(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者を治療するシステムであって、前記システムはカテーテルを備え、前記カテーテルは、第１の直径を特徴とする収縮構成と、前記第１の直径よりも大きな第２の直径を特徴とする膨張構成との間で移行可能な膨張要素を備え、該膨張要素は、複数の電極と、複数の光ファイバであって、各光ファイバは複数のファイバブラッグ格子を備える、前記複数の光ファイバと、前記膨張要素の一部の曲率を検出する少なくとも１つのセンサとを含み、前記少なくとも１つのセンサは、前記膨張要素の曲率を検出する複数の光ファイバのそれぞれの光ファイバと光学的に通信することを特徴とするシステム。
【請求項２】
（ａ）前記複数の電極のうちの少なくとも１つの電極のインピーダンスの測定、（ｂ）前記膨張要素の曲率の測定、（ｃ）前記膨張要素の温度の測定、（ｄ）前記複数の電極のうちの少なくとも１つの電極を介した前記患者への電気的刺激の送達、から成る群から選択された少なくとも１つの機能を実行するように構成されたコントローラをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記コントローラは、第１の電極によって測定されたインピーダンスと、予め定められた基準インピーダンス及び第２の電極によって同時に測定されたインピーダンスの一方とを比較し、該比較に基づいて、前記膨張要素の前記第１の電極を含む部分が組織表面と並置されているかどうかを判定するように構成される、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
第１の光ファイバからの反射波長と、予め定められた基準波長及び第２の光ファイバからの反射波長の一方とを比較し、該比較に基づいて、前記膨張要素の前記第１の光ファイバを含む部分が組織表面と並置されているかどうかを判定するように構成されたコントローラをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記カテーテルは、誘導可能な先端部を含む、請求項１乃至４の何れか１項に記載のシステム。
【請求項６】
前記カテーテルは、患者の身体内への光の伝達、及び前記身体から検出器への光の伝達、の少なくとも一方を行うように構成された少なくとも１つの光ファイバ撮像素子を含む、請求項１乃至５の何れか１項に記載のシステム。
【請求項７】
前記膨張要素は、複数の細長い要素を含むバスケットである、請求項１乃至６の何れか１項に記載のシステム。
【請求項８】
前記膨張要素は、バルーン、螺旋要素及びバスケットから成る群から選択される、請求項１乃至６の何れか１項に記載のシステム。
【請求項９】
前記複数の電極の各々は、可撓性プリント回路によって形成される、請求項１乃至８の何れか１項に記載のシステム。
【請求項１０】
前記複数の電極の各々は、インピーダンスの測定と、電流又は電圧の送達とを行うように構成される、請求項１乃至９の何れか１項に記載のシステム。
【請求項１１】
（ａ）前記複数の電極のうちの少なくとも１つの電極のインピーダンスの測定、（ｂ）前記膨張要素の曲率の測定、（ｃ）前記膨張要素の温度の測定、（ｄ）前記複数の電極のうちの少なくとも１つの電極を介した前記患者への電気的刺激の送達、から成る群から選択された少なくとも１つの機能を実行するように構成されたコントローラをさらに備え、
前記複数の電極の各々は、前記患者の身体内の電気的活動を記録するように構成され、前記コントローラは、筋電図を出力するようにさらにプログラムされる、請求項１乃至１０の何れか１項に記載のシステム。
【請求項１２】
前記複数の電極の各々は、切除刺激及びペーシング刺激の一方を患者の組織に送達するように構成される、請求項１乃至１１の何れか１項に記載のシステム。
【請求項１３】
（ａ）前記複数の電極のうちの少なくとも１つの電極のインピーダンスの測定、（ｂ）前記膨張要素の曲率の測定、（ｃ）前記膨張要素の温度の測定、（ｄ）前記複数の電極のうちの少なくとも１つの電極を介した前記患者への電気的刺激の送達、から成る群から選択された少なくとも１つの機能を実行するように構成されたコントローラをさらに備え、
前記コントローラは、第１の電極から電気信号を受け取り、該信号に基づいて、第２の電極を通じて電流を送達し、又は前記第２の電極を通じて送達されている電流の量を修正するように構成される、請求項１乃至１２の何れか１項に記載のシステム。
【請求項１４】
過活動膀胱の診断及び治療において使用される、請求項１乃至１３の何れか１項に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
