JP2011500281A - 患者に特有の蒸気処置及び供給パラメータを決定する方法 - Google Patents

Abstract

肺組織を処置するために肺に蒸気を供給するための患者に特有の処置パラメータを決定するための方法及びシステムを提供する。一実施形態では、線維症を含み、それにより肺の少なくとも１つの区域の容積を低減する凝固壊死を引き起こすために、肺に蒸気が供給される。供給パラメータは、肺組織に誘発される損傷の要求程度に応じて調整することができる。

Description

本出願は、２００７年１０月２２日に出願された米国特許出願第６０／９８１７０１号の利益を主張し、その開示は、参照することにより本明細書に取り入れられる。

本出願は、同時係属中の特許出願、すなわち２００６年１１月１３日に出願された米国特許出願第１１／５９８３６２号及び２００６年１１月１３日に出願された米国特許出願第１１／５９８３８３号に関連し、それらはともに、全体として参照することにより本明細書に取り入れられる。

本明細書に言及された全ての刊行物及び特許出願は、個々の刊行物又は特許出願が参照することにより取り入れられることを具体的に個々に示されるように、同一程度まで参照することにより本明細書に取り入れられる。

慢性閉塞性肺疾患（「ＣＯＰＤ」）は、肺の微細内部構造が時間とともに破壊され、肺の内部に大きい空洞を作り出し、吸入空気の捕捉及び肺の弾性の喪失（過膨張）を引き起こす肺の慢性疾患である。（慢性気管支炎及び肺気腫を含む）ＣＯＰＤの一般的な症状は、息切れ、痰の過剰産生及び慢性咳である。ＣＯＰＤに苦しむ人はまた頻繁且つ突然の症状の悪化（増悪）を経験し得る。

ＣＯＰＤは、刺激の源（例えば、たばこの煙）がもはや存在しない後でさえ長期にわたる刺激がしばしば持続する慢性炎症を引き起こすような肺及び気道の病理学的変化によって特徴づけられる。ＣＯＰＤは、進行性疾患で最終的に生命にかかわる疾患である。処置（treatment）はその進行を遅くすることができるが、現在解決法は存在しない。

ＣＯＰＤの最も危険な因子は環境である。ＣＯＰＤの最も一般的な原因は、間接（受動）喫煙を含むたばこの煙への曝露である。屋内及び屋外の大気汚染への曝露、あるいはちり、微粒子又は有害な蒸気若しくはガスへの職業上の曝露もまた、ＣＯＰＤの原因になる。小児時における頻繁な下気道感染もまたＣＯＰＤに対する感受性を増大させる可能性がある。

肺気腫を含む慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ）の処置のための最新ガイドラインは、危険因子への患者の曝露を直ちに低減することを要求する。危険因子は、たばこの喫煙及び微粒子又は有害ガスへの職業上又は環境上の曝露を含む。禁煙は、患者の教育及びカウンセリングを通じて実現され得る。薬物療法介入もまた有効であり得る。

ＣＯＰＤが進行すると、薬物療法が開始され得る。安定なＩＩ期（中等症）及びＩＩＩ期（重症）のＣＯＰＤの処置のための標準治療は、経口投与される、あるいは噴霧器によって吸入されるβ_２作動薬、抗コリン薬及びメチルキサンチンを含む１つ若しくはそれ以上の気管支拡張剤を用いた処置からなる。しかしながら、ＦＥＶ_１を大幅に改善することができる、又は気腫性患者の肺機能における容赦のない衰えを抑制する、あるいは遅くすることができるという証拠がない。従って、ＣＯＰＤの薬物療法は、合併症を予防する、運動耐性を増大させる、及びＣＯＰＤの増悪を処置するために症状の軽減を目的として主として使用される。

吸入グルココルチコイドのみを用いた処置、又は吸入グルココルチコイドを気管支拡張剤療法と組み合わせた処置は、増悪の頻度を低減することができ、重症又は最重症のＣＯＰＤの患者に指示され得るが、グルココルチコイドを用いた長期にわたる処置はステロイド性筋疾患に関係するので、軽症又は中等症のＣＯＰＤの患者には薦められない。

運動訓練計画、栄養カウンセリング及び患者教育からなる呼吸リハビリテーションは、ＣＯＰＤの症状を処置するために、特にＩＩ期（中等症）、ＩＩＩ期（重症）及びＩＶ期（最重症）のＣＯＰＤの患者の間で患者の全体的な生活の質を改善するために使用される。

