JPH07505791A - 経血管・超音波・血行作用カテーテルおよび方法 - 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】 この発明は、超音波侵入カテーテルおよび方法に関するものである。特に、この 発明は、画像化および血行力学的作用を行うことが可能なカテーテルをこ関する 。さらに、この発明は、経血管（ｔｒａｎｓｖａｓｃｕｌａｒ）部分および心臓 内の画像化を可能にするカテーテルに関する。

現在のＸ線透視法は、心血管系内におけるＸ線不透過性の組織を局部的に検出で き、シルエット化された組織の輪郭を検出できるものである。心臓内の組織の精 確な局部的検出、すなわち、心臓内の同一の箇所に予測通りに、且つ、反復的に カテーテルを精確に案内することは不可能であろう 詳細な心臓組織、心臓内組織および血管組織を画像化するために、超音波（エコ ー心臓検査法）を用いることができる。さらに、血液流についての血行作用およ び画像化が可能である。血液流の速度および方向を検出するために超音波周波数 の物理的手段を使用するドツプラーエコー心臓検査法は、心室内における血圧お よび血液流量を測定し、血液の流動を画像化するために使用される。

超音波は、心臓カテーテル法の代りに、より頻繁に使用されている。

現在、多くの侵入処置は、例えばバルーン膨張カテーテルのようなカテーテルを 介して行うことができ、弁形成および異常のある心臓組織の切除は、頻繁的に行 われる２つの処置例であろう 最近、超音波は侵入的な用途に使用されている。食道貫通エコー心臓検査法は、 最も広く使用されている侵入式超音波技術である。カテーテルに取り付けられた 小型変換器を使用する血管内超音波法は、相当な臨床的な試練を受けている。心 臓内画像化装置は、極めて限定された検査を受けてきた。

治療的な心臓カテーテル法は、ますます、診断的な心臓カテーテル法にとって代 ってきている。こうして、カテーテル技術は、心臓の解剖学的構造または伝導系 を変化させる手段として認められている。バルーン血管形成術、欠陥閉塞装置の 使用、および、異常のある伝導通路の電気的な中断は、現在、一般的に容認され た処理であると考えられている。しかし、これらの処理のほとんどは、実際上、 大まかなで洗練されておらず、例えば、大きなバルーンが弁を裂いたり、粗装置 が欠陥部に挿入されたりし、伝導系を中断するための熱エネルギまたは電気エネ ルギが隔壁に欠陥を起こしたりする。

発明の概要 この発明は、超音波を使用した侵入型のカテーテルに関するものである。より詳 しくは、この発明は、画像化および血行力学的作用、血圧および血液流動能力を 提供する超音波侵入カテーテルに関するものである。さらに、この発明は、血管 系、すなわち、経血管部および心臓内を画像化するカテーテルに関するものであ る。

１つの実施例において、この発明に係るカテーテル装置は、基端部および先端部 を有する長尺で可撓性の本体を備えている。超音波変換器は、前記カテーテル本 体の先端部近くに取り付けられており、超音波を送出してその結果としてのエコ ーを受取り、流量を測定し特徴を画像化することを可能にする視野を提供する。

電気導体は、前記カテーテル本体内に設けられており、前記変換器を、前記カテ ーテルの外部の制御回路に電気的に接続する。

ボート手段は、治療装置を取寄するために、前記カテーテル本体内に設けられて おり、該本体の基端部近くから該本体の先端部近（に延びていて、これにより、 治療装置は、前記変換器の視野内で作用できるよう、前記本体の先端部近くに送 られることができるようになっている。

さらに、ガイドワイヤボート手段は、ガイドワイヤを取寄するために、カテーテ ル本体内に設けられており、該カテーテル本体の基端部近くから該カテーテル本 体の先端部近くに延びている。

さらに、この発明は、カテーテルと、該カテーテル上に設けられた超音波変換器 の動作を制御する制御回路と、流量および前記超音波変換器によって画像化され る特徴を表示する表示手段とを備えている。この発明の１つの実施例において、 前記カテーテルは、基端部および先端部を有する、長尺で可撓性の本体を備えて いる。前記超音波変換器は、カテーテル本体の先端部近くに設けられており、超 音波を送出してその結果としてのエコーを受取り、流量を測定し特徴を画像化す ることを可能にする視野を提供する。電気導体は、前記カテーテル本体内に設け られており、前記変換器を、前記カテーテルの外部の制御回路に電気的に接続す る。ポート手段は、治療装置を取寄するために、前記カテーテル本体内に設けら れており、該本体の基端部近くから該本体の先端部近くに延びていて、これによ り、治療装置は、前記変換器の視野内で作用できるよう、前記本体の先端部近く に送られることができるようになっている。さらに、ガイドワイヤポート手段は 、ガイドワイヤを取寄するために、カテーテル本体内に設けられており、該カテ ーテル本体の基端部近くから該カテーテル本体の先端部近くに延びている。

また、この発明は、生きた身体内への治療的な侵入を行う方法に関する。この方 法は、基端部および先端部を有する本体を備えたカテーテルを身体に挿入する工 程を含む、外科装置は、前記カテーテル本体内に設けられ且つ前記本体の基端部 近くから該本体の先端部近くに延びたボートを介して、身体内に挿入される。前 記カテーテル本体の基端部近くに設けられた超音波変換器は、超音波を送出し、 その結果としてのエコーを受け取るよう律動されるっ前記外科装置は、前記超音 波変換器によって提供される視野内で動作される。前記結果としてのエコーは、 前記外科装置の動作を画像化するために処理される。

