(57)【要約】解剖学的構造物の一部をイメージングするための装置および方法の例示的な実施態様が提供される。本発明の例示的な実施態様に従って、インドシアニングリーン（ICG）試薬が、解剖学的構造物の少なくとも一つの部分に提供され、そして、その少なくとも一つの部分と関連した少なくとも一つのプラーク構造物が、ICG試薬と少なくとも一つの部分間の相互作用に基づいて、少なくとも一つの血管形成又は炎症を含むか否かを決定することができる。【選択図】図１
2012505220.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
解剖学的構造物の少なくとも一つの部分をイメージングするための方法であって、
インドシアニングリーン（ICG）試薬を該少なくとも一つの部分に提供する工程、及び
該ICG試薬及び該少なくとも一つの部分間の相互作用に基づき、該少なくとも一つの部分と関連した少なくとも一つのプラーク構造物が、少なくとも一つの血管形成又は炎症を含むか否かを決定する工程、
を含む方法。
【請求項２】
前記解剖学的構造物が少なくとも一つの血管を含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記血管形成が少なくとも一つのアテローム性動脈硬化特性を含む請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記炎症が少なくとも一つのアテローム性動脈硬化特性を含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
さらに、前記決定前に、前記少なくとも一つの部分の周辺における前記少なくとも一つの部分に関する情報を得るための構造を配置する工程、ここで、該情報は決定を実行するために用いられる、
を含む請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記配置が経脈管内に提供されている請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記配置が非侵襲性で提供されている請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記構造がハンドヘルド構造である請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記決定が、前記ICG試薬が特定の時間の間前記少なくとも一つの部分に対して提供された後に実行される請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記決定が、前記ICG試薬の結果としての前記一つの部分の蛍光を測定することによって実行される請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記構造が、前記ICG試薬の結果としての前記少なくとも一つの部分の蛍光を定量するように構成されている請求項５に記載の方法。
【請求項１２】
前記構造がさらに、前記ICG試薬の結果としての前記少なくとも一つの部分の蛍光に基づいて前記少なくとも一つの部分をイメージングするように構成されている請求項５に記載の方法。
【請求項１３】
前記決定が、前記炎症又は血管形成の少なくとも一つに基づいて特定の医薬の有効性を決定することを含む請求項５に記載の方法。
【請求項１４】
前記決定が、前記炎症又は血管形成の少なくとも一つに基づいて少なくとも一人の患者のための特定の治療方法を決定することを含む請求項５に記載の方法。
【請求項１５】
少なくとも一つの血管の少なくとも一つの部分をイメージングするための方法であって、
インドシアニングリーン（ICG）試薬を該少なくとも一つの部分に提供する工程、及び
該ICG試薬及び該少なくとも一つの部分間の相互作用に基づき、該少なくとも一つの部分が少なくとも一つの血管形成又は炎症を含むか否かを決定する工程、
ここで、該少なくとも一つの血管は、血管内構造を介してアクセス可能である、
を含む方法。
【請求項１６】
前記少なくとも一つの血管が、冠状動脈血管、頸動脈血管、脳血管、大動脈血管、腸骨血管、腸間膜血管、大腿骨血管、腎臓血管又は末梢血管の少なくとも一つである請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
解剖学的構造物の少なくとも一つの部分をイメージングするための方法であって、
インドシアニングリーン（ICG）試薬を、少なくとも一つのステントを含む該少なくとも一つの部分に提供する工程、及び
該ICG試薬及び該少なくとも一つの部分間の相互作用に基づき、該ステント周辺の組織が、炎症を含むか否かを決定する工程、
を含む方法。
【請求項１８】
生物学的構造物の少なくとも一つの部分に関する情報を取得するための装置であって、
該少なくとも一つの部分に伝える第一の電磁放射を生じ、かつ、該少なくとも一つの部分からの、該第一の電磁放射に関連する第二の放射を受け取るように構成された少なくとも一つの第一の構造（ここで、該第二の電磁放射は、該少なくとも一つの部分に提供されたインドシアニングリーン（ICG）試薬と関連している）、及び
該第二の放射に関連した情報を得て、該第二の放射の関数として、該少なくとも一つの部分の少なくとも一つのイメージを作り出すように構成された第二の構造（ここで、該少なくとも一つの第二の構造は、該ICG試薬と該少なくとも一つの部分間の相互作用に基づいて、該少なくとも一つの部分と関連した少なくとも一つのプラーク構造物が、少なくとも一つの血管形成又は炎症を含むか否かを決定するように構成されている）、
