KR20090048614A - 조종 가능한 멀티―벤드 매핑 카테터 - Google Patents

조종 가능한 멀티―벤드 매핑 카테터 Download PDF

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Abstract

사타구니 및 하위 대정맥을 통해 심장의 우측으로 도입되는 전기생리학 카테터는 조종 가능한 말단부 및 말단부에 인접하게 배치된 탈수부를 가진 기다란 가요성 축을 포함한다. 상기 말단부는 관상 정맥동으로 삽입되고, 카테터가 상위 우심방에 대해 탈수부를 탈수시키도록 더 전진된 후에, 상기 말단부를 고정시키도록 카테터에 백-스티어링 힘이 가해진다. 관상 정맥동 및 상위 우심방 양자의 전기 경로들은 카테터의 말단부들 및 탈수부들 상에 지지된 각각의 전극 쌍들을 이용하여 매핑된다.

Description

조종 가능한 멀티―벤드 매핑 카테터{MULTI―BEND STEERABLE MAPPING CATHETER}
본 발명은 전기생리학("EP") 매핑 카테터에 관한 것으로, 특히 사타구니 및 상위 대정맥을 통해 상위 우심방 및 관상 정맥동에 액세스하여 매핑하도록 된 조종 가능한 멀티―벤드 카테터에 관한 것이다.
심방세동(AF) 및 심방조동(AFL) 등의 부정맥을 처치하기 위한 조정 전기생리학의 실무는 일반적으로 환자의 맥관 구조로 특수 카테터들을 삽입하여 부정맥의 소스인 심장 조직의 위치들을 확인(또는 "매핑")하도록 환자의 심장 쳄버들로 카테터들의 말(또는 "작동")단부를 항행시키는 단계를 포함한다. 심장의 전기 작용의 매핑은 통상적으로 하나 이상의 쌍들의 전극들을 이용하여 이루어지며, 각각의 쌍은 카테터의 작동 단부를 따라 축방향으로 떨어져 있다. 상기 매핑 과정을 따라서 또는 그에 관련하여, 참가 의사는 비정상 신호 또는 신호 경로를 포함하는 조직을 무력화(또는 "제거")시켜서, 심장을 정상 리듬으로 회복시키도록 절제 카테터를 사용할 수 있다.
AFL 매핑 과정들( 및 일부 AF 과정들)에서, 관상 정맥동(CS) 및 우심방(RA), 특히 상위 우심방(HRA)의 영역, 양자의 전기 작용을 매핑하는 것이 중요하다. 현 재, CS 및 RA 양자를 매핑하도록, 두 세트들의 전극들을 가진 사전-형성된, 비조종 타입의, 매핑 카테터를 환자의 목의 기부에서 경정맥을 통해, 상위 대정맥(SVC)을 통과하여, RA로 삽입하고, 심방 쳄버의 하부 부분(즉, 협부(峽部) 영역 위)으로 구부리거나 (또는 "기대어있게") 한다. 각각 RA 및 CS를 매핑하는 기능이 있지만, 이러한 타입의 카테터는 결점들을 가진다. 예컨대, 하위 심방 쳄버를 통과하기 때문에, HRA에서 적절한 전기 접촉을 얻도록 상기 매핑 카테터를 조종하기가 어렵게 된다. 또한, AFL 및 AF 조정 과정들에서 사용되는 대부분의 절제 카테터들이 사타구니 및 하위 대정맥(IVC)을 통해 삽입되어, 하위 심방 쳄버의 협부 영역의 조직을 절제하도록 조종되기 때문에, 협부를 가로질러 연장하는 상기 매핑 카테터는 절제 카테터를 차단 및 방해할 수 있다. 또한, 환자 및 참가 의사는 환자의 정맥 시스템으로의 두 개의 다른 액세스 포트들(즉, 경정맥(頸靜脈) 및 사타구니를 통해)을 가져야 하고, 각각의 매핑 및 절제 카테터들의 동시적인 제어가 더 어렵게 되며, 그와 관련된 복잡성 및 환자의 불편이 증가하게 된다.
사타구니 및 IVC를 통해 RA 및 HRA를 매핑하도록 사용 가능한 진단 카테터들이 있지만, 이들은 일반적으로 심방 쳄버를 둘러싸는 완전한 말단부 루프를 형성하며, CS의 소공(小孔)으로 약간 관통하기 위한 작은 꼬리 부분을 가진다. 상기 루프 부분은 하위 우심방(LRA)의 협부 영역 위로 연장하며, 절제 카테터와 간섭하게 되며, CS의 제한된 관통으로 인해 그에 대응하게 제한된 CS 매핑 데이터를 제공하게 된다.
