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JP2000515774A - 心内膜心筋組織の線形高周波カテーテル・アブレーションのための装置 - Google Patents

心内膜心筋組織の線形高周波カテーテル・アブレーションのための装置

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JP2000515774A
JP2000515774A JP09521587A JP52158797A JP2000515774A JP 2000515774 A JP2000515774 A JP 2000515774A JP 09521587 A JP09521587 A JP 09521587A JP 52158797 A JP52158797 A JP 52158797A JP 2000515774 A JP2000515774 A JP 2000515774A
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ablation
catheter
energy
electrode
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アクセル ムンテルマン
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、心内膜心筋組織の高周波カテーテル・アブレーションのための装置に関しており、前記装置はアブレーション・カテーテル及び高周波ジェネレーター又は高周波アブレーション装置への連結結線を含んでいる。本発明に従うと、カテーテル・アブレーションを容易にしてそのために必要な時間及び治療の総量を低下させるために複数の電極を含んでいるカテーテル配置が提供されるが、このとき複数の電極は優先的に心内膜心筋組織を凝固させるために選択的に制御することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 心内膜心筋組織の線形高周波カテーテル・アブレーションのための装置 本発明は、心内膜心筋組織の高周波、及び特に無線周波及び/又はマイクロ波 カテーテル・アブレーションのための装置及び対応するアブレーション・カテー テルに関する。 心筋の表面の調律異常部位の焼灼は心調律異常、特に心内膜心筋組織誘発性障 害においては良好な結果をもたらすことが明らかになっている。アブレーション ・カテーテルが制御された方法で患者の心臓内に挿入され、心筋の表面、つまり 伝導系の要因となる組織の領域で本質的に尖鋭電極を使用して局所凝固が実施さ れた。このように行うと、周波数300kHz〜700kHzの高周波ジェネレ ーターによって通常は深度3〜5mmまでの凝固瘢痕が形成された。だがこの方 法には、治療を実施するために治療部位の領域でアブレーション・カテーテルを たびたび配置し直さなければならないという欠点があり、その結果としてこの治 療プロセスは非常に長時間となり、また多大な労力を必要とする。 本発明は、心内膜心筋組織のカテーテル・アブレーションを単純化し、このた めに必要な時間及び治療の総量を低下させるという目的に基づいている。 この目的は、請求項1による高周波カテーテル・アブレーション装置及び請求 項10による高周波アブレーション・カテーテルによって驚くべき単純な方法で 解決される。 複数の選択的に制御可能な電極を含有するカテーテルを使用することにより、 単回の適用で心筋の表面で初めて線形アブレーションを実施することができる。 さらに又、電極の線形配列は、単に伝導系の点状ではないむしろ帯状断絶が入 手され、従って以前の治療技術を使用した場合より欠損の作用を確実に除去でき ることを保証にする。患者の不快感は治療期間が短縮されることによって相当に 大きく低下し、特に高リスク患者の症例ではその重要性は極めて大きいため、本 発明による装置は救急集中治療及び入院患者の治療に適合する。 本発明による装置と一緒に200ワット以上までの出力を持つ高周波ジェネレ ーター又は市販で入手できる高周波アブレーション装置を使用するのが有益なこ とが明らかになった。しかし、本発明は高周波アブレーション装置の固定出力で 使用するように限定されてはおらず、本質的にあらゆる高周波アブレーション装 置と一緒に使用できる。 