(57)【要約】      （修正有）【課題】血管構造への保護剤を有する流体の注入による心筋微小血管障害のカテーテル治療で使用するためのセンサデバイスおよび動作方法が提供される。【解決手段】そのようなカテーテルデバイスは、ガイドワイヤを介して前進し、ガイドワイヤの除去後に保護剤を有する流体を通過させるように構成された第１のルーメンと、血管形成バルーンの膨張のための第２のルーメンとを含むことができ、カテーテル本体に取り付けられた温度および／または圧力センサをさらに含むことができる。そのようなカテーテルデバイスは、微小血管構造への注入を容易にするために、血管形成バルーンと遠位端との間の遠位閉塞メンブレンの使用をさらに含むことができる。閉塞メンブレンは、同心円状チャネルの相対運動によって展開することができ、それによって追加のルーメンに対する必要を低減させるとともに、カテーテルデバイスおよびルーメンのサイズを最適化することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の心筋微小血管障害の治療中に冠動脈内の圧力を監視するように構成された圧力センサ（１０）を備え、
前記治療中に保護剤を有する流体が注入されるカテーテル（１００）のワーキングチャネル（３）の遠位端またはその付近に取り付けられるように構成されている、
圧力センサデバイス。
【請求項２】
前記圧力センサは、
感圧素子（１０Ａ）を備え、前記圧力センサデバイスは、
前記感圧素子を支持するように構成され、心筋微小血管障害の治療に好適なカテーテル（１００）の遠位端に前記圧力センサ（１０）を固定して結合するように構成されたホルダ（１０Ｂ）と、
前記感圧素子（１０Ａ）によって検出された圧力に対応する信号（２２）を前記感圧素子（１０Ａ）から受け取る電気コネクタ（１０Ｃ）とをさらに備えている、請求項１に記載の圧力センサデバイス。
【請求項３】
前記ホルダ（１０Ｂ）は実質的に剛性であり、したがって前記感圧素子は、前記カテーテル（１００）の前記遠位端で実質的に固定の位置に保持されている、請求項２に記載の圧力センサデバイス。
【請求項４】
前記圧力センサ（１０）は、流体で充填された血管環境内で動作するように構成されている、請求項２に記載の圧力センサデバイス。
【請求項５】
前記圧力センサ（１０）は、収縮期血圧が９０ｍｍＨｇ未満に降下したかどうかを検出するように構成されている、請求項２に記載の圧力センサデバイス。
【請求項６】
前記圧力センサ（１０）は、少なくとも５０〜２００ｍｍＨｇの圧力範囲を検出するように構成されている、請求項２に記載の圧力センサデバイス。
【請求項７】
前記圧力センサ（１０）が、冠動脈を介した血管送達ためにサイズ設定されたカテーテル（１００）の前記遠位端に取り付けるのに好適なサイズである、請求項２に記載の圧力センサデバイス。
【請求項８】
前記圧力センサ（１０）は、前記圧力センサが前記カテーテル（１００）に取り付けられたとき、前記カテーテル（１００）の軸に直交する断面幅を有し、前記幅は、３ｍｍ以下であり、前記カテーテル（１００）の前記ワーキングチャネル（３）を閉塞しないで、保護剤を有する流体が前記ワーキングチャネル（３）を通って妨げられずに流れることを可能にし、血管内の圧力の検出を容易にする、請求項７に記載の圧力センサデバイス。
【請求項９】
前記圧力センサ（１０）は温度センサでもある、請求項２に記載の圧力センサデバイス。
【請求項１０】
心筋微小血管障害の治療のための治療カテーテル（１００）であって、
ワーキングチャネル（３）と、
閉塞メンブレン（８）と、
バルーン膨張ルーメン（２’）と、
任意選択でステント（９）がその上に配置されるバルーン（７）と、
前記ワーキングチャネル（３）の前記遠位端またはその近傍に取り付けられた、請求項１に記載の圧力センサ（１０）と、
前記閉塞メンブレン（８）を制御するように構成された２つの同心円状チャネル（４、６）と、
前記バルーン（７）より遠位に位置する圧力シール（２）とを備えている治療カテーテル（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薬物送達カテーテル、特に心筋微小血管障害の治療に使用されるカテーテルの分野におけるセンサデバイスおよびセンサデバイスを動作させる方法、ならびに使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
