JP2003507127A - 肺の容積を減少させる装置、システムおよび方法 - Google Patents
肺の容積を減少させる装置、システムおよび方法Info
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Abstract
(57)【要約】
肺の少なくとも一部を永久に虚脱させることによる肺容積の縮少のための装置、システムおよび方法が提供される。肺の部分は、虚脱させる肺の一部に通じる気道を遮断することによって虚脱させることができる。気道は、いずれの方向の空気の流れをも妨げる遮断部材によって遮断してもよく、あるいは前記肺の部分から空気を吐き出すことはできるが空気を前記肺の部分に吸い込むことは妨げる一方向バルブを有する遮断部材によって遮断してもよい。更に、肺を虚脱させるために、虚脱させる肺の部分を吸引脱気してもよく、該肺の部分が永久に虚脱した状態を維持するために、該肺の部分が虚脱している間に前記遮断部材を気道に配置してもよい。
Description
【０００１】
本発明は、一般的には、慢性閉塞性肺疾患（Ｃｈｒｏｎｉｃ Ｏｂｓｔｒｕｃ
ｔｉｖｅ Ｐｕｌｍｏｎａｒｙ Ｄｉｓｅａｓｅ、ＣＯＰＤ）の治療のための装
置、システムおよび方法に関する。本発明は、より具体的には、外科的侵襲を伴
わずに肺容積を減少させる装置、システムおよび方法に関する。
ｔｉｖｅ Ｐｕｌｍｏｎａｒｙ Ｄｉｓｅａｓｅ、ＣＯＰＤ）の治療のための装
置、システムおよび方法に関する。本発明は、より具体的には、外科的侵襲を伴
わずに肺容積を減少させる装置、システムおよび方法に関する。
【０００２】
慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ）は、この３０年来米国における罹患および死亡
の主要な原因となってきた。ＣＯＰＤの特徴は、慢性の気管支炎または肺気腫に
よる気道閉塞の存在である。ＣＯＰＤにおける気道閉塞は、主に細い気道での構
造的な異常によって生じる。重要な病因は、末端の細気管支における、炎症、繊
維症、杯細胞異形成および平滑筋肥大である。
の主要な原因となってきた。ＣＯＰＤの特徴は、慢性の気管支炎または肺気腫に
よる気道閉塞の存在である。ＣＯＰＤにおける気道閉塞は、主に細い気道での構
造的な異常によって生じる。重要な病因は、末端の細気管支における、炎症、繊
維症、杯細胞異形成および平滑筋肥大である。
【０００３】
ＣＯＰＤの発生率、罹患率および医療費は上昇中である。ＣＯＰＤによる死亡
率も上昇中である。１９９１年には、ＣＯＰＤは米国における死亡原因の第４位
であり、１９７９年から３３％増加した。
率も上昇中である。１９９１年には、ＣＯＰＤは米国における死亡原因の第４位
であり、１９７９年から３３％増加した。
【０００４】
ＣＯＰＤは患者の生活全体に悪影響を及ぼす。ＣＯＰＤには、せき、息切れお
よび喘鳴という３つの主要な症状がある。最初は、バスに乗るために走ったり、
庭で穴を掘ったり、丘を歩いて登ったりするときに、息切れに気づくことがある
。後には、台所で歩くだけでも気づくことがある。時と共に、段々と少ない労力
だけでも息が切れるようになり、最後はいつも息切れするようになる。
よび喘鳴という３つの主要な症状がある。最初は、バスに乗るために走ったり、
庭で穴を掘ったり、丘を歩いて登ったりするときに、息切れに気づくことがある
。後には、台所で歩くだけでも気づくことがある。時と共に、段々と少ない労力
だけでも息が切れるようになり、最後はいつも息切れするようになる。
【０００５】
ＣＯＰＤは進行性の疾患で、現在のところ治療法はない。ＣＯＰＤに対して現
在とられる処置には、これ以上の呼吸器の損傷の防止、薬物療法および外科手術
がある。それぞれについて以下に説明する。
在とられる処置には、これ以上の呼吸器の損傷の防止、薬物療法および外科手術
がある。それぞれについて以下に説明する。
【０００６】
これ以上の呼吸器損傷の防止には、健康的なライフスタイルを採用することが
必要である。禁煙が唯一最重要の治療的介入であると信じられている。しかし、
規則的な運動および体重のコントロールも重要である。症状のために日常活動が
制限される患者や生活の質が損なわれている患者には、呼吸筋のトレーニングお
よび呼吸法トレーニングを含む肺のリハビリプログラムが必要であろう。長期酸
素療法も必要となるであろう。
必要である。禁煙が唯一最重要の治療的介入であると信じられている。しかし、
規則的な運動および体重のコントロールも重要である。症状のために日常活動が
制限される患者や生活の質が損なわれている患者には、呼吸筋のトレーニングお
よび呼吸法トレーニングを含む肺のリハビリプログラムが必要であろう。長期酸
素療法も必要となるであろう。
【０００７】
薬物療法は、気道を可能な限り拡げるための気管支拡張薬療法または∃−アゴ
ニスト吸入を含む。上記の療法にほとんど反応しない患者または持続性の症状が
ある患者には、臭化イプラトロピウムが必要なこともある。更に、コルチコステ
ロイドのような一連のステロイドが必要なこともある。最後に、感染症の予防の
ために抗生物質が必要なこともあり、インフルエンザおよび肺炎球菌のワクチン
を慣例として投与してもよい。残念ながら、初期の規則的な薬物療法の採用がＣ
ＯＰＤの進行を変化させるという証拠はない。
ニスト吸入を含む。上記の療法にほとんど反応しない患者または持続性の症状が
ある患者には、臭化イプラトロピウムが必要なこともある。更に、コルチコステ
ロイドのような一連のステロイドが必要なこともある。最後に、感染症の予防の
