(57)【要約】      （修正有）【課題】カテーテルにより加温された組織層の温度を計測することにより、焼灼部位以外の組織層が加温により損傷するのを抑えることができるカテーテルシステムを提供する。【解決手段】組織層を焼灼するカテーテル本体１と、超音波パルス波を送受信する超音波センサ部２と、超音波センサ部２で受信した加温前後における反射パルス波から、特定組織層の温度を推定する温度演算部とを備えるカテーテルシステムであって、カテーテル本体１は、組織層を加温する電極部４と、この電極部４で加温された温度を計測する温度センサとを有しており、温度演算部は、受信された反射パルス波から、超音波パルス波が各組織層を通過するのに要した通過時間を演算する通過時間演算部と、超音波パルス波の音速と温度との関係を記憶する音速−温度データ記憶部と、を有しており、加温前後における特定組織層の超音波パルス波の音速比から、加温後の特定組織層の温度が演算される。【選択図】図３
2019170590.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
体内の対象となる組織層を焼灼するカテーテル本体と、
超音波パルス波を送信し、組織層から反射された超音波パルス波である反射パルス波を受信する超音波センサ部と、
前記超音波センサ部で受信した加温前後における反射パルス波から、特定組織層の温度を推定する温度演算部と、
を備えるカテーテルシステムであって、
前記カテーテル本体は、組織層を加温する電極部と、この電極部で加温された温度を計測する温度センサとを有しており、
前記温度演算部は、受信された前記反射パルス波から、超音波パルス波が各組織層を通過するのに要した通過時間を演算する通過時間演算部と、
前記超音波パルス波の音速と温度との関係を記憶する音速−温度データ記憶部と、
を有しており、
加温前後における特定組織層の前記超音波パルス波の音速比から、加温後の特定組織層の温度が演算されることを特徴とするカテーテルシステム。
【請求項２】
前記カテーテル本体は、前記電極部を収容する中空袋状絶縁部とを有しており、前記中空袋状絶縁部が膨らまされた状態で前記対象となる組織層に密着することを特徴とする請求項１に記載のカテーテルシステム。
【請求項３】
前記温度演算部で演算された前記中空状絶縁部の温度と、前記温度センサで計測された中空状絶縁部の温度とが比較されることにより、前記温度演算部で演算された特定組織層の温度が補正されることを特徴とする請求項２に記載のカテーテルシステム。
【請求項４】
前記温度演算部は、Ｘ線画像から得られた各組織層の厚みと、各組織層における通過時間から各組織層の音速を演算し、これらの音速から各組織層の温度を演算することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のカテーテルシステム。
【請求項５】
前記カテーテル本体は心臓に配置され、前記超音波センサ部は食道に配置されており、前記特定組織層は、食道組織に設定されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のカテーテルシステム。
【請求項６】
前記超音波センサ部を前記カテーテル本体側の組織層に押し当てるサポートバルーンをさらに備え、このサポートバルーンが膨らまされた状態では、前記超音波センサ部が前記カテーテル本体側に押圧され、前記カテーテル本体と前記超音波センサ部との間に存在する空気層が除去されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のカテーテルシステム。
【請求項７】
前記サポートバルーン内に前記超音波センサ部が固定されており、前記超音波センサ部が前記カテーテル本体側に位置する状態で前記サポートバルーンを膨らませることにより前記超音波センサ部が前記カテーテル本体側に押圧されることを特徴とする請求項６に記載のカテーテルシステム。
【請求項８】
