(57)【要約】  本発明によれば、流体交換カテーテルが提供されており、該カテーテルは近位端と遠位端とを有し、また近位端と遠位端とを有する必須ルーメンを備え、必須ルーメンの遠位端は閉鎖形状を有し、必須ルーメンのルーメン壁は必須ルーメンの遠位端において遠位壁部を形成し、遠位壁部はルーメン壁における少なくとも１つのルーメン開口部を備える。さらに、カテーテルは近位端と遠位端とを有する少なくとも１つの追加ルーメンを備え、少なくとも１つの追加ルーメンから出た流体が必須ルーメンの遠位端の内部に流れ込むように、追加ルーメンの遠位端は必須ルーメンの内部に必須ルーメンの遠位端から離れて配置されている。ここで、カテーテルの閉塞を除去するための閉塞除去機能を提供するために、遠位壁部は、少なくとも１つのルーメン開口部の少なくとも周囲の領域において膨張性を示し、いずれのルーメンも流体注入および／または流体吸引に適応可能であり、カテーテルの閉塞除去は、カテーテルの注入流体圧および／または吸引流体圧を変化させることにより少なくとも１つのルーメン開口部の広さを変えることによって行われ、注入流体圧および／または吸引流体圧は、必須ルーメンの遠位壁部の外側に作用する外圧とは異なる。
2015524321.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
近位端と遠位端とを有する流体交換カテーテルであって、前記カテーテルは、
近位端と遠位端とを有する必須ルーメンであって、前記必須ルーメンの前記遠位端は閉鎖形状を有し、前記必須ルーメンのルーメン壁は前記必須ルーメンの前記遠位端において遠位壁部を形成し、前記遠位壁部は前記ルーメン壁における少なくとも１つのルーメン開口部を備える、必須ルーメンと、
近位端と遠位端とを有する少なくとも１つの追加ルーメンであって、該遠位端は前記必須ルーメンの内部に前記必須ルーメンの前記遠位端から離れて配置される追加ルーメンと、を備え、
前記カテーテルの閉塞を除去するための閉塞除去機能を提供するために、前記遠位壁部は前記少なくとも１つのルーメン開口部の少なくとも周囲の領域において膨張性を示し、
いずれのルーメンも流体の注入および／または流体の吸引に適応可能であり、
前記カテーテルの閉塞除去は、前記カテーテルの注入流体圧および／または吸引流体圧を変化させることにより前記少なくとも１つのルーメン開口部の広さを変えることによって行われ、前記注入流体圧および／または吸引流体圧は、前記必須ルーメンの前記遠位壁部の外側に作用する外圧とは異なる、流体交換カテーテル。
【請求項２】
前記遠位壁部の膨張性は、前記少なくとも１つの追加ルーメンの膨張性とは異なり、好ましくは前記少なくとも１つの追加ルーメンの膨張性より大きい、請求項１に記載の流体交換カテーテル。
【請求項３】
前記少なくとも１つのルーメン開口部は、スリット形状、十字形状、星形状、ノズル形状、楕円形状等の特定の形状を備える、請求項１または２に記載の流体交換カテーテル。
【請求項４】
前記少なくとも１つのルーメン開口部の前記形状が前記遠位壁部の膨張性に寄与する、請求項３に記載の流体交換カテーテル。
【請求項５】
前記少なくとも１つの追加ルーメンが前記必須ルーメンの内部に同心円状に設けられている、請求項１〜４のいずれか１つに記載の流体交換カテーテル。
【請求項６】
前記少なくとも１つの追加ルーメンが共押出により必須ルーメンと平行に設けられている、請求項１〜５のいずれか１つに記載の流体交換カテーテル。
【請求項７】
前記必須ルーメンの前記遠位壁部の前記外側に作用する外圧より大きい、前記必須ルーメンの前記遠位端の内側における注入流体圧を与えた場合に、前記少なくとも１つのルーメン開口部の前記広さが増大するか、または
前記必須ルーメンの前記遠位壁部の前記外側に作用する外圧より小さい、前記必須ルーメンの前記遠位端の内側における吸引流体圧を与えた場合に、前記少なくとも１つのルーメン開口部の前記広さが減少する、請求項１に記載の流体交換カテーテル。
【請求項８】
前記カテーテルの閉塞除去のための機械装置がカテーテルの内部に設けられ、前記機械装置はいずれかのルーメンの少なくとも遠位端に接続され、それにより前記カテーテルは、該ルーメンの少なくとも遠位端の運動を生じさせるために、撓み力を該遠位端に伝えるように構成されており、好ましくは前記機械装置がガイドワイヤ等である、請求項１〜７のいずれか１つに記載の流体交換カテーテル。
【請求項９】
前記ルーメンのうちの少なくとも１つが少なくとも１つの薬剤を注入する、具体的には１つのルーメンが、別のルーメンにより注入される少なくとも１つの薬剤とは異なる少なくとも１つの薬剤を注入する、請求項１〜８のいずれか１つに記載の流体交換カテーテル。
【請求項１０】
前記必須ルーメンおよび／または前記少なくとも１つの追加ルーメンは、血液、膿、病変組織または毒性物質などの物質を除去するために使用可能である、請求項１〜９のいずれか１つに記載の流体交換カテーテル。
【請求項１１】
前記必須ルーメンおよび／または前記少なくとも１つの追加ルーメンは、流体を送るか、または低侵襲医療器具を案内するように構成されている、請求項１〜１０のいずれか１つに記載の流体交換カテーテル。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１つに記載の流体交換カテーテルの閉塞を除去するための方法であって、前記少なくとも１つの開口部を通って流れる流体の非線形運動を生じさせるために、前記必須ルーメンを介して前記流体の流れを制御するステップを含む、方法。
【請求項１３】
前記追加ルーメンを通って流れる流体の非線形運動を生じさせるために、前記追加ルーメンを介して前記流体の流れを制御するステップを更に含む、請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本提案の発明は、例えば、体内、すなわち人または動物の組織に薬剤を送達するための流体交換カテーテルを提供する。具体的には、本提案の発明は、血栓、膿等による詰まりなどの様々な原因により生じ得るカテーテルの閉塞を予防または除去することが可能な、流体交換カテーテルを提供する。さらに、本提案の発明は、そのような流体交換カテーテルの閉塞を除去する方法を提供する。本提案の発明を適用する主な分野は、深部の組織病変または骨構造における組織異常に関連するが、その他のあらゆる適切な手術分野においても使用することができる。
【０００２】
例えば、本提案の流体交換カテーテルを適用する具体的な一分野は、脳血管攣縮の治療である。血管造影下での脳血管攣縮は、動脈瘤性くも膜下出血（ＳＡＨ）の患者の３０〜７０％に見られるため、ＳＡＨの患者の３分の１超が、これら患者についての罹患率および死亡率の主要な要因として、臨床的に有意な攣縮を発症する。血液の分解物が攣縮の原因因子であることは、広く受け入れられている。くも膜下の血液量が攣縮のリスクと相関があると判断し得るため、手術時にくも膜下血栓負荷を低減することにより、攣縮のリスクが低減する。手術中に脳槽から血液を除去することが、攣縮の発生率と重症度の低減に役立つことも、また周知である。しかし、動脈瘤破裂後の槽からくも膜下の血液を除去するのは、依然として技術的難題であるため、全ての血液を十分に除去することは非常に困難であり侵襲的である。従来、神経外科医は、術中術後期に多種多様な洗浄法およびドレインを用いてきた。それらによるリスクは、頭蓋内圧亢進（ＩＣＰ）、不十分な除去、および感染症である。特に、攣縮の治療については、多くの理論が提示され、様々な治療法が適用されてきた。しかし、今のところ、くも膜下の空間から十分に、しかも患者にとって低いリスクのみで、血液を除去する既存の方法はない。
【０００３】
