JP3740550B2 - 経血管・超音波・血行動態評価用カテーテル装置 - Google Patents

Description

【技術分野】
【０００１】
この発明は、超音波介入カテーテル装置に関するものである。特に、この発明は、画像化および血行動態評価を行うことが可能なカテーテルに関する。さらに、この発明は、経血管(transvascular)部分および心臓内の画像化を可能にするカテーテル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在のＸ線透視法は、心血管系内におけるＸ線不透過性の組織を局部的に検出でき、シルエット化された組織の輪郭を検出できるものである。心臓内の組織の精確な局部的検出、すなわち、心臓内の同一の箇所に予測通りに、且つ、反復的にカテーテルを精確に案内することは不可能である。
【０００３】
詳細な心臓組織、心臓内組織および血管組織を画像化するために、超音波エコー心臓検査法を用いることができる。同検査法によれば、さらに、血流についての血行動態評価および画像化が可能である。血流の速度および方向を検出するために超音波周波数の物理的手段を使用するドップラーエコー心臓検査法は、心室内における血圧および血液流量を測定し、血液の流動を画像化するために使用される。
【０００４】
超音波は、心臓カテーテル法の代りに、より頻繁に使用されている。
現在、多くの介入処置は、例えばバルーン膨張カテーテルのようなカテーテルを介して行うことができる。弁形成および異常のある心臓組織の切除は、頻繁的に行われる２つの処置例である。
【０００５】
最近、超音波は侵襲性用途にも使用されるようになった。経食道エコー心臓検査法は、最も広く使用されている侵襲性超音波技術である。カテーテルに取り付けられた小型変換器を使用する血管内超音波法については、多くの臨床試験が行われている。心臓内画像化装置については、極めて限定された研究が行われている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
治療的な心臓カテーテル法は、次第に診断的な心臓カテーテル法にとって代わろうとしている。こうして、カテーテル技術は、心臓の解剖学的構造または伝導系を変化させる手段として認められている。バルーン血管形成術、欠陥閉塞装置の使用、および、異常のある伝導通路の電気的な中断は、現在、一般的に容認された処理であると考えられている。しかし、これらの処理のほとんどは、実際上、大まかで洗練されておらず、例えば、大きなバルーンが弁を裂いたり、粗装置が欠陥部に挿入されたり、伝導系を中断するための熱エネルギまたは電気エネルギが隔壁に欠陥を起こしたりする。
【０００７】
この発明は、超音波を使用した介入型のカテーテルに関するものである。より詳しくは、この発明は、画像化および血行動態評価、血圧および血流特性を提供する超音波介入型カテーテルに関するものである。さらに、この発明は、血管系、すなわち、経血管部および心臓内を画像化するカテーテルに関するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係るカテーテル装置は、１つの実施例において、基端部および先端部、ならびに、第１の側および第２の側を有する長尺のカテーテル本体であって、前記第１の側が、前記第２の側より、前記先端部方向においてさらに延びているカテーテル本体と、前記カテーテル本体の前記第２の側近くにおいて前記カテーテル本体内に設けられ、前記本体の基端部近くから該本体の先端部近くに延びていて、かつ、治療装置を収容可能で、該治療装置を前記本体の先端部近くに送ることができるようになっているポートと、第１の側および第２の側を有し、前記カテーテル本体の前記先端部近くに取り付けられ、前記ポートと前記カテーテル本体の第１の側との間に設けられた超音波変換器であって、その第１の側が前記カテーテル本体の第１の側近くに位置し、その第２の側が前記カテーテル本体の第２の側近くに位置し、超音波を送出してその結果としてのエコーを受け取り、流量の測定と、前記ポートを介して前記カテーテル本体の先端部近くに送られた治療装置を含む特徴の画像化とを行なうことができる視野を得るために、前記ポートに向けて傾斜させて設けられた超音波変換器と、前記カテーテル本体内に設けられた電気導体であって、前記カテーテル外部の制御回路に前記変換器を電気的に接続する電気導体と、を具備する。
