JP4267163B2 - 偏向可能なカテーテル - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は剛性の度合が変化する先端部分を備える偏向可能なカテーテルに関する。
【0002】
【従来の技術】
電極カテーテルは多年にわたって医療に一般的に使用されてきた。これらは心臓における電気的活性を刺激してマッピングすると共に異常な電気的活性の部位を切除するために用いられる。使用の際は、電極カテーテルが例えば大腿動脈のような主要な静脈または動脈の中に挿入されて、関与する心臓の室内に案内される。このカテーテルは偏向して心臓の中でその先端部にある電極の適当な位置決めができるのが好ましい。
【0003】
偏向可能な先端電極カテーテルは周知である。このようなカテーテルは一般に1種以上の方向に先端部の偏向を制御するためにその基端部に制御ハンドルを備えている。例えば、特に有用な偏向可能な先端電極カテーテルがWebster に付与された米国特許登録番号第34,502号に開示されており、この開示は本明細書に参考文献として含まれる。このカテーテルは細長い補強されたカテーテル本体部分の中では軸上にそして、延在して偏向可能な先端部の中では軸ずれして延在している引張ワイヤを有している。このような構成において、引張ワイヤがカテーテル本体部分に対して長手方向に移動すると、カテーテルの先端部分が偏向する。方向操作可能なカテーテルの別の例が「方向操作可能な開口内孔部のカテーテル(Steerable Open-Lumen Catheter)」と題するWebster に付与された米国特許第5,431,168号および「全方向操作可能なカテーテル「Omni-Directional Steerable Catheter」」と題するWebster に付与された米国特許出願第08/924,611号に記載されており、これらの開示は本明細書に参考文献として含まれる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
偏向可能なカテーテルにおける欠点の一つに捩れ作用があり、この作用はカテーテルの先端部または先端部分が偏向している時に起こり得る。カテーテルの先端部分はカテーテルの本体部分よりも相当に柔軟な材料によって形成されている場合が多い。この結果、カテーテル本体部分と先端部分との間の接合部が当該先端部分の偏向時に捩れまたは屈曲しやすい。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は使いやすい人間工学的なハンドルを有する偏向可能な先端電極カテーテルを提供する。実施形態の一例において、この偏向可能な先端電極はカテーテル本体部分、先端部分、および人間工学的な制御ハンドルによって構成されている。カテーテル本体部分は基端部および先端部とこれらを貫通する少なくとも1個の内孔部を有している。また、先端部分は同様に基端部および先端部とこれらを貫通する少なくとも1個の内孔部を有している。この先端部分の基端部はカテーテル本体部分の先端部に固定されている。
【0006】
さらに、制御ハンドルは概ね中空の内部を有するハウジングと、当該ハウジングの内部において少なくとも部分的に設けられたピストン受容組立体と、ピストンを備えている。このピストン受容組立体はハウジングに対して回転移動できるように構成されている。さらに、このピストン受容組立体はピストンチャンバーを形成する概ね管状の部材によって構成されている。ピストンはカテーテル本体部分の基端部に固定されていて、ピストン受容組立体におけるピストンチャンバーの中に延在している。このピストンはピストン受容組立体に対して長手方向に移動可能であるが、当該ピストン受容組立体に対して回転移動可能には構成されていない。従って、ピストンのハウジングに対しての回転は、ピストン受容組立体、カテーテル本体部分および先端部分を回転させることになる。このような構成によって、使用者はハンドルを固定状態に保持してピストンを回転するだけでカテーテル本体部分および先端部分を回転させることができる。例えば米国特許登録番号第34,502号に開示されるような従来の構成は使用者がハウジングを含むハンドル全体を回転してカテーテル本体部分および先端部分を回転する必要があった。
【0007】
先端部分を偏向するために、基端部および先端部を有する引張ワイヤが制御ハンドルからカテーテル本体部分の内孔部を貫けて先端部分の内孔部の中に延在している。引張ワイヤの基端部は制御ハンドル、好ましくは、ピストン受容組立体の中に係留されていて、ピストンのピストン受容組立体に対する先端側への移動によってカテーテル本体部分が引張ワイヤに対して先端側に移動する。さらに、このカテーテル本体部分の引張ワイヤに対する先端側への移動に応じて先端部分を偏向するための手段が備えられている。好ましい偏向手段は引張ワイヤが延在している先端部分における軸ずれ内孔部と、引張ワイヤを先端部分において係留するアンカーとによって構成されている。さらに、別の偏向手段が米国特許第5,336,182号および同第5,364,351号に記載されており、これらの開示は本明細書に参考文献として含まれる。
【0008】
特に好ましい実施形態において、ハンドルハウジングは概ね円筒形の先端側部分および把持するための湾曲した基端側部分を備えている。使用者がカテーテル本体部分および先端部分を回転しながらハンドルを固定状態に保持できるようにするために、新規のピストン受容組立体が備えられている。このピストン受容組立体は剛体で管状の先端側円筒形部分および当該先端側円筒形部分から電極リード線、センサーケーブルおよび熱電対ワイヤをハンドルの基端部におけるコネクタに連結するための手段を備えている。上記の先端側円筒形部分はハンドルハウジング内に配置されていて、その先端部において概ね管状であって、内部にピストンチャンバーを形成している。好ましい連結手段は先端側円筒形部分に接続する剛体の基端側円筒形部分、好ましくは自在連結部材(universal coupling)によって構成されている。この基端側円筒形部分はハンドルハウジングの内部の少なくとも一部分に収容されていて、概ね管状の形状をしている。また、上記の自在連結部材によって先端側円筒形部分の回転に追随して基端側円筒形部分が回転する。
【0009】
