(57)【要約】本発明は、動脈プラークを治療するための多機能カテーテルアセンブリに関するものである。この多機能カテーテルは、可撓性のチューブ状カテーテル本体、そのカテーテル本体の遠位側端部に位置する多段階で膨らませることができる膨張可能なバルーンアセンブリ、カテーテル本体に形成された少なくとも１つの流体送給用導管、および、カテーテル本体内に形成された少なくとも１つのバルーン制御用導管を含んでいる。上述のバルーンは、処置部位において、血管の内部で第一段階にまで膨らまされると、そのバルーンと血管壁との間にチャンバーを定める。上述の少なくとも１つの流体送給用導管は、プラークを溶解すべく、そのチャンバー内へ薬剤を送給することができるように為されている。プラークの除去後、バルーンは、プラークが取り除かれたことにより形成されたスペースにステントを据え付けるべく、第二段階にまで更に膨らまされる。そのステントは、予め製作されたステントであってもよいし、もしくは、その場で固化する流動性組成物をバルーンと処置血管壁との間のスペースに充填することにより形成されるカスタマイズドステントであってもよい。また、本多機能カテーテルは、動脈瘤の封鎖や、管の流路の拡張、並びに、腫瘍および外傷の治療にも使用することができる。
2005516655.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多機能カテーテルであって、
内腔、近位側端部、および遠位側端部を有する、可撓性のチューブ状カテーテル本体；
上記カテーテル本体の遠位側端部に位置する膨張可能なバルーンアセンブリであって、該膨張可能なバルーンアセンブリが、近位側バルーンエレメント、遠位側バルーンエレメント、および多段階で膨らませることができる中央バルーンエレメントを含む、膨張可能なバルーンアセンブリ；
上記カテーテル本体内に形成された流体送給用導管；および
上記カテーテル本体内に形成されたバルーン制御用導管；
を含むカテーテルであって、
脈管系における医学的な治療を果たし、且つ、該処置部位にステントを形成することができるように為されていることを特徴とする多機能カテーテル。
【請求項２】
更に、上記中央バルーンエレメントの外側周囲に予め製作済みのステントを含む、請求項１記載の多機能カテーテル。
【請求項３】
上記可撓性のチューブ状カテーテル本体の前記内腔が、該カテーテルを通じて血液が流れることを可能にしていることを特徴とする請求項１記載の多機能カテーテル。
【請求項４】
更に、上記カテーテル本体の前記遠位側端部に磁性をもつ金属を含む、請求項１記載の多機能カテーテル。
【請求項５】
上記近位側バルーンエレメントと上記遠位側バルーンエレメントが共に多段階で膨らませることができることを特徴とする請求項１記載の多機能カテーテル。
【請求項６】
上記近位側バルーンエレメント、上記遠位側バルーンエレメント、および上記中央バルーンエレメントが個別に制御されることを特徴とする請求項１記載の多機能カテーテル。
【請求項７】
上記流体送給用導管が複数の流体送給用チャンネルを含むことを特徴とする請求項１記載の多機能カテーテル。
【請求項８】
上記バルーン制御用導管が複数のバルーン制御用チャンネルを含むことを特徴とする請求項１記載の多機能カテーテル。
【請求項９】
医学的治療に多機能カテーテルを使用する方法であって、
該多機能カテーテルを処置部位に配置するステップ；
管の流路を拡張すべく、バルーンアセンブリを膨らませるステップ；および
上記処置部位にステントを据え付けるステップ；
を含む方法。
【請求項１０】
上記管の流路が動脈、静脈、気管支管、または卵管であることを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１１】
多機能カテーテルを用いて動脈プラークを処置するための方法であって、
該多機能カテーテルを処置部位に配置するステップ；
該動脈プラークの周囲にチャンバーを形成すべく、前記カテーテル上でバルーンアセンブリを膨らませるステップ；
該プラークを溶解するため、前記チャンバーにプラーク除去剤を送給するステップ；
上記処置部位にステントを形成するステップ；
を含む方法。
【請求項１２】
更に、上記チャンバーを洗浄液で洗うステップ；
を含む、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
上記ステントが、その場で固化する流動性組成物を用いて形成されることを特徴とする請求項１１記載の方法。
【請求項１４】
上記ステントが予め製作済みのステントであることを特徴とする請求項１１記載の方法。
【請求項１５】
多機能カテーテルを用いて動脈プラークを治療するための方法であって、
該動脈プラークが位置する処置部位に上記多機能カテーテルを配置するステップ；
上記動脈プラークの周囲に潅流チャンバーを形成すべく、バルーンアセンブリを第一段階にまで膨らませるステップ；
前記動脈プラークを溶解すべく、上記チャンバー内へプラーク除去剤を送給するステップ；
成形チャンバーを形成すべく、該カテーテル上で前記バルーンアセンブリを第二段階にまで膨らませるステップ；
上記成形チャンバーに流動性組成物を充填するステップ；および
