(57)【要約】【課題】血液中に含まれるアスコルビン酸や尿酸などの所謂妨害物質により活性酸素種センサの感度が低下し難い活性酸素種センサ構造体を提供する。【解決手段】本発明は、一の形態として、血管内に挿入するカテーテルの先端部に設けられる活性酸素種センサ構造体であって、中空で内外を貫通する開口が設けられた筒体と、少なくとも一部が前記筒体の開口の内側まで延出するように前記筒体の内部に設けられた活性酸素種センサと、前記活性酸素種センサの表面に設けられた錯体膜と、前記錯体膜における前記筒体の開口側の表面を覆う第１多孔質膜と、を備える活性酸素種センサ構造体を提供する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
血管内に挿入するカテーテルの先端部に設けられる活性酸素種センサ構造体であって、
中空で内外を貫通する開口が設けられた筒体と、
少なくとも一部が前記筒体の開口の内側まで延出するように前記筒体の内部に設けられた活性酸素種センサと、
前記活性酸素種センサの表面に設けられた錯体膜と、
前記錯体膜における前記筒体の開口側の表面を覆う第１多孔質膜と、
を備える活性酸素種センサ構造体。
【請求項２】
前記第１多孔質膜の最大孔径は、前記活性酸素種センサによる活性酸素種の測定に対する妨害物質の分子径よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の活性酸素種センサ構造体。
【請求項３】
前記第１多孔質膜の最大孔径は、１０オングストローム以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の活性酸素種センサ構造体。
【請求項４】
前記第１多孔質膜は、抗血液凝固特性を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の活性酸素種センサ構造体。
【請求項５】
前記第１多孔質膜における前記筒体の開口側の表面には、抗血液凝固特性を有する樹脂材料により形成され、最大孔径が１０オングストローム以上である第２多孔質膜が設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の活性酸素種センサ構造体。
【請求項６】
前記筒体の開口は、当該筒体の側面に設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の活性酸素種センサ構造体。
【請求項７】
前記錯体膜は、ポルフィリン膜であることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の活性酸素種センサ構造体。
【請求項８】
前記第１多孔質膜と前記第２多孔質膜のいずれか一方は、セルロースアセテート膜であることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の活性酸素種センサ構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、活性酸素種センサ構造体に関し、特に、血管内に挿入するカテーテルの先端部に設けられて血液中の活性酸素種の濃度を測定するための活性酸素種センサ構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
血管造影による診断や、血管にできた動脈瘤の治療などの際に、手術による患者への負担を軽減するために血管内に挿入してこれらの診断や治療を行うカテーテルが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、このようなカテーテルの中には、血液中の様々な成分の濃度測定などが可能なセンサが先端部に設けられたカテーテルセンサもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平３−４６１５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、スーパーオキシドアニオンラジカル（以下、「Ｏ２ラジカル」と略称する）に代表される活性酸素種の血中濃度の測定に用いる活性酸素種センサを備えるカテーテルセンサでは、血液中に含まれるアスコルビン酸や尿酸などの所謂妨害物質による影響や、センサに血液が付着することなどにより感度が低下することが課題であった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決することを目的として、本発明は、一の形態として、血管内に挿入するカテーテルの先端部に設けられる活性酸素種センサ構造体であって、
