JP2003520647A - 患者の脳脊髄液（ｃｓｆ）腔から脳脊髄液を除去するための装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 正常な頭蓋内圧を有する患者（例えば水頭症を患っていない患者）のための、比較的一定の流速にて、患者の脳脊髄液（ＣＳＦ）腔からＣＳＦを除去するための装置および方法。これらの装置および方法は、正常な頭蓋内圧（例えば、直立している患者における−１７０ｍｍＨ_２Ｏと横たわっている患者における２００ｍｍＨ_２Ｏとの間の頭蓋内圧）にて、比較的低い流速（通常、０．２ｍｌ／分未満）でのＣＳＦの除去を可能にする排出路を提供する。比較的低い一定速度でのＣＳＦの除去は、アルツハイマー病、ならびにＣＳＦ中の毒性および／または病原性物質の存在に関連した他の症状を治療するのに特に適している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 （発明の背景） （１．発明の分野） 本発明は一般に、医療装置および方法に関する。より詳細には、本発明は、ア
ルツハイマー病および他の疾患を治療するために、患者の脳脊髄液（ＣＳＦ）腔
からＣＳＦを除去するための改良された装置および方法に関する。

【０００２】 アルツハイマー病は、臨床的に記憶、認識、推論、判断、および感情安定性の
進行性損失を特徴とし、激しい知能低下、最終的には死へと徐々に導く退行性脳
障害である。アルツハイマー病は、高齢者における進行性精神衰弱（痴呆）の最
も一般的な原因であり、米国において４番目に代表される一般的な医学的死因で
あると推定される。アルツハイマー病は、世界中のすべての人種および民族に見
られ、現在および将来の主要な公衆衛生問題を与えるものである。現在、米国単
独では約２百万〜４百万の人々がこの疾患にかかっていると推定され、今のとこ
ろ治らないものと考えられている。

【０００３】 最近、アルツハイマー病のための有望な治療が提唱された。その提唱された治
療は、アルツハイマー病を患っている患者の脳脊髄液（ＣＳＦ）腔（クモ膜下腔
、脳室、脊柱、および脳間隙腔を含む）からのＣＳＦの除去によるものである。
この治療は、少なくとも幾つかの場合では、老人（またはアミロイド）斑と呼ば
れる特徴的病変、およびアルツハイマー病に関連した脳内の他の特徴的病変が、
患者のＣＳＦ中のある毒性物質の保持に起因するという原則に基づいている。β
−アミロイドペプチド（Ａβ−４２ アミロイド）、ＭＡＰ、ｔａｕなどを始め
とする、毒性、神経毒性および病原性物質を含む多数の疑わしい病原性物質が、
今日までに同定されている。生産されたばかりのＣＳＦは、これらの毒性物質を
低レベルで有するか、または含まないと考えられる。したがって、患者のＣＳＦ
腔からＣＳＦを除去することにより、このような物質の濃度を低減させ、アルツ
ハイマー病の発症および／または進行を有意に防ぐと考えられる。アルツハイマ
ー病のためのこの治療は、Ｒｕｂｅｎｓｔｅｉｎ（１９９８）Ｔｈｅ Ｌａｎｃ
ｅｔ，３５１：２８３−２８５、およびＰＣＴ出願公開公報第９８／０２２０２
号に最近記載された。

【０００４】 水頭症は、患者のＣＳＦ腔、特に脳室からＣＳＦを除去することにより治療さ
れる別の症状である。水頭症は、ＣＳＦの過剰の生産または保持に起因する頭蓋
内圧の上昇を特徴とし、このような過剰ＣＳＦの除去が、この症状には非常に効
果的な治療であることが見出されている。水頭症、潜在性水頭症、および他のＣ
ＳＦ障害の治療のために、多数の特定カテーテルおよびシャントが設計および製
造されてきた。

【０００５】 アルツハイマー病または水頭症のいずれかの治療のためのＣＳＦ除去は、ＣＳ
Ｆ腔にて、好ましくは脳室からＣＳＦを収集し、かつ収集した液をＣＳＦ腔の外
側にある場所へ輸送することが可能である様々な装置を用いて達成することがで
きる。通常、その場所は、液およびいかなる毒性物質をも安全に受け入れること
が可能である、静脈系または腹膜腔のような体内の場所であるが、経皮装置を用
いてＣＳＦを外部に廃棄することも可能である。患者のＣＳＦ腔からＣＳＦを除
去するための典型的なシステムを図１に示し、それはアクセス構成要素１２、廃
棄構成要素１４、および流量制御構成要素１６を含む。

