JP2017516536A - 光を伝達して反射させるためのカテーテル装置 - Google Patents

Abstract

近位端部及び遠位端部を有するシャフトと、このシャフトの中を通る光ガイドと、ミラーであって、カテーテルから、ミラーが光ガイドから放射される光を受け取って反射する位置に移動して延出可能なミラーを備える、挿入可能な光送出カテーテル装置。ミラーは、膨張可能なバルーンのコーティングの形態であり得、バルーンは、欠損部を有する構造にパッチを接着する接着剤を光が硬化させている間に、膨張して、パッチを欠損部（例えば、心室中隔欠損部）に押圧することができ、これにより欠損部が治療される。【選択図】図４１

Description

政府支援
本発明は、米国立衛生研究所によって授与された助成金第ＧＭ ０８６４３３及びＲ０１ ＨＬ０７３６４７に基づいて政府支援によってなされた。米国政府は、本発明に一定の権利を有する。

心室中隔欠損（ＶＳＤ）は、中隔の孔の形態である、心臓の右心室と左心室との間の異常な連通であり、心室機能不全及び肺高血圧を引き起こし得る。正常な心臓中隔と心室中隔欠損のある心臓とを比較する例示が図１及び図２に示されている。心室中隔欠損は、最も一般的な先天的心臓欠陥であり、乳児の１年未満の死亡の一因である。

心室中隔欠損部の閉鎖の現在の治療には特有の限界がある。外科技術は、侵襲的であり、心肺バイパス法を必要とする（Ｋ．Ｇ．Ｓｈａｎｎ，“Ｃｏｍｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｒｅｌａｔｉｎｇ ｔｏ ｐｅｒｆｕｓｉｏｎ ａｎｄ ｅｘｔｒａｃｏｒｐｏｒｅａｌ ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ ｐａｔｉｅｎｔｓ ｗｉｔｈ ｃｏｎｇｅｎｉｔａｌ ｈｅａｒｔ ｄｉｓｅａｓｅ：ｃｏｎｓｅｎｓｕｓ ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎｓ ｆｏｒｍ ｔｈｅ Ｍｕｌｔｉ−ｓｏｃｉｅｔａｌ Ｄａｔａｂａｓｅ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ ｆｏｒ Ｐｅｄｉａｔｒｉｃ ａｎｄ Ｃｏｎｇｅｎｉｔａｌ Ｈｅａｒｔ Ｄｉｓｅａｓｅ，”１８ Ｃａｒｄｉｏｌ．Ｙｏｕｎｇ ２０６−２１４（２００８））。処置の侵襲性を低減することを目指して、カテーテルを用いる（経皮的）介入が、利用できるようになってきたが、心室内への装置の送達及び固定の制限による大きな課題に直面している。殆どの経皮装置は、脆弱な金属フレームから構成され、重要な構造、例えば、心臓弁、又は伝導系及び組織浸食部に外傷を与え得る組織を把持する機械手段に依存する（Ｓｈａｎｎ）。

特に、先天性、後天性、又は医原性の組織欠損、例えば、心室中隔欠損を修復するべくカテーテル装置を介して送達されるパッチを固定する接着剤を硬化させるために、このカテーテル装置を介して光を伝達する装置及び方法が、本明細書に記載され、この装置及び方法の様々な実施形態は、後述される要素、特徴、及びステップの一部又は全てを含み得る。

光を伝達し、その方向を変更し、任意選択により、同時に生物学的組織の欠損部の反対側から生体適合性の光硬化性接着剤に圧力をかけ、これにより欠損部を閉じる又はそのサイズを縮小するカテーテル装置の実施形態。

カテーテル装置の実施形態は、装置又は縫合糸の固定での組織損傷による早期及び後期合併症に関連した心臓内中隔欠損の閉鎖のために現在利用可能な治療法（外科及び経カテーテル処置）の代替である。これらの実施形態は、ＵＶ反射層で処理されたバルーンの生体分解性パッチの取り付け用の紫外（ＵＶ）光活性化接着剤の送達のために独自に設計されたシステムに基づいている。

本装置は、最初は心室中隔欠損部の閉鎖用に設計されたが、この技術は、他の欠損部の閉鎖、又は実際には後述される他の適用例にも容易に適用することができる。

本装置及び本方法の実施形態は、以下を含む多数の好都合な点及び利点を提供することができる。

第１に、本装置は、機械式の固定を用いず、しかも体内に永久的な異物を一切残さずに、ＵＶ光を伝達し、反射させ、分散させることによってパッチと組織の接着を達成することができる。第２に、本装置は、たとえ極めて厳しいアクセスが困難な解剖学的背景でも、欠損部位への低侵襲性アクセスを可能にするように設計することができる。全ての処置を、２Ｄ及び３Ｄ超音波又は内視鏡の誘導で容易に可視化して監視することができる。加えて、本装置は、パッチを迅速に一致するように配置し、解放して、内部組織への接着で体内欠損開口部の閉塞を迅速に達成することができる。最後に、安定化バルーンの存在により、接着剤の活性化を達成するのに十分な圧縮力を確実にすることができる。体内欠損開口部の閉鎖用の装置は、既に提案されているが、その殆どが、時間が経つと組織を浸食し得る機械式又は縫合糸の取り付けに依存している。この装置を用いると、弾性かつ生体分解性の接着剤が、周期的なせん断力に耐える十分な組織の固定を提供することができる。本装置はまた、永久的な装置が問題となり得る（例えば、小児集団に植え込まれる場合の）組織の成長にも適している。本装置は、体内に留まるのが５分未満であり得、予想される長期の有害な装置に関連した合併症を一切伴わない。

加えて、心臓内に残置される装置の構成要素は、十分に柔軟性／弾性であり、かつ／又は生体分解性であり得る。これらの特性は、（例えば、組織の弾性を実質的に一致させることによって）局所的な組織損傷、及び心臓内に残置される異物の量（及び結果として生じる異物反応）を最小限にすることができ、かつ組織の再増殖及び隔壁の自己治癒の足場として機能することができる。従って、本装置は、繊細で脆い組織での使用に特に有利であり得る。

さらに、本明細書に記載の方法及び装置の実施形態は、パッチの隔壁への機械式取り付けを全て省くことができる（例えば、殆どの公知の先行技術とは異なり、心臓における機械式固定手段を全く必要としない）。結果として、本明細書に記載の方法及び装置は、局所的な組織損傷のリスクを低減する。代わりに、心臓の弾性に一致するように調整される弾性パッチ及び接着剤を使用することができる。

さらになお、パッチ及び硬化中の接着剤に圧力を加えるために使用することができる可撓性、膨張性、かつ非接着性のベース（例えば、バルーン）又は配置可能なアプリケーターの使用により利点を得ることができる。

さらに、本装置は、より小さい形状を有することができ、これにより乳児又は幼児により適し（この結果、乳児及び幼児における問題／合併症が軽減される）、このことは、心室中隔欠損は患者が１歳になる前に処置されるのが好ましいため重要である。重要なことに、本装置の使用は、実質的に侵襲性が低く、かつパッチを設けるために心臓切開手術又は心肺バイパス法を必要としない。むしろ、本装置及び本方法は、ｉｎ ｖｉｖｏで拍動している心臓の隔壁にパッチを設けることができる。

最後に、回収可能なカテーテルシャフトを、安定化／支持バルーンから延出させることができ、パッチが内部組織に接着された後に、ミラーを備えたバルーンを、このカテーテルシャフトによって除去することができる。

図１は、右心室１６及び左心室１８を有する正常な心臓１２の断面図である。 図２は、心室中隔欠損部２０を有する心臓１２の断面図である。 図３は、光送出カテーテル（ｌｉｇｈｔ−ｄｉｓｐｅｎｓｉｎｇ ｃａｔｈｅｔｅｒ）装置の一実施形態の図である。 図４は、光送出カテーテル装置の別の実施形態の図である。 図５は、図４の装置のバルーン２１及びパッチ２２を備えた、延出したカテーテルシャフト２３、２４、及び２５の拡大図である。 図６は、光送出カテーテル装置と共に使用される膨張した金属化バルーン２１の一実施形態の画像である。 図７は、内側被覆バルーン３８及び外側バルーン３６を含む遠位バルーン２１、及び図６のパッチ２２の概略断面図である。 図８は、光ファイバー２９がバルーン２１への挿入の縁（０ｍｍ）にある膨張したバルーン２１の図である。 図９は、図１０の構成での、バルーン２１からパッチ２２への光反射パターンのプロットである。 図１０は、光ファイバー２９がバルーン２１の中に１０ｍｍ挿入されている膨張したバルーン２１の図である。 図１１は、図１０の構成での、バルーン２１からパッチ２２への光反射パターンのプロットである。 図１２は、光ファイバー２９がバルーン２１の中に１１８．５ｍｍ挿入されている膨張したバルーン２１の図である。 図１３は、図１２の構成での、バルーン２１からパッチ２２への光反射パターンのプロットである。 図１４は、パッチを隔壁１４に当てるために、心臓１２の右心室１６に挿入されて、心室中隔欠損部を通過して左心室１８の中まで延びている光送出カテーテル装置の図である。 図１５は、パッチを隔壁１４に当てるために、心臓１２の右心室／経血管アプローチによって挿入されて、心室中隔欠損部を通過して左心室１８の中に挿入されている光送出カテーテル装置の画像である。 図１６は、心室中隔欠損部の修復パッチングにおける一連のステップを例示している。 図１７は、心室中隔欠損部の修復パッチングにおける一連のステップを例示している。 図１８は、心室中隔欠損部の修復パッチングにおける一連のステップを例示している。 図１９は、心室中隔欠損部の修復パッチングにおける一連のステップを例示している。 図２０は、心室中隔欠損部の修復パッチングにおける一連のステップを例示している。 図２１は、本装置と共に使用されるパッチ２２の画像である。 図２２は、心室中隔欠損部にある直径１４ｍｍのパッチが、６ｍｍ、８ｍｍ、及び１０ｍｍの欠損直径に対して右心室（ＲＶ）及び左心室（ＬＶ）で耐えることができる破裂圧力のプロットである。 図２３は、予荷重力５Ｎ、１０Ｎ、及び１５Ｎでの接着剤４６の光硬化後に当てられたパッチを引き離すために必要な引き離し力のプロットである。 図２４は、近位バルーン４０、中間シャフト２４、第２の外側バルーンを含む遠位バルーン２１、一時的な経路／バルーン結合のための除去可能な縫合し３４、及び光硬化性接着剤を含むパッチ２２を含む、本装置の一実施形態の構成要素を示す画像である。 図２５は、心室中隔欠損部の閉鎖の概略的な一連の段階的断面図を提供する。 図２６は、心室中隔欠損部の閉鎖の概略的な一連の段階的断面図を提供する。 図２７は、心室中隔欠損部の閉鎖の概略的な一連の段階的断面図を提供する。 図２８は、心室中隔欠損部の閉鎖の概略的な一連の段階的断面図を提供する。 図２９は、心室中隔欠損部の閉鎖の概略的な一連の段階的断面図を提供する。 図３０は、心室中隔欠損部の閉鎖の概略的な一連の段階的断面図を提供する。 図３１は、接着剤送達ディスペンサー４２を備える装置の実施形態を例示している。 図３２は、接着剤送達ディスペンサー４２を備える装置の実施形態を例示している。 図３３は、接着剤送達ディスペンサー４２を備える装置の実施形態を例示している。 図３４は、接着剤送達ディスペンサー４２を備える装置の実施形態を例示している。 図３５は、図３４の接着剤送達ディスペンサー４２内を流れる接着剤４６を示す断面図である。 図３６は、中隔欠損部にパッチを当てるための本装置の一実施形態の使用を例示している。 図３７は、中隔欠損部にパッチを当てるための本装置の一実施形態の使用を例示している。 図３８は、中隔欠損部にパッチを当てるための本装置の一実施形態の使用を例示している。 図３９は、中隔欠損部にパッチを当てるための本装置の一実施形態の使用を例示している。 図４０は、遠位バルーン２１が、光ファイバー２９からの光をパッチ２２及び接着剤に反射させるためにこのバルーン２１の遠位側にミラーを備える一実施形態を例示している。 図４１は、光伝達／反射装置が隔壁１４の心臓内欠損部を閉じる適用例を例示している。 図４２は、本装置の一実施形態が心外膜へのパッチの送達に使用される適用例を例示している。 図４３は、心尖部閉鎖用の本装置の一実施形態の使用を例示している。 図４４は、心尖部閉鎖用の本装置の一実施形態の使用を例示している。 図４５は、パッチ２２が固定された後に回収カテーテル５８が遠位バルーン２１の回収に使用される本装置の一実施形態の使用を例示している。 図４６は、光ファイバー２９からの光を遠位バルーン２１の内部反射面に反射及び回折させるために部分反射ミラー５６が内部シャフト２３に取り付けられている一実施形態の使用を例示している。 図４７は、（Ａ）心臓の断面における装置の略図、（Ｂ）前外側開胸術、エコープローブの位置、及び巾着縫合によるＲＶアクセスを示すｉｎ ｖｉｖｏ処置のためのアクセス、（Ｃ）〜（Ｇ）ＶＳＤパッチング処置における心エコー画像、及び（Ｈ）処置後の心臓に接着されたパッチを含む一連の画像を含む。

