(57)【要約】  供給伸長要素及び送出伸長要素を有し、入口及び出口ポートを備えるカテーテルを包含する人体の標的部位の選択的な冷却又は加温のためのシステム及び方法。血液は供給伸長要素から導出され、制御ユニットで冷却又は加温される。処理済血液は、送出伸長要素を介して標的領域に送られる。供給伸長要素は、送出伸長要素内の処理済血液に対する保温部として作用できる。【選択図】図１Ａ、図１Ｂ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自身を挿通する第一管腔、遠端部及び近端部を有する第一伸長要素と、
前記第一伸長要素の前記遠端部に位置する出口ポートと、
前記第一伸長要素に位置し、前記出口ポートの近傍の閉塞要素と、
前記第一伸長要素に対して同軸であり且つ前記第一伸長要素に対して可動で、自身を挿通する第二管腔と、近端部と、前記第一伸長要素の前記遠端部の近傍にある遠端部を有する第二伸長要素と、
前記第二伸長要素の前記遠端部に位置し、前記閉塞要素の近傍の第二ポートと、
前記第一管腔及び前記第二管腔と流体連通する制御ユニットを含んでなる、選択的な熱療法を行うシステム。
【請求項２】
前記第二ポートが、複数のポートを含む、請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記第一伸長要素の外径が、前記第二伸長要素の内径よりも少なくとも０．１ｍｍ小さく、これによって形成される前記第一伸長要素と前記第二伸長要素との間の空間が前記第二ポートを画成する、請求項１記載のシステム。
【請求項４】
前記第一管腔が、熱的処理済血液を身体の標的部位に送出する送出管腔である、請求項１記載のシステム。
【請求項５】
前記出口ポートが前記第一伸長要素の前記遠端部の近傍に位置し、且つ前記出口ポートと前記第一伸長要素の前記遠端部との間にさらに第二閉塞要素を含む、請求項１記載のシステム。
【請求項６】
前記閉塞要素が可膨張性バルーンである、請求項１記載のシステム。
【請求項７】
前記閉塞要素が親水性の皮膜を含む、請求項１記載のシステム。
【請求項８】
前記閉塞要素が薬物の皮膜を含む、請求項１記載のシステム。
【請求項９】
前記第一管腔、前記第二管腔、及び前記閉塞要素の少なくともいくつかが、抗血栓性物質で被覆される、請求項１記載のシステム。
【請求項１０】
前記第二伸長要素が、正常温血液を前記制御ユニットにもたらす供給伸長要素であり、前記第二ポートが入口ポートである、請求項１記載のシステム。
【請求項１１】
前記第一伸長要素と第二伸長要素の間で、且つ該第一伸長要素に対して同軸に位置する補助送出伸長要素をさらに含み、前記補助送出伸長要素は前記出口ポートと前記入口ポートの間に位置する二次出口ポートを有する請求項１０記載のシステム。
【請求項１２】
前記二次出口ポートが複数の二次出口ポートを含む、請求項１１記載のシステム。
【請求項１３】
前記二次出口ポートと前記入口ポートの間に位置する第二閉塞要素をさらに含む、請求項１１記載のシステム。
【請求項１４】
前記第二伸長要素が補助送出伸長要素であり、前記第二ポートが二次出口ポートであって、前記システムがさらに前記補助送出伸長要素に対して同軸に位置する供給伸長要素を含み、前記供給伸長要素が入口ポートを有する、請求項１記載のシステム。
【請求項１５】
前記二次出口ポートが複数の二次出口ポートを含む、請求項１４記載のシステム。
【請求項１６】
前記入口ポートが数個の入口ポートを含む、請求項１４記載のシステム。
【請求項１７】
前記二次出口ポートと前記入口ポートの間に位置する第二閉塞要素をさらに含む、請求項１４記載のシステム。
【請求項１８】
前記制御ユニットが熱調整器を含む、請求項１記載のシステム。
【請求項１９】
前記制御ユニットがポンプ機構を含む、請求項１記載のシステム。
【請求項２０】
前記出口ポートに位置する生理学的センサをさらに含む、請求項１記載のシステム。
【請求項２１】
前記生理学的センサが前記制御ユニットと連通しており、該制御ユニットは前記生理学的センサから受け取るデータに基づき出力を算出するように構成されている、請求項２０記載のシステム。
【請求項２２】
圧力管腔と、前記圧力管腔の近端部に位置する、又は前記圧力管腔の近端部と連通した生理学的センサとをさらに含む、請求項１記載のシステム。
【請求項２３】
前記第一伸長部材の前記遠端部に可膨張性バルーンをさらに含み、該可膨張性バルーンは該可膨張性バルーンの膨張に伴い前記第一管腔を封止するように構成される、請求項１記載のシステム。
【請求項２４】
正常温血液を身体の外側の位置に送出するための自身を挿通する供給管腔と、前記正常温血液を受け取るための少なくとも１つの入口ポートをその遠端部に有する供給伸長要素と、
身体の標的部位に熱的処理済血液を供給するための自身を挿通する送出管腔を有し、前記送出伸長要素と同軸に位置する送出伸長要素と
前記送出伸長要素の遠端部から近傍且つ前記供給伸長要素の遠端部から遠位で、前記送出伸長要素に位置する閉塞要素を含んでなる、選択的な熱療法を行うデバイスであって、
前記熱的処理済血液は熱調整後の前記正常温血液であって、前記送出伸長要素は前記標的部位に前記熱的処理済血液を送出するための少なくとも１つの出口ポートをその遠端部に有する、デバイス。
【請求項２５】
前記供給管腔、前記送出管腔、及び前記閉塞要素の少なくともいくつかが抗血栓性物質で被覆される、請求項２４記載のシステム。
【請求項２６】
前記身体の外側の位置が制御ユニットであり、該制御ユニットは前記正常温血液の前記熱調整を行うように構成されている、請求項２４記載のデバイス。
【請求項２７】
前記送出伸長要素の外径が、前記供給伸長要素の内径よりも少なくとも０．１ｍｍ小さく、これによって形成される前記送出伸長要素と前記供給伸長要素との間の空間が前記入口ポートを画成する、請求項２４記載のデバイス。
【請求項２８】
前記閉塞要素が可膨張性バルーンである、請求項２４記載のデバイス。
【請求項２９】
前記閉塞要素が親水性の皮膜を含む、請求項２４記載のデバイス。
【請求項３０】
前記閉塞要素が薬物の皮膜を含む、請求項２４記載のデバイス。
【請求項３１】
前記出口ポートの遠位に第二閉塞要素をさらに含む、請求項２４記載のデバイス。
【請求項３２】
前記供給伸長要素と送出伸長要素の間に、且つ該送出伸長要素に対して同軸に位置する補助送出伸長要素をさらに含む、請求項２４記載のデバイス。
【請求項３３】
前記補助送出伸長要素が二次出口ポートを含む、請求項３２記載のデバイス。
【請求項３４】
前記デバイスの遠端部に位置する生理学的センサをさらに含む、請求項２４記載のデバイス。
【請求項３５】
前記生理学的センサが前記制御ユニットと連通しており、該制御ユニットは前記生理学的センサから受け取るデータに基づき出力を算出するように構成されている、請求項３４記載のデバイス。
【請求項３６】
圧力管腔、及び前記圧力管腔の近端部に、又はこれに連通して、生理学的センサをさらに含む、請求項２４記載のデバイス。
【請求項３７】
前記送出伸長部材の前記遠端部に可膨張性バルーンをさらに含み、該可膨張性バルーンは該可膨張性バルーンの膨張に伴い前記送出管腔を封止するように構成される、請求項３６記載のデバイス。
【請求項３８】
第一管腔及び出口ポートを有する第一伸長要素と、第二管腔及び第二ポートを有し、前記第一伸長要素に対して同軸に位置する第二伸長要素と、前記出口ポートと前記第二ポートとの間に位置する閉塞要素を含む、血管に挿入するデバイスを準備するステップと、
該デバイスを血管に挿入するステップと、
前記出口ポートと流体連通状態にある第一領域と、前記第二ポートと流体連通状態にある第二領域とを分けるように前記閉塞要素を拡大するステップと、
前記第二ポートを介し且つ前記第二管腔を通して前記第二領域から正常温血液を導出するステップと、
前記正常温血液を制御ユニットに送出するステップと、
前記制御ユニットにおいて前記正常温血液に熱的処理をして熱的処理済血液を得るステップと、
前記熱的処理済血液を前記第一管腔及び前記出口ポートを介して前記第一領域に送出するステップを含んでなる、身体の部分を選択的に冷却又は加温する方法。
【請求項３９】
前記熱的処理が冷却を含む、請求項３８記載の方法。
【請求項４０】
前記熱的処理が加温を含む、請求項３８記載の方法。
【請求項４１】
前記熱的処理済血液を送出するステップが前記熱的処理済血液のポンプによる送出を含む、請求項３８記載の方法。
【請求項４２】
