JP2004290582A - 穿刺センサを有するカテーテル - Google Patents

Abstract

【課題】低侵襲かつ、目的組織に対する注射針による穿刺および治療用組成物の注入を確実に達成し得るカテーテルを提供する。
【解決手段】経皮的に生体内腔に挿入されるカテーテル２０である。カテーテル２０は、内部を延長するルーメンを有する鞘部５５と、鞘部５５のルーメンに摺動自在に配置され、鞘部５５の先端部５７から突出可能である先端部６２を有する挿通部材と、挿通部材の先端部６２に配置され、目的組織に治療用組成物を注入するための注射針６３と、カテーテルの先端部２２に配置され、心臓の活動電位を測定するための電極７０とを有する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生体内の患部、特に心臓虚血部位またはその周辺部に、治療用組成物を注入するためのカテーテルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
虚血性心疾患の患者は、食生活の欧米化や社会的ストレスの増大などの危険因子の増加により、年々増加している。特に、重症心不全の患者の増加は、先進国において大きな問題となっており、例えば、世界では年間１５００万人もの新規患者が発生している。
【０００３】
このような虚血性心疾患に対する治療法として、遺伝子治療や細胞療法の検討が進められている。これらの治療法に適用可能な従来のカテーテルは、先端部に治療用組成物を注入するための注射針を有している（例えば、特許文献１〜８参照。）。
【０００４】
特許文献１および特許文献２は、螺旋形状の注射針を有するカテーテルを開示している。特許文献３および特許文献４は、先端部に圧力センサからなる接触式センサを有するカテーテルを開示している。
【０００５】
特許文献５および特許文献６は、カテーテル内を陰圧にし、吸着によって先端部を組織に固定する機構を有するカテーテルを開示している。特許文献７は、機械的に組織を把持し、先端部を組織に固定して穿刺する穿刺装置を開示している。
【０００６】
特許文献８は、先端部に収容可能な注射針と、先端部から放射状に外側に開く固定装置とを有するカテーテルを開示している。なお、特許文献８は、先端が尖っている固定装置および先端が尖っていない固定装置の両者を開示している。
【０００７】
【特許文献１】
特表平８−５０８９１７号公報
【特許文献２】
米国特許第５７９７８７０号明細書
【特許文献３】
米国特許第６２５４５７３号明細書
【特許文献４】
特開２００１−８７３９２号公報
【特許文献５】
米国特許第５９７２０１３号明細書
【特許文献６】
特表２００１−５１６６２５号公報
【特許文献７】
米国特許第５９３１８１０号明細書
【特許文献８】
米国特許第６１０２８８７号明細書
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１および特許文献２に係る螺旋針は、治療用組成物を注入する際に、組織から抜け落ちることが防がれ、確実な注入が可能であるが、引き抜き方向に関しては、簡単には抜けない。したがって、例えば、脆弱な梗塞心筋組織に、螺旋針が刺さった状態において、カテーテルの先端部が誤って動いた場合、螺旋針は、心筋組織を引きちぎる虞がある。
【０００９】
特許文献３および特許文献４に係る接触式センサは、カテーテルの先端部の端面に配置され、心筋組織に確実に接触させる必要がある。しかし、心臓内部は凹凸が激しいため、接触式センサはエラーを発生し易く、精度に問題を有する。
【００１０】
特許文献５および特許文献６に係るカテーテルは、血液などの体液で満たされていない平坦な部位での使用を目的としている。したがって、体液で満たされた必ずしも平坦でない組織表面に適用される場合、カテーテルの先端部を組織表面に完全に密着させることは困難であり、体液を吸引する虞がある。
【００１１】
特許文献７に係る穿刺装置は、比較的強度を有する心膜を把持の対象としており、例えば、梗塞心筋組織のような脆弱な組織に適用される場合、組織を引きちぎる虞がある。
【００１２】
特許文献８に係る先端が尖っている固定装置は、組織への穿針および治療用組成物の注入時において、カテーテルを組織に固定することが可能であるが、目的組織に刺された後に放射状に広げられる。したがって、目的組織周辺部への侵襲は、非常に大きい。また、特許文献８に係る先端が尖っていない固定装置は、心臓内の肉柱を押し広げて、カテーテルを組織に固定するため、カテーテルの操作が非常に難しく、また、心臓内の任意の部位にカテーテルを固定することはできない。
【００１３】
本発明は、このような従来の問題を解決するために成されたものであり、低侵襲かつ、目的組織に対する注射針による穿刺および治療用組成物の注入を確実に達成し得るカテーテルおよびカテーテルシステムを提供することにある。
【００１４】
本発明はまた、低侵襲かつ、目的組織に対する注射針による穿刺および治療用組成物を生体内の目的組織に注入を確実に達成する方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明は次のように構成される。
【００１６】
（１） 経皮的に生体内腔に挿入されるカテーテルであって、
内部を延長するルーメンを有する鞘部と、
前記鞘部のルーメンに摺動自在に配置され、前記鞘部の先端部から突出可能である先端部を有する挿通部材と、
前記挿通部材の先端部に配置され、生体内の目的組織に治療用組成物を注入するための注射針と、
カテーテルの先端部に配置され、心臓の活動電位を測定するための電極と
を有することを特徴とするカテーテル。
【００１７】
（２） 前記目的組織は、心臓組織であることを特徴とする前記（１）に記載のカテーテル。
【００１８】
（３） 前記治療用組成物は、核酸、タンパク質、あるいは細胞を含有することを特徴とする前記（１）に記載のカテーテル。
【００１９】
（４） 前記鞘部の先端部は、前記ルーメンに連通する貫通孔を有することを特徴とする前記（１）に記載のカテーテル。
【００２０】
（５） 前記貫通孔は、前記鞘部の長手方向に関し、前記鞘部の先端部の端面から１ｍｍ以上離れていることを特徴とする前記（４）に記載のカテーテル。
【００２１】
（６） 前記電極は、電気絶縁体で被覆されている導電体に接続されており、前記導電体は、前記カテーテルの基端部まで延長していることを特徴とする前記（１）に記載のカテーテル。
【００２２】
（７） 前記電極は、複数であることを特徴とする前記（１）に記載のカテーテル。
【００２３】
（８） 前記電極は、前記挿通部材の先端部および／または前記鞘部の先端部に配置されることを特徴とする前記（１）に記載のカテーテル。
【００２４】
（９） 前記挿通部材の先端部に配置される電極は、前記注射針のべベルに形成されていることを特徴とする前記（８）に記載のカテーテル。
【００２５】
（１０） 前記注射針は、導電性材料から形成されており、
前記注射針の内周面および外周面を電気絶縁体によって被覆することによって、前記注射針のべベルに、前記電極を形成していることを特徴とする前記（９）に記載のカテーテル。
【００２６】
（１１） 前記挿通部材の先端部に配置される電極は、前記挿通部材の先端部の外周面に位置することを特徴とする前記（８）に記載のカテーテル。
【００２７】
（１２） 前記挿通部材の先端部に配置される電極は、複数であり、前記挿通部材の長手方向に関し、離間して位置することを特徴とする前記（１１）に記載のカテーテル。
【００２８】
（１３） 前記挿通部材の先端部に配置される電極は、前記挿通部材の長手方向に関し、前記注射針の先端から１ｍｍ以上離れていることを特徴とする前記（８）に記載のカテーテル。
【００２９】