上記流動性組成物をその場で固化させて、該処置部位にステントを形成するステップ；
を含む方法。
【請求項１６】
多機能カテーテルを用いて動脈瘤を治療するための方法であって、
該動脈瘤が位置する処置部位に上記多機能カテーテルを配置するステップ；
該動脈瘤の周囲にチャンバーを形成すべく、前記カテーテル上でバルーンアセンブリを膨らませるステップ；
該動脈瘤から血液を取り除くステップ；および
前記動脈瘤を封鎖するため、上記処置部位にステントを形成するステップ；
を含む方法。
【請求項１７】
上記ステントが予め製作済みのステントであることを特徴とする請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
上記ステントが：
前記チャンバーに流動性組成物を充填するステップ；および
上記流動性組成物をその場で固化させて、該処置部位にステントを形成するステップ；
により形成されることを特徴とする請求項１６記載の方法。
【請求項１９】
多機能カテーテルを用いて腫瘍を治療するための方法であって、
該腫瘍に血液を供給している枝血管の開口に上記多機能カテーテルを配置するステップ；
上記開口の周囲にチャンバーを形成すべく、前記多機能カテーテル上でバルーンアセンブリを膨らませるステップ；および
腫瘍細胞の壊死を誘発するため、該腫瘍に、前記枝血管を介して薬剤を潅流するステップ；
を含む方法。
【請求項２０】
更に：
該腫瘍への血液供給を遮断するため、前記開口にステントを形成するステップ；
を含む、請求項１９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
本出願は、Ｒｏｂｅｒｔ  Ｇｏｌｄｍａｎにより２００２年２月１日に出願されたＵ．Ｓ．仮出願第６０／．．．，．．．号に基づく優先権を主張するものである。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、医療用具、および、治療法の手順に関するものである。詳細には、本発明は、人間および動物における血管などの身体の空間へアクセスするために使用されるカテーテルに関するものである。
【背景技術】
【０００３】
カテーテルは、医療処置において、脈管系や他の身体構造上の空間へアクセスするために広く使用されてきた。カテーテルは、治療薬の注入、および、様々な障害を治療するための物質または器具を挿入もしくは配置するために使用することができる。また、カテーテルは、例えばバルーンシステムを加えることにより、動脈プラークおよび動脈瘤の治療用に改変することもできる。
【０００４】
動脈プラークは、血液中を循環するコレステロールなどにより動脈壁上で成長し、プラークが拡大すると、それらの動脈は、狭くなり、且つ、硬化する。このプロセスは、アテローム性動脈硬化症と呼ばれており、積み重なったプラークが動脈の壁を厚化し、血液が流れるスペースを狭めることにより生じる「動脈硬化」として広く知られている。この血管の狭まりまたは遮断は、「狭窄症」とも呼ばれている。
【０００５】
動脈プラークを処置するための一つの一般的な方法は、バルーン血管形成術である。脈管系の様々な閉塞性障害を管理するための一つの確立された手順として、バルーン血管形成術が、腸骨動脈、大腿部の、腎臓部の、冠状動脈の、および脳の脈管系の閉塞性病変に適用されてきた。典型的には、小さな可撓性のガイドワイヤーが誘導カテーテルを通じて血管内へ挿入され、狭窄部位を横断して進められる。その後、バルーンカテーテルが上述のワイヤー上を進められ、狭窄部位を横断して位置付けられる。バルーンは、通常、その血管を拡張するため、短期間膨らまされ、その後、萎まされる。代替的に、化学的な手段により狭窄症を治療することもできる。例えば、Ｈａｒｖｅｙ  Ｗｏｌｉｎｓｋｙに付与された米国特許第４，６３６，１９号は、動脈プラークの周囲にチャンバーを生成すべく膨張可能な遠位側並びに近位側のバルーンセグメントと、そのプラークを溶解すべく前述のチャンバー内へ可溶化液を送給するための導管とを備えたカテーテルを開示している。また、Ｊｏｈｎ  Ｓｈｕｌｚｅに付与された米国特許第６，０５６，７２１号も、脈管流路内における閉塞性物質を処置するためのバルーンカテーテル装置について開示している。この装置は、近位側端部と遠位側端部との間で延びる細長のカテーテル本体を含んでいる。体液の流れを遮断すべく、遠位側端部にバルーンが取り付けられ、そして、その閉塞性物質を処置するため、カテーテル本体から薬剤が放出される。狭窄症を治療する他の方法は、電離放射線およびレーザー蒸発法を含む。
【０００６】
通常、これらの手順はすべて、血管壁のある程度の生物学的反応を引き起こし、その反応が、処置部位における新たな成長並びに血管腔の有意な低減（再狭窄）をもたらすことが多い。従って、再狭窄を防ぐため、一般的な手順として、バルーン血管形成術後、処置部位にステントが配置される。ステントは、通常、挿入用カテーテルにより圧縮された形態で標的領域へ導入され、その後、特殊なバルーンカテーテルにより、その場で拡げられる。ステントは、拡げられた状態でその位置に留まり、本質的に血管の元々の形態を復元するような方法で血管壁を支える。また、ステントをその場で形成することもできる。例えば、Ｓｔｕａｒｔ  Ｅｄｗａｒｄｓらに付与された米国特許第６，０３９，７５７号は、概して、体の内腔においてその場で有窓ステントを形成するための装置を開示している。簡単に説明すると、その体の内腔とステント形成装置が成形スペースを形成し、その成形スペース内に流動性組成物が供給され、そして、その流動性組成物が一連の有窓のステントの形状の非流動性組成物に変わる。