前記超音波センサ部と前記サポートバルーンは、食道内に配置されることを特徴とする請求項７に記載のカテーテルシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、患者の体内の組織層を焼灼するカテーテルシステムに関するものであり、特に焼灼により加温された組織層の温度を計測するカテーテルシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、心臓不整脈治療を行う為のアブレーションカテーテルが開発されており、例えば、下記特許文献１には、心臓不整脈治療を行う為の肺静脈電気的隔離用バルーン付きアブレーションカテーテル（以下、単にカテーテルともいう）が記載されている。
【０００３】
このようなバルーン付きアブレーションカテーテルを使って肺静脈の電気的隔離を行う場合、図７に示すように、カテーテル１００の先端側に配置されている膨張・収縮可能なバルーン１０１を経皮的に下大静脈１０２へ導入し、カテーテル１００で後押ししながら心臓１０３の右心房１０４から心房中隔１０５を刺貫して左心房１０６へとバルーン１０１を到達させる。そして、バルーン内への造影剤を含む液体の送給により膨張したバルーン１０１を肺静脈口１０７ａに当てがって密着させておいて、直径０．５ｍｍ程の断面真円形の丸電線を螺旋状に巻き回してコイル体に整形しバルーン１０１内に設置した高周波通電用コイル電極１０８に高周波電源１０９より高周波電力を与え、高周波通電用コイル電極１０８と患者体外に配置した高周波通電用外電極（以下、対極板という）１１０の間で高周波通電を行わせる。
【０００４】
肺静脈口１０７ａの環状周縁部（組織層）は、バルーン１０１内のジュール熱により加温され、バルーン１０１に接触する部位が全体的に焼灼される。肺静脈口１０７ａに対する焼灼に引き続き、左心房１０６の内壁に開いている残りの３個の肺静脈口１０７ｂ〜１０７ｄに対する焼灼を順次同様にして実施する。各肺静脈口１０７ａ〜１０７ｄの環状周縁部が焼灼されると、４個の各肺静脈が全て電気的隔離状態となる。各肺静脈口１０７ａ〜１０７ｄの環状周縁部が焼灼されて、４個の各肺静脈がそれぞれ電気的隔離のかたちになると、不整脈を引き起こす電気信号が遮断され、心臓不整脈がほほ解消される。
【０００５】
このように、下記特許文献１に記載のバルーン付きアブレーションカテーテル１００であれば、各肺静脈口１０７ａ〜１０７ｄの環状周縁部が全体的に焼灼されるので、何度も焼灼を繰り返さずに済み、焼灼されるのが各肺静脈口１０７ａ〜１０７ｄの環状周縁部だけであるので、焼灼により余分な組織層（例えば健常部分）まで損傷させることを回避することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−７８８０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記バルーン付きカテーテル１００では、高周波通電されると環状周縁部（組織層）が焼灼されるだけでなく、その近辺の組織層も焼灼による熱の影響を受ける。組織層の中には、熱により機能性が損なわれるものもあり、特に、心臓１０３に近い食道組織層が加温により損傷すると、その治療が極めて難しいという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、カテーテルにより加温された組織層の温度を計測することにより、焼灼部位以外の組織層が加温により損傷するのを抑えることができるカテーテルシステムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明のカテーテルシステムは、体内の対象となる組織層を焼灼するカテーテル本体と、超音波パルス波を送信し、組織層から反射された超音波パルス波である反射パルス波を受信する超音波センサ部と、前記超音波センサ部で受信した加温前後における反射パルス波から、特定組織層の温度を推定する温度演算部と、を備えるカテーテルシステムであって、前記カテーテル本体は、組織層を加温する電極部と、この電極部で加温された温度を計測する温度センサとを有しており、前記温度演算部は、受信された前記反射パルス波から、超音波パルス波が各組織層を通過するのに要した通過時間を演算する通過時間演算部と、前記超音波パルス波の音速と温度との関係を記憶する音速−温度データ記憶部と、を有しており、加温前後における特定組織層の前記超音波パルス波の音速比から、加温後の特定組織層の温度が演算されることを特徴としている。