中空で内外を貫通する開口が設けられた筒体と、
少なくとも一部が前記筒体の開口の内側まで延出するように前記筒体の内部に設けられた活性酸素種センサと、
前記活性酸素種センサの表面に設けられた錯体膜と、
前記錯体膜における前記筒体の開口側の表面を覆う第１多孔質膜と、
を備える活性酸素種センサ構造体を提供する。
【０００６】
また、上記の活性酸素種センサ構造体において、
前記第１多孔質膜の最大孔径は、前記活性酸素種センサによる活性酸素種の測定に対する妨害物質の分子径よりも小さいことが好ましい。
【０００７】
また、上記の活性酸素種センサ構造体において、
前記第１多孔質膜の最大孔径は、１０オングストローム以下であることが好ましい。
【０００８】
また、上記の活性酸素種センサ構造体において、
前記第１多孔質膜は、抗血液凝固特性を有することが好ましい。
【０００９】
また、上記の活性酸素種センサ構造体において、
前記第１多孔質膜における前記筒体の開口側の表面には、抗血液凝固特性を有する樹脂材料により形成され、最大孔径が１０オングストローム以上である第２多孔質膜が設けられていることが好ましい。
【００１０】
また、上記の活性酸素種センサ構造体において、
前記筒体の開口は、当該筒体の側面に設けられていることが好ましい。
【００１１】
また、上記の活性酸素種センサ構造体において、
前記錯体膜は、ポルフィリン膜であることが好ましい。
【００１２】
また、上記の活性酸素種センサ構造体において、
前記第１多孔質膜と前記第２多孔質膜のいずれか一方は、セルロースアセテート膜であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る活性酸素種センサ構造体によれば、血液中に含まれるアスコルビン酸や尿酸などの所謂妨害物質のセンサへの侵入を防止するだけでなく、センサへの血液の付着をも防止することで、活性酸素種センサの感度が低下するのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係るカテーテル装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係るカテーテル装置が備えるカテーテルセンサ部の縦断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面におけるカテーテルセンサ部の横断面矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の好適な実施形態について説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に記載された本発明の特徴を限定するものではない。また、以下の実施形態の中で説明されている構成の全てが本発明を実施する上で必須であるとは限らない。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態に係るカテーテル装置１０の構成を示す図である。カテーテル装置１０は、図１に示すように、アンプ６０と、装置本体７０と、コンピュータ８０と、カテーテルセンサ部１００とを備える。このカテーテル装置１０は、人体５００における例えば心臓付近の動脈５１０などの血管にカテーテルセンサ部１００を挿入することにより血液中のＯ２ラジカル濃度を測定することが可能な装置である。なお、カテーテルセンサ部１００は、本発明に係る活性酸素種センサ構造体の一例である。
【００１７】
アンプ６０は、動脈５１０に挿入されたカテーテルセンサ部１００からセンサ接続ケーブル３０を介して送られる血液中のＯ２ラジカル濃度の測定信号を増幅して装置本体７０へと出力する。
装置本体７０は、アンプ６０によって増幅された上記測定信号に対してノイズキャンセルおよびＡ／Ｄ変換などの処理を行い、コンピュータ８０へと出力する。
コンピュータ８０は、装置本体７０から入力される上記測定信号に基づいて波形成形などの各種データ処理を行う。
【００１８】
図２は、カテーテルセンサ部１００の縦断面図である。また、図３は、図２のＡ−Ａ断面におけるカテーテルセンサ部１００の横断面矢視図である。
図２に示すように、カテーテルセンサ部１００は、略円筒形状で中空の筒体１１０と、筒体１１０の内部に設けられた棒状のＯ２ラジカルセンサ１３０と、Ｏ２ラジカルセンサ１３０の上側表面の一部に形成された錯体膜１４０と、錯体膜１４０の外面を覆うように形成された第１多孔質膜１５０と、第１多孔質膜１５０の外面を覆うように形成された第２多孔質膜１６０と、Ｏ２ラジカルセンサ１３０の表面のうち錯体膜１４０が設けられていない部分を覆う絶縁体１７０と、を備える。