本装置及び本方法のさらなる実施形態が、図示され、付番された図面に続く頁で説明される。

添付の図面では、同様の参照符号は、異なる図面でも同じ又は同様の部品を指し、アポストロフィーは、同じ参照番号を共有する同じ又は同様のアイテムの複数の例を区別するために使用される。これらの図面は、必ずしも正確な縮尺ではなく、むしろ、以下に述べられる例証における特定の原理の例示に重点を置いている。

本発明の様々な態様の前述及び他の特徴及び利点は、本発明のより広い範囲内である様々な概念及び特定の実施形態の以下のより具体的な説明から明らかになるであろう。上記紹介され、以下により詳細に説明される主題の様々な態様は、この主題が実施のどの特定の方式にも限定されないため、様々な方法のいずれでも実施することができる。特定の実施及び適用の例は、主に例示目的で示される。

本明細書で別段に定義される、使用される、又は特徴付けられない限り、本明細書で使用される（科学技術用語を含む）語は、従来の技術の文脈で許容される意味に一致する意味を有すると解釈されるべきであり、本明細書に明確にそのように定義されない限り、理想化された意味又は過度に形式的な意味に解釈されるべきではない。例えば、特定の組成物が言及される場合、その組成物は、完全に純粋ではないが実質的に実用的であり得、かつ不完全な現実を適用することができ、例えば、少なくとも微量の不純物（例えば、１又は２％未満）の存在の可能性は、記載の範囲内であると解釈することができ、同様に、特定の形状が言及される場合、その形状は、例えば、製造公差により、理想の形状からは不完全な変形形状を含むものとする。本明細書で表されるパーセンテージ又は濃度は、重量又は体積のいずれかで表すことができる。以下に説明されるプロセス、処置、及び現象は、特段の記載がない限り、周囲圧力（例えば、約５０〜１２０ｋＰａ、例えば、約９０〜１１０ｋＰａ）及び温度（例えば、−２０〜５０℃、例えば、約１０〜３５℃）で起こり得る。

第１、第２、第３などの語は、様々な要素を説明するために本明細書で使用することができるが、これらの要素は、これらの語によって限定されるものではない。これらの語は、単に要素を区別するために使用される。従って、以下で論じられる第１の要素は、例示的な実施形態の教示から逸脱することなく第２の要素と呼ぶことができる。

空間的に相対的な語、例えば、「上の」、「下の」、「左の」、「右の」、「前の」、及び「後ろの」などは、図面に例示されるある要素と別の要素との関係を説明する際の説明を容易にするために本明細書で使用することができる。空間的に相対的な語、及び例示される構成は、本明細書に記載される向き及び図面に示される向きに加えて、使用中又は動作中の装置の異なる向きを包含するものであることを理解されたい。例えば、図面の装置が回転されると、他の要素又は特徴の「下」又は「真下」として説明される要素は、他の要素又は特徴の「上」を向くであろう。従って、例示的な語「上の」は、上及び下の両方の向きを包含し得る。装置は、（例えば、９０度回転された又は他の向きで）他に向けることができ、本明細書で使用される空間的に相対的な記述子は適宜解釈される。

なおさらに、本開示では、要素が、別の要素の「上」にある、別の要素に「接続されている」、「結合されている」、「接触している」などと述べられる場合、要素は、他の要素の上に直接あっても良く、他の要素に直接接続されても良く、直接結合されても良く、若しくは直接接触しても良くし、又は特段の記載がなければ、介在する要素が存在しても良い。

本明細書で使用される専門用語は、特定の実施形態を説明することが目的であり、例示的な実施形態を限定することを意図するものではない。本明細書で使用されるように、単数形、例えば、「１つの（ａ）」及び「１つの（ａｎ）」は、文脈に反する記載がなければ、複数形も含むものとする。加えて、語、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、及び「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、述べられる要素又は工程の存在を明記するが、１つ以上の他の要素又は工程の存在又は追加を排除するものではない。

加えて、本明細書に示される様々な構成要素は、組み立てられた形及び仕上げられた形で提供することができる、又は構成要素の一部若しくは全てを１つにパッケージングして、顧客が組立及び／若しくは変更を行って最終製品にするための取扱説明書（例えば、書面、ビデオ、若しくは音声形式）と共にキットとして市販することができる。

装置の構造
装置の実施形態は、図３〜図７に示されているように、遠位バルーン２１、このバルーン２１上の反射コーティング（ミラー）、カテーテル内の複数のシャフト、光活性化接着剤４６、及びパッチ２２を備えることができる。さらなる詳細については、図５が次の構成要素を示している、すなわち、プラズマ表面処理が行われてアルミニウム−ポリ（ｐ−キシリレン）コーティングされたバルーン２１、ポリ−グリセロール−セバケートアクリレート（ＰＧＳＡ）接着剤４６が塗布されたポリ−グリセロール−セバケートウレタン（ＰＧＳＵ）パッチ２２、光ファイバー２９及び生理食塩水を含み、かつ遠位バルーン２１及びパッチ２２を配置する内部シャフト２３、近位バルーン４０を配置する中間の単一又は多ルーメンシャフト２４、外径が１８．０〜２０．０Ｆの導入シャフト２５、ハンドル２６、スライド機構２７の形態である内部シャフト−中間シャフト結合／分離機構、Ｙ字型コネクタ２８、このＹ字型コネクタ２８から挿入される光ファイバー２９、光源３０（例えば、ＵＶ光を発生する）、膨張装置３１、及びシリンジ３２。

遠位バルーン２１は、その実施形態が図６及び図７に示されており、金属及び保護／オムニフォビックコーティングでコーティングされた医療用バルーンであり得、かつ２つの層３６及び３８を含み得る。遠位バルーン２１は、次の３つの機能を果たすことができる、すなわち、（ａ）パッチ２２がバルーン２１と共に配置されるように、パッチ２２を遠位バルーン２１の外層に取り付けている一時的な縫合糸３４によってパッチ２２を配置すること、（ｂ）硬化プロセス中にパッチ２２に圧縮力を加えてパッチ２２を安定させること、及び（ｃ）硬化のために、中隔表面に光を反射させてパッチ２２を介して接着剤４６に光を暴露すること。バルーン２１は、例えば、ウレタンから形成することができ、ウレタンは、高圧に耐えることができ、優れた適合性を表面形状に提供し（これにより、内部組織の損傷を防止する）、かつ（接着剤の硬化のために）２０Ｎを超える力をパッチ２２に伝達することができる。図３〜図７では、遠位バルーン２１は、円錐形状を有するが、他の形状をとることもできる。特定の実施形態では、バルーン２１自体を生体吸収性材料から形成することができ、カテーテルは、バルーン２１を膨張させ、硬化のために光を供給し、次いでバルーン２１から取り外し、心室中隔欠損部２０の閉鎖のためにバルーン２１を残置することができる。

コーティングは、プラズマ表面処理及び蒸着アルミニウム、ポリ（ｐ−キシリレン）（例えば、パリレン−Ｃ）コーティング及び／又は抗血栓性コーティングを含む多層コーティングの形態にすることができる。プラズマ処理、アルミニウム蒸着、及び任意選択のポリ（ｐ−キシリレン）コーティングを用いると、９０％を超える反射がミラーコーティングで達成される。その障壁特性、生体適合性、並びに化学的及び生物学的不活性のために、ポリ（ｐ−キシリレン）は、反射バルーン２１の保護コーティング材料として役立ち得る。ポリ（ｐ−キシリレン）蒸着プロセスは、反射コーティングの反射率に著しくは影響を与えない。

代替の実施形態では、ミラーは、光を反射させて光をパッチ２２に戻すために、（例えば、発光シャフト２３内に配置された、光を送達する光ファイバー２９の遠位先端部を超えてバルーン２１内に挿入されたこのシャフト２３内の）遠位バルーン２１内に挿入された光ガイドの遠位先端部に／この遠位端部に向けて設けることができる。

特定の実施形態では、ミラーを備えたバルーン２１は、外側バルーン層３６内に含めることができる。パッチ２２がバルーン２１の膨張で配置されるように、縫合糸３４を外側バルーン層３６及びパッチ２２に通すことができる。縫合糸３４の端部を、外部シャフト２５を介して本体の外部に引っ張って、固定されたパッチ２２をバルーン２１の外層から離すことができる。

他の実施形態では、遠位バルーンは、パッチ２２及び接着剤４６を送達するための折り畳み可能／折り畳み不可能なシートで置き換えることができる。一部の実施形態では、接着剤４６は、パッチ２２内に含めて、膨張した遠位バルーン２１からの力によって圧迫されたときに放出させることができる。

