JP4421300B2 - 血管形成治療後の再狭窄を最低にする装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、体内の管路（ｐａｓｓａｇｅｗａｙ）を修復する方法を能率的にし、再狭窄を予防し、そして血管形成治療後の再損傷を最低にするために目標に向けられた光源及び感光剤を使用する方法及び装置に関する。

すべての血管形成の手術にともなう最も普通な問題は、再狭窄すなわち手術により開けられた患部が再び閉じられることである。この生成は、作用する圧力及びバルーン血管形成により生ずる損傷によって引き起こされる細胞の増殖によるものと考えられる。再狭窄は、患者の約３０％で生ずる。ステントまたは小さい拡大金属の骨格の使用は、再狭窄を防ぐのに使用される最も普通の方法である。しかし、ステントを通してまたはステントの領域の回りの再狭窄は、まさに普通に生ずる。

冠動脈の狭窄は、プラークの形成によって生ずる。プラークは、成分の割合に応じて、濃い粘度の高いコンシステンシー（歯磨に類似した）から岩のように硬いコンシステンシーに及ぶ多くの形で生じ、カルシウム、繊維状の組織、脂肪の沈積物、有機のクロット及び血栓を含む。

動脈硬化は、ヒトにおけるよくある問題である。脂肪物質（リピド）、またはプラークは、動脈及び静脈の内側をおおう最も内側の膜である内膜中及びその下に沈積物を形成する。動脈硬化は、通常、大きいサイズ及び中間のサイズの動脈に影響をあたえる。最も普通に影響されるのは、大動脈、そして回腸、大腿、冠状及び大脳の動脈である。管路の１つの狭窄による低下した血流が、特別の組織または器官への血流を制限するとき、健康の問題が動脈硬化から生ずる。制限された血流は、器官または組織の機能を傷つけそして制限する。

米国の約４百万人が動脈硬化性の冠動脈の疾患にかかっている。これらの人々の多くは、心臓発作として通常知られている心筋梗塞にかかっているかまたはそれにより死亡し勝ちである。心臓疾患は、事実、米国における死亡原因の主なものである。動脈硬化性の狭窄を越える冠動脈の血栓は、心臓発作の通常の原因である。動脈硬化性狭窄を切開しそれにより心臓への通常の血流を可能にする手術は、心臓疾患によって生ずる多くの死亡及び障害を低下できる。

動脈硬化性の血液の管路の最近の治療は、通常、以下の２つの治療の１つを含む。バイパス及び／または血管形成。バイパスの治療では、血液の管路の一部を、身体の他の領域から借り、そして罹患した管路の回りに移植する。この治療は、特に大動脈、冠動脈または心臓を含む他の血管を扱うとき、侵襲性の手術を含む。その上、バイパス手術は、罹患した部位を治すことがなく、そして移植された管路の動脈硬化の発生が比較的ありがちである。

動脈硬化を治療する他の方法は、血管形成である。血管形成では、ある種のカテーテルが管路に導入される。ほとんどの場合では、ガイドワイヤを通常備えた血管形成カテーテルが、身体の管路に沿って硬化した領域に移動する。カテーテルの内側に含まれたバルーンが膨らみ、プラークを移動させそして管路を再び開く。

従来技術の他の使用では、感光剤が、カテーテルの導入前に硬化した領域に導入される。感光剤が硬化した領域に向けられそして飽和した後に、カテーテルが身体の管路に導入される。ファイバーが次にカテーテル中に挿入される。ファイバーは、ある種の源すなわちレーザーから光を導く。レーザーまたは他の光源は、プラークを破壊するために硬化した領域の感光剤を活性化する。バルーンは、血液の管路の硬化した領域をさらに治療するために、このアプローチで使用されるかまたはされない。この形の血管形成は、光化学療法（ＰＤＴ）または冠内近距離照射療法とよばれる。

冠内近距離照射療法に使用される光活性化装置は、通常、単色性の光源例えばレーザーを含み、その光の出力は、離れた目標組織への誘導及び伝達のための侵襲性の光伝達カテーテルに組み合わされる。このような介在する光伝達カテーテルは、当業者に周知であり、そして例えば特許文献１に記載されている。その発明では、バルーンは照射されて感光剤を活性化する。