일 실시예에 따르면, 전기생리학 카테터는 조종 가능한 말단부 및 말단부에 인접하게 배치된 탈수부를 가진 기다란 가요성 축을 포함한다. 제1 세트의 전극들이 상기 조종 가능한 말단부 상에 지지되며 제2 세트의 전극들이 상기 탈수부 상에 지지된다. 예로서, 상기 전기생리학 카테터는 진단 카테터로 될 수 있고, 제1 및 제2 세트의 전극들은 각각 제1 및 제2 세트의 매핑 전극 쌍들을 포함한다.
카테터 축은 그의 경도를 증가시키도록 핸들로부터 카테터의 주 본체부를 통해 연장하는 매립된 보강 브레이드를 가진 부드러운 외측 튜브를 포함한다. 상기 보강 브레이드는 주 본체부 및 탈수부 사이의 전이 영역에서 종결함으로써, 탈수부의 외부 축이 더욱 부드럽게 되고, HRA에 대한 그의 탈수가 용이하게 된다. 상기 말단부는 그의 내측에 배치된 편평하고, 탄력적인 중앙 지지 부재의 대향하는 측면들에 부착된 말단부들을 가진 견인 와이어들을(예컨대, 카테터 핸들의 조종 메카니즘을 이용하여) 작용시킴에 의해 양방향으로 조종될 수 있다. 또한, 조종 조립체는 상기 외부 축의 중앙 루멘을 통해 핸들로부터 지지 부재로 연장하는 단단하게 감긴, 높은 가요성의 압축 코일을 포함하며, 상기 견인 와이어들은 상기 가요성 코일의 내부 루멘 내에 배치된다. 탈수부의 탈수를 용이하게 하고 탈수부에 대한 구조적인 지지를 제공하도록, 상기 압축 코일의 횡단면은, 말단부로 전이되기 전에, 일반적으로 원형으로부터 탈수부 내에서의 타원형 또는 "평평한 형상"으로 변화한다.
본 발명의 실시예들을 예시적으로 나타내지만 첨부 도면들의 형태들로 제한되지 않으며, 유사한 참조부호들은 유사한 요소들을 나타내고 있다 :
도1은 일 실시예에 따라 구성된 진단 매핑 카테터의 말단부의 사시도,
도2는 카테터 말단부의 구부려진 루프 부분을 형성하도록 내측 말단 조종 지지 부재가 아래로 굽어 있는 도1의 카테터의 사시도,
도3은 도1의 카테터의 개요를 나타낸 도면,
도3a는 도3의 A-A선의 단면도,
도3b는 도3의 B-B선의 단면도,
도4는 하위의 대정맥 및 우심방을 통해, 인간 심장의 3차원 모델의 관상 정맥동으로 연장하며, 도시된 카테터의 탈수부가 상위 우심방의 벽에 대해 약간 비틀어져 지레의 작용을 하게 되는, 도1의 카테터의 사시도, 및
도5 및 6은 도4의 심장 모델에 배치된 카테터의 다른 사시도들이다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따라 구성된 진단 카테터(20)의 말단부를 나타내고 있다. 카테터(20)는, 전기 생리학 카테터들의 분야에서 잘 알려진 바와 같이, 기부측 핸들(도시 안됨)로부터 연장하는 기다란, 가요성 축(21)을 포함한다. 상기 카테터 축(21)은 일반적으로 조종 가능한 말단부(22), 및 말단부(22)에 바로 인접하게 배치된 탈수(脫垂)부(24)를 포함하며, 말단부 및 탈수부들(22,24)은 각각 환자의 관상 정맥동(SC) 및 상위(high) 우심방(HRA)에 배치되기 위한 크기 및 형태로 되어 있다. 도3에 잘 도시된 바와 같이, 카테터(20)는 CS에서 매핑(mapping)하도록 조종 가능한 말단부(22)상에 지지된 (5개의 전극 쌍들(30)을 포함하는) 10개의 전극들(28), 및 HRA를 매핑하도록 탈수부(24) 상에 지지된 (5개의 전극 쌍들(32)을 포함하는) 다른 10개의 전극들(29)을 갖는, "20개의 폴의" 카테터이다. 상기 전극들(28,29)은 카테터 축의 내부를 통해 연장하는 각각의 리드 와이어들에 결합되며 바람직하게 잘 알려진 방식으로 함께(도3a-3b에서 참조부호 36) 묶여있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 카테터 축(21)은 환자의 사타구니를 통과하는 정맥 시스템에 접근하여, 하위 대정맥(IVC)(도4-6에서 참조부호 48) 위로 우심방으로 항행하기 위한 크기 및 형태로 되어 있다. 말단부(22)에 매립된 표준형 양방향 조종 지지 부재(상세하게 후술됨)를 이용하여, 말단부(22)는 CS로 안내된다. 설명을 위해, 도2는 조종 부재의 장력 인가에 의해 4분의 3의 루프(25)로 형성된 카테터 축(21)의 말단부(22)를 나타내고 있다. 