JP2017221696A - 腎動脈を内部から焼灼するインプラント装置及びシステム - Google Patents

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Abstract

【課題】加熱による焼灼によって腎交換神経シグナルを遮断し、動脈性高血圧を治療するインプラント提供する。【解決手段】1又は複数の血管壁を内部から焼灼するシステム、装置及び方法、より具体的には1又は複数の腎動脈壁を内部から焼灼、好ましくは貫壁焼灼するインプラント装置に関する。これにより、1又は複数のインプラント装置を血管内に埋め込むことができ、その後、外部エネルギ供給手段によって加熱することができる。【選択図】図29−1

Description

本発明は、焼灼手段によって体の血管を治療する技術分野に関連し、より具体的には、動脈性高血圧等の病態の治療に関連する。とりわけ、本発明は、血管壁を内部から焼灼するシステム、装置及び方法に関し、より具体的には、インプラント装置、及び内部からの1又は複数の腎動脈壁の焼灼、好ましくは貫壁性の焼灼に関する。
本発明は、1又は複数のインプラント装置及び励起装置のシステム、インプラント装置、並びに動脈構造及び静脈構造の治療のための該システム及び1又は複数の装置の使用方法に関する。
また、本発明は、インプラント装置、インプラント装置及び外部励起手段のシステム、並びに血管内に1又は複数のインプラント装置を設置し、後にこれらのインプラント装置を、好ましくは同時に加熱し、それによってインプラント装置から血管内壁へ熱を輸送する方法に関する。
本発明の一般概念は、血管内に1又は複数のインプラント装置を埋め込むことであり、上記インプラント装置は焼灼が必要と判断される位置において血管内壁と接触する。従来技術とは異なり焼灼は直ちには行われないが、インプラント装置から空間的に分離され(即ち接触していない)、焼灼温度にまでインプラント装置の焼灼領域の温度を上昇させるためにインプラント装置に遠隔的にエネルギを供給することが可能な外部エネルギ供給手段によって、1又は複数のインプラント装置を規定の温度にまで加熱することができる。好ましい実施の形態において、インプラント装置は、磁気ヒステリシスを示し得る材料から製造される部位、及び埋め込まれた装置の位置において時変磁場を作り出すことが可能な外部エネルギ供給手段を備え、それによって磁気ヒステリシス現象を通してインプラントを加熱する。インプラント装置が到達し得る最高温度は、使用される磁性材料のキュリー温度又はネール温度によって制限され、その温度を超えると磁気ヒステリシス効果は消失する。このキュリー温度又はネール温度は、例えば使用される磁性合金の組成を変更することによって、必要な焼灼温度にまで正確に操作することができる。他の実施の形態において、非磁性材料を使用してもよく、さらに十分な温度制御手段を提供するために絶縁材料を使用してもよい。1つの実施の形態において、インプラント装置の加熱は、ジュール加熱若しくは直接加熱、又はその他の加熱システムによって行われる。
本発明によるインプラント装置は、したがって、動脈構造及び静脈構造内に使用され得る。
実際、本発明によるシステム、装置及び方法は、腎動脈全体を通した焼灼の実施、腎動脈を取り囲む神経系の焼灼の実施、腎交感神経の焼灼の実施、より具体的には腎動脈を取り囲む外膜における腎交感神経の焼灼の実施、腎求心性神経及び/又は腎遠心性神経の焼灼の実施にも使用され得る。
この装置を腎動脈において使用することができ、この場合、該装置、システム及び方法は、動脈性高血圧、ノルエピネフリン溢出、心不全、高血圧に関連する標的臓器障害等の治療に使用され得る。
この装置を腎動脈において使用することができ、この場合、該装置、システム及び方法は、動脈性高血圧、より具体的には軽症、中等症及び/又は重症高血圧、仮面高血圧、白衣高血圧、逆ディッピング型(reverse dipping)高血圧、非ディッピング型(non-dipping)高血圧、ディッピング型(dipping)高血圧及びニューロアドレナジック(neuroadrenergic)高血圧の治療に使用され得るが、これらに限定されない。
また、本明細書に記載される装置、システム及び方法は、例えば練習目的若しくは教育目的で、ヒト若しくは動物の死体、又はヒト若しくは動物の身体モデルにおいて使用されてもよく、インプラント装置の加熱は血管内壁上に焼灼の跡を残すことから、これをインプラント装置が正しく設置され、十分な焼灼が行われたかどうかの確認に使用することができる。
本明細書の記載は、腎動脈内における装置の適用を中心とする。
当業者であれば、本発明の装置、システム及び方法を解釈することができ、他の部位で使用される場合にはそれらに具体的な機能、部品、又はステップを設けることができる。
ヒトの健康は、時と共に変化する多数の疾病の脅威を受ける。医学は、継続的に革新し、これらの変化に適合することが必要とされる。
特許文献1は、自己拡張型ステントを送達するカテーテル挿入装置を開示する。この装置は、内部シャフト及び内部シャフトに対して可動性の外部シャフトを有する。自己拡張型ステントを、その遠位末端に隣接する内部シャフト上に受け取る。テーパーチップ(tapered tip)は内部シャフトの遠位末端上に配置され、送達装置からそれを通って伸長するガイドワイヤへの円滑な移行を形成する。ハンドルは、施術者が自力でステントを展開することを可能とする。ステントは、ステントの送達のために第一放射状形態にセグメントを有していてもよく、又は第一放射状形態に複数のセグメントを有し、かつ第二放射状位置に複数の第二セグメントを有していてもよい。
特許文献2は、共振回路を有するステントを用いた、肺静脈の焼灼によるAFを治療する方法及びシステムを開示している。ステントは、焼灼位置に埋め込まれ、その後、外部エネルギ供給手段、とりわけステントの共振回路の共振周波数による電磁場によって作動され得る。この出願は、ステントの少なくとも一部に磁気ヒステリシスを示す材料を使用する可能性、及びステントの作動にヒステリシス効果を使用する可能性については開示していない。そのため、この場合もステントの焼灼温度を制御することは容易ではない。ステントの電気抵抗及びステントの共振回路、ステントが置かれた位置のRF場の強度、ステントと血管壁間の接触熱の質等、数多くの要因に依存してステントの温度が制御されないことから、ステントに送達されるエネルギを非常に厳密に監視しなくてはならない。
特許文献3は、外部エネルギ供給手段を用いて埋め込まれたステントを或る特定の温度まで加熱する装置及び方法を開示している。ステントは、磁気ヒステリシス効果によって加熱され得る。しかしながら、この特許出願においては、例えば赤外線カメラによってステントの温度を計測し、それに応じて外部エネルギ供給手段によって供給されるエネルギを変更する外部制御システムによって温度が制御されている。そのため、焼灼に使用されるシステムは、明確には開示されていない。さらに、温度は、例えばステントの材料特性によってではなく、外部フィードバックシステムによって制御されている。加えて、特許文献3は、ステント又はインプラントが、少なくとも血管内壁の実質的に完全な環状バンドの範囲を定めてもよいことは開示していない。