一般に、冠内近距離照射療法は、以下の少なくとも５つの段階を含む。ガイドワイヤの挿入、ガイドワイヤを越えるカテーテルの挿入、ガイドワイヤの取り出し、光ファイバーワイヤの挿入そして最後に照射。本発明は、光伝導手段並びにヒトの身体の管路の狭窄した領域を治療するためにその光源を感光剤に集中するターゲッティング機構を備えた新規なカテーテルを使用することによって再狭窄を予防する方法である。ほとんどのバルーン血管形成手術は、内膜の細胞成長を防ぐ照射を含まない。その代わり、それらは、ステントまたは他の手段により狭窄した血管の細胞を圧縮または置換することを目的にしている。これらの治療は、血管壁の反応性の力を刺激するかまたはその初めの形状を再形成するためのその領域の細胞の増殖を刺激することによって再狭窄を促進し勝ちである。

本発明は、照射により再狭窄を予防する非機械的な方法及び製品を提供する。「光ファイバーガイドワイヤ」は、身体の管路を進むのに医師または技師を助け、そしてまたその自身のディフューザーへ照射を誘導してＰＤＴと組み合わされる。別の方法として、バルーンカテーテルは、閉塞性の身体の管路に照射を誘導するように製造される。何れの態様も血管形成手術を能率的にする。

米国特許４５１２７６２

血管形成後の再狭窄の発生を予防または最低にする方法を提供するのが本発明の目的である。

血管形成の方法を能率的にして患者の露出を低下させそして方法の安全を増大させるのがまた本発明の目的である。

照射を伝達できるガイドワイヤ（以下「光ファイバーガイドワイヤ」とよばれる）を設けて血管形成を能率的にしそして再狭窄を予防するのが本発明の他の目的である。

ディフューザーを備えそして狭窄した身体の管路へ照射を伝達できる光ファイバーガイドワイヤを提供するのが本発明のさらなる目的である。

管状構造への光ファイバーの挿入または均一な光誘導ポリマーのカテーテルの製造の何れかによって、照射を誘導するように製造されたカテーテルを提供するのが本発明の他の目的である。

簡単にいえば、本発明は、再狭窄を予防しそして血管形成手術を能率的にする新規な装置及び方法を提供する。この装置及び方法は、光ファイバーガイドワイヤ、または別に光誘導カテーテルを提供して、血管形成装置のサイズを小さくし、方法の時間全体を短縮し、そして手術の安全性を増大させる。本発明は、再狭窄を予防するために、バルーン血管形成治療後狭窄した領域に照射を伝達する。カテーテルまたは光ファイバーガイドワイヤをへて伝達された照射は、血管形成後の細胞の増殖及び細胞の成長を阻止し、それにより再狭窄を避ける機会を改善する。

本発明の上記及び他の目的、特徴及び利点は、図面を参照して以下の記述を読むことにより明らかになるだろう。

血管形成方法の全体は、本発明によってかなり能率的になる。現在の当該技術では、以下の血管形成手術にいくつかの段階がある。標準のガイドワイヤの導入、ガイドワイヤを越えるカテーテルの導入、ガイドワイヤの取り出し、光ファイバーの導入、バルーンのふくらませ、照射そして全システムの取り出し。本発明では、光照射は光ファイバーガイドワイヤまたは別にカテーテルをへて伝達される。血管形成法の長さ及び複雑さは、非常に縮小する。光ファイバーガイドワイヤは、進行及び照射のための異なる手段の必要性を排除する。従来の技術は、ガイドワイヤを越える移動及び照射の伝達のために別々のファイバーまたは恐らくカテーテルの別々の管腔を提供する。本発明は、ガイドワイヤと照射送信器との機能を組み合わせることにより、またはカテーテルそれ自体をへて照射を伝達することにより、方法を能率的にする。光誘導性を備えたカテーテルの製造は、またガイドワイヤの取り出し及び照射の手段の挿入の必要を多少とも解決する。血管が外来の物体に出会う時間を短くすることは、方法の安全性を増大する。さらに、装置のサイズは、ガイドワイヤ、気体及び光ファイバー伝達のための管腔の必要性が減るとともに、小さくなる。

