(57)【要約】【課題】  カテーテル先端のヘッドを素早く温度制御できるとともに、使い勝手がよいカテーテルを提供することにある。【解決手段】  生体内に挿入されるカテーテル本体７を備え、この本体７が、ヘッド１２を有する先端部９と、この先端部９に連なる柔軟部８と、を含んでいる。カテーテル本体７に、冷却側基板１６ａ及び加熱側基板１６ｂを有してぺルチェ効果による電子冷却と加熱とを行う熱電変換素子１６と排熱部とを設ける。熱電変換素子１６は、先端部９に内蔵され、その両基板１６ａ、１６ｂの内の一方の基板１６ａをヘッド１２と熱的に接続する。排熱部は伝熱要素１７を有し、この要素１７と熱電変換素子１６の他方の基板１６ｂとを熱的に接続する。【選択図】    図２
2005137792.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体内に挿入されるカテーテル本体を備え、この本体が、ヘッドを有する先端部と、この先端部に連なる柔軟部と、を含んでいるカテーテルであって、
冷却側基板及び加熱側基板を有してぺルチェ効果による電子冷却と加熱とを行うとともに、前記両基板の内の一方の基板を前記ヘッドに熱的に接続して前記カテーテル本体に内蔵された熱電変換素子と、
前記両基板の内の他方の基板に熱的に接続して前記カテーテル本体に設けられた排熱部と、
を具備したカテーテル。
【請求項２】
前記熱電変換素子が前記先端部に内蔵されていることを特徴とする請求項１記載のカテーテル。
【請求項３】
前記カテーテル本体の軸線に対して前記両基板が直交する姿勢で前記熱電変換素子が配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のカテーテル。
【請求項４】
前記カテーテル本体の軸線に対して前記両基板が平行となる姿勢で前記熱電変換素子が配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のカテーテル。
【請求項５】
前記排熱部が、前記カテーテル本体の外周面に露出する熱交換要素と、この熱交換要素に前記熱電変換素子の排熱を導く伝熱要素とを備えていることを特徴とする請求項１から４の内のいずれか１項に記載のカテーテル。
【請求項６】
前記先端部が前記ヘッドによって先端が閉鎖される先端チューブを有し、この先端チューブを前記ヘッドとの間に挟む前記熱交換要素を前記先端部が含んでおり、前記先端チューブが断熱材料で作られていることを特徴とする請求項５に記載のカテーテル。
【請求項７】
前記排熱部が、前記柔軟部を軸方向に貫通して前記熱電変換素子の排熱を前記カテーテル本体外に導く可撓性伝熱要素を備えていることを特徴とする請求項１から６の内のいずれか１項に記載のカテーテル。
【請求項８】
前記熱交換要素がこの要素を貫通する通線孔を有し、この通線孔に前記カテーテル本体内に配線される電線が通されていることを特徴とする請求項１から７の内のいずれか１項に記載のカテーテル。
【請求項９】
前記先端部の少なくとも一部が硬質材料で作られており、前記硬質材料で作られた領域の内部に前記熱電変換素子が配置されていることを特徴とする請求項１から８の内のいずれか１項に記載のカテーテル。
【請求項１０】
前記排熱部が前記ヘッドによって先端が閉鎖された前記先端チューブ内に固定された伝熱ブロックを備え、このブロックと前記熱電変換素子の一方の基板とが第１の伝熱コイルばねを介して熱的に接続されるとともに、前記熱電変換素子の他方の基板と前記ヘッドとが第２の伝熱コイルばねを介して熱的に接続されていて、前記熱電変換素子が前記両伝熱コイルばね間に挟設されていることを特徴とする請求項１から９の内のいずれか１項に記載のカテーテル。
【請求項１１】
前記ヘッドがこれに接触した生体組織に高周波電流を流すための電極であって、このヘッドに前記冷却側基板が熱的に接続されているとともに、前記排熱部に前記加熱側基板が熱的に接続されていることを特徴とする請求項１から１０の内のいずれか１項に記載のカテーテル。
【請求項１２】
前記ヘッドにセンサが設けられていることを特徴とする請求項１から１１の内のいずれか１項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、生体内に挿入されて例えば生体患部を焼灼（アブレーション）する電極カテーテルとして代表的に使用されるカテーテルに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば心筋に対するアブレーション治療では、生体外部に設けられた対極電極と、生体内に挿入された電極カテーテルの生体患部に接した電極との間に高周波電流を流して、生体患部に熱を発生させることにより、生体患部を焼灼する。この場合、焼灼に伴う生体患部の温度上昇により、電極周辺の血液の温度も上昇する。
【０００３】
これにより、焼灼をある時間以上連続して行うと、血栓の因子となる血液凝固が起こることがあるとともに、凝固した血液が電極に付着して、焼灼性能が著しく低下することがある。更には生体患部周辺の健康な生体組織をも焼灼することがある。このため、電極温度を監視して、上限温度にまで電極温度が上昇する都度、電極への通電を中断して、生体患部に接している電極の温度が自然に下がるまで待つことを余儀なくされている。この結果、アブレーション治療に要する時間が長く、患者に我慢を強いている。
【０００４】
この点を改善するために、従来、カテーテルにその電極を冷却する冷却要素を内蔵した電極カテーテルが提案されている（例えば特許文献１参照。）。
【０００５】
この特許文献１の冷却要素は、気体又は液体などの冷却媒体が通されるものであって、電極カテーテルの軸線に沿って延びる螺旋状の往路と、この電極側端から折り返されて螺旋部の内部を通る直線状の復路とを有している。この冷却の好ましい例では、冷却要素がポンプ付きの熱交換器を備えた再循環系に接続されていて、水などの冷却媒体を再循環させている。
【特許文献１】特開２００１−２３１７９０号公報（段落００４３−００４５、図２（ｂ））
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般的に電極カテーテルの外径は0.3mm〜５mm程度である。一方、特許文献１に開示された再循環系は、ポンプや熱交換器を含むため設備的に大きい。これにより、再循環系を電極カテーテルに内蔵することはできない。このため、再循環系は、電極カテーテルの外部に設置されている。ポンプや熱交換器を含んだ設備的に大きい再循環系の取扱いは容易であるとは言い難いので、術者にとっては、電極カテーテルの操作以外にも前記再循環系の操作に手間を取られ易い。冷却媒体としては、仮に生体内に漏れても無害な水や生理食塩水の使用が好ましいが、水の温度を急激に変化させることは困難である。しかも、電極カテーテルの外部に再循環系が配置されていることにより、電極に至るまでの流路長さが長いため、電極の温度を素早く制御することは容易ではない。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、カテーテル先端のヘッドを素早く温度制御できるとともに、使い勝手がよいカテーテルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明は、生体内に挿入されるカテーテル本体を備え、この本体が、ヘッドを有する先端部と、この先端部に連なる柔軟部と、を含んでいるカテーテルであって、カテーテル本体に熱電変換素子及び排熱部を設けている。熱電変換素子は冷却側基板及び加熱側基板を有してぺルチェ効果による電子冷却と加熱とを行うものであって、この素子の両基板の内の一方の基板はヘッドに熱的に接続し、他方の基板は排熱部に熱的に接続している。
