(57)【要約】  滅菌スラリーを生成する方法及びシステムを提供する。スラリーは、被験体の皮下脂肪に注入して、減量を促進するか、又は美容的外見を改善することができる。スラリーを生成するシステムは、溶液を受け取る貯蔵容器と、溶液からスラリーを生成する生成器と、スラリーをシステムから移送するポートとを備える。スラリーを生成する方法は、スラリー生成器内に溶液を受け取ることと、溶液からスラリーを生成することとを含み、スラリーは、カニューレ内を流れることができる氷粒子を含む。システムは、連続フローシステム、攪拌システム、及びハイブリッド連続フロー／攪拌システムを含む。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
スラリーを生成するシステムであって、
溶液を受け取る貯蔵容器と、
前記溶液から前記スラリーを生成する生成器と、
前記システムから前記スラリーを移送するポートと、
を備える、システム。
【請求項２】
前記生成器は、前記貯蔵容器と流体連通するポンプを含む循環システムを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記生成器は、前記溶液を冷却する冷却デバイスを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
攪拌機を更に備える、請求項２に記載のシステム。
【請求項５】
前記攪拌機は、前記リザーバー内に位置する、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
生成された前記スラリーは、カニューレを通した注入に適している、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記カニューレは、針である、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記針は、約８Ｇ〜約２５Ｇのゲージサイズを有する、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記溶液は、液体の水と、１つ以上の添加剤とを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記スラリーは、カニューレを流れることができる氷粒子を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記１つ以上の添加剤は、塩、砂糖、及び増粘剤のうちの少なくとも１つを含む、請求項９に記載のシステム。
【請求項１２】
前記スラリーは、約２％〜約７０％の氷係数を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記スラリーは、患者に導入されるように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記スラリーは、前記患者の皮下脂肪に注入されるように構成される、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記スラリーは、約２２００ミリオスモル／キログラム未満の重量モル浸透圧濃度を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１６】
前記スラリーは、約−２５℃〜約１０℃の温度を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１７】
前記スラリー中の氷粒子が、約１ｍｍ未満の粒径を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１８】
前記ポートは、無菌移送用に構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１９】
前記ポートと連結して送達デバイスにスラリーを充填するように構成される該送達デバイスを更に備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項２０】
前記送達デバイスは、使い捨てである、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
前記送達デバイスは、カニューレである、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記カニューレは、針である、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
前記送達デバイスは、サーマルジャケットを更に含む、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２４】
前記貯蔵容器に挿入するように構成される容器を更に備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項２５】
前記容器は、使い捨てである、請求項２４に記載のシステム。
【請求項２６】
前記容器は、プレミックス溶液を含む、請求項２４に記載のシステム。
【請求項２７】
前記容器は、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）タグ、チップ、又はバーコードからなる群より選択される容器識別子を含む、請求項２４に記載のシステム。
【請求項２８】
スラリーを生成する方法であって、
スラリー生成器内に溶液を受け取ることと、
前記溶液からスラリーを生成することであって、該スラリーは、カニューレを流れることができる氷粒子を含む、生成することと、
を含む、方法。
【請求項２９】
前記溶液を用意することを更に含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記溶液は、液体の水と、１つ以上の添加剤とを含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記溶液を用意することは、前記１つ以上の添加剤を調節して、前記カニューレを通した注入に適した氷係数、氷粒子サイズ、氷形状、氷質、張性、粘度、ｐＨ、及び温度を有するスラリーを生成することを更に含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３２】
前記スラリーは、約２％〜約７０％の氷係数を有する、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記スラリーは、約２２００ミリオスモル／キログラム未満の重量モル浸透圧濃度を有する、請求項３１に記載の方法。
【請求項３４】
前記スラリーは、約−２５℃〜約１０℃の温度を有する、請求項３１に記載の方法。
【請求項３５】
前記スラリー中の氷粒子が、約１ｍｍ未満の粒径を有する、請求項３１に記載の方法。
【請求項３６】
前記１つ以上の添加剤は、塩、砂糖、及び増粘剤のうちの少なくとも１つを含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３７】
前記スラリー生成器内に前記溶液を受け取ることは、前記スラリー生成器の貯蔵容器に容器を挿入することを含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３８】
前記容器は、使い捨てである、請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
前記容器は、プレミックス溶液を含む、請求項３７に記載の方法。
【請求項４０】
前記容器は、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）タグ、チップ、又はバーコードからなる群より選択される容器識別子を含む、請求項３７に記載の方法。
【請求項４１】
前記スラリーを生成することは、無菌システムにおいて前記スラリーを生成することを更に含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項４２】
前記無菌システムは、閉鎖系である、請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
前記スラリーを生成することは、前記スラリー生成器内で前記溶液を冷却し循環させることを含む、請求項４１に記載の方法。
【請求項４４】
スラリーは、前記スラリー生成器内で、核形成事象が氷粒子を生成すると生成される、請求項４１に記載の方法。
【請求項４５】
約０℃〜約−１５℃で氷核形成が起こる、請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
前記スラリー溶液の温度が約０℃以下に達すると前記システムを維持モードに切り替えることを更に含む、請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
前記溶液の前記温度を維持することにより、氷粒子のゆっくりと制御された形成をもたらす、請求項４６に記載の方法。
【請求項４８】
氷核形成を誘発することは、粒子の周囲の区域において氷核形成を誘発することを更に含む、請求項４４に記載の方法。
【請求項４９】
平滑な表面を有するシステムにおいて前記スラリーを生成することによって微粒子の蓄積及び結晶の不要な形成を阻止することを更に含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項５０】
前記微粒子は、機械的機能を有し、温度を調整し前記溶液を攪拌することによって前記システムにおける集塊を阻止する、請求項４９に記載の方法。
【請求項５１】
スラリーを前記スラリー生成器から無菌移送することを更に含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項５２】
前記無菌移送は、ルアー接続を用いた前記スラリー生成器から滅菌送達デバイスへの自動無菌移送を含む、請求項５１に記載の方法。
【請求項５３】
前記送達デバイスは、使い捨てである、請求項５２に記載の方法。
【請求項５４】
前記送達デバイスは、手持ち型デバイスである、請求項５２に記載の方法。
【請求項５５】
スラリーを被験体に注入することを更に含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項５６】
前記スラリーは、前記被験体の皮下脂肪に注入される、請求項５５に記載の方法。
【請求項５７】
前記カニューレは、針である、請求項２８に記載の方法。
【請求項５８】
前記針は、約８Ｇ〜約２５Ｇのゲージサイズを有する、請求項５２に記載の方法。
【請求項５９】
前記溶液及び／又はスラリーを攪拌することを更に含む、請求項４３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、スラリーを生成するシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
皮膚に低温デバイスを当てることにより様々な医療的及び美容的な利益を達成することができる。同様に、低温組成物を局所的に塗布して或る特定の組織における熱産生を促進し、代謝活動の増加及び脂肪組織の減少につなげることができる。そのような医療的及び美容的な利益の多くは、組織部位又は組織の患部付近に低温組成物を付着させることによって、より良好に達成することができる。しかしながら、低温組成物を特定の組織に生成又は塗布する既存の方法は痛みを伴い、長い処置時間がかかり、医療施設へ行く必要があり、非常に長い回復期間を要することが多い。おそらく最も重要なこととして、既存の低温組成物は、調合時と比べて投与時に組成が変化するために効果が限定的である。
【０００３】
いくつかの場合において、低温組成物は、投与時に低温過ぎて、有害な組織損傷の可能性を高める可能性がある。他の場合において、低温組成物は投与前に昇温し、劣化することによって制御されていない変化を生じ、処置の効果を低減する可能性がある。他の場合において、低温スラリーを調合するために処置現場において氷が必要であるために、実践の場には望ましくない。いずれにせよ、低温組成物を生成及び送達して様々な医療的及び美容的利益を達成する既存の方法は、信頼できない。これは多くの医師及び患者にとって満足できるものでなく、低温組成物が提供し得る様々な健康上の進歩の実現を妨げている。
【発明の概要】
【０００４】
本発明は、滅菌スラリーを生成するシステム及び方法を提供する。本発明のスラリーは、組織への非特異的な高張性損傷を防止しながら、脂肪除去のための選択的注入低温脂肪分解（cryolipolysis：脂肪凍結）、非脂肪細胞、脂質過多組織の選択的標的化、及び結合組織のリモデリングに用いることができる。本発明のシステムは、連続フローシステム、攪拌システム、及びハイブリッド連続フロー／攪拌システムを含む。結果として得られるスラリーは、水、氷、及び他の生体適合性添加剤等の生体適合性成分を含むため、注入及び人体内での使用に安全である。
【０００５】
本発明のシステムは、他の性質の中でもとりわけ、温度、氷粒子サイズ、及び氷係数（ice coefficient：含氷率）が一定であるようにスラリーを生成して維持する。例えば、異なる処置領域における多数回の注入又は単一の処置領域における多数回の注入を伴う処置において、初回の注入と最後の注入との間、一連の注入における以後の注入間、及び以後の処置事象における注入間の変化が最小化される。さらに、スラリーは、注入に伴う痛み及び赤み等の副作用を軽減するように調整することができる。これは、スラリーの注入によって実現される可能性のある医療的及び美容的な利益を高める。
【０００６】
本発明の或る特定の実施形態は、スラリーを生成するシステムに関する。本システムは、溶液を受け取る貯蔵容器と、溶液からスラリーを生成する生成器と、システムからスラリーを移送するポートとを備える。
【０００７】
いくつかの実施形態において、システムは連続フローシステムである。いくつかの実施形態において、システムは攪拌システムである。いくつかの実施形態において、攪拌システムは攪拌シリンジである。いくつかの実施形態において、システムはハイブリッド連続フロー／攪拌システムである。
【０００８】
溶液は、液体の水と、１つ以上の添加剤とを含むことができる。１つ以上の添加剤は、スラリーの張性及び／又は流動性に影響する場合がある。いくつかの実施形態において、１つ以上の添加剤は、塩、砂糖、及び増粘剤のうちの１つ以上を含む。いくつかの実施形態において、添加剤は、米国食品医薬品庁（ＦＤＡ）のＧＲＡＳリストに掲載されている任意の物質、例えば、塩化ナトリウム、グリセリン、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）ナトリウム、デキストロース、キサンタンガム、グリセリン、ポリエチレングリコール、セルロース、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、グアーガム、ローカストビーンガム、カラギーナン、アルギン酸、ゼラチン、アカシア、及びカルボポールを含むことができる。
【０００９】
スラリーは、カニューレを流れることができる氷粒子を含むことができる。例えば、生成される氷係数（スラリー中の氷の重量パーセントとして定義される）、氷形状、及び氷質は、カニューレを通した注入に適している。いくつかの実施形態において、カニューレは針、例えば、約８Ｇ〜約２５Ｇのゲージサイズを有する針である。
【００１０】
スラリーは、約２％〜約７０％の氷係数を有することができる。スラリー温度は、約−２５℃〜約１０℃の範囲とすることができる。いくつかの実施形態において、温度は約−６℃〜約０℃である。スラリーは、約４．５〜約９のｐＨを有してもよい。スラリー中の氷粒子は、約１ｍｍ未満の粒径を有してもよい。スラリーは、約２２００ミリオスモル／キログラム未満の重量モル浸透圧濃度を有することができる。いくつかの実施形態において、スラリーは、約６００ミリオスモル／キログラム未満の重量モル浸透圧濃度を有する。
【００１１】
スラリーは、患者に導入されるように構成される。スラリーは、患者の皮下脂肪への注入による投与に適している。スラリーは、ヒト等の被験体に注入されるように構成されるため、滅菌性が重要である。いくつかの実施形態において、システムは、スラリーを送達デバイスへ無菌移送するためのポートを備える。いくつかの実施形態において、送達デバイスは、使い捨てである。いくつかの実施形態において、送達デバイスは、カニューレである。いくつかの実施形態において、カニューレは、針である。いくつかの実施形態において、送達デバイスは、サーマルジャケットを更に含む。
【００１２】
いくつかの実施形態において、本システムは、貯蔵容器に挿入するように構成される容器を更に備える。いくつかの実施形態において、容器は、使い捨てである。いくつかの実施形態において、容器は、プレミックス溶液を含む。いくつかの実施形態において、容器は、容器識別子を含む。いくつかの実施形態において、容器識別子は、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）タグ、チップ、又はバーコードからなる群より選択される。
【００１３】
本発明の或る特定の実施形態は、スラリーを生成する方法に関する。本方法は、スラリー生成器内に溶液を受け取ることと、溶液からスラリーを生成することであって、スラリーは、カニューレを流れることができる氷粒子を含む、生成することとを含む。
【００１４】