〔関連出願との相互参照〕
本出願は、２０１５年８月５日に出願された米国仮特許出願第６２／２０１，３０８号に対する優先権を主張するものであり、この文献の開示は全体が引用により本明細書に組み入れられる。
【０００２】
本出願は、医療装置及び医療処置に関する。具体的には、本出願は、例えば泌尿器疾患の非侵襲的電気生理学治療のための装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
膀胱は、腎臓によって生成された尿を排尿（ｕｒｉｎａｔｉｏｎ）（「ｖｏｉｄｉｎｇ」又は「ｍｉｃｔｕｒｉｔｉｏｎ」とも呼ばれる）前に蓄える中空の弾性臓器である。膀胱壁は、一般に内粘膜層と、粘膜下層と、筋層とを含み、筋層は、内側から外側に内縦副層、輪副層及び外縦副層を含む。筋層を覆って、漿膜及び外膜と呼ばれる１又は２以上の結合組織層が存在する。膀胱と尿道の間には、排尿中における膀胱から尿道内への尿の流れを調整する少なくとも１つの膀胱括約筋（外膀胱括約筋）が存在する。
【０００４】
（単複の）膀胱括約筋の収縮及び弛緩、並びに（「排尿筋」とも呼ばれる）膀胱壁の収縮は、体性神経系及び自律神経系によって制御され、自律側では交感神経系及び副交感神経系によって制御される。膀胱の筋層内の伸張受容器からの感覚情報は、膀胱から脳橋へ延びる感覚求心路によって伝えられるのに対し、脳橋から膀胱へは、骨盤神経（副交感神経）及び／又は下腹神経（交感神経）を介して遠心結合路が延びる。排尿の身体的制御は、外膀胱括約筋を支配して括約筋の自発的収縮及び弛緩を制御する陰部神経を介して行われる。
【０００５】
膀胱活動は当然と思われがちであるが、これは正常な人間生理学の根幹である。一般に、正常成人は、通常は覚醒時間中に１日当たり約６回又は７回の排尿を行うが、排尿の頻度及びタイミングは個人間で大きく異なり得る。過活動膀胱（「ＯＡＢ」）は、排尿リズムが乱れる症状であり、第１に、正式には抑えるのが困難な突然の抵抗し難い排尿欲求として定義される排尿に対する切迫感の増加、第２に、１日当たり８回を上回る排尿として定義される異常な頻尿、第３に、「夜間頻尿」と呼ばれる、排尿衝動による正常睡眠の中断、第４に、尿意逼迫期間中における「切迫性尿失禁」又は膀胱の不随意排尿、という４つの症状を特徴とする。米国では、成人の約１６％がＯＡＢを発症しており、成人の約６％が切迫性尿失禁を特徴とするＯＡＢを患っている。（Ｓｔｅｗａｒｔ  ＷＦ他著、「米国における過活動膀胱の罹患率及び負担（Ｐｒｅｖａｌｅｎｃｅ  ａｎｄ  ｂｕｒｄｅｎ  ｏｆ  ｏｖｅｒａｃｔｉｖｅ  ｂｌａｄｄｅｒ  ｉｎ  ｔｈｅ  Ｕｎｉｔｅｄ  Ｓｔａｔｅｓ）」、Ｗｏｒｌｄ  Ｊ  Ｕｒｏｌ．、２００３年５月、２０（６）：ｐ．３２７〜３３６を参照されたい。）
【０００６】
ＯＡＢには、一般に（膀胱の平滑筋に発生する）筋原性のもの、（神経系に起因する）神経因性のもの、これらの混合、又は（明確な病因を欠く）特発性のものとして分類される様々な潜在的原因がある。これらの分類にも関わらず、神経因性ＯＡＢと非神経因性ＯＡＢの両方を有する患者から採取した排尿筋試料において、自発的収縮の増加及び筋細胞間の強い電気的結合を含む電位変化が観察される。
【０００７】
現在のＯＡＢ治療としては、切迫感の制御を含む及び／又は膀胱容量を改善する行動療法、抗コリン薬（例えば、ダリフェナシン、フェソテロジン、オキシブチニンなど）又は神経毒（例えば、オナボツリナムトキシンＡ）を用いた薬物療法、及び仙骨神経の電気的神経調節（例えば、ＩｎｔｅｒＳｔｉｍ（登録商標）神経調節器装置（米国ミネソタ州ミネアポリス、Ｍｅｄｔｒｏｎｉｃ社））が挙げられる。これらの治療介入は、一部の患者のＯＡＢの治療には有効な場合もあるが、現在の薬物療法では反復投与が必要であるとともに、薬理学的手法でも神経調節手法でも標的介入ではなく全身的介入が行われ、高い副作用のリスクを伴う。
【０００８】
現在のＯＡＢ治療の限界には、より標的化された介入によって、理想的には局所的な膀胱の異常部分を具体的に標的化した介入によって対処することができる。しかしながら、このような治療には、このような異常部分を識別し、これらの異常部分に介入ツールを導き、理想的にはこれらの異常部分に正確に治療が送達されたことを検証する手段が必要である。様々な治療では膀胱鏡検査が使用されるが、比較的直径の大きな膀胱鏡には、尿道刺激を引き起こす可能性がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Ｓｔｅｗａｒｔ  ＷＦ他著、「米国における過活動膀胱の罹患率及び負担（Ｐｒｅｖａｌｅｎｃｅ  ａｎｄ  ｂｕｒｄｅｎ  ｏｆ  ｏｖｅｒａｃｔｉｖｅ  ｂｌａｄｄｅｒ  ｉｎ  ｔｈｅ  Ｕｎｉｔｅｄ  Ｓｔａｔｅｓ）」、Ｗｏｒｌｄ  Ｊ  Ｕｒｏｌ．、２００３年５月、２０（６）：ｐ．３２７〜３３６