身体のある位置に第二の熱的処理済血液を送出するステップをさらに含み、該第二の熱的処理済血液は前記熱的処理済血液と異なる温度を有する、請求項３８記載の方法。
【請求項４３】
生理学的パラメータをモニターするステップと、及びモニターされた該パラメータに基づき前記熱的処理を調整するステップをさらに含む、請求項３８記載の方法。
【請求項４４】
身体のある位置に送出するための熱的処理済血液を保温するための方法であって、
送出管腔及び前記送出管腔と同軸な供給管腔を有する送出カテーテルを準備するステップと、
前記送出カテーテルを動脈系に挿入するステップと、
前記供給管腔を介して動脈系から正常温血液を導出するステップと、
前記送出管腔を介して熱的処理済血液を動脈系に同時に送出するステップとを含み、
前記同時に送出するステップは、前記導出の位置から遠位で行い、前記導出するステップは前記熱的処理済血液を同時に送出するステップと同軸で行うことによって前記熱的処理済血液を保温する層を提供する、方法。
【請求項４５】
標的動脈の近傍にある近位動脈内にガイドワイヤを配置するステップと、
前記ガイドワイヤ越しに検索カテーテルを導入するステップと、
前記ガイドワイヤを部分的に導出するステップと、
前記検索カテーテルで標的動脈の位置判定を行うステップと、
前記検索カテーテルを通じ標的動脈内に前記ガイドワイヤを進入させるステップと、
検索カテーテルを取り出すステップと、
ガイドワイヤ越しに熱治療カテーテルの遠端部を標的動脈内へ進入させるステップとを含んでなる、標的動脈内へ熱治療カテーテルを配置する方法。
【請求項４６】
前記標的動脈が頸動脈であり、前記進入させるステップが、頸動脈内へ進入させるステップを含む、請求項４５記載の方法。
【請求項４７】
前記標的動脈が腎動脈であり、前記進入させるステップが、腎動脈内へ進入させるステップを含む、請求項４５記載の方法。
【請求項４８】
前記標的動脈が冠状動脈であり、前記進入させるステップが、冠状動脈内へ進入させるステップを含む、請求項４５記載の方法。
【請求項４９】
前記ガイドワイヤ越しに供給伸長要素を導入するステップをさらに含み、前記検索カテーテルを導入するステップは前記供給伸長要素の管腔を通して行われる、請求項４５記載の方法。
【請求項５０】
前記配置するステップが動脈弓内に配置するステップを含む、請求項４５記載の方法。
【請求項５１】
前記検索カテーテルを導入するステップが、前記熱治療カテーテルの送出伸長要素を通して検索カテーテルを導入するステップを含む、請求項４５記載の方法。
【請求項５２】
前記検索カテーテルを導入するステップが、前記熱治療カテーテルの送出伸長要素を導入するステップを含み、前記送出伸長要素は血管の位置判定を行うための屈曲遠端部を有する、請求項４５記載の方法。
【請求項５３】
前記検索カテーテルを通じ頚動脈内に前記ガイドワイヤを進入させるステップが、前記ガイドワイヤを外頸動脈内へ進入させるステップを含み、熱治療カテーテルの遠端部を標的動脈内へ進入させるステップが、前記遠端部を外頸動脈内へ進入させるステップを含む、請求項４６記載の方法。
【請求項５４】
前記検索カテーテルを通じ頚動脈内に前記ガイドワイヤを進入させるステップが、内頸動脈内に前記ガイドワイヤを進入させるステップを含み、前記治療カテーテルの遠端部を頚動脈内へ進入させるステップが、前記遠端部を内頸動脈内に親友させるステップを含む、請求項４６記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、身体の標的部位を選択的に治療するため、具体的にはその温度を変化させ、且つ身体の他の部位には著しい影響を及ぼすことなく治療するためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本願は、２００５年１月２５日出願の米国特許出願第１１／０４１，７０１号の一部係属出願であり、当該米国特許出願は本願に引用してその全体を援用する。
【０００３】
一般に、多くの病状及び傷害が加温及び／又は冷却の施用に良好に応答することが知られている。例えば、低体温法、すなわち冷却は、血流、炎症及び浮腫を減じることができ、虚血の様々な影響を変化させることもある。細胞レベルでは、低体温法及び高体温法（加温）は、代謝及び酵素活性、反応性オキシダント生産、並びに遺伝子発現をもたらす能力を有している。虚血性発作の数多くの実証研究で、低体温法は神経系損傷の程度を低下させ、神経機能を改善することが示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
低体温法又は高体温法を達成する先行技術の方法には多くの不都合がある。これらの方法のほとんどで、表面技術又は全身血管内灌流を用いることによって本来的に影響が全身に及ぼされる。Ｓａａｂの米国特許第５，６２４，３９２号及びＧｉｎｓｂｕｒｇの米国特許第６，０３３，３８３号は、脈管系の静脈側に設置する熱伝達カテーテルの使用を教示している。これらのデバイスは、それらを通過する静脈血を冷却又は加温し、加温又は冷却された血液は全身に行き渡る。このような方法には深刻な限界がある。例えば、全身低体温法は震えを引き起こし、これが代謝速度を高めて、心血管系の重篤な撹乱を起こすこともある。表面技術は緩徐であって、加温／冷却能が限られており、医学的処置の遂行能を干渉できる装置が必要である。さらに、これらの先行技術で、低体温法又は高体温法の適用によって生じうる血流及び血圧の変化を制御する機能を有するものはないし、選択的に標的領域へ薬剤を投与する手段も有していない。
【０００５】
身体の残部に悪影響を及ぼすことなく一領域を選択的に治療するように設計された他の先行技術の方法が開示されている。例えば、Ｓｃｈｗａｒｔｚの米国特許第６，４３６，０７１号及び６，６０５，１０６号は、送出カテーテル内の高圧による合併症に起因して生じる問題を排除するように設計された血管内実体的冷却用のカテーテルを教示している。この開示は、圧力逃し弁の使用を教示しており、これには弁の活性化に伴って全身を冷却しうるという不都合がある。さらに、開示されたシステムの長期的な影響に、潜在的な局所血管損傷や付加的な全身冷却が含まれる可能性があり、これは冷却カテーテルを通過する動脈血がそれ自体冷却されることになるためである。Ｄｏｂａｋの米国特許第６，０４２，５５９号は、周辺器官又は他の組織に対する大幅な影響なしに低体温法を実施するための方法及び装置を教示している。開示された装置には、可撓性供給カテーテルと、別個の可撓性送出カテーテルとを、すなわち、血液を除去するために用いるものと、冷却した血液を動脈へ供給することによって選択した臓器に送り込むために用いるものとを備える。送出カテーテルは、保温の層を有している。しかし、２種のカテーテルを使用することによって、血管の合併症の危険性、手技の複雑さ、及び標的臓器の冷却に要する時間が増大する。
【０００６】
よって、前記の制限がない選択的熱治療方法及びシステムに対する要求が広く認知されており、これらを備えることが極めて有利であると考えられる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によれば、選択的な熱療法を行うためのシステムが提供される。当該システムは、自身を挿通する第一管腔、遠端部及び近端部を有する第一伸長要素と、遠端部に位置する出口ポートと、第一伸長要素の上且つ出口ポート近傍に位置する閉塞要素と、自身を挿通する第二管腔を有し、第一伸長要素の遠端部から近傍の遠端部と近端部とを備え、第一伸長要素に対して同軸且つ可動性である第二伸長要素と、第二伸長要素の遠端部で閉塞要素の近傍に位置する第二ポートと、第一管腔及び第二管腔と流体連通状態にある制御ユニットを含んでなる。
【０００８】
本発明の別の態様によれば、選択的な熱療法を行うためのデバイスが提供される。当該デバイスは、正常温血液を身体の外側の位置に送出するための自身を挿通する供給管腔を有する供給伸長要素で、正常温血液を受け取るための少なくとも１つの入口ポートをその遠端部に有している供給伸長要素、身体の標的部位に熱的処理済血液を供給するための自身を挿通する送出管腔を有する送出伸長要素であって、供給伸長要素は送出伸長要素と同軸に位置し、且つ熱的処理済血液は熱調整後の正常温血液であって、標的部位に熱的処理済血液を送出するための少なくとも１つの出口ポートをその遠端部に有している送出伸長要素、並びに送出伸長要素の遠端部から近傍且つ供給伸長要素の遠端部から遠位の位置で送出伸長要素上に位置する閉塞要素を含む。
【０００９】
