(57)【要約】  心臓の内部組織および外部組織にアクセスするための装置、システム、および方法を開示する。本明細書で開示される実施形態の少なくとも一部は、心臓組織に物質を局所送達するための心膜腔を通じた心臓の外表面へのアクセスを提供する。さらに、種々の開示される実施形態は、近傍の構造または表面を阻害または干渉することなく、標的領域に物質を吸引および送達するための心臓の内面へのアクセスを提供する。【選択図】図２Ａ
2009542338.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
心臓の組織にアクセスするために真空源と併用するシステムであって、
近位端、遠位端、ならびに前記近位端と前記遠位端との間に延在する第１および第２管腔を含む係合カテーテルと、
近位端、遠位端、および前記近位端と前記遠位端との間に延在する中空チューブを含む送達カテーテルであって、前記中空チューブを前記係合カテーテルの前記第２管腔に挿入できるように構成される送達カテーテルと、
前記送達カテーテルの前記遠位端に位置する針と、
前記係合カテーテルの前記近位端に位置する真空ポートであって、前記係合カテーテルの前記第１管腔に動作可能に接続され、前記真空源との動作接続が可能である真空ポートと、を含み、
前記係合カテーテルの前記第１管腔は、前記係合カテーテルの前記遠位端またはその近傍に位置する吸引ポートを含み、前記吸引ポートは、前記心臓の心臓壁の内部上の標的組織に着脱可能に取り付けるように構成され、前記真空源が前記真空ポートに動作可能に取り付けられた際、前記吸引ポートが前記標的組織との可逆的密閉を形成できるようにし、
前記心臓を囲む心膜嚢から前記標的組織を引き離すことによって、前記標的組織と前記心膜嚢との間の心膜腔を拡張できる、システム。
【請求項２】
前記標的組織は、心房壁の一部分を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記標的組織は、心耳の一部分を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記針は、前記中空チューブが前記第２管腔に挿入され、前記吸引ポートが前記標的組織に取り付けられた際、前記標的組織を穿刺できるように位置付けられ、前記標的組織が穿刺された際、前記心膜腔へのアクセスが達成されるようにする、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記心膜腔に挿入するためのガイドワイヤをさらに含む、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記針は、前記中空チューブと連通する中空針を含み、
前記中空チューブおよび前記中空針を通じて、前記ガイドワイヤを前記心膜腔に挿入できる、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記係合カテーテルは、前記係合カテーテルの前記第２管腔と流体連通する注入チャネルをさらに含み、前記注入チャネルは、流体を前記標的組織に投与するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記流体は接着剤を含む、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記注入チャネルはリング型である、請求項７に記載のシステム。
【請求項１０】
前記係合カテーテルは、前記係合カテーテルの長さに沿って形成された注入チャネルをさらに含み、前記注入チャネルは、その遠位端において、流体を前記標的組織に投与するための少なくとも１つの開口を有し、前記注入チャネルは、前記注入チャネルの前記近位端において、外部流体源に動作可能に取り付けることができ、前記外部流体源が前記注入チャネルに動作可能に取り付けられた際、前記外部流体源からの流体が前記注入チャネルを通じて前記標的組織に流れ得るようにする、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記針は、前記標的組織を穿刺するための針ワイヤを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記針は、圧力先端針を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
心臓組織にアクセスする際に真空源と併用する係合カテーテルであって、
細長いチューブであって、近位端、遠位端、前記チューブの長さに沿って周方向に位置付けられる外壁、および前記チューブの長さに沿って周方向に位置付けられる内壁を含み、前記外壁および前記内壁は、前記外壁と前記内壁との間の前記チューブの長さに沿って少なくとも１つの吸引チャネルを形成する、細長いチューブと、
前記チューブの前記近位端と連通する真空ポートであって、前記少なくとも１つの吸引チャネルに動作可能に接続され、前記真空源との動作接続が可能である真空ポートと、
前記チューブの前記遠位端において、前記少なくとも１つの吸引チャネルと連通する吸引ポートであって、前記心臓の心臓壁の内部上の標的組織に着脱可能に取り付けられるように構成され、前記真空源が前記真空ポートに動作可能に取り付けられた際、前記心臓壁との可逆的密閉を形成できる吸引ポートと、を含み、
