JP2005058505A - Ablation catheter with balloon for cardiac arhythmia treatment - Google Patents
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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心臓の内壁面に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加温することにより心臓の内壁面を焼灼(アブレーション)する心臓不整脈治療用バルーン付きアブレーションカテーテルに係り、特に心臓の内壁面を広く焼灼する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 an external electrode for high-frequency energization arranged as a counter electrode on the patient's body surface in a state where the balloon disposed on the distal end side of the catheter is in close contact with the inner wall surface of the heart Related to ablation catheter with balloon for cardiac arrhythmia treatment, which ablates the inner wall surface of the heart by heating with high frequency dielectric heating and Joule heating by high frequency current between It relates to the technology for cauterizing.
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、図7(a)に示すように、左心房Hbの内壁に開いている4個の各肺静脈口Qa〜Qdを一個ずつ焼灼して肺静脈の電気的隔離を行う。即ち、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。
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. Using this ablation catheter with a balloon, as shown in FIG. 7 (a), the four pulmonary vein openings Qa to Qd opened on the inner wall of the left atrium Hb are cauterized one by one to electrically isolate the pulmonary veins. I do. That is, an inflatable /
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と膨張したバルーン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と対電極として患者体表に配置されている面状の高周波通電用外電極54との間で高周波通電を行わせる。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の周縁が加温されて焼灼される。残りの3個の各肺静脈口Qb〜Qdも同様に焼灼する。こうして4個の肺静脈口Qa〜Qdの周縁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。
Then, after the
従って、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の周縁を能率よく焼灼できるので、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の周縁だけであるので、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は、肺静脈口Qa〜Qdの周縁という特定の焼灼には大いに威力を発揮するが、心臓の内壁面を広く焼灼するのは難しいという問題がある。 However, although the ablation catheter with a balloon described in the above publication is very effective for specific cauterization around the pulmonary vein openings Qa to Qd, it is difficult to cauterize the inner wall surface of the heart widely.
心臓不整脈治療は、必ずしも、肺静脈口Qa〜Qdの周縁を焼灼することだけに限られるものではなく、図7(a)に示すように、標的病変部位が右心房Haと右心室Hcとの間にある三尖弁Vaの右心房側の周縁を広く焼灼することもある。しかし、三尖弁Vaの周縁のように面積が広い場合は速やかに焼灼することができない。図7(b)に示すように、バルーン52は膨張した時の全体の外形がタマネギ形となっていて、バルーン52の側周面が部分的に大きく外に突き出しているので、三尖弁Vaの周縁にバルーン52の側周面を押し当てると、バルーン52は側周面のうちの最も突き出した処を中心とする限られた領域のみが三尖弁Vaの周縁に密着するだけなので、1回に焼灼できる面積が少なく、焼灼を何度も繰り返し行う必要があり、速やかに焼灼することができないのである。
The cardiac arrhythmia treatment is not necessarily limited to cauterizing the peripheral edges of the pulmonary vein openings Qa to Qd. As shown in FIG. 7 (a), the target lesion site is between the right atrium Ha and the right ventricle Hc. The peripheral edge on the right atrial side of the tricuspid valve Va in between may be cauterized widely. However, when the area is large like the periphery of the tricuspid valve Va, it cannot be cauterized quickly. As shown in FIG. 7B, the
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、心臓の内壁面を広く且つ速やかに焼灼することができる心臓不整脈治療用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。 This invention is made | formed in view of such a situation, Comprising: It aims at providing the ablation catheter with a balloon for cardiac arrhythmia treatment which can cauterize the inner wall surface of a heart widely and rapidly.
