JP6898305B2 - 機械パルスを生成する方法およびシステム - Google Patents

Description

本発明は、機械パルスを生成する方法およびシステムの分野に関する。

心臓血管疾患は、依然として世界中で主要な死因である。アテローム性動脈硬化症は、動脈の内壁に沿ったプラークの蓄積から成る。慢性完全閉塞（ＣＴＯ）は、血管の完全な閉塞を表す。これらの閉塞は、伝統的な経皮経管的血管形成（拡張）（ＰＴＡ）技術と装置を用いて再疎通するのが困難である。処置の成功は、標準的なＰＴＡ装置を、ＣＴＯを横切って通す能力と規定される。ＰＴＡ処置の欠点および合併症は、通常、ＣＴＯに対しては、より高い。血管サイズとねじれと共に、ＣＴＯ介入の内部の石灰化と線維性組織との存在は、潜在的な合併症の原因となりうる。それゆえ、著しい量のＣＴＯが、侵襲的バイパス外科手術を用いて治療されている。しかしながら、ＰＴＡ処置を用いてＣＴＯを横断することには利点がある。さらに、ＰＴＡ分野の新しい装置および技術が、ＣＴＯ介入について、成功率を改善し、処置時間を減少させうると信じる専門家もいる。

最小限に侵襲的な処置を通じてＣＴＯ再疎通を達成するために、長年にわたり、種々の装置と方法が開発され、提案されてきた。例えば、装置は、伝達部材を用いるまたは用いない機械打撃粉砕機、伝達ワイヤーを用いる狭帯域超音波源、および、ＣＴＯ障害の近くでのエネルギー沈殿法を用いてきた。

機械打撃粉砕機を用いて行われる処置については、発射体が加速され、伝達部材の近位端または閉塞と直接接触している遠位蓋に衝突する。発射体は、気体源、ソレノイド、機械バネまたはその他の方法を用いて加速される。発射体の質量と衝突時のスピードは、衝突時に高い応力を生成し、それゆえ、相応の保守を要する。また、この方法は、生成される機械パルスのパラメータに関する非常に制限された制御を提供する。さらに、このような装置は騒々しいことがありうる。

他の従来技術の例は、ホーンおよび積層変換器と共鳴して刺激される超音波ワイヤーを含むシステムから成る。これは、狭帯域源の使用と関連する第１例を構成する。この配列は、閉塞と接触している装置の遠位端での移動を増幅するのに用いられる。超音波ワイヤーは、通常、冷却流体循環を用いた専用のカテーテルの内側で用いられる。そのようにすることによって、装置はよりかさ高くなり、それゆえ、小さくて蛇行性の生体組織にてＣＴＯに到達する能力が制限される。装置が活性化されたときには、屈曲部で、（信号歪みと非線形性とによる）多くの損失および／または（軸方向から横方向への）モード変換も起こりうる。動作周波数（典型的には約２０ｋＨｚ）は、ホーンとの超音波ワイヤー接合部および超音波ワイヤー自身の内部で、大きな応力、緊張、および熱変換を生成しうる。これは、失敗のより高い危険をもたらす超音波ワイヤーを弱めるのに貢献しうる。

狭帯域源の第２の例は、伝達線に沿って超音波エネルギーを生成して伝達するためにフェーズドアレーのやり方で分配された多重共鳴要素の使用に関する。例えば、全ての共鳴要素は、導波路の軸に垂直な超音波エネルギーを伝達する（すなわち、放射状波）。その結果、エネルギーのほとんどは、近位端部材の内側にて捕捉されて装置を非効率にしうる。他の例では、導波路ワイヤーの内側にて縦の伝搬波を誘導するために、Ｓ波（ねじれ波）共鳴要素が用いられる。結合媒質（例えばエポキシ）は急速に衰え、および／または、結合材料吸収により著しい減衰を加えるので、これらのＳ波（ねじれ波）共鳴要素と導波路との間の結合部は問題となりうる。それゆえ、このような装置は、出力と堅牢性との点で制限されうる。

ＣＴＯ障害の近くで、他の従来技術のエネルギー沈殿法を用いることができる。例えば、閉塞の近くで機械波を生成するために、カテーテルの遠位端またはその近くで電気機械変換器を用いることができる。このような方法は、その小型サイズを考慮して、生成されることができる出力の点で制限がありうる。さらに、この変換器の製造は複雑であり、また、特に、汚染を防止するために利用後にこの装置は廃棄しなければならないことを考慮すると、高価である。また、身体の内側で電流を漏らして通常の心臓の鼓動に衝突することができる変換器を駆動するために、電気ワイヤーが必要である。

閉塞障害において高い強度の光のパルスを効果的に送達するために、光ファイバーにてレーザーエネルギーが用いられうる。しかしながら、光ファイバーは、特に光ファイバーを蛇行性の生体組織に用いたときに、光ファイバーの特有の易損性により、破壊しやすい。さらに、このエネルギー形式は、制御が困難になりえ、それゆえ、すぐ隣の健康な組織に対して安全でない可能性があり、またこれは、高価なレーザー源を必要とする。

無線周波数（ＲＦ）エネルギーは、電極と高電圧（すなわち１ｋＶまたはそれより高い電圧）とを用いて閉塞部位に送達されうる、他の従来技術のエネルギー源である。しかしながら、ＲＦエネルギーは、制御能力の点で制限がありえ、また、すぐ隣の健康な組織に損傷を与える大きな熱沈殿を生成する傾向がありうる。閉塞の近くで衝撃波を生成するために電気スパーク放電も用いることができるが、これは、いっそう高い電圧（すなわち２ｋＶよりも高い電圧）を必要とする。いくつかの設計では、電極の腐食および機械摩耗が、安全性と信頼性の問題を提示しうる。さらに、安全性の問題について、心臓に電気放電を用いる装置は、患者の心臓の鼓動と同期する必要があり、それゆえ、予測可能で一定である必要がある。

遠位の硬い塊を加速してすぐ隣の閉塞に衝突するようにするために、化学爆裂も用いることができる。化学反応は、特にin vivo環境では、制御と抑制とが困難になりうる。有毒で潜在的に危険な製品も、爆裂と爆発に関係しうる。

それゆえ、血管の閉塞の近くでの、打撃粉砕機、狭帯域エネルギー源および他の従来技術のエネルギー沈殿法は、すべて、欠点を提示している。

それゆえ、例えば閉塞を治療するために機械波を生成する改善された方法およびシステムが必要である。

第１の広い態様によれば、提供されるのは、機械波を生成する方法であって、少なくとも１つの高振幅の機械パルスを生成する生成ステップと、少なくとも１つの上記機械パルスを、伝達部材の近位端に連結する連結ステップと、少なくとも１つの上記機械パルスを、上記伝達部材に、その近位端から遠位端へ伝搬させる伝搬ステップと、少なくとも１つの上記機械パルスを、上記伝達部材の上記遠位端にて伝達する伝達ステップと、を含む。

ある実施形態において、上記生成ステップは、第１振幅を有する複数の機械波を生成してその機械波を結合し、それによって、上記第１振幅より大きい第２振幅をそれぞれ有する少なくとも１つの高振幅の機械パルスを取得する結合ステップを含む。

ある実施形態において、上記結合ステップは、上記機械波を焦点域に集束させる集束ステップを含む。

ある実施形態において、上記集束ステップは、上記機械波を放物線状の面で反射させる反射ステップを含む。

他の実施形態において、上記結合ステップは、上記機械波を時間集中装置に伝搬させるステップを含む。

さらなる実施形態において、上記結合ステップは、上記機械波をテーパーに伝搬させるステップを含む。

さらに他の実施形態において、上記結合ステップは、上記機械波を反響空洞に伝搬させるステップを含む。

さらなる他の実施形態において、上記結合ステップは、上記機械波を分散媒質に伝搬させるステップを含む。

ある実施形態において、少なくとも１つの高振幅の上記機械パルスは、約２０ｋＨｚと約１０ＭＨｚの間に含まれる中心周波数ｆｃと、約１／ｆｃの持続期間とをそれぞれ有する。

ある実施形態において、少なくとも１つの高振幅の上記機械パルスの振幅は、上記伝達部材の上記遠位端に到達したときには、約１０ＭＰａと約１０００ＭＰａの間に含まれる。

第２の広い態様によれば、提供されるのは、機械波を生成するシステムであって、少なくとも１つの高振幅および短い持続期間の機械パルスを生成するためのパルス発生器と、近位端と遠位端との間に延びる伝達部材であって、上記近位端が、少なくとも１つの上記機械パルスをそこから受領するための上記パルス発生器に連結されており、上記伝達部材は、少なくとも１つの上記機械パルスを上記近位端から上記遠位端へ伝搬させて、少なくとも１つの上記機械パルスを上記遠位端にて伝達するためのものであるような伝達部材と、を含む。

ある実施形態において、上記パルス発生器は、第１振幅を有する各機械波をそれぞれ放出するための複数の広帯域源と、上記第１振幅より大きい第２振幅を有する上記機械パルスを取得するために、上記機械波を結合するための波集中装置と、を含む。

ある実施形態において、上記波集中装置が空間集中装置である。

他の実施形態において、上記波集中装置が時間集中装置である。

ある実施形態において、上記波集中装置が、上記機械波を、上記伝達部材の近位端に隣接する焦点域に集束させるように適合されている。

ある実施形態において、上記波集中装置が、上記広帯域源により生成された上記機械波のうちの少なくともいくつかを上記焦点域に向かって反射させる、放物線状の反射面を含む。

他の実施形態において、上記波集中装置が、テーパーである。

さらなる実施形態において、上記波集中装置が、空間集中ステージと時間集中ステージとを含む。

ある実施形態において、少なくとも１つの高振幅の上記機械パルスは、約２０ｋＨｚと約１０ＭＨｚの間に含まれる中心周波数ｆｃと、約１／ｆｃの持続期間とをそれぞれ有する。

ある実施形態において、少なくとも１つの高振幅の上記機械パルスの振幅は、上記伝達部材の上記遠位端に到達したときには、約１０ＭＰａと約１０００ＭＰａの間に含まれる。

第３の広い態様によれば、提供されるのは、機械波源によって放出された機械波を集束する集中装置であって、上に焦点域を含む伝達面と上記伝達面とは反対側の反射面との間に延びる本体であって、上記伝達面は、少なくとも１つの機械波源を受領して、上記本体の内部で少なくとも１つの上記機械波源によって放出された少なくとも１つの機械波を伝達し、上記反射面は、少なくとも１つの上記機械波を集束させるために、および、少なくとも１つの集束された上記機械波を、上記焦点域に位置する伝達部材に伝搬させるために、上記機械波源によって放出された少なくとも１つの上記機械波を上記伝達面の上記焦点域に向かって反射するように、上記伝達面とは非平行であり、少なくとも１つの上記機械波の集束の結果、少なくとも１つの上記機械波源によって放出された少なくとも１つの上記機械波の振幅より大きい振幅を有する、より大きい振幅の機械波が得られる、本体を含む。

ある実施形態において、上記焦点域が、上記伝達面の実質的に中心に位置する。

ある実施形態において、上記反射面が、少なくとも１つの傾斜部分を含み、この傾斜部分はそれぞれ、上記伝達面で受領されたときに、少なくとも１つの上記機械波源のうちの各１つを集束し、また、この傾斜部分はそれぞれ、少なくとも１つの上記機械波源から放出された少なくとも１つの上記機械波を、上記焦点域に向かって反射するように方向づけられている。

ある実施形態において、上記反射面が、少なくとも１つの上記機械波源から放出された少なくとも１つの上記機械波を、上記焦点域に向かって反射するように適合された、実質的に放物線状の形状を有する。

ある実施形態において、上記反射面が先端を切り取った放物線状の形状を有し、上記反射面が、上に源受領部を有し、この源受領部は、上記焦点域で、少なくとも１つの上記機械波源によって放出された少なくとも１つの上記機械波と結合される、さらなる機械波を放出するためのさらなる機械源を受領するためのものである。

ある実施形態において、上記源受領部は、実質的に、上記伝達面の上記焦点域を向いている。

ある実施形態において、上記源受領部は実質的に平面である。

ある実施形態において、上記伝達面は実質的に平面である。

ある実施形態において、上記集中装置はさらに、上記伝達面から延びる少なくとも１つの突出部を含み、少なくとも１つの上記突出部は、その中の少なくとも１つの上記機械波源のうちの各１つをそれぞれ受領するための少なくとも１つの凹部を規定する。

ある実施形態において、上記伝達面は、丸い放出端を有する少なくとも１つの上記機械波源のうちの各１つをそれぞれ受領するための、少なくとも１つの丸い部分を有する。

ある実施形態において、上記焦点域を含む上記伝達面の断面が、より大きな振幅の上記機械波を、実質的に平面の端を有する導波路に連結するために、実質的に平面である。

ある実施形態において、上記焦点域を含む上記伝達面の断面が、より大きな振幅の上記機械波を、実質的に丸い端を有する導波路に連結するために、丸い。

ある実施形態において、上記伝達面は、機械波の少なくとも２つの同軸の源を受領するように適合されている。

ある実施形態において、少なくとも１つの上記機械波源は、環状機械波源および六角形環状機械波源のうちの少なくとも１つを含む。

第４の広い態様によれば、提供されるのは、２つの機械導波路を共に接続するための接続装置であって、その中の第１機械導波路を受領するための第１開口部を規定するメス型コネクタであって、上記第１機械導波路は、その第１端に隣接する第１フランジを含み、上記メス型コネクタの内側面が突出部を含んでいる、メス型コネクタと、その中の第２機械導波路を受領するための第２開口部を規定するオス型コネクタであって、上記第２機械導波路は、その第２端に隣接する第２フランジを含み、上記オス型コネクタが、上記メス型コネクタの上記第１開口部に挿入可能な接続端を有している、オス型コネクタと、上記第１機械導波路の周囲に挿入可能な第１ブッシングであって、上記第１ブッシングが、上記第１機械導波路の上記第１フランジに対して隣接するための第１隣接面と、上記メス型コネクタの上記内側面に位置された上記突出部に対して隣接するための第２隣接面と、を含んでいる、第１ブッシングと、上記第２機械導波路の周囲に挿入可能な第２ブッシングであって、上記第２機械導波路の上記第２フランジに対して隣接するための第３隣接面と、上記オス型コネクタの上記接続端に対して隣接するための第４隣接面と、を含んでいる、第２ブッシングと、を含む。

ある実施形態において、上記オス型コネクタの上記接続端が傾斜凹部を含み、上記第２ブッシングの上記第４隣接面が、上記オス型コネクタの上記傾斜凹部における隣接のために傾斜している。

ある実施形態において、上記オス型コネクタの上記突出部が傾斜し、上記第１ブッシングの上記第２隣接面が、傾斜した上記突出部に対して隣接するために傾斜している。

ある実施形態において、上記オス型コネクタは、上記接続端に隣接する管状部分を含み、上記メス型コネクタの上記第１開口部は、円筒部分を含み、上記オス型コネクタの上記管状部分は、上記メス型コネクタの上記第１開口部の上記円筒部分に挿入可能である。

ある実施形態において、上記オス型コネクタの上記管状部分は、その外側表面上に延びる第１ネジ山を含み、上記メス型コネクタの上記内側面は、上記第１開口部の上記円筒部分に延びる第２ネジ山を含み、上記オス型コネクタおよび上記メス型コネクタが共にネジ込みで固定できるように、上記第２ネジ山が、上記第１ネジ山に適合している。

