(57)【要約】  仮想電極カテーテル（１０、１２）と、かかる仮想電極カテーテル（１０、１２）を使用する方法と、を開示する。たとえば、少なくとも１つの内部電極（１６）と少なくとも１つの表面電極（２０）とを有する双極仮想電極カテーテル（１０）および多極仮想電極カテーテル（１２）と、心臓不整脈の治療のためにこれらカテーテルを使用する方法と、を開示する。カテーテルは、カテーテル本体（１４）を備え、その内部を内腔（１８）が延在し、内腔（１８）は導電性流体（３４）を流れている状態で受け取るように適合される。内腔（１８）からカテーテルの外面まで流路を画定する出口機構が、カテーテル本体の側壁（３０）を通って存在してもよい。出口機構に隣接して内腔（１８）内に導体（１６）が取り付けられ、導電性流体（３４）を介して治療エネルギーを組織に送達するように適合される。出口機構に隣接するカテーテル本体の外面上に、少なくとも１つの表面電極（２０）が取り付けられる。
2009502338.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
組織を治療するための仮想電極カテーテルであって、
側壁および外面を備えるカテーテル本体と、
前記カテーテル本体内に延在しかつ導電性流体を流れる状態で受け取るように適合される第１内腔と、
前記第１内腔から前記カテーテル本体側壁および前記外面を通る流路を備える出口機構であり、前記導電性流体が前記第１内腔から出て前記組織に向かうのを可能にするように適合される、出口機構と、
前記出口機構および前記カテーテル本体側壁の内面に隣接する前記第１内腔内に取り付けられた内部可撓性導体であって、治療エネルギーを前記第１内腔内の前記導電性流体を介して前記組織まで送達するように適合される、内部可撓性導体と、
前記出口機構に隣接する前記カテーテル本体の前記外面に取り付けられた少なくとも１つの表面電極と、
を具備する、仮想電極カテーテル。
【請求項２】
前記出口機構が、複数の出口ポート穴、少なくとも１つの出口スロットおよび複数の微小孔からなる群から選択される、請求項１に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項３】
前記出口機構が、前記カテーテル本体の前記外面に沿って配置された複数の出口ポート穴を含む、請求項２に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項４】
前記複数の出口ポート穴が、ポート穴中心線を中心に対称的に分散される、請求項３に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項５】
前記内部可撓性導体が内部コイル電極を含み、前記内部コイル電極が、前記複数の出口ポート穴の各出口ポート穴に隣接して延在する、請求項４に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項６】
前記内部コイル電極が多数の巻きを備え、前記内部コイル電極の前記多数の巻きが、前記導電性流体が隣接する巻きの間を通過するのを可能にするように適合され、前記内部コイル電極の前記多数の巻きのうちの少なくとも２つが、前記複数の出口ポート穴の隣接するポート穴の間に存在する、請求項５に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項７】
前記ポート穴中心線が、前記カテーテル本体の前記外面に沿って長手方向に延在する、請求項４に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項８】
前記出口機構が、前記カテーテル本体の前記外面に沿って長手方向に延在する出口スロットを備える、請求項２に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項９】
前記内部可撓性導体が内部コイル電極を含み、前記内部コイル電極が前記出口スロットの全長に亙って延在する、請求項８に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項１０】
前記内部可撓性導体が、多数の巻きを有する内部コイル電極を含み、前記内部コイル電極の前記多数の巻きが、前記導電性流体が隣接する巻きの間を通過するのを可能にするように適合される、請求項１に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項１１】
前記内部可撓性導体が、コイル電極、ワイヤストランド電極および管状電極からなる群から選択される、請求項１に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項１２】
前記内部可撓性導体が金属から構成される、請求項１１に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項１３】
前記内部可撓性導体が、環状断面形状を有するコイル電極を含み、前記第１内腔が楕円形断面形状を有し、前記コイル電極が前記第１内腔内を長手方向に延在し、前記第１内腔の前記楕円形断面形状の短軸が、前記コイル電極の前記環状断面形状の外径と実質的に同じ長さである、請求項１１に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項１４】
前記コイル電極および前記第１内腔の横方向断面が、円形中心領域、前方三日月型領域、後方三日月型領域を含むフローチャネルを画定する、請求項１３に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項１５】
前記内部可撓性導体が、多数の巻きを有する内部コイル電極を含み、前記内部コイル電極が、前記第１内腔内を長手方向に延在し、前記内部コイル電極が、前記第１内腔の長手方向に延在する内部側壁内に少なくとも部分的に埋め込まれる、請求項１に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項１６】
前記少なくとも１つの表面電極が、導電性コイルおよび導電性管からなる群から選択される、請求項１に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項１７】
前記表面電極が金属から構成される、請求項１６に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項１８】
前記少なくとも１つの表面電極が、前記カテーテル本体の前記外面の長手方向に延在するＣ型チャネル内に取り付けられかつそれによって保持される、請求項１６に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項１９】
前記少なくとも１つの表面電極が、熱および電気伝導性管を含み、前記熱および電気伝導性管のコア内に熱センサをさらに具備する、請求項１６に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項２０】
前記少なくとも１つの表面電極が冷却された電極である、請求項１に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項２１】
前記少なくとも１つの表面電極が、冷却流体を搬送するように適合された巻回された管状金属のコイルを含む、請求項２０に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項２２】
前記少なくとも１つの表面電極が、熱および電気伝導性金属から構成されかつ表面電極冷却流体を搬送するように適合された中空管を含む、請求項２０に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項２３】
前記中空管表面電極が、前記表面電極冷却流体が前記中空管表面電極から出るのを可能にするように適合された開放遠位端を含む、請求項２２に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項２４】
前記第１内腔が、第１流体源から導電性流体を搬送するように適合され、前記少なくとも１つの表面電極が、熱および電気伝導性材料から構成されかつ第２流体源から表面電極冷却流体を搬送するように適合された中空管を含む、請求項２０に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項２５】
前記少なくとも１つの表面電極が、前記カテーテル本体の前記外面上の複数の表面電極を含み、前記複数の表面電極のうちの少なくとも１つが分散電極としての役割を果たす、請求項１に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項２６】
前記少なくとも１つの表面電極が、第１表面電極および第２表面電極を含む、請求項１に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項２７】
前記第１表面電極が、前記出口機構の長手方向中心線の第１側に沿って第１導電性コイルを含み、前記第２表面電極が、前記出口機構の前記長手方向中心線の第２側に沿って第２導電性コイルを含み、前記第１導電性コイルおよび前記第２導電性コイルが前記出口機構長手方向中心線にまたがる、請求項２６に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項２８】
