(57)【要約】腎動脈への潅流を積極的にあるいは受動的に向上させることによって欝血性心臓を治療する方法および装置を提供する。第１実施例は、特別に構成したバルーン・カテーテルおよび体外ポンプを包含し、この実施例では、ポンプは、「貫流型」式に、あるいは、交互体積変位モードで作動する。別の実施例においては、カテーテルは、大動脈の一領域を隔離する一対のバルーンと、腎動脈内へ流れを送る第３のバルーンとを包含する。またさらに別の実施例においては、狭窄領域を有するステントまたはカフを、それぞれ、大動脈内あるいは大動脈周囲に配置し、ステントあるいはカフの上流側に背圧を発生させる。腎臓潅流を強化する方法も提供する。
2005500862.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体の腎臓を潅流するための装置であって、
（ａ）自家血液源内に配置できるように構成した吸込口と、排出口とそして、前記吸込口及び排出口と流体連通している管腔と、を有するカテーテルと、
（ｂ）前記排出口に隣接する前記カテーテル上に配置した第１の可膨張性部材と、
（ｃ）前記吸込口から排出口まで血液を流動させて、排出口から出る血液を腎動脈に送るポンプと、
を包含することを特徴とする生体の腎臓を潅流するための装置。
【請求項２】
排出口が腎動脈内に配置するようになっており、第１の膨張可能な部材が腎動脈内に排出口を保持することを特徴とする請求項１に記載の生体の腎臓を潅流するための装置。
【請求項３】
さらに、第２の膨張可能な部材を包含し、排出口が、第１，第２の膨張可能な部材の間に配置してあり、第１，第２の膨張可能な部材が、膨らませたときに、大動脈の一領域を隔離するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の生体の腎臓を潅流するための装置。
【請求項４】
管腔が、吸込口に接続した入口管腔および排出口に接続した出口管腔を包含し、入口管腔が、ポンプの入口に接続してあり、出口管腔が、ポンプの出口に接続してあることを特徴とする請求項１に記載の生体の腎臓を潅流するための装置。
【請求項５】
さらに、カテーテルの吸込口、排出口間に接続した酸素投与要素を包含することを特徴とする請求項１に記載の生体の腎臓を潅流するための装置。
【請求項６】
ポンプが、往復運動するピストンおよび軸を包含し、ピストンおよび軸の往復動で、交互に、吸込口を通して管腔内へ血液を吸い込み、排出口を通して管腔から血液を吐き出すことを特徴とする請求項１に記載の生体の腎臓を潅流するための装置。
【請求項７】
さらに、吸込口から排出口に向かってのみ血液を流動させ得る１つまたはそれ以上の一方向弁を包含することを特徴とする請求項４に記載の生体の腎臓を潅流するための装置。
【請求項８】
カテーテルの第１部分が、患者の大腿動脈あるいは大動脈上動脈のいずれかを通して配置するようになっており、カテーテルの第２，部分が、対側性大腿動脈を通して患者の大動脈内に配置するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の生体の腎臓を潅流するための装置。
【請求項９】
さらに、第１，第２の閉塞バルーンおよび中央バルーンのいずれかに配置した放射線不透過性マーカーを包含することを特徴とする請求項１に記載の生体の腎臓を潅流するための装置。
【請求項１０】
ポンプが、さらに、予め選択した測定パラメータに応答してポンプの動作を調整する制御回路を包含することを特徴とする請求項１に記載の生体の腎臓を潅流するための装置。
【請求項１１】
生体の１つまたはそれ以上の腎臓を潅流するための装置であって、
（ａ）第１，第２の膨張管腔を有するカテーテルと、
（ｂ）第１の膨張管腔に流体連通状態で接続した第１，第２の閉塞バルーンと、
（ｃ）第２の膨張管腔に流体連通状態で接続した中央バルーンと、
（ｄ）選択的に、第１の膨張管腔に第１，第２の膨張管腔を接続したり、中央バルーンを第２の閉塞バルーンに接続したりする弁と、
（ｅ）この弁に接続したポンプと、
を包含することを特徴とする生体の１つまたはそれ以上の腎臓を潅流するための装置。
【請求項１２】
さらに、ポンプで第１，第２のバルーンを膨らませて或る量の血液を閉じ込め、次いで、ポンプで中央バルーンを膨らませるコントローラを包含することを特徴とする請求項１１記載の生体の１つまたはそれ以上の腎臓を潅流するための装置。
【請求項１３】
患者の腎臓の血流量を増大させるための装置であって、
（ａ）狭窄領域を有していて、患者の腎動脈への接合部下方の位置で大動脈内に設置するようになっているステントを包含することを特徴とする装置。
【請求項１４】
患者の腎臓の血流量を増大させるための装置であって、（ａ）狭窄領域を有していて、患者の腎動脈への接合部の下方の位置で大動脈まわりに設置するようになっているカフを包含することを特徴とする装置。
【請求項１５】
患者の生体腎臓の血流量を増大させる方法であって、
（ａ）吸込口、排出口、これらの間にある管腔、第１の膨張可能な部材およびポンプを有するカテーテルを用意する工程と、
（ｂ）患者の大動脈を通してカテーテルを挿入し、排出口を腎動脈内に配置する工程と、
（ｃ）膨張可能な部材を膨らませて腎動脈内に排出口を保持する工程と、
（ｄ）自家血液源内に吸込口を配置する工程と、
（ｅ）ポンプをカテーテルに接続する工程と、
（ｆ）ポンプを作動させて吸込口から排出口へ血液を流動させる工程と、
を包含することを特徴とする方法。
【請求項１６】
ポンプをカテーテルに接続する工程が、ポンプを吸込口及び排出口間に接続する工程を包含することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
ポンプが、往復運動するピストンと軸とを包含し、ポンプを作動させる工程が、交互にピストンおよび軸を往復運動させ、吸込口を通して血液を管腔内へ吸い込み、排出口を通して管腔から血液を吐き出す工程を包含することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
カテーテルが、さらに、１つまたはそれ以上の一方向弁を包含し、ポンプを作動させる工程が、さらに、前記１つまたはそれ以上の一方向弁を通して吸込口から排出口に向かってのみ血液を流動させる工程を包含することを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
さらに、
（ａ）流量関連パラメータを測定する工程と、
（ｂ）測定した流量関連パラメータに応答してポンプの動作を調節する工程と、
を包含することを特徴とする請求項１５に記載の方法。。
【請求項２０】
さらに、吸込口及び排出口間を流れる血液に酸素を与える工程を包含することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項２１】
患者の生体腎臓への血流量を増大させる方法であって、
（ａ）吸込口、排出口、それらの間の管腔、第１，第２の膨張可能な部材およびポンプを有するカテーテルを用意する工程と、
（ｂ）患者の大動脈を通してカテーテルを挿入し、排出口を患者の大動脈内に配置する工程と、
（ｃ）第１，第２の膨張可能な部材を膨らませ、患者の腎動脈への接合部を含む大動脈領域を隔離する工程と、
（ｄ）自家血液源内に吸込口を配置する工程と、
（ｅ）ポンプをカテーテルに接続する工程と、
（ｆ）ポンプを作動させて吸込口から排出口へ血液を流動させる工程と、
を包含することを特徴とする方法。
【請求項２２】
ポンプをカテーテルに接続する工程が、吸込口、排出口間にポンプを接続する工程を包含することを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
ポンプが、往復運動するピストン、軸を包含し、ポンプを作動させる工程が、ピストン、軸の往復動で、交互に、吸込口を通して管腔内へ血液を吸い込み、排出口を通して管腔から血液を吐き出す工程を包含することを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項２４】
さらに、吸込口、排出口間を流れる血液に酸素を与える工程を包含することを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項２５】
患者の生体腎臓への血流量を増大させる方法であって、
（ａ）第１，第２，第３のバルーンを有するカテーテルを用意し、第３のバルーンを第１，第２のバルーン間に配置する工程と、
（ｂ）患者の大動脈内にカテーテルを配置し、第１，第２のバルーンが患者の腎動脈への接合部を含む大動脈領域をまたぐようにする工程と、
（ｃ）第１，第２のバルーンを膨らませ、前記領域内に或る量の血液を閉じ込めると共に前記領域を隔離する工程と、