本発明の方法は、溶液を用意することを更に含む。溶液は、液体の水と、１つ以上の添加剤とを含むことができる。１つ以上の添加剤は、スラリーの張性及び／又は流動性に影響する場合がある。いくつかの実施形態において、１つ以上の添加剤は、塩、砂糖、及び増粘剤のうちの１つ以上を含む。いくつかの実施形態において、添加剤は、ＦＤＡのＧＲＡＳリストに掲載されている任意の物質、例えば、塩化ナトリウム、グリセリン、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）ナトリウム、デキストロース、キサンタンガム、グリセリン、ポリエチレングリコール、セルロース、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、グアーガム、ローカストビーンガム、カラギーナン、アルギン酸、ゼラチン、アカシア、及びカルボポールを含むことができる。
【００１５】
いくつかの実施形態において、スラリー生成器内に溶液を受け取ることは、スラリー生成器の貯蔵容器に容器を挿入することを含む。いくつかの実施形態において、容器は、使い捨てである。いくつかの実施形態において、容器は、プレミックス溶液を含む。いくつかの実施形態において、溶液は、要求に応じて創出及びカスタマイズすることができる。いくつかの実施形態において、容器は、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）タグ、チップ、又はバーコードからなる群より選択される容器識別子を含む。
【００１６】
本発明の方法は、無菌システム及び方法においてスラリーを生成することを更に含む。例えば、滅菌材料を使用すること及び無菌移送方法を使用することによって滅菌性を保ってもよい。
【００１７】
いくつかの実施形態において、スラリーを生成することは、スラリー生成器内で溶液を冷却することを含む。いくつかの実施形態において、スラリーは、スラリー生成器内で、核形成事象が氷粒子を生成すると、生成される。いくつかの実施形態において、約０℃〜約−１５℃で氷核形成が起こる。いくつかの実施形態において、本方法は、スラリー溶液の温度が或る特定の温度、例えば０℃以下の温度に達するとシステムを維持モードに切り替えることを更に含む。いくつかの実施形態において、溶液の温度を維持することにより、氷粒子のゆっくりと制御された形成をもたらす。いくつかの実施形態において、氷核形成を誘発することは、粒子の周囲の区域において氷核形成を誘発することを更に含む。いくつかの実施形態において、本方法は、平滑な表面を有するシステムにおいてスラリーを生成することによって微粒子の蓄積及び結晶の不要な形成を阻止することを更に含む。いくつかの実施形態において、微粒子は、溶液を攪拌することによってシステムにおける集塊を阻止する等の機械的機能を有することができる。いくつかの実施形態において、スラリーは連続フローシステムにおいて生成される。いくつかの実施形態において、スラリーは攪拌システムにおいて生成される。いくつかの実施形態において、スラリーは、連続フロー及び攪拌を有するハイブリッドシステムにおいて生成される。
【００１８】
本発明の方法は、スラリーをスラリー生成器から無菌移送することを更に含む。いくつかの実施形態において、無菌移送は、ルアー接続を用いたスラリー生成器から滅菌送達デバイスへの自動無菌移送を含む。いくつかの実施形態において、送達デバイスは、使い捨てである。いくつかの実施形態において、送達デバイスは、手持ち型デバイスである。
【００１９】
いくつかの実施形態において、本発明の方法は、スラリーを被験体に注入することを更に含む。いくつかの実施形態において、スラリーは、被験体の皮下脂肪に注入される。いくつかの実施形態において、カニューレは、針である。いくつかの実施形態において、針は、約８Ｇ〜約２５Ｇのゲージサイズを有する。
【００２０】
本発明は更に、変化する入力、例えば、溶液及び溶液成分、並びにプロセスパラメーターによって氷粒子の生成を制御して注入用のスラリーを作製する方法及びシステムを提供する。さらに、氷粒子を形成するための最初のプロセスである核形成を制御することによって、氷粒子がゆっくりと制御された様式で形成される。この制御された形成により、球形又は真球状の氷粒子を所望のサイズまで成長させ、氷粒子をスラリー全体に均一に分散させることができる。氷粒子の均一な分散並びに形状及びサイズの均一性は、生成システム、及びスラリーを被験体へ送達するために用いる、選択された送達デバイス、例えばカニューレの閉塞を防ぐ。
【００２１】
スラリーは、広範囲の健康関連用途に用いることができる。例えば、スラリーは、皮下脂肪又は脂肪組織に注入されてもよい。注入されると、スラリーは、低温脂肪分解、すなわち脂肪細胞の凍結による細胞死を起こす。それによって、注入されたスラリーを用いて皮下脂肪の標的化除去が可能となる。さらに、スラリーは、或る特定の組織又は臓器に注入されて炎症を直接緩和することができる。スラリーは、針等のカニューレによる被験体の体への注入等の任意の適切な方法によって投与することができる。スラリーの注入は、訓練された専門家によって、１回のセッション又は多数回のセッションで体の特定の領域に標的化することができる。特に、美容的外見を改善するため、又は肥満を低減するためのような、脂肪組織を減少させる文脈において、長時間の手術、長い処置時間、及び整形外科医との相談を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態による方法のフローチャートである。
【図２】或る特定の実施形態によるシステムを示す図である。
【図３】手持ち型スラリー生成システムの例示的な実施形態を示す図である。
【図４Ａ】手持ち型スラリー生成システムのカートリッジ用の使い捨て構造を示す図である。
【図４Ｂ】手持ち型スラリー生成システムのカートリッジ用の使い捨て構造を示す図である。
【図５】手持ち型スラリー生成システム用の例示的な送達デバイスを示す図である。
【図６Ａ】手持ち型スラリー生成システムを利用する例示的なプロセスを示す図である。
【図６Ｂ】手持ち型スラリー生成システムを利用する例示的なプロセスを示す図である。
【図６Ｃ】手持ち型スラリー生成システムを利用する例示的なプロセスを示す図である。
【図６Ｄ】手持ち型スラリー生成システムを利用する例示的なプロセスを示す図である。
【図６Ｅ】手持ち型スラリー生成システムを利用する例示的なプロセスを示す図である。
【図６Ｆ】手持ち型スラリー生成システムを利用する例示的なプロセスを示す図である。
【図６Ｇ】手持ち型スラリー生成システムを利用する例示的なプロセスを示す図である。
【図７】スラリーを生成するシステムの実施形態を示す図である。
【図８】スラリーを生成するシステムの斜視図である。
【図９】スラリーを生成するシステムの実施形態を示す図である。
【図１０】スラリー用のリザーバーを示す図である。
【図１１】スラリー用のリザーバーの内部断面図である。
【図１２】スラリー用のリザーバーの蓋を示す図である。
【図１３】スラリー用のカートリッジを示す図である。
【図１４】折り畳み部材を示す図である。
【図１５】スラリーを投与するための手持ち型デバイスを示す図である。
【図１６】スラリーを投与するための手持ち型デバイスを示す図である。
【図１７】スラリーを投与するためのシリンジを示す図である。
【図１８】本発明のスラリー生成システムを示す図である。
【図１９】本発明のスラリー生成システム、及びスラリー生成デバイスと共に用いる容器の認証を示す図である。
【図２０】スラリー生成システムの例示的な実施形態を示す図である。
【図２１】スラリー生成デバイスに挿入された容器の例示的な実施形態を示す接近図である。
【図２２】容器とスラリー生成デバイスとの間の接続、及び容器の真正性を判定するための初期ＲＦＩＤ読み取りの拡大図である。
【図２３】容器とスラリー生成デバイスとの間の接続、及び容器の真正性を判定するための初期バーコード読み取りの拡大図である。
【図２４】容器とスラリー生成デバイスとの接続、及び容器の真正性を判定するための初期チップ読み取りの拡大図である。
【図２５】経時的なスラリーの連続冷却及び浮遊粒子の数がより少ないスラリー溶液からの氷晶の形成を示す図である。
【図２６】経時的なスラリーの連続冷却及び浮遊粒子量が中程度であるスラリー溶液からの氷晶の形成を示す図である。
【図２７】経時的なスラリーの連続冷却及び浮遊粒子量がより多いスラリー溶液からの氷晶の形成を示す図である。
【図２８】本発明の或る特定の実施形態によるシステムを示す図である。
【図２９】針状結晶スラリー生成システムの実施形態を示す図である。
【図３０】攪拌カートリッジの実施形態の外観図である。
【図３１】攪拌カートリッジの実施形態の内部アセンブリ図である。
【図３２】攪拌機アセンブリ図である。
【図３３】プランジャーアセンブリ図である。
【図３４】エンドキャップアセンブリ図である。
【図３５】カートリッジカバーアセンブリ図である。
【図３６】攪拌カートリッジの内部図である。
【図３７】攪拌カートリッジの切り取り内部図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
スラリーを生成する方法及びシステムを提供する。１つの用途において、スラリーは、被験体の皮下脂肪に注入して、低温脂肪分解により減量を促進するか、又は美容的外見を改善することができる。スラリーを生成するシステムは、溶液を受け取る貯蔵容器と、溶液からスラリーを生成する生成器と、スラリーをシステムから移送するポートとを備える。スラリーを生成する方法は、スラリー生成器内に溶液を受け取ることと、溶液からスラリーを生成することとを含み、スラリーは、カニューレ内を流れることができる氷粒子を含む。システムは、連続フローシステム、攪拌システム、及びハイブリッド連続フロー／攪拌システムを含む。
【００２４】
スラリーを生成するシステムの種類には、攪拌シリンジ等の攪拌システム、連続フローシステム、及びハイブリッド連続フロー／攪拌システムが含まれ得る。スラリーを生成する他の種類のシステムは、ブレンダー及び／又はグラインダー、アイスクリームメーカー又はスラッシー（slushy：シャーベット）メーカーと同様な、又は同一のキサゲ面システムを含む。実質的に固体状態の氷、例えば針状結晶を生成するシステムも開示される。
【００２５】
スラリー生成器は、低温抽出システム、混合システム、及び保存システムを含んでもよい。様々なシステムは、これらの動作が行われる場所によって特徴付けることができる。例えば、攪拌シリンジシステム及び針状結晶システムでは、低温抽出システム、混合システム、及び保存システムのそれぞれが同一の場所にある。連続フローシステム、ハイブリッドシステム、及びキサゲ面システムでは、低温抽出システムは第１の場所に位置し、混合システム及び保存システムは第２の場所に位置していてもよい。ブレンダー及び／又はグラインダーシステムでは、低温抽出システム、混合システム、及び保存システムのそれぞれが別個の場所にある。攪拌システム及びハイブリッドシステムは、低温抽出システム、混合システム、又は保存システムの場所のいずれかに位置することができる攪拌機、例えば羽根車を更に含む。
【００２６】
スラリー生成器はまた、核形成事象が起こる場所によって特徴付けることができる。核形成は、氷晶が形成され始める最初のプロセスであり、表面上、例えばシステム部品の表面上、又は溶液中であり得る。攪拌システム、連続フローシステム、及びハイブリッドシステムでは、核形成は溶液中で起こる。キサゲ面システム及び針状結晶システムでは、核形成はシステムの表面、例えば容器又は管の表面で起こる。核形成は、例えばピンチ弁等の核形成器（nucleator）により引き起こすことができるか、又は核形成は自然発生することができる。
【００２７】
本発明の方法は、スラリーの生成に関する。図１は、本発明の例示的な実施形態の方法のフローチャートである。方法は、溶液を用意すること（２８１０）を含む。溶液の成分、例えば液体の水及び１つ以上の添加剤は、望ましい性質を有するスラリーを生成するように選択される。方法は、スラリー生成器内に溶液を受け取る（２８２０）ことを更に含む。溶液は、任意の適切な方法でスラリー生成器に入れることができる。例えば、スラリーは容器に入っていてもよく、当該容器をスラリー生成器の貯蔵容器に入れてもよい。代替的に、溶液は、ポートを介してスラリー生成器に直接供給してもよい。方法は、溶液からスラリーを生成すること（２８３０）を更に含む。スラリー生成器のパラメーターは、溶液からスラリーを生成するように調整される。例えば、温度及び流量は、溶液を冷却してスラリーを生成するように制御される。方法は、スラリー生成器からスラリーを移送すること（２８４０）を更に含む。一旦生成されると、スラリーは、被験体にそのまま注入することができる。スラリーは、スラリー生成器から送達デバイスへ、例えば無菌移送用のポートを介して移送される。送達デバイスは、針等のカニューレであってもよい。方法は、被験体にスラリーを注入すること（２８５０）を更に含む。スラリーは、医療従事者によって処置計画に即した形で、例えば脂肪除去のための皮下脂肪への注入のために注入されてもよい。
【００２８】
スラリー生成のためのシステム
本発明の実施形態は、スラリーを生成するシステムに関する。スラリーを生成するシステムは、攪拌シリンジ等の攪拌システム、連続フローシステム、及びハイブリッドシステムを含む。スラリーを生成する他の種類のシステムは、ブレンダー及び／又はグラインダー、並びにアイスクリームメーカー又はスラッシーメーカーと同様な、又は同一のキサゲ面システムを含む。実質的に固体状態の氷、例えば針状結晶を生成するシステムも開示される。これらのシステムは、スラリーの分注し易さ、流体接点を有するシステムの滅菌使い捨て部品、必要な保守の間の時間、サイズ、設置時間及び設置し易さ、溶液の効率的な使用、開放系／閉鎖系、冷却時間、使用される材料、スラリーの低温抽出、混合、及び維持の場所、生成されるスラリーの体積、並びにスラリーの様々な性質の制御レベルを含むが、これらに限定されない様々な属性を含む。
【００２９】
スラリーを生成するシステムは、制御し最適化することのできるパラメーター及び範囲を更に提供する。例えば、ハイブリッドシステムでは、未冷却配管の長さ、核形成温度、スラリー流量、スラリー分注速度、配管長を含む配管の幾何学的形状、直径、攪拌機速度、パドルの幾何学的形状等の攪拌機の幾何学的形状、表面材の性質、気体流量、温度センサーの位置決め、スラリータンクストローの位置決め、並びに冷却温度、維持温度、及び成長温度を含むスラリー特性のそれぞれを変化させ最適化することができる。
【００３０】
攪拌シリンジシステムでは、スラリーの全体積、システムのアスペクト比、攪拌機ピッチ、角度、及び幅を含む攪拌機形状、攪拌機の円錐形状、スラリーの有効体積、冷却剤温度特性、冷却、成長、及び維持を含む攪拌機速度特性、遷移の幾何学的形状を必要とする体積、シリンジ角度、並びに維持期間のそれぞれを変化させ最適化することができる。
【００３１】
プロセスパラメーターを最適化することによって、使用可能なスラリー量、結晶の成層、氷凝固の程度、氷成長速度、氷係数、結晶サイズ、結晶の形状及び平坦化、微粒子の移入、混入空気量、維持期間、並びに微粒子の発生を含む追跡パラメーターも制御し最適化することができる。
【００３２】
連続フローシステム
図２は、スラリーを形成する例示的な連続フローシステム２３００を示す。システム２３００において、溶液２３０１が第１のリザーバー２３０２に移送される。溶液は、ループ制御２３０３、熱調節２３０４、コントローラー２３０５、及び出力調整２３０６のうちの１つ以上を含むスラリー生成器２３１３によって処理されてスラリーを生成する。リザーバー２３０２は、スラリー生成器内に位置していても、スラリー生成器の外部にあってもよい。生成されたスラリーもまた、スラリーの連続フローを維持するために、生成器２３１３を流れてもよい。いくつかの実施形態において、流量は約２０ｍｌ／分〜約２００ｍｌ／分とすることができる。
【００３３】
リザーバー２３０２内のスラリーは次に、サーマルジャケット２３０８、針２３０９等のカニューレ、及びドライブ２３１０のうちの１つ以上を含む送達デバイス２３１１へ移送される。任意で、リザーバー２３０２内のスラリーは、送達デバイス２３１１に進入するカートリッジ２３０７に移送されてもよい。システムは、スラリーを入れる前及び／又は入れた後のシステムの様々な部品、例えばカートリッジ２３０７又は送達デバイス２３１１の温度を維持するために、外部アクセサリー２３１２、例えば冷蔵庫を含んでもよい。
【００３４】
図８は、スラリーを生成する例示的な連続フローシステム２００の斜視図を示す。この実施形態において、システム２００は、リザーバー２１１を有するベースステーション２０１を備える。様々な実施形態において、ベースステーション２０１は、システム２００のベースステーション２０１及び他の部品を容易に輸送できるように、車輪を備えてもよい。この例において、システム２００は、スラリーを生成するために用いられる溶液を冷却する冷却デバイス２０３を更に含む。図示のように、冷却デバイス２０３は、冷凍器２０５及び冷却器２０７を含む。ベースステーション２０１は、シリンジ、シリンジ用の断熱サーマルジャケット、又はカートリッジ等の様々な部品の温度を維持するために用いることができる冷蔵庫２２１も備える。
【００３５】
