JP2010512845A

JP2010512845A - 直線状電極アレイを有するカテーテルおよびその使用方法

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Publication number: JP2010512845A
Application number: JP2009541487A
Authority: JP
Inventors: マリアディクシュテイン
Original assignee: メドトロニックヴァスキュラーインコーポレイテッド
Priority date: 2006-12-13
Filing date: 2007-12-06
Publication date: 2010-04-30
Also published as: US20080147040A1; EP2120695A1; WO2008076653A1

Abstract

アレイの電極を使用して周辺組織または体液の特性を検知することができるように、直線状電極アレイが、組織を貫通するカテーテル上に配置される、カテーテル装置、システム、および方法。本発明は、ヒトまたは動物対象の体内の特定の標的位置への物質、物品、または装置の送達を含む、様々な目的に使用することができる。

Description

本発明は、概略的には、医学的治療のための方法および装置に関し、さらに詳細には、電極アレイを使用して周辺組織または体液の特性を検知できるように、直線状電極アレイが組織を貫通するカテーテルに配置されているカテーテル装置、システム、および方法に関する。

標的物質の送達
様々な状況において、治療物質または診断物質（例えば、薬剤、生物製剤、細胞、遺伝子、充填剤、組織接着剤等）、物品（例えば、インプラント、ビーズ、コイル、ペレット等）、または装置（例えば、ガイドワイヤ、センサ等）を、ヒトまたは動物の体内の特定の位置に送ることが望まれている。物質、物品、および／または装置が送られる標的位置の例には、臓器、体腔、心筋組織、梗塞または壊死組織、脳組織、骨格筋、神経、血管壁、腫瘍、および他の正常組織または病的組織が含まれる。また、一部の例において、カテーテルを、事前に埋め込まれた装置（例えば、詰め替え可能な薬物送達容器、人工装具、液体で充填されたインプラント等）内、またはそれに隣接して前進させ、物質（例えば、薬剤または液体の補充量、潤滑剤、充填剤等）、物品（例えば、小型電池または他の商品）、またはいくつかの補助装置（例えば、電力供給ワイヤ等）を、その事前に埋め込まれた装置に送ることが望ましい場合がある。

ある種のカテーテルおよび埋め込み可能な物質送達装置（例えば、薬剤溶出ステント）を使用して、所望の標的位置に、隣接する血管の管腔内の薬剤を放出し、薬剤を血管壁を通って拡散させる、または下流の毛細血管を通って分布させることで、薬剤または物質を体内の特定の標的位置に間接的に送ることが行なわれている。

従来の技術には、血管の管腔に貫通型カテーテルを誘導的に前進させ、カテーテルが設置される血管壁の内、又はそれを通って、および任意の媒介組織を通って、カテーテルから中空針等の貫通器を標的部位に実質的に前進させることで、物質、物品、または装置を間質性の標的位置に直接送るように使用することができるカテーテル装置も含まれる。次いで、所望の物質、物品、または装置が、送達され得る。

心筋虚血、固形腫瘍種の癌、パーキンソン病、糖尿病等の疾患の治療を意図する間質性の標的位置への、薬物（例えば、化学療法剤）、遺伝子治療組成物（例えば、プラスミド、ウイルスベクター、遺伝子組み換え細胞、裸のＤＮＡ）、生物学的因子（例えば、血管新生因子、神経成長因子、他の細胞成長因子、他のタンパク質）、モノクローナル抗体、または特定の細胞種（例えば、幹細胞または他の前駆細胞、膵島細胞、ドパミン分泌神経細胞、内皮細胞、心筋細胞、他の筋細胞等）等の物質の制御送達または標的送達のための方法において特に興味が深まっている。

特に、心筋虚血の治療では、ある血管新生物質の心筋の虚血性虚血領域への導入により、臨床的に有意な冠動脈疾患に罹患する患者に治療的血管形成がもたらされることが研究によって示されている。一般的に言えば、「血管形成」という用語は、臓器の柔組織内、腫瘍内、または組織領域（例えば、心筋）内に、新たな毛細血管および／または血管を形成することを指す。血管形成は、内皮細胞がそれらの基底膜を通って局所的に分解および侵入する、間質基質を通って血管新生刺激に遊走する、遊走性の先端付近に急速に増加する、血管に構成する、および、新たに合成された基底膜に再付着するという多段階のプロセスとして生じると考えられている。「治療的血管形成」という用語は、一般的には、以前に十分な血流が欠乏していた組織内に新たな血管または血管細胞の形成を促進するための血管形成物質の投与または治療を指す。

これまで、血管新生物質を心筋に送るために様々な手法が用いられてきた。一手法は、レーザ等の組織貫通型装置を使用して、心臓の心外膜（外側）表面または心内膜（内側）表面のいずれかから延びる貫通経路または心筋内（ＴＭＲ）チャネルを形成し、それから、多量の血管新生物質をこれらのＴＭＲチャネル内に注入する。本手法の実施例は、米国特許第５，９２５，０１２号明細書（Ｍｕｒｐｈｙ−Ｃｈｕｔｏｒｉａｎら）、第５，９９９，６７８号明細書（Ｍｕｒｐｈｙ−Ｃｈｕｔｏｒｉａｎら）および第６，１０６，５２０号明細書（Ｌａｕｆｅｒら）に記載されている。