酸素（Ｏ_２）を用いた長期（１日１５時間以上）にわたる療法は、ＣＯＰＤの患者の生存期間を延長させ、血行動態、運動耐性、肺機能を改善することを示し、ＣＯＰＤ誘発性低酸素血症によって生じた知能の欠損を改善することができる。ＣＯＰＤの患者は、主として酸素飽和度の増加を通じて長期にわたる酸素療法から恩恵を受ける。

肺気腫の生理学的影響（気腔の拡大、拡散能力の破壊、結果として生ずる呼気流量の減少を有する弾性収縮力の減少、過膨張、空気の捕捉）を処置するために１つ若しくは両方の肺から組織が切除される肺容量減少手術（ＬＶＲＳ）は、ブランティガン（Brantigan）とミューラー（Muller）によって１９５７年に被験者に始めて行われた。しかしながら、患者報告の症状の改善にも拘わらず、高い手術死亡率（１８％）がＣＯＰＤのための処置として受け入れることを妨げた。

最近になって、前向き無作為化試験を含むＣＯＰＤの患者の一連の臨床研究は、ＬＶＲＳが肺機能、ガス交換及び生活の質（ＱＯＬ）尺度において恩恵をもたらすことを示した。全米肺気腫処置試験（ＮＥＴＴ）は、ＬＶＲＳの有無に拘わらず、呼吸リハビリテーションを受ける重症肺気腫を有する患者１２１８人を無作為に特定した。研究結果は、薬物療法とＬＶＲＳ（１５％対３％；Ｐ＜０．００１）を共に受ける患者の間で、運動能力において統計的に著しい改善を示し、事前に指定されたサブグループの分析は、手術による死亡の危険性が高いと考えられる主に上葉肺気腫と低い基本運動能力とを有する患者において２４ヶ月延命効果を示した。しかしながら、サブグループの分析はまた、上葉性疾患と高い初期運動能力とを有する危険性の高い患者が死亡率の増加及び著しい恩恵の欠如のためＬＶＲＳの対象とならないことを提案した。

ＮＥＴＴの被験者の長期にわたる追跡調査は、薬物療法のみのグループに比べて、運動能力及び健康関連ＱＯＬの継続的な改善と同様に、薬物療法全体に加えてＬＶＲＳに割り当てられた患者の生存利益を示した。ＬＶＲＳを受ける危険性の高い／高い運動能力の被験者のサブグループは生存利益を示さなかったが、運動能力の改善を示した。

これらの結果に基づいて、ＬＶＲＳは、前述のサブグループの患者のために肺気腫の緩和処置として薦められた。肺気腫の処置のためのＬＶＲＳはまた、標準的薬物療法に比べて高価な処置であり、より多くのデータが利用できるまで該処置の費用対効果は不明確なままである。

肺気腫の患者を処置する薬理学的アプローチは、大規模な無作為研究において著しい改善を引き起こさなかった。ＬＶＲＳは有効性効果を有するが、高い死亡率及び罹病率は、高コストを引き起こす。従って、有意な効果を提供するものの死亡率及び罹病率を減少させる（気管支鏡ＬＶＲなどの）低侵襲的アプローチが望まれる。

（プラグ、バルブ及びステントを含む）幾つかの気管支鏡ＬＶＲアプローチは、現在研究中である。最も多くの気管支鏡アプローチは、肺の気腫領域を提供する主要な気道の遮断又は閉塞を含む。一方向気管支内バルブの移植を通じて実現される気管支鏡ＬＶＲは、単一施設予備研究及び大規模多施設研究で被験者において調査された。この処置では、一方向気管支内バルブは、１つ若しくは複数の気腫性肺領域の気道に気管支鏡で供給（deliver）される。前記バルブの目的は、ＬＶＲＳによって実現されるものと同様の肺の領域の虚脱又は無気肺を作り出すことである。気管支内バルブを用いた最初の多施設経験は、前記療法は、９０日死亡率が１．０２％でＮＥＴＴのＬＶＲＳ研究において報告された７．９％に比べて良好な耐容性を示すことを提案した。９８名の患者のうち合計５３名の患者（５４％）は９０日におけるＦＥＶ_１において臨床的に有意な改善を示さず、２３％のみが運動耐性の改善を示した。改善についてのこの欠如は、主要な気道の閉塞にも拘わらず肺葉虚脱を妨げる側副換気に恐らく原因がある。

側副換気の存在にも拘わらず堅実なＬＶＲを作り出す気管支鏡アプローチが望まれる。あらゆる患者を安全且つ有効に処置するために、必要であれば調整することができるアプローチがまた望まれる。