システム２００は、溶液を少なくともリザーバー２１１から冷却デバイス２０３へ循環させる配管を介してリザーバー２１１と流体連通するポンプを含む循環システム２１５を更に含む。システム２００はまた、氷粒子の形成が開始されるように溶液を核形成させるために循環システム２１５に接続された核形成器（図示せず）を含んでもよい。いくつかの実施形態において、核形成器は、スラリーの連続フローが循環システム２１５へ、及び循環システム２１５からカートリッジを通過することができるように、循環システム２１５と流体連通するカートリッジ内に設けることができる。いくつかの実施形態において、核形成は自然発生で起こる。
【００３６】
図１４は、カートリッジ内の配管及び／又は連続フローを利用するスラリー用のシステム内の配管に設けることができる折り畳み部材８００の一例を示す。この図において、折り畳み部材８００は細長い本体８０３を含む。或る特定の実施形態において、折り畳み部材８００は、本明細書中に記載する任意の連続フローシステム又はハイブリッドシステムの循環システムと流体連通していてもよく、力、例えば真空力、締付け力、又は任意の適切な力を折り畳み部材８００に印加して核形成を誘発することができる。そのため、折り畳み部材８００は、スラリーを生成するシステムに有利に設けられて、核形成を誘発するとともに、人間の被験体への投与に適した均一なスラリーを供給することができる。
【００３７】
細長い本体８０３は、任意の適切な形状、例えば球形状、細長い球形状、管形状等とすることができる。図示のように、折り畳み部材８００は、細長い本体８０３の第２の直径８０５よりも小さい第１の直径を有する開口８０１を有する。開口８０１は、スラリーを生成するシステムの循環システムと流体連通していてもよい。様々な実施形態において、折り畳み部材８００は、スラリーを収容する及び／又は投与するためのカートリッジに含まれていてもよい。他の実施形態において、折り畳み部材８００は、スラリーを投与するためにカートリッジを接続することができる手持ち型デバイスに設けられても、又は循環システムと流体連通する様々な位置に設けられてもよい。
【００３８】
細長い本体８０３の第２の直径８０５よりも小さい第１の直径を開口８０１に設けることによって、折り畳み部材８００は、第２の直径８０５の広がった領域において最大速度を可能にすることができる。そのような速度の上昇により、氷粒子の融解又は加熱を低減することによって、スラリーの凝集及び成層を低減するとともに、スラリーの連続フローを促進することができる。
【００３９】
折り畳み部材は、任意の適切なサイズ、長さ、又は寸法とすることができる。例えば、細長い球として成形された折り畳み部材は、長さ２インチ〜１２インチとし、第１の直径８０１が０．１インチ〜０．５インチ、第２の直径が０．２インチ〜３インチとすることができる。
【００４０】
リザーバー２１１は、重力により溶液／スラリーが通気される液面に維持されるように成形及び位置決めすることができる。この構成は更に、サラリーの無駄を最小限にする。
【００４１】
スラリーを生成するシステムは、手持ち型システムを含んでもよい。手持ち型システムは、送達デバイス内のモーターではなく送達デバイスを駆動するベースステーションを提供してもよい。手持ち型システムは充電式とすることができる。手持ち型システムは、臨床家が使用可能な適切なサイズ及び重量とすることができる。
【００４２】
図３は、例示的な手持ち型連続フローシステム２４００を示す。手持ち型システム２４００において、個別のカートリッジ２４０２用の冷却ベイ２４０１に、送達デバイス用の冷却ドック２４０３が設けられている。送達デバイスは、挿入されたカートリッジ２４０６からスラリーを推進するために、ギヤボックス２４０４を含む。手持ち型システム２４００の基台に接続されたダブルワイヤドライブ２４０７を介してギヤボックスに電力が供給される。送達デバイスは、挿入されたカートリッジ２４０６の温度を維持するために、充電式冷却ジャケット又は冷却接続部２４０５を更に含む。
【００４３】
図６Ａ〜図６Ｇは、手持ち型デバイスを利用する例示的なプロセスを示す。図６Ａに示すように、２つの密封されたカートリッジがベースステーションに配置される。図６Ｂにおいて、カートリッジがベースステーションから取り出され、図６Ｃに示すように手持ち型送達デバイスに装着される。図６Ｄに示すようにカートリッジが開封され、図６Ｅにおいて針カバー付きの針が手持ち型送達デバイスに取り付けられる。図６Ｆにおいて針カバーが針から取り外され、図６Ｇにおいてシステムはスラリーを投与する準備ができる。
【００４４】
図９は、スラリー３０５を被験体に投与するための手持ち型デバイス３３１を含む、スラリー３０５を生成する手持ち型連続フローシステム３００の別の実施形態を示す。この実施形態において、車輪３０３付きのベースステーション３０１は、システム３００を容易に輸送して、スラリーで処置される被験体の経験を最適化することができるように、システム３００の部品の一部又は全部を収納することができる。この例において、システム３００は、連続フローがシステム３００の循環システム全体を通して、並びに１つ以上のポート３０５、及びポート３０５においてそれぞれ接続される１つ以上のカートリッジ３１１において維持されるように、連続フローのスラリーを生成することができる。ベースステーション３０１は複数のポート３０５を含んでもよく、そのそれぞれが１つ以上のカートリッジ３１１に接続されてもよい。この例において、システム３００は、人間の被験体への投与に適したスラリーが維持されるようにカートリッジ３１１のそれぞれを循環する或る体積のスラリーを生成することができ、特定の量のスラリーを、ポート３０５を介して各カートリッジにおいて受け取ることができる。カートリッジ３１１は次に、ポート３０５から取り外され、手持ち型デバイス３３１に取り付けられて針３５１により被験体へ投与されることができる。任意の適切な数のポート及びカートリッジを使用することができる。
【００４５】
システム３００は、各カートリッジ３１１が中断時間なしで、又は最低限の中断時間で供給されるように利用可能である、被験体の処置のための単一の容易に移動可能なユニットを提供する。そのため、処置時間及び被験体の不快感の量を低減することができ、処置される被験体の経験を改善する。例えば、スラリーは、カートリッジ３１１を含むシステム３００全体を通して連続フローで生成されて維持されてもよい。カートリッジ３１１はそれぞれ、カートリッジ３１１をポート３０５から取り外した時に或る体積のスラリーが利用できるように設定されてもよい。一例として、各カートリッジ３１１は、３０ｍＬのスラリーを供給することができる。４つの別個の場所における４回の別々の注入を必要とする処置のために、カートリッジ３１１はそれぞれ、処置時間を通して注入に適したパラメーターに維持されてもよい。各カートリッジはポート３０５から取り外して、手持ち型デバイス３３１に取り付けることができ、スラリーを被験体に素早く連続して投与することができる。手順における処置時間及び中断時間を最小化することに加えて、システム３００は、スラリー中の氷粒子の融解を低減することによって、均一なスラリーを供給するのを助ける。例えば、スラリーの複数のシリンジを同時に用意し、順番に被験体に注入した場合、最初のシリンジと最後のシリンジとの間の一貫性は大きく異なる場合がある。これに対して、システム３００の連続フローにより、スラリーの連続投与を、パラメーターの変化を最小限にして行うことができる。
【００４６】
図示のように、ベースステーション３０１は、ワイヤドライブ３２１を介して手持ち型デバイス３３１に接続された駆動モーター３２５を含む。手持ち型デバイス３３１は、接続部３３３においてワイヤドライブ３２１に接続された本体３３５を含む。手持ち型デバイス３３１は、針３５１へのスラリーの流れを阻止、許可、又は制御するために本体３３５内の作動弁を制御するために使用することができる１つ以上の作動ボタン３３７も含む。例えば、ワイヤドライブ３２１は、ベースステーション３０１において駆動モーター３２５によって、手持ち型デバイス３３１に取り付けられたカートリッジ３１１内のスラリーに圧力を付加するように制御されてもよい。被験体への注入には、作動ボタン３３７を用いて、スラリーを特定の流量で放出することができる。一定のパラメーターでスラリーを供給し、被験体へのスラリーの流量を細かく制御することによって、システム３００は、刺激及び痛みを最小化し、組織の透過率を高め、可能性のある組織の損傷（例えば、熱、赤み、腫れ、及び痛みを含む炎症の影響）を低減する。
【００４７】
図１３は、スラリー７０５用のカートリッジ７００を示す。図９の連続フローシステムのようなスラリーを生成するシステムにカートリッジ７００を接続すると、スラリー７０５の連続フローをカートリッジ７００全体に供給することができる。
【００４８】
図示のように、カートリッジ７００は、断熱材７０３、スラリー７０５を収容する手持ち型リザーバー７０７、配管７０９、針ハウジング７３７、及び接続開口７３５を含む。１つの例において、循環システムと流体連通するポートに接続開口７３５を流体連通すると、接続開口７３５においてカートリッジ７００がスラリー７０５を受け取ることができる。スラリー７０５を被験体に注入するために、適切なゲージサイズの針を針ハウジング７３７に接続することができる。
【００４９】
この例において、配管７０９は、滅菌手持ち型リザーバー７０７と流体連通している滅菌配管である。滅菌配管７０９は、冷却剤７３３を収容する冷却剤リザーバー７３１と接触する。様々な実施形態において、冷却剤７３３は、冷却デバイスに収容された冷却剤と流体連通していてもよい。例えば、或る体積の冷却剤をベースステーションの冷却デバイスに供給することができ、そのような冷却剤の少なくとも一部をカートリッジ７００へ循環させることができる。配管７０９が冷却剤７３３と接触することによって、熱が冷却剤７３３中に放散され、一定の温度に、及び人間への投与に適した一定のパラメーターにスラリー７０５を維持することを促進することができる。スラリー７０５自体は冷却剤７３３に接触しない。配管７０９のみが冷却剤７３３に接触して熱の放散を可能にする。さらに、或る長さの巻線型配管７０９が冷却剤７３３と接触しているカートリッジ７００を提供することによって、スラリー７０５を生成するための溶液を、巻線式配管の連続ループにおいてぜん動ポンピングにより循環させることができ、これにより、核形成を誘発することができる。配管は、適切な長さの任意の適切な配管、例えばシリコーン配管とすることができる。カートリッジ７００は、シリンジと同様のリザーバー７０７を介してスラリーを分注するように構成されたプランジャーを含んでもよい。
【００５０】
連続フローを含むカートリッジ７００は、各カートリッジ７００において均一なスラリー７０５を維持することを可能にし、そのようなスラリー７０５は、循環システム内で維持されるのと実質的に同一のパラメーターで被験体に投与することができる。被験体へのスラリー７０５の一貫した送達は、処置の効果を最大化し、達成された結果に基づいて以後の処置を計画する際の変数を最小化することができる。
【００５１】
攪拌システム
スラリー生成システムの１つの実施形態は、攪拌カートリッジ又は攪拌シリンジ等の攪拌システムである。
【００５２】
図３０は、攪拌カートリッジの一実施形態の外観図を示す。図３１は、攪拌カートリッジの内部アセンブリ図を示す。内部アセンブリ図は、カートリッジハウジング３０５０内のプランジャーアセンブリ３０１０（図３２）、攪拌機アセンブリ３０２０（図３３）、エンドキャップアセンブリ３０３０（図３４）、及びカートリッジカバー３０４０（図３５）を含む。
【００５３】
いくつかの実施形態において、プランジャーアセンブリは、標準的なＯリングデザインを含む。いくつかの実施形態において、プランジャーアセンブリは、攪拌機の回転用の座面を提供するプランジャーの表面上の突起と、最大化された結合トルクのために磁石間に最小の間隙を提供する中空の内部とを含む。
【００５４】
攪拌機コイル等の攪拌機アセンブリは、動作中の氷スラリーの均質性を最適化する。コイルの圧縮性は、カートリッジ内の最小のデッドスペース体積を可能にする。いくつかの実施形態において、攪拌機アセンブリは、任意の適切な材料、例えばＰＥＴＧ材料から構成されてもよい。
【００５５】
いくつかの実施形態において、エンドキャップアセンブリは、市販の針ハブ内のデッドスペース体積を最小化するルアーロックデザインを有する標準的なＯリングデザインを有する。いくつかの実施形態において、エンドキャップは、目視によるスラリー内の気泡検出を可能にするために、光学的に透明なトパーズ材料から構成されてもよい。いくつかの実施形態において、カートリッジカバーアセンブリは、市販のルアー先端キャップに適合する滅菌バリアを提供する。
【００５６】
図３６は攪拌カートリッジのアセンブリの内部図を示し、図３７は攪拌カートリッジの内部アセンブリの対応する切り取り図を示す。プランジャー、攪拌機磁石ハウジング、磁石、攪拌機コイル、及び攪拌機先端エンド又はエンドキャップの間の相互作用を示す。
【００５７】
攪拌カートリッジデザインは、スラリーをよく混合された状態に維持し、凝集及び成層を防止するために、内部攪拌機に依拠する。トルクは、プランジャーの前面を介して軸方向に作用する磁気結合を用いた回転のために攪拌機に伝達される。これにより、滅菌境界に動的軸封を組み込むことなくトルク伝達が可能になる。いくつかの実施形態において、磁気結合の半分は攪拌機の後部に組み込まれ、結合のもう半分は、回転トルクを与える手持ち型の一部であり続ける。
【００５８】
磁石は、摩擦損失を制限するとともに座面において内部粒子を生成する危険性を最小化するために軸方向の引力を最小限に維持しながら、スラリーを攪拌するのに十分なトルクを与えることができる。いくつかの実施形態において、プランジャー及び攪拌機磁石ハウジング内の材料の厚さの積み重ねは、磁石間に約２ｍｍ〜３ｍｍの最小の間隙距離を生じる。
【００５９】
シリンジは、目盛られ、攪拌され、断熱され、繰り返し充填されることができる。氷係数は、一定に保つことにより、予期されるワークフローにわたってスラリーの一貫した送達を可能にすることができる。攪拌シリンジシステムは、シリンジとは別に保管することができる取り外し可能な冷却ジャケットを使用することができる。複数のジャケットを使用することにより、シリンジを再冷却するための時間を合間に設けずに複数のスラリーサンプルを取ることができる。攪拌シリンジシステムは、分注される体積の可視マーキングを有してもよい。攪拌シリンジシステムは、洗浄可能な、又は交換可能な部品から作製されてもよい。攪拌シリンジシステムは、スラリー生成システム内のスラリーの氷係数を妥協することなくスラリーを充填することができる。攪拌シリンジシステムは、標準的なシリンジポンプを使用して動作することが可能であるものとする。シリンジポンプの使用は、分注速度の正確な制御を可能にする。
【００６０】
攪拌機は任意の適切な幾何学的形状を有してもよい。いくつかの実施形態において、攪拌機の幾何学的形状はリボン形を有する。いくつかの実施形態において、リボン形は、以前の循環試験からの矩形、正方形、及び丸形から選択される。いくつかの実施形態において、リボン形の混合機は、スラリーが循環する開口面積の大きな窓を残そうとした単純なクロスヘアー特徴を有するシリンジ円錐に拡張された。いくつかの実施形態において、攪拌機の幾何学的形状は閉塞窓のデザインを有する。
【００６１】
いくつかの実施形態において、攪拌速度は約５００ＲＰＭ〜約２５００ＲＰＭである。いくつかの実施形態において、攪拌機速度は約２０００ＲＰＭである。攪拌機速度は維持温度と或る関係を有する。いくつかの実施形態において、維持温度の設定点は、約−３℃〜約−５℃である。試験は、より低い温度又はより低い速度が、トルクのより急峻な増加、及び任意の所与の氷係数に対してより高いトルク値を生じることを示す。例えば、−５℃の設定点及び７５０ＲＰＭで、３０％のスラリーが、５０Ｎ−ｍｍに近いトルクを有していた。−５℃の設定点で、ただし２０００ＲＰＭで生成した同様の３０％のスラリーは、約２１Ｎ−ｍｍ〜２２Ｎ−ｍｍのトルクを有する。試験は、バランスを欠いた組み合わせは、攪拌機がより速く動かなければ均一に混合することのできないシリンジの壁に沿ってより冷たい領域を有する温度勾配を生じることを示す。カートリッジ壁に沿って形成する結晶は、何らかのバランスに達するまで攪拌機にかかるトルクを増加させる。試験は、攪拌機速度が十分に高い場合（維持温度に依存する）に、３０％のＩＣスラリーが約２２Ｎ−ｍｍの測定トルクと関連することを示す。
【００６２】
一定の攪拌機速度に加えて、本発明ではパルス攪拌を用いてもよい。いくつかの実施形態において、パルス攪拌（攪拌機速度及び持続時間が変化する）は、５００ＲＰＭを９秒間の後に２５００ＲＰＭを１秒間、５００ＲＰＭを５秒間の後に２５００ＲＰＭを５秒間、又は１０００ＲＰＭを５秒間の後に２５００ＲＰＭを５秒間である。いくつかの実施形態において、約−５℃〜約−３℃の維持温度を約２０００ＲＰＭの攪拌速度と組み合わせて設定することができる。維持設定は、スラリー生成の完了と処置との間の時間の量に応じて変更することができる。任意の種類の攪拌及び／又は攪拌設定並びにそれらの組み合わせを採用することができる。
【００６３】
図４Ａ及び図４Ｂは、手持ち型システム用のカートリッジ２４０６の一実施形態を示す。カートリッジ２４０６は、初期の体積のスラリー２５４０を保持する容器２５２０を含む。プランジャー２５３０が押し込まれると、カートリッジ内の攪拌機２５５０が圧縮ばねのように折り畳まれ、スラリーを圧出する前にスラリーを攪拌する。その後、カートリッジは、手持ち型システムから取り外して廃棄することができる。カートリッジは、スラリーのカートリッジへの流入及びカートリッジからの流出を可能にするために、フィンガーフランジ２５６０及びルアー２５７０を更に含む。