特許文献4は、損傷を受けた体管腔を処置する埋め込み式ステントを開示しており、その埋め込み式ステントは、本体の全長に沿って均一に、本体の全体にわたって分布する幾つかの相互接続される微小孔を有する管状ステント本体を備える。管状ステント本体は、ステント本体の全長に沿って実質的に均一に、ステント本体の全体にわたって分布する幾つかの相互接続される微小孔を有し、幾つかの微小孔は、ステント本体の全体にわたって細胞を浸潤する組織化された成長パターンを助長するように小さく、ステント本体は、それ以外には、微小孔より大きな孔は実質的になく、ステント本体は、線維状の3次元不織マトリックスから形成される。その特許は、ステントにエネルギを経皮的に印加し、それにより、ステントの温度を体温より高い温度(好ましくは、38℃〜49℃)まで上昇させるエネルギ源に対して間隔を置いて並置されるステントを備えるステントシステムも開示する。その特許は、ステントを備え、相互接続される微小孔内で成長する生細胞を更に備えるアクティブステントを更に開示する。体管腔を通して流体の流れを測定する方法が開示され、その方法は、ステントを、その中を流体が流れる体管腔に埋め込むことと、埋め込まれたステントに経皮的にエネルギを印加し、その温度を体温より高く上昇させることと、エネルギの印加を停止して、温度センサのうちの少なくとも1つからの出力を経皮的に監視し、少なくとも1つのセンサのそれぞれにおいて冷却速度を求めることと、少なくとも1つのセンサにおいて冷却速度からステントに流れる流体の流量を得ることとを伴う。また、開示されるのは、被検者の管状体器官を処置する方法であり、その方法は、ステント内の生細胞の内殖を助長することと、生細胞の内殖を助長する前に、又は助長した後に、管状器官を処置するように、ステントを被検者の管状器官の中に埋め込むこととを伴い、ステント本体は線維状の3次元不織マトリックスから形成される。
特許文献4において、ステントの温度は、少なくとも部分的に外部にある制御システムによって制御することができる。この場合、単数又は複数の温度センサが、測定された温度を上記外部制御システムに送信し、それにより、外部制御システムが外部エネルギ源を制御する。さらに、この特許では、ステントの温度は、或るキュリー温度を有する材料を使用して制御することができ、ステントの加熱はヒステリシス加熱を介して行われる。ヒステリシス加熱のメカニズムはキュリー温度未満でのみ機能するので、これにより、ステントの温度がキュリー温度に制限される。温度制御機構、すなわち、外部制御システム及び磁性材料の使用はいずれも、それぞれの短所を有する。
外部制御システムを備える機構によれば、温度センサからの温度を受信するように特に構成された専用の外部エネルギ源を必要とすることになる。さらに、そのようなシステムでは、エネルギ源は、大抵の場合に、無線周波数電磁場であり、インプラントを所望の温度に維持するために、強度、そして場合によっては周波数も制御する必要がある。
ヒステリシス加熱のメカニズムは、幾つかの難点を有し、特に最適なキュリー温度を有する適当な合金を見つけるのに難点がある。この最適な温度は場合によって異なり得るので、異なる温度に対して異なる合金を見つけることが必要な場合がある。
内部からの血管壁周辺での実質的に完全な環状バンド又はらせん状バンドの焼灼のために改良された装置、システム及び方法が、当該技術において依然として必要とされている。本発明は、例えば、内部から血管壁周辺に実質的に完全な環状バンド又はらせん状バンドに対して焼灼が実施されること、焼灼そのものを外部手段により、必要に応じて複数回誘発することができること、焼灼温度が良好に制御され、治療において制御されていない因子又は複雑な監視システムに依存しないこと等を確実にするという、上述の問題のうち少なくとも幾つかを解決することを目的とする。
米国特許出願公開第2005/0027306号 米国特許出願公開第2005/0101946号 欧州特許出願公開第1036574号 米国特許第7,235,096号
本発明は内蔵温度制御及び/又は測定手段を備えるインプラントを提供することによって、それらの問題を克服しようと試みており、その制御手段は、インプラントの少なくとも一部の温度を所望の温度以下に維持することができる。本発明は、インプラントを所望の最大温度まで加熱するシステム及び方法も提供する。
本発明は、1又は複数のインプラント装置及び励起装置のシステム、インプラント装置並びに動脈構造及び静脈構造の治療のための該システム及び1又は複数の装置の使用方法を提供する。また、本発明は、インプラント装置、インプラント装置及び外部励起手段のシステム、並びに血管内に1又は複数のインプラント装置を設置し、その後これらのインプラント装置を好ましくは同時に加熱し、それによってインプラント装置からの熱を血管内壁に輸送する方法に関する。
第1の態様では、本発明は、内部から少なくとも一部の血管壁を焼灼するシステムであって、
上記血管内へ埋め込まれ、展開されるように適合された自己拡張型インプラント装置であって、上記インプラントがその長さの少なくとも一部分に沿って焼灼領域を備え、上記焼灼領域が上記血管と表面接触するように適合され、上記焼灼領域が少なくとも1つの実質的に完全な環状バンド又はらせん状バンドの範囲を定め、該インプラントへのエネルギ印加による上記血管内のシグナル遮断経路の焼灼に有効である、自己拡張型インプラント装置と、
該インプラント装置から空間的に分離され、該インプラント装置の焼灼領域の温度を焼灼温度にまで上昇させるために該インプラント装置にエネルギを供給することが可能な外部エネルギ供給手段と、
を備えた、システムを提供する。
好ましい実施の形態では、このシステムは2以上のインプラント装置を備え、各インプラント装置は1又は複数の血管内に埋め込まれ、展開されるように適合されている。これらのインプラント装置は、それぞれ、1又は複数の腎動脈内に埋め込まれ、展開されるように適合され得る。
特に好ましい実施の形態では、このシステムの1又は複数のインプラント装置は、第一直径を有する近位部分、及び第一直径未満であって上記インプラントを1又は複数の血管内に固定することが十分可能な第二直径を有する遠位部分を備える。
好ましい実施の形態では、このシステムの1又は複数のインプラント装置の少なくとも一部は、強磁性材料、フェリ磁性材料、又は反強磁性材料等の磁気ヒステリシスを示す少なくとも1種の材料から製造される。さらに、外部エネルギ供給手段は、1又は複数のインプラント装置の位置において時変磁場を作り出してもよい。より好ましい実施の形態では、この時変磁場は、時変電流を送る電気コイルにより作り出される。
