JP2001517113A - 拡張型及び回収型放射線送達システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明はヒト身体血管内部壁を照射するためのデバイスと方法である。一つのデバイス（２１）は、伸長シャフト（３８）の末梢端に配置されたβ放射線放射・セグメント化金属チューブを有する。別のデバイス（１２１）はシャフト（１３８）上に搭載された放射活性弾性スリーブ（１４０）を有する。該デバイス（１２１）は、冠動脈での血管形成後の再発狭窄症を阻害するために使用できる。使用の際、デバイス（１２１）は、置かれ、収縮した血管形成バルーンカテーテル（２０）のバルーン（４４）部上で末梢方向に進めることができ、それからバルーン（４４）を拡張させ、血管壁と密接に接触するように放射線デバイスを押す。所望の曝露時間後、バルーン（４４）を収縮させ、収縮するようにさせられたデバイス（２１）はバルーン（４４）と共に収縮し、患者からの引き抜きを容易にする。

Description

【発明の詳細な説明】 拡張型及び回収型放射線送達システム 発明の分野 本発明は一般的に、ヒト身体血管壁の内部に放射線を当てるためのデバイスに 関する。より詳細には、本発明は、血管の再発狭窄症を阻止するために使用でき る、バルーンカテーテルに搭載するための放射線放射デバイスに関する。 発明の背景 血管内疾患は、経皮的経管腔血管形成（ＰＴＡ）や経皮的経管腔冠血管形成（ ＰＴＣＡ）のような比較的非侵襲技術によって普通は治療される。これらの治療 技術は当業界で周知であり、典型的には、他の血管内デバイスと可能ならば組み 合わせてのガイドワイヤやカテーテルの使用を含む。典型的なバルーンカテーテ ルは、その末梢端へ結合したバルーンとその基端へ結合したマニホルドを有する 伸長シャフトを有する。使用の際、バルーンカテーテルはガイドワイヤ上で進め られ、疾患血管の狭窄部に隣接して位置する。次いで、バルーンは拡張し、血管 内の狭窄部は開かれる。 拡張された血管狭窄部は常に開かれたままであるとは限らない。症例の約３０ ％で、狭窄は何ヶ月か以上で再び現れる。再発狭窄症の機構は理解されていない 。その機構は、初めの狭窄症を引き起こした機構とは異なると考えられている。 拡張領域を囲む血管平滑筋細胞の急速増殖が関与しうると考えられている。再発 狭窄症は部分的にはきずあと組織の形成を含む拡張に対する治癒反応でありうる 。 放射活性放射線の送達を含む血管内治療は、再発狭窄症の影響を防止し、又は 減少させる手段として提案されてきた。例えば、Dakeらの米国特許第5,199,939 号は、放射線の血管内送達は再発狭窄症を阻止しうることを示唆する。Dakeらは 、管状カテーテルの末梢部内の放射線を送達することを示唆する。Fischellは欧 州特許出願公開第０５９３１３６号で、血管壁外傷の部位の近くに放射活性チッ プを有する細ワイヤを置き、再発狭窄症を防止することを示唆する。点源又は線 源を用いて、均一放射線曝露を提供することを試みることに問題がある。特に、 放射線は、点源からの距離に二乗に逆比例し、線源からの距離に逆比例するので 、一つの血管壁の近くの中心をねらうことは、近くの壁をかなり過剰曝露し、更 に離れた壁を過小曝露する。 ＰＣＴ ＷＯ ９４／２５１０６でBradshawは、放射線源ワイヤチップを中心 に置くために、拡張型バルーンを用いることを提案している。ＰＣＴ ＷＯ ９ ６／１４８９８でBradshawらは、治療中バルーンの廻りで血液灌流を可能とする 中心に置かれたバルーンの使用を提案する。Tiersteinの米国特許第5,540,659号 は、バルーンと放射線小片源の間でバルーンを通る灌流を可能とするために、放 射線源の廻りの点でカテーテルに結合したらせん型中央位置のバルーンの使用を 示唆する。 中にβ放射線源を有する連続的中央位置のバルーンの使用は、バルーンが拡張 流体で満たされるとき、β放射線をかなり減衰させ、曲線血管領域に置かれると き、バルーンはまた放射線源を曲げ、バルーンは曲がり、中央位置の放射線源が ２端の間で直線になる。