(57)【要約】冷却された流体を体内の所定の場所に送出するための装置及び方法を提供する。流体を体内の所定の場所に注入するためのカテーテルは、体内の所定の場所の近くに位置決めできる先端（３４）、及び先端まで長さ方向に延びる内腔を持つ細長い部材（２２）を含む。流体が前記内腔を通って流れるときに、流体が先端のところで内腔を出るまで、エレメント（２６）が流体を冷却する。介在手順を行うための方法は、案内カテーテルを大動脈に挿入する工程、及び案内カテーテルの先端を冠動脈口に着座する工程を含む。病変部位を治療することにより、血管を通る血流に対する障害をなくし、治療により、血管を通る血流を増大する。冷却された流体は、病変によって生じた虚血組織領域に提供される。
2006513770.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を体内の所定の場所に注入するためのカテーテルにおいて、
前記体内の場所の近くに位置決めできる先端及びこの先端まで長さ方向に延びる内腔を持つ細長い部材、及び
流体が前記内腔を通って流れるとき、前記流体が前記内腔を前記先端のところで出る前に冷却するエレメントを含む、カテーテル。
【請求項２】
請求項１に記載のカテーテルにおいて、前記内腔は第２カテーテルを案内するように形成されている、カテーテル。
【請求項３】
請求項２に記載のカテーテルにおいて、前記第２カテーテルは拡張カテーテルである、カテーテル。
【請求項４】
請求項２に記載のカテーテルにおいて、前記第２カテーテルは治療溶液の送出に使用される種類のカテーテルである、カテーテル。
【請求項５】
請求項１に記載のカテーテルにおいて、前記細長い部材は、大動脈及び血管の口に挿入するように形成された先端部分を含む、カテーテル。
【請求項６】
請求項１に記載のカテーテルにおいて、前記エレメントは、前記流体を冷却するための複数のサブエレメントを含む、カテーテル。
【請求項７】
請求項６に記載のカテーテルにおいて、前記細長い部材の前記サブエレメント間に取り付けられた可撓性チューブを更に含む、カテーテル。
【請求項８】
請求項１に記載のカテーテルにおいて、前記エレメントは熱電冷却器を含む、カテーテル。
【請求項９】
請求項８に記載のカテーテルにおいて、前記熱電冷却器は、複数の熱電半導体を含む、カテーテル。
【請求項１０】
請求項９に記載のカテーテルにおいて、前記熱電半導体は、並列形体で電気的に接続れており、これにより単一の電圧源によって前記熱電半導体に電力を加えることができる、カテーテル。
【請求項１１】
請求項１に記載のカテーテルにおいて、前記エレメントは前記細長い部材の前記先端に配置されている、カテーテル。
【請求項１２】
請求項１に記載のカテーテルにおいて、前記エレメントは、ジュール−トンプソンオリフィスを使用することによって流体を冷却し、内部で液体を気体に相変化させる密封チャンバを含む、カテーテル。
【請求項１３】
請求項１２に記載のカテーテルにおいて、前記密封チャンバの温度を監視する温度センサを更に含む、カテーテル。
【請求項１４】
請求項１に記載のカテーテルにおいて、前記細長い部材の外面を血管壁に関してシールするシーリングバルーンが前記細長い部材の前記先端近くに位置決めされている、カテーテル。
【請求項１５】
請求項１に記載のカテーテルにおいて、前記細長い部材には前記エレメントの手前側に少なくとも一つの穴が設けられており、前記穴により血液を前記内腔に入れることができる、カテーテル。
【請求項１６】
請求項１に記載のカテーテルにおいて、前記内腔を通って流れる流体の温度を計測するための温度センサを更に含む、カテーテル。
【請求項１７】
請求項１６に記載のカテーテルにおいて、前記温度センサは熱電対である、カテーテル。
【請求項１８】
請求項１６に記載のカテーテルにおいて、前記温度センサの感知部分は前記細長い部材の前記先端の近くに配置されている、カテーテル。
【請求項１９】
介在手順を実行する方法において、
病変部位を治療し、血管を通る血流に対する障害をなくし、前記治療により血管を通る血流を増大できる工程、及び
冷却された流体を虚血組織領域に提供する工程を含む、方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載の方法において、前記虚血組織領域に提供された前記流体は、カテーテルの内腔を通って流れるときに冷却される、方法。
【請求項２１】
請求項１９に記載の方法において、前記虚血組織領域に提供された前記流体の温度を感知する工程を更に含む、方法。
【請求項２２】
請求項１９に記載の方法において、冷却された流体の提供は、生理学的血流の回復前に行われる、方法。
【請求項２３】
請求項１９に記載の方法において、冷却された流体の提供は、生理学的血流の回復後に行われる、方法。
【請求項２４】
請求項１９に記載の方法において、前記虚血組織領域に提供された前記流体は、血液を含む、方法。
【請求項２５】
請求項２４に記載の方法において、血液は、前記カテーテルの血液を冷却する領域の手前側に配置された前記カテーテルの少なくとも一つの穴を通って前記内腔に進入する、方法。
【請求項２６】
請求項１９に記載の方法において、前記病変部位の治療前に、前記虚血組織領域と隣接した組織領域に前記冷却された流体を提供する工程を更に含む、方法。
【請求項２７】
請求項２６に記載の方法において、前記病変部位の治療中及び治療後に、前記虚血組織領域と隣接した組織領域に前記冷却された流体を提供し続ける工程を更に含む、方法。
【請求項２８】
請求項１９に記載の方法において、前記冷却された流体の提供は、前記病変部位の治療後に行われる、方法。
【請求項２９】
請求項１９に記載の方法において、前記病変部位は、介在カテーテルを使用して治療される、方法。
【請求項３０】
請求項２９に記載の方法において、前記介在カテーテルは、前記冷却された流体を前記虚血組織領域に提供するカテーテルの内腔を通して挿入される、方法。
【請求項３１】
請求項１９に記載の方法において、前記血管は冠動脈である、方法。
【請求項３２】
請求項１９に記載の方法において、前記血管は冠静脈である、方法。
【請求項３３】
請求項１９に記載の方法において、前記虚血組織領域は脳内にある、方法。
【請求項３４】
請求項１９に記載の方法において、前記虚血組織領域は腎臓内にある、方法。
【請求項３５】
血管形成術を行うための方法において、
案内カテーテルを大動脈に挿入する工程、
前記案内カテーテルの先端を冠動脈口に着座する工程、
拡張カテーテルを前記案内カテーテルの内腔に挿入し、前記拡張カテーテルを前記案内カテーテルの先端の開口部を通して冠動脈に通すことによって血管形成術を行う工程、及び
冷却された血液を冠動脈の虚血組織領域に前記案内カテーテルを通して送出する工程を含む、方法。
