JP2009538192A - 体の内腔または体の中空器官内に包帯構造を導入および適用するシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

体の内腔または体の中空器官内に包帯構造の管腔内送達を提供するシステムおよび方法。本発明の別の側面は、内視鏡的な視覚化を使用した非侵襲的な方途によって、体の内腔または体の中空器官内に包帯構造を設置するためのシステムおよび方法を含み得る。本システムおよび方法は、いかなる鋭利な刃や先の使用も伴わない。本システムおよび方法には、既存の治療が必要とするような点状圧力の使用は伴わない。包帯構造を適用するために、緩やかな円周方向の圧力のみが必要とされる。本システムおよび方法は、胃腸科専門医が使用可能なツールおよび技術によく適合する。

Description

（関連出願）
本願は、２００６年５月２３日に出願された仮特許出願第６０／８０２，６５４号の利益を主張する。

本願は、２００５年５月１７日に出願された米国特許出願第１１／０８４，６８８号（名称「Ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｈｅｍｍｏｒｒｈａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ」）に関する。

（発明の分野）
本発明は、概して、組織包帯構造を、例えば、胃腸管内等の体の内腔または体の中空器官内に導入し、配備するシステムおよび方法に関する。

（発明の背景）
現在、食道潰瘍、食道炎、マロリーワイス裂傷、ブールハーフェ症候群（Ｂｏｏｅｒｈａｖｅ’ｓ ｓｙｎｄｒｏｍｅ）、食道静脈瘤、吻合、瘻、および内視鏡的処置等の病因による上部消化管の出血（特に食道の出血）の、圧倒的に受け入れられている治療は存在しない。

電気焼灼および硬化療法は、存在する２つの食道出血の治療法であるが、しかしながら、双方とも食道に穴を開ける危険性がある。電気焼灼は、大きな圧力が食道壁に加えられることを必要とし、やはり本質的に組織を損傷する。硬化療法は、硬化剤を針で損傷部分に注入するステップから成る。クリッピングは別の治療法であり、食道の粘膜内に挿入されて出血部分を圧迫することができる二叉または三叉のクリップから成る。正しく適用されれば、クリッピングは出血の制御において効果的であるが、しかしながら、クリップは配備しづらい。しばしば、クリップは粘膜内への挿入の深さが足りず、所望する時間より前にはずれてしまう。

（発明の概要）
本発明は、例えば、損傷した胃腸管や食道出血を治療するための包帯構造を、体の内腔または体の中空器官内に適用するためのシステムおよび方法を提供する。

本発明の別の側面は、内視鏡的な視覚化を使用した非侵襲的な方途によって、体の内腔または体の中空器官内に包帯構造を設置するためのシステムおよび方法を含む。

本システムおよび方法は、いかなる鋭利な刃や先の使用も伴わない。本システムおよび方法には、既存の治療が必要とするような点状圧力の使用は伴わない。包帯構造を適用するために、緩やかな円周方向の圧力のみが必要とされる。本システムおよび方法は、胃腸科専門医が使用可能なツールおよび技術によく適合する。

本システムおよび方法は、キトサン材料の粘膜付着性、抗細菌性、止血性、および潜在的な促進創傷治療特性を活用するため、キトサン包帯構造を体の内腔または体の中空器官内に適用するようにサイズ調節および構成されることができる。キトサン包帯構造を送達マトリクスとして用いた薬物送達および細胞療法も可能となる。