いくつかの実施例において、小型（長尺）で、横断型の複面または多面フェーズ ドアレー超音波変換器は、カテーテル送りシステムと組み合わされる。好ましい 実施例において、前記カテーテル装置は、（８フレンチの導管からなる）送出ポ ートを備えた、５〜１０ＭＨｚのフェーズドアレー変換器を備えている。超音波 カテーテルのコア内には、ワイヤを挿入するための０．０３５インチのボートも 設けられている。完成した前記カテーテルは、典型的には、静脈挿入のために１ ８〜２４フレンチの鞘部を必要とする。

この発明は、多くの用途を有する。１つの初期的な用途は、正しい心臓伝導路の 切除である。ここに提案された装置は、正しい心臓バイパス路の切除に理想的で ある。

三尖弁およびその輪は、直接的な超音波画像化によって確実に写像されることが できる。電気生理学的なカテーテルまたは切除用カテーテルは、該カテーテル内 に設けられたボートに挿通されることができる。前記カテーテルは、ガイドワイ ヤポート内に挿入された偏向ワイヤを使用することによって、目的箇所に案内さ れることができる。こうして、正確な写像および侵入は、直接的な超音波画像化 に基づいて実行可能である。

その他の用途には、超音波に案内される心筋生検、超音波制御に基づく外科移植 および／または装置除去、血管周囲および器官の異常についての血管診断が含ま れる。

この発明は、視覚的観察に基づくカテーテル侵入が可能な血管内超音波カテーテ ルを提供する。精確なカテーテル侵入に関する主要外科処置の回避は、現在の患 者保護における大幅な進歩である。

図面の簡単な説明 好ましい実施例の構成および作用的な特徴は、特に添付図面を参照することによ り、以下の詳細な説明から容易に理解されるであろう。

図１は、この発明の原理に従うカテーテルの一実施例の一部分を示す斜視図、 図２は、図１のカテーテルを使用したシステムの一実施例を示す一部ブロック図 、一部所面図、図３は、図１のカテーテルの基端部の拡大断面図、図４Ａは、こ の発明の原理に従うカテーテルの使用例を示す図、 図４Ｂは、図４Ａのカテーテルの先端部を示す図、図５Ａは、この発明の原理に 従うカテーテルの第１の変更例を示す一部断面斜視図、 図５Ｂは、図５Ａのカテーテルの先端部を示す図、図６Ａは、この発明の原理に 従うカテーテルの第２の変更例を示す一部断面斜視図、 図６Ｂは、図６Ａのカテーテルの実施例の先端部を示す図、 図７Ａは、図６Ａの第２の変更例に係るカテーテルの変形例を示す一部斜視断面 図、 図７Ｂは、図７Ａのカテーテルの先端部を示す図、図８Ａは、この発明の原理に 従うカテーテルの第３の変更例を示す一部断面斜視図、 図８Ｂは、図８Ａのカテーテルの実施例の先端部を示す図、 図８Ｃは、変更例による第２のボートを有する図８Ａのカテーテルの先端部わ示 す図、 図９Ａは、この発明の原理に従うカテーテルの第４の変更例を示す一部断面斜視 図、 図９Ｂは、図９Ａのカテーテルの先端部を示す図である。

好ましい実施例の詳細な説明 図１〜図３において、この発明の原理に従うカテーテルが、参照符号２０で示さ れている。図示の如く、前記カテーテル２０は、基端部２４と先端部２６を有す る、長尺で可撓性または剛性可塑性の管状カテーテル本体２２を備えている。前 記カテーテル２０は、その長手方向先端部２６の近くに、フェーズドアレー・超 音波変換器３０を有し、該変換器３０は、流量の測定および特徴の画像化を可能 にする視野を得るために、超音波を送出して、その結果としてのエコーを受け取 る。電気導体３２は、前記変換器３０をカテーテル本体２２の外部に設けられた 制御回路３４に対して電気的に接続するために、カテーテル本体２２内に設けら れている。アクセスポート４０は、カテーテル本体２２内に設けられており、カ テーテル本体２２の基端部２４に近い箇所から、カテーテル本体２２の先端部２ ６に近い箇所まで延びている。

前記アクセスポート４０は、カテーテル、薬物、センサ等の治療関係物を受入れ ることができるよう構成されており、前記超音波変換器の視野内での処理が行わ れることができるよう、該アクセスポート４ｏを介して、上記治療関係物を前記 先端部２６に送ることができるようになっている。このような物は、例えば、切 除用カテーテル、外科装置などの侵入、血圧のモニタ、食物サンプリングなどの ために使用される。さらに、カテーテル本体２２内には、ガイドワイヤアクセス ポート４２が設けられており、該ポート４２は、ガイドワイヤ４４を受入れるた めに、カテーテル本体２２の基端部２４に近い箇所から、カテーテル本体２２の 先端部２６に近い箇所まで延びている。

この発明の好ましい実施例において、前記超音波変換器３０は、好ましくは５〜 ２０メガヘルツ（ＭＨｚ）、より好ましくは、７〜１０　Ｍ　Ｈｚの周波数を有 するものである。大人の心臓内部を画像化するためには、２〜１０センチメート ル（ｃｍ）の像透過が必要になる。好ましい実施例において、前記カテーテル本 体２２は、直径が４〜２４フレンチ（１フレンチ−π＝１ｍｍ）であり、より好 ましくは６〜１２フレンチである。好ましい実施例において、前記アクセスポー ト４０の直径は７〜８フレンチであり、前記ガイドワイヤポート４２の直径は０ ゜２５〜０．３８インチである。