ある実施形態において、上記第１ブッシングおよび上記第２ブッシングは、第２材料とは異なるプラスチックの第１材料で出来ており、上記オス型コネクタおよび上記メス型コネクタは、上記第２材料で出来ている。

ある実施形態において、上記第１ブッシングおよび上記第２ブッシングは、プラスチックで出来ている。

ある実施形態において、上記第１ブッシングは、上記第１機械導波路の全周囲の周りに延びる上記第１フランジに対して隣接するように適合され、上記第２ブッシングは、上記第２機械導波路の全周囲の周りに延びる上記第２フランジに対して隣接するように適合されている。

ある実施形態において、上記第１機械導波路および上記第２機械導波路のうちの１つは、テーパー部分を含む。

他の広い態様によれば、提供されるのは、２つの機械導波路を共に接続する接続装置であって、その中の第１機械導波路を受領する第１開口部を規定するオス型コネクタであって、上記第１開口部は、その中の第１端に隣接する第１フランジを含み、上記第１開口部は、上記第１機械導波路の上記第１フランジを受領する第１部分と、第２部分と、を含み、上記オス型コネクタの内側面は、上記第１開口部の上記第２部分を規定する第１突出部を含み、上記第１突出部は、上記第１機械導波路の上記第１フランジに対して隣接するための第１隣接面を含み、上記第１開口部の上記第２部分の寸法は、上記第１機械導波路の寸法より大きく、したがって、上記第１機械導波路が上記オス型コネクタに挿入されたときに上記第１突出部が上記第１機械導波路と物理的に接続しない、オス型コネクタと、その中の第２機械導波路を受領する第２開口部を規定するメス型コネクタであって、上記第２機械導波路は、その中の第２端に隣接する第２フランジを含み、上記第２開口部は、上記第２機械導波路の上記第２フランジおよび上記オス型コネクタの一部分をその中に受領する第３部分と、第４部分と、を含み、上記メス型コネクタの内側面は、上記第２開口部の上記第４部分を規定する第２突出部を含み、上記第２突出部は、上記第２機械導波路の上記第２フランジに対して隣接するための第２隣接面を含み、上記第２開口部の上記第４部分の寸法は、上記第２機械導波路の寸法より大きく、したがって、上記第２機械導波路が上記メス型コネクタに挿入されたときに上記第２突出部が上記第２機械導波路と物理的に接続しない、メス型コネクタと、を含む。

ある実施形態において、上記第１開口部および上記第２開口部は円筒状であり、上記第１開口部の上記第２部分は、上記第１機械導波路の直径より大きくかつ上記第１フランジの直径より小さい直径を有し、上記第２開口部の上記第４部分は、上記第２機械導波路の直径より大きくかつ上記第２フランジの直径より小さい直径を有している。

ある実施形態において、上記メス型コネクタに挿入可能な上記オス型コネクタの上記一部分は、その中の外側表面に延びる第１ネジ山を含み、上記メス型コネクタの内側表面は、上記第２開口部の上記第３部分の内部に第２ネジ山を含み、上記オス型コネクタおよび上記メス型コネクタが共にネジ込みで固定できるように、上記第２ネジ山が、上記第１ネジ山に適合している。

ある実施形態において、上記第１突出部は、上記第１機械導波路の全周囲の周りに延びる上記第１フランジに対して隣接するように適合され、上記第２突出部は、上記第２機械導波路の全周囲の周りに延びる上記第２フランジに対して隣接するように適合されている。

ある実施形態において、上記第１機械導波路および上記第２機械導波路のうちの１つは、テーパー部分を含む。

さらに他の広い態様によれば、提供されるのは、２つの機械導波路を共に接続する接続装置であって、
その中の第１機械導波路を受領する第１開口部を規定するオス型コネクタであって、上記オス型コネクタの内側表面は、そこから突出する複数の歯を含む、オス型コネクタと、
その中の第２機械導波路を受領する第２開口部を規定するメス型コネクタであって、上記第２機械導波路は、その端に隣接するフランジを含み、上記メス型コネクタの内側面は、上記第２機械導波路の上記フランジに対して隣接するための突出部を含み、上記第２開口部は、上記オス型コネクタの少なくとも一部分を受領するように適合されている、メス型コネクタと、を含む。

ある実施形態において、上記オス型コネクタは、縦軸に沿って延びるとともに、その中の上記第１機械導波路の挿入を可能にするための上記縦軸に沿って延びる開口部を有する、管状本体を含む。

ある実施形態において、上記オス型コネクタは、上記メス型コネクタに挿入可能な上記オス型コネクタの一部分に沿って延びる第１ネジ山を含み、上記メス型コネクタの内側面は、第２ネジ山を含み、上記オス型コネクタおよび上記メス型コネクタが共にネジ込みで固定できるように、上記第２ネジ山が、上記第１ネジ山に適合している。

ある実施形態において、上記オス型コネクタは、２つの片側管状本体を含み、２つの上記片側管状本体のうちのそれぞれの、内側面から、上記歯がそれぞれ突出している。

ある実施形態において、２つの上記片側管状本体のうちのそれぞれが、その外側面に第１ネジ山を含み、上記メス型コネクタの内側面が、第２ネジ山を含み、上記オス型コネクタおよび上記メス型コネクタが共にネジ込みで固定できるように、上記第２ネジ山が、上記第１ネジ山に適合している。

ある実施形態において、さらに、上記第１機械導波路の周りに２つの上記片側管状本体を共に固定する固定手段を含む。

ある実施形態において、上記歯が尖っている。

ある実施形態において、上記歯がピラミッド形状を有する。

ある実施形態において、上記歯が円錐形状を有する。

ある実施形態において、上記歯が、上記第１機械導波路の側面に位置する各溝において受領されるように適合されている。

さらに他の広い態様によれば、提供されるのは、２つの機械導波路を共に接続する接続装置であって、その中の第１機械導波路を受領する第１開口部を規定するオス型コネクタであって、上記第１開口部は、側面から突出する複数の歯を含む、オス型コネクタと、その中の第２機械導波路を受領する第２開口部を規定するメス型コネクタであって、上記第２機械導波路は、その端に隣接するフランジを含み、上記メス型コネクタの内側面は、上記第２機械導波路の上記フランジに対して隣接するための突出部を含み、上記第２開口部は、上記オス型コネクタの少なくとも一部分を受領するように適合されている、メス型コネクタと、を含む。

ある実施形態において、上記オス型コネクタは、縦軸に沿って延びるとともに、その中の上記第１機械導波路の挿入を可能にするための上記縦軸に沿って延びる開口部を有する、管状本体を含む。

ある実施形態において、上記オス型コネクタは、上記メス型コネクタに挿入可能な上記オス型コネクタの一部分に沿って延びる第１ネジ山を含み、上記メス型コネクタの内側面は、第２ネジ山を含み、上記オス型コネクタおよび上記メス型コネクタが共にネジ込みで固定できるように、上記第２ネジ山が、上記第１ネジ山に適合している。

ある実施形態において、上記管状本体の内側面は、上記歯のそれぞれをそれぞれ受領する溝を含む。

ある実施形態において、上記溝が尖っている。

ある実施形態において、上記溝がそれぞれピラミッド形状を有する。

他の実施形態において、上記溝がそれぞれ円錐形状を有する。

他の実施形態において、上記オス型コネクタは、２つの片側管状本体を含み、２つの上記片側管状本体のうちのそれぞれの、内側面から、上記歯がそれぞれ突出している。

ある実施形態において、２つの上記片側管状本体のうちのそれぞれが、その外側面に第１ネジ山を含み、上記メス型コネクタの内側面が、第２ネジ山を含み、上記オス型コネクタおよび上記メス型コネクタが共にネジ込みで固定できるように、上記第２ネジ山が、上記第１ネジ山に適合している。

ある実施形態において、さらに、上記第１機械導波路の周りに２つの上記片側管状本体を共に固定する固定手段を含む。

ある実施形態において、２つの上記片側管状本体の内側面は、上記歯のそれぞれをそれぞれ受領する溝を含む。

ある実施形態において、上記溝が尖っている。

ある実施形態において、上記溝がそれぞれピラミッド形状を有する。

他の実施形態において、上記溝がそれぞれ円錐形状を有する。

さらに他の広い態様によれば、提供されるのは、機械導波路であって、
近位端と遠位端との間の縦軸に沿って延びる細長い本体であって、上記近位端は、機械波を受領するように適合されており、上記細長い本体は、受領された上記機械波を上記近位端から上記遠位端まで伝搬させるように適合されており、上記遠位端は、伝搬した上記機械波の少なくとも一部分を、上記遠位端を囲む媒質に伝達するように適合されている、細長い本体を含む。

ある実施形態において、上記細長い本体は、円筒形状を有する。

ある実施形態において、上記細長い本体は、上記縦軸に沿って一定の直径を有する。

ある実施形態において、上記細長い本体は、上記縦軸に沿って変化する直径を有する。

ある実施形態において、上記遠位端は、線維性組織および閉塞の内部に含まれる石灰化組織のうちの少なくとも１つを横断する。

ある実施形態において、上記遠位端は、閉塞の内部に、通路を、くりぬく、横断する、切り開く、破壊する、貫く、および、生成する、のうちの少なくとも１つを行うように適合されている。

ある実施形態において、上記遠位端は、上記遠位端を囲む媒質に張力波を生成し、上記媒質の内部にキャビテーション効果を生成するように適合されている。

ある実施形態において、上記細長い本体の少なくとも一部分は、生物学的適合性の材料で出来ている。

ある実施形態において、上記細長い本体の少なくとも一部分は、生物学的適合性の材料で被覆されている。

ある実施形態において、上記細長い本体の少なくとも一部分は、分散性である。

ある実施形態において、上記細長い本体が、非分散性である。

ある実施形態において、上記細長い本体の少なくとも一部分は、身体の血管に挿入可能なサイズである。

ある実施形態において、上記細長い本体が、単一の材料で出来ている。

ある実施形態において、上記細長い本体が、いくつかの材料で出来ている。

ある実施形態において、上記細長い本体の少なくとも一部分に、上記細長い本体の音響インピーダンスとは異なる音響インピーダンスを有する被覆物が設けられている。

ある実施形態において、上記細長い本体の少なくとも一部分は、低摩擦被覆物を有する。

ある実施形態において、上記低摩擦被覆物が、疎水性の材料で出来ている。

ある実施形態において、上記低摩擦被覆物が、親水性の材料で出来ている。

ある実施形態において、上記低摩擦被覆物が、ポリテトラフルオロエチレンで出来ている。

ある実施形態において、上記細長い本体の少なくとも一部分に、摩擦を減少させるように適合されている表面仕上げが設けられている。

ある実施形態において、上記細長い本体の少なくとも一部分は、利用者によって操作されること、および、つかむ道具に対して固定されること、のうちの１つであるように適合されている。

ある実施形態において、上記細長い本体の少なくとも一部分は、柔軟な材料および伸縮する材料のうちの１つで出来ている。

ある実施形態において、上記細長い本体の少なくとも一部分は、低減衰材料で出来ている。

ある実施形態において、上記低減衰材料は、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン、チタン合金、ニチノール、および石英ガラスのうちの１つを含む。

ある実施形態において、上記チタン合金は、Ｔｉ−６Ａｌ−４ＶおよびＴｉ−１１．５Ｍｏ−６Ｚｒ−４．５Ｓｎ（ベータＩＩＩチタン）のうちの１つを含む。

ある実施形態において、上記細長い本体の少なくとも一部分は、熱処理されている。

ある実施形態において、上記熱処理は、焼なましである。

ある実施形態において、上記細長い本体の少なくとも一部分は、低減衰微構造を有する。

ある実施形態において、上記細長い本体の少なくとも一部分は、それに沿って機械パルスの伝搬によって生成される応力および緊張に抵抗するように適合されている。

ある実施形態において、上記細長い本体の少なくとも一部分は、各通過機械パルスに関する疲労に抵抗するように適合されている。

ある実施形態において、上記細長い本体の横断面の寸法は、それに沿って伝搬する機械パルスの中心周波数より小さい。

ある実施形態において、上記細長い本体は、円形の横断面を有し、上記細長い本体の直径は、それに沿って伝搬する上記機械パルスの上記中心周波数より小さい。

ある実施形態において、円筒状の上記細長い部材は、円筒状の上記細長い本体が、利用者によって用いられる押す力に抵抗することができるように選択される。

ある実施形態において、上記細長い本体の少なくとも一部分は、カテーテルに挿入されるように適合されている。

ある実施形態において、上記細長い本体の少なくとも一部分の横断面は、上記カテーテルとの接触を最小化するように選択される。

ある実施形態において、上記細長い本体の少なくとも一部分の横断面は、長方形および正方形のうちの１つである。

ある実施形態において、上記細長い本体の少なくとも一部分は、その外側面から突出するバンプを含む。

ある実施形態において、上記近位端は、平坦、部分的に丸い、および、丸い、のうちの１つである。

ある実施形態において、上記遠位端は、疎水性材料および親水性材料のうちの１つで被覆されている。

ある実施形態において、さらに、上記遠位端にて固定された音響カプラを含む。

ある実施形態において、さらに、上記遠位端に隣接して固定された放射線不透過性のマーカーを含む。

ある実施形態において、上記放射線不透過性のマーカーは、タングステンマーカー、金片、高密度メッキ、高密度リング、高密度コイル、および、高密度金属粉を用いたドープされた重合体被覆物のうちの１つを含む。

ある実施形態において、上記遠位端は、平坦、部分的に丸い、および、丸い、のうちの１つである。

ある実施形態において、上記遠位端は、上記機械パルスを、少なくとも部分的に放射状に方向づける。

ある実施形態において、上記遠位端は、先端を切り取った円錐形状を有する。

ある実施形態において、上記遠位端は、機械エネルギーを、上記遠位端から離れて集束させるように適合されている。

ある実施形態において、上記遠位端に隣接する上記細長い本体の所定の部分は、曲線状、屈曲した、および、屈曲可能のうちの１つである。

ある実施形態において、円筒状の上記細長い本体の直径は、約０．００４および約０．０３５インチの間に含まれる。

ある実施形態において、上記遠位端の直径は、上記遠位端に隣接する上記細長い本体の部分の直径より大きい。

ある実施形態において、上記細長い本体は、複数の個々のワイヤーを含む。

ある実施形態において、上記細長い本体は、管状形状を有する。

ある実施形態において、上記細長い本体の長さと上記細長い本体の直径との比率は１００より大きい。

ある実施形態において、上記細長い本体の上記長さと上記細長い本体の上記直径との比率は１０００より大きい。

ある実施形態において、上記細長い本体の長さは、約３６インチおよび約２００インチの間に含まれる。

ある実施形態において、上記近位端は、機械波またはパルスの源に接続可能である。

ある実施形態において、管状の上記細長い本体は、流体および気体のうちの１つを含む。

ある実施形態において、上記遠位端は、上記機械波を、そこから離れて集束させるように形成されている。

ある実施形態において、上記遠位端は、凹状形状を有する。

ある実施形態において、上記遠位端に隣接する上記細長い本体の部分は、上記縦軸に沿って、異なる領域に分割されている。

本記載の目的のために、「狭帯域帯域幅」との表現は、約１０％より小さい断片的帯域幅と理解されるべきであり、「広帯域帯域幅」との表現は、約１０％と等しいかそれより大きい断片的帯域幅と理解されるべきである。断片的帯域幅は、以下の等式により与えられる：
１００×Δｆ／ｆｃ
ここで、ｆｃは、中心／ピーク周波数（すなわち、周波数スペクトルが最大である周波数）であり、Δｆは−３ｄＢ帯域幅である。「−３ｄＢ帯域幅」との表現は、振動の大きさが中心／ピーク周波数ｆｃでの大きさの半分より大きいような周波数帯域幅と理解されるべきである。

