(57)【要約】      （修正有）【課題】低温除去用カテーテルの先端を冷却する、解放サイクルまたは密閉サイクルの冷却装置を提供する。【解決手段】流体源１４から流出する流体冷媒の温度を、作動圧力２．７６ＭＰａ（４００ｐｓｉ）で亞低温まで低下させる予冷装置２２を用いる。亞低温流体が、カテーテルの供給ラインに導入される。一次流体が、供給ラインから、カテーテルの先端部分に排出されると、チップ部５６内で、流体冷媒が、温度マイナス８８℃、概ね１気圧の排出圧力で流体冷媒が沸騰する。作動時には、先端部分における可能な最も低い温度での適切な排出圧力を得るために、コンピューターによって作動圧力が制御される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次流体冷媒の供給源と、
作動圧力（ｐw）で亞低温まで前記一次流体冷媒を予冷する装置と、
管腔を有して形成され、開いた基端および閉じた先端を有し、該閉じた先端がチップ部を形成しているカテーテル・チューブと、
先端および基端を有し、前記カテーテル・チューブの管腔内に配置され、該先端が前記カテーテル・チューブのチップ部内に位置する供給ラインと、
氷点下に冷却された前記一次流体を、前記供給ラインを通って、移送のための作動圧力（ｐw）にて前記供給ラインの基端に導入し、前記供給ラインの先端から流出圧力（ｐo）にて前記カテーテル・チューブのチップ部内へ流出させる装置と、
前記カテーテル・チューブの基端と流体連通状態に連結され、前記一次流体を戻し圧力（ｐr）にて排出するとともに、前記チップ部での流出圧力（ｐo）を実質的に所定値に維持することにより、前記一次流体を実質的にその標準沸点にて前記チップ部内で沸騰させる真空装置とを含む、低温除去用カテーテルのチップ部を冷却する冷却装置。
【請求項２】
前記カテーテル・チューブの基端にて前記作動圧力（ｐw）を測定する第一の圧力センサーと、
前記カテーテル・チューブの基端にて前記戻し圧力（ｐr）を測定する第二の圧力センサーと、
前記作動圧力（ｐw）および前記戻し圧力（ｐr）を使用して、前記チップ部の前記流出圧力（ｐo）を計算するコンピュータとを更に含む請求項１に記載された低温除去用カテーテルのチップ部を冷却する冷却装置。
【請求項３】
前記一次流体を予冷する装置が、
二次流体と、
前記二次流体を前記一次流体の亞低温と同じ沸点を有する液体に変化させるために、前記二次流体に作用する圧力を高める圧縮機と、
前記一次流体をその亞低温まで冷却するために前記二次流体を沸騰させる装置と、
前記一次流体を亞低温まで冷却した後の前記二次流体を再循環させる再循環装置とを含む密閉サイクル冷却装置である請求項１に記載された低温除去用カテーテルのチップ部を冷却する冷却装置。
【請求項４】
前記供給ラインが、基端および先端を有する供給チューブと、基端および先端を有する毛細管チューブとを含み、
前記供給チューブの先端が前記毛細管チューブの基端に連結され、
前記供給ラインが前記カテーテル・チューブの管腔内に同軸的に配置され、
前記供給チューブは或る直径を有する管腔を有し、前記毛細管チューブは或る直径を有する管腔を有し、前記供給チューブの直径が前記毛細管チューブの直径よりも大きくなっている請求項１に記載された低温除去用カテーテルのチップ部を冷却する冷却装置。
【請求項５】
低温除去用カテーテルのチップ部を冷却する方法において、
管腔を有して形成され、開いた基端および閉じた先端を有し、該閉じた先端がチップ部を形成しているカテーテル・チューブを準備する段階と、
先端および基端を有し、該先端が前記カテーテル・チューブのチップ部内に位置づけられる供給ラインを前記カテーテル・チューブの管腔内に取付ける段階と、
一次流体を作動圧力（ｐw）にて氷点下に冷却された液体状態にまで予冷する段階と、
氷点下に冷却された前記一次流体を作動圧力（ｐw）にて前記供給ラインの基端に導入し、毛細管チューブを通して送り、その先端から流出圧力（ｐo）にて前記カテーテル・チューブのチップ部内に流出させる段階と、