特に好ましい偏向可能なカテーテルは変化する剛性を有する先端部分を備えている。この先端部分は基端部および先端部とこれらを貫通する少なくとも2個の内孔部を有する柔軟なチューブを備えている。この柔軟なチューブはその長さに沿って少なくとも2種類、好ましくは3種類乃至5種類の異なる剛性を有している。特に好ましい実施形態において、上記の柔軟なチューブはプラスチックコアと、当該コア上に被覆した金属ブレードと、当該ブレード上のプラスチック被覆部材と、このプラスチック被覆部材上に押出成形されて長手方向に配列された少なくとも2個、好ましくは3個乃至5個のプラスチックチューブ片を備えている。これらのプラスチックチューブ片は異なる剛性を有しており、剛性の大きいものが小さいものより基端側に配列されている。
【0010】
剛性が変化するカテーテル先端部分を形成するための好ましい方法はプラスチックコアを少なくとも2個、好ましくは3個のマンドレル上で押出成形して内孔部を形成することにより構成されている。好ましくは、金属ブレードをプラスチックコア上に形成する。その後、少なくとも2個、好ましくは3個乃至5個の異なる大きさの剛性を有するプラスチックチューブ片をプラスチックコアの長さに沿って組み合わせて、最大の剛性を有するプラスチックチューブ片が先端部分の基端部に配置されて最小の剛性を有するプラスチックチューブ片が先端部分の先端部近傍に配置されるようにする。その後、これらのプラスチックチューブ片が溶かされてプラスチックコアに結合する。
【0011】
特に好ましい方法は少なくとも2個のマンドレル上でまずプラスチックコアを押出成形する。次に、金属ブレードをプラスチックコア上に形成する。その後、薄いプラスチックの被膜を金属ブレード上に押出成形して内側コアを形成する。さらに、異なる大きさの剛性を有する少なくとも2個、好ましくは3個乃至5個のプラスチックチューブ片を内側コアを囲むように組み合わせて組立体を形成し、最大の剛性を有するプラスチックチューブ片がこの組立体の基端部に配置され、最小の剛性を有するプラスチックチューブ片がこの組立体の先端部近傍に配置されるようにする。次に、収縮スリーブを組立体全体の上に配置する。その後、プラスチックチューブ片を十分に加熱して内側コアに結合させた後に、収縮スリーブを取り外す。
【0012】
本発明の上記およびその他の特徴および利点は添付図面に基く以下の詳細な説明によってさらに明瞭に理解することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施形態において、偏向可能なカテーテルが提供される。図1に示すように、本発明のカテーテルは基端部および先端部を有する細長いカテーテル本体部分12と、当該カテーテル本体部分12の先端部における先端部分14と、カテーテル本体部分12の基端部における制御ハンドル16を備えている。
【0014】
図2において、カテーテル本体部分12は単一の軸方向の内孔部18を有する細長い管状構造を有している。カテーテル本体部分12は柔軟性すなわち屈曲性を有しているが、その長さに沿ってほぼ非圧縮性である。また、このカテーテル本体部分12は任意の適当な構成にすることができ、任意の適当な材料によって作成できる。現在において好ましいと考えられる構成はポリウレタンまたはナイロンにより形成される外壁部22を備えている。この外壁部22はステンレススチール等の埋込編みメッシュによって構成されていてカテーテル本体部分12の捩れ剛性が高められ、制御ハンドル16が回転すると、カテーテル10の先端部分が追随して回転することができる。
【0015】
カテーテル本体部分12の外径は特に限定しないが、約8フレンチ以下であるのが好ましく、約7フレンチ以下であるのがさらに好ましい。同様に、外壁部22の厚さも特に限定しない。外壁部22の内面は剛性賦与チューブ20が内張りされており、このチューブ20は外壁部22よりも柔軟性な任意の適当な材料、好ましくはポリイミドによって形成できる。この剛性賦与チューブ20はその編みメッシュの外壁部22に沿って捩れの安定性を高めると共に、カテーテルの壁厚を最小にして中央内孔部18の直径を最大にしている。また、剛性賦与チューブ20の外径は外壁部22の内径とほぼ同じか僅かに小さい。なお、ポリイミドチューブは極めて薄い壁厚でありながら非常に良好な剛性を呈することが理由で現在において好ましいと考えられている。つまり、このような構成にすることによって中央内孔部18の直径を強度および剛性を犠牲にすることなく最大にすることができる。
【0016】
特に好ましいカテーテルは約0.090インチ乃至約0.094インチの外径および約0.061インチ乃至約0.065インチの内径を有する外壁部22と、約0.0595インチ乃至約0.0635インチの外径および約0.049インチ乃至約0.055インチの内径を有するポリイミド剛性賦与チューブ20を備えている。
【0017】
図3乃至図5に示すように、先端部分14は3個の内孔部すなわち第1内孔部30、第2内孔部32および第3内孔部34を有する柔軟性チューブ19の短片部分によって構成されている。このチューブ19は好ましくはカテーテル本体部分12よりも柔軟な任意の無毒性の材料によって形成されている。さらに、現在好ましいと考えられている先端部分14はその長さに沿って剛性が変化し、その先端部において柔軟性が最も大きく基端部において柔軟性が最も小さい。好ましくは、先端部分14はその長さに沿って少なくとも2種類、さらに好ましくは少なくとも3種類、最も好ましくは少なくとも5種類の異なる剛性を有している。このように、先端部分の長さに沿って剛性を変化させることによって、先端部分の先端部を極めて柔軟にすることができると共に、先端部分の基端部をカテーテル本体部分の剛性に比較的近いものにすることができる。この柔軟な先端部分は体内をこの先端部分が通過する際の安全性を高められる点で望ましいと考えられる。しかしながら、先端部分の全体を極めて柔軟にすると、柔らかすぎて操作性が低下する。それゆえ、比較的柔軟性の小さい基端部を備えることによって、先端部分の使用時における操作が容易になる。
【0018】
