JP7373055B2 - 薬液注入針システム - Google Patents

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Description

本発明は、患者の心筋層に穿刺して薬液を注入するための薬液注入針を備えた薬液注入針システムに関する。
近年、心筋梗塞などで機能を失いつつある心筋細胞に対して、心筋再生細胞製剤などの薬液を直接投与することにより、当該心筋細胞を再生する治療法が行われている。
また、治療に先立って投薬治療を要する目的部位を特定したり、治療成果を確認したりするために、マッピングカテーテルにより、心臓の電気的活性を測定してマッピングすることが行われている。
心筋細胞に直接投薬するためには、患者の心筋層に穿刺して薬液を注入する中空針(薬液注入針)が使用される(下記特許文献1参照)。
この薬液注入針は、シースまたはガイディングカテーテルに挿入された状態で生体内腔(心腔)に導入され、シースまたはガイディングカテーテルの先端が目的部位の近傍に到達したところで、その先端開口から薬液注入針の針先を突出させて目的部位(心筋層)に穿刺して心筋細胞に薬液を投与する。
国際公開公報第99/49926号
しかして、薬液注入針による投薬治療にあっては、患者の心筋細胞に確実に薬液を投与することが肝要であり、そのためには、薬液の注入時に、薬液注入針の針先における薬液注入用の開口が心筋層に位置していることが必要である。
しかしながら、薬液注入針の前記開口が心筋層に位置しているか否かを確認することは容易ではない。
例えば、上記特許文献1に記載の薬液注入針のように、放射線不透過バンドなどを針先に配置し、当該針先の位置をシネ画像により確認しようとしても、心臓壁の形状をシネ画像によって把握することができないため、当該針先が心臓壁の内部(心筋層)に位置しているのか、心臓壁の外部(心腔)に位置しているのか見分けることは困難である。
また、薬液注入針の針先(前記開口)を心筋層に位置させたとしても、心臓の拍動などによって、心筋層から針先が抜けてしまうこともある。
本発明は以上のような事情に基いてなされたものである。
本発明の目的は、薬液注入用の開口が心臓壁の内部(心筋層)に位置し、開口を含む針先が心筋層から抜けにくい状態であることを容易に認識することができ、心筋層に対して薬液を確実に注入することができる薬液注入針システムを提供することにある。
(1)本発明の薬液注入針は、少なくとも1つのルーメンが形成されたシャフトと、前記シャフトの先端に装着され、前記ルーメンに連通する貫通孔が形成された先端電極とを有
する電極カテーテルと、
前記電極カテーテルを構成する前記シャフトの前記ルーメンおよび前記先端電極の前記貫通孔に挿通され、当該貫通孔の先端開口から、その先端部分を延出させることにより、患者の心筋層に穿刺して薬液を注入するための中空の薬液注入針と、を備えた薬液注入針システムであって;
前記薬液注入針は、金属製の尖鋭な先端部材と、
前記先端部材の基端側に接続された電気絶縁性の連結管と、
前記連結管の基端側に接続された金属管と、
前記金属管の基端部分の外周面を被覆する絶縁層とを備え、
前記連結管および/または前記先端部材には、前記針の内腔に連通して前記連結管または前記先端部材の外表面に開口する少なくとも1個の孔が形成され、
前記絶縁層に被覆されていない前記金属管の先端部分により、電位測定用の電極が構成されており;
前記電極カテーテルの前記先端電極により測定される第1電位が第1閾値以上であって、前記薬液注入針の前記電極により測定される第2電位が第2閾値以上であるときに、前記薬液の心筋層への注入が可能であることをオペレータに通知する通知手段を備えていることを特徴とする。
このような構成の薬液注入針システムによれば、薬液注入針を構成する金属管の先端部分によって構成される電極が心臓壁の内部(心筋層)に導入されたときには、当該電極によって測定される電位(第2電位)が急激に上昇して一定の値(第2閾値)以上となる。また、この電極(金属管の先端部分)は、連結管および/または前記先端部材に形成されている孔の基端側にあるので、当該電極が心臓壁の内部に導入されているときには、孔の開口(薬液注入用の開口)は常に心臓壁の内部に位置していることになる。
また、電極カテーテルを構成する先端電極が心臓壁と接触しているときには、当該先端電極によって測定される電位(第1電位)は、当該先端電極が心臓壁から離間しているときに測定される第1電位と比較して明らかに高い値(第1閾値以上)を示す。他方、先端電極が心臓壁と接触しているときには、先端電極の貫通孔の先端開口縁が心臓壁を押圧している状態であり、このような状態であれば、当該貫通孔の先端開口から延出して心筋層に穿刺されている薬液注入針の先端部分(針先)は、拍動などによっても心筋層から容易に抜けることはない。