前記一次流体を戻し圧力（ｐr）にて前記カテーテル・チューブの基端から排出させる段階と、
前記チップ部内の流出圧力（ｐo）を所定値に保持し、前記一次流体を実質的にその標準沸点にて前記チップ部内で沸騰させる段階とを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２０００年８月９日付で出願された係属中の米国特許出願第０９／６３５１０８号の部分継続出願である。特許出願第０９／６３５１０８号の記載内容は、本明細書の記載として援用する。
【０００２】
本発明は、広い意味で言えば低温除去処置を実施する装置と方法に係り、とりわけ、本発明は、低温除去処置に使用するために、亞低温の十分に飽和した液体状態にまで一次流体を予冷する装置と方法に関するものである。限定的ではないが、本発明は、心臓不整脈を治療する心臓低温除去療法の施術時に低温除去用カテーテルの先端を冷却する装置および方法として特に有用である。
【背景技術】
【０００３】
用語自体が示すように、「低温除去」は、物質の冷凍を必要とする。ここで重要なことは、少なくとも本発明に関する限り、低温除去が各種の医療処置に用いられているという事実である。この点で、低温除去処置は心房性細動のような心臓不整脈の治療に特に有効であると判断されている。
【０００４】
心房性細動の全体の少なくとも三分の一は肺静脈口付近に発生しており、最適な処置法は、肺静脈口の周辺に傷害を生じても、それらの焦点となる箇所を処置することと考えられている。従来、標準的除去処置法は高周波エネルギーであった。しかし、高周波エネルギーは、重大な合併症を起こす可能性のある周辺傷害の発生を安全に抑えることができない。とりわけ、心筋症細胞の除去時の熱エネルギーは、細胞外液基質の蛋白質も変化させ、基質の脱落を生じさせる。これは肺静脈狭窄の中核をなすものである。さらに、高周波エネルギーは心臓内膜を損傷することが知られており、これは発作を含む血栓塞栓合併症の原因となる。しかし、低温除去処置はこれらの問題点の多くを回避することができる。
【０００５】
医療処置において、低温除去は約マイナス２０゜Ｃ（−２０゜Ｃ）よりも低温で開始される。しかしながら、効率的に組織を低温除去するためには、それよりも遥かに低い温度が好ましい。この目標を考慮すると、マイナス８８゜Ｃ（−８８゜Ｃ）前後の低温の標準沸点を有する各種の流体冷媒（例えば、亜酸化窒素Ｎ2Ｏ）が適当である。本発明の目標に対して、流体の標準沸点とは、１気圧の下で流体が沸騰する温度であるとする。しかし、温度だけが目標でない。特に、組織を凍らせる十分な冷却能力のあることも要求される。装置にとって、或る温度に到達させて、かつそれを維持するためには、また組織を低温除去するために必要な冷却能力を与えるためには、幾つかの物理的要素を考慮することが必要となる。とりわけ、それらの要素は熱伝達の熱力学的要素を含む。
【０００６】
流体が沸騰する（すなわち液相から気相に変化する）とき、多量の熱量が流体に伝達されることは周知である。これを念頭に置いて、沸騰していないが液体の有効な蒸発の止まっている圧力および温度にある液体を考える。そのような状態の液体は、一般に、「完全飽和状態」と称される。飽和液体に作用する圧力が低下すると、その液体は沸騰を始め、周囲から熱を引き出す傾向を示す。先ず、流体に伝達される熱は一般に潜熱と称される。さらに詳しくは、この潜熱は、温度を変化させずに流体を液体から気体に変化させるために必要な熱である。殆どの流体では、この潜熱伝達を考えることができ、これはワット量の概念に含まれる。この文脈に沿って言えば、ワット量とは系の冷却能力である。別の表現をすれば、ワット量とは固定温度において、系がエネルギーを引き出す能力である。
【０００７】
あらゆる冷却装置の設計における重要な考察は、熱伝達が、冷媒と冷却される物体との間の温度差（ΔＴ）に比例するという事実である。また、熱伝達が、冷却される物体の冷媒との接触表面積（Ａ）に比例することも重要である。前記考察（すなわち、ΔＴおよびＡ）に加えて、冷媒が流体の場合には、その冷媒流体の冷却能力は、また、質量流量の関数ともなる。特に、熱交換流体冷媒の交換が速ければ（すなわち、質量流量が大きい）、それだけ、冷却能力が高まる。しかしながら、この考えには限界がある。