図２において概略的に示すように、この発明のカテーテル２０は、前記超音波変 換器３０の動作を制御するための適当な制御回路３４を含む医療システムに使用 されることができる。図２に示すように、前記制御回路３４は、トランシーバ回 路（Ｔ／Ｒ）３５に電気的に接続されており、ケーブル３６を介して前記変換器 ３０との間で信号の送受信を行うものである。前記トランシーバ回路３５は、血 液の流動状態を表示するために、ドツプラー回路３７および適当な表示装置３８ に電気的に接続されている。さらに、前記トランシーバ回路３５は、像を表示す るために表示装置４１に接続された適当な画像化回路３９に電気的に接続されて いる。

動作時において、適当な超音波が前記カテーテル本体２２の先端部２６に近い箇 所から発射されるよう、前記制御回路３４は、前記変換器３０を振動させるよう 設計されていもよい。図３において先５０によって示す超音波は、前記先端部２ ６を包囲する血液および身体構造の一部に伝播する。このように送出される超音 波の一部は、流動中の赤い血液その他、および、身体構造から反射して、前記変 換器３０に衝突する。これにより、電気信号が発生され、ケーブル３６を介して 、前記トランシーバ回路３５の入力に与えられる。その後、ドツプラー流量測定 装置に普通に使用されている通常のアンプ／フィルタ回路を含むドツプラー回路 ３７に、信号が送られる。

該ドツプラー回路３７は、送出された周波数と受け取られた周波数との間におけ るドツプラーシフトを解析し、これにより、流速に比例した出力を発生する。そ の後、好適には、この出力は、通常の表示端末である表示装置３８に表示される 。従って、ユーザは、血液流動速度の値、すなわち、血液流動情報を得ることが できることになる。

画像情報を得るために、前記制御回路３４は、同様に、前記トランシーバ回路３ ５を介して超音波変換器３０を振動させ、超音波を発生する。そして、上記と同 様に、超音波エネルギーの一部は、身体構造的な特徴によって、超音波変換器３ ０に反射される。こうして、これに対応する信号が、ケーブル３６を介してトラ ンシーバ回路３５に送られることになる。そして、これに対応する信号が画像化 回路３９に入力され、該画像化回路３９では、該入力信号を解析することによっ て、通常の表示装置であってよい表示装置４１に対して、身体構造的特徴の像を 送る７ 治療装置または外科装置が、前記超音波変換器３０によって提供される視野内に おける、カテーテル２０の先端部２Ｇに使用されている間、上記画像化を行うこ とができる５従って、ユーザは、彼または彼女の動きおよびその結果をモニタで きることになる。

図２に示すように、前記カテーテル本体２２は、その基端部２４に隣接して、前 記アクセスポート４０に対する適当な取り付は構造体５２を備えている。治療器 具または外科器具５３は、例えば螺着などの適当な手段によって、前記取り付は 構造体５２に適当に取り付けられていてよい。図示の如く、長尺のケーブル状部 材５４は、前記アクセスポート４０に沿って前記先端部２６を幾分超える箇所ま で延びることになる。この箇所で、前記外科器具の作用部５６が接続されてよい 。

図３には、カテーテル本体２２の先端部２６をさらに詳細に示す。図３に示すよ うに、超音波変換器３０は、エポキシ層６２によって前記先端部２６に隣接した 凹部６４に接合された、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）のような圧電重合体 を含んでいる。使用可能な超音波変換器の実施例に関する詳細を説明するが、様 々な構成および配置を有する各種の変換器を本発明に使用してもよいっ 図３に示すように、治療装置の作用部５６は、超音波変換器３０の視野内で動作 可能なものとして示されている。従って、ユーザは、前記超音波変換器を使用す ることによって、前記治療装置の動作をモニタすることができる。さらに、ユー ザは、侵入行為の前、最中および後において、前記視野内の身体の特徴をモニタ することができる 図５Ａは、前記カテーテル装置の第１の変更例の一部断面図である。前記カテー テル装置は、長手軸、基端部７４および先端部７６を有する、長尺で可撓性また は剛性の本体７２を備えている。該本体７２の第２の側に隣接する箇所には、前 記本体７２を貫通して基端部７４近くから先端部７６近くに延びたボート７８が 設けられている。該ボート７８は、作用器具８４を取合し、該作用器具８４を先 端部７６に送るものである。図示された作用器具８４は一例にすぎず、現在知ら れている、または、これから開発される他の種類の作用器具を、ボート７８を介 して先端部７６に送ってもよい。ガイドボート８０中には、ガイドワイヤ８６が 設けられている。

前記先端部７６は前記本体７２の長子軸に対して斜角に設けられており、前記本 体７２の第１の側は、第２の側より前記先端部側に延びている。第１の側および 第２の側を有する超音波変換器８２は、前記本体７２の長手軸に対して、前記先 端部７６の斜角に対応する斜角に設けられている。前記超音波変換器８２の第１ の側は前記本体７２の第１の側に隣接しており、前記超音波変換器８２の第２の 側は前記本体７２の第２の側に隣接している、上記カテーテル２０に関して説明 したように、前記変換器８２をカテーテル７０の外部の制御回路に接続している 電気導体８３は、前記変換器８２から本体７２の基端部に延びている。前記変換 器８２を前記ボート７８に向けて斜角に設けることにより、前記先端部７６を超 えて延びる作用器具８４のような道具を容易に視覚化できる。

