JPH05212118A - ホットバルーンカテーテルとこのホットバルーンカテーテルを用いた血管拡張方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 安全性に優れ、加熱温度を正確にコントロー
ルすることができるホットバルーンカテーテルを提供す
る。 【構成】 カテーテル１の先端部に膨脹および収縮可能
なバルーン２を設ける。バルーン２の内部に高周波加温
用の電極を設ける。バルーン２の内部の温度センサ３を
設ける。また、温度センサ５からの検知信号に基づき高
周波発生装置11の出力を調整し、バルーン２の表面を予
め設定した温度に加熱するように電極３を加熱する温度
制御手段16を設ける。 【効果】 血管狭窄部21を加温させた状態でバルーン２
を膨脹させて押し潰すことにより血管狭窄部21を良好に
押し拡げることができ、しかも温度センサ５からの検知
信号に基づいて高周波発生装置11の出力が調整され、血
管狭窄部21の加温温度を一定に保った状態で拡張するこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は心臓血管拡張用等に用い
るホットバルーンカテーテルとこのホットバルーンカテ
ーテルを用いた血管拡張方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】バルーンカテーテルを用いたＰＴＣＡ
（経皮経管冠動脈形成術）は、動脈硬化により狭窄化し
た血管を押し広げる手術として、近年、心臓冠動脈に対
して広く行われており、また足などの動脈についても行
われている。その動脈硬化は成人病による死因のひとつ
であり動脈硬化が、心臓血管に起こると心筋梗塞、脳血
管に起こると脳梗塞、足などの血管に起こると動脈血栓
や動脈溜となる。その内でも心筋梗塞の患者は多数発生
し、かつその死亡率も極めて高いものである。そして血
管拡張術はこうした心筋梗塞の前症状である胸痛が起き
たとき、血管撮影をおこなって、狭窄部を発見し、その
狭窄部にバルーンカテーテルを挿入し、そのバルーン内
に２〜８気圧ほどで造影剤を注入して膨脹させ血管を拡
張するものである。しかしこのようなバルーンカテーテ
ルを用いた血管拡張術においては、拡張後の血管に生じ
る再狭窄の問題がある。そしてその再狭窄の内、手術後
数年経ってから血管が細くなる慢性再狭窄の発生が１０
〜５０％報告されており、この慢性再狭窄は長期間に渡
る治療期間内に発生するものであり、実際上それ程致命
的な問題にはならないが、手術中あるいは手術後数日の
間に発生する急性再狭窄の発生が重大な問題になってい
る。さらに前記バルーンカテーテルを用いた血管拡張術
では、その急性期に血管デタッチメントと呼ばれる拡張
後の血管の壁が脱落してしまうケースが全患者の数％に
発生する。これは従来がバルーンの膨脹による機械的圧
力でのみ血管壁を伸展させるものであるため、中膜の弾
性繊維が断裂され血管の解離や穿孔を合併し、すなわち
前記血管壁の脱落は、該バルーンの膨脹により血管の狭
窄肉片の体液が絞り出されるため、この体液を絞り出さ
れずたずたになった組織が、血管壁を支え切れなくなっ
て発生する。そしてこのような場合、バルーンにいくら
高圧をかけて拡張しようとしても血管を拡張することが
困難になってしまう。

【０００３】そこでこれらの点を考慮して血管狭窄部を
加熱しながら拡張するホットバルーンカテーテルの使用
が試みられている。一例としてバルーンを加熱するた
め、該バルーン内に金属片を設け、この金属片に光ファ
イバーを介して二酸化炭素レーザーをあてて加熱し、こ
れによりバルーン内に注入された造影剤を加熱し、この
熱により血管を加熱しながら拡張を行うものである。そ
してこの方法では血管狭窄部を加熱して拡張を行うこと
により、従来用いられていた造影剤による４〜８気圧の
拡張圧に比べて２気圧程度で血管拡張を行うことができ
るとともに、血管内面を平滑で丸く拡張することがで
き、また従来拡張により脱落する血管壁をくっつけるこ
とができる。一方、電気メス発生装置を備えたバルーン
カテーテルを用いたものも試みられ、これはバルーン内
に２個の電極を設け、これら電極間で５００〜６００Ｋ
ＨｚのＰＦ周波数（パルス周波数）を用いて発熱させ、
これら電極によりバルーン内に注入した造影剤を熱して
血管狭窄部を加熱するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記レーザーにより加
熱するものは、レーザーを使用するため一般に温度制御
が難しく、血管の焼け過ぎにより血腫を作ったり、加熱
が血管の片側に偏ったりするという問題があり、しかも
手術後の慢性期において再狭窄率の低減を図ることがで
きなかった。さらに現状ではそのレーザー発生装置は高
価なものとなり、またカテーテルに光ファイバーを入れ
るとともに、前記金属片をカテーテルのシャフトを溶か
さないように絶縁処理を施すというように製作が煩雑で
あり、しかもカテーテルに光ファイバー等を通すためカ
テーテルの直径が大きくなり血管内での操作性に劣ると
いう問題があった。また上記電気メスにより加熱するも
のでは、バルーン内に電極を２個設けなければならない
ためカテーテルの製造に難しい面があり、両者従来技術
ともバルーンよる血管狭窄部の加熱温度を正確に制御す
ることが困難であった。