【０００８】
周知のように、流体の質量流量は流体に作用する圧力差で生じる。さらに詳しくは、装置内の冷却流体に作用する圧力差が増大し始めると、これによって生じる流体の質量流量の増大も装置の冷却能力を高めることが示される。しかしながら、この流量の増大は、戻り圧力の付加的な上昇を生じ、これにより温度の有害な上昇を生じることになる。当業者には十分に理解されるように、この作用は「背圧」と一般に称される現象によって生じる。最適作動は、最低可能温度で最大質量流量によって行われることは明らかである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前記に照らして、本発明の目的は、低温除去用カテーテルの先端を冷却する、開放サイクルまたは密閉サイクルの冷却装置を提供することであり、該冷却装置は、カテーテル先端における冷媒流体の冷却能力を極大化させるために予冷段階を有するものである。本発明の別の目的は、カテーテル先端における冷媒流体の冷却能力を極大化させるために、カテーテル先端での所定圧力を実質的に維持することのできる低温除去用カテーテルの先端を冷却する冷却装置を提供することである。本発明の更に別の目的は、カテーテル先端に冷媒流体の除去能力を極大化させる最大実質表面積を与える低温除去用カテーテルの先端を冷却する冷却装置を提供することである。同様に、比較的容易に製造でき、簡単に使用でき、比較的費用効果のよい低温除去用カテーテルの先端を冷却する冷却装置を提供することが、本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
低温除去用カテーテルの先端を冷却する冷却装置（開放サイクルまたは密閉サイクル）は、亜酸化窒素（Ｎ2Ｏ）のような一次流体冷媒源を含む。初めに、一次流体が、周囲温度（例えば室温）で或る圧力（例えば、５．１７ＭＰａ（７５０ｐｓｉａ））に保持される。圧力調整器が一次流体源に流体連結され、一次流体に作用する圧力を作動圧力（例えば、約２．７６ＭＰａ（約４００ｐｓｉａ））まで下げる。この作動圧力まで圧力を低下させる間は、一次流体は実質的に周囲温度に保持される。
【００１１】
一次流体に作用する圧力が作動圧力まで下げられた後、一次流体を周囲温度から予冷するために予冷装置が使用される。この冷却は、一次流体を作動圧力に実質的に保持して行われる。重要なことは、予冷装置では、一次流体が、亞低温まで予冷された完全飽和液体に変化することである。ここで用いられる亞低温とは、所定の圧力で流体が完全飽和状態になる温度よりも低い温度のことである。例えば、亜酸化窒素が使用される場合には、好ましい亞低温は約マイナス４０゜Ｃ（ＴSC＝−４０゜Ｃ）に等しい。
【００１２】
構造的に、予冷装置は、密閉した二次流体（例えば、フレオン・ガス）を含む密閉サイクルの冷却装置であることが好ましい。さらに、予冷装置は、二次流体が液体になる圧力まで二次流体に作用する圧力を高めるための圧縮機を含む。重要なことは、どのような二次流体を使用しても、一次流体の好ましい亞低温（ＴSC）に近い標準沸点を有しなければならないことである。従って、二次流体が沸騰することにより、装置内の一次流体を好ましい亞低温（ＴSC）まで予冷することができる。密閉サイクルの装置と同様に、二次流体は一次流体を予冷した後に再循環される。
【００１３】
本発明装置の低温除去用カテーテルは、毛細管チューブを基本的に含み、毛細管チューブは供給チューブに連結されて同軸的に延在する。連結された供給チューブおよび毛細管チューブは共にカテーテル・チューブの管腔内に位置し、カテーテル・チューブと同軸的に配向される。さらに詳しくは、供給チューブおよび毛細管チューブの各々が、先端および基端を有しており、組合わされて、すなわち、毛細管チューブの基端が供給チューブの先端と連結されてカテーテルの供給ラインを形成する。
【００１４】