ＬＶＲを扱うことに加えて、肺腫瘍、結節、浸潤、細菌、菌類、ウィルス並びに他の疾患及び状態など、種々の他の肺の状態を処置することができるアプローチがまた望まれる。

本発明は、概括的には肺の組織を処置するために蒸気を使用することに関する。この療法は、気管支鏡熱蒸気焼灼又はＢＴＶＡと呼ばれる場合がある。

本発明の１つの態様は、肺の容積を低減するために患者の肺の組織にエネルギーを適用する方法であって、以下のステップ、すなわち、処置される前記肺組織を含む肺の少なくとも１つの領域（例えば肺の区域又は亜区域（sub-segment）など）を認定するステップと、前記肺の領域に供給装置を挿入するステップと、約５カロリー／グラムから約４０カロリー／グラムの間の用量で処置される前記肺組織に前記供給装置を通じて蒸気を供給するステップであって、前記蒸気が液体に相変化し、前記相変化の間に放出されるエネルギーが前記肺組織に損傷を与えるために前記肺組織に移動されるステップと、を含む前記方法を提供する。幾つかの実施形態は、蒸気を供給する前に、例えば患者の外部に配置された蒸気発生器において少なくとも１００℃まで蒸気を加熱するステップを含む。

供給された蒸気の用量の効果は変化し得る。幾つかの実施形態では、供給される用量は、約４週間から約８週間の期間にわたって肺の容積を低減させる。幾つかの実施形態では、供給される用量は、膠原（collagen）の縮小及び／又は変性から直ちに肺の容積を低減させる。組織に移動されるエネルギーはまた、肺の領域の容積を有効に低減するために恐らく続いて線維症がある肺組織の凝固壊死を引き起こし得る。幾つかの実施形態では、組織に移動されるエネルギーは、実質的に熱固着を引き起こさない。幾つかの実施形態では、供給ステップは、肺の組織の微小血管系を除去するステップを含む。

幾つかの実施形態では、蒸気を供給するステップは、約２０カロリー／秒から約２００カロリー／秒の間の流量で蒸気を供給するステップを含む。蒸気は、幾つかの実施形態では、約２秒から約３０秒の間の継続期間、又は場合によって約４秒から約１０秒の間の継続期間、供給され得る。供給される用量は、例えば、約５カロリー／グラムから約２０カロリー／グラムの間、約５カロリー／グラムから約１０カロリー／グラムの間、又は約２０カロリー／グラムから約４０カロリー／グラムの間であり得る。

本発明の別の態様は、選択的に肺組織に損傷を与えるために蒸気を用いて肺組織にエネルギーを適用するための処置パラメータを決定する方法であって、以下のステップ、すなわち、処置される前記肺組織を含む前記肺の少なくとも１つの領域を撮像するステップと、前記撮像に基づいて処置される前記領域の前記肺組織のパラメータ（例えば質量及び／又は容積など）を決定するステップと、前記肺組織への特有の程度の損傷を引き起こすために前記組織を処置するための安全で有効な用量を決定するステップと、前記肺組織のパラメータ及び前記用量に基づいて前記領域に供給されるエネルギーの量を決定するステップと、供給されるエネルギーの量及び蒸気供給システムのエネルギー流量に基づいて前記蒸気を供給する継続期間を決定するステップと、を含む前記方法を提供する。幾つかの実施形態では、肺組織への特有の程度の損傷は凝固壊死を含み、該凝固壊死は、幾つかの実施形態では、肺の容積を有効に低減する肺組織の線維症を引き起こし得る。

本発明の幾つかの実施形態はまた、前記供給割合で前記決定された継続期間、前記肺の区域に蒸気を供給するステップを含む。蒸気は、該蒸気を供給する前に少なくとも１００℃まで加熱され得る。幾つかの実施形態では、蒸気を供給することは、蒸気を液体に変化させ、相変化の間に放出されるエネルギーが、前記肺組織の区域または亜区域に移動される。

幾つかの実施形態では、処置される肺の少なくとも１つの領域を撮像するステップは、肺の少なくとも１つの区域又は亜区域のＣＴスキャンをとるステップを含む。処置される肺の少なくとも１つの区域又は亜区域は、ＲＢ１、ＲＢ２、ＲＢ３、ＬＢ１、ＬＢ２及びＬＢ３の少なくとも１つであり得る。

幾つかの実施形態では、供給されるエネルギーの量を決定するステップは、区域又は亜区域の質量及び用量を増加させるステップを含む。幾つかの実施形態では、蒸気を供給する継続期間は、供給システムのエネルギー供給割合によって供給されるエネルギーの量を分けることにより決定される。幾つかの実施形態では、例えば、前記組織を処置するための安全で有効な用量は、約５カロリー／グラムから約４０カロリー／グラムの間であり、供給システムのエネルギー流量は、約２０カロリー／秒から約２００カロリー／秒の間である。