【０００９】
さらに、この発明は、カテーテルと、該カテーテル上に設けられた超音波変換器の動作を制御する制御回路と、流量および前記超音波変換器によって画像化される特徴を表示する表示手段とを備えている。この発明の１つの参考例において、前記カテーテルは、基端部および先端部を有する、長尺で可撓性の本体を備えている。前記超音波変換器は、カテーテル本体の先端部近くに設けられており、流量を測定することができて、特徴を映し出すことができる視野を得るために、超音波を送出してそのエコーを受け取る。電気導体は、前記カテーテル本体内に設けられており、前記変換器を、前記カテーテルの外部の制御回路に電気的に接続する。ポート手段は、治療装置を収容するために、前記カテーテル本体内に設けられており、該本体の基端部近くから該本体の先端部近くに延びていて、これにより、治療装置は、前記変換器の視野内で作用できるよう、前記本体の先端部近くに送られることができるようになっている。さらに、ガイドワイヤポート手段は、ガイドワイヤを収容するために、カテーテル本体に設けられており、該カテーテル本体の基端部近くから該カテーテル本体の先端部近くに延びている。
【００１０】
また、この発明は、間接的に、生きた身体内への治療的な介入を行う方法に関する。この方法は、基端部および先端部を有する本体を備えたカテーテルを身体に挿入する工程を含む。外科装置は、前記カテーテル本体内に設けられ且つ前記本体の基端部近くから該本体の先端部近くに延びたポートを介して、身体内に挿入される。前記カテーテル本体の基端部近くに設けられた超音波変換器は、超音波を送出し、その結果としてのエコーを受け取るよう律動される。前記外科装置は、前記超音波変換器によって提供される視野内で操作される。前記結果としてのエコーは、前記外科装置の作業を画像表示するために処理される。
【００１１】
いくつかの参考例において、小型（長尺）で、横断型の複面または多面フェーズドアレー超音波変換器は、カテーテル送りシステムと組み合わされる。好ましい参考例において、前記カテーテル装置は、（８フレンチ≒２．５５ｍｍの導管からなる）送出ポートを備えた、５〜１０ＭＨｚのフェーズドアレー変換器を備えている。超音波カテーテルのコア内には、ワイヤを挿入するための０．０３５インチ≒０．８９ｍｍのポートも設けられている。完成した前記カテーテルは、典型的には、静脈挿入のために１８〜２４フレンチ≒５．７３〜７．６４ｍｍの鞘部を必要とする。
【００１２】
この発明は、多くの用途を有する。１つの初期的な用途は、右心伝導路の切除である。ここに提案された装置は、右心バイパス路の切除に理想的である。三尖弁およびその輪は、直接的な超音波画像化によって確実に位置を確認することができる。電気生理学的なカテーテルまたは切除用カテーテルは、該カテーテル内に設けられたポートを貫通させることができる。前記カテーテルは、ガイドワイヤポート内に挿入された偏向ワイヤを使用することによって、目的箇所に案内することができる。こうして、正確な位置確認および介入は、直接的な超音波による画像化の下に行うことができる。
【００１３】
その他の用途には、超音波に案内される心筋生検、超音波制御に基づく外科移植および／または装置除去、血管周囲および器官の異常についての血管診断が含まれる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明は、視覚的観察に基づくカテーテルによる介入が可能な血管内超音波カテーテルを提供する。カテーテルの精確な介入により大きな外科処置を回避できることは、現在の患者保護における大幅な進歩となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１〜図３において、この発明の基礎となるカテーテルが、参照符号２０で示されている。図示の如く、カテーテル２０は、基端部２４と先端部２６を有する、長尺で可撓性または剛性可塑性の管状カテーテル本体２２を備えている。カテーテル２０は、その長手方向先端部２６の近くに、フェーズドアレー・超音波変換器３０を有し、該変換器３０は、流量の測定ができて、特徴を映し出すことができる視野を得るために、超音波を送出して、そのエコーを受け取る。電気導体３２は、変換器３０をカテーテル本体２２の外部に設けられた制御回路３４に対して電気的に接続するために、カテーテル本体２２内に設けられている。