(57)【要約】患者に光線力学治療を提供する光送信システムは、患者内の標的細胞に向かって光を送信するための、単回使用の統合された制御モジュールと、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を有するカテーテルアセンブリとを含む。統合された光カテーテルおよび制御モジュールが、光により活性化された薬物と組み合わせて用いられる。選択された操作パラメータが、制御モジュールにプログラムされるか、利用者が治療を特定の患者または状態に柔軟に合わせられるように、使用前にワイヤレスでｉｎ  ｓｉｔｕでプログラム可能でありうる。再使用を防ぐ特徴の中には、制御モジュールが電源を再充電するためのアクセスを欠き、起動時に回路またはソフトウェアを破壊する停止モジュールを含みうることが挙げられる。使用時の患者による干渉を防ぐために、制御モジュールが、選択的に停止するように設定されてもよい。
2009535151.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源とプログラム可能な回路とを中に含む、封止された制御モジュールと、
該制御モジュールから伸び、これに融合されて一体的なユニットを形成するカテーテルアセンブリであって、該カテーテルアセンブリが、該電源と電気通信する光送信デバイスのアレイを含む、カテーテルアセンブリと、
該電源から選択的にエネルギーを消耗させるために、該電源と通信する電力消耗システム
を含む、単回使用デバイス。
【請求項２】
前記カテーテルアセンブリが、約０．８ｍｍ〜約１．５ｍｍの外寸を有する、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記カテーテルアセンブリが、約１．２ｍｍの外寸を有する、請求項１に記載のデバイス。
【請求項４】
前記光送信デバイスが、約０．１５２ｍｍ〜約０．３０４ｍｍのサイズ範囲の寸法を有する、ＬＥＤダイである、請求項１に記載のデバイス。
【請求項５】
前記アレイが、ＬＥＤのアレイを含み、該アレイが、アレイ長一センチメートルあたり約５ｍＷ〜約５０ｍＷを放射できる、請求項１に記載のデバイス。
【請求項６】
前記アレイが、ＬＥＤを含み、そして該アレイが、前記デバイスの使用時に、アレイ長一センチメートルあたり約２０ｍＷ〜約５０ｍＷを提供する、請求項１に記載のデバイス。
【請求項７】
前記制御モジュールが、周波数に従って、または時系列パターンに従って、光送信デバイスの前記アレイをパルスにするように設定される、請求項１に記載のデバイス。
【請求項８】
前記光送信デバイスが、光活性成分の活性化波長の周辺２０ｎｍの範囲内で、約８０％の光を放射する、請求項１に記載のデバイス。
【請求項９】
前記活性化波長が、約６６４ｎｍである、請求項８に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記制御モジュール内または前記カテーテル内のいずれかに設置された停止モジュールをさらに含み、該停止モジュールが、電子回路またはケミカルヒューズを含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記制御モジュールが密閉封止され、前記電源を再充電するためのアクセスまたは誘導再充電能力を欠く、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１２】
前記電源が、再充電不可能である、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１３】
前記デバイスの使用時に患者の体内に挿入された前記カテーテルアセンブリの一部に伴う、複数の放射線不透過性の指標
をさらに含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記制御モジュールを患者に接着するための、該制御モジュールの患者に面する側上の接着剤パッチ
をさらに含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１５】
前記光送信アレイの少なくとも一部を囲む第一材料であって、該第一材料が第一屈折率を有する、第一材料と；
第二屈折率を有する第二材料であって、該第二材料が該第一材料を囲む、第二材料と；
をさらに含み、
該第二屈折率が、該第一屈折率より小さい、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１６】
前記第一屈折率が、約１．５１〜約２．０の範囲内であり、そして前記第二屈折率が、約１．３３〜約１．５の範囲内である、請求項１５に記載のデバイス。
【請求項１７】
前記カテーテルアセンブリが、該カテーテルアセンブリの長さに沿って伸びる少なくとも一つの管腔を含み、該少なくとも一つの管腔が、前記デバイスの使用時に、患者の体の外の場所と、該患者の体の中の場所への間で流体を該管腔を通して伝達するのに適する、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１８】
前記光送信デバイスのアレイが、約５０Ｈｚ〜約５ｋＨｚの範囲の操作周波数を有する、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１９】
電源と、該電源と電気通信する電子回路とを中に含む、封止された制御モジュールと；
該制御モジュールから伸び、該制御モジュールと一体的なユニットを形成する、可撓性のカテーテルアセンブリであって、該カテーテルアセンブリが、光送信デバイスのアレイを含む、カテーテルアセンブリと；
前記デバイスを選択的に無効にするための停止モジュールと
を含むデバイス。
【請求項２０】
前記停止モジュールが、前記制御モジュールを無効にするためにトリガー可能な、電子回路またはケミカルヒューズを含む、請求項１９に記載のデバイス。
【請求項２１】
前記停止モジュールが、前記制御モジュールの制御を選択的および一時的に無効にするように設定された、電子回路を含む、請求項１９に記載のデバイス。
【請求項２２】
前記停止モジュールが、前記カテーテルアセンブリ内に設置され、起動時に前記電源から前記カテーテルアセンブリ内の前記光送信デバイスへの電気通信を妨害するように設定されたケミカルヒューズを含む、請求項１９に記載のデバイス。
【請求項２３】
前記光送信デバイスが、約０．１５２ｍｍ〜約０．３０４ｍｍのサイズ範囲のＬＥＤダイであり、前記アレイが、前記デバイスの使用時に、アレイ長一センチメートルあたり約２０ｍＷ〜約５０ｍＷを提供する、請求項１９に記載のデバイス。
【請求項２４】
前記光送信デバイスのアレイの少なくとも一部を囲む第一材料であって、該第一材料が、第一屈折率を有する、第一材料と；
第二屈折率を有する第二材料であって、該第二材料が該第一材料を囲む、第二材料と；
をさらに含み、
該第二屈折率が、該第一屈折率より小さい、請求項１９に記載のデバイス。
【請求項２５】
前記第一屈折率が、約１．５１〜約２．０の範囲内であり、そして前記第二屈折率が、約１．３３〜約１．５の範囲内である、請求項２４に記載のデバイス。
【請求項２６】
前記カテーテルアセンブリが、該カテーテルアセンブリの長さに沿って伸びる少なくとも一つの管腔を含み、該少なくとも一つの管腔が、前記デバイスの使用時に、患者の体の外の場所と、該患者の体の中の場所との間で流体を該管腔を通して伝達するように構成される、請求項１９に記載のデバイス。
【請求項２７】
前記光送信アレイが、前記カテーテルアセンブリ内に封入され、および前記電源と電気通信し、前記アレイが、約５０Ｈｚ〜約５ｋＨｚの範囲の操作周波数を有する、請求項１９に記載のデバイス。
【請求項２８】
前記制御モジュールが、周波数に従って、または時系列パターンに従って、前記光送信デバイスのアレイをパルスにするように設定される、請求項１９に記載のデバイス。
【請求項２９】
前記デバイスの使用時に患者の体内に挿入された前記カテーテルアセンブリの一部に伴う、複数の放射線不透過性の指標
をさらに含む、請求項１９に記載のデバイス。
【請求項３０】
前記制御モジュールを患者に接着するための、該制御モジュールの患者に面する側上の接着剤パッチ
をさらに含む、請求項１９に記載のデバイス。
【請求項３１】
前記カテーテルアセンブリが、約０．８ｍｍ〜約１．５ｍｍの外寸を有する、請求項１９に記載のデバイス。
【請求項３２】
前記カテーテルアセンブリが、約１．２ｍｍの外寸を有する、請求項１９に記載のデバイス。
【請求項３３】
前記制御モジュールが密閉封止され、前記電源を再充電するためのアクセスまたは誘導再充電能力を欠く、請求項１９に記載のデバイス。
【請求項３４】
前記電源が、再充電不可能である、請求項１９に記載のデバイス。
【請求項３５】
患者に光反応療法を行うための、滅菌のパッケージされた外科用キットであり、該キットが、
電源と、該電源と通信する制御回路とを中に含む、携帯型の単回使用の封止された制御モジュールと；
該制御モジュールに融合された第一端から、該電源と電気通信する、中に封入された光送信アレイを含む第二端へと伸びる、ポリマーの可撓性カテーテルアセンブリであって、該光アレイが、複数のＬＥＤを含み、該カテーテルアセンブリが、約０．８ｍｍ〜約１．５ｍｍの外寸を有し、そして該ＬＥＤが、約０．１５２ｍｍ〜約０．３０４ｍｍの範囲の高さを有する、カテーテルアセンブリと；
該カテーテルアセンブリを中に受容するよう適合した管腔を含む外科用シースであって、該シースが、可撓性のポリマー材料と、該カテーテルアセンブリの一部を受容する大きさの内径の管腔とを含む、外科用シースと；
患者に単一用量を投与するために十分な量の光反応剤モノ−Ｌ−アスパルチルクロリンｅ６を含む容器と；
を含み、
少なくとも該制御モジュール、カテーテルアセンブリ、および外科用シースが、滅菌パッケージ内に入れられる、外科用キット。
【請求項３６】
単回使用後の前記制御モジュールの再使用を防ぐために、前記電源を選択的に放電する、放電モジュール
をさらに含む、請求項３５に記載のキット。
【請求項３７】
前記制御モジュールを無効にするためにトリガー可能な、電子回路を含む停止モジュール、またはケミカルヒューズをさらに含む、請求項３５に記載のキット。
【請求項３８】
トロカールをさらに含み、該トロカールが、前記滅菌パッケージ内に入れられる、請求項３５に記載のキット。
【請求項３９】
前記カテーテルアセンブリが、約０．８ｍｍ〜約１．５ｍｍの外寸を有する、請求項３５に記載のキット。
【請求項４０】
前記カテーテルアセンブリが、約１．２ｍｍの外寸を有する、請求項３５に記載のキット。
【請求項４１】
前記光送信アレイが、約０．１５２ｍｍ〜約０．３０４ｍｍのサイズ範囲の寸法を有するＬＥＤダイを含む、請求項３５に記載のキット。
【請求項４２】
前記アレイが、アレイ長一センチメートルあたり約５ｍＷ〜約５０ｍＷを放射できる、請求項３５に記載のキット。
【請求項４３】
前記アレイが、前記デバイスの使用時に、アレイ長一センチメートルあたり約２０ｍＷ〜約５０ｍＷを提供する、請求項３５に記載のキット。
【請求項４４】