前記少なくとも１つの表面電極が、熱および電気伝導性コイルを含み、前記カテーテルが、前記熱および電気伝導性表面電極コイル内に延在する長手方向に延在する熱センサをさらに具備する、請求項１に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項２９】
前記少なくとも１つの表面電極に隣接する前記カテーテル本体の前記外面上に少なくとも１つの温度センサをさらに具備する、請求項１に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項３０】
前記少なくとも１つの温度センサが、熱電対、サーミスタおよび光ファイバセンサからなる群から選択される、請求項２９に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項３１】
前記少なくとも１つの表面電極が金属であり、前記内部可撓性導体が金属である、請求項１に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項３２】
末端球体をさらに具備し、前記内部可撓性導体が前記末端球体に固定される遠位突起を備える、請求項１に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項３３】
前記第１内腔から前記末端球体を通りかつ前記カテーテル本体の前記外面を通って延在する解放穴をさらに具備し、前記解放穴が、前記導電性流体のよどみを抑制するように適合される、請求項３２に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項３４】
前記カテーテル本体が、レールを滑る状態で受けるように適合された長手方向に延在する第２内腔を画定する、請求項１に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項３５】
前記レールがニッケル・チタンワイヤを含む、請求項３４に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項３６】
前記レールが、前記第２内腔の断面構造を補足する角丸矩形断面構造を有する、請求項３４に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項３７】
組織アブレーションのための仮想電極カテーテルであって、
外面と、内腔と、前記内腔と前記外面との間に延在する流体出口機構と、を有するカテーテル本体であって、前記出口機構が組織に対して配置されるように適合され、前記内腔が導電性流体を前記流体出口機構まで送達するように適合される、カテーテル本体と、
前記カテーテル本体の前記内腔内に取り付けられかつ前記導電性流体に接触するように適合される活性内部電極であって、アブレーションエネルギー源に電気的に接続され、かつ前記導電性流体を介して前記アブレーションエネルギーを前記組織に与えるように適合される、活性内部電極と、
前記流体出口機構に隣接する前記カテーテル本体の前記外面上に取り付けられる少なくとも１つの不活性外部電極であって、前記アブレーションエネルギー源に電気的に接続され、かつ前記アブレーションエネルギーの少なくとも一部を前記アブレーションエネルギー源に戻すように適合され、それにより、前記アブレーションエネルギー源の活性化時に、前記活性内部電極と前記少なくとも１つの不活性外部電極との間に、かつ前記流体出口機構に隣接する前記細胞内に電界が生成される、少なくとも１つの不活性外部電極と、
を具備する、仮想電極カテーテル。
【請求項３８】
前記流体出口機構が、長手方向に延在する出口機構中心線に沿って配置され、前記少なくとも１つの不活性外部電極が、
前記長手方向に延在する出口機構中心線の第１側に隣接する前記カテーテル本体の前記外面上に取り付けられる第１表面電極と、
前記長手方向に延在する出口機構中心線の第２側に隣接する前記カテーテル本体の前記外面上に取り付けられる第２表面電極と、
をさらに含む、請求項３７に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項３９】
心臓組織の高周波アブレーションを行うための多極仮想電極カテーテルであって、
外面と内腔とを画定するカテーテル本体であって、前記内腔が導電性流体を搬送するように適合される、カテーテル本体と、
前記カテーテル本体の前記外面上に配置される少なくとも２つの金属電極であって、前記心臓組織に対して配置されるように適合される、少なくとも２つの金属電極と、
前記内腔内に配置されかつ高周波エネルギーを前記導電性流体に与えるように適合される金属導体と、
前記カテーテルの前記外面上の少なくとも１つの開口であって、前記内腔内の前記導電性流体に対し、仮想電極として前記カテーテルから流出し前記心臓組織上に突き当たるように流路を形成するように適合される、少なくとも１つの開口と、
前記少なくとも２つの金属電極に隣接して並置される前記カテーテル本体の前記外面上の少なくとも１つの温度センサと、
を具備する、多極仮想電極カテーテル。
【請求項４０】
仮想電極カテーテルを使用する組織アブレーションのための方法であって、
側壁および外面を備えるカテーテル本体と、
前記カテーテル本体内に延在しかつ導電性流体を流れる状態で受け取るように適合される第１内腔と、
前記第１内腔から前記カテーテル本体側壁および前記外面を通る流路を備える出口機構であり、前記導電性流体が前記第１内腔から出て前記組織に向かうのを可能にするように適合される出口機構と、
前記出口機構および前記カテーテル本体側壁の内面に隣接する前記第１内腔内に取り付けられる内部可撓性導体であって、アブレーションエネルギーを前記第１内腔内の前記導電性流体を介して前記組織まで送達するように適合される、内部可撓性導体と、
前記出口機構に隣接する前記カテーテル本体の前記外面に取り付けられる少なくとも１つの表面電極と、
を備える仮想電極カテーテルを使用する、組織アブレーションのための方法であって、
（ａ）前記導電性流体を、前記第１内腔内にかつ前記出口機構を出るように流すステップと、
（ｂ）アブレーションエネルギーを前記内部可撓性導体に送達するステップと、
（ｃ）前記内部可撓性導体と前記少なくとも１つの表面電極との間に電界を生成するステップと、
（ｄ）前記組織内に損傷を形成すると、前記アブレーションエネルギーの送達を終了するステップと、
を含む、組織アブレーションのための方法。
【請求項４１】
仮想電極カテーテルを使用する組織アブレーションのための方法であって、
（ａ）前記組織に対し第１分散表面電極および第２分散表面電極の両方を配置するステップであって、前記第１表面電極および前記第２表面電極が、前記仮想電極カテーテルのカテーテル本体の外面上に取り付けられるステップと、
（ｂ）導電性流体を、前記カテーテル本体内を前記第１表面電極および前記第２表面電極に隣接する出口機構に向かって延在する第１内腔を通るように流すステップと、
（ｃ）前記第１内腔内の活性内部可撓性導体にアブレーションエネルギーを送達するステップと、
（ｄ）前記内部可撓性導体と前記第１表面電極および前記第２表面電極のうちの少なくとも一方との間に集中電界を生成するステップと、
（ｅ）前記組織内に損傷を形成した後、前記アブレーションエネルギーの送達を終了するステップと、
を含む、組織アブレーションのための方法。
【請求項４２】
前記ステップ（ｄ）が、前記仮想電極カテーテルを第１モードで動作させ、それにより、前記内部可撓性導体と前記第１表面電極との間にのみ前記電界を生成することをさらに含む、請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
前記ステップ（ｄ）が、前記仮想電極カテーテルを第２モードで動作させ、それにより、前記内部可撓性導体と前記第１表面電極および前記第２表面電極の両方との間に前記電界を生成することをさらに含む、請求項４１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００５年７月２７日に出願された米国特許出願第１１／１９０，５６０号明細書（「’５６０出願」）に対する利益を主張する。’５６０出願は、本明細書において完全に記載されているかのように参照により本明細書に引用される。
【０００２】
本発明は、仮想電極カテーテルと、かかる仮想電極カテーテルを使用する方法と、に関する。より詳細には、少なくとも１つの内部電極と少なくとも１つの表面電極とを有する双極および多極仮想電極カテーテルと、たとえば高周波（ＲＦ）アブレーションを介して心臓不整脈の治療のためにこれらカテーテルを使用する方法と、に関する。
【背景技術】
【０００３】
心臓不整脈を治療するＲＦアブレーションの従来のカテーテル技法では、単極モードでＲＦ電極を使用する。このモードでは、アブレーションの部位には活性電極のみが配置される。分散電極は、アブレーション部位から離れた場所、通常は患者の皮膚の上に配置される。
【０００４】
単極モードでは、「ｒ」がカテーテルの活性電極からの半径方向距離である場合、ＲＦ電流は１／ｒ２として減少し、ＲＦエネルギーは１／ｒ４として減少する。組織アブレーションは、ＲＦエネルギーを組織内に堆積させることによってもたらされるため、アブレーションの深さは、カテーテル電極の周囲の狭い縁に限られる。したがって、損傷深さを増大させるためには、高出力が必要となる。しかしながら、高出力により、電極・組織中間面において温度が急速に上昇し、「ホットスポット」がもたらされる可能性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
