JP3827164B2 - マイクロ波除去手術用高捩じれ抵抗性操作可能カテーテル - Google Patents
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Description
本発明は、操作可能なカテーテル、特に、捩じれ抵抗性を持ち、マイクロ波除去手術用に好適なカテーテルに関する。
多くの医学的処置において、カテーテルを、患者の体の中のある位置に置くことが必要になる。カテーテル遠位端の通常の設置部位は、股動脈を介しての、心臓の心室内部である。股動脈を介してカテーテルをそのように通過させる際に、血管接合部などの障害部位を避けること、および、カテーテルの遠位端を、心室内に位置づけるために急な転回を繰り返すことが必要になる。その他の医学的処置の場合にも、カテーテルを正しく位置づけるには、同様の困難がある。
以上のことから、カテーテルならびにその他の装置のために操作機構が開発されてきた。すなわち、その機構においては、装置の遠位端が、患者の体外、あるいは、装置の置かれる機器の外部の位置から自由に操作できるようになる。その内部に既知の操作機構を備えたカテーテルは、使用にあたって、完全には満足いくものではないことが判明している。例えば、患者の体内におけるカテーテルの捩じれは、特に、カテーテルの遠位端に見られる一般的問題である。
通常、医師は、従来の操作可能なカテーテルを用いることができる。これは、管状軸を持つ柔らかい遠位域を、軸の近位域の形や硬度を変えることなしに、変位させることができるものである。このような操作可能なカテーテルの多くは、ワイヤー牽引装置を利用している。すなわち、この中には、平坦な金属線バネが、管の柔らかい遠位部の中央を走っており、一対の牽引ワイヤーを管の最末端に付着させている。一方の牽引ワイヤーを引っ張り、一方、他方の牽引ワイヤーを弛めることによって、先端、すなわち、前面の軟部が変位する。中央に位置する金属線バネは、バイアス手段として働く。すなわち、カテーテルにバイアスをかけ、変位した先端を、もとの位置に戻し、さらにまた、操作動作を一平面に限定させるようにする(すなわち、向き合う方向同士で)。例えば、米国特許第5,336,182号およびPCT国際公開WO91/11213号を参照されたい。
もう一つの方法は、遠位部に多腔チューブを使用する。この多腔チューブは、中心腔と、多数の、より小さい周辺腔から成る。牽引ワイヤーは、軸の近位部を貫通し、遠位部の開始点で中心を外れ、周辺腔にそれる。牽引ワイヤーは、遠位部末端に接続されるが、それは、一方のワイヤーを引っ張り、他方を弛める時、チューブの先端が、引っ張られた牽引ワイヤーの方向に変位されるように接続される。牽引ワイヤーを引っ張るための好ましい方法は、遠位端を2方向に変位させるように、2本の接続牽引ワイヤーを渡した回転牽引ホィールを利用するやり方である。例えば、米国特許第4,960,134号,第5,318,525号及び第5,328,467号を参照されたい。
カテーテル操作が効果的であるためには、チューブの遠位部のみが変位しなければならない。したがって、張力が牽引ワイヤーに与えられた時、カテーテルの近位部は、その軸方向にそって非圧縮的でなければならない。これによって、カテーテルの近位部は、屈曲を免れ、柔らかい遠位部だけを曲げ、変位させることができる。しかしながら、カテーテル自体は、屈曲性を持ち、それによって、曲がりくねった血管の中を貫通できるようになっていなければならない。
側方への操作可能性に加えて、さらに既知のカテーテルの位置決めは、カテーテル全体をその長軸の周囲に回転させることによっても達成される。これは、通常、カテーテルの近位端を回転ないし捩じることによって実行される。これは、カテーテルの長さにそってトルクを生じ、これは、遠位端では回転運動に変換され、そのため、側方に変位された遠位端は回転させられる。
カテーテルの比較的正確な位置決めを要求する、比較的新しい医学処置は、除去手術を行なうのに、従来の高周波(RF)エネルギーではなく、マイクロ波(MW)エネルギーを利用する。RFエネルギーは、比較的細いワイヤーを通じて、カテーテルの長さにそって、カテーテルの他の要素に損傷を与えることなく伝達させることができるのにたいし、MWエネルギー伝導の性質上、および、MW伝導に伴う高エネルギーからカテーテルの他の要素を保護する必要が常に指摘されていたために、MW伝導には、RF伝導用に使われる細いワイヤーではなく、同軸ケーブルを利用することが必要とされるようになった。細いワイヤーに比べて同軸ケーブルははるかに大きな直径を持つ、細いワイヤーに比べて同軸ケーブルは硬い、また、カテーテル内部の使える空間が狭くなる、ことを始めとする様々な理由から、従来の操作可能なカテーテルは、マイクロ波除去手術には利用されなかった。
従って、捩じれ抵抗の高い、操作可能なカテーテルを提供するのが、本発明の目的である。
もう一つの目的は、同軸ケーブルを用い、マイクロ波除去手術に好適なカテーテルを提供することである。
さらにもう一つの目的は、比較的に簡単で、製造に費用のかからない、使用と維持の簡単なカテーテルを提供することである。
発明の概要
本発明の上記、ならびに関連の目的は、基本的にはハンドル、カテーテル、および、制御手段から成る、捩じれ抵抗の高い、操作可能なカテーテルにおいて実現されることが判明した。カテーテルは、(a)屈曲性の、トルク伝達性の、かつ、軸方向に非圧縮性で、近位端においてハンドルに接続される近位部あるいは体部、および、(b)屈曲性の、軸方向に圧縮可能で、遠位端で終止する遠位部あるいは先端部を持つ。制御手段は、ハンドル内に配され、かつ、ハンドルから操作可能なものであるが、一対の操作ワイヤーの一方に張力を与え、一方、操作ワイヤーの他方の張力を弛め、それによって、同軸ケーブルの遠位端を、操作ワイヤーの引っ張られた側に曲げる。
