(57)【要約】薬剤を治療の領域に送達するためのカテーテルが提示される。カテーテルは、カテーテル本体、カテーテル本体に結合されたバルーン、第１のルーメン、および第２のルーメンを含む。バルーンアセンブリは、離間されたバルーンを有し、その離間されたバルーンはバルーンの間の領域を画定する。第１のルーメンはカテーテル本体に沿って延び、バルーンの膨張レベルを制御するために膨張物質をバルーンに送る。第２のルーメンは、カテーテル本体に沿って延び、バルーンの間の領域に出口を有する。カテーテルが用いられている間、血液のような生物学的流体が迂回するために第３のルーメンが存在しても良い。このカテーテルを使用する方法もまた提供される。方法は、バルーンを同時に膨張させて治療領域を孤立させることと、ルーメンの１つを介して治療領域に薬剤を添加することを伴う。
2011509158.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
治療の領域に薬剤を送達するためのカテーテルであって、
カテーテル本体と、
前記カテーテル本体の遠位端に結合されたバルーンアセンブリであって、前記バルーンアセンブリは離間されたバルーンを有し、前記離間されたバルーンは前記バルーンの間に領域を画定するバルーンアセンブリと、
前記カテーテル本体に沿って延び、前記離間されたバルーンの膨張レベルを制御するために、膨張物質を前記バルーンに送る第１のルーメンと、
前記カテーテル本体に沿って延び、前記離間されたバルーンの間の前記領域中に出口を有する第２のルーメン、
を含むカテーテル。
【請求項２】
さらに、前記カテーテル本体を通って延び、前記離間されたバルーンが膨張したときに、生物学的流体が前記カテーテルを通り且つ前記離間されたバルーンの間の前記領域の周りを流れることを可能とする第３のルーメンを含む、請求項１のカテーテル。
【請求項３】
前記第１のルーメン、前記第２のルーメン、および前記第３のルーメンは、前記カテーテル本体全体にわたって隔てられている、請求項２のカテーテル。
【請求項４】
前記バルーンアセンブリはさらに、互いに水平方向に離間された第１のバルーンおよび第２のバルーンを含み、前記カテーテルはさらに、前記カテーテル本体上に第１のマーカーおよび第２のマーカーを含み、前記第１のマーカーおよび前記第２のマーカーは前記第１および前記第２のバルーンの間の所定の位置に配置され、治療の領域に対する前記カテーテルの場所を示す、請求項１のカテーテル。
【請求項５】
前記バルーンはポリイソプレンを含む、請求項１のカテーテル。
【請求項６】
さらに、先端を含み、前記先端は放射線不透過性物質から作られている、請求項１のカテーテル。
【請求項７】
前記出口は前記カテーテル本体の側壁を貫通する、請求項１のカテーテル。
【請求項８】
前記第２のルーメンは治療物質を前記出口に送達することが可能であり、前記治療物質は生理食塩水溶液である、請求項７のカテーテル。
【請求項９】
前記第２のルーメンは治療物質を前記出口に送ることが可能であり、前記治療物質は、化学療法薬である、請求項７のカテーテル。
【請求項１０】
前記第２のルーメンは治療物質を前記出口に送ることが可能であり、前記治療物質は、化学療法薬および造影剤の混合物である、請求項７のカテーテル。
【請求項１１】
前記第２のルーメンは塞栓物質を前記出口に送ることが可能である、請求項７のカテーテル。
【請求項１２】
前記出口は前記カテーテル本体の外側表面上にある、請求項１のカテーテル。
【請求項１３】
前記第１および前記第２のルーメンの少なくとも１つは前記カテーテル本体を貫通して延びる、請求項１のカテーテル。
【請求項１４】
前記離間されたバルーンは前記カテーテル本体の周りで膨張する、請求項１のカテーテル。
【請求項１５】
前記膨張物質は生理食塩水溶液である、請求項１のカテーテル。
【請求項１６】
前記カテーテルは開いた遠位端を有し、前記カテーテルはさらに、治療物質を前記カテーテルの前記開いた遠位端を通って送ることが可能であるガイドワイヤルーメンを含む、請求項１のカテーテル。
【請求項１７】
前記第２のルーメンは治療物質を前記出口に送り、前記治療物質は腫瘍を閉塞する粘性治療物質である、請求項１のカテーテル。
【請求項１８】
前記粘性治療物質はさらに、造影剤および第２の物質の混合物を含む、請求項１７のカテーテル。
【請求項１９】
前記粘性治療物質はさらに、化学療法薬および生理食塩水薬の１つを含む、請求項１８のカテーテル。
【請求項２０】
治療物質を治療領域に送達する方法であって、
離間されたバルーンに取り付けられているカテーテルを与えることであって、前記カテーテルは前記カテーテルに沿って延びる第１のルーメンおよび第２のルーメンを有することと、
前記カテーテルを、前記治療領域が前記離間されたバルーンの間となるように配置することと、
前記離間されたバルーンの間に前記治療領域を生成するために前記離間されたバルーンの膨張レベルを同時に調整することであって、前記調整することは膨張物質を前記離間されたバルーンの各々への開口を有する前記第１のルーメンを通って送ることと、
前記治療物質を第２のルーメンを通って前記治療領域に送ること、
を含む方法。
【請求項２１】
さらに、前記離間されたバルーンが前記治療領域に触れるまで、前記離間されたバルーンを膨張することと、前記離間されたバルーンの間に孤立した領域を形成すること、を含む請求項２０の方法。
【請求項２２】
さらに、生物学的流体が第３のルーメンを通って流れ、前記離間されたバルーンが膨張したときに生物学的流体が前記カテーテルを通り、前記離間されたバルーンの間の前記領域の周りを流れることを可能とすることを可能とすることを含む、請求項２１の方法。
【請求項２３】
さらに、前記離間されたバルーンに対して所定の位置に配置されたマーカーを用いることによって、離間されたバルーンを配置することを含む、請求項２０の方法。
【請求項２４】
前記治療物質は化学療法薬を含む、請求項２０の方法。
【請求項２５】
前記治療物質は造影剤を含む、請求項２０の方法。
【請求項２６】
前記治療物質は塞栓物質である、請求項２０の方法。
【請求項２７】
前記治療物質はさらに、腫瘍を閉塞する粘性治療物質を含む、請求項２０の方法。
【請求項２８】
前記粘性治療物質はさらに、造影剤および第２の物質の混合物を含む、請求項２７の方法。
【請求項２９】
前記第２の物質はさらに、化学的療法薬および生理食塩水薬の１つを含む、請求項２８の方法。
【請求項３０】
さらに、治療物質を前記カテーテルの開いた遠位端を通って灌流させること、を含む請求項２０の方法。
【請求項３１】
治療の領域を孤立させる方法であって、
離間されたバルーンに取り付けられているカテーテルを与えることであって、前記カテーテルは、前記カテーテルに沿って延びるルーメンを有することと、
前記カテーテルを、前記治療の領域が前記離間されたバルーンの間となるように配置することと、
第１の膨張物質を前記離間されたバルーンの各々への開口を有する前記ルーメンを通って送ることによって、前記離間されたバルーンの膨張レベルを制御し、前記治療の領域を孤立させることと、
を含む方法。
【請求項３２】
さらに、前記治療の領域に造影剤を加えることと、前記造影剤の前記治療の領域の周りの領域への漏れがなくなるまで前記バルーンを膨張させること、を含む請求項３１の方法。
【請求項３３】
治療の領域に薬剤を送達するためのカテーテルであって、
カテーテル本体と、
前記カテーテル本体に結合されたバルーンアセンブリであって、前記バルーンアセンブリは２つの離間されたバルーンを有し、前記２つの離間されたバルーンは前記バルーンの間に領域を画定するバルーンアセンブリと、
前記カテーテル本体に沿って延びる第１のルーメンであって、前記離間されたバルーンに膨張物質を与え、前記離間されたバルーンの膨張レベルを制御することが可能な前記第１のルーメンと、
前記カテーテル本体に沿って延び、前記２つの離間されたバルーンの間の前記領域中に出口を有する第２のルーメンと、
を含むカテーテル。
【請求項３４】
さらに、前記カテーテル本体を通って延び、前記離間されたバルーンが膨張したときに、生物学的流体が前記カテーテルを通り、且つ前記離間されたバルーンの間の前記領域の周りを流れることを可能とする第３のルーメンを含む、請求項３３のカテーテル。
【請求項３５】
前記第１のルーメン、前記第２のルーメン、および前記第３のルーメンは、前記カテーテル本体全体にわたって隔てられている、請求項３４のカテーテル。
【請求項３６】