冠動脈性心疾患（ＣＨＤ）は、世界中の死亡および身体障害の主な原因である。２０１６年には、世界中で一千万人を超える人がＣＨＤによって死亡している。通常、ＣＨＤの影響は、急性心筋虚血、すなわち微小血管障害（ＭＶＯ）によって引き起こされる再灌流傷害の悪影響に起因する。ＭＶＯは、典型的に、急性心筋梗塞（「心臓発作」）の患者に発生し、通常、そのような患者にとって最も有効な治療介入は、血流を再確立するための血管形成術、および必要な場合はステント留置術である。ＭＶＯをもたらすのは、この治療自体であると考えられる。ＭＶＯは、冠動脈の閉塞が除去された後に血液供給を再確立する際、心臓の細胞損傷または細胞死を引き起こす。要するに、冠動脈の閉塞という急性の問題を解決すると、心筋細胞死という慢性の問題が頻繁に生じる。
【０００３】
ＭＶＯは、心臓発作後の有害転帰の最善の予測因子である。心筋再灌流の処置は改善し続けているが、ＭＶＯおよびそれに付随する心筋再灌流傷害を防止するための有効な臨床治療は依然として存在しない。ＭＶＯは、１９６６年に最初に認識された複雑な現象である。ＭＶＯは、緩慢な冠動脈血流および特徴的な冠動脈流の速度プロファイルとして現れ、治療後の冠動脈血流が正常に見えるＰＰＣＩ患者の３０％〜４０％が患う。ＭＶＯの存在は、心筋梗塞サイズの拡大、左心室駆出率の低下、および臨床転帰の悪化に関連する。内皮への相当な損傷が見られる深刻なＭＶＯの場合、心筋内出血をもたらす可能性がある。
【０００４】
ＭＶＯの治療では、進歩が限られてきた。注入剤の中でもとりわけ、患者自身の全血、乳酸リンゲル液、およびヘパリンはすべて、心筋微小血管構造内の循環を改善することが示されてきた。しかし、ＳｃｈｗａｒｔｚらがＷＯ２０１７／１２０２２９、米国特許第１０，３１５，０１６号、米国特許出願公開第２０１８／０２８０１７２号、米国特許出願公開第２０１９／００４６７６０号、および米国特許出願公開第２０１９／０２７５２４８号の公開に記載しているように、心筋微小血管構造へ心臓保護剤を提供するには生理学的な難題が存在する。
【０００５】
上記の公開では、Ｓｃｈｗａｒｔｚらは、心筋層にわたる流体摂取体積を最大にするために制御された圧力で注入剤を注入する手段を記載している（以下、「Ｓｃｈｗａｒｔｚプロセス」）。この難題は、すべての注入剤を開いている微小流路、毛細血管、および脈管へ移動させるのではなく、詰まっているまたはその他の形で損なわれた微小血管構造に注入剤の摂取を生成するものとして説明されている。これを実現するために、１次フィーダ脈管からの血流がバルーンで完全に遮断される。流体の流れが入ってこないとき、微小血管構造内の圧力は、順行性血流のない状態で微小血管構造によって加えられる背圧である「冠動脈楔入圧」として知られているものまで急速に降下する。順行性血流がない場合、薬物の摂取は、開いている微小血管構造を優先するのではなく、弾性脈管に対する心筋の圧搾／解放作用によって駆動されて、開いている脈管と損傷しているまたは詰まっている脈管との両方へほぼ同じ速度で拡散する。注入剤のボーラスが送達されて摂取された後、バルーンは収縮し、自然の心拍が回復する。微小血管構造がより高圧の心筋再灌流を受け入れることができるようになるには、数回分のそのような膨張／注入剤送達／収縮のサイクルを必要とすることがある。これは、引用した参照より詳細に記載されている（たとえば、米国特許第１０，３１５，０１６号参照）。
【０００６】
微小血管構造のすぐ上流の圧力は、このプロセスに対する支配的な特性であり、Ｓｃｈｗａｒｔｚらは、注入および回復を監視するために、遮断バルーンより遠位であるが微小血管構造より近位に位置する１つまたは複数の圧力センサの使用について記載している。いくつかの実施形態では、圧力センサは、処置中に専用のルーメン内に収容される感圧ガイドワイヤに取り付けられる。他の実施形態では、たとえば米国特許１０，３１５，０１６号に示すように、カテーテル自体の本体に１つまたは複数のセンサが取り付けられる。上記の参照には、注目すべき３つの欠点が存在する。
【０００７】