【請求項３６】
請求項３５に記載の方法において、前記虚血組織領域に送出された前記冷却された血液の温度を感知する工程を更に含む、方法。
【請求項３７】
請求項３５に記載の方法において、冷却された血液の送出は、血管形成術中に行われる、方法。
【請求項３８】
請求項３５に記載の方法において、前記虚血組織領域に送出された血液は前記案内カテーテルを通って流れる際に冷却される、方法。
【請求項３９】
請求項３５に記載の方法において、冷却された流体を前記拡張カテーテルを通して前記虚血組織領域に送出する工程を更に含む、方法。
【請求項４０】
請求項３９に記載の方法において、前記拡張カテーテルが送出した流体は、流体が前記拡張カテーテルを通って流れるときに前記案内カテーテルによって冷却される、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却された流体の体内の場所への送出に関する。
【背景技術】
【０００２】
冠動脈を通る酸素化血液の流れは、一般的に病変と呼ばれる動脈の潜在的狭窄と関連した血栓又は塞栓によって減少し又は完全に塞がれ、急性心筋梗塞（ＡＭＩ）を引き起こす。証拠によれば、早期に再潅流を行うと虚血組織領域への傷害、即ち酸素化血液が欠乏した組織領域が大幅に減少するということが示されている。これは、虚血時に亘って組織が傷害され続けるためである。かくして、例えば経皮的血管内腔拡張術（ＰＴＣＡ）又は溶解治療を使用して冠動脈の閉塞を早期に治療するのが望ましい。冠動脈の病変部位が修復されると、虚血組織領域への通常の血流を回復できる。
【０００３】
血流を再開したとき、酸素遊離基の形成、微小血管の塞栓、炎症反応、及び代謝障害を含む多くの要因により、再潅流傷害が起こる。虚血組織領域への再潅流傷害は、再潅流前に組織を冷却することによって減少できる。組織領域を通常の体温よりも約４℃低い３３℃までゆっくりと冷却すると、化学反応速度の減少や組織活性及び関連した代謝要求の低下等によって保護効果が得られる。目標とする冷却温度は３３℃であるけれども、ターゲット組織を２８℃乃至３６℃まで冷却することによっても利点が得られる。更に、虚血ゾーンに進入する血液を冷却することにより、血小板の凝集及び好中球の付着が減少し、微小血管が閉塞し難くなるといった利点が得られる。
【０００４】
心臓の虚血組織領域を冷却する一つの方法は、氷嚢を患者の心臓の上に置くことである。別の方法は、心膜を穿刺し、虚血組織領域近くの心膜空間に挿入したリザーバに冷却された流体を入れることである。別の冷却方法では、ターゲット組織を冷却された溶液で直接潅流する。例えば、熱伝達エレメントが先端チップに配置されたカテーテルを血管に挿入し、心臓を流通する血液を冷却してもよい。更に、患者の冠静脈洞に置いたカテーテルを通して低温の血液を心臓に供給することによって虚血組織領域を冷却することもできる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、冷却された流体を体内の所定の場所に送出する装置及び方法を提供することである。流体を体内の所定の場所に注入するためのカテーテルを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このカテーテルは、体内の所定の場所の近くに位置決めできる先端及びこの先端まで長さ方向に延びる内腔を持つ細長い部材を含む。流体が内腔を通って流れるとき、流体が内腔を先端のところで出る前にエレメントが冷却する。実施例において、内腔は、拡張カテーテル又は治療溶液を送出するのに使用される種類のカテーテルであってもよい第２カテーテルを案内するように形成されていてもよい。カテーテルの細長い部材の先端部分にはエレメントが設けられており、大動脈に挿入されるように及び血管口に挿入されるように形成されている。カテーテルは、更に、内腔を通って流れる流体を冷却する複数のサブエレメント及びこれらのサブエレメント間で細長い部材に取り付けられた可撓性チューブを含んでいてもよい。更に、感知部分が細長い部材の先端近くに配置された、内腔を通って流れる流体の温度を計測する温度センサが設けられてもよい。
【０００７】
エレメントは、複数の熱電半導体を含む熱電冷却器であってもよい。熱電半導体は、これらの熱電半導体に単一の電圧源で電力を加えることができるように並列形体で電気的に接続されていてもよい。エレメントは、ジュール−トンプソンオリフィスを使用することによって流体を冷却し、内部で液体から気体への相変化を発生する密封チャンバであってもよい。温度センサは、密封チャンバの温度を監視する。
【０００８】
実施例によっては、細長い部材の先端近くに位置決めされた、細長い部材の外面を血管の壁に関してシールするシーリングバルーンを含んでもよい。少なくとも一つの穴が細長い部材にエレメントの手前側に設けられており、穴により血液を内腔に入れることができる。温度センサは熱電対であってもよい。
【０００９】
別の特徴では、本発明は、介在手順を実行するための方法を提供する。この方法は、案内カテーテルを大動脈に挿入する工程、案内カテーテルの先端を冠動脈口に着座する工程を含む。病変部位を治療し、血管を通る血流に対する障害をなくし、治療により血管を通る血流を増大できる。冷却された流体は、病変によって生じた虚血組織領域に提供される。
【００１０】
実施例によっては、病変部位は、冷却された流体を虚血組織領域に提供するカテーテルの内腔を通して挿入できる介在カテーテル（インターベンショナル・カテーテル）を使用して治療できる。冠動脈及び冠静脈の病変部位の治療を行う。虚血組織領域に提供された流体は、カテーテルの内腔を通って流れるときに冷却される。虚血組織領域に提供された流体の温度を温度センサが感知できる。
【００１１】
冷却された流体は、生理学的血流の回復前に提供されてもよいし、後に提供されてもよい。更に、病変部位の治療後所定期間に亘って冷却された流体の提供が行われてもよい。冷却された流体は、更に、脳又は腎臓の虚血組織領域に提供されてもよい。冷却された流体は、虚血組織領域と隣接した組織領域に病変部位の治療前に提供さてもよいし、虚血組織領域と隣接した組織領域に病変部位の治療中及び治療後に提供され続けてもよい。冷却された流体が血液である用途では、血液は、血液を冷却するカテーテルの領域の手前側に配置されたカテーテルの少なくとも一つの穴を通って内腔に進入してもよい。
【００１２】
別の特徴では、本発明は、血管形成術を行うための方法を提供する。この方法は、拡張カテーテルを案内カテーテルの内腔に挿入する工程、拡張カテーテルを前記案内カテーテルの先端の開口部を通して冠動脈に入れる工程を含む。血管形成術は、拡張カテーテルを案内カテーテルの内腔に挿入する工程、拡張カテーテルを前記案内カテーテルの先端の開口部を通して冠動脈に入れる工程を含む。冷却された血液は、案内カテーテルを通して冠動脈の虚血組織領域に送出される。
