JP2012115678A - 磁気共鳴画像法適合カテーテル - Google Patents

Abstract

【課題】磁気共鳴画像法適合カテーテルの製造方法を提供する。
【解決手段】平坦なリボンの複数の撚線を互いに織って円筒状の編組体を作製することを含む。柔軟な円筒状の編組体２２を予め画定された切断長さに切断することで、１つの断片を作製することと、柔軟な生体適合シースで前記断片を被覆することと、前記編組体の前記切断長さ内に１つ又は２つ以上の機能要素を配置することで、磁気共鳴画像法適合医療用プローブ６０を製造することとを含む。
【選択図】図３

Description

本発明は、広義には侵襲プローブに関し、具体的には磁気共鳴画像法適合カテーテルの製造に関する。

広範囲にわたる医療手技で、センサー、チューブ、カテーテル、分配装置、及び移植断片などの物体を体内に配置することが必要となる。位置センサーを装着した医療用プローブを体内に配置するとき、治療される体腔の参照画像が通常ディスプレイ上に提示される。この参照画像は、プローブを適切な位置に配置する上で医療専門家を支援するものである。

本発明のある実施形態は、
平坦なリボンを製造するために、円筒状のカーボン繊維をプレスに通すことと、
平坦なリボンの複数の撚線を互いに織って円筒状の編組体を作製することと、を含む方法を提供する。

通常、プレスはローラープレスを含む。一実施形態において、カーボン繊維は５００μｍ以下の直径を有する。

開示する実施形態において、この方法は、平坦なリボンが規定の寸法規格を満たすまで、円筒状のカーボン繊維をプレスに１回又は２回以上、繰返し通すことを含む。通常、その寸法規格は、５００μｍ以下の幅及び５００μｍ以下の厚さを有する矩形を画定する。

別の実施形態において、円筒状の編組体は柔軟である。通常、この方法は、柔軟な円筒状の編組体を予め画定された切断長さに切断することで、１つの断片を作製することと、柔軟な生体適合シースでその断片を被覆することと、編組体の切断長さ内に１つ又は２つ以上の機能要素を配置することで、磁気共鳴画像法適合医療用プローブを製造することと、を含む。

１つ又は２つ以上の機能要素の各々は、電極、位置センサー、力センサー、ケーブル、及びチューブからなるリストから選択されてもよい。この磁気共鳴画像法適合プローブは通常、非磁性材料のみからなる。

本発明の実施形態によって、近位端部と遠位端部とを有する医療用プローブが提供され、その医療用プローブは、
平坦なカーボンリボンの複数の撚線から織られた柔軟な円筒状の編組体と、
その編組体を覆うように形成された柔軟な生体適合シースと、
その編組体内でプローブの近位端部と遠位端部との間に展開する１つ又は２つ以上の機能要素と、を備える。

通常、このプローブは非磁性材料のみを含む。

１つ又は２つ以上の機能要素の各々は、電極、位置センサー、力センサー、ケーブル、及びチューブからなるリストから選択されてよい。通常、平坦なカーボンリボンは、ある矩形を画定する寸法規格を有し、その矩形は５００μｍ以下の幅及び５００μｍ以下の厚さを有するものである。

本発明の実施形態によって、
平坦なカーボンリボンの複数の撚線から柔軟な円筒状の編組体を織ることと、
近位端部と遠位端部とを有するプローブを製造するために、その編組体を覆うように柔軟な生体適合シースを形成することと、
その編組体内でプローブの近位端部と遠位端部との間に１つ又は２つ以上の機能要素を展開することと、を含む方法が更に提供される。

本発明の実施形態によって、
近位端部と遠位端部とを有するプローブを製造するために、平坦なカーボンリボンの複数の撚線から織られた柔軟な円筒状の編組体を覆うように柔軟な生体適合シースを形成することと、
その編組体内でプローブの近位端部と遠位端部との間に１つ又は２つ以上の機能要素を展開することと、を含む方法が更に提供される。

