特開 2024-128373 電圧印加用カテーテルシステム

(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】P2024128373

(43)【公開日】2024-09-24

(54)【発明の名称】電圧印加用カテーテルシステム

(51)【国際特許分類】

   A61N 1/39 20060101AFI20240913BHJP

【ＦＩ】

A61N1/39

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023037315

(22)【出願日】2023-03-10

(71)【出願人】

【識別番号】000000941

【氏名又は名称】株式会社カネカ

(74)【代理人】

【識別番号】110002837

【氏名又は名称】弁理士法人アスフィ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】木佐 俊哉

【テーマコード（参考）】

4C053

【Ｆターム（参考）】

4C053JJ01

4C053JJ13

4C053JJ18

4C053JJ23

(57)【要約】

【課題】電極部がスイッチを介さずに心電計に接続されている電圧印加用カテーテルシステムであって、電源から電極部に電圧を印加しても、心電計に過電圧が印加されるのが抑制されて心電計の破損を防止でき、しかも電極から心電計へ送られる心電信号の減衰が抑制されて心内電位の測定精度を向上できる電圧印加用カテーテルシステムを提供する。
【解決手段】近位側から遠位側へ長手方向に延在しているカテーテルと、前記カテーテルの遠位部に配されている電極部と、スイッチを介して前記電極部に接続されている電源と、前記電極部および前記電源に接続されている心電計と、を有する電圧印加用カテーテルシステムであって、前記電極部は、前記心電計に過電圧が印加されるのを抑制する保護回路と、インピーダンス変換回路とを、この順で介して前記心電計と接続されており、該保護回路および該インピーダンス変換回路を介して前記電極部と前記心電計とを接続する経路には、スイッチが配されていない電圧印加用カテーテルシステム。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

近位側から遠位側へ長手方向に延在しているカテーテルと、
前記カテーテルの遠位部に配されている電極部と、
スイッチを介して前記電極部に接続されている電源と、
前記電極部および前記電源に接続されている心電計と、
を有する電圧印加用カテーテルシステムであって、
前記電極部は、前記心電計に過電圧が印加されるのを抑制する保護回路と、インピーダンス変換回路とを、この順で介して前記心電計と接続されており、該保護回路および該インピーダンス変換回路を介して前記電極部と前記心電計とを接続する経路には、スイッチが配されていない電圧印加用カテーテルシステム。

【請求項2】

前記保護回路は、制限電圧以上の電圧を放電する回路である請求項１に記載の電圧印加用カテーテルシステム。

【請求項3】

前記保護回路は、バリスタ、ダイオード、ガス放電管、およびサイリスタよりなる群から選ばれる１つを有する請求項１に記載の電圧印加用カテーテルシステム。

【請求項4】

前記保護回路は、バリスタであり、更に、少なくとも第１抵抗および第２抵抗を有しており、
前記第１抵抗および前記第２抵抗は直列に接続されており、
前記第１抵抗は、前記電極部側に、
前記第２抵抗は、前記インピーダンス変換回路側に配されており、
前記バリスタは、前記第１抵抗と前記第２抵抗を接続する経路に配されており、
前記第１抵抗の抵抗値Ｒ１が、前記第２抵抗の抵抗値Ｒ２より大きい請求項３に記載の電圧印加用カテーテルシステム。

【請求項5】

前記抵抗値Ｒ１が、前記抵抗値Ｒ２の１０倍以上である請求項４に記載の電圧印加用カテーテルシステム。

【請求項6】

前記抵抗値Ｒ１が、１０００Ω以上である請求項４に記載の電圧印加用カテーテルシステム。

【請求項7】

前記インピーダンス変換回路のインピーダンスが、前記保護回路のインピーダンスに対して、１０倍以上である請求項１に記載の電圧印加用カテーテルシステム。

【請求項8】

前記インピーダンス変換回路が、オペアンプを用いたボルテージフォロア回路および／またはコレクタ接地回路である請求項１に記載の電圧印加用カテーテルシステム。

【請求項9】

前記インピーダンス変換回路と前記心電計とを接続する経路に、周波数フィルタが配されている請求項１に記載の電圧印加用カテーテルシステム。

【請求項10】

前記電源は、前記電極部に５００Ｖ以上の電圧を印加するものである請求項１に記載の電圧印加用カテーテルシステム。

【請求項11】

前記電圧印加用カテーテルシステムは、心腔内除細動カテーテルシステムまたはアブレーションカテーテルシステムである請求項１に記載の電圧印加用カテーテルシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、生体内の所定の部位に電圧を印加するカテーテルシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