図５Ｂは、前記先端部７６を示す図であり、ガイドワイヤボート８０、変換器８ ２およびボート手段７８を示している。

図６Ａは、この発明に係るカテーテルの第２の変更例８８の一部断面図である。

前記第１の変更例７０と同様に、カテーテル８８は、基端部９２および先端部９ ４を有する、長尺で可撓性または剛性の本体９０を備えている。ボート９６は、 本体９０の先端部９４に隣接した先端部９７を有する。前記ボート９６の先端部 ９７は、本体９０の第１の側に対して斜角に、先端部９４方向に延出している。

前記ボート９６は、作用器具８４のような作用器具を取合し、前記先端部９４に 送るためのものである。カテーテル８８は、基端部９２に近くから先端部９４の 近くまで、前記本体９０を貫通して延びたガイドワイヤボート９８を有する。該 ガイドワイヤボート９８は、ガイドワイヤ８６を取合するためのものである。

さらに、図６Ａに示すように、変換器１００は、前記先端部９４とボート９６の 先端部９６との間において、本体９０の第１の側に取り付けられている。変換器 １００から前記本体９０の基端部９２近くに延びているのは、前記変換器１００ を前記カテーテルの外部の制御回路に電気的に接続するために、前記カテーテル 内に設けられた電気導体１０２である。前記変換器１００が本体９０の第１の側 に取り付けられ、前記ボート９６の先端部９７が本体９０の第１の側に対して斜 角に、先端部９４方向に延出していることにより、前記ボート９６の先端部９７ から延びる作用器具は、変換器１００の視野内に位置することになる。

図６Ｂは、図６Ａに示したカテーテルの先端部９４を示す図である。

図７Ａは、図６Ａに示した第２の変更例８８の変形例を示すものであるが、ここ では、ガイドワイヤボート９８の代りに、先端部９４を操作するための偏向ワイ ヤガイドシステム１０６を有する。図７Ｂは、図７Ａに示したカテーテルの先端 部９４を示す図である。

図８Ａは、この発明−１係るカテーテルの第３の変更例１１０を示す、この第３ の変更例１１０は、先端部１１４および基端部１１６を有する本体１１２を備え ている。

本体１１２の第１の側に隣接して設けられているのは、基端部９２に近くから先 端部９４０近くまで、前記本体９０を貫通して延びた第１のボート１１８である 。該第１のボート１１８は、前記先端部１１４０近くに先端部１１９を有する。

補助ボート１２０は、前記本体１１２の第２の側に隣接して第１のボート１１８ とは反対側に設けられており、基端部１１６に近くから先端部１１４０近くまで 、前記本体１１２を貫通して延びている。該補助ボート１２０は、本体１１２の 先端部１１４の近くに先端部１２１を有する。

変換器１２２は、本体１１２の先端部１１４近くに取り付けられている。前記変 換器１２２から本体１１２を貫通して基端部１１６に近くまで延びているのは、 前記変換器１２２を前記カテーテルの外部の制御回路に電気的に接続する電気導 体である。前記変換器１２２は、第１のボートおよび第２のボートの先端部１１ ９，１２１の間に設けられている。前記変換器１２２の両側に作用ボート１１８ ，１２０を設けたことにより、同時に２つの動作を行うことがてき、例えば、一 方のボートに貫通状態に設けられた第１の作用器具によって、ある物体を保持し 、他方のボートに貫通状態に設けられた第２の作用器具によって、前記第１の作 用器具によって保持された物体に作用することができる。図示例では、典型的な 作用器具１２３および作用器具８４が、前記ボート１１８．１２０に設けられて いる。

前記第３の変更例１１０はガイドワイヤボート手段を備えていないが、カテーテ ル１１０を初期的に位置決めるするために、第１のボート１１８または第２のボ ート１２０にガイドワイヤが使用されてもよい。その場合、前記ガイドワイヤを 、第１のボート１１８または第２のボート１２０から退却して、作用器具を導入 できる。図８Ｂは、カテーテル１１０の先端部１１４を示す図である。

図８０は、円形断面の代りに弓形断面の第１のボート１２８を有する点を除いて 、図８Ａおよび図８Ｂに示したカテーテル１１０と略同様であるカテーテル１２ ６の先端部１２４を示す図である。ここでは円形断面の様々なボートを図示して きたが、前記ボートのサイズおよび形状は、この発明の原理を逸脱することなく 変更可能である。

図９Ａは、この発明のカテーテルの第４の変更例１３０を示す。このカテーテル １３０は、図５Ａに示したカテーテル７０のような１つのボート７８の代りに、 複数のボート１３２が可撓性の本体１３１の第２の側近くに設けられている点を 除いて、図５のものと略同様である。

前記複数のボートによって、例えば、あるボートを介して治療具を使用すると同 時に、他のボートから吸引および壊死組織片の除去が可能になる。または、ある ボートを介して治療具を使用すると同時に、電気生理学的に、第２、第３または 第４のボートを介して、モニタリング、吸引および／または身体組織の一部除去 を行うことができる。

