JP2001524345A - 過形成症の低温抑制のための装置と方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 血管の血管形成術後過形成症が、冷凍外科治療用バルーンカテーテル（１０）を使用して治療される。前記バルーンカテーテルは、血管内の標的領域に位置決めされ、バルーン（１８）が、液体窒素等の低温流体を膨張オリフィスを介してこのバルーン内に膨張させることによって膨らませられる。前記バルーンは、近端及び遠端部領域では冷却の度合いが低下して、血管の隣接する領域を過度の冷却から断熱する状態で、冷却が主としてバルーンの中央領域に於いて行われるように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 発明の分野 本発明は、一般に、血管形成術又は、アテローム性動脈硬化症のためのその他
の血管内処置後に於いて、動脈中の再狭窄を抑制するための装置と方法とに関す
る。より具体的には、本発明は、患者の血管系内の標的部位を、そのような血管
内処置後に於いて発生しうる過形成症を抑制するべく冷凍外科手術的に治療する
ための装置と方法とに関する。

【０００２】 患者の血管系のアテローム性動脈硬化症を治療するために、様々な経皮的血管
内処置法が開発されてきた。これらの処置法の内、最も成功しているものは、経
皮経腔的血管形成術（ＰＴＡ）であり、これは、狭窄部位を超えて血液が再び適
切に流れるようにするために、血管内の狭窄領域を広げるべく、通常は膨張可能
バルーンとして構成される、膨張可能な遠端部を備えるカテーテルを使用する。
狭窄領域を開放するためのその他の処置法には、方向（ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ
）関節切除術、回転関節切除術、レーザ血管形成法、ステント、等がある。これ
らの治療法、特に、ＰＴＡは、広く受け入れられてきたが、処置後の再狭窄の発
生の問題は残されたままである。

【０００３】 再狭窄とは、最初は有効な血管形成術又はその他の一次治療後数週間又は数ヶ
月間内に於いて動脈が再び狭まることをいう。再狭窄は、全血管形成患者の内５
０％もの患者を苦しめるが、その原因の一部は、一次治療によって起こった傷害
に応答して平滑筋細胞が増殖する、一般的に「過形成症」と呼ばれている現象に
ある。多大な再狭窄が発生した血管は、更に治療が必要となる。

【０００４】 過形成症を治療及び再狭窄を減少させるために様々な対策が提案されている。
これらの対策としては、バルーン膨張を長引かせること、加熱されたバルーンに
よる血管の治療、放射線による血管の治療、一次治療後に於ける抗血せん剤の投
与、一次治療後に於ける領域のステント支持、等がある。これらは様々なレベル
で成功を収めているものではあるが、これらの内、再狭窄と過形成症のすべての
発症を治療するのに完全に成功したものは一つも無い。

【０００５】 これらの理由に依り、血管の再狭窄と過形成とを治療するのに適した別の装置
と方法とを提供することが望まれている。又、そのような装置と方法が、体腔内
に於ける腫瘍増殖、過形成症から生じる新生物等を含む、過剰な細胞増殖に関連
するその他の状態の治療用に適したものであることも望ましい。これらの装置及
び方法は、血管内及び管腔内導入、好ましくは、経皮的アクセス用に適したもの
でなければならない。これらの方法及び装置が、近接する組織に対する影響を最
小限にしながら、非常に集束的特異的に治療を行うことが可能であることが特に
望まれる。これらの装置及び方法は、更に、副作用を最小限にしながら、標的組
織中の過形成および／又は新生物形成を抑制するのに有効なものでなければなら
ない。これらの課題の少なくともいくつかが、ここに記載される本発明によって
達成される。

【０００６】 背景技術の記載 患者を血管内冷却又は加熱するためのバルーンカテーテルが、米国特許第５，
４８６，２０８号及びＷＯ９１／０５５２８号に記載されている。子宮内摘出を
行うための膨張可能ブラダーを備えた冷凍外科治療用プローブが、米国特許第５
，５０１，６８１号に記載されている。ジュール−トンプソン冷却に基づく冷凍
外科治療用プローブが、米国特許第５，２７５，５９５号、第５，１９０，５３
９号、第５，１４７，３５５号、第５，０７８，７１３号及び第３，９０１，２
４１号に記載されている。血管形成術及びその他の治療後用の加熱バルーンを備
えたカテーテルが、米国特許第５，１９６，０２４号、第５，１９１，８８３号
、第５，１５１，１００号、第５，１０６，３６０号、第５，０９２，８４１号
、第５，０４１，０８９号、第５，０１９，０７５号、及び第４，７５４，７５
２号、に記載されている。低温流体源が、米国特許第５，６４４，５０２号、第
５，６１７，７３９号及び第４，３３６，６９１号に記載されている。 上記各米国特許のその全開示内容を、ここに参考文献として合体させる。

【０００７】 発明の要旨 本発明は、患者の体管内、通常は、以前にバルーン血管形成術又は前述したそ
の他の一次治療器具によってアテローム性動脈硬化症を治療された動脈内の、標
的部位の凍結外科治療に関する。しかしながら、本発明は、更に、尿管、胆管、
気道、膵管、リンパ管、等のその他の体管に於けるその他の過形成症及び新生物
成長状態を治療するのにも適している。新生物性細胞成長は、しばしば、腫瘍が
体管を包囲、侵入することによって生じる。体管の開通性を維持するためには、
このような過剰な細胞成長を抑制することが必要である。

【０００８】 本発明の治療法は、標的組織を、過剰細胞増殖を抑制するのに十分に長い時間
、十分に低い温度で冷却することによって行われる。この冷却治療は、体管の周
部表面の全部又はその一部に対して行われ、これによって、好ましくは、細胞成
長が抑制されるが、大きな細胞壊死は必ずしも起こらない。特にバルーン血管形
成術後に於ける動脈の治療に於いては、もしそれによって過形成反応が増大する
のであればね細胞壊死は望ましくない。従って、本発明に依れば、細胞増殖が遅
速、停止されるが、体管を形成する細胞は生きたままに残すことができ、従って
、過形成症が低減するのである。

【０００９】 本発明の方法は、体管の内表面を、その後の細胞成長を抑制するのに十分な時
間と温度にまで冷却する工程を有する。一般に、組織表面の温度は、約０℃ない
し約−８０℃、好ましくは、約−１０℃ないし約−４０℃の範囲とされる。他の
実施例に於いて、組織表面の温度は、−２０℃ないし−８０℃、オプションとし
て−３０℃ないし−５０℃の範囲とすることができる。組織は、通常、前記温度
に、約１秒間ないし約６０秒間、多くの場合、１秒間ないし１０秒間、好ましく
は、２秒間ないし５秒間の時間、維持される。過形成症抑制効果は、冷却を複数
サイクル、一般的には約１ないし５サイクル、一サイクルそれぞれ６０秒間の割
合で繰り返すことによって増強することができる。動脈の場合、前記冷却治療は
、通常、血管形成術、関節切除術、回転関節切除術、レーザ血管形成術、ステン
ト支持治療、その他一次治療のすぐ後に、好ましくは、その一次治療の１時間以
内、より好ましくは、一次治療の３０分以内、最も好ましくは一次治療直後、に
行われる。

【００１０】 本発明の方法は、近端部と、遠端部と、それを貫通する主ルーメンとを備える
カテーテル本体を有する冷凍外科治療用カテーテルによって行われる。前記主ル
ーメンの遠端部、又はその近傍はジュール−トンプソンオリフィスとして終端し
ており、このカテーテル本体のオリフィス上には、前記主ルーメンを通して供給
される低温流体を収納するべくバルーンが載置されている。適当な低温流体は非
毒性のものであって、具体的には液体窒素、液体亜酸化窒素、液体二酸化炭素、
等がある。前記低温流体を前記カテーテル本体を通して供給することによって、
本発明の治療法を行うために前記バルーンを膨張、冷却することができる。

