JP6214940B2 - 熱伝導を向上させた灌注式電極 - Google Patents

熱伝導を向上させた灌注式電極 Download PDF

Info

Publication number
JP6214940B2
JP6214940B2 JP2013131412A JP2013131412A JP6214940B2 JP 6214940 B2 JP6214940 B2 JP 6214940B2 JP 2013131412 A JP2013131412 A JP 2013131412A JP 2013131412 A JP2013131412 A JP 2013131412A JP 6214940 B2 JP6214940 B2 JP 6214940B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
section
electrode
central section
wall
catheter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013131412A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2014004368A (ja
Inventor
アサフ・ゴバリ
クリストファー・トーマス・ビークラー
アタナシオス・パパイオアンヌ
アリエル・ガルシア
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Biosense Webster Israel Ltd
Original Assignee
Biosense Webster Israel Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Biosense Webster Israel Ltd filed Critical Biosense Webster Israel Ltd
Publication of JP2014004368A publication Critical patent/JP2014004368A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6214940B2 publication Critical patent/JP6214940B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/04Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating
    • A61B18/12Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating by passing a current through the tissue to be heated, e.g. high-frequency current
    • A61B18/14Probes or electrodes therefor
    • A61B18/1492Probes or electrodes therefor having a flexible, catheter-like structure, e.g. for heart ablation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/00234Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets for minimally invasive surgery
    • A61B2017/00292Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets for minimally invasive surgery mounted on or guided by flexible, e.g. catheter-like, means
    • A61B2017/003Steerable
    • A61B2017/00318Steering mechanisms
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B2018/00005Cooling or heating of the probe or tissue immediately surrounding the probe
    • A61B2018/00011Cooling or heating of the probe or tissue immediately surrounding the probe with fluids
    • A61B2018/00029Cooling or heating of the probe or tissue immediately surrounding the probe with fluids open
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B2018/00315Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body for treatment of particular body parts
    • A61B2018/00345Vascular system
    • A61B2018/00351Heart
    • A61B2018/00357Endocardium
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B2018/00571Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body for achieving a particular surgical effect
    • A61B2018/00577Ablation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B2018/00636Sensing and controlling the application of energy
    • A61B2018/00773Sensed parameters
    • A61B2018/00791Temperature
    • A61B2018/00815Temperature measured by a thermistor
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B2018/00636Sensing and controlling the application of energy
    • A61B2018/00773Sensed parameters
    • A61B2018/00791Temperature
    • A61B2018/00821Temperature measured by a thermocouple
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B2018/00636Sensing and controlling the application of energy
    • A61B2018/00773Sensed parameters
    • A61B2018/00839Bioelectrical parameters, e.g. ECG, EEG
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/20Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
    • A61B2034/2046Tracking techniques
    • A61B2034/2059Mechanical position encoders
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2218/00Details of surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B2218/001Details of surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body having means for irrigation and/or aspiration of substances to and/or from the surgical site
    • A61B2218/002Irrigation

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Surgical Instruments (AREA)