本発明の他の特徴および利点は、添付の説明、図面および請求項に基づいて明白となるものとする。

図１は、包帯構造を体の内腔または体の中空器官内に導入し適用するための管腔内送達システムの平面図である。 図２は、図１に示すシステムによる配備用にサイズ調節および構成される包帯構造の斜視図である。 図３〜５は、図１に示すシステムによる配備に先立って包帯構造を小さい形状の状態に丸めるステップを示す。 図３〜５は、図１に示すシステムによる配備に先立って包帯構造を小さい形状の状態に丸めるステップを示す。 図３〜５は、図１に示すシステムによる配備に先立って包帯構造を小さい形状の状態に丸めるステップを示す。 図６〜９は、丸めた包帯構造の図１に示すシステムの一部を形成する拡張可能な送達構造上への設置を示す。 図６〜９は、丸めた包帯構造の図１に示すシステムの一部を形成する拡張可能な送達構造上への設置を示す。 図６〜９は、丸めた包帯構造の図１に示すシステムの一部を形成する拡張可能な送達構造上への設置を示す。 図６〜９は、丸めた包帯構造の図１に示すシステムの一部を形成する拡張可能な送達構造上への設置を示す。 図１０〜１３は、包帯構造体を内腔または体の中空器官内に導入および適用するための、図１に示す送達システムの使用を示す。 図１０〜１３は、包帯構造体を内腔または体の中空器官内に導入および適用するための、図１に示す送達システムの使用を示す。 図１０〜１３は、包帯構造体を内腔または体の中空器官内に導入および適用するための、図１に示す送達システムの使用を示す。 図１０〜１３は、包帯構造体を内腔または体の中空器官内に導入および適用するための、図１に示す送達システムの使用を示す。 図１４は、図１に示すシステムに関連して使用されることができる任意の過剰管を示す。 図１５は、内視鏡の作業チャネル内にバックロードされる、図１に示すシステムを示す。

（好ましい実施形態の記載）
本願における開示は、当業者が本発明を実施することができるように詳細で厳密であるが、本願に開示される物理的実施形態は本発明を単に例示するものであり、他の具体的な構造において具現化され得る。好ましい実施形態が記載されているが、細部は本発明を逸脱することなく変更されることができ、これは請求項によって定義される。

（Ｉ．管腔内送達システム）
図１は、包帯構造１２を体の内腔または体の中空器官内に導入および適用するための管腔内送達システム１０を示す。送達システム１０は、包帯構造１２を対象の組織領域体の内腔または体の中空器官内に送達および配備するためにサイズ調節および構成される包帯構造１２および送達デバイス１４を含む。送達デバイス１４は、配備の所望時間まで包帯構造１２が体の内腔または体の中空器官を覆う組織に接触することを防ぐ一方で、包帯構造１２を配備するようにサイズ調整および構成される。送達デバイス１４は、導入時に包帯構造１２と体の内腔または体の中空器官内の組織との間に壁を提供するだけでなく、所望する時間に包帯構造１２を組織に接触するように配備する手段も提供する。

図１に示すように、送達デバイス１４は、ガイドワイヤ３２上に通路を収容するようにサイズ調節および構成されることができる。こうすると、送達デバイス１４は図１０が示すように、内視鏡５０からの直接の可視化下においてガイドワイヤ３２上に導入されることができる。この配置において、ガイドワイヤ３２は内視鏡５０の隣を走り、それゆえ内視鏡５０の作業チャネルを自由なままとする。代替的な配置において（図１５参照）、送達デバイス１４は、内視鏡５０の作業チャネル５２を通ってバックロードされるようにサイズ調節および構成されることができる。これにより、内視鏡５０の作業チャネル５２は、直接の可視化を提供する一方で送達デバイス１４をガイドする働きをする。

（Ａ．組織包帯構造）
図１に示す包帯構造１２のサイズ、形状および構成は、治療される部位のトポロジおよび形態学、ならびに患者の年齢や状況（例えば成人または小児）を考慮することを含む、その使用目的によって異なることができる。組織包帯構造１２は、図２〜図５が示すように、小さい形状の状態で配備するためにそれ自身が丸められるかまたは折られることができるように、望ましくは柔軟で、比較的薄い。組織包帯構造１２は、直線、細長、正方形、円形、楕円形、またはその混成または複合の組み合わせであることができる。組織包帯構造１２のサイズ、形状および構成は、使用前に切り取ったり、折り曲げたり、成形したりすることにより、適用される部位のトポロジおよび形態学のために特別に形成され適合されることができる。

