JP2007505650A - 磁気ビーズを使用した組織切除装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
【解決手段】 導電及び／または磁気ビーズ源と、前記磁気ビーズ源に接続された、例えば、カテーテルやカニューラなどの第１の部材と、遠位端上にマグネットを担持している、例えばカテーテルやカニューラなどの第２の部材とを具える組織治療用システム。このシステムは、ターゲット組織領域に接触している、または、この領域を通る血管を含むターゲット領域内の組織を切除あるいは治療するのに使用される。磁気ビーズは、例えば、第１の部材を用いてターゲット組織領域内に導入され、例えば第２の部材を用いて、ターゲット組織領域内に磁界を発生させ、磁気ビーズを血管の壁に向けて移動させる。例えば、組織を加熱するために、エネルギィがターゲット組織領域に送出され、磁気ビーズが、血管に隣接する組織の治療を弱めたり、強化したりする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、一般的に患者の体内組織を治療する装置、特に、組織の治療を強化するために組織内にビーズを送出する装置、及び、例えば切除手順の間に、導電及び／又は磁気ビーズを用いて組織の治療を補助する装置に関する。

発明の背景
高周波（ＲＦ）の電気的エネルギィを組織に送り込む電気外科器具は公知である。例えば、米国特許第５，８６８，７４０号は、カニューラの遠位端から組織内へ進めることができる複数のワイヤ電極を具える電気外科プローブを開示している。この電極は、モノポーラあるいはバイポーラモードでＲＦエネルギィで電圧印加され、ターゲット組織領域を加熱し、及び／又は、壊死させる。このようなプローブは、肝臓、腎臓、膵臓、胃、肺、脾臓などの器官内の腫瘍の治療用に提案されたものである。

ＲＦ切除に伴う一つの問題は、「ヒートシンク」効果である。これは、治療を行う組織の脈管の性質によって生じることがある。例えば、肝臓内で、ＲＦエネルギィを送出して、腫瘍を加熱し壊死させることができる。この腫瘍が、大きな血管の近くに位置している場合、その血管を通過する血液が、腫瘍から熱を奪い取ることがある。このことは、分布するべき熱を不均一なものにし、血管に隣接する腫瘍細胞が十分に加熱及び／又は破壊されなくなることがある。血管により近い細胞を確実に十分加熱するには、腫瘍に更なるエネルギィを当てることになるが、これによって、血管から離れた位置にある組織内に加熱した領域が拡大することがあり、腫瘍に近接する健康な組織にダメージを与えるリスクが生じる。

発明の概要
本発明は、患者の体内の組織を治療する装置に関するものであり、特に、組織の治療を強化するために組織内に粒子あるいはビーズを送出する装置、及び、導電及び／又は磁気ビーズを用いて、例えば、熱エネルギィ及び／又は治療薬剤で組織の切除または治療を補助する装置に関する。

本発明の一の態様によれば、ターゲット組織領域内で組織を治療するシステムが提供されており、このシステムは、ビーズをターゲット組織領域に送出する導電及び／又は磁気ビーズ源と、近位端と、ターゲット組織領域内に導入するように構成された遠位端と、前記遠位端に担持されたマグネットとを有する第１の細長部材を具え、前記マグネットがターゲット組織領域内に磁界を誘発してターゲット組織領域内のビーズを所望の態様に移動させるように構成されている。

追加で、あるいは代替的に、前記第１の細長部材は、ターゲット組織領域に接触するあるいはこれを通過する血管内に挿入可能な、フレキシブルあるいは半硬質なカテーテルであっても良い。更なる代替では、第１の細長部材は、ターゲット組織領域内に導入することができる、実質的に硬質であるか、半硬質、あるいはフレキシブルなカニューラであっても良い。

本発明のその他の態様及び特長は、本発明を説明する目的であって限定するものではない、好適な実施例についての以下の詳細な説明を読むことで明確になるであろう。

図を参照すると、同じあるいは対応する部分に同じ符号が付されている。図１は、切除システム１０の一実施例を示しており、本発明にかかるこのシステムは、マグネット２２を担持する第１の部材２０と、磁気ビーズを患者の身体内に送出するための磁気ビーズ源４０に連結された第２の部材３０とを具える。代替として、マグネットを具え、磁気ビーズ源(図示せず)に連結したカテーテルあるいはカニューラなどの単一の部材を用いて、患者の体内に磁気ビーズを導入して磁界を発生させるようにしても良い。

