JP2003024447A - 生物の体内に挿入可能な測定装置 - Google Patents
生物の体内に挿入可能な測定装置Info
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Abstract
た同軸状の導電性ガイドワイヤを提供すること。 【解決手段】基端及び末端と、内壁を有する中央管腔と
を備える細長い可撓性の部材20を備える、生物の体内
に挿入可能な測定装置において、中央管腔はコア22に
て充填され、コアと内壁との間に絶縁材料21が提供さ
れている。コア22は導電性材料で出来ており、その全
長に亙って実質的に一定の直径を有する。電気センサが
細長い可撓性の部材の末端に取り付けられ且つコア22
に電気的に接続されている。
Description
サを励起させ且つ信号を伝達するために必用とされる少
なくとも2つの電気リード線すなわち導線が存在し、該
リード線が基端と末端との間にてガイドワイヤーの長さ
に沿って伸びる、ガイドワイヤー/センサ組立体に関す
る。特に、本発明は、電気センサが設けられた、同軸状
の導電性ガイドワイヤーに関する。
テーテルの末端領域内に極小型センサが配置された、多
くの装置及び適用例が開示され且つ特許されている。か
かるセンサは、圧力、温度、流れを測定し、又は、例え
ば、pH、O2、CO2等のような、生物の幾つかの特徴
を生体内で検出するというような、色々な目的に使用す
ることができる。
に励起させ、また、その応答を電気信号として患者の外
部に伝送して戻すことが必要とされる。一部の適用例
は、光ファイバの信号伝送機能を有する光センサを使用
するものであるが、これらは、本発明の範囲外である。
何らかの手段が必要とされ、最も一般的には、ガイドワ
イヤー内部に極細の電気リード線が設けられており、そ
のガイドワイヤー自体はスチール製であることがしばし
ばである管(外径が0.35mm程度)の形態にて提供
される。管状のガイドワイヤーの曲げ強度を向上させる
べく管内にコアワイヤーが配置されている。管腔壁とコ
アワイヤーとの間の空間内に上述した電気リード線が配
置されている。
かの短所がある。この設計は、管腔内壁とコアワイヤー
との間の空間内でコアワイヤーの周縁にて電気リード線
を均一に配分することが実質的に不可能であるため、組
立体を対称に回転可能なものにしない。リード線の非対
称の形態は、異なる曲げ方向に向けて異なる曲げ性質を
生じさせる。
た、製造中の操作(例えば、はんだ付け)により被覆が
損傷し且つ短絡する可能性がある、基端領域及び末端領
域内の接触点にて、管腔内に現れる摩擦力のため、極細
のリード線は(絶縁層にて被覆されていても)損傷され
る。
法が極めて小さいため、組み立てが極めて複雑である。
別個の構成部品を使用してガイドワイヤーの基端の電気
接点が形成されるが、このことは、組み立てを複雑にす
る。
許第0925803号に開示されたガイドワイヤーは、
層の間に絶縁層が設けられた導電性材料の同心状層の形
態にて電気リード線を提供することにより、対称性に関
する問題を解決しようと試みている。この装置は1つの
改良ではあるが、幾つかの短所がある。すなわち、同心
状層が破断し且つ短絡する虞れがある。別の可能な問題
点は、極薄の絶縁層内に「ピンホール」が存在し、この
ことは、短絡を生じる虞れがあることを意味する。
に鑑みて、本発明の目的は、従来技術のセンサ/ガイド
ワイヤー組立体の設計の短所を解決するガイドワイヤー
の設計を提供することである。
記載の装置により達成される。これにより、基端及び末
端と、内壁を有する中央管腔とを備える細長い可撓性の
部材であって、上記管腔を充填するコアと、上記コアと
上記内壁との間に設けられた絶縁材料とを備える上記細
長い可撓性の部材と、上記コアが導電性材料で出来てお
り且つその全長に亙って実質的に一定の直径を有し、上
記細長い可撓性の部材の末端に取り付けられて、前記コ
