JPH03502532A - 熱電気制御医療用熱カテーテル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 熱電気制御医療用熱カテーテル この発明は患者体内の好ましくない生育物（ｄｅｐｏｓ　ｉ　ｔ）を除去するシ ステムに関するものであり、さらに限定すれば、動脈内のアテロームプラークや 凝血塊の除去及び腫瘍の除去のような患者体内の好ましくない生育物の除去のた め、正確にその場所を突き止め、精度良く制御された狭い範囲の熱を加えるシス テムに関するものである。

動脈内のアテロームプラークのような患者体内の好ましくない生育物に間する諸 問題の解決には多くの知られている技術がある。

その一つはバルーン血管形成術で動脈の再疎通を行う。この方法はあまり良く理 解されていないが、プラークは分解して血管壁の中脈に部分吸収される。プラー クは実際には除去されていないので、この方法には多くの問題がある０問題の一 つは、その方法での残余物が再狭窄の病巣になりえることである。

バルーン血管形成に間する問題はプラークを物理的に除去する方法の開発に結び ついた。プラークの除去は、アテレクトミー器具を用いた、切除して回収するア テレクトミー（ａｔｈｅｒｅｃｔｏＩＢｙ）か、上層を蒸発させるアテロリシス （ａｔｈｅｒｏｌｙｓｉｓ）のどちらかにより行われる。後者の方法は、それが 動脈壁により少ない外傷を与え、再狭窄の可能性を著しく減少させることに結び つく比較的滑らかな表面を残すために好まれてきた。さらに、そのような装置は 、完全に閉じられた動脈を再疎通させるためにも使用される。

多くの装置がアテロリシスに使用されるが、結果は様々である。

そのような装置は熱源としてレーザービームを使用するレーザー装置と組み合わ されて用いられる。アテロリシスに直接レーザーを使用する際の問題は、動脈壁 貫通が起こり得ることである。

メタルチップ（＊ａｔａｌ　ｔｉｐ）カテーテルのメタルチップがアルゴンレー ザーにより内部で熱せられるアテロリシス用には、ホットチップ（ｈｏｔ　ｔｉ ｐ）レーザープローブが使用されてきた。レーザー装置はカテーテルと同様な効 果を得るため、薄いオプチカルファイバーの付いたメタルチップと共に使用され る。ホットレーザーチッププローブの使用に間しては多くの問題が起きている。

一つの問題はチップの接触温度を正しく測定することが不可能ではないまでも困 難であることである。それゆえ、チップが熱せられ過ぎると動脈壁損傷を起こす 可能性がある。もう一つの問題は、チップの温度が変化して、プラークの除去を 制御することが困難になることで、これは特に病巣が硬化しているときに起きる 。最後に、このシステムは大変高価なことがある。

アテロームプラークを破壊するもう一つの方法は、アテロームプラーク内への選 択取り込みのためのへマドポルフィンを患者の体内に注入することである。ヘマ トポルフィンを活性化するための光が病んだ血管に送られ、プラークの溶解が起 こる。

腫瘍はいくつかの方法で治療される０体内腫瘍の外科的除去は患者の体内の好ま しくない成長物を除去する、長期にわたり実施されてきた医学技術である。この 技術はしばしば患者の外傷と敗血症の危険を増加するところの体内深部に及ぶ侵 入や、長時間の切開手術を必要とする。過去に開発された多種な技術には低温と 加熱プローブが含まれる。

ハイパーサーミアはその中の一つの加熱手段で、腫瘍を摂氏４０度に熱し、踵＊ ＊胞に関連する酵素の性質を変化させ、腫瘍細胞を溶解する。１１瘍の多量加熱 はレーザーで行われる。　ＮＤ−ＷＡＧレーザーはｍｍに吸収されにくく、よく 拡散する性質を持っているため、組織の深部に達する能力が高く、好んで使用さ れる。加熱あるいは焼き切りはイボのような好ましくないものの外科的治療にも 使用される。

知られている加熱技術の重大な欠点は、加熱器具の冷却がゆるやかなことである 。加熱器具は隣接する組織への損傷やカテーテルそのものに対する損傷を避ける ため、患者の体内から取り出す前に冷却されていなければならない、結果として 、器具が取り出されるまでの長い冷却時閉は、組織の熱し過ぎや長い治療時間に つながる。

