(57)【要約】  遠位末端で薬物輸送ユニットを有するカテーテル。薬物輸送ユニットは、活性化及び不活性化構造を取ることができるアクチュエータを含む。薬物輸送ユニットはまた治療薬を受容することができる容器を含む。アクチュエータが容器に力を伝達し、容器がアクチュエータの活性化構造でアクチュエータから力を受容するように、アクチュエータ及び容器が互いに接続している。本発明のカテーテルを用いて、標的部位に治療薬を輸送する方法がまた提供される。
2008531195.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
注入管腔が部分的に延在しているカテーテルであって、下記：
不活性化構造及び活性化構造を有する、前記注入管腔と流体接続しているアクチュエータ（ａｃｔｕａｔｏｒ）；そして
アクチュエータが容器（ｒｅｃｅｐｔａｃｌｅ）に力を伝達し、この容器がアクチュエータの活性化構造においてアクチュエータから力を受容するようにアクチュエータと接続している容器であって、薬物輸送ユニットがカテーテルの遠位末端に設置される前記容器
を有する、前記カテーテル。
【請求項２】
容器が針と流体接続している、請求項１に記載のカテーテル。
【請求項３】
容器が薬物輸送バルーンと流体接続している、請求項１に記載のカテーテル。
【請求項４】
薬物輸送ユニットが部分的に延在している薬物輸送管腔をさらに含み、薬物輸送管腔は一端で容器と流体接続し、もう一端で針と流体接続している、請求項２に記載のカテーテル。
【請求項５】
感圧膜が容器と薬物輸送管腔との間に設置される、請求項４に記載のカテーテル。
【請求項６】
アクチュエータがバルーンである、請求項１に記載のカテーテル。
【請求項７】
アクチュエータがピストンである、請求項１に記載のカテーテル。
【請求項８】
ピストンがその周囲に配置されたＯリングを有し、前記Ｏリングがカテーテルの内側表面に対抗して接触している、請求項７に記載のカテーテル。
【請求項９】
ピストンがカテーテル内にスライド可能なように受け入れられ、ピストンの外部表面と対抗しているカテーテルの内側表面との間で精密嵌合する、請求項７に記載のカテーテル。
【請求項１０】
アクチュエータがバネ荷重コイルである、請求項１に記載のカテーテル。
【請求項１１】
アクチュエータが転移温度を有する感温材料で加工され、感温材料が遷移温度に達した場合、アクチュエータが活性化構造を取る、請求項１に記載のカテーテル。
【請求項１２】
容器がバルーンである、請求項１に記載のカテーテル。
【請求項１３】
容器がチャンバーである、請求項１に記載のカテーテル。
【請求項１４】
チャンバーが第一感圧ゲートによって規定される先端を有する、請求項１３に記載のカテーテル。
【請求項１５】
チャンバーが第二感圧ゲートによって規定される後端を有する、請求項１４に記載のカテーテル。
【請求項１６】
アクチュエータが第一バルーンであり、そして容器が第二バルーンである、請求項１に記載のカテーテル。
【請求項１７】
アクチュエータが第一の１番目のバルーン及び第一の２番目のバルーンを含み、そして容器が第二バルーンを含み、該第二バルーンが第一の１番目のバルーンと第一の２番目のバルーンとの間に配置される、請求項１に記載のカテーテル。
【請求項１８】
注入管腔が部分的に延在している内側シャフトであって、下記：
不活性化構造及び活性化構造を有する、注入管腔と流体接続しているアクチュエータ；及び
アクチュエータが容器に力を伝達し、この容器がアクチュエータの活性化構造においてアクチュエータから力を受容するように容器とアクチュエータが互いに接続している、針と流体接続している容器
を含む薬物輸送ユニットを含む遠位末端を有する前記内側シャフト；そして
内側シャフトの周囲に配置された外側シャフト
を含むカテーテル。
【請求項１９】
薬物輸送ユニットを含む遠位末端を有するカテーテルを提供すること；
薬物輸送ユニット中に治療薬を配置すること；
標的部位に治療薬を輸送すること
を含む標的部位に治療薬を輸送する方法。
【請求項２０】
カテーテルがその遠位末端に針を含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
薬物輸送ユニット中の治療薬を設置することが、カテーテルの針を通じて薬物輸送ユニットに接近することを含む、請求項２０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
［０００１］本発明は、身体の標的部位に治療薬を輸送するための遠位末端に薬物輸送ユニットを有するカテーテルに関する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
［０００２］身体の標的部位に治療薬を輸送するために皮下注射針又は薬物輸送バルーンを用いて遠位末端でしばしば適合される中空可撓管である。このような適用に関して、カテーテルの近位末端は、治療薬を保持することができるシリンジを受け入れ、あるいはそれと一緒に製作されるであろう。このようなカテーテルを用いて治療薬を輸送するために、シリンジを治療薬で充填し、治療薬をカテーテル内に押し込むために圧力をシリンジに適用し、そして、治療薬がカテーテルの遠位末端から標的部位に押し出される。
