KR20220037903A - 심방세동 시술용 카테터 및 이를 이용한 심방세동 시술 방법 - Google Patents

심방세동 시술용 카테터 및 이를 이용한 심방세동 시술 방법 Download PDF

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박기완
원용현
조민수
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Abstract

본 발명에 따른 심장의 심방세동을 시술하기 위한 심방세동 시술용 카테터는 원위부에 1개 이상의 소작용 전극이 형성되며, 부드러운 연질 재질의 카테터 몸체를 이루는 몸체부; 및 상기 몸체부와 연결되며, 끝단으로 갈수록 가늘어지는 터이퍼진 팁;을 포함하되, 가이드와이어를 삽입하는 가이드와이어 루멘이 상기 팁과 상기 몸체부와 연결되어 형성된다.
본 발명의 바람직한 심장의 심방세동을 시술하기 위한 심방세동 시술 방법은, 가이드와이어를 상대정맥 또는 하대정맥에서 관상정맥동을 통해 마샬정맥에 삽입하는 단계; 상기 가이드와이어의 안내에 따라 원위부에 소작용 전극이 형성된 RF 소작용 카테터를 마샬정맥 내에 위치시키는 단계; 및 상기 RF 소작용 카테터를 RF 제너레이터에 연결한 후 마샬정맥 주위에 RF ablation을 실시하는 단계;를 포함한다.

Description

심방세동 시술용 카테터 및 이를 이용한 심방세동 시술 방법{RF ablation catheter for atrial fibrillation, and method for artial fibrillation in use of it}
본 발명은 심방세동 시술용 카테터 및 이를 이용한 심방세동 시술 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 심장의 전도 시스템에서 야기된 심방세동을 시술하기 위해서 RFA(Radio Frequency Ablation)을 이용하여 마샬정맥 부근에서 발생되는 비정상적 전기신호를 없앰으로써 심방세동을 소실시키는, 심방세동 시술용 카테터 및 이를 이용한 심방세동 시술 방법에 관한 것이다.
심장은 2개의 심방과 2개의 심실로 구성되어 있다. 혈액은 심방과 심실의 규칙성 있는 수축과 확장에 의해 심방에서 심실로, 심실에서 폐나 전신으로 순차적으로 이동하는 것이 정상적이다. '심방 세동'이란 심방이 규칙적으로 뛰지 않고 심방의 여러 부위가 무질서하게 뛰면서 분당 400~600회의 매우 빠른 파형을 형성하고 이로 인해 불규칙한 맥박을 형성하는 부정맥(불규칙한 맥박) 질환의 일종이다.
심방 세동(atrial fibrillation, A-fib)은 심장의 전도 시스템의 문제에서 야기된다. 심방세동이 있으면, 대부분의 심장의 전기 신호가 SA 노드(SA node)가 아닌 다른 위치에서 시작된다. 이것은 우심방과 좌심방을 매우 빠르고 불규칙한 리듬으로 뛰게 한다. 이러한 불규칙한 박동을 '세동(fibrillation)'이라 한다. 어떤 사람들에게는 세동이 일정하고, 다른 사람들에게는 변화된다(A-fib is caused by a problem with the heart's electrical system. With A-fib, most electrical signals start from places other than the SA node. This makes the right atrium and left atrium beat very fast and with an irregular rhythm. This irregular beating is called fibrillation. For some people, A-fib is constant. For others, it comes and goes).
도 1은 사람의 심장의 구조를 설명하기 위한 심장의 단면도이며, 도 2는 심방세동 시술에 이용되는 RFA(Radio Frequency Ablation)를 설명하는 개략도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, RFA(RF ablation, RF 소작)는 심장을 정상적인 리듬으로 되돌리는 하나의 방법이다. SA 노드(SA node)가 아닌 곳에서 오는 전기 신호를 중지시킨다. RFA(RF ablation, RF 소작)에 있어서, 얇은 와이어는 팔이나 다리의 정맥을 통해 심장에 연결된다. 하나의 와이어는 심장의 전기 시스템에서 문제 있는 영역을 찾는 데 사용된다. 그런 다음, 다른 와이어를 통해 열이 전달된다. 열은 문제 있는 영역의 소량의 조직을 파괴하고 비정상적인 심장 박동을 멈추게 한다. 모든 문제 영역의 문제가 해결되면, 와이어는 제거된다(RFA is one way to put the back into normal rhythm. It stops the electrical signals that come from places other than the SA node. In RFA, thin wire are threaded into the heart through a vein in the arm or leg. One wire is used to find the problem areas in the heart's electrical system. Then heat is sent through another wire. The heat destroys a small amount of tissue in the problem areas and stops abnormal heart beats. Once all the problem areas are fixed, the wires are taken out).