【非特許文献２】Ｙｉ他著「形状再現のための直交曲率ファイバブラッグ格子センサアレイ（Ａｎ  Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｃｕｒｖａｔｕｒｅ  Ｆｉｂｅｒ  Ｂｒａｇｇ  Ｇｒａｔｉｎｇ  Ｓｅｎｓｏｒ  Ａｒｒａｙ  ｆｏｒ  Ｓｈａｐｅ  Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）」、Ｌｉｆｅ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｍｏｄｅｌｉｎｇ  ａｎｄ  Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ  Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ，  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｉｎ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ａｎｄ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｓｃｉｅｎｃｅ、第９７巻、２０１０年、Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ  Ｂｅｒｌｉｎ  Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇ
【非特許文献３】Ｌｅｎｇｌｉｎｇｅｒ著、「インピーダンス面積測定（Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ  Ｐｌａｎｉｍｅｔｒｙ）」、Ｄｙｓｐｈａｇｉａ：  Ｄｉａｇｎｏｓｉｓ  ａｎｄ  Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ、ｐ．３２９〜３３７（２０１２年、Ｓｐｒｉｎｇｅｒ  Ｂｅｒｌｉｎ）
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、その様々な態様において、膀胱内の異常部分の場所を空間的に特定し、及び／又は膀胱の内面の仮想マップ、具体的には装置と膀胱壁との間の境界面の仮想マップを生成するシステム、装置及び方法を提供する。これらの態様は、ＯＡＢなどの症状のための標的介入を容易にすることができる。本開示の態様は、現在ＯＡＢの治療に使用されている全身的介入とは対照的に低侵襲性であり、副作用のリスクが低い。
【００１１】
本開示は、１つの態様では、患者を治療するシステムであって、患者の尿道の内径よりも小さな第１の直径を特徴とする圧壊構成と、第１の直径よりも大きな第２の直径との間で移行可能な膨張要素を有するカテーテルを含むシステムに関する。膨張要素は、複数の電極と、膨張要素の一部の曲率及び膨張要素の一部に加わる力（又は圧力）の一方を検出する少なくとも１つのセンサとを含む。このシステムは、（ａ）複数の電極のうちの少なくとも１つの電極のインピーダンスの測定、（ｂ）膨張要素の曲率の測定、（ｃ）膨張要素の温度の測定、（ｄ）複数の電極のうちの少なくとも１つの電極を介した患者への電気的刺激の送達、という機能のうちの少なくとも１つを実行できるコントローラも含むことが好ましい。コントローラは、任意に又は追加的に、第１の電極によって測定されたインピーダンスと、予め定められた基準インピーダンス及び第２の電極によって同時に測定されたインピーダンスの一方とを比較し、比較に基づいて、膨張要素の一部が組織表面と並置されているかどうかを判定することができる。いくつかの例では、膨張要素が、それぞれが複数のファイバブラッグ格子を含む複数の光ファイバを含む。このようなファイバブラッグ格子を使用する場合、任意のコントローラは、第１の光ファイバからの反射波長と、予め定められた基準波長及び第２の光ファイバからの反射波長の一方とを比較し、この比較に基づいて、膨張要素の第１の光ファイバを含む部分が組織表面と並置されているかどうかを判定するようにプログラムすることもできる。いくつかの例では、カテーテルの先端部が誘導可能であり、いくつかの例では、カテーテルが、患者の身体内に光を伝達し、及び／又は膀胱からの光を（カメラなどの）検出器に伝達する少なくとも１つの光ファイバ撮像素子を含む。