Description

本発明は医療機器に関する。より具体的には、本発明は、身体内で侵襲プローブに接触される組織の冷却に関する。
心房細動などの心不整脈は、心臓組織の各領域が、隣接する組織に電気信号を異常に伝導し、それによって、正常な心周期が乱され、非同期性の律動が生じるときに発生する。望ましくない信号の重要な発生源は、左心房の肺静脈に沿った組織領域に、そして、心臓神経節叢(cardiac ganglionic plexi)に関連付けられる心筋組織に位置する。この状況下で、不要な信号が肺静脈内で生成されるか、あるいは他の発生源から肺静脈を通じて伝導された後、それらの信号が心房の中へと伝えられ、そこで不整脈を惹起するか若しくは存続させ得る。
不整脈を治療するための処置には、不整脈を発生させている領域を焼灼によって破壊すること、並びに、そのような信号の伝導通路を破壊することが挙げられる。電気エネルギーを用いた体組織の焼灼が当該技術分野で知られている。この焼灼は通常、標的組織を破壊するのに十分な電力で、電極に交流を、例えば高周波エネルギーを印加することによって実施される。通常、電極は侵襲プローブ又はカテーテルの遠位先端部又は遠位部分に装着され、この遠位先端部又は遠位部分が被験者に挿入される。遠位先端部は、当該技術分野で知られる種々様々な方式で、例えば被験者の体外にあるコイルによって遠位先端部に生成される磁場を測定することで追跡され得る。
心臓組織の焼灼に高周波エネルギーを用いる際の既知の難点は、組織の局部加熱を制御することである。異常な組織の病巣を効果的に焼灼するか若しくは異所性の伝導パターンを遮断するために十分に大きな破壊部を形成したいという要望と、過剰な局部加熱の望ましくない影響との間にトレードオフが存在する。高周波装置が生成する破壊部が小さすぎる場合、医療処置はあまり効果的にならないことがあり、あるいは過度に時間を要することがある。他方で、組織が過剰に加熱された場合、過熱を原因とする局所的な炭化効果が起こり得る。そのような過熱された領域は、高インピーダンスを発生させ得るものであり、また熱の通過に対する機能的障害を形成することがある。より緩慢な加熱を用いることにより、焼灼の制御はより良好となるが、処置が不当に長引くことになる。
局所的加熱を制御することに対するこれまでの手法は、電極及びフィードバック制御に熱電対を含めること、信号変調、カテーテル先端部の局所的冷却、及び、流体利用技術、例えば、冷却した流体を利用して、エネルギー印加中に標的組織を灌注することが挙げられる。最後の手法のうちの典型的なものが、ミュリール(Mulier)らの米国特許第5,807,395号である。
参照によって本明細書に組み込まれる、本発明の譲受人に譲渡された米国特許第6,997,924号には、組織の測定温度と伝達エネルギーの測定電力レベルを決定し、その測定温度と測定電力レベルに応じて電力の出力レベルを制御することによって、焼灼の間に発生する熱を制限する技術が記載されている。
更に最近では、参照によって本明細書に組み込まれる、本発明の譲受人に譲渡された米国特許出願公開第2010/0030209号(ゴバリ(Govari)ら)に、外側表面を貫く複数の孔を備えた外側表面を有する挿入チューブについて記載されており、それらの孔は、通常、直径が約100μmであり、遠位先端部の全体にわたって円周方向にまた長手方向に分散している。ルーメンが挿入チューブを貫通しており、孔を介して組織に流体を送達するように結合されている。
ゴバリ(Govari)らによる、本発明の譲受人に譲渡された米国特許出願公開第2010/0168548号には、有孔電極を有するカテーテルについて記載されており、それらの有孔電極は、カテーテルの外側表面から膨張して、灌注液の流出を可能にするものである。
現在使用されている灌注式電極の壁は、全長に沿って一定の厚さを有している。焼灼の間、電極の2つの縁部又は周囲領域が過剰に発熱することがある。これは、縁部が灌注ホールから離れがちとなるがために灌注が不十分となること、並びに、その周囲ゾーンにおいて電気力線(electric field lines)が高密度化することによって生じ得るものであり、その高密度化は、「エッジ効果」として知られる、電極の鋭い導電性縁部を形成する。
本明細書に示す実施形態において、電極の壁の厚さは縁部にて増加され、電極の中心部分と比較して、熱質量が比較的大きくなり、また熱吸収力も向上される。結果的に、焼灼の間、焼灼部位における温度の上昇は小さくなり、それによって、血液凝固、組織の焼け、及び隣接するカテーテル構造の損傷を生じる可能性が最少に抑えられる。
本発明の実施形態によれば、被験者の身体に挿入するように適合された挿入チューブ又はカテーテルが提供される。そのチューブは、遠位区間に配設された少なくとも1個の電極を有し、その電極は、電極と接触させて置かれた組織にエネルギーを印加するために、エネルギー源に結合されている。電極は、中を貫通して形成された複数の孔を有する壁を有し、隣接する周囲区間を画定する縁部と、該縁部から離れた中心区間とを有し、周囲区間の壁が中心区間の壁よりも厚いものである。挿入チューブを貫通するルーメンが、孔を介して組織に流体を送達するように結合されている。
この装置の一態様によれば、その壁が、中心区間のあるポイントから周囲区間に向かうにつれて、連続的にかつ漸次的に厚くなる。
この装置の態様によれば、その壁が、中心区間から周囲区間に向かうにつれて、個別の段をなして厚くなる。
この装置の更に別の態様によれば、中心区間の壁が均一の厚さを有する。
この装置の更なる態様によれば、電極の孔が0.05mm〜2.5mmの直径を有する。この装置の更に別の態様によれば、直径が0.5mm〜2.5mmである。この装置の更なる態様によれば、最大で60個の孔がある。
この装置の更に別の態様によれば、電極は外形が丸形であり、壁がすべての外向きの方向に中心区間から周囲区間に向かうにつれて厚くなる。
この装置の一態様によれば、電極は外形が楕円形であり、壁がすべての外向きの方向に中心区間から周囲区間に向かうにつれて厚くなる。
この装置の更なる態様によれば、周囲区間の質量が、中心区間の質量の3倍〜5倍である。
この方法の別の態様によれば、周囲区間の質量が、中心区間の質量を上回るが、中心区間の質量の2倍までである。
この装置の更に別の態様によれば、電極が、挿入チューブの遠位区間に直線的に配列された複数のリング電極を含む。