【０００７】
「動脈瘤」という用語は、血管壁の損傷もしくは脆弱性により引き起こされた動脈の異常な拡張または膨大を指している。動脈瘤は、身体のあらゆるタイプの血管で起こり得るが、殆ど常に動脈で形成される。破裂性大動脈瘤は、内出血をもたらし、身体機能の重大な障害を招くことが多く、死に至ることさえある。動脈瘤に対する伝統的な治療法は、外科的なクリッピングであるが、この治療法は大手術を必要とし、脳などの生命中枢器官内の動脈瘤には実施することができない。さもなければ治療されないまま放置されることとなるような動脈瘤を有する多くの患者に対する実行可能な代替的治療手段として、もっとずっと侵襲性の少ない技法である脈管内コイリング法が開発された。脈管内コイリング法では、患者の鼠径部における大腿動脈に微小カテーテルが挿入される。その微小カテーテルが、患者の血管（動脈）をたどり、大腿動脈から動脈瘤の部位まで進められる。このカテーテルを通じてマトリックスコイルが送給され、そして、そのマトリックスコイルが動脈瘤内へと進められ、これにより、動脈瘤を充填し、その動脈から動脈瘤が密封される。動物実験において、それらのコイルが、動脈瘤の内部における結合（瘢痕）組織の発達を促進し、そして、それらの結合組織が動脈の血流から動脈瘤を締め出すことが見出されている。血液循環から遮断された動脈瘤は、破裂する危険性が低減されていよう。
【０００８】
脈管内コイルシステムを用いて動脈瘤を効果的に治療するためには、コイルを動脈瘤内へ挿入し、適切な配置で動脈瘤の内部に位置付けしなければならない。しかし、このプロセスは、時間が掛かり、経験を積んだ手術者を必要とすることが多い。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
殆どのカテーテルは特殊化されており、特定の治療手順においてのみ使用することができる。例えば、血管形成用カテーテルは動脈瘤を治療するためには使用することができず、また、その逆に、動脈瘤の治療用に設計されたカテーテルは狭窄症では使用することができない。バルーン血管形成術の場合、血管形成とステントの据え付けには、典型的には、２つの異なる使い捨て可能な薄型の誘導カテーテルが必要になる。それらのカテーテルの挿入並びに取り外しは、時間の掛かるプロセスであり、また、それらのカテーテルは高価でもある。コストを低減し、且つ、能率を改善するためには、それにより医師が様々な手順を果たすことが可能になる１つのカテーテルを得ることが望ましいであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、単一の手順でプラークの除去とステントの据え付けを果たすことができる多機能カテーテルに関するものである。本発明の多機能カテーテルは、近位側端部と遠位側端部とを有する可撓性のチューブ状カテーテル本体、そのカテーテル本体の遠位側端部に位置する多段階で膨らませることができる膨張可能なバルーンアセンブリ、カテーテル本体内に形成された流体送給用導管、および、カテーテル本体内に形成されたバルーン制御用導管を含む。上述のバルーンアセンブリは、処置部位において、血管の内部で第一段階にまで膨らまされると、そのバルーンアセンブリとプラークの周囲の血管壁との間にチャンバーを定める。上述の流体送給用導管は、そのチャンバー内へプラーク除去剤を送給することができるように為されている。プラークの除去後、バルーンアセンブリは、プラークが取り除かれたことにより形成されたスペースにステントを据え付けるべく、第二段階にまで更に膨らまされる。そのステントは、予め製作されたステントであってもよいし、もしくは、その場で固化する流動性組成物をバルーンと処置血管壁との間のスペースに充填することにより形成されるカスタマイズドステントであってもよい。この処置を行っている間、その血管を流れる血流は、カテーテル本体とバルーンアセンブリに設けられた流路を通じて維持される。
【発明の効果】
【００１１】
一つの実施態様では、本発明の多機能カテーテルは、プラーク除去剤として化学物質または酵素を用いて動脈プラークを除去するために使用される。
【００１２】
別の実施態様では、本発明の多機能カテーテルは、動脈瘤により脆弱化した領域をステントで密封することにより、血管内の動脈瘤を処置するために使用される。
【００１３】
更に別の実施態様では、本発明の多機能カテーテルは、狭窄した管の流路、例えば狭窄した気管支管または部分的に遮断された卵管などを、その構成された管の流路を拡張し、且つ、狭窄した領域にステントを据え付けることにより、恒久的に開放するために使用することもできる。
【００１４】