【０００６】 図１のシステムは一般的に、アルツハイマー病および水頭症の両方の治療に適
しているものの、流量制御構成要素の具体的な特性は、２つの疾患の異なる性質
のために全く異なるはずである。水頭症の治療は、正常な生理学的範囲内に頭蓋
内圧を保持するために、ＣＳＦ腔から廃棄場所までのＣＳＦの流速を制御するこ
とにより、最良に達成される。水頭症の治療システムにおける流量制御モジュー
ルに特に適した流量制御特性を図２に示す。図２は、Ｎｉｔｉｎｏｌ Ｍｅｄｉ
ｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．Ｂｏｓｔｏｎ，Ｍａｓｓａｃｈｕ
ｓｅｔｔｓ，０２２１０から（以前は、Ｃｏｒｄｉｓ，Ｍｉａｍｉ，Ｆｌｏｒｉ
ｄａから）入手可能な市販のＯｒｂｉｓ−Ｓｉｇｍａ（登録商標）弁ユニットに
用いられる型の流量制御弁について記載する米国特許第４，７８１，６７２号か
ら引き出したものである。簡潔に言うと、圧力Ｐは、ＣＳＦ腔と廃棄場所との間
の差圧である。この特許は、差圧Ｐが８０ｍｍＨ_２Ｏの初期レベルＰ_１に到達す
ると、制御弁が約０．４ｍｌ／分の初期流速Ｑ_１をもたらし、差圧が３５０ｍｍ
Ｈ_２Ｏの高い値Ｐ_２に増加するにつれ、制御弁が０．８ｍｌ／分の大きな流速Ｑ _２ にまで増加させることを教示する。圧力ＰがＰ_１未満である場合、本質的に流
れはない。Ｐ_２を超える圧力では、流量は本質的に無制限である。このような弁
流量特性は、Ｐ_１未満の圧力に関しては、圧力を減少させる必要がなく、したが
ってＣＳＦを除去する必要がないので、水頭症の治療に特に適している。Ｐ_１か
らＰ_２の圧力に関しては、制御されたＣＳＦの除去が、過剰量のＣＳＦを除去す
る最低限の危険性で頭蓋内圧を低減するのに望まれる。頭蓋内圧がＰ_２を超える
と、ＣＳＦの迅速な除去が、頭蓋内圧をより安全なレベルにまですぐに低減する
のに必要である。患者のＣＳＦ腔からＣＳＦを排出するためのこのような従来型
システムは一般に、アルツハイマー病またはＣＳＦ中の毒性物質に関連する他の
症状を患っている患者の治療には適さない。

【０００７】 これらの理由から、患者のＣＳＦ腔からＣＳＦを除去するための装置および方
法を提供することが望ましく、ここでこのような装置および方法は、アルツハイ
マー病および脳脊髄液内の毒性物質に関連する他の症状を治療するために、特に
改変および最適化される。このような装置および方法は、好ましくは、患者を危
険にさらす方法でのＣＳＦの過剰な除去を行うことなく、毒性物質を減じたレベ
ルにまで効果的に除去する方法で、患者から制御されたＣＳＦ除去を行うために
提供される。このような目的は、以下に記載の本発明によって少なくとも部分的
に果たされる。

【０００８】 （２．背景技術の説明） 脳のＣＳＦ領域から脳脊髄液を除去することによるアルツハイマー病の治療は
、同時係属中の１９９６年７月１１日に提出された米国特許出願番号０８／６７
８，１９１号、および１９９７年７月２５日に提出された米国特許出願番号０８
／９０１，０２３号に記載されており、これらはともに、本発明の譲受人に譲渡
されている。これら２つの出願のそれぞれの完全な開示は、参考として本明細書
に援用される。後者の出願は、国際公開第９８／０２２０２号に相当する。

【０００９】 水頭症を治療するための方法およびシャントは、米国特許第３，８８９，６８
７号、同第３，９８５，１４０号、同第３，９１３，５８７号、同第４，３７５
，８１６号、同第４，３７７，１６９号、同第４，３８５，６３６号、同第４，
４３２，８５３号、同第４，５３２，９３２号、同第４，５４０，４００号、同
第４，５５１，１２８号、同第４，５５７，７２１号、同第４，５７６，０３５
号、同第４，５９５，３９０号、同第４，５９８，５７９号、同第４，６０１，
７２１号、同第４，６２７，８３２号、同第４，６３１，０５１号、同第４，６
７５，００３号、同第４，６７６，７７２号、同第４，６８１，５５９号、同第
４，７０５，４９９号、同第４，７１４，４５８号、同第４，７１４，４５９号
、同第４，７６９，００２号、同第４，７７６，８３８号、同第４，７８１，６
７２号、同第４，７８７，８８６号、同第４，８５０，９５５号、同第４，８６
１，３３１号、同第４，８６７，７４０号、同第４，９３１，０３９号、同第４
，９５０，２３２号、同第５，０３９，５１１号、同第５，０６９，６６３号、
同第５，３３６，１６６号、同第５，３６８，５５６号、同第５，３８５，５４
１号、同第５，３８７，１８８号、同第５，４３７，６２７号、同第５，４５８
，６０６号、ＰＣＴ国際公開公報第９６／２８２００号、欧州公報第４２１５５
８号、第７９８０１１号および第７９８０１２号、フランス公報２ ７０５ ５
７４号、スウェーデン公報第８８０１５１６号、および旧ソビエト連邦共和国特
許第１２９７８７０号に記載されている。多数の市販の水頭症シャント装置の圧
力−流量性能の比較が、Ｃｚｏｓｎｙｋａら（１９９８）Ｎｅｕｒｏｓｕｒｇｅ
ｒｙ ４２：３２７−３３４に示されている。三段圧力応答プロフィールを有す
るシャント弁は、Ｎｉｔｉｎｏｌ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ
，Ｉｎｃ．Ｂｏｓｔｏｎ，Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ ０２２１０により（以
前はＣｏｒｄｉｓにより）、Ｏｒｂｉｓ−Ｓｉｇｍａ（登録商標）という商品名
で販売されている。米国特許第５，３３４，３１５号は、脳脊髄液を含む様々な
体液の、そこから病原性物質を除去するための治療について記載している。

