JP4969289B2 - 先端偏向操作可能カテーテル - Google Patents

Description

本発明は、先端偏向操作可能カテーテルに係り、さらに詳しくは、体腔内に挿入されたカテーテルの遠位端部を、体外に配置される近位端側の操作部を操作することにより、その遠位端の向きを容易に変化させることができる先端偏向操作可能カテーテルに関する。

たとえば動脈血管を通して心臓の内部まで挿入される電極カテーテルなどでは、心臓内に挿入されたカテーテルの遠位端（先端）の向きを、体外に配置されるカテーテルの近位端（後端または手元側）に装着された操作部を操作して変化（偏向）させる必要性が生じる。

このようにカテーテルの遠位端を手元側で操作して偏向させるための機構として、従来では、次に示す機構が知られている。

たとえば下記の特許文献１にも示すように、柔軟性を持つカテーテルの遠位端部の内部に、スプリング力を有する板バネと、引張ワイヤーなどを装着したものが知られている。その機構では、引張ワイヤーを手元側で操作することにより、その引張ワイヤーの先端に接続してある板バネを、板バネの平面と略垂直方向に曲折することが可能である。その結果、カテーテルの遠位端部を、所定の方向に向きを変えることが可能である。

しかしながら、このような機構では、カテーテル内部のルーメンが、板バネなどの曲げ操作機構で占拠され、ルーメンの断面積が狭められ、ルーメンの内部に、他の機能部材を配置しにくくなると言う課題を有する。他の機能部材としては、複数の電極のための配線、冷却手段、光ファイバーなどが例示される。

カテーテルは、狭い血管内を押し通して使用されるために、カテーテルの外径を可能な限り小さくする必要があるが、従来の板バネの機構では、カテーテルの外径を小さくすることが困難であった。板バネの幅を小さくすることで、カテーテルの外径を小さくすることも考えられるが、そのようにバネ板の幅を小さくすると、スプリング力が低下し、カテーテルの遠位端を曲げた後に復元する力が弱くなってしまう。
特許３２３２３０８号公報

本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、カテーテルの内部ルーメンを有効に利用することが可能であり、カテーテルの外径を小さくし、しかも、曲げた後の復元機能にも優れた先端偏向操作可能カテーテルを提供することである。

上記目的を達成するために、本発明に係る先端偏向操作可能カテーテルは、
軸方向に沿って延びる少なくとも一つのルーメンを有するカテーテルチューブと、
前記ルーメンの内部に収容され、長手方向に沿って延びる凸条がその近位端から遠位端まで形成してある板バネと、を有する。

本発明に係る先端偏向操作可能カテーテルでは、片側または両側に凸条が形成してある板バネが、偏向機構を構成し、板バネの平板平面に対して略垂直方向に板バネの遠位端が屈曲可能である。本発明に係る先端偏向操作可能カテーテルでは、板バネの幅を小さくしても、凸条のために板バネのスプリング力が補強され、曲げた後の復元機能にも優れている。

したがって、本発明では、板バネの幅を小さくすることが可能になり、板バネが収容されるルーメンの断面空間を有効に利用することが可能になり、そのルーメン内部を、操作用ワイヤの挿通孔や、配線の通路として用いることができる。すなわち、カテーテルの内部ルーメンは、偏向機構により閉塞されることはなく、そのルーメンを有効に利用することができる。

また、本発明に係る先端偏向操作可能カテーテルでは、板バネがカテーテルチューブの補強効果を発揮し、カテーテルの押し込み特性を向上させる。さらに、本発明に係る先端偏向操作可能カテーテルでは、偏向機構が凸条付板バネで構成されるため、部品点数が削減され、その製造も容易である。

好ましくは、前記板バネの遠位端側に操作用ワイヤの遠位端が接続してある。板バネの遠位端における平板部の表裏面両側に、それぞれ操作用ワイヤの遠位端を接続しても良く、あるいは、板バネの遠位端における平板部の表裏面のうちの片側表面に操作用ワイヤの遠位端を接続しても良い。

以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る電極カテーテルの概略側面図、
図２は図１に示すカテーテルの遠位端側の要部断面図、
図３は図２のIII−III線に沿う要部断面図、
図４は図３に示す板バネの拡大断面図、
図５（Ａ）〜図５（Ｄ）は本発明の他の実施形態に係る電極カテーテルに用いる板バネの横断面図、
図６は本発明の他の実施形態に係る電極カテーテルに用いられるカテーテルチューブの要部斜視図、
図７は図６に示すVII−VII線に沿う断面図である。