【００１０】
上記カテーテルシステムによれば、加温前後の超音波パルス波の音速比から加温後の組織層の温度を演算することができる。すなわち、音速は、通過領域の温度に依存することから、通過時間演算部により各組織層の通過時間を演算することにより、加温前後における特定組織層の通過時間の比が求められる。この加温前後における通過時間の比が音速の比に相当し、加温後の音速から特定組織層における加温後の温度を演算することができる。したがって、加温されることにより危険度の高い特定組織層の温度を計測することにより、焼灼部位以外の組織層が加温により損傷するのを抑えることができる。
【００１１】
前記カテーテル本体の具体的な態様としては、前記電極部を収容する中空袋状絶縁部（バルーン）とを有しており、前記中空袋状絶縁部が膨らまされた状態で前記対象となる組織層に密着するように構成される。
【００１２】
また、前記温度演算部で演算された前記中空状絶縁部の温度と、前記温度センサで計測された中空状絶縁部の温度とが比較されることにより、前記温度演算部で演算された特定組織層の温度が補正される構成にしてもよい。
【００１３】
この構成によれば、温度演算部で演算された中空袋状絶縁部の温度が、温度センサで計測された中空袋状絶縁部の温度を基準として補正され、この補正が加温後の特定組織層の温度に反映されることにより、より精度よく特定組織層の温度を計測することができる。
【００１４】
また、前記温度演算部は、Ｘ線画像から得られた各組織層の厚みと、各組織層における通過時間から各組織層の音速を演算し、これらの音速から各組織層の温度を演算する構成にしてもよい。
【００１５】
この構成によれば、特定組織層の断面が撮影されたＸ線画像から、特定組織層の厚み寸法を計測し、この厚み寸法と特定組織層の通過時間から音速を演算してもよい。
【００１６】
また、前記カテーテル本体は心臓に配置され、前記超音波センサ部は食道に配置されており、前記特定組織層は、食道組織に設定されている構成にしてもよい。
【００１７】
この構成によれば、食道組織の温度を計測し、食道組織が加温により損傷するのを回避することができる。
【００１８】
また、前記超音波センサ部を前記カテーテル本体側の組織層に押し当てるサポートバルーンをさらに備え、このサポートバルーンが膨らまされた状態では、前記超音波センサ部が前記カテーテル本体側に押圧され、前記カテーテル本体と前記超音波センサ部との間に存在する空気層が除去される構成にしてもよい。
【００１９】
この構成によれば、サポートバルーンによりカテーテル本体と超音波センサ部との間に空気層が除去されるため、超音波パルス波が空気層に反射されることによるノイズの影響を抑えることができる。
【００２０】
その具体的な態様としては、前記サポートバルーン内に前記超音波センサ部が固定されており、前記超音波センサ部が前記カテーテル本体側に位置する状態で前記サポートバルーンを膨らませることにより前記超音波センサ部が前記カテーテル本体側に押圧される構成にすることができる。
【００２１】
また、前記超音波センサ部と前記サポートバルーンは、食道内に配置されることにより、超音波センサ部とカテーテル本体との間に空気層を形成することなく、食道組織を特定組織層と設定し、食道組織の温度を計測することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のカテーテルシステムによれば、カテーテル本体により加温された組織層の温度を計測することにより、焼灼部位以外の組織層が加温により損傷するのを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態におけるカテーテルシステムの全体図である。