電極に各々、電極の作動温度を検出できる数個の熱センサーが指定されている 場合は、制御装置との相互作用によって系統的及び制御された線形凝固を生じさ せることができる。この目的で、個々の電極の作動温度は制御装置によって時間 的経過及び絶対レベルに関して検出及び設定又は調節される。本発明による装置 は、有益にも本質的に3種の作動状態で操作することができる。 これらの状態は非調節、部分調節及び完全調節作動状態である。非調節作動状 態では、事前定義可能な時間間隔、好ましくは各々10ms中に活性カテーテル 部分の特定電極に無線周波エネルギーが適用される。 この作動状態では、熱センサーを不要にでき、従って熱センサーへのリードが もはや必要とされないため、極めて径の細い高度に弾性のカテーテルを使用でき る。又、この場合に使用するカテーテルは高価ではなく、それ自体は既知である 調整可能な操作パラメーターを備えたECG(心電図)装置を使用して監視する ことができる。 部分調節作動状態では、電極の温度は検出されるが、1度に2個以上の電極に 対して1個の温度センサーが使用される。本発明による本装置の優先実施態様で は、1度に全てのアブレーション電極に対して、又はそれらのうちの2又は3個 に対して1個の温度センサーが使用される。その結果、まだ極めて弾性であり、 良好な制御特性を示すカテーテルを利用できる。 完全調節作動状態では最も臨界的状態、例えば治療予定の組織への連結が困難 な症例においてさえ、1度に各アブレーション電極に対して1個の温度センサー を使用することにより活性カテーテルの全部分に沿って、至適治療温度又は至適 エネルギー放出を常に達成することができる。 患者の身体上に配置された不関電極に関するカテーテル電極のインピーダンス の測定は、治療予定の組織に比較した活性カテーテル部分の正確な位置に関する 情報も提供することができる。 無線周波数範囲のエネルギーを放出する高周波ジェネレーターを使用する代わ りに、マイクロ波範囲で作動する装置を使用することも本発明の一部である。 約40℃〜約80℃の範囲の温度、好ましくは45、50、55及び60℃の 温度が局所的凝固プロセスを実施するために有効であることが明らかになってい る。いったんこの温度に到達すると、高周波ジェネレーター又は高周波アブレー ション装置によって提供されるエネルギーは減少させることができる、又は隣接 電極若しくは冷却負荷レジスターのような負荷へ供給することができる。 高周波エネルギーはさらに又有益にも変動周波数を持つ固定パルスの形で調節 することによって電極へ供給することができる。最初は事前定義可能な一時的に 上昇する標準曲線に沿って温度を上昇させるのが有益であることが明らかになっ ており、標準曲線と電極の現在温度値の実際値/目標値比較によってエネルギー を現サイクルで電極に供給すべきであるのか、又は次サイクルで供給すべきであ るのかが決定される。その結果として熱的に標的値を越えてしまうこと、そして それに付随する患者への有害作用が相当に大きな確実性で回避される。 ジェネレーターによって供給されるが、現在は必要とされない出力を負荷に分 流することによって、ジェネレーターは負荷における高度の変動から保護され、 その出力を外部干渉とは無関係により一様に利用できるようにすることができる 。 好ましくはアブレーション・カテーテルの端部で絶縁帯によって相互に離れて いる長さ約7cmまでの連続線に沿って配置された電極は特に好都合であること が明らかになった。 特定電極の温度及びこの電極へのエネルギー放出の時間が部分調節、又は完全 調節作動状態でディスプレイ手段上に描出される場合は、治療はさらにサポート され、その安全性が促進される。 ECGモニターへ1又は2個以上の電極を接続することによって、治療前、治 療中及び治療後に心臓の局所作用を検出して描出することが可能になり、従って 担当医師にはその成功について即時の報告が提供される。 アブレーションに必要な電極の数、それらの目標温度、時間的なエネルギー供 給量及び/又はそれらの各々の作動状態は、コントロールパネル上で適宜に調整 できる。 下記では、本発明について好ましい実施態様に基づいて添付の図面を参照しな がら詳細に説明する。 図1は、線形高周波、特に無線周波のカテーテル・アブレーションのための装 置の略図である。 