心房細動や心室細動等の不整脈の治療では、心臓に電圧を印加し、電気的刺激を付与することで心臓のリズムを正常に戻す除細動が行われる。除細動には、自動体外式除細動器（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｅｘｔｅｒｎａｌ Ｄｅｆｉｂｒｉｌｌａｔｏｒ：ＡＥＤ）、植え込み型除細動器（Ｉｍｐｌａｎｔａｂｌｅ Ｃａｒｄｉｏｖｅｒｔｅｒ Ｄｅｆｉｂｒｉｌｌａｔｏｒ：ＩＣＤ）、除細動パドル、心腔内除細動カテーテルシステムなどが用いられる。これらのうち心腔内除細動カテーテルシステムは、カテーテルの表面に設けられた電極に電圧を印加し、電極を通じて心臓に電気的刺激を直接付与する機器である。心腔内除細動カテーテルシステムによれば、電極により心内電位も測定できる。心腔内除細動カテーテルシステムは、自動体外式除細動器に比べて低エネルギーの電圧波形を用いることができるため、患者の負担が軽減され、さらには不整脈のカテーテル検査中や焼灼手術中にも使用できる。

【0003】

除細動カテーテルシステムについて、特許文献１には、遠近方向に延在しているカテーテルと、前記カテーテルと接続されており、印加電圧を発生させる電源部と、心内電位を測定する心電計と、を有する除細動カテーテルシステムであって、前記カテーテルの遠位側には、第１電極と、前記第１電極よりも近位側に配置されている第２電極と、が設けられており、前記電源部には、前記心内電位を測定する第１モードと、前記心内電位を測定しながら前記電圧を印加する第２モードと、に切り替える切替部が接続されており、前記第１電極および前記第２電極が、前記切替部を介して前記電源部に接続されており、前記第１電極および前記第２電極が、スイッチ部を介さずに前記心電計に接続されているシステムが開示されている。このシステムにより、除細動時であっても心内心電図測定時と同様に心内電位を測定できる。

【0004】

心臓に電圧を印加する機器としては、心腔内除細動カテーテルシステムの他に、アブレーションカテーテルシステムも挙げられる。アブレーションカテーテルシステムは、カテーテルの表面に設けられた電極に電圧を印加し、心臓内の病変を焼灼し治療する装置である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】国際公開第２０１９／１５５９４１号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１のように、心電計がスイッチ部を介さずに電極に接続されると、電源から電極部に電圧を印加したときに、印加した電圧の全てが電極部に印加されず、過電圧が心電計に流れ込み、心電計が破損するおそれがある。そのため、心電計の破損を防止するには、電源と心電計とを接続する経路に、心電計に過電圧が印加されるのを抑制する保護回路を配することが考えられる。しかし保護回路を配すると電極から心電計へ送られる心電信号が減衰し、心電計に充分な強度の心電信号が到達せず、心内電位の測定精度が低下することが考えられる。