前記制御モジュールが密閉封止され、前記電源を再充電するためのアクセスまたは誘導再充電能力を欠く、請求項３５に記載のデバイス。
【請求項４５】
前記電源が、再充電不可能である、請求項３５に記載のデバイス。
【請求項４６】
前記デバイスの使用時に患者の体内に挿入された前記カテーテルアセンブリの一部に伴う、複数の放射線不透過性の指標
をさらに含む、請求項３５に記載のデバイス。
【請求項４７】
前記光送信アレイの少なくとも一部を囲む第一材料であって、該第一材料が、第一屈折率を有する、第一材料と；
第二屈折率を有する第二材料であって、該第二材料が該第一材料を囲む、第二材料と；
をさらに含み、
該第二屈折率が、該第一屈折率より小さい、請求項３５に記載のキット。
【請求項４８】
前記第一屈折率が、約１．５１〜約２．０の範囲内であり、そして前記第二屈折率が、約１．３３〜約１．５の範囲内である、請求項４７に記載のキット。
【請求項４９】
前記カテーテルアセンブリが、該カテーテルアセンブリの長さに沿って伸びる少なくとも一つの管腔を含み、該少なくとも一つの管腔が、前記デバイスの使用時に、患者の体の外の場所と、該患者の体の中の場所との間で該管腔を通して流体を伝達するのに適合される、請求項３５に記載のキット。
【請求項５０】
前記シースが、その長さに沿って導入された分割ラインと、該シースを該分割ラインに沿って割るために手動で掴んで引っ張るように設定された、外方延長部材とを含む、請求項３５に記載のキット。
【請求項５１】
前記容器が、患者の体重一ｋｇあたり少なくとも１．０ｍｇの投薬に十分なモノ−Ｌ−アスパルチルクロリンｅ６を含む、請求項３５に記載のキット。
【請求項５２】
ヒトまたはヒト以外の患者の異常組織を治療するために、光活性療法を行う方法であり、
治療する異常組織の場所を特定するステップと；
該患者の体に経皮的にトロカールを挿入するステップであって、該トロカールが、外科用シースの中に設けられるステップと、ならびに該異常組織の該場所に近接する位置に該シースを導くステップと；
該シースを適所に維持しながら、該トロカールを該シースから引き抜くステップと；
有効量の光活性成分を該患者に投与するステップと；
該シースにカテーテルアセンブリの少なくとも端部を挿入するステップであって、該カテーテルアセンブリが、封止された単回使用制御モジュールに融合され、該制御モジュールが、電源と、治療プロトコルを実施するように設定された制御回路とを中に含み、ならびに該カテーテルアセンブリ端部が、光送信アレイを含む、ステップと；
治療する異常組織に対する、該カテーテルアセンブリの該光送信アレイの配置を確認した後に、該制御モジュールを起動するステップと；
予め決められた治療時間の後に、光治療を自動的に終了するステップ
を含む、方法。
【請求項５３】
前記起動するステップが、約１５分〜約６０時間の期間にわたり、前記選択された場所へ、アレイ長一ｃｍあたり約５〜約５０ｍＷで、アレイ長一ｃｍあたり約５０〜約１０００Ｊを送達するように、前記光送信アレイを起動するステップを含む、請求項５２に記載の方法。
【請求項５４】
前記起動するステップが、アレイ長一ｃｍあたり約２０〜約５０ｍＷで、アレイ長一ｃｍあたり約５０〜約５００Ｊを送達するように、前記光送信アレイを起動するステップを含む、請求項５２に記載の方法。
【請求項５５】
治療の終了後に、前記制御モジュールまたはカテーテルアセンブリを、自動的および永久に無効にするステップをさらに含む、請求項５２に記載の方法。
【請求項５６】
自動終了時に、前記電源を自動的に消耗させるステップをさらに含む、請求項５２に記載の方法。
【請求項５７】
前記患者の外部の場所から前記患者の内部の場所へ、前記カテーテルアセンブリの管腔を通して流体を送達するステップ
をさらに含む、請求項５２に記載の方法。
【請求項５８】
前記送達するステップが、前記管腔を通してＧＥＬＦＯＡＭ（登録商標）またはフィブリングルーを送達するステップを含む、請求項５２に記載の方法。
【請求項５９】
前記制御モジュールに提供される制御を、前記光送信アレイが起動される予め決められた時間に、選択的および一時的に無効にするステップ
をさらに含む、請求項５２に記載の方法。
【請求項６０】
前記カテーテルアセンブリの前記端部が、約１．２ｍｍの外寸を有する、請求項５２に記載の方法。
【請求項６１】
前記光活性剤を投与するステップが、モノ−Ｌ−アスパルチルクロリンｅ６を投与するステップを含む、請求項５２に記載の方法。
【請求項６２】
前記光活性剤が、患者の体重一ｋｇあたり約１．０ｍｇで投与される、請求項６１に記載の方法。
【請求項６３】
前記起動するステップが、６６４ｎｍ＋／−２０ｎｍの波長でエネルギーの８０％を生み出すために、前記アレイを起動するステップを含む、請求項６１に記載の方法。
【請求項６４】
前記導くステップが、前記トロカールの位置を画像化できる画像化装置を用いて導くステップを含む、請求項５２に記載の方法。
【請求項６５】
前記確認するステップが、前記カテーテルアセンブリの前記位置を確認するために、画像化装置を使用するステップを含む、請求項５２に記載の方法。
【請求項６６】
ヒトまたはヒト以外の患者の標的組織を治療するために、光活性療法を行う方法であり、
治療する標的組織の場所を特定するステップと；
ガイドワイヤを受け入れる大きさの中央管腔を有する針を、該患者の体に経皮的に挿入し、遠位ガイドワイヤ先端を、該標的組織の該場所に近接する位置に導くステップと；
該ガイドワイヤ先端を適所に維持しながら、該針を該患者から引き抜くステップと；
該針の挿入前、挿入中、または挿入後に、有効量の光活性組成物を該患者に投与するステップと；
該ガイドワイヤを介して、カテーテルアセンブリの少なくとも端部を、該患者の該体内に導くステップであって、該カテーテルアセンブリが、封止された単回使用制御モジュールに融合され、該制御モジュールが、電源と、治療プロトコルを実施するように設定された制御回路とを中に含み、そして該カテーテルアセンブリ端部が、光送信アレイを含む、ステップと；
治療する異常組織に対する、該カテーテルアセンブリの該光送信アレイの配置を確認した後に、該制御モジュールを起動するステップと；
予め決められた治療時間の後に、光治療を自動的に終了するステップ
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、光活性薬物と組み合わせた、光線力学療法等の医療のための光送信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
光線力学療法（ＰＤＴ）においては、特定の波長または周波帯の光が、標的細胞、または光反応剤、光開始剤、または感光剤の投与により感光性を与えられた細胞に向かって導かれる。この光反応剤は、一つ以上の特徴的な光吸収波長を有し、そのうち少なくとも一つが大きなピークを有する。大きなピークは、ＰＤＴにおいて有用でありうる「励起波長」で生じる。薬物は一般に、静脈内注射、経口投与、または、治療部位への局所送達によって患者に投与される。光活性剤が異常な細胞に取り込まれると、光反応剤の適切な励起波長への曝露により、異常な細胞が治療されうる。
【０００３】
ＰＤＴの目的は、診断でも治療でもよい。診断の適用場面においては、標的細胞に損傷を与えずに標的細胞に関する情報を得る手段として、光反応剤に蛍光を発させるために光の波長が選択される。治療の適用場面においては、光反応剤により処置された標的細胞に送達される光の波長により、標的細胞内で薬剤が酸素と光化学反応してフリーラジカル種（一重項酸素など）が発生し、これにより、細胞溶解、細胞壊死および（新生）血管閉塞のいずれかまたは全てが生じる。
【０００４】
ＰＤＴ治療に使用される光送達システムの一タイプは、ファイバ上に特別な光拡散先端を伴う光ファイバ送達システムを用いた、レーザー等の光源から標的細胞への光送達を含む。このタイプの光送信システムは、光ファイバ拡散円筒、拡散球、マイクロレンズシステム、オーバーワイヤ円筒拡散マルチ光ファイバカテーテル、および光拡散光ファイバガイドワイヤをさらに含みうる。この光送信システムは、通常、離れて設けられた強力レーザー、または標的細胞に光を送達するために光ファイバに連結された、固体レーザーダイオードアレイを用いる。
【０００５】
ＰＤＴ治療のために使用される光送信システムのための光源は、発光ダイオード（ＬＥＤ）でもよい。ＬＥＤは、励起光送信システムのための「光バー」を形成するように、細長いデバイスに整列させられうる。ＬＥＤは、ワイヤ接着、または他のタイプの半導体チップを伝導性基板に配置する際に用いられる「フリップチップ」技術を利用して電気的に結合されればよい。ＬＥＤの様々な配置および構造が、特許文献１、特許文献２、および特許文献３に記載される。
【０００６】
文献に示されるいくつかのデバイスが、光線力学療法に使用され、体内に挿入されて光を発生することが予定される。例えば、特許文献４は、経皮的に挿入される可撓性の光送信器のアレイを示す。これらのデバイスは、通常は再使用可能であり、明らかなコスト削減を提供する一方で、不適切な殺菌による感染、および再使用されたアレイ中の光送信器の一部の故障が検知されない可能性による不適切な治療といったリスクを有するのが特徴である。さらに、ほとんどの装置の再使用では、装置を修理および維持する上で追加的な部分および労働の費用がかかる。
【０００７】
光バーの設計および生産における問題の一つは、大きさに関する。直径の大きい光バーは、通過する組織に大きな外傷を生じ、患者に痛みを与える可能性がある。しかし、光バーのサイズは、十分なエネルギー準位で望ましい波長の光を放射する発光体のサイズや、厚みが減少すると患者内で破損するリスクが高まることから、バーの脆弱性といった、いくつかの係数により決定される。したがって、より小さくハイパワーなＬＥＤ、意図された目的で安全に使用する上で脆弱過ぎない、より薄い光バー、および滅菌パックから除去した後単回使用であり、適切な分量の光活性剤を伴って供給されるデバイスが必要である。
【特許文献１】米国特許第６，９５８，４９８号明細書
【特許文献２】米国特許第６，７８４，４６０号明細書
【特許文献３】米国特許第６，４４５，０１１号明細書
【特許文献４】米国特許第５，４４５，６０８号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、患者に光線力学治療を提供する光送信システムに関連したデバイス、方法およびキットを提供する。
【０００９】
一般に、光送信デバイスは、制御モジュールおよびカテーテルアセンブリを含む。一実施形態においては、制御モジュールとカテーテルアセンブリが共に融合され、分離は予定されない。デバイスは、軽量、携帯可能、および使い捨てであり、単回のみ使用されるように設定される。この単回使用の特徴は、デバイスが常に無菌であり、再使用可能デバイスの汚染リスクの可能性に一切悩まされることがないという、大きな利点をもたらす。さらに、使用可能部分で熟練労働を必要とするものはなく、デバイスを滅菌または再充電するための装置が不要であるため、最終利用者の費用が減少する。さらに、デバイスの可撓性カテーテルは、発光アレイを含む遠位端を伴い、小さな外寸を有する。小さな寸法により、カテーテルを患者に挿入する際の組織外傷が最小限になる。デバイスは、一定のタイプの手技に好都合であり、非外科的場面における治療を促進することで、コスト低減の可能性をもたらすように、適切な光活性剤の用量と共に、滅菌パックキットにおいて送達されうる。
