JP2004525734A - 局部浮腫を選択的に軽減する装置および方法 - Google Patents

Abstract

分節性浮腫は、体の分節の主静脈（１１）に血漿抽出フィルタデバイス（１２）を挿入すること、すなわち、浮腫組織を含む体の分節を治療すること、および、冒された体の分節の主動脈（４１）に戻りカテーテル（４０）を挿入すること、すなわち、血漿が抽出される体の分節に滋養分を供給することによって処置される。血漿抽出フィルタを通して浮腫のある体の分節から抽出された血漿および血漿タンパク質は、限外ろ過装置（２０）に送られ、そこで、血漿水が血漿タンパク質から分離される。血漿タンパク質は、血漿が抽出された体の分節に、被検者の体の分節の主動脈（４１）に挿入した戻りカテーテル（４０）を介して戻される。

Description

【背景技術】
【０００１】
浮腫とは、定義上、体組織内に過度の流体が存在することである。体重が７０キログラムの成人男性は、約５０％が流体（公称は水）で構成され、流体の量は約４０リットル（そのうちの約２５リットルは細胞内、約１５リットルは細胞外にある）に達する。浮腫は、細胞外流体区画ならびに細胞内流体空間の両方で発生する。浮腫には多くの原因があるが、２つの最も一般的な原因は心不全および腎臓病ネフローゼであり、それらにおいては、汎発性全身性(generalized systemic)浮腫が急性呼吸窮迫症候群および同時性腎前性急性腎不全と共に肺不全を引き起こす。こうした特定の全身性状態に対処する流体管理システムは、米国特許第４，９５０，２２４号、第５，１５１，０８２号、第５，１５２，７４３号、第５，２２４，９２６号、第５，２４２，３８２号、第５，７３５，８０９号、第５，９６８，００４号、第５，９８０，４７８号、および第５，９８０，４８１号に開示されている技法および装置を利用して開発された。
【０００２】
多くの浮腫状態は、全身性ではなく、体の分節部分で発生する。たとえば、「象皮病」は、下肢のリンパ節が、感染、特に局部浮腫を生ずるフィラリア線虫によって閉塞されるときに発生する。がん、たとえば乳がんによるリンパ節の閉塞によって局部浮腫が引き起こされる。血管バイパス治療法もまた深刻な局部浮腫を誘発する可能性がある。こうした局部浮腫を処置するためには、負の副作用を生ずるであろう体全体の全身性浮腫の軽減法の適用を試みるのではなく、冒された体の分節だけを処置することが非常により好ましく、また熟練したやり方といえる。しかし、分節性浮腫を処置する現行の方法は、閉塞したリンパ循環を和らげるために並列のリンパ経路を得るように考えられた、繰り返しマッサージ技法の理学療法（modality）を利用する複合理学療法を含む。こうした技法は、実際には幾分経験的であり、効力に大きなばらつきがある。こうした治療はまた、患者の変化するニーズに合うように所定の期間にわたって絶え間なく調整されなければならない特別の圧迫衣類および／または圧迫包帯を用いて行われる。ベンゾピロンなどの経口薬剤および局部薬剤が、上述した治療方法と組み合わされる場合が多く、有意な効果が得られるまでに、しばしば６ヶ月から数年の長期間の処置が必要になる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、大幅に短縮した時間で、局部浮腫を選択的に軽減して、緩和効果を得るようにする手段を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明による分節性浮腫を処置する方法は、体の分節の主静脈に血漿抽出フィルタデバイスを挿入すること、すなわち、浮腫組織を含む体の分節を治療する(service)こと、および、冒された体の分節の主動脈に戻りカテーテルを挿入すること、すなわち、血漿が抽出される体の分節に滋養分を供給する(feed)ことを含む。血漿抽出フィルタを通して浮腫のある体の分節から抽出された血漿および血漿タンパク質は、限外ろ過装置に送られ、そこで、血漿水が血漿タンパク質から分離される。血漿タンパク質は、血漿が抽出された体の分節に、被検者の体の分節の主動脈に挿入された戻りカテーテルを介して戻される。付加的なステップおよび技法、ならびに本発明の方法を実行するために使用される装置が、以下でさらに詳細に開示されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