低温除去用カテーテルの構造に関しては、供給チューブおよび毛細管チューブは、カテーテル・チューブの管腔内に同芯的（同軸的）に配置される。さらに、毛細管チューブの先端（すなわち供給ラインの先端）が、カテーテル・チューブの先端に密接するチップ部（先端部）に位置づけられる。従って、この構造は、供給ラインに加えて、カテーテル・チューブの管腔内にカテーテル・チューブの内面と供給ラインとの間に位置する戻りラインも形成する。特に、戻りラインはカテーテル・チューブ先端のチップ部からカテーテル・チューブの基端まで戻るように延在する。
【００１５】
供給ラインに関する限り、供給チューブの一次冷媒の流動に対する抵抗は、毛細管チューブでの抵抗と比較して、供給ラインを通じて比較的小さいことが本発明の重要な特徴である。表現を変えれば、一次冷媒が供給チューブを移動する間、一次冷媒に作用する圧力の低下、従って温度低下が最小限となることが望ましい。一方、一次冷媒の圧力低下および温度低下は、冷媒が毛細管チューブを移動する間は最大にならなければならない。重要なことは、供給チューブ、毛細管チューブおよびカテーテル・チューブの物理的寸法は、これらの要求を満たすように設計される。また、チップ部から戻りラインを通じて戻るガスによって、毛細管チューブが許容できない程に加温されないように、毛細管チューブの長さを設計することが望ましい。これらの考慮すべき事項を均衡させることによって、供給ライン、チップ部および戻りラインの全ての寸法は予め求めることができる。
【００１６】
流体冷媒が、その供給源からカテーテルの供給ラインへ送られる間、冷媒は予冷装置を通る。この移動の間、冷媒の作動圧力（ｐw）を設定するために制御バルブ（単数または複数）が使用される。また、冷媒がカテーテル基端にて供給ラインへ流入する前に、一次流体冷媒に作用する作動圧力を測定するために圧力センサーが配設される。
【００１７】
装置の戻り側では、カテーテルのチップ部から一次流体を排出するために排出装置が配設される。本発明では、この排出装置は真空ポンプで構成され、この真空ポンプは、カテーテル・チューブの基端に、戻りラインと流体連通状態で取付けられる。カテーテル・チューブの基端での戻りラインの圧力（ｐr）を決定するために、この位置に圧力センサーも配設される。
【００１８】
周知の熱力学原理によれば、装置の特定箇所での圧力が分かれば、その装置における他の様々な箇所での流体圧力を確定することができる。本発明では、供給ラインおよび戻りラインが連続し、周知の寸法を有しており、また「ｐw」（作動圧力）および「ｐr」（戻りライン圧力）を決定することができ、またさらに流体冷媒がｐwからｐrへ移行する間に相変化することから、供給チューブの基端（入口）とカテーテル・チューブの基端（出口）との間のさまざまな箇所での流体冷媒に作用する圧力を計算することができる。とりわけ、流体冷媒が毛細管チューブの先端から出てカテーテルのチップ部へ流入する際の流体冷媒の流出圧力（ｐo）を計算することができる。
【００１９】
流体冷媒の流出圧力（ｐo）は、前記以外の方法でも知ることができる。その一つとして、流出圧力（ｐo）を、直接、測定するために、毛細管チューブの先端付近のカテーテルのチップ部内に圧力センサーを配置することができる。さらに、本発明装置は、チップ部内の一次流体冷媒の温度（Ｔt）を測定するために、カテーテルのチップ部に配置した温度センサーを含むことができる。とりわけ、一次流体冷媒が沸騰している間（すなわち、毛細管チューブからチップ部へ流入するとき）の温度（Ｔt）を測定すると、周知の熱力学関係式を使用して流出圧力（ｐo）を直接に計算することができる。
【００２０】