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に記載の心臓不整脈治療用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取り付けられていると共に側周面の一部が心臓の内壁面に押し当てられる膨張・収縮可能なバルーンと、バルーンの内に設置された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、前記バルーンは、膨張時の全体の外形が胴長形状を呈すると共に、バルーンの長手方向がカテーテルの長手方向となる向きに取り付けられていることを特徴とするものである。
That is, the ablation catheter with a balloon for treating cardiac arrhythmia according to
(作用・効果)請求項1の発明の心臓不整脈治療用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)によって心臓の内壁面を焼灼する場合、カテーテルの先端側に取り付けた膨張・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心臓までバルーンを到達せしめて膨張させると共に、カテーテル経由でバルーンの内に液体を十分導入する。続いて、焼灼対象の心臓の内壁面に膨張したバルーンの側周面の一部を押し当て密着させておいて、高周波電源から高周波電力を供給し、高周波通電用内電極と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との間で高周波通電を行わせる。 (Function / Effect) When the inner wall surface of the heart is cauterized by the ablation catheter with balloon for treating cardiac arrhythmia of the invention of claim 1 (hereinafter abbreviated as “ablation catheter” where appropriate), the expansion / contraction attached to the distal end side of the catheter A possible balloon is deflated and transcutaneously introduced into the patient body, while being pushed by the catheter, the balloon reaches the heart and inflated, and the liquid is sufficiently introduced into the balloon via the catheter. Subsequently, a part of the side peripheral surface of the inflated balloon is pressed against and closely adhered to the inner wall surface of the heart to be ablated, and high-frequency power is supplied from a high-frequency power source, and the patient body as an internal electrode for high-frequency energization and a counter electrode High frequency energization is performed between the outer electrode for planar high frequency energization separately set at an appropriate position in the table.
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源から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高周波誘電加熱およびジュール熱による加熱がバルーンまわりで起こるのに伴って、心臓の内壁面におけるバルーン密着個所がバルーン共々加温されて焼灼されてゆく。 While performing heating by high-frequency dielectric heating and Joule heat, the heating temperature is detected by the temperature sensor in the balloon, and high-frequency power is supplied from the high-frequency power supply in a supply amount corresponding to the temperature measurement result of the temperature sensor. The heating temperature of high frequency dielectric heating and Joule heat is controlled. As this high-frequency dielectric heating by high-frequency energization and heating by Joule heat occur around the balloon, the balloon contact portion on the inner wall surface of the heart is heated together and cauterized.
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、焼灼対象の心臓の内壁面に密着させるバルーンは、膨張時の全体の外形が胴長形状を呈するので、バルーンの側周面を心臓の内壁面に従来よりも広く密着させることができるようになり、その結果、1回の焼灼で広い面積を焼灼ことができる。一方、胴長形状を呈するバルーンの場合、バルーンがどうしても長くなるが、バルーンの長手方向がカテーテルの長手方向となる向きに取り付けられていて、バルーンは寸法の短い頭を先にして導入されるので、バルーンの長さが長くても患者体内へ導入し難くなることは無い。よって、請求項1の発明の心臓不整脈治療用バルーン付きアブレーションカテーテルによれば、心臓の内壁面を広く且つ速やかに焼灼することができる。 In the case of the ablation catheter according to the first aspect of the present invention, the balloon to be in close contact with the inner wall surface of the heart to be ablated has an overall body shape when inflated, so that the side peripheral surface of the balloon is connected to the inner wall surface of the heart. As a result, a large area can be cauterized with a single cautery. On the other hand, in the case of a balloon having a long body shape, the balloon is inevitably long, but since the balloon is attached in a direction in which the longitudinal direction of the balloon is the longitudinal direction of the catheter, the balloon is introduced with the head having a short dimension first. Even if the balloon is long, it is not difficult to introduce it into the patient. Therefore, according to the ablation catheter with a balloon for treating cardiac arrhythmia according to the first aspect of the invention, the inner wall surface of the heart can be cauterized widely and quickly.
また、請求項2の発明は、請求項1に記載の心臓不整脈治療用バルーン付きアブレーションカテーテルにおいて、バルーンは膨張時に俵形の外形となることで胴長形状を呈するものである。 According to a second aspect of the present invention, in the ablation catheter with a balloon for treating cardiac arrhythmia according to the first aspect of the present invention, the balloon has a trunk-like shape by forming a bowl-shaped outer shape when inflated.
