JP2021010455A - Balloon catheter and operation method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バルーンカテーテルとその作動方法に関するものであり、詳細には、体内組織を焼灼することができるバルーンカテーテルに関するものである。 The present invention relates to a balloon catheter and a method of operating the balloon catheter, and more particularly to a balloon catheter capable of cauterizing body tissue.
心房細動の治療のための肺静脈隔離術では、バルーンを有するカテーテル(アブレーションカテーテル)が用いられる。例えば、バルーンカテーテルのバルーンを肺静脈開口部に配置し、バルーン内に生理食塩水と造影剤の混合液を注入してバルーンを膨張させることで肺静脈開口部にバルーンを密着させた後、バルーン内の混合液を加熱することで肺静脈開口部の組織を加熱、焼灼する。このようなカテーテルにおいて、加熱効率を高める、あるいは所望の位置のみを焼灼するために複数のバルーンを設けることが提案されている(例えば、特許文献1〜2)。
In pulmonary vein isolation for the treatment of atrial fibrillation, a catheter with a balloon (ablation catheter) is used. For example, a balloon of a balloon catheter is placed in the pulmonary vein opening, and a mixture of physiological saline and a contrast medium is injected into the balloon to inflate the balloon so that the balloon is brought into close contact with the pulmonary vein opening, and then the balloon is used. By heating the mixture in the pulmonary vein, the tissue at the opening of the pulmonary vein is heated and cauterized. In such a catheter, it has been proposed to provide a plurality of balloons in order to increase the heating efficiency or cauterize only a desired position (for example,
特許文献1には、外バルーンと内バルーンを有するバルーンカテーテルにおいて、外バルーンを低熱伝導性の気体で満たし、内バルーンの内部に満たされた充填液が高周波加温されることが開示されている。外バルーンは、管腔臓器内での位置を保持すると共に内バルーンの熱伝導を遮断し、内バルーンの熱エネルギーは外バルーンとの密着部を介して標的組織を選択的に照射することも開示されている。
特許文献2には、バルーン内部を前部空間と後部空間に分割するとともにカテーテルシャフトが貫通する隔膜が設けられているバルーンカテーテルにおいて、加熱手段を前部空間と後部空間のいずれか一方あるいは双方に配することが開示されている。このようなバルーンカテーテルによれば、加熱効率が良く焼灼が可能な温度になるまでの時間が短くて済むとともに、焼灼を希望する部位以外の部位まで焼灼してしまうことを防止することも開示されている。 In Patent Document 2, in a balloon catheter in which the inside of the balloon is divided into a front space and a rear space and a diaphragm through which the catheter shaft penetrates is provided, the heating means is provided in either or both of the front space and the rear space. It is disclosed that it will be distributed. According to such a balloon catheter, it is disclosed that the time required to reach a temperature at which cauterization is possible with good heating efficiency can be shortened, and that cauterization can be prevented from a site other than the desired site to be cauterized. ing.
しかし、バルーンを肺静脈開口部に可能な限り密着させたいがために術者がカテーテルを押し込み過ぎることで、肺静脈内に焼灼用のバルーンが過挿入されることがある。これにより、肺静脈内の血管組織まで焼灼し、肺静脈狭窄の発生や、肺静脈と近い位置関係にある食道まで過度に熱が伝わり食道潰瘍が発生することなどがある。または血流の滞留による血栓化といった問題が生じており、改善の余地があった。そこで、本発明は、焼灼用バルーンの血管内への過挿入を防ぐことができるバルーンカテーテルとその作動方法を提供することを目的とする。 However, a cauterizing balloon may be over-inserted into the pulmonary vein by the surgeon pushing the catheter too far in order to make the balloon as close as possible to the pulmonary vein opening. As a result, the vascular tissue in the pulmonary veins may be cauterized, causing pulmonary vein stenosis, and excessive heat may be transferred to the esophagus, which is in a positional relationship close to the pulmonary veins, resulting in esophageal ulcer. Alternatively, there was a problem such as thrombus due to retention of blood flow, and there was room for improvement. Therefore, an object of the present invention is to provide a balloon catheter capable of preventing over-insertion of a cautery balloon into a blood vessel and a method for operating the balloon catheter.
前記課題を解決することができた本発明のバルーンカテーテルの一実施態様は、遠近方向に延在しているシャフトと、シャフトの遠位側に設けられている第1バルーンと、第1バルーン内に設けられている第2バルーンと、を有し、第1バルーンと第2バルーンは、それぞれシャフトの遠位側に固定されている遠位固定部と、遠位固定部よりも近位側でシャフトに固定されている近位固定部と、遠位固定部と近位固定部の間に配置されており、シャフトに固定されていない非固定部と、を有し、第2バルーンの非固定部の遠位端から、第2バルーンの非固定部の近位端よりも遠位側の所定位置までの第1区間において、第1バルーンと第2バルーンが互いに固定されており、第1区間において、第1バルーンの内側面の少なくとも一部が第2バルーンの外側面に当接していることを特徴とする。第1バルーンと第2バルーンが互いに固定されている第1区間を管腔内壁に当接させることにより体内でのカテーテルの位置を固定しながら、第1バルーンのうち第1区間よりも近位側の部分を用いて体内組織を好適に焼灼することができる。詳細には、第1バルーンと第2バルーンが互いに固定されていることによって第1区間ではバルーン膜が積層されているため、剛性を高めることができる。第1区間を例えば肺静脈開口部から肺静脈内に挿入し、第2バルーンを拡張させると、剛性が高い第1区間が肺静脈の内壁と接触することにより体内でのカテーテルの位置を固定することができる。次いで、第1バルーンを拡張させて第1区間よりも近位側を肺静脈開口部に当接させることによって、心筋の肺静脈開口部を焼灼することができる。このため、焼灼に際し、第1バルーンを肺静脈開口部に密着させるために術者がカテーテルを押し込んだとしても、肺静脈内への焼灼用の第1バルーンの過挿入を防ぐことができる。 One embodiment of the balloon catheter of the present invention that has been able to solve the above problems is a shaft extending in the perspective direction, a first balloon provided on the distal side of the shaft, and the inside of the first balloon. The first balloon and the second balloon have a second balloon provided in the shaft, and a distal fixing portion fixed to the distal side of the shaft and a proximal side to the distal fixing portion, respectively. It has a proximal fixed portion fixed to the shaft and a non-fixed portion arranged between the distal fixed portion and the proximal fixed portion and not fixed to the shaft, and the second balloon is not fixed. In the first section from the distal end of the portion to a predetermined position on the distal side of the proximal end of the non-fixed portion of the second balloon, the first balloon and the second balloon are fixed to each other, and the first section The present invention is characterized in that at least a part of the inner surface surface of the first balloon is in contact with the outer surface surface of the second balloon. Proximal side of the first balloon of the first balloon while fixing the position of the catheter in the body by abutting the first section where the first balloon and the second balloon are fixed to the inner wall of the lumen. The body tissue can be suitably cauterized using this portion. More specifically, since the first balloon and the second balloon are fixed to each other and the balloon membranes are laminated in the first section, the rigidity can be increased. When the first section is inserted into the pulmonary vein through, for example, the opening of the pulmonary vein and the second balloon is expanded, the highly rigid first section contacts the inner wall of the pulmonary vein to fix the position of the catheter in the body. be able to. The pulmonary vein opening of the myocardium can then be cauterized by expanding the first balloon to bring the proximal side of the first section into contact with the pulmonary vein opening. Therefore, even if the operator pushes the catheter in order to bring the first balloon into close contact with the pulmonary vein opening during cauterization, it is possible to prevent over-insertion of the first balloon for cauterization into the pulmonary vein.
第2バルーンの外側面上に断熱層をさらに備え、断熱層は、第1区間の近位端から第2バルーンの非固定部の近位端までの第3区間に少なくとも配置されており、断熱層は、第1バルーンと第2バルーンの少なくともいずれか一方の材料の熱伝導率よりも低い熱伝導率を有する材料、または第1バルーンと第2バルーンの少なくともいずれか一方の材料の比熱容量よりも大きい比熱容量を有する材料を含むことが好ましい。 A heat insulating layer is further provided on the outer surface of the second balloon, and the heat insulating layer is arranged at least in the third section from the proximal end of the first section to the proximal end of the non-fixed portion of the second balloon, and is insulated. The layer is more than the specific heat capacity of a material having a thermal conductivity lower than the thermal conductivity of at least one of the materials of the first balloon and the second balloon, or the material of at least one of the first balloon and the second balloon. Also preferably contains a material having a large specific heat capacity.