【００１３】
実施例によっては、冷却された血液の送出は血管形成術中に行われ、拡張カテーテルを通して虚血組織領域に送出される。虚血組織領域に送出された血液は、案内カテーテルを通って流れるときに冷却される。案内カテーテルもまた、拡張カテーテルを通って送出された流体を冷却できる。更に、冷却された血液の温度は、温度センサによって感知できる。
【００１４】
本発明の一つ又はそれ以上の実施例の詳細を添付図面及び以下の説明に記載する。本発明のこの他の特徴、目的、及び利点は、以下の説明、図面、及び特許請求の範囲から明らかになるであろう。
【００１５】
様々な図面において、同様のエレメントには同様の参照番号が付してある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１を参照すると、カテーテル２０は、幾つかの冷却区分２６が先端３４の近くに設けられた細長いチューブ状シャフト２２を含む。カテーテル２０は、組織領域への酸素化血液の流れを減少するか或いは完全に塞ぐ冠動脈の病変部位を修復するため、介在カテーテル（図示せず）と関連して使用してもよい。酸素化血液の欠乏により、組織領域は虚血状態になる。カテーテル２０は、冷却した血液等の流体を虚血組織領域に提供するのに使用してもよい。冷却区分２６は、チューブ状シャフト２２を通って流れる流体を冷却し、冷却された流体がカテーテルの先端３４を出る。冷却された流体を虚血組織領域に送出することにより、領域への血液の再潅流と関連した傷害を減少する。
【００１７】
チューブ状シャフト２２は可撓性であり、体内の血管内に及び血管を通して挿入できる。図１に示す実施例では、シャフト２２は、その先端３４の近くにＵ形状部分３０を有する。この形状により、カテーテル２０の先端３４を大腿動脈を介して大動脈に挿入して冠動脈口に着座させることができ、以下に説明するように冠動脈へのアクセスを提供する。図１の実施例は心臓で使用するように形成されたシャフト２２を有するが、シャフト２２は、頸動脈への挿入、右心房を介する冠静脈洞への挿入、又は大動脈を介する腎動脈への挿入等の他の用途に適したこの他の形状で形成されていてもよい。
【００１８】
この実施例では、冷却区分２６はカテーテルの先端３４の近くに配置されており、更に詳細には、シャフトのＵ形状部分３０の先端脚部３２に配置されている。これらの冷却区分２６は円筒形形状であり、流体がシャフト２２を通って流れるときに流体が冷却区分２６を通って長さ方向に流れるようにシャフト２２内に配置されている。図１の実施例では、互いから小さい距離だけ間隔が隔てられた６個の冷却区分２６が設けられている。例えば、各冷却区分２６は、長さが約１ｍｍ乃至１０ｍｍであり、区分２６間の間隔はほぼ同じ距離である。冷却区分２６の長さ及び間隔は、例えば、冷却区分２６が設けられたシャフト２２の部分の所望の可撓性、及び特定の用途で必要な冷却量で決まる。冷却区分２６を含むシャフト２２の部分を、身体の血管を通して先端３４を操作するためにこの部分が撓んだときに強化するため、可撓性チューブ２８がシャフト２２に冷却区分２６間に取り付けられている。
【００１９】
他の実施例では、冷却区分２６をカテーテルのシャフト２２に沿った別の場所に位置決めしてもよい。例えば、図２のＡに示す別の実施例では、カテーテル１２０の冷却区分２６は、カテーテルの先端３４から更に離して位置決めされているが、シャフトの基端よりも先端３４に近い。更に、図１の実施例では冷却区分２６が６個設けられているが、冷却区分は、例えば冷却される流体の容積、シャフト２２での冷却区分２６の位置、及び特定の用途で必要な冷却量に応じてこれよりも多くてもよいし少なくてもよい。例えば、図２のＡ実施例は、８個の冷却区分２６を備えている。
【００２０】
図１を再度参照すると、シャフト２２に設けられたバルーン２４を膨張させてカテーテル先端３４と例えば冠動脈口との間をシールしてもよい。先端が冠動脈口にシールされたとき、冷却された流体を冠動脈を介して虚血組織領域に供給できる。シールにより、以下に説明するように、虚血組織領域に送出された冷却された流体が冠動脈から漏れて大動脈に進入することがないようにすると同時に、大動脈内の温かい血液が冠動脈に進入しないようにする。図１の実施例のバルーン２４は、膨張させたときに円筒形形状の外面を有するが、シールが形成されるべき場所の形状に応じて必要な別の形状をとるように形成することもできる。更に、バルーン２４は、他の実施例では、シャフト２２に沿った別の位置に配置してもよいし、省略してもよい。
【００２１】
アダプタ３８がカテーテル２０のシャフト２２の基端３６に取り付けられている。このアダプタ３８は、シャフト２２の内側の内腔（図１には図示されていない）にアクセスできるように、長さ方向開口部３７を基端３６に有する。この内腔は、シャフト２２の全長を通ってカテーテル先端３４の別の長さ方向開口部まで延びている。この内腔は、冷却された流体を以下に更に詳細に説明するように体内の所定の箇所に送出する又は注入するのに使用されるため、注入内腔と呼ばれる。アダプタ３８は、更に、止血アダプタ又はＹアダプタ等の取り付け装置に取り付ける取り付け部分４０を含む。アダプタ３８は、更に、所望の場合に医師がカテーテル２０を掴んでトルクを加えるグリップ４２を含む。他の実施例では、異なるアダプタ３８をカテーテル２０の基端３６に配置してもよい。例えば、カテーテル２０がシーリングバルーン２４を含むため、アダプタ３８は、以下に更に詳細に説明するように、カテーテル基端３６からバルーン２４まで長さ方向に延びる膨張内腔へのアクセスを提供する第２開口部又はポートを含んでもよい。
【００２２】
上文中に簡単に説明した介在手順では、カテーテル２０は、経皮的血管内腔拡張術（ＰＴＣＡ）を行うのに使用される従来の拡張カテーテル等の介在カテーテル（図１には示さず）用の案内カテーテルとして使用されてもよい。詳細には、拡張カテーテルは、基端３６にある案内カテーテル基端開口部３７を通して上文中に説明した内部注入内腔に挿入される。次いで、シャフト２２を通して拡張カテーテルを延ばしてもよく、その結果、拡張カテーテルのバルーンがシャフト２２の先端３４の外に延ばされる。このように、拡張カテーテルは、治療がなされるべき病変部位に配置できる。病変部位を治療し、拡張カテーテルを案内カテーテル２０から取り出した後、血液等の流体を基端開口部３７を通して注入内腔に導入してもよい。この流体は、注入内腔を通って流れ、冷却区分２６を通過し、ここで冷却され、最終的には虚血組織領域に送出される。
【００２３】