【０００９】
本発明で、熱電変換素子は１個以上備えられる。本発明で、熱電変換素子とヘッドとが熱的に接続されるとは、熱電変換素子とヘッドとが直接伝熱可能な形態、及び熱電変換素子とヘッドとが伝熱部品を介して間接的に伝熱可能な形態を含んでいる。同様に、排熱部と熱電変換素子とが熱的に接続されるとは、熱電変換素子と排熱部とが直接伝熱可能な形態、及び熱電変換素子と排熱部とが伝熱部品を介して間接的に伝熱可能な形態を含んでいる。本発明で、熱電変換素子は、ヘッドを冷却しても或いは加熱してもよく、又はコントローラに設けた電流切換手段により電流方向を逆に切換えることによって、冷却と加熱とを任意に選択するようにしてもよい。このため、本発明で、熱電変換素子がヘッドを冷却する場合、排熱部は熱電変換素子の加熱側基板の熱を排出するために用いられ、この逆に熱電変換素子がヘッドを加熱する場合、排熱部は熱電変換素子の冷却側基板の熱を排出するために用いられる。又、本発明は、ヘッドを電極として用いれば電極カテーテルとして好適に実施できるが、これには制約されず、ヘッドの温度で血液や生体組織等を加熱又は冷却するカテーテルとしても実施可能である。
【００１０】
本発明では、カテーテル本体に内蔵した熱電変換素子のぺルチェ効果で、カテーテル本体の先端部が有するヘッドを冷却又は加熱する。この場合、熱電変換素子のぺルチェ効果の制御を、この素子に流す電流制御で可能となる。このため、冷却媒体を使用するものに比較してヘッドの温度制御を迅速かつ容易に行うことが可能である。
【００１１】
本発明の好ましい形態では、前記熱電変換素子を前記先端部に内蔵するとよく、この構成では、熱電変換素子とヘッドとの距離が短い。このため、ヘッドの熱応答性を向上することが可能である。
【００１２】
本発明の好ましい形態では、前記カテーテル本体の軸線に対して前記両基板が直交する姿勢で前記熱電変換素子が配置されている。この構成では、カテーテル本体が屈曲された際、熱電変換素子に対する引張り力が、この素子の両基板をその板面に沿って互いに逆方向に引張る方向には作用しにくくなる。このため、カテーテル本体の屈曲に伴う熱電変換素子の破損を抑制可能である。
【００１３】
本発明の好ましい形態では、前記カテーテル本体の軸線に対して前記両基板が平行となる姿勢で前記熱電変換素子が配置されている。この構成では、カテーテル本体の内径に制約されずに、複数の熱電変換素子をカテーテル本体の軸方向に並べて内蔵できる。このため、これらの素子群によるヘッドの加熱又は冷却能力を向上することが可能である。
【００１４】
本発明の好ましい形態では、前記排熱部が、前記カテーテル本体の外周面に露出する熱交換要素と、この熱交換要素に前記熱電変換素子の排熱を導く伝熱要素とを備えている。この構成では、熱電変換素子からの排熱が伝熱要素を介して熱交換要素に導かれる。このため、熱交換要素の温度を利用して、この熱交換要素の外周面近傍の血液などを加熱又は冷却することが可能である。
【００１５】
本発明の好ましい形態では、前記先端部が前記ヘッドによって先端が閉鎖された先端チューブを有し、この先端チューブを前記ヘッドとの間に挟む前記熱交換要素を前記先端部が含んでおり、前記先端チューブが断熱材料で作られている。この構成では、先端チューブで熱交換要素とヘッドとの間の熱絶縁を行う。このため、ヘッドの温度を適正に制御することが可能である。
【００１６】
本発明の好ましい形態では、前記排熱部が、前記柔軟部を軸方向に貫通して前記熱電変換素子の排熱を前記カテーテル本体外に導く可撓性伝熱要素を備えている。この構成では、熱電変換素子の排熱がカテーテル本体外に導かれるので、生体内に排熱の影響を及ぼしたくない場合に好適に使用できる。しかも、そのための伝熱要素が可撓性を有しているので、カテーテル本体の生体内への挿入性が実用上問題となる程度に損なわれることを抑制可能である。
【００１７】
本発明の好ましい形態では、前記熱交換要素がこの要素を貫通する通線孔を有し、この通線孔に前記カテーテル本体内に配線される電線が通されている。この構成では、カテーテル本体内の電線を、熱交換要素に妨げられることなく、カテーテル本体が延びる方向に沿って配線することが可能となる。
【００１８】
本発明の好ましい形態では、前記先端部の少なくとも一部が硬質材料で作られており、前記硬質材料で作られた領域の内部に前記熱電変換素子が配置されている。この構成では、先端部の硬質領域は容易に変形することがない。このため、前記硬質領域に内蔵された熱電変換素子にカテーテルの操作に伴って負荷が波及することを抑制可能である。
【００１９】
本発明の好ましい形態では、前記排熱部が前記ヘッドによって先端が閉鎖された前記先端チューブ内に固定された伝熱ブロックを備え、このブロックと前記熱電変換素子の一方の基板とが第１の伝熱コイルばねを介して熱的に接続されるとともに、前記熱電変換素子の他方の基板と前記ヘッドとが第２の伝熱コイルばねを介して熱的に接続されていて、前記熱電変換素子が前記両伝熱コイルばね間に挟設されている。この構成では、両伝熱コイルばねのばね力がバランスした位置に熱電変換素子を配置できる。このため、格別に熱電変換素子を位置決めする手間を要しない。これとともに、先端部に変形を生じることがあっても、この変形に伴う熱電変換素子への負荷を両伝熱コイルばねの弾性変形で吸収可能である。このため、熱電変換素子にカテーテルの操作に伴って負荷が波及することを抑制可能である。
【００２０】
本発明の好ましい形態では、前記ヘッドがこれに接触した生体組織に高周波電流を流すための電極であって、このヘッドに前記冷却側基板が熱的に接続されているとともに、前記排熱部に前記加熱側基板が熱的に接続されている。この構成では、電極となるヘッドの温度を素早く適正に制御しつつアブレーション治療を行える電極カテーテルとして使用できる。
【００２１】
本発明の好ましい形態では、前記ヘッドにセンサが設けられている。この構成ではヘッドを介して生体患部の温度等の状況を検出することが可能である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、カテーテル本体にこの本体の先端部が有するヘッドを冷却又は加熱する熱電変換素子を内蔵し、この素子に流す電流制御でヘッドの温度制御をすることできるので、冷却媒体を流してヘッドの温度を制御する従来に比較して、使い勝手がよいとともに、ヘッドを素早く温度制御することが可能なカテーテルを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
【実施例１】
【００２４】
以下、図１及び図２を参照して本発明の実施例１を説明する。
【００２５】
図１中符号１で示すカテーテル装置は、電極カテーテルとして機能するように作られたカテーテル２と、コントローラ３と、高周波発生装置４とを備えている。
【００２６】
カテーテル２は、コネクタ５を有した把持部６と、この把持部６に接続された細長いチューブ状のカテーテル本体７とを備えている。このカテーテル２は例えば不整脈の原因となる心筋組織（生体患部）を焼灼するアブレーション治療を行うのに好適なものである。カテーテル本体７の軸線方向と直交する方向の断面における外形形状は円形であり、その外径は例えば２mmである。把持部６は、カテーテル本体７を生体内に挿脱する際の握りとなる部分である。この把持部６に何らかの操作部を設けることは妨げない。
【００２７】
カテーテル本体７は、自由に曲げることが可能な長尺な柔軟部８と、例えば硬質な先端部９とを備えている。柔軟部８は、抗血栓性の可撓性樹脂、例えばポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、フッ素系樹脂等でチューブ状に作られている。この柔軟部８の一端はコネクタ５に接続され、柔軟部８の他端は先端部９に接続されている。