それゆえ、広帯域信号は、広帯域周波数帯域幅を有する信号と理解されるべきである。同様に、広帯域源は、広帯域周波数帯域幅を有する信号を放出する源と理解されるべきである。

狭帯域帯域幅と広帯域帯域幅との間の帯域幅閾値は、Ｑ因子（Ｑ ｆａｃｔｏｒ）（すなわち品質因子）に関して規定されてもよい。Ｑ因子は、断片的帯域幅の逆数として規定され、すなわちＱ＝ｆｃ／Δｆである。狭帯域帯域幅と広帯域帯域幅との間の等価なＱ閾値は、約１０に等しい。狭帯域源は、高Ｑ（すなわちリンギング）源、すなわち、約１０より大きいＱ因子を有する源に対応し、一方、広帯域源は、低Ｑ（すなわち減衰）源、すなわち、約１０と等しいかそれより小さいＱ因子を有する源に対応する。

本記載の目的のために、機械波は、任意の振幅、持続期間、波形、周波数および／またはその他を有する信号と理解されるべきである。例えば、機械波は、高い／低い振幅、短い／長い持続期間、種々の波形、および任意の周波数内容を有してもよい。

本記載の目的のために、機械パルスは、短い持続期間の機械波と理解されるべきである。機械パルスの持続期間は、およそ１／ｆｃである。

さらに、機械導波路は、その長さに沿って機械波または機械パルスを伝搬させるように適合された導波路と理解されるべきである。本記載では、「導波路」、「機械導波路」および「伝達部材」との表現は、交換可能に用いられてもよい。導波路の形状および寸法は変化してもよい。例えば、導波路は、円筒形状を有していてもよい。導波路の直径は、その長さに沿って一定であってもよい。あるいは、導波路の直径は、その長さに沿って変化してもよい。例えば、導波路の直径は、導波路がテーパーに対応するように、その長さに沿って減少してもよい。

本発明のさらなる特徴および利点は、添付図面と組み合わせられた、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。

一実施形態に係る、機械パルスを生成する方法を示すフローチャートである。 一実施形態に係る、機械パルスを生成するシステムを示すブロックダイヤグラムである。 一実施形態に係る、反射集中装置、時間集中装置、テーパー集中装置および伝達部材を含む機械パルスを生成するシステムを示す図である。 一実施形態に係る、集束された電気機械広帯域源を示す図である。 一実施形態に係る、フェーズドアレー電気機械広帯域源を示す図である。 （ａ）は、一実施形態に係る、音響レンズと協同する電気機械広帯域源のアレーを示す図であり、（ｂ）は、一実施形態に係る、反射器と協同する電気機械広帯域源のアレーを示す図である。 一実施形態に係る、分散媒質と協同する電気機械広帯域源のアレーを示す図である。 一実施形態に係る、マルチ境界／反響媒質と協同する電気機械広帯域源のアレーを示す図である。 一実施形態に係る、９個の電気機械変換器によって放出される機械波を結合するように適合された空間集中装置の斜視図である。 ６個の電気機械変換器がそこから取り外された、図９の空間集中装置の斜視図である。 図９の集中装置の断面図である。 一実施形態に係る、丸い端の伝達部材とテーパーとの間の接続を示す図である。 一実施形態に係る、遠位端に、波を偏向させる突出部が設けられた典型的な伝達部材を示す図である。 一実施形態に係る、テーパーと分散導波路とを共に取り外し可能に接続する接続システムであって、上記接続システムが開放位置にある、システムを示す斜視図である。 上記開放位置にあるときの、図１４の上記接続システムの断面側面図である。 閉塞位置にあるときの、図１４の上記接続システムの断面側面図である。 一実施形態に係る、伝達部材と分散導波路とを取り外し可能に接続する接続システムを示す図である。 一実施形態に係る、伝達部材とテーパーとを取り外し可能に接続する接続システムを示す図である。

添付図面全体で、同様の特徴は同様の参照番号によって確認されることに留意されるべきである。

図１は、機械パルス（機械的なパルス、力学的なパルス）（ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｕｌｓｅ）を生成する方法１０の一実施形態を示すフローチャートである。ある実施形態において、この方法は、血管の閉塞を治療するように適合されていてもよい、すなわち、静脈または動脈などの血管に存在する閉塞を横断（交差）（ｃｒｏｓｓ）するように、または、ヒトの身体に存在する任意の他の行為において閉塞を横断するように、適合されていてもよい。方法１０は、医学分野以外の分野で応用されてもよい。例えば、この方法は、水または任意の他の流体を伝搬させるのに用いられる行為に存在する閉塞／障害を横断するのに用いられてもよい。

ステップ１２では、少なくとも１つの機械パルスが生成される。各機械パルスは、高い振幅と短い持続期間とを有する。

ある実施形態において、隣接周波数帯域をカバーするいくつかの源（ソース）（ｓｏｕｒｃｅ）の出力は、機械パルスを生成するのに共に結合（組み合わせ）（ｃｏｍｂｉｎｅｄ）される。ある実施形態において、少なくとも２つの広帯域源の出力と、少なくとも１つの狭帯域源の出力とが、共に結合される。

他のある実施形態において、機械パルスは、空間集中装置（空間的コンセントレーター）（ｓｐａｔｉａｌ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒ）を介して、大きな広帯域源を焦点域に向かって集束（集中）（ｆｏｃｕｓｉｎｇ）することによって生成される。１つより多い大きな広帯域源が、同じ焦点域に同時に集束されてもよいことが理解されるべきである。

さらなる実施形態において、高振幅の機械パルスは、反響空洞を用いる単一の広帯域源によって連続して放出（ｅｍｉｔｔｅｄ）される機械パルスまたは波を空間におよび／または時間に結合することによって生成されてもよい。１つより多い広帯域源によって生成される機械パルスは、高振幅の機械パルスを提供するための反響空洞によって共に空間におよび／または時間に結合されてもよいことが理解されるべきである。

さらに他の実施形態において、高振幅の機械パルスは、単一の広帯域源によって連続して放出される（時間波集中装置（時間的波コンセントレーター）（ｔｅｍｐｏｒａｌ ｗａｖｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒ）６２との関連で以下に導入される）成分波を結合するための分散媒質を用いることによって生成されてもよい。１つより多い源によって生成される機械パルスは、分散媒質を用いて共に結合されてもよいことが理解されるべきである。

ステップ１４では、各機械パルスは、機械パルスまたは波を伝搬させるように適合された導波路、すなわち、機械導波路のような、伝達部材（伝送部材、送信部材）（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｍｅｍｂｅｒ）に沿って伝搬する。伝達部材は、近位端と遠位端との間に延びる。伝達部材は、生成された機械パルスを近位端で受領し（ｒｅｃｅｉｖｅｓ）、機械パルスは、伝達部材に沿って遠位端まで伝搬する。それが遠位端に到達すると、機械パルスは、遠位端にて伝達され、これは、遠位端の移動と、伝達部材の遠位端の周囲媒質で遠位端から離れて伝搬する機械パルスとを生成する。ある実施形態において、機械パルスのうちの実質的に全てが、伝達部材の遠位端にて伝達される。他の実施形態において、機械パルスのうちの一部分だけが、特に、遠位端と、周囲媒質との間の境界面における音響インピーダンスの連続性に依存して、伝達部材の遠位端にて伝達される。

ある実施形態において、機械パルスは、約２０ｋＨｚと約１０ＭＨｚの間に含まれる中心周波数ｆｃを有する。ある実施形態において、伝達部材の遠位端に到達するときには、機械パルスの振幅は、約１０ＭＰａと約１０００ＭＰａの間に含まれる。ある実施形態において、伝達部材の遠位端に到達するときには、機械パルスの持続期間は、およそ１／ｆｃである。

ある実施形態において、この方法は、血管の閉塞を治療するように適合されてもよい。この場合、その遠位端が閉塞に隣接するように、伝達部材の少なくとも一部分が、血管の内部に位置する。例えば、伝達部材の遠位端は、閉塞と物理的接触してもよい。機械パルスが伝達部材の遠位端に到達したときには、遠位端は、閉塞に衝突（ｉｍｐａｃｔ）するであろうし、また、閉塞自身において機械パルスを伝達する。もし伝達部材の遠位端が閉塞と物理的接触していなければ、機械パルスは、閉塞と遠位端との間に存在する媒質、例えば血液、にて伝達され、伝達されたパルスは、閉塞まで伝搬する。機械パルスは、クラッキング、腐食、切り開き、トンネル掘り、および／または、閉塞の破壊を可能にし、さらに、遠位端が血管の内部にさらに移動したときに伝達部材の遠位端が閉塞を横断するのを可能にする。

ある実施形態において、この方法はさらに、機械パルスの振幅を増幅するステップを含む。時間集中装置（時間的コンセントレーター）（ｔｅｍｐｏｒａｌ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒ）が存在する実施形態において、機械波（機械的な波、力学的な波）（ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｗａｖｅ）は、振幅が機械波の各成分波の振幅より大きいような機械パルスになる。空間集中装置が存在する実施形態において、空間集中装置を通って伝搬しながら、機械パルスまたは波の振幅が増加する。空間集中装置が存在する他の実施形態において、種々の機械パルスまたは波が、共に結合する、すなわち、種々の機械パルスまたは波が互いに加えられることで、より大きな振幅の機械パルスまたは波を生成する。

図２は、方法１０を実行するのに用いてもよいシステム２０のある実施形態を示す。このシステムは、広帯域発生器２２、機械パルス発生器２２に動作可能に接続された集中装置（コンセントレーター）（ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒ）２４、および、集中装置２４に動作可能に接続された伝達部材２６を含む。

広帯域発生器２２は、機械波を生成するように適合された少なくとも１つの広帯域源を含む。生成された機械波は広帯域であり、実質的に低い振幅をそれぞれ有する。機械波は、集中装置２４を通って伝搬し、その振幅が増加し、したがって、集中装置２４が、機械波の振幅より大きい振幅を有する機械パルスを出力する。もし集中装置２４が時間集中装置であれば、時間集中装置に沿って伝搬しながら機械波のうちの少なくとも２つの成分波が共に相互作用し、時間集中装置の出力部で少なくとも１つの機械パルスを生成し、したがって、機械パルスの振幅が、機械波の振幅より大きく、機械パルスの持続期間が、機械波の持続期間より短い。その後、機械パルスは、その遠位端で伝達部材２６に伝達され、それらは、伝達部材に沿ってその遠位端まで伝搬する。伝達部材２６の遠位端での機械パルスの伝達は、伝達部材２６の遠位端を移動してその後伝達部材２６の遠位端を周囲媒質において伝達部材２６の遠位端から離れて伝搬する、機械パルスを生成する。

ある実施形態において、伝達部材２６は、血管、カテーテルなどに挿入されるように適合されている。この場合、伝達部材２６は、血管またはカテーテルに滑り込むような大きさおよび形状である。ある実施形態において、伝達部材２６は、血管またはカテーテルの曲率に従うように屈曲するように、柔軟な材料で出来ている。

ある実施形態において、集中装置２４は、少なくとも２つの集中（ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ）ステージを含む。例えば、第１集中ステージは、空間波集中装置（空間的波コンセントレーター）（ｓｐａｔｉａｌ ｗａｖｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒ）から成ってもよく、第２集中ステージは、時間波集中装置から成ってもよい。機械パルスの振幅を増加させるように適合された任意の適切な集中装置が用いられてもよいことが理解されるべきである。また、時間波集中装置が存在しないときには、広帯域源は、機械パルスを生成するように適合されていることが理解されるべきである。また、時間波集中装置が存在するときには、広帯域源は、集中装置２４にて伝搬した後に機械パルスになる機械波を生成するように適合されていることが理解されるべきである。第１集中ステージが時間波集中装置を含み、第２集中ステージが空間波集中装置を含むように、集中ステージの順序は逆になってもよいことが理解されるべきである。

時間波集中装置が存在しない例では、空間波集中装置は、大きな広帯域源の放出表面より小さい横断面サイズを有する伝達部材２６の入力部にて大きな広帯域源によって放出される機械パルスを集束させるように適合されてもよい。他の例では、空間波集中装置は、少なくとも２つの異なる広帯域源によって生成される機械パルスを結合して集束させるように適合されてもよい。振幅が、広帯域源によって生成される機械パルスの振幅より大きいような単一の機械パルスを生成するために機械パルスが共に結合するように、広帯域源によって放出される機械パルスの放出時間が選択される。

他の例では、空間波集中装置は、テーパー導波路であってもよい。

適切な時間機械波集中装置の例は、米国特許公開公報Ｎｏ．２０１３／０１５８４５３に記載されている。時間波集中装置は、所定の振幅および所定の持続期間を有する機械波の成分波がその中で伝搬して細長い導波路の端にて共に結合し、それによって機械波の所定の振幅より大きい振幅および機械波の所定の持続期間より小さい持続期間を有するパルスを生成するように、選択された分散特性を有する細長い導波路を含む。

示した実施形態において、それは、広帯域発生器２２と伝達部材２６との間に位置し、当業者は、波集中２４が、伝達部材２６の遠位端に位置してもよいことを理解するだろう。例えば、テーパーのような空間集中装置は、伝達部材２６の遠位端に位置してもよい。テーパーは、伝達部材２６と一体化していてもよい、すなわち、伝達部材２６は、その遠位端に、テーパー部を含んでもよい。

図３は、機械波を生成して伝搬させる１例のシステム５０を示す。この例では、システム５０は、血管（示さず）に存在しうる閉塞５２を治療するように適合されており、システム５０によって生成された機械パルスは、クラッキング、腐食、切り開き、トンネル掘り、および／または、閉塞の破壊を行うように適合されている。

システム５０は、３つの広帯域源５４−５８、第１空間波集中装置６０、時間波集中装置６２、第２空間波集中装置６４、および、機械パルスを伝搬させるように適合された超音波導波路６６のような伝達部材を有している。システムはさらに、広帯域源５４−５８によって生成された機械波の特性を制御するように、広帯域源５４−５８に動力を供給してそれを制御するための、少なくとも１つの制御装置を含む。ある実施形態において、要素５４・５６は、環状形状を有する同一の広帯域源の一部である。

第１空間波集中装置６０は、遠位すなわち伝達面７０と近位すなわち反射面７２との間に延びる反射器６８を含む。示した実施形態において、伝達面７０は、実質的に平面であり、広帯域源５４・５６は、伝達面７０に動作可能に接続されている。伝達面７０は平面でなくてもよいことが理解されるべきである。

反射面７２は３つの部分、すなわち部分７４−７８を含む。部分７４・７６は傾斜しており、それらは、第１および第２広帯域源５４・５６のうちの各一つをそれぞれ向いている。第１部分７４と伝達面７０との間の角度は、第１広帯域源５４によって放出される機械波が、伝達面７０の中心のような焦点域に向かっって反射されるように選択される。焦点域は、伝達域７０の中心以外の位置にて伝達面７０に位置してもよいことが理解されるべきである。同様に、第２部分７６と伝達面７０との間の角度は、第２広帯域源５６によって放出される機械波が、伝達面７０の焦点域に向かっって反射されるように選択される。部分７８は、実質的に平面であり、伝達面７０に平行である。部分７８は、平面でなくてもよいことが理解されるべきである。さらに、部分７８は、伝達面７０の中心を向いている。第３部分７８のサイズと形状は、第３広帯域源５８を受領するように選択される。例えば、第３部分７８は、凸状または凹状である放出端を有する源のような丸い源をそれぞれ収容するために、凹状または凸状のように丸くてもよい。