【図２】上記実施形態のバルーン部分の拡大図である。
【図３】上記実施形態のカテーテルシステムによる肺静脈口の焼灼時の状態を示す図である。
【図４】上記実施形態のカテーテルシステムにおける食道組織層の温度計測モデル図である。
【図５】人体組織を通過する音速と温度との対応関係を示すグラフである。
【図６】食道内に超音波センサ部が配置された状態を示す図であり、（ａ）は食道内に直接、超音波センサ部を配置した図、（ｂ）はサポートバルーン内に固定された超音波センサ部を食道内に配置した図、（ｃ）は（ｂ）のサポートバルーンを膨張させた状態を示す図である。
【図７】バルーン付きアブソリューションカテーテルによる肺静脈口の焼灼状況の焼灼状況を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明のカテーテルシステムに係る実施の形態について図面を用いて説明する。
【００２５】
図１は、本発明の一実施形態におけるカテーテルシステムを示す図、図２は、アブレーションカテーテルのバルーン内部を示す図である。
【００２６】
図１に示すように、カテーテルシステムは、カテーテル本体１と、超音波センサ部２と、これらを制御する制御装置３とを有している。
【００２７】
カテーテル本体１は、人体の体内組織層を治療するものであり、本実施形態では、バルーン付きアブレーションカテーテル（以下、単にカテーテルともいう）であり、心臓不整脈治療としての肺静脈電気的隔離を行うために用いられる。すなわち、このカテーテルにより、治療対象となる組織層が焼灼される。
【００２８】
カテーテル本体１は、その先端側に膨張、収縮可能なバルーン１１（中空袋状絶縁部）が配置されている。カテーテル本体１は、外筒シャフト１２と内筒シャフト１３とを有しており、それぞれが軸方向に移動可能に組み合わされて同心的に通し合わせた二重筒式構造に形成されている。そして、内筒シャフト１３の先端にはバルーン１１の先端部１１ａが固定されており、外筒シャフト１２の先端にはバルーン１１の後端部１１ｂが固定されている。これにより、外筒シャフト１２あるいは内筒シャフト１３を軸方向に移動させることにより、バルーン１１の形状を多様に変化させることができる。また、バルーン１１の後端部１１ｂには液体導入口１１ｃが設けられており、この液体導入口１１ｃからバルーン１１内に造影剤を注入することができる。なお、本実施形態では、二重筒式カテーテルである例を説明するが、単一管式カテーテルであってもよい。
【００２９】
バルーン１１は、図２に示すように、膨張状態においてほぼ球形の外形を有している。そして、バルーン１１は、弾力性のある変形しやすい材料で形成されており、バルーン１１の先端部１１ａを肺静脈口に少し挿し込むことによりバルーンを肺静脈口にきっちり密着させられるので、肺静脈口の環状周縁部の全体を確実に焼灼することができる。
【００３０】
本実施形態のカテーテル本体１の場合、バルーン１１の内に電極部４（高周波通電用電極）が設置されていると共に、バルーン１１の内に液体導入口１１ｃから液体をカテーテル本体１経由で送給する液体送給装置（液体送給手段）６がカテーテル本体１の末端側にコネクタを介して接続して設けられている。
【００３１】
電極部４は、図２に示すように、複数回、コイル状に巻回されて形成されており、一定の可撓性を有している。なお、本実施形態では、電極部４としては、電線を巻き回してコイル状に整形した電極部４が例示されているが、コイル状に限られるものではなく、どのような形状であってもよい。
【００３２】
また、電極部４は内筒シャフト１３を拘束しない状態で内筒シャフト１３に同心的に外挿されている。電極部４の内径が内筒シャフト１３の外径より僅かに大きく形成されており、電極部４の内面と内筒シャフト１３の外面との間に僅かな隙間が形成されている。このように電極部４が内筒シャフト１３に同心的に外挿されていると、電極部４の中心軸がカテーテル本体１の中心軸に自動的に合うことになるのに加え、電極部４が実質的に内筒シャフト１３に一体化した形となる。また、電極部４は、内筒シャフト１３を拘束しないため、内筒シャフト１３が軸方向にスムーズに移動することができる。