尚も別の実施態様では、本発明の多機能カテーテルは、腫瘍学的な治療のために使用することもできる。本カテーテルが、腫瘍に血液を供給している枝血管の開口付近に配置される。その後、その血管の開口にチャンバーを形成すべくバルーンアセンブリが使用され、腫瘍細胞の壊死を誘発すべく、上述の枝血管を介して腫瘍に薬剤が潅流される。好適には、その後、その枝血管を恒久的に封鎖し、腫瘍への血液供給を遮断するため、その血管の開口にステントが据え付けられる。
【００１５】
尚も別の実施態様では、本発明の多機能カテーテルは、カテーテル本体の遠位側端部に磁性を持つ金属を更に含んでおり、従って、３Ｄイメージング法と組み合わせて、本カテーテルを磁場により標的部位へ移動させることができる。
【００１６】
更に別の実施態様では、本発明の多機能カテーテルは、外傷患者の治療に利用される。本多機能カテーテルは、出血を止めるため、もしくは、傷を負った組織の血管内に存在する閉塞を取り除くために使用することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の好適な実施態様が、以下の「発明の詳細な説明」の項で説明される。特別に記されていない限り、本明細書並びに特許請求項で用いられている語句は、該当する技術分野における通常の熟練者に普通の慣用的な意味を与えるべく意図されている。もし何らかの他の意味が意図されている場合には、本明細書は、その語句に特別な意味が適用されていることを特記するであろう。
【００１８】
更に、本発明は、それらの好適な実施態様で述べられている特定の構造、材料、または方法のみに限定されるものではなく、特許請求されている機能を果たすあらゆるすべての構造、材料、または方法を含め、更には、特許請求されている機能を果たすためのあらゆるすべての既知の、もしくは以後開発される同等の構造、材料、または方法も含めるべく意図されている。
【００１９】
本開示全体を通じ、更なる実施例が存在し、そして、本明細書ではっきりとは確認されていないものの、特許請求されている機能を果たすことができる構造、材料、または方法の使用を本発明の範囲から除外することは、出願人の意図するところではない。
【００２０】
この出願による本発明は、以下の添付図面と組み合わせて考慮すれば、一層良好な理解が得られよう。
【発明の詳細な説明】
【００２１】
以下の詳細な説明は、あらゆる当業者が本発明を実行および使用できるようにするために提示されるものである。説明の目的上、本発明の充分な理解が得られるように、特定の用語体系で説明が行われる。しかし、当業者であれば、この特定の用語体系並びに詳細は、本発明を実践する上で必須のものでないことが明らかであろう。特定の適用形態に関する説明が代表的な例としてのみ提供される。当業者にとっては、それらの好適な実施態様に対する様々な変形態様が容易に明らかであり、本発明の範囲から逸脱することなく、本明細書で定義されている一般的な原理を他の実施態様並びに用途に適用することができる。本発明は、ここに示されている実施態様に制限されるべく意図されたものではなく、本明細書で開示されている原理並びに特徴に合致する最も広い可能な範囲を包含すべく意図されている。
【００２２】
次に、図１Ａ〜１Ｃを参照しながら、本発明の多機能カテーテルの様々な実施態様について説明する。以下でもっと詳しく説明されているように、本多機能カテーテルは、動脈プラークの除去；ステントの据え付け、薬剤の注入；動脈瘤または血管の枝管の封鎖；生物学的経路の拡張；および他の用途に使用することができる。
【００２３】
図１Ａに示されているように、参照番号１００で総体的に表されている多機能カテーテルは、内腔１０４、近位側端部１０５、および遠位側端部１０６を有する可撓性のチューブ状カテーテル本体１０２；カテーテル本体１０２の遠位側端部１０６において多段階で膨らませることができる膨張可能なバルーンアセンブリ１０８；生物学的な経路を通じて流体を流すことができるように為されている少なくとも１つの流体送給用導管１１０；および、バルーンアセンブリ１０８を膨張並びに収縮させる少なくとも１つのバルーン制御用導管１１２を有している。多機能カテーテル１００は、更に、図１Ｂに描かれているように、バルーンアセンブリ１０８の外側周囲に設けられた予め製作済みのステント１１４、及び／又は、図１Ｃに描かれているように、カテーテル本体１０２の遠位側端部１０６に設けられた磁性を持つ金属１１６を含んでいてもよい。磁性を持つ金属１１６は、多機能カテーテル１００の操作者が、例えば３Ｄイメージング法と組み合わせて、磁場により、生物学的な経路を通じてカテーテル１００を標的部位まで移動させることを可能にする。上述の生物学的な経路は、これらに限定するものではないが、血管、気道、尿路、胃腸管、生殖管、および胆管を含む。一つの好適な実施態様では、多機能カテーテル１００の直径は約０．０３インチから０．０７インチまでである。特定の手順用に選択される多機能カテーテル１００の絶対的な寸法は、当業者に広く知られているように、標的部位の位置、並びに、その標的部位へアクセスするために使用される生物学的経路のサイズに依存する。
【００２４】
