JP3848122B2 - バルーンカテーテル装置およびその温度検出用ユニット - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はバルーンカテーテル装置およびその温度検出用ユニットに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
カテーテル本体の先端部にバルーンを取付けたバルーン付きカテーテルの中には、バルーン内に加熱手段が装備されて、この加熱手段によってバルーン内に充填された加熱用液体を加熱して、バルーンが接触する体組織を局所的に焼灼して治療することが行われている。
【0003】
バルーン内には、加熱用液体の温度を検出するために、温度センサとしての熱電対を設けることも行われている。特開平5−293183号公報には、カテーテル本体内の配線数低減のために、高周波加熱用電極に対する高周波供給用導線を、熱電対から伸びる起電力取出し用の導線として兼用するようにしたものが開示されている。すなわち、この公報記載のものでは、高周波供給用導線から分岐させた一の導線を温度検出装置に接続すると共に、熱電対から伸びる他の導線を、直流電流のみを通過させる高周波分離手段を介して上記温度検出装置に接続するものが開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報記載のように、高周波供給用導線を熱電対用の導線として兼用させた場合、温度検出の精度が悪化してしまう場合がある、ということが判明した。このような原因を追及したところ、高周波電位差によるノイズが問題になるということが判明した。すなわち、温度検出装置へ入力される熱電対からの一対の直流電流の間に高周波電位差が存在すると、この高周波電位差がノイズとなって、温度検出装置に入力される熱電対の起電力の大きさに影響を与えてしまう、ということが判明した。
【0005】
本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、高周波加熱用電極に接続される高周波供給用導線を、熱電対における一方の導線用として兼用した場合に、高周波電位差に起因した温度検出の精度悪化を防止できるようにしたバルーンカテーテル装置およびその温度検出用ユニットを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明装置にあっては次のような解決手法を採択してある。すなわち、特許請求の範囲における請求項1に記載のように、
カテーテル本体の先端部に取付けたバルーン内に高周波加熱用電極が装備されると共に温度センサとしての熱電対が装備され、
前記熱電対からの起電力を取り出す一対の取出導線のうちの一方の取出導線が、前記高周波加熱用電極に対する高周波供給用導線で兼用するようにしてなるバルーンカテーテル装置において、
前記高周波供給用導線が、所定分岐部位にて第1分岐導線と第2分岐導線との2本に分岐されており、
前記第1分岐導線が、前記前記高周波加熱用電極に接続されて、前記熱電対の一方の取出導線を構成しており、
前記第2分岐導線が、前記熱電対の他方の取出導線を構成しており、
前記第1分岐導線および第2分岐導線にはそれぞれ、高周波電流のみを通過させる第1分離手段が接続され、
前記第1分岐導線から分岐された第3分岐導線および前記第2分岐導線から分岐された第4分岐導線がそれぞれ、直流電流のみを通過させる第2分離手段を介して、前記熱電対の起電力に基づいて温度を検出する温度検出装置に接続され、
前記第1分岐導線に対する前記第3分岐導線の接続部位および前記第2分岐導線に対する前記第4分岐導線の接続部位が、それぞれ、前記第1分離手段よりも前記高周波加熱用電極および熱電対側に設定されている、
ようにしてある。
【0007】
上記解決手法によれば、第1分岐導線と第2分岐導線とは、熱電対における一対の導線を構成することになるが、高周波供給用導線の所定分岐部位を介して互いに接続された状態となるので、第1分離手段を経た後でも高周波的には互いに同電位となる。すなわち、温度検出装置に接続される第3分岐導線および第4分岐導線は、高周波的に互いに同電位となる。そして、第2分離手段によって高周波電流が分離された後の直流電流のみが温度検出装置に入力されて、高周波電位差をノイズとすることなく温度が精度よく検出されることになる。