この開示内容は本願において、添付の図面を参照して単に一例として記載するものである。
本発明の実施形態による、カーボンリボンを製造するための装置の絵画図。 本発明の実施形態による、カーボンリボンの編組体を製造するために使用される編組装置の絵画図。 本発明の実施形態による、編組装置によって製造された編組体の拡大絵画図。 本発明の実施形態による、磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）適合プローブを製造する方法を概略的に示す流れ図。 本発明の実施形態によるＭＲＩ適合プローブの遠位端部を示す概略詳細図。

いくつかの医療措置の間、仔細な体の内部構造を視覚化するのを支援するために、磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）が用いられる。ＭＲＩを用いて画像を生成するために、ＭＲＩシステム内の無線周波数送信器が電磁場を送信する。この電磁場に応答して、体内の細胞が電磁信号を送信し、その電磁信号が走査器によって検出される。次いで、受信した電磁信号に基づいてＭＲＩ画像が生成される。

ＭＲＩは強磁場を用いるので、視覚化される領域内の磁性材料によってＭＲＩ画像が歪められることがある。一部の例において、体内の磁性物体をＭＲＩの強磁場に暴露すると、磁場に暴露された磁性物体の運動が原因で、患者に外傷を引き起こすことがある。

カテーテルなどの医療用プローブは一般に、機械的強度を得るための編組鋼補強層を含んでいる。この種の鋼層は、しかしながら、上述のようなＭＲＩシステムからの強磁場に暴露されると、問題のある作用を生じることがある。

本発明の実施形態は、あるカーボンリボンを製造するための方法及び装置を提供するものであり、そのカーボンリボンは、編み組まれると、円筒状のカーボン編組体を補強材として有する医療用プローブを製造するために使用され得る。一部の実施形態において、円筒状のカーボン繊維が、ローラーなどのプレスを通じて移送され、平坦な薄いカーボンリボンが製造される。次いで、そのリボンは円筒状の編組体へ織られ、この編組体は、カーボン編組プローブの補強層として使用され得る。

本発明の実施形態を用いて製造されるカーボン編組プローブは通常、強度と柔軟性の両方で鋼編組プローブに匹敵するものであり、ＭＲＩの磁場にも影響されないものである。更に、カーボン編組プローブは、ＭＲＩを用いる措置に加えて、他の用途にも使用され得る。例えば、マルチカテーテル措置において、カテーテル内の非磁性カーボン編組体は、磁場の攪乱を低減する上で役立ち得るものであり、磁場の攪乱はさもなければ、他のカテーテルで行われる位置及び力の測定に影響を及ぼし得る。

システムの説明
図１Ａは、本発明の実施形態による、カーボンリボン３６を製造するための装置２０の絵画図である。操作者２４が、円筒状カーボン繊維２６をローラープレス２８の中に挿入し、ハンドル３０を回転させて、ローラープレスを通じてカーボン繊維を前進させている。一部の実施形態において、カーボン繊維２６は、約５０μｍ〜約５００μｍの直径を有してもよい。

ローラープレス２８は、２本のローラー３２と、ハンドル３０と、圧力ダイヤル３４と、を備えている。圧力ダイヤル３４を回転させると、２本のローラーの間の距離が増加又は減少する。ハンドル３０は、ローラー３２の一方又は両方に結合されている。ハンドル３０を（図１Ａに示す例では反時計回りに）回転させる操作者２４は、２本のローラーの間のカーボン繊維を移送することで、平坦な薄いカーボンリボン３６を製造している。別法として、ローラープレス２８は、２本のローラーの間のカーボン繊維２６を移送するために、ローラー３２の一方又は両方に結合されたモーターを有してもよい。上述した寸法のカーボンリボンを使用すると、ローラープレス２８で製造されるリボン３８の寸法規格は、５０μｍ〜５００μｍの幅と、５０μｍ〜５００μｍの厚さを有するものとなる。一部の実施形態において、操作者２４は、複数のカーボン繊維２６を同時にローラープレス２８の中に挿入することで、複数の平坦なカーボンリボン３６を製造してもよい。