断熱層は、第1区間まで延在しており、断熱層の遠位端部は、第1バルーンと第2バルーンの間に配置されていることが好ましい。 The heat insulating layer extends to the first section, and the distal end of the heat insulating layer is preferably arranged between the first balloon and the second balloon.
第1区間の近位端から第2バルーンの非固定部の近位端までの第3区間において、第2バルーンの表面にペルチェ素子を備え、ペルチェ素子は、放熱面と該放熱面と反対側の吸熱面を有し、吸熱面が第2バルーン側に存在していることが好ましい。 In the third section from the proximal end of the first section to the proximal end of the non-fixed portion of the second balloon, a Peltier element is provided on the surface of the second balloon, and the Peltier element is on the heat dissipation surface and the side opposite to the heat dissipation surface. It is preferable that the heat absorbing surface is present on the second balloon side.
第2バルーンの外側面上に断熱層をさらに備え、断熱層は、第1区間の近位端から第2バルーンの非固定部の近位端までの第3区間に少なくとも配置されており、断熱層は、第1バルーンと第2バルーンの少なくともいずれか一方の材料の熱伝導率よりも低い熱伝導率を有する材料、または第1バルーンと第2バルーンの少なくともいずれか一方の材料の比熱容量よりも大きい比熱容量を有する材料を含み、ペルチェ素子は、断熱層上または断熱層内に配置されていることが好ましい。 A heat insulating layer is further provided on the outer surface of the second balloon, and the heat insulating layer is arranged at least in the third section from the proximal end of the first section to the proximal end of the non-fixed portion of the second balloon to insulate. The layer is more than the specific heat capacity of a material having a thermal conductivity lower than the thermal conductivity of at least one of the materials of the first balloon and the second balloon, or the material of at least one of the first balloon and the second balloon. It is preferable that the Perche element is arranged on or in the heat insulating layer, which also contains a material having a large specific heat capacity.
シャフトは、第2バルーン内に連通している第3内腔および第4内腔を有し、さらに、シャフトの近位側またはシャフトよりも近位側に配置され、第3内腔および第4内腔に接続されている循環部と、を有することが好ましい。 The shaft has a third and fourth lumens communicating within the second balloon, and is further located proximal to or closer to the shaft, the third and fourth lumens. It is preferable to have a circulation part connected to the lumen.
第1区間における第1バルーンと第2バルーンの固定部の近位端が、第1バルーンと第2バルーンの共通外接線よりも径方向の内方に配置されていることが好ましい。 It is preferable that the proximal ends of the fixed portions of the first balloon and the second balloon in the first section are arranged inward in the radial direction with respect to the common circumscribed line of the first balloon and the second balloon.
第2バルーンの非固定部の近位端は、第1バルーンの非固定部の近位端よりも遠位側に配置されていることが好ましい。 The proximal end of the non-fixed portion of the second balloon is preferably located distal to the proximal end of the non-fixed portion of the first balloon.
第1区間よりも近位側の第2区間において、第1バルーンと第2バルーンが互いに固定されていないことが好ましい。 It is preferable that the first balloon and the second balloon are not fixed to each other in the second section proximal to the first section.
第2バルーンは、第1バルーンよりも高いデュロメータ硬さを有する材料から構成されていることが好ましい。 The second balloon is preferably made of a material having a higher durometer hardness than the first balloon.
第2バルーンの最大外径は、第1バルーンの最大外径よりも小さいことが好ましい。 The maximum outer diameter of the second balloon is preferably smaller than the maximum outer diameter of the first balloon.
シャフト上の第2バルーンの非固定部の近位端部の位置に放射線不透過マーカーが設けられていることが好ましい。 It is preferable that a radiation opaque marker is provided at the position of the proximal end of the non-fixed portion of the second balloon on the shaft.
シャフト上の第2バルーンの非固定部の近位端より近位側であって、第1バルーンの非固定部の近位端より遠位側の位置に温度検知部が設けられていることが好ましい。 The temperature detection unit is provided on the shaft at a position proximal to the proximal end of the non-fixed portion of the second balloon and distal to the proximal end of the non-fixed portion of the first balloon. preferable.
シャフト上の第2バルーンの非固定部の位置に温度検知部が設けられていることが好ましい。 It is preferable that the temperature detection unit is provided at the position of the non-fixed portion of the second balloon on the shaft.
上記バルーンカテーテルの作動方法の一実施態様は、第2バルーンを拡張する工程と、第2バルーンを拡張する工程の間、もしくは拡張する工程を完了させた後に、第1バルーンを拡張する工程を有することを特徴とする。この方法によれば、剛性が高い第1区間が肺静脈の内壁と接触することにより体内でのカテーテルの位置を固定することができる。これにより、焼灼に際し、第1バルーンを肺静脈開口部に密着させるために術者がカテーテルを押し込んだとしても、肺静脈内への焼灼用の第1バルーンの過挿入を防ぐことができる。 One embodiment of the method of operating the balloon catheter includes a step of expanding the second balloon and a step of expanding the first balloon between the steps of expanding the second balloon or after completing the step of expanding the balloon catheter. It is characterized by that. According to this method, the position of the catheter in the body can be fixed by contacting the highly rigid first section with the inner wall of the pulmonary vein. As a result, even if the operator pushes the catheter in order to bring the first balloon into close contact with the pulmonary vein opening during ablation, it is possible to prevent over-insertion of the first balloon for ablation into the pulmonary vein.
上記バルーンカテーテルおよびその作動方法によれば、体内でのカテーテルの位置を固定することができるため、血管内への焼灼用の第1バルーンの過挿入を防ぐことができる。 According to the balloon catheter and its operating method, the position of the catheter in the body can be fixed, so that over-insertion of the first balloon for cauterization into the blood vessel can be prevented.
以下、下記実施の形態に基づき本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施の形態によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。なお、各図面において、便宜上、ハッチングや部材符号等を省略する場合もあるが、かかる場合、明細書や他の図面を参照するものとする。また、図面における種々部材の寸法は、本発明の特徴の理解に資することを優先しているため、実際の寸法とは異なる場合がある。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on the following embodiments, but the present invention is not limited by the following embodiments as well as the present invention, and appropriate changes are made to the extent that it can be adapted to the purpose of the above and the following. In addition, it is of course possible to carry out, all of which are within the technical scope of the invention. In each drawing, hatching, member reference numerals, and the like may be omitted for convenience, but in such cases, the specification and other drawings shall be referred to. In addition, the dimensions of various members in the drawings may differ from the actual dimensions because priority is given to contributing to the understanding of the features of the present invention.
