【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は動脈瘤の閉塞技術、特に、経皮経管的に行える低侵襲型の動脈瘤の閉塞療法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
臨床医学が発展した現在もなお重篤な血管疾患の代表として動脈瘤がある。動脈瘤の多くは血管分岐部における股の部分に負荷がかかり裂けていくことによって起こるが、一度できた動脈瘤は自然に縮小することもなく、多くの症例で年間５％〜１０％程度ずつ大きくなることが報告されている。
【０００３】
動脈瘤の直径と破裂の危険性には相関があり、直径が５ｃｍ〜６ｃｍになると破裂の危険性が高く、破裂した場合の緊急手術の成功率は専門の緊急病院でも５０％程度と低いため、動脈瘤は破裂前に治療することが大変重要である。
【０００４】
その一方で、動脈瘤は投薬など内科的に治療する方法は確立されておらず、外科的に治療することが一般的である。これら外科的治療法としては、腹部や胸部大動脈部位においては人工血管置換術、頭蓋内血管においてはプラチナクリップによる閉塞術などがある。
【０００５】
また、近年には経皮経管的な療法としてコイルやステントグラフトによる塞栓術が開発されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、人工血管置換術やプラチナクリップによる閉塞術などの外科的手術はいずれも開腹、開胸、頭蓋穿孔術を伴う侵襲が大変大きいものである。さらに、腹部大動脈瘤の場合には比較的安全に行えて成績も良い症例が多いものの、胸部大動脈の場合、発生部位によっては人工心肺を利用して心停止の元に行う症例や極低温療法を併用する場合もある。また、心不全、肺炎、腎不全、脳梗塞などの手術合併症を引き起こす場合や発生部位が横隔膜よりにあった場合、脊髄を栄養する血管を切断したり、血流を止める操作を伴う場合もあり、脊髄傷害による下半身不髄などの後遺症を残すケースもある。
【０００７】
近年開発されたコイルによる動脈瘤閉塞術は経皮経管的な低侵襲療法として注目されているが、動脈瘤の開口部が大きいとコイルが血管へ露出する可能性があり、また、動脈瘤が大きい場合にはコイルで埋まりにくいなどの問題を抱えており、必ずしも万全でない。
【０００８】
一方、同じ経皮経管的な低侵襲療法として多くの医療施設にて検討されているステントグラフトによる瘤閉鎖治療は、直線状の血管部（頸動脈など頭蓋外動脈）では、１個のデバイスで確実に閉鎖できるため極めて良い治療法になると期待されているが、血管瘤の多くは分岐部における股の部分に発生するため、直線状の血管部位へ適用が限られるステントグラフト療法は適用不可能な症例が多い。また、ステントは頭蓋内の奥までは到達させることが困難で、適用対象は首の血管までに発生した動脈瘤へ限定される。
【０００９】
本発明はかかる課題を顧みて鋭意検討した結果達成されたものであり、効率よく動脈瘤を閉塞することができ、クモ膜下血管を始めマイクロカテーテルの届く範囲までのすべての血管瘤が治療対象になる極めて有意義な低侵襲型動脈瘤閉塞療法を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の動脈瘤閉塞剤は、磁性粒子を含むことを特徴とする。
【００１１】
本発明の動脈瘤閉塞剤であれば、マイクロカテーテルにより経皮経管的に動脈瘤内に注入することにより、磁性粒子が磁力によって動脈瘤内で凝集して血液の流入を抑制し、血栓の生成、動脈瘤の器質化が起り、動脈瘤を確実に閉塞することができる。
【００１２】
磁性粒子としては、Ｆｅ３Ｏ４及び／又はＦｅ２Ｏ３を主成分とすることが好ましく、その粒径は、３．０ｍｍ以下、特に４００ｎｍ以下、とりわけ２〜１００ｎｍであることが好ましい。
【００１３】
また、本発明の動脈瘤閉塞剤は、粒径が比較的大きい第一の磁性粒子と、この第一の磁性粒子よりも粒径の小さい第二の磁性粒子とを含むものであっても良い。この場合、第一の磁性粒子の粒径は５００ｎｍ〜３．０ｍｍで、第二の磁性粒子の粒径は４００ｎｍ以下、特に、２〜１００ｎｍであることが好ましい。
【００１４】
また、本発明の動脈瘤閉塞剤は、生理活性物質、血液凝固剤、細胞親和性物質、ポリカチオンを磁性粒子表面に固定するなどして更に含有させたものであっても良い。
【００１５】
本発明の動脈瘤閉塞方法は、このような本発明の動脈瘤閉塞剤をマイクロカテーテルにより動脈瘤内に注入するものであるが、粒径が５００ｎｍ〜３．０ｍｍである動脈瘤閉塞剤（ａ）の１個〜１００個を動脈瘤内に挿入した後、粒径が好ましくは４００ｎｍ以下の動脈瘤閉塞剤（ｂ）をマイクロカテーテルにより動脈瘤内へ注入し、該動脈瘤閉塞剤（ａ）を核として該動脈瘤閉塞剤（ａ）と該動脈瘤閉塞剤（ｂ）とを吸着させるようにしてもよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の動脈瘤閉塞剤及び動脈瘤閉塞方法の実施の形態を詳細に説明する。
【００１７】
本発明の動脈瘤閉塞剤を構成する磁性粒子は、Ｆｅ３Ｏ４及び／又はＦｅ２Ｏ３を主成分とすることが好ましいが、Ｆｅ（ＯＨ）２、Ｆｅ（ＯＨ）３などの酸化還元反応で生成する成分や、Ｃｏなどの鉄以外の金属元素が含有されていても良い。この磁性粒子の磁性特性としては動脈瘤内で凝集する性質が発揮されれば良く、フェリ磁性、フェロ磁性のいかなる磁性でも良い。
【００１８】
磁性粒子の粒径は血管内で異物として認識されやすく、毛細血管の閉塞などの危険性が生じる４００ｎｍよりも小さく、かつ、動脈瘤内で凝集させることを考慮すれば、例えば２〜２００ｎｍ、特に２〜１００ｎｍであることが好ましい。このような粒子径であれば、動脈瘤から漏出した場合にも代謝排泄させることが可能である。