既知の方法や器具の問題を取り除くような新しい技術と材料の出現が待たれる。

この発明は、動脈壁のような健康な周囲の組織に、重大な破損を与えず、アテａ −ムブラーク、血栓、ＩＩ！瘍のような生育物を効果的に除去する、体内組織の 限られた範囲の精密に制御された加熱、場合によっては冷却、を行う方法と装置 である。そのような精密に制御された加熱は、熱電気的とレジスチプヒーティン グ（「ｅｓｉｓｔｉｖｅ　ｈｅａｔｉＢ）、そして加熱プローブチップの熱電気 測定により行われる。治療が終了した後、プローブチップは急速に冷却され、ｍ 織の余分な加熱を避け、器具の取り出しを可能にする。

装置は、加熱プローブチップ、カテーテルあるいはプローブチップを使えるよう にする他の手段と制御機器により構成される。この装置は動脈あるいは静脈内の アテローム障害物の縮小と除去に使用される。この装置は脳や膀胱のような、体 内のあちこちの病んだ組織の破壊にも使用出来るであろう。

プローブチップには、摂氏約１ｏｏｏ度まで安定しているシリコン−ゲルマニウ ム合金のような半導体材料で出来た正（Ｐ）と負（Ｎ）のドープされた構成要素 を含む熱電気要素を利用する。熱電気要素はチップヒーティングあるいはサイド ヒーティング用に配置される。サイドヒーティングの実施例は、好ましくない生 育物にサイドヒートされたプローブを押しつけるバルーンを使用することである 。

この発明の目的は、患者に危害を与えず、患者の体内から害のある生育物を除去 する手段と装置を提供することである。

この発明のもう一つの目的は、アテロームプラークや腫瘍のような害のある生育 物を除去するため、患者体内の正確な位置に、高度に制御された場所限定加熱冷 却変換器具の手段と装置を提供することである。

この発明のさらにもう一つの目的は、熱を発生させるのに半導体を使用した、高 度に制御された限定地域熱を発生させるカテーテルを提供することである。

この発明の今一つの目的は、急速冷却させることが出来る加熱カテーテルを提供 することである。

この発明の他の目的は、使用温度を制御するため、限定地域熱の温度を温度コン パレーター（ＣＯ■ｐａｒａｔｏｒ）に戻す、高度に制御された限定地域熱を使 用する手段と装置を提供することである。

この発明のこれらの目的や他の目的、特徴は、種々な説明を通した参照番号入り 図面と照らし合わせ、添付された詳細な説明を読んでいただければ充分に理解し て頂けるであろう。

第１図はこの発明の、患者内における加熱チッププローブの部分的側面図である 。

第２図Ａは第１図の熱電気要素ユニカプルデザイン（ｕｎｉｃｏｕｐｌｅｄｅｓ ｉｇｎ）の部分的透視図で、電極、コネクターワイヤー、プローブチップジャン クション（ｊｕｎｃｔｉｏｎ）、そしてレファレンスジャンクションの空間的位 置間係を示す。

第２図８は熱電気要素マルチ力プルデザイン（ｍｕｌｔｉｃｏｕｐｌｅ　ｄｅｓ ｉｇｎ）の部分的透視図で、電極、コネクターワイヤー、プローブチップジャン クションそしてレファレンスジャンクションの空間的位置間係を示す。

第３図は患者動脈内の生育物にバルーンで押しつけられた、この発明のサイドヒ ートプローブの部分的側面図である。

第４図はこの発明の、サイドヒートプローブに使用される熱電気要素の透視図で ある。

第５図はこの発明の、温度センサーと制御の回路の図表を示す。

第６図はこの発明の、時閘との関連における、出力（ｐｏｗｅｒ）と感知（ｓｅ ｎｓｉｎｇ）の関連を示す。

この発明については、以下に続く、さらに詳細な説明で、最大範囲の説明を行う 。最大範囲の説明は、他の組織に害を与えず、患者体内の有害生育物を除去する ため、患者体内の正確な場所に高度に制御された限定地域熱又は冷却を施すこと に関連したものである。その装置はアテロームプラークのような患者動脈内の組 織や生育物を溶解させたり蒸発させたりする。高速でしかも変換可能なプローブ チップの加熱と冷却を行う。その装置はカテーテルシース（ｓｅａｔｈ）内か皮 下針（ｈｙｐｏｄｅｒｗ＋ｉｃ　ｎｅｅｄｌｅ）内に挿入し、バルーンと組み合 わせることも出来る。バルーンの目的は、患者動脈の片側に器具を押しつけるた めである。

