JP2023517089A - 成形可能なカテーテルの制御システム - Google Patents
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Abstract
Description
同様に、第2の引張出力Tbは、次の式によれば、第2のモーメントアーム100bの長さLbおよびモーメントMの一次関数である。
また、第1の引張出力Taと第2の引張出力Tbとの比は、次のように特徴付けることができる。
同様に、第2の線形変位Dbは、次の式によれば、第2のカム150bの半径Rbの一次関数である。
第1の線形変位Daと第2の線形変位Dbとの間の比は、次のように特徴付けることができる。
同様に、第2の線形変位Dbは、次の式に示すように、第2のカム150bの角変位αbの一次関数である。
第1の線形変位Daと第2の線形変位Dbとの間の比は、次のように特徴付けることができる。
Claims (47)
- 血管内デバイスであって、
近位端および遠位端を有する細長いカテーテル本体と、
前記細長い本体内に延びる複数のエネルギー伝達導管であって、前記エネルギー伝達導管の遠位端が前記カテーテル本体の遠位端に沿った異なる軸方向位置で終端となる、複数のエネルギー伝達導管と、
制御機構と、
前記エネルギー伝達導管の近位端と前記制御機構との間に結合されたエネルギー伝達リンケージであって、前記制御機構によって前記エネルギー伝達リンケージに加えられる単一のエネルギー入力に応答して、複数のエネルギー出力を予め設定された制御パラメータ比で前記エネルギー伝達導管の近位端に同時にそれぞれ加えるように構成されたエネルギー伝達リンケージとを備え、
前記細長い本体の遠位端が、前記エネルギー伝達リンケージにより前記エネルギー伝達導管の近位端に複数のエネルギー出力を加えることに応答して、複数の曲げ部を含む複合曲線の態様をとるように構成されていることを特徴とする血管内デバイス。 - 請求項1に記載の血管内デバイスにおいて、
前記細長い本体の近位端に取り付けられたハンドルをさらに備え、前記制御機構およびエネルギー伝達リンケージが、前記ハンドルによって支持されていることを特徴とする血管内デバイス。 - 請求項1に記載の血管内デバイスにおいて、
前記エネルギー伝達導管の数が2本のみであり、前記細長い本体の遠位端によってとられる複合曲線の曲げ部の数が2つのみであることを特徴とする血管内デバイス。 - 請求項1に記載の血管内デバイスにおいて、
前記エネルギー伝達リンケージの制御パラメータ比が1とは異なることを特徴とする血管内デバイス。 - 請求項1に記載の血管内デバイスにおいて、
前記エネルギー伝達リンケージの制御パラメータ比が調節可能であることを特徴とする血管内デバイス。 - 請求項5に記載の血管内デバイスにおいて、
前記エネルギー伝達リンケージの予め設定された制御パラメータ比を調節するように構成された制御パラメータ比調節機構をさらに備えることを特徴とする血管内デバイス。 - 請求項6に記載の血管内デバイスにおいて、
前記制御パラメータ比調節機構が、前記エネルギー伝達リンケージの予め設定された制御パラメータ比を連続的な範囲内で調節するように構成されていることを特徴とする血管内デバイス。 - 請求項6に記載の血管内デバイスにおいて、
前記制御パラメータ比調節機構が、前記エネルギー伝達リンケージの予め設定された制御パラメータ比を離散的な範囲内で調節するように構成されていることを特徴とする血管内デバイス。 - 請求項1に記載の血管内デバイスにおいて、
前記エネルギー伝達導管が機械的エネルギー伝達導管であり、前記エネルギー伝達リンケージが機械的エネルギー伝達リンケージであり、前記単一のエネルギー入力が単一の機械的エネルギー入力であり、前記エネルギー出力が機械的エネルギー出力であることを特徴とする血管内デバイス。 - 請求項9に記載の血管内デバイスにおいて、