【０００３】
［０００３］
このような薬物輸送の方法は、いくつかの不都合を提示する。例えば、このような方法は、少量でさえもカテーテルから標的部位に押し出される前に、カテーテル管腔の全体が治療薬で充填されなければならないので、非常に非効率である。さらに、治療薬が近位末端を通じてカテーテル内に装填され、標的部位に到達するためにカテーテルの全長を通過しなければならないため、ある量の治療薬が輸送後にカテーテル管腔に必然的に残る。薬物輸送手段の費用に加えられるこの量は、輸送後に処分されるだけである。さらに、粘性のある半固体又はゲル様材料は、これら既存のカテーテルの全長を通過することが困難である。したがって、輸送されない治療薬の量を減少させ、そして標的部位への粘性のある治療薬の輸送を改善する効率的なカテーテルが必要とされる。
【発明の開示】
【０００４】
発明の概要
［０００４］本発明は、部分的に延在している注入管腔を有するカテーテルであって、カテーテルの遠位末端に薬物輸送ユニットを有するカテーテルを提供する。薬物輸送ユニットは、アクチュエータ（ａｃｔｕａｔｏｒ）及び容器（ｒｅｃｅｐｔａｃｌｅ）を含む。アクチュエータは、活性化構造及び不活性化構造を取ることができ、カテーテルの注入管腔と流体接続している。容器は、アクチュエータが容器に力を伝達し、その容器がアクチュエータの活性化構造においてアクチュエータからの力を受け入れるようにアクチュエータに接続している。
【０００５】
［０００５］本発明はまた、内側シャフト、及び内側シャフトの周囲に配置した外側シャフトを含むカテーテルを提供する。内側シャフトは、部分的に延在している注入管腔を有し、薬物輸送ユニットを含む遠位末端を有する。薬物輸送ユニットは、アクチュエータ及び容器を含む。アクチュエータは、活性化構造及び不活性化構造を取ることができ、注入管腔と流体接続している。容器は、アクチュエータが容器に力を伝達し、この容器がアクチュエータの活性化構造においてアクチュエータからの力を受け入れるようにアクチュエータと接続している。
【０００６】
［０００６］本発明はまた、標的部位に治療薬を輸送する方法であって、薬物輸送ユニットを含む遠位末端を有するカテーテルを提供し、薬物輸送ユニットに治療薬を配置し、そして標的部位に治療薬を輸送することを含む前記方法を提供する。
【０００７】
発明の簡単な説明
［０００７］本発明は、下記に示した詳細な説明、及び例証のためにだけ提供される添付の図面からより十分に理解されるようになるであろう。本発明は、添付の図面に記述される成分の特定の配列又は包含に制限されることは少しもないことが理解されるべきである。
【０００８】
発明の詳細な説明
［００２４］本発明は、治療薬がカテーテルを通じて標的部位に到達するために移動しなければならない距離を効果的に縮めるための薬物輸送ユニットを遠位末端に有するカテーテルを提供する。概して、図１を参照すると、本発明は、部分的に延在している注入管腔１７、及びカテーテル１０の遠位末端１８に位置した薬物輸送ユニットを有するカテーテル１０を提供する。薬物輸送ユニット２０は、注入管腔１７と流体接続しているアクチュエータ３０、及びアクチュエータ３０と接続している容器４０を含む。アクチュエータ３０は、不活性化構造及び活性化構造を有することができ、そして容器４０は、治療薬を受け入れることができる。本発明によれば、アクチュエータ３０が容器４０に力を伝達し、そして容器４０がアクチュエータ３０の活性化構造においてアクチュエータ３０からの力を受け入れるように、アクチュエータ３０及び容器４０は互いに接続している。容器４０は、標的部位に治療剤を伝達することができる任意の構造と接続していてもよい。例えば、図１に図示されるように、容器４０は、針５０と流体接続していてもよい。その代わりに、容器４０は、薬物輸送バルーン（示さず）と流体接続していてもよい。図２を参照すると、薬物輸送ユニット２０はまた、容器４０と流体接続している一端５２を有し、そして針５０と流体接続している（又は薬物輸送バルーンと接続している）別の端５３を有する、部分的に延在している薬物輸送管腔５１を有してもよい。図１及び２に図示されるように、カテーテル１０は、内側シャフト１６の周囲に配置された外側シャフト１５を含んでもよく、そして、内側シャフト１６は、部分的に延在している注入管腔１７を有し、遠位末端１８で薬物輸送ユニット２０を有する。
【０００９】
［００２５］概して、本発明のカテーテル１０を用いて標的部位に治療薬を輸送するために、治療薬を薬物輸送ユニット２０の容器４０に設置し、注入管腔はハンドル６８を含んでもよいカテーテル１０の遠位末端１４を通じてカテーテルへと装填される。このような注入材料は、注入管腔１７をアクチュエータ３０まで下げ、アクチュエータ３０を不活性化構造（力又は名目上の力は容器４０に伝達されない）から活性化構造（力が容器４０に伝達される）に移動する原因となる。力が容器４０に伝達される場合、治療薬は、針５０を通して標的部位に又は薬物輸送管腔５１、次いで針５０を通じて標的部位に容器４０から外へ押し出される。