【０００５】そこで本発明は安全性に優れ、加温温度を
正確にコントロールすることができ、血管狭窄部を良好
の拡張することができるホットバルーンカテーテルとこ
のホットバルーンカテーテルを用いた血管拡張方法を提
供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は先端部に設けら
れ膨脹および収縮が可能なバルーンと、前記バルーンの
内部に設けた高周波加温用の電極と、前記バルーンの内
部に設けた温度センサと、この温度センサの検知信号に
より前記電極の温度を制御する温度制御手段とを具備す
るものである。

【０００７】また、本発明は前記バルーンを膨脹して血
管狭窄部を拡張する血管拡張方法において、前記温度セ
ンサの検知信号により前記電極の温度を制御して前記血
管狭窄部を３９〜６２°Ｃで最大３分間加温しながら拡
張することを特徴とするホットバルーンカテーテルを用
いた血管拡張方法である。

【０００８】

【作用】上記構成によって、血管狭窄部を高周波加熱法
により一定温度で加温してバルーンを膨脹し血管狭窄部
を拡張するものである。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面を参照して
説明する。図１ないし図６は本発明の一実施例を示し、
１は例えばＸ線不透過テフロン製のカテーテルであり、
このカテーテル１の先端に膨脹および収縮可能なバルー
ン２が設けられている。前記カテーテル１は例えば直径
が１ミリ、その先端のシャフト１Ａは０．５ミリをな
す。３は前記バルーン２内に設けられた高周波加温用の
電極であり、この電極３は金属線例えばエナメル線をコ
イル状にして形成されている。４は金属材料例えば外径
が２ミリ，内径０．５ミリの円筒形ステンレスからなる
Ｘ線不透過マーカーリングであり、このマーカリング４
の後方に位置して前記シャフト１Ａ上に温度センサ５が
配置され、その温度センサ５は熱電対センサ，白金抵抗
体センサ，サーミスターセンサ，赤外線センサ，ケミカ
ルセンサ，蛍光センサ等温度に基づく検知信号の得られ
るセンサが用いるられる。前記カテーテル１には送液路
６と挿通路７とが軸方向ほぼ全長にわたって形成される
とともに、この送液路６の一側に連通する開口部８がバ
ルーン２の内部に位置して形成され、前記送液路６の他
側には図示しない送液ポンプと吸引ポンプとが選択的に
連通可能に接続されている。したがって、送液ポンプを
作動させてバルーン２内へ液送すれば、これを膨脹させ
ることができ、吸引ポンプを作動させてバルーン２内の
液体を吸引すれば、これを収縮させることができるよう
になっている。前記バルーン２内の電極３には銅線９が
接続されるとともに、前記温度センサ５には該温度セン
サ５の電気的信号を伝える線部材10が接続され、これら
銅線９と線部材10とは互いに電気的に絶縁されて前記挿
通路７に挿通されている。図２において高周波発生器11
は周波数１３．５６ＭＨｚ，出力２〜８Ｗでその出力端
子を銅線９，12を介して対極の電極３，13に接続されて
いる。14は電位コントロール装置、15はモニター装置で
ある。銅線９は前記バルーン２内のコイル状の電極３に
接続され、銅線１２は生体の正面側または背面側の装着
される金属製円盤構造をなす電極１３に接続されてい
る。したがってモニター装置15を観察して電位コントロ
ール装置14を調整しながら誘導電流を生体内に流して対
極加熱方式により局所加熱ができるようになっている。
16は前記バルーン２の加温温度を制御する温度制御手段
であり、この温度制御手段16は前記線部材10を介して前
記温度センサ５と電気的に接続され、該温度制御手段16
はＭＣＵ（マイクロプログラム制御装置）を備え前記温
度センサ５からの温度に関する検知信号に基づき前記高
周波発生装置11の出力を調整し、バルーン２を予め設定
した温度に加熱するように電極３を加熱する。そして予
め温度制御手段16によってバルーン２による血管の加温
温度を例えば３９〜６２°Ｃの範囲で適宜温度に設定す
ることが可能になっている。すなわち図６の体外におけ
る予備測定に示すようにバルーン２内の温度センサ５と
別個に、バルーン２の表面に温度センサ５Ａを配すると
ともにバルーン２の表面から所定距離、例えば１０ミリ
離れた位置に温度センサ５Ｂを配し、血管拡張時と同条
件で、例えば該バルーン２内に２Kg／cm² 程度の圧力で
液送して該バルーン２を膨脹させた状態で、対極加熱方
式により電極３を加熱し、バルーン２内の温度とバルー
ン２の表面の温度とを比較し、バルーン２内の温度セン
サ３の温度データから該バルーン２の表面の加熱温度を
換算するようにしている。そして温度制御手段16は、一
例として図３のブロック図に示すように温度センサ３か
ら入力した検知信号を温度に換算する検知温度換算手段
17と、この温度センサ３から得られた温度の値からバル
ーン２の表面温度に換算する表面温度換算手段18と、こ
のバルーン２の表面温度と入力された設定温度Ｔとを比
較する設定温度比較手段19と、この比較手段19により得
られた温度差によりバルーン２の表面を設定温度Ｔにす
るよう高周波発生装置11の出力を調整する高周波発生器
出力調整手段20とを備える。そして、前記温度制御手段
16はバルーン２内の温度センサ５の検知信号に基づきバ
ルーン２表面の加温温度を設定するよう予め前記ＭＣＵ
がプログラムされている。

