JPH09503931A - カテーテルのための湾曲可能な先端部アセンブリ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 カテーテルの端部に取り付けられ得る、湾曲可能な先端部アセンブリは、このアセンブリの湾曲特性を変えるための移動可能な内部補強部材を備える。

Description

【発明の詳細な説明】 カテーテルのための湾曲可能な先端部アセンブリ発明の技術分野 本発明は、カテーテルのための湾曲可能な先端部アセンブリに関する。発明の背景 心臓マッピングは，心臓内に生じる異常な電気経路および電流の位置を突き止 めるために使用する。このような異常な電気経路は、心臓の筋肉を不規則に収縮 させ、生命を脅かすパターンまたは律動異常を引き起こす。 心臓内でマッピングを行うには、電極を心臓内に注意深く配置することが必要 である。そのような電極を担持するカテーテルに対し、様々な操縦機構が今まで に開発され、使用されてきた。 異なる湾曲形状を有するカテーテルを提供し、様々な心臓内部位に到達できる ようにするためには、医師は、それぞれ異なる湾曲形状を提供する異なるカテー テルを幾つも常備し、使用しなければならない。市販のカテーテルは、このため セットで販売されており、異なるカテーテルを使用することによって、しばしば ４種類から７種類の異なる湾曲形状が提供される。 この方法は、重大な不利な点を示す。なぜなら、医師がしばしば繰り返し、こ れらの複数のカテーテルを取り出したり、再度挿入したりして特定の患者に対す る手順を完了しなければならないからである。発明の要旨 本発明は、診断および治療の両方の適用に使用可能なカテーテルであって、医 師が、カテーテルを患者の体内で操縦する際、カテーテルの遠位湾曲部の形状ま たは操縦特性を素早くかつ正確に変更し得る、カテーテルを提供する。本発明を 具現化するカテーテルは、医師が単一のカテーテルにより今まで到達できた心臓 内部位よりさらに多くの心臓内部位に到達し得る。本発明の最も広範な局面にお いて、本発明は、外部の制御装置を操作することにより医師が生体内に挿入した カテーテルの物理的特性を変更し得るカテーテルを提供する。 本発明の１つの局面は、外部からの操作により、カテーテル内で遠位先端部に 対して異なった距離に移動し得る、内部支柱(internal fulcrum)を有するカテー テルを提供する。この内部支柱の移動により、遠位先端部を曲げるための異なっ た曲率半径が形成される。 本発明のこの局面が提供する内部支柱は、単一方向性のカテーテルおよび双方 向性に操縦可能なカテーテルに接続して使用し得る。 本発明のこの局面は、支柱から遠位先端部までのより長い距離が提供されるこ とにより、冠状静脈洞、右心室流出路、およびＨＩＳ束などの心臓の部分に到達 し、そして電気的活性を測定し得る、カテーテルを提供する。同様に、支柱から 遠位先端部までのより短い距離が用いられることにより、右心房の上部および左 右心室の心尖などの領域に到達し得る。 本発明の別の局面は、外部からの操作により、遠位先端部内で遠位方向に伸び たり、引っ込んだりしたいずれかの位置にカテーテル内で移動し得る内部補強部 材を有するカテーテルを提供する。この内部補強部材の移動により、遠位先端部 を曲げるための異なった操縦特性が容易に形成される。本発明が提供する内部補 強部材は、単一方向性のカテーテルおよび双方向性に操縦可能なカテーテルに接 続して使用し得る。 本発明のこの局面は、補強部材が先端部の距離内で遠位方向に伸びると、より 大きな剛性が与えられ、これにより堅い操縦特性が与えられ、そして補強部材が より近位の位置まで引っ込められると、先端部の堅さがより少なくなり、従って より小さい操縦力でより容易な操縦特性が与えられる、カテーテルを提供する。 従って、心臓内のすべての部分に到達し、電気的活性を測定することがよりいっ そう容易にできる。 さらに、本発明の目的および利点は、以下の詳細な説明および付随する図面に より明確になる。図面の簡単な説明 図１は、本発明によるカテーテルおよびカテーテルのハンドルアセンブリの平 面図で、想像線により内部の一部が示されている。 