도4-6에 도시된 바와 같이, 일단 카테터 말단부(22)가 CS(44)에 배치되면, 의사는 조종 메카니즘 상에 "백 스티어링" 힘을 가하여 말단부(22)를 CS(44)에 고정되게 한다. 그 후, 카테터(20)는 의사에 의해 전방으로 밀려져서 탈수부(24)가 HRA(46)의 벽에 대해 기대어 있는 아치형 루프로 "탈수"되도록 한다. CS에 배치된 말단부(22)가, 상기 탈수부(24)의 더욱 안정적인 배치를 제공하게 되도록, 상기 탈수부(24)가 HRA 벽에 대해 누워있을 때와 동일 평면에 있지 않게 되면, 상기 탈수부(24)는 약간 비틀려(도6에 잘 도시됨)지게 됨을 이해하기 바란다.
도3, 3a 및 3b를 참조하면, 조종 조립체는 카테터 말단부(22)의 내측에 배치된 편평하고, 탄력적인 중앙 지지 부재(40)를 포함한다. 상기 지지 부재는 그 부재(40)의 대향 측면들에 고정된 말단부들을 가진 한 쌍의 견인 와이어들(34)에 의해 핸들의 잘 알려진 조종 메카니즘(도시 안됨)을 이용하여 작용될 수 있다. 도3a 에 도시된 바와 같이, 상기 중앙 지지 부재(40)에 대해 조종 와이어들(34)을 압박하도록 "평평한" 케블라-보강 튜브(42)가 사용된다. 비제한적인 예로서, 진단 카테터(20)의 조종 조립체는 보스톤 사이언티픽(www.bostonscientific.com)에 의해 제조되어 배포되는 블레이저 카테터에서 사용된 것과 유사 또는 동일하다.
카테터 축(21)은 주 본체부(26)를 통해 연장하는 매립된 브레이드(braid)(도시 안됨)를 가진 비교적 부드러운 외측 튜브(33)를 포함한다. 상기 브레이드는 주 본체부(26) 및 탈수부(24) 사이의 전이 영역(50)에서 종결하며, 상기 탈수부(24) 내의 축(21)의 외측 튜브(33)는 주 본체부(26)의 축(예컨대, 일 실시예에서 약 72D의 경도)에 비해 비교적 부드러운(예컨대, 일 실시예에서 약 35D의 경도) 상태로 된다. 상기 비교적 부드러운 외부 축은 말단부가 CS에 고정될 때 탈수부(24)가 HRA로 즉각 탈수되도록 할 수 있다. 또한, 주 본체부(26)의 보다 경질의 외부 축(33)은 HRA 벽에 대한 탈수부(24)의 탈수를 용이하게 한다.
상기 탈수부(24)의 횡단면은 그의 외경을 중심으로 거의 원형이 바람직하다. 외측 튜브(33)의 내측 루멘(39)에는 조종 조립체의 부분을 구성하는 단단하게 감긴, 가요성 압축 코일(38)이 제공되어 있다. 또한, 상기 코일(38)은 탈수부(24)의 HRA로의 (그리고 HRA의 벽에 대한) 탈수를 용이하게 하도록 가요성이 큰 구조를 제공한다. 상기 코일(38)은 스테인리스 강으로 제조될 수 있고 바람직하게 카테터 본체(21)를 통해, 즉 핸들로부터 말단부(22)의 중앙의 지지 부재(40)로, 연장한다. 상기 코일(38)의 횡단면은 탈수부(24)에 방향성 및 향상된 토크를 제공하도록 주 본체부(26)의 거의 원형으로부터 주 본체부(26) 및 탈수부(24) 사이의 사실상 타원 형 또는 평평한 형태의 전이부(50)로 변화됨이 바람직하다. HRA의 벽에 대한 탈수부(24)의 더 용이한 탈수를 가능하게 하도록, 탈수부(24) 및 말단부(22) 사이에 배치된 전이 영역(52)에 힌지 조인트(도시 안됨)가 선택적으로 제공될 수 있다.
진단 카테터(20)는 통상적으로, 협부(isthmus) 조직의 상처를 형성하는 도중에 절제 카테터를 방해하지 않고, 협부를 가로질러 양방향 블럭에 접근하기 위한 AFL 절제 과정들에 관련되어 사용됨을 이해하기 바란다. 또한, 상기 카테터(20)는 의사에게 CS 및 HRA에서의 전기적 작용의 매핑이 중요한 영역에서의, AF 과정들에 대해서도 사용될 수 있다. 상기 카테터(20)는 사타구니 접근 및 IVC를 통해 배치되며, 특히 탈수부(24)가 HRA의 벽에 대해 비틀려 지기 때문에, HRA의 벽에서 완전한 전기 접촉을 얻기 위한 조종이 현존하는 RA 매핑 카테터들에서 보다 더 용이하게 된다.