本発明の別の態様によれば、身体の部分を選択的に冷却又は加温するための方法が提供される。当該方法は、血管に挿入するためのデバイスであって、第一管腔及び出口ポートを備えた第一伸長要素、第二管腔及び第二ポートを備えた第二伸長要素であって、第一伸長要素に対して同軸に位置する第二伸長要素、並びに出口ポートと第二ポートとの間に位置する閉塞要素を含むデバイスを準備するステップ、当該デバイスを血管に挿入するステップ、出口ポートと流体連通状態にある第一領域と、第二ポートと流体連通状態にある第二領域とを分けるように閉塞要素を拡大するステップ、第二ポートを介し且つ第二管腔を通して第二領域から正常温血液を導出するステップ、正常温血液を制御ユニットに送出するステップ、制御ユニットにおいて正常温血液の熱的処理をして熱的処理済血液を得ること、並びに熱的処理済血液を第一管腔及び出口ポートを介して第一領域に送出するステップを含む。
【００１０】
本発明のさらに別の態様によれば、身体のある位置に送出するための熱的処理済血液を保温するための方法が提供される。当該方法は、送出管腔及び当該送出管腔と同軸な供給管腔を有する送出カテーテルを準備するステップ、当該送出カテーテルを動脈系に挿入するステップ、供給管腔を介して動脈系から正常温血液を導出するステップ、送出管腔を介して熱的処理済血液を動脈系に同時に送出するステップを含み、この同時に送出するステップは、導出の位置から遠位で行われ、導出するステップは熱的処理済血液を同時に送出するステップと同軸に行うことによって熱的処理済血液に対する保温の層を提供する。
【００１１】
本発明のさらに別の態様によれば、標的動脈内への熱治療カテーテルを配置するための方法が提供される。当該方法は、標的動脈の近傍の近位動脈内にガイドワイヤを配置するステップ、ガイドワイヤ越しに検索カテーテルを導入するステップ、ガイドワイヤを部分的に導出するステップ、検索カテーテルで標的動脈の位置判定を行うステップと、検索カテーテルを通じ標的動脈内にガイドワイヤを進入させるステップと、検索カテーテルを取り出すステップと、ガイドワイヤ越しに熱治療カテーテルの遠端部を標的動脈内へ進入させるステップとを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照し例示のみにより本発明を説明する。以下詳細に、具体的に図面を参照して詳細に説明するが、示す詳細は一例にすぎず、本発明の原理及び概念を最も有用且つ容易に理解するための、本発明の好ましい実施形態の例示的な説明のみを目的としていることを強調する。本発明の基本的理解に不可欠な程度を越えた、本発明の構造上の詳細を説明するものではない。当業者には、本発明のいくつかの態様をいかに実際に具体化し得るかについては、図面を参照した説明によって明らかになる。
【００１３】
本発明は、選択的な熱療法に用いることができるシステム及び方法に関するものである。具体的には、本発明は、正常温及び熱的に変化させた血液を収集及び送出する単一カテーテルを用いて、身体の特定臓器を選択的に冷却又は加温するのに用いることができる。
【００１４】
本発明に係るシステム及び方法の原理及び操作は、図面と付随説明とを参照してより良く理解され得る。
【００１５】
本発明の少なくとも１つの実施形態を詳細に説明する前に、本発明は以下の説明に述べる、又は図面に示す構成成分の構築及び配置の詳細に、その適用が限定されるものでないことは理解されるべきである。本発明は、他の実施形態であることができ、又は様々に実施若しくは実行されることもできる。また、本明細書で用いる話法及び語法は説明を目的としており、限定的に考えられるべきでないことは理解すべきである。
【００１６】
以下、図面を参照するが、図１Ａ及び１Ｂは、本発明の好ましい実施形態に係る、臓器を選択的に冷却又は加温するシステム１０を示す。システム１０は、カテーテル１２及び制御ユニット１４を含む。カテーテル１２は、近端部１６及び遠端部１８と、自身を挿通する供給管腔１２０とを有する供給伸長要素２０、及び自身を挿通する送出管腔１２２を有する送出伸長要素２２を含んでいる。送出伸長要素２２は好ましくは、近端部１６から遠端部１８まで、カテーテル１２の全長に亘って延在する細長の管状部材であり、標的部位に血液を送出するために遠端部１８又はその近傍に出口ポート２４を有している。供給伸長要素２０は好ましくは、断面Ａ−Ａに示すように送出伸長要素２２に関して同軸に位置する細長の管状部材であり、カテーテル１２の近端部１６から遠端部１８の近傍の領域に延在している。代替の実施形態において、供給伸長要素２０は送出伸長要素２２に沿って延在する。一実施形態において、図１Ａに示すように、供給伸長要素２０は血管から正常温血液を受け取るため、その長さ方向に沿って１以上の位置に入口ポート２６を有している。好ましい実施形態において、図１Ｂに示すように、供給伸長要素２０は、その遠端部２１に位置する入口ポート２６を有している。本実施形態において、入口ポート２６は供給伸長要素２０及び送出伸長要素２２の同軸に配置することによって創出され、供給伸長要素２０の内径は、送出伸長要素２２の外径より少なくとも０．１ｍｍ上回る大きさを有する。この直径の差によって創出される空間が、以下にさらに詳説するように血管から供給血液を受け取るのに十分な大きさを有するポートを創出する。好ましい実施形態において、送出伸長要素２２の外径は０．０８１インチから０．１２８インチの範囲であり、供給伸長要素２０の内径は０．１００インチから０．１６２インチの範囲である。
【００１７】
図１Ａ及び１Ｂに示すとおり、少なくとも１つの閉塞要素２８は、カテーテル１２の遠端部１８又はその近傍、出口ポート２４の近傍且つ供給伸長要素２０の遠端部２１の遠位に位置する。供給伸長要素２０及び送出伸長要素２２を制御ユニット１４に連結するハブ３０は、カテーテル１２の近端部１６に位置する。ハブ３０は、制御ユニット１４で供給血液入口３４に供給血液を供給するための入口コネクタ３２、及び制御ユニット１４で送出血液出口３８から送出血液を受け取るための出口コネクタ３６を含んでいる。制御ユニット１４は、供給血液入口３４から受け取った正常温血液を熱的に変化させ（すなわち、加温又は冷却し）、熱的に変化させた血液を、送出血液出口３８を通して送り出す。カテーテル１２は、ガイドワイヤ越しに、オーバー・ザ・ワイヤシステム若しくは迅速交換システムのいずれかとして導入でき、又はその遠位先端で固定ワイヤを含んでもよい。好ましい実施形態において、送出伸長要素２２はガイドワイヤ管腔としても作用する。代替の実施形態では、送出伸長要素２２に沿って、又は同軸に別個のガイドワイヤ管腔が配置される。固定ワイヤ構造で、カテーテル１２はさらにトルクを伝達可能なカテーテルシャフトを含むことができる。一実施形態において、図１Ｂに示すもののように、送出伸長要素２２及び供給伸長要素２０は、互いに脱着可能及び／又は可動である。
【００１８】
血液流動の一般的なサイクルは以下の通りである。実線矢印４４で示す正常温血液は、血管から少なくとも１つの入口ポート２６を通り、供給伸長要素２０内へと流れる。供給伸長要素２０は、入口コネクタ３２を介して制御ユニット１４へ正常温血液を送出する。次いで血液を制御ユニット１４において熱的に変化させる。送出伸長要素２２が、破線矢印４６で示す熱的に変化させた血液を、制御ユニット１４の送出血液出口３８から出口コネクタ３６を介して受け取り、その熱的に変化させた血液を身体の標的部位に送出する。身体の他の部位の加温又は冷却を引き起こすことなく標的部位の加温又は冷却を達成することを確実にするために、熱的に変化させた血液の送出から正常温血液の収集を物理的に分ける必要がある。単一デバイスを用いてこの分離を完遂するために、カテーテル１２は供給伸長要素、及び血液流入と流出とを分離するための閉塞要素２８を有する送出伸長要素の双方をもって設計される。供給伸長要素２０の遠端部２１と出口ポート２４との間に閉塞要素２８を置くことによって、閉塞要素２８の近傍の血液のみが供給管腔１２０に入り、そして熱的に変化させた血液のみが閉塞要素２８の遠位の動脈系のその部分に到達する。
【００１９】
