JP2009545336A - 超音波を用いる酸素治療 - Google Patents
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Abstract
組織、特に、酸素欠乏組織に酸素を送出する治療方法が記載されている。ガスで飽和した媒体が組織に送出される。溶存ガスは媒体から組織に移される。超音波はガスの組織への移動を高めるために伝送される。
Description
本発明は、組織治療方法、組織治療システムに関する。
一般的な工業推定値によると、米国で１年あたり約６００万人の患者が治癒しない創傷（wound）に苦しんでいる。これらの創傷は、主として、糖尿病、固定化、または循環障害から生じる。未治療で残されたこれらの創傷は、伝染病、切断、または死亡にさえつながる可能性がある。
易感染性（免疫反応などが十分に発揮し得ない）組織の治癒は、通常は、はっきりしたステージを通って進展し、自然機能による最終的な回復をもたらす。例として、皮膚の創傷は、血管収縮の過渡期間によって特徴付けられる即座の血管の反応を起こし、かなり長期間の血管拡張がそれに続く。血液成分が創傷部位に浸透し、内皮細胞が放出され、線維状コラーゲンを露出し、血小板が露出した部位に付着する。血小板が活性化されると、固有の凝固経路のイベントを引き起こす成分が解放される。同時に、複雑な一連のイベントが炎症性経路の引き金となり、可溶性媒介物を発生してそれに続く治癒過程のステージに向ける。これらのイベントは、短命な疾病を組織の低酸素症として知られる長期間の酸素欠乏という結果にさせる。
通常は、創傷組織の治癒過程は、波乱が無くどんな干渉にもかかわらず起こる。しかしながら、基本的な代謝条件あるいは圧力などの絶え間ない損傷が寄与因子であるところでは、自然治癒プロセスが遅延されるかまたは完全に阻止され、結果として慢性の創傷をもたらす。現代臨床におけるトレンドは、急性および慢性の両方の創傷治癒が、組織回復の進行期ステージの生理学的プロセスを支えるために易感染性組織の条件を最適化する方法と物質とを使用する臨床的介入（clinical intervention）によってかなり改善されることを示した。皮膚創傷において、最適条件を提供する主要な因子は、死んだ細胞の蓄積を防止してかつ創傷ベッドの水分と酸素レベルを最適に維持することである。これらの因子のすべては、創傷滲出液体の管理によって制御される。
自然治癒プロセスを容易にするためにさまざまな技術を適用することができる。例えば、創傷包帯は、一般に、水蒸気、酸素透過性、バクテリア不透過性、滲出液の吸収などの創傷部位の環境因子を制御するために創傷につけられる。創傷保護包帯は、体の部分への適合性、創傷ベッドへの選択的接着、および創傷部位を取り囲む皮膚への接着性を含む特別な必要性を満たすように合わせることができる。
コラーゲンは、コラーゲンスポンジなどの創傷包帯として多くの形態で使用されており、アルタンジの米国特許第３,１５７,５２４号およびバーグ他の米国特許第４,３２０,２０１号に記載されている。しかしながら、これらの包帯の多くは、種々の種類の易感染性組織に対して満足できないものである。コラーゲン膜とスポンジは、様々な創傷形状に容易に順応しない。その上、いくつかのコラーゲン創傷包帯は、液体の吸収特性が少なく、好ましくない液体の貯留を高める。
別の開発された包帯の例は、親水コロイド包帯である。英国特許第１，４７１，０１３号と、カタニア他の米国特許第３,９６９,４９８号は、血漿に可溶性の親水コロイド包帯が創傷部位で湿潤要素とともに人工焼痂を形成し、徐々に溶解して医薬を放出することを記載している。一般の親水コロイド包帯、特にカタニア他の包帯は、多くの欠点にさらされている。これらの包帯の主な欠点は、部位に過剰な液体が存在すると崩壊する可能性と、創傷からの過剰水、および/または、創傷の酸素損失の制御がほとんどできないことである。この後者の欠点は特に重要であり、創傷からの過剰な水の損失は、全体として全身からの熱損失の増加を引き起こすので代謝亢進症をもたらす可能性がある。さらに、親水コロイド包帯は頻繁な包帯交換を必要とする。