【００１９】
このようなナノメートルオーダーの微細な磁性粒子の一つであるＦｅ３Ｏ４粒子は、例えば、塩化鉄（ＩＩ）から水酸化鉄（ＩＩ）のコロイド溶液を調製し、水溶液中で攪拌しながら系のｐＨを上げ、溶存酸素などによって水酸化鉄（ＩＩ）を酸化させることにより製造することができる。また、この酸化の際にアスコルビン酸、過酸化水素、過硫酸アンモニウムなどの酸化剤を添加することも可能である。この酸化反応の条件によっても、得られるＦｅ３Ｏ４粒子の粒径や粒度分布をある程度制御することが可能である。
【００２０】
また、水酸化鉄を酸化する際には有機溶媒中で、界面活性剤の作用によってマイクロミセル分散した懸濁液を酸化させることで、より粒度分布のシャープな粒子を調製することができ、さらには使用した界面活性剤の分子鎖を表層に有する磁性粒子を調製することも可能である。この場合、界面活性剤としては、カチオン性、アニオン性、非イオン性のいかなるものも使用可能である。
【００２１】
本発明の動脈瘤閉塞剤の磁性粒子の表面には、酸化ケイ素を主成分とする層を設けることができる。この酸化ケイ素含有層によって、磁性粒子の金属化合物の有する腐食性などを抑制することができるので化学的にも物理的にも安定な粒子となり好ましい。粒子表面に酸化ケイ素を主成分とする層を設けるには、例えば、水溶液中で水酸化鉄を酸化する際にシランカップリング剤を混合する方法や、酸化鉄粒子の水分散スラリーにシランカップリング剤を含浸させる方法などを採用することができる。
【００２２】
このシランカップリング剤による処理の際に界面活性剤などを混合すると、磁性粒子表面に界面活性剤の分子鎖を導入することもでき、該分子鎖の有する性質によって磁性粒子に様々な性質を与えることが可能であり、また、磁性粒子どうしの凝集を抑制する効果も期待できる。
【００２３】
本発明において、特に、磁性粒子の表面に界面活性剤を含む層、特に、非イオン系界面活性剤、とりわけオキシアルキレン鎖を有する非イオン系界面活性剤を含む層を形成した場合には、シランカップリング剤から形成される酸化ケイ素を主成分とする層へオキシアルキレン鎖が取り込まれ粒子どうしの凝集を抑制する効果や、親水性を付与する効果などが奏される。
【００２４】
また、オキシアルキレン鎖の他に、化学的に活性のある官能基を側鎖に持つ高分子鎖が導入された場合には、該活性点を利用した表面修飾が可能であり、例えば、アミノ基を側鎖に導入した場合には４級化することで抗菌作用を発現させることも可能となる。
【００２５】
このような方法で得られたナノメートルオーダーの微細な磁性粒子は、遠心分離と上澄除去の繰り返しによる洗浄や透析による電解質除去、濾過による凝集塊の除去などで精製することができる。
【００２６】
本発明の動脈瘤閉塞剤では、磁性粒子の表面に生理活性物質を固定することも可能である。生理活性物質としては、動脈瘤内へ注入された後に、動脈瘤内において生体組織の器質化を促進し、早期に動脈瘤を閉塞させることが可能な各種成長因子が好適に使用可能である。このような生理活性物質としては、血小板由来増殖因子、上皮増殖因子、形質転換増殖因子α、インスリン様増殖因子、インスリン様増殖因子結合蛋白、肝細胞増殖因子、血管内皮増殖因子、アンジオポイエチン、神経増殖因子、脳由来神経栄養因子、毛様体神経栄養因子、形質転換増殖因子β、潜在型形質転換増殖因子β、アクチビン、骨形質タンパク、繊維芽細胞増殖因子、腫瘍増殖因子β、二倍体繊維芽細胞増殖因子、ヘパリン結合性上皮増殖因子様増殖因子、シュワノーマ由来増殖因子、アンフィレグリン、ベーターセルリン、エピグレリン、リンホトキシンなどが例示可能であるが、器質化を促進できるものであればこの限りではない。
【００２７】
また、本発明に係る磁性粒子には血栓の生成を促進する物質を固定することも可能であり、これにより、動脈瘤内へ注入された後、早期に動脈瘤内で血栓を生成させことで、血液の流れ込みが防止され、より速やかな動脈瘤閉塞、器質化が期待できる。このような血栓促進剤は、当業者にとって周知の物質であるが、例えば、トロンビン、フィブリノーゲン、血液凝固因子、ヘモコアグラーゼ、酸化セルロース、アルギン酸ナトリウム、塩化アルミニウム、ゼラチンなどの血液凝固剤が挙げられる。
【００２８】
さらに本発明に係る磁性粒子には、ポリカチオン即ちカチオン性ポリマー等のカチオン性物質を固定することも可能であり、この場合には、カチオン性物質の作用によって血小板を粘着させることができ、より早期に動脈瘤内にて血栓を生成させ、器質化させることができる。このようなカチオン性物質としては、粒子表面にアミン官能性シランを固定することにより得られるアミノ基由来のカチオンや、カチオン性ポリマーなどがある。このようなカチオン性ポリマーとしては、好ましくは長鎖状のポリマーを母体とし、このポリマーに活性基（イオン基）を結合させたもの、例えば陰イオン交換ポリマーを用いることができる。活性基としては、第１級ないし３級アミノ基や第４級アンモニウム基を含む基、例えばＤＥＡＥ（ジエチルアミノエチル基）、ＱＡＥ〔ジエチル（２−ヒドロキシプロピル）アミノエチル基〕、Ｑ（又はＴＥＡＥ）（トリエチルアミノエチル基）、ジメチル（２−ヒドロキシエチル）アミノメチル基、ＰＡＢ（パラアミノベンジル基）、ＡＥ（アミノエチル基）、ＧＥ（グアニドエチル基）等が例示される。長鎖状のポリマーとしては、モノビニルモノマー（例えばスチレン）とポリビニルモノマー（例えばジビニルベンゼン）との架橋共重合体が例示される。ポリビニルピロリジン、ポリアリールアミン及びポリビニルピロリドンの４級化体などの窒素含有ポリマーも例示される。多価金属で架橋したカチオン性ポリマーであってもよい。これらのカチオン性ポリマーの分子量は１〜２０万程度が好ましい。
