる第１部を有する。プローブは導管に対して回転して導管からのエネルギーの向きを変える第２部を有する。本発明は、患者を画像化する方法に関する。方法はカテーテルを患者に挿入する工程を有する。カテーテルの第２部を、カテーテルの第１部を通って延びる導管に対して回転させる工程を有し、第２部は導管を通って患者に伝えられるエネルギーの向きを変え、患者から第２部に反射されたエネルギーを受け、反射されたエネルギーを導管に向ける。
Description
本発明は、回転しない光ファイバーを用いる光学干渉性断層撮影に関する。特に、本発明は先端部を有するカテーテル内に入れられて回転しない光ファイバーを用いる光学干渉性断層撮影に関し、先端部は回転してファイバーからの光を周囲の血管に向きを変え、血管に反射された光を光学ファイバーに向ける。
心筋梗塞又は心臓発作は、我々の社会に於いて、相変わらず主たる死因である。残念なことに、我々の大部分は、心筋梗塞に苦しんでいる家族又は親しい友人がいる。最近まで、多くの研究者がその後完全閉塞に進行するアテローム硬化班にて著しく塞がれた冠動脈が、心筋梗塞の第一の要因(mechanism)と信じていた。しかし、最近の研究の結果は、心筋梗塞の大部分は、突然の血小板破裂により、軽度に(non-critically)狭窄した冠動脈が突然破裂することによることを明確に示している。例えば、リトルと協力者(リトル、ＷＣ、ダウンズ、ＴＲ、アップレゲート、ＲＪ「心筋梗塞に潜在する冠動脈損傷：冠動脈血管造影の実施」、クリンカーディオル１９９１；１４：８６８頁−８７４頁、これらは引用をもって本願への記載加入とする)は、重大な血小板破裂に苦しむ患者の約７０％に於いては、従前の冠動脈血管造影によって５０％以下が閉塞していると示される血小板で、血小板破裂が開始することを観察した。この観察及び近似した観察は、他の研究者によっても確認されてきた(ニッセン、Ｓ．「冠動脈血管造影及び血管内超音波」アム、Ｊ・カーディオル２００１；８７(補充版)１５Ａ−２０Ａ、これらは引用をもって記載加入とする)。
これらの不安定な血小板を識別する技術の開発は、しばしば時期尚早の死に繋がる重大な冠動脈疾患の発生を十分に減じる可能性を有している。残念なことに、どの冠動脈の血小板が傷付きやすく、破裂しやすいかを特定するのに適用する心臓内科医が利用できる方法は現在無い。長年に亘って、心臓血管により大きなリスクがある患者を識別するのに、トレッドミルテストが用いられてきたが、このアプローチは安定した血小板と、破裂しやすく、しばしば心筋梗塞を招くことになる傷付きやすい血小板とを区別することができずなかった。不安定な血小板(検死にて決定される)の病理学に関しては大量の情報が存在するので、傷付きやすい血小板の病理学的様相を十分に記述的に認識することができる治療技術があれば、この問題を解決するための大幅な進歩を約束してくれることになる。
不安定な血小板は、１９８０年代の初頭に、病理学者によって最初に確認され、特徴付けられた。デービスと協力者は、死に繋がる重大な心筋梗塞を抱えた患者の一連の組織を再構成することについて、アテローム硬化班の破裂若しくは断裂が明確であったと述べている(デービス、ＭＪ、トーマスＡＣ、「血小板割れ目、重大な心筋梗塞、突然死、漸増性狭心症の原因」、Ｂｒ、ハート、Ｊ １９８５年 ５３：３６３頁−３７３頁、これらは引用をもって記載加入とする)。
さらには、潰瘍化した(ulcerate)血小板は、薄い繊維質のキャップを有し、ヒトの大動脈の潰瘍化していないアテローム硬化班に比して、マクロファージが増大し、滑面筋細胞が減少し、脂質核が増大したものとして特徴付けられた(デービス ＭＪ、リチャードソン ＰＤ、ウルフ Ｎ、カッツ ＤＲ、マン Ｊ、「ヒトのアテローム班に於ける血栓症のリスク、細胞外液脂質、マクロファージ、円滑な筋肉細胞の内容の役割」、これらは引用をもって記載加入とする)。
更に、冠動脈を血管造影で画像化した際に、脂質プールの大きさと狭窄率との関連は観測されなかった。実際、大部分の心臓内科医は不安定な血小板は、破裂を介して、壁性血栓と血小板の改造の形成を伴って、更に狭窄性の血小板に進行するが、完全に内腔を塞がないことに同意している(トポル ＥＪ、ラバイックＲ 「冠動脈血小板安定化を達成する方策」 カーディバスクレス１９９９；４１：４０２頁−４１７頁、これらは引用をもって本願への記載加入とする)。
内部血小板出血を伴う血管の新生はまた、小さな障害(５０％未満が閉塞した)からかなり大きな血小板への進行に役割を果たす。つまるところ、不安定な血小板の独特な特徴は、心臓内科医によって認識されて、安定化されることができたならば、ひどい心筋梗塞及び不安定なアンギナ性症候群の双方を劇的に減少させる可能性が生まれ、冠動脈の疾病の治療に於ける急激な進歩をもたらすことができる。
さらには、潰瘍化した(ulcerate)血小板は、薄い繊維質のキャップを有し、ヒトの大動脈の潰瘍化していないアテローム硬化班に比して、マクロファージが増大し、滑面筋細胞が減少し、脂質核が増大したものとして特徴付けられた(デービス ＭＪ、リチャードソン ＰＤ、ウルフ Ｎ、カッツ ＤＲ、マン Ｊ、「ヒトのアテローム班に於ける血栓症のリスク、細胞外液脂質、マクロファージ、円滑な筋肉細胞の内容の役割」、これらは引用をもって記載加入とする)。
更に、冠動脈を血管造影で画像化した際に、脂質プールの大きさと狭窄率との関連は観測されなかった。実際、大部分の心臓内科医は不安定な血小板は、破裂を介して、壁性血栓と血小板の改造の形成を伴って、更に狭窄性の血小板に進行するが、完全に内腔を塞がないことに同意している(トポル ＥＪ、ラバイックＲ 「冠動脈血小板安定化を達成する方策」 カーディバスクレス１９９９；４１：４０２頁−４１７頁、これらは引用をもって本願への記載加入とする)。
内部血小板出血を伴う血管の新生はまた、小さな障害(５０％未満が閉塞した)からかなり大きな血小板への進行に役割を果たす。つまるところ、不安定な血小板の独特な特徴は、心臓内科医によって認識されて、安定化されることができたならば、ひどい心筋梗塞及び不安定なアンギナ性症候群の双方を劇的に減少させる可能性が生まれ、冠動脈の疾病の治療に於ける急激な進歩をもたらすことができる。
本発明は、深さで消散する光の反射、即ち光干渉断層撮影(ＯＣＴ)を用いて、傷付きやすい血小板内で認識された病理学上の特徴を識別する。ＯＣＴにあっては、広域光源からの光は、光ファイバースプリッタによって分散され、光ファイバースプリッタの１つのファイバーは光を血管壁に向け、他のファイバーは光を可動式の基準ミラーに向ける。光ファイバーの基端部は、心臓へのカテーテル手順中は、冠動脈へ繋がる(interrogation)カテーテルに接続される。血小板に反射された光は、干渉フリンジ(光起電性の検出器によって測定される)を形成する基準ミラーからの信号と再結合されて、深さにおける血小板のミクロン単位の正確な画像化を可能にする。