いくつかの例では、膨張要素を、複数の細長い要素を含むバスケットとすることができ、他の例では、膨張要素をバルーン又は螺旋要素とすることができる。電極は、任意に可撓性プリント回路によって形成され、及び／又はインピーダンスの測定と、電流又は電圧の送達とを行うように構成される。いくつかの例では、複数の電極の各々を、患者の身体内の電気的活動を記録するように構成することができ、コントローラは、筋電図を出力するように、及び／又は切除刺激及びペーシング刺激の一方を患者の組織に送達するようにさらにプログラムすることができる。これとは別に、又はこれに加えて、コントローラは、第１の電極から電気信号を受け取り、この信号に基づいて、第２の電極を通じて電流を送達し、又は第２の要素を通じて送達されている電流の量を修正するように構成することができる。本開示のこの態様によるシステムは、過活動膀胱の診断及び治療において特に有用である。
【００１２】
本開示は、別の態様では、患者を治療する方法であって、誘導可能なカテーテルを患者の膀胱に挿入するステップを含み、誘導可能なカテーテルは、上記のように、第１の直径を特徴とする圧壊構成と、第１の直径よりも大きな第２の直径を特徴とする膨張構成との間で移行可能な膨張要素を含み、膨張要素は、複数の電極と、膨張要素の曲率及び膨張要素に加わる力の一方を検出する少なくとも１つのセンサとを含む、方法に関する。カテーテルは、膀胱壁をマッピングするために使用することができ、このマッピングは、膨張要素を膨張させるステップと、膨張要素と膀胱の内面との並置を検出するステップとを任意に含む。並置は、複数の方法で検出することができ、例えば膨張要素は、上述したような複数のファイバブラッグ格子をそれぞれが含む複数の光ファイバを任意に含む。この場合、並置は、第１の光ファイバと光学的に通信する第１のセンサによって検知された第１の波長によって示される第１の光ファイバの曲率と、予め定められた基準曲率、及び第２の光ファイバと光学的に通信する第２のセンサによって検知された第２の波長によって示される第２の光ファイバの曲率の一方との間の差分を検出することによって検出することができる。これとは別に、又はこれに加えて、並置は、膨張要素上の第１の電極によって測定されたインピーダンスと、予め定められた基準インピーダンス及び膨張要素上の第２の電極によって同時に測定されたインピーダンスの一方とを比較することによって検出することもできる。この方法は、マッピングステップに基づいて、膀胱の一部に電気的刺激（例えば、切除刺激、阻害刺激又はペーシング刺激）を送達するステップをさらに含むことができる。
【００１３】
本開示は、さらに別の態様では、膀胱マッピングカテーテルであって、第１の直径を特徴とする圧壊構成と、第１の直径よりも大きな第２の直径を特徴とする膨張構成との間で移行可能な、複数の電極と、膨張要素の曲率及び膨張要素に加わる力の一方を検出する少なくとも１つのセンサとを含む膨張要素を含むカテーテルに関する。膨張要素は、それぞれが複数のファイバブラッグ格子を有する複数の光ファイバを任意に含む。いくつかの例では、複数の電極の各々が可撓性プリント回路を含む。任意に又は追加的に、電極の各々は、電気的刺激を送達して電気信号を受け取るように構成することもできる。いくつかの例では、膨張要素をバスケットとすることができるが、他の例では、上述したように膨張要素をバルーン又は螺旋構造とすることができる。
【００１４】
以下、同じ要素を同じ数字によって示す以下の図面を参照しながら本開示の態様をさらに詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１Ａ】バスケットと電極アレイとを含む心臓電気生理学的マッピングカテーテルの写真である。
【図１Ｂ】本開示のいくつかの実施形態によるマッピングカテーテルの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図面は、以下の明細書に別途定めのない限り必ずしも縮尺通りではなく、本開示の原理を示すことに重点を置く。
【００１７】