以下、図２を参照するが、これはコントールユニット１４のさらに詳細な模式図である。制御ユニット１４は、実線矢印４４で示す、正常温血液を受け取るための供給血液入口３４、及び破線矢印４６で示す、熱的に変化させた血液を送出するための送出血液出口３８を含んでいる。制御ユニット１４はさらに、供給血液入口３４から受け取った正常温血液の温度を変化させ、これにより熱的に変化させた血液を作製するための熱調整器４０を含む。熱調整器４０は、使用者による制御が可能な加温機構、冷却機構、又は加温／冷却機構の組合せであることができる。好ましい実施形態において、熱調整器４０は、例えば、Ｍｅｄｔｒｏｎｉｃ、Ｉｎｃ．のＢｉｏ−Ｃａｌ（登録商標）Ｂｌｏｏｄ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｍｏｄｕｌｅ又はＭＹＯｔｈｅｒｍＸＰ（登録商標）Ｃａｒｄｉｏｐｌｅｇｉａ  Ｓｙｓｔｅｍなどの冷却機構である。あるいは、熱調整器４０には、氷浴の中のコイル状チュービングが含まれる。好ましい実施形態において、制御ユニット１４はさらに、熱的に変化させた血液が送出血液出口３８を通って送出されるのを容易にするポンプ機構４２を含む。ポンプ機構４２は、例えば、遠心血液ポンプ（Ｂｉｏ−Ｐｕｍｐ（登録商標）、Ｍｅｄｔｒｏｎｉｃ、Ｉｎｃ．；  Ｓａｍｓ（商標名）Ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ、Ｔｅｒｕｍｏ  Ｃａｒｄｉｏｖａｓｃｕｌａｒ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）又は電磁ポンプ（Ｌｅｖｉｔｒｏｎｉｘ（登録商標）ＣｅｎｔｒｉＭａｇ（登録商標）Ｂｌｏｏｄ  Ｐｕｍｐｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ、Ｌｅｖｉｔｒｏｎｉｘ  ＧｍｂＨ）であることができる。一実施形態において、制御ユニット１４はさらに、正常温血液の導出を補助する減圧を含んでいる。
【００２０】
操作中により厳密に生理学的パラメータをモニターするために、出口ポート２４又はその近傍にセンサ５０を設置してもよく、これを図１Ａ及び１Ｂに模式的に示す。センサ５０は、圧力、温度、流量、又はその組合せを測定できる１種又は複数種のセンサを含むことができる。代替の実施形態において、圧力は、圧力管腔と称されるさらなる管腔を設けることによって測定する。圧力管腔には、その圧力管腔内に位置する流体のカラムの圧力を測定できる近位圧力変換器が取り付けられている。センサ５０は、通常の配線５１を介し、又は無線連通を介して制御ユニット１４に連通している。図２に示すように、制御ユニット１４はさらに、センサ５０から信号を受け取って処理し、処理後の信号に基づいて出力をもたらすためのプロセッサ５３を含むことができる。出力は、ディスプレイ５７に送ることができ、これが使用者に出力情報を提供する。使用者は、温度、流量及び圧力のさらなる調整に関する出力情報に基づいて決定を下すことができる。ディスプレイ５７は、例えば、視覚的、聴覚的、数値的又は他の何れか好適なディスプレイであることができる。使用者がディスプレイを見ると、彼／彼女は手動で熱調整器４０を調整できる。使用者はまた、必要であれば操作を直ちに停止する決定も行える。あるいは、プロセッサ５３は熱調整器４０に直接出力を送り、その後かかる出力に基づいて自動的に冷却又は加温パラメータを変化させる。
【００２１】
一実施形態において、ハブ３０はさらに、図１Ａ及び１Ｂに示すように注入ポート５２を含む。注入ポート５２は、例えば、その部位に造影剤を導入するのに使用できる。あるいは、注入ポート５２は、薬物を導入するのに使用できる。例えば、血餅を溶解するのに通常使用される溶解剤を、これらの薬剤の静脈内送達の普通の慣行と異なり、動脈内に注入ポート５２を介して導入できる。あるいは、状況によっては凝固剤を導入することが望ましいかもしれず、これは注入ポート５２を介して行うことができる。いかなる好適な薬剤、化合物、薬物、又は物質も注入ポート５２を介して導入できることは容易に理解され、これらの可能性はすべて本発明の範囲に含まれる。
【００２２】
閉塞要素２８は、血管の内壁を損傷することのないように非外傷性の表面で構成される。好ましい実施形態において、閉塞要素２８は親水性表面を有しており、これが水を誘引することにより自然の非外傷性層を形成する。さらに、親水性表面は、血液からの水成分と接触すると開くように構成される閉塞のための手段をもたらすことができる。閉塞要素２８はさらに、体内でカテーテル１２を長期（時間、日又は月の単位）にわたって埋込むようにするために、皮膜を含んでもよい。あるいは、又はこれらに加えて、閉塞要素２８はさらに薬物の皮膜を含んでもよい。一実施形態において、カテーテルシステムで一般に使用され、且つその中に流体を導入することによって拡大させることができるような閉塞要素２８はバルーンであり、その流体は液体又はガスであることができる。この実施形態において、別個の膨張管腔が、送出伸長要素２２に沿って延在するよう又はこれと同軸にカテーテル１２内に含められて、閉塞要素２８と流体連通状態になっている。ハブ３０に配置する膨張ポート（図示せず）を介して、流体を導入する。これらの型のバルーン及び膨張管腔は、当該技術分野において一般的に知られている。バルーンは、内壁に損傷を引き起こすことなく血管を閉塞する役割を果たす限り、弾性、柔軟性、半柔軟性又は非柔軟性であってよい。一実施形態において、バルーンは予備形成されており、外径を最小限に保ちつつバルーンを膨らませるのに必要な圧力を減じるために比較的薄くされる。例えば、バルーンの厚さは０．０００１インチから０．００１インチの範囲であってよく、この範囲は標準的な閉塞バルーンの厚みよりも小さい。
【００２３】
別の実施形態において、閉塞要素２８は格納式鞘内に閉じ込められた自己拡大要素であり、鞘の退縮に伴って、血管を閉塞するのに充分な直径にまで自己拡大要素が拡大するようになっている。本実施形態において、鞘はカテーテル１２の近端部１６に配置した開創器に連結される。自己拡大要素は、弾性若しくはバネ様素材、又は形状記憶合金で構成されてもよい。このような材料は当該技術分野で知られている。別の実施形態において、閉塞要素２８は機械的に作動する機構を有し、これによって機械的手段により拡大する。さらに別の実施形態において、閉塞要素２８は特定温度に曝されることにより拡大又は収縮できる温度感受性素材で構成される。
【００２４】
具体的には、冷却又は加温血液を、送出管腔１２２を通して灌流することで、閉塞要素２８の拡大が引き起こされることになり、また送出管腔１２２を通して正常温血液を灌流することで（例えば、温度の再正常化の途中など）、閉塞要素２８の収縮が引き起こされることになる。これは、例えば、閉塞要素２８自体として、又は閉塞要素２８に沿って配置するアクチュエータとしての何れかにて形状記憶素材を用いることによって成し遂げられ得る。同様に、これは異種金属片を用いることによって成し遂げることができるであろう。一実施形態において、閉塞要素２８はカテーテルの一体部分であり、わずかに大きい直径を有するカテーテル１２の一部が血管内に楔留するように構成されており、よって閉塞要素２８として作用し、閉塞及び係留機能性の双方がもたらされる。
【００２５】
閉塞要素２８はさらに、カテーテル１２全体及び閉塞要素２８の位置、具体的には血管内での位置を見るための放射線不透過性マーカー４８を含む。一実施形態において、閉塞要素２８はそれ自体、放射線不透過性素材で構成される。代替の実施形態では、１以上の放射線不透過性マーカー４８が閉塞要素２８に配置される。さらなる放射線不透過性マーカー４８を、例えば遠端部１８、又は入口ポート２６など、カテーテル１２に沿って別の場所に配置してもよい。一実施形態において、放射線不透過性マーカー４８はカテーテル１２の遠位先端に配置される。放射線不透過性マーカー４８は、遠位先端を取り囲むリングであることができ、又は先端での硬直化を最低限にするために、放射線不透過性マーカー４９（図１Ｂに示す）は遠位先端の一部分の中に埋設した小さな銀の放射線不透過性素材で構成されてもよい。一実施形態において、放射線不透過性マーカー４８は接着剤で満たされ、閉塞要素２８の膨張のために膨張管腔を封止するように配置される。
【００２６】