従来、生体物質すなわち患者の体内に挿入されるカテーテルの先端部は、カテーテルの遠位先端部または遠位端と呼ばれ、生体物質の外部に留まる先端部は、カテーテルの近位先端部または近位端と呼ばれる。既存のカテーテルの多くは、使用者が例えば溶液、血液等の液体を交互に注入または吸引し得る、単一のルーメンを提供する。例えば、臨床の場では、一般的な静脈カテーテルは、通常、静脈内への挿入直後に血液サンプルを吸引するか、挿入後何時間かまたは何日間かにわたり薬剤および／または栄養剤の溶液を注入する。これらのカテーテルを用いて、大量の液体を注入または吸引することができる。
【０００４】
過去数年に、モニタリング上および治療上の理由で、同時流体交換が望ましいかもしれないことが分かった。しかし、液体を十分に同時注入および吸引することが可能な複数のルーメンを備えるカテーテルは、現時点ではほとんど市販されていない。例えば、人または動物の組織に導入された後のマイクロダイアリシスカテーテルには、その近位先端部に接続されたポンプから連続的に溶液が灌流される。マイクロダイアリシスカテーテルは、先端部が半透膜によって覆われた２つのルーメンシャフトで構成される。通常、シャフトは２つの同心チューブにより形成され、中心チューブはカテーテルの導出部であり、外郭チューブは導入部である。先端部においては（すなわち、組織内部において）、受動拡散により小溶質は膜を通過することができ、したがって灌流液の一部が膜を介して組織に注入され、細胞外液は同じ膜および導出用ルーメンを介して吸引される。しかし、マイクロダイアリシスカテーテルおよび類似のカテーテルは、組織モニタリング用に特に設計されたものであり、前述の同時注入および吸引は、受動拡散用の非常に小さい膜孔を用いて、十分に小さい溶質についてのみ、数マイクロリットル／分の流量の範囲で行われる。
【０００５】
しかし、治療に適用するためには、あらゆる既存のカテーテルを閉塞し得る、血栓、薬剤の蓄積、膿等の低粘度液を排出することが出来るように、より速い液交換速度と、孔の大きい膜またはケージが求められる。閉塞は、あらゆる種類の既存の生体液用のカテーテルに共通の問題となっており、生体物質がカテーテルのルーメンの先端部またはその被膜を塞ぐことにより生じる。例えば、内視鏡治療カテーテルシステムは、所望の液交換速度と、可動部を介した閉塞のない動作を求めている。例えば、ＰＣＴ／ＧＲ２００４／００００４５（ＰＡＮＯＴＯＰＯＵＬＯＳ  ＣＨＲＩＳＴＯＳ；２００３年９月８日）に記載されているように、内視鏡治療カテーテルは、１つは注入要素であり１つは吸引要素である２つの同心のルーメンチューブで構成され、ルーメンチューブは各近位先端部において注入装置および吸引装置と適切に接続され、各遠位先端部を覆うフィルタ、膜、グリッドまたはメッシュのケージを有しており、カテーテルは同時に注入および吸引するための流体力学的移動装置を収容している。注入用チューブは、カテーテル空間の周囲を洗浄すると同時に、その移動により外側のチューブを介した吸引を促進する移動装置に適切に接続されている。
【０００６】
更なる最新技術であるＵＳ４６９４８３２Ａ、ＵＳ４７５５１７５Ａ、ＥＰ０２５１５１２Ａ１、ＥＰ１９３７３２９Ｂ１、ＵＳ２００７／０２０８２７６Ａ１、ＵＳ２００５／０１２４９６９Ａ１およびＷＯ２０１０／０９０６７１Ａ２は、以下のように、最も関連があると考えられる。
【０００７】
ＵＳ４６９４８３２Ａは、主として生体組織内、例えば脳組織内への挿入を目的とする透析プローブを記載しており、そのプローブは、透析膜と、透析膜全体にわたって灌流液を流すためのダクトとを備える。この場合、こうしたプローブの透析膜は、透析膜を支持するとともにその一部を露出させる、透析膜より硬質の取付け部によって周囲を囲まれていてもよい。
【０００８】
ＵＳ４７５５１７５Ａは、管または管状の臓器、例えば人の膀胱に至る尿道内に、その人の膀胱の内容物をカテーテル内に移すことを目的として挿入することを意図したカテーテルを示す。この文献に記載されたカテーテルは、尿取入口を組み込み、尿道内でカテーテルを保持するための手段とともに挿入部を備えた、好ましくは可撓性の管状のカテーテル本体を備える。カテーテル本体はまた、挿入部から離れた、例えば尿回収容器との接続を目的とする排出部を備える。ここで、管状の挿入部の内部は、取入口の開口部の閉塞を防止するように、ふるいまたはフィルタ要素とカテーテル本体に流入する流れに乱流を起こす手段とを支持するように配置されている。
【０００９】
また、ＥＰ０２５１５１２Ａ１は、臓器および体腔から閉塞を除去するための装置を開示している。装置は、カテーテル注入ポートおよびカテーテル吸引ポートに接続することができ、予め設定された圧力範囲を維持するため、注入速度および吸引速度を常に変化させることができる。これにより、装置は、流体を供給および除去することにより、体腔または臓器内の閉塞を移動および除去するために作動し、予め設定された圧力範囲にわたって常時または間欠的に流体を灌流させることにより、操作できる。したがって、装置は、閉塞を溶解し除去する効果を有する。
【００１０】
さらに、ＥＰ１９３７３２９Ｂ１においては、注入装置に接続された内側ルーメンと吸引装置に接続された外側ルーメンとを備え、両装置はそのルーメン内にプログラム可能な圧力変化を発生させることができ、内側ルーメンから出た流体が外側ルーメンの内部に流れ込むように、内側ルーメンの遠位端が外側ルーメンの内部に配設されている、流体交換カテーテルが記載されている。
【００１１】
更なる最新技術として、ＵＳ２００７／０２０８２７６Ａ１は、カテーテルを位置決めする間、ガイドワイヤを固定させることができる、特殊なカテーテル先端部を備えるガイドカテーテルを記載しており、特定の実施形態ではバルーンカテーテルが開示され、そのバルーンカテーテルは外側シャフト、内側シャフト、バルーン、および遠位カテーテル先端部を備え、その先端部は電気活性高分子で形成された部分を有する。ここでは、カテーテルの２つの異なる状態が示され、説明されており、ＥＡＰを活性化すると、先端部の内周が減少してガイドワイヤを固定化し、活性化されていないと、先端部が開放状態となり、ガイドワイヤは自由に動くことができる。
【００１２】
さらに、別の先行技術文献ＵＳ２００５／０１２４９６９Ａ１の一実施形態からは、丸みを帯びた先端部を備えるカテーテルを得ることができ、そのカテーテルの遠位端は、ガイドワイヤが通過する孔を備え、さらに吸引用の孔も備えている。追加の内側ルーメンを備えないそのカテーテルは、吸引中に所望する改善された流れパターンを生じさせるために、じょうご状に伸縮自在な遠位端を備えてもよい。
【００１３】
最後に、ＷＯ２０１０／０９０６７１Ａ２は、特に採尿カテーテルの遠位先端部を説明しており、その遠位先端部は、ガイドワイヤ用の開口部と、フラップを画定する数個のスリットと、カテーテル先端部の外側にあるバルーンとを備え、バルーンにより作動されていないときはフラップが閉じており、バルーンを膨張させるだけで、遠位先端部に開口部周辺のフラップを開放させる。
【００１４】
さらに、上記の治療上の理由による同時流体交換以外に、モニタリング上の理由のため、カテーテルにおける同時流体交換が望ましいこともある。特に、あらゆる種類の医療処置にとって、手術現場で直接的に吸引された流体または組織を分析し、そうした分析の結果に基づいて、カテーテルの血液の詰まり等のリスクなしに直接的治療として薬剤の局所的注入を制御できることは、非常に役に立つであろう。このような可能性は、手術の際に望ましいだけでなく、後に医療処置の何らかの有害な遅発効果が生じた場合にも望ましいであろう。
【００１５】
しかし、上記の更なる最新技術のカテーテルの全ての変形例は、作動されると開放または閉鎖されるカテーテルバルブを示していないか、特に深部の組織病変あるいは骨構造のような小寸法の環境の場合、少なくとも十分にはカテーテルの閉塞を防止あるいは除去することができない。したがって、新たな種類のカテーテル、特に、カテーテルの長期的な閉塞のリスクを伴わず、概して安定した流体交換機能を提供することができる流体交換カテーテルが必要とされる。
【００１６】