セグメント化中央位置のバルーンは曲がるという問題を 改良しえるが、血液がβ源と血管壁の間に存在し又は流れるのを可能とすること によって、β源減衰を増加することもありうる。一般的に、外部灌流を可能とす るバルーンは、上記β減衰問題を有する。提供されるために残っている問題は、 再発狭窄症を防止するために、血管内部へ均一放射線を送達させるための改良装 置と方法である。発明の概要 本発明は、ヒト身体血管の内部に放射線を与えるためのデバイスと方法を含む 。一つのデバイスは、伸長シャフトの末梢端に配置した放射活性チューブである 。該チューブは標的部位を治療するために十分に長くあるべきであるが、セグメ ント化され、曲がった血管通路を横切るために柔軟性を増加させることができる 。一つの実施形態は、伸長シャフトの末梢部と結合した管状セグメントを用いる 。別のデバイスは、放射活性物質を含有させ、伸長シャフトの末梢部に配置され た弾性スリーブである。好適な放射線源はβエミッターである。というのは、β 放射線は、組織、患者、処置室を通って（γエミッターの場合ではありうる）と いうよりも、組織中にほんの数ｍｍだけしか浸透しないからである。 使用の際、血管形成術が完了した直後、血管形成バルーンカテーテルがまだ入 っている間に、デバイスは使用できる。管状放射活性デバイスは、カテーテルシ ャフトと収縮血管形成バルーンの上を進めることができる。バルーン上にあるチ ューブによって、バルーンは再拡張され、チューブを拡張し、血管壁と密接に接 触させる。密接な接触によって、βエミッターと血管壁との有効な接触が起る。 このことにより、非中央の線源と点源で起りうる、中央位置問題や、過剰や過小 曝露が無くなる。好適な方法では、血流を妨害すること無くして、血管への放射 線の妨害されない曝露を可能とする灌流血管形成バルーンを用いる。所望の曝露 時間後、バルーンは収縮できる。収縮で、管状デバイスは、収縮させられ、収縮 バルーンと共に収縮する。デバイスは、患者から容易に引き抜かれるために十分 に収縮する。 一つの方法では、血管形成が行われた後、放射線デバイスはカテーテル上の末 梢で前負荷され、次いでカテーテルと放射線デバイスは狭窄症上の位置に共に進 ませられる。別の方法では、血管形成前、放射線デバイスは血管形成バルーンカ テーテル上の末梢で前負荷される。バルーン上の放射線デバイスを有する血管形 成カテーテルは正しい位置まで進められ、血管形成が行われる。血管壁の照射の ために、通常よりも長い時間、バルーンは拡張されうる。末梢前負荷法では、放 射線デバイスは、伸長シャフトの末梢端の近くに配置されるのが好ましい。 放射線源と血液の間の接触を防止するために、放射線源は覆いと共に使用でき る。このことにより、放射線源の再使用、及び放射線源の滅菌無くして可能な再 使用ができる。というのは、滅菌、使い捨ての覆いは、滅菌放射線源の代わりに 使用できる。本発明は、手動で、及び自動制御アフターローダー(afterloader) との組み合わせの両方で使用できる。 このように、本発明は、血管壁から短い距離での均一放射線曝露を提供し、低 活性放射線源の使用が可能となる。一般的に管状の形状により、中央位置問題と 、付随する過小問題や過剰問題が無くなる。セグメント化チューブにより、曲が りくねった通路の柔軟性が生じる。本発明は、現在の血管形成カテーテルと整合 性がある。 図面の簡単な説明 図１は、搭載された放射線デバイスを有する灌流バルーンカテーテルのフラグ メント化の側面図である。 図２は、図１のカテーテルと放射線デバイスの末梢部のフラグメント化の拡大 図である。 図３は、図１の放射線デバイスのフラグメント化の拡大斜視図である。及び、 図４は、弾性スリーブ放射線デバイスのフラグメント化の斜視図である。好適実施形態の詳細な説明 図１は、カテーテルに搭載された放射線デバイス２１を有するカテーテル２０ を示す。