アクセスポート４０は、カテーテル本体２２内に設けられており、カテーテル本体２２の基端部２４に近い箇所から、カテーテル本体２２の先端部２６に近い箇所まで延びている。アクセスポート４０は、カテーテル、薬物、センサ等の治療関係物を受入れることができるよう構成されており、超音波変換器の視野内での処置を行うことができるよう、該アクセスポート４０を介して、上記治療関係物を先端部２６に送ることができるようになっている。このような物は、例えば、切除用カテーテル、外科装置などの介入、血圧のモニタ、食物サンプリングなどのために使用される。さらに、カテーテル本体２２内には、ガイドワイヤアクセスポート４２が設けられており、該ポート４２は、ガイドワイヤ４４を受入れるために、カテーテル本体２２の基端部２４に近い箇所から、カテーテル本体２２の先端部２６に近い箇所まで延びている。
【００１６】
超音波変換器３０は、好ましくは５〜２０メガヘルツ（ＭＨｚ）、より好ましくは、７〜１０ＭＨｚの周波数を有するものである。大人の心臓内部を画像化するためには、２〜１０センチメートル（ｃｍ）の像透過が必要になる。好ましい実施例において、カテーテル本体２２は、直径が４〜２４フレンチ（１フレンチ÷π＝１ｍｍ、すなわち、１．２７〜７．６ｍｍ）であり、より好ましくは６〜１２フレンチ（１．９０〜３．８２ｍｍ）である。好ましい実施例において、アクセスポート４０の直径は７〜８フレンチ（２．２３〜２．５５ｍｍ）であり、ガイドワイヤポート４２の直径は０．２５〜０．３８インチ（０．６４〜０．９７ｍｍ）である。
【００１７】
図３において概略的に示すように、この発明のカテーテル２０は、超音波変換器３０の動作を制御するための適当な制御回路３４を含む医療システムに使用することができる。図３に示すように、制御回路３４は、トランシーバ回路（Ｔ／Ｒ）３５に電気的に接続されており、ケーブル３６を介して変換器３０との間で信号の送受信を行うものである。トランシーバ回路３５は、血液の流動状態を表示するために、ドップラー回路３７および適当な表示装置３８に電気的に接続されている。さらに、トランシーバ回路３５は、像を表示するために表示装置４１に接続された適当な画像化回路３９に電気的に接続されている。
【００１８】
操作時において、適当な超音波がカテーテル本体２２の先端部２６に近い箇所から発射されるよう、制御回路３４は、変換器３０を振動させるよう設計されていもよい。図２において５０によって示す超音波は、先端部２６を包囲する血液および身体構造の一部に伝播する。このように送出される超音波の一部は、流動中の赤い血液その他、および、身体構造に反復して、反応器３０に当たる。これにより、電気信号が発生し、ケーブル３６を介して、トランシーバ回路３５の入力に送られる。その後、ドップラー流量測定装置に普通に使用されている通常のアンプ／フィルタ回路を含むドップラー回路３７に、信号が送られる。該ドップラー回路３７は、送出された周波数と受け取られた周波数との間におけるドップラーシフトを解析し、これにより、流速に比例した出力を発生する。その後、好適には、この出力は、通常の表示端末である表示装置３８に表示される。従って、ユーザは、血流量の表示、すなわち、血液流動情報を得ることができることになる。
【００１９】
画像情報を得るために、制御回路３４は、同様に、トランシーバ回路３５を介して超音波変換器３０を振動させ、超音波を発生する。そして、上記と同様に、超音波エネルギーの一部は、身体構造的な特徴によって、超音波変換器３０に反射される。こうして、これに対応する信号が、ケーブル３６を介してトランシーバ回路３５に送られることになる。そして、これに対応する信号が画像化回路３９に入力され、該画像化回路３９では、該入力信号を解析することによって、通常の表示装置であってよい表示装置４１に対して、身体構造特徴の像を送る。
【００２０】
この画像は、治療装置または外科装置が、超音波変換器３０によって提供される視野内において、カテーテル２０の先端部２６で使用されている間、映しておくことができる。従って、ユーザは、彼または彼女の動きおよびその結果をモニタできることになる。
【００２１】
図１および図３に示すように、カテーテル本体２２は、その基端部２４に隣接して、アクセスポート４０に対する適当な取り付け構造体５２を備えている。治療器具または外科器具５３は、例えば螺着などの適当な手段によって、取り付け構造体５２に適当に取り付けられていてもよい。長尺のケーブル状部材５４は、図２に示される如く、アクセスポート４０に沿って先端部２６を幾分超える箇所まで延びることになる。この箇所で、外科器具５３の作業部５６を接続してもよい。
