JP2021090705A - 通電拡張カプセル剤に基づく血管壁注射カテーテルシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】通電拡張カプセル剤に基づく血管壁注射カテーテルシステムを提供する。【解決手段】血管壁注射カテーテルシステムはガイドカテーテル１、注射カテーテル２、通電拡張と停電回復の電気活性ポリマー材料で作られたカプセル剤３を含む。カプセル剤には注射針があり、カプセル剤の内部には、注射針の血管壁７への穿刺を制限するための制限機構、および補助用の金属製ガイドワイヤ３６を含み、システムは金属製ガイドワイヤを制御するための外部制御コンポーネント５をさらに含む。電気活性ポリマー材料により調製されたカプセル剤は、その通電拡張と停電回復の特性を利用して、構造がシンプルである条件下での注射針の伸長、穿刺角および回復に対する制御を実現し、カテーテルの構造が簡略化され、より使用しやすく、適用性がより強くなる。【選択図】図１
Description
本発明は、医療機器の技術分野に属し、具体的には、マイクロニードルによる血管壁への
薬剤の標的注射のためのインターベンショナルカテーテルシステムに関する。
薬剤の標的注射のためのインターベンショナルカテーテルシステムに関する。
社会の発展に伴い、多くの人が慢性高血圧を患い、これは多くの場合、心臓病と死の重要
な原因であり、多くの場合、難治性高血圧は通常、腎交感神経活動に関連し、腎動脈交感
神経は腎動脈交感神経求心性神経と遠心性神経に分けられ、どちらも腎動脈の外膜に密に
分布される。従来技術における高血圧症に対する治療の大部分は経口薬に依存しているが
、経口薬は代謝後に血液に入り、病変に達するが、通常は治療効果が低い。
な原因であり、多くの場合、難治性高血圧は通常、腎交感神経活動に関連し、腎動脈交感
神経は腎動脈交感神経求心性神経と遠心性神経に分けられ、どちらも腎動脈の外膜に密に
分布される。従来技術における高血圧症に対する治療の大部分は経口薬に依存しているが
、経口薬は代謝後に血液に入り、病変に達するが、通常は治療効果が低い。
近年、難治性高血圧に対する経皮的カテーテル腎交感神経焼灼術（ＲＤＮ）という新しい
技術が国際的に登場し、該方法は、神経焼灼術によって腎交感神経を切断することにより
、難治性高血圧を治療する目的を達成する。最初に、ＲＦ焼灼によって腎動脈内の“火傷
”に極度の痛みを引き起こし、さらに、腎動脈を損傷し、進行性の再狭窄、血栓症、腎動
脈痙攣、破片塞栓症、またはその他の問題を引き起こす可能性があり、最適かつ効果的な
方法ではないことが分かる。
技術が国際的に登場し、該方法は、神経焼灼術によって腎交感神経を切断することにより
、難治性高血圧を治療する目的を達成する。最初に、ＲＦ焼灼によって腎動脈内の“火傷
”に極度の痛みを引き起こし、さらに、腎動脈を損傷し、進行性の再狭窄、血栓症、腎動
脈痙攣、破片塞栓症、またはその他の問題を引き起こす可能性があり、最適かつ効果的な
方法ではないことが分かる。
従来の方法における欠点に基づいて、既存技術には腎動脈壁と直接接触する薬物浸潤療法
の使用も提案されているが、該方法は血管壁と薬物の接触率を高めるが、直接血管投与よ
りもわずかに優れているだけで、血管壁による薬物の吸収と利用率はまだ不十分であるた
め、効果は十分ではない。
の使用も提案されているが、該方法は血管壁と薬物の接触率を高めるが、直接血管投与よ
りもわずかに優れているだけで、血管壁による薬物の吸収と利用率はまだ不十分であるた
め、効果は十分ではない。
上記技術的問題に対して、本発明は、通電拡張カプセル剤に基づく血管壁注射カテーテル
システムを提供し、該システムは、構造がシンプルで、血管壁に穿刺しやすく、そして注
射効果が高いという利点がある。
システムを提供し、該システムは、構造がシンプルで、血管壁に穿刺しやすく、そして注
射効果が高いという利点がある。
本発明の技術的解決手段は、以下のとおりである。
通電拡張カプセル剤に基づく血管壁注射カテーテルシステムであって、前記システムは、
近位端、遠位端、および内部を縦方向に貫通する収容室を備えるガイドカテーテルと、こ
こで、ガイドカテーテルの遠位端は尖形であり、血管内に穿刺しやすくてガイドの役割を
果たすことができ、ガイドカテーテルの近位端には操作しやすい２つのリングが設けられ
る、
注射カテーテルと、ここで、注射カテーテルは、収容室内に配置され、かつ長手方向に延
びる中心軸に沿って自由に引き込み可能であり、注射カテーテルは、近位端、遠位端、お
よび注射室を備え、注射カテーテルの近位端近くの注射カテーテルの本体上には注射ポー
トが設けられる、
カプセル剤と、ここで、カプセル剤は、通電拡張と停電回復の電気活性ポリマー材料で作
られ、カプセル剤は、張り出して血管壁に穿刺しようとするときに、カプセル剤前部、カ
プセル剤後部、およびカプセル剤前部とカプセル剤後部との接合部において血管壁と接触
するための２つのカプセル剤位置決め部に分けることができ、カプセル剤後部と注射カテ
ーテルの遠位端は統合構造であり、カプセル剤前部には複数の注射針が設けられ、通常、
対称的な２本、４本、または６本の注射針が選択され、カプセル剤前部の内側先端に導電
性半球が固定され、導電性半球の材料は銅であり、導電性半球には、金属製ガイドワイヤ
が接続され、金属製ガイドワイヤは、ニッケルチタンガイドワイヤなどの医療用ガイドワ
イヤを選択することができ、直径は０．５ｍｍにすることができる。金属製ガイドワイヤ
は、長手方向に沿って延び、かつ注射カテーテルの近位端から伸び出して、金属製ガイド
ワイヤを引っ張ることによりカプセル剤前部の形状が変化し、それによって注射針の方向
が変化し、カプセル剤をガイドカテーテル内に収縮させやすく、カプセル剤前部とカプセ
ル剤後部の両方にはＸ線ガイド下で位置決めしやすいように現像マーキングポイントが付
けられる、
制限機構と、ここで、制限機構はカプセル剤の内部に配置され、血管壁に穿刺する注射針
の深さを制限するために使用され、同時に、注射の成功率を大幅に向上させることができ
る、
そして、注射カテーテルの近位端ポートに取り付けられ、かつ金属製ガイドワイヤを貫通
できるハンドルを含む外部制御コンポーネントと、を含み、
ここで、ハンドルにはロック機構が設けられ、ロック機構は金属製ガイドワイヤの動きを
制限し、そして外部ガイドワイヤを介してパルス発生器に接続されて金属製ガイドワイヤ
に通電し、金属製ガイドワイヤを介して電流をカプセル剤に送り、通電拡張と停電回復の
変化を達成させるために使用される。
通電拡張カプセル剤に基づく血管壁注射カテーテルシステムであって、前記システムは、
近位端、遠位端、および内部を縦方向に貫通する収容室を備えるガイドカテーテルと、こ
こで、ガイドカテーテルの遠位端は尖形であり、血管内に穿刺しやすくてガイドの役割を
果たすことができ、ガイドカテーテルの近位端には操作しやすい２つのリングが設けられ
る、
注射カテーテルと、ここで、注射カテーテルは、収容室内に配置され、かつ長手方向に延
びる中心軸に沿って自由に引き込み可能であり、注射カテーテルは、近位端、遠位端、お
よび注射室を備え、注射カテーテルの近位端近くの注射カテーテルの本体上には注射ポー
トが設けられる、
カプセル剤と、ここで、カプセル剤は、通電拡張と停電回復の電気活性ポリマー材料で作
られ、カプセル剤は、張り出して血管壁に穿刺しようとするときに、カプセル剤前部、カ
プセル剤後部、およびカプセル剤前部とカプセル剤後部との接合部において血管壁と接触
するための２つのカプセル剤位置決め部に分けることができ、カプセル剤後部と注射カテ
ーテルの遠位端は統合構造であり、カプセル剤前部には複数の注射針が設けられ、通常、
対称的な２本、４本、または６本の注射針が選択され、カプセル剤前部の内側先端に導電
性半球が固定され、導電性半球の材料は銅であり、導電性半球には、金属製ガイドワイヤ
が接続され、金属製ガイドワイヤは、ニッケルチタンガイドワイヤなどの医療用ガイドワ
イヤを選択することができ、直径は０．５ｍｍにすることができる。金属製ガイドワイヤ
は、長手方向に沿って延び、かつ注射カテーテルの近位端から伸び出して、金属製ガイド
ワイヤを引っ張ることによりカプセル剤前部の形状が変化し、それによって注射針の方向
が変化し、カプセル剤をガイドカテーテル内に収縮させやすく、カプセル剤前部とカプセ