【0007】

本発明は、このような事情に基づいて成されたものであり、その目的は、電極部がスイッチを介さずに心電計に接続されている電圧印加用カテーテルシステムであって、電源から電極部に電圧を印加しても、心電計に過電圧が印加されるのが抑制されて心電計の破損を防止でき、しかも電極から心電計へ送られる心電信号の減衰が抑制されて心内電位の測定精度を向上できる電圧印加用カテーテルシステムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、次の通りである。
［１］ 近位側から遠位側へ長手方向に延在しているカテーテルと、前記カテーテルの遠位部に配されている電極部と、スイッチを介して前記電極部に接続されている電源と、前記電極部および前記電源に接続されている心電計と、を有する電圧印加用カテーテルシステムであって、前記電極部は、前記心電計に過電圧が印加されるのを抑制する保護回路と、インピーダンス変換回路とを、この順で介して前記心電計と接続されており、該保護回路および該インピーダンス変換回路を介して前記電極部と前記心電計とを接続する経路には、スイッチが配されていない電圧印加用カテーテルシステム。
［２］ 前記保護回路は、制限電圧以上の電圧を放電する回路である［１］に記載の電圧印加用カテーテルシステム。
［３］ 前記保護回路は、バリスタ、ダイオード、ガス放電管、およびサイリスタよりなる群から選ばれる１つを有する［１］または［２］に記載の電圧印加用カテーテルシステム。
［４］ 前記保護回路は、バリスタであり、更に、少なくとも第１抵抗および第２抵抗を有しており、前記第１抵抗および前記第２抵抗は直列に接続されており、前記第１抵抗は、前記電極部側に、前記第２抵抗は、前記インピーダンス変換回路側に配されており、前記バリスタは、前記第１抵抗と前記第２抵抗を接続する経路に配されており、前記第１抵抗の抵抗値Ｒ１が、前記第２抵抗の抵抗値Ｒ２より大きい［３］に記載の電圧印加用カテーテルシステム。
［５］ 前記抵抗値Ｒ１が、前記抵抗値Ｒ２の１０倍以上である［４］に記載の電圧印加用カテーテルシステム。
［６］ 前記抵抗値Ｒ１が、１０００Ω以上である［４］または［５］に記載の電圧印加用カテーテルシステム。
［７］ 前記インピーダンス変換回路のインピーダンスが、前記保護回路のインピーダンスに対して、１０倍以上である［１］～［６］のいずれかに記載の電圧印加用カテーテルシステム。
［８］ 前記インピーダンス変換回路が、オペアンプを用いたボルテージフォロア回路および／またはコレクタ接地回路である［１］～［７］のいずれかに記載の電圧印加用カテーテルシステム。
［９］ 前記インピーダンス変換回路と前記心電計とを接続する経路に、周波数フィルタが配されている［１］～［８］のいずれかに記載の電圧印加用カテーテルシステム。
［１０］ 前記電源は、前記電極部に５００Ｖ以上の電圧を印加するものである［１］～［９］のいずれかに記載の電圧印加用カテーテルシステム。
［１１］ 前記電圧印加用カテーテルシステムは、心腔内除細動カテーテルシステムまたはアブレーションカテーテルシステムである［１］～［１０］のいずれかに記載の電圧印加用カテーテルシステム。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、電極部と心電計とを接続する経路に、スイッチが配されていない一方で、心電計に過電圧が印加されるのを抑制する保護回路と、インピーダンス変換回路が、この順で配されているため、電源から電極部に電圧を印加している間も心内電位の測定ができ、しかも心電計の破損を防止でき、心内電位の測定精度も向上できる電圧印加用カテーテルシステムを提供することにある。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、本発明の実施形態に係る電圧印加用カテーテルシステムを示す模式図である。

【図2】図２は、本発明の他の実施形態に係る電圧印加用カテーテルシステムを示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、下記実施の形態に基づき本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記実施の形態によって制限を受けるものではなく、前記および後記の趣旨に適合し得る範囲で変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。明細書において、近位側とは使用者（術者）の手元側の方向を指し、遠位側とは近位側の反対方向（すなわち処置対象側の方向）を指す。各図面において、便宜上、ハッチングや部材符号等を省略する場合もあるが、かかる場合、明細書や他の図面を参照するものとする。図面における種々部材の寸法は、本発明の特徴の理解に資することを優先しているため、実際の寸法とは異なる場合がある。

【0012】

本発明の実施形態に係る電圧印加用カテーテルシステムは、近位側から遠位側へ長手方向に延在しているカテーテルと、前記カテーテルの遠位部に配されている電極部と、スイッチを介して前記電極部に接続されている電源と、前記電極部および前記電源に接続されている心電計と、を有しており、前記電極部は、前記心電計に過電圧が印加されるのを抑制する保護回路と、インピーダンス変換回路とを、この順で介して前記心電計と接続されており、前記保護回路および前記インピーダンス変換回路を介して前記電極部と前記心電計とを接続する経路には、スイッチが配されていない。

【0013】

本発明の実施形態に係る電圧印加用カテーテルシステムによれば、電極部と心電計とを接続する経路に、スイッチが配されていないため、電源から電極部に電圧を印加している間も心内電位を測定できる。