【００２２】
図２には、カテーテル本体２２の先端部２６をさらに詳細に示す。図３に示すように、超音波変換器３０は、エポキシ層６２によって先端部２６に隣接した凹部６４に接合された、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）のような圧電重合体を含んでいる。使用可能な超音波変換器の実施例に関する詳細を説明するが、様々な構成および配置を有する各種の変換器を本発明に使用してもよい。
【００２３】
図２に示すように、治療装置の作業部５６は、超音波変換器３０の視野内で操作可能なものとして示されている。従って、ユーザは、超音波変換器を使用することによって、治療装置の作業をモニタすることができる。さらに、ユーザは、介入行為の前、最中および後において、視野内の身体の特徴をモニタすることができる。
【００２４】
図５Ａは、本発明に係るカテーテル装置７０の第１実施例を示す一部断面図である。カテーテル装置７０は、長手軸、基端部７４および先端部７６を有する。長尺で可撓性または剛性の本体７２を備えている。該本体７２の第２の側に隣接する箇所には、前記本体７２を貫通して基端部７４近くから先端部７６近くに延びたポート７８が設けられている。該ポート７８は、作業用器具８４を収容し、該作業用器具８４を先端部７６に送るものである。図示された作業用器具８４は一例にすぎず、現在知られている、または、これから開発される他の種類の作用器具を、ポート７８を介して先端部７６に送ってもよい。ガイドポート８０中には、ガイドワイヤ８６が設けられている。
【００２５】
前記先端部７６は前記本体７２の長手軸に対して斜角に設けられており、前記本体７２の第１の側は、第２の側より前記先端部側に延びている。第１の側および第２の側を有する超音波変換器８２は、前記本体７２の長手軸に対して、前記先端部７６の斜角に対応する斜角に設けられている。前記超音波変換器８２の第１の側は前記本体７２の第１の側に隣接しており、前記超音波変換器８２の第２の側は前記本体７２の第２の側に隣接している。上記カテーテル２０に関して説明したように、前記変換器８２をカテーテル７０の外部の制御回路に接続している電気導体８３は、前記変換器８２から本体７２の基端部に延びている。前記変換器８２を前記ポート７８に向けて斜角に設けることにより、前記先端部７６を超えて延びる作業用器具８４のような道具を容易に視覚化できる。
【００２６】
図５Ｂは、先端部７６の正面図であり、ガイドワイヤポート８０、変換器８２およびポート手段７８を示している。
【００２７】
図６Ａは、この発明に係るカテーテルの一つの参考例８８の一部断面図である。第１実施例７０と同様に、カテーテル８８は、基端部９２および先端部９４を有する、長尺で可撓性または剛性の本体９０を備えている。ポート９６は、本体９０の先端部９４に隣接した先端部９７を有する。該先端部９７は、本体９０の第１の側に対して斜角に、先端部９４方向に延出している。前記ポート９６は、作業用器具８４のような作業用器具を収容して先端部９４に送るためのものである。カテーテル８８は、基端部９２に近くから先端部９４の近くまで、前記本体９０を貫通して延びたガイドワイヤポート９８を有する。該ガイドワイヤポート９８は、ガイドワイヤ８６を収容するためのものである。
【００２８】
さらに、図６Ａに示すように、変換器１００は、前記先端部９４とポート９６の先端部９６との間において、本体９０の第１の側に取り付けられている。変換器１００から前記本体９０の基端部９２近くに延びているのは、前記変換器１００を前記カテーテルの外部の制御回路に電気的に接続するために、前記カテーテル内に設けられた電気導体１０２である。前記変換器１００が本体９０の第１の側に取り付けられ、前記ポート９６の先端部９７が本体９０の第１の側に対して斜角に、先端部９４方向に延出していることにより、前記ポート９６の先端部９７から延びる作用器具は、変換器１００の視野内に位置することになる。
【００２９】
図６Ｂは、図６Ａに示したカテーテル８８の先端部９４の正面図である。
【００３０】
図７Ａは、図６Ａに示した参考例８８の変形例を示すものであるが、ここでは、ガイドワイヤポート９８の代わりに、先端部９４を操作するための偏向ワイヤガイドシステム１０６を有する。図７Ｂは、図７Ａに示したカテーテルの先端部９４の正面図である。