【００１０】次に、上記バルーンカテーテルを用いて血
管狭窄部を拡張する場合について説明すると、予め温度
制御手段16によりバルーン２表面の加熱温度すなわち設
定温度Ｔを３９〜６２°Ｃの範囲の適宜温度に設定し、
図４に示すようにバルーン２を収縮させた状態でカテー
テル１を経皮的に血管内に挿入する。そして、カテーテ
ル１の先端部を血管狭窄部21に位置させたならば高周波
発生器11からの誘導電流を前記電極３を介して生体内に
流し、また、バルーン２へ開口部８を通して送液してこ
れを膨脹させ血管狭窄部21を局部的に加温する。この場
合、所定温度Ｔまで高速で加温し、そして送液により最
大約３分程度の間バルーン内に２Kg／cm² 程度の圧力を
掛けて所定温度Ｔで血管狭窄部22を加熱しながら押し拡
げる。そして温度センサ３からの検知信号により温度制
御手段16が電極３の温度を制御し、バルーン２表面を所
定温度Ｔに加熱し、これにより所定温度Ｔで一定に保た
れた状態のバルーン２によって加温された血管狭窄部22
は、膨脹したバルーン２によって滑らかに押し拡げられ
る。また、この状態でカテーテル１を前後動あるいは回
転させてもよい。また、最大約３分間加温しながら血管
狭窄部21を押し拡げたら、バルーン２を縮小して一定時
間血液を流し、再度加熱および膨脹を繰り返えしてもよ
い。

