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JP6604709B2 - Measuring device - Google Patents

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JP6604709B2
JP6604709B2 JP2013244241A JP2013244241A JP6604709B2 JP 6604709 B2 JP6604709 B2 JP 6604709B2 JP 2013244241 A JP2013244241 A JP 2013244241A JP 2013244241 A JP2013244241 A JP 2013244241A JP 6604709 B2 JP6604709 B2 JP 6604709B2
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嘉彦 佐野
証英 原田
克也 宮川
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Nipro Corp
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  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
  • Media Introduction/Drainage Providing Device (AREA)

Description

本発明は、長尺部材の第1端側を生体の管腔に挿入して計測を行う計測装置に関する。   The present invention relates to a measurement device that performs measurement by inserting a first end of a long member into a lumen of a living body.

冠動脈における狭窄病変の治療方針を決定するための指標の一つとして冠血流予備量比(FFR)がある。冠血流予備量比は、狭窄病変に対して上流の内圧(Pa)と、下流の内圧(Pd)との比である(FFR=Pd÷Pa)。冠血流予備量比は、狭窄病変によって阻害されている血流量を示すものであり、例えば、冠血流予備量比が0.6であれば、狭窄病変によって最大血流量の60%しか血流がないと判断される。一般に、冠血流予備量比が0.75以下であれば経皮的冠動脈インタベーション(PCI)が適応され、0.8以上であれば薬物療法が適応される。   One index for determining the treatment policy for stenotic lesions in the coronary artery is the coronary flow reserve ratio (FFR). The coronary flow reserve ratio is the ratio of the internal pressure (Pa) upstream to the internal pressure (Pd) downstream of the stenotic lesion (FFR = Pd ÷ Pa). The coronary flow reserve ratio indicates the blood flow that is inhibited by a stenotic lesion. For example, if the coronary flow reserve ratio is 0.6, only 60% of the maximum blood flow is obtained by the stenotic lesion. It is judged that there is no flow. Generally, percutaneous coronary intervention (PCI) is indicated if the coronary flow reserve ratio is 0.75 or less, and pharmacotherapy is indicated if it is 0.8 or more.

冠動脈における内圧を測定するための装置として、ガイドワイヤに圧力センサが設けられたものが知られている(特許文献1,2)。ガイドワイヤの先端側に、2個の圧力センサが間隔を空けて配置されており、ガイドワイヤを冠動脈へ挿入して、2個の圧力センサを狭窄病変の近位部と遠位部とにそれぞれ位置させることによって、内圧が測定できる。また、圧力センサの他に、血流センサや温度センサが設けられたものが公知である(特許文献3〜5)。   As a device for measuring internal pressure in a coronary artery, a device in which a pressure sensor is provided on a guide wire is known (Patent Documents 1 and 2). Two pressure sensors are arranged at a distance from the distal end of the guide wire, the guide wire is inserted into the coronary artery, and the two pressure sensors are respectively provided at the proximal portion and the distal portion of the stenotic lesion. The internal pressure can be measured by positioning. Moreover, the thing provided with the blood-flow sensor and the temperature sensor other than a pressure sensor is well-known (patent documents 3-5).

特表2001−517993号公報JP-T-2001-517993 特表平10−525269号公報Japanese National Patent Publication No. 10-525269 特表2001−504249号公報JP-T-2001-504249 特開2001−25461号公報JP 2001-25461 A 特表2008−514308号公報Special table 2008-514308

前述されたような圧力センサを有するガイドワイヤは、小径な冠動脈にも挿入できるように小型化ないし細経化の要請がある。しかしながら、圧力センサなどのダイアフラムを有するセンサは、構造上、小型化や細経化には限界がある。また、小型化するには、半導体を用いた構造にする必要があり、高価なものになる。   The guide wire having the pressure sensor as described above is required to be downsized or meridized so that it can be inserted into a small coronary artery. However, a sensor having a diaphragm such as a pressure sensor has a limit in size and size reduction due to its structure. In order to reduce the size, a structure using a semiconductor is required, which is expensive.

