JP2008245767A - 電極カテーテル - Google Patents
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Abstract
【課題】カテーテル先端部のほぼ全ての領域で電位を測定することができ、カテーテル先端部の先端によって血管内壁を損傷させることのない電極カテーテルを提供すること。
【解決手段】 少なくとも１つの内孔を有するカテーテル本体１０と、カテーテル本体１０の基端側に接続された制御ハンドル２０と、カテーテル本体１０の先端側に接続され、カテーテル本体１０の内孔の少なくとも１つと連通する内孔を有し、円形のループ状に形成されたカテーテル先端部３０とからなり、カテーテル先端部３０には、その外周に複数のリング状電極３１が装着されているとともに、その先端に球状のチップ電極３２が装着されている。
【選択図】 図１
【解決手段】 少なくとも１つの内孔を有するカテーテル本体１０と、カテーテル本体１０の基端側に接続された制御ハンドル２０と、カテーテル本体１０の先端側に接続され、カテーテル本体１０の内孔の少なくとも１つと連通する内孔を有し、円形のループ状に形成されたカテーテル先端部３０とからなり、カテーテル先端部３０には、その外周に複数のリング状電極３１が装着されているとともに、その先端に球状のチップ電極３２が装着されている。
【選択図】 図１
Description
本発明は、カテーテル先端部に電極を備えてなる電極カテーテルに関する。
心臓の拍動は、心臓の一部から定期的に発生する電気信号により心臓の筋肉が順次刺激されることによって行われている。ところが、この電気信号の流れに異常が生じると、心臓が正確に拍動することができなくなる。これがいわゆる心臓病である。
心臓の不整脈を診断または治療するために使用する医療用具として、電極カテーテルが知られている。電極カテーテルは、通常、カテーテル本体と、このカテーテル本体の基端側に接続された制御ハンドルと、カテーテル本体の先端側に接続されたカテーテル先端部とからなり、カテーテル先端部の外周面には、複数のリング状電極が装着されている。
このような電極カテーテルを用いて心臓の不整脈を診断する場合には、電極カテーテルをそのカテーテル先端部より血管内に挿通し、カテーテル先端部を心臓の内壁に押し当てることによって心臓内部の電位を測定する。このため、カテーテル先端部は、測定部位の形状にフィットできるものであることが肝要である。
このような電極カテーテルを用いて心臓の不整脈を診断する場合には、電極カテーテルをそのカテーテル先端部より血管内に挿通し、カテーテル先端部を心臓の内壁に押し当てることによって心臓内部の電位を測定する。このため、カテーテル先端部は、測定部位の形状にフィットできるものであることが肝要である。
従来、心臓の肺静脈などの部位における電位を測定するための電極カテーテルとして、ループ状に形成されたカテーテル先端部を有するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。カテーテル先端部をループ状に形成することによれば、血管の内周部分を径方向に同時に測定することができる。
図１３は、特許文献１に係る電極カテーテルを構成するカテーテル先端部（マッピング組立体）の形状を示す斜視図であり、このカテーテル先端部９０は、直線状の基端側領域９１と、ループ状の本体領域９２と、直線状の先端側領域９３とからなり、カテーテル本体９５の先端側に接続されている。
カテーテル先端部９０の本体領域９２はループ状に形成され、当該本体領域９２には、複数のリング状電極（図示省略）が装着されている。
先端部９０の先端側領域９３は、強固に巻かれたステンレス製のコイルスプリングからなり、直線状に形成されている。この先端側領域９３（コイルスプリング）はミニガイドワイヤとして機能するものであって、リング状電極は装着されていない。
特開２００３−１１１７４０号公報
カテーテル先端部９０の本体領域９２はループ状に形成され、当該本体領域９２には、複数のリング状電極（図示省略）が装着されている。
先端部９０の先端側領域９３は、強固に巻かれたステンレス製のコイルスプリングからなり、直線状に形成されている。この先端側領域９３（コイルスプリング）はミニガイドワイヤとして機能するものであって、リング状電極は装着されていない。
しかし、特許文献１に記載のカテーテルは下記のような問題がある。
（１）カテーテル先端部の先端側領域はガイドワイヤとして機能するものであり、当該先端側領域にはリング状電極が装着されていないので、当該先端側領域において電位を測定することができない。
（１）カテーテル先端部の先端側領域はガイドワイヤとして機能するものであり、当該先端側領域にはリング状電極が装着されていないので、当該先端側領域において電位を測定することができない。
（２）カテーテル先端部の先端側領域は直線状に延びるコイルスプリングにより構成されており、その先端によって血管内壁が押圧されたり擦過されたりすると、血管が損傷する虞がある。例えば、カテーテル先端部（本体領域）を測定部位に到達させるために、血管内にカテーテルを押し込む（ねじ込む）ときに、コイルスプリングの先端により血管内壁が損傷し、場合によっては、コイルスプリングの先端が血管壁を突き破る虞もある。また、コイルスプリングの先端を支点として（当該先端により血管内壁を押圧した状態で）、カテーテル先端部を回転させるときに、当該先端による押圧部位が損傷する虞がある。