１つの好ましい態様では、光ファイバーガイドワイヤは、図１に従って製造される。この光ファイバーガイドワイヤは、照射のための別々のファイバーまたはワイヤの必要を多少とも解決する。

感光剤は、好ましくは配置を可能にする最小の侵襲性手術の始まりの前そして狭窄及び／またはプラークを目指す前に、充分な時間導入される。光ファイバーガイドワイヤは、次に身体の管路中に導入される。光ファイバーガイドワイヤは、遠位の末端の近くに位置するディフューザーを有する。ディフューザーは、選択された力及び強度で照射の均一及び／または差別的な分布を可能にして、血管壁またはプラークの何れかの細胞の成長及び増殖を阻止する。均一な散乱を生ずる種々の方法は、当業者にとり周知である。米国特許５１９６００５は、光ファイバーに散乱チップを配置する方法を記述している。米国特許５２３１６８４は、照射の散乱のために光ファイバーの末端に結合されたミクロレンズの使用を記述している。本発明は、身体の管路の最適な進行のために遠位に延在するガイドワイヤの部分を備えたディフューザーに関する。ディフューザーの遠位の末端から遠位のガイドワイヤの延長を可能にする従来技術の変法が、本発明で使用される。

ディフューザーから遠位に延長して、ガイドワイヤの短い片は、身体の管路の罹患した領域の位置へのガイドワイヤの従来の進行の利点を可能にする。光ファイバーガイドワイヤの近位の末端は、身体の管路をへてディフューザーから、患者から出て光源に接続されている部分に延在する。医師または技師によるガイドワイヤの取り扱い及び移動を可能にする方法及び装置は、当業者にとり周知である。

前記の光ファイバーガイドワイヤを使用することにより、照射を伝達する手段は、正しい位置におかれる。ガイドワイヤを取りまくバルーンカテーテルは、次に図２に示されるように導入される。カテーテルの適切な配置後、バルーンを脹らませてプラークをは取り去る。ガイドワイヤの近位の末端に接続された光源を次に活性化し、プラーク及び血管壁を照射する。プラークを照射しプラーク内に存在する感光剤を活性化することは、細胞の増殖及び成長（血管形成治療をうけた患者の３０％に再狭窄を生じさせる、行使された力（血管形成バルーン）に対する細胞壁及び／またはプラーク形成による２つの反応）を阻止する。

他の好ましい態様では、光誘導手段は、カテーテル内に配置される。この装置では、感光剤も導入される。標準かつ非光ファイバーガイドワイヤが導入されて、狭窄またはくびれへ身体の管路を進行するのに医師または技師を助ける。ガイドワイヤを包むバルーンカテーテルが導入されそしてガイドワイヤに沿って罹患した領域に進む。

カテーテルは、罹患した領域への照射を行うように製造される。本発明の態様の１つの変法では、バルーンカテーテルの筒状の構造が図４に従って製造される。筒状の構造に埋め込まれた光ファイバーは、カテーテル本体それ自体とは別に、ファイバーの差別的な曲がり及び伸長／収縮のための空間のある管腔に含まれる。石英、ガラス及びプラスチックのファイバーは、光ファイバーの分野で周知であり、そしてこの態様における使用にとり好適である。少なくとも１つの他の管腔が、カテーテルに関するガイドワイヤの自由な運動のために存在する。

光ファイバーのためのより大きな管腔も、バルーンを脹らませるための気体または液体の伝達のために使用することができる。バルーンカテーテルを脹らますための気体または液体の使用は、当業者にとり周知である。米国特許４５１２７６２は、脹らますためにバルーンカテーテルへ加圧された気体を伝達する管腔の使用を記述している。光ファイバーは、バルーンそれ自体に遠位に延長し、そこでそれらは、照射をバルーンに伝達する。バルーンを脹らませそしてプラークを取り去ると、光源は活性化され、光ファイバーに沿ってバルーンに照射を伝達する。伝達の手段は、照射を最大にするために、バルーンを通して狭窄された領域への照射の均一なまたはもし所望ならば差別的な伝達になるようにデザインされる。

プラーク及び血管壁の照射は、感光剤を活性化しそして血管壁及びプラークの細胞成長及び細胞増殖を阻止することによって再狭窄を予防する。成長及び増殖のこれらの過程は、一般に、再狭窄の原因とされる。

