JPH0284964A

JPH0284964A - バルーンカテーテル用高周波電源装置

Info

Publication number: JPH0284964A
Application number: JP63065084A
Authority: JP
Inventors: Hiroo Iwata; 博夫岩田; Sen Yamagata; 山形　専; Kazuo Taki; 和郎滝; Takehisa Matsuda; 武久松田; Haruhiko Kikuchi; 菊池　晴彦; Yasuhiro Yonekawa; 泰弘米川; Yasuhiro Goto; 泰宏後藤
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 1988-03-18
Filing date: 1988-03-18
Publication date: 1990-03-26
Also published as: JPH0410831B2; US4944746A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、高周波信号の出力によりバルーンをカテーテ
ル本体から離脱して血管内に留置可能なバルーンカテー
テル用高周波電源装置に関する。

〔従来の技術〕

従来のバルーンカテーテルとしては、例えば特公昭６０
−３０２２５号に開示されたものがあり。

第２図に示すように、端部にニードル２ｏが設けられた
カテーテル本体２１が、接合材２２を介して先端に設け
られたバルーン２３と接続されている。バルーン２３と
カテーテル本体２１との間に設けられた接合材２２には
双極子電極２３．２４が設けられている。この双極子電
極２３．２４はリード線２６．２７をそれぞれ中継して
、ニードル側の電極２８．２９に接続されている。

このような従来のバルーンカテーテルの先端バルーン２
３は、ゴム状部材から形成されており、このバルーン２
３内に硬化性液体が充填されるようになっている。

このようなバルーンカテーテルは、血管内を誘導され、
病変部に至り先端バルーンに硬化性液体を注入して血管
の塞栓術がおこなわれている。すなわち、脳動脈瘤、扇
動静脈奇形、頚動脈海綿静脈瘤は、脳血管障害の疾患で
あり、発症年令が比較的若いこと、適切な治療により完
全治療が期待されること、又、これらは外科的に到達す
ることができない部位であったことからこのような症例
に対してバルーンカテーテルによる塞栓術がおこなわれ
ている。バルーンカテーテルを病変位置まで誘導するの
は、Ｘ線像映により大腿動脈よりカミュレーションする
。そして、バルーン内にフィブリノーゲンを主成分とす
る硬化性液体を注入し硬化させ、病変部を塞栓するもの
である。バルーンに硬化性液体を注入して硬化させた後
、前記双極子電極２３．２４に高周波電力を出力し、接
合材２２を溶断する。この接合材２２は、加熱により溶
断する部材で構成されており、溶断された後バルーンは
血管内に留置される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来のバルーンカテーテルでは、望むべき血管障害
部位にカテーテルを誘導するためには複雑なカテーテル
操作が必要である。この際、リード線の断線か短絡があ
るときにバルーンカテーテルに硬化性液体を注入し硬化
させてしまうと、カテーテル状の２電極間に通電をおこ
なってもバルーンとカテーテルの切離しをおこなうこと
ができず、バルーンとともにカテーテルを体内に留置し
なければならないという事態を招く恐れがある。

本発明は係る問題点を解決するために、バルーンカテー
テルの電極リード線の断線または短絡の異常を事前に検
知することができるバルーンカテーテル用高周波電源装
置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために本発明はカテーテル本体と、
該本体の先端に取付けられた、生体内に留置可能なバル
ーンとが、溶断可能な接合材を介して接続されてなり、
該接合材に複数の電極が配置されたバルーンカテーテル
であって、高周波信号発生手段の高周波信号を当該電極
に印加して、前記接合材を溶断するバルーンカテーテル
用高周波電源装置において、前記電極間または当該電極
と生体表面に置かれた対極板とのインピーダンスを測定
する測定手段と、当該インピーダンス測定値が所定値範
囲内に入っているか否かを判別する判別手段と、当該イ
ンピーダンス測定値が当該所定値範囲内と判断されたと
き、前記バルーンカテーテルの電極に接合材を溶断する
高周波信号を出力する出力手段と、前記インピーダンス
測定値が前記所定値範囲外と判断されたとき、電極の異
常を表示する表示手段と、前記インピーダンス測定値が
前記測定値範囲外と判断されたとき、前記高周波信号の
出力を遮断する遮断手段とを備えたことを特徴とするバ
ルーンカテーテル用高周波電源装置である。