【００１０】
一実施形態においては、本発明は、内部電源とプログラム可能な回路とを伴う封止された制御モジュールを含む、単回使用デバイスを提供する。それは、制御モジュールから伸び、これに融合されて一体的なユニットを形成する、カテーテルアセンブリを有する。カテーテルアセンブリは、電源と電気通信する光送信デバイスを含む。デバイスは、電源からエネルギーを選択的に消耗させるために電源と通信する、電力消耗システムを含む。
【００１１】
別の実施形態においては、本発明は、内部電源とプログラム可能な回路とを伴う封止された制御モジュールを含む、単回使用デバイスを提供する。それは、制御モジュールから伸び、これに融合されて一体的なユニットを形成する、カテーテルアセンブリを有する。カテーテルアセンブリは、電源と電気通信する光送信デバイスを含む。デバイスは、デバイスを単回使用後に選択的に無効にするための、停止モジュールを含む。
【００１２】
本発明の別の実施形態は、患者に光反応療法を行うための、滅菌の、パッケージされた外科用キットである。キットは、いくつかの特徴を含む：電源と、電源と通信する制御回路とを含む、携帯可能な単回使用の封止された制御モジュール；および、制御モジュールに融合された第一端から、電源と電気通信する光送信アレイを中に封入した第二端まで伸びる、ポリマー製の可撓性カテーテルアセンブリ。光アレイは、複数のＬＥＤを含み、カテーテルアセンブリは、約０．８〜約１．５ｍｍの外寸を有する。ＬＥＤは、約０．１５２〜約０．３０４ｍｍの範囲の高さを有する。さらに、キットは、カテーテルアセンブリを受容するように構成された管腔を有する外科用シースを含む。シースは、可撓性のポリマー材料でできており、カテーテルアセンブリの一部を受け入れるように構成された内径を伴う管腔を有する。シースは、その長さに沿って導入された分割ラインと、手動で掴んで引っ張ることにより分割ラインに沿ってシースを割るための、外方延長部材とを有する。患者に単一用量を投与するのに十分な分量のモノ−Ｌ−アスパルチルクロリンｅ６等の光反応剤を伴う容器も、キットに含まれる。少なくとも制御モジュール、カテーテルアセンブリ、および外科用シースが、滅菌パッケージ内に入れられる。
【００１３】
本発明は、ヒトまたはヒト以外の患者の標的組織を治療するために、光活性療法を行う方法も提供する。一実施形態においては、方法は、治療する異常組織の場所を特定するステップと、外科用シース内に設けられたトロカールを患者の体に経皮的に挿入するステップと、異常組織の場所の近くの位置にシースを導くステップを含む。さらに、シースを適所に維持しながら、シースからトロカールを引き抜くステップを含む。方法は、トロカールの挿入前、挿入中、または挿入後に、患者に有効量の光活性成分を投与するステップを含む。方法は、シースからトロカールを回収した後に、カテーテルアセンブリの少なくとも端部をシースに挿入するステップを含み、カテーテルアセンブリが、封止された単回使用制御モジュールに融合され、制御モジュールが、電源と、治療プロトコルを実施するように設定された制御回路とを含む。カテーテルアセンブリ端部が、光送信アレイを含む。次いで、方法は、好ましくは治療する異常組織に対するカテーテルアセンブリの光送信アレイの配置を確認した後に、制御モジュールを起動するステップを必要とする。そして、予め決められた治療期間の後に、光治療を自動的に終了する。
【００１４】
いくつかの実施形態においては、光活性薬物は、本明細書においてタラポルフィンナトリウムとも称される、モノ−Ｌ−アスパルチルクロリンｅ６である。この化合物は、光反応療法で使用される際に好ましい波長である、６６４ｎｍの励起波長で最大ピークを示す吸収スペクトルを有する。
【００１５】
以下の図面は、本発明の理解および本発明の例を提示するのを助けることを目的とするが、本明細書に記載および請求される本発明の範囲を制限しない。図面においては、同一の参照番号は、類似の要素または行為をさす。図面における要素のサイズおよび相対的位置は、必ずしも原寸に比例しない。例えば、様々な要素の形および角度は、原寸に比例せず、これらの要素のいくつかは、図面を見易くするために任意に拡大および配置される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下の詳細な記載は、本質的に例を示すものであり、本発明または本発明の適用法および使用を制限することを意図しない。さらに、先行する発明の技術分野、背景または以下の詳細な記載に示される任意の明示または黙示の理論に拘束されるものでもない。
【００１７】
本発明は、機能的および／または論理的ブロック構成要素および様々な処理工程に関して、本明細書に記載されうる。当然のことながら、そのようなブロック構成要素は、指定の機能を実行するように設定された任意の数のハードウェア、ソフトウェアおよび／またはファームウェア構成要素によって実現されうる。例えば、本発明の実施形態は、一つ以上のマイクロプロセッサまたは他の制御デバイスの制御下で様々な機能を行いうる、様々な集積回路構成要素、例えばメモリ素子、デジタル信号処理素子、論理素子、ルックアップ表等を用いうる。さらに、当業者には当然のことながら、本発明は、任意の数のデータ伝送プロトコルとともに実施されればよく、本明細書に記載されるシステムは、本発明の一適用例にすぎない。
【００１８】
本明細書および請求項において、「融合」という用語は、制御モジュールに接続されているカテーテルに関して使用される場合には、カテーテルアセンブリと制御モジュールが、単一のユニットとして一緒に封止されていることを意味するものと広く解釈されなければならない。カテーテルと制御モジュールは、一体的な単一片として成形されるなどして一緒に製造されうるが、後で機械的嵌合および接着剤、接着剤のみ、または他の手段によって、後で分離しようとするといずれかまたは両方の大きな損傷または破壊が生じるように結合される、二つの別々の構成要素として最初に製造されてもよい。結合は、カテーテルと制御モジュールとの間の直接接触によってもよいし、例えば、スリーブがカテーテルに結合されるようにスリーブがカテーテルの端の上に接着されるなど、一つ以上の構成要素がそれらの間に挟まれてもよい。接触が直接であるか、一つ以上の構成要素が間に挟まれるかに関わらず、カテーテルと制御モジュールが、後で分離しようとするといずれかまたは両方の大きな損傷または破壊が生じるように結合される。したがって、それらは「融合」される。
【００１９】
本明細書および請求項において、ユニットとしての制御モジュールおよびカテーテルアセンブリをさす「一体的」という用語は、二つが共に融合されることを意味する。
【００２０】
本明細書および請求項における、「カテーテルアセンブリ」という用語は、光送信デバイスのアレイ、管腔、電気導体、および任意の他の付属品など、内部構成要素を含むカテーテルを意味する。
【００２１】
本明細書および請求項において、ＬＥＤの寸法をさす「厚み」という用語は、発光体がＬＥＤである場合の、発光体のアレイを囲む領域のカテーテルアセンブリの厚みに影響を及ぼしうる寸法をさす。
【００２２】
図１および２は、光送信システム１００を示す。光送信システム１００は、制御モジュール１０２と、制御モジュール１０２から伸び、これに融合されたカテーテルアセンブリ１０４とを含む。
【００２３】
一実施形態によれば、光送信システム１００は、単回使用の後に処分可能である、単回使用システムである。制御モジュール１０２も、カテーテルアセンブリ１０４も、再使用は予定されない。それ故、光送信システム１００は、後で詳しく述べるように、システムが修復されたり、調整されたりして再使用可能にされるのを防ぐ、一定の停止または自己破壊機能を含みうる。
【００２４】
制御モジュール１０２は、システム１００をオン／オフにするための、スタート／ストップスイッチ１０６を含む。制御モジュール１０２は、テストまたは診断用スイッチ１０８、状態表示パネル１１０、および／または、制御モジュール１０２の様々な構成要素の入ったハウジング１１３から伸びるかその上に配置されたハンドグリップ１１２をさらに含みうる。状態表示パネル１１０は、例えば、システム１００の操作段階に応じて照射されまたは照射されない、複数のＬＥＤを含みうる。
【００２５】
図２は、図１に示される第一側面図の反対側からの、システム１００を示す。制御モジュール１０２が、コントローラ１１４および電源１１６をさらに含む。一実施形態においては、コントローラ１１４は、うち幾つかは後でさらに詳細に記載される、システム１００の様々な態様および機能を制御するように設定された、制御回路とプログラム可能メモリとを含むプログラム可能な論理制御サブシステム（ＰＬＣ）である。一実施形態においては、電源１１６は、電池、例えばリチウム電池である。
【００２６】
一実施形態においては、一実施例において、デバイスは、治療パラメータを計算し、これらをパワーコントローラに送信する、適合する治療計画ソフトウェアを取り込んだＰＣまたは他のプログラムデバイスとの通信を可能にする、無線または有線インタフェースを取り入れる。無線インタフェースが使用される場合には、それは、赤外線ダイオード、Ｒ．Ｆ．または低周波電磁結合、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信プロトコルなどを含むがこれに限られない、任意の有用なタイプであればよい。治療計画ソフトウェアは、以下に詳述するように、とりわけ、光パワー設定、光量および光量分割スケジュール設定を提供しうる。
【００２７】
モジュールを患者の体に取り付けることが予定される場合には、モジュールを患者の体に固定するために、制御モジュール１０２の患者に面した側に接着剤が提供されうる。あるいは、両面接着パッチを制御モジュールに、および患者に、選択的に接着して、モジュールを患者に固定してもよい。
【００２８】
図３は、一つ以上のメモリデバイス１２０と通信する制御サブシステム１１８を有する、コントローラ１１４を示す。一つ以上のバス１２２が、電源１１６、制御サブシステム１１８、およびカテーテルアセンブリ１０４内に配置された照射サブシステム１２４（図５）を連結する。コントローラ１１４は、照射サブシステム１２４を操作するために、バス１２２を通じて制御シグナルを提供し、例えばフォトダイオード１６２（図９）からバス１２２を通じて受け取ったシグナルを処理することもできる。制御サブシステム１１８は、例えば一つ以上のマイクロプロセッサ、デジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、および／またはエイシック（ＡＳＩＣ）など、様々な形態をとることができる。
【００２９】