を含む装置。
【請求項１９】
少なくとも一つの血管の少なくとも一つの部分に関する情報を取得するための装置であって、
該少なくとも一つの部分に伝える第一の電磁放射を生じ、かつ、該少なくとも一つの部分からの、該第一の電磁放射に関連する第二の放射を受け取るように構成された少なくとも一つの第一の構造（ここで、該第二の電磁放射は、該少なくとも一つの部分に提供されたインドシアニングリーン（ICG）試薬と関連している）、及び
該第二の放射に関連した情報を得て、該第二の放射の関数として、該少なくとも一つの部分の少なくとも一つのイメージを作り出すように構成された第二の構造（ここで、該少なくとも一つの第二の構造は、該ICG試薬と該少なくとも一つの部分間の相互作用に基づいて、該少なくとも一つの部分が、少なくとも一つの血管形成又は炎症を含むか否かを決定するように構成されている）、
ここで、少なくとも一つの血管は、血管内の構造を介してアクセス可能である、
を含む装置。
【請求項２０】
生物学的構造物の少なくとも一つの部分に関する情報を得るための装置であって、
該少なくとも一つの部分に伝える第一の電磁放射を生じ、かつ、該少なくとも一つの部分からの、該第一の電磁放射に関連する第二の放射を受け取るように構成された少なくとも一つの第一の構造（ここで、該第二の電磁放射は、少なくとも一つのステントを含む該少なくとも一つの部分に提供されたインドシアニングリーン（ICG）試薬と関連している）、及び
該第二の放射に関連した情報を得て、該第二の放射の関数として、該少なくとも一つの部分の少なくとも一つのイメージを作り出すように構成された第二の構造（ここで、該少なくとも一つの第二の構造は、該ICG試薬と該少なくとも一つの部分間の相互作用に基づいて、該ステントの周辺の組織が炎症を含むか否かを決定するように構成されている）、
を含む装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、解剖学的構造のイメージング、特には、アテローム性動脈硬化またはアテローム斑を検出するための装置および方法に関する。本発明の例示的な実施態様に従って、インドシアニングリーンが、蛍光および分子イメージングアプローチを用いて、アテローム性動脈硬化またはアテローム斑の検出のために用いられうる。
【背景技術】
【０００２】
（関連出願の表示）
本出願は、2008年10月10日出願の米国特許出願第12/249,715号の優先権を主張するものであり、その出願の開示はすべて、引用することにより本明細書の一部である。
【０００３】
診断法および治療法の進歩にもかかわらず、アテローム性動脈硬化症は、世界において、死亡率の主な原因として残っている。結果として今日、心筋梗塞や脳梗塞などの臨床兆候が発現する前に高リスクまたは脆弱なアテローム性病変の検出するために著しい努力が成されている。
【０００４】
アテローム性プラーク（アテローム斑）の浸透性は、よく知られた現象である。アテローム性プラークでの血漿タンパク質の滲出は、アテローム性動脈硬化の早期の指標の一つである。アテローム性動脈硬化標本の免疫組織化学的分析は、アルブミン滲出の増加が、プラークの成長と強く関連していることを明らかにしてきた。
【０００５】
内皮浸透性はまた、プラークの新血管形成および血管形成と関連性がある。アテローム性プラークの病理学的な新血管形成は、プラークの不安定化、プラーク内出血、そして結局はプラークの脆弱性において役割を果たしているかもしれない。プラークの新血管形成は、プラーク崩壊、高リスクの組織学的な特徴、例えば、脂質の多いプール、およびより高程度の炎症と関連している。
【０００６】
コントラスト増強法を用いた、大血管アテローム性動脈硬化のＭＲイメージングの現在の方法は、既に、これらのプラークの浸透性の現象及び新血管形成を利用している。ガドリニウム及びガドリニウムベースの試薬、例えば、ガドフルオリン（gadofluorine）及びMS-325が、微細血管成長または内皮浸透性の領域を同定するために用いられてきた。これらの試薬は、血漿タンパク質、例えばアルブミンと結合して又は結合せずに、プラーク内に拡散すると推定されている。しかしながら、現在のMRIアプローチは、空間分解能及び感度のために、より小さな血管、例えば、ヒト冠状動脈をイメージングするためには限界がある。
【０００７】
蛍光色素、例えば、インドシアニングリーン（ICG）は、目に起こる血管異常、例えば脈絡膜血管新生（CNV）を診断および治療するために、血管造影と関連して長い間用いられてきた。ICGは、近赤外蛍光の特性を有し、長年臨床医学で用いられてきた、静脈内トリカルボシアニン色素である。それは、血漿タンパク質（アルブミン  >95%、残りはα−グロブリン）に素早く結合し、血中で、約805 nmでの最大吸収および約830 nmでの最大発光に達する。非毒性と考えられ、現在、網膜血管造影、心臓の拍出量測定、及び肝機能評価のために用いられている。ICGは、短い半減期とタンパク質への結合性を有し、約40分間、血管内での血管造影試薬として用いられ、そして約2時間後に、血流から排出される。ICGは、代謝されない状態で、素早く胆汁中に排出され、深刻な副作用発生率が約0.1%未満であるという、非常に好ましい安全性プロファイルをもつ。
