JP6541268B2 - 電極カテーテル - Google Patents
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Description
複数のリング状電極にそれぞれ接続されている導線は、リング状電極の装着位置に対応してシャフトの管壁に形成されている側孔からカテーテルシャフトのルーメンに進入して当該ルーメンに延在しており、導線の基端は、それぞれ、カテーテルシャフトの基端側に接続されているコネクタの内部に配置された端子に接続されている。
カテーテルシャフトの基端部分をブレードチューブによって構成することにより、電極カテーテルのトルク伝達性をある程度向上させることができる。
本発明の目的は、金属製の編組によって補強されたブレードチューブによりカテーテルシャフトの基端部分が構成されている従来公知の電極カテーテルと比較してトルク伝達性に優れ、カテーテルシャフトの先端部分の管壁にリング状電極の導線を通すための側孔を形成する加工が容易で、形成された側孔に挿通される導線の樹脂被覆層が、側孔の内周面に露出する編組を構成する線材により損傷を受けることのない電極カテーテルを提供することにある。
本発明の他の目的は、ガイドワイヤルーメンを有するカテーテルシャフトを備えたトルク伝達性に優れた電極カテーテルを提供することにある。
前記カテーテルシャフトの先端部分の管壁には前記外周面から前記ルーメンに至る側孔が前記リング状電極の装着位置に対応して形成され、
前記導線は、金属芯線を樹脂被覆してなり、その先端部において前記リング状電極の内周面に接合されることによって当該リング状電極に接続されているとともに、前記側孔から前記ルーメンに進入して当該ルーメンにおいて延在し、
前記カテーテルシャフトは、その全長にわたり編組により補強されたブレードチューブであって、少なくとも前記カテーテルシャフトの先端部分を補強している前記編組が樹脂製であるブレードチューブにより構成されていることを特徴とする。
また、カテーテルシャフトを構成するブレードチューブにおいて、カテーテルシャフトの先端部分を補強している編組が樹脂製であるので、先端部分の管壁にリング状電極の導線を通すための側孔を容易に形成することができる。
また、側孔の内周面に露出する樹脂線材によっては、当該側孔に挿通される導線の樹脂被覆層が損傷を受けることはない。
また、カテーテルシャフトの先端部分にも編組が埋設されていることにより、当該先端部分におけるシェイピング性が向上する。
また、カテーテルシャフトを構成するブレードチューブは、樹脂製の編組によって補強された樹脂チューブであり、すべてが樹脂材料からなるので、先端部分の管壁にリング状電極の導線を通すための側孔を容易に形成することができる。
また、側孔の内周面に露出する樹脂線材によっては、当該側孔に挿通される導線の樹脂被覆層が損傷を受けることはない。
また、カテーテルシャフトの先端部分にも編組が埋設されていることにより、当該先端部分におけるシェイピング性が向上する。
また、カテーテルシャフトの全長にわたり樹脂製の編組により補強されているブレードチューブは、1回の押出成形によって製造することができ、例えば、樹脂製の編組により補強された先端部分と金属製の編組により補強された基端部分とを接合してなるブレードチューブと比較して製造が容易である。また、編組の構成材料が切り替わるシャフト部分で起こりやすいとされるキンクが起こることもない。
このような構成の電極カテーテルによれば、先端部分を含む全長にわたってカテーテルシャフトがブレードチューブにより構成されているので、優れたトルク伝達性を発揮することができる。
また、カテーテルシャフトを構成するブレードチューブにおいて、先端部分を補強している編組が樹脂製であるので、カテーテルシャフトの先端部分の管壁にリング状電極の導線を通すための側孔を容易に形成することができる。
また、側孔の内周面に露出する樹脂線材によっては、当該側孔に挿通される導線の樹脂被覆層が損傷を受けることはない。
また、カテーテルシャフトの先端部分にも編組が埋設されていることにより、当該先端部分におけるシェイピング性が向上する。
このような構成の電極カテーテルのようにカテーテルシャフトがガイドワイヤルーメンを有し、シャフトを構成する樹脂の割合が低い場合において本発明の構成を採用することは効果的である。