他の実施の形態では、このシステムは、
1又は複数のインプラント装置を、1又は複数の血管の所望の位置又はその近傍に輸送及び送達するために好適なシースと、
1又は複数のインプラントを伴うシースを1又は複数の血管の所望の位置へと順次ガイドするために好適なガイドワイヤと、
も備えている。
第2の態様では、本発明は、血管内へ埋め込まれ、展開されるように適合された自己拡張型インプラント装置であって、上記インプラントがその長さの少なくとも一部分に沿って焼灼領域を備え、該焼灼領域が血管と表面接触するように適合され、該焼灼領域が少なくとも1つの実質的に完全な環状バンド又はらせん状バンドの範囲を定め、該インプラントへのエネルギ印加による血管内のシグナル遮断経路の焼灼に有効であり、上記焼灼領域が、強磁性材料、フェリ磁性材料、又は反強磁性材料等の磁気ヒステリシスを示す少なくとも1種の材料を含む、自己拡張型インプラント装置を提供する。
類似の態様では、本発明は、血管内へ埋め込まれ、展開されるように適合された、好ましくは自己拡張型のインプラント装置であって、上記インプラントがその長さの少なくとも一部分に沿って焼灼領域を備え、該焼灼領域が血管と表面接触し、かつ少なくとも1つの実質的に完全な環状バンド又はらせん状のバンドの範囲を定めるように適合されており、該インプラント装置へのエネルギ印加による血管内のシグナル遮断経路の焼灼に上記焼灼領域が有効であり、好ましくは上記焼灼領域が、強磁性材料、フェリ磁性材料、又は反強磁性材料等の磁気ヒステリシスを示す少なくとも1種の材料を含む、自己拡張型インプラント装置を提供する。
別の類似の態様では、本発明は、ピックアップコイルと、ヒータコイルと、閉位置及び中断位置を含む温度制御式スイッチとを備える電気回路を備えるインプラントを提供する。そのスイッチは、バイメタル構成要素、及び/又はPTCサーミスタのようなサーミスタを備えることが好ましく、及び/又はそのスイッチは、温度センサと、センサが所定の温度を測定するときに、スイッチを中断し、それゆえ、電気回路を中断するためにセンサ及びスイッチに接続される、好ましくはデジタル式のサーモスタットとを備えることが好ましい。
好ましい実施の形態では、このインプラント装置は、腎動脈に適合された形状を備える。より好ましい実施の形態では、上記インプラント装置の焼灼領域は、例えば焼灼の結果、腎交感神経シグナルを遮断することによって腎高血圧症を治療するため、上記腎動脈と表面接触し、少なくとも1つの実質的にらせん状のバンドの範囲を定めるように適合される。
特に好ましい実施の形態では、このインプラント装置の部品は、磁気ヒステリシスを示し、異なるキュリー温度又はネール温度を有する2以上の材料から製造される。
より好ましい実施の形態では、このインプラント装置は、長期間の埋め込みに好適である。他の好ましい実施の形態では、このインプラント装置は、生体吸収性インプラント装置、又は1若しくは又は複数の焼灼の後に例えば蒸発によって消滅するインプラントである。さらに、このインプラント装置は、第一直径を有する近位部分、及び第一直径未満であって上記インプラント装置を血管内に固定することが十分可能な第二直径を有する遠位部分を備えてもよい。このインプラント装置は、上記インプラント装置の近位部分若しくは遠位部分に、又はその近傍に定着手段を更に備えてもよく、上記定着手段は血管内壁に比して同じ位置又はその近傍にこの装置を保持するために好適である。
好ましい実施の形態では、上記インプラント装置が埋め込まれた際に患者の血液と接触し得る上記インプラント装置の部位は、このインプラント装置の励起の間、血液が加熱又は過熱されないように、このインプラント装置のその他の部分から熱的に隔離される。このような部分は高い隔離性を有する内腔コーティング又は層を備え得る。
好ましい実施の形態では、上記インプラントは、体温が活性化を引き起こすように、活性化温度が35℃〜37℃の熱活性コーティングを備える。代替的な好ましい実施の形態では、上記インプラントは、上記外部エネルギ供給手段によって上記焼灼領域が加熱された場合のみ活性化が引き起こされるように、活性化温度が45℃より高い熱活性コーティングを備える。
好ましい実施の形態では、このインプラント装置は、インプラント装置の目的に適した熱特性及び/又は弾性特性を有する他の材料によって囲まれた或る特定のキュリー温度を有する材料のコア領域を備える。
1つの実施の形態では、このインプラントは、制限された壊死性の損傷及び/又は神経毒性による損傷を生み出すことが可能な物質を備える。
好ましい実施の形態では、このインプラント装置は、1又は複数の物質で満たされ、このインプラントが加熱された場合に開放する腔を備える。より好ましい実施の形態では、これらの物質は(例えば、二成分性神経毒を送達するため)患者の体内又は血管壁へと放出される前に混合される。
他の好ましい実施の形態では、これらの物質は下記物質の1又は複数の選択又は組成物である:
エタノール;
テトロドトキシン及びバトラコトシキン;
モーロトキシン、アジトキシン、カリブドトキシン、マーガトキシン、スロトキシン、スキラトキシン又はヘフトキシン;
カルシセプチン、タイカトキシン、カルシクルジン、又はPhTx3;
ボツリヌストキシド;
サイトカラシンD、ラパマイシン、シロリムス、ゾタロリムス、エベロリムス、パクリタキセル;
グルタメート;
イソキノリン;
N−メチル−(R)−サルソリノール;
β−カルボリン誘導体。
更なる態様では、本発明は、1、2、3、4以上のインプラント装置(例えば5、6、7、8、9、10以上の本発明によるインプラント装置)を備えたシステムを提供する。このシステムは、上記インプラント装置から空間的に分離され、焼灼温度までこのインプラント装置の焼灼領域の温度を上昇させるために上記インプラント装置にエネルギを供給することが可能な外部エネルギ供給手段、及び/又は1若しくは複数の血管内の所望の位置若しくはその近傍に1若しくは複数のインプラント装置を輸送及び送達するのに好適なシース、及び/又は1若しくは複数の血管内の所望の位置に1若しくは複数のインプラントを伴うシースを順次ガイドするために好適なガイドワイヤを備えることが好ましい。好ましい実施の形態では、このシステムは、1又は2の本発明によるインプラント装置を備え、各インプラント装置は対応する腎動脈に適合されている。
また、更なる態様では、本発明は、内部からの1又は複数の腎動脈壁上の実質的に完全な環状バンド又はらせん状バンドの焼灼による腎交感神経シグナルの遮断によって動脈性高血圧を伴う患者を治療する方法であって、
1又は複数のインプラント装置を、シース及びガイドワイヤによって1又は複数の腎動脈内に埋め込むステップであって、上記インプラント装置の各々がそれらの長さの少なくとも一部分に沿って焼灼領域を備え、上記焼灼領域が上記腎動脈と表面接触するように適合され、上記焼灼領域が少なくとも1つの実質的に完全な環状バンド又はらせん状バンドの範囲を定め、上記インプラント装置にエネルギを印加することによって上記腎動脈内のシグナル遮断経路を焼灼するのに有効である、ステップと、