次に、図２Ａおよび２Ｂの断面図を参照しながら説明すると、カテーテル本体の内腔１０４は、ガイドワイヤー２０２が近位側端部１０５から入り、遠位側端部１０６から出るのを可能にする。また、本体の内腔２０２は、処置をしている間、血液がカテーテル１００を通じて流れることも可能にする。典型的には、ガイドワイヤー２０２は、生物学的経路に入れられ、処置部位を越える位置まで進められる。その後、カテーテル１００がガイドワイヤー２０２上に置かれ、処置部位まで進められることになるが、その際、カテーテル１００は、前もって配置されたガイドワイヤー２０２の軌道を利用してそこまで誘導される。様々なタイプのガイドワイヤーを使用することができる。例えば、金属製のワイヤー、一般的にはニッケル製で、好適には直径が０．０１８インチかそれ以下の金属製のワイヤーを使用することができる。ガイドワイヤー２０２は、処置手順中、取り除かれ、交換されてよい。
【００２５】
更に図２Ａを参照しながら説明すると、バルーンアセンブリ１０８は、膨張時には、少なくとも３つのバルーンエレメントを有している：近位側バルーンエレメント１２４、中央バルーンエレメント１２６、および遠位側バルーンエレメント１２８。中央バルーンエレメント１２６は、少なくとも２つの異なる段階にまで膨らませることができる。一つの実施態様では、これらの３つのバルーンエレメント１２４、１２６、および１２８は、バルーンアセンブリ１０８の一体化されたパーツであり、バルーン制御用導管１１２により一団として制御される。別の実施態様では、中央バルーンエレメント１２６を、バルーン制御用導管１１２により別個に制御することができる。更に別の実施態様では、それら３つのバルーンエレメントのそれぞれを、バルーン制御用導管１１２により個別に制御することができる。この個別化された制御は、バルーンアセンブリ１０８における他のバルーンエレメントの膨張状態に影響を及ぼすことなく、１つのバルーンエレメントを膨らませ、あるいは萎ませることを可能にする。図２Ａに示されているように、近位側バルーンエレメント１２４と遠位側バルーンエレメント１２８は、膨張時には、バルーンアセンブリ１０８とプラーク２０８の周囲の動脈壁２０６との間にチャンバー２０４を形成する。チャンバー２０４の体積は、中央バルーン１２６を種々の異なる段階にまで膨らませることにより調節することができる。
【００２６】
カテーテル本体１０２は、例えば、ポリエチレンまたはポリプロピレンなどのポリオレフィン、および、ポリ塩化ビニルまたはポリ塩化ビニリデンなどのポリビニルハロゲン化物を含め、あらゆる種類の数多くの容易に入手可能な無毒の可撓性ポリマーから作ることができる。バルーンアセンブリ１０８は、圧力下で膨張可能であって、圧力が解放されたときに収縮できるだけの充分な弾力性を有するように製造された同様な材料から製作することができる。それらのバルーンエレメントの寸法は、予め設定された圧力で所望の直径に達するような寸法であろう。一つの好適な実施態様では、近位側並びに遠位側のバルーンエレメント１２４および１２８は、約７５ｍｍＨｇから１５０ｍｍＨｇまでの予め設定された第一の圧力で所望の直径に達し、そして、圧力が１５気圧にも及ぶ高圧に高められたときでさえ、その寸法を維持し、一方、中央バルーンエレメント１２６は、上述の予め設定された第一の圧力で第一の直径に達し、そして、別の予め定められた圧力で別の直径に達するであろう。
【００２７】
それらのバルーン用に選定される絶対的な寸法は、処置に関わる血管の直径に依存するであろう。一つの実施態様では、近位側並びに遠位側のバルーンエレメント１２４および１２８は、長さが０．０７インチから０．２インチまでであり、そして、それらの膨張直径は略同じであってよい。中央バルーン１２６は、近位側並びに遠位側のバルーン１２４および１２８と同じ直径範囲にまで膨張可能であるが、その長さは、好適には約０．４インチから２インチまでである。
【００２８】
再度図２Ａおよび２Ｂを参照しながら説明すると、流体送給用導管１１０とバルーン制御用導管１１２がカテーテル本体１０２内に形成されている。流体送給用導管１１０は、液体及び／又は気体（以後、流体と呼ぶ）がチャンバー２０４に流入、及び／又は、チャンバー２０４から流出できるようにするための１つもしくはそれ以上の流体送給用チャンネルを含んでいる。当業者により理解されるように、カテーテル本体１０２内に１つより多くの流体送給用導管１１０が形成されていてよい。バルーン制御用導管１１２も、バルーンアセンブリ１０８を膨張／収縮させるため、膨張可能なバルーンアセンブリ１０８に空気が流入、もしくは、バルーンアセンブリ１０８から流出できるようにするための１つもしくはそれ以上のチャンネルを含んでいる。これらの流体送給用導管１１０およびバルーン制御用導管１１２は、テフロン、ポリウレタン、ポリエチレン、または他の同様な材料を用いて形成することができる。
【００２９】
次に、図面の図３を参照しながら説明すると、本発明の多機能カテーテルを用いて動脈プラーク処置するための方法が描かれており、その方法が参照番号３００で総体的に示されている。最初に、多機能カテーテル１００がプラーク部位へ進められる（ステップ３０２）。第二に、そのプラークの周囲に潅流チャンバーを創出するため、バルーンアセンブリ１０８が膨らまされる（ステップ３０４）。第三に、そのプラークを溶解または消化するため、上述の潅流チャンバー内にプラーク除去剤が潅流される（ステップ３０６）。第四に、再狭窄を防ぐため、処置部位にステントが配置される（ステップ３０８）。一つの実施態様では、上述のステントは、処置部位においてその場で非流動性組成物に変わる流動性組成物を用いて形成される。別の実施態様では、上述のステントは、図１Ｂに示されているように、予め製作済みのものであり、多機能カテーテル１００の一部を為している。最後に、多機能カテーテル１００が回収され、ステントは、処置部位における細胞壁の治癒を助けるため、そのまま留置される（ステップ３１０）。