【００２９】
また、本発明に係る磁性粒子の表面には、さらに血小板の粘着性や動脈瘤内の器質化を促進させるために、細胞親和性物質を固定することを可能である。このような細胞親和性物質としてはコラーゲンタイプＩ、コラーゲンタイプＩＩ、コラーゲンタイプＩＩＩ、コラーゲンタイプＩＶ、アテロ型コラーゲン、フィブロネクチン、ゼラチン、ヒアルロン酸、ヘパリン、ケラタン酸、コンドロイチン、コンドロイチン硫酸、コンドロイチン硫酸Ｂ、エラスチン、ヘパラン硫酸、ラミニン、トロンボスポンジン、ビトロネクチン、オステオネクチン、エンタクチン、ヒドロキシエチルメタクリレートとジメチルアミノエチルメタクリレートの共重合体、ヒドロキシエチルメタクリレートとメタクリル酸の共重合体、アルギン酸、ポリアクリルアミド、ポリジメチルアクリルアミド及びポリビニルピロリドンなどが例示できる。
【００３０】
上述したカチオン性ポリマーや細胞親和性物質には、水中で膨潤する性質を有するものもあり、このようなカチオン性ポリマーや細胞親和性物質を固定した動脈瘤閉塞剤であれば、血液中で膨潤することで増容量し、より効率的に動脈瘤を閉塞することができる。増容量する程度はカチオン性ポリマーや細胞親和性物質の導入量と相関するため、動脈瘤の大きさ、破裂の危険性と閉塞効率を考慮して当業者によって適宜設定すれば良い。
【００３１】
上述の生理活性物質、血栓促進剤、カチオン性物質、細胞親和性物質を磁性粒子表面に固定するには、例えば、以下の▲１▼又は▲２▼の方法を採用することができる。
【００３２】
▲１▼ 磁性粒子の懸濁液に生理活性物質、血栓促進剤、カチオン性物質、細胞親和性物質を混合し、クーロン力、疎水結合、分子間力などを利用して結合方法させる。この方法は、固定した物質などが磁性粒子から溶離する可能性が高いが、固定させてから動脈瘤へ注入するまでの時間と溶離する時間を考慮
して、当業者により適宜行えば良い。
【００３３】
▲２▼ 磁性粒子表面に残存する水酸基を利用して化学的に修飾する。この化学的修飾法では、先に説明した酸化ケイ素を主成分とする層を設ける場合には、使用するシランカップリング剤に活性官能基を有するものを使用すれば、アミノ基、エポキシ基、カルボキシル基、シラノール基、チオール基、水酸基などを導入することが可能であり、続いて導入した活性基に生理活性物質、血栓促進剤、カチオン性物質、細胞親和性物質を結合させれば良い。例えば、カルボキシル基を導入した場合には、Ｎ−ヒドロキシコハク酸イミドと反応させることによってこれをスクシンイミドオキシカルボニル基とし、ここに生理活性物質やペプチドなどのアミノ基を反応させることが可能であり、また、アミノ基を導入した場合にはジシクロヘキシルカルボジイミドとペプチドのカルボキシル基又はアミノ基を縮合させることやグルタルアルデヒドなどの二官能性の化合物を用いてシッフ塩基を介して固定することが可能で
あり、いずれも当業者には周知の方法である。
【００３４】
本発明の動脈瘤閉塞剤はまた、粒径の比較的大きい第一の磁性粒子とこの第一の磁性粒子よりも粒径の小さい第二の磁性粒子とを含むものであっても良い。
【００３５】
この場合、第一の磁性粒子は、特に粒径３．０ｍｍ以下、特に３．０ｍｍ〜４００ｎｍ、とりわけ３．０ｍｍ〜５００ｎｍであることが好ましく、第二の磁性粒子は、粒径４００ｎｍ以下、特に２〜２００ｎｍ、とりわけ２〜１００ｎｍであることが好ましい。
【００３６】
このような粒径の異なる２種類の磁性粒子を用いた動脈瘤閉塞剤であれば、後述の如く、予め粒径の大きい第一の磁性粒子を動脈瘤内に挿入しておき、その後粒径の小さい第二の磁性粒子をマイクロカテーテルにより注入することにより、効率的な動脈瘤閉塞治療を行える。
【００３７】
本発明の動脈瘤閉塞方法は、このような動脈瘤閉塞剤をマイクロカテーテルにより動脈瘤内に注入して動脈瘤を閉塞するものである。
【００３８】
この場合、例えば磁性粒子が粒径２〜２００ｎｍといったナノオーダーの均一粒径のものである場合には、これをマイクロカテーテルにより動脈瘤内に注入すれば良い。磁性粒子として前述の粒径の大きな第一の磁性粒子と粒径の小さな第二の磁性粒子を用いる場合には、予め第一の磁性粒子を１〜１００個程度挿入し、その後第二の磁性粒子を注入することにより、先に動脈瘤内に挿入した第一の磁性粒子に対して、第二の磁性粒子が吸着して、即ち、比較的大きな第一の磁性粒子を核として、この第一の磁性粒子にナノ粒子の第二の磁性粒子が堆積することにより、効率良く、確実に動脈瘤内を閉塞することができる。
【００３９】
なお、本発明に係る磁性粒子の磁性に関しては、当業者によって適宜選択すれば良い。例えば、粒径が大きく動脈瘤内から流出しにくい第一の磁性粒子には粒子どうしが凝集しやすい磁性体を使用して動脈瘤内で凝集させることで動脈瘤内で安定させ、粒径の小さな第二の磁性粒子には粒子どうしは凝集しにくいが強磁性体には吸着する磁性体を使用すれば、たとえ動脈瘤内から流出しても毛細血管などを閉塞することなく生体から排除されることとなる。
【００４０】
また、本発明に係る磁性粒子の粒子形状は必ずしも真球である必要はなく、立方体、直方体、ラグビーボール形、その他、表面に凹凸を有する異形形状であっても良い。また、磁性粒子は、その少なくとも一部が多孔質であっても良い。
【００４１】