明細書と請求の範囲を通じて述べられているカテーテルとは、患者の体内に挿入 することが出来る医療用装置の入れ物で、長い管状構造物のことである。患者の 治療用カテーテルの一部を成す、この発明の特別な器具をプローブと呼ぶ。

この発明の重要な実施例は、アテロームプラークがプラークに高熱を与えると溶 解したり蒸発したりして、血管から物理的に除去出来るという、過去の発見にも とづいて構築されている。この発明の装置は、プラークを溶解させたり蒸発させ るのに、ユニークなサーモ力プル（ｔｈｅｒｍｏｃｏｕｐｌｅ）を利用する。

一般的にサーモ力プルは、二つの細長い足（ｌｅｇ）と呼ぶところの異なる材質 で出来ている温度計測装置である。これらの材質は、作動温度の範囲内で、最大 限の差がつく電動ポテンシャルを持つものを使用する。これは半導体を使用し、 正（Ｐ）と負（Ｎ）両タイプを造り出すため、小量のドナーとアクセプター材料 を加えて、二つの部分をドーピングすることで出来る。二本の足を一つの端で連 結する。このジャンクションを温度を知りたい所に置く。他方の足を測定器でモ ニターし、常に低温に保つ。二つの端の温度差は一般に熱電効果と呼ばれるとこ ろの二端の温度差にだいたい応じた電動力を生み出す。この電動力を測定する測 定器には直接出力温度を読み取れるように目盛りをつけることが出来る。

サーモ力プルは熱を生み出すのにも使用可能である。異なるコンダクタ−を持つ 回路に電流が流れると、材料間の一接点は冷却され、他方は熱せられる。どちら 側が冷却されて、どちら側が熱せられるかは、電流の向きに関係する。この現象 は本質的には熱電効果の正反対であるベルティエール効果と呼ばれる。

第２図Ａで示されるユニカプルデザインは一対のＰとＮの足を利用する。Ｐ足（ ６）とＮ足（８）は、それに沿った方向に電気的に分離しであるが、端と端は連 結している。Ｐ足（６）とＮ足（８）はコネクターワイヤー（１４）と（１４” ）に第二端で別々に連結されている。

サーモ力プルの端をジャンクションと呼ぶ。プローブチップジャンクション（ｌ Ｏ）と（１０’　）はジャンクションの一セットを表す、他のジャンクションセ ットはジャンクション（１２）と（１２’　）で表す。

第２図Ｂはマルチ力プルデザインを包含する熱電気要素（７）の二つ目の実施例 を示す、交互に並べられたＰ（６）、（６゛）、（６”　）とＮ（８）、（８′ ）、（８″）のドープされたシリコン−ゲルマニウム合金足は、それに沿った方 向に電気的に分離しており、めいめいの端で一対になって結合し、ＰとＮの力プ ルとして表示されている。

これら力プルは、反対側の端でＮとＰが連結している。プローブチップジャンク ション（ｌＯ）、ＯＯ”）、（１０”）等は一セットのジャンクションを表す。

他のセットのジャンクションはジャンクション（１２）、（１２’　）、（１２ ”）、（１２”り等で表す。

足の電気的結合は、異なる足を直接結合することで得られる。

高伝導材が適しているところの三番目の材料は、二つの電極をつなぐか、電極を 外部の制御用とセンサー用の回路とをつなぐのに使用出来る。

第２図Ａのユニ力プルデザイン用の好ましい実施例は、プローブチップジャンク ション（１０）と（１０”）に電極をつなぐのにモリブデンケイ化物プレー）　 （ｐｌａｔｅ）を利用する。電極をプローブチップジャンクション（１０）と（ １０’　）につなぐモリブデンケイ化物プレートはホットジャンクション化（ｓ ｈｏｅＸｌｌ）として表す。

第２図Ｂのマルチ力プルデザインの好ましい実施例は、足をプローブチップジャ ンクション（１の、（１０’　）、（１０”）、（１０”′）、（１０”）、（ １０”′）で連結するモリブデンケイ化物プレートを利用する。プローブチップ ジャンクションで電極をつなぐモリブデンケイ化物プレートはホットジャンクシ ョン化（１１）、（１１’　）、（１１”）で表す、コールドジャンクション靴 （１３）と（１３’　）で表されている金属プレートあるいはバー（ｂａｒ）は 足をジャンクション（１２）、（１２”）、（１２″）、（１２″′）で連結す るのに使用される。

