(57)【要約】  固体の熱伝導性材料を使用して、脳脊髄液、すなわちＣＳＦの冷却によって神経系を局所的に冷却するための装置。固体の熱伝導性材料は熱交換装置に結合される。熱伝導性材料は、急性ニューロン損傷用の既存の臨床標準治療において使用される任意のカテーテル、例えば頭蓋内圧を監視しかつ下げるために使用されるカテーテルに結合され得る。熱伝導性材料は、生体適合性であり、かつ固体材料、例えば、鋼、タングステンおよびチタニウムなどの金属、およびサーマルダイヤモンドペーストなどの非金属性材料である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換装置に結合される固体の熱伝導性材料を含む、脳脊髄液に挿入可能な装置。
【請求項２】
カテーテルを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
カテーテル取付具を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
頭蓋内圧を監視するように動作可能である、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
脳脊髄液を排出するように動作可能である、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
頭蓋内ドレナージ用のカテーテルを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記熱伝導性材料が金属である、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記熱伝導性材料が非金属である、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
（ｉ）前記脳室の脳脊髄液に前記装置を挿入するステップと、（ｉｉ）前記熱交換装置を動作させて、前記熱伝導性材料を冷却するステップとを含む、請求項１に記載の装置の使用方法。
【請求項１０】
前記装置がカテーテルを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記装置がカテーテル取付具を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記装置が、頭蓋内圧を監視するように動作可能である、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記装置が、脳脊髄液を排出するように動作可能である、請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
前記装置が、頭蓋内ドレナージ用のカテーテルである、請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
前記熱伝導性材料が金属である、請求項９に記載の方法。
【請求項１６】
前記熱伝導性材料が非金属である、請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、米国仮特許出願第６１／８１４，９６４号明細書の優先権の利益を主張する。
【０００２】
本発明は、低体温を誘発するための装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
脳卒中、外傷性脳損傷、および脊髄損傷は、一般に、脊髄および脳に対する永久的な損傷をもたらす重大なリスクとなる。同様に、限定されるものではないが、心臓病、心停止、および大手術を含む複数の病気／事象／処置の後には、大脳および脊髄の虚血が続く可能性があり、これらは、今度は、永久的な神経障害を生じることがある。虚血、脳卒中、出血、または外傷に起因する重度の脳損傷からの回復はまれである。神経損傷の永続性および治療不可能な性質は、迅速な緩和のための治療および医療すなわちケアを必要とする。
【０００４】
長い間、低体温が脳障害を緩和し得ると考えられてきた。心停止後の、軽度の低体温による治療は、最初に１９５０年代後半および１９６０年代初めに報告された。Ｈｙｐｏｔｈｅｒｍｉａ  ａｆｔｅｒ  Ｃａｒｄｉａｃ  Ａｒｒｅｓｔ  Ｓｔｕｄｙ  Ｇｒｏｕｐ、「Ｍｉｌｄ  Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃ  Ｈｙｐｏｔｈｅｒｍｉａ  ｔｏ  Ｉｍｐｒｏｖｅ  ｔｈｅ  Ｎｅｕｒｏｌｏｇｉｃ  Ｏｕｔｃｏｍｅ  ａｆｔｅｒ  Ｃａｒｄｉａｃ  Ａｒｒｅｓｔ」、Ｎｅｗ  Ｅｎｇｌａｎｄ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ  ３４６．８（２００２）：５４９−５６。その利益の理由は証明されていないが、軽度の低体温の誘発は、外傷性脳損傷、虚血性脳卒中、頭蓋内出血、および肝性脳障害を含む様々なタイプの脳損傷において、頭蓋内圧および二次的な神経損傷を著しく低下させると仮定されていた。それゆえ、低体温は、神経損傷を防ぐ、神経損傷から守る、または神経損傷を緩和するための有望な手段であり続けた。
【０００５】
実際、全身性低体温の誘発、すなわち全身に誘発された低体温は、心停止にもかかわらず生き延びている患者の管理において認められた第１段階である。全身性低体温を誘発するための装置は、パッドおよび血管カテーテルを冷却することを含む。しかしながら、全身性低体温は、出血性素因、震え、不整脈、感染への感受性を高める免疫機構の抑制、および電解質不均衡を含む多くのマイナスの副作用と関連付けられる。
【０００６】
