(57)【要約】カテーテルは、壁を有する第１のカテーテルシャフトを備える。その壁は、作動状態および非作動状態を有する電気活性ポリマーからなる少なくとも一つの部分を備え、第１のルーメンを画定する。作動状態において第１のルーメンは第１の直径を有し、非作動状態において第１のルーメンは第２の直径を有し、第１の直径は第２の直径と異なる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のカテーテルシャフトを備えたカテーテルであって、前記第１のカテーテルシャフトは壁を有し、前記壁は、作動状態および非作動状態を有する電気活性ポリマーからなる少なくとも一つの部分を備え、前記壁は第１のルーメンを画定し、作動状態において前記第１のルーメンは第１の直径を有し、非作動状態において前記第１のルーメンは第２の直径を有し、前記第１の直径は前記第２の直径と異なるカテーテル。
【請求項２】
前記壁は長さを有し、電気活性ポリマーからなる前記少なくとも一つの部分は、前記第１のカテーテルシャフトの壁の長さのうちの一部を画定する、請求項１に記載のカテーテル。
【請求項３】
作動状態において前記第１のルーメンの第１の直径はゼロに等しい、請求項１に記載のカテーテル。
【請求項４】
前記第１のルーメンの第１の直径は前記第１のルーメンの第２の直径よりも大きい、請求項１に記載のカテーテル。
【請求項５】
ガイドワイヤを更に備え、前記ガイドワイヤは前記第１のルーメン内に位置し、電気活性ポリマーからなる前記少なくとも一つの部分の作動により、前記第１のカテーテルシャフトが前記ガイドワイヤに係合する、請求項１に記載のカテーテル。
【請求項６】
電気活性ポリマーからなる前記少なくとも一つの部分は、第１の電気活性ポリマーからなる少なくとも一つの部分および第３の電気活性ポリマーからなる少なくとも一つの部分を有し、前記第１のカテーテルシャフトは先端を更に備え、第１の電気活性ポリマーからなる前記少なくとも一つの部分は作動状態を有し、第１の電気活性ポリマーからなる前記少なくとも一つの部分は周方向バンドを形成し、少なくとも一つの第１の電気活性ポリマーからなる前記周方向バンドは、前記先端の少なくとも一部を形成し、第３の電気活性ポリマーからなる前記少なくとも一つの部分は作動状態および非作動状態を有し、第３の電気活性ポリマーからなる前記少なくとも一つの部分は、非作動状態において前記第１のカテーテルシャフトの壁に開口部を画定する、請求項１に記載のカテーテル。
【請求項７】
前記先端は先端開口部を有し、前記カテーテルはガイドワイヤを更に備え、前記ガイドワイヤは、前記第１のカテーテルシャフトの壁の前記開口部を通って前記第１のルーメン内に延び、前記第１のカテーテルシャフトの壁の前記開口部から前記第１のルーメンを通じて前記先端の先端開口部を通って先端方向に延びる、請求項６に記載のカテーテル。
【請求項８】
第１の電気活性ポリマーからなる前記少なくとも一つの部分は、作動状態において前記第１のカテーテルシャフトを前記ガイドワイヤに係合し、第３の電気活性ポリマーからなる前記少なくとも一つの部分は、作動状態においてガイドワイヤに係合する、請求項７に記載のカテーテル。
【請求項９】
電気活性ポリマーからなる前記少なくとも一つの部分はコイルを形成している、請求項１に記載のカテーテル。
【請求項１０】
電気活性ポリマーからなる前記少なくとも一つの部分は、少なくとも一つの第１の電気活性ポリマーおよび少なくとも一つの第２の電気活性ポリマーを含み、前記少なくとも一つの第１の電気活性ポリマーは作動状態を有し、前記第１のルーメンは、前記少なくとも一つの第１の電気活性ポリマーが作動状態のときには前記第１の直径を有し、かつ、前記少なくとも一つの第１の電気活性ポリマーが非作動状態のときには第２の直径を有し、前記少なくとも一つの第２の電気活性ポリマーは作動状態を有し、前記第１のルーメンは、前記少なくとも一つの第２の電気活性ポリマーが作動状態のときには前記第２の直径を有する、請求項１に記載のカテーテル。
【請求項１１】
前記少なくとも一つの第２の電気活性ポリマーは、周方向バンド、長手方向ストリップ、スポット、らせんバンド、層、およびそれらのいずれかの組合わせからなる群のうちの少なくとも一つから選択される、請求項１０に記載のカテーテル。
【請求項１２】
前記少なくとも一つの第２の電気活性ポリマーは、作動状態において、体腔を画定する壁に前記第１のカテーテルシャフトを係合する、請求項１１に記載のカテーテル。
【請求項１３】
前記少なくとも一つの第２の電気活性ポリマーは、長手方向に互いに離れた２つの周方向バンドを形成しており、前記第１のカテーテルシャフトの壁は、第２の電気活性ポリマーからなる前記２つの周方向バンドの間に少なくとも２つの穿孔を有する、請求項１０に記載のカテーテル。
【請求項１４】
第２のカテーテルシャフトを更に備え、前記第２のカテーテルシャフトは、前記第１のカテーテルシャフトの周囲に位置し、前記少なくとも一つの第２の電気活性ポリマーは、作動時に屈曲する、請求項１０に記載のカテーテル。
【請求項１５】
前記少なくとも一つの第２の電気活性ポリマーは、作動時に前記第２のカテーテルシャフトに係合する、請求項１４に記載のカテーテル。
【請求項１６】
ガイドカテーテルを更に備え、前記ガイドカテーテルは、前記第１のカテーテルシャフトの周囲に位置し、前記少なくとも一つの第２の電気活性ポリマーの作動により、前記第１のカテーテルシャフトが前記ガイドカテーテルに係合する、請求項１０に記載のカテーテル。
【請求項１７】
ガイドカテーテルを更に備え、前記ガイドカテーテルは、前記第１のカテーテルシャフトの周囲に位置し、前記第１のカテーテルシャフトは、第２の電気活性ポリマーからなる少なくとも一つの部分をそれぞれ備えた第１の長手方向位置、第２の長手方向位置および第３の長手方向位置という３つの長手方向位置を有し、前記第１の長手方向位置にある第２の電気活性ポリマーからなる前記少なくとも一つの部分の作動により、前記第１のカテーテルシャフトが前記ガイドカテーテルに係合し、前記第２および第３の長手方向位置にある第２の電気活性ポリマーからなる前記少なくとも一つの部分の作動により、前記第１のカテーテルシャフトが体腔を画定する壁に係合する、請求項１０に記載のカテーテル。
【請求項１８】
前記第１、第２および第３の長手方向位置のうちの少なくとも一つにおいて、第２の電気活性ポリマーからなる前記少なくとも一つの部分は周方向バンドを形成している、請求項１７に記載のカテーテル。
【請求項１９】
電気活性ポリマーからなる前記少なくとも一つの部分は、強電性電気活性ポリマーまたはイオン性電気活性ポリマーである、請求項１に記載のカテーテル。
【請求項２０】
電気活性ポリマーからなる前記少なくとも一つの部分は、導電性ポリマー、イオン性ポリマーゲル、アイオノマーポリマー−金属複合体、カーボンナノチューブ、およびそれらの混合物からなる群から選択されるイオン性電気活性ポリマーである、請求項１９に記載のカテーテル。
【請求項２１】
前記イオン性電気活性ポリマーは、ポリピロール、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリエチレンジオキシチオフェン、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、ポリスルホン、ポリアセチレン、およびそれらの混合物からなる群から選択される導電性ポリマーである、請求項２０に記載のカテーテル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概して、医療処置を行うための血管内カテーテルに関する。
【背景技術】
【０００２】
血管内カテーテルは現在、幅広い種類の低侵襲医療処置または経皮的医療処置において用いられている。一般に血管内カテーテルは、カテーテルを容易に近づくことができる位置から患者の血管系に挿入して、所望の目的部位にカテーテルの先端を誘導することにより、医師が医療処置を遠隔的に実施することを可能にする。この方法により、患者の血管系におけるいずれの目的部位にもほぼ、遠隔的に近づくことができる。
【０００３】
典型的には、経皮的処置は、患者の血管にカテーテルの先端部分を簡便な位置から挿入する工程で始まる。カテーテルの先端部分が患者の血管系に入ると、医師は、カテーテルの基端部分に力を加えることにより、前方に向かって先端を進めることができる。典型的には、血管系を通ってカテーテルが辿る経路は蛇行しており、カテーテルは頻繁に向きを変える必要がある。医師は、蛇行した患者の血管の経路を通ってカテーテルを進めながら、カテーテルの先端の舵をとらなければならない。経皮的処置の間、医師は通常、カテーテルの先端部分を直接操作することができない。そのため、医師は通常、カテーテルの基端部分にねじり力を加えることにより、カテーテルの先端の舵をとらなければならない。
【０００４】
上で参照したおよび／または記載した技術は、本明細書において参照される特許、刊行物またはその他の情報が本発明に関する“先行技術”であることを認める意図のものではない。また、当該部分は、調査がなされたこと、あるいは連邦規則集第３７巻第１．５６（ａ）条に定義された他の関連情報が存在しないことを意味するものと解釈すべきでない。
【０００５】
本願の何処かにおいて述べられる米国特許および特許出願のすべて、ならびに他の刊行物のすべては、引用によってその全体が本明細書に組み入れられる。
本発明の請求する実施形態のいくつかの簡単な概要を以下に示すが、それは本発明の範囲を限定するものではない。本発明の要約した実施形態の更なる詳細および／または本発明の更なる実施形態は、以下の発明の詳細な説明に見出すことができる。
【０００６】
明細書中の技術的開示の簡単な要約は、連邦規則集第３７巻第１．７２条に準拠することのみを目的として提供するものである。この要約は、特許請求の範囲を解釈するのに用いられることを意図するものでない。
【０００７】
一以上の実施形態において、本発明は、カテーテルアセンブリ、例えば、内部を通る一以上のルーメンを有するバルーンカテーテルまたはその他のカテーテルに関する。少なくとも一つの実施形態において、カテーテルアセンブリは、壁を有する第１のカテーテルシャフトを備える。壁は、作動状態および非作動状態を有する電気活性ポリマー（electroactive polymer）からなる少なくとも一つの部分を備え、かつ、第１のルーメンを画定する。作動状態において第１のルーメンは第１の直径を有し、非作動状態において第１のルーメンは第２の直径を有し、第１の直径は第２の直径と異なる。
【０００８】
本発明を特徴づけるこれらおよび他の実施形態は、本明細書に付属してその一部を形成する特許請求の範囲に詳細に示されている。しかしながら、本発明、ならびにその使用により得られる利点および目的の更なる理解のためには、本発明の実施形態を例示して説明し、明細書の更なる部分および付随の説明的事項を形成する図面を参照すべきである。