メモリ１２０は、例えば一つ以上のバッファ１２８、レジスタ（図示せず）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１３０、および／またはリードオンリメモリ（ＲＯＭ）１３２など、様々な形態をとることができる。バッファ１２８は、制御サブシステム１１８のデータ処理の準備が整うまで、照射サブシステム１２４から受け取ったデータを一時的に格納しうる。通常は、ＲＯＭ１３２が、制御サブシステム１１８によって実行可能なインストラクションおよび／またはデータを持続的に格納する。通常は、ＲＡＭ１３０が、制御サブシステム１１８により使用されるインストラクションおよび／またはデータを動的に格納する。
【００３０】
図４に示されるように、カテーテルアセンブリ１０４は、制御モジュール１０２に対して近位部分１３４と遠位部分１３６とを有する。図５に示されるように、カテーテルアセンブリ１０４の遠位部分１３６は、光送信アレイ１３８を含む。一実施形態においては、光送信アレイ１３８が、例示の実施形態により、伝導コネクタ１４２を介して電気通信する複数のＬＥＤ１４０を含む。伝導コネクタ１４２は、例えば、コントローラ１０２にＬＥＤを電子的に結合するバスバー；撓み線；基板に加えられた導電性膜またはインクなど、カテーテルの寸法内に収まる任意の適切なコンダクタから選択できる。追加的または代替的に、光送信アレイ１３８は、標的細胞に伝達される光の波長をよりよく制御するための、ブラッグ反射体を含みうる。
【００３１】
コントローラ１０２は、光送信アレイ１３８のＬＥＤ１４０をパルスシーケンスで起動および停止するようにプログラムされうる。例えば、ＬＥＤは、互いに独立してオン／オフにされうる、光アレイの両半分を形成しうる。あるいは、システムは、バーに沿って異なる選択された個々のＬＥＤまたはＬＥＤの群を、選択的に起動および停止させるようにプログラムされうる。この様式においては、例えば、ＬＥＤを一定のシーケンスで、特定のパワーレベルで、選択された一定時間点灯させる治療プロトコルが、コントローラ１０２にプログラムされうる。したがって、光のパルスを選択的に調整することにより、システムが、選択されたドライブフォームプログラムにしたがって光を送達する。
【００３２】
いかなる理論に拘束されるものでもないが、出願人は、光がオフであるサイクルの間に、治療組織が再酸素化しうることを考えれば、光をパルスで送達することによりＰＤＴの効力が高まると考える。さらに、出願人は、より低い周波を用いることにより、療法中の組織酸素化が改善されると考える。一実施形態においては、操作周波数は５０Ｈｚ〜５ｋＨｚであり、一実施形態においては、５０〜７０Ｈｚである。
【００３３】
カテーテルアセンブリ１０４は、もしも一定の条件が存在する場合にはシステム１００の稼動を不可能にする一手段として、上述の停止および／または破壊モジュール１４４を選択的に含みうる。例えば、仮に患者に対して潜在的に有害な条件および／またはシステム１００に対して潜在的に損害を与える条件（例えば過熱、電気的短絡等）が検出された場合には、停止モジュール１４４により、システム１００が少なくとも一時的にシャットダウンされうる。追加的または代替的に、停止モジュール１４４により、単回使用後に、システム１００が永久的に操作不可能とされうる。単回使用の時間の測定は、タイマー、または、例えば熱、圧力、光もしくは他のセンサのような適切なタイプのセンサを用いて達成されうる。一実施形態においては、停止モジュール１４４は、停止シグナルを受け取った後にコントローラ１０２と光送信アレイ１３８との間に伸びる伝導接続１４６の少なくとも一部を破壊するために作動する、ケミカルヒューズを含む。停止モジュール１４４がない場合には、伝導接続１４６が制御モジュール１０２から光送信アレイ１３８まで伸びていればよい。さらに、伝導接続１４６が、光送信アレイ１３８に設置された伝導コネクタ１４２と構造的に類似していればよい。図５は、カテーテル１０４内に設置される停止モジュール１４４の例を示すが、もちろん、光送信アレイ１３８への電気エネルギーの供給を妨害できる限り、他の場所に設置されてもよい。
【００３４】
本発明によれば、制御回路は、デバイスの安全な処分を可能にするために、バッテリを完全に放電または消耗させる能力をさらに含む。これにより、例えばこのようなデバイスの処分に責任を負う病院の、火災危険および費用が抑制される。これは、様々な方法の任意のものにより達成できるが、一実施形態においては、バッテリ全体に低インピーダンスが適用される。このような消耗は、選択された事象の発生時に自動的に起動するようにシステムにプログラムされてもよいし、利用者により起動されてもよい。デバイスの再使用をさらに防ぐために、ソフトウェアが、療法終了時にバッテリ放出機能だけを残して自己消去機能を実行するように設定されうる。例えば、ソフトウェアプログラミングを消去するとともに、上述のように適切に設定されたコンピュータとのインタフェースにより再プログラムする能力を除去する、ワームまたはウィルスを起動させうる。
【００３５】
一実施形態においては、ドライブ回路は、定電流Ｄ．Ｃ．、Ａ．Ｃ．、方形波およびパルス波ドライブ信号を生成できる。これは、定電流源をプログラム可能電流ステアリングネットワークと組み合わせてコントローラ１０２がドライブ波形を選択的に変更することを許容することにより達成される。例えば、ステアリングネットワークを調整して、例えばバッテリを完全に放電するために所望のインピーダンスを生成するなど、上述の様々な機能を達成できる。さらに、Ａ．Ｃ．ドライブの使用により、ＬＥＤへの二線式接続が可能になり、これにより、組み合わせられると円柱形の光源放射パターンを生成する二つのバックツーバック放射源の使用を可能にしたまま、カテーテルの断面直径が減少する。
【００３６】
したがって、上述のように、光送信システム１００は、ＰＤＴのための、一体的な、単回使用の処分可能なシステムを含む。一定の実施形態においては、カテーテルが制御モジュールに融合されて統合された単一ユニットを形成することに留意しなければならない。この実施形態結果においては、カテーテルを切り離そうとするいかなる試みも、カテーテルまたはモジュール、または両方の損傷に結果する。
【００３７】
一実施形態によれば、光送信システムが任意の光活性薬物に関連して使用され、そのうちの多くが従来技術において公知であり、幾つかは、開示の光活性成分に関して参照により全体として本明細書に組み込まれる、米国特許第７，０１５，２４０号に列挙される。ある特定の実施形態では、光活性薬物は、タラポルフィンナトリウムである。タラポルフィンナトリウムは、６６４ｎｍで最大ピークを呈する吸収スペクトルを有する、化学的に合成された光線感作物質である。一実施形態においては、タラポルフィンナトリウムは、再構築される凍結乾燥粉末として提示される。１００ミリグラムのタラポルフィンナトリウムが、４ｍｌの０．９％の等張性の滅菌塩化ナトリウム溶液で再構築されて、２５ｍｇ／ｍｌの濃度の溶液が得られる。
【００３８】
タラポルフィンナトリウムが、１ｍｇ／ｋｇで、３〜５分の時間で、患者に静脈内投与される。選択された光活性成分の適切な量の投与後、投与中、または投与前に、光カテーテルが、治療組織を治療するために適切な患者内の予め選択された場所に配置される。治療される組織に対する光送信アレイ１３８の適切な並置を確保するために、カテーテルが、超音波、ＣＴまたは別の適切な画像化技術のいずれかの誘導下で、経皮的に挿入されるのが好ましい。
【００３９】
薬物は、光によって活性化されなければならず、光エネルギーは、ここでは、光送信アレイの長さ一センチメートルあたりのジュール（Ｊ）で測定される。同様に、光のフルエンスは、発光アレイの長さ一センチメートルあたりのミリワット（ｍＷ）で測定される。明らかに、送達されるエネルギー量は、いくつかの要素に依存する。その中には、使用される光活性剤、投与量、治療組織のタイプ、治療組織に対する光アレイの近さ、などが含まれる。送達されるエネルギー（Ｅ）は、フルエンス（Ｆ）と、フルエンスが送達される時間（Ｔ）の産物である：Ｅ＝Ｆ×Ｔ。フルエンスは、例えば６０ｋＨｚ等の周波数で光アレイがパルスされうるため、治療時間の一部のみにおいて送達され、または、タイミングパターンにより制御されうる。タイミングパターンの例は、アレイが反復的サイクルにおいて、２０秒間最大フルエンスであり、その後１０秒間オフとなるものである。もちろん、特定の処置において有用であると期待される任意のパターンおよびサイクルが、使用されうる。制御モジュールは、多くの実施形態において、このような分割光送達のためにプログラム可能である。
【００４０】
一実施形態によれば、タラポルフィンナトリウムの投与から１５分〜１時間後、光アレイ一ｃｍあたり約５０〜約１０００Ｊの範囲の光エネルギーが、光アレイ一ｃｍあたり約５〜約５０ｍＷの範囲のフルエンスで治療部位に送達される。期待されうるとおり、エネルギー時間とフルエンスを関係付ける上述の方程式が、フルエンスおよび送達エネルギーの選択で役立つ。例えば、患者に応じて、一定の時間が適切なものとして選択されうる。さらに、治療の性質により、必要なエネルギーが決定されうる。したがって、フルエンスＦが、Ｆ＝Ｅ／Ｔで決定される。光アレイは、割り当てられた時間にそのフルエンスを提供できなければならない。例えば、光アレイ一ｃｍあたり合計２００Ｊが、光アレイ一ｃｍあたり２０ｍＷで治療部位に送達されなければならない場合には、治療期間はおよそ２．８時間である。
【００４１】
本発明の実施形態においては、制御モジュールは、この種の計算のためにプログラム可能であり（または、関係がコントローラに「ハードワイヤードされ」または「焼き付けられ」てもよい）、その後デバイスが自動的にオフになり治療が終了する、治療期間Ｔを設定できる。
【００４２】
一実施形態においては、カテーテルアセンブリに提供されるＬＥＤは、６６０ｎｍ±５ｎｍでピーク波長を伴う光を放射する。パワー出力の８０％以上が、ピーク波長の±２０ｎｍ以内であり、すなわち、光カテーテルは、約６４０〜６８０ｎｍの波長で光を放射する。ＬＥＤのスペクトルバンド幅は、６６０ｎｍの領域においてタラポルフィンナトリウムの吸収曲線と大きく重複する。タラポルフィンナトリウムの構造式が、図１１に示される。
【００４３】
治療プロトコルが一旦開始された後に所望どおり実施されることを確保するために、制御回路が、患者の干渉を排除するようにプログラムされうる。例えば、治療が一旦開始されると、制御がロックされ、医師のみが、例えばコードを介して、例えばコントローラのボタンの組み合わせまたは列を押すことにより、治療を停止できるようにすればよい。
【００４４】
通常は、ＬＥＤを保護し、ＬＥＤとの直接接触から組織を保護し、放射される光の適切な調整を可能にするために、光送信アレイがポリマー製組成物に封入される。本発明の、強力でありながら可撓性の極めて薄い光アレイには、適切なポリマーの選択が重要である。それは、患者の体に挿入する上で安全でなければならず、損傷リスクがほとんどないように十分に強力かつ可撓性でなければならない。さらに、それは、光活性剤を活性化するために必要な波長における光送信を妨げてはならない。そのようなポリマーの一つは、マサチューセッツ州ビルリカのＥｐｏｘｙ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙから入手できる、医療グレードのエポキシ樹脂３０１−２ＦＬである。他の医療グレードのポリマーも、試験時にこれらの要求を満たしうる。