【００２８】
図２に示すように先端部９は、先端チューブ１１と、ヘッド１２と、熱交換要素として機能する放熱ブロック１３とを備えている。先端チューブ１１は、先端部９の主たる管壁をなすものであり、両端は開放されている。先端チューブ１１は、抗血栓性でかつ断熱性の樹脂、例えばポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、フッ素系樹脂等で作られている。この先端チューブ１１にはワイヤーブレード又はコイルチューブなどの剛性付与体で補強されていてもよい。
【００２９】
先端チューブ１１の一端部には、この一端の開口を閉鎖してヘッド１２が嵌合されている。これらの嵌合部は接着や熱圧着などにより接続されている。ヘッド１２は、中空半球状の部分と、これに連なり先端チューブ１１に既述のように接続した円筒部とを一体に有しており、円筒部の外周面と先端チューブ１１の外周面とは、相互間に段差を設けることなく連続している。ヘッド１２は、生体内で腐食しにくいとともに、生体に無害であるなど生体適合性を有する金属で作られている。この種の金属として、白金、イリジウム、金、及びこれらの合金、ステンレス、又は前記以外の金属等に白金や金等をコーテングしたものを挙げることができる。本実施例でヘッド１２は、電極として機能するものであり、これにはアブレーション治療の際の高周波電流を流すための電線が接続されている。
【００３０】
先端チューブ１１の他端部は放熱ブロック１３の一端部に嵌合されている。これらの嵌合部は接着や熱圧着などにより接続されている。放熱ブロック１３の外周面と先端チューブ１１の外周面とは、相互間に段差を設けることなく連続している。この放熱ブロック１３は、熱伝導性が良く、血液等に対する生体適合性が良い材料例えば金属で作られている。この種の金属として、ステンレス、ニッケルチタン、チタン、又は白金、銀、アルミニューム、金、及びこれらの合金等を挙げることができる。
【００３１】
放熱ブロック１３は、その中央部に軸方向に貫通する段付き構造の連結孔１３ａを有しているとともに、その周囲に軸方向に貫通する通線孔１３ｂを有している。通線孔１３ｂは１又は複数設けられる。
【００３２】
硬質な前記先端チューブ１１とヘッド１２と放熱ブロック１３とにより、先端部９の外郭が形成されている。この外郭構造において、ヘッド１２と放熱ブロック１３とは、相互間の熱移動がないように、これらに挟まれた先端チューブ１１によって断熱（熱絶縁）されている。放熱ブロック１３の他端部は柔軟部８の先端部に嵌合されている。これらの嵌合部は接着や熱圧着などにより接続されている。この嵌合により、先端部９が柔軟部８の先端に支持されている。放熱ブロック１３の外周面と柔軟部８の外周面とは、相互間に段差を設けることなく連続している。放熱ブロック１３の外周面はカテーテル本体７の外周面、より正確には先端部９の外周面に露出されている。
【００３３】
先端部９内には、その外郭で覆われる熱中継要素１５、熱電変換素子１６、伝熱要素１７、及びセンサ１８等が内蔵されている。
【００３４】
熱中継要素１５は、ヘッド１２の円筒部に内蔵され、この円筒部の内周面に半田付け又は接着剤を用いて接続されている。この熱中継要素１５は、ヘッド１２の半球部に向けて開放する凹み１５ａを有している。これにより、熱中継要素１５を集熱ブロックとして機能させる本実施例では、凹み１５ａの底をなす端壁１５ｂに前記円筒部の熱を速やかに集め得るようになっている。なお、熱中継要素１５を加熱ブロックとして機能させる実施例では、前記凹み１５ａにより端壁１５ｂの熱を前記円筒部に速やかに放出し得る。端壁１５ｂの凹み１５ａと反対側の端面１５ｃは先端部９の軸線でもあるカテーテル本体７の軸線Ａと直交している。
【００３５】
熱中継要素１５は、これを前記軸線Ａに沿って貫通する通線部１５ｄを有している。この通線部１５ｄは、たとえば、熱中継要素１５の周部に開放する溝で形成されているが、これに代えて貫通孔で作ることもできる。熱中継要素１５は、ヘッド１２と同じかそれよりも熱伝導性が良く、好ましくは生体適合性がよい材料で作られている。このようなものとして、ステンレス、チタン、銀、アルミニューム、金、及びこれらの合金、並びに熱伝導性に優れるプラスチックやヒートパイプなどを挙げることができる。
【００３６】
熱電変換素子１６は、電極が設けられた２枚の基板１６ａ、１６ｂで、前記電極を介してＰＮ接合される複数対のＰ型及びＮ型のチップ状熱電材料１６ｃを挟んで形成されている。熱電変換素子１６の基板形状は円形でも多角形でもよい。熱電変換素子１６の最大外形は先端部９の最小内径より小さい。この熱電変換素子１６は、例えば冷却側となる基板１６ａを前記端面１５ｃに半田付け又は接着剤を用いて接続されている。
【００３７】
したがって、熱電変換素子１６は、前記軸線Ａに対して基板１６ａ、１６ｂが直交する姿勢で、熱中継要素１５に接続して配置されている。これにより、熱電変換素子１６は熱中継要素１５を介してヘッド１２に熱的に接続されている。しかも、熱電変換素子１６及びこれを支持した熱中継要素１５は共にヘッド１２に内蔵されている。このように熱電変換素子１６をヘッド１２に対して至近距離に配置した構成は、これらの間の熱輸送経路が極小となるので、熱電変換素子１６に対するヘッド１２の熱応答性をより素早くする上で好ましい。
【００３８】
伝熱要素１７は前記軸線Ａ上に配置される軸からなる。この伝熱要素１７の一端は、熱電変換素子１６の例えば加熱側となる基板１６ｂにコネクタ金具１７ａを介して接続され、伝熱要素１７の他端は放熱ブロック１３の連結孔１３ａに挿着されている。伝熱要素１７より大径なコネクタ金具１７ａの使用により、基板１６ｂの径に対して小径な伝熱要素１７への基板１６ｂからの熱移動を容易にしている。伝熱要素１７とコネクタ金具１７ａとの接続、コネクタ金具１７ａと基板１６ｂとの接続、及び伝熱要素１７と放熱ブロック１３との接続は、いずれも半田付け又は接着剤を用いて接続されている。
【００３９】
伝熱要素１７、コネクタ金具１７ａ、及び放熱ブロック１３は、排熱部をなし、この排熱部は、熱電変換素子１６で生成される高温及び低温の熱のうちのいずれか一方、本実施例では高温の熱を、ヘッド１２から遠ざかった位置に排出する。伝熱要素１７及びコネクタ金具１７ａは、ヘッド１２と同じかそれよりも熱伝導性が良く、好ましくは生体適合性がよい材料で作られている。このような材料として、ステンレス、チタン、銀、アルミニューム、金、及びこれらの合金、並びに熱伝導性に優れるプラスチックやヒートパイプなどを挙げることができる。更に、伝熱要素１７は本実施例では変形が容易ではない硬質であるが、これに制約されずに可撓性を有した材料で作ることも可能である。
【００４０】
センサ１８は、ヘッド１２を介してこのヘッド１２が接する生体組織や血液等の温度を測るものであり、ヘッド１２の半球部内面に熱的に接続して設けられている。このセンサ１８には、熱電対、サーミスタ、抵抗線等を用いることができる。なお、センサ１８は温度を図るものに制約されずインピーダンスを測るものであってもよい。
【００４１】
センサ１８又は熱電変換素子１６等に接続された電線１９は、カテーテル本体７の内部空間に通されて、前記把持部６に到達している。この場合、センサ１８に接続された電線１９は、熱中継要素１５の通線部１５ｄ及び放熱ブロック１３の通線孔１３ｂに通され、同様に熱電変換素子１６に接続された電線１９は放熱ブロック１３の通線孔１３ｂに通されている。図２中符号２０は、先端チューブ１１の外周面に沿って環状に取付けられた側面電極を示している。この電極２０もカテーテル本体７の内部空間に通された電線に接続されている。側面電極２０は、ヘッド１２と同種の材料で作られていて、心電を測定するために使用されるが、これは省略できる。
