(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有するカテーテルチューブと、
前記カテーテルチューブから突出して設けられて液体中の一酸化窒素を検出するセンサーと、
前記液体を流入させる開口を有して前記センサーを覆う保護体とを有することを特徴とする化学検査装置。
【請求項２】
前記保護体は、前記開口として前記液体を流入させる孔を側面に有する筒部材であることを特徴とする請求項１記載の化学検査装置。
【請求項３】
前記保護体は、前記カテーテルチューブと同一の外径を有することを特徴とする請求項１記載の化学検査装置。
【請求項４】
前記保護体は、柔軟性を有する筒部材であることを特徴とする請求項１記載の化学検査装置。
【請求項５】
前記保護体は、前記センサーの先端を超えて覆うように設けられることを特徴とする請求項１記載の化学検査装置。
【請求項６】
前記保護体は、前記開口として前記液体を流入させる網部材であることを特徴とする請求項１記載の化学検査装置。
【請求項７】
前記カテーテルチューブは、断面内に網状の補強部材を埋設されていることを特徴とする請求項１記載の化学検査装置。
【請求項８】
前記カテーテルチューブは、断面内に埋設された網状の補強部材を軸方向に延長して前記保護体を形成していることを特徴とする請求項１記載の化学検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、化学検査装置に関し、特に、循環器系の疾患の解明および診断・治療のために、特定部位の体腔内や血管内における一酸化窒素濃度を測定することができ、体内深部での化学検査に有用な化学検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、高血圧、高脂血症、糖尿病等多くの疾患に関して、一酸化窒素（以下、「ＮＯ」と記す。）の体内での産生又は調節が阻害されることにより、動脈硬化が進行し、虚血性心疾患、脳血管障害等の重篤な症状に至ることが、明らかになってきた。狭心症の治療法としてニトログリセリンの投与が良く知られているが、これは体内でのＮＯ濃度を調節する治療法である。
【０００３】
体内の特定部位でのＮＯ濃度を測定することは、ＮＯの産生又は調節の異常を知り、関係する疾患、特に心臓血管疾患の、診断、治療を行なうために重要である。
【０００４】
体内で産生されるＮＯは速やかに代謝されるため、その寿命が非常に短いだけでなく、血行動態や、他の生理活性物質の影響によりＮＯ濃度は時々刻々変化するので、血液を採取しての測定では診断の役に立たない。すなわち、ＮＯ濃度が診断上重要な疾患には、in vitroでの検査は役に立たず、血管内、体腔内等の体内深部でのin vivoの化学検査が必要である。
【０００５】
従来、炭素電極を用いて患者の血液、体液のＮＯ濃度を測定する化学検査装置が知られている。これは、炭素の繊維又は棒を束ねた炭素電極と、銀又は白金の比較電極を、ＮＯに対して酸化反応を起こす電解液に浸漬して、電極間の電位差を測定することにより、ＮＯ濃度を測定するものである。
【０００６】
図７（Ａ）から（Ｃ）は、米国Innovative Instruments社により製造されているＮＯ濃度測定器具を示す。このＮＯ濃度測定器具は、図７（Ａ）に示すように、ＮＯ検出器本体５１と、ケーブル５２と、それらを接続する接続部５３とから成る。ＮＯ検出器本体５１は、図７（Ｂ）に示すように、検出電極部５１ａと、管体５１ｂと、電極支持部５１ｃとから成る。検出電極部５１ａの詳細は省略するが、ＮＯのような低分子を透過するフッ素系樹脂の管の中に上記の電解液を充たし、管の先端側に炭素電極を、基部側に比較電極を設けた構造を有する。
【０００７】
図７（Ｃ）は、管体５１ｂのａ−ａ断面を示す。管体５１ｂは、熱可塑性樹脂の絶縁体５４で３本のリード線５５，５６，および５７を被覆したものである。リード線５５は検出電極部５１ａの炭素電極に、リード線５６は同じく比較電極に、リード線５７は比較電極付近のポリエステル樹脂の絶縁体に接続されている。
【０００８】
図７に示した化学検査装置はin vitro又はin situでの検査に適している。
【０００９】
また、血管内、体腔内等の体内深部に用いる化学検査装置として、特許文献１に記載されたものがある。
【００１０】
【特許文献１】
特許第２８６９５３４号公報
【００１１】