ＯＣＴは、５０ｎｍの帯域幅を有する１３００ｎｍの波長の光を発する超発光ダイオード源を用いて、１０−２０μｍの距離分解能を具え、組織の２−３ｍｍ貫通した深さに於ける断層撮影画像を作成する。ＯＣＴは組織を１つの細胞のレベルで画像化することができる。実際に、発明者らは、距離分解能が４μｍ又はそれ未満に改善するために１０００兆分の１秒のパルスを発するレーザーのようなより広帯域幅の光源を最近用いた。そのような距離分解能を用いることで、ＯＣＴは血管内膜キャップやその厚み、裂け目を含めた詳細な構造、潜在する脂質プールの大きさや広がり方、さらには炎症細胞の存在を描きだすことができた。
更に、ＯＣＴ計測器に用いられる近赤外線光源では、後生的な冠動脈の疾病の激しく石灰化した組織領域特性を貫通できる。細胞分解能について、ＯＣＴは単核白血球及びマイクロファージの浸透のような傷付きやすい血小板の他の詳細を識別するのに適用される。要するにＯＣＴを適用すれば、組織を切断し、又はかき乱すことなしに、病理学上の標本の詳細な画像を得ることができる。
更に、ＯＣＴ計測器に用いられる近赤外線光源では、後生的な冠動脈の疾病の激しく石灰化した組織領域特性を貫通できる。細胞分解能について、ＯＣＴは単核白血球及びマイクロファージの浸透のような傷付きやすい血小板の他の詳細を識別するのに適用される。要するにＯＣＴを適用すれば、組織を切断し、又はかき乱すことなしに、病理学上の標本の詳細な画像を得ることができる。
動脈管内のアテローム硬化班を画像化するために、この技術を適用する際には、赤い血液細胞の存在によって、光の強烈な散乱を受けるという問題が知られている。カテーテルシステムが一旦冠動脈内に設置されると、ＯＣＴ光ファイバーと冠動脈との間の血流は、血管壁内に入る光を見えなくする。１つの提案された解決策は、生理食塩水のフラッシュである。しかし、生理食塩水の使用は、持続時間が制限される。なぜなら心筋虚血が心筋の基端部で起きるからである。発明者らは生理食塩水に代えて、人工ヘモグロビンの使用を提案した。人工ヘモグロビンは、粒子状ではないから、光を散乱しない。更に、人工ヘモグロビンは血液の代用品として、米国食品医薬品局に承認されており、心筋虚血を防ぐのに必要な酸素を運ぶことができる。近年、発明者らは、マウスの心筋冠動脈内の血液によって光の散乱を減じるべく、人工ヘモグロビンを用いて視覚性を証明した(ヴィラードＪＷ、フェルドマンＭＤ、キムジーヒュン、ミルナーＴＥ、フリーマンＧＬ、「代用血液を用いて光干渉断層撮影でマウスの右心室厚みを瞬時に割り出す方法」、サーキュレーション２００２、１０５巻、１８４３頁−１８４９頁、これらは引用をもって記載加入とする)。
冠動脈血小板を画像化するＯＣＴカテーテルの第１のプロトタイプは、既に完成しており、現在ライトラボラロリカンパニーと連繋して、発明者らによってハーバード−ＭＩＴにて試験されている(ジャング ＩＫ、ボウマ ＢＥ、カング ＤＨその他 超音波血管撮影と比較した光干渉断層撮影を用いた患者の冠動脈アテローム硬化班の視覚化：ＪＡＣＣ２００２；３９：６０４頁−６０９頁、これらは引用をもって記載加入とする)。カテーテルのプロトタイプは、単一光源を具え、光ファイバーを回すシャフトを回転させることにより、冠動脈を３６０度に亘って画像化できる。回転シャフトは本体の外側にあるため、カテーテル内の回転ロッドは均一な角速度で回転し、光は冠動脈の角度方向の各断片について、等時間間隔で合焦する。回転シャフトの機械的薬剤(mechanical drag)が、記録される冠動脈のＯＣＴ画像にかなりの歪みと不自然な結果(artifact)を生じる。残念なことに、カテーテルは大腿動脈に於ける冠動脈への入力点と冠動脈の間で、数カ所の屈曲部を形成するように(例えば、大動脈の周りに１８０度)常に付勢されることになるので、機械的薬剤の不均一(uneven)を生じ、ＯＣＴ画像に不自然な結果を生じることになる。ＯＣＴの適用は、冠動脈の断面解剖構造の画像化から、１つの細胞レベルを画像化することを可能にすることに代わっているため、単一ファイバーＯＣＴのプロトタイプの回転が不均一であることは、歪み及び画像の不自然な結果という問題を増加させる源となるだろう。
本来、ライトラボラロリカンパニーによって開発された現在の内視鏡タイプの単一チャンネルのＯＣＴシステムは、目標である血管の不均一な画像を形成してしまうことになる回転速度の不均一に悩まされている。米国特許６,１３４,００３号を参照し、これは引用をもって本願への記載加入とする。回転シャフトを回転する単一モードのファイバーに適用する彼らのアプローチは、不自然な結果を生じやすい。カテーテルは、大腿動脈へ入力され、大動脈弓の周りで１８０度回転し、冠動脈の最終目的地に到達する間に、数カ所の屈曲部を形成するように常に付勢されることになる。これらの全ての屈曲部は、回転シャフトの不均一な摩擦を生じ、冠動脈の周りの全３６０度に於ける光の照射に不均一な時間分布を生じる原因となる。ＯＣＴの適用は、冠動脈の断面解剖構造の画像化から、１つの細胞レベルを画像化することを可能にする能力の利用に代わっているため、単一ファイバーＯＣＴの不均一な回転は、不自然な結果をより大きくする源となるだろう。
本発明は、回転部分をファイバースコープの端部に入れることにより、現在の単一モードの内視鏡ＯＣＴのこの不利益を克服する。回転部分は生物学的ガス又は液体によって駆動される。回転部分は小型のタービン、ネジ又は水車で構成される、所謂ナノテクノロジーである。単一モードのファイバー自体は全く回転せず、投射光を目標である血管に反射するプリズムのみが一定速度で回転する。
発明の要旨
本発明は、患者へのカテーテル画像化プローブに関する。該プローブは、内部をエネルギーが伝わる導管を有する。プローブは、その中を導管が延びる第１部を有する。プローブは、導管に対して回転して導管からのエネルギーの向きを変える第２部を有する。
本発明は、患者へのカテーテル画像化プローブに関する。該プローブは、内部をエネルギーが伝わる導管を有する。プローブは、その中を導管が延びる第１部を有する。プローブは、導管に対して回転して導管からのエネルギーの向きを変える第２部を有する。
本発明は、患者を画像化する方法に関する。方法はカテーテルを患者に挿入する工程を有する。カテーテルの第２部を、カテーテルの第１部を通って延びる導管に対して回転させる工程を有し、第２部は導管を通って患者に伝えられるエネルギーの向きを変え、患者から第２部に反射されて戻されたエネルギーを受け、反射されたエネルギーを導管に向ける工程を有する。