【００３３】
なお、本実施形態のカテーテル本体１の場合、電極部４の対電極として対極板５を備えており、この対極板５は患者体表の適当な位置に、例えば両面テープ（図示省略）で貼り付けられてセットされる。この電極部４と対極板５の間で高周波電流が通電し、対極板５と比較して表面積の小さい電極部４の周辺でバルーン内部の液体が加熱される。また、バルーン１１内の加温による際の組織焼灼の適温は、通常、５０℃〜７０℃の範囲にある。
【００３４】
一方、液体送給装置６は、送液用ローラポンプ（図示省略）を備えており、送液用ローラポンプを作動させることにより、液体（造影剤）が外筒シャフト１２と内筒シャフト１３の間のクリアランスを通って液体導入口１１ｃからバルーン１１内に送液されるようになっている。そして、液体送給装置６からバルーン１１内に送液されると、バルーン１１内に液体が貯留することによりバルーン１１を膨張させることができる。すなわち、外筒シャフト１２と内筒シャフト１３の間のクリアランスが液体送給装置６による液体送給用の流路として利用される。
【００３５】
また、本実施形態のカテーテル本体１では、膨張状態にあるバルーン１１内の液体をカテーテル本体１経由でバルーン１１に対して出入りさせることにより、バルーン１１内の液体を攪拌するダイヤフラム式液体攪拌機構（液体攪拌手段）６１が配設されている。この攪拌機構６１による攪拌で、温度の違う液体が交じり合ってバルーン１１内の液温が均一となり、加温ムラを抑えることができるようになっている。
【００３６】
さらに、本実施形態のカテーテルでは、バルーン１１内に設置されている温度センサ７と、温度センサ７の測温結果に応じた供給量で高周波電力を供給する高周波電源（電力供給手段）１０とを備えている。バルーン１１内の加温実行中、加温温度がバルーン１１内の温度センサ７によって検出されて制御装置３を介して高周波電源１０へフィードバックされる。これにより、高周波電源１０により温度センサ７の測温結果に応じた供給量で高周波電力が供給されることによって、加温温度がコントロールされ、バルーン１１内の温度を設定温度もしくはその近傍に保つことができるようになっている。
【００３７】
また、電極部４には、温度センサ７が設けられている。具体的には、電極部４は、バルーン１１の後端部１１ｂが取り付けられている内筒シャフト１３に固定されており、温度センサ７は電極部４に固定されている。これにより、バルーン１１の内での電極部４と温度センサ７の設置位置が安定する。なお、温度センサ７としては、熱電対が例示されるが、熱電対に限られるものではなく、例えば半導体タイプの測温素子なども使用可能である。また、電極部４は、高周波電力を供給する電力供給用リード線１４と接続されており、高周波電源１０から電力供給用リード線１４を通じて高周波電力が供給される。
【００３８】
また、外筒シャフト１２と内筒シャフト１３の先端には、放射線遮蔽性金属パイプ１５ａ、１５ｂが取り付けられており、バルーン１１の先端部１１ａと後端部１１ｂは各金属パイプ１５ａ、１５ｂにそれぞれ取り付けられて外筒シャフト１２と内筒シャフト１３に固定されている。放射線遮蔽性金属パイプ１５ａ、１５ｂを具備することにより、Ｘ線透視を行った場合、Ｘ線透視画像上に放射線遮蔽性金属パイプ１５ａ、１５ｂが出現するので、患者体内におけるバルーン１１の位置を正確に把握することが可能となる。
【００３９】
また、本実施形態のカテーテル本体１を用いて心臓の肺静脈口の周縁を焼灼する場合には、図３に示すように、先に経皮的に患者体内に導入したガイドワイヤＧＷに沿って収縮状態のバルーン１１をカテーテル本体１で押し進めながら下大静脈１０２（図７参照）から左心房１０４、さらに心房中隔１０５を経て右心房１０６へ到達させた後、肺静脈口１０７ａの周縁にバルーン１１を当てがって密着させる。そして、バルーン１１内部の電極部４と患者体表に貼り付けられた対極板５の間で高周波電流を通電して肺静脈口１０７ａの周縁を加温し焼灼する。残りの３個の肺静脈口１０７ｂ〜１０７ｄの周縁も同様に焼灼する。