（１４） 前記鞘部の先端部に配置される電極は、前記注射針と電気的に絶縁されることを特徴とする前記（８）に記載のカテーテル。
【００３０】
（１５） 内部を延長するルーメンを有する鞘部と、前記鞘部のルーメンに摺動自在に配置され、前記鞘部の先端部から突出可能である先端部を有する挿通部材と、前記挿通部材の先端部に配置され、生体内の目的組織に治療用組成物を注入するための注射針とを有し、経皮的に生体内腔に挿入されるカテーテルと、
前記カテーテルの先端部に配置され、心臓の活動電位を測定するための第１電極と、
心臓の活動電位を測定するための第２電極と、
前記第１電極から延長する導電体と、前記第２電極から延長する導電体とが接続され、前記第１電極および前記第２電極によって測定される心臓の活動電位に基づいて、前記注射針による穿刺を検出するための穿刺検出装置と
を有することを特徴とするカテーテルシステム。
【００３１】
（１６） 前記第２電極は、前記カテーテルの先端部に配置され、前記第１電極より前記カテーテルの基端側に位置していることを特徴とする前記（１５）に記載のカテーテルシステム。
【００３２】
（１７） 前記第２電極は、前記カテーテルから独立した別体として形成されることを特徴とする前記（１５）に記載のカテーテルシステム。
【００３３】
（１８） 内部を延長するルーメンを有する鞘部と、前記鞘部のルーメンに摺動自在に配置され、前記鞘部の先端部から突出可能である先端部を有する挿通部材と、前記挿通部材の先端部に配置され、目的組織に治療用組成物を注入するための注射針と、カテーテルの先端部に配置され、心臓の活動電位を測定するための電極とを有する、経皮的に生体内腔に挿入されるカテーテルを用いて、治療用組成物を注入するための方法であって、
前記カテーテルを生体内に挿入し、目的組織の近傍まで進めるステップと、
前記電極によって測定される心臓の活動電位に基づいて、前記注射針を目的組織に穿刺し、前記注射針を経由して目的組織に、前記治療用組成物を注入するステップと
を有することを特徴とする方法。
【００３４】
（１９） 前記電極は、前記挿通部材の先端部に配置されており、
前記治療用組成物を注入するステップは、
前記電極によって心臓の活動電位を測定しながら、前記鞘部に対して前記挿通部材を先端方向に移動させ、前記鞘部の先端部から前記注射針を突出させることで、目的組織を穿刺するステップと、
前記電極により測定される心臓の活動電位に変化が検出された後において、前記治療用組成物を、前記注射針を経由して目的組織に注入するステップと
を有することを特徴とする前記（１８）に記載の方法。
【００３５】
（２０） 前記電極は、前記鞘部の先端部に配置されており、
前記治療用組成物を注入するステップは、
前記電極によって心臓の活動電位を測定しながら、前記鞘部の先端部を目的組織に接触させるステップと、
前記電極により測定される心臓の活動電位に変化が検出された後において、前記電極によって心臓の活動電位をさらに測定しながら、前記鞘部に対して前記挿通部材を先端方向に移動させ、前記鞘部の先端部から前記注射針を突出させることで、目的組織を穿刺するステップと、
前記電極により測定される心臓の活動電位に変化が生じないことを確認した後において、前記治療用組成物を、前記注射針を経由して目的組織に注入するステップと
を有することを特徴とする前記（１８）に記載の方法。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【００３７】
図１に示されるように、実施の形態１に係るカテーテル２０は、操作部３０と、鞘部５５と、挿通部材６０の先端部６２に配置される注射針６３と、電極７０とを有しており、経皮的に生体内腔に挿入されて使用される。なお、電極７０は、挿通部材６０の先端部６２に配置され、心臓の活動電位（心電）を測定するために使用され、穿刺センサとして機能する。
【００３８】
操作部３０は、カテーテル２０の基端部２１に位置し、挿通部材６０の先端部６２および注射針６３は、カテーテル２０の先端部２２に位置する。
【００３９】
鞘部５５は、内部を延長するルーメンを有しており、挿通部材６０が摺動自在に延長している。鞘部５５の形状は、特に限定されないが、円筒状であることが好ましい。鞘部５５の外径は、特に限定されないが、１０フレンチ（３．３ｍｍ）以下であることが好ましい。
【００４０】
鞘部５５の材料は、特に限定されないが、ポリオレフィン、オレフィン系エラストマー、ポリエステル、軟質ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、ウレタン系エラストマー、ポリアミド、アミド系エラストマー、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素樹脂エラストマー、ポリイミド、エチレン−酢酸ビニル共重合体、シリコーンゴムなどの高分子材料を使用することができる。
【００４１】
ポリオレフィンは、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレンである。オレフィン系エラストマーは、例えば、ポリエチレンエラストマー、ポリプロピレンエラストマーである。アミド系エラストマーは、例えば、ポリアミドエラストマーである。
【００４２】
鞘部５５を合成樹脂から形成する場合、例えば、超弾性合金のパイプや、金属からなる埋め込みコイルまたは埋め込みメッシュを利用して、剛性を向上させることが可能である。
【００４３】
鞘部５５の先端部５７は、Ｘ線造影マーカとしての機能を有することが好ましく、例えば、Ｘ線造影物質を含有する樹脂を使用して形成することが可能である。Ｘ線造影物質は、例えば、タンタル、炭化タングステン、酸化ビスマス、硫酸バリウム、プラチナもしくはその合金、コバルト合金等の粉末である。
【００４４】
挿通部材６０の形状は、特に限定されないが、円筒状であることが好ましい。挿通部材の外径は、鞘部５５のルーメン内を摺動可能であれば、特に限定されないが、０．３〜１．０ｍｍであることが好ましい。挿通部材の内径は、０．１５〜０．８ｍｍであることが好ましい。
【００４５】
挿通部材６０の材料は、特に限定されないが、例えば、ステンレス綱、Ｎｉ−Ｔｉ合金、Ｃｕ−Ｚｎ合金、コバルト合金、タンタル等の金属、ポリアミド、ポリイミド、超高分子量ポリエチレン、ポリプロピレン、フッ素樹脂、あるいはこれらを適宜組み合わせたものが適用可能である。
【００４６】
注射針６３は、目的組織に治療用組成物を注入するために使用される。目的組織は、生体内の患部、例えば、心臓虚血部位またはその周辺部等の心臓組織である。注射針６３は、例えば、挿通部材６０の先端部６２に針付け加工を施こしてベベル（刃面）を形成したり、挿通部材６０の先端部６２に別体の注射針を装着することによって、構成することが可能である。
【００４７】
次に、図２〜５を参照し、カテーテル２０の基端部２１および先端部２２を詳述する。
【００４８】
カテーテル２０の基端部２１に位置する操作部３０は、図２に示されるようにスリット３３が形成されたハウジング３１と、外部の生体アンプ（穿刺検出装置）に接続するための出力端子５０と、ハブ４５とを有する。
【００４９】
出力端子５０は、挿通部材６０に沿って延長するワイヤ８０を介して、カテーテル２０の先端部２２に配置される電極７０に接続されている。ハブ４５は、治療用組成物を注入するためのコネクタであり、例えば、治療用組成物を収容しているシリンジが接続される。
【００５０】
鞘部５５の基端部５６は、ハウジング３１に固定され、挿通部材６０の基端部６１は、ハウジング３１の内部に導入され、ハブ４５と連結される。ハウジング３１の内面には、弾性のある材料から形成される駆動部３２が摺動自在に密着して配置される。
【００５１】