本発明のまた別の態様は、肺の容積を低減するために蒸気を用いて肺の組織にエネルギーを適用するための処置パラメータを決定する方法であって、以下のステップ、すなわち、処置される肺の少なくとも１つの区域又は亜区域を撮像するステップと、前記撮像に基づいて処置される前記区域又は亜区域の前記肺組織のパラメータ（質量及び／又は容積など）を決定するステップと、肺の容積における低減を引き起こすために前記組織を処置するための安全で有効な用量を決定するステップと、前記肺組織のパラメータ及び前記用量に基づいて前記区域又は亜区域に供給されるエネルギーの量を決定するステップと、供給されるエネルギーの量及び蒸気供給システムのエネルギー流量に基づいて蒸気を供給するための継続期間を決定するステップと、を含む前記方法を提供する。

本発明の新規な特徴は、特に以下の請求項に記載される。本発明の特徴及び利点のより良い理解は、本発明の原理が用いられる実施形態を記載する以下の詳細な説明及び添付図面を参照して得られる。

治療蒸気を発生させて肺に供給するためのシステムを示す図である。 図１のシステムの蒸気供給カテーテルの構成部品の詳細を示す図である。 図２の蒸気供給カテーテルの詳細を示す図である。 図１のシステムとともに使用するためのユーザ・インターフェースを示す図である。 患者の肺を処置するために使用する図１のシステムを示す図である。 肺の組織を処置するために蒸気供給パラメータを決定するための例示的方法を示すフローチャートである。

本発明は、概括的には肺の組織を処置するために蒸気を使用することに関する。この療法は、気管支鏡熱蒸気焼灼又はＢＴＶＡと呼ばれる場合がある。一般に、気腫性肺領域へのエネルギーの移動は、前記領域に流れる血液の量を低減する微細な血管新生の焼灼を引き起こし得る。肺の機能不全領域への換気の減少とともに血流におけるこの減少は、肺のより良い機能領域へのより多い血流を引き起こし得る。これは、拡散能力（ＤＬＣＯ）の増加を引き起こすことができる。ＤＬＣＯの増加は、運動能力の増加、呼吸困難（息切れ）の減少及び酸素補給の必要性の低下を含む患者への幾つかの潜在的利益を引き起こし得る。

蒸気の適用は、残気量（ＲＶ）、ＦＥＶ１、ＦＲＣ又は他の機械的肺機能量における測定可能な変化なしに拡散能力（ＤＬＣＯ）の増加を引き起こし得る肺流量及び／又は実質容積又は質量の増加を引き起こし得る肺の成長を引き起こすことができる。ＤＬＣＯの増加は、運動能力の増加、呼吸困難の減少及び酸素補給の必要性の低下を含む患者への幾つかの潜在的利益を引き起こし得る。ＬＶＲによる血流量及び換気の減少はまた、血流と換気の整合（ＶＱ整合）の増加を引き起こし得る。

さらに具体的に言えば、本発明は、前記組織に所定の程度の損傷を誘発するために肺に蒸気を供給するための供給パラメータ（例えば蒸気用量、供給システムの流量）を決定することに関する。前記組織に移動されるエネルギーは、損傷及びそれに続く肺の処置される領域内又は肺全体にわたって新しい肺の組織に刺激を与える肺の成長信号を引き起こす。ここで使用されるような肺の処置は、肺の組織における実質的に即時の効果及び長時間にわたる効果について言及するものであり、週、月又は年でさえあり得る。供給パラメータは、処置される肺の量（例えば、質量又は容積）及び前記組織への損傷（例えば、凝固壊死、熱固着）の所定の程度に依存し得る。

肺の容積を低減するために線維症を引き起こすように肺へ蒸気を供給することは、蒸気処置の１つの使用であるものの、本発明は種々の状態及び疾患を処置するために肺に蒸気を投与することを含むことが理解される。例えば、蒸気は、腫瘍、肺癌、孤立性肺結節、肺膿瘍、結核及び他の肺疾患の処置に使用することができる。処置される状態、具体的には肺の組織への所定の程度の（即時及び／又は長期的な）損傷は、前記処置及び供給パラメータを部分的に決定することができる。

蒸気処置の望ましい結果であり得る１つの種類の損傷は、凝固壊死又は線維症である。凝固壊死領域は、十分な熱による組織の損傷が熱固着を引き起こすことなしに細胞死を引き起こすように起こった組織によって一般に特徴づけられる。その後に、前記組織は、再吸収と、それに続く線維症（瘢痕）形成を有する創傷治癒の古典経路とを経験する。ここに記載されるＬＶＲは、蒸気処置に続く肺組織の線維症によって一般に実現される。