図２は、図１で示されるカテーテルの図で、先端部分が離され、非常に拡大さ れた縮尺の断面を示しており、そして近位の位置にある移動可能なスリーブ(sle eve)を示している。 図３は、図２による図であり、より遠位の位置にあるスリーブを示している。 図４は、本発明の装置のハンドルの、非常に拡大された縮尺の上部断面図であ る。 図５は、本発明の別の実施態様によるカテーテルの先端部分の断面図である。 図６は、図５の装置の図であり、湾曲調節マンドレル(mandrel)がより遠位の 位置に進んだ状態を示している。 図７は、回転可能はスリーブを利用した、本発明の代替の実施態様を示すカテ ーテルの図である。 図８は、図７に示される装置のスリーブの遠位端の形状を示す斜視図である。 図９は、図７のカテーテルのハンドルの遠位部分における制御機構を示す部分 断面図である。 図１０は、湾曲可能で、軸方向に移動可能な補強部材が引っ込められた隣接の 位置にある状態を示すカテーテルの図である。 図１１は、図１０のカテーテルの遠位先端部分の断面図であり、補強部材がそ の最も遠位の位置に進んだ状態を示している。発明の詳細な説明 図１は、本発明の特徴を具現化する操縦可能なカテーテル１０を示している。 カテーテル１０は、幾つかの主要部分、すなわちハンドル１２、カテーテルチュ ーブまたはカテーテル本体１４、および操縦可能な遠位先端部アセンブリ１６を 備えている。カテーテル１０を使用することにより、心臓の内部領域において電 気生理学的な診断または治療が提供される。 この目的で使用する場合、医師はハンドル１２を握り、そしてカテーテル本体 １４を主要な静脈または動脈（典型的には、大腿静脈）を通して操縦し、治療さ れるべき心臓の内部領域へ進める。次いで、医師は、遠位先端部アセンブリ１６ をさらに操縦して、それを切除されるべき組織に接触させて配置する。医師は、 アセンブリ１６内の電極にエネルギーを送り、接触した組織を切除する。 図４が示すように、ハンドル１２は操縦機構を密封しており、この操縦機構は 米国特許第５,１９５,９６８号に示される型の回転カムホイールの形態を取り得 る。図示の目的のために、操縦機構１８は１つの形態が示されているが、カテー テル内の操縦ワイヤを選択的に引っ張ることが可能な他の多くの機構で代用され 得ることが理解される。 図４に最も良く示すように、ハンドルアセンブリ１２は、操縦機構１８を密封 するハウジング(housing)２０を備えている。操縦機構１８は、ハウジング２０ 内でシャフト(shaft)２４上に担持される回転可能なホイールまたはカム２２を 備えている。回転可能なカム２２および制御ノブ２６は、スプライン(spline)に よりシャフト２４に取り付けられている。制御ノブ２６を時計回りに回すと、カ ム２２が時計回りに回転してワイヤ５６を引っ張る。制御ノブ２６を反時計回り に回すと、これらの移動がそれぞれ反対方向に行われ、そしてワイヤ５８が引っ 張られる。図４に示される機構の代わりに、他の様々な機構を代用してワイヤ５ ６および５８に張力がかかり得る。 操縦ワイヤ５６および５８は、引張ねじアセンブリ６０の内腔(interior bore )を通してハウジング２０の正面から抜け出ている。操縦ワイヤ５６および５８ の遠位端は、電極先端部アセンブリ１６内の操縦ワイヤまたはスプリング(sprin g)に取り付けられている。 カテーテル本体１４は、ハンドル１２に取り付けられた可撓性のあるシャフト である。それは様々な方法で組み立て得るが、好適な実施態様では、カテーテル 本体１４は、１本のステンレス鋼線からなっており、それがコイル状に巻かれて 内腔２７を取り囲む可撓性のあるスプリング２５を形成し、次いで内腔２７はプ ラスチック材料からなる編組みシース(sheath)２９に取り囲まれている。操縦ワ イヤ５６および５８は、好ましくは、内腔２７を通り、この内腔２７は、遠位先 端部アセンブリ１６に通じ、そこで操縦ワイヤは、湾曲可能な主要支持ワイヤ３ ４に取り付けられている。図示された実施態様では、主要支持ワイヤ３４は、ス テンレス鋼の平らなワイヤ原材料から形成され、その細長い形状の幅は約０.０ ３５インチ（０.８８９mm）で、厚さは約０.００５インチ（０.１２７mm）であ る。