シース及びガイドワイヤを引き戻すステップと、
後に、インプラント装置から空間的に分離された外部エネルギ供給手段によって1又は複数のインプラント装置の焼灼領域を加熱するステップと、
を含む、方法を提供する。
類似の態様では、本発明は、1又は2以上の血管内への埋め込みに好適な1又は2以上のインプラント装置を加熱する方法であって、
後にシース及びガイドワイヤによって上記血管内に上記インプラント装置を設置するステップであって、上記インプラント装置の各々がそれらの長さの少なくとも一部分に沿って焼灼領域を備え、上記焼灼領域が少なくとも1つの実質的に完全な環状バンド又は実質的にらせん状のバンドの範囲を定め、上記インプラント装置へのエネルギ印加による上記血管内のシグナル遮断経路の焼灼に上記インプラント装置が有効である、ステップと、
シース及びガイドワイヤを引き戻すステップと、
上記インプラント装置から空間的に分離された外部エネルギ供給手段によって、上記インプラント装置の焼灼領域を加熱するステップと、
を含み、
上記シース及びガイドワイヤが引き戻された後に上記加熱が行われ、上記インプラント装置の加熱が同時に行われることを特徴とする、方法を提供する。
この方法の好ましい実施の形態では、外部エネルギ供給手段によって1又は複数のインプラント装置の焼灼領域が加熱される前に、回復期間が観察される。さらに、この回復期間は、1又は複数のインプラント装置が血管壁内に取り込まれるか、又は内皮化されるのに十分長期であってもよい。
この方法の特に好ましい実施の形態では、インプラント装置から空間的に分離された外部エネルギ供給手段によって1又は複数のインプラント装置の焼灼領域を加熱するステップは、必要に応じて、例えば十分に間隔のあいた時間間隔で2回以上に亘って実施される。
この方法のより好ましい実施の形態では、本明細書に記載される1又は複数のインプラント装置が使用される。
この方法の更に好ましい実施の形態では、本明細書に記載されるシステムが使用される。
本発明による動脈構造及び静脈構造の治療用インプラントの異なる実施形態を概略的に表す図である。 本発明による動脈構造及び静脈構造の治療用インプラントの異なる実施形態を概略的に表す図である。 本発明による動脈構造及び静脈構造の治療用インプラントの異なる実施形態を概略的に表す図である。 本発明による動脈構造及び静脈構造の治療用インプラントの異なる実施形態を概略的に表す図である。 本発明による動脈構造及び静脈構造の治療用インプラントの異なる実施形態を概略的に表す図である。 本発明によるインプラントの一部分の詳細を概略的に表す図である。 本発明によるインプラントの一部分の詳細を概略的に表す図である。 本発明によるインプラントの一部分の詳細を概略的に表す図である。 本発明による動脈構造及び静脈構造の治療用インプラントの異なる実施形態を概略的に表す図である。 本発明による動脈構造及び静脈構造の治療用インプラントの異なる実施形態を概略的に表す図である。 本発明による動脈構造及び静脈構造の治療用インプラントの異なる実施形態を概略的に表す図である。 ガイドワイヤ及びインプラント装置を伴うシースの実施形態を概略的に表す図である。 1又は複数のインプラントを血管に送達するためにカテーテル法を行うことが可能な方法を概略的に示す図である。 患者の治療に使用され得る外部エネルギ供給手段の実施形態を概略的に表す図である。 血管での所定の位置におけるインプラントの実施形態を概略的に表す図である。 強磁性体の磁気ヒステリシスループを示す図である。Hは磁場の強さであり、Mは試料の磁気モーメントであり、Hは保磁場であり、Mは残留磁気モーメントであり、そしてMは飽和磁気モーメントである。非限定的なヒステリシスループを点線で示す。ループ上の或る特定のポイントに関する試料の磁区構造(domain structure)を概略的に示す。 キュリー温度又はネール温度が140℃の磁性材料のヒステリシスループの典型的な温度依存性を示す図である。 砂時計型のインプラントであって、一対の加熱リングを該インプラントの砂時計型部分(直径が小さくなる中間領域近傍)の周りに取り付けたインプラントの実施形態を示す図である。 或る特定の温度において、発生し得る回路が遮断されるように、フューズを備えたインプラントの実施形態を示す図である。図19aは該フューズの詳細図を示す。 異なる構成において、金属製インプラントが形状記憶合金で製造され得ることを示す図である。スイッチ又はフューズのオン位置及びオフ位置の詳細は、図20a及び図20bにそれぞれ示される。 更に異なる構成において、インプラントは2種の異なる材料からなることを示す図であり、詳細は図21aに示される。 インプラント周りに形成される広範囲のコーティングを専ら内腔側に有する、インプラントの実施形態を説明する図である。 インプラント装置に内蔵熱スイッチを設けられる本発明の概念を示す図である。 血管内で拡張位置にあるインプラントの寸法を示す図である。 図25aと図25bは、コイルの形状並びに絶対及び関連サイズが実施形態によって異なる場合がある、本発明の異なる実施形態を示す図である。 図25cと図25dは、コイルの形状並びに絶対及び関連サイズが実施形態によって異なる場合がある、本発明の異なる実施形態を示す図である。 図25eと図25fは、コイルの形状並びに絶対及び関連サイズが実施形態によって異なる場合がある、本発明の異なる実施形態を示す図である。 図25gは、コイルの形状並びに絶対及び関連サイズが実施形態によって異なる場合がある、本発明の異なる実施形態を示す図である。 主に巻線付近に熱が蓄積されるが、血管の外側も高い温度まで加熱することができることが可能であることを示す図である。 図27aと図27bは、基本的に円筒形のインプラントの場合に、例えばPTCすなわちサーミスタスイッチを備える更なる実施形態を示す図である。 AC−DCコンバータを、pcbに取り付けられ、かつコイルに結合されることができる更に大きな電子回路の一部とすることができることを示す図である。 図29aと図29bは、本発明のインプラントの実施形態において用いることができる電子回路を示す図である。 図29cと図29dは、本発明のインプラントの実施形態において用いることができる電子回路を示す図である。 図29eと図29fは、本発明のインプラントの実施形態において用いることができる電子回路を示す図である。 図30aと図30bは、インプラントの位置において時変磁場を与えることによってインプラントにエネルギを与えるために本発明のシステム又は方法において用いることができる外部エネルギ供給手段の実施形態を示す図である。 インプラントの位置において時変磁場を与えることによってインプラントにエネルギを与えるために本発明のシステム又は方法において用いることができる外部エネルギ供給手段の実施形態を示す図である。 図32aと図32bは、インプラントの位置において時変磁場を与えることによってインプラントにエネルギを与えるために本発明のシステム又は方法において用いることができる外部エネルギ供給手段の実施形態を示す図である。 インプラントの位置において時変磁場を与えることによってインプラントにエネルギを与えるために本発明のシステム又は方法において用いることができる外部エネルギ供給手段の実施形態を示す図である。 インプラントの位置において時変磁場を与えることによってインプラントにエネルギを与えるために本発明のシステム又は方法において用いることができる外部エネルギ供給手段の実施形態を示す図である。