例えば、前述の如く、比較的粒径の大きい第一の磁性粒子とこの第一の磁性粒子よりも粒径の小さい第二の磁性粒子を用いる場合において、第一の磁性粒子が表面に凹凸を有する異形形状の粒子であったり、多孔質である場合には、第二の磁性粒子を吸着する表面積が増え、また、器質化組織内での引っ掛りが増し、閉塞効果の面で有効である。このように表面に凹凸を有する磁性粒子、或いは多孔質の磁性粒子は、例えば、前述の二酸化ケイ素の表面層を形成する際に界面活性剤を併用し、層形成後焼成することにより調製することができる。即ち、磁性粒子の表面に二酸化ケイ素を含む表面層を形成することにより、粒子は真球に近くなるが、この層形成に当たり、界面活性剤を併用し、界面活性剤を含む層を形成し、層形成後に５００℃程度で焼成を行うと、界面活性剤が熱分解し、表面が多孔化され、凹凸面となった粒子を得ることができる。
【００４２】
また、一般に頭蓋内用マイクロカテーテルの径は約５００μｍと小径であり、このような小径のマイクロカテーテルにより粒径の大きい第一の磁性粒子を挿入するためには、第一の磁性粒子が細径部を有する傘状（キノコ状）であれば、柄に相当する部分をマイクロカテーテルに差し込み、この第一の磁性粒子を動脈瘤内に容易に挿入することができる。
【００４３】
なお、このような異形形状の磁性粒子の粒径とは、この磁性粒子を網目状の篩にかけた際に磁性粒子が通過し得る最も小さな網目の大きさに相当する。
【００４４】
このように本発明の動脈瘤閉塞方法は、動脈瘤の状態や患者の状態に応じて、磁性粒子の粒径、磁性の程度、形状、磁性粒子の組み合せ、磁性粒子への固定物質、磁性粒子の表面層等を適宜選択して実施される。
【００４５】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【００４６】
（実施例１）
（１）塩化鉄（ＩＩ）四水和物（関東化学製、ＪＩＳ特級試薬）を精製水（日局、注射用水）へ溶解して０．２５Ｍ溶液とし、水酸化ナトリウム（関東化学製、特級試薬）及びアスコルビン酸（関東化学製、試薬）を精製水（日局、注射用水）へ溶解して終濃度がそれぞれ０．５０Ｍ及び０．２５Ｍの溶液を調製した。
【００４７】
（２）ポリオキシエチレン（２０）セチルエーテル（Ｂｒｉｊ５８）を０．５Ｍとなるようにシクロヘキサン３００ｍＬ（関東化学製、試薬）へ溶解し、ホモジナイザー（特殊機化工業製、ホモディスパーｆ）にて激しく攪拌した。攪拌は２０℃の水浴中で行い、容器は開放系で雰囲気にはクラス１００の無塵空気を供給し続けた。激しい攪拌下に、滴下ロートにて０．２５Ｍ塩化鉄水溶液を毎分０．１ｍＬの速度で滴下し、総量５ｍＬを混合した。続いて水酸化ナトリウム及びアスコルビン酸の混合溶液を同様に毎分０．１ｍＬの速度で滴下し、ｐＨを約９に調整した後、２時間攪拌を続けた。
【００４８】
（３）この溶液へアミノプロピルトリエトキシシラン（信越化学製、シランカップリング剤）を１５ｍＬ添加し、アリーン冷却器による還流下に温度を７０℃まで上げ、攪拌を２時間継続した。
【００４９】
（４）得られた懸濁液を遠心分離して上澄みを除去した後、イソプロピルアルコールで十分に洗浄し、７０℃で乾燥させた。超純水を加え、超音波にて沈殿を分散させ、０．２２μｍフィルター（アドバンテック、酢酸セルロース膜）にて濾過をし、濾液を透析チューブ（セルロース系、５０オングストローム孔）へ入れて超純水にて７２時間透析してアミノ基を有するシリカゲル層で被覆されたＦｅ３Ｏ４粒子の懸濁液を得た。
【００５０】
（５）常法により分散させた磁性粒子をメッシュですくって、透過型電子顕微鏡にて観察すると、１０〜８０ｎｍの粒子径の磁性粒子が確認され、その形状は立方体に近い角張った形状の粒子であった（図１参照）。
【００５１】
（６）この磁性粒子の表面にアルギン酸ナトリウムを両末端エポキシ官能性架橋剤デナコールＥＸ−８１０（長瀬産業）で固定した。
【００５２】
（実施例２）
塩化ビニル製Ｙ字管（１２０°分岐、分岐管は各々８ｍｍφ）の分岐部分の付け根に３ｍｍφの穿孔を行った。塩化ビニル製中空球（直径１０ｍｍ）の表面の一箇所へ３ｍｍφの穿孔を行い、Ｙ字管分岐部分の孔と合わせて接着した。Ｙ字管から分岐する管へ８ｍｍφの塩化ビニル製チューブを接合し、Ｙ字管の前にマイクロアグリゲートフィルターを介して動脈瘤モデル回路を作成した。
【００５３】
この動脈瘤モデル回路へ生理的食塩水を充填して回路中の空気を完全に抜いた後、流量毎分５０ｍＬにてウシ全血を循環させた。ウシ全血はヘマトクリット値４０％、総タンパク濃度７％へ調整したもので、抗凝固剤はＡＣＤ（ａｃｉｄ ｃｉｔｒａｔｅ ｄｅｘｔｒｏｓｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎ）及びヘパリンを採血時に添加したものである。
【００５４】
実施例１で調製した磁性粒子をこの塩化ビニル製球内へ注入すると、磁性粒子が凝集し、血栓が生成して血液の流入が抑制されていることが確認された。
【００５５】
【発明の効果】
以上詳述した通り、磁性粒子を含む本発明の動脈瘤閉塞剤であれば、動脈瘤内で凝集して動脈瘤内への血液の流入を抑制する共に、血栓の生成、器質化を起して動脈瘤を効率的に閉塞することができる。このような本発明の動脈瘤閉塞剤をマイクロカテーテルにより動脈瘤内注入する本発明の動脈瘤閉塞方法によれば、マイクロカテーテルの届く範囲であれば、あらゆる動脈瘤を経皮経管的に閉塞することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１で調製した磁性粒子の透過型電子顕微鏡写真（１０万倍）である。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a technique for occluding an aneurysm, and more particularly, to a minimally invasive aneurysm occluding treatment which can be performed percutaneously.