【0008】
上記解決手法を前提として、次のような解決手法を合わせて採択することができる。すなわち、分離手段を極力簡単かつ安価にするため、前記第1分離手段をコンデンサによって構成することができ、また、前記第2分離手段をコイルによって構成することができる。
【0009】
前記熱電対を構成する一対の導体のうち一方の導体を構成する材料と同一材料によって、前記高周波加熱用電極および前記第1分岐導線が構成され、前記熱電対を構成する一対の導体のうち他方の導体を構成する材料と同一の材料によって、前記第2分岐導線が構成されている、ようにすることができる。この場合、高周波加熱用電極と第1分岐導線とを一体なものとして構成することが可能となり、また熱電対と第2分岐導線とを一体のものとして構成することが可能となる。
【0010】
前記熱電対における前記一方の導体を兼用する前記高周波加熱用電極がコイル状に形成されて、その一端部に前記第1分岐導線が連なり、前記高周波加熱用電極の他端部に、前記熱電対を構成する他方の導体の一端部が接続され、前記他方の導体の他端部から前記第2分岐導線が伸びている、ようにすることができる。この場合、高周波加熱用電極でもって、熱電対における一方の導体として兼用させることができる。
【0011】
前記第1分岐導線に対する前記第3分岐導線の接続部位、および前記第2分岐導線に対する前記第4分岐導線の接続部位が、それぞれ、カテーテルの外部となるように設定されている、ようにすることができる。この場合、第3分岐導線や第4分岐導線は勿論のこと、第1分離手段や第2分離手段もカテーテルの外部に位置されることとなって、カテーテルの径を小さくする上で好ましいものとなる。
【0012】
前記高周波加熱用電極に接続される前記高周波供給用導線のうち前記所定分岐部位よりも高周波発生装置側となる部位と、該高周波加熱用電極と対をなす体外電極に接続される別の高周波供給用導線との間における電流の位相差を低減するための位相調整手段が設けられている、ようにすることができる。これにより、高周波誘導加熱を効果的に行う上で好ましいばかりでく、第3分岐導線や第4分岐導線との間での高周波電位差そのものを小さくする上でも好ましいものとなる。
【0013】
前記目的を達成するため、本発明による温度検出用ユニットにあっては次のような解決手法を採択してある。すなわち、特許請求の範囲における請求項9に記載のように、
高周波電流の入力用となる第1接続端子と、
熱電対の一方の導体を兼用する高周波加熱電極に対する接続用となる第2接続端子と、
前記熱電対の他方の導体に対する接続用となる第3接続端子と、
それぞれ温度検出装置への接続用となる第4接続端子および第5接続端子と、
前記第1接続端子と前記第2接続端子とを接続すると共に、高周波電流のみを通過させる低周波分離手段が介在された第1接続手段と、
前記第1接続端子と前記第3接続端子とを接続すると共に、高周波電流のみを通過させる低周波分離手段が介在された第2接続手段と、
前記第1接続手段における前記低周波分離手段をバイパスして前記第2接続端子と第4接続端子とを接続すると共に、直流電流のみを通過させる高周波分離手段が介在された第3接続手段と、
前記第2接続手段における前記低周波分離手段をバイパスして前記第3接続端子と第5接続端子とを接続すると共に、直流電流のみを通過させる高周波分離手段が介在された第4接続手段と、
備えているようにしてある。
【0014】
これにより、高周波加熱用電極に対する高周波供給用導線を熱電対の一方の導線として兼用する場合に、上記温度検出用ユニットを用いることにより、請求項1に対応した装置が得られる。すなわち、第1接続端子に高周波供給用導線を接続し、第2接続端子を高周波加熱用電極に接続し(熱電対の一方の導体への接続確保)、第3接続端子を熱電対に接続し(熱電対の他方の導体への接続確保)、第4接続端子および第5接続端子をそれぞれ温度検出装置に接続すればよい。
【0015】