図2は、絶縁帯によって相互に分離されている各電極を含んでいるアブレーシ ョン・カテーテルの拡大図である。 図3は、光ファイバー及び絶縁帯によって相互に分離されている各電極を含ん でいるアブレーション・カテーテルの拡大図である。 下記の説明は、全体として1が指定されている装置2が略ブロック図として示 されている図1に関する。 本発明による装置1は、高周波ジェネレーター3への端子2を含んでいる。し かし、高周波ジェネレーター3の代わりに、市販で入手できる高周波アブレーシ ョン装置3又はマイクロ波ジェネレーター3も代用品として使用することができ る。 無線周波カテーテル・アブレーションの場合は、装置3の周波数範囲は約30 0〜約750kHz以上でなければならず、さらに50W以下、120W、15 0W、200W又はそれ以上の出力を使用することができる。制御装置4は、カ テーテル5をHFジェネレーター3又は高周波アブレーション装置3に下記でよ り詳細に説明する方法で接続する。 図2により詳細に示されているように、カテーテル5は、絶縁帯9及び10に よって相互に電気的に絶縁されてはいるが機械的に柔軟な方法で保持されている 複数の選択的に制御可能な電極6、7及び8を含んでいる。完全調節作動状態に 関するカテーテル1の場合には、電極6、7及び8に各々指定された熱センサー 12、13及び14並びに電極6、7及び8は線11によって制御装置4に電気 的に接続されている。 部分調節作動状態に関するカテーテル(図には示されていない)の場合は、一 度には電極6、7及び8より少ない数の熱センサー12、13及び14が存在す る。このタイプのカテーテルの特に好ましい実施態様は1度に1個だけの熱セン サーを有している、又は2又は3個の電極に対して各々熱センサー12、13、 14を有している。 非調節作動状態に関するカテーテル(図には示されていない)の場合は、好ま しくは熱センサーは用意されていないが、部分調節及び完全調節モードのための カテーテルも又非調節方法で操作することもできる。 この方法で個々の凝固プロセスの実施前、実施間、実施中及び実施後又は治療 後の心臓作用、つまり伝導系の行動についての局所的報告を許容するために、本 発明による装置の設計に依存して、HFフィルター15は好ましくは体外に配置 された単極又は双極ECGモニター16を電極6、7又は8のいずれか1つへ接 続するか、本発明による装置を選択された電極へ接続するか、又はカテーテル5 の全ての電極に接続する。伝導性が容易な方法で患者上に配置されており、さら に不関電極として指定されている中性補助電極又は中性電極17が、本発明によ る装置1に対する電気的基準電位を定義する。 本発明によるさらに別の実施態様では、電極6、7、8のインピーダンスは組 織接触のためのゲージとしての電極17に関連して時系列的に指定された方法で 検出、ディスプレイ及び/又は記憶される。従って担当医師は治療の正確な実行 を記録することができる、又は例えば動物実験において練習のために実施された 治療順序を検出、評価及び最適化することができる。 装置1はさらに又、それを用いると操作パラメーターをキーパッド及び/又は レベル素子又はアクチュエーターを通して設定できるオペレーター・ステーショ ン18を含んでいる。現在作動温度及び時間的経過又は高周波エネルギーの供給 時間は、好ましくは各センサーに指定された1又は2個以上の数値ディスプレイ ・パネル又はディスプレイ・スクリーンを備えたディスプレイ手段19上に表示 される。代用品又は追加として、対応する棒グラフがインターフェース20によ って装置1に接続されているパーソナルコンピューター21上に表示される。適 切なプログラムによって、治療パラメーターは記憶媒体上に記憶させることがで き、後から検索することができる。 本発明による装置1の機能的順序及び治療順序は例えば下記のような方法で描 出される。 オペレーターステーション18及び/又はパーソナルコンピューター21は、 各々制御される電極の数および量、制御の持続時間及び/又は制限温度のような 治療に必要とされる操作パラメーターを入力するために使用することができる。 患者の心臓内に挿入されたカテーテル5を用いて、制御装置4は治療順序中に 制御された方法で選択的に高周波エネルギーを電極6、7及び8へ供給する。