熱固着は、化学的（ホルマリン）固定に形態学的に似た症状を呈するように十分な温熱曝露を受けた壊死組織によって一般に特徴づけられる。前記曝露は、致死損傷後の酵素による組織の自己消化及び破壊の自然過程が抑制されるように、その場で細胞及び細胞外基質タンパク質を完全に変性するのに十分である。結果として、前記組織は、再吸収及び創傷治癒を介して経路を作り直すことを抑え、異物と類似する物体によって一般に囲まれる。

肺組織において誘発することが望まれ得る他の種類又は程度の損傷は、肺水腫、ヒアリン膜、急性若しくは慢性炎症、閉塞後変化、無気肺、及び組織学的損傷のほとんどない気管支、細気管支並びに肺胞実質を含む。

蒸気が目標肺組織に供給されるとき、蒸気から液体に相変化を受ける。この相変化の間に放出される熱エネルギーは、肺組織に移動される。これは、急速に該組織を熱し、（線維症に続く）凝固壊死、熱固着、組織の崩壊、収縮、新生内膜過形成のような損傷、又は前記に記載したものなどの肺組織への何か他の望ましい損傷を誘発する。熱エネルギーはまた、熱蒸気及び／又は蒸気凝縮液から前記組織に導かれ得る。

壊死に続く線維症は、（生育不能な肺組織の容積低減のため）肺の容積を減少させる。肺の大きさを減少させることにより、残りの肺及び周囲の筋肉（肋間部及び隔膜）は、より効率的に機能することができる。これは、呼吸をより楽にし、呼吸当たりの容積の増加及び酸素の取り込みの増加を含む改善された呼吸機構を可能とする改善された生活の質を患者が実現することに役立つ。

肺の容積はまた、膠原の収縮及び／又は変性から（長期間にわたって容積の減少を一般に引き起こす線維症とは対照的に）直ちに少なくされ得る。

ＬＶＲの程度は、一般に用量に依存する。用量が多くなればなるほど、肺の容積はより少なくされる。ＬＶＲの程度は、処置後、数週間又は数ヶ月まで決定されないかもしれない。幾つかの実施形態では、ＬＶＲの用量依存性は、約２ヶ月から約４ヶ月まで明らかにされ始めないかもしれない。このＬＶＲの緩やかな減少は、気腫性患者において気胸を作り出すことができる既存の癒着の急性断裂を防止又は最小にするのに役立ち得る。

肺において容積を低減するためにここに記載される蒸気処置を使用する他の利点は、この技術が側副換気の存在下でさえ効果的な方法であることである。

（処置される肺の状態に依存する）所望の程度の損傷に加えて、処置される肺の組織の量は、処置パラメータを部分的に決定する。例えば、供給パラメータは、肺葉の区域又は亜区域を処置することとは対照的に肺葉全体を処置することによって異なることがある。ここで使用されるように、肺組織は、限定するものではないが、例えば腫瘍などの肺内に又は肺上に存在し得る何か他の成長（growth）又は肺でない組織に加えて本来の肺組織を共に含む。

本発明の１つの態様は、肺組織に所望の損傷（例えば、壊死／線維症、熱固着）を引き起こすために、肺組織に蒸気を用いてエネルギーを適用するための処置パラメータを決定する方法である。前記方法は、処置される肺の状態又は疾患（例えば、ＣＯＰＤ、肺腫瘍）を認定し、処置される肺の少なくとも１つの区域又は亜区域を撮像し、該撮像に基づいて処置される前記区域又は亜区域の肺組織の量（例えば、質量又は容積）を決定し、前記肺組織の量に基づいて前記区域又は亜区域に供給されるエネルギーの量を決定し、供給されるエネルギーの量及び蒸気を供給する蒸気供給システムのエネルギーの供給割合に基づいて蒸気を供給する継続期間を決定することを含む。