（ｄ）第３のバルーンを膨らませて閉じ込めた血液を腎動脈に送る工程と、
を包含することを特徴とする方法。
【請求項２６】
さらに、第１，第２，第３のバルーンをしぼませて大動脈を通る血流を再確立する工程を包含することを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項２７】
患者の腎臓の血流量を増大させる方法であって、
（ａ）狭窄領域を有するステントを用意する工程と、
（ｂ）腎動脈への接合部下方の位置で患者の大動脈内にステントを配置し、大動脈内に背圧を発生させる工程と、
を包含することを特徴とする方法。
【請求項２８】
患者の腎臓の血流量を増大させる方法であって、
（ａ）膨張可能なカフを用意する工程と、
（ｂ）腎動脈狭窄領域への接合部下方の位置で患者の大動脈まわりに膨張可能なカフを外科的に配置する工程と、
（ｃ）膨張可能なカフを膨らませて大動脈内に背圧を発生させる工程と、
を包含することを特徴とする方法。
【請求項２９】
患者の腎臓を血液で潅流するための装置であって、
（ａ）第１端、第２端、血液吸込口、血液排出口および血液吸込口、血液排出口間に延びる少なくとも１つの管腔を有する細長いカテーテル軸と、
（ｂ）インライン血液ポンプと、
（ｃ）第２端付近に設けた少なくとも１つの膨張可能な部材であり、膨張したときに腹部大動脈内に固定する膨張形態を有する膨張可能な部材と、
を包含することを特徴とする装置。
【請求項３０】
インライン・ポンプが、ねじポンプであることを特徴とする請求項２９記載の装置。
【請求項３１】
カテーテル軸に沿って互いに長手方向に隔ててずらして配置された少なくとも２つの膨張可能な部材を包含することを特徴とする請求項２９記載の装置。
【請求項３２】
血液排出口が、２つの膨張可能な部材間に位置することを特徴とする請求項３１記載の装置。
【請求項３３】
インライン血液ポンプが、ねじポンプであり、このねじポンプが、２つの膨張可能な部材間に横方向位置で位置することを特徴とする請求項３１記載の装置。
【請求項３４】
患者の腎臓へ薬剤を局所的に給送する装置であって、
（ａ）第１端と、少なくとも１つの放出口を包含する第２端と、放出口と流体連通している少なくとも１つの管腔と、を有する細長いカテーテル軸と、
（ｂ）薬剤源と、
（ｃ）第２端付近に設けた少なくとも１つの膨張可能な部材であり、膨らませたときに腹部大動脈内に固定する膨張形態を有する膨張可能な部材と、
を包含することを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（関連出願の参照）
本出願は、１９９９年１月１１日に出願され、本出願の譲受人に譲渡された、共に係属中の米国特許出願番号第０９／２２９３９０号の一部継続出願であり、この米国特許出願番号第０９／２２９３９０号は、その全体を参考資料としてここに援用する。
【０００２】
（発明の技術分野）
本発明は、腎臓への血液潅流を増大させて腎機能を向上させることによって、欝血性心臓病やその他の外傷性傷害によって生じるような急性腎不全を治療する装置に関する。
【０００３】
（発明の背景）
急性腎不全（「ＡＲＦ」）とは、患者の血液から老廃物を排出する腎臓能力の急激な低下を言う。腎臓機能のこの変化は多くの原因に起因すると思われる。大量出血したりするような外傷性の出来事や、適切な流体で置換できない胃腸内流体損失やあるいは腎臓流体損失といったようなことが、患者をＡＲＦに陥らせることになり得る。麻酔や、外科手術や、Ｉアドレナリン作用性アルゴニスト（ａｒｇｏｎｉｓｔｓ）あるいは高投与量ドーパミンを受けた後に、患者がＡＲＦ危険性にさらされる可能性があるし、また肝腎症候群患者も、関連する全身性あるいは腎性血管収縮のために、ＡＲＦの危険性にされされる可能性がある。あるいは、アナフィラキシー（ａｎａｐｈｙｌａｘｉｓ： 血清療法などの後に起こる過敏症）によって全身性血管拡張が起こったり、降圧剤、敗血症、あるいは薬剤過投与なども、人体の自然防御機能が腎臓のような「非必須」臓器を遮断するしようとして、ＡＲＦを生じさせる可能性がある。さらに、心臓発作や、鬱血性心不全や、心膜血栓や、広範囲肺塞栓などによって起こる心搏出量の低下が、身体に過剰流体を招くことになる。特に、心臓機能不全が、最終的に鬱血性心不全（「ＣＨＦ」）の一因となる一連の事象を誘発することは、過去長く知られているところである。このような事象の１つが、心搏出量低下による腎臓血流の減少である。この血流量低下は、次いで患者の身体における過剰流体の欝滞を起こすこととなり、これが、たとえば、肺浮腫および心臓浮腫へと至るのである。
【０００４】
ＡＲＦの兆候は、死亡率を著しく高める。ＡＲＦの兆候がみられない患者に対するＩＣＵ患者の死亡率は、ほぼ２０％であるが、一旦ＡＲＦが出現したならば、死亡率は６０％〜８０％に急騰する。危険な状態にはあるけれども、まだ腎不全にはなっていない患者にＡＲＦを予防することは、ＩＣＵ死亡率に劇的な効果を与えることになるのである。
【０００５】
ペンシルバニア州フィラデルフィアのＳａｕｎｄｅｒｓ発行のＨｅａｔ Ｄｉｓｅａｓｅ： Ａ Ｔｅｘｔｂｏｏｋ ｏｆ Ｃａｒｄｉｏｖａｓｃｕｌａｒ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ， （Ｅ． Ｂｒａｕｎｗａｌｄ編集， 第５版． １９９６年） の第６２章では、ＣＨＦ（鬱血性心不全）の患者の場合、有効腎臓血流量の減少は心搏出量の減少に比例する、と報告している。年齢が２０〜８０歳の範囲の正常患者における腎臓血流量は、平均すると、同時に測定した心搏出量の約１４〜２０パーセントに対応する６００〜６６０ｍｌ／ｍｉｎ／ｍ２である。広範囲な苛酷な各人各様のＣＨＦでは、腎臓血流量は、平均範囲が２５０〜４５０ｍｌ／ｍｉｎ／ｍ２にまで低下する。
【０００６】
鬱血性心不全を患った患者の腎機能を悪化させる、鬱血性心不全に起因する急性腎不全（ＡＦＲ）を治療する公知の方法は、主として、腎機能を強化する利尿剤（たとえば、フロセミドおよびサイアザイド （ｆｕｒｏｓｅｍｉｄｏ ａｎｄ ｔｈｉａｚｉｄｅ））、腎臓血流量を向上させることを意図した昇圧剤（たとえば、ドーパミン）、そして、腎臓血管収縮を減らす血管拡張剤などを含む薬剤を投与することである。これらの薬剤の内の多くは、全身性投薬量で投与したとき、望ましくない副作用を有する。さらに、これらの薬剤の多くは、ＡＲＦを起こす他の原因を治療するのに役立たない。特に、全身性血管拡張疾患の患者に対して腎動脈を膨張させるための血管拡張薬を投与することは、血管拡張系統全体を悪化させるに過ぎない。
【０００７】
それに加えて、重度の鬱血性心不全（ＣＨＦ）を抱える患者（たとえば、心臓移植を待っている患者）の場合には、血液透析であるとか左心室補助装置のような機械的な方法が行なわれる可能性がある。しかしながら、一般的に血液透析のような機械的処置は、鬱血性心不全（ＣＨＦ）の長期管理に対して使用されるようなことはなかった。このような機械的な処置は、心臓は強いけれども急性腎不全（ＡＦＲ）を患っている患者にとっても、救済にはならないであろう。
【０００８】
進行性心不全（「ＨＦ」）では、強力な利尿剤と厳格に塩分摂取量を制限するのを組み合わせてやることが必要である。患者が協力的でないことは、治療がしにくい大きな原因である。一方、腎臓潅流の減少に伴い腎臓尿排出量が減少するにつれて、脱水症となったならば、要求される利尿剤投与量は増大する。
【０００９】
最近の研究は、腎動脈に血流を迂回させるために、大動脈内バルーン・ポンプ（ＩＡＢＰ）を使用することに焦点をあてて来ている。このような技術の１つでは、腎動脈（に接近して）その若干下にバルーンを配置するように腹部大動脈内にＩＡＢＰを設置するということを伴う。バルーンは、カウンターパルセイション・モードで選択的に膨張されたり収縮されたりするので、バルーンに対して遠位の増大圧力が、より大量の血流を腎動脈に方向づけるようになる。
【００１０】
前述のことに鑑みて、高投与量で薬剤を投与したりせず、患者に脱水症を生じさせたりすることなく、ＡＲＦを治療し理する方法および装置を提供することが望ましいであろう。
さらに、腎臓への血流量を向上させ、これによって腎機能を強化することにより、急性腎不全（ＡＦＲ）を治療し管理する方法および装置を提供することが望ましいであろう。特に、重大局面の治療中にあるすべてのＡＲＦ患者について使用することができるようなシステムは有益な効果があろう。特に、緊急介護であるとか重態介護にある患者の体内に、手術の必要性もなく、あるいはＸ線透視誘導を必要とすることなく、容易に設置できるシステムは、急性腎不全（ＡＦＲ）の危険にさらされているすべての患者にとって有用であろう。
