(57)【要約】血管内部とすることができるプラーク箇所におけるプラークの組成を決定する装置、システム及び方法が開示されている。異なる伝導率を有する流体の噴射と、形成されるコンダクタンスとを組み合わせることにより、プラーク箇所の組成を決定することを助ける組織の並列コンダクタンスの測定が可能となる。低並列コンダクタンスレベルであることから、その位置から破れ且つ器官の損傷又は死亡の原因となるであろう型式である高油脂及び（又は）脂肪性プラークであると決定することができる。
2008531122.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラークを通る電流の流れに対する抵抗により決定される、プラークの組成を評価する装置において、
基端から末端まで伸びる長手方向軸線を有する細長い本体であって、長手方向軸線に沿って管腔を有し且つ、末端をプラーク箇所にてプラーク付近に導入することを可能にする前記細長い本体と、
長手方向軸線に沿っており、共に、末端付近に配置された、第一の励起電極及び第二の励起電極と、
長手方向軸線に沿っており且つ、第一の励起電極と第二の励起電極との間に配置された第一の検出電極と、第二の検出電極とを備え、
第一及び第二の励起電極の少なくとも一方は、電流源と連通しており、それにり電流をプラーク箇所にてプラークに供給し、検出電極によりプラーク箇所にて２つ又はより多くのコンダクタンス値を測定し、これにより、プラーク箇所にて平行な組織のコンダクタンスを計算することを可能にし、組織のコンダクタンスは、プラークの組成に依存する、電流の流れに対する抵抗の逆数である、プラークの組成を評価する装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、
検出電極からコンダクタンスのデータを受け取り且つプラーク箇所におけるコンダクタンスを決定するデータ取得及び処理システムを更に備える、装置。
【請求項３】
請求項１に記載の装置において、
末端付近に配置された吸引／注入ポートを更に備え、前記吸引／注入ポートは前記管腔と連通し、これにより、２つ又はより多くの溶液をプラーク箇所内に噴射することを可能にする、装置。
【請求項４】
請求項３に記載の装置において、溶液はＮａＣｌ溶液である、装置。
【請求項５】
請求項３に記載の装置において、前記管腔は、前記管腔を通して且つ吸引／注入ポートを通してプラーク個所内に噴射される溶液の供給源と連通している、装置。
【請求項６】
プラークの組成を評価する装置において、
その長手方向長さに沿って貫通する管腔を有する細長い本体と、
細長い本体上に配置された１対の励起電極と、
１つの検出電極とその隣接する励起電極との間の距離が他方の検出電極とその隣接する励起電極との間の距離に等しいように対の励起電極の間に配置された１対の検出電極と、を備え、
少なくとも１つの励起電極は電流源と連通しており、これによりプラーク箇所にてプラークに電流を供給すると共に、検出電極によりプラーク箇所における２つ又はより多くのコンダクタンス値を測定し、その結果、プラーク箇所における組成を評価する、プラークの組成を評価する装置。
【請求項７】
プラークの組成を評価する装置において、
その長手方向長さに沿って貫通する管腔を有する細長い本体と、
細長い本体上に配置された１対の励起電極と、
対の励起電極の間に配置された１対の検出電極と、を備え、
少なくとも１つの励起電極は電流源と連通しており、これによりプラーク箇所にてプラークに電流を供給することを可能にすると共に、検出電極によりプラーク箇所における２つ又はより多くのコンダクタンス値を測定することを可能にし、その結果、等式［６］により決定された値が７０％以下であるならば、プラークは少なくとも部分的に脂肪性であると決定される、プラークの組成を評価する装置。
【請求項８】
プラークの組成を評価するカテーテルにおいて、
その長手方向長さに沿って貫通する管腔を有する細長い本体と、
細長い本体上に配置された１対の励起電極と、
１つの検出電極とその隣接する励起電極との間の距離が他方の検出電極とその隣接する励起電極との間の距離に等しいように対の励起電極の間に配置された１対の検出電極と、を備え、
導電性濃度が相違する２つの溶液が異なる時点にて細長い本体の管腔を通してプラーク箇所まで導入されるとき、２つのコンダクタンスの測定は、検出電極によって行われ、その結果、プラークの組成を決定するためプラーク箇所における平行な組織のコンダクタンスが計算される、プラークの組成を評価するカテーテル。
【請求項９】
請求項８に記載のカテーテルにおいて、検出及び励起電極は管腔を通る絶縁された電気ワイヤー接続部を有する、カテーテル。
【請求項１０】
請求項８に記載のカテーテルにおいて、検出及び励起電極は、各ワイヤーが他のワイヤーから絶縁されるよう細長い本体内に埋め込まれる電気ワイヤー接続部を有する、カテーテル。
【請求項１１】
プラークの組成を評価するカテーテルにおいて、
基端及び末端と、貫通する管腔とを有する細長い本体と、
基端と末端との間の個所にて前記細長い本体で終わる第二の本体であって、前記細長い本体の管腔を接続する管腔を有する、前記第二の本体と、
細長い本体の末端に配置された１対の励起電極と、
対の励起電極の間に配置された１対の検出電極と、を備え、
導電性濃度が相違する２つの溶液が第二の本体の管腔を通して細長い本体の末端付近に配置されたプラーク箇所に導入されるとき、２つのコンダクタンスの測定は、検出電極によって行われ、その結果、プラークの組成を決定するためプラーク箇所における平行な組織のコンダクタンスが計算される、プラークの組成を評価するカテーテル。
【請求項１２】
請求項１１に記載のカテーテルにおいて、検出電極及び励起電極は、細長い本体の管腔及び末端を通って伸びる絶縁された電気ワイヤー接続部を有する、カテーテル。
【請求項１３】
請求項１１に記載のカテーテルにおいて、検出電極及び励起電極は、各ワイヤーが他のワイヤーから絶縁されるよう細長い本体内に埋め込まれる電気ワイヤー接続部を有する、カテーテル。
【請求項１４】
請求項１１に記載のカテーテルにおいて、細長い本体の基端、細長い本体の管を通して配置され且つ細長い本体の末端から出るガイドワイヤーを更に備える、カテーテル。
【請求項１５】
プラークを通る電流の流れに対する抵抗により決定されるプラークの組成を評価するカテーテルシステムにおいて、
基端及び末端を有し、長手方向軸線を備える細長いワイヤーと、
基端から末端まで伸びていて１つの管腔を有し且つワイヤーを同軸状に取り囲む細長い管を備える、カテーテルと、
ワイヤーの末端付近にてワイヤーの長手方向軸線に沿って配置された第一の励起電極及び第二の励起電極と、
ワイヤーの長手方向軸線に沿っており且つ第一の励起電極と第二の励起電極との間にある第一の検出電極及び第二の検出電極と、を備え、
第一及び第二の励起電極の少なくとも一方は電流源と連通し、これにより電流をプラークに供給し、検出電極によりプラークにおける２つ又はより多くのコンダクタンス値を測定し、これによりプラーク箇所における組織のコンダクタンスを計算することを可能にし、組織のコンダクタンスは、プラークの組成に依存する、電流の流れに対する抵抗の逆数である、プラークの組成を評価するカテーテルシステム。
【請求項１６】
請求項１５に記載のカテーテルシステムにおいて、ワイヤーは圧力ワイヤーである、カテーテルシステム。
【請求項１７】
請求項１５に記載のカテーテルシステムにおいて、ワイヤーはガイドワイヤーである、カテーテルシステム。
【請求項１８】
請求項１５に記載のカテーテルシステムにおいて、カテーテルはガイドカテーテルである、カテーテルシステム。
【請求項１９】
請求項１５に記載のカテーテルシステムにおいて、ワイヤー及びカテーテルは、第一の溶液が管腔を通して注入することができるような寸法とされる、カテーテルシステム。
【請求項２０】
プラークの組成を決定するためプラーク箇所におけるコンダクタンスを測定するシステムにおいて、
カテーテル組立体と、
溶液をカテーテル組立体を通してプラーク箇所内に噴射する溶液送り出し源と、
電流源と、
カテーテル組立体からコンダクタンスのデータを受け取り且つプラーク箇所におけるコンダクタンス値を決定し、プラークのコンダクタンスは、プラークの組成に依存する電流の流れに対する抵抗の逆数である、データ取得及び処理装置と、
を備える、プラーク箇所におけるコンダクタンスを測定するシステム。
【請求項２１】
請求項２０に記載のシステムにおいて、カテーテル組立体は、
ワイヤーの基端からワイヤーの末端まで伸びる長手方向軸線を備える細長いワイヤーと、
基端から末端まで伸びる細長い管であって、その長手方向軸線に沿った１つの管腔を有し且つ、ワイヤーを同軸状に取り囲む前記細長い管を備えるカテーテルと、
ワイヤーの長手方向軸線に沿っており、共に、ワイヤーの末端付近に配置された、第一の励起インピーダンス電極及び第二の励起インピーダンス電極と、
ワイヤーの長手方向軸線に沿っており、共に、第一の励起電極と第二の励起電極との間に配置された、第一の検出インピーダンス電極及び第二の検出インピーダンス電極とを備える、システム。
【請求項２２】
プラーク箇所内の標的としたプラークの組成を決定するシステムにおいて、
基端及び末端を備え、末端付近に吸引／注入ポートを更に備える、カテーテルと、
溶液をカテーテル、吸引／注入ポートを通してプラークを保持するプラーク箇所内に噴射する溶液送り出し源と、
電流源と、
カテーテルからコンダクタンスのデータを受け取り且つプラーク箇所のコンダクタンスを測定し、これによりプラークの組成を決定するデータ取得及び処理装置と、
を備える、プラークの組成を決定するシステム。
