JP2007525263A - カテーテルによる血管の状態の検出方法及び装置 - Google Patents

Abstract

閉塞部を治療する方法が、カテーテルを患者の血管構造中の治療部位に位置決めするステップを有する。遮断部が、治療部位のところに位置する。この方法は、医学的治療を治療部位のところで実施するステップを更に有する。医学的治療は、遮断部を縮小させるよう構成されている。この方法は、複数の測定値を治療部位のところで取るステップを更に有する。

Description

本発明は、或る特定の実施形態において医療器具及び医療手技に関し、特に、血管内の状態を検出する医療器具及び主医療手技に関する。

本願は、米国仮特許出願第６０／５４０，９００号（２００４年１月２９日出願、代理人事件番号ＥＫＯＳ．１７０ＰＲ）、米国仮特許出願第６０／５０４，７０３号（２００４年１月３０日出願、代理人事件番号ＥＫＯＳ．１７０ＰＲ２）及び米国仮特許出願第６０／５８３，３０１号（２００４年６月２５日出願、代理人事件番号ＥＫＯＳ．１７０ＰＲ３）の権益主張出願である。これら３つの先の出願を参照により引用し、これらの記載内容全体を本明細書の一部とする。

人の血管は、場合によっては、凝血（クロット）、プラーク、血栓、塞栓、又は血管の血液運搬能力を減少させる他の物質により閉塞状態になる。栄養摂取のために閉塞状態の血管を通る血液に依存する細胞は、もし血管が閉塞状態のままであれば死ぬ場合がある。この結果、特に例えば脳細胞又は心臓細胞のような細胞の場合、患者にとって重篤な結果が生じる。

したがって、閉塞部を血管から除去するための幾つかの技術が開発されている。かかる技術の例としては、凝血を溶解させる治療用製剤（酵素を含む）の血管系内への導入が挙げられる。かかる治療用製剤を血流中に導入すると、局所効果ではなく、全身的効果が結果として生じる場合が多い。したがって、近年、治療用製剤を閉塞部のところ又はその近くに導入するためにカテーテルが用いられている。機械的技術も又、閉塞部を血管から除去するために用いられている。例えば、閉塞部内又はその近くに位置決めされる超音波輻射部材を有する超音波カテーテルが開発された。この場合、超音波エネルギーを用いて閉塞部を切除する。機械的器具の他の例としては、遮断部をカテーテル内に取り込むために用いられる「クロットグラバ」及び「凝血捕捉器具」が挙げられ、これらは、米国特許第５，８９５，３９８号明細書及び米国特許第６，６５２，５３６号明細書に開示されている。他の技術としては、レーザの使用、機械的血栓切除術及び（又は）凝血浸軟器具が挙げられる。

閉塞部を除去するための特に効果的な器械及び方法の１つは、閉塞部を除去する超音波エネルギーと治療用製剤の組み合わせを用いている。かかるシステムを用いると、超音波カテーテルを患者の血管系を通って前進させて溶解配合物を含む治療用製剤を遮断部位に直接投与することにより遮断部が除去される。治療用製剤の治療効果を高めるために、超音波エネルギーが溶解配合物及び（又は）周囲の組織中へ放出される。これについては、例えば、米国特許第６，００１，０６９号明細書を参照されたい。

米国特許第５，８９５，３９８号明細書 米国特許第６，６５２，５３６号明細書 米国特許第６，００１，０６９号明細書

或る特定の医療手技では、過剰な治療用製剤を患者の血管系に投与した場合と関連した欠点がある。例えば、血管系内の遮断部を溶解するのに効果的であっても、或る特定の治療用製剤は、他の生物学的システムに副作用を及ぼす。加うるに、或る特定の治療用製剤は、費用が高くつくので、過剰な治療用製剤の投与を回避することにより或る特定の手技の費用を減少させるのがよい。これと同様に、患者の血管系に投与される過剰の超音波エネルギーは、望ましくない副作用を有する場合がある。かくして、治療が進むにつれ、治療部位に対する治療用製剤の流量及び（又は）超音波エネルギーの供給を減少させ、最終的に停止させるのがよい。これとは逆に、凝血溶解治療の進行が遅過ぎる場合、治療が迅速に進むようにしようとして治療部位に対する治療用製剤及び（又は）超音波エネルギーの投与を増大させるのがよい。今日まで、凝血溶解治療の進行具合又は効能をモニタし、したがって、それに応じて治療部位への治療用製剤及び（又は）超音波エネルギーの投与を調節することは困難であった。

したがって、凝血溶解治療の進行具合又は効能をモニタできる改良型超音波カテーテルが開発された。このシステムの或る特定の具体例を用いると、凝血溶解治療が進むにつれて治療部位への治療用製剤及び（又は）超音波エネルギーの投与を調節することができ、最終的に、治療が完了すると、治療用製剤及び超音波エネルギーの投与を終了させる。

加うるに、或る特定の医療手技においては閉塞部の位置を視覚化することは困難である。例えば、遠位解剖学的構造、例えば、神経血管系内の閉塞部を視覚化することは、特に困難である。しかしながら、多くの血管内技術に関し、ユーザが医療器具、例えばカテーテルを閉塞部に対して正しく位置決めできれば有利である。医療器具を閉塞部に対して位置決めする従来技術では典型的には、放射線不透過性マーカを医療器具上に位置決めし、造影剤を血管内へ注入し、血管造影図を取っている。しかしながら、これら技術は、必要な精度をもたらさないと共に（或いは）主観的な目視検査に頼っている場合が多い。

したがって、閉塞部に対する医療器具の位置を求める改良型方法及び器械が開発された。これら改良型方法及び器械を遠位解剖学的構造、例えば、神経血管系内に用いることができ且つ閉塞部を除去する方法及び器械と組み合わせて使用できる。

したがって、本発明の一実施形態では、閉塞部を治療する方法が、カテーテルを患者の血管系中の治療部位に位置決めするステップを有する。遮断部が治療部位のところに位置する。この方法は、医学的治療を治療部位のところで実施するステップを更に有する。医学的治療は、遮断部を縮小させるよう構成されている。この方法は、複数の測定値を治療部位のところで取るステップを更に有する。

本発明の別の実施形態では、患者を治療する方法が、カテーテルを患者の血管系中の治療部位に位置決めするステップを有する。遮断部が治療部位のところに位置する。この方法は、治療部位のところで複数の温度測定値を取るステップを更に有する。この方法は、温度測定値を用いて遮断部に対するカテーテルの位置を求めるステップを更に有する。この方法は、医学的治療を治療部位のところで実施するステップを更に有する。医学的治療は、遮断部を縮小させるよう構成されている。

本発明の一実施形態では、患者の血管系内の治療部位のところに位置する血管閉塞部を治療する方法が、カテーテルを患者の血管系内の治療部位に位置決めするステップを有する。この方法は、治療部位のところの特性を検出するステップを更に有する。この方法は、少なくとも或る程度は検出された特性に基づいて治療パラメータを選択するステップを更に有する。この方法は、血管閉塞部を治療するステップを更に有する。

本発明の別の実施形態では、カテーテルを患者の血管系内に位置決めするステップを有する方法が提供される。カテーテルは、熱源及び熱検出器を有する。この方法は、熱エネルギーを熱源から患者の血管系に投与するステップを更に有する。この方法は、熱検出器を用いて複数の温度測定値を取るステップを更に有する。この方法は、温度測定値を用いて患者の血管系中の遮断部に対するカテーテルの位置を求めるステップを更に有する。

本発明の別の実施形態では、患者の血管系中の閉塞部を治療する方法が、カテーテルを患者の血管系中の治療部位に位置決めするステップを有する。遮断部が治療部位のところに位置する。この方法は、医学的治療を治療部位のところで実施するステップを更に有する。医学的治療は、遮断部を縮小させるよう構成されている。この方法は、複数の測定値を治療部位のところで取るステップを更に有する。この方法は、温度測定値を用いて遮断部の縮小具合を評価するステップを更に有する。

本発明の別の実施形態では、患者の血管系中の治療部位のところに位置する血管閉塞部を治療する方法が、ガイドワイヤルーメンを備えたカテーテルをガイドワイヤ上でこれに沿って治療部位まで前進させるステップを有する。この方法は、ガイドワイヤをガイドワイヤルーメンから抜去するステップを更に有する。この方法は、カテーテルのガイドワイヤルーメンを通ってセンサを前進させるステップを更に有する。この方法は、センサにより治療部位の状態を検出するステップを更に有する。この方法は、血管閉塞部を治療するステップを更に有する。

本発明の別の実施形態では、血管閉塞部を治療するためのカテーテルが、血管系中に挿入されるよう形作られた細長い管状本体を有する。細長い管状本体は、遠位端部及び近位端部を有すると共にカテーテルの治療ゾーンに位置決めされる少なくとも１つの開口部を備えた薬剤投与ルーメンを有する。このカテーテルは、カテーテルの治療ゾーンに位置決めされた光センサを更に有する。このカテーテルは、光センサからカテーテルの近位端部まで延びる少なくとも１本の光ファイバを更に有する。

本発明の別の実施形態では、血管閉塞部を治療するためのカテーテルが、血管系中に挿入されるよう形作られた細長い管状本体を有する。このカテーテルは、管状本体によって少なくとも一部が構成された薬剤投与ルーメンを更に有する。このカテーテルは、管状本体内に挿入され、カテーテルの遠位端部から近位端部まで延びるよう形作られたセンサ要素を更に有する。センサ要素は、少なくとも１本の光ファイバ及び光センサを含む。

本発明の別の実施形態では、血管閉塞部を治療するためのカテーテルが、血管系中に挿入されるよう形作られた細長い管状本体を有する。細長い管状本体は、遠位端部及び近位端部を有すると共にカテーテルの治療ゾーンに位置決めされる少なくとも１つの開口部を備えた薬剤投与ルーメンを有する。このカテーテルは、カテーテルの治療ゾーンに位置決めされた光センサを更に有する。このカテーテルは、光センサからカテーテルの近位端部まで延びる少なくとも１本の光ファイバを更に有する。

本発明の別の実施形態では、患者の神経血管系中の血管閉塞部を治療するためのシステムが、血管系中に挿入されるよう形作られた細長い管状本体を有する。細長い管状本体は、遠位端部及び近位端部を有すると共にカテーテルの治療ゾーンに位置決めされる少なくとも１つの開口部を備えた薬剤投与ルーメンを有する。このシステムは、治療ゾーン内に位置決めされた超音波要素を更に有する。このシステムは、カテーテルの治療ゾーンに位置決めされたセンサを更に有する。このシステムは、少なくとも或る程度は光センサからカテーテルの近位端部まで延びる少なくとも１本の光ファイバに基づいて情報を表示するよう構成されたディスプレイユニットを更に有する。

Ｉ．導入部
本明細書において説明する或る特定の実施形態は、患者の血管系内の治療部位のところの状態を検出する方法及び器械を提供する。検出された状態を用いて患者の治療を誘導し又は調節するのがよい。一実施形態では、治療部位は、患者の血管系内の閉塞部のところ又はその近くに置かれる。別の実施形態では、患者の神経血管系内の閉塞部の存在場所を突き止める。以下に説明するように、状態を種々の仕方で用いると、治療を促進することができる。例えば、検出された状態を用いると、治療器具に対する閉塞部の位置、血液の流れが再び確立された度合又は程度及び（又は）患者の状態を指示することができる。検出された状態を治療部位のところの状態に関する有益な情報を提供する多くの測定可能な特性のうちの任意のものから決定できる。かかる特性としては、治療部位のところの血管系内の温度、圧力、化学的組成物及びガス組成物が挙げられるが、これらには限定されない。以下に説明するように、治療部位のところの状態を検出する方法及び器械は、種々の治療法と組み合わせて利用できる。しかしながら、好ましい実施形態のうちの多くは、細い血管又は小さな内径を持つ他の体内管腔の治療に用いるのに好適な超音波カテーテルと組み合わせて説明される。かかる実施形態を用いると、体内の治療部位のところにおける薬剤、薬物、薬理学的作用剤及び他の治療用製剤の治療効果を高めることができる。これについては、例えば、米国特許第５，３１８，０１４号明細書、同第５，３６２，３０９号明細書、同第５，４７４，５３１号明細書、同第５，６２８，７２８号明細書、同第６，００１，０６９号明細書及び同第６，２１０，３５６号明細書を参照されたい。本明細書において説明する或る特定の実施形態は、細い血管、例えば、大脳動脈中の血栓性閉塞部の治療に用いるのに特に好適である。しかしながら、かかる治療用製剤は又、体内の多種多様な場所、例えば、循環器系の他の部分、中実組織、管系及び体腔でも利用できる。上述の特許文献を参照により引用し、これらの記載内容を本明細書の一部とする。