前記吸引ポートが前記心臓内壁に取り付けられた際、前記心臓と心膜嚢との間の心膜腔を拡張できる、係合カテーテル。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの吸引チャネル内に位置付けられ、前記外壁および前記内壁に取り付けられる少なくとも１つの内部管腔支持をさらに含み、前記少なくとも１つの内部管腔支持は、前記チューブの前記長さの少なくとも大部分に沿って、前記チューブの前記遠位端から延在する、請求項１３に記載の係合カテーテル。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの内部管腔支持は、２つの内部管腔支持を含み、前記少なくとも１つの吸引チャネルは、２つの吸引チャネルを含む、請求項１４に記載の係合カテーテル。
【請求項１６】
前記チューブの前記長さに沿って形成された注入チャネルをさらに含み、前記注入チャネルは、その遠位端において、流体を前記標的組織に投与するための少なくとも１つの開口を有し、前記注入チャネルの前記近位端において外部流体源に動作可能に取り付けることができ、前記外部流体源が前記注入チャネルに動作可能に取り付けられた際、前記外部流体源からの流体が前記注入チャネルを通じて前記標的組織に流れ得るようにする、請求項１３に記載の係合カテーテル。
【請求項１７】
心臓の前記外表面を囲む心膜腔へのアクセスに使用する送達カテーテルであって、
近位端、遠位端、および管腔を含む細長い中空チューブと、
前記チューブの前記遠位端から延在する針と、
前記針の周方向に形成された安全ノッチであって、前記心臓の心臓壁を穿刺して前記心膜腔に入る際に、前記針の過剰な穿孔を防ぐように構成される安全ノッチと、
を含む、送達カテーテル。
【請求項１８】
前記チューブの前記管腔内に配置されるような大きさの細長いガイドワイヤをさらに含む、請求項１７に記載の送達カテーテル。
【請求項１９】
前記針は、前記中空チューブの前記管腔と連通する中空針を含み、
前記ガイドワイヤの前記遠位端は、前記中空チューブおよび前記中空針を通じて挿入され、前記心膜腔にアクセスできる、請求項１８に記載の送達カテーテル。
【請求項２０】
前記チューブは、前記チューブの前記遠位端において、前記心膜腔内に位置する前記心臓の前記外表面に流体を投与するための少なくとも１つの開口をさらに含み、前記少なくとも１つの開口が前記チューブの前記管腔と流体連通するようにする、請求項１７に記載の送達カテーテル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は心臓組織への経皮的血管内アクセスに関する。
【背景技術】
【０００２】
本特許出願は、２００７年４月２７日出願の米国仮特許出願番号第６０／９１４，４５２号、および２００６年６月３０日出願の米国仮特許出願番号第６０／８１７，４２１号に対する優先権を主張する。
【０００３】
虚血性心疾患または冠状動脈性心疾患によって、他のいずれの単一原因よりも多くの米国人が毎年死亡している。実際、２００４年には、米国において５人に１人が虚血性心疾患により死亡している。本疾患にかかる費用は、２００７年に１，５１６億ドルに及ぶと推定されている。
【０００４】
虚血性心疾患は、一般に、心筋に対する血流の減少によって特徴付けられ、薬物療法を使用して治療される場合が多い。使用可能な薬物の多くは、全身的に投与することができるが、心臓に直接局所薬物送達（「ＬＤＤ」）することにより、局所薬物濃度が高まり、全身性副作用を低減することができ、結果として治療転帰を改善する。
【０００５】
心臓病薬は、血管を通るカテーテルを介して心臓の内部に局所的に送達し得る。しかし、管腔内薬物送達は、（１）送達が一貫しない、（２）位置特定の効率が低い、（３）循環への流出が比較的速い、等の幾つかの短所を有する。
【０００６】
そのような短所を克服するために、心臓の外表面を囲む心膜腔に薬物を直接送達することができる。心膜腔は、心臓と心臓を包む比較的堅い心膜嚢との間に形成された空洞である。心膜嚢および心臓がそのような近接状態にあるため、通常、心膜腔は比較的小さいが、カテーテルを使用して、心膜腔に薬物を注入し、心筋組織および冠動脈組織に局所投与することができる。心膜腔を介して心臓に薬剤を供給する薬物送達方法は、（１）強化された一貫性および（２）心臓組織に対する薬物の長時間暴露、を含む、管腔内送達を越える幾つかの利点を提供する。
【０００７】
現行の医療において、薬物は、経皮的経心室方法または経胸腔的アプローチのいずれかによって心膜腔に送達される。経皮的経心室方法は、心室心筋を通じて心膜腔にカテーテルを制御挿入するステップを含む。経胸腔的アプローチは、吸引先端を備えるシース針を使用し、心膜を把持して心臓の外側から心膜腔にアクセスするステップと、心筋から心膜を引き離して心膜腔を拡張するステップと、針を用いて心膜腔に薬物を注入するステップと、を含む。
【０００８】
