JP2005058504A - Ablation catheter with balloon - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、カテーテルの先端側に配置されているバルーンを患者体内の標的病変部位へ密着させた状態でバルーンの内の高周波通電用内電極と患者体表に対電極として配置される高周波通電用外電極の間の高周波通電による高周波誘電加熱およびジュール熱による加熱をおこなって標的病変部位を加温することにより標的病変部位を焼灼(アブレーション)するバルーン付きアブレーションカテーテルに係り、特に患者体内の標的病変部位の焼灼を行う為の高周波通電で患者が体表に火傷を負うことを防ぐための技術に関する。 The present invention relates to an internal electrode for high-frequency energization in a balloon and a high-frequency energization arranged as a counter electrode on the patient body surface in a state in which the balloon disposed on the distal end side of the catheter is in close contact with a target lesion site in the patient. The present invention relates to an ablation catheter with a balloon that ablates a target lesion site by heating the target lesion site by heating with a high-frequency dielectric heating and Joule heating between the outer electrodes, and in particular a target lesion in a patient body. The present invention relates to a technique for preventing a patient from being burned on a body surface by high-frequency energization for performing cauterization of a part.
特開2002−78809号公報に記載の肺静脈電気的隔離用バルーン付きアブレーションカテーテルは、心臓不整脈治療を行う為のアブレーションカテーテルである。このバルーン付きアブレーションカテーテルを使って肺静脈の電気的隔離を行う場合、図9に示すように、カテーテル51の先端側に配置されている膨張・収縮可能なバルーン52を経皮的に下大静脈QAへ導入し、カテーテル51で後押ししながら心臓HAの右心房Haから心房中隔Hwを刺貫して左心房Hbへとバルーン52を到達せしめる。そして、バルーン内への造影剤を含む液体の送給でしっかり膨らんだバルーン52を肺静脈口Qaに当てがって密着させてから、バルーン52内に設置したコイル状の高周波通電用内電極53に高周波電源55より高周波電力を与え、高周波通電用内電極53の対電極として患者体表にセットした面状の高周波通電用外電極54の間で高周波通電を行わせる。
An ablation catheter with a balloon for pulmonary vein electrical isolation described in JP-A-2002-78809 is an ablation catheter for performing cardiac arrhythmia treatment. When the pulmonary vein is electrically isolated using this ablation catheter with a balloon, as shown in FIG. 9, an inflatable /
高周波通電用内電極53と高周波通電用外電極54との間の高周波通電に伴って起こる高周波誘電加熱およびジュール熱で肺静脈口Qaの環状周縁部が全体的に加温されて焼灼される。肺静脈口Qaに対する焼灼に引き続き、左心房Hbの内壁に開いている残りの3個の肺静脈口Qb〜Qdに対する焼灼を順次同様にして実施する。各肺静脈口Qa〜Qdの環状周縁部が焼灼されることで4個の各肺静脈が全て電気的隔離状態となる。各肺静脈口Qa〜Qdの環状周縁部が焼灼されて、4個の各肺静脈がそれぞれ電気的隔離のかたちになると、不整脈を引き起こす電気信号が遮断され、心臓不整脈がほぼ解消される。
The annular peripheral edge of the pulmonary vein port Qa is entirely heated and cauterized by high-frequency dielectric heating and Joule heat that occur in association with high-frequency power supply between the high-frequency power supply
このように、特開2002−78809号公報に記載のバルーン付きアブレーションカテーテルによれば、各肺静脈口Qa〜Qdの環状周縁部が全体的に焼灼されるので、何度も焼灼を繰り返さずに済むと共に、焼灼されるのが各肺静脈口Qa〜Qdの環状周縁部だけであるので、余分な処(例えば健常部分)まで焼灼せずに済む。
しかしながら、上記公報記載のバルーン付きアブレーションカテーテルの場合、患者体内の標的病変部位の焼灼を行う為の高周波通電によって患者が体表に火傷を負う心配があるという問題がある。患者の体表に貼り付けられた高周波通電用外電極54が高周波通電に伴って発熱し患者体表に火傷を生じる可能性があるのである。麻酔で意識を失っている患者が手術中に火傷を負うことなどあってはならないことであり、治療を行う側が責任をもって完全に防止しなければならない。
However, in the case of the ablation catheter with a balloon described in the above publication, there is a problem that the patient may be burned on the body surface due to high-frequency energization for cauterizing the target lesion site in the patient's body. The high frequency energization
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、患者体内の標的病変部位の焼灼を行う為の高周波通電によって患者が体表に火傷を負うことを確実かつ簡単に防止することができるバルーン付きアブレーションカテーテルを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and it is possible to reliably and easily prevent a patient from being burned on a body surface by high-frequency energization for performing cauterization of a target lesion site in a patient. An object of the present invention is to provide an ablation catheter with a balloon that can perform the above-mentioned.
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。 In order to achieve such an object, the present invention has the following configuration.
