(57)【要約】  本実施形態は、標的部位に治療薬を送達するのに好適なシステムおよび方法を提供する。容器が治療薬を保持し、圧力源が、容器の少なくとも一部と選択的に流体連通して、加圧流体を有している。容器と流体連通しているカテーテルが、標的部位に治療薬を送達するようなサイズの内腔を有している。一実施形態では、治療薬の粒子の直径は、約１ミクロン〜約９２５ミクロンの範囲であり、治療薬の粒子の質量は、約０．０００１ｍｇ〜約０．５ｍｇの範囲であり、粒子の直径に対するカテーテルの内径の比は、少なくとも４：１であり、加圧流体の調節された圧力は、約０．０１ｐｓｉ〜約１００ｐｓｉである。
2016538895.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
標的部位に治療薬を送達するのに好適なシステムであって、
前記治療薬を保持する容器と、
加圧流体を有する圧力源であって、前記容器の少なくとも一部と選択的に流体連通している圧力源と、
前記容器と流体連通し、かつ標的部位に前記治療薬を送達するようなサイズの内腔を有するカテーテルと
を具備し、
前記治療薬の粒子の直径が、約１ミクロン〜約９２５ミクロンの範囲であり、
前記治療薬の前記粒子の質量が、約０．０００１ｍｇ〜約０．５ｍｇの範囲であり、
前記粒子の前記直径に対する前記カテーテルの内径の比が、少なくとも４：１であり、
前記加圧流体の調節された圧力が、約０．０１ｐｓｉ〜約１００ｐｓｉである、システム。
【請求項２】
前記治療薬の粒子の前記直径が、約４５ミクロン〜約４００ミクロンの範囲である、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記治療薬の前記粒子の前記質量が、約０．０００１ｍｇ〜約０．２５ｍｇの範囲である、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記粒子の直径に対する前記カテーテルの内径の前記比が、少なくとも７．５：１である、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記加圧流体の前記調節された圧力が、約０．５ｐｓｉ〜約７５ｐｓｉである、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
抗力に対する重力の比が１：１を超える、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記圧力源からの流体が、前記容器の第２領域に向かう方向で前記容器の第１領域を通して向けられ、前記流体は、前記容器の前記第２領域から前記容器の前記第１領域に向かう方向に、その後前記標的部位に向かって、前記治療薬を押し進めるように、少なくとも部分的に方向が変えられる、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
使用中、前記容器の前記第１領域が、前記容器の前記第２領域の垂直方向上方に配置される、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記容器内に配置された入口チューブをさらに具備し、前記入口チューブが、前記容器の前記第１領域の近くに配置された第１端部と、前記容器の前記第２領域の近くに配置された第２端部とを有し、前記圧力源からの前記流体が、前記入口チューブを通って、前記第１領域から前記第２領域への方向で前記容器のリザーバ内に流れ込む、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記容器のリザーバと流体連通する出口チューブをさらに具備し、前記出口チューブが前記容器内に少なくとも部分的に配置されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記治療薬が粉末を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記加圧流体が二酸化炭素を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
標的部位に治療薬を送達するのに好適なシステムであって、
前記治療薬を保持する容器と、
加圧流体を有する圧力源であって、前記容器の少なくとも一部と選択的に流体連通している圧力源と、
前記容器と流体連通し、かつ前記治療薬を標的部位に送達するようなサイズの内腔を有するカテーテルと
を具備し、
前記治療薬の粒子の直径が、約４５ミクロン〜約４００ミクロンの範囲であり、
前記治療薬の前記粒子の質量が、約０．０００１ｍｇ〜約０．２５ｍｇの範囲であり、
前記粒子の前記直径に対する前記カテーテルの内径の比が、少なくとも７．５：１であり、
前記加圧流体の調節された圧力が、約０．５ｐｓｉ〜約７５ｐｓｉである、システム。
【請求項１４】
抗力に対する重力の比が１：１を超える、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記圧力源からの流体が、前記容器の第２領域に向かう方向で前記容器の第１領域を通して向けられ、前記流体は、前記容器の前記第２領域から前記容器の前記第１領域に向かう方向に、その後前記標的部位に向かって、前記治療薬を押し進めるように、少なくとも部分的に方向が変えられる、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１６】
使用中、前記容器の前記第１領域が、前記容器の前記第２領域の垂直方向上方に配置される、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記容器内に配置された入口チューブをさらに具備し、前記入口チューブが、前記容器の前記第１領域の近くに配置された第１端部と、前記容器の前記第２領域の近くに配置された第２端部とを有し、前記圧力源からの前記流体が、前記入口チューブを通って、前記第１領域から前記第２領域への方向で前記容器のリザーバ内に流れ込む、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記治療薬が粉末を含む、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１９】
標的部位に送達される治療薬であって、複数の粒子を含み、
前記治療薬の前記粒子の各々の直径が、約１ミクロン〜約９２５ミクロンの範囲であり、および
前記治療薬の前記粒子の各々の質量が、約０．０００１ｍｇ〜約０．５ｍｇの範囲である、治療薬。
【請求項２０】
内腔を有するカテーテルを用いて標的部位に送達されるように寸法が決められ、
前記粒子の前記直径に対する前記カテーテルの内径の比が、少なくとも４：１であり、および
前記カテーテルを通して前記治療薬を前進させるために使用される加圧流体の調節された圧力が、約０．０１ｐｓｉ〜約１００ｐｓｉである、請求項１９に記載の治療薬。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
優先権の主張