２つの欠点が感圧技術の説明において生じる。既存の技術では、圧力センサは、カテーテルに取り付けられた自由に浮遊するデバイスとして、または感圧ガイドワイヤ内に組み込まれたセンサとして示されている。前者の場合、そのようなセンサが外界とどのように通信するかに関する説明が提供されておらず、そのような感知技術を実際にはどのように実現することができるかを示す図面はない。後者の場合、米国特許第１０，３１５，０１６号が実装例を提供している。ＡｂｂｏｔｔからのＰｒｅｓｓｕｒｅＷｉｒｅまたはＰｈｉｌｉｐｓ  ＨｅａｌｔｈｃａｒｅからのＶｅｒｒａｔａなどの感圧ガイドワイヤが市販されている。この場合の欠点は、デバイスの先端でそのようなガイドワイヤが消費する空間の量であり、デバイスの先端は、冠動脈の遠位端に到達するために、非常に小さくしておかなければならない。米国特許出願公開第２０１８／０２８０１７２号は、この発明のより正確な解釈を示しており、物品１３２は注入ルーメンである。しかし、理論上はカテーテル全体の外径が１ｍｍ未満であることを条件として、概して直径１ｍｍよりはるかに小さく、長さ最大３メートルの小さいチャネル１３２を通って注入剤を注入することは、本当の実際的な難題である。Ｓｃｈｗａｒｔｚプロセスの第３の欠点では、薬物送達速度を最適化するために注入ライン内の流量および圧力センサからのフィードバックに依拠する高精度の投与システムに依拠することが、過度に複雑かつ高価である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】ＷＯ２０１７／１２０２２９
【特許文献２】米国特許第１０，３１５，０１６号
【特許文献３】米国特許出願公開第２０１８／０２８０１７２号
【特許文献４】米国特許出願公開第２０１９／００４６７６０号
【特許文献５】米国特許出願公開第２０１９／０２７５２４８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、上述した欠点を考慮して、Ｒｅｆｌｏｗ、Ｏｓｐｒｅｙ、およびＣｏｒｆｌｏｗのものを含む従来技術の目的をより良好に実現するために、改善された感圧技術が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
一態様では、本発明は、改善されたセンサデバイスおよびセンサ制御方法に属し、カテーテル治療中に圧力センサ測定値が取得され、したがって、典型的には注入剤を逆流から防止するために安全弁に結合された閉塞バルーンの操作によって、所望の注入圧力が生成される。この手法は、機器のわずかな変更のみで実現することができ、閉塞バルーンの膨張圧力は、フィードバックループによって、バルーンの遠位に位置する圧力センサに接続される。加えて、本発明は、注入速度を制御しながら注入剤の逆行性の移動から本体を保護するためのより簡単で安価な方法を提供する。
【００１１】
一態様では、本発明は、心筋微小血管障害の治療のために構成されたカテーテルとともに使用するために適合または構成された圧力センサに属する。いくつかの実施形態では、センサは、感圧素子と、カテーテルの遠位端またはその付近で感圧素子を支持するように構成されたホルダと、感圧素子の信号検出器から信号を受け取る電気コネクタとを備え、信号は、感圧素子によって検出される圧力に対応する。感圧素子は、少なくとも１つの変形可能なメンブレンなどの任意の好適な感圧手段、およびメンブレンからの信号検出のための手段とすることができる。そのようなセンサ設計の例は、上述した公開に記載されている。電気的接続は、信号検出手段に電気的に接続されており、１つまたは複数のコンタクトを含み、１つまたは複数のコンタクトには、制御および圧力センサとの通信を容易にするために電気ケーブルを接続することができる。電気的接続は、知られている標準によるものとすることができ、またはセンサが取り付けられたカテーテルの要件に合わせて適合もしくは構成することができる。ホルダが、カテーテルのワーキングチャネルの遠位端またはその付近でカテーテルに取り付けられるように適合または構成される。いくつかの実施形態では、ホルダは、曲線的なワーキングチャネルの外面に取り付けられるような形状である。ホルダは、シリコーン、高分子材料、金属、またはこれらの材料の組合せなど、感圧素子を支持するのに好適な任意の材料から形成される。