前記バルーンアセンブリはさらに、第１のバルーンおよび前記第１のバルーンから水平方向に離間された第２のバルーンを含み、前記カテーテルはさらに、前記カテーテル本体上に第１のマーカーおよび第２のマーカーを含み、前記第１のマーカーおよび前記第２のマーカーは前記第１および前記第２のバルーンの間の所定の位置に配置され、治療の領域に対する前記カテーテルの場所を示す、請求項３３のカテーテル。
【請求項３７】
前記バルーンはポリイソプレンを含む、請求項３３のカテーテル。
【請求項３８】
先端を含み、前記先端は放射線不透過性物質から作られている、請求項３３のカテーテル。
【請求項３９】
前記出口は前記カテーテル本体の側壁を貫通する、請求項３３のカテーテル。
【請求項４０】
前記第２のルーメンは薬剤を前記出口に送ることが可能であり、前記薬剤は生理食塩水溶液である、請求項３９のカテーテル。
【請求項４１】
前記第２のルーメンは薬剤を前記出口に送ることが可能であり、前記薬剤は、化学療法薬である、請求項３９のカテーテル。
【請求項４２】
前記第２のルーメンは薬剤を前記出口に送ることが可能であり、前記薬剤は、化学療法薬および造影剤の混合物である、請求項３９のカテーテル。
【請求項４３】
前記第２のルーメンは塞栓物質を前記出口に送ることが可能である、請求項３９のカテーテル。
【請求項４４】
前記出口は前記カテーテル本体の外側表面上にある、請求項３３のカテーテル。
【請求項４５】
前記第１および前記第２のルーメンの少なくとも１つは前記カテーテル本体を貫通して延びる、請求項３３のカテーテル。
【請求項４６】
前記バルーンは前記カテーテル本体の周りに膨張する、請求項３３のカテーテル。
【請求項４７】
前記膨張物質は生理食塩水溶液である、請求項３３のカテーテル。
【請求項４８】
前記カテーテルは開いた遠位端を有し、前記カテーテルはさらに、薬剤を前記カテーテルの前記開いた遠位端を通って送ることが可能であるガイドワイヤルーメンを含む、請求項３３のカテーテル。
【請求項４９】
前記第２のルーメンは薬剤を前記出口に送り、前記薬剤は腫瘍を閉塞する粘性薬剤である、請求項３３のカテーテル。
【請求項５０】
前記粘性薬剤はさらに、造影剤および第２の物質の混合物を含む、請求項４９のカテーテル。
【請求項５１】
前記粘性薬剤はさらに、化学療法薬および生理食塩水薬の１つを含む、請求項５０のカテーテル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（優先権の主張）
本出願は、２００５年４月１日に出願され、“多機能カテーテルおよびその使用”と題する米国特許出願シリアル番号１１／０９７，５８２の一部継続であり、その特許出願に対して米国特許法第１２０条の下に優先権を主張するが、米国特許出願シリアル番号１１／０９７，５８２もまた、２００３年１月３１日に出願された米国特許出願シリアル番号１０／３５５，０１７の一部継続出願であり、その特許出願に対して米国特許法第１２０条の下に優先権を主張し、米国特許出願シリアル番号１０／３５５，０１７はまた、２００２年２月１日に出願された米国仮出願番号６０／３５３，３０５および２００２年６月７日に出願された６０／３８７，２６０に対して米国特許法第１１９（ｅ）条の利益を主張し、これら全ては参照によって本明細書に組み込まれる。
【０００２】
医療デバイスおよび医療処置の工程が記述され、特にカテーテルが記述される。
【背景技術】
【０００３】
カテーテルは、脈管系および他の解剖学上の空間に医療工程中にアクセスするために広く用いられてきた。カテーテルは、点滴治療のために、および、様々な病気の治療のための物質または器具の挿入または配置のために、用いられ得る。カテーテルはまた、たとえば、動脈プラークおよび動脈瘤の治療のために、バルーンシステムの追加によって変更され得る。
【０００４】
動脈プラークは、コレステロールが血液中を循環するときに動脈壁上に成長し、プラークが大きくなるにつれ、動脈は狭くなり硬くなる。この過程は、プラークの蓄積が動脈の壁を厚くするので、アテローム性動脈硬化と呼ばれ、“動脈硬化”として一般に知られており、血液がその中を流れる空間を狭くする。血管が狭くなることまたは血管が塞がることはまた、“狭窄”として参照される。
【０００５】
動脈プラークを治療する通常の方法の一つは、バルーン血管形成法である。脈管系の様々な閉塞性の病気の処置では十分に確立された手続きとして、バルーン血管形成法が、腸骨、大腿骨、腎臓、冠状動脈、および脳血管系の閉塞性障害に対して適用されてきた。典型的には、小さな可撓性ガイドワイヤを、ガイドカテーテルを通って血管に進ませ、そして狭窄を横切るまで進ませる。次にバルーンカテーテルを、ワイヤの上を進ませ、狭窄を横切って配置される。バルーンは通常、血管を広げるために短い時間の間だけ膨張され、そして収縮される。代替として、狭窄は化学的手段によって治療しても良い。たとえば、Ｈｅｎｒｙ  Ｗｏｌｉｎｓｋｙに対する米国特許公報第４，６３６，１９５号は、動脈プラークの周りにチャンバを生成するために拡張可能な遠位バルーンセグメントおよび近位バルーンセグメント、ならびにプラークを溶解するために可溶性液体をチャンバに送達するための細管（コンデュイット）を有するカテーテルを記述している。Ｊｏｈｎ  Ｓｈｕｌｚｅに対する米国特許公報第６，０５６，７２１号はまた、脈管の細管内の閉塞物質を治療するためのバルーンカテーテルデバイスを記述している。そのデバイスは、近位端と遠位端の間に延びる細長いカテーテル本体を含む。体液の流れを妨げるためにバルーンが遠位端に取り付けられ、閉塞物質を治療するためにカテーテル本体から薬が放出される。狭窄を治療するための他の方法は、電離放射線およびレーザー蒸着を含む。
【０００６】
これら全ての工程は通常、ある程度、血管壁の生物学的反応を引き起し、しばしば治療部位に新たな腫瘍（グロース）および血管腔の顕著な縮小（再狭窄）をもたらす。したがって、バルーン血管形成の後に治療部位にステントを配置して、再狭窄を防ぐのが一般的な工程である。ステントは通常、導入カテーテルによって圧縮された形態で目標領域に導入され、次に特定のバルーンカテーテルを用いてその場で広げられる。ステントは、広げられた状態でも適所に留まって、血管の元々の形状が本質的に再現されるような方法で血管の壁を支持するであろう。ステントはその場で形成されても良い。たとえば、Ｓｔｕａｒｔ  Ｅｄｗａｒｄｓらに対する米国特許公報第６，０３９，７５７号は全般的に、体内腔中のその場で有窓性ステントを形成するためのデバイスを記述している。簡単に言えば、体内腔およびステント形成デバイスは、モールド空間を形成し、その中には流動性組成物が与えられ、一連の開窓を有するステントの形状をした非流動性化合物に転換される。
【０００７】
“動脈瘤”なる用語は、血管壁の損傷又は血管壁の弱さによって引き起される動脈の異常な拡大または隆起のことを言う。動脈瘤はあらゆるタイプの体血管中で生じ得るが、動脈瘤はほとんど常に動脈中に形成される。破裂した動脈は、内出血をもたらし得て、内出血はしばしば体機能の深刻な障害および死までもを結果として生じさせる。動脈瘤の伝統的な治療は外科的クリッピングであるが、外科的クリッピングは大手術を要求し、脳のような生命維持に必要な器官の内部の動脈瘤上では実行することが出来ない。もっと侵襲的ではない技法、つまり血管内コイリングが、別の方法では動脈瘤を治療できない多くの患者を治療するための実行可能な代替法として開発されてきた。血管内コイリング工程では、マイクロカテーテルが患者の鼠径領域中の大腿部動脈に挿入される。マイクロカテーテルは、患者の血管（動脈）を通って大腿部動脈から動脈瘤の場所まで到達する。マトリックスコイルがカテーテルを通って動脈瘤まで送り込まれ、動脈瘤を満たし、動脈から動脈瘤を密封する。動物研究では、コイルは、動脈瘤の内部の結合（瘢痕）組織の発達を促進することが分かっていた。結合組織は、動脈中の血液の流れから動脈瘤を除外した。血液循環から閉塞された動脈瘤では、破裂の危険は減少していることだろう。
【０００８】
血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、コイルは動脈瘤に挿入され、適切な構造で動脈瘤の内部に配置されなくてはならない。しかしながら、この過程はしばしば、時間が掛かるし、経験を積んだ技師を必要とする。
【０００９】
