카테터 조종성 및 편향 향상

Nov 22, 2023

2017년 11월 7일 다니엘 커시(Danielle Kirsh)

[메디컬 머레이 이미지]

앤디 블랙(Andy Black)과 태너 하겐스(Tanner Hargens), 메디컬 머레이

카테터는 카테터 팁을 정밀하게 제어하여 구불구불한 해부학적 구조를 탐색해야 하는 경우가 많습니다. 조종 가능한 카테터는 가이드와이어 및 기타 장치를 원하는 위치에 삽입하기 위해 모 혈관의 측면 가지에 접근하는 데 종종 활용됩니다. 카테터를 조종하는 능력은 일반적으로 카테터가 원하는 모양을 유지하면서 토크가 카테터의 근위 단부에서 원위 단부로 얼마나 잘 전달되는지에 따라 측정됩니다.

토크 전달을 강화하고 꼬임 저항을 제공하기 위해 편조 와이어로 카테터 샤프트를 강화함으로써 충분한 "조종성"을 얻을 수 있습니다. 일반적인 조종 가능한 카테터는 작업 채널 역할을 하는 윤활성 라이너 위에 와이어를 편조한 후 편조된 라이너 위에 열가소성 외부 층을 녹이고 압축하여 단일 융합 복합재를 만드는 방식으로 구성됩니다.

많은 조종 가능한 카테터는 말단 팁에 미리 설정된 모양이 있습니다. 이러한 미리 설정된 팁 모양은 가이드와이어 및 샤프트 회전으로 조작하여 까다로운 해부학적 구조에 접근할 수 있습니다. 약간의 각도, 코브라, 내장, 피그테일 등을 포함하여 사전 설정된 팁 모양이 매우 다양합니다.

일부 카테터는 체온에서 장기간 동안 카테터 팁을 매우 정확하게 배치해야 할 수도 있습니다. 예로는 유도 카테터, 내시경 검사, 영상 카테터, 조직 절제 등이 있습니다. 이러한 보다 까다로운 요구 사항의 경우 팁을 정의된 곡선으로 편향시키면 카테터 팁 위치를 제어할 수 있습니다.

카테터 팁을 편향시키는 가장 일반적인 방법 중 하나는 카테터 샤프트의 길이를 따라 이동하고 카테터의 말단 팁 내에 고정되는 와이어를 당기는 것입니다. 이러한 유형의 편향 가능한 카테터 디자인은 일반적으로 상대적으로 단단한 근위 샤프트와 더 부드러운 원위 팁을 갖고 있어 와이어를 당길 때 원위 팁이 편향될 수 있습니다. 편조 라이너에 녹인 열가소성 외부층의 다양한 경도계를 사용하면 일반적으로 샤프트 강성이 변경됩니다.

편향 가능한 카테터에는 카테터 전체 길이에 걸쳐 있는 전용 라이너가 통합되어 있어 풀 와이어가 모두 결합되었을 때 부드러운 원위 팁과 더 단단한 근위 샤프트 세그먼트 사이에서 자유롭게 이동할 수 있습니다. 풀 와이어는 일반적으로 와이어를 링에 용접한 다음 카테터의 원위 단부 내에 링을 삽입하여 고정됩니다. 내장된 링의 위치는 와이어를 근위부 끝에서 당길 때 편향된 모양을 결정합니다.

두 방향으로 편향되어야 하는 카테터의 경우 두 개의 당김 와이어가 사용됩니다. 별도의 라이너가 각 풀 와이어 전용으로 사용되며 와이어는 일반적으로 서로에 대해 180° 팁에 내장된 링에 용접됩니다. 이러한 풀 와이어는 핸들의 레버형 벨 크랭크 메커니즘에 연결되어 두 방향의 편향으로 팁을 간단하고 부드럽게 제어할 수 있습니다.

카테터의 조종성과 편향을 변경하기 위해 보다 진보된 설계와 재료 고려 사항에 대한 필요성이 점점 더 커지고 있습니다. 예를 들어, 구조적 심장 임플란트 전달 시스템은 구불구불한 경로를 탐색한 다음 상대적으로 크고 견고한 임플란트가 카테터를 통해 전진하는 동안 의도한 모양을 유지해야 합니다.

이러한 고급 카테터 시스템은 종종 한 부분에서는 약간의 편향이 있고 다른 부분에서는 매우 촘촘한 편향 곡선이 있는 등 다양한 편향 정도가 필요합니다. 이러한 편향 부분 사이의 직선 길이의 카테터 샤프트를 활용하여 카테터를 통해 다른 장치를 배치할 때 최적의 팁 위치에 대한 "도달 거리"를 생성할 수도 있습니다.

외층 재료, 샤프트 보강재 및/또는 풀 와이어 앵커 위치를 변경하여 여러 편향 영역을 카테터 길이에 통합할 수 있습니다. 외부 레이어 재료를 변경하려면 일반적으로 재료의 경도를 변경해야 합니다. 샤프트 강화는 브레이드 패턴을 변경하거나 브레이드에서 코일로 전환하거나 레이저 절단 하이포튜브를 캡슐화하여 변경할 수 있습니다. 풀 와이어는 카테터 길이를 따라 다른 위치에 고정될 수 있으며 동일한 앵커 링에 용접될 때 방사상으로 오프셋될 수 있습니다.