また、カテーテルシャフトの先端部分の管壁にリング状電極の導線を通すための側孔を容易に加工することができ、形成された側孔に挿通される導線の樹脂被覆層が、当該側孔の内周面に露出する樹脂線材によって損傷を受けることはない。
また、本発明の電極カテーテルは、ガイドワイヤルーメンを有するカテーテルシャフトを備えているものであっても、トルク伝達性に優れている。
図1〜図5に示すこの実施形態の電極カテーテル100は、心臓の冠動脈などの部位の電位を測定するために用いられるものである。
この電極カテーテル100は、カテーテルシャフト10と、カテーテルシャフト10の先端部分101の外周面に装着されたリング状電極201〜210と、リング状電極201〜210の各々に接続された導線301〜310とを備えてなり、カテーテルシャフト10は、ガイドワイヤルーメン11Lを有する内側チューブ11と、内側チューブ11の外周面とともに導線301〜310を挿通するためのルーメン12Lを形成する外側チューブ13とにより構成され、この外側チューブ13は、その全長にわたり樹脂製の編組135によって補強されたブレードチューブからなり、カテーテルシャフト10の先端部分101における外側チューブ13の管壁には、外周面からルーメン12Lに至る側孔15がリング状電極201〜210の装着位置に対応して形成され、導線301〜310は、それぞれの先端部がリング状電極201〜210の内周面に接合されることによって当該リング状電極201〜210に接続されているとともに、側孔15からルーメン12Lに進入して当該ルーメン12Lに延在している。
図1に示すように、カテーテルシャフト10の先端部分101は、特定のカーブ形状を有している。なお、図2では、実際はカーブ形状を有する先端部分101を直線的に図示している。
また、先端部分101の長さ(L2)としては、通常50〜200mmとされ、好適な一例を示せば95mmとされる。
また、先端部分101の先端側低硬度領域101Aの長さ(L3)としては、通常20〜100mmとされ、好適な一例を示せば45mmとされる。
また、先端部分101の硬度傾斜領域101Bの長さ(L4)としては、通常20〜100mmとされ、好適な一例を示せば50mmとされる。
内側チューブ11の外径は、通常0.6〜1.7mmとされ、好適な一例を示せば1.2mmとされる。
外側チューブ13には、カテーテルシャフト10の全長(先端部分101および基端部分102)にわたり、補強材である樹脂製の編組135が埋設されている。
ここに、内層131の構成材料は、カテーテルシャフト10の全長にわたり同一の硬度を有している。内層131の構成材料の硬度としては、例えば72Dとされる。
内層131の肉厚としては、通常10〜50μmとされ、好適な一例を示せば25μmとされる。
外層132の肉厚としては、通常30〜200μmとされ、好適な一例を示せば95μmとされる。
補強層133を構成する樹脂134は、外側チューブ13の作製時において、外層132の構成材料の一部が溶融して樹脂線材の隙間に流入されて充填されたものである。
編組135の構成材料の硬度としては、72D以上であることが好ましい。この硬度が過小である場合には、十分な補強効果、延いては良好なトルク伝達性を発揮できない場合がある。
また、編組135の構成材料の曲げ弾性率(ISO178またはJIS K7171)としては、通常500〜19,000MPaとされ、好ましくは2,000〜7,000MPa、更に好ましくは3,500〜4,200とされ、好適な一例を示せば4,200MPaとされる。
また、編組135の打ち数としては、通常8〜32とされ、好適な一例を示せば16とされる。
また、編組135の持ち数としては、通常1〜4とされ、好適な一例を示せば2とされる。
補強層133の肉厚としては、通常60〜200μmとされ、好適な一例を示せば120μmとされる。
外側チューブ13の外径は、通常1.3〜3.0mmとされ、好適な一例を示せば2.0mmとされる。
また、リング状電極201〜210の電極間距離としては、例えば1〜10mmとされる。
リング状電極202〜210の内周面に接合されている導線302〜310についても同様である。
図5に示すように、先端チップ25には貫通孔26が形成されており、この貫通孔26に内側チューブ11の先端部が挿入されている。
