JP2013520216A - 脳疾患の治療装置、およびその実施方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】 図1
Description
− 周壁によってともに接続された上壁および下壁を少なくとも有するケーシングと、
− 上記ケーシング内に設置され、当該下壁を通して脳内に超音波を放射することによって脳疾患の治療を行う、超音波発生治療デバイスと、
− 頭蓋骨内に埋め込み型ケーシングを固定するための手段と、を備え、
本装置はさらに、
− 埋め込み型ジェネレータの治療デバイスに電力を供給し、その動作パラメータを設定および制御するパワーコントローラと、
− 上記パワーコントローラと上記埋め込み型ジェネレータの治療デバイスとを接続する接続手段と、を備えることを特徴とする。
− 患者の頭蓋骨に少なくとも1つの穿頭孔を設ける工程と、
− 上記少なくとも1つの穿頭孔に、前述の装置の埋め込み型ジェネレータを埋め込む工程と、
− 外科的に皮膚を閉じて治癒させる工程と、
− 治療処置の必要に応じて、埋め込まれた装置のパワーコントローラおよび埋め込み型ジェネレータを起動する工程と、
− 上記ジェネレータの治療デバイスを起動し、脳内への超音波の放射を誘導するために、上記ジェネレータに電力を供給する工程と、
− 所定の期間中、脳内に超音波を放射することによって、埋め込み型ジェネレータの下に位置する脳の領域を治療する工程と、
− 治療が完了したとき、治療デバイスを停止させる工程と、を備えることを特徴とする。
− 頭蓋内血圧、温度、組織弾性などの頭蓋内の生理的なパラメータを測定する;
− エコーイメージング(通常、ドップラー、せん断モード);
− 電気生理的な活性化または抑制;
− 血管新生を高める加温(hyperthermia)および高められた透過性を保持する効果;
− 超音波感受性の造影剤を超音波によって活性化することで血液脳関門(haematoencephalic barrier)を開く;
− 強力で集中的な加温によって組織を熱壊死させる;
− 低周波数の超音波を放射することによって腫瘍を断片化させる;および
− 本発明の方法において上述の用途のいずれかと造影剤の同時注入との組み合わせ、を包含する。
Claims (39)
- 脳疾患、特に脳腫瘍、の治療装置であって、
当該装置は、患者の頭蓋骨(1)に施された穿頭孔(3)に埋め込まれる、少なくとも1つのMRI対応(MRI compatible)の非強磁性材料製埋め込み型ジェネレータ(2)を備え、前記埋め込み型ジェネレータ(4)は、
− 周壁(10)によってともに接続された上壁(8)および下壁(9)を少なくとも有するケーシング(7)と、
− 前記ケーシング(7)内に設置され、前記下壁(9)を通して脳(2)内に超音波を放射することによって脳疾患の治療を行う、超音波発生治療デバイス(11)と、
− 前記頭蓋骨内に前記埋め込み型ケーシングを固定するための手段(5、12、12’)と、を備え、
前記装置は、
− 前記埋め込み型ジェネレータ(4)の前記治療デバイス(11)に電力を供給し、その動作パラメータを設定および制御するパワーコントローラ(PwC)と、
− 前記パワーコントローラと前記埋め込み型ジェネレータの前記治療デバイスとを接続する接続手段(6)と、をさらに備えることを特徴とする装置。 - 前記パワーコントローラ(PwC)は、200kHzと10MHzとの間、好ましくは1MHzの放射周波数で超音波を放射する治療デバイス(11)に適合されていることを特徴とする、請求項1に記載の脳疾患の治療装置。
- 前記治療デバイス(11)は、少なくとも1つの超音波トランスデューサ(13、17)を備えることを特徴とする、請求項1または2に記載の脳疾患の治療装置。
- 前記少なくとも1つの超音波トランスデューサ(13、17)は、圧電複合材料素子、圧電セラミック素子、CーMUT素子、または二フッ化ポリビニリデン(PVDF)素子により形成される群から選択される素子を備えることを特徴とする、請求項1〜3に記載の脳疾患の治療装置。
- 当該装置は、脳内の超音波の伝播を狙った領域または位置に向けるビーム操舵素子を備えることを特徴とする、請求項1〜4に記載の脳疾患の治療装置。