【００６４】
図４Ａ及び図４Ｂは、手持ち型システム用のカートリッジ２４０６の一実施形態を示す。カートリッジ２４０６は、初期の体積のスラリー２５４０を保持する容器２５２０を含む。プランジャー２５３０が押し込まれると、カートリッジ内の攪拌機２５５０が折り畳まれ、スラリーを圧出する前にスラリーを攪拌する。その後、カートリッジは、手持ち型システムから取り外して廃棄することができる。カートリッジは、スラリーのカートリッジへの流入及びカートリッジからの流出を可能にするために、フィンガーフランジ２５６０及びルアー２５７０を更に含む。
【００６５】
図４Ａ、図４Ｂ、及び図５のカートリッジ及び手持ち型は、被験体への送達前及び送達中のスラリーを攪拌するために、連続フローシステム又はハイブリッドシステムに用いることができる。
【００６６】
図５は、手持ち型システム用の例示的な送達デバイスを示す。送達デバイスは、シリンジシステム２６１０に挿入されたカートリッジ２４０６を含む。送達デバイスは、ダブルワイヤドライブシステム２４０７から電力を導出するギヤボックス２４０４を更に含む。例えば作動ボタンの噛み合いによりギヤボックス２４０４に電力が供給されると、或る量のスラリーがシリンジシステム２６１０から放出され、及び／又は攪拌機に電力が供給される。
【００６７】
ハイブリッドシステム
図７は、スラリーを生成するハイブリッドシステム１００の例示的な実施形態を示す。システム１００は、スラリーリザーバー１１１及び冷却デバイス１０３を有するベースステーション１０１を含む。ベースステーション１０１は任意で、予め用意された溶液を収容するために使用することができる冷蔵庫１０９、溶液の成分、注入のためのシリンジ、シリンジ用のサーマルジャケット、及びシステム１００とともに使用することができる他の部品を含んでもよい。スラリーを調製する際には、スラリーを生成するために用いられる溶液がスラリーリザーバー１１１に導入されて、冷却デバイス１０３によって冷却されることができる。図示のように、冷却デバイス１０３は、冷却剤リザーバー１０５、冷却剤開口１０７、冷却剤断熱材１２１、及び冷却剤カバー１２３を含む。接続部は図示されていないが、冷却剤リザーバー１０５は、冷却剤カバー１２３によって覆われ冷却剤断熱材１２１によって断熱された冷却剤リザーバー１０５の部分と流体連通している。
【００６８】
システム１００は、少なくともスラリーリザーバー１１１から冷却デバイス１０３へ溶液を循環させるための配管１３１を介してスラリーリザーバー１１１と流体連通するポンプ１４５を含む循環システム１４３を更に含む。ポンプ１４５は、溶液又はスラリーを冷却剤リザーバー１０５へ、及び冷却剤リザーバー１０５から移動させるぜん動ポンプ又は任意の他の適切なポンプとすることができる。配管１３１は、循環システム１４３によって循環されているスラリーへの熱の導入を低減するために、配管断熱材１３３によって断熱することができる。
【００６９】
この実施形態において、断熱材１１３はスラリーリザーバー１１１に少なくとも部分的に接触している。図示のように、スラリーリザーバー１１１は、スラリーが循環システム１４３と流体連通するようにスラリーリザーバー１１１を配管１３１に接続するための配管接続部１３７を有する蓋１３５によって覆われる。蓋１３５は、攪拌機パドル１１７を収納することができる。攪拌機パドル１１７は、攪拌機モーター１１５に接続され、攪拌機モーター１１５によって駆動される。攪拌機モーター１１５は、攪拌機サポート１１９によって支持されてもよい。攪拌機パドル１１７は、スラリーが生成されている間に、スラリーが維持されている間に、及び／又はスラリーが調製された後に溶液又はスラリーを攪拌することができる。スラリーを攪拌することによって、体積全体にわたって温度をより容易に維持することができ、氷粒子の凝集及びスラリーの成層を低減することができる。スラリーの攪拌によって、攪拌のないシステムと比較してより均一なスラリーを供給することができる。いくつかの実施形態において、例えば図４Ａ及び図４Ｂに示すように、カートリッジが攪拌機を含むことができる。
【００７０】
システム１００は、核形成器１４１と、配管１３１をポンプ１４５に接続するための流体接続部１４７とを任意で含む。核形成器１４１は、循環システム１４３に接続されて、氷粒子の生成が開始されるように溶液中で核形成を誘発することができる。核形成時に、循環システムはスラリーの連続フローを、少なくともリザーバーから冷却デバイスまで維持することができる。システム全体にわたるこの連続フローは、スラリーの一定温度を維持することを助け、これにより、スラリーの氷係数、氷粒子サイズ、流動性、及び投与時の効果を高める。したがって、システム１００全体にわたってより均一なスラリーを維持することができ、相当量のスラリーが処置に使えるようになる。例えば、別個の腹部位置における４回の別々の注入を伴う処置において、最初の注入と最後の注入との間のあらゆる変化を連続フローによって最小化することができる。いくつかの実施形態において、核形成は、システム／溶液が特定の温度に達すると自然発生で起こる。
【００７１】
スラリーを生成する際に、スラリーを生成するために使用する溶液が、スラリーリザーバー１１１に供給されてもよい。代替的な実施形態において、溶液の成分は、スラリーリザーバー１１１に供給されるか、又はスラリーリザーバー１１１において混合されてもよい。循環システム１４３はその場合に、配管１３１及びポンプ１４５を介して冷却デバイス１０３へ及び冷却デバイス１０３から溶液を循環させることができる。初期の溶液の温度よりも冷たい冷却剤を収容する冷却剤リザーバー１０５へ及び冷却剤リザーバー１０５から溶液が循環する際に、配管１３１を通して溶液からの熱を冷却剤中へ放散し、よって溶液を冷却することができる。
【００７２】
溶液が或る特定の温度まで冷却されると、核形成器１４１によって核形成を誘発し、それによって、氷粒子を形成しスラリーを生成することができる。いくつかの実施形態において、核形成は自然発生である。核形成は、例えば水を含有する溶液中の氷粒子の自己集合又は自己組織化による新たな熱力学的相又は新たな構造のいずれかの形成における最初のステップである。核形成事象なしでは、スラリーの生成はより時間がかかる場合があり、適切な氷係数、氷粒子サイズ、流動性、及び投与時の効果を欠く不均一なスラリーを生じる場合がある。
【００７３】
しかしながら、核形成は、様々な物理的、化学的、又は他の適切な方法によって誘発することができる。１つの例において、核形成器１４１は、核形成を誘発する機械的手段とすることができる。例えば、核形成器１４１は、操作者又は電動ユニットが配管１３１の少なくとも一部を締め付けて核形成を誘発することができるピンチ弁であってもよい。或る特定の実施形態において、折り畳み部材を用いて核形成を誘発してもよく、折り畳み部材に力を印加して少なくともその一部を折り畳み、それによって締付け動作を模擬的に引き起こして核形成を誘発することができる。例えば、折り畳み部材は、配管とするか、又は任意の適切な形状、例えば球形状、細長い球形状、管形状等の細長い本体を有してもよい。この例では、溶液又はスラリーが循環する配管１３１と流体連通している折り畳み部材が、配管１３１を締め付けて核形成を生じることができる。力、例えばモーターからの機械的な力又は真空力を折り畳み部材に印加して、少なくともその一部を折り畳むことができる。
【００７４】
様々な実施形態において、カートリッジ（図示せず）を循環システム１４３又はスラリーリザーバー１１１に流体連通するように取り付けて或る体積のスラリーを受け取ることができる。するとカートリッジは、カニューレを通してスラリーを被験体に投与するために用いることができる。例えば、カートリッジは、１０ｍＬ〜１００ｍＬの体積のスラリーを受け取り、ゲージサイズが１８Ｇの針を有する手持ち型ユニットに取り付けることができる。スラリーはその後、針を通して被験体に投与することができる。様々なカートリッジをシステム１００とともに用いることができ、カートリッジは、再利用可能であっても、又は１回の使用後若しくは２回以上の使用後に使い捨てであってもよい。１つの実施形態において、カートリッジは核形成器１４１を含み、循環システム１４３全体にわたるスラリーの連続フローはカートリッジ及びカートリッジ内の核形成器１４１を通る循環を含む。別の実施形態において、核形成器１４１はカートリッジ内になく、カートリッジは単に、注入することができる或る体積のスラリーを受け取る。１つの例において、カートリッジは攪拌機を含んで、凝集を防止し、体積内の温度差を低減し、注入を通して均一なスラリーを維持してもよい。
【００７５】
システムを通る溶液／スラリー流量は、選択し調整することができる別のパラメーターである。いくつかの実施形態において、流量は約２０ｍｌ／分〜約２００ｍｌ／分を含む。生成器は更に、処置の間のスラリーの性質を安定させる。例えば、処置時間が約１時間である場合、スラリーは１時間よりも長い間安定していなければならない。スラリー生成時間は、調整することができる別のデバイスパラメーターである。処置時間及びスラリーによる処置までの時間は、患者の状況によって可変であり得る。スラリー生成時間は、任意の適切なスラリー生成時間であり得る。例えば、スラリー生成時間は、約１０分未満〜約１２時間であり得る。いくつかの例において、患者は、直前に予約を取るか、又は予約なしの患者である場合がある。そのような場合に、医療従事者は、約１０分未満等の速いスラリー生成時間を求める可能性がある。他の時に、医療従事者は、患者の予約が朝いちばんに入っていることを知っている場合がある。そのような場合に、医療従事者は、朝いちばんの予約にスラリーが生成されて投与の準備ができているようにスラリーを一晩で調製するために、より長いスラリー生成時間を設定したい可能性がある。したがって、医療従事者は約１２時間のスラリー生成時間を設定する場合がある。
【００７６】
別の実施形態において、システム１００は、循環システム１４３又はリザーバー１１１と流体連通する手持ち型デバイスを更に含んでいてもよい。手持ち型デバイスは、適切なゲージサイズの針と接続することができ、当該針を通してスラリーを被験体に投与することができる。この例において、システム１００は手持ち型デバイスにスラリーの連続フローを供給することができ、注入間の中断時間を最低限にして一連の注入を行うことができるため、処置時間を削減し、患者の不快感を最小化する。手持ち型ユニットは、スラリーの体積を制御された速さで投与するためのぜん動ポンプ等のポンプを含んでもよい。手持ち型ユニットは、針を通るスラリーの流量を阻止、許可、又は制御するために、作動弁を更に含んでもよい。したがって、単一の手持ち型ユニットを、投与技法又は他の考慮事項の異なり得る様々な処置のために調整することができる。
【００７７】
別の実施形態では、滅菌シリンジ等のカニューレを用いてスラリーを投与してもよい。被験体への投与の前に或る体積のスラリーをシリンジによって受け取ることができる。適切なゲージサイズの針をシリンジに、スラリーを収容するシリンジ本体と流体連通するように取り付けることができる。シリンジは、シリンジ本体の少なくとも一部に接触する断熱材を含んでもよい。代替的に、断熱材は、断熱されており、冷蔵庫１０９で別個に冷却して、スラリー１１０５が充填される前に、及び／又被験体へ投与する前にシリンジ本体１１０１の一部に被せることができる取り外し可能なサーマルジャケットとして設けてもよい。スラリーは、シリンジのプランジャーを押し込むことによって注入することができる。
【００７８】
様々な実施形態において、システム１００は、システム１００の様々な部品に接続され、それらの部品のパラメーターを制御又は調節するように構成されることができる制御ユニット１４７を更に含んでもよい。例えば、制御ユニット１４７は、攪拌機モーター１１５、ポンプ１４５、冷蔵庫１０９、冷却デバイス１０３、及びリザーバー１１１、循環システム１４３、又は冷却デバイス１０３等の部品に取り付けることができるセンサーを制御することができる。
【００７９】
制御ユニット１４７は、システム１００中の様々なセンサー、例えば攪拌機の毎分回転数（ＲＰＭ）、循環ＲＰＭ、移送体積、及びカートリッジ、シリンジ、又は他の部品へのスラリーの移送ＲＰＭを求めるセンサーに接続されてもよい。他のセンサーが、スラリーリザーバー温度、冷却剤タンク温度、冷却剤体積、冷却器温度、冷凍器温度、スラリーの氷係数、スラリー体積、スラリーが被験体へ投与される準備ができるまでの時間、スラリーを生成するための溶液が投入されてから経過した時間、冷却剤が交換されてから経過した時間、核形成を誘発する間隔、及び核形成器１４１の活動と氷係数との間の関係を求めるように設けられてもよい。
【００８０】
様々な実施形態において、制御ユニット１４７は、プロセッサと、メモリと、任意で他の情報の中でも上記センサー出力のうちのいずれかを視覚的に示すディスプレイとを更に含んでもよい。任意の適切なプロセッサ、メモリ、及びディスプレイを用いることができる。例えば、ＬＣＤ又はＬＥＤディスプレイを用いて、センサー情報等の情報を表示するとともに、スラリーの生成又は維持を監視してもよい。
【００８１】
図１０は、スラリー４０５用のリザーバー４００、例えば、図７のリザーバー１１１を示す。この実施形態において、リザーバー４００は、スラリーリザーバー４０３を収容するハウジング４０１を含む。スラリーリザーバー４０３は、スラリー４０５を生成するために用いられる溶液、又はスラリー４０５を収容することができる。リザーバー４００は配管を介して、少なくともスラリー４０５を生成する循環システムと流体連通している。
【００８２】
この実施形態において、スラリーリザーバー４０３は蓋４０９によって覆われており、蓋４０９は好ましくはガスケット４０７によって密閉されている。蓋４０９は、蓋４０９を取り外さなくてもスラリー４０５が見えるようにガラスカバー４１１を提供する。ガラスカバー４１１はまた、スラリーリザーバー４０３内に収納されることができる様々なセンサーを見るために用いられるとともに、ガラスカバー４１１を通してセンサー表示又は出力を見ることができるように位置決めされることができる。図示のように、リザーバー４００は、蓋４０９を介して攪拌機４２１に接続される。攪拌機４２１は、攪拌機モーター４２３と攪拌機ドライブ４２５とを含み、この図において攪拌機ドライブ４２５は、スラリーリザーバー４０３内に収容され、スラリー４０５を攪拌するためのパドルに接続される。この例において、攪拌機４２７は少なくとも部分的にサポートアーム４２７によって支持される。攪拌機４２１は、様々な様式及び向きで装着されてもよく、それによって攪拌機４２１は、人間の被験体への投与に適したパラメーターにスラリー４０５を維持するのを助けることができる。
【００８３】
図１１は、スラリー、又はスラリーを生成するために用いられる溶液を収容するリザーバー５００、例えば図７のリザーバー１１１の内部断面図を示す。図示のように、リザーバー５００は、断熱材５２９によって少なくとも部分的に覆われたスラリーリザーバー５０３を含む。スラリーリザーバー５０３は、断熱材５２９によって少なくとも部分的に囲まれるか、完全に囲まれるか、又は少なくとも部分的に覆われていてもよい。この例において、リザーバー５００はスラリーリザーバー５０３を収納しており、スラリーリザーバー５０３は、ガスケット５０７によってスラリーリザーバー５０３に密閉されることができる蓋５０９に接続されている。
【００８４】
蓋５０９は攪拌機ドライブ５２５を収納することができ、攪拌機ドライブ５２５は一端がパドル５２７に接続され、他端が攪拌機モーター（図示せず）に接続されることができる。蓋５０９は、スラリーリザーバー５０３に投入されるか、又はスラリーリザーバー５０３から取り出される液体又は気体用の弁、他の部品の中でも例えばリザーバーからスラリーを取り出すことを可能にする弁５３３、スラリー又は溶液をリザーバーに投入することを可能にする弁、及び／又はスラリーリザーバー５０３及び／又は弁を洗浄するための気体又は消毒液を投入するクリーニング弁を更に収納することができる。蓋５０９は温度センサー５３５の少なくとも一部を更に収納することができ、温度センサー５３５は、スラリーリザーバー５０３内に到達してスラリーの少なくとも温度を検出することができる。溶液の冷却並びに核形成中及び核形成後のスラリーの温度は、温度センサー５３５によってリアルタイムで監視することができる。
【００８５】
図１２は、スラリー用のリザーバーの蓋６００を示す。この実施形態において、蓋６００は蓋表面６０９を含み、蓋表面６０９は、攪拌機ドライブ６２５及び温度センサー６３５に接続され、攪拌機ドライブ６２５及び温度センサー６３５を収納している。攪拌機ドライブ６２５は一端が攪拌機モーター（図示せず）に接続され、他端がスラリーを攪拌するパドル６２７に接続されることができる。リザーバー内に収納されているスラリーを攪拌することによって、スラリーは凝集に抵抗することができる。スラリー中の氷粒子の凝集は、スラリーを固め、より大きな固体又は半固体の氷型構造を形成する場合があり、氷型構造はシステム全体の及び／又は送達デバイス内の連続フローを阻害する場合がある。さらに、攪拌機はまた、スラリーの成層を低減し、より均質なスラリーの連続フローを促進する。成層は、塩分等の性質の異なる水塊の層の形成を含み、氷粒子の少ない又は氷粒子のない水層上に氷粒子の層を形成する原因となる場合があり、均一なスラリーが供給されない場合がある。不均一なスラリーは、脂肪組織を除去する等のスラリーの効果を阻害する可能性がある。