【０００８】
さらに、蛍光色素、例えばICGの、上記診断および治療方法以外の医療用途は、比較的限定されている。ICGはまた、特には、臨床蛍光反射イメージング（FRI）システムと共に、心臓手術中の蛍光血管造影図を提供するために利用されてきた。ICGの他の公知の用途は、診断方法、例えば、心拍出量、肝機能および肝血流量の決定に限られている。
【０００９】
プラーク炎症、新血管形成及び浸透性間の関連性に基づいて、NIRF試薬は、生物学的に脆弱なプラークの検出において有用なツールであろう。それは、特に、カテーテルベースの検出のための試薬として、又はガドリニウム試薬を用いた非侵襲性のMRベースの検出の補助として有用な可能性がある。ヒトの冠状動脈の脆弱なプラーク、心臓発作の原因を検出するためのICGの特定の使用は、MRIが冠状動脈造影において限られた役割しか持たないので、非常に臨床的に重要であろう。
【００１０】
血管およびプラークのシルエットの造影を提供するICGの可能性が明らかであろう（しかし、証明されていない）が、ICGが、高リスクの性質（これに限定されないが、例えば、新生血管、炎症および脂質）を持つアテローム性プラークを特異的に増強するという可能性は、未知のまま残っている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の一つの例示的な目的は、（上記したものを含む）従来のシステム及び技術のある種の欠陥及び欠点を克服することであり、そして、蛍光及び分子イメージングアプローチにおいて、インドシアニングリーン（ICG）を用いてアテローム性動脈硬化およびアテローム性プラークの検出のための、例示的なシステム、手順及び方法を提供することである。
【００１２】
本発明の一つの例示的な実施態様に従って、解剖学的構造物の少なくとも一つの部分をイメージングするための方法が提供され、その方法は、インドシアニングリーン（ICG）試薬をその少なくとも一つの部分に提供し、そして、少なくとも一つの部分と関連する少なくとも一つのプラーク構造が、ICG試薬と少なくとも一つの部分の間の相互作用に基づいて、少なくとも一つの血管形成又は炎症を含むか否かを決定する。解剖学的構造物は、血管でありうる。血管形成は、少なくとも一つのアテローム性動脈硬化的な特徴を含みうる。炎症は、少なくとも一つのアテローム性動脈硬化的な特徴を含みうる。脂質は、少なくとも一つのアテローム性動脈硬化的な特徴を含みうる。プラーク細胞は、少なくとも一つのアテローム性動脈硬化的な特徴を含みうる。細胞外マトリックスの欠如は、少なくとも一つのアテローム性動脈硬化的な特徴を含みうる。太い繊維性被膜の欠如は、少なくとも一つのアテローム性動脈硬化的な特徴を含みうる。
【００１３】
例示的な実施態様に従った方法はさらに、決定をする前に、少なくとも一つの部分の周辺における少なくとも一つの部分に関する情報を得るための構造を配置することを含み、そこでは、情報は、その決定を実行するために用いられる。配置は、カテーテル又は血管内視鏡を介して経脈管内に提供することができ、又は非侵襲的に提供されうる。構造は、ハンドヘルド構造でありうる。
【００１４】
決定は、ICGが試薬として、特定の時間の間、少なくとも一つの部位に提供されたあとに行うことができる。決定は、ICG試薬による結果として、少なくとも一つの部分の蛍光を測定することにより行うことができる。構造は、ICG試薬の結果として、少なくとも一つの部分の蛍光を定量するように構成されうる。
【００１５】
装置はさらに、ICG試薬による結果として、少なくとも一つの部分の蛍光に基づいて、少なくとも一つの部分をイメージングするために構成されうる。決定は、少なくとも一つの炎症又は血管形成又は脂質又はプラーク細胞、或いは、細胞外マトリックスの欠如又は厚い繊維性被膜の欠如に基づいて、特定の医薬の有効性を決定することを含みうる。決定は、少なくとも一つの炎症又は血管形成又は脂質又はプラーク細胞、或いは、細胞外マトリックスの欠如又は厚い繊維性被膜の欠如に基づいて、少なくとも一人の患者のための特定の治療法を決定することを含みうる。
【００１６】
本発明の他の例示的な実施態様に従って、少なくとも一つの血管の少なくとも一つの部分をイメージングするための方法が提供され、その方法は、インドシアニングリーン（ICG）試薬を少なくとも一つの部分に提供する工程、及びICG試薬及び少なくとも一つの部分間の相互作用に基づいて、少なくとも一つの部分が少なくとも一つの血管形成又は炎症を含むか否かを決定する工程、（ここで、少なくとも一つの血管に、経脈管内配置介してアクセス可能である）、を含む。血管は、冠状動脈血管、頸動脈血管、脳血管、大動脈血管、腸骨血管、腸間膜血管、大腿血管、腎血管、又は他の末梢血管でありうる。
【００１７】
本発明の他の例示的な実施態様に従って、解剖学的構造物の少なくとも一つの部分をイメージングするための方法が提供され、その方法は、インドシアニングリーン（ICG）試薬を少なくとも一つのステントを含む少なくとも一つの部分に提供する工程、及びICG試薬及び少なくとも一つの部分間の相互作用に基づいて、ステント周辺の組織が、炎症又は血管形成又は脂質又はプラーク細胞、或いは細胞外マトリックスの欠如又は厚い繊維性被膜の欠如を含むか決定する工程を含む。
【００１８】