主要支持ワイヤ３４は全長は、約３インチ（７６.２mm）である。 カテーテル本体１４の遠位端には、それを囲むシースやシールドはなく、操縦 アセンブリが露出したままである。遠位端領域内に位置し、コイル２５の遠位端 上に重なっているものは、湾曲調節チューブ６１である。湾曲調節チューブ６１ の近位端は、マンドレル６２に取り付けられており、このマンドレル６２はカテ ーテル本体１４内でハンドル１２へ伸びている。マンドレル６２の近位端は、ス ライド可能な双方向性の調節ノブ６４に接続している。ノブ６４がスライドする ことにより、医師は調節チューブ６１をカテーテル本体１４内で軸方向に、より 近位の、またはより遠位の所望の位置までスライドすることが可能である。ノブ ６４のより近位の、およびより遠位の位置は、図１に想像線で示される。図２に 示されるより近位の位置では、湾曲調節チューブ６１は、遠位先端部アセンブリ １６が想像線で示される１６ａの位置まで最大限曲がり得るように位置付けられ る。図３に示されるより遠位の位置では、チューブ６１は、先端部に対してスラ イド可能な支柱として機能する。先端部をノブ２６によって操縦すると、先端部 １６のより短い部分が、図３中に想像線１６ｂで示されるように、より鋭い湾曲 にまで曲げられる。 図５および図６に示される代替の実施態様では、拡大された端部と共に示され 得るマンドレル６２は、チャネル６６内で軸方向にスライドするよう配置されて いる。図２および図３に示されるものと同様に、遠位先端部１６は、図５および 図６に示されるように、異なった湾曲１６ａまたは１６ｂに曲げられ得る。想像 線１６ａおよび１６ｂで示される形状以外の中間の湾曲形状は、レバー６４を中 間位置に位置づけることにより提供され得ることは容易に明らかである。 図２および図３に示される装置の好適な実施態様では、外部スリーブ２９はケ ブラー(Kevlar)から形成される。マンドレル６２は、０.０２インチ（０.５０８ nm）のステンレス鋼ワイヤから形成されており、それはガイドコイル２５とケブ ラーチューブ２９の内側との間を平行に通っている。ワイヤ６２は、好ましくは 、スリーブ６１を形成するチューブの外側に取り付けられており、このチューブ は、 長さが２.５インチ（６３.５mm）、内径が０.０５０インチ（１.２７mm）、外径 が０.０５５インチ（１.３９７mm）の長さである。このチューブは、ステンレス 鋼、ニチノール(nitinol)合金、あるいはポリアミドまたは他のポリマーなどの ポリマー性材料から形成され得る。好適な実施態様では、ポリアミド製チューブ は、その壁に埋め込まれたステンレス鋼コイルにより強化される。移動可能な支 柱を適切に定義すれば、このスリーブは、剛性材料で形成されるということにな る。チューブ６１が、ポリウレタン、シリコーン、またはポリエチレンなどの比 較的より柔軟な材料またはより可撓性のある材料から形成される場合には、それ は補強効果を提供するが、先端部の曲率半径を変更する際にはあまり影響を及ぼ さないこともまた明らかである。 図７〜図９に示されるさらなる実施態様では、チューブ１６０は、操縦ワイヤ ３４に対して軸方向に移動可能であるよりはむしろ、操縦ワイヤ３４に対して回 転可能である。この場合、スプリング２５と同心を有し、内腔２７内に位置する 回転可能なスリーブは、それに回転力を加える目的で、チューブ１６０に取り付 けられている。チューブ１６０には、その遠位端の円周上にそれぞれ異なる長さ のセグメント１６２、１６４、１６６、および１６８が提供されている。これら の円周上のセグメントは、カテーテルの遠位先端部からそれぞれ異なる距離の間 隔を有する支柱または補強部材を提供し、これによりそのセグメントの数だけの 異なる湾曲形状の先端部を提供している。 チューブ１６０は、ハンドル１２内に位置する制御ノブ１７０に力を加えるこ とにより回転する。チューブ１６０は、トルク伝達チューブ１７２により制御ッ ハンドル１７０に接続している。制御ワイヤ３４は、遠位先端部１６を１つの平 面上で左右に曲げる傾向があるので、回転可能なチューブ１６０により提供され る支柱の長さは、制御ワイヤ３４が曲がる平面上に、セグメント１６２、１６４ 、１６６、または１６８のうちどれが配置されるかに依存する。