示された伝達面７０は平面であるが、他の構成も可能であることが理解されるべきである。例えば、伝達面７０は、丸い源を収容するために、凹状部および／または凸状部のような丸い部分を含んでもよい。例えば、伝達面７０は、凸状放出端を有する各源５４・５６をそれぞれ受領するための凹状受領部を規定する丸い凹部を含んでもよい。他の例では、伝達面７０は、凹状放出端を有する各源５４・５６をそれぞれ受領するための凸状受領部を規定する丸い突出部を含んでもよい。

同様に、焦点域８２は、平面端８２を有する導波路８０を収容するために平面でもよい。他の実施形態において、焦点域は、結合された機械波を、丸い端８２を有する導波路８０に連結（結合、接続）（ｃｏｕｐｌｅ）するために丸くてもよい。例えば、伝達面７０は、凸状端８２を有する導波路８０を収容するための凹状連結部を規定する焦点域にて丸い凹部を含んでもよい。別の例において、伝達面７０は、凹状端８２を有する導波路８０を収容するための凸状連結部を規定する焦点域にて丸い凹部を含んでもよい。時間波集中装置６２は、所定の振幅を有する機械パルスの少なくとも２つの成分波を、所定の振幅より大きい振幅を有する少なくとも１つの機械パルスに受領して共に結合するように適合される。ある実施形態において、時間波集中装置６２は、米国特許公開公報Ｎｏ．２０１３／０１５８４５３に記載された超音波導波路のような分散導波路８０を含む。分散導波路８０は、近位端８２と遠位端８４との間に延びる。近位端８２は、そこへ動作可能に接続されるように、空間波集中装置６０に隣接し、伝搬面７０の中心を実質的に向いている。分散導波路８０の特性は、以下に述べるように、導波路８０が、広帯域源５４−５８によって放出される機械波の成分波を結合してより大きい振幅機械パルスにするように適合されるように、選択される。

分散導波路８０を含む時間波集中装置６２は、以下のように動作する。任意の機械波は、成分波の有限の合計に分解されることができる。成分波はそれぞれ、時間の関数と空間の関数とを含む。具体的には、各成分波は、時間において、関連する周波数、大きさ、位相を有し、空間において、関連する変形領域を有する。変形領域の具体的な形状は、導波路のモードに対応する。本記述において、我々は、成分波は、関連する周波数、関連する大きさ、関連する位相、および関連する導波路のモードを有することを考慮する。結果として、２つの成分波は、同じ周波数を有し、異なるモードを刺激してもよい。２つの成分波はまた、異なる周波数を有し、同じモードを刺激してもよい。他の例では、２つの成分波は、異なる周波数を有し、異なるモードを刺激してもよい。導波路８０を進行する機械波に対して、成分波は、関連する伝搬速度を有する。導波路８０での伝搬速度が、成分波の周波数とモードの関数である場合、導波路は、分散性とみなされる。したがって、分散導波路は、機械波の成分波の相対的な位相の差異を強要し、これは、パルスを、より小さい振幅および、より長い持続期間を有する機械波に変形する。

導波路８０の分散特性が適切に選択された場合には、一旦位相シフトが分散導波路８０によって導入されると、成分波が導波路８０の他の端にて、より大きい振幅機械パルスのような所望の機械波に再結合するような関連する位相を、その機械波の成分波が有するような、機械波を、一つの端で生成するのに、分散が用いられてもよい。

再び図３を参照し、第２空間波集中装置６４は、分散導波路８０の遠位端８４に動作可能に接続されている。第２空間波集中装置６４は、それを通って伝搬する機械波の振幅を増加させるように適合されている。ある実施形態において、第２空間波集中装置６４は、横断面面積がその長さに沿って減少するような非分散超音波導波路から成るテーパーを含む。テーパー６４の第１のすなわち近位端は、時間波集中装置６２の遠位端８４に動作可能に接続されて、そこから機械パルスを受領する。機械パルスがテーパー６４に沿って伝搬するにつれて、その振幅は増加し、増幅された機械パルスは、第２端にてテーパーを出る。

伝達部材６６は、第２空間波集中装置６４の第２のすなわち遠位端に動作可能に接続された第１のすなわち近位端と、第２のすなわち遠位端８８との間に延びる。伝達部材６６は、その第１の端８６にて機械パルスを受領し、その第２の端８８にまでその機械パルスを伝搬させる。それが遠位端１８に到達すると、伝達部材６６の外側を伝搬する、伝達されたパルスを生成するために、機械パルスは、少なくとも部分的に伝達される。パルスは、端８８で反射されて、第１の端８６に向かって伝達部材６６において後方へ伝搬してもよいことが理解されるべきである。伝達された機械パルスは、伝達部材６６の第２の端８８を囲む媒質において閉塞５２まで伝搬する機械パルスに対応する。伝達されたパルスはさらに、閉塞５２へ伝搬し、それは、閉塞５２の内部でクラッキングを生成し、最終的に閉塞５２を断片へと切り開く、または、破壊する。また、パルスが伝達部材に沿って伝搬するにつれて、閉塞の内部で線維性組織を横断するときなどに、伝達部材と周囲媒質との間の摩擦を減少させて媒質への伝達部材の縦（長手方向）（ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ）の移動を促進するような、放射状（半径方向）（ｒａｄｉａｌ）および縦の動きが、伝達部材の表面に誘導される。

伝達部材６６の遠位端８８が閉塞５２に対して隣接するような実施形態において、さらに、伝達部材６６は、閉塞５２を破壊するおよび／または閉塞５２にドリルで穴を開けるために用いられてもよい。伝達部材６６の遠位端８８での機械パルスの伝達は、伝達部材６６の遠位端８８の動きを生成する。この動きの間に、伝達部材６６の遠位端８８は、名目上、まず閉塞５２に向かって移動し、その後、その最初の位置へ後方に移動する。伝達部材６６の遠位端８８に到達する機械パルスの極性に応じて、この移動は、逆（すなわち、遠位端８８は、まず閉塞５２から離れて移動し、その後、閉塞５２に向かって移動する）であってもよいことが理解されるべきである。また、移動は、後方への動きと前方への動きとの複雑な結合とすることもできることが理解されるべきである。識別可能な複数の機械パルスが伝達部材６６の遠位端８８にて連続的に伝達された場合には、遠位端８８の動きは、閉塞５２を横断するのに用いられうる携帯用削岩機の動きのように見えてもよい。

伝達部材６６の遠位端８８が休憩する（すなわち、閉塞から離れる）と、遠位端８８の周囲媒質に、キャビテーション効果を生成しうる張力波が生成される。もし媒質が流体であれば、流体は張力に抵抗できないので、流体は、位相を変化させ、蒸発して微視的な泡になる。これらの泡は、不安定であり、強力な衝撃波と速度噴出とを誘導して激しく崩壊しうる。誘導された衝撃波と速度噴出との腐食能力は、閉塞５２の切除に寄与しうる。

上記においては導波路８０が分散性であってテーパー６４と伝達部材６６とが非分散性であるが、他の構成も可能であることが理解されるべきである。例えば、テーパー６４と導波路８０との両方が分散性であっってもよい。この場合、当業者は、分散導波路８０の遠位端ではなくテーパー６４の遠位端で高振幅機械パルスを提供するために、成分波が共に結合することを理解するだろう。他の例では、導波路８０、テーパー６４および伝達部材６４の全てが分散性である。この場合、伝達部材６６の遠位端で高振幅機械パルスを提供するために、成分波が共に結合する。他の例では、伝達部材６６と導波路８０との両方が分散性であり、一方、テーパー６４が非分散性である。

伝達部材６６の第１部分が、閉塞５２を含む血管の内部に挿入され、伝達部材６６の第２部分が、血管の外側に位置することが理解されるべきである。ある実施形態において、少なくとも伝達部材６６の第１部分は血管に挿入されるように適合される。例えば、伝達部材６６の第１部分は生物学的適合性の被覆物を含んでもよく、または、生物学的適合性の材料で出来ていてもよい。

以下に、システム５０の動作について述べる。伝達部材６６の遠位端８８が閉塞５２に隣接するように、伝達部材６６の第１部分は、閉塞５２を含む血管に挿入される。ある実施形態において、伝達部材６６は、その遠位端８８が実質的に閉塞５２に対して隣接するように、位置する。

広帯域源５４−５８はそれぞれ、少なくとも２つの異なる成分波、例えば、少なくとも、（分散導波路に相対的に）より遅い成分波および、より速い成分波を放出するように適合されている。広帯域源５４から放出される各成分波は、伝達面７０から反射器７４の内部を伝搬し、反射面７２の一部分７４で反射し、伝搬面７０の中心に位置する焦点域に向かって後方へ伝搬する。同様に、広帯域源５６から放出される各成分波は、伝達面７０から反射器７４の内部を伝搬し、反射面７２の一部分７６で反射し、焦点域に向かって後方へ伝搬する。広帯域源５８から放出される各成分波は、反射器６８を通って、焦点域の中心に向かって伝搬する。分散導波路８０の近位端８２が焦点域に位置しているので、広帯域源５４−５８から放出される成分波は、分散導波路８０に伝達される。

広帯域源５４−５８は、焦点域に到達したときに成分波が実質的に同じ波形を有するように動作する。広帯域源５４−５８によって放出される成分波の振幅は、焦点域に到達したときには様々であってもよいことが理解されるべきである。各広帯域源５４−５８の放出時間は、成分波が、伝達面７０の中心に同時に到達し、かつ、分散導波路８０の遠位端８２に実質的に同時に伝達されるように、選択される。結果として、広帯域源５４−５８によって放出される個々の成分波は、分散導波路８０の遠位端８２にて共に結合して、個々の成分波の振幅より大きい振幅を有する成分波を生成する。広帯域源５４−５８によって放出される種々の、より大きい振幅の成分波は、分散導波路８０に沿って伝搬し、また、分散導波路８０の遠位端８２にて共に結合して、第１機械パルスを形成する。

例えば、広帯域源５４−５８は、より遅い成分波のような第１成分波を適切な時期にそれぞれ放出し、したがって、分散導波路８０の近位端８２に到達するときに、第１成分波は、共に結合して、より大きい振幅の、より遅い成分波のような、より大きい振幅の、、第１成分波を生成する。第１成分波を放出した後に、広帯域源５４−５８は、より速い成分波のような第２成分波を適切な時期にそれぞれ放出し、したがって、分散導波路８０の近位端８２に到達するときに、第２成分波は、共に結合して、より大きい振幅の、より速い成分波のような、より大きい振幅の、第２成分波を生成する。

分散導波路８０によって導入される相対的な位相シフトを補償する時間間隔で、より大きい振幅の、より速い成分波の前に、より大きい振幅の、より遅い成分波が分散導波路８０に送られたときには、構造的な再結合が起きる。より大きい振幅の、より遅い成分波、および、より大きい振幅の、より速い成分波は、分散導波路８０の遠位端８４まで互いに相互作用する。相互作用が構造的である場合（すなわち、成分波の両方が正の大きさを有する、または、成分波の両方が負の大きさを有する）、結果として生じる機械波は、より大きい振幅の機械パルスから成る。

上述の通り、広帯域変換器（トランスデューサ）（ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）によって放出された機械波は、同期し、したがって、この機械波は、それが単一または複数の集中ステージを下方進行するときに正確に結合し、伝達部材６６の遠位端８４にて高振幅の機械パルスを生成する。広帯域変換器は、それに応じてこれらの時間を決められた機械波を生成するように駆動される。所要の電気駆動信号は、システムの挙動を知って計算されること、または、実験的な測定から得られることが可能である。

２つより多い、より大きい振幅の成分波が分散導波路８０の遠位端８４で共に結合し、機械パルスを生成してもよいことが理解されるべきである。成分波のうちの少なくとも２つの、それぞれは、分散導波路８０を通って、唯一の所定の伝搬速度を有する。広帯域源５４−５８によって放出された成分波の特性と、分散導波路８０の特性とは、分散導波路８０の遠位端８４で生成されるべき機械パルスの所望の特性に応じて選択されることが理解されるべきである。

いくつかの実施形態において、少なくとも２つの成分波は、導波路の、関連する周波数と、関連する伝搬モードとを有する。この少なくとも２つの成分波は、異なった、関連する周波数を有する。この少なくとも２つの成分波は、同一の、関連する周波数を有する。

いくつかの実施形態において、同一の、関連するモードは、分散導波路８０の単一モードである。

いくつかの実施形態において、単一モードは、分散導波路８０の基本的な縦モードである。

他の実施形態において、この少なくとも２つの成分波は、異なった、関連するモードを有する。この少なくとも２つの成分波は、同一の、関連する周波数を有する。

再び図３を参照し、第１機械パルスは、分散導波路の第２端８４からテーパー６４へ伝搬する。示した実施形態において、テーパー６４は、その長さに沿って横断面の表面積が減少するような、非分散導波路である。テーパー６４は非分散性であるので、第１機械パルスを形成する成分波は互いから分離されず、第１機械パルスは、テーパー６４に沿って伝搬する。さらに、機械パルスの振幅が増加し、一方、それは、テーパー６４の、減少する横断面の表面積を順当にそれに沿って伝搬する。結果として、テーパー６４によって第２機械パルスが放出され、また、第２機械パルスの振幅は、第１機械パルスの振幅より大きい。

第２機械パルスは、非分散伝達部材６６に連結され、そこでは、それは、伝達された機械パルスが周囲媒質に伝達される遠位端８８まで、伝搬する。上述の通り、伝達されたパルスは閉塞５２まで伝搬し、また、もし、伝達部材６６の遠位端８８が閉塞５２に対して隣接するならば、閉塞５２を横断するために、端８８にて複数の機械パルスによって生成された携帯用削岩機の動きが用いられてもよい。

ある実施形態において、システム５０を構成する要素、すなわち、反射器６８、分散導波路８０、テーパー６４および伝達部材６６、のうちの少なくとも２つは、共に永久に固定されている。例えば、要素のうちの少なくとも２つが、共に溶接されていてもよい。

同じまたは他の実施形態において、システム５０を構成する要素のうちの少なくとも２つは、適切なコネクタを用いて取り外し可能に共に固定されている。例えば、テーパー６４および伝達部材６６は、共に一体化されていてもよいし、または、テーパー６４は、取り外し可能に時間集中装置６２に固定されていてもよい。この場合、空間集中装置６４および伝達導波路６から形成された組立品は、使い捨てであってもよく、したがって、処置から処置へと広帯域源５４−５８、空間集中装置６０および時間集中装置６２が用いられる間、この組立品は、処置の後に変更される。他の構成も可能であることが理解されるべきである。例えば、伝達部材６６だけが、使い捨てであって取り外し可能に空間集中装置６２に固定されていてもよい。

ある実施形態において、２つの成分の間に、この２つの成分の間の結合損失（ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｌｏｓｓｅｓ）を減少させるために、インピーダンスマッチング要素／材料が位置されてもよい。例えば、広帯域源５４−５８と反射器６８との間に、１つまたはそれより多い層のインピーダンスマッチング材料が位置していてもよい。さらに他の実施形態において、伝達部材６６の遠位端と、周囲媒質との間に、インピーダンスマッチング要素が位置されてもよい。

