(57)【要約】  血管（１１６）内を搬送するための装置（１００）は、伸展部分（１０４）と、伸展部分の両側に配置された第１および第２固定部分（１０２，１０６）とを含み、各部分は個々にアドレス可能な電気活性ポリマーを有する。
2010501209.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
血管内を搬送するための装置であって、
伸展部分と、
前記伸展部分の両側に配置される第１および第２固定部分とを備え、
各部分が、該部分と対応する個々にアドレス可能な電子活動的なポリマーを有することを特徴とする装置。
【請求項２】
前記部分の少なくとも１つが、エージェントを運ぶように形成される請求項１に記載の装置。
【請求項３】
各部分の電気活性ポリマーを作動させるために、電流を提供するように連結された電源をさらに備える請求項１に記載の装置。
【請求項４】
部分と対応する電子活性ポリマーを作動させるために、制御信号を方向付けるように構成された制御器をさらに備える請求項１に記載の装置。
【請求項５】
電気活性ポリマーがポリピロールポリマーを含む請求項１に記載の装置。
【請求項６】
部分と対応する電気活性ポリマーが、個々にアドレス可能なバルク作動型電気活性ポリマーを含む請求項１に記載の装置。
【請求項７】
部分と対応する電気活性ポリマーが、個々にアドレス可能な長さ作動型電気活性ポリマーを含む請求項１に記載の装置。
【請求項８】
作動によって分岐部を形成するように、部分が１対の電気活性ポリマー指部を含む請求項１に記載の装置。
【請求項９】
部分が１連の下位部分を含み、各下位部分が、該部分と対応する個々にアドレス可能な電子活動的なポリマーを有する請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記伸展部分が複数のひも状体を含み、各ひも状体は、該ひも状体と対応する個々にアドレス可能な電気活性ポリマーを有する請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
部分が、作動によって該部分の配向を変えるように、１対の個々にアドレス可能な電気活性側面を含む請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記伸展部分が螺旋形状に巻き付けられた複数の個々にアドレス可能なひも状体を含む請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの部分が、作動によってエージェントを固定するように、個別に作動可能なエージェント保持型電気活性ポリマーを含む請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
前記部分の少なくとも１つが、Ｘ線不透過材料を含む請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
前記部分と電気的に結合された外部電源をさらに含む請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
前記電気的結合は誘導結合を含む請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記部分に電気的に結合された電池をさらに含む請求項１に記載の装置。
【請求項１８】
複数の接続された部分を備える人工環形体であって、各部分は他の部分から独立して作動可能である環形体。
【請求項１９】
部分が、該部分と対応する電気活性ポリマーを有する請求項１８に記載の環形体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療のさまざまな用途に用いられる電気活性ポリマー（ｅｌｅｃｔｒｏ−ａｃｔｉｖｅ  ｐｏｌｙｍｅｒ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
カテーテルシステムは、治療器具および薬剤を体内へ搬送するために使用されてきた。そのようなシステムは、鍵穴手術（ｋｅｙ−ｈｏｌｅ  ｓｕｒｇｅｒｙ）等の低侵襲性外科的処置と共に使用されている。
【０００３】
現在のカテーテルシステムは、治療器具および薬剤を体内に配置するためにガイドワイヤを使用することが多い。現在のシステムを有効に活用するためには、ガイドワイヤを正確かつ精密に操作する技術を必要とする。
【０００４】