〔作用〕

上記本発明によれば、インピーダンス測定する測定手段
において、例えば電極間の電圧を測定することにより電
極間のインピーダンスを求める。

判別手段に・おいて、このインピーダンスの値が所定値
範囲にあるか否かが判別される。インピーダンスの値が
所定値範囲外にあるときは、カテーテル電極には、断線
又は短絡の異常があることになるので、表示手段におい
て、この異常を表示する。

一方、インピーダンスの値が所定値範囲内にあるときは
、電極とリード線は正常であるので、出方手段により高
周波信号を出力して、硬化性液体が注入されたバルーン
をカテーテル本体から離脱させる。

〔実施例〕次に本発明に係るバルーンカテーテル用高周波電源装置
の実施例について説明する。第１図はその一実施例の構
成を示すブロック回路図である。

本実施例装置は、チエツク回路１、高周波信号発生回路
２、スイッチ回路３、入力回路４および出力変換回路５
から構成されている。

チエツク回路は、バルーンカテーテルの接合部に配置さ
れた双極子電極が正常であるか、異常であるか（断線ま
たは短絡の場合）をチエツクするための回路である。バ
ルーンの電極が正常である場合、血液中のインピーダン
スは２５０Ω′から１．４にΩであり、この双極子電極
に高周波出力を印加すると、インピーダンスに対応した
電圧が発生する。電極が正常な場合にはこの電圧は上記
インピーダンスに対応した範囲内にあり、短絡の場合は
０ボルトを示し、電極が断線している場合は電源電圧に
等しい電圧となる。したがって、第３図の回路模式図に
示すように双極子電極２３．２４間の電圧を測定し、電
極が正常な場合の基準抵抗に相当する基準電圧と比較す
ることにより電極インピーダンスのチエツクが可能とな
り、電極の正常または異常を判断することが可能となる
。

本実施例の構成を詳説する。上記スイッチ回路３にはチ
エツクスイッチ３Ａ、高周波接続スイッチ（ＲＦＯＮス
イッチ）３Ｂ、高周波切断スイッチ（ＲＦＯＦＦスイッ
チ）３Ｇ、リセッ１−スイッチ３Ｄが設けられている。

これらスイッチは各々入力回路４と接続されている。

前記高周波信号発生回路は、高周波発信回路２Ａ、出力
調整回路２Ｂ、高周波出力回路２Ｃから構成されている
。高周波発信回路２Ａは出力調整回路２Ｂに接続されて
おり、この出力調整回路２Ｂは高周波出力回路２Ｃに接
続されている。入力回路４は、出力調整回路２Ｂに接続
されている。

前記チエツク回路１は、Ｉｌ流回路ＩＡ、判別回路ＩＢ
、表示回路ＩＣ、ブザー回路ＩＤから構成されている。

整流回路ＩＡは、前記高周波出力回路２Ｃと接続されて
いる。整流回路ＩＡは判別回路ＩＢに接続され、この判
別回路ＩＢはブザー回路ＩＤと接続されている。判別回
路ＩＢは表示回路ＩＣと接続されており、また前記入力
回路４と接続されている。表示回路ＩＣ内にはカテーテ
ルの双極子電極が正常であることを示す正常ランプ３０
、電極が断線されていることを示す断線ランプ３１．電
極が短絡されていることを示す短絡ランプ３２を備えて
いる。

前記高周波出力回路２Ｃは出力変換回路５に接続されて
いる。

第４図に、前記第１図における判別回路ＩＢを中心とし
た電気回路図を示す。第４図において基準電圧設定回路
４０が設けられ、この回路４０は、コンパレータＩ４１
、コンパレータｒ１４２に接続されている。整流回路Ｉ
Ａはコンパレータ４１．４２にそれぞれ接続されている
。