この装置の付加的な態様によれば、電極が、挿入チューブの外側表面から0.05mm〜1.0mm、隆起する。
本発明の他の態様は、上述の装置によって実施される方法を提供する。
本発明が更に理解されるように、一例として、本発明の詳細な説明を参照するが、その説明は以下の図面と共に読まれるべきであり、同様の要素は同様の参照符号を与えられている。
被験者の心臓に焼灼処置を実施するためのシステムの絵画図であり、このシステムは、本発明の実施形態に従って構成されておりかつ動作可能。 図1に示すカテーテルの遠位部分の詳細図であり、本発明の実施形態に従って線状アレイに分散している複数の電極を示している。 本発明の別の実施形態に従って構成されたカテーテルの遠位部分の複合図。 本発明の別の実施形態に従って構成された、カテーテルの遠位部分の一区間の断面図。 本発明の別の実施形態による、カテーテルの遠位部分にある複数の電極の線状配列を示している。 図4及び図5に示す実施形態によるカテーテルの灌注リングの横断面図。 図6に示す灌注リングの詳細縦断面図であり、様々な主要寸法を示している。
以下の説明において、本発明の様々な原理が完全に理解されるように、多数の具体的な詳細が記載されている。しかしながら、これらの詳細のすべてが本発明の実施に必ずしも必要ではないことが当業者には明らかとなろう。この例において、周知の回路、制御論理、並びに通常のアルゴリズム及びプロセスに関するコンピュータプログラム命令の詳細は、一般的な概念を不必要に曖昧にしないようにするために、詳しく示されていない。
実施形態1.
ここで図面を参照する。最初に図1を参照するが、図1は、被験者の心臓12に焼灼処置を実施するためのシステム10の絵画図であり、このシステム10は、本発明の実施形態に従って構成されておりかつ動作するものである。このシステムはカテーテル14を備えており、カテーテル14は、患者の脈管系を通じて心臓12の房又は脈管構造に操作者16によって経皮的に挿入されるものである。操作者16は、典型的には医師であるが、焼灼の標的部位にてカテーテルの遠位部分又は先端部18を心臓壁と接触させる。任意選択により、次いで電気起動マップが、米国特許第6,226,542号及び同第6,301,496号、並びに本発明の譲受人に譲渡された米国特許第6,892,091号に開示されている方法に従って作成されてもよく、これらの米国特許の開示内容は参照によって本明細書に組み込まれる。システム10の各要素を具現化する市販製品の1つが、91765カリフォルニア州ダイアモンドバー(Diamond Bar)・ダイヤモンドキャニオンロード(Diamond Canyon Road)3333のバイオセンス・ウェブスター社(Biosense Webster Inc.)によって生産されているCARTO(登録商標)3 Systemとして入手可能である。
例えば電気活動マップの評価から異常であると判断された領域は、熱エネルギーを印加することによって、例えば、カテーテル内の電線を通じて遠位先端部18の1個以上の電極に高周波電流を流すことによって焼灼することができ、これらの電極は心筋に高周波エネルギーを印加する。そのエネルギーは組織に吸収され、組織が電気的興奮性を永久に失う程度(通常は約50℃)までその組織を加熱する。成功すると、この処置により、心臓組織内に非伝導性の破壊部が形成され、それにより、不整脈を発生させる異常な電気経路が破壊される。本発明の原理は、多種多様な心不整脈を治療するために、種々の心房に適用され得る。
カテーテル14は通常、ハンドル20を備えており、ハンドル20は、焼灼に望ましいように操作者16がカテーテルの遠位端部を操縦、位置決め、及び方向付けできるようにハンドル上に好適な制御器を有している。操作者16を支援するため、カテーテル14の遠位部分は、コンソール24内に設置された位置決めプロセッサ22に信号を供給する位置センサー(図示せず)を備えている。
焼灼エネルギー及び電気信号は、ケーブル34を介してコンソール24まで接続された遠位先端部18に位置付けされた焼灼電極32を経由して心臓12へそして心臓12から伝達され得る。単一の焼灼電極32が示されているが、複数の焼灼電極が存在してもよい。ペーシング信号及び他の制御信号が、コンソール24からケーブル34及び焼灼電極32を経由して心臓12へと伝達され得る。同様にコンソール24に接続される検出電極33は通常、焼灼電極32の近くに配設され、ケーブル34への接続部を有する。
電線接続部35は、コンソール24を位置決めサブシステムの体表面電極30及び他の構成要素と連結する。通常は熱電対又はサーミスタである温度センサー(図示せず)が、焼灼電極32の上又はその近くに、そして電極37に装着されてもよい。
1個以上の電極37が、概ね遠位区間に沿って、カテーテル14のシャフトの回りに分散している。電極37は、熱伝導を向上させるように適合されており、このことは、電極37が焼灼に利用されるとき有用となる。しかしながら、電極37は、検出電極として、あるいはペーシングのために使用されてもよい。電極37は通常、カテーテルの表面から隆起するが、以下の様々な実施形態で説明するように壁の厚さが変動する限り、カテーテルの表面と面一であってもよい。概して曲線状の輪郭が図1の例に示されているが、いくつかの実施形態において、電極は、横から見ると、カテーテルシャフトの表面上の平坦な台形のように見えてもよい。
コンソール24は通常、1台以上の焼灼用電力発生器25を収容している。カテーテル14は、任意の既知の焼灼技術、例えば、高周波エネルギー、超音波エネルギー、及びレーザー生成光エネルギーを利用して心臓に焼灼エネルギーを伝達するように適合されてもよい。そのような方法が、本発明の譲受人に譲渡された米国特許第6,814,733号、同第6,997,924号、及び同第7,156,816号に開示されており、これらの特許は参照によって本明細書に組み込まれる。
位置決めプロセッサ22は、カテーテル14の位置及び方向座標を測定する、システム10の位置決めサブシステムの要素である。
一実施形態において、位置決めサブシステムは、カテーテル14の付近で所定の作用容積に磁場を発生させ、磁場発生コイル28を使用してカテーテルにおけるこれらの磁場を検出することによって、カテーテル14の位置と方向を決定する磁気位置追跡装置を備え、また、本発明の譲受人に譲渡された米国特許第7,756,576号に教示されているように、インピーダンス測定を含んでもよく、この米国特許は参照によって本明細書に組み込まれる。