電気活性ポリマーは、外的な刺激、例えば、電流によって、力を付与できる、すなわち運動可能な器具において使用することができる。電流による電気活性ポリマーの相対的な体積変化が、湾曲、拡張または収縮等の動きを生じさせる。二層の導電性ポリマーおよび支持基板（ｃａｒｒｉｅｒ  ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）、例えば、金属やポリマーから形成されるものもある。そのような器具は、マイクロメートルからセンチメートルまでの横方向寸法と、ナノメートルからミリメートルまでの層厚さを有することができる。電気活性ポリマーに関する他の情報およびその用途は、１９９６年８月３日付けで出願された特許文献１；２０００年６月１８日付けで出願された特許文献２；２００２年６月１１日付けで出願された特許文献３；２００４年４月８日付けで出願された特許文献４；１９９７年１２月３０日付けで出願され、２０００年８月２５日付けで付与された特許文献５；および２００４年５月５日付けで出願され、２００５年８月２３日付けで付与された特許文献６に記載されており、これら特許文献に開示された内容は本願においても開示されたものとする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第９６／２８８４１号
【特許文献２】国際公開第００／７８２２２号
【特許文献３】国際公開第０３／３９８５９号
【特許文献４】国際公開第０４／９２０５０号
【特許文献５】米国特許第６１０３３９９号明細書
【特許文献６】米国特許第６９３３６５９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、電気活性ポリマーを有効に使用した、血管内を搬送するための装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一態様において、血管内を搬送するための装置は、伸展部分（ｅｘｔｅｎｓｏｒ  ｓｅｇｍｅｎｔ）と、伸展部分の両側に配置された第１および第２固定部分（ｆｉｒｓｔ  ａｎｄ  ｓｅｃｏｎｄ  ａｎｃｈｏｒ  ｓｅｇｍｅｎｔｓ）を含み、各部分は、個々にアドレス可能な（ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌｌｙ−ａｄｄｒｅｓｓａｂｌｅ）電気活性ポリマーを備える。
【０００８】
実施例は以下の１つまたは複数の特徴を含むことが可能である。このような部分の少なくとも１つは、エージェント（ａｇｅｎｔ）を運ぶように構成される。この装置は、各部分の電気活性ポリマーを作動させるために、電流を提供するように連結された電源を含む。装置は、部分と対応する電気活性ポリマーを作動させるために、制御信号を送るように構成された制御器を含む。電気活性ポリマーはポリピロールポリマーを含む。部分と対応する電気活性ポリマーは、個々にアドレス可能なバルク作動型（ｂｕｌｋ−ａｃｔｕａｔｉｎｇ）電気活性ポリマーを含む。部分と対応する電気活性ポリマーは、個々にアドレス可能な長さ作動型（ｌｅｎｇｔｈ−ａｃｔｕａｔｉｎｇ）電気活性ポリマーを含む。部分は、作動によって分岐部（ｆｏｌｋ）を形成するように構成された、１対の電気活性ポリマーからなる指部を含む。部分は一連の下位部分（ｓｕｂ−ｓｅｇｍｅｎｔ）を含み、各下位部分は、該下位部分と対応する個々にアドレス可能な電気活性ポリマーを含む。伸展部分は複数のひも状体（ｌｉｇａｍｅｎｔ）を含み、各ひも状体は、該ひも状体と対応する個々にアドレス可能な電気活性ポリマーを含む。部分は、作動によってその部分の配向を変えるように構成された、１対の個々にアドレス可能な電気活性面を含む。伸展部分は、螺旋形状に巻き付けられた複数のアドレス可能なひも状体を含む。少なくとも１つの部分は、作動によってエージェントを固定するように構成された、単独で作動可能なエージェント保持型（ａｇｅｎｔ−ｈｏｌｄｉｎｇ）電気活性ポリマーを含む。このような部分の少なくとも１つは、Ｘ線不透過材料を含む。装置は、部分と電気的に結合された外部電源を含む。このような電気的結合は誘導結合であってもよい。装置は、部分と電気的に結合された電池を含む。
【０００９】
別の態様においては、血管内で装置を進める方法は、血管内に第１固定部分を固定する工程と、伸展部分を伸長させる工程と、血管内の第２固定部分を固定する工程と、第１固定部分を血管から解放する工程と、伸展部分を収縮させる工程とを含む。
【００１０】
実施例は以下の１つまたは複数の特徴を含むことが可能である。このような方法は、血管内の装置を操舵する工程を含む。この方法は、固定部分の第１側面を延伸させつつ、固定部分の第２側面を収縮させる工程を含む。方法は、推進力の速度を制御する工程を含む。方法は、推進力の方向を制御する工程を含む。方法は搬送装置の部分にエージェントを取り付ける工程を含む。
【００１１】
さらに別の実施例においては、人工環形体（ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ  ａｎｎｅｌｉｄ）は、複数の接続された部分を含み、各部分は他の部分とは独立して作動可能である。
実施例において、部分は、該部分と対応する電気活性ポリマーを含むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】人工環形体制御システムを示す図。
【図２】環形体の動きを示す図。
【図３】環形体の動きを示す図。
【図４】環形体の動きを示す図。
【図５】環形体の動きを示す図。
【図６】環形体の動きを示す図。
【図７】環形体の固定機構を示す図。
【図８】環形体の固定機構を示す図。