本発明は以上のような事情に基いたものである。
本発明の第１の目的は、カテーテル先端部のほぼ全ての領域で電位を測定することができ、カテーテル先端部の先端によって血管内壁を損傷させることのない電極カテーテルを提供することにある。
本発明の第２の目的は、更に加えて、高い測定精度を有する電極カテーテルを提供することにある。
本発明の第１の目的は、カテーテル先端部のほぼ全ての領域で電位を測定することができ、カテーテル先端部の先端によって血管内壁を損傷させることのない電極カテーテルを提供することにある。
本発明の第２の目的は、更に加えて、高い測定精度を有する電極カテーテルを提供することにある。
第１の発明に係る電極カテーテルは、少なくとも１つの内孔を有するカテーテル本体と、前記カテーテル本体の基端側に接続された制御ハンドルと、前記カテーテル本体の先端側に接続され、当該カテーテル本体の内孔の少なくとも１つと連通する内孔を有し、円形のループ状に形成されたカテーテル先端部とを備えてなり、前記カテーテル先端部には、その外周に複数のリング状電極が装着されているとともに、その先端に球状のチップ電極が装着されていることを特徴とする。
また、第２の発明に係る電極カテーテルは、少なくとも１つの内孔を有するカテーテル本体と、前記カテーテル本体の基端側に接続された制御ハンドルと、前記カテーテル本体の先端側に接続され、当該カテーテル本体の内孔の少なくとも１つと連通する内孔を有し、楕円形のループ状に形成されたカテーテル先端部と、前記カテーテル先端部の外周に装着された複数のリング状電極とを備えてなることを特徴とする。
また、第３の発明に係る電極カテーテルは、少なくとも１つの内孔を有するカテーテル本体と、前記カテーテル本体の基端側に接続された制御ハンドルと、前記カテーテル本体の先端側に接続され、当該カテーテル本体の内孔の少なくとも１つと連通する内孔を有し、円形のループ状に形成されたカテーテル先端部と、前記カテーテル先端部の外周に装着された複数のリング状電極と、前記カテーテル本体の先端部分を屈曲させる偏向機構とを備えてなり、前記カテーテル先端部のループ形状である円の中心は、前記カテーテル本体の先端部分が屈曲する方向を含む平面から離間していることを特徴とする。
また、第４の発明に係る電極カテーテルは、少なくとも１つの内孔を有するカテーテル本体と、前記カテーテル本体の基端側に接続された制御ハンドルと、前記カテーテル本体の先端側に接続され、当該カテーテル本体の内孔の少なくとも１つと連通する内孔を有し、螺旋形に形成されたカテーテル先端部と、前記カテーテル先端部の外周に装着された複数のリング状電極と、前記カテーテル本体の先端部分を屈曲させる偏向機構とを備えてなり、前記カテーテル先端部の螺旋の中心軸は、前記カテーテル本体の先端部分が屈曲する方向を含む平面から離間していることを特徴とする。
また、第２の発明に係る電極カテーテルは、少なくとも１つの内孔を有するカテーテル本体と、前記カテーテル本体の基端側に接続された制御ハンドルと、前記カテーテル本体の先端側に接続され、当該カテーテル本体の内孔の少なくとも１つと連通する内孔を有し、楕円形のループ状に形成されたカテーテル先端部と、前記カテーテル先端部の外周に装着された複数のリング状電極とを備えてなることを特徴とする。
また、第３の発明に係る電極カテーテルは、少なくとも１つの内孔を有するカテーテル本体と、前記カテーテル本体の基端側に接続された制御ハンドルと、前記カテーテル本体の先端側に接続され、当該カテーテル本体の内孔の少なくとも１つと連通する内孔を有し、円形のループ状に形成されたカテーテル先端部と、前記カテーテル先端部の外周に装着された複数のリング状電極と、前記カテーテル本体の先端部分を屈曲させる偏向機構とを備えてなり、前記カテーテル先端部のループ形状である円の中心は、前記カテーテル本体の先端部分が屈曲する方向を含む平面から離間していることを特徴とする。
また、第４の発明に係る電極カテーテルは、少なくとも１つの内孔を有するカテーテル本体と、前記カテーテル本体の基端側に接続された制御ハンドルと、前記カテーテル本体の先端側に接続され、当該カテーテル本体の内孔の少なくとも１つと連通する内孔を有し、螺旋形に形成されたカテーテル先端部と、前記カテーテル先端部の外周に装着された複数のリング状電極と、前記カテーテル本体の先端部分を屈曲させる偏向機構とを備えてなり、前記カテーテル先端部の螺旋の中心軸は、前記カテーテル本体の先端部分が屈曲する方向を含む平面から離間していることを特徴とする。
第１の発明に係る電極カテーテルにおいて、前記カテーテル先端部の偏向機構を備えていることが好ましい。
第２の発明に係る電極カテーテルにおいて、前記カテーテル先端部を、そのループ形状である楕円の短軸方向に偏向させる偏向機構を備えていることが好ましい。
第２〜４の発明に係る電極カテーテルにおいて、前記カテーテル先端部の先端に球状のチップ電極が装着されていてもよい。
本発明の電極カテーテルにおいて、前記球状のチップ電極の直径が、前記カテーテル先端部の外径よりも大きいものが好ましい。具体的には、前記球状のチップ電極の直径（Ｄ）と、前記カテーテル先端部の外径（ｄ）との比（Ｄ／ｄ）が１．０５以上であることが好ましい。