【００１１】このように本実施例においては、先端部に
設けられ膨脹および収縮が可能なバルーン２と、バルー
ン２の内部に設けた高周波加温用の電極３と、バルーン
２の内部に設けた温度センサ５と、この温度センサ５の
検知信号により電極３の温度を制御する温度制御手段16
とを具備するものであるから、血管狭窄部21が石灰化し
て硬化していても血管狭窄部21を加温させた状態でバル
ーン２を膨脹させて押し潰すことにより血管狭窄部21を
良好に押し拡げることができ、しかも温度センサ５から
の検知信号に基づいて高周波発生装置11の出力が調整さ
れ、血管狭窄部21の加温温度を一定に保った状態で拡張
することができる。また従来ものに比べて血管狭窄部21
の加温温度を正確にコントロールすることができる。ま
た、バルーン２内に設けた１本の電極３により、血管狭
窄部21の加熱を行うことができるから、カテーテル１の
製作が容易となる。さらにまた血管狭窄部21を加温しな
がら拡張することによりにより、血管拡張後の血管壁が
脱落を防止することができるとともに、手術後の急性期
において再狭窄の発生を削減することが可能となる。し
かも温度制御手段16を設けることにより、従来所定温度
まで徐々に温度を上げていたものに比べて高速、すなわ
ち短時間で所定温度Ｔまで上げることができ、バルーン
２表面温度の上がり過ぎも防止できる。

【００１２】本発明はバルーン２を膨脹して血管狭窄部
21を拡張する血管拡張方法において、温度センサ５の検
知信号により電極３の温度を制御して血管狭窄部21を３
９〜６２°Ｃで最大３分間加温しながら拡張するホット
バルーンカテーテルを用いた血管拡張方法であるから、
血管狭窄部21が石灰化して硬化していても血管狭窄部21
を加温させた状態でバルーン２を膨脹させて押し潰する
ことにより血管狭窄部21を良好に押し拡げることがで
き、また血管狭窄部21の加温温度を正確にコントロール
することができ、しかも血管狭窄部21を３９〜６２°で
加温することにより、血管拡張後の血管壁が脱落を防止
することができるとともに、手術後の急性期において再
狭窄の発生を削減することが可能となる。さらにバルー
ン２の膨脹により血流は遮断されるものの、バルーン２
による加温と拡張を最大３分間行う方法であるから、心
筋等に悪影響を与えることなく安全に血管を拡張するこ
とができる。

【００１３】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施
が可能である。例えば本発明のホットバルーンカテーテ
ルは心臓弁膜症による弁狭窄部に対する拡張用としても
適用可能である。

【００１４】

【発明の効果】本発明は、先端部に設けられ膨脹および
収縮が可能なバルーンと、前記バルーンの内部に設けた
高周波加温用の電極と、前記バルーンの内部に設けた温
度センサと、この温度センサの検知信号により前記電極
の温度を制御する温度制御手段とを具備するものである
から、安全性に優れ、加熱温度を正確にコントロールす
ることができ、血管狭窄部を良好の拡張することができ
るホットバルーンカテーテルを提供することができる。

【００１５】また本発明は、バルーンを膨脹して血管狭
窄部を拡張する血管拡張方法において、前記温度センサ
の検知信号により前記電極の温度を制御して前記血管狭
窄部を３９〜６２°Ｃで最大３分間加温しながら拡張す
ることを特徴とするホットバルーンカテーテルを用いた
血管拡張方法であるから、安全性に優れ、加熱温度を正
確にコントロールすることができ、血管狭窄部を良好の
拡張することができる血管拡張方法を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すホットバルーンカテー
テルの先端部の断面図である。

【図２】本発明の一実施例を示す治療状態を示す概略説
明図である。

【図３】本発明の一実施例を示す温度制御手段のブロッ
ク図である。

【図４】本発明の一実施例を示す血管狭窄部を拡張する
順序を示す説明図である。

【図５】本発明の一実施例を示す血管狭窄部を拡張する
順序を示す説明図である。

【図６】本発明の一実施例を示すホットバルーンカテー
テルの温度測定状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１ カテーテル ２ バルーン ３ 電極 ５ 温度センサ 17 温度制御手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端部に設けられ膨脹および収縮が可能
   なバルーンと、前記バルーンの内部に設けた高周波加温
   用の電極と、前記バルーンの内部に設けた温度センサ
   と、この温度センサの検知信号により前記電極の温度を
   制御する温度制御手段とを具備することを特徴とするホ
   ットバルーンカテーテル。
2. 【請求項２】 前記バルーンを膨脹して血管狭窄部を拡
   張する血管拡張方法において、前記温度センサの検知信
   号により前記電極の温度を制御して前記血管狭窄部を３
   ９〜６２°Ｃで最大３分間加温しながら拡張することを
   特徴とする請求項１記載のホットバルーンカテーテルを
   用いた血管拡張方法。