従って、電極カテーテルの先端電極により測定される第1電位が第1閾値以上となり、薬液注入針の電極により測定される第2電位が第2閾値以上となったときになされる通知手段からの通知を待って薬液の注入操作を行うことによれば、患者の心筋層に対して薬液を確実に注入することができる。
また、薬液注入針が、金属管と、その基端部分の外周面を被覆する絶縁層とを備えていることにより、金属管の先端部分を薬液注入針の電極として使用することができるとともに、金属管の基端部分を当該電極のリードとして使用することができる。
これにより、針の外表面にリング状の電極を別途設けたり、金属管の内部または外部に電極の導線を設けたりする必要がないので、針の小径化を図ることができるとともに、針の内腔スペースを十分に確保することができる。
また、薬液注入針を構成する金属製の先端部材と、金属管とは、連結管によって互いに電気的に絶縁されていて先端部材は電極を構成しないので、先端部材や連結管が心臓壁の内部に導入されていても、金属管の先端部分(電極)が導入されていない段階では、第2電位が上昇することはない。
(2)本発明の薬液注入針システムにおいて、前記薬液注入針の前記先端部材の先端が閉塞されており、
前記薬液注入針の前記連結管の管壁には、前記針の内腔(当該連結管の内腔)に連通して当該連結管の外周面に開口する複数の側孔が形成されていることが好ましい。
このような構成の薬液注入針システムによれば、これを構成する薬液注入針において、先端部材に孔が形成されている薬液注入針と比較して、柔軟性に劣る先端部分の長さを短くすることができる。
(3)本発明の薬液注入針システムにおいて、前記第1閾値が0.03~10mVの範囲に設定され、前記第2閾値が0.03~20mVの範囲に設定されていることが好ましい。
(4)本発明の薬液注入針システムにおいて、前記電極カテーテルは、心臓の電気的活性を測定するためのマッピング電極を備えていることが好ましい。
このような構成の薬液注入針システムによれば、当該システムを構成する電極カテーテルを、投薬治療時において、薬液注入針の先端部分を目的部位に案内するためのガイディングカテーテルとして使用するとともに、治療前後の診断(治療すべき目的部位の特定や治療成果の確認)時において、マッピングカテーテルとして使用することができる。
(5)本発明の薬液注入針システムにおいて、前記薬液が心筋再生細胞製剤であることが好ましい。
本発明の薬液注入針システムによれば、薬液注入針の連結管および/または先端部材に形成された薬液を注入するための孔の開口が心臓壁の内部(心筋層)に位置し、当該開口を含む針先が心筋層から抜けにくい状態であることを通知手段からの通知によって容易に認識することができ、当該通知を待って薬液の注入操作を行うことにより、心筋層に対して薬液を確実に注入することができる。
本発明の薬液注入針システムの概略構成を示す説明図である。 本発明の一実施形態に係る薬液注入針システムを構成するガイディングカテーテル(電極カテーテル)、薬液注入針およびその把持部を示す正面図である。 図2のIII-III断面図である。 本発明の一実施形態に係る薬液注入針システムを構成する薬液注入針を示す正面図である。 図4に示した薬液注入針の先端部分を示す部分拡大正面図(V部詳細図)である。 図4に示した薬液注入針の先端部分を示す部分拡大断面図である。 図4に示した薬液注入針を構成する先端部材および連結管の一部が心臓壁の内部に導入されている状態を示す説明図である。 図4に示した薬液注入針を構成する金属管の先端部分(電極)が心臓壁の内部に導入されている状態を示す説明図である。 本発明の一実施形態に係る薬液注入針システムを構成する通知手段による処理を示すフローチャートである。 本発明の薬液注入針システムの使用態様を示す説明図である。 薬液注入針の変形例における先端部分を示す斜視図である。 薬液注入針の変形例における先端部分を示す部分拡大断面図である。
図1~図6に示す本実施形態の薬液注入針システム200は、中央ルーメン611およびサブルーメン612~617が形成されたシャフト61と、シャフト61の基端に接続された制御ハンドル62と、シャフト61の先端に装着され、中央ルーメン611に連通する貫通孔が形成された先端電極63と、シャフト61の先端部分に装着された13個のリング状電極64と、シャフト61の先端を偏向させるための操作用ワイヤ651および652とを有するガイディングカテーテル(電極カテーテル)60と、
このガイディングカテーテル60を構成するシャフト61の中央ルーメン611および先端電極63の貫通孔に挿通され、当該貫通孔の先端開口から、その先端部分(針先)を延出させることにより、患者の心筋層に穿刺して薬液を注入するための中空の薬液注入針100と、
薬液注入針100を構成する金属管30の基端側に装着された、薬液注入針の把持部50とを備えている。
