カテーテル

カテーテル
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医学において、カテーテル（/ ˈ k æ θ ə t ə r / [ ^1] KA -thə-tər）は、幅広い機能を果たす医療グレードの材料で作られた細いチューブです。カテーテルは、病気の治療や外科手術を行うために体内に挿入できる医療機器です。カテーテルは、心臓血管、泌尿器、胃腸、神経血管、眼科などの特定の用途向けに製造されています。カテーテルを挿入するプロセスはカテーテル挿入と呼ばれます。

カテーテルは、ほとんどの場合、薄くて柔軟なチューブ（ソフトカテーテル）ですが、用途に応じてさまざまな硬さのカテーテルが用意されています。一時的または永久的に体内に留置されるカテーテルは、「留置カテーテル」（たとえば、末梢挿入中心静脈カテーテル）と呼ばれることがあります。永久的に挿入されるカテーテルは、「パーマキャス」（元々は商標）と呼ばれることがあります。

カテーテルは、体腔、管、血管、脳、皮膚、脂肪組織に挿入できます。機能的には、排液、液体またはガスの投与、外科用器具によるアクセスが可能で、カテーテルの種類に応じてさまざまな他のタスクも実行できます。^[2]プローブとも呼ばれる特殊なタイプのカテーテルは、前臨床研究または臨床研究で、親油性および親水性化合物、^[3]タンパク質結合および非結合薬物、^{[4] [5]}神経伝達物質、ペプチドおよびタンパク質、抗体、^{[6] [7] [8]} ナノ粒子およびナノキャリア、酵素および小胞のサンプリングに使用されます。

「カテーテル」（ギリシャ語の καθετήρ kathetḗrから）は、カテーテルによって体液が「送り出される」ことから、「突き刺す」または「送り出す」という意味のギリシャ語の動詞καθ​​ίεμαι kathíemaiに由来する。 ^[9]

カテーテルを体の特定の部位に配置すると、次のことが可能になります。

• 尿道カテーテル挿入と同様に、間欠カテーテルまたは尿道から挿入されたフォーリーカテーテルを使用して膀胱から尿を排出する。尿道が損傷している場合は、代わりに恥骨上カテーテル挿入法を使用する。恥骨上カテーテルは下腹部から直接膀胱に挿入される。^[10]
• 経皮的（皮膚を通して）腎瘻による腎臓からの尿の排出
• 腹部膿瘍などの体液貯留物の排出
• ピグテールカテーテル：肺の周囲から空気を排出するために使用される（気胸）
• 末梢静脈カテーテルまたは中心静脈カテーテルによる静脈内輸液、薬剤または経腸栄養の投与
• 血管形成術、血管造影、バルーン中隔形成術、バルーン副鼻腔形成術、心臓電気生理学的検査、カテーテルアブレーション。セルジンガー法がよく使用されます。
• 動脈または静脈の血圧を直接測定する
• 頭蓋内圧の直接測定
• 硬膜外腔、くも膜下腔、または腕神経叢などの主要な神経束の周囲への麻酔薬の投与
• 体外受精による受精胚、または人工授精による精子を子宮に移植すること
• 気管チューブを使用して酸素、揮発性麻酔薬、その他の呼吸ガスを肺に投与する
• 注入セットとインスリンポンプを使用して、インスリンやその他の薬剤を皮下投与する

古代中国ではタマネギの茎が使用され、ローマ人、ヒンズー教徒、ギリシャ人は木や貴金属の管を使用していました。^[11]

古代エジプト人は葦からカテーテルを作りました。

フレキシブルカテーテルの最初の発明は18世紀に行われました。^[12]ベンジャミン・フランクリンは、家族の医療問題に発明の才を広げ、1752年に弟のジョンが膀胱結石を患っていたときにフレキシブルカテーテルを発明しました。フランクリンのカテーテルは金属製で、挿入時に剛性を確保するためにワイヤーで連結されたセグメントで構成されていました。^{[13] [14]}