現在効果的に治療されない別の疾患は癌である。腫瘍を除去するための最新の努力は、化学療法、放射線治療、および組織の外科的切除などのシステマティック（系統的）なアプローチを含む。腫瘍が血管であるときは、化学療法および放射線療法は、期待するほど効果的ではないが、それは有効な特異性のレベルで腫瘍を目標とすることが難しく、ならびに化学療法および放射線の小さなパーセンテージしか、腫瘍に送り込まれた毛細管に“押し込まれ”ないからである。化学療法および放射線の小さなパーセンテージしか実際に腫瘍を捉えず、化学療法および放射線療法の多くは腫瘍の代わりに結局は健康な細胞に到達する。腫瘍を殺すためにより目標を絞ったアプローチを可能とする治療方法が望まれている。
【００１０】
多くのカテーテルが専用化され、特定の医療工程にのみ用いることができる。たとえば、血管形成カテーテルは、動脈瘤の治療には使うことはできないし、逆に、動脈瘤の治療のために設計されたカテーテルは、狭窄症のために用いることはできない。バルーン血管形成の場合には、血管形成およびステント取り付けは一般的に、２つの異なる処分可能でロープロファイルなガイドカテーテルを必要とする。カテーテルの挿入および取り外しは時間の掛かる過程であり、カテーテルは高価である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
コストを削減し効率を改善するために、狭窄症、動脈瘤、および脈管癌などの複数の疾患を治療するために用いられ得る１つのカテーテルが望まれているであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１Ａ】本発明の教示に従う膨張していないバルーンを有する多機能カテーテルの実施形態の側面図を示している。
【図１Ｂ】本発明の教示に従う膨張していないバルーンを有する多機能カテーテルの実施形態の側面図を示している。
【図１Ｃ】本発明の教示に従う膨張していないバルーンを有する多機能カテーテルの実施形態の側面図を示している。
【図２Ａ】膨張したバルーンを有する多機能カテーテルの実施形態の側面断面図を示している。
【図２Ｂ】多機能カテーテルの近位端の断面図を示している。
【図３】本発明の原理に従う多機能カテーテルを用いて動脈プラークを治療する方法を示す流れ図である。
【図４Ａ】本発明で記載の多機能カテーテルを用いるプラークの除去およびステントの据え付けの一工程を示している。
【図４Ｂ】本発明で記載の多機能カテーテルを用いるプラークの除去およびステントの据え付けの一工程を示している。
【図４Ｃ】本発明で記載の多機能カテーテルを用いるプラークの除去およびステントの据え付けの一工程を示している。
【図４Ｄ】本発明で記載の多機能カテーテルを用いるプラークの除去およびステントの据え付けの一工程を示している。
【図４Ｅ】本発明で記載の多機能カテーテルを用いるプラークの除去およびステントの据え付けの一工程を示している。
【図５】本発明の原理に従う多機能カテーテルを用いて動脈瘤を治療する方法を示す流れ図である。
【図６Ａ】本発明で記載の多機能カテーテルを用いて動脈瘤を治療する一工程を示している。
【図６Ｂ】本発明で記載の多機能カテーテルを用いて動脈瘤を治療する一工程を示している。
【図６Ｃ】本発明で記載の多機能カテーテルを用いて動脈瘤を治療する一工程を示している。
【図６Ｄ】本発明で記載の多機能カテーテルを用いて動脈瘤を治療する一工程を示している。
【図７】本発明の原理に従う多機能カテーテルを用いて腫瘍を治療する方法を示す流れ図である。
【図８Ａ】本発明で記載の多機能カテーテルを用いた腫瘍学的治療の一工程を示している。
【図８Ｂ】本発明で記載の多機能カテーテルを用いた腫瘍学的治療の一工程を示している。
【図８Ｃ】本発明で記載の多機能カテーテルを用いた腫瘍学的治療の一工程を示している。
【図８Ｄ】本発明で記載の多機能カテーテルを用いた腫瘍学的治療の一工程を示している。
【図９】多機能カテーテルの代替の実施形態を示している。
【図１０】図９の代替のカテーテルを用いる治療方法を示す流れ図を示している。
【図１１】多機能カテーテルの別の実施形態を示している。
【図１２】図１１中に示されている多機能カテーテルの近位部の詳細を示している。
【図１３】図１１中に示されている多機能カテーテルの一部であるマニフォールドの詳細を示している。
【図１４Ａ】図１１中に示されている多機能カテーテルの近位突き出し部を示している。
【図１４Ｂ】図１１中に示されている多機能カテーテルの遠位突き出し部を示している。
【図１５Ａ】図１１中に示されている多機能カテーテルの一部であるガイドワイヤ拡張の詳細を示している。
【図１５Ｂ】図１１中に示されている多機能カテーテルの一部であるガイドワイヤ拡張の詳細を示している。
【図１６Ａ】図１１中に示されている多機能カテーテルの一部である注入拡張の詳細を示している。
【図１６Ｂ】図１１中に示されている多機能カテーテルの一部である注入拡張の詳細を示している。
【図１７Ａ】図１１中に示されている多機能カテーテルの一部であるバルーン拡張の詳細を示している。
【図１７Ｂ】図１１中に示されている多機能カテーテルの一部であるバルーン拡張の詳細を示している。
【図１８】図１１中に示されている多機能カテーテルの治療部の詳細を示している。
【図１９】図１１中に示されている多機能カテーテルの治療部の詳細を示している。
【図２０】図１１中に示されている多機能カテーテルの治療部の詳細を示している。
【図２１】図１１中に示されている多機能カテーテルの治療部の詳細を示している。
【図２２Ａ】図１１中に示されている多機能カテーテルの遠位先端部の詳細を示している。
【図２２Ｂ】図１１中に示されている多機能カテーテルの遠位先端部の詳細を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
一実施形態において、薬剤を治療の領域に送達するためのカテーテルが提供される。カテーテルは、カテーテル本体、カテーテル本体に結合されるバルーンアセンブリ、第１のルーメン、および第２のルーメンを含む。バルーンアセンブリは、離間された複数のバルーンを有し、離間されたバルーンはバルーンの間に領域を画定する。第１のルーメンはカテーテル本体に沿って延び、バルーンの膨張レベルを制御するために、膨張物質をバルーンに送る。第２のルーメンは、カテーテル本体に沿って延び、バルーンの間の領域に出口を有する。バルーンアセンブリは、２つのバルーン要素を有しても良いが、バルーン要素の数はそのようには限定されない。第２のルーメンは、２つのバルーン要素の間に位置する治療部位に治療物質／薬剤を送達するために用いられ得て、治療物質はその治療部位に留まり続ける。治療物質／薬剤は、化学的療法薬、抗腫瘍薬、プレステント薬、生理食塩水物質、塞栓性物質、造影剤、プラーク除去剤、接着剤、および／または以下でより詳細に記述するようなこれらの１つ以上の組み合わせであっても良い。治療物質／薬剤は、液体または気体または溶解固形物であっても良い。以下で記述される実施形態の各々において、カテーテルは、カテーテルの容易な挿入を可能とする親水性物質から形成されても、または親水性コーティングを有しても良い。
【００１４】
別の実施形態では、薬剤を治療領域に送達するための方法が記述される。方法は、複数の膨張可能なバルーンに取り付けられたカテーテルを与えることと、治療の領域がバルーンの間となるようにカテーテルを配置すること、を含む。カテーテルは、カテーテルに沿って延びる第１のルーメンおよび第２のルーメンを有する。複数のバルーンの膨張レベルは同時に制御され、バルーンの間に治療領域を形成する。膨張レベルは、生理食塩水（ｓａｌｉｎｅ）などの膨張物質を、バルーンの各々への開口を有する第１のルーメンを通って送ることによって制御される。薬剤は第２のルーメンを通って治療領域に送られる。この方法では２つの膨張可能なバルーンが用いられるが、方法はそのようには限定されない。
【００１５】
さらに別の実施形態では、癌治療のためのカテーテルが提供される。カテーテルは、近位端および遠位端を有するカテーテル本体と、可撓性カテーテル本体の近位端の周りで膨張するように配置される第１のバルーンと、可撓性カテーテル本体の遠位端の周りで膨張するように配置される第２のバルーン、を含む。可撓性カテーテル本体は、治療中に流体がカテーテルを通り治療領域を迂回する（バイパスする）ことを可能とする第１のルーメン、第１のバルーンおよび第２のバルーンを膨張させるための第２のルーメン、ならびに薬剤を第１のバルーンと第２のバルーンの間の開口に送るための第３のルーメンを含む。
【００１６】