【００３０】
その処置プロセスが更に図４Ａ〜４Ｅに描かれている。図４Ａに示されている如く、バルーンアセンブリ１０８がプラーク２０８の領域の正しく内側に位置するように、多機能カテーテル１００が処置部位へ進められる。その後、プラーク２０８の周囲にチャンバー２０４を形成すべく、バルーンアセンブリ１０８が第一段階にまで膨らまされる（図４Ｂ）。次いで、プラーク除去剤がチャンバー２０４内へ送給される。このプラーク除去剤は、（図２Ａに示されているように）流体送給用導管１１０を通じて圧力を加えることによりプラーク内へ押しやることができ、あるいは、上でもっと詳細に検討されているように、中央バルーンエレメント１２６の拡張によりプラーク内へ押しやることもできる。また、このプラーク除去剤は、プラーク（殆どがコレステロール）が溶解するまで、チャンバー２０４内へ再循環させることもできる。所望の効果が得られた後、チャンバー２０４は、次いで、プラーク除去剤のあらゆる痕跡成分を取り除くため、生理食塩水などの洗浄液で洗われる。次のステップでは、バルーンアセンブリ１０８が第二段階にまで膨らまされる（図４Ｃ）。この段階で、プラーク２０８が取り除かれたことにより形成されたスペースの殆どが、更に膨らまされたバルーンアセンブリ１０８により占有される。ここで、参照番号２０４’によって表されているもっとずっと小さなチャンバーは、カスタマイズドステントを形成するための型として機能する。図４Ｄに示されているように、チャンバー２０４’は、（図２Ａに示されている）流体送給用導管１１０を通じて送給された流動性のプレ・ステント組成物で満たされる。このプレ・ステント組成物は、チャンバー２０４’内で固化し、ステント２１０を形成する。その後、バルーンアセンブリ１０８が萎まされ、そして、ステント２１０を処置部位に残したまま、多機能カテーテル１００が回収される（図４Ｅ）。一つの好適な実施態様では、ステント２１０は、再狭窄および凝固の発生を低減させる材料を含んでいてもよいし、もしくは、そのような材料でコーティングされていてもよい。別の好適な実施態様では、チャンバー２０４’は、血液がステント２１０上で凝固するリスクを低減させるため、ステント２１０が流線型になるように定めている。
【００３１】
図４Ｂのプラーク除去プロセスに関して説明すると、本多機能カテーテル１００の場合、様々なタイプのプラーク除去剤を使用することができる。一般的に、そのプラーク除去剤は、無毒でなければならず、また、血液の凝固を引き起こしてはならない。関わる体積が、例えば約０．１ｍｌから約０．５ｍｌまでなどと低体積であるため、内用した場合には、通常、毒性が強すぎると考えられるものであっても、コレステロールおよびそのエステルを溶解するために、数多くの極性有機溶媒を使用することができる。これらの有機溶媒は、例えばアセトン、エーテル、エタノール、および、それらの混合物などを含む。
【００３２】
また、プラーク除去剤は、リン脂質を含有する等張水性緩衝液も含んでいてよい。リン脂質は、加水分解で脂肪酸；リン酸；アルコール、通常はグリセロール；および窒素性塩基、例えばコリンまたはエタノールアミンなどを生じる、天然に得られる化合物である。リン脂質の例は、レシチン、セファリン、およびスフィンゴミエリンを含む。レシチンまたは他のリン脂質を含有するプラーク除去剤の効能は、胆汁酸、例えばコール酸、デオキシコール酸、ケノデオキシコール酸、リトコール酸、グリココール酸、およびタウロコール酸などを加えることにより改善することができる。
【００３３】
また、プラーク除去剤は、１種類の酵素もしくは複数種類の酵素の混合物も含んでいてよい。一つの実施態様では、その酵素は、コレステロールをステロールと脂肪酸に加水分解するコレステロールエステラーゼである。別の実施態様では、その酵素はコラゲナーゼである。コラゲナーゼは、プラークの主要な支持構造であるコラーゲンを切断する。従って、そのプラーク本体が壊滅する。他の酵素、例えばパパイン、キモトリプシン、コンドロイチナーゼ、およびヒアルロニダーゼなども、コラゲナーゼと共に使用してよく、あるいは、それらの酵素をコラゲナーゼの代替物として使用することもできる。それらの酵素は、胆汁酸またはリン脂質と共に使用してもよいし、あるいは、胆汁酸またはリン脂質を伴うことなく使用してもよい。また、その酵素は、リン酸緩衝生理食塩水、トリス緩衝液、乳酸リンゲル緩衝液などを含む、数多くの生理学的に許容可能な緩衝液に可溶化されてよい。
【００３４】
一つの好適な実施態様では、好ましくは複数の流体送給用チャンネルを有する流体送給システムが使用される。通常は、自動機械を用い、流体送給用導管１１０を通じてチャンバー２０４にプラーク除去剤が潅流される。同様に、バルーンアセンブリ１０８の膨張および収縮も、バルーン制御用導管１１２に結合された自動機械により制御することができる。