即ち、請求項1に記載のバルーン付きアブレーションカテーテルは、カテーテルの先端側に配置されている膨張・収縮可能なバルーンと、バルーンの内に設置されている高周波通電用内電極と、バルーンの内に設置された温度センサと、高周波通電用内電極の対電極として配置される面状の高周波通電用外電極とを備えているバルーン付きアブレーションカテーテルにおいて、前記高周波通電用外電極は、50平方センチメートル以上の表面積を有することを特徴とするものである。
That is, an ablation catheter with a balloon according to
(作用・効果)請求項1の発明のバルーン付きアブレーションカテーテル(以下、適宜「アブレーションカテーテル」と略記)を用いて患者体内の標的病変部位を焼灼する場合、カテーテルの先端側に配置されている膨張・収縮可能なバルーンを収縮させた状態で経皮的に患者体内に導入しカテーテルで後押ししながら標的病変部位までバルーンを到達せしめると共に、カテーテル経由でバルーンの内に液体を導入して膨張させる。続いて、焼灼対象の標的病変部位に膨張したバルーンを密着させておいて、高周波電力を供給し、高周波通電用内電極(以下、適宜「内電極」と略記)の対電極として患者体表の適当な位置に別途セットした面状の高周波通電用外電極(以下、適宜「外電極」と略記)との間で高周波通電を行わせる。高周波誘電加熱およびジュール熱による加温実行中、加温温度がバルーン内の温度センサによって検出されると共に、温度センサの測温結果に応じた供給量で高周波電力が供給されることで、高周波誘電加熱およびジュール熱の加温温度がコントロールされる。この高周波通電による加熱がバルーンまわりで起こるのに伴って、標的病変部位のバルーン密着個所の処だけがバルーン共々加温されて局所的に焼灼されてゆく。例えば、標的病変部位が心臓の左心房にある肺静脈口であれば、肺静脈口の環状周縁部だけが全体的に焼灼されてゆく。 (Operation / Effect) When the target lesion site in the patient body is cauterized using the ablation catheter with a balloon of the invention of claim 1 (hereinafter abbreviated as “ablation catheter” where appropriate), the inflation is arranged on the distal end side of the catheter. A percutaneous balloon is introduced into the patient's body percutaneously in a deflated state, and the balloon reaches the target lesion site while being pushed by the catheter, and a liquid is introduced into the balloon via the catheter and inflated. Subsequently, the inflated balloon is brought into close contact with the target lesion site to be ablated, and high-frequency power is supplied to the patient body surface as a counter electrode of a high-frequency energizing inner electrode (hereinafter abbreviated as “inner electrode” where appropriate). High frequency energization is performed between a planar electrode for high frequency energization separately set at an appropriate position (hereinafter, abbreviated as “outer electrode” as appropriate). While performing heating by high-frequency dielectric heating and Joule heating, the heating temperature is detected by the temperature sensor in the balloon, and high-frequency power is supplied in a supply amount corresponding to the temperature measurement result of the temperature sensor. The heating and Joule heating temperature is controlled. As heating by this high-frequency energization occurs around the balloon, only the portion of the target lesion site where the balloon is in close contact with the balloon is heated together and locally cauterized. For example, if the target lesion site is the pulmonary vein opening in the left atrium of the heart, only the annular peripheral edge of the pulmonary vein opening is cauterized as a whole.
そして、請求項1の発明のアブレーションカテーテルの場合、高周波通電用外電極は面状であって可撓性があるので、粘着剤等により患者体表に貼り付けた時に高周波通電用外電極が患者体表の湾曲形状に沿って撓んでぴったり貼り付いて電気的接触が十分に確保できるのに加え、高周波通電用外電極は表面積が50平方センチメートル以上の広さがあるので、高周波電力が広い外電極表面に分散して高周波通電用外電極の単位面積当たりの発熱量が少なくなり、その結果、高周波通電によって患者が体表に火傷を負う心配がなくなる。また高周波通電用外電極の表面積を50平方センチメートル以上の広さとすることは電極材料の面積を大きくするだけで出来るので、何ら困難はなく全く簡単である。 In the case of the ablation catheter according to the first aspect of the invention, since the outer electrode for high-frequency energization is planar and flexible, the outer electrode for high-frequency energization is attached to the patient's body surface with an adhesive or the like. In addition to being able to bend along the curved shape of the body surface and stick firmly to ensure sufficient electrical contact, the outer electrode for high-frequency energization has a surface area of 50 square centimeters or more, so the outer electrode has a wide high-frequency power The amount of heat generated per unit area of the outer electrode for high-frequency energization is reduced by being dispersed on the surface, and as a result, there is no concern that the patient will be burned on the body surface due to the high-frequency energization. In addition, since the surface area of the outer electrode for high-frequency energization can be as large as 50 square centimeters or more by simply increasing the area of the electrode material, there is no difficulty and it is quite simple.
つまり、従来は高周波通電用外電極の表面積が十分な広さではなかったので、高周波電力が狭い外電極表面に集中して高周波通電用外電極の単位面積当たりの発熱量が多く、その結果、高周波通電によって患者が体表に火傷を負う心配があった状況は解消されたのである。よって、請求項1の発明のアブレーションカテーテルによれば、患者体内の標的病変部位の焼灼を行う為の高周波通電によって患者が体表に火傷を負うことを確実かつ簡単に防止することができる。 In other words, since the surface area of the outer electrode for high-frequency energization has not been sufficiently large in the past, the high-frequency power is concentrated on the surface of the outer electrode that is narrow, and the amount of heat generated per unit area of the outer electrode for high-frequency energization is large. The situation in which the patient was worried about burns on the body surface due to high-frequency energization was resolved. Therefore, according to the ablation catheter of the first aspect of the invention, it is possible to reliably and easily prevent the patient from being burned on the body surface by high-frequency energization for cauterizing the target lesion site in the patient.
また、請求項2の発明は、請求項1に記載のバルーン付きアブレーションカテーテルにおいて、高周波通電用外電極の表面積は100平方センチメートル以上であるものである。
The invention according to
(作用・効果)請求項2の発明によれば、高周波通電用外電極の表面積が100平方センチメートル以上と十分に広いので、高周波電力が十分に広い外電極表面により広く分散して高周波通電用外電極の単位面積当たりの発熱量が非常に少なくなり、高周波通電によって患者が体表に火傷を負う心配が全くなくなると言ってよい。
(Function / Effect) According to the invention of
また、請求項3の発明は、請求項1または2に記載のバルーン付きアブレーションカテーテルにおいて、高周波通電用外電極が高周波通電用外電極の表面を面積が略均等に二区分または三区分に区分けするかたちで分割されているものである。
The invention according to
(作用・効果)請求項3の発明によれば、高周波通電用外電極の表面を面積が略均等に二区分または三区分に区分けするかたちで高周波通電用外電極が分割されていて、高周波通電用外電極は、略均等な表面積を有する二つ(ツーピース)、または、三つ(スリーピース)の分割外電極からなっているので、十分な電気的接触を確実に確保することができると同時に、外電極を速やかにセットすることができる。高周波通電用外電極がツーピースまたはスリーピースの場合には、ワンピースの場合に比べると、各分割外電極を患者体表の湾曲形状に合わせて撓ませ易く、各分割外電極を患者体表によりぴったり貼り付けられるので、十分な電気的接触を確実に確保できる。また、分割外電極の数が三つを越えると、外電極がコマ切れのかたちとなって分割電極の数が多くなり過ぎ、貼るのに時間と手間がかかり、外電極を速やかにセットできないが、分割外電極の数が三つ迄なら外電極を速やかにセットできる。
(Operation / Effect) According to the invention of
また、請求項4の発明は、請求項1から3のいずれかに記載のバルーン付きアブレーションカテーテルにおいて、カテーテルは、外筒シャフトと内筒シャフトが軸方向に移動可能なかたちで同心的に通し合わされている二重筒式カテーテルであって、バルーンの先端部が内筒シャフトの先端に固定されていて、バルーンの後端部が外筒シャフトの先端に固定されており、かつ、高周波通電用内電極がコイル状に整形されていると共に内筒シャフトに同心的に外挿されているものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the ablation catheter with a balloon according to any one of the first to third aspects, the catheter is concentrically threaded so that the outer cylindrical shaft and the inner cylindrical shaft are movable in the axial direction. The distal end of the balloon is fixed to the distal end of the inner cylindrical shaft, and the rear end of the balloon is fixed to the distal end of the outer cylindrical shaft. The electrode is shaped like a coil and is concentrically extrapolated to the inner cylinder shaft.