カテーテル２０は、シャフト３６、基部２６、末梢部２２、及び末梢端 ２４を有する灌流バルーンカテーテルである。カテーテルは、末梢ポート４６を 有する先細ノーズ３２を有する。カテーテル末梢部２２は、被覆３０を有する拡 張型バルーン４４を有する。カテーテルシャフト３６は、バルーン４４の内部と 流体連結のある拡張管腔（図１に示さず）を有する。 放射線デバイス２１は、基部３７、末梢部３９、及び末梢部に結合した複数の セグメント４０を有する伸長シャフト３８を有する。セグメント４０は、相互連 結セグメント４２により互いに連結する。図１の実施形態で、相互連結セグメン ト４２は、伸長シャフト３８の連続体である。 図２に言及する。カテーテル２０と放射線デバイス２１はより詳細に画かれて いる。放射線デバイス２１の使用のための好適なカテーテルは、カテーテル２０ によって示される灌流バルーンカテーテルである。カテーテル２０は、一連の補 強リブ６６とそこを通る灌流管腔５８を有する灌流チューブ６４を有する。リブ ６６は、バルーン４４から内部へ拡張する圧力に対し開形状の管腔５８を維持す るために提供される。灌流血液は、基部灌流ポート５４、薄領域３４、灌流管腔 ５８を通して流れ、及び末梢灌流ポート５２を出て行く。 好適なカテーテルは、中にガイドワイヤ管腔５０を定めるガイドワイヤチュー ブ６８によって図２で示されるガイドワイヤ管腔を含む。示した実施形態で、ガ イドワイヤチューブ６８は灌流管腔５８内に含まれ、出口ノーズ３２を通り末梢 端又はポート４６へ末梢へ延びる。バルーン４４は、基部ウエスト６０から、基 部ショルダ７２の上、バルーン主要表面の上、末梢ショルダ７４の上に延び、末 梢ウエスト６２で終わる被覆３０を有する。バルーン４４はバルーン内部空間５ ６を有する。カテーテルシャフト３６は、バルーン内部５６と流体連結している 拡張管腔７０を有する。 放射線デバイス末梢部３９は、バルーンに合わせるのに容易なため、図１に示 した一般的に管状の形状４１を有する。図２の実施形態では、管状形状は、その 間に一連のギャップ４１を有する一連のセグメント４０を有する。セグメント４ ０はデバイス２１の管状形状を短セグメントに分け、それによって、もしデバイ スが連続チューブであるならば、通過できない曲がりくねった血管通路をデバイ スが通過できるようにする。セグメント４０は、セグメント相互連結具４２と互 いに連結させる。示した実施形態では、セグメント４０はデバイス伸長シャフト ３８に固定される。一好適実施形態では、セグメント４０は、デバイスシャフト ３８を形成する金属ワイヤと溶接するか、又ははんだづけされる。デバイスシャ フトシャフト３８の好適材料は、ＮｉＴｉ合金又はステンレススチールである。 一実施形態では、管状形状は、ギャップを管壁に切ることによって、単一チュー ブから形成され、管は単一体に留まるが、血管のターンや屈曲の廻りにセグメン トの屈曲を可能とするために十分なギャップを有する。この実施形態では、セグ メントは初めのチューブ材料で相互連結される。ギャップ４１は改良された通過 性を提供するが、ギャップ領域に放射線範囲の不連続性も産み出せる。このため に、完全な放射線範囲を維持しながら、十分な柔軟性が可能なように、ギャップ サイズは最小化される。バルーン４４は拡張状態で示され、そこでは、セグメン ト４０は、血管壁と密接に接近するように押しつけられることができる。 セグメント４０は、血管壁との接触のような、より拡張した位置に拡張された 後、より拡張しない位置に戻るようにされる。理想的セグメント４０は完全に弾 性的であり、拡張後に永久的変形を示さないが、幾分かの非弾性的変形は許容さ れ、患者から回収するのに十分に小さい外側直径へ管状セグメントが戻る。 図３に言及する。放射線デバイス２１はより詳細に示され、末梢端８０まで延 び、セグメント４０はそこを通るカテーテル通過部又はセグメント内部を定める 。管状セグメント４０は、その中にスリット８４を有するセグメント体４３を有 する。