JP2018000964A - マイクロペルチェ冷却コンポーネントを伴うカテーテル - Google Patents

Abstract

【課題】 電気生理学的カテーテルを提供する。
【解決手段】 カテーテルが、組織を氷点下の温度まで、１つ以上の小型の逆熱電又はペルチェ素子（本明細書では、マイクロペルチェ冷却（ＭＰＣ）ユニット又は電極とも言う）を用いて凍結させるための冷却遠位部を有している。ＭＰＣユニットは、ヒートシンクとして働く流体収容内部空洞を有する膨張可能若しくはバルーン部材又は先端電極シェル壁の外面上にあってもよい。各ＭＰＣユニットは、ヒートシンクによって温度が調整される高温接合部及び低温接合部を有し、電圧／電流がＭＰＣユニットに印加される。約７０セルシウス度の温度差を高温及び低温接合部の間で実現させて超冷却を得ることが、特にＭＰＣユニットが高ペルチェ係数を伴う半導体材料を含む場合にあり得る。熱伝導性だが電気絶縁材料の外部コーティングによってＭＰＣユニットをシールして、ＭＰＣユニットを通る意図しない電流経路が生じることを防止している。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電気生理学的（ＥＰ）カテーテルに関し、詳細には、心臓におけるマッピング及び／又は焼灼に対応したＥＰカテーテルに関する。

医療処置の多くは低侵襲の外科技術を用いて行なわれる。１つ以上の細長い用具が１つ以上の小さい切開部を通して患者の身体に挿入される。切除に関して、外科用具には、剛性又は柔軟な構造物であってその遠位端又はその付近に切除デバイスを有するものが含まれる場合がある。切除デバイスは、除去すべき組織に隣接して配置される。高周波エネルギー、マイクロ波エネルギー、レーザエネルギー、超高温、及び超低温が切除デバイスによって与えられて、組織を破壊する場合がある。

心臓処置に関して、心不整脈を心臓組織の選択的切除を通して処置して、不整脈源を取り除く場合がある。一般的な低侵襲処置（高周波（ＲＦ）カテーテル切除）には、予備的ステップである従来のマッピングと、それに続いてＲＦエネルギーを用いて心臓組織内に１つ以上の切除領域（損傷）を形成することが含まれる。複数の損傷が頻繁に要求される。多くの場合に、５つの損傷、そしてしばしば２０もの損傷が、好成績が実現される前に要求されることがある。しばしば損傷のうち１つのみが実際は効果的である。

高周波切除デバイス及び技術の不完全性が、低温マッピング及び切除によって、ある程度まで打開されている。このような低温マッピング技術は、米国特許第５，４２３，８０７号、第５，２８１，２１３号、及び第５，２８１，２１５号にある。しかし、低温マッピング及び切除デバイスを組み合わせると、ＲＦデバイス及び技術と比べて、確実性を高めて組織損傷を減らせることが多いけれども、低温及びＲＦ切除デバイスは両方とも通常は、斑状又は円形組織切除用に構成されている。

斑状組織切除はある特定の処置に対しては容認できる。しかし、複数の斑状損傷が同時に、例えば管状領域及び／又はその小孔内に円周パターンで形成された場合に、他の処置の方が治療効果がある場合がある。その点で、膨張可能なアセンブリ又はバルーンを伴うカテーテルが知られている。かかるバルーンは、組織を焼灼するためにバルーンの外側表面に配置された電極を有してよく、通常は加圧された流体源によって膨らまされる。冷凍切除について、組織の可逆的な凍結が約−１０Ｃ（約＋１４Ｆ）の温度で行なわれ、永続的な組織切除が約−７３Ｃ（約−９９．４Ｆ）の温度で行なわれる。しかし、患者の身体にある間に低温のカテーテルを冷却液が通過する場合、氷点下の冷媒を用いることは理想的ではないことがある。

したがって、膨張可能な部材又はバルーンを有する冷凍切除カテーテルであって、冷却効率が著しく向上しているが、氷点下冷媒への露出又はこれとの接触に由来する患者及び主治医及び助手への健康有害性の危険性が低減されている冷凍切除カテーテルが求められている。

本発明の特徴には、心臓組織を氷点下の温度まで、１つ以上の小型の逆熱電又はペルチェ素子（本明細書では、マイクロペルチェ冷却（ＭＰＣ）ユニット又は電極とも言う）を用いて凍結させるための冷却遠位部を有するカテーテルが含まれる。ＭＰＣユニットを、カテーテルの遠位部部材の外面上に設けてもよい。遠位部部材は例えば、内部空洞（流体を収容してＭＰＣユニットに対するヒートシンクとして機能することができる）をもたらすことができて優位である膨張可能若しくはバルーン部材又はシェル壁である。各ＭＰＣユニットは高温サイド／接合部及び低温サイド／接合部を有し、それらの温度はヒートシンクによって調整され、電圧／電流が１つ以上のＭＰＣユニットに印加される。約７０セルシウス度の温度差を高温及び低温サイド／接合部間で、１つ以上のＭＰＣユニットの低温サイドと接触させるか又はこれに露出することによって実現させて、組織の超冷却を得ることが、特にＭＰＣユニットが高ペルチェ係数を伴う半導体材料を含む場合にあり得る。ＭＰＣユニットを接触面上に種々のパターンで配列してもよい。熱伝導性だが電気絶縁材料の外部コーティングによって、１つ以上のＭＰＣユニットを、血液及び他の伝導性組織又は流体であって、ＭＰＣユニットを通る意図しない電流経路を生じさせ得るものへの露出に対してシールする。

本発明の実施形態には、患者の脈管構造で用いる電気生理学カテーテルであって、細長いカテーテル本体と、マイクロペルチェ冷却（ＭＰＣ）ユニットを有する遠位部と、を含む電気生理学カテーテルが含まれる。ＭＰＣユニットは、高温接合部及び低温接合部と、低温接合部上の熱伝導性で電気非伝導性の層であって、低温接合部を脈管構造中の血液に露出することからシールする層と、ＭＰＣユニットを支持する熱伝導性で電気非伝導性の基板とを有しており、高温接合部は基板により近く、低温接合部は層により近い。遠位部はまた、所定の温度を有する流体を受け入れるように構成された内部空洞であって、流体と高温接合部との間で基板を渡って熱伝導が生じるように流体を配置するように構成された空洞を有している。カテーテルは、ＭＰＣユニットの低温接合部及び高温接合部を通る電流フロー用に構成されている。