[0002]
[Prior art]
Aneurysms are still a representative of serious vascular disease even after the development of clinical medicine. Most of the aneurysms are caused by a load applied to the crotch at the bifurcation of the blood vessel and torn, but once formed, the aneurysm does not shrink naturally, and in many cases, about 5% to 10% per year It is reported to grow.
[0003]
There is a correlation between the diameter of an aneurysm and the risk of rupture. When the diameter is 5 cm to 6 cm, the risk of rupture is high, and the success rate of emergency surgery for a rupture is as low as about 50% even in a specialized emergency hospital. It is very important to treat aneurysms before rupture.
[0004]
On the other hand, methods for medically treating aneurysms, such as medication, have not been established, and surgical treatment is generally used. These surgical treatments include artificial blood vessel replacement for abdominal and thoracic aortic sites, and occlusion with platinum clips for intracranial blood vessels.
[0005]
In recent years, embolization using a coil or a stent graft has been developed as a percutaneous transluminal therapy.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, surgical operations such as artificial blood vessel replacement and occlusion with platinum clips are all very invasive involving laparotomy, thoracotomy, and cranial perforation. Furthermore, although there are many cases in which abdominal aortic aneurysms can be performed relatively safely and have good results, in the case of thoracic aorta, depending on the site of occurrence, patients undergoing cardiac arrest using cardiopulmonary bypass or cryogenic therapy They may be used together. In addition, if it causes surgical complications such as heart failure, pneumonia, renal failure, cerebral infarction, or if it occurs beyond the diaphragm, it may involve cutting blood vessels feeding the spinal cord or stopping blood flow In some cases, sequelae such as spinal cord injuries such as inferior body dismyelination may remain.
[0007]
The recently developed coil aneurysm occlusion technique has attracted attention as a percutaneous transluminal minimally invasive therapy.However, if the opening of the aneurysm is large, the coil may be exposed to the blood vessel. In the case where is large, there is a problem that it is difficult to be buried with a coil, and it is not always perfect.
[0008]
On the other hand, the aneurysm closure treatment using a stent graft, which is being studied in many medical facilities as the same percutaneous transluminal minimally invasive treatment, requires a single device for linear blood vessels (extracranial arteries such as the carotid artery). It is expected to be a very good treatment because it can be securely closed, but stent graft therapy, which is limited to straight vascular sites, is not applicable because many aneurysms occur at the crotch part at the bifurcation There are many cases. Further, it is difficult for the stent to reach deep inside the skull, and its application is limited to an aneurysm that has developed up to the blood vessels in the neck.
[0009]
The present invention has been achieved as a result of intensive studies in view of such problems, and it is possible to occlude an aneurysm efficiently, and all aneurysms up to the reach of a microcatheter, including subarachnoid blood vessels, are to be treated. The present invention provides a very significant minimally invasive aneurysm occlusion therapy.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The aneurysm occluding agent of the present invention is characterized by containing magnetic particles.
[0011]
With the aneurysm occluding agent of the present invention, by injecting the aneurysm into the aneurysm percutaneously via a microcatheter, the magnetic particles are aggregated in the aneurysm by magnetic force to suppress blood inflow, and the thrombus Generation and organization of the aneurysm occur, and the aneurysm can be reliably closed.
[0012]
The magnetic particles preferably contain Fe 3 O 4 and / or Fe 2 O 3 as a main component, and have a particle diameter of 3.0 mm or less, particularly 400 nm or less, and particularly preferably 2 to 100 nm.
[0013]
Further, the aneurysm occluding agent of the present invention may include a first magnetic particle having a relatively large particle size and a second magnetic particle having a smaller particle size than the first magnetic particle. . In this case, the particle diameter of the first magnetic particles is preferably 500 nm to 3.0 mm, and the particle diameter of the second magnetic particles is preferably 400 nm or less, particularly preferably 2 to 100 nm.
[0014]
Further, the aneurysm occluding agent of the present invention may further contain a physiologically active substance, a blood coagulant, a cell-affinity substance, or a polycation by fixing the polycation to the surface of the magnetic particles.
[0015]
The method for occluding an aneurysm of the present invention involves injecting such an aneurysm occluding agent of the present invention into an aneurysm using a microcatheter. The aneurysm occluding agent (a) having a particle size of 500 nm to 3.0 mm is used. ) Is inserted into the aneurysm, and an aneurysm occluding agent (b) having a particle size of preferably 400 nm or less is injected into the aneurysm by a microcatheter, and the aneurysm occluding agent (a) is injected. The aneurysm occluding agent (a) and the aneurysm occluding agent (b) may be adsorbed by using as a nucleus.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the aneurysm occluding agent and the method of occluding an aneurysm of the present invention will be described in detail.