【００４５】
図６は、カテーテルアセンブリ１０４の遠位部分１３６の詳細図を示し、特に、第二屈折率η２を有する第二または外部封入剤１５０により覆い成形された、第一屈折率η１を有する第一または内部封入材１４８により封入された、光送信アレイ１３８の詳細図を示す。本明細書で用いられるところの「屈折率」とは、電磁放射線の位相速度が真空に対して減速される係数であるものと理解される、通常はラテン文字ηによって表わされる。
【００４６】
光送信アレイ１３８を含むＬＥＤ１４０を封入するための一アプローチは、内部封入材１４８の第一屈折率η１を、ＬＥＤ１４０の構築に用いられる基板材料の屈折率とほぼ等しくなるように、または等しくなるように選択することである。比較的一般に知られるＬＥＤのための基板材料は、ＧａＮ、ＡＩＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌｌｎＧａｐおよび／またはＡｌｌｎＧａＮである。一実施形態においては、内部封入材は１．５１〜２．０の屈折率を有し、特に一実施形態においては、１．５１である。内部封入材１４８は、通常、光学エポキシまたは他のタイプの可撓性ポリマーまたは熱可塑性材料など、光が透過できる実質的に透明な材料で作られる。
【００４７】
本発明の実施形態によれば、第二屈折率η２は、周辺組織の標的細胞の屈折率にほぼ等しくなるように選択される。一実施形態では、外部封入材１５０の第二屈折率η２は、内部封入材１４８の第一屈折率η１より低くなるように選択される。外部封入材１５０の第二屈折率η２を標的細胞の屈折率に合わせること、または実質的に合わせることが、実際には困難であることが認識されるため、少なくとも外部封入材１５０の第二屈折率η２を標的細胞の屈折率に実際的に可能な限り近くなるように合わせることが目標である。一実施形態においては、外部封入材は、１．３３〜１．５の屈折率を有する。一実施形態においては、封入された光送信アレイの最大厚または外寸は、０．５〜約５．０ｍｍ（０．０２〜約．２インチ）である。しかし、外寸法が約０．８〜約１．５ｍｍ（約０．０３〜約０．０６インチ）の範囲内であるのが好ましく、約１．２ｍｍ（約０．４７インチ）であるのが最も好ましい。
【００４８】
したがって、一実施形態においては、光送信アレイ１３８は、内部封入材１４８の第一屈折率η１から外部封入材１５０の第二屈折率η２へなど、選択的屈折率を通して光を移行させることにより、ＬＥＤ１４０から放射される光を標的細胞に送信する。本発明により屈折率勾配を有するカテーテルを提供することにより、より正確および／または効率的に光を標的細胞へ都合よく導くことができる。
【００４９】
概略的に図６に示されており、少なくとも一実施形態によれば、外部封入材１５０は、以下では概して粗面と呼ばれる、粗面、エッチング表面および／またはコーティング表面１５２を含む。外部封入材１５０の表面１５２を粗くする一つの目的は、外部封入材１５０を通して送信される光の反射率の量を都合よく減少させることである。これにより、より多くの光が、内部で反射されて光送信アレイ１３８へ戻る代わりに標的細胞に達することができる。表面１５２を粗くするもう一つの目的は、カテーテルアセンブリ１０４の遠位端１３６を、都合よく患者内でより検出可能にしうる。例えば、超音波および／または音波画像化技術など、一定の画像化技術が用いられた場合に、粗面、エッチング表面および／またはコーティング表面１５２が、より容易に検出できる。
【００５０】
一実施形態においては、カテーテルアセンブリ１０４の遠位端１３６に位置する、ＬＥＤ１４０パッケージの表面１５２が、エコー源性のポリマー被覆を加えることによりコートされる。別の実施形態においては、金属リングまたは金属片等の放射線不透過性の指標が、放射不透明度を増強するために光バーの近位端に配置される。さらに別の実施形態においては、表面１５２が、表面１５２のすぐ下に気体泡を注入することにより、粗くされる。表面１５２は、前述の実施形態のいずれか一つまたはその等価物および／またはその組み合わせにより、粗くされればよい。
【００５１】
図７は、カテーテルアセンブリ１０４の断面プロファイルおよび／または全厚を減少または低減するために、光送信アレイ１３８の複数のＬＥＤ１４０のＬＥＤ１４０対を、フリップチップ構造に配置する一技術を概略的に表示する。フリップチップは、例えば、チップと導電トレースを有する基板との間に従来のワイヤーボンディングを必要としない、集積回路（ＩＣ）チップ実装工法の一タイプである。代わりに、はんだビーズがチップパッドに堆積され、チップが基板内／上にさかさまに搭載されることから、「フリップチップ」という用語がくる。フリップチップは、上述のように封入されうる。フリップチップ実装工法は、Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｃｏｌｌａｐｓｅ  Ｃｈｉｐ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ（Ｃ４）またはＤｉｒｅｃｔ  Ｃｈｉｐ  Ａｔｔａｃｈ（ＤＣＡ）とも呼ばれる。
【００５２】
図７に示す実施形態においては、ＬＥＤ１４０が、導電トレース１５４を介して電源１１６と通信し、導電トレース１５４が、ＬＥＤの基板材料１５６の上に形成されたはんだバンプ（図示せず）に電気的に接続される。一実施形態においては、ＬＥＤの寸法は、０．０１２’’×０．０１２’’（０．３ｍｍ×０．３ｍｍ）以下である。他の実施形態においては、ＬＥＤの少なくとも一つの寸法が、０．０１０’’（０．２５ｍｍ）以下であり、正方形および長方形の両方のＬＥＤの使用が許容される。ＬＥＤの寸法は、封入材料厚とともにカテーテルの最少外厚をある程度決定するため、このタイプの配置において重要である。フリップチップデザインのようにＬＥＤが「バックツーバック」ではない他のＬＥＤ配置においても、ＬＥＤ寸法は重要であるが、少なくともアレイ厚がバックツーバック構造によって二倍になることはない。
【００５３】
図８は、一つの例示的実施形態による、光送信システム１００の上面図を示す。制御モジュール１０２は、前述のとおり、スタート／ストップスイッチ１０６、状態表示パネル１１０、コントローラ１１４、および電源１１６を含む。さらに、制御モジュール１０２は、接着剤パッチ１５８であるバッキングを備えている。このパッチ１５８により、ＰＤＴ治療の間に光送信システム１００が患者に少なくとも一時的に固定されることが可能になる。
【００５４】
図の実施形態では、光送信システム１００は、コントローラ１１４からカテーテルアセンブリ１０４の遠位端１３６へ伸びる光ファイバ導波路１６０を含む。光ファイバ導波路１６０は、標的細胞から反映された光の少なくとも一部を受け取ってから、その光を、コントローラ１１４の隣または近くに配置されたフォトダイオード（図示せず）に送信する。フォトダイオードは、受け取った光を処理するために電気光学回路と通信する。受け取った光の処理結果に応じて、コントローラ１１４が、システム１００の様々な局面を調節して、標的細胞に送信される光を増強および／または最適化しうる。
【００５５】
図９は、同じくカテーテルアセンブリ１０４の遠位端１３６に配置された光ファイバ導波路１６０を含む、光送信システム１００の別の実施形態を示す。上述の実施形態と同様に、光ファイバ導波路１６０が、標的細胞から反射された光の少なくとも一部を受け取ってから、その光を、カテーテルアセンブリ１０４の遠位端１３６にやはり設置されたフォトダイオード１６２に送信する。そして、フォトダイオード１６２が、シグナル１６４をコントローラ１１４に送る。シグナル１６４は、図９に１６４と記された破線によって概略的に表されるが、シグナルは、例えばワイヤ、ケーブル、ワイヤレス等、様々な送信手段によって伝播できる。シグナル１６４は、標的細胞へ送信される光の特徴に関係する情報を伝えうる。例えば強さ、光量、効率、オン／オフまたは遮断状況、および／または他の送信光の特徴等である。シグナル１６４の処理後、コントローラ１１４が、標的細胞に送信される光を増強および／または最適化するために、システム１００の様々な局面を調節しうる。したがって、光ファイバ導波路１６０および対応するフォトダイオード１６２の一つの目的は、ＰＤＴ治療セッションの間に、標的細胞へ送信される光の実時間最適化および／または調節のために、コントローラ１１４にフィードバックを提供することである。
【００５６】
図１０は、同軸の二層の材料で形成されたカテーテルアセンブリの実施形態の断面図を示す。患者の体に挿入することが予定されるカテーテルアセンブリ１０４の遠位部分１３６の、内部封入材１４８にオプションの第一管腔１６６が設置され、外部封入材１５０にオプションの第二管腔１６８が設置される。患者の体外と体内の間の流体連絡を可能にするために、管腔が、カテーテルアセンブリの長さに沿って伸びうる。光送信システム１００が使用される方法および場所に応じて、一つ、二つまたはそれ以上の管腔が、カテーテルアセンブリ１０４の内部および外部封入材１４８、１５０のいずれかまたは両方に取り入れられうる。
【００５７】
図の実施形態では、オプションの第一管腔１６６は、治療前、治療中、および治療後に、標的細胞および／またはカテーテルアセンブリ１０４を囲む領域に、生食水または他のタイプのフラッシング液を提供するためのフラッシング管腔である。第一管腔１６６は、カテーテルアセンブリ１０４を通って伸び、生食水ソースと流体連絡して配置されうる。標的細胞に対する光送信および分散を増強するために、流体フラッシングに添加物が含まれうる。生食水のフラッシングは、ＬＥＤにより生じた熱を放散させる方法として使用されてもよい。
【００５８】
さらに、オプションの第二管腔１６８は、標的細胞にフラッシング液以外の物質を提供するための補助管腔である。例えば、第二管腔１６８は、例えば標的細胞の領域における出血を制御するために、ＧＥＬＦＯＡＭ（登録商標）（ミシガン州カラマズー、Ｐｈａｒｍａｃｉａの製品）、および／またはフィブリン接着剤を提供できる。カテーテルアセンブリ１０４が、第一管腔１６６だけを含む場合には、第一管腔１６６が、治療中の異なる時間に異なるタイプの物質を送達するように作られればよい。例えば、第一管腔１６６は、治療開始直前および治療終了直後に、標的細胞周辺の部位を洗浄する（すなわち、標的細胞から血液を除去する）ために生食水を送達しうる。第一管腔１６６は、治療前、治療後、または治療中の任意の時点で、出血制御を助けるために、ＧＥＬＦＯＡＭ（登録商標）またはフィブリン接着剤を標的細胞周辺の部位に送達することもできる。
【００５９】
カテーテルアセンブリ１０４は、除去可能な外科用シースを介して、患者に挿入されうる。
【００６０】