いくつかの詳細な実施形態では、電流は最初のＮ型半導体から最後のＰ型半導体へ流れる。

いくつかの詳細な実施形態では、遠位部は、内部空洞を画定するメンブレンを有する膨張可能なバルーン部材を含み、メンブレンの少なくとも一部は基板を形成している。

いくつかの詳細な実施形態では、遠位部は、内部空洞を画定するシェル壁を有する遠位先端シェルを含み、シェル壁の少なくとも一部は基板を形成している。

いくつかの詳細な実施形態では、低温接合部は、電気伝導性材料と、その前のＮ型半導体材料と、その後のＰ型半導体材料とを含み、これらは直列に接続されている。

いくつかの実施形態では、高温接合部は、電気伝導性材料と、その前のＰ型半導体材料と、その後のＮ型半導体材料とを含み、これらは直列に接続されている。

いくつかの実施形態では、Ｐ型半導体材料は、ビスマステルル化物、シリコンゲルマニウム、及び／又はビスマスアンチモンを含んでいる。

いくつかの実施形態では、Ｎ型半導体材料は、ビスマステルル化物、シリコンゲルマニウム、及び／又はビスマスアンチモンを含んでいる。

いくつかの実施形態では、流体の温度は約１０Ｃセルシウス度〜−１０セルシウス度に及ぶ。

いくつかの実施形態では、カテーテルは更に制御ハンドルを含み、電流フローを提供する電圧／電流源が制御ハンドルに収容されている。

本発明の他の実施形態には、患者の脈管構造内に挿入するための電気生理学カテーテルであって、細長いカテーテル本体と、カテーテル本体の遠位の遠位部であって、組織との接触用に構成された外面層を有し、接触面層は熱伝導性で電気非伝導性である遠位部と、カテーテル本体の近位の制御ハンドルと、マイクロペルチェ冷却（ＭＰＣ）ユニットと、を含む電気生理学カテーテルが含まれる。ＭＰＣユニットは、遠位部内に遠位端を有し、遠位部の近位に近位端を有する第１の材料の第１のワイヤと、遠位部内に遠位端を有し、遠位部の近位に近位端を有する第２の材料の第２のワイヤと、を有する。ＭＰＣユニットはまた、第１及び第２のワイヤの遠位端の電気伝導性接続部を含む低温接合部であって、遠位部内に配置され、外面層に熱的に結合されている低温接合部と、第１及び第２のワイヤの近位端の電気伝導性接続部を含む高温接合部であって、低温接合部の近位に配置された高温接合部と、を有している。ＭＰＣユニットは更に、高温接合部に熱的に結合されたヒートシンクであって、所定の温度を有するヒートシンクを有し、カテーテルはＭＰＣユニットを通る電流フロー用に構成されている。

いくつかの詳細な実施形態では、遠位部は、低温接合部に熱的に結合された遠位の針を含み、遠位の針の外面層によって外面層が得られる。

いくつかの詳細な実施形態では、高温接合部は制御ハンドルの近位である。

いくつかの詳細な実施形態では、ヒートシンクは流体貯蔵器を含んでいる。

いくつかの詳細な実施形態では、ヒートシンクの所定の温度は約１０セルシウス度〜−１０セルシウス度に及ぶ。

いくつかの詳細な実施形態では、第１の材料は、ビスマステルル化物、シリコンゲルマニウム、及び／又はビスマスアンチモンを含むＮ型半導体材料を含んでいる。

いくつかの詳細な実施形態では、第１の材料は、ビスマステルル化物、シリコンゲルマニウム、及び／又はビスマスアンチモンを含むＰ型半導体材料を含んでいる。

本発明の更なる実施形態には、患者の脈管構造内に挿入するための電気生理学カテーテルであって、細長いカテーテル本体と、カテーテル本体の遠位の遠位部であって、組織接触用に構成された外面層を伴う遠位プローブ部分を有し、外面層は熱伝導性で電気非伝導性である遠位部と、を含む電気生理学カテーテルが含まれている。カテーテルはまた、カテーテル本体の近位の制御ハンドルと、マイクロペルチェ冷却（ＭＰＣ）ユニットとを含んでいる。ＭＰＣユニットは、遠位部内に遠位端を有し、遠位部の近位に近位端を有する第１の材料の第１のワイヤと、遠位部内に遠位端を有し、遠位部の近位に近位端を有する第２の材料の第２のワイヤと、を有する。ＭＰＣユニットは更に、低温接合部と高温接合部とを含んでいる。低温接合部は、遠位プローブ部分を形成する管状構成で電気伝導性材料を含み、電気伝導性材料は、第１及び第２のワイヤの遠位端を結合し、低温接合部は外面層に熱的に結合されている。高温接合部は、第１及び第２のワイヤの近位端の電気伝導性接続部を含んでおり、高温接合部は低温接合部の近位に配置されている。ＭＰＣユニットはまた、高温接合部に熱的に結合されたヒートシンクを含んでおり、ヒートシンクは所定の温度を有している。

いくつかの詳細な実施形態では、第１の材料は、ビスマステルル化物、シリコンゲルマニウム、及び／又はビスマスアンチモンを含むＮ型半導体材料を含んでいる。

いくつかの詳細な実施形態では、第１の材料は、ビスマステルル化物、シリコンゲルマニウム、及び／又はビスマスアンチモンを含むＰ型半導体材料を含んでいる。

本発明のこれらの特徴及び利点、並びに他の特徴及び利点は、添付図面と併せて考慮される場合に、以下の詳細な説明を参照することでより深い理解が得られるであろう。
本発明のカテーテルの平面図であり、実施形態により膨張可能な冷凍切除アセンブリを有する図である。 図１の電極アセンブリの概略図であり、肺静脈の小孔内又はその付近で膨張されて配置された図である。 本発明の実施形態によるカテーテル本体１２の端部断面図である。 本発明の実施形態による中間の偏向部の端部断面図である。 図１の膨張可能な冷凍切除アセンブリの詳細な斜視図であり、１つ以上のマイクロペルチェ冷却（「ＭＰＣ」）モジュールを伴う図である。 本発明の別の実施形態による膨張可能な冷凍切除アセンブリの斜視図である。 本発明の実施形態によるＭＰＣモジュールの側断面図である。 本発明の実施形態による膨張可能な冷凍切除アセンブリ用の回路のブロック図である。 本発明の別の実施形態による膨張可能な冷凍切除アセンブリ用の回路のブロック図である。 本発明の実施形態による焦点式冷凍切除カテーテルの遠位端の斜視図である。 本発明の別の実施形態による焦点式冷凍切除カテーテルの遠位端の斜視図である。 本発明の別の実施形態による焦点式冷凍切除カテーテルの遠位端の斜視図である。 本発明の実施形態による焦点式冷凍切除カテーテルの遠位端の側断面図である。 本発明の実施形態による１つのＭＰＣユニットを有する焦点式冷凍切除カテーテルの遠位端の斜視図である。 図１３の遠位端の側断面図である。 本発明の実施形態による図１３のＭＰＣユニットの回路の概略図である。 別の実施形態による焦点式冷凍切除カテーテルの遠位端の側断面図である。 層状構造を有する「低温」接合部の斜視図である。 円柱体に巻かれている図１５Ａの層状構造の斜視図である。 図１５Ｂの「低温」接合部円柱体を含むカテーテルの遠位先端部の側断面図である。