さらに具体的に言うと、カテーテルの近位部は、肉薄で、強靭なチューブから形成される外部排除体、および、トルクをカテーテルの近位部にそって伝達させるトルク伝達手段とを含む。軸方向非圧縮手段は、カテーテル近位部の圧縮と捩じれとを阻止する。大きな開口が、カテーテル近位部を貫通する。少なくとも一対の比較的小さな屈曲性軸で、それぞれ比較的小さな腔を定めている軸がこの大開口を貫通する。同軸ケーブルは大開口に配され、かつ、貫通し、また、一対の操作ワイヤーの各々が小腔のそれぞれを貫通し、それぞれの小腔の近位端から抜け出して、ハンドルに入る近位端を持つ。
さらに具体的に言うと、カテーテルの遠位部は、強靭なチューブで形成される外方排除延長体と、カテーテルの遠位部を、そのホーム方向に変位させるためのバイアス手段を含む。大腔は、硬いバイアス手段によって定められるカテーテル遠位部を貫通し、かつ、少なくとも一対の比較的小さい腔延長体が、外方排除延長体によって定められる。同軸ケーブル延長体は、大腔の中を、全体として中心に配置され、実質的に充填し、かつ、ぴったりと貫通し、また、一対の操作ワイヤー延長体の各々は、小腔延長体のそれぞれ一つを貫通し、遠位端を、その遠位端に近いケーブル延長体に接続させる。
カテーテル近位部の好ましい実施形態においては、トルク伝達手段は、チューブに覆われた金属縒り線であり、また、軸方向非圧縮性手段は、外方排除体の内面にぴったりとはめ込まれた軸方向に非圧縮性のワイヤー・コイルである。大開口は、このコイルの内面によって定められる。小腔は、大腔の中で偏心性であるが、小腔は、大開口の同じ側に配してもよい。カテーテル遠位部の好ましい実施形態においては、バイアス手段は、外方排除延長体内部にぴったりとはめ込まれた比較的硬い材料である。
このカテーテルは、特に、マイクロ波除去手術用に設計され、成形され、そのサイズを合わせた。
カテーテルの遠心部の動きを、簡単な一平面に限定するために、外方排除延長体は、硬い、強靭な材料で形成される。それによって、カテーテルの遠位部を、ホーム方向に変位させ、カテーテル遠位部の捩じれに抵抗するためである。中央の、大きな、四角い腔が、この材料によって定められるカテーテル遠位部を貫通し、また、少なくとも一対の比較的小さい、辺縁性腔延長体が、この材料によって定められるカテーテル遠心部を貫通する。同軸ケーブル延長体が、大腔を貫通し、また、一対の操作ワイヤー延長体で、四角い断面を持つものが、小腔延長体のそれぞれ一つを貫通し、遠心端を、その遠心端に近い同軸ケーブル延長体に接続させる。
ある好ましい実施形態においては、小腔延長体は、大腔に関して対称的に偏心し、大腔の互いに向き合う反対側にある。できれば、各操作ワイヤー延長体は、四角い断面を持つことが好ましい。別法として、操作ワイヤー延長体の、少なくとも一方、好みによっては両方が、円形の断面を持つ。カテーテルの屈曲性遠位部ないし先端部は、軸方向に圧縮可能である。
本発明はさらに、下記を含む、捩じれ抵抗の高い、操作可能なカテーテルをも包含する。すなわち、軸方向に非圧縮的な手段であって、それによって、一対の操作ワイヤー延長体の中間に屈曲平面を定め、操作ワイヤー延長体が、その遠位端を、この屈曲平面の両側に曲げることを可能にする、そのような非圧縮的手段を含む。
ある好ましい実施形態においては、屈曲面は、小腔延長体、および、その中の操作ワイヤー延長体の中間にあり、それによって、操作ワイヤー延長体が、大腔と、その中の同軸ケーブル延長体を、屈曲平面のどちらか側に曲げさせるようにすることができる。非圧縮性手段は、間に距離をおいた、平行した、一対の、軸方向に非圧縮性の細棒であってもよい。この細棒の断面は、円形であっても、四辺形であってもよい。別法として、非圧縮性手段は、屈曲平面を定める、四角い断面の、単一の非圧縮性細棒であってもよい。
【図面の簡単な説明】
本発明の上記の、また、関連する目的、特質及び利点は、付属の図面と共に、本発明の現在好ましいとされる、ただし単に例示的なものではあるが、実施形態に関する下記の詳細な説明を参照すればさらに完全に了解されるであろう。図面において、
図1は、本発明による、捩じれ抵抗の高い、操作可能なカテーテルの上面図であって、ハンドル部分を取り除いて、内部構造を明らかにしたものであり、
図2は、カテーテルの近位部、ないし、体部の側面立体図であって、一部を切り欠いて内部構造の詳細を明らかにしたものであり、
図3は、拡大縮尺による図2の線3−3に沿った体部の断面図、
図4は、カテーテルの遠位ないし先端部の側面立体図、
図5および6は、それぞれ拡大縮尺による図4の線5−5及び線6−6に沿った断面図、
図7、8及び9は、それぞれ図4、5及び6と同様の図面であるが、操作性能を改良したカテーテルを示し、
図10は、円形の非圧縮性支持棒を用いた変形例に関して得られた、図8と同様の図、
図11は、偏平四辺形の非圧縮性支持棒を用いた変形例に関して得られた、図8と同様の図、
図12は、単一の、偏平四辺形の非圧縮支持棒を用いた変形例に関して得られた、図8と同様の図、
図13は、円形の非圧縮性支持棒、偏平四辺形操作用ワイヤー延長体1本、および、円形操作用ワイヤー延長体1本を用いた変形例に関して得られた、図8と同様の図である。
好適な実施の形態の詳細な説明
図面、特に、図1を参照すると、そこに描かれているものは、本発明による、捩じれ抵抗性の高い、操作可能なカテーテルで、全体として、参照番号10で指定される。このカテーテルは、除去手術に用いるのに好適であり、特に、除去エネルギーがマイクロ波エネルギーであるマイクロ波による除去療法に好適である。このカテーテル10は、全体として12で示されるハンドル、全体として14で示されるカテーテル、および、全体として16で示される制御手段から成り、ハンドル12に配され、また、ハンドル12によって操作される。近位端から遠位端に向かって、カテーテル14は、屈曲性、トルク伝達性で、軸方向に非圧縮性の、ハンドル22に接続する近位端22で終止する近位部ないし体部20と、屈曲性で軸方向に圧縮可能で遠位端26で終止する、全体として24で示される遠位部ないし先端部とに分割される。