本発明装置では、装置の作動状態を測定および制御するためにコンピュータが使用される。特に、コンピュータは「ｐr」および「ｐw」の実値を測定する適当なセンサーに接続される。「ｐr」および「ｐw」の値はその後、カテーテルのチップ部内の流出圧力（ｐo）（本発明の一実施例では「ｐo」は直接に測定もされる）を決定するために使用される。さらに、制御バルブを操作するため、また一次流体の作動圧力（ｐw）を変化させるために、コンピュータが制御バルブに接続される。同時に、カテーテルのチップ部温度（Ｔt）に適当な変化を生じさせる作動圧力（ｐｗ ）の変化を保証するために、コンピュータは「Ｔt」を監視することができる。別の表現をすれば、「ｐw」の不適当な上昇によって「背圧」の望ましくない増大が生じ、それにより「Ｔt」が上昇することがないことを保証するために、コンピュータは様々な状態を監視することができる。この目的は、カテーテルのチップ部における流出圧力（ｐo）を所定値（例えば０．１０１ＭＰａ（１５ｐｓｉａ））に保持することである。
【００２１】
作動において、氷点下に冷却された一次流体は、実質的に作動圧力（ｐw）で毛細管チューブの基端に導入される。その後、一次流体は、毛細管チューブを移動してその先端から流出圧力（ｐo）で流出する。重要なことは、毛細管チューブ内で流体冷媒は圧力差（Δｐ）の作用を受けることである。この場合、「Δｐ」は毛細管チューブの基端に流入するときの一次流体に作用する作動圧力（ｐw）（例えば２．０７ＭＰａ（３００ｐｓｉ））と、毛細管チューブの先端から流出するときの実質的な周囲圧力（すなわち、ｐo）（例えば１気圧、０．１０１ＭＰａ（１５ｐｓｉ））との差圧である（Δｐ＝ｐw−ｐo）。特に、予冷された一次流体が毛細管チューブを通過するとき、約マイナス４０゜Ｃ（Ｔｓｃ≒−４０゜Ｃ）の亞低温から、ほぼその標準沸点温度まで移行する。前記に定義したように、流体の標準沸点温度は、１気圧のもとで流体が沸騰する温度とする。亜酸化窒素の場合には、これが約マイナス８８゜Ｃ（Ｔca≒−８８゜Ｃ）の低温除去温度となる。
【００２２】
本発明の新規な特徴および発明自体は構造および作動の両方に関して添付図面によって最もよく理解されるであろう。添付図面は以下の説明に関連しており、同じ符号は同じ部分を示している。
【実施例】
【００２３】
先ず、図１を見ると、低温除去処置を実施する装置が示され、全体として符号１０が付されている。図示のとおり、装置１０は低温除去用カテーテル１２および一次流体源１４を含む。好ましくは、一次流体は、亜酸化窒素（Ｎ2Ｏ）であり、流体源１４に約５．１７ＭＰａ（約７５０ｐｓｉg）の圧力で保持される。また、図１により、装置１０が制御装置１６を含み、制御装置１６が流体ライン１８によって一次流体源１４に流体連通により連結されていることが示されている。また、制御装置１６は、流体ライン２０によってカテーテル１２と流体連通接続されている。さらに、制御装置１６は予冷装置２２、排出装置２４、およびコンピュータ２６を含むことが示されている。
【００２４】
詳細について、低温除去用カテーテル１２の部材は図２を見ると最もよく理解できる。図２では、カテーテル１２がカテーテル・チューブ２８を含み、カテーテル・チューブ２８は閉じた先端３０および開いた基端３２を有することが分かる。また、カテーテル１２の一部として、先端３６および基端３８を有する供給チューブ３４と、先端４２および基端４４を有する毛細管チューブ４０とが含まれている。図示のとおり、供給チューブ３４の先端３６は毛細管チューブ４０の基端４４と連結されて、供給ライン４６を形成している。特に、供給ライン４６は、供給チューブ３４の管腔４８および毛細管チューブ４０の管腔５０によって形成されている。装置１０の重要な特徴は、供給チューブ３４の直径（すなわち断面）が毛細管チューブ４０の直径（すなわち、断面）よりも大きいことである。この相違により、供給チューブ３４は、毛細管チューブ４０よりも流体流れに対する抵抗が格段に小さくなっている。さらに、このことにより、毛細管チューブ４０を通る流体流れに対して著しく大きな圧力降下が生じる。理解されるように、この圧力差は装置１０にとって有利に使用されている。
【００２５】
さらに、図２を見ると、供給チューブ３４および毛細管チューブ４０で形成された供給ライン４６は、カテーテル・チューブ２８の管腔５０内に同軸的に配置されている。さらに、毛細管チューブ４０の先端４２（すなわち、供給ライン４６の先端）は、低温除去用カテーテル１２のチップ部５６内に膨張室５４を形成するように、カテーテル・チューブ２８の先端３０から変位されている。さらに、管腔５２内の供給ライン４６の配置によって、供給ライン４６とカテーテル・チューブ２８の壁面との間に位置する戻りライン５８が低温除去用カテーテル１２内に形成されている。