ある実施形態において、反射器６８、分散導波路８０、テーパー６４および導波路６６は、全て、インピーダンスミスマッチングからの損失を減少させるために、同一の材料から出来ている。

集中装置６０、６２および６４のうちの少なくとも１つが省略されてもよく、および／または、集中装置６０、６２および６４の相対的な位置が変更されてもよい。例えば、空間集中装置６４が省略されてもよい。この場合、伝達部材６６は、取り外し可能にまたは永久に、時間集中装置６２に固定されてもよい。あるいは、時間集中装置がさらに省略されてもよく、伝達部材６６が空間集中装置６０に固定されてもよい。他の例では、空間集中装置６４は、伝達部材６６の端に位置してもよい。さらなる実施形態において、時間集中装置６２が省略されてもよく、空間集中装置６４が空間集中装置６０に固定されてもよい。この場合、広帯域源５４−５８は、空間集中装置６４の入力部で結合して、より大きい振幅の機械パルスになり、その振幅は、伝達部材６６に沿って伝搬する前に、空間集中装置６４を通って伝搬する間にさらに増加する。

システム５０は、機械波を生成するために、集中装置６０と関連して超音波変換器のような広帯域源５４−５８を用いているが、他の構成も可能であることが理解されるべきである。例えば、圧電エネルギー、電磁気エネルギー、磁気歪エネルギーなどの電気機械エネルギーが用いられてもよい。上述の通り、エネルギー源によって生成される機械波の振幅を増加させるためには、エネルギーは、空間、時間またはその両方で集中されてもよい。空間集中構成は、１つまたはそれより多い、より大きい平面の／集束された変換器を含んでもよい。変換器は、フェーズドアレー構成に分配されることができ、また、音響レンズまたは音響反射器とともに用いられることができる。時間集中構成は、分散媒質または分散導波路を持った、１つまたはそれより多い平面の／集束された変換器を用いることができる。また、空間および時間の集中の両方を結合するために、反響空洞が用いられることができる。同様の結果を達成するために、これまでの構成の任意の結合または配列を用いることもできる。広帯域発生器を構成する各変換器は、所望の制御レベルを達成するために、同一の動作帯域幅を有することができ、または、種々の動作帯域幅を有することができる。

以下は、波集中装置２４のための例示的な構成を記載する。

ある実施形態において、図４に示すように、共通の焦点域に向かって機械波を方向づけるために、半球形の凹状放出表面を含む集束された変換器を用いてもよい。

他の実施形態において、図５の（ａ）および（ｂ）の２つの例によって示すように、個々に制御されることができて種々の方法で配置されることができる、複数の放出要素から構成されたフェーズドアレー変換器が用いられてもよい。各要素は、結果として生じる機械波面を操作、集束および結合するために、異なる位相／遅延で発射（ｆｉｒｅｄ）されることができる。放出要素は、種々の形状であることができる。放出要素は、図５の（ａ）では直線構成に従って位置しているが、図５の（ｂ）では曲線状構成に従って位置している。

さらなる実施形態において、図６の（ａ）に示すように、機械波を再度方向づけするために、２つの媒質の間の波速度の差異を利用するための音響レンズが用いられてもよい。音響レンズを用いて機械波を集束するために、２つの媒質の間の境界面は、集束された変換器として記載されたものと同様の形状を有する。

ある実施形態において、図６の（ｂ）に示すように、同じ焦点域に向かって入射機械波を反射するように適合された音響反射器が用いられてもよい。

他の実施形態において、図７に示すように、その機械特性のうちの少なくとも１つにおいて傾斜の生成によって得られた音響波速度に傾斜を有する分散媒質の形状を取る時間集中装置構成を用いてもよい。入力機械波を構成する成分波の放出の時間を適切に決めることによって、構造的な干渉による所望の位置に高振幅の機械パルスを生成することができる。ある実施形態において、分散媒質の分散特性は、媒質の特性ではなく導波路の外形に起因する。

さらなる実施形態において、空間集中装置と時間集中装置とを結合する構成を用いることもできる。この構成は、図８に示すように、マルチ境界媒質のような反響空洞の形状を取ることができる。反響空洞は、単一またはアレーの変換器を用いる所望の位置に向かって機械波を空間的および時間的に集束するために、空洞の内側の複数の反射を利用する。

図９−１１は、９個の圧電変換器のような９個の広帯域源によって放出される機械波を共に結合するように適合された例示的な空間集中装置９１を示す。広帯域源以外の源によって放出される機械波を結合するために集中装置９１を用いてもよいことと、源の個数は一例にすぎないことが理解されるべきである。この例では、空間集中装置９１は、先端を切り取った放物線状部分９２と、円筒部分９４とを含み、また、第１タイプの圧電変換器９６・９７と、異なる第２タイプの圧電変換器９８とを受領するように適合されている。例えば、圧電変換器９６・９７は、約２インチの直径を有する部分変換器であってもよく、一方、圧電変換器９８は、約１インチの直径を有する部分変換器であってもよく、変換器の個数は、システムが少なくとも１つの変換器を含む限り、変化してもよいことが理解されるべきである。例えば、システムは、２つまたはそれより多い同軸の環状変換器を含んでもよい。変換器のタイプの数も、変化してもよいことが理解されるべきである。例えば、全ての変換器が同一であってもよい。

図１０に示すように、４つの凹部１００と４つの凹部１０２とを規定するための円筒部分９４の最上部面から突出部が突出する。各凹部１００は、対応する圧電変換器９６を受領するようなサイズと形状になっており、一方、凹部１０２は、対応する圧電変換器９８を受領するように適合されている。分散導波路のような導波路１０３が、円筒部分９４に固定されている。

凹部１００・１０２は省略されてもよいことが理解されるべきである。例えば、円筒部分９４の最上部面は、実質的に平面であってもよく、また、変換器９６・９８を取り外し可能にまたは不可能に、円筒部分９４の平面の最上部面に固定するための適切な手段が用いられてもよい。

図１１に示すように、放物線状部分９２は、放物線状部分９２の頂上に位置する先端を切り取った部分１０４を含む。部分９６は実質的に平坦であり、圧電変換器９７を受領するようなサイズと形状になっている。圧電変換器９７は、部分１０６の上に位置しており、それによって、その縦軸が実質的に導波路１０３の縦軸と位置合わせされている。その結果、圧電変換器９７によって放出された機械波は、集中装置９１を通って伝搬し、導波路１０４に伝達される。各圧電変換器８６・８８によって放出された機械波が集中装置９１を通って伝搬し、放物線状部分９２で反射し、その後、焦点域１０５に向かっって伝搬するように、放物線状部分９２の放物線状面の曲率と凹部１００・１０２の位置が選択される。各圧電変換器９６・９８によって生成された機械波が、導波路１０３に連結されるように、導波路１０３の第１端は、焦点域１０５に位置する。

異なる機械波が、焦点域によって実質的に同時に到着するように選択された時刻に、圧電変換器９６・９７・９８は、それぞれ各機械波を放出する。変換器９６・９８によって放出された機械波は、放物線状面で反射した後、焦点域で集束し、変換器９７によって放出された機械波と共に結合し、それによって各圧電変換器９６・９７・９８単独によって放出された機械波の振幅より大きい振幅を有する機械波を生成する。

導波路１０３が時間集中装置として動作する分散導波路であるような実施形態において、圧電変換器９６・９７・９８は、焦点域１０５で結合する、より遅い成分波をまず放出して、分散導波路１０３に伝達される、より大きい振幅の、より遅い成分波を生成してそれに沿って伝搬するように制御されてもよい。圧電変換器９６・９７・９８は、さらに、焦点域１０５で結合する、より速い成分波を続いて放出して、分散導波路１０３に連結される、より大きい振幅の、より速い成分波を生成してそれに沿って伝搬するように制御される。より速い、および、より遅い、より大きい振幅の成分波は、分散導波路の第２端で共に結合し、より速い、および、より遅い、より大きい振幅の成分波の振幅より大きい振幅を有する所望の機械パルスを生成する。

ある実施形態において、また、焦点域１０５で機械波の空間集中を最大化するために、集中装置９１の内部の機械波の伝搬の距離が最小化され、部分８２の放物線状表面での入射角度が最小化され、表面放出が最大化され、および／または、動作波長が、以下の理由によりできるだけ短く保たれる。空間集束ゲインは、放出表面を伝搬の距離ｄと動作波長λとで割ったものに相関しており、すなわち、ゲインはＡ／（ｄλ）に近似的に等しい。機械波が固体媒質を進行するとき、他の波伝搬現象が考慮されてもよい。例えば、機械波が、部分９２の放物線状表面のような境界面によって反射されるときに、固体媒質では、モード変換が起こってもよい。このモード変換は、入射波と境界面との間の角度に相関している。それらは、縦波とは異なる角度で反射されるので、Ｓ波（ねじれ波）は、縦波のそれと同じ域で集束しない。それゆえ、いくらかの範囲にモード変換が存在すると、入力信号の一部が失われたり捕捉されたりしうる。また、ある動作波長では、回折によって、機械波面は、まっすぐ進行せず、空間に広がる。波面が長い距離を進行するほど、波面は、空間にいっそう広がる。それゆえ、また、空間集中を最大化するために、伝搬の距離をできるだけ短く保って、波面の広がりを制限してもよい。同様に、放物線状表面での入射角度は、モード変換を制限するために、できるだけ小さく保たれてもよい。表面放出もまた、大きくてもよい。さらに、動作波長は、上述の有害な効果を最小化するために、可能であれば減少させてもよい。

ある実施形態において、圧電変換器９６・９７・９８は、平面圧電変換器であり、すなわち、放出表面は平面である。このような平面圧電変換器は、非平面放出表面を有する圧電変換器より低価格である。さらに、それらの放出面を空間集中装置９１と連結するほうが容易である。さらに、空間集中装置９１の放物線状外形を利用して、また、主軸の周りに対称的に最上部表面の上に変換器８６−８８を分配することによって、当業者は、同じ放出電子信号が同様の変換器によって用いられてもよいので、また、任意の位相遅延を導入する必要がないので、制御電子工学が簡素化されることを理解するだろう。例えば、４つの変換器９６を制御するためには、これらは単一のチャンネルを構成するので同じ電子信号が用いられてもよい。

他の実施形態において、変換器９６−９８は、平面でなくてもよい。例えば、それらは、集束された変換器であってもよい。他の例では、それらは、集中装置９１の軸について対称的に分配されてもよい。さらなる例では、変換器９６・９８は、同じ平面表面になくてもよい。

ある実施形態において、放物線状表面の領域の先端を切り取ることは、変換器９６・９８によって放出される成分波のための集束ゲインを減少させる。しかしながら、部分９２の先端を切り取った部分に変換器９７を追加することは、もし変換器９７が存在しておらず放物線状部分９２の先端を切り取っていないのであれば得られたであろう集束ゲインに関して集束ゲインを増加させることを可能にする。ある実施形態において、焦点域と、先端を切り取った部分およびその表面積との間の距離は、適切に選択される。実際に、動作波長と、目標とされた焦点域のサイズとに従って、先端を切り取った部分上に用いられる変換器の空間集中を最大化する最適な距離と表面積とがある。

ある実施形態において、集中装置９１は、最初の仮説として、放物線の幾何学関係と、光伝搬の理論とを用いて設計される。そして、数値有限要素モデル（ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｍｏｄｅｌ）が展開される。（伝搬媒質、境界条件、刺激条件、および／または、かみあい（ｍｅｓｈｉｎｇ）のような）適切なパラメータが一旦決定されると、このモデルは、焦点域で増幅率についての種々の幾何学パラメータの衝突を評価するのに用いられる。例えば、異なる形状、放物線状またはそうでないか、放出表面積、放出域分配および集中装置の厚みが評価される。さらに、次の数値モデルは、展開されることができ、また、集中装置のシステムの他の成分との相互作用および一体化を評価するのに用いられることができる。

ある実施形態において、連結損失を減少させるために、集中装置９１と、変換器９６−９８との間に、グリセリンなどのインピーダンスマッチング材料の層が導入されてもよい。さらに、導波路１０３は、焦点域にて集中装置９１と機械的に接続される。例えば、機械的接続として溶接が用いられてもよい。

図９−１１は、平面放出表面を有する円筒変換器を示しているが、異なる形状を有する変換器が用いられてもよいことが理解されるべきである。例えば、変換器の形状は、環状、六角形、正方形、三角形、円形などであってもよい。

また、集中装置に相対的な変換器９６−９８の個数と位置は変化してもよいことが理解されるべきである。例えば、集中装置９１は、変換器９７を受領するための放物線状表面の上に位置する単一の平面部分、すなわち、先端を切り取った部分を含むが、当業者は、放物線状表面が、１つより多い平面部分を含んでもよいことを理解するだろう。各平面部分は、焦点域１０５に向かって機械波を放出する各変換器を受領するように適合されている。そして、平面部分間に位置する放物線状表面の部分は、焦点域１０５に向かって集中装置の最上部に位置する変換器によって放出される機械波を反射するのに用いられてもよい。

集中装置９１は、機械波が伝搬しうる任意の適切な材料で出来ていてもよいことが理解されるべきである。例えば、集中装置９１は、ガラス、鉛、流体、気体、液体金属、ステンレス鋼、チタン、ニチノールなどで出来ていてもよい。

変換器９６−９８は、平面の放出表面が設けられているが、他の構成も可能であることが理解されるべきである。例えば、変換器は、凹状の放出表面が設けられていてもよい。この場合、凹部はまた、それらの各凹状変換器を収容するために各凹状変換器のそれと適合させる凸状形状をも有する。変換器９６−９８は、音響レンズと一緒に用いられることもできる。

伝達部材６６を再度参照して、当業者は、伝達部材６６の機能が、その近位端８６からその遠位端８８まで高振幅の機械パルスを伝搬させることであることを理解するだろう。近位端８６は、患者の外側に位置し、永久にまたは取り外し可能に空間集中装置６４に接続されている。遠位端８８は、カテーテルのあるまたは無い患者の血管に挿入されるようになっている。

ある実施形態において、伝達部材６６は、単一の材料で出来ている。他の実施形態において、伝達部材６６は、異なる材料で出来ていてもよい。例えば、伝達部材６６は、近位端８６に隣接して患者の外側にとどまる第１部分と、遠位端８８に隣接して患者の血管に挿入されるようになっている第２部分とを含んでもよい。この場合、第１部分は、高振幅の機械パルスを伝搬させるのに適合された第１材料で出来ていてもよく、一方、第２部分は、同様に高振幅のパルスを伝搬させるのに適合されていて、同様に生物学的適合性の、異なる第２材料で出来ていてもよい。

ある実施形態において、伝達部材の第２部分は、低摩擦被覆物（例えば、疎水性被覆物、親水性被覆物、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）被覆物など）、または摩擦を減少させるための専門的な表面仕上げを含む。

ある実施形態において、伝達部材の第２部分は、伝達部材のコアにてエネルギーを取り込むために、および、エネルギー漏れを防ぐまたは少なくとも減少させるために、伝達部材のコアの音響インピーダンスと比べて、低い／高い音響インピーダンス被覆物を含む。低い／高い音響インピーダンスの材料の例は、タングステン、エーロゲル、気体取り込み被覆物などを含む。

ある実施形態において、伝達部材の第２部分は、低い／高い音響インピーダンス被覆物と、低摩擦被覆物とを含み、低摩擦被覆物は、低い／高い音響インピーダンス被覆物を、完全にまたは部分的にカバーする。