図２のＢに示す変形例では、カテーテルのシャフト２２は、シャフト２２の側部を通って注入内腔内に延びる一つ又は一連の小穴４４を備えていてもよい。これらの穴４４は、シャフト２２に沿って冷却区分２６の手前の任意の場所に配置されていてもよい。カテーテル２０を血管内に配置するとき、血液は穴４４を通って注入内腔内に押し込まれる。心臓の拍動によって血液に及ぼされた圧力により、血液は穴４４に押し込まれ、カテーテル２０の先端３４に向かって注入内腔を通過し、ここで冷却区分２６によって冷却され、次いで虚血組織領域に送出される。
【００２４】
図３は、カテーテル２０の先端３４の近くの図１の一部の長さ方向平面内の断面図を示す。図３に示すように、シーリングバルーン２４はシャフト２２上にシャフトの全周に亘って位置決めされている。溶接部５０がバルーン２４の長さ方向端部をシャフト２２に固定し且つシールし、かくしてシャフト２２とバルーン２４との間に密封チャンバ５２を形成する。膨張内腔５４がカテーテルの基端３６（図１に示す）のところにあるアダプタ３８からバルーンチャンバ５２（図３参照）内にシャフト２２を通って延びる。バルーンチャンバ５２は、このチャンバ５２に膨張流体（気体又は液体）を出し入れすることによって、膨張又は収縮させることができる。上文中に論じたように、バルーン２４は、カテーテルシャフト２２と血管壁、例えば冠動脈口との間にシールを提供する。このように、バルーン２４は、ナイロン、ウレタン、シリコーン、ポリオレフィンコポリマー、又は他の適当な材料で形成されていてもよい。バルーン２４の形成材料及び寸法は、バルーン２４が使用される用途及び身体の部分に応じて異なっていてもよい。
【００２５】
図３は、更に、流出する冷却された流体の温度を計測するため、カテーテルの先端３４の近くに配置された温度センサ５６を示す。この実施例では、温度センサ５６は熱電対である。熱電対５６は、異なる材料でできた互いに絶縁された二つの導線６０で形成されている。これらの導線６０は、カテーテルのアダプタ３８（図１に示す）からカテーテルの先端３４近くの所定の位置までシャフト２２を通って長さ方向に延びる。この先端位置では、導線６０は互いに接合されて接点６２を形成する。接点６２は、シャフト２２の注入内腔５８を通って流れる流体と熱的に連通するように、シャフト２２の内壁６４内に延びる表面領域を有する。二つの異なる導線をこのように接続すると、接点６２に起電力（ｅｍｆ）が誘導される。この誘導された起電力の大きさは、接点の温度の関数として変化する。誘導された起電力は、導線６２の基端（即ち、患者の外側）で計測されてもよく、及びかくして、注入内腔５８を通って流れる流体のカテーテルの先端３４から出る直前の温度を決定できる。流体が所望温度でない場合には、以下に説明するように冷却区分２６を調節し、所望の温度を得る。他の実施例では、温度センサ５６はサーミスタ又は他の適当な温度感知機構であってもよい。更に、温度センサ５６は、注入内腔５８を通って流れる流体の温度を計測するため、シャフト２２の別の位置に配置されてもよい。
【００２６】
図３に一部を示す注入内腔５８は、カテーテルの基端３６（図１参照）からその先端３４まで延びている。内腔５８の直径は用途で決まる。例えば、内腔５８を通して血液を注入する場合、内腔５８の直径は、所望速度で注入された血液細胞が、内腔５８を通って流れることによって発生する剪断力によって破壊されないようにするのに十分大きい必要がある。様々な周知の案内カテーテルの内腔の直径は、この必要条件を満たすのに十分に大きい（例えば１．９３０ｍｍ乃至２．７９４ｍｍ（０．０７６インチ乃至０．１１０インチ））。更に、拡張カテーテルが内腔５８内にある状態で血液を内腔５８を通して注入しようとする場合（例えばＰＴＣＡ手順中に冷却された血液を注入する場合）、カテーテルの内腔５８の直径は、場合によっては、従来の案内カテーテルの内腔直径よりも大きい必要がある。他方、内腔５８の最大直径は、カテーテル２０が挿入されるべき身体の内腔の直径及びカテーテルが患者に挿入される切開部の大きさによって制限される。
【００２７】
図４、図５、及び図６は、図１及び図２に示すカテーテルで使用できる冷却区分２６の一例を示す。この実施例では、冷却区分２６は熱電冷却器（ＴＥＣ）である。ＴＥＣ２６は、ペルチエ効果として周知の熱エネルギプロセスを使用することによって、カテーテル２０を通って流れる流体を冷却する。このプロセスを使用するため、以下に詳細に説明するように、低電圧直流電源を熱電モジュールに適用し、このモジュールを通して熱を一方の側から他方の側に移動する。図４は、ＴＥＣ２６の斜視図である。図５は、カテーテル２０を通って流れる流体を冷却する熱電半導体素子対１０２を簡単に示す、ＴＥＣ２６の側面図である。図６は、図４及び図５に示すＴＥＣ２６を含むカテーテル２０の一部の長さ方向平面の断面図を示す。
【００２８】
図４を参照すると、ＴＥＣ２６は、第１及び第２のモジュール７０及び７２の夫々を含む。第１及び第２のモジュール７０及び７２を一緒に配置したとき、これらのモジュールは流体が通過できる内腔５８を持つ円筒体を形成する。この円筒体形状構造を形成するため、第１及び第２のモジュール７０及び７２は両方とも、円筒体を長さ方向で割って同じ大きさの二つの区分にした半円筒体の形状である。第１及び第２のモジュール７０及び７２の長さ方向縁部は、小さな隙間９１ａ及び９１ｂによって離間されている。ＴＥＣ２６の長さは、この実施例では、例えば１ｍｍ乃至１０ｍｍであってもよい。変形例では、ＴＥＣ２６は、薄い平らなモジュール又はカテーテル２０で使用するのに適した他の形状でできていてもよい。
【００２９】
ＴＥＣ２６の第１モジュール７０は、第１モジュールの基端９０が導線７４及び７６に接続されており、第１モジュールの先端９２が導線８２及び８４に接続されている。この実施例では、導線７４及び７６はカテーテルのシャフトを通ってカテーテルの基端に向かって長さ方向に延びる。導線７４及び７６は、図６に示すＴＥＣ２６の手前側に配置されたカテーテルの別のＴＥＣ２６の第１モジュール７０に接続されていてもよい（図６には接続は示してない）。ＴＥＣ２６がシャフトの最も手前側の冷却区分である場合には、導線７４及び７６は、患者の外側にアクセスするため、シャフトを通ってカテーテルの基端まで長さ方向に延びる。導線８２及び８４は、シャフトを通ってカテーテル先端に向かって長さ方向に延び、図６に示す冷却区分の先端側に配置された別のＴＥＣ２６の第１モジュール７０に接続されていてもよい。
【００３０】
ＴＥＣ２６の第２モジュール７２は、同様に、第１モジュールの基端９０で導線７８及び８０に接続され、及び第１モジュールの先端で導線８６及び８８に接続されていてもよい。これらの導線７８、８０、８６、及び８８は、シャフトを通って延び、第１モジュール７０について説明したのと同様の方法でカテーテルの様々なＴＥＣ２６の第２モジュール７２に接続される。
【００３１】