【００１０】 ＣＳＦ腔におけるＣＳＦの圧力および他の特性を記載する論文としては、Ｃｏ
ｎｄｏｎ（１９８６）Ｊ．Ｃｏｍｐｕｔ．Ａｓｓｉｔ．Ｔｏｍｏｇｒ．１０：７
８４−７９２、Ｃｏｎｄｏｎ（１９８７）Ｊ．Ｃｏｍｐｕｔ．Ａｓｓｉｔ．Ｔｏ
ｍｏｇｒ．１１：２０３−２０７、Ｃｈａｐｍａｎ（１９９０）Ｎｅｕｒｏｓｕ
ｒｇｅｒｙ ２６：１８１−１８９、Ｍａｇｎｅｓｅ（１９７６）Ｊ．Ｎｅｕｒ
ｏｓｕｒｇｅｒｙ ４４：６９８−７０５、Ｌａｎｇｆｉｔｔ（１９７５）Ｎｅ
ｕｒｏｓｕｒｇｅｒｙ ２２：３０２−３２０が挙げられる。

【００１１】 （発明の要旨） 本発明による装置および方法は、患者の脳脊髄液（ＣＳＦ）腔からの制御かつ
最適化されたＣＳＦ除去を提供する。これらの装置および方法は特に、アルツハ
イマー病、ならびにＣＳＦ中の毒性物質の保持および蓄積により引き起こされる
か、そうでなればそれらに関連した他の症状の治療のためのものである。アルツ
ハイマー病のほかに、本発明は、ダウン症候群、オランダ型のアミロイドーシス
を伴う遺伝性脳出血（ＨＣＨＷＡ−Ｄ）などのような、患者の脳での毒性物質の
蓄積およびその結果生じる病変に起因する他の症状を治療するのに有用である。
潜在的に推定される物質の慢性または急性の存在に関連する他の治療可能な症状
としては、癲癇、ナルコレプシー、パーキンソン病、多発性神経障害、多発性硬
化症、筋萎縮性側索硬化症（ＡＬＳ）、重症筋無力症、筋ジストロフィー、筋緊
張性ジストロフィー、他の筋緊張性症候群、多発性筋炎、皮膚筋炎、脳腫瘍、ギ
ヤン・バレー症候群などが挙げられる。

【００１２】 本発明の装置および方法は、「正常な」頭蓋内圧、すなわち、患者が横になっ
ているときの２００ｍｍＨ_２Ｏ未満の頭蓋内圧、および患者が直立しているとき
の−１７０ｍｍＨ_２Ｏよりも高い頭蓋内圧（ここで圧力は、周囲圧に対して測定
される）を有する患者における症状を治療するためのものである。対照的に、水
頭症を患っている患者は、一定の、または定期的に上昇した２００ｍｍＨ_２Ｏ（
横になっているとき）を超える頭蓋内圧を有し、治療を受けない場合には、多く
の場合、正常レベルの２倍または３倍のレベルに到達する。本発明の装置および
方法は、一般に上昇した頭蓋内圧を有する患者、特に水頭症を患っている患者の
治療のためのものではない。

【００１３】 治療を受けていない頭蓋内圧および脳室圧における差異、ならびに異なる治療
の終点（水頭症の治療は、上昇した圧力の低減を要する一方、本発明による治療
は、ＣＳＦ中の物質濃度の低減を要する）は、有意に異なる治療装置および方法
を要する。特に、本発明による治療および方法は、比較的低いＣＳＦ除去速度、
通常的には０．０１ｍｌ／分〜０．２ｍｌ／分の範囲、より通常的には０．０３
ｍｌ／分〜０．１ｍｌ／分の範囲、好ましくは０．０４ｍｌ／分〜０．０６ｍｌ
／分の範囲のＣＳＦ除去速度によるものである。さらに好ましくは、このような
低速でのＣＳＦ除去は、連続的に、あるいは少なくとも頭蓋内圧および脳室圧が
ある最低レベル未満（例えば約−１７０ｍｍＨ_２Ｏ未満）に下がらない限り行わ
れる。このような安全閾値は一般的に、直立しているときの患者の最低予想脳室
圧に相当する。上記頭蓋内圧および脳室圧は、「ゲージ」圧として、すなわち周
囲圧に対して規定または測定される。頭蓋内圧は、ＣＳＦ腔および患者が背筋を
伸ばして座っているか、または立っているときに生じるＣＳＦ液柱の従順な性質
の結果、周囲圧（０ｍｍＨ_２Ｏ）未満に下がる。流量制御モジュールの、頭蓋内
圧または脳室「根源」圧の変化に関係なく比較的一定の流量（以下に定義する）
を保持する能力は、本発明の重要な局面である。

