JP3423719B2

JP3423719B2 - 複数電極支持機構

Info

Publication number: JP3423719B2
Application number: JP52118494A
Authority: JP
Inventors: エフ．コーディス，トーマス; パネスク，ドーリン; ジー．フェイン，ジェイムス; ケイ．スワンソン，デイビッド
Original assignee: Boston Scientific Limited
Current assignee: Boston Scientific Limited
Priority date: 1993-03-16
Filing date: 1994-03-15
Publication date: 2003-07-07
Anticipated expiration: 2018-07-07
Also published as: JPH08511438A; WO1994021166A1; CA2158453C; ATE194469T1; EP0689397A4; CA2158453A1; DE69425249T2; DE69425249D1; EP0689397B1; EP0689397A1; US5647870A

Description

【発明の詳細な説明】発明の技術分野本発明は、心臓病の治療のために心臓の内部領域をマ
ッピングし、剥離するためのシステム及び方法に関す
る。

発明の背景医師は、今日の医学的処置においてカテーテルを利用
し、体の内部領域にアクセスして目的の組織部分を剥離
している。医師にとり、組織剥離処理中に体内のカテー
テルの位置を正確に把握し、そのエネルギーの放射を制
御することは重要なことである。

カテーテルを正確に制御することの必要性は、心臓内
の心内膜組織を剥離する処理中に特に重要となる。これ
らの電気生理学的治療と呼ばれる処置は、心臓リズム障
害の治療に用いられる。

これらの処置において、医師はカテーテルを主静脈又
は動脈から治療する心臓の内部領域に移動させる。医師
は、その後更に操縦機構を操作し、カテーテルの遠位端
に担持されている電極を、剥離される心内膜組織に直接
接触させる。医師は、電極からのエネルギーを組織を通
じて不関電極（単極電極配列）又は隣接電極（双極電極
配列）に向け、組織を剥離し損傷を形成させる。

医師は、心臓組織の電気的インパルスの伝播を調べ、
異常な導電性通路の位置をつきとめ、剥離される病巣を
確認する。これらの通路を分析し、病巣の位置をつきと
めるために使用される技術は通常「マッピング」と呼ば
れる。

従来の心臓組織のマッピング技術は、複数の電極を使
用し、電極は心外膜の心臓組織に接触して複数の電位図
を得ている。これらの従来のマッピング技術は、電極を
心臓の心外膜表面に位置付けるための侵襲の開心術的技
術を必要とする。

複数の電極アレイを静脈又は動脈から心臓に送り、心
内膜の組織をマッピングする別の技術が知られている。
従来の開心マッピング技術に比べ、心内膜のマッピング
技術は比較的非侵襲性で、非常に前途有望である。しか
し、心内膜のマッピング技術の使用を広く普及させるこ
とは、厳しいサイズの制限、要求される強さと耐久性、
及び製造の複雑性を伴う適切な心内膜電極支持機構を作
ることが困難なために妨げられてきた。

心内膜のマッピング機構は、心腔内に数千心拍数間そ
のまま留まっていられる可能性を有している。この間、
心筋の力強い収縮は常にその機構を曲げ、圧迫する。そ
の機構は、各電極が故障したり部品を落とすことなく縦
方向にも円周方向にも間隔をあけて広がることのできる
よう、強さと柔軟性を持っていなければならない。更
に、複数の電極を外部の感知機器に電気的に連結させ
る、簡単ではあるが信頼のおける手段が必要となる。そ
して、強く耐久力があっても、その機構は組織に接触し
た際、組織を傷つけたりするようなことがあってはなら
ない。

以前の複数電極支持機構は、必要とされる強さと柔軟
性を兼ね備える試みがなされていたが、それらは先の尖
った、不適合な輪郭のエンベロープを形成し、それが心
臓の収縮中組織に突き刺さり外傷を負わす危険があっ
た。

経済的で耐久力があり、且つ安全な複数電極を、心臓
内に展開できるほど小さなパッケージにおいて提供する
ことは、しばしば相反する問題を投げかけるものであ
る。

発明の要旨本発明は、その主要目的である、安全で有効な心内膜
マッピング技術を実現している。

本発明は、相反する問題をもちかける、心臓内の複数
の電極アレイを支持するための機構を提供する。それ
は、組織の外傷を避ける一方で、構造上の圧迫や故障を
最少化する。同時に、それは最小限の構造部品と複雑性
を維持し、実用的で経済的な製造技術で製造できる。

これらの、そしてその他の利点を提供することにおい
て、本発明は軸と、軸の周りに位置する側壁からなるハ
ブを具備する電極支持機構を提供する。少なくとも２つ
の、直径上の両側で向かい合う、通常柔軟性のあるスプ
ライン要素がハブに接続している。スプライン要素は、
ハブの軸に対して45度から110度の間の角度でハブの側
壁から外側に広がっている。スプライン要素にはハブか
ら離れた末端がある。基底部は、スプライン要素の末端
に接続しており、スプライン要素を所定の３次元形状に
曲げる。一つの電極が少なくとも一つのスプライン要素
に担持されている。

スプライン要素は、ハブ・メンバの軸から45度より大
きく110度より小さい角度で広がっているため、それら
の曲がりは実質的に曲率が心内膜の曲率に近くなる回転
楕円体の構造を形成する。その構造は、カーブした一様
な末端表面を有し、それは心内膜の自然な輪郭に合致し
ている。

望ましい実施例では、スプライン要素はハブ・メンバ
の遠位端の近くから広がっており、そのためハブ・メン
バは、その機構のエンベロープから最少の距離のみが突
き出ることになる。ハブ・メンバは、実質的に遠位表面
内に位置し、心内膜の組織に対して突き出したり、損傷
を与えたりする危険性のある大きな突起が本質的に存在
しない表面を提供している。鋭い先端による組織の外傷
はそれにより避けられる。この形状はまた、ハブの近く
に担持されている電極を心内膜の組織に密接に接触させ
ることができる。

望ましい実施例では、ハブは電極としても機能する。
この配置において、スプライン要素の通常回転楕円体と
なる形状は、心尖内の心内膜組織の曲率に近いエンベロ
ープ内に収まる遠位表面となっている。ハブ電極は、こ
のエンベロープ内に位置し、心尖における電気的行動を
感知することができる。本発明のこの態様は、20％の梗
塞心臓組織が最終的に見つけられるところの心尖をマッ
ピングすることを可能にしている。

望ましい実施例では、ハブはまたスプライン要素を支
持し、故障モードの応力が生成される最少の曲げ半径下
での使用中の歪みを防ぐ。

望ましい実施例では、スプライン要素はハブに接続さ
れている中間体により完全に統合される。この配置にお
いて、ハブは中間体の周りに鋳造されることにより固定
される。このようにする代わりに、ハブは構成要素体を
担持する溝を含むこともできる。更にこのようにする代
わりに、スプライン要素とハブは一枚の薄板の材料から
統合的に形成することもできる。

望ましい実施例では、各スプライン要素はハブの近く
に更に小さな幅及び／又は更に小さな厚さの領域を含
む。この領域においてスプライン要素の幅を狭めること
は、複数の、近い間隔で位置するスプライン要素が折り
畳められるようになるコンパクトな形状を提供する。こ
の領域においてスプライン要素の厚さを狭めることは、
応力による故障に対してより強い抵抗力を与える。幅及
び／又は厚さの部分的な縮小はまた、その機構を折り畳
んだ状態に内部に向かって曲げるために必要な力を削減
する。

本発明の別の態様はまた、案内チューブを含むカテー
テルを提供し、そのチューブの遠位端は上記の電極支持
機構を担持している。望ましい実施例では、カテーテル
は電極支持機構上を案内チューブに沿って一方向にスラ
イドするスリーブを含み、体内に進入できるよう電極支
持機構を収める。スリーブは案内チューブに沿って反対
方向にスライドし、それを電極支持機構から遠ざけ、電
極支持機構を体内で使用できるよう展開する。

本発明のその他の特徴及び利点は以下の説明と図、及
び添付の請求の範囲で述べられる。

図面の簡単な説明図1Aは、本発明の特徴を具現化した複数電極プローブ
の平面図であり、連携する電極支持アセンブリを展開状
態で示している。

図1Bは、同じく本発明の特徴を具現化した複数電極プ
ローブの別の構成を示す平面図である。

図２は、図1Aに示されたプローブの遠位端の拡大図
で、連携する電極支持アセンブリを、スライドする外側
のスリーブ内に折り畳んだ状態で示している。

図３は、部分的な、輪状の本体の立面図で、本発明の
特徴を具現化した電極支持アセンブリを形成するために
組み入れられる。

図４は、図３に示された輪状の本体の断面拡大図で、
本体を連携するエンドキャップに固定するために使用さ
れる戻り止めを示している。

図５は、図３に示された輪状の本体を電極支持アセン
ブリに組み入れるために使用されるエンドキャップの側
面図である。

図６は、図５の線６−６に沿って切断されたエンドキ
ャップの横断面図である。

図７は、図６の線７−７に沿って切断されたエンドキ
ャップの縦断面図である。

図８は、図５に示されたエンドキャップ内の定位置に
固定される、図４に示される輪状の本体の中間断面を示
す縦断面図である。

図9Aは、図５に示されたエンドキャップの側面図で、
図３に示された複数の輪状本体が電極支持アセンブリを
形成するよう定位置に固定されている。

図9Bは、図５に示されたエンドキャップの線図で、ス
プライン要素とエンドキャップの好ましい角度の関係を
示している。

図10は、電極支持アセンブリの分解斜視図で、アセン
ブリは図５に示されたエンドキャップと基底部を使用し
て、図３に示された幾つかの輪状の本体から組み立てら
れる。