変化する剛性を有する特に好ましい先端部分を製造するために、コア50、好ましくは0.71インチの65Dポリウレタンコアを3個のマンドレル上で押出成形する。このマンドレルは好ましくはテフロン(Teflon(商標))コーティングしたワイヤである。なお、これらのワイヤの直径はカテーテル内孔部の所望の大きさに応じて調整する。特に好ましい実施形態においては、2本のワイヤが0.022インチの直径で第3のワイヤが0.036インチの直径を有する。ステンレススチールの編みメッシュ52はこのポリウレタンコアの上に備えられる。好ましい実施形態において、キャリヤ当たり16本の0.002インチのステンレススチールワイヤ(45ピック(横糸数))がコア上に編み付けられる。さらに、ポリウレタン等の適当なプラスチックの薄い被膜54を編みメッシュ52上に押出成形して内側コアを形成する。その後、この内側コアをマンドレルを内部に残したまま5インチのセグメントに切り出す。当該技術分野における熟練者において認識できるように、このセグメントの長さは先端部分の所望の全長に応じて変えることができる。さらに、この内側コア上に5個のプラスチック、好ましくはポリウレタンのチューブが組み合わされる。これら5個のチューブ片はそれぞれ異なる剛性を有している。好ましい実施形態においては、これらのプラスチック片は75Dポリウレタンチューブ55、65Dポリウレタンチューブ56、55Dポリウレタンチューブ57、80/20%ポリウレタンチューブ58および80Aポリウレタンチューブ59を含む。これらの内の75Dポリウレタンチューブ55は先端部分の基端部を形成するために用いられ、80Aポリウレタンチューブ59は先端部分の先端部を形成するために使用されている。さらに、好ましくはテフロン(Teflon(商標))により形成した収縮スリーブを組立体の全体に被覆する。この組立体をホットダイの中で引き通して、ポリウレタンの各片状部分を内側コアに溶着させる。その後、収縮スリーブを除去して、ワイヤマンドレルを取り除く。このようにして得られた先端部分は3個の内孔部と長さ方向に沿う5種類の異なる剛性を有している。好ましくは、先端部分14の外径は、カテーテル本体部分12の外径と同様に、約8フレンチ以下であるのが好ましく、約7フレンチ(0.092インチ)以下であればさらに好ましい。この方法は少なくとも2個、好ましくは3個以上の貫通する内孔部を有する先端部分の場合に特に有用である。
【0019】
さらに、先端部分14の先端部に先端電極36が備えられている。好ましくは、この先端電極36はチューブ19の外径とほぼ同一の直径を有している。好ましい先端電極36は約2mmの長さの露出部37と当該露出部37の直径よりも小さい直径を有して約2mmの長さを有しているステム部39を備えている。この先端電極36のステム部39および露出部37は概ね剛体であって、ステム部39の基端部から露出部37の中に部分的に延在する3個のめくら穴31,33および35を有している。
【0020】
先端電極36は好ましくはポリエーテルエーテルケトン(PEEK)により形成した概ね剛体の管状プラスチックハウジング21によってチューブ19に接続している。すなわち、先端電極36のステム部39はこのプラスチックハウジング21の先端部の中に嵌合してポリウレタン接着剤等によって当該ハウジングに結合されている。さらに、プラスチックハウジング21の基端部は先端部分14のチューブ19の先端部にポリウレタン接着剤等によって結合している。あるいは、当該技術分野において周知のように、先端電極36はカテーテル先端部分14のチューブ19に直接に接続することも可能である。
【0021】
さらに、図示の実施形態において、リング状電極38がプラスチックハウジング21の先端部上に取り付けられている。このリング状電極38はプラスチックハウジング21上を摺動して接着剤等によって固定される。必要に応じて、付加的なリング状電極をプラスチックハウジング21または先端部分14の柔軟性チューブ19の上に配置できる。
【0022】
さらに、温度感知手段が先端電極36、および必要に応じて、リング状電極38用に備えられている。例えば、熱電対またはサーミスタのような任意の従来の温度感知手段を使用することができる。先端電極36用の好ましい温度感知手段はエナメル処理したワイヤ対によって形成した熱電対によって構成されている。このワイヤ対の一方のワイヤは例えば40番銅線のような銅線であり、他方のワイヤはコンスタンタン線45である。これらのワイヤ線41および45は、例えばポリイミドのようなプラスチックチューブ53の端片により被覆され、さらに、エポキシにより被覆されて一体に捩り合わされているそれぞれの先端部を除いて、互いに電気的に絶縁されている。このプラスチックチューブ53はポリウレタン接着剤等によって先端電極36の第2のめくら穴33の中に取り付けられる。あるいは、ワイヤ41および45は第2のめくら穴33の中にはんだ付けできる。
【0023】
これらのワイヤ41および45は先端部分14の第2の内孔部32およびカテーテル本体部分12の中央内孔部18の中に延在している。さらに、ワイヤ41および45は制御ハンドル16から延出して温度モニター(図示せず)に接続可能なコネクタ(図示せず)に連結している。
【0024】
先端電極36およびリング状電極38はそれぞれ別のリード線40に接続している。これらのリード線40は先端部分14の第2の内孔部32、カテーテル本体部分12および制御ハンドル16を貫走してそれぞれの基端部において適当なモニター(図示せず)に刺し込める入力ジャック(図示せず)に連結している。必要に応じて、カテーテル本体部分12、制御ハンドル16および先端部分14の基端部の中に延在する各リード線40の部分は保護チューブまたはシース(図示せず)の中に封入または束ねることができる。
【0025】
先端電極36のリード線40ははんだ等によって当該先端電極の第1のめくら穴31の中に係留されている。さらに、この先端電極36にリード線を係留するための他の任意の手段を用いることができる。あるいは、熱電対の銅線41を先端電極36のリード線として使用できる。
【0026】
さらに、リード線40は任意の従来の技法によってリング状電極38に取り付けられる。好ましくは、リング状電極38へのリード線40の接続は最初にプラスチックハウジング21に小さな穴を形成することによって行なう。この穴は、例えば、針をプラスチックハウジング21の中に挿入してこの針を十分に加熱して永久穴を形成することによって作成できる。その後、リード線40をマイクロフック等によってこの穴の中から引き出す。さらに、このリード線40の端部から被覆を全て剥がしてリング状電極38の下面にはんだ付けまたは溶接した後に、リング状電極38を穴の上まで摺動してポリウレタン接着剤等によって固定する。