この発明に係るカテーテルの使用法を、好ましい実施例２０に関して説明する。

なお、前記変更例７０，８８゜１１０．１２６，１３０の使用法も同様である。

ユーザは、選択された静脈位置、心室などの身体内の所望の位置にアクセスする のに適当な血管を介して、可撓性のカテーテル本体２２を身体内に挿入する。１ つのやり方においては、先ず、ガイドワイヤが挿入され、しかる後、カテーテル 本体が、前記ガイドワイヤに沿って送られてよいっそして、ユーザは、アクセス ボート４０を介して外科装置を身体内に挿入し、該外科装置をカテーテル本体２ ２の先端部２６近くまで送る。前記外科装置の動作の前、最中および後において 、ユーザは、血行測定値、および、超音波変換器の視野からの画像を得ることが できる。前記変換器の視野内における前記外科装置の動作によって、ユーザは、 常に、前記外科装置の動作をモニタできる。

は、５−２５−２Ｏ、最も好ましくは７〜１０ＭＨｚの周波数の変換器を使用す る。超音波画像化・血行力学的作用カテーテル（Ｕ　Ｉ　ＨＣ）に使用される低 い方の周波数は、心臓の隔膜、弁および血管外構造などの大きな対象物を画像化 する必要性を反映したものである。

Ｂ、カテーテルのサイズ：カテーテルの直径は、一般的に、血管内カテーテルよ り大きく、４〜２４フレンチ、最適には６〜１２フレンチ（フレンチサイズエフ レンチ−π、プラス、ミリメートル直径） ｃ、を込：このカテーテルの主要機能は、各種のａ）切除、ｂ）レーザ、Ｃ）切 断、ｄ）閉塞、ｅ）などに使用されるカテーテルに基づく侵入心血管器具の、論 理的で安全な使用を案内することである。この発明は、他の技術（装置）を挿通 可能なアクセスポートを有する。侵入作用器具がカテーテルの先端部から突出す ると、該作用器具は、制御された侵入のために、特定の箇所に対して反復的に且 つ選択的に指向されることができる。

Ｄ、画像化：この発明は、心臓内、血管内および血管外の構造を画像化できるシ ステムでもある。使用される変換器の周波数が、普通、血管内系より低いので、 前記・　カテーテル２０は、多数の心臓空洞部を調べ、血管系の外の構造を画像 化できる。画像化機能は、基本的に、次の２つ、つまり、１）診断的画像化およ び２）応用的画像化からなる。

１、診断的画像化：　前記カテーテル２０は、診断的な心臓内および経血管部の 画像化を効率的に行うことができる。この用途は、どちらかと言えば、侵入の前 に行われる。その後、同一のカテーテルシステム、および、その特有の送り能力 を用いて、侵入が行われる。診断的な画像化のいくつかの例には、１）心臓内の 欠陥の正確な画像化および測定、２）弁オリフィスの特性づけ、３）腫瘍および その付着部の検出、４）などが含まれる。血管外診断には、１）膵臓の塊／異常 の画像化、２）腹膜後の異常の画像化、３）頭蓋骨内の画像化、４）血管周囲の 異常の認識、５）などが含まれる。

２、応用画像化とは、前記カテーテルの使用、および、 １）隔膜の欠陥を閉塞する閉塞装置、２）バイパス路を治療するための切除カテ ーテル、３）刃を用いた中隔開口用カテーテル、または、レーザに基づくカテー テルシステムによるもののような欠陥発生、および、４）弁形酸の案内 のような他の器具を送り他の技術を応用するための画像化能力を意味する。切除 などの用途での直接的画像化によって、より安全に且つ反復的に処理を行うこと がでドツプラーと通常の血行力学的カテーテルとの真の組合わせである。ドツプ ラーカテーテルが存在し、血行力学的圧力を画像化し測定可能なカテーテルが存 在する。しかし、前記カテーテル２０は、心臓および血管を画像化しながら、高 忠実度での血行力学的圧力の記録のみならず、ドツプラー血行力学（連続的なパ ルス波ドツプラー）を可能にする。前記カテーテル２０は、画像化、血行力学的 作用および侵入送りカテーテルを提供する。

■、その他の既存の治療技術による類似侵入式腹腔鏡検査法と同様に、心臓内超 音波法は、１）画像化、２）治療装置の送り、および、３）あまり侵入しない心 臓外科技術を開発するために使用可能な同時的血行力学作用、を実現することが できる。心臓内または血管系内に１つまたは２つ以上の装置を同時に使用するこ とにより、あまり侵入しない外科療法を開発する可能性が開かれる。このような 例としては、１）第１の装置によって目視しながら腫瘍を捉らえ、第２の装置に よってその付着部を目視しながら切断することによって心臓腫瘍を除去し、心臓 内の境部分を摘出すること、２）バイパス路に電気生理学的カテーテルを目視し ながらａＷｌし、その後、直接的な超音波画像化によって、第２の装置を用いて 前記カテーテルの下にあるバイパス路を切除すること、３）心房内の欠陥の発生 、導管の擬似内膜閉塞に見られるような血栓の蒸気療法などのレーザ外科手術を 目視しながら行うこと、４）心臓または血管から目視しながら異物を除去するこ と、および、５）血管内から紅血管外科手術を案内し、または、付随する血行力 学的変化をモニタすること、が含まれる。

■１選択された応用には次のものが含まれる：Ａ、無線周波数切除：現在、バイ パス路は、心房室弁をシステム的に写像する電気生理学的研究によって検出され ている。切除用カテーテルの位置は、Ｘ線透視法、および、前記切除用カテーテ ルの基準カテーテルからの距離に関係する電気的測定によって検出される。前記 カテーテル２０により、直接的な超音波画像化の下に、オペレータは房室弁を写 像することができる。このようにして、カテーテルの配置精度、および、応用さ れる治療法の正確さが向上し、即時の結果評価が可能になる。