(作用・効果)請求項2の発明のアブレーションカテーテルの場合、心臓の内壁面に密着させるバルーンは、膨張時の全体の外形が俵形になり、バルーンの側周面が部分的に突出したり凹んだりしない略ずん胴の形であるので、バルーンの側周面を心臓の内壁面に押し当てた時にバルーンは先端から後端までの広い範囲にわたって心臓の内壁面に密着する結果、1回の焼灼でより広い面積を焼灼することができる。
(Operation / Effect) In the case of the ablation catheter according to the invention of
また、請求項3の発明は、請求項2に記載の心臓不整脈治療用バルーン付きアブレーションカテーテルにおいて、俵形に膨張したバルーンの長さ(俵の長さ)Lが10mm〜40mmの範囲にあって、バルーンの直径(俵の直径)Dが5mm〜20mmの範囲にあり、バルーンの長さLとバルーンの直径Dの比(L/D)が1.5以上であるものである。
The invention according to
(作用・効果)請求項3の発明によれば、俵形に膨張したバルーンの長さLが10mm〜40mmの範囲でバルーンの直径Dが5mm〜20mmの範囲にあって、バルーンは適当な大きさがあると共に、バルーンの長さLとバルーンの直径Dの比(L/D)が1.5以上にあってバルーンは胴長で側周面広さが十分であるので、バルーンを患者体内へ確実にスムーズに導入できると共に、1回でより広い面積が確実に焼灼できるようになる。
(Function / Effect) According to the invention of
バルーンの長さLが40mmを越えたり、バルーンの直径Dが20mmを越えると、バルーンの大きさがバルーンを患者体内へスムーズに導入できる大きさを超過する傾向が出てくる。逆に、バルーンの長さLが10mm未満であったり、バルーンの直径Dが5mm未満であったりすると、バルーンの大きさが不十分でバルーンの側周面広さが不足する傾向が出てくる。又、バルーンの長さLとバルーンの直径Dの比(L/D)が1.5を下回ると、バルーンの胴長の程度が不十分でやはりバルーンの側周面広さが不足する傾向が出てくる。 When the length L of the balloon exceeds 40 mm or the diameter D of the balloon exceeds 20 mm, the size of the balloon tends to exceed the size capable of smoothly introducing the balloon into the patient. On the contrary, when the length L of the balloon is less than 10 mm or the diameter D of the balloon is less than 5 mm, there is a tendency that the size of the balloon is insufficient and the side circumferential surface area of the balloon is insufficient. . Also, if the ratio of the balloon length L to the balloon diameter D (L / D) is less than 1.5, the balloon body length is insufficient and the side surface area of the balloon tends to be insufficient. Come out.
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心臓不整脈治療用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 for treating cardiac arrhythmia according to any one of the first to third aspects, the catheter is concentric in such a manner that the outer cylindrical shaft and the inner cylindrical shaft are movable in the axial direction. A double-cylinder catheter that is passed through, the tip of the balloon is fixed to the tip of the inner cylinder shaft, the rear end of the balloon is fixed to the tip of the outer cylinder shaft, and The high-frequency energizing inner electrode is shaped into a coil and is externally concentrically inserted into 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に記載の心臓不整脈治療用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。
Further, the invention of
(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心臓不整脈治療用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
(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
また、請求項7の発明は、請求項6に記載の心臓不整脈治療用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。
The invention according to claim 7 is the ablation catheter with balloon for treating cardiac arrhythmia according to
(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 claim 7, the electrical insulating protective coating of the power supply lead wire is made of a material having a relative dielectric constant smaller than that of polyvinyl chloride, and the electrical insulating protective coating has an electrical insulating property. As a result, leakage / intrusion of high-frequency power is further suppressed, and heat generation of the catheter due to leakage / intrusion of high-frequency power is sufficiently suppressed.