以下の詳細な記述は、同業者が本発明を作製し用いることが可能となるように提示される。説明のために、特定の名称が詳細な理解を与えるために使われる。しかしながら、当業者には自明であろうが、特定の名称および詳細は本発明を実施するためには必要ではない。特定の用途の記述は、代表的な例としてのみ提示される。実施形態に対する様々な変形は当業者には容易に明らかであろうし、本明細書中で定義される一般原理は、本発明の範囲を逸脱することなく他の実施形態および用途に適用されても良い。したがって、本発明は、示されている実施形態に限定されることは意図されず、本明細書中に開示された原理および特徴と矛盾しない最も広く可能な範囲に一致する。
【００１７】
ここで図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形態を記述しよう。以下でより詳細に記述されるように、多機能カテーテルは、動脈プラークの除去、ステントの設置、薬の注入、動脈瘤または血管の分岐の密封、生物学的経路の拡張、および他の用途に用いられても良い。
【００１８】
図１Ａに示されているように、全般的に参照符号１００によって表される多機能カテーテルは、可撓性管状カテーテル本体１０２であって内側ルーメン１０４、近位端１０５、および遠位端１０６を有するカテーテル本体１０２と、カテーテル本体１０２の遠位端１０６において複数段階に膨張が可能な膨張可能なバルーンアセンブリ１０８と、生物学的流体（たとえば血液）が経路中を流れることを許容するように適合された少なくとも１つの流体送達細管（流体デリバリーコンデュイット）１１０と、バルーンアセンブリ１０８を膨張および収縮させる少なくとも１つのバルーン制御細管１１２を有する。多機能カテーテル１００はさらに、図１Ｂ中に図示されているように、バルーンアセンブリ１０８の外周面上に製造済みステント１１４、および／または、図１Ｃ中に図示されているように、カテーテル本体１０２の遠位端１０６に磁化金属１１６を含んでも良い。磁化金属１１６は、多機能カテーテル１００のオペレータが、たとえば３次元画像を見ながら、磁場によってカテーテル１００を生物学的経路を通って目標部位まで動かすことを可能とする。生物学的経路は、限定はされないが、血管、気道、尿路、消化管、生殖管、および胆管を含む。好適な実施形態では、多機能カテーテル１００は、直径が近似的に０．０３から０．０７インチである。ある特定の工程のために選択された多機能カテーテル１００の絶対寸法は、当業者によく理解されているように、目標部位の位置およびその目標部位にアクセスするために用いられる生物学的経路のサイズに依存する。
【００１９】
ここで図２Ａおよび図２Ｂ中の断面図を参照すると、カテーテル本体ルーメン１０４は、ガイドワイヤ２０２が近位端１０５で入り、遠位端１０６で出るようにすることを可能にする。本体ルーメン２０２はまた、工程の間、血液がカテーテルを通って流れることを可能とする。典型的には、ガイドワイヤ２０２は、生物学的経路内に配置され、治療部位を越えて進められる。次にカテーテル１００は、配置済みのガイドワイヤ２０２の経路を用いて、ガイドワイヤ２０２の上に配置され、治療部位に進められ、治療部位まで案内される。様々なタイプのガイドワイヤが用いられても良い。例えば、一般的にはニッケルで作られ、好適には０．０１８インチまたはそれより小さい直径の金属ワイヤが用いられても良い。ガイドワイヤ２０２は、治療工程中に取り外され、取り替えられても良い。
【００２０】
さらに図２Ａを参照すると、バルーンアセンブリ１０８は、膨張したとき、少なくとも３つのバルーン要素、即ち近位バルーン要素１２４、中央バルーン要素１２６、および遠位バルーン要素１２８を有している。中央バルーン要素１２６は、少なくとも２つの異なる段階に膨張することが可能である。一実施形態では、３つのバルーン要素１２４、１２６および１２８は、バルーンアセンブリ１０８の一部として一体化され、バルーン制御細管１１２によってまとめて制御される。別の実施形態では、中央バルーン要素１２６は、バルーン制御細管１１２によって独立に制御されても良い。さらに別の実施形態では、３つのバルーン要素の各々は、バルーン制御細管１１２によって個別に制御されても良い。個別化された制御は、１つのバルーン要素が、バルーンアセンブリ１０８中の他のバルーン要素の膨張状態に影響を与えることなく、膨張または収縮されることを可能にする。図２Ａに示されているように、近位バルーン要素１２４および遠位バルーン要素１２８は、膨張したときに、バルーンアセンブリ１０８とプラーク２０８の周りの動脈壁２０６の間にチャンバ２０４を形成する。チャンバ２０４の体積は、中央バルーン１２６を異なる段階に膨張させることによって調整され得る。
【００２１】
カテーテル本体１０２は、たとえば、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、および塩化ポリビニールまたはポリ塩化ビニリデンなどのポリビニルハライドを含む、容易に入手可能で非毒性の可撓性ポリマーのいずれからも作ることが出来る。バルーンアセンブリ１０８は、圧力下で拡張可能であり、圧力から開放されたときに収縮するのに十分な弾性を有するように製造された類似の物質から製作されても良い。バルーン要素の外寸は、予め設定された圧力において、所望の直径に達するようなものであろう。好適な実施形態では、近位および遠位バルーン要素１２４および１２８は、約７５ｍｍから１５０ｍｍＨｇの第１の予め設定された圧力において、所望の直径に達し、もし圧力が１５気圧の高さほどまで増加してさえも外寸は維持されるが、一方、中央バルーン要素１２６は、第１の予め設定された圧力で第１の直径に達し、別の予め設定された圧力では別の半径に達する。
【００２２】
バルーンに対して選択された絶対寸法は、治療を伴う血管の半径に依存するだろう。一実施形態では、近位および遠位バルーン要素１２４および１２８は、長さが約０．３ｍｍから約１０ｍｍであり、拡大した直径は近似的に同一の範囲にあって良い。膨張したバルーンの形状は、円錐形、球形、正方形または特定の用途に対して便利であるいかなる形状であっても良い。中央バルーン１２６は、近位および遠位バルーン１２４および１２８と同一の直径領域に膨張可能であるが、長さは好適には約０．４から２インチである。
【００２３】
再び図２Ａおよび図２Ｂを参照すると、流体送達細管１１０およびバルーン制御細管１１２は、カテーテル本体１０２内に形成されている。流体送達細管１１０は、（今後は流体として参照される）流体および／または気体がチャンバ２０４の中へおよび／またはチャンバ２０４から外へ流れるようにすることを可能とする１つ以上の流体送達チャンネルを含む。当業者によって理解されるように、１つより多い流体送達細管１１０が、カテーテル本体１０２内に形成されても良い。バルーン制御細管１１２はまた、バルーンアセンブリ１０８の膨張／収縮のために、膨張物質がバルーンアセンブリ１０８の中へおよび／またはバルーンアセンブリ１０８から外へ流れるようにすることを可能とする１つ以上の溝を含む。膨張物質は、生理食塩水溶液（ｓａｌｉｎｅ  ｓｏｌｕｔｉｏｎ）などの、たとえ漏れがあったとしても治療患者にとって安全であろういかなる液体または気体であっても良い。流体送達細管１１０およびバルーン制御細管１１２は、テフロン、ポリウレタン、ポリエチレンまたは他の類似の物質を用いて形成されても良い。
【００２４】
ここで図面の図３を参照すると、参照符号３００で全般的に表される、本発明の多機能カテーテルを用いて動脈プラークを治療する方法が示されている。第一に、多機能カテーテル１００をプラーク部位に進ませる（ステップ３０２）。第二に、プラークの周囲に潅流チャンバを形成するためにバルーンアセンブリを膨張させる（ステップ３０４）。第三に、プラークを溶解または蒸解するために潅流チャンバにプラーク除去剤を潅流する（ステップ３０６）。第四に、再狭窄を防ぐために、ステントを治療部位に配置する（ステップ３０８）。一実施形態では、ステントは、治療部位においてその場で非流動組成物に変換される流動組成物を用いて形成される。別の実施形態では、ステントは、予め製造され、図１Ｂ中に示されるように、多機能カテーテル１００の一部である。最後に、多機能カテーテル１００は引き抜かれ、ステントは細胞壁の治癒を助けるために治療部位に残される（ステップ３１０）。
【００２５】