【００３５】
その場でステント２１０を形成するために、様々な流動性材料を使用することができる。その流動性プレ・ステント組成物は、必要な生体適合性を有し、固体のステント組成物にその場で変わり得る何か１つもしくはそれ以上の成分から調合することができる。典型的には、その液体−固体の相変態は、化学的な触媒及び／又はエネルギー、例えばＲＦエネルギーまたはマイクロ波エネルギーなどの導入により惹起される。この相変態が可能な材料は、これをもって参照のために本明細書に添付する米国特許第５，８９９，９１７号で詳細に検討されている。
【００３６】
上述のプレ・ステント組成物は、タンパク質及び／又は多糖類も含んでいてよい。タンパク質／多糖類の成分の例は、これらに限定するものではないが、コラーゲン、フィブリン、エラスチン、フィブロネクチン、ビロネクチン、アグリン、アルブミン、ラミニン、ゼラチン、セルロース、変性セルロース、デンプン、変性デンプン、合成ポリペプチド；アセチル化、スルホン化、並びにリン酸化コラーゲン、およびグリコサミノグリカン（ヘパリン、ヘパラン、デルマタン、クロンドイン硫酸塩）を含む。
【００３７】
また、上述のプレ・ステント組成物は、電流またはＲＦエネルギーを伝えるのに充分なイオン強度を有する電解質水溶液を含んでいてよい。更に、プレ・ステント組成物は、傷の治癒を促進するための強化剤および補助剤も含んでいてよい。強化剤の例は、これらに限定するものではないが、ポリ（ラクチド）、ポリ（グリコリド）、ポリ（ラクチド）−ｃｏ−（グリコリド）、ポリ（カプロラクトン）、ポリ（ベータヒドロキストブチル酸）、ポリ（無水物）、およびポリ（オルトエステル）を含む。
【００３８】
更に、上述のプレ・ステント組成物は、マイクロ波エネルギーに対して高い感受性および吸収度を有する材料も含んでいてよい。そのような材料は、これらに限定するものではないが、酸化鉄などの金属酸化物、並びに、アセチレンブラックおよびグラファイトなどの炭素含有材料、もしくは、アルコールまたは水などのヒドロキシル含有材料を含む。
【００３９】
プレ・ステント組成物がフリー・ラジカル種により達成される共有結合を形成することによって固化する場合には、熱的に活性化されるフリー・ラジカル開始剤及び／又は促進剤がその組成物に含まれていてよい。そのような熱的開始材料は、これらに限定するものではないが、過酸化ベンゾイルまたは過酸化ラウロイルの如き過酸化物材料、もしくは過硫酸アンモニウム、あるいはアゾビス（イソブチルニトリル）（ＡＩＢＮ、Ｖａｚｏ  ６４）などのアゾ材料を含む。促進剤材料は、これらに限定するものではないが、トリエタノールアミン（ＴＥＯＡ）の如きアミン、ベンゾインおよびアセトインの如きアルファヒドロキシケトン、およびアスコルビン酸並びに誘導体などの還元剤を含む。
【００４０】
また、上述のプレ・ステント材料は、治癒を促進し、再狭窄を防ぐための治療薬と混合されてよい。そのような治療薬の例は、これらに限定するものではないが、免疫抑制剤、例えばシクロポリン、アドリアマイシン、および同等物など；抗凝血剤、例えばヘパリン、抗血小板剤、線維素溶解剤、および血栓溶解剤など；抗炎症薬；および成長因子を含む。代替的に、ステント２１０を、再狭窄および凝固を低減するための材料でコーティングしてもよい。
【００４１】
更に、上述のステント組成物は、生体再吸収性材料から形成されてもよく、それ自体が周囲の組織に生体再吸収されてよい。
【００４２】
本発明の多機能カテーテル１００は、動脈瘤を治療するために使用することもできる。もっと以前の箇所で説明されているように、脈管内コイルシステムを使用する治療は、時間が掛かり、経験を積んだ手術者を必要とすることが多い。本発明の多機能カテーテルは、動脈瘤に対する、比較的シンプルで迅速な代替的治療手段を提供し、これは、特に、緊急の事態に有用である。
【００４３】
次に、図５を参照しながら説明すると、本発明の多機能カテーテル１００を用いて動脈瘤を治療するための方法のフローチャートが描かれており、その方法が、参照番号５００で総体的に表されている。最初に、多機能カテーテル１００が動脈瘤部位へ進められる（ステップ５０２）。その後、動脈瘤により脆弱化された領域の周囲にチャンバーを創出すべく、バルーンアセンブリ１０８が膨らまされる（ステップ５０４）。血管痙攣および水頭症を防ぐため、動脈瘤内の血液を（図２Ａに示されている）流体送給用導管１１０を通じて除去することができる（ステップ５０６）。次いで、動脈瘤を密封するため、その脆弱化された領域の周囲にステントを配置し（ステップ５０８）、多機能カテーテルが回収される（ステップ５１０）。もっと以前の箇所で説明されているように、そのステントは、予め製作済みのステントであってもよいし、もしくは、その場で形成されてもよい。
【００４４】