図1〜図3を参照しながら、バルーンカテーテルについて説明する。図1は本発明の一実施形態に係るバルーンカテーテルの側面図(一部断面図)を表し、図2は、図1に示したバルーンカテーテルのシャフト内の構造を示す側面図(一部断面図)を表し、図3は図1に示すバルーンカテーテルの使用態様を示す模式図を表す。なお、図2では、シャフト内の構造の把握を容易にするため、加熱器33、放射線不透過マーカー40、41、42、温度検知部45、46を省略している。バルーンカテーテル1は、シャフト10と、シャフトの遠位側に設けられている第1バルーン21および第2バルーン22と、を有している。シャフト10の近位側には術者がカテーテルを把持するための把持部48が好ましく接続されている。
The balloon catheter will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. 1 shows a side view (partial cross-sectional view) of the balloon catheter according to the embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side view (partial cross-sectional view) showing the structure of the balloon catheter shown in FIG. 1 in the shaft. ), And FIG. 3 shows a schematic view showing a usage mode of the balloon catheter shown in FIG. In FIG. 2, the
バルーンカテーテル1の使用の例としては、心房細動の治療法の一つである肺静脈隔離術が挙げられる。肺静脈隔離術では、バルーンカテーテル1を用いて、加熱された流体を内部に含むバルーンを肺静脈開口部に接触させることによって肺静脈開口部を加熱、焼灼し、心房細動の原因となる異常な電気経路を遮断することができる。以下では、バルーンカテーテルを単にカテーテルと称することがある。
An example of the use of the
バルーンカテーテル1あるいはシャフト10の近位側とは、シャフト10の延在方向に対して使用者(術者)の手元側の方向を指し、遠位側とは近位側の反対方向、すなわち処置対象側の方向を指す。また、シャフト10の近位側から遠位側への方向、または遠位側から近位側への方向を遠近方向と称する。
The proximal side of the
シャフト10は、遠近方向に延在している。シャフト10は通常内部に、バルーン内に供給される流体の流路(後述する第1内腔11〜第6内腔)と、シャフト10の進行をガイドするワイヤの挿通路(図示せず)が設けられる。流体の流れを良好にするために、流体の流路はシャフト10の遠近方向に延在していることが好ましい。シャフト10は少なくとも二重管から構成されているコアキシャル構造を有していてもよく、複数の内腔を有するマルチルーメン構造を有していてもよい。
The
シャフト10は、可撓性を有していることが好ましい。これにより体腔形状に沿ってシャフト10を変形させることができる。また、形状保持のため、シャフト10は弾性を有していることが好ましい。シャフト10は樹脂から構成されていることが好ましい。シャフト10を構成する樹脂としては、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、フッ素系樹脂、塩化ビニル系樹脂、シリコーン系樹脂、天然ゴム、合成ゴム等が挙げられる。これらは1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。シャフト10を構成する樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれを用いてもよいが、中でも熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。シャフト10は、異なる材料または同じ材料による積層構造や、複数のチューブが継ぎ合わされた構造とすることができる。
The
図1に示すように、シャフト10の遠位側には第1バルーン21が設けられている。また、第1バルーン21内には第2バルーン22が設けられている。第2バルーン22の少なくとも一部が第1バルーン21に覆われていればよく、第2バルーン22全体が第1バルーン21に覆われていてもよい。バルーンの内部に流体が供給されることにより、バルーンを拡張することができる。また、バルーンの内部から流体を排出することにより、バルーンを収縮することができる。体内でのカテーテル1の位置固定および加熱、焼灼操作を行いやすくするために、第1バルーン21と第2バルーン22は、個別に拡張および収縮可能であることが好ましい。
As shown in FIG. 1, a
バルーンは樹脂から構成されていることが好ましい。バルーンを構成する樹脂としては、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、シリコーン系樹脂、天然ゴム等が挙げられる。これらは1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。なかでも、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂が好適に用いられる。これらの樹脂は、バルーンの薄膜化や柔軟性の点からエラストマー樹脂を用いることができる。第1バルーン21と第2バルーン22の構成材料は同じであってもよく、互いに異なっていてもよい。
The balloon is preferably made of resin. Examples of the resin constituting the balloon include polyamide-based resin, polyester-based resin, polyurethane-based resin, polyolefin-based resin, vinyl chloride-based resin, silicone-based resin, and natural rubber. Only one of these may be used, or two or more thereof may be used in combination. Of these, polyamide-based resins, polyester-based resins, and polyurethane-based resins are preferably used. As these resins, elastomer resins can be used from the viewpoint of thinning the balloon and flexibility. The constituent materials of the
以下では、少なくとも第1バルーン21と第2バルーン22を含む複数のバルーンによって形成されている構造体を複合バルーン20と称することがある。複合バルーン20は、肺静脈50等の血管内に配置される位置固定部20aと、位置固定部20aよりも近位側に配置されており心筋等の焼灼に用いられる焼灼部20bとを有している。好ましくは、第2バルーン22は肺静脈50内に固定され、第1バルーン21は心筋を焼灼する。
Hereinafter, the structure formed by a plurality of balloons including at least the
第1バルーン21と第2バルーン22に供給される流体の種類は特に限定されないが、例えば、生理食塩水、造影剤、またはこれらの混合液等の液体や、空気、窒素、炭酸ガス等の気体を用いることができる。第1バルーン21と第2バルーン22に供給される流体の種類は同じであってもよく、互いに異なっていてもよい。第1バルーン21と第2バルーン22の内部にはいずれも液体が供給されてもよい。
The type of fluid supplied to the
第2バルーン22の内部に供給される流体の熱伝導率は、第1バルーン21の内部に供給される流体の熱伝導率よりも低いことが好ましい。これにより、複合バルーン20の位置固定部20aの温度を低く維持しやすくなるため、肺静脈への影響を緩和することができる。
The thermal conductivity of the fluid supplied to the inside of the
第1バルーン21の内部の流体温度は、例えば、50度以上、52度以上、または55度以上とすることができ、あるいは、70度以下、68度以下、または65度以下とすることも許容される。これにより、第1バルーン21の外側面を焼灼に適した温度にすることができる。
The fluid temperature inside the
第2バルーン22の内部の流体温度は、第1バルーン21の内部の流体温度よりも低いことが好ましい。これにより、複合バルーン20の位置固定部20aの温度を低く保つことができるため、肺静脈への影響を緩和することができる。第2バルーン22の内部の流体温度は、第1バルーン21の内部の流体温度よりも5度以上低いことが好ましく、より好ましくは10度以上、さらに好ましくは20度以上低く、また、40度以下低いことが好ましく、より好ましくは35度以下、あるいは30度以下低くすることも許容される。
The fluid temperature inside the
第1バルーン21と第2バルーン22は、それぞれシャフト10の遠位側に固定されている遠位固定部と、遠位固定部よりも近位側でシャフト10に固定されている近位固定部と、遠位固定部と近位固定部の間に配置されており、シャフト10に固定されていない非固定部と、を有している。図1では、第1バルーン21の遠位固定部を符号21a、近位固定部を21b、非固定部を21cで示し、第2バルーン22の遠位固定部を符号22a、近位固定部を22b、非固定部を22cで示している。このようにシャフト10に各バルーンを固定することによって、各バルーンに流体が供給されると非固定部を拡張させることができる。なお、第1バルーン21の近位固定部21bと第2バルーン22の近位固定部22bもシャフト10の遠位側に配置されることが好ましい。それぞれの固定部、非固定部の長さは、必要に応じて適宜設定することができる。
The