第１の発明に係る電極カテーテルは、カテーテル先端部の外周に複数のリング状電極が装着されているとともに、その先端に球状のチップ電極が装着されているので、カテーテル先端部のほぼ全ての領域で電位を測定することができる。
しかも、チップ電極が球状であるので、これを先頭にして血管内を押し込む（ねじ込む）ときに、このチップ電極によって血管内壁が押圧または擦過されても、当該血管内壁が損傷する危険性はきわめて低い。従って、目的部位に向けて、電極カテーテルを安全かつスムーズに前進させることができる。
また、球状のチップ電極を支点としてカテーテル先端部を回転させたとしても、支点に位置する内壁（チップ電極による押圧部位）が損傷する危険性はきわめて低い。このように、チップ電極を支点としてカテーテル先端部を回転させることができるので、広範囲の電位を連続的かつ安全に測定することができる。
さらに、球状のチップ電極はＸ線画像において容易に視認することができ、これにより、カテーテル先端部の全体の位置・状態などを容易に把握することができる。
また、球状のチップ電極を支点としてカテーテル先端部を回転させたとしても、支点に位置する内壁（チップ電極による押圧部位）が損傷する危険性はきわめて低い。このように、チップ電極を支点としてカテーテル先端部を回転させることができるので、広範囲の電位を連続的かつ安全に測定することができる。
さらに、球状のチップ電極はＸ線画像において容易に視認することができ、これにより、カテーテル先端部の全体の位置・状態などを容易に把握することができる。
第２の発明に係る電極カテーテルによれば、電位の測定精度の向上を図ることができるという効果が奏される。すなわち、肺静脈の断面形状は、厳密には真円ではなく楕円形であるため、ループ形状が楕円形であるカテーテル先端部は、肺静脈の内壁に対してよりフィットするものとなり、肺静脈の内壁からリング状電極までの距離は、それぞれのリング状電極間で異なることなく実質的に一定となるため、真円径のループと比較して電位の測定精度が向上する。
さらに、カテーテル先端部を、そのループ形状である楕円の短軸方向に偏向させる偏向機構を備えた第２の発明に係る電極カテーテルによれば、Ｘ線画像において、当該カテーテル先端部の楕円形状を認識することができるので、その偏向方向（楕円の短軸方向）を踏まえて操作することができる。
さらに、カテーテル先端部を、そのループ形状である楕円の短軸方向に偏向させる偏向機構を備えた第２の発明に係る電極カテーテルによれば、Ｘ線画像において、当該カテーテル先端部の楕円形状を認識することができるので、その偏向方向（楕円の短軸方向）を踏まえて操作することができる。
第３の発明および第４の発明に係る電極カテーテルによれば、カテーテル先端部を血管内壁などに押し付けながら移動させたときに、カテーテル先端部のループ形状が崩れ難いため、電位の測定精度が高くなる。
前記比（Ｄ／ｄ）が１．０５以上である本発明の電極カテーテルによれば、カテーテル先端部の先端面がチップ電極によって十分にカバーされ、カテーテル先端部の先端面（先端縁）が血管内壁と接触することが確実に回避される。また、球状のチップ電極が相対的に大きな表面積を有することとなるので、電位の取得が容易となり、測定部位（内壁）からある程度離間していても測定することができる。
図１は、本発明の電極カテーテルの一実施形態を示す斜視図、
図２は、図１の部分拡大斜視図、
図３は、図１に示した電極カテーテルを先端側から見た説明図、
図４は、図１に示した電極カテーテルのカテーテル先端部が偏向（約１８０°）した状態を示す斜視図、
図５は、図１に示した電極カテーテルのカテーテル先端部が偏向（約９０°）した状態を示す説明図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
図６乃至図８は、図１に示した電極カテーテルの使用態様を示す説明図、
図９は、図１に示した電極カテーテルの内部構造を模式的に示す断面図、
図１０は、図９の部分拡大断面図、
図１１は、図１に示した電極カテーテルを備えたカテーテルシステムの全体構成を示す概略図、
図１２は、本発明の他の実施形態の電極カテーテルを先端側から見た説明図である。
図２は、図１の部分拡大斜視図、
図３は、図１に示した電極カテーテルを先端側から見た説明図、
図４は、図１に示した電極カテーテルのカテーテル先端部が偏向（約１８０°）した状態を示す斜視図、
図５は、図１に示した電極カテーテルのカテーテル先端部が偏向（約９０°）した状態を示す説明図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
図６乃至図８は、図１に示した電極カテーテルの使用態様を示す説明図、
図９は、図１に示した電極カテーテルの内部構造を模式的に示す断面図、
図１０は、図９の部分拡大断面図、
図１１は、図１に示した電極カテーテルを備えたカテーテルシステムの全体構成を示す概略図、
図１２は、本発明の他の実施形態の電極カテーテルを先端側から見た説明図である。
＜第１の実施形態＞
本実施形態の電極カテーテル１は、カテーテル本体１０と、制御ハンドル２０と、円形のループ状に形成されたカテーテル先端部３０とを備えてなる。
本実施形態の電極カテーテル１は、カテーテル本体１０と、制御ハンドル２０と、円形のループ状に形成されたカテーテル先端部３０とを備えてなる。
カテーテル本体１０は１つの内孔を有する細長い管状構造体であって、第１のチューブ１１と第２のチューブ１２とからなる。