図５を参照すると、導線７４、７６、８２、及び８４は接続箇所９４で第１モジュール７０に接続されている。同様に、導線７８、８０、８６、及び８８は接続箇所９６で第２モジュール７２に接続されている。第１及び第２のモジュール７０及び７２は多数の熱電半導体素子対１０２を含む。第１モジュール７０の素子対１０２には、導線７４及び７６に直流電圧を加えることによって電力が加えられる。同様に、第２モジュール７２の素子対１０２には、導線７８及び８０に直流電圧を加えることによって電力が加えられる。第１及び第２のモジュール７０及び７２内の素子対１０２は並列形体で配置されている。かくして、これらのモジュール７０及び７２の各々の全ての素子対１０２に同じ直流電圧を加えてもよい。導線７４及び７６は、第１モジュール７０を介して導線８２及び８４に接続されている。この接続により、第１モジュール７０に加えらえた直流電圧をカテーテル２０の全ての第１モジュール７０に加えることができる。その結果、第１モジュールの全ての素子対１０２を単一の電圧源で制御できる。同様に、導線７８及び８０は導線８６及び８８に接続されている。この接続により、第２モジュール７２の全ての素子対１０２に単一の電圧源で電力を加えることができる。他の実施例では、モジュール７０及び７２は直列形体で配置されていてもよい。更に、素子対１０２は、モジュール７０及び７２内で直列形体で配置されていてもよい。
【００３２】
図６を参照すると、ＴＥＣの素子対１０２は、ＴＥＣ２６の第１及び第２のモジュール７０及び７２に亘って間隔が隔てられており、電気絶縁体１０４内に埋設されている。この実施例では、素子対１０２は電気的に直列に接続されたｎ型半導体及びｐ型半導体を含む（これらの半導体は示してない）。しかしながら、これらの半導体に代えて他の適当な材料を使用してもよい。導線は、素子対１０２の二つの側部で基材に取り付けられたヒートシンクから素子対１０２内の半導体を電気的に絶縁する基材内に配置されている（基材及びヒートシンクは示してない）。素子対１０２は、一方のヒートシンクが第１及び第２のモジュール７０及び７２の内面１０８と隣接しており且つ他方のヒートシンクが外面１０６と隣接するように構成されている。
【００３３】
直流電圧をモジュール７０及び７２に加えることによって、素子対１０２内のｎ型半導体及びｐ型半導体に電流を流す。この電流により、内面１０８の近くにあるヒートシンクから外面１０６に近いヒートシンクまで熱を引き出す。このプロセスにより、内面１０８が冷却され、これと同時に外面１０６が加熱される。第１及び第２のモジュール７０及び７２の内面１０８を冷却することにより、内腔５８を通過する流体を冷却できる。
【００３４】
内面１０８の冷却は、モジュール７０及び７２に加えられる電圧を変化させることにより、素子対１０２を流れる電流を変化させることによって調節できる。例えば、電流を増大すると、ＴＥＣ２６の冷却速度が上昇する。これにより内腔５８を通って流れる流体の温度を低下する。同様に、素子対１０２を通って流れる電流を減少すると、ＴＥＣ２６の冷却が低下する。
【００３５】
可撓性チューブ２８がＴＥＣ２６の手前側のシャフト２２の領域に長さ方向端部が溶接部１１０によって取り付けられていてもよい。別の態様では、可撓性チューブ２８は、ＴＥＣ２６を含むシャフト２２の全領域に亘ってスリーブをなして取り付けられていてもよい。可撓性チューブ２８は、ＴＥＣ２６の長さ方向長さに応じて、ポリマー又はポリマーに封入した金属製編成体で形成されていてもよい。上文中に論じたように、可撓性チューブ２８は、剛性ＴＥＣ２６間のシャフト２２の領域を強化する。これは、カテーテル先端を身体の脈管を通して操作するためにこの領域が撓まされるためである。冷却区分２６が可撓性である実施例では、可撓性チューブ２８を省略してもよい。
【００３６】
図７は、図６の７−７線で冷却区分２６に向かって見た、カテーテルシャフト２２の断面図を示す。図示の実施例では、シャフト２２は三つの主要層１１２、１１４、１１８を含む。内層１１２は、注入内腔５８をその内側に包囲し、従来と同様にＰＴＦＥやＦＥＰで形成されている。中間層１１４は内層１１２を包囲し、ステンレス鋼又はタングステンで形成された編成金属ワイヤで形成されている。外層１１８は中間層１１６を包囲し、ナイロン等のポリマーで形成されている。この他の実施例では、カテーテルシャフト２２の層１１２、１１４、及び１１８の形成にウレタンやタンタルワイヤ等の異なる材料を使用してもよい。
【００３７】
図７には、更に、図６に示す可撓性チューブ層２８が示してある。この可撓性チューブ層２８は、冷却区分２６間でシャフトの外層１１８を取り囲む。更に、層１１２、１１４、及び１１８に関するカテーテルのシャフト２２の冷却区分２６の位置を示すため、図７の断面には破線が加えられている。この実施例では、第１及び第２のモジュール７０及び７２は、シャフトの内層１１２とその外層１１８との間に位置決めされ、第１及び第２のモジュール７０及び７２の内面１０８が注入内腔５８を通って流れる流体と熱的に接触する。
【００３８】
導線８２、８４、８６、及び８８がシャフト２２の層１１８を通って延び、導線ホルダ１１６によって所定位置に保持される。更に、熱電対導線６０及び膨張内腔５４がカテーテルシャフト２２の先端から基端まで側縁部１２２近くの層１１８を通って延びる。熱電対導線６０は、第１及び第２のモジュール７０と７２との間の隙間９１ａを通過する。同様に、膨張内腔５４は隙間９１ｂを通過する。
【００３９】
図８は、流体がカテーテル２００を通って流れるときに冷却を行うためにジュール−トンプソン効果として周知の物理的プロセスを使用する別のカテーテル２２０の先端部分の長さ方向平面での断面図である。このプロセスを使用するため、流体をサーモクーラーチャンバ１４８に導入し気体に相変化し、これによりサーモクーラーチャンバ１４８の温度を下げ、カテーテルを通って流れる流体をチャンバ１４８と熱接触させる。上文中に説明したカテーテル２０と同様に、カテーテル２２０は、冷却された流体を虚血組織領域に提供するため、拡張カテーテル（図示せず）等の介在カテーテルと関連して使用できる。
【００４０】
カテーテル２２０は、カテーテル２２０の周囲に亘って延びるサーモクーラーチャンバ１４８、注入チューブ１４４、及び排出チューブ１４６を含む。排出チューブ１４６は、領域１４８の内容物を除去し、チャンバ１４８内を周囲圧力に維持する。高度に加圧したＣＯ２、Ｎ２Ｏ、Ｎ２、及びＨｅ等の流体が注入チューブ１４４及びオリフィス１５２を通ってチャンバ１４８に進入する。サーモクーラーチャンバ１４８内で流体が液体から気体に相変化するとき、エネルギが熱の形態で周囲領域から引き出され、これによりサーモクーラーチャンバ１４８及びカテーテル２２０の注入内腔１５８を通って流れる流体を冷却する。
【００４１】