【００１１】 好ましくは、前記ジュール−トンプソンオリフィスは、前記バルーンの各端部
から内側に離間しており、バルーンは、このバルーンの冷却が主としてその中央
部分において起こるように十分に長く形成されている。従って、バルーンの前記
近端部及び遠端部の温度は、中央部の温度よりも遥かに冷却されないものとなり
、これにより、これら両端部は、管表面及びその他の体構造を、意図せぬ冷却か
ら保護する「断熱」領域として作用する。好ましくは、前記バルーンは、少なく
とも１ｃｍ、より好ましくは少なくとも２ｃｍ、通常は、３ｃｍないし１０ｃｍ
の範囲の長さを有する。前記オリフィスは、通常、各端部から少なくとも０．５
ｃｍ離間して配置され、好ましくは、２ｃｍ以上のバルーンの各端部から少なく
とも１ｃｍ離間して配置される。

【００１２】 前記ジュール−トンプソンバルブをバルーンの中央領域に配置することによっ
て、その固有の伝熱特性に依り各端部が十分に断熱されることが判っているが、
場合によっては、バルーン内部に、前記低温流体を受けるための別体の封じ込め
ブラダーを入れ子状に配設することが望ましいであろう。この封じ込めブラダー
は、バルーンの中央領域の冷却を更に制限する作用を有する。前記封じ込めブラ
ダーの近端部側及び遠端部側のバルーンの部分を、オプションとして、ガス、シ
リコーンオイル、塩水、等の断熱媒体によって膨張されることができる。或いは
、前記低温流体（前記封じ込めブラダー内にガスとして存在する）が制御された
流量でその上のバルーンに流れ込むように、前記封じ込めブラダーに出口を形成
し、或いはその一部を多孔構造にすることも可能である。前記流量を制限するこ
とにより、前記低温流体の温度は、バルーン内部ではそのままで、封じ込めブラ
ダーの外部の領域に於いて遥かに高くなる。

【００１３】 別の態様に於いて、本発明によって、近端部と、遠端部と、これらの間に軸心
を形成するガス排出ルーメンとを備えたフレキシブルカテーテル本体を有する冷
凍外科治療用システムを提供される。前記カテーテル本体の遠端部の近くには、
排出ルーメンと流体連通状態に血管内バルーンが配設される。前記バルーンは、
膨張してその周囲の管壁に径方向から係合することができる。低温冷却流体供給
源が、前記バルーン内に配設された少なくとも一つのポートと流体連通状態に設
けられる。

【００１４】 上述したように、前記少なくとも一つのポートは、オプションとして、ジュー
ル−トンプソンオリフィスを備えたものとすることができる。或いは、この少な
くとも一つのポートが、液体として前記低温冷却流体の全部又は一部を通過させ
るように構成される。実際には、複数のポートによって前記流体を径方向に噴霧
し、前記液体が、場合によっては、前記バルーン壁の内表面上にほぼ均一に分散
され、この液体の気化のエンタルピによって、前記バルーン壁の領域が冷却され
る。前記液体の気化によって、バルーンの膨張が促進され、他方、前記排出ルー
メンによってバルーン内の圧力が安全なレベルに制限される。

【００１５】 別の態様に於いて、本発明に依れば、管壁を有する血管内での使用される冷凍
外科治療用カテーテルが提供される。この冷凍外科治療用カテーテルは、近端部
と、遠端部と、これらの間に軸心を形成するガス排出ルーメンとを備えたフレキ
シブルカテーテル本体を有する。前記カテーテル本体の遠端部の近くには、排出
ルーメンと流体連通状態に血管内バルーンが配設される。前記バルーンは、近端
部と遠端部、及びこれらの間に延出する径方向に向けられた領域とを備えるバル
ーン壁を有する。この壁は、膨張してその周囲の管壁に径方向から係合すること
ができる。少なくとも一つの冷却流体分配ポートが、低温冷却流体源と流体連通
されている。前記少なくとも一つのポートは、膨張されたバルーン壁の領域を冷
却するべくバルーン内に配設される。

【００１６】 本発明の前記低温外科治療法及びカテーテルは、多くの場合、冷却されたバル
ーンによって係合された血管壁の少なくとも一部に沿って均一な冷却作用を提供
するように構成される。たとえば、低温細胞成長抑制効果は、バルーン内で周方
向および／又は軸方向に分布された複数の低温流体ポートを使用してバルーン内
での冷却作用を分散させ、バルーン表面に係合する管壁の大きな部分が、所望の
治療時間範囲の時間、標的温度範囲にまで冷却されるように構成することによっ
て大幅に高めることができる。

【００１７】 この態様に於いて、本発明に依れば、管壁を有する血管内で使用される冷凍外
科治療用カテーテルが提供される。この冷凍外科治療用カテーテルは、近端部と
、遠端部と、これらの間に軸心を形成するルーメンとを備えるフレキシブルカテ
ーテル本体を有する。前記カテーテル本体の遠端部にはバルーンが配設されてい
る。このバルーンは、前記ルーメンと流体連通され、かつ、このバルーンは、径
方向に膨張して周囲の管壁に係合するバルーン壁を有する。複数の冷却流体分配
ポートが、冷却流体供給源と連通されている。これらのポートは、前記管壁の一
部を均一に冷却するようにバルーン内に分布されている。

【００１８】 冷却効率を最大化し、バルーン内のガス圧を最小化するために、一般、前記バ
ルーンから前記排出ルーメンを介する総冷却流体流量を最小化することが好まし
い。理想的には、ディフューザヘッド周りで周方向に分離配置された複数のポー
トを使用して、前記冷却流体を前記バルーン壁に対して径方向に向けることによ
っても効率を高めることができる。血管の長い疾患セグメントを治療する時、た
とえば、腸骨又は上部大腿血管の過形成症を治療する時には、バルーンを移動又
は再位置決めすることなく、そのセグメント全体を治療することが有利であろう
。そのような長手疾患血管内に於いて均一な治療を提供するために、冷却流体供
給チューブをカテーテル本体内で軸心方向に摺動させることによって、前記ディ
フューザヘッドを膨張されたバルーン内で軸心方向に移動させることができる。
このような構造によって、たとえば、細胞増殖を抑制したり、或いは、様々な交
互の内管低温治療用の、複数の温度フィードバック制御低温治療サイクル等の、
様々な制御可能連続的治療養成法を提供することができる。或いは、軸心方向又
は周方向に分布されたポートの列を形成する固定ディフューザヘッドによって、
標的部位の大きな領域に渡って同時に均一な冷却を行ってもよい。

【００１９】 これに関連の方法態様に於いて、本発明に依れば、管壁を備える血管の治療の
ための治療法が提供される。この方法は、血管にカテーテルを導入する工程と、
管壁に係合するべく標的部位の近傍で前記カテーテルのバルーンを膨張させる工
程とを有する。前記バルーン内の第１位置に於いて流体が膨張される。流体は、
更に、係合された管壁の一部を低温冷却するべく前記バルーン内の、前記第１位
置から離間した第２位置でも膨張される。

【００２０】 前記低温流体がバルーンに入る時のジュール−トンプソン膨張により、および
／又は、バルーン内の低温流体の気化のエンタルピによって、ガス膨張によって
低温冷却を行うことができる。低温冷却が、最初に、バルーンカテーテル内から
始められる時、かなりの温度過渡を発生する可能性がある。外科医がこれら低温
療法の冷却速度及び治療時間をよりよく制御することができるように、可動オリ
フィスヘッドをバルーンの一端部のハウジング又はシールド内に配置しながら、
ガス膨張を開始することができる。このハウジングは、前記カテーテル本体から
バルーン内部に筒状構造体を延出することによって簡便に形成することができる
。このようなハウジング構造体は、又、そうでなければ管内の血液を凍結させる
可能性のある、排気ガスを、バルーンの近端部に於ける過度の冷却を発生させる
ことなく、バルーンから近位方向に向けることにも役立てるためにも使用するこ
とができる。