【００８６】
蓋６００はまた、それを通してリザーバー内のスラリーを見ることができるガラスカバー６１１と、クリーニング弁６４１とを含む。クリーニング弁６４１は、リザーバー内に液体又は気体を投入するために用いることができる。例えば、クリーニング弁６４１は、他の部品の中でもリザーバー及び／又は弁６３１及び６３３を洗浄するための気体又は消毒液を投入するために用いることができる。
【００８７】
針状結晶
実質的に固体状態、例えば針状結晶のスラリーを生成するシステムも開示される。針状結晶システムでは、溶液が管内で完全に凍らされ、高圧を用いて氷を管から押し出す。管を適切な大きさとすることにより、小さな針状結晶により高い氷係数を達成することができる。さらに、管内で氷を完全に凍らせた場合、フローの停止が配管を閉塞する心配を防止することができる。
【００８８】
図２９は、針状結晶システム２９００の一実施形態を示す。入口及び出口は、任意の適切な容器、例えば溶液容器とすることができる。溶液２９１０はポンプ２９３０によって配管２９２０を通して汲み上げられ、ポンプ２９３０はＨＰＬＣポンプ等の任意の適切なポンプとすることができる。任意の適切な配管を使用することができる。いくつかの実施形態において、配管は、例えば８Ｇ〜２５Ｇの針等のシリンジ針に相当する狭い内径を有し、それによって、十分な流動性を達成する。配管は、氷が分注される際に氷を割るために、わずかな湾曲（又は他の適切な構成）を含んでもよい。いくつかの実施形態において、溶液は、熱交換器２９４０及び冷凍器２５４０を用いて冷却される。Bedecarrats他, 2010,「Ice slurry production using super-cooling phenomenon」International Journal of Refrigeration, 33:196-204（その内容は引用することにより本明細書の一部をなす）において論述されているように、氷スラリーを生成する方法は、水を過冷却することと、その後に水を乱して結晶化させることとからなる。粒子を汲み上げにくくする粒子の樹状の又は分岐した成長は、適切な凝固点降下法を用いることによって抑制することができる。これは、自然発生的な溶液内核形成（spontaneous in-solution nucleation）とも呼ぶことができる。
【００８９】
コントローラー２９６０は、ポンプ２９３０、熱交換器２９４０、及び冷凍器２９５０のパラメーター、例えば流量（例えば１０ｍｌ／分）、圧力、及び温度を制御する。コントローラー２９６０はシステム部品と通信するが、システムの内部にあってもシステムの外部にあってもよい。
【００９０】
キサゲ面システム
更なる例示的なシステムは、スラッシュアイス飲料メーカー等のキサゲ面装置、過冷却生成装置、直接接触生成器等の直接冷媒注入装置、真空水三重点装置（vacuum triple point of water apparatus）、及び砕氷スラッシュ生成装置を含む。このスラリー作製方法では、液体溶液を、液体から熱を引き離す冷却熱交換に通す。液体が壁に凍り付く際に、かき取りブレードが周期的に氷を除去し、粉砕して、壁から飛散させる。より多くの液体の水を冷たい表面に接触させ、所望の量の氷が作成されるまでサイクルを繰り返す。これは、結晶の表面核形成を用いて動作する。このプロセスはインラインで、望ましい特徴を有するスラリー組成物を連続して作製してもよい。
【００９１】
別の装置は、米国特許第７，３８９，６５３号（その内容は引用することにより本明細書の一部をなす）に記載されているのと同様の技法を利用する。冷媒は、軟質フィルムの下にある下部チャンバーに汲み出される。軟質フィルムの上には、水、又は水と凝固点降下剤との二成分溶液を収容する別のチャンバーがある。上部の液体から熱を引き離すことによって、軟質フィルム上に氷を形成させる。アクチュエーターが周期的にフィルムを変形させて氷を取り除く。氷の浮力及び泡立て要素（whisk element）によって作り出される液体中の流れが、氷をフィルムから運び去り、新たな液体にプロセスを繰り返させる。
【００９２】
一実施形態において、システムは、アイスクリームメーカーと同様な、又は同一のキサゲ面装置を含む。この方法は極低温の表面上における核形成を用い、この表面は次に回転ブレードを用いて擦られる。ブレードが容器内を周回する際にスラリーの全質量が動くように溶液の粘性を十分に高く保たなければならないものの、小さな樹状結晶が作成される。
【００９３】
一実施形態において、キサゲ面によるスラリーの作製方法は、スラッシュアイス飲料メーカーと同様な、又は同一のデバイスを用いる。典型的な市販のスラッシーマシンでは、砂糖と水との混合物が大きな混合タンクに加えられる。タンクの底部にコイルを介して冷却が適用され、羽根車が連続的に液体をかき混ぜる。液体が凍結し始めると、結晶粒子間に空間を作る高い砂糖粒子濃度により、大きな粒子成長が阻止される。また、連続的な動きが、凍結粒子を最も冷たい領域からより温かい領域へ動かす。糖レベルが低すぎる場合、大きな粒子の形成を防ぐ能力は低減し、塊氷が形成される危険が高まる。
【００９４】
ブレンダー及び／又はグラインダー
１つの実施形態において、砕氷スラッシュ生成器による方法のブレンダー構造を用いることができる。ブレンダー方法において、氷粒子は、ブレンダーブレードの機械的な力によって、より小さな粒子に砕かれる。満足な粒子径分布が作り出されるまで粒子径分布を監視する間、混合プロセスは続いてもよい。
【００９５】
一実施形態において、グラインダーは、砕氷スラッシュの生成のために用いることができる。例示的な粉砕方法として、大きな氷粒子が、連続的に先細りする粉砕面を有するチャンバーに入る。粉砕面は、粉砕面と粉砕チャンバー壁の内径との間の最も細い間隙を通過するのに十分なほど粒子が小さくなるまで、粒子を転がして破砕する。グラインダーは粒子をより小さくし、フィルターとして作用するため、所定サイズよりも小さな粒子のみがチャンバーを出ることができる。そのため、プロセスは制御され、完了点は予測可能である。機構の凍結及び詰まりは、連続的な動き及び高トルクモーターの使用によって防止することができる。一例として、コーヒーグラインダー等の機構を用いることができる。これは、コーヒーグラインダー装置が小さな粒径への設定を可能にするためである。例えば、粒径は、１００μｍ以下に設定することができる。
【００９６】
１つの実施形態において、システムは、過冷却生成器を用いる静的な溶液核形成システムである。攪拌機で混合される液体を充填された、非常に平滑な壁を有する静的タンクが、低温に維持された状態で提供される。すると溶液は核形成し、タンク内の個々の結晶成長を制限するように攪拌される。
【００９７】
一実施形態において、スラリー生成システムは、砕氷スラッシュ生成器によるスラリー生成方法を用いる。スラッシュ作製方法は、機械羽根車を利用して塊氷を切り刻むことでスラリーにする。原料をブレンダーに加える。原料は、特定のサイズ、形状、温度、及び質量の、水から形成した角氷、並びに添加剤を含む。ブレンダーの電源を或る特定の期間入れる。スラッシュが生成されたら、断熱材を用いて安定性を維持する。スラッシュは、注入のためにシリンジに吸い込んでもよい。ぜん動ポンプを用いて液体を被験体内に汲み上げてもよい。
【００９８】
１つの実施形態において、砕氷スラッシュ生成器による方法のろ過構造を用いてもよい。ろ過構造は、既存のスラリーから大きな粒子を除去するために用いることができる。この方法では、幅広い分布の粒子が作り出された後、「合格」の（小さい）粒子と「不合格」の（大きな）粒子とを分離するろ過段階に通す。フィルターは、織メッシュ又は穴あきシートからなっていてもよい。さらに、ブレンダー又は他の機械デバイスを用いて氷を粉砕してもよい。冷蔵システムを用いて、混合物を一定の温度に維持してもよい。
【００９９】
１つの実施形態において、砕氷スラッシュ生成器による方法の「チーズグレーター」構造を用いてもよい。チーズグレーター方法では、オーガー又は他のブレードが、孔径よりも小さな氷の塊のみを通す有孔シートに氷を擦り付ける。粒子は次に集められて、被験体に投与するスラリー組成物中に用いられる。不合格の粒子は、出られるほど十分に小さくなるまで、オーガーチャンバー内を再循環し続ける。この方法のために、ブレンダー又は他の機械的手段を用いて氷を粉砕することができる。冷蔵システムは、混合物を一定の温度に維持するために用いることができる。
【０１００】
他のシステム
一実施形態において、スラリー生成システムは、直接接触生成器によるスラリー作製方法を用いる。方法は、蒸発させることにより水を過飽和させて小さく平滑な結晶を形成する不混和性の一次冷媒を用いる。生体適合性ガスを二成分溶液により泡立てることができる。気体は圧力下で液体として貯蔵することができ、相変化の熱を用いて液体のフラッシュ冷却を駆動することができる。気体の激しい膨張は、液体を素早く混合して小さな粒子を作り出すことができる。
【０１０１】
一実施形態において、スラリー生成システムは、真空水三重点によるスラリー作製方法を用いる。この方法では、スプレーノズルを用いて、真空チャンバー内に粒子のミストを生成する。チャンバー内で圧力を制御して液滴の凍結を促す。５０μｍの液滴サイズを達成した。Kim他, 2001,「Study on ice slurry production by water spray」International Journal of Refrigeration, 24（2）:176-184（その内容は引用することにより本明細書の一部をなす）を参照。
【０１０２】
一実施形態において、スラリー生成システムは、直接冷媒注入によるスラリー作製方法を用いる。この方法は、Kiatsiriroat他, 2000,「Ice formation around a jet stream of refrigerant」Energy Conversion & Management, 41:213-221、及びHossain他, 2004,「Ice-slurry production using direct contact heat transfer」International Journal of Refrigeration, 27（5）:511-519（これらの内容は引用することにより本明細書の一部をなす）に示されるように、冷媒をスラリー液に直接注入することを含む。この方法は、冷媒と液体との間の直接熱伝達を作り出すことによって、両者の間の熱抵抗を低減する。これはまた、液体内の動きを作り出し、これにより、他の機械的かきまぜ機を不要とすることができる。
【０１０３】
送達デバイス
生成されたスラリーは、任意の適切な手段によって被験体に送達することができる。いくつかの実施形態において、スラリーは注入され、送達デバイスは針等のカニューレを含む。スラリーの注入に利用することができる送達デバイスの更なる例は、国際出願公開ＰＣＴ／ＵＳ２０１７／０４８９９５号及び米国仮出願第６２／３８１，２３１号（それらの全体は引用することにより本明細書の一部をなす）に開示されている。各注入部位は、例えば針による１刺しの部位である。患者の処置は、注入部位及び付着部位の完全性を含む。バルーン構造を利用する更なるスラリーの送達手法が、例えば、国際出願公開ＰＣＴ／ＵＳ２０１８／０２６２７３号、米国特許出願公開第２０１８−０２８９５３８号、及び米国仮出願第６２／４８２，００８号（それらの全体は引用することにより本明細書の一部をなす）に開示されている。
【０１０４】
システムは、スラリーを注入により投与するために手持ち型送達デバイスを含んでもよい。例えば、連続フローシステム又はハイブリッドシステムにおいて、手持ち型デバイスは、循環システムと流体連通していてもよく、スラリーの連続フローを手持ち型デバイスで受け取って被験体に投与することができる。これにより、処置領域間及び個々の注入間の変化が最小化される。別の例において、システムは１つ以上のカートリッジを含む。カートリッジはベースステーションに接続され、それによって、カートリッジが循環システムと流体連通することができる。例えば、ベースステーションは、或る体積のスラリーを受け取るためにカートリッジを接続することができる１つ以上のポートを含んでもよい。この例において、スラリーは、カートリッジのそれぞれに連続フローで供給することができ、これは、スラリーが循環システムとカートリッジのそれぞれとを同時に循環することができることを意味する。各カートリッジは、特定の体積、例えば３０ｍＬに設計又は設定されてもよい。この例では、カートリッジをポートから取り外すと、カートリッジはすぐに投与する準備ができている３０ｍＬのスラリーを収容している。いくつかの実施形態において、カートリッジは、注入部位毎に２Ｌまで送達するように設計される。カートリッジは、針を介して被験体に投与するために、手持ち型デバイスに接続されてもよい。手持ち型デバイスは、ワイヤドライブ、磁気ドライブ等によって駆動することができる。任意で、手持ち型デバイスは、プランジャーと、アクチュエーター又はぜん動ポンプ等のポンプとを含んでもよい。また、手持ち型デバイスは任意で、スラリーを収容する手持ち型デバイス内の配管の少なくとも一部と接触する冷却剤を含んでもよい。冷却剤は、冷却デバイスの冷却剤と流体連通しており、ポンプにより冷却デバイスへ、及び冷却デバイスから循環されてもよい。上記の例において、連続フローシステムは、より均一なスラリーを供給することによって処置効果を高めながら、処置時間を削減する。
【０１０５】
図１５は、スラリー９０５を投与するための手持ち型デバイス９００を示す。この実施形態において、手持ち型デバイス９００は、針ハウジング９０３、アダプター９０５、エンドキャップ９０７、及び保護キャップ９１１を有する本体９０１を含む。手持ち型デバイス９００は、針ハウジング９０３に接続された針を介した注入によりスラリーを被験体に投与するために用いることができる。１つの例において、手持ち型デバイス９００は、アダプター９０５において、スラリーを生成するシステムの循環システムに流体連通しているテザーに接続することができる。別の例において、手持ち型デバイス９００は、後述するように、スラリーを少なくとも部分的に充填され、スラリーを分注するためにアダプター９０５においてワイヤドライブに接続されていてもよい。保護キャップ９１１は、スラリーを投与するために針ハウジング９０３を針に接続するときに、及び／又は針に接続されていないときに針ハウジング９０３を保護する、好ましくは滅菌されている任意の適切なキャップとすることができる。
【０１０６】
図１６は、スラリー１００５を投与するための手持ち型デバイス１０００を示す。この実施形態において、手持ち型デバイス１０００は、被験体の処置領域に投与することができる或る体積のスラリー１００５を少なくとも部分的に充填されてもよい。例えば、手持ち型デバイス１０００の手持ち型リザーバー１００３は、被験体の脂肪組織の皮下領域にある第１の処置領域に投与する３０ｍＬのスラリー１００５を少なくとも部分的に充填されてもよい。手持ち型デバイス１０００は、任意の適切なゲージサイズとすることができる針１０５１を介してスラリー１００５を被験体に投与するために用いることができる。いくつかの実施形態において、ゲージサイズは８Ｇ〜２５Ｇとすることができる。手持ち型デバイス１０００はまた、被験体への注入量を決める、注入の準備の際に手持ち型デバイス１００５によって受け取るスラリー１００５の体積を決める、及び／又は作動弁１０２１の方向にスラリー１００５に圧力を加えるために用いることができる、手持ち型リザーバー１００３内に収納されるプランジャー１０１３を含む。プランジャー１０１３はアクチュエーター１０１１によって制御されてもよい。例えば、アクチュエーター１０１１は、プランジャー１０１３に力を加えることができる機械的又は電気機械的に制御されるばね又は他のユニットであってもよい。
【０１０７】
図示のように、手持ち型デバイス１０００は、断熱されることができる本体１００１と、スラリー１００５を生成するシステムへのスラリー１００５の連続フローのための配管１００７とを含み、配管１００７は少なくとも手持ち型リザーバー１００３と流体連通している。或る特定の実施形態において、配管１００７はまた、循環システムと流体連通していてもよい。
【０１０８】
この実施形態において、手持ち型デバイス１００５は、ぜん動ポンプを含むぜん動アセンブリ１０６１を更に含む。ぜん動アセンブリ１０６１は、ぜん動アセンブリ１０６１のぜん動運動を駆動するワイヤドライブ１０６３及びモーター（図示せず）に接続されてもよい。ぜん動アセンブリ１０６１は、ぜん動運動を配管１００７に印加して、スラリー１００５を作動弁１０２１及び針１０５１に向かって駆動することができる。作動弁１０２１は、針１０５１へのスラリー１００５の流れを阻止又は許可する、又はスラリー１００５の流れを調整するために用いることができる。例えば、モーターは、スラリー１００５を生成するシステムのベースステーションに収納することができる。モーターは、ワイヤドライブ１０６３を駆動してぜん動運動を生成し、手持ち型デバイス１０００がスラリー１００５を被験体へ投与できるようにすることができる。
【０１０９】