【００４２】
以上の構成を備えたカテーテル２において、先端チューブ１１、ヘッド１２、放熱ブロック１３、及び側面電極２０相互の接続を接着で行う場合、使用される接着剤としては、耐熱性に優れたエポキシ系、シアノアクリレート系、又はウレタン系等の接着剤を好適に使用できる。更に、熱交換が必要な接続部、つまり、ヘッド１２と熱中継要素１５との接続部、熱中継要素１５と熱電変換素子１６との接続部、熱電変換素子１６とコネクタ金具１７ａとの接続部、この金具１７ａと伝熱要素１７との接続部、及び伝熱要素１７と放熱ブロック１３との接続部は、半田や熱伝導性のよい接着剤、及びグリス例えばシリコングリスなどを使用して行うとよい。この場合、半田には、錫−鉛半田よりも、錫−銀半田、錫−金半田、錫−銅半田等の鉛フリー半田を用いることが好ましい。又、電線１９の接続部に使用する半田も以上のような鉛フリー半田を用いることが好ましい。そして、電線１９の接続部、各嵌合部等の接合部での隙間は、ウレタン系、エポキシ系、アクリル系の合成樹脂などで被覆すると良い。更に、放熱ブロック１３を側面電極として例えば心電の測定に用いることもできる。
【００４３】
図１に示す前記高周波発生装置４は、カテーテル２の先端電極となるヘッド１２を介して生体患部に与える高周波電流を生成するものである。コントローラ３は、ドライバ２１を介して電流制御回路２２により制御された電流を熱電変換素子１６に与える。更に、コントローラ３は、これに入力されるセンサ１８の検出データをＡ/Ｄ変換器２３で変換して第１の温度表示部２４に表示させることができる。しかも、コントローラ３は、キーボード等の入力手段２５により入力された設定温度を第２の温度表示部２６に表示させることができる。なお、図１中符号２７は電源回路、符号２８はコントローラ３の各種動作を司るＣＰＵを示している。
【００４４】
コントローラ３及び高周波発生装置４と前記カテーテル２との電気的接続は、把持部６において任意に着脱することが可能である。これにより、使用済みのカテーテル２をコントローラ３及び高周波発生装置４から切り離して廃棄できるとともに、コントローラ３及び高周波発生装置４は繰返し使用できるようになっている。
【００４５】
前記カテーテル２は、そのカテーテル本体７を生体内に挿入した状態で、ヘッド１２を通してこのヘッド１２に接している生体患部に高周波電流を流すことにより、生体患部の焼灼治療を行う。この場合、カテーテル本体７の熱電変換素子１６にコントローラ３により必要な高周波電流が流される。これにより、この素子１６に生起されるぺルチェ効果で基板１６ａが熱中継要素１５を冷却し、かつ、発熱側の基板１６ｂの熱がコネクタ金具１７ａを介して伝熱要素１７に排出（排熱）される。
【００４６】
熱中継要素１５を介してヘッド１２が冷却されるので、焼灼治療に伴うヘッド１２の温度過昇を抑制可能である。この抑制は、コントローラ３のＣＰＵ２８が、治療上問題を生じないように入力手段２５で設定された温度と、センサ１８によりもたらされた検出温度とを比較して、ヘッド１２が設定温度を保持するように熱電変換素子１６に与える電流制御を自動的に行うことによりなされる。これにより、本発明のカテーテル２を用いた焼灼治療において、血液凝固及び生体患部周辺の健康な生体組織の焼灼を抑制しつつ、電極となるヘッド１２への凝固血液の付着による焼灼性能の低下を抑制できるので、患者に我慢を強いる治療時間を短くできる。
【００４７】
カテーテル本体７の先端ヘッド１２の温度制御をする熱電変換素子１６は、それに与える電流制御でたやすく生成熱量を変化できる素早い応答性を有している。更に、ヘッド１２の冷却等の温度制御を、液体等の冷却媒体を使用するものに比較して、冷却媒体の温度がその質量に応じて変化する時間や、循環に要する時間等を要しない。したがって、ヘッド１２の温度制御を極めて迅速に行うことが可能である。
【００４８】
既述のようにヘッド１２の温度制御を熱電変換素子１６への電流制御で行うため、その制御のための操作等も液体等の冷却媒体を使用するものに比較して容易に行うことが可能である。
【００４９】
しかも、カテーテル２の外部に大掛かりな再循環系を要しない。これとともに、ヘッド１２に冷却媒体を供給する配管及びヘッド１２から戻る冷却媒体を通す配管を、カテーテル本体７内に通す必要がなく、これらの配管に代えて大きな設置スペースを要しない電線１９をカテーテル本体７内に通せばよい。このため、カテーテル２の細径化を図る場合に有効である。
【００５０】
その上、熱電変換素子１６がカテーテル本体７の先端部９に内蔵されているので、熱電変換素子１６とヘッド１２との伝熱距離を短くでき、これによりヘッド１２の温度をより素早く制御することができる。この場合、放熱ブロック１３がカテーテル本体９の内部を仕切るように設けられているという構成にも拘らず、放熱ブロック１３は軸方向に貫通する通線孔１３ｂを有している。このため、電線１９を、放熱ブロック１３に妨げられることなく、通線孔１３ｂに通して、カテーテル本体７が延びる方向に沿って配線できる。
【００５１】
前記治療において熱電変換素子１６の基板１６ｂから伝熱要素１７に排出された熱は、先端部９の外周面に露出している放熱ブロック１３に伝えられて、このブロック１３の外周面から外部、つまり、この治療形態では血流中に放出される。このように血液中に放出される温度は、血液凝固を起こさない温度に制御される。この条件が満たされるように、熱電変換素子１６のＰＮ接合対の数やこの素子１６に流される電流の大きさ等が設定されている。
【００５２】
既述のように先端部９では電極となるヘッド１２で冷却と放熱ブロック１３で加熱を行うが、これら両部品１２、１３間には、断熱材料製の先端チューブ１１が介在されている。これにより、先端チューブ１１が放熱ブロック１３とヘッド１２との間の熱絶縁を行うため、ヘッド１２の温度を適正に制御することが可能である。したがって、本実施例に係る電極カテーテルは、その電極となるヘッド１２の温度を素早く適正に制御しつつ焼灼治療を行うことが可能であり、使い勝手がよい。
【００５３】
更に、カテーテル２の先端部９全体は硬質材料で作られていて、この硬質領域の内部に熱電変換素子１６が配置されている。先端部９は、これを生体内の患部まで移動させる操作に伴って生体組織から受ける力で容易に変形することがない。このため、生体へのカテーテル本体７の挿入操作に伴って熱電変換素子１６に負荷が波及することが、硬質先端部９によって抑制される。よって、この素子１６の損傷を防ぐことが可能である。
【００５４】
しかも、熱電変換素子１６はその両基板１６ａ、１６ｂがカテーテル本体７の軸線Ａに対して直交する姿勢で先端部９に配置されている。この構成により、カテーテル本体７の先端部９が仮に多少屈曲された場合に、両基板１６ａ、１６ｂを互いに遠ざけるように離す方向の引張り力は作用する。しかし、この方向と直交しかつ両基板１６ａ、１６ｂをその板面に沿って互いに逆方向に引張る力は、熱電変換素子１６に作用しにくくなる。熱電変換素子１６は、前者の引張り力よりも後者の引張り力対して比較的弱い。したがって、以上のように後者の引張り力を小さくできることにより、先端部９が仮に曲げられた場合でも、熱電変換素子１６が破損することを抑制可能である。
【実施例２】
【００５５】
以下、本発明の他の実施例を説明する。これらの実施例は、基本的には実施例１と同じであるので、同じ構成については実施例１の対応する構成と同じ符号を付して説明を省略し、構成が相違する点のみを説明する。
【００５６】