図１を参照すると、腸骨静脈および大腿静脈が下大静脈から患者の足に延びた状態の左足が概略的に示されており、左足はまた、下降大動脈から延びている大腿動脈によって供給されている。足の図はまた、分節化された体の部分または体の分節を本発明により処置することによって影響を受けた、従属動脈（通常、毛細管）、組織細胞、および間質性空間を示している。毛細管と間質性空間の間での局所的な流体移動は、毛細管および間質性空間の局所的な流体差圧、ならびに血漿コロイド局所浸透圧および間質性コロイド浸透圧の差によって影響を受ける。細胞外流体のコロイド浸透圧は、血漿タンパク質、主にアルブミンの局所濃度の関数である。冒された体の分節の毛細管内の血漿タンパク質局所濃度を上げることによって、これらの部位におけるコロイド浸透圧が上昇する。コロイド浸透圧を上げることによって、冒された浮腫のある間質性空間から毛細管への血漿水抽出もまた増加する（末梢静脈においてそうである）。所定の期間にわたって、局所毛細管循環から血漿水を除去することによって、間質性空間への過剰の細胞水もまた除去され、免疫不全リンパ循環へのリンパ排液負荷量もまた軽減される。冒された浮腫のある体の分節のごく近くの静脈循環から過剰の血漿水を除去することによって、全身性循環および全身の体の部分が影響を受けることなく、血漿が除去される体の分節の浮腫が軽減される。
【０００６】
図１および図２において、通常の分節性の体の部分における浮腫を軽減するための、本発明の装置および処置が概略的に示されており、図１では特に左足を参照する。しかし、患者の足、腕、腹膜腔、首などのうちのいずれかを含む、任意の他の体の分節を処置する原理が当てはまるであろうこと、および、図１は例示の目的でのみ示されていることが理解されるべきである。したがって、血漿抽出デバイスを挿入するために示す腸骨静脈および大腿静脈、ならびに血漿タンパク質戻りカテーテルを挿入するために示す大腿動脈は、患者の足の浮腫を処置するために例示されている。戻りカテーテルを挿入するための大腿動脈が図１に例示されているが、代わりに腸骨動脈などの他の動脈を使用することができる。たとえば、患者の腕の浮腫を処置する時、血漿抽出カテーテルを挿入するのに好ましい主動脈は、撓側皮静脈、腋か静脈、または尺側皮静脈であってよく、抽出された血漿タンパク質を戻すために好ましい主動脈は、鎖骨下動脈、腋か動脈、および気管支動脈を含む。再び、本発明は、任意の主静脈および主動脈を使用して、処置されるべき浮腫のある体の分節を処置することができることが理解されるべきである。
【０００７】
図１および図２を参照すると、血漿抽出カテーテル１３の端部に固定された中空繊維血漿抽出要素すなわちデバイス１２が腸骨静脈１１に挿入されている。中空繊維抽出フィルタデバイスのデザインおよび構造は、上述の特許に開示されたフィルタ要素およびデバイスから選択される。好ましい血漿フィルタデバイスは、上述の特許に開示されている、細長い中空微細孔繊維膜、特に２０００年４月１３日に出願された米国特許出願第０９／５４９，１３１号（その記述は、参照により本明細書に組み込まれる）に開示されている形態構造を有する膜を組み込んでいる。中空繊維抽出デバイスを挿入および配置するための特定の位置は、浮腫のある組織を治療する従属静脈に近い主静脈にあるであろう。フィルタを挿入する特定の処置法は当業者によって理解される。血漿は、抽出要素を通して拡散し、抽出カテーテルに沿って作動する１つまたは複数の容積移送式(positive displacement)ポンプ１６を用いて、上述の特許と同様に、対流によって静脈から送られる。