図８は、特許文献１に記載された化学検査装置を示す。この化学検査装置は、カテーテル６１と、その管内に通したガイドワイヤ６３と、その回りに螺旋状に巻かれた金属製のスリーブ６５と、カテーテル６１の基部の管内に設けた金属チューブ６６と、カテーテル６１の先端部に設けた圧力センサー６２とから成り、ガイドワイヤ６３には圧力センサー６２からの圧力に応じた光信号を伝達する光ファイバー６４が組み込まれている。カテーテル６１は薄い壁をもつ重合体のチューブ、ガイドワイヤ６３は可撓性と弾性に富む金属ワイヤである。カテーテル基部の金属チューブ６６は、ガイドワイヤ６３より大きい弾性を有する。カテーテル６１の先端から突出したガイドワイヤ６３の先端には、丸みのある頭部材６７が付加され、頭部材６７とカテーテル６１の先端との間は弦巻き線６８で連結されている。
【００１２】
特許文献１に記載された化学検査装置は、カテーテルおよびその中のガイドワイヤが可撓性と弾性に富み、その先端にある圧力センサーを血管壁等を損傷することなく体内深部に到達させることができ、体内深部で流体静圧の測定ができる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の化学検査装置によると、以下のような問題がある。
（１）図７に示す化学検査装置は、接続部から先のＮＯ検出器本体の部分が露出しているため、柔軟性に欠け、折り曲げが容易ではなく、血管内、体腔内等の体内深部への挿入には適しないという問題がある。さらに、折り曲げが可能ではあっても、形状復元性がないので、細い血管内や、狭い体腔内に挿入する際、体外からの操作により目的の部位に先端を到達させることが困難である。
（２）特許文献１の化学検査装置によると、センサーはカテーテル管内に収容されているため、物質濃度の測定には適しない。また、カテーテルに連続して弦巻き線が露出しているので、取り扱いによっては患者の血管壁等を損傷させる恐れがある。
【００１４】
従って、本発明の目的は、センサーや血管壁等を損傷させることなく、安全に血管内、体腔内等の体内深部での時々刻々のＮＯ濃度を測定でき、体内ＮＯ濃度に関係する血管系疾患の診断ができる化学検査装置を実現することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、可撓性を有するカテーテルチューブと、
前記カテーテルチューブから突出して設けられて液体中のＮＯを検出するセンサーと、
前記液体を流入させる開口を有して前記センサーを覆う保護体とを有する化学検査装置を提供する。
【００１６】
このような構成によれば、カテーテルを血管内や体腔内等の体内深部に、血管壁等もセンサーも損傷させることなく挿入することができ、体内深部での時々刻々のＮＯ濃度を測定でき、また、体内ＮＯ濃度に関係する血管系疾患の診断ができる。
【００１７】
また、保護体は、前記開口として前記液体を流入させる孔を側面に有する筒部材であっても良く、網部材であっても良い。
【００１８】
また、保護体は、前記カテーテルチューブと同一の外径あるいは略同一の外径を有するようにしても良い。
【００１９】
血管壁等の損傷を防ぐためには、保護体は、センサーの先端を超えてセンサーを覆うように設けることが好ましい。保護体は、柔軟性を有する構造とするか、あるいは柔軟な材料で構成することが好ましい。
【００２０】
カテーテルチューブは、可撓性であるだけでなく、形状復元性を有することが望ましい。これによりカテーテルのプッシャビリティ（長さの形状復元性、つまり軸方向推進力伝達性）、トルカビリティ（軸の周りの捻り復元性、つまり回転伝達性）を得ることができる。カテーテルチューブの形状復元性が充分でない場合には、リード線を形状復元性のあるものとしてもよい。
【００２１】
カテーテルチューブには、例えば、網状の補強部材が断面内に埋設されていてもよい。、また、補強部材をカテーテルチューブの先端を超えて軸方向へ延長し、保護体として利用してもよい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を示す。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る化学検査装置１０を示す。化学検査装置１０は、カテーテル１と、ＮＯ検出プローブ２と、ケーブル３と、ケーブル接続部４とから成り、ＮＯ検出プローブ２はカテーテル１の先端部に一体に連結され、ケーブル３は末端にコネクタ３ａを有する。ＮＯ検出プローブ２は先端部２ｂを有し、また側壁には導液孔２ａを具える。ＮＯ検出プローブ２からの配線はケーブル接続部４までカテーテル１の中を通され、ケーブル３に接続される。ケーブル３は、末端のコネクタ３ａを介して、図示しない信号処理部に接続できる。
【００２３】