【００３１】
図８Ａは、この発明に係るカテーテルの第３の参考例１１０を示す。この第３の参考例１１０は、先端部１１４および基端部１１６を有する本体１１２を備えている。本体１１２の第１の側に隣接して設けられているのは、基端部１１６の近くから先端部１１４の近くまで、本体１１２を貫通して延びた第１のポート１１８である。該第１のポート１１８は、本体先端部１１４の近くに先端部１１９を有する。第２のポート１２０は、本体１１２の第２の側に隣接して第１のポート１１８とは反対側に設けられており、基端部１１６に近くから先端部１１４の近くまで、本体１１２を貫通して延びている。該第２のポート１２０は、本体１１２の先端部１１４の近くに先端部１２１を有する。
【００３２】
変換器１２２は、本体１１２の先端部１１４近くに取り付けられている。変換器１２２から本体１１２を貫通して基端部１１６に近くまで延びているのは、変換器１２２をカテーテルの外部の制御回路に電気的に接続する電気導体である。変換器１２２は、第１のポートおよび第２のポートの先端部１１９，１２１の間に設けられている。変換器１２２の両側に作業用ポート１１８，１２０を設けたことにより、同時に２つの作業を行うことがてき、例えば、一方のポートに貫通状態に設けられた第１の作業用器具によって、ある物体を保持し、他方のポートに貫通状態に設けられた第２の作業用器具によって、第１の作業用器具によって保持された物体に作用することができる。図指例では、典型的な作業用器具１２３および作業用器具８４が、ポート１１８，１２０に設けられている。
【００３３】
前記参考例１１０はガイドワイヤポート手段を備えていないが、カテーテル１１０を初期的に位置決めするために、第１のポート１１８または第２のポート１２０にガイドワイヤが使用されてもよい。その場合、前記ガイドワイヤを、第１のポート１１８または第２のポート１２０から退却して、作業用器具を導入できる。図８Ｂは、カテーテル１１０の先端部１１４の正面図である。
【００３４】
図８Ｃは、円形断面の代りに弓形断面の第１のポート１２８を有する点を除いて、図８Ａおよび図８Ｂに示したカテーテル１１０と略同様であるカテーテル１２６の先端部１２４の正面図である。ここでは円形断面の様々なポートを図示してきたが、ポートのサイズおよび形状は変更可能である。
【００３５】
図９Ａは、この発明のカテーテルの第２実施例１３０を示す。このカテーテル１３０は、図５Ａに示したカテーテル７０のような１つのポート７８の代りに、複数のポート１３２が可撓性の本体１３１の第２の側近くに設けられている点を除いて、図５のものと略同様である。複数のポートによって、例えば、あるポートを介して治療具を使用すると同時に、他のポートから吸引および懐死組織片の除去が可能になる。または、あるポートを介して治療具を使用すると同時に、電気生理学的に、第２、第３または第４のポートを介して、モニタリング、吸引および／または身体組織の一部除去を行うことができる。
【００３６】
この発明に係るカテーテルの使用法を、基礎となるカテーテル２０に関して説明する。なお、この発明の実施例７０，１３０及び参考例８８，１１０，１２６の使用法も同様である。ユーザは、選択された静脈位置、心室などの身体内の所望の位置にアクセスするのに適当な血管を介して、可撓性のカテーテル本体２２を身体内に挿入する。１つのやり方においては、先ず、ガイドワイヤが挿入され、しかる後、カテーテル本体が、前記ガイドワイヤに沿って送られてよい。そして、ユーザは、アクセスポート４０を介して外科装置による作業の前、最中および後において、ユーザは、血行測定値、および、超音波変換器の視野からの画像を得ることができる。変換器の視野内で外科装置が操作されることによって、ユーザは、常に、前記外科装置の作業をモニタすることができる。
【００３７】
Ｉ．開示されたカテーテルの詳細な特徴
Ａ．超音波周波数：ここで提案された装置は、最適には、５〜２０ＭＨｚ、最も好ましくは７〜１０ＭＨｚの周波数の変換器を使用する。超音波画像化・血行動態評価用カテーテル（ＵＩＨＣ）に使用される低い方の周波数は、心臓の隔膜、弁および血管外構造などの大きな対象物を画像化する必要性を反映したものである。
【００３８】
Ｂ．カテーテルのサイズ：カテーテルの直径は、一般的に、血管内カテーテルより大きく、４〜２４フレンチ（１．２７〜７．６ｍｍ）、最適には６〜１２フレンチ（１．９０〜３．８２ｍｍ）である。