図５と関連付けて上で説明されている治療プロセスが、更に、図６Ａ〜６Ｄに描かれている。図６Ａに示されているように、多機能カテーテル１００は、動脈瘤６０２により脆弱化された領域にバルーンアセンブリ１０８が配置されるように治療部位へ進められる。その後、動脈瘤６０２に隣接したチャンバー２０４を形成すべく、バルーンアセンブリ１０８が膨らまされる（図６Ｂ）。動脈瘤６０２から血液を取り除くため、流体送給用導管１１０により、チャンバー２０４の内部に負圧を創出してもよい。その後、動脈瘤６０２により脆弱化された領域にステント６０４が形成される（図６Ｃおよび６Ｄ）。緊急の場合には、動脈瘤６０２を迅速に密閉するため、予め製作済みのステントが据え付けられてよい。当業者により容易に認識されるように、この方法５００は、身体における殆どのあらゆる動脈瘤に使用することができる。
【００４５】
本発明の多機能カテーテル１００は、腫瘍学的な目的でも使用することができる。図７を参照しながら説明すると、本発明の多機能カテーテル１００を用いて腫瘍を治療するための方法のフローチャートが描かれており、その方法が、参照番号７００で総体的に表されている。この手順では、本多機能カテーテルが、腫瘍に血液を供給している枝血管の開口へ進められる（ステップ７０２）。その後、その枝血管の開口の周囲にチャンバーを創出すべく、バルーンアセンブリが膨らまされ（ステップ７０４）、壊死を誘発すべく、その枝血管を介して腫瘍に薬剤が潅流される（ステップ７０６）。好適には、潅流後、腫瘍への血液供給を遮断するため、その枝血管の開口にステントが形成される（ステップ７０８および７１０）。従って、この方法７００は、腫瘍を直接的な標的として抗腫瘍薬を用いることができ、これにより、副作用を最小化することができる。
【００４６】
図７と関連付けて上で説明されている治療プロセスが、更に、図８Ａ〜８Ｄに描かれている。図８Ａに示されているように、多機能カテーテル１００は、腫瘍８０４または他の有害な組織へ血液を供給している枝動脈の血管開口８０２付近にバルーンアセンブリ１０８が配置されるように処置部位へ進められる。その後、血管開口８０２の周囲にチャンバー２０４を形成すべく、バルーンアセンブリ１０８が膨らまされる（図８Ｂ）。次いで、腫瘍細胞の壊死を誘発すべく、その枝動脈を通じて腫瘍８０４に薬剤が潅流される。一つの実施態様では、その薬剤は生理食塩水である。生理食塩水による血液の置換は、腫瘍細胞の虚血性壊死を誘発する。別の実施態様では、その薬剤は、腫瘍細胞に毒性を有する抗腫瘍剤である。その注入後、その枝動脈を封鎖し、且つ、腫瘍８０４への血液供給を遮断するため、血管開口８０２にステント８０６が形成される（図８Ｃおよび８Ｄ）。
【００４７】
方法７００において、様々な抗腫瘍剤を使用することができる。その抗腫瘍剤は、一般的に使用されているあらゆる化学療法薬であってよく、例えばアルキル化剤、ビンカ・アルカロイド、アントラサイクリン系抗生物質、グルココルチコイド、およびタンパク質／ＤＮＡ／ＲＮＡ合成抑制剤などであってよい。
【００４８】
本発明の多機能カテーテルは、数多くの他の治療において使用することもできる。例えば、本多機能カテーテルは、狭窄した管の流路、例えば狭窄した気管支管または部分的に遮断された卵管などを、その狭窄した管の流路を拡張し、且つ、狭窄した領域にステントを据え付けることにより、恒久的に開放するために使用することができる。また、本多機能カテーテルは、外傷患者の治療に使用することもできる。詳細には、出血を止めるため、もしくは、傷を負った組織の血管に存在する閉塞を取り除くために本多機能カテーテルが使用されてよい。
【００４９】
本発明の多機能カテーテルの好適な実施態様並びにその使用方法（それらは、例証することを意図したものであり、限定的なものではない）について説明してきたが、当業者であれば、以上の教示を考慮し、変更および変形を為し得ることに留意すべきである。従って、開示されている特定の実施態様に、添付の特許請求項により定義される、説明されている本発明の範囲および精神内における種々の変更を為し得ることを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】Ａ、Ｂ、およびＣは、本発明の教示による、非膨張状態のバルーンを伴った多機能カテーテルの様々な実施態様の側面図である。
【図２】ＡおよびＢは、それぞれ、膨らまされた状態のバルーンを伴う多機能カテーテルの一つの実施態様の側面視断面図、および、その多機能カテーテルの近位側端部の横断面図である。
【図３】本発明の原理による多機能カテーテルを用いて動脈プラークを処置するための方法を示すフローチャートである。
【図４】Ａ〜Ｅは、本発明で説明されている多機能カテーテルを用いてプラークを除去し、ステントを据え付けるための手順を一般的に描いたものである。
【図５】本発明の原理による多機能カテーテルを用いて動脈瘤を処置するための方法を示すフローチャートである。
【図６】Ａ〜Ｄは、本発明で説明されている多機能カテーテルを用いた、動脈瘤に対する処置プロセスを一般的に描いたものである。
【図７】本発明の原理による多機能カテーテルを用いて腫瘍を治療するための方法を示すフローチャートである。
【図８】Ａ〜Ｄは、本発明で説明されている多機能カテーテルを用いた、腫瘍学的処置のプロセスを一般的に描いたものである。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【国際調査報告】
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