第１のチューブ１１には、一定の柔軟性（屈曲性）、管軸方向の非圧縮性、捩れ剛性が要求される。第１のチューブ１１の有する捩れ剛性により、制御ハンドル２０からの回転トルクをカテーテル先端部３０に伝達することができる。
第１のチューブ１１としては特に限定されるものではないが、ポリウレタン、ナイロン、ＰＥＢＡＸ（ポリエーテルブロックアミド）などの樹脂からなるチューブをステンレス素線で編組したもの（ブレードチューブ）を挙げることができる。
第１のチューブ１１の長さは、例えば５０〜２００ｃｍとされる。
第１のチューブ１１としては特に限定されるものではないが、ポリウレタン、ナイロン、ＰＥＢＡＸ（ポリエーテルブロックアミド）などの樹脂からなるチューブをステンレス素線で編組したもの（ブレードチューブ）を挙げることができる。
第１のチューブ１１の長さは、例えば５０〜２００ｃｍとされる。
第２のチューブ１２は、カテーテル本体１０の先端部分を構成するチューブであって、第１のチューブ１１の内孔と連通する内孔を有し、後述する偏向機構（内孔に配置された板バネ）により屈曲する。
第２のチューブ１２の構成材料としては無毒性の樹脂を使用することができる。なお、第２のチューブ１２は編組されていないために第１のチューブ１１よりも柔軟である。
第２のチューブ１２の長さは、例えば３〜１０ｃｍとされ、更に好ましくは４〜７ｃｍとされる。
第２のチューブ１２の構成材料としては無毒性の樹脂を使用することができる。なお、第２のチューブ１２は編組されていないために第１のチューブ１１よりも柔軟である。
第２のチューブ１２の長さは、例えば３〜１０ｃｍとされ、更に好ましくは４〜７ｃｍとされる。
カテーテル本体１０（第１のチューブ１１および第２のチューブ１２）の外径としては２．６ｍｍ以下であることが好ましく、更に好ましくは２．４ｍｍ以下、特に好ましくは２．３〜２．４ｍｍとされる。
カテーテル本体１０の内径は、ワイヤやリード線などの収容空間を確保するとともに、捩れ剛性（肉厚）を確保する観点から、例えば、外径が２．３〜２．４ｍｍである場合に、１．５〜１．７ｍｍ程度であることが好ましい。
制御ハンドル２０は、カテーテル本体１０（第１のチューブ１１）の基端側に接続されている。図１において、２１はグリップ、２２はノブである。
制御ハンドル２０を回転させることにより、その回転トルクは、カテーテル本体１０を介してカテーテル先端部３０に伝達される。
制御ハンドル２０を回転させることにより、その回転トルクは、カテーテル本体１０を介してカテーテル先端部３０に伝達される。
また、図４に示すように、ノブ２２を基端側にスライドさせることによって、後述する偏向機構により第２のチューブ１２が屈曲し、これに伴ってカテーテル先端部３０が偏向する。
従って、制御ハンドル２０を操作して、カテーテル先端部３０を回転させ、さらに偏向させることによって、カテーテル先端部３０を目的部位に誘導することができる。
カテーテル先端部３０は、カテーテル本体１０（第２のチューブ１２）の先端側に接続された第３のチューブ３３が円形のループ状に形成されることにより構成される。
カテーテル先端部３０（第３のチューブ３３）には、その外周面に９個のリング状電極３１が装着されている。さらに、カテーテル先端部３０の先端には球状のチップ電極３２が装着されている。
カテーテル先端部３０（第３のチューブ３３）には、その外周面に９個のリング状電極３１が装着されている。さらに、カテーテル先端部３０の先端には球状のチップ電極３２が装着されている。
図３に示すように、カテーテル先端部３０を構成する第３のチューブ３３は、実質的に円形のループ状に形成されている。これにより、血管の内周部分を径方向に同時に測定することができる。なお、カテーテル先端部３０は、平坦な円形の閉じたループでなく、チップ電極３２を最先端とする螺旋形のループである（本発明において「円形」、「楕円形」というときは、厳密には螺旋形であるものを包含する。）。従って、目的部位に向けて血管内を容易に前進させることができる。
カテーテル先端部３０を構成する第３のチューブ３３は、カテーテル本体１０（第２のチューブ１２）の内孔と連通する内孔を有している。
第３のチューブ３３の構成材料としては、ポリウレタンまたはＰＥＢＡＸのような生体許容性の樹脂材料を挙げることができる。
第３のチューブ３３の構成材料としては、ポリウレタンまたはＰＥＢＡＸのような生体許容性の樹脂材料を挙げることができる。
カテーテル先端部３０に装着されたリング状電極３１は、白金、金、イリジウムまたはこれらの合金などの導電性材料からなる。リング状電極３１の装着方法としては特に限定されるものではなく、リング状に成形加工された金属材料を接着剤により第３のチューブ３３に固定する方法のほか、スパッタリング法、イオンビーム蒸着法などによりリング状電極を成膜形成する方法を挙げることができる。
なお、リング状電極３１の数は９個に限定されるものではないことは勿論である。
リング状電極３１の数は６〜２０個であることが好ましく、更に好ましくは８〜１２個とされる。
なお、リング状電極３１の数は９個に限定されるものではないことは勿論である。
リング状電極３１の数は６〜２０個であることが好ましく、更に好ましくは８〜１２個とされる。
本実施形態の電極カテーテル１は、円形のループ状に形成されたカテーテル先端部３０の先端に球状のチップ電極３２が装着されている点に特徴を有している。