カテーテルを形成する複数のシャフトは、次を含み得る、すなわち、（ａ）右心室１６に固定される装置の挿入及び内部の構成要素の保護のための外部シャフト２５、（ｂ）遠位バルーン２１及びパッチ２２と共に心室中隔欠損部２０を介して前進し、かつ遠位バルーン２１及びパッチ２２を左心室１８内に配置するために後退する中間シャフト２４、並びに（ｃ）遠位バルーン２１を配置し、かつ挿入時に光ガイドを保護する内部シャフト２３。シャフト２３、２４、及び２５の相対運動は、シャフト２３、２４、及び２５のロック機構を用いてハンドル２６によって制御することができる。カテーテルは、約８ｍｍ未満の外径を有することができ、中隔１４のアプリケーター器具につながった注入ルーメンも備えることができる。

接着剤４６は、ポリ−グリセロール−セバケートアクリレート（ＰＧＳＡ）又は代替の光活性化接着剤の形態にすることができる。ＰＧＳＡの適切な形態は、Ｎ．Ｌａｎｇ，Ｍ．Ｊ．Ｐｅｒｅｉｒａ，Ｙ．Ｌｅｅ，Ｉ．Ｆｒｉｅｈｓ，Ｎ．Ｖ．Ｖａｓｉｌｙｅｖ，Ｅ．Ｎ．Ｆｅｉｎｓ，Ｋ．Ａｂｌａｓｓｅｒ，Ｅ．Ｄ．Ｏ’Ｃｅａｒｂｈａｉｌｌ，Ｃ．Ｘｕ，Ａ．Ｆａｂｏｚｚｏ，Ｒ．Ｐａｄｅｒａ，Ｓ．Ｗａｓｓｅｒｍａｎ，Ｆ．Ｆｒｅｕｄｅｎｔｈａｌ，Ｌ．Ｓ．Ｆｅｒｒｅｉｒａ，Ｒ．Ｌａｎｇｅｒ，Ｊ．Ｍ．Ｋａｒｐ，Ｐ．Ｊ．ｄｅｌ Ｎｉｄｏ，Ａ Ｂｌｏｏｄ−Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ Ｓｕｒｇｉｃａｌ Ｇｌｕｅ ｆｏｒ Ｍｉｎｉｍａｌｌｙ Ｉｎｖａｓｉｖｅ Ｒｅｐａｉｒ ｏｆ Ｖｅｓｓｅｌｓ ａｎｄ Ｈｅａｒｔ Ｄｅｆｅｃｔｓ．Ｓｃｉ．Ｔｒａｎｓｌ．Ｍｅｄ．６，２１８ｒａ６（２０１４）に記載されている。接着剤４６は、生体適合性及び生体分解性の両方であり、光（例えば、ＵＶ光）への曝露によって活性化される。一部の実施形態では、接着剤４６は、装置が患者に挿入される前にパッチ２２にコーティングすることができる。他の実施形態では、接着剤４６は、パッチ２２のリザーバに貯蔵することができ、このリザーバは、取り外し可能な吸収性／感圧接着剤４６で密閉され、この接着剤４６は、バルーン２１の膨張によって圧力がかかるときに放出される。他の実施形態では、リザーバは、弁で密閉することができる。非光硬化性接着剤４６の場合は、圧力をかけることにより、チャンバーが破裂して他のタイプの接着剤（例えば、熱硬化性接着剤又は水に接触すると硬化する接着剤）を放出させることができる。さらに他の実施形態では、接着剤４６は、ｉｎ ｖｉｖｏでカテーテルを介して注入することができる。

輪状の接着剤送達ディスペンサー４２が図３１に示され、接着剤４６は、中間シャフト２４に沿って接着剤ディスペンサー４２まで延びた導管４３を介して送達され、この導管４３は接着剤４６を放出し、この接着剤４６は流れてパッチ２２に接触する。接着剤ディスペンサー４２の別の実施形態が図３２及び図３３に示され、これらの図は、パッチ取り付け用の縫合糸３４を備えた遠位バルーン２１のタブ４８も示している。接着剤ディスペンサー４２のさらに別の実施形態が図３４及び図３５に示され、シャフト２３、２４、及び２５は、シャフトの遠位端部に向けて舵取り角（曲がり）４４を備え、ディスペンサー４２から流れる接着剤４６は図３５から分かる。

パッチ２２は、欠損部２０を覆う／ブリッジする、又は組織を補強するように設計することができ、さらなる実施形態では、パッチ２２は、下層組織を監視又は処置するために可撓性センサ（例えば、心臓の表面の電気的な異常を検出するための電気センサ）又は薬物若しくは細胞送達剤（薬物若しくは細胞はパッチ２２にコーティングされ、かつ／又はパッチ２２に含められる）の形態にすることができる。パッチ２２は、光学的に透明なポリ−グリセロール−セバケートウレタン（ＰＧＳＵ）、ヒドロゲル、又は代替の光学的に透明な可撓性パッチ／センサ／薬物若しくは細胞送達装置から形成することができる。パッチ２２に透明性及び弾性を付与することにより、パッチ２２を、例えば、心臓組織に結合するための接着剤４６の適切な活性化及び接着を可能にする。パッチの弾性により、パッチ２２を通過して（例えば、パッチ２２の交差（例えば、十字型）スリットを通って）遠位バルーン２１が心臓１２から除去された後に最小限の残存心室中隔欠損部２０しか残らないにようにすることも可能である。一部の実施形態では、２つのパッチ２２を利用することができ、パッチの１つを、中隔１４又は心尖の壁の各側に当てて、それぞれのバルーン２１及び４０によって中隔１４又は心尖の壁に対して押圧する。さらなる実施形態では、パッチ２２は、プラグの形態にすることができる。なおさらなる実施形態では、パッチ２２は、このパッチ２２を通るカテーテルの引き戻しの後に密閉するためにパッチ２２に自己密閉機能又は弁機能を有する３次元（３Ｄ）形状のパッチの形態にすることができる。

カテーテルを通過して光を遠位バルーン２１に送達する光ガイドは、光ファイバー２９の形態にすることができる。光ファイバー２９は、その遠位端部（例えば、バルーン２１内）に円錐成形（ｃｏｎｉｃａｌ ｓｃｕｌｐｔｕｒｅｄ）ファイバー先端部（又はバルーン／ミラーの形状と組み合わせられた、配光のために他の方法で最適化された先端部）を有することができ、この先端部は、硬化のために光を中隔１４上のパッチ２２に反射させる所望の光線経路を提供する。他の実施形態では、光ガイドは、光ファイバー２９の１つ以上の束の形態である。なおさらなる実施形態では、光ファイバー２９の遠位先端部は、平らであるか又は別の形状を有し、ミラーは、所望の配光を提供する形状である。

ナビゲーションを支援する特徴、例えば、予め配置されたワイヤに沿った装置の追跡を可能にするガイドワイヤルーメンも含めることができる。パッチ２２の残存孔は、パッチ２２を通る引き戻しの後に追加の接着剤４６を塗布して硬化させることができるカテーテルによって、又は組織の反対側のカテーテルを用いて当てられる第２のパッチ２２の使用によって閉鎖することができる。

本明細書で提供される装置は、様々な潜在的な用途を有し、本明細書では、実験がＰＧＳＵ及びＨＬＡＡを用いて行われたが、あらゆる光学的に透明なパッチ材料（例えば、心膜、ダクロン、ポリウレタン）を使用することができる。装置は、スケーラブルであり、遠位バルーン２１又はパッチ２２のサイズ又は形状は、（例えば、処置前のイメージングによる）患者特有の要求に基づいて指定することができる。

装置の使用
特定の実施形態では、装置は、（ｉ）接着剤が充填された弾性パッチ２２を広げること、（ｉｉ）二重バルーン２１及び４０を配置してパッチ２２を安定させ、パッチ２２を組織欠損部位に押圧すること、及び（ｉｉｉ）接着剤の活性化のために光ファイバー２９及び反射金属コーティングによってＵＶ光を均一に分散させることによって機能する、植え込み可能な剛性構成要素を用いない多機能のカテーテルを用いる技術である。

図１４に例示されている心臓モデル１４に示されているように、心室周囲（ｐｅｒｖｅｎｔｒｉｃｕｌａｒ）外科的アプローチを、右開胸によって行うことができ、心臓１２を、心膜を開くことによって露出させることができる。この処置は監視することができ、送達装置を、例えば、２Ｄ及び３Ｄ心エコー検査法、２Ｄ及び３Ｄ磁気共鳴映像法、又はＸ線（蛍光透視）で可視化することができる。図１４に示されている（人工心臓モデルを通る）心臓１２内への装置のアクセス経路に従って、装置が、経心室アプローチによって心臓１２に送られ、遠位バルーン２１及びパッチ２２が、右心室１６及び心室中隔欠損部２０を経て左心室１８内に挿入されている。他の実施形態では、図１５に示されているように、装置は、経血管又は経心房アプローチによって心臓１２に送られる。図１６〜図２０はそれぞれ、経心室アプローチでの次の段階、すなわち、準備、アクセス、配置、接着、及び除去を示している。

従って、図１６に示されているように、装置は、右心室壁の切開部から心臓１２に導入することができる。外部シャフト２５は、右心室１６内に留めることができ、中間シャフト２４は、ガイドワイヤ上を前進して、心室中隔欠損部２０を通って左心室１８内に進入することができる。

次いで、図１７に示されているように、内部シャフト２３が前進して、パッチ２２の自己拡張が可能となり、パッチ２２が、（中間シャフト２４の中に折り畳まれた）中隔に面する表面が接着剤４６で既に覆われ、遠位バルーン２１が配置されている。

次いで、遠位バルーン２１を膨張させることができ、ＵＶ光ファイバー２９（又は他の形態の光ガイド）をこの遠位バルーン２１の中に前進させることができる。遠位バルーン２１は、（例えば、流体、例えば、生理食塩水の遠位バルーン２１の中へのポンピングによって）膨張すると、図１８に示されているようにパッチ２２及び組織表面を押圧することができる。第２の安定化バルーン４０を、隔壁１４の反対側で同時に膨張させることができる。パッチ２２が遠位バルーン２１で圧迫されている状態で、図１９に示されているように、接着剤４６に圧力を加えながら、同時に、光ファイバー２９によって伝達されるＵＶ光を、遠位バルーン２１のアルミニウム表面コーティングによって接着剤４６に（例えば、最大５秒間）反射させて接着剤４６を硬化させることができる。最後に、パッチ２２を外側バルーン層３６に接合する縫合糸３４を、（縫合糸３４の一端を引っ張ってパッチ２２を外側バルーン３６から解放することによって）除去することができ、次いで、バルーン３６及び３８を、パッチ２２を介して引き戻して、最小限の残存欠損部２０のみを残し、図２０に示されているようにカテーテルを抜去することができる。