上記のように、カテーテル14は、コンソール24に結合されており、それにより、操作者16はカテーテル14の機能を観察及び調節することが可能となっている。コンソール24は、プロセッサ、好ましくは適当な信号処理回路を備えたコンピュータを有している。プロセッサは、モニター29を駆動するように結合されている。信号処理回路は通常、上記のセンサー及びカテーテル14内の遠位側に設置された複数の位置検出電極(図示せず)で発生された信号を含めて、カテーテル14からの信号を受信、増幅、フィルタ処理、及びデジタル化する。カテーテル14の位置及び方向を計算するために、また電極からの電気信号を解析するために、デジタル化信号は、コンソール24及び位置決めサブシステムによって受信及び利用される。
通常、システム10は他の要素を有するが、それらは簡潔にするため図には示されていない。例えば、システム10は、ECG同期信号をコンソール24に供給するために、1個以上の体表面電極から信号を受信するように結合された心電図(ECG)モニターを有していてもよい。上述のように、システム10は通常、被験者の身体の外部に取り付けられた、外部貼付け式の基準パッチの上に、あるいは内部に置かれたカテーテルの上に、基準位置センサーを更に有し、その基準位置センサーは、心臓12の中に挿入され、心臓12に対して定位置に維持される。焼灼部位を冷却するためにカテーテル14内に液体を循環させる、通常のポンプ及びラインが設けられる。
ここで図2を参照するが、図2はカテーテル14の遠位部分の詳細図であり、シャフト39の回りに線状配列をなして分散する複数の電極37を示している。電極37は、シャフト39の外側表面から約0.05mm〜0.5mm、隆起し、概ね丸みのある輪郭を有してシャフトの表面にキャップを形成していてもよい。いくつかの実施形態において、電極37は、表面から最大で1mm、突き出る、より大きな隆起を有してもよい。電極37は、表面41の外周の25パーセント〜70パーセントにわたって延び得るが、このことは、外周の100%を被覆する従来のリング電極とは対照的である。電極37は、円形の縁取り輪郭を有してもよい。それに代わって、電極37は、参照によって本明細書に組み込まれる、本発明の譲受人に譲渡された出願番号第12/345720号、名称「灌注を用いた二重目的ラッソカテーテル(Dual-Purpose Lasso Catheter with Irrigation)」に更に記載されているように、輪郭が楕円状であってもよい。電極37は、寸法が2mm〜5mmであってもよい。これらの構成により、電極37と心臓組織とが実質的に接触することになり、従来の電極と比較して電気抵抗が低下する。電極37が焼灼に使用されるとき、電気抵抗の低下は特に有利である。一実施形態において、電極37のうちの2個は、二極焼灼、例えば高周波焼灼を実施するために選択され、この場合、ケーブル43は個別に電極37につながる電線を有してもよい。
代表的な図に示すように、横断面45は概して曲線状の外形を有して、シャフト39上に隆起を形成している。電極の隆起は、標的組織と接触する表面積を増加させると共に、電極が焼灼に使用されるときの電気抵抗を低下させる。電極37の壁47は不均一の厚さを有している。中心点49においては比較的薄く、縁部に隣接する周囲領域51に向かうにつれて、すべての方向に厚くなっている。壁47は、電極37の縁部に向かうにつれて連続的に、漸次的に厚くなってもよい。それに代わって、壁47は、中心から縁部に向かうにつれて、個別の段をなして厚くなってもよい。いずれの場合も、壁47の厚さが不均一であることにより、電極の縁部にて熱伝導性が向上し、これらの縁部はヒートシンクとして機能する。このヒートシンクは、電極への、そしてシャフト39上のその周囲の領域への熱損傷を防止するのに役立ち、焼灼部位にてあるいはその付近で望ましくない血液凝固が生じる可能性を低減する。シャフト39は、通常はプラスチックから形成されており、過熱を受けやすいものである。
壁47は、壁47を貫いて形成された複数の小孔53で穿孔されている。通常、0.5mm〜2.5mmの直径を有する1個〜60個の孔がある。それに代わって、参照によって本明細書に組み込まれる、本発明の譲受人に譲渡された同時係属中の特許出願第13/339,782号、名称「マイクロジェットを利用した電極の灌注(Electrode Irrigation Using Micro-Jets)」に記載されているように、乱流を発生させるために、0.05mm〜0.4mmの更に小さな直径が利用されてもよい。孔53は、壁47の下方に形成された灌注チャンバー55と流体連通している。そしてチャンバー55は、シャフト39内で灌注ルーメン56と流体連通しており、そのため、流体は矢印41で示すように孔53を通じて外向きに流れる。電極37がシャフト39の周囲に分散するとき、電極37により好都合に供給するために、複数の灌注ルーメンが存在してもよい。
実施形態2.
ここで図3を参照するが、図3はカテーテル57の遠位部分の複合図であり、カテーテル57は本発明の別の実施形態に従って構成されたものである。カテーテル57は、突出した有孔電極43が円形ではなく楕円形であることを除き、カテーテル14(図1)と類似している。図3において、楕円の方向は、線3A−3Aとして示すように、それらの主軸がカテーテルの縦軸に対して垂直となるようなものである。しかしながら、電極43は、それらの主軸が線3A−3Aと整列するかあるいは平行となるように方向付けられてもよい。
図3は、それぞれ線3A−3A及び3B−3Bに沿った、電極43のうちの1つの断面図59、61を示している。いずれの場合も、壁63は、中心点65においては比較的薄く、電極43の縁部に近い領域67、69においては比較的厚い。
実施形態3.
ここで図4を参照するが、図4はカテーテル71の遠位部分の一区間の複合図であり、カテーテル71は本発明の別の実施形態に従って構成されたものである。
有孔の電極73がカテーテルの外側表面75から隆起しており、カテーテルシャフトの周りにリングを形成してもよい。電極73は、比較的厚い周囲区間77と、比較的薄い中心区間79と、内部チャンバー81とを備えている。壁の厚さは、先の実施形態の電極と同様に、すなわち、中心から縁部に向かうにつれて漸次的に、あるいは中心から縁部に向かって段階的に増加して変動してもよい。チャンバー81はルーメン83と流体連通しており、そのルーメン83を通る灌注液が、チャネル85を介してチャンバー81に供給される。灌注液は、オリフィス87を通ってチャンバー81から逃げて、ここで灌注液は焼灼部位を、そして特に中心区間79を冷却する。周囲区間77は、焼灼中に焼灼部位及びカテーテル構造自体の過熱を防止する余剰ヒートシンクとして機能する。