また、局所方法で低投薬量の薬剤の投与を行うことで、効果の及ぶ系統を広がらせないで腎機能を向上させる、急性腎不全（ＡＦＲ）治療及び管理に対する方法および装置を提供することが望ましいであろう。
またさらに、患者の体内に経皮的且つ経管的に移植でき得る装置を使用して、急性腎不全（ＡＦＲ）を治療す管理するための方法および装置を提供することが望ましいであろう。
【００１１】
（発明の概要）
本発明は、腎臓への血流量を向上させて、それによって腎機能を強化することにより、高投与量の薬剤を投与せずに、患者を脱水症にすることなく、急性腎不全（ＡＦＲ）を治療して管理するための方法および装置を提供するものである。
本発明は、また、局所的な方法によって低投与量の薬剤を投与することで腎機能を向上させることのできる、急性腎不全（ＡＦＲ）を治療し管理するための方法および装置を提供するものである。
本発明は、また、患者の体内に経皮的経管的に移植し得る装置を使用して急性腎不全（ＡＦＲ）を治療して管理するための方法および装置を提供するものである。
【００１２】
本発明のこれら利点および他の利点は、能動的にでも受動的にでも自家血液で腎動脈の血流量を増大させるという装置と方法を提供することによって得られる。能動的潅流というのは、体外ポンプであるとか、特別に設計された数あるカテーテル・セットの１つを使用して。達成することができる。一方、受動的潅流というのは、腎動脈に対して近位の大動脈に収縮を発生させることによって達成することができる。局所的な方法によって低投与量で薬剤を誘導する装置および方法も提供される。
【００１３】
患者の冠状動脈内へカテーテルが前進するのを促進にするために、まず最初に、末端先端部を有する案内カテーテルを、Ｓｅｌｄｉｎｇｅｒ技術によって、上腕動脈または大腿動脈を通して患者の腹部大動脈に経皮的に導入する。次に、案内カテーテルの、予めそのように整形してある末端先端部が、腎動脈の口に隣接する大動脈内に配置されるようになるまで、カテーテルを前進させていく。そして、本発明の特徴を具体化した形のバルーン・カテーテルを案内カテーテルを通してガイドワイヤによって、バルーンが患者の動脈の所望の領域に配置されるまで、患者の腹部大動脈に内へ進めてゆく。特定の実施例においては、案内カテーテルを使用する必要なない。ガイドワイヤによるカテーテルの前進は、適切な据え付けを達成するのに充分足り得る。
【００１４】
積極的潅流に対して、本発明の装置は、好ましくは、ポンプに接続したバルーン・カテーテルを包んでいる。ポンプは、体外方式でもインライン方式でもよい。一実施例において、カテーテルは、大動脈または大腿動脈のような動脈血液源内に設置できるように設計された入口端と、片方の腎動脈あるいは両方腎動脈の潅流を供給するように設計された出口端とを有する。血液は、カテーテルを通して入口端から吸い出され、同じ管腔かあるいは別の管腔のどちらかを使用して、片方の腎動脈へ或いは両方の腎動脈にポンプで戻される。カテーテルに取り込んだ血液が体外ポンプを通過してもよいし、ポンプが周期的な流体移動変位によって作動するようにしてもよい。センサをカテーテルに設けて、腎動脈内の圧力を監視するようにして、そのような圧力データを順に使用して、ポンプの動作を調節してもよい。バルーン・カテーテルには少なくとも１個のバルーンが有る。本発明の特定の実施例では、バルーン・カテーテルには２個のバルーンが有る。これらバルーンは、大動脈壁に対して規則的に膨張されたり収縮されたりして、腎動脈の潅流を助長するようにする。
【００１５】
バルーンは、応力材料、非応力材料のいずれを使用して形成してもよいが、好ましくは、応力材料で作られるのがよい。最適には、バルーン材料は、大動脈を閉塞するのに充分な体積まで、すなわち、直径１５〜３５ｍｍまでバルーンを膨張させて、バルーン内に充分な圧力を生じさせることで、バルーンに或る程度の機械的剛性を与え、同様に、大動脈壁へ少量の半径方向外向きの力を加え、バルーンに対して位置的且つ方位的安定性を与える、というように選択される。このような圧力は、代表的には、約４ｐｓｉ〜約２０ｐｓｉである。このような反応を達成することのできる材料としては、合成ポリイソプレンおよび熱可塑性ウレタンがある。材料のデュロメータ（硬度測定）および張力係数は、上記の特性が実際のバルーン壁厚で得られるように適切に選択されねばならない。約７０Ａ〜約１００Ａの、好ましくは、約８０Ａ〜約９０Ａのショア硬度を持つ材料が適切である。たとえば、Ｄｏｗ Ｐｅｌｌｅｔｈａｎｅ ２３６３−８０Ａのような、８０Ａのショア硬度を有していて、３００％の伸長でそして最終的には５５０％の伸長で１７５０ｐｓｉの張力係数を有するような熱可塑性ウレタンが、バルーンを形成するために使用される。バルーンは、テトラヒドロフランのような溶媒で溶解したウレタン混合物の中へ整形したマンドレルを浸漬することによって形成される。このマンドレルは、３〜８ｍｍの直径になる非膨張バルーンを生産するような形に整形されるべきである。浸漬プロセスは繰返し行なわれて、バルーンの非膨張壁の厚さが０．００２インチ〜０．０１０インチになるようバルーンを生産しなければならない。あるいは、最初に或る長さのチューブを溶融押出成型し、次にこのチューブをバルーン型内へ吹込み成型することによって形成することもできる。チューブおよび成型用型の寸法は、上述したのと同じ直径および厚さを達成するよう選択される。
【００１６】
膨らんだバルーン直径は、人間の腎臓下大動脈の直径の範囲に収まるように、安全性をおり込んだ最大直径である１５〜３５ｍｍの範囲内でなければならない。あるいはまた、この装置は、バルーンの寸法の範囲内、たとえば、１５〜２５ｍｍであるとか、２５〜３５ｍｍのような範囲でも利用できる。大動脈内においてカテーテルに位置的且つ方位的安定性を与えるために、膨張したバルーンの長さは、約２〜約８ｃｍ、好ましくは、約３〜約６ｃｍなければいけない。
カテーテル軸は、カテーテルで一般的に使用されるような熱可塑性ポリマー、たとえば、Ｈｙｔｒｅｌ、Ｐｅｂａｘまたはポリウレタンを押出成型することによって形成かれる。バルーンは、接着剤あるいは熱融着のいずれかによってカテーテル軸に取り付けられる。熱融着は、ポリウレタンのような熱可塑性バルーン材料を使用した場合に使用される。ポリイソプレンのような熱硬化性樹脂材料を使用する場合には、接着剤を使用して、バルーンを取り付けることになる。
Ｌｏｃｔｉｔｅ Ｐｒｉｍｅｒ７７０と混合したＬｏｃｔｉｔｅ ４２０３のようなシアノアクリレート接着剤が使用でき、Ｄｙｍａｘ ２０５ＣＴＨのようなウレタン・ベースの紫外線硬化性接着剤も使用できる。更に、エポキシまたはウレタン・ベースの接着剤のような、２成分接着剤も使用できる。本発明の特定の実施例においては、カテーテルにはポンプが有って、このポンプは、バルーン・カテーテル内に設置したインライン式アルキメデスねじポンプである。ここで謂うアルキメデスねじとは、ねじを回転させることで流体移動を行なうねじである。バルーン・カテーテルは、２つのバルーン、すなわち、互いに長手方向に隔たった遠位バルーンおよび近位バルーンを有し、ねじポンプをこれら２つのバルーン間に設置するのが好ましい。しかしながら、ねじポンプは、遠位バルーンに対して遠位方向の位置に設置してもよい。カテーテルは、患者の腹部大動脈内に設置する。バルーン・カテーテルは、基端部および末端先端部を有する。カテーテル末端先端部は、患者の腎動脈（特に大腿動脈）の下方で挿入し、遠位バルーンが腎動脈の上方に位置するところまで前進させる。腎動脈の下方とは、患者の脚部に向う方向として定義されるものであり、腎動脈の上方とは、患者の頭部に向かう方向として定義されるものである。しかしながら、或る実施例においては、腎動脈の上方から、たとえば、上腕動脈から患者に挿入するのが好ましいかも知れない。その場合、バルーンや血液または薬剤排出口の設置位置は、本出願の好ましい実施例の説明に関すれば、カテーテル軸上で逆になる。血液吸引口は、遠位バルーンに対して遠位方向にある、カテーテル末端先端部のある部分に位置づけられる。特定の実施例においては、ねじポンプを起動すると、血液が血液管腔を通してカテーテルへ入っていく。ねじポンプが血液の圧力増加を起こし、その後、血液が、腎動脈付近で排出口を通してカテーテルから出ていく。あるいはまた、若干の血液が、基端部のところでカテーテルから出て、下肢へ血液を供給する。バルーンを膨らませたりしぼませたりして、患者の下肢に血流を与える。カテーテルのバルーンを膨らませると、腎動脈内の適所にカテーテルの排出端部を保持し、腹部大動脈への血液の逆流を防ぐようにする。あるいは、一対のバルーンを選択的に膨らませて、腎動脈に隣接した腹部大動脈領域を隔離してもよい。さらに別の実施例においては、遠位及び近位バルーンによって限定された腹部大動脈の隔離領域内に中央バルーンを配置して、体外ポンプを使用してこの三番目のバルーンを膨らませて、腎動脈への血流量を増大させるようにする。
