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WO2025110810A1 - 펄스장 절제를 위한 다극 카테터 - Google Patents

펄스장 절제를 위한 다극 카테터 Download PDF

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Publication number
WO2025110810A1
WO2025110810A1 PCT/KR2024/018686 KR2024018686W WO2025110810A1 WO 2025110810 A1 WO2025110810 A1 WO 2025110810A1 KR 2024018686 W KR2024018686 W KR 2024018686W WO 2025110810 A1 WO2025110810 A1 WO 2025110810A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
memory alloy
shape memory
frame
electrode
shape
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
PCT/KR2024/018686
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English (en)
French (fr)
Inventor
임홍의
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of WO2025110810A1 publication Critical patent/WO2025110810A1/ko
Pending legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/04—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating
    • A61B18/12—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating by passing a current through the tissue to be heated, e.g. high-frequency current
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/04—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating
    • A61B18/12—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating by passing a current through the tissue to be heated, e.g. high-frequency current
    • A61B18/14—Probes or electrodes therefor

Definitions

  • the present invention relates to a multipolar catheter for pulse field ablation, and more specifically, to a multipolar catheter for pulse field ablation which solves the problems of existing balloon catheters by using a shape memory alloy material in the shape of an umbrella rib, is easy to adjust in size to correspond to pulmonary vein entrances of various sizes, and can effectively contact target tissues to maximize the treatment effect.
  • Catheter ablation treatment is a treatment that uses a catheter inserted into the body to ablate target areas within the body.
  • diseases such as atrial fibrillation, endometriosis, and cancer are being treated by destroying the target area through ablation.
  • JP3611799B2 and JP4747141B2 disclose techniques regarding balloon catheters.
  • a conventional balloon catheter when the balloon catheter is inserted into the body, the balloon is contracted and extended in the longitudinal direction of the balloon catheter. Thereafter, liquid is supplied to the balloon catheter inserted into the body to inflate the balloon.
  • the liquid inside the balloon is temperature-controlled, and thus the surface temperature of the balloon can be controlled. Since the surface temperature of the balloon is controlled, the target area, for example, the atrial junction of the vein, can be ablated at once by contacting it.
  • the surface temperature of the balloon is controlled by heating the liquid with a heating device placed inside the balloon. According to this conventional method, there is a disadvantage in that it is difficult to sufficiently increase the surface temperature of the balloon, and since the work of putting liquid in and taking it out inside the balloon must be repeated, there was a problem in that the size of the catheter had to be increased.
  • the purpose of the present invention is to provide a multipolar catheter for pulse field ablation, which can maintain an expanded shape spread out in an umbrella shape by deleting a fabric portion used in a conventional balloon catheter using a shape memory alloy material in the shape of umbrella ribs, thereby making it easy to adjust the size to correspond to pulmonary vein entrances of various sizes and effectively contacting target tissues.
  • the fabric portion used in a conventional balloon catheter can be deleted, and the expanded shape spread out in an umbrella shape can be firmly maintained without the injection of fluid from the outside, so that a catheter can be provided that is easy to adjust in size to correspond to pulmonary vein entrances of various sizes and can effectively contact target tissues.
  • a multipolar catheter for pulse field ablation comprises: a tubular body; a moving body capable of moving back and forth through a central hole of the tubular body; a first frame connected to a front end of the moving body and configured to unfold in an umbrella shape toward the front when the moving body moves back and forth so as to expand its volume or, conversely, to fold and contract its volume; a second frame positioned spaced back and forth from the first frame and configured to unfold in an umbrella shape toward the rear when the moving body moves back and forth so as to expand its volume or, conversely, to fold and contract its volume; and an electrode unit connected in a joint shape between the rear end of the first frame and the front end of the second frame and including at least one electrode.
  • the first frame includes a plurality of first shape memory alloy frame units arranged in the shape of an umbrella rib and made of a nitinol material
  • the second frame includes a plurality of second shape memory alloy frame units arranged in the shape of an umbrella rib and made of a nitinol material.
  • each of the plurality of first shape memory alloy frame units may have a different size from each of the plurality of second shape memory alloy frame units.
  • each of the plurality of first shape memory alloy frame units may have a different strength from each of the second shape memory alloy frame units.
  • the first diameter at the rear end of the first frame may have a different size from the second diameter at the front end of the second frame.
  • the first diameter may have a smaller size than the second diameter.
  • the first diameter and the second diameter may have a ratio of 1:1.1 to 1.3.
  • the ratio may be 1:1.2.
  • the second diameter may be 28 mm.
  • the sizes of the first diameter and the second diameter may be formed differently. Accordingly, there is an advantage in that recapture may be made easier.
  • a multipolar catheter for pulse field ablation further includes a first connector that inserts and connects a front end of the moving body and simultaneously fixes a front end of the first frame to the front end of the moving body, and a second connector that penetrates the rear end of the moving body and supports the rear end of the second frame back and forth.
  • the first connector moves back and forth in conjunction with the moving body while being fixed to the front end of the first frame when the moving body moves back and forth
  • the second connector can support the rear end of the second frame to retreat while penetrating the moving body when the moving body moves back and forth.
  • the first connector may be provided with at least one electrode.
  • the electrode may be made of a platinum material.
  • the electrode unit includes a thread connecting the rear end of the first frame and the front end of the second frame, a covering wrapping the thread and flexibly connecting the first frame and the second frame in a joint shape, and having the electrode placed on at least one surface.
  • the electrode can be brought into contact with a wider area of tissue around the pulmonary vein entrance, and there is an advantage in inducing current toward the target tissue, that is, toward the heart tissue.
  • the electrode unit includes a shape memory alloy joint frame hingedly connected between the rear end of the first frame and the front end of the second frame in a joint shape.
  • the electrode may be arranged on at least one surface of the shape memory alloy joint frame.
  • the electrode is made of a platinum material and is formed to be in contact with a predetermined area in a set area including the target tissue and its surroundings, and can induce an externally applied current in the direction of the target tissue.
  • the electrode unit may further include a sensor provided on the electrode that detects whether the electrode is in contact with a predetermined area.
  • a multipolar catheter for pulse field ablation may include a tubular body, an inner body inserted into the interior of the tubular body, a moving body capable of moving back and forth through a central hole of the inner body, a fixed tip fixed to a front end of the moving body, a shape memory alloy body connected to the fixed tip by penetrating between the tubular body and the inner body and expanding roundly according to the back and forth movement of the moving body or folding parallel to the tubular body, and a plurality of electrodes provided on the shape memory alloy body and having different lengths.
  • a multipolar catheter for pulse field ablation may further include an insulating tube formed by wrapping the shape memory alloy body.
  • the shape memory alloy body may be formed to be externally exposed between the front end of the tubular body and the rear end of the fixed tip, and the shape memory alloy body may include a first shape memory alloy body positioned close to the tubular body, and a second shape memory alloy body positioned close to the fixed tip and integrally connected to the front end of the first shape memory alloy body.
  • the plurality of electrodes can be arranged at a set distance from each other on the second shape memory alloy body.
  • the tubular single electrode is provided in multiple numbers, and the multiple tubular single electrodes can be arranged one at a time at a set distance from the front and rear ends of the tubular long electrode.
  • the first shape memory alloy body and the second shape memory alloy body can be made of a nitinol material.
  • the first shape memory alloy body and the second shape memory alloy body may have different sizes.
  • the first shape memory alloy body and the second shape memory alloy body can have strengths with each other.
  • the tubular electrode and the tubular single electrode may be made of a platinum material.
  • the tubular long electrode and the tubular single electrode are formed so as to be in contact with a predetermined area in a set area including the target tissue and its surroundings, and can induce an externally applied current toward the target tissue.
  • the invention may further include a sensor for detecting whether the tubular electrode and the tubular single electrode are in contact.