光ファイバー２９の遠位バルーン２１への０ｍｍ、１０ｍｍ、及び１８．５ｍｍの深度の進入が、図８、図１０、及び図１２に示されており、結果として生じるパッチ２２への配光が図９、図１１、及び図１３に示されている。

内部シャフト２３内に部分的に反射するミラー５６を備える代替の設計が図４６に示され、この設計では、光が、光学的に透明な内部シャフト２３内の光ファイバー２９の端部から部分的に反射する円錐ミラー５６に放射され、この円錐ミラー５６は、光を一定範囲の角度に亘って偏向及び回折させ、次いで、光がバルーン２１の反射面で反射してパッチ２２及び接着剤４６に進む。

心室中隔欠損部２０を閉鎖するためのプロセスの例証のための段階的な略図が図２５〜図３０に示されている。最初の工程では、図２５に示されているように、装置が、右心耳及び中隔欠損部２０に挿入され、次に、パッチ２２が中隔欠損部２０を覆うように機械的に配置される。次いで、固定バルーン４０が、図２６に示されているように、パッチ２２を通過する導管によって膨張される。次いで、図２７に示されているように、接着剤４６が、パッチ２２とこのパッチ２２に接触した中隔壁表面との間に流され、膨張した固定バルーン２１がパッチ２２を隔壁１４に押圧する。次に、光（例えば、ＵＶ光）をパッチ２２及び接着剤４６に送達して、隔壁側の接着剤４６を硬化させる光ファイバー２９が図２８に示されている。遠位バルーン２１の内部反射コーティングが、ファイバー２９から心臓１２への光の分散を防止する。次いで、遠位バルーン２１が収縮され、パッチ２２の中心の弁設計を介して除去され、図２９に示されているように、接着されたパッチ２２のみが、隔壁１４の遠位側に残置される。最後に、装置が除去され、図３０に示されているように、接着されたパッチ２２のみが心臓１２に残され、心房アクセスポイントが、巾着縫合糸によって縫合される。

心室中隔欠損部２０を閉鎖するために装置の一実施形態を用いるさらなる例示が図３６〜図３９に示されている。この実施形態では、パッチ２２は、遠位バルーン２１と共に収縮及び拡張する収縮可能なウィング及びシャフト２３に沿って延びてこのシャフト２３を接着剤４６のオーバーフローから保護するネック５０を備えたＰＧＳＵプラグの形態である。この実施形態では、近位バルーン４０が、プラグ２２のネック５０内に取り付けられ、この近位バルーン４０は、ネック５０を外向きに押して、装置を隔壁欠損部２０に固定する。近位バルーン４０は、流体を送達させてこの近位バルーン４０を膨張させるための内部空気圧導管にも結合されている。図３７は、遠位バルーン２１の膨張及びプラグウィング２２の拡張を示し、図３８は、シャフト２３を通る遠位バルーン２１への光ファイバー２９の挿入を示している。最後に、図３９では、光が光ファイバー２９によって伝達され、この光は、遠位バルーン２１の内側に面した反射面で反射されるまで、遠位バルーン２１の周りの様々な角度で分散される（反射及び回折される）。

別の実施形態が図４０に示されており、遠位バルーン２１が、その上部に（図示されている向きで）ミラー５２を備える。光を、光ファイバー２９から（この向きで）直接真上に向けて、ミラー５２に接触したバルーン２１を通過させることができ、このミラー５２は、反射時に光を分散させる。

心臓内欠損部閉鎖用の装置の一実施形態の使用が図４１にさらに例示され、遠位バルーン２１が、パッチ２２及び接着剤４６に光を反射させ、パッチ２２は、接着剤４６が硬化すると中隔１４の孔を閉鎖する。別の適用例では、装置の一実施形態は、図４２に示されているように、心外膜パッチの送達に使用されている。この実施形態では、装置は、パッチを当てるべき壁を通過する必要がない。むしろ、遠位バルーン２１及びパッチ２２は、遠位バルーン２１が、膨張時にパッチ２２を心外膜の外面に押圧できるように、シャフト２５と同じ壁の側に維持される。この実施形態では、パッチ２２は、このパッチ２２を介した心外膜への細胞／薬物の送達、又は心不全患者の心室補強に適用することができる。この実施形態では、光が、遠位バルーン２１の内部から、パッチ２２が取り付けられた遠位バルーン２１の反対側へと前方に集束される。パッチ２２から心外膜の反対側に安定性を提供する装置の構成要素がないと、装置に含まれる吸引器具が、心外膜との吸引結合を提供してパッチ２２を安定させることができる。装置は、細胞／薬物注入用の中心針又は複数の微小針も備え得る。

装置の適用例のさらに別の例が図４３及び図４４に示されている。この実施形態では、装置は、例えば、経カテーテル大動脈弁植え込み処置の後、心尖の閉鎖に使用される。心室内パッチ２２が、図４３の装置で当てられ、パッチ２２の残存孔が、図４４の装置によって反対側から当てられた（中心孔のない）パッチ２２で閉じられる。両方の装置によって当てられるパッチ２２は、縫合糸３４又はパッチ材料の延長部でつなぐことができる。

図４５では、中間回収カテーテル５８が、回収中に収縮した遠位バルーン２１の均一な形状を達成するために使用される。この実施形態では、遠位バルーン２１が、回収カテーテル５８内に引き込まれ、回収カテーテルが、近位バルーン４０が安定性を提供している間にパッチ２２を介して引き戻される。中間回収カテーテル５８は、その中への遠位バルーン２１の進入に適応するようにデュロメーターの低い又は共押出しされた材料の伸長性遠位先端部５４を備える。

予備研究
接着強さを定量化するために、本出願者らは、ポリ−グリセロール−セバケートウレタン（ＰＧＳＵ）を、表面浸食性、生体分解性、生体適合性、かつＵＶ透明性のパッチ材料として使用し、パッチ２２をポリ−グリセロール−セバケートアクリレートでコーティングした。パッチ２２を、ブタ心臓組織に取り付けた。接着強さを、標準的なプルオフ試験で決定した。

パッチとＶＳＤサイズの最適化のために試験を準備し、心室中隔欠損部２０をブタ心臓組織に形成し、密閉系に取り付け、パッチが押しのけられるまで圧力を加えた。パッチ２２の直径は１４ｍｍとした。この結果が図２２に示され、右心室（ＲＶ）の破裂圧力は、各欠損サイズについて左側のバーで示され、左心室（ＬＶ）の破裂圧力は、各対における大きい方の右側のバーで示されている。予想通り、左心室（ＬＶ）１８の有利な圧力により、ｉｎ ｖｉｔｒｏでの破裂実験は、隔壁１４の左側（ＬＶ）へのパッチ取り付けが右側（ＲＶ）へのパッチ取り付けに対して著しく有利であることを示している。左側のパッチは、３００ｍｍＨｇを超える破裂圧力に耐えることができる。理想的なパッチ／ＶＳＤサイズ比は、棒グラフに示されているように約２．２であることが分かった。

ポリ−グリセロール−セバケートウレタンパッチ２２を、心拍動下手術中のブタの無傷の心室隔壁１４に取り付けて、術中経心外膜３Ｄ心エコー検査法で確認した。

様々な予荷重力下でパッチ２２が隔壁１４に当てられたプルオフ試験の結果が図２３にプロットされている。

例証の結果
カテーテルを用いる装置では、装置が除去される前に、ＵＶ光を、内部光ファイバー２９を介して反射バルーン２１に送達することができ、光が、光硬化性接着剤４６でプレコーティングされたパッチ２２に反射されてこのパッチ２２が組織に付着する。装置の機能的な構成要素は、内部シャフト２３に固定された反射遠位バルーン２１、及び中間シャフト２４上の近位安定化バルーン４０を含む（図２４）。全ての構成要素を外部シャフト２５に装着することができる。（一端がＵＶ源に接続され、他端で光が分散するように設計された）ＵＶ光ファイバー２９が、内部シャフト２３内に収容され、このＵＶ光ファイバー２９は、その先端部が遠位バルーン２１に達するまで内部ルーメン内を前進させることができる。反射遠位バルーン２１は、パッチ／接着剤システム（図２４）の一時的な縫合糸を用いる取り付けを可能にする外層を有し、これにより、ｉｎ ｓｉｔｕで、パッチ２２を遠位バルーン２１で広げてこのシステムから確実に解放することができる。

全ての構成要素は、送達のために収縮させて外部カテーテルシャフト２５の中に装着することができる。処置ステップは次の通りである、すなわち、（ｉ）カテーテルを、欠損部２０を介して送達する、（ｉｉ）パッチ２２を反射バルーン２１の外膜に接続している縫合糸開ループを引き戻すことによってパッチ２２を解放する、（ｉｉｉ）バルーンを配置する（まず遠位バルーン２１、次いで近位バルーン４０）、（ｉｖ）ＵＶ光をオンにして、パッチ２２の近位側にコーティングされた光硬化性接着剤４６を活性化する、（ｖ）バルーン２１及び４０の両方を完全に収縮させて体内から取り出す。最後のステップでは、遠位反射バルーン２１を、パッチ２２の四葉弁を介して回収して、組織に付着したパッチ２２を残す。各シャフト２３、２４、及び２５を人間工学的ハンドル２６に接続した。このハンドルは、各シャフトの結合及び結合解除を可能にし、かつシリンジ３２によるバルーン２１及び４０の体積が制御された膨張及び収縮を可能にした。

光反射性の可撓性医療用バルーンの開発及び最適化：
ウレタン基材への金属コーティングの付着を促進する、ウレタンバルーン基材のプラズマ前処理を行って、アルミニウム及びパラジウムの両方の反射性を向上させた。アルミニウム／血液のウレタンへの接触を防止する外側保護コーティングを選択するために、金及びポリ（ｐ−キシリレン）をアルミニウムサンプルにコーティングして、反射性試験を繰り返した。全ての外側コーティングは、同様の反射性という結果になった。

真空（４ｍｔｏｒｒ）下で直流を加えて、アルミニウム粒子をバルーンに堆積させた。ウレタンバルーンの平らな面にマスクをして、スパッタチャンバー内の回転マウントにテープで留めた。最後の多ステップコーティングプロセスでは、ウレタンバルーンをプラズマで前処理し、１００ｎｍのアルミニウムでコーティングし、第２の外側ウレタンバルーンを、コーティングと外部環境との間の障壁として機能するように当てて、パッチの配置／解放機構に寄与するようにした。コーティングの厚みは、予想通り、アルミニウム源からの距離で僅かに変動しているが、コーティングの付着は、ポリ（ｐ−キシリレン）の前処理で改善された。