本明細書において開示する超音波カテーテル及びこれに類似した変形例は、超音波エネルギーがそれ自体で治療効果をもたらす用途でも利用できることは理解されるべきである。例えば、超音波エネルギーは、狭窄及び（又は）再狭窄を防止すると共に（或いは）軽減し、組織アブレーション、剥離又は破壊を生じさせ、更に、細胞内又は細胞間組織の一時的又は永続的な生理学的変化を促進する上で有効な場合がある。超音波エネルギーは又、治療用製剤を治療部位に投与して効能を高くするようマイクロバルーン及び（又は）マイクロバブルを攪拌するのにも利用できる。これについては、例えば、米国特許第５，２６９，２６１号明細書及び同第５，４３１，６６３号明細書を参照されたい。なお、これら特許文献を参照により引用し、これらの記載内容を本明細書の一部とする。

さらに別の実施形態では、治療部位のところの状態を検出する方法及び器械を超音波エネルギーを用いない治療法及び治療器具と組み合わせて用いてもよい。例えば、この方法及び器械を薬剤投与カテーテル又は血管内の閉塞部を掴み又は違ったやり方で取り除くよう構成されたカテーテルと組み合わせて使用できる。

本明細書で用いる「超音波エネルギー（ultrasound energy, ultrasonic energy）」は広義に用いられており、かかる用語は、これらの通常の意味を含み、更に、約２０ｋＨＺよりも高い周波数で圧力波又は圧縮波を介して伝えられる機械的エネルギーを含む。一実施形態では、超音波エネルギーの波は、約５００ｋＨｚ〜約２０ｋＨｚの周波数を有し、別の実施形態では、超音波エネルギーの波は、約１ＭＨｚ〜約３ＭＨｚの周波数を有する。さらに別の実施形態では、超音波エネルギーの波は、約３ＭＨｚの周波数を有する。

本明細書で用いる「カテーテル」という用語は、広義に用いられ、かかる用語は、通常の意味を含み、更に、患者の体内、例えば、体腔、管又は血管内へ挿入されるよう構成された細長い可撓性管を含む。

本明細書で用いる「治療用製剤」という用語は、広義には、その通常の意味に加えて、薬剤、薬物、溶解用製剤、遺伝物質又は生理学的機能を実行できる任意他の物質を意味している。加うるに、かかる物質を含む混合物は、「治療用製剤」のこの定義に含まれる。

本明細書で用いる「端部」は、領域を意味し、したがって、「近位端部」は、「近位領域」を含み、「遠位端部」は、「遠位領域」を含むようになっている。

本明細書で用いる「近位要素継手」という用語は、一般に、その通常の意味に加えて、超音波輻射部材の近位部分が超音波カテーテルの他のコンポーネントに取り付けられている領域を意味している。

本明細書で用いる「治療部位」は、一般に、その通常の意味に加えて、医療手技が患者の体内で実施される領域を意味している。医療手技が患者の血管系又は脈管系内の閉塞部を減少させるよう工夫された治療である場合、「治療部位」という用語は、閉塞部の領域並びに閉塞部の上流側の領域及び閉塞部の下流側の領域を意味している。

ＩＩ．超音波カテーテルの例示の実施形態
図１〜図２Ｂは、遠位解剖学的構造の細い血管、例えば、脳内に位置する遠隔の小径血管内に用いられるのに好適な超音波カテーテル１００の例示の実施形態を示している。

図１及び図２Ａに示すように、超音波カテーテル１００は主要構成要素として、近位端部１０４及び遠位端部１０６を備えたマルチコンポーネント型管状本体１０２を有している。管状本体１０２及びカテーテル１００の他のコンポーネントをカテーテル製造分野において周知の種々の方法のうちの任意のものに従って製造することができる。以下に詳細に説明するように、適当な材料及び寸法形状は、治療部位の生まれつき備わっている解剖学的構造の寸法形状及び所望の経皮接近部位の生まれつき備わった解剖学的寸法形状を考慮して容易に選択できる。

管状本体１０２を剛性が変化した多数の部分に分割することができる。例えば、近位端部１０４を含む第１の部分は一般に、管状本体１０２の近位端部１０４と遠位端部１０６との間に位置する第２の部分よりも剛性が高い。この構造により、細い血管内における超音波カテーテル１００の移動及び配置が容易になる。少なくとも１つの超音波輻射部材１２４を含む第３の部分は一般に、超音波輻射部材１２４が設けられていることにより第２の部分よりも剛性が高い。

本明細書において説明する例示の実施形態では、組み立て状態の超音波カテーテルは、カテーテルをそれほどの座屈又はキンクを生じさせないで患者の血管系を通って治療部位まで前進させることができるのに十分な構造健全性又は「プッシャビリティ（pushability）」を有する。加うるに、或る特定の実施形態では、カテーテルは、トルクを伝達することができ（即ち、カテーテルは、「トルカビリティ（torqueability）」を有する）、それにより、トルクを近位端部に加えることによりカテーテルの遠位部分を所望の向きに回転させることができる。

次に図２Ａを参照すると、細長い可撓性管状本体１０２は、内部コア１１０に嵌められた外側シース１０８を有する。細い血管に特に好適な実施形態では、外側シース１０８は、例えば押し出しＰＥＢＡＸ（登録商標）、ポリテトロフルオロエチレン（“ＰＴＦＥ”）、ポリエーテルエーテルケトン（“ＰＥＥＫ”）、ポリエチレン（“ＰＥ”）、ポリイミド、編組及び（又は）コイル状ポリイミドのような材料及び（又は）他の同様な材料から成る。外側シース１０８の遠位端部は、例えば脳内に見受けられる小径の血管を通って前進可能になっている。例示の実施形態では、外側シース１０８の遠位端部は、約２フレンチ〜約５フレンチの外径を有する。例示の別の実施形態では、外側シース１０８の遠位端部外径は、約２．８フレンチである。例示の実施形態では、外側シース１０８の軸方向長さは、約１５０センチメートルである。他の実施形態では、他の寸法を用いることができる。

他の実施形態では、外側シース１０８を例えば高又は低密度ポリエチレン、ウレタン、ナイロン等から成る編組及び（又は）コイル状チューブから作られたものであってもよい。かかる構成により、管状本体１０２の可撓性が高くなる。高いプッシャビリティ及びトルカビリティを得るため、外側シース１０８は、近位端部から遠位端部まで可変剛性を備えるのがよい。これを達成するため、補剛部材を管状本体１０２の遠位端部に沿って設けるのがよい。例示の一実施形態では、管状本体１０２のプッシャビリティ及び可撓性は、管状本体１０２の材料及び厚さを操作することにより制御され、これに対し、管状本体１０２のトルカビリティ、耐キンク性、変形又は歪み（これは、「楕円化」とも呼ばれる）及び破裂強度は、管状本体１０２に沿って又はこの中に編組及び（又は）コイル体を組み込むことにより制御される。

内部コア１１０は少なくとも一部が、投与ルーメン１１２を構成している。例示の実施形態では、投与ルーメン１１２は、超音波カテーテル１００の実質的に全長に沿って長手方向に延びている。投与ルーメン１１２は、遠位出口ポート１１４及び近位アクセスポート１１６を有している。再び図１を参照すると、近位アクセスポート１１６は、バックエンドハブ１１８の治療用製剤入口ポート１１７によって構成され、このバックエンドハブは、管状本体１０２の近位端部１０４に取り付けられている。例示の実施形態では、図示のバックエンドハブ１１８は、以下に詳細に説明する制御ボックスコネクタ１２０に取り付けられている。改造型実施形態では、超音波輻射部材を制御するエレクトロニクス及び（又は）制御回路が、バックエンドハブ１１８内に組み込まれている。

例示の実施形態では、投与ルーメン１１２は、ガイドワイヤ（図示せず）を受け入れるよう形作られている。一実施形態では、ガイドワイヤの直径は、約０．００８インチ〜約０．０２０インチである（なお、１インチ＝２５．４ｍｍ）。別の実施形態では、ガイドワイヤの直径は、約０．０１４インチである。例示の実施形態では、内部コア１１０は、ポリイミド又はこれと同等な材料から成り、かかる内部コアは、幾つかの実施形態では、管状本体１０２の可撓性を増大させるよう編組されると共に（或いは）コイル状になっているのがよい。

次に図２Ａ及び図２Ｂに示す例示の実施形態を参照すると、管状本体１０２の遠位端部１０６は、超音波輻射部材１２４を有している。例示の実施形態では、超音波輻射部材１２４は、例えば電気エネルギーを超音波エネルギーに変換する超音波変換器を有する。解剖型実施形態では、超音波輻射部材１２４から見て遠くに位置する超音波変換器により超音波エネルギーを発生させることができ、超音波エネルギーを例えばワイヤを介して超音波輻射部材１２４に伝達することができる。

図２Ａ及び図２Ｂに示すように、超音波輻射部材１２４は、中空筒体として構成されている。したがって、内部コア１１０は、超音波輻射部材１２４の中空コアを通って延びる。例示の実施形態では、超音波輻射部材１２４は、適当な方法で、例えば、接着剤により内部コア１１０に固定されている。内部コア１１０への超音波輻射部材１２４の固定を助けるために注封材料も又用いるのがよい。

他の実施形態では、超音波複写部材１２４は、これとは異なる形状を有する。例えば、超音波輻射部材１２４は、中実ロッド、円板、中実矩形ブロック又は薄手のブロックとして形作られたものであってもよい。さらに別の実施形態では、超音波輻射部材１２４は、複数個の小さな超音波輻射要素から成る。図１〜図２Ｂに示す実施形態は有利には、超音波輻射部材１２４の冷却を促進させることができる。例えば、例示の実施形態では、治療用製剤が、投与ルーメン１１２を通って投与される。治療用製剤が超音波輻射部材１２４の中央コアを通過するときに、治療用製剤は有利には、超音波輻射部材１２４によって生じた熱を除去する。別の実施形態では、外側シース１０８と内部コア１１０との間の領域１３８に戻り経路を形成してもよく、したがって、冷却剤系統からの冷却剤がこの領域１３８を通過するようになる。

例示の実施形態では、超音波輻射部材１２４は、特定の用途に適合した周波数範囲の超音波エネルギーを生じさせるよう選択されている。本明細書において説明する用途についての超音波エネルギーの適当な周波数としては、約２０ｋＨｚ〜約２０ＭＨｚが挙げられるが、これには限定されない。一実施形態では、周波数は、約５００ｋＨｚ〜約２０ＭＨｚであり、別の実施形態では、周波数は、約１ＭＨｚ〜約３ＭＨｚである。さらに別の実施形態では、超音波エネルギーの周波数は、約３ＭＨｚである。一実施形態では、超音波輻射部材１２４の寸法形状は、カテーテルの操作性にそれほど悪影響を及ぼさないでリーシスを促進するのに十分な音響エネルギーの発生を可能にするよう選択されている。

上述したように、図１〜図２Ｂに示す実施形態では、超音波輻射部材１２４に供給された電力により超音波エネルギーが生じる。電力は、制御ボックスコネクタ１２０を介して供給でき、この制御ボックスコネクタは、管状本体１０２を貫通して延びる導電性ワイヤ又は導線１２６，１２８に接続されている。別の実施形態では、バックエンドハブ１１８内に収納された電源から電力を供給してもよい。かかる実施形態では、導電性ワイヤ１２６，１２８を内部コア１１０に固定してもよく、内部コア１１０に沿わせてもよく、しかも（或いは）内部コア１１０と外側シース１０８との間の領域１３８内で自由に延びるようにしてもよい。図示の実施形態では、第１のワイヤ１２６は、超音波輻射部材１２４の中空中央部に接続され、第２のワイヤ１２８は、超音波輻射部材１２４の外周部に接続されている。例示の実施形態では、超音波輻射部材１２４は、圧電用セラミック振動体又はこれと同等な材料で作られた変換器から成る。