本発明は、２０１３年１０月２日に出願された「Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃ  Ａｇｅｎｔｓ  ｆｏｒ  Ｄｅｌｉｖｅｒｙ  Ｕｓｉｎｇ  ａ  Ｃａｔｈｅｔｅｒ  ａｎｄ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｓｏｕｒｃｅ」という名称の米国非仮特許出願第１４／０４４，０４０号明細書の優先権の利益を主張し、その開示内容は、全体として参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本実施形態は、概して医療デバイスに関し、より詳細には、標的部位に治療薬を送達するシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
ヒトまたは動物の体内に治療薬を導入することが望ましくなり得るいくつかの例がある。たとえば、生物学的効果を達成するために、治療薬物または生物活性物質を導入する場合がある。生物学的効果には、止血の誘導、穿孔の封止、再狭窄の可能性の低減、またはがん性腫瘍もしくは他の疾患の治療等、数多くの目的とする結果が含まれる。
【０００４】
こうした治療薬の多くは、静脈内（ＩＶ）技法を用いてかつ内服薬を介して注入される。こうした技法により、医薬品を全身に導入することは可能であるが、多くの場合、治療薬を局所的にまたは標的を絞って送達することが望ましい場合があり、それにより、選択された標的部位へ薬剤を誘導して正確に送達することができる。たとえば、腫瘍に治療薬を局所的に送達することにより、治療薬を正常な健康な組織にさらすことを低減させることができ、それにより、有害である可能性がある副作用を低減させることができる。
【０００５】
治療薬の局所的送達は、カテーテルおよび同様のイントロデューサデバイスを用いて行われてきた。例として、患者の体内で標的部位に向かってカテーテルを進めることができ、その後、カテーテルの内腔を通して標的部位に治療薬を注入することができる。典型的には、シリンジまたは同様のデバイスを用いて、カテーテルの内腔に治療薬を注入することができる。しかしながら、こうした送達技術により、注入された治療薬の流れが相対的に弱くなる可能性がある。
【０００６】
さらに、粉末形態等、いくつかの形態で標的を絞って所望の部位に治療薬を送達することが困難であるかまたは不可能である場合がある。たとえば、治療粉末がシリンジまたは他の容器内に保持される場合、同様に有害である可能性がある副作用を低減させることができる局所的な方法で、それを標的部位までカテーテルを通して容易に送達することができない可能性がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本実施形態は、標的部位に治療薬を送達するのに好適なシステムおよび方法を提供する。容器が治療薬を保持し、圧力源が、容器の少なくとも一部と選択的に流体連通して、加圧流体を有している。容器と流体連通しているカテーテルが、標的部位に治療薬を送達するようなサイズの内腔を有している。一実施形態では、治療薬の粒子の直径は、約１ミクロン〜約９２５ミクロンの範囲であり、治療薬の粒子の質量は、約０．０００１ｍｇ〜約０．５ｍｇの範囲であり、粒子の直径に対するカテーテルの内径の比は、少なくとも４：１であり、加圧流体の調節された圧力は、約０．０１ｐｓｉ〜約１００ｐｓｉである。
【０００８】
治療薬の粒子の直径は、好ましくは、約４５ミクロン〜約４００ミクロンの範囲であり得る。治療薬の粒子の質量は、好ましくは、約０．０００１ｍｇ〜約０．２５ｍｇの範囲であり得る。粒子の直径に対するカテーテルの内径の比は、好ましくは、少なくとも７．５：１であり得る。加圧流体の調節された圧力は、好ましくは、約０．５ｐｓｉ〜約７５ｐｓｉであり得る。さらに、実施形態のうちの任意のものにおいて、抗力に対する重力の比は１：１を超えることができる。
【０００９】
一実施形態では、圧力源からの流体は、容器の第２領域に向かう方向で容器の第１領域を通して向けられる。流体は、容器の第２領域から容器の第１領域に向かう方向に、その後標的部位に向かって、治療薬を押し進めるように、少なくとも部分的に方向が変えられる。
【００１０】
使用中、容器の第１領域は、容器の前記第２領域の垂直方向上方に配置されることができる。容器内に入口チューブを配置することができ、入口チューブは、容器の第１領域の近くに配置された第１端部と、容器の前記第２領域の近くに配置された第２端部とを有している。圧力源からの流体は、入口チューブを通って、第１領域から第２領域への方向で容器のリザーバ内に流れ込むことができる。いくつかの実施形態では、出口チューブが、容器のリザーバと流体連通することができ、容器内に少なくとも部分的に配置され得る。
【００１１】
本発明の他のシステム、方法、特徴および利点は、以下の図および詳細な説明を考察することにより、当業者には明らかとなろう。すべてのこうした追加のシステム、方法、特徴および利点は、本発明の範囲内にあり、続く特許請求の範囲によって包含されることが意図されている。
【００１２】
本発明は、以下の図面および説明を参照してよりよく理解することができる。図における構成要素は、必ずしも正確な縮尺ではなく、代わりに、本発明の原理を例示することに重点が置かれている。さらに、図において、同様の参照数字は、種々の図を通して対応する部分を示す。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態によるシステムの斜視図である。
【図２】ハウジングの一部が取り除かれた、図１のシステムの概略図である。
【図３】図１および図２のシステムの容器の側断面図である。
【図４】代替実施形態によるシステムの斜視図である。
【図５】さらなる代替実施形態によるシステムの斜視図である。
【図６】さらなる代替実施形態によるシステムの斜視図である。
【図７】ハウジングの一部が取り除かれた、図６のシステムの概略図である。
【図８】図６および図７のシステムの容器の斜視図である。
【図９】ハウジングの一部が取り除かれた、さらなる代替実施形態によるシステムの概略図である。
【図１０】図９のシステムの容器の斜視図である。
【図１１】代替実施形態によるシステムの一部の側断面図である。
【図１２】代替的なアクチュエータ構成の側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本出願において、「近位」という用語は、医療処置中に概して医師に向かう方向を指し、「遠位」という用語は、概して医療処置中に患者の解剖学的構造内の標的部位に向かう方向を指す。
【００１５】
ここで図１〜図３を参照すると、１種または複数種の治療薬を送達するのに好適なシステムの第１実施形態が示されている。この実施形態では、システム２０は、後により詳細に説明するように、カテーテル９０を通して患者の体内の標的部位まで治療薬３８を送達するように、治療薬３８を保持するように構成されている容器３０を備え、容器３０の少なくとも一部と選択的に流体連通して配置されるように構成された少なくとも１つの圧力源６８をさらに備えている。
【００１６】
システム２０は、容器３０、圧力源６８、カテーテル９０および後述する他の構成部品を固定して保持し、それらと係合しかつ／またはそれらを覆うのに好適なハウジング２２をさらに備えている。好ましくは、ハウジング２２は、使用者が把持することができる直立部分２４と、容器３０と係合する部分２５とを備えている。アクチュエータ２６および２８は、使用者が操作し、後述する機能を行うように選択的に作動させることができる。