駆動部３２は、貫通している挿通部材６０が接着固定される中心部と、針制御部４０が固定される外周部とを有する。針制御部４０は、ハウジング３１に形成されるスリット３３内に摺動自在に嵌挿される。
【００５２】
したがって、針制御部４０を操作し、駆動部３２を移動させることで、挿通部材６０が駆動される。その結果、挿通部材６０の先端部６２に配置される注射針６３は、鞘部５５の先端部５７から突出（図３参照）、あるいは鞘部５５の先端部５７に後退する（図４参照）。
【００５３】
駆動部３２は、弾性のある材料から形成され、ハウジング３１の内面に密着して配置されるため、スリット３３の任意の位置で停止させることができる。なお、ハウジング３１の内面には、駆動部３２の移動距離を確実に制御するためのストッパ３５が配置されている。
【００５４】
挿通部材６０の外周面と、鞘部５５の基端部５６の内周面との間隙には、Ｏリング３４が配置されており、操作部３０の内部を封止しており、例えば、血液が流入することを防止する。
【００５５】
カテーテル２０の先端部２２に位置する鞘部５５の先端部５７は、図３に示されるように、鞘部５５のルーメンに連通する貫通孔５８を有する。貫通孔５８は、鞘部５５の内外における血液の流れを良好にし、カテーテル２０の先端部２２への血液の入り込みを確実にする。なお、貫通孔５８は、鞘部５５の長手方向に関し、鞘部５５の先端部５７の端面から１ｍｍ以上離れていることが好ましい。
【００５６】
心臓の活動電位を測定するための電極７０は、リング状であり、注射針６３のべベル６３Ａを除いた外周面が電気絶縁体６４で被覆されている挿通部材６０の先端部６２に、かしめによって固定される。なお、図２においては、簡略化するために、電気絶縁体６４を示していない。
【００５７】
例えば、電極７０が血液中にある場合と心臓組織に接触した場合とでは、心臓の活動電位に大きな違いが認められる。一方、電極７０が心臓組織に接触した場合と心臓組織の内部に位置する場合とでは、心臓の活動電位に大きな違いは生じない。
【００５８】
そのため、電極７０は、挿通部材６０の長手方向に関し、注射針６３のベベル６３Ａから１ｍｍ以上かつ３ｍｍ以下離れて配置されることが好ましい。この配置位置においては、心臓の活動電位の変化が測定される場合、注射針６３が心臓組織内に確実に存在するためである。
【００５９】
電極７０の形状は、特に限定されず、例えば、円周方向に部分的に配置することも可能である。電極７０の固定は、特に限定されず、例えば、接着を適用することも可能である。電気絶縁体６４は、例えば、ポリイミドワニス、ポリウレタン樹脂などの電気絶縁性である。
【００６０】
電極７０は、操作部３０に配置される出力端子５０から延長するワイヤ８０が接続される。ワイヤ８０は、電極７０に接続される端子を有する導線８１と、導線８１を覆っている電気絶縁体８２とを有する。導線８１は、挿通部材６０の外周を覆っている電気絶縁体６４に、例えば、接着により固定されている。
【００６１】
つまり、電極７０は、電気絶縁体８２で被覆されている導線８１に接続されており、導線８１は、カテーテル２０の基端部２１まで延長している。電極７０および導線８１の材料は、特に限定されないが、白金、白金イリジュウム、タングステン、銀などが、好ましい。
【００６２】
なお、挿通部材６０と注射針６３とが別体である場合、挿通部材６０の外周面を電気絶縁体６４で被覆し、電極７０およびワイヤ８０を配置した後で、針を取り付ける。この場合、電気絶縁体６４の被覆は、注射針６３のべベル６３Ａを避ける必要がないため、被覆作業が簡略化される。また、挿通部材６０がプラスチックなどの電気絶縁体により形成される場合、電気絶縁体６４の被覆は不要となる。
【００６３】
次に、図６を参照し、カテーテル２０が適用されるカテーテルシステム１０を説明する。
【００６４】
カテーテルシステム１０は、カテーテル２０と、心電を測定するための第２電極９７と、第１電極７０によって測定される心臓の活動電位の波形変化を検出するための生体アンプ９０とを有する。なお、第２電極９７は、カテーテル２０から独立した別体として形成されている。
【００６５】
生体アンプ９０は、入力端子９１，９５を有しており、例えば、入力端子９１は正極用、入力端子９５は負極用である。入力端子９１は、コード９２によって、カテーテル２０の出力端子５０に接続されており、鞘部５５の内部を延長するワイヤ８０を介して、挿通部材６０の先端部６２に配置される第１電極７０と接続されている。入力端子９５は、コード９６によって、第２電極９７に接続されている。つまり、生体アンプ９０は、第１電極７０および第２電極９７に接続されている。第２電極９７は、患者の体表面の適当な位置に固定される。
【００６６】
そのため、注射針６３が心筋組織を穿刺し、電極７０が心筋組織に接触あるいは内部に位置する場合、心臓の活動電位の波形に大きな変化が生じる。したがって、生体アンプ９０は、例えば、心臓の活動電位の波形パターンが、あらかじめ想定しているレベルよりも大きく変化した時、注射針による穿刺により心臓の活動電位の波形が変化したと判断できるため、注射針による穿刺を確認することが可能である。なお、心臓の活動電位の波形パターンは、穿刺される部位により異なる。
【００６７】
次に、心臓組織を目的部位とする場合に関し、カテーテルシステム１０の使用方法を説明する。
【００６８】
まず、術者は、Ｘ線透視下、例えば、ガイデイングカテーテルを使用して、カテーテル２０を生体内に挿入し、カテーテル２０の先端部２２を、目的組織の近傍に位置する心室内に誘導する。
【００６９】
鞘部５５の先端部５７には、血圧により血液が流入し、注射針６３の近傍に位置する電極７０によって、心臓の活動電位が測定される。この際、鞘部５５の先端部５７に形成されている貫通孔５８の存在によって、鞘部５５内外の血液の流れが良好であるため、血液の流入が確実となる。したがって、電極７０が血液中に存在している場合における、心臓の活動電位をより正確に測定することができる。
【００７０】
その後、術者は、電極７０によって心臓の活動電位を測定しながら、鞘部５５の先端部５７を心壁に押圧し、針制御部４０を操作する。その結果、鞘部５５に対して挿通部材６０が先端方向に移動し、鞘部５５の先端部５７から注射針６３を突出し、心筋組織を穿刺する。
【００７１】
注射針６３が心筋組織を穿刺することで、電極７０が心筋組織の内部に移動する場合、心臓の活動電位の波形パターンに大きな変化が生じる。したがって、注射針６３による穿刺を検出することができる。
【００７２】
そして、例えば、ハブ４５に接続されたシリンジを使用して、治療用組成物を、注射針６３を経由して心筋組織に注入する。この際、心臓の活動電位の波形パターンに、大きな変化が生じないことを確認する。これによって、治療用組成物の注入操作の反動による注射針６３の目的組織からの抜けが生じていないことを検出することができる。
【００７３】
注入終了後、針操作部４０を操作して、注射針６３を鞘部５５の先端部５７内に後退させて収容し、カテーテル２０の先端部２２を、次の目的部位へ移動させ、上記操作を繰り返す。
【００７４】
以上のように、発明の実施の形態１においては、電極７０によって測定される心臓の活動電位に基づいて、注射針６３を目的組織に確実に穿刺し、治療用組成物を、注射針６３を経由して目的組織に確実に注入することが可能である。また、カテーテルを組織に固定するための特別な装置を必要としないため、低侵襲である。
【００７５】
次に、実施の形態１に係るカテーテル２０の変形例を説明する。
【００７６】
心臓の活動電位を測定するための電極は、挿通部材６０の先端部６２に配置されることに限定されず、図７および図８に示されるように、鞘部５５の先端部５７に配置することも可能である。
【００７７】