ベンジャミン・フランクリンの論文集第4巻（1959年）の脚注によると、フランクリンは1720年のフランチェスコ・ロンチェッリ＝パルディーノをフレキシブルカテーテルの発明者として挙げている。実際、フランクリンはフレキシブルカテーテルはもっと以前に設計されていた可能性があると主張している。^[15]

カテーテルの近代初期の応用は、 1844年にクロード・ベルナールが心臓カテーテル法のために採用した。この手順では、頸静脈と頸動脈を経由して馬の心室に入ることが必要であった。^[16]

1929年、ヴェルナー・フォルスマンは初めて中心静脈カテーテル挿入術を実施しました。 [ ^{17 ]}この研究は治療法としての心臓カテーテル挿入術の開発につながり、フォルスマン、アンドレ・F・クルナン、ディキンソン・W・リチャーズは1959年にノーベル医学賞を受賞しました。[18]中心静脈カテーテル挿入術は、特に重篤な患者に対して、薬剤、液体、血液製剤を大静脈に持続的に投与することを可能にします。^[17]心臓カテーテル挿入術は、心臓の心室の1つにカテーテルを挿入するものであり、画像化、診断、およびステントなどのデバイスの配置に使用されます。^[19]

デビッド・S・シェリダンは1940年代に現代の使い捨てカテーテルを発明した。^[20] それ以前の再利用可能なカテーテルは、ワニス塗り、熱処理、研磨された編み込み綿チューブで構成されていた。これらは主にフランスで生産されていたため、第二次世界大戦の勃発によりサプライチェーンが脅かされた。^{[21]シェリダンは1988年に}フォーブス誌で「カテーテル王」と呼ばれた。彼はまた、現在手術で日常的に使用されている現代の「使い捨て」プラスチック気管内チューブも発明した。^[20]

その他の再利用可能なカテーテルは赤いゴムチューブで構成されていました。再使用前に滅菌されていましたが、それでも感染のリスクが高く、病気の蔓延につながることが多かったです。^{[22] : 142}

血栓を防ぐために、使用していないカテーテルにはカテーテルロック溶液を充填することがある。^[23]

カテーテルの製造には、シリコーンゴム、ナイロン、ポリウレタン、ポリエチレンテレフタレート（PET）、ラテックス、熱可塑性エラストマーなど、さまざまなポリマーが使用されています。シリコーンは不活性で、体液や接触する可能性のあるさまざまな医療用液体に対して反応しないため、最も一般的なインプラントの選択肢の1つです。その一方で、ポリマーは機械的に弱く、カテーテルで深刻な破損が数多く発生しています。^{[24] [25] [26]}たとえば、シリコーンはフォーリーカテーテルで使用されていますが、破損が報告されており、膀胱に残った先端を取り除く手術が必要になることがよくあります。

必要とされる機械的特性に応じて、介入目的のカテーテルの製造には、さまざまなポリマーおよびポリマー金属複合材料を使用できます。一般的な材料には、ポリアミド (ナイロン)、ポリエーテルブロックアミド、ポリウレタン、ポリエチレンテレフタレート、およびポリイミドがあります。これらの材料は、互いに組み合わせて使用​​されることが多く、ステンレス鋼編組、レーザーカットステンレス鋼チューブ、またはその他の足場のような構造の上に重ねて、カテーテルに望ましい取り扱い特性を付与します。これらはすべて、意図された用途によって異なります。たとえば、神経用途の血管カテーテルの製造に使用される材料と構造は、心血管用途のカテーテルとは大きく異なる場合があります。

ガイディングカテーテル（血管形成術用バルーンやステントを誘導するカテーテル）は、潤滑性のあるポリテトラフルオロエチレン（PTFE）の最内層と、血管を通過する際にカテーテルを支えてよじれを防ぐステンレス鋼編組ワイヤの外層、そしてカテーテルをさらに支え、曲がりくねった血管を通過する際にカテーテルの曲率を維持するナイロンエラストマーの最外層で構成されています。^[27]