また、PCIを施すには、狭窄が生じている冠動脈の内径を知る必要がある。現行では、外部より照射したX線による画像分析によって冠動脈の内径を計測しているが、X線の照射方向などによって得られた画像の内径が変化するので、迅速かつ正確な内径の計測が難しい。   In addition, in order to perform PCI, it is necessary to know the inner diameter of the coronary artery in which stenosis has occurred. At present, the inner diameter of the coronary artery is measured by image analysis using X-rays irradiated from the outside. However, since the inner diameter of the obtained image changes depending on the X-ray irradiation direction, it is difficult to measure the inner diameter quickly and accurately. .

本発明は、前述された事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、生体の管腔において、管腔を流れる流体の内圧を計測できる小型かつ細経の装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a small and meridian device capable of measuring the internal pressure of a fluid flowing through a lumen in a living body lumen.

また、本発明の他の目的は、冠動脈の内径を迅速勝つ正確に計測できる装置を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide an apparatus that can quickly and accurately measure the inner diameter of a coronary artery.

本発明に係る計測装置は、第1端及び第2端を有しており、当該第1端側が管腔に挿入可能な長尺部材と、上記長尺部材の第1端側に設けられた熱線流速計と、を具備する。   The measuring device according to the present invention has a first end and a second end, and the first end side is provided on the first end side of the long member that can be inserted into the lumen and the long member. A hot-wire anemometer.

長尺部材は、第1端側から管腔に挿入される。管腔の任意の位置において、熱線流速計によって管腔を流れる流体の流速が計測される。   The long member is inserted into the lumen from the first end side. At any position in the lumen, the flow rate of the fluid flowing through the lumen is measured by a hot wire anemometer.

本計測装置は、上記長尺部材の第1端側に、上記長尺部材から離れる向きへ移動可能な線材が、上記長尺部材の軸線周りに間隔を空けて複数が配置されたものであってもよい。   In this measuring apparatus, a plurality of wires that can move in a direction away from the long member are arranged on the first end side of the long member at intervals around the axis of the long member. May be.

長尺部材から離れる向きへ移動された線材は管腔の内壁に当接する。線材が長尺部材の軸線周りに間隔を空けて複数が配置されているので、長尺部材の第1端側が管腔の中心付近に固定される。これにより、熱線流速計を管腔の中心付近に配置することができる。   The wire moved in the direction away from the long member contacts the inner wall of the lumen. Since a plurality of wires are arranged at intervals around the axis of the long member, the first end side of the long member is fixed near the center of the lumen. Thereby, a hot-wire anemometer can be arranged near the center of the lumen.

上記線材がカンチレバーであり、本計測装置は、上記カンチレバーの変位量を計測する計測手段と、上記カンチレバーの先端に設けられており、上記管腔の内壁との接触を検知する接触センサと、を更に具備するものであってもよい。   The wire rod is a cantilever, and the measuring device includes a measuring unit that measures the displacement amount of the cantilever, and a contact sensor that is provided at the tip of the cantilever and detects contact with the inner wall of the lumen. Furthermore, you may comprise.

カンチレバーの変位量に基づいて、管腔の内径が演算できる。   Based on the displacement amount of the cantilever, the inner diameter of the lumen can be calculated.

本計測装置は、上記長尺部材及び上記カンチレバーが挿入される外筒を更に具備しており、上記カンチレバーは、上記外筒に覆われることによって先端が上記長尺部材に近い位置に保持され、上記外筒から露出されることによって先端が上記長尺部材から離れる向きへ移動するものであってもよい。   The measuring apparatus further includes an outer cylinder into which the elongate member and the cantilever are inserted, and the cantilever is covered with the outer cylinder so that the tip is held at a position close to the elongate member, The tip may move in a direction away from the elongated member by being exposed from the outer cylinder.

外筒がカンチレバーに対して操作されることによって、カンチレバーの先端の移動量が変位する。   By operating the outer cylinder with respect to the cantilever, the amount of movement of the tip of the cantilever is displaced.

上記長尺部材は、ガイドワイヤであってもよい。   The elongate member may be a guide wire.

上記長尺部材は、マイクロカテーテルであってもよい。   The elongate member may be a microcatheter.