図１Ｂは、本発明の実施形態による、編組装置３８の絵画図であり、図１Ｃは、編組装置で製造された編組体４８の拡大絵画図である。編組装置３８は、円筒状のカーボン編組体２２をリボン３６から作製するように構成されている。回転ホイール４０が、編組機を通じて柔軟プラスチックチューブ４２を移送すると、編組機構４４が複数のスプール４６から複数のリボン３６を移送し、プラスチックチューブを囲む編組体４８（図１Ｃ）を織ることで、円筒状のカーボン編組体２２が製造される。

ＭＲＩ適合カテーテルの製造
図２は、本発明の実施形態による、磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）適合プローブを製造する方法を概略的に示す流れ図である。最初の工程５０において、操作者２４は、カーボンリボン３６の寸法規格（すなわち長さ及び幅）の範囲を画定する。この範囲は通常、カーボンリボン３６の規格に基づくものであり、その規格には様々な寸法のリボンが含まれ得る。明らかなように、当業者であれば、必要以上の実験を伴うことなくリボンの好適な寸法規格の範囲を画定し得る。

圧縮工程５１において、操作者２４は円筒状のカーボン繊維２６をローラープレス２８の中に挿入し、ローラー３２がカーボン繊維を圧縮することで、カーボンリボン３６が作製される。比較工程５２において、工程５０で画定された寸法規格（すなわち幅及び厚さ）をリボン３６が満たさない場合、この方法は工程５１に戻る。通常、規定の寸法規格を満たすためには、複数回プレス２８に通すことが必要となり得る。

しかしながら、リボン３６が規定の寸法規格を満たす場合、織り工程５４において、操作者２４は編組装置３８のスプール４６にリボンを装填し、次いでこの編組装置３８がリボンを円筒状のカーボン編組体へと織る。第１のプローブ製造工程５６において、操作者２４は編組体２２を予め画定された切断長さに切断して、１つの断片の編組体を作製し、柔軟で断熱性のある生体適合材料（本明細書ではシースとも呼ばれる）でその断片を被覆する。最後に、第２のプローブ製造工程５８において、操作者２４は、ケーブル及び／又はチューブなどの機能要素を編組体内に配置することで、ＭＲＩ適合プローブを製造し、機能要素は通常、プローブの近位端部と遠位端部との間に展開する。

図３は、本発明の実施形態によるＭＲＩ適合プローブ６０の概略側面図である。具体的には、図３は、心臓の電気活動のマップを作成するために使用されるプローブ６０の機能要素を示している。プローブの遠位先端部６６にある電極６４は、心臓組織内の電気信号を感知する。別法として、プローブの全長に沿った複数の電極（図示せず）がこの目的で使用されてもよい。電極６４は通常、白金／イリジウム合金又は他の好適な材料などの金属材料でできている。

位置センサー６８が、遠位先端部６６の位置座標を示す信号を生成する。位置センサー６８は電極を備えてもよく、その電極と患者の体外に配置された更なる電極との間のインピーダンスが測定されて、電極の位置が判定される。別の実施形態において、位置センサー６８は、３コイル式位置センサー（例えば、カリフォルニア州ダイアモンドバー（Diamond Bar）のバイオセンス・ウェブスター社（Biosense Webster Inc.）によって製造されているＣＡＲＴＯ（商標）システムに実装されているようなもの）又は超音波位置センサーを備えてもよい。図３は単一の位置センサーを有するプローブを示しているが、本発明の実施形態は、複数の位置センサーを有するプローブを利用してもよい。

遠位先端部６６から組織に及ぼされた圧力を示す信号を生成することによって、力センサー７０が遠位先端部６６と心内膜組織との接触を感知する。

プローブ６０は、生体適合性のある柔軟なシース７２で被覆されている。シース７２は、シースで被覆された円筒状のカーボン編組体２２を暴露するために、図３では破断して示されている。本発明の実施形態において、機能要素（例えば、電極６４、位置センサー６８、力センサー７０、及び任意のケーブル）はシース７２内にあり、プローブの遠位端部６２と近位端部７４との間に展開する。これらの機能要素は通常、非磁性材料を使用して構成される。上述した白金／イリジウム合金などの非磁性材料を使用することにより、プローブ６０をＭＲＩ適合性にすることが可能となる。