組織包帯構造１２は、望ましくは細胞に接触するための活性治療表面３６を含む。活性表面３６は、望ましくは血液、体液、または水分の存在下で反応して強力な接着剤またはのりとなる生体適合性材料から成る。活性表面３６の材料は、単体かまたは接着特性とともに、例えば、抗菌および／または抗細菌および／または抗ウイルス性の特徴、および／または凝固および損傷に対する体の防衛反応を増進するかまたは別様に高める特徴等の他の有益な属性を所有する。

一実施形態において、組織包帯構造１２の活性表面３６の材料は、ポリアクリル酸塩、アルギン酸塩、キトサン、親水性ポリアミン、キトサン誘導体、ポリリシン、ポリエチレンイミン、キサンタン、カラギナン、第四アンモニウムポリマー、コンドロイチン硫酸、でんぷん、変性セルロースポリマー、デキストラン、ヒアルロン酸、またはその組み合わせ等の親水性ポリマー型から成る。でんぷんは、アミラーゼ、アミロペクチンおよびアミロペクチンとアミラーゼの組み合わせであってもよい。

好ましい実施形態において、活性表面３６の生体適合性材料は、非哺乳類材料から成り、これはもっとも好ましくは、ポリ［β−（１→４）−２−アミノ−２−デオキシ−Ｄ−グルコピラノース］であり、これはより一般的にキトサンとよばれる。

キトサン材料は、キトサンの特別な特性により好ましい。キトサン活性表面３６は、血液、体液、または水分の存在下で、体の内腔に沿って組織障害部位に接着することができる。キトサン活性表面３６の存在は、部位の治療につながる条件を確立する一方で、組織障害部位の出血を止め、密閉し、および／または安定させる。

活性表面３６に組み込まれているキトサン材料は、従来の方途で産生されることができる。キトサン材料のステップを実現する構造または形状は、通常、凍結、（相分離を生じさせるため）、非溶媒金型押出（フィラメント産生のため）、電気回転（フィラメント産生のため）、位相反転および非溶媒との沈殿（通常、透析膜およびフィルター膜の産生のために使用される）、または予成形されたスポンジ様の、または織られた製品上への溶液被膜等のキトサン溶液採用技術から実行される。フィラメントは、不織紡糸工程によって不織のスポンジ様のメッシュに形成されることができる。あるいは、フィラメントは、従来の紡糸および製織工程によってフェルト織りに産生されてもよい。整合性および柔軟性の向上は、例えば、丸め、折り、ねじり、回転、振動、探査、圧縮、伸長、揺さぶり、および混練による制御された微小破壊、あるいは熱圧縮技術による制御された微構造化（深い浮き彫りのパターンの形成による）等の、製造中または製造後の機械的操作によって達成される。また、組織包帯構造１２は、キトサン材料の層の間に包まれた１枚の織網布または不織網布から成ることもできる。

キトサン材料を含む活性表面３６は、強固な、透過性の、高比の表面積、正電気を帯びた表面を呈する。正電気を帯びた表面は、赤血球と血小板相互作用の極めて反応性の高い表面を形成する。赤血球膜は負電気を帯び、キトサン材料に引きつけられる。細胞膜は、接触するとキトサン材料に融合する。凝血塊は非常に早く形成される場合があり、本来は止血に必要とされる凝固タンパク質の即時の必要性を回避する。この理由により、キトサン材料は、正常および抗凝固の個人の双方に、ならびに血友病などの凝固障害を持つ人にも有効である。また、キトサン材料は細菌、内毒素および微生物と結びつき、接触すると細菌、微生物、および／またはウイルス性因子を殺すことができる。

（Ｂ．送達デバイス）
図１に示すように、送達デバイス１４は、近位端１８および遠位端２０を有するマルチルーメンカテーテル管１６を含む。遠位端２０は、拡張可能な構造２２を担持し、これは説明される実施形態では膨張式バルーンの形をとる。他の可膨張でないが、拡張可能なまたは伸長可能な構造が使用されることができる。近位端は、アクチュエータ３０および継手２４を担持し、これらは下記により詳細に記載されるように拡張可能な構造２２の動作中に共時に操作される。