本発明によれば、管腔を流れる流体の流速を計測する小型かつ細経の計測装置が実現できる。得られた流速に基づいて、管腔の内圧を演算することができる。また、カンチレバーの変位量に基づいて、管腔の内径を計測することができる。これにより、管腔の内圧を計測すると同時に、管腔の内径を計測することができる。   According to the present invention, it is possible to realize a small and thin measuring device that measures the flow velocity of the fluid flowing through the lumen. Based on the obtained flow velocity, the inner pressure of the lumen can be calculated. Further, the inner diameter of the lumen can be measured based on the displacement amount of the cantilever. Thereby, the inner diameter of the lumen can be measured simultaneously with the measurement of the inner pressure of the lumen.

図1は、本発明の実施形態に係る計測装置10を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a measurement apparatus 10 according to an embodiment of the present invention. 図2は、接触センサ31がガイドワイヤ11の外周面に当接又は近接された状態の、計測装置10のII−II断面を示す部分断面図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing the II-II cross section of the measuring apparatus 10 in a state where the contact sensor 31 is in contact with or close to the outer peripheral surface of the guide wire 11. 図3は、接触センサ31がガイドワイヤ11の外周面から離れた状態の、計測装置10のII−II断面を示す部分断面図である。FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing a II-II cross section of the measuring apparatus 10 in a state where the contact sensor 31 is separated from the outer peripheral surface of the guide wire 11. 図4は、熱線流速計23の動作原理を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating the operating principle of the hot-wire anemometer 23.

以下、本発明の好ましい実施形態を説明する。なお、本実施形態は本発明の一実施態様にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で実施態様を変更できることは言うまでもない。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. In addition, this embodiment is only one embodiment of this invention, and it cannot be overemphasized that an embodiment can be changed in the range which does not change the summary of this invention.

図1に示されるように、計測装置10は、ガイドワイヤ11と、演算装置12とを有する。ガイドワイヤ11は、例えばヒトの冠動脈に挿入可能な外径及び長さを有するものである。ガイドワイヤ11の先端は、ステンレス綱のコアワイヤの周囲に、別のステンレス綱が螺旋形状に巻かれて円筒形状にされたものであり、血管の湾曲に応じて撓むことが可能である。また、ガイドワイヤ11の内部空間には、後述される各センサの検知信号を伝達するためのハーネス13が挿通可能である。ガイドワイヤ11の先端(図1における右端)が第1端に相当し、基端(図1における左端)が第2端に相当する。   As shown in FIG. 1, the measuring device 10 includes a guide wire 11 and an arithmetic device 12. The guide wire 11 has an outer diameter and a length that can be inserted into a human coronary artery, for example. The distal end of the guide wire 11 is formed by winding another stainless steel rope in a spiral shape around the core wire of the stainless steel, and can be bent according to the curvature of the blood vessel. In addition, a harness 13 for transmitting a detection signal of each sensor to be described later can be inserted into the internal space of the guide wire 11. The distal end (right end in FIG. 1) of the guide wire 11 corresponds to the first end, and the proximal end (left end in FIG. 1) corresponds to the second end.

演算装置12は、後述される各センサの検知信号を受信して、血液の流速、圧力、血管の内径を演算するものであり、例えば、CPU、ROM、RAMなどのハードウェアを有しており、演算を実現するためのプログラムが格納されている。   The arithmetic unit 12 receives detection signals of respective sensors, which will be described later, and calculates blood flow velocity, pressure, and blood vessel inner diameter, and includes hardware such as a CPU, ROM, and RAM, for example. A program for realizing the calculation is stored.

ガイドワイヤ11の先端には、熱線流速計23が設けられている。熱線流速計23の原理は次の通りである。電流を流すことによって加熱された細い金属線(熱線)を流体中に置くと、流れの冷却作用によって、熱線の温度が下がるとともに電気抵抗値も変化する。この冷却効果は速い流速ほど大きくなる。熱線流速計23は、この性質を利用して流速を測定するものである。   A hot wire anemometer 23 is provided at the tip of the guide wire 11. The principle of the hot-wire anemometer 23 is as follows. When a thin metal wire (heat wire) heated by flowing an electric current is placed in the fluid, the temperature of the heat wire decreases and the electric resistance value also changes due to the cooling action of the flow. This cooling effect increases as the flow rate increases. The hot-wire anemometer 23 measures the flow velocity using this property.