本発明の他の例示的な実施態様に従って、生物構造物の少なくとも一つの部分に関する情報を得るための装置が提供され、その装置は、少なくとも一つの部分に転送される第一の電磁放射を生じ、そして少なくとも一つの部分から、第一の電磁放射と関連した第二の放射を受けるように構成された少なくとも一つの第一の構造（ここで、第二の放射は、少なくとも一つの部分に提供されたインドシアニングリーン（ICG）試薬と関連している）、及び、第二の放射と関連した情報を得て、第二の放射の関数として少なくとも一つの部分の少なくとも一つのイメージを作り出すように構成された第二の構造（ここで、少なくとも一つの第二の構造は、少なくとも一つの部分と関連した少なくとも一つのプラーク構造物が、ICG試薬及び少なくとも一つの部分間の相互作用に基づいて、少なくとも一つの血管形成又は炎症又は脂質又はプラーク細胞、或いは、細胞外マトリックスの欠如又は厚い繊維性被膜の欠如を含むか否かを決定するように構成されている）、を含む。
【００１９】
本発明の他の例示的な実施態様に従って、少なくとも一つの血管の少なくとも一つの部分に関する情報を得るための装置が提供され、その装置は、少なくとも一つの部分に転送される第一の電磁放射を生じ、そして少なくとも一つの部分から、第一の電磁放射と関連した第二の放射を受けるように構成された少なくとも一つの第一の構造（ここで、第二の放射は、少なくとも一つの部分に提供されたインドシアニングリーン（ICG）試薬と関連している）、及び、第二の放射と関連した情報を得て、第二の放射の関数として少なくとも一つの部分の少なくとも一つのイメージを作り出すように構成された第二の構造（ここで、少なくとも一つの第二の構造は、少なくとも一つの部分が、ICG試薬及び少なくとも一つの部分間の相互作用に基づいて、少なくとも一つの血管形成又は炎症又は脂質又はプラーク細胞、或いは、細胞外マトリックスの欠如又は厚い繊維性被膜の欠如を含むか否かを決定するように構成されている）、ここで、少なくとも一つの血管に、経脈管内の構造を介してアクセス可能である、を含む。
【００２０】
本発明の他の例示的な実施態様に従って、生物構造物の少なくとも一つの部分に関する情報を得るための装置が提供され、その装置は、少なくとも一つの部分に転送される第一の電磁放射を生じ、そして少なくとも一つの部分から、第一の電磁放射と関連した第二の放射を受けるように構成された少なくとも一つの第一の構造（ここで、第二の放射は、少なくとも一つのステントを含む少なくとも一つの部分に提供されたインドシアニングリーン（ICG）試薬と関連している）、及び、第二の放射と関連した情報を得て、第二の放射の関数として少なくとも一つの部分の少なくとも一つのイメージを作り出すように構成された第二の構造（ここで、少なくとも一つの第二の構造は、ステント周辺の組織が、ICG試薬及び少なくとも一つの部分間の相互作用に基づいて、炎症を含むか否かを決定するように構成されている）、を含む。
【００２１】
本発明のこれら及び他の目的、特徴及び利点は、添付の特許請求の範囲との関連で、本発明の実施態様の以下の詳細な説明を読むことにより明らかとなるであろう。
【００２２】
本発明の更なる目的、特徴及び利点は、本発明の具体的な実施態様を示す添付の図面との関連で、以下の詳細な説明から明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本発明に従ったシステムの例示的な実施態様のブロック図である。
【図２】図２は、本発明の方法の例示的な実施態様のフロー図である。
【図３】図３（ａ）〜３（ｃ）は、生きたウサギの冠状動脈サイズの血管の例示的なイメージを示している。
【図４】図４（ａ）〜４（ｇ）は、ウサギの血管中のアテローム斑の検出方法の例示的なイメージを示している。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図面においては、同じ参照番号及び符号は、特に断りのない限り、図解された実施態様の、同様の特徴、要素、構成要素又は部分を示すために用いられる。さらに、本発明は図面を参照して詳細に記載されるが、それは、図解の実施態様と関連してなされる。
【００２５】
インドシアニングリーン（ICG）は、汎用の網膜血管造影剤で、数十年間FDAによって認可されており、優れた安全性プロファイルをもつ。本発明の例示的な実施態様では、ICGは、インビボにて、良好なプラーク対バックグランド比にて、アテローム斑を増強することができる。ICG血管造影はプラークのシルエットの輪郭を描ける一方、X線又はCT又は他のこのようなモダリティを用いたコントラスト血管造影と同様に、本発明の例示的な実施態様は、ICGを用いたプラーク新生血管の分子イメージングを容易にできる。この例示的なアプローチは、アテロームの特定の生物学的特徴の検出を容易にでき、そして、アテローム性動脈硬化検査においてICGの有用性を際立たせることができる。例えば、アテローム性動脈硬化（プラーク新生血管）及び／又は炎症の分子イメージングは、高リスクのプラークを検出するための新規なアプローチとして益々認識されてきている。
【００２６】
本発明の例示的な実施態様は、ICGを用いて、プラークの新生血管及び／又は炎症及びアポトーシス又は脂質又はプラーク細胞、或いは、細胞外マトリックスの欠如又は厚い繊維性被膜の欠如を含む他の高リスク特性のイメージングを容易にする。生体内、生体外、及び顕微蛍光法イメージングの使用によって、ICGは、アテローム中に保持されることができ、従って、プラーク特異的コントラスト試薬である。このことは、新生血管上のエピトープの特異的標的の結果でありうる。他の可能性は、これに限定されないが、プラーク領域中への堆積、例えば疎水性脂質コア、を容易にできるICGの固有の疎水性を含む。他の可能性は、プラーク細胞、又は細胞外マトリックスの欠如又は厚い繊維性被膜の欠如を含み、これら全ては、ICG（遊離の又はアルブミンに結合した）の高リスクアテローム中への拡散を容易にすることができる。