【００１７】
前述したどの場合においても、カテーテルを通過している血液や、あるいは腹部大動脈の隔離領域内に閉じ込められた血液が、腹部大動脈を経て腎動脈に達する血液よりも圧力及び流量率が高くなっていることが予想される。その結果、さらに、全身投与の投薬をせずに腎臓血流量を向上させることが予想される。腎臓血流量の増大は、それに比例する腎機能向上をもたらことが期待でき、これによって、流体滞留を減らすことができるのである。
【００１８】
さらに他の実施例においては、カテーテルは、管腔を通って流れている血液に低投与量の薬剤（たとえば、利尿剤または血管拡張剤）を注入する薬剤注入溜めを含んでいて、薬剤を注入された血液が腎臓へ直接流れ込むようにしている。あるいは、別々のカテーテルが左，右の腎臓をそれぞれ個別に潅流するようにする。
【００１９】
本発明の特定の実施例においては、末端先端部と、基端部と、これらの間に少なくとも１つの管腔とを有するバルーン・カテーテルが、患者の腎動脈の下方で、更に詳細に言うと、大腿動脈下方で患者に挿入される。カテーテルは、カテーテル軸の周囲に配設されたバルーンを含んでいる。カテーテルは、その末端先端部が腎動脈上方に位置するようになり、バルーンが患者の腹部大動脈内の腎動脈下方の所に位置するようになるまで、前進させる。そして、薬剤給送装置をカテーテルの基端部に接続する。薬剤給送装置は、体外式でもよいし、インライン式でもよい。本願の特定の実施例においては、カテーテルは少なくとも２つの管腔を有する。１つの管腔は、バルーンの内部と流体連通する膨張管腔である。第２の管腔は、薬剤給送用管腔であって、薬剤給送装置と流体連通していると共に、バルーンに対して遠位方向の位置でカテーテル軸上に位置する放出口とも流体連通している。或る実施例では、第３の管腔が在る場合もあり、これは血液用管腔である。血液管腔は、カテーテル軸末端先端部にある吸込口と、バルーンに対して近位側の位置にある排出口とを有する。
【００２０】
設置後、バルーンを膨らませる。バルーンが膨らんで腹部大動脈壁を押付けるようになったとき、薬剤給送装置を付勢する。薬剤が薬剤給送管腔を通して給送されようになり、放出点を通って患者の大動脈に入っていく。膨らんだバルーンが腎動脈の直ぐ下に位置しているので、薬剤は、下肢に入っていかないよう効果的に阻止されて、腎動脈へと流れるようになる。或る実施例では、薬剤給送時にバルーンを膨らませから、しぼませるようにして、脈動式に薬剤を給送して、薬剤給送脈動間に血液が流れるようにする。
【００２１】
受動的潅流に対しては、腎動脈に近い側の腹部大動脈を締め付けるという装置が用意される。この場合、ステントなどの装置を大動脈内に配置し、腎動脈に対し近位側の大動脈を狭窄させて、これによって、腎動脈への血流を改善することが期待される圧力差を装置全体に生じさせるようにする。
【００２２】
また、急性腎不全（ＡＦＲ）を治療するための本発明の装置を使用する方法もあわせて提供される。
本発明のさらなる特徴や、その性質、そして種々の利点は、添付図面ならびに好ましい実施例について以下に述べる詳細な説明からよりいっそう明らかとなろう。
【００２３】
（発明の詳細な説明）
本発明は、腎臓血流量および腎機能を向上させることによって、鬱血性心不全（ＣＨＦ）を病んでいる患者を治療するための装置を幾通りか提供する。本発明の好ましい実施例の内の或るものは、腎動脈の積極的な潅流を行い、カテーテルおよび体外ポンプを包含する。カテーテルおよびポンプは、患者の身体から自家血を引き抜き、患者の腎動脈にその血液を再潅流させたり、腹部大動脈の一領域を隔離し、隔離領域内に圧力差を生じさせ、腎動脈の潅流を生じさせたりするのに使用し得る。
本発明の別の好ましい実施例では、腎動脈下流側（近位側）の腹部大動脈に収縮を起こさせるようにするので、この収縮から生じる圧力差が腎動脈を優先的に潅流させることとなる。
【００２４】
図１および図２Ａ，図２Ｂを参照すると、ここには、カテーテルおよび血液ポンプ３６を包含する本発明の積極的潅流装置の第１実施例が示してある。
【００２５】
カテーテル３０は、吸込口３１、排出口３３およびバルーン３２を有する中空の可撓性チューブからなる。吸込口、排出口３１、３３は、オプションとして、流れ方向を制御する一方向弁（たとえば、ダックビル弁）を包含し得る。図２Ｂに示すように、カテーテル３０は、入口管腔３８、出口管腔３９および膨張管腔４０を包含する。カテーテル３０は、好ましくは、カテーテル構造で普通使用される可撓性のある生物適合性材料（たとえば、ポリエチレン、ポリウレタンまたはナイロン）からなる。
【００２６】
バルーン３２は、腎動脈ＲＡ内にカテーテル３０の末端先端部４１を保持するように構成してあり、膨張管腔４０を通して膨張装置３４によって供給される膨張媒体、たとえば、食塩水を用いて膨らませ、しぼませる。バルーン３２は、好ましくは、順応性のある生物適合性材料（たとえば、ナイロン）からなる。膨張装置３４は、好ましくは、注射器、加圧シリンダまたはポンプを包含する。
【００２７】
血液ポンプ３６は、カテーテル３０とインラインに接続する。これは、無段変速モータ３６ｂによって駆動するポンプ３６ａを包含する。血液ポンプ３６は、多数の公知装置、たとえば、ローラ・ポンプ、遠心分離ポンプまたは容積式ポンプのいずれであってもよい。それに加えて、血液ポンプ３６は、局所圧力（たとえば、腎臓圧力および大動脈圧力）をモニタするようにカテーテル３０内に配置したセンサから信号を受け取る制御回路を包含し得る。このようなモニタ値は、次いで、制御回路で使用して、腎臓を潅流するのに使用される潅流圧力、血液流量またはポンプ速度を調節することができる。
【００２８】
カテーテル３０は、また、オプションとして、体外血液回路内に配置した血液酸素投与要素４２を包含する。酸素投与要素４２は、それを設けた場合、腎動脈ＲＡ内に潅流する前に酸素欠乏血液に酸素を供給する。酸素投与要素４２は、たとえば、心肺バイパスで使用されるような血液酸素供給器からなるものであってもよい。あるいは、腎動脈に潅流された血液は、たとえば、米国特許第５，７９７，８７６号に記載されているように、酸素過飽和食塩水と混合させてもよい。この米国特許は、参考資料としてここに援用する。
【００２９】
作動にあたって、血液は、吸込口３１を通ってカテーテル３０に入り、患者の身体から入口管腔３９を通してポンプ３６の入口チューブ３５に吸い込まれる。次いで、血液は、血液ポンプ３６を通過する。血液ポンプは、腎動脈に給送される血液の体積、圧力を制御する。次に、血液は、ポンプ出口チューブ３７を通過し、カテーテル３０の出口管腔３９を通って戻り、排出口３３を通って腎動脈に給送される。先に説明したように、血液ポンプの動作は、腎動脈、大動脈またはカテーテル３０内のどこかで測定した圧力または流量パラメータに応答して調整することができる。
【００３０】
カテーテル３０は、吸込口３１を腹部大動脈ＡＡ内に配置し、排出口３３を腎動脈ＲＡ内に配置するように循環系Ｃ内に埋め込むと好ましい。バルーン３２は、膨張したとき、腎動脈の壁面と係合し、所定位置に吸込口、排出口３１、３３を保持する。バルーン３２は、また、排出口３３を通っている高圧血液の逆流が腹部大動脈ＡＡ内へ後方に流れるのも防ぐ。したがって、吸込口３１を経てカテーテル３０に入った血液は、排出口３３を通して腎動脈ＲＡおよび腎臓Ｋ内へ流れ、それによって、腎臓血流量および腎機能を向上させる。
【００３１】
図３を次に参照して、ここには、カテーテル５０およびポンプ３６を包含する、本発明の積極的潅流装置の別の実施例が示してある。カテーテル５０は、構造上、図１および図２Ａ、２Ｂのカテーテル３０と同様であるが、入口管腔３８、出口管腔３９および膨張管腔４０を包含する。カテーテル５０は、ポンプ入口チューブ３５およびポンプ出口チューブ３７を含むバルーン膨張装置３４、血液ポンプ３６に接続している。しかしながら、カテーテル３０とは異なり、カテーテル５０の遠位領域５６は、腹部大動脈内に配置してあり（腎動脈ではない）、カテーテル５０は、吸込口５１、排出口５４間に位置するバルーン５２に加えて近位バルーン５３を包含する。
【００３２】
特に、吸込口５１は、カテーテル５０の遠位領域５６に配置してあり、ここでも、オプションとして、一方向流量弁を包含し得る。排出口５４は、出口管腔３９と連通するいくつかの孔を包含し、それに加えて、オプションとして、一方向流量弁を包含していてもよい。バルーン５２、５３間で腎動脈ＲＡに隣接して排出口５４を形成する孔の位置により、血液が両腎臓内へ同時に流入し、腎臓血流量および腎臓機能を向上させることができる。