- 前記ビーム操舵素子は、前記パワーコントローラ(PwC)および/または前記治療デバイス(11)に実装された位相差誘導電子部品を備えることを特徴とする、請求項5に記載の脳疾患の治療装置。
- 前記ビーム操舵素子は、前記治療デバイス(11)の前記超音波トランスデューサ(13、17)と一体化または連携されていることを特徴とする、請求項5または6に記載の脳疾患の治療装置。
- 前記治療デバイス(11)は、少なくとも1つの発光体、好ましくは、少なくとも1つのレーザーエレクトロルミネセントダイオードを備えることを特徴とする、請求項1〜7のいずれかに記載の脳疾患の治療装置。
- 前記ケーシング(7)の前記下壁(9)は、超音波および/または光波の透過性を有することを特徴とする、請求項1〜8のうちの1項に記載の脳疾患の治療装置。
- 前記埋め込み型ケーシングの前記下壁(9)は、前記脳内に放射する超音波のための、少なくとも1つのレンズアセンブリ(23)を含むかまたは規定することを特徴とする、請求項1〜9のうちの1項に記載の脳疾患の治療装置。
- 前記少なくとも1つのレンズアセンブリ(23)は、有利には、前記脳(2)内への前記超音波および/または光波の焦点距離の調節を可能にするために、前記ケーシングの縦軸(XーX’)に関して変位可能であることを特徴とする、請求項10に記載の脳疾患の治療装置。
- 前記ケーシングの前記下壁(9)は、前記脳内への超音波の伝播のための、前記頭蓋骨内の前記脳(2)または硬膜との連続的なインタフェースをもたらすように、厚さが可変な軟質材料(24)で覆われた外面を備えることを特徴とする、請求項1〜11のうちの1項に記載の脳疾患の治療装置。
- 当該装置は、前記脳(2)によって反射された超音波を受信して分析するための検出素子をさらに備えることを特徴とする、請求項1〜12のうちの1項に記載の脳疾患の治療装置。
- 前記検出素子は、前記反射された超音波から生じた電気信号を処理するための前記パワーコントローラ(PwC)に接続された超音波トランスデューサ(17)を備えることを特徴とする、請求項13に記載の脳疾患の治療装置。
- 前記埋め込み型ジェネレータ(4)は、接続手段(6)に適合し、前記パワーコントローラ(PwC)と前記治療デバイス(11)との間の接続を確保する接続プラグ(15)を備えることを特徴とする、請求項1〜14のうちの1項に記載の脳疾患の治療装置。
- 前記接続プラグ(15)は、前記埋め込み型ジェネレータ(4)の前記ケーシング(7)の前記上壁(8)内に保持された経皮プラグであり、患者の皮膚との接触を防ぐ絶縁コーティーングを備えることを特徴とする、請求項15に記載の脳疾患の治療装置。
- 前記接続手段(6)は、患者の皮膚を通して前記接続プラグ(15)に差し込まれるのに適した経皮針(19)を備え、前記経皮針は、前記接続プラグを通して前記治療デバイスのコネクタに接触するための先端(22)以外は絶縁材料(21)でコーティングされることを特徴とする、請求項16に記載の脳疾患の治療装置。
- 前記パワーコントローラ(PwC)および前記接続手段は、前記ケーシング(7)内に実装され、前記パワーコントローラは、無線プログラマブル手段を備えることを特徴とする、請求項1〜17に記載の脳疾患の治療装置。
- 前記無線プログラマブル手段は、超音波通信手段を備えることを特徴とする、請求項18に記載の脳疾患の治療装置。
- 当該装置は、前記無線プログラマブル手段をプログラミングおよび設定するための経皮無線リモートコントロールを備えることを特徴とする、請求項18または19に記載の脳疾患の治療装置。
- 当該装置は、前記治療デバイス(11)を制御および設定するマルチプレックス手段をさらに備えることを特徴とする、請求項1〜20のうちの1項に記載の脳疾患の治療装置。
- 前記パワーコントローラ(PwC)は、電子カードまたは集積回路上に実装されることを特徴とする、請求項1〜21のいずれかに記載の脳疾患の治療装置。
- 前記ケーシング(7)は、絶縁材料から作製されることを特徴とする、請求項1〜22のうちの1項に記載の脳疾患の治療装置。
- 前記固定手段は、前記ケーシングの前記上壁のエッジ上に形成されたタブ(12)を備え、前記タブは、アンカーネジ(5)を受けるためのネジ穴を備えることを特徴とする、請求項1〜23のうちの1項に記載の脳疾患の治療装置。