コンパレータ４１の出力端はＡＮＤゲート４４Ａの入力
端の一方に接続されている。またコンパレータ４２の出
力端はＡＮＤゲート４４Ｂの一方側に接続されている。

ＡＮＤゲート４４Ａの出力端はＯＲゲート４５の入力端
の一方に接続されている。ＡＮＤゲート４４Ｂの出力端
はＯＲゲート４５の入力端の一方に接続されている。Ｏ
Ｒゲート４５の出力端はブザー回路ＩＤに接続されてい
る。

入力回路４はＡＮＤゲート４４Ａおよび４４Ｂの入力端
の一方に接続されている。ＡＮＤゲート４４Ａの出力端
はフリップフロップ回路４３に接続されている。アンド
ゲート４４Ｂの出力端は遅延回路４７に接続され、この
遅延回路４７はフリップフロップ回路４３に接続されて
いる。このフリップフロップ回路はＡＮＤゲート４６の
入力端の一端に接続され、前記入力回路４がこのＡＮＤ
ゲート４６の入力端の一方に接続されている。ＡＮＤゲ
ート４６の出力端は前記表示回路３０の正常ランプ３０
に接続されている。

ＡＮＤゲート４４Ａの出力端は断線ランプ３１に接続さ
れ、アンドゲート４４Ｂの出力端は短絡ランプ３２に接
続されている。

次に上記本実施例の動作を、その操作手段を示す第５図
のフローチャートに従って説明する。

第５図に示すフローチャートを実施する前に、バルーン
カテーテルの双極子電極が正常な場合における基準抵抗
に相当する基準電圧を基準電圧設定回路４０に設定する
。次に、頚動脈または大腿動脈の穿刺部位に局所麻酔を
おこない、病変部例えば脳血管変部へ、バルーンカテー
テルのためのイントロジューサを用いてカテーテルを挿
入していく。カテーテルが本体の部位にあるかはカテー
テルに注入したＸ線像影剤にて確認する。この後第５図
に示したフローチャートが実施される。まずステップ■
において、本実施例装置の電源スィッチがＯＮされる。

次に、ステップ１２においてカテーテル電極のリードを
出力切換回路５に接続する。

ステップ■においてチエツクスイッチ３ＡがＯＮされる
と入力回路４を通じて信号Ｓ１がチエツク回路１に入力
される。

ステップ■では前記ステップ■のチエツクスイッチＯＮ
によりチエツク回路１がＯＮされる。すなわち第４図の
コンパレータ４４Ａ、４４Ｂおよび４６の入力側の一方
にハイ（Ｈ）レベルの信号「１」が入力される。

前記ステップ■においてチエツクスイッチがＯＮされる
とバルーンの電極に、接合材を溶断しない程度の微弱の
信号が発信回路２Ａ、出力調整回路２Ｂ、高周波出力回
路２Ｃ１および出力変換回路５を通じて入力される。こ
のときの高周波出力（３ＱＯＫＨ２）は、電力で２８ｍ
ｗのものが与えられる。

同時にチエツク回路１がＯＮで、カテーテルの電極２３
．２４間の抵抗が求められる。これは、カテーテルの電
極間に発生した高周波電圧は、出力変換回路５および整
流回路ＩＡを通じて直流に変換された後求められる。バ
ルーン電極の短絡時には、インピーダンスは０から５０
オームとなり、電極の断線時では８にΩ以上となる。基
準電圧設定回路４０からは基準電圧信号がコンパレータ
４１．４２に入力されており、整流回路ＩＡからのバル
ーンカテーテル電極の電圧信号と基準電圧とが比較され
る。すなわち、カテーテル電極の電圧信号と基準電圧と
を比較することにより、電極が短絡時（インピーダンス
Ｏから５０Ω）にあるか。

