JP6864965B2 - 先端偏向操作可能カテーテル - Google Patents
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Description
このように、カテーテルの先端部分の内部に板バネを配置し、操作用ワイヤを引張操作することにより、先端部分の形状を同一平面上で変化させる(板バネの平面と垂直方向に曲げる)ことができる。
本発明の目的は、先端部分における形状変化の平面性を確保しながら、複雑な血管形状にも追従して変形し、当該血管に挿通することができる血管追従性に優れた先端偏向操作可能カテーテルを提供することにある。
前記カテーテルシャフトの前記第1ルーメンに挿通され、その後端を引張操作することにより前記可撓部分を第1方向に撓ませることのできる第1操作用ワイヤと、
前記カテーテルシャフトの前記第2ルーメンに挿通され、その後端を引張操作することにより前記可撓部分を第2方向に撓ませることのできる第2操作用ワイヤと、
前記第1ルーメンの中心軸および前記第2ルーメンの中心軸を含む第1仮想平面(P1)に対して直交する平面であって、前記カテーテルシャフトの前記中心軸を含む第2仮想平面(P2)上に各々の中心軸を有し、前記カテーテルシャフトの前記中心軸を挟んで対向するよう、前記カテーテルシャフトを構成する前記樹脂中に埋設された高強度樹脂からなる2本の棒状部材とを有し、
前記棒状部材が埋設されている前記カテーテルシャフトの前記可撓部分について、支点間距離を32mmとし、その中間点に曲げ荷重をかけて行う3点曲げ試験において、前記第1仮想平面(P1)に沿って1mm撓ませたときに測定される荷重を(F1)、前記第2仮想平面(P2)に沿って1mm撓ませたときに測定される荷重を(F2)とするとき、(F2)/(F1)の比率が1.0〜3.5であることを特徴とする。
また、(F1)が300gf以下であることにより、特に優れた血管追従性を発揮することができる。
本発明の先端偏向操作可能カテーテルの一実施形態に係る電極カテーテル100は、例えば、心臓における不整脈の診断に用いられる。
ここに、「先端可撓部分」とは、操作用ワイヤ(第1操作用ワイヤ41または第2操作用ワイヤ42)の後端を引張操作することにより撓む(曲がる)ことのできるカテーテルシャフトの先端部分をいう。
先端可撓部分10Aよりも基端側におけるカテーテルシャフト10の内部には、コイルチューブが配置され、これにより、撓むことが抑制されている。
カテーテルシャフト10の長さは、通常500〜1500mmとされ、好ましくは700〜1200mmとされる。
先端可撓部分10Aの長さは、通常30〜300mmとされ、好ましくは50〜250mmとされる。
また、カテーテルシャフト10の先端可撓部分10Aには、9つのリング状電極32が装着されている。
先端電極31およびリング状電極32の外径としては特に限定されないが、カテーテルシャフト10の外径と同程度であることが好ましい。
電極カテーテル100を構成する制御ハンドル20内には、複数の端子を備えたコネクタ(図示省略)が設けられ、コネクタの端子には、先端電極31およびリング状電極32の各々に接続されたリード線(後述するリード線36およびリード線37)が接続されている。
また、制御ハンドル20には、カテーテルシャフト10の先端可撓部分10Aを曲げるときの引張操作を行うための摘み25が装着してある。
図2に示すように、カテーテルシャフト10は、バインダ樹脂によりルーメンチューブ11〜16が固定されてなるインナー(コア)部18と、このインナー部18を被覆する樹脂からなるアウター(シェル)部19とからなり、インナー部18を構成するルーメンチューブ11〜16の各々の内部においてルーメン11L〜16Lが形成されている。
インナー部18を構成するバインダ樹脂の硬度(ショア硬度)は、例えば72D以下とされ、好ましくは25D〜72Dとされる。
インナー部18を構成する樹脂材料としては、ナイロン樹脂、ポリエーテルブロックアミド(PEBAX)樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリオレフィン系樹脂などを挙げることができる。
ルーメンチューブ11〜16の肉厚としては、通常10〜50μmとされ、好ましくは20〜40μmとされる。