電極７５は、リング状であり、鞘部５５の先端部５７の端面に、例えば、かしめによって固定される。電極７５は、操作部３０に配置される出力端子５０から延長するワイヤ８５が接続される。
【００７８】
ワイヤ８５は、電極７５に接続される端子を有する導線８６と、導線８６を覆っている電気絶縁体８７とを有する。導線８６は、鞘部５５の外周に、例えば接着により固定されている。しかし、鞘部５５の外周が導電性である場合は、例えば、電気絶縁体を被覆した後で、導線８６を固定する。
【００７９】
なお、ワイヤ８５は、鞘部５５の基端部５６において、例えば、挿通部材６０の基端部６１の外周と鞘部５５の基端部５６の内周面との間隙を経由して、操作部３０のハウジング３１の内部に導入され、駆動部３２を貫通している。
【００８０】
次に、カテーテル２０の変形例の使用方法を説明する。
【００８１】
電極７５は、鞘部５５の先端部５７の端面に配置されているため、鞘部５５の先端部５７が心筋組織に接触する前後において、心臓の活動電位の波形パターンに大きな変化が生じる。
【００８２】
例えば、カテーテルを生体内に挿入し、目的組織の近傍まで進め、心臓の活動電位を測定しながら、鞘部５５の先端部５７を移動させる。そして、心臓の活動電位の波形に大きな違いが生じることで、鞘部５５の先端部５７と目的組織との接触が認められるため、針操作部４０を操作し、注射針６３を鞘部５５の先端部５７から突出させる。
【００８３】
この際、心臓の活動電位の波形パターンに大きな変化が生じる場合、注射針６３の突出操作の反動によって、鞘部５５の先端部５７が目的組織から離れたと判断される。したがって、注射針６３の突出操作の間において、心臓の活動電位の波形パターンに大きな変化が生じないことを確認することで、注射針６３が、目的組織を確実に穿刺したことを検出することができる。
【００８４】
また、治療用組成物を、注射針６３を経由して目的組織に注入する際においても、心臓の活動電位の波形パターンに大きな変化が生じないことを確認する。これによって、治療用組成物の注入操作の反動によって鞘部５５の先端部５７が目的組織から離れていないこと、つまり、注射針６３の目的組織からの抜けが生じていないことを検出することができる。
【００８５】
以上のように、変形例においても、注射針６３を目的組織に確実に穿刺し、治療用組成物を、注射針６３を経由して目的組織に確実に注入することが可能である。
【００８６】
次に、図９〜図１２を参照し、実施の形態２に係るカテーテル１２０を説明する。実施の形態２は、挿通部材１６０の先端部１６２に、穿刺センサとして機能する複数の電極１７０，１７５を有し、カテーテルから独立した電極が不要である点で、実施の形態１と概して異なる。
【００８７】
詳述すると、カテーテル１２０の基端部１２１に位置する操作部１３０は、複数の出力端子１５０，１５１を有する。出力端子１５０は、挿通部材１６０に沿って延長するワイヤ１８０を介して、カテーテル１２０の先端部１２２に配置される電極１７０に接続される。つまり、電極１７０は、電気絶縁体１８２により覆われた導線１８１の端子に接続される。
【００８８】
出力端子１５１は、挿通部材１６０に沿って延長するワイヤ１８５を介して、カテーテル１２０の先端部１２２に配置される電極１７５に接続される。つまり、電極１７５は、電気絶縁体１８７により覆われた導線１８６の端子に接続される。電極１７０および電極１７５は、挿通部材１６０の長手方向に関し、離間して位置する。
【００８９】
また、図１２に示されるように、カテーテル１２０が適用されるカテーテルシステム１１０は、電極１７０，１７５によって測定される心臓の活動電位の波形パターンを検出するための生体アンプ１９０を有する。
【００９０】
生体アンプ１９０は、例えば、正極用の入力端子１９１と負極用の入力端子１９３とを有する。入力端子１９１は、コード１９２によって、カテーテル１２０の出力端子１５０に接続され、鞘部１５５の内部を延長するワイヤ１８０を介して、挿通部材１６０の先端部１６２に配置される電極１７０と接続される。
【００９１】
入力端子１９３は、コード１９４によって、カテーテル１２０の出力端子１５１に接続され、鞘部１５５の内部を延長するワイヤ１８５を介して、挿通部材１６０の先端部１６２に配置される電極１７５と接続される。
【００９２】
次に、カテーテル１２０の使用方法を説明する。
【００９３】
カテーテル１２０を生体内に挿入し、鞘部１５５の先端部１５７を心壁に押圧し、針制御部１４０を操作する。その結果、鞘部１５５に対して挿通部材１６０が先端方向に移動し、鞘部１５５の先端部１５７から注射針１６３が突出し、心筋組織を穿刺する。注射針１６３が心筋組織を穿刺し、電極１７０が心筋組織の内部に移動する場合、心臓の活動電位の波形パターンに大きな変化が生じる。したがって、注射針１６３による穿刺を検出することができる。
【００９４】
以上のように、実施の形態２においても、注射針１６３を目的組織に確実に穿刺し、治療用組成物を、注射針１６３を経由して目的組織に確実に注入することが可能である。
【００９５】
次に、図１３を参照し、実施の形態２に係るカテーテルの変形例を説明する。
【００９６】
複数の電極をカテーテルの先端部に配置する場合、挿通部材１６０の先端部１６２に配置することに限定されず、鞘部１５５の先端部１５７に配置することも可能である。
【００９７】
例えば、電極２７０は、リング状であり、鞘部１５５の先端部１５７の端面に、例えば、かしめによって固定される。電極２７０は、操作部１３０に配置される出力端子１５０から延長するワイヤ１８０に連結される導線２８１が接続される。導線２８１は、電気絶縁体２８２によって被覆される。
【００９８】
電極２７５は、リング状であり、電極２７０から離間して配置され、例えば、かしめによって固定される。電極２７５は、操作部１３０に配置される出力端子１５１から延長するワイヤ１８５に連結される導線２８６が接続される。導線２８６は、電気絶縁体２８７によって被覆される。
【００９９】
このような構成においては、実施の形態１に係るカテーテル２０の変形例と同様に、鞘部１５５の先端部１５７が心筋組織に接触する前後において、心臓の活動電位の波形パターンに大きな変化が生じる。したがって、注射針１６３を目的組織に確実に穿刺し、治療用組成物を、注射針１６３を経由して目的組織に確実に注入することが可能である。
【０１００】
次に、図１４を参照し、カテーテル１２０が適用されるカテーテルシステムの異なる構成を説明する。カテーテルシステム２１０は、電極１７０，１７５によって測定される心臓の活動電位の波形パターンを検出するための複数の生体アンプ１９０，２９０を有する。
【０１０１】
生体アンプ１９０は、例えば、正極用の入力端子１９１と負極用の入力端子１９５とを有する。入力端子１９１は、コード１９２によって、カテーテル１２０の出力端子１５０に接続され、鞘部１５５の内部を延長するワイヤ１８０を介して、挿通部材１６０の先端部１６２に配置される電極１７０と接続される。入力端子１９５は、コード１９６によって、カテーテルとは別体の第２電極１９７に接続される。
【０１０２】
生体アンプ２９０は、例えば、正極用の入力端子２９１と負極用の入力端子２９５とを有する。入力端子２９１は、コード２９２によって、カテーテル１２０の出力端子１５１に接続され、鞘部１５５の内部を延長するワイヤ１８５を介して、挿通部材１６０の先端部１６２に配置される電極１７５と接続される。入力端子２９５は、コード２９６によって、カテーテルとは別体の第２電極２９７に接続される。
【０１０３】
電極１７０および電極１７５は、挿通部材１６０の長手方向に関し、離間して位置する。したがって、注射針１６４の組織への深度が深くなるにつれて、電極１７０および電極１７５によって測定される心臓の活動電位の波形パターンが順次変化する。つまり、注射針１６４の深度を検出することができる。