いくつかの種類の包帯は、創傷治癒を危うくする問題を引き起こす可能性がある。例えば、米国特許第３,６４５,８３５号で説明された包帯などの薄膜包帯は、創傷ベッド上で過剰の水分を維持し、周囲の皮膚の水分過剰または冷浸を引き起こす。スポンジとガーゼは組織を支えるが頻繁な交換が必要であり、体の動きや包帯の取り外しの間に易感染性組織に刺激をもたらす。アルギン酸カルシウムは、水分との相互作用の間にゼラチン状の塊となり、完全に除去することが困難となり、親水性マトリックスの性質により創傷ベッドをしばしば脱水する。さらに、これらのデバイスまたは物質は、いずれも易感染性の組織部位を適正な酸素レベルに維持することに貢献しない。また、今のところ利用可能なデバイスは、いずれも創傷治癒における自己溶解の壊死組織切除段階にほとんど貢献しないし支持もしない。
急性と慢性の創傷の両方の管理における共有の問題は、多量の滲出液を排出する間に創傷ベッド上を最適水分レベルに保つことである。これは、普通は、しかしいつもではないが、治療の初期段階の間である。薄膜、親水コロイド包帯およびヒドロゲルなどのほとんどの水分の多い創傷包帯技術は、この多量の排出段階の間の滲出液の水分によって通常は圧倒される。多量の滲出液の排出の間の水分管理は、しばしば、創傷ベッドから過剰の水分をウィックするガーゼあるいはスポンジパッキングと、創傷ベッド上の滲出液液体を捕集する薄膜覆いと、海草抽出物の水分計的な特性により化学的に滲出液の水分と結合するアルギン酸カルシウム包帯と、創傷部位に対する周囲環境の酸素の暴露を一般に制限する他の材料の使用を必要とする。
創傷からの滲出液の除去は、負圧療法によって高めることができる。簡潔にいうと、このシステムは真空構成物から構成され、真空構成物は不要な物質を創傷の上に配置された多孔性媒体を通して吸引する。この手法は、滲出液を除去しかつ水分でシールされた環境を維持するのに臨床的に効果的であることを示したが、下方皮膚創傷ベッド生理学において存在する酸素送出の問題や他の栄養素の必要の問題について取り組んでいない。
組織治療における別の共通する問題は、創傷部位における酸素あるいは他の重大な栄養物の欠乏である。特に、酸素は創傷治癒において最も必要な援助物である。残念ながら、創傷部位の周りの組織と血管系への損傷は、それが最も必要とされる位置で酸素移動の循環を中断して制限する。崩壊された血管系によって引き起こされる無酸素血症は、創傷治癒を限定する主要因である。測定値は、創傷および損傷した周囲の組織中の組織酸素圧力が血液の標準の脈管酸素圧力より実質的に低いことを示した。８０〜１００ｍｍ水銀柱の血液脈管酸素レベルは正常であると考えられているが、創傷環境の酸素レベルは３〜３０ｍｍ水銀柱である。研究によると、３０ｍｍ水銀柱以下の酸素レベルは創傷回復プロセスを支えるには不十分であることを示した。補給する酸素(０2)の投与を通して無酸素血症を是正することは、手術時および外来患者のセッティングにおける創傷治療にかなり有益な影響を与える。
多くの手法が易感染性組織に送出される酸素量を増やすための取り組みに使用された。易感染性組織の環境への酸素圧力を増やす初期の進展は、組織またはチャンバへの酸素の局所的な送出を含んでおり、チャンバ中では拡散によって組織の酸素レベルを増やすように血液脈管の酸素圧力が実質的に上昇する。米国特許第４,３２８,７９９号は、解剖学的構造の一部にしっかり適合するように構成された高圧酸素室を記載している。チャンバは、その時、大気圧より高い酸素ガスで溢れて、細胞プロセスへの送出のために酸素の溶解を増やす。米国特許第４,４７４,５７１号、４,６２４,６５６号、および４,８０１,２９１号は、さらに易感染性組織環境上の周囲環境の酸素レベルを増やすための様々な改良について記載している。これらのデバイスは、創傷部位上の酸素レベルを機能的に増やすことができるが、それらのデバイスは、扱いにくい装置と、酸素に富んだ周囲環境から低酸素組織までの酸素の間欠的な送出および酸素の不十分な移動に苦しんでいる。