組織の特性を検知するための電極を有するカテーテル
従来の技術では、様々な電気生理学的診断カテーテルが周知である。典型的な電気生理学的診断カテーテルには、冠動脈および／または心臓の心室を通って前進することができる可撓性カテーテルが含まれ、カテーテル上の１つ以上の電極を使用して、カテーテルが設置される特定の冠動脈の周辺組織内の電気生理学的信号を検知する。次いで、カテーテルに載置された電極により検知された電気生理学的信号を使用して、既定の心筋領域内の電気生理学的活動をマッピングし、電気的アブレーション治療により修復することができる伝導路内の催不整脈性の病巣または病変を診断する。マッピングおよび診断に使用可能な市販の電気生理学的カテーテルの例には、ＴＯＲＱＲ（登録商標）シリーズ固定曲線診断カテーテル、ＭＡＲＩＮＲ（登録商標）シリーズ冠状静脈洞診断カテーテル、ＳＯＬＯＩＳＴ（登録商標）シリーズ固定曲線診断カテーテル、およびＳＴＡＢＬＥＭＡＰＲ（登録商標）診断カテーテル（メドトロニック社、ミネソタ州ミネアポリス）、並びにＢｉｏｓｅｎｓｅ−Ｗｅｂｓｔｅｒ固定曲線カテーテル、ＣＲＩＳＴＡＣＡＴＨ偏光可能な診断カテーテル、ＨＡＬＯＸＰ２０ポール偏光可能なマッピングカテーテル、およびＬＡＳＳＯ円形マッピングカテーテル（ジョンソン＆ジョンソン社、ニュージャージー州ニューブランズウィック）が含まれるが、それらに限定されない。

従来の技術の電気生理学的診断およびマッピングカテーテルは、典型的に、組織を貫通するために使用されておらず、周辺組織を貫通することなく血管腔および心臓の心室内で移動するように設計されている。

当該技術において、組織を貫通する、またはそれを通って前進可能であり、特定の間質性の標的位置に物質、物品、または機器を送る目的で周辺環境の情報を提供することができる、新たなカテーテルの開発の必要性が依然として存在する。

本発明によれば、カテーテルが前進する組織または体液の特性を検知するために使用できる直線状電極アレイを取付けられたカテーテルが提供される。一般的に、そのようなカテーテル装置は、ｉ）ルーメンおよび組織を貫通する遠位端を有する細長いカテーテル本体（剛性または可撓性）と、ｉｉ）カテーテル本体上またはその内部の直線状電極アレイ（例えば、離間した位置に直線に配設された複数の電極）であって、そのような電極アレイは、組織または体液の特性を検知し、検知した特性に応答して信号を発生するように動作する電極アレイと、ｉｉｉ）検知された特性の兆候を表示するための表示装置と、を備える。電極により検知された組織または体液の特性は、あらゆる所望の電気的、化学的、熱的、生理学的、または他の特性であり得る。一部の実施形態において、電極は、組織内の電気生理学的信号を検知し、それにより、異なる種類の組織を識別する、および／または健康な組織（例えば、正常な心筋、脳、または他の組織）と、病変組織（例えば、心筋、脳、または他の組織の虚血、壊死、または梗塞領域）とを識別する。

さらに、本発明によれば、物質、物品、または装置をヒトまたは動物対象の体内の所望の標的位置に送るためのシステムが提供される。概略的には、そのようなシステムは、別の組織貫通型カテーテル装置と組み合わせて、直前の段落で要約された種類の直線状電極アレイを備えたカテーテルを備える。他の組織貫通型カテーテル装置は、体腔（例えば、血管、尿道、リンパ管または他の自然あるいは人工の体内の管腔構造）内に設置することができ、組織貫通型部材（例えば、中空針または鋭利な先端部を有するワイヤ）は、カテーテルから、カテーテルが設置される体腔の外側の第１の位置に前進可能である。次いで、直線状電極アレイを備えたカテーテル装置は、直線状電極アレイを備えたカテーテル装置が組織または体液に前進し、直線状電極アレイの電極が組織または体液の特性を検知するように、組織貫通部材を通って、またはその上を前進可能である。

本明細書に記載される一部の実施形態では、他の組織貫通型カテーテルは、カテーテルの回転配向、および／または組織貫通型部材が前進する、予測される軌道または経路を決定するための配向装置（例えば、造影可能なマーカー、センサ、搭載画像装置等）を取付けることができ、操作者が体腔内の他の組織貫通型カテーテルの位置および／または回転配向を調節し、組織貫通型部材の前進により、組織貫通型部材を他の位置ではなく意図する第１の位置（例えば、標的位置の方向）に前進させることを実質的に保証し得る。