上記の要求に関する解決策を達成するために、本発明の発明者は、カテーテルの長期的な閉塞のリスクを伴わず、安定した流体交換性能を提供する流体交換カテーテルを開発した。特に、本発明者は、近位端および遠位端を有する流体交換カテーテルを開発し、本カテーテルは近位端と遠位端とを有する必須ルーメンを備え、必須ルーメンの遠位端は閉鎖形状を有しており、必須ルーメンのルーメン壁は必須ルーメンの遠位端における遠位壁部を形成し、遠位壁部はルーメン壁における少なくとも１つのルーメン開口部を備える。さらに、本カテーテルは、近位端と遠位端とを有する少なくとも１つの追加ルーメンを備え、その遠位端は、必須ルーメンの遠位端から離れて、必須ルーメンの内部に配置されており、遠位壁部は、カテーテルの閉塞を取り除く閉塞除去機能を提供するために、少なくとも１つのルーメン開口部の少なくとも周囲の領域において膨張性を示す。一実施形態においては、どのルーメンも流体注入および／または流体吸引が可能にされており、カテーテルの閉塞除去は、必須ルーメンの遠位壁部の外側に作用する外圧とは異なるカテーテルの注入流体圧および／または吸引流体圧を変化させることによって、少なくとも１つのルーメン開口部の広さを変えることにより行われる。これにより、カテーテルを通る安定した流体流れが得られる。さらに、必須ルーメンの遠位端と少なくとも１つの追加ルーメンの遠位端との特定の配置によって、少なくとも１つの追加ルーメンの遠位端は、必須ルーメンの遠位端から必須ルーメンの近位端方向に一定の距離、好ましくは２０ｍｍ、より好ましくは１０ｍｍ未満、離れることができる。これにより、少なくとも１つの追加ルーメンの遠位端と必須ルーメンの遠位端との間に、必須ルーメンの内側にある内側ルーメン領域を得ることができ、内側ルーメン空間または内側ルーメン領域は、例えば薬剤希釈、流体交換等に使用することができる。
【００１７】
好ましくは、遠位壁部の膨張性が少なくとも１つの追加ルーメンの膨張性と異なっており、遠位壁部の膨張性が少なくとも１つの追加ルーメンの膨張性より大きいことが好ましい。これは、少なくとも１つのルーメン開口部の少なくとも周囲の領域において、必須ルーメンの遠位壁部に一定の膨張性を与えることにより達成されるものであり、少なくとも開口部付近の領域において遠位壁部が特定の可撓特性を有することが必要であり、可撓特性は、好ましくは、外側ルーメンの遠位壁部またはその領域に例えばポリウレタンエラストマまたはシリコーンエラストマなど特定の材料を選択することによって生じる。ここでは、遠位壁部は必須ルーメンと一体的に形成されている。
【００１８】
さらに好ましくは、少なくとも１つのルーメン開口部は、スリット形状、十字形状、星形状、ノズル形状、楕円形状等の特定の形状を備える。また、少なくとも１つの開口部は、これらの形状の組合せが並ぶように形成されてもよい。複数の開口部の場合、前述のように、様々な開口部が様々な形状を有してもよく、必要に応じて、例えば、様々な開口部の幾つかが蛇行形状のようなスリット形状を有し、その他の開口部が星形状を有してもよい。こうした形状によって、遠位壁部は構造設計により一定の可撓性を示すことができ、例えば、十字形状の開口部の場合、血栓等により塞がれた際に、開口部の４つのフラップが撓み得ることにより、血栓を柔らかくして除去する。そうすることにより、少なくとも１つのルーメン開口部の形状が、遠位壁部の膨張性に寄与する。
【００１９】
さらに、本発明の流体交換カテーテルの別の構成として、遠位壁部内に中央注入／吸引位置を設置するために、少なくとも１つの追加ルーメンを必須ルーメンの内部に同心円状に設けてもよく、または少なくとも１つの追加ルーメンおよび必須ルーメンが平行なチューブであり、少なくとも双方の遠位端において隣接または接触しており、そのようなルーメン構造を得るため、好ましくは共押出またはその他の適切な製造方法により製造されてもよい。
【００２０】
一般に、前述の流体交換カテーテルとともに、上記のどのルーメンも流体注入および／または流体吸引に適応可能である。例えば、必須ルーメンと少なくとも１つの追加ルーメンとの組合せにより、必要に応じて、必須ルーメンを流体注入および流体吸引のいずれか、またはその両方に交互に用いてもよく、少なくとも１つの追加ルーメンも流体注入および流体吸引のいずれか、またはその両方に交互に用いてもよい。これにより、通常は互いに併用禁忌であるため、同一のルーメンにより十分な速さで供給することができない複数の異なる薬剤を、体内の同じ場所に、同時にあるいは引き続いて供給することが可能である。したがって、少なくとも１つの開口部を閉塞する血栓を防止または除去することができる一方で、例えば攣縮のより複雑な治療を速やかに行うことができる。
【００２１】
カテーテルの閉塞除去は、必須ルーメンの遠位壁部の外側に作用する外圧とは異なる、カテーテルの注入流体圧および／または吸引流体圧を変化させることにより、少なくとも１つのルーメン開口部の広さを全体的に変えることによって行うことも可能である。好ましくは、必須ルーメンの遠位端の内部に、必須ルーメンの遠位壁部の外側に作用する外圧より高い注入流体圧を供給する際に、少なくとも１つのルーメン開口部の広さが増大するか、あるいは、必須ルーメンの遠位端の内部に、必須ルーメンの遠位壁部の外側に作用する外圧より低い吸引流体圧を供給する際に、注入時の少なくとも１つの開口部の状態と比較して、少なくとも１つのルーメン開口部の広さが低減する。ここで、少なくとも１つの開口部の広さは、注入時に最大の広さに達する。通常、少なくとも１つの開口部の閉塞除去は、例えば注入圧および／または吸引圧の変化、または機械的操作によって、少なくとも１つの開口部の広さを増大または低減させることにより行われる。少なくとも１つの開口部の広さのこうした変化は、好ましくは、少なくとも１つのルーメン開口部の少なくとも周囲の領域において、遠位壁部に一定の膨張性を与えることにより実現される。例えば、カテーテルがポリウレタンなどの熱可塑性エラストマで形成されてもよく、先端部により弾性を与えるために先端部がシリコーンで形成されてもよい。ここでは、遠位壁部が必須ルーメンと一体成形されている。
【００２２】
カテーテルにおいて、少なくとも１つの開口部の閉塞は、少なくとも１つの開口部を通る制限された流体流れを引き起こす。少なくとも１つの開口部の周辺領域の膨張性により、必須ルーメン内の上昇した注入圧または低下した吸引圧によって、少なくとも１つの開口部の領域におけるいわゆるバルーン効果を得ることができ、バルーン効果が、遠位壁部または少なくとも、当該少なくとも１つの開口部の領域における膨張または収縮をもたらす。これにより、少なくとも１つの開口部における閉塞はその形状の変動により緩められ、そのため、必須ルーメン自体または追加ルーメンによって洗い流すか、必要であれば、吸引することができる。また、このような構造により、必要に応じて、必要な薬剤または薬液を、同時にあるいは引き続いて体内の特定の場所または標的組織に注入することができる一方で、同じ場所にある凝固血液、毒性物質等の他の物質も同時にあるいは引き続いて排出することができる。
【００２３】
カテーテルの更なる展開において、カテーテルは少なくとも２つの追加ルーメンを備え、好ましくは、各ルーメンが、他の追加ルーメンにより注入される少なくとも１つの薬剤とは異なる、少なくとも１つの薬剤を注入する。この点で、医師は、互いに併用禁忌であり、実際には異なる注入ルーメンを必要とする薬剤、例えば、フルオロウラシル溶液（細胞毒性の化学療法薬）と硫酸モルヒネ溶液（鎮痛剤）とを同時投与することが可能であろう。同様に効果的な薬剤の組合せは、多種多様な鎮痛剤、抗生物質、抗炎症薬、がん化学療法薬等はもちろん、皮下の病変への直接投与に適したあらゆる薬剤からも選択し得る。そうすることにより、通常は互いに併用禁忌であるため、同一のルーメンでは供給することができない複数の異なる薬剤を、同時にあるいは引き続いて体内の同じ場所に供給することができる。したがって、例えば必須ルーメンによって同時に血栓等を吸引しながら、例えば攣縮のより複雑な治療を速やかに行うことができる。