[0017]
The magnetic particles constituting the aneurysm occluding agent of the present invention preferably contain Fe 3 O 4 and / or Fe 2 O 3 as a main component, but they include redox such as Fe (OH) 2 and Fe (OH) 3. A component generated by the reaction or a metal element other than iron such as Co may be contained. The magnetic properties of the magnetic particles may be any as long as they exhibit the property of aggregating in the aneurysm, and may be any of ferrimagnetic and ferromagnetic.
[0018]
The particle size of the magnetic particles is easily recognized as a foreign substance in a blood vessel, is smaller than 400 nm at which a risk such as obstruction of a capillary is generated, and considering that the magnetic particles are aggregated in an aneurysm, for example, 2 to 200 nm, in particular, It is preferably from 2 to 100 nm. With such a particle size, metabolic excretion can be achieved even when leakage occurs from an aneurysm.
[0019]
Fe 3 O 4 particles, which are one of such fine magnetic particles on the order of nanometers, are prepared by, for example, preparing a colloidal solution of iron (II) hydroxide from iron (II) chloride and stirring the solution in an aqueous solution. It can be produced by raising the pH of the system and oxidizing iron (II) hydroxide with dissolved oxygen or the like. At the time of this oxidation, it is also possible to add an oxidizing agent such as ascorbic acid, hydrogen peroxide or ammonium persulfate. The particle size and particle size distribution of the obtained Fe 3 O 4 particles can be controlled to some extent also by the conditions of this oxidation reaction.
[0020]
In addition, when oxidizing iron hydroxide, in an organic solvent, by oxidizing the suspension dispersed in micro micelles by the action of a surfactant, particles having a sharper particle size distribution can be prepared. It is also possible to prepare magnetic particles having a molecular chain of the used surfactant in the surface layer. In this case, any of cationic, anionic and nonionic surfactants can be used.
[0021]
A layer containing silicon oxide as a main component can be provided on the surface of the magnetic particles of the aneurysm occluding agent of the present invention. The silicon oxide-containing layer can suppress the corrosiveness of the metal compound of the magnetic particles, so that chemically and physically stable particles are preferable. To provide a layer containing silicon oxide as a main component on the particle surface, for example, a method of mixing a silane coupling agent when oxidizing iron hydroxide in an aqueous solution, or a method of silane coupling to an aqueous dispersion slurry of iron oxide particles. For example, a method of impregnating an agent can be employed.
[0022]
When a surfactant or the like is mixed during the treatment with the silane coupling agent, a molecular chain of the surfactant can be introduced on the surface of the magnetic particles, and various properties are given to the magnetic particles depending on the properties of the molecular chain. It is also possible to expect the effect of suppressing the aggregation of the magnetic particles.
[0023]
In the present invention, in particular, when a layer containing a surfactant on the surface of the magnetic particles, particularly a nonionic surfactant, especially when a layer containing a nonionic surfactant having an oxyalkylene chain is formed, silane may be used. An oxyalkylene chain is incorporated into a layer containing silicon oxide as a main component formed from the coupling agent, and an effect of suppressing aggregation of particles, an effect of imparting hydrophilicity, and the like are exhibited.
[0024]
Further, in addition to the oxyalkylene chain, when a polymer chain having a chemically active functional group on the side chain is introduced, surface modification using the active site is possible, for example, an amino group When is introduced into the side chain, antimicrobial action can be exhibited by quaternizing.
[0025]
Fine magnetic particles on the order of nanometers obtained by such a method can be purified by washing by repeated centrifugation and supernatant removal, removal of electrolytes by dialysis, removal of aggregates by filtration, and the like.
[0026]
In the aneurysm occluding agent of the present invention, a physiologically active substance can be fixed on the surface of the magnetic particles. As the physiologically active substance, various growth factors capable of promoting the organization of living tissue in the aneurysm after being injected into the aneurysm and closing the aneurysm early can be suitably used. Such physiologically active substances include platelet-derived growth factor, epidermal growth factor, transforming growth factor α, insulin-like growth factor, insulin-like growth factor binding protein, hepatocyte growth factor, vascular endothelial growth factor, angiopoietin, Nerve growth factor, brain-derived neurotrophic factor, ciliary neurotrophic factor, transforming growth factor β, latent transforming growth factor β, activin, bone plasma protein, fibroblast growth factor, tumor growth factor β, doubled Body fibroblast growth factor, heparin-binding epidermal growth factor-like growth factor, Schwannoma-derived growth factor, amphiregulin, betacellulin, epigrelin, lymphotoxin, etc. can be exemplified, but if it can promote organization, Not as long.
[0027]
Further, it is also possible to fix a substance that promotes the formation of a thrombus to the magnetic particles according to the present invention, whereby, after being injected into the aneurysm, the thrombus can be generated within the aneurysm early. In addition, it is possible to prevent the inflow of blood and to more quickly close and organize the aneurysm. Such a thrombus promoting agent is a substance well known to those skilled in the art, and includes, for example, a blood coagulating agent such as thrombin, fibrinogen, a blood coagulation factor, hemocoagulase, oxidized cellulose, sodium alginate, aluminum chloride, and gelatin.
[0028]
Further, the magnetic particles according to the present invention, it is also possible to fix a cationic substance such as a polycation, that is, a cationic polymer, in this case, platelets can be adhered by the action of the cationic substance, A thrombus can be generated and organized in an aneurysm at an early stage. Examples of such a cationic substance include a cation derived from an amino group obtained by fixing an amine-functional silane on the particle surface, and a cationic polymer. As such a cationic polymer, a polymer in which a long-chain polymer is used as a base and an active group (ionic group) is bonded to the polymer, for example, an anion exchange polymer can be used. As the active group, a group containing a primary to tertiary amino group or a quaternary ammonium group, for example, DEAE (diethylaminoethyl group), QAE [diethyl (2-hydroxypropyl) aminoethyl group], Q (or TEAE) (Triethylaminoethyl group), dimethyl (2-hydroxyethyl) aminomethyl group, PAB (paraaminobenzyl group), AE (aminoethyl group), GE (guanidoethyl group) and the like. Examples of the long-chain polymer include a crosslinked copolymer of a monovinyl monomer (for example, styrene) and a polyvinyl monomer (for example, divinylbenzene). Nitrogen-containing polymers such as polyvinylpyrrolidine, polyarylamines and quaternized forms of polyvinylpyrrolidone are also exemplified. It may be a cationic polymer crosslinked with a polyvalent metal. The molecular weight of these cationic polymers is preferably about 1 to 200,000.