上述した実施形態は一例として記載されたものであり、本発明は、本明細書において上に具体的に図示及び説明した内容に限定されないことが明らかとなろう。むしろ、本発明の範囲には、上で説明した様々な特徴の組合わせと部分的組合わせの両方、並びにそれらの変形形態及び修正形態が含まれ、これらは、上述の説明を読めば当業者には思いつくものであり、従来技術では開示されていないものである。

〔実施の態様〕
（１） 平坦なリボンを製造するために、円筒状のカーボン繊維をプレスに通すことと、
前記平坦なリボンの複数の撚線を互いに織って円筒状の編組体を作製することと、を含む方法。
（２） 前記プレスはローラープレスを含む、実施態様１に記載の方法。
（３） 前記カーボン繊維は５００μｍ以下の直径を有する、実施態様１に記載の方法。
（４） 前記平坦なリボンが規定の寸法規格を満たすまで、前記円筒状のカーボン繊維を前記プレスに１回又は２回以上、繰返し通すことを含む、実施態様１に記載の方法。
（５） 前記寸法規格は、５００μｍ以下の幅及び５００μｍ以下の厚さを有する矩形を画定する、実施態様４に記載の方法。
（６） 前記円筒状の編組体は柔軟である、実施態様１に記載の方法。
（７） 前記柔軟な円筒状の編組体を予め画定された切断長さに切断することで、１つの断片を作製することと、
柔軟な生体適合シースで前記断片を被覆することと、
前記編組体の前記切断長さ内に１つ又は２つ以上の機能要素を配置することで、磁気共鳴画像法適合医療用プローブを製造することと、を含む、実施態様６に記載の方法。
（８） 前記１つ又は２つ以上の機能要素の各々は、電極、位置センサー、力センサー、ケーブル、及びチューブからなるリストから選択される、実施態様７に記載の方法。
（９） 前記磁気共鳴画像法適合プローブは非磁性材料のみを含む、実施態様７に記載の方法。
（１０） 近位端部と遠位端部とを有する医療プローブであって、
平坦なカーボンリボンの複数の撚線から織られた柔軟な円筒状の編組体と、
前記編組体を覆うように形成された柔軟な生体適合シースと、
前記編組体内で前記プローブの前記近位端部と前記遠位端部との間に展開する１つ又は２つ以上の機能要素と、を備える医療用プローブ。

（１１） 前記プローブは非磁性材料のみを含む、実施態様１０に記載の医療用プローブ。
（１２） 前記１つ又は２つ以上の機能要素の各々は、電極、位置センサー、力センサー、ケーブル、及びチューブからなるリストから選択される、実施態様１０に記載の医療用プローブ。
（１３） 前記平坦なカーボンリボンは、ある矩形を画定する寸法規格を有し、該矩形は、５００μｍ以下の幅及び５００μｍ以下の厚さを有するものである、実施態様１０に記載の医療用プローブ。
（１４） 平坦なカーボンリボンの複数の撚線から柔軟な円筒状の編組体を織ることと、
近位端部と遠位端部とを有するプローブを製造するために、前記編組体を覆うように柔軟な生体適合シースを形成することと、
前記編組体内で前記プローブの前記近位端部と前記遠位端部との間に１つ又は２つ以上の機能要素を展開することと、を備える方法。
（１５） 前記プローブは非磁性材料のみを含む、実施態様１４に記載の方法。
（１６） 前記１つ又は２つ以上の機能要素の各々は、電極、位置センサー、力センサー、ケーブル、及びチューブからなるリストから選択される、実施態様１４に記載の方法。
（１７） 前記平坦なカーボンリボンは、ある矩形を画定する寸法規格を有し、該矩形は、５００μｍ以下の幅及び５００μｍ以下の厚さを有するものである、実施態様１４に記載の方法。
（１８） 近位端部と遠位端部とを有するプローブを製造するために、平坦なカーボンリボンの複数の撚線から織られた柔軟な円筒状の編組体を覆うように柔軟な生体適合シースを形成することと、
前記編組体内で前記プローブの前記近位端部と前記遠位端部との間に１つ又は２つ以上の機能要素を展開することと、を含む方法。