ル剤後部の両方にはＸ線ガイド下で位置決めしやすいように現像マーキングポイントが付
けられる、
制限機構と、ここで、制限機構はカプセル剤の内部に配置され、血管壁に穿刺する注射針
の深さを制限するために使用され、同時に、注射の成功率を大幅に向上させることができ
る、
そして、注射カテーテルの近位端ポートに取り付けられ、かつ金属製ガイドワイヤを貫通
できるハンドルを含む外部制御コンポーネントと、を含み、
ここで、ハンドルにはロック機構が設けられ、ロック機構は金属製ガイドワイヤの動きを
制限し、そして外部ガイドワイヤを介してパルス発生器に接続されて金属製ガイドワイヤ
に通電し、金属製ガイドワイヤを介して電流をカプセル剤に送り、通電拡張と停電回復の
変化を達成させるために使用される。
さらに、作動状態では、カプセル剤は菱形構造であり、カプセル剤前部の面積はカプセル
剤後部の面積よりも小さく、かつ、カプセル剤前部の同じ側に設けられた複数の注射針の
長さはカプセル剤の進行方向に沿って順次増加する。カプセル剤前部の面積がカプセル剤
後部の面積より小さくする目的は、カプセル剤前部の形状をよく知らせることであり、そ
れにより、注射針の方向を制御し、そうでなければ、カプセル剤前部の面積が大きすぎて
注射針が効果的に支持されるため、混乱を引き起こす可能性がある。
剤後部の面積よりも小さく、かつ、カプセル剤前部の同じ側に設けられた複数の注射針の
長さはカプセル剤の進行方向に沿って順次増加する。カプセル剤前部の面積がカプセル剤
後部の面積より小さくする目的は、カプセル剤前部の形状をよく知らせることであり、そ
れにより、注射針の方向を制御し、そうでなければ、カプセル剤前部の面積が大きすぎて
注射針が効果的に支持されるため、混乱を引き起こす可能性がある。
さらに、前記制限機構は、注射カテーテルの遠位端ポートの内側に接着された支持リング
、および支持リングに接続された２つの弾性支持ロッドを含み、弾性支持ロッドはガラス
繊維材料で作られ、一定の支持力と反発力を持つ材料は、理論的には受け入れられる。弾
性支持ロッドは、カプセル剤後部の内側壁に接着して固定され、弾性支持ロッドの遠位端
は、カプセル剤を血管内に位置決めするためにカプセル剤位置決め部までに延びる。
、および支持リングに接続された２つの弾性支持ロッドを含み、弾性支持ロッドはガラス
繊維材料で作られ、一定の支持力と反発力を持つ材料は、理論的には受け入れられる。弾
性支持ロッドは、カプセル剤後部の内側壁に接着して固定され、弾性支持ロッドの遠位端
は、カプセル剤を血管内に位置決めするためにカプセル剤位置決め部までに延びる。
さらに、制限機構は、上下に対向している２つの弾性支持ロッドの遠位端の間に接続され
、かつ上下に対向している２つの注射針の間に接続された制限ワイヤをさらに含む。
、かつ上下に対向している２つの注射針の間に接続された制限ワイヤをさらに含む。
さらに、制限ワイヤの中部には、金属製ガイドワイヤをガイドするための制限リングが設
置され、そして、上下に対向している２つの注射針の間に接続された制限ワイヤの長さは
、カプセル剤の前進方向に沿って次第に減少する。注射針と制限ワイヤの各ペアの長さの
和は等しく、制限ングの目的は、金属製ガイドワイヤに一定のガイドを提供し、それが伸
縮式に移動しないようにすることである。
置され、そして、上下に対向している２つの注射針の間に接続された制限ワイヤの長さは
、カプセル剤の前進方向に沿って次第に減少する。注射針と制限ワイヤの各ペアの長さの
和は等しく、制限ングの目的は、金属製ガイドワイヤに一定のガイドを提供し、それが伸
縮式に移動しないようにすることである。
さらに、ハンドルの内部には、金属製ガイドワイヤを自由に伸縮させるためのガイドチュ
ーブ、ガイドチューブの底部に垂直でハンドルの底部を貫通するネジ穴、およびガイドチ
ューブの上部に垂直でハンドルの上部を貫通する平滑穴が設けられ、平滑穴、ガイドチュ
ーブ、およびネジ穴は、ロック機構を取り付けるために上下に貫通し、ハンドルから伸び
るガイドチューブの部分は、注射カテーテルの近位端を接続するために使用され、かつ、
ハンドルから伸びるガイドチューブの部分には、金属製ガイドワイヤのみが通過するため
のシールフィルムが設けられ、シールフィルムは示されず、主な目的は、注射された薬液
をハンドルに戻すことである。ハンドルに対する制御により、金属製ガイドワイヤを制御
しやすい。
ーブ、ガイドチューブの底部に垂直でハンドルの底部を貫通するネジ穴、およびガイドチ
ューブの上部に垂直でハンドルの上部を貫通する平滑穴が設けられ、平滑穴、ガイドチュ
ーブ、およびネジ穴は、ロック機構を取り付けるために上下に貫通し、ハンドルから伸び
るガイドチューブの部分は、注射カテーテルの近位端を接続するために使用され、かつ、
ハンドルから伸びるガイドチューブの部分には、金属製ガイドワイヤのみが通過するため
のシールフィルムが設けられ、シールフィルムは示されず、主な目的は、注射された薬液
をハンドルに戻すことである。ハンドルに対する制御により、金属製ガイドワイヤを制御
しやすい。
さらに、ロック機構には、ネジ穴に接続されたボルトポストを含み、ボルトポストの下端
は、接続ポートを介してパルス発生器に接続され、ロック機構には、平滑穴の上に接続さ
れた外側シリンダーをさらに含み、外側シリンダーの上端と下端には、上部、下部制限リ
ングが設けられ、そして、外側シリンダーの内部に位置する押圧ロッドを含み、押圧ロッ
ドには上部、下部フランジがあり、リターンスプリングは、下部フランジと下部制限リン
グの間に固定接続され、押圧ロッドの下端を下部制限リングから押し出すことにより、金
属製ガイドワイヤをボルトポストにロックするために使用され、ボルトポストは導体であ
り、押圧ロッドは絶縁体であり、下部フランジには、伸縮可能な伸縮ロッドが半径方向に
沿って設けられ、伸縮ロッドは、外側シリンダーの側壁に設けられた位置決め穴から伸ば
してロックすることができ、押圧後、下部フランジの内部に引っ込めることができる。ロ
ック機構により、金属製ガイドワイヤの位置を正確に制御しやすい。
は、接続ポートを介してパルス発生器に接続され、ロック機構には、平滑穴の上に接続さ
れた外側シリンダーをさらに含み、外側シリンダーの上端と下端には、上部、下部制限リ
ングが設けられ、そして、外側シリンダーの内部に位置する押圧ロッドを含み、押圧ロッ
ドには上部、下部フランジがあり、リターンスプリングは、下部フランジと下部制限リン
グの間に固定接続され、押圧ロッドの下端を下部制限リングから押し出すことにより、金
属製ガイドワイヤをボルトポストにロックするために使用され、ボルトポストは導体であ
り、押圧ロッドは絶縁体であり、下部フランジには、伸縮可能な伸縮ロッドが半径方向に
沿って設けられ、伸縮ロッドは、外側シリンダーの側壁に設けられた位置決め穴から伸ば
してロックすることができ、押圧後、下部フランジの内部に引っ込めることができる。ロ
ック機構により、金属製ガイドワイヤの位置を正確に制御しやすい。
さらに、電気活性ポリマーフィルム層の調製方法は、パルス発生器の出力電流が０．５〜
１．０ｍＡであるというステップを含む。出力電流が０．５ｍＡ未満の場合、カプセル剤
を効果的に刺激できず、期待される効果を達成できず、出力電流が１．０ｍＡを超える場
合、刺激効果はあまり変化せず、また、過剰な電流も人体にとって安全ではないが、実験
的に推奨される電流は０．９ｍＡである。
１．０ｍＡであるというステップを含む。出力電流が０．５ｍＡ未満の場合、カプセル剤
を効果的に刺激できず、期待される効果を達成できず、出力電流が１．０ｍＡを超える場
合、刺激効果はあまり変化せず、また、過剰な電流も人体にとって安全ではないが、実験
的に推奨される電流は０．９ｍＡである。
さらに、電気活性ポリマー材料は、電気活性ポリマーのコア層としてポリアクリレートフ
ィルムを使用し、カーボンナノチューブフィルムを可撓性電極層としてポリアクリレート
フィルムの上下両側に取り付けられ、最後に、結晶性コロイドを保護支持層としてその片
側に配合され、保護支持層は製造されたカプセル剤の最外層として使用される。電気活性
ポリマーのコア層と可撓性電極層を保護できるだけでなく、最も重要なことは、通電後に
一定の硬度を持たせることができることであり、これにより、注射針が血管壁を穿刺する
ためのサポートを提供することができる。
ィルムを使用し、カーボンナノチューブフィルムを可撓性電極層としてポリアクリレート