【0014】

また、電極部と心電計とを接続する前記経路に、心電計に過電圧が印加されるのを抑制する保護回路が配されているため、電源から電極部に印加した電圧の一部が心電計に誤って流れることを防止でき、心電計の破損を防止できる。また、電源から電極部に電圧をロスなく印加できる。

【0015】

また、電極部と心電計とを接続する前記経路に、前記保護回路に加えて、インピーダンス変換回路が配されており、電極部と心電計は、保護回路とインピーダンス変換回路が、この順で介して接続されているため、電極部で検出された心電信号が保護回路を介して心電計へ送られる際に保護回路が抵抗となり心電信号が減衰しても、減衰した心電信号はインピーダンス変換回路で増幅されるため、電圧降下を防ぐことができ、心電計での心内電位の測定精度が向上する。

【0016】

以下、本発明の実施形態に係る電圧印加用カテーテルシステムついて図１、図２を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態に係る電圧印加用カテーテルシステムを示す模式図である。図２は、本発明の他の実施形態に係る電圧印加用カテーテルシステムを示す模式図である。

【0017】

図１に示した電圧印加用カテーテルシステム１は、近位側から遠位側へ長手方向に延在しているカテーテル２と、カテーテル２の遠位部に配されている電極部３と、電源４と、心電計５と、を有している。電源４は、スイッチ６を介して電極部３と接続されている。また、電源４は、前記スイッチ６、前記心電計５に過電圧が印加されるのを抑制する保護回路７、およびインピーダンス変換回路８を、この順で介して心電計５と接続されている。

【0018】

電極部３は、前記保護回路７および前記インピーダンス変換回路８を、この順で介して心電計５と接続されているが、前記電極部３と前記心電計５とを接続する経路には、スイッチが設けられていない。換言すれば、電極部３と心電計５を結ぶ電路の途中にスイッチは設けられない。スイッチは、電路を開閉したり、電流が流れる方向を切り替える部分である。電極部３から心電計５までの電路が開閉されないか、または電流が流れる方向が切り替えられないことにより、電極部３と心電計５は、常に接続されることになる。その結果、電源４から電極部３に電圧を印加している間も電極部３で心電信号を測定でき、測定した心電信号を心電計５へ出力できる。

【0019】

保護回路７は、例えば、心電計５に電源４または電極部３からの過電圧が印加されるのを抑制する回路であり、制限電圧以上の電圧を放電する回路であればよい。電圧印加用カテーテルシステム１が、心腔内除細動カテーテルシステムの場合、保護回路７は、例えば、３００Ｖ以上の電圧を放電する回路であることが好ましい。電圧印加用カテーテルシステム１が、アブレーションカテーテルシステムの場合、保護回路７は、例えば、３００Ｖ以上の電圧を放電する回路であることが好ましい。

【0020】

保護回路７の種類は特に限定されず、公知の保護回路を用いることができる。保護回路７としては、例えば、バリスタ、ダイオード、ガス放電管、およびサイリスタが挙げられ、これらからなる群から選ばれる１つを含むことが好ましい。

【0021】

保護回路７としてバリスタを用いた例について、図２を用いて説明する。図２において図１と同一の箇所には同じ符号を付すことにより重複説明を避ける。保護回路７としてバリスタ７１を用いる場合、更に、少なくとも第１抵抗７ａを用い、第１抵抗７ａは、電極部３側に配されており、バリスタ７１は、第１抵抗７ａとインピーダンス変換回路８を接続する経路に配されていていることが好ましい。バリスタ７１の前段に高い抵抗値の第１抵抗７ａを配置することで、グランド（ＧＮＤ）および心電計５に流入する電流を制限できる。

【0022】

保護回路７としてバリスタ７１および第１抵抗７ａを用いる場合、第１抵抗７ａの抵抗値Ｒ１は、１０００Ω（１ｋΩ）以上であることが好ましく、より好ましくは１５００Ω（１．５ｋΩ）以上、更に好ましくは２０００Ω（２ｋΩ）以上である。第１抵抗７ａの抵抗値Ｒ１の上限は、例えば、１６０００Ω（１６ｋΩ）以下が好ましく、より好ましくは１４０００Ω（１４ｋΩ）以下、更に好ましくは１２０００Ω（１２ｋΩ）以下である。