ここで、カテーテル14の近位ないし体部20をさらに詳細に見ていくことにする。そこで、特に図2および3を参照すると、カテーテルの近位部20は、カテーテル近位部20の外面を定める、肉薄の、強靭なチューブで形成される外方排除体30を含む。この外方排除体30は、通常カテーテルに使用される、生体適合性の、強靭なプラスチックであれば何で形成されていてもよいが、ポリイミド、および(Atochem,Glen Rock,N.J.の)商品名REBAXの名前で市販されているポリウレタンが好ましい材料である。
チューブ30の内面と外面の中間に配されているのは、カテーテルの近位部にそってトルクを伝達するためのトルク伝達手段32であって、これによって、外科医は、ハンドル12を適当に操作することによって、カテーテルの遠位部24を、したがって遠位端26を、したがって近位部20を曲げることができる。好ましいトルク伝達手段32は、チューブ30の内面と外面の中間のチューブ30に覆われた金属縒り線である。好ましい金属縒り線32は、編み込まれたステンレススチール線によって形成され、外方排除体30の内部に配される。
カテーテル近位部20は、さらに、カテーテル近位部20の圧縮と捩じれを阻止するために、軸方向に非圧縮性の手段34を含む。好ましい非圧縮手段34は、外方排除体30の内部に、もっと詳しく言うと、外方排除体の内面内部に、ぴったりと適合した軸方向に非圧縮性の線コイルである。この線コイル34は、円形ワイヤーを、コイル同士が近づき、互いに接触するように心棒の周囲に巻き付けて製造してもよい。次に、このコイルを心棒から外し、弛ませる。線コイルの内径は、ステンレススチール・ワイヤー径の10倍を越えてはならない。別法として、代わりに、偏平なワイヤーを用いてもよい。好ましいワイヤーはステンレススチールである。いずれにしろ、線コイルを、外方排除体の中に導入するが、その際、コイルの外径は、外方排除体30の内径よりもやや小さいものとする。線コイル34と外方排除体30の間には、緊密な適合が存在しなければならない。それによって、線コイル34の完全性が維持されるためである。もしも線コイル34と外方排除体30の間に隙間があったりすると、線コイルは、圧縮力に会って弛みすぎ、それによって、操作性能を損なうことがある。線コイル34は、カテーテル近位部20をきわめて非圧縮性のものにはするが、屈曲性は与えるということが了解されるであろう。末端キャップ(図示せず)が、外方排除体30の両端に接続される。これは、それによって、線コイル34を封じ込め、その延長を防止するためである。
外方排除体30(その内部に金属縒り線32を含む)と、軸方向に非圧縮性の線コイル34を合わせた厚みは、最小に留めるのが好ましい。それによってカテーテルの外径が、従来の寸法限界(例えば、8フレンチ・サイズ)に合致するようになり、接合体内部の大開口40の外径は、同軸ケーブル、ワイヤーその他の、集合体の様々な要素の受け入れ、また、貫通を容易にするように、最大化できるからである。
大開口40は、カテーテル近位部20を貫通し、線コイル34の内面によって定められる。カテーテル近位部20の残余の成分は、この大開口40に下記のように配される、すなわち、
同軸ケーブル50は、大開口40内部に配され、貫通する。少なくとも一対の比較的小さい屈曲性を持つ軸46(4本が図示されている)が大開口40を貫通するが、その各々が比較的小な腔48を定める。これらの軸は、PTFE(テフロン)で形成されているのが好ましい。一対の操作ワイヤー52(図1では一本線で示す)の各々が、小腔48のそれぞれを貫通する。操作ワイヤー52は各々、それぞれの小腔48の近位端から抜け出し、ハンドル12に入り、その内部で、制御手段16と機能的に接続する近位端を持つ。すぐこの後で明らかにされるように、操作ワイヤー52、または、その延長体は、同軸ケーブル50と機能的に連絡しており、それを(および、カテーテル遠位部24を)2方向に操作することを可能とし、しかも、その際、同軸ケーブル50の自然の、強い強靭性は、ケーブルを(および、カテーテル遠位部を)もとの、曲げられていない、応力のない、「ホーム」位置に戻そうとする。
カテーテル技術に熟練した当事者にはすぐ分かるように、大開口40内部の利用空間は、図示目的のために誇張されており、通常は、ほとんど余分の余地はない。カテーテル近位部内部において、大きな同軸ケーブル50と比較的小さな屈曲性軸46(この内の2本は、操作ワイヤー52を含む)とは、大開口40内で、どのように緊密な方向適合として配置されてもよく、この地点では、操作ワイヤー52は、同軸ケーブルの反対側同士に配置される必要はない。大きな同軸ケーブル50と小さな腔48は、大開口40において偏心性であり、小腔48は、通常、大開口40内において、大きな同軸ケーブル50の同じ側に配される。操作ワイヤー52によって占有されていない小軸46(それぞれの小腔48を含む)は、熱電対用に使用してもよいし、さらに別の電気的リード線のために使用してもよい。すなわち、その線は、一端は、カテーテル14の遠位端26まで延長し、他端は、ハンドル12のソケット59に電気的に接続される。
ここで、カテーテル遠位ないし先端部24をさらに詳細に見ていくことにする。そこで、特に図4−6を参照すると、カテーテル遠位部24は、肉薄の、強靭なチューブで形成される外方排除体30’を含む。この外方排除体30’は、Atochem,Glen Rock,N.J.からREBAXという商品名で市販されるDurometer40Dのウレタン/ナイロン混合体で形成されることが好ましい。もっとも、望むなら、別の材料を使用してもよい。硬く、強靭なバイアス手段33が、外方排除延長体30’の内面内部にはめ込まれる。これは、カテーテル遠位部24を、ホーム方向に変位させるためである。この硬く、強靭なバイアス手段の好ましい材料としては、ポリイミドがある。もっとも、他の、硬く、強靭なバイアス材料を用いてもよい。この硬く、強靭なバイアス手段33は、後述の同軸ケーブル延長体50’と協調して、カテーテル遠位部24を、そのホーム、すなわち、応力のない方向に変位させる。