フィルムの上下両側に取り付けられ、最後に、結晶性コロイドを保護支持層としてその片
側に配合され、保護支持層は製造されたカプセル剤の最外層として使用される。電気活性
ポリマーのコア層と可撓性電極層を保護できるだけでなく、最も重要なことは、通電後に
一定の硬度を持たせることができることであり、これにより、注射針が血管壁を穿刺する
ためのサポートを提供することができる。
さらに、前記電気活性ポリマー材料の調製方法は、以下のステップを含む、
Ｓ１、まず、５×５ｃｍのポリアクリレートフィルムを水で洗浄し、続いて洗浄されたポ
リアクリレートフィルムを質量分率１〜３％の塩酸溶液と質量分率１０〜２０％の水溶性
シリコーンオイル混合液で１２〜２４時間浸漬し、取り出して脱イオン水で洗浄した後に
窒素を吹き付けて乾燥させ、前処理されたポリアクリレートフィルムを得る、
Ｓ２、次に、多層カーボンナノチューブ分散液と無水エタノールを１：１の超音波で混合
して含浸溶液を調製し、まず、前処理されたポリアクリレートフィルムの表面に、スピン
コーターを使用して、１，２−アミノプロピルトリエトキシシラン（ＡＰＴＳ）接着促進
剤を３００〜５００ｒ／ｍｉｎで１０〜３０秒均一にスピンコートし、続いて接着促進剤
でコーティングされたポリアクリレートフィルムを前記浸漬溶液に５〜３０分間浸漬し、
取り出した後、質量分率５〜１０％の硝酸溶液で表面を洗浄してから脱イオン水で洗浄し
た後に窒素を吹き付けて乾燥させ、カーボンナノチューブフィルムが付着されたポリアク
リレートフィルムを得る、
Ｓ３、ナノセルロースウィスカーハイドロゾルをポリピロールでコーティングされた２０
０〜５００ｎｍの粒子サイズの磁性ナノ粒子と１０：１の質量比で混合した後、超音波で
３０分間処理した後、フィルムスプレーにロードし、カーボンナノチューブフィルムが付
着されたポリアクリレートフィルムの片面に厚さ１０〜２０μｍの保護支持層をスプレー
し、３０〜６０℃で真空乾燥させると、電気活性ポリマー材料を得る。ここで、ナノセル
ロースウィスカーヒドロゾルは、中国特許公開番号ＣＮ２０１３１００９５３９５．３に
従って、ケルプスラグを使用してナノセルロースウィスカーヒドロゾルを調製し、非常に
高い靭性と柔軟性を持ち、電気活性ポリマーフィルムのコア層の通電拡張と膨張力の作用
下で一定の延性を維持でき、同時に、良好な靭性のために、膨張力が消えると元の状態に
戻ることができ、良好な生体適合性を持つ。ここで、ポリピロールでコーティングされた
磁性ナノ粒子（ポリピロール＠Ｆｅ３Ｏ４）は西安瑞禧生物科技有限公司から購入され、
通電とき磁性ナノ粒子は無秩序から秩序に変わり、サポート強度が増加し、停電とき秩序
から無秩序に戻り、柔軟性を復元する。使用時には、適切なサイズの電気活性ポリマー材
料を切断して使用し、それを注射カテーテルの前端に接着して固定し、カプセル剤を形成
する。
Ｓ１、まず、５×５ｃｍのポリアクリレートフィルムを水で洗浄し、続いて洗浄されたポ
リアクリレートフィルムを質量分率１〜３％の塩酸溶液と質量分率１０〜２０％の水溶性
シリコーンオイル混合液で１２〜２４時間浸漬し、取り出して脱イオン水で洗浄した後に
窒素を吹き付けて乾燥させ、前処理されたポリアクリレートフィルムを得る、
Ｓ２、次に、多層カーボンナノチューブ分散液と無水エタノールを１：１の超音波で混合
して含浸溶液を調製し、まず、前処理されたポリアクリレートフィルムの表面に、スピン
コーターを使用して、１，２−アミノプロピルトリエトキシシラン（ＡＰＴＳ）接着促進
剤を３００〜５００ｒ／ｍｉｎで１０〜３０秒均一にスピンコートし、続いて接着促進剤
でコーティングされたポリアクリレートフィルムを前記浸漬溶液に５〜３０分間浸漬し、
取り出した後、質量分率５〜１０％の硝酸溶液で表面を洗浄してから脱イオン水で洗浄し
た後に窒素を吹き付けて乾燥させ、カーボンナノチューブフィルムが付着されたポリアク
リレートフィルムを得る、
Ｓ３、ナノセルロースウィスカーハイドロゾルをポリピロールでコーティングされた２０
０〜５００ｎｍの粒子サイズの磁性ナノ粒子と１０：１の質量比で混合した後、超音波で
３０分間処理した後、フィルムスプレーにロードし、カーボンナノチューブフィルムが付
着されたポリアクリレートフィルムの片面に厚さ１０〜２０μｍの保護支持層をスプレー
し、３０〜６０℃で真空乾燥させると、電気活性ポリマー材料を得る。ここで、ナノセル
ロースウィスカーヒドロゾルは、中国特許公開番号ＣＮ２０１３１００９５３９５．３に
従って、ケルプスラグを使用してナノセルロースウィスカーヒドロゾルを調製し、非常に
高い靭性と柔軟性を持ち、電気活性ポリマーフィルムのコア層の通電拡張と膨張力の作用
下で一定の延性を維持でき、同時に、良好な靭性のために、膨張力が消えると元の状態に
戻ることができ、良好な生体適合性を持つ。ここで、ポリピロールでコーティングされた
磁性ナノ粒子（ポリピロール＠Ｆｅ３Ｏ４）は西安瑞禧生物科技有限公司から購入され、
通電とき磁性ナノ粒子は無秩序から秩序に変わり、サポート強度が増加し、停電とき秩序
から無秩序に戻り、柔軟性を復元する。使用時には、適切なサイズの電気活性ポリマー材
料を切断して使用し、それを注射カテーテルの前端に接着して固定し、カプセル剤を形成
する。
本発明の有益な効果は、以下のとおりである。
本発明の電気活性ポリマー材料により調製されたカプセル剤は、その通電拡張と停電回復
の特性を利用して、構造がシンプルである条件下での注射針の伸長、穿刺角および回復に
対する制御を実現し、本発明のカプセル剤の内部には、弾性支持ロッドの拡張と回復しや
すい弾性を利用してカプセル剤を位置決めする制限機構がさらに設けられ、注射針を変位
させないようにカプセル剤の逸脱を効果的に防止することができ、さらに、本発明はまた
、弾性支持ロッドの端部および上下に対向している注射針との間に制限ワイヤを設け、血
管への注射針の穿刺深さを制御することができる。本発明は、カテーテルの構造を簡略化
し、それをより使用しやすくなり、適用性をより強くなる。
本発明の電気活性ポリマー材料により調製されたカプセル剤は、その通電拡張と停電回復
の特性を利用して、構造がシンプルである条件下での注射針の伸長、穿刺角および回復に
対する制御を実現し、本発明のカプセル剤の内部には、弾性支持ロッドの拡張と回復しや
すい弾性を利用してカプセル剤を位置決めする制限機構がさらに設けられ、注射針を変位
させないようにカプセル剤の逸脱を効果的に防止することができ、さらに、本発明はまた
、弾性支持ロッドの端部および上下に対向している注射針との間に制限ワイヤを設け、血
管への注射針の穿刺深さを制御することができる。本発明は、カテーテルの構造を簡略化
し、それをより使用しやすくなり、適用性をより強くなる。
ここで、１−ガイドカテーテル、２−注射カテーテル、２１−注射ポート、３−カプセル
剤、３１−カプセル剤前部、３２−カプセル剤後部、３３−カプセル剤位置決め部、３４
−注射針、３５−導電性半球、３６−金属製ガイドワイヤ、３７−現像マーキングポイン
ト、４−制限機構、４１−支持リング、４２−弾性支持ロッド、４３−制限ワイヤ、４４
−制限リング、５−外部制御コンポーネント、５１−ハンドル、５２−ロック機構、５２
１−ボルトポスト、５２２−接続ポート、５２３−外側シリンダー、５２４−上部制限リ
ング、５２５−下部制限リング、５２６−押圧ロッド、５２７−上部フランジ、５２８−
下部フランジ、５２９−伸縮ロッド、５１０−位置決め穴、５１１−リターンスプリング
、５３−パルス発生器、５４−カテーテルチューブ、５５−ネジ穴、５６−平滑穴、６１
−ポリマーコア層、６２−可撓性電極層、６３−保護支持層、７−血管壁。
剤、３１−カプセル剤前部、３２−カプセル剤後部、３３−カプセル剤位置決め部、３４
−注射針、３５−導電性半球、３６−金属製ガイドワイヤ、３７−現像マーキングポイン
ト、４−制限機構、４１−支持リング、４２−弾性支持ロッド、４３−制限ワイヤ、４４
−制限リング、５−外部制御コンポーネント、５１−ハンドル、５２−ロック機構、５２
１−ボルトポスト、５２２−接続ポート、５２３−外側シリンダー、５２４−上部制限リ
ング、５２５−下部制限リング、５２６−押圧ロッド、５２７−上部フランジ、５２８−
下部フランジ、５２９−伸縮ロッド、５１０−位置決め穴、５１１−リターンスプリング
、５３−パルス発生器、５４−カテーテルチューブ、５５−ネジ穴、５６−平滑穴、６１