図１に示すように、本発明の１実施形態に係る先端偏向操作可能カテーテルとしての電極カテーテル２は、たとえば心臓における不整脈の診断または治療に用いられるものであり、カテーテルチューブ４の遠位端部４ａに、先端チップ電極１０と、複数のリング状電極１２とが装着してある。カテーテルチューブ４の近位端部４ｂには、コネクタ６が装着してある。コネクタ６からは、各電極１０および１２に電気的に接続される導線の引き出し線が引き出される。また、コネクタ６には、カテーテルチューブ４の先端部の偏向移動操作を行うための摘み７が装着してある。

図１に示す先端チップ電極１０およびリング状電極１２は、たとえばアルミニウム、銅、ステンレス、金、白金など、熱伝導性の良好な金属で構成される。なお、Ｘ線に対する造影性を良好に持たせるためには、これらの先端チップ電極１０およびリング状電極１２は、白金などで構成されることが好ましい。先端チップ電極１０およびリング状電極１２の外径は、特に限定されないが、カテーテルチューブ４の外径と同程度であることが好ましく、通常、０．５〜３mm程度である。これらの電極１０および１２は、心臓などの生体組織の電位測定に用いられたり、生体組織の焼灼などの用途に用いられる。

カテーテルチューブ４は、たとえばポリオレフィン、ポリアミド、ポリエーテルポリアミド、ポリウレタンなどの合成樹脂で構成される。カテーテルチューブ４の外径は、一般に０．５〜３mm程度であり、その内径は、０．２〜２．５mm程度である。カテーテルチューブ４には、図２に示すように、軸方向に沿って単一のルーメン１４が形成してある。

図２および図３に示すように、カテーテルチューブ４のルーメン１４には、板バネ２０が装着してある。図４および図５に示すように、板バネ２０は、平板部２２と、平板部２２の表裏面に各々一体化して形成してある断面半円形の凸条２４とを有する。凸条２４は、平板部２２の長手方向に沿って連続して形成してあるが、本発明では、必ずしも連続させる必要はなく、断続的に形成しても良い。

板バネ２０における平板部２２の幅ｗ１は、カテーテルチューブ４の内径Φ１に対して４０〜６０％程度が好ましく、具体的には、０．６〜１．６mmが好ましい。平板部２２の厚みｔ１は、特に限定されないが、好ましくは１００〜２００μｍである。

凸条２４の突出高さｈ１は、平板部２２の厚みｔ１に対して、好ましくは１０〜５０％の厚みである。図４に示すように、凸条２４の幅ｗ２は、平板部２２の幅ｗ１に対して、好ましくは１０〜５０％の幅である。平板部２２の表裏面の両側に形成される凸条２４は、本実施形態では、同一形状であり、同一の寸法を有するが、本発明では、相互に異なっていても良い。

板バネ２０における平板部２２の材質としては、バネ特性を有する材質であれば特に限定されず、具体的には、ＳＵＳ、Ｎｉ−Ｔｉ、Ｆｅなどで構成される。

凸条２４は、平板部２２と一体化して形成してあり、平板部２２と同一材質で構成してあるが、本発明では必ずしも同一材質で構成する必要はなく、また、必ずしも一体成形する必要もない。たとえば同一または異なる材質で構成してある凸条２４を平板部２２に対してレーザ溶接などで接合しても良いと共に、凸条２４と平板部２２とが一体化された板バネ２０を圧延工程などにより同時に一体化成形しても良い。

図２に示すように、板バネ２０の遠位端２０ａは、カテーテルチューブ４の遠位端に接続固定してある先端チップ状電極１０の近くまで延びており、電極１０に対して接触していないことが好ましいが、絶縁性などが確保されれば接続固定してあっても良い。板バネ２０の近位端２０ｂは、近位端側コイルスプリング２６の遠位端に接続固定してある。近位端側板コイルスプリング２６は、カテーテルチューブ４の近位端側における補強機能を有する。

図２に示す板バネ２０の近位端２０ｂは、図１に示すカテーテル２の遠位端から距離Ｌ３の位置にあることが好ましい。距離Ｌ３は、コネクタ６を除くカテーテル２の全長Ｌ０に対して、５〜１５％程度の長さであることが好ましい。カテーテル２の全長Ｌ０は、特に限定されないが、好ましくは、３００〜１０００mmである。

後述するように、摘み７を操作することにより、カテーテルチューブ４の遠位端は、カテーテル２の遠位端から距離Ｌ３の位置を基点として、矢印Ａ１方向および矢印Ａ２方向に曲がることになる。そのため、近位端側コイルスプリング２６は、その遠位端に配置される板バネ２０よりも曲げ弾性が高く、比較的に曲がりにくい材質あるいは構造にしても良い。