【0027】
カテーテル本体部分12を先端部分14に取り付けるための好ましい手段を図2に示す。すなわち、カテーテル本体部分12の先端部を先端部分14の基端部に当接させてポリウレタン接着剤等によりその場所に取り付ける。図示の構成においては、先端部分14の基端部は中空の領域24を備えており、当該領域24の中に剛性賦与チューブ20の先端部が延在している。この構成は優れたロールオーバー性すなわち先端部分が捩れることなく屈曲できる特性を与える。特に、この剛性賦与チューブ20はカテーテル本体部分12の接合部における柔軟性における遷移部分を与えて先端部分14をより柔軟にして、特に異なる剛性を有する先端部分との組み合わせにおいて、接合部が折りたたみや捩れを生じることなく滑らかに屈曲できるようにする。
【0028】
さらに、引張ワイヤ42が先端部分14を偏向するためにカテーテルの中に備えられている。この引張ワイヤ42はその基端部が制御ハンドル16に係留されており、その先端部が先端部分14に係留されている。この引張ワイヤ42はステンレススチールやニチノールのような任意の適当な金属により形成されていて、好ましくはテフロン(Teflon(登録商標))等により被覆されている。このコーティングは引張ワイヤ42に潤滑性を賦与する。好ましくは、引張ワイヤ42は約0.006インチ乃至約0.010インチの範囲の直径を有している。
【0029】
さらに、圧縮コイル44が引張ワイヤ42を囲むようにカテーテル本体部分12に配置されている。この圧縮コイル44はカテーテル本体部分12の基端部から先端部分14の基端部まで延在している。この圧縮コイル44は任意の適当な金属、好ましくはステンレススチールによって形成されている。圧縮コイル44はそれ自体で強固に巻かれていて柔軟性、すなわち、屈曲性を呈するが圧縮力に抵抗する。圧縮コイル44の内径は引張ワイヤ42の直径よりもわずかに大きいのが好ましい。例えば、引張ワイヤ42の直径が約0.007インチである時に、圧縮コイル44の内径が約0.008インチであるのが好ましい。引張ワイヤ42上のテフロン(Teflon(登録商標))コーティングは当該ワイヤ42の圧縮コイル44の中における自由な摺動を可能にする。その長さに沿って、圧縮コイル44の外表面は柔軟で非導電性のシース26により被覆されていて、カテーテル12の内部での圧縮コイル44とリード線40との間の接触を防いでいる。ポリイミドチューブにより形成した非導電性のシース26が現在において好ましいと考えられている。
【0030】
圧縮コイル44はその基端部が接着剤ジョイント50によりカテーテル本体部分12内の剛性賦与チューブ20の基端部に係留され、その先端部が接着剤ジョイント51により先端部分14に係留されている。両方の接着剤ジョイント50および51はポリウレタン接着剤等により構成されているのが好ましい。この接着剤はカテーテル本体部分12の外表面と単一の内孔部18との間に形成した穴を通して注射器等の手段により供給できる。このような穴は、例えば、針によりカテーテル本体部分12および剛性賦与チューブ20の壁部に穴をあけて、この針を十分に加熱して永久穴を形成することによって形成できる。その後、接着剤をこの穴から圧縮コイル44の外表面に導入してその外周に行き渡らせて圧縮コイルの外周全体にわたって接着剤ジョイントを形成する。
【0031】
引張ワイヤ42は先端部分14の第1の内孔部30の中に延在している。この引張ワイヤ42は先端電極36の第1のめくら穴31の中に係留されている。好ましくは、ステンレススチール等により形成したフェルール43がけん縮により引張ワイヤ42の先端部上に取り付けられてこの引張ワイヤの厚さが増加されている。その後、このフェルール43ははんだ等によって先端電極36の第1のめくら穴31の内側に取り付けられる。あるいは、引張ワイヤ42は先端部分14の側面に係留できる。先端部分14の中において、引張ワイヤ42はプラスチック、好ましくはテフロン(Teflon(登録商標))のシース81の中に延在しており、このシース81は先端部分の偏向時に引張ワイヤ42が先端部分14の壁部の中に食い込むのを防ぐ。
【0032】
電磁センサー72が先端部分14の先端部の中に収容されている。この電磁センサー72はプラスチックハウジング21の中に配置されている。すなわち、電磁センサー72の先端部は先端電極36の中の第3のめくら穴35の中に延在しており、一方、その基端部は先端部分14のチューブ19の中に延在している。この電磁センサー72はポリウレタン接着剤等により第3のめくら穴35の中に固定されている。必要に応じて、先端電極36における第3のめくら穴35をさらに深くして電磁センサー72全体を第3のめくら穴35の中に配置することもできる。あるいは、電磁センサー72を先端電極36よりも基端側に取り付けてもよい。別の実施形態(図示せず)において、先端電極36は中空のステム部39を有しており、電磁センサー72がこの中空のステム部39の中に少なくとも部分的に取り付けられている。
【0033】
電磁センサー72は電磁センサーケーブル74に接続しており、このケーブル74は先端部分14の第3の内孔部34からカテーテル本体部分12を貫けて制御ハンドル16の中から延出している。電磁センサーケーブル74はプラスチック被覆したシースの中に収容された多数本のワイヤによって構成されている。制御ハンドル16の中において、センサーケーブル74は回路基板64に接続している。この回路基板64は電磁センサー72から受け取った信号を増幅してコンピュータにより理解可能な形態でその信号をコンピュータに送る。このカテーテルは1回のみの使用用に構成されているために、このカテーテルの使用後の約24時間後に回路基板を停止するEPROMチップが回路基板に含まれている。すなわち、このようにすることによって、カテーテルまたは少なくとも電磁センサーが2回使用されることが防げる。
【0034】
本発明による使用に適する電磁センサーは、例えば米国特許第5,558,091号、同第5,443,489号、同第5,480,422号、同第5,546,951号、同第5,568,809号、同第5,391,199号およびPCT国際公開第WO 95/02995号に記載されており、これらは本明細書に参考文献として含まれる。好ましい電磁マッピングセンサー72は約6mm乃至約7mmの長さで約1.3mmの直径を有している。