ハンドル１２上 に適切なマークを付けることにより、制御ノブ１７０を回転させる位置を示し得 る。従って、医師は手動でノブ１７０を回転することにより、支柱の長さ、また はカテーテルの遠位先端部の堅さの特性を簡単に変更し得る。 図１０の実施態様では、補強部材１８０は、可撓性のあるポリマー性チューブ の形態で示される。あらゆる可撓性材料が、チューブ１８０のための構成材料と して使用され得る。図５および図６における型のロッド(rod)６２は、補強部材 として使用される。プラスチック、金属、または他の湾曲可能な構成材料などの あらゆる可撓性材料が使用され得る。 図１０および図１１では、スリーブ１８０が図１０に示される引っ込められた 位置にある場合、先端部１６は、曲げる力が操縦機構１８により先端部に加えら れると、曲げに対する抵抗性がかなり減少した状態で容易に操縦され得る。補強 部材１８０が図１１に示されるその最遠位の位置まで進むと、この同一のカテー テルは、より堅い、または曲げに対して抵抗性のあるカテーテルとして機能し得 る。可撓性のある補強部材を中間の位置に配置すると、操縦可能な先端部分を補 強するが、より遠位の部分を補強しないことにより、カテーテルの湾曲特性を変 えることが可能になり、これにより操縦可能なカテーテル先端部により得られ得 る可能な湾曲形状の範囲がさらに広くなる。 従って、本発明によれば、操縦可能なカテーテルの遠位先端部の特性は、遠隔 制御部材を動かすことにより変更され得る。この変更は、カテーテルを生体内で 使用しているときに行い得る。従って、本発明は、カテーテルを体内から取り出 す必要がなく、カテーテルの特性を様々に変更することを可能にする。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＣＡ，ＪＰ (72)発明者 ボーン，トム アメリカ合衆国 カリフォルニア 94040, マウンテン ビュー，カリフォルニア ス トリート 2650，アパートメント 53

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．カテーテルのための先端部アセンブリであって、 外部の力に反応して湾曲可能であり、向かい合う端部を有する本体と、 カテーテル内に配置され、外部の制御による動きに反応して該本体に対して移 動可能な補強部材と、 カテーテル内に位置し、外部制御部材に加えられた力を変換して該補強部材に 移し、補強部材が該制御部材に加えられた力に反応して動くようにするための手 段と、 を備える、先端部アセンブリ。 ２．前記本体に取り付けられ、曲げる力を該本体に加えるための操縦可能な手 段をさらに備える、請求項１に記載の先端部アセンブリ。 ３．前記補強部材が、前記本体の遠位端から様々な異なった距離の間隔を有す る支柱を提供し、加えられた曲げる力に反応して該本体の曲率半径を変化させる 、請求項２に記載の先端部アセンブリ。 ４．前記補強部材が、制御部材による外部操作により、遠位方向に伸長可能で あり、近位方向に引き込み可能であり、加えられた曲げる力に反応して該本体の 堅さを変化させる、請求項１または２に記載の先端部アセンブリ。 ５．前記補強部材が、環状ソリッドスリーブを備える、請求項１に記載の先端 部アセンブリ。 ６．前記補強部材が、ポリマー性材料または金属を含む、請求項５に記載の先 端部アセンブリ。 ７．前記補強部材が、前記本体に対して軸方向に移動可能である、請求項１に 記載の先端部アセンブリ。 ８．前記補強部材が、前記湾曲可能な本体に対して回転しながら移動可能であ る、請求項１に記載の先端部アセンブリ。 ９．前記本体上に１つの電極をさらに備える、請求項１に記載の先端部アセン ブリ。 １０．前記請求項のいずれか１つに記載の先端部アセンブリを担持する本体を 有するカテーテル。 １１．前記カテーテル本体の長手方向に伸び、補強部材に取り付けられ、該補 強部材を近位または遠位方向に移動させる制御スタイレットをさらに備える、請 求項１０に記載のカテーテル。 １２．前記補強部材が、前記カテーテルの近位端上の制御ハンドル内にあるス ライド可能なレバーに加えられた動きに反応して移動可能である、請求項１０に 記載のカテーテル。