JP7373056B2 - 薬液注入針および薬液注入針システム - Google Patents

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、およびそのような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。
なお、治療に先立って投薬治療を要する目的部位を特定するために、電気生理学（ＥＰ）カテーテルなどによるマッピングが行われている。

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開口から当該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、目的部位における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形成された薬液注入用の開口〔例えば、上記特許文献１の図４に示された薬液注入針（４０）の先端開口、同文献の図５に示された側孔の開口（５２）〕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に記載された薬液注入針のように、放射線不透過バンド（４４）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、拍動している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、薬液注入針を押し進めることにより針先が心臓壁を貫通し、前記開口が心臓壁の外部（胸腔）に位置してしまうことも考えられる。このような場合には、心筋層に対して薬液を注入することができなくなるばかりか、心のう内に血液が貯留して心タンポナーデを発症することもある。

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）に位置しているか否かを容易に判断することができ、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を提供することにある。
本発明の他の目的は、針先が心臓壁を貫通したことを感知することができ、心タンポナーデを発症を未然に防止することができる薬液注入針を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、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、患者の心筋層に穿刺して薬液を注入するための中空の針であって、
先端が閉塞された尖鋭な金属部材からなる電位測定用の第１電極と、
前記第１電極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被覆層とを備え、
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、前記連結管の外周面に開口する少なくとも１個の側孔（前記薬液の流出路）が形成され、
前記絶縁被覆層に被覆されていない前記金属管の先端部分により、電位測定用の第２電極が構成されていることを特徴とする。

このような構成の薬液注入針によれば、第１電極が、心腔から心臓壁の内部（心筋層）に導入されたときには、心筋組織と接触した第１電極により測定される電位が急激に上昇する（高い電位を取得することができる）。従って、当該電位の急激な上昇を検知（高い電位を取得）することにより、第１電極が心筋層に導入されたことを確認することができる。
また、第２電極が、心腔から心臓壁の内部（心筋層）に導入されたときにも、心筋組織と接触した第２電極により測定される電位が急激に上昇する（高い電位を取得することができる）。従って、当該電位の急激な上昇を検知（高い電位を取得）することにより、第２電極が心筋層に導入されたことを確認することができる。
また、連結管は、第１電極と第２電極との中間にあるので、第１電極および第２電極がともに心筋層に位置しているときには、連結管の管壁に形成された側孔の開口（薬液注入用の開口）は、常に心筋層に位置していることになる。

従って、第１電極により測定される電位および第２電極により測定される電位がともに所定の値以上であるときには、連結管の管壁に形成された側孔の開口（薬液注入用の開口）が心筋層に位置していると判断することができ、両方の電位が所定の値以上であることを確認して薬液の注入操作を行うことにより、側孔の開口から心筋層に確実に薬液を注入することができる。

ここに、第１電極により測定される電位のみが所定の値以上である（第１電極のみが心筋組織と接触している）場合には、第２電極は心臓壁の外部である心腔に位置し、連結管の少なくとも基端部分が心臓壁の心腔に位置している可能性がある。
また、第２電極により測定される電位のみが所定の値以上である（第２電極のみが心筋組織と接触している）場合には、第１電極は心臓壁の外部である胸腔に位置し、連結管の少なくとも先端部分が胸腔に位置している可能性がある。

また、このような構成の薬液注入針によれば、尖鋭な金属部材からなる第１電極が心臓壁を貫通して心筋組織と非接触状態となったときには、当該第１電極によって測定される電位が急激に下降して、この状態を感知することができるので、当該第１電極により測定される電位を監視し、この測定電位が急激に下降して所定の値未満となったときには、針を引き戻すことにより、心タンポナーデを発症を回避することができる。

また、このような構成の薬液注入針によれば、金属管と、その基端部分の外周面を被覆
する絶縁被覆層とを備えていることにより、金属管の先端部分を第２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第２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当該電極のリード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。

（２）本発明の薬液注入針において、前記第１電極に接続され、前記連結管および前記金属管の外周面上を、前記金属管に対する絶縁性を確保しながら、基端方向に延びて前記針の基端に至る帯状の導電層と、
前記導電層の表面を被覆する帯状の絶縁層と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によれば、帯状の導電層および帯状の絶縁層によって第１電極のリード（絶縁被覆リード）を構成することができる。
また、金属管の内部に第１電極のリード線を設ける必要がないので、針の内腔スペースを十分に確保することができる。