米国特許第４,６０８,０４１号で開示された別の装置は、組織への酸素の送出を使用済みガスと創傷で派生した揮発物のための逃げ道を提供することと組み合わせた。米国特許第４,９６９,８８１号は、この進展を酸素透過膜のサンドイッチ構造を利用することによってそれほど嵩高くない構造物を使用するように拡張した。この構造では、内部部分が酸素で溢れ、酸素を組織に加えるために酸素が創傷と接触する膜を通過して拡散するが、上方の膜は拡散しない。これは米国特許第６,０００,４０３号でさらに改良された。これらのデバイスは、従前の発明品の多くの嵩高い特性を克服する改良を記載している。しかしながら、これらのデバイスは、低酸素組織への酸素の移動における改良についてほとんどまたは全く記載していないし、創傷保護のために慣例上必要である創傷接触マトリクスにおける改良の構成について記載していない。
酸素移動の効率を増やしかつ嵩高い装置を使わないようにするのに使用する異なるアプローチは、デバイスの近くで発生期の酸素の発生を使用することであった。米国特許第５,４０７,６８５号は、デバイスが創傷に当てられると酸素を発生するデバイスを提供する。開示されたデバイスは、２層デバイスであり、各層は滲出液あるいは他の体から誘導された物質がいったん反応を活性化すると酸素を発生して混合するリアクタント（反応剤）を含んでいる。米国特許第５,７３６,５８２号は、皮膚表面または皮膚表面近くで放出するために過酸化水素からの酸素の発生を記載している。米国特許第５,８５５,５７０号は、同様に電気化学反応を使用して、空気中の酸素を過酸化物または他の反応形態の酸素に変換して創傷環境まで送出する。米国特許第５,７９２,０９０号は、創傷と接触するヒドロゲルや高分子発泡体などのデバイス中に過酸化水素と触媒を含んだリザーバを使用する。別のアプローチは、米国特許第５,０８６,６２０号に開示されており、そこでは、純粋のガス状酸素が超音波エネルギーによって液体マトリックス中に分散され、液体マトリックスは、次に、冷却することによって固化されて微細な気泡中に酸素を閉じこめる。
これらのデバイスは、高圧室上での創傷環境に局所的に酸素を送出するための改良を示している。しかしながら、各デバイスは、易感染性組織の保護のために局所的に酸素化する技術の広範囲な適合を規制するかなりの制限を持っている。前に説明されたデバイスは、既知の酸素濃度を持っておらず、かつ効果的な酸素分布を達成するために周囲環境の圧力のまたは温度に独立して機能することができない。さらに、体から誘導される物質による活性化に依存することは予測できないのでそのようなデバイスは実用的でない。他のデバイスは、製造するには高価であり専門化された装置を必要とする。そのような装置は、易感染性組織の保護のために使用される医薬デバイスの構造物にしばしば使用される常温硬化重合体（cold-set polymer）の製造に使用することができない。
組織治療における別の態様は、損傷部位への活性剤の送出である。易感染性組織に使用する活性剤は、さまざまな方法で個人に投与される。例えば、活性剤は、局所的に、舌下で、経口的に、または(皮下、筋肉内または静脈内)注射などの当業者に知られている方法により投与されている。それにもかかわらず、これらの方法の多くは欠点があり、安価で信頼でき局部的に比較的無疼痛である活性剤投与方法は、先行技術では提供されていない。
易感染性組織の治療のために使用される共通の方法は、軟膏あるいは軟膏剤の局部的塗布である。創傷への局部的塗布は苦痛の場合がある。さらに、深い空洞の創傷の場合、活性剤が壊死組織層を通して拡散して新たに表皮組織を形成しなければならないので過剰な活性剤が必要である。その上、体の内部部位に対する局所薬の塗布は、局所薬が洗い落とされるか、または他の部位に移動するので非常に非実用的である。活性剤の送出におけるこの難しさは、過剰な量の活性剤の塗布を必要とし、送出された活性剤の効果的な量の正確な決定を妨げる。
組織治療において使用される活性剤の口および舌下の投与もまた欠点がある。活性剤の摂食は、活性剤が負のシステム−広い影響をもたらし、ことによると個人に利益をもたらす正常な細菌叢または正常な微生物環境を混乱させる。また、血流への活性剤のうまくいく吸収は、胃腸液中での薬剤安定性、胃腸路のｐＨ、固体薬剤の安定性、腸の運動性および胃内容排出などのいくつかの因子に依存する。
活性剤の注射、通常の苦痛な投与方法は、口または舌下の投与と同様の負のシステム−広い影響を有する。さらに重要なことには、活性剤の注射における固有な危険は、いったん投与されると活性剤の迅速な除去が不可能であることである。また、感染の伝播のリスクと針の使用による脈管創傷の可能性もある。易感染性組織の治療のための活性剤を送出するときに、局所の、口の、舌下の、および静脈内投与方法は、いくつかの問題を引き起こす。