この薬液注入針システム200を構成する薬液注入針100は、先端が閉塞されている金属製の尖鋭な先端部材10と、先端部材10の基端側に接続された電気絶縁性の連結管20と、連結管20の基端側に接続された金属管30と、金属管30の基端部分32の外周面を被覆する絶縁層40とを備え、連結管20には、薬液注入針100の内腔に連通して当該連結管20の外周面に開口する10個の側孔25(251~259,25X)が形成され、絶縁層40に被覆されていない金属管30の先端部分31により、電位測定用の電極が構成されている。
この薬液注入針システム200は、さらに、
ガイディングカテーテル60の先端電極63により測定される電位(第1電位)および薬液注入針100の電極(金属管30の先端部分31)により測定される電位(第2電位)がそれぞれ入力される心電位計70と、
この心電位計70に接続されるとともに患者Pの体内(大静脈)に配置される不関電極72と、
心電位計70に入力された第1電位が、設定された第1閾値以上であり、かつ、心電位計70に入力された第2電位が第2閾値以上であるときに、心筋層への薬液の注入が可能である(注入操作を許可する)ことを、オペレータOPに通知する通知手段80とを備えている。
本実施形態の薬液注入針システム200は、ガイディングカテーテル60と、薬液注入針100と、薬液注入針の把持部50と、心電位計70と、不関電極72と、通知手段80とを備えている。
薬液注入針システム200を構成するガイディングカテーテル60は、薬液注入針100の先端部分を患者Pの心腔Hに案内する電極カテーテルであり、その先端が目的部位の近傍に位置するよう先行して挿入される。
図2に示すように、ガイディングカテーテル60は、シャフト61と、制御ハンドル62と、先端電極63と、13個のリング状電極64とを備えている。
ガイディングカテーテル60を構成するシャフト61の先端部分は可撓性を有し、先端偏向操作によって当該先端部分を撓ませる(曲げる)ことができる。
図3に示すように、シャフト61には、中央ルーメン611およびサブルーメン612~617が形成されている。
シャフト61の中央ルーメン611には、薬液注入針100が挿通され、サブルーメン
612および615には、それぞれ先端偏向操作を行うための操作用ワイヤ651および652が挿通されている。
シャフト61のサブルーメン613,614,616および617には、先端電極63またはリング状電極64の導線(図示省略)が挿通されている。
シャフト61の外径は、通常1~5mmとされ、好適な一例を示せば2.4mmである。
シャフト61の有効長(図2に示すL61)は、通常600~2300mmとされ、好適な一例を示せば1100mmである。
シャフト61の基端に接続された制御ハンドル62は、ハンドル本体621と、回転操作部622とを備えている。
ハンドル本体621には、シャフト61の中央ルーメン611に、薬液注入針100を挿入するための注入針挿入ポート66が設けられているとともに、先端電極63およびリング状電極64の導線の各々が接続される端子を備えたコネクタ69が装着されている。
なお、図2において、67は止血弁であり、68は、シャフト61の中央ルーメン611をフラッシュするために止血弁67に連結されている側注チューブである。
図1および図2に示すように、ハンドル本体621に設けられた注入針挿入ポート66には、止血弁67を介して、薬液注入針100が挿入されている。
また、ハンドル本体621に装着されたコネクタ69は、心電位計70のカテーテル接続コネクタ75に接続されている。
図3に示すように、回転操作部622には、先端偏向操作を行うための操作用ワイヤ651および652の基端が固定されている。
操作用ワイヤ651および652の各先端は、例えば、シャフト61の中心軸を挟んで、当該シャフト61の先端内壁に固定されている。
回転操作部622を図2の矢印A1に示す方向に回転させることにより、操作用ワイヤ651が引張され、シャフト61の先端部分を同図に示す矢印Aに示す方向に撓ませることができる。
回転操作部622を図2の矢印B1に示す方向に回転させることにより、操作用ワイヤ652が引張され、シャフト61の先端部分を同図に示す矢印Bに示す方向に撓ませることができる。
シャフト61の先端には先端電極63が装着されている。この先端電極63には、シャフト61の中央ルーメン611に連通する貫通孔が軸方向に沿って形成されている。
先端電極63により、当該先端電極63が心臓壁に接触しているか否かを判断するための根拠となる第1電位が測定される。
ここに、心臓壁と接触している状態の先端電極63により測定される第1電位は、心臓壁から離間している状態の当該先端電極63により測定される第1電位と比較して明らかに高い値を示す。
シャフト61の先端部分には13個のリング状電極64が装着されている。
これらのリング状電極64は、本実施形態の薬液注入針システム200による投薬治療の前後において、治療すべき目的部位の特定や治療成果を確認するために心臓の電気的活性を測定するマッピング電極として使用される。
なお、投薬治療の前後において、先端電極63をマッピング電極として使用してもよい。
<薬液注入針100>