光分散のための薄型の光ファイバーケーブルの最適化：
反射された光を比較的大きい領域に分散させるために、光を送達する内部光ファイバーケーブル２９を成形した。内部光ファイバー２９の先端部を整形して、反射チャンバーに対して移動させる（挿入距離を変更する）ことにより、反射される光線が、平らな先端部と比較してより広い領域に広がる。光線追跡シミュレーションを用いて、所与の膨張バルーンの形状について、ファイバー先端部の角（直線及び２０度の円錐先端部）並びにファイバー深度（遠位バルーン２１の平らな面から測定して、０ｍｍ、１０ｍｍ、及び１８．５ｍｍ）の効果を調べた。効率の計算により、光がカテーテル内に達するまでは、１００％の光がファイバー２９で利用可能であると推測された。得られた光照射マップは、成形円錐ファイバーが、平らなファイバー先端部と比較して、接着剤／パッチシステムに光をより分散させることが実証された。各ファイバー挿入深度での好ましい光の分散及び光の反射率を比較した。平らな先端部は、内部シャフト２３内でファイバーの位置に敏感であるため、効率のばらつきが大きかった。円錐先端部は、より高い効率を有し、内部シャフト２３内の位置にそれほど敏感ではなかった。

光ファイバー２９の最終設計を成形円錐形状にし、この円錐形状は、このファイバー２９を反射遠位バルーン２１内で内部シャフト２３に沿って単純に移動させることによって直径２５ｍｍの円形パッチ２２の全表面に光を分散させることを可能にした。ファイバー２９の移動は、パッチ２２に均一な照射を「施す（ｐａｉｎｔ）」ように作用する。純粋に円錐のバルーン形状に対して、やや湾曲した形状の膨張バルーン２１は、効率又は光線パターンに対する効果が小さい。バルーンの形状及び臨床応用によって、光ファイバー先端部を、このようなシミュレーションを用いて事例ごとに成形することができる。

装置アセンブリ：
この研究の実験のために、ＰＧＳＵからなるＨＬＡＡ及びＵＶ光透明パッチ２２を製造した。加えて、ＰＧＳＵパッチ２２を、指定された直径にレーザーカットした。パッチ２２の外周部の８つの０．５ｍｍの孔及び５ｍｍ未満のスリットの四葉弁を、レーザーカットで中心に形成して、装置の挿入、及び最小限の残存短絡での装置の引き戻しを可能にした。

内部シャフト２３（Ｖｅｎｔｉｏｎ ＭｅｄｉｃａｌのＣｌｅａｒ ｐｅｂａｘ ７２Ｄシャフト、内径１．４２ｍｍ、外径１．６７ｍｍ、長さ３４ｃｍ）を、バルーンの膨張を可能にするために遠位端部をスカイビング仕上げした後に、各ネック５０で、光硬化性接着剤４６（Ｈｅｎｋｅｌ ＡＧ ＆ Ｃｏ．ＫＧａＡのＬｏｃｔｉｔｅ ３９４３）を用いてアルミニウム被覆ウレタンバルーン２１（両方のネックが２ｍｍにトリミングされたＶｅｎｔｉｏｎ Ｍｅｄｉｃａｌの＃２００００７０１ＡＤ）に接着した。パッチ２２の外周部の８本の連続した縫合糸３４（Ｅｔｈｉｃｏｎ ＵＳ，ＬＬＣのＰｒｏｌｅｎｅ ５．０，ＲＢ２）をパッチ２２のレーザーカット孔によって案内して、図２４に示されているように一時的な縫合糸３４を孔に通して、同一の外側バルーン３６をレーザーカットパッチ２２に縫い付けた。パッチ／外側バルーンアセンブリを内部シャフト２３のコーティングされたバルーン２１上に配置して、Ｌｏｃｉｔｅ３９４３接着剤４６を用いて遠位端部に接着した。

ｅｘ ｖｉｖｏでの代表的な臨床応用：
ブタの心臓、腹壁、及び胃の外植された部分への接着を、組織サンプルの表面のポリ（グリセロール−セバケートウレタン）（ＰＧＳＵ）パッチに付着した疎水性の光活性化接着剤４６（ＨＬＡＡ）をカテーテルバルーン装置で活性化させることによって試験した。接着力を定量化するために、プルオフ試験を、０．５９〜２．５４Ｎの範囲の力で、３Ｎの予荷重力を加えた後で組織サンプルに対して行った。パッチの取り付けは、全てのサンプルで無事に達成された（各組織型当たりｎ＝３）。成功した心臓及び腹壁へのパッチの取り付けを、手動プルオフ評価によって測定した。胃については、バルーン２１を超生理学的容積（１リットル超）まで満たして、水密であることを実証した。

パッチを、完全に摘出されたブタ心臓（ｎ＝３つの心臓）、及びエコーガイド下で生理学的に適切なレベル（右心室及び左心室のそれぞれで２０ｍｍＨｇ及び１２０ｍｍＨｇ）まで加圧された心臓の隔壁に取り付けた。腹壁補強処置を、安楽死させたブタモデルの死体で行って、装置と腹部臓器との間の空間的相互作用を評価した。小さい切開部を腹部の皮膚に形成して、装置の挿入のための、腹壁層を通る外科用トンネル（ｓｕｒｇｉｃａｌ ｔｕｎｎｅｌ）を形成した。この処置、及び腹壁の最内層へのパッチの取り付けの実現可能性を実証することに成功した。ＰＧＳＵパッチは、時間と共に分解するが、合成ヘルニアメッシュで交換できるように設計されている。

バルーンカテーテルを、胃腸管の病変の自然開口部越経管腔的内視鏡手術（ＮＯＴＥＳ）の処置中の組織の閉鎖用の潜在的な内視鏡器具として評価した。この処置は、完全に死んだ動物のブタ胃全体、又は実験台の胃全体の両方に対して行った。いずれの場合も、装置を、食道に挿入して、胃の前自由壁に人工的に形成された欠損部に向かって案内した。パッチを、胃の外面にしっかりと取り付けた。パッチを密閉するために追加の接着剤をシリンジで塗り、光ファイバーで直接硬化させた（最終的には、これは、第２のパッチを当てて達成することができる）。胃を限度容量（１リットル超）まで満たして、超生理学的に過度の膨張下でパッチの組織への接着を試験したが、漏れは観察されなかった。

ｅｘ ｖｉｖｏでの実証的な代表的臨床応用：
分離された新鮮なブタの腹壁、胃、及び心臓組織（ｎ＝３）サンプルを、安楽死させたブタから採集した。３２０〜３９０ｎｍの範囲のフィルターを備えたＵＶ光源（Ｌｕｍｅｎ Ｄｙｎａｍｉｃｓ Ｇｒｏｕｐ Ｉｎｃ．のＯｍｎｉＣｕｒｅ Ｓ２０００）に接続された装置で、プレコーティングされたＨＬＡＡの薄い層を活性化（３Ｎの予荷重で１２０秒間活性化）させることによって、ＰＧＳＵパッチ（厚みが２００μｍ、直径が２０ｍｍ）を組織に取り付けた。この組織サンプルは、パッチ接着の前及び後も生理食塩水で湿らせ続けた。標準的なプルオフ接着性試験をＩｎｓｔｒｏｎ ５５６６で行った。簡単に述べると、付着ＰＧＳＵパッチを、シアノアクリレート接着剤（Ｌｏｃｔｉｔｅ ４６０１）を用いて平らなプローブに取り付け、−１Ｎの圧縮予荷重を５秒間かけて、パッチを、８ｍｍ／分の速度で引き離した。最大の力が記録された。

ｅｘ ｖｉｖｏで分離された心臓モデルの場合は、新鮮なブタの心臓全体（ｎ＝３）を使用した。処置ステップは、（ｉ）除去された心室壁を直接見て（ｎ＝２）、又は（ｉｉ）見ないで（ｎ＝１）行った。加圧された心臓をシミュレーションするために、新鮮なブタの心臓を外植し、両方の大動脈弁尖を除去し、肺動脈及び大動脈をそれぞれ、２０及び１００ｍｍＨｇの生理食塩水柱にしっかりと接続した。心エコー検査法を使用して処置を撮像した。パッチは、完全に付着した。

ｅｘ ｖｉｖｏでの腹壁補強モデルでは、処置をブタの死体で行って腹壁の最内層（壁側腹膜）へのパッチの取り付けを評価した。腹壁の正中切開を行って処置を見えるようにした）。腹部の皮膚に６ｍｍの切開部を形成し、皮下トンネルを形成して装置の挿入を容易にした。

ｅｘ ｖｉｖｏでの胃欠損部の内視鏡による閉鎖では、分離された新鮮なブタの胃（ｎ＝２）を使用して、処置の実施可能性、及び胃の外面（臓側腹膜）へのパッチの取り付けを調べた。動物の死体では、５ｍｍの切開部を、胃の前自由壁に形成した。装置を、食道を介して挿入し、パッチを外壁に取り付けた。膨張した胃を表現するために、臓器を外植して、吊り下げ支持体に取り付け、幽門をシリンジに取り付けて密閉した。パッチをカテーテルに接着した。１ｍｌのＨＬＡＡを、シリンジを用いて外部からパッチの弁に加えて、装置の光ファイバーで直接硬化させて密閉した。臓器を、幽門のシリンジから限度容量（１０００ｍｌ超）まで満たした。

心臓内応用のための装置パラメーターの微調整：
以前の研究により、ＨＬＡＡ／ＰＧＳＵシステムが、心外膜（心筋の外層）に対して十分な接着強さを有し、心臓内応用のための有望な最初の結果を示した。本発明者らは、分離された心臓内組織に対する同様の引き離し力を実証した。次いで、パッチと欠損部の直径比及び破裂圧力における圧力勾配の２つの因子の効果を、ｉｎ ｖｉｔｒｏ設定で評価した。５ｍｍの欠損部を、一片の心臓組織に形成し、直接ＵＶ光照射でＰＧＳＵ／ＨＬＡＡパッチを用いて閉鎖し、次いで、圧力制御及び測定性能を提供するチャンバーに固定した。２つのケースを調べた、ケース１では、圧力がチャンバー内でより高く、（低圧右心室１６内の）右心室隔壁に取り付けられたパッチをシミュレーションし、ケース２では、圧力がチャンバーの外部でより高く、（高圧左心室１８内の）左心室隔壁へのパッチの取り付けをシミュレーションした。一定範囲のパッチのサイズを表すために、パッチと欠損部の３つの異なる直径比を調べた（２．２、１．７５、及び１．４）。最も高い破裂圧力は、最も大きいパッチでシミュレーションされた左心室壁（ケース２）で達成された。

最後に、外科医が加える力は、機械式引張試験機を用いて２．５Ｎであると測定された。装置の引き離し性能を、同じレベル及び時間の光活性化で異なる予荷重値（１．３Ｎ及び５Ｎ）を用いて評価し、この範囲の荷重に対する感度を決定した。各予荷重での引き離し力により、これらの値での予荷重に対する接着力の相対的鈍感性が実証された。