図１に示すように、カテーテル１０は、細長いカテーテル本体１２であって、遠位部が、膨張可能な冷凍切除アセンブリ１３であってバルーン部材２４とその外面内及び／又は外面上にある１つ以上のマイクロペルチェ冷却モジュール１５とを伴うアセンブリ１３を有するカテーテル本体１２と、カテーテル本体１２の近位端に取り付けられた偏向制御ハンドル１６と、を含んでいる。カテーテル１０は、更なる遠位電極アセンブリ（例えば、ラッソ電極アセンブリ１７）と組み合わせて機能してもよい。この場合、膨張可能なアセンブリ１３は、ラッソ電極アセンブリ１７が使用中のとき、例えば左心房の肺静脈ＰＶに挿入されたとき（図２に示す）に、固定具及び／又は安定器として機能することができる。

カテーテル本体１２は細長い管状構造を含んでいる。管状構造は、図３に示すように、単一の軸上又は中心内腔１８を有している。カテーテル本体１２は、可撓性、すなわち屈曲可能であるが、その長さに沿って実質的に非圧縮性である。カテーテル本体１２は、任意の好適な構造を有していてもよく、任意の好適な材料で作製することができる。本発明において好ましい構造の１つは、ポリウレタン又はＰＥＢＡＸで作製された外壁２２を備える。外壁２２には高強度鋼、ステンレス鋼等の編組メッシュが埋め込まれていることによってカテーテル本体１２の捻り剛性が高められているため、制御ハンドル１６が回転させられると、カテーテル１０の先端区域１４がこれに応じて回転する。

カテーテル本体１２の外径は、重要ではないが、好ましくは約８フレンチ以下、より好ましくは約７フレンチである。同様に、外壁２２の厚さは、重要ではないが、中心内腔１８が、例えば１つ以上の引張りワイヤ、電極リード線、灌流管材、及び任意の他のワイヤ及び／又はケーブルを含むコンポーネントを収容できるように十分に薄い。外壁２２の内面は、ポリイミド又はナイロンなどの任意の適切な材料から作製され得る補強管２０で裏打ちされる。補強管２０は、編組された外壁２２とともに高いねじれ安定性を提供すると同時に、カテーテルの壁厚を最小化し、したがって中心内腔１８の直径を最大化する。補強管２０の外径は、外壁２２の内径とほぼ同じか、又はそれよりも僅かに小さい。ポリイミド管系は、非常に薄い壁を有し得る一方で、依然として非常に良好な剛性を提供するため、現時点で補強管２０に好ましい。これにより、強度及び剛性を犠牲にすることなく中心内腔１８の直径が最大化される。当業者に理解されるように、カテーテル本体の構造は、所望に応じて変更され得る。例えば、補強管は排除されてもよい。

中間の偏向部は、管材１９のより短い部を含んでいる。これは、図４に示すように、複数の内腔（例えば、軸外の内腔３１、３２、３３、及び３４）を有している。いくつかの実施形態では、管材１９は、カテーテル本体１２よりも可撓性である、適切な非毒性材料で作製される。管材１９に適した材料は、編組ポリウレタン、すなわち編組の高強度鋼、ステンレス鋼等のメッシュが埋め込まれたポリウレタンである。偏向部１４の外径は、カテーテル本体１２の外径と同様である。内腔のサイズは重要ではなく、特定の用途に応じて変更できる。

様々なコンポーネントは、カテーテル１０を通って延在する。いくつかの実施形態では、図３及び図４に示すように、コンポーネントは、各マイクロペルチェ冷却モジュール１５に対して一対のリードワイヤ２８及び２９を含んでいる。コンポーネントはまた、偏向部１４を偏向させるための１本以上の牽引ワイヤ２６及び２７と、カテーテルの遠位部分内の好適な位置に収容された電磁式位置センサ４６（図示せず）用のケーブル４４とを含んでいる。コンポーネントは更に、流体をカテーテルに沿って遠位にバルーン部材２４内部に送って膨張させるため及び冷却するための送り流体管材３８と、流体をバルーン部材からカテーテルに沿って近位に送るための戻り流体管材３９と、ガイドワイヤ管材４５と、を含んでいる。これらのコンポーネントは、図３に示すように、カテーテル本体１２の中心内腔１８を通過する。

当然のことながら、流体が短めの継続時間（例えば、約１０分以下）の処置の間にバルーン部材を膨張させる目的で用いられる場合は、戻り流体管材は任意的である。長めの継続時間の処置の場合は、送り流体管材３８及び戻り流体管材３９によって、バルーン部材内で流体を循環させて、マイクロペルチェモジュールの低温冷却の有効性を維持することが可能になる。

偏向部１４では、異なるコンポーネントが、図４に示すように管材１９の異なる内腔を通過する。いくつかの実施形態では、リード電磁式位置センサ４６用のワイヤ２８及び２９とケーブル４４とは、第１の内腔３１を通っている。第１の牽引ワイヤ２６は第２の内腔３２を通っている。送り流体管材３８は第３の内腔３３を通っている。戻り流体管材３９は第４の内腔３４を通っている。第２の牽引ワイヤ２７は第５の内腔３５を通っている。ガイドワイヤ管材４５は第６の内腔４３を通っている。第２及び第５の内腔３２及び３５は互いに対して直径方向に反対側であり、中間の偏向１４の双方向の偏向をもたらす。

牽引ワイヤ２６及び２７の遠位端を、管材１９の遠位端又は遠位端付近の側壁に取り付けることが、例えば、当該技術分野で知られたＴバーを用いることによって可能である。このようなデザインは、米国特許第９，１０１，７３３号に記載されている。なおこの文献の開示内容全体は本明細書において参照により取り入れられている。各牽引ワイヤ２６及び２７は制御ハンドル１６内のその近位端に固定されている。いくつかの実施形態では、牽引ワイヤは任意の好適な金属（例えばステンレス鋼又はニチノール）で形成され、好ましくはテフロンＲＴＭ等によってコーティングされている。コーティングによって引張りワイヤに潤滑性が付与される。