【0023】

保護回路７としてバリスタ７１を用いる場合、図２に示すように、更に、少なくとも第１抵抗７ａおよび第２抵抗７ｂを用い、第１抵抗７ａおよび第２抵抗７ｂは直列に接続されており、第１抵抗７ａは、電極部３側に、第２抵抗７ｂは、インピーダンス変換回路８側に配されており、バリスタ７１は、第１抵抗７ａと第２抵抗７ｂを接続する経路に配されていることが好ましい。

【0024】

保護回路７として第１抵抗７ａおよび第２抵抗７ｂを用いる場合、第１抵抗７ａの抵抗値Ｒ１は、第２抵抗７ｂの抵抗値Ｒ２より小さいか、第１抵抗７ａの抵抗値Ｒ１と第２抵抗７ｂの抵抗値Ｒ２が同じであってもよいが、第１抵抗７ａの抵抗値Ｒ１は、第２抵抗７ｂの抵抗値Ｒ２より大きいことが好ましい。第１抵抗７ａの抵抗値Ｒ１が、第２抵抗７ｂの抵抗値Ｒ２より大きいことにより、心電計５に過電圧が印加されるのを抑制できる。

【0025】

保護回路７として第１抵抗７ａおよび第２抵抗７ｂを用い、第１抵抗７ａの抵抗値Ｒ１が、第２抵抗７ｂの抵抗値Ｒ２より大きい場合、抵抗値Ｒ１は、例えば、抵抗値Ｒ２の１０倍以上が好ましく、より好ましくは２０倍以上、更に好ましくは３０倍以上である。抵抗値Ｒ１は、抵抗値Ｒ２よりもできるだけ大きいことが好ましいが、抵抗値Ｒ１は、例えば、抵抗値Ｒ２の８０倍以下であってもよい。

【0026】

インピーダンス変換回路８は、例えば、入力された信号を高いインピーダンスを有する回路で計測し、その電圧を低いインピーダンスを有する回路として出力する回路である。インピーダンス変換回路８は、保護回路７のインピーダンスよりも高いインピーダンスを有することが好ましい。これにより心内電位の測定精度を高めることができる。インピーダンス変換回路８のインピーダンスは、保護回路７のインピーダンスに対して１０倍以上が好ましく、より好ましくは２０倍以上、更に好ましくは３０倍以上である。

【0027】

インピーダンス変換回路８の種類は特に限定されず、公知の回路を用いることができる。インピーダンス変換回路８としては、例えば、オペアンプを用いたボルテージフォロア回路および／またはコレクタ接地回路が挙げられる。これらの回路を用いることにより、入力された電圧が等倍で出力されるため、心電計５から見るとカテーテル２に直接接続された状態と同じ状態で使用できるため好ましい。コレクタ接地回路は、例えば、コレクタを共通線にして、ベースに入力信号を加え、エミッタから出力信号を取り出す回路である。インピーダンス変換回路８としてオペアンプを用いたボルテージフォロア回路を配した例を図２に示す。

【0028】

インピーダンス変換回路８と心電計５とを接続する経路には、周波数フィルタが配されていることが好ましい。これによりノイズや欠陥のある周波数を除去できるため、心電計５における測定精度を一層向上できる。

【0029】

電源４は、例えば、電極部３に５００Ｖ以上の電圧を印加できるものを用いることが好ましく、より好ましくは８００Ｖ以上、更に好ましくは１０００Ｖ以上である。これにより、例えば、心腔内除細動やアブレーションを確実に行うことができる。電源４は、例えば、電極部３に５０００Ｖ以下の電圧を印加できるものを用いることが好ましく、より好ましくは４５００Ｖ以下、更に好ましくは４０００Ｖ以下である。

【0030】

電圧印加用カテーテルシステム１は、例えば、心腔内除細動カテーテルシステムまたはアブレーションカテーテルシステムとして用いることができる。心腔内除細動カテーテルやアブレーションカテーテルは、心腔内除細動を行う場合やアブレーションを行う場合は、例えば、５０００Ｖ以上の電圧が電極に印加されるのに対し、電極で心内電位を測定する場合は、例えば、数ｍＶ程度の電圧が電極に印加される。このように電極には、電圧が大幅に異なる電流を同一回路に流される。こうしたカテーテルであっても電極部と心電計とを接続する経路に保護回路とインピーダンス変換回路とをこの順に配することにより、スイッチを配さなくても、電圧の印加と心内電位の測定を両立できる。