治療工程はさらに図４Ａ〜図４Ｅ中に示されている。図４Ａ中に示されるように、多機能カテーテル１００を治療部位に進ませて、バルーンアセンブリ１０８をプラーク２０８の領域内に正確に配置させる。バルーンアセンブリ１０８は次に、プラーク２０８の周りにチャンバ２０４を形成するために、第一段階まで膨張される（図４Ｂ）。次にプラーク除去剤がチャンバ２０４内に送達される。プラーク除去剤は、上でより詳細に議論されているように、（図２Ａ中に示されている）流体送達細管１１０を介して圧力を印加することによって、または、中央バルーン要素１２６の拡大によって、プラークに押し付けられ得る。プラーク除去剤は、プラーク（主としてコレステロール）が溶解されるまで、チャンバ２０４に再循環されても良い。所望の効果が得られた後、次にチャンバ２０４は、プラーク除去剤のあらゆる痕跡を取り除くために、生理食塩水などの洗浄溶液を用いて洗浄される。次のステップでは、バルーンアセンブリ１０８は第二段階まで膨張される（図４Ｃ）。この段階では、プラーク２０８によってあけられた空間のほとんどは、さらに膨らまされたバルーンアセンブリ１０８によって占められる。参照符号２０４´によって表されるずっと小さ目のチャンバは、ここでは、特別仕様のステントの形成のためのモールドとして機能する。図４Ｄ中に示されているように、チャンバ２０４´は、（図２Ａ中に示されている）流体送達細管１１０を通って送達される流動性プレステント組成物で満たされる。プレステント組成物はチャンバ２０４´中で固化され、ステント２１０を形成する。バルーンアセンブリ１０８は次に収縮され、多機能カテーテルは引き抜かれ、ステント２１０が治療部位に残される（図４Ｅ）。好適な実施形態では、ステント２１０は、再狭窄および凝固の発生を減らすために、ある物質を含んでいるまたはある物質でコーティングされていても良い。別の好適な実施形態では、チャンバ２０４´はステント２１０のために流線形状の輪郭を示し、ステント２１０上での血液凝固の危険性を減らす。
【００２６】
図４Ｂのプラーク除去工程に関して、様々なタイプのプラーク除去剤が多機能カテーテル１００と共に用いられ得る。一般に、プラーク除去剤は非毒性であるべきであり、血液の凝固を引き起すべきではない。含まれる体積の小ささ、たとえば約０．１から約０．５ミリリットルゆえに、通常、内用にはあまりにも有毒であると考えられているにも関わらず、多くの極性有機溶剤をコレステロールおよびそのエステルの溶解のために用いることができる。これらの有機溶剤は、たとえば、アセトン、エーテル、エタノール、およびこれらの混合物を含む。
【００２７】
プラーク除去剤はまた、リン脂肪を含む等張水性緩衝溶液を含む。リン脂肪は、加水分解によって脂肪酸、リン酸、通常はグリセリンであるアルコール、およびコリンまたはエタノールアミンなどの窒素性塩基が生成される自然界で入手可能な合成物である。リン脂肪の例は、レシチン、ケファリン、スフィンゴミエリンを含む。レシチンまたは他のリン脂肪を含むプラーク除去剤の有効性は、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の胆汁酸の追加によって改善され得る。
【００２８】
プラーク除去剤はまた、酵素または酵素の混合物を含んでも良い。一実施形態では、酵素は、コレステロールをステロールおよび脂肪酸に加水分解する膵液コレステロールエステラーゼである。別の実施形態では、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開裂する。そしてプラーク本体は崩壊する。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の他の酵素がまた、コラゲナーゼと一緒に用いられても、またはコラゲナーゼの代替として用いられても良い。酵素は、胆汁酸もしくはリン脂肪と一緒にまたは胆汁酸もしくはリン脂肪抜きのいずれかで用いられ得る。酵素は、リン酸緩衝生理食塩水、トリス緩衝液、リンガー乳酸緩衝液等を含む多くの生理学的に許容可能な緩衝液中で可溶化され得る。
【００２９】
好適な実施形態では、流体送達システム、好適には複数の流体送達チャンネルを有する流体送達システムが用いられる。通常、流体送達細管１１０を通ってチャンバ２０４内をプラーク除去剤で灌流するために、自動機械が用いられる。同様に、バルーンアセンブリ１０８の膨張および収縮は、バルーン制御細管１１２に接続された自動機械によって制御され得る。
【００３０】
様々な流動性物質が、その場所にステント２１０を形成するために用いられ得る。流動性プレステント組成物は、１つ以上の成分から形成され得るが、その成分は、必要不可欠な生物学的適合特性を有し、その場で固体ステント組成物に変換され得る。典型的には、液固相転移が化学的触媒の導入、および／または、ＲＦエネルギーまたはマイクロ波エネルギーなどのエネルギーの導入によって引き起される。この相転移の可能性のある物質は、参照によって本明細書に組み込まれる、米国特許第５，８９９，９１７号公報中で詳細に議論されている。
【００３１】
プレステント組成物はまた、たんぱく質（プロテイン）および／または多糖（ポリサッカロイド）を含んでも良い。たんぱく質／多糖成分の例は、限定はされないが、コラーゲン、フィブリン（繊維素）、エラスチン（弾性素）、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、加工セルロース、スターチ（でんぷん）、加工スターチ、合成ポリペプチド、アセチル化コラーゲン、スルホン酸化コラーゲンおよびリン酸化コラーゲン、ならびにグリコサミノグリカン（ヘパリン硫酸、ヘパラン硫酸、デルマタン硫酸、硫酸コロンドイン（chrondoin））を含む。
【００３２】
プレステント組成物は、電流またはＲＦエネルギーを伝導するのに十分なイオン強度を有する水溶性電解質溶液を含んでも良い。プレステント組成物はまた、創傷治癒を行うために補強剤および補助剤を含んでも良い。補強剤の例は、限定はされないが、ポリ（ラクチド）、ポリ（グリコリド）、ポリ（ラクチド）−コ−（グリコリド）、ポリ（カプロラクトン）、ポリ（ベータヒドロキシ酪酸）、ポリ（無水物）、およびポリ（オルトエステル）を含む。
【００３３】
プレステント組成物はまた、マイクロ波に対して高い感受率および吸収度を有する物質を含んでも良い。そのような物質は、限定はされないが、酸化第二鉄のような金属酸化物、アセチレンブラックおよびグラファイトのような石炭系物質、またはアルコールもしくは水のようなヒドロキシル（水酸基）含有物質を含む。
【００３４】
もしプレステント組成物がフリーラジカル種によって媒介される共有結合の形成によって固化されるならば、熱的に活性化されたフリーラジカル開始剤および／または促進剤がその組成物に含まれても良い。そのような熱的開始剤物質は、限定はされないが、過酸化ベンゾイルもしくは過酸化ラウロイルもしくは過硫酸アンモニウムのような過酸化物質、またはアゾビス（イソブチロニトリル）（ＡＩＢＩＮ、Ｖａｚｏ  ６４）のようなアンアゾ（anazo）物質を含む。促進剤物質は、限定はされないが、トリエタノールアミン（ＴＥＯＡ）のようなアミン、ベンゾインおよびアセトインのようなアルファヒドロキシケトン、およびアスコルビン酸などの還元剤、ならびに誘導体を含む。
【００３５】
プレステント物質には、治療を行い再狭窄を防ぐために、治療薬を混合することも可能である。治療薬の例は、限定はされないが、シクロポリン、アドリアマイシン、および等価物のような免疫抑制薬、ヘパリン、抗血小板薬、繊維素溶解性および血栓溶解性薬剤のような抗凝固薬、抗炎症薬、ならびに成長因子を含む。代替として、ステント２１０は、再狭窄および凝固を減らすために物質でコーティングされていても良い。
【００３６】
ステント組成物はまた、生体吸収性物質から形成されていても良く、それ自身が周囲の組織に生体吸収されても良い。
【００３７】
本発明の多機能カテーテル１００はまた、動脈瘤を治療するために用いられ得る。以前に記述したように、血管内コイルシステムを用いる治療はしばしば、時間が掛かるし、経験を積んだ技師を必要とする。本発明の多機能カテーテルは、比較的簡単で短時間で終わる、動脈瘤に対する代替の治療法を与えるが、その治療法は特に緊急事態で有用である。
【００３８】
ここで図５を参照すると、全般的に参照符号５００で示される、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方法の流れ図が図示されている。第一に、多機能カテーテル１００を動脈瘤部位に進ませる（ステップ５０２）。次に動脈瘤によって弱くなった領域の周りにチャンバを形成するために、バルーンアセンブリ１０８を膨張させる（ステップ５０４）。動脈瘤中の血液は、血管痙攣および水頭症を防ぐために（図２Ａ中に示されている）流体送達細管１１０を通って除去され得る（ステップ５０６）。次に動脈瘤を密封するために、ステントが弱くなった領域の周りに配置され（ステップ５０８）、多機能カテーテルは引き抜かれる（ステップ５１０）。以前に記述したように、ステントは製造済みステントであっても良いし、その場で形成されても良い。