また、請求項8の発明は、請求項6に記載の心臓不整脈治療用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 of
(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心臓不整脈治療用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ばかりでなく、患者への侵襲度が低下し患者の負担が低減する。
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心臓不整脈治療用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10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しっかり膨張させられる。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源から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。
According to the invention of
また、請求項11の発明は、請求項10に記載の心臓不整脈治療用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。
The invention of
(作用・効果)請求項11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 / Effect) According to the invention of
また、請求項12の発明は、請求項10または11に記載の心臓不整脈治療用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膨張状態にある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。
Further, the invention of
(作用・効果)請求項12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。 According to the twelfth aspect of the present invention, the liquid in the balloon in an inflated state is introduced between the catheter and the balloon by the liquid agitating means during the execution of the heating by the high frequency dielectric heating and the Joule heat. When the liquid inside the balloon is moved in and out and the liquid inside the balloon is agitated, liquids with different temperatures are mixed together to make the liquid temperature inside the balloon uniform, and heating unevenness due to high frequency dielectric heating and Joule heat can be suppressed.
請求項13の発明は、請求項1から12のいずれかに記載の心臓不整脈治療用バルーン付きアブレーションカテーテルにおいて、膨張時のバルーン全体の外形が湾曲しているものである。 According to a thirteenth aspect of the present invention, in the ablation catheter with a balloon for treating cardiac arrhythmia according to any one of the first to twelfth aspects, the outer shape of the entire balloon at the time of inflation is curved.
(作用・効果)請求項13の発明によれば、バルーンは、膨張時の全体の外形が湾曲しているので、湾曲した状態の心臓内壁部へのバルーンの押し付けが容易になり、その結果、湾曲した内壁部を確実に焼灼することができる。また、湾曲したバルーンを使用すると、カテーテル内部をワイヤーで牽引し、曲げる機構が不要になるので、カテーテルの構造を簡素化することができる。
(Function / Effect) According to the invention of
以上に述べたように、本発明の心臓不整脈治療用バルーン付きアブレーションカテーテルの場合、焼灼対象の心臓の内壁面に密着させるバルーンは、膨張時の全体の外形が胴長形状を呈するので、バルーンの側周面を心臓の内壁面に従来よりも広く密着させることができるようになり、その結果、1回の焼灼で広い面積を焼灼ことができる。また、胴長形状を呈するバルーンの場合、バルーンがどうしても長くなるが、バルーンの長手方向がカテーテルの長手方向となる向きに取り付けられていて、バルーンは寸法の短い頭を先にして導入されるので、バルーンの長さが長くても患者体内へ導入し難くなることは無い。よって、請求項1の発明の心臓不整脈治療用バルーン付きアブレーションカテーテルによれば、心臓の内壁面を広く且つ速やかに焼灼することができる。 As described above, in the case of the ablation catheter with a balloon for treating cardiac arrhythmia according to the present invention, the balloon to be in close contact with the inner wall surface of the heart to be ablated has an overall body shape when inflated. The side circumferential surface can be brought into close contact with the inner wall surface of the heart more widely than before, and as a result, a large area can be cauterized with one cauterization. In addition, in the case of a balloon having a long body shape, the balloon is inevitably long, but the balloon is attached in a direction in which the longitudinal direction of the balloon is the longitudinal direction of the catheter, and the balloon is introduced with the head having a short dimension first. Even if the balloon is long, it is not difficult to introduce it into the patient. Therefore, according to the ablation catheter with a balloon for treating cardiac arrhythmia according to the first aspect of the invention, the inner wall surface of the heart can be cauterized widely and quickly.
以下、本発明の心臓不整脈治療用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、三尖弁の周縁等のように心臓の内壁面を焼灼するものである。 Hereinafter, embodiments of the ablation catheter with a balloon for treating cardiac arrhythmia according to 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 cauterizes the inner wall surface of the heart such as the periphery of the tricuspid valve.
