(57)【要約】【課題】【解決手段】本発明は、プローブ本体と、組織内に導入されるプローブ針と、潅流液に対する入口管と、出口管と、透析膜とを有し、潅流液に対する出口を形成し且つ、プローブ針の外面にてプローブ針の周りを少なくとも部分的にら旋状に伸びる、少なくとも１つの中空通路を備えるマイクロ透析プローブに関する。潅流液に対する入口は、プローブ針の外面の周りにてら旋状の形態にて具体化されることも好ましい。
2006501909.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プローブ本体と、組織内に導入するためのプローブ針とを有し、潅流液に対する入口管と、出口管と、透析膜とを備えるマイクロ透析プローブにおいて、潅流液の少なくとも出口管は、前記プローブ針（１）の外周にてプローブ針（１）の周りで少なくとも部分的に、ら旋状の形態又はヘリカルな形態にて伸びる中空通路（４）により形成される、マイクロ透析プローブ。
【請求項２】
請求項１に記載のマイクロ透析プローブにおいて、潅流液の入口管に対する中空通路が、出口管のら旋状の中空通路（４）を通ってプローブ針（１）の内部にて伸びることを特徴とする、マイクロ透析プローブ。
【請求項３】
請求項１に記載のマイクロ透析プローブにおいて、潅流液の入口管に対する中空通路が、出口管に対する中空通路（４）と並んでプローブ針の（１）の外周にてら旋状の形態にて伸びることを特徴とする、マイクロ透析プローブ。
【請求項４】
請求項１から３の何れか１つに記載のマイクロ透析プローブにおいて、透析膜（７）が、入口管及び（又は）出口管に対するプローブ針（１）から外方に面する部分的にら旋状の中空通路（４）の面にて少なくとも部分的
に設けられることを特徴とする、マイクロ透析プローブ。
【請求項５】
請求項１から４の何れか１つに記載のマイクロ透析プローブにおいて、透析膜（７）が、出口管に対する少なくとも中空通路（４）を形成する中空ファイバであることを特徴とする、マイクロ透析プローブ。
【請求項６】
請求項１から５の何れか１つに記載のマイクロ透析プローブにおいて、入口管及び出口管に対する中空通路（４）が、プローブ先端の末端部分（２）内にて逆方向変更（５）する中空ファイバの形態にて単一の透析膜（７）により形成されることを特徴とする、マイクロ透析プローブ。
【請求項７】
請求項１から６の何れか１つに記載のマイクロ透析プローブにおいて、プローブ針（１）が、円筒状の支持本体により形成され、該支持本体は、その外周面に、少なくとも１つの凹所（３）を有し、該凹所は、外側に対し開放しており、また、支持本体の少なくとも一部分の周りでら旋状の形態にて伸びることを特徴とする、マイクロ透析プローブ。
【請求項８】
請求項６に記載のマイクロ透析プローブにおいて、中空ファイバの形態をした透析膜（７）が、少なくとも凹所（３）を有する領域にて、支持本体（１）の上方に仮止めされることを特徴とする、マイクロ透析プローブ。
【請求項９】
請求項６に記載のマイクロ透析プローブにおいて、膜層の形態をした透析膜が、少なくとも凹所（３）を有する領域にて、支持本体（１）の外周の周りに巻かれることを特徴とする、マイクロ透析プローブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ透析（ｍｉｃｒｏｄｉａｌｙｓｉｓ）プローブ、特に、組織内に溶解した物質の濃度を測定するマイクロ透析プローブに関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロ透析プローブは、全体として、プローブ本体と、例えば、人間又は動物の組織内に導入するためのプローブ針のような注射針とを備えており、プローブ針は、組織により完全に取り囲まれている。プローブ針は、潅流液に対する入口管と、出口管とを備えている。更に、潅流液に対する管の１つの領域内には、組織環境と接触した透析膜が配置されている。組織環境と潅流液との間にて組織内に溶解した透過性物質の濃度は、膜の表面に沿って均一とされる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来のマイクロ透析プローブは、例えば、同軸状の構造を有している。