【００１７】
容器３０は、治療薬３８を保持するのに好適な任意のサイズおよび形状を有することができる。図１〜図３において、容器３０は、第１領域３１と、第２領域３２と、容器３０の内部によって画定されたリザーバ３３とを有する、略管状形態を備えている。図３に最もよく示すように、容器３０内の湾曲端部領域３４の上方に、プラットフォーム３５を配置することができる。
【００１８】
図３に示すように、プラットフォーム３５は、好ましくは、容器３０の内面と実質的流体密封シールを形成し、それにより、リザーバ３３内に配置される治療薬３８が湾曲端部領域３４の内部に達しないようにする。この実施形態では、図３に示しかつ後にさらに詳細に説明するように、プラットフォーム３５は開口部３６を備え、そこを通して、圧力源６８からの流体が、湾曲端部領域３４内に配置されたＵ字型チューブ３７を介して方向付けられる。
【００１９】
図３に示すように、容器３０は、入口チューブ４０、出口チューブ５０およびキャップ６０をさらに備えることができ、キャップ６０は、容器３０の第１領域３１に固定されるように構成されている。入口チューブ４０は、第１端部４１および第２端部４２を有し、それらの間に内腔４３が延在しており、出口チューブ５０は、第１端部５１および第２端部５２を有し、それらの間に内腔５３が延在している。図３に示すように、入口チューブ４０の第１端部４１は、キャップ６０に形成された入口ポート６１と流体連通して配置されており、出口チューブ５０の第１端部５１は、キャップ６０に形成された出口ポート６２と流体連通して配置されている。
【００２０】
入口チューブ４０の第２端部４２は、プラットフォーム３５に向かって延在し、プラットフォーム３５と一体化するかまたはプラットフォーム３５に固定することができるアダプタ４４に結合することができる。図３に示すように、アダプタ４４は、入口チューブ４０の第２端部４２を、湾曲端部領域３４内に配置されるＵ字型チューブ３７の第１端部４５と流体連通するように配置する。Ｕ字型チューブ３７の第２端部４６は、プラットフォーム３５の開口部３６と流体連通している。
【００２１】
したがって、キャップ６０の入口ポート６１を通過する流体は、入口チューブ４０を通り、Ｕ字型チューブ３７を通り、開口部３６を介してリザーバ３３内に入るように向けられる。特に、Ｕ字型チューブ３７は、流体流の方向をおよそ１８０度有効に変更し、それにより、流体は、最初に容器３０の第１領域３１から第２領域３２に向かって流れ、その後、第２領域３２から第１領域３１に向かって戻る方向に流れる。図１〜図３の実施形態では、容器３０の第１領域３１は、使用中、容器３０の第２領域３２の垂直方向上方に配置されているが、少なくとも部分的に水平方向に互いに隣接して配置されるように、第１領域３１および第２領域３２の互いに対する異なる配置が可能である。
【００２２】
図１〜図３に示すように、出口チューブ５０の第２端部５２は、プラットフォーム３５の所定距離上方で終端することができる。この実施形態では、第２端部５２は、プラットフォーム３５に比較的近接して示されているが、任意の好適な所定距離を提供することができる。たとえば、出口チューブ５０の長さをより短く、たとえば図１〜図３に示す長さの約半分にすることができ、したがって、第２端部５２をプラットフォーム３５からさらに間隔を空けて配置することができる。目下好ましい実施形態では、図１〜図３に示すように、出口チューブ５０の第２端部５２は、プラットフォーム３５の開口部３６と半径方向に位置合せされている。したがって、後にさらに説明するように、圧力源６８からの流体がプラットフォーム３５の開口部３６を通るように向けられるとき、リザーバ３３内の流体および治療薬３８を、出口チューブ５０を通して、出口ポート６２を通して標的部位に向けることができる。別法として、出口チューブ５０を省略することができ、治療薬３８は、リザーバ３３から出口ポート６２内に直接流れることができる。容器３０および出口ポート６２に対する他の変形形態は、全体として参照により本明細書に組み込まれる、２００９年１２月８日に出願された米国特許出願公開第２０１０／０１６０８９７号明細書に見ることができる。
【００２３】
キャップ６０は、容器３０の第１領域３１と封止係合する任意の好適な構成を備えることができる。一例では、リザーバ３３内に治療薬３８を保持するために、キャップ６０の周囲の適所にＯリング６５が保持される。さらに、キャップ６０は、ハウジング２２の部分２５の相補的な内部領域との確実な、取外し可能な係合を可能にする、１つまたは複数のフランジ６３を備えることができる。たとえば、容器３０を回転させることにより、キャップ６０のフランジ６３は、部分２５内の適所で係止され得る。
【００２４】
１つまたは複数の支持部材により、容器３０内の適所に入口チューブ４０および出口チューブ５０を保持することができる。図示する例では、図３に示すように、第１支持部材４８が、入口チューブ４０および出口チューブ５０の周囲にそれらのそれぞれの第１端部４１および５１の近くで固定されている。入口チューブ４０および出口チューブ５０の周囲に、第１支持部材４８を永久的に固定することができ、第１支持部材４８は、チューブの間に所望の間隔を維持することができる。同様に、図１〜図３に示すように、入口チューブ４０および出口チューブ５０の周囲にそれらのそれぞれの第２端部４２および５２の近くで、第２支持部材４９を固定することができる。明らかとなるように、容器３０内で所望の向きで入口チューブ４０および出口チューブ５０を保持するために、より多くのまたはより少ない支持部材を設けることができる。たとえば、一実施形態では、第２支持部材４９を省略することができ、第１支持部材４８のみを設けることができ、または３つ以上の支持部材を使用することができる。
【００２５】
装填技法では、入口チューブ４０および出口チューブ５０を、第１支持部材４８、第２支持部材４９、プラットフォーム３５およびＵ字型チューブ３７に固定して結合することができる。図３に示すように、プラットフォーム３５を、容器３０の湾曲端部領域３５の上方の段４７の上に載るまで、空の容器３０の第２領域３２に向かって進めることができる。次のステップでは、図３に示すように、第１支持部材４８に隣接してまたはその中に形成されたスリット５７を通して、所望の量の治療薬３８を装填することができる。特に、容器３０はまた、測定マーク（ｉｎｄｉｃｉａ）３９も含むことができ、それにより、使用者は、たとえばプラットフォーム３５の上部から測定されるように、リザーバ３３内に装填される治療薬３８の量を決めることができる。治療薬３８がリザーバ３３内に装填された状態で、容器３０の第１領域３１にキャップ６０を固定して結合することができ、それにより、容器３０は、上述したようにハンドル２２の部分２５に固定して結合される。
【００２６】