【請求項２３】
請求項２２に記載のシステムにおいて、コンダクタンスのデータをデータ取得及び処理装置に伝送するカテーテルの末端の検出電極を更に備える、システム。
【請求項２４】
請求項２２に記載のシステムにおいて、カテーテルは、管腔を更に備え、吸引／注入ポートが管腔と連通し、これにより、２つ又はより多くの溶液をプラーク箇所内に噴射することを可能にする、システム。
【請求項２５】
請求項２４に記載のシステムにおいて、管腔は、貫通して且つ吸引／注入ポートを通してプラーク個所内に噴射すべき溶液の供給源と連通している、システム。
【請求項２６】
プラーク箇所内の標的としたプラークの組成を測定する方法において、
カテーテルをプラーク箇所内に導入するステップと、
電流の流れをカテーテルを通してプラーク箇所に提供するステップと、
第一の濃度を有する第一のコンパウンドの第一の溶液を治療箇所内に噴射するステップと、
プラーク箇所における第一のコンダクタンス値を測定するステップと、
第二の濃度を有し、第二の濃度が第一の濃度に等しくない第二のコンパウンドの第二の溶液をプラーク箇所内に噴射するステップと、
プラーク箇所にて第二のコンダクタンス値を測定するステップと、
第一及び第二のコンダクタンス値及び第一及び第二のコンパウンドの伝導率の値に基づいてプラークの組成を決定するステップとを備える、プラーク箇所内の標的としたプラークの組成を測定する方法。
【請求項２７】
請求項２６に記載の方法において、プラーク箇所における並列コンダクタンス及び電流密度に基づいてプラーク箇所内に導入されるカテーテルを選ぶステップを更に備える、方法。
【請求項２８】
請求項２７に記載の方法において、並列コンダクタンス及び電流密度に基づいてノーダル電圧及び電界を計算するステップを更に備える、方法。
【請求項２９】
請求項２８に記載の方法において、第一のノーダル電圧及び電界の値に対し有限要素解析法を適用するステップと、
治療個所における非平行な電界線を最少にするため、適したカテーテルの寸法を決定するステップと、
治療個所内に導入するため、適した寸法のカテーテルを選ぶステップと、備える、方法。
【請求項３０】
プラークの組成を測定する方法において、
カテーテルをプラーク箇所内に導入するステップと、
第一の濃度を有する第一のコンパウンドの第一の溶液を治療箇所内に噴射するステップと、
プラーク箇所における第一のコンダクタンス値を測定するステップと、
異なる濃度を有する第二のコンパウンドの第二の溶液をプラーク箇所内に噴射するステップと、
プラーク箇所にて第二のコンダクタンス値を測定するステップと、
第一及び第二のコンダクタンス値及び第一及び第二のコンパウンドの伝導率の値に基づいてプラークの組成を決定するステップと、を備え、
プラークは、等式［６］により決定された値が７０％以下であるならば、部分的に脂肪性であると推定される、プラークの組成を測定する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、その内容の全体を参考として引用し本明細書に含めた、２００５年２月２３日付けで出願された米国特許出願１１／０６３，８３６号の優先権を主張するものである。
【０００２】
本発明は、全体として、医学的診断法及び治療法に関する。より具体的には、本発明は、血管内のプラークの型式を決定する装置、システム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
冠状動脈性心臓病（ＣＨＤ）は、一般に、冠状動脈のアテローム硬化性の狭小化に起因し、狭心症、心臓発作又はその併発症を生じさせる可能性がある。ＣＨＤは、１９９７年、米国にて４６６，１０１人の死亡を引き起こしており、今日、米国にて主要な死亡原因の１つである。今日、生存する約１，２００万の人が心臓発作、狭心症又はその併発症の経験を持つ。男性及び女性で分類すれば、それぞれ男性約４９％及び女性約５１％である。今年、１１０万人のアメリカ人が新たな又は再発性の冠状血管の発作を生じ、その結果、これらの発作を経験する人の４０％以上が死亡するであろうと推定される。年間、約２２５，０００人が入院せずに、冠状血管の発作にて死亡している。これらは、通常、心室細動に起因する心臓発作による突然死である。４００，０００人以上のアメリカ人及び世界中で８００，０００人の患者が毎年、非外科的な冠状動脈の介入術を受けている。冠状血管内ステントは、一部の病院にて１９９０年代に導入されたばかりであるが、これら患者の９０％にて使用されている。
【０００４】
冠状動脈疾病の１つの一般的な型式は、大動脈、頸動脈、末梢動脈のような多数の動脈床に影響を与え且つ多数の冠状動脈の疾病及びプラークを生じさせる全身の血管壁の炎症性疾病であるアテローム性動脈硬化症である。アテローム硬化性のプラークは、典型的に、結合組織、細胞外基質（コラーゲン、プロテオグリカン、フィブロネクチン弾性繊維を含む）、脂質（結晶状コレステロール、コレステロールエステル及びリン脂質）、及び単球由来マクロファージ、Ｔリンパ球、及び平滑筋細胞のような細胞を含む。広範囲のプラークがこれら成分の組成の変化と共に病理学的に生じる。
【０００５】
外弾性膜の膨張及び外側ＣＳＡの拡大のため、腔の断面積（ＣＳＡ）が比較的通常通りに保たれる場合、冠状動脈疾患（ＣＡＤ）にてアテローム性動脈硬化症が進展する間、早期に、「ポジティブリモデリング（ｐｏｓｉｔｉｖｅ  ｒｅｍｏｄｅｌｉｎｇ）」と称される過程が生じる。しかし、ＣＡＤが進行しても、外弾性膜の外径が更に増すことはない。その代わり、プラークは、腔内に侵入し且つ、「ネガティブリモデリング（ｎｅｇａｔｉｖｅ  ｒｅｍｏｄｅｌｉｎｇ）」と称される過程にて腔ＣＳＡを減少させる。
【０００６】
顕著でない冠状アテローム硬化性のプラーク（典型的に、＜５０％狭窄症）でも、プラークが特定の組成を有するならば、顕著な腔の狭小化を生じさせる前でも、破裂して心筋梗塞症を発生させる可能性があることが実証されている。例えば、脂質及び薄い線維性被膜の濃度が高いプラークは、容易にせん断し又は破裂し、このため、「傷付き易い（ｖｕｌｎｅｒａｂｌｅ）」プラークと称されている。これに反して、脂質コアの上にて線維分が増大することは、安定性（「安定的なプラーク」）を提供するため、「白色」プラークは、破裂する可能性が少ない。コレステロールが多い大きい脂質コア（典型的に、＞４０％）は、破裂のリスクが高く、「傷付き易い」プラークと考えられている。要約すれば、高脂質コアは、より高リスクプラークの基本的特徴であるから、プラークの組成は、標準程度の狭窄症よりも急性の冠状血管症候群のリスクを決定するものと思われる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来から、冠状動脈内のアテローム硬化性のプラークを視覚化し且つ特徴を把握するため血管造影法が使用されてきた。プラークの組成は、狭窄症の重大さではなくて、急性な冠状血管症候群のリスクを決定することが最近、明らかとなったため、「安定」プラークと「傷付き易い」プラークとを判別し且つその組成を決定するため、新たな画像化方法が必要とされている。アテローム硬化性血管を評価するため、多数の侵襲性及び非侵襲性の画像化技術が利用可能であるが、標準的技術の殆どは、腔直径、狭窄症、肉厚及びプラークの容積を識別するものである。今日迄、プラークの組成（例えば、脂質、線維、カルシウム又は血栓）の特徴を把握することのできる標準的な方法は存在せず、このため、高リスクのプラークを識別するための定常的で且つ高信頼性の方法は何も存在しない。
【０００８】
プラークの組成を評価するための非侵襲性の技術は、磁気共鳴映像法（ＭＲＩ）を含む。しかし、ＭＲＩは、冠状血管内のアテローム硬化性の病変部の特徴を把握するのに十分な空間的分解能を欠く。プラークの組成を評価するための最小侵襲性の技術は、血管内超音波法（ＩＶＵＳ）、光コヒーレンストモグラフィー（ＯＣＴ）、ラマン及び赤外線分光法を含む。サーモグラフィは、また、プラーク内の炎症に起因する温度差に基づいて傷付き易いプラークを検出するため使用されるカテーテル利用の技術である。色々なカテーテル利用の技術を使用するためには、ＩＶＵＳ、ＯＣＴ又はサーモグラフィカテーテルを前進させ且つ、次に、冠動脈血管形成術を行う前に、カテーテルを引き抜く第一のステップを必要とし、これによりステント法に対し追加的な時間及びステップを付け加えることになる。更に、これらの装置は、操作するため高価な機械及び部品を必要とする。このことは、この方法に対し顕著なコスト、時間及びより多くのリスクを付け加えることになる。
【０００９】
このため、プラークの型式を決定するため従来の方法に代わるべき代替的な方法が当該分野にて必要とされている。所定の血管内にてプラークの型式又は組成を決定するための高信頼性、正確で且つ最小侵襲性のシステム又は技術が更に必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、血管内にて係合するであろうプラークの型式及び（又は）組成を決定する装置、システム及び方法を提供するものである。本明細書にて使用するように、「血管」という語は、全体として、中空、管状又は腔状器官の任意のものを意味する。本発明に従ったかかる技術は、最小侵襲性、正確、高信頼性で且つ容易に再現可能である。プラークの型式又は組成を理解することは、プラークがその位置から脱落し且つ、下流にて梗塞を促進するリスクを医療専門家が一層良く評価することを許容する。上述したように、かかるプラークの情報を決定することは、単に、その小さい寸法のため、従来の考えでは、さもなければ問題とならないであろう小さいプラークを除去し又はその他、崩壊させることを許容する。しかし、小さいプラークは、それらの組成に依存して、致命的となる可能性もあり、本発明は、標準的な医学的診断のためには問題となるには依然として「過小である」とき、それらの型式及び組成を評価することによりかかるプラークの悪影響を減少させる作用を果たす。