仮想電極技法は、組織面上に流れ込む冷却された導電性流体を使用することによって、電極・組織中間面におけるこの温度上昇の問題を軽減する。適当な表面冷却を提供するために必要な流体流量は、送達されているＲＦ出力によって決まる。出力が高いほど、必要な流量が高くなる。既存の装置を使用して３〜４ｍｍ深さの損傷を生成するためには、６０秒間に５０ワット及び７２ｍｌ／分の流体流量が必要である可能性がある。全円周方向の損傷の場合、これら同じ既存の装置は、これら設定において最低限２つの別々の処置が必要である。したがって、１２０秒総持続時間中に送達される最小ＲＦエネルギーは６０００ジュールであり、送達される流体の総容量は１４０ｍｌを超える。一方、典型的な２２ｍｍ径の肺静脈の場合、５０℃の温度上昇で得られる６０ｍｍ×３ｍｍ×３ｍｍの損傷サイズには、約１２０ジュールの総エネルギーがあればよい。これは、損傷を生成するために印加されたＲＦエネルギーの２％しか使用されないことを意味する。印加されたエネルギーの残りの９８％は、注入された流体、カテーテル本体、周囲の組織、血液および他の組織流体等の他の物質の加熱に失われる。したがって、既存の技法は、非常に非効率である可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
仮想電極技術を使用するＲＦアブレーションを含むアブレーションの効率を向上させることができることが望ましい。したがって、開示する発明の目的は、たとえば心臓不整脈の治療のための改善されたアブレーションカテーテル及び方法を提供することである。
【０００７】
一形態では、本発明は、組織を治療するための仮想電極カテーテルを含む。本カテーテルは、側壁および外面を備えるカテーテル本体と、カテーテル本体内に延在しかつ導電性流体を流れる状態で受け取るように適合される第１内腔と、第１内腔からカテーテル本体側壁および外面を通る流路を備える出口機構であり、導電性流体が第１内腔から出て組織に向かうのを可能にするように適合される、出口機構と、出口機構およびカテーテル本体側壁の内面に隣接する第１内腔内に取り付けられた内部可撓性導体であって、治療エネルギーを第１内腔内の導電性流体を介して組織まで送達するように適合される、内部可撓性導体と、出口機構に隣接するカテーテル本体の外面に取り付けられた少なくとも１つの表面電極と、を備える。出口機構は、複数の出口ポート穴、少なくとも１つの出口スロットまたは複数の微小孔であってもよく、カテーテル本体の外面に沿って長手方向に延在するポート穴中心線を中心に対称的に分散されてもよい。内部可撓性導体は、たとえば、コイル電極、ワイヤストランド電極または管状電極であってもよい。
【０００８】
別の形態では、本発明は、組織アブレーションのための仮想電極カテーテルを含む。この形態では、カテーテルは、（ａ）外面と、内腔と、内腔と外面との間に延在する流体出口機構と、を有するカテーテル本体であって、出口機構が組織に対して配置されるように適合され、内腔が導電性流体を流体出口機構まで送達するように適合される、カテーテル本体と、（ｂ）カテーテル本体の内腔内に取り付けられかつ導電性流体に接触するように適合される活性内部電極であって、アブレーションエネルギー源に電気的に接続され、かつ導電性流体を介してアブレーションエネルギーを組織に与えるように適合される、活性内部電極と、（ｃ）流体出口機構に隣接するカテーテル本体の外面上に取り付けられる少なくとも１つの不活性外部電極であって、アブレーションエネルギー源に電気的に接続され、かつアブレーションエネルギーの少なくとも一部をアブレーションエネルギー源に戻すように適合され、それにより、アブレーションエネルギー源の活性化時に、活性内部電極と少なくとも１つの不活性外部電極との間に、かつ流体出口機構に隣接する細胞内に電界が生成される、少なくとも１つの不活性外部電極と、を備える。
【０００９】
さらに別の形態では、本発明は、心臓組織の高周波アブレーションを行うための多極仮想電極カテーテルを含む。特に、本カテーテルは、（ａ）外面と内腔とを画定するカテーテル本体であって、内腔が導電性流体を搬送するように適合される、カテーテル本体と、（ｂ）カテーテル本体の外面上に配置される少なくとも２つの金属電極であって、心臓組織に対して配置されるように適合される、少なくとも２つの金属電極と、（ｃ）内腔内に配置されかつ高周波エネルギーを導電性流体に与えるように適合される金属導体と、（ｄ）カテーテルの外面上の少なくとも１つの開口であって、内腔内の導電性流体に対し、仮想電極としてカテーテルから流出し心臓組織上に突き当たるように流路を形成するように適合される、少なくとも１つの開口と、（ｅ）金属電極に隣接して並置されるカテーテル本体の外面上の少なくとも１つの温度センサと、を備える。
【００１０】
別の形態では、本発明は、仮想電極カテーテルを使用する組織アブレーションのための方法を含む。この形態では、使用されている仮想電極カテーテルは、（ａ）側壁および外面を備えるカテーテル本体と、（ｂ）カテーテル本体内に延在しかつ導電性流体を流れる状態で受け取るように適合される第１内腔と、（ｃ）第１内腔からカテーテル本体側壁および外面を通る流路を備える出口機構であり、導電性流体が第１内腔から出て組織に向かうのを可能にするように適合される出口機構と、（ｄ）出口機構およびカテーテル本体側壁の内面に隣接する第１内腔内に取り付けられる内部可撓性導体であって、アブレーションエネルギーを第１内腔内の導電性流体を介して組織まで送達するように適合される、内部可撓性導体と、（ｅ）出口機構に隣接するカテーテル本体の外面に取り付けられる少なくとも１つの表面電極と、を備える。本発明のこの形態による方法は、（ａ）導電性流体を、第１内腔内にかつ出口機構を出るように流すステップと、（ｂ）アブレーションエネルギーを内部可撓性導体に送達するステップと、（ｃ）内部可撓性導体と少なくとも１つの表面電極との間に電界を生成するステップと、（ｄ）組織内に損傷を形成すると、アブレーションエネルギーの送達を終了するステップと、を含む。
【００１１】
別の形態では、本発明は、仮想電極カテーテルを使用する組織アブレーションのための方法を含む。特に、本方法は、（ａ）組織に対し第１分散表面電極および第２分散表面電極の両方を配置するステップであって、第１表面電極および第２表面電極が、仮想電極カテーテルのカテーテル本体の外面上に取り付けられるステップと、（ｂ）導電性流体を、カテーテル本体内を第１表面電極および第２表面電極に隣接する出口機構に向かって延在する第１内腔を通るように流すステップと、（ｃ）第１内腔内の活性内部可撓性導体にアブレーションエネルギーを送達するステップと、（ｄ）内部可撓性導体と第１表面電極および第２表面電極のうちの少なくとも一方との間に集中電界を生成するステップと、（ｅ）組織内に損傷を形成した後、アブレーションエネルギーの送達を終了するステップと、を含む。
【００１２】
本発明の上述した、かつ他の態様、特徴、詳細、有用性および利点は、以下の説明および特許請求の範囲を読むことから、かつ添付図面を検討することから明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
双極仮想電極カテーテルの実施形態（たとえば図１の１０Ｉ）および多極仮想電極カテーテルの実施形態（たとえば図１７の１２Ｉ）を含む、本発明による仮想電極カテーテルのいくつかの実施形態を開示する。概して、これら仮想電極カテーテルは、内腔（たとえば図１の１８）に取り付けられた内部可撓性電流キャリアまたは電極（たとえば図１の１６）と、少なくとも１つの表面電極（たとえば図１の２０）と、を有するカテーテル本体（たとえば図１の１４Ｉ）を備える。本発明のさまざまな実施形態の詳細は、具体的に図面を参照して後述する。
【００１４】
図１乃至図５は、本発明の第１実施形態による双極仮想電極カテーテル１０Ｉの遠位部２２Ｉを示す。カテーテルは、カテーテル本体１４Ｉを備える。図１に示すように、双極仮想電極カテーテル１０Ｉの第１実施形態では、カテーテル本体１４Ｉは、比較的小さい円形断面を有する。たとえば、カテーテル本体１４Ｉは、０．０９１インチ（およそ２．３１ｍｍ）の径２４を有してもよい。明らかに、カテーテル本体１４Ｉに対するこの特定の径は必須ではなく、本発明による双極仮想電極カテーテル１０Ｉは、たとえば特定の血管腔または他の体腔に適合するよう必要に応じて寸法を決めてもよい。
【００１５】
図１、図２、図４および図５に示すように、出口機構は、カテーテル本体１４Ｉの側壁３０を通して延在する。特に、この第１実施形態における出口機構は、カテーテル本体１４Ｉの表面に沿った長手方向に延在するポート穴中心線２８に沿って配置される、複数の出口ポート穴またはノズル２６を備える。図３および図４を見ることによってもっともよく分るように、これら出口ポート穴２６は、カテーテル本体１４Ｉの側壁３０を通して延在する。図３および図４に有利に示すように、図示する実施形態では、出口ポート穴２６は、カテーテル長手方向軸３２に対して側壁３０を通して放射状に延在する。
【００１６】
カテーテル本体１４Ｉは、少なくとも１つの長手方向に延在する内腔１８を含み、その中に、内部可撓性電流キャリアまたは導体１６が取り付けられる。望ましい場合、２つ以上の楕円形内腔があってもよい。図１乃至図５に示す実施形態では、内腔１８は楕円形断面を有し、それは、後述する他の利点もあるが特に、流体３４を出口ポート穴２６に向けるのに役立つが、内腔は楕円形断面を有する必要はない。楕円形断面構成により、高容量の流体３４がより小型構成で効率的に移動する。この実施形態のカテーテル本体はまた、任意の第２内腔３６も備え、そこには、形状保持または形状形成レールまたはワイヤ３８が取り付けられる（たとえば、ＮｉＴｉまたはニチノールワイヤとしても知られるニッケル・チタンワイヤ）。レールまたはワイヤ３８は、カテーテル１０Ｉの遠位部２２Ｉを操舵し成形するのに役立つ。
