特開 2024-124205 電極カテーテル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024124205

(43)【公開日】2024-09-12

(54)【発明の名称】電極カテーテル

(51)【国際特許分類】

   A61N 1/39 20060101AFI20240905BHJP

【ＦＩ】

A61N1/39

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023032210

(22)【出願日】2023-03-02

(71)【出願人】

【識別番号】000112602

【氏名又は名称】フクダ電子株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002952

【氏名又は名称】弁理士法人鷲田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】前田 純也

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 峰太

(72)【発明者】

【氏名】高木 裕明

(72)【発明者】

【氏名】小塚 拓真

(72)【発明者】

【氏名】白川 泰裕

【テーマコード（参考）】

4C053

【Ｆターム（参考）】

4C053JJ02

4C053JJ14

4C053JJ23

(57)【要約】

【課題】絶縁性能を確保しつつ、硬度特性などの要求を満たすことができる電極カテーテルを提供すること。
【解決手段】電極カテーテル（１００）は、同心円状に配置された複数のチューブ（１０１、１０２、１０３）と、複数のチューブ（１０１、１０２、１０３）のうち最外周のチューブ（１０１）に取り付けられた複数の電極（１１１、１２１、１３１）と、複数のチューブ（１０１、１０２、１０３）により隔てられた複数の空間においてチューブ（１０１、１０２、１０３）の長手方向に延在し、一端が電極（１１１、１２１、１３１）に接続された複数のリード線（１１２、１２２、１３２）と、を有する。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

同心円状に配置された複数のチューブと、
前記複数のチューブのうち最外周のチューブに取り付けられた複数の電極と、
前記複数のチューブにより隔てられた複数の空間においてチューブの長手方向に延在し、一端が前記電極に接続された複数のリード線と、
を備える電極カテーテル。

【請求項2】

前記複数の電極は、第１の電極群と、前記第１の電極群よりも前記チューブの先端側に取り付けられた第２の電極群と、を有し、
前記リード線は、前記第１の電極群に接続された第１のリード線群と、前記第２の電極群に取り付けられた第２のリード線群と、を有し、
前記第２のリード線群は、前記複数のチューブにより隔てられた複数の空間のうち、前記第１のリード線群よりも中心側の空間に配置される、
請求項１に記載の電極カテーテル。

【請求項3】

前記複数のリード線は、心腔内除細動エネルギーが供給されるリード線を含む、
請求項１に記載の電極カテーテル。

【請求項4】

前記第１のリード線群及び前記第２のリード線群には、心腔内除細動エネルギーが供給され、
前記第１のリード線群と前記第２のリード線群との間のチューブは、他のチューブよりも絶縁性が高い、
請求項２に記載の電極カテーテル。

【請求項5】

前記複数のチューブの数は、先端に行くに従って減少する、
請求項１から４のいずれか一項に記載の電極カテーテル。

【請求項6】

前記複数のチューブのうち最外周のチューブを除くチューブの長さは、中心側のチューブの方が長い、
請求項１から４のいずれか一項に記載の電極カテーテル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電極カテーテルに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、心内心電図の計測や、心房細動等の不整脈を治療するための医療機器として、電極カテーテルが広く用いられている。

【0003】

電極カテーテルは、カテーテルの長手方向の異なる位置に配置された複数の電極を有する。電極カテーテルは、心内心電図を計測する場合には、当該複数の電極を用いて心臓内の電位を計測する。また、電極カテーテルは、心腔内除細動などの治療を行う場合には、当該複数の電極を用いて電気エネルギーを治療部位に供給する。

【0004】

この種の電極カテーテルは、例えば特許文献１に記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１０－６３７０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、電極カテーテルは、心腔内除細動などの治療を行う場合に、高い電圧を印加するので、十分な絶縁対策を施す必要がある。

【0007】

特許文献１などでは、チューブをマルチルーメン構造とし、ＲＡ電極に接続されたリード線とＣＳ電極に接続されたリード線とを異なるルーメンに配することで、絶縁対策を行っている。