これにより、カテーテル先端部３０のほぼ全領域、すなわち、最も基端側にあるリング状電極３１からチップ電極３２が装着されている先端に至る領域を電位の測定領域とすることができる。
しかも、チップ電極３２が球状であることにより、このチップ電極３２によって血管内壁を押圧したり擦過したりしても、当該血管を損傷させることはない。
例えば、図６に示すように、肺静脈Ｐ内において電極カテーテル１を押し込む（ねじ込む）ときには、肺静脈Ｐの内壁がチップ電極３２により押圧または擦過されることがあるが、チップ電極３２が球状であることにより、当該内壁が損傷する危険性はきわめて低く、従って、電極カテーテル１を安全かつスムーズに前進させることができる。
図６において、矢印Ａは電極カテーテル１の押し込み方向を示し、矢印Ｂは押し込み時における通常の回転方向を示している。
図６において、矢印Ａは電極カテーテル１の押し込み方向を示し、矢印Ｂは押し込み時における通常の回転方向を示している。
また、図７に示すように、球状のチップ電極３２を支点として、カテーテル先端部３０を回転させたり、ループ径を拡大・縮小させたりしても、支点に位置する内壁Ｓ（チップ電極３２による押圧部位）が損傷する危険性はきわめて低い。このように、チップ電極３２を支点としてカテーテル先端部３０の回転させることができるので、広範囲における電位を連続的かつ安全に測定することができる。
さらに、図８に示すように、肺静脈Ｐの内壁にリング状電極３１を当接または近接させるために、球状のチップ電極３２を支点として、カテーテル先端部３０のループ径を拡大させる方向（矢印Ｃで示す方向）に回転トルクを与えたとしても、支点に位置する内壁Ｓが損傷する危険性はきわめて低く、このようなカテーテル先端部の拡径操作を安全に実施することができる。
球状のチップ電極３２の直径（Ｄ）としては、１．５〜２．０ｍｍであることが好ましく、特に好ましくは１．８ｍｍとされる。
また、チップ電極３２の直径（Ｄ）は、カテーテル先端部３０の外径（ｄ）よりも大きいことが必要であり、具体的には、カテーテル先端部３０の外径（ｄ）の１．０５倍以上であることが好ましく、更に好ましく１．０５〜２．５倍とされる。
比（Ｄ／ｄ）が１．０５以上であることにより、カテーテル先端部３０の先端面がチップ電極３２によって十分にカバーされ、カテーテル先端部３０の先端縁が露出して血管内壁と接触することが確実に回避され、損傷防止効果が確実に担保される。
また、比（Ｄ／ｄ）が１．０５以上であることにより、球状のチップ電極３２が相対的に大きな表面積を有することになるので、電位の取得が容易となり、測定部位（内壁）からある程度離間していても電位を測定することができる。
また、チップ電極３２の直径（Ｄ）は、カテーテル先端部３０の外径（ｄ）よりも大きいことが必要であり、具体的には、カテーテル先端部３０の外径（ｄ）の１．０５倍以上であることが好ましく、更に好ましく１．０５〜２．５倍とされる。
比（Ｄ／ｄ）が１．０５以上であることにより、カテーテル先端部３０の先端面がチップ電極３２によって十分にカバーされ、カテーテル先端部３０の先端縁が露出して血管内壁と接触することが確実に回避され、損傷防止効果が確実に担保される。
また、比（Ｄ／ｄ）が１．０５以上であることにより、球状のチップ電極３２が相対的に大きな表面積を有することになるので、電位の取得が容易となり、測定部位（内壁）からある程度離間していても電位を測定することができる。
図５に示すように、カテーテル本体１０の先端部分である第２のチューブ１２を屈曲させた状態で、カテーテル先端部３０を正面から見ると、同図（ａ）に示すように、第２のチューブ１２は、カテーテル先端部３０のループ形状である円の中心から離間して（図中、破線で示す第２のチューブ１２の中心軸が、一点鎖線で示す円の中心線から離間して）延びている。すなわち、屈曲している第２のチューブを含む仮想平面は、ループ形状である円の中心からずれている。
換言すれば、第２のチューブ１２を屈曲させたときには、カテーテル先端部３０のループ形状である円の中心は、第２のチューブ１２が屈曲する方向を含む仮想平面に対して平行に移動する。即ち、第２のチューブ１２の屈曲方向を含む仮想平面とループ形状である円の中心とは交わらない。
換言すれば、第２のチューブ１２を屈曲させたときには、カテーテル先端部３０のループ形状である円の中心は、第２のチューブ１２が屈曲する方向を含む仮想平面に対して平行に移動する。即ち、第２のチューブ１２の屈曲方向を含む仮想平面とループ形状である円の中心とは交わらない。
図５（ａ）において、カテーテル先端部３０は、第２のチューブ１２から時計回り方向に伸びて円形ループを形成している。そして、この場合には、第２のチューブ１２の屈曲方向を含む仮想平面は、ループ形状である円の中心よりも右側（カテーテル先端部３０の正面から見て右側）に寄っている。
なお、カテーテル先端部３０の形状は、厳密には螺旋状といえる。すなわち、カテーテル先端部３０は螺旋が左手（左ねじ，Ｚ巻き）に形成されている（第２のチューブ１２から時計回り方向に伸びた螺旋）。そして、カテーテル先端部３０の螺旋の中心軸は、第２のチューブ１２が屈曲する方向を含む仮想平面から離れるように設計される。すなわち、カテーテル先端部３０の螺旋の中心軸は、第２のチューブ１２が屈曲する方向を含む仮想平面に対して平行に移動する。