上記解決手法を前提として、次のような解決手法を合わせて採択することができる。すなわち、前記第1接続端子から第5接続端子までの各接続端子を外部に露出させて保持したケーシングを有し、前記ケーシング内に、前記接続手段と前記低周波分離手段と前記高周波分離手段とがそれぞれ収納されている、ようにすることができる。これにより、温度検出ユニットを、ケーシングにひとまとめした状態で構成することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
図1において、患者の心臓の所定部位に対して、カテーテルBKが経皮的に体外から挿入される。カテーテルBKは、加熱式のバルーンカテーテルとされて、そのチューブ状のカテーテル本体1の先端部には、バルーン2が取付けられ、このバルーン2内には、後述するように、加熱手段としての高周波加熱用電極3、および温度センサとしてとしての熱電対4が装備されている。
【0017】
カテーテル本体1内には、カテーテル本体1よりも十分に細いガイドチューブ5が装備されている。このガイドチューブ5は、カテーテル本体1とほぼ同程度の長さとされて、その先端部はカテーテル本体1の先端部よりも若干突出されている。このようなガイドチューブ5内を、ガイドワイヤ6が挿通可能とされている。バルーン2は、カテーテル本体1の先端部とガイドチューブ5の先端部とに跨って取付けられている。バルーン2内おいて、前述の加熱用電極3がガイドチューブ5を取り巻くようにして配設されている。
【0018】
実施形態では、加熱用電極3が熱電対4の一方の導体を構成している。すなわち、加熱用電極3は、例えば銅線をコイル状に巻回することにより構成されて、この加熱用電極3が熱電対4における一方の導体を構成する。また、熱電対4の他方の導体は、例えばコンスタンタンにより構成されて、加熱用電極3の他端部に接続されている(この接続部位が符号4aで示される)。
【0019】
図1は、心房細動の原因となる肺静脈12からの副伝導路を、加熱式バルーンカテーテルによって焼灼するときのものが示される。すなわち、カテーテル本体1の先端部つまりバルーン2が左心室11に位置されて、膨張されたバルーン2が、肺静脈12の左心室11への開口縁部となる肺静脈口12aに対して環状に接触されている状態が示される。この図1において、焼灼される部分は、肺静脈口12aに対してバルーン2が接触された環状の部位であり、この焼灼部位が符号αで示される。
【0020】
加熱用電極3から伸びる配線13は、加熱用電極3と一体のもので、第1分岐導線を構成するものである。また、熱電対4から一体に伸びる配線14は、第2分岐導線を構成するものである。各配線13、14は、カテーテル本体1内を通して、最終的に体外に伸びるものである。カテーテル本体1内における各要素5、6、13、14の配設状態が、簡略的に図2に示される。また、図3に示すように、カテーテル本体1の基端部には、コネクタ15が接続されて、このコネクタ15を通して、上記配線13、14が体外に導出される。そして、配線13と14とは、体外において互いに接続されて、この接続部位が所定分岐部位16として示される。なお、配線13、14の体外への導出部位は、シールされている。
【0021】
図4において、21は高周波発生装置である。高周波発生装置21は、例えば、トランス22の一次側に印加する交流波をアンプ23で増幅することにより、トランス22の二次側において高周波(高周波電流)を出力するようになっている。
【0022】
トランス22における二次側の一方側端子が、配線24を介して前記所定分岐部位16に接続される。この配線24は、前述の配線13と共に高周波供給用導線を構成するものである。トランス22における二次側の他方側端子が、配線25を介して、体外電極26に接続される。
【0023】
配線24と25との電流位相差を低減するために、位相調整手段31が設けられている。この移動調整手段31は、実施形態では、配線24に接続された可変コンデンサ32と、配線25に接続された可変コンデンサ33と、同相電流計34とを有する。同相電流計34は、各可変コンデンサ32、33よりもトランス22側における配線24と25との間の電流位相差を検出するもので、この同相電流計34で検出される電流が最小となるように、各可変コンデンサ32、33が調整される。
【0024】