したがって、必要とされるものは、易感染性組織の治療を改良する方法と組成物であり、それらは、活性治療薬を送出する能力と、かつそのような部位の周囲の酸素圧力と他の栄養に必要なものの管理に参加する能力を持つと共に、優れた滲出液の管理能力を持つ物質を有する。易感染性組織のどんな大きさの領域にも酸素の送出を提供することができる方法と組成物が必要とされ、好ましくは、水分制御と他の活性剤の送出をもまた提供することができる方法と組成物が必要である。
本発明は、酸素、および/または、他のガス種を組織へ送出するのを改良する方法および装置を提供する。１つの例示の実施例では、酸素含有ガスで飽和した液体が創傷領域に送出される。溶存酸素は液体から創傷組織に移動する。超音波は、創傷組織への酸素の移動を高めるために媒体の送出前、媒体の送出中または媒体の送出後に創傷組織に伝送される。１つの例の実施例では、超音波伝送は、２つの異なった周波数帯の周波数成分、すなわち、組織浸透性を高める低周波数帯と細胞膜を横切って細胞に入る酸素の拡散を高めるための高周波数帯とを含んでいる。超音波伝送は、創傷組織への血液の循環をさらに高めるためにパルス化されることができる。超音波の使用は、低酸素組織の治療に特に役に立つ方法である。
ここで、図面を参照すると、図１は、参照番号１０で一般的に示された例示の組織治療システムを示す。組織治療システム１０は、溶存ガスで飽和した液体キャリヤーを創傷領域に送出して創傷治癒を容易にする。組織治療システム１０は、さらに、液体キャリヤーから創傷組織への酸素の移動を高めるために超音波を使用する。
組織治療システム１０は、液体送出システム１２と超音波システム１４とを含んでいる。液体送出システム１２は、酸素含有ガスで飽和した液体を創傷部位に送出する。酸素含有ガスは、超音波システム１４に助けられて創傷組織に移動する。液体キャリヤーは、さらに、創傷組織から滲出液を除去する。
液体送出システム１２の主要なコンポーネントは、創傷包帯１６、供給ライン２０を経由して創傷包帯１６に接続されている供給リザーバ１８、排液ライン２４を経由して創傷包帯１６に接続されている排液容器２２を含む。創傷包帯１６は、発泡層２６と防水膜２８とを含む。発泡層２６は、好ましくは、ポリビニルアルコール(ＰＶＡ)などの連続気泡の高分子発泡体を含む。使用中に、発泡層２６は、創傷組織と接触して配置され、好ましくは創傷組織の全てを実質的に被覆する。防水膜２８は、発泡層２６より大きくて、発泡層２６を被覆する。防水膜２８は、液体に不浸透性であるが酢酸あるいはポリプロピレンなどの蒸気を透過する膜を含む。感圧性接着材料３０は、防水膜２８の外側の縁に付けられて、創傷を囲む健常な皮膚組織に創傷包帯１６を接着する。上記記載されたように、創傷包帯１６はさまざまな大きさに作ることができ、医療関係者が治療のために適切な大きさの創傷包帯１６を選択するのを可能にする。
供給リザーバ１８は、酸素含有ガス(例えば、純酸素、一酸化窒素、炭酸ガスなど)で飽和または過飽和した過フッ化炭素あるいは食塩水（saline）の水溶液などの液体キャリヤーを含む。供給ライン２０は、液体供給リザーバ１８を創傷包帯１６で接続する。排液ライン２４は、創傷包帯１６を排液容器２２と接続する。飽和液体キャリヤーは、供給リザーバ１８から供給ライン２０を通って創傷包帯１６まで流れる。液体の流速は、所望に応じて調整される。例えば、流速は、１〜１００ｍｌ／分の範囲に調整される。液体が創傷包帯１６を通って流れるとき、液体キャリヤー中の酸素含有ガスのいくらかは創傷組織に移動する。液体は、創傷包帯１６から排液ライン２４を通って排液容器２２まで流れる。
液体供給リザーバ１８と排液容器２２は、重力で供給作動するために配置されている。あるいはまた、創傷包帯１６を通過する液体流れ引き起こすために正圧あるいは真空を使用することができる。