ある実施形態において、伝達部材はさらに、第１部分と第２部分との間に位置する第３部分を含んでもよい。第３部分は、介入内科医（ｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｐｈｙｓｉｃｉａｎ）のような利用者によって操作させるように、また、トルケル（ｔｏｒｑｕｅｒ）のようなつかむ道具を受領するように、適合されている。

ある実施形態において、第１、第２および／または第３部分は、第２部分が、閉塞を起こす血管の内部で蛇行性の通路に従うときに、または、第３部分が利用者によって操作されるときに、可塑性の変形を実質的に示さない柔軟なまたは伸縮する材料で出来ている。

ある実施形態において、伝達部材６６は、機械パルスの伝達部材６６への改善された連結を保証してそれゆえ連結損失を減少させるために、その近位端が固定される要素の材料と同じ材料で出来ている。

ある実施形態において、伝達部材６６は、ステンレス鋼、アルミニウムまたはアルミニウム合金、Ｔｉ−６Ａｌ−４ＶまたはＴｉ−１１．５Ｍｏ−６Ｚｒ−４．５Ｓｎ（ベータＩＩＩチタン）のようなチタンまたはチタン合金、ニチノール、石英ガラスなどのような低減衰材料で出来ている。ある実施形態において、伝達部材６６の少なくとも一部分に、焼なましのような熱処理が行われてもよい。

ある実施形態において、伝達部材６６は、１つのまたは一連の熱処理および熱または低温の作業を通じて達成された低減衰の微構造を有する。

ある実施形態において、伝達部材６６は、良好な引張り強さおよび良好なトルクのような良好な機械特性を有する材料で出来ている。

ある実施形態において、伝達部材６６は、それに沿って伝搬する機械パルスによって生成される高い応力／緊張に抵抗するように適合されている。同じまたは他の実施形態において、伝達部材６６は、機械パルスの反復性通過循環に関する疲労に抵抗するように適合されている。

ある実施形態において、エネルギー漏れを減少させるために、円筒導波路の直径のような伝達部材６６の横断面の寸法は、それに沿って伝搬する機械パルスの中心波長と比べて小さく、したがって、伝達部材６６は、非分散または弱い分散である。

ある実施形態において、円筒伝達部材の直径のような伝達部材６６の横断面の寸法は、伝達部材６６が、利用者によって用いられた押す力であって血管に沿ってまたはカテーテルの内部で閉塞へ遠位端８８を進めるのに必要な押す力に抵抗することを可能にするように、また、遠位端８８の安全で効果的な制御を可能にするように、十分に長い。

ある実施形態において、伝達部材６６の外側表面、または、少なくとも伝達部材６６の第２部分は、細い糸のような微視的な細部を特徴とするか、または、ある種類の被覆物を有し、これは、エネルギー漏れを防止する遮蔽層として働く微泡を取り込むことができる。

伝達部材６６がカテーテルに挿入されるような実施形態において、伝達部材６６の横断面の形状は、エネルギー漏れおよび／または摩擦を最小化するために、カテーテルの内部での物理的接触を最小化するように適合されている。例えば、カテーテルが、伝達部材６６が挿入されるような円形の空洞を含むのであれば、伝達部材６６は、カテーテルの、正方形の４つの隅との接触を減少させるために、正方形の横断面を有してもよい。他の実施形態において、伝達部材６６の外側表面は、カテーテルの接触を最小化するために、その長さに沿ってバンプのような小さい形体が設けられていることもできる。

ある実施形態において、伝達部材６６の近位端８６および／または伝達部材６６の第１部分は、被覆されておらず、外気によって囲まれており、これは、防止すべきまたは減少させるべき境界摩擦やエネルギー漏れが実質的に無いからである。

伝達部材６６の近位端８６は任意の適切な形状が設けられていてもよいことが理解されるべきである。例えば、近位端８６は実質的に平坦であってもよい。他の実施形態において、近位端は、図１２に示すように丸くてもよく、この図は、導波路１０６から突出する丸い近位端１０７を有する導波路１０６を示している。導波路１０６が固定される要素１０８は、導波路１０６の丸い端１０７に適合する、内部に向かって丸い端１０９を含んでいる。このような構成は、導波路１０６の、要素１０８への適合を改善するとともに、位置ずれを補償しうる。

ある実施形態において、伝達部材６６の近位端８６は、カテーテル、風船またはステントのようなワイヤー上（ｏｖｅｒ−ｔｈｅ−ｗｉｒｅ）機器における滑るための入口点として働く。

ある実施形態において、伝達部材６６の近位端８６は、空間集中装置６４のような、それが固定される要素の材料と両立する音響インピーダンスを示す材料で出来ている。

伝達部材６６の遠位端８８は、伝達部材６６のコアから閉塞５２に向かって機械パルスを放出するのに用いられる。遠位端８８はまた、通路を生成して閉塞５２を通って進行し、通路の直径を拡大し、および／または、放出された機械パルスの方向づけるのに用いられてもよい。

伝達部材６６がカテーテルに挿入される実施形態において、伝達部材６６の遠位端８８は、閉塞５２に向かってカテーテルへのその導入を促進するように設計されてもよい。ある実施形態において、遠位端８８が閉塞５２に向かって進むときにカテーテルから血液を流すために、またそれによって、エネルギー漏れに寄与しうる、伝達部材６６を囲む血液の量を減少させるために、伝達部材の遠位端８８に、疎水性の被覆物が当てられてもよい。

ある実施形態において、カテーテルにおけるその導入を促進するために、伝達部材６６の遠位端８８に親水性の被覆物が加えられる。

ある実施形態において、伝達部材６６から閉塞５２に向かってエネルギー伝達を増加させるために、伝達部材６６の遠位端８８に、音響カプラが固定される。

ある実施形態において、閉塞５２および他のＰＴＡ装置に相対的な遠位端の位置をＸ線で視覚化するための基準点として働くために、タングステン、金片、高密度メッキ、高密度リング、高密度コイル、または、高密度金属粉を用いたドープされた重合体被覆物のような、放射線不透過性のマーカーが、伝達部材６６の遠位端８８に固定される。

ある実施形態において、伝達部材６６の遠位端８８は、実質的に平坦である。ある実施形態において、伝達部材６６がそれに沿って延びる縦軸に沿ってエネルギー出力を最大化するために、遠位端８８の平坦表面は、実質的に、その長さに沿って延びる伝達部材６６の外側縦表面に直交している。他の実施形態において、端８８の平坦表面は、縦軸に関して傾斜してあるいは角度を持っている。このような形状は、また、閉塞の内部に生成された通路を拡大するために、またはＰＴＡ介入の間の風船の使用の前に血管調製の意図を有するために、用いられてもよい、裂け目を作る効果を生むワイヤー脇道を推進してもよい。遠位端８８は、平坦形状以外の任意の適切な形状が設けられてもよいことが理解されるべきである。例えば、遠位端は、半球形状などの丸い形状が設けられてもよい。遠位端８８の表面には、丸い形状と平坦形状との間の任意の適切な形状が設けられてもよい。例えば、遠位端８８の表面は、生物組織に対してできるだけ非外傷性であるようにするため、滑らかなまたは丸い先端を持って実質的に平面であってもよい。他の例では、遠位端は、遠位端８８から離れて機械エネルギーを集束するような形状が設けられてもよい。この集束形状は、凹状形状、例えば、円形または放物線状とすることができる。この集束形状は、伝達部材の縦軸に沿って、または、この同じ軸から離れて、機械パルスを集束するような形状とすることができる。

ある実施形態において、伝達部材６６の遠位端８８は、機械パルスを、少なくとも部分的に放射状に方向づけるように形成されてもよい。この構成は、遠位端８８の直径より大きい直径を持つ閉塞５２に通路を生成するために用いられてもよい。さらに、このような実施形態は、ＰＴＡ介入の間の風船の使用の前に障害部位を調製するために用いられてもよい。

図１３は、伝達部材または導波路１１０に、放射状の機械波を部分的に放出するように適合された遠位端が設けられている構成を示す。先端を切り取った円錐形状を有する突出部１１２が、導波路１１２の遠位端から突出している。突出部１１２は、導波路１１０から離れて位置する円形遠位壁と、導波路１１０に固定された円形近位壁との間に延びている。先端を切り取った円錐壁が、円形の近位壁と遠位壁との間に延びている。示した実施形態において、導波路１１０と突出部１１２とは同軸である。

他の構成において、伝達部材の遠位先端は、その縦軸に本質的に平行な方向に沿って領域に分割されることができ、したがって、機械パルスがこの領域に到達すると、機械パルスは、分割された境界面から離れて種々の領域を押して進み、エネルギーのうちのいくらかを放射状方向に再度方向づけすることを可能にする。他の構成において、伝達部材の遠位先端は、放射状方向の機械エネルギーのうちのいくらかを再度方向づけするように、縦軸に沿って交互に曲線状となっていることができる。しかしながら、当業者は、他の構成も可能であることを理解するだろう。

図１３に示すように、矢印１１４によって概略的に表される機械エネルギーの中央部分は、突出部１１２を通って伝搬し、そして、実質的に導波路１１０の外側で導波路１１０の縦軸に沿って閉塞５２に向かって伝搬する矢印１１６によって概略的に表される縦機械波を生成する。矢印１１８によって概略的に表されて、導波路１１０の外側表面に隣接した機械エネルギーの外側部分は、導波路１１０の外側を伝搬し、また、突出部１１２の先端を切り取った円錐壁によって反射されて、放射状の機械波を生成する。

示した実施形態において、放射状の機械波の伝搬方向は、縦機械波の方向に実質的に直交しているが、導波路１１０と突出部１１２の先端を切り取った円錐壁との間の角度を変化させることによって他の構成が可能であることが理解されるべきである。さらに、このような構成は、超音波導波路の主軸の周りに対称的である必要は無い。

当業者は、放射状の機械波に変換されるエネルギーの量は、突出部１１２の遠位壁および／または近位壁の表面積を適切に変化させることによって調整されてもよいことを理解するだろう。

ある実施形態において、遠位端８８に隣接する伝達部材６６の部分は、屈曲している、または、屈曲可能であり、したがって、利用者は、その人の指、金属針導入具または道具で、永久または一時的な曲率を加えてもよい。伝達部材が血管または閉塞にて前方に押されるときに伝達部材を操作するために、（すなわち、伝達部材に方向を与えるために、）および／または、放出された機械パルスを再度方向づけるために、遠位端８８に斜材（ｂｅｎｔ）が用いられてもよい。

ある実施形態において、伝達部材６６は、その長さに沿って実質的に一定の横断面形状および／または横断面寸法を有する。例えば、伝達部材６６は、その直径がその長さに沿って実質的に一定の円形の横断面形状を有していてもよい。ある実施形態において、導波路６６の直径は約０．００４インチと０．０３５インチとの間である。

他の実施形態において、伝達部材６６の横断面形状および／または横断面寸法は、その長さに沿って変化してもよい。例えば、近位端６６に隣接する伝達部材６６の第１部分、および／または、遠位端８８に隣接する伝達部材６６の第２部分は、第１部分と第２部分との間に位置する第３部分とは異なる横断面形状および／または寸法を有してもよい。他の例では、伝達部材６６は、機械パルスを増幅するための少なくとも１つのテーパー部分を含んでもよい。

例えば、近位端８６には、第１直径を有する円形の横断面形状が設けられていてもよく、伝達部材６６の第３部分には、異なる第２直径を有する円形の横断面形状が設けられていてもよい。例えば、第１直径は第２直径より大きくてもよい。他の例では、第２直径は第１直径より大きくてもよい。ある実施形態において、伝達部材６６の直径は、伝達部材６６の所定の部分に沿って、第１直径から第２直径まで滑らかに変化する。

他の例では、近位端８６には、第１の横断面形状が設けられていてもよく、一方、伝達部材６６の第３部分には、異なる第２横断面形状が設けられていてもよい。例えば、近位端８６には、正方形の横断面形状が設けられていてもよく、一方、伝達部材６６の第３部分には、円形の横断面形状が設けられていてもよい。他の例では、近位端８６には、六角形の横断面形状が設けられていてもよく、一方、伝達部材６６の第３部分には、円形の横断面形状が設けられていてもよい。ある実施形態において、伝達部材６６の形状は、伝達部材６６の所定の部分に沿って、第１横断面形状から第２横断面形状まで滑らかに変化する。

ある実施形態において、遠位端８８の柔軟性を増加させるために、遠位端８８の寸法は、伝達部材６６の第３部分の寸法より小さい。

他の実施形態において、遠位端８８が閉塞に向かって移動するときに伝達部材６６の遠位端８８が挿入される場合に、血液をカテーテルから外へ流すために、遠位端８８の寸法は、導波路６６の第３部分の寸法より大きい。

さらに他の実施形態において、遠位端８８で大きな柔軟性を維持しながら閉塞にて開口部のサイズを最大化するために、遠位端８８の寸法は、伝達部材６６の第３部分の寸法より大きい。

ある実施形態において、伝達部材は、複数の個々のワイヤーから構成されることができる。他の実施形態において、伝達部材は、一般に管状の形状であることができる。

ある実施形態において、導波路６６のような伝達部材は、伝統的なＰＴＡ装置と共に用いられるように適合されている。ある実施形態において、伝達部材は、約０．１２５インチより小さく、好ましくは０．０３５インチより小さい。ある実施形態において、伝達部材のアスペクト比（長さ／直径と規定される）は、１００より大きく、好ましくは１０００より大きくなるように選択される。ある実施形態において、伝達部材は、約６０インチと約１２０インチとの間で構成された長さを有する。他の実施形態において、伝達部材は、約３６インチと約２００インチとの間で構成された長さを有する。

ある実施形態において、伝達部材の少なくとも遠位部分は、意図された適用の間に実質的に容易に屈曲するようにまたは曲線状であるように、柔軟である。例えば、大動脈弓は、約１インチの曲率半径を有することができる。それゆえ、柔軟な伝達部材は、約１インチの曲率半径を示すように屈曲されてもよい。

ある実施形態において、伝達部材は、その近位端のみがエネルギー源に接続されることができるように、その近位端に専用の境界面を有してもよい。これは、伝達部材の近位端において、追加された形体の形状を取ることができる。また、伝達部材の専用の音響信号は、処置の開始時にパルスエコー技術を用いて検出されることができる。専用のコネクタによってのみ認識されうる電子チップも用いられてもよい。

ある実施形態において、伝達部材は、ニチノール、ステンレス鋼、チタン合金、石英ガラスなどで出来ていてもよい。これらの材料は、十分な量の音響波伝達、剛性（ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ）およびトルク伝達性を提供する。しかしながら、流体または気体の伝達部材も用いられてもよい。

上述の通り、システム５０の２つの成分または要素は、共に取り外し可能に固定されてもよい。図１４−１６は、テーパー１５０が分散導波路１５２に取り外し可能に固定されている構成のようなものを示している。導波路１５２は非分散性であってもよいことが理解されるべきである。図１４−１６はさらに、テーパー１５０と一体化された伝達部材１５４を示している。あるいは、テーパー１５０と伝達部材１５４とは、共に溶接されていてもよい。メス型コネクタ１６０とオス型コネクタ１６２とは、テーパー１５０と分散導波路１５２とを共に取り外し可能に接続するために用いられる接続装置を形成する。図１４−１６に示された接続装置は、テーパーのような接続端にフランジを有する任意の種類の機械導波路、一定の直径を有する導波路、および／またはその他、を共に接続するのに用いられてもよい。