臨床的に、心膜腔にアクセスするために承認された唯一の非外科的手段は、剣状突起下カテーテル、および超音波誘導尖端および胸骨傍針カテーテル手技を含み、各方法は経胸腔的アプローチを含む。剣状突起下方法においては、蛍光透視誘導下で、吸引先端を備えるシース針を剣状突起下位置から縦隔に進める。カテーテルは、心膜嚢の前方外表面上に位置付けられ、吸引先端を使用して心膜を把持し、心臓組織から引き離すことによって、心膜嚢と心臓との間にさらなる隙間を形成する。さらなる隙間は、心膜嚢が穿刺される場合に、心筋が不注意に穿刺される可能性を低減する傾向がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本手技は正常な心臓において有効に機能するが、罹患または肥大した心臓、すなわち、まさに薬物送達を最も必要とする心臓においては重大な制限がある。心臓が肥大している場合、心膜腔は著しく小さく、右心室またはその他の心臓構造を穿刺するリスクが増大する。さらに、心膜は非常に堅い膜であるため、心膜の吸引は心膜をほとんど変形させず、そのため、提供される心臓からの心膜の隙間は非常に小さい。
【００１０】
したがって、心臓にアクセスするために使用し、治療物質および診断物質を局所送達することができる、効率的で使い易く比較的安価な手技が必要である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本明細書で開示される種々の実施形態は、心臓の特定組織にアクセスするため、および心臓組織に物質を送達するためのシステム、装置、および方法に関する。例えば、所定の実施形態を使用して、心臓の壁の内部の特定標的領域（すなわち、「標的組織」）に物質を送達することができる。一部の他の実施形態は、迅速かつ安全な非外科的経皮経路を使用し、心膜腔に物質を送達することによって、心臓の外表面上の組織へのアクセスを提供する。実際に、開示される実施形態の多くは、経皮的な剣状突起下の穿刺を防ぎ、よって関連する右心室損傷のリスク増加、ならびに心膜窓術のための前方開胸を防ぐ。
【００１２】
本明細書で開示される実施形態の少なくとも一部は、近位端、遠位端、ならびに近位端と遠位端との間に延在する第１および第２管腔を有する係合カテーテルを含む、心臓の組織にアクセスするためのシステムを含む。真空ポートは、係合カテーテルの近位端に位置し、係合カテーテルの第１管腔に動作可能に接続され、真空源に動作接続することができる。係合カテーテルの第１管腔は、カテーテルの遠位端またはその近傍に位置する吸引ポートを含み、吸引ポートは、心臓の壁の内部上の標的組織に着脱可能に取り付けられるように構成される。壁は、心房壁または心耳の壁であり得る。吸引ポートは、真空源が真空ポートに動作可能に取り付けられる際、標的組織との可逆的密閉を形成することができ、システムは、心膜嚢から標的組織を引き離すことによって、標的組織と心臓を囲む心膜嚢との間の心膜腔を拡張することができる。
【００１３】
システムは、近位端、遠位端、ならびに近位端と遠位端との間に延在する中空チューブを含む送達カテーテルも含み、送達カテーテルは、係合カテーテルの第２管腔に挿入されるように構成することができる。針は送達カテーテルの遠位端に位置してもよく、圧力先端または針ワイヤを含み得る。一部の実施形態において、送達カテーテルは、心膜腔に流体を送達するための第１管腔を含み得る。さらに、送達カテーテルは、係合カテーテルの第２管腔内に適合するように構成することができ、吸引ポートが標的組織に取り付けられる場合に、針が標的組織を穿刺できるように位置付けられ、また組織が穿刺される場合に、心膜腔へのアクセスが達成されるようにする。
【００１４】
種々の実施形態において、係合カテーテルは、その第２管腔と流体連通する注入チャネルも有し、注入チャネルは、標的組織に流体を投与するように構成される。システムは、注入チャネルを通じて標的組織に投与するための流体、例えば、接着剤を含み得る。注入チャネルは、係合カテーテルの長さに沿って形成され、その遠位端において、心臓組織に流体を投与するための少なくとも１つの開口を有し、注入チャネルの近位端において、外部流体源に動作可能に取り付けることができ、外部流体源が注入チャネルに動作可能に取り付けられる場合に、外部流体源からの流体が、注入チャネルを通じて標的組織に流れ得るようにする。一部の実施形態において、注入チャネルはリング型である。
【００１５】
また本明細書において、心臓組織にアクセスする際に真空源と併用される係合カテーテルの実施形態を開示する。そのような実施形態は、近位端、遠位端、チューブの長さに沿って周方向に位置付けられる外壁、ならびにチューブの長さに沿って周方向に位置付けられる内壁を含む細長いチューブを含む。ここで、外壁および内壁は、外壁と内壁との間のチューブの長さに沿う少なくとも１つの吸引チャネル、チューブの近位端と連通する真空ポート、少なくとも１つの吸引チャネルに動作可能に接続され、真空源に動作接続できる真空ポート、およびチューブの遠位端において少なくとも１つの吸引チャネルと連通する吸引ポートを形成する。吸引ポートは、心臓の壁の内部上の標的組織に着脱可能に取り付けられるように構成され、真空源が真空ポートに動作可能に取り付けられる際、心臓壁との可逆的密閉を形成することができる。吸引ポートが標的組織に取り付けられる際、係合カテーテルは、心臓と心膜嚢との間の心膜腔を拡張することができる。
【００１６】