図２Ａ及び図２Ｂに示す例示の実施形態では、管状本体１０２の遠位端部１０６は、全体が超音波輻射部材１２４の周りに位置決めされたスリーブ１３０を有する。かかる実施形態では、スリーブ１３０は、超音波エネルギーを容易に伝える材料から成る。スリーブ１３０の適当な材料としては、ポリオレフィン、ポリイミド、ポリエステル及びエネルギー吸収を最小限に抑えた状態で超音波エネルギーを容易に伝達する他の材料が挙げられるが、これらには限定されない。例示の実施形態では、スリーブ１３０の近位端部は、接着剤１３２で外側シース１０８に取り付けられている。或る特定の実施形態では、外側シース１０８への接着剤１３２の結合を促進するため、接着剤１３２を外側シース１０８に取り付けるための肩１２７又は切欠きが外側シース１０８に形成されている。例示の実施形態では、外側シース１０８及びスリーブ１３０は、実質的に同一の外径を有する。他の実施形態では、熱結合法、例えば高周波溶接、温風結合又は直接接触熱結合法を用いてスリーブ１３０を外側シース１０８に取り付けてもよい。さらに別の実施形態では、例えばオーバーモールディング（複合成形）、浸漬コーティング、フィルムキャスティング等の技術を利用してもよい。

図２Ａ及び図２Ｂに示す例示の実施形態を依然として参照すると、スリーブ１３０の遠位端部は、先端部１３４に取り付けられている。図示のように、先端部１３４は又、内部コア１１０の遠位端部に取り付けられている。一実施形態では、先端部の長さは、約０．５ミリメートル〜約４．０ミリメートルである。別の実施形態では、先端部の長さは、約２．０ミリメートルである。図示のように、或る特定の実施形態では、先端部は、治療部位に向かう前進中、血管又は他の体内構造体の内壁に沿って組織の外傷又は損傷を減少させるよう形状が丸くなっている。

図２Ｂに示すように、超音波カテーテル１００は、その遠位領域に少なくとも１つの温度センサ１３６を有するのがよい。一実施形態では、温度センサ１３６は、超音波輻射部材１２４上又はその近くに位置決めされる。適当な温度センサとしては、ダイオード、サーミスタ、熱電対、抵抗型温度検出器及びサーマルクロミック（thermalchromic）液晶を用いる光ファイバ温度センサが挙げられるが、これらには限定されない。例示の実施形態では、温度センサ１３６は、制御ワイヤを介して制御ボックス（図示せず）に作動的に接続され、この制御ワイヤは、管状本体１０２に沿って延びてバックエンドハブ１１８を通って延び、この制御ワイヤは、制御ボックスコネクタ１２０を介して制御ボックスに作動的に接続されている。例示の実施形態では、制御ボックスは、超音波輻射部材１２４に供給される電力、電圧、電流及び位相をモニタして制御する能力を備えたフィードバック制御システムを有する。このように、超音波カテーテル１００の選択された領域に沿う温度をモニタして制御することができる。制御ボックスの詳細は、米国特許出願公開第２００４／００２４３４７号明細書及び同第２００４／００４９１４８号明細書に見受けられ、これら米国特許出願公開明細書を参照により引用し、これらの記載内容全体を本明細書の一部とする。

多数の超音波輻射部材がカテーテル遠位領域内に位置決めされた実施形態では、複数個の温度センサを超音波輻射部材に隣接して位置決めするのがよい。例えば、かかる一実施形態では、温度センサは、多数の超音波輻射部材の各々の上又はその近くに位置決めされる。

例示の用途では、超音波カテーテル１００は、閉塞部を細い血管から除去するために使用できる。かかる例示の用途では、ガイドワイヤの自由端部を適当な第１の穿刺部位で患者の血管系中へ経皮的に刺入する。この血管系を通ってガイドワイヤを血管が血栓によって閉塞されている治療部位に向かって前進させる。一実施形態では、ガイドワイヤを血栓中へ差し向ける。別の実施形態では、ガイドワイヤを血栓中に差し向け、そして治療中血栓内に残したままにして、血栓中への治療用製剤の分散を助ける。

ガイドワイヤを治療部位まで前進させた後、超音波カテーテル１００を第１の穿刺部位を介して患者の血管系中へ経皮的に刺入し、そして従来のオーバー・ザ・ガイドワイヤ（over-the-guidewire）法を用いてこの超音波カテーテルをガイドワイヤに沿って治療部位に向かって前進させる。超音波カテーテル１００をその遠位端部が閉塞部のところ又はその中に位置決めされるまで前進させる。改造型実施形態では、カテーテル遠位端部は、カテーテル遠位端部を治療部位のところに位置決めするのを助ける１つ又は２つ以上の放射線不透過性マーカ（図示せず）を有する。

超音波カテーテル１００を位置決めした後、ガイドワイヤを投与ルーメン１１２から抜去するのがよい。治療用製剤源（図示せず）、例えばルアー（Luer）継手を備えた注入器を治療用製剤入口ポート１１７に流体結合し、制御ボックスコネクタ１２０を制御ボックスに接続する。この構成により、治療用製剤を、投与ルーメン１１２及び遠位出口ポート１１４を通って閉塞部に投与することができる。血栓を治療するのに適した例示の治療用製剤の１つは、ヘパリン、ウロキナーゼ、ストレプトキナーゼ及び（又は）組織プラスミノーゲン活性化物質を含む水溶液である。

超音波輻射部材１２４を作動させると超音波エネルギーを超音波カテーテル１００の遠位領域から放出することができる。上述したように、超音波エネルギーに適した周波数は、約２０ｋＨｚ〜約２０ＭＨｚであるが、これには限定されない。一実施形態では、周波数は、５００ｋＨｚ〜約２０ＭＨｚであり、別の実施形態では、周波数は、約１ＭＨｚ〜３ＭＨｚである。さらに別の実施形態では、超音波エネルギーの周波数は、約３ＭＨｚである。例示の実施形態では、治療用製剤及び超音波エネルギーを血栓が部分的に又は完全に溶解するまで加える。血栓をいったん十分に溶解させると、超音波カテーテル１００を治療部位から引っ込める。

製造方法
本明細書において説明したカテーテルを製造するには、種々のカテーテルコンポーネントをカテーテル組立体上に次々に位置決めするのがよい。例えば、一製造方法では、超音波輻射部材１２４を細長い管の中間部分の外面に嵌める。細長い管は、内部コア１１０としての役目を果たし、この管は、投与ルーメン１１２を形成する。次に、第１のワイヤ１２６及び第２のワイヤ１２８も又超音波輻射部材１２４の近位側で内部コア１１０の外面に沿って配置する。図２Ａに示すように、第１のワイヤ１２６を超音波輻射部材１２４の内面に電気的に接続し、第２のワイヤを超音波輻射部材１２４の外面に電気的に接続する。電気的接続は、例えばはんだ継手を用いて達成できる。

超音波輻射部材１２４及びワイヤ１２６，１２８を内部コア１１０に固定した後、外側シース１０８を内部コアの一部に嵌め、超音波輻射部材１２４が図２Ａに示すように、外側シース１０８によって露出されたままにする。次に、円筒形スリーブ１３０を超音波輻射部材１２４に嵌め、そしてこの円筒形スリーブを接着剤１３２で外側シース１０８の遠位端部に固定する。次に、丸形遠位先端部１３４をスリーブ１３０及び内部コア１１０に固定し、遠位先端部１３４の遠位側に延びる細長い管の過剰長さ部分を除去する。

例示のカテーテル製造方法を上述したが、他の製造方法を用いることができ、追加のコンポーネントを設けることができ、そして上述したコンポーネントを改造することができる。例えば、或る特定の実施形態では、超音波カテーテル１００は、上述したように、超音波輻射部材１２４の近くに位置決めされた温度センサ１３６を更に有する。他の実施形態では、外側シース１０８は、例えば補剛コンポーネント又は金属編組体及び（又は）コイル体を有することによりカテーテル１００の可撓性を操作するよう改造されたものであってもよい。

コイル複合チューブを備えた投与ルーメン
上述したように、超音波カテーテルが患者の血管系を通って前進している間に座屈し又はキンクを生じた場合、超音波輻射部材を治療部位まで運ぶことは可能ではない場合がある。さらに、カテーテルの座屈又はキンクは、患者の血管系を損傷させる場合があり、しかもガイドワイヤが管状本体内でつかえて動かなくなる場合がある。かくして、患者の血管系の困難な領域中のナビゲーションを可能にするのに十分な可撓性を保持しながら耐キンク及び座屈性を高めた改良型超音波カテーテルが開発された。これら特性の向上は、改良型複合投与ルーメンを提供することにより得られる。

図３Ａ及び図３Ｂは、改良型超音波カテーテルに用いることができる例示の複合投与ルーメン１２０２を示している。この例示の実施形態において示すように、投与ルーメン１２０２は、Ｔｅｆｌｏｎ／テフロン（登録商標）内部ライナ１２００をステンレス鋼コイル１２０６で包囲し、このステンレス鋼コイルを外側カバーで覆った複合構造を有する。図３Ａ及び図３Ｂに示す例示の実施形態では、外側カバーは、ＰＥＢＡＸ（登録商標）内壁１２０８及びＴＥＣＯＦＬＥＸ（登録商標）外層１２１０を有する複合カバーである。他の実施形態では、他の材料を用いることができる。内部ライナ１２０４の内径は、標準型ガイドワイヤを挿通状態で自由に移動させることができるよう定められている。例えば、例示の一実施形態では、内部ライナ１２０４の内径は、約０．０１８インチ±０．００５インチである。他の実施形態では、内部ライナ１２０４の内径は、約０．０１８インチ±０．０１０インチである。さらに別の実施形態では、内部ライナ１２０４の内径は、約０．０１８インチ±０．１００インチである。

超音波カテーテルが本明細書において説明した複合投与ルーメン１２０２を有する実施形態では、ポリイミドのみから成る投与ルーメンを備えたカテーテルと比較して、有利には、カテーテル１００の耐キンク性及び可撓性が向上する。また、この構成により、管状本体が患者の血管系の困難な領域を通過する際に楕円化状態になる傾向が減少し、それにより、ガイドワイヤが複合投与ルーメン１２０２内でつかえて動かなくなる恐れが減少する。加うるに、ステンレス鋼コイル１２０２が設けられていることにより、複合投与ルーメン１２０２の破裂強度、耐キンク性及び可撓性が増大し、しかも、他のカテーテルコンポーネントを複合投与ルーメン１２０２に、例えば、複合投与ルーメン１２０２の遠位端部及び近位端部のところで結合されるべき場所での強固な結合が可能になる。

或る特定の実施形態では、投与ルーメンは、投与ルーメンと外側シースとの間の領域１３８（図２Ａ参照）のサイズを増大させる寸法形状を備えている。広い領域１３８を設けることにより、電気導体、例えば、カテーテル内に設けられた超音波輻射部材及び温度センサに電力を供給するよう構成された導体のためのスペースをより広くすることができる。

本明細書において説明している超音波カテーテルの操作性を向上させる技術を管状本体の全長に適応することができ、又は管状本体の一部に適応することができる。他の実施形態では、かかる技術をカテーテルの種々の長さに沿って様々な程度まで適応することができる。例えば、かかる一実施形態では、管状本体は、管状本体の可撓性が近位領域から遠位領域まで次第に増大するよう漸変する可撓性を備えるように構成できる。管状本体の他の性質、例えば、耐キンク性及びトルカビリティをカテーテルの長さに沿って変化させることができる。

投与ルーメンが上述すると共に図３Ａ及び図３Ｂに示すような複合投与ルーメン１２０２から成る実施形態では、複合投与ルーメン１２０２とバックエンドハブ１１８との嵌合を容易にするためにポリイミド製のスリーブをバックエンドハブ１１８に組み込むのがよい（図１参照）。例えば、図４は、複合投与ルーメン１２０２と関連して使用できるバックエンドハブ１１８の選択された内部コンポーネントを示している。

例えば、図４に示すバックエンドハブ１１８は、複合投与ルーメン１２０２の近位端部に結合されたポリイミドスリーブ１２１２を有する。例示の実施形態では、ポリイミドスリーブ１２１２は、複合投与ルーメン１２０２の内径に実質的に等しい内径を有する。ポリイミドスリーブ１２１２の一端部を、複合投与ルーメン１２０２上に拡張して内周部に沿って比較的スムーズな移行部を備えた堅固な滑り嵌め継手を形成するのがよい。熱及び（又は）接着剤を用いて継手を結合すると共に密封するのがよい。この構成により、有利には、バックエンドハブ１１８を通過して複合投与ルーメン１２０２内へのガイドワイヤの導入が容易になる。加うるに、この構成により、有利には、（ａ）硬化作業中における紫外線光への複合投与ルーメン１２０２の暴露が減少すると共に（ｂ）ポリイミドスリーブ１２１２と複合投与ルーメン１２０２との間の継手が組み立て中に受ける曲げ応力の大きさが減少する。一実施形態では、ポリイミドスリーブ１２１２と複合投与ルーメン１２０２との間の継手の長さは、上述したように近位要素継手の長さにほぼ等しい。