【０１０４】
次に、カテーテルシステム２１０におけるカテーテル１２０の使用方法を説明する。
【０１０５】
カテーテル１２０を生体内に挿入し、鞘部１５５の先端部１５７を心壁に押圧し、針制御部１４０を操作する。その結果、鞘部１５５に対して挿通部材１６０が先端方向に移動し、鞘部１５５の先端部１５７から注射針１６３が突出し、心筋組織を穿刺する。注射針１６３が心筋組織を穿刺し、電極１７０が心筋組織の内部に移動する場合、アンプ１９０によって確認される心臓の活動電位の波形パターンに、大きな変化が生じる。したがって、注射針１６３による穿刺を検出することができる。
【０１０６】
この際、電極１７５によって測定され、アンプ２９０によって確認される心臓の活動電位の波形パターンに、大きな変化が生じない場合、注射針１６３の深度は、電極１７０と電極１７５の位置の中間であることが判別される。また、注射針１６３の穿刺をさらに進め、電極１７５が心臓組織の内部に移動する場合、アンプ２９０によって確認される波形パターンに、大きな変化が生じる。よって、電極１７５によって測定され、アンプ２９０によって確認される心臓の活動電位の波形パターンに、大きな変化が生じている場合、注射針１６３の深度は、電極１７５の位置を越えていることが判別される。
【０１０７】
つまり、電極の配置位置および設置数を適当に変更することによって、注射針１６３の深度を精度良く検出することが可能である。したがって、注射針１６３が予想以上に突出し、例えば、注射針１６３が心壁を突き抜けることや、患部の目的としない深度に、注射針１６３が穿刺されることを、防ぐことが可能である。
【０１０８】
以上のように、実施の形態２に係るカテーテル１２０は、注射針１６３の深度を検出できるため、注射針１６３の穿刺はより確実となる。また、患部の目的とする深度に、注射針１６３を正確に刺すことが効果上必要とされる治療には、特に適している。
【０１０９】
次に、図１５を参照し、実施の形態３に係るカテーテルを説明する。実施の形態３は、挿通部材の先端部３６２に配置される電極３７０と、鞘部３５５の先端部３５７に配置される電極３７５とを有する点で、実施の形態２と概して異なる。
【０１１０】
詳述すると、電極３７０はリング状であり、また、挿通部材の先端部３６２は、注射針３６３のべベル３６３Ａを除いた外周面が電気絶縁体３６４で被覆されており、電極３７０は、挿通部材の先端部３６２に、かしめによって固定される。
【０１１１】
電極３７０は、操作部に配置される出力端子から延長するワイヤ３８０が接続される。ワイヤ３８０は、電極３７０に接続される端子を有する導線３８１と、導線３８１を覆っている電気絶縁体３８２とを有する。導線３８１は、挿通部材３６０の外周を覆っている電気絶縁体３６４に、例えば、接着により固定される。
【０１１２】
鞘部の先端部３５７の端面に配置される電極３７５は、リング状であり、例えば、かしめによって固定される。電極３７５は、操作部に配置される（電極３７０が接続される出力端子と異なる）出力端子から延長するワイヤ３８５が接続される。
【０１１３】
ワイヤ３８５は、電極３７５に接続される端子を有する導線３８６と、導線３８６を覆っている電気絶縁体３８７とを有する。導線３８６は、鞘部の外周に、例えば接着により固定されている。
【０１１４】
次に、実施の形態３に係るカテーテルの使用方法を説明する。
【０１１５】
まず、カテーテルを生体内に挿入し、目的組織の近傍まで進め、心臓の活動電位を測定しながら、鞘部の先端部３５７を移動させる。そして、電極３７５によって測定される心臓の活動電位の波形パターンに、大きな違いが生じることで、鞘部の先端部３５７と目的組織との接触が認められるため、針操作部を操作し、注射針３６３を鞘部の先端部３５７から突出させる。
【０１１６】
この際、電極３７５によって測定される心臓の活動電位の波形パターンに大きな変化が生じる場合、注射針３６３の突出操作の反動によって、鞘部の先端部３５７が目的組織から離れたと判断される。したがって、注射針３６３の突出操作の間において、電極３７５によって測定される心臓の活動電位の波形パターンに大きな変化が生じないことを確認する。
【０１１７】
一方、注射針３６３が心筋組織を穿刺し、電極３７０が心筋組織の内部に移動する場合、電極３７０によって測定される心臓の活動電位の波形パターンに大きな変化が生じる。したがって、注射針による穿刺を検出することができる。
【０１１８】
また、治療用組成物を、注射針３６３を経由して目的組織に注入する際においても、電極３７０および電極３７５によって測定される心臓の活動電位の波形パターンに、大きな変化が生じないことを確認する。これによって、治療用組成物の注入操作の反動によって、鞘部の先端部３５７が目的組織から離れていないこと、および、注射針３６３が目的組織から抜けていないことを検出することができる。
【０１１９】
以上のように、実施の形態３に係るカテーテルにおいては、目的組織に対する注射針による穿刺および治療用組成物の注入に関する確実性が向上する。
【０１２０】
次に、図１６を参照し、実施の形態４に係るカテーテルシステムを説明する。実施の形態４は、挿通部材４６０の先端部４６２に、穿刺センサとして機能する複数の電極４７０，４７１が配置される点で、実施の形態３と概して異なる。
【０１２１】
電極４７０は、注射針４６３のベベルに隣接して配置され、電極４７１は、挿通部材４６０の長手方向に関し、電極４７０から離間されて配置される。鞘部４５５の先端部４５７に配置される電極４７５は、先端部４５７の端面から離間した基端側に配置される。
【０１２２】
また、実施の形態４に係るカテーテルシステムは、カテーテルの先端部に配置される電極４７０，４７１，４７５の構成に応じて、複数の生体アンプ４９０Ａ，４９０Ｂを有する。生体アンプ４９０Ａは、電極４７０に接続される入力端子４９１Ａ（例えば、正極用）と、電極４７５に接続される入力端子４９３Ａ（例えば、負極用）を有する。生体アンプ４９０Ｂは、電極４７１に接続される入力端子４９１Ｂ（例えば、正極用）と、電極４７５に接続される入力端子４９３Ｂ（例えば、負極用）を有する。つまり、電極４７５は、生体アンプ４９０Ａ，４９０Ｂの両方に接続されている。
【０１２３】
このような構成においては、注射針４６３が目的組織を穿刺し、電極４７０が目的組織に接触あるいは内部に移動する場合、生体アンプ４９０Ａによって測定される心臓の活動電位の波形パターンに大きな変化が生じる。したがって、注射針４６３による穿刺を検出することができる。
【０１２４】
また、注射針４６３の穿刺の深度が深くなり、電極４７１が目的組織に接触あるいは内部に移動する場合、生体アンプ４９０Ｂによって測定される心臓の活動電位の波形パターンに大きな変化が生じる。したがって、注射針４６３の深度を検出できるため、注射針４６３の穿刺をより確実とすることが可能である。
【０１２５】
次に、図１７を参照し、実施の形態５に係るカテーテルシステムを説明する。実施の形態５は、挿通部材５６０の先端部５６２に複数の電極５７０，５７１が配置され、かつ、鞘部５５５の先端部５５７に複数の電極５７５，５７６が配置されている点で、実施の形態３と概して異なる。
【０１２６】
電極５７０は、注射針５６３のベベルに隣接して配置され、電極５７１は、挿通部材５６０の長手方向に関し、電極５７０から離間されて配置される。電極５７５は、鞘部５５５の先端部５５７の端面に配置され、電極５７６は、先端部５５７の端面から離間した基端側に配置される。
【０１２７】