２つの中空の円筒体が、一方が内方の内側となるように配置されており、内側の中空の円筒体は、潅流液に対する入口管として作用し、該潅流液は、プローブ針の末端部分における遷移領域にて、内側円筒体と外側円筒体との間の領域内に進み且つ、この環状の通路内で運ばれて戻る。透析膜は、例えば、潅流液が戻るよう方向変更する箇所たる正面領域内に配置されるか又は、これと代替的に、該透析膜は外側の中空円筒体の一部を形成するようにしてもよい。この型式のマイクロ透析プローブは、潅流液が小さい膜の面積に亙って、及び精々、プローブ針の長さに亙ってのみ組織環境と接触すること、また、外側円筒体として作用する膜の中空ファイバは、組織の圧力に露呈され、このため、出口管が閉塞する可能性があるという不利益な点を有する。更に、短いプローブ針の場合、残された時間が濃度を完全に均一化するのに十分でないことがしばしばである。これに反して、長いプローブ針は、ユーザにとって快適ではない。潅流液が直線状に戻るとき、流動速度は極めて速く、このため、所望の濃度の均等化の全てを許容できない。
【０００４】
更に、ドイツ国特許明細書ＤＥ１９９  ３７  ０９９  Ａ１号には、潅流液に対する入口管と出口管が互いに隣接して配置されるマイクロ透析プローブが開示されている。この目的のため、潅流液に対する流れ移送領域を有する２つの互いに隣接する管が設けられる。また、中空のファイバを異なる中空の通路に分割する支持構造体を中空ファイバの形態をしたマイクロ透析膜内に配置することが可能であり、この場合にも、通路の間にて流れの移送が行われる可能性がある。この場合にも、入口管及び出口管は、直線状の経路を有しており、その結果、場合によっては、濃度の均一化は最適なものでなくなる。
【０００５】
本発明の目的は、ユーザにとって快適であり、製造が容易で且つ、濃度の均一化のため最適化した潅流液の流れプロフィールを有し且つ、透析表面の配置が改良されたマイクロ透析プローブを利用可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、請求項１の特徴部分によって実現される。本発明の好ましい実施の形態は従属請求項に記載されている。
従って、プローブ本体と、組織内に導入するためのプローブ針とを有し、潅流液に対する入口管と、出口管と、透析膜とを備えるマイクロ透析プローブにおいて、潅流液の少なくとも出口管は、上記プローブ針の外周にてプローブ針の周りで少なくとも部分的にら旋状の形態又はヘリカルな形態にて伸びる中空の通路により形成される。中空通路のら旋状部分は、針先端を有するプローブ針の末端部分からプローブ本体まで伸び、プローブ針が該プローブ本体から現われるようにすることが好ましい。出口管に対する中空通路の全体には、プローブ針から外方を向いたその表面に透析膜が設けられることが好ましい。このようにして、ら旋状の中空通路の全長に沿って濃度の均一化を行うことができる。直線状の管を有する従来技術と比較して、通路のら旋状の形状は、潅流液の出口管の全長を著しく長くするが、針の長さは不変である。このようにして、組織内での潅流液の滞在時間は著しく長くなり、その組織環境との接触表面積は著しく増大する。
【０００７】
本発明に従ったマイクロ透析プローブにおいて、潅流液の入口管に対する中空通路は、プローブ針の内部にて伸びる、すなわち、出口管のら旋状の中空通路を通り且つ、プローブ針の先端まで真直ぐに伸びている。この型式のプローブ針を形成するため、中央穴を有する円筒状のプラスチック要素を設けることができ、例えば、該要素は、外周面に達し且つ、プラスチック本体の周りを伸びるら旋状の出口管内に開放する穴を有している。
【０００８】
本発明の１つの好ましい実施の形態において、出口管に対するら旋状の中空通路と並んで、潅流液の入口管に対して別のら旋状の中空通路が設けられる。入口管及び出口管に対する２つの中空通路は、プローブ針の末端部分にて逆方向変更領域内にて互いの内部に伸びている。この場合、プローブ針から外方を向いたら旋状の入口管の表面及びら旋状の出口管表面の双方に透析膜が設けられることが好ましい。原理上、透析膜をプローブ針の幾つかの領域にのみ設けることが可能である。しかし、透析膜を中空通路の全長に沿って配置することが有益である。
【０００９】
透析膜は、例えば、出口管及び入口管に対する中空通路を同時に形成する中空ファイバとすることができる。膜の中空ファイバを使用することは、組織内にて膜の材料と針の材料との間の遷移は全く不要であるという有利な効果を有する。入口管及び出口管の双方は、プローブ先端の末端部分内にて逆方向変更する単一膜の中空ファイバにより形成されることが好ましい。