別の実施形態においては、図１２に示すように、本発明により提供される導入器１９９が、トロカール２００およびピールアウェイシース２０１を含む。いくつかの従来のシースは、シースのちょうど近位端から剥がすことができるが、図１２に示される構造のようにシースの近端部がＴｏｕｈｙ−Ｂｏｒｓｔ弁２０３の中に含まれる場合には、これは不可能である。しかし、例えば患者の体と弁の間の距離が、ＬＥＤを含むカテーテルアセンブリ１０４を露出するために回収しなければならないシースの長さを収容する上で十分に長くない状況においては、患者の体から引き抜く際にカテーテルを剥がせることが有益かつ必要である。
【００６１】
第一ルアーフィッティング２０２および弁２０３のすぐ遠位にハンドル２０４を提供することにより、この機能が本発明により提供される。これを掴んで引っ張り、これによりハンドルおよびシースにシースの縦軸から離れる方向に力を加えると、シース２０１がゆっくり患者から回収されるとともにシース２０１が割れてカテーテル１０４から剥がれ、カテーテル１０４は静止したままである。代わりの実施形態では、互いに引き離されてシースを割ることができる、二つ以上のハンドル、例えば二つの外に伸びるウィングのようなハンドルが提供される。一実施形態においては、ハンドルは、シース内に一体的に形成される。一実施形態においては、シースは、約０．０８’’（２．０ｍｍ）またはそれ以下の外径を有する可撓性のポリマー材料で形成され、管腔が、その中にカテーテルを受容する大きさに設定され、管腔が、約０．０６’’（１．５ｍｍ）またはそれ以下の内径を有する。さらに、シースを用いて、組織内に露出されるカテーテル１０４および付随の光源の長さを制御しうる。これは、シース２０１を一定の距離引き戻すことにより、達成される。シース２０１は、挿入の深さを示し、さらにシースがどのくらい患者から回収されたか、および中に含まれるカテーテルがどこまで露出されているかを医師に示すために、利用者の目に見えるマーキングを有しうる。このようにして、既知の長さのカテーテルを用いて、皮膚表面下の組織の場所に関わらず、組織をより効果的に治療し、露出したカテーテルの長さを制御することにより、様々な大きさの組織塊を治療することができる。
【００６２】
別の実施形態においては、図１４〜１６に示すように、第一ルアーフィッティングまたはキャップ２０２および第二ルアーキャップ２０６とともに、トロカール２００が提供される。図１５に示すように、トロカールはシース２０１上に係止され、第一ルアーキャップ２０２が近位端でトロカール針に固定される。第二ルアーキャップ２０６は、第一ルアーキャップ２０２に薄膜チューブ２０７を介してドッキングまたは連結される。トロカール２００が患者から回収される時には、第一および第二ルアーキャップが分離される。第一ルアーキャップ２０２は、トロカール針の近位端にとどまる一方、第二ルアーキャップ２０６は、シース２０１上の雌ルアーと係合されたままである。トロカールがシースから滑り出すと、図１６に示すように、薄膜管２０７が拡張して伸び、針および任意の接着組織を包含する。完全に除去されると、第二ルアーキャップ２０６が、トロカール２００の鋭利な先端を覆う。したがって、本発明により提供されるトロカールは、医師と患者の任意の組織または血液およびトロカールの鋭利な先端との間の接触を最小限にするのを助ける。
【００６３】
図１７および１８は、ガイドワイヤ３２０を受容する中心管腔３１２を有する針３１０を含む送達アセンブリ３００を示す。針３１０は、トロカール針またはガイドワイヤ３２０を配置するための他の適切なデバイスでありうる。図の実施形態では、ガイドワイヤ３２０の遠位ガイドワイヤ先端３３０が針３１０の遠位先端３０８から外へ伸びるように、ガイドワイヤ３２０が針３１０を通って延びる。
【００６４】
カテーテルアセンブリを送達するために、針３１０の遠位先端３０８が、患者の体に挿入されうる。針３１０の挿入前、挿入中、または挿入後に、ガイドワイヤ３２０が針３１０内に配置されうる。いくつかの実施形態においては、遠位ガイドワイヤ先端３３０が、針３１０を通して管腔３１２に沿って標的組織の場所の近くの位置までガイドされる。そして、好ましくは遠位ガイドワイヤ先端３３０を患者の中に維持しながら、針３１０が患者から回収される。いくつかの実施形態においては、針３１０をガイドワイヤ３２０の上に近位にスライドさせ、患者から除去する間に、遠位ガイドワイヤ先端３３０が実質的に静止して保たれる。
【００６５】
患者内に配置されたガイドワイヤ３２０は、標的組織にカテーテルアセンブリを前進させるための送達経路を画定する。ガイドワイヤ３２０を用いて、カテーテルアセンブリの少なくとも端部を患者の体内に送達できる。いくつかの実施形態においては、ガイドワイヤ３２０を用いて、カテーテルアセンブリの大部分を患者の体内に送達できる。
【００６６】
送達アセンブリ３００と組み合わせて、光活性組成物が使用されうる。例えば、患者に針３１０および／またはガイドワイヤ３２０を挿入する前、挿入する間、および／または挿入した後に、有効量の光活性組成物が患者に投与されうる。
【００６７】
したがって、本発明によれば、光源を電源および制御回路と統合した、内蔵型の統合された処分可能な単回使用カテーテルが提供される。操作パラメータは、内蔵モジュールにプログラムされるか、ワイヤレスでプログラムされて、特定の治療に光カテーテルを使用する際の利用者の柔軟性を許容しうる。回路にバッテリ消耗機能を含ませることにより、デバイスは、単回使用終了後に安全に処分されうる。そのようなものとして、本発明の光治療デバイスは、完全内蔵型、滅菌、およびプログラム可能であり、従来のシステムを上回る多くの利点を提供する。さらに、当然のことながら、使い易さのために、本明細書に記載されるシステムの様々な構成要素が、滅菌の外科用キットにパッケージされうる。例えば、少なくとも制御モジュール、カテーテル、光バー、およびトロカールを含む外科用シースが、医師の使用のために滅菌パッケージに封入される。キットは、追加的または代替的に薬物を含むこともできる。
【００６８】
いくつかの実施形態においては、単回使用デバイスは、封止された制御モジュール、カテーテルアセンブリ、および電力消耗システムを含む。封止された制御モジュールは、電源とプログラム可能な回路とを含む。カテーテルアセンブリは、制御モジュールから伸び、これに融合されて一体的なユニットを形成する。カテーテルアセンブリは、電源と電気通信する光送信デバイスのアレイを含む。電力消耗システムは、電源からエネルギーを選択的に消耗させるために、電源と通信する。
【００６９】
いくつかの実施形態においては、カテーテルアセンブリは、約０．８ｍｍ〜約１．５ｍｍの外寸を有する。他の実施態様においては、カテーテルアセンブリは、約１．２ｍｍの外寸を有する。いくつかの実施形態においては、光送信デバイスは、約０．１５２ｍｍ〜約０．３０４ｍｍのサイズ範囲の寸法を有するＬＥＤダイである。
【００７０】
いくつかの実施形態においては、アレイは、ＬＥＤのアレイを含む。アレイは、アレイ長さ一センチメートルあたり約５ｍＷ〜約５０ｍＷを放射できる。いくつかの実施形態においては、制御モジュールは、周波数または時系列パターンにより発光体のアレイをパルスにするように設定される。いくつかの実施形態においては、光送信デバイスは、光活性組成物の活性化波長の周辺２０ｎｍの範囲内で、約８０％の光を放射する。いくつかの実施形態においては、活性化波長は、約６６４ｎｍである。
【００７１】
いくつかの実施形態においては、デバイスは、制御モジュールまたはカテーテルのいずれかに設置された停止モジュールも含む。停止モジュールは、電子回路またはケミカルヒューズを含む。いくつかの実施形態においては、制御モジュールは、密閉封止され、電源を再充電するためのアクセスまたは誘導再充電能力を欠く。いくつかの実施形態においては、電源は、再充電不可能である。
【００７２】
いくつかの実施形態においては、複数の放射線不透過性の指標が、デバイスの使用時に患者の体に挿入されるカテーテルアセンブリの一部に付随する。
【００７３】
いくつかの実施形態においては、デバイスは、制御モジュールの患者に面する側に、制御モジュールを患者に接着するための接着剤パッチを含む。
【００７４】
いくつかの実施形態においては、デバイスは、光送信アレイの少なくとも一部を囲む第一材料を含む。第一材料は、第一屈折率を有する。第二材料は、第二屈折率を有し、第一材料を囲む。第二屈折率は、第一屈折率より小さい。いくつかの実施形態においては、第一屈折率は、約１．５１〜約２．０の範囲であり、第二屈折率は、約１．３３〜約１．５の範囲である。
【００７５】
いくつかの実施形態においては、カテーテルアセンブリは、その長さに沿って伸びる少なくとも一つの管腔を含む。少なくとも一つの管腔は、患者の体内の場所と患者の体外の場所との間で流体を伝達するのに適する。
【００７６】
いくつかの実施形態においては、光送信アレイが、カテーテルアセンブリ内に封入される。光送信アレイは、電源と電気通信し、約５０Ｈｚ〜約５ｋＨｚの範囲の操作周波数を有する。
【００７７】
いくつかの実施形態においては、デバイスは、封止された制御モジュール、可撓性カテーテルアセンブリ、および停止モジュールを含む。封止された制御モジュールは、電源および電源と電気通信する電子回路を含む。可撓性カテーテルアセンブリは、制御モジュールから伸び、制御モジュールと一体的なユニットを形成する。カテーテルアセンブリは、光送信デバイスのアレイも含む。停止モジュールは、デバイスを選択的に無効にする。
【００７８】
いくつかの実施形態においては、停止モジュールは、電子回路またはケミカルヒューズを含む。電子回路またはケミカルヒューズは、制御モジュールを無効にするためにトリガー可能である。いくつかの実施形態においては、停止モジュールは、制御モジュールの制御を選択的および一時的に無効にするように設定された電子回路を含む。いくつかの実施形態においては、停止モジュールは、カテーテルアセンブリ内に設置される。起動時には、停止モジュールは、電源からカテーテルアセンブリの光送信デバイスへの電気通信を中断するように設定されたケミカルヒューズを含む。
【００７９】
いくつかの実施形態においては、光送信デバイスは、約０．１５２ｍｍ〜約０．３０４ｍｍのサイズ範囲のＬＥＤダイである。デバイスの使用時には、アレイは、アレイ長一センチメートルにつき約２０ｍＷ〜約５０ｍＷを提供する。
【００８０】
いくつかの実施形態においては、第一材料が、光送信アレイの少なくとも一部を囲む。第一材料は、第一屈折率を有する。第二材料は、第二屈折率を有する。第二材料は、第一材料を囲む。第二屈折率は、第一屈折率より小さい。いくつかの実施形態においては、第一屈折率は、約１．５１から〜約２．０の範囲である。第二屈折率は、約１．３３〜約１．５の範囲である。
【００８１】
いくつかの実施形態においては、カテーテルアセンブリは、カテーテルアセンブリの長さに沿って伸びる少なくとも一つの管腔を含む。少なくとも一つの管腔は、デバイスの使用時に患者の体内の場所と患者の体外の場所との間で流体を伝達するのに適する。
【００８２】
いくつかの実施形態においては、光送信アレイは、カテーテルアセンブリ内に封入され、電源と電気通信する。アレイは、約５０Ｈｚ〜約５ｋＨｚの範囲の操作周波数を有する。
【００８３】