【0008】

一方で、電極カテーテルには、電極カテーテルの各電極を心腔内の所定位置に留置させるために、先端部分は柔軟であり、かつ、基端部分は剛性が高いといった性能が求められる。換言すれば、電極カテーテルは、基端から先端に行くにつれて硬度が小さくなるような特性を有する必要がある。

【0009】

しかしながら、特許文献１などに記載されているマルチルーメン構造では、絶縁性を確保しながら、要求される硬度特性や細径化を実現するといった点で未だ不十分である。

【0010】

本開示は、以上の点を考慮してなされたものであり、絶縁性能を確保しつつ、硬度特性などの要求を満たすことができる電極カテーテルを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本開示の電極カテーテルの一つの態様は、
同心円状に配置された複数のチューブと、
前記複数のチューブのうち最外周のチューブに取り付けられた複数の電極と、
前記複数のチューブにより隔てられた複数の空間においてチューブの長手方向に延在し、一端が前記電極に接続された複数のリード線と、
を備える。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、絶縁性能を確保しつつ、硬度特性などの要求を満たすことができる電極カテーテルを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】実施の形態の電極カテーテルの全体構成を示す外観図

【図2】電極カテーテルの使用例を示す図

【図3】図１のＡ－Ａ断面を示す断面図

【図4】図１のＢ－Ｂ断面を示す断面図

【図5】図１のＣ－Ｃ断面を示す断面図

【図6】図１のＤ－Ｄ断面を示す断面図

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

【0015】

図１は、本実施の形態の電極カテーテル１０の全体構成を示す外観図である。電極カテーテル１０は、カテーテル本体１００と、ハンドル部２００と、コネクター３０１、３０２と、を有する。

【0016】

カテーテル本体１００には、ＲＡ電極群１１０、ＣＳ電極群１２０及び検査用電極群１３０が設けられている。ＲＡ電極群１１０は所定距離を隔てて配置された複数（本実施の形態の場合には８個）のリング状の電極１１１からなり、ＣＳ電極群１２０は所定距離を隔てて配置された複数（本実施の形態の場合には８個）のリング状の電極１２１からなり、検査用電極群１３０は所定距離を隔てて配置された複数（本実施の形態の場合には４個）のリング状の電極１３１からなる。

【0017】

図２は、電極カテーテル１０の使用例を示す図である。カテーテル本体１００が上大静脈を介して心腔内に挿入され、ＲＡ電極群１１０が右心房（ＲＡ）内に留置され、ＣＳ電極群１２０が冠状静脈洞（ＣＳ）内に留置される。コネクター３０１、３０２は除細動器２０に接続される。

【0018】

除細動器２０は、心腔内除細動などの治療を行う場合には、ＲＡ電極群１１０及びＣＳ電極群１２０に電気エネルギーを供給する。一方、除細動器２０は、心内心電図の計測時には、ＲＡ電極群１１０、ＣＳ電極群１２０及び検査用電極群１３０の電位を用いて心内心電図を得る。

【0019】

次に、本実施の形態のカテーテル本体１００の構成について詳しく説明する。図３、図４、図５及び図６は、それぞれ、図１のＡ－Ａ断面、Ｂ－Ｂ断面、Ｃ－Ｃ断面、Ｄ－Ｄ断面を示す断面図である。

【0020】

図３から分かるように、カテーテル本体１００は、同心円状に配置された複数のチューブ１０１、１０２、１０３を有する。具体的には、各チューブ１０１、１０２、１０３は径が異なり、チューブ１０１の内空部分にチューブ１０２が配され、さらにチューブ１０２の内空部分にチューブ１０３が配されている。

【0021】

各チューブ１０１、１０２、１０３は絶縁特性を有する樹脂により形成されている。具体的には、各チューブ１０１、１０２、１０３は、例えばポリ塩化ビニル、ポリウレタン、ポリアミドなどにより形成されている。複数のチューブ１０１、１０２、１０３のうち最外周のチューブ１０１は、他のチューブ１０２、１０３よりも肉厚である。これにより、チューブ１０１の内空への血液の進入を確実に防止できるとともに、チューブ１０１への電極１１１、１２１、１３１の固定の信頼度が上がる。