【００１７】
本発明のこの第１実施形態では、内部可撓性電極１６は、単一の大型内部コイル電極を含む。図２に示すように、望ましくは、この内部コイル電極１６は、個々のコイル４０が密に詰められた（たとえば、隣接するポート穴２６間に２〜３巻かまたはコイル間におよそ１／１０００インチ）密なばねピッチ（すなわち密巻コイル４０）を有する。大型内部コイル電極の個々のコイルまたは巻き４０により、楕円形内腔１８内を流れる流体３４が、出口ポート穴２６を介してカテーテル１０Ｉから出る前に、電極を構成するコイルまたは巻きの間を通過することが可能になる。これら密巻コイル４０は、カテーテル本体１４Ｉの内腔１８内におけるかつ出口ポート穴２６を出る流体流を調整するのに役立つ。図５では、大型内部コイル１６の個々の巻き４０が出口ポート穴２６から見える。大型内部コイルは、緊張しかつ弛緩し、装置の使用中に双極仮想電極カテーテル１０Ｉの遠位部２２が操作される際に張力および圧縮下に置かれる。コイルがこのように撓むと、隣接するコイル間の間隙のサイズがわずかに変化する可能性がある。これにより、複数の出口ポート穴に沿った流れ分布に幾分かの圧力勾配がもたらされる可能性があり、これは、カテーテル１０Ｉの内腔１８を流れる導電性流体３４（すなわち、冷却流体）のインピーダンスおよび加熱に影響を与える可能性がある。
【００１８】
図１乃至図５の実施形態に示す内部可撓性電極１６が、環状断面を有する大型コイルであるため、この大型コイルが楕円形内腔に取り付けられた時、前方三日月型領域４２、後方三日月型領域４４および円形中央領域４６（断面において）を備えるフローチャネルが画定される（図３参照）。特に、大型コイル電極１６は、その外径４８が内腔１８の楕円形断面の短軸４９の長さとおよそ同じ長さであるような寸法である。このため、大型コイル電極１６は、楕円形内腔（図３）の頂部５０から底部５２まで、内腔の短軸４９に亙って延在する。この特定の構成では、楕円形内腔に対する、故に出口ポート穴またはノズル２６に対する大型内部コイルの位置は、使用中のカテーテルの操作中に双極仮想電極カテーテル１０Ｉの遠位部２２Ｉが屈曲または湾曲する場合であっても、比較的変化しないままである。言い換えれば、図面のすべてに示す双極仮想電極カテーテルの遠位部は、簡単のために直線状として示すが、特定の用途に対してカテーテルは事前に湾曲していてもよく、かつ／またはカテーテルは、たとえば図１乃至図４に示すレール３８の操作により、使用中に湾曲可能または成形可能であってもよい。しかしながら、この図示する実施形態では、大型コイル電極１６は、内腔１８内において比較的固定されたままである。
【００１９】
内部可撓性電極は、別法として、コイルではなく可撓性ソリッドワイヤ（図示せず）を含んでもよい。しかしながら、この種の内部可撓性電極には、いくつかの欠点がある可能性がある。たとえば、内部可撓性電極が環状断面を有するソリッドワイヤを含む場合、かつその環状断面が、内腔の楕円形断面の短軸の長さに等しい外径を有する場合、後方三日月型領域またはフローチャネル４４を流れるいかなる流体も、出口ポート穴２６に達しないように抑制または防止される。一方、内部可撓性電極が、内腔の楕円形断面の短軸の長さに一致しない径のワイヤを備える場合、そのワイヤは、双極仮想電極カテーテル１０Ｉの操作中に出口ポート穴２６に対してシフトする可能性がある。たとえば、カテーテルを屈曲させて湾曲を形成することにより、ワイヤの一部が、出口ポート穴のいくつかに対し他のものより近く配置される可能性があり、それにより、双極仮想電極カテーテル１０Ｉの遠位部２２Ｉに沿って長手方向に仮想電極効果を望ましくなく変化させる可能性がある。言い換えれば、このシフトにより、使用中に仮想電極カテーテルを介して送達されるエネルギーが、望ましくないように変化しかつそれに付随して予測できなくなることになる可能性がある。
【００２０】
上述したように、形状保持または形状形成レールまたはワイヤ３８（たとえばＮｉＴｉワイヤ）が存在してもよい。特に、図１乃至図４に示すように、カテーテル本体１４Ｉは第２内腔３６を備えてもよく、それは、カテーテル本体を通して長手方向に延在し、このワイヤまたはレール３８を収容する。図示する実施形態では、ワイヤまたはレールは、第２内腔３６の断面構成に「適合される（ｋｅｙｅｄ）」、すなわち第２内腔３６の断面構成を補完する角丸矩形断面構成を有する（図１乃至図４参照）。このワイヤまたはレール３８は、存在する場合、種々の機能を行ってもよい。たとえば、ワイヤまたはレールを、所望の曲率を有するように「付勢または事前設定」してもよい。特に、ワイヤまたはレールを、双極仮想電極カテーテルの遠位部２２Ｉが特定の曲率になるように事前設定してもよい。このため、カテーテルが、イントロデューサまたは他のカテーテル（図示せず）を使用して診断または治療される組織５４（図２４参照）に隣接して送達されると、カテーテルの遠位部２２Ｉは、仮想電極カテーテル１０Ｉを送達したイントロデューサまたは他のカテーテルの遠位端を越えて、治療される組織まで延在する。双極仮想電極カテーテルが送達装置から延出すると、ワイヤまたはレール３８により、双極仮想電極カテーテルの遠位部２２Ｉが所望の構成を有するようになる。このように、最終的に湾曲する遠位部を、その湾曲構成になる前に治療または診断部位まで送達してもよい。別法として、ワイヤまたはレールを、患者の外部に残っている何らかのタイプの制御ハンドルまたは他の装置（図示せず）に接続してもよい。それにより、この制御ハンドルまたは他の装置の操作によって、医師が、カテーテルの遠位部の形状および配置を操作することができる。
【００２１】
図４に有利に示すように、導電性流体３４または懸濁液は、実質的に長手方向に楕円形内腔１８を通って、大型内部コイル１６に沿ってかつその周囲を流れる。本明細書で使用する「懸濁液」は、ベース流体にその電気的特性または他の特性を調整するために追加される粒子、流体または他の材料を含んでもよい混合物を意味する。最終的に、導電性流体または懸濁液３４は、治療される組織５４（図２４乃至図２６参照）まで送達される。後にさらに説明するように、アブレーション処置中、その組織は、出口ポート穴の外縁５６に隣接する双極仮想電極カテーテルの遠位部の外面に隣接する。このため、大型内部コイル１６は、エネルギー（たとえばＲＦエネルギー）を組織５４まで送達することができる。
【００２２】
本発明は、双極モードまたは多極モードで動作することが好ましいため、装置は、内部可撓性電極２０に加えて少なくとも１つの表面電極２０をさらに備える。図１乃至図５に示す本発明の第１実施形態では、表面電極は、導電性材料（たとえば、金属、導電性シリコンまたは導電性ポリマ）の単一コイルを含み、それは図１、図２、図３および図５において見ることができる。コイルは中空であってもよい（すなわち、コイルに巻回されたワイヤは、中空コアまたは管状ワイヤであってもよい）。これらの図面に示す実施形態では、表面コイル電極２０は、双極仮想電極カテーテルの遠位部２２Ｉの表面の長手方向に延在するＣ型チャネル５８に取り付けられる。図１および図３に有利に示すように、この長手方向に延在するチャネル５８は、この実施形態ではＣ型断面を有し、「Ｃ」の上縁６０および下縁６２は、チャネル５８に表面電極２０を保持する。本実施形態では、表面電極２０を、たとえば表面電極２０の長手方向端部６４をＣ型チャネル５８の端部からチャネル内に挿入することにより、チャネル５８に取り付けてもよい。
【００２３】
たとえば、図１に示すような実施形態では、Ｃ型チャネルが地点６６で終端する場合、表面電極２０を、Ｃ型チャネル５８内に図１の図面において右から左へ挿入することができる。その後、遠位部を、図１に示す面６８を、双極仮想電極カテーテル１０Ｉの遠位部２２Ｉを操作して適所に置くために使用されるカテーテルシャフト（図示せず）の一部の遠位端の相補的な面に付着させてもよい。
【００２４】
楕円形内腔１８により、Ｃ型チャネル５８と楕円形内腔１８との間の材料の幅７０（図３）を、内腔が円形断面を有する場合より大きくすることができる。これは、特にアブレーション処置のためにカテーテル１０Ｉを使用する間に、表面電極２０および／または内部電極１６が加熱する場合、より優れた熱放散を容易にするため、有利である。
【００２５】
後にさらに説明するように、本発明の第１実施形態（図１乃至図５）では、大型内部コイル１６は活性電極としての役割を果たす。このため、大型内部コイルは、たとえば、カテーテルシャフトを通して、患者の体外に残っているカテーテルシャフトの近位部まで長手方向に延在する１つまたは複数の導体を介して、患者の体外のＲＦ電源（図示せず）に接続される。小型コイル表面電極２０は、カテーテル１０Ｉが双極モードで使用される場合、分散電極の役割を果たし、このモードではＲＦ源の戻り端に接続される。このため、表面電極コイル２０は、不活性戻り電極として作用する。言い換えれば、本発明によるカテーテルがその双極モードで動作している間、ＲＦエネルギー（または他の何らかのタイプのエネルギー）を、大型内部コイル１６に送達してもよく、その後、それは大型内部コイル１６を通してかつその周囲を流れる導電性流体３４を介して出口ポート穴２６から出てもよい（図４）。そして、このＲＦエネルギーは、表面電極コイル２０によって「取り込まれる」かもしくはＲＦ発生器または接地に戻され、それにより、出口ポート穴２６および表面電極コイル２０に隣接する組織５４内において、大型内部コイル１６と表面電極コイル２０との間に電界７２（図２４）がもたらされる。