【００１０】
［００２６］本発明のより具体的な詳述について、薬物輸送ユニット２０のアクチュエータ３０及び容器４０は、アクチュエータ３０及び容器４０の各機能に役立ち得る任意の構造であることができる。とくに、アクチュエータ３０は、容器４０に力を伝達することができる任意の構造成分であり得て、そして容器４０は、アクチュエータ３０からの力を受け入れることができ、治療薬を貯蔵することができる任意の構造成分であり得る。例えば、アクチュエータ３０は、バルーン、ピストン、プランジャー、バネ荷重コイル又は自己伸張性ステント様構造であってもよく、そして容器４０はバルーン又はサイズ調整可能なチャンバーであってもよい。
【００１１】
［００２７］図３〜４を参照すると、本発明の一態様において、アクチュエータ及び容器は、それぞれバルーン３０ａ及び４０ａである。このような実施態様において、バルーン３０ａは、図３に示されるように、不活性化した構造において、崩壊した又は収縮した状態であり、治療薬５６を含有していることを示すバルーン４０ａに力が伝送されない。図４を参照すると、バルーン３０ａは、注入材料５５が注入管腔１７を通過し、バルーン３０ａに接近及び膨張する場合、活性化構造をとる。このような注入材料５５は、バルーン３０ａを活性化構造にさせるようにバルーン３０ａを膨張することができる任意の材料であり得る。例えば、注入材料５５は、水、生理食塩水、空気又は任意の他の気体、液体の若しくは半個体の物質であり得る。ひとたび活性化構造になると、図４に示されるように、バルーン３０ａは、バルーン４０ａに力を伝達し、それによって治療薬５６をバルーン４０ａから外へと促す。
【００１２】
［００２８］図１〜４において、アクチュエータ及び容器は、アクチュエータの先端に位置した容器を有する１個のバルーンであるように示されるが、本発明は、薬物輸送ユニット２０内にアクチュエータ及び容器の別の配列を意図する。例えば、図５〜６を参照すると、別の態様において、アクチュエータは、バルーン３０ａ’及び３０ａ’’を含み、そして容器は、バルーン３０ａ’と３０ａ’’との間に位置したバルーン４０ａを含む。この実施態様では、不活性化構造において、バルーン３０ａ’及び３０ａ’’は、図５に示されるように、両方とも崩壊又は収縮した状態であり、治療薬５６を含有するように示されるバルーン４０ａに力を伝達しないか又はわずかな力を伝達する。図６を参照すると、バルーン３０ａ’及び３０ａ’’は、注入材料５５が注入管腔１７を通過し、バルーン３０ａ’及び３０ａ’’に接近し膨張する場合、活性化構造を取る。とくに、この実施態様において、注入管腔１７は、２つの別々の管腔１７’及び１７’’に分岐し、管腔１７’はバルーン３０ａ’と流体接続し、管腔１７’’はバルーン３０ａ’’と流体接続している。したがって、バルーン３０ａ’を活性化するために、注入材料５５は、注入管腔１７、次いで注入管腔１７’を通過し、バルーン３０ａ’に接近し、それを膨張させる。バルーン３０ａ’’を活性化するために、注入材料５５は、注入管腔１７、次いで注入管腔１７’を通過し、バルーン３０ａ’’に接近し、それを膨張させる。ひとたび活性化構造になると、図６に示されるように、バルーン３０ａ’及び３０ａ’’は、互いにバルーン４０ａに力を伝達し、それによって治療薬５６をバルーン４０ａから外へと促す。
【００１３】
［００２９］図７〜８を参照すると、本発明の別の態様において、アクチュエータは、加力表面３１を有するスライド可能なピストン３０ｂであり、容器は、サイズ調整可能なチャンバー４０ｂである。特に、チャンバー４０ｂは、遠位輸送ユニット２０の側面１１、１２及び１３、並びにピストン３０ｂの加力表面３１によって規定される。不活性化構造において、ピストン３０は、図７に示されるように、固定位置にあり、そして、治療薬５６を含有するように示されるチャンバー４０ｂに力を伝達しないか又は名目上の力を伝達する。図８を参照すると、ピストン３０ｂは、注入材料５５を注射した場合、活性化構造を取り、注入管腔１７を通過して、ピストン３０ｂに接近し、前方に推進する。ひとたび活性化構造になると、ピストン３０ｂは、チャンバー４０ｂに力を伝達し、この実施態様では、チャンバー４０ｂの体積を減少させ、治療薬５６をチャンバー４０ｂから外へと促す。好ましくは、ピストン３０ｂは、カテーテル１０との関連で位置づけられ、注入材料５５が治療薬５６と混合しないように実質的に流体密封シールを提供する。例えば、図７〜８に示されるように、ピストン３０ｂは、カテーテル１０の対抗している内側の表面１１ａ及び１３ａを接触する、その周囲に配置したＯリング６０を有してもよい。その代わりに、ピストン３０ｂは、ピストン３０ｂの外面とカテーテル１０の対抗している内部の表面１１ａ及び１３ａとの間に精密嵌合によって、カテーテル１０内にスライド可能に受け入れられてもよい。実質的に流体密封シールを提供する他の方法は、当該技術分野に既知であり、例えば、金属リング、プラスチックリング、及び複数のＯリングであり、これらすべては様々な形状及び構造を有する。