そのような配向装置を搭載する組織貫通型カテーテルの実施例には、米国特許第５，８３０，２２２号明細書（Ｍａｋｏｗｅｒ）、第６，０６８，６３８号（Ｍａｋｏｗｅｒ）、第６，１５９，２２５号明細書（Ｍａｋｏｗｅｒ）、第６，１９０，３５３号明細書（Ｍａｋｏｗｅｒら）、第６，２８３，９５１号明細書（Ｆｌａｈｅｒｔｙら）、第６，３７５，６１５号明細書（Ｆｌａｈｅｒｔｙら）、第６，５０８，８２４号明細書（Ｆｌａｈｅｒｔｙら）、第６，５４４，２３０号明細書（Ｆｌａｈｅｒｔｙら）、第６，５７９，３１１号明細書（Ｍａｋｏｗｅｒ）、第６，６０２，２４１号明細書（Ｍａｋｏｗｅｒら）、第６，６５５，３８６号明細書（Ｍａｋｏｗｅｒら）、第６，６６０，０２４号明細書（Ｆｌａｈｅｒｔｙら）、第６，６８５，６４８号明細書（Ｆｌａｈｅｒｔｙら）、第６，７０９，４４４号明細書（Ｍａｋｏｗｅｒ）、第６，７２６，６７７号明細書（Ｆｌａｈｅｒｔｙら）、および第６，７４６，４６４号明細書（Ｍａｋｏｗｅｒ）に記載される実施例が含まれるが、それらに限定されず、米国特許のそれぞれの全体の開示を、本明細書に援用する。

またさらに、本発明によれば、物質、物品、または装置を、ヒトまたは動物対象の標的位置に送るための方法が提供される。概略的には、本方法は、ｉ）上記に要約する直線状電極アレイを備えたカテーテル装置を提供するステップと、ｉｉ）直線状電極アレイの電極が、組織または体液の特性を検知し、表示装置がそれぞれの電極により検知された特性の兆候を表示するように、直線状電極アレイを備えたカテーテル装置を対象の体内に挿入し、組織または体液を通して、それを前進させるステップと、ｉｉｉ）カテーテル本体のルーメンを介する物質、物品または装置の導入が、物質、物品または装置の標的位置への送達をもたらすように、カテーテル本体が、いつ位置決めされたかを、表示装置によって表示された兆候に基づいて判断するステップと、ｉｖ）カテーテル本体のルーメンを介して、物質、物品または装置を標的位置に送るステップと、を含む。

本方法の一部の用途において、別の組織貫通型カテーテル装置は、初めに、体腔内に設置することができ、貫通器は、その腔内カテーテルからカテーテルが設置される体腔の外側の第１の位置に前進可能である。その後、直線状電極アレイを備えたカテーテルは、直線状電極アレイによって提供された情報を使用して、意図した標的位置に、介在組織を通って組織貫通器を通って、またはその上を前進し、意図した物質、物品、または装置を送るために、直線状電極アレイを備えたカテーテルが、いつ適切に位置決めされたかを判断する。

本発明のさらなる様態、詳細および実施形態は、以下の発明の詳細な説明および添付の図面を読めば、当業者には理解されるであろう。

本発明の直線状電極アレイを備えた送達カテーテルの一実施形態の斜視図である。直線状電極アレイを備えた送達カテーテルが前進し得る貫通器を有する経皮的組織貫通型カテーテルと組み合わせて、図１の直線状電極アレイを備えた送達カテーテルを備える本発明のシステムの側面図である。図１Ａの領域２の拡大図である。本発明の直線状電極アレイを備えた送達カテーテルを連結することができる信号処理および表示装置の一実施例の拡大回路図である。図２のカテーテルシステムが挿入および設置され、治療または診断物質が対象の心臓の心筋内の標的位置に送られる治療が実施されるヒト対象の図を示す。図４に示すヒト対象の心臓の拡大図である。図１Ａのシステムを使用して、物質、物品または装置を対象の心臓の心筋内の標的位置に送るための方法のステップを示す図４Ａの領域４Ｂを介する貫壁性の断面図である。図１Ａのシステムを使用して、物質、物品または装置を対象の心臓の心筋内の標的位置に送るための方法のステップを示す図４Ａの領域４Ｂを介する貫壁性の断面図である。本発明の直線状電極アレイを備えたカテーテルを使用して、心臓の異なる領域（例えば、心筋、心内膜、心室）を識別することができる方法のステップを示す、図４Ａの領域４Ｂを介する貫壁性の断面図である。本発明の直線状電極アレイを備えたカテーテルを使用して、心臓の異なる領域（例えば、心筋、心内膜、心室）を識別することができる方法のステップを示す、図４Ａの領域４Ｂを介する貫壁性の断面図である。

以下の発明を実施するための形態および添付の図面は、必ずしも、本発明の全ての実施例または実施形態ではなく、一部を説明することを意図とする。発明を実施するための形態の内容および添付の図面は、本発明の範囲を決して限定するものではない。

図１および図２は、本発明の直線状電極アレイを備えたカテーテル装置１０およびシステム１３を示す。直線状電極アレイを備えたカテーテル装置１０は、遠位側が開口遠位端部４２で終端するルーメンを有する細長く、可撓性のカテーテル本体２４を備える。直線状アレイの電極５０は、カテーテル本体２４の長手方向軸と略平行に、カテーテル本体２４の上またはその内部に取付けられる。本実施形態では、直線状アレイの電極５０は、７つの電極５０を備える。最遠位の電極（つまり、電極＃１）は、カテーテル本体２４の遠位端４２、およびカテーテル本体２４の遠位端４２から約２ｍｍ離間して設置される。近位ハブ部材２５は、カテーテル本体２４の近位端に取り付けられる。ポート／ルアーコネクターが、カテーテルのルーメンと連通して、ハブ２５の近位端部上に形成され、注射器２６または他の装置がポート／ルアーコネクター５５に取り付けることができ、カテーテル本体２４のルーメンを通して、開口遠位端部４２から、物質、物品、または装置を遠位方向に送る、または、物質、物品、または装置の近位方向に吸引あるいは引き抜きを促進するために使用される。