いくつかの実施形態では、ホルダは感圧素子の基材である。いくつかの実施形態では、ホルダは、好適に小さいサイズであり、治療薬の注入のためにワーキングチャネルの遠位端で開放通路を維持するように、ワーキングチャネルの一方の側に沿ってのみ延びる。ホルダは、任意の剛性または半剛性材料から形成することができる。ホルダは、センサ素子が周辺環境に十分に露出されてその正確な圧力を判定するように、感圧素子を支持しまたは部分的に包むベースまたは基材とすることができる。いくつかの実施形態では、ホルダは、心筋微小血管障害の治療中の圧力監視のために、圧力センサをカテーテルの遠位端に固定して結合するように構成される。いくつかの実施形態では、ホルダは実質的に剛性であり、したがって感圧素子は、保護剤を有する流体が分注される位置付近の圧力を取得するために、ワーキングチャネルの遠位端で実質的に固定の位置に保持されている。
【００１２】
一態様では、圧力センサは、冠動脈など、流体で充填された血管環境内で動作するように構成されている。いくつかの実施形態では、圧力センサは、収縮期血圧が９０ｍｍＨｇ未満に降下したかどうかを検出するように構成されている。いくつかの実施形態では、圧力センサは、少なくとも５０〜２００ｍｍＨｇの圧力範囲を検出するように構成されている。別の態様では、圧力センサは、心筋微小血管障害の治療のために冠動脈を通るものなど、血管送達のためにサイズ設定されたカテーテルの遠位端に取り付けるのに好適なサイズである。さらに別の態様では、圧力センサは、取り付けられたときにカテーテルの軸に直交する断面幅を有し、この幅は、３ｍｍ以下（たとえば、２ｍｍ、１ｍｍ、０．５ｍｍ、またはそれ以下）である。これにより、ワーキングチャネルの送達プロファイルを増大させることなく、カテーテルのワーキングチャネルを閉塞しないで、保護剤を有する流体がワーキングチャネルを通って妨げられずに流れることを可能にし、血管内の圧力の検出を容易にする。さらに別の態様では、圧力センサは温度センサでもある。
【００１３】
そのようなセンサデバイスは、薬物送達カテーテルシステムに組み込むことができ、薬物送達カテーテルシステムは、ワーキングチャネルを有するカテーテルと、閉塞または封止メンブレンと、バルーン膨張ルーメンと、バルーンと、ワーキングチャネルの遠位端の近傍に取り付けられた圧力センサと、封止メンブレンを制御するための２つの同心円状チャネルと、バルーンより遠位に位置する圧力シールとを含むことができる。いくつかの実施形態では、圧力シールは、膨張ルーメンを画定する２つの同心円状チャネル間に配置される。いくつかの実施形態では、遠位圧力センサは、センサからカテーテルの近位端へ延びる電気ケーブルに接続される。ケーブルは、ワーキングチャネルを通って延びることができ、またはカテーテルの外面などのチャネルの外側を延びることができる。いくつかの実施形態では、ワーキングチャネルは、ガイドワイヤを収容しながら薬物送達のためのワーキングチャネルとして働くように構成およびサイズ設定される。いくつかの実施形態では、バルーンの上にステントが配置される。いくつかの実施形態では、カテーテルは、ワーキングチャネルの遠位端の近傍に取り付けられた温度センサを含む。いくつかの実施形態では、圧力センサは温度センサでもある。いくつかの実施形態では、カテーテルは、封止メンブレンを制御する２つの同心円状チャネル間の空間がバルーンの膨張を制御するためのガス伝達空間として働くように構成される。いくつかの実施形態では、圧力センサに接続される電気ケーブルの近位端は、信号処理および電源回路に電気的に接続される。
【００１４】
そのようなカテーテルデバイスは、ガイドワイヤを介して前進し、ガイドワイヤの除去後に保護剤（たとえば、ヘパリン）を有する流体を通過させるように構成された第１のルーメンと、血管形成バルーンの膨張のための第２のルーメンとを含むことができる。カテーテルデバイスは、カテーテル本体に取り付けられて遠位端またはその付近に配置された温度および／または圧力センサをさらに含むことができる。そのようなカテーテルデバイスは、血管形成バルーンと遠位端との間の遠位閉塞メンブレンの使用をさらに含むことができ、遠位閉塞メンブレンは、同心円状チャネルの相対運動によって展開され、それによって追加のルーメンに対する必要を低減させるとともに、カテーテルデバイスおよびルーメンのサイズを最適化する。本明細書では、「チャネル」という用語は、ルーメンまたは空間を内部に有する導管またはシースを指す。