【００３３】
バルーン５２、５３は、膨張装置３４を使用して膨張媒体、たとえば、食塩水で膨らませ／しぼませる。膨らんだとき、バルーン５２、５３は、それらの間の大動脈領域（腎動脈を含む）を大動脈他領域から隔離する。結果的に、排出口５４を経てカテーテル５０から出る血液は、腎動脈ＲＡに送られる。それに加えて、この実施例の場合、バルーン５２、５３の膨張が患者の下肢への血流を閉塞するので、バルーン５２、５３は、周期的にしぼまさなければならない。したがって、膨張装置３４は、好ましくは、所定の間隔でバルーン５２、５３をしぼませるか、あるいは、コントローラ５５を経て患者の心臓リズムに同期するポンプを包含する。後者の場合、コントローラ５５は、たとえば、公知のＥＫＧ装置または血液酸素濃度計を包含するとよい。
【００３４】
操作にあたって、カテーテル５０は、切開部を経て大腿動脈まで患者の腹部大動脈内へ経皮経管的に導入する。ひとたびバルーン５２、５３が腎動脈ＲＡにまたぐようにカテーテル５０を配置したならば、バルーンを膨張装置３４によって膨らませる。膨らんだとき、バルーンは、大動脈ＡＡ内の所定位置に吸込口５１および排出口５４を保持する。バルーンは、また、排出口５４を通って出た高圧血液が隔離領域から大動脈の他領域に流れるのを防ぐのに役立つ。血液ポンプ３６は、吸込口５１から排出口５４まで流体回路を通して血液を圧送する。周期的に、たとえば、１５秒ごとに、バルーン５２、５３をしぼませて、短時間、下肢への血流を再確立し、下肢の虚血を防ぐ。
【００３５】
あるいは、バルーン５２、５３を個別の膨張管腔に接続してもよい。本実施例においては、バルーン５２が完全に大動脈ＡＡを閉塞するのに対し、バルーン５３は部分的にだけ膨らませ、バルーンの周期的な収縮なしに腎臓の潅流中に下肢に若干の血液を流すことができる。あるいは、バルーン５３を、バルーン５２とは独立して、周期的に膨らませ／しぼませて大動脈ＡＡを完全にまたは部分的に閉塞してもよい。
【００３６】
図４を次に参照して、ここには、血流のための単一の管腔を利用する積極潅流装置のさらに別の実施例が示してある。カテーテル６０は、構造上、図１および図２Ａ、２Ｂのカテーテル３０と同様であり、ポンプ入口チューブ３５およびポンプ出口チューブ３７を含む膨張装置３４および血液ポンプ３６に接続している。カテーテル６０が「貫流型」流路を与えるため、このカテーテルは、単一の血流管腔、膨張管腔のみを包含する（それによって、たとえば、図２Ｂの出口管腔３９を省略している）。
【００３７】
特に、カテーテル６０は、吸込口６１を有する入口管路６３および排出口６２を有する出口管路６４を包含する。入口管路６３は、ポンプ入口チューブに接続してあり、一方、出口管路６４は、ポンプ出口チューブ３７に接続してある。バルーン６５が、出口管路６４に配置してあり、腎動脈ＲＡ内に排出口６２を係合、保持するように構成してあり、膨張装置３４を経て注入される膨張媒体で膨らませる。
【００３８】
操作にあたって、入口管路６３を患者の大腿動脈に挿入し、出口管路を対側性大腿動脈の切開部を経て経皮経管的に大動脈ＡＡに挿入する。次いで、バルーン６５を膨らませて、腎動脈ＲＡの壁面と係合させ、所定位置に排出口６２を保持し、腹部大動脈ＡＡへの高圧血液の逆流を防止する。血液ポンプ３６を作動させると、吸込口６１に血液が流入し、入口管路６３およびポンプ入口チューブ３５を通してポンプ３６に流れ、このポンプ３６によってポンプ出口チューブ３７、出口管路６４および排出口６２を通って腎動脈ＲＡへ戻る。したがって、吸込口６１を経てカテーテル６０に入った血液は、排出口６２を通して腎動脈ＲＡおよび腎臓Ｋに流れ、それによって、腎臓血流量および腎機能を向上させる。
【００３９】
あるいは、入口管路６３および出口管路６４を同じ大腿動脈に挿入してもよい。また、入口、出口管路を１つの同心装置に組み込んでもよい。たとえば、９Ｆｒポンピング・カテーテルを１２Ｆｒのシースの管腔内に位置させてもよい。この場合、血液は、カテーテル、シース間の空間に身体から圧送され、カテーテルを通して戻される。さらに、血液を動脈ではなくて静脈から取り出してもよい。この場合、図１に関連して説明したように、静脈血に、酸素付与要素を使用して酸素を与えるとよい。腎動脈ＲＡに血液潅流を行う前に温度調節も実施し得る。
【００４０】
図５に関して、ここには、本発明の積極潅流装置のさらなる実施例が示してある。図５のカテーテル７０は、カテーテル５０、６０の要素を組み合わせている。カテーテル５０と同様に、カテーテル７０は、バルーン膨張装置３４によって制御して、腎動脈を含む腹部大動脈領域を周期的に隔離し、腎動脈の選択的な潅流を行うことができるバルーン５２、５３を使用する。カテーテル６０と同様に、カテーテル７０は、個別の入口、出口管路を包含し、「貫流型」流路となる。特に、血液は、鎖骨下動脈内に配置してあり、大動脈弓内へ延びる入口管路７３の吸込口７１へ流入し、ポンプ入口チューブ３５を通って血液ポンプ３６に流れる。次いで、血液は、ポンプ出口チューブ３７、出口管路７４を通り、排出口７２を経て腎動脈ＲＡ内へ圧送される。血液入口が大腿動脈内に配置してあるカテーテル６０と異なり、吸込口７１は大動脈弓内に配置してある。これは、大腿動脈が膨らんだバルーン５２、５３間で閉塞されるからである。
【００４１】
当業者にとって明らかなように、カテーテル６０、７０は、図４、５に図示されるのとは別の源から血液を引くことができる。また、異なった動脈または好みの動脈内の異なった位置から血液を引いてもよい。酸素で過飽和させた食塩水と一緒に潅流させる静脈血も使用し得るし、外部酸素供給器を通して静脈血を送ってもよい。
【００４２】
図６，図７を参照すると、ここには、本発明の積極的潅流システムのまた別の実施例が示してある。このシステムでは、血液は、周期ピストン排出方法を使用して圧送されるが、身体から循環する血液はない。カテーテル１００は、膨張装置３４に接続したバルーン３２を包含する。カテーテル１２０は、膨張装置３４に接続したバルーン５２、５３を包含する。
【００４３】
カテーテル１００、１２０の各々は、体外ポンプ１１０に接続しており、この体外ポンプは、以下のようにして腎動脈の一方あるいは両方の積極潅流を行う。ポンプ１１０は、シリンダ１１２内に配置したピストン１１１ａおよびシリンダ１１５内に配置したピストン１１１ｂを有する軸１１１を包含する。ピストン１１１ａは、ポート１１３、１１４を交互に通してシリンダ１１２に導入された加圧ガスまたは加圧液によって変位する。これが、シリンダ１１５内で軸１１１およびピストン１１１ｂを変位させる。シリンダ１１５は、コネクタ・チューブ１１６によってカテーテル１００に接続している。
【００４４】
ピストン１１１ａがシリンダ１１２内の最遠位ストローク位置（方向Ｂにおける位置）にあるとき、まず、カテーテル１００が最初に食塩水で満たされるようにカテーテル１００およびチューブ１１６を食塩水で満たす。ポート１１３を通して加圧ガスあるいは加圧液を導入することによってピストン１１１ａ、１１１ｂが近位方向（方向Ａ）へ変位すると、方向Ａ内におけるピストン１１１ｂの運動で、カテーテル１００の食塩水充填血液管腔内に吸引力が生じ、これが、一方向入口孔１０１を通して血液管腔内へ血液を吸い込む。ポート１１４を通しての加圧ガスまたは加圧流体の導入によってピストン１１１ｂが方向Ｂに変位すると、血液は一方向出口孔１０２から腎動脈内へ押し込まれる。このようにして、患者の身体から血液を取り出すことなく腎臓潅流を達成できる。
【００４５】
図６において、吸込口１０１および排出口１０２の各々が一方向弁を包含する場合、カテーテル１００は血流のための単一の管腔を使用してもよいが、ピストン１１１ｂの方向が逆転したとき、ポンプ１１０の動作が管腔内で流れの逆転を生じさせる。先の実施例と同様に、カテーテル１００は循環系Ｃ内に配置し、吸込口１０１を腹部大動脈ＡＡ内に配置すると共に、排出口１０２を腎動脈ＲＡ内に配置する。次いで、バルーン３２を膨らませて腎動脈の壁面と係合させ、所定位置に排出口１０２を保持する。
【００４６】
同様にして、図７のカテーテル１２０も単一の血液管腔と吸込口、排出口に設けた一方向弁を使用し得るが、個別の血液入口、出口管腔を使用しない。バルーン５２、５３の周期的膨張、収縮を含む、カテーテル１２０の動作は、図３のカテーテル５０に関して先に説明したのと同様である。
【００４７】
カテーテル３０、５０、６０、７０、１００、１２０の各々は、さらに、オプションとして、カテーテルを薬剤注入装置に接続するための側部ポート（図示せず）を包含する。この薬剤注入装置は、カテーテルを通って流れる血液へ低投与量の治療剤を注入する。注入された薬剤は腎臓に直接給送されるので、より低い投薬量を使用できるが、治療効果は向上し、副作用が少なくなる。