示した実施形態では、スリット８４はセグメント体材料の重なり合い部８ ６を形成する。前図に示すように、スリット８４により、カテーテルシャフト３ ６はデバイス２１の外部から放射線デバイス２１のセグメント内部８５内の位置 に移る。このため、デバイス２１はカテーテルシャフト３６の上に搭載され、一 方カテーテルは身体に挿入される。セグメントの拡張によって顕著な放射状放射 線範囲を失わずに、重なり合い部８６によりセグメント４０内でのバルーン拡張 が可能となる。 セグメント４０は放射活性である。好適実施形態で、セグメント４０は少なく とも部分的にβエミッターを含むか、又はそれから作製される。セグメント４０ の構築のための好適材料はニッケル−６６又はポリテトラフルオロエチレンで被 覆されたニッケル−６６である。ニッケル−６６は低エネルギーβ放射線を放射 するがγ放射線を放射しない。ニッケル−６６は半減期２．２８日であり、次い で半減期５．１０日で銅−６６に変換し、その間高エネルギーβ放射線が放射さ れる。次いで銅−６６は安定な亜鉛−６６に崩壊し、２３日後通常の方法で廃棄 する。ニッケル−６６は、ニッケル−チタニウム、ＮｉＴｉのような合金で使用 できる。 図４に言及する。別の放射線デバイス１２１を示す。デバイス１２１は、伸長 シャフト１３８と、シャフト１３８の末梢部１８２上に配置された放射活性、弾 性スリーブ１４０を有する。スリーブ１４０は末梢端１８０から基端１８１に延 び、好ましくは１３９で示す末梢部１８２の上でシャフト１３８と結合する。ス リーブ管腔１８５はスリーブ１４０を通り延びる。一実施形態におけるスリーブ １４０は弾性的である。スリーブの構築のための好適材料はポリウレタンである 。 好適放射線源はニッケル−６６のようなβエミッターであり、ポリマー材料の添 加部分、調合部分又は化学部分がスリーブを形成する。スリーブ１８０末梢端は バルーン基部ショルダーの上で滑るのに適応し、必要な場合、バルーンの上で滑 るために延びる。スリーブは十分に弾性的であり、中の拡張した血管形成バルー ンと共に拡張し、患者から回収するために十分小さいサイズまで収縮バルーンと 接触する。 図２に再度言及する。使用の際、放射線デバイス２１は既に正しい位置に置か れたバルーンカテーテル上を進むことができるか、又は患者の身体の外のカテー テルバルーン上に末梢で予め負荷できる。好適な方法では、ガイドワイヤは、患 者内の位置に、治療する狭窄症の近く、又はそこを通って挿入する。バルーン血 管形成カテーテルは狭窄領域までガイドワイヤ上の位置に進められる。バルーン カテーテルは圧力下拡張され、狭窄部を拡張する。次いで、カテーテルは少なく とも部分的に収縮させられ、バルーン外側直径は減少する。デバイス２１のよう な放射線デバイスは、患者から延びるカテーテルシャフトの基部上に搭載される 。次いで、放射線デバイスはシャフト上を末梢方向に進められ、図２のショルダ ー７２によって示されるバルーン基部ショルダーに近づく。図２に示す徐々に傾 斜するショルダーは、ショルダーの上でデバイス２１を進めるのに容易であるの で好適である。 デバイス末梢端はバルーン基部ショルダー上を滑り、バルーン基部ショルダー はデバイスの管状セグメントを拡張できる。管状セグメントはバルーン上に配置 され、バルーンは再度拡張されることができ、セグメント４０は血管壁と密接に 近くに置かれるか接触する。好適方法では、セグメント４０と血管壁の間の血流 をほぼ除外するのに十分に、セグメントを血管壁に対し押す。このことは多数の 利点を有する。第１に、放射線源、例えばセグメント４０を血管壁の近くにもっ てきて、距離との曝露逆二乗減少によって放射線曝露を増加させる。第２に、放 射線源と血管壁の間の血流を除外することによって、放射線、特に流体によって 顕著に減衰するβ放射線、の減衰の原因を取り除く。