第１図の熱電気要素（７）は、ジャンクションでの温度を測定するための温度セ ンサー（２７）を含むことが出来る。温度センサーの一例としては、既知のごと く温度につれて変化する抵抗を持つプラチナワイヤーである。温度センサー（２ ７）より出ているコネクターワイヤー（１４）と（１４’　）とセンサーワイヤ ー（２８）と（２８”）は今のところｔＲａワイヤーが利用されている。

この発明の代表的なものとしてのユニカプルデザインでは、第一図のプローブチ ップジャンクション（ｌＯ）と（１０’　”）の熱電気加熱は、力プルをＰから Ｎに電流が流れるときに起こる。ジャンクション（１２）と（１２’　）は、こ の電流が力プルを流れるとき冷却する。

足の内部抵抗のため、ジマール熱が電極（６）と（８）に起きる。このジマール 熱はホットジャンクション化（１１）の加熱を促進するが、ジャンクション（１ ２）と（１２’　）の冷却を阻害する。

コネクターワイヤー（１４）と（１４”）を通り、力プルを流れる電流は定期的 に阻害される。′オーブンサーキット（ｏｐｅｎ　ｃｉｒｃｕｉｔ）”電圧がプ ローブチップジャンクション（１０）と（１０”）とジャンクション（１２）と （１２’　）の閏の温度差によって発生する。ゆえに、プローブチップジャンク ション（１０）と（１０”）の温度は、ジャンクション（１２）と（１２’　） の知られた温度と、測定されたオーブンサーキット電圧により決定することが出 来る。

プローブ（１）の正確な温度制御は、高熱電気ポテンシャルと低電気抵抗を持つ 足の材料の選択で可能となる。言い換えれば、高熱電気ポテンシャルと低電気抵 抗を持つ材料は、高シグナル電圧と低抵抗（ジョンソン）ノイズを発生するので 、シグナルとノイズの高レシオ（ｈｉｇｈ　ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−ｎｏｉｓｅ　 ｒａｔｉｏ）が測定されたシーベック電圧内に発生する。いわゆるジエネレイシ ョンーリコンビネーションノイズ（Ｂｎｅｒａｔｉｏｎ−ｒｅｃｏｍｂｉｎａｔ ｉｏｎ　ｎｏｉｓｅ）といわれるノイズは、ＰとＮのキャリヤー（Ｃ１ｒｒｉｅ ｒ）によって発生する。それは電流に比例する。材料の電気抵抗を増加させると ジマール熱を増加し、ゆえに与えられた能力の散逸を引き起こす電流を減少する 。

第２図Ｂで示すマルチ力プル配置のごとく、熱電気要素（７）に多くの薄い足（ ｔｈｉｎ　ｌｅｇ）を使用することは、ジャンクションの数と熱電気出力を増加 させる。要素７の抵抗も又電極の断面積の減少により増加する。ゆえに、得られ た正確な面積により、シグナル−ノイズレシオは増加するか減少する。使用電流 は同じ要素容積内で足の数を増加させることにより、どのレベルにでも減少させ ることが出来る。ホットジャンクション化（１１）の可能容積が有効材料（Ｐ又 はＮ）で満たされ、プローブ（１）で使用される絶縁材料あるいは搭載基質の量 が、効果的な加熱を得ることが出来るよう出来るだけ減らされていることが重要 である。

ホットジャンクション化（１１）は、シグナル力プル（ユニカプル）デザインの Ｐ足り６）とＮ足（８）との間の連結部として働く。このように、発生した熱は 使用場所へ運ばれ、ホットジャンクション化（１１）の温度は非常に正確に決定 される。このホットジャンクション化（１１）はゼロボロ）　（ｚｅｒｏ　ｖｏ ｌｔ）に保たれる。熱電気要素（７）のＰ足（６）とＮ足（８）は、足の材料の 熱膨張係数に密接に合致する高温ガラスのような絶縁材料（２６）の薄い層で隔 てられる。この絶縁材料２６はガイド線（２）が通れるよう、穴（４）を間ける ことが出来る。

ホットジャンクション化（１１）の精密な温度制御は、ジャンクション（１２） と（１２’　）の温度が分かっており安定していることを必要とする。これは上 記の温度センサー（２７）で達成することが出来る。