（３）上記（２）の薬液注入針において、前記絶縁被覆層に被覆されていない前記金属管の外周面（金属の露出面）における前記導電層の形成領域に帯状の絶縁下地層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によれば、第１電極のリードを構成する帯状の導電層と、第２電極またはそのリードを構成する金属管との間の絶縁性を、両者の間に介在する絶縁下地層によって確保することができる。

（４）本発明の薬液注入針において、前記第１電極の長さが０．５～５ｍｍであることが好ましい。
このような構成の薬液注入針によれば、第１電極の長さが０．５ｍｍ以上であることによる良好な穿刺性能を発揮することができる。
また、第１電極の長さが５ｍｍ以下であることによって、当該第１電極、連結管および第２電極の全部を心筋層に埋入させることができるとともに、薬液注入針を押し進めて針先（第１電極）が心臓壁を貫通した場合には、この状態を迅速に感知することができ、この状態を把握して針を引き戻すことにより、心タンポナーデを発症を確実に防止することができる。

（５）本発明の薬液注入針において、前記連結管の軸方向に沿って複数の前記側孔が配列されてなる側孔の群が、前記連結管の円周方向に沿って等角度間隔に配置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によれば、連結管の軸方向（心筋層の肉厚方向）および連結管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。

（６）上記（５）の薬液注入針において、前記側孔の群における先端側に位置する前記側孔は、基端側に位置する前記側孔よりも大きい径を有していることが好ましい。
このような構成の薬液注入針によれば、連結管の軸方向（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。

（７）本発明の薬液注入針において、前記金属管の基端部分の先端領域には、螺旋状のスリット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によれば、金属管の基端部分の先端領域における剛性を、螺旋状のスリットが形成されていることによってある程度低くして、柔軟な注入針とする
ことができる。

（８）本発明の薬液注入針において、前記薬液が心筋再生細胞製剤であることが好ましい。

（９）本発明の薬液注入針システムは、本発明の薬液注入針と、
前記第１電極により測定された電位および前記第２電極により測定された電位がともに所定の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（注入操作を許可する）ことをオペレータに通知する通知手段とを備えていることを特徴とする。

本発明の薬液注入針によれば、第１電極による測定電位および第２電極による測定電位を監視することにより、連結管の管壁に形成された側孔の開口（薬液注入用の開口）が心臓壁の内部（心筋層）に位置しているか否かを容易に判断することができ、これにより、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。
また、第１電極により測定された電位を監視することで、当該第１電極が心臓壁を貫通して心筋組織と非接触状態となったことを把握することができ、この状態を把握して針を引き戻すことにより、心タンポナーデを発症を未然に防止することができる。

本発明の薬液注入針システムによれば、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り、第１電極による測定電位および第２電極による測定電位をモニタなどで常時監視しなくても、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。

本発明の一実施形態に係る薬液注入針を示す正面図である。 図１に示した薬液注入針の先端部分を示す部分拡大正面図（図１のＩＩ部詳細図）である。 図１に示した薬液注入針の中間部分を示す部分拡大正面図（図１のＩＩＩ部詳細図）である。 図１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２のＶＡ－ＶＡ断面図である。 図２のＶＢ－ＶＢ断面図である。 図３のＶＣ－ＶＣ断面図である。 図３のＶＤ－ＶＤ断面図である。 図１に示した薬液注入針を構成する第１電極および連結管の一部が心筋層に導入されている状態を示す説明図である。 図１に示した薬液注入針を構成する第１電極、連結管および第２電極の一部が心筋層に導入されている状態を示す説明図である。 図１に示した薬液注入針を構成する第１電極、連結管および第２電極が心筋層に導入されている状態を示す説明図である。 図１に示した薬液注入針を構成する第１電極および連結管の一部が心筋層を貫通して胸腔に位置し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の概略構成を示す説明図である。

＜薬液注入針＞
図１～図５（図５Ａ～図５Ｄ）に示すこの実施形態の薬液注入針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って、先端が閉塞された尖鋭な金属部材からなる電位測定用の第１電極１０と、第１電極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被覆層４０とを備え、連結管２０の管壁には、薬液注入針１００の内腔に連通して連結管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に被覆されずに金属面が露出する金属管３０の先端部分により、電位測定用の第２電極３１が構成され、連結管２０および金属管３０の外周面上には、第１電極１０に接続され、連結管２０および金属管３０の外周面上を、当該金属管３０に対する絶縁性を確保しながら基端方向に延びて薬液注入針１００の基端に至る帯状の導電層１５と、導電層１５の表面を被覆する帯状の絶縁層１６とが形成され、金属管３０に対する導電層１５の絶縁性を確保するために、絶縁被覆層４０に被覆されずに金属面が露出する金属管３０の外周面（第２電極３１の外周面および基端部分３２の基端領域の外周面）における導電層１５の形成領域には帯状の絶縁下地層１７が形成されている。