【００１０】
プローブ針を形成するため、本発明に従った方法にてその上に膜ファイバが配置される細長い支持本体又はフレームを使用することができる。中空ファイバの形態をした入口管は、支持本体又はフレームの中間領域を通って伸び且つ、支持本体の末端部分においてのみ支持本体から現われ、また、支持本体の周りにてら旋状の形態にてプローブハウジングまで戻るようにすることができる。しかし、入口管は、プローブ針又は支持本体の外側の周りにてら旋状の形態で針の末端部分まで伸びることが好ましい。端部分にて、中空ファイバ膜は逆となり、入口通路間の空間内でら旋状の形態にて伸び、プローブハウジングに戻り、従って、潅流液体の出口管を形成するようにする。この目的のため、プローブ針は、円筒状の支持本体により形成されることが好ましく、該支持本体は、その外周面に少なくとも１つの凹所を有し、該凹所は、へこみ部の形態にて外部に対し開放しており、また、支持本体の少なくとも一部分の周りで、好ましくは、上記支持本体の全長に沿ってら旋状の形態にて伸びている。これと同様の設計とされた支持本体の場合、膜の中空ファイバをへこみ部内に埋め込むことができる。この目的のため、へこみ部は、膜の中空ファイバの外径と等しい深さであることが好ましい。このようにして、膜の中空ファイバは、支持本体の表面と面一であり且つ、組織により付与された圧力に露呈されることはない。しかし、支持本体の周面の上方にて膜の中空ファイバの部分が突き出すようにへこみ部はより浅くし、その結果、透析表面の寸法を増大させることができる。
【００１１】
また、中空ファイバの形態をした透析膜は、入口管及び出口管に対するら旋状凹所を有する円筒状支持本体の上方に仮止めすることも可能であり、この透析膜は、支持本体の外径とほぼ同一の内径を有する。凹所を有する支持本体の少なくともこれら領域は、中空ファイバの膜により覆われるようにしなければならない。中空ファイバの膜は、例えば、へこみ部の間に位置する支持本体の周面に固定することができる。この目的のため、例えば、接着剤又は膠を使用することが可能である。次に、仮止めした中空ファイバと凹所との間の空間は少なくとも潅流液の入口管に対し、好ましくは、潅流液の出口管に対する中空通路を形成する。膜の中空ファイバが先端領域にて閉じられるならば、すなわち、該ファイバがある型式の膜ソックスを形成するならば、この実施の形態においても、膜の材料と組織内のプローブ針の材料との間に遷移部分は全くない。
【００１２】
ら旋状凹所又はへこみ部が設けられた円筒状支持本体を有する本発明に従ったマイクロ透析プローブの更なる実施の形態において、膜層又は膜シートの形態をした透析膜が支持本体の外周の周りに巻かれる。膜層の当接する端縁は、密着密封され、膜層は、支持本体の周面上の凹所間の領域内に固定される。このようにして、潅流液の出口管及び入口管に対する中空通路が同様に、膜層と凹所との間にも得られる。説明した最後の２つの実施の形態において、透析表面は、１つの凹所の幅×ら旋状へこみ部の長さの値に等しい。潅流液は組織内でプローブ針の全長に沿って組織環境と接触することができる。
【００１３】
透析膜を取り付けるとき、全体として該透析膜は湿った環境内で膨潤し、従って、その表面の寸法は増大することを理解しなければならない。このことは、特に、膜が比較的大きい表面積に亙って固定される場合、又はその直径が支持本体の直径に適応しなければならない場合に、考慮しなければならない。
【００１４】
入口管及び出口管の双方がプローブ針の周りにてら旋状の形態に伸びる１つの実施の形態において、これら管は、一種の二重ヘリックスを形成する。ら旋ピッチは、潅流液の所望の流動速度又は組織内の所望の滞在時間に適応しなければならない。プローブ針を形成する支持本体は、例えば、液晶ポリマー、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）又はＰＥ又はＰＥＴのような各種のプラスチックで出来たものとすることができる。かかる材料は、例えば、射出成形により加工することができる。