圧力源６８は、所望の圧力を有する流体を生成するかまたは提供することができる１つまたは複数の構成要素を備えることができる。一実施形態では、圧力源６８は、液体または気体等の加圧流体を含むことができる。たとえば、図２に示すように、圧力源６８は、二酸化炭素、窒素、または人体と適合性があり得る他の任意の好適な気体もしくは液体等、選択された気体または液体の加圧流体カートリッジを備えることができる。加圧流体カートリッジは、カートリッジの内部に、相対的に高い第１所定圧力、たとえば約１，８００ｐｓｉの圧力で気体または液体を収容することができる。圧力源６８は、任意選択的に、１つまたは複数の市販の構成要素を備えることができる。したがって、圧力源６８は、元圧で流体または気体を提供することができる元のまたは後付された構成部品を備えることができる。
【００２７】
流体は、圧力源６８から、圧力を相対的に低い第２所定圧力まで低下させることができる、図２に示すような、圧力出口７２を有する調節弁７０等の圧力調節器を通して流れることができる。好適な第２所定圧力の例については後述する。
【００２８】
アクチュエータ２６を作動させて、圧力源６８から流体を放出することができる。たとえば、使用者は、アクチュエータ２６を回転させることができ、それは、図２に示すように、アクチュエータ２６とハウジング２２との間のねじ係合部２９を介して直線運動になる。直線的な前進が圧力源６８に与えられると、調節弁７０は、圧力カートリッジのシールに穴をあけて、高圧流体を放出することができる。調節弁７０が圧力を低下させた後、流体は、圧力出口７２から配管７５を介して作動弁８０まで流れることができる。
【００２９】
作動弁８０は、入口ポート８１および出口ポート８２を備えている。押下式ボタンの形態であり得るアクチュエータ２８は、作動弁８０と選択的に係合して、流体が入口ポート８１から出口ポート８２に選択的に流れることができるようにすることができる。たとえば、作動弁８０は、アクチュエータ２８が作動弁８０と係合したときに出口ポート８２に向かう流体の流れを可能にする、内部にボアが形成されたピストンを備えることができる。上で説明したように、出口ポート８２を通って流れる流体は、配管８５を介してキャップ６０の入口ポート６１内に向けられ、その後、容器３０内に向けられる。さまざまな配管をさまざまな弁およびポートに固定するために、任意の好適な結合機構を採用し得ることが理解されよう。
【００３０】
システム２０は、標的部位に治療薬３８を送達する１つまたは複数のチューブ部材をさらに備えることができる。たとえば、チューブ部材は、出口ポート６２と流体連通するように配置することができる近位端を有するカテーテル９０を備えることができる。カテーテル９０は、標的部位への治療薬３８の送達を容易にすることができる遠位端をさらに備えている。カテーテル９０は、１つまたは複数の半剛性ポリマーから形成することができる、可撓性の管状部材を備えることができる。たとえば、カテーテルは、ポリウレタン、ポリエチレン、テトラフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素化エチレンプロピレン、ナイロン、ＰＥＢＡＸ等から製造することができる。好適なチューブ部材のさらなる詳細は、全体として開示内容が参照により本明細書に組み込まれる、２００９年５月５日に出願された米国特許出願公開第２００９／０２８１４８６号明細書に記載されている。’４８６公報においてさらに説明されているように、カテーテル９０の遠位端に、組織に貫入するのに好適な針を結合して、患者の組織の一部を通して、または経管腔的処置を行うために管腔壁を通して穴をあけるように構成された、鋭利な遠位領域を形成することができる。
【００３１】
動作時、カテーテル９０の遠位端は、標的部位に相対的に近接して配置することができる。開腹技法、腹腔鏡技法、管腔内技法を用いて、口、結腸を介する胃腸病学技法を用いて、または他の任意の好適な技法を用いて、標的部位までカテーテル９０を進めることができる。カテーテル９０は、カテーテル９０の遠位端の位置特定を容易にするために、蛍光透視法または他の撮像技法の下で可視化されるように構成された１つまたは複数のマーカを備えることができる。望ましい場合は、内視鏡の作業内腔を通してカテーテル９０を進めることができる。
【００３２】
カテーテル９０が所望の標的部位に配置されると、アクチュエータ２６を操作することにより、圧力源６８を作動させることができる。上述したように、加圧流体は、圧力源６８から調節弁７９を通って流れ、所望の圧力および流量になることができる。次に、流体は、配管７５を通って流れ、アクチュエータ２８が選択的に押下されると、流体は、弁８０を通り配管８５を通って容器３０に向かって流れる。次に、流体は、入口ポート６１を通り、容器３０内の入口チューブ４０を通り、Ｕ字型チューブ３７を通るように向けられる。この時点で、Ｕ字型チューブは、流体流の方向を有効に変更する。次に、調節された流体は、プラットフォーム３５の開口部３６を通って流れ、治療薬３８を出口チューブ５０に押し進める。次に、流体および治療薬３８は、出口チューブ５０の第１端部５１を通り、キャップ６０の出口ポート６２を通り、カテーテル９０を通って出て、それにより、治療薬３８を所望の圧力で標的部位に送達する。
【００３３】
任意選択的に、システム２０に制御機構を結合して、所望の時間間隔、たとえば１秒辺り所定量の流体で、容器３０に入りかつ／または容器３０から出る流体の流れを可変的に可能にすることができる。このように、加圧流体が周期的に容器３０内に流れ込むかまたは容器３０から流れ出て、所定の間隔または他の周期で標的部位に治療薬３８を周期的に送達することができる。
【００３４】
システム２０を用いて、広範囲の処置で治療薬３８を送達することができ、カテーテル９０の遠位端からの排出時に所望の機能を行うように治療薬３８を選択することができる。単に例として、かつ限定なしに、治療薬３８の提供は、止血の提供、穿孔の閉鎖、破石、腫瘍およびがんの治療、腎臓透析内シャント狭窄の治療、血管グラフト狭窄等に使用することができる。治療薬３８は、冠動脈血管形成術、腎動脈血管形成術および頸動脈手術等の処置中に送達することができ、または、一般に、さまざまな他の心血管状態、呼吸状態、胃腸病学または他の状態を治療するために使用することができる。上述したシステムはまた、経腟、へそ、鼻および気管支／肺に関連する用途でも使用することができる。
【００３５】
たとえば、止血の目的で使用される場合、局所出血を低減させるために、トロンビン、エピネフリンまたは硬化剤を提供することができる。同様に、穿孔を閉鎖するために使用される場合、局所病変にフィブリンシーラントを送達することができる。治療薬３８の止血特性に加えて、相対的に高い圧力の流体および治療薬が、それ自体で、圧縮力を提供することにより機械的タンポナーデとして作用することができ、それにより、止血を達成するために必要な時間を短縮する、ということに留意するべきである。
【００３６】
１つまたは複数の所望の生物学的機能、たとえば、血管の内壁からの組織の内部成長の促進を行うように、または別法として、再狭窄等、血管壁の望ましくない状態を緩和または防止するように、治療薬３８を選択することができる。システム２０とともに、他の多くのタイプの治療薬３８を使用することができる。
【００３７】
治療薬３８は、任意の好適な方法で送達することができる。たとえば、治療薬３８は、粉末、液体、ゲル、エアロゾルまたは他の物質を含むことができる。有利には、圧力源６８は、これらの形態のうちの任意のものでの治療薬３８の送達を容易にすることができる。
【００３８】