Claims (8)

  1. 조종 가능한 말단부 및 말단부에 인접하게 배치된 탈수부를 가진 기다란 가요성 축;
    상기 조종 가능한 말단부 상에 지지된 다수의 제1 전극들; 및
    상기 탈수부 상에 지지된 다수의 제2 전극들을 포함하는, 전기생리학 카테터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 카테터는 진단 카테터이고, 상기 다수의 제1 및 제2 전극들은 각각 매핑 전극 쌍들을 포함하는 카테터.
  3. 제1항 또는 2항에 있어서, 상기 말단부는 그의 내측에 배치된 탄력적인 중앙 지지 부재를 중심으로 양방향으로 조종될 수 있는 카테터.
  4. 제1항 내지 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 탈수부에 인접하게 배치된 주 본체부, 및 상기 기다란 축의 내측 루멘을 통해 연장하는 가요성의 내측 압축 코일을 더 포함하고, 상기 기다란 축은 부드러운 외측 튜브 및 상기 주 본체부의 외측 튜브에 매립된 보강 브레이드를 포함하는 카테터.
  5. 제4항에 있어서, 상기 매립된 브레이드가 종결하며, 상기 내측 압축 코일이 통과하여 연장하는, 주 본체부 및 탈수부 사이의 전이 영역을 더 포함하는 카테터.
  6. 제4항에 있어서, 상기 압축 코일의 횡단면 형상은 주 본체부의 사실상 원형으로부터 탈수부의 사실상 타원형 또는 평평한 형태로 변화하는 카테터.
  7. 제6항에 있어서, 상기 말단부는 그의 내측에 배치된 탄력적인 중앙 지지 부재를 중심으로 양방향으로 조종될 수 있는 카테터.
  8. 조종 가능한 말단부, 상기 말단부에 인접하게 배치된 탈수부, 및 상기 탈수부에 인접하게 배치된 주 본체부를 가지며, 내측 루멘을 한정하는 부드러운 외측 튜브 및 주 본체부의 외측 튜브에 매립된 보강 브레이드를 포함하고, 상기 말단부가 그의 내측에 배치된 탄력적인 중앙 지지 부재를 중심으로 양방향으로 조종될 수 있는, 기다란 가요성 축;
    상기 내측 루멘을 통해 연장하며, 그의 횡단면 형상이 주 본체부의 사실상 원형으로부터 탈수부의 사실상 타원형 또는 평평한 부분으로 변화하는 가요성 내측 코일;
    상기 매립된 브레이드가 종결하며, 상기 내부 코일이 통과하여 연장하는, 주 본체부 및 탈수부 사이의 전이 영역;
    상기 말단부 상에 지지된 다수의 제1 전극 쌍들; 및
    상기 탈수부 상에 지지된 다수의 제2 전극 쌍들을 포함하는, 진단 매핑 카테 터.
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