【０００９】
以後、本発明の詳細な説明を、図面を具体的に参照しながら記載する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１ａ】作動時にＥＡＰが初期の長さからどのように増大または縮小し得るかを示す。
【図１ｂ】作動時にＥＡＰがどのように屈曲し得るかを示す。
【図１ｃ】作動時にＥＡＰが初期の寸法からどのように増大または縮小し得るかを示す。
【図２ａ】非作動状態のＥＡＰからなる一つの部分を備えた外側シャフトおよびバルーンをカテーテルが備えており、ＥＡＰからなる部分がバルーンの近くに位置する実施形態の長手方向断面図である。
【図２ｂ】図２ａのカテーテルの１−１線での断面図である。
【図２ｃ】ＥＡＰが作動状態にある図２ａの実施形態の長手方向断面図である。
【図２ｄ】カテーテルのＥＡＰからなる部分が作動状態にあるがためにガイドカテーテルに係合しているカテーテルの一部の長手方向断面図である。
【図２ｅ】ガイドカテーテルのＥＡＰからなる部分が作動状態にあるがためにカテーテルに係合しているガイドカテーテルの一部の長手方向断面図である。
【図２ｆ】カテーテルのＥＡＰからなる部分が作動状態にあるがためにガイドワイヤに係合しているカテーテルの一部の長手方向断面図である。
【図２ｇ】ＥＡＰからなるらせん部分を備えたカテーテルシャフトの側面図である。
【図２ｈ】ＥＡＰからなるらせん部分が作動状態にある図２ｇのカテーテルシャフトである。
【図２ｉ】カテーテルシャフトの外周囲に位置するＥＡＰからなる複数の長手方向ストリップを備えたカテーテルシャフトの側面図である。
【図２ｊ】ＥＡＰからなる長手方向ストリップが作動状態にある図２ｉのカテーテルシャフトである。
【図２ｋ】カテーテルシャフトの外周囲にＥＡＰからなる複数のスポットを備えたカテーテルシャフトの側面図である。
【図２ｌ】ＥＡＰからなるスポットが作動状態にある図２ｋのカテーテルシャフトである。
【図３ａ】ＥＡＰからなる２つの周方向バンドを有するカテーテルおよびガイドカテーテルをカテーテルアセンブリが備えており、一方のＥＡＰからなるバンドが先端領域に位置し、もう一方のＥＡＰからなる周方向バンドがＥＡＰからなる先端側のバンドの近くに位置する実施形態の長手方向断面図である。
【図３ｂ】ＥＡＰが不完全な周方向バンドである実施形態を示す図３ａのカテーテルの３−３線での断面図である。
【図３ｃ】長手方向位置にＥＡＰからなる複数の部分が存在する実施形態を示す図３ａのカテーテルの３−３線での断面図である。
【図３ｄ】ＥＡＰからなる２つの周方向バンドが作動状態にある、血管内の図３ａのカテーテルアセンブリである。
【図４】長手方向に離れたＥＡＰからなる２つの周方向部分を備えており、ＥＡＰからなる２つの周方向部分の間の領域に複数の穿孔を有するカテーテルシャフトの斜視図である。
【図５】ＥＡＰからなる周方向バンドを内側シャフトが備える実施形態の長手方向断面図である。
【図６ａ】作動時にＥＡＰが屈曲して膨張ルーメンを遮断するカテーテルの実施形態の非作動状態のＥＡＰを示す長手方向断面図である。
【図６ｂ】作動時にＥＡＰが屈曲して膨張ルーメンを遮断するカテーテルの実施形態の作動状態のＥＡＰを示す長手方向断面図である。
【図７】一般的なバルーンカテーテルのシャフトの長手方向断面図である。
【図８】カテーテルの内側シャフトが非作動状態のＥＡＰからなる３つのストリップを有する実施形態により、一般的なバルーンカテーテルを改良した図７の一般的なバルーンカテーテルの１０−１０線での断面図である。
【図９ａ】ＥＡＰからなるコイルを備えたバルーンカテーテルの長手方向断面図である。
【図９ｂ】ＥＡＰからなるコイルが作動状態にある図９ａのバルーンカテーテルである。
【図９ｃ】図９ｂのバルーンカテーテルの９−９線での断面図である。
【図９ｄ】別のコイルのデザインを示す図９ｂのバルーンカテーテルの９−９線での断面図である。
【図１０】外側シャフトの一部の外面を形成する１層のＥＡＰを付加することによりカテーテルを改良した図７の一般的なバルーンカテーテルの１０−１０線に沿っての断面図である。
【図１１ａ】外側シャフトが内面に１層のＥＡＰを有し、内側シャフトが外面に１層のＥＡＰを有するバルーンカテーテルの長手方向断面図である。
【図１１ｂ】ＥＡＰの層が非作動状態にある図１１ａのバルーンカテーテルの一部の拡大図である。
【図１１ｃ】ＥＡＰの層が作動状態にある図１１ａのバルーンカテーテルの一部の拡大図である。
【図１２ａ】ＥＡＰからなる部分が非作動状態にある単一ルーメンのバルーンカテーテルの長手方向断面図である。
【図１２ｂ】ＥＡＰからなる部分が作動状態にある図１２ａのバルーンカテーテルである。
【図１２ｃ】非作動状態においてガイドワイヤ開口部を取り囲んでいるＥＡＰからなる部分を示すバルーンカテーテルの一部の側面図である。
【図１２ｃ】ＥＡＰからなる部分が作動状態にある図１２ｃの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
発明の詳細な説明
本発明は多くの異なる形態で具体化することができるが、本発明の特定の実施形態をここに詳細に記載する。この記載は本発明の原理を例示するものであって、説明する特定の実施形態に本発明を限定しようとするものではない。
【００１２】
この開示の目的のために、図面中の類似の参照番号は、特に断りのない限り類似の特徴を指す。
図１ａ〜図１ｃは、作動時にＥＡＰ３２がとりうる種々のふるまいを示す。図１ａは、ＥＡＰ３２がどのように直線長さを増大または縮小し得るかを示す。ＥＡＰ３２ａが作動して直線長さが増大すると、初期長さ３２ａから作動長さ３２になる。ＥＡＰ３２が作動して直線長さが縮小すると、初期長さ３２から作動長さ３２ａになる。図１ｂは、作動時にＥＡＰがどのように屈曲し得るかを示し、３２ａは変形前のＥＡＰ３２を示し、３２ｂは変形後のＥＡＰを示す。あるいは、ＥＡＰ３２は、作動時に直線形状から屈曲形状に、またはその逆に変わることができる。図１ｃは、作動時にＥＡＰ３２がどのように容積または寸法を増大または縮小し得るか、即ち、体積膨張または体積収縮し得るかを示す。ＥＡＰ３２ａが作動して作動時にその容積または寸法が増大すると、初期寸法３２ａから作動寸法３２になる。ＥＡＰ３２が作動して作動時にその容積または寸法が縮小すると、初期寸法３２から作動寸法３２ａになる。
【００１３】
ＥＡＰは、ここに開示する様々な創意的な方法で使用される。カテーテルの設計においてＥＡＰが特に重要となり得ることを見出した。詳細には、カテーテルの断面または形状を選択的に変更するために、あるいはカテーテル中の弁として機能させるためだけでなく、ここに述べる他の方法で、ＥＡＰをカテーテル内で用いることができる。
【００１４】
本発明の一実施形態において、図２ａに示すように、ＥＡＰ３２を用いて、カテーテルシャフトの空間的配置を制御可能に変更してもよい。図２ａは、本発明の実施形態の長手方向断面図を示す。この実施形態を用いて、体腔内の適当な位置にカテーテルアセンブリ１０などの任意の装置を固定することができる。つまり、ＥＡＰからなる部分３２を用いて、カテーテルを血管またはガイドカテーテルと係合させることができる。カテーテルアセンブリ１０は、バルーン３０、外側シャフト２０、内側シャフト２２、およびガイドワイヤ２８を備える。外側シャフト２０の壁および内側シャフト２２の壁はいずれも厚さを有する。外側シャフト２０は、膨張ルーメン２４を画定する内面を有する。内側シャフト２２は、ガイドワイヤルーメン２６を画定する内面を有する。カテーテルアセンブリ１０の外側シャフト２０は、ＥＡＰからなる一つの部分３２を備える。この実施形態において、ＥＡＰからなる部分３２は周方向の円環の形で存在し、図２は、非作動状態のＥＡＰ３２を示す。
【００１５】
ただ例示の目的のために、大部分の図面においてカテーテルアセンブリ１０をバルーンカテーテルとして示す。しかしながら、カテーテルアセンブリ１０が、多数の様々な血管内または非血管内カテーテル型のうちの任意の一つであってもよいことは理解されよう。当業者は、多数の実施形態に適した様々な種類のカテーテルをよく知るはずである。その他の血管内カテーテルの例としては、診断用カテーテル、ガイドカテーテル、アテレクトミーカテーテル、ステントデリバリーカテーテルなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００１６】
電極２２および対電極２４が設置され得る例もまた図面に示されている。これらは単に、電極および対電極２４のとりうる位置の例である。本明細書において説明されるとともに引用によってその全体の内容が本明細書に組み入れられる同一出願人の米国特許出願第１０／７６３，８２５号において説明されるとおり、対電極２４は、対電極２４の表面の少なくとも一部が通常、電解質と接触してＥＡＰからなる部分３２の作動を促進するように設置される。
【００１７】
図２ｂは、図２ａのカテーテルアセンブリの１−１線に沿った断面図を示す。この実施形態では、ＥＡＰからなるバンド３２は、非作動状態において、外側シャフト２０の壁の一部を形成する。つまり、ＥＡＰからなる部分３２の外面は、外側シャフト２０の外面とほぼ面一である。同様に、ＥＡＰ３２の内面は、外側シャフト２０の内面とほぼ面一である。ただし、本発明のいくつかの実施形態において、ＥＡＰからなるバンド３２は、カテーテルシャフトの壁の一部のみを形成してもよく、即ち、非作動状態のＥＡＰからなる部分３２は、カテーテルシャフトの壁と同じ厚さを有さず、シャフトの外面または内面のいずれかと面一でない。
【００１８】
図２ｃは、ＥＡＰからなる部分３２が作動状態において体積膨張したとき、図２ａのカテーテルが血管壁１５にどのように係合するかを示す。この実施形態において、外側シャフト２０の壁の非作動時の厚さは、外側シャフト２０の壁の作動時の厚さよりも小さく、したがって、外側シャフト２０の非作動時の外径は、外側シャフト２０の作動時の直径よりも小さい。また、カテーテルアセンブリ１０の非作動時の直径は、カテーテルアセンブリ１０の作動時の直径よりも小さい。ＥＡＰからなる部分３２が作動状態にあるとき、ＥＡＰからなる部分３２の外面は、外側シャフト２０の外面とほぼ面一ではないが、ＥＡＰからなる部分３２の内面は、外側シャフト２０の内面とほぼ面一である。
【００１９】
一実施形態において、図２ｄに示されるように、カテーテルアセンブリ１０は、ガイドカテーテル５２およびカテーテル５０を備え、ＥＡＰからなる部分３２は、作動時にカテーテル５０の外面をガイドカテーテル５２に係合させる。つまり、作動時にＥＡＰからなる部分３２が体積膨張すると、ガイドカテーテルルーメン５４が閉塞するか、あるいはガイドカテーテルルーメン５４の直径の大きさが減少する。この実施形態において、カテーテル５０のシャフトは、ＥＡＰからなる部分３２を少なくとも一つ備える。
【００２０】