【００２１】 更に別の態様に於いて、本発明に依れば、更に、体管の過形成症又は新生物形
成を治療するためのキットが提供される。このキットは、近端部と、遠端部と、
その遠端部近くにバルーンを備えるカテーテルを有する。このカテーテルの使用
のために前記キットにはインストラクションが含まれる。これらのインストラク
ションには、体管の内表面を、バルーンと共に、その後の細胞成長を抑制するの
に十分な温度と時間、冷却する工程が含まれる。このようなキットには、ここに
記載した方法のいずれかのための指示を含ませることができる。

【００２２】 具体的実施例の記載 本発明の原理によって構成された具体例としての冷凍外科治療用カテーテル１
０が図１、図２に図示されている。カテーテル１０は、近端部１４と、遠端部１
６と、遠端部に設けられた膨張可能バルーン１８とを備えるカテーテル本体１２
を有する。前記バルーン１８は、カテーテル本体１２の一体延出部分として図示
されているが、このような構造は、本発明に於いて必須ではない。前記バルーン
は、同じ材料又は異なる材料から形成することが可能であり、後者の場合、適当
な接着剤、熱溶接等によってカテーテル本体１２の遠端部に取り付けられる。カ
テーテル本体は、ポリエチレン、ポリイミド、共重合体、及びそれらの誘導体等
の従来の材料から形成することができる。前記バルーンも、血管形成バルーン用
に使用される従来の材料、通常は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の
非膨張性である従来の材料から形成することができる。

【００２３】 カテーテル１０は、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリイミド
、等のポリマー材、或いは、ハイポチューブ（ｈｙｐｏｔｕｂｅ）等の金属材、
から形成することが可能な中心シャフト２０を有する。カテーテル１０の実施例
に於いて前記同軸シャフト２０は、円筒状であって、カテーテルを従来と同様、
ガイドワイヤ上に位置決めするためのガイドワイヤルーメンを提供する。しかし
ながら、このシャフト２０は、他の構造及び目的のために様々に構成することが
可能である。たとえば、このシャフトを中実のワイヤ又はコアとして、更に、オ
プションとしてその遠端部にガイドワイヤチップを提供するように構成すること
ができる。このシャフトは、又、前記バルーン１８に低温流体を供給するルーメ
ンを提供するように構成することも可能である。しかし、図１０の図示された実
施例に於いては、低温流体は、前記同軸シャフト２０に対して平行に配設された
別体の低温流体供給チューブ２２によって供給される。

【００２４】 前記カテーテル１０は、通常、更に、バルーン１８の中心近くに最適配置され
る熱電対２４を有する。この位置に於いて、それは、前記低温供給チューブ２２
の近端部からの膨張後の低温流体の温度を測定することができる。前記低温供給
チューブ２２は、その遠端部２３に膨張オリフィスを形成する。従って、低温流
体は、上昇した圧力で液体としてこのチューブ２２を通って流れ、（従って、流
れ規制膜沸騰を抑制し）、前記オリフィス２３を介して、前記バルーン内が低圧
の気体状態へと膨張する。液体窒素の場合、前記チューブ２２内の圧力は、通常
、関連する沸点下の温度に於いて５０ｐｓｉないし５００ｐｓｉの範囲である。
膨張後、前記バルーン内の中央部（熱電対２４の位置）付近の窒素ガスは、圧力
が通常３０ｓｐｉないし１００ｓｐｉの範囲で、温度は−４０℃ないし−１００
℃の範囲である。温度は、径方向外向きの方向と、バルーンの中心部から両軸心
方向の両方に於いて低下することができる。次に、本発明のこの特徴について図
３及び４を参照しながら詳述する。

【００２５】 前記カテーテル本体１２の近端部１４にはハブ２８が固定されている。このハ
ブは、低温流体源を前記低温供給チューブ２２に接続するためのポート３０を提
供する。当該ハブは、更に、バルーン１８から環状ルーメン２５を通って近位側
に移動する前記気体状低温流体を排出するためのポート３２も提供する。熱電対
ワイヤ２６用に第３のポート３４が設けられている。前記ハブの近端部には、ガ
イドワイヤ用の第４のポート３６が設けられている。

【００２６】 次に図３及び４を参照すると、液体窒素（ＬＮ２）が前記低温供給チューブ２
２を介してバルーン１８に供給される。この液体窒素は、上述した範囲の温度と
圧力で供給され、前記膨張オリフィスを介してバルーン１８内部へと膨張して気
体窒素（ＧＮ２）となる。単一バルーン実施例カテーテル１０に於いては、気体
窒素は、バルーン１８を膨張させる作用と、バルーンの外側表面を所望の温度プ
ロファイルで冷却する作用との両方を有する。特に、バルーンのダイメンション
と作動条件とは、特定のバルーン温度プロファイルを提供するように選択され、
その一例が図４に示されている。バルーンの中心部付近に於いて液体窒素を気体
状態に膨張させることによって、図４の温度プロファイルに図示されているよう
に、バルーンの温度は中心部近くで最低となり、中心部から両軸心方向に低下度
は減少する。

【００２７】 動脈過形成症を治療するには、−２０℃ないし−８０℃の範囲、たとえば−５
０℃のバルーン温度で、１秒間ないし１０秒間の範囲の時間が有効である。液体
窒素を５０ｐｓｉないし５００ｐｓｉの範囲の圧力で、前記沸点以下の温度で供
給し、この液体窒素を３０ｐｓｉないし１００ｐｓｉの範囲の圧力で膨張させる
ことによって、バルーンの中央部に於いて上述の範囲の温度が達成されるであろ
う。更に、バルーンをこのバルーンの中心部から各方向に於いて少なくとも０．
５ｃｍ、好ましくは少なくとも１ｃｍの距離延出させることによって、バルーン
の両端部の温度は、一般に０℃以下とならない。このように、バルーンの遠端部
及び近端部がより低温の部分を動脈又はその他の体管の非標的領域から断熱しな
がら、バルーンの中心部近くの治療領域に於いてバルーンの外側表面で所望の低
温度を維持することが可能である。バルーンの治療領域の軸心方向の長さは、前
記バルーンの長さを変え、バルーンに供給される液体窒素の量を制御することに
よって大幅に変えることが可能であること、が理解されるであろう。バルーンの
具体例は、長さが３ｃｍないし５ｃｍ、直径が１．５ｍｍないし４ｍｍの範囲、
であり、通常、上述した温度及び圧力範囲で液体窒素を０．０８ｍｌ／秒ないし
１．５ｍｌ／秒受け入れる。

【００２８】 次に図５を参照して、別構成のバルーンアセンブリ５０を説明する。このバル
ーンアセンブリ５０は、シャフト５４と低温流体供給チューブ５６とを備えるカ
テーテル本体５２の遠端部に配設されている。カテーテル１０との関連に於いて
概説したように、バルーン５８がカテーテル本体５２の遠端部に固定されている
。しかしカテーテル１０と異なり、このバルーンアセンブリ５０は、バルーン５
８内に入れ子配置された封じ込めブラダー６０を有する。この封じ込めブラダー
５０は、前記バルーン５８に類似に形成される第２のバルーンとして構成するこ
とができる。但し、これは、バルーン５８よりも短く、バルーン５８の近端部及
び遠端部から軸心方向内方に離間した近端部及び遠端部を備えるものとされる。
しかし、前記ブラダー６０は、異なる材料から構成され、異なる特性を有するも
のとすることができる。一般に、前記封じ込めブラダーは、気体窒素が膨張オリ
フィス６２を介してその内部に膨張された後、これを受け入れ収容するように意
図されている。膨張された（低温）気体窒素を前記ブラダー６０内に収納するこ
とによって、バルーンの低温の中央領域と、それほど低温でないその遠端及び近
端部との間でより顕著な温度変化を発生させることが可能となる。