【００２７】
アテローム性動脈硬化の特徴、例えば、血管形成、炎症、脂質、プラーク細胞、細胞外マトリックスの欠如、及び／又は厚い繊維性被膜の欠如を検出するための、本発明の方法及びシステムのそれぞれの例示的な実施態様のブロック図及びフロー図を、それぞれ、図１及び図２に示す。初期の事柄として、工程２００において、麻酔処置ステーション１００を通じて、麻酔が患者に投与されうる。次いで、ICG が、解剖学的構造物、例えば血管の一部に提供されうる。血管は、工程２１０において、冠状動脈血管、頸動脈血管、脳血管、大動脈血管、腸骨血管、腸間膜血管、大腿血管、腎血管、又は他の末梢血管でありうる。ICG供給ステーション110は、カテーテル又は他の同様の構造であり得、それは、経脈管内に又は非侵襲的に提供されうる。ステントは、血管中にICG試薬を配送している間に、血管の一部中に提供されうる。
【００２８】
例えば、工程２２０における検出の前に一定時間を経過させ、それは好ましくは約１５分〜３０分であり、そして、それは、約１分〜６０分の範囲であることができる。放射処置ステーション１２０およびICG検出ステーション１３０を含むことができる、最初の例示的な構造が、患者の近くに提供されうる。次いで、ハンドヘルドにすることができる放射処置ステーション１２０を用いて、工程２３０において、血管の一部に電磁放射を発生させることができる。ICG は、クラークと相互作用して、ICG 検出ステーションが、工程２４０において、ICG が供給された血管の一部からの電磁放射を受けることができる。第二の例示的な構造、例えば、ディスプレイ１４０をもつコンピューターは、ICG 検出ステーション１３０から放射と関連した情報を得ることができ、そして、工程２５０において、ICG  試薬による結果としての血管の一部の少なくとも一つのイメージを作り出すことができる。
【００２９】
ICGは、第一及び第二の構造によって測定できる蛍光の発光を容易にする。例示的な構造は、ICG試薬の結果としての血管の一部の蛍光を定量するように構成されうる。第二の例示的な構造は、血管の一部と関連したプラーク構造物が、血管とICG試薬の相互作用に基づいた、血管形成又は炎症又は脂質又はプラーク細胞、或いは細胞外マトリックスの欠如又は厚い繊維性被膜の欠如を含むか否かを決定できる。第二の例示的な構造のディスプレイは、もし検出した場合は、血管の部分及び血管の部分内のプラークと関連した周辺の蛍光を表示できる。イメージは、本発明の例示的な実施態様に従った技術を用いて同定された特定の成分を含みうる。
【００３０】
いったんプラーク構造の位置が決められると、工程２６０において、検出された場合は、炎症又は血管形成に基づいて、患者のための特定の薬剤又は治療方法に関して決定が成されうる。
【００３１】
図３（ａ）〜３（ｃ）において、近赤外蛍光（NIRF）カテーテルプロトタイプが、経費的に、生きたウサギの冠状動脈サイズの血管内に挿入される。カテーテルは、0.48mm/0.019インチの最大外径をもつ、0.36mm/0.014インチの柔軟な放射線不透過性チップを含んでいた。９０度のアーク感知カテーテルの焦点は、2±1mmの作業距離において、40±15マイクロメーターであった。バルーン障害を受けたコレステロール摂取ウサギの血管造影は、図３（ａ）に示すように、腸骨動脈内に肉眼で見える病変（矢印）を明らかにした。NIRFカテーテルガイドワイヤは、図３（ｂ）に示すように、腸骨動脈内のICG増強狭窄（矢印）を越えて、容易に届けられる。総病変は、図３（ｃ）の腸骨動脈内の損傷領域中のイエローホワイトアテロームを明らかにした。
【実施例】
【００３２】
ウサギにおける、アテローム性動脈硬化及びアテローム斑を検出するためのICGの使用を示した実験例を以下のようにして行った。
【００３３】
アテローム性動脈硬化
白ウサギ（体重、3〜3.5kg）を、炎症性アテロームを引き起こすために、腸骨動脈をバルーン−表皮剥脱すると共に高コレステロール血症食を与えた。ウサギに、高コレステロール食（1%コレステロール及び5%ピーナッツオイル）を1週間与えた後、バルーン損傷を与えた。一晩置いた後、１Mケタミン（35  mg/kg）及びキシラジン（5  mg/kg）で麻酔を誘導した。吸入イソフルラン（1〜5%  v/v）及びサプリメント02で麻酔を継続した。次いで、3F  Fogarty動脈塞栓除去カテーテルを、ウサギの総腸骨血管中に挿入した。バルーンを膨張させた（0.6〜1.0ml）。左右の腸骨動脈及び腎臓下の大動脈で、全部で３回引き戻しを行った。損傷に引き続き、イントロデューサーを除き、左頸動脈を結紮した。ウサギは、高コレステロール食を4〜8週間与え続けた。
【００３４】
インドシアニングリーン
ICGは、Sigmaから入手した（分子式：C43H47N2NaO6S2、分子量：775.0、CAS番号：3599-32-4、Imax：775nm（水）3、減衰係数：EmM=10.7-11.6 (393-394 nm), 7.788.82 (322 nm), 14.0-16.6 (262 nm), 及び25.1-29.5 (220-223 nm)）。インドシアニングリーンの他の公知の名前は、４，５−ベンゾインドトリカルボシアニン、フォックスグリーン、ICグリーン、ICGを含む。