【００２６】
任意であるが、膨張室５４（チップ部５６）内にセンサー６０を装架することができる。このセンサー６０は温度センサーまたは圧力センサーであるか、温度および圧力の両方のセンサーを含むことができる。いずれにしても、使用する場合には、センサー６０は望ましい測定値の検出のためにこの技術分野で周知の形式のセンサーとすることができる。図２は供給チューブ３４の基端３８に配置した圧力センサー６２およびバルブ６４を示しているが、これは単なる例示でり、圧力センサー６２およびバルブ６４は実際にはどの位置にも配置できる。ここで重要なことは、圧力センサー６２は、流体冷媒（例えばＮ2Ｏ）に作用する作動流体圧力「ｐw」を測定するために備えられることである。それによって、圧力「ｐw」は供給ライン４６の入口６６に流入するときにバルブ６４により制御される。さらに図２は、圧力センサー６８は戻りライン５８の出口７０から流出するときの流体冷媒に作用する戻り圧力「ｐr」を測定するために備えられることを示している。
【００２７】
図３は、前記の各種センサーが、制御装置１６内でコンピュータ２６に何らかの方法で電気的に接続されることを示している。さらに詳しくは、センサー６０，６２，６８は関連分野で周知の幾つかある方法のうちのいずれかの方法でコンピュータ２６に接続されている。さらに、図３はコンピュータ２６がバルブ６４と作動連結されていることを示す。その結果、コンピュータ２６は作動圧力「ｐw」を制御するために使用できる。従って、コンピュータ２６はセンサー６０，６２，６８により得た測定値（個別または集合的に）を使用して、事前にプログラムされた指令に従ってバルブ６４の作動を制御する。
【００２８】
装置１０の各種部材の模式図が図４に示され、圧縮機７２が予冷装置２２の一体部分として組込まれていることが示される。さらに詳しくは、圧縮機７２は二次流体冷媒（例えばフレオン）を液相となるように圧縮するために使用され、この液相の二次流体冷媒はその後に予冷装置２２で一次冷媒の冷却に使用される。本発明の目的に関して、二次流体冷媒は、一次流体冷媒を亞低温にするために十分低い温度（すなわち、一次流体冷媒の完全飽和温度よりも低い温度）の標準沸点を有する。本発明に関しては、一次流体冷媒が亜酸化窒素の場合、この温度はマイナス４０゜Ｃ（Ｔｓｃ＝−４０゜Ｃ）前後であることが好ましい。
【００２９】
装置１０の作動は、図４、図５を相互に見ることで最もよく理解できるであろう。その場合、図５の曲線７４に示されているアルファベット符号（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ）で示す点は、図４の装置１０の模式図に対応して示されていると理解されたい。さらに、種々の圧力（Ｐ）および温度（Ｔ）に対して画かれた曲線７４は、一次流体冷媒（例えば亜酸化窒素）の飽和状態を表すことが理解されるであろう。従って、面積部分７６はその冷媒の液相を表し、面積部分７８はその冷媒の気相を表す。
【００３０】
点Ａ（図４、図５）は、流体源１４、または、そのバックアップ供給源１４’から流出する流体冷媒を表す。点Ａは周囲温度（すなわち室温）に等しく、また圧力は、約４．８３ＭＰａ（７００ｐｓｉｇ）よりも高い圧力であることが好ましい。流体源１４を出た後、冷媒に作用する圧力は、約２．７６ＭＰａ（４００ｐｓｉｇ）の作動圧力「ｐw」まで降下する。この変化は、調整バルブ６４で制御され、圧力センサー６２で測定され、図５に点Ａから点Ｂへの変化によって示される。点Ｂの状態は、予冷装置２２に流入するときの一次流体冷媒の状態に相当する。
【００３１】