図4に示されるように、熱線流速計23を構成する熱線24は、ホイートストーンブリッジにおける抵抗の一つを構成する。なお、参照符号25は補償増幅器であり、参照符号26は電圧計である。   As FIG. 4 shows, the hot wire 24 which comprises the hot wire anemometer 23 comprises one of the resistance in a Wheatstone bridge. Reference numeral 25 is a compensation amplifier, and reference numeral 26 is a voltmeter.

熱線24を流れる電流Iと、熱線24に対して垂直にあたる流体の流速Uとの関係は次式で表される。
R/(R−R)=A+BU
ここで、Rは熱線24が流体と同温度のときの抵抗、A,Bは熱線24が一定温度の流体中にあるときの定数であり、流速Uを変化させた測定により決定できる。nは一般に0.5である。
The relationship between the current I flowing through the hot wire 24 and the flow velocity U of the fluid perpendicular to the hot wire 24 is expressed by the following equation.
I 2 R / (R−R 0 ) = A + BU n
Here, R 0 is the resistance when the hot wire 24 is at the same temperature as the fluid, and A and B are constants when the hot wire 24 is in a fluid at a constant temperature, and can be determined by measurement with the flow velocity U changed. n is generally 0.5.

流速の変化に伴う熱線24の温度・抵抗変化によりBD間に生じる非平衡電圧が、補償増幅器25を通してブリッジの電源端子に戻されて、熱線24の温度・抵抗が一定となる。このブリッジ電圧Vが電圧計26で測定され、この測定値に基づいて演算装置12が流速を演算する。   The non-equilibrium voltage generated between the BDs due to the temperature / resistance change of the heat wire 24 accompanying the change in the flow velocity is returned to the power supply terminal of the bridge through the compensation amplifier 25, and the temperature / resistance of the heat wire 24 becomes constant. The bridge voltage V is measured by the voltmeter 26, and the arithmetic unit 12 calculates the flow velocity based on the measured value.

演算装置12は、流速に基づいてFFRを演算する。FFRの演算の一例として、ベルヌーイの定理に基づく演算が挙げられる。ここで、冠動脈の狭窄部位の上流側の流速をU、圧力をPとする。冠動脈の狭窄部位の流速をU、圧力をPとする。冠動脈の狭窄部位の下流側の流速をU、圧力をPとする。これらについて次式が成立する。
1/2・U +P/ρ=1/2・U +P/ρ=1/2・U +P/ρ=C(定数)
ただし、ρは流体の密度。
The computing device 12 computes FFR based on the flow velocity. An example of the FFR operation is an operation based on Bernoulli's theorem. Here, the flow velocity upstream of the stenosis of the coronary artery is U 1 and the pressure is P 1 . The flow rate at the stenosis of the coronary artery is U 2 and the pressure is P 2 . The flow velocity downstream of the stenosis of the coronary artery is U 3 and the pressure is P 3 . The following equations hold for these.
1/2 · U 1 2 + P 1 / ρ = 1/2 · U 2 2 + P 2 / ρ = 1/2 · U 3 2 + P 3 / ρ = C (constant)
Where ρ is the density of the fluid.

上記式より、以下の3式が得られる。
=ρ(C−1/2・U
=ρ(C−1/2・U
=ρ(C−1/2・U
From the above formula, the following three formulas are obtained.
P 1 = ρ (C−1 / 2 · U 1 2 )
P 2 = ρ (C−1 / 2 · U 2 2 )
P 3 = ρ (C−1 / 2 · U 3 2 )

そうすると、FFR、すなわちP/Pは以下の式で表される。
/P=(C−1/2・U )/(C−1/2・U
Then, FFR, that is, P 1 / P 3 is expressed by the following equation.
P 1 / P 3 = (C−1 / 2 · U 1 2 ) / (C−1 / 2 · U 3 2 )

なお、ベルヌーイの定理は非粘性流体に関するものなので、内径が160mm以下の血管においては粘性を考慮する必要があるが、層流であればハーゲンポアズイユの法則が成り立つ。したがって、血液が、流動抵抗Rfの細動脈を通り、ΔPだけ圧力が変化するときに、次式が成り立つ。
ΔP=RfQ (ただし、Qは体積。)
したがって、予め換算テーブルを演算装置12に格納しておくことによって内径が160mm以下の血管についても対応可能である。
Since Bernoulli's theorem relates to non-viscous fluids, it is necessary to consider viscosity in blood vessels having an inner diameter of 160 mm or less, but Hagen-Poiseuille's law holds for laminar flow. Therefore, when blood passes through the arteriole of the flow resistance Rf and the pressure changes by ΔP, the following equation holds.
ΔP = RfQ (where Q is volume)
Therefore, a blood vessel having an inner diameter of 160 mm or less can be handled by storing the conversion table in the arithmetic device 12 in advance.