本発明は、1又は複数のインプラント装置及び励起装置のシステム、インプラント装置並びに動脈構造及び静脈構造の治療のための該システム又は1又は複数の装置の使用方法に関する。また、本発明は、インプラント装置、インプラント装置及び外部励起手段のシステム、並びに血管内に1又は複数のインプラント装置を設置し、その後これらのインプラント装置を好ましくは同時に加熱し、それによってインプラント装置からの熱を血管内壁へと輸送する、方法に関する。
別途定義されない限り、本発明の開示において使用される技術用語及び科学用語を包含する全ての用語は、本発明が属する技術分野における当業者によって通常理解される意味を有する。更なる指標により、本発明の教示をよりよく理解する用語の定義が包含される。
本明細書で使用される以下の用語は、以下の意味を有する。
本明細書で使用される数量を特定していない単数形("A", "an", and "the")は、別途文脈により明確に指示されない限り、単数及び複数の両方の指示物を意味する。例えば、「区画(a compartment)」は1又は2以上の区画を意味する。
本明細書においてパラメーター、量、期間等の計測可能な値に対する言及で使用される「約(About)」は、規定値より±20%以下、好ましくは±10%以下、より好ましくは±5%以下、更に好ましくは±1%以下、そして更に好ましくは±0.1%以下の変動を包含することを意味し、そのような変動であれば開示される本発明を実施するのに適切である。しかしながら、修飾語句「約」が言及する値そのものは具体的に開示されることも理解される。
本明細書で使用される「含む、備える("Comprise," "comprising," and "comprises" and "comprised of")」は、「包含する、含有する("include", "including", "includes" or "contain", "containing", "contains")」と同義であり、例えば成分等のその後に続く語の存在を明示する総称又は無制限の用語であって、この技術分野において既知又は本明細書に開示される追加の特定されていない成分、特徴、因子、部材、ステップの存在を排除又は除外するものではない。
終点による数値範囲の記述は、その範囲内に含まれる全ての数及び端数を包含し、同様に記述された終点も包含される。
「重量%」(重量パーセント)の表現は、別途定義されない限りここ及び本明細書全体において、配合の全重量に基づく各成分の相対的重量を意味する。
「インプラント」及び「インプラント装置」の表現は、本出願において区別なく使用される。本発明の記述において使用されるインプラント装置は、人工的な管又は管状装置、即ち環状の壁を有し、頂部及び底部において少なくとも部分的に開放している装置を意味し、上記環状壁は孔又は穴を有しても又は有しなくてもよく、上記管又は管状装置は、患者の体の血管(例えば静脈)内、又はヒト若しくは動物の死体、若しくはヒト若しくは動物の身体モデルの血管内に置かれることを目的とするものである。本記述において、用語「インプラント」及び「インプラント装置」は、装置が血管内に置かれ、流体に対してこの血管を開放し続けておくことを必ずしも意味するものではないが、これは該装置の効果の一つとなり得る。しかしながら、インプラント装置は、血管に比して固定された位置に置かれ、血管を流れる流体によって動かないことが意図される。用語「埋め込まれた(implanted)」装置を使用する場合、インプラント又はインプラント装置が埋め込まれていることを意味する。1つの実施形態において、インプラント装置はステント装置であり、この装置が埋め込まれた場合に流体に対して血管を開放し続けておく効果を目的とすることを意味する。
用語「カテーテル」及び「シース」は本出願において区別なく使用される。
用語「ガイドワイヤ」は、本出願において、体内に挿入された場合に制御可能にガイドされ得る装置について使用される。好ましい実施形態では、ガイドワイヤはカテーテル、即ちガイドカテーテルである。他の実施形態において、ガイドワイヤは中実であり、内腔を有しない。
用語「キュリー温度」及び「ネール温度」は、強磁性材料、反強磁性材料及びフェリ磁性材料がその温度を超えた場合に常磁性体又は反磁性体になる温度を意味し、以下において区別なく使用される。
本明細書の本文全体を通して「抵抗加熱」及び「ジュール加熱」は同義語として用いられ、電流が導体の中を流れて熱を放出するプロセスを指している。
本明細書の本文全体を通して「熱スイッチ」及び「温度制御式スイッチ」は同義語として用いられ、温度の値に応じて、1又は複数の電気回路を開閉することができるスイッチを指している。この温度は、スイッチの位置における温度とすることができるか、又は異なる位置において得られるような温度とすることができる。熱スイッチの具体的な実施形態が本文において更に提示される。
第1の態様では、本発明は、内部から少なくとも一部の血管壁を焼灼するシステムであって、
上記血管内へ埋め込まれ、展開されるように適合された自己拡張型インプラント装置であって、上記インプラントがその長さの少なくとも一部分に沿って焼灼領域を備え、上記焼灼領域が上記血管と表面接触するように適合され、上記焼灼領域が少なくとも1つの実質的に完全な環状バンド又はらせん状バンドの範囲を定め、該インプラントへのエネルギ印加による上記血管内のシグナル遮断経路の焼灼に有効である、自己拡張型インプラント装置と、
該インプラント装置から空間的に分離され、該インプラント装置の焼灼領域の温度を焼灼温度にまで上昇させるために該インプラント装置にエネルギを供給することが可能な外部エネルギ供給手段と、
を備えた、システムを提供する。