このようにして先端チップ25が接続された内側チューブ11を、外側チューブ13の内部に挿入することにより、二重管構造のカテーテルシャフト10が構成される。
これにより、リング状電極201〜210が、それぞれ、コネクタ41内の端子の各々に電気的に接続される。
これにより、ガイドワイヤポート42から挿入するガイドワイヤを、内側チューブ11のガイドワイヤルーメン11Lを経由して、先端チップ25の先端開口から延び出させることができる。
図6は本発明の第2実施形態に係る電極カテーテルを示す側面図であり、図7Aおよび図7Bは、それぞれ、この電極カテーテルを構成するカテーテルシャフトの横断面図である。
また、図7Aおよび図7Bにおいて、67は、カテーテルシャフト60を構成する樹脂からなるインナー(コア)部、69は、インナー67を被覆する樹脂からなるアウター(シェル)部である。
カテーテルシャフト60の長さは、通常400〜1500mmとされ、好ましくは700〜1200mmとされる。
先端可撓部分601の長さは、例えば30〜300mmとされ、好ましくは50〜250mmとされる。
また、制御ハンドル90には、カテーテルシャフト60の先端可撓部分601を曲げる操作を行うための摘み95が装着してある。
インナー部67を構成する樹脂の硬度としては、例えば25D〜40Dとされる。
ルーメン61Lには、先端電極71に接続された導線81が挿通されており、ルーメン62Lには、リング状電極72〜74の各々に接続された導線82〜84が挿通されている。
アウター部69を構成する樹脂材料としては、熱可塑性ポリアミド系エラストマーを挙げることができ、特に、ポリエーテルブロックアミド(PEBAX)が好ましい。
図7Aおよび図7Bに示す断面視において、編組65は、16組(32本)の樹脂線材が円周方向に等角度間隔で配置されてなる。
一方、制御ハンドル90の摘み95を図6に示すB1方向に回転させると、第2操作用ワイヤ87が引っ張られてルーメン64Lの基端側に移動し、先端可撓部分601を第2方向(矢印Bで示す方向)に撓ませることができる。
図9〜図12に示すこの実施形態の電極カテーテル500は、心臓の冠動脈などの部位の電位を測定するために用いられるものである。
なお、図9〜図12において、図1〜図4と同一の符号で示した部分は、第1実施形態の電極カテーテルと同様の構成である。
図9に示すように、カテーテルシャフト50の先端部分501は、特定のカーブ形状を有している。なお、図10では、実際はカーブ形状を有する先端部分501を直線的に図示している。
また、先端部分501の長さ(L7)としては、通常50〜200mmとされ、好適な一例を示せば95mmとされる。
また、先端部分501の先端側低硬度領域501Aの長さ(L8)としては、通常20〜100mmとされ、好適な一例を示せば45mmとされる。
また、先端部分501の硬度傾斜領域501Bの長さ(L9)としては、通常20〜100mmとされ、好適な一例を示せば50mmとされる。
内側チューブ11の具体的な構成は、第1実施形態の電極カテーテルのカテーテルシャフト10を構成する内側チューブ11と同様である。
すなわち、外側チューブ53の先端部分531には、樹脂製の編組5315が補強材として埋設され、外側チューブ53の基端部分532には、金属製の編組5325が補強材として埋設されている。
そして、外側チューブ53の先端部分531は、カテーテルシャフト50の先端部分501を構成し、外側チューブ53の基端部分532は、カテーテルシャフト50の基端部分502を構成する。
また、図11Cに示すように、外側チューブ53の基端部分532は、内層5321と、編組5325による補強層5323と、外層5322とからなる三層構成のシングルルーメンチューブである。
この外側チューブ53(先端部分531および基端部分532)の内周面と内側チューブ11の外周面とによりルーメン12Lが形成されている。
ここに、内層5311,5321の構成材料は、カテーテルシャフト50の全長にわたり同一の硬度を有している。内層5311,5321の構成材料の硬度としては、例えば72Dとされる。
内層5311,5321の肉厚としては、通常10〜50μmとされ、好適な一例を示せば25μmとされる。