  • the fabric portion used in a conventional balloon catheter can be deleted and the expanded shape spread out in an umbrella shape can be firmly maintained, so that the size can be easily adjusted to correspond to pulmonary vein entrances of various sizes and effective contact can be made with target tissues. Accordingly, there is an advantage in that medical surgery or treatment using a catheter is more effective.
  • FIG. 1 is a schematic conceptual diagram showing the overall structure of a multipolar catheter for pulse field ablation according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram enlarged to illustrate the main components of a multipolar catheter for pulse field ablation according to the first embodiment of the present invention.
  • FIGS. 3a and 3b are schematic enlarged drawings showing the structure of the electrode unit.
  • FIGS. 4 to 6 are drawings showing various examples of use of a multipolar catheter for pulse field ablation according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic conceptual diagram showing the overall structure of a multipolar catheter for pulse field ablation according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a drawing showing a first structure in which a shape memory alloy body is expanded to be rounded in a multipolar catheter for pulse field ablation according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a drawing showing a second structure in which a shape memory alloy body has a water droplet shape in a multipolar catheter for pulse field ablation according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a drawing showing a third structure in which the moving body is completely pulled backwards in a multipolar catheter for pulse field ablation according to the second embodiment of the present invention, that is, the shape memory alloy body has a shape in which it is folded parallel to the tubular body.
  • FIGS. 11 to 13 are drawings illustrating various shapes of a multipolar catheter for pulse field ablation according to the second embodiment of the present invention, viewed from the front.
  • components may be described in detail for convenience of explanation, but these components may be implemented in one device or module, or one component may be implemented by being divided into multiple devices or modules.
  • FIG. 1 is a schematic conceptual diagram showing the entire structure of a multipolar catheter for pulse field ablation according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a conceptual diagram enlarging the main configuration of a multipolar catheter for pulse field ablation according to an embodiment of the present invention
  • FIGS. 3a and 3b are schematic enlarged drawings showing the structure of an electrode unit.
  • FIGS. 4 to 6 are drawings showing various usage examples of the multipolar catheter for pulse field ablation according to an embodiment of the present invention.
  • the multipolar catheter (100) for pulse field ablation uses a shape memory alloy material in the shape of an umbrella rib, so that unlike existing catheters, the expanded shape spread out in the shape of an umbrella can be firmly maintained even when the fabric portion is removed, making it easy to adjust the size to correspond to pulmonary vein entrances of various sizes and effectively contacting target tissue.
  • a multipolar catheter (100) for pulse field ablation includes a tubular body (110), a moving body (120), a first frame (130), and a second frame (140).
  • the tubular body (110) has a tubular shape with a predetermined length.
  • a central hole (111) may be formed in the center of the tubular body (110) along the length of the tubular body (110).
  • the moving body (120) is formed to be able to move forward and backward a set distance from the front of the tubular body (110) and may have an axial shape.
  • the moving body (120) can move back and forth through the central hole (111) of the tubular body (110).
  • the first frame (130) can be connected to the front end of the moving body (120).
  • the first frame (130) can be spread out in an umbrella shape toward the front when the moving body (120) moves forward or closed to approach the moving body (120).
  • the first frame (130) is compressed radially and brought closer to the moving body (120), and the moving body (120) moves rearward.
  • the moving body (120) moves forward and backward according to the volume expansion and contraction of the first frame (130).
  • the second frame (140) can be connected to the moving body (120) together with the first frame (130), and can be positioned at a predetermined interval in the longitudinal direction of the moving body (120) at the rear of the first frame (130).
  • the second frame (140) can be spread out in an umbrella shape toward the rear when the moving body (120) moves forward and backward, or can be folded to approach the moving body (120).
  • the second frame (140) When the catheter (100) is inserted, the second frame (140) is brought close to the moving body (120) and contracts in the radial direction, and the moving body (120) moves rearward.
  • the moving body (120) moves forward. In this way, the moving body (120) moves forward and backward according to the volume expansion and contraction of the second frame (140).
  • a structure can be inflated into a shape similar to a balloon (see Fig. 4).
  • first and second frames (130, 140) may have a structure in which they are simultaneously contracted and brought close to the moving body (120) (see FIG. 6).
  • first and second frames (130, 140) can each be manufactured using a shape memory alloy, so that they can have an expanded structure by unfolding into an umbrella shape as needed, or conversely, a contracted structure by folding toward the moving body (120).
  • each of the first and second frames (130, 140) has the advantage of being able to adjust the inflated size so that it unfolds into an umbrella shape (see FIGS. 4, 5, and 6).
  • the electrode unit (150) connects the rear end (132) of the first frame (130) and the front end (141) of the second frame (140) in a joint shape, and the electrode unit (150) includes at least one electrode (153) (see FIGS. 1 to 3).
  • the first frame (130) is arranged in the shape of an umbrella rib and includes a plurality of first shape memory alloy frame units (135) made of nitinol material.
  • the second frame (140) is arranged in the shape of an umbrella rib and includes a plurality of second shape memory alloy frame units (145) made of nitinol material.
  • each first shape memory alloy frame unit (135) may have a different size from each second shape memory alloy frame unit (145).
  • each first shape memory alloy frame unit (135) may have a different strength from each second shape memory alloy frame unit (145).
  • the first diameter (D1) at the rear end (132) of the first frame (130) may have a different size from the second diameter (D2) at the front end (141) of the second frame (140) (see FIG. 2).
  • the first diameter (D1) at the rear end (132) of the first frame (130) may have a smaller size than the second diameter (D2) at the front end (141) of the second frame (140).
  • the first diameter (D1) and the second diameter (D2) may have a ratio of 1: 1.1 to 1.3. More preferably, the first diameter (D1) and the second diameter (D2) may have a ratio of 1: 1.2.
  • the second diameter (D2) may be 28 mm.
  • the size of the first diameter (D1) and the size of the second diameter (D2) may be formed differently, and thus, there is an advantageous technical effect that recapture may be facilitated.
  • the multipolar catheter (100) for pulse field ablation further includes a first connector (160) and a second connector (170).
  • the first connector (160) can be connected by inserting the front end of the moving body (120) and at the same time fixing the front end (131) of the first frame (130) to the front end of the moving body (120).
  • the second connector (170) penetrates the rear end of the moving body (120) and can support the rear end (142) of the second frame (140) forward and backward.
  • a wire (210) may be further provided along the length of the multipolar catheter (100) for pulse field ablation.
  • the first connector (160) is fixed to the front end (131) of the first frame (130) when the moving body (120) moves forward and backward, and can move forward and backward in response to the forward and backward movement distance of the moving body (120) by linking with the moving body (120).
  • the second connector (170) can penetrate the moving body (120) when the moving body (120) moves back and forth, thereby moving the rear end of the moving body (120) back and forth through the central hole (111) of the tubular body (110).
  • the second connector (170) can support the rear end (142) of the second frame (140) from moving back and forth.
  • a multipolar electrode guide wire (220) may be further provided at the front end of the multipolar catheter (100) for pulse field ablation.
  • FIGS. 3a and 3b are schematic enlarged drawings showing the structure of the electrode unit.
  • the electrode unit (150) can place the electrode (153) by connecting the first and second frames (130, 140) with a thread or covering, or the electrode unit (150) can place the electrode (153) by connecting the first and second frames (130, 140) using a shape memory alloy joint frame (155) using nitinol material.
  • the electrode unit (150) includes a thread (152) and a covering (151), and the thread (152) can be connected between the rear end (132) of the first frame (130) and the front end (141) of the second frame (140) with a predetermined length.
  • the thread (152) is not necessarily limited to a specific fiber material and can have various materials.
  • the covering (151) can flexibly connect the first frame (130) and the second frame (140) in a joint shape by wrapping the thread (152).
  • an electrode (153) can be arranged on at least one surface of the covering (151).
  • the electrode unit (150) may include a shape memory alloy joint frame (155) using a nitinol material.
  • the shape memory alloy joint frame (155) may be connected in a joint form by being hinged between the first and second frames (130, 140).
