JPH0591694U - 心臓用電気カテーテル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多目的心臓用電気カーテル。 【構成】 多目的心臓電気カーテルは、二極性の構成の
電界を生ぜしめるように作られた少なくとも２つの非強
磁性、非分極性電極より成り、２つの電極は、ペーシン
グの間中カテーテルに沿って磁界が存在しないことを保
証するために、電極に達するまでカテーテルの長さ全体
にわたって曲げてある一対の銅で絶縁してある導線を通
して外部のペーシング装置に接続されており、カテーテ
ル自身は遠位電極と近位電極のところ以外は電気的に充
分絶縁されたプラスチック製の曲げやすい円筒管であ
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、心磁図マッピングや局部化法とともに、その構成と材料のために不 整脈発生源の位置決め及びその近くへ引き込みが可能な、特別に設計された多穴 電気カテーテルより成る。カテーテル自体は切除及び／又は生検装置の導子とし て、液体注入及び吸引のための導子として使われる。

【０００２】

【従来の技術】

心臓不整脈の電気発生機構は過去２０年間、心臓電位図の直接的記録とプログ ラム可能な心臓の電気的刺激を組合わせて臨床レベルで幅広く研究されてきた。 記録に使用する周波数の範囲が３０／５０から１０００Ｈｚの場合は、心臓内 記録及びペーシングの両方について、通常は信頼できる市販の電気カテーテルが ある。生物学的低周波数成分（例えば呼吸）や電極の分極に由来する、記録及び ベーシング中のオフセット現象を避け安定に記録するためには、特に高域フィル ターが不可欠である。フィルター処理した信号は局部的心臓内活性化のタイミン グには信頼して使用できるが、特異的な電気生理学的パラメーターの一過性変化 の研究には不充分である。それよりも、種々の生理学的条件下での心臓の再分極 や拡張期不整脈発生現象の心拍間の研究に対し、典型的にはオープン周波数範囲 （直流から１ＫＨｚまで）でなければならない単相活動電位（ＭＡＰ）の記録に より多くの関心が集まってきている。現在ＭＡＰ記録には分極化現象を最小限に 抑えるためにＡｇ／ＡｇＣｌ電極を有する電気カテーテルが使用されているが、 これはペーシングに使用する場合は分極してしまう。従ってひとつの電気カテー テルを単相活動電位記録とペーシングの両方に用いることが不可能なのは明白で ある。一方後電位のような拡張期現象を同定すべき場合は、ＭＡＰ記録は不整脈 発生源の近くで行なわなければならない。従って、不整脈発生部位に、生検装置 及び／又は切断装置のみならずマッピングカテーテルを引き込む方法が必要であ る。

【０００３】 カテーテルの位置決めや局部への誘導は通常透視装置で監視しながら行なわれ る。この透視装置は通常の電気生理学的評価には充分な空間解像度を有するが、 不整脈を外科的又はカテーテルで切除する場合に必要な不整脈発生部位の正確な ３次元的な位置決めには不充分である。固定標準導線に対するカテーテルにより 記録された電気図上の「局部活性化時間」を測定し、信号の形を考慮することに より、カテーテルの位置決めの精度を若干上げることができる。

【０００４】 不整脈発生源の構造を手術前により詳しく知るために、種々の心臓内マッピン グ法（多電極カテーテルの使用も含まれる）が開発されている。このような浸襲 的方法の空間的位置決めの正確性についてはまだ正確に定量化されていない。こ の平均的不正確性は３次元的に１．５から２ｃｍのオーダーであると類推されて いる。

【０００５】 開胸手術により不整脈を切除する患者の場合は、心術中の心外膜マッピングに より手術前の位置決めの正確さを証明することが通常可能である。しかしカテー テル切除を選んだ場合は、その成功は： ａ）不整脈発生部位の位置決めをするカテーテルマッピングの正確度、 ｂ）目標とする不整脈発生組織自身（又はできるだけその近く）に切除カテーテ ルを 誘導できる能力 に依存する。

【０００６】 極度に集中化させた切除エネルギー（すなわちレーザー、ラジオ周波数又は熱 的切除）を選ぶ（これらはほんの数ミリメートルの病変を確認する）場合、後者 の能力（ｂ）は明らかにより重要となる。不整脈発生源組織を完全に切除するた めに何回切除をすることが必要な場合があることを考えると、カテーテルの誘導 の再現性は極めて重要である。