ために抗生物質が必要なこともあり、インフルエンザおよび肺炎球菌のワクチン
を慣例として投与してもよい。残念ながら、初期の規則的な薬物療法の採用がＣ
ＯＰＤの進行を変化させるという証拠はない。
【０００８】
約４０年前、胸部気道を開放する方向に働く繋止力（ｔｅｔｈｅｒｉｎｇ ｆ
ｏｒｃｅ）が肺気腫では失われており、肺の最も病変が著しい部分を外科的に除
去することにより、この繋止力を部分的に回復することができるという説が最初
に提唱された。外科手術は期待がもてると考えられたが、この手順は中止された
。
ｏｒｃｅ）が肺気腫では失われており、肺の最も病変が著しい部分を外科的に除
去することにより、この繋止力を部分的に回復することができるという説が最初
に提唱された。外科手術は期待がもてると考えられたが、この手順は中止された
。
【０００９】
肺容積縮少手術（ｌｕｎｇ ｖｏｌｕｍｅ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｓｕｒｇｅ
ｒｙ、ＬＶＲＳ）が後年復活した。１９９０年代初めには、数百人の患者がこの
手順を施された。しかし、この手順は、メディケア（Ｍｅｄｉｃａｒｅ）がＬＶ
ＲＳについて払い戻しを止めたという事実のために、人気がなくなった。残念な
がら、データは比較的少なく、多くの要因が相まって現存するデータの解釈を困
難にしている。この手順は、現在対照実験を含む臨床治験で再審理されている。
しかし、強制呼気量の増加と、全肺気量の減少と、肺の機能、呼吸困難および生
活の質の著しい改善との観点から見ると、現存するデータはこの手順が患者に有
益であることを示す傾向にある。
ｒｙ、ＬＶＲＳ）が後年復活した。１９９０年代初めには、数百人の患者がこの
手順を施された。しかし、この手順は、メディケア（Ｍｅｄｉｃａｒｅ）がＬＶ
ＲＳについて払い戻しを止めたという事実のために、人気がなくなった。残念な
がら、データは比較的少なく、多くの要因が相まって現存するデータの解釈を困
難にしている。この手順は、現在対照実験を含む臨床治験で再審理されている。
しかし、強制呼気量の増加と、全肺気量の減少と、肺の機能、呼吸困難および生
活の質の著しい改善との観点から見ると、現存するデータはこの手順が患者に有
益であることを示す傾向にある。
【００１０】
ＬＶＲＳの後の肺機能の改善は、少なくとも４つの可能なメカニズムによるも
のと考えられている。これらは、弾性反動の増強と、換気血流比不均衡の矯正と
、呼吸筋効率の改善と、右心室充満の改善とを含む。
のと考えられている。これらは、弾性反動の増強と、換気血流比不均衡の矯正と
、呼吸筋効率の改善と、右心室充満の改善とを含む。
【００１１】
最後に、肺移植もひとつの選択肢である。今日では、ＣＯＰＤは肺移植が考慮
される最もありふれた診断病名である。残念ながら、この考慮が払われるのは進
行したＣＯＰＤの患者についてのみである。ドナーの器官の入手可能性に限りが
あるため、肺移植は全ての患者に施されるにはほど遠い。
される最もありふれた診断病名である。残念ながら、この考慮が払われるのは進
行したＣＯＰＤの患者についてのみである。ドナーの器官の入手可能性に限りが
あるため、肺移植は全ての患者に施されるにはほど遠い。
【００１２】
以上の点から見て、ＣＯＰＤについての新規の改善された治療法の必要性が本
発明の技術分野に存在する。より具体的には、ＬＶＲＳに比べて侵襲が少なく外
傷を残すことが少ないが、薬物療法より永続的な結果をもたらす治療法の必要性
がある。本発明は、ＣＯＰＤについてのかかる改善された治療法を提供する装置
、システムおよび方法に関する。
発明の技術分野に存在する。より具体的には、ＬＶＲＳに比べて侵襲が少なく外
傷を残すことが少ないが、薬物療法より永続的な結果をもたらす治療法の必要性
がある。本発明は、ＣＯＰＤについてのかかる改善された治療法を提供する装置
、システムおよび方法に関する。
【００１３】
発明の概要
本発明は、肺の少なくとも一部を永久に虚脱させることを含む、肺の容量を減
少させる方法を提供する。第１の実施態様に従うと、虚脱させる肺の部分に通じ
る気道を遮断することにより、肺を虚脱させることができる。気道は、該気道に
遮断部材を配置することにより遮断される。この遮断部材は、呼吸の両方向の空
気の流れを妨げる栓状の装置であってもよく、あるいは、虚脱させる肺の部分か
ら空気を吐き出すことはできるが該肺の部分に空気を吸い込むことは妨げる一方
向バルブであってもよい。一旦気道が封止されると、肺の中に残存する空気は時
と共に吸収されて前記肺の部分を虚脱させる。
少させる方法を提供する。第１の実施態様に従うと、虚脱させる肺の部分に通じ
る気道を遮断することにより、肺を虚脱させることができる。気道は、該気道に
遮断部材を配置することにより遮断される。この遮断部材は、呼吸の両方向の空
気の流れを妨げる栓状の装置であってもよく、あるいは、虚脱させる肺の部分か
ら空気を吐き出すことはできるが該肺の部分に空気を吸い込むことは妨げる一方
向バルブであってもよい。一旦気道が封止されると、肺の中に残存する空気は時
と共に吸収されて前記肺の部分を虚脱させる。
【００１４】
本発明の更なる実施態様に従うと、虚脱させる肺の部分に通じる気道に導管を
挿入し、該肺の部分を導管を通じて吸引脱気して前記肺の部分を虚脱させ、前記
肺の部分が虚脱した状態を維持することによって、肺の部分を虚脱させてもよい
。前記肺の部分は、遮断部材で前記気道を封止することにより、あるいは、前記
気道に一方向バルブを設置することにより、虚脱状態を維持することもできる。