대한민국 공개특허공보 제10-2020-0060188호(2020.05.29. 공개)
본 발명의 목적은 심장의 심방세동을 시술하기 위해서 사용되는 간단한 구조이면서 효과적인 심방세동 시술용 RF 소작 카테터 및 이를 이용하는 효율적인 심방세동 시술 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 심장의 심방세동을 시술하기 위한 심방세동 시술용 카테터는 원위부에 1개 이상의 소작용 전극이 형성되며, 부드러운 연질 재질의 카테터 몸체를 이루는 몸체부; 및 상기 몸체부와 연결되며, 끝단으로 갈수록 가늘어지는 터이퍼진 팁;을 포함하되, 가이드와이어를 삽입하는 가이드와이어 루멘이 상기 팁과 상기 몸체부와 연결되어 형성된다.
바람직한 실시예에 따르면, 상기 가이드와이어 루멘은 상기 팁의 끝단에서 카테터의 중간부에 형성된 사이드 홀까지 형성되거나, 또는 상기 팁의 끝단에서 카테터의 근위부까지 형성된다.
바람직한 실시예에 따르면, 상기 테이퍼진 팁은 카테터가 혈관을 따라 삽입시 혈관에 손상을 끼지지 않도록 팁의 끝단 가장자리가 라운드 형상을 지닌 비외상성의 팁(atraumatic tip) 구조를 지닌다.
바람직한 실시예에 따르면, 상기 소작용 전극은 유연성 향상을 위해서 코일형상으로 카테터에 감겨진 코일형 소작용 전극이다.
바람직한 실시예에 따르면, 상기 소작용 전극에 연결된 전극선은 카테터에 방사형으로 감겨지고 인체에 무해한 재질로 피복된 실버 와이어이다.
바람직한 실시예에 따르면, 상기 전극의 온도를 측정하기 위해서, 근위부에서 원위부까지 2가닥의 열전쌍 와이어가 서로 감긴 상태로 카테터에 방사형으로 감겨져 있다. 보다 바람직하게는, 상기 열전쌍 와이어의 한가닥은 인체에 무해한 니켈-크롬(Nickel-Chromium)와이어이며, 다른 가닥은 인체에 무해한 니켈-알루멜(Nickel-Alumel)와이어이다.
바람직한 실시예에 따르면, 상기 몸체부의 표면에는 상기 소작용 전극과 이격되며, 심장의 전기신호를 센싱하기 위한 센싱용 전극이 1개 이상 형성된다.
바람직한 실시예에 따르면, 상기 센싱용 전극에 연결된 전극선(sensing electrode wire)은 카테터에 방사형으로 감겨지고 인체에 무해한 재질로 피복된 실버 와이어이다.
바람직한 실시예에 따르면, 상기 센싱용 전극은 상기 소작용 전극보다 좁은 폭을 지닌다.
본 발명의 바람직한 심장의 심방세동을 시술하기 위한 심방세동 시술 방법은, 가이드와이어를 상대정맥 또는 하대정맥에서 관상정맥동을 통해 마샬정맥에 삽입하는 단계; 상기 가이드와이어의 안내에 따라 원위부에 소작용 전극이 형성된 RF 소작용 카테터를 마샬정맥 내에 위치시키는 단계; 및 상기 RF 소작용 카테터를 RF 제너레이터에 연결한 후 마샬정맥 주위에 RF ablation을 실시하는 단계;를 포함한다.
일실시예에 따르면, 상기 RF ablation은 RF ablation을 실시하기 전에 좌심방 내에 접지 카테터를 위치시킨 후, 상기 RF 소작용 카테터와 상기 접지 카테터 사이에서 소작이 이루어지는 bipolar ablation이다.
바람직한 실시예에 따르면, 상기 RF ablation 전 또는 후에, 심방세동 카테터에 형성된 센싱용 전극을 이용하거나 또는 별도의 EP 카테터를 이용하거나, 또는 접지 카테터를 이용하여 마샬정맥의 비정상적 전기신호를 감지하는 단계를 추가적으로 포함한다.
이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명의 심방세동 시술용 RF 소작 카테터(RF ablation catheter)는 그 구조가 간단하며, 끝단이 테어퍼지고, 둥근형상을 지님으로 혈관을 따라 삽입되기 용이하며, 내부에 가이드와이어 루멘이 형성되어 가이드와이어를 따라서 삽입되기 용이하다.
또한, 본 발명의 심방세동 시술방법은 마셀 정맥을 통해 삽입된 후 소작이 이루어짐으로 ablation 영역이 확장되어 심방세동을 효과적으로 시술할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 사람의 심장의 구조를 설명하기 위한 심장의 단면도.
도 2는 종래의 RFA(Radio Frequency Ablation)를 이용한 심방세동 시술 방법을 설명하기 위한 설명도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 심방세동 시술용 카테터의 단면 개략도.
도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른, 심방세동 시술용 카테터의 다양한 실시예들을 도시하며,
도 7 내지 도 8은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른, 심방세동 시술용 카테터를 이용하여 심방세동 시술 방법인 RFA(Radio Frequency Ablation)를 설명하는 개략도.
도 9는 도 7 및 도 8에 따른 심방세동 시술 방법의 순서도.