手持ち型デバイス１０００は、冷却剤１０３１を受け取り、取り外し、又は交換するために、手持ち型デバイス１０００用の冷却接続１００９を更に含むことができる。図示のように、冷却剤１０３１は、スラリー１００５を収容する手持ち型リザーバー１００３と接触している。したがって、手持ち型リザーバー１００３から冷却剤１０３１へ熱を放散して、注入のために手持ち型デバイス１０００内に存在する間、スラリー１００５の温度を維持することができる。様々な実施形態において、冷却剤１０３１は、冷却デバイスの冷却剤と流体連通していてもよく、冷却剤ポンプを介して冷却デバイスへ、及び冷却デバイスから手持ち型デバイス１０００へ循環してもよい。例えば、冷却剤１０３１は、冷却デバイスに収容されている冷却剤と同じ種類の冷却剤とすることができる。
【０１１０】
図１７は、スラリー１１０５を投与するためのシリンジ１１００を示す。図示のように、シリンジ１１００は、或る体積のスラリー１１０５を収容したシリンジ本体１１０１を含む。例えば、処置量は、単一の処置領域のための１０ｍＬ〜３０ｍＬのスラリー１１０５、１００ｍＬまでのスラリー１１０５、又は１００ｍＬを超えるスラリー１１０５を含む場合がある。このようなスラリー１１０５の体積は、様々なパラメーター、例えば意図する処置領域、意図する処置領域数、処置プログラム又はプロトコル、及びスラリー１１０５を投与する被験体に応じて選択することができる。本発明の実施形態では、１箇所の注入部位につき２Ｌまでのスラリーを注入することができる。シリンジ１１００は、スラリー１１０５を投与するために押し込むことができるプランジャー１１０７を更に含む。様々な実施形態において、シリンジ１１００は、少なくとも部分的にシリンジ本体１１０１の周囲に、又はシリンジ本体１１０１に接触して断熱材１１０３を含んでもよい。他の実施形態において、断熱材は、断熱されており、冷蔵庫で別個に冷却して、スラリー１１０５を充填する、及び／又は被験体に投与する前にシリンジ本体１１０１の一部に被せることができる取り外し可能なサーマルジャケット１１１３として設けてもよい。
【０１１１】
図示のように、シリンジ１１００は、スラリー１１０５を被験体に投与するために使用される針１１１１に接続される。針１１１１は、スラリー１１０５を注入により投与するために、任意の適切なゲージサイズとすることができる。好ましくは、針は、１ｍｍ未満の粒径を有する氷粒子が流れることを可能にするゲージサイズを有する。或る特定の実施形態において、氷粒子サイズは０．２５ｍｍ未満である。針のゲージサイズは８Ｇ〜３０Ｇとすることができる。好ましくは、針のゲージサイズは、患者及び処置に基づいて、針を通る氷粒子の流れを許可するのに十分な大きさでありながら、注入時の痛みを最小化し、注入による傷あとのおそれを最小化し、被験体を大きな針サイズにより怖がらせるおそれを最小化するように選択される。
【０１１２】
容器
或る特定の実施形態において、本発明のシステムは容器、例えば本明細書中で説明するスラリー生成器に入れる溶液を含むカートリッジを含む。いくつかの実施形態では、スラリー生成システムとともに用いる容器を認証するシステムを提供する。このようなシステムは通常、スラリー生成デバイスと、溶液容器とを含む。溶液容器は、スラリーを生成するためにスラリー生成デバイスに挿入される単回使用の使い捨て容器であってもよい。
【０１１３】
スラリー生成デバイスは、溶液容器からのスラリーの生成の制御を含む、デバイスを操作するための制御システムを含む。スラリー生成デバイスは、任意の所与の容器を認証して、当該容器が適切である、及び／又はスラリー生成デバイスとともに動作すること許可されているかどうかを判定する手段を更に含む。特に、スラリー生成デバイスは、容器をスラリー生成デバイスに取り付ける際に、又は容器をスラリー生成デバイスに挿入する際に容器に関連付けられた容器識別子に埋め込まれたデータを読み取る識別リーダーを含む。容器識別子、例えばＲＦＩＤタグ、バーコード、又はチップからのデータは、制御システムによって分析され、容器が真正である（すなわち、スラリー生成デバイスとともに使用するのに適している）かどうかについて判定が行われる。容器が真正であると判定された場合、制御システムは、容器の溶液を用いたスラリーの生成を許可する。容器が真正でないと判定された場合、制御システムは、当該容器の溶液を用いたスラリーの生成を阻止する。
【０１１４】
したがって、認証システムは、許可された容器のみをスラリー生成デバイスとともに使用することができることを保証する。認証は、製造業者によって推奨され許可された容器のみが使用されることを保証し、それによって、スラリー生成システムが意図された通りに機能し、患者の安全が保たれることを保証する。
【０１１５】
図１８は、スラリー生成デバイス１２０６と、スラリー生成デバイス１２０６に挿入される容器３３００とを含むスラリー生成システム１２００を図示する。スラリー生成デバイス１２０６は、識別リーダー１２０２と、コントローラー１２０４（本明細書中で「制御システム１２０４」とも呼ぶ）とを含む。容器３３００は、容器識別子３３２０及び溶液３３４０を含み、容器ハウジング３３３０を更に含む。スラリー生成システム１２００の部品の多くは、可動プラットフォーム又はカート１５００上のデバイスハウジングに収容して、処置が行われる場（例えば、手術室、処置室、外来診察室の場等）に提供することができ、容器３３００は、処置中にデバイスハウジング１２０７に挿入して使用することができる。
【０１１６】
コントローラー１２０４は、操作者（すなわち、外科医又は他の医療専門家）がスラリーの生成を制御できるようにする。しかしながら、操作者がスラリーの生成を制御できるようにする前に、容器３３００は認証手順を受けて、容器３３００が本当にシステム１２００との使用に適しているのかどうかを判定する。特に、容器３３００をシステム１２００に結合する際に、識別リーダー１２０２は、容器３３００の容器識別子３３２０に埋め込まれたデータを読み取り、そのような容器識別子データは、容器３３００の真正性を判定するために分析される。
【０１１７】
図１９は、システム１２００、及びシステム１２００とともに用いる容器３３００の認証を図示する。容器識別子からのデータは、識別リーダーによって読み取られ、次にコントローラー１２０４によって分析される。認証分析に基づいて容器が真正である（すなわち、スラリー生成デバイスとの使用に適している）かどうかの判定が行われる。容器が真正であると判定された場合、コントローラー１２０４は、容器３３００のスラリー溶液を用いてスラリーの生成を許可し、よって容器３３００を用いて手続きを行うことができる。容器が真正でないと判定された場合、コントローラー１２０４は、容器３３００の溶液を用いたスラリーの生成を阻止する。
【０１１８】
コントローラー１２０４は、上記の動作のうちのいずれかを行うように構成されたソフトウェア、ファームウェア、及び／又は回路部を含んでもよい。ソフトウェアは、非一時的なコンピューター可読記憶媒体上に記録されたソフトウェアパッケージ、コード、命令、命令セット、及び／又はデータとして実装されてもよい。ファームウェアは、メモリデバイスにハードコードされた（例えば不揮発性の）コード、命令若しくは命令セット、及び／又はデータとして実装されてもよい。本明細書中のいずれかの実施形態において使用する場合の「回路部」は、例えば、配線回路部、１つ以上の個別の命令処理コアを含むコンピュータープロセッサ等のプログラマブル回路部、状態機械回路部、及び／又はプログラマブル回路部によって実行される命令を記憶するファームウェアを単独で又はいずれかの組み合わせで含み得る。例えば、コントローラー１２０４は、本明細書中で説明するスラリー生成システム１２００の様々な機能をコントローラーに実行させるプロセッサによって実行可能な命令を含む非一時的なコンピューター可読メモリに結合されたハードウェアプロセッサを含んでもよい。
【０１１９】
認証分析は、容器識別子データと、システム１２００の一部を形成するローカルデータベース（すなわち、容器データベース１２１４）、又はリモートサーバー１３００を介してホストされるリモートデータベース（すなわち、リモート容器データベース１３０２）のいずれかであるデータベースに記憶された既知の定義済みの認証データとの相関に基づく。例えば、いくつかの実施形態において、システム１２００は、ネットワークを介してリモートサーバー１３００と通信しデータをやりとりすることができる。ネットワークは、例えば、プライベート又は非プライベートローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、パーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）、ストレージエリアネットワーク（ＳＡＮ）、バックボーンネットワーク、グローバルエリアネットワーク（ＧＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、又は任意のそのようなコンピューターネットワークの集合、例えばイントラネット、エクストラネット、又はインターネット（すなわち、例えばワールドワイドウェブを含む、様々なアプリケーション又はサービスが動作するグローバルな相互接続ネットワークシステム）を示し得る。
【０１２０】
データベース（データベース１２１４又はデータベース１３０２）に記憶された既知の定義済みの認証データは、例えばスラリー生成デバイス１２０６の所有者／製造業者によって、スラリー生成デバイスとともにどの容器を使用するかを所有者／製造業者が決定することができるように制御することができる。例えば、所有者／製造業者は、特定の認証キーを設定するか、又は所有者／製造業者独自の特定の識別番号を提供することができる。そのため、任意の所与の容器に対する容器識別子データは、真正であると見なされるために、対応する一意の識別子（すなわち、認証キー又は識別番号）を含まなければならない。
【０１２１】
容器を一意に識別する１つの手法は、プライベートキーを使用することによって容器を認証することである。そのような手法では、システム１２００と容器識別子３３２０との双方が同一のキーを知らされる。容器識別子は、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）タグ、チップ、又はバーコード等の任意の適切な容器識別子とすることができる。その場合、容器識別子３３２０及びシステム１２００は連携してキーを認証する。より詳細には、システム１２００は、ランダムな一意のチャレンジ番号を生成する。容器識別子３３２０はこのチャレンジをキーと組み合わせて用いて、認証コードの応答を生成する。このコード（ハッシュ関数として知られる）を生成する方法は、キーの値を隠す。容器を一意に識別する別の手法は、一意の変更不可能な識別番号を用いることである。この手法は、容器識別子の製造業者だけが書き込むことができるメモリ領域（例えば、シリアル番号又は型番）があれば用いることができる。保護は、製造業者が容器識別子にだけ正規の識別番号を付与することを保証することによって実現され、正当な容器識別子の単純な複製を防止する。
【０１２２】
容器識別子データは、容器に関連する他の情報及び／又は特徴を含んでもよい。例えば、いくつかの実施形態において、容器識別子データは、溶液の内容の配合情報を更に含む。いくつかの実施形態において、容器識別子データは、容器の動作履歴情報を更に含む。そのため、いくつかの実施形態では更に、コントローラー１２０４を用いて、容器が既に使用済みである場合等に、動作履歴に基づいて容器を認証解除し、それによって、容器の更なる使用を阻止することが可能である。
【０１２３】
図２０は、スラリー生成システム１４００の例示的な実施形態を示す。システムは、ラップトップ等のコントローラーと、滅菌空気源と、冷却器と、冷蔵庫と、ループ制御及び滅菌ループと、カート１５００と、スラリー生成デバイス１４０６と、容器３３００とを含む。システムの部品はハウジング１４０７に収容してもよい。容器３３００は、スラリー生成デバイス１４０６に挿入することができ、容器の内容、すなわち溶液は、スラリーを生成するために用いられる。一旦挿入されると、容器は、スラリー生成デバイス内の循環システムと流体連通する。溶液は、或る特定の温度まで冷却されて氷粒子が形成され、それによってスラリーが生成される。
【０１２４】
図２１は、スラリー生成システム１２００とともに用いる容器３３００の一実施形態を示す。容器３３００は、単回使用の使い捨てユニットとすることができる。容器３３００は一般に、容器ハウジング３３３０と、ハウジング内に配置された溶液３３４０と、ハウジング上に配置された容器識別子３３２０とを含む。容器３３００は、スラリー生成デバイスのハウジング１２０７への容器３３００の挿入等によってスラリー生成デバイス内に受け取られるように構成される。容器識別子３３２０は、容器３３００のハウジング３３３０上に設けられて、スラリー生成デバイスのハウジング１２０７への容器３３００の挿入時に、容器識別子３３２０に埋め込まれたデータを識別リーダー１２０２によって読み取ることができるようになっている。容器のハウジング３３３０は、金属又はプラスチック等の任意の適切な材料から構成されることができる。
【０１２５】
認証システムは、認証された容器のみをスラリー生成デバイスとともに使用することができることを保証する。容器は単回使用として許可される。容器が再充填された場合、システムは、一意の容器識別子が既に使用されていることを認識するため、スラリー生成デバイスにおける容器の利用を阻止する。認証は、製造業者によって推奨され許可された容器のみが使用されることを保証し、それによって、スラリー生成システムが意図した通りに機能し、患者の安全が保たれることを保証する。
【０１２６】
本発明において行われる分析は、容器の利用可能な在庫を更新するレポートを提供することを更に含んでもよい。例えば、一意の容器を利用可能な在庫から削除するために、識別リーダーによって読み取られる一意の容器識別子を在庫データベースと比較してもよい。提供されたレポートは、医療提供者に、容器の蓄えが少なく、追加の容器を注文すべきであることを通知してもよい。
【０１２７】
認証は更に、偽造部品の使用を防ぐ。偽造の独自部品が普及するにつれ、本物の製品を認証する必要性がますます高まっている。ＲＦＩＤタグ、チップ、又はバーコードを容器に直接埋め込み、ＲＦＩＤ、チップ、又はバーコード技術を認証に利用することによって、製造業者は、偽造者を抑制し、さもなければ偽造品により失われ得る経常収益の流れを確保することができる。
【０１２８】
図２２は、識別子がＲＦＩＤタグであり、識別リーダーがＲＦＩＤリーダーである本発明の一実施形態を示す。一般に理解されるように、ＲＦＩＤ技術は、電磁場を用いて、物体に貼り付けられたタグを自動的に識別し追跡する。本発明では、カートリッジに関連付けられたＲＦＩＤタグは、電子的に記憶される、カートリッジに関する情報を含む。ＲＦＩＤタグは、読み取り専用であって、データベースへのキーとして用いられる、工場で付与された通し番号を有していても、システムユーザーによって物体に特有のデータをタグに書き込むことができる読み取り／書き込みであってもよい。フィールドプログラマブルタグはライトワンスリードマルチプルであってもよく、「空」タグは、ユーザーによって電子製品コードを書き込まれることができる。ＲＦＩＤタグは、少なくとも３つの部品：情報を記憶し処理するとともに、無線周波数（ＲＦ）信号を変調し復調する集積回路と、入射するリーダー信号からＤＣ電力を集める手段と、信号を送受信するアンテナとを含む。タグ情報は不揮発性メモリに記憶される。ＲＦＩＤタグは、送信データ及びセンサーデータをそれぞれ処理するための固定ロジック又はプログラマブルロジックを含む。
【０１２９】
ＲＦＩＤリーダーは、符号化された無線信号を送信して、タグに呼び掛ける。ＲＦＩＤタグは、メッセージを受信した後、その識別及び他の情報により応答する。これは一意のタグ通し番号であってもよい、又は製品に関連する情報、例えば物品整理番号、ロット番号又はバッチ番号、製造日、又は他の特定の情報であってもよい。タグは個別の通し番号を有するため、ＲＦＩＤシステムデザインは、ＲＦＩＤリーダーの範囲内にあるかもしれないいくつかのタグを区別し、それらを同時に読み取ることができる。いくつかの実施形態において、ＲＦＩＤタグは、システムの呼び掛け電波のＲＦＩＤリーダーからエネルギーを集める受動タグであってもよい。いくつかの実施形態において、ＲＦＩＤタグは、ローカル電源（例えば電池）を含み、システムのＲＦＩＤリーダーから何百メートルも離れて動作することができる能動タグであってもよい。
【０１３０】
図２２は特に、スラリー生成デバイス１２６０に挿入された容器３３６０、及び容器３３６０の真正性を判定するためのＲＦＩＤリーダー１２６５による初期ＲＦＩＤ読み取りの拡大図を示す。チップからのデータは、コントローラー１２０４によって分析され、容器が真正である（すなわち、スラリー生成デバイスとの使用に適している）かどうかについて判定が行われる。容器３３６０が真正であると判定された場合、コントローラーは、容器３３６０内の溶液を用いたスラリーの生成を許可する。容器３３６０が真正でないと判定された場合、コントローラー１２０４は、容器内の溶液を用いたスラリーの生成を阻止する。
【０１３１】