一部の実施形態は、吸引チャネル内に位置付けられ、外壁および内壁に取り付けられる少なくとも１つの内部管腔支持を含む。各内部管腔支持は、少なくともチューブの長さの大部分に沿って、チューブの遠位端から延在し得る。２つの内部管腔支持を有する実施形態において、管腔支持は２つの吸引チャネルを形成する。
【００１７】
本明細書に開示される係合カテーテルの少なくとも一部の実施形態は、チューブの長さに沿って形成された注入チャネルを有する。注入チャネルは、その遠位端において、標的組織に流体を投与するための少なくとも１つの開口を有する。注入チャネルは、注入チャネルの近位端において、外部流体源に動作可能に取り付けることができ、外部流体源が注入チャネルに動作可能に取り付けられる際、外部流体源からの流体が注入チャネルを通じて心臓組織に流れるようにする。
【００１８】
本明細書に開示される種々の実施形態は、心臓組織にアクセスする際に使用するための送達カテーテルを含む。一部の送達カテーテル実施形態は、近位端、遠位端、管腔、チューブの遠位端から延在する針、および針の周囲に周方向に形成された安全ノッチを含む細長い中空チューブを含む。安全ノッチは、心臓の壁を穿刺して心膜腔に入る際に、針の過剰な穿孔を防ぐように構成される。送達カテーテルの一部の実施形態のチューブは、心膜腔内に位置する心臓の外表面に流体を投与するための１つ以上の開口をさらに含み、少なくとも１つの開口がチューブの管腔と流体連通するようにする。少なくとも一部の実施形態において、細長いガイドワイヤをチューブの管腔内に配置し、心膜腔に挿入することができる。
【００１９】
また本明細書において、心臓組織にアクセスするための種々の方法を開示する。一部の実施形態は、本明細書に開示されるシステムを提供するステップと、体に係合カテーテルを挿入して、係合カテーテルの遠位端が心臓の内側に位置付けられ、吸引ポートが心臓の壁の内部と連通するようにするステップと、真空源を真空ポートに動作可能に接続して、吸引ポートが心臓の壁の内部上の標的組織に可逆的に取り付けられるようにするステップと、係合カテーテルの第２管腔に送達カテーテルを挿入するステップと、標的組織を針で穿刺するステップと、心膜腔に物質を投与するステップと、を含む。一部の実施形態において、方法は、針を引き抜いた後、標的組織に物質を投与するステップも含み、物質は、標的組織内の刺創を密閉するための接着剤を含み得る。
【００２０】
一部の他の実施形態は、近位端、遠位端、および少なくとも１つの管腔を有する細長い中空チューブを血管に延在させて、チューブの遠位端が心臓の壁の内部と接触するようにするステップと、心臓の壁の内部上の標的組織を吸い込み、心臓を囲む心膜嚢から心臓の壁が引き離されて心膜嚢と心臓の壁との間の心膜腔を拡張するようにするステップと、標的組織に流体を送達するステップと、体から細長いチューブを除去するステップと、を含む。そのような実施形態は、近位端、遠位端、および遠位端に位置する針を有する送達カテーテルを細長いチューブの管腔を通じて挿入して、針が心臓内に位置するようにするステップと、心臓の壁の内部上の標的組織に針を挿入するステップと、心膜腔に流体を注入して、流体が心膜腔内の心臓の外部と接触するようにするステップと、をさらに含み得る。少なくとも一部の実施形態において、穿刺後に針を引き抜き、ガイドワイヤの遠位端を送達カテーテルの管腔を通じて心膜腔に挿入する。次に、送達カテーテルを心膜腔に挿入することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１Ａ】本明細書に開示される、係合カテーテルの一実施形態および送達カテーテルの一実施形態を示す。
【図１Ｂ】本明細書に開示される、係合カテーテルの別の一実施形態および送達カテーテルの別の一実施形態を使用する、経皮的血管内心膜送達を示す。
【図２Ａ】図１Ａに示される係合および送達カテーテルを使用し、右心房壁または心耳を通じて心膜腔にアクセスするための経皮的血管内手技を示す。
【図２Ｂ】図２Ａに示される係合カテーテルの実施形態を示す。
【図２Ｃ】図２Ａおよび２Ｂに示される係合カテーテル実施形態の遠位端の別図を示す。
【図３Ａ】本明細書に開示される、カテーテルの一実施形態の除去を示す。
【図３Ｂ】本明細書に開示される、一実施形態に従う、穿刺の再密閉を示す。
【図４Ａ】本明細書に開示される、一実施形態を使用する、心房壁内の穴の閉合を示す。
【図４Ｂ】本明細書に開示される、一実施形態を使用する、心房壁内の穴の閉合を示す。
【図４Ｃ】本明細書に開示される、一実施形態を使用する、心房壁内の穴の閉合を示す。
【図５Ａ】本明細書に開示される係合カテーテルの一実施形態を示す。
【図５Ｂ】図５Ａに示される係合カテーテルの近位端の断面図を示す。
【図５Ｃ】図５Ａに示される係合カテーテルの遠位端の断面図を示す。
【図５Ｄ】心臓の内側から心臓壁に接近する、図５Ａに示される係合カテーテルを示す。
【図６Ａ】本明細書に開示される、送達カテーテルの一実施形態を示す。
【図６Ｂ】図６Ａに示される針の拡大図を示す。
【図６Ｃ】図６Ａおよび６Ｂに示される針の断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