周囲区間77は、中心区間79よりも大きな熱質量を有する。その比率は2:1となり得るが、好ましくは少なくとも3:1であり、5:1もの大きなものであってもよい。均一な壁の厚さを有する電極とは対照的に、周囲区間77が、改善されたヒートシンクとして効果的に機能するように、現行の実施形態は約3.5:1の比率を有している。電極73と本明細書の他の実施形態で示す電極は、導電性の生体適合性材料から作製されてよい。例えば、白金、金、他の貴金属、及び様々な組成をなすそれらの合金から作製され得る。
ここで図5を参照するが、図5は、本発明の実施形態による、カテーテル71の遠位部分における複数の電極73の線状配列を示している。
実施形態4.
ここで図6を参照するが、図6は、本発明の別の実施形態による灌注リング電極90の横断面図である。ここで図7を参照するが、図7は、図6に示す灌注リング電極の詳細縦断面図である。周囲区間91は角度A(2×38°)で面取りされている。周囲区間91は、中心区間93の2倍超の厚さがある(0.0229cm対0.00889cm(0.009インチ対0.0035インチ))。
当業者には明らかとなることであるが、本発明は、本明細書で具体的に示され説明された内容に限定されるものではない。むしろ、本発明の範囲には、本明細書で説明した様々な特徴の組合わせと部分的組合わせの双方、並びに従来技術にはないそれらの変形形態及び修正形態が含まれ、これらは、上述の説明を読めば当業者には思いつくものである。
〔実施の態様〕
(1) 被験者の身体の中に挿入するための遠位区間を有する挿入チューブと、
前記挿入チューブの前記遠位区間に配設されており、かつ前記身体内部の組織にエネルギーを印加するためにエネルギー源に結合されている少なくとも1個の電極であって、外側表面と、中を貫通して形成された複数の孔を有する壁とを有し、隣接する周囲区間を画定する縁部と、該縁部から離れた中心区間とを有し、前記周囲区間の壁は、前記中心区間の壁よりも厚い、電極と、
前記挿入チューブを貫通しており、前記孔を介して前記組織に流体を送達するように結合されているルーメンと、を備える医療装置。
(2) 前記壁が、前記中心区間のあるポイントから前記周囲区間に向かうにつれて連続的にかつ漸次的に厚くなる、実施態様1に記載の装置。
(3) 前記壁が、前記中心区間から前記周囲区間に向かうにつれて個別の段をなして厚くなる、実施態様1に記載の装置。
(4) 前記中心区間の前記壁が均一の厚さを有する、実施態様1に記載の装置。
(5) 前記孔は0.05mm〜2.5mmの直径を有する、実施態様1に記載の装置。
(6) 前記直径が0.5mm〜2.5mmである、実施態様5に記載の装置。
(7) 前記複数の孔が最大60個の孔を含む、実施態様1に記載の装置。
(8) 前記電極は外形が丸形であり、かつ前記壁がすべての外向きの方向に前記中心区間から前記周囲区間に向かうにつれて厚くなる、実施態様1に記載の装置。
(9) 前記電極は外形が楕円形であり、かつ前記壁がすべての外向きの方向に前記中心区間から前記周囲区間に向かうにつれて厚くなる、実施態様1に記載の装置。
(10) 前記周囲区間の質量が、前記中心区間の質量の3倍〜5倍である、実施態様1に記載の装置。
(11) 前記周囲区間の質量が、前記中心区間の質量を上回るが、前記中心区間の前記質量の2倍までである、実施態様1に記載の装置。
(12) 前記電極が、前記挿入チューブの前記遠位区間に直線的に配列された複数のリング電極を含む、実施態様1に記載の装置。
(13) 前記電極が、前記挿入チューブの前記外側表面から0.05mm〜1.0mm、隆起する、実施態様1に記載の装置。
(14) 心臓焼灼のための方法であって、
遠位区間を有する挿入チューブを被験者の心臓に導入する工程であって、前記挿入チューブが、前記挿入チューブの前記遠位区間に配設されかつエネルギー源に結合された少なくとも1個の電極を有し、前記電極が、外側表面と、中を貫通して形成された複数の孔を有する壁とを有し、隣接する周囲区間を画定する縁部と、該縁部から離れた中心区間とを有し、前記周囲区間の壁が、前記中心区間の壁よりも厚く、ルーメンが前記挿入チューブを貫通して、前記孔を介して流体を送達するように結合される、工程と、
前記挿入チューブの前記遠位区間を前記心臓内の標的に近接して位置付けする工程と、
前記標的から前記挿入チューブを介して受信した電気信号を解析して、前記電気信号が前記心臓内の異常な電気伝導を示すことを判断する工程と、
前記判断に応じて、前記心臓に前記電極を介してエネルギーを伝達し、それによって前記異常な電気伝導に影響を及ぼす工程と、を含む方法。
(15) 前記壁が、前記中心区間のあるポイントから前記周囲区間に向かうにつれて連続的にかつ漸次的に厚くなる、実施態様14に記載の方法。
(16) 前記壁が、前記中心区間から前記周囲区間に向かうにつれて個別の段をなして厚くなる、実施態様14に記載の方法。
(17) 前記中心区間の前記壁が均一の厚さを有する、実施態様14に記載の方法。
(18) 前記孔が0.05mm〜2.5mmの直径を有する、実施態様14に記載の方法。
(19) 前記直径が0.5mm〜2.5mmである、実施態様18に記載の方法。
(20) 前記複数の孔が最大60個の孔を含む、実施態様14に記載の方法。
(21) 前記電極は外形が丸形であり、前記壁がすべての外向きの方向に前記中心区間から前記周囲区間に向かうにつれて厚くなる、実施態様14に記載の方法。
(22) 前記電極は外形が楕円形であり、前記壁がすべての外向きの方向に前記中心区間から前記周囲区間に向かうにつれて厚くなる、実施態様14に記載の方法。
(23) 前記周囲区間の質量が、前記中心区間の質量を上回るが、前記中心区間の前記質量の2倍までである、実施態様14に記載の方法。
(24) 前記周囲区間の質量が、前記中心区間の質量の3倍〜5倍である、実施態様14に記載の方法。
(25) 前記電極が、前記挿入チューブの前記遠位区間に直線的に配列された複数のリング電極を含む、実施態様14に記載の方法。
(26) 前記電極が、前記挿入チューブの前記外側表面から0.05mm〜1.0mm、隆起する、実施態様14に記載の方法。