テーパー１５０の近位端１６４には、近位端１６４の周囲に沿ってテーパー１５０から放射状に外側へ延びるフランジ１６６が設けられている。ブッシング（ｂｕｓｈｉｎｇ）１６８が、テーパー１５０の周りに挿入されて、その近位端１６４に隣接した位置に位置している。テーパー１５０はブッシング１６８にて受領され、また、ブッシング１６８はテーパー１５０に沿って平行移動してもよいことが理解されるべきである。同様に、分散導波路１５２の遠位端１７０には、遠位端１７０の周囲に沿って分散導波路１５２から放射状に外側へ延びるフランジ１７２が設けられている。ブッシング１６４が、分散導波路１５２の周りに挿入されて、その遠位端１７０に隣接した位置に位置している。テーパーはブッシング１６８にて受領され、また、テーパー１５０に沿って平行移動してもよいことが理解されるべきである。ブッシング１６８・１７４は、位置合わせの目的のために用いられており、また、それらは、エネルギー漏れを減少させるために、プラスチックまたは金属材料で出来ていてもよい。

示した実施形態において、フランジ１６６・１７２はそれぞれ近位端１６４および遠位端１７０の全周囲に沿って延びているが、２つのフランジ１６６・１７２のうちの少なくとも１つが、その各近位端１６４および遠位端１７０の周囲の一部分だけに沿って延びていてもよいことが理解されるべきである。フランジ１６６・１７２の直径は、それぞれ、テーパー１５０の近位端１６４の直径および分散導波路１５２の遠位端１７０の直径より大きい限り、変化してもよいことが理解されるべきである。示した実施形態において、フランジ１６６・１７２は実質的に同じ直径を有しているが、他の構成も可能である。

メス型コネクタ１６０は、その近位端と遠位端との間に延びる開口部１８２が設けられた管状本体１８０を含み、テーパー１５０と、随意的には伝達部材１５４とが挿入されている。テーパー１５０が開口部１８２の内部に滑り込むように、また、メス型コネクタ１６０がテーパー１５０の周りを回転するように、開口部１８２の横断面寸法は、テーパー１５０と伝達部材１５４とで形成された組立品の寸法より大きい。メス型コネクタ１６０の近位端に隣接する本体１８０の内壁の部分１８４は、ネジ切りされている。

オス型コネクタ１６２は、その近位端と遠位端との間に延びる開口部１９２が設けられた管状本体１９０を含み、分散導波路１５２が挿入されている。分散導波路１５２が開口部１９２の内部に滑り込むように、また、オス型コネクタ１６２が分散導波路１５２の周りを回転するように、開口部１９２の横断面寸法は、分散導波路１５２の寸法より大きい。オス型コネクタ１６２のネジ山部分１９４がメス型コネクタ１６０のネジ山部分１８４にネジ込まれるように、オス型コネクタ１６２の遠位端に隣接する本体１９０の内壁の部分１９４は、ネジ切りされており、また、そのネジ山は、メス型コネクタ０の部分１８４のネジ山に適合している。

メス型コネクタ１６０とオス型コネクタ１６２とを共に固定するために、図１６に示すように、ブッシング１６８の遠位傾斜端１９６が本体１８０の内壁から延びる突出部の傾斜表面１９８に隣接するまで、テーパー１５０がメス型コネクタ１６０に挿入される。分散導波路１５２の遠位端１７０は、それがテーパー１５０の近位端１６４に対して隣接するまで、メス型コネクタに挿入される。その後、ネジ山部分１９４は、メス型コネクタにネジ込まれる。オス型コネクタ１６２をメス型コネクタ１６０にネジ込むことによって、ブッシング１７４の近位傾斜端が、本体１９０の内壁の傾斜表面に隣接する。

ブッシング１６８の傾斜表面と、対応する本体１８０の内壁の表面とが協同（協働）（ｃｏｏｐｅｒａｔｅ）して、テーパー１５０をメス型コネクタ１６０の開口部１８２の内部の中央に置き、したがって、メス型コネクタ１６０は、テーパー１５０や伝達部材１５４に物理的接触せず、その結果、エネルギー漏れを、防止するか、少なくとも減少させる。同様に、ブッシング１７４の傾斜表面１９７と、対応する本体１９０の遠位端の表面１９９とが協同して、分散導波路１５２をオス型コネクタ１６２の開口部１９２の内部の中央に置き、したがって、オス型コネクタ１６２は、分散導波路１５２に物理的接触せず、その結果、エネルギー漏れを、防止するか、少なくとも減少させる。

分散導波路１５２とテーパー１５０との間にインピーダンスマッチング材料が挿入されてもよい。さらに、この２つの間の最適な連結を保証するために、また、縦機械波が伝達されることを保証するために、分散導波路１５２とテーパー１５０との間にグリセリン膜が挿入されてもよい。他の例では、分散導波路１５２とテーパー１５０との間に超音波ゲルの膜が挿入される。

コネクタ１６０・１６２は、ステンレス鋼、チタン合金、プラスチックなどのような任意の適切な材料で出来ていてもよいことが理解されるべきである。

ある実施形態において、フランジ１６６・１７２は、フランジ１６６・１７２での機械パルスの回折を最小化するために、機械パルスの中心波長より小さい厚みを有する。

ある実施形態において、フランジ１６６・１７２は、省略されてもよく、また、テーパー１５０と分散導波路１５２とに設けられる切り欠きによって置き換えられてもよい。この場合、保持機構は、グリップを含んでもよい。フランジを含む構成に関して、切り欠きは、分散導波路１５２の寸法とテーパー１５０の寸法との全体が増加しないようにすることを可能にする。

示した実施形態においては、２つのコネクタ１６０・１６２を共に取り外し可能に固定するために、ネジ山部分が用いられているが、２つのコネクタを共に取り外し可能に固定するように適合された任意の適切な固定手段が用いられてもよいことが理解されるべきである。

図１７は、分散導波路のような第１波導波路２３１を、伝達部材のような第２波導波路２３２に取り外し可能に接続するための接続装置の例示的な構成を示す。この実施形態において、伝達部材２３２の近位端にはフランジ２３３が設けられ、また、分散導波路２３１の遠位端にはフランジ２３４が設けられている。

接続装置２３０は、その中に第１導波路２３２を受領するための開口部２３６を規定するオス型コネクタ２３５を含む。第１開口部２３６は、第１波導波路２３２のフランジ２３３を受領する第１部分、および第２部分を含む。オス型コネクタ２３５の内側面は、開口部２３６の第２部分を規定する突出部２３７を含む。突出部２３７は、波導波路２３２のフランジ２３３に対して隣接するための隣接面を含む。開口部２３６の第２部分の寸法は、波導波路２３２の寸法より大きく、したがって、突出部２３７は、導波路２３２がオス型コネクタ２３５に挿入されるときに、波導波路２３２の側面と物理的接触しない。

接続装置２３０はさらに、その中に波導波路２３１を受領する開口部２３９を規定するメス型コネクタ２３８を含む。開口部２３９は、 その中に波導波路２３１のフランジ２３４およびオス型コネクタ２３５の一部分を受領する第１部分、および第２部分を含む。メス型コネクタ２３８の内側面は、開口部２３９の第２部分を規定する突出部２４０を含む。突出部２４０は、波導波路２３１のフランジ２３４に対して隣接するための隣接面を含む。開口部２３９の第２部分の寸法は、波導波路２３１の寸法より大きく、したがって、突出部２４０は、波導波路２３１がメス型コネクタ２３８に挿入されるときに、波導波路２３１と物理的接触しない。

ある実施形態において、開口部２３６・２３９は円筒状である。この場合、開口部２３６の第２部分は、波導波路２３２の寸法より大きく、かつ、波導波路２３２のフランジの寸法より小さい寸法を有する。開口部２３９の第２部分は、波導波路２３１の寸法より大きく、かつ、第２波導波路のフランジの寸法より小さい寸法を有する。

ある実施形態において、メス型コネクタ２３８に挿入されるオス型コネクタ２３５の部分は、その外側表面に延びる第１ネジ山を含む。メス型コネクタ２３８の内側表面は、開口部２３９の第１部分の内部に第２ネジ山を含み、第２ネジ山は第１ネジ山に適合し、したがって、オス型コネクタ２３５とメス型コネクタ２３８とが共にネジ込みで固定できる。

ある実施形態において、フランジ２３３は、波導波路２３２の全周囲に沿って延び、フランジ２３４は、波導波路２３１の全周囲に沿って延びる。

接続装置は、フランジが設けられた任意の種類の導波路を接続するのに用いられてもよいことが理解されるべきである。例えば、接続装置２３０は、テーパーと円筒状の導波路とを共に接続するのに用いられてもよい。

一旦共に固定されると、オス型コネクタとメス型コネクタは、導波路のフランジと物理的接触するだけである。このような構成は、エネルギー漏れを減少させるように、コネクタと分散導波路と伝達部材との間の接触表面を減少させることができる。

他の実施形態において、伝達部材と分散導波路とを共に取り外し可能に固定するために、伝達部材の近位端はネジ切りされていてもよく、分散導波路の遠位端には、伝達部材がネジ込まれる、ネジ切りされた凹部が設けられる。このような接続は、テーパーを分散導波路に、伝達部材をテーパーに、など、取り外し可能に固定するために用いられてもよいことが理解されるべきである。

図８は、テーパー２５２と伝達導波路２５４との間のコネクタ２５０のためのさらなる例を示す。コネクタ組立品は、管状形状を有して移動可能にテーパーに装置（搭載、設置）（ｍｏｕｎｔｅｄ）されたメス型コネクタ２５６と、伝達部材に装置されたオス型コネクタ２５８とを含む。テーパーの遠位端には、その周囲の周りに放射状に外側へ延びるフランジ２６０が設けられている。

メス型コネクタ２５６は、ネジ切りされた内側面を有する管状本体と、隣接面２６２を有する突出部２６１とを含む。オス型コネクタ２５８は、伝達部材２５４の周りに締め付けられた片側管状本体２６４を含む。各片側管状本体２６４には、内側面から延びる、歯２６６、例えば、鋭いまたは尖っている突出部と、メス型コネクタ２５６のネジ切りされた内側表面とネジ込みでかみ合い可能なネジ切りされた外側表面とが設けられている。２つの片側管状本体２６４は、任意の適切な締め付け手段を用いて、伝達部材２５４の周りに締め付けられてもよい。この場合、歯２６６は伝達部材２５４に切り欠きを生成し、２つの片側管状本体２５４は、共に堅固に固定され、また、伝達部材２５４に堅固に固定されて、ネジ切りされたボルトを形成する。一旦、片側管状本体２６４が伝達部材２５４の周りに締め付けられると、ネジ切りされたボルトがメス型コネクタ２５６にネジ込まれる。ネジ切りされたボルトがメス型コネクタ２５６にネジ込まれる間に、メス型コネクタ２５６の隣接面２６２がテーパー２５２のフランジ２６０に対して隣接し、また、テーパー２５２の遠位端が伝達部材２５４の近位端に対して隣接する。

ある実施形態において、２つの片側管状本体２６４は、共に固定されていなくてもよい。この場合、２つの片側管状本体２６４が導波路２５４に対して押されて、２つの片側管状本体２６４および導波路２５４で形成された組立品がメス型コネクタ２５６にネジ込まれる。

ある実施形態において、伝達部材２５４をオス型コネクタ２５８に固定するための歯２６６の使用は、オス型コネクタ２５８と物理的接触する伝達部材２５４の表面積を最小化することを可能にし、それによって、伝達部材２５４にて伝搬する機械パルスの伝搬損失を最小化する。

ある実施形態において、伝達部材２５４の外側表面には、そこで各歯２６６を受領するための形状およびサイズをそれぞれ有する溝が設けられている。例えば、各歯がその各溝へ寄り添うように挿入されるように、溝の形状と寸法は歯の形状と寸法とに実質的に一致してもよい。この場合、その各溝への歯２６６の挿入は、伝達部材２５４の、その縦軸に沿っての、オス型コネクタ２５８に相対的な、任意の平行移動を防止することを可能にする。

ある実施形態において、溝は、歯２６６を伝達部材２５４に押す２つの片側管状本体２６４を締め付けてそれによって溝を生成することから得られてもよい。この場合、歯２６６は、伝達部材２５４が出来ているような材料の硬さより大きい硬さを有する材料で出来ていてもよい。

他の実施形態において、溝は、その上のオス型コネクタ２５８の固定より前に作られてもよい。

示した実施形態においては、２つの片側管状本体２６４の歯は共に位置合わせされている、すなわち、２つの片側管状本体２６４のうちの１つにおける各歯は、２つの片側管状本体２６４のうちの他の１つにおける各歯に位置合わせされているが、２つの片側管状本体２６４の歯は、位置ずれしていることが理解されるべきである。

２つの片側管状本体２６４の各１つにおける歯２６の個数、位置および方向は変化してもよいことが理解されるべきである。例えば、２つの次の歯の間の距離は、側管状本体２６４の内側面に沿って変化してもよい。

歯２６６は任意の適切な形状が設けられていてもよいことが理解されるべきである。ある実施形態において、歯２６６は鋭くてもよく、または尖っていてもよい。例えば、歯は、ピラミッド形状、円錐形状などを有していてもよい。他の例では、歯は丸くてもよい。

示した実施形態においてはオス型コネクタ２５８は２つの片側管状本体２６４を含んでいるが、オス型コネクタ２５８は単一の片側管状本体２６４を含んでいてもよいことが理解されるべきである。この場合、片側管状本体２６４を伝達部材２５４に堅固に固定するために、固定手段が用いられる。例えば、ケーブルタイが用いられてもよい。

ある実施形態において、歯２６６は、伝達部材２５４が出来ている材料と同じ材料で出来ている。他の実施形態において、歯２６６は、異なる材料で出来ている。例えば、歯２６６は、伝達部材２５４が出来ているような材料の硬さより大きい硬さを有する材料で出来ていてもよい。

示した実施形態においては、歯２６６は片側管状本体２６４から突出しているが、当業者は、歯２６６は省略されてもよく、また、伝達部材２５４の外側面から放射状に外側へ突出する歯によって置き換えられてもよいことを理解するだろう。この場合、２つの片側管状本体２６４が共に固定されるまたは締め付けられると、伝達部材２５４から突出する歯は、２つの片側管状本体２６４の内側表面に切り欠きを生成し、それによって、伝達部材２５４に２つの片側管状本体２６４を固定する。

ある実施形態において、本発明のシステムに用いられるエネルギー源の帯域幅は、中心周波数ｆ_ｃの割合として表現され、約１０％より大きく、好ましくは約４０％と約１２０％との間である。広帯域エネルギー源の中心／主周波数ｆ_ｃは、約２０ｋＨｚと約１０ＭＨｚとの間で変化してもよく、好ましくは約０．１ＭＨｚと約１ＭＨｚとの間である。

広帯域源出力と、広帯域源の出力に対する制御のレベルとは、パルス持続期間、反復速度、圧力振幅、極性および波形タイプによって特徴づけられることができる。ある実施形態において、伝達部材の遠位端での機械パルス持続期間は、通常、およそ１／ｆ_ｃである。例えば、５００ｋＨｚの中心周波数を有するエネルギー源は、１００％の帯域幅（すなわち、Ｑ因子が１）が考慮されるときには、約２μｓの持続期間を有する機械パルスを生成する。ある実施形態において、機械パルス持続期間は、エネルギー源の中心周波数または帯域幅（すなわち、Ｑ因子）を変化させることによって、変化させることができ、パルス持続期間は、好ましくは、約１ｍｓより小さい。