開示される実施形態に関する以下の発明を実施するための形態は、本質的に単なる例示であり、添付の請求項の範囲を限定するものでないことが当業者には理解されるであろう。
【００２３】
開示される実施形態は、心臓の内側から心臓の種々の組織にアクセスするために有用な装置、システム、および方法を含む。例えば、種々の実施形態は、心房壁または心耳の壁を通じた心膜腔への経皮的血管内アクセスを提供する。少なくとも一部の実施形態において、心臓壁を心膜嚢から吸い込み、引き込んで、心臓と心膜嚢との間の心膜腔を増大させることにより、心膜腔へのアクセスを容易にする。
【００２４】
比較的堅い心膜嚢とは異なり、心房壁および心耳はむしろ柔軟で変形可能である。そのため、心房壁または心耳の吸引は、心膜の吸引と比較して、心膜からの心臓組織の著しく大きな隙間を提供することができる。さらに、血管内領域（心臓の内側）からのナビゲーションは、胸腔内アクセス（心臓の外側）よりも正確に重要な心臓構造の位置を提供する。
【００２５】
心膜腔へのアクセスは、心膜流体内の診断マーカの同定、心膜穿刺術、および血管形成能、筋原性、および抗不整脈能を備える治療因子の投与に使用することができる。さらに、心外膜ペーシングリードを心膜腔を介して送達し、アブレーションカテーテルを心膜腔から心外膜組織上で使用することができる。
【００２６】
図１Ａに示されるカテーテルシステムの実施形態において、カテーテルシステム１０は、係合カテーテル２０、送達カテーテル３０、および針４０を含む。係合カテーテル２０、送達カテーテル３０、および針４０のそれぞれは、近位端および遠位端を含むが、図１Ａは、遠位端のみを示す。係合カテーテル２０は、送達カテーテル３０が挿入された管腔を有し、送達カテーテル３０は、針４０が挿入された管腔を有する。送達カテーテル３０は、多数の開口５０を有し、カテーテルの管腔からカテーテルの遠位端に近接する心臓組織に流体を伝送するために使用できる。
【００２７】
図２Ａ、２Ｂ、２Ｃにおいてさらに詳しく示されるように、係合カテーテル２０は、心臓内の標的組織６５の吸引に使用される真空チャネル６０、および標的組織６５に対する物質の注入に使用される注入チャネル７０を含み、物質は、例えば、生分解性または非生分解性の接着剤を含む。図２Ｂおよび２Ｃに示されるように、注入チャネル７０はリング型であり、注入された物質を標的組織上に比較的均一に分散する傾向にあるが、その他の形状の注入チャネルが好適な場合もある。シリンジ８０は、注入チャネル７０に取り付けられ、適切な物質を注入チャネル７０に送達し、シリンジ９０は、係合カテーテル２０の近位端において、真空ポート（図示せず）を通じて真空チャネル６０に取り付けられ、真空チャネル６０を通じて適切な吸引を提供する。係合カテーテル２０の遠位端において、吸引ポート９５は、真空チャネル６０に取り付けられ、標的組織６５と接触して、吸引ポート９５が標的組織６５を囲むことにより、標的組織６５が、吸引ポート９５の周囲内に包含されるようにする。シリンジ９０は、図２Ｂにおいて、係合カテーテル２０の吸引を提供する真空源として示されているが、その他の種類の真空源、例えば、特定の吸引圧力を提供する制御真空システムを使用してもよい。同様に、シリンジ８０は、図２Ｂに示される実施形態において、外部流体源として機能するが、その他の外部流体源を使用してもよい。
【００２８】
本明細書に開示される種々の実施形態を使用するための進入経路は、頸静脈または大腿静脈を通じて、それぞれ上大静脈または下大静脈、右心房壁または心耳を（経皮的に）通り、（穿刺を通じて）心膜嚢に至る。
【００２９】
ここで図１Ｂを参照すると、係合カテーテル１００は、標準的なアプローチによって頸静脈または大腿静脈に配置される。４または５Ｆｒ．であり得るカテーテルは、蛍光透視または心エコー誘導下で、右心耳１１０に位置付けられる。吸引を開始し、心臓を囲む心膜嚢１２０から心耳１１０の一部分を吸い込む。ここで説明されるように、心臓組織の吸い込みは、係合カテーテル１００を通じて血液を引き戻すことができない場合、吸引圧力を測定する際、吸引圧力が徐々に増加する場合に明らかである。次に、送達カテーテル１３０を係合カテーテル１００の管腔を通じて挿入する。図１Ａおよび２Ａに示されるように、針４０等の針を用いて、吸い込まれた心耳１１０に小穿孔を形成することができる。次に、送達カテーテル１３０を通じてガイドワイヤ（図示せず）を心膜腔に進め、心耳を通る進入点１２５を固定し、送達カテーテル１３０または別のカテーテルのさらなる挿入を誘導することができる。蛍光透視または心エコーを使用し、心膜腔内のカテーテルの位置を確認することができる。代替として、圧力先端針が圧力を感知し、心房（約１０ｍｍＨｇ）から心膜腔（約２ｍｍＨｇ）までの圧力変化を測定することができる。これは、特に経中隔アクセスに有用であり、以下でさらに詳述されるように、動脈構造（例えば、大動脈）の穿刺を診断し、接着剤で密閉することができる。
【００３０】
心房壁または心耳を吸い込むことにより、心臓壁または心耳を心膜嚢から引き込み、追加の心膜腔を形成することができるが、送達カテーテル１３０等のカテーテルを通じて、ＣＯ２ガスを心膜腔に送達し、心膜嚢と心臓表面との間に追加腔を形成することができる。
【００３１】