膀胱構造の電気的活動及び／又はその他の特徴をマッピングするシステム、装置及び方法を提供する。本開示の好ましい実施形態は、理想的には電気的刺激の送達と（内部で生じたものであるか、それともアレイ内の他の電極によって生じたものであるかに関わらず）電気信号の記録とを行い、最も好ましくは互いに独立して動作可能な複数の電極１１０を含む、例えば膨張式バスケット構造１０５（図１Ｂ）、バルーン（図示せず）又は膨張式螺旋構造（図示せず）によって圧壊及び膨張が可能な電極アレイ１００を利用する。図１Ａに、長さ及び外周に沿って複数の電極１１０が規則的に離間した膨張式バスケット構造１０５などの図１Ｂに示す特徴を含むいくつかの特徴を本開示のマッピング装置と共有する心臓マッピングカテーテル（米国マサチューセッツ州マールボロのＢｏｓｔｏｎ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社によって市販されているＣｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏｎ（商標））を示す。これらの特徴に加え、いくつかの例では、図１Ｂに示すように、マッピングカテーテル１００が、カテーテル１００、具体的には１又は複数の電極１１０と膀胱壁との並置を検出するのに有用な複数のセンサ１１５を任意に含む。
【００１８】
センサ１１５は、いくつかの例では膨張構造１０５の曲率を測定するように構成され、他の例では、例えば膀胱壁によって膨張構造１０５に加わる力（例えば、機械力、流体流力、電気力など）を測定する。様々な例では、これらのセンサを、本質的に専用インピーダンスセンサなどの電気的センサ、微小流体センサ、又は光学センサとすることができる。好ましい実施形態では、膨張要素１０５が、変形センサ１１５として使用される一連のファイバブラッグ格子をそれぞれが含む複数の光ファイバを含む。カテーテル１００は、各ファイバを別個に照明する１又は２以上の光源に接続することができ、複数の波長の光を検出できる１又は２以上の光検出素子にさらに接続することが好ましい。ファイバ内の各ブラッグ格子によって反射される光の主波長λは格子の曲率度合いと共に変化し、好ましい実施形態では、本開示のマッピングシステムが、光源から放出された強度及び波長、ブラッグ格子によって反射された光の強度及び波長、並びにスプライン内で利用されるファイバの光弾性係数（Ｐｃ）、のうちの１つ又は２つ以上を入力として取得して膨張体１０５のスプラインと組織との間の並置の読み取り値を出力として供給するアルゴリズムを実装するように構成されたコントローラを含む。曲率の測定は、例えばＹｉ他の方法（全ての目的で引用により本明細書に組み入れられる、「形状再現のための直交曲率ファイバブラッグ格子センサアレイ（Ａｎ  Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｃｕｒｖａｔｕｒｅ  Ｆｉｂｅｒ  Ｂｒａｇｇ  Ｇｒａｔｉｎｇ  Ｓｅｎｓｏｒ  Ａｒｒａｙ  ｆｏｒ  Ｓｈａｐｅ  Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）」、Ｌｉｆｅ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｍｏｄｅｌｉｎｇ  ａｎｄ  Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ  Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ，  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｉｎ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ａｎｄ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｓｃｉｅｎｃｅ、第９７巻、２０１０年、Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ  Ｂｅｒｌｉｎ  Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇ）に従って行うことができる。Ｙｉ他によれば、ファイバブラッグ格子歪みに歪みを加えると、反射波長をλBとし、加える歪みをεとする以下の方程式１に従って反射波長が変化する。
ΔλB＝λB・（１−Ｐc）・ε［１］
【００１９】
従って、λBの変化を用いて歪みを計算し、さらにこの歪みを用いて、適切な歪み及び曲率のいずれかの好適なモデルを使用してスプラインの曲率を計算することができ、或いは膨張部材１０５が完全に膨張すると、スプラインが膀胱壁に接触しない限りいずれのスプラインの曲率も変化しないと予想され、従っていくつかの例では、スプラインと膀胱壁との間の並置を識別するのに波長の変化のみで十分に足りると考えられる。好ましい実施形態では、各スプラインが複数のファイバブラッグ格子を含み、これらの格子は、任意に異なる波長の光を反射するように同調される。これとは別に、又はこれに加えて、ファイバブラッグ格子が同じ波長同調を有することもでき、反射波長の違いは、例えば異なる曲率を有するスプライン部分内、又は異なる光弾性係数Ｐcを有するスプラインセグメント内に格子を配置することによって機械的に達成することができる。