(作用・効果)請求項4の発明によれば、外筒シャフトあるいは内筒シャフトを軸方向に移動させることにより、バルーンの形状を多様に変化させることができるのに加え、高周波通電用内電極が内筒シャフトに同心的に外挿されることで、高周波通電用内電極が実質的に内筒シャフトに一体化したかたちとなるので、バルーンの導入がよりスムーズとなる。
(Function / Effect) According to the invention of
また、請求項5の発明は、請求項4に記載のバルーン付きアブレーションカテーテルにおいて、高周波通電用内電極は内筒シャフトを拘束しないかたちで内筒シャフトに外挿されていると共に外筒シャフト側に固定されているのに加えて、温度センサが高周波通電用内電極に固定されているものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the ablation catheter with a balloon according to the fourth aspect, the inner electrode for high-frequency energization is externally inserted into the inner cylindrical shaft without restricting the inner cylindrical shaft, and on the outer cylindrical shaft side. In addition to being fixed, the temperature sensor is fixed to the high frequency energizing inner electrode.
(作用・効果)請求項5の発明によれば、内筒シャフトが高周波通電用内電極の拘束を受けずにスムーズに移動できる。さらに、バルーンの後端部が固定されている外筒シャフトに高周波通電用内電極が固定されていると共に、温度センサが高周波通電用内電極に固定されているので、バルーン内での高周波通電用内電極と温度センサの設置位置が安定する。
(Operation / Effect) According to the invention of
また、請求項6の発明は、請求項1から5のいずれかに記載のバルーン付きアブレーションカテーテルにおいて、高周波通電用内電極に高周波電力を送給する電力送給用リード線と温度センサから測温信号を取り出すセンサ用リード線とが、いずれも、電気絶縁性保護被覆付きでカテーテルに引き通されているものである。
The invention of claim 6 is the ablation catheter with balloon according to any one of
(作用・効果)請求項6の発明によれば、温度センサから測温信号を取り出すセンサ用リード線と高周波通電用内電極に高周波電力を送給する電力送給用リード線とがカテーテルに引き通されているので、カテーテルにリード線の配管を兼ねさせられる。また、センサ用リード線と電力送給用リード線が共に電気絶縁性保護被覆付きであるので、リード線同士のショート(短絡)が起こる心配がなくなると同時に、高周波電力の漏れ・侵入が抑えられる結果、高周波電力の漏れ・侵入に伴うカテーテルの発熱が抑えられ、カテーテルの強制冷却機構を省くことを可能とする。 (Operation / Effect) According to the invention of claim 6, the lead wire for the sensor for taking out the temperature measurement signal from the temperature sensor and the lead wire for power supply for supplying the high frequency power to the inner electrode for high frequency energization are drawn to the catheter. Since it is passed, the catheter can also serve as a lead wire pipe. In addition, since both the sensor lead wire and the power supply lead wire have an electrically insulating protective coating, there is no risk of short-circuit between the lead wires, and at the same time, leakage and intrusion of high-frequency power can be suppressed. As a result, the heat generation of the catheter due to leakage and intrusion of high-frequency power is suppressed, and the forced cooling mechanism of the catheter can be omitted.
また、請求項7の発明は、請求項6に記載のバルーン付きアブレーションカテーテルにおいて、電力送給用リード線の電気絶縁性保護被覆がポリ塩化ビニルより比誘電率の小さい材料からなるものである。 According to a seventh aspect of the present invention, in the ablation catheter with a balloon according to the sixth aspect, the electrically insulating protective coating of the lead wire for power supply is made of a material having a relative dielectric constant smaller than that of polyvinyl chloride.