図11は、図10に示された支持アセンブリのための、基
底部に連携したロックリングを示す、図10の線11−11に
沿った断面図である。

図12は、図10に示された電極支持アセンブリのため
の、基底部のロックリング及び固定メンバの分解斜視図
である。

図13は、図10に示された電極支持アセンブリのため
の、基底部のロックリング及び固定メンバが組み立てら
れたところを示す斜視図である。

図14から図18は、電極支持アセンブリの構造の平面図
で、アセンブリは本発明の特徴を具現化した一枚の薄板
材料から加工されたスプライン要素及びウェブからなっ
ている。

図19は、図14から図18に示された構造の電極支持アセ
ンブリのウェブの拡大図である。

図20は、図18に示された電極支持アセンブリの斜視図
で、３次元の電極支持構造を形成するよう曲げられた状
態を示している。

図21は、向かい合うスプライン要素とそれに接続して
いるウェブを有する部分要素的なリーフの平面図で、リ
ーフを使用して本発明の特徴を具現化した電極支持アセ
ンブリを形成するよう組み立てることができる。

図22は、図21に示された幾つかの部分要素的なリーフ
が、スエージ加工されたピンの周りに組み立てられてい
るところを示す分解斜視図である。

図23及び図24は、図22で組み立てられるリーフとスエ
ージ加工されたピンがエンドキャップ上に鋳造されたと
ころの斜視図である。

図25は、本発明の特徴を具現化した電極回路アセンブ
リを形成するために使用される連続する長さのリボンケ
ーブルの平面図である。

図26は、図25の線26−26に沿って切断されたリボンケ
ーブルの横断面図である。

図27及び図28は、図25に示されたリボンケーブル内の
導電性ワイヤの露出領域を示す平面図で、ケーブルの遠
位端に電極帯を形成するよう準備されている。

図29及び図30は、図27及び図28に示された露出領域上
の電気伝導材の付着を示す平面図で、リボンケーブルの
遠位端に電極帯を形成するためのものである。

図31から図34は、第１のリボンケーブルの遠位端が絶
縁スリーブに通っている状態を示す側面図である。

図35及び図36は、第２のリボンケーブルが図31から図
34に示されたスリーブに通っている状態を示す側面図で
ある。

図37は、２本のリボンケーブルと絶縁スリーブが本発
明の特徴を具現化した電極回路アセンブリの遠位端を形
成するよう互い違いに組み合わされた状態を示してい
る。

図38は、図37に示された電極回路アセンブリの遠位端
を図10に示された電極支持アセンブリへ組み入れる状態
を示す斜視図である。

図39は、図38の線39−39に沿った横断面図で、図37に
示された電極回路アセンブリの遠位端を図10に示された
電極支持アセンブリに組み入れるステップ１を示してい
る。

図40は、図38の線40−40に沿った横断面図で、図37に
示された電極回路アセンブリの遠位端を図10に示された
電極支持アセンブリに組み入れるステップ２を示してい
る。

図41は、図38の線41−41に沿った横断面図で、図37に
示された電極回路アセンブリの遠位端を図10に示された
電極支持アセンブリに組み入れるステップ３を示してい
る。

図41Aは、エンドキャップの拡大図で、電極として使
用するための信号ワイヤへの接続を示している。

図42は、図38に示された電極支持アセンブリ及びそれ
に連携する図37に示された電極回路アセンブリの遠位端
の横断面図で、電極回路アセンブリはカテーテルチュー
ブの遠位端に搭載されており、その中間部分がカテーテ
ルチューブを覆っている。

図43は、本発明の特徴を具現化した電極回路アセンブ
リを形成するために使用される柔軟性のある基板の表側
表面の平面図である。

図44は、図43に示された基板の表側表面の一部の拡大
図であり、それに付着した１つの電極パッドの詳細を示
している。

図45は、図43に示された柔軟性のある基板の裏側表面
の平面図で、それに付着した接続パッドとトレースを示
している。

図46は、図45に示された基板の裏側表面の一部の拡大
図で、それに付着した整列線マークの詳細を示してい
る。

図47は、図45に示された基板の裏側表面の一部の拡大
図で、それに付着した接続パッドとトレースの詳細を示
している。

図48は、図47に示された接続パッドに電気的に接続す
るために切断された準備されたリボンケーブル・スカー
フの平面図である。

図49は、図47に示された接続パッドに電気的に接続さ
れた、図48に示されたリボンケーブルを示す平面図であ
る。

図50及び図51は、電極を担持する基板とそれに付属す
るリボンケーブルが絶縁スリーブ内に入っている状態を
示す側面図である。

図52は、図51に示された、組み合わされた基板とスリ
ーブが図10に示された電極支持機構に組み入れられた状
態を示す側面斜視図である。

図53は、図52に示されたアセンブリの拡大側面斜視図
で、アセンブリはカテーテルチューブの遠位端に搭載さ
れ、電極回路アセンブリの中間部分がカテーテルのチュ
ーブの周りを覆っている。

図54は、図53に示されたカテーテルチューブの周りを
電極回路アセンブリの中間部分が覆っているところを示
す側面図である。

図55は、図1Bに示されたハンドルの内部の平面図で、
それにマルチプレクサが搭載されている。

図56は、図55に示されたハンドルに担持されたマルチ
プレクサの電気回路のブロック図である。

図57は、図56にブロック図形式で示されたマルチプレ
クサに連携するトランスミッションゲートの略図であ
る。

図58は、図57に示されたトランスミッションゲートに
連携する変換器の略図である。

図59は、図56にブロック図形式で示されたマルチプレ
クサに連携する増幅器の略図である。

本発明は、その趣旨又は本質的な特徴から逸脱するこ
となく幾つかの形式で具現化することができる。本発明
の範囲は、添付の請求の範囲にて定義されるものであ
り、それ以前の特定の記述にて定義されるものではな
い。本請求と同等の意味と範囲内に入る全ての具体例
は、従って本請求に含まれるよう意図されている。

望ましい具体例の記述図1Aは、本発明の特徴を具現化する複数電極プローブ
10を示している。

プローブ10は、近位端14及び遠位端16を有する柔軟性
のあるカテーテルチューブ12を具備している。近位端14
はそれに付属するハンドル18を担持している。遠位端16
は、電極支持アセンブリ20を担持している。

電極支持アセンブリ20は、３次元の機構を形成するよ
う組み立てられる、柔軟性のあるスプライン要素22のア
レイを具備している。スプライン要素22の遠位端は遠位
のハブから放射状に広がっている。スプライン要素22の
近位端は基底部に接続されており、基底部はカテーテル
チューブ12の遠位端16に担持されている。

スプライン要素22は、弾力のある金属又はプラスチッ
ク材料の薄い、直線構成の細片でできていることが望ま
しい。しかし、その他の横断面形状も使用することがで
きる。

図示されている実施例では、支持アセンブリ20は、ス
プライン要素22を３次元のバスケット構造に展開してい
る。もちろん、結果として生じる構造はその他の形状を
とることもできる。

プローブ10はまた、各スプライン22に１つずつの、対
応する電極回路アセンブリ28を具備している。各回路ア
センブリ28は、１つ又はそれ以上の電極38を含む遠位領
域30を具備している。各回路アセンブリ28は、近位領域
32及び中間領域34を包含している。

電極を含む遠位領域30は、それに連携するスプライン
22に担持されている。近位領域30は、ハンドル18内で、
ハンドル18の外部にある一つ又はそれ以上のコネクタ36
に電気的に接続されている。中間領域34は、カテーテル
チューブ12の周りを覆っている。

使用のために、例えば心腔内で展開された際（図1A参
照）、支持アセンブリ20は体内の組織に密接に接触して
いる遠位領域30の電極38を支える。

図示されている望ましい実施例では、プローブ10はカ
テーテルチューブ12の周りにある外側のシース40を具備
している。図２に最も良く示されているように、シース
40は、カテーテルチューブ12の外径より大きい内径を持
っている。結果として、シース40は、カテーテルチュー
ブ12に沿ってスライドする。

図２に示されるように、前方への移動はスライドする
シース40を支持アセンブリ20上に進める。この位置にお
いて、スライドするシース40は、静脈又は動脈を通じて
体内の所望の治療域まで進入するために支持アセンブリ
20を押し曲げる。

図1Aが示すように、後方への移動は、スライドするシ
ース40を支持アセンブリ20から引っ込める。これは圧迫
力を取り除く。自由になった支持アセンブリ20は、広が
り、３次元の形状を形成する。