- 前記固定手段は、前記ケーシングの前記周壁の外面に、前記ケーシングを前記頭蓋骨の穿頭孔に手でねじこむためのネジ(12’)を備えることを特徴とする、請求項1〜24のうちの1項に記載の脳疾患の治療装置。
- 脳疾患を治療するための方法であって、当該方法は、
− 患者の頭蓋骨(1)に少なくとも1つの穿頭孔(3)を設ける工程と、
− 前記少なくとも1つの穿頭孔に、請求項1〜25のいずれかに記載の脳疾患を治療するための装置の埋め込み型ジェネレータ(4)を埋め込む工程と、
− 外科的に皮膚を閉じて治癒させる工程と、
− 治療処置の必要に応じて、前記装置の前記埋め込み型ジェネレータ(4)および前記パワーコントローラ(PwC)を起動する工程と、
− 前記ジェネレータの前記治療デバイス(11)を起動し、前記脳(2)内への超音波の放射を誘導するために、前記ジェネレータに電力を供給する工程と、
− 所定の期間中、脳内に超音波を放射することによって、前記埋め込み型ジェネレータの下に位置する脳の領域を治療する工程と、
− 治療が完了したとき、治療デバイスを停止させる工程と、を備えることを特徴とする方法。 - 前記脳内への超音波の放射前および/または放射中に、少なくとも1種の造影剤を患者の血液中に注入することを特徴とする、請求項26に記載の方法。
- 前記埋め込み型ジェネレータの前記治療デバイスは発光デバイスを備え、脳疾患を治療するための集束または非集束の光波が超音波とともに脳内に送信されることを特徴とする、請求項26または27に記載の方法。
- 当該方法は、脳内への超音波の放射前または放射中に、薬剤を患者の血液中に静脈注入する工程と、ここで前記薬剤は、超音波感受性の放出/搬送剤でコーティングされた治療剤を含み、前記治療薬剤が患者の血液中に拡散されると、脳の治療対象領域だけに前記治療剤が放出されるように、前記埋め込み型ジェネレータによって脳内に伝えられた超音波を脳に放射する工程とをさらに含むことを特徴とする、請求項26〜28のいずれかに記載の方法。
- 超音波の放射ならびに造影剤および/または薬剤の注入は、前記脳疾患を治療するための装置の前記パワーコントローラによってモニターおよび同期されることを特徴とする、請求項27〜29のいずれかに記載の方法。
- 超音波の放射によって、例えばナノ粒子またはリポソームのような超音波感受性の放出/搬送剤の局所領域での放出が誘導されることを特徴とする、請求項26〜30のいずれかに記載の方法。
- 患者の身体に注入された前記造影剤および/または薬剤はMRI可視であり、前記超音波の放射による治療中、脳内における前記造影剤および/または薬剤の放出をMRIによりモニターすることを特徴とする、請求項27〜31のいずれかに記載の方法。
- 超音波の放射によって、下部の大脳組織に決定的または可逆的なソノポレーションを起こして薬剤の取り込みを増加させることを特徴とする、請求項29〜32のいずれかに記載の方法。
- 超音波の放射により、機械的なせん断応力、ソノポレーション、または加温を用いて脳の電気生理的な活動を修正することを特徴とする、請求項26に記載の方法。
- 超音波の放射によって、病変した異常分子堆積を局所領域で音響破壊/分解することを特徴とする、請求項26に記載の方法。
- 患者の頭蓋骨に開けられた前記穿頭孔の軸は、脳内の治療対象の腫瘍に向いていることを特徴とする、請求項26〜35のいずれかに記載の方法。
- 前記患者の頭蓋骨内に、それぞれ前記埋め込み型ジェネレータを収容する、いくつかの穿頭孔を穿ち、ここで前記孔および前記ジェネレータは、脳の治療対象領域に対して所定の形状で設置されることを特徴とする、請求項26〜36のいずれかに記載の方法。
- 前記穿頭孔および前記埋め込み型ジェネレータの設置は、定位脳手術によって行われることを特徴とする、請求項26〜37のいずれかに記載の方法。
- 前記埋め込み型ジェネレータの設置は、標準的な腫瘍デバルキング頭部開口神経外科手術の最後に、既存の開頭術による穿頭孔を用いて実施されることを特徴とする、請求項26〜38のいずれかに記載の方法。
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