断線時（８にΩ〜）にあるかを判別することができる。

ステップ■はカテーテル電極抵抗Ｒが５０Ω〉Ｒか否か
を判定するものであり、Ｒ＞５０Ωの場合には、ステッ
プ■に進み、カテーテル電極抵抗Ｒが、Ｒ＞８にΩか否
かを判定する。

さらに、Ｒ＜８にΩの場合にはステップ■に進み、カテ
ーテル電極が正常であると判定される。この後、カテー
テルに硬化性液体１例えば、２−ヒドロギンエチルメタ
アクリレート（ＨＥＭＡ）系を注入して、バルーンをふ
くらませる。この正常時と判定された場合の信号の流れ
を第４図に基いて説明する。断線のコンパレータ４１の
電極正常時における出力は０であり、短絡のコンパレー
タ４２の出力も正常時Ｏとなるようにセットされている
。すなわち、カテーテル電極間インピーダンスが正常範
囲（５０Ω〜８にΩ）にある場合にはコンパレータ４１
．４２からの出力は０のままとなっている。このコンパ
レータの出力は、ＡＮＤゲート４４Ａ、４４Ｂの各々に
入力されており、このＡＮＤゲート４４Ａ、４４Ｂの他
の入力端にはチエツクスイッチ３Ａおよび入力回路４か
らの信号Ｓ工が印可される。この信号Ｓ１はＨレベルの
「１」信号である。ＡＮＤゲート４４Ａ、４４Ｂのコン
パレータの出力が０であるた・め、ブリップフロップ回
路４３の入力に信号が加わらないので、その出力Ｑはオ
ン「１」となったままの状態を保持する。フリップフロ
ップ回路の出力Ｑは、ＡＮＤゲート４６の一端に入力さ
れ、このＡＮＤゲート４６の他端には信号Ｓ工が入力さ
れている。このためＡＮＤゲート４６の出力はＨレベル
の「１」となり、ＡＮＤゲート４６の出力端に接続され
た表示ランプ３０が点灯する。なお、フリップフロップ
回路４３には、遅延回路４７が接続されており、チエツ
クスィッチ３ＡＯＮ時によるインピーダンスの不安定さ
を取除くようになっている。

この電極正常時におけるＨレベルの信号Ｓ２は。

入力回路４を介して出力調整回路２Ｂに出力される。こ
の状態でステップ■に進み高周波出力スイッチ３ＣがＯ
Ｎされると出力調整回路２Ｂはバルーンとカテーテル本
体との間に設けられた接合材を血液抵抗によるジュール
熱により切断可能なより大きな高周波（３００ＫＨ２，
ＭＯＸ３０Ｗ＞が出力できるようにリレーにより切り換
わる。この状態で出力を調整しバルーンが切れる程度ま
で出力が上げられる。この際、出力はバルーンカテーテ
ル電極のスイッチ時よりも大きな信号となっているので
、断線のコンパレータ４１．短絡のコンパレータ４２の
入力には、大きな信号が入力される。特に断線コンパレ
ータ４１は断線と区別がつかず出力を１とする。しかし
、コンパレータの出力に接続されたＡＮＤゲート４４Ａ
、４４Ｂの入力端には、ＲＦスイッチＯＮのときはロー
（Ｌ）レベルの信号Ｓ１が入力されるように構成されて
いるので、ＡＮＤゲート４４Ａの出力がＯであり、電極
断線時の回路が作動しないようになっている。