【００１４】 本発明のＣＳＦ除去技術は一般的に、所望の一定流速を達成するために、圧力
補正された除去によるものであり、ここでほぼ一定（通常±７５％以内で、好ま
しくは±５０％以内で、より好ましくは±２０％以内で変化する）の除去速度は
、ＣＳＦ腔および廃棄部位間の流量制御モジュールにおいて圧力制御された可変
抵抗路を提供することにより達成される。対照的に、米国特許第４，７８１，６
７２号に記載されるもののような水頭症治療のため流量制御弁は、流れ弁を通り
過ぎる差圧が特定の制御ポイントを通過すると、流速に有意な変化を故意に提供
する。正常なＣＳＦ生産速度未満であるほぼ一定の流速の本発明による使用は、
ＣＳＦの過剰除去の可能性、およびＣＳＦ貯留に関連した閉塞の危険性を最低限
にする。

【００１５】 第１の局面では、ＣＳＦ中の毒性物質の濃度を低減するための方法は、患者に
おけるＣＳＦ腔、典型的には脳内の脳室から排出路を築くことを含む。頭蓋内圧
が、比較的広範囲にわたって、典型的には、患者の向きに依存して、−１７０ｍ
ｍＨ_２Ｏ〜２００ｍｍＨ_２Ｏにわたって変化し得る間、排出路は、上述の範囲の
速度でＣＳＦを除去するように設計または規定される。通常、頭蓋内圧が上記範
囲にわたって変化する際、ＣＳＦ流速は、±７５％、通常±５０％、好ましくは
±２０％以内で変化する。

【００１６】 排出路は、水頭症の治療で一般的に用いられる型の任意の内部または外部の廃
棄場所にまで延び得る。通常、廃棄場所は、静脈系、腹膜腔、胸膜腔などの中に
ある。患者の身体の外側の空間へ、例えば排出袋中へ廃棄が行われる位置で経皮
装置を用いることも（通常はあまり望まれないが）可能である。

【００１７】 本発明による装置は、患者の脳室またはＣＳＦ腔の他の部分（例えば腰椎腔）
に存在するように適合されたカテーテルのようなアクセス構成要素、およびアク
セス構成要素の出口に接続可能な流量制御構成要素を含む。流量制御構成要素は
、ＣＳＦ腔における圧力が上述の範囲にわたって変化する間、アクセス構成要素
からのＣＳＦ流速を上述の流速範囲内に制御するように適合される。記載の実施
形態では、流量制御構成要素は受動的であり、すなわち圧力補正された流量制御
弁である。しかしながら、本発明はまた、能動的に制御された流量制御弁および
ポンプも包含し、ここで弁およびポンプは、電池、患者の動きなどにより動力を
供給され得る。この装置は、流量制御構成要素の出口に接続可能な廃棄構成要素
をさらに含んでもよい。廃棄構成要素は通常、静脈系、腹膜腔、胸膜腔などのよ
うな対象廃棄部位に排出路をさらに誘導するように適合される。好ましくは、流
量制御構成要素はさらに、頭蓋内圧が上述の安全閾値未満に下がると、ＣＳＦの
流れを止めるか、または大きく減少させるように適合される。

【００１８】 場合によっては、この装置は、流量制御モジュールを単独で含んでもよい。

【００１９】 特定の実施形態では、本発明による流量制御モジュールは、アクセス構成要素
の出口に接続可能な隔膜弁を含む。隔膜弁は、圧力応答性隔膜、輪郭（ｃｏｎｔ
ｏｕｒｅｄ）プラグ、および輪郭プラグを収容し、そこからＣＳＦが流れること
を可能にするオリフィスを含む。プラグまたはオリフィスのいずれかは、弁を通
り過ぎる差圧の変化に応じて、隔膜とともに動くように連結される。輪郭プラグ
は、プラグとオリフィスとの間に可変の環状流れ領域を提供するように選択され
た輪郭（ｐｒｏｆｉｌｅ）（または他の変形）を有しており、したがって頭蓋内
圧が上述の範囲内で変化する間、流量は、上述の対象範囲内に制御される。通常
、オリフィスは、隔膜に直接連結されるが、一方プラグは、弁本体に対して固定
される。この装置は、アクセス構成要素および／または廃棄構成要素をさらに含
んでもよく、それは、上記の構成要素のいずれかであり得る。