【００２４】
本カテーテルの閉塞除去機能を実現するための更なる特徴として、好ましくはカテーテルの内部に機械装置を設けてもよく、機械装置は、必須ルーメンおよび／または少なくとも１つの追加ルーメンの少なくとも１つの遠位端と接続されるか、一体的に形成されており、これによりカテーテルは、当該ルーメンの少なくとも遠位端の運動を生じさせるため、ルーメンに撓み力を伝えるようにされている。遠位端の撓み運動のためのこうした機構により、必要であれば、どのルーメンの流体流れも変化させることができる。また、機械的撓み運動自体も、作動すべきルーメン遠位端の可撓性変形を実現して、これにより、ルーメンの開口部に生じている閉塞を緩和することができる。ここでは、機械装置は、ガイドワイヤ、または流体交換カテーテルのルーメンの遠位端を撓ませるために必要な力を伝えることができる、どのような装置でもよい。
【００２５】
一般に、本発明の流体交換カテーテルについては、吸引によって血液、膿、病変組織または毒性物質などの物質を除去するために、あらゆるルーメンを使用できることが望ましい。好ましくは、流体交換カテーテルは、少なくとも２つのルーメンを備え、少なくとも１つのルーメンは体内からこれらの物質を除去するように構成されている。これにより、薬剤の注入に使用されるルーメンまたは有害物質の吸引に使用されるルーメンのいずれも、血栓などの有害物質による閉塞の問題なく、有害物質の吸引と必要な薬剤の注入を同時に行うことができる。更なる展開として、本流体交換カテーテルは、必須ルーメンおよび／または少なくとも１つの追加ルーメンのうちのいずれか１つが、流体を送るか、もしくは例えば生検用スタイレット等の低侵襲医療器具を導くか、または、やはり流体交換と交互に複数の他の小さめのルーメンを治療部位に導くように構成されてもよい。これにより、本発明のカテーテルは、吸引と注入の交代機能を提供するだけでなく、流体案内手段と器具案内手段の交代機能、すなわち多機能カテーテルをも提供することができる。
【００２６】
上記カテーテルの使用法を改善できるよう、カテーテルの先端部に、安全上の理由から注入処理を停止するため、または使い切った際に注入液を交換する場合に使用するため、カテーテルの注入部において空気センサを設けると有用であろう。さらに、液体が吸引されない場合に安全上の理由から吸引を停止することができるよう、カテーテルには、カテーテルの吸引部に空気センサを更に設けると有用であろう。また、更なる有用な特徴として、カテーテルは、カテーテルを使ったそれぞれの治療の進行をモニタリングするために使用可能な分光センサを、カテーテルの吸引部に備えてもよい。ここで、モニタリング特性の例として、暗赤色が古い出血を示し、淡紅色が進行中の出血を示し、無色が出血の完全な排出を示してもよいであろう。
【００２７】
本発明による流体交換カテーテルは、例えば内視鏡システムの形で、流体交換カテーテルシステム内で使用されてもよく、カテーテルの１つのルーメンの近位端が、ルーメンを介して体内に流体を注入するために、例えば流体容器または蠕動ポンプ等の少なくとも１つの注入装置に接続され、別のルーメンの近位端が、必須ルーメンまたは追加ルーメンを介して体内から流体を吸引するために、例えば流体容器、蠕動ポンプ、またはバルブ等の少なくとも１つの吸引装置に接続されるか、あるいはその逆でもよい。これにより、例えば、注入、吸引、または注入と吸引との交互のパターンといった各ルーメンの異なる機能が実現され制御され得る。この点で、例えば異なる薬剤を注入する際および／または同一のカテーテルシステムで同時マイクロダイアリシス法を行う際に必要となり得る、例えばカテーテルシステム内での様々な注入および／または吸引流速を実現するために、複数の異なる種類の注入および／または吸引装置または機構を提供することが可能である。さらに、注入装置および吸引装置は、ルーメン内にプログラム可能な圧力変化を生じさせるように構成されてもよい。これにより、前述の構成を有する流体交換カテーテルの閉塞除去処理であって、少なくとも１つの開口部を通る流体の非線形運動を生じさせるために、必須ルーメンを介した注入および／または吸引を制御するステップを含む処理を行うことができる。ここで、非線形運動とは、旋回流または渦流などの線形でない流体流れを意味し、例えば血栓によるカテーテルの閉塞は、旋回流が開口部を閉塞する血栓に衝撃を与え振動させることにより緩和され得る。上記の処理で使用されるカテーテルは、少なくとも１つの追加ルーメンを通って、必須ルーメンの遠位端内へと流れる流体の非線形運動を生じさせるために、追加ルーメンを介して注入および／または吸引を制御するステップを更に備えてもよい。ここで、あらゆる制御ステップは、好ましくは、注入および／または吸引の圧力比、および／またはカテーテルの閉塞除去までの注入および／または吸引時間を調整することを含む。閉塞が除去されたカテーテル内での制御として、注入および吸引のサイクル中に注入および吸引の両方を止めることにより休止すると、カテーテルの近位端における注入入力圧と吸引出力圧とが均一化して、ＩＣＰ（すなわち局所組織圧）と等しくなる。また、閉塞が除去されたカテーテル内で、注入および吸引のサイクルの一部の間に吸引を止めると、カテーテルの近位端における吸引出力圧が安定化し、一方で注入が進行するにつれてゆっくりと増大するＩＣＰ（すなわち局所組織圧）と等しくなり、また逆に、吸引中に注入を止めると、カテーテルの近位端における圧力が安定化し、一方で吸引が進行するにつれてゆっくりと低下するＩＣＰ（すなわち局所組織圧）と等しくなる。制御としては、ＩＣＰ（すなわち局所組織圧）を一定に保つよう、注入および吸引のサイクル中に注入される体積（流量×時間）を調節することも可能である。治療サイクルの一例として、注入装置として使用されるポンプは２秒間に１ｍｌの液体を注入し、閉塞除去のため先端部の圧力を上昇させるために吸引は停止した状態であり（つまり、患者の圧力は上昇する）、続���て、吸引を停止したまま、注入を止めて１秒間休止する。次に、出血および余分な液体を吸引し、ＩＣＰ（すなわち局所組織圧）を低下させるために、１３秒間吸引を作動させ（注入は止めたままにする）、続いて４秒間、吸引を止めて休止し（注入は止めたままにする）、その結果、カテーテル内圧はＩＣＰ（すなわち局所組織圧）と平衡化する。これにより、サイクルを繰り返し行う際の１ｍｌの注入液に対する２０ｓのサイクルタイム、または１８０ｍｌ／ｈの流量がもたらされる。さらに、４分の半減期を有する薬剤を使用する別の治療サイクルの一例として、サイクルは２秒間の注入時間、４分間の休止、続いて１分間の吸引、そして最後に５８秒間の休止を含んでもよく、その結果、サイクル全体が６分間のタイムスパンを伴う。これにより、１ｍｌの注入液に対して６分のサイクル時間、すなわちサイクルが繰り返し行われる場合の１０ｍｌ／ｈという流量がもたらされる。さらに、待機サイクル、すなわち患者の大体的な治療が行われず、カテーテルが非閉塞状態に保たれている間のサイクルの一例としては、吸引が停止された状態で（すなわち、患者における圧力が上昇する）、閉塞の可能性がある先端部の閉塞を除去するために、注入装置として使用されるポンプが２秒間に１ｍｌの液体を注入し、続いて、注入を停止して（吸引は停止したまま）４秒間休止する。次に、液体を排出し、ＩＣＰ（すなわち局所組織圧）を低下させるために、１３秒間吸引が作動され（注入は依然停止）、続いて、カテーテルの外側の圧力と平衡化するために、吸引を止めて（注入は依然停止）２２１秒間休止する。これにより、１ｍｌの注入液に対する２４０秒のサイクル時間、すなわちサイクルが繰り返し行われる場合の１５ｍｌ／ｈという必要最小限の流量がもたらされる。
【００２８】