【００４０】
また、超音波センサ部２は、超音波パルス波を送信し組織層から反射された超音波パルス波（反射パルス波という）を受信するものである。この超音波センサ部２は、制御装置３に接続されており、制御装置３により超音波センサ部２における超音波パルスの出力が制御され、超音波センサ部２が受信した反射パルス波の受信信号が処理される。この超音波センサ部２は、超音波パルス波が発信される発信面がカテーテル本体１のバルーン１１に対向するように配置されており、本実施形態では、図３に示すように、食道９に配置された超音波センサ部２が心臓に配置されたカテーテル本体１（電極部４）に対向するように配置されている。すなわち、後述の制御装置３により、この超音波センサ部２で出力された超音波パルス波を受信するまでの時間を計測して各組織層の温度を演算するため、超音波センサ部２は、カテーテル本体１に対して、温度を計測すべき特定組織層を挟む位置に配置される。本実施形態では、特定組織層として食道組織層を設定しているため、心臓に配置されるカテーテル本体１のバルーン１１に対向する姿勢で、超音波センサ部２が食道９に配置されている。
【００４１】
また、超音波センサ部２は、本実施形態では、サポートバルーン２１内に固定されている。このサポートバルーン２１は、超音波センサ部２をカテーテル本体１側の組織層に押し当てるためのものである。通常、食道９の表面は凹凸で形成されているため、図６（ａ）に示すように、超音波センサ部２を直接配置すると、食道９の凹凸により超音波センサ部２とカテーテル本体１との間に空気層９１が介在するため、超音波パルス波が反射することにより受信信号にノイズが混入し、各組織層の時間計測に影響を及ぼす可能性がある。サポートバルーン２１は、この空気層９１が介在しないようにするためのものである。
【００４２】
このサポートバルーン２１は、カテーテル本体１のバルーンと同様のものが用いられており、中空袋状絶縁部材で形成されている。そして、サポートバルーン２１内にエアを供給することにより膨張し、エアを排出することにより収縮するようになっている。このサポートバルーン２１内には、超音波センサ部２が固定されて取り付けられており、使用時には、この超音波センサ部２がカテーテル本体１側に配置されるように図示しないガイド部材を用いて食道９に挿通する（図６（ｂ））。この状態でサポートバルーン２１にエアを供給することにより、図６（ｃ）に示すように、サポートバルーン２１が膨らむことにより食道９の凹凸を押圧し、超音波センサ部２とカテーテル本体１との間に存在していた空気層９１を除去することができる。
【００４３】
また、カテーテルシステムは、制御装置３を備えており、この制御装置３により、カテーテル本体１の電気的制御、温度制御、各種演算が統括的に行われる。制御装置３は、各組織層の温度を演算する温度演算部を備えており、この温度演算部により各組織層の温度が各組織層に直接触れることなく把握することができる。
【００４４】
温度演算部は、各組織層を通過するのに要した通過時間を演算する通過時間演算部と、超音波パルス波の音速と温度の関係を記憶する音速−温度データ記憶部とを有している。なお、本実施形態では、制御装置３に温度演算部が組み込まれているが、温度演算部のみ独立して設けたものであってもよい。
【００４５】
通過時間演算部は、超音波センサ部２で受信した反射パルス波から各組織層の通過時間を演算するものである。すなわち、超音波センサ部２に超音波パルス波を出力させ、各組織層で反射された反射パルス波の受信信号を得ることことにより、各組織層を通過した時間を計測することができる。
【００４６】