【００３９】
Ｃ．介入：このカテーテルの主要機能は、各種のａ）切除、ｂ）レーザ、ｃ）切断、ｄ）閉塞、ｅ）などに使用されるカテーテルを用いた介入型心血管器具の、論理的で安全な使用を案内することである。この発明は、他の技術（装置）を挿通可能なアクセスポートを有する。介入作業用器具をカテーテルの先端部から突出させてあると、該作業用器具を、特定の箇所に対して反復的且つ選択的に向かわせて制御された介入を行なうことができる。
【００４０】
Ｄ．画像化：この発明は、心臓内、血管内および血管外の構造を画像化できるシステムでもある。使用される変換器の周波数が、普通、血管内系より低いので、前記カテーテル２０は、多数の心臓空洞部を調べ、血管系の外の構造を画像化できる。画像化機能は、基本的に、次の２つ、つまり、１）診断的画像化および２）応用的画像化からなる。
１．診断的画像化：前記カテーテル２０は、診断的な心臓内および経血管部の画像化を効率的に行うことができる。この用途は、どちらかと言えば、侵入の前に行われる。その後、同一のカテーテルシステム、および、その特有の送り能力を用いて、侵入が行われる。診断的な画像化のいくつかの例には、１）心臓内の欠陥の正確な画像化および測定、２）弁オリフィスの特性づけ、３）腫瘍およびその付着部の検出、４）などが含まれる。血管外診断には、１）膵臓の塊／異常の画像化、２）腹膜後の異常の画像化、３）頭蓋骨内の画像化、４）血管周囲の異常の認識、５）などが含まれる。
２．応用画像化：これは、前記カテーテルの使用、および、以下のような別の器具を送り、次いで以下のような別の技術を応用するための画像化能力を意味する。
１）隔膜の欠陥部分を閉じる閉塞装置、
２）バイパス路を処置するための切除カテーテル、
３）刃を用いた中隔開口用カテーテル、または、レーザを用いたカテーテルシステムによるもののようなきずの創出、および、
４）弁形成の監督指示、等
切除などの応用を直接的に画像化することによって、より安全に且つ反復的に処理を行うことができる。
【００４１】
Ｅ．血行動態評価：カテーテル２０は、超音波ドップラーと通常の血行動態評価用カテーテルとの真の組合わせである。ドップラーカテーテルが存在し、血流圧力を画像化し測定することができるカテーテルが存在する。しかし、前記カテーテル２０は、心臓および血管を画像化しながら、高忠実度での血流圧力の記録のみならず、ドップラー血行動態評価（連続波ドップラー及びパルス波ドップラー）を可能にする。このカテーテル２０は、画像化と、血行動態評価と、介入送りとを複合させたカテーテルを提供する。
【００４２】
ＩＩ．その他の既存の治療技術による類似
侵入式腹腔鏡検査法と同様に、心臓内超音波法は、１）画像化、２）治療装置の送り、及び３）非侵襲性心臓外科技術を開発するために使用可能な同時的血行動態評価、を実現することができる。心臓内または血管系内に１つまたは２つ以上の装置を同時に使用することにより、非侵襲性外科療法を開発する可能性が開かれる。このような例としては、１）目視しながら第１の装置によって腫瘍を捉らえ、目視しながら第２の装置によってその付着部を切断することによって心臓腫瘍を除去し、心臓内の塊部分を摘出すること、２）目視しながらバイパス路に電気生理学的カテーテルを配置し、次いで、直接的な超音波画像化によって、第２の装置を用いてカテーテルの下にあるバイパス路を切除すること、３）心房内の欠陥の発生、導管の擬似内膜閉塞に見られるような血栓の蒸気療法などのレーザ外科手術を目視しながら行うこと、４）目視しながら心臓または血管から異物を除去すること、および、５）血管内から経血管外科手術を案内し、または、付随する血行動態の変化をモニタすること、が含まれる。
【００４３】
ＩＩＩ．選択された応用には次のものが含まれる：
Ａ．無線周波数切除：現在、バイパス路は、心房室弁をシステム的に写像する電気生理学的研究によって検出されている。切除用カテーテルの位置は、Ｘ線透視法、および、前記切除用カテーテルの基準カテーテルからの距離に関係する電気的測定によって検出される。カテーテル２０により、直接的な超音波画像化の下に、オペレータは房室弁を写像することができる。このようにして、カテーテルの配置精度、および、応用される治療法の正確さが向上し、即時の結果評価が可能になる。
