JP2017099857A - 少なくとも部分的にプラスチック材料からなる電極を有するエレクトロカテーテル - Google Patents

Abstract

【課題】生産時に電極の物理的特性を調節することを可能にし、かくして、これらの電極によるエネルギー吸収による望ましくない効果を排除し、生産時間の著しい減少を得ることを可能にするエレクトロカテーテルを提供する。【解決手段】少なくとも１つの電極３と、前記少なくとも１つの電極３に接続される少なくとも１つの導体４ａと、を備え、前記電極３は、前記カテーテル２上に配置され、前記少なくとも１つの電極３は、プラスチック材料からなる少なくとも１つの被覆材を有する金属本体を備えることを特徴とする、エレクトロカテーテル。【選択図】図１

Description

本発明は、電極を有する外科手術用エレクトロカテーテルに関する。本発明のエレクトロカテーテルは、エレクトロカテーテル生産時に電極の物理的特性を調節することを可能にし、かくして、これらの電極による電磁気エネルギーの吸収による望ましくない効果を排除し、かつ、そのエレクトロカテーテルの生産時間の相当な減少を得ることを可能にする。

心房細動など特定の疾患の治療時に、特に、アブレーションとして知られている技法であって、悪影響が及ぼされた組織の適正な電気的挙動を回復し、かつ、細動現象の出現を防止する目的で、好ましくは、左心房および他の心臓の領域の肺静脈の出口の近傍に高周波照射を使って介入する技法が使用されていることが知られている。

そのため、これらの技法において、加えて上記作業を行うスケーラー電極により発せられる高周波電磁界が使用され、周囲の部分および組織の加熱を発生させるが、加熱は限定されかつ制御され続けるべきである。

周囲の組織における熱の伝播により、各種臓器（横隔神経、迷走神経、心房壁、食道）にこのような損傷が引き起こされるおそれがある。これらは、食道に影響を与え（ほぼ常に致命的な傷害の例が心房食道瘻として知られている）特に危険である。食道内腔内の温度制御は、温度検出器と関連付けられるカテーテルに沿って配置される電極を有するカテーテルの挿入によって可能である。

これらの検出器は、たとえば、熱電対またはサーミスタを有する種類であってもよいセンサであるか、または、熱電対またはサーミスタを有する種類であってもよいセンサを備える。

そして、また、各電極に対して、１つまたは複数の検出導体が存在してもよい。そして、各々のこれらの導体は、それぞれの電極に関連付けられるそれぞれのセンサの感熱素子を少なくとも備える。このような感熱素子は、電極自体と接触するまたは電極自体の近傍にある組織および／または電極温度の影響を受けやすい。各々のこれらの導体は、一部は電極に、および、他の部分は温度検出用取得システムに接続される。

熱検出用電極の本体は、現在金属からなる。このような金属は、接触する組織において引き起こされうる傷害を伴う素子自体の望ましくない加熱を引き起こすアブレーションジェネレータにより発せられる電磁界を妨害する（いわゆる「アンテナ」効果）おそれがある。

本発明の目的は、外科手術用エレクトロカテーテルを開発することにある。本発明のエレクトロカテーテルは、そのエレクトロカテーテル生産段階時に、上記懸念を解消するために、電極の材料を選ぶことを可能にする。

その上、電極に接続される導体は、電極材料に現在溶接される。

これにより、溶接材料の使用並びに電極および／または導体の損傷または汚染の危険性が決定される。

さらに、溶接作業は、さらなる生産ステップを構成する。このステップにより、エレクトロカテーテルの生産に必要とされる時間の増加が決定される。

本発明の別の目的は、現在知られているエレクトロカテーテルと比較して生産時間を減少させる外科手術用エレクトロカテーテルを開発することにある。

本発明のさらなる目的は、エレクトロカテーテルの生産段階時に電極および／または導体の損傷または汚染の危険性を減少させる外科手術用エレクトロカテーテルを開発することにある。

このような目的は、外科手術用エレクトロカテーテルであって、少なくとも１つのカテーテルと、少なくとも１つの電極と、少なくとも１つの電極に接続される少なくとも導体と、を備え、電極は、カテーテル上に配置され、少なくとも１つの電極は、少なくとも部分的に、少なくとも一種類のプラスチック材料からなることを特徴とするエレクトロカテーテルにより得られる。

このようにして、エレクトロカテーテル自体により行われる作業に最適化されるように電極の導電性および／または熱伝導性を調節するために、当該少なくとも一種類のプラスチック材料を選ぶことができる。