ここで、図４は、食道組織層の温度計測モデル図であり、加温前と加温後のそれぞれの組織層モデル図８と、超音波モニタ図３１を示している。組織層モデル図８では、最下層が電極部４であり、その上にバルーン１１を示すバルーン層８ｂ、心臓組織層８ｈ、食道組織層８ｅが各組織層として示されている。また、超音波モニタ図３１は、超音波センサ部２により受信された反射パルス波の検出タイミングが示されており、各検出タイミング間の時間が、各組織層を通過する時間として表される。すなわち、図４の例では、食道組織層８ｅを通過する時間Ｕｅ、心臓組織層８ｈを通過する時間Ｕｈ、バルーン層を通過する時間Ｕｂが表示されている。
【００４７】
図４に示すように、各組織層上に超音波センサ部２が配置された状態で超音波パルス波を発信すると、超音波パルス波が音速で通過し、食道組織層８ｅを音速Ｃｅで通過し、心臓組織層８ｈとの境界面で反射される。同様に、心臓組織層８ｈを音速Ｃｈで通過する超音波パルス波は、バルーン層８ｂとの境界面で反射され、バルーン層８ｂを音速Ｃｂで通過する超音波パルス波は、電極部４との境界面で反射される（なお、音速Ｃｅ１は、加温前を表し、音速Ｃｅ２は加温後を表している。音速Ｃｈ、音速Ｃｂについても同様である）。そして、超音波センサ部２は、各組織層の境界面で反射された反射パルス波として受信する。
【００４８】
通過時間演算部は、食道組織層８ｅと心臓組織層８ｈとの境界面で反射された反射パルス波を受信することにより、食道組織層８ｅを通過した時間Ｕｅを計測する。そして、心臓組織層８ｈとバルーン層８ｂとの境界面で反射された反射パルス波を受信し、食道組織層８ｅを通過した時間Ｕｅとの差分を演算することにより心臓組織層８ｈを通過した時間Ｕｈを計測する。同様にして、バルーン層８ｂを通過した時間Ｕｂを計測する。これらの演算した各組織層を通過した時間Ｕは、制御装置３に記憶される。なお、組織層を通過するのに要する時間として、組織層を特定する必要がない場合は、単に時間Ｕと表すことにする。
【００４９】
また、音速−温度データ記憶部は、音速、温度に関する情報を記憶するものであり、上記各組織層を通過した時間Ｕが一時的に記憶される。また、人体における音速と温度との関係がデータとして記憶されている。すなわち、音速は媒質によって変化するため、図５に示すように、人体組織を通過する音速と温度との対応関係が予めデータとして記憶されている。
【００５０】
次に、温度演算部によって行われる組織層の温度の演算について説明する。なお、本実施形態では、特定組織層として食道組織層８ｅが設定されている。
【００５１】
まず、加温前の状態において、超音波センサ部２から超音波パルス波が出力されると、各組織層の界面で反射された反射パルス波が受信され、各組織層の通過に要する時間Ｕが演算され記憶される。ここで、音速Ｃ、各組織層の厚さＸとすると、食道組織層８ｅ、心臓組織層８ｈ、バルーン層８ｂについて、以下の関係式が成り立つ。
Ｃｅ１＝２＊Ｘｅ／Ｕｅ１・・・（１）
Ｃｈ１＝２＊Ｘｈ／Ｕｈ１・・・（２）
Ｃｂ１＝２＊Ｘｂ／Ｕｂ１・・・（３）
※Ｃｅ：食道組織層８ｅにおける音速    Ｃｈ：心臓組織層８ｈにおける音速
Ｃｂ：バルーン層８ｂにおける音速
Ｘｅ：食道組織層８ｅの厚さ    Ｘｈ：心臓組織層８ｈの厚さ
Ｘｂ：バルーン層８ｂの厚さ
【００５２】
一方、カテーテル本体１に高周波通電を行ってバルーン１１内の液体を加熱し、バルーン１１の加温後の状態においても同様に超音波センサ部２から反射パルス波が受信されることにより、各組織層の通過に要する時間Ｕが以下の関係式により演算され、その結果が記憶される。
Ｃｅ２＝２＊Ｘｅ／Ｕｅ２・・・（４）
Ｃｈ２＝２＊Ｘｈ／Ｕｈ２・・・（５）
Ｃｂ２＝２＊Ｘｂ／Ｕｂ２・・・（６）
【００５３】
ここで、各組織層の厚さＸは、加温前後で変化がないと考えられるため、
Ｃｅ２／Ｃｅ１＝Ｕｅ１／Ｕｅ２・・・（７）
Ｃｈ２／Ｃｈ１＝Ｕｈ１／Ｕｈ２・・・（８）
Ｃｂ２／Ｃｂ１＝Ｕｂ１／Ｕｂ２・・・（９）
となり、音速比が組織層の通過時間の比で表される。そして、加温前は体内温度が３７℃で一定と考えられるため、各細胞層における温度も一定である。したがって、音速−温度データ記憶部から３７℃における音速Ｃｅ１、Ｃｈ１、Ｃｂ１は既知であるため、加温後の音速Ｃｅ２、Ｃｈ２、Ｃｂ２を算出することができる。そして、音速−温度データ記憶部から音速Ｃｅ２に対応する温度を求めることにより、加温後の食道組織８ｅの温度を算出することができる。