−ポリマーコア層、６２−可撓性電極層、６３−保護支持層、７−血管壁。
実施例１
図１に示すとおり、通電拡張カプセル剤に基づく血管壁注射カテーテルシステムであって
、システムは、
ガイドカテーテル１を含み、ここで、ガイドカテーテル１は、近位端、遠位端、および内
部を縦方向に貫通する収容室を備え、ガイドカテーテル１の直径は約３ｍであり、ガイド
カテーテルの１遠位端は尖形であり、血管内に穿刺しやすくてガイドの役割を果たすこと
ができ、ガイドカテーテル１の近位端には操作しやすい２つのリングが設けられる。
そして、注射カテーテル２を含み、ここで、注射カテーテル２は、収容室内に配置され、
かつ長手方向に延びる中心軸に沿って自由に引き込み可能であり、注射カテーテル２は、
近位端、遠位端、および注射室を備え、注射カテーテル２の近位端近くの注射カテーテル
２の本体上には注射ポート２１が設けられる。
さらに、カプセル剤３を含み、図３に示すとおり、カプセル剤３は、通電拡張と停電回復
の電気活性ポリマー材料で作られ、ここで、電気活性ポリマー材料は、ポリアクリレート
フィルムの表面に銀めっきによって形成され、カプセル剤３は、張り出して血管壁に穿刺
しようとするときに、カプセル剤前部３１、カプセル剤後部３２、およびカプセル剤前部
３１とカプセル剤後部３２との接合部において血管壁７と接触するための２つのカプセル
剤位置決め部３３に分けることができ、カプセル剤後部３２と注射カテーテル２の遠位端
は統合構造であり、カプセル剤前部３１には６つの注射針３４が設けられ、カプセル剤前
部３１の内側先端に導電性半球３５が固定され、導電性半球３５の材料は銅であり、導電
性半球３５には、金属製ガイドワイヤ３６が接続され、金属製ガイドワイヤ３６は、ニッ
ケルチタンガイドワイヤなどの医療用ガイドワイヤを選択することができ、直径は０．５
ｍｍにすることができる。金属製ガイドワイヤ３６は、長手方向に沿って延び、かつ注射
カテーテル２の近位端から伸び出して、金属製ガイドワイヤ３６を引っ張ることによりカ
プセル剤前部３１の形状が変化し、それによって注射針３４の方向が変化し、カプセル剤
をガイドカテーテル１内に収縮させやすく、図７に示すとおり、カプセル剤前部３１とカ
プセル剤後部３２の両方にはＸ線ガイド下で位置決めしやすいように現像マーキングポイ
ント３７が付けられ、カプセル剤３は、作動状態では、菱形構造であり、カプセル剤前部
３１の面積はカプセル剤後部３２の面積よりも小さく、かつ、カプセル剤前部３１の同じ
側に設けられた複数の注射針３４の長さはカプセル剤３の進行方向に沿って順次増加する
。カプセル剤前部３１の面積がカプセル剤後部３２の面積より小さくする目的は、カプセ
ル剤前部３１の形状をよく知らせることであり、それにより、注射針３４の方向を制御し
、そうでなければ、カプセル剤前部３１の面積が大きすぎて注射針３４が効果的に支持さ
れるため、混乱を引き起こす可能性がある。
図３および４に示すとおり、システムは、制限機構４をさらに含み、図１または２に示す
とおり、制限機構４は、注射カテーテル２の遠位端ポートの内側に接着された支持リング
４１、および支持リング４１に接続された２つの弾性支持ロッド４２を含み、弾性支持ロ
ッド４２はガラス繊維材料で作られ、一定の支持力と反発力を持つ材料は、理論的には受
け入れられる。弾性支持ロッド４２は、カプセル剤後部３２の内側壁に接着して固定され
、弾性支持ロッド４２の遠位端は、カプセル剤３を血管内に位置決めするためにカプセル
剤位置決め部３３までに延びる。血管壁７に穿刺する注射針３４の深さを制限するために
使用され、同時に、注射の成功率を大幅に向上させることができる。
図１および２に示すとおり、システムは、注射カテーテル２の近位端ポートに取り付けら
れ、かつ金属製ガイドワイヤ３６を貫通できるハンドル５１を含む外部制御コンポーネン
ト５をさらに含み、ここで、ハンドル５１にはロック機構５２が設けられ、ロック機構５
２は金属製ガイドワイヤ３６の動きを制限し、そして外部ガイドワイヤを介してパルス発
生器５３に接続されて金属製ガイドワイヤ３６に通電し、金属製ガイドワイヤ３６を介し
て電流をカプセル剤３に送り、通電拡張と停電回復の変化を達成させるために使用される
。
図１に示すとおり、通電拡張カプセル剤に基づく血管壁注射カテーテルシステムであって
、システムは、
ガイドカテーテル１を含み、ここで、ガイドカテーテル１は、近位端、遠位端、および内
部を縦方向に貫通する収容室を備え、ガイドカテーテル１の直径は約３ｍであり、ガイド
カテーテルの１遠位端は尖形であり、血管内に穿刺しやすくてガイドの役割を果たすこと
ができ、ガイドカテーテル１の近位端には操作しやすい２つのリングが設けられる。
そして、注射カテーテル２を含み、ここで、注射カテーテル２は、収容室内に配置され、
かつ長手方向に延びる中心軸に沿って自由に引き込み可能であり、注射カテーテル２は、
近位端、遠位端、および注射室を備え、注射カテーテル２の近位端近くの注射カテーテル
２の本体上には注射ポート２１が設けられる。
さらに、カプセル剤３を含み、図３に示すとおり、カプセル剤３は、通電拡張と停電回復
の電気活性ポリマー材料で作られ、ここで、電気活性ポリマー材料は、ポリアクリレート
フィルムの表面に銀めっきによって形成され、カプセル剤３は、張り出して血管壁に穿刺
しようとするときに、カプセル剤前部３１、カプセル剤後部３２、およびカプセル剤前部
３１とカプセル剤後部３２との接合部において血管壁７と接触するための２つのカプセル
剤位置決め部３３に分けることができ、カプセル剤後部３２と注射カテーテル２の遠位端
は統合構造であり、カプセル剤前部３１には６つの注射針３４が設けられ、カプセル剤前
部３１の内側先端に導電性半球３５が固定され、導電性半球３５の材料は銅であり、導電
性半球３５には、金属製ガイドワイヤ３６が接続され、金属製ガイドワイヤ３６は、ニッ
ケルチタンガイドワイヤなどの医療用ガイドワイヤを選択することができ、直径は０．５
ｍｍにすることができる。金属製ガイドワイヤ３６は、長手方向に沿って延び、かつ注射
カテーテル２の近位端から伸び出して、金属製ガイドワイヤ３６を引っ張ることによりカ
プセル剤前部３１の形状が変化し、それによって注射針３４の方向が変化し、カプセル剤
をガイドカテーテル１内に収縮させやすく、図７に示すとおり、カプセル剤前部３１とカ
プセル剤後部３２の両方にはＸ線ガイド下で位置決めしやすいように現像マーキングポイ
ント３７が付けられ、カプセル剤３は、作動状態では、菱形構造であり、カプセル剤前部
３１の面積はカプセル剤後部３２の面積よりも小さく、かつ、カプセル剤前部３１の同じ
側に設けられた複数の注射針３４の長さはカプセル剤３の進行方向に沿って順次増加する
。カプセル剤前部３１の面積がカプセル剤後部３２の面積より小さくする目的は、カプセ
ル剤前部３１の形状をよく知らせることであり、それにより、注射針３４の方向を制御し
、そうでなければ、カプセル剤前部３１の面積が大きすぎて注射針３４が効果的に支持さ
れるため、混乱を引き起こす可能性がある。
図３および４に示すとおり、システムは、制限機構４をさらに含み、図１または２に示す
とおり、制限機構４は、注射カテーテル２の遠位端ポートの内側に接着された支持リング
４１、および支持リング４１に接続された２つの弾性支持ロッド４２を含み、弾性支持ロ
ッド４２はガラス繊維材料で作られ、一定の支持力と反発力を持つ材料は、理論的には受
け入れられる。弾性支持ロッド４２は、カプセル剤後部３２の内側壁に接着して固定され
、弾性支持ロッド４２の遠位端は、カプセル剤３を血管内に位置決めするためにカプセル
剤位置決め部３３までに延びる。血管壁７に穿刺する注射針３４の深さを制限するために
使用され、同時に、注射の成功率を大幅に向上させることができる。
図１および２に示すとおり、システムは、注射カテーテル２の近位端ポートに取り付けら
れ、かつ金属製ガイドワイヤ３６を貫通できるハンドル５１を含む外部制御コンポーネン
ト５をさらに含み、ここで、ハンドル５１にはロック機構５２が設けられ、ロック機構５
２は金属製ガイドワイヤ３６の動きを制限し、そして外部ガイドワイヤを介してパルス発
生器５３に接続されて金属製ガイドワイヤ３６に通電し、金属製ガイドワイヤ３６を介し
て電流をカプセル剤３に送り、通電拡張と停電回復の変化を達成させるために使用される
。
実施例２