(作用・効果)請求項7の発明によれば、電力送給用リード線の電気絶縁性保護被覆がポリ塩化ビニルより比誘電率の小さい材料からなり、電気絶縁性保護被覆の電気絶縁性が向上するので、高周波電力の漏れ・侵入がいっそう抑えられ、高周波電力の漏れ・侵入によるカテーテルの発熱が十分抑えられる。
(Effect / Effect) According to the invention of
また、請求項8の発明は、請求項6に記載のバルーン付きアブレーションカテーテルにおいて、センサ用リード線の電気絶縁性保護被覆がポリ塩化ビニルより比誘電率の小さい材料からなるものである。
The invention according to
(作用・効果)請求項8の発明によれば、センサ用リード線の電気絶縁性保護被覆がポリ塩化ビニルより比誘電率の小さい材料からなり、電気絶縁性保護被覆の電気絶縁性が増すので、漏れ・侵入によるカテーテルの発熱が十分抑えられる。
According to the invention of
また、請求項9の発明は、請求項1から8のいずれかに記載のバルーン付きアブレーションカテーテルにおいて、カテーテルの強制冷却機構が配備されていないものである。
The invention of
(作用・効果)請求項9の発明によれば、カテーテルの強制冷却機構が省かれているので、その分、カテーテルを細くして、カテーテルを患者体内へ挿入し易くすることができる。
(Operation / Effect) According to the invention of
また、請求項10の発明は、請求項1から9のいずれかに記載のバルーン付きアブレーションカテーテルにおいて、膨張状態のバルーンが、先端側で直径が小さくなる円錐状の外形を有しているものである。
The invention of
(作用・効果)請求項10の発明によれば、バルーンは先端側で直径が小さくなる円錐状の外形を有しているので、例えば焼灼対象の標的病変部位が肺静脈口の環状周縁部である場合、バルーンの先端を肺静脈口に少し挿し込むことによって、バルーンを肺静脈口にきっちり密着させられるので、肺静脈口の環状周縁部の全体を確実に焼灼することができる。また、肺静脈内にバルーンが入り込むのを防止できるので、肺静脈内部を焼灼し、狭窄が発生するのを防ぐことができる。
(Operation / Effect) According to the invention of
また、請求項11の発明は、請求項1から10のいずれかに記載のバルーン付きアブレーションカテーテルにおいて、バルーンの内にカテーテル経由で液体を送給する液体送給手段と、温度センサの測温結果に応じた供給量で高周波電力を供給する電力供給手段を備えているものである。
The invention of
(作用・効果)請求項11の発明によれば、液体送給手段によりカテーテル経由でバルーンの内に液体を送給させることによってバルーンを膨張させられる。また、電力供給手段によって温度センサの測温結果に応じた供給量で高周波電力を供給させることで、高周波誘電加熱およびジュール熱の加温温度を的確にコントロールすることができる。
(Operation / Effect) According to the invention of
また、請求項12の発明は、請求項11に記載のバルーン付きアブレーションカテーテルにおいて、液体送給手段により送給される液体が外筒シャフトと内筒シャフトの間のクリアランスを通るものである。 According to a twelfth aspect of the present invention, in the ablation catheter with a balloon according to the eleventh aspect, the liquid fed by the liquid feeding means passes through a clearance between the outer cylinder shaft and the inner cylinder shaft.
(作用・効果)請求項12の発明によれば、外筒シャフトと内筒シャフトの間のクリアランスを液体送給手段による液体送給用の流路として使用することができる。
(Operation and Effect) According to the invention of
また、請求項13の発明は、請求項11または12に記載のバルーン付きアブレーションカテーテルにおいて、液体送給手段によって送り込まれた液体によりしっかり膨張したバルーンの内の液体をカテーテルとバルーンの間で出入りさせてバルーンの内の液体を攪拌する液体攪拌手段を備えているものである。
The invention according to
(作用・効果)請求項13の発明によれば、高周波誘電加熱およびジュール熱による加温実行中、液体の導入で膨張状態にあるバルーンの内の液体を液体攪拌手段によってカテーテルとバルーンの間で出入りさせてバルーンの内の液体を攪拌すると、温度の違う液体が交じり合ってバルーンの内の液温が均一となり、高周波誘電加熱およびジュール熱による加温ムラを抑えることができる。
(Operation / Effect) According to the invention of
以上に述べたように、請求項1の発明のバルーン付きアブレーションカテーテルによれば、高周波通電用外電極は面状であって可撓性があるので、粘着剤等により患者体表に貼り付けた時に高周波通電用外電極が患者体表の湾曲形状に沿って撓んでぴったり貼り付いて電気的接触が十分に確保できるのに加え、高周波通電用外電極は表面積が50平方センチメートル以上の広さがあるので、高周波電力が広い外電極表面に分散して高周波通電用外電極の単位面積当たりの発熱量が少なくなり、その結果、高周波通電によって患者が体表に火傷を負う心配がなくなる。また高周波通電用外電極の表面積を50平方センチメートル以上の広さとすることは電極材料の面積を大きくするだけで出来るので、何ら困難はなく全く簡単である。よって、請求項1の発明のアブレーションカテーテルによれば、患者体内の標的病変部位の焼灼を行う為の高周波通電によって患者が体表に火傷を負うことを確実かつ簡単に防止することができる。 As described above, according to the ablation catheter with a balloon according to the first aspect of the present invention, the outer electrode for high-frequency energization is planar and flexible, and thus is affixed to the patient body surface with an adhesive or the like. Sometimes the outer electrode for high-frequency energization bends along the curved shape of the patient's body surface and sticks tightly to ensure sufficient electrical contact. In addition, the outer electrode for high-frequency energization has a surface area of 50 square centimeters or more. Therefore, the high frequency power is dispersed on the surface of the wide outer electrode, and the amount of heat generated per unit area of the outer electrode for high frequency energization is reduced. As a result, the patient does not have to worry about burning the body surface due to the high frequency energization. In addition, since the surface area of the outer electrode for high-frequency energization can be as large as 50 square centimeters or more by simply increasing the area of the electrode material, there is no difficulty and it is quite simple. Therefore, according to the ablation catheter of the first aspect of the invention, it is possible to reliably and easily prevent the patient from being burned on the body surface by high-frequency energization for cauterizing the target lesion site in the patient.
以下、本発明のバルーン付きアブレーションカテーテルの実施形態を説明する。図1は実施形態に係るアブレーションカテーテルの全体の構成を示す平面図、図2は実施形態のアブレーションカテーテルのバルーンの内部を示す断面図、図3は実施形態のアブレーションカテーテルのバルーンの膨張時の外形を示す正面図である。本実施形態のアブレーションカテーテルは、心臓不整脈治療としての肺静脈電気的隔離をおこなうのに好適なものである。 Hereinafter, embodiments of the ablation catheter with a balloon of the present invention will be described. FIG. 1 is a plan view showing the overall configuration of the ablation catheter according to the embodiment, FIG. 2 is a cross-sectional view showing the inside of the balloon of the ablation catheter of the embodiment, and FIG. FIG. The ablation catheter of this embodiment is suitable for performing pulmonary vein electrical isolation as a treatment for cardiac arrhythmia.