本実施形態の薬液注入針システム200を構成する薬液注入針100は、金属製の先端部材10と、電気絶縁性の連結管20と、金属管30と、絶縁層40とを備えてなる。
図4に示すように、薬液注入針100を構成する金属管30の基端側には把持部50が装着されている。
把持部50の先端より突出する薬液注入針100の有効長(図4に示すL100)は、通常800~2500mmとされ、好適な一例を示せば1300mmである。
薬液注入針100の外径は、通常0.3~1.5mmとされ、好適な一例を示せば0.8mmである。
薬液注入針100の内径は、通常0.1~1.3mmとされ、好適な一例を示せば0.6mmである。
薬液注入針100は、患者の心筋層に穿刺して心筋細胞に薬液を注入するための中空の針である。
ここに、「薬液」としては、心筋再生細胞製剤などの細胞製剤および遺伝子導入薬などを挙げることができる。
図6に示すように、薬液注入針100を構成する先端部材10は、中実の尖鋭部分11と、内部空間を有する管状部分12とにより構成された金属製の部材であり、先端部材10の先端は閉塞されている。
先端部材10の長さ(図5に示すL10)は、通常0.5~5mmとされ、好適な一例を示せば2.5mmである。
先端部材10の長さが短すぎると、穿刺性能が損なわれたり、連結管20との接合強度が低下したりする場合がある。
他方、先端部材10の長さが長すぎると、薬液注入針100の血管追従性が損なわれたり、その基端側に接続されている連結管20および金属管30の先端部分31(電極)を心筋層に導入することが困難となる場合がある。
先端部材10を構成する金属としては、薬液注入針を構成する金属として従来公知であるものをすべて使用することができ、例えばステンレススチール、NiTi、βチタン、プラチナイリジウムなどを挙げることができる。
また、先端部材10の一部または全部が放射線不透過金属により構成されていてもよく、これにより、目的部位に至るまでの先端部材10の位置をシネ画像により確認することができる。放射線不透過金属としては、白金およびその合金、金、タングステン、タンタルなどを例示することができる。
薬液注入針100を構成する連結管20は、電気絶縁性の材料からなり、先端部材10と金属管30とを、両者の電気絶縁性を確保しながら連結する部材である。
連結管20を介して先端部材10と金属管30とを連結する態様としては特に限定されるものではないが、本実施形態では、図6に示すように、連結管20の先端側細径部21を先端部材10(管状部分12)の内部空間に挿入するとともに、連結管20の基端側細径部22を金属管30の先端開口に挿入することにより、先端部材10と金属管30とを連結している。
図6に示すように、連結管20の内腔と、金属管30の内腔とは互いに連通して、薬液
注入針100の内腔を形成している。
連結管20の長さ(図5に示すL20)は、通常0.1~25mmとされ、好適な一例を示せば14mmである。
連結管20の長さが短すぎると、先端部材10と金属管30とを十分に絶縁できないことがある。
他方、連結管20の長さが長すぎると、薬液注入針100の先端部分における血管追従性が損なわれることがある。
連結管20を構成する電気絶縁性材料としては、特に限定されるものではないが、樹脂材料およびセラミック材料が好ましく、電気絶縁性および断熱性が良好で、成形も容易であることから樹脂材料を用いることが特に好ましい。
連結管20を構成する樹脂は、熱可塑性樹脂であっても熱硬化性樹脂であってもよい。また、当該樹脂にはエボナイトが包含される。具体的には、環状オレフィン系樹脂、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリアセタール、変性ポリフェニレンエーテル、ポリエステル系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素系樹脂、スルホン系樹脂、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルラクトン、液晶ポリエステル、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリエーテルニトリル、ポリプロピレン、ポリエチレン;エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂等を挙げることができる。これらのうち、ポリエーテルエーテルケトン、ポリカーボネート、ポリフェニルスルホン、ポリアミドおよびポリアセタールなどが好ましい。
連結管20には、注入すべき薬液の流出路として、当該連結管20(薬液注入針100)の内腔に連通して当該連結管20の外周面に開口する10個の側孔25(251~259,25X)が形成されている。
図5および図6に示すように、側孔251、252および253による第1の側孔群と、側孔254および255による第2の側孔群と、側孔256、257および258による第3の側孔群と、側孔259および25Xによる第4の側孔群とが、連結管20の円周方向に沿って等角度(90°)間隔に配置されている。