第１の部材２０は、近位端２４と、患者の身体（図示せず）内への挿入を容易にするサイズと形状を有する遠位端２６を具えるカテーテルまたはその他の細長部材であっても良い。選択的に、第１の部材またはカテーテル２０は、カテーテル２０をガイドワイヤまたはその他のレール（図示せず）上を前進させる、及び／又は、それを通って液体を導入するための、近位および遠位端２４、２６間に延在するルーメン２８を具える。例えば、ワイヤまたはその他の導電路（図示せず）などの、一またはそれ以上のリードがマグネット２２からカテーテル２０の近位端２４の方へ延在していても良い。

カテーテル２０は、例えば金属、プラスチックなどの従来の材料で形成することができる。一の実施例では、カテーテル２０は、近位端２４から遠位端２６にかけてフレキシビリティを上げることができる。例えば、カテーテル２０の遠位部分は、実質的にフレキシブルでソフト（例えば「フロッピィ」カテーテルなど）であって、曲がりくねったアナトミィ内へ前進させること及び／又はこのアナトミィ内での操作を容易にすることができる。カテーテル２０の近位部分は、例えば、嵩張ることなく、あるいはねじれることなく、カテーテル２０の押し出しを容易にするために、カテーテル２０は半硬質あるいは実質的に硬質であっても良い。一の実施例では、カテーテル２０は、特定の用途に応じて、長さ方向に沿ってフレキシビリティに別の変化をもたせるようにしても良い。代替的に、第１の部材２０は、例えばとがった遠位先端（図示せず）とその遠位先端上または近傍にマグネットを有する針、あるいはマグネット（図示せず）を担持する先の丸いカニューラなどの、実質的に硬質プローブであっても良い。使用することができるカテーテルの例示的な実施例は、米国特許第６，５４０，６５７号に開示されている。

第１の部材２０の近位端２４は、システム１０のその他の部材に接続する一またはそれ以上のコネクタ（図示せず）を具えていても良い。例えば、マグネット２２が電磁石である場合は、以下に詳細に説明するように、近位端２４は、マグネット２２を発電機及び／又はバッテリなどのエネルギィ源５０に接続する電気コネクタを具える。更に、近位端２４は、従来技術で知られているように、例えば、塩水または対照（図示せず）などの液体源を第１の部材２０に連結するルアーロックコネクタ（luer lock connector）などの、一又はそれ以上のエレメント、または、ルーメン２８を通ってガイドワイヤまたはその他のレールを導入する一またはそれ以上のポートを具えていても良い。

第２の部材３０は、近位端３４、遠位端３６、および近位端と遠位端３４、３６の間に延在するルーメン３８を具えるカニューラあるいはカテーテルであっても良い。第２の部材３０は、２２番ゲージ（２２ｇａ．）の針など、図１に示すように、とがった遠位先端を有する実質的に硬質の針であっても良い。代替的に、第２の部材３０は、導入器(図示せず)を介して前進する実質的に硬質、半硬質、あるいはフレキシブルなカニューラまたはカテーテルであっても良い。更なる代替では、第２の部材３０は、例えば、約３ないし５のフレンチスケール（１−１．６７ｍｍ）のカテーテルで、上述したカテーテルと同様に構成された（ただしマグネットは付いていない）カテーテルであっても良い。このカテーテルは、患者の脈管構造を通って前進するのに十分にフレキシブルであってもよい。

近位端３４は、ルーメン２８を介して磁気ビーズを送出できるように、磁気ビーズ源４０を第２の部材３０に連結するルアーロックコネクタ、その他（図示せず）を具えていても良い。遠位端３６は、図１に示すように、単一のアウトレットを具えていても良く、あるいは、磁気ビーズを所望のパターンで送出するために複数の開口（図示せず）を具えていても良い。

一の実施例では、ビーズ源４０から提供されるビーズは、例えば直径などの、断面ディメンションが約１０ｎｍと約１２００μｍの間、好ましくは約１乃至４０μｍの球または粒子であってもよい。しかしながら、このビーズは、身体内で移動できるのであれば、他の断面ディメンションを有していても良い。更に、このビーズは球形以外のジオメトリック形状を有していてもよい。このビーズは、例えば、金及び／又は鉄でできた材料といった、一またはそれ以上の金属など、熱伝導性の高い生体適合材料でできていても良い。ビーズが磁性体であることも好ましい。ここで使用されている「磁性体」とは、磁化されうる、あるいは磁石に引き寄せられるまたは磁石をはねつける、あらゆる材料あるいは組成を意味する。