コネクターケーブル５４もまた、近位ハブ２５から延び、プラグ等のコネクター５６で終端し、直線状アレイの電極５０を電源／表示装置５２に連結する。一部の実施形態では、電極５０は、組織内の電気生理学的信号を検知するように動作し、電源／表示装置５２は、電極５０に電流を供給し、それぞれの電極により検知された電気生理学的信号の兆候を受信し、処理し、表示することができる。例えば、図３に見られるように、電源／表示装置５２は、アレイ内のそれぞれの電極に個別の表示インジケーターを提供し、任意の時点でそれぞれの電極により検知された電気生理学的信号の定性的兆候または定量的兆候を表示する。例えば、図３の例では、個別のインジケーターライト５３が、７つのそれぞれの電極に提供される。それぞれのインジケーターライト５３は、電気生理学的信号のある既定の種類、周波数、または強度がその電極により検出された際に、光を放出する。

一部の実施形態では、個別のインジケーターライト５３は、異なる色または強度の光を放出し、その電極により受信された電気生理学的信号の強度、周波数、波形、またはその他のパラメータにおける量的な変化を示す。図３に示す例では、電極１、２、３、および４に関連したインジケーターライト５３は、点灯され、それにより、ある既定の基準を満たす電気生理学的信号がそれらの電極と隣接する組織内で検知されることを示す一方で、さらに遠位に設置された電極５、６、および７に関連するインジケーターライト５３は、点灯されず、それにより、いかなる既定の基準を満たす電気生理学的信号も、これらの電極により検知されていないことを示す。非心筋梗塞に関連する電気生理学的信号を選択するように、既定の基準が定義されているならば、これは、現在、電極１、２、３、および４が、非心筋梗塞組織内に設置される一方で、遠位に位置する電極５，６、および７は、心筋梗塞組織内に設置されていることを示すことになる。したがって、それが現位置にある状態で、治療剤（例えば、血管新生剤、筋細胞、筋芽細胞等）がカテーテル１０を介して注入された場合は、この物質は心筋梗塞に送られる。

他の実施形態では、インジケーターライト５２は、現在、プログラム化され、それぞれの電極５０と接触する組織または体液の種類を示すことが可能である。この点に関して、例えば、それぞれのインジケーターライトは、そのインジケーターライトに関連する電極５０が心筋組織内にある場合に、赤色光を放出し、そのインジケーターライト５３に関連する電極５０が心臓内組織内にある場合に、緑色光を放出し、そのインジケーターライト５３に関連する電極５０が血液により包囲されるように心臓の心室に前進した場合に、青色光を放出し得る。さらに、図３に示すインジケーターライト５３は、表示装置５２に取付けることが可能な多くの可能性のあるインジケーターの種類の１つにすぎない。例えば、一部の実施形態では、表示装置５２は、それぞれの電極５０により受信された実際の電気生理学的波形を示す、複数のスクリーン（または、単一の分割スクリーン）を提供することができる。あるいは、さらなる例として、表示装置５２は、一連のバーインジケーターを提供し、それぞれの電極５０により検知された電気信号の相対強度を示す。

図１Ａに示すとおり、直線状電極アレイを備えたカテーテル装置１０は、カテーテル本体１２に形成されたサイドポート４１から外側に前進する外側に配置可能な組織貫通器３０である遠位端部ＤＥを有する細長いカテーテル本体１２を備える経皮的組織貫通型カテーテル１３と組み合わせて、任意に使用することができる。この組織貫通器３０は、直線状電極アレイを備えたカテーテル３０が前進し得るルーメンを有する中空針を備えることができる。この組織貫通器３０は、弾性または超弾性材料（例えば、ニッケルチタン合金）等の任意の適切な材料により形成することができ、図示のとおり、曲線構造に付勢し得る。

図１に示すとおり、ハンドピース１４は、カテーテル本体１２の近位端部に設けられる。組織貫通器３０は、それがカテーテル本体１２内に実質的に引き込まれる引込位置と、カテーテル本体１２から離れた軌道または経路上に延びるように、それがサイドポート４１から長手方向に前進した伸長位置との間で移動可能である。ハンドピース１４は、貫通器３０を遠位方向に押して、引込位置からその伸長位置に前進させ、貫通器３０を近位方向に引いて、その伸長位置からその引込位置に引き込むことが可能な前進／引込ノブ１５を備える。調節可能なストップ部材１７は、前進／引込ノブ１５の遠位前進の範囲を制限し、それにより、貫通器３０が完全に延びる際に、サイドポート３２から貫通器３０の遠位端部の長さを制御する。

図面に示す具体的な実施形態では、近位サイドアーム２２は、図１Ａに見られるように、直線状電極アレイを備えたカテーテル装置１０のカテーテル本体２４が、貫通器の開口遠位端部を通って挿入され、そこから前進するように、組織貫通器３０のルーメンの近位端部に連結される。一部の用途においては、任意のガイドワイヤＧＷを、貫通器３０のルーメンを通って挿入することが可能であり、それから、直線状電極アレイを備えたカテーテル装置１０の本体２４は、このようなガイドワイヤＧＷの上を前進することが可能である。