実施形態のアブレーションカテーテルでは、カテーテル1の先端側に膨張・収縮可能なバルーン2が配置されている。カテーテル1は、外筒シャフト3と内筒シャフト4を軸方向の移動が可能に同心的に通し合わせた二重筒式カテーテルであって、バルーン2の先端部が内筒シャフト4の先端に固定されていて、バルーン2の後端部が外筒シャフト3の先端に固定されており、バルーン後端には液体導入口2Aが設けられている。二重筒式のカテーテル1の場合、外筒シャフト3あるいは内筒シャフト4を軸方向に移動させることにより、バルーン2の形状を多様に変化させることができる。したがって、本発明では、カテーテル1が二重筒式カテーテルであることが好ましいが、カテーテル1は必ずしも二重筒式カテーテルに限られるものではなく、治療の種類によっては単一管式カテーテルが好ましいこともある。
In the ablation catheter of the embodiment, a
外筒シャフト3と内筒シャフト4の長さは、1m前後〜1m数十cm程度である。外筒シャフト3の外径は3mm〜5mm程度であり、内径は2mm〜4mm程度である。内筒シャフト4の外径は1mm〜3mm程度であり、内径は0.5mm〜2mm程度である。外筒シャフト3や内筒シャフト4の材料は、抗血栓性に優れる可撓性のある材料が用いられる。具体的には、例えばフッ素樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂等が挙げられる。
The length of the
バルーン2は、図3に示すように、膨張状態において先端側で直径が小さくなる円錐状(先すぼみ円錐状)の外形を有している。バルーン2は、長さ(バルーン先端とバルーン後端を仮想的に結ぶバルーン中心軸2aに沿う長さd)が、20mm〜40mm程度であって、後端側の最大外直径が10mm〜40mm程度であり、膜厚みが100μm〜300μmである。バルーン2の外径が先すぼみの円錐状の外形である場合、バルーンが肺静脈内部に入り込むのを防止できるうえ、バルーン2の先端を肺静脈口に少し挿し込むことによりバルーンを肺静脈口にきっちり密着させられるので、肺静脈口の環状周縁部の全体を確実に焼灼することができる。バルーン2の材料は、抗血栓性に優れた伸縮性のある材料が用いられる。特にポリウレタン系の高分子材料が好ましく、具体的には、熱可塑性ポリエーテルウレタン,ポリエーテルポリウレタンウレア,フッ素ポリエーテルウレタンウレア,ポリエーテルポリウレタンウレア樹脂,ポリエーテルポリウレタンウレアアミド等が挙げられる。
As shown in FIG. 3, the
さらに、実施形態のアブレーションカテーテルの場合、バルーン2の内に電線を巻き回してコイル状に整形した高周波通電用内電極(以下、適宜「内電極」と略記)5が設置されていると共に、バルーン2の内に液体導入口2Aから液体をカテーテル1経由で送給する液体送給装置(液体送給手段)6がカテーテル1の末端側に四方コネクタCNを介して接続配設されている。内電極5の電線としては、銀線や金線,プラチナ線,銅線などの高導電率金属線が用いられる。
Furthermore, in the case of the ablation catheter of the embodiment, an inner electrode for high-frequency energization (hereinafter abbreviated as “inner electrode” as appropriate) 5 formed by winding an electric wire around the
内電極5は内筒シャフト4を拘束しない状態で内筒シャフト4に同心的に外挿されている。内電極5の内径が内筒シャフト4の外径より僅かに大きくて、内電極5の内面と内筒シャフト4の外面の間に少し隙間が明いている。このように内電極5が内筒シャフト4を拘束しない状態で内筒シャフトに同心的に外挿されていると、内電極5が実質的に内筒シャフト4に一体化したかちとなって邪魔にならず、内筒シャフト4を非常にスムーズに移動させられる。
The
また、実施形態のアブレーションカテーテルは、内電極5の対電極として面状の高周波通電用外電極7を備えており、この外電極7は患者体表の適当な位置に、例えば両面テープ(図示省略)で貼り付けられてセットされる。高周波誘電加熱およびジュール熱による加温実行中、高周波電力が供給されるのに伴って、内電極5と外電極7の間で高周波通電が行われることにより、高周波誘電加熱およびジュール熱による加温が起こる。高周波誘電加熱およびジュール熱の加温による際の組織焼灼の適温は、通常、50℃〜70℃の範囲にある。
The ablation catheter of the embodiment includes a planar high-frequency energizing
実施形態の場合、面状の高周波通電用外電極7は50平方センチメートル以上の表面積を有しており、好ましくは100平方センチメートル以上の表面積を有している。外電極7は面状であって可撓性があるので、粘着剤等により患者体表に貼り付けた時に外電極7が患者体表の湾曲形状に沿って撓んでぴったり貼り付いて電気的接触が十分に確保できる。
In the case of the embodiment, the
外電極7は、図5に示すように、全体が一つ(ワンピース)の電極からなる構成であってもよいが、図5のワンピースの外電極7の表面を面積が略均等に二区分または三区分に区分けするかたちで分割されている構成であってもよい。具体的には、図6に示すように、略同一表面積を有する二つ(ツーピース)の同じ長方形に整形されている分割電極7a1,7a2からなる構成であったり、図7に示すように、略同一表面積を有する三つ(スリーピース)の同じ長方形に整形されている分割電極7b1〜7b3からなる構成であってもよい。
As shown in FIG. 5, the
二つの分割電極7a1,7a2からなるツーピースタイプの外電極7や三つの分割電極7b1〜7b3からなるスリーピースタイプの外電極7の場合、十分な電気的接触を確実に確保することができると同時に、外電極のセットが速やかにおこなえる。各分割電極7a1,7a2や各分割電極7b1〜7b3は、ワンピースの非分割の外電極7に比べると、各分割外電極7a1,7a2,7b1〜7b3を患者体表の湾曲形状に合わせて撓ませ易く、患者体表によりぴったり貼り付けられるので、十分な電気的接触を確実に確保できる。また、ひとつの外電極を構成する分割外電極の数が三つを越えると、外電極7がコマ切れのかたちとなって分割電極の数が多くなり過ぎ、分割電極を貼るのに時間と手間がかかり、外電極7を速やかにセットできないが、分割電極の数が二つか三つであれば、手間取らずに貼り付けて速やかにセットできる。
In the case of the two-piece type
外電極7の形状は、図5に示す正方形に限らず、長方形や円形など他の形状であってもよい。また、分割外電極7a1,7a2,7b1〜7b3の形状も図6や図7に示す長方形に限らず、正方形や円形など他の形状であってもよい。外電極7の材料には、例えば、銅やアルミニウム等の高電気導電性金属からなる薄板またはシートが用いられる。
The shape of the
一方、液体送給装置6により液体が外筒シャフト3と内筒シャフト4の間のクリアランスを通って液体導入口2Aからバルーン2の内に送り込まれる。液体送給装置6から液体がバルーン2の内に送給されるのに伴ってバルーン2はしっかり膨らんだ状態になる。つまり、外筒シャフト3と内筒シャフト4の間のクリアランスが液体送給装置6による液体送給用の流路となっているのである。
On the other hand, the liquid is fed into the