ポリイミドスリーブ１２１２の他端部は、ポリイミドスリーブ１２１２を定位置に固定するようバックエンドハブ１１８内に設けられたルアー継手１２１４と係合する。例示の実施形態では、ポリイミドスリーブ１２１２とルアー継手１２１４との間の係合長さは、約０．４００インチであるが、他の寸法を他の実施形態に使用してもよい。

投与ルーメンが複合投与ルーメン１２０２から成る例示の実施形態では、ポリイミド管１２１６が図５に示すように複合投与ルーメン１２０２の遠位端部に結合される。ポリイミド管１２１６は、超音波輻射部材１２４の領域を通る投与ルーメンとして役立つ。複合投与ルーメン１２０２の遠位端部とポリイミド管１２１６との間の結合部（本明細書では、「遠位投与ルーメン結合部」１２１８と呼ぶ）が、例示の実施形態では外側シース１０８内に設けられている。かかる実施形態では、遠位投与ルーメン結合部１２１８の長さは、約０．０２０インチ〜約０．０２５インチである。別の実施形態では、遠位投与ルーメン結合部１２１８の長さは、約０．０１０インチ〜約０．０３５インチである。他の実施形態では、他の寸法を使用することができる。例えば、一実施形態では、遠位投与ルーメン結合部１２１８は、複合投与ルーメン１２０２とポリイミド管１２１６を互いに結合するのに十分な強度を依然としてもたらす限り許容できる最小長さを有する。

依然として図５に示す例示の実施形態を参照すると、ポリイミド管１２１６は、超音波輻射部材１２４の内周部を通過している。かかる一実施形態では、ポリイミド管１２１６は、遠位投与ルーメン結合部（ここで、ポリイミド管は、複合投与ルーメン１２０２に被さる）のところにおいて約０．０２３インチの内径を有し、超音波輻射部材１２４内では約０．０１８インチの内径を有する。かかる実施形態では、遠位投与ルーメン結合部１２１８の長さを含むポリイミド管１２１６の長さは、約０．１５１インチ〜約０．１８２インチである。他の実施形態では、ポリイミド管１２１６について他の寸法を使用できる。 本明細書において説明している遠位投与ルーメン結合１２１８の構成により、有利には、複合投与ルーメン１２０２とポリイミド管１２１６との間に堅固な滑り嵌め継手が得られる。遠位投与ルーメン結合部１２１８は、内周部に沿って比較的スムーズな移行部を有する。熱を用いて継手を結合すると共に密封するのがよい。接着剤は不要であるが、改造型実施形態では接着剤を用いてもよい。熱を用いて継手を結合すると、有利には、高い結合強度が得られ、投与ルーメン内周部のリフローの厳密な制御が可能であり、しかも、比較的小さくて低プロフィールの結合部が得られる。しかしながら、他の実施形態では他の結合法を使用してもよい。

本明細書において説明している遠位投与ルーメン結合部１２１８の構成により、有利には、ガイドワイヤをこれに挿通させることが容易になり、しかも一般に、遠位要素継手の可撓性が向上する。この構成により、遠位血管系へのカテーテルによる接近可能性が高くなる。また、この構成により、複合投与ルーメン１２０２の遠位端部のところに例えばコイル１２０６に起因して存在する場合のある尖った端部が覆われる。

さらに、遠位投与ルーメン結合部１２１８を複合投与ルーメン１２０２と外側シース１０８との間の領域１３８に設けたことにより、電気導体、例えば超音波輻射部材１２４を駆動し又は信号を温度センサ１３６に伝え又はこれから伝えるために用いられるワイヤ１２６，１２８を定位置に保持するために利用できる狭い通路が形成される。また、この構成により、超音波輻射部材１２４からのワイヤ１２６，１２８の偶発的な切り離しの恐れが減少する。改造型実施形態では、超音波輻射部材１２４は、遠位投与ルーメン結合部１２１８の付近がエッチングされる。エッチングは一般に、遠位投与ルーメン結合部１２１８の強度を増大させる。

遠位剛性部分が減少している超音波カテーテル
上述したように、超音波カテーテルは、超音波輻射部材の近くの遠位領域に可撓性の減少した領域を有する場合が多い。この遠位剛性部分は、特に遠位剛性部分の長さが増大すると、患者の血管系の困難な領域を通るカテーテルの移動を阻害する場合がある。この問題は、可撓性遠位先端部が楕円化状態になり、超音波カテーテルがガイドワイヤ上でこれに沿って動いている間にガイドワイヤを挟んだ場合に顕在化する場合が多い。

超音波カテーテルが高信頼度でガイドワイヤを辿って動くことができる能力は、超音波輻射部材を超えて延びるカテーテル長さとして定義される遠位先端部領域１６６の長さを短くすることによって向上可能である。例えば、改良型ガイドワイヤ追跡性能を備えた超音波カテーテルの一実施形態では、遠位先端部領域１６６の長さは、約０．３５インチ〜約０．４５インチである。さらに言えば、例えばこのような設計上の改良の具体化により、超音波輻射部材１２４の長さを増大させることができ、それにより有利には、超音波カテーテルが患者の血管系の遠位領域内で高信頼度でガイドワイヤを辿って動くことができる能力に悪影響を及ぼさないで、より多くの超音波エネルギーを治療部位に投与することができる。さらに、遠位先端部領域１６６の長さを減少させることにより、有利には、遠位出口ポート１１４がカテーテルを患者の血管系中に通しているときに楕円化状態になってガイドワイヤ上で動かなくなる（一般に、「フィッシュマウシング（fishmouthing）」と呼ばれている）傾向が減少する。

超音波カテーテルの遠位先端部設計の他の特徴は、遠位剛性領域１６６の長さを減少させ、したがって、超音波カテーテルの操作性を向上させるよう操作できる。例えば、超音波カテーテルが高信頼度でガイドワイヤを辿って動くことができる能力を向上させるには、近位要素継手の付近における接着剤１３２の吸い取りを減少させるのがよい。これは、近位要素継手に少ない接着剤１３２を用いると共に（或いは）本明細書で説明したように近位要素継手のところにおける結合方法及び技術を改造することにより達成できる。近位要素継手の強度は、スリーブ１３０と外側シース１０８の「オーバーラップ」を増大させることにより少ない接着剤で維持できる。

本明細書において提供する種々の方法に従って製造された超音波カテーテルは、患者の遠位血管系内に位置する治療部位までのカテーテルの運搬を容易にする有利な物理的性質を有する。これらカテーテルの機械的性質、例えば、剛性、ガイドワイヤの動き具合又は特性は、標準型試験機器、例えば、ティニウス・オルセン（Tinius Olsen）社（ペンシルベニア州フォーシャム）から入手できる引張試験機、フォースゲージ及び剛性試験機を用いて試験できる。患者の血管系内で遭遇する条件をシミュレートするためカテーテル設計を約３７℃の水浴中で評価するのがよい。

例えば、ＩＮＳＴＲＯＮ（登録商標）引張強度試験機を用いて軸方向カテーテル位置の関数としてのカテーテルの剛性を求めることができる。例示の一実施形態では、カテーテルの剛性は、カテーテル遠位先端部から約２０ｃｍ以内の範囲では約０．０５ポンド以下である（なお、１ポンド＝０．４５３５９ｋｇ）。別の例示の実施形態では、カテーテルの剛性は、遠位先端部から約２０ｃｍ以内の領域では約０．１５ポンド以下である。別の例示の実施形態では、カテーテルの剛性は、遠位先端部から約３０ｃｍ以内の範囲では約０．１０ポンド以下である。別の例示の実施形態では、カテーテルの剛性は、遠位先端部から約３０ｃｍ以内の範囲では約０．２０ポンド以下である。

管状本体のキンク又は歪み（「楕円化」とも呼ばれる）によって阻害される場合のあるガイドワイヤの動きは、漸変直径のループ及び（又は）カーブを通るガイドワイヤの動き具合を観察することにより判定できる。例えば、一試験では、標準型の０．０１４インチのガイドワイヤと直径が約６ｍｍ〜約１２ｍｍの１つ又は２つ以上の３６０°ループの状態に曲げられたカテーテル中に通す。かかるループは、典型的な治療部位、例えば、中大脳動脈に接近する際に遭遇する屈曲又はくねり度を表している。別の試験では、カテーテルを一連のＳ字状カーブの状態に曲げる。ガイドワイヤを押してループ又はカーブ中へ引き込むと、抵抗（ドラグ）、衝突又はワイヤの曲げが観察され、これらは、カテーテルにキンクが生じたこと、カテーテルが楕円化したこと、ガイドワイヤが引っ掛かって動かなくなったこと、或いは他の何らかの有害な状況を指示する場合がある。

超音波カテーテルの耐キンク性は、ガイドワイヤをカテーテル中に自由に通すことができることに関連していて、キンクを生じないでカテーテルが受けることができる最小半径１８０°曲げを試験することにより評価できる。例示の実施形態では、カテーテルは、キンクを生じないで約１０ｍｍの半径の１８０°曲げを受けることができる。別の例示の実施形態では、カテーテルは、キンクを生じないで約８ｍｍの半径の１８０°曲げを受けることができる。更に別の例示の実施形態では、カテーテルは、キンクを生じないで約６ｍｍ以下の半径の１８０°曲げを受けることができる。

カテーテルが患者の血管系の困難な領域、例えば、小さな半径の曲がり部又は二股部のところでガイドワイヤを辿って動くことができる能力も又評価できる。一般的に言って、小さな半径の湾曲経路に沿ってカテーテルをナビゲートするには、大きな半径の湾曲経路よりも大きな力が必要であり、一般に、カテーテルを１８０°カーブに沿ってナビゲートするには、１８０°未満のカーブの場合よりも大きな力が必要である。例えば、一実施形態では、超音波カテーテルを標準型の０．０１４インチガイドワイヤ上にこれに沿って直径が約７ｍｍのカーブ沿いに押すのに必要な力は、約１０グラム以下である。別の実施形態では、超音波カテーテルを標準型の０．０１４インチガイドワイヤ上にこれに沿って直径が約７ｍｍのカーブ沿いに押すのに必要な力は、約８グラム以下である。

制御システム
図６は、本明細書において説明している超音波カテーテル１００に用いることができる制御システム６８の一実施形態を示している。例示の実施形態では、制御システム６８は、制御ボックスコネクタ１２０（図１に示されている）によって超音波カテーテル１００に組込まれた状態でこれに作動的に接続されている。制御システム６８により、温度センサ１３６により検出された温度をモニタすることができ、しかも、超音波輻射部材１２４を駆動するために用いられるエネルギー源７０の出力電圧をそれに応じて調節することができる。制御システム６８は、閉ループフィードバックシステム又は開ループフィードバックシステムとして構成されたものであるのがよい。図６では１つの超音波輻射部材１２４及び１つの温度センサ１３６が示されているが、改造型実施形態では、追加の超音波輻射部材及び（又は）温度センサを用いてもよい。

例示の実施形態では、制御システム６８は、エネルギー源７０と、電力回路７２及び超音波輻射部材１２４に結合された電力計算装置７４を有している。温度測定装置７６が、超音波カテーテル１００内に設けられている温度センサ１２８に結合されている。処理ユニット７８が、電力計算装置７４、電力回路７２及びユーザインターフェイス及びディスプレイ８０に結合されている。動作原理を説明すると、温度センサ１２８のところの温度を温度測定装置７６によって求め、この温度を処理ユニット７８に提供する。次に、求めた温度をユーザインターフェイス及びディスプレイ８０のところでユーザに表示するのがよい。

処理ユニット７８は、温度制御信号を発生させる論理を有する。温度制御信号は、測定した温度と標的温度の差に比例している。標的温度をユーザインターフェイス及びディスプレイ８０のところで設定されるようにユーザにより定めることができ、或るいは、処理ユニット７８内にあらかじめ存在しているのがよい。

温度制御信号は、電力回路７２によって受け取られる。例示の実施形態では、電力回路７２は、エネルギー源７０から超音波輻射部材１２４に供給される電力レベル、電圧、位相及び（又は）電流を調節するよう構成されている。例えば、温度制御信号が標的レベルを上回っているとき、超音波輻射部材１２４に供給される電力を温度制御信号に応答して減少させる。これと同様に、温度制御信号が標的レベルを下回っているとき、超音波輻射部材１２４に提供される電力を温度制御信号に応答して増大させる。例示の実施形態では、各電力調整後、処理ユニット７８は、温度センサ１３６をモニタし、電力回路７２によって受け取られる別の温度制御信号を生じさせる。