図1〜図3に示されるように、ガイドワイヤ11の外側には外筒部材33が設けられている。外筒部材33は、ガイドワイヤ11の外径より若干大きな内径を有するものであり、ガイドワイヤ11と同様に血管に沿って湾曲可能である。外筒部材33は、ガイドワイヤ11の先端の熱線流速計23を外部へ露出させた状態において、ガイドワイヤ11の基端まで延出されている。外筒部材33はガイドワイヤ11に対して軸方向51へ相対的にスライド可能である。   As shown in FIGS. 1 to 3, an outer cylinder member 33 is provided outside the guide wire 11. The outer cylinder member 33 has an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the guide wire 11, and can be bent along the blood vessel in the same manner as the guide wire 11. The outer cylinder member 33 extends to the proximal end of the guide wire 11 in a state where the hot-wire anemometer 23 at the distal end of the guide wire 11 is exposed to the outside. The outer cylinder member 33 can slide relative to the guide wire 11 in the axial direction 51.

移動機構34は、外筒部材33の基端側に接続されており、ラックピニオン機構やボールネジなどを利用して、外筒部材33を軸線方向51へ移動させるものである。移動機構34の駆動量は、例えばエンコーダなどによって把握できる。エンコーダの出力に基づいて、移動機構34の駆動が制御される。なお、移動機構34は必須ではなく、例えば、施術者が直接外筒部材33を操作してもよい。   The moving mechanism 34 is connected to the base end side of the outer cylinder member 33, and moves the outer cylinder member 33 in the axial direction 51 using a rack and pinion mechanism, a ball screw, or the like. The driving amount of the moving mechanism 34 can be grasped by, for example, an encoder. Based on the output of the encoder, driving of the moving mechanism 34 is controlled. The moving mechanism 34 is not essential. For example, the practitioner may directly operate the outer cylinder member 33.

ガイドワイヤ11の先端側であって外筒部材33との隙間には、軸線方向51に沿って延びるカンチレバー32が設けられている。カンチレバー32は、その基端側がガイドワイヤ11の外周面に固定されており、その先端側がガイドワイヤ11の先端へ向かって延出され、かつ外側へ開くように湾曲した形状である。なお、各図には現れていないが、カンチレバー32及び接触センサ31は、ガイドワイヤ11の軸線周りに3個が等間隔を空けて、すなわち120°間隔で配置されている。カンチレバー32が線材に相当する。   A cantilever 32 extending along the axial direction 51 is provided on the distal end side of the guide wire 11 and in the gap with the outer cylinder member 33. The cantilever 32 has a base end that is fixed to the outer peripheral surface of the guide wire 11 and a distal end that extends toward the distal end of the guide wire 11 and is curved so as to open outward. Although not shown in each figure, three cantilevers 32 and contact sensors 31 are arranged around the axis of the guide wire 11 at equal intervals, that is, at 120 ° intervals. The cantilever 32 corresponds to a wire.

図2に示されるように、カンチレバー32は、外筒部材33に覆われることによって、湾曲形状が弾性的に変形してガイドワイヤ11の外周面に当接ないし近接する。図3に示されるように、外筒部材33が基端側へスライドされてカンチレバー32の先端側が外部へ露出されると、カンチレバー32が湾曲形状に弾性復帰して、その先端側がガイドワイヤ11の外周面から離れる。   As shown in FIG. 2, the cantilever 32 is covered with the outer cylinder member 33, so that the curved shape is elastically deformed and abuts or approaches the outer peripheral surface of the guide wire 11. As shown in FIG. 3, when the outer cylinder member 33 is slid to the proximal end side and the distal end side of the cantilever 32 is exposed to the outside, the cantilever 32 is elastically restored to a curved shape, and the distal end side of the guide wire 11 is Move away from the outer surface.