圧縮コイル３６が、図３に示すように、カテーテル本体１２内に、各牽引ワイヤ２６及び２７に対して包囲関係で位置している。圧縮コイル３６は、カテーテル本体１２の近位端から偏向部１４の近位端又はその付近まで延びている。圧縮コイル３６は、任意の好適な金属、好ましくはステンレス鋼で製造される。各圧縮コイルはそれ自体に密に巻かれて、柔軟性（曲げ）をもたらしているが、圧縮には耐える。圧縮コイルの内径は、引張りワイヤの直径よりも僅かに大きいことが好ましい。各牽引ワイヤにテフロンＲＴＭコーティングを施せば、圧縮コイル内で自由にスライドすることが可能となる。必要に応じて、特にリードワイヤ２８及び２９が保護シースによって封入されていない場合に、圧縮コイル３６の外面を柔軟な非伝導性シース（図示せず）（例えば、ポリイミド管材で形成されている）で覆って、カテーテル本体１２内で圧縮コイル３６と任意の他のワイヤとの間に接触が生じることを防止することができる。

牽引ワイヤ２６は管材１９の第２の内腔３２を通って延び、牽引ワイヤ２７は管材１９の第５の内腔３５を通って延びている。これらの内腔内では、各牽引ワイヤは、対応するプラスチック（好ましくはテフロンＲＴＭ）シース３７（図４を参照）を通って延びている。シース３７によって、偏向部１４が偏向されたときに牽引ワイヤが管材１９の壁内に切り込むことが防止されている。

カテーテル本体１２に対する牽引ワイヤ２６及び２７の長手方向の動き（先端部１４が偏向することになる）が、制御ハンドル１６の好適な操作によって行なわれる。本発明とともに用いる好適な制御ハンドルデザインは米国特許第８，２８７，５３２号に記載されている。なおこの文献の開示内容全体は本明細書において参照により取り入れられている。必要に応じて、カテーテルは一方向偏向（すなわち、１本の牽引ワイヤのみを有する）とすることができる。

図５Ａに詳細に示すように、偏向部１４の遠位は、膨張可能な冷凍切除アセンブリ１３である。冷凍切除アセンブリ１３は、基板として機能することができるバルーン部材２４を含んでいる。この基板上に、１つ以上のマイクロペルチェモジュール１５が設けられている。バルーン部材２４はメンブレン４０を有している。メンブレン４０は柔軟であり、適切な又は望ましい場合には、弾性でもある。

バルーンメンブレン４０の外面には、１つ以上のマイクロペルチェ冷却（「ＭＰＣ」）モジュール１５が固定して取り付けられている。図５Ａに示すように、ＭＰＣモジュール１５ａ〜１５ｉのそれぞれは、１つ以上のＭＰＣユニット５０ａ〜５０ｎを含んでいる。図６に示すように、各ユニット５０ｉはＮ型半導体Ｎ及びＰ型半導体Ｐを有し、これらは、熱伝導性層又は表面４１及び４２によって互いに熱的に並列になるように、また接合部Ｘ及びＹ（それぞれ、第１及び第２の電気伝導性部材５１及び５２によって、それらの対向する端部において画定されている）において電気的に直列になるように構成されている。

電圧が任意のユニット５０ｉのＮ型及びＰ型半導体に、電流／電圧源６０と回路を形成する第１及び第２の電気伝導性部材５１及び５２を介して印加されると、Ｎ型及びＰ型半導体の接合部Ｘ及びＹに渡ってＤＣ電流が流れて（矢印Ａで示す）、ユニット５０ｉの接合部Ｘ及びＹの間に温度差が生じる。電流／電圧源６０及び回路を、電流が最初にＮ型半導体に流れ込みそしてＰ型半導体から流れ出るように構成することによって、接合部Ｙは「高温」接合部となって、第１の表面４１は「高温」（又は相対的により高温）サイドとなり、接合部Ｘとともに第２の表面４２は「低温」（又は相対的により低温）サイドとなる。「低温／より低温」サイドは熱を吸収し、熱は次にユニット５０ｉの他方の側（「高温／より高温」サイドである）に移動する。ＭＰＣユニット５０が、低温サイド４２がバルーン部材２４のバルーンメンブレン４０上で外側を向くように構成されている場合、低温サイドは、組織接触に適応された膨張可能なアセンブリ１３の冷凍切除表面として機能する。内側を向く高温サイド４１については、バルーンメンブレン４０により近接であり、したがってヒートシンクとの熱伝導（直接又は間接的に）に適応している。ヒートシンクは、送り流体管材３８及び戻り流体管材３９を介してバルーン部材２４の内部空洞２５に出入りする熱吸収流体を含んでいる。ペルチェ回路の電圧／電流源６０を調整して、接合部Ｘ及びＹ間に温度差を形成することができる。温度差は、約５０セルシウス度、好ましくは約６０セルシウス度、より好ましくは約７０セルシウス度の間の範囲になる。流体は、任意の好適な流体とすることができる、例えば、水又は生理食塩水などである。いくつかの実施形態では、ＭＰＣ回路を調整して、高温サイド４１が体温（すなわち、約３７℃）になって、したがって低温サイド４２で約−３３℃が達成されるようにすることができる。冷水又は生理食塩水が、高温サイド４１の温度である約０Ｃであるとき、低温サイド４２は、約−７０Ｃ（冷凍切除に良好に適した温度）とすることができる。

図５Ａ及び図６に示すように、１つ以上のＭＰＣユニット５０ａ〜５０ｎが互いに縦続接続されてＭＰＣモジュール１５を形成して、より低い温度を得るようになっている。最初のＭＰＣユニット５０ａのＮ型半導体は１本の高温ワイヤ２８に接続され、最後のＭＰＣユニット５０ｎのＰ型半導体は中性ワイヤ２９に接続されて、１つのペルチェ冷却回路を形成している。ペルチェ冷却回路は、電圧／電流源６０によって駆動され、電流方向は矢印Ａに示すとおりである。図６に示すように、ＭＰＣモジュール１５の隣接するＭＰＣユニット５０ｉ及び５０（ｉ＋１）は、共通の「高温」接合部Ｙを共有していて、ユニット５０ａ〜５０ｎが接合して電流が下流のＭＰＣユニット５０ｉのＰ型半導体から上流のＭＰＣユニット５０（ｉ＋１）のＮ型半導体へ流れるようになっている。