図２に示すように、板バネ２０の遠位端２０ａの近くには、一対の操作用ワイヤ３０の遠位端が、レーザ溶接、スポット溶接、溶着、ロウ付け、カシメ、接着剤による接着などの手段で接合してある。一対の操作用ワイヤ３０の遠位端は、板バネ２０における平板部２２の表裏面側にそれぞれ接合してある。

操作用ワイヤ３０の外径は、特に限定されないが、好ましくは０．０１〜０．２mm、さらに好ましくは０．０３〜０．０８mmである。この操作用ワイヤ３０は、たとえばＮｉ−Ｔｉ系超弾性合金製で構成してある。この操作用ワイヤ３０は、操作用チューブの内部に軸方向に移動自在に挿通してある。操作用チューブは、たとえば低摩擦係数のフッ素樹脂（たとえばＰＴＦＥ）チューブで構成され、その内径は、操作用ワイヤ３０の外径よりも僅かに大きく、その肉厚は、特に限定されないが、好ましくは０．０３〜０．０８mmである。

なお、一対の操作用ワイヤ３０は、図２に示すように、カテーテルチューブ４のルーメン１４の内部を通り、さらに、図１に示す操作用コネクタ６まで延びている。

一対の操作用ワイヤ３０の近位端部は、たとえば図１に示す操作用コネクタ６の回転摘み７により回転駆動され、一方の操作用ワイヤ３０が引っ張られ、他方の操作用ワイヤ３０が、引っ張り量と同じ量で巻き解される。

たとえば図１に示す回転摘み７を操作した結果、図２および図３において、上側のワイヤ３０が引っ張られ、下側のワイヤ３０が巻き解されると、板バネ２０の遠位端２０ａは、平板部２２の平面に対して略垂直な方向に沿って上方向Ａ１に偏向させられる。板バネ２０は、平板部２２の平面に沿う方向ではなく、平面に対して略垂直方向に曲げ剛性が低いからである。その結果、図１に示すように、カテーテル２の遠位端は、距離Ｌ３の位置を起点として、上方向Ａ１に偏向させられる。

また、図２および図３において、下側のワイヤ３０が引っ張られ、上側のワイヤ３０が巻き解されるとすると、板バネ２０の遠位端２０ａは、平板部２２の平面に対して略垂直な方向に沿って下方向Ａ２に偏向させられる。その結果、図１に示すように、カテーテル２の遠位端は、距離Ｌ３の位置を起点として、下方向Ａ２に偏向させられる。

したがって、カテーテル２の遠位端は、図１に示すコネクタ６の回転摘みを操作することにより、任意のＡ１またはＡ２方向に、偏向して曲折移動させることができる。なお、コネクタ６を軸回りに回転させれば、体腔内に挿入された状態で、カテーテルチューブ４に対する曲折方向Ａ１またはＡ２の向きを自由に設定することができる。

本実施形態に係る電極カテーテル２では、両側に凸条２４が形成してある板バネ２０が、偏向機構を構成し、板バネ２０の平板部２２の平面に対して略垂直方向に板バネ２０の遠位端２０ａが屈曲可能である。このカテーテル２では、板バネ２０における平板部２２の幅ｗ１を小さくしても、凸条２４のために板バネ２０のスプリング力が補強され、曲げた後の復元機能にも優れている。

したがって、本実施形態では、板バネ２０の幅を小さくすることが可能になり、板バネ２０が収容されるルーメン１４の断面空間を有効に利用することが可能になり、そのルーメン内部を、操作用ワイヤ３０の挿通孔や、配線の通路として用いることができる。すなわち、カテーテルの内部ルーメン１４は、偏向機構により閉塞されることはなく、そのルーメン１４を有効に利用することができる。

また、本実施形態のカテーテル２では、コイルスプリング２６がカテーテルチューブ４の近位端側での補強効果を発揮し、板バネ２０がカテーテルチューブの遠位端側での補強効果を発揮し、カテーテル２の押し込み特性を向上させる。さらに、このカテーテル２では、偏向機構が凸条付板バネ２０で構成されるため、部品点数が削減され、その製造も容易である。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。
たとえば、図２に示す一対の操作用ワイヤ３０の遠位端は、板バネ２０の遠位端２０ａに接合することなく、先端チップ電極１０に対して接合しても良い。ただし、一対の操作用ワイヤ３０の遠位端の接合位置は、板バネ２０における平板部２２の平面に対して略垂直な方向に相互に反対側となる位置となる。