図に示すように、抽出カテーテル１３は、内腔１４および１５を有する２重内腔カテーテルであるのが好ましい。圧力センサ１８は、２つの内腔が存在するカテーテルに沿って位置し、センサは、内腔の１つである内腔１５において使用することができ、それによって、静脈圧をマイクロプロセッサ制御器３０によって周期的にまたは選択的に検知することができる。マイクロプロセッサ制御器３０はまた、他の圧力センサを監視し、以下でさらに述べられるように、ポンプと作動可能につながっている。圧力センサの圧力を検知することによって、マイクロプロセッサ制御器３０は、経膜圧を較正し、経膜束を計算し、それによって、抽出膜処置法の効力を測定する。
【０００８】
抽出された血漿は、限外ろ過フィルタアセンブリ２０に送られ、抽出された血漿流体から血漿水が分離され、除去される。分離された水は、ポンプ２６によって、血漿水ラインカテーテル２２に沿って血漿水廃棄コンテナすなわちバッグ２８に送られる。マイクロプロセッサ制御器３０によっても監視される圧力センサ２４は、血漿水ライン内に設けられており、検知された圧力に応じて、ポンプ２６はマイクロプロセッサ制御器３０によって作動する。したがって、血漿水が除去、分離される速度は、監視される圧力センサ１８および２４によって制御され、ポンプ１６および２６は、マイクロプロセッサ制御器３０によって検知された信号に応じて作動する。検知された圧力に応じてポンプを作動させるパラメータは、患者の処置のための臨床プロトコルによって決定される。臨床プロトコルは、除去されるべき流体量に基づく浮腫の程度、毛細管ベッドを横切る流体の安全な生理的移動速度に基づく許容可能な除去速度、および測定された毛細管内の動脈血液の浸透圧重量モル濃度（osmolality）に基づいて計算されてもよい。プロトコルはまた、除去することができる血漿水の実際の量を考慮することができるが、血漿タンパク質を、ポンプ３２によって患者またはタンパク質収集コンテナへ送り込むことができるように、血漿タンパク質流体内に適当な液体が残るのを可能にする。図に示すように、血漿水が限外ろ過装置２０で血漿タンパク質流体から分離された後、所望の血漿タンパク質を含む残りの流体は、タンパク質流体ライン３５を介して、タンパク質収集コンテナすなわちバッグ３４に収集されるか、あるいはタンパク質戻りカテーテル４０を介して患者へ戻される。やはり容積移送式ポンプであるポンプ３２は、圧力センサ３６で検知された圧力に応じてマイクロプロセッサ制御器３０によって作動する。
【０００９】
血漿抽出カテーテル１３およびタンパク質戻りライン３５のいずれか、または両方が、２重内腔カテーテルであってよく、血液からの流体、および血液への流体の移動を可能にし、さらに、浸透圧重量モル濃度、赤血球容積（hematocrit）、および局所圧力などの適当な制御パラメータを測定するために、静脈血液および動脈血液の両方をサンプリングする手段を提供する。限外ろ過フィルタ２０において血漿水が分離された血漿タンパク質は、タンパク質収集コンテナ３４に送られ、かつ／またはタンパク質戻りカテーテル４０を介して患者に戻される。患者に戻されるタンパク質の量は、安全な臨床プロトコルに対して毛細管の浸透圧重量モル濃度を最適化するように選択されることができる。たとえば、患者から除去されたタンパク質の一部はタンパク質収集バッグ３４に収集され、かつ／または、付加的なタンパク質が、薬物シリンジ４２を介して患者に送られてもよい。したがって、本発明の装置および技法は、所望の患者の処置に合わせて、患者から除去されるタンパク質よりも多いまたは少ないタンパク質を注入することを可能にする。戻りラインにタンパク質を注入するための薬物シリンジ４２は、戻りラインにタンパク質を注入する２方向バルブ４３と協働するように示されている。シリンジはまた、戻りカテーテル４０内の血漿タンパク質をサンプリングするのに使用されてもよい。