【００１５】
別の態様では、本発明は、患者の心筋障害の治療のための圧力センサを動作させる方法に属する。この方法は、治療方法の様々なステップに対応する入力に応答して調整または取得される血管構造内の圧力測定値に対応する信号を圧力センサから取得することを伴うことができる。いくつかの実施形態では、この方法は、カテーテルの遠位端またはその近傍に配置された圧力センサから第１の信号を取得するステップを含み、カテーテルは、冠動脈内に配置され、第１の入力がカテーテルのバルーンを膨張させたことに応答して虚血性病変を越えて前進する。第１の信号は、冠動脈の完全な閉塞を確認するために、カテーテルのバルーンの膨張後の第１の圧力に対応する。次に、この方法は、第２の入力に応答して第２の信号を圧力センサから取得し、バルーンと心筋層との間の冠動脈への治療薬の注入を容易にするステップと、バルーンと心筋層との間の冠動脈への治療薬の注入継続中に第３の信号を圧力センサから取得し、それによって制御された圧力での治療薬の注入を容易にするステップとを含むことができる。
【００１６】
いくつかの実施形態では、第２の入力は、バルーンと心筋層との間の冠動脈への治療薬の注入前に、バルーンとカテーテルの先端との間の冠動脈にわたってカテーテルの封止部材を展開する。いくつかの実施形態では、この方法は、バルーンと心筋層との間の冠動脈内へ治療薬を注入する入力に基づいて、１つまたは複数の追加の信号を圧力センサから取得し、それによって制御された圧力での治療薬の注入を容易にすることをさらに含む。いくつかの実施形態では、１つまたは複数の追加の信号は、治療薬の注入中の圧力監視を可能にするために、時間とともに（たとえば、設定された時間間隔で素早く連続して）取得される。いくつかの実施形態では、第３の信号を取得することは、第２の信号から判定された圧力に基づいて治療薬の注入の速度または圧力を調整する入力に基づいて行われる。いくつかの実施形態では、第１、第２、および第３の信号を取得するステップは、圧力センサおよびカテーテルに通信可能に結合されたコントローラによって自動的に行われる。治療ステップの入力は、臨床医によってコントローラ内へ手動で受け取ることができ、かつ／またはコントローラのメモリに記憶されたプログラムから受け取ることができる。いくつかの実施形態では、この方法は、バルーンを収縮させて動脈を流れる血流を回復する入力に基づいて第４の信号を圧力センサから取得することをさらに含む。いくつかの実施形態では、１つまたは複数の方法ステップは、自動入力または臨床医による手動入力に基づいて、コントローラによって実行することができる。
【００１７】
別の態様では、本発明は、治療カテーテルデバイスの遠位端またはその付近に位置する圧力センサの動作によって心筋障害を治療する改善された方法に属する。この方法は、まずガイドワイヤを本体の外側から冠動脈内へ進め、虚血性病変を越えて前進させることと、上述したものなどのカテーテルをガイドワイヤに沿って前進させることと、ガイドワイヤを引き抜くことと、バルーンを膨張させて冠動脈を完全に閉塞することと、バルーンとカテーテルの先端との間で冠動脈にわたって封止メンブレンを展開することと、カテーテルの先端内の圧力センサによって判定される制御された圧力でバルーンと心筋層との間の空間内へ治療薬のボーラスを注入することと、バルーンを収縮させて冠動脈を流れる血流を再確立することとを含むことができる。いくつかの実施形態では、この方法は、カテーテルの遠位端の近傍に配置された圧力センサによって圧力を判定することを含む。治療薬の注入の速度または圧力は、判定された圧力に応答して、臨床医によって手動で調整され、または圧力センサに通信可能に結合されたコントローラによって自動的に調整される。
【００１８】