도 10 내지 도 11은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른, 심방세동 시술용 카테터를 이용하여 심방세동 시술 방법인 RFA(Radio Frequency Ablation)를 설명하는 개략도,
도 12는 도 10 및 도 12에 따른 심방세동 시술 방법의 순서도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
아래 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 상세히 설명한다. 도면에 관계없이 동일한 부재번호는 동일한 구성요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
본 발명의 심방세동 시술 방법은 관상정맥동(CS)과 연결된 마샬정맥(Vein of Marshall, VOM)에 본 발명의 소작용 카테터(RFA catheter)를 삽입하여 소작(ablation)을 실시함으로써, 마샬정맥 부근에서 발생되는 비정상적 전기신호를 없앰으로써 심방세동을 소실시키는 간접적인 방법이다. 여기서,'마샬정맥(Vein of Marshall, VOM)'은 좌심방 후벽의 관상정맥동(CS, coronary sinus)에서 대심정맥(great cardiac vein)으로 가기 전에 좌심방(LA)방향으로 뻗어 올라가는 비스듬한 정맥(oblique vein of the left atrium)을 의미한다(도 7 내지 도 8 참조).
즉, 본 발명의 심방세동 시술방법은 상대정맥 또는 하대정맥을 통해 관상정맥동에 삽입한 후, 관상정맥동과 연결된 마샬정맥에 소작 카테터를 삽입한 후, 소작 카테터의 근위부에서 전극선을 RF 소작 제너레이터(RF ablation generator)에 연결한 후, 전극선에 RF 전원을 인가하여, 소작 카테터의 원위부에 위치하는 RF ablation 전극(RF ablation electrode)에서 RF ablation이 일어나도록 하여, 마샬정맥 부근에서 발생되는 비정상적 전기신호를 없앰으로써 심방세동을 소실시키는 간접적인 방법이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 심방세동 시술용 카테터의 단면 개략도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 심방세동 시술용 카테터는 가이드와이어(guidewire, 10)를 따라 혈관(CS 및 vein of marshall) 안으로 들어가는 RF ablation catheter로서, 원위부 끝단에 갈수록 좁아지는 테이퍼진 팁(tapered tip, 22)이 형성되며, 몸체부(24)의 표면에는 RF ablation을 위한 소작용 전극(RF ablation electrode, 28)이 형성된다.
본 발명의 심방세동 시술용 카테터의 굵기(두께)는 약 4~6Fr(약 1.32~2mm)가 바람직한데, 보다 바람직하게는 약 5Fr의 직경이다. 카테터의 소작용 전극이 위치하는 부분이 심장의 VOM(Vein of Marshall)에 삽입되어야 하는 데, 통상적으로 사람의 VOM의 루멘 직경이 평균 1.3mm 정도임으로, 카테터의 굵기는 바람직하게는 약 4~6Fr(약 1.32~2mm), 보다 바람직하게는 약 5Fr의 직경을 지닌다.
본 발명의 심방세동 시술용 카테터의 끝단은 갈수록 크기가 작아지는 팁(22)이 형성된다. 테이퍼진 팁(22)의 길이는 대략 5~20mm(바람직하게는 약10mm)이며, 첨부는 대략 1.2~1.4Fr의 굵기를 지닌다. 첨부의 반대편은 몸체부와 동일한 두께(바람직하게는 4~6Fr)를 지닌다.
본 발명의 카테터는 관상정맥동(CS)과 마샬정맥(VOM)의 혈관을 따라 삽입됨으로 혈관에 손상을 끼지지 않는 비외상성의 팁(atraumatic tip)구조를 지닌다. 즉, 삽입되는 혈관에 손상을 끼지지 않도록, 도 3도시된 바와 같이, 팁의 끝단 가장자리는 라운드 형상(round shape)을 지닌다.
본 발명의 심방세동 시술용 카테터는 가이드와이어를 따라 마샬정맥 안으로 들어감으로, 카테터의 내부에는 가이드와이어를 삽입되는 가이드와이어 루멘(26)이 형성되어 있다.
도 3에서는 가이드와이어(10)가 카테터의 원위부 끝단인 팁(tip, 22)에서 카테터의 중간 부분에서 측면의 사이드 홀로 빠져 나오는 'Monorail type RF ablation catheter'를 도시하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 가이드와이어가 탭(tip) 부분인 끝단(원위부 끝단)에서 근위부 끝단까지 연결되는 'over the wire type RF ablation catheter'도 가능할 것이다.
바람직하게는 'over the wire type RF ablation catheter' 보다 'Monorail type RF ablation catheter'가 보다 바람직하다. 이는 시술자가 본 발명의 카테터를 이용하여 시술하는 경우에 보다 편리하게 시술할 수 있기 때문이다. Monorail type RF ablation catheter'의 경우, 가이드와이어(10)가 카테터의 중간 부분에서 측면으로 빠져 나오기 때문에 시술자는 가이드와이어를 카테터에서 쉽게 빼낼 수 있음으로, 카테터를 다루기 편리함으로, 보다 편리하게 시술을 시행할 수 있다.