圧力センサ３３もまた、マイクロプロセッサ制御器３０と協働する血漿戻りライン内に示されており、マイクロプロセッサ制御器３０は、圧力を検知し、それに応じてポンプ３２の動作を選択的に制御する。抽出膜アセンブリの血液漏れを検出する安全センサ１９および３３がまた示されており、かつ／または、回路管系または回路部品における漏出を検出する気泡検出センサが示されている。タンパク質戻りカテーテル４０は、たとえば、本発明によって患者の足の浮腫を処置するために、腸骨動脈４１に挿入されているのが示されている。
【００１０】
上述のシステム構成は、主に、より進歩した国および医療施設において使用されるように考えられており、そのような国及び医療施設では、医療および技術のサポートおよび基盤を、効率よく専門的に速やかに利用することができ、所望の期間に最適な臨床効果を生じさせうる。図３に示すシステムは、多少シンプルで、比較的低コストの実施形態であり、上述した医療および技術サポートが速やかに利用できないエリアまたは国において適当な処置を提供することができる実施形態である。図３に示すシステムにおいて、単一内腔カテーテル５７に固定されている血漿抽出デバイス５０は、冒された浮腫のある体の分節に近い主静脈１１に挿入される。血漿抽出カテーテル５０は、図２のデバイスにおいて使用され、上述した血漿ろ過膜ではなく限外ろ過膜を利用する。こうした限外ろ過膜は、約６９，０００ダルトンのカットオフ(cutoff)を有する血漿ろ過膜の代わりに用いられ、血漿水のみを抽出するように、約２，０００〜３，０００ダルトンのカットオフの篩(sieving)係数および透過カットオフを有する。したがって、こうした限外ろ過フィルタデバイス膜は、血漿水のみがフィルタ膜を通して抽出され、通過することができる孔サイズを有する。図３の装置において、流体抽出カテーテル５７は、生体外のサイフォン管５９に接続されて、血漿水を収集コンテナ５８、たとえば、抽出要素の垂直下約１〜２フィートのところに位置する目盛りをつけた収集バッグに誘導され、それによって、患者の血液循環から流体を抽出する真空サイフォン手段を提供する。収集コンテナ５８はまた、特定の治療セッション中に抽出された全流体を監視する手段を提供する。抽出回路はまた機械的真空計５５を含み、患者は抽出速度を監視することができ、抽出部位（すなわち、主静脈１１内の血漿抽出カテーテル５０の位置）に対して収集コンテナすなわちバッグ５８を上げ下げすることによって、速度を調整または制御することができる。別の単一内腔カテーテル５２は、冒された浮腫のある体の分節に近い適切な動脈５１に挿入され、注入シリンジ５３に生体外で接続され、浮腫のある体の分節の毛細管系内に高分子量のタンパク質を注入する手段を提供し、それによって、分節内の浸透圧を上げることができる。こうした浸透圧の増加は、浮腫のある空間から血漿水を優先的に抽出することができる点で重要である。注入されるタンパク質は、血液バンク(bank)アルブミンまたはブドウ糖(dextrose)などの他の滋養のある物質でもよい。こうした特徴ならびに、示した装置の動作および本発明によって分節性浮腫を処置するための装置の利点は当業者には明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】解剖学的構造、ならびに冒された体の分節を処置するための、適切な静脈内への血漿抽出カテーテルの配置および適切な動脈内への戻りカテーテルの配置を含む、通常の体の分節（左足）を示す略図である。
【図２】本発明の血漿抽出および処置装置の略図である。
【図３】限外ろ過膜を使用する、本発明のより単純な別の実施形態の略図である。

Claims (32)

1. 患者の分節性浮腫を処置する方法であって、