A.支持アセンブリ電極支持アセンブリ20は、異なる方法で組み立てるこ
とができる。図は３種類の実施例を具現化している。

（１）輪状スプラインアセンブリ図３から図13は、参照番号20（１）のつけられた支持
アセンブリの望ましい具体例を示している。

アセンブリ20（１）では、２つのスプライン要素22が
部分要素的本体42において一対になっている。２つ又は
それ以上のスプライン本体22が一体となり、アセンブリ
20（１）を形成している。

各本体42は、スプライン要素22が向かい合った一対の
足として延長しているところの中央部44を具備してい
る。この配置において、本体42は、一般的に輪のような
形状をなしている（図３参照）。図３及び図４が示すよ
うに、中央部44は、あらかじめ形成されたくぼみ、すな
わち戻り止めを具備しているが、その機能は後に記述さ
れる。

輪状の本体42は、ニッケル・チタン合金（ニチノール
材料として市販されている）のような弾力のある不活性
ワイヤでできていることが望ましい。しかし、弾力のあ
る、射出形成された不活性プラスチック又はステンレス
鋼を使用することもできる。

この配置において、遠位のハブ24は、エンドキャップ
48を具備している（図10参照）。図５から図７が示すよ
うに、エンドキャップ48は、一般的に筒状の側壁50と丸
くなった端壁52を具備している。縦方向の穴54はキャッ
プ48の中央を通っている。

溝56A、56B、56C、及び56Dは、中央穴54を中心として
直径方向にキャップ48内を貫通している。溝の数は変化
できる。図示されている実施例では、４つの貫通溝56A
から56Dが存在する。

溝56Aから56Dは、穴54の軸58を中心として円周上に間
隔をおいて存在する。各溝56Aから56Dの軸60は、中央軸
58及び中央穴54を通り、直径線上を貫通している（図６
及び７参照）。

溝の軸60はまた、穴の軸54に沿って縦方向に間隔をあ
けて存在する。その結果として得られる溝56Aから56Dの
交互にずれた配列パターンは、ハブ48の各180度の範囲
において円周に沿った、そして縦方向に沿った間隔を保
っている（図９及び10参照）。図10に最も良く示される
ように、溝56Aは端壁52に最も近くなっている。溝56D
は、端壁52から最も遠いところに位置する。中間の溝56
B及び56Cは、溝56A及び56Dの間に続いて間隔をおいて位
置している。

図示されている望ましい実施例では、キャップ48は、
ステンレス鋼のような、不活性な加工金属でできてい
る。穴54及び溝56Aから56Dは、従来の放電加工技術で形
成されることが望ましい。しかし、不活性の、鋳造され
たプラスチック材料を使用してキャップ48及びそれに連
携する開口部を形成することもできる。

輪状の本体42のスプラインの足22は、溝56Aから56Dを
通じて、中央部44が穴54に届くまで挿入させることがで
きる。戻り止め46は穴54に留まり、本体42を個々の溝56
A〜56Dから放射状に広がっている、本体42上の向かい合
う対のスプラインの足22とともに、エンドキャップ48に
固定する。４つの輪状本体42を順に４つの溝56A〜56Dに
挿入することにより、スプライン要素22を図10に示され
た放射状パターンに配置し、固定する。結果として、図
10に示された３次元の支持アセンブリ20（１）が得られ
る。

支持アセンブリ20（１）では、基底部26は固定メンバ
62及びつがいのロックリング64を具備している（図10〜
13参照）。固定メンバ62は、カテーテルチューブ12の遠
位端16に摩擦しまりばめとともにはまる。ロックリング
64は、円周に沿って間隔のあいた連続する溝66を具備
し、そこにはスプラインの足22の自由になっている端が
はめられる。ロックリング64は、固定メンバ62の周りに
はまり、溝66の内側表面と固定メンバ62の外側表面の間
にスプラインの足22の自由になっている端をしまりばめ
とともに固定する（図13参照）。固定メンバ62/ロック
リング64アセンブリはスプライン要素22を所望の曲げら
れた状態に保つ。

輪状の本体42、溝のあるエンドキャップ48、及び固定
メンバ62/ロックリング64アセンブリは、支持アセンブ
リ20（１）を形成するために必要な構成部品の数を最少
化している。溝のついたキャップ48は、円周上にスプラ
イン要素22を整列させ、それらを円周方向および縦方向
の両方で固定させる。本体42を溝のついたキャップ48に
接続させる連続する挿入・固定プロセスはまた、組立プ
ロセスをも飛躍的に簡潔化する。

スプライン要素22は、キャップ48の軸を通じて約45度
より大きいが（図9Bの仮想線のスプライン要素22a参
照）、約110度より小さい（図9Bの仮想線のスプライン
要素22c参照）角度ｘ（図9B参照）で延長している。そ
の角度ｘは、80度から100度の間であることが望まし
い。図示されている望ましい実施例では（図9Bのスプラ
イン要素22b参照）、角度ｘは約90度である（すなわ
ち、スプライン要素22cは通常キャップ48の軸に直角に
伸びている）。

図10が示すように、キャップ48が設定する角度ｘは楕
円形の支持機構20（１）を形成し、その曲率は心内膜の
心臓組織の輪郭に最も良く近づくものである。この楕円
形の機構20（１）は、広がった、丸屋根状の遠位表面部
66を具備している（図１及び図10参照）。表面部66は、
心臓が鼓動する際、心内膜の組織の形状に密接に合致す
る。溝のあるキャップ48は、スプライン22を心臓の組織
の自然な輪郭とはかけ離れて内側に逆に、又は複雑に曲
げることなくスプライン22の遠位端を支持する。

キャップ48の溝のある構造は、最も離れたスプライン
要素22の位置をキャップ48の遠位端に非常に近くするこ
とができる。図示されている望ましい実施例では、最も
離れたスプライン要素22が通っている最も遠位の溝56A
は、キャップ48の遠位端から0.040インチ（1.016mm）以
内の距離だけ離れた中心線を具備している。

結果として（図10参照）、機構20（１）が使用のため
に完全に展開されている際、キャップ48は、結果として
得られる機構20（１）のエンベロープから最小限の距離
のみが突き出ることになる。実際には、キャップ48は実
質的に遠位表面部66のエンベロープ内に位置する。

キャップ48の形状は、比較的スムーズな表面部66を形
成し、それは心内膜の組織に著しく突き出るような主要
な突起が実質的に全くないものである。表現66の輪郭は
１つのスプライン22から実質的に一定の弧に沿ってエン
ドキャップを通り、反対側のスプライン22に伸びてい
る。エンドキャップ48は、外側に生理学的に目立つ突起
が全く無く、そのため心内膜の組織をつついて尖った先
で組織の外傷を負わせることがない。キャップ48の周り
に延長している輪郭を形成する表面66は従って使用中に
心内膜の組織へ損傷を与える可能性を最少にしている。

輪郭を形成する表面66は、心室の基底部で、心尖にあ
る組織にアクセスし、密接に接触する。梗塞された心臓
組織の約20％は心尖に位置している。従って、この領域
へ非外傷性のアクセスを提供することによりかなりの治
療恩恵が得られることになる。

更に、この輪郭を形成する表面66に沿ったエンドキャ
ップ48の配置はエンドキャップ48そのものを電極として
使用できるようにしている。輪郭を形成する表面66と突
起の無いエンドキャップ48は、医師が機構20（１）を展
開し、電極としてのエンドキャップを使用して心尖から
電気図の信号を得ることを可能にしている。ここでも、
かなりの治療恩恵が得られることになる。

図示されている望ましい実施例では、エンドキャップ
溝56の下方表面61はカーブしている（図７及び８参
照）。カーブしている下方表面61は、スプライン要素22
が所定の量だけ曲っている時、又は下方を向いている
時、スプライン要素22に接触する（図８参照）。下方の
溝表面の曲率は、スプライン要素22が図８に示されるよ
うにこの量だけ曲っている時、確実に支持できるよう選
択される。表面61の確実な支持は、最少の曲げ半径を超
えてスプラインが曲げられることを防ぐ。曲げ半径は、
故障モードの応力がスプライン要素22において最も生じ
やすい値を越えるように選択される。

図示されている実施例では、故障モードの応力はスラ
イドするシース40がスプライン要素22を押し曲げる際
に、最も起こりやすい。キャップ48が提供する最少の曲
げ半径を保つことは、スプライン要素22が最も圧力のか
かる位置に折り曲げられる際、鋭い曲がりや故障モード
の応力が発生するのを防ぐ。

選択される特定の最少曲げ半径は、スプライン要素22
の材料及びスプライン要素22の厚さにより異なる。望ま
しい実施例では、スプライン要素22はニチノールからな
り、約0.007インチ（0.178mm）の厚さを有しており、表
面61により設定される最少曲げ半径（図７の半径Ｒ）は
約0.025インチ（0.635mm）である。

支持機構20（１）の物理的特徴は、連携するスプライ
ン要素22の幅及び／厚さを変更することにより変化でき
る。

スプライン要素22の幅は、その機構20（１）が、特に
折り曲げられている際対応できるスプライン要素22の数
に影響を与える。個々のスプライン要素22の幅を削減す
ることにより、曲げられる機構20（１）はより多くのス
プライン要素22を使用することができる。スプライン要
素22の円周上の間隔はキャップ48の近くで最少となるた
め、スプライン要素22は、所望される場合、この領域に
おいて部分的に幅を狭め、複数の密接な間隔のスプライ
ン要素22が折り曲げられるような密な形状を提供するこ
とができる。