いくつかの実施形態においては、制御モジュールは、周波数または時系列パターンに従って発光体の光アレイをパルスにするように設定される。
【００８４】
いくつかの実施形態においては、デバイスは、デバイスの使用時に、患者の体に挿入されるカテーテルアセンブリの一部に伴う複数の放射線不透過性の指標を含む。
【００８５】
いくつかの実施形態においては、デバイスは、制御モジュールの患者に面する側に、患者に制御モジュールを接着するための接着剤パッチ含む。
【００８６】
いくつかの実施形態においては、カテーテルアセンブリは、約０．８ｍｍ〜約１．５ｍｍの外寸を有する。他の実施態様においては、カテーテルアセンブリは、約１．２ｍｍの外寸を有する。
【００８７】
いくつかの実施形態においては、制御モジュールは密閉封止され、電源を再充電するためのアクセスまたは誘導再充電能力を欠く。いくつかの実施形態においては、電源は、再充電不可能である。
【００８８】
いくつかの実施形態においては、患者に光反応療法を行うための、滅菌の、パッケージされた外科用キットが提供される。キットは、携帯型の単回使用の封止された制御モジュールと、ポリマー製の可撓性カテーテルアセンブリとを含む。制御モジュールは、電源および電源と通信する制御回路を有する。カテーテルアセンブリは、第一端から第二端まで伸びる。カテーテルアセンブリの第一端は、制御モジュールに融合される。光送信アレイは、第二端に封入される。送信アレイは、電源と電気通信する。伝達アレイは、複数のＬＥＤを含む。カテーテルアセンブリは約０．８ｍｍ〜約１．５ｍｍの外寸を有し、ＬＥＤは、約０．１５２ｍｍ〜約０．３０４ｍｍの範囲の高さを有する。キットは、外科用シースおよび容器をさらに含む。外科用シースは、カテーテルアセンブリを受容するのに適した管腔を含み、可撓性のポリマー材料から形成される。シースは、カテーテルアセンブリの一部を受容するための大きさに設定された内径の管腔を有する。容器は、患者に単一用量を投与するのに十分な量の光反応剤モノ−Ｌ−アスパルチルクロリンｅ６を含む。少なくとも制御モジュール、カテーテルアセンブリ、および外科用シースが、滅菌パッケージ内に封入される。
【００８９】
いくつかの実施形態においては、キットは、単回使用の後、制御モジュールの再使用を防ぐために電源を選択的に放電するための、放電モジュールをさらに含む。
【００９０】
いくつかの実施形態においては、停止モジュールは、電子回路またはケミカルヒューズを含む。停止モジュールは、制御モジュールを無効にするためにトリガー可能である。
【００９１】
いくつかの実施形態においては、キットは、滅菌パッケージ内に封入されたトロカールをさらに含む。
【００９２】
いくつかの実施形態においては、カテーテルアセンブリは、約０．８ｍｍ〜約１．５ｍｍの外寸を有する。他の実施態様においては、カテーテルアセンブリは、約１．２ｍｍの外寸を有する。
【００９３】
いくつかの実施形態においては、光送信デバイスは、約０．１５２ｍｍ〜約０．３０４ｍｍのサイズ範囲の寸法を有するＬＥＤダイである。いくつかの実施形態においては、アレイは、ＬＥＤのアレイを含む。アレイは、アレイ長一センチメートルにつき約５ｍＷ〜約５０ｍＷを放射可能である。いくつかの実施形態においては、アレイは、デバイスの使用時にアレイ長一センチメートルにつき約２０ｍＷ〜約５０ｍＷを提供するＬＥＤを含む。
【００９４】
いくつかの実施形態においては、制御モジュールは密閉封止され、電源を再充電するためのアクセスまたは誘導再充電能力を欠く。いくつかの実施形態においては、電源は、再充電不可能である。いくつかの実施形態においては、複数の放射線不透過性の指標が、デバイスの使用時に患者の体に挿入されるカテーテルアセンブリの一部に伴う。
【００９５】
いくつかの実施形態においては、キットは、光送信アレイの少なくとも一部を囲む第一材料をさらに含む。第一材料は、第一屈折率を有する。第二材料は、第二屈折率を有し、第一材料を囲む。第二屈折率は、第一屈折率より小さい。いくつかの実施形態においては、第一屈折率は、約１．５１〜約２．０の範囲であり、第二屈折率は、約１．３３〜約１．５の範囲である。
【００９６】
いくつかの実施形態においては、カテーテルアセンブリは、カテーテルアセンブリの長さに沿って伸びる少なくとも一つの管腔を含む。少なくとも一つの管腔は、デバイスの使用時に患者の体内の場所と患者の体外の場所への間で流体を伝達するのに適する。
【００９７】
いくつかの実施形態においては、シースは、その長さに沿って導入された分割ラインを含む。シースは、分割ラインに沿ってシースを割るために手動で掴み、引っ張るように設定された、外方延長部材も有する。
【００９８】
いくつかの実施形態においては、容器は、患者の体重一ｋｇあたり少なくとも１．０１ｍｇの用量に十分なモノＬ−アスパルチルクロリンｅ６を含む。
【００９９】
いくつかの実施形態においては、ヒトまたはヒト以外の患者の異常組織を治療するために光活性療法を行う方法が、提供される。方法は、治療する異常組織の場所を特定するステップを含む。トロカールが、患者の体内に経皮的に挿入される。トロカールは、外科用シースの中に設けられる。シースが、異常組織の場所のすぐ近くの位置にガイドされる。そして、シースを所望の位置に維持しながら、トロカールがシースから回収される。有効量の光活性組成物が、患者に投与される。いくつかの実施形態では、カテーテルアセンブリの少なくとも端部がシースに挿入され、光送信アレイを有する。カテーテルアセンブリは、封止された単回使用制御モジュールに融合される。制御モジュールは、電源と、治療プロトコルを実施するように設定された制御回路とを有する。治療する異常組織に対する、カテーテルアセンブリの光送信アレイの配置を確認した後に、制御モジュールが起動される。光治療は、予め決められた治療期間の後に、自動的に終了する。
【０１００】
いくつかの実施形態においては、アレイ長一ｃｍあたり約５〜約５０ｍＷでアレイ長一ｃｍあたり約５０〜約１０００Ｊを、約１５分〜約６０時間、選択された場所に送達するように光送信アレイを起動することにより、モジュールが起動される。他の実施態様においては、アレイ長一ｃｍあたり約２０〜約５０ｍＷでアレイ長一ｃｍあたり約５０〜約５００Ｊを送達するように光送信アレイを起動することにより、モジュールが起動される。
【０１０１】
いくつかの実施形態においては、制御モジュールおよび／またはカテーテルアセンブリは、治療終了後に、自動的かつ永久に無効にされる。いくつかの実施形態においては、自動終了時に、電源が自動的に消耗する。
【０１０２】
いくつかの実施形態においては、患者外の場所から患者内の場所へ、カテーテルアセンブリ内の管腔を通して流体が送達される。いくつかの実施形態においては、ＧＥＬＦＯＡＭ（登録商標）またはフィブリン接着剤が、管腔を通して送達される。
【０１０３】
いくつかの実施形態においては、制御モジュールに提供された制御が、光送信アレイが起動される予め決められた時間に、選択的および一時的に無効にされる。
【０１０４】
いくつかの実施形態においては、カテーテルアセンブリの端部が、約１．２ｍｍの外寸を有する。
【０１０５】
いくつかの実施形態においては、光活性剤を投与するステップは、モノ−Ｌ−アスパルチルクロリンｅ６を投与するステップを含む。光活性剤は、患者の体重一ｋｇあたり約１．０ｍｇで投与される。
【０１０６】
いくつかの実施形態においては、アレイが起動されることにより、６６４ｎｍ＋／−２０ｎｍの波長で８０％のエネルギーが生成される。
【０１０７】
いくつかの実施形態においては、トロカール位置を画像化できる画像化装置を用いて、カテーテルアセンブリがガイドされる。いくつかの実施形態においては、画像化装置を用いて、カテーテルアセンブリの位置が確認される。
【０１０８】
いくつかの実施形態においては、ヒトまたはヒト以外の患者の標的組織を治療するために光活性療法を行う方法が、提供される。方法は、治療する標的組織の場所を特定するステップを含む。針が、患者の体内に経皮的に挿入される。針は、ガイドワイヤを受け入れる大きさの中心管腔を有する。また、管腔は、標的組織の場所の近くの位置へ、遠位ガイドワイヤ先端を導く。ガイドワイヤ先端を適所に維持しながら、針が患者から回収される。針の挿入前、挿入中および／または挿入後に、有効量の光活性組成物が患者に投与される。カテーテルアセンブリの少なくとも端部が、ガイドワイヤを介して患者の体内にガイドされる。カテーテルアセンブリは、封止された単回使用制御モジュールに融合される。制御モジュールは、電源と、治療プロトコルを実施するように設定された制御回路とを含む。カテーテルアセンブリ端部は、光送信アレイを含む。治療する異常組織に対する、カテーテルアセンブリの光送信アレイの配置を確認した後に、制御モジュールが起動される。光治療は、予め決められた治療期間の後、自動的に終了する。
【０１０９】
要約に記載されたものを含めた、例示の実施形態の以上の記載は、網羅的でもなければ、開示された厳密な形に本発明を制限するものでもない。特定の実施形態および例が、説明のために本明細書に記載されるが、関連技術の技術者には当然のことながら、本発明の精神と範囲から逸脱することなく様々な等価の変更がなされうる。本明細書に提供される本発明の教示は、以上に概説した光送信システムとは限らない、様々な光送信デバイスおよび／またはシステムに適用できる。
【０１１０】
様々な特許、出願および刊行物の態様、特徴、およびコンセプトを取り入れるために、本発明の態様を必要に応じて変更して、本発明のさらなる実施形態を提供できる。これらをはじめとする変更は、以上の詳細な記載を鑑みて本発明に対して行われうる。一般に、以下の請求項では、使用する用語は、本発明を明細書において開示される特定の実施形態および請求項に制限するものと解釈してはならず、請求項したがい機能する全ての光送信システムを含むものと解釈しなければならない。したがって、本発明は開示により制限されず、その代わりに、全面的に以下の請求項により範囲が決定される。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】図１は、本発明の一例示的実施形態による、制御モジュールとカテーテルアセンブリとを有する光送信システムの、第一側部の側面図である。
【図２】図２は、図１の光送信システムの別の側部の側面図である。
【図３】図３は、図１の光送信システムの制御モジュールに設置された、コントローラの概略図である。
【図４】図４は、図１のカテーテルアセンブリの部分側面図である。
【図５】図５は、カテーテルアセンブリが、封入された光アレイを含む、図４の線５−５に沿ったカテーテルアセンブリの断面図である。
【図６】図６は、図５の封入された光アレイの、詳細な断面図である。
【図７】図７は、ＬＥＤ対を配置する一技術を示す、図１の線７−７沿った詳細な断面図である。
【図８】図８は、一実施形態による制御モジュールに連結された光ファイバ導波路を含む、図１の光送信システムの上面図である。
【図９】図９は、図８において図示されるものとは別の実施形態による制御モジュールに連結された光ファイバ導波路を含む、図１の光送信システムの上面図である。