【００１４】
［００３０］図９〜１０を参照すると、本発明の別の態様において、アクチュエータはバネ荷重コイル３０ｃである。注入材料５５による活性化に応じて、コイル３０ｃは、不活性化構造（図９に示されるように巻かれている）から活性化構造（図１０に示されるように、その平衡位置により近く伸長している）に移行し、そして、バルーン４０ａとして示される容器に力を伝達し、それによって治療薬５６をバルーン４０ａから外へと促す。その代わりに、コイル３０ｃは、カテーテル１０の近位末端でワイヤーによって活性化することができる。例えば、コイル３０ｃの不活性化構造において、コイル３０ｃは、ワイヤーによって制止され、それは張力をかけた状態である。カテーテルの近位末端からのワイヤーの解除によって、コイルは、その活性化構造において前進し、バルーン４０ａに力を伝達する。この実施態様は、任意のタイプの治療薬を輸送するために使用することができるが、コイル３０ｃは、荷重したバネであり、したがって容器に十分な力を伝達するので、粘性の治療薬を伝達するのに特に適している。
【００１５】
［００３１］図１１〜１２を参照すると、本発明の別の実施態様において、容器は、第一感圧ゲート４１によって規定される前部、及び第二感圧ゲート４２によって規定される後部を有するチャンバー４０ｃである。チャンバー４０ｃは、遠位輸送ユニット２０の側面１１及び１３によってさらに規定される。治療薬５６は、第一及び第二ゲート４１及び４２の間に保持され、そして、両ゲートは、その表面に対して圧力の適用によって開口することができる。この実施態様では、不活性化構造において、アクチュエータ３０（バルーンとして示される）は、チャンバー４０ｃに力を伝達しないが又は名目上の力を伝達し、したがって、ゲート４１及び４２は図１１に示されるように閉じた位置にある。活性化構造において、アクチュエータ３０は、第一及び第二のゲート４１及び４２に力を伝達し、図１２に示されるように、それによってゲートが開口し、治療薬５６を放出する。チャンバー４０ｃは、２つの感圧ゲート４１及び４２によって規定されるように図１１〜１２には示されるが、チャンバー４０ｃはまた、図１３に図示したように、第一感圧ゲート４１及び遠位薬物ユニット２０の側面１１〜１３のみによって規定され得る。図１３に図示される実施態様において、治療薬５６（示さず）は、第一ゲート４１と側面１２との間に保持され、アクチュエータ３０（示さず）による力の伝達に応じて、ゲート４１が開口し、治療薬５６がチャンバー４０ｃから放出される。
【００１６】
［００３２］図１４及び１５を参照すると、本発明の別の態様において、容器は、針５０と接続しているバルーン４０ｃ’及び４０ｃ’’を含み（それらは、その代わりに薬物輸送バルーンと接続してもよいが）、そして、アクチュエータは、ニチノールのような形状記憶金属、又は自己膨張性高分子材料のような温度感受性材料で作られた部材３０ｄを含む。アクチュエータはまた、注入管腔１７と接続している。図１４及び１５において、部材３０ｄは、ステント様形状として記述されるが、部材３０ｄは、活性化構造においてバルーン４０ｃ’及び４０ｃ’’と接触させるようにする任意の他の適した形状を有してもよい。部材３０ｄは、注入管腔を通過し、部材３０ｄを接触する加熱した物質によって活性化し、部材３０ｄ内で発熱化学反応が生じる。その代わりに、電気抵抗性加熱エレメントは、部材３０ｄにおいて温度上昇を生じるために使用することができる。部材３０ｄに関して転移温度が到達された場合、部材３０ｄは膨張し、圧力をバルーン４０ｃ’及び４０ｃ’’に適用し、そしてこのようなバルーン内でカテーテル１０の外へと治療薬５６を強要する。治療薬の複数の輸送を提供するために、個々の部材３０ｄは、カテーテル１０内で端から端まで配列され、個別に活性化することができる。
【００１７】
［００３３］薬物輸送ユニット２０の上記実施態様は、アクチュエータ３０及び容器４０の特定の組み合わせに少しも限定されないことは理解されるべきである。換言すれば、上述された又は当業者の知識の範囲内のアクチュエータ３０の任意の実施態様は、上述された又は当業者の知識の範囲内の容器４０の任意の実施態様と併用して使用され得る。例えば、薬物輸送ユニット２０は、バルーン３０ａであるアクチュエータ３０、及びチャンバー４０ｂである容器４０、あるいは、ピストン３０ｂであるアクチュエータ３０、及びバルーン４０ｃである容器４０等を含むことができる。さらに、複数のアクチュエータ４０は、必要に応じて、容器３０に力を伝達するために組み合わせて使用することができる。例えば、バネ荷重コイル３０ｃは、容器４０に力を伝達するためにピストン３０ｂと一緒に使用することができた。具体的には、注入材料５５は、ピストン３０ｂに力を伝達するであろうコイル３０ｃを作動させることができ、順番に、ピストン３０ｂは、標的部位に治療薬５６を放出するために容器４０に力を伝達するであろう。
【００１８】