また、実施の形態５に係るカテーテルシステムは、カテーテルの先端部に配置される電極５７０，５７１，５７５，５７６の構成に応じて、複数の生体アンプ５９０Ａ，５９０Ｂを有する。生体アンプ５９０Ａは、電極５７０に接続される入力端子５９１Ａ（例えば、正極用）と、電極５７１に接続される入力端子５９３Ａ（例えば、負極用）を有する。生体アンプ５９０Ｂは、電極５７５に接続される入力端子５９１Ｂ（例えば、正極用）と、電極５７６に接続される入力端子５９３Ｂ（例えば、負極用）を有する。
【０１２８】
このような構成においては、鞘部５５５の先端部５５７が目的組織に接触すれば、生体アンプ５９０Ｂによって測定される心臓の活動電位の波形パターンに大きな変化が生じる。そして、注射針５６３が目的組織を穿刺し、電極５７０が目的組織に接触あるいは内部に移動する場合、生体アンプ５９０Ａによって測定される心臓の活動電位の波形パターンに大きな変化が生じる。したがって、注射針５６３による穿刺を検出することができる。
【０１２９】
また、注射針５６３による穿刺の際、生体アンプ５９０Ｂによって測定される心臓の活動電位の波形パターンに大きな変化が生じる場合、注射針５６３の突出操作の反動によって、鞘部５５５の先端部５５７が目的組織から離れたことが検出できる。同様に、治療用組成物を注入する際において、生体アンプ５９０Ｂによって測定される心臓の活動電位の波形パターンに大きな変化が生じる場合、治療用組成物の注入操作の反動によって、鞘部５５５の先端部５５７が目的組織から離れたことが検出できる。
【０１３０】
以上のように、実施の形態５においては、目的組織に対する注射針による穿刺および治療用組成物の注入に関する確実性が向上する。
【０１３１】
次に、図１８を参照し、実施の形態５に係るカテーテルシステムの変形例を説明する。当該変形例は、鞘部５５５の先端部５５７における電極５７５の配置位置と、電極５７１，５７５と生体アンプ５９０Ａ，５９０Ｂとの接続方法とが異なっている。
【０１３２】
つまり、電極５７５は、鞘部５５５の先端部５５７の端面から離間した位置に配置される。電極５７１は、生体アンプ５９０Ｂの入力端子５９１Ｂに接続される。電極５７５は、生体アンプ５９０Ａの入力端子５９３Ａに接続される。
【０１３３】
このような構成においては、注射針５６３が目的組織を穿刺し、電極５７０が目的組織に接触あるいは内部に移動する場合、生体アンプ５９０Ａによって測定される心臓の活動電位の波形パターンに大きな変化が生じる。したがって、注射針５６３による穿刺を検出することができる。
【０１３４】
また、注射針５６３の穿刺の深度が深くなり、電極５７１が目的組織に接触あるいは内部に移動する場合、生体アンプ５９０Ｂによって測定される心臓の活動電位の波形パターンに大きな変化が生じる。したがって、注射針５６３の深度を検出できるため、注射針５６３の穿刺をより確実とすることが可能である。
【０１３５】
図１３に示される電極２７５や図１６に示される電極４７５を含め、図１７および図１８に示される電極５７６のように、鞘部５５５の端面から離間した基端側に配置される電極は、図１９に示されるように、鞘部５５５の先端部５５７に埋め込むことも可能である。これは、例えば、鞘部５５５の先端部５５７に円周方向に沿った凹部を形成し、当該凹部に、電極をかしめて取付け、基端部まで延長している導線を、電極に接続した後、導線の表面を電気絶縁体で被覆することで形成することが可能である。
【０１３６】
さらに、図２０に示されるように、電極を鞘部５５５のルーメン内に配置して固定することも可能である。これは、例えば、鞘部５５５のルーメンの内径より若干小さい外径を有する電極を、鞘部５５５のルーメン内部に挿入し、鞘部５５５の長手方向に関し、鞘部５５５の先端部５５７の端面から数ｍｍ進んだ位置で、電極を接着固定することで形成することができる。
【０１３７】
電極を埋め込んだり、ルーメン内に配置して固定する場合、例えば、心室表面の凹凸に電極が誤接触し、測定エラーを引き起こすことを抑制することができる点で好ましい。
【０１３８】
次に、図２１〜図２３を参照し、電極が配置される鞘部および挿通部材の製造方法の一例を説明する。
【０１３９】
鞘部６５５は、Ｘ線造影マーカとして機能する炭化タングステンを含有するブレード線入りポリイミドチューブ（マイクロルーメン社製）が利用された。ポリイミドチューブは、ブレード線をサンドイッチ状に挟んだ三層構造を有し、長さが１３００ｍｍ、外径が１．０ｍｍ、内径が０．９ｍｍである。
【０１４０】
ポリイミドチューブの一端（先端部）は、レーザの加工が施され、約２ｍｍの最外面のポリイミド層だけを剥がすことで、ブレード線を露出させた。
【０１４１】
そして、図２１に示されるように、ポリイミドチューブの先端部に、先端キャップ６５７が取り付けられた。先端キャップ６５７は、ＳＵＳ３０４によって形成された円錐台状であり、内面および外面が電気絶縁体で被覆されている。
【０１４２】
先端キャップの先端の外径は、１．８ｍｍであり、ポリイミドチューブとの取付け部の外径は、１．２ｍｍであり、長さは、３ｍｍである。心臓の活動電位を測定するための電極６７５は、電気絶縁体６８７の内側に位置する環状部位によって構成される。
【０１４３】
ポリイミドチューブの他端（基端部）も、レーザの加工が施され、最外面のポリイミド層だけを剥がすことで、ブレード線を露出させた。そして、図２３に示されるように、ポリイミドチューブの他端６５６のブレード線を露出した部分に、接続コネクタ６８６が取り付けられた。
【０１４４】
接続コネクタ６８６には、操作部に配置される出力端子６５１から延長するワイヤ６８５が接続される。なお、接続コネクタ６８１の内部において、ブレード線は、ワイヤ６８５の導線と接続される。また、ワイヤ６８５は、駆動部６３２に形成される貫通孔を延長する。
【０１４５】
挿通部材６６０は、中空鋼管（大場機工製）を利用し、内面および外面にポリイミドワニス（電気絶縁体）を塗布することによって、形成された。中空鋼管は、ＳＵＳ３０４からなり、長さは、１５００ｍｍ、外径は、０．７ｍｍ、内径は、０．５ｍｍである。
【０１４６】
挿通部材６６０の先端部６６２は、図２２に示されるように、刃面を構成するベベル６７０を形成するために、研磨された。心臓の活動電位を測定するための電極は、ポリイミドからなる絶縁被膜が剥がれた環状部位（電気絶縁体６６４と電気絶縁体６８２との中間に位置する環状部位）によって構成される。
【０１４７】
挿通部材６６０の基端部６６１は、駆動部６３２を越えた適当な部位において、最外面のポリイミド層だけを剥がすことで、ブレード線を露出させた。そして、図２３に示されるように、ブレード線を露出した部分に、接続コネクタ６８１が取り付けられた。接続コネクタ６８１は、操作部に配置される出力端子６５０から延長するワイヤ６８０が接続される。なお、接続コネクタ６８１の内部において、ブレード線は、ワイヤ６８０の導線と接続される。
【０１４８】
以上のようにすることで、心臓の活動電位を測定するための電極を、挿通部材の先端部および鞘部の先端部に配置することができた。
【０１４９】
次に、図２４〜図２６を参照し、心臓の活動電位の測定による穿刺の検出を検証するための動物実験の結果を説明する。
【０１５０】
穿刺に使用された注射針７６３は、次のようにして形成された。まず、ステンレス製中空針に、側孔７６５が形成された。中空針の外径は、０．６ｍｍであり、内径は、０．３ｍｍである。側孔７６５の位置は、中空針の長手方向に関し、中空針のベベル先端から１０ｍｍ離れている。
【０１５１】
そして、導線７８１が、側孔７６５から中空針の内腔に導入され、中空針の基端部から引き出された。導線７８１の径は、０．０８ｍｍである。この状態で、中空針の内腔にポリウレタン樹脂をポッテングすることで、導線７８１が中空針の内腔に固定された。
【０１５２】