アに電気的に接続される電気センサを備える、生物の体
内に挿入可能な測定装置が提供される。
する同軸状ワイヤーからガイドワイヤーを形成すること
により、製造コストが安価となり且つ装置の全体の製造
がより容易となる。
この場合、ワイヤーを個々に形成しなければならない従
来技術の装置と相違して長いワイヤーを形成することが
できる。
なり、このことは、外科医が装置を使用するとき、装置
の操作を容易にする点にて極めて有益なことである。更
に、この構造体は短絡の問題を起こす可能性がある「ピ
ンホール」を発生させる傾向が遥かに少ない。
をより詳細に説明する。図1には、欧州特許第0925
803号による従来技術のガイドワイヤーの長手方向断
面図が図示されている。該ガイドワイヤーは、導電性材
料から成る複数の同心状層4、6、8が設けられたコア
ワイヤー2を備えている。導電層の間には、絶縁層1
0、12、14がある。本発明の背景部分の説明にて記
載した欠点に加えて、製造方法は、複雑な押出し成形処
理又は色々な層を連続的に堆積させることを含む処理の
何れかのため、かなり複雑である。
ている。図2は、例えば、ステンレス鋼又は超弾性金属
(例えば、ニチノール(Nitinol)(登録商標
名))のような導電性材料で出来た薄い肉厚の管24の
管腔内に配置された、例えば、ステンレス鋼又は超弾性
材料(例えば、ニチノール(登録商標名))のような導
電性材料から成る中央コア22を有するガイドワイヤー
20であって、コア22と管24との間に絶縁層21が
存在するガイドワイヤーの断面図を示す。コア//絶縁
体/管のこの構造体は、押出し成形法により又は管を中
心線の上にて収縮させることにより、適宜に製造するこ
とができる。このように、コアは管内に緊密な貫入状態
に配置される。管24の断面は、さもなければ、短絡を
生じる可能性がある血液又はその他の流体からワイヤー
を保護し得るように絶縁層23にて覆うことが好まし
い。外表面層23用に本発明と共に使用可能である絶縁
材料は、例えば、その幾つかを挙げれば、「テフロン
(Teflon)(登録商標)」、ポリイミド又はパリ
レン(Parylene)(登録商標)のような多数の
ポリマー材料から選ぶことができる。また、例えば、ア
ルミナ又は窒化ケイ素のようなセラミック型材料のその
色々な可能な形態にて使用することができる。しかし、
中間層21の場合、セラミック材料は不適当であり、上
述したものと同一型式のポリマー材料が使用可能であ
る。
り、以下の説明から明らかになる必要な構造細部を提供
し得るように外側層が縮小する箇所たる、末端を除い
て、細長い可撓性の部材の外径の50%以下、好ましく
はその25%以下であることが適当である。
製造方法を可能にする点にて、欧州特許第092580
3号よる従来技術の構造体に優る重要な有利な点であ
る。欧州特許第0925803号の構造体は個々に形成
しなければならない。このため、このように、本明細書
に記載した教示に従って同軸状ワイヤーを使用すること
により、製造時間は著しく短縮し且つ簡略化し、遥かに
経済的である。
目的のこの構造体のその他の重要な有利な点は、この構
造体が対称的に回転し、コアと管の相対的な寸法を制御
することにより、トルクが制御可能な点であり、最も重
要なことは、ガイドワイヤーへのセンサ要素の取り付け
が極めて簡単となる点であり、この点については、以下
に更に詳細に説明する。
て参照番号30で示したガイドワイヤーを形成する細長
い可撓性の部材の1つの実施の形態の概略図であるが、
その末端の特定の部品(保護コイル、センサ等)は図示
していない。ワイヤーの色々な部分は正確な縮尺では図
示せず、また、ワイヤーの全長は約3m等その他の長さ
も可能であるが、典型的に約1.80mである。図3に
図示するように、細長い可撓性の部材の直径は様々で、
末端にて末端領域におけるワイヤーの可撓性を向上させ
得るように縮径部分を有している。しかし、最末端部分