前記配線13には、高周波電流のみを通過させて、低周波電流つまり直流を遮断する低周波分離手段としてのコンデンサ41が接続されている。同様に、前記配線14には、高周波電流のみを通過させて、低周波電流つまり直流を遮断する低周波分離手段としてのコンデンサ42が接続されている。コンデンサ41、42は、第1分離手段を構成するものである。
【0025】
配線13からは第3分岐導線51が分岐され、同様に配線14からは第4分岐導線52が分岐され、各分岐導線51、52は、それぞれ温度検出装置55に接続されている。第3分岐導線51の配線13に対する接続部位が符号51aで示され、この接続部位51aは、コンデンサ41よりも加熱用電極3側に設定されている。また、第4分岐導線52の配線14に対する接続部位が符号52aで示され、この接続部位52aは、コンデンサ42よりも熱電対4側に設定されている。なお、各分岐導線51、52つまりコンデンサ41、42等は、カテーテル本体1の外部(体外)に位置されているものである。
【0026】
上記第3分岐導線51には、低周波電流つまり直流は通過させるが、高周波電流は遮断する分離手段(第2分離手段)としてのコイル61が接続されている。同様に、上記第4分岐導線52には、低周波電流つまり直流は通過させるが、高周波電流は遮断する分離手段(第2分離手段)としてのコイル62が接続されている。
【0027】
前記温度検出装置55は、熱電対4からの起電力に基づいて温度を検出するものである。この温度検出装置55は、実施形態では、上記配線13と14を介して入力される電流差(起電力)を取り出す比較器56と、この比較器56からの出力に基づいて温度を算出する算出部57と、算出部57で算出された温度を表示する表示部58とを有する。
【0028】
ここで、配線13と14とは、前述の所定分岐部位16にて接続されている関係上、少なくとも高周波的には同電位とされる。つまり、第3分岐導線51の配線13に対する接続部位51aと、第4分岐導線52の配線14に対する接続部位52aとは、高周波的に同電位とされることになる。このように、配線13、14から温度検出装置55に入力される直流電流の間には、高周波電位差を有しないもの(あるいは十分に高周波電位差が低減されたもの)となる。
【0029】
以上のような構成において、バルーン2が図1に示す体内所定部位に位置され、かつ体外電極26を体表面に接触させた状態で、高周波発生装置21を作動させることにより、2つの電極3と26との間で高周波通電が行われて、加熱用電極3が加熱されることになる。なお、加熱時には、バルーン2は、生理生理食塩水等の加熱用液体で充満される。バルーン2の加熱により、肺静脈口12aが焼灼されて、副伝導路が遮断される(心房細動の治療)。
【0030】
バルーン2内の温度は、配線13、14から、配線51、52を介して入力される直流電流に基づいて、温度検出装置55により検出、表示され、この表示される温度が所望温度となるように、高周波発生装置21の作動レベルが調整される。
【0031】
ここで、カテーテルBK、高周波発生装置21、位相調整手段31、温度検出装置55として既存のものを流用しつつ、高周波電位差による悪影響を排除するためのユニット体を温度検出用ユニットとして提供することができる。この温度検出用ユニットは、図4において符号U1として示される。この温度検出用ユニットU1は、二点鎖線で示すケーシング71と、第1から第5の合計5個の接続端子T1〜T5を有する。各接続端子T1〜T5は、それぞれ別個独立してケーシング71に保持されて、外部配線が着脱自在に接続可能とされている。
【0032】
第1接続端子T1には、配線24が接続される。第2接続端子T2には、高周波加熱用電極3(から伸びる配線13)が接続される。第3接続端子T3には、熱電対4(から伸びる配線14)が接続される。第4接続端子T4および第5接続端子T5はそれぞれ、温度検出装置55が接続される。
【0033】
ケーシング71内において、各接続端子同士が図4に示すように接続される。すなわち、特許請求の範囲における請求項9の対応関係において、第1接続端子T1と第2接続端子T2とを接続する配線13とコンデンサ41とが、第1接続手段を構成する。また、第1接続端子T1と第3接続端子T3とを接続する配線14とコンデンサ42とが、第2接続手段を構成する。コンデンサ41をバイパスして第2接続端子T2と第4接続端子T4とを接続する配線51とコイル61とが、第3接続手段を構成する。コンデンサ42をバイパスして第3接続端子T3と第5接続端子T5とを接続する配線52とコイル62が、第4接続手段を構成する。