外層5312,5322の肉厚としては、通常30〜200μmとされ、好適な一例を示せば95μmとされる。
補強層5313を構成する樹脂5314は、外側チューブ53の先端部分531の作製時において、外層5312の構成材料の一部が溶融して樹脂線材の隙間に流入されて充填されたものである。
補強層5323を構成する樹脂5324は、外側チューブ53の基端部分532の作製時において、外層5322の構成材料の一部が溶融して樹脂線材の隙間に流入されて充填されたものである。
また、編組5325の打ち数としては、通常8〜32とされ、好適な一例を示せば16とされる。
また、編組5325の持ち数としては、通常1〜4とされ、好適な一例を示せば2とされる。
補強層5323の肉厚としては、通常60〜200μmとされ、好適な一例を示せば120μmとされる。
外側チューブ53の外径は、通常1.3〜3.0mmとされ、好適な一例を示せば2.0mmとされる。
また、リング状電極201〜210の電極間距離としては、例えば1〜10mmとされる。
リング状電極202〜210の内周面に接合されている導線302〜310についても同様である。
先端チップ25には貫通孔が形成されており、この貫通孔に内側チューブ11の先端部が挿入されている。
このようにして先端チップ25が接続された内側チューブ11を、外側チューブ53の内部に挿入することにより、二重管構造のカテーテルシャフト50が構成される。
これにより、リング状電極201〜210が、それぞれ、コネクタ41内の端子の各々に電気的に接続される。
これにより、ガイドワイヤポート42から挿入するガイドワイヤを、内側チューブ11のガイドワイヤルーメン11Lを経由して、先端チップ25の先端開口から延び出させることができる。
また、外側チューブ53の基端部分532が金属製の編組5325によって補強されていることにより、本実施形態の電極カテーテル500により発揮されるトルク伝達性は、第1実施形態の電極カテーテルのトルク伝達性よりも更に優れている。
例えば、第1実施形態および第3実施形態の電極カテーテルにおいて、リング状電極の個数(導線の本数)は10ではなく、例えば2〜30であってもよい。
また、先端チップ25に代えて先端電極を備えていてもよい。
また、操作用ワイヤの数は1本(シングルディレクションタイプ)であってもよい。
また、カテーテルシャフトの先端部分(先端可撓部分)を補強する編組を樹脂製(編組65と同様の編組)とし、カテーテルシャフトの基端部分を補強する編組を金属製としてもよい。
(1)内側チューブの作製:
高密度ポリエチレンからなる厚さ30μmの内層111と、PEBAX(硬度55D)からなる厚さ60μmの外層112とによる二層構成の内側チューブ11(内径=1.0mm,外径=1.18mm)を作製した。
PEBAX(硬度72D)からなる管状の内層形成材料の外周面上に、線径60μmのPEEK樹脂線材からなる編組135(打ち数=16,持ち数=2)を配置し、この編組135の外周面上にPEBAXからなる外層形成材料を配置し、このようにして得られた管状積層体を加熱処理することにより、厚さ25μmの内層131と、厚さ120μmの補強層133と、厚さ95μmの外層とによる三層構成の外側チューブ13(内径=1.5mm,外径=2.0mm)を作製した。
上記(1)により得られた内側チューブ11および上記(2)により得られた外側チューブ13を使用してカテーテルシャフト10を作製し、得られたカテーテルシャフト10の先端部分101の外周面にリング状電極201〜210を装着するとともに、リング状電極201〜210の各々に接続された導線301〜310を側孔15を通してルーメン12Lに挿通させる工程を経て、図1〜図5に示したような本発明の第1実施形態に係る電極カテーテル100を製造した。
(1)実施例1(1)と同様にして内側チューブを作製した。
PEBAX(硬度72D)からなる管状の内層形成材料の、先端から100mmの部分を除いた外周面上に、線径50μmのステンレス線材からなる編組(打ち数=16,持ち数=1)を配置し、更に、内層形成材料の全長にわたり、PEBAXからなる外層形成材料を配置し、得られた管状積層体を加熱処理することにより、ステンレスブレードチューブから基端部分が構成され、編組で補強されていない樹脂チューブから先端部分が構成されてなる外側チューブ(内径=1.5mm,外径=2.0mm)を作製した。