【0031】

次に、本発明の実施形態に係る電圧印加用カテーテルシステムで用いるカテーテルについて図２を用いて説明する。カテーテル２としては、例えば、筒状に形成された樹脂チューブを用いることができる。樹脂チューブを構成する樹脂は、例えば、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、フッ素系樹脂、塩化ビニル系樹脂、シリコーン系樹脂、天然ゴム等が挙げられる。これらの樹脂は１種のみを用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。なかでも、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、フッ素系樹脂が好適に用いられる。樹脂チューブは、例えば、押出成形によって製造できる。

【0032】

カテーテル２は、単層から構成されていてもよいし、複数層から構成されていてもよい。また、カテーテル２は、単層から構成されている部分と複数層から構成されている部分を有していてもよく、例えば、カテーテル２の長手方向または周方向の一部が単層から構成されており、他部が複数層から構成されていてもよい。

【0033】

カテーテル２は、内腔を有していることが好ましい。内腔の数は特に限定されず、１個でもよいし、２個以上でもよい。

【0034】

カテーテル２の遠位側には、電極部３が配されている。電極部３は、少なくとも一対の電極で構成されており、一方の電極を電極Ａ、他方の電極を電極Ｂとしたとき、電極部３は、電極Ａと、カテーテル２の長手方向に対して、該電極Ａよりも近位側に配されている電極Ｂで構成されていることが好ましい。

【0035】

電極Ａと電極Ｂを、カテーテル２の長手方向に対してずらして配置することにより、心房や心室または血管の内側面に、カテーテル２の全周が接触せず、一部が接触する場合でも、電極Ａの少なくとも一部と電極Ｂの少なくとも一部が、心房や心室または血管の内側面に接触しやすくなるため、心内電位を測定しやすくなる。また、電極Ａの少なくとも一部と電極Ｂの少なくとも一部が、心房や心室または血管の内側面に接触すれば、電源４から電極Ａと電極Ｂに電圧を印加することによって、生体内の所定の部位に電圧を印加できる。電圧は、電極Ａから生体を経て電極Ｂへ向かって、または電極Ｂから生体を経て電極Ａへ向かって電流が流れるように印加される。

【0036】

カテーテル２が心腔内除細動カテーテルの場合、電極Ａと電極Ｂを有するカテーテル２を心腔に挿入したとき、電極Ａは、冠状静脈洞に対応する位置に配置されることが好ましく、電極Ｂは、右心房に対応する位置に配置されることが好ましい。このように電極Ａと電極Ｂを配置することにより、心房細動を効率良く除去できる。

【0037】

電極Ａと電極Ｂは、各々異なる極性の直流電圧が印加されることが好ましい。例えば、二相性の直流電圧を印加することにより、少ないエネルギーで除細動できる。

【0038】

電極Ａの表面積と電極Ｂの表面積は、異なっていてもよいが、同じであることが好ましい。電極の表面積を同じとすることにより、心内電位の測定精度を高めることができる。

【0039】

カテーテル２の長手方向における電極Ａの幅（電極Ａが複数の場合は合計幅）と電極Ｂの幅（電極Ｂが複数の場合は合計幅）は、異なっていてもよいが、同じであることが好ましい。長手方向における電極の幅を同じとすることにより、心内電位の測定精度を高めることができる。各電極の幅は、例えば、０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下が好ましい。

【0040】

電極Ａは、正極であってもよいし、負極であってもよい。電極Ａが正極の場合は、電極Ｂが負極であればよく、電極Ａが負極の場合は、電極Ｂが正極であればよい。電極Ａが正極であり、電極Ｂが負極であることが好ましい。

【0041】

電極Ａと電極Ｂの数は、それぞれ１個でもよいが、図２に示すように、電極Ａ３１は、複数の電極ａで構成されており、電極Ｂ３２は、複数の電極ｂで構成されていることが好ましい。複数の電極ａと複数の電極ｂが配されていることにより、心内電位を様々な位置で測定できる。例えば、隣り合う電極ａ同士の電位差を測定することにより、各電極ａ間の心内電位を測定できる。電極ｂについても同様である。さらに、複数の電極ａと複数の電極ｂが配されていることにより、電圧を広範囲に印加できる。