好ましくは、エレクトロカテーテルは、少なくとも１つの電極および／または人体の組織の温度を検出するための少なくとも１つのセンサを備える。

センサは、たとえばサーミスタまたは熱電対を備えてもよい。このような少なくとも１つの導体は、少なくともセンサの感熱素子を備える。

好ましくは、このような少なくとも１つの感熱素子は、電極の形成時に、電極に一体化されおよび／または組み込まれる。

このようなセンサが熱電対を有する種類である場合、エレクトロカテーテルは、少なくとも、導体と接触し、かつ、少なくとも１つの電極に接続されるさらなる導体を備える。

このような少なくとも１つのさらなる導体は、センサの少なくとも１つの追加の感熱素子を備える。

好ましくは、このような少なくとも１つのさらなる感熱素子は、電極の形成時に、電極に一体化されおよび／または組み込まれる。

好ましくは、エレクトロカテーテルは、複数の電極を備える。

好ましくは、各々のこれらの電極は、それぞれの導体に、および、できる限り、それぞれの追加の導体に接続される。

各々のこれらの導体は、電位差または低強度の電流に関する信号を伝送するのに適切であってもよい。

別の態様によれば、本発明は、外科手術用エレクトロカテーテルの生産方法であって、少なくとも１つの電極と少なくとも１つの導体とを設けるステップを備え、この段階時に、少なくとも１つの電極は、少なくとも部分的に、少なくとも一種類のプラスチック材料から作られ、かつ、少なくとも１つの導体の少なくとも一部は、電極の形成時に、電極本体に直接組み込まれる方法に関する。

電極の形成時に、電極に組み込まれるこのような導体は、電流を流すのに適切なセンサまたは導体に関連付けられる導体であってもよい。

熱電対型センサを作り出す場合、上記ステップ時に、少なくとも１つのさらなる導体が配置される。また、さらなる導体は、電極に接続され、かつ、少なくとも一部が、上記形成時に電極本体に直接組み込まれるので、導体は、電極に一体化されおよび／または埋設され、かつ互いに接触する。

好ましくは、少なくとも一種類のプラスチック材料は、所望の電極自体の導電性および／または熱伝導性に基づいて選ばれる。

高レベルで熱伝導性を調節することにより、本発明は、温度の慣性を変えるまたは高周波数エネルギーの適用時の温度測定を妨害する恐れ無く、たとえば生体の組織の各種区域の温度測定に用いることができる。

より全般的に、低レベルで導電性を調節することにより、磁界の効果を最小限に、また可変にすることができ、たとえばＮＭＲ適用（核磁気共鳴）および／またはＲＦ（高周波数）において安全に電極を使用可能にする。

本発明の特徴は、以下の詳細な説明において、明らかとなろう。詳細な説明は、例として提供され、かつ、請求項に記載の最も全般的な概念を限定するものではない。

以下の詳細な説明において、添付図面を参照する。

幾つかの部品を除去してわかりやすくした、本発明の特定の実施形態に係るエレクトロカテーテルの一部の概略を示す。 図１のエレクトロカテーテルの断面を示す。

図１において、本発明の特定の実施形態に係る外科手術用エレクトロカテーテル１を示す。有利なことに、このようなエレクトロカテーテル１は、少なくとも、シリコーンまたはポリウレタンなどの生体適合性材料からなる細長の本体２（好ましくは円筒状）を備える。

このような細長の本体２は、簡単にするために、カテーテルと称してもよい。

図示の実施形態において、エレクトロカテーテル１は、複数の電極３と、第１の導体４ａと規定できる少なくとも１つの導体４ａと、を備える。第１の導体４ａは、少なくとも１つの電極３に接続される。

図示の実施形態において、エレクトロカテーテル１は、少なくとも、電極３および／または人体の組織のうちの少なくとも１つの温度を検出するためのセンサ４を備える。図示の実施形態において、第１の導体４ａは、センサ４の検知素子の機能を果たし、ひいては、少なくとも、第１の感熱素子と規定できる感熱素子を備える。

第１の導体４ａの少なくとも一部が電極３に直接一体化されおよび／または埋設される。

有利なことに、この第１の導体４ａの一部は、この第１の感熱素子に対応する。そして、感熱素子は、電極３に直接一体化されおよび／または組み込まれる。

別のありうる実施形態において、第１の導体４ａは、それぞれの電極３への電流伝送部として用いられてもよい。

図示の実施形態において、センサ４は、たとえば、サーミスタまたは熱電対を備えてもよい。

センサ４が熱電対である場合、エレクトロカテーテル１は、第２の導体４ｂと規定できる少なくとも１つのさらなる導体４ｂを備える。

センサが熱電対５である場合、この第２の導体４ｂは、好ましくは合流点に対応して、第１の導体４ａと接触する。

また、センサが熱電対である場合、第２の導体４ｂは、少なくとも１つの電極３に接続される。

センサが熱電対である場合、第２の導体４ｂは、感熱センサ４の、感熱素子と規定できる少なくとも１つのさらなる素子を備える。

第２の導体４ｂの少なくとも一部は、電極３に直接一体化されおよび／または埋設される。

そして、有利なことに、この第２の導体４ｂの一部は、電極３に直接一体化されおよび／または組み込まれるこの第２の感熱素子に対応する。

なお、図１において、エレクトロカテーテル部分１を大幅に簡略化し、概略的に示す。カテーテル２は一部のみ示され、かつ、電極３のうちの１つに接続される導体４ａおよび導体４ｂを部分的にのみ示される。