パルス反復速度は、特定の時間の間に伝達されることができるパルスの個数と関連している。ある実施形態において、反復速度は、約０．１Ｈｚと約１０００Ｈｚとの間で変化することができ、好ましくは約１０Ｈｚと約２００Ｈｚとの間である。

ある実施形態において、伝達部材の出力部で生成される機械パルスの出力圧力振幅は、圧縮と伸張との両方において約１０ＭＰａより大きい。ある実施形態において、出力圧力振幅は、流体媒質において伝達部材の遠位端で測定した場合、圧縮時に約１０ＭＰａと約１０００ＭＰａの間で構成され、伸張時に約１０ＭＰａと約５００ＭＰａの間で構成されている。

生成された機械パルスの振幅は、種々の方法を用いて修正されてもよい。例えば、変換器のうちの少なくとも１つについて、駆動電圧を増加または減少させることによって、それに従って機械パルスの振幅が変化する。他の例では、駆動信号の符号（極性）だけが保存されている場合には、クリッピング無し（原信号）と１００％のクリッピングとの間のどこででも、電気信号振幅をクリッピングすることによって、それに従って、機械パルスの前後に寄生機械波の振幅が増加するにもかかわらず機械パルスの振幅が増加する。

極性は、出力機械パルスの圧力振幅外形の符号を反転させる能力として規定される。波形タイプの制御は、１つより多いパルス形状を生成する能力として規定されることができる。例えば、特殊な閉塞タイプを治療するために、波形の伸張部だけを長くすること、または、振動を加えることも有用でありうる。

生成された機械パルスの極性は、その特定の機械パルスのためのシステムを再校正する必要なしに、反転させてもよい。実際に、（非線形系に対して）線形系については、生成された機械パルスの極性は、変換器駆動信号を否定すること、すなわち、−１を乗じることによって、反転させてもよい。

生成された機械パルスの形状または時間特徴は、電子的に制御されてもよい。ある実施形態において、システムは、変換器に対するその駆動信号のメモリセットを中に保ち、各セットは、唯一のパルス形状に対応する。他の実施形態において、機械パルスの形状は、電気駆動信号とそれら自身との代数的結合をすることによって修正されてもよく、したがって、同じ代数的結合がその後パルス自身に衝突される。ワークフローは以下の通りである。伝達部材の遠位端で最初の機械パルスが測定される。次に、得られた最初の機械パルスの修正版が、デジタル構築され、基礎的要素として働き、変化した形状のパルスを生成するために合計される。修正版は、最初の機械パルスを遅延させるおよび／または（所定の係数だけ）乗じることによって生成される。最後に、電気駆動信号から等価版が作られ、その合計が、新しい駆動信号になる。これらの構成された駆動信号はその後、伝達部材の遠位端で、変化した形状のパルスを生成する。

上で挙げた特性のうちの少なくともいくつかを達成するために、システム５０が用いられてもよい。しかしながら、当業者は、他の構成も可能であることを理解するだろう。

ある実施形態において、図３に示されたシステム５０は、１００×より大きい増幅率を達成することを可能にする。増幅率は、システム５０と単一の電気機械広帯域変換器との間の最大出力圧力比率として規定される。これらの圧力は通常、両方の構成に対して、水中で、同じ距離で、同じ表面積で、および、同じ出力波形を用いて測定される。ある実施形態において、このような大きさの増幅率は、入力電力および／または電気機械放出表面積を減少させる能力を提供しうる。それゆえ、それに従って、物品のコストおよび／または装置の全体の設置面積が縮小される。

ある実施形態において、源５４−５８は、電気機械広帯域源である。そのようにすることによって、伝達導波路の遠位端のちょうど前面に位置する生物組織を画像化する／特徴づけるためのパルスエコーモードにて作動する能力を有する。さらに、電気機械広帯域源は、血管閉塞を効率的および安全に横断するのに望ましい適切な制御レベルを提供しうる。

図４−６に示された集中装置８１が用いられる、図３に示されたシステム５０のための具体的な実施例を以下に示す。９個の広帯域圧電変換器が用いられ、これは、４個の直径１インチの変換器と、５個の直径２インチの変換器とを含む。これらの変換器は、８０％の帯域幅を有する（約１．２５のＱ因子に相当する）。８個の変換器、すなわち、４個の直径１インチの変換器と、４個の直径２インチの変換器は、集中装置８１の伝搬面に対称的に分配され、単一の直径２インチの変換器は、集中装置８１の反射先端を切り取った面に位置している。集中装置８１は、以下の寸法を有する：約６．２５インチの直径および約２インチの厚み。集中装置８１は、チタン合金で出来ている。また、焦点域は、８個の変換器が位置しているのと同じ平面に位置している。集中装置８１は、有益な焦点域と同じサイズを有する単一の圧電変換器と比べて、約４×の増幅率を生成する。時間集中装置６２は、円筒形状を有し、集中装置８１と同じチタン合金で出来ている。さらに、時間集中装置６２は、以下の寸法を有する：約０．２５インチの直径および約５０フィートの長さ。その設置面積を制限するために、空間集中装置は、約１４インチの曲率半径に巻かれている。増幅率を最大化するために、動作波長に従って、時間集中装置の外形、寸法および媒質が選択される。時間集中装置６２の分散特性を利用して、時間集中装置６２の入力端と出力端との間で少なくとも１５×の増幅率が達成される。時間集中装置６２の近位端は、空間集中装置８１の焦点域にて溶接されており、２つの部分の間での最適な波伝達が可能になる。分散導波路６２の遠位端では、第２ステージの空間集中装置が追加される。この空間集中装置は、約０．２５インチの近位端直径および約０．０１４インチの遠位端直径を有するテーパー導波路６４の形状をとる。テーパー導波路６４は、長さが約３インチであり、同じチタン合金で出来ている。

テーパー導波路６４に関する増幅率は約２×である。集中装置６４の近位端は、分散導波路６２の遠位端に溶接されること、または、上述のコネクタを用いて取り外し可能に接続されることができる。細長い柔軟な伝達導波路６６の近位端８６は、集中装置６４の遠位端に固定される。同様の固定方法、例えば、溶接、取り外し可能な接続などが用いられてもよい。装置の全体の増幅率は、集中装置６４の後では約１２０×である。伝達部材６６は、Ｔｉ−１１．５Ｍｏ−６Ｚｒ−４．５Ｓｎ（ベータＩＩＩチタン）のような適切な合金で出来ていて、約０．０４０インチと約０．００４インチとの間で構成された直径と約１２０インチの長さとを有するワイヤーである。短くて高圧でカスタマイズ可能なパルスを生成して伝達部材の遠位端まで伝達する広帯域エネルギー源を用いて閉塞を生成するための上述のシステム／方法を達成するために、種々の外形、構成、成分、エネルギー源、動作波長、伝搬媒質などが用いられることができることを当業者は理解するだろう。

ある実施形態において、本発明の方法およびシステムは、伝達部材を持つ広帯域源を用いて、血管閉塞を横断することを可能にする。この方法およびシステムは、伝統的なＰＴＡ技術と比べて、より安全でより効果的なものとして最も有望である。細長い柔軟な伝達部材を横切って血管閉塞の部位にまで伝搬する機械波を生成するために、患者の身体の外側にある広帯域エネルギー源が用いられる。伝達部材の遠位端におけるパルス状で制御された機械波放出は、クラッキング、切り開き、腐食、トンネル掘り、および／または、閉塞の部分の破壊を行ってもよい。そのようにすることによって、閉塞は、本発明のシステムを用いると、横断するのが、伝統的なＰＴＡ技術よりも容易になる。

ある実施形態において、血管閉塞を横断するための広帯域源の使用は、障害の具体的な構成および特性に従って治療を行う能力を提供する。パルス持続期間、反復速度、圧力振幅、極性および／または波形タイプを変化させることによって、治療のカスタマイズを達成することができる。処置の開始時または最中に、一度、出力機械パルスの調整を行うことができる。

ある実施形態において、エネルギー源が患者の身体の外側にあるので、エネルギー源は、汚染の危険が無く、複数回用いてもよい。さらに、エネルギー源が患者の身体の外側にあるので、エネルギー源は、動力、サイズ、または外形が制約されない。

ある実施形態において、細長い柔軟な伝達部材は、血管閉塞のアクセス、案内、および横断を促進するために、ガイドワイヤー、ミクロカテーテル、カテーテル、ワイヤー上（ｏｖｅｒ−ｔｈｅ−ｗｉｒｅ）風船などのような伝統的なＰＴＡ装置を用いてまたは用いずに、使用することができる。そのようにすることによって、本システムは、標準的なＰＴＡ処置のワークフローに挿入されてもよい。

医学的な文脈で、すなわち、血管閉塞について記載しているが、上述の方法およびシステムは、他の医学的または非医学的適用に対しても用いることができることが理解されるべきである。例えば、本発明の方法およびシステムは、腎臓結石を砕く、化学物質および医薬品の送達を改善する、風船の使用の前に血管介入の機械整合性を増加させる、および／または、シャントカテーテル、カテーテル、ミクロカテーテル、内視鏡および／または他の医学的管状器具の邪魔を除いて再疎通するのに、用いられてもよい。上述の方法およびシステムは、石灰化した組織および／または線維性組織に埋め込まれた、石灰化した心臓弁、フリーペースメーカーリード、および、他の医学装置を柔らかくするのにも用いられてもよい。本方法およびシステムはまた、他の医学分野での適用を有していてもよい。例えば、本方法およびシステムは、歯科および整形外科の穴あけ、固定（ボルト、シーラント、歯冠など）、取り外しおよび／または表面クリーニングのために用いられてもよい。

上述の機械パルス生成方法およびシステムは、医学分野以外の分野での適用を有していてもよい。例えば、本方法およびシステムは、脆弱な材料などの材料を機械加工および形成する、溶液を混合および均質化する、管の邪魔を除く、穴あけする、などのために用いられてもよい。

ある実施形態において、上述のシステム２０は、伝達部材の遠位端の前面に位置する、対象物、組織または周囲領域を画像化するまたは特徴づけるのに用いられることができる。そのようにするために、放出器および受領器の両方として作動可能な広帯域源が用いられてもよい。対象物を画像化するためには、機械パルスは、まず、伝達部材の遠位端に送達される。周囲媒質への伝達に続いて、機械パルスの一部は、反射して伝達部材に戻る。これらのエコーは、システム２０を逆に進行し、広帯域源によって電気信号に変換される。この信号を処理して電気信号に変換するために、後工程を行うことができる。画像化を行うためには、システム２０の広帯域機械源は、放出に用いられるものと同じものとすることができ、または、異なるものとすることができる。例えば、画像化の空間分解能を増加させるように、より高い中心周波数（＞１０ＭＨｚ）で広帯域機械源を用いることを所望することができる。

上述した本発明の実施形態は、例示することのみを意図したものである。それゆえ、本発明の範囲は、添付の請求項の範囲によってのみ限定されることが意図されている。

Claims (12)

1. 血管の閉塞を治療するための、機械波を生成するシステムであって、
   少なくとも１つの高振幅かつ広帯域の機械パルスを生成するためのパルス発生器と、
   近位端と遠位端との間に延びる非分散性の伝達部材であって、上記近位端が、少なくとも１つの高振幅かつ広帯域の上記機械パルスをそこから受領するための上記パルス発生器に連結されており、非分散性の上記伝達部材の少なくとも一部は上記血管に挿入されるものであり、非分散性の上記伝達部材の上記遠位端は、上記血管における上記閉塞に隣接するように配置されるものであり、非分散性の上記伝達部材は、少なくとも１つの高振幅かつ広帯域の上記機械パルスを上記近位端から上記遠位端へ伝搬させて、少なくとも１つの高振幅かつ広帯域の上記機械パルスを上記遠位端にて伝達することによって、上記閉塞を治療するためのものであるような伝達部材と、
   を含むことを特徴とするシステム。
2. 上記パルス発生器は、
   第１振幅を有する各機械波をそれぞれ放出するための複数の広帯域源と、
   上記第１振幅より大きい第２振幅を有する上記機械パルスを取得するために、上記機械波を結合するための波集中装置と、を含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
3. 上記波集中装置が空間集中装置であることを特徴とする請求項２に記載のシステム。
4. 上記波集中装置が時間集中装置であることを特徴とする請求項２に記載のシステム。
5. 上記波集中装置が、上記機械波を、非分散性の上記伝達部材の近位端に隣接する焦点域に集束させるように適合されていることを特徴とする請求項２に記載のシステム。
6. 上記波集中装置が、上記広帯域源により生成された広帯域の上記機械波のうちの少なくともいくつかを上記焦点域に向かって反射させる、放物線状の反射面を含むことを特徴とする請求項５に記載のシステム。
7. 上記波集中装置が、テーパーであることを特徴とする請求項２に記載のシステム。
8. 上記波集中装置が、空間集中ステージと時間集中ステージとを含むことを特徴とする請求項２に記載のシステム。
9. 少なくとも１つの高振幅かつ広帯域の上記機械パルスは、約２０ｋＨｚと約１０ＭＨｚの間に含まれる中心周波数ｆｃと、約１／ｆｃの持続期間とをそれぞれ有することを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載のシステム。
10. 少なくとも１つの高振幅かつ広帯域の上記機械パルスの振幅は、非分散性の上記伝達部材の上記遠位端に到達したときには、約１０ＭＰａと約１０００ＭＰａの間に含まれることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載のシステム。
11. 血管の閉塞を治療するための、広帯域の機械波源によって放出された広帯域の機械波を集束する集中装置であって、
    上に焦点域を含む伝達面と上記伝達面とは反対側の反射面との間に延びる本体であって、上記伝達面は、少なくとも１つの広帯域の機械波源を受領して、上記本体の内部で少なくとも１つの広帯域の上記機械波源によって放出された少なくとも１つの広帯域の機械波を伝達し、上記反射面は、少なくとも１つの広帯域の上記機械波を集束させるために、および、少なくとも１つの集束された広帯域の上記機械波を、上記焦点域に位置する非分散性の伝達部材に伝搬させるために、上記機械波源によって放出された少なくとも１つの上記機械波を上記伝達面の上記焦点域に向かって反射するように、上記伝達面とは非平行であり、非分散性の上記伝達部材の少なくとも一部は上記血管に挿入されるものであり、非分散性の上記伝達部材の遠位端は、上記血管における上記閉塞に隣接するように配置されるものであり、少なくとも１つの広帯域の上記機械波の集束の結果、少なくとも１つの広帯域の上記機械波源によって放出された少なくとも１つの広帯域の上記機械波の振幅より大きい振幅を有する、より大きい振幅かつ広帯域の機械波が得られる、本体を含むことを特徴とする集中装置。
12. 血管の閉塞を治療するための、非分散性の機械導波路であって、
    近位端と遠位端との間の縦軸に沿って延びる細長い非分散性の本体であって、非分散性の上記本体の少なくとも一部は上記血管に挿入される寸法及び形状であり、上記近位端は、高振幅かつ広帯域の機械パルスを受領するように適合されており、上記細長い非分散性の本体は、受領された高振幅かつ広帯域の上記機械パルスを上記近位端から上記遠位端まで伝搬させるように適合されており、上記遠位端は、上記血管における上記閉塞に隣接するように配置され、伝搬した高振幅かつ広帯域の上記機械パルスの少なくとも一部分を、上記遠位端を囲む媒質に伝達することによって、上記閉塞を治療するように適合されている、細長い非分散性の本体を含むことを特徴とする機械導波路。
    

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