   浮腫のある組織を含む体の分節に近い主静脈（１１）に、前記静脈内の生体の血液から血漿タンパク質を含む血漿を分離することができる血漿抽出フィルタ、および前記血漿抽出フィルタから得た前記分離した血漿を限外ろ過装置（２０）に誘導する血漿抽出カテーテル（１３）を備える血漿抽出デバイス（１２）を挿入すること、
   前記血漿が抽出される前記体の分節の主動脈（４１）に、戻りカテーテル（４０）を挿入すること、
   前記血漿抽出フィルタを通して、前記主静脈（１１）内の血液から血漿および血漿タンパク質を分離し、抽出すること、
   前記抽出された血漿を、前記血漿抽出カテーテル（１３）を通して前記限外ろ過装置（２０）に送り、前記血漿内の血漿タンパク質から血漿水を分離し、前記分離された血漿水を収集かつ／または廃棄すること、および
   前記血漿が抽出される前記患者の前記体の分節の前記主動脈（４１）に、前記戻りカテーテル（４０）を介して血漿タンパク質を送ることを含む方法。
2. 前記限外ろ過装置（２０）から得る分離された血漿水を、血漿水ライン（２２）を介して収集コンテナ（２８）に送ることを含む請求項１に記載の方法。
3. 前記血漿抽出フィルタから得る抽出された血漿を、前記限外ろ過装置（２０）にポンプで送り込むことを含む請求項１に記載の方法。
4. 前記血漿抽出フィルタから得る抽出された血漿を、前記限外ろ過装置（２０）にポンプで送り込むことを含む請求項２に記載の方法。
5. 前記限外ろ過装置（２０）から得る血漿タンパク質を、前記主動脈（４１）にポンプで送り込むことを含む請求項１、２、３または４に記載の方法。
6. 前記限外ろ過装置から得る血漿水を、前記収集コンテナ（２８）にポンプで送り込むことを含む請求項１、２、３または４に記載の方法。
7. 前記限外ろ過装置から得る血漿水を、前記収集コンテナ（２８）にポンプで送り込むことを含む請求項５に記載の方法。
8. 前記血漿抽出カテーテル（１２）内の圧力を検知することを含む請求項１に記載の方法。
9. 前記血漿抽出カテーテルおよび血漿水ライン内の圧力を検知し、検知した圧力に応じて、血漿抽出および血漿水分離の量と速度を制御することを含む請求項５に記載の方法。
10. 前記血漿抽出カテーテルおよび血漿水ライン内で検知された圧力に応じて、前記抽出された血漿および分離された血漿水をポンプで送り込むことを制御することを含む請求項１０に記載の方法。
11. 分離された血漿タンパク質を、収集コンテナ（３４）に選択的に送ることを含む請求項１に記載の方法。
12. 前記血漿抽出フィルタを通して抽出された血漿タンパク質よりも多いまたは少ない血漿タンパク質を、前記戻りカテーテルを介して前記患者に送ることを含む請求項５に記載の方法。
13. 前記血漿抽出フィルタを通して抽出された血漿タンパク質よりも多いまたは少ない血漿タンパク質を、前記戻りカテーテルを介して前記患者に送ることを含む請求項９に記載の方法。
14. 前記患者から抽出された前記血漿タンパク質の少なくとも一部が、前記患者に戻される請求項１に記載の方法。
15. 前記患者から抽出された前記血漿タンパク質の少なくとも一部が、前記患者に戻される請求項１２に記載の方法。
16. 前記血漿抽出デバイス（１２）は、腸骨静脈または大腿静脈（１１）に挿入され、かつ前記戻りカテーテルは、腸骨動脈または大腿動脈（４１）に挿入される請求項１に記載の方法。
17. 分節性浮腫を処置する装置であって、
    複数の細長い中空の微小孔繊維膜を有する、患者の主静脈（１１）に挿入されるためのフィルタ要素、前記フィルタ要素から延びる血漿抽出カテーテル（１３）、および前記血漿抽出カテーテルと協働する第１のポンプ（１６）とを備える、血漿抽出デバイス（１２）、
    血漿水を血漿タンパク質から分離する限外ろ過装置（２０）、
    前記限外ろ過装置（２０）から得た分離された血漿水を誘導する血漿水ライン（２２）、および前記血漿水ラインと協働する第２のポンプ（２６）、ならびに