アウター部19を構成する樹脂材料としては、熱可塑性ポリアミド系エラストマーを挙げることができ、ポリエーテルブロックアミド共重合体(PEBAX)であることが好ましい。
アウター部19を構成する樹脂の硬度は、例えば20D(ショア硬度)〜120(ロックウェル硬さRスケール)とされ、好ましくは25D(ショア硬度)〜108(ロックウェル硬さRスケール)とされる。
アウター部19は、軸方向に沿って同じ物性(硬度)のチューブにより構成されていてもよいが、基端側に向かって段階的に物性(硬度)が高くなっていることが好ましい。
第1ルーメン11Lおよび第2ルーメン12Lの内径としては0.1〜0.6mmであることが好ましく、更に好ましくは0.15〜0.4mmとされる。
第1操作用ワイヤ41の先端は先端電極31の内部に固定されている。また、第1操作用ワイヤ41の後端は、制御ハンドル20の摘み25に接続されることによって引張操作が可能になっている。
第2操作用ワイヤ42の先端は先端電極31の内部に固定されている。また、第2操作用ワイヤ42の後端は、制御ハンドル20の摘み25に接続されることによって引張操作が可能になっている。
なお、リード線36,37の配置は、これに限定されるものではない。
ここに、高強度樹脂の引張強度としては200MPa以上であることが好ましく、更に好ましくは300MPa以上とされる。
棒状部材51,52の長さとしては、例えば30〜300mmとされ、好ましくは50〜250mmとされる。
また、(F2)/(F1)の比率が3.5を超える場合には、血管追従性が損なわれ、蛇行する血管形状に追従して先端可撓部分を変形させることができない。
(F2)/(F1)の比率は、棒状部材51,52の直径や構成材料を選択することにより調整することができる。
また、(F1)が300gf以下であり、(F2)が400gf以下であることにより、本実施形態の電極カテーテル100は、更に優れた血管追従性を発揮することができる。
図1および図2に示すような形状を有する本発明の電極カテーテルを製造した。
この電極カテーテルの仕様を以下に示す。
・カテーテルシャフト(10)の長さ:1050mm
・先端可撓部分(10A)の長さ:85mm
・第1ルーメン(11L)、第2ルーメン(12L)の内径:各0.3mm
・第3ルーメン(13L)〜第6ルーメン(16L)の内径:各0.45mm
・インナー部(18)の材質:PEBAX(硬度=42D,引張強度=36.0MPa、破断伸び=450%,曲げ弾性率=84MPa)
・アウター部(19)のディスタル部分(先端から0〜85mmの範囲)の材質:PEBAX
・アウター部(19)のプロキシマル部(先端から85〜1050mmの範囲)の材質:ダイアミドL1940
・アウター部(19)の硬度(先端から0〜30mmの範囲) :42D
・アウター部(19)の硬度(先端から30〜60mmの範囲):42D〜72D
・アウター部(19)の硬度(先端から60〜85mmの範囲):72D
・アウター部(19)の硬度(先端から85〜1050mmの範囲):108(ロックウェル硬さRスケール)
・ルーメンチューブ(11)〜(16)の材質:PFA
・ルーメンチューブ(11)〜(16)の硬度:64D
・第1操作用ワイヤ(41)、第2操作用ワイヤ(41)の直径:各0.21mm
・棒状部材(51),(52)の材質:延伸処理されたPEEK樹脂(引張強度=771.4MPa、破断伸び=46%)
・棒状部材(51),(52)の直径:各0.2mm
・荷重(F2)=171.3gf
・比率(F2)/(F1)=1.58
延伸処理されていないPEEK樹脂(引張強度=183.4MPa、破断伸び=225%、曲げ弾性率(参考値)4GPa)からなる直径0.2mmの棒状部材(51),(52)を埋設したこと以外は実施例1と同様にして本発明の電極カテーテルを製造した。
得られた電極カテーテルについて、実施例1と同様にして荷重(F1)および荷重(F2)を測定し、(F2)/(F1)の比率を算出した。結果は下記のとおりある。
・荷重(F2)=66gf
・比率(F2)/(F1)=1.1
棒状部材(51),(52)を埋設せずに、先端可撓部分に板バネ(材質:Ni−Ti合金,サイズ=0.1mm×1.4mm×105mm)を配置したこと以外は実施例1と同様にして比較用の電極カテーテルを製造した。