これにより、連結管20の軸方向(心筋層の肉厚方向)および連結管20の円周方向に対して均等に薬液を注入することができる。
第1の側孔群における各々の側孔の径は、先端側に位置する側孔251が最大であり、次に中間に位置する側孔252が大きく、基端側に位置する側孔253が最小である。
第2の側孔群における各々の側孔の径は、先端側に位置する側孔254が基端側に位置する側孔255よりも大きい。
第3の側孔群における各々の側孔の径は、先端側に位置する側孔256が最大であり、次に中間に位置する側孔257が大きく、基端側に位置する側孔258が最小である。
第4の側孔群における各々の側孔の径は、先端側に位置する側孔259が基端側に位置する側孔25Xよりも大きい。
このように、先端側に位置する側孔の径を、基端側に位置する側孔の径より大きくすることにより、同一の側孔群における側孔の間で、薬液の排出量を均等化することができ、連結管20の軸方向(心筋層の肉厚方向)に対して更に均等に薬液を注入することができる。
側孔25(251~259,25X)の径の一例を示せば、側孔251および側孔256が0.27mm、側孔252および側孔257が0.23mm、側孔253および側孔258が0.20mmであり、側孔254および側孔259が0.30mm、側孔255および側孔25Xが0.25mmである。
薬液注入針100を構成する金属管30は、連結管20の内腔に連通する内腔を有する管状部材からなる。
金属管30の長さ(L100-L10-L20)は、通常800~2500mmとされ、好適な一例を示せば1300mmである。
金属管30には、通常の薬液注入針において必要とされる剛性(特に曲げ剛性)および弾性(特に曲げ弾性)が要求される。
金属管30を構成する金属としては、先端部材10と同一の金属を挙げることができる。また、金属管30の先端部分31の一部または全部が放射線不透過金属により構成されていてもよく、これにより、目的部位に至るまでの電極の位置をシネ画像により確認することができる。
図4に示すように、金属管30の基端部分32の先端領域において、螺旋状のスリット33が形成されている。これにより、先端領域における金属管30の剛性がある程度弱められて可撓性(柔軟性)が付与され、この薬液注入針100は血管追従性に優れたものとなり、目的部位に至る血管形状に容易に追従させることができる。
なお、このスリット33は、金属管の外周面から内周面に至る貫通スリットであるが、内周面に至らないようにスリットを形成していてもよい。
基端部分32の先端領域に形成されるスリット33の長さ(図4に示すL33)は、通常30~400mmとされ、好適な一例を示せば100mmである。
スリット33のピッチは、先端方向に向かって連続的に狭くなるように形成されている。これにより、基端部分32の先端領域の剛性を先端方向に向かって連続的(滑らか)に低下させることができ、これにより、薬液注入針100を目的部位へ導入する際の操作性を向上させることができる。但し、基端部分の先端領域に形成されるスリットは、すべて同じピッチで形成されていてもよい。
薬液注入針100を構成する絶縁層40は、金属管30の基端部分32の外周面を被覆する電気絶縁性材料からなる層である。
金属管30の基端部分32の外周面が絶縁層40で被覆されることにより、絶縁層40に被覆されていない金属管30の先端部分31が電位測定用の電極として機能するとともに、金属管30の基端部分32が当該電極のリードとして機能する。
これにより、針の外表面にリング状の電極を別途設けたり、金属管の内部または外部に電極の導線を設けたりする必要がないので、薬液注入針100の小径化を図ることができるとともに、内腔スペースを十分に確保することができる。
また、絶縁層40により、金属管30の基端部分32の先端領域に形成されたスリット33を塞ぐことができるので、薬液注入針100の液密性を確保することができる。
ここに、電極として機能する金属管30の先端部分31の長さ(図5に示すL31)としては、通常0.1~4mm(金属管30の全長の0.007~0.3%程度)とされ、好適な一例を示せば0.5mmであり、金属管30の基端部分32の長さに対してきわめて短い。
なお、絶縁層40は、金属管30の基端部分32の全長(L100-L10-L20-
L31)にわたる外周面を被覆する必要はなく、本実施形態では、基端部分32の先端から一定長さにわたる領域が絶縁層40により被覆されている。
ここに、絶縁層40により被覆される領域の長さ(図4に示すL40)は、通常60~420mmとされ、好適な一例を示せば120mmである。
絶縁層40は、金属管30の基端部分32が内部に挿入された状態の熱収縮性樹脂チューブを収縮させることにより形成することができる。