各バルーンを個別に拡張可能な構成とするためには、図2に示すように、遠近方向に延在している第1内腔11および第3内腔13と、シャフト10の遠位側であってシャフト10の周壁に形成されており第1内腔11と連通している第1側孔16と、第1側孔16よりも遠位側であってシャフト10の周壁に形成されており第3内腔13と連通している第3側孔18とを有するシャフト10を用いることができる。第1内腔11と第3内腔13の近位側には、第1バルーン21、第2バルーン22の内部に流体を供給するためのシリンジ等の流体供給器31、32が接続されている。シャフト10の各内腔と流体供給器31、32は、接続用のチューブや継ぎ手を用いて接続することができる。流体供給器31、32は、流体を加熱、冷却するヒーターやクーラーを備えていてもよく、流体供給器31、32から供給される流体は、必要に応じて温度を設定、制御することができる。第3側孔18が第2バルーン22の非固定部22cに配置されるように第2バルーン22の遠近方向の両端部をシャフト10に固定した後、第1側孔16が第1バルーン21の非固定部21cに配置されるように第1バルーン21の遠近方向の両端部を直接または第2バルーン22を介してシャフト10に固定することにより、図1〜図2に示す構造のカテーテル1を得ることができる。図示していないが、第1バルーン21と第2バルーン22の両方に連通する内腔を有するシャフトを用いて、バルーンを拡張することもできる。この場合、遠近方向に延在している第1内腔と、シャフトの遠位側であってシャフトの周壁に形成されており第1内腔および第1バルーンと連通している側孔と、前記側孔よりも遠位側であってシャフトの周壁に形成されており第1内腔および第2バルーンと連通している側孔とを有するシャフトを用いることができる。第1内腔の近位側には、第1バルーン、第2バルーンの内部に流体を供給するためのシリンジ等の流体供給器が接続されている。
In order to make each balloon expandable individually, as shown in FIG. 2, the first and
第1バルーン21と第2バルーン22の非固定部の形状は特に限定されないが、それぞれ球体、回転楕円体、柱体、錐体、またはこれらの組み合わせであってもよい。第1バルーン21と第2バルーン22の形状は、同じであってもよく、互いに異なっていてもよい。図1〜図3では、第1バルーン21の非固定部21cは首のある肩付のつぼ型あるいはひょうたん型、第2バルーン22の非固定部22cは俵型あるいはたる型に形成されている。
The shape of the non-fixed portion of the
バルーンカテーテル1では、第2バルーン22の非固定部22cの遠位端から、第2バルーン22の非固定部22cの近位端よりも遠位側の所定位置までの第1区間25において、第1バルーン21と第2バルーン22が互いに固定されている。第1バルーン21と第2バルーン22が互いに固定されていることによって第1区間25ではバルーン膜が積層されているため、剛性を高めることができる。バルーンカテーテル1の複合バルーン20は、第1区間25の少なくとも一部に対応しており肺静脈50内に配置される位置固定部20aと、位置固定部20aよりも近位側に配置されており焼灼に用いられる焼灼部20bとを有している。図3に示すように、第1区間25を例えば肺静脈開口部51から肺静脈50内に挿入し、第2バルーン22を拡張させると、剛性が高い第1区間25が肺静脈50の内壁52と接触することによりカテーテル1の位置を固定することができる。次いで、第1バルーン21を拡張させて第1区間25よりも近位側を肺静脈開口部51に当接させることによって、肺静脈開口部51を加熱、焼灼することができる。このため、焼灼に際し、第1バルーン21を肺静脈開口部51に密着させるために術者がカテーテル1を押し込んだとしても、肺静脈50内への焼灼用の第1バルーン21の過挿入を防ぐことができる。
In the
第1区間25において、第1バルーン21と第2バルーン22は、例えば溶着、または接着剤による接着により固定することができる。
In the
第1区間25において、第1バルーン21の内側面の少なくとも一部が第2バルーン22の外側面に当接している。これにより、第1区間25でのバルーン径(すなわち複合バルーン20の外径)の増大を防ぐことができる。第1区間25の遠位端を含む部分において、第1バルーン21の内側面が第2バルーン22の外側面に当接していることが好ましい。
In the
第1区間25よりも近位側の第2区間26において、第1バルーン21と第2バルーン22が互いに固定されていないことが好ましい。これにより、第2区間26では第1バルーン21が拡張しやすくなるため、第2区間26を焼灼部20bとして好適に使用することができる。なお、本態様では、手技中に第2区間26において第1バルーン21と第2バルーン22が互いに当接してもよい。第2区間26は、第1区間25よりも近位側の位置を遠位端とし、第1バルーン21の非固定部21cの近位端を近位端とする区間である。図1〜図2に示すように第2区間26は第1区間25と隣接していることが好ましい。第2バルーン22の近位固定部22bが第1バルーンの非固定部21cにおいて近位側に向かって延びており、第1バルーン21の近位固定部21bと固定されていてもよい。
It is preferable that the
第1区間25における第1バルーン21と第2バルーン22の膜厚の和が、第2区間26における第1バルーン21の膜厚よりも大きいことが好ましい。これにより、第1区間25の剛性を高めることができるため、肺静脈50内でのカテーテル1の位置固定効果をより一層高めることができる。
It is preferable that the sum of the film thicknesses of the
第1区間25と第2区間26の遠近方向の長さは同じであってもよく、互いに異なっていてもよい。肺静脈50内に挿入されるバルーンの長さを可能な限り短くして患者の負担を軽減するためには、遠近方向において第1区間25は第2区間26よりも短いことが好ましい。また、肺静脈50の内壁52に第1区間25を広範囲で接触させて、肺静脈50内でのカテーテル1の位置固定効果を高めるためには、遠近方向において第1区間25が第2区間26よりも長くてもよい。
The lengths of the
第2バルーン22の最大外径は、第1バルーン21の最大外径よりも小さいことが好ましい。これにより、第1区間25を肺静脈50内に挿入しやすくなる。また、第1区間25よりも近位側を肺静脈開口部51に接触させやすくなるため、焼灼が行いやすくなる。
The maximum outer diameter of the
第1バルーン21の遠位固定部21aは、第2バルーン22の遠位固定部22aに固定されているか、またはシャフト10に直接固定されていることが好ましい。第1バルーン21の遠位固定部21aの遠位端は、第2バルーン22の遠位固定部22aの遠位端と同じ位置に配置されていてもよい。また、第1バルーン21の遠位固定部21aの遠位端は、第2バルーン22の遠位固定部22aの遠位端よりも遠位側に配置されていてもよく、これよりも近位側に配置されていてもよい。第1バルーン21の遠位固定部21aが、第2バルーン22の遠位固定部22aに固定されている場合、第1バルーン21の遠位固定部21aが、第2バルーン22の遠位固定部22a上に固定されていてもよく、第1バルーン21の遠位固定部21aと、第2バルーン22の遠位固定部22aとが溶融して一体化していてもよい。また、第1バルーン21の遠位固定部21aは、第2バルーン22の遠位固定部22aに固定されている部分と、シャフト10に直接固定されている部分とがあってもよい。
It is preferable that the
第1区間25では第1バルーン21と第2バルーン22が互いに固定されているため、第1バルーン21の遠位固定部21aの近位端は、第2バルーン22の遠位固定部22aの近位端よりも遠位側に配置されている。第1区間25が存在していることにより、第1バルーン21の遠位固定部21aの近位端は、第2バルーン22の非固定部22cの遠位端よりも遠位側に配置されている。第1区間25では第1バルーン21と第2バルーン22が互いに固定されているため、第1バルーン21の非固定部21cの遠位端は、第2バルーン22の非固定部22cの遠位端よりも遠位側に配置されている。
Since the
第2バルーン22の非固定部22cの近位端は、第1バルーン21の非固定部21cの近位端よりも遠位側に配置されていることが好ましい。これにより、第1区間25を肺静脈50内に挿入しやすい形状とすることができる。また、第2バルーン22の膜を介した2つのバルーン内部の流体どうしの接触面積を小さくすることができるため、第1バルーン21の内部の流体温度を維持しやすくなり焼灼が行いやすくなる。
The proximal end of the
第2バルーン22の非固定部22cの近位端は、第1バルーン21の非固定部21cの遠近方向の中央の位置よりも遠位側に配置されていることが好ましい。これにより、第1区間25を短く形成しやすくなるため、肺静脈50の内壁52へのバルーンの過度な当接を抑えることができる。また、第2バルーン22の非固定部22cの近位端は、第1バルーン21の非固定部21cの遠近方向の中央の位置よりも近位側に配置されていてもよい。これにより、第1区間25を長く形成しやすくなるため、肺静脈50内でのカテーテル1の位置固定効果をより一層高めることができる。
The proximal end of the
図示していないが、第2バルーン22の非固定部22cの近位端は、第1バルーン21の非固定部21cの近位端よりも近位側に配置されていてもよい。これにより、第1バルーン21の内部の広範囲に第2バルーン22を配置することができるため、第1バルーン21の内部に供給する流体量を低減することができる。
Although not shown, the proximal end of the
第1バルーン21の近位固定部21bの遠位端は、第2バルーン22の近位固定部22bの遠位端と同じ位置に配置されていてもよい。また、第1バルーン21の近位固定部21bの遠位端は、第2バルーン22の近位固定部22bの遠位端よりも近位側に配置されていてもよく、遠位側に配置されていてもよい。さらに、第1バルーン21の近位固定部21bの近位端は、第2バルーン22の近位固定部22bの遠位端よりも近位側に配置されていてもよく、遠位側に配置されていてもよく、同じ位置に配置されていてもよい。
The distal end of the
第1区間25の近位端は、第1バルーン21の遠近方向の中央位置よりも近位側に配置されていてもよい。これにより、第1区間25が肺静脈50の内壁52に広範囲で接触しやすくなるため、肺静脈50内でのカテーテル1の位置固定効果を高めることができる。
The proximal end of the
第1区間25の近位端は、第1バルーン21の遠近方向の中央位置よりも遠位側に配置されていてもよい。これにより、第1区間25を短く形成しやすくなるため、肺静脈50の内壁52へのバルーンの過度な当接を抑えることができる。
The proximal end of the
各バルーンは、バルーンを膨張および収縮可能とするために弾性を有していればよい。
第2バルーン22は、第1バルーン21よりも高いデュロメータ硬さを有する材料から構成されていることが好ましい。第2バルーン22の構成材料のデュロメータ硬さは、第1バルーン21の構成材料のデュロメータ硬さよりも1.2倍以上大きいことがより好ましく、1.5倍以上大きいことがさらに好ましく、また、5倍以下、4倍以下、あるいは3倍以下大きいことも許容される。これにより、第1区間25の剛性をより一層高めることができるため、第1区間25が肺静脈50の内壁52に食い込みやすくなり、第1区間25の位置を固定しやすくなる。また、第1区間25よりも近位側は柔軟に形成されているため第1バルーン21を肺静脈開口部51に密着させやすくなる。
Each balloon may have elasticity to allow the balloon to expand and contract.