【００３５】
静脈注射後、インドシアニングリーンは、血漿タンパク質、主にアルブミンに結合し、急速に肝臓によって吸収され、その後、変化せずに胆汁中に排出される。この理由のため、心拍出量及び肝臓機能を評価するために用いられる指標試薬である。インドシアニングリーンは、水に溶解性（1mg/ml）である。インドシアニングリーンは、生理食塩水には容易に溶解しないので、最初に水に溶解した後、等張溶液を要求する用途においては生理食塩水で希釈すべきである。
【００３６】
NIRFカテーテル
NIRFカテーテルは、コンパクトで少数の部品を含む、本発明の例示的な実施態様に従った、カスタムカテーテルベースの感知システムである。例えば、750 nmの励起波長をもつ連続波レーザーダイオードが、励起源として用いられた。励起光は、中心が752 nmで半値全幅（FWHM）5 nmの狭バンドパス干渉フィルターでフィルターにかけられ、残留レーザー散乱が除かれた。フィルターをかけられた励起光は次いで、3-dBビームスプリッターを通過した後にマルチモードファイバを用いて案内され、そして光学コヒーレンストモグラフィーワイヤ上にある専用のカテーテルプロトタイプ中へと連結される。カテーテルは、200 cm長の62.5/125マイクロメーターマルチモードファイバを収納している、外径が0.41 mm/0.016インチである0.36 mm/0.014インチの柔軟な放射線不透過性チップを含む。カテーテルの末端では、次いで、プリズムがカテーテルに対して光を90度回転させて、2±1 mmの作業距離にて、約40±15マイクロメーターの近回折限界焦点サイズへと光を集中させる。
【００３７】
アテローム斑のICGによる増強のカテーテルベースの感知
麻酔は上記のようにして開始し、5Fイントロデューサーを右頸動脈中に配置し、次いで、蛍光ガイダンスの下で、下行胸部大動脈へと到達させた。IVヘパリン（150 ユニット/kg）を次いで投与した。5Frバルーンウェッジカテーテルを、シースを通して配置し、そしてシースを腹大動脈まで進めた。次いで、大動脈腸骨動脈の血管造影を行った。その後、NIRFカテーテルを、バルーンウェッジカテーテルを通して、腸骨アテローム斑から離れた、遠位腸骨動脈中まで進めた。ICG注入の前後に、各腸骨動脈中で、手動によるカテーテルの引き戻しを２０秒間かけて行った。最大電圧は、各々のデジタル化した引き戻しから記録した。従って、インビボのプラーク標的対バックグランド比(TBR)は、TBR=（全ての引き戻しから検出された最大電圧）／（バックグランド電圧）として計算した。
【００３８】
ICGは、滅菌水に溶解（1．2ml中6 mg ICG、濃度：5mg/ml）し、全容量を注入した。引き戻しを、ベースライン及び注入後、1分、5分、10分、15分、20分、30分、45分及び60分に行った。実験の完了後、ウサギを、生理学的血圧値にて、生理食塩水及び４％パラホルムアルデヒドで灌流した。
【００３９】
生体外イメージング
切除したアテローム性動脈硬化大動脈腸骨動脈血管に対して、励起／発光フィルター 762nm/800nmで５秒の照射時間にて、蛍光反射イメージング（FRI）を行った。光イメージもまた、100ミリ秒の照射時間にて得た。対象領域（ROI）分析を、FRIイメージ上のプラーク及び通常のバックグランドの視覚的同定を用いて行った。プラーク標的対バックグランド比は、TBR＝（プラークROIシグナル）／（隣接する血管のバックグランドROIシグナル）として定義した。
【００４０】
組織病理学
イメージングの後、血管は、4％パラホルムアルデヒド中に24時間浸した。次いで、病理学的分析のために、血管輪を、光学切削温度化合物（optical cutting temperature compound）中で凍結した。ウサギアテロームの連続する5つのマイクロメーター冷凍切片を切り出した。アビジン−ビオチン−ペルオキシダーゼ法を用いた免疫組織化学法を行った。簡潔には、0.3％の過酸化水素で処理した切片を、1次又はイソタイプの参照抗体と共に60分間インキュベートした後、それぞれのビオチン化2次抗体と共にインキュベートした。反応は、アミノエチルカルバゾール基質を用いて可視化し、ハリスヘマトキシリン溶液で対比染色した。免疫反応性カテプシンB、CD31 及びマクロファージを、マウスモノクローナル抗体を用いて同定した。組織切片は、顕微鏡を用いて観察し、イメージは、デジタルカメラを用いて得た。
【００４１】
実験結果
腸骨動脈の血管内腔から記録された初期電圧は、血管系への蛍光試薬の注入において予想された通り、注入の直後にとても大きなNIRFシグナル（>10V）を示した。初期には、アテローム性動脈硬化した血管領域と正常の血管領域は、血管内腔内のICGからの非常に高いシグナル故に、明確には区別できなかった。遅れた（「後期の」）カテーテル引き戻しにより、図４（ａ）及び４（ｂ）に示すように、アテローム斑中に局所シグナルが明らかとなった。図４（ａ）は、ICG注入の１５分後における、カテーテルの引き戻しを説明した例示的な図を示しており、腸骨動脈プラークに隣接するICGからの局所NIRFシグナルを示している。図４（ｂ）は、30分後におけるカテーテルの引き戻しを説明した例示的な図を示しており、比較的小さなSNRをもった検出可能なプラークICG シグナルを示している。高いプラーク対バックグランド比（>2:1）は、ICG 注入後の15分〜45分に現れた。