図２は、ＮＯ検出プローブ２の細部を示す。ＮＯ検出プローブ２は、ＮＯのような低分子を透過するフッ素系樹脂の外套管１１と、その中に充たされた電解液１２と、その中に浸漬された炭素電極１３と、外套管１１の基部側に密接して設けた比較電極１４と、さらにその周りを比較電極１４が露出しないように被覆する絶縁体１５とによってセンサーを構成しており、上記電極部を支持し、カテーテル１の末端を密封する絶縁体１６と、保護体１７とから成る。
【００２４】
炭素電極１３、比較電極１４、および絶縁体１６はそれぞれ絶縁リード線５、６、７に接続され、これらの絶縁リード線は絶縁体１６に固定されている。絶縁リード線７は接地線用である。絶縁体１６はカテーテル１の末端部内側に接着材１８で液密に接着されている。なお、ＮＯ検出値に基づく信号は、電位差等の電気信号で伝達するものに限定されず、例えば、光信号で伝送するようにしてもよい。
【００２５】
保護体１７は、カテーテル１の先端に固定されている。保護体１７の先端部は柔軟な材料で構成された先端部２ｂを構成し、また保護体１７の側壁には導液孔２ａを具える。
【００２６】
以下、第１の実施の形態の化学検査装置１０の動作を説明する。
【００２７】
オペレータは、図示しない信号処理部にコネクタ３ａを接続し、カテーテル１を体内に挿入して、その先端が目的部位に到達したら測定を開始する。血液等の体液は導液孔２ａを通して保護体１７の内側に入り、ＮＯ検出プローブ２に接触する。ＮＯは外套管１１を透過して電解液１２を拡散し、炭素電極１３と比較電極１４の間に酸化電流を生じる。この電流は絶縁リード線５，６、ケーブル接続部４、ケーブル３、コネクタ３ａを経て信号処理部で測定される。
【００２８】
測定された電流は、炭素電極１３に接触するＮＯの濃度と強い相関をもつので、信号処理部は予め作成した検量線により体液中のＮＯ濃度を検出する。
【００２９】
【実施例】
以下に、本発明の実施例を示す。この実施例は上述した第１の実施の形態に対応するものである。カテーテル１として、内径１ｍｍ、外径１．４ｍｍ、長さ約１１００ｍｍのポリアミドエラストマーのチューブの管壁内に補強材を埋設したものを用いた。補強材は直系０．０５mmステンレス鋼線を、２本持ち１打ちで、編組密度４０に編組したメッシュを用いた。外套管１１として、ＮＯガス透過性のフッ素樹脂の内径０．７ｍｍの管を用いた。炭素電極１３としては、直径０．１ｍｍの炭素棒を１３本束ねたものを用いた。電解液に浸さない比較電極１４も炭素電極１３と同じものを用いた。接着材１８として、シリコン系接着剤を用いた。
【００３０】
保護体１７としては、長さ２０ｍｍのチューブを用い、管壁に導液孔２ａとして直径１ｍｍの円孔を３ｍｍ間隔で、順に９０度ずつずらしてらせん状に４個設けた。
【００３１】
カテーテルの先端部２ｂとしては、内径１ｍｍ、外径１．４ｍｍ、長さ２ｍｍのポリアミドエラストマーのチューブを、保護体１７の先端に熱溶融により接合した。
【００３２】
上述した第１の実施の形態の化学検査装置１０によると、カテーテル１を体内に挿入する際、カテーテル１の先端には保護体１７が固定され、その先端部２ｂは柔軟な材料で構成されているので、途中の血管等を損傷することがない。
【００３３】
図３は、本発明の第２の実施の形態による化学検査装置１０を示す。図３で明らかなように、ＮＯ検出プローブ２２は図１の場合と異なり、導液孔を有しない。カテーテル１は、管体に網状の補強材３１が埋設されている。その他、第１の実施の形態と同一の構成を有する部分については同一の引用数字を付しているので、重複する説明を省略する。
【００３４】
図４は、ＮＯ検出プローブ２２の細部を示す。ＮＯ検出プローブ２２の構造は、保護体３２を除き図２のそれと同じである。保護体３２は、カテーテル１に埋設された網状の補強材３１を、管体を除去し露出させたものである。保護体３２は、柔軟な材料で構成された先端部２ｂを有する。
【００３５】
以下、第２の実施の形態の化学検査装置１０の動作を説明する。
【００３６】
オペレータは、図示しない信号処理部にコネクタ３ａを接続し、カテーテル１を体内に挿入して、その先端が目的部位に到達したら測定を開始する。血液等の体液は網状の保護体３２を通してその内側に入り、ＮＯ検出プローブ２２に接触する。ＮＯは外套管１１を透過して電解液１２を拡散し、炭素電極１３と比較電極１４の間に酸化電流を生じる。この電流は絶縁リード線５，６、ケーブル接続部４、ケーブル３、コネクタ３ａを経て信号処理部で測定される。測定される電流から、図１の検査器具と同様の原理により体液中のＮＯ濃度を知ることができる。
【００３７】