本発明は、実施例１に基づいて、さらに、ハンドル５１の具体的な構造を提供し、図８お
よび９に示すとおり、ハンドル５１の内部には、金属製ガイドワイヤ３６を自由に伸縮さ
せるためのガイドチューブ５４、ガイドチューブ５４の底部に垂直でハンドル５１の底部
を貫通するネジ穴５５、およびガイドチューブ５４の上部に垂直でハンドル５１の上部を
貫通する平滑穴５６が設けられ、平滑穴５６、ガイドチューブ５４、およびネジ穴５５は
、ロック機構５２を取り付けるために上下に貫通し、ハンドル５１から伸びるガイドチュ
ーブ５４の部分は、注射カテーテル２の近位端を接続するために使用され、かつ、ハンド
ル５１から伸びるガイドチューブ５４の部分には、金属製ガイドワイヤ３６のみが通過す
るためのシールフィルムが設けられ、シールフィルムは示されず、主な目的は、注射され
た薬液をハンドル５１に戻すことである。ハンドル５１に対する制御により、金属製ガイ
ドワイヤ３６を制御しやすい。
本発明は、実施例１に基づいて、さらに、ハンドル５１の具体的な構造を提供し、図８お
よび９に示すとおり、ハンドル５１の内部には、金属製ガイドワイヤ３６を自由に伸縮さ
せるためのガイドチューブ５４、ガイドチューブ５４の底部に垂直でハンドル５１の底部
を貫通するネジ穴５５、およびガイドチューブ５４の上部に垂直でハンドル５１の上部を
貫通する平滑穴５６が設けられ、平滑穴５６、ガイドチューブ５４、およびネジ穴５５は
、ロック機構５２を取り付けるために上下に貫通し、ハンドル５１から伸びるガイドチュ
ーブ５４の部分は、注射カテーテル２の近位端を接続するために使用され、かつ、ハンド
ル５１から伸びるガイドチューブ５４の部分には、金属製ガイドワイヤ３６のみが通過す
るためのシールフィルムが設けられ、シールフィルムは示されず、主な目的は、注射され
た薬液をハンドル５１に戻すことである。ハンドル５１に対する制御により、金属製ガイ
ドワイヤ３６を制御しやすい。
実施例３
本発明は、実施例１に基づいて、さらに、ロック機構５２の具体的な構造を提供し、ロッ
ク機構５２には、ネジ穴５５に接続されたボルトポスト５２１を含み、ボルトポスト５２
１の下端は、接続ポート５２２を介してパルス発生器５３に接続され、ロック機構５２に
は、平滑穴５６の上に接続された外側シリンダー５２３をさらに含み、外側シリンダー５
２３の上端と下端には、上部制限リング５２４、下部制限リング５２５が設けられ、そし
て、外側シリンダー５２３の内部に位置する押圧ロッド５２６を含み、押圧ロッド５２６
には、上部フランジ５２７、下部フランジ５２８があり、下部フランジ５２８と下部制限
リング５２５の間にリターンスプリング５１１が固定接続され、押圧ロッド５２６の下端
を下部制限リング５２５から押し出すことにより、金属製ガイドワイヤ３６をボルトポス
ト５２１にロックするために使用され、ボルトポスト５２１は導体であり、押圧ロッド５
２６は絶縁体であり、下部フランジ５２８には、伸縮可能な伸縮ロッド５２９が半径方向
に沿って設けられ、伸縮ロッド５２９は、外側シリンダー５２３の側壁に設けられた位置
決め穴５１０から伸ばしてロックすることができ、押圧後、下部フランジ５２８の内部に
引っ込めることができる。ロック機構５２により、金属製ガイドワイヤ３６の位置を正確
に制御しやすい。
本発明は、実施例１に基づいて、さらに、ロック機構５２の具体的な構造を提供し、ロッ
ク機構５２には、ネジ穴５５に接続されたボルトポスト５２１を含み、ボルトポスト５２
１の下端は、接続ポート５２２を介してパルス発生器５３に接続され、ロック機構５２に
は、平滑穴５６の上に接続された外側シリンダー５２３をさらに含み、外側シリンダー５
２３の上端と下端には、上部制限リング５２４、下部制限リング５２５が設けられ、そし
て、外側シリンダー５２３の内部に位置する押圧ロッド５２６を含み、押圧ロッド５２６
には、上部フランジ５２７、下部フランジ５２８があり、下部フランジ５２８と下部制限
リング５２５の間にリターンスプリング５１１が固定接続され、押圧ロッド５２６の下端
を下部制限リング５２５から押し出すことにより、金属製ガイドワイヤ３６をボルトポス
ト５２１にロックするために使用され、ボルトポスト５２１は導体であり、押圧ロッド５
２６は絶縁体であり、下部フランジ５２８には、伸縮可能な伸縮ロッド５２９が半径方向
に沿って設けられ、伸縮ロッド５２９は、外側シリンダー５２３の側壁に設けられた位置
決め穴５１０から伸ばしてロックすることができ、押圧後、下部フランジ５２８の内部に
引っ込めることができる。ロック機構５２により、金属製ガイドワイヤ３６の位置を正確
に制御しやすい。
実施例４
本発明は、実施例３に基づいて、制限機構４をさらに拡張し、図５および６に示すとおり
、上下に対向している２つの弾性支持ロッド４２の遠位端の間に接続され、かつ上下に対
向している２つの注射針３４の間に接続された制限ワイヤ４３をさらに含む。
本発明は、実施例３に基づいて、制限機構４をさらに拡張し、図５および６に示すとおり
、上下に対向している２つの弾性支持ロッド４２の遠位端の間に接続され、かつ上下に対
向している２つの注射針３４の間に接続された制限ワイヤ４３をさらに含む。
実施例５
本発明は、実施例４に基づいて、制限ワイヤ４３をさらに最適化し、制限ワイヤ４３の中
部には、金属製ガイドワイヤ３６をガイドするための制限リング４４が設置され、そして
、上下に対向している２つの注射針３４の間に接続された制限ワイヤ４３の長さは、カプ
セル剤の前進方向に沿って次第に減少する。注射針３４と制限ワイヤ４３の各ペアの長さ
の和は等しく、制限ング４４の目的は、金属製ガイドワイヤ３６に一定のガイドを提供し
、それが伸縮式に移動しないようにすることである。
本発明は、実施例４に基づいて、制限ワイヤ４３をさらに最適化し、制限ワイヤ４３の中
部には、金属製ガイドワイヤ３６をガイドするための制限リング４４が設置され、そして
、上下に対向している２つの注射針３４の間に接続された制限ワイヤ４３の長さは、カプ
セル剤の前進方向に沿って次第に減少する。注射針３４と制限ワイヤ４３の各ペアの長さ
の和は等しく、制限ング４４の目的は、金属製ガイドワイヤ３６に一定のガイドを提供し
、それが伸縮式に移動しないようにすることである。
実施例６
本実施例は、実施例５における電気活性ポリマーフィルム材料を改善し、ポリアクリレー
トフィルムの表面上の銀めっき層の代わりにカーボンナノチューブフィルムを電極として
使用される。具体的な調製方法は、以下のとおりである、
Ｓ１、まず、５×５ｃｍのポリアクリレートフィルムを水で洗浄し、続いて洗浄されたポ
リアクリレートフィルムを質量分率２％の塩酸溶液と質量分率１５％の水溶性シリコーン
オイル混合液で２０時間浸漬し、取り出して脱イオン水で洗浄した後に窒素を吹き付けて
乾燥させ、前処理されたポリアクリレートフィルムを得る、
Ｓ２、次に、多層カーボンナノチューブ分散液と無水エタノールを１：１の超音波で混合
して含浸溶液を調製し、まず、前処理されたポリアクリレートフィルムの表面に、スピン
コーターを使用して、１，２−アミノプロピルトリエトキシシラン（ＡＰＴＳ）接着促進
剤を４００ｒ／ｍｉｎで２０秒均一にスピンコートし、続いて接着促進剤でコーティング
されたポリアクリレートフィルムを前記浸漬溶液に１５分間浸漬し、取り出した後、質量
分率８％の硝酸溶液で表面を洗浄してから脱イオン水で洗浄した後に窒素を吹き付けて乾
燥させ、カーボンナノチューブフィルムが付着されたポリアクリレートフィルムを得る。
本実施例は、実施例５における電気活性ポリマーフィルム材料を改善し、ポリアクリレー
トフィルムの表面上の銀めっき層の代わりにカーボンナノチューブフィルムを電極として
使用される。具体的な調製方法は、以下のとおりである、
Ｓ１、まず、５×５ｃｍのポリアクリレートフィルムを水で洗浄し、続いて洗浄されたポ
リアクリレートフィルムを質量分率２％の塩酸溶液と質量分率１５％の水溶性シリコーン
オイル混合液で２０時間浸漬し、取り出して脱イオン水で洗浄した後に窒素を吹き付けて
乾燥させ、前処理されたポリアクリレートフィルムを得る、
Ｓ２、次に、多層カーボンナノチューブ分散液と無水エタノールを１：１の超音波で混合
して含浸溶液を調製し、まず、前処理されたポリアクリレートフィルムの表面に、スピン
コーターを使用して、１，２−アミノプロピルトリエトキシシラン（ＡＰＴＳ）接着促進