上述した切除技術は、特に、（三尖弁の輪部分附近の）右側のバイパス路に適用 可能である。これは、三尖弁の輪部分の上の大静脈に前記カテーテル２ｏを挿通 することによって行われる。

左側のバイパス路については、前記カテーテル２ｏは、直接的な超音波画素化に 基づいて、心房隔壁を横切る状態に挿入される。こうして、僧帽弁の輪部分が直 接的に写像可能になり、限定化されたバイパス路が、視覚的な超音波および血行 力学的な案内に基づいて、精確に切除可能になる。弁における孔形成のような複 雑な余病、切除エネルギの正確でない適用、および、不注意による正常な伝導組 織の切除は、大幅に減少することになる。

バイパス路の切除は、ここに提案された超音波侵入カテーテルシステムの理想的 な使用例である。

Ｂ、心臓についての生検： 心臓について安全な生検が可能な時代においては、精確な生検が必要になる。心 臓内腫瘍への生検装置の超音波による案内、傷の回避、および、疑わしき組織の 選択的な生検は、前記カテーテル族！２０によって実現可能である。心臓カテー テル療法においてより頻繁に生命の脅威となる余病の１つは、カテーテルによっ て心臓に孔が形成されることである。このような余病は、心臓生検、電気生理学 的なカテーテル操作、および、弁形成術において一般的に発生する。超音波によ る心臓内画像化、血行力学的作用および送り用カテーテルの使用は、これら処置 の安全性を大幅に向上させる。

囲および血管外部の異常を画像化することもできる。経血管部つまり器官間の画 像化、および、隣接した血管系からの異常検出は、到達困難な異常の診断および 治療における大幅な進歩となろう。前記カテーテル２ｏは、診断を行うことのみ ならず、生検針および治療装置を問題の血管外領域に案内することができる。腹 膜後膣、隔壁および基底脳血管の異常は、論理的な関心領域である。

様々な異常のより正確な特徴表示が、可能になる。すべての器官はそれ自身の血 管系を有し、ここに提案された超音波画素化システムは、身体の到達困難な領域 を評価するのに理想的な手段である。該経血管システムは各器官への導管であり 、前記カテーテル２０は各器官に送られることができる。器官の実質部分の特徴 表示および軽血管生検および治療が、最終的に開発されることになる。

Ｄ、心臓および血管内における治療装置の超音波操作：前記カテーテル２０は、 画素化のみならず、同一のカテーテルシステムにより直接的に侵入する可能性を 開く。

多くの術中カテーテルに基づくシステムは、今日まで、通常のＸ線を使用して、 配置目標を実現し、特定の治療法の適用を実現している。このようなカテーテル に基づくシステムをより精確に案内できる装置が必要になっている、すべてのカ テーテルに基づくシステムに超音波を組み入れるのは、高いコストがかかり、技 術的にも実用的ではない２前記カテーテル２０は、理想的な画像化用侵入型の機 器としてのすべての必要条件を有し、１）画像化し、２）多数の手段によって血 行力学的作用を実現し、（圧力流体力学的作用およびドツプラー）、３）診断装 置および治療装置として作用し、および、４）両システムの適用性を向上する他 の特有の技術を受入れる、能力を有する。

Ｅ、一般的な用途：血管的装置、経血管装置および心臓内装置は、上述したボー ト手段を介して、心臓および血管の中または周囲に送られることができる。しか し、上述のカテーテルは、肝臓、身体の実質部分、胆管、尿管、ぼうこうおよび 頭蓋骨組織のようなエコー原性組織、すなわち、超音波画像を使用した診断的ま たは治療的な用途のためにカテーテルの挿通を可能にする身体内におけるすべて のエコー原性部分に、使用可能である。

Ｆ、拡張された技術用途：前記カテーテル２０は、侵入型の内科治療に対する新 規で胸踊るような技術革新である。上記の他に、解決すべきその他多くの用途が ある。

しかし、上述した新規の概念は、よりコストが安く、より精確で、安全な、血管 内および経血管部の診断装置および外科装置を開発する可能性を開くものである 。

■、ＷＢ： 前記カテーテル２０は、従来のカテーテルに基づ（システムのどれとも極めて異 なるものである。前記カテーテル２０は、その他の多用な器具を心臓血管系（心 臓および血管）内の特定箇所に送る能力のみならず、画像化能力および血行力学 的作用能力を有する。前記カテーテル２０は、将来開発される理想的な診断具お よび治療具であると考えられる。ここに提案された用途は、より高い精確性、適 用性および安全性を促進する。超音波は、血液で充填されたスペース内から、お よび、該スペースを介して、他の水または流体で充填された組織中への画像化を 可能にする。前記カテーテル２０は、究極的な侵入型システムに進化するであろ う。

図４は、超音波画像化および血行力学的作用のためのカテーテル（ＵＩＨＣ）に ついての、１つの典型的な使用例を示す。この特定例において、前記ＵＩＨＣは 、大静脈から三尖弁の輪部分に前進させられる。同時に、前記輪部分が画像化さ れ、電気生理学的な切除処置が行われる。直接的に画像化する能力、および、直 接的な治療用カテーテル装置は、前記ＵＩＨＣの多くの用途のうちの１つを強調 しているにすぎない。