大腔44は、バイアス手段33の内面において、カテーテル遠位部24を貫通し、また、少なくとも一対の比較的小さい腔の延長体48’(4本が図示されている)が、外方排除延長体30’を、さらに具体的に言うと、外方排除延長体30’の内面と外面の中間を貫通する。
同軸ケーブル延長体50’は、全体として、中央に配され、大腔44を実質的に充填し、かつ、ぴったりと貫通する。具体例を挙げると、大腔44は、内径0.055インチ(1.4ミリメートル)であってもよく、同軸ケーブル延長体50’は、外径0.052−0.054インチ(1.3−1.4ミリメートル)であってもよい。同軸ケーブル延長体50’と大腔44の内径の間がぴったり適合することは、同軸ケーブル延長体50’の捩じれを阻止し、したがって、カテーテル遠位部24の捩じれを阻止する。一対の操作ワイヤー延長体52’が、一対の互いに対称的に向き合う、偏心性小腔延長体48’のそれぞれを貫通する。各操作ワイヤー延長体52’は、同軸ケーブル延長体50’の遠位端の同側に機能的に接続される遠位端を持つ。
さらに具体的に言うと、ワッシャー様部材、すなわち、プラスチック・リング54が、適当な開口部を備えたカテーテル先端24の遠位端近くに配される。この開口(5本が図示される)は、同軸ケーブル延長体50’、2本の操作ワイヤー延長体52’(同軸ケーブル延長体50’の片側に一本ずつの操作ワイヤー延長体52’が配される)、および、2本の小腔延長体48’から延びる、さらにもう2本の同様部材、または、熱電対リード線など、が貫通するためのものである。同軸ケーブル延長体50’は、ワッシャー54中央の大開口を貫通し、かつ、その部に固定される(例えば、糊付けなどによって)。また、操作ワイヤー延長体52’は、一対の、偏心性の小開口を貫通し、その対称的に向き合う末端近くで、ワッシャー54に固定されるか、または、図示するように、遠位膨大頭部53を備える。操作ワイヤー延長体52’末端におけるこの膨大頭部53は、銀の半田ビーズで形成されていてもよく、そして、そのビーズは、ワイヤー52’の遠位端を、ワッシャーないしプラスチック・リング54に固定するものであることが好ましい。操作ワイヤー52を近位方向に引っ張ると、対応する操作ワイヤー延長体52’が、ワッシャー54を、その操作ワイヤー延長体52’の方向に差し向けることになり、これによって、カテーテル遠位部24がその方向に操作されることになる。この操作ワイヤー52、したがって、操作ワイヤー延長体52’にたいする牽引を解除すると、カテーテル先端24は、同軸ケーブル延長体50’とバイアス手段33の協調作用によって、元の、すなわち、「ホーム」方向を取り戻そうとする。
カテーテル10の遠位端26は、除去手術用電極56によって定められる。この電極は、コイル状ワイヤーの形状を取るが、第1図に描く、同軸ケーブル延長体50’、同軸ケーブル50、および、電気的リード線55によって、電源(図示せず)に電気的に接続される。
ここで特に図1を参照すると、制御手段16は、ハンドル16内部に、外部から操作可能なように配される。すなわち、操作は、操作ワイヤー52の一対の片方(および、それと連合する延長体52’)に張力を与え、一方、他方の操作ワイヤー52(および、それと連合する延長体52’)から張力を弛め、それによって、ワッシャー54を傾け、同軸ケーブル延長体50’の遠位端を、操作ワイヤー延長体52’の引っ張られた側の方へ曲げることである。したがって、回転牽引ホィール60は、ホィールの向き合う側に、前記2本の操作ワイヤー52を、一本のワイヤーが緊張する時には、他方のワイヤーが弛むように緊縛させる。牽引ホィール60は、牽引ホィール60の極小の移動によって、カテーテル10の遠位端の極大変位が得られるように設計されている。牽引ホィール60の辺縁は、それに接する操作ワイヤー52が、いかなる鋭角にも出合わないように設計されている。そのような鋭角は、操作中に、操作ワイヤー52を疲労させたり、牽引中に破断させる恐れがあるからである。実際上は、その辺縁は、使用していない時は、操作ワイヤーを弛めるように造られており、それによって、前記ワイヤーの疲労破断を防いでいる。ハンドル12のケースは、制御手段16の機械部品の全てを収める。ただし、一対の手で操作するグリップ62は例外で、これは、牽引ホィール60に固定され、その僅かな回転を実行する。
操作を効果的に実行するには、操作ワイヤー52(および、その延長体52’)は、適当な張力を持つように内部的に調節しておかなければならない。この目的のために、ネジ64が備えられている。これは、カテーテル14の近位端と、ハンドル12の遠位端の間の間隔を変えるためのもので、それによってカテーテル14の実効長(そして、実際にはカテーテル10の全長)が増すと、操作ワイヤー52にさらに張力を加えることとなり、または、実効長が減ると、操作ワイヤー52の張力を弛めることになる。
当業者にはすぐに分かるように、操作ワイヤー52が、ハンドル12内部で溜まるための手段がなければならない。ワイヤー52が集約するためのスペース65を持たないならば、ワイヤーは、牽引ホィール60のごく僅かな移動による曲げの時点で、疲労破断のために切れるであろう。この種のハンドル式制御装置は、当技術分野ではよく知られているので(例えば、PCT国際公開WO91/11213号および米国特許第5,328,467号参照)、ここでは、これ以上詳細を述べる必要はない。