ここで図３Ａを参照すると、図１Ｂに示されるカテーテルシステムは、進入経路を通じて引き戻すことによって回収される。しかし、心臓内の標的組織（例えば、図３Ａに示されるような右心耳）の穿刺は、カテーテルを引き抜く際に密閉することができ、心膜腔への出血を防ぐ。カテーテルの回収は、（１）注入チャネル７０を介して組織接着剤またはポリマ７５を放出し、図３Ｂに示されるように、穿刺穴を密閉する、（２）内部クリップまたは機械的ステッチを解放し、空洞の内側から穴を閉合する、または（３）壁の両側から穴に接近するサンドイッチ型の機械装置を用いて心臓を機械的に閉合する（図４Ａ、４Ｂ、および４Ｃ）方法のうちの１つにおいて、組織の密閉と組み合わせることができる。つまり、例えば、生分解性接着材料（例えば、フィブリン接着剤またはシアノメタクリル酸）、磁気システム、または傘型ニチノールステントを使用することによって、閉合を行うことができる。心房内の穴を閉合する一例を図３Ｂに示す。係合カテーテル２０は、吸引ポート６０を通じた吸引を使用して、標的組織９５に取り付けられる。組織接着剤７５は、注入チャネル７０を通じて注入され、標的組織９５における刺創を被覆および密閉する。次に、係合カテーテル２０を引き抜き、心房壁または心耳に取り付けられた組織接着剤７５のプラグを残す。
【００３２】
心房壁または心耳における刺創を密閉するための別の一例を図４Ａ、４Ｂ、および４Ｃに示す。外被膜６１０および内被膜６２０を有するサンドイッチ型閉合は、心房壁６３０の標的組織に取り付けられる、係合カテーテル６００の管腔を通じて挿入される。外被膜および内被膜６１０、６２０のそれぞれは、傘と同様に、カテーテルを通じてその折り畳み構成で挿入し、カテーテルの外側に出た時点で拡張することができる。図４Ａに示されるように、外被膜６１０は、心房壁の外側上で（その拡張構成に）展開され、標的組織における刺創を密閉する。図４Ａおよび４Ｂに示されるように、内被膜６２０は、係合カテーテル６００を通じて（その折り畳み構成で）送達される。内被膜６２０が標的組織において、心房壁６３０の内部上の適所に配置されると、内被膜６２０を展開し、標的組織における刺創の密閉を助ける（図４Ｃを参照）。次に、係合カテーテル６００は、標的組織上でそのグリップを解放し、引き抜いて、図４Ｃに示されるように、刺創を密閉するためのサンドイッチ型閉合を残す。外被膜６１０および内被膜６２０は、接着または磁力を使用して適所に保持することができる。
【００３３】
図５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、および５Ｄは、本明細書に開示される係合カテーテルの別の一実施形態を示す。係合カテーテル７００は、近位端７１０および遠位端７２０、ならびに近位端７１０と遠位端７２０との間に延在する２つの管腔７３０、７４０を有する、細長いチューブである。管腔７３０、７４０は、図５Ｂおよび５Ｃに特に示されるように、同心の内壁７５０および外壁７６０によって形成される。近位端７１０において、係合カテーテル７００は、管腔７３０に取り付けられる真空ポート７７０を含み、真空源を真空ポート７７０に取り付けて管腔７３０内に吸引を形成することによって、吸引チャネルを形成するようにする。カテーテル７００の遠位端７２０において、吸引ポート７８０を管腔７３０に取り付け、吸引ポート７８０を心臓組織７７５（図５Ｄを参照）と接触して配置し、組織を吸い込むことによって、真空源が取り付けられて係合される際、吸引ポート７８０と組織７７５との間に真空密閉を形成できるようにする。真空密閉により、吸引ポート７８０は組織７７５を把持、固定、および牽引することができる。例えば、真空源を使用して吸引ポートを内部心房壁に取り付けることにより、吸引ポートは心臓を囲む心膜嚢から心房壁を牽引することができ、心房壁と心膜嚢との間の心膜腔を拡張する。
【００３４】
図５Ｃに示されるように、２つの内部管腔支持８１０、８２０は管腔７３０内に位置し、内壁７５０および外壁７６０に取り付けられて、壁に対する支持を提供する。これらの管腔支持は、管腔７３０を２つの吸引チャネルに分割する。内部管腔支持８１０、８２０は、カテーテル７００の長さの大部分に沿ってカテーテル７００の遠位端７２０から延在するが、内部管腔支持８１０、８２０は、カテーテル７００の全長に渡る場合とそうでない場合とがある。実際に、図５Ａ、５Ｂ、および５Ｃに示されるように、内部管腔支持８１０、８２０は、近位端７１０まで延在せず、外部真空源からの吸引がカテーテル７００の周囲に比較的均一に分散されることを保証する。図５Ｃに示される実施形態は、２つの内部管腔支持を含むが、他の実施形態は、１つのみの内部支持を有するか、または３つ以上のそのような支持を有し得る。
【００３５】