例示の実施形態では、処理ユニット７８は、安全制御論理を更に有している。安全制御論理は、温度センサのところの温度が安全しきい値を超えた時点を検出する。かかる実施形態では、この場合、処理ユニット７８は、電力回路７２がエネルギー源７０から超音波輻射部材１２４へのエネルギーの送り出しを停止するようにする温度制御信号を出力する。

処理ユニット７８は又、電力計算装置７４から電力信号を受け取る。例示の実施形態では、電力信号は、超音波輻射部材１２４によって受け取られる電力を求めるために用いられる。求めた電力は、ユーザインターフェイス及びディスプレイ８０上でユーザに表示されるが、このようにするかどうかは任意である。

上述したように、例示の実施形態では、制御システム６８は、超音波輻射部材１２４に隣接した組織を所望の温度以下に保つよう構成されている。例えば、制御システムは一般に、治療部位のところの組織が通常の体温よりも６℃以上高くなるのを阻止するようになっている。

例示の実施形態では、処理ユニット７８は、ディジタル又はアナログコントローラ、例えば、ソフトウェアを備えたコンピュータを含む。かかる実施形態では、処理ユニット７８は、システムバスを介して結合された中央処理装置（「ＣＰＵ」）を有するのがよい。ユーザインターフェイス及びディスプレイ８０は、マウス、キーボード、ディスクドライブ、ディスプレイモニタ、不揮発性メモリシステム及び（又は）これらと同等物を有するのがよい。例示の実施形態では、プログラムメモリ及びデータメモリも又、バスに結合されている。

上述した一連の電力調節に代えて、超音波輻射部材１２４に送り出される電力の事前プログラム式プロファイルを処理ユニット７８に組み込んで、送り出されるべき超音波エネルギーのあらかじめ設定された量があらかじめプロファイルされるようにするのがよい。かかる実施形態では、この場合、超音波輻射部材１２４に送り出された電力をあらかじめ設定されたプロファイルに従って調節するのがよい。

例示の実施形態では、超音波輻射部材１２４は、パルス化モードで動作する。例えば、一実施形態では、超音波輻射部材１２４に供給される時間平均電力は、約０．１ワット〜約２ワットである。別の実施形態では、超音波輻射部材１２４に供給される時間平均電力は、約０．５ワット〜約１．５ワットである。或る特定の実施形態では、時間平均電力は、約０．６ワット又は約１．２ワットである。例示の実施形態では、デューティサイクルは、約１％〜約５０％である。別の例示の実施形態では、デューティサイクルは、約５％〜約２５％である。別の例示の実施形態では、デューティサイクルは、約７．５％又は約１５％である。例示の実施形態では、パルス平均化電力は、約０．１ワット〜約２０ワットである。別の例示の実施形態では、パルス平均化電力は、約５ワット〜約２０ワットである。別の例示の実施形態では、パルス平均化電力は、約８ワット又は約１６ワットである。各パルス中の振幅は、一定であってもよく、可変であってもよい。

一実施形態では、パルス繰返し率（パルス繰返し周波数）は、約５Ｈｚ〜約１５０Ｈｚである。別の実施形態では、パルス繰返し率は、約１０Ｈｚ〜約５０Ｈｚである。別の実施形態では、パルス繰返し率は、約３０Ｈｚである。例示の実施形態では、パルス持続時間は、約１ミリ秒〜約５０ミリ秒である。別の実施形態では、パルス持続時間は、約１ミリ秒〜約２５ミリ秒である。別の実施形態では、パルス持続時間は、約２．５ミリ秒又は約５ミリ秒である。

特定の一実施形態では、超音波輻射部材１２４は、約０．６ワットの平均電力、約７．５％のデューティサイクル、３０Ｈｚのパルス繰返し率、約８ワットのパルス平均電力及び約２．５ミリ秒のパルス持続時間で動作する。

例示の実施形態では、本明細書において説明する電気パラメータで用いられる超音波輻射部材１２４は、約５０％以上、より好ましくは約７５％以上の音響効率を有する。超音波輻射部材１２４を種々の形状、例えば中実円筒形の形、中空円筒形の形、平らな形、棒状の形、三角形の形等に形成することができる。

ＩＩＩ．治療部位のところの状態の検出
血液の流れの再確立
上述したように、本明細書において開示している超音波カテーテルの種々の実施形態を治療用製剤と共に用いると、凝血を溶解させると共に血管内での血液の流れを再確立することができる。凝血を十分溶解させて血液の流れを再確立した後、治療用製剤及び（又は）超音波エネルギーの投与を中断するのがよい。治療用製剤は、血液の流れを再確立した後にこれを引き続き投与した場合、副作用を引き起こす場合がある。加うるに、超音波エネルギーの発生は、熱を生じさせる傾向があり、これにより血管が損傷する場合がある。さらに、血液の流れを再確立した後、患者の治療は、別のステージに移ると共に（或いは）別の閉塞部に移る必要のある場合がある。かくして、凝血を十分に溶解させると共に（或いは）血液の流れを十分に再確立した時期を判定するために用いることができる方法及び装置を開発した。

本明細書において説明したように、凝血を溶解させる程度及び（又は）これに対応した血液の流れを再確立した程度を測定すると共に（或いは）モニタする技術が開発された。かかる情報を用いると、治療の有効性を判定することができる。例えば、血液の流れが遅過ぎるほどに再確立される場合、或る特定の治療パラメータ、例えば、治療用製剤の流量、超音波周波数、超音波出力、超音波パルス化パラメータ、超音波輻射部材の位置等を治療の効果の向上のために調節し又は修正するのがよい。他の場合、血液の流れを再確立した後、治療を停止して、治療用製剤及び（又は）超音波エネルギーの不必要な投与を防止するのがよい。さらに別の場合、治療の有効性に関する情報を利用して超音波輻射部材が誤動作を起こしたかをどうかを判定することができる。かくして、本明細書において開示する方法及び器械を用いると凝血を溶解させた程度及び（又は）血液の流れを再確立させた程度を判定することができる。

加うるに、本明細書において開示するように、超音波輻射部材を凝血に対して正確に位置決めすることができれば有利である。特に、超音波輻射部材を凝血内、凝血の上流側に隣接した、凝血の下流側に隣接した又はこれとは違う凝血の近くの特定の場所に位置決めできれば有利である。超音波要素を閉塞部に対して位置決めする従来方法では、放射線不透過性マーカ、例えば超音波輻射部材それ自体を医療器具に取り付け、造影剤を血管中に注入し、そして血管造影図を取っている。しかしながら、この方法は、必要な精度をもたらさず、血管造影図の主観的目視検査に頼っている。

加うるに、以下に詳細に説明するように、（ａ）血液の流れを再確立した時点、（ｂ）血液の流れを再確立した程度及び（又は）（ｃ）以下に説明する凝血に対する医療器具の位置を求める方法及び装置は、超音波カテーテルの分野以外の用途を有する。例えば、かかる情報を、血管内の閉塞部を通過するために用いられる他のテクノロジー及び方法（例えば、血管形成術、レーザ治療、超音波エネルギーを用いないで他のエネルギー源と共に用いられる治療用製剤、及び機械的器具、例えば、機械的血栓切除器具、凝血クロットグラバ、凝血捕捉器具、凝血アブレーション又は浸軟器具）に利用することができる。かかる技術の例は、米国特許第５，８９５，３９８号明細書、同第６，６５２，５３６号明細書、同第６，１３９，５４３号明細書、同第６，０９０，１１８号明細書、同第５，８３６，９４０号明細書、同第５，８１７，１４４号明細書、同第５，４９８，２３６号明細書及び同第６，４５４，７７７号明細書に記載されている。本明細書において説明する技術も又、太い血管系及び細い血管系の両方において凝血溶解を可能にするよう構成されたカテーテルにも用いることができる。太い血管系内における凝血溶解のため構成されたカテーテルの一例は、米国特許出願公開第２００４／００２４３４７号明細書に記載されており、この特許文献を参照により引用し、その記載内容を本明細書の一部とする。

血液の流れを再確立した時点、血液の流れを再確立した程度及び（又は）本明細書において開示するように凝血に対するカテーテルの位置を判定する方法及び器械をフィードバック制御システムと共に利用するのがよい。例えば、適合性のあるフィードバック制御システムの１つは、本明細書において図６を参照して説明した。一般に、フィードバック制御システムは、器械から受け取ったデータに応答して治療パラメータを調節するよう構成された閉又は開ループシステムであるのがよい。外科医は、所望ならば、閉又は開ループシステムを無効にすることができる。他の構成例では、データを外科医又は技術者に表示するのがよく、それにより外科医又は技術者は、治療パラメータを調節すると共に（或いは）患者の治療に関する決定を行うことができる。

一実施形態では、カテーテル上又はカテーテル内に位置決めされた１つ又は２つ以上の温度センサが、凝血溶解治療の部位のところの血液の流れの再確立を検出すると共に（或いは）計測するために用いられる。温度センサを用いると、冷却流体の温度、治療用製剤の温度及び（又は）カテーテルの周りの血液の温度を測定して分析するために使用できる。例えば、一構成例では、カテーテルの外部に取り付けられ、超音波輻射部材に取り付けられ又はカテーテル流体ルーメン内に設けられた温度センサは、カテーテルに沿う血液、冷却流体又は治療用製剤の温度差を時間の関数として検出する。

凝血溶解治療中、血液の流れの再確立を検出すると共に（或いは）計測するよう熱的測定値を用いる或る特定の実施形態が、図７及び図８に概略的に示されている。超音波カテーテル１００は、患者の血管系８６内の治療部位８８のところで凝血９０を貫通して位置決めされている。カテーテル１００は、熱源１５０及び熱検出器１５２を有している。図示の実施形態では、熱検出器１５２は、熱源１５０の下流側に配置されている。他の実施形態では、熱検出器１５２は、熱源１５０の上流側、これに軸方向に隣接して、この近くに又はこれに結合された状態で設けられている。

熱源１５０及び熱検出器１５２をカテーテル１０上に、カテーテル１０内に又はカテーテル１０と一体に位置決めしてもよい。熱源１５０は、熱エネルギー源、例えば抵抗加熱器から成る。例えば、一実施形態では、超音波輻射部材１２４は、熱エネルギー源として機能することができる。しかしながら、本明細書において開示する技術を超音波輻射部材を備えていないカテーテルにも用いることができる。熱検出器１５２は、熱エネルギーの存在（又は不存在）を検出できる装置、例えば、ダイオード、サーミスタ、熱電対等を含む。一実施形態では、超音波輻射部材を、超音波輻射部材の電気的性質、例えば、インピーダンス又は共振周波数の変化を測定することにより熱検出器として使用できる。

かかる実施形態では、熱源１５０は、熱エネルギーを周囲環境、例えば、周囲の血流、カテーテル冷却流体ルーメン又はカテーテル薬剤投与ルーメンに供給する。本出願人は現在のところ、熱消散速度は少なくとも或る程度は治療部位８８のところにおける血液、凝血及び周囲組織の熱伝導率で決まると考えている。凝血９０が溶解し、治療部位８８を通る血液の流れが増加すると、熱消散速度は、増大し、これは温度の減少により指示されることになろう。

熱源１５０が熱エネルギーを治療部位８８のところの周囲環境に供給すると、「熱パルス」が作られる。熱エネルギーを供給する媒体が流量を有している場合、熱パルスは、媒体と共に伝搬する。熱パルスは、例えば、物質移動（即ち、加熱状態の媒体、例えば血液の物理的運動に起因する又は熱伝導（即ち、静止媒体、例えば凝血を通って伝搬する熱エネルギー）によって伝搬することができる。

例示の実施形態では、熱パルスが下流側に伝搬すると、熱パルスの特性が変化する。例えば、熱パルス中の熱エネルギーの何割かは、周囲組織及び（又は）周囲カテーテル構造体中へ消散し、それにより熱パルスの強度が減少する。加うるに、熱パルスが種々の物質、例えば、凝血、血液、組織等を通ると共に（或いは）これらから反射すると、パルス幅が増大する場合がある。この効果は、図９及び図１０に概略的に示されている。熱パルスが熱検出器に達すると、その特性を測定して分析することができ、それにより治療部位８８のところの血液の流れに関する情報が得られる。

実施例：血流中で送られると共に測定される熱パルス。或る特定の実施形態では、熱パルスを治療部位のところで患者の血流中に送って測定される。かかる熱パルスの特性、例えば、パルス幅及びパルス強度が、熱源と熱検出器との間で実質的に不変のままである場合、これは、熱源と熱検出器との間で周囲の組織中へ消散した熱エネルギーがほとんど無いことを指示している。これによって示唆されることは、熱パルスが急速に伝搬し、更に、治療部位のところに高い血液の流量があるということである。