第３に、血管壁から短い距 離で放射線を当てることにより、可能な限りの低活性デバイスの使用が可能とな り、放射線曝露が望ましくはないかもしれない血管を通してのより安全な通過を 促進させる。第４に、血管の内部表面の上で、より離れた点又は線放射線源と比 較して、放射線曝露は散在する密接源から生じる比較的均一性を有する。血管壁 区域隣接デバイスセグメント間ギャップは、セグメントに隣接する区域と同じほ ど多くの放射線を受容できない。この比較的低曝露は、ギャップ区域の減少、又 は放射線デバイスを長手軸方向に動かした後放射線を繰り返すことによって、軽 減できる。完全な管状放射状対称をもたない実施形態で、周期的な管回転により 、一様ではない曝露の影響も軽減できる。 次いで、放射線デバイスは、所望の曝露時間血管壁に対し保持される。好適な 方法では、灌流バルーンカテーテルを用い、下流組織への灌流血流を可能とする ことによって、長時間照射が可能となる。非灌流カテーテルではより短い照射時 間が必要であり、血流を考慮して、より高い放射線活性又は周期的なバルーンの 収縮が必要である。非常に小さい血管（２．５ｍｍ未満）では、放射線源の力に 依存して、灌流も長時間拡張も必要ではないかもしれないことが認識される。所 望の曝露時間後、バルーンは収縮でき、放射線デバイスの収縮したセグメントは より小さい外側直径まで収縮が可能となる。セグメントは、患者からデバイスを 引き抜くことには問題がないように十分に小さい直径へ収縮するようにすべきで ある。 一つの方法では、放射線デバイスはバルーン上、及びカテーテルシャフト上か ら基部方向に引き抜かれ、患者体内を出る。次いでバルーンカテーテルを引き抜 くことができる。別の方法では、まだデバイスを搭載しているバルーンカテーテ ルをデバイスと一緒に引き抜く。 更に別の方法では、放射線デバイスはバルーンカテーテル上に末梢で予め搭載 する。搭載した照射デバイスを有するバルーンカテーテルは照射される部位へ進 められる。バルーンは、上記のものと類似したように拡大される。バルーン上に 末梢で予め搭載することにより、バルーン上で末梢方向にデバイスを進めるのが 困難である場所で、バルーンによる放射線デバイスの使用が可能となる。 本明細書の範囲の本発明の多数の利点は上述した。しかし、これらの開示は多 くの点で例示のみであることが理解されよう。本発明の範囲を逸脱することなし に、詳細では、特に部品の形、大きさ、及び配置の点で、変更をなしうる。勿論 、本発明の範囲は請求の範囲で規定される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 血管壁を放射線照射するデバイスにおいて、 基部と末梢部を有する伸長した部品を備え、 各セグメントはその中に拡張バルーンの配置のための管腔を有するとともに、伸 長した部品の末梢部と連動可能に連結し、更にセグメントを通る長手軸方向のス リットを有し放射状拡張できる、複数の放射状に拡張できる放射線放射セグメン トを備えることを特徴とする該デバイス。 ２． セグメントがより小さく拡張した状態とより大きく拡張した状態を有し、 セグメントは、より小さく拡張した状態からより大きく拡張した状態へ拡張して いるとき、収縮させられることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。 ３． 放射活性物質はβ放射線を放射することを特徴とする請求項２に記載のデ バイス。 ４． セグメントはほぼ管状であり、セグメントスリットは、セグメントの管腔 の外部から内部へ伸長シャフトを移動させることを特徴とする請求項２に記載の デバイス。 ５． スリットは、セグメントの重なり合い領域を有することを特徴とする請求 項４に記載のデバイス。 ６． セグメントは少なくとも一つの伸長部品と連動可能に連結していることを 特徴とする請求項４に記載のデバイス。 ７． 放射線放射セグメントはニッケル−６６を有することを特徴とする請求項 １に記載のデバイス。 ８． 