いくつかの実施形態では、そのような方法は、カテーテルデバイスの近位端と遠位端との間に延びる第１のルーメンを通ってガイドワイヤに沿ってカテーテルデバイスを前進させるステップであって、カテーテルが、その遠位端またはその付近にセンサデバイスを有する、前進させるステップと、ガイドワイヤを除去するステップと、第２のルーメン（および任意選択でその上に配置されたステント）を介してカテーテルデバイス上の遠位血管形成バルーンを膨張させるステップと、第１のルーメンを通って血管構造内へ保護剤を送達するステップとを含む。いくつかの実施形態では、この方法は、遠位血管形成バルーンと遠位端との間でカテーテルデバイスに配置された遠位閉塞メンブレンを展開してから、保護剤を送達して、微小血管構造への保護剤の注入を促進することをさらに含む。遠位閉塞メンブレンは、第２のルーメンを画定する同心円状チャネル間に空間である第１のルーメンの周りに配置された同心円状チャネル相対運動によって展開することができる。この方法は、遠位閉塞メンブレンの展開を監視することと、同心円状チャネルを操作することによってメンブレンを調整することとをさらに含むことができる。この方法は、細長いカテーテル本体の遠位端またはその付近に取り付けられたセンサによって温度および／または圧力を感知することと、センサからの出力に基づいてカテーテルデバイスの動作および保護剤の送達を制御することとをさらに含むことができる。
【００１９】
本発明について、添付の図面を参照して例として次に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】いくつかの実施形態による例示的なカテーテルデバイスを示す図である。
【図２Ａ】いくつかの実施形態による例示的なカテーテルデバイスの詳細断面図である。
【図２Ｂ】いくつかの実施形態による例示的なカテーテルデバイスの詳細断面図である。
【図２Ｃ】いくつかの実施形態による例示的なカテーテルデバイスの詳細断面図である。
【図３】いくつかの実施形態によって展開された閉塞メンブレンの詳細図である。
【図４】いくつかの実施形態による圧力センサを有するカテーテル制御システムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
第１の態様では、本発明は、カテーテルのサイズを低減させ、標的領域に到達するその能力を改善しながら、同時に注入剤が供給される口径を増大させ、同じ体積の注入を実現するための注入圧力の低減を可能にする、カテーテル構成内に組み込まれた改善されたセンサに属する。別の態様では、本発明は、可撓性の圧力封止メンブレンを利用して、１次フィーダ脈管から微小血管構造への血流を分離する。これにより、注入剤が流れる圧力勾配を維持し、微小血管構造へのその送達を確実にする。
【００２２】
第１の態様から開始すると、いくつかの従来のカテーテルは、３つのルーメン、すなわち膨張ルーメン、注入ルーメン、およびＲｘルーメンを含み、他の従来のカテーテルは、４つのルーメンを利用する。そのようなカテーテルを使用するいくつかの治療方法では、ガイドワイヤはまず、冠動脈病変を通って病変と心臓の壁との間の空間へ挿入される。次いで、ガイドワイヤは注入ルーメンへ通されて、ガイドワイヤの端部まで前進し、その時点で、ステントバルーンおよび／または閉塞バルーンより遠位に位置する解剖学的組織へ、Ｒｘルーメンを介して注入剤が導入される。患部血管構造に到達するために、カテーテル全体が必然的にかなり小さく、市販の薬物注入用マイクロカテーテルは、直径１ミリメートル以下であることが多い。いくつかの従来のカテーテルは、１つまたは２つのバルーン膨張ライン、ガイドワイヤ、および注入に対応するために、３つまたは４つのルーメンを利用する。したがって、４つのルーメンを有するシステム内の注入ポートの直径はかなり小さいはずであることが明らかである。
【００２３】
いくつかの従来の方法は、感温および／または感圧ガイドワイヤを使用し、これらのセンサは血管形成および／または閉塞バルーンより遠位に配置されるが、本発明の一態様では、カテーテルは、カテーテルの遠位先端またはその付近に取り付けられた圧力および／または温度センサを使用し、具体的には圧力および／または温度センサは、ガイドワイヤ内ではなく、保護剤を有する流体が分注されるワーキングチャネルに隣接して取り付けられる。カテーテルが取り付けられたセンサも提案されているが、センサが取り付けられ、位置決めされて動作する方法は十分に説明されておらず、さらなる改善が必要である。そのような改善について、以下でさらに説明する。