ジャンクション（１２）と（１２’　）は、この目的を得るために、ガラスある いはセラミックス製絶縁材料で足（６）と（８）、そしてホットジャンクション 足（１１）から電気的に絶縁されている金属スリーブ（２３）に熱的（ｔｈｅｒ ｍａｉｌｙ）に連結されている。この絶縁材料（２５）と金属スリーブ（２３） は、熱伝導性と一定の体温にジャンクション（１２）と（１２’　）を保つのに 必要な接触面を与える。同時に生きている組織に好都合な接触材料、例えばステ ンレススチール、を提供する。

ジャンクション（１２）と（１２’　”）は、それにより周囲の温度に保たれ、 温度センサー（２７）の必要性はなくなる。ジャンクション（１２）とぐ１２′ ）の広い表面は、ジャンクション（１２）と（１２’　）の安定した温度を約束 する。プローブチップジャンクション（１０）と（１０”）の温度は、ホットジ ャンクション化（１１）の外部面の温度と多少異なる。

この小さな温度差は充分予見可能である。

実施例では、プローブは約０．０６５インチの外部直径を持ち、ホットジャンク ション（１１）は約０．０３０インチ平方で、穴４の直径は約ｏ、ｏｔｓインチ であり、容器（３）は約０．０８インチの外部直径を持つ。

別の例では、穴（４）は足（６）と（８）の閏ではなく、熱電気要素（７）の片 側に隣接させる。この配置を行うと、大きな直径を持っガイド線を使用出来るよ うな、より大きな直径を持つ穴（４）が開けられる。この配置は又、足の中に、 明細書で述べられた全般的なプローブ直径のため、より大量の好都合なＰとＮ材 料の使用を可能にする。

プローブ（１）は通常のカテーテル（２０）の端に取りつけるようにデザインさ れる。この発明に合うように変更されたカテーテル（２０）と、伸ばすことの出 来るガイド線（２）は、患者の動脈（２９）内を、カテーテル容器（３）又は（ ここには示されていない）皮下針を通して前方へ送られる。ガイド＆！（２）は 動脈（２９）内を、進行をモニターするＸ線を利用して送られる。ガイド線（２ ）が動脈内の障害物（３０）に到達したとき、カテーテル（２０）はガイド８１ （２）の長ざまで伸ばされる。プローブ（１）は障害物（３０）を溶解又は蒸発 させるのに使用される。障害物（３０）が除去された後、取りつけプローブ（１ ）、容器（３）とガイド線（２）のついたカテーテル（２０）が取り出される。

熱電気要素（７）は、第１図で説明したように、伸ばされたプローブの先端の加 熱あるいは冷却が出来るよう配置することが可能である。第３図と第４図で示す ごとく、この発明の別の実施例は、伸ばされたプローブの側面から加熱あるいは 冷却をするものである。側面加熱例では、ホットジャンクション化（１１）がプ ローブの側壁に位置するよう、熱電気要素（７）を配置することが出来る。

−個もしくは複数のバルーン（１６）は、膨張したとき障害物（３０）にホット ジャンクション化（１１）を押しつけるよう、ホットジャンクション化（１１） から反対側の動脈壁（２９）に位置させることが出来る。

さらに別の例では、バルーン（１６）はプローブ（１）に取りつけられて、バル ーン膨張管（１７）で膨張させられる（第３図参Ｔ！ｊＭ）、バルーン膨張管（ １７）は絶縁材料（２５）により定義される。

この発明の熱電気要素（７）の好ましい加熱及び制御回路は、第５図の表で示す 。タイミングジェネレータ（ｔｉｍｉｎｇ　８ｅｎｅｒａｔｏｒ）　（３１）は 、シーベック電圧をモニターするための時間を定義する周波数で働く、（シーベ ック電圧を計るのに要する時間は、数マイクロ秒程度のごく短いものである。） タイミングジェネレータ（３１）は、スイッチングロジック（ｓｗｉｔｃｈｉｎ ｇ　ＩｏｇｉｃＸ３２）をも動かす。