【００２６】
図１乃至図５に示す第１実施形態が第１モードで動作する時、ＲＦエネルギーは、表面電極２０まで移動する前に、出口ポート穴２６を介して内腔１８から出る。このため、出口ポート穴は、適当に寸法が決められかつ間隔が空けられる（たとえば、本明細書に十分に説明されているかのように参照により本明細書に援用される、米国特許出願公開第２００４／０１４３２５３Ａ１号明細書を参照されたい）。ポート穴中心線２８に沿って分散される出口ポート穴２６は、最小限の圧力損失で「ノズル効果」をもたらすように構成される。出口穴またはノズル２６が大きすぎる場合、過度のまたは望ましくない量の導電性流体３４が、患者の血流７４（図２４）に送達される可能性があり、組織内に確立されることが望ましい電界が、「押し流される」可能性がある。一方、出口ポート穴２６が小さすぎる場合、電気抵抗が所望レベルを超過する可能性があり、所望の量のアブレーションエネルギーを治療される組織に送達することが困難になる。
【００２７】
表面電極２０に隣接して、熱センサ７６を取り付けてもよい。図１乃至図５に示す特定の実施形態では、たとえば、長手方向に延在する熱センサ７６が、表面電極コイル２０内に延在する。この熱センサは、いかなるタイプの温度センサであってもよい（たとえば熱電対、サーミスタまたは光ファイバセンサ）。本実施形態では、表面電極２０が能動的に冷却されないため、熱センサを、外部表面電極に並置して配置することにより、表面電極が望ましくないほど高い温度に近づいている可能性がある時を監視することが可能になる。表面電極が熱くなり過ぎると、表面電極の個々のコイル８０間の間隙７８に凝塊が形成される可能性があり、それにより性能劣化および恐らくは他の問題がもたらされる。上述したように、表面電極コイル２０を中空ワイヤから形成してもよい。表面電極コイルがかかる中空ワイヤから構成された場合、中空ワイヤを通して冷却流体を注入することにより、表面電極の温度の調整に役立ててもよい。
【００２８】
表面電極の表面積は、表面電極２０が、内部コイル電極１６によって導電性生理食塩水３４を介してそれに送達されているエネルギーを操作することができるように、選択されることが望ましい。また、表面電極の表面積を、エネルギーが逆に、すなわち表面電極２０から内部コイル電極１６に送達され得るように、構成してもよい。
【００２９】
特に図３を参照すると、表面電極２０の出口ポート穴２６に対する半径方向オフセット角８２は別の考慮事項である。活性電極１６および分散電極２６を互いに十分近くに配置することにより、出口ポート穴２６に隣接しかつ表面電極２０に隣接して双極仮想電極カテーテル１０Ｉの遠位部２２Ｉに接触する組織５４（図２４乃至図２６参照）内に、高電流密度および高局所化電界７２を提供することが可能である。出口ポート穴２６の中心線２８（図２参照）と、表面電極の長手方向に延在する軸８６（図２参照）を通過する半径方向線８４（図３参照）と、の間のオフセット角８２（図３参照）（すなわち、出口ポート穴の長手方向中心線に対する表面電極の長手方向中心線の角変位）は、たとえば４５°であってもよい。双極仮想電極カテーテルが、図１乃至図３に示す円形断面を有し、その円形断面の径２４（図１）がおよそ０．０９１インチ（すなわち、およそ２．３１ｍｍ）である一例では、大型内部コイル１６の外径４８は、０．０２４インチ（すなわち、およそ０．６１ｍｍ）であってもよく、表面電極コイルの中心は、内部コイル１６の後縁の前方に、およそ０．０２９インチ（すなわち、およそ０．７４ｍｍ）の距離８８だけずれていてもよく、表面電極コイル中心線は、出口ポート穴２６の中心線２８の上方におよそ０．０２９インチの距離９０だけ変位してもよい。
【００３０】
オフセット角８２が小さすぎるかまたは鋭角過ぎる場合、組織５４をエネルギーがまったく流れない可能性があり（または流れる電流の量が望ましくないほど低い量である可能性があり）、エネルギーは主に、出口ポート穴２６から表面電極２０に直接進む可能性があり、組織５４内を通過するエネルギーの量が望ましくないほど少量になる。別法として、オフセット角８２が大きすぎると、電界７２は望ましくないほど減衰する可能性がある。この後者の場合、双極仮想電極カテーテル１０Ｉは、実質上、単極仮想電極カテーテルとして作用する。
【００３１】
図４に有利に示すように、双極仮想電極カテーテル１０Ｉの遠位部２２Ｉは、その遠位端に末端球体またはボール９２Ｉを備えてもよい。中実であっても中空であってもよいこの末端球体を使用して、内部電極１６を安定化させてもよい。図示する実施形態では、たとえば、大型内部コイル１６は遠位突起または固定具９４を含む。この遠位突起９４は、大型内部コイル１６の末端遠位端において、末端球体９２Ｉ内に取り付けられるかまたは他の方法で付着される短部分を備えてもよい。固定された遠位突起９４は、大型内部コイルが望ましくないほど浮遊するかまたは周囲を移動することがないようにするのに役立ち、そのため、大型内部コイルが出口ポート穴のすべてに亙って延在することを確実にするのに役立つ。
【００３２】
図６乃至図８は、本発明の第２実施形態による双極仮想電極カテーテル１０ＩＩの遠位部２２ＩＩのさまざまな図を示す。この第２実施形態は第１実施形態に類似する。しかしながら、出口機構は、第１実施形態の出口ポート穴２６ではなく、カテーテル本体１４ＩＩの外壁９８に沿ってかつそれを通して、楕円形内腔１８内に長手方向に延在する出口スロット９８である。この第２実施形態では、この場合もまた単一大型内部コイル１６が存在し、表面電極２０はこの場合もまた単一コイルとして示されている。また、図６および図７には、スルーポートまたは解放穴１００も示す。この解放穴を、図６および図７にしか示さないが、本明細書において開示する実施形態のいずれと組み合わせてもよい。この解放穴１００は、楕円形内腔１８から双極仮想電極カテーテル１０ＩＩの外側まで延在する小型穴または経路である。図６乃至図８に示す実施形態では、スロット９８の遠位部が組織によって閉塞された場合、たとえば、スルーポート１００が、末端球体９２ＩＩに隣接するよどみプールの形成を回避するのに役立つ。それは、スロット９６の遠位端において楕円形内腔１８を出るように期待される生理食塩水または他の導電性流体３４が、スルーポート１００を介してカテーテルから出ることができるためである。
【００３３】
固定された遠位突起９４が存在しない場合、大型内部コイル１６が、出口ポート穴２６（第１実施形態）のセット全体に亙って、または出口スロット９６（第２実施形態）の全長に亙って延在しなくてもよい、ということが可能である。大型内部コイル１６が、出口ポート穴２６のうちの１つまたは複数に亙って存在しない場合、たとえば、大型内部コイルの周囲に、それに沿って、かつその内部に流れている生理食塩水または他の導電性流体３４が、使用中に高温になりすぎる可能性がある。特に、導電性流体が大型内部コイルの周囲に、それに沿ってかつその内部に移動すると、そのコイル１６を通して移動しているエネルギーが、最終的に出口ポート穴２６（またはスロット９６）を通して分散電極（すなわち、図１乃至図３、図５、図６および図８に示す表面電極２０）に送達されるように、導電性流体３４に送達される。このエネルギー送達により、導電性流体３４が加熱され、それは、エネルギーを伝達することに加えて、冷却機能の役割も果たす。大型内部コイル１６が一対のポート穴２６に亙って延在しない場合、たとえば、不相応に高い割合の冷却流体がこれら「覆われていない」故に無制限のポート穴から出る可能性がある。これにより、冷却流体の残りのポート穴が枯渇する可能性があり、その結果、これら「覆われている」故に制限されたポート穴に熱が蓄積する可能性があり、流れが不足しているポート穴において凝塊の形成が増大することになる可能性がある。
【００３４】
同様に、大型内部コイル１６が近位でシフトし、そのためそれ以上スロット９６の遠位部に亙って延在しない場合、たとえば、スロットのこの部分を通る生理食塩水または他の導電性流体３４の流れが増大する可能性があり、それにより、冷却流体のスロットの残りが「枯渇」し、冷却流体の流れが低減しているスロットの部分に沿って凝塊の形成が増大する可能性がある。大型内部コイル１６の遠位端を末端球体９２Ｉ、９２ＩＩに固定することにより、スロット９６の種々部分を通るかまたは種々の出口ポート２６を通って流れる流体の容量のこれら予測されずかつ望ましくない変動を、より適切に制御することができる。最も遠位のポート穴かまたはスロットの最も遠位の部分が閉塞された場合、残りのポート穴またはスロットの残りの部分から一様の流れを得ることがますます困難となる。それは、それにより、楕円形内腔内を流れている生理食塩水が、「出口機会」の総面積にそれ以上正しく適合しない速度で流れている可能性があるためである。
【００３５】
図９は、図３および図６に類似するが、本発明の第３実施形態による双極仮想電極カテーテル１０ＩＩＩの遠位部２２ＩＩＩの断面図を示す。第３実施形態１０ＩＩＩは、第１実施形態１０Ｉにもっとも類似している。しかしながら、第３実施形態では、単一大型内部コイル電極１６の代わりに、単一小型内部コイル電極１０２を使用する。言い換えれば、図９に示す実施形態では、内部可撓性電流キャリアまたは電極は、内腔１０４の側壁に部分的に埋め込まれる単一小型コイル電極１０２である。この単一小型内部電極１０２は、たとえば、楕円形内腔１０４を通るより高流量の導電性流体３４に対応する。それは、内部可撓性電極１０２によって覆い隠されるかまたは妨げられる内腔１０４の断面積がより少ないためである。図９に示すカテーテル本体１４ＩＩＩは、この場合もまた、仮想電極カテーテル１０ＩＩＩの遠位部２２ＩＩＩを成形しまたは操舵する任意のワイヤまたはレール３８を含む。この第２内腔３６およびワイヤまたはレール３８はなくてもよい。