この好ましい態様の他の変法では、カテーテル本体自体は、図５に従って均一な光誘導ポリマーを使用して製造される。このポリマーは、血管形成バルーンをへてその近位の末端の光源から罹患した領域に照射を誘導するだろう。カテーテルの遠位の末端において、カテーテルのディフューザー部分は、カテーテル壁からバルーンへまたは直接プラーク及び血管壁へ照射を伝達する。使用できるＰＤＴの分野で周知のいくつかのディフューザーがあり、またはこれらのディフューザーの変形したものが本発明に理想的に適するように製造される。

カテーテルは、ガイドワイヤを包みそしてカテーテルバルーンを脹らますために液体または気体を伝達する少なくとも１つの管腔を含む。この変形したものでは、血管形成手術は、前記の変形したものに似ているだろう。感光剤は導入され、ガイドワイヤは挿入される。カテーテルはガイドワイヤを越えて挿入され、そしてバルーンを脹らませ、身体の管路の閉塞物を取り去る。領域は次に照射され、再狭窄を予防する。

さらに、血管形成手術は、照射の伝達の目的のみで導入される別々のファイバーの必要性を排除するヒトの血管または他の身体の管路の閉塞物への照射の伝達に特にデザインされた光誘導性を有するカテーテルの導入によって能率的にされる。手術で節約された時間は、血管形成治療を受ける患者への安全性を増大させるようになる。

本発明は、以下の例によりさらに説明されるが、それにより本発明は制限されない。

実施例 １
図１は、閉塞物１０２により冒された身体の管路１００を示す。ガイドワイヤ１０４の遠位の末端１０６は、閉塞物１０２に位置するディフューザー１０８を越えて延在する。ガイドワイヤ１０４は、光ファイバーから構成され、血管形成手術中照射の誘導を可能にする。図２に示されるように、バルーンカテーテル２０４は、身体の管路２００中に挿入され、ディフューザー２１０の末端までガイドワイヤ２０４を包む。カテーテル２０６が適切に位置されるとき、バルーン２０８は脹らませられ、プラークまたは他の閉塞物２０２を取り去る。はずした後、ガイドワイヤ２０４の近位の末端に接続された光源は活性化され、照射をディフューザー２１０に伝達し、そしてバルーン２０８を通す。照射は、再狭窄を生ずるプラークまたは他の閉塞物の再成長及び増殖を停止する。
実施例 ２
図３は、罹患した身体の管路３００のカテーテルにより包まれた従来のガイドワイヤ３０２を示す。ガイドワイヤ３０２は挿入され、遠位の先端は、罹患した領域３０４を越えて或る距離で延在する。バルーンカテーテル３０６が次に誘導され、ガイドワイヤ３０２を包む。光ファイバー３０８は、カテーテル３０６の筒状の構造内に含まれる。血管形成バルーンは、閉塞物３０４に位置し、脹らませられる。バルーン３１０はプラーク３０４を取り去る。光ファイバー３０８の近位の末端に接続された光源は活性化され、照射をバルーン３１０に伝達する。プラーク３０４の照射は、再狭窄の原因である細胞の成長及び再生を防ぐ。図４は、縦軸から見おろしたカテーテル４００の断面を示す。管腔４０２は、カテーテル構造４００の最適のサイズのために円形または他の形状をとる。光ファイバー４０４は、管腔４０２より小さく、移動を可能にしそしてファイバー４０４の亀裂または破壊を防ぐ。少なくとも１つの管腔４０６が、ガイドワイヤ４０８を包みそして血管形成バルーンの脹らませのための気体または液体の伝達のためにカテーテル本体４００に存在する。
実施例 ３
図５に示される実施例２の変法では、カテーテル本体５００は、光誘導ポリマーとして製造される。カテーテル５００は、カテーテルを脹らませる気体または液体の伝達またはガイドワイヤ５０４の包囲のために少なくとも１つの管腔５０２を含む、血管形成及び照射の方法は、実施例２と同様である。照射は、充分に均一な形でカテーテル５００の光誘導本体をへて血管形成バルーンに送られて、脹らませられたとき血管形成バルーンに移され、身体の管路の閉塞物を照射する。この均一の伝達は、簡単なディフューザーの使用によって達成できる。ディフューザーは、照射をポリマーに基づくカテーテル本体５００からバルーンへ、または身体の管路の閉塞された領域に直接伝達する。