The
第1バルーン21および第2バルーン22の拡張前の膜厚は、それぞれ例えば、30μm以上、40μm以上、または50μm以上とすることができ、150μm以下、120μm以下、または100μm以下とすることも許容される。第1バルーン21と第2バルーン22の拡張前の膜厚は同じであってもよく、互いに異なっていてもよい。
The film thickness of the
シャフト10上の第2バルーン22の非固定部22cの近位端より近位側であって、第1バルーン21の非固定部21cの近位端より遠位側の位置に加熱器33が設けられていることが好ましい。これにより、第1バルーン21内に供給された流体を加熱することができ、第1バルーン21を用いて体内組織の加熱、焼灼を行うことができる。
A
加熱器33としては、シャフト10に設けられている加熱用電極が挙げられる。加熱用電極は、シャフト10内を延在している導線を介して高周波発生器と電気的に接続されている。高周波発生器によって加熱用電極に高周波電力が供給され、加熱用電極と患者の体外に設けられた体外電極との間で高周波通電を行うことによって、バルーンの内部に供給されている流体を加熱し、焼灼を行うことができる。図1に示すように、加熱器33としての加熱用電極は、例えばシャフト10の外周に巻回されているコイル状に形成することができる。体外電極は、例えば板状に形成することができる。加熱用電極や体外電極は、金、銀、銅、白金、アルミニウム等の導電性材料から構成することができる。
Examples of the
シャフト10上の第2バルーン22の非固定部22cの近位端より近位側であって、第1バルーン21の非固定部21cの近位端より遠位側の位置に加熱器33が配置されており、シャフト10上の第2バルーン22の非固定部22cには加熱器33が配置されていないことが好ましい。このように第2バルーン22の非固定部22cに加熱器33を配置しないことにより、第2バルーン22内に供給された流体の温度上昇を抑えることができるため、第2バルーン22による肺静脈50への影響を緩和することができる。
The
図4〜図10を用いて、バルーンカテーテル1の変形例について説明する。図4は、図2の変形例を表し、図5〜図7、図9は、図1の変形例を表し、図8、図10は、図7の変形例を表している。シャフト10は、第1バルーン21内に連通している第1内腔11を有し、さらに、シャフト10の近位側またはシャフト10よりも近位側に配置され、第1内腔11と接続されている加熱部34を有することが好ましい。このように加熱部34をバルーンの外に設けることによっても、第1バルーン21の内部の流体を加熱することができる。
A modified example of the
加熱部34は、流体を加熱する加熱装置を有する。加熱装置では、抵抗加熱、赤外線加熱、マイクロ波加熱、誘電加熱の方法により、焼灼に適した温度に流体を加熱することができる。加熱部34は、流体を第1バルーン21内に供給する流体供給部31に接続され、流体供給部31は、第1内腔11を介して加熱された流体を第1バルーン21の内部に供給し、第1バルーン21の内部から流体を排出するポンプを有していてもよい。
The
図4に示すように、シャフト10は、第1バルーン21内に連通している第1内腔11および第2内腔12を有し、さらに、シャフト10の近位側またはシャフト10よりも近位側に配置され、第1内腔11および第2内腔12に接続されている加熱部34と、を有することが好ましい。このように複数の内腔によって加熱部34と第1バルーン21を接続することにより、第1バルーン21内に供給される流体を循環させることができ、加熱を効率よく行うことができる。図4において、シャフト10の遠位側の周壁には、第2内腔12と連通している第2側孔17が形成されている。第2側孔17は、第1バルーン21の非固定部21cの位置であって第2バルーン22の近位固定部22bの近位端よりも近位側に配置されている。例えば、第1内腔11を第1バルーン21への流体の供給路に、第2内腔12を第1バルーン21からの流体の排出路に使用することができる。第1バルーン21内において、第1内腔11に連通する第1側孔16と第2内腔12に連通する第2側孔17は、第1側孔16が第2側孔17よりも遠位側に配置されていてもよく、近位側に配置されていてもよく、遠近方向において同じ位置であってもよい。
As shown in FIG. 4, the
シャフト10は、第2バルーン22内に連通している第3内腔13を有し、さらに、シャフト10の近位側またはシャフト10よりも近位側に配置され、第3内腔13と接続されている循環部35を有することが好ましい。これにより、第2バルーン22内の流体を冷却することができるため、複合バルーン20の位置固定部20aの温度上昇を抑えることができる。
The
循環部35は、流体を冷却する冷却装置を有する。冷却装置では、空気や炭酸ガス等を用いた気体冷却、ヒートパイプ等を用いた相変化冷却、絶縁油等を用いた液体冷却等の方法により、体温と同等の温度(例えば35度〜42度)になるまで流体を冷却することができる。循環部35は、流体を第2バルーン22内に供給する流体供給部32に接続され、第3内腔13を介して冷却された流体を第2バルーン22の内部に供給し、第2バルーン22の内部から流体を排出するポンプを有していてもよい。
The
シャフト10は、第2バルーン22内に連通している第3内腔13および第4内腔14を有し、さらに、シャフト10の近位側またはシャフト10よりも近位側に配置され、第3内腔13および第4内腔14に接続されている循環部35と、を有することが好ましい。このように複数の内腔によって循環部35と第2バルーン22を接続することにより、第2バルーン22内に供給される流体を循環させることができ、冷却を効率よく行うことができる。図4において、シャフト10の遠位側の周壁には、第4内腔14と連通している第4側孔19が形成されている。第4側孔19は、第2バルーン22の非固定部22cの位置に配置されている。例えば、第3内腔13を第2バルーン22への流体の供給路に、第4内腔14を、第2バルーン22からの流体の排出路に使用することができる。第2バルーン22内において、第3内腔13に連通する第3側孔18と第4内腔14に連通する第4側孔19は、第3側孔18が第4側孔19よりも遠位側に配置されていてもよく、近位側に配置されていてもよく、遠近方向において同じ位置であってもよい。
The
遠近方向におけるバルーンの位置を確認するために、図1に示すようにシャフト10には一または複数の放射線不透過マーカー40、41、42(以下、単にマーカーと称することがある)が設けられていることが好ましい。マーカーの形状は、筒状が好ましく、円筒状、多角筒状、筒に切れ込みが入った断面C字状の形状、線材を巻回したコイル形状等が挙げられる。
As shown in FIG. 1, the
マーカーは、例えば、鉛、バリウム、ヨウ素、タングステン、金、白金、イリジウム、ステンレス、チタン、コバルトクロム合金等のX線不透過材料から構成されていることが好ましい。 The marker is preferably composed of, for example, an X-ray opaque material such as lead, barium, iodine, tungsten, gold, platinum, iridium, stainless steel, titanium, and cobalt-chromium alloy.