  • an electrode (153) may be arranged on at least one surface of the shape memory alloy joint frame (144).
  • the electrode unit (150) may have a flexible joint-shaped connection structure between the first frame (130) and the second frame (140) as described above. Accordingly, the electrode (153) can be brought into contact with a wider area of tissue around the pulmonary vein entrance, and has a technical effect advantageous in directing the current toward the target tissue, i.e., toward the heart tissue.
  • An electrode (161) may be further provided on at least one side of the first connector (160).
  • the shape and arrangement structure of the electrode (161) may be appropriately changed and is not limited to a specific shape and structure.
  • the electrode (153) may be made of a platinum material.
  • the electrode (153) made of a platinum material is formed so as to be in contact with a predetermined area in a set area including the target tissue and its surroundings, and can induce an externally applied current in the direction of the target tissue.
  • the electrode unit (150) may further include a sensor (not shown) provided on the electrode (153).
  • the sensor can detect whether the electrode (153) is in contact with a predetermined area.
  • the mounting position and shape of the sensor, and the arrangement structure can be appropriately changed according to the size, shape, and structure of the electrode (153), and are not limited to a specific shape and structure.
  • the first and second frames (130, 140) using the shape memory alloy are shown in a structure that is expanded in the radial direction while being spread out in an umbrella shape. It can be confirmed that it is expanded in a shape similar to a balloon.
  • the electrode (153) located in the electrode unit (150) can be positioned so as to be in contact with the target tissue.
  • the moving body (120) is moved backward a predetermined distance.
  • the structure is shown to be spread out in an umbrella shape but less expanded in the radial direction.
  • the expanded size of the first and second frames (130, 140) can be appropriately adjusted, and the size can be easily adjusted to correspond to pulmonary vein entrances of various sizes, thereby effectively contacting the target tissue.
  • the first and second frames (130, 140) are shown in a contracted structure that is close to the moving body (120). In this case, the moving body (120) has moved forward a predetermined distance.
  • PFA Pulse Field Ablation
  • a shape memory alloy preferably nitinol
  • nitinol is used for the first and second frames (130, 140).
  • the electrode unit (150) since the electrode unit (150) has a joint shape, there is an advantage in that the electrode (153) can come into greater contact with the pulmonary vein and the tissues surrounding the pulmonary vein entrance.
  • the first and second frames (130, 140) have a structure that unfolds into an umbrella shape, and in addition, they can be formed to have different sizes and/or different strengths.
  • each of the first and second shape memory alloy frame units (135, 146) forming each of the first and second frames (130, 140) be six, but it is not necessarily limited to this number. Accordingly, the number may be changed to various numbers, such as eight or ten, as needed.
  • FIG. 7 is a schematic conceptual diagram showing the entire structure of a multipolar catheter for pulse field ablation according to the second embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a diagram showing a first structure in which a shape memory alloy body is expanded to be round in a multipolar catheter for pulse field ablation according to the second embodiment of the present invention
  • FIG. 9 is a diagram showing a second structure in which a shape memory alloy body has a water droplet shape in a multipolar catheter for pulse field ablation according to the second embodiment of the present invention
  • FIGS. 11 to 13 are diagrams showing various shape structures of the multipolar catheter for pulse field ablation according to the second embodiment of the present invention as viewed from the front.
  • a multipolar catheter (300) for pulse field ablation includes a tubular body (310), an inner body (320), a moving body (330), a fixed tip (340), a shape memory alloy body (350), and a plurality of electrodes, i.e., a tubular long electrode (370) and a tubular single electrode (380).
  • the tubular body (310) is a member having a tubular shape with a predetermined length.
  • the inner body (320) is inserted into the inside of the tubular body (310) and is a hollow member, i.e., a central hole is formed.
  • the moving body (330) is inserted through the center hole of the inner body (320) and can move back and forth by pulling or releasing motions.
  • the fixed tip (340) is a round cap-shaped member fixed to the front end of the moving body (330).
  • the shape memory alloy body (350) can be fixed by being connected to the fixed tip (340) through a shear connection by penetrating between the tubular body (310) and the inner body (320).
  • the shape memory alloy body (350) can be expanded to be rounded according to the forward and backward movement of the moving body (330) by pulling or releasing the moving body (330), or conversely, can be folded parallel to the tubular body (310).
  • the shape memory alloy body (350) when the moving body (330) is not pulled backward, the shape memory alloy body (350) can be expanded to have a round shape as shown.
  • the shape memory alloy body (350) can be deformed to have an overall water droplet shape.
  • the shaped alloy body (350) when the moving body (330) is fully pulled backward, the shaped alloy body (350) can maintain a shape in which it is folded parallel to the tubular body (310). Accordingly, the movement of the multipolar catheter (300) can be made smooth.
  • Electrodes (370, 380) may be provided on the shape memory alloy body (350).
  • the electrodes (370, 380) may include a plurality of electrodes (370, 380) having different lengths.
  • the multipolar catheter (300) for pulse field ablation according to the second embodiment may further include an insulating tube (360).
  • an insulating tube (360) can be formed by wrapping the shape memory alloy body (350).
  • the shape memory alloy body (350) can be formed so as to be externally exposed (i.e., exposed to the outside while wrapped in an insulating coating (360)) between the front end of the tubular body (310) and the rear end of the fixed tip (340).
  • the shape memory alloy body (350) may include a first shape memory alloy body (351) positioned close to the tubular body (310) and a second shape memory alloy body (352) positioned close to the fixed tip (340).
  • the second shape memory alloy body (352) may be integrally connected to the front end of the first shape memory alloy body (351).
  • a plurality of electrodes (370, 380) can be arranged at a set distance from each other on the second shape memory alloy body (352).
  • the plurality of electrodes (370, 380) may include a tubular long electrode (370) and a tubular single electrode (380).
  • the tubular electrode (370) has a first length and can be arranged to surround the outer diameter of the second shape memory alloy body (352).
  • the tubular single electrode (380) has a second length shorter than the first length and can be arranged to surround the outer diameter of the second shape memory alloy body (352).
  • a plurality of the above tubular single electrodes (380) may be provided.
  • a plurality of tubular single electrodes (380) surround the outer diameter of the second shape memory alloy body (352), and can be arranged one at a time at the front and rear ends of the tubular field electrode (370) with a set distance between them, with one tubular field electrode (370) interposed therebetween.
  • first shape memory alloy body (351) and the second shape memory alloy body (352) may be made of nitinol material.
  • first shape memory alloy body (351) and the second shape memory alloy body (352) may have different sizes and may have different strengths.
  • tubular field electrode (370) and the tubular single electrode (380) can be made of platinum material.
  • the tubular field electrode (370) and the tubular single electrode (380) are formed so as to be in contact with a predetermined area in a set area including the target tissue and its surroundings, and can induce an externally applied current in the direction of the target tissue.
  • a sensor (not shown) that detects whether the tubular electrode (370) and the tubular single electrode (380) are in contact may be further included.
  • the fabric portion used in a conventional balloon catheter can be deleted and the expanded shape spread out in an umbrella shape can be firmly maintained, so that the size can be easily adjusted to correspond to pulmonary vein entrances of various sizes and effective contact can be made with target tissues. Accordingly, there is a more effective and advantageous technical effect in medical surgery or treatment using a catheter.

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Abstract

펄스장 절제를 위한 다극 카테터에 관하여 개시한다. 다양한 실시예들에 따르는 펄스장 절제를 위한 다극 카테터는 형상기억합금 소재를 이용하여 기존의 벌룬 카테터의 문제점을 해결하고 다양한 크기의 폐정맥 입구에 대응하여 사이즈 조절이 쉬우며 대상조직에 효과적으로 접촉하여 시술 효과를 극대화시킬 수 있다.