挿入性を高めるために、一部のカテーテルには摩擦を軽減する潤滑性表面コーティングが施されています。潤滑性コーティングにより滑らかで滑りやすい膜が形成され、カテーテルの挿入が容易になります。

血管造影検査では様々なカテーテルが用いられる。診断用カテーテル^{[27] [28]}は血管にワイヤーを通す。次にカテーテルを通して造影剤を注入し、コンピュータ断層撮影（CT）、投影放射線撮影、透視法などの様々な画像診断法で血管を可視化する。^[28]ピグテールカテーテルは、画像診断の目的で血管に大量の造影剤を送り込むことができる複数の側面の穴がある非選択的カテーテルである。^[29]コブラカテーテルは、腹部の下行血管にカテーテルを挿入するために使用される選択的カテーテルである。コブラカテーテルは押すことで前進し、引っ張ることで取り外す。^[30]サイドワインダーカテーテルは、大動脈をナビゲートするために使用される選択的カテーテルである。^{[29]ヘッドハンター、ニュートン、シモンズ、ベントソン、およびベレンスタインカテーテルは、}大動脈弓の3つの枝の1つにナビゲートするために使用される。^{[31]ヤシロカテーテルは、}腹腔動脈への最適な進入のために設計された選択的親水性カテーテルである。^[32]コイル、ステント、ステントリトリーバー、またはガイドワイヤを使用した血管内サンプリングによる内皮細胞サンプリングは選択性が低く、細胞収量が低いか非常に変動しやすいが、血管内技術に適合したマイクロ3Dプリントデバイスは、トランスクリプトーム解析のために内皮細胞を採取することができる。^[33]

血管形成術で使用されるバルーンカテーテルには、狭い血管狭窄部を通過するのに役立つプレーンバルーンカテーテル、血管壁の平滑筋細胞の増殖を防ぎ、将来の血管閉塞の可能性を減らすために表面にパクリタキセルを含む薬剤コーティングバルーン、静脈や動静脈瘻の頑固な血管狭窄を拡張できる高圧バルーン、表面に3〜4個の小さな刃（エンドトーム）があり、バルーン拡張の分布をより均一に制御し、線維性瘢痕組織による抵抗性狭窄を切断するのに役立つカッティングバルーン血管形成術などがあります。^[34]

透析カテーテルがステップチップ、スプリットチップ、対称チップのいずれであっても、血流の適切性、カテーテル使用期間、感染、血栓塞栓症のリスクの達成には違いはありません。^[35]パリドロームカテーテルは、最大血流、透析の適切性、年間開存率の点でパーマキャスカテーテルよりも優れています。パーマキャスと同様に、パリドロームカテーテルは感染率と血栓塞栓症の発生率が高いです。^[36]

介入処置では、テフロンカテーテル（疎水性）はポリウレタンカテーテルに比べて血栓形成のリスクが高くなります。カテーテルを体内に留置する時間が長くなるほど、血栓形成のリスクが高くなります。カテーテルが大きいほど、血流を妨げる可能性があるため、カテーテル周囲に血栓が形成されるリスクが高くなります。^[37]

「体内のあらゆる異物は感染リスクを伴い、カテーテルは細菌が血流や体内に侵入するための高速道路として機能する可能性がある」とミシガン大学看護学部のミリサ・マノイロビッチ教授は述べている。^[38]

カテーテルは洗浄が困難なため、抗生物質耐性菌^[39]やその他の病原菌が潜んでいる可能性があります。

• カニューレ
• フォーリーカテーテル
• フランスのカテーテルスケール
• 胃瘻
• Gチューブ
• 空腸吻合術
• ステント
• カテーテルロックソリューション

• ミルワード、スティーブンF. (2000 年 9 月)。「経皮的腎瘻造設術: 実践的アプローチ」。血管および介入放射線学ジャーナル。11 (8): 955–964。doi :10.1016/S1051-0443(07)61322-0。PMID 10997456  。

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