血管壁を放射線照射するデバイスにおいて、 基部と末梢部を有する伸長した部品を備え、 スリーブは、放射活性物質を有し、中に拡張バルーンを受容するためのそこを通 る管腔を有し、始めの直径から拡張直径に拡張でき、直径が拡張しているとき、 スリーブは直径が収縮させられる、該伸長部品末梢部と連動可能に連結した放射 状拡張型弾性スリーブを備えることを特徴とする該デバイス。 ９． 放射活性物質はβ放射線を放射することを特徴とする請求項８に記載のデ バイス。 １０． スリーブはスリットによって定められる複数のセグメントを有すること を特徴とする請求項８に記載のデバイス。 １１． 狭窄した血管領域の治療方法において、 基部と末梢部を有する伸長部品を備え、 管状部品は、そこを通る管腔を有し、伸長部品末梢部と連動可能に連結するとと もに、放射活性物質を有し、より拡張した状態へ放射状に拡張可能で、より小さ く拡張した状態へ戻らせられるデバイスであって、 血管壁に放射線を放射する放射線デバイスを提供すること； 伸長シャフトを有する拡張型バルーン血管形成カテーテルを提供すること； 該バルーンカテーテルを拡張する部位に進めること； 該バルーンを拡張し、それによって該血管部位を拡張すること； 該バルーンを少なくとも部分的に収縮させること； カテーテルシャフト上に放射線デバイス管状部品を位置させ、カテーテルシャフ トを管状部品管腔内に位置させること； カテーテルシャフト上で放射線デバイスを進め、バルーンを管状部品管腔に位置 させること； バルーンを拡張させ、それによって、デバイスチューブを拡張させ、血管壁を放 射線に曝すこと； 該バルーンを少なくとも部分的に収縮させ、それによって、デバイスチューブを 収縮させること；及び 該デバイスを引き抜くこと； の各工程を含むことを特徴とする該方法。 １２． バルーンカテーテルはバルーンを通り延びる灌流管腔を有することを特 徴とする請求項１１に記載の方法。 １３．管状部品は複数のセグメントを有し、セグメントは末梢部に沿って長手軸 方向に整列し管状部品管腔を形成し、該セグメントはほぼ管状でありそれらを通 る長手軸方向スリットを有し、スリットによって、管状部品の管腔の外部から内 部へ伸長シャフトを放射状に位置させることが可能となることを特徴とする請求 項１２に記載の方法。 １４． 該チューブは中に放射活性物質を有する弾性スリーブを有することを特 徴とする請求項１２に記載の方法。 １５． 放射活性物質はβエミッターであることを特徴とする請求項１２に記載 の方法。 １６． 血管の部位に放射線を当てる方法において、 末梢部を有する伸長部品を備え、 各々のセグメントは末梢部へ連動可能に連結する各々を通る管腔を有するととも に、より拡張した状態へ放射状に拡張でき、より小さく拡張した状態へ戻らせら れる複数の放射状拡張型放射線放射セグメントを備える放射線デバイスを提供す ること； 伸長シャフトを有する拡張型バルーン血管形成カテーテルを提供すること； 該バルーンカテーテルを照射する部位に進めること； セグメントをバルーン上に進め、バルーンはセグメントの管腔内に配置されるこ と； バルーンを拡張し、それによってセグメントを拡張し、血管壁を放射線に曝すこ と； バルーンを少なくとも部分的に収縮し、それによって、セグメントを収縮させる こと；及び バルーンカテーテルを引き抜くこと； の各工程を含むことを特徴とする該方法。 １７． セグメントは整列した管腔と間隔のある末梢部上に配置され、その中に バルーンを受容することを特徴とする請求項１６に記載の方法。 １８． バルーンカテーテルはバルーンを通る灌流管腔を有することを特徴とす る請求項１７に記載の方法。 １９． セグメントはほぼ管状であり、そこを通る長手軸方向スリットを有し、 スリットによって、セグメントの外部からセグメントの管腔内部へバルーンカテ ーテルの伸長シャフトを放射状に位置させることが可能となることを特徴とする 請求項１８に記載の方法。 ２０． 放射活性物質はβエミッターであることを特徴とする請求項１８に記載 の方法。