【００４８】
図８において、ここには、体外ポンプを使用するさらにまた別の実施例が示してある。カテーテル１３０は、中央バルーン１３３、その両側に配置したバルーン１３１、１３２、ポンプ１３４、弁１３５、コントローラ１３６および膨張チューブ１３７、１３８を包含する。弁１３５は、膨張チューブ１３７およびバルーン１３１、１３２を選択的にポンプ１３４へ接続し、バルーン１３１、１３２を膨張、収縮させるか、または、膨張チューブ１３８をポンプ１３４に接続して中央バルーン１３３を膨張、収縮させる。
【００４９】
バルーン１３１〜１３３の各々は、順応性のある材料（たとえば、ポリウレタン）で作る。バルーン１３１、１３２は、カテーテル１３０に沿って隔たっており、カテーテルを腹部大動脈内に配置したとき、バルーンが腎動脈をまたぐことになる。すなわち、バルーン１３１は腎動脈上方に位置し、バルーン１３２が腎動脈下方に位置する。完全に膨らんだとき、バルーン１３１、１３２は、大動脈を閉塞し、バルーン間の領域を大動脈の近位、遠位部分から隔離する。バルーン１３３はバルーン１３１、１３２間でカテーテル１３０上に配置され、その結果、腎動脈に分岐するＡＡの部分をまたぐ。
【００５０】
カテーテル１３０は、少なくとも、バルーン１３１、１３２および膨張チューブ１３７と連通する第１の膨張管腔と、中央バルーン１３３および膨張チューブ１３８と連通する第２の膨張管腔とを包含する。弁１３５が膨張チューブ１３７、１３８に接続してあり、コントローラ１３６に応答してバルーン１３１、１３２あるいは中央バルーン１３３を交互に膨らませる。特に、コントローラ１３６は、第１の所定時間間隔でバルーン１３１、１３２を膨張、収縮させ、第２の所定時間間隔で中央バルーン１３３を膨張、収縮されるように構成してもよい。あるいは、たとえば、ＥＫＧモニタあるいは酸素濃度計で測定したような患者の心臓リズムに応答してコントローラを作動させてもよい。
【００５１】
操作にあたって、カテーテル１３０は、大腿動脈の切開部を経て経皮経管的に患者の腹部大動脈に挿入する。カテーテル１３０は、たとえば放射線不透過性バンドを用いて、Ｘ線蛍光透視装置の下に視覚化されるバルーン１３１〜１３３付近に配置し、その結果、バルーン１３１、１３２が腎動脈の接合部の両側にあるようにする。次に、コントローラ１３６を作動させ、弁１３５で膨張チューブ１３７をバルーン１３１、１３２に接続し、これらのバルーンを膨らませ、腹部大動脈の一領域を隔離する。これで、腹部大動脈ＡＡ内でバルーン１３１、１３２間に或る量の血液を閉じ込める。
【００５２】
次に、コントローラ１３６は、弁１３５を作動させ、膨張チューブ１３８を経て中央バルーン１３３をポンプ１３４に接続する。中央バルーン１３３の膨張は、腹部大動脈ＡＡから腎動脈ＲＡ内へ閉じ込めた血液を押し込む。次いで、３つすべてのバルーンをしぼませ、このプロセスを繰り返す。こうして、腎臓血流量および腎臓機能が向上する。
【００５３】
図９Ａ−９Ｂに関して、ここには、本発明のさらなる特徴が示してある。インターベンション処置の当業者には明らかなように、大動脈内バルーンの膨張および収縮の精密なモニタリングおよび制御は、それらを使用する装置の有効性にとって重要である。図９Ａ、９Ｂは、たとえば、カテーテル５０のバルーン５２に対応するバルーン１５０を、それぞれ、収縮状態と膨張状態で示している。バルーン１５０は、好ましくは、放射線不透過性マーカー１５２を包含する。マーカー１５２は、バルーン１５０と共に膨張し、膨張中のバルーンの撮影を可能にしており、バルーンが大動脈動脈ＡＡとして図示した血管と接触しているかいないかの決定が可能となる。放射線不透過性マーカー１５２は、上記のバルーン装置のいずれでも有利に使用し得る。
【００５４】
次に、図１０Ａ，図１０Ｂを参照すると、ここには、腎動脈の受動血流に依存する本発明の装置のさらに別の実施例が示してある。本発明の本態様によれば、図１０Ａにおいて、狭窄領域１６１を有するステント１６０が、腎動脈ＲＡに対して近位方向の大動脈動脈ＡＡ内に設置してあり、腎動脈接合部下方で大動脈を圧迫し、それによって、ステントを横切って圧力差を生じさせる。ステント１６０は、公知技術を使用して配置できるように構成してもよいし、たとえば、自己拡大式コイル状シート、管状部材またはバルーン膨張可能構造であってもよい。
【００５５】
あるいは、慢性鬱血性心不全の治療のために、図１０Ｂに示すような外部カフ１６５を腎動脈ＲＡに対して近位方向で大動脈動脈ＡＡまわりに配置し、大動脈を圧迫し、カフを横切って圧力差を生じさせてもよい。カフ１６５は、好ましくは、生物適合性ドーナツ型バルーンからなる。カフ１６５は、公知技術を使用して配置してもよいし、管腔１６６を通して供給される膨張媒体を使用して配置中あるいは配置後に膨らませてもよい。出願人としては、ステント１６０または外部カフ１６５により行われる収縮によって生じる背圧が腎動脈および他の近位臓器への流量を向上させると考える。
【００５６】
図１の実施例に関して先に説明したように、前述の実施例のすべては、関連部位にセンサを包含してもよい。これらのセンサは、図１のシステムにおける腎動脈、大動脈圧力、あるいは、図３のシステムにおける遠位、近位大動脈圧力、腎動脈圧力のような圧力あるいは流量関連パラメータを測定する。このような測定値を使用して腎臓の潅流をモニタすることができ、あるいは、たとえば、潅流圧力または血液流量を調整することによって腎臓の潅流を制御することができる。
【００５７】
１つの好ましい実施例が、図１１〜１５に示してある。図１１は、患者の大動脈２１０内に配置した本発明の特徴を具体化しているカテーテル２１１を示している。カテーテル２１１は、基端部２１３および末端先端部２１４を有する細長い軸２１２を有する。バルーン末端先端部２１４は、その一部を囲んで配置した２つの閉塞バルーン、すなわち、近位バルーン２１５および遠位バルーン２１６を有する。近位バルーン２１５は、患者の腎動脈２２０下方に位置し、遠位バルーン２１６は、腎動脈２２０上方に位置する。近位バルーン２１５の末端先端部は、遠位バルーン２１６の基端部から約５ｃｍ〜約１５ｃｍ、好ましくは約５ｃｍ〜約１０ｃｍのところにある。近位バルーン２１５および遠位バルーン２１６は、共に、約２０〜約３０ミリメートルの外径まで膨張できる。カテーテル末端先端部２１４は血液入口２１７も包含する。バルーン２１５、２１６間には、アルキメデスねじポンプ２１８が設置してある。このねじポンプ２１８は、ハウジング２１９、回転子２２１およびシール２２２を包含する。シール２２２は、血液を通過させても、させなくてもよい。カテーテル基端部２１３は、駆動機構２２３を包含する。この駆動機構は、少なくとも２０分間続く時間にわたって高速（約５０００〜約３０，０００回転数／分）および適度なトルクを維持できるＤＣ、ＡＣまたは空気モータであってもよい。また、カテーテル基端部２１３には、それぞれ、近位バルーン２１５、遠位バルーン２１６のための膨張源２２４、２２５も接続してある。ねじポンプ２１８は、自動コントローラ２２６によって自動的に制御される。この自動コントローラ２２６は、また、近位バルーン２１５および遠位バルーン２１６の膨張を自動制御することもできる。
【００５８】
図１２は、カテーテル末端先端部２１４のところでのカテーテル２１１の内部作業をより良く示している。駆動軸２２７が、主管腔２２８内に位置している。駆動軸２２７は、基端部で駆動機構２２３に連結し、末端先端部でねじポンプ２１８に連結している。駆動機構２２３は、駆動軸２２７を回転させ、回転軸は、回転子２２１を回転させる。血液は、入口２１７を通ってカテーテル２１１に入り、ねじポンプ・ハウジング２１９へ移動する。回転子２２１が回転すると、ハウジング２１９内の圧力を増大させる。次いで、血液は、更により高い圧力で血液出口２２９から出る。図１１に示すように、ハウジングは、腎動脈２２０付近に位置する。したがって、血液は、ハウジング２１９から血液出口２２９を通って腎動脈２２０に流れる。複数の血液出口を、カテーテル軸２１２の半径方向面まわりに配置してもよい。血液は、血液出口２２９から腹部大動脈２１０内へ、トータルで、約６００ｍｌ／分〜約１２００ｍｌ／分、好ましくは、約８００〜約１２００ｍｌ／分で流れる。次いで、この高い圧力血液は、腎動脈２２０を通って移動し、ＡＲＦを収縮させる。別の実施例において、シール２２２によって、若干の血液を主管腔２２８に通過させることができる。次いで、近位バルーン２１５に対して近位方向に付加的な血液出口を設け、下肢に血液を与えるようにしてもよい。これは、また、この実施例に示す管腔に加えて別の管腔（図示せず）を通して血液を流すことによって達成してもよい。ねじポンプ２１８が高圧血液を血液出口２２９から排出させているとき、近位バルーン２１５および遠位バルーン２１６を膨らませてもよい。バルーン２１５、２１６は、また、ねじポンプ２１８の起動の前に膨らませてもよい。膨張源２２４が起動すると、膨張流体が膨張管腔２３０に入る。この膨張管腔は、近位バルーン２１５と流体連通している。同時にあるいは所望時点で、膨張源２２５を起動し、膨張管腔２３１に膨張流体を送る。この膨張管腔は、遠位バルーン２１６と流体連通している。バルーン２１５、２１６は、仮想線で示す最終外径まで大動脈２１０に向かって膨張し、それによって、腎動脈２２０を囲んでいる領域を隔離する。これによって、ポンプの発生する増大圧力が最も効果的になる。より高い圧力の血液は、より多く腎動脈２２０に入り、収縮した腎動脈２２０を効果的に潅流する。血液が管腔（図示せず）を通らず、あるいは、すべての血液がシール２２２を通って流れない実施例においては、バルーン２１５、２１６を周期的にしぼませ、下肢へ血液が流れるようにしてもよいし、閉塞を制御して腎動脈２２０内の圧力を損なうことなくバルーン２１５、２１６のそばを若干の血液が漏洩するようにしてもよい。