サーモクーラーチャンバ１４８は、例えば、長さ方向長さが例えば１ｃｍ乃至３０ｃｍであり、幅が約０．５ｍｍ乃至３ｍｍである。これらの寸法は、所望の冷却量及びサーモクーラーチャンバ１４８に導入されるべき気体の圧力等の要因に応じて増減してもよい。サーモクーラーチャンバ１４８の壁は柔軟ではないが可撓性であり、チャンバ１４８への気体の出し入れにより生じる圧力変化を吸収する。この実施例では、壁はＰＥＴで形成されているが、同様の性質を持つナイロン等の任意の材料で形成されていてもよい。更に、サーモクーラーチャンバ１４８は、注入内腔１５８を通って流れる流体を冷却するため、シャフト２２２の様々な位置に配置できる。クーラーチャンバ１４８は、その外側を体温から断熱するため、ポリマーでコーティングされていてもよい。別の態様では、断熱を行うため、ＣＯ２層をクーラーチャンバ１４８を取り囲む別の外部ポケットに導入してもよい。
【００４２】
排出チューブ１４６は、サーモクーラーチャンバ１４８からカテーテル２２０の基端までカテーテルシャフト２２２を通って延びる。注入チューブ１４４もまた、サーモクーラーチャンバ１４８からカテーテル２２０の基端までカテーテルシャフト２２２を通って延びる。注入チューブ１４４の先端には、サーモクーラーチャンバ１４８内への流体の流れを制御するため、一つ又はそれ以上のオリフィス１５２が設けられていてる。他の実施例では、注入チューブ１４４は、流体の流れをチャンバ１４８に差し向けるように別の形状で形成されていてもよい。
【００４３】
温度センサ１６４がサーモクーラーチャンバ１４８の近くに配置されており、チャンバ１４８の温度を監視する。図８は、注入内腔１５８を出るときの冷却された流体の温度を計測するため、カテーテルの先端１３４の近くに配置された温度センサ１５６を示す。この実施例では、温度センサ１５６及び１６４は熱電対である。上文中に説明したように、これらの熱電対１５６及び１６４は、異なる材料でできた互いから絶縁された二つの導線でできている。これらの導線は、互いに接合されて接点１６２及び１６６を形成する。接点１６２は、シャフト２２２の注入内腔１５８を通って流れる流体と熱的に接触しており、接点１６６は、サーモクーラーチャンバ１４８内の膨張ガスと熱的に接触している。他の実施例では、サーミスタ又は他の適当な温度感知機構等の熱電対以外の温度接点を使用してもよい。
【００４４】
図９は、図８の９−９線での、サーモクーラーチャンバから遠ざかる方向を見たカテーテルシャフト２２２の断面図を示す。図示の実施例では、シャフト２２２は三つの主要な層２１２、２１４、及び２１６を含む。内層２１２は注入内腔１５８を包囲し、従来と同様にＰＴＦＥやＦＥＰでできている。中間層２１４は内層を包囲し、ステンレス鋼又はタングステンで形成された編成金属ワイヤで形成されている。外層２１６は中間層２１４を包囲し、ナイロン等のポリマーで形成されている。この他の実施例では、カテーテルの層２１２、２１４、及び２１６の形成にウレタンやタンタルワイヤ等の異なる材料を使用してもよい。
【００４５】
熱電対１５６用の導線１６０、熱電対１６４用の導線１６８、注入チューブ１４４、及び排出チューブ１４６は、カテーテルシャフト２２２を通って長さ方向に層２１６内でカテーテル基端（図示せず）まで延びている。この実施例では、熱電対１５６に取り付けられた導線１６０は、層２１６内に注入チューブ１４４の近くに位置決めされる。同様に、温度センサ１６４に取り付けられた熱電対導線１６８は、熱電対導線１６０及び注入チューブ１４４から１８０°の位置で排出チューブ１４６の近くに配置される。他の実施例では、熱電対の導線１６０及び１６８、注入チューブ１４４、及び排出チューブ１４６はカテーテルシャフト２２２の別の層又は図９に示す層２１６内の別の位置に位置決めされてもよい。
【００４６】
図１０は、温度センサ２５６を含むカテーテル先端２５２の近くの拡張カテーテル２５０の一部の長さ方向平面での断面図を示す。カテーテル２５０は、組織領域への酸素化血液の流れを減少した、或いは完全に塞いだ冠動脈の病変部位を修復するためにＰＴＣＡ手順等の介在手順を行うため、カテーテル２０、１２０、又は２２０等の案内カテーテルと関連して使用されてもよい。冠動脈内の病変部位にアクセスするため、カテーテル２５０を案内カテーテル内に及びこのカテーテルを通して挿入してもよい。次いで、病変部位を通して先端２５２を配置し、生理食塩水等の冷却された流体を虚血組織領域に提供する。冷却された流体の送出は、拡張バルーン２５４が膨張するまで続けられ、病変部位を修復し、カテーテル２５０を冠動脈から取り出す。
【００４７】
カテーテル先端１５２の近くに配置された温度センサ２５６は、組織領域に送出するためにカテーテルを出る流体の温度を計測する。この実施例では、温度センサ２５６は熱電対である。上文中に説明したように、熱電対２５６は、カテーテル２５０の注入内腔２５８を通って流れる流体と熱的に接触した表面領域を持つ接点２６０を含む。流体が所望温度（例えば虚血組織を冷却する場合には２０°）でない場合には、温度は、所望の通りに調節できる。他の実施例では、サーミスタや他の適当な温度感知機構等の熱電対以外の温度センサを使用してもよい。更に、温度センサ２５６は、注入内腔２５８を通って流れる流体の温度を計測するため、カテーテル２５０の別の位置に配置してもよい。
【００４８】
図１１は、従来の案内カテーテル３００及び拡張カテーテル３０２等の介在カテーテルを互いに使用して冷却流体を体内の場所に送出するときに使用される様々な外部装置を示す。図１１は、更に、様々なアダプタ３０４、３０６、及び３０８の互いに関する及びシステムの外部装置に関する形体を示す。
【００４９】
ＰＴＣＡ手順では、例えば、従来のＹアダプタ３０６が従来の案内カテーテル３００の基端のアダプタ３０４に取り付けられる。Ｙアダプタ３０６は、ポート３１０及び３１２を通して案内カテーテル３００の注入内腔へのアクセスを提供する。拡張カテーテル３０２を案内カテーテル３００の注入内腔にポート３１２を通して挿入する。拡張カテーテル３０２は、次いで、冠動脈内の血流を減少していた病変部位にアクセスするため、拡張カテーテル３０２を案内カテーテル３００内に及びこの案内カテーテルを通して延ばす。図示の形体では、冷却された流体は、虚血組織領域に送出するため、ポート３１０を通して案内カテーテル３００の注入内腔に導入されてもよい。
【００５０】
拡張カテーテル３０２の基端に設けられたアダプタ３０８は、二つのポート３１４及び３１６を含む。ポート３１４は拡張カテーテル３０２に設けられた拡張バルーンへのアクセスを提供する。拡張バルーンは、膨張媒体３１４を出し入れすることによって膨張させたり収縮させたりできる。別のポート３１６は、拡張カテーテル３０２の注入内腔へのアクセスを提供し、その結果、冷却された流体は、体内の部位、例えば虚血組織領域に送出される。
【００５１】