［００３４］前述したように、上述の任意の実施態様において、薬物輸送ユニット２０は、図１に見られるように、容器４０と流体接続して針５０を含んでもよい。その代わりに、薬物輸送ユニット２０は、図２に示されるように、一端５２で容器４０と流体接続し、別の端５３で針５０と流体接続している部分的に延在している薬物輸送管腔５１をさらに規定してもよい。薬物輸送ユニット２０は、針５０を含み又は針５０と流体接続している薬物輸送管腔５１を規定するかどうかは、例えば、カテーテルの意図した用途に依存するかもしれない。例えば、薬物輸送管腔５１を規定する薬物輸送ユニット２０の部分は、カテーテル１０の残部と同様に弾力的であってもよく、そして、より弾力性がカテーテル１０の遠位末端１８で所望されるような場合には、薬物輸送ユニット２０は、針５０と接続している薬物輸送管腔５１を規定してもよい。好ましくは、図１に指示される針５０の長さＬ1、及び図２に指示される薬物輸送管腔５１の長さＬ2は、約６インチである。
【００１９】
［００３５］図１６を参照すると、輸送前に容器４０から薬物輸送管腔５１に治療薬５６の不要な漏れを潜在的に妨げるために、薬物輸送装置２０は、薬物輸送管腔５１の端５２で感圧隔壁、バルブ又は膜６４を含んでもよい。本発明に従えば、膜６４は、治療薬５６が容器４０から薬物輸送管腔５１を通過できるようにするための圧力の適用によって、開口する。当然に、膜６４は、図１６に図示的に記述された実施態様だけでなく、本発明によって意図された任意の実施態様で現れてもよいことが理解される。その代わりに、陰圧は、容器４０から治療薬５６の不要な漏れを妨げるために使用されてもよい。
【００２０】
［００３６］上述した任意の実施態様において、カテーテル１０は、複数の薬物輸送ユニットを含んでもよく、そして、同じか又は異なった治療薬の複数の輸送を提供するためのこれらの複数の薬物ユニット又は単独の薬物輸送ユニッ内にアクチュエータ及び容器を含んでもよい。
【００２１】
［００３７］治療薬を標的部位に輸送するために本発明のカテーテル１０を用いる典型的な方法において、アクチュエータ３０及び容器４０はともにバルーン３０ａ及び４０ａであり、両バルーン３０ａ及び４０ａは、輸送のために初期に調製される。とくに、バルーン３０ａは、初期に収縮され、少量の空気で満たされる。注入材料５５を含有するシリンジ又は他の適した装置は、内側シャフト１６の遠位末端１４又はシャフト１６のハンドル６８に連結され、そして、シリンジ上で後退することによって空間が生じる。この初期の調製段階に続いて、バルーン３０ａは、不活性化構造、即ち、収縮状態で維持される。容器４０の調製について、バルーン４０ａは、初期には収縮し、そして、治療薬５６は、針５０の遠位開口６９にシリンジ又は他の適した装置を挿入することによってバルーン４０ａに導入され（このような遠位開口は図１に記述される）、シリンジからバルーン４０ａに治療薬５６を促す。次に、カテーテル１０は、輸送のために準備され、遠位末端１８は、当業者に既知のシステムを導く任意のカテーテルを用いて標的部位に隣接して配置される。標的部位との接触が十分であると考えられれば、内側シャフト１６は、外側シャフト１５を通して進む（ハンドル６８は、内側シャフト１６を進むようにユーザーによって握られてもよい）。針５０は、外側シャフト１５の遠位末端から出て、標的部位を貫通して作動する。次に、圧力が、内側シャフト１６の近位末端１４に連結した注入材料５５を含有するシリンジに適用され、シャフト１６の注入管腔１７内に注入材料５５を導入する。注入材料５５は、注入管腔１７を通過し、バルーン３０ａに入り、膨張させ、バルーン３０ａを活性化構造にさせる。バルーン３０ａが膨張すると、バルーン４０ａが収縮するのに十分な力をバルーン４０ａに伝達し、針５０を通して治療薬５６を標的部位内に放出する。治療薬５６の輸送に続いて、針５０は、外側シャフト１５に縮み、カテーテル１０は、治療薬の追加の輸送のために外され又は再配置される。当然、治療薬５６を標的部位に輸送するためにカテーテル１０を使用する方法の上記の記載は、単なる例示であり、治療薬輸送のためのカテーテル１０を製造し、このような治療薬輸送を実行するために当業者に容易に承認されるであろうような多くの他の他の方法がある。
【００２２】
［００３８］本発明に従えば、カテーテル１０は、治療薬、診断薬又は任意のタイプの試薬を標的部位に輸送するための注入カテーテルアセンブリー、直接注入カテーテルアセンブリー又はより複雑なカテーテルアセンブリーのような当業者に既知の任意のタイプのカテーテルアセンブリーに組み込むことができる。本発明に従えば、治療薬は、気体、液体、固体又は半固体状態であり得る。このような治療薬は、標的配列の有無に関係なく、医薬として活性な化合物、脂質のようなキャリアーベクターを含む又は含まない核酸、小型化試薬（例えば、ヒストン）、ウイルス（例えば、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス、レトロウイルス、レンチウイルス及びα−ウイルス）、高分子、ヒアルロン酸、タンパク質、細胞等を含む。