剤を４００ｒ／ｍｉｎで２０秒均一にスピンコートし、続いて接着促進剤でコーティング
されたポリアクリレートフィルムを前記浸漬溶液に１５分間浸漬し、取り出した後、質量
分率８％の硝酸溶液で表面を洗浄してから脱イオン水で洗浄した後に窒素を吹き付けて乾
燥させ、カーボンナノチューブフィルムが付着されたポリアクリレートフィルムを得る。
実施例７
本実施例は、実施例６に基づいて、電気活性ポリマーフィルム材料を改善し、カーボンナ
ノチューブフィルムが付着されたポリアクリレートフィルムの表面に導電性支持層をスプ
レーする。ここで、導電性支持層の調製方法について、濃度が１５％のキトサン溶液と粒
子サイズが３５０ｎｍのポリピロール粒子を１０：１の質量比で混合した後、３０分間超
音波処理してフィルムスプレーにロードし、実施例６で調製されたカーボンナノチューブ
フィルムが付着されたポリアクリレートフィルムの片面に厚さ１５μｍの保護支持層をス
プレーし、５０℃で真空乾燥させると、電気活性ポリマー材料を得る。
本実施例は、実施例６に基づいて、電気活性ポリマーフィルム材料を改善し、カーボンナ
ノチューブフィルムが付着されたポリアクリレートフィルムの表面に導電性支持層をスプ
レーする。ここで、導電性支持層の調製方法について、濃度が１５％のキトサン溶液と粒
子サイズが３５０ｎｍのポリピロール粒子を１０：１の質量比で混合した後、３０分間超
音波処理してフィルムスプレーにロードし、実施例６で調製されたカーボンナノチューブ
フィルムが付着されたポリアクリレートフィルムの片面に厚さ１５μｍの保護支持層をス
プレーし、５０℃で真空乾燥させると、電気活性ポリマー材料を得る。
実施例８
本実施例は、実施例６に基づいて、電気活性ポリマーフィルム材料を改善し、カーボンナ
ノチューブフィルムが付着されたポリアクリレートフィルムの表面に導電性支持層をスプ
レーする。ここで、導電性支持層の調製方法について、濃度が１５％のキトサン溶液をポ
リピロールでコーティングされた３５０ｎｍの粒子サイズの磁性ナノ粒子と１０：１の質
量比で混合した後、３０分間超音波処理してフィルムスプレーにロードし、実施例６で調
製されたカーボンナノチューブフィルムが付着されたポリアクリレートフィルムの片面に
厚さ１５μｍの保護支持層をスプレーし、５０℃で真空乾燥させると、電気活性ポリマー
材料を得る。
本実施例は、実施例６に基づいて、電気活性ポリマーフィルム材料を改善し、カーボンナ
ノチューブフィルムが付着されたポリアクリレートフィルムの表面に導電性支持層をスプ
レーする。ここで、導電性支持層の調製方法について、濃度が１５％のキトサン溶液をポ
リピロールでコーティングされた３５０ｎｍの粒子サイズの磁性ナノ粒子と１０：１の質
量比で混合した後、３０分間超音波処理してフィルムスプレーにロードし、実施例６で調
製されたカーボンナノチューブフィルムが付着されたポリアクリレートフィルムの片面に
厚さ１５μｍの保護支持層をスプレーし、５０℃で真空乾燥させると、電気活性ポリマー
材料を得る。
実施例９
本実施例は、実施例６に基づいて、電気活性ポリマーフィルム材料を改善し、図１０に示
すとおり、電気活性ポリマーのコア層６１としてポリアクリレートフィルムを使用し、カ
ーボンナノチューブフィルムを可撓性電極層６２としてポリアクリレートフィルムの上下
両側に取り付けられ、最後に、結晶性コロイドを保護支持層６３としてその片側に配合さ
れ、保護支持層は製造されたカプセル剤３の最外層として使用される。電気活性ポリマー
のコア層６１と可撓性電極層６２を保護できるだけでなく、最も重要なことは、通電後に
一定の硬度を持たせることができることであり、これにより、注射針３４が血管壁を穿刺
するためのサポートを提供することができる。
本実施例における電気活性ポリマーフィルム材料の調製方法について、ナノセルロースウ
ィスカーハイドロゾル（中国特許公開番号ＣＮ２０１３１００９５３９５．３に従って、
ケルプスラグを使用してナノセルロースウィスカーヒドロゾルを調製し、非常に高い靭性
と柔軟性を持ち、電気活性ポリマーフィルムのコア層の通電拡張と膨張力の作用下で一定
の延性を維持でき、同時に、良好な靭性のために、膨張力が消えると元の状態に戻ること
ができ、良好な生体適合性を持つ）を、ポリピロールでコーティングされた２００〜５０
０ｎｍの粒子サイズの磁性ナノ粒子（ポリピロール＠Ｆｅ３Ｏ４であり、西安瑞禧生物科
技有限公司から購入され、通電とき磁性ナノ粒子は無秩序から秩序に変わり、サポート強
度が増加し、停電とき秩序から無秩序に戻り、柔軟性を復元する）と８〜１２：１の質量
比で混合した後、３０分間超音波処理してフィルムスプレーにロードし、実施例６で調製
されたカーボンナノチューブフィルムが付着されたポリアクリレートフィルムの片面に厚
さ１０〜２０μｍの保護支持層をスプレーし、３０〜６０℃で真空乾燥させると、電気活
性ポリマー材料を得る。
本実施例は、実施例６に基づいて、電気活性ポリマーフィルム材料を改善し、図１０に示
すとおり、電気活性ポリマーのコア層６１としてポリアクリレートフィルムを使用し、カ
ーボンナノチューブフィルムを可撓性電極層６２としてポリアクリレートフィルムの上下
両側に取り付けられ、最後に、結晶性コロイドを保護支持層６３としてその片側に配合さ
れ、保護支持層は製造されたカプセル剤３の最外層として使用される。電気活性ポリマー
のコア層６１と可撓性電極層６２を保護できるだけでなく、最も重要なことは、通電後に
一定の硬度を持たせることができることであり、これにより、注射針３４が血管壁を穿刺
するためのサポートを提供することができる。
本実施例における電気活性ポリマーフィルム材料の調製方法について、ナノセルロースウ
ィスカーハイドロゾル（中国特許公開番号ＣＮ２０１３１００９５３９５．３に従って、
ケルプスラグを使用してナノセルロースウィスカーヒドロゾルを調製し、非常に高い靭性
と柔軟性を持ち、電気活性ポリマーフィルムのコア層の通電拡張と膨張力の作用下で一定
の延性を維持でき、同時に、良好な靭性のために、膨張力が消えると元の状態に戻ること
ができ、良好な生体適合性を持つ）を、ポリピロールでコーティングされた２００〜５０
０ｎｍの粒子サイズの磁性ナノ粒子（ポリピロール＠Ｆｅ３Ｏ４であり、西安瑞禧生物科
技有限公司から購入され、通電とき磁性ナノ粒子は無秩序から秩序に変わり、サポート強
度が増加し、停電とき秩序から無秩序に戻り、柔軟性を復元する）と８〜１２：１の質量
比で混合した後、３０分間超音波処理してフィルムスプレーにロードし、実施例６で調製
されたカーボンナノチューブフィルムが付着されたポリアクリレートフィルムの片面に厚
さ１０〜２０μｍの保護支持層をスプレーし、３０〜６０℃で真空乾燥させると、電気活
性ポリマー材料を得る。
実施例１０
本実施例は、実施例１〜９の材料に対する通電電流の影響を研究するために使用され、パ
ルス発生器（５３）の試験出力電流は１ｍＡである。それぞれ、異なる大きさの電流で、
通電後５秒以内の材料の拡張率、停電後５秒以内の収縮回復率、および収縮状態と比較し
た拡張状態での硬度成長率を測定する。
ここで、実施例１〜５は、いずれも表面が銀メッキされたポリアクリレートフィルムを使
用し、実験グループ１と呼ばれ、
実施例６は、表面にカーボンナノチューブフィルムがコーティングされたポリアクリレー
トフィルムを使用し、実験グループ２と呼ばれ、
実施例７は、導電性支持層として、カーボンナノチューブフィルム-ポリアクリレートフ
ィルムの外層として、キトサン-ポリピロールを使用し、実験グループ３と呼ばれ、
実施例８は、カーボンナノチューブフィルム-ポリアクリレートフィルムの外層として、
キトサン-ポリピロールでコーディングされた磁性ナノ粒子を導電性支持層として使用し
、実験グループ４と呼ばれ、
実施例９は、カーボンナノチューブフィルム-ポリアクリレートフィルムの外層として、
ナノセルロースウィスカーヒドロゾル-ポリピロールでコーディングされた磁性ナノ粒子
を導電性支持層として使用し、実験グループ５と呼ばれる。
実験の試験結果は表１に示すとおりである。
表１ １ｍＡの電流での実験グループ１〜５の拡張率、収縮回復率、および硬度
表１から、実験グループ５と比較して、拡張率、収縮回復率、および硬度成長率の結果は
すべて他の実験グループによるものであり、本発明の要件により合致していることがわか
る。
本実施例は、実施例１〜９の材料に対する通電電流の影響を研究するために使用され、パ