【００５９】
駆動軸２２７は、モータから回転子へトルク伝達を行う可撓性構成要素であってもよい。この場合、脈管構造によって生じるカテーテル軸の任意の屈曲も克服できる。駆動軸２２７は、コイル状のワイヤあるいは可撓性マンドレルあるいはこれらの組み合わせであってもよく、これらは、おそらく、ステンレス鋼または超弾性ニチノールで作る。駆動軸２２７は、低摩擦性耐熱性材料（たとえば、テフロン（登録商標））で被覆してもよい。駆動機構２２３、駆動軸２２７の係合は、ねじ連結、止めねじ・カラー連結、あるいは、スナップ嵌合で行える。駆動軸２２７は、回転子２１にプレスばめ、溶接、螺合、接着で連結し得る。
【００６０】
図１３は、ねじポンプ回転子２２１の詳細図である。回転子は、ハブ２３２およびブレード２３３を有する単一の螺旋回転子である。回転子は、一般的に、長さが、約１ｃｍ〜約５ｃｍ、好ましくは約２ｃｍ〜約４ｃｍである。回転子の直径は、約０．１インチ〜約０．２５インチ、好ましくは約０．１５インチ〜約０．２インチである。ハブ２３２上でのブレード２３３の巻回部間の距離は、均一であってもよい。或る実施例においては、ブレード２３３の巻回部間の距離は均一ではない。或る実施例においては、回転子は、単一の螺旋漸進ピッチ回転子であり、キック領域２３４では、ブレード２３３巻回部間の、ハブ上の距離が大きくなっている。図１４は、本発明のカテーテルの別実施例を示しており、ここでは、遠位バルーン２１６に対して遠位方向にねじポンプ２１８が位置している。血液出口２２９は、なお、近位バルーン２１５と遠位バルーン２１６との間に位置している。
【００６１】
回転子２２１は、回転子の回転運動を血液の並進運動に変換するように設計した、ハブ２３２まわりの螺旋形ブレード２３３からなる全体的に円筒形の構成要素であってもよい。１〜５個の螺旋形ブレード構成要素、好ましくは、１〜３個の螺旋形ブレード構成要素が回転子のハブ２３２を取り巻いていてもよい。ハブ２３２は、ブレード２３３間の血液容量を向上させるように最小化することになる。漸進ピッチまたは可変ピッチのブレードを使用して、回転子２２１の長さ方向に沿って徐々に血液を加速してもよい。螺旋は、高ピッチ形態から低ピッチ形態へ進んでもよく、低ピッチ形態は、ブレード２３４のキックとして知られている。システム内の可能性のあるキャビテーションまたは溶血を最小限に抑えながら血液の加速を最大にすると好ましい。回転子２２１は、一体の構成要素として機械加工、射出成型、鋳造してもよいし、個別のブレード、コア要素のような多数の部品から組み立ててもよい。回転子２２１は、金属あるいはプラスチックで作ることができる。回転子２２１は、血液の移動を並進体積変換に限定するように設計したハウジング内に収容することになる。ハウジング２１９は、円筒形であり、回転子２２１の直径に密着嵌合させるとよい。ハウジング２１９および回転子２２１は、血液の並進運動を最大にし、流体に与える遠心力を制御するように一緒に作動することになる。ハウジング２１９は、金属またはプラスチックで作ることができる。ハウジング２１９は、回転子ブレード２３３のための支持面となり、回転子２２１によって発生する力および温度に耐える必要がある。ハウジングは、回転子２２１を収容するカテーテル軸２１２の一部であって、カテーテル軸２１２への連結を必要とする別体の構成要素でなくてもよい。ハウジング２１９が別個の構成要素である場合、このハウジングは、熱融着、接着結合、化学溶接または棘に有刺嵌合によってカテーテル軸２１２に固定し得る。ねじポンプ２１８のハウジング２１９は、少なくとも、回転子２２１と同じ長さであり、ポンピング領域の吸込量、排出量を最適化するように回転子２２１のいずれかの端で先細りになっていてもよい。
【００６２】
回転子によって血液に伝えられる遠心力は、回転子の、カテーテル軸の外径に沿った配置により、血液が出口に向かって前進するのを助ける。カテーテルの中央管腔内に背圧が発生し、出口を越えて血液が流出するのを防ぐ。この背圧は、中央管腔ＩＤ、駆動軸間のＯリング・チップ・シール、あるいは、駆動軸、カテーテルＩＤ間の環状空間内の加圧流体流のいずれかによって発生する。この流体は、また、回転している構成要素によって発生した温度を低下させるのにも役立つ。流体は、食塩水あるいはブドウ糖であってもよく、ヘパリンで凝血防止してもよい。
【００６３】
別の好ましい実施例が、図１６〜図１９に開示してある。図１６は、患者の大動脈３１０内に配置した、本発明の特徴を具体化しているカテーテル３１１を示している。このカテーテルは、軸３１２、基端部３１３および末端先端部３１４を有する。軸３１２は、適切な位置（図示せず）にユーザを助けるように長さ方向に沿って配置したマーカーを包含していてもよい。このようなマーカーは、Ｘ線透視案内を行わずに設置する際に助けとなるように基端部３１３に沿って位置すると特に有用である。末端先端部３１４は、遠位先端部分３１５を包含する。この遠位先端部分３１５は、患者の腎動脈３２０上方に配置する。末端先端部３１４は、さらに、膨張可能なバルーン３１６を包含する。膨張バルーン３１６は、患者の腎動脈３２０下方に配置する。膨張可能なバルーン３１６は、遠位先端部分３１５から約５ｃｍ〜約２０ｃｍ、好ましくは約１０ｃｍ〜約１５ｃｍのところにある。遠位先端部分３１５は、放出口３１７を包含する。これらの放出口は、スリット状に形成してもよい。図１７に図示する別の実施例においては、放出口３１７は、先細り閉鎖先端３４０を有するピグテイル形遠位先端部分３３９に沿って配置した側孔３３８である。カテーテル３１１の遠位先端部分３１５は、閉じている場合、シールしてもよいし、栓子または補強マンドレルと嵌合したシール面を包含してもよい。この場合、流体シールを失うことなくガイドワイヤ通過に備えてダックビル弁を使用する必要があるかも知れない。
【００６４】
基端部３１３は、システム・コンソール３１８に接続している。システム・コンソール３１８は、膨張源３２１および薬剤給送源３２２を包含する。膨張源３２１は、膨張管腔３２３と流体連通している。膨張流体は、膨張管腔３２３を通って移動し、この膨張管路は、膨張可能なバルーン３１６と流体連通しており、膨張可能バルーン３１６を膨らませる。薬剤給送源３２２は、薬剤給送管腔３２４と流体連通している。薬剤は、薬剤給送管腔３２４に導入してもよく、遠位先端部分３１５まで移動する。遠位先端部分３１５のところで、薬剤給送管腔３２４は、放出口３１７と流体連通しており、それによって、薬剤を患者の大動脈３１０に放出する。別の実施例において、カテーテル３１１は、さらに、管腔３２５を通る血液通路を包含する。管腔３２５を通過する血液通路は、遠位先端部分３１５に設けた吸込口（図示せず）と、バルーン（図示せず）に対して近位方向においてカテーテルに設けてあり、バルーン膨張中に下肢へ血液を供給する出口とを有する。
【００６５】
システム・コンソール３１８は、さらに、自動制御装置３１９を包含する。このような自動制御装置の一例としては、ユーザ・インタフェースを有するマイクロプロセッサ制御モジュールがある。図２０は、システム・コンソール３１８内に自動制御装置３１９を内蔵させることの利点を示している。バルーン３１６は、薬剤給送と一致させて周期的に膨らませることができる。したがって、バルーン３１６が腎動脈３２０を隔離してしまっているため、薬剤が患者の腎動脈３２０に送られることになる。これにより、患者の身体にシステム全体にわたる影響を与えることなく腎動脈３２０に薬剤の局所給送することができる。この装置のための好ましい薬剤としては、短時間作用の血管拡張剤がある。