図２３は、識別子がバーコードであり、識別リーダーがバーコードリーダーである本発明の一実施形態を示す。本発明において、容器に関連付けられたバーコードは、電子的に記憶される、容器に関する情報を含む。一般に理解されるように、バーコード技術は、データの光学的な機械可読表現を用いる。当該データは、バーコードを保持する物体に関する何かを記述する。従来のバーコードは、平行な線の幅及び間隔を変化させることによってデータを表す。２次元（２Ｄ）バーコードは、矩形、点、六角形、及び他の幾何学的パターンを用いる。バーコードは、バーコードリーダーと呼ばれる特別な光学スキャナー、又は画像を読み取るアプリケーションソフトウェアを有するカメラ付きのスマートフォン等の他のデバイス若しくは画像リーダーによって読み取る又はスキャンすることができる。従来のバーコードスキャナーは、固定ライトと、手動でバーコードに「擦られる」単一の光センサーとから構築される。例えば、ＲＳ−２３２バーコードスキャナーは、入力データをアプリケーションプログラムに転送するための特別なプログラミングを必要とし、一方でキーボードインターフェーススキャナーは、バーコードのデータを、あたかもキーボードにタイピングされたかのようにコンピューターに送信することができるアダプターケーブルを用いてコンピューターに接続する。
【０１３２】
図２３は特に、スラリー生成デバイス１２７０に挿入された容器３３７０、及び容器３３７０の真正性を判定するためのバーコードリーダー１２７５による初期バーコード読み取りの拡大図を示す。バーコードからのデータは、コントローラー１２０４によって分析され、容器が真正である（すなわち、スラリー生成デバイスとの使用に適している）かどうかについて判定が行われる。容器３３７０が真正であると判定された場合、コントローラーは、容器３３７０内の溶液を用いたスラリーの生成を許可する。容器３３７０が真正でないと判定された場合、コントローラー１２０４は、容器内の溶液を用いたスラリーの生成を阻止する。
【０１３３】
図２４は、識別子がチップであり、識別リーダーがチップリーダーである本発明の一実施形態を示す。本発明において、容器に関連付けられたチップは、電子的に記憶される、容器に関する情報を含む。一般に理解されるように、チップ技術は集積回路と、マイクロプロセッサと、メモリとを用いる。チップは、リソースへのアクセスを制御するために用いられる物理的な電子認証デバイスであり、通常は埋め込み集積回路を有する。チップは、識別、認証、データ記憶、及びアプリケーション処理を提供することができる。非接触チップは、無線周波数（ＲＦ）誘導技術によりリーダーと通信し、リーダーから給電され、通信のためにアンテナへの近接のみを必要とする。通常、チップは、インダクタを用いて入射無線周波数呼び掛け信号の一部を捕捉し、当該信号を整流し、チップの電子回路に給電するために用いる。
【０１３４】
図２４は特に、スラリー生成デバイス１２８０に挿入された容器３３８０、及び容器３３８０の真正性を判定するためのチップリーダー１２８５による初期チップ読み取りの拡大図を示す。チップからのデータは、コントローラー１２０４によって分析され、容器が真正である（すなわち、スラリー生成デバイスとの使用に適している）かどうかについて判定が行われる。容器３３８０が真正であると判定された場合、コントローラーは、容器３３８０内の溶液を用いたスラリーの生成を許可する。容器３３８０が真正でないと判定された場合、コントローラー１０４は、容器内の溶液を用いたスラリーの生成を阻止する。
【０１３５】
溶液／スラリー
本発明のシステム及び方法は、スラリーの生成に関する。溶液は、本明細書中で説明される様々なスラリー生成器のうちの１つに供給されて、スラリーを生成する。スラリーは、冷却してスラリーを提供することができる任意の滅菌生体適合性溶液から作製することができる。スラリーは人間の患者への注入のために安全でなければならないため、滅菌性は重要である。
【０１３６】
溶液は、水と、１つ以上の添加剤とを含んでもよい。添加剤は、人間における使用に安全な生体適合性成分とすることができ、粘度、凝固点、流動性、及び張性を含む、溶液及び／又はスラリーの様々な性質を変更するように構成される成分を含んでもよい。いくつかの実施形態において、添加剤は不活性成分である。ＦＤＡのＧＲＡＳリスト（その全体は引用することにより本明細書の一部をなす）に掲載されている任意の物質を含む任意の適切な添加剤を、様々な量で溶液又はスラリーに添加することができる。
【０１３７】
いくつかの実施形態において、添加剤は、塩、砂糖、及び増粘剤のうちの１つ以上を含む。いくつかの実施形態において、塩は、食塩水、カリウム、カルシウム、マグネシウム、リン酸水素、炭酸水素を含むことができる。いくつかの実施形態において、グリセリンは添加剤である。いくつかの実施形態において、デキストロースは添加剤である。いくつかの実施形態において、添加剤は、ｐＨを安定させるために緩衝液を含んでもよい。いくつかの実施形態において、溶液ｐＨは約４．５〜約９である。
【０１３８】
１つ以上の添加剤は、粘度及び／又は張性に影響を及ぼす添加剤を含んでもよい。いくつかの実施形態において、粘度に影響を及ぼす添加剤は、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）ナトリウム及びキサンタンガムを含む。いくつかの実施形態において、張性に影響を及ぼす添加剤は、塩、陽イオン、陰イオン、砂糖、及び糖アルコールを含む。張性は、溶液又はスラリーがその容積モル浸透圧濃度（osmolarity）／重量モル浸透圧濃度（osmolality）の結果として被験体内でどのようにふるまうかに関連する溶液又はスラリーの特徴である。容積モル浸透圧濃度は、Ｏｓｍ／Ｌを単位として測定される、溶液の体積当たりの溶質のオスモル数である。重量モル浸透圧濃度は、Ｏｓｍ／ｋｇを単位として測定される、溶媒の質量当たりの溶質のオスモル数である。溶液又はスラリーは、人間の体液と同一の容積モル浸透圧濃度を有して浸透圧作用を生じないとき等張性であると考えられ、例えば３０８ｍＯｓｍ／Ｌの容積モル浸透圧濃度を有する水は細胞膜を通過しない。溶液又はスラリーは、人間の体液よりも低い容積モル浸透圧濃度を有するとき低張性であると考えられ、水が細胞膜を通過して細胞に入る、すなわち、溶液又はスラリーは３０８ｍＯｓｍ／Ｌ未満の容積モル浸透圧濃度を有する。溶液は、人間の体液よりも高い容積モル浸透圧濃度を有するとき高張性であり、水が細胞膜を通過して細胞に入る、すなわち、溶液又はスラリーは３０８ｍＯｓｍ／Ｌよりも高い容積モル浸透圧濃度を有する。特定の実施形態において、スラリーの重量モル浸透圧濃度は約２２００ミリオスモル／キログラム未満である。
【０１３９】
スラリー中の添加剤の量は、生体適合性であり人間への使用に安全であると認められる範囲内とすることができる。例えば、塩化ナトリウムは、溶液中に約２．２５質量％以下で存在してもよい。グリセリンは、溶液中に約２質量％以下で存在してもよい。ＣＭＣは、溶液中に約０．７５質量％以下で存在してもよい。一実施形態において、本発明は、塩化ナトリウム、グリセリン、及びＣＭＣナトリウムを含む。
【０１４０】
核形成
本発明の方法は、核形成を制御することによって、スラリーを生成する際に氷粒子の形成を制御する。核形成は、氷晶が形成され始める最初のプロセスであり、表面上、例えばシステム部品の表面上、又は溶液中であり得る。攪拌システム、連続フローシステム、及びハイブリッドシステムでは、核形成は溶液中で起こる。キサゲ面システム及び針状結晶システムでは、核形成はシステムの表面、例えば管の表面で起こる。氷の核形成は、添加剤含有量、滅菌性／溶液中の微粒子、システム内で用いられる材料、システムのパラメーター、及びシステムに核形成器を含めることのうちの１つ以上を制御することによって制御することができる。
【０１４１】
溶液添加剤は氷の核形成に影響を及ぼす場合がある。或る特定の添加剤含有量は、溶液中で微粒子が分散することを可能にし、スラリー中に氷粒子が分散して形成される。或る特定の実施形態において、添加剤微粒子は、機械的機能を有し、温度を調整し溶液を攪拌することによってシステムにおける集塊を防ぐ。添加剤は、添加剤及び／又は氷粒子が集塊することを防ぐために機械的基板として働く。添加剤は、溶液内の大理石に例えることができ、温度を調整し溶液を混合するのを助ける。
【０１４２】
氷の核形成作用はまた、スラリー溶液中の添加剤微粒子のレベルに影響されやすい。いくつかの実施形態において、本発明の方法は、添加剤微粒子の周囲の区域において核形成を誘発することを含む。添加剤微粒子は、非常に小さいものの、氷スラリーの核形成速度を制御することができる。不純物を含む水は−５℃以上で凍結し得る一方で、水中の不純物の欠如により−３５℃に過冷却された、精製された水滴内で核形成が起こり得る。氷スラリー内に含まれる氷粒子は、過冷却プロセス中に核形成がいつトリガーされるかに応じて、−０℃〜−１５℃の間で起こり得る異種核形成により形成される。氷スラリー中の不純物は、スラリー生成システムに導入された異物であるとは限らず、溶液の成分、例えばＣＭＣであり得る。水溶性ではあるが、ＣＭＣは時に溶液から析出する可能性がある。これが起きた場合、氷スラリー溶液に均一に分散された浮遊粒子が、異種核形成が開始される表面として働く。
【０１４３】
過冷却プロセス中に、溶液を保持する容器の温度もまた、温度が下がる。本発明のいくつかの実施形態において、容器は、プラスチック、シリコーン、及び金属部品から作製される。核形成が起こると、スラリー自体の温度は高くなるものの、これらの部品は過冷却温度に留まる。スラリー溶液が過冷却されすぎた場合、スラリーが金属部品と相互作用する際に問題が生じる。いくつかの場合に、温度が低すぎると、スラリー溶液中ではなく金属部品の表面上に氷の核形成が生じる。これにより、金属面上で氷粒子が互いにくっつき、それによってスラリー生成システム及び／又はスラリー注入システム内で閉塞を生じる場合がある。核形成の開始を正確な温度に制御することによって、スラリーの核形成がシステム内の或る特定の材料の熱効果によって妨げられないことを保証するように、この現象を考慮する。したがって、本発明の実施形態は、スラリー生成システムの金属部品にスラリーがくっつかないようにする。特に、本発明の方法は、過冷却温度を制御するとともに、スラリーがスラリー生成システム及び注射器の金属部品にくっつかないようにするために用いられる材料及び／又は材料コーティングを制御する。
【０１４４】
配管又は容器のあらゆる欠陥は、核形成中の氷粒子形成が増加するというカスケード効果を生じる。したがって、平滑な内面を有する容器及び配管を用いることにより、微粒子の蓄積を阻止し、それによってカスケード効果を防止する。例えば、攪拌、動き、及び流れのいずれか１つの変化が別の１つに影響を及ぼし得る。
【０１４５】
核形成に影響を及ぼすようにプロセスパラメーターを設定及び／又は調節することができる。例えば、核形成は、初期の氷粒子の形成の前に或る程度の冷却を必要とする。これを達成するために、スラリー溶液の温度をシステム内で過冷却することができる。過冷却は、溶液の温度をその凝固点未満に下げるプロセスである。スラリー生成システム内で溶液が冷却されている間は、一定の冷却温度を維持し、溶液が或る温度に到達すると、核形成を開始することができる。いくつかの実施形態において、溶液の温度は、約１０℃、７℃、５℃、４℃、３℃、２℃、１℃、０℃、−１℃、−２℃、−３℃、−４℃、−５℃、−１０℃、−１５℃、−２０℃、−３０℃、−４０℃、及び−５０℃以下まで冷却される。温度制御は、システムの平滑な表面に氷粒子が形成されることを阻止するのを助けることができる。いくつかの実施形態において、例えばピンチ機構により核形成を開始することができる。いくつかの実施形態において、核形成は自然発生である。
【０１４６】
核形成が起こると、注入のための目標氷係数を達成するために、氷粒子を形成し続けることができる。氷係数は、スラリー中の氷の重量パーセントである。国際出願ＰＣＴ／ＵＳ２０１５／０４７２９２号（引用することにより本明細書の一部をなす）に記載されているように、溶液から生成されたスラリーは変化する氷係数を有し得る。例えば、スラリーは、約２重量％〜約７０重量％の氷を含み得る。
【０１４７】
本発明の或る特定の態様において、目標氷係数が満足されると、システムは維持モードに入る。維持とは、氷係数を含むスラリーの状態を維持するプロセス及び氷晶の安定性のために必要な攪拌を指す。溶液の温度を維持することにより、氷粒子のゆっくりと制御された形成をもたらす。いくつかの実施形態では、維持モードにおいて冷却温度は例えば約０℃以下に上げられ、特定の氷係数レベルを維持するように、その設定点から自動的に調整される。
【０１４８】
スラリー中の氷粒子の形成を制御することにより、氷粒子のサイズ、形状、及び量を制御することができる。氷粒子の特徴は、特に人間に注入するためにはスラリーが針を通って流れなければならないため、重要である。したがって、氷粒子は、針の内径に収まるのに十分なほど小さくなければならない。いくつかの実施形態において、氷粒子の形状は真球状又は球形である。本発明において生成される氷粒子は、好ましくは市販の針に収まるのに十分なほど小さい寸法を有する。例示的な実施形態において、氷粒子は、１．６ｍｍの内径を有する１４ゲージの針とともに使用するのに適している。そのような実施形態において、氷粒子の直径は、閉塞を起こすことなく針を通り抜けるために１．６ｍｍよりも小さくなくてはならない。
【０１４９】
核形成のための種粒子の数がより少ない溶液では、この最大氷係数を達成する機構は、一次核形成、二次核形成、及び核形成した結晶の継続した成長によるものである。このシナリオにおいて、氷スラリーを注入するための最小針径は、成長した最大の氷粒子に依存する（図２５）。より多くの種を溶液に導入する行為は、核形成の開始時により多くの氷粒子の生成を可能にし、より小さな直径の針を通して圧出することができるより小さな氷粒子で、より高い氷係数をもたらすことができる。
【０１５０】
核形成のための種粒子の数がより多い溶液では、成長した最大氷粒子が、種粒子の数がより少ない溶液よりも小さくても、最大氷係数に達する可能性があり、更に直径の小さい針を通してスラリーを注入することができる（図２６）。核形成のための種粒子が更により多い溶液では、最大氷係数に達するのに十分な種粒子があれば、核形成事象の直後に最大氷係数に達する可能性がある。このシナリオでは、氷粒子が核形成にそれ以上大きく成長しないため、氷粒子は更に直径の小さい針を通して注入することができる（図２７）。
【０１５１】
図２５〜図２７は、経時的なスラリーの連続冷却及び溶液からの氷晶の形成を示す。核形成前の溶液を示す。目標氷係数のスラリー及び最小針径も示す。浮遊粒子は、核形成前の溶液中に存在する。浮遊粒子の数は、図２５〜図２７において異なる。図２５は、最も少ない量の浮遊粒子を示す。核形成が開始されると、浮遊粒子の周囲で一次核形成が起こり、氷粒子を作り出す。目標氷係数のスラリーが達成されるまで、結晶成長及びせん断が起こる。二次核形成は、せん断された結晶を用いて起きることができる。図２６は、中程度の量の浮遊粒子を示す。核形成が開始され、浮遊粒子の周囲で起こり、氷粒子を作り出す。目標氷係数のスラリーが達成されるまで、結晶成長及びせん断が起こり、図２５に示すよりも小さな氷粒子サイズが生じる。図２７は、最大量の浮遊粒子を示す。核形成は、浮遊粒子の周囲で開始されて起こり、目標氷係数のスラリーが達成されるまで氷粒子を作り出し、図２６に示すよりも小さな氷粒子サイズを生じる。
【０１５２】
ＣＭＣが核形成の起こる種であることに加えて、最初の核形成事象中にできるだけ多くの氷粒子を生成するために、一次核形成のより多くの点を確立するために、他の粒子を溶液に入れることができる。
【０１５３】
異種核形成の種として用いるいくつかの可能性のある粒子は、不溶性粒子及び可溶性粒子を含む。不溶性粒子は、生分解性ポリマー、天然高分子、及び他の選択肢を含む。生分解性ポリマーには、ラクチド及びグリコリドポリマー、ＰＬＧＡミクロスフェア及びナノ粒子、ポリ（乳酸ｃｏ−グリコール酸）、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ（グリコール酸ｃｏ乳酸）、カプロラクトンポリマー、キトサン、ヒドロキシ酪酸及びヒドロキシ吉草酸、ポリ酸無水物及びポリエステル、ポリホスファゼン、ポリホスホエステル、及びＬｉｐｏｄｉｓｑが含まれる。天然ポリマーには、セルロース（例えば、カルボキシメチルセルロース）、炭水化物及びデンプン（例えば、アミロース及びアミロペクチン）、キチン及びキトサン、デキストラン、ゼラチン、コラーゲン、エラスチン、アルギネート、ゲランガム、ケラチン、シルク、プロテオグリカン／グリコサミノグリカン、リグニン、及びポリアミノ酸が含まれる。
【０１５４】
可溶性粒子は、凝固点降下剤及びグリセリン、尿素、及び砂糖を含む。ＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＵＳ１９／５４８２８号に論述されているように、可溶性粒子もまた、容積モル浸透圧濃度及び張性に影響を及ぼす（その内容全体は引用することにより本明細書の一部をなす）。
【０１５５】
他の選択肢は、合成又は天然由来の氷核形成タンパク質（１００ｋＤａ〜２００ｋＤａ）等の生物活性分子、及び滅菌されフリーズドライされた細菌若しくは細菌分画又は強力な氷核形成活性剤として知られるものを含む。滅菌されフリーズドライされた細菌又は細菌分画の例、例えばシュードモナス・シリンガエ、キサントモナス・カンペストリス（Xanthomonas campestris）、Ｐ．ビリディフラバ（P. viridiflava）、Ｐ．フルオレッセンス（P. fluorescens）、及びパントエア・アグロメランス（Pantoea agglomerans）。他の選択肢は、磁鉄鉱（https://www.pnas.org/content/113/43/11986（引用することによりその全体が本明細書の一部をなす）を参照）等の酸化鉄も含む。
【０１５６】
制御システム