【００２０】
任意に、膨張要素１０５のどの部分が膀胱壁と接触してどの部分が接触していないかを識別するために、膨張要素１０５内の個々のスプラインの曲率を比較する。やはり任意に、これらの測定値を、スプライン上に配置された１又は２以上の圧力センサからの直接的な圧力情報で補足する。
【００２１】
これとは別に、又はこれに加えて、アレイ内の各電極１１０におけるインピーダンス測定値によって膨張要素１０５の一部と膀胱壁との間の並置を判断することもできる。
【００２２】
任意に、マッピングカテーテル１００は、切除中にフィードバックを提供するために使用できる温度センサ、膀胱内における膨張要素１０５の位置及び動きに関する情報、及び／又は膨張要素１０５の膨張度に関する情報を提供する（単複の）加速度計及び／又は電磁的位置検知要素などの他のセンサも含む。これらのセンサの各々は、カテーテル１００上に存在している間に、カテーテルシャフト上又はシャフト内、或いは膨張要素１０５の１又は２以上のスプライン上又はスプライン内を含むいずれかの好適な位置に配置することができる。上記の検知要素と、ファイバブラッグ格子から反射される波長の解釈とを用いた要素１０５の膨張に関する情報は、直接的な光学的可視化が利用できない状況において膨張要素の位置及び形状（具体的には、個々のスプラインの位置及び形状）を特定（し、これによって仮想マップを形成）するために特に有用である。
【００２３】
また、カテーテル１００は、任意に回転して（例えば、カテーテル１００の近位端と遠位端との間にトルクを伝えるコイル層又は編組層を含んで）（例えば、押し引きすることによって先端部又はその付近に曲率を生じることができる１又は２以上のワイヤ、或いは膀胱への挿入時にカテーテル１００が通過する可動スリーブを用いて）誘導されるようにも設計される。これらの特徴を組み込んだカテーテルは、これらの特徴を有していないカテーテルよりも容易に膀胱壁と密接に並置して配置することができる。
【００２４】
任意に、カテーテル１００は、膀胱鏡又は蛍光透視による膀胱撮像の代わりに又はこれに加えて（刺激及び付随する電気ノイズを有利に抑える）カテーテル１００を通じた直接的な膀胱の撮像を可能にする、カテーテル１００の遠位端への光経路、及び／又は遠位端からの撮像経路を形成する１又は２以上の光ファイバ又は電子（カメラ／ｌｅｄ）要素も含む。これとは別に、又はこれに加えて、カテーテル１００は、比較的酸素含有量の高い領域の近くに膨張要素が配置された時にユーザに通知を行ってその領域に血管が多いことを知らせるように構成された１又は２以上の酸素検知要素を含み、本開示の好ましい実施形態は、大出血のリスクを避けるために、血管の多い領域の切除又は抑制を含まない。
【００２５】
上述したマッピングカテーテルは、典型的には膀胱治療システムの一部として使用される。最初に、マッピングカテーテル１００は、膀胱鏡のワーキングチャネルの内腔１２０を通じて、又はさらに好ましくは尿（すなわち尿道）カテーテルを通じて膀胱に送達される。カテーテル１００は、膨張要素１０５を膨張及び収縮させてカテーテル１００の先端部を誘導するアクチュエータを含むハンドル要素にも接続可能であり、又はこのようなハンドル要素を含み、電極１１０を通じて電気的刺激を送達する波形発生器に、及び／又は増幅器に、及び／又は電極１１０からの電流、電圧、インピーダンスなどを測定するとともに、任意に加速度計データ、曲率情報及び温度データを測定するその他のシステムに接続可能なリード線をさらに含む。電極は、点インピーダンス又は筋電図の測定に使用することができ、或いは食塩水で満たされた膀胱の形状及び容積を特定するアルゴリズムと共に対で（このような対は、同じスプライン又は異なるスプライン上の電極の様々な組み合わせを利用する）使用することができる。さらに、装置が挿入された膀胱の仮想写真を表示するアルゴリズムと共にインピーダンスデータ及びインピーダンス面積測定データを使用することもできる。
【００２６】