以下、図面について言及する。数枚の図面を通じて、類似の又は同一の部分には、同様の符号を付す。特に図１について具体的に言及すると、患者用のカテーテル画像プローブ(100)が示されている。プローブ(100)は導管(110)を有し、該導管(110)を通ってエネルギーが伝達される。プローブ(100)は第１部(120)を具え、導管(110)は第１部(120)を通って延びる。プローブ(100)は導管(110)に対して回転して導管(110)からのエネルギーの向きを変える第２部(130)を具える。
第１部(120)は、流体が流れる入口チューブ(１)を具え、第２部(130)は入口チューブ(１)から流れる流体によって回転されるのが好ましい。第２部(130)は流れる流体によって回転されるタービン(４)を含むのが好ましい。タービン(４)は導管(110)が内部を通って延びる回転中央シャフト(20)、及び該回転中央シャフト(20)から伸びる螺旋状に形成された内側溝(22)を含むのが好ましく、流れ流体が溝(22)に対して流れるときに、中央シャフト(20)に回転トルクを与え、回転トルクにより中央シャフト(20)を導管(110)の周りで回転させる。
第２部(130)は、中央シャフト(20)に取り付けられて、導管(110)からのエネルギーの向きを変える反射材(24)を有するのが好ましい。導管(110)は光ファイバー(３)を有するのが好ましい。反射材(24)は導管(110)からの光を反射するプリズム(８)、即ちミラーを有するのが好ましく、プリズム(８)は中央シャフト(20)とともに回転する。タービン(４)は中央シャフト(20)を支持し、該シャフトをグラつくことなく回転させることができるノブ(５)を有するのが好ましい。第１の導管(110)は少なくとも１つの出口チューブ(２)を有するのが好ましく、流体は第２部(130)から出口チューブ(２)を通って流れる。
第２部(130)は、シリンダを包み、第１部(120)に接することで、流体が出口チューブ(２)を通って出る以外には、第２部(130)から脱出しないようなエネルギーが透過するカバーを有すのが好ましい。第２部(130)は、第１部(120)に接するシリンダを含むのが好ましく、ノブ(５)はシリンダから延びて、室を形成し、入口チューブ(１)からの流体は室を通って流れる。タービン(４)は室内に配備される。第２部(130)はレンズ(11)のようなエネルギー領域再編成要素(energy field reshaping component)を有し、レンズ(11)はエネルギーを患者に合焦させる。レンズ(11)はマイクロレンズ、グリンレンズ、又は光ファイバーレンズであり得る。プローブ(100)は入口チューブ(１)に接続された流体源(26)を有するのが好ましい。流体源(26)は、ニトロゲン、ヘリウム、生理食塩水、水、Ｄ５Ｗ、又は人工血液から構成されるグループから選択されるのが好ましい。第１部(120)は、導管(110)及び入口チューブ(１)、出口チューブ(２)を除いた固体の部分である。
タービン(４)は突起(31)を有するのが好ましく、突起(31)は放射エネルギーガイド(30)を通って来るエネルギーを放射エネルギーガイド(30)(他の光ファイバーが好ましい)に反射する。突起(31)は第２部(130)とともに回転する。突起(31)によって反射されるエネルギーは、第２部(130)の現在の角度位置を示す。光が当たり、突起(31)から反射されたとき、突起(31)は回転部分の１つの角度位置(全ての位置ではない)と一致する。このようにして、シャフト(20)は１サイクル回転し、血管壁上にて得られた画像の開始位置に達することが判る。突起(31)は放射エネルギーガイド(30)に対向してエネルギーを反射する平坦壁を具えたブロック形であることが好ましい。突起(31)はシャフト(10)内に成形されるのが好ましく、平坦壁は、反射を促進する平坦壁上のミラーのような反射材を有するのが好ましい。突起(31)の幅は、シャフト(20)の周囲に比較して小さく、所定の地点と一致するように、放射エネルギーガイド(30)から発せられるエネルギーを阻止し、突起(31)によって反射するのには十分高さを備えている。
本発明は、患者を画像化する方法に関する。方法は患者の中にカテーテルを挿入する工程を含む。カテーテルの第２部(130)を、カテーテルの第１部(120)を通って延びる導管(110)に対して回転させる工程があり、第２部は導管(110)を通って伝えられるエネルギーを患者に向け、患者から第２部(130)に反射されたエネルギーを受け、反射されたエネルギーを導管(110)に再び向ける。
回転させる工程は、流体を入口チューブ(１)を通って第２部(130)に流し、第２部(130)を回転させる工程があるのが好ましい。次の工程は、流体を入口チューブ(１)を通って流し、第２部(130)のタービン(４)を回転させるのが好ましい。流す工程は、タービン(４)の回転中央シャフト(20)から延びる螺旋状に形成された内側溝(22)に対して流体を流す工程を有するのが好ましく、回転中央シャフト(20)上に回転トルクを生成し、回転中央シャフト(20)を回転中央シャフト(20)を通って延びる導管(110)の周りに回転させる。第２部(130)は回転中央シャフト(20)に取り付けられた反射材(24)を有して、導管(110)からのエネルギーの向きを変えるのが好ましい。導管(110)は光ファイバー(３)であるのが好ましい。
反射材(24)は導管(110)からの光を反射するプリズム(８)、即ちミラーを含むのが好ましく、流体が流れることにより中央シャフト(20)が回転されると、プリズム(８)を中央シャフト(20)とともに回転させる工程を含むのが好ましい。回転させる工程は、タービン(４)のシリンダーのノブ(５)によって支持される中央シャフト(20)を回転させる工程を含むのが好ましく、タービン(４)内に中央シャフト(20)が配備される。流す工程は、入口チューブ(１)からの流体を、シリンダーの室を通って流す工程を有するのが好ましい。流す工程は、第２部(130)のシリンダから、第１部(120)を通って延びる少なくとも１つの出口チューブ(２)を通って流れる流体を除去する工程を有するのが好ましい。
本発明の動作に於いて、図１はカテーテルタイプの画像化プローブ(100)に基づくタービン(４)の図を示しており、タービン(４)は単一モードのファイバー(３)ＯＣＴのサンプルアーム(sample arm)に接続されている。図２、図３及び図４は、断面部(１)、(２)、(３)に於けるプローブ(100)の断面画像である。プローブ(100)の中心に、プリズム(８)に接続されたタービン(４)がある。ガス又は液体は、出口チューブ(２)を通ってタービン(４)の室に流れる。タービン(４)はノブ(５)に支持されており、回転中は一定の位置を維持する。タービン(４)の中心には、シリンダー(９)に接着剤で付けられた光ファイバー(３)を設置する孔がある。タービン(４)の回転中は、光ファイバー(３)は全く動かない、即ち回転しない。