【0035】
電極リード線40、熱電対線41および45、および電磁センサーケーブル74はカテーテル本体部分12の中で長手方向に移動して先端部分14の偏向時にそれらが破損しないようにする必要がある。このような長手方向の移動性を賦与するために、接着剤ジョイント50の中にトンネルが設けられていて、これらのトンネルがカテーテル本体部分12の内側で圧縮コイル44の基端部を固定している。これらのトンネルは好ましくはポリイミドチューブの短いセグメントから成る移送チューブ27により形成されている。この移送チューブ27はそれぞれ約60mmの長さで約0.021インチの外径および約0.019インチの内径を有している。熱電対線41および45および電極リード線40は第1の移送チューブ27の中に延在しており、センサーケーブル74は第2の移送チューブ27の中に延在している。
【0036】
先端部分14の偏向により生じる引張ワイヤ42のカテーテル本体部分12に対する長手方向の移動は制御ハンドル16の適当な操作によって行なわれる。図1,図6および図7に示すように、制御ハンドル16はハウジング102、内部組立体103および親指制御部材104によって構成されている。
【0037】
ハウジング102は概ね湾曲状の形状をしている。さらに具体的に言えば、ハウジング102は概ね円筒形の先端部分106および丸みを付けた湾曲部を有する基端部分108を有している。基端部分108の丸みを付けた湾曲部は使用者による操作性を改善する。ハウジング102の内部はほぼ中空になっている。このハウジング102は一体に嵌合している第1の半体部分110および第2の半体部分112によって構成されている。必要に応じて、ハウジング102の第1の半体部分110および第2の半体部分112は例えばプレス嵌合または接着剤によるような任意の他の適当な方法によって一体に組み合わせることもできる。
【0038】
さらに、内部組立体103はピストン114およびピストン受容組立体116により構成されている。ピストン114は概ね円筒形であり、図示の実施形態においては、弾丸形状の先端部118を有している。この先端部118はカテーテル本体部分12の基端部に固定されている。ピストン114は内部通路115が設けられており、この通路115の中に引張ワイヤ42、リード線40、熱電対線41および45、およびセンサーケーブル74が挿通される。
【0039】
図示の実施形態において、ピストン受容組立体116は先端側円筒部120、基端側円筒部122、および自在連結器124により構成されている。先端側胴体部120はその先端部において概ね管状であり、その中にピストンチャンバー119が形成されている。ピストン114はこのピストンチャンバー119の中で長手方向に摺動可能である。ピストンチャンバー119の直径はピストン114の外径よりも僅かに大きい。
【0040】
先端側円筒部120は2個の長手方向の溝127を有している。一方、ピストン114の外表面の基端部には対応する2個のリブ121または溝127に嵌合する他の突出部が形成されていて、ピストンのピストン受容組立体116に対する回転が阻止されている。当該技術分野における熟練者により認識されるように、ピストン114をピストン受容組立体116に対して係止する別の機構を使用して2個の部材を一体に回転させることができる。例えば、先端側円筒部120に突出部材を設けて、溝をピストン114の外表面に形成してもよい。
【0041】
先端側円筒部120はその先端部の近傍に外周溝136を有している。この外周溝136の一部分は先端側円筒部120の壁部を貫通してピストンチャンバー119の中に延在している。2個の丸みを付けた側面部140および1個の平坦面部142を有する概ね馬蹄形のクリップ138が外周溝136の中に嵌合して、その平坦面部142がピストンチャンバー119の中に延在する。ピストン114は一連の凹部144を有しており、これらの凹部144はピストン114のピストンチャンバー119内への挿入時にクリップ138の平坦面部142に整合してこれを受容する。さらに、ピストン114がピストン受容組立体116に対して先端側に移動すると、クリップ138と凹部144との間の相互作用がクリック機構を形成して、医者はこの機構によりピストンの移動距離を感知することができる。
【0042】
図示の実施形態において、先端側円筒部120の基端部は概ね開口して、すなわち、ボアが形成されていて、この中に電極リード線40、センサーケーブル74および熱電対線41および45が挿通され、2個の尖端部126に連結している。各尖端部126は以下に詳述する自在連結器のクロスバー124を受容するための概ねC形状の先端側ノッチ部128を有している。
【0043】
先端側円筒部120の基端部近傍には横穴146が設けられており、アンカーピン148がこの横穴146の中に挿通される。引張ワイヤ42は任意の適当な機構によりアンカーピン148に係留される。好ましい実施形態においては、引張ワイヤ42はアンカーピン148の穴150を通してこのピンの外周に巻き付けられる。アンカーピン148の周りに巻き付けられた引張ワイヤ42の嵩ばりによって、引張ワイヤが解けることなくピンは横穴146の中で隆起した状態で保持される。なお、必要であれば、接着剤やはんだ付け等によって、引張ワイヤ42をアンカーピン148に取り付けることができる。
【0044】
ピストン受容組立体116の基端側円筒部122は概ね管状であってリード線40およびセンサーケーブル74がその中に延在する。この基端側部分122はその先端部に2個の基端側尖端部130を有している。各基端側尖端部130は後に詳述する自在連結器のクロスバー124を受容するための概ねC形状の基端側ノッチ部132を備えている。また、基端側円筒部122の基端部はコネクタ134に連結しており、このコネクタ134にリード線40が接続している。さらに、コネクタ134は適当なモニターやRFエネルギー供給源(図示せず)にケーブルを介して接続できる。また、回路基板(図示せず)が基端側部分122の中に取り付けられていて、センサーケーブル74がこの回路基板に接続しており、この回路基板は適当なコネクタに電気的に接続している。
【0045】