インプラント装置は自己拡張型であり、例えば、形状記憶合金で形成され、例えば腎動脈の内壁に留まるように構成される。インプラントは、ループ、へリックス、徐々に巻きついたヘリックス(progressively wound helix)、又はその他の好適な形状に形成されてもよい。インプラントは、末端近傍に、鉤又はかかり等の定着手段を有していてもよい。インプラント装置は、血管壁の焼灼領域に接する焼灼領域を備えてもよい。好ましくは、焼灼領域は、血管壁の周囲に実質的に完全な環状バンド若しくはらせん状バンド、又は血管壁の周囲に点線、破線、若しくは断続の環状若しくはらせん状バンドを備えてもよい。焼灼領域は、血管内壁の周囲に完全な環状バンド若しくはらせん状バンドを備えてもよく、又は焼灼領域は、血管壁の全厚みに対して血管壁の周囲に完全な環状バンド若しくはらせん状バンドを備えてもよい。「実質的に」は、焼灼領域は、焼灼領域の片側で発生する全ての電気シグナルが他方に到達しないようにすること、即ちシグナル遮断経路が焼灼されることを意味する。エネルギは、電磁放射線による、時変磁場を介したヒステリシス加熱による、直接誘導及び間接誘導による、並びにジュール加熱による、音響エネルギ手段、機械振動エネルギ手段及び化学エネルギ手段による、熱/化学放出システム又は機械/化学放出システムによる外部手段によってインプラント装置に供給され得る。
本発明の従来技術に対する利点の一つは、1又は複数のインプラント装置を同時に加熱することができ、即ちインプラントへのエネルギの送達が同時に起こり、順番に行う必要がないことである。これは、時間の節約になり、患者の快適性を高める。例えば、規定のキュリー温度を有する磁性材料の使用による、又はインプラント中に適切な絶縁材料を使用することによる温度のビルトインコントロールを通じて、追加のエネルギ送達がインプラント内の温度構成(temperature built-up)を更に増加することがない。
「外部」エネルギ供給手段は、これらの手段がインプラント装置から空間的に分離されていること、即ち、エネルギ供給手段とインプラント装置との間にいかなる物理的連結もないことを意味し、又はより具体的には、エネルギ供給手段は完全に患者の体外にあり、患者の皮膚はエネルギが供給される間無傷のままであることを意味する。
焼灼領域の温度は、治療の必要性に応じて規定される。必要とされる焼灼温度に依存し、インプラント装置は、インプラント装置を構成する材料の磁性特性及び熱特性を用いて、他の領域よりも或る特定の領域が温かくなるように操作され得る。1つの実施形態において、インプラント装置の一部分は、インプラント装置の他の部分又は身体部分若しくは体液から熱的に隔離されていてもよい。
好ましい実施形態では、このシステムは2以上のインプラント装置を備え、各インプラント装置は1又は複数の血管内に埋め込まれ、展開されるように適合されている。これらのインプラント装置は、各々、1又は複数の腎動脈内に埋め込まれ、展開されるように適合され得る。
特に好ましい実施形態では、このシステムの1又は複数のインプラント装置は、第一直径を有する近位部分、及び第一直径未満であって上記インプラントを1又は複数の血管内に固定することが十分可能な第二直径を有する遠位部分を備える。
特に好ましい実施形態では、このシステムの1又は複数のインプラント装置は、第一直径を有する近位部分、及び第一直径以上であって上記インプラントを1又は複数の血管内に固定することが十分可能な第二直径を有する遠位部分を備える。
尚、上記インプラント装置の形状は特定の血管に合うように適合させることができる。
インプラントの形状及び寸法を決めるため、CTスキャン又はMRI等のスキャン技術によって、変動する血管の直径に関するデータを収集することが可能である。これらのデータより、例えば、患者の2つの腎動脈全てに関するインプラントに必要とされる形状及び寸法を得ることができる。また、この計測は、外科的手術を用いずに行うことができ、それにより患者の快適性及び健康を高め、医療リスクを低減する。この計測の後、患者の血管(単数又は複数)に合うようにインプラントを特別注文することができる。
好ましい実施形態では、このシステムの1又は複数のインプラント装置の少なくとも一部は、強磁性材料、フェリ磁性材料、又は反強磁性材料等の磁気ヒステリシスを示す少なくとも1種の材料から製造される。さらに、外部エネルギ供給手段は、1又は複数のインプラント装置の位置において時変磁場を作り出してもよい。より好ましい実施形態では、この時変磁場は、時変電流を送る電気コイルにより作り出される。
磁気ヒステリシスは、非常に多くの材料において発生する。最も知られ、最も使用されているのは強磁性材料、反強磁性材料及びフェリ磁性材料である。これらは、高い非線形磁気特性を有しており、即ち、誘導磁場(magnetic induction field)は材料内に印加された磁場に対して直接的には比例しない。しかしながら、これら全ての材料は、キュリー温度又はネール温度と呼ばれる或る特定の温度を超えるとそれら特有の磁気特性を失う。この温度は材料特異的である。この温度を超えると、強磁性材料、反強磁性材料及びフェリ磁性材料は常磁性体又は反磁性体となり、そのため非線形磁気特性を失う。強磁性材料、反強磁性材料及びフェリ磁性材料の非線形磁気特性は、時変磁場を印加する場合に観察されるヒステリシスから推定され得る。
磁気ヒステリシスは、強磁性体等の磁性材料において観察される。強磁性体の主な特徴は、自発磁化の存在である。通常、強磁性体は均一には磁化されないが、磁化の程度(単位体積当たりの磁気モーメント)は同一であるもののその方向が異なる均一な自発磁化の領域、即ちドメインに分割される。外部磁場の影響のもと、磁場に沿って磁化されるドメインの数及びサイズは、他のドメインを犠牲にして増加する。さらに、或る特定のドメインの磁気モーメントは、磁場の向きが回転する場合がある。その結果、試料の磁気モーメントが高まる。
外部磁場の強度Hに対する強磁性試料の磁気モーメントMの依存性(磁化曲線)が図16に示される。十分に強い磁場において、試料は飽和状態にまで磁化される(更に磁場が高まると、Mの値が見かけ上変化しなくなる−A点)。ここで、試料は磁場に沿って方向づけられた飽和磁気モーメントMを伴う1つのドメインからなる。外部磁場の強度Hが減少すると、磁場に対してその磁気モーメントが向けられたドメインの出現及び成長により、主として曲線Iに沿って試料の磁気モーメントMが低下する。ドメインの成長はドメイン壁の運動による。この運動は、ある時点でドメイン壁を強化する、試料に存在する様々な欠陥(不純物又は不均等性等)によって妨げられ、これらを取り除くため非常に強い磁場が必要とされる。したがって、磁場Hがゼロまで低下すると、いわゆる残留磁気モーメントM(B点)が保持される。保磁場(保磁力)H(C点)と呼ばれる反対方向の十分に強い磁場においてのみ、試料を完全に消磁することができる。逆方向の磁場が更に増加すると、再び試料が磁場に沿って飽和状態にまで磁化される(D点)。(D点からA点への)磁気反転が曲線IIに沿って起こる。したがって、磁場が循環的変化(cyclical change)を経ると、試料の磁気モーメントにおける変化を特徴づける曲線は、磁気ヒステリシスループを形成する。磁化が飽和に達しないこのような限界を伴って磁場Hが循環的に変化する場合、無制限の磁気ヒステリシスループが生み出される(曲線III)。磁場Hにおいて変化する程度をゼロまで減少することによって、試料は完全に消磁され得る(O点に到達し得る)。試料の磁化は、O点から曲線IVに沿って継続する。