複数のｎ個のＭＰＣユニット５０と複数のｍ個のＭＰＣモジュール１５とを用いて、図７に示すように、「ｎｘｍ」個のＭＰＣユニット５０の行列をカテーテルの任意の組織接触面上に設けてもよい。ＭＰＣモジュール１５ａ〜１５ｍを並列に接続して、すべてを単一の電圧／電流源６０によって一対のリードワイヤ２８及び２９を介して駆動することができる。他の実施形態では、ＭＰＣモジュール１５ａ〜１５ｍの各ＭＰＣモジュール１５ｉは、図８に示すように、その対応する電圧／電流源６０ｉとリードワイヤ２８ｉ及び２９ｉとを有していてもよい。当然のことながら、カテーテルは、要望どおりに又は必要に応じて、電圧／電流源を共有するＭＰＣモジュールの任意の一つ以上の組み合わせを有していてもよい。

アセンブリ１３は、１本以上の送り及び戻りリードワイヤ２８及び２９を含んでいる。それらは、それらに取り付けられたバルーンメンブレン４０の外面に沿って延びて、図５Ａに示すように、各ＭＰＣモジュール１５ｉの最初及び最後のＭＰＣユニット５０ａ及び５０ｎに達してもよい。前述したように、リードワイヤ２８及び２９は、カテーテルシャフト１２の中心内腔１８と偏向１４の管材１９の第１の内腔３１とを通って延びることを、例えば、管材１９の遠位部の壁内に形成された開口部（図示せず）を通って現れる前に行なう。代替的な実施形態では、リードワイヤ２８及び２９は、バルーン部材１３の内部空洞２５内に延びて、バルーンメンブレン４０内に形成された流体密封の開口部（図示せず）を通って出現してもよい。

他の実施形態では、図９、図１０、及び図１１に示すように、焦点カテーテル１００が遠位先端部１１３を有し、遠位先端部１１３は、組織接触に適応した１つ以上の端部及び／又は側面１１０を有している。表面１１０上には、１つ以上のＭＰＣモジュール１５を形成する１つ以上のＭＰＣユニット５０が設けられている。１つ以上のユニット５０及びモジュール１５を任意の好適なパターンで配列してもよい。例えば、線形、非線形、円形、同心、非同心パターン、及びそれらの組み合わせである。図９に例示するのは、カテーテルの遠位端表面上の平行な線形パターンの実施形態である。図１０に例示するのは、カテーテルの遠位端及び周方向表面上の長手方向の放射状パターンの実施形態である。図１１に例示するのは、遠位ドーム表面上の円形螺旋パターンの実施形態である。図５ＡのＭＰＣモジュール１５は図５Ａの長手方向のパターンで配列されているが、図５ＢのＭＰＣモジュール１５は緯度パターンで配列されている。緯度パターンは、肺静脈の小孔内のリング状損傷を除去するのに適している。

焦点カテーテル１００の場合、遠位先端部１１３（外面がＭＰＣモジュールを支持する）を、側壁１２３及び内部空洞１２５（図１２に示す）を伴うシェル１２２として構成してもよい。空洞１２５（内部ヒートシンクとして）は、前述したような送り及び戻り流体管材（図示せず）を通る循環する冷却液を収容するように適応している。高温及び中性のリードワイヤ１２８及び１２９が、内部空洞１２５と側壁１２３内に形成された開口部１２６とを通って延びて、ＭＰＣモジュール１５ｉの最初のＭＰＣユニット５０ａ及び最後のＭＰＣユニット５０ｎにそれぞれ接続してもよい。開口部１２６はシールされて流体密封である。熱及び電気絶縁性シース１３０が各ワイヤ１２８及び１２９を囲んでいる。

当然のことながら、本発明のカテーテルの任意の実施形態に対して、「低温」サイド４２に対する対応物である「高温」サイド４１は、ＭＰＣユニット及びモジュールが支持される表面であってもよい。例えば、バルーン部材２４のバルーンメンブレン４０又は遠位先端シェル１２２の側壁１２３（どちらかがＭＰＣユニット用の基板として）は、熱伝導性だが電気絶縁性の好適な材料で構成されているならば、「高温」サイド４１であってもよい。

また当然のことながら、第１及び第２の部材５１及び５２は電気伝導性及び熱伝導性の両方である材料で構成されているが、「高温」及び「低温」層４１及び４２は熱伝導性だが電気絶縁性である材料で構成されているため、内部空洞１２５に含まれる流体から又はＭＰＣユニット付近の血液若しくは他の伝導性組織若しくは体液からＭＰＣユニットを通る意図的な電流経路は存在しない。その点で、層４２は、ＭＰＣユニット及びモジュール上でこれらを渡って延びる概ね連続する層を形成し、基板上でそれらをシールして、それらの表面を全く（又は少なくともそれらの伝導性コンポーネントの表面を全く）、意図しない電流経路に露出させないようにする際に、同一の広がりを持っていてもよい。いくつかの実施形態では、メンブレン４０は、約５０Ａ〜５５Ｄ、好ましくは約８０Ａ〜５０Ｄの範囲の低ジュロ硬度の熱可塑性材料で構成されている。好適な材料としては、ペバックス又はＰｅｌｌｅｔｈａｎｅを挙げてもよい。これらは、医療グレード熱可塑性ポリウレタンエラストマーであり、優れた弾力性、低温特性／低熱伝導度、低電気伝導度（すなわち、絶縁誘電体特性）、及び並外れて滑らかな平面を伴っている。別の好適な材料は柔軟なポリイミドフィルムである。

リードワイヤ２８、２９、１２８、及び１２９に対する好適な材料としては、ジュール加熱及び望ましくない冷却効率の損失を防止するために抵抗率が低い電気伝導性材料（例えば、銅など）が挙げられる。

Ｎ型及びＰ型半導体としては、ペルチェ係数が大きい任意の熱電材料を挙げてもよい。例えば、適切にドープされたビスマステルル化物、シリコンゲルマニウム、及びビスマスアンチモンである。

ＭＰＣユニットのコンポーネントを支持体表面上で組み立てて及び／又は支持体表面に取り付けることを、任意の好適な方法、例えば、電気化学堆積、ＭＥＭＳ（マイクロ電気機械システム）技術、例えば、フォトリソグラフィ、マスキング、エッチングなどによって行なってもよい。