【００２４】
いくつかの実施形態では、この方法は、まずセンサが埋め込まれていない標準的なガイドワイヤを操作して、冠動脈フィーダ脈管内の配置を補正することを含む。ガイドワイヤをルーメンへ通した後、カテーテルが定配置へ案内される。次いで、ガイドワイヤを引き抜き、それに続いて血管形成バルーンを膨張させる（ステントの有無は必要に応じる）。このバルーンまたは別個の閉塞バルーンが膨張している間に、ガイドワイヤを収容していた同じルーメンを通って心臓保護剤が導入される。
【００２５】
この方法の利点は２通りである。第１に、標準的なガイドワイヤはどちらも安価であり、評判では感圧および感温ガイドワイヤより操作が容易である。第２に、注入前にガイドワイヤが引き抜かれる方法を使用することによって、ガイドワイヤを引き抜いた後にガイドワイヤルーメンを使用して注入剤を注入することができるため、追加の特有の注入ルーメンに対する必要がなくなる。したがって、それぞれのルーメンをより大きくして、所望の流量レベルを実現するために必要とされる圧力量を低減させることができる。本発明の第２の態様は、注入中に冠動脈内で優れた圧力プロファイルを実現することを可能にする改善されたカテーテルセンサ構成に属する。
【００２６】
本発明は、閉塞バルーンと心筋層との間の圧力を制御する安価な代替手段をさらに提供する。いくつかの実施形態では、既存の文献に記載されている閉塞バルーンは、本明細書に記載する本発明に構成要素として残っているが、薬物送達システムの安全性および有効性を改善するために、追加のハードウェアによって補足することができる。
【００２７】
いくつかの従来のカテーテルは、ステントバルーンに加えて別個の閉塞バルーンを含む。暗に、別個のバルーンは、ステントバルーンとは異なる特性を有し、この目的でステントバルーンを使用した場合より所望の閉塞を実行するように良好に適合される。本発明の一態様では、この特有の閉塞バルーンがフィルタメンブレンに置き換えられる。メンブレン閉塞システムを利用することで、バルーン閉塞システムに比べて顕著な利益が得られる。簡単に言うと、可撓性メンブレンは、バルーンとは対照的に、動脈の動きに応答して屈曲運動を提供し、したがってカテーテルの送達ポートと供給される微小血管構造との間で有利な圧力勾配を維持する。これは、心臓拡張期に微小脈管を強制的に開き、心臓保護剤の摂取を改善するのに役立つ。
【００２８】
別の態様では、閉塞バルーンによる閉塞度を調整することによって、心筋層を駆動する圧力を調整することができる。いくつかの実施形態では、これは、カテーテルの遠位端に位置する圧力センサから医者が圧力を簡単に読み出す開ループシステムによって、または圧力センサから情報を読み出すバルーン膨張コントローラによって標的圧力が実現される閉ループシステムによって実現することができる。
【００２９】
図１は、ワーキングチャネル３を含む例示的なカテーテル１００を示し、どちらもガイドワイヤ（図示せず）を収容し、ならびに閉塞メンブレン８の遠位で心臓保護剤を有する治療流体の注入を可能にする。カテーテルは、バルーン７と流体連通しているバルーン膨張ルーメン（たとえば、チャネル４とチャネル５、６との間の空間２’）をさらに含むことができ、任意選択でバルーン７の上にステント９をさらに含むことができる（所与の処置に対して必要な場合）。
【００３０】
カテーテルは、ワーキングチャネル３の遠位端の近傍に取り付けられた遠位圧力センサ１０を収容する。「近傍」という用語は、４”以下、２”以下、１”以下、０．５”以下、０．２”以下、または０．１”以下のいずれかの範囲内を意味すると解釈することができる。圧力センサ１０は、ワーキングチャネルのすぐ内側、ワーキングチャネルのすぐ外側、または厳密に遠位端に配置することができる。圧力センサ１０は、圧力センサからカテーテルの近位端へ延びる電気ケーブル１１を通って給電され、通信可能に結合される。図２Ａ〜図２Ｃに示す断面Ａ−Ａに見ることができるように、電気ケーブルは、ワーキングチャネル３内に延びることができ（図２Ａ参照）、チャネルもしくはカテーテルの外面に沿って延びることができ（どちらの代替位置も図２Ｂに示す）、またはカテーテルの構成要素の壁に埋め込むことができる（図２Ｃ参照）。