本発明の意図は、中央材料(すなわち、同軸ケーブル)の最大量が、カテーテルに配され、かつ、側方に操作されること、しかも、それを変位させるためにカテーテル遠位部に何らの屈曲性材料を用いることなしに、上記を実行すること、である。実際、カテーテル遠位端に、かさ張る同軸ケーブル延長体のあることは、操作を助けるために屈曲性の金属を配置しようとしても、そのような配置を不可能にする。
要約すると、本発明は、捩じれ抵抗の高い、操作可能なカテーテルを提供するものであり、その集合体は、同軸ケーブルを用い、従って、マイクロ波除去手術用に好適である。このカテーテルは、比較的、製造が簡単で安価で、かつ、使用と維持が容易である。
操作可能なカテーテル技術に精通する当業者にはすぐ分かるように、長軸方向にたいして横向きのカテーテルの動きが、遠位端において、単一平面に限局していることがきわめて望ましい。このため、操作ワイヤー52、52’は、互いに向き合う反対位置に配される(すなわち、同軸ケーブル50、50’の向き合う反対側)。それによって、同軸ケーブルを、一方向に、または、それの180°反対方向のどちらかに曲げられるようにするためである。したがって、遠位部の操作ワイヤー、または、強靭なバイアス手段のどちらかが、カテーテルの遠位部を、意図した平面から外れるような動きを生じさせた場合、これは、カテーテル操作にとって妨害的と考えられる。
カテーテル遠位部24を、そのホーム方向に変位させ、かつ、遠位部の捩じれを防ぐ、硬く、強靭なバイアス手段33が、しばしば、カテーテル遠位部24を、操作の意図平面ではない方向に戻すことが現在では判明している。ここで特に図7−9を参照すると、この問題は、この硬く、強靭なバイアス手段33を取り除くと、少なくとも部分的には解決される。このように修正することによって、装置の操作は改善されるにも拘わらず、同軸ケーブル延長体50’のホーム方向への復帰については、問題が残ったままである。
ここで、図7−9をなおも参照すると、そこには、本発明の改良実施形態が図示される。すなわち、この例においては、同軸ケーブル延長体50’の、ホーム方向にたいする積極的な復帰が達成されるばかりか、同軸ケーブル延長体50’の動きの単一平面への限定までもが達成される。前述したように、この修正型外方排除体130’は、硬く、強靭なバイアス手段33なしに使用されることが好ましい。修正型外方排除延長体130’は、中央の、四角い腔44、および、さらに2本の偏心四辺形腔148’を定める。後者は、中心腔144よりもはるかに小さな大きさを持ち、カテーテル直径の外側近くに配され、かつ、中心、ならびに、偏心四辺形腔144、148’の長辺は、互いに平行である。中心四辺形腔144と、2本の偏心四辺形腔148’は、面取りした隅角を持つ。これは、腔内の要素の摩耗、要素による摩耗を極小にするためである。
偏心四辺形腔148’の各々の内部には、偏平な断面の、ステンレススチール製操作ワイヤー152’が配置されている。偏平操作ワイヤー延長体を用いるのは、遠位端が、同軸ケーブル50、50’に、変位経路を強制することなしに、一平面に変位する事ができるようにするためである。偏平ワイヤー152’は、0.006インチ×0.020インチ(0.15mm×0.5mm)から0.007×0.030インチ(0.18×0.8mm)であることが好ましい。偏平操作ワイヤー延長体152’は、カテーテル近位部20の円形操作ワイヤー52に溶接などで接続される。この2本の大きさの異なるワイヤー52、152’の溶接点は、非圧縮性カテーテル本体20の近位端に近い、本体の180に位置する。各偏平ワイヤー延長体152’の長軸は、それぞれの偏心四辺形腔148’の長軸と揃っている。最後に、図9に示したように、偏平ワイヤー延長体152’の遠位端は、カテーテル遠位部24を変位させるために、ワッシャー54に固定される。偏平ワイヤー延長体152’は、両断面において、偏心腔148’よりも実質的に小であるように描かれているが、さらにぴったりとした適合も可能であることは了解されるであろう。厚み(0.006インチ−0.007インチ)の小さいのに比較して、幅が大きい(0.020インチ−0.007インチ)のは、偏平ワイヤー延長体の各々が、側方軸(これは、カテーテル遠位端が変位しなければならない平面にたいして垂直である)の周囲に曲がることができるようにし、かつ、長軸の周囲に曲がることを阻止するためである。同様に、同軸ケーブル延長体50’は、両断面において、中心四辺形腔44よりも実質的に小さく描かれているが、さらにぴったりとした適合も可能であることは了解されるであろう。すなわち、腔144が同軸ケーブル延長体50’を始め、他に要求される電気的リード線57、この中には、例えば、熱電対や、ペース調節用リード線も入っていてよいが、そのような要素を収容できる限り、もっとぴったりとした適合であってもよい。
2本の偏平操作ワイヤー延長体152’を使用した場合に比べると、効果は若干損なわれるが、1本は、偏平操作ワイヤー延長体で、1本は円形操作ワイヤー延長体であるハイブリッド・カテーテルを用いてもよい。
前述のカテーテル実施形態はそれぞれ圧縮可能な遠位部ないし先端部を利用しており、かつ、その部は、操作ワイヤーによって操作され、固い内部部材(すなわち、同軸ケーブル)を、単一運動平面において変位させる。しかしながら、このようなカテーテルの持続性、寿命は、必ずしも十分ではない。固い内部部材(すなわち、同軸ケーブル)を変位させる際に、遠位部を繰り返し圧縮することは、その遠位部の寿命の短縮を促進するかもしれない。さらに、遠位部を繰り返し圧縮することは、高度の圧縮力を、カテーテル近位の非圧縮部に向けるので、近位部の持続性や寿命にも悪影響を与える。したがって、本発明は、遠位部が長軸方向に非圧縮性の、前記実施形態のもう一つの別型にも向けられる。