この実施例では、拡張カテーテル３０２によって送出される冷却された流体は生理食塩水３２０である。生理食塩水溶液３２０には、抗酸化剤、又は酸化窒素、リドカイン、ニトログリセリン、インシュリン、アデノシン、ＡＴＰ、ヒートショック蛋白質、ベータブロッカー、カルシウムチャンネルの変更因子（ｍｏｄｉｆｉｅｒ）、カリウムチャンネルの変更因子、又は他の酵素又は代謝変更因子等の血管用薬剤が含まれていてもよい。炎症反応の変更因子、経膜輸送変更因子、乳酸濃度変更因子、又は他の物質も含まれていてもよい。生理食塩水溶液３２０は、デルタオピオドペプチド（例えば、Ｄ−Ａｌａ２−Ｌｅｕ５−ｅｎｋａｐｈａｌｉｎＤＡＤＬＥ）、又は他の冬眠誘導トリガー薬（ｈｉｂｅｒｎａｔｉｏｎ  ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ  ｔｒｉｇｇｅｒ  ａｇｅｎｔｓ）を更に含んでもよい。この他の実施例では、生理食塩水溶液３２０に代えて、血液、代替血液、又はこれらの混合物を使用してもよい。更に、拡張カテーテル３０２を通して虚血組織領域に提供される流体の種類をＰＴＣＡ手順に亘って変化してもよい。
【００５２】
拡張カテーテル３０２の注入内腔を通して生理食塩水溶液を従来のポンプ３２２で圧送してもよい。拡張カテーテル３０２の細い注入内腔を通して生理食塩水溶液３２０を圧送するのに必要な圧力を提供するため、例えば、容量型ポンプを使用してもよい。他の実施例では、ポンプ３２２に代えて、溶液３２０の注入速度を制御するための膨張圧力カフを備えた、生理食塩水溶液３２０を収容した持ち上げた袋を使用してもよい。従来の注入モニター３２４が、拡張カテーテル３０２の注入内腔を通る生理食塩水溶液３２０の圧力及び流量を監視する。ＰＴＣＡの例では、生理食塩水溶液３２０は拡張カテーテル３０２の注入内腔を通って１０ｍｌ／分乃至５０ｍｌ／分の速度で流れる。流量及び圧力は、様々な用途で必要に応じて増減できる。
【００５３】
生理食塩水溶液３２０の冷却に熱交換器を使用してもよい。温度モニター３２８は、拡張カテーテル３０２の先端を出るときの生理食塩水溶液３２０の温度を監視するため、上文中に説明したように温度センサに接続されていてもよい。温度モニター３２８により提供されたフィードバックに基づいて熱交換器３２６を調節し、生理食塩水溶液３２０の温度を増減し、組織の傷害を更に減少する。組織の冷却速度は、注入温度、注入速度、又はこれらの両方のうちのいずれかを調節することによって制御してもよい。フィルタ３３０は、溶液３２０を、送出のために拡張カテーテル３０２の注入内腔に導入される前に濾過する。
【００５４】
案内カテーテル３００は、更に、体内の所定の部位に冷却流体を送出してもよい。ＰＴＣＡの例では、虚血組織に送出された流体は、代表的には、冷却された血液である。血液３３２は、患者から直接取り出されたものであってもよいし、外部源から取り出されてもよい。ＰＴＣＡの用途及び案内カテーテル３００が使用されるこの他の用途では、血液３３２に代えて、上文中に論じた薬剤及び変更因子（ｍｏｄｉｆｉｅｒ）のうちの任意のものを含む代替血液又は生理食塩水溶液を使用してもよい。
【００５５】
ＰＴＣＡの例では、ポンプ３３４が血液３３２を案内カテーテル３００の注入内腔を通して圧送する。例えば、病変部位の修復後、心臓によって通常加えられる圧力で冠動脈に血液を提供するため、ローラーポンプを使用してもよい。この他の用途では、他のポンプを使用して注入内腔を通って流れる流体の圧力を必要に応じて増減してもよい。注入モニター３３６は、カテーテル３００の注入内腔を通って移動する血液の圧力及び流量を監視する。
【００５６】
虚血領域に送出される血液３３２を３３℃等の所望の温度まで冷却するのに従来の熱交換器３３８を使用してもよい。更に、案内カテーテル３０２の注入内腔を出る血液３３２の温度を監視するため、温度モニター３４０が含まれていてもよい。上文中に説明したように、溶液３３２の温度を上下させることにより虚血と関連した組織への傷害を最少にするため、熱交換器３３８を調節してもよい。更に、カテーテル３００を通る溶液３３２の流量を調節することによって組織の冷却を制御してもよい。フィルタ３４２は、血液３３２を送出するために注入内腔に導入する前に濾過する。
【００５７】
従来の案内カテーテル３００に代えて上文中に説明した案内カテーテル２０、１２０、又は２２０を使用する実施例では、血液３３２をカテーテル内で冷却してもよく、これにより熱交換器３３８に対する必要をなくす。更に、カテーテルシャフトに沿って設けられた小穴を通してカテーテル２０の注入内腔に血液を導入する実施例では、血液供給３３２、ポンプ３３４、注入モニター３３６、及びフィルタ３４２は必要とされない。このような実施例で必要とされる外部装置は、注入内腔を出る血液の温度を監視する温度センサに取り付けられた温度モニター、及びカテーテルシャフトの冷却区分の冷却を制御する装置だけである。案内カテーテルがシーリングバルーンを含む実施例では、シーリングバルーンを膨張させたり収縮したりするために膨張媒体を出し入れするため、カテーテルの基端に別のポートを設ける必要がある。
【００５８】
更に、案内カテーテル３００に代えて案内カテーテル２０、１２０、又は２２０を使用する実施例では、拡張カテーテル３０２を通って流れる流体は、案内カテーテル２０、１２０、又は２００によって冷却されてもよい。このような実施例では、熱交換器３２６は必要とされない。
【００５９】
図１２乃至図１５は、組織領域３６６への酸素化血液の流れを減少するか或いは完全に塞ぎ、組織領域を虚血状態にする、冠動脈３５４の病変部位３５０を修復するためのＰＴＣＡ手順を実施する方法を示す。この方法は、ＰＴＣＡを行うための「順行（ａｎｔｅｇｒａｄｅ）方法」と呼ぶ。これは、冠動脈３５４内の病変部位３５０に通常の血流と同じ方向で、即ち大動脈からアクセスするためである。
【００６０】
図１２は、冠動脈口３６０に着座した案内カテーテル３００の先端３５８の開口部を通って延びる拡張カテーテル３０２の先端３６４を示す。図示の実施例では、案内カテーテル３００はシーリングバルーン３６２を含み、このバルーンは、案内カテーテルの先端３５８と冠動脈３５４の壁との間にシールを提供するために膨張させてある。案内カテーテル３００の先端３５８が冠動脈口３６０に着座した後、冠動脈３５４が病変部位３５０によって塞がれているにも拘わらず、冷却された血液３３２を冠動脈３５４に送出することができる。案内カテーテル３００によって提供された冷却された血液は、分枝動脈を介して、虚血組織領域３６６（図１３参照）の周囲の組織領域を冷却し、これにより虚血組織に冷却効果を作用する。病変部位３５０を修復するため、医師は、図１３に示すように、拡張カテーテル３０２の先端３６４を案内カテーテル３００を通して案内ワイヤ３５２に沿って冠動脈３５４内に病変部位３５０の先端側の位置に差し向ける。