図３は本発明の実施例２を示している。この実施例では、ヘッド１２に熱電変換素子１６を直結して、部品（熱中継要素１５）を削減すると共に、熱電変換素子１６とヘッド１２との間の熱移動をより容易にしている。この直結配置を可能にするために、ヘッド１２の中空半球状部内の奥面１２ａを先端部９の軸線Ａと直交させ、この面１２ａに、熱電変換素子１６の例えば冷却側となる基板１６ａを半田付け又は接着剤を用いて接続している。この装着状態で、熱電変換素子１６の加熱側となる基板１６ｂはヘッド１２の円筒部内面とは非接触となっている。こうした熱電変換素子１６の配置に関連して、ヘッド１２の円筒部内面には環状溝１２ｂが形成され、この溝１２ｂ内にセンサ１８が取付けられている。
【００５７】
更に、排熱部の伝熱要素１７に一端のみが閉塞された金属パイプを用いている。伝熱要素１７の端壁１７ａは熱電変換素子１６の基板１６ｂに半田付け又は接着剤を用いて接続されている。このパイプ製伝熱要素１７の端壁１７ａ寄りの端部はヘッド１２に対して非接触である。伝熱要素１７の他端部側は放熱ブロック１３の連結孔１３ａに挿着されている。この場合、伝熱要素１７が実施例１のものより大径であるので熱移動が容易であり、しかも、放熱ブロック１３との接触面積も大きいので、排熱性能を向上可能である。伝熱要素１７の端壁１７ａの端部には１又は複数の孔１７ｂが開けられていて、この孔１７ｂを通して電線（図示しない）がカテーテル本体７内に配線されている。したがって、伝熱要素１７が電線の配線ガイドとして利用されており、放熱ブロック１３には通線孔は設けられていない。又、図３では実施例１で説明した側面電極は図示を省略してある。
【００５８】
以上説明した構成以外は、図３に示されない構成を含めて実施例１と同じである。このため、実施例２においても、実施例１と同様な作用を得て、本発明の課題を解決できる。
【実施例３】
【００５９】
図４は本発明の実施例３を示している。この実施例では、熱中継要素１５を、一端が開口し、他端が端壁１５ｂで閉じた金属製等の円筒体で作っている。熱中継要素１５にはセンサ１８に接続された電線が通る通線孔（図示しない）が設けられている。この熱中継要素１５の端壁１５ｂはヘッド１２内から外れて位置しており、この端壁１５ｂに熱電変換素子１６が半田付け又は接着剤を用いて接続されている。これにより、熱電変換素子１６の大きさをヘッド１２の内径に制約されずに大きくできるので、より多くのＰＮ接合対を有した熱電変換素子１６を先端部９に内蔵する場合に有利である。
【００６０】
更に、排熱部の伝熱要素１７は、一端のみが閉塞された金属パイプであり、この端壁１７ａが熱電変換素子１６の基板１６ｂに半田付け又は接着剤を用いて接続されている。伝熱要素１７の他端部側は放熱ブロック１３の連結孔１３ａに挿着されている。この場合、伝熱要素１７が実施例１のものより大径であるので熱移動が容易であり、しかも、放熱ブロック１３との接触面積も大きいので、排熱性能を向上可能である。伝熱要素１７の端壁１７ａの端部には電線（図示しない）が通される１又は複数の孔１７ｂが開けられている。したがって、伝熱要素１７が電線の配線ガイドとして利用されており、放熱ブロック１３には通線孔は設けられていない。又、図４では実施例１で説明した側面電極は図示を省略してある。熱中継要素１５と伝熱要素１７とを例えば同径でかつ同材料で作る場合には、これらの素材を共通にできるので、コストダウンに寄与する。
【００６１】
以上説明した構成以外は、図４に示されない構成を含めて実施例１と同じである。このため、実施例３においても、実施例１と同様な作用を得て、本発明の課題を解決できる。
【実施例４】
【００６２】
図５は本発明の実施例４を示している。この実施例では、熱中継要素１５を、一端が開口し、他端が端壁１５ｂで閉じた金属製等の円筒体で作っている。熱中継要素１５にはセンサ１８に接続された電線が通る通線孔（図示しない）が設けられている。この熱中継要素１５の端壁１５ｂはヘッド１２内から外れて位置しており、この端壁１５ｂに熱電変換素子１６が接続されている。これにより、熱電変換素子１６の大きさをヘッド１２の内径に制約されずに大きくできるので、より多くのＰＮ接合対を有した熱電変換素子１６を先端部９に内蔵する場合に有利である。
【００６３】
更に、実施例４では、排熱部をなす伝熱要素１７が、カテーテル本体７の軸線Ａに沿って把持部６（図１参照）にまで至る細長い軸状で、かつ、柔軟部８の変形に自在に追従して変形可能な可撓性の良熱伝導性材料で作られている。この伝熱要素１７を介して把持部６側でカテーテル２外に排熱をするようになっている。伝熱要素１７は、ヘッド１２と同じかそれよりも熱伝導性が良く、好ましくは生体適合性がよい材料で作られている。
【００６４】
このように熱電変換素子１６の排熱をカテーテル２外に導く構成は、生体内に排熱の影響を及ぼしたくない場合に好適に使用できる。しかも、そのために使用している伝熱要素１７は可撓性を有しているので、生体内への挿入性が実用上問題となる程度に損なわれることを抑制可能である。更に、前記外部排熱により血液が凝固しない温度範囲でヘッド１２の温度を高めることが可能である。
【００６５】
前記排熱構造の採用に伴い、既述の放熱ブロックに代えて、硬質ブロック３３が先端チューブ１１に嵌合して設けられている。この硬質ブロック３３と、先端チューブ１１と、ヘッド１２とにより、カテーテル本体７の硬質部をなす先端部９の外郭が形成されている。硬質ブロック３３は、本実施例では前記放熱ブロックをなした材料と同種の硬質材料でパイプ状に作られているが、これには制約されない。硬質ブロック３３を挿通した伝熱要素１７とは硬質ブロック３３とは非接触になっている。
【００６６】
この非接触状態を維持し、かつ、伝熱要素１７から硬質ブロック３３への熱移動を防止するために、断熱材料からなる軸支え３４が硬質ブロック３３に接続され、この軸支え３４の中央部に伝熱要素１７が貫通されている。更に、軸支え３４は、その周部に開放する複数の溝からなる通線部３４ａを有しており、この通線部３４ａ及びパイプ状硬質ブロック３３内を通して、電線１９がカテーテル本体７内に配線されている。なお、硬質ブロック３３を断熱性に優れた合成樹脂等で作る場合には、軸支え３４を省略することも可能である。
【００６７】
以上説明した構成以外は、図５に示されない構成を含めて実施例１と同じである。このため、実施例４においても、実施例１と同様な作用を得て、本発明の課題を解決できる。
【実施例５】
【００６８】
図６は本発明の実施例５を示している。この実施例では、熱中継要素１５を、一端が開口し、他端が端壁１５ｂで閉じた金属製等の円筒体で作っている。熱中継要素１５にはセンサ１８に接続された電線が通る通線孔（図示しない）が設けられている。この熱中継要素１５の端壁１５ｂはヘッド１２内から外れて位置しており、この端壁１５ｂに熱電変換素子１６が接続されている。これにより、熱電変換素子１６の大きさをヘッド１２の内径に制約されずに大きくできるので、より多くのＰＮ接合対を有した熱電変換素子１６を先端部９に内蔵する場合に有利である。
【００６９】
実施例５では排熱部が、伝熱ブロック４１と伝熱要素としての金属製伝熱コイルばね４２とを備えている。伝熱ブロック４１及び伝熱コイルばね４２は、ヘッド１２と同じかそれよりも熱伝導性が良く、好ましくは生体適合性がよい材料、例えばステンレスで作られている。
【００７０】
硬質の伝熱ブロック４１は熱電変換素子１６の基板１６ｂに半田付け又は接着剤を用いて接続されている。この伝熱ブロック４１は、熱電変換素子１６及びセンサ１８に接続される電線（図示しない）が通る孔等の通線部４１ａを有している。
【００７１】