シャフト10上の第2バルーン22の非固定部22cの近位端部の位置にマーカー40が設けられていることが好ましい。これにより、肺静脈50内への焼灼部20bの挿入状態を確認することができる。マーカー40は、第2バルーン22の近位固定部22bおよび非固定部22cと重なって配置されていてもよい。
It is preferable that the
シャフト10上の第2バルーン22の非固定部22cの遠位端部の位置にマーカー41が設けられていることが好ましい。これにより、肺静脈50内への第1区間25の遠位端部の挿入状態を確認することができる。マーカー41は、第2バルーン22の遠位固定部22aおよび非固定部22cと重なって配置されていてもよい。
It is preferable that the
図示していないが、シャフト10上の第1区間25の近位端部の位置にマーカーが設けられていることが好ましい。マーカーは、第1バルーン21および第2バルーン22の拡張時のシャフト10上の第1区間25の近位端部に合わせて配置することがより好ましい。これにより、肺静脈50内への第1区間25の近位端部の挿入状態を確認することができる。
Although not shown, it is preferable that a marker is provided at the position of the proximal end of the
シャフト10上の第1バルーン21の非固定部21cの近位端部の位置にマーカー42が設けられていることが好ましい。これにより、肺静脈50内への焼灼部20bの挿入状態を確認することができる。マーカー42は、第1バルーン21の近位固定部21bおよび非固定部21cと重なって配置されていてもよい。
It is preferable that the
バルーンの内部の流体温度の検知、または焼灼対象組織の温度の推定のために、シャフト10には温度検知部が設けられていることが好ましい。温度検知部としては、熱電対や測温素子等の温度センサを用いることができる。温度検知部は、シャフト10の外周面に取り付けられていてもよく、シャフト10の周壁に埋設されていてもよく、あるいは加熱器(加熱用電極)に埋設されていてもよい。温度検知部は1または複数設けることができる。
It is preferable that the
図1に示すように、シャフト10上の第2バルーン22の非固定部22cの近位端より近位側であって、第1バルーン21の非固定部21cの近位端より遠位側の位置に温度検知部46が設けられていることが好ましい。これにより、第1バルーン21の内部の流体温度の検知や、第1区間25よりも近位側の第1バルーン21の外表面の温度の推定を行うことができる。第1バルーン21側に設けられた温度検知部46により、焼灼時の温度制御を行うことができる。例えば、温度検知部46と加熱器33または加熱部34と接続された制御部により、温度検知部46により検知された温度が所定値に達した場合に、加熱器33または加熱部34による加熱を停止する制御を行うことができる。
As shown in FIG. 1, it is proximal to the proximal end of the
図1に示すように、シャフト10上の第2バルーン22の非固定部22cの位置に温度検知部45が設けられていることが好ましい。これにより、第2バルーン22の内部の温度検知と、第1区間25における第1バルーン21の外表面の温度の推定を行うことができる。例えば、第2バルーン22側に設けられた温度検知部45により検知された温度が所定値に達した場合に、第1バルーンの加熱に関する警告を発する構成とすることができる。
As shown in FIG. 1, it is preferable that the
図示していないが、カテーテル1には、第1バルーン21の内部の流体に振動を付与するための振動発生部が設けられていてもよい。振動発生部は、第1バルーン21の内部に連通するように接続されている。振動発生部によって第1バルーン21の内部の流体を振動により撹拌することができるため、焼灼用の第1バルーン21の内部の流体の温度を均一にすることができる。振動発生部としては、例えば超音波振動装置を用いることができる。
Although not shown, the
図2に示すように、第1区間25における第1バルーン21と第2バルーン22の固定部の近位端が、第1バルーン21と第2バルーン22の共通外接線Lよりも径方向の内方に配置されていることが好ましい。これにより、第1区間25の近位端に、複合バルーン20の外径が急激に大きくなっている肩部28を形成することができる。第1区間25の近位端よりも遠位側を肺静脈50内に挿入したときに肩部28が肺静脈開口部51に突き当たるため、肺静脈50内への焼灼用の第1バルーン21の過挿入を防ぐことができる。なお、上記共通外接線Lは、第2バルーン22のうち第1区間25の部分と、第1バルーン21のうち第1区間25よりも近位側に配置されている部分に接する線である。
As shown in FIG. 2, the proximal ends of the fixed portions of the
図5では、変形例として、第1バルーン21の非固定部21cと第2バルーン22の非固定部22cがそれぞれ長球状に形成されたカテーテル1が示されている。図5に示すように、第1区間25における第1バルーン21と第2バルーン22の固定部の近位端が、第1バルーン21と第2バルーン22の共通外接線L上に配置されていてもよい。これにより、第1区間25を短く形成することができるため、肺静脈50の内壁52へのバルーンの過度な当接を抑えることができる。また、肺静脈50への挿入深さに応じて焼灼部20bを変形させることができるため、様々な患者に対して適用可能なカテーテル1を得ることができる。
In FIG. 5, as a modified example, the
図示していないが、第2バルーン22の外周には径方向の外方に突出している突出部が設けられていてもよい。これにより、第1区間25が肺静脈50の内壁52に食い込みやすくなり、第1区間25を固定しやすくなる。第1区間25を体内に強固に固定するためには、第2バルーン22には突出部が複数設けられていることが好ましい。その場合、突出部は、第2バルーン22の周方向に複数並んで配置されていることが好ましい。突出部は中実であることが好ましく、また線条であることが好ましい。突出部は遠近方向や周方向に延在していてもよく、シャフト10の遠近方向を回転中心とするらせん状に延在していてもよい。第1区間25を肺静脈50の内壁52に食い込みやすくするためには、第2バルーン22の遠近方向と垂直な断面において、突出部は径方向の外方に向かって幅狭に形成されていることが好ましい。
Although not shown, the outer periphery of the
図6に示すように、さらに、第1バルーン21内に第3バルーン23が設けられており、第3バルーン23は、シャフト10に固定されている遠位固定部23aと、遠位固定部23aよりも近位側でシャフト10に固定されている近位固定部23bと、遠位固定部23aと近位固定部23bの間に配置されており、シャフト10に固定されていない非固定部23cと、を有し、第3バルーン23の非固定部23cの遠位端は、第2バルーン22の非固定部22cの近位端よりも近位側に配置されていることが好ましい。第3バルーン23を設けることにより、焼灼に用いる第1バルーン21の内部に供給する流体量を低減することができる。
As shown in FIG. 6, a
図示していないが、シャフト10は、第3バルーン23内に連通している第5内腔を有していることが好ましい。その場合、シャフト10は、周壁に形成されており第5内腔と連通している第5側孔を有していることが好ましい。その場合、第1バルーン21のシャフト10への固定の前に、第5側孔が第3バルーンの非固定部に配置されるように第3バルーン23の遠近方向の両端部をシャフト10に固定することが好ましい。シャフト10には、第5内腔の他に、第3バルーン23内に連通している第6内腔が設けられていてもよい。このように複数の内腔を流路として用いることにより、第3バルーン23内に供給される流体を循環させることができ、加熱または冷却を効率よく行うことができる。第5内腔と第6内腔の少なくともいずれか一方の近位側には、第3バルーン23の内部に流体を供給するための流体供給器、加熱部または循環部が設けられる。
Although not shown, the
第3バルーン23の遠位固定部23aの遠位端は、第2バルーン22の近位固定部22bの近位端よりも近位側に配置されていてもよく、遠位側に配置されていてもよい。このように第3バルーン23の遠位固定部23aの位置を設定することにより、複合バルーン20の遠近方向の長さを調整することができる。
The distal end of the
第3バルーン23の近位固定部23bの配置は、第2バルーン22の近位固定部22bの配置の説明を参照することができる。また、第3バルーン23に関して、バルーン内部に供給される流体、バルーン形状や膜厚は第1バルーン21および第2バルーン22の説明を参照することができる。
For the arrangement of the proximal fixing portion 23b of the
図6に示すように、シャフト10上の第3バルーン23の遠位端部の位置にマーカー43が設けられていることが好ましい。これにより、肺静脈50内への焼灼部20bの挿入状態を確認することができる。また、シャフト10上の第3バルーン23の近位端部の位置にマーカー44が設けられていることが好ましい。これにより、体内での第3バルーン23の位置を確認することができる。
As shown in FIG. 6, it is preferable that the
図6に示すように、シャフト10上の第3バルーン23の非固定部23cの位置に温度検知部47が設けられていることが好ましい。これにより、第3バルーン23の内部の温度検知を行うことができる。
As shown in FIG. 6, it is preferable that the
図7では、変形例として、第2バルーン22の外側面上に断熱層29をさらに備えたカテーテル1が示されている。図7に示すように、第2バルーン22の外側面上に断熱層29をさらに備え、断熱層29は、第1区間25の近位端から第2バルーン22の非固定部22cの近位端までの第3区間27に少なくとも配置されており、断熱層29は、第1バルーン21と第2バルーン22の少なくともいずれか一方の材料の熱伝導率よりも低い熱伝導率を有する材料、または第1バルーン21と第2バルーン22の少なくともいずれか一方の材料の比熱容量よりも大きい比熱容量を有する材料を含むことが好ましい。第1バルーン21内に焼灼用の高温の流体を供給しても、断熱層29で熱の反射または吸収がなされるため、第2バルーン22内の流体の温度上昇を防ぐことができ、焼灼を希望する部位以外の部位、例えば肺静脈の内壁の焼灼を防ぐことができる。
In FIG. 7, as a modification, a
断熱層29としては、断熱シートや断熱フィルムが挙げられる。断熱層29の材料としては、バルーンに用いる樹脂と同様の樹脂を用いることができる。第2バルーン22を構成する材料と、断熱層29を構成する樹脂とは、同一であってもよく、異なっていてもよい。
Examples of the
例えば、断熱層29は、母材と、該母材内に存在し、前記母材よりも比熱容量が大きいまたは熱伝導率が小さい気泡またはフィラーと、を含んでいてもよい。これにより、第1バルーン内に焼灼用の高温の流体を供給しても断熱層内の気泡またはフィラーにより熱の反射または吸収がなされるため、第1バルーンからの熱が第2バルーンの遠位側に伝わりにくくなる。したがって、焼灼を希望する部位以外の部位、例えば肺静脈の内壁まで焼灼してしまうことを防ぐことができる。
For example, the
断熱効果を高めるためには、気泡またはフィラーは、母材内に分散していることが好ましい。中でも、断熱層29は、海島構造を備え、母材が海部分、気泡またはフィラーが島部分であることが好ましい。断熱層29がこのような構造を有していることにより、第1バルーン21と第2バルーン22の間の断熱効果がより一層高められる。
In order to enhance the heat insulating effect, the bubbles or fillers are preferably dispersed in the base metal. Above all, it is preferable that the
母材を構成する材料としては樹脂を用いることができ、具体的にはポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリイミド系樹脂、フッ素系樹脂、塩化ビニル系樹脂、シリコーン系樹脂、天然ゴム、合成ゴム等が挙げられる。 A resin can be used as the material constituting the base material, and specifically, a polyamide resin, a polyester resin, a polyurethane resin, a polyolefin resin, a polyimide resin, a fluorine resin, a vinyl chloride resin, and a silicone resin. Examples thereof include resin, natural rubber, and synthetic rubber.