【００１１】
本発明の１つの特別な実施の形態において、プラークを通る電流の流れに対する抵抗により決定された、プラークの組成を評価する装置が開示されている。該装置は、基端から末端まで伸び、長手方向軸線を有する細長い本体であって、長手方向軸線に沿って管腔を有し且つ、末端をプラーク箇所にてプラーク付近に導入することを可能にする上記の細長い本体と、長手方向軸線に沿っており、共に、末端付近に配置された、第一の励起電極及び第二の励起電極と、長手方向軸線に沿っており且つ、第一の励起電極と第二の励起電極との間に配置された第一の検出電極と、第二の検出電極とを備え、第一及び第二の励起電極の少なくとも一方は、電流源と連通しており、これにより、電流をプラーク箇所にてプラークに供給することを可能にし、これにより、検出電極によりプラーク箇所にて２つ又はより多くのコンダクタンス値を測定することを可能にし、これにより、プラーク箇所にて平行な組織のコンダクタンス値を計算することを可能にし、これにより、組織のコンダクタンス値は、プラークの組成に依存する、電流の流れに対する抵抗の逆数である。
【００１２】
別の実施の形態において、本発明は、プラークの組成を評価する装置である。該装置は、その長手方向長さに沿って貫通する管腔を有する細長い本体と、細長い本体上に配置された１対の励起電極と、１つの検出電極とその隣接する励起電極との間の距離が他方の検出電極とその隣接する励起電極との間の距離に等しいように対の励起電極の間に配置された１対の検出電極と、を備え、少なくとも１つの励起電極は電流源と連通しており、これによりプラーク箇所にてプラークに電流を供給することを可能にすると共に、検出電極によりプラーク箇所における２つ又はより多くのコンダクタンス値を測定することを可能にし、その結果、プラーク箇所における組成を評価することができる。
【００１３】
更に別の実施の形態において、本発明は、プラークの組成を評価する装置である。該装置は、その長手方向長さに沿って貫通する管腔を有する細長い本体と、細長い本体上に配置された１対の励起電極と、対の励起電極の間に配置された１対の検出電極と、を備え、少なくとも１つの励起電極は電流源と連通しており、これによりプラーク箇所にてプラークに電流を供給することを可能にすると共に、検出電極によりプラーク箇所における２つ又はより多くのコンダクタンス値を測定することを可能にし、その結果、等式［６］により決定された値が７０％以下であるならば、プラークは少なくとも部分的に脂肪性であると決定される。
【００１４】
別の実施の形態において、プラークの組成を評価するカテーテルが開示されている。カテーテルは、その長手方向長さに沿って貫通する管腔を有する細長い本体と、細長い本体上に配置された１対の励起電極と、１つの検出電極とその隣接する励起電極との間の距離が他方の検出電極とその隣接する励起電極との間の距離に等しいように対の励起電極の間に配置された１対の検出電極と、を備え、導電性濃度が相違する２つの溶液が異なる時点にて細長い本体の管腔を通してプラーク箇所まで導入されるとき、２つのコンダクタンスの測定は、検出電極によって行われ、その結果、プラークの組成を決定するためプラーク箇所における平行な組織のコンダクタンスが計算される。
【００１５】
更に別の実施の形態において、プラークの組成を評価するカテーテルが開示される。カテーテルは、基端及び末端と、貫通する管腔とを有する細長い本体と、基端及び末端との間の個所にてほそながい本体で終わる第二の本体であって、細長い本体の管腔を接続する上記の第二の本体と、細長い本体の末端に配置された１対の励起電極と、対の励起電極野間に配置された１対の検出電極と、を備え、導電性濃度が相違する２つの溶液が第二の本体の管腔を通して細長い本体の末端付近に配置されたプラーク箇所に導入されるとき、２つのコンダクタンスの測定は、検出電極によって行われ、その結果、プラークの組成を決定するためプラーク箇所における平行な組織のコンダクタンスが計算される。
【００１６】
別の実施の形態において、プラークを通る電流の流れに対する抵抗により決定されたプラークの組成を評価するシステムが開示されている。システムは、基端及び末端を有し、長手方向軸線を備える細長いワイヤーと、基端から末端まで伸びる細長い管であって、１つの管腔を有し且つワイヤーを同軸状に取り囲む上記細長い管を備えるカテーテルと、ワイヤーの末端付近にてワイヤーの長手方向軸線に沿って配置された第一の励起電極及び第二の励起電極と、ワイヤーの長手方向軸線に沿っており且つ第一の励起電極と第二の励起電極との間にある第一の検出電極及び第二の検出電極とを含み、第一及び第二の励起電極の少なくとも一方は電流源と連通し、これにより電流をプラークに供給することを可能にし、これにより検出電極によりプラークにおける２つ又はより多くのコンダクタンス値を測定することを可能にし、これによりプラーク箇所における組織のコンダクタンスを計算することを可能にし、これにより組織のコンダクタンスは、プラークの組成に依存する電流の流れに対する抵抗の逆数である。
【００１７】
更に別の一例としての実施の形態において、プラークの組成を決定するためプラーク箇所におけるコンダクタンスを測定するシステムが開示されている。システムは、カテーテル組立体と、溶液をカテーテル組立体を通してプラーク箇所内に噴射する溶液送り出し源と、電流源と、カテーテル組立体からコンダクタンスのデータを受け取り且つプラーク箇所におけるコンダクタンス値を決定し、これによりプラークのコンダクタンスは、プラークの組成に依存する電流の流れに対する抵抗の逆数であるようにするデータ取得及び処理システムとを含む。
【００１８】
１つの実施の形態において、プラーク箇所内の標的としたプラークの組成を決定するシステムが開示されている。システムは、基端及び末端を有するカテーテルであって、末端付近に吸引／注入ポートを更に備える上記カテーテルと、溶液をカテーテル、吸引／注入ポートを通してプラークを保持するプラーク箇所内に噴射する溶液送り出し源と、電流源と、カテーテルからコンダクタンスのデータを受け取り且つプラーク箇所のコンダクタンスを測定し、これによりプラークの組成を決定するデータ取得及び処理システムとを含む。
【００１９】
更に別の実施の形態において、プラーク箇所における標的としたプラークの組成を測定する方法が開示されている。方法は、カテーテルをプラーク箇所内に導入するステップと、電流の流れをカテーテルを通してプラーク箇所に提供するステップと、第一の濃度を有する第一のコンパウンドの第一の溶液を治療箇所内に噴射するステップと、プラーク箇所における第一のコンダクタンス値を測定するステップと、第二の濃度を有し、第二の濃度が第一の濃度に等しくない第二のコンパウンドの第二の溶液をプラーク箇所内に噴射するステップと、プラーク箇所にて第二のコンダクタンス値を測定するステップと、第一及び第二のコンダクタンス値及び第一及び第二のコンパウンドの伝導率の値に基づいてプラークの組成を決定するステップとを含む。
【００２０】
別の実施の形態において、プラークの組成を測定する方法が開示されている。方法は、カテーテルをプラーク箇所内に導入するステップと、第一の濃度を有する第一のコンパウンドの第一の溶液を治療箇所内に噴射するステップと、プラーク箇所における第一のコンダクタンス値を測定するステップと、異なる濃度を有する第二のコンパウンドの第二の溶液をプラーク箇所内に噴射するステップと、プラーク箇所にて第二のコンダクタンス値を測定するステップと、第一及び第二のコンダクタンス値及び第一及び第二のコンパウンドの伝導率の値に基づいてプラークの組成を決定するステップとを含み、プラークは、等式［６］により決定された値が７０％以下であるならば、部分的に脂肪性であると推定される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明は、血管内のプラークの型式又は組成を許容可能な限界内にて容易に、正確に且つ再現可能に測定することを可能にする。このことは、脱落し且つ梗塞又はその他の健康上の問題を生じさせるであろう過小寸法の（但し潜在的に危険な）プラークに対する早期の治療の選択肢を許容することにより、患者の健康を向上させるべくプラークの型式及び（又は）組成を決定することを可能にするものである。
【００２２】
その内容の全体を参考として引用し本明細書に含めた、係属中の特許出願において、電気的インピーダンスの原理に基づいて血管腔のＣＳＡを決定することを許容する新規な技術が紹介されている。この技術は、また血管壁を通る電流の損失、例えば並列コンダクタンス（ＧＰ）を決定することも可能にする。簡単に説明すれば、この方法は、僅かに高張液及び僅かに低張液を含む多数回噴射技術を含む。既知の伝導率を有する２回の噴射は、各噴射毎に全コンダクタンス（血管腔内のコンダクタンス及びＧＰ）を測定することを可能にし、従って、ＣＳＡ及びＧＰを連結する２つの等式を提供する。このため、ＣＳＡ及びＧＰは、血管の長さに沿った任意の箇所にて決定することができる。本発明の目的は、ＧＰの値を決定し且つ、この値からプラークの型式を決定することである。
【００２３】
ＧＰは、組織を通る導電率の測定値であり、電気的抵抗率の逆数である。脂肪又は脂質は、殆どのその他の組織と比較して電気の流れに対する抵抗率が高く又はＧＰが低い。例えば、脂質は、血管の組織よりも約１０倍（１０ｘ）高い抵抗率又は１０倍（１０ｘ）低い導電率を有する。導電率の点にて、油脂の値は、０．０２３Ｓ／ｍ、血管壁の値は０．３２Ｓ／ｍ、血液の値は０．７Ｓ／ｍである。不安定プラークは、より高脂質コアを特徴とするから、本発明の目的は、傷付き易いプラークを識別するためＧＰの値を使用することである。