絶縁層40を形成するための熱収縮性樹脂チューブとしては、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエーテルブロックアミド共重合体樹脂(PEBAX(登録商標))等を挙げることができる。
絶縁層40の膜厚としては、例えば10~100μmとされ、好適な一例を示せば20μmである。
薬液注入針100は、ガイディングカテーテル60の中央ルーメン611に挿入された状態で生体内腔(心腔)に導入され、ガイディングカテーテル60を構成する先端電極63が、目的部位に対応する心臓壁面またはその近傍に到達したところで、先端電極63の貫通孔の先端開口から薬液注入針100の針先を突出させて目的部位(心筋層)に穿刺する。
金属管30の先端部分31により構成される薬液注入針100の電極により、当該電極の少なくとも一部が心臓壁の内部(心筋層)に導入されているか否かを判断するための根拠となる第2電位が測定される。
ここに、心臓壁の内部(心筋層)に導入された薬液注入針100の電極により測定される第2電位は、導入されていない(心臓壁から離間している)状態の当該電極により測定される第2電位と比較して明らかに高い値を示す。
図7Aは、薬液注入針100を心筋層に穿刺して先端部材10および連結管20の一部(先端部分)が心臓壁の内部に導入されている状態を示している。
この段階では、側孔25の形成領域を含む連結管20の残部(基端部分)が、心腔内に位置しているので、この段階で薬液の注入操作を行っても心腔内に漏れ出てしまい、当該薬液を心筋層に注入することができない。
然るに、図7Aに示した状態では、連結管20の基端側に位置する電極(金属管30の先端部分31)が心腔内に位置しているので、当該電極によって測定される電位(第2電位)が急激に上昇するようなことはない。
図7Bは、薬液注入針100を更に突き進めて、先端部材10および連結管20が心臓壁の内部(心筋層)に完全に埋没し、その基端側にある金属管30の先端部分31(電極)の一部が、心臓壁の内部(心筋層)に導入されている状態を示している。
この段階では、側孔25が形成された連結管20が心筋層に位置しているので、この段階で薬液の注入操作を行えば、当該薬液を心筋層に注入することができる。
そして、図7Bに示した状態では、心筋層に導入された電極が心筋組織と接触することにより、当該電極によって測定される第2電位が急激に上昇して一定の値(第2閾値)以上となる。
<把持部>
図1、図2および図4に示すように、薬液注入針100(金属管30)の基端側に装着された把持部50には、薬液注入針100の内腔に薬液を供給するための注入ポート51
が設けられている。
図1に示すように、把持部50に設けられた注入ポート51には、薬液注入針100の内腔に供給すべき薬液が充填されたシリンジ55が接続されている。
図1、図2および図4に示すように、把持部50には、薬液注入針100を構成する金属管30の基端に溶接された導線を介して、薬液注入針100の電極と電気的に接続されたコネクタ53が装着されている。
図1に示すように、薬液注入針100の電極に接続されたコネクタ53は、心電位計70の注入針接続コネクタ76に接続されている。
<心電位計>
本実施形態の薬液注入針システム200を構成する心電位計70には、ガイディングカテーテル60の先端電極63により測定される第1電位および薬液注入針100の電極により測定される第2電位がそれぞれ入力される。
図1に示すように、心電位計70には、カテーテル接続コネクタ75、注入針接続コネクタ76および不関電極接続コネクタ77が設けられている。
心電位計70の不関電極接続コネクタ77には、患者Pの体内に配置される不関電極72が接続されている。
不関電極72は、ガイディングカテーテル60とは別の電極カテーテル(図示省略)に設けられ、患者Pの心電位を拾わないよう、患者Pの大静脈に配置される。
また、心電位計70のカテーテル接続コネクタ75には、ガイディングカテーテル60の先端電極63に接続されたコネクタ69が接続されている。
これにより、ガイディングカテーテル60の先端電極63と不関電極72との間の電位である第1電位が測定され、測定された電位情報は、コネクタ69およびカテーテル接続コネクタ75を介して心電位計70に逐次入力される。
また、心電位計70の注入針接続コネクタ76には、薬液注入針100の電極に接続されたコネクタ53が接続されている。
これにより、薬液注入針100の電極と不関電極72との間の電位である第2電位が測定され、測定された電位情報は、コネクタ53および注入針接続コネクタ76を介して心電位計70に逐次入力される。
<通知手段>
本実施形態の薬液注入針システム200を構成する通知手段80は、心電位計70に入力された第1電位および第2電位を常時監視し、心電位計70に入力された第1電位が、予め設定された第1閾値以上であり、かつ、心電位計70に入力された第2電位が、予め設定された第2閾値以上であるときに、心筋層への薬液の注入が可能な状態となっている(注入操作を許可する)ことを、オペレータOPに通知する手段である。