虚脱させる肺の部分を効率よく吸引脱気するために、吸引脱気するときに、導管
の外面と気道の内面との間隙を密封してもよい。肺の一部が虚脱される間に、気
道が封止されているのが好ましい。
挿入し、該肺の部分を導管を通じて吸引脱気して前記肺の部分を虚脱させ、前記
肺の部分が虚脱した状態を維持することによって、肺の部分を虚脱させてもよい
。前記肺の部分は、遮断部材で前記気道を封止することにより、あるいは、前記
気道に一方向バルブを設置することにより、虚脱状態を維持することもできる。
虚脱させる肺の部分を効率よく吸引脱気するために、吸引脱気するときに、導管
の外面と気道の内面との間隙を密封してもよい。肺の一部が虚脱される間に、気
道が封止されているのが好ましい。
【００１５】
本発明は、更に、肺の容積を減少させるための装置を提供する。この装置は、
容積を減少させる肺の部分に通じる気道に挿入可能で内部寸法を有する遮断部材
を含む。この遮断部材は、前記気道の内部寸法と連続的に接触し、前記肺の部分
を虚脱させ肺の大きさを減少させるべく気道に配置したときに該気道を封止する
ための外部寸法を有する。この遮断部材は、折り畳まれた状態での気道への最初
の挿入のために折り畳み可能であるように、かつ、気道に設置されると外部寸法
を規定するために解除可能であるように弾性材料から成るものでもよい。本発明
の更なる実施態様に従うと、前記遮断部材は、前記肺の部分から空気を吐き出す
ことはできるが前記肺の部分に空気を吸い込むことは妨げる一方向バルブを含む
。
容積を減少させる肺の部分に通じる気道に挿入可能で内部寸法を有する遮断部材
を含む。この遮断部材は、前記気道の内部寸法と連続的に接触し、前記肺の部分
を虚脱させ肺の大きさを減少させるべく気道に配置したときに該気道を封止する
ための外部寸法を有する。この遮断部材は、折り畳まれた状態での気道への最初
の挿入のために折り畳み可能であるように、かつ、気道に設置されると外部寸法
を規定するために解除可能であるように弾性材料から成るものでもよい。本発明
の更なる実施態様に従うと、前記遮断部材は、前記肺の部分から空気を吐き出す
ことはできるが前記肺の部分に空気を吸い込むことは妨げる一方向バルブを含む
。
【００１６】
本発明は、更に、肺の容積を減少させるためのシステムを提供する。このシス
テムは、気管を通り、該気管に通じる気管支を経て、容積を減少させるべき肺の
部分へ該気管支から通じる気道に到達できるような形状をした導管を含む。この
システムは、更に、前記気道に配置するために前記導管内を通って前記気道に案
内され、前記肺の部分を虚脱させるために前記気道を封止するような形状をした
遮断部材を含む。この導管は前記気道の内部寸法より小さい外部寸法であること
が好ましく、吸引脱気するときに密封部材が前記導管の外部寸法と前記気道の内
部寸法との間の間隙を密封する。このシステムは、更に、前記遮断部材の配置の
前に前記導管を通して前記肺の部分を吸引脱気するための真空供給源を含む。前
記密封部材は膨張可能な部材であってもよい。前記導管は、吸引脱気し前記遮断
部材を案内するための第１の通路（ｃｈａｎｎｅｌ）と、前記膨張可能な密封部
材を膨張させるための第２の通路とを含む。
テムは、気管を通り、該気管に通じる気管支を経て、容積を減少させるべき肺の
部分へ該気管支から通じる気道に到達できるような形状をした導管を含む。この
システムは、更に、前記気道に配置するために前記導管内を通って前記気道に案
内され、前記肺の部分を虚脱させるために前記気道を封止するような形状をした
遮断部材を含む。この導管は前記気道の内部寸法より小さい外部寸法であること
が好ましく、吸引脱気するときに密封部材が前記導管の外部寸法と前記気道の内
部寸法との間の間隙を密封する。このシステムは、更に、前記遮断部材の配置の
前に前記導管を通して前記肺の部分を吸引脱気するための真空供給源を含む。前
記密封部材は膨張可能な部材であってもよい。前記導管は、吸引脱気し前記遮断
部材を案内するための第１の通路（ｃｈａｎｎｅｌ）と、前記膨張可能な密封部
材を膨張させるための第２の通路とを含む。
【００１７】
新規であると信じられる本発明の特長は特許請求の範囲に詳しく列挙されてい
る。本発明は、その更なる目的と利点とともに、添付する図面と併せて以下の発
明の詳細な説明を参酌することにより、最も良く理解できるであろう。以下の図
面では、同一の符号は同一の要素を指し示す。
る。本発明は、その更なる目的と利点とともに、添付する図面と併せて以下の発
明の詳細な説明を参酌することにより、最も良く理解できるであろう。以下の図
面では、同一の符号は同一の要素を指し示す。
【００１８】
発明の詳細な説明
図１は、健康人の呼吸器系の断面図である。呼吸器系２０は、胸壁２４と横隔
膜２６とによって区切られた空間を占める胸郭２２の内部にある。
膜２６とによって区切られた空間を占める胸郭２２の内部にある。
【００１９】
呼吸器系２０は、気管２８と、左主気管支３０と、右主気管支３２と、大葉気
管支３４、３６、３８、４０および４２と、区気管支４４、４６、４８および５
０とを含む。呼吸器系２０は、更に、左肺葉５２および５４と右肺葉５６、５８
および６０とを含む。それぞれの大葉気管支および区気管支は、肺葉全体または
その部分のいずれかのそれぞれ異なる部分に通じている。ここで用いられるとこ
ろの「気道（ａｉｒ ｐａｓｓａｇｅｗａｙ）」という用語は、吸い込んだ空気
をその部位に送給しあるいは吐き出す空気をその部位から送還するために、対応
する個々の肺葉または肺葉の部分に通じている、大葉気管支または区気管支のい