【００２４】
研究の結果、正常な血管の場合、ＧＰは約７０ないし８０％である（等式［６］により決定したように）ことが明らかにされている。この値は、脂質が血管壁に存在するとき、顕著に減少する。換言すれば、脂質は、血管を絶縁し且つ壁を通る電流損失を顕著に減少させることになる。ＧＰの減少程度は、プラーク内の脂質の比率に依存する。脂質の比率が高ければ高い程、ＧＰの値は小さくなり、従って急性の冠状血管症候群を生じさせるプラークの破裂のリスクがより大きくなる。このため、以下に及び本明細書の全体に亙って説明した一例としての実施の形態は、コンダクタンスＧＰの測定法を開発するため使用される一方、コンダクタンスは、測定領域内のプラークの型式及び（又は）組成の決定要素として使用される。
【００２５】
以下に説明するように、バルーンを前進させる間、血管腔の断面積を直ちに測定するためカテーテルの末端１９付近（例えば、バルーンの正面側）にてインピーダンス電極を有する血管形成カテーテルが提供される。このカテーテルは、器官の腔ＧＰを正確に検出するための電極と、圧力勾配を測定するためのポートとを有する。従って、血管内超音波法又はＯＣＴを現在使用する場合のように、カテーテルを交換する必要はない。一例としての実施の形態において、カテーテルは、プラークの型式（例えば、柔軟／傷付き易い又は硬い／安定的）を直接測定し、これにより適したバルーン材料（低圧又は高圧）を選ぶことを許容する。別の実施の形態において、ステントを望ましい断面積となるように配備することができるよう追加的なインピーダンス電極をカテーテルのバルーンの中央に組み込む。本明細書に記載された手順は、ステントの配置の正確さを顕著に向上させ且つ同様にコスト及び結果をも改良する。更に、これらは、プラークの型式及び（又は）組成を適正に且つ正確に評価することを可能にするものである。
【００２６】
インピーダンス又はコンダクタンスカテーテルの一例としての実施の形態が、図１Ａないし図１Ｆに示されている。図１Ａに示した一例としての実施の形態を参照すると、４本のワイヤーが４フランスカテーテルの２つの管腔の１つを通して進める。従って、電極２６、２８は、内側（検出）電極から１ｍｍだけ隔てられる。電極２５、２７は、内側電極の両側部から４ないし５ｍｍ隔てられ且つ外側（励起）電極を形成する。本明細書に記載したかかる間隔は、対象とするプラークの面積に対する電極の励起及び検出機能を向上させることが判明している。
【００２７】
１つの方策において、任意の所定の用途に使用されるカテーテルの寸法は、以下に説明する有限要素解析法を使用して電位場を最適化することにができるかどうかに依存する。小さい器官又は小児患者の場合、カテーテルの直径は、０．３ｍｍのように小さくすることができる。大きい器官の場合、直径は、有限要素解析法に基づく最適化の結果に極めて顕著に依存する。バルーンの寸法は、典型的に、拡張した後、器官の典型的な寸法に従って寸法決めされよう。バルーンは、例えば、ポリエチレン、ラテックス、ポリエステルウレタン、同様のもの又はそれらの組み合わせのような、機能に適した材料にて出来たものとすることができる。カテーテルは、典型的に、ＰＶＣ又はポリエチレンにて出来ているが、その他の材料も等しく使用することができる。
【００２８】
励起電極及び検出電極は、典型的に、リング電極としてカテーテルを取り囲むが、これらの電極は、点電極とし又はその他の適した形態を有するようにしてもよい。これらの電極は、任意の導電性材料、好ましくは、線維素析出を回避することができよう白金イリジウム又は炭素被覆した面にて出来たものとすることができる。一例としての実施の形態において、検出電極は、これら電極との間にて０．５ないし１ｍｍの間隔にて配置され、また、小さいカテーテル上にて励起電極まで４ないし５ｍｍの範囲の距離に配置される。治療のため選ばれるカテーテルの寸法は、血管の寸法に依存し、また一部分、以下に説明する、有限要素解析法の結果に基づいて決定されることが好ましい。大血管及びその他の内臓の中空器官にて使用される大型のカテーテルにて、電極の距離はより長くすることができる。
【００２９】
図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃ、図１Ｄを参照すると、カテーテルの幾つかの実施の形態が示されている。図示したカテーテルは、色々な程度の異なる電極、数及び選択随意的なバルーンを含む。図１Ａに示した実施の形態に関して、カテーテルの先端１９に近接して配置された４つの電極２５、２６、２７、２８を有するインピーダンスカテーテル２０が示されている。これらの電極に近接して、狭窄症を治療するために使用することのできる血管形成又はステント配置バルーン３０がある。電極２５、２７は、励起電極である一方、電極２６、２８は、検出電極であり、これらの検出電極は、以下に更に詳細に説明するように、カテーテルが前進する間、ＧＰを測定することを許容する。バルーン３０内のカテーテル２０の部分は、注入ポート３５と、圧力ポート３６とを含む。
【００３０】
カテーテル２０は、カテーテルにより支持された幾つかの小型圧力変換器（図示せず）又はＧＰが測定される箇所に近接する圧力勾配を決定する圧力ポートを含むことが望ましい。圧力は、バルーン内にて且つＧＰが測定される位置の基端側、末端側にて、また、その基端側及び末端側の位置にて測定され、これにより狭窄症の箇所にて圧力の測定値を記録し、また狭窄症部分に沿って又は狭窄症部分付近の圧力差を測定することも可能にすることが好ましい。図１Ａに示した１つの実施の形態において、カテーテル２０は、圧力勾配を評価するため、ＧＰの箇所の基端側又はその箇所にて、圧力ポート９０と、圧力ポート９１とを有することが望ましい。図２Ａ、図２Ｂ及び図３に関して以下に説明するように、特定の実施の形態において、圧力ポートは、カテーテル２０内のそれぞれの導管によりデータ取得システム１００又は３００内の圧力センサと接続されている。かかる圧力センサは、全体として、当該分野にて既知であり、また、例えば、光ファイバシステム、小型歪み計、灌流型低コンプライアンスマノメトリー検圧法（ｐｅｒｆｕｓｅｄ  ｌｏｗ−ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ  ｍａｎｏｍｅｔｒｙ）を含むことができる。
【００３１】
１つの実施の形態において、流体が充填されたシラスティック（ｓｉｌａｓｔｉｃ）圧力監視カテーテルは、圧力変換器と接続される。腔圧力は、カテーテルの注入通路に連結された低コンプライアンスの外側圧力変換器により監視することができる。圧力変換器の較正は、静水圧によって０ないし１００ｍｍＨｇの圧力を加えることにより実行することができる。
【００３２】
図１Ｂに示した１つの実施の形態において、カテーテル３９は、血管形成を行い又はステントを配備する間、バルーンＧＰを正確に決定するため血管形成又はステント配置バルーン３０内に配置された別の組みの励起電極４０、４１及び検出電極４２、４３を含む。これらの電極は、電極２５、２６、２７、２８に追加されるものである。
【００３３】
１つの実施の形態において、ＧＰは、２電極システムを使用して測定することができる。図１Ｆに示した別の実施の形態において、幾つかのＧＰは、５又はより多数の電極の配列を使用して測定することができる。この場合、電流を発生させるため励起電極５１、５２が使用される一方、それらのそれぞれの箇所にて電流を検出するため検出電極５３、５４、５５、５６、５７が使用される。
【００３４】
カテーテルの先端は、冠状動脈又はその他の腔内に容易に挿入し得るよう直線状、湾曲型とし又は角度付きのものとすることができる。バルーンと電極との間の距離は、通常、短く、０．５ないし２ｃｍの範囲であるが、関係する特定の用途又は治療法に依存して、より短くし又は更に長くすることができる。
【００３５】
図１Ｃに示した別の実施の形態において、カテーテル２１は、断面積及び肉厚を測定するため、超音波変換器５０のような１つ又はより多くの画像化又は記録装置を有している。この実施の形態にて示したように、変換器５０は、カテーテル２１の末端の先端１９付近に配置される。
【００３６】
図１Ｄには、血管形成又はステント配置バルーンが無い、インピーダンスカテーテル２２の１つの実施の形態が示されている。このカテーテルは、また、励起電極２５及び圧力ポート３６に対して基端側に配置された注入ポート又は噴射ポート３５も有している。
【００３７】
図１Ｅに示した実施の形態に関して、電極２５、２６、２７、２８は、例えば、圧力ワイヤーのようなワイヤー１８上に組み立てられ且つガイドカテーテル２３を通して挿入することができ、この場合、ボーラスの注入はガイドカテーテル３７の管腔を通して行うことができる。ワイヤーは、互いに導電可能に分離されており、値を個別に記録し且つ検出システム１００又は３００に伝送することを許容する。
【００３８】
図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃ、図１Ｄ、図１Ｅ、図１Ｆに示した実施の形態を参照すると、インピーダンスカテーテルは、器官の中身を吸引し又は流体を注入する選択随意的なポート３５、３６、３７を有することが望ましい。吸引／注入ポート３５、３６、３７は、図示するように、バルーンと共に配置し又はカテーテルにてバルーンの基端側又は末端側の何れかに配置することができる。バルーン内の流体は、生物学的に適合可能な任意の導電性流体とすることができる。１つ又は２つ以上の注入ポートを通して噴射される流体は、生物学的に適合可能な任意の流体とすることができるが、流体の導電率は、血液（例えば、ＮａＣｌ）の導電率と相違するよう選ばれる。