スプライン要素22の厚さは、柔軟性と、曲げられる際
にかかる応力の程度に影響を及ぼす。スプライン要素22
をより薄くすることは、柔軟性を高め、同時に曲げられ
る際にかかる応力の程度をも削減する。曲げにかかる最
大の応力はキャップ48の近くで（最も大きな曲げが起こ
る場所）発生するので、スプライン要素22は、所望され
る場合、この領域において部分的に厚さを減少させ、応
力故障に対して更に大きな抵抗力を与えることもでき
る。

幅及び／又は厚さの部分的削減はまた、機構20（１）
を折り曲げるのに要求される力を削減することにもな
る。

（２）統合されたスプラインアセンブリ図20は、参照番号20（２）として定義づけられる、支
持アセンブリの別の実施例を示している。

支持アセンブリ20（２）は、ハブ24を形成する中央ウ
ェブ68から円周上に間隔を保って放射状に広がるスプラ
イン要素22を具備している。図14から図19が示すよう
に、スプライン要素22及びウェブ68は、１枚の薄板70か
ら加工される。

図14が示すように、薄板70は、約0.004インチ（0.102
mm）の厚さを有するニッケル・チタニウム合金材料から
できている。その他の材料、例えば、押し出しされた、
又は鋳造されたプラスチック、あるいはステンレス鋼な
ども薄板に使用することができる。

図14及び図15が示すように、円周上に間隔のあけられ
たパイ型の部分72は、最初に薄板70から切断され、所望
の幅と円周上の間隔を有するスプライン要素22を後に残
す。スプライン要素22の一方の端はウェブ68に接続して
おり、そこからスポークのように放射状に広がってい
る。スプライン要素22のもう一方の端は、残っている材
料の縁64に接続している。

次に、図16及び17が示すように、材料の縁74はスプラ
イン要素22から切断され、スプライン要素22及びウェブ
68（図18参照）のみを残す。

レーザー切断、又は別の正確な機械化された切断技
術、例えば放電加工などをこの目的に使用することがで
きる。

図19が示すように、各スプライン22は、ウェブ68の近
くに幅の次第に細くなる領域76を含むよう切断される。
この領域76を有することにより、より多くのスプライン
要素22を具備することができる。所望される場合、領域
76はまた、より薄い厚さを有し、ウェブ68の近くのスプ
ライン要素22に、残りのスプライン要素22の機械的強度
を減少させることなく、より大きな柔軟性を与えること
ができる。幅及び／又は厚さの部分的削減はまた、機構
20（２）を折り曲げるために要求される力を削減する。

図20が示すように、スプライン要素22は、ウェブ68に
対して曲がっており、アセンブリ20（２）の所望の３次
元形状を形成する。スプライン要素22の自由になってい
る端は、前述のように固定メンバ62/ロックリング64ア
センブリに接合され得る。

図20が示すように、スプライン要素22は一般的にウェ
ブ68の軸に直角にウェブ68から伸びている。支持機構20
（２）は、機構20（１）と同様に、心内膜の心臓組織の
輪郭に近づく楕円形の曲率を保つ。

機構20（１）と同様に、楕円形の機構20（２）は、広
がった、丸天井型の遠位表面部66（図20参照）を具備
し、それは心臓が鼓動する際、心内膜の組織に密接に適
合する。ウェブ68の部分的要素であるスプライン要素22
は、ウェブ68との接合部において、逆の、あるいは複雑
な曲がりを一切含まない。

統合された機構20（２）が使用のために完全に展開さ
れている際（図20参照）、ウェブ68は、遠位表面部66の
エンベロープ内に位置する。表面66の輪郭は、１つのス
プライン要素22から実質的に一定の弧に沿って、ウェブ
68を通り反対側のスプライン要素22に伸びている。表面
66には、外側に向かう、生理学的に目立つ突起が全く無
く、そのため心内膜の組織をつついて尖った先で組織に
外傷を負わせることがない。統合された機構20（２）の
輪郭を形成している表面66は、従って使用中に心内膜の
組織へ損傷を与える可能性を最少にしている。輪郭を形
成している表面66はまた、心室の基底部において、心尖
内の組織にアクセスし、密接に接触することを可能にし
ている。

統合されたアセンブリ20（２）はまた、正確に加工で
きる精密な形状を提供している。それは複数のスプライ
ン要素22を有する支持アセンブリ20の製造を簡潔化して
いる。

（３）ピンで留めたスプラインアセンブリ図21から図24は、参照番号20（３）として定義された
更に別の支持アセンブリの実施例を示している。

アセンブリ20（３）では、２つのスプライン要素22が
部分要素的なリーフ78内で対になっている（図21参
照）。２つ又はそれ以上のリーフ78が一体になり、アセ
ンブリ20（３）を形成している（図22及び図24参照）。

各リーフ78は、スプライン要素22を直径上で向かい合
う一対に一体化する中央ウェブ80を具備している。ウェ
ブ80は、中心線に沿って、各リーフ78の端から等距離の
位置にあけられた穴84を含む。

図22が示すように、リーフ78は、ウェブの穴84を通っ
て延長している中央ピン86を軸として重ねられるように
組み立てられる。図示されている実施例では、ピン86
は、５つのリーフ78を留めている。リーフ78は、ピン86
に、円周上に等間隔で10個のスプライン要素を有するア
レイとして整列されている。リーフ78は、２つのワッシ
ャー88の間のこのアレイにおいて、一緒にスエージ加工
される。

次に、不活性のプラスチック、又はシリコーン（sili
cone）のようなエラストマー材料のハブ90が、スエージ
加工されたピン86及びワッシャー88の周りに上から鋳造
される。上から鋳造されるハブ90は、リーフ78の所望の
角度のアレイを固定し、維持する。

図24が示すように、ハブ90が上から鋳造された後、ス
プライン要素22は所望の３次元形状に弾性的に曲がるこ
とができる。図21が示すように、ウェブ80はハブ90の近
くでより細い幅の領域82を有することが望ましい。この
領域82により、より多くのスプライン要素22を含めるこ
とができる。望まれれば、領域82はまた、より薄い厚さ
を有し、ハブ90の近くのスプライン要素22に、スプライ
ン要素22の残りの機械的強度を減少させることなくより
大きな柔軟性を与えることができる。幅及び／厚さの部
分的削減はまた、機構20（３）を折り畳むために必要な
力を削減する。

いったん所望の形状になると、機構20（３）のスプラ
イン要素22の自由になっている端は、以前に記述された
ように、固定メンバ62/ロックリング64アセンブリに接
続することができる。

図23及び図24が示すように、スプライン要素22は、ハ
ブ90の軸となる、スエージ加工されたピン86及びワッシ
ャー88から通常直角に延長している。ハブ90は従って機
構20（１）及び20（２）のような楕円形の支持機構20
（３）を形成し、心内膜の心臓組織の輪郭に適合する。
機構20（１）及び20（２）のように、機構20（３）は広
がった、丸天井型の遠位表面部66（図22及び図24参照）
を具備し、それは心臓が鼓動する際、心内膜の組織に密
接に適合する。溝のあるキャップ48のように、上から鋳
造されたハブ90は、スプライン要素22が心臓組織の自然
な輪郭から離れて内側に向かって逆に、又は複雑に曲が
ることなくスプライン要素22の遠位端を支持する。

溝のあるキャップ48のように、上から鋳造されたハブ
90の構造は、最も遠いスプライン要素22の位置をキャッ
プ48の遠位端のごく近くに接近させ、例えばその距離は
約0.040インチ（1.016mm）以内となる。結果として（図
24参照）、構造20（３）が使用のために完全に展開され
る際、ハブ90は得られる構造20（３）のエンベロープか
ら最少の距離だけ突き出ることになる。

溝のあるキャップ48のように、上から鋳造されたハブ
90が作り上げる形状は、比較的スムーズな表面部66にな
り、心内膜の組織にかなり突き出すような大きな突起が
実質的に全くないものである。表面66の輪郭は、実質的
に一定の弧に沿って、一つのスプライン要素22からハブ
90を通り、反対側のスプライン要素22に延長している。
ハブ90は、エンドキャップ48のように、心内膜の組織を
つつき、その先端で組織に外傷を与えるような外側への
生理学的に目立つ突起が全くない表面66を提供してい
る。ハブ90の周りに広がる、輪郭を形成している表面66
は、従って使用中に心内膜の組織を傷つける可能性を最
少にしている。輪郭を形成する表面66はまた、心室の基
底部において、心尖の組織にアクセスし、密接に接触す
ることを可能にしている。

上から鋳造されたハブ90はまた、スプライン要素22が
折り畳まれた位置に曲げられる際、それらに確実な支持
を提供し、スプラインのたわみが最少の曲げ半径を越え
ることを防ぐ。曲げ半径は、故障モードの応力がスプラ
イン要素22に最も発生しやすい値より高くなるよう選択
される。