図１３、図１４Ａ、及び図１４Ｂに例示するのは、本発明の焦点カテーテル２００の別の実施形態である。カテーテル２００はドーム状遠位先端部２１３を有し、部２１３はＭＰＣユニット２５０を有している。ユニットは、Ｎ型ワイヤ２２８、Ｐ型ワイヤ２２９、電気伝導性の内部凹面層２５２（ワイヤ２２８及び２２９の遠位端との遠位又は第１の接合部Ｘを画定している）、及び電気絶縁性で熱伝導性の外部凸面層２４２（層２５２をシールしている）を有している。当然のことながら、層２５２は任意的であり、接合部Ｙを直接冷却することにより。ドーム状遠位先端部２１３は電気絶縁材料で形成され、この材料は熱絶縁性であってもよい。層２５２及び２４２は凹部２６０に埋め込まれている。凹部２６０は、例えば、部２１３の遠位端に配置されていてもよい。例示した実施形態では、遠位端ワイヤ２２８及び２２９は、層２５２に電気的に接続され、対応する通路２７１及び２７２を通って、並びにシェル２１３の近位の管材２１９内の対応する内腔２８１及び２８２を通って延びている。ワイヤ２２８及び２２９は、カテーテルシャフト（図示せず）の中心内腔を通って延びて、制御ハンドル１６の近位に出現する。ここでは、２本のワイヤの近位又は第２の接合部Ｙが、外部のヒートシンク２９０に熱的に結合されている（例えば、槽に浸漬されている）。電圧／電流源２６０によって通電され、電流がＮ型ワイヤ２２８を介して層２５２の方に流れて、接合部Ｘは「低温／より低温」の接合部として構成され、接合部Ｙは「高温／より高温」の接合部として構成される。電圧／電流を調整することで、接合部Ｘ及びＹ間の温度差を、少なくとも約５０セルシウス度、好ましくは少なくとも６０セルシウス度、より好ましくは約７０セルシウス度の間の範囲にすることができる。したがって、「高温／より高温」の接合部Ｙの温度を槽２９０（例えば、液体窒素又は液体二酸化炭素を収容する）によって約−１９６℃に調整すると、「低温／より低温」の接合部Ｘの温度は約−２６６℃に達することができる。槽２９０がドライアイス（温度は約−７８．５℃）を収容する場合、接合部Ｘの温度は約−１４８．５℃に達することができる。

当然のことながら、他の実施形態では、層２５２及び２４２を、遠位先端部２１３の長手軸に沿って延びて、部２１３の遠位端から遠位に延びる針２１４（図１４Ａの破線で示す）に類似してこれとして機能する細長い本体として構成してもよい。

図１４Ｃに示すように、焦点カテーテル３００の別の実施形態を、ＭＰＣユニット３５０及び内部ヒートシンクを有する遠位部３１３とともに示す。内部ヒートシンクは内部空洞３２５を含んでいる。内部空洞３２５は、送り及び戻り流体管材３３８及び３３９を介して内部空洞３２５に出入りする所定の温度の流体が循環している。

ＭＰＣユニット３５０のＮ型半導体及びＰ型半導体Ｐは、熱伝導性で電気絶縁性の近位及び遠位層又は表面３４１及び３４２によって互いに熱的に並列になるように、また低温接合部及び高温接合部Ｘ及びＹ（それぞれ、第１及び第２の電気伝導性部材３５１及び３５２によって、それらの対向する端部において画定されている）において電気的に直列になるように構成されている。カテーテルの組織接触表面は遠位の層又は表面３４２を含んでいる。

高温リードワイヤ３２８がＮ型半導体Ｎに電気的に接続され、中性リードワイヤ３２９がＰ型半導体Ｐに電気的に接続されていて、第１の部材３５１はＭＰＣユニット３５０の高温サイド又は接合部であり、第２の部材３５２はＭＰＣユニット３５０の低温サイド又は接合部となっている。熱伝導性の電気絶縁層３４１及び３４２によって、内部空洞３２５内に含まれる流体から又はＭＰＣユニット付近の血液若しくは他の伝導性組織若しくは体液からＭＰＣユニットを通る任意の意図しない電流経路が防止される。

第１の部材３５１又は高温サイドは、ヒートシンクとしての内部空洞３２５により近く、その温度は、内部空洞３２５に収容される流体によって、層３４１を渡る熱伝導を介して調整される。したがって、低温サイドを示す第２の部材３５２は、組織接触用に構成された遠位の層３４２により近い。

当然のことながら、カテーテル３１３は、内部空洞３２５及び流体を、それらの共通のヒートシンクとして共有する任意の数のＭＰＣユニット３５０を含んでいてもよい。ユニット３５０の個々の第２の部材３５２は、組織接触用の低温サイドとして与えられる。

更に他の実施形態では、層２５２及び２４２を柔軟なポリイミドフィルム２８０上に電気化学的に堆積させて（図１５Ａに示す）、円柱体２９１に巻いて層２５２が外側を向いてフィルム２８０が内側を向くようにして（図１５Ｂに示す）、長手方向に延びる先端部２１３のコンポーネントであって先端部２１３の遠位にあるコンポーネントとして組み立ててもよい（図１６に示す）。円柱体２９１の遠位端に蓋をして、シール剤２９５（例えば、ポリウレタン又はエポキシ）でシールしてもよい。

ＭＰＣ回路の一部として、ワイヤ２２８及び２２９は導電体で構成されている。いくつかの実施形態では、これらのワイヤの一方又は両方を、延伸されて適切にドープされたビスマステルル化物、シリコンゲルマニウム、及びビスマスアンチモンで構成してもよい。例えば、Ｎ型ワイヤ２２８用にＮドープされたビスマステルル化物、及びＰ型ワイヤ２２９用にＰドープされたビスマステルル化物である。

当然のことながら、本発明には、電圧／電流源及びＭＰＣコンポーネント及び／又は回路の構成が電流方向が反対方向となるように設定されている実施形態が含まれている。この場合、要望どおりに又は必要に応じて、高温サイドは外側を向いているか又は外部接触面であり、低温サイドは内側を向いているか又はカテーテルの遠位部分の内面である。

上記の説明文は、現時点において開示されている本発明の実施形態に基づいて示したものである。本発明が関連する分野及び技術の当業者であれば、本発明の原理、趣旨、及び範囲を大きく逸脱することなく、記載される構造に改変及び変更を実施し得る点は認識されるであろう。当業者には理解されるように、図面は必ずしも実寸ではなく、また、その望むところ又は必要に応じて、いずれの一実施形態に記載されるいずれの特徴又は特徴の組み合わせも、いずれの他の実施形態に組み込むか、又は他の実施形態のいずれの他の特徴と組み合わせることも可能である。したがって、上記の説明文は、添付図面に記載及び例示される正確な構造のみに関連したものとして読まれるべきではなく、むしろ以下の最も完全で公正な範囲を有するものとされる特許請求の範囲と一致し、かつこれを支持するものとして読まれるべきである。