カンチレバー32の内面側、すなわちガイドワイヤ11側には軸線方向51に沿ってピエゾ素子37が設けられており、カンチレバー32が湾曲すると、ピエゾ素子も湾曲して、その湾曲形状に応じた電圧をハーネス13を介して演算装置12へ出力する。ピエゾ素子37の出力は、カンチレバー32の先端がガイドワイヤ11の外周面から離れた距離に比例する。したがって、ピエゾ素子37の出力に基づいて、演算装置12がカンチレバー32の先端がガイドワイヤ11の外周面から離れた距離を演算する。ピエゾ素子37が計測手段に相当する。   A piezo element 37 is provided along the axial direction 51 on the inner surface side of the cantilever 32, that is, on the guide wire 11 side. When the cantilever 32 is bent, the piezo element is also bent, and a voltage corresponding to the bent shape is applied to the harness. 13 to output to the arithmetic unit 12. The output of the piezo element 37 is proportional to the distance at which the tip of the cantilever 32 is separated from the outer peripheral surface of the guide wire 11. Therefore, based on the output of the piezo element 37, the calculation device 12 calculates the distance at which the tip of the cantilever 32 is separated from the outer peripheral surface of the guide wire 11. The piezo element 37 corresponds to a measuring unit.

カンチレバー32の先端には接触センサ31が設けられている。接触センサ31は、カンチレバー32の弾性変形に伴って、ガイドワイヤ11の外周面に対して接離する方向へ移動する。接触センサ31は、カンチレバー32と同様に、ハーネス13を通じて検知信号を演算装置12へ出力する。   A contact sensor 31 is provided at the tip of the cantilever 32. As the cantilever 32 is elastically deformed, the contact sensor 31 moves toward and away from the outer peripheral surface of the guide wire 11. Similar to the cantilever 32, the contact sensor 31 outputs a detection signal to the arithmetic device 12 through the harness 13.

演算装置12は、接触センサ31が血管の内壁に接触したことを示す検知信号を出力したときのカンチレバー32の変位量をピエゾ素子37の出力に基づいて演算する。このカンチレバー32の変位量は、ガイドワイヤ11の外周面から血管の内壁までの距離に比例する。ガイドワイヤの外径は既知なので、演算装置12は、3個のカンチレバー32に対して、各々の先端に設けられた接触センサ31が血管の内壁に接触したことを示す検知信号を出力したタイミングで、3個のカンチレバー32の変位量、すなわちガイドワイヤ11の外周面から血管の内壁までの距離を算出し、得られた3点の距離から、例えば3点測定法により血管の内径を演算する。   The computing device 12 computes the displacement amount of the cantilever 32 when the contact sensor 31 outputs a detection signal indicating that it has contacted the inner wall of the blood vessel based on the output of the piezo element 37. The displacement amount of the cantilever 32 is proportional to the distance from the outer peripheral surface of the guide wire 11 to the inner wall of the blood vessel. Since the outer diameter of the guide wire is known, the arithmetic unit 12 outputs a detection signal indicating that the contact sensor 31 provided at the tip of each of the three cantilevers 32 has contacted the inner wall of the blood vessel. The displacement amount of the three cantilevers 32, that is, the distance from the outer peripheral surface of the guide wire 11 to the inner wall of the blood vessel is calculated, and the inner diameter of the blood vessel is calculated from the obtained three points by, for example, a three-point measurement method.

また、3個のカンチレバー32の各先端がガイドワイヤ11の外周面から離れて血管の内壁に当接することによって、熱線流速計23が血管の中央付近に支持される。   Further, the tips of the three cantilevers 32 are separated from the outer peripheral surface of the guide wire 11 and come into contact with the inner wall of the blood vessel, whereby the hot-wire anemometer 23 is supported near the center of the blood vessel.

[本実施形態の作用効果]
本実施形態に係る計測装置10によれば、ガイドワイヤ11の先端側が冠動脈へ挿入されて、予め位置が確認されている狭窄病変に対して、狭窄部位、並びに狭窄部位の上流及び下流の流速が熱線流速計23によって計測可能である。演算装置12は、得られた流速に基づいて、FFRを演算できる。
[Operational effects of this embodiment]
According to the measurement apparatus 10 according to the present embodiment, for a stenotic lesion in which the distal end side of the guide wire 11 is inserted into the coronary artery and the position is confirmed in advance, the stenosis site and the flow velocity upstream and downstream of the stenosis site are It can be measured by the hot-wire anemometer 23. The calculation device 12 can calculate FFR based on the obtained flow velocity.