この実施形態の薬液注入針１００は、金属部材からなる第１電極１０と、電気絶縁性の連結管２０と、金属管３０と、絶縁被覆層４０とを備えてなる。

図１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が装着されており、薬液注入針１００と把持部５０とによって薬液注入針装置が構成されている。

薬液注入針装置を構成する把持部５０は、樹脂、ゴム、エラストマーなどからなる。
この把持部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。
また、把持部５０にはコネクタ５３が装着されており、このコネクタ５３は、金属管３０の基端に接合されたリード線を介して第２電極３１と電気的に接続されているとともに、導電層１５の基端に接合されたリード線を介して第１電極１０と電気的に接続されている。

把持部５０の先端より突出する薬液注入針１００の有効長（図１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。

本実施形態の薬液注入針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４に示すように、薬液注入針１００を構成する第１電極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部材からなり、この金属部材の先端は閉塞されている。

第１電極１０の長さ（図２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。

第１電極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、第１電極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、そのような第１電極と、連結管２０と、第２電極３１（金属管３０の先端部分）とを心筋層に埋入させることが困難となる場合がある。また、第１電極１０の長さが長すぎると、第１電極１０が心臓壁を貫通したことを迅速に感知することが困難となる。

第１電極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、第１電極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第１電極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、第１電極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を介して第１電極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４に示すように、連結管２０の先端側細径部２１を第１電極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、第１電極１０と金属管３０とを連結している。
図４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２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、第１電極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、薬液注入針１００の内腔（当該連結管２０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２および図４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１２８３．５ｍｍ（１３００ｍｍ－２．５ｍｍ－１４ｍｍ）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、第１電極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第２電極３１の位置をシネ画像により確認することができる。

図１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１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。
なお、図１では、絶縁被覆層４０に被覆された金属管３０に形成されているスリット３３を破線ではなく、実線で示している。

薬液注入針１００を構成する絶縁被覆層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の外周面が絶縁被覆層４０で被覆されることにより、絶縁被覆層４０に被覆されていない金属管３０の先端部分が電位測定用の第２電極３１として機能するとともに、金属管３０の基端部分３２が当該第２電極３１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リード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、絶縁被覆層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、薬液注入針１００の液密性を確保することができる。

ここに、第２電極３１として機能する金属管３０の先端部分の長さ（図２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である。

なお、絶縁被覆層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先端領域が絶縁被覆層４０により被覆されている。
ここに、絶縁被覆層４０により被覆される先端領域の長さ（図１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。

絶縁被覆層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。
絶縁被覆層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。

絶縁被覆層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。

本実施形態の薬液注入針１００と、把持部５０（注入ポート５１およびコネクタ５３）とにより薬液注入針装置が構成され、この薬液注入針装置により、患者の心筋層に薬液を注入する。
薬液注入針装置による薬液の注入時において、注入ポート５１には、薬液注入針１００の内腔に供給する薬液が充填されたシリンジが接続され、コネクタ５３は心電位計に接続される。

図２、図３および図５Ａ～図５Ｄに示すように、連結管２０および金属管３０の外周面上には、金属管３０に対する絶縁性を確保しながら、軸方向に延びて薬液注入針１００の基端に至る帯状の導電層１５が形成されている。
導電層１５の先端は、第１電極１０に電気的に接続されており、導電層１５の基端には、コネクタ５３のリード線が接合されている。
導電層１５の厚さとしては、例えば１０～１００μｍとされる。
導電層１５の構成材料としては、銀、金、白金、銅、錫、ビスマスおよび鉛などを例示することができる。
導電層１５の形成方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、エアロゾルジェット印刷方法などにより好適に形成することができる。

連結管２０および金属管３０の外周面上に形成された導電層１５の表面は帯状の絶縁層１６により被覆され、導電層１５と絶縁層１６とにより第１電極１０のリード（絶縁被覆リード）が構成されている。
導電層１５の表面が絶縁層１６により被覆されることにより、導電層１５からの電流のリークや導電層１５からの電位取得などが防止され、これらに起因する電位の誤測定を防止することができる。
絶縁層１６の厚さとしては、例えば１０～１００μｍとされる。
絶縁層１６の構成材料としては、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、ＰＴＦＥやＰＦＡなどのフッ素系樹脂、アクリレート系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ＰＥＴ、ＰＥＥＫおよびＰＥＳなどを例示することができる。