これらの全ての部分は、最も外側の透明カバー(10)によって包まれている。この透明カバーの材料は、生物学的ポリマーである(例えば、プラスチック：タイゴン)。探索光は単一モード光ファイバー(３)から発せられて、光を目標の細胞領域上に合焦させる曲面を有するレンズ(11)を通る。タービン(４)に接続された回転プリズム(８)は、血管壁上の目標とする細胞へと入射光を反射する。目標とする細胞に反射した光は、プリズム(８)を通って光ファイバー(３)に戻る。光を標準的な分析にかけることで、画像を得る。米国特許６,１３４,００３号を参照し、これは引用をもって本願への記載加入とする。タービン(４)を通るガス又は気体は、出口チューブ(２)を通ってプローブ(100)から出る。第２部(130)の回転方向及び速度は、入口チューブ(１)と出口チューブ(２)の圧力差によって制御される。
これらの全ての部分は、最も外側の透明カバー(10)によって包まれている。この透明カバーの材料は、生物学的ポリマーである(例えば、プラスチック：タイゴン)。探索光は単一モード光ファイバー(３)から発せられて、光を目標の細胞領域上に合焦させる曲面を有するレンズ(11)を通る。タービン(４)に接続された回転プリズム(８)は、血管壁上の目標とする細胞へと入射光を反射する。目標とする細胞に反射した光は、プリズム(８)を通って光ファイバー(３)に戻る。光を標準的な分析にかけることで、画像を得る。米国特許６,１３４,００３号を参照し、これは引用をもって本願への記載加入とする。タービン(４)を通るガス又は気体は、出口チューブ(２)を通ってプローブ(100)から出る。第２部(130)の回転方向及び速度は、入口チューブ(１)と出口チューブ(２)の圧力差によって制御される。
ガス又は液体を入口チューブ(１)に加えると、タービン(４)を回転させる圧力が誘発され、従って、タービン(４)の端部に置かれたプリズム(８)も回転する。最終的に、画像化システムは、一定速度で血管壁の内側を３６０度走査することができる。
好ましい材料
ガス：ニトロゲン、ヘリウム、二酸化炭素、又は比較的容易に血液又は組織に溶解し得るあらゆるガス
流体：生理食塩水、Ｄ５Ｗ、又は人工血液(オキシグロビン)
タービン(４)：ステンレス鋼、プラスチック タイゴン又はテフロン(登録商標)
シリンダ(９)：テフロン
カバー(10)：プラスチック タイゴン又は生体適合性のある透明なプラスチック
ガス：ニトロゲン、ヘリウム、二酸化炭素、又は比較的容易に血液又は組織に溶解し得るあらゆるガス
流体：生理食塩水、Ｄ５Ｗ、又は人工血液(オキシグロビン)
タービン(４)：ステンレス鋼、プラスチック タイゴン又はテフロン(登録商標)
シリンダ(９)：テフロン
カバー(10)：プラスチック タイゴン又は生体適合性のある透明なプラスチック
好ましい寸法
透明なカバー(10)の外径：１.２ｍｍ
シリンダ(９)の外径：０.８ｍｍ
入口チューブ(１)の外径：０.２ｍｍ
出口チューブ(２)の外径：０.２ｍｍ
ファイバー(３)の外径：０.１２５ｍｍ
透明なカバー(10)の外径：１.２ｍｍ
シリンダ(９)の外径：０.８ｍｍ
入口チューブ(１)の外径：０.２ｍｍ
出口チューブ(２)の外径：０.２ｍｍ
ファイバー(３)の外径：０.１２５ｍｍ
好ましい特性
目標とする速度：７２０度／秒
タービン長さ：０.５ｍｍ
タービンピッチ：４ピッチ／ｍｍ
ガス流れの速度：０.５ｍｍ／秒
タービン領域：０.３５2×ｐｉ＝０.３８ｍｍ2
タービン用の内側シリンダの容積：０.３８×０.５＝０.１９ｍｍ3
目標とする流速：０.１９ｍｍ3／秒
目標とする速度：７２０度／秒
タービン長さ：０.５ｍｍ
タービンピッチ：４ピッチ／ｍｍ
ガス流れの速度：０.５ｍｍ／秒
タービン領域：０.３５2×ｐｉ＝０.３８ｍｍ2
タービン用の内側シリンダの容積：０.３８×０.５＝０.１９ｍｍ3
目標とする流速：０.１９ｍｍ3／秒
上記は全て例である。発明はこれらの値に限定されない。例えば、更に優れた画像を得ようとすれば、流速はより遅くなり、画像を得るのに要する時間は更に長くなる。
図５−図９に示す他の好ましい実施例に於いて、第２部(130)はミル(50)を含む。ミル(50)は車輪(52)を含むのが好ましい。ミル(50)は車輪(52)を保持するカプセル(54)を含むのが好ましい。導管(54)は光ファイバー(３)であることが好ましい。車輪(52)はプラグ(56)と、該プラグ(56)から半径方向に延びるフィン(58)を含むのが好ましい。プラグ(56)は中央部に光ファイバーを受ける孔を有する。フィン(58)は流体によって押され、プラグ(56)を回転させる。
カプセル(54)は、入口ポート(60)及び出口ポート(62)を含むのが好ましい。第２部(130)はプラグ(56)に取り付けられて光ファイバー(３)からのエネルギーを変えるた反射材(24)を有するのが好ましい。反射材(24)は光ファイバー(３)からの光を反射するプリズム(８)を有するのが好ましく、プリズム(８)はプラグ(56)とともに回転する。カプセル(54)は第１ポケット(68)と第２ポケット(70)を有するのが好ましく、第１ポケット(68)と第２ポケット(70)内に、プラグ(56)の第１端部(64)とプラグ(56)の第２端部(66)が夫々配置されており、プラグ(56)の回転時に、第１ポケット(68)と第２ポケット(70)は、プラグ(56)をカプセル(54)内の所定位置に維持する。
第２部(130)は、エネルギーを透過させるカバー(33)を有するのが好ましく、カバー(33)はカプセル(54)を包み、第１部(120)に接し又は付着し、出口チューブ(２)を通る以外は、第２部(130)から流体は脱出しない。カバー(33)は第１部に接着剤で付けられる。或いは、カバー(333)は第１部と第２部の長さに延びるのに十分な長さであってもよい。組み立て中は、ミル(この目的においてはタービンと呼んでもよい)が第１部に取り付けられた後に、ミルと第１部はカバー内に挿入され、カバーは基本的には閉じた端部を具えた長い中空の透明なチューブである。第１部の端部上のミルは、チューブの端部の所定位置に置かれるまで、チューブを通って送られる。可撓性チューブは、第１部の外周と締まり嵌めを形成するような内径であり、出口ポートを通る以外には、ミル周りの端部から流体が脱出することを防ぐ。
プローブ(100)は、入口チューブ(１)に接続された流体源(26)を有するのが好ましい。流体源(26)内の流体は、ニトロゲン、ヘリウム、二酸化炭素、生理食塩水、水、Ｄ５Ｗ、リンガー乳酸、又は人工血液から構成されるグループから選択されるのが好ましい。
プラグ(56)は、放射エネルギーガイド(30)を通って来るエネルギーを放射波ガイド(30)に反射する突起(31)を有するのが好ましい。突起(31)は、プラグ(56)とともに回転する。突起(31)に反射されたエネルギーは、第２部(130)の現在の角度位置を示している。