カテーテル管１６は、従来のポリマー材料で形成されることができ、ガイドワイヤ３２の通路を収容する内側の内腔（図示せず）を含む。内腔はまた、拡張可能な構造２２の中央をも通過する。これは、治療の対象である体の内腔または体の中空器官内の拡張可能な構造２２の損傷部位への腔内配備のガイドを可能にする。

カテーテル管１６は、バルーン２２の内側に通じる別の内腔を含む。カテーテル管１６の近位端１８は、拡張可能な構造２２の内側と連通するシリンジ等（図１参照）の膨張デバイス２６を連結する継手２４を含む。膨張デバイス２６の動作は、適切な膨張媒体（例えば生理食塩水）を拡張可能な構造２２内に運搬し、これを拡張させる。

カテーテル管は、可動シース２８も含む。シース２８は、柔軟で水不透過性の材料から成る。プッシュプルワイヤ３０は、カテーテル管１６内の別の内腔を通って伸長するシース２８に連結され、カテーテル管１６の近位端１８上のアクチュエータ３０に連結される。アクチュエータ３０を押すと、シース２８を遠位に拡張可能な構造２２上に前進させる（図１に極めて細い線で示す）。アクチュエータ３０を引くと、シース２８を近位に引き戻し、拡張可能な構造２２（図１に実線で示す）から解放させる。

使用の際、組織包帯構造１２は、体の内腔または体の中空器官内への導入時に、概して折り畳まれた状況で拡張可能な構造２２に担持されるようにサイズ調節および構成される（図１０参照）。組織包帯構造はまた、体の内腔または体の中空器官内の組織との接触への設置のために、拡張可能な構造２２（図１２参照）の拡張に応えて拡大されるようにサイズ調節および構成される。

図２〜図５は、送達デバイス１４を使用して、上記に記載のとおりにたやすく配備されることができる柔軟キトサン包帯構造１２の代表的な実施形態を示す。包帯構造１２は、活性キトサン表面３６の反対側に、不活性の、粘着しない、水不透過性の被覆３４を含む。使用の際、組織との接触に設置されるのは活性キトサン表面３６である。不活性の、粘着しない、水不透過性の被覆３４は、拡張可能な構造２２または自身に貼りついたり接着したりすることなく配備するために、キトサン表面３６を拡張可能な構造２２のところで丸めるか折ることを可能にする。

送達デバイス１４の腔内導入に先立って、（図６および図７参照）、シース２８は引き戻され、キトサン包帯構造１２は、活性キトサン表面３６を外に向けて拡張可能な構造２２のところに取り付けられる。説明される実施形態において、これは粘着しない被覆３４が拡張可能な構造２２に面しているキトサン包帯構造１２を、拡張可能な構造２２に巻きつけることによって達成される。これは上記に記載の概して折り畳まれた状況に対応し、これはキトサン包帯構造１２の腔内導入のために小さい形状の状態を提供する。

この配置において、柔軟包帯構造１２（図２〜図５参照）は、端部にタブ４０のある長方形を有する。包帯を拡張可能な構造２２のところに丸めた姿勢で固定するため（図６および図７に示すように）、タブはキトサン包帯構造１２内に形成されるスリット４２内に挿入されることができる。タブ４０とスリット４２の壁との摩擦力は、包帯構造１２を丸めた姿勢に留めるのに十分である。しかしながら、丸めた包帯構造１２内から圧力が印加されると（図１２に示され、下記に記載されるように）、タブ４０はスリット４２から滑り出て包帯構造１２が広がる。あるいは、タブ４０およびスリット４２は、包帯構造１２の早すぎる配備や広がりの防止をより確実に行える、穴のあいた生体分解性のテープによって置き換えられることができる。

腔内導入に先立って、シース２８は拡張可能な構造２２のところに巻きつけられている（図８および９参照）包帯構造１２上に前進される。図９が示すように、シース２８の遠位端は、折れやすいかまたは別様に開放可能な固定デバイス４４によって閉じられる。固定デバイス２８は、シース２８の遠位端を閉じたままにする。