更に、あるいは代替的に、ビーズは、例えばビーズの外側表面が治療用あるいは診断用の材料で被覆されていても良い。更に、あるいは代替的に、ビーズにこのような材料をしみこませるようにしても良い。例えば、ビーズは多孔性であっても良く、あるいは、身体内で少なくとも部分的に溶けるものであって、身体内に材料を送出するようにしても良い。ビーズによって運ばれる材料は、壊死、あるいはその他の組織の処置を強化する化学療法薬を含んでいても良い。更に、あるいは代替的に、ビーズが薬物を吸収するのに使用されるポリビニルアルコール（ＰＶＡ）粒子を担持することもできる。更なる代替の実施例では、ビーズが、ビーズに固着した微粒子を具え、磁界あるいはその他のエネルギィに晒されたときにビーズからこの微粒子が放出されるようにしても良い。使用できる例示的な微粒子は、FeRx Incorporated社から入手可能である。

一の実施例では、ビーズは、外部コントロールシステムあるいは送信機（図示せず）から受信した、例えば、高周波信号などの信号に応答して、熱を発生する及び／又は熱量を調整するように構成された回路及び／又はスイッチを具えていても良い。このようなビーズの例は、米国特許第６，４２３，０５６号に開示されている。代替の実施例では、ビーズが、比較的人間の組織を透過するレンジを含む所望の波長の光を吸収あるいは分散するように調整されたナノ粒子を具えていても良い。例えば、赤外線レーザを身体の外側に配置して、ナノ粒子を照らし、これによって、組織を加熱、切除あるいは治療するのに十分な熱をナノ粒子に送出させるようにしても良い。ナノ粒子は、テキサス州ヒューストンに所在のNanospectra Biosciences, Inc.社から商業的に入手することができる。更なる代替の実施例では、米国特許第６，１４９，５７６号に開示されているように、ビーズが磁界に応答して熱を発生するようにしてもよい。

第１及び第２の部材２０、３０は、約１０ｃｍ乃至約１８０ｃｍ（１０−１８０ｃｍ）の長さ、及び／又は、約３乃至８フレンチスケール（３−８ＦＲ）（すなわち、約１−２．７ｍｍ）の外径あるいは断面を有していても良い。しかしながら、第１及び第２の部材２０、３０は、特定の用途に好適なその他の長さと、外側断面ディメンションを有していても良い。

図２を参照すると、第１の部材またはカテーテル２０の遠位端２６上のマグネット２２は、コイルソレノイド又は誘導電磁石であっても良い。代替的に、カテーテル２０の遠位端２６は、電磁石２２に代えて永久磁石（図示せず）を担持していても良い。マグネット２２は、カテーテル２０の遠位端２６に、マグネット２２が少なくとも部分的に露出する、あるいは覆われないように連結することができる。例えば、マグネット２２は、電磁石２２と遠位端２６の材料に応じて、溶接、ロウ付け、糊付け、その他の好適な接着剤、その他によって遠位端２６に固着することができる。図２に示すように、マグネット２２が電磁石である場合は、一又はそれ以上のリード２３をマグネット２２からカテーテル２０の近位端２４側へ、例えば、エネルギィ源５０（図示せず、図１参照）に連結するために、延在させても良い。選択的に、カテーテル２０は、遠位端２６に担持した、温度センサ及び／又は磁界センサ（図示せず）などのセンサを具えていても良い。

電流は、リードワイヤ２３ａを介してエネルギィ源５０によってマグネット２２に供給され、リターンワイヤ２３ｂによって戻り、第１の磁界を誘発する。磁石２２を通る極性が逆転して、第１の磁界と反対方向に第２の磁界を誘発することができる。マグネット２２は、十分な磁界を発生して、上述したように、磁気ビーズを移動させる、あるいは操作するように構成されている。マグネット２２は、より重いビーズ、密度の高いあるいは粘度のある液体に配置したビーズ、及び／又はマグネット２２からさらに遠くにあるビーズ用に、より強い磁界を発生することもできる。

マグネット２２によって発生する磁界の強度は、マグネット２２のジオメトリ、マグネット２２の材料、及び／又はエネルギィ源５０によってマグネット２２に供給される電力量など、いくつものファクタに依存する。一の実施例では、エネルギィ源５０からマグネット２２に送出した電力を調整可能である。この場合、使用中に、所望の磁界強度に達するまで、この電力をインクリメンタリに増やすことができる。代替的に、マグネット２２に送出された電力を始動時の設定レベルに固定することもできる。この場合、上述した距離内でマグネット２２からビーズに移動性を持たせるのに十分な電力をエネルギィ源５０が送出することができる。

別の実施例では、マグネット２２が、磁界強度を変化させるように構成された調整可能な電磁石であっても良い。例えば、カテーテル２０は、マグネット２２の遠位端に固着された遠位端(図示せず)を有するコアワイヤあるいはその他のエレメント（図示せず）を具えていても良い。例えば、コアワイヤは、ルーメン２８内、あるいはカテーテル２０内のもう一つのルーメン(図示せず)内に配置することができる。コアワイヤは、遠位側に前進して、マグネット２２のコイルのピッチ間のスペースを大きくし、磁界強度を上げることができ、磁界近位側に引っ込めて強度を上げることができる。