ｉｎ ｖｉｖｏで心室中隔欠損（ＶＳＤ）を縮小する装置の概念の証明
装置の機能性を、大きい動物（ブタモデル、ｎ＝３）においてｉｎ ｖｉｖｏで実証した。ＶＳＤを、バルーンカテーテル装置を隔壁を介してＬＶに案内することによって形成し、処置を、２Ｄ及び３Ｄ心エコー図法を用いて拍動する心臓で行った。術中の合併症は観察されなかった。処置ステップは成功し、ＰＧＳＵパッチを隔壁に取り付け、エコー及び死後の全臓器の評価によって確認した。パッチの壁への取り付けを示すエコーが、パッチが十分な接着力で取り付けられたことを実証した機能データのため、プルオフ試験は、ｉｎ ｖｉｖｏ組織サンプルでは行わなかった。

図４７に例示されている１つのケースでは、ＶＳＤを２段階処置で形成した（除去によるカテーテルの案内、次いで別の装置を用いた欠損部への再進入）。このケースでは、欠損部を通る流量直径（ｆｌｏｗ ｄｉａｍｅｔｅｒ）の縮小が観察され、ＶＳＤ直径が５．５ｍｍから１．４ｍｍになった。２ｍｍ未満の残存欠損部はヒトでは１年以内に自然に閉じると報告されているため、心臓切開術での欠損部の１．６ｍｍのサイズへの縮小は十分であると考えられる、Ａ．Ｄｏｄｇｅ−Ｋｈａｔａｍｉ，ｅｔ ａｌ．，“Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ ｃｌｏｓｕｒｅ ｏｆ ｓｍａｌｌ ｒｅｓｉｄｕａｌ ｖｅｎｔｒｉｃｕｌａｒ ｓｅｐｔａｌ ｄｅｆｅｃｔｓ ａｆｔｅｒ ｓｕｒｇｉｃａｌ ｒｅｐａｉｒ，”８３ Ａｎｎ．Ｔｈｏｒａｃ．Ｓｕｒｇ．９０２−５（２００７）。

図４７の概念の証明の例示では、（Ａ）装置の略図が、心臓の断面図で示され、（Ｂ）ｉｎ ｖｉｖｏ処置のためのアクセスが示され、前外側開胸術、エコープローブの位置、及び処置中の装置の周りの密閉を維持するために使用される巾着縫合によるＲＶアクセスが示され、（Ｃ）ＬＶ内に挿入された装置の視覚化（点線によって区切られたカテーテルシャフト）を示す心エコー検査が示され、（Ｄ）（点線によって区切られた）２つの膨張したバルーンを示す心エコー検査が示され、（Ｅ）５．５ｍｍの平均ＶＳＤ直径を示す、パッチ取り付け前のドップラー血流での心エコー検査が示され、（Ｆ）１．４ｍｍの平均ＶＳＤ直径を示す、パッチ取り付け後のドップラー血流での心エコー検査が示され、（Ｇ）パッチのエコーが、隔壁ＶＳＤ上に示され、（Ｈ）処置後に心臓に付着されたパッチが示されている。

さらなる適用例
心室隔壁欠損部の閉鎖に加えて、本明細書に記載の技術は、以下の様々な例示的な適用例を含む様々な他の使用のために適用／修正することができる。

第１に、本装置及び本方法を、他の心臓欠陥、例えば、心内欠損、心房中隔欠損（ＡＳＤ）、卵円孔開存（ＰＦＯ）、動脈管開存（ＰＤＡ）、及び経カテーテル処置、例えば、経心尖又は経中隔弁置換術によって形成される欠損の閉鎖に使用することができる。パッチ／接着システムは、左心耳の閉鎖又は［例えば、Ｖ．Ｄｏｒ，ｅｔ ａｌ．，“Ｌｅｆｔ ｖｅｎｔｒｉｃｕｌａｒ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｂｙ ｅｎｄｏｖｅｎｔｒｉｃｕｌａｒ ｃｉｒｃｕｌａｒ ｐａｔｃｈ ｐｌａｓｔｙ ｒｅｐａｉｒ：ａ １７−ｙｅａｒ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ”（２００１）に記載されている急性左心室瘤のＤｏｒ処置による］心室内心臓パッチ形成術に使用することができる。

心内欠損の閉鎖に関しては、本明細書に記載される、生体分解性弾性パッチを送達して、生体分解性接着剤でこのパッチを心室中隔壁に固定する非外傷性装置が、次の理由から有利である、すなわち、（ｉ）この非外傷性装置は、オクルーダーの機械式の固定に依存しない隔壁への非外傷性の固定を提供することができる、（ｉｉ）弾性パッチ／接着剤システムが、組織のびらん及び電気伝導損傷を防止する、（ｉｉｉ）システムの調節可能な生体分解性は、心臓内に異物が永久的には残らないことを意味する、及び（ｉｖ）左心室側の隔壁への取り付けが、圧力勾配の点で好ましい。血管造影法を必要とせず、代わりに非侵襲性心エコー誘導を用いる（かつ機械式の固定を一切用いず、接着剤のみが固定を行う）接着剤の活性化では、待ち時間が最大２分間であることが実証された。

第２に、本装置及び本方法は、頭蓋動脈瘤又は大動脈瘤の頸部にも適用することができ、動脈瘤を非外傷性に血流から効果的に遮断し（又は頸部を大幅に縮小し）、これにより破裂を防止するように機能する。このアプローチは、反射された光で欠損部内からパッチを硬化させて頸部を遮断するという点で従来のアプローチとは異なる。

第３に、本装置及び本方法は、胃腸適用例（例えば、十二指腸潰瘍、胃（消化性）潰瘍、食道潰瘍、及び腸穿孔の閉鎖）にも使用することができる。これらの適用例では、本装置は、食道を介して進入して潰瘍部から出ることができる。潰瘍穿孔は、１年死亡率が最大３０％であり得、介入に関連した有害事象が主に、この高い死亡率に寄与している。大きい潰瘍（直径１ｍｍ超）での外科的選択肢には、幽門形成術、並びに胃空腸／胃十二指腸切除及び再建が含まれる。選択的及び緊急事態における穿孔性消化性潰瘍の処置のための内視鏡手術の役割は、主に潰瘍を閉じる装置が存在しないことにより、議論の的になっている。潰瘍を閉じるＮＯＴＥＳ手術は、経皮的内視鏡下胃瘻造設術（ＰＥＧ）チューブの配置と同様に、全身麻酔を必要としないため有利であるが、信頼できる胃を閉じる方法は、基本的な課題の１つである。特に二重パッチ構造の本明細書に記載の装置は、この課題に対する実行可能な解決策を提供し得る。

第４に、本装置及び本方法は、装置が腹壁に挿入され、パッチが腹壁に接着されるヘルニアパッチング（ｐａｔｃｈｉｎｇ ｈｅｒｎｉａ）に使用することができる。腹部ヘルニア修復では、ヘルニアが所定位置に押し戻された後に筋肉壁の弱い部分を縫合糸で外科的に修復できること（ヘルニア縫合術）は十分に臨床的に許容されているが、この技術は、典型的には、周囲組織が健康な小さいヘルニアに限定されている。ヘルニア根治手術は、合成メッシュパッチが弱い領域の上に取り付けられるヘルニアを修復する代替の技術であるが、このアプローチは、手術時間が長い傾向にあり、かつ悪い結果を伴い得る。別法では、腹腔鏡下ヘルニア根治手術は、腹壁内からのメッシュパッチの配置、及びヘルニアタック（ｈｅｒｎｉａ ｔａｃｋ）を用いたメッシュの取り付けを含む。このアプローチでは、切開部が小さくなり、回復時間が短くなり得るが、タックの配置にはなお、限界、例えば、感染症及びヘルニア再発などが付随する。パッチ及び生体分解性接着剤を用いるヘルニア修復での本明細書に記載の装置の使用は、タックを用いない腹腔鏡検査の利点を利用することができ、従ってタックの制限が回避される。

第５に、本装置及び本方法は、（例えば、低侵襲性の尿道充填剤として、又は生体内分解性持続放出パッチが尿道を介して膀胱内に配置されて薬物が膀胱に持続放出される膀胱内薬物送達システムとして）泌尿器学への適用例に使用することができる。

第６に、本装置及び本方法は、内視鏡手術を支援するため、及び観察が困難な領域を照明するための指向性照明カテーテルとして使用することができる。例えば、本装置は、潰瘍、狭窄、又はクローン病の診断のために気管支樹又は胃腸管において、（例えば、良性前立腺肥大の検出のために）尿道膀胱接合部で使用することができる。

第７に、本装置及び本方法は、ＵＶ範囲の光線感作物質を用いる光力学療法に使用することができる。光力学療法では、光線感作物質が、悪性組織に優先的に蓄積され、適切な波長の光での光活性化により、腫瘍組織死をもたらす有害分子を放出させることができる。この装置を用いると、ＵＶ波長をこの療法に使用することができる。例えば、光線感作物質ポルファイマーナトリウムは、４０５ｎｍの領域（青−紫）にピーク吸収を有する。光力学療法は、気管支内及び食道の癌について米国食品医薬品局（ＦＤＡ）によって承認されており、皮膚癌、卵巣癌、乳癌、及び網膜の腫瘍については調査中である。光力学療法に使用される場合は、接着剤を装置から除外することができる。

第８に、光力学療法の分野では、本装置及び本方法は、反射コーティングを使用して照明される領域の空間的制御及び指向性の向上を達成して、健康な組織の損傷を最小限にすることができ、これは、上述のように癌の処置に有用であり得る。

第９に、バルーンを使用して、血管組織の架橋、静脈瘤の処置、又は幹細胞を用いた再生を促進するための低出力レーザーの送達などの適用例のための光の送達を促すことができる。

第１０に、本方法及び本装置は、形状記憶生体材料又は組織に固定する必要がある材料からの細胞又は薬物療法の徐放用のパッチを取り付けるために適合することができる。

第１１に、パッチは、（例えば、経心尖処置での）複数の進入のための自己密閉式アクセスポートとして機能し得る。

第１２に、（例えば、内部反射を必要とすることなくカテーテルの遠位端部の接着剤を直接活性化するために）光を、カテーテルから前方に集束させることができる。このアプローチの例には、梗塞部の補強若しくは薬物／パッチの送達のため、又は心尖の閉鎖の第２段階での外側パッチの取り付けのために心外膜にパッチを付着させることが含まれる。このアプローチはまた、パッチにおける残存孔／通過部が閉じられたか否かの処置後にパッチの接着剤を硬化させるためにも使用することができる。加えて、このアプローチは、他の適用例、例えば、胃腸適用例、尿道適用例、左心耳閉鎖、光力学療法など（接着剤がカテーテルの遠位側で活性化されるあらゆる場合）に有利であり得る。

さらに他の実施形態では、本方法及び本装置は、（ａ）出血を止めるために肝臓に接着剤又はパッチを使用すること、（ｂ）左心耳の閉鎖のためにパッチを使用すること、（ｃ）腹部動脈瘤の閉鎖を行うこと、（ｄ）梗塞組織に補強を提供すること、（ｅ）経カテーテル動脈弁の植え込み（二重パッチを必要とし得る）若しくはその他の経心尖処置の後に心尖の閉鎖を行うこと、（ｆ）尿道若しくは膀胱充填剤を送達すること、（ｇ）（例えば、接着剤の塗布によって）血管若しくは外科用シーラントを供給すること、（ｇ）薬物／生物学的薬剤放出治療用パッチを送達すること、又は（ｈ）脾臓の欠損部にパッチを当てることができる。