図示した実施形態において、腔内貫通型カテーテル１３は、その遠位端に開口部、およびカテーテル本体１２通って、およびカテーテル本体１２のそのような開口遠位端を通って、ハンドピース１４上のポート１６から延びる直通のルーメンを有する。ガイドワイヤＧＷは、本カテーテル装置１３のオーバーザワイヤ式前進のために、このルーメンを通って通過することが可能である。一部の代替的な実施形態において、ルーメンは、カテーテル本体１２内の側面の開口部に近接して終端し得、それにより、急速交換タイプのガイドワイヤルーメンを提供することができることが理解されるであろう。また、示された実施形態では、注入ポート１８が、注入装置２０（例えば、注射器、点滴用チューブ、ポンプ、注入器等）を使用して、ルーメンを通って、および端位部材４６の開口遠位端から液体（例えば、食塩、放射線撮影造影剤等）を注入できるように、直通のルーメンと連通するハンドピース１４上に任意に定設される。弁（例えば、Ｔｕｏｈｉ−Ｂｏｒｓｔ弁）を、近位ポート１６上に提供することができ、所望の際、ガイドワイヤＧＷを固定する、および／または液体が注入ポート１８を介して注入される際に、近位ポート１６に流体密封シートを形成する。

典型的に、貫通器３０は、第１の位置に前進する。典型的に、第１の位置は、貫通型カテーテル１３が設置される体腔と、所望の物質、物品または装置が送られる意図した標的位置との間である。上述したように、腔内組織貫通型カテーテル１３の一部の実施形態は、カテーテルの回転配向および／または組織貫通型部材が前進する予測される軌道または経路を決定するための配向装置（例えば、造影可能なマーカー、センサ、画像装置等）を取付けることができ、操作者が管腔内の他の組織貫通型カテーテルの位置および／または回転配向を調節し、組織貫通型部材のその後の前進により、組織貫通型部材を他の位置ではなく意図する第１の位置（標的位置の方向）に前進させることを実質的に保証し得る。そのような実施形態では、貫通器３０のその後の前進により、貫通器が他の意図しない方向ではなく意図する標的位置に移動するように、配向装置を使用し、管腔内のカテーテル本体１２を設置および回転配向することができる。

貫通器３０が第１の位置に前進した後、直線状電極アレイを備えたカテーテル装置１０のカテーテル本体２４は、最初に、貫通器３０のルーメンを通って遠位端に前進し、標的位置に到達するまで、貫通器３０の遠位端を超えた部分にある組織をさらに通って前進する。カテーテル本体２４の遠位端部４２は、組織を通って貫通することが可能である。一部の実施形態では、カテーテル本体２４の遠位端部４２は、２００６年４月１４日に出願された、発明の名称「ＭｉｃｒｏＣａｔｈｅｔｅｒＤｅｖｉｃｅＡｎｄＭｅｔｈｏｄＦｏｒＴａｒｇｅｔｅｄＳｕｂｓｔａｎｃｅＤｅｌｉｖｅｒｙ」と題する、同時係属の米国特許第２００／０１７３４４０号明細書（シリアル番号第１１／２７９，７７１号）、および米国特許第６、６０２、２４１号明細書に記載されるもの等の分散組織貫通型遠位端部材を備えることができ、それらの全体の開示は、参照することにより明確に組み込まれる。一部の実施形態では、出口開口部は、遠位端４２内に形成された開口部の代わり、またはそれに加えて、カテーテル本体２４の側壁に形成される。

図４〜図４Ｃは、図１Ａに示すシステムを使用して、物質、物品、または装置をヒト対象の心臓の心筋内の標的位置に送る手段の一実施例を示す。図示のとおり、経皮組織貫通型カテーテル１３のカテーテル本体１２は、大腿動脈血管内に経皮的に導入され、血管系を通って意図する標的位置付近に位置する冠状動脈血管ＣＶ内のある位置に経皮的に前進する。その後、図４Ｂに見られるとおり、貫通型カテーテル本体１２が適切に設置および回転配向された後、貫通器３０は、冠状動脈血管ＣＶの壁、および心筋Ｍの一部を通って、冠状動脈血管ＣＶと標的位置ＴＬとの間にある第１の位置に前進する。

図４Ｃに示されているように、直線状電極アレイを備えたカテーテル１０は、貫通器３０の遠位端から、心筋組織を通って標的位置に前進する。本カテーテル１０が前進すると、電極５０は、電気生理学的信号を検知し、操作者は、表示装置５２に表示される検知した信号を使用して、カテーテル本体２４の遠位端４２が、いつ標的位置に進入したかを判断する。例えば、標的位置が心筋梗塞である場合は、操作者は、最遠位の電極５０（つまり、電極＃１または恐らく複数の最遠位の電極）が、少ししか、または全く電気生理学的信号を検知しなくなるまで、カテーテル本体２４をゆっくりと前進させ、それにより、カテーテル本体２４の遠位端４２が、梗塞内の壊死地帯に進入したことが示される。残りの電極は、冠状動脈管ＣＶと梗塞の標的位置ＴＬとの間に位置する健康な心筋と一致する電気生物学的活性を示す。次いで、所望の物質（例えば、筋芽細胞、筋細胞、血管新生剤等）を、カテーテル１０のルーメンを介し梗塞に直接送ることができる。