Claims (18)

1. 平坦なリボンを製造するために、円筒状のカーボン繊維をプレスに通すことと、
   前記平坦なリボンの複数の撚線を互いに織って円筒状の編組体を作製することと、を含む方法。
2. 前記プレスはローラープレスを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記カーボン繊維は５００μｍ以下の直径を有する、請求項１に記載の方法。
4. 前記平坦なリボンが規定の寸法規格を満たすまで、前記円筒状のカーボン繊維を前記プレスに１回又は２回以上、繰返し通すことを含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記寸法規格は、５００μｍ以下の幅及び５００μｍ以下の厚さを有する矩形を画定する、請求項４に記載の方法。
6. 前記円筒状の編組体は柔軟である、請求項１に記載の方法。
7. 前記柔軟な円筒状の編組体を予め画定された切断長さに切断することで、１つの断片を作製することと、
   柔軟な生体適合シースで前記断片を被覆することと、
   前記編組体の前記切断長さ内に１つ又は２つ以上の機能要素を配置することで、磁気共鳴画像法適合医療用プローブを製造することと、を含む、請求項６に記載の方法。
8. 前記１つ又は２つ以上の機能要素の各々は、電極、位置センサー、力センサー、ケーブル、及びチューブからなるリストから選択される、請求項７に記載の方法。
9. 前記磁気共鳴画像法適合プローブは非磁性材料のみを含む、請求項７に記載の方法。
10. 近位端部と遠位端部とを有する医療プローブであって、
    平坦なカーボンリボンの複数の撚線から織られた柔軟な円筒状の編組体と、
    前記編組体を覆うように形成された柔軟な生体適合シースと、
    前記編組体内で前記プローブの前記近位端部と前記遠位端部との間に展開する１つ又は２つ以上の機能要素と、を備える医療用プローブ。
11. 前記プローブは非磁性材料のみを含む、請求項１０に記載の医療用プローブ。
12. 前記１つ又は２つ以上の機能要素の各々は、電極、位置センサー、力センサー、ケーブル、及びチューブからなるリストから選択される、請求項１０に記載の医療用プローブ。
13. 前記平坦なカーボンリボンは、ある矩形を画定する寸法規格を有し、該矩形は、５００μｍ以下の幅及び５００μｍ以下の厚さを有するものである、請求項１０に記載の医療用プローブ。
14. 平坦なカーボンリボンの複数の撚線から柔軟な円筒状の編組体を織ることと、
    近位端部と遠位端部とを有するプローブを製造するために、前記編組体を覆うように柔軟な生体適合シースを形成することと、
    前記編組体内で前記プローブの前記近位端部と前記遠位端部との間に１つ又は２つ以上の機能要素を展開することと、を備える方法。
15. 前記プローブは非磁性材料のみを含む、請求項１４に記載の方法。
16. 前記１つ又は２つ以上の機能要素の各々は、電極、位置センサー、力センサー、ケーブル、及びチューブからなるリストから選択される、請求項１４に記載の方法。
17. 前記平坦なカーボンリボンは、ある矩形を画定する寸法規格を有し、該矩形は、５００μｍ以下の幅及び５００μｍ以下の厚さを有するものである、請求項１４に記載の方法。
18. 近位端部と遠位端部とを有するプローブを製造するために、平坦なカーボンリボンの複数の撚線から織られた柔軟な円筒状の編組体を覆うように柔軟な生体適合シースを形成することと、
    前記編組体内で前記プローブの前記近位端部と前記遠位端部との間に１つ又は２つ以上の機能要素を展開することと、を含む方法。

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