装 置の作動状態に依存して、瞬間的温度は熱センサー12、13及び14によって 部分的若しくは完全に検出されるか又は全く検出されないが、検出された温度は 任意選択で制御装置4へ提供される。熱センサーは、サーミスター、サーモキャ ップ、サーモカップル及び/又はペルチエ素子並びにあらゆるその他の医療用途 に適したセンサーを含むことができる。 約40℃〜約80℃の範囲内の温度、好ましくは45、50、55又は60℃ では、約3〜5mmの深さの局所凝固廠痕が心臓内に作り出され、それによって 心臓機能をECGモニター16上で監視することができるか、又はその代わりに 電極6、7及び8のうちの少数の選択された、又は全部の電極のインピーダンス をディスプレイかつ記録できる。 電極6、7及び8のどれもが制御されない、又は選択された電極だけが制御さ れる期間中は、HFジェネレーター3又は市販で入手できる高周波アブレーショ ン装置3は、安定性の定常状態で装置3を操作できるために、従って出力波動を 回避できるように冷却レジスターを含んでいる負荷22へ接続することができる 。負荷インピーダンスの数値は大まかには治療予定の組織のインピーダンスに相 当しており、電極6、7及び8及び負荷22の両方への切換は好ましくは不関電 極の基準電位と釣り合っている出力FETを用いて実施される。 図3に示されている本発明の別の実施態様では、カテーテル5は各々が活性カ テーテル領域において線形方法で光を放出する1又は2以上の光ファイバー23 を含んでいる。組織内への光エネルギーの限定放出を達成するために、光ファイ バー23はカテーテル5の外周又は内周に配置されており、同時に検出されるイ ンピーダンス値を評価することによって光周波エネルギーによって熱凝固を許容 する。帯状コントロールを可能にするように、光ファイバーは活性カテーテル全 長を越えて伸びる出口窓を備えることができるか、又は数本の光ファイバーの様 々な出口窓を電極6、7又は8に類似するように配置することができる。組織と の確実な接触を常に達成させるためには、縦方向でカテーテルと平行に伸びてい る複数の光ファイバーがカテーテルの外周又は内周上に配置されてもよい。 治療の段階的成功は、ECGモニター16及び当業者には周知のあらゆるその 他のモニター装置若しくはディスプレイ装置を使用することによって判定するこ とができ、さらにそれにより担当医師を確実に誘導することができる。本発明に よる装置を使用すると、高周波ジェネレーター3、高周波アブレーション装置3 、ECGモニター16又は後の実施態様に存在するレーザー装置のごとき現在あ る治療装置を本発明によるカテーテル5と一緒に有益に使用することができ、過 度に高額の購入費用を回避することができる。 電極6、7及び/又は8も又、心筋の双極又は単極電気的刺激装置に接続する ことができ、心臓刺激の結果としての治療経過の結果を検出するためにこの方法 で貢献することができる。 さらにその上、本発明は電極のサイズ4mm及び絶縁帯のサイズ3mmの場合 における約7cmの有益な活性カテーテル長には限定されていない。特定の治療 業務に適応する様々なサイズは、当業者であれば容易に実行可能である、又は使 用する電極6、7又は8の数を選択することによって設定することができる。原 理的にはあらゆるイメージング装置及び記憶装置を使用できるため、前記のディ スプレイ装置及びデータ記録又は再生装置も又同様に単に一例に過ぎない。
【手続補正書】特許法第184条の8第1項 【提出日】平成9年11月22日(1997.11.22) 【補正内容】 心内膜心筋組織の線形高周波カテーテル・アブレーションのための装置 本発明は、心内膜心筋組織の高周波、及び特に無線周波及び/又はマイクロ波 カテーテル・アブレーションのための装置及び対応するアブレーション・カテー テルに関する。 心筋の表面の調律異常部位の焼灼は心調律異常、特に心内膜心筋組織誘発性障 害においては良好な結果をもたらすことが明らかになっている。アブレーション ・カテーテルが制御された方法で患者の心臓内に挿入され、心筋の表面、つまり 伝導系にとって重要な組織の領域で本質的に尖鋭電極を使用して局所凝固が実施 された。このように行うと、周波数300kHz〜700kHzの高周波ジェネ レーターによって通常は深度3〜5mmまでの凝固瘢痕が形成された。