このような処理を行うことを可能にするため、上記のカテーテルシステムは、好ましくは、ある注入時間、必須ルーメンの遠位端の外側に作用する外圧より高い注入圧で注入装置を作動させるように構成された機構を備え、流体が追加ルーメンから遠位端にある開口部を通って出て行き、必須ルーメンの遠位壁部内に入る。ここで、注入時間中、吸引装置は無効にされる。そうすることにより、具体的には吸引を停止すなわち無効にすることにより、病変への注入液の十分な供給が実現される。好ましくは、ある吸引時間、必須ルーメンの遠位端の外側に作用する外圧より低い吸引圧で吸引装置を作動させるように、制御機構が構成されており、制御機構は、注入時間と遅延時間の間は吸引装置を無効にし、吸引時間と遅延時間の間は注入装置を無効にする。これにより、注入および吸引の特定のパターンを生成することができ、円滑な注入処理および円滑な吸引処理が実現される。実行される各注入／吸引サイクルを維持するためには、注入圧が吸引圧より大きいこと、すなわち注入時間が吸引時間より短いことがより好ましい。
【００２９】
さらに、カテーテルシステムについては、制御機構が、少なくとも１つの追加ルーメンを閉鎖するための閉鎖手段および／または必須ルーメンを閉鎖するための閉鎖手段を更に備えることが好ましい。例えば、追加ルーメンを閉鎖するための閉鎖手段は、第一期間の間、追加ルーメンを閉鎖することができ、流体が追加ルーメンを通って自由に流れる第二期間がそれに続く。また、必須ルーメンを閉鎖するための閉鎖手段は、第一期間の間、必須ルーメンを閉鎖することができ、任意で、流体が必須ルーメンを通って自由に流れる第二期間がそれに続いてもよい。あるいは、制御機構は、第一期間の間、追加ルーメンを介して第一の圧力で液体を注入し、続いて第二期間の間停止し、必須ルーメンは第一期間および第二期間の間閉鎖され、第三期間の間、必須ルーメンを介して、第一の圧力より低い第二の圧力で流体を吸引し、任意で、全てのルーメンが閉鎖される第四期間がそれに続き、第三期間および第四期間の間、追加ルーメンが閉鎖されるように構成されてもよい。このような構成と各ルーメンの閉鎖とにより、必要に応じて注入および／または吸引処理の所望のどのようなパターンも実行可能である。ここでは、注入装置を必須ルーメンに接続し、吸引装置を追加ルーメンに接続することも可能である。
【００３０】
記載されたカテーテルシステムは、例えば、ｐＨ値、局所圧、含有物の濃度等を考慮して吸引された流体を分析し、分析結果に基づいて注入装置の作動を行うことにより、自己調整システムとなるよう構成されてもよい。これにより、医師を必要とせずに、または、求められる治療の変更等について単に医師が決定を下す立場にない短期間の間、患者を支援することが可能な、自己調整システムが実現される。本発明によるカテーテルシステムがこのような自己調整機能を有するため、患者は、常時医師等を必要とすることなく、治療を受けることができる。したがって、本発明のカテーテルシステムは、手術の後、例えば患者が集中治療室（ＩＣＵ）に収容されている術後の期間中であっても、一部体内に保持することが可能である。発明者により実施された最近の調査によれば、患者のＩＣＵ滞在中にこのようなシステムを使用することによって、患者のＩＣＵ滞在期間を、最大３０％大幅に削減することができる。
【００３１】
多機能な自己調整内視鏡システムを実現することができるよう、自己調整内視鏡システムは、流体交換カテーテルに加えて、例えば以下の構成要素のうちの１つまたは幾つかを更に備えてもよい。
ａ）観察用および／または録画用の光ファイバ、
ｂ）生検または局所組織操作用の、生検または局所生検用スタイレット、鉗子等、を案内するための追加の外側ルーメン、
ｃ）単極または両極の血栓のための、１つまたは複数の電極、
ｄ）生化学的および薬物動態モニタリング用のマイクロダイアリシスカテーテル
ｅ）カテーテル先端部のセンサ、例えば圧力センサ、温度センサ、ｐＨ値センサ、所定の分子または化学化合物等のためのセンサ、
ｆ）局所照射プローブ。
【００３２】
このようなシステムを用いて、マイクロダイアリシス法を行うことができる間に、薬剤を注入することができる。さらに、単に物質を排出するのではなく、薬剤を体または標的組織に投与しながら、組織または流体サンプルを採取することができる。
【００３３】
例えば充実性悪性腫瘍の治療用のこうしたシステムの特定例として、システムの一例の内視鏡システムが、放射線検査下で膵臓腫瘍の内部に導入され、その例のカテーテルは、以下の要素を備える。
・患者の腹部皮膚の小さな切開部から、放射線検査下で膵臓腫瘍内にカテーテルプローブを導入するための、スタイレット等を備える太いルーメン
・放射線検査が患者の安全上好ましくないか不十分である場合に、腫瘍内へのカテーテルプローブの導入を直接監視し、手順を録画するために使用可能な光ファイバ
・吸引ルーメン内にある乳酸リンゲル液用の注入ルーメンであって、上記の光ファイバを収容し、光ファイバの先端部を洗浄して外科医の視界を明瞭にするために使用可能なルーメン
・導入後、すなわちスタイレット回収後の腫瘍の生検のために使用可能な、生検スタイレット等
・カテーテルプローブの中央ルーメンを介して使用可能な、生検以外の局所組織処置用の顕微鏡下手術器具（組織切開用のマイクロ鉗子など）
・外科的処置中または患者の体内からの回収中に、カテーテルプローブ導入時の出血の双極凝固に使用可能な、あるいは治療部位の生理的環境を変えるために使用可能な、カテーテルプローブの周囲に設けられる電極
・細胞毒性化学療法の薬液と、鎮痛剤溶液と、局所薬剤濃度、温度および圧力を制御するための等張生理溶液とを同時投与するために使用可能である、生検スタイレットの回収後に太いルーメン内に導入される、導入されるべき３つの注入ルーメンの組合せ。上記の薬剤および生理溶液の注入は、数日間行われ、薬剤の潜在能力を高めるため、生化学的および物理化学的局所パラメータに従って調整される。
・局所の生化学的モニタリングおよび薬物動態モニタリングに使用可能な、マイクロダイアリシスカテーテル
・局所の物理化学的パラメータ（温度、ｐＨ値などのような）をモニタリングするために使用可能な、適切に接続されたカテーテルの先端部のセンサ。こうした情報は、マイクロダイアリシスカテーテルにより提供される生化学的情報と組み合わされ、医師が、治療対象である悪性組織の反応に応じて、行うべき化学療法治療を最適化および個別化するのを助ける。必要であれば、随時、組織の新しい生検サンプルを抽出し、分析することが可能である。そのため、適切なスタイレット、マイクロ鉗子等を用いて生検サンプリングを行うために、３つの注入ルーメンの組合せを一時的に取り出してもよい。
・化学療法後に体内からカテーテルプローブを回収する前に、腫瘍の局所照射を行うために、中央ルーメンを介して使用可能な、例えば少なくとも一部がイリジウムで構成された局所照射プローブ
カテーテルプローブを回収した後、腫瘍の縮小を判断して、手術または継続治療を計画するために、患者は、放射線検査を受けることになろう。
【００３４】
他の例は、頭蓋内または体内の敗血症性の集積物、すなわち膿瘍に、本システムのカテーテルを導入することである。切開手術は、それぞれ、カテーテルを導入するためだけの小さな頭蓋穿孔または皮膚穿刺に代えることができる。通常、圧力が高く膿が充満している病的な流体の集積は、徐々に排出され、抗生物質溶液で度々洗浄することにより、数日間の治療的な薬剤濃度が達成されるが、これは、脳膿瘍または骨髄炎の骨などのように抗生物質が届きにくい組織には特に必要である。
【００３５】
本発明は、また、以下の更なる局面および実施形態に関する。
更なる一局面によれば、本発明は、本発明のカテーテルによって、少なくとも１つの薬剤を、投与を必要とする患者に投与するステップを含む、患者を治療する方法に関する。
【００３６】