更なる代替の実施例では、マグネット２２は、各々が他方から電気的に絶縁されている２又はそれ以上の部分を有していても良い。各部分は、エネルギィ源５０に電気的に接続されており、個別にあるいは集合的に始動して、磁界を発生することができる。弱い磁界が所望されている場合は、当該部分の一つだけを始動させるようにする。比較的強い磁界が必要な場合は、一またはそれ以上の追加の部分を始動させる。

マグネット２２が遠位端２６に固着されている態様、及び／又は、遠位端２６に対するマグネット２２の構成は、図２に示すものに限定されない。例えば、図３を参照すると、カテーテル２０’の別の実施例が示されており、これは、遠位端２６’において、あるいはその近傍において、カテーテル２０’の壁内に少なくとも位置している、及び、好ましくは、カテーテル２０’の壁に完全に埋め込まれているマグネット２２’を具えている。更なる代替では、図４に示すように、カテーテル２０”の遠位端２６”が、その上にマグネット２２”を担持する溝部分を有していていも良い。

図面は、本発明のデザインと有用性を示すものであり、同じエレメントには共通の符号が付されている。
図１は、本発明にかかる、電気エネルギィを用いた切除を強化するために、磁気ビーズを用いて組織を治療するシステムの実施例の側面を示す図である。 図２は、図１に示すカテーテルの遠位部分の代替の実施例の断面を示す図である。 図３は、図１に示すカテーテルの遠位部分の代替の実施例の断面を示す図である。 図４は、図１に示すカテーテルの遠位部分の代替の実施例の断面を示す図である。

Claims (10)

1. ターゲット組織領域内の組織を治療するシステムにおいて：
   ターゲット組織領域内に磁気ビーズを送出するように構成された磁気ビーズ源と；
   近位端と、前記ターゲット組織領域内に導入するように構成された遠位端と、前記遠位端に担持されたマグネットとを具える第１の細長部材であって、前記マグネットが前記ターゲット組織領域内に電界を誘導して、前記ターゲット組織領域内で磁気ビーズを所望の態様で移動させるように構成された第１の細長部材と；
   前記ターゲット組織領域内で組織を治療するためのエネルギィを送出するエネルギィ源であって、前記磁気ビーズが、前記エネルギィで前記組織の治療を弱めるおよび強化させるうちの少なくとも一方を行うように構成されたエネルギィ源と；
   を具えることを特徴とするシステム。
2. 請求項１に記載のシステムにおいて、前記マグネットが電磁石であって、エネルギィ源が当該電磁石に接続されて前記電磁石を選択的に始動させることを特徴とするシステム。
3. 請求項１に記載のシステムにおいて、前記磁気ビーズ源が、近位端と、前記ターゲット組織領域内に導入するように構成された遠位端と、前記近位端と遠位端の間を延在するルーメンを具える第２の細長部材であって、前記磁気ビーズ源から前記第２の細長部材の遠位端にある一またはそれ以上のアウトレットへ前記磁気ビーズを送出する第２の細長部材を具えることを特徴とするシステム。
4. 請求項３に記載のシステムにおいて、前記第１の細長部材が、前記ターゲット組織領域に接触している、または、この領域を通る血管内に挿入可能なカテーテルを具えることを特徴とするシステム。
5. 請求項４に記載のシステムにおいて、前記第２の細長部材が、前記カニューラの遠位端が前記血管近傍に配置されるまで前記ターゲット組織領域内に導入することができるカニューラを具えることを特徴とするシステム。
6. 請求項５に記載のシステムにおいて、前記カニューラが組織内への挿入を容易にするとがった先端を具えることを特徴とするシステム。
7. 請求項４に記載のシステムにおいて、前記第２の細長部材が、前記ターゲット組織領域に接触している、または、この領域を通るもう一つの血管内に挿入可能なフレキシブルな筒状部材を具えることを特徴とするシステム。
8. 請求項１に記載のシステムにおいて、前記エネルギィ源が、前記ターゲット組織領域内に導入するサイズを有する一またはそれ以上の電極と、前記電極に電気エネルギィを送出する前記一またはそれ以上の電極に接続された発電機とを具え、前記磁気ビーズが導電材料を具えることを特徴とするシステム。
9. 請求項８に記載のシステムにおいて、前記一またはそれ以上の電極が、組織に挿入可能な一またはそれ以上の針を具えることを特徴とするシステム。
10. 請求項１に記載のシステムにおいて、前記第１の細長部材が、前記ターゲット組織領域に接触している、または、この領域を通る血管内に挿入可能なカテーテルを具えることを特徴とするシステム。

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