上から鋳造されるハブ90は、より幅の広いスプライン
要素22の使用を可能にし、結果として得られるバスケッ
ト機構の表面積を最大化する。

B.電極アセンブリその構造がどのようなものであれ、支持アセンブリ20
（１）、20（２）及び20（３）は、様々な方法で組み立
てることのできる電極回路アセンブリ28を担持するのに
適している。

（１）リボンケーブル電極回路図25から図37は、図38で参照番号28（１）として示さ
れている電極回路アセンブリの望ましい実施例を示して
いる。

アセンブリ28（１）は、１本又はそれ以上の、つなが
った、小型の複数導体リボンケーブル92を具備している
（図25及び図26参照）。リボンケーブル92は、導電性の
ワイヤの並列トラックを具備し、それらは図25及び図26
でT1からT6として示されている。導電性ワイヤT1からT6
は、電気絶縁材料94で（図26参照）覆われており、それ
によりトラックT1からT6は、通常互いに絶縁されてい
る。

小型の、複数導体リボンケーブル92は、マサチューセ
ッツ州にある、サウス・グラフトン市のテンプ・フレッ
クス・ケーブル（Temp−Flex Cable）社が市販してい
る。望ましい実施例で示されているケーブルは（図25及
び図26参照）、６本のトラックの46AWG露出銅ワイヤ（C
T37合金）を具備し、それらは電気絶縁PFE材料により覆
われている。絶縁体を含んだ、各トラックの外径は約0.
0037インチ（0.094mm）で、各トラックの中心から中心
までの距離は、約0.0039インチ（0.099mm）である。６
本のトラックを総合した幅は、約0.025インチ（0.635m
m）である。ケーブルは１フィート（約30cm）につき約
６オームの直流抵抗、約100ボルトの定格電圧、及び約
−65℃から約150℃の間の温度定格を有している。

電気回路28（１）は、２本のリボンケーブル92を使用
し、各ケーブルは６本の導電性トラックT1からT6を有し
ている。もちろん、全体のサイズ制限に応じて、より多
くの、又はより少ないトラックを使用することもでき
る。

リボンケーブル92そのものは、回路アセンブリ28
（１）の遠位領域30、近位領域32、及び中間領域34を占
めている。

図27及び図28が示すように、アセンブリ28（１）で使
用される各ケーブル92の遠位領域30は、焦点の合わせら
れたレーザー・エネルギー又は同様の技術に初めにさら
され、図27及び図28でR1からR6として示されている、ト
ラックT1からT6までの小さな領域に沿った絶縁材料領域
を選択的に取り除く。露出された領域R1からR6は、一つ
のトラックから別の隣り合うトラックへとお互いに軸方
向に間隔を開けて存在する。

図示されている実施例では、R1からR6の各領域の軸方
向の長さは約0.035インチ（0.889mm）である。各領域間
の軸方向の間隔は、約0.177インチ（4.496mm）である。
各領域から絶縁材料を取り除くことにより、その下の導
電性ワイヤT1からT6の一部が露出する。

次に、図29及び図30が示すように、導電性材料のバン
ド96が各露出された領域、R1からR6上のリボンケーブル
92の端から端までに付着される。バンド96は、スパッタ
リング、蒸気蒸着、又はその他の適当な技術により付着
される。

望ましい実施例では、各電極バンド96は、チタニウム
の下塗り付着物と、白金の上塗り付着物からなってい
る。チタニウムの下塗りは、白金の上塗りにより良く密
着する。

別の実施例では、白金とイリジウム（90％白金/10％
イリジウム）の合金が付着され、各電極バンド96を形成
している。

どちらの実施例においても、各電極バンド96は、幅が
約0.045インチ（1.143mm）で厚さが約５から200マイク
ロインチ（0.127μｍから5.08μｍ）である。付着物が
より薄くなると、生成される応力も少なくなるが、より
薄い付着は、より大きなオーム抵抗を招く。厚さを選択
するには、応力の生成とオーム抵抗のバランスを取らな
ければならない。望ましい実施例では、各電極バンド96
は、約100マイクロインチ（2.54μｍ）の厚さを持って
いる。

バンド96を付着させることにより、各領域R1からR6で
露出している導電性ワイヤT1からT6が電気的にバンド96
に連結する。付着されたバンド96は、間隔のおかれた複
数の電極を形成し、一つの電極がケーブル92の各導電性
トラックT1からT6に電気的に連結している。

電極バンド96のリボンケーブル92への付着は、非常に
信頼のおけるアセンブリプロセスである。付着された電
極バンド96を有するリボンケーブル92は、最少の手作業
を要する効率の高い大量生産技術によりあらかじめ作成
することができる。電気的接続は個別に手作業でなされ
るものではないので、人間による誤りや不注意により起
こる変動を防ぐことができる。結果として、製造と品質
の両面において顕著な改善がなされる。

電極バンド96は、リボンケーブル92上に直接付着され
ているため、結果として得られる電気接続部は強健であ
る。従来のはんだ付け、スポット溶接、又はその他の機
械的接続技術を使用した場合に遭遇する機械的性状にお
ける不連続性はない。

付着された電極バンド96は、電気的接続部において非
常に薄くなっているため（マイクロメーターの単位で測
られる）、曲げに対して意識しなければならないほどの
応力は生成されない。電極バンド96及び連携する電気接
続部は、その扱い、操作、及び使用中において実質的に
応力を生成することなく曲がる。

電極バンド96のリボンケーブル92上への直接の付着
は、高密度の、非常に信頼性の高い電気接続を提供し、
カテーテルチューブの遠位端において、機械的電気接続
部の数を削減するための多重化やその他の高価な技術を
使用する必要をなくしている。電極バンド96のリボンケ
ーブル92への直接の付着は、電極と導電性ワイヤの間に
全く機械的な接続がない電極アセンブリ28（１）を提供
している。

図38が示すように、回路アセンブリ28（１）は、電気
絶縁スリーブ98を具備している。スリーブ98は、２つの
リボンケーブル92の上に付着した電極バンド96以外の遠
位領域30を取り囲む。電極バンド96（図38では総合して
12個存在する）は、スリーブ98内の窓100を通じて露出
している。

図示されている望ましい実施例では（図31から図37参
照）、２つのリボンケーブル92の遠位端30はスリーブの
窓100にリボンケーブル92を通すことにより、スリーブ9
8内に配置される。これは、ケーブル92をスリーブ98に
結合させ、その一方で電極バンド92を露出させる。

記述の都合上、図31から図37においてスリーブ98に通
される２つのリボンケーブルの遠位端はC1およびC2と定
義されている。スリーブの窓100はまた、スリーブ98の
最遠位端から最近位端に向かって連続してW1からW12と
番号付けされている。

アセンブリでは（図31参照）、スリーブ98は心棒で支
えられ（図省略）刃で切削され（図省略）、スリーブ98
の周囲面に一連の間隔を置いたスリット102を形成して
いる。スリット102は、近い間隔を有する対のパターン
でスリーブ98の周囲面の約40％から50％の長さでスリー
ブ98の軸上に付けられている。窓100（W1からW12）は隣
り合うスリット102の間の空間を占めている。図31が示
すように、各窓100（W1からW12）内のスリーブ材は除か
れない。

各窓100（W1からW12）の長さは、各電極バンド92の長
さに対応している。窓100の間隔は、各電極バンド92の
間の距離に対応している。

図31及び図32が示すように、案内ワイヤ104は第１の
リボンケーブルC1の端に着いている。案内ワイヤは、ス
リーブ98の穴に通されている。６番目の窓W6を構成する
一対のスリット102から始まり、ワイヤ104はスリット10
2間のスリーブ材をつたって上に向かい、各スリット102
を通り抜けている。リボンケーブルC1がそれに続いてい
る（図32参照）。

この構成は、第１のリボンケーブルC1の遠位端30をス
リーブ98の６つの最遠位の窓W1からW6に通す（図34参
照）。第１のリボンケーブルC1の６つの電極バンド92
は、これらの６つの最遠位の窓W1〜W6から露出している
（図33及び図34参照）。第１のリボンケーブルC1の残り
はスリーブ98の穴を通り、その近位端に出ている（図34
参照）。

第１のリボンケーブルC1をスリーブ98に通した後、案
内ワイヤ106が第２のリボンケーブルの端に付着され
る。案内ワイヤ106は、第１のリボンケーブルC1の上か
ら、スリーブ98の穴に通される。最近位の窓W12を形成
する一対のスリット102から始まり、ワイヤ106は、一対
のスリット102の間のスリーブ材をつたってスリット102
に次々と通される。ワイヤ106が窓W12からW7のスリット
102に通される際（図35から図37参照）、リボンケーブ
ルC2がそれに続く（図35参照）。

この構成は第２のリボンケーブルC2の遠位端30をスリ
ーブ98の６つの最近位の窓W12からW7に通す（図37参
照）。第２のリボンケーブルC2の６つの電極バンド92
は、これらの６つの最近位の窓W12〜W7から露出してい
る。第２のリボンケーブルC2の残りはスリーブの穴を通
り、その近位端に出ている（図37参照）。

図38が示すように、スリーブ98の交差する遠位領域30
並びにリボンケーブルC1及びC2は、連携する支持アセン
ブリ20（１）のスプライン要素22上にスライドする。交
差した遠位領域30をスプライン要素22上にスライドさせ
る構成は、図38でステップ１、ステップ２、及びステッ
プ３として示されている。この構成はそれぞれ図39、図
40、及び図41の横断面図でも示されている。