また、実施形態のアブレーションカテーテルの場合、液体送給により膨張状態にあるバルーン2の内の液体をカテーテル1経由でバルーン2を出入りさせることによりバルーンの内の液体を攪拌するダイヤフラム式攪拌機構(液体攪拌手段)8が配設されている。この攪拌機構8による攪拌で、温度の違う液体が交じり合ってバルーンの内の液温が均一となり、高周波誘電加熱およびジュール熱による加温ムラを抑えることができる。
Further, in the case of the ablation catheter of the embodiment, a diaphragm type stirring mechanism (liquid) that stirs the liquid in the
さらに、実施形態のアブレーションカテーテルでは、バルーン2の内に設置されている温度センサ9と、温度センサ9の測温結果に応じた供給量で高周波電力を供給する高周波電源(電力供給手段)10とを備えている。高周波電力の周波数は、数MHz〜数百MHzの範囲であり、通常、10MHz前後である。高周波誘電加熱およびジュール熱による加温実行中、加温温度がバルーン2内の温度センサ9によって検出されて高周波電源10へフィードバックされると共に、高周波電源10により温度センサ9の測温結果に応じた供給量で高周波電力が供給されることによって、高周波誘電加熱およびジュール熱による加温温度がコントロールされる。
Furthermore, in the ablation catheter of the embodiment, a
加えて、内電極5はバルーン2の後端部が取り付けられている外筒シャフト3に固定されていると共に、温度センサ9が内電極5に固定されている。その結果、バルーン2の内での内電極5と温度センサ9の設置位置が安定する。なお、温度センサ9としては、熱電対が例示されるが、熱電対に限られるものではなく、例えば半導体タイプの測温素子なども使用可能である。
In addition, the
また、図4にも示すように、温度センサ9から測温信号を取り出すセンサ用リード線11と高周波通電用内電極に高周波電力を送給する電力送給用リード線12は共に電気絶縁性保護被覆13,14付きでカテーテル1の外筒シャフト3と内筒シャフト4の間のクリアランスに引き通されている。つまり、外筒シャフト3と内筒シャフト4の間のクリアランスをセンサ用リード線11や電力送給用リード線12の配管として利用されているのである。それにセンサ用リード線11と電力送給用リード線12は共に電気絶縁性保護被覆13,14付きであるので、リード線同士のショート(短絡)が起こる心配がなくなると同時に、高周波電力の漏れ・侵入が抑えられ、高周波電力の漏れ・侵入による外筒シャフト3や内筒シャフト4の発熱が抑えられる結果、実施形態のアブレーションカテーテルの場合、カテーテル1の強制冷却機構が省かれている。しかし、必要に応じてカテーテル1の強制冷却機構をカテーテル1に内設してもよい。
Further, as shown in FIG. 4, both the
センサ用リード線11や電力送給用リード線12の材料としては、銅,銀,白金,タングステン,合金などの線材が挙げられる。
Examples of the material of the
また、電気絶縁性保護被覆13,14がポリ塩化ビニルより比誘電率の小さい材料からなる場合は、電気絶縁性保護被覆13,14の電気絶縁性が向上するので、高周波電力の漏れ・侵入がいっそう抑えられ、高周波電力の漏れ・侵入による外筒シャフト3や内筒シャフト4の発熱がしっかり抑えられる。また、外筒シャフト3や内筒シャフト4がポリ塩化ビニルより比誘電率の小さい材料からなることも、高周波電力の漏れ・侵入による外筒シャフト3や内筒シャフト4の発熱を防止する上で有効である。
Further, when the electrical insulating
なお、実施形態の場合、電力送給用リード線12も内電極5と同一の銅線を用いて形成されているが、内電極5に別途作製の電力送給用リード線12を接続するようにしてもよい。
In the case of the embodiment, the power
ポリ塩化ビニルより比誘電率の小さい材料としては、10MHzの比誘電率が3以下、さらに好ましくは10MHzの比誘電率が1以下のものが挙げられる。この比誘電率εは、以下のようにして測定できる。 As a material having a relative dielectric constant smaller than that of polyvinyl chloride, a material having a relative dielectric constant of 10 MHz at 3 or less, more preferably 10 MHz at a relative dielectric constant of 1 or less can be mentioned. This relative dielectric constant ε can be measured as follows.
ε=Cx/Co
但し、Cxはブリッジが平衡になった時の測定用コンデンサCsの容量
但し、Coは主電極の面積及び試験片の厚さから算出したε=1の静電容量で次の式で算出する。
ε = Cx / Co
Where Cx is the capacitance of the measuring capacitor Cs when the bridge is balanced. However, Co is a capacitance of ε = 1 calculated from the area of the main electrode and the thickness of the test piece, and is calculated by the following equation.
Co=r2 /3.6t
r:主電極の半径(cm),t:試験片の厚さ(cm)
ポリ塩化ビニルより比誘電率の小さい材料の具体的なものには、ポリ4フッ化エチレン(PTFE)や4フッ化エチレン−6フッ化プロピレン共重合体(FEP)などのフッ素系高分子化合物の他、ポリエチレン,ポリプロピレン,ポリイミド樹脂,ポリアミド樹脂などが挙げられる。なお、比誘電率εの測定に用いられる機器としては、例えばヒューレットパッカード社製のRFインピーダンス/マテリアルアナライザ(HP4291A)が挙げられる。
Co = r 2 /3.6t
r: radius of main electrode (cm), t: thickness of test piece (cm)
Specific examples of materials having a lower dielectric constant than polyvinyl chloride include fluorine polymer compounds such as polytetrafluoroethylene (PTFE) and tetrafluoroethylene-6-fluoropropylene copolymer (FEP). Other examples include polyethylene, polypropylene, polyimide resin, and polyamide resin. In addition, as an apparatus used for the measurement of the dielectric constant ε, for example, an RF impedance / material analyzer (HP4291A) manufactured by Hewlett-Packard Company may be used.