さらに具体的に言うと、図10−13から分かる様に、遠位部の非圧縮性は、その部に、長軸方向に非圧縮性の支持手段を取り込んだことによって達成される。これは、全体として200と命名されるが、2本の操作ワイヤー延長体152’の中間に、202と命名される屈曲面(紙面から飛び出しているように、仮想線で描かれる)を定め、かつ、操作ワイヤー延長体152’が、その遠位端を、その屈曲面202のどちらか側に曲げられるようにするためのものである。小腔延長体148’と、その中の操作ワイヤー延長体152’の中間の屈曲面202の配置は、操作ワイヤー延長体が、大腔144と、その中の同軸ケーブル50’を、屈曲面202のどちらか側に曲がることを可能にする。
通常、非圧縮性支持手段200は、隔たった、一対の、平行な非圧縮性支持棒204を含む。非圧縮性支持棒204は、断面が円形であっても(図10に描く細棒204a)、リボン状に断面が偏平な四辺形であっても(図11に描く細棒204b)よい。また、別法として、非圧縮性支持手段200は、断面偏平な、単一の非圧縮性支持棒204b(図12に描くように)であってもよい。当業者ならばすぐ分かるように、2本の非圧縮性支持棒があって、協調的に、両者の間に屈曲面を定める場合、二つの非圧縮性支持棒204は、断面が、円形であっても、四辺形であってもどちらでもよい。が、実際は、一方が円形、他方が偏平な四辺形であってもよい。一方、たった一つの非圧縮性支持棒204しかない場合、その非圧縮棒204は、独力で屈曲面を定めるためには、断面が偏平な四辺形でなければならない。屈曲面202を定める一対の偏平な四辺形の支持棒204bがある場合は、その支持棒の端部同士は揃っている。
ちょうど非圧縮性支持棒204の断面が偏平な四辺形であっても、円形であっても、どちらでもよいように、操作ワイヤー延長体152’(および、その周囲の小腔延長体148’)も断面が円形であっても(図11のワイヤー延長体152’a)、偏平な四辺形であっても(図10のワイヤー延長体152’b)、どちらでもよい。円形の、操作ワイヤー延長体152’aまたは非圧縮性支持棒204aを用いると、遠位部全体の剛性が下がる。なぜなら、そうすると操作ワイヤー延長体、または、非圧縮性支持棒の全体断面積が下がるからである。そのため、屈曲性が必要な部位(例えば、大動脈弁)を横断してカテーテルを進めるのを進めやすくする。
次に、図10を参照すると、ここには、図8に描かれたものと同様のカテーテルが描かれているが、さらに、遠位部に、断面円形の、互いに隔たった、一対の、平行な非圧縮性支持棒204aが、大腔延長体144の片側に一本ずつ配されている。これは、屈曲面202を定めるためのものである。すぐ分かるように、屈曲面202は、操作ワイヤー152’bの中間に延び、操作ワイヤー延長体152’bが、遠位端を屈曲面202のどちらか側に曲げるのを可能にしている。
次に、図11を参照すると、ここには、図8に描かれたものと同様のカテーテルが描かれているが、さらに、遠位部に、断面偏平四辺形の、互いに隔たった、一対の、平行な非圧縮性支持棒204bが、大腔延長体144の片側に一本ずつ配されている。これは、円形操作ワイヤー延長体152’aの中間に屈曲面202を定めるためのものである。
次に、図12を参照すると、ここには、図8に描かれたものと同様のカテーテルが描かれているが、さらに、遠位部に、非圧縮性手段200が配されている。これは、操作ワイヤー延長体152の中間に屈曲面202を定め、かつ、操作ワイヤー延長体152’が、遠位端を、屈曲面202のどちらか側に曲げることができるようにするためのものである。この実施形態における非圧縮性手段200は、偏平な四辺形断面を持つ、単一の非圧縮性支持棒204bであって、これによって、遠位部が、円形操作ワイヤー延長体152’aのどちらかに向かって曲がることが可能になる。この例では、非圧縮性支持棒204bの断面は四辺形でなければならず、単純に円形であってはならない。
次に、図13を参照すると、ここには、1本の操作ワイヤー延長体152’bは、断面が偏平な四辺形、他の1本の操作ワイヤー延長体152’aは、断面が円形で、2本の非圧縮性支持棒204aは、断面円形であるカテーテルが描かれている。
図10−13の実施形態のいずれにおいても、偏平、四辺形の操作ワイヤー延長体152’bの小腔148’は、断面四辺形であり、円形操作ワイヤー延長体152’aのものでは、断面円形である。
通常、必ずしもそうでなければならないというのではないが、1本ないし複数の非圧縮性支持棒204で定義される平面202は、同軸ケーブル延長体50’を貫通する。非圧縮性支持棒204の適当な配置をやりやすくするために、小腔延長体148’、および、その内容物57は、外方排除延長体24の内部で転置できるものであってもよい。
操作ワイヤー延長体152’は、同延長体が、腔内で動けるように、小腔148’内に配置されていなければならないが、非圧縮性支持棒204は、適当な小腔210(断面円形でも、偏平四辺形でもどちらでもよい)に配置されていても、あるいは、カテーテルを、生体内で、細棒204をもって形成してもよい。カテーテルを、生体内で、非圧縮性支持棒で形成できるということは、製造コストの低下を可能にする。カテーテルの接触性プラスチックにたいする、支持棒204の相対的運動は、きわめて僅かであるので、接触プラスチックは、支持棒の周囲に小腔が無くとも、プラスチックにたいする支持棒204の相対的運動を妨げない。
非圧縮性支持棒204は、延性を持たない材料で形成され、完成体において、屈曲性を持ち、軸方向に非圧縮性であることが好ましい。好ましい材料としては、NITINOLという商品名で市販されているもの、Menlo Park,CAの、Raychemから供給されるNi/Ti合金、304Vステンレススチール、Fort Wayne Metals,Fort Wayne,Indianaから供給される真空熱処理ステンレススチール、および、特選プラスチックがある。非圧縮性支持棒は、それ用の適当な腔に挿入され、次に、その遠位および近位端において、RF(高周波)または、同様の接合手段によって近傍の材料に固定される。この非圧縮性支持棒は、遠位部が、操作ワイヤー延長体から生成される圧縮力を吸収するのを防ぎ、それによって、遠位部の持続性を向上させる。