【0022】

チューブ１０１とチューブ１０２との間の空隙には、検査用電極群１３０の電極１３１に接続されるリード線１３２が配されている。本実施の形態の例では、検査用電極群１３０の電極１３１は４個なので、それぞれの電極１３１に接続される４本のリード線１３２が設けられている。

【0023】

チューブ１０２とチューブ１０３との間の空隙には、ＲＡ電極群１１０の電極１１１に接続されるリード線１１２が配されている。本実施の形態の例では、ＲＡ電極群１１０の電極１１１は８個なので、それぞれの電極１１１に接続される８本のリード線１１２が設けられている。

【0024】

チューブ１０３の内部空間には、ＣＳ電極群１２０の電極１２１に接続されるリード線１２２が配されている。本実施の形態の例では、ＣＳ電極群１２０の電極１２１は８個なので、それぞれの電極１２１に接続される８本のリード線１２２が設けられている。さらに、チューブ１０３の内部空間の中心には、ガイドワイヤー１４０が設けられている。

【0025】

これにより、チューブ１０２、１０３によって、リード線１１２、１２２、１３２が隔てられ、リード線１１２、１２２、１３２の間が電気的に絶縁される。なお、各リード線１１２、１２２、１３２それぞれの表面には絶縁膜が形成されており、各リード線１１２、１２２、１３２はこの絶縁膜によっても絶縁される。

【0026】

ここで、同一の電極群に接続されるリード線は心腔内除細動時の電位がほぼ同じであるが、異なる電極群に接続されるリード線間では心腔内除細動時に大きな電位差が生じるので、リード線表面の絶縁膜だけでは絶縁が不十分である。そこで、本実施の形態では、同心円状に配置した複数のチューブ１０２、１０３によって異なる電極群１３０、１１０、１２０に接続されるリード線１３２、１１２、１２２間の絶縁を行うようになっている。

【0027】

リード線１１２、１２２、１３２は、ハンドル部２００を貫通してコネクター３０１、３０２を介して除細動器２０（図２）に接続される。

【0028】

図６を用いて、本実施の形態のカテーテル本体１００の構成について、さらに詳しく説明する。

【0029】

チューブ１０１、１０２、１０３の基端側の終端は、ハンドル部２００に接合されている。

【0030】

チューブ１０１の先端にはキャップ１５０（図１）が取り付けられている。キャップ１５０は、例えばＸ線不透過材により形成されており、マーカーとしての機能を有する。勿論、キャップ１５０は、単にチューブ１０１の先端を閉塞してチューブ１０１内への血液の進入を防止するものであってもよい。キャップ１５０にはガイドワイヤー１４０の先端が接続されている。なお、ガイドワイヤー１４０は、キャップ１５０ではなく、チューブ１０１の先端付近に接続されていてもよい。ハンドル部２００によってガイドワイヤー１４０が引っ張られると、カテーテル本体１００の先端部分が曲がり、これによりカテーテル本体１００を血管及び心臓内の所望方向に進行させることができる。

【0031】

チューブ１０２は、検査用電極群１３０の電極１３１よりも先端側まで延在し、かつ、ＲＡ電極群１１０の電極１１１よりも基端側で終端している。チューブ１０３は、ＲＡ電極群１１０の電極１１１よりも先端側まで延在し、かつ、ＣＳ電極群１２０の電極１２１よりも基端側で終端している。

【0032】

検査用電極群１３０の各電極１３１には、チューブ１０１とチューブ１０２との間に配された各リード線１３２が接続される。

【0033】

ＲＡ電極群１１０の各電極１１１には、チューブ１０２とチューブ１０３との間に配された各リード線１１２が接続される。ここで、各リード線１１２は、チューブ１０２の先端の開口からチューブ１０２外に導出されて、各電極１１１に接続されている。

【0034】

ＣＳ電極群１２０の各電極１２１には、チューブ１０３の内部空間に配された各リード線１２２が接続される。ここで、各リード線１２２は、チューブ１０３の先端の開口からチューブ１０３外に導出されて、各電極１２１に接続されている。