[0029]
In addition, it is possible to fix a cell-affinity substance on the surface of the magnetic particles according to the present invention in order to further promote the adhesion of platelets and the organization in an aneurysm. Such cytophilic substances include collagen type I, collagen type II, collagen type III, collagen type IV, atherocollagen, fibronectin, gelatin, hyaluronic acid, heparin, keratanic acid, chondroitin, chondroitin sulfate, chondroitin sulfate B, Elastin, heparan sulfate, laminin, thrombospondin, vitronectin, osteonectin, entactin, copolymer of hydroxyethyl methacrylate and dimethylaminoethyl methacrylate, copolymer of hydroxyethyl methacrylate and methacrylic acid, alginic acid, polyacrylamide, polydimethylacrylamide And polyvinylpyrrolidone.
[0030]
Some of the above-mentioned cationic polymers and cell-affinity substances have a property of swelling in water. By doing so, the volume can be increased and the aneurysm can be closed more efficiently. The extent of volume increase is correlated with the amount of cationic polymer or cell-affinity substance introduced, and may be appropriately set by those skilled in the art in consideration of the size of the aneurysm, the risk of rupture, and the efficiency of occlusion.
[0031]
In order to immobilize the above-mentioned physiologically active substance, thrombus promoter, cationic substance, and cell-affinity substance on the surface of the magnetic particles, for example, the following methods (1) or (2) can be adopted.
[0032]
{Circle around (1)} A suspension of magnetic particles is mixed with a physiologically active substance, a thrombus promoting agent, a cationic substance, and a cell-affinity substance, and is subjected to a binding method using Coulomb force, hydrophobic bond, intermolecular force and the like. This method has a high possibility that the fixed substance or the like is eluted from the magnetic particles, but may be appropriately performed by those skilled in the art in consideration of the time from the immobilization to the injection into the aneurysm and the elution time.
[0033]
{Circle around (2)} Chemical modification using the hydroxyl groups remaining on the magnetic particle surface. In this chemical modification method, when a layer containing silicon oxide as described above as a main component is provided, if a silane coupling agent to be used has an active functional group, an amino group, an epoxy group, a carboxyl group can be used. It is possible to introduce a group, a silanol group, a thiol group, a hydroxyl group, or the like. Then, a physiologically active substance, a thrombus promoting agent, a cationic substance, or a cell affinity substance may be bound to the introduced active group. For example, when a carboxyl group is introduced, it can be reacted with N-hydroxysuccinimide to make it a succinimidooxycarbonyl group, which can be reacted with an amino group such as a physiologically active substance or a peptide, In addition, when an amino group is introduced, it is possible to condense the carboxyl group or amino group of dicyclohexylcarbodiimide and the peptide with a difunctional compound such as glutaraldehyde or to fix via a Schiff base, All are methods well known to those skilled in the art.
[0034]
The aneurysm occluding agent of the present invention may also include first magnetic particles having a relatively large particle size and second magnetic particles having a smaller particle size than the first magnetic particles.
[0035]
In this case, the first magnetic particles preferably have a particle size of 3.0 mm or less, particularly 3.0 mm to 400 nm, particularly preferably 3.0 mm to 500 nm, and the second magnetic particles have a particle size of 400 nm or less, particularly It is preferably from 2 to 200 nm, particularly preferably from 2 to 100 nm.
[0036]
In the case of an aneurysm occluding agent using two types of magnetic particles having different particle sizes, first, as described later, a first magnetic particle having a large particle size is inserted into the aneurysm in advance, and then the particle size is reduced. By injecting the second magnetic particles having a small diameter using a microcatheter, an efficient aneurysm occlusion treatment can be performed.
[0037]
The method of occluding an aneurysm according to the present invention is to inject such an aneurysm occluding agent into the aneurysm using a microcatheter to close the aneurysm.
[0038]
In this case, for example, when the magnetic particles have a uniform particle size on the order of nanometers such as a particle size of 2 to 200 nm, they may be injected into the aneurysm using a microcatheter. When using the first magnetic particles having a large particle diameter and the second magnetic particles having a small particle diameter as the magnetic particles, about 1 to 100 first magnetic particles are inserted in advance, and then the second magnetic particles are used. By injecting the particles, the second magnetic particles are adsorbed to the first magnetic particles previously inserted into the aneurysm, that is, the relatively large first magnetic particles are used as nuclei to form the second magnetic particles. By depositing the second magnetic particles of the nanoparticles on one magnetic particle, the inside of the aneurysm can be efficiently and reliably closed.
[0039]
The magnetism of the magnetic particles according to the present invention may be appropriately selected by those skilled in the art. For example, the first magnetic particles having a large particle diameter and hardly flowing out of the aneurysm are stabilized in the aneurysm by using a magnetic substance in which the particles are easily aggregated and aggregated in the aneurysm. If a small second magnetic particle uses a magnetic material that does not easily agglomerate with each other but adsorbs a ferromagnetic material, even if it flows out of the aneurysm, it will be eliminated from the living body without blocking the capillaries etc. The Rukoto.
[0040]
Further, the particle shape of the magnetic particles according to the present invention does not necessarily have to be a true sphere, but may be a cube, a rectangular parallelepiped, a rugby ball shape, or any other irregular shape having irregularities on the surface. Further, at least a part of the magnetic particles may be porous.