本発明と併せて使用される治療薬の具体的な例は、例えば、医薬として活性な化合物、タンパク質、細胞、オリゴヌクレオチド、リボザイム、アンチセンスオリゴヌクレオチド、ＤＮＡ小型化試薬、遺伝子／ベクターシステム（即ち、核酸の摂取及び発現を可能にする任意のベヒクル）、核酸（例えば、組換え核酸；裸のＤＮＡ、ｃＤＮＡ、ＲＮＡ；非感染性ベクター又はウイルスベクター中のゲノムＤＮＡ、ｃＤＮＡ又はＲＮＡ、及びさらにペプチド標的配列を付着していてもよいもの；アンチセンス核酸（ＲＮＡ又はＤＮＡ）；そして、フェリータンパク質、例えば、膜輸送配列（「ＭＴＳ」）及び単純疱疹ウイルス（「ＶＰ２２」）をコードする遺伝子配列、及びウイルス性リポソーム、そして、所望の応用に依存する多くのタイプから選択されるカチオン性及びアニオン性高分子及び中性高分子を含む。ウイルスベクター又はウイルス源由来のベクターの非制限的な例は、アデノウイルスベクター、単純疱疹ベクター、パピローマベクター、アデノ随伴ベクター、レトロウイルスベクター等を含む。生物学的に活性な溶質の非制限的な例は、抗血栓剤、例えば、ヘパリン、ヘパリン誘導体、ウロキナーゼ、及びＰＰＡＣＫ（デキストロフェニルアラニン・プロリン・アルギニン・クロロメチルケトン）；抗再狭窄剤、例えば、クラドリビン；抗酸化剤、例えば、プロブコール及びレチノイン酸；血管形成及び抗血管形成剤及び因子；抗増殖剤、例えば、エノキサプリン、アンギオペプチン、ラパマイシン、アンギオペプチン、平滑筋細胞増殖を遮断するモノクローナル抗体、ヒルジン及びアセチルサリチル酸；スタチン；アンジオテンシン変換酵素（ＡＣＥ）阻害剤；βブロッカー；抗炎症剤、例えば、デキサメタゾン、プレドニソロン、コルチコステロン、ブデソニド、エストロゲン、スルファサラジン、アセチルサリチル酸、及びメサラミン；カルシウムエントリーブロッカー；例えば、ベラパミル、ジルチアゼム及びニフェジピン；抗腫瘍剤／抗増殖剤／抗分裂剤、例えば、パクリタキセル、５−フルオロウラシル、メトトレキセート、ドキソルビシン、ダウノルビシン、シクロスポリン、シスプラチン、ビンブラスチン、ビンクリスチン、エポチロン、エンドスタチン、アンジオスタチン及びチミジンキナーゼ阻害剤；抗菌剤、例えば、トリクロサン、セファロスポリン、アミノグリコシド、及びニトルフラントイン；麻酔剤、例えば、リドカイン、ブピバカイン、及びロピバカイン��一酸化窒素（ＮＯ）供与体、例えば、リシドミン、モルシドミン、Ｌ−アルギニン、ＮＯ−タンパク質付加物、ＮＯ−炭水化物付加物、高分子性又はオリゴマー性ＮＯ付加物；凝固剤、例えば、Ｄ−Ｐｈｅ−Ｐｒｏ−Ａｒｇクロロメチルケトン、ＲＧＤペプチド含有化合物、ヘパリン、アンチトロンビン化合物、血小板受容体アンタゴニスト、抗トロンビン抗体、抗血小板受容体抗体、エノキサパリン、ヒルジン、Ｗａｒａｆｉｎナトリウム、ジクマトール、アスピリン、プロスタグランジン阻害剤、血小板阻害剤及びチック抗血小板因子；血管細胞増殖促進剤、例えば、増殖因子、増殖因子受容体アンタゴニスト、転写活性化因子、及び翻訳促進剤；血管細胞増殖阻害剤、例えば、増殖因子阻害剤、増殖因子受容体アンタゴニスト、転写抑制剤、複製阻害剤、阻害性抗体、増殖因子に指向される抗体、増殖因子及び細胞毒素からなる二官能性分子、抗体及び細胞毒素からなる二官能性分子；コレステロール降下剤；血管拡張剤；内因性血管作用機序と干渉する試薬；細胞死に対して保護する生存遺伝子、例えば、抗アポトーシス性Ｂｃｌ−２ファミリー因子及びＡｋｔキナーゼ；及びそれらの組み合わせを含む。細胞は、ヒト起源（自家若しくは同種）である又は哺乳動物源由来（異種）であり得て、必要に応じて、挿入部位で挿入物のタンパク質を輸送するように遺伝子操作され、そして、このような細胞に対する任意の修飾は、当業者によって日常的に行われる。細胞の非制限的な例には、副集団（ｓｉｄｅ  ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ；ＳＰ）細胞、系統陰性（Ｌｉｎ-）細胞（Ｌｉｎ-ＣＤ３４-、Ｌｉｎ-ＣＤ３４+、Ｌｉｎ-ｃＫｉｔ+）、間充織幹細胞（５−アザを有する間充織幹細胞、臍帯血細胞、心臓又は他の組織由来の幹細胞、骨髄全体、骨髄単核細胞、内皮前駆細胞、骨格筋芽細胞又は衛星細胞、筋肉由来細胞、ゴー細胞、内皮細胞、成人心筋細胞、線維芽細胞、平滑筋細胞、成人心臓線維芽細胞＋５−アザ、遺伝的に修飾された細胞、組織工学によって作製されたグラフト、ＭｙｏＤ瘢痕線維芽細胞、ペーシング細胞、胚幹細胞、胎児又は新生児細胞、免疫学的にマスクされた細胞、及び奇形腫由来の細胞が含まれる。
【００２３】