要約すると、非圧縮性支持手段の存在は、カテーテルの持続性および寿命を改善し、それでいて、遠位部が、単一平面において変位することを可能にする。さらに、非圧縮性支持手段の存在は、排除体のデュロメーター固さの低下を可能にする(例えば、約40D単位から、約35D単位へと低下させる)。これによって、遠位部を変位させるために働かさなければならない力を下げることができる。従って、この特質は、カテーテルの持続性を強化するだけでなく、使い勝手をも向上させる。
これまでに本発明の好ましい実施形態を示し、詳細に説明したのであるから、それに基づく各種修正や、改変は、もう当事者にとってはすぐに了解されるであろう。従って、本発明の展望、ならびに、範囲は、広く解釈されなければならず、付属の請求項によって限定されるべきで、前述の明細で限定されてはならない。
Claims (22)
- (A)ハンドルと、
(B)(a)屈曲性、トルク伝達性及び軸方向非圧縮性の前記ハンドルで終止する近位部あるいは体部と、(b)屈曲性及び軸方向に非圧縮性の遠位端で終止する遠位部あるいは先端部とを有するカテーテルであって、
(a)前記カテーテルの前記近位部は、
(i)肉薄、強靭なチューブで形成される外方排除体と、
(ii)トルクを前記カテーテル近位部に沿って伝達するためのトルク伝達手段と、
(iii)前記カテーテル近位部の圧縮と捩じれを阻止するための軸方向の非圧縮性手段と、
(iv)前記カテーテル近位部を貫通する大開口と、
(v)それぞれ前記大開口を貫通して比較的小さな腔を区画する少なくとも一対の比較的小さな屈曲性軸と、
(vi)前記大開口内に配され且つ貫通する同軸ケーブルと、
(vii)それぞれ前記小さな腔を貫通し且つ近位端が前記小さな腔の近位端から抜けて前記ハンドルに入る一対の操作ワイヤーとを含み、
(b)前記カテーテルの遠位部は、
(i)強靭なチューブで形成された外方排除延長体と、
(ii)前記カテーテルの遠位部をそのホーム方向に変位させ且つ前記カテーテルの遠位部の捩じれを防ぐための硬く且つ強靭なバイアス手段と、
(iii)前記の硬いバイアス手段により区画される前記カテーテル遠位部を貫通する大きな腔と、
(iv)前記外方排除延長体により区画される少なくとも一対の比較的小さな腔の延長体と、
(v)前記大きな腔内の中央に配置され、この腔内を実質的に充填し、この腔内をぴったりと貫通する同軸ケーブルの延長体と、
(vi)それぞれ前記小さい腔の延長体を貫通し且つその遠位端が前記同軸ケーブルの延長体の遠位端近傍に接続される一対の操作ワイヤーの延長体とを含むカテーテルと、
(C)前記操作ワイヤーの一方に張力を与えると共に前記操作ワイヤーの他方の張力を弛めることにより前記同軸ケーブルの遠位端を前記操作ワイヤーの引っ張られた側に曲げるための、前記ハンドルに配され且つハンドルから操作可能な制御手段と
を備えた捩じれ抵抗性の高い、操作可能なカテーテル。 - 前記トルク伝達手段が前記チューブに覆われた金属縒り線である請求項1に記載のカテーテル。
- 前記軸方向の非圧縮性手段が前記外方排除体の内面内にぴったりと適合された軸方向に非圧縮性の線コイルである請求項1に記載のカテーテル。
- 前記大開口が前記コイルによって区画される請求項3に記載のカテーテル。
- 前記小さな腔は前記大きな腔内において偏心している請求項1に記載のカテーテル。
- 前記小さな腔は前記大開口の同じ側に配される請求項1に記載のカテーテル。
- 前記バイアス手段は前記外方排除延長体内部にぴったりと適合される比較的硬い材料である請求項1に記載のカテーテル。
- (A)ハンドルと、
(B)(a)屈曲性、トルク伝達性及び軸方向非圧縮性の前記ハンドルで終止する近位部あるいは体部と、(b)屈曲性及び軸方向に非圧縮性の遠位端で終止する遠位部あるいは先端部とを有するカテーテルであって、
(a)前記カテーテルの前記近位部は、
(i)肉薄、強靭なチューブで形成される外方排除体と、
(ii)前記チューブに覆われる金属縒り線を含み且つトルクを前記カテーテル近位部に沿って伝達するためのトルク伝達手段と、
(iii)前記外方排除体の内面にぴったりと適合される軸方向非圧縮性線コイルを含み且つ前記カテーテル近位部の圧縮と捩じれを阻止するための軸方向の非圧縮性手段と、
(iv)前記カテーテル近位部を貫通する大開口と、
(v)それぞれ前記大開口を貫通して比較的小さな腔を区画し、これらの小さな腔は前記大開口内で偏心すると共に前記大開口の同じ側に配置されている、少なくとも一対の比較的小さな屈曲性軸と、
(vi)前記大開口内に配され且つ貫通する同軸ケーブルと、
(vii)それぞれ前記小さな腔を貫通し且つ近位端が前記小さな腔の近位端から抜けて前記ハンドルに入る一対の操作ワイヤーとを含み、
(b)前記カテーテルの遠位部は、
(i)強靭なチューブで形成された外方排除延長体と、
(ii)前記外方排除延長体内部に適合され且つ前記外方排除延長体内部にぴったり適合される比較的硬い材料によって前記カテーテルの遠位部の捩じれを防ぐように定められる、前記カテーテルの遠位部をそのホーム方向に変位させるための硬く且つ強靭なバイアス手段と、
(iii)前記の硬い材料により形成される前記カテーテル遠位部を貫通する大きな腔と、
(iv)前記外方排除延長体により区画される少なくとも一対の比較的小さな腔の延長体と、
(v)前記大きな腔内の中央に配置され、この腔内を実質的に充填し、この腔内をぴったりと貫通する同軸ケーブルの延長体と、
(vi)それぞれ前記小さい腔の延長体を貫通し且つその遠位端が前記同軸ケーブルの延長体の遠位端近傍に接続される一対の操作ワイヤーの延長体とを含む
カテーテルと、