少なくとも一つの実施形態において、カテーテル５０は、ガイドワイヤ２８を収容するガイドワイヤルーメン２６を備える。ガイドカテーテル５２は、ガイドカテーテルルーメン５４を有する。作動状態のとき、少なくとも一つのＥＡＰからなる部分３２が体積膨張してガイドカテーテル５２に係合する。この実施形態において、カテーテル５０のシャフトの壁の非作動時の厚さは、カテーテル５０のシャフトの壁の作動時の厚さよりも小さく、したがって、シャフト５０の外径は、非作動状態で作動状態よりも小さい。また、カテーテルアセンブリ１０の非作動時の直径は、カテーテルアセンブリ１０の作動時の直径とほぼ同じである。
【００２１】
図２ａ〜図２ｂに示される実施形態と同様、ＥＡＰからなる部分３２は、非作動状態において、カテーテル５０のシャフトの一部を形成する。非作動状態では、ＥＡＰからなる部分３２の外面は、カテーテル５０のシャフトの外面とほぼ面一である。同様に、ＥＡＰからなる部分３２の内面は、カテーテル５０の内面とほぼ面一である。ただし、ＥＡＰからなる部分３２は、カテーテル５０のシャフトの一部のみを形成してもよく、カテーテル５０の外面とほぼ面一でなくてもよい。
【００２２】
図２ｅに示される一実施形態において、カテーテルアセンブリ１０は、ガイドカテーテル５２およびカテーテル５０を備え、ガイドカテーテル５２は、ＥＡＰからなる部分３２を少なくとも一つ備える。図２ｅに示されるように、ＥＡＰからなる部分３２が膨張状態のとき、ガイドカテーテル５２はカテーテル５０に係合する。この実施形態において、カテーテル５０は、ガイドワイヤ２８を収容し得るガイドワイヤルーメン２６を備える。ガイドカテーテル５２は、ガイドカテーテルルーメン５４を有する。この実施形態において、ガイドカテーテル５２のシャフトの壁の非作動時の厚さは、ガイドカテーテル５２のシャフトの壁の作動時の厚さよりも小さく、したがって、ガイドカテーテル５２の内径は、作動状態のとき非作動状態よりも小さい。また、カテーテルアセンブリ１０の非作動時の直径は、カテーテルアセンブリ１０の作動時の直径とほぼ同じである。
【００２３】
図２ａ〜図２ｂで示される実施形態と同様、ＥＡＰからなる部分３２は、非作動状態において、ガイドカテーテル５２のシャフトの一部を形成する。非作動状態では、ＥＡＰからなる部分３２の外面は、ガイドカテーテル５２のシャフトの外面とほぼ面一である。同様に、ＥＡＰからなる部分３２の内面は、非作動状態において、ガイドカテーテル５２のシャフトの内面とほぼ面一である。ただし、ＥＡＰからなる部分３２は、非作動状態において、ガイドカテーテル５２のシャフトの一部のみを形成してもよく、ガイドカテーテル５２のシャフトの外面とほぼ面一でなくてもよい。この実施形態はただ一つのＥＡＰからなる部分３２のみを示しているが、ガイドカテーテル５２のシャフトにＥＡＰからなる複数の部分３２を有することも本発明の範囲内である。
【００２４】
図２ｆに示される一実施形態において、ＥＡＰからなる部分３２は、作動時にガイドワイヤ２８に係合する。この実施形態では、カテーテル５０のシャフトは、ＥＡＰからなる部分３２を少なくとも一つ備える。カテーテル５０は、ガイドワイヤ２８を収容し得るガイドワイヤルーメン２６も備える。作動状態のとき、少なくとも一つのＥＡＰからなる部分３２は、体積膨張してガイドワイヤ２８に係合する。この実施形態において、カテーテル５０のシャフトの壁の非作動時の厚さは、カテーテル５０のシャフトの壁の作動時の厚さよりも小さい。つまり、カテーテル５０の内径またはガイドワイヤルーメン２６の直径は、作動状態で非作動状態よりも小さい。また、カテーテルアセンブリ１０の非作動時の外径は、カテーテルアセンブリ１０の作動時の外径とほぼ同じである。望ましくは、使用時に、この実施形態はカテーテルをより良好に押圧し、医療装置の配置の間にカテーテルが移動するのを防止するのに役立つ。
【００２５】
図２ａ〜図２ｂに示される実施形態と同様、ＥＡＰからなる部分３２は、非作動状態において、カテーテル５０のシャフトの一部を形成する。非作動状態では、ＥＡＰからなる部分３２の外面は、カテーテル５０のシャフトの外面とほぼ面一である。同様に、ＥＡＰからなる部分３２の内面は、カテーテル５０のシャフトの内面とほぼ面一である。ただし、ＥＡＰからなる部分３２は、カテーテル５０のシャフトの一部のみを形成してもよく、カテーテル５０の外面とほぼ面一でなくてもよい。この実施形態はただ一つのＥＡＰからなる部分３２のみを示しているが、カテーテル５０のシャフトにＥＡＰからなる複数の部分３２を有することも本発明の範囲内である。
【００２６】
例えば円環（図２ａに示すような）、スポット、長手方向ストリップ、またはらせんストリップだがこれらに限定されない任意の形状をＥＡＰからなる部分３２が有することも本発明の範囲内である。ＥＡＰからなる部分３２は、外側シャフト２０の壁の一部を形成してもよく、あるいはＥＡＰからなる部分３２は、外側シャフト２０の外面に係合されてもよい。図２ｇおよび図２ｈは、らせんストリップの形態をしたＥＡＰからなる部分３２をカテーテルアセンブリ１０の外側シャフト２０が備える実施形態を示す。図２ｈに示されるように、ＥＡＰ３２が膨張状態のとき、ＥＡＰからなるらせん壁３２が形成される。これにより、カテーテルアセンブリ１０が血管壁またはガイドカテーテルのいずれかに係合する。つまり、カテーテルアセンブリ１０の外径は、作動状態で非作動状態よりも大きい。
【００２７】
図２ｉおよび図２ｊは、カテーテルアセンブリ１０の外側シャフト２０がＥＡＰからなる複数の部分３２を備え、これらの部分３２が外側シャフト２０の外周囲に位置する長手方向ストリップの形態を有する実施形態を示す。ＥＡＰからなる部分３２は、作動状態のとき、体積膨張して、図２ｊに示すように長手方向壁を形成する。つまり、カテーテルアセンブリ１０の外径は、作動状態で非作動状態よりも大きい。使用時、この実施形態は、ＥＡＰ３２が作動状態のときに血液またはその他の流体の流れを止めることはない。なぜならば、それでも外側シャフト２０と血管の間を流体が通過することができるからである。
【００２８】
図２ｋおよび図２ｌは、外側シャフト２０がＥＡＰからなる複数の部分３２を備え、これらの部分３２が外側シャフト２０の外周囲に位置するスポットの形態を有する実施形態を示す。ＥＡＰからなるスポット３２は任意の形状を有してよく、例えばそれは環状、菱形、星型、長方形、または正方形であるが、これらに限定されるものではない。ＥＡＰからなる各スポット３２は、図２ｌに示すように、膨張状態では体積膨張する。この実施形態において、ＥＡＰ３２が膨張状態のとき、出っ張り、即ちこぶが形成される。一実施形態においては、ＥＡＰからなるスポット３２全体が同じ高さに体積膨張して柱状物を形成する。つまり、カテーテルアセンブリ１０の外径は、ＥＡＰからなる部分３２の作動により、作動状態で非作動状態よりも大きくなる。使用時、これらの実施形態は、ＥＡＰからなる部分３２が作動状態のときに血液またはその他の流体の流れを止めることはない。なぜならば、それでも外側シャフト２０と血管の間を流体が通過することができるからである。
【００２９】
ＥＡＰからなる部分３２の数および位置は変更することができる。少なくとも一つの実施形態において、カテーテルシャフト５０は、ＥＡＰからなる複数の周方向バンド３２を備える。少なくとも一つの実施形態では、シャフト５０に沿って長手方向に離れた個所に位置する複数の周方向バンドが存在する。ＥＡＰからなる周方向バンド３２を３つ、４つ、５つ、６つ、７つ、またはそれ以上有することも本発明の範囲内である。
【００３０】
図３ａおよび図３ｄは、ＥＡＰからなる３つの周方向バンド３２を有するカテーテルシャフト５０およびガイドカテーテル５２を備えたカテーテルアセンブリの実施形態を示す。ＥＡＰからなる第１の周方向バンド３２ａは、カテーテルシャフト５０の先端領域に位置し、ＥＡＰからなる第２の周方向バンド３２ｂは、ＥＡＰからなる先端側のバンド３２ａおよび３２ｃの近くに位置し、第３の周方向バンド３２ｃは、ＥＡＰからなる第１のバンド３２ａの近くに位置し、かつ、ＥＡＰからなる第２のバンド３２ｂから離れて位置する。図３ｄは、血管内での使用時、ＥＡＰからなる３つの周方向バンドのうち２つの周方向バンド３２ｂ，３２ｃが作動状態のときに、カテーテルアセンブリがどのように現れるかを示している。使用時、ＥＡＰからなる基端側の周方向バンド３２ｂが作動すると、それがガイドカテーテル５２の内側または血管に係合する。したがって、ガイドカテーテルルーメン５４は、ＥＡＰからなる基端側の周方向バンド３２ｂにより閉塞され、即ち、ガイドカテーテルルーメン５４の直径はゼロに等しくなる。使用時、ＥＡＰからなるバンド３２ａおよび３２ｃが作動すると、ＥＡＰからなる各バンド３２ａ，３２ｃは血管に係合する。使用時、ＥＡＰからなる第３のバンド３２ｃは、閉塞に応じて作動しても作動しなくてもよい。図３ｄでは、ＥＡＰからなる第３のバンド３２ｃが作動状態にあり、ＥＡＰからなる先端側のバンド３２ａが非作動状態にあることに留意されたい。カテーテルアセンブリの更なる安定性を必要とする程度または場所に応じて、ＥＡＰからなる周方向バンド３２ａ，３２ｃの一方または両方が作動してもよい。この実施形態では、カテーテル５０のシャフトの壁の非作動時の厚さは、カテーテル５０のシャフトの壁の作動時の厚さよりも小さく、したがって、カテーテル５０の外径は、作動状態で非作動状態よりも大きい。カテーテルを血管内に固定してより大きな力をガイドワイヤに加えることで、閉塞内を通ってカテーテルが移動できるようにＥＡＰからなるバンド３２を作動させることができるため、医師がガイドワイヤの移動が特に困難な閉塞に遭遇した場合に、この実施形態を利用することができる。少なくとも一つの実施形態において、カテーテルシャフトは、ＥＡＰからなる２つの周方向バンド３２、つまり第１の周方向バンド３２ａおよび第２の周方向バンド３２ｂを備える。
【００３１】
一実施形態において、図３ａのカテーテルアセンブリの３−３線での断面図である図３ｂに示すように、ＥＡＰからなる部分３２ｂおよび３２ｃは、不完全な周方向バンドである。この実施形態は、カテーテルアセンブリを血管内に固定させることが可能であるが、ＥＡＰからなるバンド３２は、ＥＡＰ３２が作動状態のとき、カテーテルアセンブリを通る体液の流れを完全には遮断しない。
【００３２】
一実施形態において、ＥＡＰからなる２つの周方向バンド３２ｂおよび３２ｃの代わりに、ＥＡＰからなる部分３２ｂおよび３２ｃは、カテーテルシャフトの外周囲に位置するＥＡＰからなる複数の部分３２で構成される。この実施形態は、図３ａのカテーテルアセンブリの３−３線での断面図である図３ｃに示される。示されている実施形態は、カテーテル５０の外周囲に位置するＥＡＰからなる４つの部分３２を備える。ただし、ＥＡＰからなる部分３２の数および寸法がカテーテル５０を血管に係合させるのに十分で、カテーテルアセンブリと血管の間を流体が通過するという目的が適う限り、カテーテルシャフトの外周囲に位置するＥＡＰからなる部分３２は２つ、３つ、５つ、６つ、７つ、または８つであってもよい。周方向に位置するＥＡＰからなる部分３２の間に空間があるため、ＥＡＰ３２が作動状態のときに体液の流れが遮断されることはない。