Description

펄스장 절제를 위한 다극 카테터
본 발명은 펄스장 절제를 위한 다극 카테터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 우산 살 형태의 형상기억합금 소재를 이용하여 기존의 벌룬 카테터의 문제점을 해결하고 다양한 크기의 폐정맥 입구에 대응하여 사이즈 조절이 쉬우며 대상조직에 효과적으로 접촉하여 시술 효과를 극대화시킬 수 있는 펄스장 절제를 위한 다극 카테터에 관한 것이다.
카테터 어블레이션 치료는 체내에 삽입된 카테터를 사용하여, 체내의 표적부위를 어블레이션하는 치료법이다.
예를 들어, 표적 부위를 어블레이션에 의해 파괴함으로써 심방세동(atrial fibrillation)에 의한 부정맥, 자궁내막증, 암 등의 질환의 치료가 행해지고 있다.
이러한 카테터 어블레이션 치료에 사용되는 카테터에 관한 종래의 기술로서 JP3611799B2 및 JP4747141B2에는 벌룬 카테터에 관한 기술이 개시되어 있다.
종래의 벌룬 카테터는, 벌룬 카테터는 체내에 삽입될 때 벌룬은 수축되어 벌룬 카테터의 길이방향으로 신장되어 있다. 이후, 체내에 삽입된 벌룬 카테터에 액체가 공급되어 벌룬은 팽창한다. 벌룬 내의 액체는 온도 조절되어 있으며, 이에 따라 벌룬의 표면 온도를 제어할 수 있다. 벌룬의 표면 온도가 제어됨으로써, 표적 부위, 예를 들면 정맥의 심방 접속 부위에 접촉시킴으로써 표적 부위를 한번에 어블레이션 할 수 있다. 다만, 벌룬의 포면 온도 제어는, 벌룬 내에 배치된 가열장치로 액체를 가열하여 제어하는데, 이러한 종래의 방식에 따르면 벌룬의 표면 온도를 충분히 상승시키기 어렵다는 단점이 있으며, 벌룬 내부에 액체를 넣고 빼는 작업을 반복해야 하므로 카테터의 크기가 커져야 하는 문제점이 있었다.
따라서, 체내에 삽입될 때는 카테터의 길이방향을 따라 수축되지만, 체내에 삽입 후에는 별도의 유체의 주입 없이도 소정의 형상으로 팽창되어 체내의 표적부위를 보다 효과적으로 어블레이션 치료할 수 있는 카테터의 개발이 필요한 실정이다.
본 발명의 목적은, 우산 살 형태의 형상기억합금 소재를 이용하여 기존의 벌룬 카테터에 사용되었던 패브릭 부분을 삭제하고도 우산 형태로 펼쳐진 팽창된 형상을 견고하게 유지할 수 있어 다양한 크기의 폐정맥 입구에 대응하여 사이즈 조절이 쉬우며 대상조직에 효과적으로 접촉할 수 있는 펄스장 절제를 위한 다극 카테터를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 측면에 따르면 우산 살 형태의 형상기억합금 소재를 이용하여 기존의 벌룬 카테터에 사용되었던 패브릭 부분을 삭제하고도 외부로부터 유체의 주입 없이도 우산 형태로 펼쳐진 팽창된 형상을 견고하게 유지할 수 있어 다양한 크기의 폐정맥 입구에 대응하여 크기 조절이 쉬우며 대상조직에 효과적으로 접촉할 수 있는 카테터를 제공할 수 있다.
일 실시예에 따르는 펄스장 절제를 위한 다극 카테터는, 관형 바디, 상기 관형 바디의 중심 홀을 통해 전후 이동이 가능한 무빙 바디, 상기 무빙 바디의 전단에 연결되고, 상기 무빙 바디의 전후 이동 시 전방을 향하여 우산형상으로 펼쳐져 체적이 팽창되거나 또는 반대로 접혀 체적이 수축되는 제1 프레임, 상기 제1 프레임과 전후로 이격하여 위치하며, 상기 무빙 바디의 전후 이동 시 후방을 향하여 우산형상으로 펼쳐져 체적이 팽창되거나 또는 반대로 접혀 체적이 수축되는 제2 프레임, 및 상기 제1 프레임의 후단과 상기 제2 프레임의 전단 사이를 관절 형태로 연결하며 적어도 하나의 전극을 포함하는 전극유닛을 포함한다.
바람직하게는 상기 제1 프레임은, 우산 살 형태로 배치되며 니티놀(nitinol) 소재로 이루어진 복수의 제1 형상기억합금 프레임 유닛을 포함하고, 상기 제2 프레임은, 우산 살 형태로 배치되며 니티놀(nitinol) 소재로 이루어진 복수의 제2 형상기억합금 프레임 유닛을 포함한다.
바람직하게는 상기 복수의 제1 형상기억합금 프레임 유닛 각각은, 상기 복수의 제2 형상기억합금 프레임 유닛 각각과 서로 다른 사이즈를 가질 수 있다.
또한, 상기 복수의 제1 형상기억합금 프레임 유닛 각각은, 상기 제2 형상기억합금 프레임 유닛 각각과 서로 다른 강도를 가질 수 있다.
또한, 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임은 각각이 우산형상으로 펼쳐져 체적이 최대 팽창 시, 상기 제1 프레임의 후단에서의 제1 지름은 상기 제2 프레임의 전단에서의 제2 지름과 서로 다른 크기를 가질 수 있다.
또한, 상기 제1 지름은, 상기 제2 지름보다 작은 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 지름과 제2 지름은 1: 1.1~1.3 비율을 가질 수 있다. 바람직하게는, 1:1.2의 비율을 가질 수 있다.
바람직하게는 제1 지름은 23mm일 경우 제2 지름은 28mm일 수 있다. 이와 같이 제1 지름의 크기와 제2 지름의 크기가 다르게 형성될 수 있다. 이에 따라 리캡쳐(Recapture)가 용이해질 수 있는 장점이 있다.
또한, 일 실시예에 따르는 펄스장 절제를 위한 다극 카테터는, 상기 무빙 바디의 전단을 삽입시켜 결합하는 동시에, 상기 제1 프레임의 전단을 상기 무빙 바디의 전단에 위치 고정시키는 제1 커넥터와, 상기 무빙 바디의 후단을 관통시키며, 상기 제2 프레임의 후단을 전후로 지지하는 제2 커넥터를 더 포함한다. 상기 제1 커넥터는, 상기 무빙 바디의 전후 이동 시 상기 제1 프레임의 전단과 고정된 상태로 상기 무빙 바디에 연동하여 전후로 이동하며, 상기 제2 커넥터는, 상기 무빙 바디의 전후 이동 시 상기 무빙 바디를 관통시키며 상기 제2 프레임의 후단이 후퇴하는 것을 지지할 수 있다.
바람직하게는 상기 제1 커넥터에는 적어도 하나의 전극이 구비될 수 있다. 상기 전극은 백금 소재로 이루어질 수 있다.
바람직하게는 상기 전극유닛은, 상기 제1 프레임의 후단과 상기 제2 프레임의 전단 사이를 연결하는 실, 상기 실을 감싸며 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임 사이를 관절 형태로 유연하게 연결하며, 적어도 일면에 상기 전극을 배치하는 피복을 포함한다. 이와 같은 관절 형태의 연결구조를 가짐으로써, 폐정맥 입구 주변 조직과 보다 넓은 면적으로 전극을 접촉시킬 수 있으며, 전류를 대상조직 방향, 즉 심장조직 방향으로 유도하는데 유리한 장점이 있다.
바람직하게는 상기 전극유닛은, 상기 제1 프레임의 후단과 상기 제2 프레임의 전단 사이를 관절 형상으로 힌지 연결되는 형상기억합금 관절프레임을 포함한다. 형상기억합금 관절프레임의 적어도 일면에 상기 전극이 배치될 수 있다. 이와 같은 관절 형태의 연결구조를 가짐으로써, 폐정맥 입구 주변 조직과 보다 넓은 면적으로 전극을 접촉시킬 수 있으며, 전류를 대상조직 방향, 즉 심장조직 방향으로 유도하는데 유리한 장점이 있다.