上述した第２の実施の形態の化学検査装置１０によると、カテーテル１の先端部２ｂは網状の柔軟な材料で構成されているので、第１の実施の形態と同様にカテーテル１を体内に挿入する際の血管壁等の損傷が避けられる。また、保護体３２が網状の補強材３１によって形成されるので、体液が保護体３２の内側に安全で速やかに導入されるようになり、その結果、ＮＯ濃度の検出性が向上する。
【００３８】
図５は、図１および図３に示した化学検査装置１０のケーブル接続部４の構造を示す。カテーテル１に収容された絶縁リード線５、６、７は、それぞれ３心のケーブル３の各導体に接続されている。接続された部分は絶縁性充填材４１を介して補強チューブ４２と円錐形チューブ４３で被覆され、さらにその外側は保護膜４４で被覆されている。補強チューブ４２は硬質エラストマー樹脂、円錐形チューブ４３は軟質の合成樹脂、絶縁性充填材４１はシリコン樹脂接着剤、保護膜４４は熱収縮性樹脂で、それぞれ構成されている。
【００３９】
上述した構成によると、補強チューブ４２および円錐形チューブ４３が、それぞれ硬質エラストマー樹脂および軟質合成樹脂で構成されているので、ケーブル接続部４は必要な程度に容易に曲げることができる。
【００４０】
図６は、図１および図３に示した化学検査装置１０を、体内深部のＮＯ濃度測定に実際に用いる場合の状況を示す。化学検査装置３５のケーブル３のコネクタ３ａを信号処理部（図示せず）に接続し、カテーテル１を、例えば鼠蹊部の動脈３７から挿入し、先端３６を大動脈３８を経て心臓３９付近に到達させ、ＮＯ検出プローブ２（又は２２）からの酸化電流を信号処理部（図示せず）で測定する。信号処理部で酸化電流に基づいて検出されたＮＯ濃度から医師が心臓あるいは血管の疾患の有無又は程度を診断する。
【００４１】
上記したようなＮＯ濃度測定において、本発明の化学検査装置１０は、大動脈３８等の血管壁を損傷することがなく、ＮＯ検出プローブ２（又は２２）によって保護されたセンサーを心臓３９付近に安全に到達させることができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明の化学検査装置によると、可撓性を有するカテーテルチューブの先端付近に液体中の液体中のＮＯを検出するセンサーを設け、液体が流入できるように形成された保護体でセンサーを覆うようにしたため、血管壁等を損傷させることなく安全に血管内、体腔内等の体内深部での時々刻々のＮＯ濃度を測定でき、体内ＮＯ濃度に関係する血管系疾患の診断を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施の形態による化学検査装置の全体図である。
【図２】  本発明の第１の実施の形態による化学検査装置の、ＮＯ検出プローブの細部を示す部分断面図である。
【図３】  本発明の第２の実施の形態による化学検査装置の全体図である。
【図４】  本発明の第２の実施の形態による化学検査装置のＮＯ検出プローブの細部を示す部分断面図である。
【図５】  本発明による化学検査装置のケーブル接続部の断面図である。
【図６】  本発明による化学検査装置の使用の実際を説明するための図である。
【図７】  従来の化学検査装置の全体図である。
【図８】  特許第２８６９５３４号公報に開示される化学検査装置の断面図である。
【符号の説明】
１  カテーテル
２  ＮＯ検出プローブ
２ａ  導液孔
２ｂ  先端部
３  ケーブル
３ａ  コネクタ
４  ケーブル接続部
５，６，７  絶縁リード線
１０  化学検査装置
１１  外套管
１２  電解液
１３  炭素電極
１４  比較電極
１５、１６  絶縁体
１７  保護筒
１８  接着材
２１  カテーテル
２２  ＮＯ検出プローブ
３１  補強材
３２  保護筒
３５  化学検査装置
３６  先端
３７  動脈
３８  大動脈
３９  心臓
４１  絶縁性充填材
４２  補強チューブ
４３  円錐形チューブ
４４  保護膜
５１  ＮＯ検出器本体
５１ａ  検出電極部
５１ｂ  管体
５１ｃ  電極支持部
５２  ケーブル
５３  接続部
５４  絶縁体
５５，５６，５７  リード線
６１  カテーテル
６２  圧力センサー
６３  ガイドワイヤ
６４  光ファイバ
６５  スリーブ
６６  金属チューブ
６７  頭部材
６８  弦巻き線
【図１】
0003691036.tif 000002
【図２】
0003691036.tif 000003
【図３】
0003691036.tif 000004
【図４】
0003691036.tif 000005
【図５】
0003691036.tif 000006
【図６】
0003691036.tif 000007
【図７】
0003691036.tif 000008
【図８】
0003691036.tif 000009