これによって、バルーンの分離ができるのである。

以上のことは電極短絡時の回路についても同様である。

なお、接合部材２２としては、ＰＶＡ　（ポリビニール
アルコール）、ＴＩ（トランシスイソオフシュ）を用い
る。これらは、加温（７０℃程度）で軟化するので、デ
ンションをかけて切断することができる。　次にステッ
プ■に進み、高周波切断スイッチ３Ｃにより高周波出力
スイッチがＯＦＦされたか否かが判定される。高周波出
力スイッチがオフされた場合はステップ１１に進み高周
波出力がＯＦＦとなる。高周波出力スイッチがＯＦＦで
ない場合には、ステップ［相］に進み図示しないタイマ
回路のタイマがタイムアツプか否かが判定される。タイ
ムアツプの場合にはステップ１１に進み高周波出力がオ
フされると同時にタイマがリセットされる。タイマアッ
プ前には、所定時間（約５秒）が経過するまで高周波出
力がカテーテル電極に印可される。なお、タイマに代え
て、またはタイマとともにフットスイッチを設は手術者
が時間をコントロールすることもできる。

次に、電極断線時の動作について説明する。

ステップ■において、抵抗ＲがＲ＞８にΩと判定された
場合は、ステップ１２に進み断線ランプ３１が点灯し、
高周波出力がＯＦＦされる。これを第４図の回路図で説
明する。

電極の抵抗ＲがＲ＞８にΩと判定されると、バルーンカ
テーテルの電極が断線していると判定される。電極が断
線している時は、電極間のインピーダンスが高くなり、
電極の正常時と同じ高周波出力でもその電圧は高くなる
。この際断線のコンパレータ４１の出力「１」の信号を
出力する。このため、ＡＮＤゲート４４Ａの入力に「１
」が入力され、又チエツクスイッチ３Ａからの出力も１
であるので、ＡＮＤゲート４４Ａの出力は「１」となり
、ＡＮＤゲート４４Ａに接続された断線ランプ３１が点
灯する。一方、ＡＮＤゲート４４ＡのＨレベルの信号が
フリップフロップ回路４３に入力され、フリップフロッ
プ回路４３で反転してＬレベルの信号がアンドケート４
６に出力される。

したがって、電極断線時、正常ランプ３０が点灯しない
、また短絡コンパレータ４２の出力はＬレベルであるの
で単線ランプ３２も点灯しない。

この電極断線時、ＡＮＤゲート４４Ａからの出力「１」
は、ＯＲゲート４５に入力されており、ＯＲゲート４５
から出力「１」がブザー回路ＩＤに出力される。このた
め、電極断線時ブサーが鳴る。一方、ＯＲゲートの出力
「１」は、高周波出力ＯＦＦ信号Ｓ２として入力回路４
に入力され、入力回路からの信号により、高周波発信回
路の出力がＯＦＦされる。

次に、ステップ１３に進み、出力切換回路の出力モード
が双極から単極に変換される。すなわち、対極板を生体
表面に貼付けし、再び前記チエツクスイッチ３ＡをＯＮ
Ｌ、て、カテーテル電極と対極板とのインピーダンスが
基準値範囲内にあるか否かが確認されるにの時は、対極
板用の端子を設け、生体表面と結ぶ。そして、リード線
への出力端子は２本とも共通回路とする。

ステップ１４において、電極の抵抗ＲがＲ＞８にΩと判
別された場合は、カテーテルの双極子電極（２３，２４
）とリード線が両方とも断線していることになり、ステ
ップ１５に進み、再度高周波出力がＯＦＦされ、さらに
ステップ１６において、再度断線ランプ３１が点燈する
。同時に、再度警報ブザーが鳴る。この時は、バルーン
内に硬化性液体を注入してはならない。

一方、ステップ１４において、電極抵抗ＲがＲく８にΩ
と判定された場合は、双極子電極とリード線の一方は断
線していないことになるので、バルーンに硬化性液体を
注入した後、ステップ■に進み、対極板とカテーテルの
間に高周波出力が印加されバルーンの切断が行われる。

ステップ１７では、リセットスイッチ３ＤがＯＮされる
と、ステップ１８において、断線ランプ３１および警報
ブザー回路ＩＤがＯＦＦされる。この際、体内に挿入し
たカテーテルの電極は、ともに断線しているから、新た
なカテーテルと交換される。

次に、電極短絡時の動作について説明する。

ステップ■において、電極抵抗ＲがＲ＜５０Ωと判定さ
れると電極の短絡が生じてい・ると判定され、ステップ
１９に進む。ステップ１９では、短絡ランプ３２が点灯
し、高周波出力がＯＦＦされる。