本開示に一致するさらなる例が、以下の付番された項に記載される、すなわち、
１．挿入可能な光送出カテーテル装置において、
近位端部及び遠位端部を有するシャフトと、
シャフトの中を通る光ガイドと、
ミラーであって、このシャフトから、ミラーが光ガイドから放射される光を受け取って反射する位置に移動して延出可能なミラーとを備える、挿入可能な光送出カテーテル装置。
２．項１に記載の挿入可能な光送出カテーテル装置において、
ミラーを含む拡張可能なユニットと、
拡張可能なユニットを拡張させる及び収縮させるように構成されたアクチュエーターとをさらに備える、挿入可能な光送出カテーテル装置。
３．項２に記載の挿入可能な光送出カテーテル装置において、拡張可能なユニットがバルーンであり、かつアクチュエーターが流体導管を備え、流体導管が、シャフトの中を通ってバルーンに結合されて、流体導管を介して流体のバルーンへの注入又は流体のバルーンからの排出によってバルーンを膨張させる及び収縮させることができる、挿入可能な光送出カテーテル装置。
４．項３に記載の挿入可能な光送出カテーテル装置において、ミラーがバルーンにコーティングされている、挿入可能な光送出カテーテル装置。
５．項４に記載の挿入可能な光送出カテーテル装置において、ミラーコーティングがアルミニウムを含む、挿入可能な光送出カテーテル装置。
６．項３乃至５の何れか１項に記載の挿入可能な光送出カテーテル装置において、流体導管の周りに取り付けられ、バルーンが膨張するとバルーンによって移動されるように配置されたパッチをさらに備える、挿入可能な光送出カテーテル装置。
７．項６に記載の挿入可能な光送出カテーテル装置において、パッチに含められた、又はパッチの、バルーンと反対の側でこのパッチにコーティングされた光硬化性接着剤をさらに備える、挿入可能な光送出カテーテル装置。
８．項６又は７に記載の挿入可能な光送出カテーテル装置において、パッチ及び光硬化性接着剤が、人体中で生体分解性である、挿入可能な光送出カテーテル装置。
９．項６乃至８の何れか１項に記載の挿入可能な光送出カテーテル装置において、パッチがエラストマー材料を含む、挿入可能な光送出カテーテル装置。
１０．項７又は８に記載の挿入可能な光送出カテーテル装置において、光硬化性接着剤が、ポリ（グリセロールセバケートアクリレート）を含む、挿入可能な光送出カテーテル装置。
１１．項６乃至１０の何れか１項に記載の挿入可能な光送出カテーテル装置において、パッチが、ポリ（グリセロールセバケートウレタン）を含む、挿入可能な光送出カテーテル装置。
１１．１．項６乃至１０の何れか１項に記載の挿入可能な光送出カテーテル装置において、パッチが、実質的に光学的に透明である、挿入可能な光送出カテーテル装置。
１２．項６乃至１１．１の何れか１項に記載の挿入可能な光送出カテーテル装置において、シャフトから延出可能であり、かつシャフト内に格納可能である安定化−及び−支持バルーンをさらに備え、安定化−及び−支持バルーンに、安定化−及び−支持バルーンとミラーコーティングバルーンとの間に配置されたパッチが取り付けられている、挿入可能な光送出カテーテル装置。
１３．項６乃至１３の何れか１項に記載の挿入可能な光送出カテーテル装置において、ミラーを備えたバルーンが内部に取り付けられている外側バルーンをさらに備える、挿入可能な光送出カテーテル装置。
１４．項６乃至１３の何れか１項に記載の挿入可能な光送出カテーテル装置において、シャフトが、同心円状に取り付けられた複数のシャフトを含む、挿入可能な光送出カテーテル装置。
１５．項１４に記載の挿入可能な光送出カテーテル装置において、同心円状に取り付けられた複数のシャフトが、
装置の挿入のための外部シャフトと、
中間シャフトであって、引き戻されるときにバルーン及びパッチを配置するように構成された、外部シャフト内に格納可能な中間シャフトと、
内部にバルーンが配置され、かつ光ガイドを保護する内部シャフトとを含む、挿入可能な光送出カテーテル装置。
１６．項６乃至１５の何れか１項に記載の挿入可能な光送出カテーテル装置において、パッチがセンサを備える、挿入可能な光送出カテーテル装置。
１７．項６乃至１５の何れか１項に記載の挿入可能な光送出カテーテル装置において、パッチが、医薬組成物を含む、挿入可能な光送出カテーテル装置。
１８．項６乃至１５の何れか１項に記載の挿入可能な光送出カテーテル装置において、パッチが、生物細胞を含む、挿入可能な光送出カテーテル装置。
１９．項３乃至１８の何れか１項に記載の挿入可能な光送出カテーテル装置において、バルーンが、カテーテル内に移動して格納可能であり、かつカテーテルから移動して延出可能である、挿入可能な光送出カテーテル装置。
２０．項３乃至１９の何れか１項に記載の挿入可能な光送出カテーテル装置において、流体を流体導管を介して送出するために導管に結合された流体ポンプをさらに備える、挿入可能な光送出カテーテル装置。
２１．項１乃至２０の何れか１項に記載の挿入可能な光送出カテーテル装置において、光ガイドが、少なくとも１本の光ファイバーを含む、挿入可能な光送出カテーテル装置。
２２．項２１に記載の挿入可能な光送出カテーテル装置において、光を光ファイバーを介してミラーに導くために光ファイバーに結合された光源をさらに備える、挿入可能な光送出カテーテル装置。
２３．項２２に記載の挿入可能な光送出カテーテル装置において、光源が、紫外線を発生するように構成されている、挿入可能な光送出カテーテル装置。
２４．項１乃至２３の何れか１項に記載の挿入可能な光送出カテーテル装置において、シャフトが、８ｍｍ未満の外径を有する、挿入可能な光送出カテーテル装置。
２５．項１乃至２４の何れか１項に記載の挿入可能な光送出カテーテル装置において、装置の少なくとも１つの表面にポリ（ｐ−キシリレン）コーティングをさらに備える、挿入可能な光送出カテーテル装置。
２６．低侵襲性カテーテル装置を用いてパッチを内面に取り付けるために光硬化性材料を送達及び硬化させるための方法において、
内部構造を含むエンクロージャー（ｅｎｃｌｏｓｕｒｅ）にカテーテル装置を刺入するステップと、
（ａ）光硬化性材料を含むパッチ及び（ｂ）エンクロージャー内のカテーテル装置からミラーを延出させるステップと、
パッチをエンクロージャー内の内部構造に接触させるステップと、
カテーテル装置を介してミラーに光を導くステップと、
光をミラーで、パッチの光硬化性材料に反射させてパッチを内部構造に接着するステップとを含む、方法。
２７．項２６に記載の方法において、エンクロージャーが生物であり、内部構造が、生物の内部組織である、方法。
２８．項２７に記載の方法において、カテーテル装置が、ミラーを備える拡張可能なバルーンをさらに備え、方法が、バルーンを生物内で拡張させるステップをさらに含み、バルーンの拡張により、パッチが内部組織に接触する、方法。
２９．項２８に記載の方法において、膨張可能なバルーンが、少なくとも内層及び外層を備え、内層が膨張及び収縮し、パッチが外層に接触する、方法。
３０．項２９に記載の方法において、パッチが、外層を通過する縫合糸を備え、方法が、光を光硬化性材料に反射させる前に、縫合糸を除去してパッチを外層から解放するステップをさらに含む、方法。
３１．項２８乃至３０の何れか１項に記載の方法において、バルーンの拡張によって、内部組織に接触したパッチに予荷重力を加えるステップをさらに含む、方法。
３２．項２７乃至３１の何れか１項に記載の方法において、内部組織が、ヒトの心室中隔又は心房中隔であり、心室中隔又は心房中隔が、パッチに覆われる欠損部を有する、方法。
３３．項２８乃至３２の何れか１項に記載の方法において、
パターン化マスクをバルーンに取り付けるステップと、
マスクを介してバルーンにコーティングを堆積させるステップとをさらに含む、方法。
３３．１．項２６乃至３３の何れか１項に記載の方法において、カテーテル装置が、項１乃至２５の何れか１項に記載のカテーテル装置である、方法。
３４．侵襲性カテーテル装置を用いて内部組織に光を送達するための方法において、
内部組織を含む生物にカテーテル装置を刺入するステップと、
カテーテルを介して内部組織に光を導くステップとを含む、方法。
３５．項３４に記載の方法において、ミラーをカテーテル装置から生物内に延出するステップをさらに含み、光が、ミラーに向けられ、ミラーによって内部組織に反射される、方法。
３６．項３４又は３５に記載の方法において、光感作物質を内部組織に塗布するステップをさらに含み、光の内部組織への入射により、血管組織の架橋、静脈瘤の処置、及び光力学癌治療のうちの少なくとも１つが達成される、方法。
３７．項３５又は３６に記載の方法において、光が、内視鏡／血管造影法又は尿道膀胱処置において、カテーテルの先での照明又は可視化を促す、方法。
３８．項３４乃至３７の何れか１項に記載の方法において、カテーテル装置が、項１乃至２５の何れか１項に記載のカテーテル装置である、方法。

本発明の実施形態の説明において、明確にするために特定の専門用語が使用される。説明のために、特定の用語は少なくとも、同様の結果を達成するために同様の方式で機能する技術的及び機能的均等物を含むものとする。加えて、本発明の特定の実施形態が複数のシステムの要素又は方法のステップを含むいくつかの場合には、これらの要素及びステップは、単一の要素又はステップで置き換えることができ、同様に、単一の要素又はステップは、同じ目的を果たす複数の要素又はステップで置き換えることができる。さらに、様々な特性のパラメーター又は他の値が、本発明の実施形態について本明細書で指定される場合、これらのパラメーター又は値は、特段の記載がない限り、１００分の１、５０分の１、２０分の１、１０分の１、５分の１、３分の１、２分の１、３分の２、４分の３、５分の４、１０分の９、２０分の１９、５０分の４９、１００分の９９などにすること（又は１倍、２倍、３倍、４倍、５倍、６倍、８倍、１０倍、２０倍、５０倍、１００倍などにすること）、又はこれらの四捨五入の近似によって上下に調整することができる。さらに、本発明は、その特定の実施形態を取り上げて図示し、説明してきたが、当業者であれば、形及び細部における様々な置換及び変更が、本発明の範囲から逸脱することなく、この特定の実施形態で可能であることを理解されよう。さらになお、他の態様、機能、及び利点も本発明の範囲内であり、本発明の全ての実施形態は、必ずしも全ての利点を達成しなくても良いし、又は上記の特性の全てを有していなくても良い。加えて、一実施形態に関連して本明細書で説明されるステップ、要素、及び特徴は、他の実施形態と共に同様に使用することができる。本明細書の全文中で言及される文献の文章、定期刊行物の記事、特許、特許出願などを含む参考文献の内容は、参照によりそれらの全内容が本明細書に組み入れられ、かつこれらの参考文献の適切な構成要素、ステップ、及び特徴付けは、本発明の実施形態に含まれても良いし、又は含まれなくても良い。なおさらに、背景のセクションで確認した構成要素及びステップは、本開示に不可欠であり、本発明の範囲内の開示におけるその他の部分で記載される構成要素及びステップと共に使用しても良いし、又はこれらの代わりに使用しても良い。特許請求の範囲又はその他の部分での本方法の記述では、参照を容易にするために付加された連続した前置きの参照記号があってもなくても、段階が特定の順序で述べられる場合は、これらの段階は、特段の記載がない場合又は語及び句によって示されていない場合は、述べられた順序に時間的に限定されると解釈するべきではない。