超音波システム１４は、液体キャリヤーから創傷組織まで酸素の移動を容易にする。超音波システム１４は、密閉されたハウジング４４内に収容された一つまたはそれ以上の超音波変換器４２を含む変換器ユニット４０と、制御ユニット４６とを含む。ハウジング４４は、好ましくは、超音波の伝送を容易にする剛性あるいは半剛性物質で作られている。ハウジングは、好ましくはシールされており、各使用の間でハウジングの殺菌が可能である。変換器ユニットは、創傷包帯１６の上方に配置され、創傷組織に超音波伝送を当てるために配向されている。
超音波変換器４２は、多数の周波数成分を含む超音波伝送を発生させることができるマルチ周波数変換器アレイを有する。あるいはまた、変換器ユニット４０は、異なる周波数で超音波を生成するために単一周波数変換器アレイ４２を含む。制御ユニット４６は、変換器ユニット４０の作動を制御する。例えば、制御ユニット４６は、超音波の様々なパラメータ、例えば、周波数、強度、位相、持続時間、超音波伝送のタイミングなどを制御する。制御ユニット４６は、ユーザインターフェースを含んでおり、医療関係者がこれらのパラメータの設定を制御するのを可能にする。
好適な実施例では、制御ユニット４６は、変換器ユニット４０を制御して一つまたはそれ以上の明瞭な周波数帯で超音波を発生する。特に、制御ユニット４６は、変換器ユニット４０を制御して、２０〜５００ｋＨzの低周波成分と５００ｋＨz〜３ＭＨzの範囲の高周波成分との両方を含む超音波伝送を発生させる。低周波成分は、細胞接合部で傍細胞空間を拡大することによって、酸素含有ガスの人体組織への浸透性を増やす。高周波成分は、細胞膜を通って細胞へ入る酸素含有ガスの拡散を増やす。超音波が組織に伝送されている間に、超音波伝送は、強度、および/または、周波数を変えることができる。例えば、低周波数の超音波は低周波数領域で変えることができるし、一方、高周波数の超音波は高周波数領域で変えることができる。強度の変動は、組織中への酸素あるいは他のガス種の浸透深さを変更するために使用することができる。
超音波伝送は、組織治療の間に連続的に適用される必要はない。例えば、超音波は、組織治療の間、１〜３時間毎に５分間適用する。必要なら、超音波伝送は、より長い時間の間隔(例えば、１０〜１５分)、および／または、より大きい周波数(例えば３０分ごとに)の間隔で適用することができる。
いくつかの実施例では、超音波伝送は超音波パルスを含む。この場合、制御ユニット４６は、パルス幅、パルス周波数、デューティファクター（負荷時間率）、パルス波形などの因子を制御する。パルス化された超音波伝送は、創傷組織中の血液循環と創傷組織への酸素移動の両方の機能を高めるために使用することができる。１つの例示の実施例では、超音波パルスは、電気的あるいは機械的手段のいずれかで半分調整される。
以下の実施例では、本発明の例示の実施例を示す。実施例のすべてにおいて、記載されたような液体送出システム１２を使用して５〜３０ｐｐｍの純酸素を含む過フッ化炭素または食塩水の水溶液を創傷組織に付ける。実施例は、液体キャリヤーから創傷組織までの酸素移動を容易にするために超音波伝送の異なるパラメータを例示する。
実施例１
制御ユニット４６は、変換器アレイ４２を制御して約０.２ワット/ｃｍ2の強度で２０〜５００ｋＨzの範囲の低周波数の超音波を発生させる。超音波伝送は、５０％のデューティファクター（負荷時間率）でパルス化された超音波を有する。パルス化された超音波伝送は、創傷組織中の血液循環を高めかつ組織浸透性を増やす。所望の浸透深さに依存する超音波の強度を調整することができる。
制御ユニット４６は、変換器アレイ４２を制御して約０.２ワット/ｃｍ2の強度で２０〜５００ｋＨzの範囲の低周波数の超音波を発生させる。超音波伝送は、５０％のデューティファクター（負荷時間率）でパルス化された超音波を有する。パルス化された超音波伝送は、創傷組織中の血液循環を高めかつ組織浸透性を増やす。所望の浸透深さに依存する超音波の強度を調整することができる。
実施例２
制御ユニット４６は、超音波変換器アレイ４２を制御して約０.２ワット/ｃｍ2の強度で５００ｋＨz〜３ＭＨzの範囲の高周波数の超音波を発生させる。超音波伝送は、５０％のデューティファクター（負荷時間率）でパルス化された超音波を有する。高周波の超音波伝送は、細胞膜を横切る酸素含有ガスの拡散を増やす。超音波の周波数と強度を変更して、特有の細胞拡散特性を容易にすることができる。