32は、上記センサに対する取り付け構造体を形成する
より厚い部分を備えており、この部分は、その基端領域
の上にワイヤーの公称直径に相応する厚さ(例えば、約
0.35mm)を有する。このより厚い部分は、センサ
要素に対する取り付け部分(図4に図示)を備えてい
る。上記センサに対する第一の接触面を形成し得るよう
にコアが露出する第一の部分に底面を有する、リセス部
を備える、この取り付け構造体は、我々の米国特許第
6,142,958号(その内容を参考として引用し本
明細書に含めてある)の教示に従った配置状態を形成す
る。
を詳細に示してあり、センサ取り付け部の頂面図(図4
a)及び一部が断面である側面図(図4b)である。そ
のA−A、B−B、B´−B´線断面図は図5a乃至図
5cに夫々示してある。
け部分32は、例えば、EDM切断又はレーザ切断のよ
うな適宜な機械加工により形成されたリセス部40を有
しており、このリセス部は極小型センサ44に対する上
記のセンサ取り付け部を形成する。これにより、リセス
部の底面は導電性材料の2つの領域を呈する。すなわ
ち、中央コア22(断面図で図示しない部分を破線で図
示)は露出され、絶縁材料21により管の主要材料から
分離された第一の接触面46を形成する。管の主要材料
は第二の接触面48を形成する。このように、図4bに
図示するように、2つの接点端子50、52(破線の円
で示したセンサクリップの底側部に配置されている)を
有するセンサクリップ44を適宜の接着又ははんだ付け
によりこれらの面に取り付けることができる。このよう
に、コア及び管により形成された2つのリード線内に励
起目的のため、電気エネルギを供給することができる。
励起電流の適宜な調節技術により信号を伝送するため同
一のリード線を使用することができる。
0は、センサクリップ44の感応部分が配置される箇所
たる領域内により深い部分54を有しており、このた
め、クリップの感応部分はより深いリセス部54の上方
を伸びており、このことは、図4bに図示されている。
このことは、我々の米国特許第6,1125,986号
(その内容を参考として引用し本明細書に含めてある)
の教示に従うものであり、曲げに伴う人為的欠点を減少
させ又は解消さえもする。
2を貫通している。1つの代替的な設計において、より
深いリセス部は図4bに破線56で示すように、より厚
い部分を貫通して伸びるようにすることができる。
取り付け部分32の直径は、ガイドワイヤーの公称直径
と同一の直径を有する。このため、コイルをワイヤー上
で摺動させることにより、コイル59を取り付けること
はできない。その代わり、コイルは、正確な位置、すな
わち、センサ取り付け部の基端側にてワイヤーに巻かな
ければならない。
面図が図示されている。これにより、センサクリップ4
4をそれぞれ接点端子50、52により2つの接点面4
6、48にそれぞれ取り付ける方法が明確に理解でき
る。
の代替的な方法は、電気リード線53を該外管に接着す
ることである。これにより、接点端子52は不要とな
る。図5bには、センサチップの「片持ち状」端部を明
確に示す図4bの線B−Bに沿った断面図が図示されて
いる。
セス部40を示す図4bの線B´−B´に沿った断面図
である。リセス部が体液にさらされるとき、コア22及
び外管の材料32の短絡を防止するため、リセス部の内
面は何らかの保護材料58で被覆しなければならない。
これには、シリコン等の材料を使用して流体が短絡する
可能性のある領域を最低限覆うようにすればよい。
において、コアはその周りを取り巻く管に比較して相対
的に小さい直径を有する。しかし、同軸状のガイドワイ
ヤー60はより太いコア62を有するように形成し、絶
縁層64を有するより細い外管66を図6aに図示する
ようにコアと管との間に設けることが可能である。この
場合にも、管66の外面に絶縁層63を付与することが
好ましい。
セス部68は、図6bにて理解し得るように、コア62