政府支援
本発明は、米国立衛生研究所によって授与された助成金第ＧＭ ０８６４３３に基づいて政府支援によってなされた。米国政府は、本発明に一定の権利を有する。

Claims (37)

1. 挿入可能な光送出カテーテル装置において、
   近位端部及び遠位端部を有するシャフトと、
   前記シャフトの中を通る光ガイドと
   ミラーであって、前記シャフトから、前記ミラーが前記光ガイドから放射される光を受け取って反射する位置に移動して延出可能なミラーとを備えることを特徴とする挿入可能な光送出カテーテル装置。
2. 請求項１に記載の挿入可能な光送出カテーテル装置において、
   前記ミラーを含む拡張可能なユニットと、
   前記拡張可能なユニットを拡張させる及び収縮させるように構成されたアクチュエーターとをさらに備えることを特徴とする挿入可能な光送出カテーテル装置。
3. 請求項２に記載の挿入可能な光送出カテーテル装置において、前記拡張可能なユニットがバルーンであり、かつ前記アクチュエーターが流体導管を備え、前記流体導管が、前記シャフトの中を通って前記バルーンに結合されて、前記流体導管を介して流体の前記バルーンへの注入又は流体の前記バルーンからの排出によって前記バルーンを膨張させる及び収縮させることができることを特徴とする挿入可能な光送出カテーテル装置。
4. 請求項３に記載の挿入可能な光送出カテーテル装置において、前記ミラーが前記バルーンにコーティングされていることを特徴とする挿入可能な光送出カテーテル装置。
5. 請求項４に記載の挿入可能な光送出カテーテル装置において、前記ミラーコーティングがアルミニウムを含むことを特徴とする挿入可能な光送出カテーテル装置。
6. 請求項３乃至５の何れか１項に記載の挿入可能な光送出カテーテル装置において、前記流体導管の周りに取り付けられ、前記バルーンが膨張すると前記バルーンによって移動されるように配置されたパッチをさらに備えることを特徴とする挿入可能な光送出カテーテル装置。
7. 請求項６に記載の挿入可能な光送出カテーテル装置において、前記パッチに含められた、又は前記パッチの、前記バルーンと反対の側で前記パッチにコーティングされた光硬化性接着剤をさらに備えることを特徴とする挿入可能な光送出カテーテル装置。
8. 請求項６に記載の挿入可能な光送出カテーテル装置において、前記パッチ及び前記光硬化性接着剤が、人体中で生体分解性であることを特徴とする挿入可能な光送出カテーテル装置。
9. 請求項８に記載の挿入可能な光送出カテーテル装置において、前記パッチがエラストマー材料を含むことを特徴とする挿入可能な光送出カテーテル装置。
10. 請求項８に記載の挿入可能な光送出カテーテル装置において、前記光硬化性接着剤が、ポリ（グリセロールセバケートアクリレート）を含むことを特徴とする挿入可能な光送出カテーテル装置。
11. 請求項１０に記載の挿入可能な光送出カテーテル装置において、前記パッチが、実質的に光学的に透明であることを特徴とする挿入可能な光送出カテーテル装置。
12. 請求項６に記載の挿入可能な光送出カテーテル装置において、前記シャフトから延出可能であり、かつ前記シャフト内に格納可能である安定化−及び−支持バルーンをさらに備え、前記安定化−及び−支持バルーンに、前記安定化−及び−支持バルーンと前記ミラーコーティングバルーンとの間に配置された前記パッチが取り付けられていることを特徴とする挿入可能な光送出カテーテル装置。
13. 請求項６に記載の挿入可能な光送出カテーテル装置において、前記ミラーを備えた前記バルーンが内部に取り付けられている外側バルーンをさらに備えることを特徴とする挿入可能な光送出カテーテル装置。
14. 請求項６に記載の挿入可能な光送出カテーテル装置において、前記シャフトが、同心円状に取り付けられた複数のシャフトを含むことを特徴とする挿入可能な光送出カテーテル装置。
15. 請求項１４に記載の挿入可能な光送出カテーテル装置において、前記同心円状に取り付けられた複数のシャフトが、
    前記装置の挿入のための外部シャフトと、
    中間シャフトであって、引き戻されるときに前記バルーン及び前記パッチを配置するように構成された、前記外部シャフト内に格納可能な中間シャフトと、
    内部に前記バルーンが配置され、かつ前記光ガイドを保護する内部シャフトとを含むことを特徴とする挿入可能な光送出カテーテル装置。
16. 請求項６に記載の挿入可能な光送出カテーテル装置において、前記パッチがセンサを備えることを特徴とする挿入可能な光送出カテーテル装置。
17. 請求項６に記載の挿入可能な光送出カテーテル装置において、前記パッチが、医薬組成物を含むことを特徴とする挿入可能な光送出カテーテル装置。
18. 請求項６に記載の挿入可能な光送出カテーテル装置において、前記パッチが、生物細胞を含むことを特徴とする挿入可能な光送出カテーテル装置。
19. 請求項３乃至５の何れか１項に記載の挿入可能な光送出カテーテル装置において、前記バルーンが、前記カテーテル内に移動して格納可能であり、かつ前記カテーテルから移動して延出可能であることを特徴とする挿入可能な光送出カテーテル装置。
20. 請求項３乃至５の何れか１項に記載の挿入可能な光送出カテーテル装置において、流体を前記流体導管を介して送出するために前記導管に結合された流体ポンプをさらに備えることを特徴とする挿入可能な光送出カテーテル装置。
21. 請求項１乃至５の何れか１項に記載の挿入可能な光送出カテーテル装置において、前記光ガイドが、少なくとも１本の光ファイバーを含むことを特徴とする挿入可能な光送出カテーテル装置。
22. 請求項２１に記載の挿入可能な光送出カテーテル装置において、光を前記光ファイバーを介して前記ミラーに導くために前記光ファイバーに結合された光源をさらに備えることを特徴とする挿入可能な光送出カテーテル装置。
23. 請求項２２に記載の挿入可能な光送出カテーテル装置において、前記光源が、紫外線を発生するように構成されていることを特徴とする挿入可能な光送出カテーテル装置。
24. 請求項１乃至５の何れか１項に記載の挿入可能な光送出カテーテル装置において、前記シャフトが、８ｍｍ未満の外径を有することを特徴とする挿入可能な光送出カテーテル装置。
25. 請求項１乃至５の何れか１項に記載の挿入可能な光送出カテーテル装置において、前記装置の少なくとも１つの表面にポリ（ｐ−キシリレン）コーティングをさらに備えることを特徴とする挿入可能な光送出カテーテル装置。
26. 低侵襲性カテーテル装置を用いてパッチを内面に取り付けるために光硬化性材料を送達及び硬化させるための方法において、
    内部構造を含むエンクロージャーに前記カテーテル装置を刺入するステップと、
    （ａ）光硬化性材料を含むパッチ及び（ｂ）前記エンクロージャー内の前記カテーテル装置からミラーを延出させるステップと、
    前記パッチを前記エンクロージャー内の内部構造に接触させるステップと、
    前記カテーテル装置を介して前記ミラーに光を導くステップと、
    前記光を前記ミラーで、前記パッチの前記光硬化性材料に反射させて前記パッチを前記内部構造に接着するステップとを含むことを特徴とする方法。
27. 請求項２６に記載の方法において、前記エンクロージャーが生物であり、前記内部構造が、前記生物の内部組織であることを特徴とする方法。
28. 請求項２７に記載の方法において、前記カテーテル装置が、前記ミラーを備える拡張可能なバルーンをさらに備え、前記方法が、前記バルーンを前記生物内で拡張させるステップをさらに含み、前記バルーンの拡張により、前記パッチが前記内部組織に接触することを特徴とする方法。
29. 請求項２８に記載の方法において、前記膨張可能なバルーンが、少なくとも内層及び外層を備え、前記内層が膨張及び収縮し、前記パッチが前記外層に接触することを特徴とする方法。
30. 請求項２９に記載の方法において、前記パッチが、前記外層を通過する縫合糸を備え、前記方法が、前記光を前記光硬化性材料に反射させる前に、前記縫合糸を除去して前記パッチを前記外層から解放するステップをさらに含むことを特徴とする方法。
31. 請求項２８乃至３０の何れか１項に記載の方法において、前記バルーンの拡張によって、前記内部組織に接触した前記パッチに予荷重力を加えるステップをさらに含むことを特徴とする方法。
32. 請求項３１に記載の方法において、前記内部組織が、ヒトの心室中隔又は心房中隔であり、前記心室中隔又は前記心房中隔が、前記パッチに覆われる欠損部を有することを特徴とする方法。
33. 請求項２８乃至３０の何れか１項に記載の方法において、
    パターン化マスクを前記バルーンに取り付けるステップと、
    前記マスクを介して前記バルーンにコーティングを堆積させるステップとをさらに含むことを特徴とする方法。
34. 侵襲性カテーテル装置を用いて内部組織に光を送達するための方法において、
    内部組織を含む生物に前記カテーテル装置を刺入するステップと、
    前記カテーテルを介して前記内部組織に光を導くステップとを含むことを特徴とする方法。
35. 請求項３４に記載の方法において、ミラーを前記カテーテル装置から前記生物内に延出するステップをさらに含み、前記光が、前記ミラーに向けられ、前記ミラーによって前記内部組織に反射されることを特徴とする方法。
36. 請求項３４又は３５に記載の方法において、光感作物質を前記内部組織に塗布するステップをさらに含み、前記光の前記内部組織への入射により、血管組織の架橋、静脈瘤の処置、及び光力学癌治療のうちの少なくとも１つが達成されることを特徴とする方法。
37. 請求項３４又は３５に記載の方法において、前記光が、内視鏡／血管造影法又は尿道膀胱処置において、前記カテーテルの先での照明又は可視化を促すことを特徴とする方法。

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