本明細書中で説明する本発明の態様、例えば様々なパラメーターの監視及び制御は、任意の種類の計算デバイス、例えばプロセッサ、例えば中央処理装置を含むコンピューター若しくはプログラマブルロジックコントローラー（ＰＬＣ）、又は各デバイスがプロセス若しくは方法の少なくとも一部を行う任意の計算デバイスの組み合わせを用いて行うことができる。いくつかの実施形態において、本明細書中で説明するシステム及び方法は、手持ち型デバイス、例えばスマートタブレット、スマートフォン、又はシステム用に作成された特殊な装置を用いて行ってもよい。
【０１５７】
本開示の方法は、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、ハードワイヤリング、又はこれらのいずれかの組み合わせを用いて行うことができる。機能を実施する特徴はまた、機能の一部が異なる物理的な場所で実施されるように（例えば無線又は有線接続により、例えば撮像装置を或る部屋に、ホストワークステーションを別の部屋、又は別々の建物に）分散することを含めて、様々な位置に物理的に位置付けることができる。
【０１５８】
コンピュータープログラムの実行に適したプロセッサは、例として、汎用マイクロプロセッサ及び専用マイクロプロセッサの両方、並びに任意の種類のデジタルコンピューターの任意の１つ以上のプロセッサを含む。一般に、プロセッサは、読み取り専用メモリ若しくはランダムアクセスメモリ又はその両方から命令及びデータを受け取る。コンピューターの要素は、命令を実行するプロセッサと、命令及びデータを記憶する１つ以上のメモリデバイスとである。一般に、コンピューターは、データを記憶する１つ以上の非一時的な大容量記憶デバイス、例えば磁気ディスク、光磁気ディスク、若しくは光ディスクも含むか、又は当該デバイスに動作可能に結合されて、当該デバイスからデータを受け取るか、若しくは当該デバイスへデータを転送するか、又はその両方を行う。いくつかの実施形態において、システム上のセンサーは、インキュベーターの外に位置する中央データ収集ユニットへＢｌｕｅｔｏｏｔｈを介してプロセスデータを送る。いくつかの実施形態において、データは物理記憶デバイスではなくクラウドへ直接送られる。コンピュータープログラム命令及びデータを具現化するのに適した情報担体は、例として半導体メモリデバイス（例えば、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）、及びフラッシュメモリデバイス）、磁気ディスク（例えば、内部ハードディスク又は取り外し可能ディスク）、光磁気ディスク、並びに光ディスク（例えば、ＣＤディスク及びＤＶＤディスク）を含む全ての形態の不揮発性メモリを含む。プロセッサ及びメモリは、専用ロジック回路部により補助されるか、又は専用ロジック回路部に組み込むことができる。
【０１５９】
ユーザーとのインタラクションを可能にするため、本明細書中で説明する主題は、Ｉ／Ｏデバイス、例えば、ユーザーに情報を表示するためのＣＲＴ、ＬＣＤ、ＬＥＤ、又は投影デバイス、並びにユーザーがコンピューターに入力を与えることができるキーボード及びポインティングデバイス（例えば、マウス又はトラックボール）等の入出力デバイスを有するコンピューター上に実装することができる。他の種類のデバイスを用いてユーザーとのインタラクションを可能にすることもできる。例えば、ユーザーに提供されるフィードバックは、任意の形態の感覚フィードバック（例えば、視覚フィードバック、聴覚フィードバック、又は触覚フィードバック）とすることができ、ユーザーからの入力は、音響入力、音声入力、又は触覚入力を含む任意の形態で受け取ることができる。
【０１６０】
本明細書中で説明する主題は、バックエンドコンポーネント（例えば、データサーバー）、ミドルウェアコンポーネント（例えば、アプリケーションサーバー）、又はフロントエンドコンポーネント（例えば、ユーザーが本明細書中で説明する主題の実装とインタラクトすることができるグラフィカルユーザーインターフェース若しくはウェブブラウザを有するクライアントコンピューター）、又はそのようなバックエンドコンポーネント、ミドルウェアコンポーネント、及びフロントエンドコンポーネントの任意の組み合わせを含む計算システムにおいて実装することができる。システムのコンポーネントは、デジタルデータ通信の任意の形態又は媒体によるネットワーク、例えば通信ネットワークを介して相互接続することができる。通信ネットワークの例は、セルネットワーク（例えば、３Ｇ又は４Ｇ）、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、及びワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、例えばインターネットを含む。
【０１６１】
本明細書中で説明する主題は、１つ以上のコンピュータープログラム製品、例えば情報担体に（例えば、非一時的なコンピューター可読媒体に）有形に具現化されて、データ処理装置（例えば、プログラマブルプロセッサ、コンピューター、又は複数のコンピューター）によって実行されるか、又はデータ処理装置の動作を制御する１つ以上のコンピュータープログラムとして実施することができる。コンピュータープログラム（プログラム、ソフトウェア、ソフトウェアアプリケーション、アプリ、マクロ、又はコードとしても知られる）は、コンパイルされた、又は解釈された言語（例えば、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｐｅｒｌ）を含む任意の形式のプログラミング言語で記述することができ、独立プログラムとして、又はモジュール、コンポーネント、サブルーチン、若しくは計算環境における使用に適した他のユニットとして含む任意の形式に展開することができる。本発明のシステム及び方法は、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｐｅｒｌ、Ｊａｖａ、ＡｃｔｉｖｅＸ、ＨＴＭＬ５、Ｖｉｓｕａｌ  Ｂａｓｉｃ、又はＪａｖａＳｃｒｉｐｔを含むがこれに限定されない、当該技術分野において既知の任意の適切なプログラミング言語で記述された命令を含むことができる。
【０１６２】
コンピュータープログラムは必ずしもファイルに対応しない。プログラムは、他のプログラム若しくはデータを保持するファイル若しくはファイルの一部に、当該プログラム専用の単一のファイルに、又は複数の連携ファイル（例えば、１つ以上のモジュール、サブプログラム、又はコードの一部を記憶するファイル）に記憶することができる。コンピュータープログラムは１つのコンピューター上、又は１つの場所にあるか、若しくは複数の場所に分散されて通信ネットワークによって相互接続された複数のコンピューター上に展開して実行することができる。
【０１６３】
ファイルは、例えばハードドライブ、ＳＳＤ、ＣＤ、又は他の有形の非一時的媒体に記憶されたデジタルファイルとすることができる。ファイルは、ネットワークを介して（例えば、サーバーからクライアントへ、例えばネットワークインターフェースカード、モデム、ワイヤレスカード等を介して送信されるパケットとして）１つのデバイスから別のデバイスへ送信することができる。
【０１６４】
本発明の実施形態によるファイルの書き込みは、有形の非一時的なコンピューター可読媒体を、例えば粒子を追加、削除、又は再配置することによって、（例えば読み取り／書き込みヘッドによって実効電荷又は双極子モーメントを用いて磁化パターンに）変換することを含み、その場合にパターンは、ユーザーによって望まれるとともに、ユーザーにとって有用な客観的な物理現象に関する新たな情報の配列を表す。いくつかの実施形態において、書き込みは、有形の非一時的なコンピューター可読媒体の物質の物理的な変換（例えば、或る特定の光学特性を用いることによって、光学的読み取り／書き込みデバイスがその後、新たな有用な情報の配列を読み取ることができるようにする、例えばＣＤ−ＲＯＭを焼くこと）を含む。いくつかの実施形態において、ファイルを書き込むことは、ＮＡＮＤフラッシュメモリデバイス等の物理的なフラッシュメモリ装置を変換することと、フローティングゲートトランジスタから構成されるメモリセルアレイ内の物理素子を変換することによって情報を記憶することとを含む。ファイルを書き込む方法は、当該技術分野において既知であり、例えば、手動で、又はプログラムによって自動で、又はソフトウェアからの保存コマンド若しくはプログラミング言語からの書き込みコマンドによって実行することができる。
【０１６５】
好適な計算デバイスは典型的には、大容量メモリ、少なくとも１つのグラフィカルユーザーインターフェース、少なくとも１つのディスプレイデバイスを含み、典型的にはデバイス間の通信を含む。大容量メモリは、一種のコンピューター可読媒体、すなわちコンピューター記憶媒体を示す。コンピューター記憶媒体は、コンピューター可読命令、データ構造、プログラムモジュール、又は他のデータ等の情報を記憶する任意の方法又は技術で実装される揮発性の、不揮発性の、取り外し可能な、及び取り外しできない媒体を含むことができる。コンピューター記憶媒体の例は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、若しくは他のメモリ技術、ＣＤ−ＲＯＭ、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）若しくは他の光学ストレージ、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスクストレージ若しくは他の磁気ストレージデバイス、無線周波数識別タグ若しくはチップ、又は望ましい情報を記憶するために用いることができ、計算デバイスによってアクセスすることができる任意の他の媒体を含む。
【０１６６】
当業者が本発明の方法の実行に必要又は最適と認めるように、本発明の実施形態において使用されるコンピューターシステム又は機械は、バスを介して互いに通信する１つ以上のプロセッサ（例えば、中央処理装置（ＣＰＵ）、グラフィックス処理装置（ＧＰＵ）又はその両方）、メインメモリ、及び静的メモリを含むことができる。
【０１６７】
図２８に示す例示的な実施形態において、システム２２００は、コンピューター２２４９（例えば、ラップトップ、デスクトップ、又はタブレット）を含むことができる。コンピューター２２４９は、ネットワーク２２０９を介して通信するように構成されてもよい。コンピューター２２４９は、１つ以上のプロセッサ２２５９及びメモリ２２６３並びに入出力機構２２５４を含む。本発明の方法がクライアント／サーバー構造を採用する場合、本発明の方法の動作はサーバー２２１３を用いて行うことができ、当該サーバー２２１３は、プロセッサ２２２１及びメモリ２２２９のうちの１つ以上を含み、データ、命令等を取得することが可能であるか、又はインターフェースモジュール２２２５を介して結果を提供するか、又はファイル２２１７として結果を提供する。サーバー２２１３は、ネットワーク２２０９を介してコンピューター２２４９又は端末２２６７へ連結されてもよく、又はサーバー２２１３は端末２２６７へ直接接続されてもよく、当該端末は、１つ以上のプロセッサ２２７５及びメモリ２２７９、並びに入出力機構２２７１を含む。
【０１６８】
本発明の例示的な実施形態によるシステム２２００又は機械は、Ｉ／Ｏ  ２２４９、２２３７、又は２２７１のいずれかのために、ビデオ表示ユニット（例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）又は陰極線管（ＣＲＴ））を更に含んでもよい。いくつかの実施形態によるコンピューターシステム及び機械はまた、英数字入力デバイス（例えば、キーボード）、カーソル制御デバイス（例えば、マウス）、ディスクドライブユニット、信号生成デバイス（例えば、スピーカー）、タッチスクリーン、加速度計、マイク、セルラー無線周波数アンテナ、及び、例えばネットワークインターフェースカード（ＮＩＣ）、Ｗｉ−Ｆｉカード、又はセルラーモデムとすることができるネットワークインターフェースデバイスを含むことができる。
【０１６９】
本発明の例示的な実施形態によるメモリ２２６３、２２７９、又は２２２９は、本明細書中に説明する方法論又は機能のうちの任意の１つ以上を具現化する１つ以上の命令セット（例えば、ソフトウェア）が記憶される機械可読媒体を含むことができる。ソフトウェアはまた、コンピューターシステムによるその実行中に、完全に又は少なくとも部分的にメインメモリ内に、及び／又はプロセッサ内に常駐することができ、メインメモリ及びプロセッサもまた機械可読媒体を構成する。ソフトウェアは更に、ネットワークインターフェースデバイスを介してネットワークにより送受信することができる。
【０１７０】
本発明のシステム及び方法は、或る特定の実施形態においてソフトウェアを用いて冷却モードを調節することができる。溶液は冷却器によって冷却され、冷却器はソフトウェア構成に基づいて冷却剤液を所定の温度で保持する。例えば、連続フローシステム又はハイブリッドシステムでは、溶液がスラリー生成システム内で循環し冷却される間に、冷却器は一定の冷却剤温度を維持する。ソフトウェアを用いて、スラリー容器の外部全体にわたって配置された温度プローブを使用することにより温度及び氷係数周りのデータを、並びに循環ぜん動ポンプ内の、又は回転攪拌機パドルからの、システム全体にわたるスラリーの循環に適切なｒｐｍを保つために必要なエネルギー及びトルクを得ることができる。
【０１７１】
いくつかの実施形態において、システムは、初期の準備ができた後のスラリーを１時間まで、システムからスラリーを取り出して、又は取り出すことなく維持することができる。いくつかの実施形態において、システムは、溶液を装填してから２時間は、スラリーをシリンジへ移送する準備ができている。
【０１７２】
或る特定の実施形態において、システムは、システムをＡＣ電源から切断するオフモードを有する。いくつかの実施形態において、システムは、電源投入後にユーザーの指示を待つ間の待機モードを有する。いくつかの実施形態において、システムは、溶液の装填前の初期システム冷却のための初期化モードを有する。或る特定の実施形態において、システムは、スラリーの核形成及び維持のためのスラリー処理モードを有する。いくつかの実施形態において、システムは、システムがスラリーをシリンジへ移送する移送モードを有する。或る特定の実施形態において、システムは、積極的な冷却を停止させ、シリンジの充填を禁止するための計画シャットダウンモードを有する。
【０１７３】
或る特定の実施形態において、スラリー生成システムは、最終滅菌された部品を用いて無菌組み立てされる。スラリーを生成する溶液は、充填前にイソプロピルアルコールで拭かれるオス型ルアー取付金具を有する片側吸込ポートを介してシステム内へ移送される。例えば、ハイブリッドシステムにおいて、溶液は、滅菌ループシステムに入り、スラリー生成中に連続的に冷却され、循環され、攪拌される。スラリー生成が終わると、スラリーを移送することができる。いくつかの実施形態において、スラリーは、片側吸込ポートを介して市販のシリンジ内に移送される。スラリー生成システムは、実質的に完全な閉鎖系であり、システムからスラリーを注入のために連続的に引き出しながら滅菌性を維持することができる。
【０１７４】
スラリーは人間に注入されるため、システムにはいくつかの滅菌性及び品質要件が存在する。滅菌性は、任意の適切な検証試験を行うことによって確認することができる。
【０１７５】
スラリーは、注入により被験体に送達することができる。スラリーは、カニューレ、例えばシリンジ等の任意の適切な注入デバイスによって送達することができる。シリンジは、人間の体内に供給される流体と接触するのに適した任意の種類の生体適合性で薬理学的に不活性な材料から形成することができる。詰まったりスラリーの流れを妨げたりすることなくシリンジの針を通り抜けるために、氷粒子の最大断面積は、注入に用いられる針の内径よりも小さくなければならない。
【０１７６】
引用による組み込み
特許、特許出願、特許公報、学術誌、書籍、刊行物、ウェブコンテンツ等の他の文書の参照及び引用が、本開示の全体を通してなされた。全てのかかる文書は、本明細書により全ての目的のために引用することによりその全体が本明細書の一部をなす。
【０１７７】
均等物
本発明は、その要旨又は主要な特徴を逸脱しない範囲で、他の特定の形態で実施され得る。したがって、上記の実施形態は、あらゆる点で例示と解釈されるべきであり、本明細書に記載される本発明を限定するものではない。したがって、本発明の範囲は、上記の説明ではなく、添付の特許請求の範囲によって示されるものであり、したがって、特許請求の範囲と均等な意味及び範囲内に属する全ての変更が本発明の範囲内に包含されることが意図される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【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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【図１７】
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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２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【国際調査報告】
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