ステップ１、２及び３は、スプライン要素22の自由に
なっている端が固定メンバ62/ロックリング64アセンブ
リに固定される以前に行われる。組立ての際、電極バン
ド96は、スプライン要素上に外を向いて整列される（図
38参照）。これらのステップは、全てのスプライン要素
が交差する遠位領域30を含むまで繰り返される。

スリーブ98は、図41が示すように、ステップ３の終わ
りでスプライン22の周りの本来の場所に熱収縮する材料
でできている。スリーブ98は、加熱されるとスプライン
22の周りに収縮し、交差した遠位領域30をそれぞれスプ
ライン要素22に固定する。

図41Aが示すように、追加の絶縁信号ワイヤ212を、熱
収縮が起こり、エンドキャップ48に電気接続される以前
にスリーブ98の一つに通すことができる。熱収縮の際、
スリーブ98は信号ワイヤ212に付着し、それをスプライ
ン要素22に固定させる。これにより、以前に記述された
ように、エンドキャップ48を追加の電極として使用する
恩恵が得られる。

このとき、スプライン要素22の自由になっている端
は、以前に記述された方法で固定メンバ62/ロックリン
グ64アセンブリに固定される。固定メンバ62は次にカテ
ーテルチューブ12の遠位端16に固定される（図42参
照）。

回路アセンブリ28（１）の中間領域34は、リボンケー
ブル92（例えば、C1及びC2）を具備し、それは交差した
各スリーブ98から延長している（エンドキャップ48につ
ながる信号ワイヤ212が、それに沿った特定のスプライ
ン要素22に連携するリボンケーブル92に伴う）。図示さ
れている実施例では、８組みのリボンケーブル92があ
り、２つが各スリーブ98と交差している。図42が示すよ
うに、リボンケーブル92は対になってカテーテルチュー
ブ12の遠位端16から近位端14までの外部を螺旋状に覆っ
ている。

チューブ12の周りのリボンケーブル92の８つの対の螺
旋状の包囲は、カテーテルチューブ12の柔軟性を維持す
る。螺旋状の包囲はまた、カテーテルチューブ12が使用
中曲げられる際、リボンケーブル92にかかる応力を最少
化する。

リボンケーブル92の螺旋状の包囲は更に、薄い断面を
形成し、比較的小さい直径のカテーテルチューブ12の使
用を可能にしている。代表的な実施例では、外径が約0.
078インチ（1.981mm）のカテーテルチューブ12は８から
10対の二重に覆われた、上記のタイプのリボンケーブル
92を収容できる。

リボンケーブル92の螺旋状の包囲はまた、カテーテル
チューブ12の内部穴を開放している。開放されている内
部穴は、液体を通したり、剥離などの目的のために別の
プローブを収容することもできる。

電極回路28（１）の中間領域34がいったんチューブ12
の周りを覆うと、熱収縮材でできた外側のスリーブ108
が、巻かれたリボンケーブル92及びチューブ12アセンブ
リ上にスライドする。熱を与えると、外側のスリーブ10
8が本来の場所に収縮する。図42が示すように、スリー
ブ108は巻かれたリボンケーブル92をカテーテルチュー
ブ12の周りに固定する。

回路アセンブリ28（１）の近位領域32は、チューブ12
からハンドル18に延長している（図1A参照）リボンケー
ブル92を具備している。そこで、近位領域32は２つの市
販の、外部高密度コネクタ36a及び36bに接続している。

図1Aが示すように、リボンケーブル92の半分はコネク
タ36aに接続し、リボンケーブル92のもう一方の半分は
コネクタ36bに接続している。図示されている実施例で
は、コネクタ36a及び36bは、リボンケーブル92が電気的
に接続されているピンアセンブリの周りに鋳造される。
コネクタ36a及び36bは、適切な信号処理装置に接続され
る（図示省略）。

図1Bは、別の実施例を示している。この実施例では、
近位領域32はハンドル18内に担持されるマルチプレクサ
150に接続している。全てのリボンケーブル32は、マル
チプレクサ150の入力装置に電気的に接続している。マ
ルチプレクサ150は、１つの低密度コネクタ152に付属し
ている。マルチプレクサ150は、コネクタ152が担持する
接続ピンの数を削減させ、それによりコネクタ152は、
図1Aに示される高密度コネクタ36a及び36bよりもかなり
安価になる。

図1Bに示される実施例では、コネクタ152は、信号処
理装置154に接続され、これはプローブハンドルが担持
するマルチプレクサ150からの信号を受け取るデマルチ
プレクサ（DMUX）156を具備している。このようにする
代わりに、多重伝送された信号は、DMUXを使用すること
なく信号処理器154により直接デジタル化することもで
きる。

図1Bに示される、ハンドルに搭載されたマルチプレク
サ150は、たいていデジタル信号を伝送する。それは、
従って比較的シンプルな回路で実施できる。それは、プ
ローブの近位端の電気接続部の数を削減し、それにより
データを獲得する品質を改善するための、実用的で費用
効率の高い解決策となる。

図55から図59は、プローブハンドル18内にマルチプレ
クサ150を搭載している望ましい例の詳細を示してい
る。

図55が示すように、ハンドル18は印刷回路板（PCB）1
60を担持している。ネジのボスがハンドル18内のPCB160
の位置を固定する。マルチプレクサ150は、PCB160上に
搭載されたチップ162表面を具備している。チップ162の
導線は、接触パッドアレイ164を通してリボンケーブル9
2に接続されている（図示の便宜を図るためここでは３
本のケーブル92が示されている）。歪み緩和装置163が
ハンドル18のついた近位のカテーテルチューブ14の接合
部を囲んでいることが望ましい。

デカップリングコンデンサ166が取付けられ、供給電
圧の変動によるチップ162の誤動作を防ぐことが望まし
い。チップ162の出力装置176に接続されている信号ライ
ン168は、低密度コネクタ152につながっている。

図56は、マルチプレクサ・チップ162そのもののブロ
ック図である。チップ162は、アドレスバス170及び制御
バス172を具備している。アドレスバス170は、約log2N
（ｅ）ビットを有しており、Ｎ（ｅ）は支持アセンブリ
20に担持される電極38の数である。アドレスバス170及
び制御バス172は、信号処理装置154のデータ獲得構成部
品に電気的に接続している。バス170及び172は、処理装
置154が作動して電極38から送られる信号を分析する際
に、チップ162を介してデータの流れを制御する。制御
バス172はまた、信号制御装置154からの電圧供給ライン
Ｖ＋、Ｖ−、及び時計信号を担持する。

チップ出力装置176は、増幅器174を具備していること
が望ましい。増幅器174は、処理装置154に送られる信号
をあらかじめ増幅し、SN比を改善する。増幅器174はま
た、チップ162と同じダイの上に乗せることができる。
このようにする代わりに、増幅器174は異なるダイの上
に乗せることもできるし、プローブハンドル18内に搭載
される別の構成部品とすることもできる。

図57は更に、相補型金属酸化膜半導体（CMOS）技術に
より提供される、チップ162の多重伝送回路178の詳細を
示している。回路178は、伝送ゲート180を具備し、一つ
のゲートは支持機構20（１）により担持される電極38に
連携している。図示の関係で、ここでは２つの電極E1及
びE2並びにゲート180（１）及び180（２）が示されてい
る。

ゲート180（１）及び180（２）それぞれは、対になっ
たｐチャンネルMOSFET182及び184並びにｎチャンネルMO
SFET186及び188により形成されている。MOSFETとは、金
属酸化物半導体電界効果トランジスタである。

各ゲート180（１）及び180（２）は、インバータ190
（１）及び190（２）により駆動される。図58が更に示
すように、各インバータ190は、入力導線193及び出力導
線195の間に平行に接続されているｐチャンネルトラン
ジスタ192及びｎチャンネルトランジスタ194を具備して
いる。トランジスタ192及び194は、入力導線193からの
任意の信号（図58のＳ）を受け取り、それを出力
（S_REV）として逆転し、出力導線195に送る。すなわ
ち、Ｓが１であれば、S_REVは０になり、その反対もあり
うる。図57はまた、インバータ190（１）及び190（２）
の入力導線193及び出力導線195を示している。インバー
タ190（１）により処理される信号は、インバータ190
（２）により処理される信号とは異なることに留意する
必要がある。それは、それぞれのゲート180（１）及び1
80（２）が異なる電極E1及びE2に対応しているのと同じ
である。

図57が示すように、インバータ190そのものはアドレ
スデコーダ196の出力により駆動される。望ましい実施
例では、デコーダ196は、プログラマブル論理アレイ（P
LA）を具備している。デコーダ196は、電圧供給源及び
時計から（制御バス172を通じて）入力を受け取り、更
にアドレスバス170からその他の入力を受け取る。