予冷装置２２において、一次流体冷媒は、予冷装置２２内の二次冷媒の沸点によって決定される亞低温「ＴSC」（すなわち、−４０゜Ｃ）まで冷却される。図５において、この冷却は点Ｂから点Ｃまでの変化によって表される。この変化では、一次流体冷媒が予冷装置２２を通過する間に、気相（面積部分７８）から液状態（領域７６）に変化することに留意する。図５の点Ｃは、供給チューブ３４の基端３８において低温除去用カテーテル１２の供給ライン４６に流入する際の一次流体冷媒の状態を表している。特に、点Ｃにおいて、一次流体冷媒に作用する圧力が作動圧力「ｐw」であり、温度は亞低温「Ｔｓｃ」である。
【００３２】
一次流体冷媒が、低温除去用カテーテル１２の供給ライン４６を通過する間に、点Ｃで示される状態から点Ｄで示される状態に変化する。特に、本発明では、点Ｄは温度約マイナス８８゜Ｃ（−８８゜Ｃ）、および０．１０１ＭＰａ（１５ｐｓｉ）に近い流出圧力「ｐo」である。さらに、図４に示されるように、点Ｄは、供給ライン４６から出て低温除去用カテーテル１２の戻りライン５８に流入する間のチップ部５６内で沸騰した後の一次流体冷媒の状態を表している。
【００３３】
低温除去用カテーテル１２の排出装置２４は、一次流体冷媒が沸騰した後にチップ部５６の膨張室５４から一次流体冷媒を排出するために使用される。この排出時に、一次冷媒の状態は点Ｄから点Ｅまで変化する。特に、点Ｅでの状態は、冷媒の温度は周囲温度（すなわち室温）であり、「ｐo」よりも僅かに低い、センサー６８により測定される戻り圧力「ｐr」を有する状態である。点Ｄから点Ｅへの変化に関して、排出装置２４の主目的は、チップ部５６における流出圧力「ｐo」をできるだけ１気圧近くに保持する助けとなることである。
【００３４】
冒頭に、カテーテル１２を通過するときの一次流体冷媒の質量流量は、カテーテル１２の作動に影響を有すると記載した。この影響は、基本的に図６に示される。同図で、比較的小さい質量流量（例えば図６に示される曲線８０上の点Ｆよりも小さい）では、冷媒の質量流量の増大は温度の低下を生じることが分かる。この範囲での冷媒の流れは「冷却限界」と言える。一方、比較的大きい質量流量（すなわち点Ｆよりも大きい）では、質量流量の増大は冷媒の温度を実際に上昇させる。この範囲での流れは、「表面積限界」と言える。装置１０は冷媒の最低温度で最も有効であるので、温度Ｆでの作動が好ましい。従って、チップ部５６内の冷媒温度「Ｔt」を測定することで、そのＴtの変化が冷媒の質量流量の制御に使用でき、これによりカテーテル１２の冷却能力の制御に使用できる。
【００３５】
作動において、前記の変数（ｐw，ｐo，ｐr，Ｔt）は必要に応じて決定できる。どの変数を使用しても、その変数に対応して、その後装置１０は調整バルブ６４を操作して、供給ライン４６に流入する一次流体冷媒の作動圧力「ｐw」を変化させる。このように、ｐwの変化を「ｐo」の制御、従ってカテーテル１２の冷却能力の制御に使用できる。
【００３６】
本明細書に示し、かつ、詳細に説明した低温除去用カテーテルの特別な冷却源は、目的の達成および先に記載した利点の提供を完全に可能とするが、現時点における単なる本発明の好適例の図解であり、特許請求の範囲の記載以外に、本明細書で示された構造および設計の詳細に対する制限を意図するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明装置の斜視図。
【図２】図１の線２−２に沿って見た本発明のカテーテルの断面図。
【図３】コンピュータ、およびコンピュータと低温除去処置の制御に使用される装置部材およびセンサーとの相互作用の模式図。
【図４】本発明の制御装置における相互作用部材の模式図。
【図５】本発明による冷媒流体の開放サイクルの作動をグラフ化した圧力−温度線図（縮尺なし）。
【図６】本発明で与えられるカテーテル環境内の流体質量流量の変化に応じた温度変化の傾向を示す線図（縮尺なし）。
【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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【外国語明細書】
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