【００３９】
特定の実施の形態において、カテーテルは、挿入し又はデータを記録する間、可撓性のカテーテルを強化すべくガイドワイヤーを挿入する通路３１を有することもできる。更に、同一の通路３１を使用して色々な濃度の流体溶液を対象とするプラーク領域内に噴射することができる。追加的な通路３２をカテーテルと接続し、カテーテル上にて１つ又は２つ以上の電極と接続された電気ワイヤーが追加的な通路３２を通って且つ、以下により詳細に説明するように、インピーダンスモジュールプラグ又は同様のもののようなアダプタインターフェース３３を通って、参照番号１００又は３００で示したもののような評価システムに到達するようにすることができる。
【００４０】
図１Ｅに示したような一部の実施の形態において、アダプタインターフェース３３を使用して電気ワイヤーを収容し且つ電気ワイヤーをシステム１００又は３００まで案内して戻す一方、側部通路３４を使用して異なる濃度の流体をカテーテル２３内に噴射することができる。図１Ｅに示したもののようなカテーテルを使用するカテーテルシステム３００の一例が図８に図示されており、これについて以下により詳細に説明する。かかる使用される流体は、例えば、断面積及び（又は）コンダクタンスを決定するため使用される色々な濃度の溶液とすることができる。更に別の実施の形態（図示せず）において、カテーテルは、身体器官内の流体の流れを測定するセンサを含む。
【００４１】
ＧＰ及び圧力勾配を決定するシステム
インピーダンスカテーテル２０の作用は次の通りである。電極２５、２６、２７、２８に対する、図１Ａに示した実施の形態に関して、血管腔及び血管壁及び取り囲む組織を通って流れる電流の導電率は平行である、例えば、
Ｇ（ｚ，ｔ）＝(ＣＳＡ（ｚ，ｔ）・Ｃｂ／Ｌ)＋ＧＰ（ｚ，ｔ）  ［１ａ］
ここで、ＧＰ（ｚ，ｔ）は、体液の外側の構造体（血管壁及び取り囲む組織）の有効導電率である。Ｃｂは、血液の場合、全体として、血液細胞の温度、ヘマトクリット値、向き及び変形に依存する、体液の電気伝導率である。Ｌは、検出電極の間の距離である。等式［１ａ］は、電界が不均質であるならば、補正ファクタαにて、断面積ＣＳＡ（ｚ，ｔ）を求め得るよう再配置することができる。
【００４２】
ＣＳＡ（ｚ，ｔ）＝(Ｌ／αＣｂ)［Ｇ（ｚ，ｔ）−ＧＰ（ｚ，ｔ）］  ［１ｂ］
ここで、αは、電界が完全に均質である場合、１に等しい。並列コンダクタンスＧＰは、電流の漏洩に起因する偏位誤差である。電流の全てが血液に対して封じ込まれ（例えば、絶縁され）、従って等式［１０］により与えられた円筒状モデルに相応するならば、ＧＰは、０であろう。１つの方策において、血管の寸法に対する検出電極と励起電極との間の間隔を適正に設計してαを１に等しいと見なすことができるようにほぼ均質な電界を提供するため、有限要素解析法が使用される。シミュレーションの結果、均質な又は実質的に均質な電界は、（１）検出電極を励起電極から実質的に等距離に配置すること、（２）検出電極と励起電極との間の距離を血管の直径に実質的に比較可能な値に維持することによって提供される。１つの方策において、均質な電界は、上述したようにステップ（１）及び（又は）（２）を行い、αが前述の解析にて１に等しいようにすることにより実現される。
【００４３】
器官の長軸線に沿った任意の所定の位置ｚにて及び心臓サイクルの任意の所定の時点ｔにおけるＧＰは一定である。従って、ＮａＣｌ溶液の異なる濃度の２つの噴射は、２つの等式を生じさせる。
【００４４】
Ｃ１・ＣＳＡ（ｚ，ｔ）＋Ｌ・ＧＰ（ｚ，ｔ）＝Ｌ・Ｇ１（ｚ，ｔ）  ［２］
Ｃ２・ＣＳＡ（ｚ，ｔ）＋Ｌ・ＧＰ（ｚ，ｔ）＝Ｌ・Ｇ２（ｚ，ｔ）  ［３］
上記は、次式のようにしてＣＳＡ及びＧＰに対して同時に解くことができる。
【００４５】
ＣＳＡ（ｚ，ｔ）＝Ｌ［Ｇ２（ｚ，ｔ）−Ｇ１（ｚ，ｔ）］／［Ｃ２−Ｃ１］  ［４］
ＧＰ（ｚ，ｔ）＝［Ｃ２・Ｇ１（ｚ，ｔ）−Ｃ１・Ｇ２（ｚ，ｔ）］／［Ｃ２−Ｃ１］  ［５］
ここで、添字「１」及び添字「２」は、異なるＮａＣｌ濃度の任意の２つの噴射を表わす。噴射ｋの各々に対し、ＣＫは、電流の二乗平均平方根を電圧の二乗平均平方根にて割った値として、測定されたＧＫを与える。ＣＫは、典型的に、色々なＮａＣｌ濃度に対してインビトロ較正を通じて決定される。使用されるＮａＣｌの濃度は、典型的に、０．４５ないし１．８％程度である。ＮａＣｌ溶液の容積は、典型的に、約５ｍｌであるが、これは、局所的な血管の血液の容積の全体を瞬間的に押し出すのに十分である。ＧＰ（ｔ）の値は、拡張末期又は収縮末期（例えば、最小値及び最大値）又はその平均値にて決定することができる。ＣＳＡの値は、サイクルを通じて変化するであろうが、ＧＰは顕著に変化しない。
【００４６】
全コンダクタンスは、等式［１ａ］により示されるように、血管腔のコンダクタンスと血管壁及び取り囲む組織を通るコンダクタンス（電流の「漏洩」）の合計値であることは明らかである。電流の「漏洩」、すなわちＧＰの寄与分を評価するため、次のようにして全コンダクタンスに対するＧＰの寄与分も評価することができる。
【００４７】
％Ｇｐ＝Ｇｐ／［（Ｇ０．５％ＮａＣｌ＋Ｇ１．５％ＮａＣｌ）／２］×１００    ［６］
ここで、分母の全コンダクタンスは、２つの噴射の全コンダクタンスの平均値とする。
【００４８】
１つの方策において、プル又はプッシュスルー法を使用してその血管の長さに沿ったＧＰを再構築する。長い噴射（例えば、１０ないし１５秒）の間、カテーテルは、一定の速度Ｕにて引き戻し又は前方に押すことができる。等式［１ａ］は、次のように表わすことができる。
【００４９】
Ｇ（Ｕ・ｔ，ｔ）＝［ＣＳＡ（Ｕ・ｔ，ｔ）・Ｃｂ／Ｌ］＋Ｇｐ（Ｕ・ｔ，ｔ）  ［７］
ここで、軸方向位置にて、ｚは、カテーテルの速度Ｕ、時間ｔの積である。すなわちｚ＝Ｕ・ｔ
それぞれ添字「１」及び添字「２」で表わした２つの噴射に対し、我々は、等式［７］を次のように書き表すことができるよう異なる時点Ｔ１、Ｔ２を考えることができる。
【００５０】
Ｇ１（Ｕ・Ｔ１，ｔ）＝［ＣＳＡ１（Ｕ・Ｔ１，ｔ）・Ｃ１／Ｌ］＋Ｇｐ１（Ｕ・Ｔ１，ｔ）  ［８ａ］
Ｇ２（Ｕ・Ｔ１，ｔ）＝［ＣＳＡ１（Ｕ・Ｔ１，ｔ）・Ｃ２／Ｌ］＋Ｇｐ１（Ｕ・Ｔ１，ｔ）  ［８ｂ］
Ｇ１（Ｕ・Ｔ２，ｔ）＝［ＣＳＡ２（Ｕ・Ｔ２，ｔ）・Ｃ１／Ｌ］＋Ｇｐ２（Ｕ・Ｔ２，ｔ）  ［９ａ］
Ｇ２（Ｕ・Ｔ２，ｔ）＝［ＣＳＡ２（Ｕ・Ｔ２，ｔ）・Ｃ２／Ｌ］＋Ｇｐ２（Ｕ・Ｔ２，ｔ）  ［９ｂ］
等々である。等式［８ａ］、［８ｂ］及び［９ａ］、［９ｂ］等のセットの各々は、それぞれＣＳＡ１、ＧＰ１、ＣＳＡ２、ＧＰ２のため、解くことができる。従って、我々は、色々な時間間隔にて、従って血管に沿った異なる位置にてＧＰを測定し、血管の長さを再構築することができる。
【００５１】
一例としての実施の形態において、血管に沿った長手方向位置の関数として、並列コンダクタンスに関するデータは、例えば、マイクロソフトエクセルファイル（Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ  Ｅｘｃｅｌ  ｆｉｌｅ）のような電子集計表からオートＣＡＤ（ＡｕｔｏＣＡＤ）のようなダイヤグラムソフトウェアまでエクスポートすることができ、この場合、ソフトウェアは、座標を使用してＧＰの軸方向変化の点数（％ＧＰ）を与えることができる。
【００５２】
更に、ＧＰ点数は、スケーリングモデル指数を通じてスケール化してユーザに対する情報のその伝送を簡略化することができる。本発明にて使用されるスケーリング指数の一例は、等式［６］により決定したように、計算コンダクタンスＧＰを表わすため１桁の全数を指定することである。かかるスケーリング指数において、「０」は、０ないし９％の計算ＧＰを表わし、「１」は、１０ないし１９％の計算ＧＰを表わし、「２」は、２０ないし２９％の計算ＧＰを表わし、「９」は、９０ないし１００％の計算ＧＰを表わす。このスケーリング指数の例において、０、１、２、３、４、５又は６の表示は、リスクのあるプラークの組成を表わし、リスクレベルはスケーリング数の増大に伴い減少し、それは、全体として、低レベルのコンダクタンスは、全体として、より高い脂肪又は脂質の濃度を意味するからである。これに反して、７、８又は９の表示は、全体として、リスクでないプラークの組成を表わし、リスクレベルは、スケーリングの増大に伴い減少し、それは、全体として、高レベルのコンダクタンスは、全体として低脂肪又は脂質濃度であることを意味するからである。このスケーリング指数の使用の一例は、図８に示したシステム３００の視覚的ディスプレイ領域に示されている。
【００５３】
一例の方策において、プルバック法による再構築は、長い噴射の間に行い、この場合、カテーテルを手で一定の速度にて引き戻した。カテーテルは、その長さに沿って標識し、プルバックが２ｍｍ／秒にて行われるようにした。従って、１０秒の噴射の間、カテーテルを約２ｃｍ引き戻した。データは、連続的に測定し且つ２秒毎の間隔、すなわち４ｍｍ毎に分析した。従って、ＣＳＡ及びＧＰの６回の異なる測定を行い、これらの値を使用して２ｃｍのセグメントの長さに沿ったＣＳＡ及びＧＰを再構築した。
【００５４】
インピーダンスカテーテル３９の作用。図１Ｂに示した実施の形態を参照すると、検出電極４２、４３の間の電圧差は、電流の大きさ（ｌ）に検出電極の間の距離（Ｌ）を掛け、カテーテルが導入される動脈又はその他の器官の流体の導電率（Ｃ）及び断面積（ＣＳＡ）で割った値に依存する。電流（ｌ）、距離（Ｌ）及び導電率（Ｃ）は、通常、較正定数であると見なすことができるため、電圧差とＣＳＡとの間には、次式にて示すような逆の関係が存する。