なお、この場合には、第２のチューブ１２が屈曲する方向を含む仮想平面は、カテーテル先端部３０の螺旋の中心軸よりも右側（カテーテル先端部３０の正面から見て右側）に寄っている。
なお、カテーテル先端部３０の形状は、厳密には螺旋状といえる。すなわち、カテーテル先端部３０は螺旋が左手（左ねじ，Ｚ巻き）に形成されている（第２のチューブ１２から時計回り方向に伸びた螺旋）。そして、カテーテル先端部３０の螺旋の中心軸は、第２のチューブ１２が屈曲する方向を含む仮想平面から離れるように設計される。すなわち、カテーテル先端部３０の螺旋の中心軸は、第２のチューブ１２が屈曲する方向を含む仮想平面に対して平行に移動する。
なお、この場合には、第２のチューブ１２が屈曲する方向を含む仮想平面は、カテーテル先端部３０の螺旋の中心軸よりも右側（カテーテル先端部３０の正面から見て右側）に寄っている。
カテーテル先端部３０の円形ループの巻き方向が逆の場合（第２のチューブ１２から反時計回り方向に伸びて円形ループを形成した場合）には、第２のチューブ１２が屈曲する方向を含む仮想平面は、ループ形状である円の中心よりも左側に寄る。
また、カテーテル先端部３０は螺旋が右手（右ねじ，Ｓ巻き）の場合には、第２のチューブ１２が屈曲する方向を含む仮想平面は、カテーテル先端部３０の螺旋の中心軸よりも左側に寄る。
また、カテーテル先端部３０は螺旋が右手（右ねじ，Ｓ巻き）の場合には、第２のチューブ１２が屈曲する方向を含む仮想平面は、カテーテル先端部３０の螺旋の中心軸よりも左側に寄る。
このような形状（カテーテル先端部３０の正面視において、そのループ形状である円周上の１点から当該円の中心を離間して延びるよう、第２のチューブ１２が接続されてなる形状）にすることにより、例えば、第２のチューブ１２を屈曲させた状態で、ループ状のカテーテル先端部３０を血管内壁などに押し付けながら移動させる（電極カテーテル１を挿通する）ときに、ループが開くなどのカテーテル先端部３０の変形が起こり難くなる。これは、カテーテル先端部３０を血管内壁などに押し付けたときに、その押圧力が、カテーテル先端部３０の基端部分（相対的に高い剛性を有する部分）に伝わるからである。
カテーテル先端部の正面視において、カテーテル本体の先端部分（第２のチューブ）が、カテーテル先端部のループ形状である円の中心を通って延びる場合（円の中心が前記仮想平面上にある場合）には、押圧力の方向が少しでも傾くと、カテーテル先端部の先端部分にも押圧力が掛かり、ループが開きやすくなる。
本実施形態において、第２のチューブ１２の中心軸の、円の中心線から離間距離（ｐ）としては、円の半径を（ｒ）とするとき、０．０１ｒ〜０．８ｒであることが好ましい。
図９および図１０に示すように、本実施形態の電極カテーテル１は、カテーテル先端部３０を偏向させるための偏向機構を備えている。この偏向機構は、引張りワイヤ４１および板バネ４２を有している。なお、図９においては、ループ形状であるカテーテル先端部３０を直線的に図示している。
偏向機構を構成する引張りワイヤ４１は、カテーテル本体１０の内孔に延在している。引張りワイヤ４１の基端部４１Ｂは、制御ハンドル２０の内部において固定されている。制御ハンドル２０には、ノブ２２を、図９に示す状態から基端側にスライドさせることにより引張りワイヤ４１を基端側に移動させる（引張る）ピストン機構（図示省略）が設けられている。一方、引張りワイヤ４１の先端部４１Ａは、板バネ４２の先端部に固定されている。
引張りワイヤ４１の構成材料としてはステンレスおよびＮｉ−Ｔｉ合金などを挙げることができる。引張りワイヤ４１の表面はＰＴＦＥ「テフロン（登録商標）」などで被覆されていることが好ましい。引張りワイヤ４１の直径は、例えば０．１〜０．５ｍｍとされる。
偏向機構を構成する板バネ４２は、その基端が、第１のコイルチューブ４３の先端に固定されている。
第１のコイルチューブ４３は、平角または円形断面の線材がコイル状に巻回されて構成され、第１のチューブ１１の内孔に延在して、第１のチューブ１１の潰れを防止する補強材として機能している。
第１のコイルチューブ４３は、平角または円形断面の線材がコイル状に巻回されて構成され、第１のチューブ１１の内孔に延在して、第１のチューブ１１の潰れを防止する補強材として機能している。
引張りワイヤ４１の一部（第１のコイルチューブ４３の先端から板バネ４２の先端部に至る範囲）は、第２のコイルチューブ４４により囲まれている。
第２のコイルチューブ４４は、その基端が、第１のコイルチューブ４３の先端に固定され、その先端が、板バネ４２の先端部（引張りワイヤ４１の先端部４１Ａの固定位置より僅かに基端側）に固定されている。
第２のコイルチューブ４４は、その基端が、第１のコイルチューブ４３の先端に固定され、その先端が、板バネ４２の先端部（引張りワイヤ４１の先端部４１Ａの固定位置より僅かに基端側）に固定されている。
第２のコイルチューブ４４の内径は引張りワイヤ４１の直径よりも僅かに大きく、引張りワイヤ４１は、第２のコイルチューブ４４内を移動（摺動）することができる。
第２のコイルチューブ４４はステンレスなどの金属材料からなり、その外表面は非導電性部材により被覆されていることが好ましい。
第２のコイルチューブ４４はステンレスなどの金属材料からなり、その外表面は非導電性部材により被覆されていることが好ましい。