【００２９】 オプションとして、前記封じ込めブラダー６０とバルーン５８のその他の部分
との間の温度変化をより先鋭にするべく、バルーン５８を断熱流体によって別に
膨張させることができる。或いは、前記封じ込めブラダー６０に、所望の温度変
化を維持するべく気体窒素がブラダー６０の内部からバルーン５８の内部へと制
御された状態で通過することを許容する複数のポート又は多孔構造領域を備えさ
せることができる。

【００３０】 次に図６Ａ−６Ｃを参照して、血管ＢＶ内の標的領域ＴＲを治療するためのカ
テーテル１０の利用法について説明する。前記標的領域は、通常、バルーン血管
形成術又は、アテローム性動脈硬化症のためのその他の従来式プロトコルによっ
て前に治療されている。このような一次治療は、通常、血管内カテーテルを利用
するものであるが、このカテーテルは、図６Ａに図示されているように、ガイド
ワイヤＧＷを所定位置に残して既に除去されている。次に、図６Ｂに示されてい
るように、前記ガイドワイヤ上にカテーテル１０を導入する。このカテーテル１
０に適当な供給源７０から液体窒素を導入する。この供給源は、デューア瓶、又
はその他の従来式供給源とすることができる。場合によっては、ここにその全開
示内容を参考文献として合体させる米国特許第５，６４４，５０２号及び第５，
６１７，７３９号に記載されているもののように、再循環冷凍液体窒素源を利用
することが可能であろう。液体窒素（ＬＮ２）が、カテーテル１０に供給され、
図６Ｃに図示されているようにバルーン１８を膨らませる。バルーンの温度プロ
ファイルに依り、血管ＢＶの内壁の冷却は中央領域ＣＲに於いて最大であり、図
６Ｃの矢印群によって定性的に示されているように、中央領域から近端及び遠端
方向に減衰する。血管内膜の細胞のその後の過形成症を抑制するために、上述し
た温度と時間で治療が行われる。有利に、本発明の低温法によって、損傷と、そ
のような損傷から発生しうる血栓症とを誘発させることなく、その後の細胞増殖
が抑制される。

【００３１】 可動ポートヘッド又はディフューザ８２を備えるカテーテル８０が図７に図示
されている。この実施例に於いて、複数の低温流体ポート２３が、ディフューザ
８２の周囲に離間配置され、膨張ガスとバルーン１８の壁との間の熱伝達を増大
するべく径方向に向けられている。ここに図示された実施例では、４つのポート
８３が設けられ、互いに周方向に約９０°離間配置されている。

【００３２】 実質的に均一に冷却される中央領域ＣＲの軸心方向の長さを増大させるために
、ディフューザヘッド８２がシャフト又はレール８４上に摺動自在に支持されて
いる。供給チューブ２２がディフューザヘッド８２に固定されるとともに、カテ
ーテル本体１２内に摺動自在に配設されている。カテーテル８０の近端部１４の
近端側ハウジング８６は、供給チューブ２２を制御可能に移動させるラック−ピ
ニオン機構８８を収納している。コントロールノブ９０を回転させることにより
（又は、ラック−ピニオン機構８８を駆動システム９３によって自動的に駆動す
ることにより）、供給チューブ２２とディフューザ８２とは、バルーン１８を移
動させたり萎ませたりすることなく、第１位置９５から第２位置９６まで移動可
能である。これにより、比較的少量の流体流で長手中央領域ＣＲを冷却すること
が可能となる。

【００３３】 腸骨又は上部大腿動脈等の血管の長手セグメントに沿う細胞の増殖を抑制する
ためには、反復可能な温度で反復可能な回数、低温治療を行うことが有利である
。治療領域間のギャップを避け、および／又は、意図せずして治療を繰り返すこ
とを避けることに役立たせるために、これらの長手管壁を、冷凍外科治療用カテ
ーテルを移動させたり再位置決めさせたりすることなく、治療可能とすることが
有利であろう。従って、一般に、これら長手内皮表面に沿って均一に径方向の冷
却を行うことが可能な構造及び方法を提供することが望ましい。

【００３４】 管内冷凍外科治療法の安全性は、一般に、冷却流体の流量を最小化することに
よって高められる。低い流量により、一般に、バルーン破裂という不意の事態に
於いて体管内へのガスの放出が少なくなる。公知のバルーン構造は、約１００ｐ
ｓｉ以上までの圧力に耐えることができる。にも拘わらず、最大バルーン圧を１
００ｐｓｉまたはそれ以下、好ましくは、１００以下に制限することによって安
全性を高めることができる。より低いバルーン圧によって、破裂時に放出される
ガスの量が少なくなるばかりでなく、そのようなバルーン破裂が発生する可能性
を低減することにも役立つ。ポート８３の冷却流体圧を一定とすれば、バルーン
１８内の圧力が低ければ、バルーン壁の温度も低くなる。換言すると、低温冷却
は、一般にバルーン内の圧力を最小化することによってより効果的になる。

【００３５】 吐き出されたガスを排出するのに利用可能な断面積は限られているので、バル
ーン内の圧力は、カテーテル本体１２を通って排出ポート３２へと近位側に流れ
る排気ガスの速度（及び圧力ヘッド損失）を低下させることによって最も容易に
最小化される。排出ポート３２を真空抜きすることによって、近位側のガス流を
促進させ、或る程度ガス圧を低下させることが可能であるが、この方法の利点は
、ガス速度と圧力がカテーテル本体内部に於いて高い場合には、限定されたもの
となる。従って、比較的小さな低温流体流量を効果的に利用することが有利であ
る。ディフューザ８２をバルーン１８内で軸心方向に移動させることによって、
管壁の長手領域を、中程度の流体供給量と低いバルーン圧とによって連続的に治
療することができる。組織が冷却される時間は極めて短いため、総治療時間は極
めて適度なまま変わらない。

【００３６】 可動ディフューザヘッド８２の使用により、更に、外科医が、高度に制御され
た状態で組織を選択的に治療することも可能となる。たとえば、バルーン１８が
動脈支流に渡って延出する場合、外科医には、血管を、その支流の近位側又は遠
位側から治療し、その支流開口部内で血液が凍結することを避けるべく、ディフ
ューザが支流に合せられた時に、ガス流を遮断するというオプションがある。更
に、自動駆動システム９２をオートメーション機構に接続することによって、様
々な治療サイクル及び時間を制御可能に繰り返し行うことができる。

【００３７】 可動ディフューザカテーテル８０のバルーン１８は、極めて長いものとするこ
とができ、バルーンは、通常、約１ｃｍないし約１０ｃｍの長さを有する。この
具体的実施例に於いて、近位側ハウジング８６および／又はアクチュエータ機構
８８のストローク長が約８ｃｍになるように、バルーンは約１０ｃｍの長さを有
する。バルーン１８を通過する熱流を増大するために、バルーン壁のポリマーに
伝熱促進材を含ませることができる。たとえば、ポリエチレン又はその他のバル
ーンポリマー中に、約１ないし１０％の窒化ホウ素を添加することによって、全
システムの熱伝達性を大幅に改善することができる。意外にも、冷却中に於いて
バルーンの内表面と外表面の間に大きな温度差があるかもしれない。従って、バ
ルーン材料の熱伝導性によって大きな利点を提供することができるのである。

【００３８】 図７の実施例に於いて、固定ガイドワイヤ９４が、カテーテル８０を血管内で
進行させる時に役立つように、バルーンから遠位側に延出している。固定ガイド
ワイヤ９４とバルーン１８の遠端部は、バルーンが膨張されていない時にカテー
テルの遠端部を構造的に支持する軸心支持体又はレール８４に固定されている。
ここでは、レール８４は、．００８インチの直径を有するステンレス鋼ワイヤで
あるが、これは、オプションとして可動ガイドワイヤ等のための単数又は複数の
ルーメンを有する、様々なシャフト構造体とすることも可能である。