を亙って完全に貫通しない。このことは、リセス部68
の底面の全体及び壁の一部分を絶縁材料67で被覆する
ことを必要とする。このことは、また、取り付けられる
最末端の先端65が内側コア62と電気的に接触しない
ようにするため、コアの末端面69を保護することも必
要とする。先端65を固着する目的のため、センサ取り
付け部を形成する拡張部分に管61を提供することも便
宜である。この管は末端69を越えて僅かに伸びて、円
筒状のリセス部を形成し、先端65の基端をこのリセス
部内に挿入し、はんだ付け、接着又は収縮により固着す
ることができる。このように、この場合、センサ取り付
け部は線の公称直径よりも小さい直径を有する。このた
め、コイル59を取り付け部上で摺動させ、管61を取
り付け部上に配置する前に、はんだ付け又は接着により
固着することができる。
ガイドワイヤー組立体の設計は、ガイドワイヤー組立体
を外部装置に接続するため、基端の雄型コネクタを製造
する極めて簡単な方法を提供する。
断面図が図示されている。該ガイドワイヤーは、外管部
材72と、内側コア74とを備え、該コアと上記管との
間に絶縁層75が配置されている。
形成するため、絶縁層75(この実施の形態は図7aに
図示)又は内側コア74が露出される(図7b)深さま
で下方に絶縁層75を通じて、周縁のリセス部71が外
管72に形成されている。勿論、外管の末端80と基端
72との間に電気的な接続が何ら存在しないことが必須
である。次に、例えば、何らかのポリマー(テフロン
(Teflon)(登録商標)、ポリイミド又はパリレ
ン等)のような絶縁材料76又は例えば、アルミナ又は
窒化ケイ素のようなセラミック系材料の如き無機質材料
をその色々な可能な形態にてリセス部72を充填する。
部71の末端側における管の他の部分から電気的に絶縁
された、管の端部分(基端)80とコア74を短絡させ
得るように、同軸ワイヤー80の最末端部を導電性材料
の層78にて「蓋をする」。
け部を提供する1つの代替的な方法が図示されている。
該方法は、同軸状ワイヤー84の外径に相応する内径を
有する管部分82を提供することと、上記管部分82を
ワイヤー84の末端の上に配置することとを備えてい
る。これにより、管部分82の一部分は、末端に円筒状
のリセス部86を形成し得るようにワイヤー84の上方
で伸びる。このリセス部は、圧力嵌め及び(又は)はん
だ付けにより先端88を取り付けるために使用される。
例えば、内側コア92が露出されるような深さまで下方
にEDM切断又はレーザ切断する方法のような適宜な技
術によりリセス部90を提供する。露出した底面94
は、センサ要素(図示せず)に対する第一の接点面とし
て使用することができる。リセス部90の壁96は上記
センサに対する第二の接触面として使用することができ
る。
ガイドワイヤーの長手方向断面図である。
イヤーの第一の実施の形態の断面図である。
ヤーの概略図的な長手方向断面図である。
付けられたセンサを有する末端部分のより詳細な頂面図
である。4bは、図4aに図示した装置の長手方向への
断面図である。
る。5bは、4bの線B−Bに沿った断面図である。5
cは、4bの線B´−B´に沿った断面図である。
ガイドワイヤーの第二の実施の形態の断面図である。6
bは、第二の実施の形態によるセンサ及びガイドワイヤ
ー組立体、すなわち、センサ取り付け部を有する末端部
分と、その内部に取り付けられたセンサとの長手方向断
面図である。
側接点の第二の実施の形態の図である。
の更なる実施の形態の図である。
ドワイヤー 21 絶縁層/絶縁材料 22 中央コア 23 絶縁層 24 管 32 取り付け構造体/外管の材料/センサ取り付け部
分/ワイヤーの末端部分 40、68 リセス部 44 電気センサ
/センサクリップ 46 第一の接触面 48 第二の接触
面 50 接点端子 52 接点端子 53 電気リード線 56 破線 58、67 保護材料 59 コイル 60 同軸状のガイドワイヤー 61 管 62 内側コア 63 絶縁層 64 絶縁層 65 最末端の先