その後、中空針の側孔７６５から突出している導線７８１およびポリウレタン樹脂が切断された。そして、中空針の側孔７６５近傍の外周面と、切断面とが平滑になるように、ヤスリがかけられた。これによって、導線７８１の切断面からなる電極７７０と、電極７７０および導線７８１の周りを取り囲むポリウレタン樹脂からなる電気絶縁体７６４とが形成された。このようにして、動物実験に適用される注射針７６３が得られた。
【０１５３】
次に、動物実験の内容を説明する。
【０１５４】
まず、被検体であるブタに対し、アトロピン、アザペロン、ケタミンを筋肉注射し、フローセンを吸入させることで、麻酔がかけられた。そして、気管を切開した後送管し、ベンチレータにより呼吸を維持した状態で、開胸手術を行うことで、心臓が露出された。
【０１５５】
注射針７６３から延長する導線７８１を、生体アンプの負極用の入力端子に接続し、体表に接触させる別体の電極は、生体アンプの正極用の入力端子に接続することで、心臓の活動電位を測定できるように設定された。なお、生体アンプは、日本光電製のポリアンプである。
【０１５６】
その後、心壁の厚さを確認するため、テスト針が、心臓の外側から心臓組織に刺され、徐々に深く刺し進められた。テスト針の先端が、心室内に到達し、テスト針の基端部から血液が流出すると、その位置がマーキングされた。そして、テスト針を抜き、テスト針の先端からマーク位置までの長さを測定することで、心壁の概略の厚さが確認された。
【０１５７】
次に、テスト針によって形成された穿刺痕の近傍に、注射針７６３を刺すことにより、電極７７０が心臓組織中に存在する時における、心臓の活動電位の波形パターンが記録された。そして、注射針７６３をさらに深く刺すことにより、電極７７０が組織と血液の境目に位置する時における、心臓の活動電位の波形パターンが記録された。
【０１５８】
その後、注射針７６３をさらに深く刺すことにより、電極７７０が心室内における血液中に存在する時における、心臓の活動電位の波形パターンが記録された。
【０１５９】
心臓の活動電位の波形パターンは、電極７７０が血液中に存在する場合（図２５参照）と、電極７７０が心臓組織に存在する場合（図２６参照）とでは、大きく変化した。なお、電極７７０が組織と血液の境目に位置する場合と、電極７７０が心臓組織に存在する場合とでは、波形パターンには実質的な変化は認められなかった。
【０１６０】
以上のように、電極が血液中に存在する場合と、電極が組織に接触あるいは組織中に存在する場合とでは、心臓の活動電位の波形パターンに違いが生じることが確認された。つまり、カテーテルの先端部に配置される電極によって、注射針による穿刺を検出可能であることが検証された。
【０１６１】
このようなカテーテル１０は、例えば、遺伝子治療や細胞療法に適用される。
【０１６２】
遺伝子治療は、例えば、虚血性心疾患に対する治療であり、カテーテルに内蔵される注射針によって、遺伝子治療用組成物（例えば、核酸を含んだ組成物）を注入することは、低侵襲である点で好ましい。
【０１６３】
細胞療法は、例えば、外部より新たな細胞（心筋細胞、骨格筋芽細胞、平滑筋細胞、骨髄由来細胞、末梢血幹細胞、さい帯血由来細胞）を移植し、心機能を改善するための治療法である。したがって、カテーテルに内蔵される注射針を、例えば、骨髄由来細胞を梗塞部位およびその周囲に移植するために、適用することができる。
【０１６４】
また、心臓組織は、健全な状態と死滅または機能不全に陥った状態では、活動電位が異なる。そのため、活動電位を測定することで、心臓組織の異常な部位、例えば、梗塞部位を特定することができる。つまり、カテーテルの先端部に配置される電極を使用して、心臓組織の異常な部位を特定することが可能である。したがって、特定した異常な部位およびその周囲に、治療用組成物を注入することで、高い治療効果が期待される。
【０１６５】
また、本発明は、心臓の治療に適用されることに限定されず、例えば、下肢部の血管を新生する治療に適用することも可能である。
【０１６６】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内で種々改変することができる。
【０１６７】
【発明の効果】
以上説明した本発明によれば、低侵襲かつ、目的組織に対する注射針による穿刺および治療用組成物の注入を確実に達成し得るカテーテルおよびカテーテルシステムを提供することができる。また、低侵襲かつ、目的組織に対する注射針による穿刺および治療用組成物の注入を確実に達成し得るカテーテルを用いた治療用組成物の注入方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１に係るカテーテルの概略図である。
【図２】図１に示される操作部を説明するための断面図である。
【図３】図１に示されるカテーテルの先端部を説明するための断面図であり、注射針が突出している状態を示している。
【図４】図１に示されるカテーテルの先端部を説明するための断面図であり、注射針が後退している状態を示している。
【図５】図１に示されるカテーテルの挿通部材の先端部の側面図である。
【図６】図１に示されるカテーテルが適用されるカテーテルシステムを説明するための概略図である。
【図７】実施の形態１に係るカテーテルの変形例を説明するため鞘部の先端部の断面図である。
【図８】図７に示される鞘部の先端部の側面図である。
【図９】実施の形態２に係るカテーテルの概略図である。
【図１０】図９に示されるカテーテルの基端部の断面図である。
【図１１】図９に示されるカテーテルの挿通部材の先端部を説明するための側面図である。
【図１２】図９に示されるカテーテルが適用されるカテーテルシステムを説明するための概略図である。
【図１３】実施の形態２に係るカテーテルの変形例を説明するため鞘部の先端部の側面図である。
【図１４】図９に示されるカテーテルが適用されるカテーテルシステムの変形例を説明するための概略図である。
【図１５】実施の形態３に係るカテーテルを説明するため断面図である。
【図１６】実施の形態４に係るカテーテルシステムを説明するため概略図である。
【図１７】実施の形態５に係るカテーテルシステムを説明するため概略図である。
【図１８】実施の形態５に係るカテーテルシステムの変形例を説明するため概略図である。
【図１９】図１３、図１６、図１７および図１８に係るカテーテルの別の変形例を説明するため鞘部の先端部の側面図である。
【図２０】図１９と異なる変形例を説明するため鞘部の先端部の断面図である。
【図２１】電極が配置される鞘部の製造方法の一例を説明するための側面図である。
【図２２】電極が配置される挿通部材の製造方法の一例を説明するための側面図である。
【図２３】図２１に示される鞘部の基端部および図２２に示される挿通部材の基端部の構造を説明するための概略図である。
【図２４】心臓の活動電位の測定による穿刺の検出を検証するための動物実験において適用された注射針を説明するための断面図である。
【図２５】動物実験の検証結果を説明するための波形図であり、注射針の電極が血液中に存在する場合を示している。
【図２６】動物実験の検証結果を説明するための波形図であり、注射針の電極が心臓組織に存在する場合を示している。
【符号の説明】
１０…カテーテルシステム、
２０…カテーテル、
２１…基端部、
２２…先端部、
３０…操作部、
３１…ハウジング、
３２…駆動部、
３３…スリット、
３４…Ｏリング、
３５…ストッパ、
４０…針制御部、
４５…ハブ、
５０…出力端子、
５５…鞘部、
５６…基端部、
５７…先端部、
５８…貫通孔、
６０…挿通部材、
６１…基端部、
６２…先端部、
６３…注射針、
６３Ａ…べベル、
６４…電気絶縁体、
７０，７５…電極、
８０…ワイヤ、
８１…導線、
８２…電気絶縁体、
８５…ワイヤ、
８６…導線、
８７…電気絶縁体、
９０…生体アンプ、