本明細書中の更に別の局面は、手術または療法による、人あるいは動物の体の治療の方法において使用するための、薬剤または薬剤の組合せであり、本発明のカテーテルが当該治療法において用いられることを特徴とする。後者の局面において、薬剤または薬剤の組合せは、本発明のカテーテルにより患者に投与されることが好ましい。薬剤の組合せは、少なくとも２つの薬剤を含むことが好ましい。本明細書中の関連する局面は、人あるいは動物の体に実施される診断法において使用するための、薬剤または薬剤の組合せであり、本発明のカテーテルが当該診断法において用いられることを特徴とする。特定の一実施形態においては、本発明のカテーテルによって、診断薬が患者に投与される。
【００３７】
一般に本明細書において、前記の薬剤は特に限定されない。カテーテル投与に適した薬剤、例えば皮下の局所注入に適したあらゆる薬剤が、当業者には一般に知られている。本明細書中の例示的な実施形態において、前記の（少なくとも１つの）薬剤は、抗生物質、抗炎症薬（例えば、コルチコステロイドまたは免疫選択的抗炎症薬）、鎮痛剤（例えば、非ステロイド系抗炎症薬またはオピオイド）、化学療法薬（例えば、アルキル化薬、代謝拮抗剤、アントラサイクリン等）、およびホルモン（例えば、インシュリン）からなる群から選択される。
【００３８】
特定の実施形態において、本発明のカテーテルは、痛みの治療に用いられる。したがって、特定の実施形態において、前記の（少なくとも１つの）薬剤は、鎮痛剤から選択される。本明細書中で用いられる鎮痛剤は、麻酔薬を含んでもよい。
【００３９】
別の実施形態において、本発明のカテーテルは、がんの治療に用いられる。がんに限定されない例としては、膵臓腫瘍、肝臓腫瘍、および例えば頭蓋咽頭腫のような脳腫瘍を含む。したがって、特定の実施形態において、前記の（少なくとも１つの）薬剤は、たとえば細胞増殖抑制性化学療法薬および細胞毒性化学療法薬のような化学療法薬から選択される。このような薬剤の限定されない例は、フルオロウラシル、メトトレキサートおよび頭蓋咽頭腫（腔内）化学療法薬を含む。
【００４０】
特定の実施形態において、本発明のカテーテルは、体内から不要物などの物質を除去するために用いられる。このような物質の好適な例は、血液、凝固血液、血塊（血栓）、膿、毒性物質、過剰な薬剤、および／または病的組織から成る群から選択される。このような物質の他の例は、組織サンプルのような組織を含む。
【００４１】
好適な一実施形態において、本発明のカテーテルは、脳血管攣縮の治療に用いられる。特定の実施形態において、本発明のカテーテルは、動脈瘤性くも膜下出血（ＳＡＨ）の治療に用いられる。後者の実施形態は、くも膜下血液の除去および／または少なくとも１つの薬剤の投与を含んでもよい。このような薬剤の好適な限定されない例は、パパベリンである。
【００４２】
一実施形態において、本発明のカテーテルは、医師および／または医療関係者の同席を要しない自己調整システム、または、例えば（迅速な）治療の変化に関して人の能力を超える自己調整システムなどの、自己調整システムとして用いられる。特定の実施形態において、本発明のカテーテルはＩＣＵにおいて用いられる。
【００４３】
特定の実施形態において、本発明のカテーテルは、患者の体内の一部位をモニタリングするために用いられる。そのモニタリングは、例えば観察および／またはビデオ録画を含んでもよい。
【００４４】
本明細書中の幾つかの実施形態において、本明細書中で言及されている治療方法は、本発明のカテーテルによる少なくとも１つの薬剤および／または流体の投与を含む。好適な実施形態において、前記の流体は生理溶液である。つまり、例えば乳酸リンゲル液のような生理溶液（一般に限定されておらず、当業者には周知である）が、本発明のカテーテルにより投与（および、任意に吸引）されてもよい。更なる好適な実施形態において、前記の流体は栄養溶液である。
【００４５】
本明細書中の更なる局面は、少なくとも１つの本発明のカテーテルと、少なくとも１つの薬剤、好ましくは少なくとも２つの薬剤とを備える、部品のキットである。
本明細書中の一般的な例示の実施形態において、「少なくとも１つの薬剤」は１つの薬剤に言及している。本明細書中の例示的な実施形態において、「少なくとも１つの薬剤」は、「少なくとも２つの薬剤」に言及している。本明細書中の例示的な実施形態において、「少なくとも１つの薬剤」の語と「少なくとも２つの薬剤」の語は、２つ、３つ、４つ、５つ、または６つの薬剤に言及しており、好ましくは２つ、３つ、または４つの薬剤、好ましくは３つの薬剤、好ましくは２つの薬剤に言及している。ある実施形態において、「少なくとも２つの薬剤」のような本明細書中で使用される薬剤は、併用禁忌である。併用禁忌薬は、特に限定されておらず、例えば注射用薬剤に関する標準的なハンドブックから当業者には周知である。
【００４６】
特定の実施形態において、併用禁忌薬はｙ−サイト注射および／または単シリンジにおける注射について、併用禁忌である。本明細書中の例示的な実施形態において、「少なくとも２つの薬剤」は同時に投与される。本明細書中の例示的な実施形態において、「少なくとも２つの薬剤」は順を追って投与される。
【００４７】
本明細書中の特定の実施形態において、少なくとも１つの薬剤または少なくとも２つの薬剤は、本明細書中に記載されたどの薬剤の組合せであってもよい。
一般に、本明細書中では、記載された特定の用途のいかなる組合せも想定される。
【００４８】
本発明は、本発明による流体交換カテーテルおよびその使用法の好適な実施形態、および添付の図面を参照して、以下でより詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の好適な一実施形態による流体交換カテーテルを備える、流体交換カテーテルシステムを示す図である。
【図２ａ−２ｅ】図１の線Ａ−Ａに沿った断面における、図１の流体交換カテーテルのルーメン配置の様々な代替例を示す図である。
【図３ａ】本発明の流体交換カテーテルの、好適な実施形態の拡大図である。
【図３ｂ】図３ａに示すカテーテルの代替例を示す図である。
【図４ａ】本発明の流体交換カテーテルの、別の好適な実施形態を示す図である。
【図４ｂ−４ｃ】図４ａに示す実施形態の代替例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
図１に示すカテーテルシステムは、本発明の好適な実施形態による流体交換カテーテルを備え、流体交換カテーテルは、２つのルーメンまたはルーメンチューブ１および２、つまり必須ルーメンすなわち外側ルーメン１と、追加ルーメンすなわち内側ルーメン２とを備え、追加ルーメン２は必須ルーメン１の内部に同心円状に設けられている。追加ルーメン２は、その近位先端部すなわち近位端２１において、例えばポンプまたは流体容器等の注入装置３に接続され、必須ルーメン１は、その近位先端部すなわち近位端１１において吸引装置４に接続されている。ここで、追加ルーメン２の遠位端すなわち遠位先端部２２および／または必須ルーメン１の遠位端すなわち遠位先端部１２において、フィルタ、ノズル、膜、グリッドまたはメッシュケージ状の被覆が設けられてもよく、遠位端１２および２２を覆う被覆が設けられなくてもよい。この実施形態において、必須ルーメン１の一体的に形成された遠位端１２、より具体的には、必須ルーメン１の分離線１４により示される遠位壁部１３が、必須ルーメン１の他の部分とは異なる材料（例えば、ポリウレタンエラストマまたはシリコーンエラストマ）で形成されており、その材料は、例えば血栓等により必須ルーメン１の開口部１５が閉塞した際にバルーニング効果を提供するため、弾性特性を有することによる膨張性を示すことが好ましい。ここで、必須ルーメン１の遠位端１２は、ほぼ閉鎖された端部であり、つまり、例えばドーム等のような閉鎖形状を示しており、遠位壁部１３のルーメン壁における多数のルーメン開口部１５を備えることによって、カテーテルの流体交換面を提供している。
【００５１】