【００５５】
Ｇ＝Ｃ・ＣＳＡ／Ｌ  ［１０］
ここで、Ｇは、電流対電圧の比（ｌ／ΔＶ）として表わされたコンダクタンスである。バルーン材料が絶縁体として機能するから、等式［１０］は、血管壁及び取り囲む組織を通る並列コンダクタンスを無視するならば、等式［１ｂ］と同一である。これは、コンダクタンス方法が使用される円筒状モデルである。
【００５６】
図２Ａ、図２Ｂ、図３、図４、図５に関して以下に説明するように、励起電極及び検出電極は、これらの電極をデータ取得システム１００又は３００と接続するためカテーテル内の導電性リードと電気的に接続されている。
【００５７】
図２Ａ及び図２Ｂには、図１Ａないし図１Ｆの何れかにて断面図にて示したように、一例としてのカテーテルの２つの実施の形態２０Ａ、２０Ｂが示されている。実施の形態の各々は、バルーンを拡張し且つ収縮する管腔６０と、吸引し且つ注入するための管腔６１とを有している。これらの管腔の寸法は、変更可能である。インピーダンス電極の電気リード７０Ａは、図２Ａの実施の形態にてカテーテルの材料中に埋め込まれる一方、電極の電気リード７０Ｂは、図２Ｂにてカテーテル７０Ｂの本体内に形成された管腔７１を通って進む。
【００５８】
灌流型マノメトリー検圧用の圧力導管は、圧力ポート９０、９１をデータ取得システム１００内に含められた変換器と接続する。図２Ａに示すように、圧力導管９５Ａは、箇所２０Ａにて形成することができる。図２Ｂに示した別の実施の形態において、圧力導管９５Ｂは、カテーテル２０Ｂ内に形成された通路９６内にて個別の導管を構成する。小型の圧力変換器がカテーテルによって支持された上述した実施の形態において、これらの圧力導管に代えて、導電体が使用されよう。
【００５９】
図３を参照すると、１つの実施の形態において、カテーテル２０は、データ取得システム１００、バルーンを拡張させる手動又は自動システム１０５、流体を注入し又は血液を吸引するシステム１０６と接続する。流体は、加熱装置１０７によって３７ないし３９゜又は体温に等しい温度まで加熱される。インピーダンス面積測定システムは、典型的に、定電流装置、増幅器、信号調整器を含む。圧力システムは、典型的に、増幅器と、信号調整器とを含む。システムは、器官内の流体の流れを記録する信号調整装置を選択随意的に保持することができる。
【００６０】
１つの一例としての実施の形態において、システムは、予め較正され、プローブはパッケージにて利用可能である。この場合、パッケージは、また、注射すべき流体を有する滅菌性注射器を保持することも好ましい。注射器は、機械に取り付けら得るようにされており、流体を機械により加熱し且つ、プローブを対象とする器官内に配置した後、ユーザは、ボタンを押し、これにより注射が開始され、その後、所望のパラメータが計算される。ＧＰ及び拡張可能性、張力等のようなその他の関連する測定値が典型的に、ＰＣモジュール１６０内のディスプレイパネルに現れよう。この場合、次に、ユーザは、拡張させ又はステントを配置することにより、狭窄症を解消することができる。「硬さ」（高ＧＰ）又は「柔軟さ」（低ＧＰ）を反映するＧＰの値は、当該技術にて既知であるように、高い又は低いバルーン圧力を選ぶときに使用することができる。
【００６１】
図８に示した実施の形態は、全体的なシステム３００が色々な構成要素及び選択随意的な要素の点にてどのように見えるかを示す一例を提供する。この図面にて示したように、システム３００は、制御装置３５０と、カテーテル３１０と、電気接続管３２０とを含む。制御装置３５０は、電流制御計３５２、電流増幅器３５４、アナログ対デジタル（Ａ／Ｄ）変換器３６０及び色々な溶液濃度３５８を通じて多数の可変値を制御することを許容する。色々な濃度における溶液は、制御装置３５０の溶液制御セグメント３５８により取り付けられ又は制御される１つ又はより多くの容器内に保持することができる。例えば、かかる溶液は、プラークを決定する分析を開始する前に、予め作成し且つ制御装置３５０内に予め配設することができる。
【００６２】
異なる濃度の溶液の各々は、吸引ポート３５１を通してカテーテル３１０の溶液受け取り通路３１２と個々に接続することができる。例えば、０．５％の食塩水溶液は、コック３５２と接続された容器ポート３５９を通して吸引ポート３５１と接続される。同様の構成は、１．５％の食塩水溶液をコック３５３と接続された容器ポート３５９を通ってカテーテル３１０の溶液受け取り通路３１２と接続し、食塩水溶液が吸引ポート３５１まで流れるようにする。コック３５２は、コック３５３が１．５％溶液の流れに対して閉じられている間、０．５％の溶液がカテーテルまで貫通して流れるのを許容するよう開くことができ、また、その逆となるようにしてもよい。このことは、カテーテル３１０内への色々な濃度の流体噴射分を混合せずに容易に且つ順序的に制御することを許容し、次に、カテーテルは、本明細書の何れかに記載したように、かかる特定の濃度の流体をプラーク箇所まで導く。
【００６３】
更に、その上に１つ又はより多くの電極３１６を有し且つ、本明細書の何れかに記載したように、プラーク箇所にて利用可能とされるワイヤー３１５は、ワイヤー３１５を電気的接続管３２０に連結し、Ａ／Ｄ変換器領域３６０を通して制御装置３５０に戻す電気的アダプタ３２１と接続されている。１つ又はより多くのＡ／Ｄ変換器接続部３６１は、１つ又はより多くのカテーテルに対する１つ以上の電気的活動を測定すべく制御装置３５０上にて利用可能であるようにすることができる。このように、単一の制御装置３５０を使用して多数のプラーク箇所にて多数カテーテルによる検査を可能とすることができる。
【００６４】
全ての測定及び分析結果は、単一のディスプレイパネル３５６に示すことができる。本明細書にて説明した等式及び有限要素解析法を使用して内部のコンピュータにより計算された可変値は、ディスプレイパネル領域３５６内にてリアルタイムで表示される。一例としてのディスプレイ結果は、測定箇所の断面積、温度、コンダクタンス値（全及び（又は）平行な）、更に、上述した一例としてのスケーリングモデルにより説明したように、特定のプラークの型式を予め等級分けする予め設定された範囲のコンダクタンス値により得られたプラークの型式の決定を含むが、これらにのみ限定されるものではない。
【００６５】
例えば、６８％というコンダクタンス値の所定の決定に対し（等式［６］を使用して内部コンピュータにより決定される）、得られるプラークの型式は、「６」である、すなわち多少脂肪性であると推定されよう。このことは、本明細書の全体に亙って記載したように、本発明の教示及び知見に基づいた検討中のプラーク箇所を簡単に自動的に分析するものであろう。勿論、上述したスケーリングモデルに対する範囲は、製造メーカが確立した研究に従って予め設定することができるが、その後、個別の病院又はユーザが更なる又は後続の研究に基づいて、変更することが可能である。
【００６６】
使用時、システム３００は、ユーザに対して血管箇所及びその内部に収容された任意のプラークに関する情報を伝送する簡単、効果的且つ強力なツールを与える。ユーザは、最初に、カテーテルが箇所を通して引っ張られ又は多数の電極が本明細書の何れかにて記載したように、その指定された断面積の箇所としてＣＳＡを計算するとき、ＣＳＡレベルを調べる。ＣＳＡ値が殆ど又は全く変化しないとき、ユーザは、血管腔内に障害物すなわちプラークが殆どないし全く存在しないと認識するであろう。しかし、ＣＳＡの値に多少の変化があるならば、上述したように表示されたスケーリングモデルの全数によって決定されるように、いずれかのプラークの情報が存在する程度及びプラークの型式に関して限り決定し得るよう、コンダクタンスの測定及びプラークの型式の情報が監視される。
【００６７】
１つの実施の形態において、インピーダンス及び圧力データはアナログ信号である。これらのアナログ信号は、アナログ対デジタル変換器１５０により変換され且つ、オンラインディスプレイ、オンライン分析及び記憶のため、コンピュータ１６０に伝達される。別の実施の形態において、全てのデータの取り扱いは、完全にアナログベースにて行われる。分析は、器官の壁及び取り囲む組織内の電流のコンダクタンスに起因する誤りを減少させ且つ、圧力勾配と共に血管の長さに沿ったＧＰの分布状態を表示するためのソフトウェアプログラムを含むことが有益である。ソフトウェアの１つの実施の形態において、器官及び器官壁及び取り囲む組織内の流体の導電率のようなパラメータを考慮に入れることにより、器官の狭窄症のＧＰを誘導する有限要素アプローチ法又は有限差分アプローチ法が使用される。別の実施の形態において、簡単な回路が使用される。例えば、血管内の流体の抵抗率を変化させるため異なるＮａＣｌ溶液の２つ以上の噴射を行い且つＧＰに対する２つの連立方程式［２］、［３］（等式［４］、［５］、それぞれ）を解くことに基づくものとする。別の実施の形態において、ソフトウェアは、流体を器官内に注入し、又は定電流増幅器からの電流の大きさ又は周波数を変化させるといったような介入中、信号分析することにより腔内ＧＰの測定値の誤りを減ずるコードを保持している。特定の用途に選ばれたソフトウェアは、医療手順を行う間、瞬間的に又は許容可能な時間内にてＧＰを僅かな誤差にて計算することを許容することが好ましい。
【００６８】
１つの方策において、空気又は非導電性組織によって取り囲まれた器官に対する並列コンダクタンスから肉厚が決定される。かかる場合、並列コンダクタンスは次式に等しい。
【００６９】
ＧＰ＝ＣＳＡＷ・ＣＷ／Ｌ               ［１１ａ］