図５Ｄは、そこに取り付けるために心臓組織７７５に接近する、係合カテーテル７００を示す。本手順を行う医師にとって、いつ吸引ポートが心房壁または心耳の組織を係合したかを知ることは、重要である。例えば、図５Ｄを参照すると、吸引ポート７８０は、密閉が形成されるように組織７７５を完全に係合していないことが明らかである。しかし、吸引ポート７８０は通常、手順中に見られないため、医師は、吸い込まれた血液の量を監視する、圧力センサ／調整器を用いて吸引圧力を監視する、またはそれら両方によって、心房組織と吸引ポートとの間に適切な真空密閉が形成されたことを判断することができる。例えば、係合カテーテル７００が心房壁組織（例えば、組織７７５）に接近して適所に近づくと、管腔７３０を通じて吸引を行うことができる。圧力センサ／調整器を用いて、所定レベルの吸引（例えば、１０ｍｍＨｇ）を課し、測定することができる。カテーテル７００が壁を係合しない限り、一部血液がカテーテルに吸い込まれ、吸引圧力は同一である。しかし、カテーテル７００が（図５Ｄにおいて組織７７５として示される）心臓の壁に係合または取り付けられる場合、最小量の血液が吸い込まれ、吸引圧力は徐々に増加し始める。そのような各兆候は、係合の指標として（アラームまたはその他の手段を通じて）医師に警告することができる。次に圧力調整器は、吸引圧力を規定値に維持し、組織の過剰な吸引を防ぐことができる。
【００３６】
係合カテーテル、例えば、係合カテーテル７００は、心房壁または心室壁を含む心臓の壁の内部組織に流体またはその他の物質を送達するように構成することができる。例えば、図５Ａおよび５Ｃに示される管腔７４０は、遠位端７２０に注入チャネル７９０を含む。注入チャネル７９０は、管腔７４０を通してを流れる物質を標的組織に分配する。図５Ｄに示されるように、注入チャネル７９０は、管腔７４０の遠位端である。しかし、他の実施形態において、注入チャネルは、リング型（図２Ｃを参照）であるか、または他の幾つかの好適な構成を有し得る。
【００３７】
係合カテーテルを用いて局所的に投与できる物質は、遺伝子または細胞療法用の製剤、薬物、および心臓における使用に安全な接着剤を含む。管腔７４０の近位端は、外部流体源に取り付けることができる流体ポート８００を有し、送達される流体を標的組織に供給する。実際に、標的組織から針を引き抜いた後、本明細書で論じられるように、係合カテーテルによって接着剤を標的組織に投与し、標的組織から針を引き抜くことによってできた刺創を密閉することができる。
【００３８】
ここで図６Ａ、６Ｂ、および６Ｃを参照すると、近位端８６０、遠位端８７０、およびカテーテルの長さに沿って管腔８８５を有する細長い中空チューブ８８０を含む送達カテーテル８５０が示される。中空針８９０は遠位端８７０から延在し、管腔８８５と連通する。図６Ａ、６Ｂ、および６Ｃの実施形態において、針８９０は遠位端８７０に取り付けられるが、他の実施形態において、針をカテーテルの遠位端（図１Ａを参照）に着脱可能に取り付けるか、または他の方法で配置することができる。図６Ａ、６Ｂ、および６Ｃに示される実施形態において、針が取り付けられる一部の他の実施形態の場合と同様に、中空チューブ８８０と針８９０との間の接合（すなわち、取り付け部位）は、針８９０の周囲の周方向に安全ノッチ９１０を形成し、針８９０の過剰な穿孔を防ぐ。従って、医師は、針８９０を心房壁に挿入して心膜腔にアクセスする際、通常の条件下において、安全ノッチ９１０における中空チューブ８８０の直径が（針８９０の直径と比べて）大きく、さらなる針の挿入を妨げるため、心膜嚢を針８９０で無意識に穿孔することはない。図６Ａ、６Ｂ、および６Ｃに示される実施形態において、安全ノッチ９１０は、中空チューブ８８０と針８９０との接合によって形成されるが、他の実施形態は、異なって構成される安全ノッチを有し得る。例えば、安全ノッチは、バンド、リング、または針の先端から好適な距離を置いて針に取り付けられる類似装置を含み得る。安全ノッチ９１０と同様に、他の安全ノッチの実施形態は、針のプロファイルよりも大きいプロファイルを呈することによって、針がノッチ本体を越えて挿入されるのを妨ぎ、ノッチが針の進入によって生じた組織の穴に容易に進入しないようにする。
【００３９】
本手順を行う医師にとって、いつ針が心房組織を穿刺したかをを知ることは有用である。これは、幾つかの方法で行うことができる。例えば、送達カテーテルを圧力変換器に接続し、針の先端における圧力を測定することができる。心膜腔における圧力は心房内よりも低く、拍動もはるかに少ないため、医師は、針が心房組織を通過して心膜腔に入ったことを即座に認識することができる。
【００４０】
代替として、図６Ｂに示されるように、カテーテルアセンブリの一部として、針８９０をひずみゲージ９１５に接続してもよい。針８９０が組織に接触する際（図示せず）、針８９０は変形する。変形はひずみゲージ９１５に伝達され、電気信号が（古典的なホイートストンブリッジを通じて）変形を反映することにより、医師に警告する。そのように壁の穿刺を確認することによって、過剰な穿刺を防ぎ、手順の、さらなる制御を提供することができる。
【００４１】