図５Ｂおよび図５Ｄに示したように、第２電極３１（金属管３０の先端部分）の外周面および金属管３０の基端部分３２の基端領域の外周面には、絶縁被覆層４０が形成されておらず金属が露出しているため、これらの外周面における導電層１５の形成領域には、帯状の絶縁下地層１７が形成されている（絶縁下地層１７の表面に導電層１５が形成されている）。これにより、導電層１５（第１電極１０のリード）と金属管３０（第２電極３１および第２電極３１のリード）とを電気的に絶縁することができる。
絶縁下地層１７の厚さとしては、例えば１０～５００μｍとされる。
絶縁下地層１７の構成材料としては、絶縁層１６の構成材料と同様のものを挙げることができる。

絶縁層１６および絶縁下地層１７の形成方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、エアロゾルジェット印刷などにより好適に形成することができる。

連結管２０および金属管３０の外周面上に、導電層１５と絶縁層１６との積層体からなるリードを形成することにより、金属管３０の内部を挿通させる第１電極１０のリード線を設ける必要がないので、針の内腔スペースを十分に確保することができる。

本実施形態の薬液注入針１００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）に導入される。そして、シースまたはガイディングカテーテルの先端開口から薬液注入針１００の針先を突出させて、マッピングによって特定された目的部位（心筋層）に穿刺し、目的部位における心筋細胞に薬液を投与する。

図６Ａは、薬液注入針１００を心筋層に穿刺して第１電極１０および連結管２０の一部（先端部分）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。

また、図６Ａに示した状態では、心筋層に導入されている第１電極１０により高い電位（例えば２ｍＶ以上）が取得されるものの、第２電極３１（金属管３０の先端部分）が心腔内に位置しているので、当該第２電極３１によっては、そのような高い電位が取得されることはない。
そして、第１電極１０のみにより高い電位が取得されているこの段階では、オペレータ
による薬液の注入操作は行われない。

図６Ｂは、図６Ａに示した状態から薬液注入針１００が押し進められて、第１電極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、第２電極３１（金属管３０の先端部分）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。

また、図６Ｂに示した状態では、心筋層に導入された第２電極３１によって測定される電位が急激に上昇し、当該第２電極３１によっても高い電位（例えば２ｍＶ以上）が取得される。

従って、第１電極１０による測定電位および第２電極３１による測定電位がともに所定の値（例えば２ｍＶ）以上となっていることを、心電位計のモニタなどによって確認したオペレータが薬液の注入操作を行うことにより、連結管２０に形成された側孔２５の開口（薬液注入用の開口）から患者の心筋層に対して薬液９０を確実に注入することができる。

図６Ｃは、薬液注入針１００を構成する第１電極１０、連結管２０および第２電極３１（金属管３０の先端部分）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。この状態においても、第１電極１０による測定電位および第２電極３１による測定電位がともに所定の値以上となるので、これを確認したオペレータが薬液の注入操作を行うことにより、連結管２０に形成された側孔２５の開口（薬液注入用の開口）から患者の心筋層に対して薬液９０を確実に注入することができる。

図６Ｄは、図６Ｃに示した状態から薬液注入針１００が押し進められて、針先が心臓壁を貫通し、第１電極１０および連結管２０の一部（先端部分）が心臓壁の外部（胸腔）に位置している状態を示している。

図６Ｄに示した状態では、第１電極１０が心臓壁を貫通して胸腔に位置しているので、当該第１電極１０による測定電位は、図６Ｃに示した状態のときの測定電位から急激に下降し、上記のような高い電位が取得されることはない。
そして、第２電極３１のみにより高い電位が取得されているこの段階では、オペレータによる薬液の注入操作は行われず、注入操作が行われていた場合には操作を中止して薬液注入針１００を引き戻す。これにより、心のう（図６Ｃ～図６Ｄにおいて図示省略）内に血液が貯留することが防止され、心タンポナーデが発症することを回避することができる。

本実施形態の薬液注入針１００によれば、第１電極１０による測定電位および第２電極３１による測定電位を監視することにより、連結管２０の管壁に形成された側孔２５の開口（薬液注入用の開口）が心臓壁の内部（心筋層）に位置しているか否かを容易に判断することができ、これにより、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。
また、第１電極１０により測定された電位を監視することで、当該第１電極１０が心臓壁を貫通して心筋組織と非接触状態となったことを把握することができ、この状態を把握して針を引き戻すことにより、心タンポナーデを発症を未然に防止することができる。