固定デバイス４４は種々に構築されることができる。固定デバイス４４は、例えばシースが引き戻されると開放される着脱可能なスリップノット、あるいはシースが引き戻されると引き裂かれる、引き裂くことができる穴のあいたタブ、あるいはシースが引き戻されると滑り落ちるか、割れるリングから成る。

この姿勢において、シース２８は、適用される時まで、導入中の活性キトサン表面３６と粘膜との接触を防止する。シース２８は、シース２８が近位に移動して包帯構造１２を露見させるまで、包帯構造１２が湿らないようにする。

体の内腔への挿入に先立って（図８参照）、拡張可能な構造２２は、望ましくは膨張媒体の導入によって部分的に（例えば約０．２５ａｔｍに）拡大して、図８に示すとおりに包帯構造１２の各面に球状の形を形成する。この部分的な拡張は、包帯構造１２が導入中に拡張可能な構造２２の中心から移ることを防ぐが、包帯構造１２を別様に広げはせず、これは概して折り畳まれた状況に留まる。

また、下記に記載されるように、包帯構造１２を配備することが所望された場合、シース２８は引き戻され（図１１参照）、引き続く拡張可能な構造２２の拡張（図１２参照）が、包帯構造１２を広げて体の内腔または体の中空器官の内壁に接触させるために十分な力を提供する。

（ＩＩ．送達システムの使用）
送達システム１０は、例えば食道または他の胃腸管の領域の損傷を治療するため等の、内視鏡的な視覚化におけるキトサン包帯構造１２の体の内腔または体の中空器官内の配備を可能にする。

図６〜図９が示すように、キトサン包帯構造１２は、拡張可能な構造２２の周りに巻きつけられ、および固定されることができ、導入時には着脱可能なシース２８に囲まれている。送達デバイス１２は、内視鏡５０と平行にガイドワイヤ３２上に（図１０が示すように）、あるいは内視鏡の作業チャネルを通って（図１５が示すように）配備されることができる。キトサン包帯構造１２が一旦損傷部位に正しく位置決めされると、着脱可能なシース２８は引っ張り戻されて（図１１参照）キトサン包帯構造１２を配備するためにあらわにする。引き続く拡張可能な構造２２の拡張（図１２参照）は、キトサン包帯構造を拡張しおよび広げ、粘膜に対して周方向に、損傷部位に保持する。適切な保持時間後（例えば約３分間）、拡張可能な構造２２は折り畳まれ、送達デバイス１４は引き戻され（図１３参照）、キトサン包帯構造１２を損傷部位に留置する。手技の全体を通して、内視鏡５０は直接の可視化を提供する。

キトサン包帯構造１２が広がるにつれて、体の内腔または体の中空器官の周方向区分を覆い、これに接着する。活性キトサン表面３６の特性は、治療を促進する一方で、出血、体液浸潤または浸出、または他の形態の体液喪失を緩和する働きをする。キトサンの特性により、活性表面３６はまた、体の内腔または体の中空器官内の組織治療部位またはその周囲に、抗菌および／または抗細菌および／または抗ウイルス性の保護壁を形成することができる。活性表面３６（キトサン材料の含有の有無にかかわらず）はまた、１つ以上の治療薬を血流内に送達するための放出制御の様式のプラットフォームを提供することができる。包帯構造１２の活性表面３６に組み込まれることのできる治療薬の例として、医薬品、幹細胞、抗体、抗細菌、抗ウイルス剤、コラーゲン、遺伝子、ＤＮＡ、および他の治療薬、フィブリンなどの止血性薬剤、成長因子、骨形態形成タンパク質（ＢＭＰ）、および類似の組成物を含むがこれに限定されない。