【００６６】
図２０に示すように、薬剤の給送は、大動脈閉塞と同期させて、血流、注入薬剤を腎動脈にそらせることになる。サイクル中のバルーン膨張の開始と薬剤注入開始との時間ずれは、Ｔ１とする。薬剤注入終了とバルーン収縮との時間ずれは、Ｔ２とする。バルーンは、大動脈を閉塞し、多量の薬剤を腎動脈へ給送し、ほんの少量の薬剤を下肢に給送することになる。治療が自動的に行われて、腎動脈内の薬剤濃度を最小設定値に保ち、腎臓潅流の増大を確実にする。治療が進むにつれて、投与薬剤の量を少しずつ減らして行き、多すぎる薬剤の患者への全身的な影響を低下させることになる。
【００６７】
本発明の好ましい図示実施例について説明してきたが、発明から逸脱することなく種々の変更、修正を行うことができることは当業者であれば明らかであろう。添付の特許請求の範囲は、発明の真の精神、範囲に属するこれらすべての変更、修正を網羅することを意図している。さらに、本発明の種々の特徴を特定の実施例において開示したが、これらの特徴の１つまたはそれ以上をここに開示した他の実施例で用いることができ、また、交換可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の原理に従って構成した潅流装置を埋め込んだ人間の循環系の部分断面図である。
【図２Ａ】
図１の装置の末端先端部の側面図である。
【図２Ｂ】
図２Ａの断面線２Ｂ−２Ｂに沿った装置の横断面図である。
【図３】
両方の腎動脈の同時潅流を行うための二重バルーンを包含する、図１の装置の別実施例を有する人間の循環系の部分断面図である。
【図４】
カテーテル血流が１つの管腔内で生じている、図１の装置の別実施例を有する人間の循環系の部分断面図である。
【図５】
カテーテル血流が１つの管腔で生じている、図３の装置の別実施例を有する人間の循環系の部分断面図である。
【図６】
周期的な流体変位を使用して血液を圧送している、図１の装置の別実施例を有する人間の循環系の部分断面図である。
【図７】
両方の腎動脈を潅流する、図３の装置の別実施例を有する人間の循環系の部分断面図である。
【図８】
本発明の装置の別実施例を埋め込んだ人間の循環系の部分断面図である。
【図９Ａ及び図９Ｂ】
それぞれ、膨らんだ状態、しぼんだ状態において放射線不透過性マーカーで印を付けた装置の末端先端部の部分断面図である。
【図１０Ａ及び図１０Ｂ】
それぞれ、腎動脈の近位側に設置して潅流を向上させる大動脈ステント、膨張可能なカフを有する人間の循環系の部分断面図である。
【図１１】
患者の腹部大動脈内に配置したねじポンプを包含する、本発明の特徴を具体化しているカテーテルの部分断面を示す立面図である。
【図１２】
ねじポンプを包含する、本発明の特徴を具体化しているカテーテルの部分断面立面図である。
【図１３】
アルキメデスねじの立面図である。
【図１４】
ねじポンプを包含する、本発明のカテーテルの別実施例の部分断面立面図である。
【図１５Ａ、図１５Ｂ、図１５Ｃ】
それぞれ、線１５Ａ―１５Ａ、１５Ｂ―１５Ｂ、１５Ｃ―１５Ｃに沿った、図１２のカテーテルの横断面図である。
【図１６】
患者の腹部大動脈内に配置した薬剤給送システムを包含する本発明の特徴を具体化しているカテーテルの立面図であり、図１６Ｂは領域１６Ｂの拡大図である。
【図１７】
薬剤給送システムを包含する、本発明の特徴を具体化しているカテーテルの別実施例の立面図である。
【図１８】
線１８―１８に沿った図１６のカテーテルの横断面図である。
【図１９】
線１８―１８に沿った図１６のカテーテルの別の横断面図である。
【図２０】
薬剤注入時にバルーンを膨張、収縮させた状態および腎動脈に対する薬剤の影響を示すグラフ図である。
【図１】
2005500862.tif 000003
【図２Ａ】
2005500862.tif 000004
【図２Ｂ】
2005500862.tif 000005
【図３】
2005500862.tif 000006
【図４】
2005500862.tif 000007
【図５】
2005500862.tif 000008
【図６】
2005500862.tif 000009
【図７】
2005500862.tif 000010
【図８】
2005500862.tif 000011
【図９Ａ】
2005500862.tif 000012
【図９Ｂ】
2005500862.tif 000013
【図１０Ａ】
2005500862.tif 000014
【図１０Ｂ】
2005500862.tif 000015
【図１１】
2005500862.tif 000016
【図１２】
2005500862.tif 000017
【図１３】
2005500862.tif 000018
【図１４】
2005500862.tif 000019
【図１５Ａ】
2005500862.tif 000020
【図１５Ｂ】
2005500862.tif 000021
【図１５Ｃ】
2005500862.tif 000022
【図１６】
2005500862.tif 000023
【図１６Ｂ】
2005500862.tif 000024
【図１７】
2005500862.tif 000025
【図１８】
2005500862.tif 000026
【図１９】
2005500862.tif 000027
【図２０】
2005500862.tif 000028
【国際公開パンフレット】
2005500862.tif 000029
2005500862.tif 000030
2005500862.tif 000031
2005500862.tif 000032
2005500862.tif 000033
2005500862.tif 000034
2005500862.tif 000035
2005500862.tif 000036
2005500862.tif 000037
2005500862.tif 000038
2005500862.tif 000039
2005500862.tif 000040
2005500862.tif 000041
2005500862.tif 000042
2005500862.tif 000043
2005500862.tif 000044
2005500862.tif 000045
2005500862.tif 000046
2005500862.tif 000047
2005500862.tif 000048
2005500862.tif 000049
2005500862.tif 000050
2005500862.tif 000051
2005500862.tif 000052
2005500862.tif 000053
2005500862.tif 000054
2005500862.tif 000055
2005500862.tif 000056
2005500862.tif 000057
2005500862.tif 000058
2005500862.tif 000059
2005500862.tif 000060
2005500862.tif 000061
2005500862.tif 000062
2005500862.tif 000063
2005500862.tif 000064
2005500862.tif 000065
2005500862.tif 000066
2005500862.tif 000067
2005500862.tif 000068
2005500862.tif 000069
2005500862.tif 000070
2005500862.tif 000071
2005500862.tif 000072
2005500862.tif 000073
2005500862.tif 000074
2005500862.tif 000075
2005500862.tif 000076
2005500862.tif 000077
2005500862.tif 000078
2005500862.tif 000079
2005500862.tif 000080
2005500862.tif 000081
2005500862.tif 000082
2005500862.tif 000083
2005500862.tif 000084
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2005500862.tif 000085
【国際調査報告】
2005500862.tif 000086
2005500862.tif 000087
2005500862.tif 000088
2005500862.tif 000089
2005500862.tif 000090