【００３９】
図５に関連して上で説明された治療工程はさらに、図６Ａ〜図６Ｄ中に図示されている。図６Ａ中に示されているように、多機能カテーテル１００は治療部位に進められ、バルーンアセンブリ１０８は、動脈瘤６０２によって弱くなった領域中に配置される。次に、動脈瘤６０２の近傍にチャンバ２０４を形成するために、バルーンアセンブリ１０８を膨張させる（図６Ｂ）。動脈瘤６０２から血液を除去するために、負圧がチャンバ２０４内部に流体送達細管１１０によって形成され得る。次にステント６０４が、動脈瘤６０２によって弱くなった領域に形成される（図６Ｃおよび図６Ｄ）。緊急時には、動脈瘤６０２を迅速に密封するために、製造済みステントが据え付けられても良い。当業者には容易に理解されるだろうが、方法５００は体内のほとんどどんな動脈瘤に対しても使用することができる。
【００４０】
本発明の多機能カテーテル１００はまた、腫瘍学的目的に対しても用いることができる。本発明の血管内カテーテルを使用することは、脈管系腫瘍を効果的に目標とする治療を提供するが、それは他の器官への血液供給を減ずることなく、カテーテルを腫瘍に非常に近づけることが可能だからである。血管内カテーテルは、腫瘍に繋がる主要な血管の一つの中に配置される。腫瘍は１つ以上の分岐血管を介して主要な血管に接続され、分岐血管を通る血液流は（たとえば、酸素および栄養を腫瘍に送達することによって）腫瘍の生命を維持し続ける。本発明の血管内カテーテルは、抗腫瘍薬または生理食塩水溶液を分岐血管を介して注入することによって腫瘍の壊死を引き起し、化学的にまたは低酸素症によってのいずれかで腫瘍を殺す。
【００４１】
図７を参照すると、全般的に参照符号７００で表され、本発明の多機能カテーテル１００を用いて腫瘍を治療する方法の流れ図が図示されている。この工程では、多機能カテーテルは、腫瘍に血液供給を行う分岐血管の開口に進められる（ステップ７０２）。次にバルーンアセンブリを膨張させて分岐血管の開口の周りにチャンバを形成し（ステップ７０４）、壊死を引き起すために分岐血管を介して腫瘍に薬剤を灌流させる（ステップ７０６）。オプションとして、灌流後に腫瘍への血液供給を止めるために分岐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）。方法７００はしたがって、抗腫瘍薬を用いて腫瘍を直接目標とすることを可能とし、副作用を最小にする。
【００４２】
図７に関連して上で記述した治療工程はさらに、図８Ａ〜図８Ｄ中に図示されている。図８Ａ中に示されているように、多機能カテーテル１００は治療部位に進められ、バルーンアセンブリ１０８は、腫瘍８０４または他の悪性組織に血液を供給する分岐動脈の血管開口８０２の近くに配置される。次に血管開口８０２の周りにチャンバ２０４を形成するために、バルーンアセンブリ１０８を膨張させる（図８Ｂ）。次に、腫瘍細胞の壊死を引き起すために、腫瘍８０４は分岐動脈を通る薬剤で灌流される。一実施形態では、薬剤は生理食塩水溶液である。血液を生理食塩水で置き換えることは、腫瘍細胞の虚血性壊死を引き起す。別の実施形態では、薬剤は腫瘍細胞にとって有毒な抗腫瘍薬である。注入後、ステント８０６が血管開口８０２に形成され、分岐動脈を密封し腫瘍８０４への血液供給を止め得る（図８Ｃおよび図８Ｄ）。
【００４３】
図９は、カテーテル９２０として示されている多機能カテーテルの代替の実施形態である。この多機能カテーテル９２０は、近位バルーン要素９２２および遠位バルーン要素９２４を有するが、中央バルーン要素は有しない（あっても良いが膨張はしない）。図９中に示されているように、近位および遠位バルーン要素９２２、９２４は、血管１０１内で膨張する。血管１０１は開口８０２を有し、開口８０２を介して腫瘍８０４は血液を引き込み、酸素を受け取る。バルーン要素９２２、９２４は、血液が血管開口８０２に循環するのをバルーン要素９２２、９２４が止めるように配置される。
【００４４】
カテーテル９２０はカテーテル本体９３０を含み、カテーテル本体９３０は図２Ｂに示されている可撓性カテーテル本体１０２に類似している。カテーテル本体９３０は、Ｔｅｃｏｆｌｅｘ  ＥＧ６８Ｄとして市販されているような脂肪族ポリウレタンから製造されていても良い。可撓性カテーテル本体と同様、カテーテル本体９３０は好適には可撓性であり、その中を延びるルーメンを有する。たとえば、生物学的流体（たとえば、血液）の循環を止めることは望ましくないので、生物学的流体に対するパイパスを与える流体迂回ルーメン（バイパスルーメン）が存在する。示されてはいないが、流体迂回ルーメンの入口および出口が、バルーン要素９２２、９２４で画定される領域の外のカテーテル本体９３０上のどこかに存在する。たとえば、バルーンアセンブリの近位に位置する第１の開口、およびバルーンアセンブリの遠位に位置する第２の開口が存在する。加えて、バルーン要素９２２、９２４によって形成されたチャンバに薬剤を送達するための流体送達細管、およびバルーン要素９２２、９２４の膨張レベルを制御するためのバルーン制御細管が存在する。バルーン制御細管は、バルーン制御細管の入口からバルーン要素９２２中の近位出口およびバルーン要素９２４中の遠位出口まで延びており、両方のバルーンは同一のルーメンによって膨張および収縮される。流体送達細管は、流体送達細管の入口から２つのバルーン要素９２２、９２４の間に位置する出口９３４まで延びている。流体送達細管のための１つ以上の出口９３４が存在しても良い。出口９３４の形状は多様であり得る。たとえば、出口９３４は（示されているように）長方形、丸型、卵型、台形などであっても良い。
【００４５】
バルーン要素９２２、９２４が膨張すると、腫瘍８０４を含む治療領域は隔離されるようになる。化学療法薬および造影剤が、バルーン要素９２２、９２４の間の隔離された領域に加えられる。隔離を達成するために、バルーン要素９２２、９２４が同時に膨張しつつある間に、バルーン要素９２２、９２４の間の空間に造影剤が加えられる。このとき、ユーザは周知であるように、造影剤がこれ以上隔離された領域から漏れ出さないならば、膨張を停止させるべきである。次に造影剤および化学療法薬は隔離された領域に加えられ、腫瘍８０４に押し付けられる。化学療法薬は必要な長さの時間だけ腫瘍８０４への接触が保持される。ゲルまたは泡の形態の塞栓物質（たとえばポリビニルアルコール）が加えられて、塞栓物質は腫瘍８０４への血液の流れの遮断を促進するために腫瘍に押し付けられても良い。
【００４６】
薬剤をバルーン要素９２２、９２４の間のチャンバに加えるにつれ、出口９３４から出る矢印によって示されているように、より多くの薬剤が腫瘍８０４に送達されるであろう。血液の代わりに薬剤が腫瘍の中を流れるが、薬剤は血液のように酸素を運ばない。したがって、薬剤が腫瘍の中を流れると、腫瘍は低酸素症を患う。腫瘍８０４に流入した薬剤は、腫瘍８０４中を循環し、別の血管開口８０２を通って腫瘍８０４を出て行く。腫瘍８０４に流入する薬剤の量は、循環した薬剤が血流に加えられてもなんら有害副作用を引き起さないほどの微々たる量である。
【００４７】
多目的カテーテル９２０は、外側表面上にマーカー９３６および放射線不透過性の先端９３８を有する。マーカー９３６および放射線不透過性の先端９３８は同一の物質（たとえば白金イリジウム）から作られていて良く、それらは画像デバイスを用いて見ることができ、カテーテル９２０の適切な配置のために有用である。
【００４８】
膨張すると、バルーン要素９２２、９２４は約４〜８ミリメートルの最大直径を有するが、実際の直径は血管１０１のサイズに適合されている。バルーン要素９２２、９２４は、約０．００１インチの厚さのポリウレタンもしくはシリコンウレタン、またはポリイソプレンから作られ得る。バルーン要素９２２、９２４は、可撓性カテーテル本体９３０とは別個である構成要素として製造されても良いが、可撓性カテーテル本体９３０の上を滑るように設計される。カテーテル本体９３０に対して突出しているマーカー９３６は、（特定の用途に依存して変化する）バルーン要素９２２、９２４の位置を示し、バルーン要素９２２、９２４を適所に保持する。示されている実施形態では、マーカー９３４はバルーン要素９２２、９２４の間であり且つバルーン要素９２２、９２４内に存在する。しかしながら、マーカーの数およびマーカーの位置は、用途に適合されても良い。