だがこの 方法には、治療を実施するために治療部位の領域でアブレーション・カテーテル を数回配置し直さなければならないという欠点があり、その結果としてこの治療 プロセスは非常に長時間となり、また多大な労力を必要とする。 WO93/08755は、点状カテーテル・アブレーションのためのそうした カテーテルを記載している。 複数の拡大可能な電極を含むカテーテルはEP−A−0 499 491 A 2から既知であるが、しかしその中では熱センサーの使用は記載されていない。 本発明は、心内膜心筋組織のカテーテル・アブレーションを単純にし、このた めに必要な時間及び治療の総量を低下させるという目的に基づいている。 この目的は、請求項1による高周波カテーテル・アブレーション装置及び請求項 10による高周波アブレーション・カテーテルによって驚くべき単純な方法で解 決される。 補正後の特許請求の範囲 [請求項1]絶縁帯(9、10)によって相互に分離されている複数の電極(6 、7、8)を含んでおり、前記電極が優先的に心内膜心筋組織を凝固させるため に選択的に制御可能であり、このとき特定電極の操作温度を検出でき、制御装置 (4)との相互作用によってその時間的経過及び絶対レベルに関して設定できる ように熱センサー(12、13、14)が各々前記電極(6、7、8)に指定さ れている、線形心内膜心筋カテーテル・アブレーションのための高周波アブレー ション・カテーテル。 [請求項2]さらに1又は2個以上の電極(6、7、8)からECGモニター( 16)への結線(11)を含んでいる請求項1記載の高周波アブレーション・カ テーテル。 [請求項3]さらに線形放出中心を有している光ファイバーを含んでいる請求項 1又は2記載の高周波アブレーション・カテーテル。 [請求項4]心内膜心筋組織の高周波カテーテル・アブレーションのための装置 であって、前記装置が請求項1から3のうちの1つに従っているカテーテル(5 )及び高周波ジェネレーター(3)への連結端子(2、11)を含んでいる、又 は高周波アブレーション装置(3)を含んでいる装置。 [請求項5]局所的凝固プロセスを実施するために、前記電極(6、7、8)各 々が40℃〜80℃の範囲内の事前定義可能な最終温度、好ましくは45、50 、55又は60℃に達する請求項4記載の装置。 [請求項6]エネルギーが周期的又は統計的に前記電極(6、7、8)に供給さ れ、前記高周波ジェネレーター(3)又は高周波アブレーション装置(3)から のエネルギーが最終温度に到達すると前記制御装置(4)によって低下させられ る、又は好ましくは隣接電極(6、7、8)に供給される、請求項4又は5記載 の装置。 [請求項7]一定又は可変長さ及び/又は一定又は可変反復度を有する電磁パル スの形のエネルギーが前記電極(6、7、8)に供給される、請求項4又は5記 載の装置。 [請求項8]前記高周波ジェネレーター(3)又は高周波アブレーション装置( 3)によって供給されるが、現在は必要とされない出力が負荷(22)へ、特に 各々が冷却されている1又は2個以上のレジスターへ分流される、先行請求項の 1つに記載の装置。 [請求項9]前記電極(6、7、8)が、好ましくは前記アブレーション・カテ テル(5)の末端で約1cmまでの長さを有する連続線に沿って配置されており 、各々が絶縁帯(9、10)によって相互から分離されている、先行請求項の1 つに記載の装置。 [請求項10]特定電極(6、7、8)の温度及びこの電極(6、7、8)への エネルギー放出時間を少なくとも1つのディスプレイ手段(19、21)上に表 示できる、先行請求項の1つに記載の装置。 [請求項11]1又は2個以上の電極(6、7、8)からECGモニター(16 )への結線(11)によって治療の実施前、実施間、実施中及び実施後の局所的 心臓作用を検出して表示できる、先行請求項の1つに記載の装置。 [請求項12]アブレーションに必要な前記電極(6、7、8)の数、それらの 目標温度及び/又は一時的エネルギー供給及び/又は作動状態を操作パネル(1 8)上で設定できる、先行請求項の1つに記載の装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(KE,LS,MW,SD,S Z,UG),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD ,RU,TJ,TM),AL,AM,AT,AU,AZ ,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,CZ, DE,DE,DK,EE,ES,FI,GB,GE,H U,IS,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LK ,LR,LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK, MN,MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO,R U,SD,SE,SG,SI,SK,TJ,TM,TR ,TT,UA,UG,US,UZ,VN

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 [請求項1]心内膜心筋組織の高周波カテーテル・アブレーションのための装置 であって、前記装置がアブレーション・カテーテル(5)と高周波ジェネレータ ー(3)又は高周波アブレーション装置(3)へ連結する端子(2、11)とを 含んでおり、複数の電極(6、7、8)を有するカテーテル配列(5)を含んで おり、このとき複数の電極(6、7、8)が優先的に心内膜心筋組織を凝固させ るために選択的に制御可能である装置。 [請求項2]さらに各々が前記電極(6、7、8)に指定された熱センサー(1 2、13、14)を含んでおり、前記各センサー(12、13、14)又は前記 複数センサー(12、13、14)の操作温度を作動状態に依存して検出するこ とができ、さらに制御装置(4)と相互作用することによってその時間的経過及 び絶対レベルに関して設定できる、請求項1記載の装置。 [請求項3]局所的凝固プロセスを実行するために、前記電極(6、7、8)各 々が40℃〜80℃の範囲内の事前定義可能な最終温度、好ましくは45、50 、55、又は60℃に達する請求項1又は2記載の装置。 [請求項4]エネルギーが周期的又は統計的に前記電極(6、7、8)に供給さ れ、前記高周波ジェネレーター(3)又は高周波アブレーション装置(3)から のエネルギーが最終温度に到達すると前記制御装置(4)によって低下させられ る、又は好ましくは隣接電極(6、7、8)に供給される、請求項3記載の装置 。 [請求項5]一定又は可変長さ及び/又は一定又は可変反復度を有する電磁パル スの形のエネルギーが前記電極(6、7、8)に供給される、請求項1又は2記 載の装置。 [請求項6]前記高周波ジェネレーター(3)又は高周波アブレーション装置( 3)によって供給されるが、現在は必要とされない出力が負荷(22)へ、特に 各々が冷却されている1又は2個以上のレジスターへ分流される、先行請求項の 1つに記載の装置。 [請求項7]前記電極(6、7、8)が、好ましくは前記アブレーション・カテ テル(5)の末端で約1cmまでの長さを有する連続線に沿って配置されており 、各々が絶縁帯(9、10)によって相互から分離されている、先行請求項の1 つに記載の装置。 [請求項8]特定電極(6、7、8)の温度及びこの電極(6、7、8)へのエ ネルギー放出時間を少なくとも1つのディスプレイ手段(19、21)上に表示 できる、先行請求項の1つに記載の装置。 [請求項9]1又は2個以上の電極(6、7、8)からECGモニター(16) への結線(11)によって治療の実施前、実施間、実施中及び実施後の局所的心 臓作用を検出して表示できる、先行請求項の1つに記載の装置。 [請求項10]アブレーションに必要な前記電極(6、7、8)の数、それらの 目標温度及び/又は一時的エネルギー供給及び/又は作動状態を操作パネル(1 8)上で設定できる、先行請求項の1つに記載の装置。 [請求項11]絶縁帯(9、10)によって相互に分離されている複数の電極( 6、7、8)を含んでいる高周波カテーテル。 [請求項12]さらに熱センサー(12、13、14)及び特に1又は2個以上 の電極(6、7、8)からECGモニター(16)への前記結線(11)を含ん でいる、請求項11記載の高周波アブレーション・カテーテル。 [請求項13]さらに線形放出中心を有している光ファイバーを含んでいる、請 求項11又は12記載の高周波アブレーション・カテーテル。
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