かかる熱パルスの同じ特性が熱源と熱検出器との間で実質的に変化し、例えば、パルス幅が増大し、又はパルス強度が減少した場合、これは、熱源と熱検出器との間の周囲の組織中に消散し又はこれから反射した熱エネルギーが相当多くの量であったことを指示している。このことが示唆することは、熱パルスが遅く伝搬し、さらに、治療部位、場合によっては閉塞状態の血管のところで低い血液流量が存在するということである。

実施例：カテーテルルーメン中で送られて測定される熱パルス。熱パルスがカテーテルルーメンのうちの１つの中に送られて測定される用途では、血液の流れの再確立を熱パルス強度の減少に基づいて評価できる。具体的に説明すると、凝血溶解治療が進むにつれ、熱パルスからのエネルギーを吸収するのに利用可能な凝血物質が少なくなる。加うるに、熱パルスは、一層迅速に伝搬し、熱消散のための時間が短くなる。したがって、かかる用途では、熱パルスの強度の減少が大きいと、これは、生じた凝血溶解がほとんど無いことを示唆し、熱パルス強度の減少が小さいと、これは、凝血溶解治療がかなり進行したことを指示する。

上述の技術に関する追加の詳細は、米国特許出願公開第２００３／０２２０５６８号明細書に記載されており、この特許文献を参照により引用し、その記載内容を本明細書の一部とする。

閉塞部の位置の検出
別の実施形態では、治療部位８８のところ又はその近くで取られた温度測定値は、血液の流れの再確立及び（又は）凝血に対するカテーテルの位置を判定する際の助けとして用いられる。かかる一実施形態では、熱検出器１５２が取り付けられ又は結合され、或いは熱源１５０の近くに位置決めされる（例えば図２及び図７に示されている）。別のかかる実施形態では、熱検出器１５２は、熱源から軸方向に間隔を置いて設けられる（例えば、図８に示されている）。一実施形態では、凝血溶解治療が進むにつれ、カテーテルの周りの血液の流れが増大し、それにより熱源１５０により生じた熱エネルギーのうち幾分かを運び去るのに役立つ血液の流れが増大する。熱源１５０に送られる平均電力が実質的に一定である実施形態では、例えば、熱源１５０が超音波輻射部材である場合、熱エネルギーは、実質的に一定の量で治療部位８８に送られることになる。かかる実施形態では、治療部位８８のところで観察される温度が実質的に一定である場合、熱消散と熱発生との間には実質的に定常状態が存在する。

かくして、熱源１５０及び熱検出器１５２を凝血９０内に埋め込んだ場合、観察される温度は、熱源１５０及び熱検出器１５２が液体及び（又は）流動中の血液内に位置する場合とは異なっており、一般的にこれよりも高い。例えば、凝血９０が十分に溶解されて超音波カテーテル１００の周りの血液の流れが増大する場合、又は、熱源１５０及び熱検出器１５２が例えば超音波カテーテル１００を凝血から引き戻すことにより又は超音波カテーテル１００を凝血を通って押すことにより凝血９０から取り出した場合、温度の減少が一般的に観察される。したがって、治療部位８８のところの温度変化を血液の流れの再確立を判定する上での助けとして用いることができる。これと同様な仕方で、制御システムが治療部位のところに実質的に一定の温度を維持するよう構成されている場合、熱源に供給された電力を用いると、位置を求めることができる。一般に、熱源が凝血内に位置決めされている場合、電力が少ないと、その結果として温度が高くなる。

例えば、図１１〜図１３に示す例示の実施形態では、超音波カテーテル１００は、熱源１５０として役立つ超音波輻射部材１２４及び熱検出器１５２として役立つ温度センサ１３６を有している。カテーテルは、超音波輻射部材１２４及び温度センサ１３６が実質的に凝血９０内に位置決めされるように位置決めされている。治療が進むと共に凝血９０が溶解するにつれ、カテーテルの周りの血液の流れが増加する。これにより、超音波輻射部材１２４により生じる熱エネルギーを流動中の血液によって治療部位から除くことができ、したがって、温度センサ１３６により検出される温度が減少する。この温度減少は、ユーザインターフェイス及びディスプレイ８０により図形的に（例えば、時間の関数としての温度のプロットの状態で）又は英数字で表示でき、それにより、ユーザは、温度変化を観察することができる。他の実施形態では、制御システム６８は、温度変化が血液の流れの再確立を指示する場合、ユーザインターフェイス及びディスプレイ８０を介して信号をユーザに送る実験データ又は計算データに基づいてあらかじめ設定された又は所定のパラメータを有する。

図１１〜図１３に概略的に示された別の実施形態では、温度の読みは、超音波カテーテル１００を凝血９０に対して位置決めするために用いられる。かかる実施形態では、超音波カテーテル１００を、超音波エネルギーを放出しながらガイドワイヤ（図示せず）上でこれに沿って凝血９０に向かって移動させる（図１１に示す位置Ａを参照されたい）。超音波輻射部材１２４の近く又はかかる超音波輻射部材上で取った温度の読みは、臨床医が超音波カテーテル１００を凝血９０に対して動かすのを助けることができる。例えば、超音波輻射部材１２４を凝血９０中へ前進させる場合（図１２に示す位置Ｂを参照されたい）、熱エネルギーが超音波カテーテル１００から比較的ゆっくりと離れていき、温度上昇が検出される。これにより、凝血９０に対する超音波カテーテル１００の位置を推測することができる。或る特定の実施形態では、臨床医が超音波カテーテル１００を凝血９０を通って前進させたいと思い（図１３に示す位置Ｃを参照されたい）、この場合、温度変化、例えば、温度の減少は、超音波輻射部材１２４及び（又は）温度センサ１３６が凝血９０を通り越したことを指示する。

本明細書において説明した方法を用いると、温度データを用いて超音波カテーテル１００と凝血９０の相対位置に関する情報を得ることができる。具体的に説明すると、超音波カテーテル１００を患者の血管系８６中を前進させているときに超音波輻射部材１２４のところ又はその近くで測定された温度をモニタすることにより、超音波カテーテル１００と凝血９０の相対位置に関する情報が得られる。例えば、図１４は、超音波カテーテル１００を図１１、図１２及び図１３にそれぞれ示す位置Ａ，Ｂ，Ｃを通って移動させているときの時間の関数としての温度のプロットを提供している。

本明細書において開示する方法の第１の例示の用途からの臨床データが、図１５Ａ〜図１５Ｈに示されている。図１５Ａでは、治療部位のところで測定された温度は、治療時間の関数として提供される。２時間にわたる凝血溶解治療中、超音波輻射部材から治療部位に投与された平均電力は、約０．４４５ワットのままであった。治療中、約１５分間隔で比較的低温の造影剤を治療部位に導入し、それにより、図１５Ａで明かな下向きの温度スパイク１０２が生じた。造影剤を用いて図１５Ｂ〜図１５Ｈで提供されている血管造影図を得た。血液が造影剤を洗い流すと、治療部位の温度は、そのあらかじめ一定の媒体注入レベルに戻る。図１５Ｂ〜図１５Ｈで提供される定期的血管造影図は、血液の流れの存在を造影剤でマーク付けした黒くなった血管として指示し、血液の流れの不存在を明るい又は目に見えない血管として指示している。放射線不透過性超音波輻射部材の配置場所は、領域３０４で指示され、血液の流れが最初に閉塞された血管系の領域は、領域３０６で指示されている。

図１５Ａ〜図１５Ｈで提供されたデータは、細い血管カテーテル中の超音波輻射部材に隣接して位置決めされた温度センサが凝血溶解治療の進行状況に関する情報を提供できることを指示している。具体的には、治療が進むにつれて、凝血が溶解し、血管造影図により治療の後半から立証されるように、超音波カテーテルを通過する血液の流量が増大し、図１５Ａにより立証されるように、治療部位のところで測定された温度が減少する。超音波カテーテル１００から送り出された平均電力は、治療中実質的に一定のままであったので、観察された温度減少は、治療部位に投与された超音波エネルギーの量の減少に起因するのではなく、例えば血液の流れの増大に起因してより多くの熱エネルギーが治療部位から運び去られた結果である。

本明細書において開示する技術の第２の例示の用途からの臨床データが、図１６Ａ〜図１６Ｈに示されている。図１６Ａでは、治療部位のところで測定された温度は、時間の関数として提供されている。超音波カテーテルを図１６Ａに示すように治療中２度再位置決めした。２時間にわたる凝血溶解治療中、超音波輻射部材から治療部位に投与された平均電力は、約０．４４５ワットのままであり、ピーク電力時には、約５３ワットのままであった。治療中、約１５分間隔で比較的低温の造影剤を治療部位に導入し、それにより、図１６Ａで明かな下向きの温度スパイク３０２が生じた。造影剤を用いて図１６Ｂ〜図１６Ｈで提供されている血管造影図を得た。血液が造影剤を洗い流すと、治療部位の温度は、そのあらかじめ一定の媒体注入レベルに戻る。図１６Ｂ〜図１６Ｈで提供される定期的血管造影図は、血液の流れの存在を造影剤でマーク付けした黒くなった血管として指示し、血液の流れの不存在を明るい又は目に見えない血管として指示している。放射線不透過性超音波輻射部材の配置場所は、領域３０４で指示され、血液の流れが最初に閉塞された血管系の領域は、領域３０６で指示されている。

超音波輻射部材を先ず最初に凝血内に位置決めすると、図１６Ａの領域３０８によって指示されるように、瞬間的な温度上昇が観察される。本明細書において説明するように、この瞬間的な温度上昇は、超音波輻射部材が凝血中に挿入されたことの指示を与える。或る特定の実施形態では、超音波カテーテルをゆっくりと前進させ、遂には温度上昇が観察され、これは、超音波輻射部材が凝血中に挿入されたことを指示する。次に、凝血に対するカテーテルの所望の位置に応じて、カテーテルを前進させ、又は引っ込め静止状態に保持するのがよい。

本明細書において説明するように、温度センサからの情報を制御システム６８により種々の仕方で利用することができ、この制御システムは、ユーザが（ａ）血液の流れが再確立された時点、（ｂ）血液の流れが再確立された程度、及び（又は）（ｃ）凝血に対する超音波カテーテル１００の位置を判定するのを助ける。例えば図１５Ａ及び図１６Ａに示す温度データをユーザインターフェイス及びディスプレイ８０上に時間の関数として図形的に又は英数字を用いて表示するのがよい。改造型実施形態では、制御システムは、実験データ及び（又は）計算データを用いてユーザのために温度データを解釈し、治療の進行具合及び（又は）カテーテルの位置を指示する警告及び（又は）信号を発生させる。

上述したように、本明細書において説明するシステム及び方法は、超音波カテーテル分野以外の用途を有する。例えば、超音波輻射部材以外の装置、例えば、抵抗加熱器を用いて熱エネルギーを治療部位に供給することができる。例えば、非熱的技術を用いて治療部位のところの流体流量を検出することができる。一般に、治療部位のところでの流量の増加は、閉塞部の溶解を指示する。本明細書において開示する用途と適合性のある流量センサの例としては、カテーテルの表面に取り付けられ又はその中に埋め込まれる薄膜流量センサが挙げられる。

図１７Ａ〜図１７Ｆに示すように、熱源１５０及び熱検出器１５２を凝血捕捉器具１０と共に用いるのがよい。図１７Ａでは、凝血捕捉器具１０は、全体が、凝血９０により閉塞された血管２０内に位置した状態で示されている。凝血捕捉器具１０は、少なくとも１つのルーメン１４を備えたカテーテル１２と、凝血捕捉コイル１８と、挿入マンドレル１６とから成っている。

例示の実施形態では、カテーテル１２は、適当な生物学的に適合性のある材料で作られた市販のカテーテルである。例えば、一実施形態では、カテーテルは、単一のルーメン１４を有し、このカテーテルは、軟質エラストマー材料、例えば、シリコーン、ゴム、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、ポリエステル、ＰＴＦＥ等で作られている。例示の実施形態では、カテーテルは、患者の血管系を通って凝血９０が位置する閉塞状態の血管２０までナビゲートするのに十分な可撓性及び長さを有する。

一実施形態では、カテーテル１２の長さは、約２０ｃｍ〜約１７５ｃｍである。一実施形態では、カテーテルの外径は、約２フレンチ〜約１０フレンチである。一実施形態では、内径は、１フレンチ〜９フレンチである。１フレンチは、０．０１３インチにほぼ等しい（したがって、１フレンチは、約０．３３ｍｍである）。