続く工程は、入口チューブ(１)を通って流体を流し、第２部(130)のミル(50)の車輪(52)を回転させる工程を含むのが好ましい。流す工程は、車輪(52)の回転プラグ(56)から延びるフィン(58)に対して流体を流し、車輪(52)をプラグ(56)を通って延びる導管(54)の周りに回転させる工程を含むのが好ましい。第２部(130)はプラグ(56)に取り付けられて光ファイバー(３)からのエネルギーを変えるた反射材(24)を有するのが好ましい。導管(54)は光ファイバーであるのが好ましい。反射材(24)は導管(54)からの光を反射するプリズム(８)を有するのが好ましく、車輪(52)が流れる流体によって回転するとき、プリズム(８)はプラグ(56)とともに回転する工程を有する。第２部の回転方向及び速度は、入口(60)と出口(62)の圧力差によって制御される。
回転させる工程は、ミル(50)のカプセル(54)のポケット内に配備された車輪(52)を回転させる工程を有するのが好ましく、ミル(50)内に車輪(52)が配備される。流す工程は、入口チューブ(１)からの流体をカプセル(54)の入口ポート(60)を通ってカプセル(54)内に流す工程を有するのが好ましい。流す工程は、第２部(130)のカプセル(54)の出口ポート(62)から流れる流体を、第１部(120)を通って延びる少なくとも１つの出口チューブ(２)を通って除去する工程を含むのが好ましく、循環する流路がカプセル(54)を通る流体について形成され、カプセル(54)は、流体がフィン(58)に対して流れると、車輪(52)を回転させる。
他の好ましい実施例の動作に於いて、図５−図９について、当該技術分野で公知の如く、プローブ(100)は大腿動脈を通って患者内に導入され、標準的なカテーテル法技術によって、心臓の所望位置に動かされる。
一旦、プローブ(100)が所望の位置にあれば、ニトロゲン、二酸化炭素、ヘリウム、或いは比較的容易に組織に溶解し得るあらゆるガス、又は生理食塩水、Ｄ５Ｗ、リンガー乳酸、又は人工血液(オキシグロビン)のような液体が流体源(26)からプローブ(100)の第１部(120)の入口チューブ(１)に導入される。プローブ(100)の第１部(120)は、第１部(120)を通って延びる入口チューブ(１)、出口チューブ(２)及び光ファイバー(３)以外は、本質的に剛体(solid)である。
一旦、プローブ(100)が所望の位置にあれば、ニトロゲン、二酸化炭素、ヘリウム、或いは比較的容易に組織に溶解し得るあらゆるガス、又は生理食塩水、Ｄ５Ｗ、リンガー乳酸、又は人工血液(オキシグロビン)のような液体が流体源(26)からプローブ(100)の第１部(120)の入口チューブ(１)に導入される。プローブ(100)の第１部(120)は、第１部(120)を通って延びる入口チューブ(１)、出口チューブ(２)及び光ファイバー(３)以外は、本質的に剛体(solid)である。
プローブ(100)の第２部(130)は、例えば接着などの手法によって、第１部(120)に取り付けられる。第２部(130)が第１部(120)に取り付けられると、第２部(130)は第１部(120)と正確に一直線上にあり、光ファイバー(３)は、第１部(120)から軸に沿って第２部(130)の中心に延び、第２部(130)は光ファイバー(３)を受け入れるべく中空である。更に、入口チューブ(１)は第２部(130)の入口ポート(60)と一直線上にあり、出口チューブ(２)は第２部(130)の出口ポート(62)と一直線上にあって、入口チューブ(１)からの流体は入口ポート(60)に流れ、出口ポート(62)からの流体は出口チューブ(２)に流れる。入口ポート(60)と出口ポート(62)の両方は、屈曲部を有して、夫々入口チューブ(１)内を軸方向に沿って流れた流体の流れの向きを、第２部(130)内へ略半径方向に向け、第２部(130)からの流れを半径外側方向から軸方向下向きに出口チューブ(２)に夫々向ける。第２部(130)の回転方向及び速度は、入口(60)と出口(62)の圧力差によって制御される。
第２部(130)は、車輪(52)がカプセル(54)内に配備されたミル(50)の形をとっている。車輪(52)は、光ファイバー(３)が通る中空の中心軸を具えたプラグ(56)、及びプラグ(56)から半径方向外向きに延びるフィン(58)を有する。プラグ(56)の第１端部(64)は、カプセル(54)の第１ポケット(68)内に配備され、プラグ(56)の第２端部(66)は、カプセル(54)の第２ポケット(70)内に配備されている。第１ポケット(68)及び第２ポケット(70)は、カプセル(54)内にて、プラグ(56)を所望の位置に維持し、プラグ(56)はカプセル(54)の内側で自由に回転できる。フィン(58)を具えたプラグ(56)は、カプセル(54)のキャップが外れることにより、カプセル(54)に導入され、プラグ(56)はカプセル(54)の本体に導入される。キャップの端部は本体の後部に戻って嵌合し、プラグ(56)の第１端部(64)は第１ポケット(68)内に配備され、プラグ(56)の第２端部(66)は、キャップ内に見い出される第２ポケット(70)に配備される。
流体が入口チューブ(１)を通って、出口ポート(62)及びカプセル(54)内に流れると、流れはフィン(58)に当たり、フィン(58)は流体流れ力を受けて動く。このフィン(58)の動きは、プラグ(56)を効果的に回転させる。流体はフィン(58)に対向して入口ポート(60)から流れ、プラグ(56)回転時にプラグ(56)の周りの流路に従って流れ、出口ポート(62)のカプセル(54)から出て、カプセル(54)の内側の横断を終了する。流体は出口ポート(62)を通って、カプセル(54)の内側から出ることで、出口チューブ(２)を通ってカプセル(54)から離れ、最終的に患者の体外に出る。循環流路が効率的に生成されて、流体が入口ポート(60)を通って、プラグ(56)の下方に配備された出口ポート(62)に対してプラグ(56)上方の点にて、流体がカプセル(54)に入ることにより、プラグ(56)の回転が維持される。第２部の回転方向及び回転速度は、入口(60)と出口(62)の圧力差によって制御される。