【0042】

複数の電極ａには、それぞれ同じ極性（プラスまたはマイナス）の電圧が印加されることが好ましく、複数の電極ｂには、それぞれ同じ極性（マイナスまたはプラス）の電圧が印加されることが好ましい。

【0043】

カテーテル２が心腔内除細動カテーテルであり、二相性の直流電圧を印加する場合では、通電の前半は電極Ａをマイナス、電極Ｂをプラスとし、右心房から冠状静脈洞側に向かって電流を流し、通電の後半は電極Ａをプラス、電極Ｂをマイナスとして冠状静脈洞から右心房側に向かって電流を流すことができる。

【0044】

カテーテル２が心腔内除細動カテーテルであり、複数の電極ａが配される場合、電極ｂは、最も近位側に配置される電極ａよりも近位側に配されることが好ましい。このように電極ａと電極ｂを配置することにより、効率よく除細動できる。

【0045】

複数の電極ａと複数の電極ｂが配される場合、電極ａの数と電極ｂの数はそれぞれ特に限定されず、異なっていてもよいし、同じであってもよく、同じであることが好ましい。これにより、複数の電極ａの合計表面積と複数の電極ｂの合計表面積を容易に同じにすることができる。

【0046】

カテーテル２の遠位部に、同じ数の電極を均等に配置し、複数の電極ａの合計表面積と複数の電極ｂの合計表面積を同じとすることにより、心内電位の測定精度を高めることができる。また、除細動やアブレーションを効率よく行うことができる。

【0047】

カテーテル２の遠位部に、複数の電極ａと複数の電極ｂが配される場合、電極ａと電極ｂの数は、それぞれ、例えば、６個以上が好ましく、より好ましくは８個以上であり、１２個以下が好ましく、より好ましくは１０個以下である。複数の電極ａと複数の電極ｂが配される場合、カテーテル２の長手方向における各電極の幅は異なっていてもよいが、同じであることが好ましい。各電極の幅は、例えば、０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下が好ましい。複数の電極ａと複数の電極ｂが配される場合、隣り合う電極の配置間隔、すなわち、一方の電極の遠位端と、一方の電極よりも遠位側に設けられる他方の電極の近位端との離間距離は、例えば、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下が好ましく、より好ましくは３ｍｍ以上８ｍｍ以下である。このように電極の幅や離間距離を設定することにより心内電位の測定精度を一層高めることができる。複数の電極ａと複数の電極ｂが配される場合、カテーテル２の長手方向における各電極の幅が同じで、複数の電極ａの合計表面積と複数の電極ｂの合計表面積が同じであることにより、心筋への接触条件を統一できる。なお、電極の幅は、長手方向における電極の長さを指す。

【0048】

各電極は、樹脂チューブの外周の半分以上の領域に存在していることが好ましく、リング状に、樹脂チューブの外周の全部を覆う領域に形成されていることがより好ましい。このように電極を形成することにより、心臓との接触面積が増大するため、心内電位の測定や電圧の印加を行いやすくなる。

【0049】

各電極は、導電材料を含有していることが好ましく、導電材料としては、例えば、白金やステンレス等が挙げられる。各電極は、導電材料のなかでも、Ｘ線不透過材料を含有していることがより好ましい。Ｘ線不透過材料としては、例えば、白金を含有していることが好ましい。Ｘ線不透過材料を含有することにより、Ｘ線透視下において電極の位置を把握しやすくなる。

【0050】

電極Ａが、複数の電極ａで構成されており、電極Ｂが、複数の電極ｂで構成されている場合、配線接続部を配することが好ましい。配線接続部では、複数の電極ａの配線同士、および複数の電極ｂの配線同士をひとつにまとめ、短絡させることが好ましい。短絡させることにより、複数の電極に対して電圧を誤差なく印加できる。

【0051】

カテーテル２の遠位側には、電極部３の他に、更に電極が配されていることが好ましい。更に電極を設けることにより、電極部３以外の場所における心内電位を測定できる。

【0052】

電極部３と別に配される電極は、心電計５に接続されていることが好ましい。電極と心電計５は、スイッチや抵抗を介して接続されていてもよいが、スイッチおよび抵抗を介さずに接続されていることが好ましい。これにより、電極に電圧を印加している間も心内電位を測定できる。