Claims (13)

  1. 被験者の身体の中に挿入するための遠位区間を有する挿入チューブと、
    前記挿入チューブの前記遠位区間の外側表面上または内に配設されており、かつ前記身体内部の組織にエネルギーを印加するためにエネルギー源に結合されている少なくとも1個の電極であって、外側表面と、中を貫通して形成された複数の孔を有する壁とを有し、隣接する周囲区間を画定する縁部と、該縁部から離れた中心区間とを有し、前記周囲区間の壁は、前記中心区間の壁よりも厚い、電極と、
    前記挿入チューブを貫通しており、前記孔を介して前記組織に流体を送達するように結合されているルーメンと、を備える医療装置。
  2. 前記壁が、前記中心区間のあるポイントから前記周囲区間に向かうにつれて連続的にかつ漸次的に厚くなる、請求項1に記載の装置。
  3. 前記壁が、前記中心区間から前記周囲区間に向かうにつれて個別の段をなして厚くなる、請求項1に記載の装置。
  4. 前記中心区間の前記壁が均一の厚さを有する、請求項1に記載の装置。
  5. 前記孔は0.05mm〜2.5mmの直径を有する、請求項1に記載の装置。
  6. 前記直径が0.5mm〜2.5mmである、請求項5に記載の装置。
  7. 前記複数の孔が最大60個の孔を含む、請求項1に記載の装置。
  8. 前記電極は外形が丸形であり、かつ前記壁がすべての外向きの方向に前記中心区間から前記周囲区間に向かうにつれて厚くなる、請求項1に記載の装置。
  9. 前記電極は外形が楕円形であり、かつ前記壁がすべての外向きの方向に前記中心区間から前記周囲区間に向かうにつれて厚くなる、請求項1に記載の装置。
  10. 前記周囲区間の質量が、前記中心区間の質量の3倍〜5倍である、請求項1に記載の装置。
  11. 前記周囲区間の質量が、前記中心区間の質量を上回るが、前記中心区間の前記質量の2倍までである、請求項1に記載の装置。
  12. 前記電極が、前記挿入チューブの前記遠位区間に直線的に配列された複数のリング電極を含む、請求項1に記載の装置。
  13. 前記電極が、前記挿入チューブの前記外側表面から0.05mm〜1.0mm、隆起する、請求項1に記載の装置。
JP2013131412A 2012-06-25 2013-06-24 熱伝導を向上させた灌注式電極 Active JP6214940B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/531,861 US8986300B2 (en) 2012-06-25 2012-06-25 Irrigated electrodes with enhanced heat conduction
US13/531,861 2012-06-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014004368A JP2014004368A (ja) 2014-01-16
JP6214940B2 true JP6214940B2 (ja) 2017-10-18