【００３６】
図１０は、図３、図６および図９に類似する断面図であるが、本発明の第４実施形態１０ＩＶの遠位部２２ＩＶを示す。第４実施形態１０ＩＶは第２実施形態１０ＩＩに最も類似するが、この場合もまた大型内部コイル１６の代りに小型内部コイル１０２が使用されている。この第４実施形態は、図６乃至図８に示す出口スロットのような出口スロット９６を備える。
【００３７】
図１１乃至図１３は、本発明の第５実施形態による双極仮想電極カテーテル１０Ｖの遠位部２２Ｖを示す。図１１は図１に類似する。しかしながら、第５実施形態１０Ｖでは、表面電極は、コイル２０（図１）ではなく熱および電気伝導性管１０６である。この表面電極管１０６は、金属であってもよく、または他の何らかの導電性材料（たとえば、伝導性シリコーンカーバイドまたは導電性ポリマ）から構成されてもよい。たとえば、図１１乃至図１３に示す表面電極管１０６は、形状記憶特性を有する可能性のあるＮｉＴｉ金属管であってもよい。したがって、表面電極管１０６は、カテーテルが治療される組織５４に隣接して配置されると、双極仮想電極カテーテル１０Ｖの遠位部２２Ｖの成形に役立つ何らかの力を提供してもよい。
【００３８】
第５実施形態１０Ｖでは、表面電極管１０６の中心またはコアに、熱センサ７６が挿入される。この実施形態の表面電極管は冷却されないため、熱センサを介して表面電極管の温度を監視することができることにより、使用者に対し、使用中にこの電極管の過熱を防止する機会が与えられる。図１乃至図１０に示す実施形態（各々、表面電極コイル２０を備える）では、血液は、表面電極コイル２０の個々の巻き８０の間の間隙７８に捕らえられるかまたは閉じ込められる可能性がある。このため、表面電極コイルの隣接するコイル間の間隙におけるこの血液は、仮想電極カテーテルの使用中に、凝塊を形成する点まで過度に過熱されることになる可能性がある。第５実施形態１０Ｖの表面電極管１０６は、表面電極コイル２０とともに存在する可能性のあるこれら凝塊組織のうちの一部を軽減することができる。
【００３９】
図１２は、図１１の１２−１２に沿って取り出された断面図である。この図もまた、表面電極管１０６を示す。図１１乃至図１３に示すように、表面電極管には、熱センサ７６が完全に充填される。しかしながら、代替形態では、熱センサは、表面電極管の内部ボリュームを完全には充填しなくてもよく、または、電極管１０６の内側に完全に存在しなくてもよい。これら後者の代替構成のいずれにおいても、冷却流体が、表面電極管１０６の内側に存在する（恐らくは表面電極管１０６内を流れている）可能性がある。たとえば、表面電極管は、室温生理食塩水を運ぶことにより、表面電極管がその分散電極という機能を実行しかつ内部可撓性電極（たとえば、図１１乃至図１３に示す大型内部コイル１６）からエネルギーを受け取る際に、いくらかの冷却および熱放散を提供してもよい。
【００４０】
図１３は、図１２の線１３−１３に沿って取り出された部分断面図である。この図に示すように、大型内部コイル１６の外径を、楕円形内腔１８の頂部５０と底部５２との間の距離を、完全でない場合は実質的に架橋するように選択してもよい。言い換えれば、大型内部コイルの外径は、内腔の楕円形断面の短軸の長さと実質的に同じであってもよい。図１２の線１３−１３は、大型内部コイル１６の外面が楕円形内腔１８の内面に接触する点に隣接する仮想電極カテーテル１０Ｖの遠位部２２Ｖをスライスするため、図１３において、大型内部コイル１６は、実質的に楕円形内腔を充填するものとして示されている。しかしながら、図１１乃至図１３に示す構成では、前方三日月型フローチャネル４２および後方三日月型フローチャネル４４が存在したままである。
【００４１】
図１４乃至図１６は、本発明による双極仮想電極カテーテル１０ＶＩの遠位部２２ＶＩ第６実施形態を示す。本実施形態１０ＶＩは、第１実施形態１０Ｉ（図１乃至図５）および第５実施形態１０Ｖ（図１１乃至図１３）と類似する。しかしながら、本実施形態では、管状表面電極１０８は特に、冷却流体１１０が内部を流れるのに適応するように構成される。図１４乃至図１６の各々から明らかに分るように、管状表面電極１０８は中空であり、そのため、冷却流体１１０の流れに適応することができる。図１４および図１６に示すように、表面電極管１０８は、開放遠位端または出口ポート１１２を含む。このため、表面電極管内を流れる流体１１０は、流れ続けることができ、停滞しない。表面電極管１０８は、冷却流体を含む本実施形態では高温になる可能性が低いため、図１４乃至図１６には熱センサは示されていない。しかしながら、本実施形態による双極仮想電極カテーテル１０ＶＩの使用中に表面電極管の温度を監視することが依然として望ましいかまたは好ましい場合、熱センサを表面電極管１０８に隣接して並置してもよい。
【００４２】
図１５の線１６−１６に沿って取り出された、第６実施形態による双極仮想電極カテーテル１０ＶＩの断面図である図１６によって示唆されるように、本実施形態は、２つの流体源（図示せず）を使用してもよい。たとえば、第１生理食塩水源が、表面電極管１０８に冷却流体１１０を供給してもよく、第２流体源が、図１４乃至図１６に示す大型内部コイル１６が存在する楕円形内腔１８に導電性流体３４（たとえば図４を参照）を提供してもよい。図１４および図１６に示す出口ポート１１２を、表面電極管１０８を通る流れの速度を制御するように幾分か収縮させてもよい。最終的に出口ポート穴２６を離れる導電性流体３４に送達されるアブレーションエネルギー（たとえばＲＦエネルギー）が、表面電極管１８の出口ポート１１２内を流れている流体１１０に達する可能性があるため、２つの別々の流体供給システムがあることが望ましい。しかしながら、患者の血流７４（図２４乃至図２６）内に送達される生理食塩水の総量を制御するために、出口ポート穴２６から出ている流体を、表面電極管１０８から出ている流体１１０とバランスをとることが望ましい。たとえば、患者の血流に入る総流体を、送達されるＲＦエネルギーの一定のワット数または量に対して３〜１８ｍｌ／分に制限することが望ましい場合もある。
【００４３】
別々の流体源があることにより、意図されない短絡を回避することも可能である。この特定の実施形態では、表面電極管１０８内を流れている流体は、仮想電極の一部として使用されていない。この流体は、冷却のためのみに使用されている。このため、表面電極管１０８は、仮想電極ではなく「通常の」電極としての役割を果たす。別法として、閉システムを使用して、冷却流体１１０を表面電極管１０８に送達してもよい。この閉システムでは、冷却流体１１０を第１流体源から表面電極管に送達してもよく、そして、同じ流体を、戻り管または経路（図示せず）を介して第１流体源に戻してもよい。対照的に、開システムを使用して、生理食塩水または他の導電性流体３４を、冷却効果を有する仮想電極の一部としての役割を果たしている出口ポート穴２６から出るように送達する。
【００４４】
本発明の第５実施形態１０Ｖ（図１１乃至図１３）および第６実施形態１０ＶＩ（図１４乃至図１６）は各々、夫々１つの表面電極管１０６、１０８しか使用されていないように示すが、本発明は、たとえば図１７乃至図２３に関連して次に説明する表面電極コイルに類似する、複数の表面電極管の使用を考慮する。
【００４５】
図１７乃至図１９は、本発明の第７実施形態による多極仮想電極カテーテル１２Ｉの遠位部２２ＶＩＩの３つの図を示す。本実施形態１２Ｉは、図１乃至図５に示す実施形態１０Ｉに類似する。しかしながら、第７実施形態では、第１表面電極１１４および第２表面電極１１６が存在する。図１７乃至図１９に示す実施形態では、第１表面電極１１４および第２表面電極１１６は、ポート穴中心線２８（図１９参照）に対称的にまたがる小型の長手方向に延在するコイルである。図２５および図２６に関連してさらに後述するように、この特定の構成は、この仮想電極カテーテル１２Ｉの使用者に対し追加のオプションを提供する。図３に関連して上述したものと同様に、図１８に示す半径方向オフセット角１１８、１２０は、アブレーションされている組織５４（図２５および図２６参照）における１つまたは複数の電界７２の所望の有効な生成を容易にするように選択される。これら角度１１８、１２０は、たとえば４５°であってもよい。
【００４６】
図２０および図２１は、夫々図１８および図１９に類似するが、本発明の第８実施形態による多極仮想電極カテーテル１２ＩＩの遠位部２２ＶＩＩＩを示す。この第８実施形態１２ＩＩでは、出口ポート穴２６の代りに出口スロット９６が用いられている。他のすべての態様において、第８実施形態１２ＩＩは、上述した実施形態に類似している。
【００４７】
図２２は、本発明の第９実施形態による多極仮想電極カテーテル１２ＩＩＩの遠位部２２ＩＸの断面図である。第９実施形態１２ＩＩＩは、第７実施形態１２Ｉ（図１７乃至図１９参照）に類似している。しかしながら、第９実施形態１２ＩＩＩでは、大型内部コイル電極１６の代りに、図９および図１０に示す小型内部コイル電極１０２に類似しかつさらに上述した小型内部コイル電極１０２が用いられている。
【００４８】
図２３は、本発明の第１０実施形態による多極仮想電極カテーテル１２ＩＶの遠位部２２Ｘの断面図である。仮想電極カテーテルの第１０実施形態１２ＩＶは第８実施形態１２ＩＩ（図２０および図２１参照）に類似するが、大型内部コイル電極１６の代りに小型内部コイル電極１０２が用いられている。図２３に示す小型内部コイル電極１０２は、図９および図１０に関連して上述した小型内部コイル電極に類似している。