ずれかを意味する。
管支３４、３６、３８、４０および４２と、区気管支４４、４６、４８および５
０とを含む。呼吸器系２０は、更に、左肺葉５２および５４と右肺葉５６、５８
および６０とを含む。それぞれの大葉気管支および区気管支は、肺葉全体または
その部分のいずれかのそれぞれ異なる部分に通じている。ここで用いられるとこ
ろの「気道（ａｉｒ ｐａｓｓａｇｅｗａｙ）」という用語は、吸い込んだ空気
をその部位に送給しあるいは吐き出す空気をその部位から送還するために、対応
する個々の肺葉または肺葉の部分に通じている、大葉気管支または区気管支のい
ずれかを意味する。
【００２０】
健康人の呼吸器系の特長は、アーチ形または内向きに弓形状をした横隔膜２６
である。空気が吸い込まれると、横隔膜２６はまっすぐになって胸郭２２の容積
を増加させる。これにより、胸郭内部は陰圧になる。胸郭内が陰圧になると、肺
葉に空気が充満する。空気が吐き出されるとき、横隔膜はもとのアーチ形の状態
に戻って胸郭の容積を減少させる。胸郭の容積が減少することにより、胸郭内部
は陽圧になり、肺葉の排気が起こる。
である。空気が吸い込まれると、横隔膜２６はまっすぐになって胸郭２２の容積
を増加させる。これにより、胸郭内部は陰圧になる。胸郭内が陰圧になると、肺
葉に空気が充満する。空気が吐き出されるとき、横隔膜はもとのアーチ形の状態
に戻って胸郭の容積を減少させる。胸郭の容積が減少することにより、胸郭内部
は陽圧になり、肺葉の排気が起こる。
【００２１】
図１の健康人の呼吸器系とは対照的に、図２はＣＯＰＤ患者の呼吸器系を示す
。ここでは、肺葉５２、５４、５６、５８および６０は肥大しており、横隔膜２
６はアーチ形ではなく実質的にまっすぐである。それゆえ、この患者は横隔膜を
動かすことによって正常に呼吸することはできない。かわりに、胸郭２２内部を
呼吸に必要な陰圧にするために、この患者は胸壁を外側に動かして胸郭の容積を
増加させなければならない。このため呼吸が不十分になり、このような患者は速
くて浅い呼吸をすることになる。
。ここでは、肺葉５２、５４、５６、５８および６０は肥大しており、横隔膜２
６はアーチ形ではなく実質的にまっすぐである。それゆえ、この患者は横隔膜を
動かすことによって正常に呼吸することはできない。かわりに、胸郭２２内部を
呼吸に必要な陰圧にするために、この患者は胸壁を外側に動かして胸郭の容積を
増加させなければならない。このため呼吸が不十分になり、このような患者は速
くて浅い呼吸をすることになる。
【００２２】
ＣＯＰＤでは、上葉５２および５６のそれぞれの肺尖区６２および６６に最も
ひどい病変がみられることが知られている。よって、好ましい実施態様は、右肺
の上葉５６の肺尖区６６を治療するためのものとして記載することとする。しか
し、本発明の技術分野の通常の技量を有する者にはわかることであるが、本発明
は本発明の範囲を逸脱することなく肺のどの部分についても適用することができ
る。
ひどい病変がみられることが知られている。よって、好ましい実施態様は、右肺
の上葉５６の肺尖区６６を治療するためのものとして記載することとする。しか
し、本発明の技術分野の通常の技量を有する者にはわかることであるが、本発明
は本発明の範囲を逸脱することなく肺のどの部分についても適用することができ
る。
【００２３】
本発明の装置、システムおよび方法は、肺容積縮少手術を実施する必要なしに
肺容積縮少手術の利益を享受することによってＣＯＰＤを処置する。以下でわか
るとおり、本発明は肺の最も病変がひどい１以上の部分を永久に虚脱させること
を意図する。これにより、残余のより健康な肺組織に力を作用させるため横隔膜
がアーチ形の状態をとるのに必要な余分の容積が胸郭内部に生じる。上記のとお
り、これにより、弾性反動と、換気血流比不均衡の矯正と、呼吸筋効率の改善と
、右心室充満の改善とが起こるために肺の機能が改善することになる。
肺容積縮少手術の利益を享受することによってＣＯＰＤを処置する。以下でわか
るとおり、本発明は肺の最も病変がひどい１以上の部分を永久に虚脱させること
を意図する。これにより、残余のより健康な肺組織に力を作用させるため横隔膜
がアーチ形の状態をとるのに必要な余分の容積が胸郭内部に生じる。上記のとお
り、これにより、弾性反動と、換気血流比不均衡の矯正と、呼吸筋効率の改善と
、右心室充満の改善とが起こるために肺の機能が改善することになる。
【００２４】
本発明のこの実施態様に従うと、ＣＯＰＤの治療では、まず、導管またはカテ
ーテル７０が、気管２８を通って、右主気管支３２を経て、大葉気管支４２を経
て、区気管支５０の中に到達するところから始まる。区気管支５０は治療すべき
肺の部分６６に通じる気道である。
ーテル７０が、気管２８を通って、右主気管支３２を経て、大葉気管支４２を経
て、区気管支５０の中に到達するところから始まる。区気管支５０は治療すべき
肺の部分６６に通じる気道である。
【００２５】
カテーテル７０はポリエチレンのような可撓性の材料から成ることが好ましい
。また、カテーテル７０には、該カテーテルを右主気管支３２から大葉気管支４
２に挿入していくのを補助するために、屈曲部７２が前もって形成されているこ
とが好ましい。
。また、カテーテル７０には、該カテーテルを右主気管支３２から大葉気管支４
２に挿入していくのを補助するために、屈曲部７２が前もって形成されているこ
とが好ましい。
【００２６】
図３を参照すると、ここでは前記カテーテルは膨張可能な密封部材７４を含む
ことがわかる。この密封部材７４は、区気管支５０の内部で膨張して、気道５０