(C)前記操作ワイヤーの一方に張力を与えると共に前記操作ワイヤーの他方の張力を弛めることにより前記同軸ケーブルの遠位端を前記操作ワイヤーの引っ張られた側に曲げるための、前記ハンドルに配され且つハンドルから操作可能な制御手段と
を備えた捩じれ抵抗性の高い、操作可能なカテーテル。 - (A)ハンドルと、
(B)(a)屈曲性、トルク伝達性及び軸方向非圧縮性の前記ハンドルで終止する近位部あるいは体部と、(b)遠位端で終止する屈曲性の遠位部あるいは先端部とを有するカテーテルであって、
(a)前記カテーテルの前記近位部は、
(i)肉薄、強靭なチューブで形成される外方排除体と、
(ii)トルクを前記カテーテル近位部に沿って伝達するためのトルク伝達手段と、
(iii)前記カテーテル近位部の圧縮と捩じれを阻止するための軸方向の非圧縮性手段と、
(iv)前記カテーテル近位部を貫通する大開口と、
(v)それぞれ前記大開口を貫通して比較的小さな腔を区画する少なくとも一対の比較的小さな屈曲性軸と、
(vi)前記大開口内に配され且つ貫通する同軸ケーブルと、
(vii)それぞれ前記小さな腔を貫通し且つ近位端が前記小さな腔の近位端から抜けて前記ハンドルに入る一対の操作ワイヤーとを含み、
(b)前記カテーテルの遠位部は、
(i)強靭な材料で形成され且つ前記カテーテルの遠位部をホーム方向に変位させて前記カテーテルの捩じれを防止するための固い排除延長体と、
(ii)前記排除延長体により区画され且つ前記カテーテルの遠位部を通る大きな中央腔と、
(iii)前記排除延長体により区画される前記カテーテルの遠位部を貫通する少なくとも一対の比較的小さい偏心した腔延長体と、
(iv)前記大きな腔を貫通する同軸ケーブルの延長体と、
(v)少なくとも一方が矩形の断面を持ち、それぞれ前記小さな腔延長体を貫通し且つその遠位端が前記ケーブルの延長体の遠位端近傍に接続される一対の操作ワイヤーの延長体とを含む
カテーテルと、
(C)前記操作ワイヤーの一方に張力を与えると共に前記操作ワイヤーの他方の張力を弛めることにより前記同軸ケーブルの遠位端を前記操作ワイヤーの引っ張られた側に曲げるための、前記ハンドルに配され且つハンドルから操作可能な制御手段と
を備えた捩じれ抵抗性の高い、操作可能なカテーテル。 - 前記小さな腔延長体が前記大きな腔に関して対称的に偏心している請求項9に記載のカテーテル。
- 前記小さな腔延長体が前記大きな腔の互いに反対側に配される請求項9に記載のカテーテル。
- 前記操作ワイヤー延長体の各々が矩形の断面を持つ請求項9に記載のカテーテル。
- 前記操作ワイヤー延長体の少なくとも一方が円形の断面を持つ請求項9に記載のカテーテル。
- 前記操作ワイヤー延長体の両方が円形の断面を持つ請求項9に記載のカテーテル。
- 前記カテーテルの前記屈曲性遠位部あるいは先端部が軸方向に圧縮可能である請求項9に記載のカテーテル。
- 前記カテーテルの前記屈曲性遠位部あるいは先端部が軸方向に非圧縮性である請求項9に記載のカテーテル。
- (A)ハンドルと、
(B)(a)屈曲性、トルク伝達性及び軸方向非圧縮性の前記ハンドルで終止する近位部あるいは体部と、(b)遠位端で終止する屈曲性の遠位部あるいは先端部とを有するカテーテルであって、
(a)前記カテーテルの前記近位部は、
(i)肉薄、強靭なチューブで形成される外方排除体と、
(ii)トルクを前記カテーテル近位部に沿って伝達するためのトルク伝達手段と、
(iii)前記カテーテル近位部の圧縮と捩じれを阻止するための軸方向の非圧縮性手段と、
(iv)前記カテーテル近位部を貫通する大開口と、
(v)それぞれ前記大開口を貫通して比較的小さな腔を区画する少なくとも一対の比較的小さな屈曲性軸と、
(vi)前記大開口内に配され且つ貫通する同軸ケーブルと、
(vii)それぞれ前記小さな腔を貫通し且つ近位端が前記小さな腔の近位端から抜けて前記ハンドルに入る一対の操作ワイヤーとを含み、
(b)前記カテーテルの遠位部は、
(i)強靭な材料で形成され且つ前記カテーテルの遠位部をホーム方向に変位させて前記カテーテルの捩じれを防止するための固い排除延長体と、
(ii)前記排除延長体により区画され且つ前記カテーテルの遠位部を通る大きな中央腔と、
(iii)前記排除延長体により区画される前記カテーテルの遠位部を貫通する少なくとも一対の比較的小さい偏心した腔延長体と、
(iv)前記大きな腔を貫通する同軸ケーブルの延長体と、
(v)それぞれ前記小さな腔延長体を貫通し且つその遠位端が前記ケーブルの延長体の遠位端近傍に接続される一対の操作ワイヤーの延長体と、
(vi)前記一対の操作ワイヤーの延長体の中間に屈曲面を区画し且つ前記操作ワイヤーの延長体が前記遠位端を前記屈曲面のどちらか側に曲げることを可能にする軸方向に非圧縮性な手段とを含む
カテーテルと、
(C)前記操作ワイヤーの一方に張力を与えると共に前記操作ワイヤーの他方の張力を弛めることにより前記同軸ケーブルの遠位端を前記操作ワイヤーの引っ張られた側に曲げるための、前記ハンドルに配され且つハンドルから操作可能な制御手段と
を備えた捩じれ抵抗性の高い、操作可能なカテーテル。 - 前記曲面が前記小さな腔延長体とその中の前記操作ワイヤー延長体の中間にあって、前記操作ワイヤー延長体が前記大きな腔とその中の前記同軸ケーブル延長体とを前記屈曲面のどちらか側に曲げることを可能にする請求項17に記載のカテーテル。
- 前記非圧縮性手段が一対の間隔を隔てた平行な軸方向に非圧縮性の細棒を含む請求項17に記載のカテーテル。
- 前記軸方向に非圧縮性の細棒は断面が円形である請求項19に記載のカテーテル。
- 前記非圧縮性の細棒は断面が矩形である請求項19に記載のカテーテル。
- 前記非圧縮性手段は前記曲面を区画する断面矩形の単一の非圧縮性の細棒である請求項17に記載のカテーテル。
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