【００２０】 （好ましい実施形態の説明） 脳および脊髄は、脳脊髄液（ＣＳＦ）に浸されており、髄膜として知られる薄
膜内部にて頭蓋および脊柱内に入っている（図１Ａ）。髄膜内の腔としては、ク
モ膜下腔ＳＡＳ、脳室（側脳室ＬＶ、第３脳室３Ｖ、および第４脳室４Ｖを含む
）、脊柱、および脳間隙腔が挙げられ、本明細書ではそれらを「ＣＳＦ腔」と称
する。脳の頭蓋内空間の容積は、平均して約１７００ｍｌである。脳の容積は、
約１４００ｍｌであり、頭蓋内血液の容積は、約１５０ｍｌである。残りの１５
０ｍｌは、ＣＳＦで満たされている（この容積は、６０ｍｌ〜２９０ｍｌ内で変
化し得る）。ＣＳＦは、ＣＳＦ腔内で循環している。ＣＳＦは、脈絡叢により主
に形成され、それはＣＳＦの全容積の約８０％を分泌する。残りの供給源は、上
衣下領域の血管系、および軟膜である。ＣＳＦの全容積は、１日につき数回入れ
換えられ、したがって健常成人において、２４時間毎に約５００ｍｌが生産され
る（約２０ｍｌ／時間または０．３５ｍｌ／分に等しい）。生産速度は、老齢者
および若者で変化する。

【００２１】 脳脊髄液は、主に大脳半球上面にわたって位置するクモ膜絨毛により吸収され
る。幾つかの絨毛はまた、脳下面に、および脊髄神経根に沿って存在する。吸収
プロセスには、大分子のバルク輸送、ならびに小分子の多孔質膜を通り過ぎる拡
散が含まれる。ＣＳＦの生産および吸収は、医学文献に十分に記載されている。
例えば、Ａｄａｍｓら、（１９８９）「神経学の原則（Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ
ｏｆ Ｎｅｕｒｏｌｏｇｙ）」５０１−５０２頁を参照されたい。

【００２２】 先ほど記載したように、ＣＳＦは、循環により自然に吸収および除去されると
同時に、アルツハイマー病に関連した物質のような、ＣＳＦに存在し得るある毒
性物質が、アルツハイマー病や他の障害を引き起こし得る程度に蓄積または残存
する可能性があると考えられる。このような物質は、過剰に生産され、および／
またはそれらの生成速度よりも遅い速度で除去されるため、それらは蓄積して、
毒性を増し、および／または脳内で、もしくはＣＳＦ腔の別の場所で毒性を示す
ようになる閾値濃度に到達する。本発明は、このような毒性物質に関連した症状
を治療、抑制または回復するために、ＣＳＦからのこのような物質の除去の改善
のための特定の装置および方法に関する。特に、本発明は、ＣＳＦ腔からＣＳＦ
の一部を除去することにより、ＣＳＦ中のこのような物質の濃度を低減すること
に関する。このような除去は、ＣＳＦの生産を高め、および／またはＣＳＦの自
然の吸収を低減させると考えられ、したがって、ＣＳＦ腔におけるＣＳＦの全容
積は、安全なレベル未満に減少されない。さらに、ＣＳＦが除去される速度は一
般的に、相当小さく（水頭症の治療のための除去速度と比較した場合）、そのた
め過剰量のＣＳＦを除去する可能性は非常に低い。

【００２３】 したがって、ＣＳＦ腔からＣＳＦを除去することにより、除去されたＣＳＦ中
に存在する毒性物質は、ＣＳＦ腔から除去され、吸収または再循環に利用されな
い。除去速度がこのような物質の生産速度を超える限りは、このような物質の濃
度を減少させることができる。通常、除去されたＣＳＦは、毒性物質に耐え得る
患者の身体内の自然の廃棄部位へ導かれる。上述のアルツハイマー病に関連した
物質に特に適した部位としては、静脈系、腹膜腔、胸膜腔などが挙げられる。毒
性物質が患者の身体内に運ばれると害がある場合には、または任意の他の理由の
ために、例えば、経皮カテーテルおよび外部収集袋または他の容器を用いて、患
者の身体からＣＳＦを除去することも可能である。患者の利便性のために、かつ
感染の危険性を低減するために、システム全体を皮下に保持することが一般的に
好ましい。