また、外筒シャフト3と内筒シャフト4の先端には、放射線遮蔽性金属パイプ3A,4Aが取り付けられており、バルーン2の先端部と後端部は各金属パイプ3A,4Aにそれぞれ取り付けられて外筒シャフト3と内筒シャフト4に固定されている。放射線遮蔽性金属パイプ3A,4Aを具備することにより、X線透視を行った場合、X線透視画像上に放射線遮蔽性金属パイプ3A,4Aが出現するので、患者体内におけるバルーン2の位置を正確に把握することが可能となる。放射線遮蔽性金属パイプ3A,4Aの材料としては、金、プラチナ、ステンレス等が挙げられる。
Further, radiation shielding
なお、実施形態のアブレーションカテーテルを用いて肺静脈口の環状周縁部を焼灼する場合は、従来の場合と同様、図8に示すように、先に経皮的に患者体内に導入したガイドワイヤGWに沿って収縮状態のバルーン2をカテーテル1で押し進めながら下大静脈から左心房へ到達させた後、膨張状態のバルーン2を肺静脈口Qaに当てがって密着させると共に、患者体表に面状の外電極7を粘着剤(図示省略)等で貼り付けておき、内電極5と外電極7の間で高周波通電を行わせて肺静脈口Qaの環状周縁部を加温し焼灼する。
In the case of cauterizing the annular peripheral portion of the pulmonary vein opening using the ablation catheter of the embodiment, as in the conventional case, as shown in FIG. 8, the guide wire GW previously introduced into the patient's body percutaneously. The
以上に述べた構成を有する実施形態のアブレーションカテーテルの場合、高周波通電用外電極7は表面積が50平方センチメートル以上の広さがあるので、高周波電力が広い外電極表面に分散し、外電極7の単位面積当たりの発熱量が少なくなり、その結果、高周波通電によって患者が体表に火傷を負う心配がなくなる。さらに外電極7の表面積が100平方センチメートル以上であると、高周波電力が十分に広い外電極表面により広く分散し、高周波通電用外電極の単位面積当たりの発熱量がさらに少なくなるので、高周波通電によって患者が体表に火傷を負う心配が全くないと言ってよい。
In the case of the ablation catheter of the embodiment having the above-described configuration, the high-frequency energization
また高周波通電用外電極7の表面積を150平方センチメートル以上の広さとしたり、200平方センチメートル以上の広さとしたりすることは電極材料の面積を大きくするだけで出来るので、何ら困難はなく全く簡単である。
Further, it is possible to make the surface area of the
よって、実施形態のアブレーションカテーテルによれば、患者体内の標的病変部位の焼灼を行う為の高周波通電によって患者が体表に火傷を負うことを確実かつ簡単に防止することができる。 Therefore, according to the ablation catheter of the embodiment, it is possible to reliably and easily prevent the patient from being burned on the body surface by high-frequency energization for cauterizing the target lesion site in the patient.
続いて、本発明のアブレーションカテーテルの具体的な実施例について説明する。 Next, specific examples of the ablation catheter of the present invention will be described.
〔実施例1〕 先ず、バルーン先端とバルーン後端の長さが30mm、後端側の最大外直径が30mm、膜厚みが160μmの先すぼみの円錐形状を有するバルーン2を次のようにして作成した。即ち、所望のバルーン形状に対応する型面を有するガラス製バルーン成形型を濃度13%のポリウレタン溶液に浸漬し、熱をかけて溶媒を蒸発させて、成形型表面にウレタンポリマー被膜を形成するディッピング法によりバルーン2を作製した。
[Example 1] First, a
一方、カテーテル1の外筒シャフト3として外径3.8mm、内径2.7mm、全長80cmのポリアミド樹脂製チューブを用い、直径3.1mm、長さ7mmでサンドブラスト仕上げの外表面を有するステンレスパイプを金属パイプ3Aとしてチューブの先端に内挿嵌着した後0.1mmのナイロン製糸で縛り固定すると共に、後端に四方コネクタCNを内挿嵌合した後0.1mmのナイロン製糸で縛り固定した。
On the other hand, a polyamide resin tube having an outer diameter of 3.8 mm, an inner diameter of 2.7 mm, and an overall length of 80 cm is used as the outer
他方、内筒シャフト4として外径1.5mm、内径1.1mm、全長90cmのポリアミド樹脂製チューブを用い、直径1.2mm、長さ6mmでサンドブラスト仕上げの外表面を有するステンレスパイプを金属パイプ4Aとしてチューブの先端に内挿嵌着後0.1mmのナイロン製糸で縛り固定した。そして、内筒シャフト4を四方コネクタCNを介して挿入してから四方コネクタCNのキャップを締め付けることにより二重筒式のカテーテル1を作製した。
On the other hand, a polyamide resin tube having an outer diameter of 1.5 mm, an inner diameter of 1.1 mm, and an overall length of 90 cm is used as the inner
また銀メッキを0.1μm施した直径0.5mmの電気用軟銅線の先端部分を螺旋状に長さ10mmにわたって巻き回してコイル状に整形して内電極5とすると共に、4フッ化エチレン−6フッ化プロピレン共重合体(FEP)を用いて他の部分に電気絶縁性保護被覆14を施し電力送給用リード線12とした。さらに、温度センサ9として、ポリ4フッ化エチレンを用いて電気絶縁性保護被覆13を施した極細熱電対ダブル(銅−コンスタンタン)線をセンサ用リード線11付きのものとして作製した。
Further, the tip portion of an electric annealed copper wire having a diameter of 0.5 mm subjected to silver plating of 0.1 μm is spirally wound over a length of 10 mm to be shaped into a coil to be an
温度センサ9を内電極5に固定した後、内電極5を内筒シャフト4の先端に嵌挿してから、センサ用リード線11と電力送給用リード線12を外筒シャフト3と内筒シャフト4の間のクリアランスを引き通してセンサ用リード線11と電力送給用リード線12の後端を四方コネクタCNより引っ張り出し、さらにセンサ用リード線11と電力送給用リード線12の先端のところをアラミド繊維製の固定具でもって金属パイプ3Aに固定した。最後に、バルーン2の先端部を金属パイプ4Aに0.1mmのナイロン製糸で縛り固定すると共に、バルーン2の後端部を金属パイプ3Aに0.1mmのナイロン製糸で縛り固定した。一方、外電極7として縦・横15cm(表面積225平方センチメートル)で厚み100μmのアルミニウムシートを別途作製し、実施例1のアブレーションカテーテルを完成した。
After the
〔実施例2〕 また、外電極7として、縦15cm・横7.5cm(表面積112.5平方センチメートル)で厚み100μmのアルミニウムシート製の二つの分割電極7a1,7a2を作製するようにした他は、実施例1と同一の構成のものを実施例2のアブレーションカテーテルとして完成した。実施例2の場合も、外電極7全体としての表面積は225平方センチメートルである。