【図９】環形体の固定部分の構成を示す断面図。
【図１０】環形体の伸展部分の構成を示す図。
【図１１】環形体の伸展部分の構成を示す図。
【図１２】環形体に取り付けられたエージェントを示す図。
【図１３】環形体に取り付けられたエージェントを示す図。
【図１４】環形体に取り付けられたエージェントを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１の例においては、人工環形体１００は、中央伸展部分１０４の両側に第１および第２固定部分１０２，１０６を有する。固定部分１０２，１０６および伸展部分１０４が協働することにより、環形体１００は血管組織網内を通過することができる。幾つかの実施例においては、環形体１００は、体内の他の方法では到達できないような位置へエージェントを搬送する。他の実施例においては、このような器具は、血管組織網を横断するときに、使用者が環形体を視覚化できるようにＸ線不透過材料を含んでいる。
【００１４】
本明細書で使用されるように、管（ｖｅｓｓｅｌ）は、一般的な管（ｐｉｐｅ、ｔｕｂｅ）だけではなく、動脈や静脈を含む。また、エージェント（ａｇｅｎｔ）は、一般に医療用以外の用具に加えて、薬剤や、ステント、バルーン、グラフト、フィルター等の医療器具を総称している。体（ｂｏｄｙ）とは、物理的な対象物と同様に、人体や動物体を含む。
【００１５】
固定部分１０２，１０６および伸展部分１０４には、電気活性ポリマー（ＥＡＰ）、例えば、ポリピロールポリマーが組み込まれている。
使用者は、ＥＡＰに電流を流して、これらの部分１０２，１０４，１０６を活性化（ａｃｔｉｖａｔｅ）、すなわち「作動（ａｃｔｕａｔｅ）」させて、これらの部分の質量、寸法、形状や配向性をプリセット状態から操作することにより、図２−６に関して詳細に述べるように、環形体１００を血管内に進める。使用者は、外部の操作棒１０８を使ってＥＡＰを選択的に作動させて、環形体１００が血管内を通過する際に、その方向と速度の両方を電気的に制御する。操作棒１０８は、部分１０２，１０４，１０６に対して選択的に電流を流す制御器１０９と相互に作用することにより、これらの部分を作動させて移動させる。例えば、使用者が操作棒１０８を基端方向または先端方向へ軽く叩くと、環形体１００は基端方向または先端方向へゆっくりと進む。使用者が操作棒１０８を基端方向または先端方向へ押すと、環形体１００はより速く基端方向または先端方向へ進む。制御器１０９は環形体の外部に配置されても、あるいは、環形体に組み込まれてもよい。
【００１６】
幾つかの実施例においては、制御器１０９は、部分１０２，１０４，１０６と電源１１２と間において、マイクロカテーテル１１４内を通って延びる電線１１０を介して、これらの部分に電流を流す。他の実施例においては、電源は外部電源１１２である。外部電源１１２は操作棒１０８と一体化されることにより、電流が電線から環形体１００へ送られる。これに代えて、外部電源１１２は、環形体１００に電流を誘導する誘導電源であってもよい。これは、部分１０２，１０４，１０６を作動させる電流を環形体１００に誘導したり、あるいは、これらの部分を作動させるための電力を提供する電池を充電する。したがって、環形体１００は、電線１１０なしで動力を供給され得る。
【００１７】
さらに他の実施例においては、電源は電池である。電源として電池１１３を使用することにより、環形体１００からマイクロカテーテル１１４内を貫通して延びる電線１１０の必要性が除去される。幾つかの実施例においては、電池式システムおよびバックアップ電力システムとして機能する外部電源の両方を特徴とする。
【００１８】
使用者が選択的に部分１０２，１０４，１０６を作動させることにより、環形体１００は血管組織網内を進む。図１−６に示す例においては、血管１１８内に環形体１００を配置後（図１）、使用者は第１固定部分１０２を作動させる（図２）。第１固定部分１０２は作動すると、その直径が拡大する。このことにより、血管の近接する領域を引張荷重、すなわち圧縮荷重下に置いて、環形体１００を固定する。使用者は次に、図３に示すように、伸展部分１０４を作動させる。伸展部分１０４は作動すると、環形体１００を伸長させる。使用者はさらに、図４に示すように、第２固定部分１０６を作動させる。第１固定部分１０２と同様に、第２固定部分１０６は作動するとその直径を拡大して、血管の近接する領域を引張荷重、すなわち圧縮荷重下に置いて、環形体１００を固定する。さらに、使用者が、第１固定部分１０２（図５）の作動を止めて固定を解除し、図５に示すように伸展部分１０４の作動を止める。その結果、図６に示すように、器具は伸展部分１０４が伸長した程度によって決まる距離で移動させられる。第２固定部分１０６の作動を止めて、図２−６に示す作動順序を繰り返すことによって、使用者が環形体１００を体の中央に近い方向（ｐｒｏｘｉｍａｌｌｙ）へ移動させる。図２−６の工程を逆に行うことにより、使用者はまた環形体１００を体から遠位の方向（ｄｉｓｔａｌｌｙ）へ移動させることができる。このようにして環形体を血管組織網内において横断させることにより、ガイドワイヤやガイドカテーテルを従来使用している用途において、それらの必要性を排除することが可能である。