【００２４】 図３を参照すると、本発明の装置および方法は特に、正常な頭蓋内圧Ｐ（例え
ば、周囲圧に対して、−１７０ｍｍＨ_２Ｏ〜２００ｍｍＨ_２Ｏ）にてＣＳＦ腔か
らのＣＳＦの比較的一定の流速Ｆを維持するためのものである。安全性に関して
は、装置および方法は、直立している患者に関する最低予想頭蓋内圧、典型的に
は−１７０ｍｍＨ_２Ｏにある、またはその付近にある閾値Ｐ_０未満の頭蓋内圧で
は、ＣＳＦをほとんどまたは全く除去しないように設計される。Ｐ_０を超える頭
蓋内圧では、ＣＳＦ流速Ｆは通常、上述の特定範囲で、低値Ｆ_１〜高値Ｆ_２であ
る。通常、流速Ｆは、比較的一定のレベルであり、好ましくは速度は圧力修正さ
れ、したがって予想範囲内の頭蓋内圧に関して、±７５％以内で、好ましくは±
５０％以内で、より好ましくは±２０％以内で変化しない。図３に見られるよう
に、流速Ｆは、少なくともＰ_０からＰ_１の範囲にわたっては一定であることが望
ましく、本発明が過度の頭蓋内圧を治療するためのものでなく、むしろ（Ｐが閾
値Ｐ_０を超えている限り）差圧に関係なく比較的低い一定速度でＣＳＦを除去す
るためのものであるので、より高い差圧に関してさえも、流速は一定状態を保つ
ことがより好ましい。

【００２５】 ＣＳＦ腔からＣＳＦを除去するための本発明による装置を図４に概略的に示す
。装置は一般的に、アクセス構成要素５０、流速制御構成要素６０、任意に、廃
棄構成要素７０、および任意に、流量または検出構成要素８０を含む。流速制御
構成要素６０を除いて、本発明は、同時係属中出願第０８／９０１，０２３号（
その完全な開示は、すでに参照により本明細書中に援用されている）に記載の型
の構成要素を使用してもよい。しかしながら、流速制御構成要素６０は、すでに
記載してきた流量−圧力応答特性を達成するために明確に構築される。

【００２６】 図５Ａ〜５Ｃに示すように、米国特許第４，７８１，６７２号に記載の型の受
動型流量制御弁を、本発明の流量−圧力特性を提供するよう改変してもよい。米
国特許第４，７８１，６７２号の完全な開示は、参照により本明細書に援用され
る。その特許における弁座６７および弁棒６８（および任意に隔膜および／また
は他の弁構成要素）の特性を改変することにより、本発明の流量特性が達成され
得る。特に、図５Ａ〜図５Ｃに示すように、弁座６７’および弁棒６８’を代用
することにより、所望の流量特性を達成することができる。弁座６７’および弁
棒６８’は、本出願の特許請求の範囲に記載のオリフィスおよび輪郭弁プラグを
含む。切り込み（ｎｏｔｃｈｅｄ）、薄切り（ｓｌｉｃｅｄ）または先細（ｔａ
ｐｅｒｅｄ）面６９は、図５Ｂおよび図５Ｃに示すように、弁プラグ６８’の片
側に形成されて、プラグが弁座６７’に対して上昇するにつれ、プラグおよび弁
座間の利用可能な環状領域を変化させ得る。図５Ａに示すように、弁構造が閉じ
ている場合、固定構成要素６６の下面上に形成された環状リング６５は、弁座６
７’の上面に対して据え付けられる。こうして、弁は閉じている。ＣＳＦは、弁
構造に流れ込むにつれ弁座６７’に対して圧力をかけ、弁座は、図５Ｂおよび５
Ｃの両方に示すように、弁座を下方へ動かさせる隔膜に備え付けられている。比
較的小さい差圧では、弁座６７’は、部分的に弁プラグ６８’より下方に下がり
、プラグ６８’および弁座６７’間の環状空間を広げる切り込み領域６９部分内
へ、あるいはそれよりもさらに先に入り込む。入口圧がさらに増加する（したが
って、差圧も増加する）につれ、弁座６７’がさらに下方に移動し、弁座６７’
を介して利用可能な流量領域が減少する切り込み部分に移動する。こうして、弁
構造は圧力補正され、したがって、差圧が増加するにつれ、流れに対する抵抗が
増し、システムの差圧に関係なく、一定の流速を保持するよう作用する。図５Ａ
〜５Ｃによる弁の全行程は一般的に、約Ｐ_０の差圧で弁がまず開き、最大予想差
圧Ｐを十分に超える差圧で完全に開くように行われるように選択され、したがっ
て比較的一定の流速が、Ｐ_０〜Ｐ_１の予想差圧範囲全体にわたって保持され得る
。あらゆる場合で、差圧値Ｐは、頭蓋内圧、流体静力学的圧力、および放出部位
での圧力（例えば、腹腔内圧力）の総計である。