ここで、ＣＳＡＷは器官の壁面積、ＣＷは壁の導電率である。この等式は次式のように壁ＣＳＡＷに対して解くことができる。
【００７０】
ＣＳＡＷ＝ＧＰ・Ｌ／ＣＷ                ［１１ｂ］
円筒状器官の場合、肉厚ｈは、次式のように表すことができる。
【００７１】
ｈ＝ＣＳＡＷ／πＤ                     ［１２］
ここで、Ｄは円形のＣＳＡ（Ｄ＝［４ＣＳＡ／π］１／２）から決定することができる血管の直径である。
【００７２】
上記に概略説明した実施の形態に従ってＣＳＡ、圧力、肉厚及び流れデータが決定されたとき、コンプライアンス（例えば、ΔＣＳＡ／ΔＰ）、張力（例えば、Ｐ＊ｒ、ここで、Ｐ及びｒは円筒状器官の腔内圧力及び半径である）、応力（例えば、Ｐ＊ｒ／ｈ、ここで、ｈは円筒状器官の肉厚である）、歪み（例えば、（Ｃ−Ｃｄ）／Ｃｄ、ここで、Ｃは内周、Ｃｄは心臓拡張期の円周である）、また、壁のせん断応力（例えば、４μＱ／ｒ３、ここで、完全に発生された流れの場合、μ、Ｑ及びｒは、それぞれ、流体粘度、流量及び円筒状器官の半径である）を計算することが可能である。これらの量は、健常時及び疾病時にシステムの機械的な特徴を評価する際、使用することができる。
【００７３】
ＧＰ及び関連するインピーダンスを測定し、プラークの型式及び（又は）組成を評価すべく使用される方法を検討するため、多数の方策を使用することができる。１つの方策において、カテーテルを外部からアクセス可能な開口部から中空系又は標的とした腔器官内に導入することにより、ＧＰが測定される。心臓血管の適用例の場合、カテーテルは、例えば、従来の血管形成法と類似した色々な方法にて器官内に挿入することができる。１つの実施の形態において、１８ゲージの針が大腿動脈内に挿入され、その後に導入器が続く。次に、ガイドワイヤーを導入器内に挿入し且つ、大腿動脈の腔内に前進させる。次に、４又は５フランスコンダクタンスのカテーテルをワイヤーを介して大腿動脈内に挿入し、その後、ワイヤーを後退させる。次に、コンダクタンス電極を保持するカテーテル先端を、Ｘ線（例えば、蛍光透視法）を使用することにより対象とする領域内に前進させることができる。別の方策において、この方法は、小寸法ないし中程度寸法の血管（例えば、大腿動脈、冠状動脈、頸動脈、腸骨動脈等）にて使用される。
【００７４】
別の方策において、ＧＰを求めるため解くためには少なくとも２回の噴射（異なる濃度のＮａＣｌの）が必要とされる。更に別の方策において、３回噴射すれば、ＣＳＡ及びＧＰに対する３組みの値が得られる（但し、必ずしも線形独立的である訳ではない）、一方、４回噴射すれば、６組みの値が得られよう。１つの方策において、少なくとも２つの溶液（例えば、０．５％及び１．５％のＮａＣｌ溶液）が標的とした腔器官又は血管内に噴射される。研究の結果、血液容積を押し出すためには、５秒間の間隔にて、約１ｍｌ／秒の注入量にて十分であり、その結果、冠状動脈内での局所的な圧力上昇は、１０ｍｍＨｇ以下であることが分かった。この圧力の変化は、器官の流量と比較可能である噴射量に依存する。
【００７５】
等式［４］、［５］の適用を含む一例としての方策において、血管は、２回の噴射の間、同一又は極めて類似した状態下にある。従って、例えば、注入量、ボーラス温度等のような変動因子は、２回の噴射の場合、同様である。典型的に、血管が恒常的状態に戻るのを許容するため、２回の噴射の間の時間間隔を短くする（１ないし２分の期間）を許容する必要がある。このことは、図４又は図５に示したような基準コンダクタンスから決定することができる。並列コンダクタンスは、２回の噴射の間、同一か又は極めて類似していることが好ましい。１つの方策において、デキストラン、アルブミン又は別の大きい分子量分子をＮａＣｌ溶液に加えて溶液のコロイド浸透圧を維持し、血管壁を通しての流体又はイオンの交換を減少させ又は阻止することができるようにする。
【００７６】
１つの方策において、電流の導電率は温度に依存するから、ＮａＣｌ溶液は、噴射する前、体温まで加熱する。別の方策において、噴射したボーラスは室温であり、導電率は、温度に直線状に関係するから、温度の補正が為される。
【００７７】
１つの方策において、シースが大腿動脈又は頸動脈の何れかを通して流れ方向に向けて挿入される。左冠状前方動脈下行枝（ＬＡＤ）にアクセスするため、シースは上行大動脈を通して挿入される。直径が典型的に、５ないし５．５ｍｍ程度である頸動脈に対し、以下に更に説明するように、有限要素解析法から決定されたように、直径１．９ｍｍのカテーテルを使用することができる。直径が典型的に、３．５ないし４ｍｍの大腿及び冠状動脈の場合、約０．８ｍｍ直径のカテーテルが適当であろう。カテーテルは、特定の治療法に適したシースを通して大腿動脈、頸動脈又はＬＡＤ動脈内に挿入することができる。３つの全ての血管の測定は、同様に行うことができる。
【００７８】
ＣＳＡの測定によりＧＰの測定を確証するため、全体として殆どの動脈血管に適用可能である１つの一例としての方策に対する手順及び結果を以下に説明する。コンダクタンスカテーテルをシースを通して対象とする特定の血管に挿入した。電圧の基準値測定値を連続的に記録した。０．５％及び１．５％のＮａＣｌを保持する２つの容器を温度浴内に配置し且つ３７゜に維持した。１．５％ＮａＣｌの５ないし１０ｍｌの噴射を５秒間隔にて行った。検出電圧は、５秒の噴射の間、１０秒の間隔に亙って連続的に記録した。数分後、１．５％ＮａＣｌ溶液の同様の量を同様の率にて噴射した。データを再度記録した。高通過及び低遮断周波数（１２００Ｈｚ）にてフィルタリングすることを含んでデータを分析するため、マットラブ（Ｍａｔｌａｂ）を使用した。データは、マットラブを使用して表示し、それぞれの溶液が通過する間、電圧信号の平均値を記録した。相応する電流を測定し、コンダクタンス（Ｇ＝Ｉ／Ｖ）を得た。各溶液の導電率は、体温にて既知のＣＳＡの６つの異なる管にて較正した。等式［１０］を使用するモデルをデータに適合させて導電率Ｃを計算した。分析は、非線形の回帰適合法（ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ  ｆｉｔ）を使用してＳＰＳＳにて実行した。２回の噴射の各々に対するＣ、Ｇを与えて、エクセルシートファイルをフォーマット化し、等式［４］、［５］に示すように、それぞれＣＳＡ及びＧＰを計算した。これらの測定は、数回繰り返して技術の再現可能性を決定した。データの再現可能性は５％以内であった。我々のコンダクタンスの測定と同時に、超音波（ＵＳ）を使用して血管の直径を測定した。検出電極は、ＵＳにて視覚化し、検出電極の中央にて直径の測定を行った。コンダクタンスとＵＳ測定値との間の最大差は１０％以内であった。
【００７９】
図４Ａ、図４Ｂ、図５Ａ、図５Ｂには、左頸動脈内の血流の電圧測定値が示されている。この場合、データの取得は、２つのチャネル、すなわち噴射した電流及び検出した電圧にて７５ＫＨｚのサンプリング周波数とした。噴射した電流は５ＫＨｚの周波数を有し、このため、検出され、ボーラス噴射を通じて変化によりインピーダンスの大きさを変調させた電圧は、５ＫＨｚの付近のスペクトルを有するであろう。
【００８０】
図４Ａを参照すると、低遮断周波数（１２００Ｈｚ）を有する高通過フィルタにて処理された信号が示されている。頂部分２００、底部分２０２には、図４Ｂ（底部）に表示されたピーク対ピークのエンベロープ検出電圧が示されている。最初の７秒は、基準値に、すなわち血流中の電極に相応する。次の７秒は、高浸透圧ＮａＣｌ溶液（１．５％ＮａＣｌ）の噴射に相応する。電圧は、減少し、コンダクタンスが増大する（噴射した電流は一定であるから）ことを意味することが理解できる。ＮａＣｌ溶液が洗い流されたならば、図４Ａ、図４Ｂの最後の部分にて理解し得るように、基準値が回復される。図５Ａ及び図５Ｂには、０．５％ＮａＣｌ溶液に相応する同様のデータが示されている。
【００８１】
基準値と噴射した溶液との間の差は、明瞭で且つ系統的であるため、電圧の信号は理想的である。更に、０．５％及び１．５％ＮａＣｌの噴射（それぞれ図４、図５）にて血管の直径の脈動を見ることができる。
【００８２】
ＮａＣｌ溶液は、手操作により又は機械式噴射装置を使用して噴射し、対象とする血管部分内の全血液量又は体液を瞬間的に押し出すことができる。噴射によって発生された圧力は、血液を順行方向（血液の流れ方向）に向けてのみならず、逆方向に向けても押し出す（瞬間的に、血液を後方に押す）。通常、虚脱するであろうその他の内臓において、ＮａＣｌ溶液は、血管内におけるように血液を押し出さず、単に、器官を開き且つ流体の流れを形成する。１つの方策において、第一の溶液を治療又は測定箇所内に噴射した後、センサは、第二の溶液を治療箇所内に注入する前に、コンダクタンスの基準値を監視し且つ確認する。
【００８３】
上述した噴射は、少なくとも１回繰り返して、例えば、噴射が血液を完全に押し出さず又は血液との顕著な混合が生ずるといったような噴射分の投与に関係した誤りを減少させることが好ましい。標的とした腔器官付近の全ての分岐点（９０゜近くの枝分かれ角度を有する）の結果、計算したＧＰに誤りが生ずる可能性があることが理解されよう。従って、全体として、カテーテルは、僅かに後退させ又は前進させて測定を繰り返す必要がある。多数の検出電極を使用し、又は噴射する間、プルバック又は前方への押し動作を伴って追加的な適用により同一の目標が実現されよう。この場合、検出電極の配列を使用して、測定箇所又は治療箇所における分岐又は枝分かれに起因するであろう誤りを最小にし又は解消することができる。
【００８４】