プラグ(56)が回転すると、第１端部(64)に配備されたプリズム(８)は、プラグ(56)の回転軸、及び光ファイバー(３)の中心軸と一直線上に位置し、プラグ(56)と同じ速度で回転する。プラグ(56)の中心に配備された光ファイバー(３)は基本的にプラグ(56)と接しておらず、フィン(58)を回転させる流体動作により、プラグ(56)が光ファイバー(３)の周りを回転しても、光ファイバー(３)は動かない。光ファイバー(３)から発せられる光は、プリズム(８)によって、血管の内壁に向けて半径方向外側に向きを変え、血管内にプローブ(100)が配備される。プリズム(８)の回転によって、光は血管の内壁周面の連続した円弧、周囲、及び周面の断面を走査する。カバー(33)がカプセル(54)を覆って、血液又は他の流体又は分子のような血管内側の環境からカプセル(54)を保護する。カバー(33)は、透明であって、光ファイバー(３)から発せられる光が通り、血管を照射することができ、血管の内側によって反射される光がカバー(33)を通ってプリズム(８)に向けて戻ることができ、今度は一度来た場所から光ファイバー(３)内へ再び向けられる。反射された光は、血管の性状に関する情報を光の変化として明示され、反射光は、光ファイバー(３)に沿って患者の外部に出て分析器へと戻る。その後、分析器は、周知技術を用いて、受信された反射光を分析する。
ミル(50)とフィン(58)は、ステンレス鋼、Ｍｇ合金、プラスチック、タイゴン又はテフロン(登録商標)などから作られる。カプセル(54)はテフロン(登録商標)などから作られる。例えば、カバー(33)は、プラスチックであるタイゴン、又はあらゆる生物学的な透明プラスチックから作られる。プローブ(100)の外径は、約１ｍｍである。プローブ(100)の第２部(130)の先端部の大凡の長さは、５ｍｍである。車輪(52)の目標回転速度は、７２０度／秒であり、カプセル(54)を通って流れる流体の目標流速は０.１９ｍｍ3である。
図１０ａ及び図１０ｂに示すように、ネジの実施例も用いられ、流体流れは、流体流れ方向に従ってネジを前方又は後方に動かす。
プローブ先端部にあるナノテクノロジーの別の実施例に関する以下の記載について、図１７を参照されたい。
質量流れ
図１１に示すように、媒体が溶液ならば、溶液内で質量流れが生じて、ロータを作動させるトルクを供給する。上記の望ましい流れで作動するタービンは、一例である。この場合に於いて、質量流れは流れ流体の流れである。
図１１に示すように、媒体が溶液ならば、溶液内で質量流れが生じて、ロータを作動させるトルクを供給する。上記の望ましい流れで作動するタービンは、一例である。この場合に於いて、質量流れは流れ流体の流れである。
質量流れはイオン流れであり得る。媒体がＮａＣｌ溶液のような電解液であれば、電界が形成されて、Ｎａ+やｃｌ-のような反対方向に動くイオンを生じる。イオンの移動から生成される質量流れは、溶媒、即ち水流を作るネットモーメントを提供する。ナノモータのシャフトを囲む電界により、ネットモーメントはステータとロータ間の媒体電解液に影響を及ぼすのに十分強くなり、媒体電解液内の水はシャフトの周りを流れ、ステータとロータ間にトルクが生成される。更に、ロータ上にファンなどの障害構造を設けることで、トルクがより十分に用いられる。図１２に示すように、媒体領域周りの正電荷及び負電荷についての電極を組み合わせることにより、円形指向性の電界が供給される。
図１３に示すように、浸透力によって生じる質量流れも用いることができる。１つの溶液内の何れか２つの領域間に濃度の差があれば浸透力が生成される。溶媒はより溶質濃度の高い領域に向かって流れようとする。この現象を用いた方法が発明されている。それらの装置に於いては、電解液について上記の例と非常に近似しているが、媒体として誘電性流体を用い、十分に(stronglty)充電された電極を用いて、電極間を動く自由電子を提供して、電子は誘電性流体の幾つかの分子をイオン化する。分子イオンは負に帯電した電極に動く傾向があるので、浸透圧を生成するのに要求される濃度差を生成する。斯種の始動装置はまた、イオンードラッグアクチュエータと名付けられる。
材料の歪み
媒体が固体材であるときは、媒体材内で周期的に歪みを生成することにより、ステータとロータ間でトルクが生成され得る。キャタピラが足で歩くことなく、如何にして動くかを想像されたい。キャタピラは一般に、周期的に本体を曲げ、及び捻って、皮膚と木(tree)のスティックとの間の摩擦によって動く。ナノモータは同様に動く。上記の電極例と同様に、円形指向性の“曲げ及び伸ばし”構造が作られて、シャフトの周りにトルクを生成する。この場合に於いて、媒体材はロータのみに接続され、ステータのみに接続され、又は何れにも接続されない。その例は図１４ａ及び図１４ｂに示される。図１４ｂはロータ及び電極の詳細な図である。
媒体が固体材であるときは、媒体材内で周期的に歪みを生成することにより、ステータとロータ間でトルクが生成され得る。キャタピラが足で歩くことなく、如何にして動くかを想像されたい。キャタピラは一般に、周期的に本体を曲げ、及び捻って、皮膚と木(tree)のスティックとの間の摩擦によって動く。ナノモータは同様に動く。上記の電極例と同様に、円形指向性の“曲げ及び伸ばし”構造が作られて、シャフトの周りにトルクを生成する。この場合に於いて、媒体材はロータのみに接続され、ステータのみに接続され、又は何れにも接続されない。その例は図１４ａ及び図１４ｂに示される。図１４ｂはロータ及び電極の詳細な図である。
“周期的”の語は、振動を含む。構造は必ずしも“キャタピラ”形式である必要はないが、調理人の指先で回転するピザの如く振動するディスク状材を用いることもできる。振動モードで鳴る携帯電話が、テーブル上で動き、又はちょうど回転するようなものである。一般に周期的な歪み(又は振動)及び摩擦は、動きを生じ、我々の必要な回転動作は動きの特殊な場合である。
媒体材内で歪みを生成するためには、幾つかの方法がある。第１の方法は、温度を調節して、材の“位相”と名付けられる原子格子構造を変えることである。形状記憶合金(ＳＭＡ)が好例である。長時間の温度上昇は、適切に構成されたＳＭＡ構造を生成し、大きな幾何学的変化を生じる。
第２の方法は、図１５に示すように、第１の方法と同様の概念である熱膨張、又は熱収縮である。第３の方法は、熱エネルギーに加えて、電界が用いられて、誘電媒体材を収縮させ、髷のような歪みを生成する。最終的に、圧電材が媒体材として用いられるとき、電圧が媒体に直に印加される方法である。圧電材は大きな歪みと力を生じ、超音波モータに広範に適用され、高周波の電波がロータとステータ間に配備された圧電構造を作動させるのに用いられる(殆どの場合、ロータ自体が圧電構造である)。図１６ａ及び図１６ｂを参照されたく、図１６ｂはロータ及び電極の詳細な図である。
殆どの場合、ロータは、媒体構造と結合される。ロータは周囲に歯を形成している。例えば、三角形状の媒体構造に於いて、ロータは斜辺の傾斜に沿って一方向にスライドすることができるが、垂直縁に対して戻ることはできない。ステータは更にロータに接することなくロータを囲む複数の電極を具える。動作に於いて、電極は交互に充電され、ロータの歯に誘電する。歯と電極間の引合い力が、トルクを生成する。