以下、図３を参照するが、これは本発明の他の実施形態に係るカテーテル１２の概略図である。カテーテル１２は、図１Ａ及び１Ｂに示すカテーテル１２と構造上類似しているが、好ましくは供給伸長要素２０と送出伸長要素２２との間に定位される補助送出伸長要素２３のさらなる特徴を備える。補助送出伸長要素２３は、自身を挿通する補助管腔１２３を有する細長の管状部材であることが好ましく、制御ユニット１４（図１Ａ及び１Ｂに示す）から補助血流を受け取り、そしてその補助血液（幅の広い矢印４８で示す）を血管に送出するように構成される。一実施形態において、補助血液は制御ユニット１４から取り、熱的に変化させた最初の温度で補助送出伸長要素２３に導入する。幅広い矢印４８で示す補助血液は、補助送出伸長要素の近端部から遠端部へそれが流動する間に、それに近接した血管中の正常温血液からの伝導により温度変化が起こる。本実施形態において、補助送出伸長要素２３のポート２５を出る補助血液の温度は、破線矢印４６で示す、標的部位に送出される熱的に変化させた血液の温度Ｔ１と異なる温度Ｔ２である。送出伸長要素２２を取り囲む管腔中に血流のさらなる層が存在することで、標的部位に送出される熱的に変化させた血液に対する保温性が高まる。さらに、補助送出伸長要素２３からの血液は、身体の異なる部位の同時治療に用いることができる。よって、例えば、標的部位をある温度で、そしてさらなる部位を別の温度で治療することが望ましいのであれば、補助送出伸長要素２３を用いてさらなる部位を治療することができよう。補助送出管腔１２３内で起こる温度変化の程度は、補助送出管腔１２３に入る熱的に変化させた血液と、補助送出伸長要素２３を取り囲む正常温血液との初期の温度差、及び流速に依存する。
【００２７】
好ましい実施形態において、補助送出伸長要素２３は送出伸長要素２２に対して同軸に配置され、少なくとも１つの二次出口ポート２５を、好ましくはその遠位部分に含む。代替の実施形態では、出口ポート２５は、図１Ｂに示す入口ポート２６と同様に構成されるが、出口ポート２５は、補助送出伸長要素２３と送出伸長要素２２の同軸配置によって創出され、補助送出伸長要素２３の内径は送出伸長要素２２の外径よりも少なくとも０．１ｍｍ大きいサイズとされる。この直径の差によって創出される空間は、血管に供給血液を送出するのに充分なものである。補助送出伸長要素２３の遠位部は、出口ポート２４の近傍にある。供給伸長要素２０は、補助送出伸長要素２３に対して同軸に配置され、供給伸長要素２０の遠端部２１は二次出口ポート２５の近傍にある。一実施形態において、供給伸長要素２０は標準的な血管鞘であり、側枝２７を有していてもよく、これより正常温血液が制御ユニット１４に送られる。別の実施形態において、供給伸長要素２０は延在した鞘であり、適用対象に応じて１００ｃｍ以上も延在してよい。
【００２８】
第二閉塞要素５４は、二次出口ポート２５の近傍、且つ供給伸長要素２０の入口ポート２６の遠位に配置されるとよい。このようにして、第一標的部位は、送出伸長要素２２を出て温度Ｔ１を有する熱的に変化させた血液により供給を受け、そして第二標的部位は別途、補助送出伸長要素２３を出て温度Ｔ２を有する補助血液により供給を受ける。
【００２９】
以下、図４Ａ〜４Ｃを参照するが、これらは本発明の他の実施形態に係るカテーテル１２の遠位部の概略図であり、ここで出口ポート２４は、ポート６１から様々な距離で配置可能である。ポート６１は、同軸伸長要素６０の入口又は出口ポートであり、送出伸長要素２２に対して同軸である、どのような伸長要素であることもできる。一実施形態において、同軸伸長要素６０は供給伸長要素であり、ポート６１は入口ポートである。別の実施形態において、同軸伸長要素６０は補助送出伸長要素であり、ポート６１は二次出口ポートである。送出伸長要素２２は、同軸伸長要素６０内で可動である。例えば、図４Ａに示すように送出伸長要素２２及び同軸伸長要素６０に蛇腹部５６が取り付けられる場合、その動きは、捻り運動であることができる。あるいは、図４Ｂに示すように送出伸長要素２２及び同軸伸長要素６０が伸縮式手段５８を介して取り付けられる場合、その動きは摺動運動であることができる。好ましい実施形態において、図４Ｃに示すように、同軸伸長要素６０及び送出伸長要素２２の同軸配置によってその動きが成し遂げられる。この配置では、送出伸長要素２２は同軸伸長要素２０内で様々に配置できる。よって、長い送出伸長要素２２が、カテーテル１２の近端部に対して近傍で突出してもよい。この場合、送出伸長要素２２の近位部を患者の身体又は外科用掛布に係留するための調整可能アンカー６３を含む必要があるかもしれない。あるいは、長い供給伸長要素２０が、カテーテル１２の近端部に対して近傍で突出してもよい。この場合、供給伸長要素２０の近位部を患者の身体又は外科用掛布に係留するための調整可能アンカーを含む必要があるかもしれない。これらの構造により、結果的な近端部の位置に配慮せずともカテーテル１２の先端を所望通りに配置することが可能になる。好適な如何なる調整可能アンカー手段を使用してもよく、例えば、ルアーロック、グランド、スクイーズロック機構等が挙げられる。出口ポート２４とポート６１との間の距離を変えるための他の如何なる手段も、本発明の範囲に含まれる。
【００３０】
場合によっては、カテーテル１２を血管内に係留して、制御を高め、標的部位への接近をより容易にすることが望ましいかもしれない。以下、図５Ａ〜５Ｃを参照するが、これらは係留用の可屈曲遠端部１８を有するカテーテルの概略図である。図５Ａに示すように、カテーテル１２には、送出伸長要素２２及び閉塞要素２８が含まれる。少なくとも１つの出口ポート２４は、閉塞要素２８に対して遠位に位置する。一実施形態において、出口ポート２４は、カテーテル１２の遠端部１８にある。別の実施形態において、出口ポート２４は閉塞要素２８と遠端部１８との間のどこかに位置している。一実施形態において、遠端部１８はガイドワイヤ６２越しに進入するので、最初は真っ直ぐになるように配置される。ガイドワイヤ６２は、送出管腔１２２を通して挿入可能である。あるいは、ガイドワイヤ６２は、別個のガイドワイヤ管腔（図示せず）を通して挿入可能であってもよく、これは送出管腔１２２と同軸であるか又はその近傍にあるかのいずれかである。カテーテル１２は、所望の位置に到達するまでガイドワイヤ６２越しに進入させる。その後ガイドワイヤ６２を取り除き、図５Ｂに示すようにカテーテル１２が屈曲構造を取ることができるようになる。屈曲構造は、図５Ｃに模式的に示すように、血管の中に係留するのに好適である。代替の実施形態では、カテーテル１２はその遠端部に固定ワイヤを有し、遠端部１８は除去可能なスタイレットを挿入することにより最初は真っ直ぐになっている。一旦所望の位置に到達すれば、スタイレットを除き、遠端部１８はその屈曲構造を取るようになる。一実施形態において、遠端部１８は形状記憶合金で構成される。
【００３１】
あるいは、標的部位に導かれるもの以外の血管でカテーテル１２を係留するのが望ましいかもしれない。例えば、カテーテル１２が血管側枝で係留されれば、熱的に変化させた血液は、特定の位置（１箇所又は複数箇所）で戦略的に出口ポート２４を設置することによって主血管へと流れることができる。
【００３２】
以下、図６を参照するが、これは本発明の一実施形態に係る、別々の血管で係留するために好適なカテーテル１２の概略図である。カテーテル１２は、閉止遠端部１８、及びその軸に沿って遠端部１８の近傍に位置する出口ポート２４を有している。カテーテル１２はさらに、少なくとも２つの閉塞要素、すなわち、同軸伸長要素６０の出口ポート２４とポート６１との間に位置する第一閉塞要素２８、及びカテーテル１２の出口ポート２４と遠端部１８との間に位置する遠位閉塞要素５５を含んでいる。同軸伸長要素６０及びポート６１は、入口ポート２６を備えた供給伸長要素２０、又は補助送出伸長要素２３及び二次出口ポート２５であることができる第一閉塞要素２８は、熱的に変化させた血液を受け取るための領域（すなわち、標的部位）を、制御ユニット１４に正常温血液を供給する領域から、又は異なる温度Ｔ２の補助血液を受け取る領域から分かつように設計される。遠位閉塞要素５５は、アンカーとして作用すると共に、熱的に変化させた血液を受け取るための領域（標的部位）を非処置領域から分かつようにも設計される。好ましい実施形態において、第一及び遠位閉塞要素２８及び５５は、血管内にカテーテル１２を配置することを可能にするための放射線不透過性マーカー４８を含む。
【００３３】
以下、図７Ａ及び７Ｂを参照するが、これらは本発明の他の実施形態に係る、別々の血管を係留するのに好適なカテーテル１２の遠位部の概略図である。図７Ａに示すように、ガイドワイヤ６２は送出伸長要素２２を通して導入できる。代替の実施形態では、カテーテル１２は送出伸長要素２２と同軸又はこれに沿って延在するもののいずれかの、別個のガイドワイヤ伸長要素（図示せず）を含む。カテーテル１２は、遠位閉塞要素５５を含んでおり、これは一実施形態において、膨張に伴って遠端部１８を越えて延在するように設計された可膨張性バルーンである。図７Ｂに示すように、遠位閉塞要素５５の膨張の結果、遠端部１８を越えるバルーンの拡大が起き、送出管腔の封止が引き起こされる。この型の構造は、例えば、膨張に伴いバルーンがカテーテル１２の縁部を越えて拡大するように構成されるべく、バルーンをカテーテルの遠端部近傍でカテーテルシャフトに取り付けることにより成し遂げることができる。あるいは、遠位閉塞要素５５は、収縮した状態で図７Ｃに示すように複数の付着点５７を有することができ、これらが遠位閉塞要素５５に対する拡大の方向を決定付ける。出口ポート２４は、カテーテル１２のシャフトに位置し、遠位閉塞要素５５の近傍に配置される。