採用される治療薬３８はまた、抗血栓性生物活性剤、たとえば血管内の血栓形成を阻止または防止する任意の生物活性剤も含むことができる。抗血栓性生物活性剤のタイプとしては、抗凝血剤、抗血小板薬、線維素（フィブリン）溶解剤が挙げられる。抗凝血剤は、生化学的カスケードにおける因子、補助因子、活性因子または活性補助因子のいずれかに作用し、フィブリンの合成を阻止する生物活性物質である。抗血小板生物活性剤は、血栓の主要な構成要素であり血栓症において重要な役割を果たす血小板の付着、活性化および凝集を阻止する。線維素溶解生物活性剤は、線維素溶解カスケードを強化し、または他の方法で血栓の溶解に役立つ。抗血栓剤の例としては、限定されないが、トロンビン、第Ｘａ因子、第ＶＩＩａ因子および組織因子抑制因子等の抗凝血剤、糖タンパク質ＩＩｂ／ＩＩＩａ、トロンボキサンＡ２、ＡＤＰ誘導糖タンパク質ＩＩｂ／ＩＩＩａおよびホスホジエステラーゼ阻害薬等の抗血小板薬、ならびにプラスミノーゲン活性化因子、トロンビン活性化線維素溶解インヒビタ（ｔｈｒｏｍｂｉｎ  ａｃｔｉｖａｔａｂｌｅ  ｆｉｂｒｉｎｏｌｙｓｉｓ  ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ）（ＴＡＦＩ）阻害剤等の線維素溶解剤、ならびにフィブリンを開裂する他の酵素が挙げられる。
【００３９】
さらにまたは別法として、治療薬３８は、血管内の血流に悪影響を与える可能性がある血塊を溶解するために使用される血栓溶解剤を含むことができる。血栓溶解剤は、フィブリン線維を直接消化するか、またはそうするために自然のメカニズムを活性化する、任意の治療薬である。市販の血栓溶解剤の例としては（括弧内に対応する活性剤を示す）、限定されないがＡｂｂｏｋｉｎａｓｅ（ウロキナーゼ）、Ａｂｂｏｋｉｎａｓｅ  Ｏｐｅｎ−Ｃａｔｈ（ウロキナーゼ）、Ａｃｔｉｖａｓｅ（アルテプラーゼ、組換え体）、Ｅｍｉｎａｓｅ（アニストレプラーゼ）、Ｒｅｔａｖａｓｅ（レテプラーゼ、組換え体）およびＳｔｒｅｐｔａｓｅ（ストレプトキナーゼ）が挙げられる。他の一般的に使用される名称は、アニソイル化プラスミノーゲン−ストレプトキナーゼ活性化因子複合体、すなわちＡＰＳＡＣ、組織型プラスミノーゲン活性化因子（組換え体）、すなわちｔ−ＰＡ、ｒｔ−ＰＡである。治療薬３８は、病変および／または創傷を保護するかまたは治癒に役立つ、コーティング形成剤を含むことができる。
【００４０】
一例では、治療薬３８は、Ｂｅｔｈｅｓｄａ，ＭＤのＴｒａｕｍａＣｕｒｅ，Ｉｎｃ．によって製造される止血粉末を含む。しかしながら、いくつかの例示的な治療薬３８について記載したが、システム２０とともに他の多数の好適な治療薬を使用し、カテーテル９０を通して送達し得ることが明らかとなろう。
【００４１】
有利には、システム２０は、所望の調節された圧力での、所望の量の治療薬３８の局所送達を可能にする。カテーテル９０の遠位端を標的部位に相対的に近接して配置することができるため、システム２０は、経口でまたはＩＶシステムを介して送達される治療薬に比較して著しい利益を提供し、健康な組織における治療薬３８の蓄積を低減させることができ、それにより副作用を軽減する。さらに、治療薬３８の標的部位への送達は、流体の圧力が相対的に高いことにより相対的に高速で行われ、それにより、以前のデバイスに比較して標的部位への迅速な送達が可能になる。
【００４２】
さらに、’５７４出願において説明されているように、カテーテル９０の遠位端に任意選択的な針が採用される場合、システム２０を有利に使用して、標的部位またはその近くで組織を穿孔するとともに、その後、上述したように所望の圧力で治療薬３８を送達することができる。たとえば、針は、超音波内視鏡（ＥＵＳ）針を含むことができる。したがって、１つの例示的な技法では、針の鋭利な先端は、器官または胃腸の壁もしくは組織を穿刺することができ、それにより、本来アクセスが困難である可能性があるさまざまな体内の位置において所定の圧力で治療薬３８を送達することができる。内視鏡またはシース等の１つまたは複数の送達手段を採用して、特にカテーテル９０の遠位端が任意選択的な針を備える場合、標的部位にカテーテル９０を送達することができる。
【００４３】
ここで図４および図５を参照すると、代替的なシステム２０’および２０’’は、図１〜図３のシステム２０と同様であるが、後述する主な例外がある。図４において、代替システム２０’は、Ｊ字型湾曲部９３を有する入口チューブ４０’を備え、そのＪ字型湾曲部９３により、入口チューブ４０’の第２端部４２’は、入口チューブ４０’の第１端部４１に対して実質的に反対方向に流体流を向ける。使用時、上で概略的に説明したように、圧力源６８からの流体は、入口チューブ４０’の第１端部を通り、Ｊ字型湾曲部９３を通って流れ、第２端部４２’から出て、それにより、治療薬３８（図４には図示せず）を、カテーテル９０を介して標的部位に送達するために出口チューブ５０内に向ける。この実施形態では、プラットフォーム３５を省略することができ、治療薬３８は、リザーバ３３の下方領域に沈殿することができる。測定マーク３９’が、リザーバ３３の下方領域から治療薬３８の量を測定することができる。
【００４４】
図１〜図３と同様に図４の実施形態では、フィルタが、出口チューブ５０の第２端部５２を覆うことができる。フィルタは、治療薬３８の相対的に小さい粒子のみが出口チューブ５０に入り、それにより詰まりのリスクが低減することを確実にするようなサイズとすることができる。相対的に大きい粒子がリザーバ３３に存在することになる場合、容器に入る圧力源６８からの流体は、相対的に大きい粒子を、フィルタを通過し出口チューブ５０に入るのに十分小さくなるまで分解することができる。
【００４５】
図５において、代替的なシステム２０’’は、流れアセンブリ９５内に流体を向ける湾曲部９４を有する入口チューブ４０’’を備えている。流れアセンブリ９５は、入口チューブ４０’’の第２端部４２’’と流体連通するように構成された少なくとも１つのボアを備える入口９６を有している。流れアセンブリ９５は、出口チューブ５０の第２端部５２に結合されかつそれと流体連通している出口９８をさらに備えている。入口９６と出口９８との間の流れアセンブリ９５の側面に少なくとも１つの開口部９７が形成されており、開口部９７は、通過する治療薬３８の吸引を可能にするようなサイズである。開口部９７は、概略的に示すようにスリットを含み、または別法として、円形ボアもしくは他の形状を含むことができる。使用時、圧力源６８からの流体は、チューブ４０’’の第１端部４１を通り、湾曲部９４および第２端部４２’’を通って、入口９６を介して流れアセンブリ９５に流れ込む。それにより、流体は、リザーバ３３内の治療薬３８を、カテーテル９０を介して標的部位に送達するように、開口部９７を介して出口チューブ５０内に向ける。
【００４６】
特に、圧力源６８からの流体が入口９６から出口９８まで通過する際、流体力学のベルヌーイの定理に従って、開口部９７の付近に局所低圧系が提供される。流れアセンブリ９５を通過している加圧流体の存在によって形成される低圧系は、開口部９７を通過するときに強力な吸引力を形成する。その結果、治療薬３８を、リザーバ３３から開口部９７を通して、出口９８および出口チューブ５０を通して吸引することができる。特に、スリットまたは他の開口部は、治療薬３８の相対的に小さい粒子のみが出口チューブ５０に入り、それにより詰まりのリスクが低減するのを確実にするようなサイズとすることができる。