一般にプローブ(100)の更なる応用は次の者を含む。
(１) 胃腸管。結腸鏡検査及び内視鏡検査は両方が、現在では胃腸管の表面を検査するのみである。癌を示す疑わしい領域が識別されると、生検が要求される。ＯＣＴは消化管の壁の２−４ｍｍ内側を診ることができ、また１つの細胞レベルまでの分解能を有するという利点を有する。プローブは、組織の生検の必要なくして組織学的画像を提供し、実時間で癌を診て診断する。
(１) 胃腸管。結腸鏡検査及び内視鏡検査は両方が、現在では胃腸管の表面を検査するのみである。癌を示す疑わしい領域が識別されると、生検が要求される。ＯＣＴは消化管の壁の２−４ｍｍ内側を診ることができ、また１つの細胞レベルまでの分解能を有するという利点を有する。プローブは、組織の生検の必要なくして組織学的画像を提供し、実時間で癌を診て診断する。
(２) 尿生殖管。膀胱鏡検査は光源で膀胱を視覚化する方法であり、膀胱壁の内面にある過渡期の癌細胞の診断に役立つ。膀胱鏡検査によって過渡期の癌細胞を最終的に診断を下すには、生検が要求される。プローブ(100)は膀胱壁内に数ミリメータ刺されて、１つの細胞レベルまで視覚化し、組織を除去することなく、過渡期の癌細胞を診断することができる。
子宮頸部及び子宮腺癌。現在、子宮頸部を診断する最上の標準的方法(gold standard)は、抹標本試験であり、細胞が子宮頸部から採取され、光学顕微鏡の下で癌が診断される。同様に、女性の子宮の内面が採取され、顕微鏡の下で検査されて癌細胞を識別する。プローブ(100)は異形細胞及び悪性病巣及び核小体内の量的変化を画像化することができる。
本発明は説明の目的から前記の実施例に詳細に記載されてきたが、そのような詳細な記載は説明の目的のみであって、当該技術分野の者ならば、本発明の精神及び範囲から離れることなく、種々の変更が成されることができ、本発明の精神及び範囲は添付の請求の範囲に記載される。
添付の図面には、本発明の好ましい実施例、及び本発明を実行する好ましい方法が記載されている。
本発明の概略図である。
図１を２−２線を含む面にて破断した断面図である。
図１を３−３線を含む面にて破断した断面図である。
図１を４−４線を含む面にて破断した断面図である。
カプセルの概略図である。
ホィールの側面概略図である。
ホィールを軸方向から見た概略図である。
ミルの側面概略図である。
ミルを軸方向から見た概略図である。
図１０ａ及び図１０ｂは、ネジの実施例の概略図である。
質量流れの実施例の分解概略図である。
電界方向の概略図である。
他の質量流れの実施例の分解図である。
図１４ａ及び図１４ｂは、媒体として撓み可能な材料の分解概略図である。
他の撓み可能な材料の実施例の分解概略図である。
図１６ａ及び図１６ｂは、静電気力の実施例の概略図である。
ナノロータ−ナノステータの実施例の概略図である。
Claims (66)
- 患者に対するカテーテル画像化プローブであって、
内部を通ってエネルギーが伝えられる導管と、
内部を導管が延びる第１部と、
導管に対して動き、導管からのエネルギーの向きを変える第２部を具えたプローブ。 - 第１部は、内部を流体が流れる入口チューブを有し、第２部は入口チューブから流れる流体によって動かされる、請求項１に記載のプローブ。
- 第２部は、内部を導管が延びるロータと、ロータを含むカプセルを具え、ロータとカプセルの内面はロータの周りに延びる流路を形成して、流路に沿って流れる流体を案内し、流体によって供給される反動力によってロータを導管の周りに回転させる、請求項２に記載のプローブ。
- 第２部はタービンを具え、該タービンはロータと流れる流体によって回転されるカプセルを有する、請求項３に記載のプローブ。
- ロータは内部を導管が延びる回転中心シャフト、及び該回転中心シャフトから延びた螺旋状内部溝を具え、螺旋状内部溝は流れる流体が溝に対して流れるときに、回転中心シャフトに回転トルクを付与し、回転トルクは回転中心シャフトを導管の周りに回転させる、請求項４に記載のプローブ。
- 第２部は、回転中心シャフトに取り付けられて導管からのエネルギーの方向を変える１又は２以上の光学的方向転換要素を有する、請求項５に記載のプローブ。
- 導管は放射波のガイドである、請求項６に記載のプローブ。
- 放射波のガイドは、光ファイバーである、請求項７に記載のプローブ。
- 光学的方向転換要素は、導管からの光を反射するプリズムを含み、該プリズムは回転中心シャフトとともに回転する、請求項８に記載のプローブ。
- タービンは、回転中心シャフトを支持し、シャフトをグラつかせることなく回転させるノブを有する、請求項９に記載のプローブ。
- 第１の導管は、第２部からの流体が内部を流れる少なくとも１つの出口チューブを有する、請求項１０に記載のプローブ。
- 第２部は、エネルギーが透過する部分を少なくとも有し、カプセルを包み第１部に接するカバーを具え、出口チューブ以外に第２部から流体が脱出しない、請求項１１に記載のプローブ。
- カプセルは、第１部に取り付けられるシリンダを形成し、第１部からノブが延び、カプセルは入口チューブからの流体が内部を流れる室を形成し、タービンは室内に配備される、請求項１２に記載のプローブ。
- 第２部は、エネルギーを再編成(reshape)する１又は２以上の合焦要素を有する、請求項１３に記載のプローブ。
- 合焦させる要素は、レンズ、ミラー、レンズ／ミラーの組み合わせ、プリズム、及び液晶からなるグループから選択される、請求項１４に記載のプローブ。
- 入口チューブに接続された流体源を有する、請求項１５に記載のプローブ。
- 流体源は、ポンプを有し、該ポンプは流体源からの流体を送り込む、請求項１６に記載のプローブ。
- 流体源の流体は、ニトロゲン、ヘリウム、二酸化炭素、生理食塩水、水、Ｄ５Ｗ、リンガー乳酸、又は人工血液から構成されるグループから選択される、請求項１７に記載のプローブ。
- 第２部は、タービンから延びる突起を有する、請求項１８に記載のプローブ。
- 第１部は、突起にエネルギーを向けるように並べられた第２放射エネルギーガイドを有し、第２放射エネルギーガイドの先端部が突起と一直線上になったときにのみ、突起は第２放射エネルギーガイドにエネルギーを反射する、請求項１９に記載のプローブ。
- 患者を画像化する方法であって、
カテーテルを患者内に挿入する工程と、
カテーテルの第１部を通って延びる導管に対して、カテーテルの第２部を回転させ、第１部は導管を通って患者に伝えられるエネルギーの向きを変え、患者から第２部に反射されて戻されるエネルギーを受け、反射されたエネルギーを導管に再び向ける工程を有する方法。 - 回転させる工程は、流体を第２部の入口チューブを通って流して、第２部を回転させる工程を有する、請求項２１に記載の方法。
- 流す工程は、流体を内側チューブを通って流して、第２部のロータを回転させる工程を有する、請求項２２に記載の方法。