Family

ID=48746253

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013131412A Active JP6214940B2 (ja) 2012-06-25 2013-06-24 熱伝導を向上させた灌注式電極

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8986300B2 (ja)
EP (1) EP2679190B1 (ja)
JP (1) JP6214940B2 (ja)
CN (1) CN103505285B (ja)
AU (3) AU2013206432A1 (ja)
CA (1) CA2820771C (ja)
IL (1) IL227015A (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI556849B (zh) 2010-10-21 2016-11-11 美敦力阿福盧森堡公司 用於腎臟神經協調的導管裝置
CN105960213B (zh) 2014-02-06 2020-07-07 圣犹达医疗用品心脏病学部门有限公司 包括斜切环电极和可变轴杆的细长医疗设备
US10537259B2 (en) * 2015-06-29 2020-01-21 Biosense Webster (Israel) Ltd. Catheter having closed loop array with in-plane linear electrode portion
US9949656B2 (en) 2015-06-29 2018-04-24 Biosense Webster (Israel) Ltd. Catheter with stacked spine electrode assembly
US10575742B2 (en) 2015-06-30 2020-03-03 Biosense Webster (Israel) Ltd. Catheter having closed electrode assembly with spines of uniform length
JP6968210B2 (ja) * 2017-08-17 2021-11-17 セント・ジュード・メディカル,カーディオロジー・ディヴィジョン,インコーポレイテッド 温度センサおよび三次元電極
US11648047B2 (en) 2017-10-06 2023-05-16 Vive Scientific, Llc System and method to treat obstructive sleep apnea
US11478298B2 (en) 2018-01-24 2022-10-25 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Controlled irrigation for neuromodulation systems and associated methods
US11794004B2 (en) * 2020-06-10 2023-10-24 Biosense Webster (Israel) Ltd. Electroporation with cooling