【００４９】
図９は、膨張した状態にあるバルーン要素９２２、９２４を示している。膨張していないときは、バルーンはカテーテル本体１０２の周りの固定された場所に位置している。バルーン要素９２２、９２４が膨張すると、中央部はより大きくなり、一方で端部はカテーテル本体１０２にくっついた状態を保ち、膨張部を決まった場所に保持する。
【００５０】
図１０は、図１０中に以下で示されているカテーテルのような本発明の多機能カテーテルの実施形態を用いる、ある領域（たとえば腫瘍）を治療するための方法９００の流れ図である。カテーテル１００は、たとえば画像デバイスを介して放射線不透過性の先端およびマーカーを用いることで、治療の領域に配置される（ステップ９０２）。カテーテルが適切に配置されるとすぐに、カテーテル上のバルーンアセンブリは膨張され、バルーン要素９２２、９２４の間に空間を生成する（ステップ９０４）。次に、薬剤（たとえば、抗腫瘍薬、生理食塩水溶液）が、カテーテルの中に延びているルーメンを介してこの空間に送達される（ステップ９０６）。薬剤が所望の時間の間送達された後、薬剤送達は停止され、バルーン要素９２２、９２４は収縮される（ステップ９０８）。カテーテル１００は次に、治療領域から引き抜かれる（ステップ９１０）。
【００５１】
低酸素症によって腫瘍を殺すために生理食塩水溶液を用いることは上で述べた。方法７００および９００では、腫瘍を化学的に殺すために生理食塩水溶液に代わって様々な抗腫瘍薬が使用されても良い。抗腫瘍薬は、アルキル化薬、ビンカアルカロイド、アントラサイクリン抗生物質、グルココルチコイド、およびたんぱく質／ＤＮＡ／ＲＮＡ合成の抑制剤などのいかなる一般的に用いられる化学療法薬であっても良い。本発明では、効果を減ずることなく、従来の化学療法治療より低濃度の化学療法薬が用いられ得るが、それはこの方法では、薬剤は目標を定めた方法で、腫瘍に供給されるからである。用いられる化学療法薬の正確な濃度は化学療法薬のタイプに依存する。生理食塩水溶液または抗腫瘍薬は、造影剤（たとえば硫酸バリウム）と混合されても良く、生理食塩水または抗腫瘍薬の腫瘍への注入を観測し、注意深く制御することが可能となる。多機能カテーテル１００と一緒に用いられ得る画像化技術はよく知られている。
【００５２】
多機能カテーテルはまた、多くの他の工程で用いられ得る。たとえば、多機能カテーテルは、収縮された気管気管支または部分的に閉塞した卵管のような収縮された血管経路を、収縮された血管経路を広げて収縮された領域にステントを据え付けることによって、ずっと開いたままにするために用いられ得る。多機能カテーテルはまた、外傷患者の治療のために用いられ得る。特に、多機能カテーテルは、出血を止めるまたは傷ついた組織中の血管の中の閉塞物質を取り除くために用いられても良い。
【００５３】
図１１は、多機能カテーテルの別の実施形態１０００を示している。この実施形態では、カテーテルは上述のような物質と類似の物質で作られていて良く、他の実施形態で示されているように、近位および遠位バルーン９２２、９２４を含んで良い。他の実施形態の中で示されている中央バルーンは、本実施形態では非膨張性であっても良いし、または存在していなくても良く、よって本実施形態の多機能カテーテルは２つまたは３つのバルーンを有する。図１１中に示されている多機能カテーテルは、他の実施形態に対して上で記述されたものと同一の工程および方法を行うために用いられても良い。この実施形態では、多機能カテーテル１０００はまた近位部１００２を有し、近位部１００２は１つ以上の雌型ルアー（leur）１００４、注入分岐拡張（extension）１００６、ガイドワイヤ分岐拡張１００８、バルーン分岐拡張１０１０、マニフォールド１１１２および保護成形スリーブ１１１６を含む。多機能カテーテルはまた、（以下でより詳細に記述されるように２つ以上のルーメンを有する）カテーテルを有し、そのカテーテルは、近位部１００２から延び、近位突き出し部１１１８および遠位突き出し部１１２０を有する。この実施形態の多機能カテーテルは、近位部１００２からカテーテルの端まで１７１〜１８１センチメートルで、近位部１１０２の端からカテーテルの端まで１５０〜１５４センチメートルであっても良い。
【００５４】
多機能カテーテルはまた、治療物質／薬剤または治療を治療部位（treatment site）に送達するために、以下で図１８〜図２１を参照しながら記述される、治療部(treatment portion)１１２１を有しても良い。多機能カテーテルはまた、遠位端に、シリコンで作られていても良い近位および遠位バルーン９２２、９２４と、上で記述したような１つ以上のマーカーバンド９３６と、上で記述したような放射線不透過性の先端９３８と、を有しても良い。多機能カテーテルは、一旦治療部位に位置を定められると、バルーン９２２、９２４を（バルーン分岐拡張を用いてバルーン膨張物質をバルーンに向けることによって）膨張させて上述のように治療部位を隔離し、治療が完了すると次に収縮させることを可能とし、（上述のように）治療物質／薬剤を（注入分岐拡張１００６を介して）治療部位に注入させることを可能とし、そして治療部位にカテーテルを案内するためにガイドワイヤを用いられるようにすることを可能とする。
【００５５】
図１２は、図１１に示される多機能カテーテルの近位部１００２のさらなる詳細を図示している。各ルアー１００４は、ポリカーボネートから作られ得る０．０８０インチ内径雌型ルアーであっても良い。たとえば、ニューヨーク州エッジウッドのＱｏｓｉｎａ  Ｉｎｃ．によって作られたルアー（部品番号６５２６２）を多機能カテーテルに用いても良い。近位部１００２は、注入分岐拡張１１０６に接続された注入ルアー１１０４ａを含んで良く、注入ルアー１１０４ａは医者、外科医、看護士、医療担当者が治療物質／薬剤をルアーにつなぎ、次に治療物質／薬剤を多機能カテーテルを介して治療部位に注入することが出来るようにする。近位部１００２はまた、ガイドワイヤ分岐拡張１１０８に接続されたガイドワイヤルアー１１０４ｂを含んで良く、ガイドワイヤルアー１１０４ｂは医者、外科医、看護士、医療担当者が一般のガイドワイヤを多機能カテーテル内に向けさせ、よって多機能カテーテルが治療部位に配置され得るようにすることを可能とする。近位部１００２はまた、バルーン分岐拡張１１１０に接続されたバルーンルアー１１０４ｃを含んで良く、バルーンルアー１１０４ｃは医者、外科医、看護士、医療担当者が、膨張物質を多機能カテーテルにつなぎ、次に（独立にまたは一緒に制御され得る）近位バルーンおよび遠位バルーンの膨張／収縮を制御することを可能にとする。近位部１１０２はまた、ガイドワイヤ拡張１１０８をカテーテル中のガイドワイヤルーメンに接続するマニフォールド１１１２を含み、マニフォールド１１１２は注入拡張１１０６をカテーテル中の注入ルーメンに接続し、バルーン拡張１１１０をカテーテル中の１つ以上のバルーンルーメンに接続する。マニフォールド１１１２はさらに接合翼（suture wing）１１３０を含み、工程の間、マニフォールド１１１２を固定するためにマニフォールド１１１２は特定の位置に接合される。
【００５６】
図１３は、図１１に示された多機能カテーテルの一部であるマニフォールド１１１２のさらなる詳細を示している。マニフォールドは接合翼１１３０を有し、またカテーテルに接続している保護成形スリーブによって囲まれる、狭くなる先端部１１３２および入口１１３４を含んでも良い。
【００５７】