【００５４】
このようにして、カテーテルにより所定の組織層を焼灼することにより、焼灼部位以外の組織層が加温された場合でも、加温された組織層の温度を非接触で把握することができる。したがって、加温されることにより危険度の高い特定組織層の温度を計測することにより、焼灼部位以外の組織層が加温により損傷するのを抑えることができる。
【００５５】
また、上記実施形態では、バルーン付きアブソレーションカテーテルについて説明したが、バルーンのない複数の電極を備えるアブソレーションカテーテルにも適用することができる。
【００５６】
また、上記実施形態では、加温前の体内温度が３７℃一定と仮定して演算する例について説明したが、カテーテルに備わる温度センサ７により計測された温度を加温前の体内温度として演算するものであってもよい。すなわち、上記式（７）〜（９）において、音速−温度データ記憶部から温度センサ７で計測された加温前の温度における音速Ｃｅ１、Ｃｈ１、Ｃｂ１を求め、加温後の音速Ｃｅ２、Ｃｈ２、Ｃｂ２を算出し、最終的に音速−温度データ記憶部から音速Ｃｅ２に対応する加温後の食道組織層８ｅの温度を求めることができる。この場合、体内温度を３７℃と仮定した場合に比べて精度よく、食道組織層８ｅ以外の各組織層の温度を演算することができる。そして、仮に加温後のバルーン層８ｂの温度を算出した結果、加温後の温度センサ７で計測された温度と異なる場合には、演算により算出された各組織層の温度が補正されるように構成してもよい。この補正の方法については、計測された温度との乖離状態から実験等により得られたデータを基に補正されるようにしてもよいし、演算から得られたバルーン層８ｂの温度と温度センサ７の計測結果によるバルーン層の温度とを比較して、値の大きい方をバルーン層８ｂの温度と決定し、これを基にして食道組織層８ｅの温度が補正されるようにしてもよい。このように、値の大きい方を採用することで、加温により損傷を受けないように食道組織層８ｅを保護する観点で安全性を高めることができる。
【００５７】
また、上記実施形態では、各組織層の厚さＸは、加温前後で変化がないものとして演算を行う例について説明したが、超音波センサ部２から発信された超音波パルス波の経路に沿う断面のＸ線画像を取得し、このＸ線画像から各組織層の厚さ寸法を計測して、上記式（１）〜（６）から音速Ｃを演算するものであってもよい。このＸ線画像から組織層の厚さ寸法を取得できた場合には、特定組織層を通過する音速を演算した後、音速−温度データ記憶部から特定組織層の温度を求めることができる。
【００５８】
また、上記実施形態では、特定組織層を食道組織層８ｅとして設定したが、これに限定されず、超音波パルス波の経路に位置する組織層であれば、あらゆる組織層の温度を計測することができる。すなわち、温度を計測すべき組織層を挟むようにカテーテル本体１と、超音波センサ部２とを配置することにより、その間に位置する組織層の温度を演算することができる。
【００５９】
また、上記実施形態では、サポートバルーン２１内に超音波センサ部２が固定される例について説明したが、超音波センサ部２とカテーテル本体１との間に空気層９１が形成されない場合には、サポートバルーン２１を使用せず、超音波センサ部２を直接配置するものであってもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１  カテーテル本体
２  超音波センサ部
３  制御装置
４  電極部
５  対極板
７  温度センサ
８ｅ  食道組織層
８ｈ  心臓組織層
９  食道
１１  バルーン
２１  サポートバルーン
９１  空気層
【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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