また、演算装置12は、カンチレバー32の変位量に基づいて血管の内径を測定する。これにより、冠動脈などの生体の管腔において、管腔を流れる流体の流速及び内圧、並びに血管の内径を計測することができる。   Further, the arithmetic device 12 measures the inner diameter of the blood vessel based on the displacement amount of the cantilever 32. Thereby, in the lumen of a living body such as a coronary artery, the flow velocity and the internal pressure of the fluid flowing through the lumen and the inner diameter of the blood vessel can be measured.

[変形例]
なお、前述された実施形態では、ガイドワイヤ11により長尺部材が実現されているが、ガイドワイヤ11に代えて、マイクロカテーテルが用いられてもよい。マイクロカテーテルが用いられることによって、血管にガイドワイヤを留置したまま、マイクロカテーテルを挿入及び抜き出すことができ、そのガイドワイヤを用いてバルーンカテーテルなどを血管に挿入することができる。
[Modification]
In the embodiment described above, the elongated member is realized by the guide wire 11, but a microcatheter may be used instead of the guide wire 11. By using the microcatheter, the microcatheter can be inserted and withdrawn while the guidewire is placed in the blood vessel, and a balloon catheter or the like can be inserted into the blood vessel using the guidewire.

また、前述された実施形態では、ガイドワイヤ11の先端側に3個のカンチレバー32及び接触センサ31が設けられているが、カンチレバー32及び接触センサ31は、3個以上であれば、4個であっても5個であってもよい。例えば、4個のカンチレバー32及び接触センサ31が、ガイドワイヤ11の軸線周りに等間隔で、すなわち90°間隔で配置されていてもよい。   In the embodiment described above, the three cantilevers 32 and the contact sensors 31 are provided on the distal end side of the guide wire 11. However, if the number of the cantilevers 32 and the contact sensors 31 is three or more, four cantilevers 32 and the contact sensors 31 are provided. There may be five. For example, the four cantilevers 32 and the contact sensor 31 may be arranged around the axis of the guide wire 11 at equal intervals, that is, at 90 ° intervals.

また、前述された実施形態では、ピエゾ素子37の出力に基づいてカンチレバー32の先端の変位量が測定されているが、ピエゾ素子37に代えて、カンチレバー32に光を照射して、カンチレバー32が反射する反射光の位置、すなわち屈曲角度を検出する光検出手段をガイドワイヤ11に設け、この光検出手段によってカンチレバー32の変位量が測定されてもよい。   In the above-described embodiment, the amount of displacement of the tip of the cantilever 32 is measured based on the output of the piezo element 37. Instead of the piezo element 37, the cantilever 32 is irradiated with light, and the cantilever 32 is The guide wire 11 may be provided with light detection means for detecting the position of reflected light, that is, the bending angle, and the displacement amount of the cantilever 32 may be measured by the light detection means.

また、前述された実施形態では、ガイドワイヤ11にカンチレバー32が設けられているが、血管の内径を測定する必要がないときには、カンチレバー32に代えて、ガイドワイヤ11の外側へ湾曲して膨らむことができるワイヤなどが線材として設けられてもよい。   In the embodiment described above, the guide wire 11 is provided with the cantilever 32. However, when it is not necessary to measure the inner diameter of the blood vessel, the guide wire 11 is curved and bulges outside the guide wire 11 instead of the cantilever 32. A wire or the like that can be formed may be provided as a wire.