制御ユニット４６は、超音波変換器アレイ４２を制御して約０.２ワット/ｃｍ2の強度で５００ｋＨz〜３ＭＨzの範囲の高周波数の超音波を発生させる。超音波伝送は、５０％のデューティファクター（負荷時間率）でパルス化された超音波を有する。高周波の超音波伝送は、細胞膜を横切る酸素含有ガスの拡散を増やす。超音波の周波数と強度を変更して、特有の細胞拡散特性を容易にすることができる。
実施例３
制御ユニット４６は、超音波変換器アレイ４２を制御して約０.１ワット/ｃｍ2の強度で２０ｋＨz〜１００ｋＨzの範囲の低高周波数の超音波と、約０.１ワット/ｃｍ2の強度で５００ｋＨz〜１ＭＨzの範囲の高周波数の超音波との両方を持つ超音波伝送を発生させる。超音波伝送の低周波数成分と高周波成分の両方は、５０％のデューティファクター（負荷時間率）でパルス化される。低周波成分は組織浸透性を増やし、一方、高周波成分は細胞膜を横切る酸素含有ガスの拡散を増やす。パルス化は、創傷組織中の血液循環を増やす。
制御ユニット４６は、超音波変換器アレイ４２を制御して約０.１ワット/ｃｍ2の強度で２０ｋＨz〜１００ｋＨzの範囲の低高周波数の超音波と、約０.１ワット/ｃｍ2の強度で５００ｋＨz〜１ＭＨzの範囲の高周波数の超音波との両方を持つ超音波伝送を発生させる。超音波伝送の低周波数成分と高周波成分の両方は、５０％のデューティファクター（負荷時間率）でパルス化される。低周波成分は組織浸透性を増やし、一方、高周波成分は細胞膜を横切る酸素含有ガスの拡散を増やす。パルス化は、創傷組織中の血液循環を増やす。
本明細書に記載されている治療方法は、他の治療と組み合わせることができる。例えば、創傷治癒を容易にしかつ伝染病を予防する治療薬を液体キャリヤーに追加することができる。いくつかの治療薬は、有効になるためにはあるレベルの酸素濃度を必要とする。実施例は、抗生物質のバンコマイシンである。治療薬は、治癒プロセスを支援しかつ伝染病を予防するために液体キャリヤーに追加される。
上記議論されたように、本発明の１つの応用は創傷治療である。他の応用は、酸素供給が失われるかまたはかなり減るときの組織保存を含んでいる。例えば、本発明は、人の手足への十分な血液供給が失われるときの酸素欠乏組織（hypotic tissue）に酸素を送出するために適用することができる。別の例として、本発明は、臓器がドナー（提供者）から除去された後で移植のために臓器に酸素を送出するために使用することができる。また、本発明は顔または皮膚の美容治療に適用することができる。
図２は、臓器がドナーから除去された後で臓器保存のために適合された例示の実施例を示す。臓器は容器５０中に配置され、酸素含有ガスが供給される。臓器容器５０は剛体または半剛体の格納容器５２中に収容される。酸素または酸素含有ガスを飽和した液体は、供給リザーバ１８から臓器容器５０に送出される。液体キャリヤーは、臓器容器５０を通過した後で排液容器２２に排出される。前に説明したように、超音波システム１４は、超音波を臓器容器５０に当てるために臓器容器５０に取り付けられている。
図３は、顔の美容治療用に適合された例示の実施例を示す。この実施例では、酸素あるいは酸素含有ガスを飽和した液体は、供給リザーバ１８から顔マスク５４に送出される。顔マスク５４を通過した後で、液体キャリヤーは排液容器２２に排出される。超音波システム１４は、前に説明したように、顔マスク５４に取り付けられて超音波を顔に当てる。
図４は、周囲環境（ambient）または人体の全身に溶存した酸素の組織または細胞への浸透性を高める例示の方法を一般的に１００で示す。この方法は、例えば、糖尿病あるいは他の病気から生じる創傷治療で使用される。第１ステップは、患者中の血液酸素レベルを高レベルの酸素を含むガスを用いる呼吸療法で増やすことである(ステップ１０２)。酸素含有ガスを、例えば、酸素マスクを通して送出することができる。あるいはまた、患者は、酸素テントあるいは高圧室などの酸素が豊富な環境に置かれる。超音波を創傷組織と周囲組織に当てて組織の酸素に対する浸透性を高める、および／または、酸素の細胞中へ拡散を増やす(ステップ１０４)。超音波は、呼吸療法の前、呼吸治療中、呼吸治療後に印加される。前に議論したように、超音波は、組織への浸透性を増やすための低周波数の超音波成分と、細胞への酸素の拡散を促進するための高周波数成分との両方を含む。