ルス発生器（５３）の試験出力電流は１ｍＡである。それぞれ、異なる大きさの電流で、
通電後５秒以内の材料の拡張率、停電後５秒以内の収縮回復率、および収縮状態と比較し
た拡張状態での硬度成長率を測定する。
ここで、実施例１〜５は、いずれも表面が銀メッキされたポリアクリレートフィルムを使
用し、実験グループ１と呼ばれ、
実施例６は、表面にカーボンナノチューブフィルムがコーティングされたポリアクリレー
トフィルムを使用し、実験グループ２と呼ばれ、
実施例７は、導電性支持層として、カーボンナノチューブフィルム-ポリアクリレートフ
ィルムの外層として、キトサン-ポリピロールを使用し、実験グループ３と呼ばれ、
実施例８は、カーボンナノチューブフィルム-ポリアクリレートフィルムの外層として、
キトサン-ポリピロールでコーディングされた磁性ナノ粒子を導電性支持層として使用し
、実験グループ４と呼ばれ、
実施例９は、カーボンナノチューブフィルム-ポリアクリレートフィルムの外層として、
ナノセルロースウィスカーヒドロゾル-ポリピロールでコーディングされた磁性ナノ粒子
を導電性支持層として使用し、実験グループ５と呼ばれる。
実験の試験結果は表１に示すとおりである。
表１ １ｍＡの電流での実験グループ１〜５の拡張率、収縮回復率、および硬度
表１から、実験グループ５と比較して、拡張率、収縮回復率、および硬度成長率の結果は
すべて他の実験グループによるものであり、本発明の要件により合致していることがわか
る。
実施例１１
本実施例では、実施例１０における実験グループ５に対して、異なる大きさの電流で、通
電後５秒以内の拡張率、停電後５秒以内の収縮回復率、収縮状態と比較した拡張状態での
硬度成長率を測定し、電流パラメータを最適化する。電流の試験範囲は０．１〜１．５ｍ
Ａで、試験結果は表２に示すとおりである。
表２ ０．１〜１．５ｍＡの範囲での実験グループ５の材料の拡張率、収縮回復
表２から、実験グループ５（実施例９）の材料は、電流の増加と共に拡張率も増加したが
、拡張率は０．９ｍＡ以降ほとんど変化せず、すなわち、拡張率は限界に達し、硬度成長
率は０．９ｍＡ以降低下し、これは、電流の増加によって発生する熱が徐々に増加するた
めであり、熱により材料が軟化するため、硬度成長率が低下し、それにより、注射針への
サポートが低下し、注射針の穿刺成功率も低下したことがわかる。したがって、電流の最
適値は０．９ｍＡである。
本実施例では、実施例１０における実験グループ５に対して、異なる大きさの電流で、通
電後５秒以内の拡張率、停電後５秒以内の収縮回復率、収縮状態と比較した拡張状態での
硬度成長率を測定し、電流パラメータを最適化する。電流の試験範囲は０．１〜１．５ｍ
Ａで、試験結果は表２に示すとおりである。
表２ ０．１〜１．５ｍＡの範囲での実験グループ５の材料の拡張率、収縮回復
表２から、実験グループ５（実施例９）の材料は、電流の増加と共に拡張率も増加したが
、拡張率は０．９ｍＡ以降ほとんど変化せず、すなわち、拡張率は限界に達し、硬度成長
率は０．９ｍＡ以降低下し、これは、電流の増加によって発生する熱が徐々に増加するた
めであり、熱により材料が軟化するため、硬度成長率が低下し、それにより、注射針への
サポートが低下し、注射針の穿刺成功率も低下したことがわかる。したがって、電流の最
適値は０．９ｍＡである。
本システムの動作方法は、以下のとおりである、
１、カテーテル部分を滅菌バッグから取り出し、注射室と収容室を生理食塩水で洗浄する
。
２、非動作状態では、カプセル剤３は図２および図４に示すような状態であり、ガイドカ
テーテル１内に収縮され、このとき、カプセル剤３の収縮により注射針３４も集められ、
同様に、ガイドカテーテル1の内側に隠される。
３、動作前に接続ポート５２２とパルス発生器５３を最初に接続し、ガイドカテーテル１
の尖った遠位端を血管内に伸ばし、継続的に進め、現像マーキングポイント３７で位置決
めし、指定位置に到達した後、操作者は、一方の手でガイドカテーテル１を固定し、薬袋
３がガイドカテーテル１から押し出されて血管に露出するまで他方の手でハンドル５１を
前向きに押し、弾性支持ロッド４２は拘束力を失い、拡張状態を回復し、カプセル剤３を
引き伸ばして血管内に位置決めされ、カプセル剤後部３２およびカプセル剤位置決め部３
３を形成し、状態は図１および４に示すとおりである。
４、パルス発生器５３をオンにし、電流を０．９ｍＡに設定し、金属製ガイドワイヤ３６
と電気的に接触しているボルトポスト５２１で電気を伝導し、電流が金属製ガイドワイヤ
３６を介してカプセル剤前部３１に送られ、カプセル剤前部３１の電気活性ポリマー材料
の面積は、通電後に元の面積の２〜３倍に拡張して膨張され、同時に、金属製ガイドワイ
ヤ３６をゆっくりと前向きに押し出し、それは、面積が拡張したカプセル剤前部３１を押
して遠くまで徐々に伸ばし、面積が拡張した金属製ガイドワイヤ３６は、それを遠位端に
容易に押すことができ、カプセル剤３の張力が小さいことによるカプセル剤後部３２が弾
性支持ロッド４２によって血管内に固定されることを心配する必要はなく、それにより、
面積変化の影響はほとんどない。電気活性ポリマー材料の外層は保護支持層６３であり、
通電後に元のものよりも硬くなる可能性があるため、注射針３４に効果的に良好な支持を
提供でき、その穿刺角と血管壁７の間の角度が好ましくは６０〜８０度の間であることを
確保し、金属ガイドワイヤ３６の前進長さは、一般に３〜１０ｍｍの間で制御され、押し
た後、ロック機構５２の押圧ロッド５２６は、押圧ロッド５２６とボルトポスト５２１と
の間に金属製ガイドワイヤ３６を固定するために適時に押圧され、それにより、金属製ガ
イドワイヤ３６が自動的に戻って針が引き抜かれるのを防止する。
５、薬液を注射ポート２１からカプセル剤３に注射し、薬液の注射は注射針３４と血管壁
７がより緊密に嵌合することをさらに確実にすることができ、注射しやすくなる。
６、注射した後、パルス発生器５３をオフにし、同時に、伸縮ロッド５２９を押圧して、
押圧ロッド５２６を上方に反動させ、金属製ガイドワイヤ３６のロックを解除し、停電後
、カプセル剤前部３１は徐々に元の領域を回復し、そして金属製ガイドワイヤはゆっくり
引き出されると、注射針３４は支持力を失い、血管壁７から引き抜かれて針の引き込みを
完了し、ハンドル５１を後向きに引っ張り、弾性支持ロッド４２は、その弾性によりガイ
ドカテーテル１を引き込み、そしてカプセル剤３をガイドカテーテル１に引き込むように
駆動し、状態は図２または図４に示すとおり、ガイドカテーテル１を人体から引き抜く。
複数の実験的研究により、本発明のシステムの動作成功率は９９％以上と高いことが示さ
れ、本発明の実施例５におけるカテーテル構造と実施例９におけるカプセル剤材料を組み
合わせたカテーテルシステムを使用して、血管内への直接薬物注射よりも血管壁への薬物
注射の有効性が４９％増加し、ＣＮ２０１３１０３０６００４．８に開示される方法と比
較して、有効性は１８％増加し、そして感染および事故の問題はない。
１、カテーテル部分を滅菌バッグから取り出し、注射室と収容室を生理食塩水で洗浄する
。
２、非動作状態では、カプセル剤３は図２および図４に示すような状態であり、ガイドカ
テーテル１内に収縮され、このとき、カプセル剤３の収縮により注射針３４も集められ、
同様に、ガイドカテーテル1の内側に隠される。
３、動作前に接続ポート５２２とパルス発生器５３を最初に接続し、ガイドカテーテル１
の尖った遠位端を血管内に伸ばし、継続的に進め、現像マーキングポイント３７で位置決
めし、指定位置に到達した後、操作者は、一方の手でガイドカテーテル１を固定し、薬袋
３がガイドカテーテル１から押し出されて血管に露出するまで他方の手でハンドル５１を
前向きに押し、弾性支持ロッド４２は拘束力を失い、拡張状態を回復し、カプセル剤３を
引き伸ばして血管内に位置決めされ、カプセル剤後部３２およびカプセル剤位置決め部３
３を形成し、状態は図１および４に示すとおりである。
４、パルス発生器５３をオンにし、電流を０．９ｍＡに設定し、金属製ガイドワイヤ３６
と電気的に接触しているボルトポスト５２１で電気を伝導し、電流が金属製ガイドワイヤ
３６を介してカプセル剤前部３１に送られ、カプセル剤前部３１の電気活性ポリマー材料
の面積は、通電後に元の面積の２〜３倍に拡張して膨張され、同時に、金属製ガイドワイ
ヤ３６をゆっくりと前向きに押し出し、それは、面積が拡張したカプセル剤前部３１を押