自在連結器のクロスバー124は4個の足部151を備えており、各足部が概ね円筒形の先端部152を有している。対向する2個の先端部152はピストン受容組立体116の先端側円筒部120における先端側尖端部126の先端側ノッチ部128の中に嵌合し、別の対向する2個の先端部152はピストン受容組立体116の基端側円筒部122における基端側尖端部130の基端側ノッチ部132の中に嵌合する。ピストン受容組立体116を組み立てる時に、この自在連結器は先端側円筒部120を約135度乃至180度、好ましくは約145度の範囲の角度αで基端側円筒部122に連結する。従って、ピストン受容組立体116は丸みを付けた屈曲部を有するハウジング102の中に嵌合できる。加えて、先端側円筒部120を回転すると、これに追随して自在連結器が基端側円筒部122を回転できる。クロスバー124はその中心部に穴153を有していてリード線40およびセンサーケーブル74をその中に貫通させることができる。
【0046】
制御ハンドル16を組み立てる時に、ハウジング102の円筒形の先端部分106がピストン受容組立体116の先端側円筒部120の先端部の周りに延在する。また、先端側円筒部120の基端部は自在連結器およびピストン受容組立体116の基端側円筒部122と共にハウジング102の基端部分108の中に嵌合する。ピストン114は上述したように先端側円筒部120のピストンチャンバー119の中に摺動可能に配置される。さらに、カテーテル12の基端部が好ましくは当該技術分野において既知の収縮スリーブのような任意の適当な機構によりピストン114の先端部118に固定される。
【0047】
ピストン受容組立体116はピストン114を摺動可能に受容して、かつ湾曲したハンドルハウジング102の中でピストンを回転させうる任意の別の構成にすることができる。例えば、クロスバー124および先端側および基端側尖端部126および130を含む自在連結器は、上記の圧縮コイルに類似する金属を堅固に巻いたコイルの短片またはカテーテル本体部分に類似する、すなわち、金属編みメッシュを内部に備えているプラスチックチューブの短片のような、一定角度で先端側円筒部120および基端側円筒部122を一体に回転できる別の部材に置き換えることができる。このコイルまたはチューブはその後先端側円筒部120の基端部および基端側円筒部122の先端部に嵌合して、必要に応じて接着される。
【0048】
別の態様において、自在連結器および基端側円筒部122の両方をコイルまたはチューブに置き換えることもできる。このコイルまたはチューブは先端側円筒部120の基端部に取り付けられる。電極リード線40等はこのコイルまたはチューブの中を通ってハンドルの先端部におけるコネクタに連結できる。
【0049】
親指制御部104は内部ボア154を有しており、このボアの中にピストン114が当該ピストンの弾丸形状の先端部118をボアの先端部から延出させた状態で延在している。親指制御部104はリング156によりピストン114上に保持され、このリング156はピストン上でスナップ嵌合するのが好ましいが、接着剤等の別の手段に置き換えることもできる。
【0050】
先端部分14の偏向は親指制御部104のハウジング102およびピストン受容組立体116に対する先端側への移動によって行なわれる。この移動によって、ピストン114およびカテーテル本体部分12がピストン受容組立体116に対して先端側に移動する。上述したように、引張ワイヤ42がピストン受容組立体116の中で係留されていて、ピストンがピストン受容組立体の中に摺動可能に取り付けられている。従って、カテーテル本体部分12およびピストン114が引張ワイヤ42に対して先端側に移動すると、先端部分14は引張ワイヤが延在する先端部分の内孔部の方向に偏向する。
【0051】
カテーテル本体部分12の回転は親指制御部104をハンドルハウジング102に対して回転することにより行なわれる。ピストン114は親指制御部104に係止されているので、親指制御部を回転することによりピストンも追随して回転する。図示の実施形態においては、ピストン114の先端部が上部および底部に空間部または分離部186を有する先端側リング184を備えている。一方、親指制御部104の内部は2個の突出部(図示せず)を有していて、これらが空間部186の中に嵌合する。それゆえ、親指制御部104がピストン114上に組み合わされると、制御部104の内部の突出部がリング184の空間部186に係合して、親指制御部の回転によってピストンが追随して回転するようになる。さらに、この親指制御部104の回転に基因するピストン114の回転によって、ピストン受容組立体116の先端部分120が回転する。上述したように、ピストン受容組立体116全体が自在連結器によって一体に回転する。それゆえ、使用者はハンドル16の全体を回転することなくカテーテル本体部分12を回転できる。換言すれば、ハンドルハウジング102はカテーテル本体部分12の回転時に固定した状態で維持できる。なお、上記親指制御部104をピストン114に対して固定するための任意の他の適当な手段が使用できることは理解されると考える。
【0052】
当該技術分野における熟練者により認識できるように、親指制御部104は任意の適当な形状にすることができる。図示の実施形態においては、親指制御部104は先端側の隆起部160と基端側の隆起部162との間に外周凹部158を備えている。それゆえ、使用者は先端側の隆起部160を押すことによってハウジング102に対して親指制御部104を先端側に移動することができる。同様に、使用者は基端側の隆起部162を引くことによってハウジング102に対して親指制御部104を基端側に移動できる。従って、この構成によって、使用者は片手で親指制御部を容易かつ簡単に押し引きすることができる。さらに、親指制御部104は一連の突出部164を外周凹部158の中に備えており、これらの突出部164が使用者による親指制御部の回転を補助する。
【0053】