【００４９】
上述したように、たとえば図１１および図１４に夫々示す表面電極管１０６、１０８を、図１７乃至図２３に示す表面電極コイル１１４、１１６の代りに使用してもよい。
【００５０】
図２４は、動作中の図１乃至図５に示す仮想電極カテーテル１０Ｉの部分断面図である。特に、図２４は、損傷形成中に組織５４に対して押し付けられている、本発明の第１実施形態による双極仮想電極カテーテル１０Ｉの遠位部の断面図である。組織に接していないカテーテルの部分は、図２４において線７４によって概略的に表されている血液によって包囲される。図２４に示すように、本実施形態では大型内部コイル１６である活性電極が活性化されると、出口ポート穴２６と表面電極２０との間に延在する電界７２が形成される。この電界７２は、組織５４を通過して所望の損傷を形成する。特に、動作中、楕円形内腔１８内を流れている導電性流体３４（たとえば図４参照）は、活性電極（すなわち、大型内部コイル１６）と接触している。このため、大型内部コイル１６は、導電性流体とともに、アブレーションエネルギー（たとえばＲＦエネルギー）を、活性電極（すなわち大型内部コイル１６）と不活性電極（すなわち表面電極２０）との間で確立される電界７２を介して組織５４に運んでいる導電性流体とともに、仮想電極としての役割を果たす。
【００５１】
図２５は、図２４に類似するが、アブレーションされる組織に接触している本発明の第７実施形態による多極仮想電極カテーテル１２Ｉ（図１７乃至図１９参照）を示す。図２５において、この仮想電極カテーテル１２Ｉは、第１モードで動作している。この第１モードでは、大型内部コイル１６と表面電極１１６のうちの一方のみとの間に、第１電界１２２が確立される。このため、この第１モードでは、仮想電極カテーテル１２Ｉは、図２４において形成されている損傷に類似する損傷を形成する。
【００５２】
図２６はまた、図１７乃至図１９の多極仮想電極カテーテル１２Ｉも示す。しかしながら、図２６では、仮想電極カテーテル１２Ｉは第２モードで動作している。この第２モードでは、大型内部コイル１６と表面電極１１６のうちの一方との間に第１電界１２２が確立され、大型内部コイル１６と他方の外部電極１１４との間に第２電界１２４が確立される。このため、形成されている損傷は、仮想電極カテーテル１２Ｉの第１動作モードで（図２５参照）またはカテーテル１０Ｉの第１実施形態（図２４参照）を使用する場合に形成される可能性のあるものより大きい損傷である可能性がある。
【００５３】
本発明の１０個の実施形態について、或る程度詳細に上述したが、当業者は、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、開示した実施形態に対し多くの変更を行うことができる。たとえば、上述したように、図１１乃至図１３に示す表面電極管１０６または図１４乃至図１６に示す表面電極管１０８を、他の図面に示す表面電極コイル２０、１１４、１１６の代りに使用することができる。また、円形断面を有するポート穴２６と長手方向に延在するスロット９６とを、上述した実施形態のすべてに対する図面に示すが、「出口機会」は、他の形状および寸法を有してもよく、たとえば、円形以外の断面の微小孔または穴を使用してもよい。適当に構成される場合、たとえば、微小孔を使用して、仮想電極カテーテルの遠位部から出る導電性流体３４の所望の流体特性を確立してもよい。さらに、図面のすべてにおいて、カテーテル本体が円形断面を有するように示すが、カテーテル本体は円形断面を有する必要はない。また、仮想電極カテーテルは、追加の表面電極を備えてもよく、２つ以上の流体内腔を備えてもよい。従来技術に対する本発明の利点には、特に、（ｉ）ＲＦアブレーションの効率の向上、（ｉｉ）仮想電極技術を使用するＲＦアブレーションの効率の向上、（ｉｉｉ）ＲＦエネルギーを組織に局所化することができること、（ｉｖ）低ＲＦ出力を使用して損傷を形成することができること、および（ｖ）損傷形成中に低容量の流体を患者内に投入しながら損傷を形成することができることがある。上述した実施形態を使用して、たとえば、低出力（たとえば、１０〜３０ワット）および低流体流量（たとえば、内腔を通して３〜６ｍｌ／分）で損傷を得ることができる。すべての方向指示（たとえば、上方、下方、上方へ、下方へ、左、右、左方へ、右方へ、前方、後方、頂部、底部、上、下、垂直、水平、右周り、左回り）は、読者が本発明を理解するのを助けるように識別の目的にのみ使用されており、特に本発明の位置、向きまたは使用に関して限定をもたらすものではない。上記説明に含まれるかまたは添付図面に示されるすべてものが、限定するものとしてではなく単に例示するものとして解釈されるものであることが意図されている。詳細または構造に対し、添付の特許請求の範囲において定義されるような本発明の精神または範囲から逸脱することなく変更を行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の第１実施形態による双極仮想電極カテーテルの部分等角図である。
【図２】図１に類似する部分等角図であるが、本発明の第１実施形態のさまざまな内部特徴を明らかにするためにカテーテル本体の一部が取り外されている状態を示す。
【図３】図１の線３−３に沿って取り出された断面図である。
【図４】図３の線４−４に沿って取り出された断面図である。
【図５】図３の線５−５の方向に取り出された、図１乃至図４に示す実施形態の正面図である。
【図６】図３に類似する断面図であるが、本発明の第２実施形態による双極仮想電極カテーテルを示す。
【図７】図４に類似するが、図６の線７−７に沿って取り出された第２実施形態による双極仮想電極カテーテルの断面図である。
【図８】図５に類似するが、図６の線８−８の方向に取り出された第２実施形態による双極仮想電極カテーテルの正面図である。
【図９】図３および図６に類似するが、本発明の第３実施形態による双極仮想電極カテーテルの断面図を示す。
【図１０】図３、図６および図９に類似するが、本発明の第４実施形態による双極仮想電極カテーテルの断面図を示す。
【図１１】図２に類似するが、さまざまな内部特徴を明らかにするためにカテーテル本体の一部が取り外されている、本発明の第５実施形態による双極仮想電極カテーテルの部分等角図を示す。
【図１２】図１１の線１２−１２に沿って取り出された、本発明の第５実施形態による双極仮想電極カテーテルの断面図である。
【図１３】図１２の線１３−１３に沿って取り出された、本発明の第５実施形態による双極仮想電極カテーテルの部分断面図である。
【図１４】図１１に類似するが、さまざまな内部特徴を明らかにするためにカテーテル本体の一部が取り外されている、本発明の第６実施形態による双極仮想電極カテーテルの部分等角図である。
【図１５】図１４の線１５−１５に沿って取り出された、本発明の第６実施形態による双極仮想電極カテーテルの断面図である。
【図１６】図１５の線１６−１６に沿って取り出された、本発明の第６実施形態による双極仮想電極カテーテルの部分断面図である。
【図１７】本発明の第７実施形態による多極仮想電極カテーテルの部分等角図である。
【図１８】図１７の線１８−１８に沿って取り出された、本発明の第７実施形態による多極仮想電極カテーテルの断面図である。
【図１９】図１８の線１９−１９の方向に取り出された、本発明の第７実施形態による多極仮想電極カテーテルの部分正面図である。
【図２０】図１８に類似するが、本発明の第８実施形態による多極仮想電極カテーテルの断面図を示す。
【図２１】図１９に類似するが、図２０の線２１−２１に沿って取り出された、本発明の第８実施形態による多極仮想電極カテーテルの部分正面図を示す。
【図２２】図１８に類似するが、本発明の第９実施形態による多極仮想電極カテーテルの断面図を示す。
【図２３】図２０に類似するが、本発明の第１０実施形態による多極仮想電極カテーテルの断面図を示す。
【図２４】組織を治療するために使用されている、図１乃至図５に示す双極仮想電極カテーテルの部分断面図である。
【図２５】第１動作モードで組織を治療するために使用されている、図１７乃至図１９に示す多極仮想電極カテーテルの部分断面図である。
【図２６】第２動作モードで組織を治療するために使用されている、図１７乃至図１９に示す多極仮想電極カテーテルの部分断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年4月1日(2008.4.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
組織を治療するための仮想電極カテーテルであって、
側壁および外面を備えるカテーテル本体と、
前記カテーテル本体内に延在しかつ導電性流体を流れる状態で受け取るように適合される第１内腔と、
前記第１内腔から前記カテーテル本体側壁および前記外面を通る流路を備える出口機構であり、前記導電性流体が前記第１内腔から出て前記組織に向かうのを可能にするように適合される、出口機構と、
前記出口機構および前記カテーテル本体側壁の内面に隣接する前記第１内腔内に取り付けられた内部可撓性導体であって、治療エネルギーを前記第１内腔内の前記導電性流体を介して前記組織まで送達するように適合される、内部可撓性導体と、
前記出口機構に隣接する前記カテーテル本体の前記外面に取り付けられた少なくとも１つの表面電極と、
を具備する、仮想電極カテーテル。
【請求項２】
前記出口機構が、複数の出口ポート穴、少なくとも１つの出口スロットおよび複数の微小孔からなる群から選択される、請求項１に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項３】