して遠くまで徐々に伸ばし、面積が拡張した金属製ガイドワイヤ３６は、それを遠位端に
容易に押すことができ、カプセル剤３の張力が小さいことによるカプセル剤後部３２が弾
性支持ロッド４２によって血管内に固定されることを心配する必要はなく、それにより、
面積変化の影響はほとんどない。電気活性ポリマー材料の外層は保護支持層６３であり、
通電後に元のものよりも硬くなる可能性があるため、注射針３４に効果的に良好な支持を
提供でき、その穿刺角と血管壁７の間の角度が好ましくは６０〜８０度の間であることを
確保し、金属ガイドワイヤ３６の前進長さは、一般に３〜１０ｍｍの間で制御され、押し
た後、ロック機構５２の押圧ロッド５２６は、押圧ロッド５２６とボルトポスト５２１と
の間に金属製ガイドワイヤ３６を固定するために適時に押圧され、それにより、金属製ガ
イドワイヤ３６が自動的に戻って針が引き抜かれるのを防止する。
５、薬液を注射ポート２１からカプセル剤３に注射し、薬液の注射は注射針３４と血管壁
７がより緊密に嵌合することをさらに確実にすることができ、注射しやすくなる。
６、注射した後、パルス発生器５３をオフにし、同時に、伸縮ロッド５２９を押圧して、
押圧ロッド５２６を上方に反動させ、金属製ガイドワイヤ３６のロックを解除し、停電後
、カプセル剤前部３１は徐々に元の領域を回復し、そして金属製ガイドワイヤはゆっくり
引き出されると、注射針３４は支持力を失い、血管壁７から引き抜かれて針の引き込みを
完了し、ハンドル５１を後向きに引っ張り、弾性支持ロッド４２は、その弾性によりガイ
ドカテーテル１を引き込み、そしてカプセル剤３をガイドカテーテル１に引き込むように
駆動し、状態は図２または図４に示すとおり、ガイドカテーテル１を人体から引き抜く。
複数の実験的研究により、本発明のシステムの動作成功率は９９％以上と高いことが示さ
れ、本発明の実施例５におけるカテーテル構造と実施例９におけるカプセル剤材料を組み
合わせたカテーテルシステムを使用して、血管内への直接薬物注射よりも血管壁への薬物
注射の有効性が４９％増加し、ＣＮ２０１３１０３０６００４．８に開示される方法と比
較して、有効性は１８％増加し、そして感染および事故の問題はない。
Claims (6)
- 通電拡張カプセル剤に基づく血管壁注射カテーテルシステムであって、
ガイドカテーテル（１）と、
注射カテーテル（２）と、
カプセル剤（３）と、
制限機構（４）と、
外部制御コンポーネント（５）と、を含み、
前記ガイドカテーテル（１）は、近位端、遠位端、および内部を縦方向に貫通する収容室
を備え、
前記注射カテーテル（２）は、前記収容室内に配置され、かつ長手方向に延びる中心軸に
沿って自由に引き込み可能であり、注射カテーテル（２）は、近位端、遠位端、および注
射室を備え、注射カテーテル（２）の近位端近くの注射カテーテル（２）の本体上には注
射ポート（２１）が設けられ、
前記カプセル剤（３）は、通電拡張と停電回復の電気活性ポリマー材料で作られ、カプセ
ル剤（３）は、張り出して血管壁に穿刺しようとするときに、カプセル剤前部（３１）、
カプセル剤後部（３２）、およびカプセル剤前部（３１）とカプセル剤後部（３２）との
接合部において血管壁（７）と接触するための２つのカプセル剤位置決め部（３３）に分
けることができ、カプセル剤後部（３２）と注射カテーテル（２）の遠位端は統合構造で
あり、カプセル剤前部（３１）には複数の注射針（３４）が設けられ、カプセル剤前部（
３１）の内側先端に導電性半球（３５）が固定され、前記導電性半球（３５）には、金属
製ガイドワイヤ（３６）が接続され、前記金属製ガイドワイヤ（３６）は、長手方向に沿
って延び、かつ注射カテーテル（２）の近位端から伸び出して、金属製ガイドワイヤ（３
６）を引っ張ることによりカプセル剤前部（３１）の形状が変化し、それによって注射針
（３４）の方向が変化し、カプセル剤をガイドカテーテル（１）内に収縮させやすく、カ
プセル剤前部（３１）とカプセル剤後部（３２）の両方には現像マーキングポイント（３
７）が付けられ、
前記制限機構（４）は、カプセル剤（３）の内部に配置され、血管壁（７）に穿刺する注
射針（３４）の深さを制限するために使用され、
前記外部制御コンポーネント（５）は、注射カテーテル（２）の近位端ポートに取り付け
られ、かつ金属製ガイドワイヤ（３６）を貫通できるハンドル（５１）を含み、
前記ハンドル（５１）にはロック機構（５２）が設けられ、前記ロック機構（５２）は金
属製ガイドワイヤ（３６）の動きを制限し、そして外部ガイドワイヤを介してパルス発生
器（５３）に接続されて金属製ガイドワイヤ（３６）に通電し、金属製ガイドワイヤ（３
６）を介して電流をカプセル剤（３）に送り、通電拡張と停電回復の変化を達成させるた
めに使用される、ことを特徴とする、
通電拡張カプセル剤に基づく血管壁注射カテーテルシステム。 - 前記制限機構（４）は、前記注射用カテーテル（２）の遠位端ポートの内側に接着された
支持リング（４１）、および前記支持リング（４１）に接続された２つの弾性支持ロッド
（４２）を含み、
前記弾性支持ロッド（４２）は、前記カプセル剤後部（３２）の内側壁に接着して固定さ
れ、前記弾性支持ロッド（４２）の遠位端は、カプセル剤（３）を血管内に位置決めする
ためにカプセル剤位置決め部（３３）までに延び、
前記制限機構（４）は、上下に対向している２つの弾性支持ロッド（４２）の遠位端の間
に接続され、そして、上下に対向している２つの前記注射針（３４）の間に接続された制
限ワイヤ（４３）をさらに含む、ことを特徴とする、
請求項１に記載のシステム。 - 前記制限ワイヤ（４３）の中部には、前記金属ガイドワイヤ（３６）をガイドするための
制限リング（４４）が設置され、そして、上下に対向している二つの前記注射針（３４）
の間に接続された制限ワイヤ（４３）の長さは、前記カプセル剤の前進方向に沿って次第
に減少する、ことを特徴とする、
請求項２に記載のシステム。 - 前記電気活性ポリマーフィルム層の調製方法は、前記パルス発生器（５３）の出力電流が
０．５〜１．０ｍＡであるというステップを含む、ことを特徴とする、
請求項１に記載のシステム。 - 前記電気活性ポリマー材料は、電気活性ポリマーのコア層（６１）としてポリアクリレー
トフィルムを使用し、カーボンナノチューブフィルムを可撓性電極層（６２）として前記
ポリアクリレートフィルムの上下両側に付着され、最後に、結晶性コロイドを保護支持層
（６３）としてその片側に配合され、保護支持層は製造されたカプセル剤（３）の最外層
として使用される、ことを特徴とする、
請求項１に記載のシステム。 - 前記電気活性ポリマー材料の調製方法は、
Ｓ１、まず、５×５ｃｍのポリアクリレートフィルムを水で洗浄し、続いて洗浄されたポ
リアクリレートフィルムを質量分率１〜３％の塩酸溶液と質量分率１０〜２０％の水溶性
シリコーンオイル混合液で１２〜２４時間浸漬し、取り出して脱イオン水で洗浄した後に
窒素を吹き付けて乾燥させ、前処理されたポリアクリレートフィルムを得るステップと、
Ｓ２、次に、多層カーボンナノチューブ分散液と無水エタノールを１：１の超音波で混合
して含浸溶液を調製し、まず、前処理されたポリアクリレートフィルムの表面に、スピン
コーターを使用して、１，２−アミノプロピルトリエトキシシラン（ＡＰＴＳ）接着促進
剤を３００〜５００ｒ／ｍｉｎで１０〜３０秒均一にスピンコートし、続いて接着促進剤
でコーティングされたポリアクリレートフィルムを前記浸漬溶液に５〜３０分間浸漬し、
取り出した後、質量分率５〜１０％の硝酸溶液で表面を洗浄してから脱イオン水で洗浄し
た後に窒素を吹き付けて乾燥させ、カーボンナノチューブフィルムが付着されたポリアク
リレートフィルムを得るステップと、
Ｓ３、ナノセルロースウィスカーハイドロゾルをポリピロールでコーティングされた２０
０〜５００ｎｍの粒子サイズの磁性ナノ粒子と１０：１の質量比で混合した後、超音波で
３０分間処理した後、フィルムスプレーにロードし、カーボンナノチューブフィルムが付
着されたポリアクリレートフィルムの片面に厚さ１０〜２０μｍの保護支持層をスプレー
し、３０〜６０℃で真空乾燥させると、電気活性ポリマー材料を得るステップと、
を含むことを特徴とする、請求項５に記載のシステム。
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