前記機械的エネルギー出力が、予め設定された力比および予め設定された線形変位比のうちの一方に従って前記機械的エネルギー伝達導管の近位端に加えられることを特徴とする血管内デバイス。 - 請求項10に記載の血管内デバイスにおいて、
前記機械的エネルギー伝達導管がプルワイヤであり、前記予め設定された力比および前記予め設定された線形変位比のうちの一方が、プルワイヤ張力比およびプルワイヤ変位比のうちの一方を含むことを特徴とする血管内デバイス。 - 請求項11に記載の血管内デバイスにおいて、
前記予め設定されたプルワイヤ張力比および前記予め設定されたプルワイヤ変位比のうちの一方が、予め設定されたプルワイヤ張力比を含み、前記機械的エネルギー出力が、引張出力であることを特徴とする血管内デバイス。 - 請求項12に記載の血管内デバイスにおいて、
前記機械的伝達リンケージが、前記プルワイヤのうちの第1のプルワイヤの近位端が動作可能に結合された第1のモーメントアームと、前記プルワイヤのうちの第2のプルワイヤの近位端が動作可能に結合された第2のモーメントアームと、前記第1のモーメントアームおよび前記第2のモーメントアームに動作可能に結合された駆動アセンブリとを備え、前記制御機構が、第1の軸および第2の軸の周りに前記第1のモーメントアームおよび前記第2のモーメントアームに同じモーメントをそれぞれ生じさせるために前記単一の機械的エネルギー入力を前記駆動アセンブリへ加え、それにより、前記予め設定されたプルワイヤ張力比に従って、前記第1のモーメントアームが前記第1のプルワイヤの近位端に前記引張出力のうちの第1の引張出力を加え、前記第2のモーメントアームが前記第2のプルワイヤの近位端に前記引張出力のうちの第2の引張出力を加えるように構成されていることを特徴とする血管内デバイス。 - 請求項13に記載の血管内デバイスにおいて、
前記第1のモーメントアームおよび前記第2のモーメントアームが異なる長さを有し、それにより前記第1の引張出力および前記第2の引張出力が異なることを特徴とする血管内デバイス。 - 請求項13に記載の血管内デバイスにおいて、
前記第1の軸および前記第2の軸が共通であることを特徴とする血管内デバイス。 - 請求項15に記載の血管内デバイスにおいて、
前記駆動アセンブリが、前記制御機構が機械的エネルギー入力を加えるように構成された軸と、前記第1のプルワイヤの近位端がループ状に巻かれたホイールとを含むプーリを備え、前記機械的伝達リンケージが、レバーアーム有するレバーと、共通の軸に対応するヒンジとを備え、前記第1のプルワイヤの近位端が第1のアンカー点で前記レバーアームに係合して前記第1のモーメントアームを形成し、前記第2のプルワイヤの近位端が第2のアンカー点で前記レバーアームに係合して前記第2のモーメントアームを形成することを特徴とする血管内デバイス。 - 請求項16に記載の血管内デバイスにおいて、
前記第1のアンカー点が、前記第2のアンカー点と前記ヒンジとの間に位置し、それにより、前記第2の引張出力に対する前記第1の引張出力の予め設定されたプルワイヤ張力比が、1よりも大きくなることを特徴とする血管内デバイス。 - 請求項17に記載の血管内デバイスにおいて、
前記第1のプルワイヤの近位端が前記レバーアームにスライド可能に係合し、それにより前記第1のアンカー点が前記レバーアームの長さ方向に沿って調節されて、前記第1のモーメントアームの長さを調節することができ、それにより前記第2の引張出力に対する前記第1の引張出力の予め設定されたプルワイヤ張力比を調節することができることを特徴とする血管内デバイス。 - 請求項18に記載の血管内デバイスにおいて、