図１４Ａおよび図１４Ｂはそれぞれ、図１１に示されている多機能カテーテルの近位突き出し部１１１８および遠位突き出し部１１２０を図示している。カテーテルは、１つ以上のルーメンに対して近位部１００２から先端９３８まで連続経路を形成する。図１４Ａおよび図１４Ｂに示されているように、この実施形態では、カテーテルはガイドワイヤルーメン１１４０、注入ルーメン１１４２、および膨張ルーメン１１４４を有し得て、ガイドワイヤルーメンはカテーテルを治療部位まで動かすためにカテーテル内に挿入されるガイドワイヤに適合し、注入ルーメンは治療部位まで治療物質／薬剤を運び、そして膨張ルーメンはバルーンの膨張の度合いを制御するために、たとえば生理食塩水のような膨張物質をバルーン９２２、９２４に運ぶ。この例では、バルーン９２２、９２４の両方が、同一の膨張ルーメンを用いて膨張／収縮される。しかしながら、別の実施形態では、各バルーンは、別々のルーメンを用いて独立に制御されても良い。図１４Ａおよび図１４Ｂに示された実施形態では、近位部および遠位部におけるカテーテルの壁の厚さは０．００３ミリメートルであっても良い。近位突き出し部１１１８におけるカテーテルの直径は１．１７ミリメートルであっても良く、遠位端において０．７６ミリメートルであって良い。一実施形態では、ガイドワイヤルーメンはカテーテル全体にわたって０．３３ミリメートル直径を有する円形であって良く、注入ルーメンは円形で、近位端で０．４１ミリメートル直径および遠位端で０．１８ミリメートル直径を有しても良い。一実施形態では、膨張ルーメンは、（他の形状でも構わないし、図１４Ａおよび図１４Ｂ中に示されている形状に限定されないが）図１４Ａおよび図１４Ｂ中に示されているように半円のような形状であっても良いし、近位端で０．５１ミリメートルの半径と１．０ミリメートルの幅および遠位端で０．３１ミリメートルの半径と０．０５９ミリメートルの幅を有しても良い。膨張ルーメンはガイドワイヤルーメンおよび注入ルーメンの両方より大きく、それは治療が完了したときにバルーンの収縮が可能となるように十分に大きいことが必要であるからである。特に、最大１ｐｓｉの真空度が（バルーンを収縮するために）膨張ルーメンに加えられることがあり、よって１ｐｓｉの真空度のみを用いてバルーンを収縮させることを保証するために大き目の膨張ルーメンが必要である。一実施形態では、カテーテルが治療部位に配置されたときにガイドワイヤルーメンからガイドワイヤが取り出されると、（注入ルーメンを通って送達され得る同一の治療物質／薬剤と類似の）治療物質／薬剤が、カテーテルを通って送達され、カテーテルの遠位端に出て行くことが可能である。したがって、治療物質／薬剤は、同一の工程の間に、バルーンの間の治療領域に送達され得るし（治療物質／薬剤はカテーテルの軸長に対してある角度で送達される）、および／または、カテーテルの端を通って（カテーテルの軸長に沿って）排出され得る。
【００５８】
図１５Ａおよび図１５Ｂは、図１１に示された多機能カテーテルの一部であるガイドワイヤ拡張１００８のさらなる詳細を示している。ガイドワイヤ拡張は、図１５Ｂに示されているようにそれがガイドワイヤであることを示す説明文を外面上に含んでも良い。この実施形態では、ガイドワイヤ拡張は、０．０３９ミリメートルの内径１１５０および０．０７９ミリメートルの外径１１５２を有しても良い。
【００５９】
図１６Ａおよび図１６Ｂは、図１１に示された多機能カテーテルの一部である注入拡張１００６のさらなる詳細を図示している。注入拡張は、図１６Ｂに示されているようにそれが注入拡張であることを示す説明文を外面上に含んでも良い。この実施形態では、注入拡張は、０．０２５ミリメートルの内径１１６０および０．０７９ミリメートルの外径１１５２を有しても良い。
【００６０】
図１７Ａおよび図１７Ｂは、図１１に示された多機能カテーテルの一部であるバルーン拡張１１１０のさらなる詳細を図示している。膨張拡張は、図１７Ｂに示されているようにそれが膨張拡張であることを示す説明文を外面上に含んでも良い。この実施形態では、膨張拡張は、０．０２５ミリメートルの内径１１７０および０．０７９ミリメートルの外径１１５２を有しても良い。
【００６１】
図１８〜図２１は、図１１に示された多機能カテーテルの治療部１１２１のさらなる詳細を図示している。治療部は、示されているように配置される位置バンド９３６の他に、非膨張状態で示されている近位および遠位バルーン９２２、９２４と、バルーンの間に位置する治療リージョン１１８０を、有する。一実施形態では、治療部１１２１は、３７ミリメートルの全長ａ、３１ミリメートルの第１のバルーンから先端９３８までの長さｂ、１２ミリメートルの第２のバルーンから先端までの距離ｃ、および５ミリメートルの先端部９３８の長さｄを含む。治療リージョン１１８０は、一実施形態では、５ミリメートルの長さｅであり、各バルーンは７ミリメートルの長さｆを有しても良い。図１９〜図２１中により詳細に示されているように、近位バルーン９４２の前のバイパス入口部１１９０は、図２０中に（ミリメートル単位で）示されている孔の間の間隔で１つ以上の孔１１９４を有して良く、孔１１９４は血液のような流体が、先端を通り且つ孔１１９４から外へ流れ（そして治療部位を迂回し）、よって治療が行われているときにカテーテルが動脈または静脈中の通常の流れを阻止しないようにすることを可能とする。バルーンの間の治療リージョン１１８０はまた、図２１中に（ミリメートル単位で）示されている孔の間の間隔でカテーテルの片側または両側上に１つ以上の孔１１９６を有し、孔１１９６は注入ルーメンを通って供給された治療物質／薬剤が治療領域に与えられることを可能とするが、バルーンは膨張したときに、上述のように、治療物質／薬剤が治療部位に局在し続けるようにする。
【００６２】
図１１（およびその後の図面）に示されている多機能カテーテルは、様々な治療に用いられ得る。たとえば、多機能カテーテルは、固形腫瘍治療のために用いられ得て、固形腫瘍治療では、内科医がカテーテルを用いて腫瘍床に特定の流体を押し込むまたは血液より粘性の高い水溶液を腫瘍床に注入し、（以下でより詳細に記述するように）腫瘍を閉塞する。多機能カテーテルはまた、遠位先端から外へ（上に記述されたカテーテルの例では最大サイズ３００マイクロメートルを有する）塞栓粒子を送達するために用いられても良い。多機能カテーテルはまた、動静脈奇形（ＡＣＭ）の治療のために用いられても良い。多機能カテーテルはまた、遺伝子療法または一般の血管内応用のために用いられても良い。
【００６３】
図２２Ａおよび図２２Ｂは、図１１中に示されている多機能カテーテルの遠位先端部９３８のさらなる詳細を図示している。上述のように、先端は放射線不透過性であり、さらに図２２Ｂに示されているように経路１２００を有して良く、経路１２００は治療されている動脈または静脈中の正常な流体流れが流れ続け、治療部位を迂回し、よって正常な流体流れは行われている治療の効果を弱めないようにすることを可能とする。経路１２００はまた、上述のように治療物質をカテーテルの遠位端に送達することを可能とする。
【００６４】
上述の治療に加えて、多機能カテーテルの様々な実施形態は、腫瘍を閉塞するために用いられても良い。特に、治療物質は血液より粘性の高い混合物であっても良く、よって、治療物質が多機能カテーテルを用いて腫瘍に注入されると、血液は治療物質に取って代わることが出来ず、腫瘍は血液供給の一部または全てを失い、収縮するまたは死ぬ。一実施形態では、治療物質は、生理食塩水および（近似的に５０％の）造影剤の混合物、または、化学療法薬および造影剤の混合物であっても良い。
【００６５】
（例示であることが意図されていて、それらに限定されない）多機能カテーテルおよびその使用の１つ以上の実施形態を記述してきたが、上の技術に照らして変形および変更が当業者によってなされ得ることには書き留めておく。たとえば、本明細書中に描写された実施形態は、バルーンアセンブリ中に２つのバルーン要素を示すが、バルーンアセンブリはそのようには限定されない。したがって、添付の請求項によって画定されるように記述されるものの趣旨および範囲内にある変更が、開示された特定の実施形態になされ得る。
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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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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【図９】
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【図１１】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図３】
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【図５】
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【図７】
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【図１０】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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