【0035】

なお、電極１１１、１２１、１３１とリード線１１２、１２２、１３２は例えば溶接により接続されている。また、チューブ１０１には、リード線１１２、１２２、１３２を挿通可能な挿通孔が形成されており、挿通孔にリード線１１２、１２２、１３２を通した後に、チューブ１０１にリング状の電極１１１、１２１、１３１を例えば加締めにより取り付ける。チューブ１０１への電極１１１、１２１、１３１の取り付け方法はこれに限定されない。要は、挿通孔からチューブ１０１内に血液が進入しないように電極１１１、１２１、１３１を取り付ければよい。さらに、カテーテル本体１００を心腔内にスムーズに挿入することを考慮すると、チューブ１０１と電極１１１、１２１、１３１との間の段差ができるだけ小さくなるように１１１、１２１、１３１を取り付けることが好ましい。

【0036】

このように、本実施の形態の一つの特徴は、チューブ１０１～１０３の数が、カテーテル本体１００の先端に行くに従って減少することである。また、本実施の形態の一つの特徴は、チューブ１０１～１０３のうち最外周のチューブ１０１を除くチューブ１０２、１０３の長さが、中心側のチューブ１０３の方が長いことである。これらの特徴は、図６からも明らかであるが、図４及び図５に示したように、基端から先端に行くほどチューブ１０２、１０３の数が減少していることからも見て取れる。

【0037】

以上説明したように、本実施の形態によれば、電極カテーテル１００は、同心円状に配置された複数のチューブ１０１、１０２、１０３と、複数のチューブ１０１、１０２、１０３のうち最外周のチューブ１０１に取り付けられた複数の電極１１１、１２１、１３１と、複数のチューブ１０１、１０２、１０３により隔てられた複数の空間においてチューブ１０１、１０２、１０３の長手方向に延在し、一端が電極１１１、１２１、１３１に接続された複数のリード線１１２、１２２、１３２と、を有する。

【0038】

また、本実施の形態の電極カテーテル１００は、第１の電極群（ＲＡ電極群１１０）と、第１の電極群（ＲＡ電極群１１０）よりもチューブ１０１の先端側に取り付けられた第２の電極群（ＣＳ電極群１２０）と、を有するとともに、第１の電極群（ＲＡ電極群１１０）に接続された第１のリード線群（複数のリード線１１２）と、第２の電極群（ＣＳ電極群１２０）に取り付けられた第２のリード線群（複数のリード線１２２）と、を有し、第２のリード線群（複数のリード線１２２）は、複数のチューブ１０１、１０２、１０３により隔てられた複数の空間のうち、第１のリード線群（複数のリード線１１２）よりも中心側の空間に配置される。

【0039】

これにより、絶縁性能を確保しつつ、硬度特性などの要求を満たすことができる電極カテーテル１００を実現できる。

【0040】

本実施の形態の構成では、特許文献１などに記載されているような従来のマルチルーメン構造の電極カテーテルと比較して、各チューブ１０１、１０２、１０３の絶縁特性を独立に選択できるので所望の絶縁特性を得やすくなる。換言すれば、マルチルーメン構造では、１つの樹脂の絶縁特性に依存してしまうが、本実施の形態では、例えば特に絶縁破壊が生じやすいＣＳ電極群１２０とＲＡ電極群１１０の間のチューブ１０３の絶縁性を他のチューブ１０１、１０２の絶縁性よりも高くするといった構成とすることもできる。

【0041】

本実施の形態では、各チューブ１０１、１０２、１０３の材質と、チューブ１０１、１０２、１０３の数とにより硬度変化が調整されるので、従来に比して、より繊細な硬度変化を実現できる。例えば、基端側のチューブの数を多くし、先端側のチューブの数を減らしていくことで、先端側が徐々に柔らかくなり、操作性の良い電極カテーテル１００を作製することができる。