前記レバーアームの長さ方向に沿って前記第1のアンカー点を調節するように構成されたワイヤ張力比調節機構をさらに備えることを特徴とする血管内デバイス。 - 請求項19に記載の血管内デバイスにおいて、
前記ワイヤ張力比調節機構が、前記第1のプルワイヤの近位端が取り付けられたスライダキャリッジを備え、前記スライダキャリッジが、前記レバーアームの長さ方向に沿って前記第1のアンカー点を調節するために前記レバーアームに沿って変位するように構成されていることを特徴とする血管内デバイス。 - 請求項20に記載の血管内デバイスにおいて、
前記レバーアームが長さ方向のスロットを有し、前記スライダキャリッジが、前記第1のプルワイヤの近位端が取り付けられる突起を有し、前記突起が、前記レバーアームのスロットとスライド可能に係合するように構成されていることを特徴とする血管内デバイス。 - 請求項20に記載の血管内デバイスにおいて、
前記スライダキャリッジが、前記レバーアームに横方向に跨る第1および第2のカラーを備え、前記ワイヤ張力比調節機構が、前記スライダキャリッジの第1のカラーおよび第2のカラーにそれぞれネジ係合する第1のロッドおよび第2のロッドと、前記第1のロッドに取り付けられた駆動歯車と、前記第2のロッドに取り付けられた遊び歯車とをさらに備え、前記駆動歯車および前記遊び歯車が互いに噛み合っており、前記第1のロッドの回転により、前記駆動歯車と前記遊び歯車との噛み合いを介して、前記第2のロッドが回転し、それにより前記スライダキャリッジが前記レバーアームに沿って変位することを特徴とする血管内デバイス。 - 請求項16に記載の血管内デバイスにおいて、
前記駆動アセンブリが、2本のアームを有するヨークをさらに備え、前記プーリの軸が、前記ヨークの2本のアームの間に回転可能に取り付けられ、前記制御機構が、前記プーリの軸に機械的エネルギー入力を加えるために前記ヨークに結合されていることを特徴とする血管内デバイス。 - 請求項11に記載の血管内デバイスにおいて、
前記予め設定されたプルワイヤ張力比および前記予め設定されたプルワイヤ変位比のうちの一方が、前記予め設定されたプルワイヤ変位比を含み、前記機械的エネルギー出力が、線形変位出力であることを特徴とする血管内デバイス。 - 請求項24に記載の血管内デバイスにおいて、
前記機械的伝達リンケージが、前記プルワイヤのうちの第1のプルワイヤの近位端が動作可能に結合された第1のカムと、前記プルワイヤのうちの第1のプルワイヤの近位端が動作可能に結合された第2のカムと、前記第1のカムおよび前記第2のカムに動作可能に結合された駆動アセンブリとを備え、前記制御機構が、前記駆動アセンブリに機械的エネルギー入力を加えることにより、前記予め設定されたプルワイヤ変位比に従って、前記第1のカムが、前記第1のプルワイヤの近位端に前記線形変位出力のうちの第1の線形変位出力を加え、前記第2のカムが、前記第2のプルワイヤの近位端に前記線形変位出力のうちの第2の線形変位出力を加えるように構成されていることを特徴とする血管内デバイス。 - 請求項25に記載の血管内デバイスにおいて、
前記第1のカムが、前記第1のプルワイヤの近位端が取り付けられた第1の線形要素を含み、前記第1のカムが、前記駆動アセンブリと係合する第1の回転要素を含み、前記第2のカムが、前記第2のプルワイヤの近位端が取り付けられた第2の線形要素を含み、前記第2のカムが、前記駆動アセンブリと係合する第2の回転要素を含むことを特徴とする血管内デバイス。 - 請求項26に記載の血管内デバイスにおいて、
前記制御機構が、前記機械的エネルギー入力を前記駆動アセンブリに加えるように構成され、前記第1の回転要素および前記第2の回転要素が同じ角変位を有し、前記第1の回転要素および前記第2の回転要素が異なる半径を有し、それによって前記第1の線形変位出力および前記第2の線形変位出力が異なることを特徴とする血管内デバイス。 - 請求項27に記載の血管内デバイスにおいて、