［００３９］本発明の実施に有用なポリヌクレオチド配列は、細胞によって採取された後に治療効果を有するＤＮＡ又はＲＮＡを含む。治療的ポリヌクレオチドの例には、アンチセンスＤＮＡ及びＲＮＡ；アンチセンスＲＮＡをコードするＤＮＡ；又は欠陥若しくは欠損した内因性分子を置換するためのｔＲＮＡ若しくはｒＲＮＡをコードするＤＮＡが含まれる。ポリヌクレオチドはまた、治療的タンパク質又はポリペプチドをコードすることもできる。ポリペプチドは、大きさにかかわらず、グリコシル化の有無によらずポリヌクレオチドの任意の翻訳産物であると理解される。治療的タンパク質及びポリペプチドは、主要な例として、動物における欠陥若しくは欠損種を補償することができるタンパク質若しくはポリペプチド、又は身体から有害な細胞を制限若しくは除去する毒性効果を通じて作用するものが含まれる。さらに、注入することができ、ＤＮＡを取り込むことができるポリペプチド又はタンパク質は、限定されないが、血管新生因子、及び酸性及び塩基性線維芽細胞増殖因子を含む血管形成を誘導することができる他の分子、血管内皮細胞増殖因子、ｈｉｆ−１、上皮細胞増殖因子、形質転換増殖因子α及びβ、血小板由来内皮細胞増殖因子、血小板由来増殖因子、腫瘍壊死因子α、肝細胞増殖因子、及びインスリン様増殖因子；増殖因子；ＣＤＫ阻害剤を含む細胞周期阻害；ｐ１５、ｐ１６、ｐ１８、ｐ１９、ｐ２１、ｐ２７、ｐ５３、ｐ５７、Ｒｂ、ｎＦｋＢ及びＥ２Ｆデコイを含む抗再狭窄剤、チミジンキナーゼ（「ＴＫ」）及びそれらの組み合わせ、及び悪性腫瘍を治療するための薬剤を含む細胞増殖と干渉に有用な他の薬剤が含まれる。さらに他の有用な因子は、ポリペプチド又はこれらのペプチドをコードするＤＮＡとして提供することができ、単球化学走化性タンパク質（「ＭＣＰ−１」）、骨形態形成タンパク質（「ＢＭＰ」）のファミリーを含む。既知のタンパク質は、ＢＭＰ−２、ＢＭＰ−３、ＢＭＰ−４、ＢＭＰ−５、ＢＭＰ−６（Ｖｇｒ−１）、ＢＭＰ−７（ＯＰ−１）、ＢＭＰ−８、ＢＭＰ−９、ＢＭＰ−１０、ＢＭＰ−１１、ＢＭＰ−１２、ＢＭＰ−１３、ＢＭＰ−１４、ＢＭＰ−１５、及びＢＭＰ−１６を含む。現在において好ましいＢＭＰは、ＢＭＰ−２、ＢＭＰ−３、ＢＭＰ−４、ＢＭＰ−５、ＢＭＰ−６及びＢＭＰ−７のいずれかである。これらの二量体タンパク質は、ホモ二量体、ヘテロ二量体、又はそれらの組み合わせとして、単独で又は他の分子とともに提供することができる。その代わりに又はそれに加えて、ＢＭＰの上流又は下流効果を含むことができる分子を提供することができる。このような分子は、「ヘッジホッグ」タンパク質又はそれらをコードするＤＮＡのいずれかを含む。
【００２４】
［００４０］このような特性が望まれる実施態様において治療薬の放出制御を提供するために、治療薬は高分子を用いてマイクロカプセル化され、高分子材料／治療薬マトリックスを形成してもよい。好ましくは、高分子は、下記の全て：生体適合性、制御放出特性、生分解性能力、トランスフェクション能力、治療薬凝集の阻止、及びエアロゾル形態で利用する場合の十分な密度によって特徴付けられる。このような高分子材料／治療薬マトリックスは、溶媒なしで、治療薬を液体高分子と混合することによって形成し、液体高分子／治療薬混合物を形成することができる。この混合物の硬化は、典型的にはその場（ｉｎ  ｓｉｔｕ）で生じる。硬化を促進するために、架橋剤又は硬化剤は、その応用前に混合物に添加してもよい。高分子／治療薬液体混合物への架橋剤又は硬化剤の添加は、その応用前に混合物の過剰な硬化を避けるために、混合物の応用より極端に前に生じるべきではない。硬化はまた、管腔表面への適用後に、紫外線照射若しくはレーザー光のような照射、熱にさらすこと、あるいは、混合物が管腔表面に適用された部位で水のような代謝性流体物との接触によって、その場で起こってもよい。本発明と併用して採用した被覆システムにおいて、高分子材料は、生体吸収性又は生体安定性であってよい。液体として調合してもよい本明細書中に記載した高分子のいずれかは、高分子／治療薬混合物を形成するために使用することができる。標的部位に輸送された場合、治療薬は、ゆっくり水性の体液に溶解し、高分子の外へ分散するので、治療薬は高分子から放出してもよい。
【００２５】
［００４１］治療薬をカプセル化するために本発明に使用される高分子は、好ましくは、相当量の薬物溶液を吸収することができ、そして、ポリカルボン酸、セルロース性高分子（酢酸セルロース及び硝酸セルロースを含む）、ゼラチン、ポリビニルピロリドン、架橋ポリビニルピロリドン、ポリ無水物（マレイン酸無水物高分子を含む）、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ＥＶＡのようなビニルモノマーの共重合体、ポリビニルエーテル、ポリビニル芳香族化合物、ポリエチレンオキシド、グリコサミノグリカン、多糖、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレートを含む）、ポリアクリルアミド、ポリエーテル、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリアルキレン（ポリプロピレンを含む）、ポリエチレン及び高分子量ポリエチレン、ハロゲン化ポリアルキレン（ポリテトラフルオロエチレンを含む）、ポリウレタン、ポリオルトエステル、タンパク質、ポリペプチド、シリコン、シロキサン高分子、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリカプロラクトン、ポリヒドロキシブチレート・バレエート及び混和物、並びにそれらの共重合体、そして、他の生分解性、生体吸収性及び生体安定性高分子及び共重合体からなる群から選択されてもよい。