ＦＩＧ、１ ＦＩＧ、　４Ｂ ＦＩＧ、５Ａ　７０ ＦＩＧ、　９Ａ ＦＩＧ、９８ 国際調査報告 ｙ−ＭＰｔ＊ｗ　口Ｔ１＋＊−ｍｔｗｒｗａｎ　＆ａｍｐ＠ｔｈ１ｂ７！１ｗ　 ｍｌ　ｐｒｅｍａ口Ｎ＠−−−１１ｗ−ｅｌ−ｗｓｎｍＦｅｗ＋領噛ｉｎ１動噛 ｓｌｒｗｖ１ｇｂｍ（す１（Ｉｄｙｌ？Ｉ’ｑフロントページの続き （７２）発明者　タジク、アブデュル・ジャミルアメリカ合衆国　５５９０６　 ミネソタ、ロチニスター、イレブンス・アヴエニュ・ノース・イースト　１７７ ２

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. １．基端部および先端部を有する長尺のカテーテル本体と、 前記カテーテル本体の先端部近くに取り付けられており、超音波を送出してその 結果としてのエコーを受取ることにより、流量を測定し特徴を画像化することを 可能にする視野を提供する超音波変換器と、前記カテーテル本体内に設けられて おり、前記変換器を、カテーテルの外部の制御回路に電気的に接続する電気導体 と、 治療装置を収容するために、前記カテーテル本体内に設けられており、該本体の 基端部近くから該本体の先端部近くに延びたボート手段であって、これにより、 前記治療装置を、前記変換器の視野内で作用できるよう、前記本体の先端部近く に送ることができるようになっている前記ボート手段と、 ガイドワイヤを収容するために、前記カテーテル本体内に設けられており、該カ テーテル本体の基端部近くから該カテーテル本体の先端部近くに延びているガイ ドワイヤボート手段と を具備したカテーテル装置。
2. ２．前記超音波変換器が、５〜２０ＭＨｚの周波数を有する請求の範囲第１項記 載のカテーテル装置。
3. ３．前記超音波変換器が、７〜１０ＭＨｚの周波数を有する請求の範囲第１項記 載のカテーテル装置。
4. ４．前記カテーテル本体が、４〜２４フレンチの直径を有する請求の範囲第１項 記載のカテーテル装置。
5. ５．前記カテーテル本体が、５〜１２フレンチの直径を有する請求の範囲第１項 記載のカテーテル装置。
6. ６．前記ボートが、５〜８フレンチの直径を有する請求の範囲第１項記載のカテ ーテル装置。
7. ７．基端部および先端部ならびに第１の側および第２の側を有する長尺のカテー テル本体であって、前記第１の側が、前記第２の側より、前記先端部方向に延び ている前記カテーテル本体と、 治療装置を収容するために、前記カテーテル本体の前記第２の側近くにおいて前 記カテーテル本体内に設けられていて、前記本体の基端部近くから該本体の先端 部近くに延びていて、これにより、前記治療装置を、前記本体の先端部近くに送 ることができるようになっているポートと、 第１の側および第２の側を有し、前記カテーテル本体の前記先端部近くに取り付 けられており、前記ポートと前記カテーテル本体の第１の側との間に設けられた 超音波変換器であって、該変換器の第１の側が前記カテーテル本体の第１の側近 くに位置し、該変換器の第２の側が前記カテーテル本体の第２の側近くに位置し ており、これにより、該変換器は、前記ボートに向けて傾斜しており、超音波を 送出してその結果としてのエコーを受け取ることによって、流量を測定し、前記 ポートを介して前記カテーテル本体の先端部近くに送られた治療装置を含む特徴 を画像化することを可能にする視野を提供する超音波変換器と、 前記カテーテル本体内に設けられており、前記変換器を、前記カテーテルの外部 の制御回路に電気的に接続する電気導体と を具備したカテーテル装置。
8. ８．前記カテーテル本体の第１の側近くにおいて前記カテーテル本体内に設けら れており、ガイドワイヤを収容するために、該カテーテル本体の基端部近くから 該カテーテル本体の先端部近くに延びているガイドワイヤポート手段をさらに備 えた請求の範囲第７項記載のカテーテル装置。
9. ９．基端部および先端部ならびに第１の側を有する長尺のカテーテル本体と、 先端部を有し、前記カテーテル本体内に設けられており、前記本体の基端部近く から該本体の先端部近くに延びたポートであって、該ボートの先端部が、前記第 １の側近くにおいて該第１の側に対して鋭角に、前記カテーテル本体から延出し ており、これにより、前記治療装置を、前記本体の先端部近くに送ることができ るようになっている前記ボートと、 前記ボートの先端部と前記カテーテル本体の基端部との間において前記カテーテ ル本体の第１の側に設けられた超音波変換器であって、超音波を送出してその結 果としてのエコーを受け取ることによって、流量を測定し、前記ポートを介して 前記カテーテル本体の先端部近くに送られた治療装置を含む特徴を画像化するこ とを可能にする視野を提供する超音波変換器と、 前記カテーテル本体内に設けられており、前記変換器を、前記カテーテルの外部 の制御回路に電気的に接続する電気導体と を具備したカテーテル装置。
10. １０．前記カテーテル本体内に設けられており、ガイドワイヤを収容するために 、該カテーテル本体の基端部近くから該カテーテル本体の先端部近くに延びてい るガイドワイヤボート手段をさらに備えた請求の範囲第９項記載のカテーテル装 置。
11. １１．偏向ワイヤガイドシステムをさらに備えた請求の範囲第９項記載のカテー テル装置。