一部の実施形態において、送達カテーテル、例えば、図６Ａ、６Ｂ、および６Ｃに示されるカテーテル８５０を係合カテーテル、例えば、図５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、および５Ｄに示されるカテーテル７００と併用して、心臓壁と心膜嚢との間の心膜腔にアクセスする。例えば、係合カテーテル７００を血管系に挿入し、係合カテーテルの遠位端が心房内に入るように進めることができる。本明細書に開示される吸引ポートを使用して、係合カテーテルを心房の壁の内部上の標的組織に取り付けることができる。送達カテーテルは、係合カテーテルの内部管腔、例えば、図５Ｂおよび５Ｃに示される管腔７４０を通じて挿入される際、標準的なガイドワイヤを送達カテーテルの管腔を通じて挿入することができる。ガイドワイヤを使用することにより、送達カテーテル８５０をより効果的にナビゲートし、針８９０が係合カテーテル７００の内壁７５０を損傷しないようにすることができる。ガイドワイヤが突出している送達カテーテルの先端が心房に到達した際、ワイヤを引き戻し、針を前方に押して標的組織を穿孔する。次に、穿孔を通じて心膜腔へガイドワイヤを進め、心房壁を通じた心膜腔へのアクセスを提供する。
【００４２】
再び図６Ａ、６Ｂ、および６Ｃを参照すると、針８９０を心房壁または心耳を通じて挿入した後に、送達カテーテル８５０の管腔８８５を使用して流体を心膜腔に送達することができる。壁または心耳の穿刺後に、針管腔９００を通じて心膜腔にガイドワイヤ（図示せず）を挿入し、心房壁または心耳を通じたアクセスを維持することができる。次に、多くの方法で心膜腔に流体を導入することができる。例えば、心房壁または心耳を針で穿刺した後、一般に針を引き抜く。図６Ａおよび６Ｂに示される実施形態のように、針が送達カテーテルに永久に取り付けられる場合は、次に送達カテーテル８５０を引き抜き、別の（針が取り付けられていない）送達カテーテルをガイドワイヤで心膜腔に導入する。次に、第２送達カテーテルの管腔を通じて心膜腔に流体を導入することができる。     
しかし、一部の実施形態において、単一の送達カテーテルのみが使用される。そのような実施形態において、針は送達カテーテルに取り付けられないが、代わりに針ワイヤ（図１Ａを参照）であってもよい。そのような実施形態において、送達カテーテルの管腔を通じて針を引き抜き、送達カテーテルをガイドワイヤで心膜腔に挿入することができる。次に、送達カテーテルの管腔を通じて心膜腔に流体を導入する。
【００４３】
医師は、本明細書に開示される種々の実施形態を使用して、例えば、（１）遺伝子、細胞、薬物等を送達する、（２）心外膜刺激のためのカテーテルアクセスを提供する、（３）急激に（例えば、心臓タンポナーデの場合）または慢性的に（例えば、慢性腎疾患、癌等により生じた浸出を緩和するために）流体を排出する、（４）経中隔的穿刺を行い、電気生理学的治療、生検等のために左心耳を通じてカテーテルを送達する、（５）右心耳を通じて大動脈基部に磁気の糊またはリングを送達し、経皮大動脈弁を所定の位置に保持する、（６）例えば、肺静脈、または心房性および心室性不整脈の心臓の右心房および心外膜表面に組織アブレーションのためのカテーテルを送達する、（７）心外膜、右心房、および左右心室ペーシングリードを送達および配置する、（８）経皮的アプローチを通じて左心耳を閉塞する、および（９）内視カメラまたは内視鏡を用いて心膜腔を可視化し、治療的送達、診断、リード配置、マッピング等のために心臓の心外膜表面をナビゲートすることができる。ここに明記されていないその他の多くの適用も可能であり、本開示の範囲内である。
【００４４】
心臓組織にアクセスするための装置、システム、および方法の種々の実施形態は、本明細書において極めて詳細に説明されているが、それらの実施形態は、本明細書に記載される発明の非限定例として提供されるにすぎない。本明細書に記載される実施形態の多くの変型例および修正は、本開示に照らして、当業者には明らかとなるであろう。よって当業者は、本発明の範囲から逸脱することなく、種々の変更および修正を行うことができること、また相当物をその要素に代替できることを理解するであろう。実際に、本開示は、本発明の範囲を網羅する、または限定するものではない。本発明の範囲は、添付の請求項、およびそれらの相当物により画定されるものとする。
【００４５】
さらに、代表的な実施形態を説明する際に、本開示は、方法および／またはプロセスを特定順序のステップとして表している場合がある。しかし、方法またはプロセスが本明細書で説明される特定順序のステップに依存しない限り、方法またはプロセスは説明される特定順序のステップに限定されてはならない。当業者に理解されるように、その他の順序のステップが可能である場合がある。そのため、本明細書に開示される特定順序のステップは、請求項を限定するものと見なされてはならない。さらに、方法および／またはプロセスを対象とする請求項は、記載される順序のステップの実行に限定されてはならず、当業者であれば、配列を変更することができ、それでもなお本発明の精神および範囲内であることが容易に理解できる。
【００４６】
したがって、本発明は、および本説明ならびに添付の請求項は、本開示に基づいて当業者に明らかとなるすべての修正および変更を含み、包含するものとする。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ−５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６Ａ−６Ｃ】
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【国際調査報告】
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