各ゲート180（１）及び180（２）の出力は増幅器174
を通じて信号処理装置154に伝達される。

図59は、増幅器174のCMOS（相補型金属酸化膜半導
体）の使用例を示している。ｎチャンネルトランジスタ
198及び200は、信号処理装置154の電源202によりバイア
スされる差動入力増幅器を形成している。ｐチャンネル
トランジスタ204及び206は、電流ミラーを形成し、それ
はトランジスタ198及び200の能動負荷として作動し、そ
れにより電圧ゲインを増加させる。ｐチャンネルトラン
ジスタ208及びｎチャンネルトランジスタ210は、増幅器
174の出力段を形成し、それは信号処理装置154に電気的
に結合している。

マルチプレクサ150をプローブハンドル18に搭載する
ことにより、電気接続部の数はかなり削減される。支持
機構20上の電極34から送られる2^N個の信号があるとする
と、マルチプレクサ150はＮ個の信号をアドレスバス170
から伝送し、更に４つの信号（例えば、制御バス172か
らのＶ＋、Ｖ−及び時計信号、並びに増幅器174への出
力）を伝送する。マルチプレクサ150は従ってコネクタ1
52内に合計してＮ＋４個のみのピンを必要とする。

ハンドル18は、技術的に効率の良い方法で、マルチプ
レクサ150の回路を搭載できる。それは、この全ての回
路をチューブ12の遠位端16の非常に小さな領域に確実に
収めることにおいて、技術的に非常に困難な問題を避け
ている。

（２）柔軟な電極回路図43から図54は、図52において参照番号28（２）とし
て定義されている、電極回路アセンブリの望ましい実施
例を示している。

電極回路アセンブリ28（２）の遠位部30は、柔軟な基
板110（図43参照）を具備している。基板は、柔軟な非
導電性の材料でできた薄板である。KAPTON^TMプラスチッ
クや同様の材料をこの目的に使用することができる。

図43が示すように、基板110は本体112及び本体112か
ら所定の角度で延長している尾部114を具備している。
後に詳細が述べられるが、犬の足の形をした基板110
は、プローブ10に電極回路アセンブリ28（２）を搭載
し、整列させることをより簡単にしている。

図示されている実施例では、中心的な基板本体112は
長さが約３インチ（76.2mm）で、幅が約0.027インチ
（0.686mm）である。基板の尾部114は、長さが約0.6イ
ンチ（15.24mm）で幅が約0.48インチ（12.192mm）であ
る。図示されている実施例では、本体112と尾部114の間
の角度（図43の角度θ）は約160度である。

図43及び図44が示すように、基板110は本体112の表側
表面118に間隔をあけて電極パッド116のアレイを担持し
ている。電極パッド116は、表側表面118にスパッタリン
グ、蒸気蒸着、又はその他の適切な技術で付着されるこ
とが望ましい。

図示されている実施例は、８つの等間隔の電極パッド
116を示しており、それらは図43においてE1からE8とし
ても定義されている。これらのパッド116は、単極操作
のために間隔があけられている。もちろん、より多く
の、又はより少ないパッドを使用することもでき、パッ
ド116は双極操作のためにより間隔の狭い対にまとめる
こともできる。

図示されている実施例では、各単極電極パッドの長さ
は約0.78インチ（19.812mm）である。パッドには約0.16
4インチ（4.166mm）の間隔があけられている。

各パッド116は、メッキされた貫通穴、すなわち通路1
20を具備している。通路120は、表の表面118及び裏側の
表面122の間で中心の基板本体112を通って延長している
（図43及び図45参照）。図示されている実施例では、各
通路は約0.004インチ（0.102mm）の直径を持っている。

図43が示すように、通路120は一般的に各パッド116の
中心線に沿って存在するが、基板110の縦方向の端124か
らの距離は徐々に広がっている。最遠位のパッドE1の通
路120は、端124に最も近く位置しており、最近位のパッ
ドE8の通路120は、端124から最も遠くなっている。中間
のパッドE2からE7は、これらの両極端の間で段々に距離
を広げている。

図45及び図46が更に示すように、基板110はまた尾部1
14の裏側表面122に接続パッド126のアレイを担持してい
る。接続パッド126の数は、電極パッド116の数に等しく
なっている。図示されている実施例では、８つの接続パ
ッド126があり、８つの電極パッド116に対応している。
接続パッド126はまた、図45及び図47においてCP1からCP
8としても定義されている。

接続パッドCP1からCP8は、電極パッドE1からE8と同様
に、基板の裏側表面122にスパッタリング、蒸気蒸着、
又はその他の適切な技術で付着されることが望ましい。

図47が示すように、接続パッドCP1からCP8は、横に並
んで、尾部114の裏側の表面122上に等間隔のアレイで付
加される。通路120のように、接続パッドCP1からCP8
は、縦方向の基板の端124から徐々に離れて位置してい
る。最近位の接続パッド（CP1）は、端124に最も近く位
置し、最遠位の接続パッド（CP8）は端124から最も遠い
距離に位置している。中間のパッドCP2からCP7は、これ
らの両極端の間で徐々に広がっている。

図47が更に最も良く示すように、接続パッドCP1からC
P8は、端128からある角度（図47の角度β）で延長して
いる。図示されている実施例では、接続パッドは尾部11
4の端128から約10度の角度で延長している。接続パッド
に角度を付ける目的は、後でより詳細が述べられる。

図示されている実施例では、各接続パッド126は幅が
約0.010インチ（0.254mm）で、長さが約0.050インチ
（1.27mm）である。それらには約0.3インチ（7.62mm）
の間隔があいている。

基板110は更に、１つの接続パッド126を１つの電極パ
ッド116に電気的に結合させるトレース130（図45及び図
47参照）を担持している。トレースはまた、図47でT1か
らT8としても定義されている。

トレースT1からT8はまた、スパッタリング、蒸気蒸
着、又はその他の適切な技術で尾部114及び本体112の裏
面122に付着されることが望ましい。トレースT1からT8
は、端124に平行に延長しており、端124から徐々に広が
る間隔で横に並べられている。

この配置において、端124に最も近いトレースT1は、
連携する通路120を通じて、最近位の接続パッド（CP1）
を最遠位の電極（E1）に電気的に結合させている。次の
トレースT2は、連携する通路120を通じて、２番目に近
位の接続パッド（CP2）を２番目に遠位の電極（E2）に
電気的に結合させており、以下同様となる。

図示されている実施例では、各トレース130の幅は約
0.0017インチ（0.043mm）である。各トレース130の間隔
は、約0.002インチ（0.051mm）である。

電極回路アセンブリ28（２）の近位領域32及び中間領
域34は、以前に記述されたケーブル92のような、連続す
る長さの、小型のマルチコンダクタ・リボンケーブル13
2を具備している（図48参照）。回路アセンブリ28
（２）では、リボンケーブル132は電極パッド116の数に
等しい導電性ワイヤの並列トラックを具備している。図
示されている実施例では、ケーブル132は、８本のトラ
ックを持っている。ケーブル92のように、トラックの導
電性ワイヤは電気絶縁材料134とともに敷かれている。

図49が示すように、（アセンブリ28（２）の中間領域
34の一部を形成しているところの）ケーブル132の最遠
位端136は、基板110に担持されている接続パッド126に
電気的に結合している。

図48が示すように、接続パッド126に接続される前
に、最遠位のケーブルの端136は、鋭角（図48の角φ）
でスカーフ切削される。スカーフ切削された端136は絶
縁材料134がはぎ取られ、図48及び図49でT1からT8とし
て定義されている個別の導電性ワイヤのトラックを露出
させている。

個別のトラックT1からT8はまた、ある角度（図48の角
α）で上に向かって曲げられている。角度αは、通常接
続パッドが基板110の端124から延長しているところの角
βに等しい。従って、図示されている実施例では、角α
は約10度である。

角φ、β、及びαは、それぞれスカーフ切削、接続パ
ッドCP1からCP8、及び露出されたトラックT1からT8のた
めに選択され、リボンケーブルの物理的寸法（例えば、
ピッチ、幅、及び厚さ）、アセンブリ28（２）に生理学
的に課されるサイズの制限、及び電極の数と配置を決め
るプローブ10の望まれる治療能力が考慮に入れられる。
角φ、β、及びαは、これらの複数の考慮事項を基に選
択され、リボンケーブル132のトラックT1からT8を、個
別の接続パッドCP1からCP8への溶接に耐えられる、技術
的に可能な方法で整列させる。

図示されている実施例では、リボンケーブル132上の
ワイヤトラックT1からT8の間隔（ピッチ）は約0.0039イ
ンチ（0.099mm）である。８本のトラックからなるリボ
ンケーブル132は、幅が約0.032インチ（0.813mm）で厚
さが約0.004インチ（0.102mm）である。基板110上の８
つの接続パッドCP1からCP8の互い違いのパターンは、横
の長さが約0.6インチ（15.24mm）で、縦幅が約0.048イ
ンチ（1.219mm）である。この配置において、スカーフ
切削角φは、約3.5度である。このスカーフ切削は、約1
0度の接続パッド角α及び接続ワイヤ角βとともに、図4
9が示すように、実行可能な配列を提供している。

一旦リボンケールブル132のトラックT1からT8と基板1
10間の電気的接続がなされると、基板110は、遠位端か
ら（図50参照）８つの電極パッドE1からE8に対応する８
つの窓100（W1からW8）を形成しているスリット102を含
むスリーブ138に通される。基板110の本体112は、最近
位の窓W8から始まり、最遠位の窓W1に向かって、リボン
ケーブルC1又はC2が個別にスリーブ98内に通された方法
（図31から図37参照）と同様の方法で、スリーブ138に
通される。