ここに、薬液注入針100の電極により測定される第2電位の閾値である第2閾値としては、当該電極が心筋層に導入されていることが確実な電位として、通常0.03mV以上の値に設定され、0.03~20mVの範囲にあることが好ましく、好適な一例を示せば2.0mVである。
心電位計70に入力された第2電位が第2閾値以上であるときには、薬液注入針100の電極が心臓壁の内部に導入されており、連結管20に形成されている側孔25(251~259,25X)の開口は、心臓壁の内部(心筋層)に位置している。
また、ガイディングカテーテル60の先端電極63により測定される第1電位の閾値である第1閾値としては、先端電極63が心臓壁と接触していることが確実な電位として、通常0.03mV以上の値に設定され、0.03~10mVの範囲にあることが好ましく、好適な一例を示せば0.2mVである。
心電位計70に入力された第1電位が第1閾値以上であるときには、ガイディングカテーテル60の先端電極63が心臓壁と接触し、先端電極63の貫通孔の先端開口縁が心臓壁を押圧している状態となっている。このような状態であれば、当該貫通孔の先端開口から延出して心筋層に穿刺されている薬液注入針100の先端部分(先端部材10、連結管20および電極)は拍動などによっても心筋層から容易に抜けることはない。
図8は、通知手段80による処理を示すフローチャートである。
通知手段80のスイッチをONにすることにより、通知手段80の処理が開始される(STEP1)。
通知手段80は、第1電位に係る情報が心電位計70に入力されているか否かを判断し、入力されている場合にはSTEP3に進み、入力されていない場合には処理を終了する(STEP2)。
通知手段80は、心電位計70に入力された最新の第1電位を取得し(STEP3)、取得した第1電位が第1閾値以上であるか否かを判断し、第1閾値以上である場合にはSTEP5に進み、第1閾値未満である場合にはSTEP2に戻る(STEP4)。
通知手段80は、第2電位に係る情報が心電位計70に入力されているか否かを判断し、入力されている場合にはSTEP6に進み、入力されていない場合には処理を終了する(STEP5)。
通知手段80は、心電位計70に入力された最新の第2電位を取得し(STEP6)、取得した第2電位が第2閾値以上であるか否かを判断し、第2閾値以上である場合にはSTEP8に進み、第2閾値未満である場合にはSTEP2に戻る(STEP7)。
通知手段80は、心筋層への薬液の注入が可能な状態となっていることを、オペレータOPに通知する(STEP8)。ここに、オペレータOPへの通知形態としては、特に限定されるものではなく、モニタなどへのメッセージの表示、ランプの点灯/点滅、ブザーや音声メッセージなど特に限定されるものではない。
通知手段80は、STEP1においてONにしたスイッチがON状態のままである場合には、STEP2に戻って処理を継続し、スイッチがOFFにされている場合には処理を終了する(STEP9)。
図9(A)~(D)は、本実施形態の薬液注入針システム200の使用態様を示す説明図である。図9(A)~(D)に示すように、薬液注入針システム200を構成する薬液注入針100は、ガイディングカテーテル60の内部(中央ルーメン)に挿入された状態で患者の心腔に導入されている。
図9(A)に示した状態では、ガイディングカテーテル60の先端電極63が心臓壁の近傍に位置しているが、この先端電極63および薬液注入針100の何れもが心臓壁から離間している。
従って、この状態では、先端電極63により測定される第1電位が第1閾値以上となることはなく、薬液注入針100の電極により測定される第2電位が第2閾値以上となることもない。
図9(A)に示した状態から、ガイディングカテーテル60を押し進めることにより、図9(B)に示ように、先端電極63を心臓壁に当接させる。
この状態では、ガイディングカテーテル60の先端電極63が心臓壁に接触しているが、薬液注入針100は心臓壁から離間している。
従って、この状態では、先端電極63により測定される第1電位が第1閾値以上となるが、薬液注入針100の電極により測定される第2電位が第2閾値以上となることはないので、通知手段80による通知は行われない。
図9(B)に示した状態から、先端電極63を心臓壁面に当接させたまま、先端電極63の貫通孔の先端開口から、薬液注入針100の先端部分を延出させ、図9(C)に示すように薬液注入針100の電極を心臓壁の内部に導入する。
この状態では、ガイディングカテーテル60の先端電極63が心臓壁に接触しているとともに、薬液注入針100の電極が心臓壁の内部(心筋層)に導入されている。
従って、この状態では、先端電極63により測定される第1電位が第1閾値以上となり、薬液注入針100の電極により測定される第2電位が第2閾値以上となる。
これにより、通知手段80は、心筋層への薬液の注入が可能な状態となっていることをオペレータOPに通知する。