断熱効果をより一層高めるためには、母材が第1バルーン21と第2バルーン22の少なくともいずれか一方の材料の熱伝導率よりも低い熱伝導率を有する材料、または第1バルーン21と第2バルーン22の少なくともいずれか一方の材料の比熱容量よりも大きい比熱容量を有する材料を含むことが好ましい。
In order to further enhance the heat insulating effect, the base material has a thermal conductivity lower than the thermal conductivity of at least one of the
断熱層29内に気泡が存在している場合、断熱性に優れていることから、断熱層29は、独立気泡構造を有していることが好ましい。気泡に含まれる気体の種類は特に限定されず、例えば、空気や窒素を用いることができる。
When bubbles are present in the
フィラーの形状は特に限定されないが、球状等の粒子状、針状、繊維状、または板状であってもよい。フィラーは、中実形状でも中空形状でもよいが、軽量でかつ高い断熱効果を得るためには中空形状であることが好ましい。フィラーを構成する材料は特に限定されず、有機材料でも無機材料でもよく、有機−無機複合材料でもよい。有機材料としては、例えば、フェノール、エポキシ、尿素等の熱硬化性樹脂、ポリエステル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリメタクリレート等の熱可塑性樹脂が挙げられる。また、無機材料としては、シラス、パーライト、ガラス、シリカ、アルミナ、ジルコニア、カーボン等が挙げられる。中でも、生体適合性、軽量性、第2バルーン22の膨張に対する靱性の観点からは、フィラーは樹脂粒子であることが好ましい。
The shape of the filler is not particularly limited, but may be spherical or other particle-like, needle-like, fibrous, or plate-like. The filler may have a solid shape or a hollow shape, but is preferably a hollow shape in order to obtain a lightweight and high heat insulating effect. The material constituting the filler is not particularly limited, and may be an organic material, an inorganic material, or an organic-inorganic composite material. Examples of the organic material include thermosetting resins such as phenol, epoxy and urea, and thermoplastic resins such as polyester, polyvinylidene chloride, polystyrene and polymethacrylate. Examples of the inorganic material include shirasu, pearlite, glass, silica, alumina, zirconia, carbon and the like. Above all, from the viewpoint of biocompatibility, light weight, and toughness against expansion of the
断熱層29は、第2バルーン22の周方向全体を覆うように配置されていることが好ましい。これにより、断熱効果が高められ、第2バルーン22内の流体の温度上昇をより一層防ぐことができる。
The
図8は、図7の変形例を示す断面図を表している。図8に示すように、断熱層29は、第1区間25まで延在しており、断熱層29の遠位端部は、第1バルーン21と第2バルーン22の間に配置されていることが好ましい。これにより、第1バルーン21からの熱が第2バルーン22の遠位側に伝わりにくくなるため、焼灼を希望する部位以外の部位、例えば肺静脈の内壁まで焼灼してしまうことを防ぐことができる。
FIG. 8 shows a cross-sectional view showing a modification of FIG. 7. As shown in FIG. 8, the
断熱層29の遠位端は、第2バルーン22の非固定部22cの遠近方向の中央位置よりも遠位側に配置されていてもよく、近位側に配置されていてもよいが、第2バルーン22の遠位側への伝熱を防ぐためには、遠位側に配置されていることが好ましい。
The distal end of the
断熱層29の近位端は、第2バルーン22の非固定部22cの近位端よりも近位側に配置されていることが好ましい。これにより、断熱層29を遠近方向の広範囲に設けることができるため、断熱効果を高めることができる。
The proximal end of the
断熱層29の厚さは、第2バルーン22の膜厚と同じか、これよりも薄いことが好ましい。このように断熱層29の厚さを設定することにより、位置固定部20aの外径が過度に大きくなることを防ぐことができる。
The thickness of the
図9では、変形例として、第2バルーン22の表面にペルチェ素子30をさらに備えたカテーテル1が示されている。図9に示すように、第1区間25の近位端から第2バルーン22の非固定部22cの近位端までの第3区間27において、第2バルーン22の表面にペルチェ素子30を備え、ペルチェ素子30は、放熱面と該放熱面と反対側の吸熱面を有し、吸熱面が、第2バルーン22側に存在していることが好ましい。これにより、第2バルーン22の熱を第1バルーン21側に放熱することができるため、第2バルーン22内の流体の温度上昇を防ぐことができる。
In FIG. 9, as a modification, a
ペルチェ素子30は、第3区間27の少なくとも一部に配置されていることが好ましく、第3区間27全体に配置されていることがより好ましい。
The
ペルチェ素子30は、1または複数設けることができる。第2バルーン22内の流体を効率よく冷却するためには、カテーテル1は複数のペルチェ素子30を備えることが好ましく、複数のペルチェ素子30は、シャフト10の周方向に並んで配置されていることがより好ましい。また、ペルチェ素子30は、遠近方向に沿って並んで配置されていてもよい。
One or more
ペルチェ素子30は、第2バルーン22の外側面上に配置されていてもよく、第2バルーン22の内側面上に配置されていてもよい。また、ペルチェ素子30は、第2バルーン22の外側面と内側面にそれぞれ配置されていてもよい。
The
断熱層29やペルチェ素子30は、溶着または接着剤等による接着で第2バルーン22の表面に固定することができる。
The
図10では、さらなる変形例として、第2バルーン22に断熱層29とペルチェ素子30の両方をさらに備えたカテーテル1が示されている。図10に示すように、第2バルーン22の外側面上に断熱層29をさらに備え、断熱層29は、第1区間25の近位端から第2バルーン22の非固定部22cの近位端までの第3区間27に少なくとも配置されており、断熱層29は、第1バルーン21と第2バルーン22の少なくともいずれか一方の材料の熱伝導率よりも低い熱伝導率を有する材料、または第1バルーン21と第2バルーン22の少なくともいずれか一方の材料の比熱容量よりも大きい比熱容量を有する材料を含み、ペルチェ素子30は、断熱層29上または断熱層29内に配置されていることが好ましい。これにより、断熱層29による断熱とペルチェ素子30による冷却の相乗効果により、第2バルーン22内の流体の冷却をより一層効率よく行うことができる。
In FIG. 10, as a further modification, the
上記バルーンカテーテル1の作動方法は、第2バルーン22を拡張する工程と、第2バルーン22を拡張する工程の間、もしくは拡張する工程を完了させた後に、第1バルーン21を拡張する工程を有している。第2バルーン22を拡張させることにより、剛性が高い第1区間25が肺静脈50の内壁52と接触することによりカテーテル1の位置を固定することができる。第2バルーン22を拡張する工程の間、もしくは拡張する工程を完了させた後に、第1バルーン21を拡張させることによって、第1区間25よりも近位側を肺静脈開口部51に当接させることができ、肺静脈開口部51を焼灼することができる。このため、焼灼に際し、第1バルーン21を肺静脈開口部51に密着させるために術者がカテーテル1を押し込んだとしても、肺静脈50内への焼灼用の第1バルーン21の過挿入を防ぐことができる。第1バルーン21の拡張を開始するタイミングは、第2バルーン22の拡張を完了した後でもよく、第2バルーン22の拡張途中であってもよい。特に、第1区間25が肺静脈50の内壁52と接触した後に、第1バルーン21の拡張を開始することが好ましい。例えば、第2バルーン22を拡張して肺静脈50内に固定した後に、第1バルーン21を拡張させて心筋を焼灼することができる。また、第2バルーン22と第1バルーン21を少し拡張させ、両者の位置をX線透視下で確認しながら、第2バルーン22を拡張しきって固定した後に、第1バルーン21を拡張させるという方法などがある。最初に拡張するバルーンは、第1バルーン21であっても、第2バルーン22であってもよい。
The method of operating the
第1バルーン21の拡張圧は、バルーン膜の物性にも依存するが、バルーン膜の物性が、第1バルーン21と第2バルーン22とで同一の場合、第2バルーン22の拡張圧よりも小さいことが好ましい。これにより、第1区間25の剛性が高まることにより肺静脈50内へのカテーテル1の位置固定をしやすくしつつ、第1区間25よりも近位側は柔軟に形成されているため第1バルーン21を肺静脈開口部51に密着させやすくなる。
The expansion pressure of the
カテーテル1が、第3バルーン23を有している場合、第2バルーン22の拡張後、第1バルーン21の拡張前に第3バルーン23を拡張させる工程を有していることが好ましい。これにより、焼灼に用いる第1バルーン21の内部に供給する流体量を低減することができる。
When the
1:バルーンカテーテル
10:シャフト
11:第1内腔
12:第2内腔
13:第3内腔
14:第4内腔
16:第1側孔
17:第2側孔
18:第3側孔
19:第4側孔
20:複合バルーン
20a:位置固定部
20b:焼灼部
21:第1バルーン
21a:遠位固定部
21b:近位固定部
21c:非固定部
22:第2バルーン
22a:遠位固定部
22b:近位固定部
22c:非固定部
23:第3バルーン
23a:遠位固定部
23b:近位固定部
23c:非固定部
25:第1区間
26:第2区間
27:第3区間
28:肩部
29:断熱層
30:ペルチェ素子
31、32:流体供給器
33:加熱器
34:加熱部
35:循環部
40、41、42、43、44:放射線不透過マーカー
45、46、47:温度検知部
48:把持部
50:肺静脈
51:肺静脈開口部
52:肺静脈の内壁
L:共通外接線