いくつかの実施形態では、圧力センサ１０を温度センサにすることもできる。メンブレン８の制御は、２つの同心円状チャネル３および４を使用して実現することができ、この場合、チャネル４とチャネル５、６との間の空間は、バルーン膨張のための膨張チャネルとして働くことができる。メンブレンは、任意の好適な手法によって展開することができることが理解されよう。バルーンより遠位で４と６との間に位置する圧力シール２が、バルーン７内の圧力を維持する。いくつかの実施形態では、圧力シールは、バルーン内もしくはバルーンより近位、または任意の好適な場所などの他の場所に配置することもできることが理解されよう。
【００３１】
圧力センサ１０は感圧素子１０Ａを含み、感圧素子１０Ａは、感圧手段（たとえば、変形可能なメンブレン）と、圧力の変化に応答して感圧手段からの電気信号の変動を検出する信号検出器とを含むことができる。感圧素子１０Ａは、ホルダ１０Ｂによって支持され、ホルダ１０Ｂは、カテーテルの送達プロファイルを増大させることなく、ワーキングチャネルを通る流体の流れを妨げずに、ワーキングチャネルの遠位端またはその付近でカテーテルに取り付けられるように適合または構成される。いくつかの実施形態では、ホルダ１０Ｂは剛性または半剛性であり、保護剤を有する流体の注入中に感圧素子１０Ａをワーキングチャネルに隣接して固定する。いくつかの実施形態では、ホルダ１０Ｂは、ワーキングチャネルの遠位端開口またはその付近で感圧素子１０Ａを懸架し、治療薬の注入中の流体の流れからのセンサの横方向の動きを抑制するような特別な形状（たとえば、湾曲、ノッチ、傾斜）および／または構成である。いくつかの実施形態では、ホルダ１０Ｂは、感圧素子の基材とすることができる。圧力センサ１０は、電気コネクタ１０Ｃをさらに含み、電気コネクタ１０Ｃは、圧力センサ１０の信号検出手段に電気的に接続された電気コンタクトを有しており、典型的にはカテーテルデバイスに動作可能に結合されたコントローラによるカテーテルの近位端からの圧力センサ１０の制御および通信を容易にするように、電気ケーブル１１に接続することができる。
【００３２】
図４は、心筋微小血管障害の治療を容易にするために、上述したセンサデバイス１０をカテーテルシステム内で利用することができる例示的なシステム構成を示す。コントローラ２０が、たとえば上述したように、カテーテルデバイス２３およびカテーテルデバイス２３に組み込まれたセンサ２１に動作可能に接続される。コントローラ２０は、圧力センサからセンサ入力信号２２を取得するように構成され、コントローラは、センサ入力信号２２によってカテーテルデバイスを動作させる（たとえば、バルーンの膨張／収縮、シールの展開、流体注入の調整など）。いくつかの実施形態では、コントローラ２０は、カテーテルデバイス２３のワーキングチャネルを介して治療薬の注入を開始し、圧力センサ２１から取得した圧力センサ入力信号２２に基づいて注入を調整するように構成される。いくつかの実施形態では、注入はセンサフィードバックを利用して、注入中に適当な圧力範囲が維持されることを確実にする。
【００３３】
これらのデバイスを使用する方法は、まずセンサが埋め込まれていない標準的なガイドワイヤを操作して、冠動脈フィーダ脈管内の配置を補正することを含む。ガイドワイヤをルーメン３へ通した後、カテーテルが定配置へ案内される。次いで、ガイドワイヤを引き抜き、それに続いて入口１を介して血管形成バルーン７を膨張させ（ステント９の有無は必要に応じる）、チャネル４および５間の空間を介して加圧流体をバルーン７へ誘導する。次いで、チャネル３および４の相対運動を介してメンブレン８を操作し、血管構造Ｖの内側に接触するように、図３に示す開いた展開構成にする。次いで、バルーン７を収縮させて、収縮期圧がメンブレン８の近位側に到達することを可能にする。次いで、心臓保護剤を有する治療薬ＴＡがワーキングチャネル３を通って導入される。心臓が鼓動するとともに、展開されたメンブレン８が変形し、注入剤を心筋層の方へ押し込む。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
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