図を参照して本発明の好ましい態様を記述したが、本発明は細かい態様に制限されず、そして種々の変化及び改変が、請求の範囲に規定された本発明の範囲または趣旨から離れることなく当業者により行うことができることを理解すべきである。

狭窄された身体の管路のディフューザーを備えた光ファイバーガイドワイヤを示す。 図１の連続であって、狭窄された身体の管路の光ファイバーガイドワイヤを包むバルーンカテーテルを示す。 従来のガイドワイヤを包むその筒状の構造の光ファイバーを備えたバルーンカテーテルを示す。 その縦軸から見おろした図３に示されたカテーテルの断面である。 光誘導ポリマーにより製造された図３のカテーテルの他の態様である。

符号の説明

１００ 身体の管路
１０２ 閉塞物
１０４ ガイドワイヤ
１０６ １０４の遠位の末端
１０８ ディフューザー
２００ 身体の管路
２０２ プラークまたは他の閉塞物
２０４ ガイドワイヤ
２０６ バルーンカテーテル
２０８ バルーン
２１０ ディフューザー
３００ 身体の管路
３０２ ガイドワイヤ
３０４ 罹患した領域
３０６ カテーテル
３０８ 光ファイバー
３１０ バルーン
４００ カテーテル
４０２ 管腔
４０４ 光ファイバー
４０６ 管腔
４０８ ガイドワイヤ
５００ カテーテル本体
５０２ 管腔
５０４ ガイドワイヤ

Claims (2)

1. 遠位端に均一な照射に透明な壁をもつカテーテルの遠位端にバルーンをもつバルーンカテーテル（ａ）と、該カテーテルの本体／壁で囲まれているガイドワイヤ（ｂ）と、閉塞した部分の拡張後または拡張中に治療部位へ均一な照射をもたらす手段（ｃ）と、該カテーテルの該遠位端で光ファイバーから外側に該照射を散乱させる手段（ｄ）とをもち、該照射は治療部位に存在する光学療法剤を活性化する作用を示し、該照射をもたらす手段（ｃ）は、該カテーテルの壁の一部として血管形成カテーテルシステムに一体化されており、該治療部位に該カテーテルを配するために用いた該ガイドワイヤ（ｂ）を除去することなしに用いられ、該カテーテルの壁は、光ファイバーを入れたチャンネルをもち、該チャンネル内の光ファイバーは、該均一な照射をもたらす手段（ｃ）であり、該チャンネルの少なくとも１つは、該血管形成カテーテルシステムの該バルーンを膨らませる機能ももつことを特徴とする再狭窄の発生を低下させ且つ治療における操作工程数を減少させることのできる改良された血管形成カテーテルシステム。
2. 光透過性カテーテル壁及び近位端及び遠位端をもつカテーテルの遠位端にバルーンをもつバルーンカテーテル（ａ）、ここで該カテーテル壁は該近位端上の照射源からの照射を該遠位端に運び、該遠位端の該カテーテル壁の部分に該カテーテルの該遠位端の該カテーテル壁内で該照射を外方向に散乱させる手段をもっており、且つ該カテーテルの壁には光ファイバーを配したチャンネルがあり、該光ファイバーが該均一な照射をもたらす手段であり、該チャンネルの少なくとも１つは該バルーンを膨らませる機能をもっている、と該カテーテルの本体／壁で囲まれているガイドワイヤ（ｂ）と、閉塞した部分の拡張後または拡張中に治療部位へ均一な照射をもたらす手段（ｃ）とをもち、該照射は治療部位に存在する光学療法剤を活性化する作用を示し、該照射をもたらす手段（ｃ）は、該カテーテルの壁の一部として血管形成カテーテルシステムに一体化されており、該治療部位に該カテーテルを配するために用いた該ガイドワイヤ（ｂ）を除去することなしに用いられることを特徴とする再狭窄の発生を低下させ且つ治療における操作工程数を減少させることのできる改良された血管形成カテーテルシステム。
   

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