【００２７】 市販のＯｒｂｉｓ−Ｓｉｇｍａ（商標）弁ユニットの改変は特に利便性がよい
が、各種の他の特定の弁設計もまた、本発明の所望の圧力−流量特性を提供する
のに利用可能である。ここで、２つの図６Ａおよび６Ｂを参照すると、弁構造１
００は、入口オリフィス１０４を有するプレート１０２を含む。往復弁プラグ１
０６は、その上端上でプレート１０８に結合している。そのプレートは、プレー
ト１０２から下向きに突き出ているシールリング１１０に対して据え付けられ、
したがって、十分なＣＳＦ入口圧がオリフィス１０４を通り過ぎるようになり、
わずかな圧縮下にあるばね１１２に対して弁プラグ１０６を開くまで、弁は閉じ
ている。図６Ｂに示すように、弁がいったん開くと、ＣＳＦはプレート１０８を
通り過ぎて、そしてプラグ１０６および弁本体に形成された円筒状壁１２２間の
環状空間１２０へと流れる。入口圧および差圧が増加するにつれ、プラグ２０は
さらに下がり、したがってプラグ１０６と円筒状壁１２２との間に形成される環
状内腔の長さが増加する。内腔長がさらに増加するにつれ、流れに対する抵抗も
増し、こうして、弁構造１００は本発明の原理に従う圧力補正構造となる。すな
わち、プラグ１０６を通り過ぎる差圧が増加するにつれ、プラグは、円筒状空間
１２２へさらに先へと移動する。プラグを通り過ぎる差圧により、ばね１１２の
上向きの力がプラグ１０６上の下向きの力と等しくなると、力の平衡に到達する
。したがって、弁プラグは、差圧の増加に応じて、流れ抵抗を増加させるように
下方に移動する。

【００２８】 様々な他の特定の弁構造もまた利用可能である。

【００２９】 上記は、本発明の好ましい実施形態の完全な説明であるが、様々な代替物、改
変物、および均等物を用いてもよい。したがって、上記説明は、併記の特許請求
の範囲により規定する本発明の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、脳のＣＳＦ腔から脳脊髄液を除去するための従来型システムの構成要
素および配置を示す概略図である。

【図１Ａ】 図１Ａは、本明細書で「ＣＳＦ腔」と称する、クモ膜下腔ＳＡＳ、脳室（側脳
室ＬＶ、第３脳室３Ｖ、および第４脳室４Ｖを含む）、脊柱、および脳間隙腔を
示す。

【図２】 図２は、水頭症を治療するための図１に示したようなシステムに用いられる従
来型流れ弁の圧力−流量の関係を示す。

【図３】 図３は、本発明の装置および方法に関する典型的な流量−圧力の関係を示す。

【図４】 図４は、本発明の原理に従って、患者の脳のＣＳＦ腔からＣＳＦを排出するた
めの本発明による装置の概略図である。

【図５】 図５Ａ〜５Ｃは、米国特許第４，７８１，６７２号の流量制御弁にそって作製
することができる改変体を示し、したがって、その特許に記載の弁は、本発明の
原理に従って、流量−圧力特性を示す。

【図６】 図６Ａおよび６Ｂは、本発明を実施するための弁機構の代替的実施形態を示す
。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4C066 AA01 AA07 BB01 CC01 FF01 QQ25 4C077 AA16 BB10 EE04 EE10 JJ05 JJ13 JJ16 KK11