端 66 細い外管 67 絶縁材料 68 リセス部 69 コアの末端
面 70 ガイドワイヤーの基端 71 周縁リセス
部 72 外管の末端部分/外管部材 74 内側コア 75 絶縁層 76 絶縁材料 78 端部キャップ/導電性材料の層 80 外管の基端部分 82 同軸状ワイ
ヤーの管部分 84 ワイヤー 86 リセス部 88 先端 90 リセス部 92 内側コア 94 露出した底
面 96 リセス部の壁
Claims (15)
- 【請求項1】 生物の体内に挿入可能な測定装置におい
て、 基端及び末端と、内壁を有する中央管腔とを含む細長い
可撓性の部材(2、30)と、 前記管腔を充填するコア(22)と、 前記コアと前記内壁との間に設けられた絶縁材料(2
1)とを備え、 前記コア(22)は導電性材料で形成されると共に、そ
の全長に亙って実質的に一定の直径を有し、 前記細長い可撓性の部材の末端には電気センサ(44)
が取り付けられ、 前記電気センサ(44)は前記コア(22)に電気的に
接続される(52)ことを特徴とする測定装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の測定装置において、前
記細長い可撓性の部材は末端領域内に直径が異なる部分
を有し、前記コアは該末端領域を除いて、前記細長い可
撓性部材の外径の約50%以下、好ましくは25%以下
である、測定装置。 - 【請求項3】 請求項1又は2に記載の測定装置におい
て、前記コアは前記管に緊密状態で貫入された、測定装
置。 - 【請求項4】 請求項1、2又は3に記載の測定装置に
おいて、前記細長い可撓性の部材は、その末端に、前記
センサ(44)に対する取り付け構造体(32)を形成
するより厚い部分を備え、前記取り付け構造体は、底面
を有するリセス部(40)を備え、該底面の第一の部分
にて、コアが露出されて前記センサ(44)に対する第
一の接触面(46)を形成する、測定装置。 - 【請求項5】 請求項4に記載の測定装置において、前
記細長い可撓性の部材は導電性材料で形成され、前記細
長い可撓性の部材の導電性材料は前記底面の第二の部分
にて前記センサ(44)に対する第二の接触面(48)
を形成する、測定装置。 - 【請求項6】 請求項1、2又は3に記載の測定装置に
おいて、前記細長い可撓性の部材は、その末端に、前記
センサに対する取り付け構造体を備え、前記取り付け構
造体が、底面を有するリセス部を備え、該底面の第一の
部分にて、コアが露出されて前記センサに対する第一の
接触面を形成し、前記センサ取り付け部がワイヤーの公
称直径よりも小さい直径を有する、測定装置。 - 【請求項7】 請求項6に記載の測定装置において、前
記細長い可撓性の部材は導電性材料で形成され、前記細
長い可撓性の部材の導電性材料は前記底面の第二の部分
にて前記センサに対する第二の接触面を形成する、測定
装置。 - 【請求項8】 請求項1乃至7の何れかに記載の測定装
置において、前記細長い可撓性の部材は対称的に回転可
能である、測定装置。 - 【請求項9】 請求項1乃至8の何れかに記載の測定装
置において、コア(22)と管材料(32)との間の短
絡を防止し得るように前記リセス部(40、68)内に
保護材料(58、67)が設けられた、測定装置。 - 【請求項10】 請求項1乃至9の何れかに記載の測定
装置において、前記基端にコネクタを更に備え、絶縁層
(75)まで少なくとも下方に伸びる周縁リセス部(7
1)を外管に備え、前記外管の基端部分(80)及び末
端部分(72)と基端の端部キャップ(78)との間に
電気的接続部が存在せず、前記コア(74)及び前記管
の基端部分(80)を短絡させることを保証し得るよう
に前記リセス部に絶縁材料(76)が充填された、測定
装置。 - 【請求項11】 ガイドワイヤー及びセンサ組立体にお