伝熱コイルばね４２の一端は伝熱ブロック４１に熱的に接続されている。この伝熱コイルばね４２は、カテーテル本体７の軸線Ａに沿って把持部６（図１参照）にまで至る長さを有しているとともに、柔軟部８の変形に自在に追従して弾性変形が可能である。この伝熱コイルばね４２を介して把持部６側でカテーテル２外に排熱されるようになっている。このように熱電変換素子１６の排熱をカテーテル２外に導く構成は、生体内に排熱の影響を及ぼしたくない場合に好適に使用できる。しかも、そのために使用している伝熱コイルばね４２は可撓性を有しているので、生体内への挿入性が実用上問題となる程度に損なわれることを抑制可能である。更に、前記外部排熱により血液が凝固しない温度範囲でヘッド１２の温度を高めることが可能である。
【００７２】
排熱部の以上の構成に関連して柔軟部８をなした可撓性チューブの先端部内面には、硬質の断熱材料からなる断熱筒４３が例えば接着剤を用いて取付けられている。断熱筒４３はヘッド１２に例えば接着剤を用いて接続されている。この構成により柔軟部８が先端チューブを兼ねている。断熱筒４３はそれが取付けられた部分の柔軟部８の変形を防止する。したがって、実施例５ではヘッド１２及び断熱筒４３によりカテーテル本体７の硬質部が形成されていて、これより把持部側部分は柔軟部８となっているので、硬質部が短く、生体に対するカテーテル本体７の出し入れの操作性を向上可能である。
【００７３】
断熱筒４３内には、その内周に形成された段部４３ａに位置決めされて伝熱ブロック４１全体が収容されている。こうして前記硬質部とこれに内蔵された伝熱ブロック４１及び熱電変換素子１６等を備えて先端部９が形成されている。断熱筒４３はヘッド１２と伝熱ブロック４１との間の熱移動を防止している。熱電変換素子１６を内蔵した先端部９は、その長さが短いので、カテーテル２の体内への挿入操作において変形がしづらい。よって、熱電変換素子１６に負荷を与えづらくできる点で好ましい。
【００７４】
以上説明した構成以外は、図６に示されない構成を含めて実施例１と同じである。このため、実施例５においても、実施例１と同様な作用を得て、本発明の課題を解決できる。
【実施例６】
【００７５】
図７は本発明の実施例６を示している。この実施例では、熱中継要素１５を、一端が開口し、他端が端壁１５ｂで閉じた金属製等の円筒体で作っている。熱中継要素１５にはセンサ１８に接続された電線が通る通線孔（図示しない）が設けられている。この熱中継要素１５の端壁１５ｂはヘッド１２内から外れて位置しており、この端壁１５ｂに熱電変換素子１６が接続されている。これにより、熱電変換素子１６の大きさをヘッド１２の内径に制約されずに大きくできるので、より多くのＰＮ接合対を有した熱電変換素子１６を先端部９に内蔵する場合に有利である。これに加えて、軸線Ａに直交して配置された熱電変換素子１６は複数積層されている。このタンデム型の熱電変換素子１６の使用により、実施例６では、熱電変換素子１６による冷却及び加熱の能力をより向上できる。
【００７６】
更に、排熱部の伝熱要素１７は、一端のみが閉塞された金属パイプであり、この端壁１７ａがこれに接する熱電変換素子１６の基板１６ｂに半田付け又は接着剤を用いて接続されている。伝熱要素１７の他端部側は放熱ブロック１３のヘッド１２寄り端部に嵌合して接続されている。この伝熱要素１７は先端チューブ１１の内面に軽微に接触している。この伝熱要素１７は、先端チューブ１１の変形を抑制するようにこのチューブ１１の内面に接している。熱電変換素子１６に接続された伝熱要素１７の端壁１７ａ側端部には、電線（図示しない）が通される１又は複数の孔１７ｂが開けられているとともに、放熱ブロック１３の中央部に通線孔１３ｂが設けられている。
【００７７】
以上説明した構成以外は、図７に示されない構成を含めて実施例１と同じである。このため、実施例６においても、実施例１と同様な作用を得て、本発明の課題を解決できる。
【実施例７】
【００７８】
図８は本発明の実施例７を示している。この実施例では、ヘッド１２に角穴１２ｃを形成している。この角穴１２ｃの奥面１２ａにはセンサ１８が取付けられている。角穴１２ｃの向い合う側面の夫々には、この側面に例えば冷却側の基板１６ａを接して複数の熱電変換素子１６が夫々接着や半田付け等により取付けられている。センサ１８及び複数の熱電変換素子１６を内蔵したヘッド１２により、カテーテル本体７の硬質部をなす先端部９が形成されている。複数の熱電変換素子１６をヘッド１２に内蔵し直結した構成によれば、生体患部などに接するヘッド１２の熱応答性がよい。更に、熱電変換素子１６を内蔵した先端部９は、その長さが短いので、カテーテル２の体内への挿入操作において変形がしづらい。よって、熱電変換素子１６に負荷を与えづらくできる点で好ましい。
【００７９】
これら一対の熱電変換素子１６は背合わせ状態に配置されていて、向かい合った基板例えば加熱側の基板１６ｂには折り曲げ片１６ｄが夫々形成されている。これら背向する折り曲げ片１６ｂには伝熱用のコネクタ金具１７ａを介して排熱部をなす伝熱要素１７が接続されている。この伝熱要素１７は、カテーテル本体７の軸線Ａに沿って把持部６（図１参照）にまで至る細長い軸状で、かつ、柔軟部８の変形に自在に追従して変形可能な可撓性の良熱伝導性材料で作られている。この伝熱要素１７を介して把持部６側でカテーテル２外に排熱をするようになっている。伝熱要素１７は、ヘッド１２と同じかそれよりも熱伝導性が良く、好ましくは生体適合性がよい材料で作られている。
【００８０】
このように熱電変換素子１６の排熱をカテーテル２外に導く構成は、生体内に排熱の影響を及ぼしたくない場合に好適に使用できる。しかも、そのために使用している伝熱要素１７は可撓性を有しているので、生体内への挿入性が実用上問題となる程度に損なわれることを抑制可能である。更に、前記外部排熱により血液が凝固しない温度範囲でヘッド１２の温度を高めることが可能である。
【００８１】
前記排熱構造の採用に伴い、既述の先端チューブ及び放熱ブロックは省略されており、柔軟部８をなした可撓性チューブの先端部が、ヘッド１２に例えば接着剤を用いて接続されている。この構成では柔軟部８が先端チューブを兼ねている。
【００８２】
以上説明した構成以外は、図８に示されない構成を含めて実施例１と同じである。このため、実施例７においても、実施例１と同様な作用を得て、本発明の課題を解決できる。
【実施例８】
【００８３】
図９は本発明の実施例８を示している。この実施例では、既述の先端チューブ及び放熱ブロックは省略されている。柔軟部８をなした可撓性チューブの先端部内面には、硬質の断熱材料からなる断熱筒４３が例えば接着剤を用いて取付けられている。断熱筒４３はヘッド１２に例えば接着剤を用いて接続されている。この構成では柔軟部８が先端チューブを兼ねている。断熱筒４３はそれが取付けられた部分の柔軟部８の変形を防止する。
【００８４】
断熱筒４３には、この筒４３によってヘッド１２との間の熱移動を防止される伝熱ブロック４１が接続されている。このブロック４１は電線を通すための孔等からなる通線部４１ａを有している。伝熱ブロック４１のヘッド１２側には、熱電変換素子１６の基板１６ｂが第１の伝熱コイルばね４５を介して熱的に接続されている。伝熱ブロック４１のヘッド１２と反対側の面には伝熱要素１７が接続されている。この伝熱要素１７は、カテーテル本体７の軸線Ａに沿って把持部６（図１参照）にまで至る細長い軸状で、かつ、柔軟部８の変形に自在に追従して変形可能な可撓性の良熱伝導性材料で作られている。この伝熱要素１７を介して把持部６側でカテーテル２外に排熱をするようになっている。第１伝熱コイルばね４５、伝熱ブロック４１、及び伝熱要素１７により排熱部が形成されている。
【００８５】