1: Balloon catheter 10: Shaft 11: First lumen 12: Second lumen 13: Third lumen 14: Fourth lumen 16: First side hole 17: Second side hole 18: Third side hole 19 : 4th side hole 20:
Claims (15)
前記シャフトの遠位側に設けられている第1バルーンと、
前記第1バルーン内に設けられている第2バルーンと、を有し、
前記第1バルーンと前記第2バルーンは、それぞれ前記シャフトの遠位側に固定されている遠位固定部と、前記遠位固定部よりも近位側で前記シャフトに固定されている近位固定部と、前記遠位固定部と前記近位固定部の間に配置されており、前記シャフトに固定されていない非固定部と、を有し、
前記第2バルーンの前記非固定部の遠位端から、前記第2バルーンの前記非固定部の近位端よりも遠位側の所定位置までの第1区間において、前記第1バルーンと前記第2バルーンが互いに固定されており、
前記第1区間において、前記第1バルーンの内側面の少なくとも一部が前記第2バルーンの外側面に当接しているバルーンカテーテル。 The shaft extending in the perspective direction and
A first balloon provided on the distal side of the shaft and
It has a second balloon provided in the first balloon, and has.
The first balloon and the second balloon are a distal fixing portion fixed to the distal side of the shaft and a proximal fixing portion fixed to the shaft proximal to the distal fixing portion, respectively. It has a portion and a non-fixed portion that is disposed between the distal fixed portion and the proximal fixed portion and is not fixed to the shaft.
In the first section from the distal end of the non-fixed portion of the second balloon to a predetermined position on the distal side of the proximal end of the non-fixed portion of the second balloon, the first balloon and the first balloon. 2 balloons are fixed to each other
A balloon catheter in which at least a part of the inner surface of the first balloon is in contact with the outer surface of the second balloon in the first section.
前記断熱層は、前記第1区間の近位端から前記第2バルーンの前記非固定部の近位端までの第3区間に少なくとも配置されており、
前記断熱層は、前記第1バルーンと前記第2バルーンの少なくともいずれか一方の材料の熱伝導率よりも低い熱伝導率を有する材料、または前記第1バルーンと前記第2バルーンの少なくともいずれか一方の材料の比熱容量よりも大きい比熱容量を有する材料を含む請求項1に記載のバルーンカテーテル。 An insulating layer is further provided on the outer surface of the second balloon.
The heat insulating layer is arranged at least in a third section from the proximal end of the first section to the proximal end of the non-fixed portion of the second balloon.
The heat insulating layer is a material having a thermal conductivity lower than the thermal conductivity of at least one of the first balloon and the second balloon, or at least one of the first balloon and the second balloon. The balloon catheter according to claim 1, further comprising a material having a specific heat capacity larger than the specific heat capacity of the material.
前記断熱層の遠位端部は、前記第1バルーンと前記第2バルーンの間に配置されている請求項2に記載のバルーンカテーテル。 The heat insulating layer extends to the first section and extends to the first section.
The balloon catheter according to claim 2, wherein the distal end of the heat insulating layer is arranged between the first balloon and the second balloon.
前記第2バルーンの表面にペルチェ素子を備え、
前記ペルチェ素子は、放熱面と該放熱面と反対側の吸熱面を有し、前記吸熱面が、前記第2バルーン側に存在している請求項1〜3のいずれか一項に記載のバルーンカテーテル。 In the third section from the proximal end of the first section to the proximal end of the non-fixed portion of the second balloon.
A Peltier element is provided on the surface of the second balloon.
The balloon according to any one of claims 1 to 3, wherein the Peltier element has a heat radiating surface and an endothermic surface opposite to the heat radiating surface, and the endothermic surface exists on the second balloon side. catheter.
前記断熱層は、前記第1区間の近位端から前記第2バルーンの非固定部の近位端までの第3区間に少なくとも配置されており、
前記断熱層は、前記第1バルーンと前記第2バルーンの少なくともいずれか一方の材料の熱伝導率よりも低い熱伝導率を有する材料、または前記第1バルーンと前記第2バルーンの少なくともいずれか一方の材料の比熱容量よりも大きい比熱容量を有する材料を含み、
前記ペルチェ素子は、前記断熱層上または前記断熱層内に配置されている請求項4に記載のバルーンカテーテル。 An insulating layer is further provided on the outer surface of the second balloon.
The heat insulating layer is arranged at least in a third section from the proximal end of the first section to the proximal end of the non-fixed portion of the second balloon.
The heat insulating layer is a material having a thermal conductivity lower than the thermal conductivity of at least one of the first balloon and the second balloon, or at least one of the first balloon and the second balloon. Contains materials that have a specific heat capacity greater than the specific heat capacity of the material in
The balloon catheter according to claim 4, wherein the Peltier element is arranged on the heat insulating layer or in the heat insulating layer.
さらに、前記シャフトの近位側または前記シャフトよりも近位側に配置され、前記第3内腔および前記第4内腔に接続されている循環部と、を有する請求項1〜5のいずれか一項に記載のバルーンカテーテル。 The shaft has a third and fourth lumens communicating within the second balloon.
Further, any of claims 1 to 5, further comprising a circulation portion located proximal to the shaft or proximal to the shaft and connected to the third lumen and the fourth lumen. The balloon catheter according to paragraph 1.
前記第2バルーンを拡張する工程と、前記第2バルーンを拡張する工程の間、もしくは拡張する工程を完了させた後に、前記第1バルーンを拡張する工程を有する方法。 The method for operating the balloon catheter according to any one of claims 1 to 14.
A method having a step of expanding the first balloon between the step of expanding the second balloon and the step of expanding the second balloon, or after completing the step of expanding the balloon.
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WO2022178032A1 (en) * | 2021-02-17 | 2022-08-25 | Northwestern University | System and method for esophageal hydrometry |
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