インピーダンス面積測定に関し、１つの例示的なプロトコルでは、一対の電極を用いて電流を送達し、アレイ内の２又は３以上の他の電極を用いて対応する電圧を測定し、膀胱組織の比較的高い抵抗率（約８００〜１０００オーム／ｃｍ）に比べて比較的低い尿及び食塩水の抵抗率（約１００オーム／ｃｍ）を考慮して電圧データを処理することにより、どの電極が組織に接触してどの電極が膀胱容積内に存在するかをシステムが特定できるようになる。インピーダンス面積測定のさらに詳細な説明は、Ｌｅｎｇｌｉｎｇｅｒ著、「インピーダンス面積測定（Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ  Ｐｌａｎｉｍｅｔｒｙ）」、Ｄｙｓｐｈａｇｉａ：  Ｄｉａｇｎｏｓｉｓ  ａｎｄ  Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ、ｐ．３２９〜３３７（２０１２年、Ｓｐｒｉｎｇｅｒ  Ｂｅｒｌｉｎ）に示されており、この文献は全ての目的で引用により本明細書に組み入れられる。
【００２７】
使用時には、膀胱の閾値容積よりも低容積（すなわち、協調収縮中に膀胱が空になる容積）の生理食塩水で満たされた膀胱内に、好ましくは尿道から膀胱内に延びるカテーテルの内腔を通じてカテーテル１００を挿入して膨張要素１０５を膨張させる。次に、電極１１０からのインピーダンス測定値によって、任意に膀胱鏡、蛍光透視鏡を用いた撮像によって、或いは膨張要素１０５内の光ファイバスプラインを通じて伝わる光を取り込むことによってカテーテル１００を誘導するための画像データを提供できるカテーテル１００自体の内部カメラ要素によって、カテーテル１００を膀胱壁に向かって誘導することが好ましい。膨張要素１０５と膀胱壁との間の密接な並置が確立されると、膀胱壁に沿った１又は２以上の地点において電極１１０を用いて筋電図記録を採取して、１又は複数の異常な電気的活動部位を識別する。任意に、電極１１０を用いて生成された電気的マッピングデータを、マッピング手順前又はマッピング手順中に取得された他の空間情報又はマッピングデータと重ね合わせ又は組み合わせる。このデータの供給源は、ＣＴスキャン、ＭＲＩ撮像、蛍光透視、任意にカテーテル１００に含まれる膀胱鏡又は光学要素を用いた光学撮像を含むことができ、任意の加速度計、ジャイロスコープ要素などから取得されたカテーテル位置に関する情報は、電気的マッピングデータをその他のマッピングデータと正確に融合させるのに有用となり得るが、必ずしも必要ではない。
【００２８】
１又は複数の異常活動の部位が識別されると、カテーテル１００を用いてその部位に電気的刺激を送達し、これらの部位を切除し、又は阻害することができる。例えば、異常活動の部位において膀胱壁と密接に並置されている（すなわち接触している、又は０〜１０００ミクロンの距離内にある）電極１１０を活性化させて、膀胱壁に切除（例えば、高周波）刺激又は非切除的阻害刺激を与えることができ、刺激の送達は、予め定めたプログラムに従うことも、及び／又は任意の（単複の）温度センサなどのカテーテル要素からのフィードバック、或いは刺激が送達されている部位及びその周辺のインピーダンス測定値に基づいて変化することもできる。当業者であれば、他の状況では、高周波に基づくターゲット組織の熱的切除が、切除領域内の細胞構造の破壊に対応すると考えられる急激なインピーダンス低下を伴うと理解するであろう。膀胱用途における２０〜３０％又はそれ未満の測定インピーダンスの低下は、（必ずしも確定ではないが）完全な切除を示し、同様に、限定するわけではないが接着剤を含むいずれかの好適な手段を用いて、電極１１０における標的温度の到達を膨張要素１０５に組み込むこともできる。いくつかの例では、電極が可撓性のプリント回路を含む。
【００２９】
上述した本開示の様々な態様は、ＯＡＢの原因となる異常な電気的活動の長期にわたる局所的治療を、他の組織に影響を与えることなく、全身投与による薬物療法、又は膀胱及び隣接する構造を支配する脊髄及び／又は神経を標的とした電気的介入と同じ方法で施すことを含む、現在使用されているＯＡＢ治療を凌ぐ複数の利点をもたらすことができる。また、本開示のいくつかの特徴は、蛍光透視撮像又はその他のリアルタイム撮像を必要とせずに診療室内での使用を容易にし、潜在的に治療コストを削減し、例えば血管の多い膀胱領域の切除を防ぐための複数の安全機構を含むことができる。
【００３０】
結論
上述した例では、異常な電気的活動を制限することによってＯＡＢを治療する膀胱領域のマッピング及び切除に重点を置いた。しかしながら、当業者であれば、上述した実施形態は、身体器官又は内腔の異常な自発的電気活動に関連する様々な症状の治療において有用であると理解するであろう。例えば、限定するわけではないが、胃及び／又は大腸及び小腸を含む消化管の症状の治療においても、上述したものと同様の電極及びシステムが有用となり得る。上述した電極、装置、システム及び方法を用いてこのような症状を治療することも本開示の範囲に含まれる。