【００４２】
これらの例示的な発見は、図４（ｃ）〜４（ｇ）に示されるように、生体外蛍光反射イメージングによって確認され、それは、非常に高いプラークシグナル対バックグランドを示していた。図４（ｃ）では、例示的な生体外NIRFイメージは、拡大された差し込み図を通して、腸骨及び大動脈のアテローム斑中の強いICGシグナルを確認している。図４（ｄ）では、蛍光顕微鏡検査（x 100）を用いて得られたイメージは、限局的な血管周囲のICGプラーク（点線囲み）及び外膜を示す。図４（ｅ）は、ヘマトキシリン及びエオシンで染色した例示的な参照イメージ（x 100）を示している。図４（ｆ）では、図４（ｄ）の点線囲いの蛍光顕微鏡（x 200）を用いて得られた例示的なイメージが、プラーク新生血管で強いICGシグナルを示している。図４（ｇ）は、例示的な融合明視野ICG顕微鏡検査イメージを示している。相関する蛍光顕微鏡検査は、生体内及び生体外イメージング結果を裏付けるプラーク新生血管でのNIRFシグナル増強を示した。
【００４３】
本発明のシステムのこの例示的な実施態様の利点は、迅速なシグナル増強を含むことであり、それは、高リスクプラークを同定するための試薬の臨床検査を容易にするであろう。臨床検査では、FDAで承認された用量にてICGを注入でき、そして１５分以内にICGプラーク増強を検出できる。顕微鏡検査及び組織学検査に基づいて、ICGは、プラーク血管新生及び／又は炎症、又は脂質又はプラーク細胞、又は細胞外マトリックスの欠如又は厚い繊維性被膜の欠如をもつ高リスクプラークを増強するようである。本発明の他の例示的な実施態様は、ICGの、構造的／分子的能力の組合せを含み、それは、ICGの初回通過の可能性が、冠状動脈血管の初期の蛍光血管造影を可能とし、引き続き、後期において、プラークの血管形成／新生血管／炎症のICG蛍光分子イメージングを可能とすることである。カテーテルベースのイメージングに加えて、この例示的な実施態様を用いて、他の浅動脈の非侵襲的なイメージングもまた可能である。
【００４４】
本発明に従った方法の例示的な実施態様はまた、満たされていない臨床的要求（アンメットクリニカルニーズ）、例えば、冠状動脈サイズの血管中の高リスクプラークの高分解能検出を満たす。プラーク血管形成の検出を試みている、現在の分子イメージングアプローチ（例えば、MRI、核、超音波等）は一般に、冠状動脈サイズのプラークをイメージングするための、感度／標的対バックグランド／分解能の組み合わされた要求を満たしてしない。本発明に従った方法の例示的な実施態様は、この目的を達成するための例示的なアプローチを提供する。FDA承認試薬であるICGの入手しやすさは、脆弱なプラーク検出においての臨床使用、及びアテローム性動脈硬化症のイメージングという新たな適用を取得することを非常に容易にするであろう。
【００４５】
上記は、本発明の原理を単に説明するものである。記載された実施態様に対しての、種々の変更及び置換は、本明細書に記載された教示より当業者にとって明らかである。従って、本技術分野の当業者は、本明細書に明白に示され又は記載されてはいないが、本発明の原理を具現化する多数のシステム、構成及び方法を考えることができるということが理解され、それらは本発明の範囲に含まれる。2008年1月28日出願の米国特許出願第12/020,765号（その全ての開示は、引用することにより本明細書の一部である）に記載された例示的な実施態様は、本明細書に記載の例示的な実施態様と共同して又は一緒になって用いることができる。加えて、本明細書中に明示的に引用されていない従来技術の知識も、ここにおいて、それらのすべての開示は本明細書に明示的に引用される。本明細書で参照された上記すべての公報及び文献の開示のすべては、引用されることにより本明細書の一部である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年9月26日(2011.9.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
解剖学的構造物の少なくとも一つの部分をイメージングするための方法であって、
インドシアニングリーン（ＩＣＧ）試薬を該少なくとも一つの部分に提供する工程、及び
該ＩＣＧ試薬及び該少なくとも一つの部分間の相互作用に基づき、該少なくとも一つの部分と関連した少なくとも一つのプラーク構造物が、少なくとも一つの血管形成又は炎症を含むか否かを決定する工程、
を含む方法。
【請求項２】
前記解剖学的構造物が少なくとも一つの血管を含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記血管形成が少なくとも一つのアテローム性動脈硬化特性を含む請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記炎症が少なくとも一つのアテローム性動脈硬化特性を含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
さらに、前記決定前に、前記少なくとも一つの部分の周辺における前記少なくとも一つの部分に関する情報を得るために、少なくとも経脈管内に又は非侵襲的に構造を配置する工程、ここで、該情報は決定を実行するために用いられる、