伝熱要素１７で熱電変換素子１６の排熱をカテーテル２外に導く構成は、生体内に排熱の影響を及ぼしたくない場合に好適に使用できる。しかも、そのために使用している伝熱要素１７は可撓性を有しているので、生体内への挿入性が実用上問題となる程度に損なわれることを抑制可能である。更に、前記外部排熱により血液が凝固しない温度範囲でヘッド１２の温度を高めることが可能である。
【００８６】
ヘッド１２には第２の伝熱コイルばね４６を介して熱的に接続され、このばね４６の他端は熱電変換素子１６の基板１６ａに熱的に接続されている。第２伝熱コイルばね４６と前記ばね４５とで熱電変換素子１６はその厚み方向両側から弾性的に挟まれていて、これにより熱電変換素子１６は浮動的に設けられている。両コイルばね４５及び４６、伝熱ブロック４１、及び伝熱要素１７は、いずれもヘッド１２と同じかそれよりも熱伝導性が良く、好ましくは生体適合性がよい材料で作られている。
【００８７】
この実施例８では、ヘッド１２から伝熱ブロック４１に渡る部分で、カテーテル本体７の硬質な先端部９が形成されている。これより把持部側部分は柔軟部８となっているので、硬質部が短く、生体に対するカテーテル本体７の出し入れの操作性を向上可能である。そして、熱電変換素子１６は、その厚み方向両側から弾性的に挟まれていて、これにより熱電変換素子１６がこれを挟む一対のコイルばね４５、４６で浮動的に支持されている。
【００８８】
この支持構造によれば、仮にカテーテル２の生体への挿入操作に伴って先端部９が変形することがあっても、それに応じた両コイルばね４５、４６の弾性変形によって、熱電変換素子１６に対する負荷を軽減できる。このため、熱電変換素子１６の損傷を抑制可能である。しかも、前記支持構造では、両伝熱コイルばね４５、４６のばね力がバランスした位置に熱電変換素子１６を配置できる。このため、格別に熱電変換素子１６を位置決めする手間を要しない。
【００８９】
以上説明した構成以外は、図９に示されない構成を含めて実施例１と同じである。このため、実施例８においても、実施例１と同様な作用を得て、本発明の課題を解決できる。
【実施例９】
【００９０】
図１０は本発明の実施例９を示している。この実施例では、熱中継要素１５を、一端が開口し、他端が端壁１５ｂで閉じた金属製等の円筒体で作っている。熱中継要素１５にはセンサ１８に接続された電線が通る通線孔（図示しない）が設けられている。この熱中継要素１５の端壁１５ｂには断面Ｌ字状の素子取付け板５１が溶接や半田付け等で取付けられている。
【００９１】
排熱部の伝熱要素１７は、一端のみが閉塞された金属パイプであり、伝熱要素１７は放熱ブロック１３の中央部に設けた通線孔を兼ねる連結孔１３ｂに挿入して溶接や半田付け等で取付けられている。伝熱要素１７の端壁１７ａ側端部には、電線（図示しない）が通される１又は複数の孔１７ｂが開けられている。端壁１７ａには断面Ｌ字状の素子取付け板５２が溶接や半田付け等で取付けられている。両取付け板５１、５２、及び伝熱要素１７は、いずれもヘッド１２と同じかそれよりも熱伝導性が良く、好ましくは生体適合性がよい材料で作られている。
【００９２】
素子取付け板５１、５２は、軸線Ａと平行に延びる部分１５ａ、１５ｂを有しており、これらの部分１５ａ、１５ｂ間に熱電変換素子１６が挟まれている。すなわち、熱電変換素子１６の例えば冷却側基板１６ａがヘッド１２に熱的に接続された素子取付け板５１に半田付けや接着剤を用いて接続され、加熱側基板１６ｂが排熱部に熱的に接続された素子取付け板５２に半田付けや接着剤を用いて接続されている。この取付けによって、熱電変換素子１６は、軸線Ａに対して両基板１６ａ、１６ｂが平行となる姿勢で先端部９に内蔵されている。
【００９３】
以上説明した構成以外は、図１０に示されない構成を含めて実施例１と同じである。このため、実施例９においても、実施例１と同様な作用を得て、本発明の課題を解決できる。
【００９４】
しかも、熱電変換素子１６を軸線Ａと平行な姿勢でカテーテル本体７に既述のように内蔵した構成では、カテーテル本体７の先端部９の内径に制約されずに、複数の熱電変換素子１６をカテーテル本体７の軸方向に並べて内蔵できる。
【実施例１０】
【００９５】
この具体的な実施例１０を図１１に示す。この例では２個の熱電変換素子１６を配置している。この配置においては隣接した熱電変換素子１６相互が伝熱板５３で熱的に直列に接続されている。
【００９６】
すなわち、伝熱板５３の一端部が一方の熱電変換素子１６の加熱側基板１６ｂに熱的に接続され、かつ、伝熱板５３の他端部が他方の熱電変換素子１６の冷却側基板１６ａに熱的に接続されている。伝熱板５３は、ヘッド１２と同じかそれよりも熱伝導性が良く、好ましくは生体適合性がよい材料で作られている。伝熱板５３の温度は、前記一方の熱電変換素子１６の冷却側基板１６ａが接続された素子取付け板５１の温度と、前記他方の熱電変換素子１６の加熱側基板１６ｂが接続された素子取付け板５２の温度との中間温度となる。又、伝熱板５３を更に設けることにより、２個以上の熱電変換素子１６を熱的に直列に接続して配置することが可能である。以上説明した構成以外は、図１１に示されない構成を含めて実施例９と同じである。このため、実施例１０においても、実施例９と同様な作用を得て、本発明の課題を解決できる。
【実施例１１】
【００９７】
図１２は血液温度を制御するカテーテルとして実施される実施例１１を示している。
【００９８】
先端部９の良熱伝導材料例えば金属製のヘッド１２及びブロック１３との間には断熱材料製の先端チューブ１１が介在されている。ヘッド１２には、このヘッド付近の血液の温度情報を検出する第１センサ１８ａが取付けられている。良熱伝導材料例えば金属製のブロック１３は、吸放熱用のもので、筒状であり、その外部に露出する周面は、フィン形状例えば大径部と小径部とを複数交互に連続させて形成されている。これにより、吸放熱ブロック１３の表面積が増大されて、血液に対する吸放熱特性が向上されている。
【００９９】
熱中継要素１５は、一端が開口し、他端が端壁１５ｂで閉じた金属製等の円筒体で作られている。熱中継要素１５は吸放熱ブロック１３の内空部に挿着されている。したがって、熱中継要素１５の端壁１５ｂはヘッド１２から外れて位置している。吸放熱ブロック１３の内空部及び熱中継要素１５の内側にはモールド樹脂６１が充填され、この樹脂６１中には吸放熱ブロック１３の温度情報を検出する第２センサ１８ｂが埋め込まれている。端壁１５ｂには熱電変換素子１６が接続されている。
【０１００】
実施例１１では排熱部が、伝熱ブロック４１と伝熱要素としての金属製伝熱コイルばね４２とを備えている。伝熱ブロック４１及び伝熱コイルばね４２は、ヘッド１２又は吸放熱ブロック１３と同じかそれよりも熱伝導性が良く、好ましくは生体適合性がよい材料、例えばステンレスで作られている。
【０１０１】
硬質の伝熱ブロック４１は熱電変換素子１６の基板１６ｂに半田付け又は接着剤を用いて接続されている。この伝熱ブロック４１は、熱電変換素子１６及びセンサ１８ａ、１８ｂに接続される電線（図示しない）が通る孔等の通線部４１ａを有している。
【０１０２】
伝熱コイルばね４２の一端は伝熱ブロック４１に熱的に接続されている。この伝熱コイルばね４２は、カテーテル本体７の軸線Ａに沿って把持部６（図１参照）にまで至る長さを有しているとともに、柔軟部８の変形に自在に追従して弾性変形が可能である。この伝熱コイルばね４２を介して把持部６側でカテーテル２外に排熱されるようになっている。このように熱電変換素子１６の排熱をカテーテル２（図１参照）外に導く構成は、生体内に排熱の影響を及ぼしたくない場合に好適に使用できる。しかも、そのために使用している伝熱コイルばね４２は可撓性を有しているので、生体内への挿入性が実用上問題となる程度に損なわれることを抑制可能である。更に、前記外部排熱により血液が凝固しない温度範囲で吸放熱ブロック１３の温度を高めることが可能である。