【００３４】
以上の実施形態の全てで、さらなる管腔を様々な目的のために含んでよいことは容易に理解される。例えば、血液の酸素化のための管腔を追加してもよい。さらなる冷却／加温管腔、又は流量若しくは圧力を制御するためのさらなる管腔も追加してよい。
【００３５】
好ましい実施形態において、卒中の治療のための低体温法をもたらすのにシステム１０を使用する。冷却の標的温度は、１８〜３０℃の範囲であり、時間又は日単位で温度を維持するとよい。本明細書に記載のシステムはまた、異なる温度の血液をゆっくりと導入することによって治療領域を徐々に再加温することも可能とする。
【００３６】
身体の選択した血管へのカテーテル１２の導入及び配置は、様々な方法で成し遂げることができる。以下、図８Ａ〜８Ｈを参照するが、これらは身体の選択した血管にカテーテル１２を配置する方法の概略図である。示した実施形態で、カテーテル１２は左内頸動脈内に配置される。しかし、カテーテル１２は、標的位置に基づき、右総頸動脈若しくは左総頸動脈、又は内頸動脈若しくは外頸動脈のいずれでも、択一的に配置してよいことは容易に理解される。最初に、通常は大腿動脈の末梢位置で切開又は穿孔を施すが、例えば上腕又は橈骨動脈などの他の位置も使用できる。ガイドワイヤ１６２を、図８Ａに示すように切開を通し、この場合は大腿動脈２００である血管内へと挿入する。随意的に、図８Ｂに示すように、拡張器部分を備えた血管鞘２０２を、ガイドワイヤ１６２越しに導入する。血管鞘及び拡張器は当該技術分野で一般的に知られており、カテーテルを血管に入れるために通常使用される。一旦鞘が適正位置におさまれば、拡張器を取り除き、図８Ｃに示すようにガイドワイヤ１６２越しに検索カテーテル２０４を導入する。検索カテーテル２０４は、例えば、誘導カテーテル又は血管造影カテーテルであることができ、双方とも当該技術分野で知られた型のカテーテルであり、特定の血管を選択するのに好適な様々な構造に予備成形した先端を備えている。ガイドワイヤ１６２越しに検索カテーテル２０４を配置する間は、検索カテーテル２０４の先端は比較的直線状である。検索カテーテル２０４及びガイドワイヤ１６２は、図８Ｄに示すように、動脈系を通り、動脈弓２１０内へと一緒に進入する。ガイドワイヤ１６２を近傍に引き戻し、これで検索カテーテル２０４が特定の血管を選択するのに好適な屈曲構造を取ることができるようになる。検索カテーテル２０４は次いで、図８Ｅに示すように左総頸動脈２１２の位置判定を行うのに用いる。検索カテーテル２０４はあるいは、右総頸動脈２１４の位置判定を行うのに用いてもよい。ガイドワイヤ１６２はその後、図８Ｆに示すように左総頸動脈２１２へと進入する。検索カテーテル２０４を取り除き、ガイドワイヤ１６２を図８Ｇに示すように左内頸動脈２１８へとさらに進入させてもよい。あるいは、標的部位に応じて、ガイドワイヤ１６２を外頸動脈２１６内に進入させてもよいし、又は総頸動脈２１２に留置してもよい。次いで、図８Ｈに示すように、この場合は左内頸動脈２１８である、選択した血管内に位置する送出伸長要素２２の先端を用い、ガイドワイヤ１６２越しに本発明のカテーテル１２を導入する。供給伸長要素２０は、動脈弓２１０内に留置するのが好ましい。この方法は、前記実施形態のいずれかに係るカテーテル１２に対しても使用できる。
【００３７】
以下、図９Ａ〜９Ｈを参照するが、これらは身体の選択した血管にカテーテル１２を導入及び配置する、代替の方法の工程を示す概略図である。この方法で、切開又は穿孔を上記のとおりに施し、図９Ａに示すように長いガイドワイヤ１６４を、この場合は大腿動脈２００である血管へと導入する。少なくとも１つの前記実施形態（例えば、図１Ｂ参照）においてカテーテル１２の残部から取り外し可能な供給伸長要素２０を、図９Ｂに示すようにガイドワイヤ１６４越しに導入する。除去可能な拡張器１６６を供給伸長要素２０内に位置して、経皮導入を容易にする。供給伸長要素２０が図９Ｃに示すように左総頸動脈２１２の近傍の動脈弓２１０内に配置されるまで、適当な位置にある除去可能な拡張器を用いて、又は除去可能な拡張器を取り除いてしまった後のいずれかにて、供給伸長要素２０を進入させる。拡張器を予め取り除かなかった場合、拡張器はこの時点で取り除く。検索カテーテル２０４はその後、図９Ｄに示すように供給伸長要素２０を通して導入する。ガイドワイヤ１６４は近傍に引き戻し、これにより検索カテーテル２０４が特定の血管を選択するのに好適な屈曲構造を取ることができるようになる。その後検索カテーテル２０４を用いて、図９Ｅに示すように左総頸動脈２１２の位置判定を行う。あるいは、検索カテーテル２０４を用いて、右総頸動脈２１４の位置判定を行ってもよい。次いでガイドワイヤ１６４を図９Ｆに示すように左総頸動脈２１２内に進入させる。検索カテーテル２０４を取り除き、ガイドワイヤ１６４は図９Ｇに示すようにさらに左外頸動脈２１６内へ進入させてもよい。あるいは、ガイドワイヤ１６４は、所望の標的に応じて内頸動脈２１８内に進入させてもよいし、又は総頸動脈２１２に留置してもよい。次いで、未だ血管内にないカテーテル１２の残部をガイドワイヤ１６４越しに導入し、この場合は左外頸動脈２１６である、選択した血管内に送出伸長要素２２の先端を配置する。供給伸長要素２０は、動脈弓２１０内に留置するのが好ましい。この最後の工程で、所望の位置にカテーテル１２のアセンブリを創出する。
【００３８】
以下、図１０Ａ〜１０Ｆを参照するが、これらは身体の選択した血管にカテーテル１２を導入及び配置する、代替の方法の工程を示す概略図である。本実施形態において、切開又は穿孔を前記のように施し、図１０Ａに示すように長いガイドワイヤ１６４を血管へと導入する。拡張器１６８を送出伸長要素２２内に配置し、適当な位置にある拡張器１６８で図１０Ｂに示すようにカテーテル１２をガイドワイヤ１６４越しに進入させる。カテーテル１２及び拡張器１６８は、図１０Ｃに示すように、動脈弓２１０内をガイドワイヤ１６４越しに進入させる。カテーテル１２が動脈弓２１０内に配置されると、拡張器１６８を取り除き、次いで検索カテーテル２２４を図１０Ｄに示すように送出伸長要素２２を通して導入してもよい。検索カテーテル２２４は、送出伸長要素２２の中に適合する大きさのものとする。あるいは、送出伸長要素２２自体を、血管を選択するために屈曲構造を備えるように構築してもよく、こうして検索カテーテルとして用いてよい。ガイドワイヤ１６４を近傍に引き戻し、検索カテーテル２２４又は屈曲した送出伸長要素２２を用いて図１０Ｅに示すように左総頸動脈２１２の位置判定を行う。検索カテーテル２２４又は屈曲した送出伸長要素２２は、右総頸動脈２１４の位置判定を行うために用いてもよい。ガイドワイヤ１６４は次いで、図１０Ｆに示すように左総頸動脈２１２内に進入させる。検索カテーテル２２４を取り除き、ガイドワイヤ１６４はさらに左外頸動脈２１６内に進入させてもよい。あるいは、脳の標的領域に応じて、ガイドワイヤ１６４を内頸動脈２１８内に進入させてもよいし、又は総頸動脈２１２に留置してもよい。カテーテル１２は左総頸動脈２１２に進入させ、この場合は左外頸動脈２１６である、選択した血管内に送出伸長要素２２の先端を配置する。供給伸長要素２０は、動脈弓２１０内に留置するのが好ましい。この実施形態に対しては、挿入の際に血管の損傷を回避するよう、供給伸長要素２０がテーパ状の遠端部を備える必要があるかもしれない。図１Ａにあるように入口ポートが供給伸長要素２０に沿って配置される場合、供給伸長要素２０の遠端部２１は意図的にテーパ状にできる。図１Ｂにあるように入口ポート２６が供給伸長要素２０の遠端部２１に位置する場合、一時的なテーパ状要素を遠端部２１に含めることができる。例えば、挿入中にバルーンが膨張してテーパ状の縁部が設けられ、供給血液を集める際は血液収集のためにバルーンを収縮できるよう、供給伸長要素２０の遠端部２１に可膨張性バルーンを配置してもよい。
【００３９】