スイッチングロジック（３２）は電流レギュレータ（３４）を制御する。

電流レギュレータ（３４）はデユーティサイクル（ｄｕｔｙ　ｃｙｃｌｅ）と呼 ばれるところの、電流が流れる断片的な時間にもとづいて加熱と冷却出力を調節 する。選択され、制御された加熱及び冷却電流は、出力供給［（３６）から電流 レギュレータ（３４）と二極アナログスイッチ（ｂｉｐｏｌａｒ　ａｎａｌｏｇ 　５ｗ１ｔｃｈ）（３８）を通って熱電気要素（７）へ供給される。この発明は 、加熱終了後、運転電圧の極を逆にすることで、急速な冷却を可能にする。二極 アナログスイッチ（３８）は、加熱あるいは冷却方向で、熱電気要素（７）に電 流を通す。そして、ジャンクション（１２）、（１２’　）とプローブチップ（ １０）、（１０’　）間の異なる温度値を得るため、ＤＣシグナルアンブリファ イア−（４０）が熱電気要素（７）に連結出来るよう、出力供給源（３６）がゼ ロボルト出力のとき出力源を切る。

サミングアンブリファイア−（ｓｕ＋ｕ＋ｉｎｇａｍｐｌ　１ｆｉｅｒ）　（４ ２）は、温度センサー（２７）をモニターするＤＣアンブリファイア−（４４） の出力と、プローブチップジャンクション（ｌＯ）、（１０’　）と、ジャンク ション（１２）、　（１２’　）間の温度差を測定するＤＣシグナルアンブリフ ァイア−（４０）の出力と組み合わせ、プローブチップ（ｌＯ）の固有温度が決 定される。（もし、ジャンクション（１２）と（１２’　）が、温度伝動を通じ て体温に相当するよう保たれるならば、ＤＣアンブリファイア−（４４）とサミ ングアンブリファイア−（４２）は必要がない、）タイミングジェネレイタ−（ ３１）も、サンプルアンドホールド回路（ｓａｓ＋ｐｌｅ　ａｎｄ　ｈｏｌｄ　 ｃｉｒｃｕｉｔＸ４６）を制御する。サンプルアンドホールド回路（４６）は、 サンプル時閏内にサミングアンブリファイア−（４２）の出力を受け、次のサン プル時間中、そのシグナルレベルを最新のものになるまで保持する。このサンプ ル済みシグナルレベルは、集積ディファレンス（ｄ　１ｆｆｅｒｅｎｃｅ）アン ブリファイア−（５０）で、望まれる人力温度（４８）と比較される。このアン ブリファイア−（５０）は、制動振幅を時閉（デユーティサイクル）に変換する スイッチングロジック回路（３２）に制御シグナルを送り、電流レギュレータ（ ３４）を作動させるスイッチングシグナルを変化させる。

ホットジャンクション靴（１１）の温度の究極的な制御は、手動選択、もしくは 、一つあるいはそれ以上の非常に高速な選択済み順序の温度が与えられるよう設 定された小型コンピュータの命令に従って、希望する人力温度として行われる。

熱電気要素（７）へ移された加熱出力の制御では、この出力を急激に入れたり切 ったりすることから生ずる可能性のある、例えば、患者のペースメーカーの機能 を阻害するような高周波電磁放射を避けることが肝要である。最も適切な解決方 法としては、思いがけないチップの冷却を引き起こしかねないツーラリティ（ｓ ｏｌａｒｉｔｙ）の逆転を避けるよう制御された、なめらかに変化する出力振幅 を発生させるのが良い、３Ｎ！切な信号波形は第６図に示される。出力シグナル がゼロのときの波形でサンプリングが行われることが理解していただけよう、高 電流が装置に流れるとき、ベルティエール効果シグナルは、そこの電圧により支 配されることから、このことか起きる。

この発明の、小型コンピュータによりプログラムされた命令順序の例としては、 まず、加速加熱と呼ばれるところの、プローブチップ（１０）の温度を、例えば ０．０５秒はどで摂氏３８０度にまで上げ、その後、この温度をプラークを蒸発 させる０、２秒問保ち、それから０．３秒でその温度を直線的に摂氏２２５度ま で落としてプラークが液化するようにし、最後に極を逆にして、プローブチツブ （！０）を０．０５秒で周囲の血液温度の摂氏３７度まで冷却する。これは加速 冷却と呼ばれる。コンピュータでバルーン（１６）を膨張させたり収縮させたり することも可能である０例えばバルーン（１６）を加速加熱時に膨張させ、蒸発 と液化時にそのまま保ち、加速冷却時に収縮させる。