本発明は、もちろん、本発明の権利範囲および本質的な特徴から逸脱しない範囲で、本明細書で説明された方法以外の他の特別の方法で実施され得る。したがって、本実施例は、あらゆる観点において例示としてかつ限定されずに考慮されるべきものであり、付属のクレームの意味するものと均等範囲内に含まれるすべての変化がその中に含まれることを意図する。
Claims (40)
- 組織を治療する方法であって、
溶存ガスで飽和した媒体を前記組織に送出する工程と、
前記媒体を送出する前に、前記媒体を送出する間に、または前記媒体を送出した後に、前記媒体から前記組織に前記溶存ガスを移動するのに効果がある超音波を前記組織に当てる工程と、
を有することを特徴とする方法。 - 前記媒体は、過フッ化炭素媒体と食塩水媒体とのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 前記溶存ガスは、組織の治癒あるいは保存に対して有益な酸素、一酸化窒素、または他のガス種のうちの１つまたはそれ以上を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 前記超音波は、前記組織に対する前記ガスの浸透性を増やし、かつ、前記組織または細胞中への前記溶存ガスの拡散を高めるのに効果があることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 前記超音波は、多くの周波数成分を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 異なる前記周波数成分が、異なるデューティサイクル、および/または、異なる強度を有することを特徴とする請求項５に記載の方法。
- 前記超音波は、組織への浸透性を増やすのに効果がある低周波成分を含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
- 前記超音波は、さらに前記組織あるいは細胞への酸素の拡散あるいは酸素の吸収を高めるのに効果がある高周波成分を含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
- 前記超音波は、前記組織への組織浸透性、拡散、および血液循環の少なくとも１つを高めるのに効果があるパルス化された超音波を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 前記超音波は、前記組織への組織浸透性、拡散、および血液循環の少なくとも１つを高めるために電気的にまたは機械的手段によって変換されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 前記媒体は、効き目が出るためにあるレベルの溶存酸素あるいは他のガス種の存在を必要とする治療薬を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 前記治療薬は、抗生物質、増殖因子、および他の化合物を含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
- 前記組織に溶存ガスで飽和した媒体を送出する工程は、余分な流体、媒体、および/または、滲出液を取り除くために前記媒体を絶え間なく流す工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 創傷の治療のために適用されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 酸素欠乏組織の治療のために適用されることを特徴とする請求項１に記載に方法。
- ドナーから除去後に臓器を保存するために適用されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 顔または皮膚の美容治療のために適用されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 組織を治療するシステムであって、
創傷組織に溶存ガスで飽和した媒体を送出するための送出システムと、