なお、図9(D)に示したように、薬液注入針100の電極が心臓壁の内部(心筋層)に導入されているが、ガイディングカテーテル60の先端電極63が心臓壁から離間している状態(心臓の拍動などで心筋層から針先が抜けやすくなっている状態)では、薬液注入針100の電極により測定される第2電位が第2閾値以上となるが、先端電極63により測定される第1電位が第1閾値以上となることはないので、通知手段80による通知は行われない。
本実施形態の薬液注入針システム200によれば、薬液注入針100の連結管20に形成された側孔25の開口が心臓壁の内部(心筋層)に位置し、当該開口を含む薬液注入針100の先端部分が心筋層から抜けにくい状態であることを通知手段80からの通知によって容易に認識することができ、当該通知を待って薬液の注入操作を行うことにより、患者の心筋層に対して薬液を確実に注入することができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の薬液注入針はこれに限定されるものではなく種々の変更が可能である。
例えば、薬液注入針システムを構成する薬液注入針の先端部材に、連結管および金属管の内腔に連通する内腔を形成するとともに、先端部材の内腔に連通して当該先端部材の外表面(先端面または外周面)に開口する孔が形成されていてもよい。この場合において、連結管の外周面には側孔が形成されていてもよいし、形成されていなくてもよい。
そのような薬液注入針として、図10Aおよび図10Bに示すように先端面のみが開口する先端部材16と、この先端部材16の基端側に接続され、側孔が形成されていない連結管26とを備えた薬液注入針を例示することができる。
100 薬液注入針
10 先端部材
11 先端部材の尖鋭部分
12 先端部材の管状部分
20 連結管
21 連結管の先端側細径部
22 連結管の基端側細径部
25(251~259,25X) 側孔
30 金属管
31 金属管の先端部分
32 金属管の基端部分
33 スリット
40 絶縁層
50 把持部
51 注入ポート
53 コネクタ
55 シリンジ
200 薬液注入針システム
60 ガイディングカテーテル
61 シャフト
611 中央ルーメン
612,613 サブルーメン
614~617 サブルーメン
62 ハンドル
621 ハンドル本体
622 回転操作部
63 先端電極
64 リング状電極
651,652 操作用ワイヤ
66 注入針挿入ポート
67 止血弁
68 側注チューブ
69 コネクタ
70 心電位計
72 不関電極
75 カテーテル接続コネクタ
76 注入針接続コネクタ
77 不関電極接続コネクタ
80 通知手段

Claims (5)

  1. 少なくとも1つのルーメンが形成されたシャフトと、前記シャフトの先端に装着され、前記ルーメンに連通する貫通孔が形成された先端電極とを有する電極カテーテルと、
    前記電極カテーテルを構成する前記シャフトの前記ルーメンおよび前記先端電極の前記貫通孔に挿通され、当該貫通孔の先端開口から、その先端部分を延出させることにより、患者の心筋層に穿刺して薬液を注入するための中空の薬液注入針と、を備えた薬液注入針システムであって;
    前記薬液注入針は、金属製の尖鋭な先端部材と、
    前記先端部材の基端側に接続された電気絶縁性の連結管と、
    前記連結管の基端側に接続された金属管と、
    前記金属管の基端部分の外周面を被覆する絶縁層とを備え、
    前記連結管および/または前記先端部材には、前記針の内腔に連通して前記連結管または前記先端部材の外表面に開口する少なくとも1個の孔が形成され、
    前記絶縁層に被覆されていない前記金属管の先端部分により、電位測定用の電極が構成されており;
    前記電極カテーテルの前記先端電極により測定される第1電位が第1閾値以上であって、前記薬液注入針の前記電極により測定される第2電位が第2閾値以上であるときに、前記薬液の心筋層への注入が可能であることをオペレータに通知する通知手段を備えていることを特徴とする薬液注入針システム。
  2. 前記薬液注入針の前記先端部材の先端が閉塞されており、
    前記薬液注入針の前記連結管の管壁には、前記針の内腔に連通して当該連結管の外周面に開口する複数の側孔が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の薬液注入針システム。
  3. 前記第1閾値が0.03~10mVの範囲に設定され、前記第2閾値が0.03~20mVの範囲に設定されていることを特徴とする請求項1に記載の薬液注入針システム。
  4. 前記電極カテーテルは、心臓の電気的活性を測定するためのマッピング電極を備えていることを特徴とする請求項1または2に記載の薬液注入針システム。
  5. 前記薬液が心筋再生細胞製剤である請求項1または2に記載の薬液注入針システム。
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