10 計測装置
11 ガイドワイヤ(長尺部材)
12 演算装置
23 熱線流速計
31 接触センサ
32 カンチレバー
33 外筒部材
37 ピエゾ素子(計測手段)
10 Measuring device 11 Guide wire (long member)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Computation device 23 Heat ray anemometer 31 Contact sensor 32 Cantilever 33 Outer cylinder member 37 Piezo element (measuring means)

Claims (7)

第1端及び第2端を有しており、当該第1端側が人体の血管に挿入可能な長尺部材と、
上記長尺部材の第1端側に設けられた金属線と、
上記長尺部材の上記第2端から延びる接続線によって上記金属線と電気的に接続された演算装置と、を具備しており、
上記金属線は、電力を供給されることによって発熱する抵抗であって、上記血管内の血液と接触可能に露出されており、
上記演算装置は、
上記金属線を1つの抵抗とするホイートストーンブリッジにおける他の3つの抵抗と、
ホイートストーンブリッジの4つの抵抗の接続点において、第1の接続点と、当該第1の接続点に対向する第2の接続点とが入力端に接続され、出力端が、接地された第4の接続点と対向する第3の接続点と接続された補償増幅器と、
上記補償増幅器の出力電圧を測定する電圧計と、
を有しており、上記電圧計が測定した電圧を用いて、上記血管を流れる血液の流速を算出する計測装置。
A long member having a first end and a second end, the first end side being insertable into a blood vessel of a human body ;
A metal wire provided on the first end side of the elongate member;
An arithmetic unit electrically connected to the metal wire by a connection line extending from the second end of the elongate member,
The metal wire is a resistor that generates heat when power is supplied, and is exposed so as to be in contact with blood in the blood vessel .
The arithmetic unit is
The other three resistors in the Wheatstone bridge with the metal wire as one resistor,
At the connection point of the four resistors of the Wheatstone bridge, the first connection point and the second connection point opposite to the first connection point are connected to the input terminal, and the output terminal is grounded. A compensation amplifier connected to a third connection point opposite to the connection point of 4 ;
A voltmeter for measuring the output voltage of the compensation amplifier;
And a measuring device that calculates the flow velocity of blood flowing through the blood vessel using the voltage measured by the voltmeter.
上記演算装置は、式1を用いて流速Uを算出するものであり、
Iは、上記金属線に供給される電流の電流値であって上記電圧計が測定した電圧値に応じた値であり、
Rは、上記金属線の抵抗であり、
R0は、上記金属線が流体と同一温度である時の上記金属線の抵抗値であり、
A及びBは、定数である請求項1に記載の計測装置。
Figure 0006604709
The above arithmetic unit calculates the flow velocity U using Equation 1.
I is the current value of the current supplied to the metal wire and is a value corresponding to the voltage value measured by the voltmeter,
R is the resistance of the metal wire ,
R0 is the resistance of the metal wire when the metal line is the same temperature as the fluid,
The measuring apparatus according to claim 1, wherein A and B are constants.
Figure 0006604709
上記長尺部材の第1端側に、上記長尺部材から離れる向きへ移動可能な線材が、上記長尺部材の軸線周りに間隔を空けて複数が配置されたものである請求項1または2に記載の計測装置。 3. A plurality of wire rods that are movable in a direction away from the long member on the first end side of the long member with a space around the axis of the long member. The measuring device described in 1. 上記線材がカンチレバーであり、
上記カンチレバーの変位量を計測する計測手段と、
上記カンチレバーの先端に設けられており、上記血管の内壁との接触を検知する接触センサと、を更に具備する請求項に記載の計測装置。
The wire is a cantilever,
Measuring means for measuring the displacement of the cantilever;
The measuring apparatus according to claim 3 , further comprising a contact sensor provided at a tip of the cantilever and detecting contact with the inner wall of the blood vessel .
上記長尺部材及び上記カンチレバーが挿入される外筒を更に具備しており、
上記カンチレバーは、上記外筒に覆われることによって先端が上記長尺部材に近い位置に保持され、上記外筒から露出されることによって先端が上記長尺部材から離れる向きへ移動するものである請求項に記載の計測装置。
An outer cylinder into which the elongate member and the cantilever are inserted;
The cantilever is covered with the outer cylinder, the tip is held at a position close to the long member, and the tip is moved away from the long member when exposed from the outer cylinder. Item 5. The measuring device according to Item 4 .
上記長尺部材は、ガイドワイヤである請求項1からのいずれかに記載の計測装置。 The elongate member, the measurement device according to any of claims 1 a guide wire 5. 上記長尺部材は、マイクロカテーテルである請求項1からのいずれかに記載の計測装置。 The elongate member, the measurement device according to any of claims 1 a microcatheter 5.
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