前記駆動アセンブリが、第1の歯車状側面と、前記第1の歯車状側面と反対側の第2の歯車状側面とを有する線形駆動ラックを備え、前記第1の線形要素が、前記第1のプルワイヤの近位端に取り付けられた第1の線形歯車を備え、前記第1の回転要素が、第1の回転歯車と、前記第1の回転歯車に対して固定された第2の回転歯車とを備え、前記第1の回転歯車が前記第1の線形歯車と噛み合い、前記第2の回転歯車が前記線形駆動ラックの前記第1の歯車状側面と噛み合い、前記第2の線形要素が、前記第2のプルワイヤの近位端に取り付けられた第2の線形歯車を含み、前記第2の回転要素が、前記第2の線形歯車と前記線形駆動ラックの第2の歯車状側面との間に噛み合う第3の回転歯車を含み、前記制御機構が、機械的エネルギー入力を前記線形駆動ラックに加えることにより、予め設定されたプルワイヤ変位比に従って、前記第1の回転歯車および前記第2の回転歯車が一体的に回転して前記第1の線形歯車を直線的に変位させ、それによって、前記第1の引張出力を前記第1のプルワイヤの近位端に加えるとともに、前記第3の回転歯車が回転して前記第2の線形歯車を直線的に変位させ、それによって、前記第2の引張出力を前記第2のプルワイヤの近位端に加えるように構成されていることを特徴とする血管内デバイス。 - 請求項28に記載の血管内デバイスにおいて、
前記第1の回転歯車の半径が、前記第3の回転歯車の半径と異なり、それにより前記予め設定されたプルワイヤ変位比が1とは異なることを特徴とする血管内デバイス。 - 請求項27に記載の血管内デバイスにおいて、
前記駆動アセンブリが軸を含み、前記第1の線形要素が第1のベルトを含み、前記第2の線形要素が第2のベルトを含み、前記機械的伝達リンケージが、前記第1の回転要素を形成する第1の環状溝と、前記第2の回転要素を形成する第2の環状溝とを有するホイールアセンブリを備え、前記第1のベルトが、前記ホイールアセンブリの第1の環状溝の周りにループ状に巻かれて、前記第1のプルワイヤの近位端に結合された第1の遠位端と、第1のアンカー点と結合された第2の遠位端とを形成し、前記第2のベルトが、前記ホイールアセンブリの第2の環状溝の周りにループ状に巻かれて、前記第2のプルワイヤの近位端に結合された第1の遠位端と、第2のアンカー点に結合された第2の遠位端とを形成し、前記制御機構が、前記軸に線形入力力を加えることにより、予め設定されたプルワイヤ変位比に従って、前記第1の環状溝が回転して前記第1のベルトが直線的に変位し、それにより前記第1のプルワイヤの近位端に第1の線形変位出力を加えるとともに、前記第2の環状溝が回転して前記第2のベルトが直線的に変位し、それにより前記第2のプルワイヤの近位端に第2の線形変位出力を加えるように構成されていることを特徴とする血管内デバイス。 - 請求項30に記載の血管内デバイスにおいて、
前記第1のループ状ベルトが、第1の半径を有し、前記第2のループ状ベルトが、前記第1の半径とは異なる第2の半径を有し、それにより前記予め設定されたプルワイヤ変位比が1とは異なることを特徴とする血管内デバイス。 - 請求項30に記載の血管内デバイスにおいて、
前記第1のループ状ベルトが、第1の半径を有し、前記第2のループ状ベルトが、第2の半径を有し、前記血管内デバイスが、前記第1のループ状ベルトの第1の半径および前記第2のループ状ベルトの第2の半径のうちの少なくとも一方を調節するように構成されたプルワイヤ変位比調節機構をさらに備えることを特徴とする血管内デバイス。 - 請求項32に記載の血管内デバイスにおいて、
前記ホイールアセンブリが、