図４Ｄおよび図４Ｅは、特定の位置へのカテーテル本体２４の配設、心筋壁の厚さを測定することを試みる、または他の目的のために、望ましい場合がある、電極５０を使用する組織の種類を識別する方法を示す。図４Ｄの実施例では、カテーテル本体２４は、心筋Ｍを通って心内膜Ｅに前進している。結果として、最遠端の電極５０（つまり、電極＃１、または場合により、複数の最遠端の電極）は、心内膜組織の電気生理学的信号を検知し、残りの電極５０は、心筋組織の電気生理学的信号を検知する。

図４Ｅの実施例では、カテーテル本体２４が、その遠位端４２が心臓の心室Ｖ内にあるように、さらに前進する際、最遠位端の電極５０（つまり、電極＃１、または場合により、複数の最遠端の電極）は、心室腔内の血液を示す電気生理学的信号を検知し、カテーテル本体５０に沿って中間に位置する電極（例えば、電極３および４）は、心内膜Ｅを示す電気生理学的信号を検知し、残りの近位電極（例えば、電極＃５、６および７）は、心筋Ｍの電気生理学的信号を検知する。

物質がカテーテル１０を介して送られる用途においては、そのように送られる物質の種類の例には、標的位置の向上した画像を提供する造影剤または他の薬剤、物質が標的位置から離れて分布する、あるいはその位置で不活性化する速度、薬物動態または生体内分布パラメータ、あるいは変数を決定するために使用可能な透写可能な物質、薬剤、タンパク質、細胞（例えば、幹細胞、神経細胞、前駆細胞、筋芽細胞、筋細胞、分泌細胞、膵島細胞、ドパミン分泌細胞、内皮細胞、肝細胞、クローン細胞、細胞培養で培養された細胞、遺伝子組み換え細胞、およびそれらの組み合わせ）、血管新生物質（例えば、血管内皮成長因子（ＶＥＧＦ）、繊維芽細胞成長因子（ＦＧＦ）、表皮成長因子（ＥＧＦ）、血小板由来成長因子（ＰＤＧＦ）、肝細胞成長因子（ＨＦＧ）、または散乱因子、アデノシン受容体作動薬と化合したヘパリン、神経細胞成長因子（ＮＧＦ）およびそれらの組み合わせ）、虚血標的部位の血管を増加する他の薬剤、筋原性物質、神経性物質、遺伝子、遺伝子治療組成物、ベクター（例えば、ウイルス）と組み合わせた遺伝物質、現在不完全である種類の細胞へと本来の場所で成熟する種類の幹細胞、壊死である、または生筋細胞の欠乏を特徴とする細胞内の筋細胞の成長を促進する物質、不足する物質（例えば、ドパミン、インスリン、特定の神経伝達物質）を分泌する分泌細胞、インスリン分泌細胞を含むステップＦ、グリア細胞株由来神経栄養因子（ＧＤＮＦ）、神経成長因子、神経イムノフィリンリガンド、ポリＡＤＰリボースポリメラーゼ、およびそれらの組み合わせが含まれるが、それらに限定されない。

物品がカテーテル１０を介して送られる用途においては、そのように送達され得る物品の種類の例には、物質溶出インプラント、放射性インプラント、塞栓性部材、マーカー、放射線不透過性マーカー等が含まれるがそれらに限定されない。

装置がカテーテル１０を介して送られる用途においては、そのように送達され得る装置の種類の例には、カテーテル、カニューレ、ガイドワイヤ、ワイヤ、電極、センサ、マイクロリザーバ、埋め込み可能な装置、物質溶出または送達装置等が含まれるが、それらに限定されない。

本発明は、本発明の特定の実施例または実施形態を参照して上記に記載されるが、本発明の意図した思想および範囲から逸脱することなく、これらの実施例および実施形態に様々な追加、削除、修正および変更が行われることを理解されたい。例えば、一実施形態または一実施例の任意の要素または特質は、その意図した使用に対して不適切な実施形態または実施例を生み出さない限り、別の実施形態または実施例に組み込まれる、またはそれと共に使用することが可能である。また、方法またはプロセスのステップが特定の順序で記載、列挙または請求される場合、そのようなステップは、新規ではない、当業者とって分りきった、またはその意図した使用に不適切な実施形態または実施例を生み出さない限り、任意の他の順序で実行され得る。全ての合理的な追加、削除、変更および修正は、記載された実施例および実施形態の同等物として考えられ、以下の請求項の範囲内に含まれるものとする。