【００３９】 ディフューザ８２は、それぞれが直径約．００２５インチの４つの径方向に向
けられたポートを有する。これら開口部は、供給チューブ２２によって供給され
る中央通路と流体連通している。ディフューザヘッド８２は、約．０３２インチ
の外径とすることが出来、その他の様々なポリマー又は金属から形成することも
可能である。ディフューザ８２は、接着、熱溶接、固定具等によって供給チュー
ブ２２に固定されている。この具体的実施例に於いて、ディフューザ８２はポリ
イミドから成る。供給チューブ２２も、又、ポリイミドチューブから形成可能で
あるが、この供給チューブがカテーテル本体内で往復移動するときの摩擦を避け
るために、テフロン（登録商標）等のＰＴＦＥによってコーティングされること
が好ましい。ディフューザヘッド８２は、ディフューザを包囲し、レール８４が
通過する通路を形成するバンドを使用してレール８４に固定されている状態が図
示されている。当然、同心支持シャフト又はチューブ、片持ち支持供給チューブ
、等の、その他様々な別の支持構造も可能である。上述したように、熱電対２４
又はその他なんらかの別の温度センサによって、バルーン内の温度を示すべくワ
イヤ２６を介して近位側に信号が送られる。

【００４０】 その使用時に於いて、バルーン１８がまだ膨張されておらず小さなプロファイ
ル形状である状態で、可動ディフューザバルーンカテーテル８０が血管に導入さ
れる。固定ガイドワイヤ９４を使用して、バルーン１８を治療部位へと操作する
。供給チューブ２２を、ディフューザ８２が第１位置９５に位置するように位置
決めし、低温流体を供給チューブ２２を介してディフューザに送り出す。このガ
スによってバルーン１８が膨らむとともに、上述したように、バルーンの内側表
面と血管とを冷却する。コントロールノブ９０を回転させてディフューザ８２を
位置９６に向けて軸心方向に移動させる。冷却流体がディフューザから出る時、
中央領域ＣＲに係合している内皮組織が低温冷却される。

【００４１】 低温冷却流体を、オプションとして、冷却を行うべく、ポート８３の近傍のジ
ュール−トンプソンオリフィスを通過させることもできる。他の実施例に於いて
は、前記低温冷却流体の少なくとも一部を、液体としてポート８３からバルーン
内へと排出することができる。この液体はバルーン内で気化し、この気化のエン
タルピによって、周囲の管壁の冷却を促進させることができる。前記液体によっ
て、管壁の少なくとも一部分の均一冷却作用を高めるべく、バルーンの少なくと
も一部分をコーティングすることができる。従って、ポート８３は、前記流体供
給ルーメンの断面よりも小さな、或いは、少なくともこの流体供給ルーメンの断
面よりも同じ大きさの総断面を有するものとすることができる。

【００４２】 コントロールノブ９０によってディフューザ８２の移動速度を制御し、供給チ
ューブ２２を介して注入される冷却流体の量、排出ポート３２の圧力を制御する
ことによって、外科医は、組織の冷却速度、組織の温度、そしてオプションとし
て、カテーテルを一つの位置に置いた状態で組織が受ける冷却サイクルの数、を
制御することができる。上述したように、ディフューザストロークの端部、第１
及び第２位置９５，９６を、管内の流体の冷却を制限するべく、バルーン１８の
軸心方向両端部から離間させることができる。

【００４３】 図８を参照して理解されるように、低温流体が最初にディフューザ８２から出
始める時、冷却の初期速度を制御することが望ましい。 バルーンが膨張し、ディフューザ構造が冷却される時、所望の一定状態の低温
冷却が始まる前に、かなりの温度過渡が発生する。予期されない、又は、過度に
遅い冷却速度を避けるために、ディフューザ８２を、最初、バルーン１８内側の
ハウジング９８内に載置することができる。ハウジング９８は、カテーテル本体
１２からバルーン１８内にチューブを延出することによって形成することができ
、このハウジングは、オプションとして、カテーテル本体の材料の延長部から構
成される。

【００４４】 図７，８及び４を参照することによって、ハウジング９８のもう一つの利点が
理解されるであろう。冷却ガスがディフューザ８２からバルーン１８内に流入す
る時、吐き出されたガスは、バルーンからカテーテル本体１２内、近位側に排出
される。これらのガスは近位側に移動する時に温度が高くなるが、ガス流は、バ
ルーンの比較的大きな断面直径からカテーテル本体内に向けて加速される。これ
によって、実際にバルーンの近端部の近傍に於ける冷却効果が高められ、バルー
ンの近位側で血液を凍結させる可能性がある。 このような近位側での冷却の増大を避けるために、ハウジング９８は、中央領
域ＣＲに沿って中央位置からガスを許容する。バルーン１８内のハウジング９８
を包囲するガスは、バルーンの近端部近くで停滞することを許容され、これによ
ってこの位置での軸心方向の冷却が制限される。

【００４５】 上述したように、バルーン壁の内側表面と外側表面との間にはかなりの温度差
があるかもしれない。冷凍外科治療をより正確かつ再現可能にモニタするために
、標的部位の組織の温度、組織バルーン界面および／又はバルーン外側表面温度
を測定するために、バルーンの外側表面に温度センサ２４が取り付けられている
。

【００４６】 次に図９を参照すると、固定ディフューザ１００は、ディフューザの周りで軸
心方向と周方向との両方に於いて分布された複数のポート８３の列を有する。こ
れらのポート８３は径方向に向けられているので、ディフューザ１００は、比較
的低いバルーン圧と低い冷却流体流量で周囲の組織の所望の冷却を達成する。低
温液体又は気体−液体混合物は、バルーン１８の壁に対して垂直に向けられるの
で、ガスとバルーン壁との間の伝熱係数は極めて高い。これは、バルーンの温度
を下げ、バルーン内への所与の流量の冷媒のより大きな抽熱を提供することに役
立つ。更に、ポート８３は、バルーンの周方向と軸心方向の両方に分布されてい
るので、ディフューザ１００は、均一な非増殖反応を得るへく、バルーンの表面
上により均一に冷却作用を分布させる。

【００４７】 ディフューザ１００は、一般に、径方向に向けられた開口部を備える筒状構造
体から成る。筒状構造体の一具体例は、約．０３２インチの内径と、．００１イ
ンチの壁厚を有するポリイミド製チューブから構成することができる。各ポート
は直径約０．００２５インチに定義される。通常、ディフューザ１００には、約
６ないし６００のオリフィスが形成される。この具体的実施例に於いて、４つの
軸心方向の列のオリフィスが、互いに約９０°離間配置されている。これらの列
は、一つの列のオリフィスが約４ｍｍの中心線間隔を有し、それに近接する列が
約２ｍｍで分離されるように、軸心方向に千鳥配置されている。この多孔性ディ
フューザチューブの全長は、約２ｃｍである。

【００４８】 ガイドワイヤルーメン１０６を有する中心シャフト１０４が、接着剤等を使用
してディフューザの遠端部に、そしてオプションとしてディフューザの近端部に
も、ディフューザ１００に対して同軸に接合されている。バルーン１８の位置決
めを螢光透視法的、ソノグラフ的、又は、その他の別の画像様式（適当なコント
ラスト構造を備える）下で容易にするべく、カテーテルの画像をエンハンスする
ために、高コントラストマーカ１０２を設けることができる。この遠位側マーカ
は、オプションとして、前記中央シャフト周りに金又はプラチナのワイヤを巻回
し、この金ワイヤをディフューザチューブの遠端部に接合することによって形成
することができる。前記近位側マーカは、同様に、金又プラチナのワイヤを巻回
、接合することによって形成することができ、この近位側マーカは、オプション
として、低温冷却流体がバルーンの近位側でディフューザチューブと中央シャフ
トとの間の環状空間を通じて導入されるように、前記ディフューザチューブ上に
配設される。中央シャフト１０４は、通常は、ポリイミドチューブから構成され
るが、これに代えて、様々な材料から構成することも可能である。