以上記載した実施形態のすべてで、血管内への供給伸長要素２０の配置は、血液の逆流より供給血液を集めるようになされるべきである。よって、供給伸長要素２０を総頸動脈内に進入させないのが好ましい。そうでなく、供給伸長要素２０（又は少なくとも供給伸長要素２０からの入口ポート２６）を大動脈に留置するべきである。供給伸長要素２０と送出伸長要素２２とが互いに取り外し可能でない場合、供給伸長要素２０は、頸動脈への侵入を回避するような大きさ（長さ方向）にするとよい。あるいは、供給伸長要素２０と送出伸長要素２２とが取り外し可能な場合、供給伸長要素２０の遠端部のマーカーが、この配置を補助してもよい。代替の実施形態において、カテーテル１２は、所望の標的領域に応じて、身体の他の位置に設置してもよい。例えば、腎動脈を標的として腎臓を冷却／加温でき、又は冠状動脈を標的として心臓を冷却／加温できる。
【００４０】
以下、図１１Ａ〜Ｃを参照するが、これらは本発明の好ましい実施形態に係る、特定の標的部位を治療するための方法の概略図である。図１１Ａに示すように、カテーテル１２を血管内に挿入して、標的部位と流体連通状態にある血管（以下、隣接血管１００と称する）に進入させる。全身低体温を誘発せずに脳を選択的に冷却することが目的である好ましい実施形態において、標的部位は脳であり、血管１００は頸動脈（右又は左、総、内又は外頸動脈）である。血管１００内へのカテーテル１２の配置は、放射線不透過性マーカー４８の可視化によってモニターする。カテーテル１２が所望の位置に来れば、図１１Ｂに示すように閉塞要素２８を拡大させる。この拡大は主に、標的部位に通じる隣接血管１００の特定区域を隔離する役割を果たし、これにより標的臓器内に正常温血液が流入するのを防止し、カテーテル１２を適当な位置に係留するのにも役立つことができる。以下、図１１Ｃを参照するが、これは血液の流動を示すものである。閉塞要素２８が一旦配備されれば、矢印４４で示す正常温血液は、入口ポート２６を介して供給伸長要素２０に入る。図１１Ａ〜１１Ｃに図示する方法では、複数の入口ポートを有し、順行性血液を集めるように血管内に配置される供給伸長要素２０を示すが、これらの図示内容は限定的に考えられるべきでないことは容易に理解される。代替の実施形態において、図１Ｂ、８Ｈ及び９Ｈを参照して前記したように、供給伸長要素２０は１つの入口ポートを有してもよく、これを動脈弓内に配置してもよい。正常温血液は、供給管腔１２０を通り、ハブ３０の入口コネクタ３２を経て出て、供給血液入口３４を通って制御ユニット１４内に流れ込む。制御ユニット１４は次いで、その血液を加温又は冷却して熱的に変化させた血液を形成させ、これが送出血液出口３８を通り、出口コネクタ３６を通って、送出伸長要素２２内にポンプで送出される。破線矢印４６で表す熱的に変化させた血液は、出口ポート２４を通って流れ出て、標的部位に通じる血管の一部分に流入する。一実施形態において、薬物注入ポート５２を介し、標的部位に薬剤を同時に投与する。別の実施形態において、出口ポート又はその近傍に位置するセンサが、圧力、流量及び温度などの生理学的パラメータを測定し、このデータは制御ユニット１４に送られる。制御ユニット１４は、受け取ったデータを所望の設定値と比較し、必要に応じて加温／冷却を調整する。このサイクルは、特定の適用に対して必要な限り継続できる。好ましい実施形態において、このサイクルは１〜７２時間繰り返す。
【００４１】
以下、図１２Ａ〜Ｃを参照するが、これらは本発明の他の実施形態に係る、特定の標的部位を治療するための方法の概略図である。図１２Ａに示すように、カテーテル１２を血管内に挿入して、標的部位と流体連通状態にある血管（以下、隣接血管１００と称する）に進入させる。全身低体温を誘発せずに脳を選択的に冷却することが目的である好ましい実施形態において、標的部位は脳であり、血管１００は頸動脈（右又は左、総、内又は外頸動脈）である。血管１００内へのカテーテル１２の配置は、放射線不透過性マーカー４８の可視化によってモニターする。カテーテル１２が所望の位置に来れば、図１２Ｂに示すように閉塞要素２８及び第二閉塞要素５４を双方とも拡大させる。閉塞要素２８及び第二閉塞要素５４は、順次に又は同時に拡大させることができる。閉塞要素２８の拡大は主に、標的部位に通じる血管１００の特定区域を隔離する役割を果たし、カテーテル１２を適当な位置に係留するのにも役立つことができる。第二閉塞要素５４の拡大は、標的部位に送られる熱的処理済血液の温度Ｔ１と異なる温度Ｔ２の補助血液を送出する領域を、供給伸長要素２０を通って戻ってくる正常温血液から分けるのに役割を果たす。以下、図１２Ｃを参照するが、これは血液の流動を示すものである。閉塞要素２８及び第二閉塞要素５４が一旦配備されれば、矢印４４で示す正常温血液は、入口ポート２６を介して供給伸長要素２０に入る。図１２Ａ〜１２Ｃに図示する方法では、複数の入口ポートを有し、順行性血液を集めるように血管内に配置される供給伸長要素２０を示すが、これらの図示内容は限定的に考えられるべきでないことは容易に理解される。代替の実施形態において、図１Ｂ、８Ｈ及び９Ｈを参照して前記したように、供給伸長要素２０は１つの入口ポートを有してもよく、これを動脈弓内に配置してもよい。正常温血液は、供給管腔１２０を通り、ハブ３０の入口コネクタ３２を経て出て、供給血液入口３４を通って制御ユニット１４内に流れ込む。制御ユニット１４は次いで、その血液を加温又は冷却して熱的に変化させた血液を形成させ、これが送出血液出口３８を通り、出口コネクタ３６を通って、送出伸長要素２２内にポンプで送出される。破線矢印４６で表す熱的に変化させた血液は、出口ポート２４を通って流れ出て、標的部位に通じる血管の一部分に流入する。さらに、幅広い矢印４８で表される補助血液は、補助送出伸長要素２３を通って二次血管１０１内へ送られ、これは二次標的部位に通じていてもよい。一実施形態において、薬物注入ポート５２を介し、標的部位及び／又は補助血液に薬剤を同時に投与する。別の実施形態において、出口ポート又はその近傍に位置するセンサが、圧力、流量及び温度などの生理学的パラメータを測定し、このデータは制御ユニット１４に送られる。制御ユニット１４は、受け取ったデータを所望の設定値と比較し、必要に応じて加温／冷却を調整する。このサイクルは、特定の適用に対して必要な限り継続できる。
【００４２】
以下、図１３Ａ〜Ｃを参照するが、これらは本発明のさらに別の実施形態に係る、特定の標的部位を治療するための方法の概略図である。図１３Ａに示すように、カテーテル１２を血管内に挿入して、血管１００近傍の二次血管１０１に進入させる。例えば、血管１００及び二次血管１０１は、主血管の側枝であることができる。この方法は、例えば、血管１００に疾患があってその中にカテーテルなどの外来要素を導入することにより悪影響があるかもしれない場合に望ましいかもしれない。全身低体温を誘発せずに脳を選択的に冷却することが目的である好ましい実施形態において、標的部位は脳であり、二次血管１０１は頸動脈（右又は左、総、内又は外頸動脈）である。血管１０１内へのカテーテル１２の配置は、放射線不透過性マーカー４８によってモニターする。カテーテル１２が所望の位置に来れば、図１３Ｂに示すように閉塞要素２８及び遠位閉塞要素５５を拡大させる。閉塞要素２８及び５５の拡大は、標的部位に通じる血管１００を隔離する役割を果たし、血管１００に直接カテーテル１２を設置することなくカテーテル１２を適当な位置に係留する。以下、図１３Ｃを参照するが、これは血液の流動を示すものである。閉塞要素２８及び５５が一旦配備されれば、矢印４４で示す正常温血液は、入口ポート２６を介して供給伸長要素２０に入る。図１２Ａ〜１２Ｃに図示する方法では、複数の入口ポートを有し、順行性血液を集めるように血管内に配置される供給伸長要素２０を示すが、これらの図示内容は限定的に考えられるべきでないことは容易に理解される。代替の実施形態において、図１Ｂ、８Ｈ及び９Ｈを参照して前記したように、供給伸長要素２０は１つの入口ポートを有してもよく、これを動脈弓内に配置してもよい。正常温血液は、供給管腔１２０を通り、ハブ３０の入口コネクタ３２を経て出て、供給血液入口３４を通って制御ユニット１４内に流れ込む。制御ユニット１４は次いで、その血液を加温又は冷却して熱的に変化させた血液を形成させ、これが送出血液出口３８を通り、出口コネクタ３６を通って、送出伸長要素２２内にポンプ送出される。破線矢印４６で表す熱的に変化させた血液は、出口ポート２４を通って流れ出て、標的部位に通じる血管の一部分に流入する。一実施形態において、薬物注入ポートを介し、標的部位に薬剤を同時に投与する。別の実施形態において、出口ポート又はその近傍に位置するセンサが、圧力、流量及び温度などの生理学的パラメータを測定し、このデータは制御ユニット１４に送られる。制御ユニット１４は、受け取ったデータを所望の設定値と比較し、必要に応じて加温／冷却を調整する。このサイクルは、特定の適用に対して必要な限り継続できる。