12. １２．第１の側および第２の側ならびに基端部および先端部を有する長尺のカテ ーテル本体と、治療装置を収容するために、前記カテーテル本体の第１の側近く に設けられており、前記本体の基端部近くから該本体の先端部近くに延び、これ により、前記治療装置を、前記本体の先端部近くに送ることができるようになっ ている第１のボートと、 第２の治療装置を収容するために、前記カテーテル本体の第２の側近くに設けら れており、前記本体の基端部近くから該本体の先端部近くに延び、これにより、 前記第２の治療装置を、前記本体の先端部近くに送ることができるようになって いる第２のボートと、前記第１のボートと前記第２のボートとの間において前記 カテーテル本体の先端部近くに取り付けられており、超音波を送出してその結果 としてのエコーを受け取ることによって、流量を測定し、前記ボートを介して前 記カテーテル本体の先端部近くに送られた治療装置を含む特徴を画像化すること を可能にする視野を提供する超音波変換器と、 前記カテーテル本体内に設けられており、前記変換器を、前記カテーテルの外部 の制御回路に電気的に接続する電気導体と を具備したカテーテル装置。
13. １３．基端部および先端部ならびに第１の側および第２の側を有する長尺のカテ ーテル本体であって、前記第１の側が、前記第２の側より、前記先端部方向に延 びている前記カテーテル本体と、 少なくとも１つの治療装置を収容するために、前記カテーテル本体の前記第２の 側近くにおいて前記カテーテル本体内に設けられていて、前記本体の基端部近く から該本体の先端部近くに延びた複数のボートであって、これにより、前記少な くとも１つの治療装置を、前記本体の先端部近くに送ることができるようになっ ている前記複数のボートと、 第１の側および第２の側を有し、前記カテーテル本体の前記先端部近くに取り付 けられており、前記複数のポートと前記カテーテル本体の第１の側との間に設け られた超音波変換器であって、該変換器の第１の側が前記カテーテル本体の第１ の側近くに位置し、該変換器の第２の側が前記カテーテル本体の第２の側近くに 位置しており、これにより、該変換器は、前記複数のボートに向けて傾斜してお り、超音波を送出してその結果としてのエコーを受け取ることによって、流量を 測定し、前記複数のボートを介して前記カテーテル本体の先端部近くに送られた 前記少なくとも１つの治療装置を含む特徴を画像化することを可能にする視野を 提供する超音波変換器と、前記カテーテル本体内に設けられており、前記変換器 を、前記カテーテルの外部の制御回路に電気的に接続する電気導体と を具備したカテーテル装置。
14. １４．前記カテーテル本体の第１の側近くにおいて前記カテーテル本体内に設け られており、ガイドワイヤを収容するために、該カテーテル本体の基端部近くか ら該カテーテル本体の先端部近くに延びているガイドワイヤボートをさらに備え た請求の範囲第１３項記載のカテーテル装置。
15. １５．基端部および先端部を有する長尺のカテーテル本体と、 前記カテーテル本体の先端部近くに取り付けられており、超音波を送出してその 結果としてのエコーを受取ることにより、流量を測定し特徴を画像化することを 可能にする視野を提供する超音波変換器と、前記カテーテル本体内に設けられて おり、前記変換器を、前記カテーテルの外部の制御回路に電気的に接続する電気 導体と、 治療装置を収容するために、前記カテーテル本体内に設けられており、該本体の 基端部近くから該本体の先端部近くに延びたボートであって、これにより、前記 治療装置を、前記変換器の視野内で作用できるよう、前記本体の先端部近くに送 ることができるようになっている前記ボートと、 ガイドワイヤを収容するために、前記カテーテル本体内に設けられており、該カ テーテル本体の基端部近くから該カテーテル本体の先端部近くに延びているガイ ドワイヤボートと、 前記超音波変換器の動作を制御する制御回路手段と、前記流量、および、前記超 音波変換器によって画像化された特徴を表示する表示手段と を具備した医療システム。
16. １６．前記超音波変換器が、５〜２０ＭＨｚの周波数を有する請求の範囲第１５ 項の装置。
17. １７．前記超音波変換器が、７〜１０ＭＨｚの周波数を有する請求の範囲第１５ 項記載の装置。
18. １８．前記カテーテル本体が、４〜２４フレンチの直径を有する請求の範囲第１ ５項記載の装置。
19. １９．前記カテーテル本体が、６〜１２フレンチの直径を有する請求の範囲第１ ５項記載の装置。
20. ２０．前記ボートが、７〜８フレンチの直径を有する請求の範囲第１５項記載の 装置。
21. ２１．生きた身体に治療的侵入を行う方法であって、基端部および先端部を有す る本体を備えたカテーテルを前記身体に挿入する工程と、 前記カテーテル本体内に設けられていて、前記カテーテル本体の基端部近くから 先端部近くに延びたボートを介して、前記身体中に外科装置を挿入する工程と、 前記カテーテル本体の基端部近くに設けられた超音波変換器を律動させることに よって、超音波を送出し、その結果としてエコーを受け取る工程と、前記超音波 変換器によって提供される視野内で前記外科装置を動作させる工程と、 前記エコーを処理することによって前記外科装置の動作を画像化する工程と からなる方法。
22. ２２．ドップラー回路によって前記エコーを分析し、血行力学的情報を提供する 工程をさらに含む特許請求の範囲第２１記載の方法。