それゆえ、全身性低体温の有害な副作用がなく、神経保護的な利点をもたらす技術への関心が高まっている。神経系を選択的に冷却するための、現在公知の装置は、冷却された食塩水を循環させるヘルメットおよびカテーテルを冷却することを含むが、熱を一貫して放散できないこと、または有害な副作用ゆえに、効能に限界があった。さらに、循環液を使用する方法は、液体の凝固点により制限され、かつ破裂および汚染の危険をこうむる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の目的は、神経系を選択的に冷却してニューロン損傷を防ぐこと、およびより高い冷却効能を有しかつ人体に損傷を与える危険性が少ない、熱伝導特性を備える材料を使用することにある。本発明は、脳脊髄液、すなわちＣＳＦを冷却することによって、神経系を局所的に冷却するための装置である。ＣＳＦは、脳および脊髄のためのクッションの役目を果たし、かつそれらの周りを循環する。本発明は、熱交換装置に結合された固体の熱伝導性材料を使用して、周囲のＣＳＦを冷却する。熱伝導性材料は、頭蓋内圧を監視しかつそれを下げるために使用されるカテーテルなどの、急性ニューロン損傷用の既存の臨床標準治療において使用されるいずれのカテーテルにも結合され得る。熱伝導性材料は生体適合性であり、かつ固体材料、例えば、鋼、タングステンおよびチタニウムなどの金属、およびサーマルダイヤモンドペースト（ｔｈｅｒｍａｌ  ｄｉａｍｏｎｄ  ｐａｓｔｅ）などの非金属性の材料である。
【０００８】
以下の図面では、異なる図面において同様の部分を示すために、可能な限り、同様の参照符号を使用した。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の装置を示す。
【図２】本発明のカテーテルの断面を示す。
【図３】脳の側脳室へのカテーテルの挿入を示す。
【図４】本発明の代替的な構成の装置を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１を参照して説明すると、本発明の好ましい実施形態は、脳および脊髄の損傷の治療の最中に、脳内の圧力を調節するためによく使用されるドレナージカテーテル１００を含む。ドレナージカテーテル１００は、一般に、図３に示すように、脳の側脳室５００に挿入され、および圧力変換器、酸素モニター、および温度計などの公知の監視センサーの任意の組み合わせを含み得る。圧力が高くなると、ＣＳＦは、開口部２００を通ってカテーテル１００に入り、かつ頭蓋から流出する。
【００１１】
本発明は、ＣＳＦの温度を低下させるように動作可能である、固体の熱伝導性材料３００を含む。熱伝導性材料は、生体適合性である、すなわち、身体から最小限の反応しか引き出さない材料である。タングステンおよびチタニウムなどの金属、およびサーマルダイヤモンドペーストまたはダイヤモンドコーティングなどのカーボンベースの材料を含む熱伝導性および生体適合性の材料が考慮される。好ましくは、熱伝導性材料は、ＭＲＩなどの処置を妨害し得る熱磁気効果をもたらさない。
【００１２】
熱伝導性材料は、材料の温度を調整するように動作可能な熱交換装置に結合される。熱交換装器は当業界で公知であり、および任意の流体、気体、電気、または他の熱交換装器を含み得る。好ましい実施形態では、熱交換装器は、標準的な壁付きコンセントに取り付けられる。
【００１３】
熱伝導性材料３００はカテーテル上に位置し、表面領域を最大にすることなどによって、温度分布を最適にする。図１に示すような好ましい実施形態では、熱伝導性材料３００は、カテーテルの先端にあり、かつまた、カテーテルの外面の埋め込み条片内にある。図２の横断面は、埋め込み条片３００がどのようにカテーテルの外面にわたってドレナージ開口部２００間に分布されているかを示す。カテーテルの可撓性を残すように熱伝導性材料を配置することが望ましいが、当業者には、可撓性のないカテーテルも脳に配置され得ることが明らかである。
【００１４】
図４に示す代替的な実施形態では、本発明は、熱伝導性材料３００で作製された薄い金属のフレームを含む。熱伝導性のフレームは、標準的なドレナージカテーテルに使い捨て式にまたは再使用可能に取り付けることができ、厳重な化学的またはオートクレーブ滅菌技術によって滅菌可能であるとし得る。熱伝導性のフレームは、熱伝導性のキャップを遠位端部に備えた状態で、カテーテル１００の外側に取り付けることができる。熱伝導性のフレームは可撓性であるため、頭蓋を通りかつ脳を通り抜けるときに、使用され得る。
【００１５】
本発明の趣旨から逸脱せずに、カテーテルおよび熱伝導性材料の多くの形態が可能である。例えば、装置は、中空でありかつ標準的なドレナージカテーテルに挿入可能な熱伝導性要素を含んでもよく、挿入可能な熱伝導性要素は、穿孔された先端を含み、そこを通して脳室ドレナージが発生する。ひとたび、頭蓋内の圧力と大気圧とが等しくなったら、ＣＳＦの正味流れは生じず、および熱伝導性要素は、ＣＳＦが脳および脊髄を循環するときにＣＳＦを冷却する。
【００１６】
別の実施形態では、装置は、冷却および排出を同時に行うための穿孔されたおよび熱伝導性の先端を備えるカテーテルを含んでもよく、カテーテルの内側のワイヤーが熱伝導性材料で裏打ちされている。さらに別の実施形態では、カテーテルの先端は、熱伝導性メッシュ材の適用領域を含んでいて、排出および冷却を同時に行えるようにし、熱伝導性メッシュは、冷却するために表面領域を最大にしたりまたは最小にしたりするために、開閉するように動作可能である。
【００１７】
当業者に明らかであるように、冷却カテーテルは、既存のかつ標準的な側脳室ドレナージ処置と相補的であるか、互換性があるか、またはそれと置き換えて、頭蓋内圧を下げる。脳室への挿入は、頭蓋内圧を下げるための標準治療であるが、本発明の目的はＣＳＦを冷却することであり、かつそのようなものとして、カテーテルは、ＣＳＦが存在すると分かる体内のどこに配置されてもよい。
【００１８】
好ましい実施形態では、カテーテルはまた、周囲組織の温度を測定するための温度センサーを含む。脳で使用されるとき、温度センサーは、好ましくは、カテーテルの近位端部付近に配置されるため、脳組織の温度を測定し得る。好ましい実施形態では、カテーテルは、さらに、頭蓋内圧モニター６００を含み、頭蓋内圧モニターは、ニューロン損傷を防ぐための標準的な処置の最中に使用される。
【００１９】
本発明の範囲から逸脱せずに、多くの考えられる実施形態が、本発明になされてもよく、および本明細書で説明したまたは添付図面に示した全ての事柄は、限定ではなく、例示的であると解釈されるべきであることを理解されたい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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