前記軸上に配置された第1および第2の外側プレートであって、前記軸に沿って横方向に固定され、互いに向かい合う凸状円錐面をそれぞれ有する第1および第2の外側プレートと、
前記第1および第2の外側プレートの間に前記軸に沿ってスライド可能に配置された内側プレートとを備え、前記内側プレートが、前記第1および第2の外側プレートの凸状円錐面にそれぞれ対向する第1および第2の凸状円錐面を有し、それによって、前記第1の環状溝が、前記第1の外側プレートの凸状円錐面と前記内側プレートの第1の凸状円錐面との間に形成され、前記第2の環状溝が、前記第2の外側プレートの凸状円錐面と前記内側プレートの第2の凸状円錐面との間に形成され、
前記第1のベルトが、前記第1の外側プレートの凸状円錐面および前記内側プレートの第1の凸状円錐面にそれぞれ一致する内向きに角度を付けた両側面を有し、それによって、前記第1のループ状ベルトの第1の半径を設定し、前記第2のベルトが、前記第2の外側プレートの凸状円錐面および前記内側プレートの第2の凸状円錐面にそれぞれ一致する内向きに角度を付けた両側面を有し、それによって、前記第2のループ状ベルトの第2の半径を設定し、
前記血管内デバイスが、プルワイヤ変位比調節機構をさらに備え、前記プルワイヤ変位比調節機構が、前記軸に沿って前記内側プレートを横方向にスライドさせることにより、前記第1の環状溝の幅が増加して、前記第1のループ状ベルトの半径が減少し、それにより前記第1の引張出力が減少する一方、前記第2の環状溝の幅が減少して、前記第2のループ状ベルトの半径が増加し、それにより前記第2の引張出力が増加し、その結果、前記予め設定されたプルワイヤ変位比が修正されるように構成されていることを特徴とする血管内デバイス。 - 請求項33に記載の血管内デバイスにおいて、
前記第1および第2のベルトの各々が、台形断面を有することを特徴とする血管内デバイス。 - 請求項33に記載の血管内デバイスにおいて、
前記プルワイヤ変位比調節機構が、前記軸の方向に沿って横方向に変位するように構成されたスライダキャリッジを備え、前記スライダキャリッジが、前記内側プレートの外側部分が配置される溝を有し、前記スライダキャリッジの変位によって前記内側プレートが前記軸に沿ってスライドすることを特徴とする血管内デバイス。 - 請求項35に記載の血管内デバイスにおいて、
前記プルワイヤ変位比調節機構が、前記軸に沿った方向に延びる一対のレールをさらに備え、前記スライダキャリッジが、前記一対のレールに沿ってスライドするように構成されていることを特徴とする血管内デバイス。 - 請求項30に記載の血管内デバイスにおいて、
前記駆動アセンブリが、2本のアームを有するヨークをさらに備え、前記軸が、前記ヨークの2本のアームの間に回転可能に取り付けられ、前記制御機構が、前記プーリの軸に機械的エネルギー入力を加えるために前記ヨークに結合されていることを特徴とする血管内デバイス。 - 請求項26に記載の血管内デバイスにおいて、
前記第1の回転要素および前記第2の回転要素が同じ半径を有し、前記制御機構が、前記駆動アセンブリに機械的エネルギー入力を加えるように構成され、前記第1の回転要素および前記第2の回転要素が異なる角変位を有し、それにより前記第1の線形変位出力および前記第2の線形変位出力が異なることを特徴とする血管内デバイス。 - 請求項38に記載の血管内デバイスにおいて、
前記駆動アセンブリが、第1のコーンと、前記第1のコーンに対して逆向きであり、前記第1のコーンと回転可能に係合する第2のコーンと、前記第1のコーンと前記第2のコーンとの間に摩擦的に配置されたベルトとを備え、前記第1の回転要素が、前記第1のコーンの基部に隣接して取り付けられた第1の回転歯車を含み、前記第2の回転要素が、前記第2のコーンの基部に隣接して取り付けられた第2の回転歯車を含み、前記第1の線形要素が、前記第1の回転歯車と動作可能に噛み合う第1の線形歯車を含み、前記第1の線形歯車が、前記第1のプルワイヤの近位端に取り付けられ、前記第2の線形要素が、前記第2の回転歯車と動作可能に噛み合う第2の線形歯車を含み、前記第2の線形歯車が、前記第2のプルワイヤの近位端に取り付けられ、