図６は、肺組織を処置するために蒸気供給パラメータを決定するための例示的方法を示す。これらのステップは当然、必ずしも連続する及び／又は従属するものではない。

ＣＯＰＤ又は肺腫瘍などの肺の状態又は疾患を認定することは、周知の医学的検査及び処置によって実現され得る。

処置される肺の区域又は亜区域を撮像することは、限定するものではないが、ＣＴ、ＭＲＩ、超音波及びＸ線などの多くの医学的撮像技術によって行うことができる。

肺の区域又は亜区域の全容積、肺の区域又は亜区域の空気の容積、及び肺の区域又は亜区域の組織容積は次に、撮像処置からのデータを用いて決定することができる。処置される肺の区域又は亜区域の撮像、容積及び密度の決定は、（米国アイオワ州アイオワシティにあるビーダ・ディアグノスティックス社（VIDA Diagnostics, Inc.）による）ＶＩＤＡ Ｅｍｐｈｙｓｅｍａ Ｐｒｏｆｉｌｅｒ １．１ ソフトウェアのようなソフトウェアを用いて行い、供給することができる。ＣＴを用いた肺気道区域における更なる情報は、胸腔内の気道支樹、すなわち低用量ＣＴスキャンからの区分け及び気道形態分析に見ることができる。チレン（Tschirren）、ジェー・ホフマン（J. Hoffmann）、イー・エー・マックレナン（E. A. McLennan）、ジー・ソンカ（G．Sonka）、Ｍ．Ｍｅｄｉｃａｌ Ｉｍａｇｉｎｇ，ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ、２００５年１２月、第２４巻、１２号、p.１５２９−１５３９。

肺組織のための所望の程度の損傷に応じて、肺組織に適用される安全で有効なエネルギーの量、つまりエネルギー用量（例えば、カロリー／グラム）は、その結果を実現するように決定する必要がある。一般に、用量が増加するにつれて、前記組織への損傷の程度が増加する。約５カロリー／グラムから約４０カロリー／グラムの蒸気の用量は、ほとんど熱固着なしに、それともに全く熱固着なしに凝固壊死を一般に引き起こす。熱固着の程度は、前記用量が約４０カロリー／グラムを超えて増加するときに一般に増加する。従って、肺組織への所望の程度の損傷は、該組織に適用される蒸気の用量を変えることにより制御することができる。

壊死を引き起こすために、好ましい実施形態におけるエネルギー用量は、約５カロリー／グラムから約４０カロリー／グラムまで変化する。しかしながら、これらの限定は、以下に記載される他の供給パラメータ（例えば、供給割合、供給継続期間など）が前記組織への同様若しくは類似の損傷を実現するために適用される他の用量を許容し得るように、適用される用量の明確な限定であることを意図するものではない。

前記組織へ適用する用量を決定した後に、（以下に記載される供給システムなどの）供給システムによって前記組織に適用する必要がある全エネルギー量が決定される。これは、供給するエネルギーの量（カロリー）を決定するために前記用量（カロリー／グラム）に処置される組織の量（グラム）を掛け合わせることにより一般になされる。

供給（又は流量）割合、すなわち供給システムがエネルギーを供給する割合は一般に、決定されたエネルギーの量を供給するために蒸気が供給される継続期間を決定する。例えば、３０カロリー／秒の供給割合で肺の区域に３００カロリー供給するためには、処置継続期間は１０秒である。供給割合は一般に、約２０カロリー／秒から約２００カロリー／秒の間である。また、これらの限定は、明確な限定を意図するものではなく、供給割合は、他の処置及び／又は供給パラメータに応じて高くも低くもなり得る。

処置時間は、容積、処置される質量及び組織への所望の損傷に応じて変更することができる。処置時間は、約２秒から約３０秒まで変更することができる。肺の容積を低減するために壊死を引き起こす幾つかの実施形態では、安全で有効な処置時間は、約４秒から約１０秒の間である。肺を熱的に固定するためには、例えば、組織により大きな損傷を与えるために処置時間はより長くなり得る。

供給割合は、以下に記載されるシステムなどの供給システムの制御を介して設定することができる。一旦ユーザが供給割合を設定すると、発生器は、該発生器において適用される熱量を調節することにより所望の割合で蒸気を供給するために発生器において必要な圧力の量を確立する。供給割合の設定を変更することは、発生器が該発生器内の圧力の量を調整することを引き起こす。蒸気発生器内の圧力は、約１０ｐｓｉ（６９ｋＰａ）から約１００ｐｓｉ（６８９ｋＰａ）にわたって変動可能である。

表１は、撮像された肺区域からソフトウェアが決定した容積データの実施例を示す。

表２は、肺区域ＲＢ２の容積データに基づいて壊死を引き起こすための処置及び供給パラメータを決定する実施例を示す。

表２から分かるように、流量レベルは、所望の供給割合に対応するようにユーザによって設定される（すなわち、実施例では、ユーザは、流量をシステムの供給割合を３９カロリー／秒に設定するレベル６に設定する。）。発生器はそのとき、該発生器の内部で必要な圧力を発生させる。

図１−５は、蒸気を発生させて処置される肺組織に供給する例示的システム及び該システムの構成部品を示す。システム１０は概括的には、蒸気発生器１２、手持部品１４及び供給カテーテル１６を有している。