＜薬液注入針システム＞
図７に示す本実施形態の薬液注入針システム２００は、上記実施形態の薬液注入針１００と、薬液注入針１００を構成する金属管の基端側に装着された把持部５０と、薬液注入針１００の先端部分を患者Ｐの心腔Ｈに案内するためのガイディングカテーテル６０と、
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と、薬液注入針１００の第１電極および第２電極の各々に電気的に接続されたコネクタ５３と、このコネクタ５３が接続された心電位計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、薬液注入針１００の第１電極による測定電位および第２電極による測定電位がともに所定の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。
同図において、５５は、注入ポート５１に接続されたシリンジである。

図７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の薬液注入針接続コネクタ７６に接続されている。また、不関電極７２は、心電位計７０の不関電極接続コネクタ７７に接続されている。
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。
これにより、薬液注入針１００の第１電極により測定される電位（正確には、第１電極と不関電極７２との間の電位）および第２電極により測定される電位（正確には、第２電極と不関電極７２との間の電位）に係る情報を心電位計７０に逐次入力することが可能になる。

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に案内し、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。

薬液注入針システム２００を構成する通知手段８０は、薬液注入針１００の第１電極により測定される電位および第２電極により測定される電位の各々について、所定の値以上であるか否かを常時判定し、第１電極による測定電位および第２電極による測定電位がともに所定の値以上となったときには、第１電極および第２電極がともにが心筋組織と接触している（連結管の管壁に形成された側孔の開口が心筋層に位置している）と判断し、心筋層に薬液を注入することが可能である（注入操作を許可する）ことをオペレータＯＰに通知する手段である。

ここに、電極（第１電極および第２電極）が心筋組織と接触していることの目安として予め設定される「所定の値」（閾値）としては０．０３～２０ｍＶとされ、好適な一例を示せば２ｍＶである。

また、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を例示することができる。

なお、薬液注入針システム２００を使用した投薬治療中に、第１電極による測定電位が所定の値を跨いで下降したときには、針先（第１電極）が心臓壁を貫通しているおそれがあるとして、通知手段８０がアラームを発生させてもよい。

本実施形態の薬液注入針システム２００によれば、通知手段８０からの通知を待って、薬液注入針１００の内腔にシリンジ５５から薬液を供給する注入操作を行うことにより、第１電極による測定電位および第２電極による測定電位を心電位計７０のモニタなどで常時監視しなくても、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、第１電極１０のリードとして、針の内腔に絶縁被覆されたリード線を挿通させ
てもよい。

１００ 薬液注入針
１０ 第１電極（金属部材）
１１ 金属部材の尖鋭部分
１２ 金属部材の管状部分
１５ 導電層
１６ 絶縁層
１７ 絶縁下地層
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 第２電極（金属管の先端部分）
３２ 金属管の基端部分
３３ スリット
４０ 絶縁被覆層
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
７０ 心電位計
７２ 不関電極
７６ 薬液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 (9)

1. 患者の心筋層に穿刺して薬液を注入するための中空の針であって、
   先端が閉塞された尖鋭な金属部材からなる電位測定用の第１電極と、
   前記第１電極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被覆層とを備え、
   前記連結管の管壁には、前記針の内腔に連通して前記連結管の外周面に開口する少なくとも１個の側孔が形成され、
   前記絶縁被覆層に被覆されていない前記金属管の先端部分により、電位測定用の第２電極が構成されていることを特徴とする薬液注入針。
2. 前記第１電極に接続され、前記連結管および前記金属管の外周面上を、前記金属管に対する絶縁性を確保しながら基端方向に延びて前記針の基端に至る帯状の導電層と、
   前記導電層の表面を被覆する帯状の絶縁層と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。
3. 前記絶縁被覆層に被覆されていない前記金属管の外周面における前記導電層の形成領域に帯状の絶縁下地層が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の薬液注入針。
4. 前記第１電極の長さが０．５～５ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の薬液注入針。
5. 前記連結管の軸方向に沿って複数の前記側孔が配列されてなる側孔の群が、前記連結管の円周方向に沿って等角度間隔に配置されていることを特徴とする請求項１～４の何れかに記載の薬液注入針。
6. 前記側孔の群における先端側に位置する前記側孔は、基端側に位置する前記側孔よりも大きい径を有していることを特徴とする請求項５に記載の薬液注入針。
7. 前記金属管の基端部分の先端領域において、螺旋状のスリットが形成されていることを特徴とする請求項１～４の何れかに記載の薬液注入針。
8. 前記薬液が心筋再生細胞製剤である請求項１～４の何れかに記載の薬液注入針。
9. 請求項１～４の何れかに記載の薬液注入針と、
   前記第１電極により測定された電位および前記第２電極により測定された電位がともに所定の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とを備えている薬液注入針システム。

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