上述した切除技術は、特に、（三尖弁の輪部分附近の）右側のバイパス路に適用可能である。これは、三尖弁の輪部分の上の大静脈にカテーテル２０を挿通することによって行われる。
左側のバイパス路については、カテーテル２０は、直接的な超音波画像化に基づいて、心房隔壁を横切る状態に挿入される。こうして、僧帽弁の輪部分が直接的に写像可能になり、場所的に限定されたバイパス路を、視覚的な超音波による及び血行動態評価に関する情報に基づいて、精確に切除可能になる。弁における孔形成のような複雑な余病、切除エネルギの正確でない適用、および、不注意による正常な伝導組織の切除は、大幅に減少することになる。
バイパス路の切除は、ここに提案された超音波介入カテーテルシステムの理想的な使用例である。
【００４４】
Ｂ．心臓についての生検：
心臓についての安全な生検が可能な時代においては、精確な生検が必要になる。心臓内腫瘍への生検装置の超音波による案内、傷の回避、および、疑わしき組織の選択的な生検は、カテーテル装置２０によって実現可能である。心臓カテーテル療法においてより頻繁に生命の脅威となる余病の１つは、カテーテルによって心臓に孔が形成されることである。このような余病は、心臓生検、電気生理学的なカテーテル操作、および、弁形成術において一般的に発生する。超音波による心臓内画像化、血行動態評価および送りカテーテルの使用は、これら処置の安全性を大幅に向上させる。
【００４５】
Ｃ．経血管部の診断：カテーテル２０は、血管周囲および血管外部の異常を画像化することもできる。経血管部つまり器官間の画像化、および、隣接した血管系からの異常検出は、到達困難な異常の診断および治療における大幅な進歩となろう。カテーテル２０は、診断を行うことのみならず、生検針および治療装置を問題の血管外領域に案内することができる。腹膜後腔、隔壁および基底脳血管の異常は、論理的な関心領域である。様々な異常のより正確な特徴表示が、可能になる。すべての器官はそれ自身の血管系を有し、ここに提案された超音波経血管システムは、身体の到達困難な領域を評価するのに理想的な手段である。該経血管システムは各器官への導管であり、カテーテル２０は各器官に送られることができる。器官の実質部分の特徴表示および経血管生検および治療が、最終的に開発されることになる。
【００４６】
Ｄ．心臓および血管内における治療装置の超音波操作：カテーテル２０は、画像化のみならず、同一のカテーテルシステムにより直接的に介入を行なえるようになる可能性を開くものである。多くの術中カテーテルを用いたシステムは、今日まで、通常のＸ線を使用して、配置目標を定めることと特定の治療法の適用を行なっている。このようなカテーテルを用いたシステムをより精確に案内できる装置が必要になっている。すべてのカテーテルを用いたシステムに超音波を組み入れるのは、高いコストがかかり、技術的にも実用的ではない。前記カテーテル２０は、理想的な画像化用兼介入型の器具としてのすべての必要条件を有し、１）画像化し、２）多数の手段（圧力流体力学およびドップラー）によって血行動態評価を行い、３）診断装置および治療装置として作用し、および、４）両装置の適用を向上させる他の特有の技術に適応する、能力を有する。
【００４７】
Ｅ．一般的な用途：血管内装置、経血管装置および心臓装置は、上述したポート手段を介して、心臓および血管の中または周囲に送ることができる。しかし、上述のカテーテルは、肝臓、身体の実質部分、胆管、尿管、ぼうこうおよび頭蓋骨組織のような反響性組織、すなわち、超音波画像を使用した診断的または治療的な用途のためにカテーテルの挿通を可能にする身体内におけるすべての反響性部分に、使用可能である。
【００４８】
Ｆ．拡張された技術用途：カテーテル２０は、介入型の内科治療に対する新規で胸踊るような技術革新を実現するものである。上記の他に、解決すべきその他多くの用途がある。しかし、上述した新規の概念は、よりコストが安く、より精確で、安全な、血管内および経血管部の診断装置および外科装置を開発する可能性を開くものである。
【００４９】
ＩＶ．要旨：
カテーテル２０は、従来のカテーテルを用いたシステムのどれとも極めて異なるものである。カテーテル２０は、その他の多用な器具を心臓血管系（心臓および血管）内の特定箇所に送る能力のみならず、画像化能力および血行動態評価能力を有する。カテーテル２０は、将来開発される理想的な診断具および治療具であると考えられる。ここに提案された用途は、より高い精確性、適用性および安全性を促進する。超音波は、血液で充填されたスペース内から、および、該スペースを介して、他の水または流体で充填された組織中への画像化を可能にする。カテーテル２０は、究極的な介入型システムに進化するであろう。