【００３３】
図４は、ＥＡＰからなる２つの部分３２ａ，３２ｂを備えたカテーテルアセンブリ１０の実施形態を示す。この実施形態のカテーテルアセンブリ１０は、バルーンカテーテルではない。カテーテルアセンブリ１０のシャフトはルーメンを有する。カテーテルアセンブリ１０のシャフトは、周方向バンドを形成するＥＡＰからなる２つの部分３２ａ，３２ｂを備える。この実施形態では、ＥＡＰからなる２つの周方向バンド３２ａ，３２ｂは、カテーテルシャフトの壁の一部を形成する。つまり、非作動状態では、ＥＡＰからなるバンド３２ａ，３２ｂの外面は、シャフトの外面とほぼ面一である。この実施形態では、カテーテルのシャフトの非作動時の厚さは、カテーテルのシャフトの作動時の厚さよりも小さく、カテーテルアセンブリ１０の非作動時の直径は、カテーテルアセンブリ１０の作動時の直径よりも小さい。ＥＡＰからなる２つの周方向部分３２ａ，３２ｂは、複数の穿孔を有するカテーテルシャフトの部分によって長手方向において分離させられている。ＥＡＰからなる２つの部分３２ａ，３２ｂの間の距離は、異なる処置面積を有するカテーテルを提供するために、約０．１ｍｍから約２５ｃｍの間で変更することができる。ＥＡＰからなる２つの部分３２ａ，３２ｂが作動状態のとき、これらは膨張して血管壁に係合し、カテーテルアセンブリと血管の間を体液が流れるのを防止する。ＥＡＰからなる２つの部分３２ａ，３２ｂが作動状態になった後、有益な剤をカテーテルのルーメンに通し、ＥＡＰからなる２つの部分３２ａ，３２ｂにより遮断された血管の領域にそれを穿孔から送り出すことができる。穿孔は任意の形状を有することができ、それは例えば円形、正方形、長方形、三角形、八角形であるが、これらに限定されるものではない。
【００３４】
本発明の別の実施形態（図示しない）において、外側シャフト２０は、バルーン３０の近くに位置するただ一つのＥＡＰからなる部分３２を備える。この実施形態では、ＥＡＰ３２は、作動状態のときに体積収縮する。したがって、ＥＡＰの部分３２の外面は、非作動状態において、外側シャフト２０の外面とほぼ面一でないが、ＥＡＰの部分３２が作動状態のときには、ＥＡＰの部分３２の外面は、外側シャフト２０の外面とほぼ面一である。つまり、この実施形態では、外側シャフトの非作動時の直径は、外側シャフトの作動時の外径よりも大きい。
【００３５】
図５に示される更に別の実施形態において、内側シャフト２２は、ＥＡＰからなる周方向部分３２を有する。この実施形態では、ＥＡＰからなる周方向部分３２は、非作動状態において、内側シャフト２２の壁の一部を形成する。つまり、ＥＡＰからなる部分３２の外面は、内側シャフト２２の外面とほぼ面一である。同様に、ＥＡＰ３２の内面は、内側シャフト２２の内面とほぼ面一である。ただし、少なくとも一つの実施形態において、ＥＡＰからなる部分３２は、内側シャフト２２の壁の一部のみを形成してもよく、即ち、ＥＡＰからなる部分３２は、内側シャフト２２の壁と同じ厚さを有さない。ＥＡＰからなる部分３２が作動状態のとき、ＥＡＰからなる部分３２は、外側シャフト２０に係合して膨張ルーメン２４を遮断する。つまり、ＥＡＰからなる部分３２が作動状態のときには、膨張ルーメン２４の直径はゼロにまで減少する。少なくとも一つの実施形態において、ＥＡＰからなる部分３２が作動状態のとき、膨張ルーメン２４の直径は減少するもののゼロよりは大きい。この実施形態を利用することにより、薬物またはその他の有益な剤が膨張ルーメン２４を通って処置部位に流れるのを制御することができる。この実施形態では、内側シャフト２２の壁の非作動時の厚さは、内側シャフト２２の壁の作動時の厚さよりも小さく、内側シャフト２２の外径は、非作動状態で作動状態よりも小さい。また、カテーテルアセンブリ１０の非作動時の直径は、カテーテルアセンブリ１０の作動時の直径とほぼ同じである。
【００３６】
図６ａおよび図６ｂに示される本発明の別の実施形態において、内側シャフト２２は、作動状態のときに屈曲するＥＡＰからなる一つの周方向部分３２を備える。図６ｂは、作動状態のときにＥＡＰからなる部分３２が外側シャフト２０の内面に係合して膨張ルーメン２４を遮断することができるように、ＥＡＰからなる部分３２が長手方向に十分な長さを有することを示す。つまり、ＥＡＰからなる部分３２は、膨張ルーメン２４の直径を減少する。少なくとも一つの実施形態において、膨張ルーメン２４の直径はゼロに等しい。少なくとも一つの実施形態において、ＥＡＰからなる部分３２が作動状態のとき、膨張ルーメン２４の直径は減少するもののゼロよりは大きい。この実施形態を利用することにより、薬物またはその他の有益な剤が膨張ルーメン２４を通って処置部位に流れるのを制御することができる。
【００３７】
この実施形態では、ＥＡＰからなる部分３２の外面は、非作動状態においては内側シャフト２２の外面とほぼ面一であるが、ＥＡＰからなる部分３２が内側シャフト２２の壁と同じ厚さではないため、ＥＡＰからなる部分３２の内面は、内側シャフト２２の内面とは面一でない。この実施形態では、内側シャフト２２の壁の非作動時の厚さは、内側シャフト２２の壁の作動時の厚さよりも大きく、したがって、内側シャフト２２の外径は、非作動状態で作動状態よりも大きい。また、カテーテルアセンブリ１０の非作動時の直径は、カテーテルアセンブリ１０の作動時の直径とほぼ同じである。
【００３８】
一実施形態において、ＥＡＰからなる周方向部分３２は、内側シャフト２２の壁の外面に係合される。少なくとも一つの実施形態において、内側シャフト２２は、作動状態のときに屈曲するＥＡＰからなる複数の部分３２を有する。この実施形態では、ＥＡＰからなる複数の部分３２は、作動状態のときに膨張ルーメン２４の直径を変更する。少なくとも一つの実施形態において、バルーンカテーテルの外側シャフト２０は、作動状態のときに屈曲して内側シャフト２２に係合するＥＡＰからなる少なくとも一つの周方向部分３２を備える。この実施形態では、ＥＡＰからなる複数の部分３２は、作動状態のときに膨張ルーメン２４の直径を変更する。少なくとも一つの実施形態において、ＥＡＰからなる複数の部分３２は、作動状態のときに膨張ルーメン２４の直径を増大する。少なくとも一つの実施形態において、ＥＡＰからなる複数の部分３２は、作動状態のときに膨張ルーメン２４の直径を減少する。少なくとも一つの実施形態において、ＥＡＰからなる複数の部分３２は、作動状態のときに膨張ルーメン２４の直径をゼロにまで減少する。望ましくは、この実施形態は、アルコールアブレーションを用いた非外科的な経皮的中隔心筋焼灼術（ＰＴＳＭＡ）で利用される。
【００３９】
一実施形態において、ガイドワイヤ２８は、作動状態のときに屈曲するＥＡＰからなる少なくとも一つの周方向部分３２を備える。この実施形態では、ＥＡＰからなる部分３２は、ガイドワイヤルーメン２６の直径を変更する。少なくとも一つの実施形態において、ＥＡＰからなる部分３２は、作動状態のときにガイドワイヤルーメン２６の直径を増大する。少なくとも一つの実施形態において、ＥＡＰからなる部分３２は、作動状態のときにガイドワイヤルーメンの直径を減少する。少なくとも一つの実施形態において、ＥＡＰからなる部分３２は、作動状態のときにガイドワイヤルーメン２６の直径をゼロに等しくする。望ましくは、この実施形態は、塞栓の防止のために利用される。
【００４０】
図７は、一般的なバルーンカテーテル６０の一部を示す。バルーンカテーテル６０は、外側シャフト２０、内側シャフト２２、およびガイドワイヤ２８を備える。外側シャフト２０は、膨張ルーメン２４を画定する内面を有する。内側シャフト２２は、ガイドワイヤルーメン２６を画定する内面を有する。
【００４１】
図８は、図７の一般的なバルーンカテーテル６０の線７−７に沿った断面図であり、この実施形態によれば、バルーンカテーテル６０はＥＡＰ３２の付加により改良されている。この実施形態では、ＥＡＰからなる部分３２はストリップ形状であり、内側シャフト２２は、内側シャフト２２の本体内に埋設されたＥＡＰからなる３つのストリップ３２を備える。ＥＡＰからなる３つのストリップ３２は、内側シャフト２２の長手方向長さに沿った一つの位置において内側シャフト２２の外周囲に配置されている。ＥＡＰからなるストリップ３２は、作動可能な成形支持部材（shaped actuatable support member）として働く。対電極３４は、外側シャフト２０に係合されている。ＥＡＰからなるストリップ３２が作動状態のとき、ＥＡＰからなるストリップ３２は、錠（lock）または留め金（buckle preventative）のように働くことができる。ＥＡＰからなるストリップ３２が作動状態のときには、剛性が上昇し、カテーテルアセンブリ６０の柔軟性が低下しているため、良好な押し込みが実現される。この実施形態では、内側は可動であり、片側に振れることができる。この実施形態では、内側シャフト２２の壁の非作動時の厚さは、内側シャフト２２の壁の作動時の厚さよりも小さく、したがって、内側シャフト２２の外径は、非作動状態で作動状態よりも小さい。また、カテーテルアセンブリ６０の非作動時の直径は、カテーテルアセンブリ６０の作動時の直径とほぼ同じである。
【００４２】
少なくとも一つの実施形態において、内側シャフト２２は、内側シャフト２２の長手方向長さに沿った複数の位置において内側シャフト２２の外周囲に配置されたＥＡＰからなる複数のストリップ３２を備える。少なくとも一つの実施形態において、ＥＡＰからなる３つのストリップ３２の外面は、内側シャフト２２の外面とほぼ面一であり、ＥＡＰからなる３つのストリップ３２の内面は、内側シャフト２２の内面とほぼ面一である。一実施形態において、ＥＡＰからなる３つのストリップ３２の外面は、内側シャフト２２の外面とほぼ面一であり、ＥＡＰからなる３つのストリップ３２の内面は、内側シャフト２２の内面とほぼ面一でない。一実施形態において、ＥＡＰからなる３つのストリップ３２の外面は、内側シャフト２２の外面とほぼ面一でなく、ＥＡＰからなる３つのストリップ３２の内面は、内側シャフト２２の内面とほぼ面一である。ＥＡＰからなるストリップ３２の長さおよび幅は変更可能である。ＥＡＰからなるストリップ３２の数、ＥＡＰからなるストリップ３２とカテーテルシャフト２２の外周の望ましい配置は、ＥＡＰからなるストリップ３２の長さに影響を与える。
【００４３】