９１…入力端子、
９２…コード、
９５…入力端子、
９６…コード、
９７…電極、
１１０…カテーテルシステム、
１２０…カテーテル、
１２１…基端部、
１２２…先端部、
１３０…操作部、
１３１…ハウジング、
１３２…駆動部、
１３３…スリット、
１３４…Ｏリング、
１３５…ストッパ、
１４０…針制御部、
１４５…ハブ、
１５０，１５１…出力端子、
１５５…鞘部、
１５６…基端部、
１５７…先端部、
１６０…挿通部材、
１６１…基端部、
１６２…先端部、
１６３…注射針、
１７０，１７５…電極、
１８０…ワイヤ、
１８１…導線、
１８２…電気絶縁体、
１８５…ワイヤ、
１８６…導線、
１８７…電気絶縁体、
１９０…生体アンプ、
１９１…入力端子、
１９２…コード、
１９３…入力端子、
１９４…コード、
１９５…入力端子、
１９６…コード、
１９７…電極、
２１０…カテーテルシステム、
２７０…電極、
２８１…導線、
２８２…電気絶縁体、
２７５…電極、
２８６…導線、
２８７…電気絶縁体、
２９０…生体アンプ、
２９１…入力端子、
２９２…コード、
２９５…入力端子、
２９６…コード、
２９７…電極、
３５７…先端部、
３６２…先端部、
３６３…注射針、
３６３Ａ…べベル、
３６４…電気絶縁体、
３７０，３７５…電極、
３８０…ワイヤ、
３８１…導線、
３８２…電気絶縁体、
３８５…ワイヤ、
３８６…導線、
３８７…電気絶縁体、
４５５…鞘部、
４５７…先端部、
４６０…挿通部材、
４６２…先端部、
４６３…注射針、
４７０，４７１，４７５…電極、
４９０Ａ，４９０Ｂ…生体アンプ、
４９１Ａ，４９３Ａ，４９１Ｂ，４９３Ｂ…入力端子、
５５５…鞘部、
５５７…先端部、
５６０…挿通部材、
５６２…先端部、
５７０，５７１，５７５，５７６…電極、
５９０Ａ，５９０Ｂ…生体アンプ、
５９１Ａ，５９３Ａ，５９１Ｂ，５９３Ｂ…入力端子、
６３２…駆動部、
６５０，６５１…出力端子、
６５５…鞘部、
６５６…基端部、
６５７…先端キャップ、
６６０…挿通部材、
６６１…基端部、
６６２…先端部、
６６３…注射針、
６６４…電気絶縁体、
６７０，６７５…電極、
６８０…ワイヤ、
６８１…接続コネクタ、
６８２…電気絶縁体、
６８５…ワイヤ、
６８６…接続コネクタ、
６８７…電気絶縁体、
７６３…注射針、
７６４…電気絶縁体、
７６５…側孔、
７７０…電極、
７８１…導線。

Claims (17)

1. 経皮的に生体内腔に挿入されるカテーテルであって、
   内部を延長するルーメンを有する鞘部と、
   前記鞘部のルーメンに摺動自在に配置され、前記鞘部の先端部から突出可能である先端部を有する挿通部材と、
   前記挿通部材の先端部に配置され、生体内の目的組織に治療用組成物を注入するための注射針と、
   カテーテルの先端部に配置され、心臓の活動電位を測定するための電極と
   を有することを特徴とするカテーテル。
2. 前記目的組織は、心臓組織であることを特徴とする請求項１に記載のカテーテル。
3. 前記治療用組成物は、核酸、タンパク質、あるいは細胞を含有することを特徴とする請求項１に記載のカテーテル。
4. 前記鞘部の先端部は、前記ルーメンに連通する貫通孔を有することを特徴とする請求項１に記載のカテーテル。
5. 前記貫通孔は、前記鞘部の長手方向に関し、前記鞘部の先端部の端面から１ｍｍ以上離れていることを特徴とする請求項４に記載のカテーテル。
6. 前記電極は、複数であることを特徴とする請求項１に記載のカテーテル。
7. 前記電極は、前記挿通部材の先端部および／または前記鞘部の先端部に配置されることを特徴とする請求項１に記載のカテーテル。
8. 前記挿通部材の先端部に配置される電極は、前記注射針のべベルに形成されていることを特徴とする請求項７に記載のカテーテル。
9. 前記挿通部材の先端部に配置される電極は、前記挿通部材の先端部の外周面に位置することを特徴とする請求項７に記載のカテーテル。
10. 前記挿通部材の先端部に配置される電極は、複数であり、前記挿通部材の長手方向に関し、離間して位置することを特徴とする請求項９に記載のカテーテル。
11. 前記挿通部材の先端部に配置される電極は、前記挿通部材の長手方向に関し、前記注射針の先端から１ｍｍ以上離れていることを特徴とする請求項７に記載のカテーテル。
12. 内部を延長するルーメンを有する鞘部と、前記鞘部のルーメンに摺動自在に配置され、前記鞘部の先端部から突出可能である先端部を有する挿通部材と、前記挿通部材の先端部に配置され、生体内の目的組織に治療用組成物を注入するための注射針とを有し、経皮的に生体内腔に挿入されるカテーテルと、
    前記カテーテルの先端部に配置され、心臓の活動電位を測定するための第１電極と、
    心臓の活動電位を測定するための第２電極と、
    前記第１電極から延長する導電体と、前記第２電極から延長する導電体とが接続され、前記第１電極および前記第２電極によって測定される心臓の活動電位に基づいて、前記注射針による穿刺を検出するための穿刺検出装置と
    を有することを特徴とするカテーテルシステム。
13. 前記第２電極は、前記カテーテルの先端部に配置され、前記第１電極より前記カテーテルの基端側に位置していることを特徴とする請求項１２に記載のカテーテルシステム。
14. 前記第２電極は、前記カテーテルから独立した別体として形成されることを特徴とする請求項１２に記載のカテーテルシステム。
15. 内部を延長するルーメンを有する鞘部と、前記鞘部のルーメンに摺動自在に配置され、前記鞘部の先端部から突出可能である先端部を有する挿通部材と、前記挿通部材の先端部に配置され、目的組織に治療用組成物を注入するための注射針と、カテーテルの先端部に配置され、心臓の活動電位を測定するための電極とを有する、経皮的に生体内腔に挿入されるカテーテルを用いて、治療用組成物を注入するための方法であって、
    前記カテーテルを生体内に挿入し、目的組織の近傍まで進めるステップと、
    前記電極によって測定される心臓の活動電位に基づいて、前記注射針を目的組織に穿刺し、前記注射針を経由して目的組織に、前記治療用組成物を注入するステップと
    を有することを特徴とする方法。
16. 前記電極は、前記挿通部材の先端部に配置されており、
    前記治療用組成物を注入するステップは、
    前記電極によって心臓の活動電位を測定しながら、前記鞘部に対して前記挿通部材を先端方向に移動させ、前記鞘部の先端部から前記注射針を突出させることで、目的組織を穿刺するステップと、
    前記電極により測定される心臓の活動電位に変化が検出された後において、前記治療用組成物を、前記注射針を経由して目的組織に注入するステップと
    を有することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
17. 前記電極は、前記鞘部の先端部に配置されており、
    前記治療用組成物を注入するステップは、
    前記電極によって心臓の活動電位を測定しながら、前記鞘部の先端部を目的組織に接触させるステップと、
    前記電極により測定される心臓の活動電位に変化が検出された後において、前記電極によって心臓の活動電位をさらに測定しながら、前記鞘部に対して前記挿通部材を先端方向に移動させ、前記鞘部の先端部から前記注射針を突出させることで、目的組織を穿刺するステップと、
    前記電極により測定される心臓の活動電位に変化が生じないことを確認した後において、前記治療用組成物を、前記注射針を経由して目的組織に注入するステップと
    を有することを特徴とする請求項１５に記載の方法。

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