支持本体に対する円筒状ブランクを実際に製造する間、入口管及び出口管に対するへこみ部は、上記ブランクに形成し又はこれらへこみ部は、後の段階にてフライス削り、切削又は食刻のような仕上げ加工により上記ブランクに形成することができる。かかる円筒状支持本体又はフレームの末端部分を形成する領域は、組織内に導入するための先端を形成し得るよう全体として斜めに切削する。支持本体の末端部分は、ユーザが経験する痛みが最小であり、また、例えば、本出願の出願人が同一出願日に出願した、「注射針の先端（Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  ｎｅｅｄｌｅ  ｔｉｐ）」という名称の特許出願に記載されたように、組織環境の変化が最小程度であるような仕方にて斜角面付きとされることが好ましい。
【００１５】
マイクロ透析プローブのプローブ針は、それ自体、皮膚を突き刺す設計とすることができる。しかし、プローブ針に対し挿入補助具を使用することも可能である。このことは、膜の広い領域が支持本体の表面に非保護状態にて配置されるとき、特に有益である。
【００１６】
本発明に従い、原理上、プローブ針の外周にて幾つかのら旋状の入口管及び（又は）出口管を互いに並べて提供することも可能である。
本発明に従った設計のマイクロ透析プローブによれば、潅流液が組織環境と接触する経路は長くなり、これにより、プローブ針をより長く形成する必要はない。これに反して、同一長さの管をより短いプローブ針にて製造することが可能である。このことは、マイクロ透析プローブをユーザにとってより快適なものにする。プローブ針の直径の全体を占める出口管と比較して、本発明に従った管は、比較的小径であるから、表面対容積の比は改良され、その結果、より多量の潅流液が透析膜の外面と、従って、組織環境と接触することができる。
【００１７】
本発明は、非限定的であると理解すべきである一例としての実施の形態に基づいて図面を参照しつつ、より詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１において、マイクロ透析プローブ用のプローブ針を形成する、円筒状支持本体（１）又はフレームが示されている。プローブ本体内に挿入された支持本体の開始領域において、その外面にて支持本体（１）の長手方向に向けて最初に伸びる凹所又はへこみ部（３）が開始する。支持本体の中間領域（４）において、へこみ部（３）はら旋状伸長部と合体する。ら旋状伸長部は、支持本体（１）の末端方向（２）直前まで伸び且つ、その箇所に対し潅流液の入口管に対するへこみ部を形成する。末端部分（２）の前にて、へこみ部（３）は逆方向変更部（５）を形成し且つ、その箇所から入口管に対する第一のら旋状伸長部の間にてら旋状形態で伸び且つ、支持本体（１）の開始領域に戻り、これにより潅流液の出口管に対するへこみ部を形成する。このようにして、組み合わさった２つのら旋状伸長部が得られる、すなわちある種の二重ヘリックスとなる。
【００１９】
次に、膜の中空ファイバを凹所又はへこみ部（３）の伸長部内に導入することができ、該膜の中空ファイバは、へこみ部の伸長部に従う、すなわち、領域（４）を通じ且つ偏向部（５）を介してへこみ部（３）に沿って支持本体（１）の開始領域から支持本体（１）の末端部分（２）に達し、その後、ら旋状領域（４）を通って支持本体（１）の開始領域に戻る。また、上述したように、支持本体（１）の外径にほぼ相応する内径を有する膜の中空ファイバを支持本体（１）の上で仮止めし且つ、へこみ部（３）間の表面の中間の空間内で固定することが可能であり、この場合、入口管及び出口管は、膜によって閉じられたへこみ部により形成される。最後に、上述したように、同様に膜層又は膜シートを支持本体（１）の周りにて巻き且つ継目にて接続することが可能である。次に、透析膜が取り付けられた支持本体（１）は、プローブ針の全体を形成し、プローブ本体内に挿入され、該プローブ本体から潅流液は入口管／出口管内に運ばれ且つ、入口／出口管から吸引される。
【００２０】