【００４７】
ここで図６〜図８を参照して、代替実施形態によるシステム１２０について記載する。システム１２０は、後述する構成要素を固定して保持し、それらと係合し、かつ／またはそれらを覆うのに好適なハウジング１２２を備えている。使用者は、使用中、直立支持部１２５および／または容器１３０の外面を把持することにより、システム１２０を保持することができる。上記アクチュエータ２６および２８と同様のアクチュエータ１２６および１２８を、使用者が操作し、後述する機能を行うように作動させることができる。
【００４８】
容器１３０は、上述した治療薬３８（例示の目的で図６〜図８には示さず）を保持するために任意の好適なサイズおよび形状を有することができる。容器１３０は、第１領域１３１および第２領域１３２を有している。上部キャップ１６０が第１領域１３１と固定して係合することができ、下部キャップ１６５が、第２領域１３２と固定して係合することができ、それにより、リザーバ１３３内に治療薬３８が保持される。リザーバ１３３内の治療薬３８の量を決めるために、測定マーク１３９が設けられている。
【００４９】
この実施形態では、容器１３０内に、第１端部１５１および第２端部１５２を有する出口チューブ１５０が配置されている。チューブ１５０の第２端部１５２は、図６〜図８に示すように、下部キャップ１６５の上面１６８の所定距離上方で終端する。さらに、図６および図８に示すように、下部キャップ１６５の上面１６８の開口部１６６に出口チューブ１５０の第２端部１５２を位置合せすることができる。
【００５０】
システム１２０は、第１端部１７８および第２端部１７９を有する少なくとも１つの連結機構１７７をさらに備えている。連結機構１７７の第１端部１７８はアクチュエータ１２８に結合され、連結機構１７７の第２端部１７９は弁８０に結合されている。したがって、アクチュエータ１２８が押下されると、弁８０を選択的に作動させることができる。図８に最もよく示すように、容器１３０は、連結機構１７７を収容する溝１３７を備えることができる。上部キャップ１６０および下部キャップ１６５もまた、連結機構１７７を収容する、対応する溝１６２および１６７をそれぞれ備えることができる。任意の数の連結機構を使用することができ、ハウジング１２２内のそれらの配置は、弁８０を選択的に作動させるようにアクチュエータ１２８から所望の動きを与えるように、必要に応じて変更し得ることが明らかとなろう。
【００５１】
任意選択的に、容器１３０の垂直向きを示すために方向付け装置１９３を用いることができる。方向付け装置１９３は、ハウジング１２２と一体的に形成するか、またはハウジング１２２の外面に結合することができる。方向付け装置１９３は、容器１３０の垂直向きを示す、係留された液体、ボール、矢印もしくは他の部材、または電子ディスプレイを含むことができる。したがって、システム１２０が使用者の手に保持されると、使用者は、容器１３０が垂直に向けられているか否かを判断することができ、それにより、治療薬３８の流れを促進し他の機能を強化することができる。特に、図１〜図５ならびに図８および図９の実施形態において、図６および図７に示す方向付け装置１９３を使用することも可能である。
【００５２】
システム１２０の動作は、上述したシステム２０の動作と同様である。カテーテル９０が所望の位置に配置された後、アクチュエータ１２６を操作することにより、圧力源６８を作動させることができる。上述したように、加圧流体は、調節弁７０を通って流れ、所望の圧力および流量になることができる。次に、流体は、配管７５を通って流れ、アクチュエータ２８が選択的に駆動されると、流体は、弁８０を通り、配管８５を通って容器１３０に向かって流れる。次に、調節された流体は、下部キャップ１６５内の開口部１６６を通り、リザーバ１３３内に流れ込み、治療薬３８を、出口チューブ１５０内で第２端部１５２から第１端部１５１に向かう方向に押し進める。次に、流体および治療薬３８は、出口チューブ１５０の第１端部１５１を通り、上部キャップ１６０の開口部１６１を通り、開口部１６１と流体連通しているカテーテル９０を通って出る。したがって、治療薬３８は、所望の間隔および圧力で標的部位に送達される。
【００５３】
ここで図９および図１０を参照して、さらなる代替的な実施形態によるシステム２２０について記載する。システム２２０は、後述する構成要素を固定して保持し、それらと係合し、かつ／またはそれらを覆うのに好適なハウジング２２２を備えている。使用者は、使用中、略直立支持体２２５を把持することにより、システム２２０を保持することができる。上記アクチュエータ２６および２８と同様のアクチュエータ２２６および２２８を、使用者が操作し、後述する機能を行うように作動させることができる。
【００５４】
この実施形態では、代替的な容器２３０は、上述した治療薬３８（例示の目的で図９および図１０には示さず）を保持するリザーバ２３３を備えている。容器２３０は、第１領域２３１および第２領域２３２を有している。リザーバ２３３内の治療薬３８の量を決めるために測定マーク２３９が設けられている。
【００５５】
この実施形態では、容器２３０の第２領域２３２は下部キャップ２３４に固定して結合されている。下部キャップ２３４は、下部キャップ２３４の上面２３５に形成された開口部２３６と流体連通している入口ポート２４３を備えている。図９に示すように入口ポート２４３と開口部２３６との間に、それらの間を流体連通させるように、可撓性のＵ字型チューブ２３７を結合することができる。
【００５６】
システム２２０は、第１端部２７８および第２端部２７９を有する少なくとも１つの連結機構２７７をさらに備えている。連結機構２７７の第１端部２７８はアクチュエータ２２８に結合され、連結機構２７７の第２端部２７９は、ハウジング２２２の内部要素を中心に枢動可能であり得る。たとえば、図９に示すように、第２端部２７９はボアを備えることができ、それは、ハウジング２２２内に延在する突起（図示せず）の周囲に固定することができ、それにより、第２端部２７９が突起を中心に枢動することができる。したがって、アクチュエータ２２８が押下されると、連結機構２７７の中心領域が弁８０と係合して、選択的に弁を作動させそこを通る流れを可能にすることができる。明らかとなるように、任意の数の連結機構を使用することができ、ハウジング２２２内のそれらの配置は、弁８０を選択的に作動させるためにアクチュエータ２２８からの所望の動きを与えるように、必要に応じて変更し得る。
【００５７】
システム２２０の動作は、上述したシステム２０の動作と同様である。カテーテル９０が所望の位置に配置された後、アクチュエータ２２６を操作することによって圧力源６８を作動させることができる。上述したように、加圧流体は、調節弁７０を通って流れ、所望の圧力および流量になることができる。次に、流体は、配管７５を通って流れ、アクチュエータ２２８が選択的に駆動されると、流体は、弁８０を通り配管８５を通って流れる。次に、流体は、入口ポート２４３を通り、下部キャップ２３４内に配置されたＵ字型チューブを通り、開口部２３６を通ってリザーバ２３３内に流れ込む。次に、リザーバ２３３に入る流体は、容器２３０の第１領域２３１において出口ポート２６１を通るように治療薬３８を押し進める。第１領域２３１は、流体および治療薬３８を、開口部２６１を通るように向ける湾曲部またはテーパ２４９を備えることができる。その後、流体および治療薬３８は、開口部２６１と流体連通しているカテーテル９０を通って流れ、それにより、治療薬３８を所望の圧力で標的部位に送達する。