得られた電極カテーテルについて、実施例1と同様にして荷重(F1)および荷重(F2)を測定し、(F2)/(F1)の比率を算出した。結果は下記のとおりある。
・荷重(F2)=214.3gf
・比率(F2)/(F1)=3.61
棒状部材(51),(52)を埋設しなかったこと以外は実施例1と同様にして比較用の電極カテーテルを製造した。
得られた電極カテーテルについて、実施例1と同様にして荷重(F1)および荷重(F2)を測定し、(F2)/(F1)の比率を算出した。結果は下記のとおりある。
・荷重(F2)=62.0gf
・比率(F2)/(F1)=0.72
実施例1〜2および比較例1〜2で得られた電極カテーテルの各々について、先端から30mmの位置より基端側のシャフト部分を固定して、第1方向または第2方向に最大限曲げた状態とし、この状態を側面から見たときの、先端電極(31)の先端と、前記シャフト部分の中心軸との距離を測定した。先端部分の形状が同一平面上で変化した場合には、この距離(側面視での距離)は0mmとなる。結果を下記表1に示す。
実施例1〜2および比較例1〜2で得られた電極カテーテルの各々について、臨床模擬回路を使用して大腿部から冠状静脈洞(CS)に至るカテーテルの挿入性を評価した。
評価基準は下記のとおりであり、「B」以上であれば血管追従性が良好であるといえる。結果を下記表1に示す。
「B」:CSの蛇行部を通過し、深部まで挿入することができた。
「C」:CSの蛇行部を通過させるのに難渋したが、深部まで挿入することができた。 「D」:CSの蛇行部でスタックしてしまい、深部まで挿入することができなかった。
10 カテーテルシャフト
10A 先端可撓部分
11〜16 ルーメンチューブ
11L〜16L ルーメン
18 インナー部
19 アウター部
20 制御ハンドル
25 摘み
31 先端電極
32 リング状電極
36 リード線
37 リード線
41 第1操作用ワイヤ
42 第2操作用ワイヤ
51 棒状部材
52 棒状部材
Claims (5)
- 先端に可撓部分を有する樹脂製のシャフトであって、その中心軸(O10)を挟んで対向するよう形成された第1ルーメンおよび第2ルーメンを有するカテーテルシャフトと、
前記カテーテルシャフトの前記第1ルーメンに挿通され、その後端を引張操作することにより前記可撓部分を第1方向に撓ませることのできる第1操作用ワイヤと、
前記カテーテルシャフトの前記第2ルーメンに挿通され、その後端を引張操作することにより前記可撓部分を第2方向に撓ませることのできる第2操作用ワイヤと、
前記第1ルーメンの中心軸(O11)および前記第2ルーメンの中心軸(O12)を含む第1仮想平面(P1)に対して直交する平面であって、前記カテーテルシャフトの前記中心軸(O10)を含む第2仮想平面(P2)上に各々の中心軸(O51),(O52)を有し、前記カテーテルシャフトの前記中心軸(O10)を挟んで対向するよう、前記カテーテルシャフトを構成する前記樹脂中に埋設された高強度樹脂からなる2本の棒状部材とを有し、
前記棒状部材が埋設されている前記カテーテルシャフトの前記可撓部分について、支点間距離を32mmとし、その中間点に曲げ荷重をかけて行う3点曲げ試験において、前記第1仮想平面(P1)に沿って1mm撓ませたときに測定される荷重を(F1)、前記第2仮想平面(P2)に沿って1mm撓ませたときに測定される荷重を(F2)とするとき、(F2)/(F1)の比率が1.0〜3.5であることを特徴とする先端偏向操作可能カテーテル。 - 前記(F1)が10〜300gfであることを特徴とする請求項1に記載の先端偏向操作可能カテーテル。
- 前記棒状部材を構成する高強度樹脂がPEEK樹脂であることを特徴とする請求項1または2に記載の先端偏向操作可能カテーテル。
- 前記棒状部材を構成する高強度樹脂が、延伸処理されたPEEK樹脂であることを特徴とする請求項1または2に記載の先端偏向操作可能カテーテル。
- 先端部分が冠状静脈洞(CS)に配置されることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の先端偏向操作可能カテーテル。
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