【0042】

また、本実施の形態の構成では、互いに独立なチューブ１０１、１０２、１０３の径を変えるだけで、チューブ１０１、１０２、１０３間の空間の大きさを変えることができ、そこに配置するリード線の数を変えることもできるようになる。よって、リード線の増加などに、容易に対応できるようになる。つまり、本実施の形態の構成を採用すれば、電極数やリード線数の増減などに容易に対応することができ、設計の自由度が大きくなる。

【0043】

また、チューブ１０１、１０２、１０３の組み合わせで、様々な性能の電極カテーテル１００を製作することができるようになる。

【0044】

これと比較して、特許文献１などに記載されているようなマルチルーメン構造の場合、シングルルーメン構造と比較し、絶縁性を確保するためには１つ１つのルーメンの径を小さくせざるを得ず、本実施の形態の電極カテーテル１００と比較してチューブの内側に配置できる部材が少なくならざるを得ない。

【0045】

また、マルチルーメン構造では、カテーテルの硬さを変更したい場合、インナーコアの硬さを変更するのみでしか対応できないので、本実施の形態の電極カテーテル１００と比較して、硬さ変更の幅が小さくなる。

【0046】

さらに、マルチルーメン構造のチューブは、本実施の形態のようにシングルルーメンチューブを用いる場合よりも樹脂量が多くなるため、柔軟なカテーテルを作ることが困難である。つまり、マルチルーメン構造では、基本的には、ルーメン以外の部分は樹脂が充填されているので硬くなってしまう。また、硬度変化がルーメン形状の影響を受けやすい。また、本実施の形態の電極カテーテル１００よりもカテーテルの細径化も困難である。

【0047】

上述の実施の形態は、本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することの無い範囲で、様々な形で実施することができる。

【0048】

検査用電極群１３０の位置は、実施の形態で例示した位置に限らない。検査用電極群１３０の位置は、例えば、ＲＡ電極群１１０とＣＳ電極群１２０の間であってもよく、ＣＳ電極群１２０よりも先端側にあってもよい。

【0049】

検査用電極群１３０の位置が、ＲＡ電極群１１０とＣＳ電極群１２０の間である場合には、検査用電極群１３０の電極１３１に接続されるリード線１３２は、チューブ１０２とチューブ１０３との間に配される。また、ＲＡ電極群１１０の電極１１１に接続されるリード線１１２は、チューブ１０１とチューブ１０２との間に配される。

【0050】

検査用電極群１３０の位置が、ＣＳ電極群１２０よりも先端側にある場合には、検査用電極群１３０の電極１３１に接続されるリード線１３２はチューブ１０３の内部空間に配され、ＣＳ電極群１２０の電極１２１に接続されるリード線１２２はチューブ１０２とチューブ１０３との間に配され、ＲＡ電極群１１０の電極１１１に接続されるリード線１１２はチューブ１０１とチューブ１０２との間に配される。

【0051】

上述の実施の形態では、最外周のチューブ１０１内に同心円状に２つのチューブ１０２、１０３を設けた場合について述べたが、本発明はこれに限らず、チューブ１０１内に同心円状に１つのチューブ又は３つ以上のチューブを設けるようにしてもよい。

【0052】

上述の実施の形態では、本発明を、ＲＡ電極群１１０、ＣＳ電極群１２０及び検査用電極群１３０を有する電極カテーテルに適用した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、他の電極を有する電極カテーテルに適用することもできる。設けられる電極の種類や位置に応じて、同心円状に配置されるチューブの数や長さ、材質などを適宜変更するとよい。

【産業上の利用可能性】

【0053】

本開示の電極カテーテルは、例えば心腔内除細動などの治療に用いられる電極カテーテルとして有用である。

【符号の説明】

【0054】

１０ 電極カテーテル
２０ 除細動器
１００ カテーテル本体
１０１、１０２、１０３ チューブ
１１０ ＲＡ電極群
１１１、１２１、１３１ 電極
１１２、１２２、１３２ リード線
１２０ ＣＳ電極群
１３０ 検査用電極群
１４０ ガイドワイヤー
１５０ キャップ
２００ ハンドル部
３０１、３０２ コネクター

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】