図２は、カテーテル２の形成軸に対して横方向かつ電極３のうちの１つの断面に対応したエレクトロカテーテル１の断面を示す。好ましくは、電極３は、カテーテル２の形成軸に沿って分配される。

図２は、それぞれの導体４ａおよび導体４ｂの２つの断面を示す。

なお、これらの第１の導体４ａおよび第２の導体４ｂは、少なくとも部分的に電極３に埋設され、かつ、これらの断面を接続する点線部分に沿って互いに接触する。

これらの導体４ａおよび導体４ｂは、たとえば、電線または電気ケーブルであってもよい。たとえば、センサ４が熱電対である場合、有利なことに、導体４ａおよび導体４ｂは、銅およびコンスタンタンからなってもよい。

図２の破線部分は、２つの導体４ａと導体４ｂとの合流点を具現化するセンサ部分４を示す。

上記部分は、破線で示すが、なぜなら、断面が、導体４ａおよび導体４ｂが接触しておらず、しかし、一部が既に電極３に埋設されている部分と考えられるからである。

しかし、センサ４は、上記と別の種類であってもよい。

別の態様によれば、本発明は、少なくとも１つの電極３と電極３に接続される少なくとも導体４ａとを設けるステップを備える、外科手術用エレクトロカテーテル１の生産方法に関する。この段階時に、少なくとも１つの電極３は、少なくとも部分的に、少なくとも一種類のプラスチック材料から作られる。

この段階時に、少なくとも１つの導体４ａの少なくとも一部は、電極３の形成時に電極本体３に直接組み込まれる。

好ましくは、導体４ａの少なくとも一部は、その端子部分である。

電極用の選択された形状に応じて、その生産は、成型、形成、注入または少なくとも一種類のプラスチック材料からなる対象を作り出す別の適切な技法により、行うことができる。

添付図面を参照したエレクトロカテーテル１を得るためには、上記ステップの時に少なくとも１つのさらなる導体４ｂが配置される。有利なことに、この追加の導体４ｂでさえ、電極３に接続される。

特に、さらなる導体４ｂの少なくとも一部は、電極形成時に電極本体３に直接組み込まれるので、導体４ａおよび導体４ｂは電極３に一体化されおよび／または埋設され、かつ、互いに接触する。

さらなる導体４ｂの少なくとも一部は、好ましくは、その端子部分である。

電極３の少なくとも一種類のプラスチック材料は、導電性および／または熱伝導性に基づいて選ばれる。

好ましくは、この段階の次の時において、導体４ａの当該部分と共におよび／またはさらなる導体４ｂの当該部分に対して、電極３は、同じカテーテル２において固定されたままになるように、カテーテル２上に配置される。

より厳密には、例としてのみ、幾つかの特定の関連する構成を以下に示す。

別のありうる実施形態において、電極が本体と本体の外面の少なくとも一部上に位置する被覆材とを含むと規定する。

この本体は、少なくとも一種類の金属材料からなり、かつ、好ましくはこのような本体は完全に金属製である。

このような被覆材は、少なくとも一種類のプラスチック材料により具現化され、かつ、好ましくは、少なくとも一種類のプラスチック材料により完全に具現化される。

有利なことに、このような被覆材は、生体適合性があり、かつ、非常に低い導電性を有するが、熱伝導性は十分に高い。これらの特徴の組み合わせによれば、電磁界により、温度信号に対する装置の応答速度に悪影響を及ぼすことなく、金属製本体の保護が保証される。

被覆材の貼着は、浸漬、コーティング、噴霧、静電蒸着などにより、行うことができる。

このありうる実施形態を得るために、本体が準備され、次いで、塗装、噴霧、静電蒸着などによる、このような被覆材の貼着または形成に移る。

異なる実施形態において、塗装、噴霧などによる被覆材の貼着の代替方法は、電極本体の外面へのしかるべき化学的または電気化学的処理に移ることが可能である。

この場合、被覆材の形成は、化学的または電気化学的処理により、電極本体の外面の少なくとも一部上において行われる。

有利なことに、このような処理は、伝熱特性を劣化させないように、非常に低い厚さを有する電磁遮蔽を生成するように行われる。このような処理の例は、アルマイト処理されたアルミニウムと同様に、ガルバニック酸化であってもよい。