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、膨張時に俵形の外形となることで膨張時の全体の外形が胴長形状を呈するものであると共に、図1および図2に示すようにバルーン2の長手方向がカテーテル1の長手方向となる向きに取り付けられている。バルーン2の場合、通常、俵形に膨張したバルーン2の長さ(俵の長さ)、即ち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Lが10mm〜40mmの範囲にあって、バルーンの直径(俵の直径)Dが5mm〜20mmの範囲にあり、バルーンの長さLとバルーンの直径Dの比(L/D)が1.5以上であるのが適当である。バルーン2の材料は、抗血栓性に優れた弾性に富む材料(高弾性材料)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、高周波電源10から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、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。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 ablation catheter of the embodiment includes a planar high-frequency energizing outer electrode 7 as a counter electrode of the
一方、液体送給装置6は、送液用ローラポンプ(図示省略)を備えていて、送液用ローラポンプによって送給される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からの液体がバルーン2の内に送り込まれるのに伴ってバルーン2はしっかり膨張する。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して利用されているのである。
On the other hand, 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。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。
Furthermore, in the ablation catheter of the embodiment, a
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。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。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。
Examples of the material for the
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 relative 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, polyamide resin, and the like. 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
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を用いて心臓の三尖弁の周縁を焼灼する場合は、図5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QAから心臓HAの右心房Haへ到達させた後、膨張状態のバルーン2を三尖弁Vaの周縁にバルーン2の側周面を押し当て密着させると共に、患者体表に面状の外電極7を両面粘着テープ(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三尖弁Vaの周縁を加温し焼灼する。なお、バルーン2の側周面を三尖弁Vaの周縁の表面に広く密着させる為には、カテーテル1を操作してバルーン2の押し付け圧力を高くしたり、バルーン2の導入液体の圧力を低めにしたりすることが有効である。
When the peripheral edge of the tricuspid valve of the heart is cauterized using the ablation catheter of the embodiment having the above-described configuration, as shown in FIG. 5, the guide wire GW previously introduced into the patient's body percutaneously is used. The
そして、実施形態のアブレーションカテーテルの場合、焼灼対象の心臓の内壁面としての三尖弁Vaの周縁に密着させるバルーン2は、膨張時の全体の外形が俵形になり、バルーン2の側周面が部分的に突出したり凹んだりしない略ずん胴であるので、バルーン2の側周面を三尖弁Vaの周縁に押し当てた時にバルーン2は先端から後端までの広い範囲にわたって三尖弁Vaの周縁に密着する結果、1回の焼灼でより広い面積を焼灼することができる。また、俵形のバルーン2の場合、バルーン2がどうしても長くなるが、バルーン2は長手方向がカテーテルの長手方向となる向きに取り付けられていて、俵形のバルーン2は寸法の短い頭を先にして導入されるので、バルーン2の長さが長くても患者体内へ導入し難くなることは無い。よって、実施形態のアブレーションカテーテルによれば、広い面積をもつ三尖弁Vaの周縁を少ない焼灼回数で速やかに完全に焼灼することができる。
In the case of the ablation catheter of the embodiment, the
加えて、実施形態の場合、俵形に膨張したバルーン2の長さLが10mm〜40mmの範囲でバルーン2の直径Dが5mm〜20mmの範囲にあって、バルーン2は適当な大きさがあると共に、バルーン2の長さLとバルーン2の直径Dの比(L/D)が1.5以上にあってバルーン2は十分に胴長で側周面広さが十分であるので、バルーン2を患者体内へ確実にスムーズに導入できると共に、1回の焼灼で三尖弁Vaの周縁のより広い面積を確実に焼灼することができる。なお、バルーン2の長さLが40mmを越えたり、バルーン2の直径Dが20mmを越えると、バルーン2の大きさがバルーン2を患者体内へスムーズに導入できる大きさを超過する傾向が出てき、また、心臓内での膨張が困難になる。逆に、バルーン2の長さLが10mm未満であったり、バルーン2の直径Dが5mm未満であったりすると、バルーン2の大きさが不十分でバルーン2の側周面広さが不足する傾向が出てくる。又、バルーン2の長さLとバルーン2の直径Dの比(L/D)が1.5を下回ると、バルーン2の胴長の程度が不十分でバルーン2の側周面広さが不足する傾向が出てくる。
In addition, in the case of the embodiment, the length L of the