板バネ４２の先端部には、引張りワイヤ４１の先端部４１Ａが固定されているとともに、更にその先端側には、形状記憶特性を有するコアワイヤ５１の基端部が固定されている。コアワイヤ５１は、第３のチューブ３３の内孔に沿って延び、図１０に示すように、その先端部はチップ電極３２に固定されている。
コアワイヤ５１は、カテーテル先端部３０のループ形状を記憶しており、力を加えることによって容易に変形（例えば直線状に変形）するが、力を取り除くとループ形状に戻る。
コアワイヤ５１の構成材料としてはＮｉ−Ｔｉ合金を挙げることができる。Ｎｉ−Ｔｉ合金におけるＮｉとＴｉの比率は５４：４６〜５７：４３であることが好ましい。好ましいＮｉ−Ｔｉ合金としてニチノールを挙げることができる。
コアワイヤ５１は、カテーテル先端部３０のループ形状を記憶しており、力を加えることによって容易に変形（例えば直線状に変形）するが、力を取り除くとループ形状に戻る。
コアワイヤ５１の構成材料としてはＮｉ−Ｔｉ合金を挙げることができる。Ｎｉ−Ｔｉ合金におけるＮｉとＴｉの比率は５４：４６〜５７：４３であることが好ましい。好ましいＮｉ−Ｔｉ合金としてニチノールを挙げることができる。
カテーテル先端部３０の偏向機構は次のように作用する。すなわち、オペレータが制御ハンドル２０のノブ２２を基端側にスライドさせると、制御ハンドル２０内における図示しないピストン機構によって引張りワイヤ４１が基端側に移動し、これにより、その先端部において引張りワイヤ４１の先端部４１Ａが固定されている板バネ４２が曲げられ、この板バネ４２を内包するカテーテル本体１０の先端部分（第２のチューブ１２）が屈曲し、この結果、カテーテル先端部３０が偏向する。そして、ノブ２２を先端側にスライドさせて元の位置に戻すと、板バネ４２が直線状になり、カテーテル先端部３０が元の向きに戻る。なお、本発明の電極カテーテルにおける偏向機構は、このようなものに限定されるものではないことは勿論である。
複数のリング状電極３１およびチップ電極３２には、それぞれリード線６１が接続されている。リング状電極３１に接続されたリード線６１の各々は、第３のチューブ３３の管壁に形成された細孔から第３のチューブ３３の内孔に進入し、第３のチューブ３３の内孔、第２のチューブ１２の内孔、第１のチューブ１１の内孔、および制御ハンドル２０の内孔（図示省略）に沿って延び、リード線６１の各基端部は、制御ハンドル２０の基端に設けられたコネクタ６２に電気的に接続されている。
リード線６１は、カテーテル本体１０（第２のチューブ１２・第１のチューブ１１）の内孔において幾分移動可能に配置され、これによって、カテーテル先端部３０を偏向させても、これらが破損することはない。
図１１に示すように、電極カテーテル１は、コネクタ６２に接続されたケーブル６３を介して心電図計６４に接続され、電極カテーテル１によって測定された電位は、心電図計６４のモニタ６５に表示される。
本実施形態の電極カテーテル１は、大腿動脈のような主要な動脈または静脈の中に挿入された後に、目的部位（例えば心臓の肺静脈）に向けて血管内を前進する。
このとき、先頭に位置するチップ電極３２が後退する方向（図６の矢印Ｂで示す方向）に回転させながら電極カテーテル１を前進させることが望ましい。
そして、電位の測定部位に到達後、図８に示したように、チップ電極３２を支点として、カテーテル先端部３０のループ径を拡大させることにより、測定部位の内壁にリング状電極３１を当接または近接させる。これらの操作は、通常、Ｘ線画像を監視しながら実施するが、球状のチップ電極３２はＸ線画像において容易に視認することができ、これにより、カテーテル先端部３０の全体の位置・状態などを容易に把握することができる。
このとき、先頭に位置するチップ電極３２が後退する方向（図６の矢印Ｂで示す方向）に回転させながら電極カテーテル１を前進させることが望ましい。
そして、電位の測定部位に到達後、図８に示したように、チップ電極３２を支点として、カテーテル先端部３０のループ径を拡大させることにより、測定部位の内壁にリング状電極３１を当接または近接させる。これらの操作は、通常、Ｘ線画像を監視しながら実施するが、球状のチップ電極３２はＸ線画像において容易に視認することができ、これにより、カテーテル先端部３０の全体の位置・状態などを容易に把握することができる。
＜第２の実施形態＞
図１２は、本発明の他の実施形態の電極カテーテルを先端側から見た説明図である。
なお、第１の実施形態と同一または対応する構成要素には同一の符号を用いている。
図１２は、本発明の他の実施形態の電極カテーテルを先端側から見た説明図である。
なお、第１の実施形態と同一または対応する構成要素には同一の符号を用いている。
本実施形態の電極カテーテル２は、カテーテル本体１０の先端側に接続されたカテーテル先端部７０が、真円形ではなく、楕円形のループ状に形成されている点に特徴を有している。カテーテル先端部７０のループ形状である楕円において、短径と長径の比率としては１：１．１〜１：３であることが好ましく、更に好ましくは１：１．１〜１：２とされる。
本実施形態の電極カテーテル２はカテーテル先端部７０の偏向機構を備えている。この偏向機構は、カテーテル先端部７０を、そのループ形状である楕円の短軸方向（図１２において矢印Ｆで示す方向）に偏向させるものである。
かかる偏向機構としては、第１の実施形態のものと同様の機構を採用してもよく、他の機構を採用してもよい。
かかる偏向機構としては、第１の実施形態のものと同様の機構を採用してもよく、他の機構を採用してもよい。