上記(1)により得られた内側チューブおよび上記(2)により得られた外側チューブを使用してカテーテルシャフトを作製したこと以外は実施例1(3)と同様にして比較用の電極カテーテルを製造した。
実施例1および比較例1によって得られた電極カテーテルの各々について、カテーテルシャフトの先端を固定した状態でハンドルを軸回りに回転させ、この回転に伴って先端に伝達されたトルクをトルクゲージにより測定した。結果(ハンドルの回転角度とトルクとの関係)を図8に示す。
10 カテーテルシャフト
101 先端部分
101A 先端側低硬度領域
101B 硬度傾斜領域
102 基端部分
11 内側チューブ
111 内層
112 外層
11L ガイドワイヤルーメン
12L ルーメン
13 外側チューブ
131 内層
132 外層
133 補強層
134 樹脂
135 編組
15 側孔
201〜210 リング状電極
25 先端チップ
301〜310 導線
40 ハンドル
41 コネクタ
42 ガイドワイヤポート
51 導線保護チューブ
52 ガイドワイヤ保護チューブ
200 電極カテーテル
60 カテーテルシャフト
601 先端可撓部分
61L〜64L ルーメン
65 編組
67 インナー部
69 アウター部
71 先端電極
72〜74 リング状電極
81〜84 導線
86 第1操作用ワイヤ
87 第2操作用ワイヤ
90 制御ハンドル
500 電極カテーテル
50 カテーテルシャフト
501 カテーテルシャフトの先端部分
501A 先端側低硬度領域
501B 硬度傾斜領域
502 カテーテルシャフトの基端部分
53 外側チューブ
531 外側チューブの先端部分
5311 内層
5312 外層
5313 補強層
5314 樹脂
5315 樹脂製の編組
532 外側チューブの基端部分
5321 内層
5322 外層
5323 補強層
5324 樹脂
5325 金属製の編組
Claims (6)
- 少なくとも1つのルーメンを有するカテーテルシャフトと、前記カテーテルシャフトの先端部分の外周面に装着された少なくとも1つのリング状電極と、前記リング状電極に接続された導線とを備えてなり、
前記カテーテルシャフトの先端部分の管壁には前記外周面から前記ルーメンに至る側孔が前記リング状電極の装着位置に対応して形成され、
前記導線は、金属芯線を樹脂被覆してなり、その先端部において前記リング状電極の内周面に接合されることによって当該リング状電極に接続されているとともに、前記側孔から前記ルーメンに進入して当該ルーメンにおいて延在し、
前記カテーテルシャフトは、その全長にわたり編組により補強されたブレードチューブであって、少なくとも前記カテーテルシャフトの先端部分を補強している前記編組が樹脂製であるブレードチューブにより構成されていることを特徴とする電極カテーテル。 - 前記カテーテルシャフトは、その全長にわたり樹脂製の編組により補強された前記ブレードチューブにより構成されていることを特徴とする請求項1に記載の電極カテーテル。
- 前記カテーテルシャフトは、樹脂製の編組により補強された先端部分と、金属製の編組により補強された基端部分とを有する前記ブレードチューブにより構成されていることを特徴とする請求項1に記載の電極カテーテル。
- 前記カテーテルシャフトがガイドワイヤルーメンを有することを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の電極カテーテル。
- 前記カテーテルシャフトは、ガイドワイヤルーメンを有する内側チューブと、前記内側チューブの外周面とともに前記導線を挿通するためのルーメンを形成する外側チューブとを備えてなり、前記外側チューブが前記ブレードチューブであることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の電極カテーテル。
- 前記カテーテルシャフトは、前記編組の内側に複数のルーメンを有するマルチルーメンチューブであることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の電極カテーテル。
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