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2930982A1 (de) * 1979-07-31 1981-02-05 Reidenbach Hans Dieter Dipl In Apparative erweiterung eines geraete-systems zur durchfuehrung gezielter, gewebeschonender fluessigkeitsunterstuetzter hochfrequenz-koagulationen in der operativen endoskopie
US5807395A (en) 1993-08-27 1998-09-15 Medtronic, Inc. Method and apparatus for RF ablation and hyperthermia
US5730127A (en) 1993-12-03 1998-03-24 Avitall; Boaz Mapping and ablation catheter system
US5735846A (en) * 1994-06-27 1998-04-07 Ep Technologies, Inc. Systems and methods for ablating body tissue using predicted maximum tissue temperature
US6030379A (en) 1995-05-01 2000-02-29 Ep Technologies, Inc. Systems and methods for seeking sub-surface temperature conditions during tissue ablation
WO1999022659A1 (en) * 1997-10-31 1999-05-14 C.R. Bard, Inc. Ring electrode structure for diagnostic and ablation catheters
US6080152A (en) * 1998-06-05 2000-06-27 Medical Scientific, Inc. Electrosurgical instrument
US6226542B1 (en) 1998-07-24 2001-05-01 Biosense, Inc. Three-dimensional reconstruction of intrabody organs
US6301496B1 (en) 1998-07-24 2001-10-09 Biosense, Inc. Vector mapping of three-dimensionally reconstructed intrabody organs and method of display
US6892091B1 (en) 2000-02-18 2005-05-10 Biosense, Inc. Catheter, method and apparatus for generating an electrical map of a chamber of the heart
US6814733B2 (en) 2002-01-31 2004-11-09 Biosense, Inc. Radio frequency pulmonary vein isolation
US6997924B2 (en) 2002-09-17 2006-02-14 Biosense Inc. Laser pulmonary vein isolation
US7156816B2 (en) 2002-11-26 2007-01-02 Biosense, Inc. Ultrasound pulmonary vein isolation
US7776034B2 (en) * 2005-06-15 2010-08-17 St. Jude Medical, Atrial Fibrillation Division, Inc. Ablation catheter with adjustable virtual electrode
US7756576B2 (en) 2005-08-26 2010-07-13 Biosense Webster, Inc. Position sensing and detection of skin impedance
EP2176755A4 (en) 2007-07-20 2013-01-23 Qualcomm Atheros Inc TELEDIAGNOSTIC DEVICE AND METHODS
WO2009036472A1 (en) * 2007-09-14 2009-03-19 Lazure Technologies, Llc Prostate cancer ablation
WO2009048943A1 (en) 2007-10-09 2009-04-16 Boston Scientific Scimed, Inc. Cooled ablation catheter devices and methods of use
US8475449B2 (en) 2007-12-10 2013-07-02 Medtronic Ablation Frontiers Llc RF energy delivery system and method
US8882761B2 (en) 2008-07-15 2014-11-11 Catheffects, Inc. Catheter and method for improved ablation
US9675411B2 (en) 2008-07-15 2017-06-13 Biosense Webster, Inc. Catheter with perforated tip
EP2355735A1 (en) * 2008-09-02 2011-08-17 Medtronic Ablation Frontiers LLC Irrigated ablation catheter system and methods
US8475450B2 (en) 2008-12-30 2013-07-02 Biosense Webster, Inc. Dual-purpose lasso catheter with irrigation
US8600472B2 (en) * 2008-12-30 2013-12-03 Biosense Webster (Israel), Ltd. Dual-purpose lasso catheter with irrigation using circumferentially arranged ring bump electrodes
TWI556849B (zh) * 2010-10-21 2016-11-11 美敦力阿福盧森堡公司 用於腎臟神經協調的導管裝置

Also Published As

Publication number Publication date
EP2679190A1 (en) 2014-01-01
AU2019280061B2 (en) 2020-10-15
CN103505285B (zh) 2018-11-09
US20130345698A1 (en) 2013-12-26
CA2820771C (en) 2020-08-04
CA2820771A1 (en) 2013-12-25
AU2018204695A1 (en) 2018-07-19
CN103505285A (zh) 2014-01-15
IL227015A0 (en) 2013-12-31
EP2679190B1 (en) 2017-12-06
AU2019280061A1 (en) 2020-01-16
US8986300B2 (en) 2015-03-24
AU2013206432A1 (en) 2014-01-16
JP2014004368A (ja) 2014-01-16
IL227015A (en) 2016-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6571217B2 (ja) 医療装置
JP6214940B2 (ja) 熱伝導を向上させた灌注式電極
US6852120B1 (en) Irrigation probe for ablation during open heart surgery
US20180221088A1 (en) Temperature measurement in catheter
US11471207B2 (en) Assessing quality of occlusion
JP6396175B2 (ja) アブレーション部位から動きを検出するためのカテーテル位置及び温度測定の使用
JP7134615B2 (ja) 傾いた灌注孔を備えたカテーテル
JP2017200583A (ja) シャンティング電極を備えるカテーテル
JP4871559B2 (ja) 冷却rfアブレーションニードル

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160615

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170412

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170509

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170714

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170822

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170920

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6214940

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250