〔実施の態様〕
（１） 患者の脈管構造で用いる電気生理学カテーテルであって、
細長いカテーテル本体と、
遠位部と、を含み、前記遠位部は、
マイクロペルチェ冷却ユニットであって、
高温接合部及び低温接合部と、
前記低温接合部上の熱伝導性で電気非伝導性の層であって、前記低温接合部を前記脈管構造内の血液への露出からシールする熱伝導性で電気非伝導性の層と、
前記ユニットを支持する熱伝導性で電気非伝導性の基板であって、前記高温接合部は前記基板により近く、前記低温接合部は前記層により近い、基板と、を有するユニットと、
所定の温度を有する流体を受け入れるように構成された内部空洞であって、前記流体と前記高温接合部との間での前記基板を渡る熱伝導が生じるように前記流体を配置するように構成された空洞と、を有し、
前記カテーテルは、前記ユニットの前記低温接合部及び高温接合部を通る電流フロー用に構成されている、カテーテル。
（２） 前記電流は第１のＮ型半導体から最後のＰ型半導体へ流れる、実施態様１に記載のカテーテル。
（３） 前記遠位部は、前記内部空洞を画定するメンブレンを有する膨張可能なバルーン部材を含み、前記メンブレンの少なくとも一部は前記基板を形成する、実施態様１に記載のカテーテル。
（４） 前記遠位部は、前記内部空洞を画定するシェル壁を有する遠位先端シェルを含み、前記シェル壁の少なくとも一部は前記基板を形成する、実施態様１に記載のカテーテル。
（５） 前記低温接合部は、電気伝導性材料と、その前のＮ型半導体材料と、その後のＰ型半導体材料と、を含み、これらは直列に接続されている、実施態様１に記載のカテーテル。

（６） 前記高温接合部は、電気伝導性材料と、その前のＰ型半導体材料と、その後のＮ型半導体材料と、を含み、これらは直列に接続されている、実施態様１に記載のカテーテル。
（７） 前記Ｐ型半導体材料は、ビスマステルル化物、シリコンゲルマニウム、及び／又はビスマスアンチモンを含む、実施態様１に記載のカテーテル。
（８） 前記Ｎ型半導体材料は、ビスマステルル化物、シリコンゲルマニウム、及び／又はビスマスアンチモンを含む、実施態様１に記載のカテーテル。
（９） 前記流体の温度は約１０セルシウス度〜−１０セルシウス度に及ぶ、実施態様１に記載のカテーテル。
（１０） 前記カテーテルは制御ハンドルを更に含み、前記電圧／電流源は前記制御ハンドル内に収容されている、実施態様１に記載のカテーテル。

（１１） 患者の脈管構造内に挿入するための電気生理学カテーテルであって、
細長いカテーテル本体と、
前記カテーテル本体の遠位の遠位部であって、組織との接触用に構成された外面層を有し、前記接触面層は熱伝導性で電気非伝導性である、遠位部と、
前記カテーテル本体の近位の制御ハンドルと、
マイクロペルチェ冷却ユニットであって、
前記遠位部内に遠位端を有し、前記遠位部の近位に近位端を有する第１の材料の第１のワイヤと、
前記遠位部内に遠位端を有し、前記遠位部の近位に近位端を有する第２の材料の第２のワイヤと、
前記第１及び第２のワイヤの前記遠位端の電気伝導性接続部を含む低温接合部であって、前記遠位部内に配置され、前記遠位部の前記外面層に熱的に結合されている低温接合部と、
前記第１及び第２のワイヤの前記近位端の電気伝導性接続部を含む高温接合部であって、前記低温接合部の近位に配置された高温接合部と、
前記高温接合部に熱的に結合されたヒートシンクであって、所定の温度を有するヒートシンクと、を有するユニットと、を含み、
前記カテーテルは、前記マイクロペルチェ冷却ユニットを通る電流フロー用に構成されている、カテーテル。
（１２） 前記遠位部は、前記低温接合部に熱的に結合された遠位の針を含み、前記外面層は前記遠位の針の外面層によってもたらされている、実施態様１１に記載のカテーテル。
（１３） 前記高温接合部は前記制御ハンドルの近位にある、実施態様１１に記載のカテーテル。
（１４） 前記ヒートシンクは流体貯蔵器を含む、実施態様１１に記載のカテーテル。
（１５） 前記ヒートシンクの前記所定の温度は約１０セルシウス度〜−１０セルシウス度に及ぶ、実施態様１１に記載のカテーテル。

（１６） 前記第１の材料は、ビスマステルル化物、シリコンゲルマニウム、及び／又はビスマスアンチモンを含むＮ型半導体材料を含む、実施態様１１に記載のカテーテル。
（１７） 前記第１の材料は、ビスマステルル化物、シリコンゲルマニウム、及び／又はビスマスアンチモンを含むＰ型半導体材料を含む、実施態様１１に記載のカテーテル。
（１８） 患者の脈管構造内に挿入するための電気生理学カテーテルであって、
細長いカテーテル本体と、
前記カテーテル本体の遠位の遠位部であって、組織接触用に構成された外面層を伴う遠位プローブ部分を有し、前記外面層は熱伝導性で電気非伝導性である、遠位部と、
前記カテーテル本体の近位の制御ハンドルと、
マイクロペルチェ冷却ユニットであって、
前記遠位部内に遠位端を有し、前記遠位部の近位に近位端を有する第１の材料の第１のワイヤと、
前記遠位部内に遠位端を有し、前記遠位部の近位に近位端を有する第２の材料の第２のワイヤと、
前記遠位プローブ部分を形成する管状構成で電気伝導性材料を含む低温接合部であって、前記電気伝導性材料は、前記第１及び第２のワイヤの前記遠位端を結合し、前記低温接合部は前記外面層に熱的に結合されている、低温接合部と、
前記第１及び第２のワイヤの前記近位端の電気伝導性接続部を含む高温接合部であって、前記低温接合部の近位に配置された高温接合部と、
前記高温接合部に熱的に結合されたヒートシンクであって、所定の温度を有するヒートシンクと、を有するユニットと、を含む、カテーテル。
（１９） 前記第１の材料は、ビスマステルル化物、シリコンゲルマニウム、及び／又はビスマスアンチモンを含むＮ型半導体材料を含む、実施態様１８に記載のカテーテル。
（２０） 前記第１の材料は、ビスマステルル化物、シリコンゲルマニウム、及び／又はビスマスアンチモンを含むＰ型半導体材料を含む、実施態様１８に記載のカテーテル。