の内部寸法５１とカテーテル７０の外部寸法７５との間隙を密封する。密封部材
７４を膨張させ、肺の部分６６の内部を吸引脱気するために、カテーテル７０を
ポンプ８０に接続する。図４でわかるとおり、カテーテル７０は、肺の部分６６
の内部を吸引脱気するための主通路（ｍａｉｎ ｃｈａｎｎｅｌ）８２と、密封
部材７４を膨張させるために用いる副通路（ｍｉｎｏｒ ｃｈａｎｎｅｌ）８４
とを含む。
ことがわかる。この密封部材７４は、区気管支５０の内部で膨張して、気道５０
の内部寸法５１とカテーテル７０の外部寸法７５との間隙を密封する。密封部材
７４を膨張させ、肺の部分６６の内部を吸引脱気するために、カテーテル７０を
ポンプ８０に接続する。図４でわかるとおり、カテーテル７０は、肺の部分６６
の内部を吸引脱気するための主通路（ｍａｉｎ ｃｈａｎｎｅｌ）８２と、密封
部材７４を膨張させるために用いる副通路（ｍｉｎｏｒ ｃｈａｎｎｅｌ）８４
とを含む。
【００２７】
肺の部分６６の内部を吸引脱気するためには密封部材７４が先に膨張しなけれ
ばならない。その後で、肺の部分６６を吸引脱気するためにカテーテル７０の主
通路８２に陰圧がかけられる。
ばならない。その後で、肺の部分６６を吸引脱気するためにカテーテル７０の主
通路８２に陰圧がかけられる。
【００２８】
図５を参照すると、ここでは、図３のポンプ８０とカテーテル７０とにより吸
引脱気されるために、肺の部分６６が破線８６で示された最初の状態から実線８
８のように虚脱することがわかる。このように肺の部分６６を虚脱させて、肺の
部分６６が虚脱している間に、遮断部材９０が導管７０の主通路を通してスタイ
レット・ワイヤー（ｓｔｙｌｅｔ ｗｉｒｅ）９２によって案内される。この様
子は図６にさらに詳細に示される。以下の図８−１３を特に参照すると、遮断部
材または封止部材９０は、折り畳まれた状態で導管７０を通して遮断部材９０を
送り込むことができるように、弾性のまたは折り畳み可能な材料から成る。スタ
イレット９２は、永久に虚脱させる肺の部分６６に接する気道５０の内部に遮断
部材９０を配置するために、遮断部材９０をカテーテル７０の先端７７まで押し
込むのに用いられる。
引脱気されるために、肺の部分６６が破線８６で示された最初の状態から実線８
８のように虚脱することがわかる。このように肺の部分６６を虚脱させて、肺の
部分６６が虚脱している間に、遮断部材９０が導管７０の主通路を通してスタイ
レット・ワイヤー（ｓｔｙｌｅｔ ｗｉｒｅ）９２によって案内される。この様
子は図６にさらに詳細に示される。以下の図８−１３を特に参照すると、遮断部
材または封止部材９０は、折り畳まれた状態で導管７０を通して遮断部材９０を
送り込むことができるように、弾性のまたは折り畳み可能な材料から成る。スタ
イレット９２は、永久に虚脱させる肺の部分６６に接する気道５０の内部に遮断
部材９０を配置するために、遮断部材９０をカテーテル７０の先端７７まで押し
込むのに用いられる。
【００２９】
図７は気道５０の内部に配置された前記遮断部材または封止部材を示す。封止
部材９０は、気道５０を封止するために、気道５０に配置されると展開する。こ
のために肺の部分６６は永久に虚脱した状態が維持される。
部材９０は、気道５０を封止するために、気道５０に配置されると展開する。こ
のために肺の部分６６は永久に虚脱した状態が維持される。
【００３０】
より具体的には、遮断部材９０は、展開すると気道の内部寸法５１と連続的に
接する外部寸法９１を有する。肺の部分６６の虚脱状態を維持するために、遮断
部材９０が気道５０に配置されると、遮断部材９０が気道を封止する。
接する外部寸法９１を有する。肺の部分６６の虚脱状態を維持するために、遮断
部材９０が気道５０に配置されると、遮断部材９０が気道を封止する。
【００３１】
代替策では、肺の部分６６を吸引脱気する必要はない。むしろ、本発明の更な
る実施態様に従うと、肺の部分６６は遮断部材９０で気道５０を封止することに
より虚脱させることができる。時とともに、肺の部分６６の内部の空気が体内に
吸収されて、肺の一部６６の虚脱が起こる。本発明のこの実施態様に従うと、吸
引脱気したりあるいは膨張可能な密封部材７４を用いたりはしないことを除いて
は、前記のとおりにカテーテル７０を用いることによって、遮断部材９０を気道
５０に設置してもよい。
る実施態様に従うと、肺の部分６６は遮断部材９０で気道５０を封止することに
より虚脱させることができる。時とともに、肺の部分６６の内部の空気が体内に
吸収されて、肺の一部６６の虚脱が起こる。本発明のこの実施態様に従うと、吸
引脱気したりあるいは膨張可能な密封部材７４を用いたりはしないことを除いて
は、前記のとおりにカテーテル７０を用いることによって、遮断部材９０を気道
５０に設置してもよい。
【００３２】
図８を参照すると、封止部材または遮断部材９０の詳細が示される。遮断部材
９０は中空の筒状をしている。より具体的には、遮断部材９０は、外周９５を有
するほぼ円形の基部９４を含む。遮断部材９０は、基部９４の外周９５から伸び
るほぼ筒状の側壁９６を含む。ほぼ筒状の側壁９６は、図７に示すとおり、遮断
部材の外周を規定する外面９８を有する。
９０は中空の筒状をしている。より具体的には、遮断部材９０は、外周９５を有
するほぼ円形の基部９４を含む。遮断部材９０は、基部９４の外周９５から伸び
るほぼ筒状の側壁９６を含む。ほぼ筒状の側壁９６は、図７に示すとおり、遮断
部材の外周を規定する外面９８を有する。
【００３３】
前記のとおり、遮断部材９０は弾性材料から成る。例えば、遮断部材９０はシ