前記媒体から前記創傷組織への前記溶存ガスの移動を増やすのに効果がある超音波を発生して前記超音波を前記創傷組織に当てる超音波システムと、
を有することを特徴とする組織治療システム。 - 前記媒体は、過フッ化炭素媒体と食塩水媒体とのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１８に記載の組織治療システム。
- 前記溶存ガスは、組織の治癒あるいは保存に対して有益な酸素、一酸化窒素または他のガス種のうちの１つまたはそれ以上を含むことを特徴とする請求項１８に記載の組織治療システム。
- 前記超音波は、前記組織に対する前記ガスの浸透性を増やし、かつ、前記組織への前記溶存ガスの拡散を高めるのに効果があることを特徴とする請求項１８に記載の組織治療システム。
- 前記超音波は、多くの周波数成分を含むことを特徴とする請求項１８に記載の組織治療システム。
- 異なる前記周波数成分が、異なるデューティサイクル、および/または、異なる強度を有することを特徴とする請求項１８に記載の組織治療システム。
- 前記超音波は、組織への浸透性を増やすのに効果がある低周波成分を含むことを特徴とする請求項１８に記載の組織治療システム。
- 前記超音波は、さらに前記組織あるいは細胞への酸素の拡散あるいは酸素の吸収を高めるのに効果がある高周波成分を含むことを特徴とする請求項２４に記載の組織治療システム。
- 前記超音波は、前記組織への組織浸透性、拡散、および血液循環の少なくとも１つを高めるのに効果があるパルス化された超音波を含むことを特徴とする請求項１８に記載の組織治療システム。
- 前記超音波は、前記組織への組織浸透性、拡散、および血液循環の少なくとも１つを高めるために電気的にまたは機械的手段によって変換されることを特徴とする請求項１８に記載の組織治療システム。
- 前記媒体は、効き目が出るためにあるレベルの溶存酸素あるいは他のガス種の存在を必要とする治療薬を含むことを特徴とする請求項１８に記載の組織治療システム。
- 前記治療薬が、抗生物質、増殖因子、および他の化合物を含むことを特徴とする請求項２８に記載の組織治療システム。
- 前記送出システムは、余分な流体、媒体、および/または、滲出液を取り除くために前記媒体を絶え間なく流すためのシステムを有することを特徴とする請求項１８に記載の組織治療システム。
- 前記送出システムが創傷の治療に適するように構成された創傷包帯を含むことを特徴とする請求項１８に記載の組織治療システム。
- 酸素欠乏創傷組織の治療に適するように構成されていることを特徴とする請求項１８に記載の組織治療システム。
- 前記送出システムは、ドナーから除去後に臓器の保存に適するように構成された臓器容器を含むことを特徴とする請求項１８に記載の組織治療システム。
- 前記送出システムは、顔または皮膚の美容治療に適するように構成された前記超音波システムの間に配置されているマスクを含むことを特徴とする請求項１８に記載の組織治療システム。
- 創傷を治療する方法であって、
酸素含有ガスを用いる呼吸療法によって予め決められたレベルまで患者の血液の酸素レベルを増やす工程と、
創傷組織への全身の酸素と周囲環境の酸素との移動を高めるために創傷に超音波を当てる工程と、
を有することを特徴とする方法。 - 前記呼吸療法によって予め決められたレベルまで患者の血液の酸素レベルを増やす工程は、呼吸するために酸素を患者に送出する工程を含むことを特徴とする請求項３５に記載の方法。
- 前記呼吸療法によって予め決められたレベルまで患者の血液の酸素レベルを増やす工程は、酸素に富む環境中に患者を閉じこめる工程を含むことを特徴とする請求項３５に記載の方法。
- 前記超音波が前記呼吸療法の間に当てられることを特徴とする請求項３５に記載の方法。
- 前記超音波が前記呼吸治療法の前に当てられることを特徴とする請求項３５に記載に方法。
- 前記超音波は、前記組織に対する前記酸素含有ガスの浸透性を効果的に増やす低周波成分と、前記組織あるいは細胞への前記酸素含有ガスの拡散を高めるための高周波成分と、を含むことを特徴とする請求項３５に記載の方法。
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