[Example 2] Also, as the
〔比較例〕 外電極7が縦・横5cm(表面積25平方センチメートル)である他は、実施例1と同一の構成のものを比較例のアブレーションカテーテルとして完成した。
[Comparative Example] An ablation catheter of a comparative example was completed with the same configuration as that of Example 1 except that the
〔加温テスト〕 続いて実施例1,2と比較例のアブレーションカテーテルについて、それぞれ高周波通電を行うことによって高周波誘電加熱およびジュール熱による加温テストを実施した。具体的には、37℃に加熱したブロック状の擬似生体(10cm×10cm×30cm)を作製し、その中央部にバルーンが位置するようにカテーテルを挿入し、擬似生体に密着させた。擬似生体表面にニワトリの皮を貼りつけ、更に外電極を貼りつけた。この状態で加温テストを実施した。なお、外電極とニワトリの皮との間に感熱シールを介在させた。一方、センサ用リード線11を高周波電源10の測温信号入力端子に接続すると共に、内電極5の電力送給用リード線12と外電極7の電力送給用リード線15を高周波電源10の高周波電力出力端子にそれぞれ接続した。高周波電源10は、温度センサ9の測温信号の強度に応じて加温温度が70℃となるように高周波電力の供給量を制御するようにセットされている。高周波電力の周波数は、約13.6MHzである。
[Heating test] Subsequently, the ablation catheters of Examples 1 and 2 and the comparative example were each subjected to a heating test by high-frequency dielectric heating and Joule heat by applying high-frequency electricity. Specifically, a block-like simulated living body (10 cm × 10 cm × 30 cm) heated to 37 ° C. was prepared, and a catheter was inserted so that a balloon was positioned at the center, and was closely adhered to the simulated living body. A chicken skin was attached to the surface of the simulated living body, and an outer electrode was further attached. In this state, a heating test was performed. A heat-sensitive seal was interposed between the outer electrode and the chicken skin. On the other hand, the
さらに、液体送給装置6を四方コネクタCNに接続し液体として造影剤をカテーテル1経由でバルーン2に送り込んでバルーン2を膨らませた。そして、攪拌機構8を稼働させながら高周波電力を通常の肺静脈口の環状周縁部を焼灼に要する程度の時間、供給した。また、高周波電力の供給中、温度センサ9の測温信号の強度をレコーダで継続的に記録した。
Furthermore, the liquid feeding device 6 was connected to the four-way connector CN, and the contrast medium was fed as a liquid to the
高周波通電中、加温温度は、実施例1,2の場合も比較例の場合も適温で推移した。加温テストの後、貼り付けた外電極7を剥がしてニワトリの皮の表面をチェックしたところ、実施例1,2の場合は、火傷は全く認められなかったが、比較例の場合は、火傷が生じているのが認められた。またこの時、外電極とニワトリの皮との間に貼りつけた感熱シールが示した温度は、実施例1、2の場合は約35℃であったのに対し、比較例の場合は約65℃であった。したがって、上記の加温テストにより、150平方センチメートル以上の表面積を有する外電極7を備えた実施例1,2の各アブレーションカテーテルによれば、高周波通電によって患者が体表に火傷を負うことを確実かつ簡単に防止できることが裏付けられた。
During high-frequency energization, the heating temperature changed at an appropriate temperature in both Examples 1 and 2 and Comparative Example. After the heating test, the affixed
本発明は、上記の実施例に限られるものではなく、以下のように変形実施することも可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be modified as follows.
(1)実施形態のアブレーションカテーテルは、液体送給装置6や高周波電源10あるいは外電極7も全て備えた構成であったが、液体送給装置6や高周波電源10あるいは外電極7は実際に使用する際に別途調達することが可能であるので、本発明のアブレーションカテーテルは、液体送給装置6や高周波電源10あるいは外電極7は備えていないカテーテル1であってもよい。
(1) The ablation catheter of the embodiment has a configuration including all of the liquid feeding device 6, the high-
1 … カテーテル
2 … バルーン
3 … 外筒シャフト
4 … 内筒シャフト
5 … 高周波通電用内電極
6 … 液体送給装置(液体送給手段)
7 … 高周波通電用外電極
7a1,7a2… 分割外電極
7b1〜7b3… 分割外電極
8 … ダイヤフラム式攪拌機構(液体攪拌手段)
9 … 温度センサ
10 … 高周波電源(電力供給手段)
11 … センサ用リード線
12 … 電力送給用リード線
13,14 … 電気絶縁性保護被覆
15 … 電力送給用リード線
DESCRIPTION OF
7 ... outer electrodes for high-frequency energization 7a1, 7a2 ... divided outer electrodes 7b1 to 7b3 ... divided
9 ...
DESCRIPTION OF
Claims (13)
The ablation catheter with a balloon according to claim 11 or 12, wherein the liquid in the balloon in an inflated state is moved in and out between the catheter and the balloon by the liquid fed by the liquid feeding means, and the liquid in the balloon is agitated. An ablation catheter with a balloon provided with liquid stirring means.
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JP2010531670A (en) * | 2007-03-29 | 2010-09-30 | ロッテンバーグ、ダン | Lumen reentry device and method |
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- 2003-08-13 JP JP2003293097A patent/JP2005058504A/en active Pending
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