【００５８】
上述したように、代替実施形態では、図１〜図５および図６〜図８の出口チューブ５０および１５０をそれぞれ省略することができる。したがって、リザーバ３３および１３３に入る流体が、治療薬３８を、キャップ６０および１６０の出口ポートを通る方向に押し進めることができる。治療薬３８を容器３０および１３０から出るように誘導するために、テーパまたは湾曲部を設けることができる。
【００５９】
図１１を参照すると、代替実施形態では、出口チューブ３５０が、ハウジング３２２の遠位先端に形成された出口ポート３６２に結合された、第１端部３５１を有している。出口ポート３６２は、近位領域３６３および遠位領域３６４を有し、それにより、近位領域３６３は出口チューブ３５０の第１端部３５１と固定して係合するように構成されており、遠位領域３６４は、図１および図２のカテーテル９０に結合されるように構成されている。ルアー型接続部を設けることができる。有利には、ハウジングの遠位先端の近くにかつルアー型接続部を介して使用者に露出するように出口チューブ３５０を配置することにより、医師は処置中、たとえばカテーテル９０が閉塞した場合、カテーテル９０を容易に交換することができる。
【００６０】
さらに、図１１は、ハウジング３２２への容器３３０の代替的な接続を示す。容器３３０は、上述した容器３０と同様であるが、図１１の実施形態では、容器３３０のキャップは、Ｏリング３６５が内部に配置されたフランジ付領域３６３を備えており、フランジ付領域３６３は、ハウジング３２２の上方内部止め具３８８と下方内部止め具３８９との間に固定されるように構成されている。このように、キャップのフランジ付領域３６３は、取り除くことができることなく、適所に保持することができ、それにより、容器３３０はハンドル３２２に永久的に固定され、容器３３０が再使用される可能性がなくなる。特に、入口ポート６１等、図示しない図１１のキャップの他の特徴を、図３のキャップ６０と同様に設けることができる。
【００６１】
図１２を参照すると、代替的なアクチュエータ４２６が設けられており、それは、図１および図２のアクチュエータ２６と概して同様であるが、主に、下部ハンドル部分４２７と、ハウジング４２２内に垂直にかつ調節弁７０の一部を超えて上方に延在する略直立部分４２８とが設けられているという例外がある。略直立部分４２８の上部領域は、ねじ切り部４２９を備え、それは、調節弁７０の外面のねじ切り部と係合するように構成されている。
【００６２】
使用時、使用者は、アクチュエータ４２６の下部ハンドル部分４２７を回転させることができ、それは、ねじ切り係合４２９を介して調節弁４７０に対する直線運動になる。直線状の前進がチャンバ内の圧力源４６８に与えられると、調節弁４７０は、圧力カートリッジのシールを通して穴をあけて、高圧流体を放出することができる。調節弁４７０が圧力を低下させた後、流体は、上記図２において説明したように、圧力出口７２から配管７５を介して作動弁８０まで流れることができる。任意選択的に、アクチュエータ４２６が外れるのを防止するように、ハウジング４２２に安全突起または締り嵌め部を設けることができ、そうしなければ、圧力カートリッジが装置から押し出される可能性がある。
【００６３】
治療薬３８は、特にカテーテル９０が内視鏡の内腔を通して送達されるようなサイズである場合、カテーテル９０を通して送達されるのに好適なものとなる所定範囲の特性を有していなければならない。特に、治療薬３８の個々の粒子の質量は、所定範囲内にあるべきである。治療薬３８の粒子の重量が大きすぎる場合、カテーテル９０の長さを移動するためにはるかに高い圧力が必要となり、カテーテル９０が詰まる可能性がある。粒子が軽量すぎる場合、標的部位に押し流される代わりに、患者の体内で、たとえば胃腸空間において、エアロゾル化することになる。
【００６４】
治療薬３８の個々の粒子の質量に加えて、カテーテル９０を通る適切な送達を確実にするために、粒子のサイズが重要である。治療薬３８の粒子のサイズが大きすぎる場合、送達カテーテル９０内で詰まりがちになる。粒子が小さすぎる場合、標的部位に押し流される代わりに、エアロゾル化する可能性が高くなる可能性がある。
【００６５】
一実施形態では、治療薬３８の粒子が、約１ミクロン〜約９２５ミクロンの範囲、好ましくは約４５ミクロン〜約４００ミクロンの範囲の直径を有するようにすることが有益であることが分かった。さらに、治療薬３８の粒子が、約０．０００１ｍｇ〜約０．５ｍｇの範囲、好ましくは約０．０００１ｍｇ〜約０．２５ｍｇの範囲の質量を有するようにすることが非常に有益であることが分かった。複数の試験を行うことにより、こうした範囲が、送達中のカテーテル９０が詰まる可能性を著しく低減させ、送達中の粒子をエアロゾル化させる可能性も著しく低減させ、したがって正しい投与量で標的部位まで適切に送達されることに関して、重要であると判断された。
【００６６】
治療薬３８の粒子を、所望の粒子サイズおよび質量をもたらすように、粉砕し、圧縮し、かつ／またはふるいにかけることができる。本明細書で用いる粒子質量は、材料の密度および粒子の体積によって決まる。さらに、サイズに関して、粒子が球状であると想定することができ、その場合、本明細書で示す直径範囲が適用される。しかしながら、特に結晶材料の場合、他の粒子形状が存在することが理解されよう。粒子が実質的に非球状である場合、球状粒子に対して本明細書に列挙した同様のミクロン範囲を適用することができるが、値は、直径を基準とする代わりに、粒子の平均または最大幅を基準とすることができる。
【００６７】
カテーテル９０の寸法に関して、カテーテルが内視鏡用途で使用される場合、内視鏡の作業内腔内に適合するのに十分小さいが、治療薬３８がカテーテルを通って進むときに詰まりを実質的に回避するのに十分大きいように、カテーテル９０のサイズを決めることが臨床的に重要である。一実施形態では、粒子サイズ径に対するカテーテル内径の比を少なくとも４：１、より好ましくは少なくとも７．５：１にすることが有益であることが分かった。本発明者は、１．６ｍｍカテーテルを通して送達されている４００ミクロン粒子（すなわち、４：１の比）を含むさまざまな実施形態を試験し、詰まりのリスクがあると判断した。したがって、内視鏡の内腔を通して進めることができる任意の好適なサイズのカテーテルで、４：１を超える比を提供することが重要である。
【００６８】
最大４．２ｍｍの付属チャネルがある内視鏡が一般に利用可能であることを留意するべきである。このチャネルに挿入されたカテーテルは、壁厚さが概して０．２５ｍｍを超えるため、内視鏡送達のためのカテーテルの最大突出内径は、３．７ｍｍであろう。粒子径に対するカテーテル内径の４：１の比に基づき、許容可能な最大粒子径はおよそ９２５ミクロンである。さらに、球状粒子は、立方形または平坦な粒子より詰まりやすくない可能性があることが留意される。したがって、球形粒子に対して、４：１により近い比が許容可能である可能性があり、他の粒子形状に対して、より高い比（たとえば、７．５：１以上）が好ましい。