바람직하게는 상기 전극은, 백금 소재로 이루어지며 시술 대상조직 및 그 주변을 포함하는 설정영역에 소정의 면적으로 접촉 가능하게 형성되고, 외부로부터 인가된 전류를 시술 대상조직 방향으로 유도할 수 있다.
바람직하게는 상기 전극유닛은, 상기 전극에 구비되며, 상기 전극이 소정의 면적으로 접촉되는지 여부를 감지하는 센서를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르는 펄스장 절제를 위한 다극 카테터는, 관형 바디, 상기 관형 바디의 내부에 삽입되는 내부 바디, 상기 내부 바디의 중심 홀을 통해 전후 이동이 가능한 무빙 바디, 상기 무빙 바디의 전단에 고정되는 고정 팁, 상기 관형 바디와 상기 내부 바디 사이를 관통하여 상기 고정 팁에 연결되며, 상기 무빙 바디의 전후 이동에 따라 라운드지게 팽창되도록 펴지거나 또는 상기 관형 바디에 나란하게 접히는 형상기억합금 바디, 및 상기 형상기억합금 바디에 구비되며 서로 다른 길이를 갖는 복수의 전극을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르는 펄스장 절제를 위한 다극 카테터는, 상기 형상기억합금 바디를 감싸 형성되는 절연튜브를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 형상기억합금 바디는 상기 관형 바디의 전단과 상기 고정 팁의 후단 사이에서 외부 노출 가능하게 형성되되, 상기 형상기억합금 바디는, 상기 관형 바디에 가까이 위치하는 제1 형상기억합금 바디, 및 상기 고정 팁에 가까이 위치하며, 상기 제1 형상기억합금 바디의 전단과 일체로 연결되는 제2 형상기억합금 바디를 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 복수의 전극은, 상기 제2 형상기억합금 바디에 서로 설정거리를 두고 배치될 수 있다.
또한, 상기 복수의 전극은, 제1 길이를 가지며, 상기 제2 형상기억합금 바디의 외경을 둘러싸는 튜브형 장전극, 및 상기 제1 길이보다 짧은 제2 길이를 가지며, 상기 제2 형상기억합금 바디의 외경을 둘러싸는 튜브형 단전극을 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 튜브형 단전극은 복수 개가 구비되고, 상기 복수 개의 튜브형 단전극은, 상기 튜브형 장전극의 전단 및 후단과 설정거리를 두고서 각각 하나씩 배치될 수 있다.
바람직하게는 상기 제1 형상기억합금 바디 및 상기 제2 형상기억합금 바디는, 니티놀 소재로 이루어질 수 있다.
바람직하게는 상기 제1 형상기억합금 바디 및 상기 제2 형상기억합금 바디는 서로 다른 사이즈를 가질 수 있다.
바람직하게는 상기 제1 형상기억합금 바디 및 상기 제2 형상기억합금 바디는 서로 강도를 가질 수 있다.
바람직하게는 상기 튜브형 장전극과 상기 튜브형 단전극은 백금 소재로 이루어질 수 있다.
바람직하게는 상기 튜브형 장전극과 상기 튜브형 단전극은 시술 대상조직 및 그 주변을 포함하는 설정영역에 소정의 면적으로 접촉 가능하게 형성되고, 외부로부터 인가된 전류를 시술 대상조직 방향으로 유도할 수 있다.
바람직하게는 상기 튜브형 장전극과 상기 튜브형 단전극의 접촉 여부를 감지하는 센서를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 우산 살 형태의 형상기억합금 소재를 이용하여 기존의 벌룬 카테터에 사용되었던 패브릭 부분을 삭제하고도 우산 형태로 펼쳐진 팽창된 형상을 견고하게 유지할 수 있어 다양한 크기의 폐정맥 입구에 대응하여 사이즈 조절이 쉬우며 대상조직에 효과적으로 접촉할 수 있다. 이에 따라, 카테터를 이용한 의료 수술 또는 시술에 보다 효과적인 장점이 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 펄스장 절제를 위한 다극 카테터의 전체 구조를 보여주는 간략히 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 펄스장 절제를 위한 다극 카테터의 주요 구성을 확대 도시한 개념도이다.
도 3a 및 도 3b는 전극유닛의 구조를 간략히 확대하여 도시한 도면이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 펄스장 절제를 위한 다극 카테터의 다양한 사용 예를 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 펄스장 절제를 위한 다극 카테터의 전체 구조를 보여주는 간략히 도시한 개념도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 펄스장 절제를 위한 다극 카테터에서 형상기억합금 바디가 라운드지게 팽창되도록 펴진 제1 구조를 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 펄스장 절제를 위한 다극 카테터에서 형상기억합금 바디가 물방울 형상을 갖는 제2 구조를 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 펄스장 절제를 위한 다극 카테터에서 무빙 바디가 후방으로 완전히 잡아 당긴 상태, 즉 형상기억합금 바디가 관형 바디에 나란하게 접히는 형상을 갖는 제3 구조를 보여주는 도면이다.
도 11 내지 도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 펄스장 절제를 위한 다극 카테터의 다양한 형상 구조를 전방에서 바라본 모습을 도시한 도면들이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 또한, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.
본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 발명을 구현함에 있어서 설명의 편의를 위하여 구성요소를 세분화하여 설명할 수 있으나, 이들 구성요소가 하나의 장치 또는 모듈 내에 구현될 수도 있고, 혹은 하나의 구성요소가 다수의 장치 또는 모듈들에 나뉘어져서 구현될 수도 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 다양한 실시예들에 따르는 펄스장 절제를 위한 다극 카테터에 관하여 상세히 설명하기로 한다.
[제1 실시예에 따르는 펄스장 절제를 위한 다극 카테터]
도면에서, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스장 절제를 위한 다극 카테터의 전체 구조를 보여주는 간략히 도시한 개념도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스장 절제를 위한 다극 카테터의 주요 구성을 확대 도시한 개념도이며, 도 3a 및 도 3b는 전극유닛의 구조를 간략히 확대하여 도시한 도면이다. 그리고 도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스장 절제를 위한 다극 카테터의 다양한 사용 예를 보여주는 도면이다.
제1 실시예에 따른 펄스장 절제를 위한 다극 카테터(100)는 우산 살 형태의 형상기억합금 소재를 이용하여 기존의 카테터와 달리 패브릭 부분을 삭제하고도 우산 형태로 펼쳐진 팽창된 형상을 견고하게 유지할 수 있어 다양한 크기의 폐정맥 입구에 대응하여 사이즈 조절이 쉬우며 대상조직에 효과적으로 접촉할 수 있다.
제1 실시예에 따르는 펄스장 절제를 위한 다극 카테터(100)는, 관형 바디(110), 무빙 바디(120), 제1 프레임(130), 및 제2 프레임(140)을 포함한다.
관형 바디(110)는 소정의 길이를 갖는 관 형상을 갖는다.
관형 바디(110)의 중심에는 관형 바디(110)의 길이방향을 따라 길게 관통하여 형성되는 중심 홀(111)이 형성될 수 있다.
무빙 바디(120)는 관형 바디(110)의 전방에서 전후로 설정 거리만큼 이동 가능하게 형성되며, 축 형상을 가질 수 있다.
무빙 바디(120)는 관형 바디(110)의 중심 홀(111)을 통해 전후로 이동할 수 있다.
제1 프레임(130)은 무빙 바디(120)의 전단에 연결될 수 있다.
바람직하게는 제1 프레임(130)은 무빙 바디(120)의 전후 이동 시 전방을 향하여 우산형상으로 펼쳐지거나 무빙 바디(120)에 근접하도록 오므려질 수 있다.
