JP2006247344A

JP2006247344A - 医療用電極付ガイドワイヤー

Info

Publication number: JP2006247344A
Application number: JP2005112712A
Authority: JP
Inventors: Juichiro Shimizu; 壽一郎清水; Takeshi Imaoka; 丈士今岡; Haruo Ito; 治男伊藤
Original assignee: SI MEDICO TEC KK
Current assignee: SI MEDICO TEC KK
Priority date: 2005-03-11
Filing date: 2005-03-11
Publication date: 2006-09-21

Abstract

【課題】心筋梗塞、脳梗塞、大腿動脈閉塞症などの原因となる動脈硬化に伴う動脈閉塞症の予防或いは治療として、経皮的血管形成術が盛んに行なわれている。しかし現在のＸ線透視下の造影による肉眼的に狭窄部血管断面積、径、狭窄度の評価は極めて曖昧なうえ実時間計測が不可能で、さらに患者及び医療従事者の被爆量の増大が問題となっている。
【解決手段】そこで本発明は、経皮的血管形成術に際して常に病変部に留置されているガイドワイヤーに着目し、Ｘ線透視を用いなくてもガイドワイヤーに２個以上の電極を設け、術直前・術中・術直後の血管径及び血管断面積、狭窄度の実時間計測を可能にした。
【選択図】「図１」

Description

発明の詳細な説明

本発明は、血管の内径或いは断面積、狭窄度を測定可能な医療用電極付ガイドワイヤーに関する。

心筋梗塞、脳梗塞、大腿動脈閉塞症などの原因となる動脈硬化に伴う動脈閉塞症の予防或いは治療として、経皮的血管形成術が盛んに行なわれている。経皮的血管形成術の効果判定はＸ線透視下の造影により肉眼的に狭窄部血管径を評価するのが一般的である。

さらに定量的な血管断面積の評価のため、経皮的血管形成術のカテーテルを一旦抜き、血管内超音波カテーテルを挿入することにより血管内部の超音波像から断面積を計算する方法がある。

発明が解決しようとする課題

しかしＸ線透視下の造影による肉眼的に狭窄部血管径の評価は極めて曖昧なうえ定量化ができない。さらに、Ｘ線の造影時の被爆量の増大が問題となっている。また、血管内超音波カテーテルを用いる場合には、カテーテルの交換、位置確認のためのＸ線照射など操作が煩雑になるとともに、超音波画像上で内膜面をトレースし、血管断面積を求める必要があり、手数が掛かるうえに実時間計測は不可能である。

課題を解決するための手段

そこで本発明は、経皮的血管形成術に際して常に病変部に留置されているガイドワイヤーに着目し、ガイドワイヤーの血管導入部（梗塞部）に２個以上の電極を設け、これら電極間に微弱交流電流を流すことにより電極間の電気抵抗或いは電気抵抗の逆数であるコンダクタンスを計測する、いわゆるコンダクタンス法を用いることにより、術直前・術中・術直後の血管径及び血管断面積、狭窄度の実時間計測が可能になる。

本発明について詳しく説明する。まずコンダクタンス法による断面積計測の原理は、血液の交流電気伝導性を利用する測定法である。基本的には血管内に長さ方向の直線上に電極を４個おき、両端電極に交流電流を流し、内側の電極間（電極間距離：Ｌ）における電気コンダクタンスＧ（ｔ）を計測する。ここで、断面積Ａ（ｔ）は式（１）で表すことができる。
Ａ（ｔ）＝（１／α）ρＬ｛Ｇ（ｔ）−Ｇｐ）｝（１）
ただし、αは比例定数、ρは血液抵抗率（Ω・ｃｍ）、Ｇｐは血管の外組織に漏れ出ることによる基底コンダクタンスである。従って、予め電極間距離Ｌ、血液抵抗率ρがわかれば、比例定数αは経験則的には１であることがわかっており、さらに基底コンダクタンスＧｐは人体の部分でほぼ一定である。従って、血管断面積Ａ（ｔ）はコンダクタンスＧ（ｔ）を測定することにより求めることが出来る。さらに、断面積Ａ（ｔ）により平均血管径ｄ（ｔ）も式（２）で求めることができる。
ｄ（ｔ）＝｛（４／π）Ａ（ｔ）｝^１／２（２）
また、２電極の場合は交流電流を流すと同時に同じ２電極間の電気コンダクタンスを計測すればよい。ただし、２電極の場合は４電極に比較して、電極近傍で電流密度に不均一性が生じ易く、精度は４電極の場合ほどでないが、２ｍｍ〜３ｍｍ程度の細い血管であれば十分な精度が得られる。