소작용 전극(RF ablation electrode, 28)은 카테터의 내부 또는 표면에 형성되는 전극선(도 3에서는 도시되지 않고, 도 4 및 도 5에 도시됨)을 통해서 RF ablation용 전원이 공급된다.
도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른, 심방세동 시술용 카테터의 다양한 실시예들을 도시한다.
도 4의 (a)는 1개의 소작용 전극(RF ablation electrode, 28)이 형성된 경우를, 도 4의 (b) 및 (c)는 1개의 소작용 전극(RF ablation electrode, 28)과 1개의 센싱용 전극(sensing electrode, 29)이 형성된 경우를, 도 4의 (d)는 1개의 소작용 전극(RF ablation electrode, 28)과, 그 좌우에 센싱용 전극(sensing electrode, 29)이 각각 형성된, 2개의 센싱용 전극이 형성된 경우를 도시한다.
도 5의 (a)는 1개의 소작용 전극(RF ablation electrode, 28)과, 그 좌우에 센싱용 전극(sensing electrode, 29)이 각각 2개씩 형성된, 총 4개의 센싱용 전극이 형성된 경우를, 도 5의 (b)는 2개의 소작용 전극(RF ablation electrode, 28)과, 그 사이에 1개의 센싱용 전극(sensing electrode, 29)이 형성된 경우를, 도 5의 (c)는 2개의 소작용 전극(RF ablation electrode, 28)과, 3개의 센신용 전극(sensing electrode, 29)이 서로 교대로 형성된 경우를, 도 5의 (d)는 2개의 소작용 전극(RF ablation electrode, 28)과, 그 좌우에 센싱용 전극(sensing electrode, 29)이 2개, 1개, 2개 총 5개의 센싱용 전극이 형성된 경우를 도시한다.
도 6은 도 4의 경우와 동일하나, 도 4 및 도 5에서는 소작용 전극(28)이 코일을 형상으로 감겨져 형성된 코일형 소작용 전극의 경우를 도시하나, 도 6에서는 링 형상의 소작용 전극의 경우를 도시한다.
먼저, 도 4를 참조하면, 소작용 전극(RF ablation electrode, 28)이 코일형상으로 감겨진 코일형 소작용 전극을 도시한다.
소작용 전극(RF ablation electrode, 28)은 코일형(도 4 및 도 5)이나 링형(도 6)이 가능하나, 도 4 및 도 5와 같이 코일형상이 바람직하다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 소작용 전극이 코일형상을 지니는 이유는 유연성(flexibility)을 극대화하기 위해서, 즉, 카테터가 가이드와이어를 따라 굴곡된 혈관을 보다 잘 따라가도록 하기 위해서이다. 카테터의 소작용 전극이 최종적으로 위치하는 부분은 심장의 VOM 내에 위치한다. 이를 위해 카테터는 굴곡된 혈관(CS, VOM)을 따라서 삽입되는 데, 카테터가 유연한(flexible) 특성을 지님으로 보다 수월하게 마샬정맥에 삽입될 수 있다.
소작용 전극의 폭은 다양하게 가능하나 약 5~20mm이 바람직하다. 도시된 바와 같이, 소작용 전극은 1개 이상이 설치된다. 즉, 하나의 카테터에서 폭이 서로 다른 1개 이상의 소작용 전극이 사용될 수 있다. 전극의 개수가 적을 경우에는 보다 폭이 큰 전극이 사용되고, 전극의 개수가 많을 경우에는 전극의 폭이 줄어들 수 있다.
다수개의 전극이 형성된다 하더라도, 전극 간격을 너무 넓게 소작(ablation) 범위가 끊어질 수 있으므로 소작용 전극 간 간격은 2mm 이내로 형성됨이 바람직하다.
다수개의 소작용 전극이 사용된 경우에도 극성은 하나로 동일하다. 동시에 동일한 +, -, 위상과 크기가 같은 monopolar가 사용될 수 있다. 하나의 폭이 넓은 전극을 보다 폭이 작은 다수개 동일 극성의 전극으로 형성한다하더라고 동일한 소작(ablation) 효과를 거둘 수 있다.
RF 소작(ablation)을 실시하기 위한 RF 에너지는 연질 플라스틱 재질의 카테터의 표면에 나선형으로 감진 전극선(electrode wire)을 통해 소작용 전극(electrode, 28)에 공급된다. 본 발명에서, 카테터의 표면에 나선형으로 전극선을 형성함으로써 카테터의 직진성을 향상시키고 pushability를 향상시킬 수 있다.