- 流す工程は、タービンの回転中心シャフトから延びて回転中心シャフトに回転トルクを生じさせる螺旋状に形成された内側溝に対して流体を流す工程を有し、回転トルクにより、回転中心シャフトは回転中心シャフトを通って延びる導管の回りを回転する、請求項２３に記載の方法。
- 第２部は、回転中心シャフトに取り付けられて、導管からのエネルギーを再び向ける反射材を有する、請求項２４に記載の方法。
- 導管は、放射波のガイドである、請求項２５に記載の方法。
- 放射波のガイドは、光ファイバーである、請求項２５に記載の方法。
- 反射材は、導管からの光を反射するプリズムを具え、流体を流すことによって回転中心シャフトが回転するときに、該プリズムを回転中心シャフトとともに回転させる工程を有する、請求項２７に記載の方法。
- 回転させる工程は、タービンのシリンダのノブによって支持される回転中心シャフトを回転させる工程を有し、タービン内に回転中心シャフトが配備される、請求項２８に記載の方法。
- 流す工程は、シリンダの室を通って入口チューブから流体を流す工程を有する、請求項２９に記載の方法。
- 流す工程は、第１部を通って延びる少なくとも１つの出口チューブを通って、第２部のシリンダから流れる流体を除去する工程を有する、請求項３０に記載の方法。
- 第１部は、突起にエネルギーを向けるように並べられた第２放射エネルギーガイドを有し、第２放射エネルギーガイドの先端部が突起と一直線上になったときにのみ、突起は第２放射エネルギーガイドにエネルギーを反射する、請求項３１に記載の方法。
- 第２部の角度位置は第２放射エネルギーガイドによってエネルギーガイドされることにより監視される、請求項３２に記載の方法。
- 第２部の回転方向と回転速度は、入口と出口の圧力差によって制御される、請求項３１に記載の方法。
- 第２部は、ロータとカプセルを有するミルを具える、請求項３に記載のプローブ。
- ロータは車輪を有する、請求項３５に記載のプローブ。
- カプセルは車輪を保持する、請求項３６に記載のプローブ。
- 導管は、放射波のガイドである、請求項３７に記載のプローブ。
- 放射波のガイドは光ファイバーである、請求項３８に記載のプローブ。
- 車輪は、プラグ、及びプラグから半径方向に延びるフィンを具え、フィンは流体に押されて、プラグを回転させる、請求項３９に記載のプローブ。
- カプセルは、入口ポートと出口ポートを有する、請求項４０に記載のプローブ。
- 第２部は、プラグに取り付けられて光ファイバーからのエネルギーを再び向ける、請求項４１に記載のプローブ。
- 反射材は、光ファイバーからの光を反射するプリズムを有し、プリズムはプラグとともに回転する、請求項４２に記載のプローブ。
- カプセルは第１ポケット及び第２ポケットを有して、両ポケットの夫々内にプラグの第１端部と第２端部が配備され、第１ポケット及び第２ポケットはプラグ回転時には、プラグをカプセルの所定位置に維持する、請求項４３に記載のプローブ。
- 第２部は、エネルギーが透過する部分を少なくとも有し、カプセルを包み第１部に接するカバーを具え、出口チューブ以外に第２部から流体が脱出しない、請求項４４に記載のプローブ。
- 流体源は、入口チューブに接続された、請求項４５に記載のプローブ。
- 流体源の流体は、ニトロゲン、ヘリウム、生理食塩水、二酸化炭素、Ｄ５Ｗ、リンガー乳酸、水又は人工血液から構成されるグループから選択される、請求項４６に記載のプローブ。
- 流す工程は、入口チューブを通って流体を流して、第２部のミルのロータを回転させる工程を有する、請求項２１に記載の方法。
- 流す工程は、車輪の回転プラグから延びるフィンに対して流体を流し、車輪をプラグを通って延びる導管の周りに回転させる工程を含む、請求項４８に記載の方法。
- 第２部は、プラグに取り付けられて、導管からのエネルギーの向きを変える反射材を有する、請求項４９に記載の方法。
- 導管は、光ファイバーである、請求項５０に記載の方法。
- 反射材は、光ファイバーからの光を反射するプリズムを有し、流体が流れることにより、車輪が回転すると、プリズムをプラグとともに回転させる工程を含む、請求項５１に記載の方法。
- 回転させる工程は、ミルのカプセルのポケット内に配備された車輪を回転させる工程を有し、ミル内に車輪が配備される、請求項５２に記載の方法。
- 流す工程は、入口チューブから入口ポートを通って、カプセル内に流す工程を含む、請求項５３に記載の方法。
- 第２部のカプセルの出口ポートから流れる流体を、第１部を通って延びる少なくとも１つの出口チューブを通って除去する工程を含み、回転流路がカプセルを通る流体について形成され、カプセルは、流体がフィンに対して流れると、車輪を回転させる、請求項５４に記載の方法。
- 第１部は、突起にエネルギーを向けるように並べられた第２放射エネルギーガイドを有し、第２放射エネルギーガイドの先端部が突起と一直線上になったときにのみ、突起は第２放射エネルギーガイドにエネルギーを反射して戻す、請求項５５に記載の方法。
- 第２部の角度位置は、第２放射エネルギーガイドによってエネルギーガイドされることにより監視される、請求項５６に記載の方法。
- 第２部の回転方向と回転速度は、入口と出口の圧力差によって制御される、請求項５５に記載の方法。
- 第２部はナノロータ、ナノステータ、媒体材にて形成される媒体構造を有するナノモータであり、第１部は駆動エネルギーが経由して媒体構造に伝えられる駆動エネルギーラインを有し、それによってナノステータとナノロータ間で駆動エネルギーを反作用力に変換することによって、媒体構造は第２部を作動し、第２部はナノロータに取り付けられた反射材を有し、それによって導管からのエネルギーの向きを変え、導管は放射波のガイドである、請求項１に記載のプローブ。
- 媒体材は反作用力を付与する浸透圧を有する駆動エネルギーによって動かされる(induced)、請求項５１に記載のプローブ。
- 媒体材は、電極を有し、駆動エネルギーは電気エネルギーである、請求項５２に記載のプローブ。
- 媒体材は、反作用力を付与する表面張力を有する駆動エネルギーによって動かされる、請求項５１に記載のプローブ。
- 媒体材は水を含み、駆動エネルギーは熱を生成する放射波エネルギーである、請求項５４に記載のプローブ。
- 媒体材は水を含み、駆動エネルギーは熱を生成する電気エネルギーである、請求項５４に記載のプローブ。
- 媒体材は反作用力を付与する磁界の変化を有する駆動エネルギーによって動かされる、請求項５１に記載のプローブ。
- 媒体材は導電性コイルを含み、駆動エネルギーは電気エネルギーである、請求項５７に記載のプローブ。
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