【００１９】
幾つかの実施例においては、部分１０２，１０４，１０６の各々は、一連の個々にアドレス可能な作動下位部分を備えることにより、環形体１００を微細に制御された状態で血管内において進めることができる。これらの実施例により、使用者が、環形体の１つの下位部分に対して、他の下位部分に影響を与えることなく、微細な移動を起こさせることができる。
【００２０】
図７に示す実施例において、使用者は、固定部分１０６の対向する第１および第２側面１２０，１２２を作動させて、第１側面１２０を収縮させて、第２側面１１２２を伸長させる。その結果、使用者は、固定部分の配向を変更して、環形体１００を実質的に操舵する。さらに、この実施例において、固定部分１０２，１０６の配向を変更することにより、使用者は、血管内の分岐点（すなわち通路の交差部分）の特定の側枝部内へ環形体１００を方向付けることができる。
【００２１】
図８に示される別の実施例においては、固定部分１０２，１０６は、個々に作動可能な指部１２４，１２６を備える。作動すると、指部１２４，１２６は、（上記したように）配向を変え揺動して、血管壁に環形体１００を固定する分岐構造を形成する。
【００２２】
固定部分１０２，１０６は、同一の構造断面を有することが可能であるが、そのような断面を有する必要はない。固定部分１０２，１０６は、任意の断面を有することが可能であるが、図９は、円形断面１２８および三角断面１３０を含む可能な断面を示す。図９に示すように、いずれの場合においても、断面は、中実１３２であってもよく、あるいは、１つの穴１３４または複数の穴１３６を有してもよい。幾つかの実施例においては、血管内の血流を促進するために、断面には１つまたは複数の穴が設けられる。
【００２３】
これまでに説明した実施例では、伸展部分１０４は、固定部分１０２，１０６を接続する単一の直管である。他の実施例においては、図１０に示すように、伸展部分１０４は、複数のひも状体１３８，１４０，１４２を備えており、その各々が独立して作動可能な伸展体である。図１０の複数のひも状体の実施例により、環形体１００が血管の生体構造に極めて適合することが可能である。例えば、ひも状体の全てではなく幾つかを伸長させると、環形体１００は湾曲する。これは湾曲した血管内を通過するために有効である。幾つかの実施例において、ひも状体１３８，１４０，１４２の各々が、個々に作動可能な一連の伸展下位部分を有することにより、使用者が、血管内の環形体１００の移動をより適切に制御することができる。図１１において、伸展部分１０４は、螺旋形状１４４に巻き付けられた１つまたは複数のひも状体を特徴とする。形成された螺旋形状１４４により、使用者は血管内の環形体１００の移動を良好に制御できる。螺旋形状１４４により、環形体１００は血管内で移動する際に捻れる。
【００２４】
図１２−１３に示す例においては、エージェント１４６は、特定の位置へ搬送するために環形体１００に取り付けられる。エージェントは、伸展部分１０４に沿って、または、固定部分１０２，１０６の一方あるいは両方に取り付けられる。エージェント１４６を係合させる１つの方法は、固定部分１０２，１０６の穴１４８にエージェントを挿入することである。穴１４８は、単独で作動可能なエージェント保持型ＥＡＰを含む。作動すると、図１４に示すように、固定部分は、エージェント１４６を挟持する（符号１５０）。エージェント１４６は次に、血管内を通って体内の所望の位置へ搬送される。環形体１００が所望の位置にエージェント１４６を搬送すると、固定部分１０２，１０６は作動を止められて、エージェント１４６に対する把持力を緩めて、血管内へエージェントを放出する。
【００２５】
幾つかの実施例において、環形体１００は他の環形体１００と共に使用することができる。例えば、２つ以上の環形体を順に配列することも可能である。
他の実施例は以下の請求項の範囲内にある。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2010501209.tif 000006
【図５】
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【図６】
2010501209.tif 000008
【図７】
2010501209.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2010501209.tif 000012
【図１１】
2010501209.tif 000013
【図１２】
2010501209.tif 000014
【図１３】
2010501209.tif 000015
【図１４】
2010501209.tif 000016
【国際調査報告】
2010501209.tif 000017
2010501209.tif 000018
2010501209.tif 000019
2010501209.tif 000020