【００４３】
単一のカテーテルが、正常温及び熱的に変化させた血液の収集及び送出の双方に役割を果たすことは容易に理解される。さらなる実施形態において、血液接触表面の全体又は一部にはヘパリンなどの抗血栓性物質を被覆できる。
【００４４】
明示目的で別の実施形態に関連して記載している本発明の所定の特徴を、単一の実施形態で組み合わせてもたらしてもよいことは明らかである。逆に、単一の実施形態に関連して略して記載している本発明の様々な特徴もまた、別々に、又は何らかの好適なサブコンビネーションにて提供してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
本発明をその特定の実施形態に関連付けて記載してきたが、多くの代替、修正及び変更が当業者にとって明らかである。従って、添付の特許請求の範囲の思想、及び広義の範囲に入るこのような代替、修正及び変更は全て、本発明に包含することが意図される。本明細書で言及している出版物、特許、及び特許出願は全て本願に引用して、個々の出版物、特許、又は特許出願の各々を具体的且つ個々に本願に引用して援用する旨を示した場合と同視し得る程度に、それらの全体を援用する。さらに、本願での何れの参考文献の引用又は識別も、かかる参考文献が本発明に対する先行技術として入手可能であると是認するものと理解すべきでない。
【００４６】
【図１Ａ】本発明の一実施形態に係る、カテーテル及び制御ユニットを含むシステムの概略図である。
【図１Ｂ】本発明の他の実施形態に係る、カテーテル及び制御ユニットを含むシステムの概略図である。
【図２】図１Ａ及び１Ｂのシステムの制御ユニットの模式図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係るカテーテルの概略図である。
【図４Ａ】位置的に様々な遠端部を有する図１Ａ、図１Ｂ及び図３のカテーテルの遠位部のいくつかの実施形態の概略図である。
【図４Ｂ】位置的に様々な遠端部を有する図１Ａ、図１Ｂ及び図３のカテーテルの遠位部のいくつかの実施形態の概略図である。
【図４Ｃ】位置的に様々な遠端部を有する図１Ａ、図１Ｂ及び図３のカテーテルの遠位部のいくつかの実施形態の概略図である。
【図５Ａ】本発明の一実施形態に係る、可屈曲遠端部を有するカテーテルの概略図である。
【図５Ｂ】本発明の一実施形態に係る、可屈曲遠端部を有するカテーテルの概略図である。
【図５Ｃ】本発明の一実施形態に係る、可屈曲遠端部を有するカテーテルの概略図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る、別々の血管に係留するのに好適なカテーテルの概略図である。
【図７Ａ】本発明の他の実施形態に係る、単独の血管に係留するのに好適なカテーテルの遠位部の概略図である。
【図７Ｂ】本発明の他の実施形態に係る、単独の血管に係留するのに好適なカテーテルの遠位部の概略図である。
【図７Ｃ】本発明の他の実施形態に係る、単独の血管に係留するのに好適なカテーテルの遠位部の概略図である。
【図８Ａ】本発明の実施形態に係る、血管内にカテーテルを配置する方法の工程の概略図である。
【図８Ｂ】本発明の実施形態に係る、血管内にカテーテルを配置する方法の工程の概略図である。
【図８Ｃ】本発明の実施形態に係る、血管内にカテーテルを配置する方法の工程の概略図である。
【図８Ｄ】本発明の実施形態に係る、血管内にカテーテルを配置する方法の工程の概略図である。
【図８Ｅ】本発明の実施形態に係る、血管内にカテーテルを配置する方法の工程の概略図である。
【図８Ｆ】本発明の実施形態に係る、血管内にカテーテルを配置する方法の工程の概略図である。
【図８Ｇ】本発明の実施形態に係る、血管内にカテーテルを配置する方法の工程の概略図である。
【図８Ｈ】本発明の実施形態に係る、血管内にカテーテルを配置する方法の工程の概略図である。
【図９Ａ】本発明のさらなる実施形態に係る、血管内にカテーテルを配置する方法の工程の概略図である。
【図９Ｂ】本発明のさらなる実施形態に係る、血管内にカテーテルを配置する方法の工程の概略図である。
【図９Ｃ】本発明のさらなる実施形態に係る、血管内にカテーテルを配置する方法の工程の概略図である。
【図９Ｄ】本発明のさらなる実施形態に係る、血管内にカテーテルを配置する方法の工程の概略図である。
【図９Ｅ】本発明のさらなる実施形態に係る、血管内にカテーテルを配置する方法の工程の概略図である。
【図９Ｆ】本発明のさらなる実施形態に係る、血管内にカテーテルを配置する方法の工程の概略図である。
【図９Ｇ】本発明のさらなる実施形態に係る、血管内にカテーテルを配置する方法の工程の概略図である。
【図９Ｈ】本発明のさらなる実施形態に係る、血管内にカテーテルを配置する方法の工程の概略図である。
【図１０Ａ】本発明のさらなる別の実施形態に係る、血管内にカテーテルを配置する方法の工程の概略図である。
【図１０Ｂ】本発明のさらなる別の実施形態に係る、血管内にカテーテルを配置する方法の工程の概略図である。
【図１０Ｃ】本発明のさらなる別の実施形態に係る、血管内にカテーテルを配置する方法の工程の概略図である。
【図１０Ｄ】本発明のさらなる別の実施形態に係る、血管内にカテーテルを配置する方法の工程の概略図である。
【図１０Ｅ】本発明のさらなる別の実施形態に係る、血管内にカテーテルを配置する方法の工程の概略図である。
【図１０Ｆ】本発明のさらなる別の実施形態に係る、血管内にカテーテルを配置する方法の工程の概略図である。
【図１１Ａ】本発明の一実施形態に係る、特定の標的部位を治療するための方法の工程の概略図である。
【図１１Ｂ】本発明の一実施形態に係る、特定の標的部位を治療するための方法の工程の概略図である。
【図１１Ｃ】本発明の一実施形態に係る、特定の標的部位を治療するための方法の工程の概略図である。
【図１２Ａ】本発明の他の実施形態に係る、特定の標的部位を治療するための方法の概略図である。
【図１２Ｂ】本発明の他の実施形態に係る、特定の標的部位を治療するための方法の概略図である。
【図１２Ｃ】本発明の他の実施形態に係る、特定の標的部位を治療するための方法の概略図である。
【図１３Ａ】本発明のさらに他の実施形態に係る、特定の標的部位を治療するための方法の概略図である。
【図１３Ｂ】本発明のさらに他の実施形態に係る、特定の標的部位を治療するための方法の概略図である。
【図１３Ｃ】本発明のさらに他の実施形態に係る、特定の標的部位を治療するための方法の概略図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８Ａ】
2008528129.tif 000017
【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図８Ｅ】
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【図８Ｆ】
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【図８Ｇ】
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【図８Ｈ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図９Ｅ】
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【図９Ｆ】
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【図９Ｇ】
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【図９Ｈ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１０Ｅ】
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【図１０Ｆ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【国際調査報告】
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