【０００７】 イタリア国立研究評議会（ｔｈｅ Ｉｔａｌｉａｎ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｒｅ ｓｅａｒｃｈ Ｃｏｕｎｃｉｌ）の「生体磁気」（“Ｂｉｏｍａｇｎｅｔｉｓｍ ”）に関する最終の研究プロジェクトの中で、ローマのカトリック大学（Ｃａｔ ｈｏｌｉｃ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ）の心臓血管生体磁気班（Ｃａｒｄｉｏｖａ ｓｃｕｌａｒ Ｂｉｏｍａｇｎｅｔｉｓｍ Ｕｎｉｔ）により心磁図法が開発さ れた。これは従来の侵襲的方法で得られる解像度に少なくとも匹敵する空間解像 度を有する、不整脈発生源組織の３次元的位置決めを可能にする非侵襲的方法で ある。さらにこの発明されたカテーテルの原型を用いて、特別に設計された遠位 電極により心臓のペーシングをしている間、心磁図マッピング法によりカテーテ ルの先端を患者の心臓内で３次元的に位置決めすることが可能であることが証明 された。

【０００８】 その反対に市販の標準的なペーシング電気カテーテルは、強磁性に誘導される 擬似信号（ａｒｔｉｆａｃｔ）及び／又は不正確な磁界パターンの発生のために 、磁気的位置決めは不可能である。一方Ａｇ／ＡｇＣｌ電極を有する電気カテー テルは心臓のペーシングに使用はできず、従って磁気マッピングにより位置決め することはできない。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

本考案の多目的電気カテーテルにより以下のことが可能になる： １）カテーテルの先端の生体磁気的位置決め、 ２）単相活動電位と標準心電図の記録、 ３）心臓内ペーシング。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

本考案の多目的心臓電気カテーテルは、二極性の構成の電界を生ぜしめるよう に作られた少なくとも２つの非強磁性、非分極性電極より成り、２つの電極は、 ペーシングの間中カテーテルに沿って磁界が存在しないことを保証するために、 電極に達するまでカテーテルの長さ全体にわたって曲げてある一対の銅で絶縁し てある導線を通して外部のペーシング装置に接続されており、カテーテル自身は 遠位電極と近位電極のところ以外は電気的に充分絶縁されたプラスチック製の曲 げやすい円筒管である。カテーテルは生体適合性、非血栓形成性の薄膜プラスチ ックでできており、ねじりモーメント（トルク）とつぶし力に対する耐性を有し ている。

【００１１】 電極用導線の穴（ｌｕｍｅｎ）以外に、切除用導線又は光ファイバーを挿入し たり、吸引、心内圧の測定そして液の注入をしたりするための、他の多くの平行 の穴、末端及び／又は側面の観察眼を有する、心臓電気カテーテルが与えられる 。 本考案の具体的態様において、遠位電極は半球形であり、近位電極は輪状であ る。 別の態様では遠位及び近位電極とも輪状でもよい。

【００１２】 本考案の心臓電気カテーテルの電極の相当表面積５から１５ｍｍ^２である。 電極間の距離は２から７ｍｍの範囲である。 電極に使われる材料は好ましくは、白金酸化白金や無定形炭素により成る群か ら選ばれる。 内部導線は絶縁された純粋な銅の曲げられた対のものである。（直径約２００ μｍ）。このような材料は大体柔軟性があって回転モーメントに対して耐性がな けらばならない。

【００１３】 このカテーテル管の材料は好ましくは、ポリウレタン、ポリエチレンテレフタ レート、ポリエチレン又はポリビニルクロリドより成る群から選ばれる。 カテーテルの大きさは１．６７から２．６０ｍｍ（５から８Ｆ、Ｆはフランス （Ｆｒｅｎｃｈ）を意味する）の範囲である。

【００１４】 本考案のカテーテルは以下の目的に使用する： Ａ）従来の（フィルター処理をした）心臓内マッピング、 Ｂ）単相活動電位の心臓内マッピング、 Ｃ）心臓内の位置決めの正確度に対する生体磁気系の較正、 Ｄ）心磁図マッピングによりあらかじめ位置決めした心臓不整脈の発生部位に関 してカテーテルの先端の生体磁気的位置決め、 Ｅ）生体磁気的に誘導した心臓内カテーテルによる不整脈源組織の切除と心筋内 膜生検の総合システム。