例示の実施形態では、挿入マンドレル１６は、これが凝血捕捉コイル１８を支持できるほど十分な剛性を有する。一実施形態では、挿入マンドレル１６は、ステンレス鋼から成り、この挿入マンドレルは、直径が約０．００６インチ〜約０．０３８インチの中実ワイヤである。他の実施形態では、挿入マンドレル１６は、硬質プラスチック、ニチノール又は他のこれらに類似した材料から成る。例示の実施形態では、挿入マンドレル１６は、カテーテルよりも約１０ｃｍ〜約２０ｃｍ長い。これにより、この器具のオペレータは、カテーテル１２の近位端部から延びる近位端部を掴むことにより挿入マンドレル１６を制御することができる。

例示の実施形態では、熱源１５０及び熱検出器１５２は、図１７Ａに示すように、カテーテルの遠位端部の近く又はこれに隣接して位置決めされている。しかしながら、改造型実施形態では、これらコンポーネントは、カテーテル１２のより近位側の部分内に位置決めされている。

本明細書において説明するように、凝血捕捉コイル１８は、挿入マンドレル１６に連結されている。一実施形態では、コイルは、形状記憶特性を備えた可撓性中実弾性又は超弾性材料から成る。本明細書で用いる「形状記憶特性」を備えた材料は、その元々の意味に加えて、真っ直ぐな位置に変形し、次に休止コイル形態に戻ることができる材料を意味している。例示の実施形態では、凝血捕捉コイル１８は、直径が約０．００１インチ〜約０．０３８インチの中実ニチノールワイヤから成る。ニチノールは、超弾性及び形状記憶特性を有しているので有利である。しかしながら、凝血捕捉ホイル１８は、弾性又は超弾性であって、形状記憶特性を備えた他の中実材料、例えば、或る種の合成プラスチック、金属合金等から成っていてもよい。

一実施形態では、凝血捕捉コイル１８を製作するため、ニチノールワイヤをマンドレルに巻き付けてコイルの形態にする。次に、ニチノールを適当な温度まで加熱してニチノールワイヤが冷却時にその休止形状としてコイル形態を取るようにする。コイルの直径は、治療されるべき閉塞状態の血管のサイズに応じて様々であってよい。一実施形態では、凝血捕捉コイル１８の直径は、細い血管について約１ｍｍから太い血管、例えば、肺動脈又は下大静脈について約３０ｍｍまでの範囲にある。凝血捕捉コイル１８の長さは代表的には、近位方向から遠位方向において約３ｍｍ〜約１００ｍｍである。ただし、他の実施形態では他の長さを使用できる。ニチノールコイルが超弾性なので、コイルを最小限の力を用いて完全に真っ直ぐな形態に引き延ばすことができる一方で、力を除いたときにその自然な休止形態に戻る機能を保持する。例示の使用方法では、挿入マンドレル１６を用いてこれと凝血捕捉コイル１８の両方をカテーテル１２の狭いルーメン１４内に挿入することにより凝血捕捉コイル１８を伸長させる。

別の実施形態では、凝血捕捉コイル１８は、加熱時又は電流を流したときに形状を変化させる中実二相性材料から成る。例えば、一実施形態では、凝血捕捉コイル１８は、二相性ニチノールから成り、この二相性ニチノールは、当初真っ直ぐな形態を有し、電流を流したとき又は加熱時に適当なコイル状形態に変化する。この二相性コイルは、当初のコイル形態が通常の形状であり、二相性コイルが電流を流したとき又は加熱時に真っ直ぐになるように構成されたものであるのがよい。かかる実施形態では、コイル寸法形状は、形状記憶コイルについて本明細書において説明した寸法形状とほぼ同じである。

形状記憶コイル又は二相性コイルのいずれかのコイル断面は、多くの互いに異なる形状を有していてもよい。図１７Ａに示す実施形態では、凝血捕捉コイル１８は、バレル（樽）の形状をしており、したがって、直径は、凝血捕捉コイル１８の遠位端部及び近位端部のところで比較的小さく、凝血捕捉コイル１８の中央で比較的大きくなっている。例示の実施形態では、コイルの直径は、近位端部及び遠位端部のところで約２ｍｍから中央において約１０ｍｍまでの範囲にある。しかしながら、閉塞状態の血管の相対サイズに応じて他の寸法も有用である。

依然として図１７Ａを参照すると、凝血捕捉コイル１８の近位端部のところには、小さな円形ループ２６が設けられている。例示の実施形態では、円形ループ２６は、挿入マンドレル１６の周りに配置され、この挿入マンドレル上でこれに沿って摺動可能である。凝血捕捉コイル１８の遠位端部は、挿入マンドレル１６の遠位端部２４にしっかりと連結されている。かくして、かかる実施形態では、凝血捕捉コイル１８は、挿入マンドレル１６の遠位端部２４から近位側へ延びている。例示の実施形態では、凝血捕捉コイル１８は、挿入マンドレル１６の遠位端部２４上に溶接されている。ただし、他の実施形態では、他の固定法、例えば、圧着、膠着、ねじ型マウントへのねじ込み等を利用してもよい。

凝血捕捉器具のそれ以上の詳細は、米国特許第５，８９５，３９８号明細書及び同第６，６５２，５３６号明細書並びに米国特許出願公開第２００４／００３０３７５号明細書に記載されている。これら特許文献の開示内容全体を本明細書の一部とする。

例示の一実施形態では、閉塞部の位置を突き止め、診断を画定するために血管造影図を用いて血栓塞栓障害の症候を示す患者をＸ線写真により検査する。次に、導入カテーテルを適当な血管、通常は大腿動脈又は大腿静脈に刺入する。次に、例えば図１７Ａ〜図１７Ｆに示す細いカテーテル１２を導入カテーテルを介して血管中に導入し、ガイドワイヤ窓を用いて閉塞状態の血管まで前進させる。次に、カテーテル１２を粘弾性凝血９０に通す。カテーテル１２がいったん定位置にあり、そして粘弾性凝血９０を貫通して位置すると、凝血捕捉コイル１８を、挿入マンドレル１６の使用によりカテーテル１２中へ導入し、そしてカテーテル１２の遠位領域まで前進させる。

挿入マンドレル１６から近位側へ延びる形状記憶凝血捕捉コイル１８を有する例示の実施形態では、凝血捕捉コイル１８及び挿入マンドレル１６をカテーテル１２の近位端部内へ直接挿入し、そして図１７Ｂに示すようにカテーテル１２の遠位領域まで前進させる。カテーテル１２及び凝血捕捉コイル１８がいったん凝血９０を横切ると、挿入マンドレル１６を図１７Ｃに示すように、カテーテル１２に対して遠位側へ並進させる。形状記憶凝血捕捉コイル１８は、展開し、カテーテルの遠位端部の外部にその自然な形態を再び取る。次に、図１７Ｄ〜図１７Ｆに示すように、挿入マンドレル１６及びカテーテル１２を近位側へ並進させることにより凝血９０を回収する。凝血捕捉コイル１８を近位側へ引くと、凝血９０は、捕縛状態になる。加うるに、挿入マンドレル１６を近位側へ引きながら、挿入マンドレル１６を回転させることにより凝血捕捉コイル１８を回転させるのがよく、それにより、凝血９０を凝血捕捉コイル１８のコイル中へ螺旋状に進めることにより凝血９０を刺し通す。凝血９０の粘弾性により、凝血９０を凝血捕捉コイル１８内に捕捉することができ、捕捉カップとして最も遠位側のコイルを用いてこれを捕捉することができる。次に、凝血９０を患者の血管系から完全に取り出すことができ、又は、重要な器官、例えば、外頸動脈を灌流しない血管中へ放出することができる。

熱源１５０及び熱検出器１５２を凝血捕捉コイル１８と共に用いると、凝血９０の位置を求めることができる。例えば、カテーテル１２を凝血９０中に挿入すると、本明細書において説明したように、温度上昇を検出することができる。温度上昇は、カテーテル１２の遠位領域が凝血９０内に位置決めされたことを指示する。カテーテル１２を更に前進させると、本明細書において説明したように、温度減少を検出することができる。温度減少は、カテーテルの遠位領域が凝血９０を通過したことを指示する。このように、カテーテル１２を凝血捕捉コイル１８が配備される前に凝血９０の後ろに正しく位置決めすることができる。改造型実施形態では、凝血捕捉コイル１８は、用いる器具又は技術に応じて凝血９０の内部又はその前に配備又は展開する。かかる構成例では、本明細書において説明したように温度変化を検出することにより、カテーテル１２を先ず最初に凝血９０中へ前進させるのがよく、次に本明細書において説明したように引っ込めるのがよい。検出された温度変化を用いると、凝血除去技術の有効性を判定することもできる。

これと同様に、本明細書において説明した器械及び技術を閉塞状態の血管の治療のための他の技術と併用することもできる。例えば、治療用製剤投与（追加のエネルギー又は技術の利用の有無を問わない）、血管形成術、レーザ治療、機械的器具（例えば、機械的血栓切除器具、クロットグラバ、凝血捕捉器具、凝血アブレーション又は凝血浸軟器具）は、上述した熱源及び（又は）センサの使用の恩恵を受けることができる。

改造型実施形態では、熱源１５０及び熱検出器１５２をカテーテル１２の別個のコンポーネント上に位置決めしてもよい。例えば、一実施形態では、熱源１５０は、第１のコンポーネント（例えば、カテーテル又はガイドワイヤ）上に位置決めされ、熱検出器１５２は、第２の別個の又は一体のコンポーネント（例えば、対応のガイドワイヤ又はカテーテル）上に位置決めされる。さらに別の実施形態では、熱源１５０は、熱の除去又は冷却媒体の追加により動作する。例えば、一実施形態では、熱源１５０は、治療部位のところの温度よりも低い流体の注入及び（又は）治療部位から熱を除去するよう構成された冷却器を含む。かかる実施形態では、温度変化を用いると、凝血の位置及び（又は）治療の進行状態を判定することもできる。かかる冷却流体の一例は、図１５Ａ及び図１６Ａの下向き温度スパイク３０２を生じさせるのに用いられた造影剤である。

他の特性
上述したように、説明したカテーテルにより収集された熱に関する情報を種々の仕方で用いると患者の治療を促進することができる。しかしながら、他の特性又は局所測定値も又、患者の治療を促進するために使用できることが予想される。

かかる特性の非限定的な例としては、血液中の化学物質、ガス及び化合物（例えば、酸素、二酸化炭素、乳酸、自由ヘモグロビン及び虚血及び（又は）壊死の化学的マーカ等）の圧力、部分圧力及び（又は）ｐＨレベルが挙げられる。

かかる特性を測定するために種々の器具及び技術を用いることができる。図１８は、一実施形態としての光ファイバセンサ２００を示している。この実施形態では、光ファイバセンサは、上述した超音波カテーテルのユーティリティルーメンに挿入されるよう形作られたセンサ要素２０２を有する。光ファイバセンサ２００は、１又は２本以上の光ファイバを有するのがよく、かかる光ファイバは、センサ要素２０２をケーブル２０４経由で検出器２０６に作動的に接続する。センサ２００は、センサ要素２００をカテーテルの遠位端部を越えて伸長させることができるように構成されたものであるのがよい。改造型実施形態では、光ファイバセンサ又はその幾つかの部分をカテーテルの本体内に組み込んでもよい。

一実施形態では、光ファイバセンサ２００は、閉塞部を溶解し又はこれとは違った仕方で除去したときに血液の流れが再確立されたかどうかを判定するために用いられる。例えば、一実施形態では、光ファイバセンサ２００は、血液中の溶解酸素の部分圧力を測定する蛍光法を用いることができる光ファイバ酸素センサから成る。かかる実施形態では、酸素の部分圧力の増大は、血液の流れが再確立されていることを指示する。これと同様な仕方で、二酸化炭素センサを用いて血液中の二酸化炭素の部分圧力を検出することができる。かかる実施形態では、血液中の二酸化炭素の量の減少は、血液の流れが再確立されていることを指示する。血圧も又、光ファイバセンサにより測定できる。かかる実施形態では、圧力の増大は、血液の流れが再確立されたことを指示する。当然のことながら、当業者であれば、本明細書の開示に照らして認識されるように、種々の他の測定可能なパラメータ、例えば、ｐＨレベル又は他の化合物又は前駆物質も又、血液の流れが再確立されたかどうかを判定するために使用できる。他の蛍光及び反射率（リフレクタンス）分光測定装置も又利用できる。他のセンサ、例えば電気機械式センサも又、血圧及び（又は）血液成分を検出するために使用できる。