ＥＡＰからなるストリップ３２は直線状である必要はなく、別の形状を有することができる。例えば図９ａ〜ｄに示される別の実施形態において、ＥＡＰからなるストリップ３２はコイル形状であり、膨張ルーメン２４内に位置する。図９ａは、ＥＡＰからなるコイル３２が非作動状態にあるカテーテルアセンブリ６０の長手方向断面図を示す。カテーテルアセンブリ６０は、対電極３４を備えてバルーン３０に係合する外側シャフト２０からなる。外側シャフト２０は膨張ルーメン２４を画定する。この実施形態のＥＡＰからなるコイル３２は、内側シャフト２２の外面を取り囲む。一実施形態において、ＥＡＰからなるコイル３２は、内側シャフト２２の壁の一部を形成する。
【００４４】
この実施形態では、ＥＡＰ３２が作動状態のときに更なる力が外側シャフト２０に加わることにより、ＥＡＰ３２が膨張ルーメン２４を補強する。図９ｂは、ＥＡＰからなるコイル３２が作動状態にあるカテーテルアセンブリ６０の長手方向断面図を示す。図９ｃは、図９ｂのカテーテルアセンブリ６０の９−９線での断面図である。ＥＡＰからなるコイル３２が膨張状態のとき、ＥＡＰからなるコイル３２の相当の部分が外側シャフト２０の内面に係合しており、ＥＡＰからなるコイル３２のどの部分も内側シャフト２２の外面に係合していない。つまり、この実施形態では、内側シャフト２２の壁の非作動時の厚さは、内側シャフト２２の壁の作動時の厚さよりも大きく、したがって、内側シャフト２２の外径は、非作動状態で作動状態よりも大きい。また、カテーテルアセンブリ６０の非作動時の直径は、カテーテルアセンブリ６０の作動時の直径とほぼ同じである。図９ｄは、ＥＡＰからなるコイル３２の別のデザインの断面図を示す。この実施形態では、ＥＡＰからなるコイル３２の一部は外側シャフト２０の内面に係合し、ＥＡＰからなるコイル３２の別の一部は内側シャフト２２の外面に係合している。
【００４５】
少なくとも一つの実施形態において、ＥＡＰからなるコイル３２は、外側シャフト２０の内面の一部を形成する。この実施形態では、ＥＡＰからなるコイル３２の作動により、外側シャフト２０が膨張し、それにより膨張ルーメン２４の直径が増大する。この実施形態では、外側シャフト２０の非作動時の内径は、外側シャフト２０の作動時の内径よりも小さい。膨張ルーメン２４の直径の増大により、バルーン３０からの流体の流れを増加させることができ、それによりバルーン３０を収縮させるのにかかる時間を短縮することができる。一実施形態において、ＥＡＰからなるコイル３２は、外側シャフト２０の内面の一部に係合している。
【００４６】
図１０は、図７の一般的なバルーンカテーテルの８−８線に沿った断面図であり、この実施形態によれば、カテーテル６０はＥＡＰ３２の付加により改良されている。この実施形態では、ＥＡＰからなる部分３２は、外側シャフト２０の一部の外面を形成する層である。ＥＡＰからなる層３２は、外側シャフト２０の外面層全体を形成してもよく、あるいは外側シャフト２０の特定の部分のみがＥＡＰ３２からなる層を有してもよい。
【００４７】
例えば、少なくとも一つの実施形態（図示しない）において、外側シャフト２０の先端領域の外面のみがＥＡＰ３２からなる層を有する。医師が蛇行した体腔を通ってカテーテル６０を進めることが困難になったときには、ＥＡＰ３２からなる層が膨張して良好な軌道が得られるように、ＥＡＰ３２からなる層を作動させることができる。体腔の異なる部分を移動させた後、ＥＡＰ３２の作動を停止させれば、初期のプロファイルを再び得ることができる。この実施形態では、外側シャフト２０の壁の非作動時の厚さは、外側シャフト２０の壁の作動時の厚さよりも小さく、外側シャフト２０の非作動時の外径は、外側シャフト２０の作動時の外径よりも小さい。
【００４８】
一実施形態において、内側シャフト２２は、内面上にＥＡＰからなる層３２を備える。ＥＡＰからなる層３２は、活性状態のときに、潤滑剤をガイドワイヤルーメン２６に放出する。望ましくは、これによりガイドワイヤ２８の移動が改善される。放出され得る潤滑剤としては、親水性ポリアクリルアミド、フルオロポリマー、シリコーンコーティング、例えばマイクログライド（MICROGLIDE）またはハイドロコート（HYDROCOAT）が挙げられるが、これらに限定されるものではない。非作動状態では、潤滑剤はＥＡＰにより部分的に取り囲まれている（ＥＡＰは、潤滑剤を収容するポケット状領域を形成している）。作動状態では、ＥＡＰ３２の体積増大により、ポケット状領域から潤滑剤が放出させられる。少なくとも一つの実施形態において、外側シャフト２０とバルーン３０のいずれか、または外側シャフト２０とバルーン３０の両方が外面上にＥＡＰからなる層３２を備え、解剖の困難な部分におけるカテーテルの軌道を改善することができるように、作動状態のときに潤滑剤を放出する。少なくとも一つの実施形態において、外側シャフト２０とバルーン３０のいずれか、または外側シャフト２０とバルーン３０の両方が外面上にＥＡＰからなる層３２を備え、作動時に薬物を放出する。
【００４９】
少なくとも一つの実施形態（図示しない）において、内側シャフト２２は、内側シャフト２２の内面上にＥＡＰからなる層３２を備える。ＥＡＰからなる層３２が作動状態のときには、ガイドワイヤルーメン２６の寸法が増大し、望ましくは、ガイドワイヤ２８の移動が改善される。カテーテルアセンブリが適切な位置にあるとき、ＥＡＰからなる層３２は作動を停止することができる。一実施形態において、ＥＡＰからなる層３２の作動により、膨張ルーメン２４の寸法は縮小する。この実施形態では、ＥＡＰからなる層３２が非作動状態のときには膨張ルーメン２４の方が大きいため、ＥＡＰからなる層３２の作動の停止により、バルーン３０の膨張および収縮は促進される。
【００５０】
図１１ａ〜図１１ｃに示される別の実施形態において、外側シャフト２０および内側シャフト２２の両方がＥＡＰからなる層３２を備える。図１１ｂは、図１１ａのカテーテルアセンブリ１０の一部の拡大図である。外側シャフト２０内のＥＡＰ３２は、作動状態のときには体積縮小、すなわち収縮している。したがって、外側シャフト２０の壁の非作動時の厚さは、外側シャフト２０の壁の作動時の厚さよりも大きく、したがって、外側シャフト２０の非作動時の内径は、外側シャフト２０の作動時の内径よりも小さい。内側シャフト２２中のＥＡＰ３２は、作動状態のときには体積縮小している。したがって、内側シャフト２２の壁の非作動時の厚さは、内側シャフト２２の壁の作動時の厚さよりも大きく、したがって、内側シャフト２２の非作動時の外径は、内側シャフト２２の作動時の直径よりも大きい。組み合わせると、作動状態のときには、ＥＡＰからなる２つの層３２により膨張ルーメン２４の直径が拡大してバルーン３０からの流体の流れが増加し、それにより収縮時間が短縮する。これを図１１ｃに示している。
【００５１】
図１２ａおよび図１２ｂは、ただ一つのルーメンを備えたバルーンカテーテル６０の先端領域を示す。バルーンカテーテル６０は、シャフト５０、バルーン３０、ガイドワイヤ２８、およびＥＡＰからなる少なくとも２つの部分３２を備える。ガイドワイヤ２８はシャフト５０の外側に沿って先端領域まで延び、そこでガイドワイヤ２８は、シャフト５０の壁のガイドワイヤ開口部６２を通ってバルーンカテーテル６０の膨張ルーメン２４に入り、膨張ルーメン２４の内部を通ってバルーンカテーテル６０の先端を越えて先端方向に延びる。
【００５２】
ガイドワイヤ開口部６２を取り囲むＥＡＰからなる部分３２ａとシャフト５０の先端６４に位置するＥＡＰからなる周方向バンド３２ｂが存在する。図１２ａでは、ＥＡＰからなる部分３２は非作動状態にあるが、図１２ｂでは、ＥＡＰからなる部分３２は作動状態にある。先端６４に位置するＥＡＰからなる周方向バンド３２ｂが作動状態のとき、膨張ルーメン２４の直径が減少することに留意されたい。少なくとも一つの実施形態において、先端６４のＥＡＰからなる周方向バンド３２ｂが作動状態のとき、膨張ルーメン２４の直径はゼロに等しい。
【００５３】
図１２ｃおよび図１２ｄは、バルーンカテーテル６０の側面の一部を示し、非作動状態（図１２ｃ）および作動状態（図１２ｄ）におけるガイドワイヤ開口部６２を取り囲むＥＡＰからなる部分３２を示す。図１２ｃおよび図１２ｄでは、開口部を取り囲むＥＡＰからなる部分３２はほぼ円形であるが、ＥＡＰからなる部分３２が作動状態のときにガイドワイヤ開口部６２が閉塞してバルーン３０を膨張させることが可能である限り、ＥＡＰからなる部分３２は任意の形状を有することができる。ガイドワイヤ開口部６２を閉塞するために、ＥＡＰからなる部分３２の長さがガイドワイヤ２８に向かって増大してもよいし、あるいはＥＡＰからなる部分３２の体積サイズが増大してもよい。いずれの方法も、ＥＡＰ３２はガイドワイヤ２８に係合して、ガイドワイヤ開口部６２を閉塞させる。
【００５４】
使用時、バルーンカテーテル６０を血管内で操作しているときには、ＥＡＰからなる部分３２は非作動状態にある。その後、バルーンカテーテル６０が血管内の所望の位置にあるときに、ＥＡＰからなる部分３２を作動させることによりバルーン３０を膨張させることができる。つまり、ＥＡＰからなる部分３２を作動させることにより、ガイドワイヤ開口部６２および先端６４の両方の位置でガイドワイヤ２８に対するシールが得られ、ガイドワイヤ２８のための別のルーメンおよび膨張を必要とすることなく、カテーテルに圧力を与えることができる。望ましくは、別のルーメンを排除することにより、装置の複雑さが減少し、カテーテルのプロファイルが低次化する。
【００５５】
シャフトの直径は増大するもののルーメンの直径には影響を与えない実施形態、例えば、図２ａ〜図２ｃ、図２ｇ〜図２ｈ、図２ｉ〜図２ｊ、図２ｋ〜図２ｌ、図４および図１０に示される実施形態を、カテーテルルーメンの直径に影響を与える実施形態、例えば、図２ｄ、図２ｅ、図２ｆ、図３ａ〜図３ｄ、図５、図６ａ〜図６ｂ、図９ａ〜図９ｄ、図１１ａ〜図１１ｃ、図１２ａ〜図１２ｄに示される実施形態と組合わせたものが本発明の範囲内であることに留意されたい。つまり、少なくとも一つの実施形態において、カテーテルは、少なくとも一つのカテーテルシャフトの直径に影響を与えるＥＡＰからなる少なくとも一つの部分３２と、少なくとも一つのカテーテルルーメンの直径に影響を与えるＥＡＰからなる少なくとも一つの部分３２とを備える。少なくとも一つの実施形態において、カテーテルは、カテーテルの少なくとも一つのシャフトの直径に影響を与えるＥＡＰからなる少なくとも一つの部分３２と、少なくとも一つのカテーテルシャフトおよび少なくとも一つのカテーテルルーメンの両方の直径に影響を与えるＥＡＰからなる少なくとも一つの部分３２とを備える。少なくとも一つの実施形態において、カテーテルは、作動状態のときにカテーテルを血管に係合するＥＡＰからなる少なくとも一つの部分３２と、作動状態のときに少なくとも一つのカテーテルルーメンの直径を変化させるＥＡＰからなる少なくとも一つの部分３２とを備える。
【００５６】
上記の実施形態においてＥＡＰからなる部分を作動させる一手段は、帯電した膨張媒体をカテーテルアセンブリの膨張ルーメンに導入することである。
本発明は、以下の番号付けした記述で特徴づけられる以下の実施形態もまた包含する。
【００５７】