【００６１】
図１３を参照すると、拡張カテーテルの先端３６４は、冷却された生理食塩水溶液３２０等の流体をカテーテル３０２が虚血組織領域３６６に提供されるように、病変部位３５０の先端側に位置決めされる。上文中に説明したように、拡張カテーテル３０２が虚血組織領域に提供した生理食塩水溶液３２０は、任意の数の化学薬剤を含んでもよい。更に、生理食塩水溶液３２０の成分を手順に亘って変化させてもよい。例えば、第１溶液は、虚血期間中に形成された有害な遊離基又は代謝生成物の領域を除去するため、虚血組織領域の初期フラッシングを行うのに使用される。初期フラッシングの完了後、第２溶液を提供し、冷却プロセスを続行する。手順に亘り、追加の溶液を所望の通りに使用してもよい。
【００６２】
拡張カテーテル３０２が冷却された流体を虚血組織領域に提供しているとき、医師は拡張バルーン３６８を膨張し、病変部位３５０を修復する。病変部位３５０の修復中、拡張カテーテルは、冷却された溶液３２０を虚血組織領域３６６に送出し続けてもよい。病変部位３５０の修復後、医師はバルーン３６８を収縮し、拡張カテーテル３０２を冠動脈３５４から取り除く。図１４に示すように、案内カテーテル３００は、病変部位３５０を修復した後暫くの間、例えば２０分間に亘って、冷却された血液３３２を虚血組織領域３６６に提供し続けてもよい。
【００６３】
図１５は、案内カテーテル３００の先端３５８の開口部を通って延びるサブセレクティブ（ｓｕｂｓｅｌｅｃｔｉｖｅ）カテーテル４００の先端を示す。この例では、カテーテル３００の先端３５８が冠動脈口３６０から引き戻してある。冠動脈口３６０のシールを除去することによって、矢印が示すように生理学的血流を回復できる。カテーテル４００は、冷却された血液又は冷却された溶液を虚血組織領域３６６等の特定の組織領域に注入するのに使用できる。
【００６４】
図１６は、動脈３５４を通る血流を減少するか或いは完全に塞いだ病変部位３５０によって生じた虚血組織領域の治療方法を示す。図１６の方法は、虚血組織領域の逆行冷却方法とも呼ばれる。これは、虚血組織領域に冠静脈３７８を通って通常の血流と逆方向にアクセスするためである。
【００６５】
従来のシーリングカテーテル３７４の先端３８０を、冠静脈洞３７０に挿入した従来の案内カテーテル３００の先端３５８の開口部を通して延ばす。シーリングカテーテル３７４の先端３８０は、虚血組織領域３６６の治療を行うために毛細血管床３７２に冷却された溶液を提供するため、冠静脈３７８内に位置決めされる。先端３８０の近くに配置されたシーリングバルーン３７６を膨張させ、シーリングカテーテル３７４が提供する冷却された溶液３２０が冠静脈３７８から冠静脈洞３７０に流出しないようにする。
【００６６】
逆行冷却方法を行っているときに提供された冷却された溶液は、動脈血又は酸素を搬送する血液代替物を含んでもよい。別の態様では、冷却された溶液は、上文中に論じた任意の数の化学薬剤を含んでいてもよい。更に、冷却された溶液を手順に亘って変化させてもよい。
【００６７】
図１６に示す逆行冷却方法は、更に集中的に治療を行うため、上文中に説明した順行冷却方法と関連して虚血組織領域３６６の冷却に使用してもよい。例えば、逆行方法は、虚血組織領域３６６に絞って使用でき、一方、順行方法は周囲組織の冷却に使用できる。これらの方法は、順次使用してもよい。例えば、逆行方法は、再潅流前に組織を最初に冷却するのに使用でき、順行方法は、再潅流時に虚血組織領域を冷却された溶液で追加にフラッシングし、虚血中にその領域に発生した代謝生成物を除去するために使用できる。
【００６８】
多くの実施例を説明した。それにも拘わらず、様々な変更を行うことができるということは理解されよう。例えば、以上説明した装置及び方法は、脳、腎臓、及び他の身体組織等の組織の冷却に使用できる。従って、これらの他の実施例は、特許請求の範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】体内の所定の場所に送出するために流体を冷却するカテーテルの斜視図である。
【図２−Ａ】図１に示すカテーテルの変形例の図である。
【図２−Ｂ】図１に示すカテーテルの変形例の図である。
【図３】カテーテルの先端近くのカテーテルの一部の長さ方向平面での断面図である。
【図４】カテーテルを通って流れるときに流体を冷却するのに使用される冷却区分の斜視図である。
【図５】図４に示す冷却区分の側面図である。
【図６】冷却区分を含むカテーテルの一部の長さ方向平面での断面図である。
【図７】図６の７−７線に沿ったカテーテルの断面図である。
【図８】変形例のカテーテルのカテーテルの先端近くの一部の長さ方向平面での断面図である。
【図９】図８の９−９線に沿ったカテーテルの断面図である。
【図１０】カテーテルの先端近くの拡張カテーテルの一部の長さ方向平面での断面図である。
【図１１】案内カテーテル及び拡張カテーテルの基端の連結及び経皮的血管内腔拡張術（ＰＴＣＡ）を行うために案内カテーテル及び拡張カテーテルを一緒に使用するときに必要とされる装置を示す図である。
【図１２】冠動脈の病変部位によって生じた虚血組織領域を治療するためにＰＴＣＡ手順を行う方法を示す図である。
【図１３】冠動脈の病変部位によって生じた虚血組織領域を治療するためにＰＴＣＡ手順を行う方法を示す図である。
【図１４】冠動脈の病変部位によって生じた虚血組織領域を治療するためにＰＴＣＡ手順を行う方法を示す図である。
【図１５】冠動脈の病変部位によって生じた虚血組織領域を治療するためにＰＴＣＡ手順を行う方法を示す図である。
【図１６】冠動脈の病変部位によって生じた虚血組織領域を治療する方法を示す図である。
【符号の説明】
【００７０】
２０  カテーテル
２２  細長いチューブ状シャフト
２４  バルーン
２６  冷却区分
２８  可撓性チューブ
３０  Ｕ形状部分
３２  先端脚部
３４  先端
【図１】
2006513770.tif 000003
2006513770.tif 000004
【図３】
2006513770.tif 000005
【図４】
2006513770.tif 000006
【図５】
2006513770.tif 000007
【図６】
2006513770.tif 000008
【図７】
2006513770.tif 000009
【図８】
2006513770.tif 000010
【図９】
2006513770.tif 000011
【図１０】
2006513770.tif 000012
【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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