전극선(electrode wire)은 RF energy를 공급하는 와이어로서, 바람직하게는 피복된 실버(silver wire)가 사용된다. 실버 와이어(silver wire)는 인체에 무해한 플라스틱 재질로 절연(피복)되어 있다. 전극선(electrode wire)이 카테터의 표면을 감싸는 구조임으로, 카테터가 대정맥, 관상정맥동, 마샬 정맥 내에 삽입시 전극선의 피복이 벗겨지는 경우 조직과 접하게 됨으로, 인체에 유해한 구리 등의 재질은 사용될 수 없다. 따라서, 바람직하게는 인체에 무해한 실버 와이어(silver wire)를 전극선으로 사용한다.
카테터의 표면에는 전극선인 실버와이어(silver wire) 이외에 열전쌍 와이어(themocouple wire)가 전극선과 이격되어 방사형으로 감겨(spiral wrapped)져 있다. 열전쌍 와이어 또한 무해한 플라스틱 재질로 피복되어 있다. 카테터 원위부의 온도를 측정하기 위한 열전쌍 와이어가 연결된다.
열전쌍 와이어(themocouple wire)는 전극 주위의 온도를 측정하기 위한 것이다. 즉, 열전쌍 와이어는 열전온도계로 사용되는 와이어이다. 열전쌍 와이어(thermocouple wire)는 피복된 2개의 선이 서로 감겨진 형태로서, 카테터의 표면에 전극선(silver wire)과 이격되어 방사형으로 감겨져 있다. 열전쌍 와이어는 전체적으로 피복되어 있으나, 그 끝단은 피복이 벗겨져 서로 연결되어 열전온도계로서 사용된다. 열전온도계는 카테터의 내부, 소작용 전극의 중간쯤에 형성될 수 있다.
현재 다양한 열전쌍 와이어가 사용되고 있으나, 본 발명에서는 바람직하게는 인체에 삽입되는 카테터의 표면에 감겨진 형태임으로, 열전쌍 와이어는 피복이 벗겨지더라도 인체에 무해한 니켈-크롬(Nickel-Chromium)/니켈-알루멜(Nickel-Alumel)이 사용된다. 즉, 상기 열전쌍 와이어의 한가닥은 인체에 무해한 니켈-크롬(Nickel-Chromium)와이어이며, 다른 가닥은 인체에 무해한 니켈-알루멜(Nickel-Alumel)와이어가 바람직하다.
본 발명의 열전쌍 와이어 또한, 카테터의 표면에 나선형으로 감겨져 있음으로, 카테터의 직진성을 향상시키고 pushability를 향상시킬 수 있다는 장점을 얻을 수 있다.
한편, 소작용 전극과 이격되어 1개 이상의 센싱용 전극(sensing electrode, 19)이 카테터의 표면에 형성된다.
센싱용 전극은 RF ablation 치료 후에 치료효과를 즉시 확인할 수 있도록 심장의 VOM 주위의 전기적 신호를 센싱하기 위한 센서에 해당한다. 센싱용 전극은 열전쌍 와이어 또는 전극용 와이어와는 별도의 sensing electrode wire에 의해 외부와 연결된다. 센싱용 전극의 개수에 대응하는 수의 sensing electrode wire가 연결된다.
센싱용 전극은 심장의 전기적 신호를 센싱하기 위한 목적임으로, 소작을 위한 소작용 전극에 비하여 그 폭이 작다. 소작용 전극의 폭은 약 5~20mm이 바람직한데 반하여, 센싱용 전극은 1~5mm가 바람직하다.
센싱용 전극선 또한 카테터의 표면에 나선형으로 감겨져 있는 데, 이 또한 카테터의 직진성을 향상시키고 pushability를 향상시킬 수 있도록 하기 위해서이다.
센싱용 전극선(sensing electrode wire) 또한 앞서 설명한 바와 같이 동일한 이유로 바람직하게는 인체에 무해한 플라스틱 재질로 절연(피복)된 silver wire가 사용된다.
도 4 내지 도 6에서는 소작용 전극선(electrode wire), 센신용 전극선(sensing wire), 및 열전쌍 와이어(thermocouple wire)이 모두 카테터의 표면에 보이도록 도시되었으나, 피복용 재질에 의해서 카테터 전체가 감싸져 외부 표면에 보이지 않도록 형성될 수도 있음은 물론이다.
도 6은 링 형상의 소작용 전극이 사용된 경우를 도시한다.
링 타입의 소작용 전극을 사용하는 경우는 도 4 및 도 5에서 도시된 코일형 소작용 전극에 비하여 유연성(flexibility)이 떨어질 수 있다. 링 타입의 전극을 사용하는 경우 링의 폭에 반비례하여 유연성에 영향을 받는다. 즉, 전극의 폭이 길수록 유연성(flexibility)은 떨어진다. 따라서, 링의 길이를 광폭으로 하나 사용하는 것 보다는 소폭의 링(약 2mm의 폭)을 다수개 병렬로 위치시켜 사용할 수 있다. 물론, 이 때 다수개의 전극은 동일한 극성 모노폴라(monopolar)이다.
도 4 및 도 6에서는 다양한 실시예를 도시하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 소작용 전극과 센싱용 전극의 개수 및 위치는 사용자가 필요에 따라 얼마든지 변경 가능함은 물론이다.