Claims (20)

1. 患者の脈管構造で用いる電気生理学カテーテルであって、
   細長いカテーテル本体と、
   遠位部と、を含み、前記遠位部は、
   マイクロペルチェ冷却ユニットであって、
   高温接合部及び低温接合部と、
   前記低温接合部上の熱伝導性で電気非伝導性の層であって、前記低温接合部を前記脈管構造内の血液への露出からシールする熱伝導性で電気非伝導性の層と、
   前記ユニットを支持する熱伝導性で電気非伝導性の基板であって、前記高温接合部は前記基板により近く、前記低温接合部は前記層により近い、基板と、を有するユニットと、
   所定の温度を有する流体を受け入れるように構成された内部空洞であって、前記流体と前記高温接合部との間での前記基板を渡る熱伝導が生じるように前記流体を配置するように構成された空洞と、を有し、
   前記カテーテルは、前記ユニットの前記低温接合部及び高温接合部を通る電流フロー用に構成されている、カテーテル。
2. 前記電流は第１のＮ型半導体から最後のＰ型半導体へ流れる、請求項１に記載のカテーテル。
3. 前記遠位部は、前記内部空洞を画定するメンブレンを有する膨張可能なバルーン部材を含み、前記メンブレンの少なくとも一部は前記基板を形成する、請求項１に記載のカテーテル。
4. 前記遠位部は、前記内部空洞を画定するシェル壁を有する遠位先端シェルを含み、前記シェル壁の少なくとも一部は前記基板を形成する、請求項１に記載のカテーテル。
5. 前記低温接合部は、電気伝導性材料と、その前のＮ型半導体材料と、その後のＰ型半導体材料と、を含み、これらは直列に接続されている、請求項１に記載のカテーテル。
6. 前記高温接合部は、電気伝導性材料と、その前のＰ型半導体材料と、その後のＮ型半導体材料と、を含み、これらは直列に接続されている、請求項１に記載のカテーテル。
7. 前記Ｐ型半導体材料は、ビスマステルル化物、シリコンゲルマニウム、及び／又はビスマスアンチモンを含む、請求項１に記載のカテーテル。
8. 前記Ｎ型半導体材料は、ビスマステルル化物、シリコンゲルマニウム、及び／又はビスマスアンチモンを含む、請求項１に記載のカテーテル。
9. 前記流体の温度は約１０セルシウス度〜−１０セルシウス度に及ぶ、請求項１に記載のカテーテル。
10. 前記カテーテルは制御ハンドルを更に含み、前記電圧／電流源は前記制御ハンドル内に収容されている、請求項１に記載のカテーテル。
11. 患者の脈管構造内に挿入するための電気生理学カテーテルであって、
    細長いカテーテル本体と、
    前記カテーテル本体の遠位の遠位部であって、組織との接触用に構成された外面層を有し、前記接触面層は熱伝導性で電気非伝導性である、遠位部と、
    前記カテーテル本体の近位の制御ハンドルと、
    マイクロペルチェ冷却ユニットであって、
    前記遠位部内に遠位端を有し、前記遠位部の近位に近位端を有する第１の材料の第１のワイヤと、
    前記遠位部内に遠位端を有し、前記遠位部の近位に近位端を有する第２の材料の第２のワイヤと、
    前記第１及び第２のワイヤの前記遠位端の電気伝導性接続部を含む低温接合部であって、前記遠位部内に配置され、前記遠位部の前記外面層に熱的に結合されている低温接合部と、
    前記第１及び第２のワイヤの前記近位端の電気伝導性接続部を含む高温接合部であって、前記低温接合部の近位に配置された高温接合部と、
    前記高温接合部に熱的に結合されたヒートシンクであって、所定の温度を有するヒートシンクと、を有するユニットと、を含み、
    前記カテーテルは、前記マイクロペルチェ冷却ユニットを通る電流フロー用に構成されている、カテーテル。
12. 前記遠位部は、前記低温接合部に熱的に結合された遠位の針を含み、前記外面層は前記遠位の針の外面層によってもたらされている、請求項１１に記載のカテーテル。
13. 前記高温接合部は前記制御ハンドルの近位にある、請求項１１に記載のカテーテル。
14. 前記ヒートシンクは流体貯蔵器を含む、請求項１１に記載のカテーテル。
15. 前記ヒートシンクの前記所定の温度は約１０セルシウス度〜−１０セルシウス度に及ぶ、請求項１１に記載のカテーテル。
16. 前記第１の材料は、ビスマステルル化物、シリコンゲルマニウム、及び／又はビスマスアンチモンを含むＮ型半導体材料を含む、請求項１１に記載のカテーテル。
17. 前記第１の材料は、ビスマステルル化物、シリコンゲルマニウム、及び／又はビスマスアンチモンを含むＰ型半導体材料を含む、請求項１１に記載のカテーテル。
18. 患者の脈管構造内に挿入するための電気生理学カテーテルであって、
    細長いカテーテル本体と、
    前記カテーテル本体の遠位の遠位部であって、組織接触用に構成された外面層を伴う遠位プローブ部分を有し、前記外面層は熱伝導性で電気非伝導性である、遠位部と、
    前記カテーテル本体の近位の制御ハンドルと、
    マイクロペルチェ冷却ユニットであって、
    前記遠位部内に遠位端を有し、前記遠位部の近位に近位端を有する第１の材料の第１のワイヤと、
    前記遠位部内に遠位端を有し、前記遠位部の近位に近位端を有する第２の材料の第２のワイヤと、
    前記遠位プローブ部分を形成する管状構成で電気伝導性材料を含む低温接合部であって、前記電気伝導性材料は、前記第１及び第２のワイヤの前記遠位端を結合し、前記低温接合部は前記外面層に熱的に結合されている、低温接合部と、
    前記第１及び第２のワイヤの前記近位端の電気伝導性接続部を含む高温接合部であって、前記低温接合部の近位に配置された高温接合部と、
    前記高温接合部に熱的に結合されたヒートシンクであって、所定の温度を有するヒートシンクと、を有するユニットと、を含む、カテーテル。
19. 前記第１の材料は、ビスマステルル化物、シリコンゲルマニウム、及び／又はビスマスアンチモンを含むＮ型半導体材料を含む、請求項１８に記載のカテーテル。
20. 前記第１の材料は、ビスマステルル化物、シリコンゲルマニウム、及び／又はビスマスアンチモンを含むＰ型半導体材料を含む、請求項１８に記載のカテーテル。

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