【００１５】 この多目的カテーテルについて一般的に記載したが、生体磁気的イメージング に関して特別な応用の可能な例について詳細に説明する。 図１は最も単純な構成のカテーテル先端の透視図である（破線は内部を示す） 。 図２は、中央にひとつの穴と側面に平行な２つの穴のある多穴配置のカテーテ ルの先端の透視図である（観察眼は側面でもカテーテルの先端でもよい）。 図３は２つの穴と、先端又は側面に観察眼を有するカテーテル先端の透視図で ある。 図１でポリウレタンのカテーテル壁を１で示してある。遠位（先端）半球形電 極２と近位（輪状）電極３はいずれも白金酸化白金製である。４と５はそれぞれ 遠位電極２と近位電極３に接続された内部銅製導線（直径：２００μｍ）である 。電極の相当表面積は７平方ミリメートルである。電極間の距離は５ｍｍであり 、外部カテーテルの大きさは５Ｆ（１．６７ｍｍ）である。 図２では中央の穴６（直径０．３５インチ、すなわち０．８８９ｍｍ）と側面 の細い２つの穴７と８から成る異なる構成のカテーテルが示されており、これら の穴から光ファイバーや切除用導線を導入したり、吸引や液の注入が可能になる 。中央の穴には遠位電極２の輪状構造を示しており、近位電極３の形は不変であ る。図３では、３番目のカテーテルの構成が示してあり、２の穴９と１０がある のみで、切除用導線及び／又は光ファイバーが導入できる。

【００１６】 不整脈源目標に対する切除用カテーテルの生体磁気的誘導方法は以下の段階よ り成る： 一切除すべき不整脈構造により発生する磁界分布の再現性を確認するために、１ 回又はそれ以上の予備的心磁図試験を実施する。不整脈源の３次元的位置決め は、等価電流二極モデル又は電流多極拡大（ｃｕｒｒｅｎｔ ｍｕｌｔｉｐｏ ｌｅ ｅｘｐａｎｃｉｏｎ）モデルを用いて逆解法により求められる。 −上記及び他の従来の位置決め法に基き、生体磁気誘導性切除用カテーテルを透 視装置により監理しながら、目標部位にできるだけ近づける。 −カテーテル人工二極（電極２と３）を用いて心臓ペーシングしている間心磁図 マッピングを行なう。 −ペーシングした磁界が不整脈源構造により発生する磁界分布と最も良く一致す るとき、すなわち処置すべき不整脈の発生部位を代表していると考えられると き、カテーテルの位置は切除用に信頼できるところにある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は最も単純な構成のカテーテル先端の透視
図である。

【図２】図２は、中央にひとつの穴と側面に平行な２つ
の穴のある多穴配置のカテーテルの先端の透視図であ
る。

【図３】図３は、２の穴と先端又は側面に観察眼を有す
るカテーテル先端の透視図である。

Claims (10)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 二極性の構成の電界を生ぜしめるように
   作られた少なくとも２つの非強電性、非分極性の電極よ
   り成る多目的心臓用電気カテーテルにおいて、２つの電
   極は、ペーシングの間中カテーテルに沿って磁界が存在
   しないことを保証するために、電極に達するまでカテー
   テルの長さ全体にわたって曲げてある一対の絶縁してあ
   る銅の導線を通して外部のペーシング装置に接続されて
   おり、カテーテル自身は遠位電極と近位電極のところ以
   外は電気的に充分絶縁されたプラスチック製の曲げやす
   い円筒管である、上記カテーテル。
2. 【請求項２】 電極用導線の穴（ｌｕｍｅｎ）以外に、
   切除用導線又は光ファイバーを挿入したり、吸引及び／
   又は液を注入したりするための、他の多くの平行の穴、
   末端及び／又は側面の観察眼（ｅｙｅｌｅｔ）を有す
   る、請求項１の心臓用電気カテーテル。
3. 【請求項３】 遠位電極は半球構造をしており、近位電
   極は輪状構造をしている、請求項１または２の心臓用電
   気カテーテル。
4. 【請求項４】 遠位及び近位電極のいずれもが輪状構造
   をしている、請求項１または２の心臓用電気カテーテ
   ル。
5. 【請求項５】 電極の相当面積が５から１５ｍｍ^２の範
   囲である、請求項１から４のいずれかの心臓用電気カテ
   ーテル。
6. 【請求項６】 電極間の距離は２から７ｍｍの範囲であ
   る、請求項１から５のいずれかの心臓用電気カテーテ
   ル。
7. 【請求項７】 電極の材料は白金酸化白金と無定形炭素
   より成る群から選ばれる、請求項１から６のいずれかの
   心臓用電気カテーテル。
8. 【請求項８】 電極に接続された導線は純粋な銅製であ
   り導線の直径は約２００μｍである、請求項１から７の
   いずれかの心臓用電気カテーテル。
9. 【請求項９】 カテーテル管の材料はポリウレタン、ポ
   リエチレンテレフタレート、ポリエチレン又はポリビニ
   ルクロリドより成る群から選ばれる、請求項１から８の
   いずれかの心臓用電気カテーテル。
10. 【請求項１０】 カテーテルの大きさは１．６７から
    ２．６０ｍｍ（５から８Ｆ）の範囲である、請求項１か
    ら９のいずれかの心臓用電気カテーテル。