以上の説明ではガイドワイヤーに埋設される電極数２と電極数４のものを用いて説明したが、３極、或いは５極以上であっても差し支えない。

血管狭窄患部に４電極を配置したガイドワイヤーを導入留置し、両端電極に微弱電流を流し、残りの中間電極間の計測コンダクタンスから、血管の断面積を計測する計測器は、主として交流定電流回路（２０ｋＨｚ，２０μＡの交流電流を発生させる。なお、この周波数及び電流の両値の関係は医用電気機器の安全通則ＪＩＳＴ１００１の患者測定電流の規格内である）とコンダクタンス計測回路からなり、コネクターによりガイドワイヤーと接続可能に設計製作された。

本発明の一実施例について図１を用いて説明する。ガイドワイヤー１は外径約０．６ｍｍの太さを有し、表面には滑りやすさと絶縁性の両特性を得るため、テフロン樹脂コーティング２が施されている。さらに先端部１３は挿入時の方向性を制御するために円弧状にベントし、先端１４は血管及び内部の組織を傷つけないように半球状に加工されている。先端電極３と、その先端電極３に隣接する電極５との電極間距離が８ｍｍ、そして中間電極５、６間が４ｍｍ、電極５と基端電極６間距離は８ｍｍで設計製作した。これら４個の電極は白金を用い、ストローク０．８ｍｍで埋設され、ガイドワイヤーの中空芯の中を通る絶縁リード線（６０μｍ）を介して、前記計測器に接続された。

図２では２電極を埋設した場合のガイドワイヤーの一実施例を示す。本実施例では図１の実施例で示す４極のうち両端電極３、４を省略している。すなわち、２電極の場合は、電極７，８間に微弱交流電流を流し、同時に同じ電極７、８間のコンダクタンスを計測する。なお、この４電極から２電極計測の切り替えは装置側で切り替えて対応する。

また、血管狭窄度を計測する場合の電極付ガイドワイヤーの一実施例を図３にて示す。電極９、１０が病変部の標的部位血管内に、電極１１、１２間に正常部血管内に来るよう配置し、両部位での断面積を比較することにより、病変部の血管狭窄度を直に求めることができる。

さらに、これらの任意の電極間電位を計測すれば心電図波形のモニターが可能である。

発明の効果

本発明の電極付ガイドワイヤーを用いると、心筋梗塞、脳梗塞、大腿動脈閉塞症の予防あるいは治療として、経皮的血管形成術（ＰＴＡ）の術直前・術中・術直後の血管系の変化の計測が実時間で連続して得られ、ＰＴＡ直前・直後の標的血管の狭窄率や治療効果の評価できるようになり、その結果として患者に対して適切な治療及び術を施すことが可能になる。さらに患者及び医療従事者のＸ線被曝量の低減でき、曳いては医療コストの削減を見込むことができる。

本発明の一実施態様を示す電極付ガイドワイヤーにおける電極部側面図である。本発明の一実施態様を示す電極付ガイドワイヤーにおける電極部側面図である。本発明の一実施態様を示す電極付ガイドワイヤーにおける電極部側面図である。従来のガイドワイヤーの先端部を示す側面図である。

符号の説明

１ガイドワイヤー先端部
２樹脂コーティング
３、４駆動用電極
５、６測定用電極
７〜１２駆動・測定用共用電極
１３湾曲部
１４ワイヤー先端

Claims

ガイドワイヤー部に２個以上の電極を設け、電極間電気抵抗から血管断面積を計測することを特徴とする医療用電極付ガイドワイヤー。
ガイドワイヤー部に２個以上の電極を設け、電極間電気抵抗から血管径を計測することを特徴とする医療用電極付ガイドワイヤー。
ガイドワイヤー部に２個以上の電極を設け、電極間電気抵抗から血管狭窄度を計測することを特徴とする医療用電極付ガイドワイヤー。