【０１０３】
排熱部の以上の構成に関連して柔軟部８をなした可撓性チューブの先端部内面には、硬質の断熱材料からなる断熱筒４３が例えば接着剤を用いて取付けられている。断熱筒４３は吸放熱ブロック１３に例えば接着剤を用いて接続されている。断熱筒４３はそれが取付けられた部分の柔軟部８の変形を防止する。
【０１０４】
断熱筒４３内には、その内周に形成された段部４３ａに位置決めされて伝熱ブロック４１全体が収容されている。断熱筒４３は吸放熱ブロック１３と伝熱ブロック４１との間の熱移動を防止している。熱電変換素子１６の周辺、つまり、基板１６ａが接着された端壁１５ｂ、この壁１５ｂが突出した吸放熱ブロック１３の端面、基板１６ｂが接着された伝熱ブロック４１の端面、及び熱電変換素子１６を囲む断熱筒４３とで区画された熱電変換素子１６の回りの空間には、モールド樹脂６２が充填されている。この樹脂充填により、熱電変換素子１６回りの強度を増やして、熱電変換素子１６の損傷を防止することが可能である。
【０１０５】
軟質部８には吸放熱ブロック１３に寄せて例えば周方向に連続する溝８ａが設けられている。この溝８ａには、ヘッド１２や吸放熱ブロック１３と同種の金属等により例えばリング状に形成されたセンサカバー６３が装着されているとともに、このカバー６３付近の血液の温度情報を検出するセンサ１８ｃが内蔵されている。各センサ１８ａ、１８ｂ、１８ｃの出力電線はいずれもカテーテル本体７内を通って配線されている。
【０１０６】
以上説明した構成以外は、図１２に示されない構成を含めて実施例１と同じである。
【０１０７】
この実施例１１のカテーテルは、その本体７を人体の血管内に挿入した状態で使用され、電流の供給方向により選択される熱電変換素子１６の冷却又は加熱作用を、熱中継要素１５及び吸放熱ブロック１３を介して、このブロック１３の外側近傍の血液に及ぼして、血液温度をコントロールできる。
【０１０８】
この際の血液温度の検出は、例えば血液がカテーテル先端に向けて流れてくる場合には、この血液温度をセンサ１８ａによりヘッド１２を介して検出し、その検出温度を入力とするフィードバック制御で熱電変換素子１６に入力する電流の大きさを制御することができる。センサ１８ｂは吸放熱ブロック１３の温度を検出するので、熱電変換素子１６に対する入力制御は、血流の流れ方向に隔たっているセンサ１８ａとセンサ１８ｂとが検出する温度をモニタリングして、その温度差に基づいて熱電変換素子１６に入力する電流の大きさを制御することができる。いずれの温度制御においても、センサ１８ａ、１８ｂに対して血流の流れ方向下流側に位置しているセンサ１８ｃによって、血液の温度が目標通りに制御されたかどうかを検出することができる。なお、センサ１８ｃの検出温度を加味して熱電変換素子１６に入力する電流の大きさを制御することも可能である。
【０１０９】
なお、以上の説明と血液の流れ方向が逆である場合も、センサ１８ａとセンサ１８ｃの使い方を前記説明と逆にすることにより、既述の説明と同様に血液の温度コントロールができる。
【０１１０】
実施例１１においては、第１〜第３のセンサ１８ａ〜１８ｃの内の少なくとも一つを設け、或いは４以上のセンサを設けて、その検出温度に基づいて、血液の温度コントロールをすることが可能である。
【０１１１】
更に、実施例１１において、少なくとも一つのセンサを設けるとともに、吸放熱系統を省略して、血液の温度、つまり、人体の体温がどのように変化しているのかを把握するカテーテルとして実施可能である。又、実施例１１でも、吸放熱系統を機能させない場合には、第１〜第３のセンサ１８ａ〜１８ｃの内の少なくとも一つのセンサによる血液の温度検出によって、人体の体温がどのように変化しているのかを把握するカテーテルとして実施することも可能である。
【０１１２】
なお、本発明は前記各実施例には制約されない。例えば、ヘッドに熱電変換素子の加熱側の基板を熱的に接続して、排熱部に熱電変換素子の冷却側の基板を熱的に接続してもよい。更に、本発明は、前記各実施例で説明した各構成要素を選択的に組合わせて、これを新たな実施例とすることも可能である。なお、本発明のカテーテルは内視鏡のルーメンに挿入して使用することも可能である。
【０１１３】
本発明では、各実施例においてぺルチェ素子やカテーテル内部の空間を樹脂でモールドすることもできる。例えば、熱電変換素子１６の周辺の空間をはじめとするカテーテル本体１７の先端部１９の内部空間に樹脂を介在させることにより、熱伝変換素子１６の破損を防止する等、カテーテル先端部９の強度を増すことも可能である。この際に用いられる樹脂の種類としては、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、シリコーン樹脂等を挙げることができる。
【０１１４】
本発明では、温度などを検出するセンサ１８は、カテーテル本体７に複数例えば内装して設けても良く、排熱部、伝熱部、熱電変換素子の加熱側基板などに設けることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】本発明の実施例１に係るカテーテルを備えたカテーテル装置の概略を示す構成図。
【図２】図１のカテーテルが備えたカテーテル本体の先端部寄り部分を示す断面図。
【図３】本発明の実施例２に係るカテーテルが備えたカテーテル本体の先端部寄り部分を示す断面図。
【図４】本発明の実施例３に係るカテーテルが備えたカテーテル本体の先端部寄り部分を示す断面図。
【図５】本発明の実施例４に係るカテーテルが備えたカテーテル本体の先端部寄り部分を示す断面図。
【図６】本発明の実施例５に係るカテーテルが備えたカテーテル本体の先端部寄り部分を示す断面図。
【図７】本発明の実施例６に係るカテーテルが備えたカテーテル本体の先端部寄り部分を示す断面図。
【図８】本発明の実施例７に係るカテーテルが備えたカテーテル本体の先端部寄り部分を示す断面図。
【図９】本発明の実施例８に係るカテーテルが備えたカテーテル本体の先端部寄り部分を示す断面図。
【図１０】（Ａ）は本発明の実施例９に係るカテーテルが備えたカテーテル本体の先端部寄り部分を示す断面図。  （Ｂ）は図１０(Ａ)中Ｆ１０−Ｆ１０線に沿う断面図。
【図１１】本発明の実施例１０に係るカテーテルが備えたカテーテル本体の先端部寄り部分を示す断面図。
【図１２】本発明の実施例１１に係るカテーテルが備えたカテーテル本体の先端部寄り部分を示す断面図。
【符号の説明】
【０１１６】
２…カテーテル
７…カテーテル本体
８…カテーテル本体の柔軟部
９…カテーテル本体の先端部
１１…先端チューブ
１２…ヘッド
１３…放熱ブロック（排熱部の熱交換要素）
１３ｂ…通線孔
１５…熱中継要素
１６…熱電変換素子
１６ａ…冷却側基板
１６ｂ…加熱側基板
１７…排熱部の伝熱要素
１８…センサ
Ａ…軸線
４１…伝熱ブロック（排熱部の構成要素）
４２…伝熱コイルばね（排熱部の構成要素）
４５…第１伝熱コイルばね（排熱部の構成要素）
４６…第２伝熱コイルばね
【図１】
2005137792.tif 000003
【図２】
2005137792.tif 000004
【図３】
2005137792.tif 000005
【図４】
2005137792.tif 000006
【図５】
2005137792.tif 000007
【図６】
2005137792.tif 000008
【図７】
2005137792.tif 000009
【図８】
2005137792.tif 000010
【図９】
2005137792.tif 000011
【図１０】
2005137792.tif 000012
【図１１】
2005137792.tif 000013
【図１２】
2005137792.tif 000014