【００４９】 前記ディフューザ１００と中央シャフト１０４との間の同軸構成（ディフュー
ザのチューブと中央シャフトとの間の環状の冷却流体通路を備える）により、バ
ルーン壁に対する低温冷却流体の周方向に対称的な分布が促進され、これにより
、より周方向に均一な温度分布が提供される。既に概説したように、中央領域Ｃ
Ｒ内での軸心方向と周方向の両方での均一な温度分布（図４を参照）により、細
胞増幅の有効な抑制が、バルーン１８によって係合された組織の大きな部分に渡
って確実に提供される。バルーンの軸心方向に位置する組織又は流体の冷却を制
限するために、上述したように、バルーン流プロファイル内の近位側及び遠位側
滞留領域が、ディフューザ１００の形状及び構成、バルーン１８、及び、バルー
ンの近端部内に於けるハウジング９８の存在、によって作り出される。可動ディ
フューザがハウジング９８内に引き込まれるものではないが、この構造は、近位
側にテーパーされたバルーン壁に沿うガス流の加速を避けることに役立つ。

【００５０】 冷却プロセスを正確に制御するために、バルーン内の圧力をモニタすることが
有利である。この目的の為に、図９及び１０を参照して理解されるように、バル
ーン圧ポート１０８は、圧力モニタルーメン１１０を介して圧力を近位側に伝達
する。このような圧力モニタの精度は、前記圧力モニタルーメン内の近位側の流
体流を最小限にすることによって高めることができる。これに代えて、近位側に
圧力信号を送るワイヤを備えた圧力トランスデューサーをバルーン内に設けても
よい。前記長手カテーテル本体１２内に於いて、前記低温供給チューブ２２用の
ルーメン、圧力モニタポート１０８、ガイドワイヤ、等を断熱ジャケット１１２
内に収納することができる。バルーン１８はは膨張時に於いて延長され、又、デ
ィフューザの遠端部はコアシャフト１０４によってバルーンの遠端部に固定され
ているので、バルーンの軸心方向の折れ曲がりとその結果発生する径方向に不均
一な冷却を避けるために、ジャケット１１２をカテーテル本体１２内で軸心方向
に摺動可能にすることが有利であるかもしれない。別の実施例に於いて、低温供
給チューブは、単純に、中央シャフトと、ディフューザチューブの連続近位側延
出部として形成されたジャケットとの間の環状空間内に遠位側に延出し、ジャケ
ット内の冷却流体の近位側の漏れ分は、オプションとしてカテーテル本体内に排
出され、前記排出ルーメンを介して除去される。

【００５１】 次に図１１を参照すると、図９及び１０に図示した固定ディフューザカテーテ
ルの近端部は、図１及び７を参照して上述した多くの接合構造を備えている。ガ
イドワイヤポート１１４によって、ガイドワイヤルーメン１０６への近位側アク
セスが提供され、他方、圧力モニタコネクタ１１６がモニタルーメン１１０を介
してバルーン１８の内部と流体連通している。バルーン圧力が許容可能である場
合、オプションとして、排出ポート３２に設けられたオリフィスを使用して低温
冷却を制御することができる。この近位側構造はポッティング接着剤をほぼ従来
式に使用して市販のコンポーネントから組み立てることができる。

【００５２】 次に図１２を参照して、更に別の複オリフィスディフューザ構造が可能である
。この実施例（ここではバルーン１８無しで図示されている）に於いて、一連の
ポート８３が、前に概説したように、長手標的領域内に於いて軸心方向に冷却を
分布させるべく、軸心方向に分散配置されている。この実施例に於いて、一連の
個々のガス供給チューブ１２０によって、これらポートに低温冷却流体が供給さ
れ、各ポートは、オプションとして、それに関連のガス供給チューブのルーメン
と同じ面積を有する開口部を備える。これらの個々の供給チューブは、内径が約
．００５インチのポリイミド製チューブから構成できる。いくつかの実施例に於
いて、冷却の軸心方向の分布は、各ポートから吐き出される流体の量を変化させ
、オリフィス間の間隔（軸心方向および／又は周方向）を変化させ、伝熱係数、
冷却流体パターン、等を変化させることによって制御することができる。

【００５３】 一般には、カテーテル８０を、一体型冷凍外科手術管内治療システム１３０の
一つのコンポーネントとして使用することが有利であろう。実際の組織の冷却は
、バルーン内の圧力、冷却流体流量、等、によって異なる可能性があり、かつ、
これらのパラメータはカテーテル本体１２がその脈管系に沿って曲げられる時に
変化する可能性があるため、冷凍外科手術療法の有効性は、冷却プロセスの測定
された特性、たとえば、単数又は複数の温度センサ２４によって測定された温度
、に基づいて処理を調節することによって高めることができる。従って、温度セ
ンサ２４からの電気温度信号１３２を、フィードバック制御システムに使用され
るべくコントローラ１３４に送ることができる。好ましくは、コントローラ１３
４は、これらの温度信号を処理して、カテーテル内に注入されるべき低温流体の
圧力又は量を示す冷却流体供給信号１３６を発生する。コントローラ１３４は、
好ましくは、ディフューザ駆動装置９２に対して機械的にディフューザ８２を再
位置決めするように指令する電気信号も供給し、更に、多くの場合、排出ポート
３２の圧力（又は真空度）を変化させる信号を供給する。これらの信号は、冷却
サイクルを変えるためのみならず、バルーンの膨張および／又は収縮を、好まし
くは少なくとも、部分的にはバルーン内部からモニタされた圧力に基づいて、制
御することにも利用可能である。

【００５４】 細胞増殖および／又はリモデリング（ｒｅｍｏｄｅｌｉｎｇ）を抑制するため
に、コントローラ１３４は、一般に、組織の冷却を、開始、モニタ及び制御する
。組織の冷却速度を、毎秒約２℃ないし約３０℃の範囲で行うために、しばしば
、低温システム１３０が使用される。細胞増殖抑制療法の一具体例に於いて、前
記システムは、組織を、約０ないし約−８０℃の範囲、好ましくは、約−１０℃
ないし約−４０℃の範囲で、約１秒間ないし約６０秒間の時間維持する。前記療
法の有効性は、組織を、これらの温度に、１ないし５冷却サイクル、通常は、毎
６０秒間１サイクルの率で繰り返し冷却することによって高めることができる。
この冷却を提供するために、二酸化炭素、窒素酸化物、等から成る低温液体又は
気液混合物を、約１００ないし約８００ｍｇ／秒の範囲の率でバルーンを通して
流すことができる。このような冷却によって、時としてアポトーシスおよび／又
はプログラムされた細胞成長と呼ばれるプロセスを通じて細胞増殖を抑制するこ
とができる。

【００５５】 バルーンカテーテル１０とその使用のためのインストラクション１４２とを備
えたキット１４０が図１４に図示されている。カテーテル１０は、前述したバル
ーンカテーテル構造のいずれとも置換可能であり、使用インストラクション１４
２には、細胞増殖抑制のための前述した関連方法工程のいずれも記載することが
できる。使用インストラクション１４２は印刷され、オプションとして、バルー
ンカテーテル１０用の無菌パッケージ上の少なくとも一部分に表される。別の実
施例に於いて、使用インストラクション１４２は、過形成症等を抑制するための
バルーンカテーテル１０の使用法を図解又は示す機械読み取り可能なコード、デ
ジタル又はアナログデータとすることができる。これら使用インストラクション
をキット１４０のパッケージ１４６に印刷する、等のその他の別構成も可能であ
る。

【００５６】 以上は、本発明の好適実施例の完全な記載ではあるが、その他様々な代替、改
変及び均等構成も使用可能である。たとえば、筒状に均一な冷却を提供するべく
、単数又は複数の径方向オリフィスが、バルーン内で、周方向と軸心方向との両
方に於いて、オプションとして螺旋経路に沿って、移動するようにすることが可
能である。従って、以上の説明は、添付のクレームによって定義される本発明の
範囲を制限するものと見なされてはならない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の原理に依って構成された冷凍外科治療用カテーテルを図示し、その遠端
部は断面が図示されている