あるいは、一対の操作用ワイヤ３０の遠位端は、カテーテルチューブ４の遠位端部４ａに埋め込まれるように接合しても良い。ただし、一対の操作用ワイヤ３０の遠位端の接合位置は、板バネ２０における平板部２２の平面に対して略垂直な方向に相互に反対側となる位置となる。

また、上述した実施形態において、カテーテルチューブ４は、単層の樹脂チューブである必要はなく、多層の樹脂チューブであっても良く、さらには、金属製板バネの内外周面を樹脂で被覆したものでも良い。

また、上述した実施形態において、板バネの断面形状は、種々に改変することができる。たとえば図５（Ａ）に示すように、平板部２２ａの表裏面に断面円形の凸条２４ａを一体成形した板バネ２０ａでも良い。あるいは、たとえば図５（Ｂ）に示すように、平板部２２ｂの表裏面の片側のみに断面円形の凸条２４ｂを一体成形した板バネ２０ｂでも良い。なお、平板部２２ｂの表裏面の片側のみに凸条２４ｂを一体成形する場合には、凸条２４ｂが形成される平板部２２ｂと反対側の面のみに、単一の操作用ワイヤ３０の遠位端を接合することが好ましい。

あるいは、たとえば図５（Ｃ）に示すように、平板部２２ｃの表裏面に断面矩形、もしくは断面三角、もしくは断面多角などの凸条２４ｃを一体成形した板バネ２０ｃでも良い。あるいは、たとえば図５（Ｄ）に示すように、平板部２２ｄの表裏面の片側のみに断面矩形、もしくは断面三角、もしくは断面多角などの凸条２４ｄを一体成形した板バネ２０ｄでも良い。なお、平板部２２ｄの表裏面の片側のみに凸条２４ｄを一体成形する場合には、凸条２４ｄが形成される平板部２２ｄと反対側の面のみに、単一の操作用ワイヤ３０の遠位端を接合することが好ましい。

さらに、本発明では、図６および図７に示すように、複数のルーメン４２〜５０を有するマルチルーメンタイプのカテーテルチューブ４０を用いても良い。図６および図７に示す実施形態では、複数のルーメン４２〜５０における断面略中央に位置するルーメン４２の内部に、板バネ２０が収容してある。

板バネ２０の平板部２２の平面に対して略垂直方向両側に位置する２つのルーメン４４および４６の内部には、それぞれ操作用ワイヤ３０が挿通してある。各操作用ワイヤ３０の遠位端が、カテーテルチューブ４０の遠位端４０ａに抜け止めされる係止片６０に接合してある。その他のルーメン４８および５０には、図１に示す電極１０および１２からの配線などを通しても良い。

この実施形態の場合にも、カテーテルチューブ４０の近位端側で操作用ワイヤ３０を引張操作することで、板バネ２０の遠位端が、平板部２２の平面に対して略垂直方向に曲がり、カテーテルチューブ４０の遠位端４０ａも、同じ方向に曲がることになる。図６および図７に示す実施形態のその他の構造および作用効果は、図１〜図５に示す実施形態と同様である。

さらに、本発明に係る先端偏向操作可能カテーテルは、電極カテーテル２に限定されず、その他の用途のカテーテルに適用することもできる。

図１は本発明の一実施形態に係る電極カテーテルの概略側面図である。 図２は図１に示すカテーテルの遠位端側の要部断面図である。 図３は図２のIII−III線に沿う要部断面図である。 図４は図３に示す板バネの拡大断面図である。 図５（Ａ）〜図５（Ｄ）は本発明の他の実施形態に係る電極カテーテルに用いる板バネの横断面図である。 図６は本発明の他の実施形態に係る電極カテーテルに用いられるカテーテルチューブの要部斜視図である。 図７は図６に示すVII−VII線に沿う断面図である。

符号の説明

２… 電極カテーテル
４，４０… カテーテルチューブ
６… コネクタ
７… 摘み
１０，１２… 電極
１４，４２，４４，４６，４８，５０… ルーメン
２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ… 板バネ
２２，２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ… 平板部
２４，２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ… 凸条
３０… 操作用ワイヤ
６０… 係止片

Claims (2)

1. 軸方向に沿って延びる少なくとも一つのルーメンを有するカテーテルチューブと、
   前記ルーメンの内部に収容され、長手方向に沿って延びる凸条がその近位端から遠位端まで形成してある板バネと、を有する
   先端偏向操作可能カテーテル。
2. 前記板バネの遠位端側に操作用ワイヤの遠位端が接続してある請求項１に記載の先端偏向操作可能カテーテル。

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