注入装置および吸引装置３、４は、必須ルーメン１の遠位壁部１３内、すなわち必須ルーメン１の遠位端１２内へと流出する流体の非線形の流れＦを生じさせるために、定期的および／または連続的にカテーテルシステムにおける液圧較差を変化させ、可動部を必要とすることなく、カテーテルの先端部１２、２２を洗浄して、カテーテルと非閉塞組織との流体交換を維持する。それにもかかわらず、図１に示されるシステムは、原因病変に対する注入および吸引の必要性、またはモニタリングおよび治療プロトコルまたは研究プロトコルの必要性に応じた流量を確保する。システム内の圧力差は、例えばポンプまたは流体容器などの注入装置３のあらゆる正圧パターンと、それに応じて同期する、例えばポンプまたは流体容器などの吸引装置４の負圧のパターンとにより生じる。ここでの「圧力」という語句は、常に、カテーテル先端部の周辺の組織における圧力を言う。説明されたシステムは、完全かつ安全に制御可能な注入対吸引率および閉塞のない流体交換を可能にする。あるいは、必須ルーメン１が吸引装置４に接続され、追加ルーメン２が注入装置３に接続されてもよい。
【００５２】
本発明による方法の過程における圧力変化の多くのパターンは、深部病変または研究プロトコルに応じて適用可能である。ここでは、そうした方法は、特定の注入圧を伴う数秒または数分の注入時間と、それに続く特定の吸引圧を伴う数秒または数分の吸引時間が交互に生じるステップを含む。そのようなパターンを実現するために、注入装置３と追加ルーメン２との間の接続、または吸引装置４と必須ルーメン１との間の接続を遮断する位置にある、遮断手段を設けることが望ましい。例えば、第一期間中は遮断手段が追加ルーメン２を遮断し、続いて第二期間中は追加ルーメン２を通って流体が自由に流れてもよく、あるいは別の遮断手段が第一期間中は必須ルーメン１を遮断し、続いて第二期間中は必須ルーメン１を通って流体が自由に流れてもよい。これにより、液体が、追加ルーメン２を通って第一の圧力で第一期間中は注入され、続いて第二期間中は停止され、必須ルーメン１が、第一および第二期間中は遮断され、また第三期間中は、第一の圧力より小さい第二の圧力で流体が必須ルーメン１を介して吸引され、第三期間中は追加ルーメン２が遮断され、任意に、第四期間中は全ルーメン１および２が遮断されるパターンを実現することができる。
【００５３】
特定の一例として、構造および動作モードに関する多くの考え得るシステムの変形例の一つにおいては、３０秒の動作周期で、吸引ルーメンチューブ１が遮断されている間に、注入装置３としての蠕動ポンプが、＋２００ｍｍＨｇの圧力で５秒間、液体を注入し、続いて１０秒間停止するようにプログラムされ、注入ルーメンチューブ２が遮断されている間に、吸引装置４としての蠕動ポンプが、−１００ｍｍＨｇの圧力で次の１５秒間、吸引するようにプログラムされている。システムの端部における両方の（注入および吸引）圧力は、所定の範囲および位相差以内で同期を保つように監視されてもよく、遮断手段とともに設けて、過剰注入、過剰吸引等に対する安全のためシステム内に適切に設置し得る流量検出装置および／または圧力検出装置によって、何らかのシステムの機能障害が検出される度に、アラーム、および例えば遮断手段などの自動停止具により保護されてもよい。
【００５４】
また、本システムの注入装置および吸引装置３、４は、カテーテルの挿入部位において組織に入る注入された流体および組織から出る吸引された流体に対する移動力として、カテーテル先端部１２、２２に対する装置の位置によって生じる静水圧力のみを利用する、流体容器であってもよい。この変形例に関しては、吸引および／または注入チューブ１、２を５秒間圧迫し、続いて５秒間吸入された（および注入された）流体を自由に流すようにプログラムされているか、自由な流れと遮断された流れとの期間の他のパターン用にプログラムされた、１つまたは複数の自動ボタンを、遮断手段として備えることも可能である。どの位置におけるどのような状態の同期された圧力変化も、注入または吸引された流体の液柱を介して、カテーテルの注入用および吸引用の先端部に直接伝達される。図１に示されたカテーテルシステムは、２つの異なるルーメン１、２内の２つの対向する流れを分けるために、任意の構成の分岐部も備える。
【００５５】
蒸留水から薬剤を含む栄養溶液、あるいは例えば任意の種類の薬剤など固形物まで様々に変わり得る、注入装置３を介して追加ルーメン２に供給される流体は、必須ルーメン１の遠位端１２に到達し、そこで、注入された流体と周辺組織の細胞外液に含まれる物質との間に物質交換が生じる。すると、流体の混合物は、吸引装置すなわち回収タンク４に戻ることができる。矢印Ｆは、流体の流れを表す。
【００５６】
上記の構成の代わりに、必須ルーメン１であって、その近位端１１および遠位端１２のそれぞれに例えば楕円形のスリット開口部などの開口部を備え、必須ルーメン１の近位端１１が注入装置３、吸引装置４、および／またはその中間にある停止機構に交互に接続される、単一の必須ルーメン１のみを使用することも可能である。このような実施形態は、吸引ポンプまたは流体容器および注入ポンプまたは流体容器に対応する、すなわちそれらに接続された２つの別々のチューブを含む、振り子運動用に調整された装置により実施することができ、その振り子装置は、振り子運動または揺動運動によって必須ルーメン１を２つのチューブのうちの１つに接続するよう構成されている。ここで、振り子の制御された運動、ひいては必須ルーメン１と２つのチューブのうちの１つ（または、その中間の停止部）との間の制御された接続により、単一ルーメンのカテーテルは、振り子が接続された各開口部に応じて注入手段または吸引手段として作用し、一方、開口部の中間では注入も吸引も停止する。
【００５７】
図２ａは、図１における線Ａ−Ａに沿った断面の上面図を示し、図中では、追加ルーメン２が必須ルーメン１の内部に同心円状に配置されていることが分かる。図２ｂから２ｅは、本発明の好適な実施形態によるカテーテルの別の構成の、図１における線Ａ−Ａに沿った別の断面を示す。図２ｂにおいては、必須ルーメン１が２つの同様なルーメン空間に二分されて、２つの必須ルーメン１、１をもたらしており、追加ルーメン２は両方の必須ルーメン１、１に対して同心円状に配置されている。それにより、一例として、必須ルーメン１、１のうちの１つを介して流体を注入し、他の１つを介して流体を吸引し、追加ルーメン２を、例えば低侵襲器具を案内するなど、別の目的のために用いることができる。図２ｃにおいては、追加ルーメン２が４つの同等な追加ルーメン空間に分けられ、追加ルーメン全体が、単一の必須ルーメン１の内部に同心円状に配置されている。それにより、一例として、数種類の異なる併用禁忌の薬剤を、異なる追加ルーメン空間により注入することができ、一方、必須ルーメン１は吸引を目的として使用することができる。図２ｄは、内側の追加ルーメン２がもう一方の追加ルーメンの内部に同心円状に設けられた配置を示しており、両方の追加ルーメン２、２が必須ルーメン１の内部に同心円状に配置されている。最後に、図２ｅにおいては、２つの隣接する追加ルーメン２、２が必須ルーメン１の内部に配置されている。図２ａから２ｅに示されたこれらの代替例は例示的なものに過ぎず、変更または相互の組合せも可能である。
【００５８】
図３ａにおいては、本発明の好適な実施形態による流体交換カテーテルの先端部が、詳細に示されている。前述のように、必須ルーメン１の遠位壁部１３は、ビーコンまたはドーム等の形状で、概ね閉鎖されたように形成されている。ここで、必須ルーメン１の遠位壁部１３に設けられた開口部１５が、ほぼ円形状であることが分かる。先に概要を説明したように、遠位壁部１３の内側に遠位壁部１３の外側と異なる圧力を与えると、遠位壁部１３のバルーニング効果が引き起こされ、開口部１５のうちの１つまたは複数の閉塞が緩められるため、除去することができる。図３ｂは、カテーテルの別の遠位端を示しており、この遠位端においては、開口部が蛇行スリット１６か十字形状１７のどちらかの形状をしており、どちらの形状も遠位壁部１３の構造上の膨張性をもたらす。
【００５９】