ポリウレタン分散剤（ＢＡＹＨＤＲＯＬ（登録商標）等）及びアクリル系分散剤のような高分子分散剤からのカプセル化はまた、本発明の範囲内である。高分子は、タンパク質高分子、線維素、コラーゲン及びその誘導体、多糖、例えば、セルロース、スターチ、デキストラン、アルギン酸塩及びこれら多糖の誘導体、細胞外マトリックス成分、ヒアルロン酸、又は別の生物学的因子、あるいはこれらのいずれかの適した混合物等であってよい。本発明の一態様において、好ましい高分子は、ポリアクリル酸であり、ＨＹＤＲＯＰＬＵＳ（登録商標）（Ｂｏｓｔｏｎ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｎａｔｉｃｋ，Ｍａｓｓ．）として利用可能であり、米国特許第５，０９１，２０５号に記載され、この文献は、本明細書中に参照により援用される。
【００２６】
［００４２］本発明のカテーテル１０は、身体のいずれかの標的部位に治療薬を輸送するために使用してもよい。このような標的部位の非制限的な例には、任意の身体の管腔及び臓器、例えば、冠血管、食道、気管、結腸、胆管、尿道、前立腺、脳、肺、肝臓、心臓、骨格筋、腎臓、膀胱、腸、胃、膵臓、卵巣、軟骨、眼、骨等が含まれる。
【００２７】
［００４３］本発明のカテーテル１０は、例えば、疾患又は組織若しくは臓器機能不全を治療、予防、又は他にその経路のためのいずれかの応用に使用することができる。例えば、本発明のカテーテル１０及びカテーテル１０を用いた標的部位に治療薬を輸送するための方法は、要望通りに、血管新生を誘導又は阻害し、再狭窄を与え又は治療し、心筋症又は他の心臓の機能障害を治療し、パーキンソン病又は脳梗塞若しくは他の脳の機能障害を治療し、嚢胞性線維症又は肺の他の機能障害を治療し、悪性細胞増殖を治療又は阻害し、任意の悪性腫瘍を治療し、そして、特定の組織又は臓器における神経、血管又は組織再構築を誘導するために使用することができる。
【００２８】
［００４４］前述の記載は、本発明を例証するためにだけ記載されたものであり、限定することを意図しない。各々の開示した実施態様は、独立であり、又は本発明の他の実施態様と組み合わせて、他のバリエーション、及び本発明の他の側面であると考えてもよい。本発明の精神及び実体を取り込む開示した実施態様の修飾は、当業者に思いつくであろうし、このような修飾は、本発明の範囲内である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】［０００８］図１は、本発明によるカテーテルの側面図である。
【図２】［０００９］図２は、本発明によるカテーテルの側面図であり、薬物輸送ユニットの代替の実施態様を記述する。
【図３】［００１０］図３は、本発明によるカテーテルの側面図であり、不活性化構造におけるアクチュエータを有する薬物輸送ユニットの実施態様を記述する。
【図４】［００１１］図４は、図３に類似するが、活性化構造におけるアクチュエータを有する。
【図５】［００１２］図５は、本発明によるカテーテルの側面図であり、不活性化構造におけるアクチュエータを有する薬物輸送ユニットの代替の実施態様を記述する。
【図６】［００１３］図６は、図５に類似するが、活性化構造におけるアクチュエータを有する。
【図７】［００１４］図７は、本発明によるカテーテルの側面図であり、不活性化構造におけるアクチュエータを有する薬物輸送ユニットの代替の実施態様を記述する。
【図８】［００１５］図７は、図７に類似するが、活性化構造におけるアクチュエータを有する。
【図９】［００１６］図９は、本発明によるカテーテルの側面図であり、不活性化構造におけるアクチュエータの代替の実施態様を記述する。
【図１０】［００１７］図１０は、図９に類似するが、活性化構造におけるアクチュエータを有する。
【図１１】［００１８］図１１は、本発明によるカテーテルの側面図であるが、不活性化構造におけるアクチュエータを有する容器の代替の実施態様を記述する。
【図１２】［００１９］図１２は、図１１に類似するが、活性化構造におけるアクチュエータを有する。
【図１３】［００２０］図１３は、本発明によるカテーテルの側面図であるが、容器の代替の実施態様を記述する。
【図１４】［００２１］図１４は、本発明によるカテーテルの側面図であるが、不活性化構造におけるアクチュエータを有する実施態様を記述する。
【図１５】［００２２］図１５は、図１４に類似するが、活性化構造におけるアクチュエータを有する。
【図１６】［００２３］図１６は、本発明によるカテーテルの側面図であるが、薬物輸送ユニットの代替の実施態様を記述する。
【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】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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