【0053】

電極Ａが、複数の電極ａで構成されており、電極Ｂが、複数の電極ｂで構成されている場合、電源４には、電圧を印加する電極を選択する電極選択スイッチが接続されていることが好ましい。これにより、特定の電極にのみ電圧を印加できる。電極選択スイッチは、例えば、リレースイッチまたは半導体スイッチを用いることができる。半導体スイッチの素子としては、例えば、ＩＧＢＴ、ＭＯＳＦＥＴ、サイリスタ、ＳｉＣ半導体を用いた素子、ＧａＮ半導体を用いた素子が挙げられる。

【0054】

電源４には、例えば、スイッチの遮断時に発生する高電圧を吸収する保護回路が設けられていてもよい。これにより、各スイッチの破損を防ぐことができる。保護回路の種類は特に限定されず、公知の保護回路を用いることができ、上記保護回路７の説明が参照できる。

【0055】

電源４とスイッチ６との接続経路には、電源出力制御部が配されていることが好ましい。電源出力制御部では、電源４から入力された電圧をパルス電力として出力する。電源出力制御部で極性を切替えることにより、電極Ａと電極Ｂの出力の極性を反転させることができる。

【0056】

電源出力制御部には、スイッチが設けられていることが好ましく、電源出力制御部に設けるスイッチは、スイッチ６に設けるスイッチよりも応答速度が大きいものを用いることが好ましい。電源出力制御部に設けるスイッチは、例えば、半導体スイッチを用いることが好ましい。

【0057】

電源４には、安全用のスイッチ（安全スイッチ）が設けられていていることが好ましい。これによりスイッチ６が故障したときなどに、意図せず患者に電圧が印加されることを防止できるフェールセーフ機能を電源４に持たせることができる。安全スイッチは、電源４とスイッチ６との接続経路に配されていることが好ましい。安全スイッチの数は特に限定されないが、複数の電極ａに対して少なくとも１つ設けられており、複数の電極ｂに対して少なくとも１つ設けられていることが好ましい。安全スイッチは、例えば、リレースイッチまたは半導体スイッチを用いることができる。半導体スイッチの素子としては、例えば、ＩＧＢＴ、ＭＯＳＦＥＴ、サイリスタ、ＳｉＣ半導体を用いた素子、ＧａＮ半導体を用いた素子が挙げられる。安全スイッチは、単極単投形であってもよいし、多極単投形であってもよいが、多極単投形が好ましい。

【0058】

カテーテル２の遠位端部には、図２に示すように、先端チップ２１が設けられていることが好ましい。先端チップ２１は、遠位側に向かって外径が小さくなっているテーパ部を有していることが好ましい。これにより、カテーテル２の体内腔への挿通性を向上させることができる。

【0059】

先端チップ２１を構成する材料は、例えば、導電材料や高分子材料が挙げられる。特に、導電材料から構成されていていることにより、先端チップ２１を電極として機能させることができる。先端チップ２１の硬度は、カテーテル２の硬度よりも低くすることが好ましい。これにより、先端チップ２１が体内腔に接触したときに、体内組織を保護できる。

【0060】

カテーテル２の近位側には、図２に示すように、カテーテル２を作動させる際に使用者が把持するハンドル２２が設けられていることが好ましい。ハンドル２２の形状は特に制限されないが、樹脂チューブとハンドル２２の接続箇所への応力集中を緩和するために、遠位側に向かって外径が小さくなる錐形状に形成されていることが好ましい。ハンドル２２の大きさは、使用者が片手で把持するのに適していれば特に制限されない。ハンドル２２の長さは、例えば、５ｃｍ以上２０ｃｍ以下が好ましく、ハンドル２２の最外径は、例えば、１ｃｍ以上５ｃｍ以下が好ましい。ハンドル２２を構成する材料としては、例えば、ＡＢＳやポリカーボネート等の合成樹脂や、ポリウレタン発泡体等の発泡プラスチックを用いることができる。

【符号の説明】

【0061】

１ 電圧印加用カテーテルシステム
２ カテーテル
３ 電極部
４ 電源
５ 心電計
６ スイッチ
７ 保護回路
８ インピーダンス変換回路
７ａ 第１抵抗
７ｂ 第２抵抗
２１ 先端チップ
２２ ハンドル
３１ 電極Ａ
３２ 電極Ｂ
７１ バリスタ

【図1】

【図2】