【図２】 図１の２−２線に沿った前記カテーテルの断面図である

【図３】 図１の冷凍外科治療用カテーテルのバルーン内の低温流体の膨張を図示している

【図４】 その内部で液体窒素が膨張され、バルーンが体管内にある状態の図１及び３のバ
ルーンの温度プロファイルを示すグラフである

【図５】 本発明の原理によって構成され、バルーン構造体内に入れ子状に配置された封じ
込めブラダーを備える冷凍外科治療用カテーテルの遠端部を図示している

【図６】 図６Ａ−６Ｃは、図１のカテーテルを患者の血管内の標的部位の治療に使用して
いる状態を図示している

【図７】 複数の径方向に向けられた低温流体ポートを備えるディフューザヘッドを有する
冷凍外科治療用カテーテルの一部断面図であって、前記ディフューザヘッドは、
長手治療部位の均一な冷却を提供するべくバルーン内に於いて軸心方向に摺動可
能である

【図８】 冷却流体流の開始時に於ける過渡状態を避けるべくバルーン内のハウジングに近
位側から引き込可能な可動ディフューザヘッドを備える冷凍外科治療用カテーテ
ルの一部断面図である

【図９】 軸心方向及び周方向のオリフィスの列を形成する別構成の固定多孔性ディフュー
ザを略図示している

【図１０】 図９のカテーテルの断面を図示している

【図１１】 図９のカテーテルの近端部を図示している

【図１２】 軸心方向に離間された複数の低温流体ポートの列を有する別構成の固定ディフュ
ーザ構造体を図示している

【図１３】 オプションとしてのフィードバック制御ループを含む、図７のカテーテルの作動
を例示する作用ブロック図である

【図１４】 ここに記載の方法に使用されるバルーンカテーテルとその利用のための指示を含
むキットを略図示している

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１１年７月１日（１９９９．７．１）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【請求項４６】 管壁を備える血管を治療するシステムであって、該システ
ムは以下を有する、 近端部と遠端部とを備えるフレキシブルカテーテル本体、 前記カテーテル本体の前記遠端部の近傍に配設された管内バルーン、該バルー
ンは周囲の管壁に係合するべく膨張可能である、該バルーンは内側表面を有する
、そして 前記バルーンの前記内側表面の少なくとも一部をコーティングする冷却液、該
冷却液は前記バルーン内で気化して前記管壁を冷却する。

【手続補正書】

【提出日】平成１２年１０月２３日（２０００．１０．２３）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウィリアムズ，ロナルド アメリカ合衆国 カリフォルニア 94025 メンロ・パーク キャンポ・ベロ・レー ン 149 Ｆターム(参考） 4C060 JJ01 JJ02 MM25