【0034】
さらに、温度検出用ユニットが、位相調整手段31をも含むものとして構成することも可能であり、この位相調整手段を含む温度検出用ユニットが符号U2で示される。この場合、図4一点鎖線で示すケーシング75が設けられて、このケーシング75に、前述の各接続端子T2〜T5の他に、第6接続端子T6、第7接続端子T7、第8接続端子T8が設けられる。図4から既に明らかなように、上記第6接続端子T6は、温度検出用ユニットU1における第1接続端子T1に相当するものである。第7接続端子T7は、トランス22から伸びる配線25が接続されるものである。第8接続端子T8は、体外電極26が接続されるものである。
【0035】
以上実施形態について説明したが、本発明はこれに限らず、特許請求の範囲の記載された範囲で種々の変形が可能である。例えば、熱電対4としては、その一方の導体を加熱用電極3で兼用することなく、専用の導体を利用することもできる(電極3に対して熱電対4の一対の導体が直列に接続されて、この電極3を含む直列接続構造の一端部から配線13が導出され、他端部から配線14が導出される構造)。高周波電流のみを通過させる分離手段、および直流電流のみを通過させる分離手段は、実施形態に示されたものに限らず、フィルタ手段やフィルタ回路等その名称を問わず適宜の構成のものを採択することができる。本発明は、心臓治療用に限らず、他の臓器の治療用として用いることもでき、また人体に限らず動物の治療用として用いることもできる。勿論、本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。
【0036】
【発明の効果】
本発明によれば、高周波電位差に起因する温度検出精度の悪化を防止して、温度を精度よく検出することができる。また、既存のカテーテル装置に組み込んで使用されて、高周波電位差を解消できるようにした温度検出用ユニットが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】肺静脈口を焼灼するときの様子を示す要部側面断面図。
【図2】図1のX2−X2線相当断面図。
【図3】カテーテル本体の基端部からの配線の導出状態を示す要部側面図。
【図4】本発明の一実施形態を示す全体系統図。
【符号の説明】
BK :カテーテル
1:カテーテル本体
2:バルーン
3:加熱用電極
4:熱電対(温度センサ)
4a:電極との接続部位
16:所定分岐部位
13:配線(第1分岐導線)
13:配線(第2分岐導線)
21:高周波発生装置
24:配線(バルーン内電極への高周波供給用)
25:配線(体外電極への高周波供給用)
26:体外電極
31:位相調整手段
41:コンデンサ(第1分離手段)
42:コンデンサ(第2分離手段)
51:第3分岐導線
51a:配線13への接続部位
52:第4分岐導線
52a:配線14への接続部位
55:温度検出装置
61コイル(第2分離手段)
62:コイル(第2分離手段))
T1:第1接続端子
T2:第2接続端子
T3:第3接続端子
T4:第4接続端子
T5:第5接続端子
Claims (13)
- カテーテル本体の先端部に取付けたバルーン内に高周波加熱用電極が装備されると共に温度センサとしての熱電対が装備され、
前記熱電対からの起電力を取り出す一対の取出導線のうちの一方の取出導線が、前記高周波加熱用電極に対する高周波供給用導線で兼用するようにしてなるバルーンカテーテル装置において、
前記高周波供給用導線が、所定分岐部位にて第1分岐導線と第2分岐導線との2本に分岐されており、
前記第1分岐導線が、前記高周波加熱用電極に接続されて、前記熱電対の一方の取出導線を構成しており、
前記第2分岐導線が、前記熱電対の他方の取出導線を構成しており、
前記第1分岐導線および第2分岐導線にはそれぞれ、高周波電流のみを通過させる第1分離手段が接続され、
前記第1分岐導線から分岐された第3分岐導線および前記第2分岐導線から分岐された第4分岐導線がそれぞれ、直流電流のみを通過させる第2分離手段を介して、前記熱電対の起電力に基づいて温度を検出する温度検出装置に接続され、