前記制御機構が、機械的エネルギー入力を前記ベルトに加えることで、前記第1のコーンおよび前記第1の回転歯車が一体的に回転して前記第1の線形歯車が直線的に変位し、それにより前記第1の線形変位出力を前記第1のプルワイヤの近位端に加えるとともに、前記第2のコーンおよび前記第2の回転歯車が一体的に回転して前記第2の線形歯車が直線的に変位し、それにより前記第2のプルワイヤの近位端に前記第2の線形変位出力を、前記予め設定されたプルワイヤ変位比に従って加えるように構成されていることを特徴とする血管内デバイス。 - 請求項39に記載の血管内デバイスにおいて、
前記ベルトが、前記第1のコーンの第1の半径と、前記第1のコーンとは異なる前記第2のコーンの第2の半径とに一致する第1の位置で、前記第1のコーンと前記第2のコーンとの間に摩擦的に配置され、それにより、前記予め設定されたプルワイヤ変位比が1とは異なることを特徴とする血管内デバイス。 - 請求項40に記載の血管内デバイスにおいて、
前記ベルトが、前記第1のコーンと前記第2のコーンとの間で横方向に変位するように構成されていることを特徴とする血管内デバイス。 - 請求項41に記載の血管内デバイスにおいて、
前記ベルトを前記第1のコーンと前記第2のコーンとの間で横方向に変位させるように構成されたプルワイヤ変位比調節機構をさらに備えることを特徴とする血管内デバイス。 - 請求項42に記載の血管内デバイスにおいて、
前記プルワイヤ変位比調節機構が回動可能なキャリッジを備え、このキャリッジが、前記ベルトの長さ方向に沿って前記ベルトを支持するように構成された複数のアームと、前記ベルトの長さ方向に沿って延びるピボットアームであって、その周りで前記複数のアームが回動することにより前記第1のコーンと前記第2のコーンとの間で前記ベルトを横方向に変位させるピボットアームとを含むことを特徴とする血管内デバイス。 - 請求項43に記載の血管内デバイスにおいて、
前記駆動アセンブリが、前記回動可能なキャリッジのピボットアームに平行な軸に沿ってスライドするように構成されたスライダをさらに備え、前記制御機構が、機械的エネルギー入力を前記スライダに加えるために前記ヨークに結合され、前記スライダが、前記ベルトの近位端がスライド可能に係合するガイドスロットを有し、前記ガイドスロットが、前記第1のコーンと前記第2のコーンとの間の境界面の角度に対応する角度を有し、それにより前記ベルトが前記第1のコーンと前記第2のコーンとの間で横方向に変位するときに前記ベルトの近位端が前記ガイドスロットに沿ってスライドするようになっていることを特徴とする血管内デバイス。 - 請求項1に記載の血管内デバイスにおいて、
前記エネルギー伝達リンケージが流体エネルギー伝達リンケージであり、前記単一のエネルギー入力が単一の機械的エネルギー入力であることを特徴とする血管内デバイス。 - 請求項45に記載の血管内デバイスにおいて、
前記エネルギー伝達導管が機械的エネルギー伝達導管であり、前記エネルギー出力が機械的エネルギー出力であることを特徴とする血管内デバイス。 - 請求項45に記載の血管内デバイスにおいて、
前記エネルギー伝達導管が流体エネルギー伝達導管であり、前記エネルギー出力が流体エネルギー出力であることを特徴とする血管内デバイス。
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