基板の本体112がスリーブ138の８つの窓W1からW8に通
されると（図51参照）、基板110上の８つの電極パッド1
16（E1からE8）が８つの窓100（W1からW8）から露出す
るようになる。基板110の尾部114及び付属しているリボ
ンケーブル132は、スリーブ138の近位端から外側に延び
ている（図51参照）。

図52が示すように、交互に通されたスリーブ138及び
基板110は、連携する支持アセンブリ20（１）のスプラ
イン要素22上にスライドする。交互に通された遠位端30
は、以前に述べられた方法でスプライン要素22の周りに
熱収縮する。

図53が示すように、スプライン要素22（及び連携する
基板本体112）の自由になっている端は、以前に述べら
れた方法（図10から13参照）で、基底部26を形成する固
定メンバ62/ロックリング64アセンブリに固定される。

基板本体112は、尾部114との接合部の近くに整列線マ
ーク140を含むことが望ましい（図46、図50及び図51参
照）。整列線マーク140は、固定メンバ62/ロックリング
64アセンブリが各基板110を留めるべき位置を示してい
る。マーク140は、全ての基板110及び連携するスプライ
ン要素22が基底部26の周りにお互いに相互依存して整列
されることを保証している（図53参照）。マーク140は
また、基板本体112の同じ部分及び尾部114全体が、後に
説明される理由のために基底部26から延長していること
を確実にしている。接合された基底部26及び支持アセン
ブリ20（１）は、次にカテーテルチューブ12の遠位端16
に固定される（図53参照）。

支持アセンブリ20（１）上の８つの回路アセンブリ28
（２）の中間領域34（尾部114に接続する８本のリボン
ケーブル132を含む）は、カテーテルチューブ12の外側
に螺旋状に巻き付けられる（図53及び図54参照）。

図53及び図54が示すように、基板110の角度のつけら
れた尾部114は、接続されているリボンケーブル132がカ
テーテルチューブ12の周りに螺旋状に巻き付けられるよ
うその方向を直接定めている。図示されている実施例で
は、160度の角θはリボンケーブル132を20度で螺旋状に
巻き付けるようにする（つまり、螺旋状の巻き付けの角
度と尾部114の角θは補角である）。

カテーテルチューブ12の直径が与えられ（図示されて
いる実施例では約６フレンチ、すなわち、0.078インチ
（1.981mm））、８本のリボンケーブル132が２層になっ
て20度の螺旋状巻き付け角度でチューブ12の周りに巻き
付けられる。奇数番号の付けられたスプライン要素（図
53及び図54のS1、S3及びS5）用のリボンケーブル132
は、下層として巻き付けられ、偶数番号のスプライン要
素（S2及びS4）用のリボンケーブル132は、上層として
巻き付けられる。また、その反対もありうる。

一旦リボンケーブル132がチューブ12に巻き付けられ
ると、熱で収縮する材料でできている外側のスリーブ10
8が、既に述べられた方法で（図42参照）チューブ12及
び巻かれたリボンケーブル132の上にスライドする。こ
こで熱を与えると、外側のスリーブ108が収縮し、既に
述べられたように、巻かれたリボンケールブル132をカ
テーテルチューブ12の周りに固定する。

外側のスリーブ108が本来の位置に収められると、カ
テーテルチューブ12の直径は約８フレンチになる。そし
て、以前に記述されたように、カテーテルチューブ12の
中央穴は完全に開放された状態で維持され、剥離カテー
テル等のために使用することができる。

更に以前に述べられたように、電極回路28（２）の近
位領域32はプローブハンドル18内で、１つ又はそれ以上
の、市販の外部高密度コネクタ36a及び36b（図1A参照）
又はプローブハンドル18内のマルチプレクサ152を介し
て１つの低密度コネクタ154（図1B参照）に接続され
る。

全ての実施例で述べられたように、スリーブ98は複数
の電極38及び隣接する、電極回路アセンブリ28の遠位領
域30に連携する導電性ワイヤを支持する。スリーブ98そ
のものは、補強メンバ（例えば、スプライン要素22）の
周りに結合している。複数の、スリーブを有する補強メ
ンバ22そのものは、反対側の端に機械的に接続され固定
されており、電極28のために３次元の支持機構20を形成
している。補強メンバ22は、電極を所定の円周上の配置
に向けさせ、一方でスリーブは電極を補強メンバ22上の
露出した、縦方向に離れた状態で保つ。この機構20は、
カテーテルチューブ12上に支持される。スリーブ98は、
カテーテルチューブ12の短絡を止め、そのため電極回路
アセンブリ28の近位領域32及び中間領域34の導電性ワイ
ヤがスリーブ98の外に露出している。この中間領域34
は、カテーテルチューブ12に沿ってスリーブ98の外部に
おいて固定されている。近位領域32は、外部のコネクタ
に接続できるようハンドル18内に含まれている。

本発明の特徴は以下の請求の範囲にて述べられる。

フロントページの続き (72)発明者パネスク，ドーリンアメリカ合衆国カリフォルニア 94086，サニーベイル，ノースフェアーオークス 382，アパートメント４ (72)発明者フェイン，ジェイムスジー. アメリカ合衆国カリフォルニア 95070，サラトガ，ロスフェリスロード 17930 (72)発明者スワンソン，デイビッドケイ. アメリカ合衆国カリフォルニア 94040，マウンテンビュー，ヘザーストーンウェイ 877 (56)参考文献特開昭55−29373（ＪＰ，Ａ) 特開昭55−50371（ＪＰ，Ａ) 実開平１−95910（ＪＰ，Ｕ) 米国特許5156151（ＵＳ，Ａ) 米国特許4660571（ＵＳ，Ａ) 米国特許4940064（ＵＳ，Ａ) 国際公開94／22366（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61B 5/04 A61M 25/00 A61B 17/22

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】電極支持機構（20）において、軸（58）と、該軸（58）の周りに位置する側壁（50）を
有するハブ（24）と、少なくとも２つの、直径線上で向かい合った、該ハブ
（24）に接続している通常柔軟性のあるスプライン要素
（22）であり、該ハブ（24）から間隔を空けられた末端
を有する、スプライン要素（22）と、該スプライン要素（22）の末端に接続され、該スプライ
ン要素（22）を所定の３次元の形状に曲げる基底部（2
6）と、少なくとも１つのスプライン要素（22）に担持される電
極（38）と、を有し、該スプライン要素（22）が、側部ハブ壁（50）
からその円周に沿って、該ハブ軸（58）に対して測定さ
れた45゜と110゜との間の所定の角度（Ｘ）で外側に放
射状に広がることを特徴とする電極支持機構（20）。
【請求項２】前記放射状に広がる角度（Ｘ）が、約80゜
と約100゜との間である、請求項１に記載の支持機構（2
0）。
【請求項３】前記放射状に広がる角度（Ｘ）が約90゜で
ある、請求項１に記載の支持機構（20）。
【請求項４】前記３次元形状が、該ハブ（24）の廻りに
カーブした遠位表面（66）を含み、該ハブ（24）が、該カーブした遠位表面（66）のエンベ
ロープ内にほぼ収まる、請求項１に記載の支持機構（2
0）。
【請求項５】前記ハブ（24）が、前記基底部（26）の方
を向いている近位端と、該基底部（26）から反対を向い
ている遠位端を含み、前記スプライン要素（22）の該ハブ（24）への接続が、
該ハブ（24）の近位端よりも該ハブ（24）の遠位端に近
い、請求項１に記載の支持機構（20）。
【請求項６】前記スプライン要素（22）が、前記ハブ
（24）に対して所定の距離だけ曲げられ、該スプライン
要素（22）のための最少の曲げ半径を形成する際、該ハ
ブ（24）が、該スプライン要素（22）に接触するカーブ
した内部表面（61）を含む、請求項１に記載の支持機構
（20）。
【請求項７】前記スプライン要素（22）が、前記ハブ
（24）に接続されている中間体（44）により一体的に接
合される、請求項１に記載の支持機構（20）。
【請求項８】前記ハブ（24）が前記中間体（44）の周り
に鋳造される、請求項７に記載の支持機構（20）。
【請求項９】前記ハブ（24）が、該ハブを通る軸を介し
て延びる溝（56）を具備し、前記中間体（44）が該溝
（56）の中に収められ、その一方で向かい合うスプライ
ン要素（22）が該溝から離れて放射状に広がる、請求項
７に記載の支持機構（20）。
【請求項１０】前記スプライン要素（22）およびハブ
（24）が、一枚の薄板材料から一体となって形成され
る、請求項１に記載の支持機構（20）。
【請求項１１】各スプライン要素（22）が該ハブ（24）
の近くにより幅の狭まった領域を含む、請求項１に記載
の支持機構（20）。
【請求項１２】各スプライン要素（22）が、前記ハブ
（24）の近くにより厚さの薄くなった領域を含む、請求
項１に記載の支持機構（20）。
【請求項１３】前記ハブ（24）が、電極としても機能す
る、請求項１に記載の支持機構（20）。