前記第1分岐導線に対する前記第3分岐導線の接続部位および前記第2分岐導線に対する前記第4分岐導線の接続部位が、それぞれ、前記第1分離手段よりも前記高周波加熱用電極および熱電対側に設定されている、
ことを特徴とするバルーンカテーテル装置。 - 請求項1において、
前記第1分離手段がコンデンサとされている、ことを特徴とするバルーンカテーテル装置。 - 請求項1において、
前記第2分離手段がコイルとされている、ことを特徴とするバルーンカテーテル装置。 - 請求項1において、
前記第1分離手段がコンデンサとされ、
前記第2分離手段がコイルとされている、
ことを特徴とするバルーンカテーテル装置。 - 請求項1において、
前記熱電対を構成する一対の導体のうち一方の導体を構成する材料と同一材料によって、前記高周波加熱用電極および前記第1分岐導線が構成され、
前記熱電対を構成する一対の導体のうち他方の導体を構成する材料と同一の材料によって、前記第2分岐導線が構成されている、
ことを特徴とするバルーンカテーテル装置。 - 請求項5において、
前記熱電対における前記一方の導体を兼用する前記高周波加熱用電極がコイル状に形成されて、その一端部に前記第1分岐導線が接続され、
前記高周波加熱用電極の他端部に、前記熱電対を構成する他方の導体の一端部が接続され、
前記他方の導体の他端部から前記第2分岐導線が伸びている、
ことを特徴とするバルーンカテーテル装置。 - 請求項1ないし請求項6のいずれか1項において、
前記第1分岐導線に対する前記第3分岐導線の接続部位、および前記第2分岐導線に対する前記第4分岐導線の接続部位が、それぞれ、カテーテルの外部となるように設定されている、ことを特徴とするバルーンカテーテル装置。 - 請求項1ないし請求項7のいずれか1項において、
前記高周波加熱用電極に接続される前記高周波供給用導線のうち前記所定分岐部位よりも高周波発生装置側となる部位と、該高周波加熱用電極と対をなす体外電極に接続される別の高周波供給用導線との間における電流の位相差を低減するための位相調整手段が設けられている、ことを特徴とするバルーンカテーテル装置。 - 高周波電流の入力用となる第1接続端子と、
熱電対の一方の導体を兼用する高周波加熱電極に対する接続用となる第2接続端子と、
前記熱電対の他方の導体に対する接続用となる第3接続端子と、
それぞれ温度検出装置への接続用となる第4接続端子および第5接続端子と、
前記第1接続端子と前記第2接続端子とを接続すると共に、高周波電流のみを通過させる低周波分離手段が介在された第1接続手段と、
前記第1接続端子と前記第3接続端子とを接続すると共に、高周波電流のみを通過させる低周波分離手段が介在された第2接続手段と、
前記第1接続手段における前記低周波分離手段をバイパスして前記第2接続端子と第4接続端子とを接続すると共に、直流電流のみを通過させる高周波分離手段が介在された第3接続手段と、
前記第2接続手段における前記低周波分離手段をバイパスして前記第3接続端子と第5接続端子とを接続すると共に、直流電流のみを通過させる高周波分離手段が介在された第4接続手段と、
を備えていることを特徴とするバルーンカテーテル装置における温度検出用ユニット。 - 請求項9において、
前記低周波分離手段がコンデンサとされている、ことを特徴とするバルーンカテーテル装置における温度検出用ユニット。 - 請求項9において、
前記高周波分離手段がコイルとされている、ことを特徴とするバルーンカテーテル装置における温度検出用ユニット。 - 請求項9において、
前記低周波分離手段がコンデンサとされ、
前記高周波分離手段がコイルとされている、
ことを特徴とするバルーンカテーテル装置における温度検出用ユニット。 - 請求項9において、
前記第1接続端子から第5接続端子までの各接続端子を外部に露出させて保持したケーシングを有し、
前記ケーシング内に、前記接続手段と前記低周波分離手段と前記高周波分離手段とがそれぞれ収納されている、
ことを特徴とするバルーンカテーテル装置における温度検出用ユニット。
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