도 4 내지 도 6에서는 카테터 내부에 cooling tube가 없는 경우를 도시하였으나, 필요에 따라 소작시 발생되는 문제점을 해결하기 위해서 외부에서 쿨런트를 삽입하기 위한 cooling tube가 카테터의 내부에 형성될 수 도 있다.
다음으로, 본 발명의 심방세동 시술용 카테터를 이용하여 심방세동 시술을 실시하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
도 7 내지 도 8은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른, 심방세동 시술용 카테터를 이용하여 심방세동 시술 방법인 RFA(Radio Frequency Ablation)를 설명하는 개략도이며, 도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 심방세동 시술 방법의 순서도이다.
먼저, 가이드와이어를 관상정맥동에 연결된 마샬정맥에 삽입한다(S10).
본 발명에서는 마샬정맥에 접근하기 위해서 우심방(right atrium)에 입구(opening)를 가지고 있는 관상정맥동(coronary sinus)을 이용한다. 관상정맥동(coronary sinus)으로의 접근은 목 정맥(neck vein) 혹은 대퇴 정맥(femoral vein)을 이용하며, 상대정맥(superior vena cava) 또는 하대정맥(inferor vena cava)를 통해 가이드 카테터(guiding catheter)를 이용하여 접근한다.
가이드 카테터는 풍성이 끝단에 형성된 가이드 카테터 및/또는 듀얼 루멘 마이크로 카테터를 이용한다. 가이드 카테터는 가이드와이어를 원하는 위치에 안내하기 위한 카테터이다.
관상정맥동(coronary sinus)에 접근하면 관상정맥동(coronary sinus)의 원위부(distal part)까지 가이드 카테터(guiding catheter)를 위치시키며, 가이드 카테터(guiding catheter)를 통해 압력이 가해진 정맥조영(pressurized venogram)을 실시한다. 압력이 가해진 정맥조영(pressurized venogram)을 위해서는 끝단에 풍선이 형성된 가이드 카테터(balloon tipped guiding catheter)가 이상적이다.
압력이 가해진 정맥조영(pressurized venogram)을 통해 관상정맥(septal vein)을 조영하여 마샬정맥(vein of marshall, VOM)의 위치 및 크기를 확인하고 나서, 관상 정맥(septal vein)과 연결된 최종 타겟인 VOM 안으로 약 0.014" 의 PTCA 가이드와이어(PTCA guidewire)를 삽입한다.
PTCA 가이드와이어(PTCA guidewire)는 초음파(echocardiogram) 등의 실시간 영상 장비를 활용하여 와이어가 타겟 부위를 찾아가는지 알려주는 이미지(imaging guidance)가 더 정밀한 시술을 가능하게 한다. PTCA 가이드와이어(PTCA guidewire)의 방향성을 좀더 정밀하게 유도하기 위해 듀얼 루멘 마이크로카테터(dual lumen microcatheter)를 이용하여 타겟 부위로 와이어를 정밀하게 유도할 수도 있다.
다시말해, 가이드와이어(guide wire)를 마샬정맥(VOM)에 위치시키기 위해, (1) 끝단에 풍선이 형성된 가이드 카테터를 이용한 압력이 가해진 정맥조영(pressurized venogram with balloon guiding cathether) 및/또는 (2) 듀얼 루멘 마이크로카테터(dual lumen microcathehter) 등이 사용될 수 있다.
중격 정맥(septal vein)을 더 잘 보이게 하기 위해 압력이 가해진 정맥조영(pressurized venogram)을 이용한다. 이를 위해 끝단에 풍선이 형성된 가이드 카테터(balloon tipped guiding catheter)가 보조 수단으로 사용될 수 있다.
또한, 심실 중격내에서 가이드와이어(guidewire)를 원하는 방향으로 위치시키기 위해 듀얼 루멘 마이크로카테터(dual lumen microcatheter) 등이 보조 수단으로 사용될 수 있다. 듀얼 루멘 마이크로카테터(dual lumen microcatheter)는 가이드 와이어를 삽입하기 위해 2개의 루멘이 형성된 카테터이다. 듀얼 루멘 마이크로 카테터의 첫번째 루멘을 통해 심실중격 정맥(septal vein)에 첫번째 가이드와이어를 위치시킨 후, 듀얼 루멘 마이크로 카테터의 두번째 루멘을 통해 두번째 가이드와이어를 삽입시킨다. 두번째 가이드 와이어는 첫번째 가이드와이어와는 다른 방향으로 이동시킬 수 있다. 이와 같이, 듀얼 루멘 마이크로 카테터는 가이드와이어를 목표지점을 찾아갈때 매우 유용한 시술보조 카테터이다.
이와 같이, 풍선카테터 및 듀얼루멘 카테터가 가이드 카테터(guiding catheter)로서, 가이드와이어를 마샬정맥으로 안내하는 역할을 한다.