リコンゴム製であってもよい。これにより、図５および６に示すとおり、遮断部
材９０は、カテーテル７０を通して送入されるため、かつ、気道５０に配置され
ると該気道を封止すべく展開するために、折り畳み可能になる。
リコンゴム製であってもよい。これにより、図５および６に示すとおり、遮断部
材９０は、カテーテル７０を通して送入されるため、かつ、気道５０に配置され
ると該気道を封止すべく展開するために、折り畳み可能になる。
【００３４】
図９は、図８に示したとおりの遮断部材９０に、弾性の内側の補強リブ１００
を付け加えたものである。補強リブ１００はほぼ蛇行形状をしており、遮断部材
９０のほぼ筒状の内面１０２に接している。補強リブ１００は、遮断部材９０の
構造的な一体性（ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ）を増強する役割
を果たす。更に、基部９４、ほぼ筒状の側壁９６および弾性の補強リブ１００は
全て折り畳み可能である。遮断部材９０が気道５０の内部で位置決めされると、
補強リブ１００は筒状の側壁９６に放射状に外向きに力を作用させて、ほぼ円形
の基部９４とほぼ筒状の外形をした側壁９６とを形成する。
を付け加えたものである。補強リブ１００はほぼ蛇行形状をしており、遮断部材
９０のほぼ筒状の内面１０２に接している。補強リブ１００は、遮断部材９０の
構造的な一体性（ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ）を増強する役割
を果たす。更に、基部９４、ほぼ筒状の側壁９６および弾性の補強リブ１００は
全て折り畳み可能である。遮断部材９０が気道５０の内部で位置決めされると、
補強リブ１００は筒状の側壁９６に放射状に外向きに力を作用させて、ほぼ円形
の基部９４とほぼ筒状の外形をした側壁９６とを形成する。
【００３５】
図１０は完全に折り畳まれた状態の遮断部材９０を示す。折り畳まれた遮断部
材が導管の主通路の中に入り易いように、基部９４は折り畳まれたときにほぼ円
錐状をしている。また、図１０から明らかなとおり、弾性の補強リブ１００は折
り畳まれて、筒状の側壁９６に放射状に外向きに力を作用させることによりいつ
でも遮断部材９０を展開する準備ができている。
材が導管の主通路の中に入り易いように、基部９４は折り畳まれたときにほぼ円
錐状をしている。また、図１０から明らかなとおり、弾性の補強リブ１００は折
り畳まれて、筒状の側壁９６に放射状に外向きに力を作用させることによりいつ
でも遮断部材９０を展開する準備ができている。
【００３６】
図１１を参照すると、本発明の更なる実施態様に従って、前記の遮断部材９０
と類似するが一方向バルブを含む遮断部材１１０が示されている。より具体的に
は、遮断部材１１０は、ほぼ円形の基部９４と、ほぼ筒状の側壁９６と、補強リ
ブ１００とを含む。更に、バルブ構造を形成するために、位置１０４にスリット
（ｓｌｉｔ）が基部９４に入っている。繋止（ｔｅｔｈｅｒ）部材１０６は補強
リブ１００と基部９４との間を繋いでいる。よって、気道５０の内部に配置され
ると、空気は遮断部材１１０の一方向バルブ構造のために矢印１０８に示す方向
には流れるが逆方向への空気の流れは妨げられる。よって、遮断部材１１０が気
道５０の内に配置されるときには、本発明のこの局面に従い、遮断部材１１０は
、虚脱させる肺の部分から空気を吐き出すことはできるが虚脱させる肺の部分に
吸い込むことは妨げられるように配置される。
と類似するが一方向バルブを含む遮断部材１１０が示されている。より具体的に
は、遮断部材１１０は、ほぼ円形の基部９４と、ほぼ筒状の側壁９６と、補強リ
ブ１００とを含む。更に、バルブ構造を形成するために、位置１０４にスリット
（ｓｌｉｔ）が基部９４に入っている。繋止（ｔｅｔｈｅｒ）部材１０６は補強
リブ１００と基部９４との間を繋いでいる。よって、気道５０の内部に配置され
ると、空気は遮断部材１１０の一方向バルブ構造のために矢印１０８に示す方向
には流れるが逆方向への空気の流れは妨げられる。よって、遮断部材１１０が気
道５０の内に配置されるときには、本発明のこの局面に従い、遮断部材１１０は
、虚脱させる肺の部分から空気を吐き出すことはできるが虚脱させる肺の部分に
吸い込むことは妨げられるように配置される。
【００３７】
この一方向バルブ遮断部材１１０は、虚脱させる肺の部分を吸引脱気する実施
態様に従って用いてもよく、あるいは虚脱させる肺の部分を吸引脱気することな
く気道を遮断する代替的な実施態様に従って用いてもよい。一方向バルブ遮断部
材１１０は吐き出される空気を通すので、虚脱させる肺の部分の内部に残る空気
の減少により、該肺の部分はより迅速に虚脱する。
態様に従って用いてもよく、あるいは虚脱させる肺の部分を吸引脱気することな
く気道を遮断する代替的な実施態様に従って用いてもよい。一方向バルブ遮断部
材１１０は吐き出される空気を通すので、虚脱させる肺の部分の内部に残る空気
の減少により、該肺の部分はより迅速に虚脱する。
【００３８】
図１２および１３を参照すると、本発明に従って用いられる別の一方向バルブ
遮断部材１２０が示される。これまでに説明した遮断部材と同様に、一方向バル
ブ遮断部材１２０は、ほぼ円形の基部９４と、周囲がほぼ筒状の側壁９６とを含
む。一方向バルブ遮断部材１２０は補強リブ１００を含む。バルブを形成するた
めに、基部９４はスリット１２２を含む。スリット１２２の両側には弾性の補強
リブ１００に繋がる繋止部材１２４および１２６がある。その結果、一方向バル
ブ構造は矢印１２８に示す方向の空気の流れのときには開くが、逆方向の空気の