測定されるプローブチップ温度変化の確認は、同時進行でコンピュータのモニタ ースクリーンに映し出される。

実験では、重度に石灰化した血栓を持つ動脈の一部と、ルーメンの完全閉寒を起 こしているプラークの全部が、水で満たされたビーカーの中に吊された。第１図 で示され、説明されたものに似たアナノド（Ａｎａｎｄ）カテーテルを使用して 、ルーメンの再疎通が成功した。　！１ｌｔａ学検査で、中膜や動脈の外膜層に 重大な損傷を与えることなく石灰化された血栓とプラークの再疎通が行われたこ とが分かった。この研究の結果、石灰化されたプラークで閉寒された動脈の再疎 通を行うのに必要な温度は、この装置で得られることが分かった。又、普通なら ヒートシンク（ｈｅａｔ　５ｉｎｋ）　Ｌ／て作用する液状メディア内で最良の 温度が保たれることも分かった。

その研究は、動脈壁に重大な熱障害を与えず、動脈の再疎通が為し遂げられたこ とをも示している。

この発明は重要な本質から逸脱することなく、他の形態においても具体化される ことが出来る。それゆえこの例はすべて限定的なものとしてではなく、実例とし て考慮されるべきであり、この発明の範囲は付随した請求の範囲に示されている ものであり、以上に述べられた説明内においてではない。そして、同様なものを 除外するものではない。ゆえに、請求の範囲で述べられているごとく、この発明 の範囲において、種々の変更が可能であることが認められる。

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Claims (38)