蒸気発生器１２は、管１８によって手持部品１４に取り付けられる。前記発生器は、液体水（又は塩水などの他の生体適合性液体）及びスチーム（不図示）、水を熱するための発熱体（不図示）、センサー（不図示）及びバルブ（不図示）を含む。手持部品１４は、カテーテルの近位端２２に連結される。

カテーテルは一般に、被験者の肺の目標区域又は亜区域に気管支鏡（不図示）を介して加熱された水蒸気（スチーム）を供給するために使用される。カテーテル１６は一般に、可撓軸２４と、カテーテルの遠位端２８に、又は該遠位端２８に少し近接した位置に位置付けられた閉塞バルーン２６から構成される。

蒸気発生器は、正確な量のスチームを発生させてカテーテルを介して供給する電子的に制御された圧力容器である。オペレータは、フロントパネルのユーザ・インターフェースを使用して（その決定が以下で記載される）流量レベルと蒸気処置の継続期間とを選択する。例示的ユーザ・インターフェースが図４に示されている。流量レベルと供給時間の組み合わせは、患者に特有の量の蒸気療法を供給する。患者への蒸気の供給は、好ましくは
手持部品を使用してオペレータによって手動で引き起こされるものの、前記発生器内の電子制御装置は、温度、圧力、水位を連続して観測してソフトウェアの安全性を確保する。

蒸気は一般に約１００℃から約１７５℃の間に加熱される。

カテーテルは、好ましくは再利用不可能で殺菌して供給される。カテーテルは、目標気道を閉塞し、目標肺区域又は亜区域に蒸気発生器から１用量の蒸気を供給するための構成部品から構成される。カテーテルの近位端に位置付けられたマニホールド３０（図２及び図３参照）は、カテーテルを手持部品に連結するための急速継手３４もまた含む。柔軟なバルーンを膨張させるためにルアーコネクタ３６に標準的な注射（不図示）を取り付けるための栓３２を有する。カテーテル軸は、気管支鏡を通じてカテーテルを供給することを許容するように適しており、カテーテルは、目標気管支の適切なシールを許容するためにカテーテル軸の遠位端の近くにバルーンを有する。

肺に蒸気を供給する一般的方法は、肺の区域又は亜区域などの処置の標的となる肺の領域の中へカテーテルを前進させることを含む。カテーテル先端の遠位端にある又は該遠位端の近くにあるバルーンは、気道をシールするように膨張させられる。蒸気は次に、カテーテルの遠位端から供給される。その後、収縮させられたバルーンとカテーテルが引き抜かれる。

図５は、空気嚢又は肺胞４４の組織、終末細気管支の組織及び側副通路４６の組織に損傷を与えるために、患者の肺４０の内部の空気嚢又は肺胞４４を規定する組織に凝縮性蒸気４２を供給することを含む本発明の特徴を具体化する患者の肺４０を処置する例示的方法を示す。

本発明の好ましい実施形態が本明細書に示され記載されているが、当業者にはそのような実施形態が実施例としてのみ付与されていることが明らかであろう。多数の変形、変更及び代替が、本発明から逸脱することなく当業者に考えられ得る。本明細書に記載される本発明の実施形態における種々の代替案が、本発明を実行するために用いられ得ることが理解されるべきである。以下の請求項は本発明の範囲を規定し、これらの請求項の範囲内の方法及び構造並びにそれらの同等物が該請求項に含まれることが意図されている。

Claims (34)