Claims (25)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 患者の脳脊髄液（ＣＳＦ）における毒性物質のレベルを低下
   させるための方法であって、該方法は、以下： 該患者の脳においてＣＳＦ腔からの排出路を確立する工程であって、ここで、
   該排出路は、クモ膜下腔における圧力が−１７０ｍｍＨ_２Ｏから２００ｍｍＨ_２ Ｏに変化する間に、０．０１ｍｌ／分〜０．２ｍｌ／分の範囲の速度でＣＳＦを
   除去する、工程、 を包含する、方法。
2. 【請求項２】 前記排出路が、前記圧力範囲にわたって、０．０３ｍｌ／分
   〜０．１ｍｌ／分の範囲の速度でＣＳＦを除去する、請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 前記排出路が、前記圧力範囲にわたって、０．０４ｍｌ／分
   〜０．０６ｍｌ／分の範囲の速度でＣＳＦを除去する、請求項２に記載の方法。
4. 【請求項４】 前記ＣＳＦ腔の圧力が前記範囲にわたって変化する場合に、
   前記ＣＳＦの流速が±７５％以内で変化する、請求項１に記載の方法。
5. 【請求項５】 前記排出路が、腹膜腔、胸膜腔、静脈系、または外側の空間
   の内部に延びる、請求項１に記載の方法。
6. 【請求項６】 前記ＣＳＦ腔の圧力が前記範囲にわたって変化する場合に、
   前記ＣＳＦの流速が±５０％以内で変化する、請求項１に記載の方法。
7. 【請求項７】 前記ＣＳＦ腔の圧力が前記範囲にわたって変化する場合に、
   前記ＣＳＦの流速が±２０％以内で変化する、請求項１に記載の方法。
8. 【請求項８】 前記ＣＳＦ腔内の圧力が−１７０ｍｍＨ_２Ｏ未満に低下した
   場合に、前記排出路がクモ膜下領域からのＣＳＦの流れを停止させる、請求項１
   に記載の方法。
9. 【請求項９】 患者の脳脊髄液（ＣＳＦ）腔からＣＳＦを排出するための装
   置であって、該装置は、以下： 入口および出口を有するアクセス構成要素；ならびに 該アクセス構成要素の該出口に接続して排出路を確立することが可能な流量制
   御構成要素であって、ここで、該流量制御構成要素が、該ＣＳＦ腔における圧力
   が−１７０ｍｍＨ_２Ｏから２００ｍｍＨ_２Ｏに変化する間に、０．０１ｍｌ／分
   〜０．２ｍｌ／分の範囲でＣＳＦの流速を制御するよう適合されている、流量制
   御構成要素、 を備える、装置。
10. 【請求項１０】 前記排出路が、前記圧力範囲にわたって、０．０３ｍｌ／
    分〜０．１ｍｌ／分の範囲の速度でＣＳＦの流量を制御するよう適合されている
    、請求項９に記載の装置。
11. 【請求項１１】 前記排出路が、前記圧力範囲にわたって、０．０４ｍｌ／
    分〜０．０６ｍｌ／分の範囲でＣＳＦの流量を制御するよう適合されている、請
    求項１０に記載の装置。
12. 【請求項１２】 前記流量制御構成要素が、前記範囲にわたって変化するＣ
    ＳＦ腔の圧力に応答して±７５％以内で変化するＣＳＦの流速を確立する、請求
    項９に記載の装置。
13. 【請求項１３】 前記流量制御構成要素が、前記範囲にわたって変化するＣ
    ＳＦ腔の圧力に応答して±５０％以内で変化するＣＳＦの流速を確立する、請求
    項９に記載の装置。
14. 【請求項１４】 前記流量制御構成要素が、前記範囲にわたって変化するＣ
    ＳＦ腔の圧力に応答して±２０％以内で変化するＣＳＦの流速を確立する、請求
    項９に記載の装置。
15. 【請求項１５】 前記流量制御構成要素に接続可能な廃棄構成要素をさらに
    備える、請求項９に記載の装置。
16. 【請求項１６】 頭蓋内圧が−１７０ｍｍＨ_２Ｏ未満に低下した場合に、前
    記流量制御要素が前記ＣＳＦ腔からのＣＳＦの流れを停止させる、請求項９に記
    載の装置。
17. 【請求項１７】 患者の脳の脳脊髄液（ＣＳＦ）腔からＣＳＦを排出するた
    めの装置であって、該装置は、以下： 入口および出口を有するアクセス構成要素；ならびに 該アクセス構成要素の該出口に接続可能な隔膜弁であって、圧力応答性隔膜、
    輪郭プラグ、ならびに該輪郭プラグを受容してＣＳＦの流れを可能にするオリフ
    ィスを備え、ここで、該プラグおよびオリフィスの一方が、該隔膜に連結され、
    その結果、該プラグおよびオリフィスが、該隔膜に対する該アクセス構成要素の
    該出口からのＣＳＦの圧力の変化に応答して互いに反射的に移動し、ここで、該
    輪郭プラグが、該オリフィスを通るＣＳＦの流速を、該ＣＳＦ腔における圧力が
    −１７０ｍｍＨ_２Ｏから２００ｍｍＨ_２Ｏに変化する間に、０．０１ｍｌ／分〜
    ０．２ｍｌ／分の範囲で制御するよう適合されたプロフィールを有する、核膜弁
    、 を備える、装置。
18. 【請求項１８】 前記オリフィスが前記隔膜に直接連結されている、請求項
    １７に記載の装置。
19. 【請求項１９】 前記隔膜弁に接続可能な廃棄構成要素をさらに備える、請
    求項１７に記載の装置。
20. 【請求項２０】 前記輪郭プラグプロフィールが、前記圧力範囲にわたって
    、０．０３ｍｌ／分〜０．１ｍｌ／分の範囲の速度でＣＳＦを除去するよう選択
    される、請求項１７に記載の装置。
21. 【請求項２１】 前記輪郭プラグプロフィールが、前記圧力範囲にわたって
    、０．０４ｍｌ／分〜０．０６ｍｌ／分の範囲の速度でＣＳＦを除去するよう選
    択される、請求項２０に記載の装置。
22. 【請求項２２】 前記輪郭プラグプロフィールが、クモ膜下腔の圧力が前記
    範囲にわたって変化する場合に、±７５％以内でのＣＳＦの流速の変化を可能に
    するよう選択される、請求項２０に記載の装置。
23. 【請求項２３】 前記輪郭プラグプロフィールが、クモ膜下腔の圧力が前記
    範囲にわたって変化する場合に、±５０％以内でのＣＳＦの流速の変化を可能に
    するよう選択される、請求項２０に記載の装置。
24. 【請求項２４】 前記輪郭プラグプロフィールが、クモ膜下腔の圧力が前記
    範囲にわたって変化する場合に、±２０％以内でのＣＳＦの流速の変化を可能に
    するよう選択される、請求項２０に記載の装置。
25. 【請求項２５】 クモ膜下領域の圧力が−１７０ｍｍＨ_２Ｏ未満に低下した
    場合に該クモ膜下腔からのＣＳＦの流れを停止させるように、前記隔膜弁が構成
    されている請求項１７に記載の装置。