１つの方策において、電極又はその他の画像化装置の偏心位置に起因する誤りは、カテーテルにてバルーンを拡張させることにより減少させることができる。測定する間、バルーンが拡張すると、血管の中央の電極又はその他の画像化装置は壁から離れる位置にある。インピーダンス電極の場合、バルーンの拡張は、ボーラス噴射と同調させることができ、この場合、バルーンの拡張は、ボーラス噴射の直前に行われる。しかし、我々の結果によりカテーテルの偏心に起因する誤りは僅かであることが分かる。
【００８５】
信号は、全体として、非定常（ｎｏｎ−ｓｔａｔｉｏｎａｒｙ）、非線形（ｎｏｎｌｉｎｅａｒ）で且つ確率論的（ｓｔｏｃｈａｓｔｉｃ）である。非定常の確率関数を取り扱うため、スペクトログラム（Ｓｐｅｃｔｒｏｇｒａｍ）、ウェーブレット（Ｗａｖｅｌｅｔ’ｓ）解析、ウィグナー−ヴィル（Ｗｉｇｎｅｒ−Ｖｉｌｌｅ）分布、発展スペクトル（Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎａｒｙ  Ｓｐｅｃｔｒｕｍ）、モデル（Ｍｏｄｅｌ）解析又は好ましくは固有モデル関数（ＩＭＦ）方法のような多数の方法を使用することができる。平均値又はピーク対ピーク値は、上述した信号分析により体系的に決定し且つ、等式［４］にて使用してＧＰを計算することができる。
【００８６】
図６に示した実施の形態を参照すると、血管形成バルーン３０はＧＰに基づいて選ばれ、狭窄症治療のため、冠状動脈１５０内にて拡張状態で示されている。図１Ｂに関して上述したように、１組みの励起電極４０、４１及び検出電極４２、４３が血管形成バルーン３０内に配置されている。図７に示した別の実施の形態において、血管形成バルーン３０を使用して血管１５０内にてステント１６０を拡張させる。
【００８７】
１つの方策において、治療箇所又は測定箇所にてＧＰの測定及び（又は）圧力勾配を測定すると同時に、大きい値又は小さい値のＧＰにそれぞれ基づいて低圧又は高圧バルーンを拡張することを介して、機械的刺激が導入される。これにより、ステントは、カテーテルから解放され、これにより器官の狭窄部分を通る流れを促進する。別の方策において、治療箇所におけるＧＰ及び（又は）圧力勾配の測定と同時に、狭窄症の診断又は治療のため、１つ又はより多くの薬剤物質が治療箇所内に噴射される。例えば、１つの方策において、噴射した物質は、平滑筋作用薬又は拮抗薬とすることができる。更に別の方策において、治療箇所におけるＧＰ及び（又は）圧力勾配の測定と同時に、拡張流体を治療箇所内に解放して器官又は治療箇所における全ての狭窄症又は狭窄症の原因となる物質を解放する。
【００８８】
この場合にも、本明細書に記載した方法、システム及びカテーテルは、任意の体腔又は治療箇所に適用することが可能であることが認識されよう。例えば、本明細書に記載した方法、システム及びカテーテルは、次の一例としての身体中空系、すなわち、心臓を含む心臓血管系、消化器系、呼吸器系、生殖器系及び尿生殖路の任意の1つに適用することができる。
【００８９】
有限要素解析法：１つの一例としての方策において、有限要素解析法（ＦＥＡ）を使用して等式［４］、［５］の有効性を確証する。モデル定義のため、幾何学的形態及び電気的性質という、２つの主要な考慮すべき事項がある。電気スカラー電位分布Ｖを支配する一般的な等式は、次のようなポアソン方程式により与えられる。
【００９０】
∇・（Ｃ∇Ｖ）＝−Ｉ                  ［１３］
ここで、Ｃ、Ｉ及び∇は、それぞれ導電率、駆動電流密度及びデル演算子である。フェムラブ（Ｆｅｍｌｏｂ）又は任意の標準的な有限要素パッケージを使用し、等式［１３］を用いてノーダル電圧（ｎｏｄａｌ  ｖｏｌｔａｇｅ）を計算することができる。Ｖが決定されたならば、Ｅ＝−∇Ｖから電界を得ることができる。
【００９１】
ＦＥＡは、電極の異なる距離、駆動電極の間の距離、肉厚及び壁の伝導率に応答して界の性質及びその変更を決定することを許容する。血管腔内の全電流比率（％ｌ）は、漏洩及び界の均質性の双方の指数として使用することができる。従って、最適な設計を得るため、例えば、界の不均質性を最小にするため、材料の色々な幾何学的及び電気的性質を変更することができる。更に、等式［４］の正確さを確証するため、ＮａＣｌの２つの溶液を噴射することにより実験手順をシミュレートした。最後に、電極及びカテーテルが血管腔内に存在することによる効果を評価した。界が電極に吸引され、また、界が抵抗性カテーテル本体から反発することに起因する測定コンダクタンスの変化を表わす誤りの項を定量化した。
【００９２】
ポアソン方程式は、電位界を求めるため解いたが、これは、印加された電流の大きさ、電流駆動電極及び検出電極の位置、血管壁及び取り囲む組織を含むモデル内の導電率及び幾何学的形状を考慮するものである。この分析の結果、次の状態が円筒状モデルにとって最適であることが示唆される、すなわち（１）検出電極を励起電極から等距離に配置すること、（２）電流駆動電極の間の距離は、電圧感知電極の間の距離よりも遥かに長くすること、（３）検出電極と励起電極との間の距離は、血管の直径と同等であり又は血管の直径は、駆動電極の間の距離に対して小さいことである。これらの状態が満足されるならば、等電位輪郭は、カテーテルの軸線に対して垂直な直線に対しより正確に類似し、壁にて測定された電圧降下は、中心における電圧降下にほぼ等しいであろう。等電位輪郭の曲率は、電界の均質性に対して逆に関係するため、電界線の曲率を最小にし得るよう、設計を最適化することが可能である。従って、一例としての方策において、上述した１つ又はより多くの条件（１）ないし（３）は、適合して円筒状モデルの正確さを向上させる。
【００９３】
本発明の一例としての実施の形態の上記の開示内容は、単に一例として示し且つ説明の目的のため掲げたものである。これは、本発明を開示された正確な形態にのみ限定し又は制限することを意図するものではない。本明細書に記載した実施の形態の多数の変更例及び改変例は、上記の開示に鑑みて当該技術の当業者に明らかであろう。本発明の範囲は、特許請求の範囲によってのみ又はそれらの等価物により規定されるものである。
【００９４】
更に、本発明の代表的な実施の形態の説明において、本発明の方法及び（又は）過程は、ステップの特定の順序として特に説明することができる。しかし、方法及び過程が本明細書に記載されたステップの特定の順序にのみ基づかない程度にて、方法又は過程は記載された特定のステップの順序に限定されるべきではない。当該技術の当業者が理解し得るように、ステップのその他の順序とすることも可能である。このため、本明細書に記載した特定のステップの順序は請求項に対する制限であると解釈されるべきではない。更に、本発明の方法及び（又は）過程に対して規定した請求項は、記載された順序によるそれらのステップの機能に限定されるべきではなく、当該技術の当業者は、これらの順序は変更可能であり、それらは、依然として、本発明の精神及び範囲に属するものであることが容易に理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１Ａ】ステント配置バルーンに対して末端の位置に支持されたインピーダンス測定電極を有する、本発明の一例としての実施の形態に従ったバルーンカテーテルの図である。
【図１Ｂ】ステント配置バルーンに対して末端の位置に支持されたインピーダンス測定電極を有する、本発明の別の一例としての実施の形態に従ったバルーンカテーテルの図である。
【図１Ｃ】ステント配置バルーンに対して末端の位置にある超音波変換器を有する、本発明の別の一例としての実施の形態に従ったカテーテルの図である。
【図１Ｄ】ステント配置バルーン無しにて、本発明の別の一例としての実施の形態に従ったカテーテルの図である。
【図１Ｅ】ワイヤー及びインピーダンス電極を有する、本発明の別の一例としての実施の形態に従ったガイドカテーテルの図である。
【図１Ｆ】多数の検出電極を有する、本発明の別の一例による実施の形態に従ったカテーテルの図である。
【図２Ａ】プローブの材料中に埋め込まれたリードを示す、センサの位置の基端側断面図にて示した本発明の一例としての実施の形態に従ったカテーテルの図である。
【図２Ｂ】別個の管腔内を伸びるリードを示す、センサの位置の基端側断面図にて示した本発明の別の一例による実施の形態に従ったカテーテルの図である。
【図３】断面積の測定のためデータ取得装置及び励起ユニットと接続されたインピーダンス測定電極を支承するカテーテルを示す、本発明の一例としての実施の形態に従ったシステムの概略図である。
【図４Ａ】１．５％ＮａＣｌ溶液を噴射する前及び噴射した後の血流中にて測定したときのフィルタ補正電圧降下の検出例を示す図である。
【図４Ｂ】図４Ａに示した電圧のピーク対ピークエンベロープの検出例を示す図である。
【図５Ａ】０．５％ＮａＣｌ溶液を噴射する前及び噴射した後の血流中にて測定したときのフィルタ補正電圧降下の検出例を示す図である。
【図５Ｂ】図５Ａに示した電圧のピーク対ピークエンベロープの検出例を示す図である。
【図６】本発明の一例としての実施の形態に従った冠状動脈腔をバルーンにて拡張した状態を示す図である。
【図７】本発明の別の一例としての実施の形態に従って冠状動脈の腔内にステントをバルーンにて拡張させた状態を示す図である。
【図８】プラーク領域の断面積及び（又は）コンダクタンスを測定し且つ検出する本発明に従った一例としての評価システムの図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図１Ｆ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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