1. 肺の容積を低減するために患者の肺の組織にエネルギーを適用する方法であって、
   処置される前記肺組織を含む肺の少なくとも１つの領域を認定することと、
   前記肺の領域に供給装置を挿入することと、
   約５カロリー／グラムから約４０カロリー／グラムの間の用量で処置される前記肺組織に前記供給装置を通じて蒸気を供給することと、
   を有し、
   前記蒸気が液体に相変化し、前記相変化の間に放出されるエネルギーが前記肺組織に損傷を与えるために前記肺組織に移動される、
   ことを特徴とする方法。
2. 前記領域は、肺の区域又は亜区域である、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記蒸気を供給する前に少なくとも１００℃まで前記蒸気を加熱することをさらに有する、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 供給される前記用量は、約４週間から約８週間の期間にわたって前記肺の容積を低減させる、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 供給される前記用量は、膠原の縮小及び／又は変性から直ちに前記肺の容積を低減させる、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
6. 前記肺組織に移動される前記エネルギーは、前記肺組織の凝固壊死を引き起こす、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
7. 前記凝固壊死に続いて前記肺の領域の容積を有効に低減する線維症がある、ことを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 前記肺組織に移動される前記エネルギーは、実質的に熱固着を引き起こさない、ことを特徴とする請求項６に記載の方法。
9. 前記蒸気を供給することは、約２０カロリー／秒から約２００カロリー／秒の間の流量で前記蒸気を供給することを含む、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
10. 前記蒸気を供給することは、約２秒から約３０秒の間の継続期間、前記蒸気を供給することを含む、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
11. 前記蒸気を供給することは、約４秒から約１０秒の間の継続期間、前記蒸気を供給することを含む、ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
12. 前記患者の外部に配置された発生器において前記蒸気を発生させることをさらに有する、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
13. 前記供給することは、前記肺組織を前記蒸気にさらすことを含む、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
14. 前記用量は、約５カロリー／グラムから約２０カロリー／グラムの間である、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
15. 前記用量は、約５カロリー／グラムから約１０カロリー／グラムの間である、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
16. 前記用量は、約２０カロリー／グラムから約４０カロリー／グラムの間である、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
17. 前記供給ステップは、前記肺組織の微小血管系を除去することを含む、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
18. 選択的に肺組織に損傷を与えるために蒸気を用いて肺組織にエネルギーを適用するための処置パラメータを決定する方法であって、
    処置される前記肺組織を含む前記肺の少なくとも１つの領域を撮像することと、
    前記撮像に基づいて処置される前記領域の前記肺組織のパラメータを決定することと、
    前記肺組織への特有の程度の損傷を引き起こすために前記組織を処置するための安全で有効な用量を決定することと、
    前記肺組織のパラメータ及び前記用量に基づいて前記領域に供給されるエネルギーの量を決定することと、
    供給される前記エネルギーの量及び蒸気供給システムのエネルギー流量に基づいて前記蒸気を供給する継続期間を決定することと、
    を有することを特徴とする方法。
19. 前記肺組織への前記特有の程度の損傷は凝固壊死を含む、ことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
20. 前記凝固壊死は、前記肺の容積を有効に低減する前記肺組織の線維症を引き起こす、ことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
21. 前記供給割合で前記決定された継続期間、前記肺の区域に前記蒸気を供給することをさらに有する、ことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
22. 前記蒸気を供給する前に少なくとも１００℃まで前記蒸気を加熱することをさらに有する、ことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
23. 前記蒸気を供給することは、前記蒸気を液体に変化させ、それによって前記相変化の間に放出されるエネルギーが、前記肺組織の区域または亜区域に移動される、ことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
24. 処置される前記肺の少なくとも１つの領域を撮像することは、前記肺の少なくとも１つの区域又は亜区域のＣＴスキャンをとることを含む、ことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
25. 処置される前記肺の少なくとも１つの区域又は亜区域は、ＲＢ１、ＲＢ２、ＲＢ３、ＬＢ１、ＬＢ２及びＬＢ３の少なくとも１つを含む、ことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
26. 前記肺組織のパラメータは容積である、ことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
27. 前記肺組織のパラメータは質量である、ことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
28. 供給されるエネルギーの量を決定することは、前記区域又は亜区域の質量及び前記用量を増加させることを含む、ことを特徴とする請求項２７に記載の方法。
29. 前記蒸気を供給する継続期間は、前記供給システムのエネルギー供給割合によって供給されるエネルギーの量を分けることにより決定される、ことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
30. 前記組織を処置するための安全で有効な用量は、約５カロリー／グラムから約４０カロリー／グラムの間である、ことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
31. 前記供給システムのエネルギー流量は、約２０カロリー／秒から約２００カロリー／秒の間である、ことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
32. 肺の容積を低減するために蒸気を用いて肺の組織にエネルギーを適用するための処置パラメータを決定する方法であって、
    処置される前記肺の少なくとも１つの区域又は亜区域を撮像することと、
    前記撮像に基づいて処置される前記区域又は亜区域の前記肺組織のパラメータを決定することと、
    前記肺の容積における低減を引き起こすために前記組織を処置するための安全で有効な用量を決定することと、
    前記肺組織のパラメータ及び前記用量に基づいて前記区域又は亜区域に供給されるエネルギーの量を決定することと、
    供給されるエネルギーの量及び蒸気供給システムのエネルギー流量に基づいて前記蒸気を供給するための継続期間を決定することと、
    を有することを特徴とする方法。
33. 前記肺組織の前記パラメータは容積である、ことを特徴とする請求項３２に記載の方法。
34. 前記肺組織の前記パラメータは質量である、ことを特徴とする請求項３２に記載の方法。

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