これを、第４図に基いて説明する。

バルーンカテーテルの電極が短絡時、電極間のインピー
ダンスは０であり、電極電圧もＯである。

短絡コンパレータ４２は、Ｈレベルの信号「１」を出力
する。ＡＮＤゲート４４Ｂの入力に「１」が印加され、
チエツクスイッチからの信号Ｓ□も「１」であるので、
ＡＮＤゲート４４Ｂの出力も「１」となる、よって、Ａ
ＮＤゲート４４Ｂに接続された短絡ランプ３２が点灯す
る。この際、フリップフロップ回路の出力Ｑは「０」と
なるので、正常ランプ３０は点灯しない。なお、電極短
縮時もＯＲゲート４５からの出力はＨレベルであるので
、電極断線時と同様、警報ブザーが鳴る。

次にステップ２０に進み、前記ステップ１３と同様に、
出力切換回路の出力スイッチが雑種に変換される。

ステップ２１では、カテーテル電極と一対極板との間イ
ンピーダンスが基準値範囲内にあるか否かが再度確認さ
れる。

ステップ２２において、電極抵抗ＲがＲ＜５０Ωと判別
された場合は、ステップ２３〜２５に進み、電極断線時
と同様の動作が行われる。

上記本実施例において、電極のチエツク時高周波を使用
するのは、電極のチエツク時とバルーン分離時で異なる
信号を用いると電極の正常時、異常時でインピーダンス
に差が生ずる可能性があり、電極の正常、異常をより確
実に区別するためである。

上記本実施例おいて高周波発振器として、例えば、ＡＭ
ラジオに使用されているベース結合型の同調コイルを用
いたものが使用できる。この同調コイルは３００ＫＨｚ
±１０％の正弦波を発振する。発振出力はピーク、ピー
クで２ｖである（入力電圧１２ｖ）。

また、高周波出力部は、出カドランスを用いたＢ級プシ
エプル増幅器を用いることができる。出カドランスは３
００ＫＨｚ同調のタンク回路を形成し、ＲＬ＝２００Ω
にて最大出力を１３Ｗとして使用する。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明にかかるバルーンカテーテル
用高周波電源装置によれば、バルーンカテーテルの電極
リード線の断線または短絡の異常を事前に検知すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるバルーンカテーテル用電源装置
の一実施例を示すブロック構成図、第２図は、バルーン
カテーテルの縦断面構成図、第３図は、第１図の回路模
式図、第４図は第１図における判別回路を中心とした電
気回路図、第５図は第１図の電源装置の操作手段を示す
フローチャートである。１・・・チエツク回路２・・・高周波信号発生回路３・・・スイッチ回路４・・・入力回路５・・・出力変換回路

Claims

【特許請求の範囲】

（１）カテーテル本体と、該本体の先端に取付けられ、
生体内に留置可能なバルーンとが、溶断可能な接合材を
介して接続されてなり、該接合材に複数の電極が配置さ
れたバルーンカテーテルであって、高周波信号発生手段
の高周波信号を当該電極に印加して、前記接合材を溶断
するバルーンカテーテル用高周波電源装置において、前記電極間または当該電極と生体表面に置かれた対極板
とのインピーダンスを測定する測定手段と、当該インピ
ーダンス測定値が所定値範囲内に入っているか否かを判
別する判別手段と、当該インピーダンス測定値が当該所
定値範囲内と判別されたとき、前記バルーンカテーテル
の電極に接合材を溶断する高周波信号を出力する出力手
段と、前記インピーダンス測定値が前記所定値範囲外と
判別されたとき、電極の異常を表示する表示手段と、前
記インピーダンス測定値が前記測定値範囲外と判別され
たとき、前記高周波信号の出力を遮断する遮断手段とを
備えたことを特徴とするバルーンカテーテル用高周波電
源装置。