만일, 카테터(100)의 삽입 시 제1 프레임(130)은 무빙 바디(120)에 근접하게 오므려지며 반경 방향으로 수축되고, 무빙 바디(120)는 후방으로 이동한다.
반대로, 형상기억합금을 이용하여 제작된 제1 프레임(130)이 전방을 향하여 우산형상으로 펼쳐질 때 무빙 바디(120)는 전방으로 이동하게 된다.
이와 같이, 제1 프레임(130)의 체적 팽창 및 수축에 따라 무빙 바디(120)는 전, 후로 이동한다.
제2 프레임(140)은 제1 프레임(130)과 함께 무빙 바디(120)에 연결될 수 있는데, 제1 프레임(130)의 후방에서 무빙 바디(120)의 길이방향으로 소정의 간격을 두고 배치될 수 있다.
바람직하게는 제2 프레임(140)은 무빙 바디(120)의 전후 이동 시 후방을 향하여 우산형상으로 펼쳐지거나 무빙 바디(120)에 근접하도록 오므려질 수 있다.
만일 카테터(100)의 삽입 시 제2 프레임(140)은 무빙 바디(120)에 근접하게 오므려지며 반경 방향으로 수축되고, 무빙 바디(120)는 후방으로 이동한다.
반대로, 형상기억합금을 이용하여 제작된 제2 프레임(140)이 후방을 향하여 우산형태로 펼쳐질 때 무빙 바디(120)는 전방으로 이동하게 된다. 이와 같이, 제2 프레임(140)의 체적 팽창 및 수축에 따라 무빙 바디(120)는 전, 후로 이동한다.
제1, 2 프레임(130, 140)이 동시에 우산형태로 펼쳐지면 풍선과 유사한 모양으로 팽창된 구조를 가질 수 있다(도 4 참조).
또한, 제1, 2 프레임(130, 140)이 동시에 무빙 바디(120)에 근접하게 오므려져 수축되는 구조를 가질 수 있다(도 6 참조).
이와 같이, 제1, 2 프레임(130, 140)은 각각 형상기억합금을 이용하여 제작될 수 있어, 필요에 따라 우산형태로 펼쳐져 팽창된 구조를 갖거나 또는 이와 반대로 무빙 바디(120)를 향해 오므려져 수축된 구조를 가질 수 있다.
이에 더하여, 제1, 2 프레임(130, 140) 각각은 우산형태로 펼쳐지는 팽창된 사이즈의 조절이 가능한 장점이 있다(도 4, 5, 6 참조).
전극유닛(150)은 제1 프레임(130)의 후단(132)과 제2 프레임(140)의 전단(141) 사이를 관절 형태로 연결하며, 전극유닛(150)은 적어도 하나의 전극(153)을 포함한다(도 1 내지 도 3 참조).
제1 프레임(130)은 우산 살 형태로 배치되며 니티놀(nitinol) 소재로 이루어진 복수의 제1 형상기억합금 프레임 유닛(135)을 포함한다.
제2 프레임(140)은 우산 살 형태로 배치되며 니티놀(nitinol) 소재로 이루어진 복수의 제2 형상기억합금 프레임 유닛(145)을 포함한다.
바람직하게는 각각의 제1 형상기억합금 프레임 유닛(135)은 각각의 제2 형상기억합금 프레임 유닛(145)과 서로 다른 사이즈를 가질 수 있다.
또한, 각각의 제1 형상기억합금 프레임 유닛(135)은 각각의 제2 형상기억합금 프레임 유닛(145)와 서로 다른 강도를 가질 수 있다.
또한, 제1 프레임(130)과 제2 프레임(140)은 각각이 우산형상으로 펼쳐져 체적이 팽창되었을 때, 제1 프레임(130)의 후단(132)에서의 제1 지름(D1)은 제2 프레임(140)의 전단(141)에서의 제2 지름(D2)과 서로 다른 크기를 가질 수 있다(도 2 참조).
도 2를 참조하면, 제1 프레임(130)의 후단(132)에서의 제1 지름(D1)은 제2 프레임(140)의 전단(141)에서의 제2 지름(D2)보다 작은 크기를 가질 수 있다.
바람직하게는 제1 지름(D1)과 제2 지름(D2)은 1: 1.1~1.3 비율을 가질 수 있다. 더욱 바람직하게는, 제1 지름(D1)과 제2 지름(D2)은 1:1.2의 비율을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 지름(D1)이 23mm일 경우 제2 지름(D2)은 28mm일 수 있다. 이와 같이, 바람직한 일 실시예에 따르면 제1 지름(D1)의 크기와 제2 지름(D2)의 크기가 다르게 형성될 수 있으며, 이에 따라 리캡쳐(Recapture)가 용이해질 수 있는 유리한 기술적 효과가 있다.
또한, 펄스장 절제를 위한 다극 카테터(100)는 제1 커넥터(160)와 제2 커넥터(170)를 더 포함한다.
제1 커넥터(160)는 무빙 바디(120)의 전단을 삽입시켜 결합하는 동시에, 제1 프레임(130)의 전단(131)을 무빙 바디(120)의 전단에 위치 고정시킬 수 있다.
제2 커넥터(170)는 무빙 바디(120)의 후단을 관통시키며, 제2 프레임(140)의 후단(142)을 전후로 지지할 수 있다.
또한, 펄스장 절제를 위한 다극 카테터(100)의 길이 방향을 따라 와이어(210)가 더 구비될 수 있다.
제1 커넥터(160)는 무빙 바디(120)의 전후 이동 시 제1 프레임(130)의 전단(131)과 고정된 상태로 무빙 바디(120)에 연동하여 무빙 바디(120)의 전후 이동 거리에 대응하여 전후로 이동할 수 있다.
제2 커넥터(170)는 무빙 바디(120)의 전후 이동 시 무빙 바디(120)를 관통시켜, 무빙 바디(120)의 후단을 관형 바디(110)의 중심 홀(111)을 통해 전후로 이동시킬 수 있다. 이와 함께, 제2 커넥터(170)는 제2 프레임(140)의 후단(142)이 후퇴하는 것을 지지할 수 있다.
또한, 펄스장 절제를 위한 다극 카테터(100)의 전단에는 다극 전극 유도철선(220)이 더 구비될 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 전극유닛의 구조를 간략히 확대하여 도시한 도면이다.
제1 실시예에 따르면, 전극유닛(150)은 실, 피복으로 제1, 2 프레임(130, 140)을 연결하여 전극(153)을 배치하거나, 또는 전극유닛(150)은 니티놀(nitinol) 소재를 이용한 형상기억합금 관절프레임(155)을 이용하여 제1, 2 프레임(130, 140)을 연결하고, 전극(153)을 배치할 수 있다.
도 3a를 참조하면, 전극유닛(150)은 실(152), 피복(151)을 포함하며, 실(152)은 제1 프레임(130)의 후단(132)과 제2 프레임(140)의 전단(141) 사이를 소정의 길이로 연결될 수 있다. 여기서, 실(152)은 반드시 특정 섬유 소재로 한정되지 않으며 다양한 재질을 가질 수 있다. 또한, 피복(151)은 실(152)을 감싸며 제1 프레임(130)과 제2 프레임(140) 사이를 관절 형태로 유연하게 연결할 수 있다. 그리고 피복(151)의 적어도 일면에는 전극(153)이 배치될 수 있다.
도 3b를 참조하면, 전극유닛(150)은 니티놀(nitinol) 소재를 이용한 형상기억합금 관절프레임(155)을 포함할 수 있다. 형상기억합금 관절프레임(155)은 제1, 2 프레임(130, 140) 사이를 힌지 연결되어 관절 형태로 연결될 수 있다. 그리고 형상기억합금 관절프레임(144)의 적어도 일면에는 전극(153)이 배치될 수 있다.