[0041]
For example, as described above, when the first magnetic particles having a relatively large particle size and the second magnetic particles having a smaller particle size than the first magnetic particles are used, the first magnetic particles have irregularities on the surface. In the case of particles having an irregular shape or having a porous structure, the surface area for adsorbing the second magnetic particles increases, and the number of hooks in the organized tissue increases, which is effective in terms of the occlusion effect. . The magnetic particles having irregularities on the surface or the porous magnetic particles are prepared by, for example, using a surfactant when forming the surface layer of silicon dioxide described above and baking after forming the layer. Can be. That is, by forming a surface layer containing silicon dioxide on the surface of the magnetic particles, the particles are close to a true sphere, but in forming this layer, a surfactant is used in combination to form a layer containing a surfactant, When baking is performed at about 500 ° C. after the layer is formed, the surfactant is thermally decomposed, and the surface is made porous, so that particles having an uneven surface can be obtained.
[0042]
In general, the diameter of the intracranial microcatheter is as small as about 500 μm, and in order to insert the first magnetic particles having a large particle diameter with such a small-diameter microcatheter, the first magnetic particles must have a small diameter. In the case of an umbrella shape having a portion (mushroom shape), the portion corresponding to the handle can be inserted into the microcatheter, and the first magnetic particles can be easily inserted into the aneurysm.
[0043]
The particle diameter of such irregularly shaped magnetic particles corresponds to the size of the smallest network through which the magnetic particles can pass when the magnetic particles are sieved through a mesh sieve.
[0044]
Thus, the method of occluding an aneurysm of the present invention is based on the size of the magnetic particles, the degree of magnetism, the shape, the combination of the magnetic particles, the fixing substance to the magnetic particles, The surface layer and the like are appropriately selected and implemented.
[0045]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.
[0046]
(Example 1)
(1) Iron (II) chloride tetrahydrate (Kanto Chemical, JIS special grade reagent) is dissolved in purified water (JP, water for injection) to give a 0.25M solution, and sodium hydroxide (Kanto Chemical, special grade) Reagent) and ascorbic acid (reagent, manufactured by Kanto Kagaku) were dissolved in purified water (JP, water for injection) to prepare solutions having final concentrations of 0.50 M and 0.25 M, respectively.
[0047]
(2) Polyoxyethylene (20) cetyl ether (Brij58) is dissolved in 300 mL of cyclohexane (reagent, manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.) to a concentration of 0.5 M, and vigorously stirred with a homogenizer (Homodisper f, manufactured by Tokushu Kika Kogyo). Stirred. The stirring was performed in a water bath at 20 ° C., the container was open and the atmosphere was continuously supplied with class 100 dust-free air. Under vigorous stirring, a 0.25 M aqueous solution of iron chloride was added dropwise at a rate of 0.1 mL / min with a dropping funnel, and a total amount of 5 mL was mixed. Subsequently, a mixed solution of sodium hydroxide and ascorbic acid was similarly added dropwise at a rate of 0.1 mL / min to adjust the pH to about 9, followed by stirring for 2 hours.
[0048]
(3) 15 mL of aminopropyltriethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., silane coupling agent) was added to this solution, and the temperature was raised to 70 ° C. under reflux with an Aline cooler, and stirring was continued for 2 hours.
[0049]
(4) The obtained suspension was centrifuged to remove the supernatant, and then sufficiently washed with isopropyl alcohol and dried at 70 ° C. Ultrapure water was added, the precipitate was dispersed by ultrasonic waves, filtered through a 0.22 μm filter (Advantech, cellulose acetate membrane), and the filtrate was put into a dialysis tube (cellulose, 50 Å pore) to add ultrapure water. For 72 hours to obtain a suspension of Fe 3 O 4 particles coated with a silica gel layer having an amino group.
[0050]
(5) When the magnetic particles dispersed by a conventional method are meshed and observed with a transmission electron microscope, magnetic particles having a particle diameter of 10 to 80 nm are confirmed, and the shape of the particles is angular and close to a cube. (See FIG. 1).
[0051]
(6) Sodium alginate was fixed on the surface of the magnetic particles with a double-terminal epoxy-functional crosslinker Denacol EX-810 (Nagase Sangyo).
[0052]
(Example 2)
A 3 mmφ hole was drilled at the base of the branch portion of a vinyl chloride Y-shaped pipe (120 ° branch, each of the branch pipes having a diameter of 8 mmφ). A hole of 3 mmφ was punched in one place on the surface of a hollow sphere made of vinyl chloride (diameter: 10 mm), and was bonded together with the hole at the branch portion of the Y-shaped tube. An 8 mmφ vinyl chloride tube was joined to a tube branched from the Y-shaped tube, and an aneurysm model circuit was formed in front of the Y-shaped tube via a micro-aggregate filter.
[0053]
After filling the aneurysm model circuit with physiological saline and completely evacuating the air in the circuit, bovine whole blood was circulated at a flow rate of 50 mL / min. Bovine whole blood was adjusted to a hematocrit value of 40% and a total protein concentration of 7%, and an anticoagulant was prepared by adding ACD (acid citrate dextrose solution) and heparin at the time of blood collection.
[0054]
When the magnetic particles prepared in Example 1 were injected into the polyvinyl chloride spheres, it was confirmed that the magnetic particles aggregated, thrombus was formed, and blood inflow was suppressed.
[0055]
【The invention's effect】
As described in detail above, the aneurysm occluding agent of the present invention containing magnetic particles coagulates in the aneurysm, suppresses the inflow of blood into the aneurysm, forms a thrombus, causes organization. Thus, the aneurysm can be effectively closed. According to the aneurysm occluding method of the present invention in which such an aneurysm occluding agent of the present invention is injected into the aneurysm using a microcatheter, any aneurysm can be percutaneously transcutaneously closed within the reach of the microcatheter. can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a transmission electron micrograph (× 100,000) of the magnetic particles prepared in Example 1.