１．  内部を通るルーメンを有するカテーテルシャフトを備えたカテーテルであって、前記カテーテルシャフトの少なくとも一部は電気活性ポリマーを含み、前記電気活性ポリマーの作動時または作動停止時、前記ルーメンの断面積のサイズが変化するカテーテル。
【００５８】
２．  前記電気活性ポリマーの作動時、前記電気活性ポリマーの付近の前記ルーメンの直径が減少する、記述１のカテーテル。
３．  前記電気活性ポリマーは、非作動時にルーメン内で栓（plug）を形成している、記述１のカテーテル。
【００５９】
４．  前記電気活性ポリマーは、前記カテーテルシャフトの周囲に配置されたバルーンの近くに位置する、記述３のカテーテル。
５．  作動時の前記電気活性ポリマーは、前記カテーテルシャフトの栓を中止する、記述４のカテーテル。
【００６０】
６．  前記電気活性ポリマーは、前記カテーテルシャフトの一部の外面を形成し、前記電気活性ポリマーの作動時、前記電気活性ポリマーの付近の前記カテーテルシャフトの外径が増大する、記述１のカテーテル。
【００６１】
７．  前記カテーテルシャフトの外径は、前記電気活性ポリマーの作動時に２０％を超えて増大する、記述６のカテーテル。
８．  前記電気活性ポリマーは、治療剤または潤滑剤を含む、記述１のカテーテル。
【００６２】
９．  前記治療剤または潤滑剤は、前記電気活性ポリマーの作動により放出される、記述１のカテーテル。
１０．  前記電気活性ポリマーは、前記ルーメン内で拡張する弁を形成するように構成される、記述１のカテーテル。
【００６３】
１１．  前記弁は、前記電気活性ポリマーの作動により開かれる、記述１０のカテーテル。
１２．  前記弁は、前記電気活性ポリマーの作動により閉じられる、記述１０のカテーテル。
【００６４】
１３．  前記電気活性ポリマーは、前記カテーテルシャフトの少なくとも一部の内面および前記カテーテルシャフトの少なくとも一部の外面を形成している、記述１のカテーテル。
【００６５】
１４．  前記電気活性ポリマーの付近の前記カテーテルシャフトの外径は、前記電気活性ポリマーの作動時または作動停止時に増大する、記述１３のカテーテル。
１５．  前記電気活性ポリマーの付近の前記カテーテルシャフトの外径は、前記電気活性ポリマーの作動時または作動停止時に減少する、記述１３のカテーテル。
【００６６】
１６．  前記電気活性ポリマーの付近の前記カテーテルシャフトの内径は、前記電気活性ポリマーの作動時または作動停止時に増大する、記述１３のカテーテル。
１７．  前記電気活性ポリマーの付近の前記カテーテルシャフトの内径は、前記電気活性ポリマーの作動時または作動停止時に減少する、記述１３のカテーテル。
【００６７】
１８．  作動時の前記電気活性ポリマーは、前記ルーメンを少なくとも部分的に縮小するように構成される、記述１のカテーテル装置。
１９．  前記電気活性ポリマーはコイルの形態である、記述１のカテーテル。
【００６８】
２０．  前記コイルは、電気活性カテーテルシャフトの外面の一部を形成している、記述１９のカテーテル装置。
２１．  前記コイルは、電気活性カテーテルシャフトの内面の一部を形成している、記述１９のカテーテル装置。
【００６９】
２２．  電気活性でないカテーテルシャフトを更に備える、記述１のカテーテル装置。
２３．  複数の電気活性カテーテルシャフトを備える、記述１のカテーテル装置。
２４．  電気活性カテーテルシャフトと連動する制御機構を更に備えることで、前記電気活性ポリマーの選択的作動および作動停止を可能にする、記述１のカテーテル装置。
【００７０】
２５．  カテーテルおよび膨張ルーメンの周囲に配置されるバルーンを備えたバルーンカテーテル装置であって、前記膨張ルーメンは前記バルーンと流体連通し、前記膨張ルーメンは電気活性ポリマーを含み、前記電気活性ポリマーが作動または作動を停止することにより、前記バルーンへの膨張液の流れが制御される、バルーンカテーテル装置。
【００７１】
２５．  前記電気活性ポリマーは、作動時に前記膨張ルーメン内に内向きに拡張する、記述２５のバルーンカテーテル。
２６．  第１のカテーテルシャフトと、電気活性ポリマーからなる少なくとも一つ部分とを備えたカテーテルであって、前記第１のカテーテルシャフトは壁を有し、前記第１のカテーテルシャフトの壁は厚さを有し、かつ第１のルーメンを画定し、前記第１のルーメンは直径を有し、電気活性ポリマーからなる前記少なくとも一つの部分は少なくとも一つの第１の電気活性ポリマーを含み、前記少なくとも一つの第１の電気活性ポリマーは非作動状態および作動状態を有し、前記少なくとも一つの第１の電気活性ポリマーは、作動状態において前記第１のカテーテルシャフトの壁の厚さを変化させ、かつ、前記第１のルーメンの直径を変化させる、カテーテル。
【００７２】
２７．  電気活性ポリマーからなる前記少なくとも一つの部分は、少なくとも一つの第２の電気活性ポリマーを更に含み、前記少なくとも一つの第２の電気活性ポリマーは非作動状態および作動状態を有し、前記少なくとも一つの第２の電気活性ポリマーは、作動状態において前記第１のカテーテルシャフトの壁の厚さを変化させ、前記第１のルーメンの直径はほぼ同じ直径のままである、記述２６のカテーテル。
【００７３】
２８．  第２のカテーテルシャフトを更に備え、前記第２のカテーテルシャフトは電気活性ポリマーからなる少なくとも一つの部分を備え、前記第２のカテーテルシャフトは壁を有し、電気活性ポリマーからなる前記少なくとも一つの部分は、少なくとも一つの第３の電気活性ポリマーを含み、前記少なくとも一つの第３の電気活性ポリマーは非作動状態および作動状態を有し、前記第２のカテーテルシャフトの壁は厚さを有し、かつ第２のルーメンを画定し、前記第２のルーメンは直径を有し、前記少なくとも一つの第３の電気活性ポリマーは、作動状態において前記第２のカテーテルシャフトの壁の厚さおよび前記第２のルーメンの直径を変化させる、記述２７に記載のカテーテル。
【００７４】
２９．  電気活性ポリマーからなる前記少なくとも一つの部分は少なくとも一つの第４の電気活性ポリマーを含み、前記少なくとも一つの第４の電気活性ポリマーは非作動状態および作動状態を有し、前記少なくとも一つの第４の電気活性ポリマーは、作動状態において前記第２のカテーテルシャフトの壁の厚さを変化させ、前記第２のルーメンの直径はほぼ同じ直径のままである、記述２８のカテーテル。
【００７５】
３０．  第１のカテーテルと、第２のカテーテルと、電気活性ポリマーからなる少なくとも一つの部分とを備えたカテーテルであって、前記第２のカテーテルは前記第１のカテーテルの周囲に位置し、前記第２のカテーテルは壁を有し、前記第２のカテーテルの壁は厚さを有し、かつ第２のルーメンを画定し、前記第２のルーメンが直径を有し、電気活性ポリマーからなる前記少なくとも一つの部分は少なくとも一つの第３の電気活性ポリマーを含み、前記少なくとも一つの第３の電気活性ポリマーは非作動状態を有し、前記少なくとも一つの第３の電気活性ポリマーは、作動状態において前記第２のカテーテルシャフトの壁の厚さを変化させ、かつ、前記第２のルーメンの直径を変化させる、カテーテル。
【００７６】
３１．  電気活性ポリマーからなる前記少なくとも一つの部分は、前記第２のカテーテルシャフトの壁の一部を形成する、記述３０のカテーテル。
３２．  電気活性ポリマーからなる前記少なくとも一つの部分は、前記第２のカテーテルシャフトの壁に係合している、記述３０のカテーテル。
【００７７】
３３．  作動状態の前記少なくとも一つの第３の電気活性ポリマーにより、第２のルーメンの直径はゼロに等しくなる、記述３０のカテーテル。
３４．  作動時に前記少なくとも一つの第３の電気活性ポリマーは屈曲する、記述３０のカテーテル。
【００７８】
３５．  前記少なくとも一つの第３の電気活性ポリマーは、作動状態のときに前記第２のカテーテルシャフトを前記第１のカテーテルシャフトに係合する、記述３４のカテーテル。
【００７９】
３６．  前記第１のカテーテルシャフトは壁を有し、電気活性ポリマーからなる前記少なくとも一つの部分は少なくとも一つの第２の電気活性ポリマーを更に含み、前記少なくとも一つの第２の電気活性ポリマーは、前記第１のカテーテルシャフトの壁の外面層を形成し、前記少なくとも一つの第３の電気活性ポリマーは、前記第２のカテーテルシャフトの壁の内面層を形成し、電気活性ポリマーからなる層のうち少なくとも一つが作動することにより、第２のルーメンの直径が変化する、記述３０のカテーテル。
【００８０】
３７．  バルーンを更に備える、記述３６のカテーテル。
３８．  前記少なくとも一つの第３の電気活性ポリマーは、前記第２のカテーテルシャフトの壁に係合されたコイルを形成している、記述３０のカテーテル。
【００８１】
３９．  作動状態の前記少なくとも一つの第３の電気活性ポリマーは、前記第２のルーメンの直径を変化させる、記述３８のカテーテル。
４０．  前記第２のカテーテルシャフトはガイドカテーテルであり、前記第３の電気活性ポリマーの作動により、前記ガイドカテーテルは前記第１のカテーテルに係合する、記述３０のカテーテル。
【００８２】
４１．  電気活性ポリマーからなる前記少なくとも一つの部分は少なくとも一つの第４の電気活性ポリマーを更に含み、前記少なくとも一つの第４の電気活性ポリマーは作動状態を有し、前記少なくとも一つの第４の電気活性ポリマーは、作動状態において前記第２のカテーテルシャフトの壁の厚さを変化させ、前記第２のルーメンの直径はほぼ同じままである、記述３０のカテーテル。
【００８３】
４２．  前記少なくとも一つの第４の電気活性ポリマーは、周方向バンド、長手方向ストリップ、スポット、らせんバンド、層、およびそれらのいずれかの組合わせからなる群のうちの少なくとも一つから選択される、記述４１のカテーテル。
【００８４】
４３．  前記少なくとも一つの第４の電気活性ポリマーの作動により、体腔を画定する壁に前記第２のカテーテルシャフトが係合する、記述４２のカテーテル。
４４．  前記カテーテルはバルーンを更に備え、前記少なくとも一つの第４の電気活性ポリマーは、前記バルーンの近くに位置する周方向バンドである、記述４１のカテーテル。
【００８５】
４５．  前記少なくとも一つの第４の電気活性ポリマーは、長手方向に互いに離れた２つの周方向バンドを形成しており、前記第２のカテーテルシャフトの壁は、前記２つの周方向バンドの間に少なくとも２つの穿孔を有する、記述４１のカテーテル。
【００８６】