Claims

直線状電極アレイを備えたカテーテル装置であって、
ルーメンおよび組織を貫通する遠位端を有する細長いカテーテル本体と、
カテーテル本体の上、又はその中にある直線状電極アレイであって、前記電極アレイは、離間した位置に一列に配設された複数の電極を備え、前記電極のそれぞれは、組織または体液の特性を検知し、検知した特性に応答して信号を発生するように動作する直線状電極アレイと、
検知した特性の兆候を表示するための表示装置と、を備えている、
ことを特徴とする直線状電極アレイ。
前記直線状電極アレイは、略一直線に配置された複数の電極を備える、
請求項１に記載のカテーテル装置。
前記電極で検知した特性は、電気生理学的信号を含む、
請求項１に記載のカテーテル装置。
前記電極アレイは、虚血または梗塞組織の領域を位置確認するために使用することができる、
請求項１に記載のカテーテル装置。
前記カテーテル本体は、実質的に柔軟である、
請求項１に記載のカテーテル装置。
前記カテーテル本体は、物質、物品、または装置が、それを通して送達され得る遠位端部の開口部の遠位側で終端するルーメンを有する、
請求項１に記載のカテーテル装置。
組織貫通型遠位端部材は、前記カテーテル本体の前記遠位端部上に載置される、
請求項１に記載のカテーテル装置。
信号伝送装置は、前記電極アレイと前記特性表示装置との間の有線通信のための１つ以上のワイヤを備える、
請求項１に記載のカテーテル装置。
前記信号伝送装置は、前記電極アレイと前記特性表示装置との間の無線通信のための装置を備える、
請求項１に記載のカテーテル装置。
前記カテーテル本体は、２４／１０００インチ未満の外径を有するマイクロカテーテル本体を備える、
請求項１に記載のカテーテル装置。
体腔内に設置可能であり、その体腔の外側の第１の位置に前進可能な組織貫通型部材を有する、組織貫通型カテーテル装置と組み合わせた、直線状電極アレイを備えたカテーテル装置を備えるシステムであって、
前記直線状電極アレイを備えたカテーテル装置は、前記直線状電極アレイを備えたカテーテル装置が、組織または体液に前進し、前記直線状電極アレイの電極が、その組織または体液の特性を検知するように、その後、前記組織貫通型部材を通って、またはその上に前進可能である、
ことを特徴とするシステム。
前記組織貫通型カテーテルの前記組織貫通型部材は、中空ルーメンを有する針を備え、前記直線状電極アレイを備えたカテーテル装置は、前記組織貫通型部材の前記ルーメンを通って前進可能である、
請求項１１に記載のシステム。
前記組織貫通型カテーテル装置は、体腔の外側の標的位置に対する前記体腔内での、その回転配向を示す装置を備え、それによって、操作者が、必要に応じて、前記体腔内の前記組織貫通型カテーテル装置の回転および位置を調節し、前記組織貫通型部材のその後の前進により、前記組織貫通型部材を所望の第１の位置に移動させ、前記組織貫通型部材を介する、前記直線状電極アレイを備えたカテーテル装置のさらにその後の前進により、前記直線状電極アレイを備えたカテーテル装置を他の位置ではなく前記標的位置に進入させることを実質的に保証し得る、
請求項１２に記載のシステム。
前記組織貫通型カテーテル装置は、前記組織貫通型部材がその後前進する経路を示す装置を備え、それにより、操作者が、必要に応じて、体腔内の前記組織貫通型カテーテル装置の回転および位置を調節し、前記組織貫通型部材のその後の前進により、前記組織貫通型部材を所望の第１の位置に移動させ、前記組織貫通型部材を介する、前記直線状電極アレイを備えたカテーテル装置のさらにその後の前進により、前記直線状電極アレイを備えたカテーテル装置を他の位置ではなく前記標的位置に進入させることを実質的に保証し得る、
請求項１２に記載のシステム。
物質、物品または装置を、ヒトまたは動物の体内の標的位置に送るための方法であって、
（Ａ）ｉ）遠位端およびルーメンを有する細長いカテーテル本体と、ｉｉ）前記カテーテル本体上または本体内の直線状電極アレイであって、前記電極アレイは、離間した位置に一列に配設された複数の電極を備え、前記電極のそれぞれは、組織または体液の特性を検知し、検知した特性に応答して信号を発生するように動作する、直線状電極アレイと、ｉｉｉ）検知した特性の兆候を表示する表示装置と、を備える直線状電極アレイを備えたカテーテル装置を提供するステップと、
（Ｂ）前記直線状電極アレイの電極が前記組織または体液の特性を検知し、前記表示装置がそれぞれの電極によって検知された特性の兆候を表示するように、前記直線状電極を備えたカテーテル装置を対象の体内に挿入し、組織または体液を通して前記直線状電極を備えたカテーテル装置を前進させるステップと、
（Ｃ）前記カテーテル本体のルーメンを介する前記物質、物品または装置の導入が、前記物質、物品、または装置の前記標的位置への送達をもたらすように、前記カテーテル本体が、いつ位置決めされたかを、前記表示装置によって表示された前記兆候に基づいて判断するステップと、
（Ｄ）前記物質、物品、または装置を、前記カテーテル本体のルーメンを通して前記標的位置に送るステップと、
を含む、
ことを特徴とする方法。
ステップＡで提供される直線状電極アレイを備えたカテーテル装置は、組織貫通型遠位端を有する、
請求項１５に記載の方法。
前記直線状電極アレイを備えたカテーテル装置の前記組織貫通型遠位端は、それを通って物質、機器、または装置が通過し得る開口部を有し、
ステップＣは、前記直線状電極アレイを備えたカテーテル装置の遠位端が、いつ、前記標的位置内またはそれに隣接して位置決めされたかを、前記表示装置によって表示された兆候に基づいて判断するステップを含み、