流れを妨げる。したがって、一方向バルブ遮断部材１２０は図１１に示す一方向
バルブ１１０と同じように用いられる。
遮断部材１２０が示される。これまでに説明した遮断部材と同様に、一方向バル
ブ遮断部材１２０は、ほぼ円形の基部９４と、周囲がほぼ筒状の側壁９６とを含
む。一方向バルブ遮断部材１２０は補強リブ１００を含む。バルブを形成するた
めに、基部９４はスリット１２２を含む。スリット１２２の両側には弾性の補強
リブ１００に繋がる繋止部材１２４および１２６がある。その結果、一方向バル
ブ構造は矢印１２８に示す方向の空気の流れのときには開くが、逆方向の空気の
流れを妨げる。したがって、一方向バルブ遮断部材１２０は図１１に示す一方向
バルブ１１０と同じように用いられる。
【００３９】
以上からわかるとおり、本発明は、肺の容積を減少させることによりＣＯＰＤ
を治療するための装置、システムおよび方法を提供する。肺の容積の減少は、１
以上の肺の部分または肺葉または肺葉の部分を永久に虚脱させることによって達
成される。これは外科手術を伴わずに達成される。治療の後は、胸郭内部の肺組
織は治療前よりも容積が減少し、正常な呼吸を補助し肺容積減少の効果を達成す
るために横隔膜が弓形状になるための空間を提供する。
を治療するための装置、システムおよび方法を提供する。肺の容積の減少は、１
以上の肺の部分または肺葉または肺葉の部分を永久に虚脱させることによって達
成される。これは外科手術を伴わずに達成される。治療の後は、胸郭内部の肺組
織は治療前よりも容積が減少し、正常な呼吸を補助し肺容積減少の効果を達成す
るために横隔膜が弓形状になるための空間を提供する。
【００４０】
本発明の具体的な実施態様が図示され説明されているが、改変を加えることは
許されており、したがって添付する特許請求の範囲は本発明の本質および範囲の
中に入る全てのかかる変更および改変を含むことを意図している。
許されており、したがって添付する特許請求の範囲は本発明の本質および範囲の
中に入る全てのかかる変更および改変を含むことを意図している。
【図１】
健康人の呼吸器系を表す胸郭の単純化した断面図。
【図２】
ＣＯＰＤ患者の呼吸器系と、本発明に従った肺の部分の容積を減少することに
よるＣＯＰＤの症状を治療する最初のステップの実行とを表す図１と同様の断面
図。
よるＣＯＰＤの症状を治療する最初のステップの実行とを表す図１と同様の断面
図。
【図３】
治療の途中のステップを表す拡大部分断面透視図。
【図４】
本発明の実施に用いることのできる導管の部分透視図。
【図５】
本発明に従って肺の一部を封止するためにて遮断部材を導管内を案内する様子
を表す拡大透視図。
を表す拡大透視図。
【図６】
図５の部分拡大図。
【図７】
肺の一部を封止するために気道内に位置決めされた遮断部材を表す拡大部分断
面透視図。
面透視図。
【図８】
本発明に従った形状の遮断部材の拡大透視図。
【図９】
補強リブを有する図８に記載の遮断部材の拡大透視図。
【図１０】
本発明の更なる局面に従った折り畳まれた状態の図６に記載の遮断部材を表す
拡大透視図。
拡大透視図。
【図１１】
一方向バルブの形をとる本発明の実施態様の別の遮断部材の拡大透視図。
【図１２】
閉位置にある本発明の実施態様の別の一方向バルブの拡大断面図。
【図１３】
開いた状態で表した図１２に記載の一方向バルブの拡大断面図。
２０ 呼吸器系
２２ 胸郭
２４ 胸壁
２６ 横隔膜
２８ 気管
３０ 左主気管支
３２ 右主気管支
３４−４２ 大葉気管支
４４−５０ 区気管支
５２−６０ 肺葉
６２、６６ 肺尖区
７０ 導管またはカテーテル
７２ 屈曲部
７４ 膨張可能な密封部材
８０ ポンプ
８２ 主通路
８４ 副通路
９０、１１０、１２０ 遮断部材
９２ スタイレット
９４ 基部
９５ 外周
９６ 側壁
１００ 補強リブ
１０６、１２４、１２６ 繋止部材
１２２ スリット
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ジェイガー、 ウィルフレッド イー
アメリカ合衆国 94028 カリフォルニア
州 ポートイア ヴァレイ アルパイン
ロード 5925
Ｆターム(参考） 4C060 DD01 DD38 DD48 MM24 MM25
Claims (34)
- 【請求項１】肺の少なくとも一部を永久に虚脱させるステップを含む、肺の
容積を減少させる方法。 - 【請求項２】前記永久に虚脱させるステップは虚脱させる肺の部分に通じる
気道を遮断するステップを含む、請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】前記遮断するステップは遮断部材を前記気道に配置するステッ
プを含む、請求項２に記載の方法。 - 【請求項４】前記遮断するステップは、前記肺の部分から空気を吐き出すこ
とはできるが前記肺の部分に空気を吸い込むことは妨げる一方向バルブを前記気
道に挿設するステップを含む、請求項２に記載の方法。 - 【請求項５】前記永久に虚脱させるステップは、虚脱させる肺の部分に通じ
る気道に導管を挿入するステップ、該肺の部分を虚脱させるために前記導管を通
じて前記肺の部分を吸引脱気するステップ、および前記肺の部分が虚脱した状態
を維持するステップを含む、請求項１に記載の方法。 - 【請求項６】前記導管は外面を有し、前記気道は内面を有し、前記吸引脱気
するステップは、前記導管の外面と前記気道の内面との間隙を密封するステップ
を含む、請求項５に記載の方法。 - 【請求項７】前記維持するステップは、前記肺の部分が虚脱している間に前