本発明のカテーテルのシャフトは、所望の特徴を示す適切な材料およびＥＡＰから製造される。適切な材料の例としては、ポリマー、例えばポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、ポリテレフタル酸ブチレン（ＰＢＴ）、ポリエーテルブロックエステル、ポリエーテルブロックアミド（ＰＥＢＡ）、フッ素化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリウレタン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエーテル・エーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリイミド、ポリアミド、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリフェニレンオキシド（ＰＰＯ）、ポリスルホン、ナイロン、ペルフルオロ（プロピルビニルエーテル）（ＰＦＡ）、ポリエーテル−エステル、ポリマー／金属複合体など、またはそれらの混合物、ブレンドもしくは組み合わせが挙げられるが、これらに限定されるものではない。適切なポリエーテルブロックエステルの一例は、商品名アーニテル（ARNITEL）として入手でき、ポリエーテルブロックアミド（ＰＥＢＡ）の適切な一例は、ペンシルバニア州バーズボロのアトムケム・ポリマーズ社から商品名ペバックス（PEBAX）（登録商標）として入手できる。
【００８７】
本発明のカテーテルは、ＥＡＰアクチュエータを用いて、少なくとも一部を作動させる。ＥＡＰは、電気刺激に応答して形状を変える能力を特徴とする。ＥＡＰは、強電性（electric）ＥＡＰおよびイオン性ＥＡＰを包含する。圧電結晶材料を用いてもよいが、電圧を加えたときに少しの変形を受ける傾向がある。
【００８８】
強電性ＥＡＰとしては、強誘電性ポリマー、誘電性ＥＡＰ、電歪ポリマー、例えば電歪移植エラストマーおよび電子粘弾性エラストマー（electro-viscoelastic elastomers）、ならびに液晶エラストマー材料が挙げられる。
【００８９】
イオン性ＥＡＰとしては、イオン性ポリマーゲル、アイオノマーポリマー−金属複合体、導電性ポリマーおよびカーボンナノチューブが挙げられる。少しの電圧を加えると、イオン性ＥＡＰを著しく屈曲させることができる。イオン性ＥＡＰは、例えば以下のもの、（ａ）それらが軽量、柔軟、小型、そして製造が容易であること；（ｂ）エネルギー供給源を入手でき、制御が容易で、エネルギーをＥＡＰに容易に送達できること；（ｃ）少しの電位変化（例えば、約１Ｖの電位変化）を利用して、ＥＡＰの体積変化を実行することができること；（ｄ）それらの作動が比較的急速であること（例えば、数分間で完全膨張／収縮）；（ｅ）様々な技術、例えば電着を利用してＥＡＰ領域を作製し得ること；および（ｆ）望ましくは、例えば写真平版術を利用して、ＥＡＰ領域をパターン形成し得ることなど、多数の付加的性質を有することが、本発明の装置内で使用するものとして魅力的である。
【００９０】
導電性プラスチックを使用してもよい。導電性プラスチックは、一般的なポリマー材料を包含し、ほぼすべてが熱可塑性材料であり、導電性充填剤、例えば粉末金属またはカーボン（通常はカーボンブラックまたはファイバー）の添加を必要とする。
【００９１】
イオン性ポリマーゲルは、化学反応により活性化され、酸からアルカリ環境に変化すると膨潤することができる。
イオン化高分子−金属複合体は、高分子網目構造内でカチオンが移動する結果、屈曲することができる。適切な塩基性ポリマーとしては、ペルフルオロスルホナートおよびペルフルオロカルボキシラートが挙げられる。
【００９２】
本質的に収縮性または膨張性を示すＥＡＰを、例えば先に列挙されたものなど、本発明の様々な活性領域に関連して使用することができる。
本明細書内のいくつかの実施形態において、使用されるＥＡＰは、イオン性ＥＡＰであり、より具体的にはイオン性ＥＡＰは、共役系バックボーンを特徴とし（それらは、別の一連の単結合または二重結合の炭素−炭素結合、場合により炭素−窒素結合、即ちπ共役を有するバックボーンを含む）、酸化または還元により電気伝導性が増大する能力を有する導電性ポリマーである。ポリマーでは、このことが電子の移動の自由を可能にし、それによりポリマーが導電性になる。π共役ポリマーは、酸化（ｐ−ドーピング）または還元（ｎ−ドーピング）により電気伝導材料に変換される。
【００９３】
これらのポリマーの容積は、イオンを電解質と交換することにより、対応する電極での酸化還元反応を通して劇的に変化する。ＥＡＰ含有活性領域は、そこからの、またはそこへのイオンの流れに反応して収縮または膨張する。これらの交換は、作動速度を制御するのに用いられ得る少しの印加電圧および電圧の変動によって起こる。
【００９４】
様々なπ共役ポリマーはいずれも、本明細書で用いることができる。適切な導電性ポリマーの例としては、ポリピロール、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリエチレンジオキシチオフェン、ポリ（ｐ−フェニレン）、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、ポリスルホン、ポリピリジン、ポリキノキサリン、ポリアントラキノン、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）およびポリアセチレンが挙げられ、最も一般的なものはポリチオフェン、ポリアニリン、およびポリピロールであるが、これらに限定されるものではない。
【００９５】
それらの構造の幾つかを、以下に示す。
【００９６】
【化１】
2009545369.tif 000003
以下に詳細に示すポリピロールは、生理学的条件下では、これらのポリマーのうち最も安定した一種である。
【００９７】
【化２】
2009545369.tif 000004
上記列挙は、例示を目的とするもので、本発明の範囲を限定するものではない。
【００９８】
共役ポリマーの挙動は、電荷移動剤（ドーパント）の添加により劇的に変化する。これらの材料は、アニオン性ドーパント類とドーピングすることによりｐ−ドープ材料に酸化することができ、あるいはカチオン性ドーパント類とドーピングすることによりｎ−ドープ材料に還元することができる。一般にポリピロール（ＰＰｙ）などのポリマーを部分的に酸化して、ｐ−ドープ材料を生成することができる。
【００９９】
【化３】
2009545369.tif 000005
ドーパントは、この酸化−還元シナリオに対して影響を有し、多くの例において半導体ポリマーを金属伝導性に近い導電性ポリマーに変換する。そのような酸化および還元は、電荷の不均衡をもたらし、それが結果として材料へ、または材料からのイオンの流れを起こすと考えられている。これらのイオンは、通常、ＥＡＰに関連するイオン伝導性電解質媒体から／その媒体に、材料を流入／排出する。
【０１００】
寸法または容積の変化は、ポリマーへ、またはポリマーからのイオンの物質移動により特定のポリマー中で実行することができる。このイオン移動を利用して、導電性ポリマーアクチュエータ（容積変化）を構築する。例えば、幾つかの導電性ポリマーでは拡張が鎖間のイオン挿入によるものと考えられているが、他では鎖間反発がドミナント効果であると考えられている。メカニズムとは無関係に、イオンを材料へ、そして材料から物質移動させることで、ポリマーが拡張または縮小して有意な応力（例えば約１ＭＰａ）および歪度（例えば約１０％）が送達される。これらの特性は、本発明の装置の構成にとって理想的である。本明細書で用いられる装置の活性領域の膨張または収縮を、一般に「作動（actuation）」と呼ぶ。
【０１０１】
以下の要素は、一般にＥＡＰ作動を引き起こすために用いられる：（ａ）電位の供給源、（ｂ）ＥＡＰを含む活性領域、（ｃ）対電極、ならびに（ｄ）活性領域および対電極の両方に接触する電解質。
【０１０２】
本発明に関連して使用される電位の供給源は、例えばＤＣ電池およびオン／オフスイッチからなる極めて簡単なものであってもよい。あるいはより複雑な装置を利用してもよい。例えば、マイクロプロセッサで電気的接続を作製すれば、複雑な組合わせの制御信号をＥＡＰ含有活性領域に送ることができる。
【０１０３】
活性領域の表面の少なくとも一部と接触する電解質は、イオンの流れを可能にし、つまり、イオンの供給源／吸込み装置として働く。いずれの適切な電解質も、本明細書で用いることができる。電解質は、イオン移動が可能であれば、例えば液体、ゲル、または固体であってもよい。適切な液体電解質の例としては、塩を含む水溶液、例えばＮａＣｌ溶液、ＫＣｌ溶液、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム溶液、リン酸緩衝溶液、生理学的液体などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。適切なゲル電解質の例としては、塩含有寒天ゲルまたはポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）ゲルが挙げられるが、これらに限定されるものではない。固体電解質としては、ＥＡＰとは異なるオンポリマーおよび塩フィルムが挙げられる。
【０１０４】
対電極は、適切な電気伝導体、例えば導電性ポリマー、導電性ゲル、または金属、例えばステンレス鋼、金もしくはプラチナのいずれから形成されてもよい。対電極の表面の少なくとも一部は、一般に、電荷の戻り道を提供するために、電解質と接触している。
【０１０５】
具体的な一実施形態において、用いられるＥＡＰは、ポリピロールである。ポリピロール含有活性領域は、数多くの公知の技術、例えば、押出し、鋳造、浸漬コーティング、スピンコーティング、または電解重合／蒸着法を利用して作製することができる。そのような活性領域は、望ましくは、例えば石版技術を使用して、パターン形成することもできる。
【０１０６】
作製技術の具体的な例として、Ｄ．  Ｚｈｏｕら著「Ａｃｕａｔｏｒｓ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  Ｃｏｃｈｌｅａｒ  Ｉｍｐｌａｎｔ」  Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ  Ｍｅｔａｌｓ  １３５−１３６（２００３年）３９−４０に記載された手順を利用して、ポリピロールをピロールモノマー溶液でプラチナめっきした基板に定電流電着させることができる。ポリピロールを金に蒸着させることもできる。いくつかの実施形態において、化学結合によりポリマー層に共重合し得る分子の化学吸着層で金などの金属を覆うことにより、電着ポリピロール層の接着性が高まる。チオールは、金属に強力に化学吸着される頭部基の一例である。尾部基は、用いられる特異的なＥＡＰ中で形成される構造基と化学的に類似していてもよい。チオール基に結合したピロール環（例えば、短いアルキル鎖を介する）の使用は、ポリピロールＥＡＰのための例である。そのような分子の具体的な例は、１−（２−チオエチル）ピロールおよび３−（２−チオエチル）ピロールである。例えば、Ｅ．  Ｓｍｅｌａ他著「Ｔｈｉｏｌ  Ｍｏｄｉｆｉｅｄ  Ｐｙｒｒｏｌｅ  Ｍｏｎｏｍｅｒｓ：１.Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，  Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ，  ａｎｄ  Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｏｉｎ  ｏｆ  １−（２−Ｔｉｏｅｔｈｙｌ）−Ｐｙｒｒｏｌｅ  ａｎｄ  ３−（２−Ｔｈｉｏｅｔｈｙｌ）−Ｐｙｒｒｏｌｅ」Ｌａｎｇｍｕｉｌ，１４（１１），２９７０−２９７５，１９９８年を参照されたい。