前記出口機構が、前記カテーテル本体の前記外面に沿って配置された複数の出口ポート穴を含む、請求項２に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項４】
前記複数の出口ポート穴が、ポート穴中心線を中心に対称的に分散される、請求項３に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項５】
前記内部可撓性導体が内部コイル電極を含み、前記内部コイル電極が、前記複数の出口ポート穴の各出口ポート穴に隣接して延在する、請求項４に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項６】
前記内部コイル電極が多数の巻きを備え、前記内部コイル電極の前記多数の巻きが、前記導電性流体が隣接する巻きの間を通過するのを可能にするように適合され、前記内部コイル電極の前記多数の巻きのうちの少なくとも２つが、前記複数の出口ポート穴の隣接するポート穴の間に存在する、請求項５に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項７】
前記ポート穴中心線が、前記カテーテル本体の前記外面に沿って長手方向に延在する、請求項４に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項８】
前記出口機構が、前記カテーテル本体の前記外面に沿って長手方向に延在する出口スロットを備える、請求項２に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項９】
前記内部可撓性導体が内部コイル電極を含み、前記内部コイル電極が前記出口スロットの全長に亙って延在する、請求項８に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項１０】
前記内部可撓性導体が、多数の巻きを有する内部コイル電極を含み、前記内部コイル電極の前記多数の巻きが、前記導電性流体が隣接する巻きの間を通過するのを可能にするように適合される、請求項１に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項１１】
前記内部可撓性導体が、コイル電極、ワイヤストランド電極および管状電極からなる群から選択される、請求項１に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項１２】
前記内部可撓性導体が金属から構成される、請求項１１に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項１３】
前記内部可撓性導体が、環状断面形状を有するコイル電極を含み、前記第１内腔が楕円形断面形状を有し、前記コイル電極が前記第１内腔内を長手方向に延在し、前記第１内腔の前記楕円形断面形状の短軸が、前記コイル電極の前記環状断面形状の外径と実質的に同じ長さである、請求項１１に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項１４】
前記コイル電極および前記第１内腔の横方向断面が、円形中心領域、前方三日月型領域、後方三日月型領域を含むフローチャネルを画定する、請求項１３に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項１５】
前記内部可撓性導体が、多数の巻きを有する内部コイル電極を含み、前記内部コイル電極が、前記第１内腔内を長手方向に延在し、前記内部コイル電極が、前記第１内腔の長手方向に延在する内部側壁内に少なくとも部分的に埋め込まれる、請求項１に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項１６】
前記少なくとも１つの表面電極が、導電性コイルおよび導電性管からなる群から選択される、請求項１に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項１７】
前記表面電極が金属から構成される、請求項１６に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項１８】
前記少なくとも１つの表面電極が、前記カテーテル本体の前記外面の長手方向に延在するＣ型チャネル内に取り付けられかつそれによって保持される、請求項１６に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項１９】
前記少なくとも１つの表面電極が、熱および電気伝導性管を含み、前記熱および電気伝導性管のコア内に熱センサをさらに具備する、請求項１６に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項２０】
前記少なくとも１つの表面電極が冷却された電極である、請求項１に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項２１】
前記少なくとも１つの表面電極が、冷却流体を搬送するように適合された巻回された管状金属のコイルを含む、請求項２０に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項２２】
前記少なくとも１つの表面電極が、熱および電気伝導性金属から構成されかつ表面電極冷却流体を搬送するように適合された中空管を含む、請求項２０に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項２３】
前記中空管表面電極が、前記表面電極冷却流体が前記中空管表面電極から出るのを可能にするように適合された開放遠位端を含む、請求項２２に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項２４】
前記第１内腔が、第１流体源から導電性流体を搬送するように適合され、前記少なくとも１つの表面電極が、熱および電気伝導性材料から構成されかつ第２流体源から表面電極冷却流体を搬送するように適合された中空管を含む、請求項２０に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項２５】
前記少なくとも１つの表面電極が、前記カテーテル本体の前記外面上の複数の表面電極を含み、前記複数の表面電極のうちの少なくとも１つが分散電極としての役割を果たす、請求項１に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項２６】
前記少なくとも１つの表面電極が、第１表面電極および第２表面電極を含む、請求項１に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項２７】
前記第１表面電極が、前記出口機構の長手方向中心線の第１側に沿って第１導電性コイルを含み、前記第２表面電極が、前記出口機構の前記長手方向中心線の第２側に沿って第２導電性コイルを含み、前記第１導電性コイルおよび前記第２導電性コイルが前記出口機構長手方向中心線にまたがる、請求項２６に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項２８】
前記少なくとも１つの表面電極が、熱および電気伝導性コイルを含み、前記カテーテルが、前記熱および電気伝導性表面電極コイル内に延在する長手方向に延在する熱センサをさらに具備する、請求項１に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項２９】
前記少なくとも１つの表面電極に隣接する前記カテーテル本体の前記外面上に少なくとも１つの温度センサをさらに具備する、請求項１に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項３０】
前記少なくとも１つの温度センサが、熱電対、サーミスタおよび光ファイバセンサからなる群から選択される、請求項２９に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項３１】
前記少なくとも１つの表面電極が金属であり、前記内部可撓性導体が金属である、請求項１に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項３２】
末端球体をさらに具備し、前記内部可撓性導体が前記末端球体に固定される遠位突起を備える、請求項１に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項３３】
前記第１内腔から前記末端球体を通りかつ前記カテーテル本体の前記外面を通って延在する解放穴をさらに具備し、前記解放穴が、前記導電性流体のよどみを抑制するように適合される、請求項３２に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項３４】
前記カテーテル本体が、レールを滑る状態で受けるように適合された長手方向に延在する第２内腔を画定する、請求項１に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項３５】
前記レールがニッケル・チタンワイヤを含む、請求項３４に記載の仮想電極カテーテル。
【請求項３６】
前記レールが、前記第２内腔の断面構造を補足する角丸矩形断面構造を有する、請求項３４に記載の仮想電極カテーテル。
【国際調査報告】
2009502338.tif 000029