これにより、システム１０は、（ｉ）内視鏡５０および相関するビデオモニターを使用して損傷部位を位置確認および特定する（ｉｉ）ガイドワイヤ３２を損傷部位へ到達させる（ｉｉｉ）内視鏡５０でその領域を見ながら、カテーテル管１４に平行に位置決めされる、ガイドワイヤ３２上の送達デバイス１４の遠位端を（参照図１０）損傷部位へ位置決めする（ｉｖ）損傷部位上に位置決めされる際、内視鏡５０によって確認されると、カテーテル管１４の近位端上のアクチュエータ３０を引いて（図１１参照）シース２８を引き戻し（また、それにより固定デバイス４４を割るか別様に開放し）、キトサン包帯構造１２をシースから取り出して露出させる（ｖ）所定の期間、拡張可能な構造２２（例えばバルーンを膨張させて）を拡張して（例えば約３分間）（図１２参照）包帯構造１２を広げ、包帯構造１２の活性表面３６を粘膜に対して保持する（ｖｉ）所定の保持期間後、所望される場合、内視鏡５０の監視を継続する一方で、拡張可能な構造２２を折り畳み（例えば、バルーンをしぼませる）、送達デバイス１２およびガイドワイヤ３２を除去する（図１３参照）、管腔内送達法を可能にする。

上述の方法の種々の変形がなされることができる。例えば（図１４参照）、（ｉｉ）と（ｉｉｉ）との間に、過剰管５２が体の内腔に挿入されて送達シースおよびさらにデバイスと粘膜との間の水不透過性の壁の働きをしてもよい。別の例として（図１５参照）、アクチュエータ３０と継手２４は、カテーテル管１４の近位端から分離されてもよく、カテーテル管１４が（近位端が先に）内視鏡５０の作業チャネル５２からバックロードされてもよい。一旦バックロードされると、近位構成要素はカテーテル管１４に再接続される。この配置は、ガイドワイヤおよび／または過剰管のかわりに、またはこれと組み合わせて、内視鏡の作業チャネル５２を送達シースとして使用する。

拡張可能な本体および包帯構造１２の形状、および構成は、体の内腔または体の中空器官内で出会う、胃腸管などのさまざまな生体組織を収容するように変形されることができる。これは送達システム１０の可能な使用を大いに拡張する。例えば、食道胃切除術において、胃と食道の吻合は非対称性の拡張可能な構造２２に形成され、吻合の縫合線を覆うために、包帯構造１２がシステム１０によって配備されることができる。また、拡張可能な構造２２のサイズおよび形状は、包帯構造１２の十二指腸または胃への配備を収容するために変更されることができる。

記載の管腔内送達法は、記載のようにカテーテルベースの送達デバイス１２を利用して、記載のように小さい形状の状態で、水不透過性の層に覆われた、柔軟な、比較的薄いキトサン包帯構造１２を、体の内腔または体の中空器官内の、対象とする治療部位に、例えば食道の損傷を治療するために導入する。本送達システムは、包帯構造１２が損傷上の所望の位置に位置決めされるまで、包帯構造１２の活性キトサン表面３６が粘膜と接触することを防ぐ。

（ＩＩＩ．結論）
治療的な包帯構造が、管腔内送達システム１０を使用して、内視鏡下で、体の内腔または体の中空器官内に導入され配備されることができることが立証された。

本発明の上述の実施形態は、単にその原理の記述にすぎず、限定されるものではないことは明らかである。本発明の範囲は、その同等物を含む下記の請求項から定義されるものとする。

Claims (10)

1. 体の内腔または体の中空器官内に配備されるようにサイズ調節および構成された包帯構造。
2. 体の内腔または体の中空器官内に配備されるようにサイズ調節および構成されたキトサン包帯構造。
3. 体の内腔または体の中空器官内に包帯構造を送達するための管腔内送達システム。
4. 内視鏡的な視覚化を提供する手段をさらに含む、請求項３に記載の送達システム。
5. キトサン包帯構造を体の内腔または体の中空器官内に送達するための管腔内送達システム。
6. 内視鏡的な視覚化を提供する手段をさらに含む、請求項５に記載の送達システム。
7. 体の内腔または体の中空器官内への包帯構造の管腔内送達のための方法。
8. 内視鏡的な視覚化をさらに含む、請求項７に記載の方法。
9. キトサン包帯構造の体の内腔または体の中空器官内への管腔内送達のための方法。
10. 内視鏡的な視覚化をさらに含む、請求項９に記載の方法。
    

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