    患者の主動脈に挿入するための、タンパク質戻りカテーテル（４０）を含む血漿タンパク質戻りライン（３５）であって、前記患者に対して、血漿が抽出される体の分節に血漿タンパク質を誘導する血漿タンパク質戻りラインを備える装置。
18. 前記第２のポンプ（２６）は、前記血漿水ライン（２２）と協働する請求項１７に記載の装置。
19. 前記戻りライン（３５）と協働する第３ポンプ（３２）であって、前記戻りラインに血漿タンパク質を送り込むための第３のポンプを含む請求項１８に記載の装置。
20. 前記血漿抽出カテーテル内の圧力を検知する第１の圧力センサ（１８）を含む請求項１７、１８または１９に記載の装置。
21. 前記血漿水ライン内の圧力を検知する第２の圧力センサ（２４）を含む請求項１８または１９に記載の装置。
22. 前記戻りライン内の圧力を検知する第３の圧力センサ（３６）を含む請求項１９に記載の装置。
23. 前記第１の圧力センサ（１８）および前記第１のポンプ（１６）と協働するマイクロプロセッサ制御器（３０）であって、前記圧力センサによって検知された圧力に応じて前記ポンプを制御するマイクロプロセッサ制御器を含む請求項２０に記載の装置。
24. 前記第１および第２の圧力センサ（１８、２４）ならびに前記第１および第２のポンプ（１６、２６）と協働するマイクロプロセッサ制御器（３０）であって、前記圧力センサによって検知された圧力に応じて前記ポンプを制御する、マイクロプロセッサ制御器を含む請求項２１に記載の装置。
25. 前記第１、第２および第３の圧力センサ（１８、２４、３６）ならびに前記第１、第２および第３のポンプ（１６、２６、３２）と協働するマイクロプロセッサ制御器（３０）であって、前記圧力センサによって検知された圧力に応じて前記ポンプを制御する、マイクロプロセッサ制御器を含む請求項２２に記載の装置。
26. 前記血漿タンパク質戻りライン（３５）は、前記限外ろ過装置（２０）に作動可能に接続される請求項１７に記載の装置。
27. 前記血漿タンパク質戻りライン（３５）に作動可能に接続されるタンパク質収集コンテナ（３４）を含む請求項２６に記載の装置。
28. 前記血漿タンパク質戻りライン（３５）に作動可能に接続されるタンパク質サンプラーデバイス（４２）を含む請求項２６または２７に記載の装置。
29. 前記血漿タンパク質戻りライン（３５）に作動可能に接続される流体注入デバイス（４２）を含む請求項２６または２７に記載の装置。
30. 前記血漿抽出カテーテル（１３）、前記血漿水ライン（２２）、または前記血漿戻りライン（３５）の１つまたは複数に作動可能に接続される１つまたは複数の流体漏れ検出デバイス（１９、３３）を含む請求項２６または２７に記載の装置。
31. 患者の分節性浮腫を処置する方法であって、
    浮腫組織を含む体の分節に近い主静脈（１１）に、前記静脈内の生体の血液および血漿タンパク質から血漿水を分離できる限外ろ過膜、および前記血漿水抽出膜からの前記分離した血漿水を誘導する血漿水抽出カテーテルを備える血漿水抽出デバイス（５０）を挿入すること
    前記血漿水が抽出される前記体の分節の主動脈（５１）に戻りカテーテル（５２）を挿入すること、
    前記限外ろ過膜を通して、前記主静脈内の生体の血液から血漿水を分離し、前記静脈からの前記分離された血漿水を、前記血漿水抽出カテーテルを介して血漿水コンテナ（５８）に送ること、および
    血漿タンパク質を、前記血漿水が抽出される前記患者の前記体の分節の主動脈（５１）に前記戻りカテーテル（５２）を介して送ることを含む方法。
32. 前記挿入された血漿水抽出デバイス（５０）の位置は、前記血漿水コンテナ（５８）の位置に対して高くなっており、前記血漿水コンテナ（５８）内への血漿水の収集速度を監視すること、および前記血漿水抽出デバイス（５０）に対する前記コンテナの位置を上げ下げすることによって前記速度を調整または制御することを含む請求項３１に記載の方法。

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