Claims (44)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷凍外科治療用カテーテルであって、以下を有する、 近端部と、遠端部と、それを貫通する主ルーメンとを備えるカテーテル本体、
   前記ルーメンは、その遠端部近くにジュール−トンプソンオリフィスを備える、
   そして 前記カテーテル本体の前記遠端部の前記ジュール−トンプソンオリフィス上に
   配設されたバルーン。
2. 【請求項２】 請求項１の冷凍外科治療用カテーテルであって、前記バルー
   ンは、少なくとも１ｃｍの長さを有し、前記オリフィスは、各端部から少なくと
   も０．５ｃｍ離間して配置されている。
3. 【請求項３】 請求項１の冷凍外科治療用カテーテルであって、更に、前記
   バルーン内に入れ子配置された封じ込めブラダーを有し、この封じ込めブラダー
   は、前記オリフィス上に配置され、そして、前記封じ込めブラダーの各端部は、
   前記バルーンの各端部から、少なくとも０．２５ｃｍ軸心方向内方に離間してい
   る。
4. 【請求項４】 請求項３の冷凍外科治療用カテーテルであって、更に、前記
   カテーテル本体内にバルーン膨張ルーメンを有し、前記バルーンは、前記膨張ル
   ーメンから膨張媒体を受取り、そして、前記封じ込めブラダーは、前記主ルーメ
   ンから膨張されたガスを受取る。
5. 【請求項５】 請求項１の冷凍外科治療用カテーテルであって、前記主ルー
   メンは断熱されている。
6. 【請求項６】 請求項５の冷凍外科治療用カテーテルであって、前記断熱は
   同軸スリーブである。
7. 【請求項７】 体管内の過形成又は新生物形成を治療する方法であって、該
   方法は以下の工程を有する、 前記体管の内側表面を、その後の細胞成長を阻止するのに十分な温度と時間冷
   却する。
8. 【請求項８】 請求項７の方法であって、前記体管は、狭窄の処置から発生
   した過形成症を有する動脈である。
9. 【請求項９】 請求項８の方法であって、前記治療はバルーン血管形成術で
   ある。
10. 【請求項１０】 請求項８の方法であって、前記冷却工程は、前記狭窄の処
    置後１時間以内に行われる。
11. 【請求項１１】 請求項７の方法であって、前記冷却工程は、前記管表面の
    温度を、０度ないし−８０℃の温度に、１秒間ないし１０秒間の範囲の時間、低
    下させる工程である。
12. 【請求項１２】 請求項７の方法であって、前記冷却工程は以下の工程を有
    する、 前記体管に前記カテーテルを導入する バルーンを、前記内側表面の標的部位の近傍で前記カテーテル上に位置決めす
    る、 前記バルーン内のガスを膨張させて前記標的部位を低温冷却する。
13. 【請求項１３】 請求項１２の方法であって、前記膨張工程は、液体窒素を
    、この窒素が前記オリフィスを介して膨張するように、前記バルーン内に配置さ
    れたジュール−トンプソンオリフィスに流す工程である。
14. 【請求項１４】 請求項１３の方法であって、前記バルーン内の圧力は、３
    ０ｐｓｉないし１００ｐｓｉに維持され、前記オリフィスの近傍の温度は−４０
    ℃ないし−１００℃の範囲である。
15. 【請求項１５】 請求項１４の方法であって、前記バルーンの各端部の温度
    は０℃以上である。
16. 【請求項１６】 請求項１２の方法であって、前記バルーンは少なくとも１
    ｃｍの長さを有し、前記オリフィスは、各端部から少なくとも０．５ｃｍ離間し
    て配置されている。
17. 【請求項１７】 請求項１２の方法であって、前記バルーンの寸法と、前記
    ガス膨張条件は、前記バルーン部分に渡って、両端部間の温度が０℃以下で、各
    端部の温度が０℃以上の温度プロファイルを提供するように選択される。
18. 【請求項１８】 請求項７の方法であって、前記冷却工程は以下の工程を有
    する、 カテーテル本体を前記体管内に導入する、 前記カテーテルを、前記内側表面の標的部位の近くで前記カテーテル上に位置
    決めする、 前記バルーン内の液体を気化させて前記標的部位を低温冷却する。
19. 【請求項１９】 請求項１２の方法であって、更に、前記標的部位の温度を
    、前記バルーンの外側に配設された熱電対によって測定し、前記ガス膨張を、こ
    の測定された温度に基づいて制御する工程を有する。
20. 【請求項２０】 冷凍外科治療用システムであって、以下を有する、 近端部と、遠端部と、これらの間に軸心を形成するガス排出ルーメンとを備え
    るフレキシブルカテーテル本体、 前記カテーテル本体の前記遠端部近くに、前記排出ルーメンと流体連通状態に
    配設された管内バルーン、該バルーンは周囲の管壁に係合するべく膨張可能であ
    る、 低温冷却流体供給源、そして 前記バルーン内に、前記冷却流体供給源と流体連通状態に配設された少なくと
    も一つのポート。
21. 【請求項２１】 請求項２０の冷凍外科治療用システムであって、前記低温
    冷却流体供給源は、主ルーメンを備えるフレキシブル冷却流体供給チューブであ
    り、該フレキシブルチューブは前記カテーテル本体の前記排出ルーメン内に配置
    されている。
22. 【請求項２２】 請求項２１の冷凍外科治療用システムであって、前記少な
    くとも一つのポートは、少なくとも一つのジュール−トンプソンオリフィスであ
    る。
23. 【請求項２３】 請求項２１の冷凍外科治療用システムであって、前記少な
    くとも一つのポートは、前記冷却流体供給源から前記バルーン内に、低温冷却流
    体を、少なくともその一部を液体として、この液体の気化のエンタルピによって
    前記バルーン壁が冷却されるように、放出する。
24. 【請求項２４】 請求項２３の冷凍外科治療用システムであって、前記冷却
    流体の気化から発生するガスによって前記バルーンは最大安全バルーン圧以下の
    圧力にまで膨張され、前記排出ルーメンは前記ガスを前記血管から搬送する。
25. 【請求項２５】 管壁を有する血管用の冷凍外科治療用カテーテルであって
    、該冷凍外科治療用カテーテルは以下を有する、 近端部と、遠端部と、それらの間に軸心を形成するガス排出ルーメンとを備え
    るフレキシブルカテーテル本体、 前記カテーテル本体の前記遠端部に前記排出ルーメンと流体連通状態に配設さ
    れたバルーン、該バルーンは、近端部と遠端部を備えるバルーン壁と、それらの
    間に延出する径方向向き領域とを有し、前記壁は、周囲の管壁に係合するべく径
    方向に膨張可能である、 低温冷却流体供給源、そして 前記流体供給源と連通するとともに、前記バルーン内に配設され前記膨張した
    バルーン壁の領域を冷却する少なくとも一つの冷却流体分配ボート。
26. 【請求項２６】 請求項２５の冷凍外科治療用カテーテルであって、前記少
    なくとも一つの冷却分配ポートは、前記膨張されたバルーン壁を、前記バルーン
    壁の前記遠端部よりも低い温度に冷却するべく、前記バルーン内に配置されてい
    る。
27. 【請求項２７】 請求項２５の冷凍外科治療用カテーテルであって、前記バ
    ルーン壁の前記領域は、前記近端部と遠端部とを分離する長手円筒を形成し、前
    記排出ガスルーメンは、前記バルーン壁の前記近端部が前記バルーン壁の前記領
    域よりも高い温度に留まるべく、前記バルーン壁の前記近端部の冷却を抑制する
    ために、前記バルーン壁の前記近端部の遠位側に延出している。
28. 【請求項２８】 管壁を有する血管用の冷凍外科治療用カテーテルであって
    、該冷凍外科治療用カテーテルは以下を有する、 近端部と、遠端部と、それらの間に軸心を形成するルーメンとを備えるフレキ
    シブルカテーテル本体、 前記カテーテル本体の前記遠端部に前記ルーメンと流体連通状態に配設された
    バルーン、該バルーンは、周囲の管壁に係合するべく径方向に膨張するバルーン
    壁を備えている、 冷却流体供給源と連通した複数の冷却流体分配ポート、これら流体ポートは、
    前記管壁の一部を均一に冷却するように前記バルーン内に分布されている。
29. 【請求項２９】 請求項２８の冷凍外科治療用カテーテルであって、前記ポ
    ートは前記バルーン内で周方向に互いに離間配置されている。
30. 【請求項３０】 請求項２９の冷凍外科治療用カテーテルであって、前記ポ
    ートは径方向に向けられている。
31. 【請求項３１】 請求項３０の冷凍外科治療用カテーテルであって、前記ポ
    ートは、冷却流体供給チューブの遠端部でディフューザヘッド上に設けられ、前
    記ディフューザヘッドは、前記流体供給源が前記カテーテル本体内で軸心方向に
    移動する時に、前記バルーン内に於いて第１位置と第２位置との間を軸心方向に
    移動する。
32. 【請求項３２】 請求項３１の冷凍外科治療用カテーテルであって、前記デ
    ィフューザヘッドは、オリフィスヘッドが前記第１位置にある時、ハウジング内
    に配置され、前記ポートは、前記オリフィスヘッドが前記第２位置にある時、前
    記ハウジングの外部に位置する。
33. 【請求項３３】 請求項３２の冷凍外科治療用カテーテルであって、前記デ
    ィフューザヘッドは軸心方向通路を有し、前記カテーテルは、更に、前記ディフ
    ューザヘッドの前記通路内に摺動自在に配設された支持体を有し、この軸心方向
    支持体は、前記バルーンの近端部から前記バルーンの遠端部へと延出している。
34. 【請求項３４】 請求項２８の冷凍外科治療用カテーテルであって、前記ポ
    ートは、前記バルーン内に於いて軸心方向に分布されている。
35. 【請求項３５】 請求項３４の冷凍外科治療用カテーテルであって、前記ポ
    ートは、前記バルーン内に配設された多孔筒状構造体によって形成され、前記ポ
    ートは、この多孔筒状構造体上で軸心方向及び周方向に分布されている。
36. 【請求項３６】 管壁を有する血管用の冷凍外科治療用カテーテルであって
    、該冷凍外科治療用カテーテルは以下を有する、 近端部と、遠端部と、それらの間に軸心を形成するルーメンとを備えるフレキ
    シブルカテーテル本体、 前記カテーテル本体の前記遠端部に前記ルーメンと流体連通状態に配設された
    軸心方向長手バルーン、該バルーンは、周囲の管壁に係合するべく径方向に膨張
    するバルーン壁を備えている、 冷却流体供給源と連通した少なくとも一つのポートを備えるディフューザヘッ
    ド、該ディフューザヘッドは、前記バルーン内に於いて、第１位置と第２位置と
    の間で軸心方向に移動可能である。
37. 【請求項３７】 管壁を備える血管を治療する方法であって、該方法は以下
    の工程を有する、 カテーテルを血管内に導入する、 前記カテーテルのバルーンを標的部位の近くで膨張させて前記管壁に係合させ
    る、 前記バルーン内の第１位置で流体を膨張させる、そして 前記バルーン内の第２位置で流体を膨張させて前記係合された管壁の少なくと
    も一部を低温冷却する、前記第２位置は前記第１位置から離間している。
38. 【請求項３８】 請求項３７の方法であって、更に、ディフューザヘッドを
    前記第１位置から前記第２位置の間を移動させる工程を有する。
39. 【請求項３９】 請求項３８の方法であって、前記オリフィスヘッドが前記
    第１位置にある時に、ハウジングが前記バルーンと前記管壁とを分離し、流体膨
    張が前記第１位置で開始され、前記移動工程は前記ガス膨張の熱過渡の低下後、
    前記ハウジング内で前記ディフューザヘッドのポートを移動させる工程である。
40. 【請求項４０】 請求項３７の方法であって、流体膨張が前記第１位置と第
    ２位置とで同時に行われ、前記バルーンは軸心方向に長く、前記第１位置と第２
    位置とは軸心方向で離間している。
41. 【請求項４１】 請求項３７の方法であって、前記流体膨張は、前記流体が
    前記管壁に向かって径方向に流れるように、前記第１位置と第２位置とで同時に
    行われ、前記第１位置と第２位置とは周方向に於いて互いに離間している。
42. 【請求項４２】 請求項３７の方法であって、前記第１及び第２膨張工程は
    、前記流体の少なくとも一部を、液体から気体へ、その気化のエンタルピによっ
    て前記係合された管壁の少なくとも一部が冷却されるように気化させる工程であ
    る。
43. 【請求項４３】 請求項３７の方法であって、前記第１及び第２膨張工程は
    、前記流体を少なくとも一つのジュール−トンプソンオリフィスを通過させるこ
    とによって行われる。
44. 【請求項４４】 体管内の過形成又は新生物形成を治療するためのキットで
    あって、該キットは以下を有する、 近端部と、遠端部と、その遠端部近くのバルーンとを備えるカテーテル、そし
    て 前記カテーテルの使用インストラクション、該インストラクションは、前記体
    管の内側表面を、前記バルーンによって、その後の細胞成長を抑制するのに十分
    な温度と時間、冷却する工程を有する。