ステップＤは、前記物質、物品または装置が前記標的位置に送られるように、前記物質、物品または装置を前記遠位端の開口部から排出するステップを含む、
請求項１５に記載の方法
ステップＢは、前進可能および引込可能な組織貫通器を有する組織貫通型カテーテルを提供するステップと、
前記対象の身体の体腔内に前記組織貫通型カテーテルを設置するステップと、
前記組織貫通器を、前記組織貫通型カテーテルを介して前記組織貫通型カテーテルが位置する体腔の外側の第１の位置まで前進させるステップと、
その後、前記直線状電極アレイを備えたカテーテル装置を、前記組織貫通器を通って、またはその上を前進させるステップと、を含む、
請求項１５に記載の方法。
前記組織貫通型カテーテルは、標的位置に対する、体腔内の前記組織貫通型カテーテルの回転配向の表示を提供する装置をさらに備え、
ステップＢは、必要に応じて、前記回転配向の表示を使用し、少なくとも体腔内の前記組織貫通型カテーテルの回転配向を調節し、前記組織貫通型部材のその後の前進により、前記組織貫通型部材を、他の位置ではなく所望の第１の位置に移動させることを実質的に保証するステップをさらに含む、
請求項１５に記載の方法。
前記組織貫通型カテーテルは、前記組織貫通型部材が後に前進する経路の表示を提供する装置をさらに含み、
ステップＢは、必要に応じて、前記組織貫通型部材が後に前進する経路の前記表示を使用して、体腔内の前記組織貫通型カテーテルの回転配向または位置を調節し、前記組織貫通型部材を他の位置ではなく所望の第１の位置に移動させることを実質的に保証するステップをさらに含む、
請求項１５に記載の方法。
前記直線状電極アレイの電極は、電気生理学的信号を検知するように動作し、
ステップＣは、前記カテーテル本体のルーメンを介した物質、物品、または装置の導入により、前記物質、物品、または装置の前記標的位置への送達をもたらすように、前記直線状電極アレイを備えたカテーテル装置の前記カテーテル本体が、いつ位置決めされたかを、それぞれの電極により検知された電気生理学的信号に基づいて判断するステップを含む、
請求項１５に記載の方法。
前記標的位置は、領域または虚血性または梗塞組織を含む、
請求項１５に記載の方法。
前記標的位置は、心筋内である、
請求項１５に記載の方法。
前記標的位置は、臓器内である、
請求項１５に記載の方法。
前記標的位置は、病変内である、
請求項１５に記載の方法。
前記病変は、腫瘍を含む、
請求項２４に記載の方法。
ステップＤは、薬剤、タンパク質、細胞、血管新生物質、筋原性物質、神経性物質、遺伝子、遺伝子治療組成物、および遺伝物質を細胞内の位置に送るためのベクターと組み合わせた前記遺伝物質から成る群から選択される物質を送るステップを含む、
請求項１５に記載の方法。
前記方法は、虚血性組織のかん流を改善するように実施され、
ステップＤで送達された前記物質は、虚血性組織の血管を増加する血管新生剤を含む、
請求項２７に記載の方法。
ステップＤで送られる前記血管新生剤は、血管内皮成長因子（ＶＥＧＦ）、繊維芽細胞成長因子（ＦＧＦ）、表皮成長因子（ＥＧＦ）、血小板由来成長因子（ＰＤＧＦ）、肝細胞成長因子（ＨＦＧ）、または散乱因子、アデノシン受容体作動薬と組み合わせたヘパリン、神経細胞成長因子（ＮＧＦ）およびそれらの組み合わせから成る血管新生剤の群から選択される、
請求項２８に記載の方法。
ステップＤで送られる前記物質は、幹細胞、前駆細胞、筋芽細胞、筋細胞、分泌細胞、膵島細胞、ドパミン分泌細胞、内皮細胞、肝細胞、クローン細胞、細胞培養で増殖した細胞、遺伝子組み換え細胞、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される細胞を含む、
請求項２７に記載の方法。
前記方法は、通常、幹細胞から生体内で成長する一種の細胞の欠乏を特長とする状態を治療するために実行され、
ステップＤは、その欠乏する全細胞型に成長する種の幹細胞を送るステップを含む、
請求項３０に記載の方法。
前記方法は、生筋細胞の欠乏を特長とする状態を治療するために実行され、
ステップＤは、筋芽細胞、または筋細胞を送るステップを含む、請求項３０に記載の方法。
前記方法は、パーキンソン病を治療するために実行され、ステップＤは、ドパミン分泌細胞を送るステップを含む、
請求項３０に記載の方法。
前記ドパミン分泌細胞は、胎児のドパミン分泌細胞を含む、
請求項３３に記載の方法。
前記方法は、糖尿病を治療するために実行され、
ステップＤは、インスリン分泌細胞を送るステップを含む、
請求項３０に記載の方法。
前記インスリン分泌細胞は、膵島β細胞を含む、
請求項３５に記載の方法。
前記方法は、神経生成または神経障害を治療するために実施され、ステップＤは、神経細胞を送るステップを含む、
請求項２７に記載の方法。
前記方法は、神経生成または神経障害を治療するために実施され、
ステップＤは、神経成長を促進する物質を送るステップを含む、
請求項２７に記載の方法。
ステップＤで送達された前記物質は、グリア細胞株由来神経栄養因子（ＧＤＮＦ）、神経成長因子、神経イムノフィリンリガンド、ポリＡＤＰリボースポリメラーゼ、およびこれらの組み合わせから成る群から選択される、
請求項３８に記載の方法。
ステップＤは、遺伝子を、前記遺伝子が所望の治療効果を有する細胞内の位置に前記遺伝子の進入を促進するためのベクターと組み合わせて送るステップを含む、
請求項２７に記載の方法。
前記ベクターはウイルスである、
請求項４０に記載の方法。