【００６９】
圧力に関して、上述したように、圧力源６８は、二酸化炭素、窒素、または人体と適合性があり得る他の任意の好適な気体もしくは液体等、選択された気体または液体の加圧流体カートリッジを備えることができる。加圧流体カートリッジは、相対的に高い第１所定圧力、たとえば、カートリッジ内部の約１，８００ｐｓｉで、気体または液体を収容することができる。圧力源は、固体（ドライアイス）、液体または気体状態であり得る。さらに上述したように、流体は、圧力源６８から、相対的に低い第２所定圧力（本明細書では「送達システム圧」と呼ぶ）まで圧力を低下させることができる、圧力出口７２を有する調節弁７０等、圧力調節器を通して流れることができる。一実施形態では、送達システム圧を約０．０１ｐｓｉ〜約１００ｐｓｉの範囲、好ましくは約０．５ｐｓｉ〜約７５ｐｓｉの範囲とすることが有益であることが分かった。複数回試験を行うことにより、こうした範囲は、カテーテル９０に治療薬３８を押し進めるための適切な力を提供しながら、送達中にカテーテル９０が詰まる可能性を著しく低減させ、したがって、治療薬３８を正しい投与量で標的部位に適切に送達することに関して重要であることが分かった。本発明者はまた、手動で圧縮される粉末および空気で充填されたシリンジを用いる送達も論証したことを留意するべきである。
【００７０】
ニュートンの第２法則（力は質量に加速度をかけたものに等しい）を考慮して、治療薬の粒子の加速度は、粒子の質量と粒子に加わる力とによって決まる。したがって、粒子に対する重力に打ち勝ち、粒子に対して、カテーテル９０の遠位端から出る時点で所望の速度で加速させるために、最小の力が必要である。圧力源６８の圧力の上昇により、治療薬３８がより迅速に送達されるが、圧力が高すぎることにより、粒子速度が高すぎることになり、後にエアロゾル化がもたらされる可能性があることが留意される。
【００７１】
粒子サイズ、粒子質量および送達速度の間に、抗力方程式、ＦＤ＝（１／２）（ρ）（ν２）（ＣＤ）（Ａ）と、重力方程式、ＦＧ＝（ｍ）（ｇ）によって記述することができる関係がある。これらの式において、ρは空気の密度（１．１８４ｋｇ／ｍ３）であり、νは治療薬３８の粒子の速度であり、ＣＤは抗力係数（治療薬３８の粒子が球形であると想定される場合、０．４７）であり、Ａは治療薬３８の粒子の断面積であり、ｍは治療薬３８の粒子の質量であり、ｇは重力による加速度（９．８１ｍ／ｓ２）である。
【００７２】
抗力が、治療薬３８の粒子に対する重力を超えると、エアロゾル化が発生する。したがって、粉末送達速度が粒子の質量に対して高すぎる場合、エアロゾル化が発生する可能性がある。粒子の形状および粒子のサイズもまた、考慮すべきであり、より立方形状の粒子およびより大きい粒子ではより低い送達速度が必要であり、そのため、エアロゾル化しない。本質的に、所与の送達システムに対して、エアロゾル化が発生する最小粒子質量がある。
【００７３】
好ましい実施形態において、本実施形態のシステムでは、重力ＦＧ対抗力ＦＤ比は好ましくは１：１を超える。しかしながら、治療薬３８の粒子の速度が抗力によって迅速に低下するため、重力ＦＧ対抗力ＦＤ比が０．００１：１程度に小さいシステムが、１分未満の間にクリアする。
【００７４】
表１は、実験的試験を通して、特にカテーテル９０が内視鏡の内腔内に配置される場合に、カテーテル９０を通して治療薬３８を標的部位まで適切に送達するうえで、本出願人が重要であると見出した種々の特性の範囲を要約する。これらの変数のうちの任意のもののみを使用することが有益である場合があるが、下に規定する範囲内のこれらの変数を合わせて適用すること、たとえば、示された寸法のカテーテルを通して示された圧力で特定の粒子サイズおよび質量を送達することにより、カテーテル９０を介して治療薬３８を送達するために最適なパラメータの組合せを提供することができる。
【００７５】
【表１】
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【００７６】
第１の所定の例示的な組合せとして、システムは、およそ１２５ミクロンの直径の粒子サイズおよび０．０２８ｍｇの粒子質量の粉末を含む治療薬３８と、内径が２．２ｍｍのカテーテル（それにより、カテーテル内径対粒子サイズが１８；１比になる）と、２２０ｃｍのカテーテル長と、送達システム圧（すなわち、調節された圧力）が３７ｐｓｉである二酸化炭素を含む圧力源６８とを含むことができる。このシステムの抗力に対する重力抗力は、およそ６５０である。この治療薬粉末は、エアロゾル化もカテーテル９０内での粉末固着もなく霧散する。
【００７７】
第２の所定の例示的な組合せとして、システムは、およそ４００ミクロンの直径の粒子サイズおよび０．０１６ｍｇの粒子質量の粉末を含む治療薬３８と、内径が１．６７ｍｍであるカテーテル（それにより、カテーテル内径対粒子径が４．２：１比になる）と、２２０ｃｍのカテーテル長と、送達システム圧（すなわち、調節された圧力）が１．０ｐｓｉである二酸化炭素を含む圧力源６８とを含むことができる。このシステムの抗力に対する重力抗力は、およそ２：１である。この治療薬粉末は、エアロゾル化もカテーテル９０内での粉末固着もなく霧散する。
【００７８】
第３の所定の例示的な組合せとして、システムは、およそ４５ミクロンの直径の粒子サイズおよび０．０００１ｍｇの粒子質量の粉末を含む治療薬３８と、内径が２．３ｍｍであるカテーテル（それにより、カテーテル内径対粒子径が５１：１比になる）と、２２０ｃｍのカテーテル長と、送達システム圧（すなわち、調節された圧力）が５５ｐｓｉである二酸化炭素を含む圧力源６８とを含むことができる。このシステムの抗力に対する重力抗力は、およそ０．００１：１である。この治療薬粉末は、エアロゾル化して霧散するが、１分未満の間に沈下する。粉末の大部分はエアロゾル化しない。カテーテル９０内に粉末固着はない。
【００７９】
表１に列挙した特性に関して、それらを図１〜図３のシステムに関して、すなわち内視鏡による送達に適したカテーテル９０での使用に対して概して記載したが、粒子特性、カテーテル対粒子比、送達システム圧および他の特性のこれらの組合せは、図１〜図３に示すデバイスとは異なる薬剤送達システムとともに使用し得ることが理解されるであろうことを留意するべきである。たとえば、上述した特性は、カテーテルが内視鏡を通して送達されない場合であっても、カテーテルによる治療薬のあらゆる送達に対して有益であり得る。
【００８０】
本発明のさまざまな実施形態について記載したが、本発明は、添付の特許請求の範囲およびそれらの均等物を考慮する以外は限定されない。さらに、本明細書に記載した利点は、必ずしも本発明の唯一の利点ではなく、本発明のすべての実施形態が、記載した利点のすべてを達成することが必ずしも期待されるものではない。
【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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【国際調査報告】
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