図２には、同様に、その外面上のら旋状凹所又はへこみ部（３）が設けられた円筒状支持体（１）を有する、本発明に従ったマイクロ透析プローブの更なる実施の形態が示されている。このへこみ部は、潅流液の出口管に対して提供される。潅流液の入口管として、支持本体（１）の中間領域内にて、支持本体の長手方向軸線に沿って直線状の中空通路（６）が設けられており、該中空通路（６）は、支持本体（１）の開始領域から支持本体の末端部分（２）の直前まで伸びている。端部分（２）の直前にて、中空通路（６）は、支持本体（１）の外周面の方向に向けて偏向されており、このため、該中空通路は、外周面から現われ且つ、逆方向変更部（５）を形成する。直線状の中空通路の出口開口部は、ら旋状へこみ部（３）内に外方に開放している。このようにして、連結的な中空通路は、一方にて、支持本体の開始領域からその末端部分（２）まで伸びることができ、また、他方にて、支持本体（１）の開始領域に戻る外側のら旋状出口管を形成することができる。
【００２１】
図２に示した一例としての実施の形態において、先端（１）にて閉じられ且つ、膜ソックスの形態をした膜の中空ファイバ（７）は、支持本体（１）上に配置されている。膜の中空ファイバは、支持本体（１）の外径よりも僅かに大きい内径を有している。膜の中空ファイバ（７）は、支持本体（１）上のへこみ部のら旋状伸長部の間にて中間領域（８）内に固定され、その結果、膜の中空ファイバと支持本体との間にて潅流液の出口管に対する中空管が形成される。図示した実施例において、支持本体（１）は、透析膜により完全に取り囲まれている。かかるプローブ針が挿入されるとき、膜の材料と組織内の支持本体の材料との間に遷移箇所はない。
【００２２】
支持本体（１）と膜の中空ファイバ（７）とにより形成されたプローブ針は、プローブ本体（９）に取り付けられ、該プローブ本体から、入口管に対し潅流液が供給され、また、濃度均一化の後、潅流液は出口管を介してこのプローブ本体内に戻される。
【００２３】
原理上、プローブ先端に対し、管を形成し又は膜の中空ファイバを受け入れるへこみ部を何ら有しない支持本体を選ぶことも可能である。中空ファイバの膜をこの型式の円滑な円筒状の支持体の周りにてら旋状の形態に巻き且つ、接着剤により支持本体に対して特定の間隔にて固定することができる。この型式のプローブ針が組織内に配置されたとき、管内の潅流液の圧力は、組織によって加えられた外部圧力に耐えるのに十分、高圧であり、従って、管が閉じられないことを保証するものでなければならない。
【００２４】
透析膜を上述したら旋状の形態とするためには、例えば、本発明と同一出願人が出願し、同一出願日を有する、「マイクロ透析プローブ及びその製造方法（Ｍｉｃｒｏｄｉａｌｙｓｉｓ  ｐｒｏｂｅ  ａｎｄ  ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  ｔｈｅｒｅｏｆ）」という名称の特許出願に記載された方法を採用することが可能である。この方法において、透析膜は、最初に、整形手段上に位置し且つ、整形手段を曲げ又は形成することにより所定の形状とされる。その後に接着剤又は接着セメント又は膠のような接着手段を、少なくとも部分的に透析膜の曲がり箇所に施し、膜が所定の形状に維持されるようにする。接着剤が施された後、整形手段を透析膜から除去する。整形手段は、中空ファイバの膜を通じて引き出されるフィラメントとすることができる。形状は、本発明に従って、マイクロ透析膜のら旋状伸長部により画成される。
【００２５】
本発明は、異なる実施の形態に基づいて単に一例として説明した。図示した実施の形態は、本発明の範囲を限定することを意図するものではなく、形態変更及び改良例は、本発明に属するものとみなすべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】ら旋状の入口管及び出口管を有する本発明に従ったプローブ針の第一の実施の形態を示す斜視図である。
【図２】ら旋状の出口管及び直線状入口管を有する本発明の第二の実施の形態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２７】
１    支持体
２    末端部分
３    へこみ部
４    ら旋状領域
５    逆方向変更部
６    直線状の中空通路
７    膜の中空ファイバ
８    中間領域
９    プローブ本体
【図１】
2006501909.tif 000003
【図２】
2006501909.tif 000004
【国際調査報告】
2006501909.tif 000005
2006501909.tif 000006
2006501909.tif 000007
2006501909.tif 000008