【０１０７】
大きな固定アニオンおよび大きな固定カチオンをはじめとする様々なドーパントを、ポリピロール含有活性領域内で用いることができる。具体的な一実施形態によれば、活性領域は、ドデシルベンゼンスルホン酸（ＤＢＳ）アニオンでドーピングされたポリピロール（ＰＰｙ）を含む。小さな固定カチオン、例えばＮａ＋カチオンを含む電解質と接触して設置される場合、そして電流がポリピロール含有活性領域と対電極の間を通過する場合、カチオンはポリマーの還元／酸化により挿入／除去され、それがポリマーを拡張／縮小する。この過程は、以下の式：
ＰＰｙ＋（ＤＢＳ−）＋Ｎａ＋＋ｅ−  ←→  ＰＰｙ０（Ｎａ＋ＤＢＳ−）
（式中、Ｎａ＋はナトリウムイオンを表し、ｅ−は電子を表し、ＰＰｙ＋は、ポリピロールの酸化状態を表し、ＰＰｙ０はポリマーの還元状態を表し、化学種がカッコ内に入れられていれば、それらがポリマーに組み込まれていることを示す）により表すことができる。この場合、ＥＡＰ部材と接触している電解質により、ナトリウムイオンが供給される。具体的には、ＥＡＰが酸化されると、ポリマー内に存在するＤＢＳ−アニオンにより、バックボーン上の正電荷が少なくとも一部補足される。しかし、ポリマーの還元により、固定ＤＢＳ−イオンがポリマーから出ることができず中性電荷が維持されるため、より小さくより固定されたＮａ＋イオンがポリマーに入り、ポリマーの容積が拡大する。再酸化により、Ｎａ＋イオンが、再度ポリマーから電解質中に出て、ポリマーの容積が減少する。
【０１０８】
例えばＥＡＰ、ドーパント、および電解質の選択に応じて、適切な値の印加電圧が中断されると、膨張または収縮のいずれかを行うＥＡＰ含有活性領域を提供することができる。
【０１０９】
ＥＡＰアクチュエータ、設計の考慮、ならびに内部で用いられ得る材料および成分に関する更なる情報は、例えば、引用によってその全体が本明細書に組み入れられるＥ．  Ｗ．  Ｈ．  Ｊａｇｅｒ，  Ｅ．  Ｓｍｅｌａ，  Ｏ．  Ｉｎｇａｎaｓ著「Ｍｉｃｒｏｆａｂｒｉｃａｔｉｎｇ  Ｃｏｎｊｕｇａｔｅｄ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ａｃｔｕａｔｏｒｓ」  Ｓｃｉｅｎｃｅ，  ２９０，  １５４０−１５４５，  ２０００年；Ｅ．  Ｓｍｅｌａ，  Ｍ．  ＫａｌｌｅｎｂａｃｋおよびＪ．  Ｈｏｌｄｎｒｉｅｄ「Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｌｙ  Ｄｒｉｖｅｎ  Ｐｏｌｙｐｙｒｒｏｌｅ  Ｂｉｌａｙｅｒｓ  ｆｏｒ  Ｍｏｖｉｎｇ  ａｎｄ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｂｕｌｋ  Ｍｉｃｒｏｍａｃｈｉｎｅｄ  Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｐｌａｔｅｓ」  Ｊ．  Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，８（４），３７３−３８３，１９９９；Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ工科大学に譲渡された米国特許第６，２４９，０７６号明細書、およびＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  ＳＰＩＥ，Ｖｏｌ．  ４３２９（２００１）表題「Ｓｍａｒｔ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ  ａｎｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  ２００１」：Ｅｌｅｃｔｒｏａｃｔｉｖｅ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  ａｎｄ  Ａｃｔｕａｔｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅｓ（例えば、Ｍａｄｄｅｎ他著「Ｐｏｌｙｐｙｒｒｏｌｅ  ａｃｔｕａｔｏｒｓ：ｍｏｄｅｌｉｎｇ  ａｎｄ  ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ」、ｐ７２−８３を参照されたい）に見出すことができる。
【０１１０】
更に、導電性ポリマーの網目構造を利用してもよい。例えば、ポリ（塩化ビニル）、ポリ（ビニルアルコール）、ナフィオン（ＮＡＦＩＯＮ）（登録商標）、デラウエア州ウィルミントンのＥ．Ｉ．デュポン社から入手できるスルホン酸またはカルボン酸イオン官能基を少ない割合で含む過フッ素化ポリマーなどのＥＡＰ網目構造中でピロールを重合することが公知である。
【０１１１】
ＥＡＰは、因余蘊によってその全体の内容が本明細書に組み入れられる米国特許出願公開第２００４／０１４３１６０号および２００４／００６８１６１号ならびに同一出願人による同時係属の米国特許出願第１０／７６３，８２５号にも詳細に議論されている。
【０１１２】
いくつかの実施形態において、カテーテルは、Ｘ線、ＭＲＩ、超音波などの画像モダリティーにより着脱可能な１個以上の領域、帯、コーティング、部材などを含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、カテーテルの少なくとも一部は、少なくとも部分的に放射線不透過性である。
【０１１３】
上記開示は、例示であり排他的ではない。この記述は、多くの変形および代替を当業者に示唆する。各図に示され、先に記載された様々な要素は、所望なら組み合わせるか、または組み合わせるように改良されてもよい。これらの代替および変形の全てが、特許請求の範囲に包含されるものとし、用語「含まれる」は、「包含する」が「非限定的」である。
【０１１４】
更に、従属クレームに示された個々の特徴を、本発明の範囲内で他の手法と互いに組合わせることができるため、本発明は従属クレームの特徴の他の可能な組合せを有する他の実施形態に具体的に向けられると認識すべきである。例えば、特許請求の範囲を公表する目的で、多項従属形式が司法の範囲で認識された形式であるならば、以下に示す従属クレームは、そのような従属クレームで参照される先行内容の全てを有する先行クレーム全てから多項従属形態で代替的に記載されたと捉えるべきである（例えば、請求項１に直接従属する各クレームは、代替的に先行クレーム全てに従属すると捉えるべきである）。多項従属クレームの形式が制限された司法では、以下の従属クレームは、それぞれ各単一従属クレームの形式で代替的に記載されることで、そのような以下の従属クレームに列挙される個々のクレーム以外の先行内容を有するクレームから従属性を創出すると捉えるべきである。
【０１１５】
ここに、本発明の記載を完了する。当業者は、本明細書に記載された具体的な実施形態の他の均等物を認識してもよく、その均等物は付属の特許請求の範囲に包含されるものとする。
【０１１６】
このＰＣＴ出願は、引用によってその内容全体が本明細書に組み入れられる２００６年７月３１日出願の米国特許出願第１１／４９６，１７５号からの優先権を主張する。
【図１ａ】
2009545369.tif 000006
【図１ｂ】
2009545369.tif 000007
【図１ｃ】
2009545369.tif 000008
【図２ａ】
2009545369.tif 000009
【図２ｂ】
2009545369.tif 000010
【図２ｃ】
2009545369.tif 000011
【図２ｄ】
2009545369.tif 000012
【図２ｅ】
2009545369.tif 000013
【図２ｆ】
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【図２ｇ】
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【図２ｈ】
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【図２ｉ】
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【図２ｊ】
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【図２ｋ】
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【図２ｌ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図３ｄ】
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【図４】
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【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図９ｃ】
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【図９ｄ】
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【図１０】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【図１１ｃ】
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【図１２ａ】
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【図１２ｂ】
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【図１２ｃ】
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【図１２ｄ】
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【国際調査報告】
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