磁気ヒステリシスにおいて、磁気モーメントMの個別の値は、外部の磁場強度Hの同一の値に対応する。この非特異性は、所定の状態に先行する試料の状態(即ち、試料の磁気的な経緯)の影響によるものである。
磁気ヒステリシスループの形状及びサイズ、並びにHの量は、様々な強磁性体において幅広い範囲に亘る。例えば、純鉄においてはH=1エルステッドであり、マグニコ(magnico)合金においてはH=580エルステッドである。磁気ヒステリシスループは、材料の処理過程によって強く影響を受け、その間、多くの欠陥が変更される。磁気ヒステリシスループの面積は、1サイクルの磁場変動における試料でのエネルギ損失に等しい。このエネルギは、試料中の強磁性材料の総体積にも比例する。このエネルギは、最終的には試料を加熱するために使用される。そのようなエネルギ損失は、ヒステリシス損失と呼ばれる。(例えば、変圧器コア、並びに電気機器の固定子及び回転部における)ヒステリシスに対する損失が望ましくない場合、低いH及び小さなヒステリシスループ面積を有する磁気的に軟らかい材料が使用される。一方、高いHを有する磁気的に硬い材料が永久磁石の製造に必要とされる。
交流磁場の周波数(単位時間当たりの磁気反転サイクルの数)が高まるほど、過電流及び磁気粘性による他の損失がヒステリシス損失に追加される。高い周波数では、ヒステリシスループの面積は対応して増加する。そのようなループは、上述の静的ループに対して、時に動的ループと呼ばれる。
電気抵抗及び機械的変形等の強磁性体のその他の多くの特性は、磁気モーメントに依存する。また、磁気モーメントの変化はこれらの特性に変化をもたらし、例えば、電磁気的ヒステリシス及び磁歪ヒステリシスがそれぞれ観察される。
ヒステリシスループは温度に依存する。図17は、140℃のキュリー温度又はネール温度を有する磁性材料のヒステリシスループの典型的な温度依存性を示す。形状の温度依存性のみを特徴付けるものであり、軸上にはいかなる単位も与えられておらず、該図面は解説を目的とすることに留意されるべきである。温度によってヒステリシスループは変化し、徐々に鋭く、薄くなり、いずれはキュリー温度又はネール温度における消滅が観察される。この温度以降、材料は常磁性体又は反磁性体となり、ヒステリシスに起因する加熱損失は観察されない。これは、この材料が少なくともヒステリシス効果によってはこれ以上加熱されず、キュリー温度又はネール温度で保持されることを意味する(以下において、2つの用語「キュリー」温度又は「ネール」温度は区別せずに用いられ得る)。直接誘導又は間接誘導等の他の効果による加熱は、なおも可能であるが、これらの効果は、特にヒステリシス効果による巨大な加熱能力に比べると、この場合無視することができるほどのものであるということを述べておく。
インプラント装置の焼灼領域が、例えばキュリー温度40℃の材料を含む場合、インプラントは、例えば本発明のシステムの外部エネルギ供給手段によってこの温度にまで加熱され、時変磁場に晒された場合にはこれ以上加熱されないということが当業者に明らかである。焼灼温度を42℃又は45℃とする必要がある場合、インプラントにおいて使用される磁性材料を、キュリー温度としてこの温度を有するように変更してもよい。これは、例えば磁性材料の合金の組成を変化させることによって行うことができる。磁性材料のキュリー温度は、非常に正確に操作され得る。
好ましい実施形態において、インプラント装置に使用される磁性材料は、以下の材料の組合せ又は合金:MnAs、Gd、Fe薄塗布を有するGd、およそ29.5at.%のNiを有するNi−Fe合金(1000℃から徐々に冷却される)、30at.%のNiを有するNi−Fe、Cr、CoO、ZnFeであり、10℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃を超えるキュリー温度若しくはネール温度、及び/又は75℃、70℃、65℃、60℃、55℃、50℃、45℃、40℃を下回るキュリー温度若しくはネール温度を有するあらゆる磁性材料である。
合金又は複合材料のキュリー温度又はネール温度は、これらの材料を製造する処理過程に強く依存し得る。特に、焼鈍工程(annealing procedures)が重要である可能性がある。また、イオン放射線(ion radiation)等のキュリー温度の他の変更方法も所望の材料を供給するために使用され得る。ランドルト−ベルンシュタインデータベース等の標準的な参考文献に明記される所望のキュリー温度又はネール温度を有する磁性材料、合金、二元合金、三元合金又は四元合金のいずれも使用することができる。
他の実施形態では、このシステムは、
1又は複数のインプラント装置を、1又は複数の血管の所望の位置又はその近傍に輸送及び送達するために好適なシースと、
1又は複数のインプラントを伴うシースを1又は複数の血管の所望の位置へと順次ガイドするために好適なガイドワイヤと、
も備えている。
この実施形態においてシースは、本明細書に記載される1又は複数のインプラント装置を送達することが可能なインプラント送達システムを包含する。そのような送達装置及びガイドワイヤを有するシースの実施形態は図12に示される。
更なる態様では、本発明は、血管内へ埋め込まれ、展開されるように適合された自己拡張型インプラント装置であって、上記インプラントがその長さの少なくとも一部分に沿って焼灼領域を備え、該焼灼領域が血管と表面接触するように適合され、該焼灼領域が少なくとも1つの実質的に完全な環状バンド又はらせん状バンドの範囲を定め、該インプラントへのエネルギ印加による血管内のシグナル遮断経路の焼灼に有効であり、上記焼灼領域が、強磁性材料、フェリ磁性材料、又は反強磁性材料等の磁気ヒステリシスを示す少なくとも1種の材料を含む、自己拡張型インプラント装置を提供する。