加えて、ピストン114と先端側円筒部120との間に摩擦を生じる1種類以上の機構を備えて、ピストンを親指制御部の移動により先端側円筒部に対して長手方向に移動する時に、親指制御部が放されてもピストンがその元の位置に滑り戻らないようにできる。このような機構の一例はピストン114の長さ方向に沿う概ね卵形のスロット166および当該スロットの中に延在する固定ネジ129によって構成できる。この固定ネジ129は先端側円筒部120の内面に接触して当該先端側円筒部に対して摩擦を生じる。さらに、別のまたは付加的な機構は2個の帽子形挿入部材170を備えていて、各部材170は丸みを付けた上部172およびそれよりも長い平坦な底部174を有している。これらの挿入部材170は好ましくはエラストマー(ゴム物質の一種)のような柔軟でゴム状の材料により形成されている。さらに、ピストン114上のリブ121がそれぞれ凹部176を備えていて、この中に各挿入部材170の平坦な底部174が嵌合する。一方、各挿入部材170の上部172は先端側円筒部120の内面に接触して当該先端側円筒部に対して摩擦を生じる。
【0054】
先端側円筒部120はさらに溝付きリング178をその外周に備えている。このリング178はその外周に多数の溝180を有している。さらに、スプリング182が先端側円筒部120に対してほぼ平行にハウジング102と先端側円筒部120との間に取り付けられている。好ましくは、このスプリング182はステンレススチールワイヤである。この結果、ピストン114およびピストン受容組立体116が回転してリング178が追随して回転すると、スプリング182がリング178に位置合わせされて配置されているので、リング178の回転によってスプリング182が異なる溝180に収容されるようになる。それゆえ、ピストン受容組立体116およびリング178が回転すると、スプリング182との接触によって生じるクリック音および感触を使用者は感知できる。加えて、このような構成によって、ピストン114およびピストン受容組立体116の回転によりリード線およびセンサーケーブルの内部に力が生じた時にこれらのピストンおよびピストン受容組立体が後方に位置ずれする傾向を最小にすることができる。
【0055】
以上の説明は本発明の現在において好ましいと考えられる実施形態に基いて行なったものである。しかしながら、本発明に関連する技術分野における熟練者であれば、本発明の原理、趣旨および範囲に逸脱しない限りにおいて上記の構造における変形および変更が可能であることが当然に理解できる。
【0056】
従って、上記の説明は添付図面において説明しかつ例示した詳細な構造のみに関係するものとして理解するべきであって、本発明の完全かつ公正な範囲は特許請求の範囲およびその実施態様によってのみ限定されると理解するべきである。
【0057】
本発明の実施態様は以下の通りである。
実施形態(A)は、以下の通りである。外壁部、基端部および先端部、およびこれらを貫通する少なくとも1個の内孔部を有するカテーテル本体部分と、基端部および先端部、およびこれらを貫通する少なくとも2個の内孔部を有する柔軟性チューブにより構成される先端部分とから成り、当該先端部分の基端部が前記カテーテル本体部分の先端部に固定されており、前記柔軟性チューブがその長さに沿って少なくとも2種類の異なる剛性を有しており、さらに、前記カテーテル本体部分の基端部に取り付けた制御ハンドルと、前記制御ハンドルの操作により前記先端部を偏向するための手段とから成る偏向可能なカテーテル。
(1)前記柔軟性チューブがその長さに沿って少なくとも3種類の異なる剛性を有している実施形態(A)に記載のカテーテル。
(2)前記柔軟性チューブがその長さに沿って少なくとも5種類の異なる剛性を有している実施形態(A)に記載のカテーテル。
(3)前記先端部分が当該部分を貫通する少なくとも3個の内孔部を有している実施形態(A)に記載のカテーテル。
(4)さらに、前記外壁部を内張りする剛性賦与チューブから成り、当該剛性賦与チューブが先端部および基端部を有している実施形態(A)に記載のカテーテル。
(5)前記剛性賦与チューブの先端部が前記先端部分の基端部の中に延在している実施態様(4)に記載のカテーテル。
【0058】
(6)前記剛性賦与チューブがポリイミドにより構成されている実施態様(4)に記載のカテーテル。
(7)前記制御ハンドルが前記カテーテル本体部分の基端部に固定されている第1の部材と当該第1の部材に対して移動可能である第2の部材とによって構成されている実施形態(A)に記載のカテーテル。
(8)前記偏向手段が基端部および先端部を有する引張ワイヤにより構成されており、当該引張ワイヤが制御ハンドルからカテーテル本体部を経てカテーテル先端部分における内孔部の中に延在しており、引張ワイヤの先端部がカテーテル先端部分の中に固定されていて、引張ワイヤの基端部が制御ハンドルの第2の部材に固定されており、当該制御ハンドルの第1の部材を制御ハンドルの第2の部材に対して操作することによって引張ワイヤがカテーテル本体部分に対して移動して先端部分が偏向する実施態様(7)に記載のカテーテル。
実施形態(B)は、以下の通りである。外壁部、基端部および先端部、およびこれらを貫通する少なくとも1個の内孔部を有するカテーテル本体部分と、基端部および先端部、およびこれらを貫通する少なくとも2個の内孔部を有する柔軟性チューブにより構成される先端部分とから成り、当該先端部分の基端部が前記カテーテル本体部分の先端部に固定されており、前記柔軟性チューブがプラスチックコア、当該コア上の金属ブレード、当該ブレード上のプラスチック被覆、および当該プラスチック被覆上に押出形成した長手方向に配置された少なくとも2個のプラスチックチューブ片によって構成されており、当該少なくとも2個のプラスチックチューブ片が異なる剛性を有して剛性の大きいものが剛性の小さいものよりも基端側に配置されており、さらに、前記カテーテル本体部分の基端部に取り付けた制御ハンドルと、前記制御ハンドルの操作により前記先端部を偏向するための手段とから成る偏向可能なカテーテル。
(9)前記制御ハンドルが前記カテーテル本体部分の基端部に固定されている第1の部材と当該第1の部材に対して移動可能である第2の部材とによって構成されている実施形態(B)に記載のカテーテル。
(10)前記偏向手段が基端部および先端部を有する引張ワイヤにより構成されており、当該引張ワイヤが制御ハンドルからカテーテル本体部を経てカテーテル先端部分における内孔部の中に延在しており、引張ワイヤの先端部がカテーテル先端部分の中に固定されていて、引張ワイヤの基端部が制御ハンドルの第2の部材に固定されており、当該制御ハンドルの第1の部材を制御ハンドルの第2の部材に対して操作することによって引張ワイヤがカテーテル本体部分に対して移動して先端部分が偏向する実施態様(9)に記載のカテーテル。