【図１０】図１０は、カテーテルアセンブリが、中を通って伸びる内部管腔を含む、図４の線１０−１０に沿ったカテーテルアセンブリの断面図である。
【図１１】図１１は、一実施形態において使用される、光により活性化される薬物、すなわち、モノ−Ｌ−アスパルチルクロリンｅ６（タラポルフィンナトリウム）の構造式の図である。
【図１２】図１２は、トロカールおよびピールアウェイシースを示す、本発明により提供される導入器の側面図である。
【図１３】図１３は、カテーテルが中に配置された、図１２の導入器の側面図である。
【図１４】図１４は、本発明の一実施形態により提供される、トロカールの側面図である。
【図１５】図１５は、本発明の一実施形態により、外科用シースに挿入された図１４のトロカールの側面図である。
【図１６】図１６は、患者の手術部位にシースを挿入するために用いられた後の、トロカールの側面図である。
【図１７】図１７は、本発明の一実施形態により提供される、送達アセンブリの側面図である。
【図１８】図１８は、送達アセンブリが、針の中に設けられたガイドワイヤを含む、図１７の送達アセンブリの詳細な側面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2009535151.tif 000015
【図１４】
2009535151.tif 000016
【図１５】
2009535151.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
2009535151.tif 000019
【図１８】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年3月18日(2009.3.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源と、該電源と電気通信する電子回路とを中に含む、制御モジュールと；
該制御モジュールから延び、該制御モジュールと一体的なユニットを形成する、可撓性のカテーテルアセンブリであって、該カテーテルアセンブリが、光送信デバイスのアレイを含む、カテーテルアセンブリと；
該デバイスを選択的に無効にするための停止モジュールと
を含むデバイス。
【請求項２】
前記電源と通信する電力消耗システムであって、該電源からエネルギーを選択的に消耗させるように適合された電力消耗システムをさらに含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記停止モジュールが、前記制御モジュールを無効にするためにトリガー可能な、電子回路またはケミカルヒューズを含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項４】
前記停止モジュールが、前記制御モジュールの制御を選択的および一時的に無効にするように構成された、電子回路を含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項５】
前記停止モジュールが、前記カテーテルアセンブリ内に設置され、起動時に前記電源から前記カテーテルアセンブリ内の前記光送信デバイスへの電気通信を妨害するように構成されたケミカルヒューズを含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項６】
前記光送信デバイスが、約０．１５２ｍｍ〜約０．３０４ｍｍのサイズ範囲のＬＥＤダイである、請求項１に記載のデバイス。
【請求項７】
前記アレイが、前記デバイスの使用時に、アレイ長一センチメートルあたり約５ｍＷ〜約５０ｍＷを提供する、請求項１に記載のデバイス。
【請求項８】
前記光送信デバイスのアレイの少なくとも一部を囲む第一材料であって、該第一材料が、第一屈折率を有する、第一材料と；
第二屈折率を有する第二材料であって、該第二材料が該第一材料を囲む、第二材料と；
をさらに含み、
該第二屈折率が、該第一屈折率より小さい、請求項１に記載のデバイス。
【請求項９】
前記第一屈折率が、約１．５１〜約２．０の範囲内であり、そして前記第二屈折率が、約１．３３〜約１．５の範囲内である、請求項８に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記カテーテルアセンブリが、該カテーテルアセンブリの長さに沿って延びる少なくとも一つの管腔を含み、該少なくとも一つの管腔が、前記デバイスの使用時に、患者の体の外の場所と、該患者の体の中の場所との間で流体を該管腔を通して伝達するように適合される、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記光送信アレイが、前記カテーテルアセンブリ内に封入され、および前記電源と電気通信し、前記アレイが、約５０Ｈｚ〜約５ｋＨｚの範囲の操作周波数を有する、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１２】
前記制御モジュールが、周波数に従って、もしくは時系列パターンに従って、前記光送信デバイスのアレイをパルスで起動するように構成される、および／または該光送信デバイスのアレイに連続的に光を出力させるように構成される、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１３】
前記デバイスの使用時に患者の体内に挿入された前記カテーテルアセンブリの一部に伴う、複数の放射線不透過性の指標
をさらに含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記制御モジュールを患者に接着するための、該制御モジュールの患者に面する側上の接着剤パッチ
をさらに含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１５】
前記カテーテルアセンブリが、約０．５ｍｍ〜約５ｍｍの外寸を有する、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１６】
前記カテーテルアセンブリが、約１．２ｍｍの外寸を有する、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１７】
前記制御モジュールが密閉封止され、前記電源を再充電するためのアクセスまたは誘導再充電能力を欠く、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１８】
前記電源が、再充電不可能である、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１９】
患者に光反応療法を行うための、滅菌のパッケージされた外科用キットであり、該キットが、
電源と、該電源と通信する制御回路とを中に含む、携帯型の単回使用の制御モジュールと；
該制御モジュールに結合された第一端から、該電源と電気通信する、中に封入された光送信アレイを含む第二端へと延びる、ポリマーの可撓性カテーテルアセンブリであって、該光アレイが、複数のＬＥＤを含み、該カテーテルアセンブリが、約０．５ｍｍ〜約５ｍｍの外寸を有し、そして該ＬＥＤが、約０．１５２ｍｍ〜約０．３０４ｍｍの範囲の高さを有する、カテーテルアセンブリと；
該カテーテルアセンブリを中に受容するよう適合した管腔を含む外科用シースであって、該シースが、可撓性のポリマー材料と、該カテーテルアセンブリの一部を受容する大きさの内径の管腔とを含む、外科用シースと；
患者に単一用量を投与するために十分な量の光反応剤モノ−Ｌ−アスパルチルクロリンｅ６を含む容器と；
を含み、
少なくとも該制御モジュール、カテーテルアセンブリ、および外科用シースが、滅菌パッケージ内に入れられる、外科用キット。
【請求項２０】
トロカールをさらに含み、該トロカールが、前記滅菌パッケージ内に入れられる、請求項１９に記載のキット。
【請求項２１】
前記シースが、その長さに沿って導入された分割ラインと、該シースを該分割ラインに沿って割るために手で掴んで引っ張るように構成された、外方延長部材とを含む、請求項１９に記載のキット。
【請求項２２】
前記容器が、患者の体重一ｋｇあたり少なくとも１．０ｍｇの用量に十分なモノ−Ｌ−アスパルチルクロリンｅ６を含む、請求項１９に記載のキット。
【請求項２３】
ヒトまたはヒト以外の患者の異常組織を治療するために、光活性療法を行うためのシステムであって、該システムが、
該患者の体内に経皮的に挿入されるように構成されたトロカールであって、該トロカールは外科用シースの中に設けられ、そして該シースが適所に維持されながら、該トロカールは該シースから引き抜かれるように構成される、トロカールと；
有効用量の光活性組成物と；
カテーテルアセンブリであって、該カテーテルアセンブリの少なくとも端部は該シース内に挿入されるように構成され、該カテーテルアセンブリは単回使用制御モジュールに結合され、該制御モジュールが、電源と、治療プロトコルを実施するように構成された制御回路とを中に含み、そして該カテーテルアセンブリ端部が、光送信アレイを含む、カテーテルアセンブリと
を含み、該制御モジュールが予め決められた治療時間の後に、光治療を自動的に終了するように構成される、システム。
【請求項２４】
前記光送信アレイが、約１５分〜約６０時間の期間にわたり、アレイ長一ｃｍあたり約５ｍＷ〜約５０ｍＷで、アレイ長一ｃｍあたり約５０Ｊ〜約１０００Ｊを送達する、請求項２３に記載のシステム。
【請求項２５】
前記光送信アレイが、アレイ長一ｃｍあたり約５ｍＷ〜約５０ｍＷで、アレイ長一ｃｍあたり約５０Ｊ〜約５００Ｊを送達する、請求項２３に記載のシステム。
【請求項２６】
治療の終了後に、前記制御モジュールまたはカテーテルアセンブリは、自動的および永久に無効となるように構成される、請求項２３に記載のシステム。
【請求項２７】
自動終了時に、前記電源が自動的に枯渇されるように構成される該電源と通信する電力消耗システムをさらに含む、請求項２３に記載のシステム。
【請求項２８】
前記患者の外部の場所から該患者の内部の場所へ、前記カテーテルアセンブリの管腔を通して流体を送達するための手段
をさらに含む、請求項２３に記載のシステム。
【請求項２９】
前記管腔を通してＧＥＬＦＯＡＭ（登録商標）またはフィブリングルーを送達するための手段をさらに含む、請求項２３に記載のシステム。
【請求項３０】
前記制御モジュールが、前記光送信アレイが起動される予め決められた時間の間に、選択的および一時的に無効となるように構成される制御をさらに含む、請求項２３に記載のシステム。
【請求項３１】
前記光活性組成物が、モノ−Ｌ−アスパルチルクロリンｅ６を含む、請求項２３に記載のシステム。
【請求項３２】
前記光活性組成物が、患者の体重一ｋｇあたり約１．０ｍｇの量で含まれる、請求項３１に記載のシステム。
【請求項３３】
前記光送信アレイが、６６４ｎｍ＋／−２０ｎｍの波長でエネルギーの８０％を生み出す、請求項２３に記載のシステム。
【請求項３４】
前記トロカールの位置を画像化するように構成される画像化装置をさらに含む、請求項２３に記載のシステム。
【国際調査報告】
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