가이드와이어는 상대정맥 또는 하대정맥을 통해 우심방(RA)로 진입한 후, 우심방에서 관상정맥동(CS)내로 진입한다. 그런 후, 관상정맥동에서 대심정맥(great cardiac vein)으로 가기 전, 좌심방(LA) 방향으로 뻗어 올라가는 사위 정맥(oblique vein of the left atrium, vein of marshall) 내로 진입하여 위치하게 된다.
이와 같이, 가이드와이어는 가이드 카테터의 안내를 따라 관상정맥동(CS)에 연결된 마샬정맥에 위치한다.
다음으로, 가이드와이어(guidewire)의 안내에 따라 심방세동 시술용 RF 소작 카테터(RF ablation catheter)를 마샬정맥에 위치시킨다(S20).
본 발명의 심방세동 시술용 RF 소작 카테터에 형성된 가이드와이어 루멘에 가이드와이어를 삽입한 후, 카테터를 밀어넣어 RF 소작 카테터의 소작용 전극이 마샬정맥 내에 위치하도록 한다.
본 발명의 심방세동 시술용 RF 소작 카테터는 위에서 상세히 기술하였음으로, 여기서는 생략한다.
다음으로, RF ablation 카테터를 마샬정맥에 위치시킨 후, RF ablation을 실시한다(30).
근위부에서 RF energy를 발생시키는 RF 제너레이터에 RF ablation catheter를 연결한 후, RF ablation을 실시한다.
도 7 내지 도 9와 같이, 접지 카테터를 사용하지 않고 RF ablation catheter만을 사용하는 경우(즉, monopolar ablation)에는 소작용 전극(RF ablaion electrode) 주위에 타워형으로 소작 영역이 형성된다.
소작이 완료된 후에는 마샬정맥(VoM)에서 발생되는 비정상적인 전기신호(이상 시그널)를 확인한다(S40).
RF ablation이 완료된 후에는 본 발명의 심방세동 카테터에 형성된 센싱용 전극을 이용하거나 또는 별도의 EP 카테터를 이용하거나, 또는 접지 카테터를 이용하여 마샬정맥에서 발생되는 비정상적인 전기신호를 확인한다.
마샬정맥에서 발생되는 비정상적인 전기신호의 소실여부가 불완전한 경우에는 다시 RF ablation을 실시할 수 있을 것이다.
RF 소작술을 시행하여 충분히 목표하는 치료 효과가 얻어진 후에는 모든 장치를 제거함으로써, 심방세동 시술용 RF 소작술을 완료하게 된다.
한편, 도 10 내지 도 11은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른, 심방세동 시술용 카테터를 이용하여 심방세동 시술 방법인 RFA(Radio Frequency Ablation)를 설명하는 개략도이며, 도 12는 이에 따른 심방세동 시술 방법의 순서도이다.
도 7, 8, 9에 도시된 시술 방법은 RF 소작 카테터만을 사용하는 모노폴라 RF 소작(monopolar RF ablation)을 실시하는 방법인데 반하여, 도 10, 11, 12에 도시된 시술 방법은 접지 카테터(ground catheter)를 사용하는 바이폴라 RF 소작(bipolar RF ablation)을 실시하는 방법이다.
가이드와이어를 관상정맥동에 연결된 마샬정맥에 삽입하는 단계(S10), 및 가이드와이어(guidewire)의 안내에 따라 심방세동 시술용 RF 소작 카테터(RF ablation catheter)를 마샬정맥에 위치시키는 단계(S20)는 도 7, 8, 9와 관련하여 앞서 설명한 바와 동일하다.
도 10, 11, 12에 도시된 바와 같이, 바이폴라 RF 소작(bipolar RF ablation)을 위해, 접지 카테터(ground catheter)를 좌심방의 내벽에 위치시킨다(S25).
접지 카테터(30)는 상대정맥 또는 하대정맥을 통해 우심방으로 진입시킨 후(주로 하대정맥을 이용), 우심방과 좌심방 사이의 심방중격(atrialseptum) 근육을 통과하여 좌심방(LA)에 진입한다. 그런 후, 좌심방 내벽에서 심장의 전기신호가 불규칙하게 흐르는 위치를 확인한 후에 그 위치에 접지 카테터를 위치시킨다. 접지 카테터는 주로 폐정맥(pulmonary vein, PV)입구에 위치하게 된다.
다음으로, RF ablation을 실시한다(S30).
RF energy를 발생시키는 RF 제너레이터에 RF ablation catheter를 연결한 후, RF ablation을 실시한다.
도 10 내지 도 12와 같이, 접지 카테터(30)를 사용하는 경우에는 접지 카테터와 RF ablation 카테터 사이에서 소작이 이루어지게 된다. 즉, 접지 카테터를 사용하는 bipolar의 경우에는 접지 카테터와 RF 소작 카테터 사이에 RF 에너지의 교환이 일어나서, 접지 카테터와 RF 소작 카테터 사이의 영역에서 소작(ablation)이 일어나게 된다.