바람직하게는 전극유닛(150)은 전술한 내용과 같이 제1 프레임(130)과 제2 프레임(140) 사이에서 관절 형태의 유연한 연결구조를 가질 수 있다. 이에 따라, 폐정맥 입구 주변 조직과 보다 넓은 면적으로 전극(153)을 접촉시킬 수 있으며, 전류를 대상조직 방향, 즉 심장조직 방향으로 유도하는데 유리한 기술적인 효과를 갖는다.
제1 커넥터(160)의 적어도 일면에도 전극(161)이 더 구비될 수 있다. 전극(161)의 형상 및 배치 구조는 적절히 변경 가능하며 특정 형상 및 구조로 한정되지 않는다.
전극(153)은 백금 소재로 이루어질 수 있다. 백금 소재로 이루어진 전극(153)은 시술 대상조직 및 그 주변을 포함하는 설정영역에 소정의 면적으로 접촉 가능하게 형성되고, 외부로부터 인가된 전류를 시술 대상조직 방향으로 유도할 수 있다.
바람직하게는 전극유닛(150)은 전극(153)에 구비되는 센서(도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다. 센서는 전극(153)이 소정의 면적으로 접촉되는지 여부를 감지할 수 있다. 여기서, 센서의 장착 위치 및 형상, 그리고 배치 구조는 전극(153)의 크기, 형상, 구조에 따라 적절히 변경 가능하며, 특정 형상 및 구조로 제한되지 않는다.
도 4를 참조하면, 형상기억합금을 이용한 제1, 2 프레임(130, 140)이 우산형상으로 펼쳐지면서 반경방향으로 팽창된 구조를 보여준다. 흡사 풍선과 유사한 모양으로 팽창된 것을 확인할 수 있다. 이때, 전극유닛(150)에 위치한 전극(153)은 시술 대상조직을 향하여 접촉 가능하게 위치할 수 있다. 또한, 이 경우, 무빙 바디(120)는 후방으로 소정 거리 이동한 상태이다.
도 5를 참조하면, 도 4에 도시된 제1, 2 프레임(130, 140)에 비해 우산형상으로 펼쳐지되, 반경방향으로 덜 팽창된 구조를 보여준다. 이와 같이, 제1, 2 프레임(130, 140)의 팽창된 사이즈는 적절히 조절이 가능하며, 다양한 크기의 폐정맥 입구에 대응하여 사이즈 조절이 손쉬워 대상조직에 효과적으로 접촉할 수 있다.
도 6을 참조하면, 제1, 2 프레임(130, 140)이 무빙 바디(120)에 근접하게 오므려져 수축된 구조를 보여준다. 이 경우, 무빙 바디(120)는 전방으로 소정 거리 이동한 상태이다.
PFA(Pulse Field Ablation)은 시술 대상의 주변 조직은 손상시키지 않으면서 목표하는 시술 대상, 예를 들어 심장 근육 세포만을 선택적으로 죽일 수 있는 방법이다. 그런데, 사람마다 폐정맥의 크기는 다르므로, 제1, 2 프레임(130, 140)의 팽창 사이즈의 조절이 가능한 것이 바람직한데, 본 발명에서는 제1, 2 프레임(130, 140)에 형상기억합금, 바람직한 예로서 니티놀(nitinol) 소재를 이용한다. 니티놀(nitinol) 소재를 사용함으로써 혈관에 접근 또는 삽입 시 충분한 크기로 수축이 가능하고, 필요할 때에는 적절한 크기로 팽창시키시는 데 유리한 이점이 있다.
또한, 서로 다른 지름(D1, D2)을 갖도록 팽창되는 제1, 2 프레임(130, 140) 사이에 관절 형태로 전극유닛(150)을 연결함으로써, 시술 대상 조직에 큰 면적으로 접촉하기에 유리한 장점이 있으며, 필요한 양의 전기에너지를 인가할 수 있다.
또한, 전극유닛(150)이 관절 형태를 가짐으로써 전극(153)이 폐정맥과 폐정맥 입구 주변 조직에 더 많이 접촉할 수 있는 장점이 있다.
또한, 전극(153)이 폐정맥에 밀착되기 위해서는 소정의 힘을 가하여 밀어내는 형태를 가지는 것이 좋은데, 이러한 힘에 대한 강성 구조를 고려하여 제1, 2 프레임(130, 140)은 우산형상으로 펼쳐지는 구조를 가지며, 이에 더하여 서로 다른 크기 및/또는 서로 다른 강도를 갖도록 형성할 수 있다.
예를 들어, 제1, 2 프레임(130, 140) 각각을 형성하는 제1, 2 형상기억합금 프레임 유닛(135, 146) 각각의 개수는 6개인 것이 바람직한데, 반드시 이러한 개수에 한정될 필요는 없다. 따라서, 필요에 따라 8개, 10개 등과 같은 다양한 개수로 변경 가능하다.
[제2 실시예에 따르는 펄스장 절제를 위한 다극 카테터]
도면에서, 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 펄스장 절제를 위한 다극 카테터의 전체 구조를 보여주는 간략히 도시한 개념도이고, 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 펄스장 절제를 위한 다극 카테터에서 형상기억합금 바디가 라운드지게 팽창되도록 펴진 제1 구조를 보여주는 도면이며, 도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 펄스장 절제를 위한 다극 카테터에서 형상기억합금 바디가 물방울 형상을 갖는 제2 구조를 보여주는 도면이고, 도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 펄스장 절제를 위한 다극 카테터에서 무빙 바디가 후방으로 완전히 잡아 당긴 상태, 즉 형상기억합금 바디가 관형 바디에 나란하게 접히는 형상을 갖는 제3 구조를 보여주는 도면이며, 도 11 내지 도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 펄스장 절제를 위한 다극 카테터의 다양한 형상 구조를 전방에서 바라본 모습을 도시한 도면들이다.
도 7 내지 도 13을 참조하면, 제2 실시예에 따르는 펄스장 절제를 위한 다극 카테터(300)는 관형 바디(310), 내부 바디(320), 무빙 바디(330), 고정 팁(340), 형상기억합금 바디(350), 복수의 전극, 즉 튜브형 장전극(370)과 튜브형 단전극(380)을 포함한다.
관형 바디(310)는 소정의 길이를 갖는 관 형상을 갖는 부재이다.
내부 바디(320)는 상기 관형 바디(310)의 내부에 삽입되며 중공, 즉 중심 홀이 형성되는 부재이다.
무빙 바디(330)는 상기 내부 바디(320)의 중심 홀을 관통하여 삽입되며, 당김 또는 해제 동작에 의해 전후 이동이 가능할 수 있다.
고정 팁(340)은 상기 무빙 바디(330)의 전단에 고정되는 라운드 형상의 캡 형태의 부재이다.
형상기억합금 바디(350)는 상기 관형 바디(310)와 상기 내부 바디(320) 사이를 관통하여 상기 고정 팁(340)에 전단이 연결되어 고정될 수 있다.
형상기억합금 바디(350)는 상기 무빙 바디(330)의 당김 또는 해제에 의해 무빙 바디(330)의 전후 이동에 따라 라운드지게 팽창되도록 펴지거나, 반대로 상기 관형 바디(310)에 나란하게 접힐 수 있다.
예를 들어, 도 8을 참조하면 무빙 바디(330)를 후방으로 당기지 않은 상태에서는 형상기억합금 바디(350)는 도시된 형상과 같이 라운드지게 팽창되도록 펴질 수 있다.
예를 들어, 도 9를 참조하면 무빙 바디(330)를 후방으로 조금 잡아 당기면 형상기억합금 바디(350)는 전체적으로 물방울 형상을 가지도록 변형될 수 있다.
예를 들여, 도 10을 참조하면 무빙 바디(330)를 후방으로 완전히 잡아 당기면 형상기업합금 바디(350)는 관형 바디(310)에 나란하게 접히는 형상을 유지할 수 있다. 이에 따라, 다극 카테터(300)의 이동이 원활해질 수 있다.
전극(370, 380)은 상기 형상기억합금 바디(350)에 구비될 수 있다. 바람직하게는 전극(370, 380)은 서로 다른 길이를 갖는 복수의 전극(370, 380)을 포함할 수 있다.