【特許請求の範囲】
1. １．プローブチップジャンクションを形成するため、一端で交わる一対のサーモ カブル足を含む熱電気プローブを提供し、当該プローブを患者の体内に挿入する 。当該熱電気プローブで治療すべき有機体を縮小する。当該サーモカブル足を通 じ、当該プローブチップジャンクションを加熱あるいは冷却し、有機体を加熱あ るいは冷却するように電流を流す。以上の段階で構成される、患者を治療する目 的で、患者体内の正確な場所に高度に制御された加熱及び冷却を及ぼす方法。
2. ２．プローブチップジャンクションで加熱あるいは冷却機能を反転させるため、 当該サーモカブル足を通じる当該電流を反転させることを含む、請求項１記載の 方法。
3. ３．一個あるいはそれ以上のバルーンがプローブに取りつけられ、当該プローブ チップジャンクションに隣接する当該プローブを有機体に押しつけるよう膨張さ せる、請求項１記載の方法。
4. ４．Ｐ−ドーブされたサーモカブル足、Ｎ−ドーブされたサーモカブル足、そし てプローブチップジャンクションを形成するように一端で連結された足。当該一 対のサーモカブル足を患者の体内に送り込む手段。当該プローブチップジャンク ションを加熱あるいは冷却するため当該一対の足に電流を流す手段。以上で構成 される、患者を治療する目的で、患者体内の正確な場所に高度に制御された加熱 及び冷却を及ぼす装置。
5. ５．当該プローブチップジャンクションから離して、当該足の末端部分を囲む金 属スリーブと、当該足を当該金属スリーブより隔てる熱誘導性で電気絶縁性の層 を含む、請求項４記載の装置。
6. ６．当該金属スリーブがカテーテルの端に取りつけられた、請求項５記載の装置 。
7. ７．当該一対の足が、高熱電気ボテンシャルと低電気抵抗を有する材料から構成 されるところの、請求項４記載の装置。
8. ８．当該一対のサーモカブルが半導体材料から構成されるところの、請求項４記 載の装置。
9. ９．当該一対の足がシリコンとゲルマニウムの合金から構成されるところの、請 求項４記載の装置。
10. １０．当該プローブチップジャンクションを形成するため、当該一対のサーモカ ブル足の第一末端部に接続されたモリブデンケイ化物ブレートを含む、請求項４ 記載の装置。
11. １１．この装置の一対のジャンクションを形成するため、当該第一末端部から離 れた当該第二末端部近くの一対のサーモカブル足に個々に取りつけられた一対の コネクターワイヤーを含む、請求項４記載の装置。
12. １２．複数対のサーモカブル足を有する、請求項４記載の装置。
13. １３．当該複数対のサーモカブル足が半導体より構成されるところの、請求項１ ２記載の装置。
14. １４．当該複数対のサーモカブル足がシリコンとゲルマニウムの合金から構成さ れるところの、請求項１２記載の装置。
15. １５．当該サーモカブ足が、各々、沿った方向に電気的に分離された、請求項１ ２記載の装置。
16. １６．当該複数対のサーモカブル足が、ＰとＮの対の第一末端部で連結された、 請求項１２記載の装置。
17. １７．当該複数対のサーモカブル足がＰとＮの対の第二末端部で連結された、請 求項１６記載の装置。
18. １８．当該プローブチップジャンクションの温度を決定し制御する手段を含む、 請求項１１記載の装置。
19. １９．当該プローブチップジャンクションの温度を決定し制御する手段が、当該 プローブチップジャンクションより離れた場所で、少なくとも一つのサーモカブ ル足と熱的に結合された温度センサーと、当該サーモカブル足を通じる電流を定 期的に阻害する手段を含むところの、請求項１８記載の装置。
20. ２０．ガイド線を通すため、当該足に実質的に平行な装置を通してチャンネル（ ｃｈａｎｎｅｌ）を形成する手段を含む、請求項４記載の装置。
21. ２１．当該足が、患者の動脈内に装置が挿入されたとき、プローブチップジャン クションが動脈壁に向かいあうように設計された、請求項４記載の装置。
22. ２２．当該プローブチップジャンクションに隣接したプローブチップと、当該向 がい合う動脈壁に当該チップを押しつけるよう、動脈内で膨張するバルーンを含 む、請求項２１記載の装置。
23. ２３．当該プローブチップジャンクションの温度を決定し正確に制御する手段を 含む請求項４記載の装置。
24. ２４．当該プローブチップジャンクションから離して、当該足の末端部分を囲む 金属スリーブと、当該足を当該金属スリーブより隔てる熱誘導性で電気絶縁性の 層を含む、請求項２１記載の装置。
25. ２５．当該金属スリーブがカテーテルの端に取りつけられた、請求項２４記載の 装置。
26. ２６．一対のサーモカブル足が、高熱電気ボテンシャルと低電気抵抗を有する材 料で構成されるところの、請求項２１記載の装置。
27. ２７．一対のサーモカブル足が半導体材料から構成されるところの、請求項２１ 記載の装置。
28. ２８．一対のサーモカブル足がシリコンとゲルマニウムの合金から構成されると ころの、請求項２１記載の装置。
29. ２９．当該プローブチップジャンクションを形成するため、当該一対のサーモカ ブル足の第一末端部に連結されたモリブデンケイ化物ブレートを含む請求項２記 載の装置。
30. ３０．この装置の一対のジャンクションを形成するため、当該第一末端部から離 れた第二末端部近くの一対のサーモカブル足に個々ここ取りつけられた一対のコ ネクターワイヤーを含む請求項２１記載の装置。
31. ３１．複数対のサーモカブル足を持つ、請求項２１記載の装置。
32. ３２．当該複数対のサーモカブル足が半導体材料で構成されるところの、請求項 ３１記載の装置。
33. ３３．当該複数対のサーモカブル足がシリコンとゲルマニウムの合金で構成され るところの、請求項３１記載の装置。
34. ３４．当該サーモカブル足の各々が、沿った方向に電気的に分離しているところ の、請求項３１記載の装置。
35. ３５．当該複数対のサーモカブル足がＰとＮの対の第一末端で連結しているとこ ろの、請求項３１記載の装置。
36. ３６．当該複数対のサーモカブル足がＰとＮの対に金属ブレートにより第二末端 で連結されているところの、請求項３１記載の装置。
37. ３７．当該複数対のサーモカブル足のＰ−ドーブされた足とＮ−ドーブされた足 が二組のコネクターワイヤーに取りつけられたところの、請求項３記載の装置。
38. ３８．半導体熱電気材料のＰ−ドーブされた足と、Ｐ−ドーブされた足に実質的 に平行で、足に沿った方向に当該Ｐ−ドーブされた足から電気的に絶縁された半 導体材料のＮ−ドーブされた足と、プローブチップジャンクションを形成するた め当該足の各々に接続ざれた電気誘導性靴と、この装置の第一レファレンスジャ ンクションを形成するため、当該Ｐ−ドーブされた足に取りつけられた第一電気 リード線と、第二レファレンスジャンクションを形成するため、当該Ｎ−ドーブ された足に取りつけられた第二電気リード線を含むプローブチップ。当該プロー ブチップを患者の体の選ばれた場所に運ぶ手段。その選ばれた場所の好ましくな い有機体を溶解又は蒸発させるのに充分な選ばれた温度に当該靴を熱するため、 当該電気リード線と当該足に電流を流し、当該靴の温度を正確に制御する手段。 以上から構成される、好ましくない有機体を溶解又は蒸発させるために、患者内 の正確な場所に高度に制御された加熱を施す装置。