を含む請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記構造がハンドヘルド構造である請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記決定が、少なくとも（ｉ）前記ＩＣＧ試薬が特定の時間の間前記少なくとも一つの部分に対して提供された後に、又は（ｉｉ）前記ＩＣＧ試薬の結果としての前記一つの部分の蛍光を測定することによって、実行される請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記構造が、少なくとも（ｉ）前記ＩＣＧ試薬の結果としての前記少なくとも一つの部分の蛍光を定量するように、又は（ｉｉ）前記ＩＣＧ試薬の結果としての前記少なくとも一つの部分の蛍光に基づいて前記少なくとも一つの部分をイメージングするように、構成されている請求項５に記載の方法。
【請求項９】
前記決定が、少なくとも（ｉ）前記炎症又は血管形成の少なくとも一つに基づいて特定の医薬の有効性、又は（ｉｉ）前記炎症又は血管形成の少なくとも一つに基づいて少なくとも一人の患者のための特定の治療方法、を決定することを含む請求項５に記載の方法。
【請求項１０】
少なくとも一つの血管の少なくとも一つの部分をイメージングするための方法であって、
インドシアニングリーン（ＩＣＧ）試薬を該少なくとも一つの部分に提供する工程、及び
該ＩＣＧ試薬及び該少なくとも一つの部分間の相互作用に基づき、該少なくとも一つの部分が少なくとも一つの血管形成又は炎症を含むか否かを決定する工程、
ここで、該少なくとも一つの血管は、血管内構造を介してアクセス可能である、
を含む方法。
【請求項１１】
前記少なくとも一つの血管が、冠状動脈血管、頸動脈血管、脳血管、大動脈血管、腸骨血管、腸間膜血管、大腿骨血管、腎血管又は末梢血管の少なくとも一つである請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
解剖学的構造物の少なくとも一つの部分をイメージングするための方法であって、
インドシアニングリーン（ＩＣＧ）試薬を、少なくとも一つのステントを含む該少なくとも一つの部分に提供する工程、及び
該ＩＣＧ試薬及び該少なくとも一つの部分間の相互作用に基づき、該ステント周辺の組織が、炎症を含むか否かを決定する工程、
を含む方法。
【請求項１３】
生物学的構造物の少なくとも一つの部分に関する情報を得るための装置であって、
該少なくとも一つの部分に伝える第一の電磁放射を生じ、かつ、該少なくとも一つの部分からの、該第一の電磁放射に関連する第二の放射を受け取るように構成された少なくとも一つの第一の構造（ここで、該第二の放射は、該少なくとも一つの部分に提供されたインドシアニングリーン（ＩＣＧ）試薬と関連している）、及び
該第二の放射に関連した情報を得て、該第二の放射の関数として、該少なくとも一つの部分の少なくとも一つのイメージを作り出すように構成された第二の構造（ここで、該少なくとも一つの第二の構造は、該ＩＣＧ試薬と該少なくとも一つの部分間の相互作用に基づいて、該少なくとも一つの部分と関連した少なくとも一つのプラーク構造物が、少なくとも一つの血管形成又は炎症を含むか否かを決定するように構成されている）、
を含む装置。
【請求項１４】
少なくとも一つの血管の少なくとも一つの部分に関する情報を得るための装置であって、
該少なくとも一つの部分に伝える第一の電磁放射を生じ、かつ、該少なくとも一つの部分からの、該第一の電磁放射に関連する第二の放射を受け取るように構成された少なくとも一つの第一の構造（ここで、該第二の放射は、該少なくとも一つの部分に提供されたインドシアニングリーン（ＩＣＧ）試薬と関連している）、及び
該第二の放射に関連した情報を得て、該第二の放射の関数として、該少なくとも一つの部分の少なくとも一つのイメージを作り出すように構成された第二の構造（ここで、該少なくとも一つの第二の構造は、該ＩＣＧ試薬と該少なくとも一つの部分間の相互作用に基づいて、該少なくとも一つの部分が、少なくとも一つの血管形成又は炎症を含むか否かを決定するように構成されている）、
ここで、少なくとも一つの血管は、血管内の構造を介してアクセス可能である、
を含む装置。
【請求項１５】
生物学的構造物の少なくとも一つの部分に関する情報を得るための装置であって、
該少なくとも一つの部分に伝える第一の電磁放射を生じ、かつ、該少なくとも一つの部分からの、該第一の電磁放射に関連する第二の放射を受け取るように構成された少なくとも一つの第一の構造（ここで、該第二の放射は、少なくとも一つのステントを含む該少なくとも一つの部分に提供されたインドシアニングリーン（ＩＣＧ）試薬と関連している）、及び
該第二の放射に関連した情報を得て、該第二の放射の関数として、該少なくとも一つの部分の少なくとも一つのイメージを作り出すように構成された第二の構造（ここで、該少なくとも一つの第二の構造は、該ＩＣＧ試薬と該少なくとも一つの部分間の相互作用に基づいて、該ステントの周辺の組織が炎症を含むか否かを決定するように構成されている）、
を含む装置。
【国際調査報告】
2012505220.tif 000007
2012505220.tif 000008
2012505220.tif 000009
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