한편, RF ablation catheter가 마샬정맥에 위치하고, 접지 카테터는 좌심방에 위치하는 경우를 도시하고 설명하였으나, 그 위치가 서로 반대의 경우에도 가능하다. 즉, 좌심방 내 외부에 위치하는 2개의 카테터 중 어느 하나가 RF 소작용 카테터(ablation catheter)로, 나머지 하나는 접지 카테터(ground catheter)로 작용하며, 이와 같은 카테터의 역할은 시술자의 편의에 따라 결정될 수 있다.
나머지는 도 7 내지 도 9의 monopolar의 경우와 동일함으로 생략하기로 한다.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해되어야 한다.
10: 가이드와이어(guide wire)
20: 카테터(catheter)
22: 팁(tip)
24: 몸체부(body)
26: 가이와이어 루멘(guidewire lumen)
28: 소작용 전극(RF ablation electrode)
29: 센싱용 전극(sensing electrode)
30: 접지 카테너(ground catheter)

Claims (14)

  1. 심장의 심방세동을 시술하기 위한 심방세동 시술용 카테터에 있어서,
    원위부에 1개 이상의 소작용 전극이 형성되며, 부드러운 연질 재질의 카테터 몸체를 이루는 몸체부; 및
    상기 몸체부와 연결되며, 끝단으로 갈수록 가늘어지는 터이퍼진 팁;을 포함하되,
    가이드와이어를 삽입하는 가이드와이어 루멘이 상기 팁과 상기 몸체부와 연결되어 형성되는 것을 특징으로 하는 심방세동 시술용 카테터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가이드와이어 루멘은 상기 팁의 끝단에서 카테터의 중간 부분의 측면에 형성된 사이드 홀까지 형성되는 것을 특징으로 하는 심방세동 시술용 카테터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가이드와이어 루멘은 상기 팁의 끝단에서 카테터의 근위부까지 연결되는 것을 특징으로 심방세동 시술용 카테터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 테이퍼진 팁은 카테터가 혈관을 따라 삽입시 혈관에 손상을 끼지지 않도록 팁의 끝단 가장자리가 라운드 형상을 지닌 비외상성의 팁(atraumatic tip) 구조를 지니는 것을 특징으로 하는 심방세동 시술용 카테터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 소작용 전극은 유연성 향상을 위해서 코일형상으로 카테터에 감겨진 코일형 소작용 전극인 것을 특징으로 하는 심방세동 시술용 카테터.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 소작용 전극에 연결된 전극선은 카테터에 방사형으로 감겨지고 인체에 무해한 재질로 피복된 실버 와이어인 것을 특징으로 하는 심방세동 시술용 카테터.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 전극의 온도를 측정하기 위해서, 근위부에서 원위부까지 2가닥의 열전쌍 와이어가 서로 감긴 상태로 카테터에 방사형으로 감겨져 있는 것을 특징으로 하는 심방세동 시술용 카테터.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 열전쌍 와이어의 한가닥은 인체에 무해한 니켈-크롬(Nickel-Chromium)와이어이며, 다른 가닥은 인체에 무해한 니켈-알루멜(Nickel-Alumel)와이어인 것을 특징으로 하는 심방세동 시술용 카테터.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 몸체부의 표면에는 상기 소작용 전극과 이격되며, 심장의 전기신호를 센싱하기 위한 센싱용 전극이 1개 이상 형성된 것을 특징으로 하는 심방세동 시술용 카테터.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 센싱용 전극에 연결된 전극선(sensing electrode wire)은 카테터에 방사형으로 감겨지고 인체에 무해한 재질로 피복된 실버 와이어인 것을 특징으로 하는 심방세동 시술용 카테터.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 센싱용 전극은 상기 소작용 전극보다 좁은 폭을 지니는 것을 특징으로 하는 심방세동 시술용 카테터.
  12. 심장의 심방세동을 시술하기 위한 심방세동 시술 방법에 있어서,
    가이드와이어를 상대정맥 또는 하대정맥에서 관상정맥동을 통해 마샬정맥에 삽입하는 단계;
    상기 가이드와이어의 안내에 따라 원위부에 소작용 전극이 형성된 RF 소작용 카테터를 마샬정맥 내에 위치시키는 단계;
    상기 RF 소작용 카테터를 RF 제너레이터에 연결한 후 마샬정맥 주위에 RF ablation을 실시하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 심방세동 시술 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 RF ablation은
    RF ablation을 실시하기 전에 좌심방 내에 접지 카테터를 위치시킨 후,
    상기 RF 소작용 카테터와 상기 접지 카테터 사이에서 소작이 이루어지는 bipolar ablation인 것을 특징으로 하는 심방세동 시술 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 RF ablation 전 또는 후에, 심방세동 카테터에 형성된 센싱용 전극을 이용하거나 또는 별도의 EP 카테터를 이용하거나, 또는 접지 카테터를 이용하여 마샬정맥의 비정상적 전기신호를 감지하는 단계를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 심방세동 시술 방법.
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