いて、 内側管腔を有する管と、該管腔を緊密な貫入状態で完全
に充填するコアとを備える細長い可撓性の部材であっ
て、前記コアが該細長い可撓性部材の全長に亙って実質
的に一定の直径を有する前記細長い可撓性の部材を備
え、前記管及び前記コアは導電性材料で形成され、該コ
アと該管との間には絶縁層が設けられ、組立体の末端に
はセンサが配置され、該センサは前記コア及び前記管と
電気的に接触していることを特徴とするガイドワイヤー
及びセンサ組立体。 - 【請求項12】 ガイドワイヤー及びセンサ組立体にお
いて、 内側管腔を有する管と、該管腔を緊密な貫入状態で完全
に充填するコアとを備える細長い可撓性の部材であっ
て、前記コアが該細長い可撓性部材の全長に亙って実質
的に一定の直径を有する前記細長い可撓性の部材を備
え、該コアは導電性材料で形成され、前記管は絶縁性の
非導電性材料で形成され、組立体の末端にはセンサが配
置され、該センサは前記コアと電気的に接触しているこ
とを特徴とするガイドワイヤー及びセンサ組立体。 - 【請求項13】 ガイドワイヤー及びセンサ組立体にお
いて、 内側管腔を有する管と、該管腔を緊密な貫入状態で完全
に充填するコアとを備える細長い可撓性の部材であっ
て、該コアが前記細長い可撓性部材の全長に亙って実質
的に一定の直径を有する前記細長い可撓性の部材を備
え、前記管及び前記コアは導電性材料で形成され、該コ
アと該管との間には絶縁層が設けられ、組立体の末端に
は少なくとも前記コアと電気的に接触するセンサが設け
られ、前記細長い可撓性部材は前記末端領域内に直径が
異なる部分を有し、前記コアは該末端領域を除いて前記
細長い可撓性部材の外径の約50%以下、好ましくは2
5%以下であることを特徴とするガイドワイヤー及びセ
ンサ組立体。 - 【請求項14】 ガイドワイヤー及びセンサ組立体にお
いて、 内側管腔を有する管と、該管腔を緊密な貫入状態で完全
に充填するコアとを備える細長い可撓性の部材であっ
て、前記コアが該細長い可撓性部材の全長に亙って実質
的に一定の直径を有する前記細長い可撓性の部材を備
え、該管及び前記コアは導電性材料で形成され、前記コ
アと前記管との間には絶縁層が設けられ、組立体の末端
には少なくとも前記コアと電気的に接触するセンサが設
けられ、前記細長い可撓性の部材は前記末端領域内にお
いて直径が異なり部分を有し、前記コアは前記末端領域
を除いて前記細長い可撓性の部材の外径の約50%以
下、好ましくは25%以下であり、前記細長い可撓性の
部材は対称的に回転可能であることを特徴とするガイド
ワイヤー及びセンサ組立体。 - 【請求項15】 ガイドワイヤー及びセンサ組立体にお
いて、 内側管腔を有する管と、該管腔を緊密な貫入状態で完全
に充填するコアとを備える細長い可撓性の部材であっ
て、前記コアが該細長い可撓性部材の全長に亙って実質
的に一定の直径を有する前記細長い可撓性の部材を備
え、該管及び前記コアは導電性材料で形成され、前記コ
アと前記管との間には絶縁層が設けられ、組立体の末端
には少なくとも前記コアと電気的に接触するセンサが設
けられ、前記細長い可撓性部材は末端領域において直径
が異なり部分を有し、前記コアは前記末端領域を除い
て、前記細長い可撓性の部材の外径の約50%以下、好
ましくは25%以下であり、前記細長い可撓性の部材は
対称的に回転可能であり、前記細長い可撓性の部材は導
電性材料で形成され、前記細長い可撓性の部材はその末
端に前記センサに対する取り付け構造体を備え、該取り
付け構造体は、底面を有するリセス部を備え、該リセス
部の第一の部分にてコアが露出されて前記センサに対す
る第一の接触面を形成し、前記底面の第二の部分におけ
る前記細長い可撓性の部材の導電性材料が前記センサに
対する第二の接触面を形成することを特徴とするガイド
ワイヤー及びセンサ組立体。
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