【0059】
(11)前記柔軟性チューブが前記プラスチック被膜の上に押出成形された長手方向に配置された3個のプラスチックチューブ片により構成されており、当該3個のプラスチックチューブ片が異なる剛性を有していて、最大の剛性を有するプラスチックチューブ片が最小の剛性を有するプラスチックチューブ片よりも基端側に配置されている実施形態(B)に記載のカテーテル。
変形例(C)は、以下の通りである。少なくとも1個のマンドレル上にプラスチックコアを押出成形する工程と、前記プラスチックコア上に金属を編み付ける工程と、その後に、前記プラスチックコアの長さに沿って異なる大きさの剛性を有する少なくとも2個のプラスチックチューブ片を組み合わせて、最大の剛性を有するプラスチックチューブ片がカテーテルの先端部分の基端部に配置され、最小の剛性を有するプラスチック片がカテーテルの先端部分の先端部近傍に配置されるようにする工程と、前記プラスチックコアに前記プラスチックチューブ片を溶着する工程とから成るカテーテル先端部分を作成するための方法。
(12)前記プラスチックコアが少なくとも2個のマンドレル上に押出成形される変形例(C)に記載の方法。
(13)前記プラスチックコアが3個のマンドレル上に押出成形される変形例(C)に記載の方法。
(14)前記プラスチックコアの長さに沿って異なる大きさの剛性を有する3個のプラスチックチューブ片を組み合わせて、最大の剛性を有するプラスチックチューブ片がカテーテル先端部分の基端部に配置され、最小の剛性を有するプラスチックチューブ片がカテーテル先端部分の先端部近傍に配置されるようにする工程から成る変形例(C)に記載の方法。
(15)前記プラスチックコアの長さに沿って異なる大きさの剛性を有する5個のプラスチックチューブ片を組み合わせて、最大の剛性を有するプラスチックチューブ片がカテーテル先端部分の基端部に配置され、最小の剛性を有するプラスチックチューブ片がカテーテル先端部分の先端部近傍に配置されるようにする工程から成る変形例(C)に記載の方法。
変形例(D)は、以下の通りである。少なくとも1個のマンドレル上にプラスチックコアを押出成形する工程と、前記プラスチックコア上に金属を編み付ける工程と、その後に、前記プラスチックコアの上にプラスチックの薄い被膜を押出形成して内側コアを形成し、当該内側コアの長さに沿って異なる大きさの剛性を有する少なくとも2個のプラスチックチューブ片を組み合わせて組立体を形成し、最大の剛性を有するプラスチックチューブ片が当該組立体の基端部に配置され、最小の剛性を有するプラスチック片が組立体の先端部近傍に配置されるようにする工程と、前記組立体の全体の上に収縮スリーブを配置する工程と、前記内側コアに前記プラスチックチューブ片を溶着する工程と、前記収縮スリーブを取り外す工程とから成るカテーテル先端部分を作成するための方法。
(16)前記プラスチックコアが少なくとも2個のマンドレル上に押出成形される変形例(D)に記載の方法。
【0060】
【発明の効果】
従って、本発明によれば、使いやすい人間工学的なハンドルを有する偏向可能な先端電極カテーテルが提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のカテーテルの実施形態の側断面図である。
【図2】カテーテル本体部分と先端部分との間の接合部分を含むカテーテル本体部分の側断面図である。
【図3】図3(A)はカテーテル先端部分の側断面図であり、図3(B)は図3(A)に示す先端電極内に係留した熱電対の拡大図である。
【図4】カテーテル先端部分の一部分の側断面図であり、柔軟性チューブの構造を示している。
【図5】図4における線5−5に沿うカテーテル先端部分の横断面図である。
【図6】本発明による制御ハンドルの各構成部品の斜視図である。
【図7】図6の制御ハンドルの内部組立体の部分の拡大斜視図である。
【符号の説明】
10 カテーテル
12 カテーテル本体部分
14 先端部分
16 制御ハンドル
18 中央内孔部
19 柔軟性チューブ
Claims (6)
- 外壁部、基端部および先端部、およびこれらを貫通する少なくとも1個の内孔部を有するカテーテル本体部分と、
基端部および先端部、およびこれらを貫通する少なくとも2個の内孔部を有する柔軟性チューブにより構成される先端部分とから成り、当該先端部分の基端部が前記カテーテル本体部分の先端部に固定されており、前記柔軟性チューブがその長さに沿って少なくとも3種類の異なる剛性を有していて、前記3種類の異なる剛性の部分が前記柔軟性チューブの基端部から先端部に向けて、剛性が順次小さくなるように並んでおり、さらに、
前記カテーテル本体部分の基端部に取り付けた制御ハンドルと、
前記制御ハンドルの操作により前記先端部を偏向するための手段と、
前記外壁部を内張りし、前記外壁部よりも柔軟性を有し、前記外壁部の内径よりも僅かに小さい外径を有する剛性賦与チューブとから成り、当該剛性賦与チューブが先端部および基端部を有しており、前記剛性賦与チューブの先端部が前記先端部分の基端部の中に延在している偏向可能なカテーテル。 - 前記柔軟性チューブがその長さに沿って少なくとも5種類の異なる剛性を有している請求項1に記載のカテーテル。
- 前記先端部分が当該部分を貫通する少なくとも3個の内孔部を有している請求項1に記載のカテーテル。
- 前記剛性賦与チューブがポリイミドにより構成されている請求項1に記載のカテーテル。
- 前記制御ハンドルが前記カテーテル本体部分の基端部に固定されている第1の部材と当該第1の部材に対して移動可能である第2の部材とによって構成されている請求項1に記載のカテーテル。
- 前記偏向手段が基端部および先端部を有する引張ワイヤにより構成されており、当該引張ワイヤが制御ハンドルからカテーテル本体部を経てカテーテル先端部分における内孔部の中に延在しており、引張ワイヤの先端部がカテーテル先端部分の中に固定されていて、引張ワイヤの基端部が制御ハンドルの第2の部材に固定されており、当該制御ハンドルの第1の部材を制御ハンドルの第2の部材に対して操作することによって引張ワイヤがカテーテル本体部分に対して移動して先端部分が偏向する請求項5に記載のカテーテル。
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