別の実施形態では、閉塞部の位置を求めるために光ファイバセンサ２００を使用することができる。例えば、血液によって運ばれる化学物質（例えば酸素）が存在しないことは、センサが凝血内に位置決めされていることを指示する場合がある。

光ファイバセンサ２００は又、患者のより全身的な状態を検出するために使用できる。次に、かかる情報は、治療指針の決定のために外科医により使用できる。例えば、光ファイバセンサを用いて虚血組織又は壊死の存否を表す化学的前駆物質を検出することができる。かかる前駆物質が検出された場合、より積極的な治療を選択して実施するのがよい。例えば、一実施形態では、酸素化流体及び（又は）低体温法用流体を遮断部又は閉塞部を通過して注入するのがよい。

別の実施形態では、センサ２００は、遮断部又は閉塞部それ自体の性質を判定するために使用できる。例えば、凝血物質に関し、古い凝血と新しい凝血との間、硬い凝血物質と軟らかい凝血物質との間、血小板を含む凝血とフィブリンを含む凝血との間には差がある。これらの差は、互いに異なる種類の凝血について互いに異なる治療戦略を示唆する場合がある。したがって、凝血の検出条件に基づいて治療のための手技を修正することができる。

使用法の一実施形態では、超音波カテーテルをガイドワイヤ上でこれに沿って患者の神経血管系を通って治療部位まで前進させる。次にガイドワイヤを抜去し、次にセンサ２００をカテーテルを通って前進させ、ついにはその遠位端部がカテーテルの遠位先端部の近くに又はこれを越えて位置するようにする。次に、治療部位の状態を上述したように検出し、適当な治療上の決定を行うのがよい。治療前にこの器具をカテーテルから取り外してもよく、或いはこの器具がカテーテル内に位置したままであってもよい。状態を後の時点で検出して治療の進行具合を判定するのがよい。

上述したように、治療部位のところの状態を検出する器械及び方法は、本明細書において説明したように超音波カテーテルと組み合わせて使用できる。しかしながら、改造型実施形態では、この器械及び方法を、患者の血管系（例えば、末梢血管系）の他の部分を治療するよう構成された超音波カテーテルと共に使用できる。加うるに、他の実施形態では、治療部位のところの状態を検出するための器械及び方法は、他の治療器具及び技術、例えば、薬剤投与カテーテル及び（又は）凝血を除去するための他の技術と組み合わせて使用できる。

上述の詳細な説明は、本明細書において開示した器械及び方法の幾つかの例示の実施形態に係わるが、上述の説明は、例示に過ぎず、本発明を限定するものではない。開示した特定の寸法形状は、上述した寸法形状とは異なる場合があり、本明細書において説明した方法は、血管内だけではなく、一般に生物学的導管内にも利用できる。

人体の細い血管内への挿入に特に好適な超音波カテーテルの側面図である。 図１の超音波カテーテルの遠位端部の断面図である。 図２Ａの２Ｂ−２Ｂ線に沿って取った図１の超音波カテーテルの断面図である。 可撓性及び耐キンク及び座屈性が向上した複合管状本体の部分切除側面図である。 図３Ａのカテーテルの３Ｂ−３Ｂ線矢視断面図である。 図３Ａ及び図３Ｂの複合管状本体に用いられるよう形作られたバックエンドハブの選択された内部コンポーネントの切除図である。 図３Ａ及び図３Ｂの複合管状本体を有する超音波カテーテルの遠位端部の断面図である。 超音波カテーテル用の例示の制御システムの略図である。 血流の再確立を検出するために血管閉塞部内で取った熱的測定値を用いる構成例を示す略図である。 血流の再確立を検出するために血管閉塞部の外部で取った熱的測定値を用いる構成例を示す略図である。 熱源のところでの時間の関数としての温度の例示のプロットを示す図である。 熱検出器のところでの時間の関数としての温度の例示のプロットを示す図である。 血管閉塞部の上流側に位置決めされた超音波カテーテルの略図である。 血管閉塞部内に位置決めされた超音波カテーテルの略図である。 血管閉塞部を通過した超音波カテーテルの略図である。 超音波カテーテルを図１１〜図１３に示す位置を通過させているときに超音波カテーテルによって測定された温度の例示のプロットを示す図である。 第１の例示の凝血溶解治療の治療時間の関数としての温度のプロットを示す図である。 １５分後における図１５Ａに示すデータに関する治療の進行状況を示す血管造影図である。 ３０分後における図１５Ａに示すデータに関する治療の進行状況を示す血管造影図である。 ４５分後における図１５Ａに示すデータに関する治療の進行状況を示す血管造影図である。 ６０分後における図１５Ａに示すデータに関する治療の進行状況を示す血管造影図である。 ９０分後における図１５Ａに示すデータに関する治療の進行状況を示す血管造影図である。 １０５分後における図１５Ａに示すデータに関する治療の進行状況を示す血管造影図である。 １２０分後における図１５Ａに示すデータに関する治療の進行状況を示す血管造影図である。 第２の例示の凝血溶解治療の治療時間の関数としての温度のプロットを示す図である。 １５分後における図１６Ａに示すデータに関する治療の進行状況を示す血管造影図である。 ３０分後における図１６Ａに示すデータに関する治療の進行状況を示す血管造影図である。 ４５分後における図１６Ａに示すデータに関する治療の進行状況を示す血管造影図である。 ６０分後における図１６Ａに示すデータに関する治療の進行状況を示す血管造影図である。 ９０分後における図１６Ａに示すデータに関する治療の進行状況を示す血管造影図である。 １０５分後における図１６Ａに示すデータに関する治療の進行状況を示す血管造影図である。 １２０分後における図１６Ａに示すデータに関する治療の進行状況を示す血管造影図である。 熱源、温度センサ及び凝血捕捉コイルを有するカテーテルと共に閉塞状態の動脈を示す略図である。 カテーテルを通過させた図１７Ａの凝血捕捉コイルの略図である。 図１７Ａの凝血捕捉器具の配備又は展開状態の略図である。 閉塞部に遭遇した図１７Ａの凝血捕捉器具の略図である。 閉塞部を係蹄した図１７Ａの凝血捕捉器具の略図である。 凝血捕捉コイルを介して閉塞状態の動脈内を移動している図１７Ｅの凝血の略図である。 本明細書において開示するカテーテルの或る特定の実施形態で使用できる光ファイバセンサの略図である。

Claims (22)

1. 患者の血管系中の治療部位のところに位置する血管閉塞部を治療する方法であって、
   神経血管用カテーテルを前記治療部位まで前進させるステップと、
   前記神経血管用カテーテル上に位置決めされたセンサを用いて前記治療部位のところの特性を検出するステップと、
   少なくとも或る程度は前記検出された特性に基づいて治療パラメータを選択するステップと、
   前記血管閉塞部を治療するステップとを有する、方法。
2. 前記神経血管用カテーテルを前記治療部位まで前進させるステップは、前記神経血管用カテーテルを患者の神経血管系中へ前進させるステップを含む、請求項１記載の方法。
3. 前記治療部位のところの特性を検出する前記ステップは、前記治療部位のところの温度を検出するステップを含む、請求項１記載の方法。
4. 前記治療部位のところの特性を検出する前記ステップは、前記治療部位のところの化合物を検出するステップを含む、請求項１記載の方法。
5. 少なくとも或る程度は前記検出された特性に基づいて治療パラメータを選択する前記ステップは、前記神経血管用カテーテルの位置を前記閉塞部に対して調節するステップを含む、請求項１記載の方法。
6. 少なくとも或る程度は前記検出された特性に基づいて治療パラメータを選択する前記ステップは、前記治療部位に与えられる治療用製剤の量を選択するステップを含む、請求項１記載の方法。
7. 前記血管閉塞部を治療する前記ステップは、超音波エネルギーを前記治療部位に投与するステップを含む、請求項１記載の方法。
8. 熱源及び熱検出器を有するカテーテルを患者の血管系中に位置決めするステップと、
   熱エネルギーを前記熱源から前記患者の血管系に投与するステップと、
   前記熱検出器を用いて複数の温度測定値を取るステップと、
   前記温度測定値を用いて前記患者の血管系中の遮断部に対する前記カテーテルの位置を求めるステップとを有する、方法。
9. 熱エネルギーを前記熱源から前記患者の血管系に投与する前記ステップは、超音波エネルギーを投与するステップを含む、請求項８記載の方法。
10. 前記温度測定値をディスプレイ上に表示するステップを更に有する、請求項８記載の方法。
11. 前記遮断部を縮小させるよう工夫された医学的治療を実施するステップを更に有する、請求項８記載の方法。
12. 前記遮断部を縮小させるよう工夫された医学的治療を実施するステップを更に有し、前記医学的治療は、超音波エネルギー及び治療用製剤を前記カテーテルから前記患者の血管系に投与することを含む、請求項８記載の方法。
13. 前記遮断部を縮小させるよう工夫された医学的治療を実施するステップを更に有し、前記医学的治療は、前記カテーテルから凝血捕捉器具を配備することを含む、請求項８記載の方法。
14. 患者の血管系中の閉塞部を治療する方法であって、
    カテーテルを前記患者の血管系中の治療部位に位置決めするステップを有し、遮断部が前記治療部位のところに位置しており、
    医学的治療を前記治療部位のところで実施するステップを有し、前記医学的治療は、前記遮断部を減少させるよう工夫されており、
    前記治療部位のところで複数の温度測定値を取るステップを有し、
    前記温度測定値を用いて前記遮断部の縮小具合を評価するステップを有する、方法。
15. 患者の血管系中の治療部位のところに位置する血管閉塞部を治療する方法であって、
    ガイドワイヤルーメンを備えたカテーテルをガイドワイヤ上でこれに沿って前記治療部位まで前進させるステップと、
    前記ガイドワイヤを前記ガイドワイヤルーメンから抜去するステップと、
    前記カテーテルのガイドワイヤルーメンを通ってセンサを前進させるステップと、
    前記センサにより前記治療部位の状態を検出するステップと、
    前記血管閉塞部を治療するステップとを有する、方法。
16. 前記血管閉塞部を治療する前に前記センサを前記カテーテルから取り出すステップを更に有する、請求項１５記載の方法。
17. 超音波エネルギーを用いて前記血管閉塞部を治療するステップを更に有する、請求項１５記載の方法。
18. 血管閉塞部を治療するためのカテーテルであって、
    血管系中に挿入されるように形作られた細長い管状本体を有し、該細長い管状本体は、遠位端部及び近位端部を有し、前記カテーテルの治療ゾーンに位置決めされる少なくとも１つの開口部を備えた薬剤投与ルーメンを構成し、
    前記カテーテルの前記治療ゾーンに位置決めされた光センサと、
    前記光センサから前記カテーテルの前記近位端部まで延びる少なくとも１本の光ファイバとを有する、
    カテーテル。
19. 前記治療ゾーン内に位置決めされた少なくとも１つの超音波要素を更に有する、請求項１８記載のカテーテル。
20. 血管閉塞部を治療するためのカテーテルであって、
    血管系中に挿入されるよう形作られた細長い管状本体と、
    前記管状本体によって少なくとも一部が構成された薬剤投与ルーメンと、
    前記管状本体内に挿入され、前記カテーテルの遠位端部から近位端部まで延びるよう形作られたセンサ要素とを有し、該センサ要素は、少なくとも１本の光ファイバ及び光センサを備える、
    カテーテル。
21. 血管閉塞部を治療するためのカテーテルであって、
    血管系中に挿入されるように形作られた細長い管状本体を有し、該細長い管状本体は、遠位端部及び近位端部を有し、前記カテーテルの治療ゾーンに位置決めされる少なくとも１つの開口部を備えた薬剤投与ルーメンを構成し、
    前記カテーテルの前記治療ゾーンに位置決めされた光センサと、
    前記光センサから前記カテーテルの前記近位端部まで延びる少なくとも１本の光ファイバとを有する、
    カテーテル。
22. 患者の神経血管系中の血管閉塞部を治療するためのシステムであって、
    血管系中に挿入されるように形作られた細長い管状本体を有し、該細長い管状本体は、遠位端部及び近位端部を有し、前記カテーテルの治療ゾーンに位置決めされる少なくとも１つの開口部を備えた薬剤投与ルーメンを構成し、
    前記治療ゾーン内に位置決めされた超音波要素と、
    前記カテーテルの前記治療ゾーンに位置決めされたセンサと、
    前記センサにより収集された情報を表示するよう構成されたディスプレイユニットとを有する、
    システム。

Images