記気道から前記肺の部分を封止するステップを含む、請求項５に記載の方法。 - 【請求項８】前記封止するステップは、前記気道に遮断部材を配置するステ
ップを含む、請求項７に記載の方法。 - 【請求項９】前記封止するステップは、前記肺の部分から空気を吐き出すこ
とはできるが前記肺の部分に空気を吸い込むことは妨げる一方向バルブを前記気
道に挿設するステップを含む、請求項７に記載の方法。 - 【請求項１０】肺の容積を減少させる装置であって、容積を減少させるべき
肺の部分に通じる、内部寸法を有する気道に挿入することができる遮断部材を含
み、該遮断部材は、前記気道の内部寸法との連続的な接触のための外部寸法を有
し、かつ、前記肺の部分を虚脱させて肺の容積を減少させるために前記気道に配
置されるときに前記気道を封止する、肺の容積を減少させる装置。 - 【請求項１１】前記遮断部材は、折り畳まれた状態での気道への最初の挿入
のために折り畳み可能であるように、また、気道に配置されて外部寸法を規定す
るために解除可能であるように弾性材料から成る、請求項１０に記載の装置。 - 【請求項１２】前記遮断部材は、外周を有するほぼ円形の基部と該外周から
伸びるほぼ筒状の側壁とを含み、該側壁は外部寸法を規定する外面を有する、請
求項１０に記載の装置。 - 【請求項１３】前記遮断部材は弾性材料から成る、請求項１２に記載の装置
。 - 【請求項１４】前記遮断部材はシリコンゴムから成る、請求項１３に記載の
装置。 - 【請求項１５】前記遮断部材の側壁はほぼ筒状の内面を含み、前記遮断部材
は前記内面と接触している弾性の補強リブを含む、請求項１３に記載の装置。 - 【請求項１６】前記補強リブは蛇行形状を有する、請求項１５に記載の装置
。 - 【請求項１７】前記遮断部材は、前記基部に設けられ、前記肺の部分から空
気を吐き出すことはできるが前記肺の部分に空気を吸い込むことは妨げる一方向
バルブを含む、請求項１５に記載の装置。 - 【請求項１８】前記遮断部材の基部、前記筒状の側壁および前記弾性の補強
リブは全て折り畳み可能であり、前記弾性の補強リブは、前記遮断部材が気道内
に位置決めされるとき、前記ほぼ円形の基部と前記ほぼ筒状の側壁とを形成する
ために、前記側壁に放射状に外向きの力を作用させる、請求項１５に記載の装置
。 - 【請求項１９】前記遮断部材は、前記肺の部分から空気を吐き出すことはで
きるが前記肺の部分に空気を吸い込むことは妨げるような一方向バルブである、
請求項１０に記載の装置。 - 【請求項２０】気管を通り、該気管に通じる気管支を経て、該気管支から容
積を減少させるべき肺の部分へ通じる気道内に到達できるような形状をした導管
と、該導管内を通って前記気道内に配置するために前記気道に案内され、前記肺
の部分を虚脱させるために前記気道を封止するような形状をした遮断部材とを含
む、肺の容積を減少させるためのシステム。 - 【請求項２１】前記遮断部材を配置する前に前記肺の部分を吸引脱気するた
めの真空供給源を含む、請求項２０に記載のシステム。 - 【請求項２２】前記真空供給源は、前記導管を通して吸引脱気するために前
記導管と接続できるようにされている、請求項２１に記載のシステム。 - 【請求項２３】前記気道は内部寸法を有し、前記導管は前記気道の内部寸法
よりも小さな外部寸法を有し、前記システムは前記導管の外部寸法と前記気道の
内部寸法との間隙を密封する密封手段を含む、請求項２２に記載のシステム。 - 【請求項２４】前記密封手段は膨張可能な部材を含む、請求項２３に記載の
システム。 - 【請求項２５】前記導管は、遮断部材を案内する第１の通路と、前記折り畳
み可能な部材を膨張させる第２の通路とを含む、請求項２４に記載のシステム。 - 【請求項２６】前記遮断部材は、折り畳まれた状態での前記導管内を通る気
道内への最初の挿入のために折り畳み可能であるように、かつ、気道内に配置さ
れるときに気道を封止するために解除可能に展開可能であるように弾性材料から
成る、請求項２０に記載のシステム。 - 【請求項２７】前記遮断部材は、外周を有するほぼ円形の基部と、該基部の
外周から伸びているほぼ筒状の側壁とを含み、前記側壁は前記気道との連続的な
係合のための外面を有する、請求項２０に記載のシステム。 - 【請求項２８】前記遮断部材は弾性材料から成る、請求項２７に記載のシス
テム。 - 【請求項２９】前記遮断部材はシリコンゴムから成る、請求項２８に記載の
システム。 - 【請求項３０】前記遮断部材の側壁はほぼ筒状の内面を含み、前記遮断部材
は前記内面と接する弾性の補強リブを含む、請求項２８に記載のシステム。 - 【請求項３１】前記補強リブは蛇行形状を有する、請求項３０に記載のシス
テム。 - 【請求項３２】前記遮断部材は、前記基部に設けられ、前記肺の部分から空
気を吐き出すことはできるが前記肺の部分に空気を吸い込むことは妨げる一方向
バルブを含む、請求項３０に記載のシステム。 - 【請求項３３】前記遮断部材の基部、前記ほぼ筒状の側壁および前記弾性の
補強リブは全て折り畳み可能であり、前記弾性の補強リブは、前記遮断部材が前
記気道内に位置決めされるとき、前記ほぼ円形の基部と前記筒状の側壁とを形成
するように、前記側壁に放射状に外向きの力を作用させる、請求項３０に記載の
システム。 - 【請求項３４】前記遮断部材は、前記肺の部分から空気を吐き出すことはで
きるが前記肺の部分に空気を吸い込むことは妨げる一方向バルブである、請求項
２０に記載のシステム。
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