本体の外側の表面のこのような化学的または電気化学的処理は、（たとえばアルマイト処理されたアルミニウムにおいてなど）温度変化への電極の応答速度を損なわない程に薄い電気絶縁層を作り出すことに適している。

また、電極は、複合物であってもよく、かつ、軽金属要素を備える。軽金属要素は、温度センサへの溶接を支持し、かつ、浸漬され、または、この場合、プラスチック材料からなり、かつ前述の特徴を有する本体上に装着される。

なお、前述のように、また、電極は、好ましくは前述の特徴を有する少なくとも一種類のプラスチック材料によって全体として具現化されてもよい。

本発明によれば、所期の目的は達成され、かつ、電極および／または導体の間の望ましくない干渉を排除するエレクトロカテーテルを備える製品を提供することを可能にする。この製品によれば、電極および導体端部の保全が保証される。

さらに、また、それらによれば、本発明の１つまたは複数のありうる実施形態によると、溶接作業をしなくても、エレクトロカテーテルを実現することができる。

その上、また、それらは、製品を汚染するおそれがある任意の残留物を排除する。

Claims (13)

1. 外科手術用エレクトロカテーテル（１）であって、
   少なくとも１つのカテーテル（２）と、
   少なくとも１つの電極（３）と、
   前記少なくとも１つの電極（３）に接続される少なくとも１つの導体（４ａ）と、を備え、
   前記電極（３）は、前記カテーテル（２）上に配置され、
   前記少なくとも１つの電極（３）は、プラスチック材料からなる少なくとも１つの被覆材を有する金属本体を備えることを特徴とする、エレクトロカテーテル。
2. 前記少なくとも１つの導体の少なくとも一部は、前記少なくとも１つの電極に内蔵されおよび／または組み込まれる、請求項１に記載のエレクトロカテーテル。
3. 前記少なくとも１つの電極および／または人体の組織の温度検出用である少なくとも１つのセンサ（４）を備え、
   前記少なくとも１つの導体（４ａ）は、前記センサの少なくとも１つの感熱素子を備える、請求項１または２に記載のエレクトロカテーテル。
4. 前記センサはサーミスタである、請求項３に記載のエレクトロカテーテル。
5. 前記導体（４ａ）と接触し、かつ、前記少なくとも１つの電極（３）に接続される少なくとも１つのさらなる導体（４ｂ）を備え、
   前記少なくとも１つのさらなる導体（４ｂ）は、前記センサ（４）の少なくとも１つの追加の感熱素子を備え、
   前記少なくとも１つの追加の導体の少なくとも一部は、前記少なくとも１つの電極に内蔵されおよび／または組み込まれる、請求項３に記載のエレクトロカテーテル。
6. 前記センサは熱電対である、請求項５に記載のエレクトロカテーテル。
7. 前記少なくとも１つの導体は、前記少なくとも１つの電極に電流を伝送するように設計される、請求項１または２に記載のエレクトロカテーテル。
8. 複数の電極を備える、請求項１から７のうち１つまたは複数の請求項に記載のエレクトロカテーテル。
9. 外科手術用エレクトロカテーテルの生産方法であって、
   少なくとも１つの電極と前記電極に接続される少なくとも導体とを設けるステップを備え、
   このステップ時に、前記少なくとも１つの電極は、少なくとも部分的に一種類の金属から作られ、かつ、次いで化学的または電気化学的処理による、前記本体の外面の少なくとも一部上での少なくとも被覆材の形成または貼着に移り、
   前記被覆材は、前記少なくとも一種類のプラスチック材料からなる、方法。
10. 前記少なくとも１つの導体の少なくとも一部は、前記電極の前記形成時に前記電極本体に直接組み込まれる、請求項９に記載の方法。
11. 前記ステップ時に、前記電極に接続され、かつ、少なくとも一部が前記形成時に前記電極本体に直接組み込まれる少なくとも１つの追加の導体が配置されるので、前記導体は、少なくとも部分的に前記電極に内蔵されおよび／または組み込まれ、かつ、互いに接触する、請求項９または１０に記載の方法。
12. 前記形成または貼着は、塗装、噴霧、静電蒸着などにより、伝熱特性を劣化させないように、非常に低い厚さを有する電磁遮蔽を生成するように行われる、請求項９に記載の方法。
13. 前記少なくとも一種類のプラスチック材料は、導電性および／または所望の熱伝導性に基づいて選ばれ、
    前記導電性は好ましくは非常に低く、かつ、前記熱伝導性は好ましくは高い、請求項９から１２のうち１つまたは複数の請求項に記載の方法。

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