한편, 제2 실시예에 따르는 펄스장 절제를 위한 다극 카테터(300)는 절연튜브(360)를 더 포함할 수 있다.
도 8을 참조하면, 절연튜브(360)는 상기 형상기억합금 바디(350)를 감싸 형성될 수 있다.
바람직하게는 형상기억합금 바디(350)는 상기 관형 바디(310)의 전단과 상기 고정 팁(340)의 후단 사이에서 외부 노출(즉, 절연피복(360)에 감싸진 상태로 외부로 노출) 가능하게 형성될 수 있다.
구체적인 예로서 형상기억합금 바디(350)는 상기 관형 바디(310)에 가까이 위치하는 제1 형상기억합금 바디(351)와, 상기 고정 팁(340)에 가까이 위치하는 제2 형상기억합금 바디(352)를 포함할 수 있다. 제2 형상기억합금 바디(352)는 제1 형상기억합금 바디(351)의 전단과 일체로 연결될 수 있다.
바람직하게는 복수의 전극(370, 380)은 제2 형상기억합금 바디(352)에 서로 설정거리를 두고 배치될 수 있다.
구체적인 예로서, 복수의 전극(370, 380)은 튜브형 장전극(370)과, 튜브형 단전극(380)을 포함할 수 있다.
튜브형 장전극(370)은 제1 길이를 가지며 제2 형상기억합금 바디(352)의 외경을 둘러싸도록 배치될 수 있다.
튜브형 단전극(380)은 제1 길이보다 짧은 제2 길이를 가지며 제2 형상기억합금 바디(352)의 외경을 둘러싸도록 배치될 수 있다.
바람직하게는 상기 튜브형 단전극(380)은 복수 개가 구비될 수 있다.
복수 개의 튜브형 단전극(380)은 제2 형상기억합금 바디(352)의 외경을 둘러싸는데, 하나의 튜브형 장전극(370)을 사이에 두고 튜브형 장전극(370)의 전단 및 후단에 설정거리를 두고 하나씩 배치될 수 있다.
또한, 제1 형상기억합금 바디(351) 및 제2 형상기억합금 바디(352)는 니티놀(nitinol) 소재로 이루어질 수 있다.
또한, 제1 형상기억합금 바디(351) 및 제2 형상기억합금 바디(352)는 서로 다른 사이즈를 가질 수 있으며, 서로 강도를 가질 수 있다.
그리고 튜브형 장전극(370)과 튜브형 단전극(380)은 백금 소재로 이루어질 수 있다. 튜브형 장전극(370)과 튜브형 단전극(380)은 시술 대상조직 및 그 주변을 포함하는 설정영역에 소정의 면적으로 접촉 가능하게 형성되고, 외부로부터 인가된 전류를 시술 대상조직 방향으로 유도할 수 있다.
이에 더하여, 튜브형 장전극(370)과 튜브형 단전극(380)의 접촉 여부를 감지하는 센서(미도시)를 더 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 구성 및 작용에 따르면, 우산 살 형태의 형상기억합금 소재를 이용하여 기존의 벌룬 카테터에 사용되었던 패브릭 부분을 삭제하고도 우산 형태로 펼쳐진 팽창된 형상을 견고하게 유지할 수 있어 다양한 크기의 폐정맥 입구에 대응하여 크기 조절이 쉬우며 대상조직에 효과적으로 접촉할 수 있다. 이에 따라, 카테터를 이용한 의료 수술 또는 시술에 보다 효과적인 유리한 기술적 효과가 있다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

Claims (10)

  1. 관형 바디;
    상기 관형 바디의 중심 홀을 통해 전후 이동이 가능한 무빙 바디;
    상기 무빙 바디의 전단에 연결되고, 상기 무빙 바디의 전후 이동 시 우산형상으로 펼쳐져 체적이 팽창되거나 또는 반대로 접혀 체적이 수축되는 제1 프레임;
    상기 제1 프레임과 전후로 이격하여 위치하며, 상기 무빙 바디의 전후 이동 시 후방을 향하여 우산형상으로 펼쳐져 체적이 팽창되거나 또는 반대로 접혀 체적이 수축되는 제2 프레임; 및
    상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임 사이를 관절 형태로 연결하며 적어도 하나의 전극을 포함하는 전극유닛;
    을 포함하는 펄스장 절제를 위한 다극 카테터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 프레임은,
    우산 살 형태로 배치되며 니티놀(nitinol) 소재로 이루어진 복수의 제1 형상기억합금 프레임 유닛;을 포함하고,
    상기 제2 프레임은,
    우산 살 형태로 배치되며 니티놀(nitinol) 소재로 이루어진 복수의 제2 형상기억합금 프레임 유닛;을 포함하고,
    상기 복수의 제1 형상기억합금 프레임 유닛 각각은,
    상기 복수의 제2 형상기억합금 프레임 유닛 각각과 서로 다른 사이즈를 가지며 서로 다른 강도를 갖는
    펄스장 절제를 위한 다극 카테터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 무빙 바디의 전단을 삽입시켜 결합하는 동시에, 상기 제1 프레임의 전단을 상기 무빙 바디의 전단에 위치 고정시키는 제1 커넥터; 및
    상기 무빙 바디의 후단을 관통시키며, 상기 제2 프레임의 후단을 전후로 지지하는 제2 커넥터;
    를 더 포함하는 펄스장 절제를 위한 다극 카테터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전극은, 백금 소재로 이루어지며, 시술 대상조직 및 그 주변을 포함하는 설정영역에 소정의 면적으로 접촉 가능하게 형성되고, 외부로부터 인가된 전류를 시술 대상조직 방향으로 유도하는
    펄스장 절제를 위한 다극 카테터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전극유닛은,
    상기 전극에 구비되며, 상기 전극이 소정의 면적으로 접촉되는지 여부를 감지하는 센서;
    를 더 포함하는 펄스장 절제를 위한 다극 카테터.
  6. 관형 바디;
    상기 관형 바디의 내부에 삽입되는 내부 바디;
    상기 내부 바디의 중심 홀을 통해 전후 이동이 가능한 무빙 바디;
    상기 무빙 바디의 전단에 고정되는 고정 팁;
    상기 관형 바디와 상기 내부 바디 사이를 관통하여 상기 고정 팁에 연결되며, 상기 무빙 바디의 전후 이동에 따라 라운드지게 팽창되도록 펴지거나 또는 상기 관형 바디에 나란하게 접히는 형상기억합금 바디; 및
    상기 형상기억합금 바디에 구비되며 서로 다른 길이를 갖는 복수의 전극;
    을 포함하는 펄스장 절제를 위한 다극 카테터.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 형상기억합금 바디를 감싸 형성되는 절연튜브;
    를 더 포함하는 펄스장 절제를 위한 다극 카테터.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 형상기억합금 바디는 상기 관형 바디의 전단과 상기 고정 팁의 후단 사이에서 외부 노출 가능하게 형성되되,
    상기 형상기억합금 바디는,
    상기 관형 바디에 가까이 위치하는 제1 형상기억합금 바디; 및
    상기 고정 팁에 가까이 위치하며, 상기 제1 형상기억합금 바디의 전단과 일체로 연결되는 제2 형상기억합금 바디;
    를 포함하는 펄스장 절제를 위한 다극 카테터.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 전극은,
    상기 제2 형상기억합금 바디에서 서로 설정거리를 두고 배치되는,
    펄스장 절제를 위한 다극 카테터.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 전극은,
    상기 제2 형상기억합금 바디의 외경을 둘러싸는 튜브형 장전극; 및
    상기 튜브형 장전극의 길이보다 짧은 길이를 가지며, 상기 제2 형상기억합금 바디의 외경을 둘러싸는 튜브형 단전극;
    을 포함하는 펄스장 절제를 위한 다극 카테터.
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