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2の長さLが20mm、バルーン2の直径Dが10mm、バルーン2の長さと直径の比(L/D)が2.0で膜厚みが160μmの俵形のバルーン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, the length L of the
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実施例のアブレーションカテーテルを完成した。
After the
〔密着テスト〕 続いて実施例のアブレーションカテーテルについて、バルーン2の密着状況を調べるテストを実施した。即ち、液体送給装置6をアブレーションカテーテルの四方コネクタCNに接続し液体として造影剤を外筒シャフトと内筒シャフトの間のクリアランス経由でバルーン2に送り込んでバルーン2をしっかり膨らませた。そして、バルーン2を透明容器の内周面に押し当て、液体送給装置6で液圧を変えたり、カテーテル1で押し当てる圧力を変えたりしながらバルーン2の密着状態を観察した。
[Adhesion Test] Subsequently, a test for examining the adhesion state of the
特に、カテーテル1によるバルーン2の押し付け圧力を高くしたり、バルーン2の導入液体の圧力を低めにしたりすると、バルーン2の側周面を透明容器の内周面の表面に十分に広く密着させられることを確認することができた。したがって、この密着テストによって、実施形態のアブレーションカテーテルは、バルーン2が膨張した時の全体の外形が俵形となっているので、バルーン2の側周面を三尖弁Vaの周縁に押し当てるとバルーン2は先端から後端までの広範囲にわたって密着するものであることが裏付けられた。なお、従来のタマネギ形のバルーンを使って上記と同様の実験を実施した場合、側周面のうちの最も突き出した部分だけが密着し、本発明の俵形に比べて接触面積が明らかに小さくなった。
In particular, when the pressing pressure of the
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
(2)実施形態においては、焼灼対象の心臓の内壁面として三尖弁Vaの周縁が例示されていたが、本発明のアブレーションカテーテルは、焼灼対象の心臓の内壁面として心房の内壁面なども挙げられる。 (2) In the embodiment, the peripheral edge of the tricuspid valve Va is exemplified as the inner wall surface of the heart to be ablated, but the ablation catheter of the present invention also includes the inner wall surface of the atrium as the inner wall surface of the heart to be ablated. Can be mentioned.
(3)実施形態においては、バルーンは、膨張時の全体の外形が直状の胴長形状であったが、本発明は直状のバルーンに限らず、例えば図6の(a)に示すように、膨張時の全体の外形が湾曲したバルーン2’であってもよい。このような湾曲したバルーン2’を用いると、図6の(b)に示すように、凹状に湾曲した心臓の内壁部H1や、図6の(c)に示すように、凸状に湾曲した心臓の内壁部H2に対して、バルーン2’を無理なく広い面積で接触させることができるので、湾曲した内壁部H1、H2を確実に焼灼することができる。また、湾曲したバルーン2’を使用すると、カテーテル内部をワイヤーで牽引し、曲げる機構が不要になるので、カテーテルの構造を簡素化することもできる。
(3) In the embodiment, the overall outer shape of the balloon when expanded is a straight body shape. However, the present invention is not limited to a straight balloon, and for example, as shown in FIG. In addition, the
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
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
D … バルーンの直径
L … バルーンの長さ
DESCRIPTION OF
7 ... outer electrode for
9 ...
DESCRIPTION OF
Claims (13)
The ablation catheter with a balloon for treating cardiac arrhythmia according to any one of claims 1 to 12, wherein the outer shape of the entire balloon during inflation is curved.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003293098A JP2005058505A (en) | 2003-08-13 | 2003-08-13 | Ablation catheter with balloon for cardiac arhythmia treatment |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2003293098A JP2005058505A (en) | 2003-08-13 | 2003-08-13 | Ablation catheter with balloon for cardiac arhythmia treatment |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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ID=34370207
Family Applications (1)
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JP2003293098A Pending JP2005058505A (en) | 2003-08-13 | 2003-08-13 | Ablation catheter with balloon for cardiac arhythmia treatment |
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Country | Link |
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-
2003
- 2003-08-13 JP JP2003293098A patent/JP2005058505A/en active Pending
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