【００５０】
図４は、超音波画像化および血行動態評価のためのカテーテル（ＵＩＨＣ）についての、１つの典型的な使用例を示す。この特定例において、前記ＵＩＨＣは、大静脈から三尖弁の輪部分に前進させられる。同時に、前記輪部分が画像化され、電気生理学的な切除処置が行われる。直接的に画像化する能力、および、直接的な治療用カテーテル装置は、前記ＵＩＨＣの多くの用途のうちの１つを強調しているにすぎない。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】この発明の基礎となるカテーテルの一実施例の一部分を示す斜視図である。
【図２】図１のカテーテルの先端部の拡大断面図である。
【図３】図１のカテーテルを使用したシステムの一例を示す一部ブロック図を含む基端部の拡大断面図である。
【図４Ａ】この発明の基礎をなすカテーテルの使用例を示す図である。
【図４Ｂ】図４Ａのカテーテルの先端部を示す図である。
【図５Ａ】この発明に係るカテーテルの第１実施例を示す一部断面斜視図である。
【図５Ｂ】図５Ａのカテーテルの先端部の正面図である。
【図６Ａ】この発明の参考例としてのカテーテルの一例を示す一部断面斜視図である。
【図６Ｂ】図６Ａのカテーテルの先端部の正面図である。
【図７Ａ】図６Ａのカテーテルの変形例を示す一部斜視断面図である。
【図７Ｂ】図７Ａのカテーテルの先端部の正面図である。
【図８Ａ】この発明の参考例としてのカテーテルの別例を示す一部断面斜視図である。
【図８Ｂ】図８Ａのカテーテルの先端部の正面図である。
【図８Ｃ】変更された第２のポートを有する図８Ａのカテーテルの先端部の正面図である。
【図９Ａ】この発明に係るカテーテルの第２実施例を示す一部断面斜視図である。
【図９Ｂ】図９Ａのカテーテルの先端部の正面図である。

Claims (7)

1. 基端部および先端部、ならびに、第１の側および第２の側を有する長尺のカテーテル本体であって、前記第１の側が、前記第２の側より、前記先端部方向においてさらに延びているカテーテル本体と、
   前記カテーテル本体の前記第２の側近くにおいて前記カテーテル本体内に設けられ、前記本体の基端部近くから該本体の先端部近くに延びていて、かつ、治療装置を収容可能で、該治療装置を前記本体の先端部近くに送ることができるようになっているポートと、
   第１の側および第２の側を有し、前記カテーテル本体の前記先端部近くに取り付けられ、前記ポートと前記カテーテル本体の第１の側との間に設けられた超音波変換器であって、その第１の側が前記カテーテル本体の第１の側近くに位置し、その第２の側が前記カテーテル本体の第２の側近くに位置し、超音波を送出してその結果としてのエコーを受け取り、流量の測定と、前記ポートを介して前記カテーテル本体の先端部近くに送られた治療装置を含む特徴の画像化とが可能な視野を提供するために、前記ポートに向けて傾斜させた超音波変換器と、
   前記カテーテル本体内に設けられた電気導体であって、前記カテーテル外部の制御回路に前記変換器を電気的に接続する電気導体と、を具備したカテーテル装置。
2. 前記超音波変換器が、５〜２０ＭＨｚの周波数を有する、請求項１に記載のカテーテル装置。
3. 前記超音波変換器が、７〜１０ＭＨｚの周波数を有する、請求項１に記載のカテーテル装置。
4. 前記カテーテル本体が、１２．５６〜７５．３６ｍｍの直径を有する、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のカテーテル装置。
5. 前記カテーテル本体が、１５．７〜３７．６８ｍｍの直径を有する、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のカテーテル装置。
6. 前記ポートが、１５．７〜２５．１２ｍｍの直径を有する、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のカテーテル装置。
7. 前記超音波変換器が、フェーズドアレー超音波変換器である、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のカテーテル装置。

Images