図４ａは、本発明による流体交換カテーテルの、別の好適な実施形態を示す。この実施形態においては、ガイドワイヤ５が、必須ルーメン１の内側であって、かつ追加ルーメン２の外側に設けられ、接続先端部５１において、必須ルーメン１の遠位壁部１３にまたは遠位壁部１３の内部に接続されている。ガイドワイヤ５のような機械装置によって、引張力をガイドワイヤ５に掛けただけで遠位壁部１３を引くことができ、それにより、必須ルーメン１の少なくとも遠位端部分を撓ませるために、接続先端部５１と接続された遠位壁部１３の部分の撓みを生じさせる撓み力を必須ルーメン１の遠位端１２に伝えることができる。それにより、必要に応じて、必須ルーメン１の遠位端を通って流れる流体の流れを変えることができる。また、機械的な撓み運動自体が、作動されるルーメンの遠位端の可撓性変形を実現することができ、それにより、撓ませられる各ルーメンの開口部１５に生じている閉塞を緩めることができる。図４ａに示す解決策の代替例として、図４ｂは、必須ルーメン１が３つの別々のルーメンに分けられており、すなわち３連の共押出ルーメン構造を有しており、ガイドワイヤ５が３つの別々のルーメンのうちの１つの内部に設けられた、本発明による流体交換カテーテルを示している。ここでも、ガイドワイヤは、その接続先端部５１において必須ルーメン１の遠位壁部１３に接続されている。必須ルーメンの構造は、図４ｂに示されている３分割の解決策の代わりに、図２ｃに示されているものであってもよい。さらに、図４ｃは、図４ａおよび４ｂに示す解決策の代替例を示しており、必須ルーメン１が部分的に３つの別々のルーメンに分けられ、すなわち大部分において３連の共押出ルーメン構造を有している。ここでは、中に何もない、つまり空の遠位壁部１３が提供されるよう、３つのルーメンへの分割が必須ルーメン１の遠位端１２の手前で終わっており、ガイドワイヤ５は、３つの別々のルーメンのうちの１つの内部に設けられ、その接続先端部５１において必須ルーメン１の中空の遠位壁部１３に接続されている。この代替例においては、４ａを見ると前述の開口部１５がほぼ閉鎖されているのに対して、前述の図３ａから周知の開口部と同様に、遠位壁部１３が複数の小さな円形の開口部１５を備えている。必須ルーメン１の構造は、また、図４ｂに示されている３分割の解決策の代わりに、図２ｃに示されているものであってもよい。図４ａ、４ｂ、４ｃに示されている好適な実施形態の技術的効果は、同様である。なお、前述の図４ａから４ｃに示された遠位壁部１３とガイドワイヤ５との接続部の代わりに、ガイドワイヤ５の接続先端部５１は、カテーテルの中心部に案内されて、例えば図４ｂおよび４ｃに示された３つの別々のルーメンの連結点あるいは撓むのに適した遠位壁部１３の他の部分において、必須ルーメン１の中心部に接続されてもよい。
【００６０】
前述のカテーテルの構成材料は、生体適合性の問題等を含む、医療用および研究用カテーテルに関する現行の規範および規則に準拠している。
完全性のため、優先権を確立している特許出願（ＥＰ  １２  ００  ５８１４．４−１６５１）の要旨を、以下に要約した形で繰り返す。
１．近位端と遠位端とを有する流体交換カテーテルであって、前記カテーテルは、
近位端と遠位端とを有する必須ルーメンであって、前記必須ルーメンの前記遠位端は閉鎖形状を有し、前記必須ルーメンのルーメン壁は前記必須ルーメンの前記遠位端において遠位壁部を形成し、前記遠位壁部は前記ルーメン壁における少なくとも１つのルーメン開口部を備える、必須ルーメンと、
近位端と遠位端とを有する少なくとも１つの追加ルーメンであって、該遠位端は前記必須ルーメンの内部に前記必須ルーメンの前記遠位端から離れて配置される追加ルーメンと、を備え、
前記カテーテルの閉塞を除去するための閉塞除去機能を提供するために、前記遠位壁部は前記少なくとも１つのルーメン開口部の少なくとも周囲の領域において膨張性を示す、流体交換カテーテル。
２．前記遠位壁部の膨張性は、前記少なくとも１つの追加ルーメンの膨張性とは異なり、好ましくは前記少なくとも１つの追加ルーメンの膨張性より大きい、上記の項目１に記載の流体交換カテーテル。
３．前記少なくとも１つのルーメン開口部が、スリット形状、十字形状、星形状、ノズル形状、楕円形状等の特定の形状を備える、上記の項目１または２に記載の流体交換カテーテル。
４．前記少なくとも１つのルーメン開口部の前記形状が前記遠位壁部の膨張性に寄与する、上記の項目３に記載の流体交換カテーテル。
５．前記少なくとも１つの追加ルーメンが前記必須ルーメンの内部に同心円状に設けられている、上記項目１〜４のいずれか１つに記載の流体交換カテーテル。
６．前記少なくとも１つの追加ルーメンが共押出により必須ルーメンと平行に設けられている、上記項目１〜５のいずれか１つに記載の流体交換カテーテル。
７．いずれのルーメンも流体の注入および／または流体の吸引に適応可能である、上記項目１〜７のいずれか１つに記載の流体交換カテーテル。
８．前記カテーテルの閉塞除去は、前記カテーテルの注入流体圧および／または吸引流体圧を変化させることにより前記少なくとも１つのルーメン開口部の広さを変えることによって行われ、前記注入流体圧および／または吸引流体圧は、前記必須ルーメンの前記遠位壁部の外側に作用する外圧とは異なる、上記の項目７に記載の流体交換カテーテル。
９．前記必須ルーメンの前記遠位壁部の前記外側に作用する外圧より大きい、前記必須ルーメンの前記遠位端の内側に注入流体圧を与えた場合に、前記少なくとも１つのルーメン開口部の前記広さが増大するか、または
前記必須ルーメンの前記遠位壁部の前記外側に作用する外圧より小さい、前記必須ルーメンの前記遠位端の内側に吸引流体圧を与えた場合に、前記少なくとも１つのルーメン開口部の前記広さが減少する、上記の項目８に記載の流体交換カテーテル。
１０．前記カテーテルの閉塞除去のための機械装置が前記カテーテルの内部に設けられ、前記機械装置はいずれかのルーメンの少なくとも遠位端に接続され、それにより前記カテーテルは、該ルーメンの少なくとも遠位端の運動を生じさせるために撓み力を該遠位端に伝えるように構成されており、好ましくは前記機械装置がガイドワイヤ等である、上記項目１〜９のいずれか１つに記載の流体交換カテーテル。
１１．前記ルーメンのうちの少なくとも１つが少なくとも１つの薬剤を注入する、具体的には、１つのルーメンが、別のルーメンにより注入される少なくとも１つの薬剤とは異なる少なくとも１つの薬剤を注入する、上記項目１〜１０のいずれか１つに記載の流体交換カテーテル。
１２．前記必須ルーメンおよび／または前記少なくとも１つの追加ルーメンは、血液、膿、病変組織または毒性物質などの物質を除去するために使用可能である、上記項目１〜１１のいずれか１つに記載の流体交換カテーテル。
１３．前記必須ルーメンおよび／または前記少なくとも１つの追加ルーメンは、流体を送るか、または低侵襲医療器具を案内するように構成されている、上記項目１〜１２のいずれか１つに記載の流体交換カテーテル。
１４．上記項目１〜１３のいずれか１つに記載の流体交換カテーテルの閉塞を除去するための方法であって、前記少なくとも１つの開口部を通って流れる前記流体の非線形運動を生じさせるために、前記必須ルーメンを介して注入および／または吸引を制御するステップを含む、方法。
１５．前記追加ルーメンを通って流れる前記流体の非線形運動を生じさせるために、前記追加ルーメンを介して注入および／または吸引を制御するステップを更に含む、上記の項目１４に記載の方法。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図２ｄ】
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【図２ｅ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【国際調査報告】
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