カテーテル先端部に装着された複数のリング状電極によって血管内部の電位を測定する場合において、電位の測定精度を高めるためには、複数のリング状電極間で血管内壁からの距離を一定にすることが望ましい。
しかして、統計によれば、人体の肺静脈の断面形状は、厳密には真円形ではなく楕円形に近いものとされる。このため、カテーテル先端部のループ形状が真円形であると、これに装着された複数のリング状電極間で、肺静脈内壁からの距離が一定とならない。
そこで、カテーテル先端部７０のループ形状を楕円形とすることにより、当該カテーテル先端部７０は、肺静脈の内壁に対してよりフィットするものとなり、肺静脈の内壁からリング状電極３１までの距離は、リング状電極３１間で異なることなく、実質的に一定となるため、真円形のループと比較して電位の測定精度を向上させることができる。
さらに、本実施形態の電極カテーテル２は、カテーテル先端部７０を楕円の短軸方向に偏向させる偏向機構を備えているので、Ｘ線画像を監視しながら電極カテーテル２の操作を行うときに、Ｘ線画像においてカテーテル先端部７０の楕円形状を認識することができ、その偏向方向（楕円の短軸方向）を予め把握し、その偏向方向を踏まえて操作することができるので、カテーテル先端部７０の目的部位への誘導操作などが容易となる。
本発明の電極カテーテルは、心臓病の診断に好適に用いることができるが、これに限定されるものでなく、心臓病の治療、例えば、異常電気的活性部位を焼灼する際にも使用することができる。
１ 電極カテーテル
２ 電極カテーテル
１０ カテーテル本体
２０ 制御ハンドル
３０ カテーテル先端部
１１ 第１のチューブ
１２ 第２のチューブ
２１ グリップ
２２ ノブ
３３ 第３のチューブ
３１ リング状電極
３２ チップ電極
４１ 引張りワイヤ
４２ 板バネ
４３ 第１のコイルチューブ
４４ 第２のコイルチューブ
５１ コアワイヤ
６１ リード線
６２ コネクタ
６３ ケーブル
６４ 心電図計
６５ モニタ
７０ カテーテル先端部
２ 電極カテーテル
１０ カテーテル本体
２０ 制御ハンドル
３０ カテーテル先端部
１１ 第１のチューブ
１２ 第２のチューブ
２１ グリップ
２２ ノブ
３３ 第３のチューブ
３１ リング状電極
３２ チップ電極
４１ 引張りワイヤ
４２ 板バネ
４３ 第１のコイルチューブ
４４ 第２のコイルチューブ
５１ コアワイヤ
６１ リード線
６２ コネクタ
６３ ケーブル
６４ 心電図計
６５ モニタ
７０ カテーテル先端部
Claims (8)
- 少なくとも１つの内孔を有するカテーテル本体と、
前記カテーテル本体の基端側に接続された制御ハンドルと、
前記カテーテル本体の先端側に接続され、当該カテーテル本体の内孔の少なくとも１つと連通する内孔を有し、円形のループ状に形成されたカテーテル先端部とを備えてなり、 前記カテーテル先端部には、その外周に複数のリング状電極が装着されているとともに、その先端に球状のチップ電極が装着されている
ことを特徴とする電極カテーテル。 - 少なくとも１つの内孔を有するカテーテル本体と、
前記カテーテル本体の基端側に接続された制御ハンドルと、
前記カテーテル本体の先端側に接続され、当該カテーテル本体の内孔の少なくとも１つと連通する内孔を有し、楕円形のループ状に形成されたカテーテル先端部と、
前記カテーテル先端部の外周に装着された複数のリング状電極とを備えてなる
ことを特徴とする電極カテーテル。 - 少なくとも１つの内孔を有するカテーテル本体と、
前記カテーテル本体の基端側に接続された制御ハンドルと、
前記カテーテル本体の先端側に接続され、当該カテーテル本体の内孔の少なくとも１つと連通する内孔を有し、円形のループ状に形成されたカテーテル先端部と、
前記カテーテル先端部の外周に装着された複数のリング状電極と、
前記カテーテル本体の先端部分を屈曲させる偏向機構とを備えてなり、
前記カテーテル先端部のループ形状である円の中心は、前記カテーテル本体の先端部分が屈曲する方向を含む平面から離間している
ことを特徴とする電極カテーテル。 - 少なくとも１つの内孔を有するカテーテル本体と、
前記カテーテル本体の基端側に接続された制御ハンドルと、
前記カテーテル本体の先端側に接続され、当該カテーテル本体の内孔の少なくとも１つと連通する内孔を有し、螺旋形に形成されたカテーテル先端部と、
前記カテーテル先端部の外周に装着された複数のリング状電極と、
前記カテーテル本体の先端部分を屈曲させる偏向機構とを備えてなり、
前記カテーテル先端部の螺旋の中心軸は、前記カテーテル本体の先端部分が屈曲する方向を含む平面から離間している
ことを特徴とする電極カテーテル。 - 前記カテーテル先端部の偏向機構を備えている
ことを特徴とする請求項１に記載の電極カテーテル。 - 前記カテーテル先端部を、そのループ形状である楕円の短軸方向に偏向させる偏向機構を備えている
ことを特徴とする請求項２に記載の電極カテーテル。 - 前記カテーテル先端部の先端に球状のチップ電極が装着されている
ことを特徴とする請求項２乃至４の何れかに記載の電極カテーテル。 - 前記球状のチップ電極の直径が、前記カテーテル先端部の外径よりも大きい
ことを特徴とする請求項１又は７に記載の電極カテーテル。
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