【００１９】
筒体１１０は、例えばステンレスなどの生体親和性の高い金属材料で形成されており、図２に示すように、側面における対向位置に開口１１５が設けられている。また、筒体１１０は、先端にも開口を有するが、この開口はキャップ１２０によって閉塞されている。なお、キャップ１２０の材質は、生体親和性の高い材料であれば特に限定されないが、筒体１１０の内面と良好に接着可能な材料であることが好ましい。
【００２０】
Ｏ２ラジカルセンサ１３０は、先端部が筒体１１０の開口１１５の内側まで延出しており、開口１１５の内側の表面には錯体膜１４０が形成されている。この錯体膜１４０は、本実施形態ではポルフィリン膜である。例えばカテーテルセンサ部１００が動脈５１０に挿入されたときに血液中のＯ２ラジカルが錯体膜１４０の表面に接触すると、錯体膜１４０とＯ２ラジカルとの間で電子移動反応が生じる。
【００２１】
第２多孔質膜１６０は、抗血液凝固特性を有し、最大孔径が１０オングストローム以上である多孔質の親水性樹脂材料により形成されている。この第２多孔質膜１６０は、その表面で血液が凝固し、付着するのを防ぐとともに、血液中に含まれるＯ２ラジカルなどの成分を透過する。なお、第２多孔質膜１６０を形成する樹脂材料は、耐摩耗性などの機械的強度に優れたものであることがより好ましい。
【００２２】
第１多孔質膜１５０は、最大孔径が１０オングストローム以下（数オングストローム）である多孔質の樹脂材料により形成されている。本実施形態では、第１多孔質膜１５０はセルロースアセテート膜である。ここで、Ｏ２ラジカルの直径は約２オングストロームであるのに対し、アスコルビン酸の直径は約１０オングストロームであるため、この第１多孔質膜１５０は、血液中に含まれるＯ２ラジカルを透過しつつ、尿酸・アスコルビン酸などの妨害物質を遮断する。したがって、本実施形態に係るカテーテル装置１０が備えるカテーテルセンサ部１００は、これらの妨害物質の影響を受け難く、より高精度にＯ２ラジカルの測定を行うことができる。
【００２３】
錯体膜１４０は、Ｏ２ラジカルに対する官能性を有する材料により形成されている。本実施形態では、錯体膜１４０はポルフィリン膜である。第２多孔質膜１６０および第１多孔質膜１５０を透過したＯ２ラジカルが錯体膜１４０の表面に接触すると、Ｏ２ラジカルは電子を遊離して酸素に変化する。錯体膜１４０は、この電子をＯ２ラジカルセンサ１３０へと媒介する。
【００２４】
Ｏ２ラジカルセンサ１３０は、本実施形態ではカーボン電極である。本実施形態に係るカテーテル装置１０では、錯体膜１４０の表面に接触したＯ２ラジカルから遊離した電子によってＯ２ラジカルセンサ１３０に生じる電流の大きさによって血液中のＯ２ラジカル濃度を電気化学的に検出する。なお、筒体１１０をステンレスで構成する場合、筒体１１０をカーボン電極の対極としても良い。
【００２５】
絶縁体１７０は、Ｏ２ラジカルセンサ１３０の表面のうち錯体膜１４０が設けられていない面と筒体１１０の内壁面との間を埋める部材であり、例えば、エポキシが用いられる。
【００２６】
以上のように、本実施形態に係るカテーテル装置１０が備えるカテーテルセンサ部１００は、錯体膜１４０の表面に形成された第１多孔質膜１５０および第２多孔質膜１６０によって血液の凝固および血液中に含まれるアスコルビン酸や尿酸などの妨害物質の侵入を防止するとともに、血液の付着を防ぐことができるので、Ｏ２ラジカルの測定感度が低下し難い。
【００２７】
なお、本実施形態のカテーテルセンサ部１００では、錯体膜１４０の外側に第１多孔質膜１５０および第２多孔質膜１６０の２層の膜体が形成されているが、第１多孔質膜１５０が抗血液凝固特性や一定の耐摩耗性を有していれば、第２多孔質膜１６０を省略しても良い。
【００２８】
以上、本発明を好適な実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は、上記の実施形態に記載の範囲には限定されない。上記の実施形態に多様な変更または改良を加え得ることは当業者にとって明らかである。
【符号の説明】
【００２９】
１０…カテーテル装置
３０…センサ接続ケーブル
６０…アンプ
７０…装置本体
８０…コンピュータ
１００…カテーテルセンサ部
１１０…筒体
１１５…開口
１２０…キャップ
１３０…Ｏ２ラジカルセンサ（活性酸素種センサ）
１４０…錯体膜
１５０…第１多孔質膜
１６０…第２多孔質膜
【図１】
2013172759.tif 000003
【図２】
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【図３】
2013172759.tif 000005