【００３１】
本明細書で使用する「及び／又は（ａｎｄ／ｏｒ）」という表現は、このように等位結合された要素、すなわち場合によって接続的に存在することも離接的に存在することもある要素の「一方又は両方」を意味すると理解されたい。「及び／又は」の節によって具体的に識別される要素以外の要素が存在しないと明示していない限り、これらの具体的に識別される要素に関連するか否かに関わらず任意にそのような他の要素が存在することもできる。従って、非限定的な例として、「備える、含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」などの非限定的表現と共に使用する際の「Ａ及び／又はＢ」への言及は、１つの実施形態ではＢを含まない（任意にＢ以外の要素を含む）Ａを意味し、別の実施形態ではＡを含まない（任意にＡ以外の要素を含む）Ｂを意味し、さらに別の実施形態では（任意に他の要素を含む）ＡとＢの両方を意味することができる。
【００３２】
「基本的に〜から成る（ｃｏｎｓｉｓｔｓ  ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ  ｏｆ）」という表現は、本明細書において別途明示しない限り、機能に寄与する他の材料を除外することを意味する。しかしながら、微量のこのような他の材料が集合的に又は個別に存在することもできる。
【００３３】
本明細書で使用する「実質的に（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ）」又は「近似的に（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ）」という用語は、（例えば、重量的又は容積的に）プラスマイナス１０％を意味し、実施形態によってはプラスマイナス５％を意味する。本明細書を通じて、「１つの例（ｏｎｅ  ｅｘａｍｐｌｅ）」、「ある例（ａｎ  ｅｘａｍｐｌｅ）」、「１つの実施形態（ｏｎｅ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」又は「ある実施形態（ａｎ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」についての言及は、その例に関連して説明する特定の特徴、構造又は特性が本技術の少なくとも１つの例に含まれることを意味する。従って、本明細書を通じて様々な箇所に出現する「１つの例では（ｉｎ  ｏｎｅ  ｅｘａｍｐｌｅ）」、「ある例では（ｉｎ  ａｎ  ｅｘａｍｐｌｅ）」、「１つの実施形態（ｏｎｅ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」又は「ある実施形態（ａｎ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」という表現は、必ずしも全てが同じ例について言及しているとは限らない。さらに、本技術の１又は２以上の例では、特定の特徴、構造、ルーチン、ステップ又は特性をあらゆる好適な方法で組み合わせることもできる。本明細書に示す表題は便宜的なものにすぎず、特許請求する技術の範囲又は意味を限定又は解釈することを意図するものではない。
【００３４】
以上、本開示のいくつかの実施形態を説明した。しかしながら、本開示はこれらの実施形態に限定されるものではなく、本明細書で明確に説明した内容に対する追加及び修正も本開示の範囲に含まれる。さらに、本明細書で説明した様々な実施形態の特徴は相互排他的なものではなく、たとえ本明細書において明示していない場合でも、本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく様々な組み合わせ及び並べ替えで存在することができると理解されたい。実際に、当業者には、本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、本明細書で説明した内容の変形、修正及びその他の実装が思い浮かぶであろう。従って、本開示は、前述の例示的な説明のみによって規定されるべきものではない。
【符号の説明】
【００３５】
１００  カテーテル
１０５  膨張構造
１１０  電極
１１５  センサ
１２０  膀胱鏡のワーキングチャネルの内腔
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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