好ましくは、上記材料は含鉄流体(ferrous fluid)(即ち、熱伝導性流体中に懸濁された強磁性粒子、フェリ磁性粒子及び/又は反強磁性粒子)を含み、上記材料は好ましくは上記インプラント装置内に含有される。より好ましい実施形態では、上記インプラント装置は、上記熱伝導性流体中の上記強磁性粒子、フェリ磁性粒子及び/又は反強磁性粒子を含む1又は複数の液密な腔を備える。更に好ましい実施形態では、上記粒子は以下の材料のいずれか又はいずれかの組合せを含む:SrFe1219、Me−2W、Me−2Y、及びMe−2Z(ここで2WがBaO:2MeO:8Fe、2Yが2(BaO:MeO:3Fe)及び2Zが3BaO:2MeO:12Feであり、Meが二価陽イオンであり、二価陽イオンはMg、Co、Mn、及びZnから選択されることが好ましい)、及び/又は1MeO:1Fe(ここでMeOがNi、Co、Mn及びZnから選択される遷移金属酸化物である)、及び/又はLa0.8Sr0.2MnO、YFe5−x12のような合金(ここでMはAl又はGdであり、0<x<2である)、及び/又はPd、Co、Ni、Fe、Cu、Al、及びSiのいずれかの組合せの合金、及び/又はNi、Co、及びFeのいずれかの組合せとGd、Th、Dy、Ho、Er及びTmのいずれかの組合せとの合金、及び/又は合金RMnX(ここでRが、La、Ce、Pr又はNb等の希土類であり、XがGe又はSiのいずれかである)。以下の合金のいずれか又はいずれかの組合せが特に好ましい:28%又は29.6%のNiを含むNiCu、NiPd、6.15%のPdを含むPdCo、4%のNiを含むNiSi、(Ni、ZnO)Fe、1.0≦x≦1.7であるLa0.8Sr0.2MnO、YFe5−xAlO12。粒子はどのような大きさであってもよく、最長が好ましくは10nmより長く、より好ましくは20nmより長く、また最長が500μmより小さく、好ましくは100μmより小さい。或る特定の実施形態において、上記粒子は最長が1μmより小さく、好ましくは200nmより小さい。他の実施形態において、上記粒子は、最長が1μmより長く、好ましくは20μmより長い。上記粒子が懸濁される上記流体は適切な熱伝導特性を備えることが好ましい。好ましい実施形態では、上記流体は、大きな熱容量を備える。他の好ましい実施形態では、上記流体は低い熱容量を備える。この粒子に対して使用する磁性材料及び使用する流体の的確な特徴、量及び組合せは、例えば、腎動脈の内壁の完全ならせん状焼灼を誘導する所望の温度及び熱に依存する。好ましい実施形態において、上記磁性材料は、37℃、38℃、39℃、40℃、41℃、42℃、43℃、44℃、45℃、46℃、47℃、48℃、49℃、50℃、51℃、52℃、53℃、54℃、55℃、又はこれらの間の任意の値、若しくはこれらの任意の組合せのキュリー温度又はネール温度を備え、好ましくは上記キュリー温度又はネール温度は75℃より低く、より好ましくは70℃より低く、更に好ましくは65℃より低く、更に好ましくは62℃より低く、更に好ましくは59℃より低く、更に好ましくは57℃より低く、更に好ましくは55℃よりも低い。
好ましい実施形態では、インプラント装置は腎動脈内に埋め込まれ、展開されるように適合される。
特に好ましい実施形態では、このインプラント装置の一部は、磁気ヒステリシスを示し、異なるキュリー温度又はネール温度を有する2以上の材料から製造される。
異なる温度は、インプラント装置の焼灼領域がどの材料を含むかによって個別の場所で異なる損傷を生じる。異なるキュリー温度を有する材料からなるインプラント装置の熱的隔離部分により、インプラント装置に沿って焼灼温度の段階的な変動が可能である。また、より高い熱容量を有する材料を含む部分は、よりゆっくりと加熱されるが、その後より長期に亘って熱いままである。焼灼特徴の操作は、インプラントに使用される材料の磁気特性及び熱特性を利用してインプラントを操作することによって行われ得る。
より好ましい実施形態では、このインプラント装置は、長期間の埋め込みに好適である。他の実施形態では、このインプラント装置は、生体吸収性インプラント装置、又は1若しくは複数の焼灼工程の後に例えば蒸発によって消滅するインプラントである。好ましい実施形態では、このインプラント装置は、第一直径を有する近位部分、及び第一直径未満であって上記インプラント装置を血管内に固定することが十分可能な第二直径を有する遠位部分を備えてもよい。このインプラント装置は、上記インプラント装置の近位部分若しくは遠位部分に、又はその近傍に定着手段を更に備えてもよく、上記定着手段は血管内壁に比して同じ位置又はその近傍にこの装置を保持するために好適である。定着手段は、鉤若しくはかかり、又はインプラント装置を所望の位置に保持するために当該分野で既知のその他のものを備えてもよい。
好ましい実施形態において、インプラント装置は、外部から起動可能な(triggerable)部分を備え、定着手段を具備した弾性的に圧縮可能なボディを備える。このボディは、主にワイヤで作製され、拡張位置又は解放位置においては、狭化した管状形及び/又はいくぶん平板化された狭化した管状形(即ち、長軸に沿ったほとんどの位置における断面が楕円形又は円形等であり、腎動脈内に置くために好適である)を具備していてもよい。また、少なくともボディが解放位置又は非圧縮位置にある場合、ボディは2〜5の円形ワイヤ(第一の大きな円形又は楕円形ワイヤ、及び直径が徐々に小さくなる更なる円形又は楕円形ワイヤであり、互いに離れて設置され保持される)を備えてもよい。ボディは編み込まれた金属ワイヤ(血管壁又は血管の動脈壁との多数の連結を可能とする複数の相互連結、交差及び/又は層を有する)で構成されていてもよい。ボディは、長軸に沿って直径が徐々に小さくなるらせん形ワイヤであることが意図される。インプラント装置のワインディングは、装置が一旦解放されると、架橋直立ワイヤ部分と相互に連結され、例えば腎動脈の完全な円形の被覆を確実にするために閉鎖ループを与えてもよい。ボディは、最終的に金属ケージを形成するように、外側に曲がった縦型金属ビーズ(longitudinal metal beads)を呈してもよく、さらにそれらの間に幾つかの相互連結を呈してもよい。インプラント装置は、腎動脈に埋め込まれる場合、ボディの円形又は楕円形ワイヤ上で計測され得る最も離れた2点の距離が、3mm〜30mm、より具体的には5mm〜20mm、更に具体的には9mm〜13mmの範囲であることを特徴とするものであってもよい。インプラント装置は、血管に埋め込まれる場合、インプラント装置のボディの円形又は楕円形ワイヤ上で計測され得る最も離れた2点の距離が、5mm〜50mm、より具体的には8mm〜40mm、更に具体的には10mm〜30mmの範囲であることを特徴とするものであってもよい。インプラント装置のボディは、主に1又は複数の金属合金で作製されてもよい。インプラント装置のボディは、電磁放射線、直接誘導若しくは間接誘導、音響エネルギ、機械的振動、加熱及び/又はインプラント若しくはその一部分のその他の特徴の変更から選択される、エネルギ場、又はエネルギ場の組合せによって外部から起動可能な部分を備えてもよい。インプラント装置に使用される幾つかの材料は、遠隔的に印加された交流磁場に対して反応する(例えば発熱する)タイプのものであってもよい。エネルギは、電磁放射線による、時変磁場を介したヒステリシス加熱による、直接誘導及び間接誘導による、並びにジュール加熱による、音響エネルギによる、機械的振動及び化学エネルギ手段による、熱/化学放出システム又は機械/化学放出システムによる外部手段によってインプラント装置に供給され得る。ボディは、交流磁場に特異的に反応する、任意に異なる強磁性特性及び/又は吸収係数を有する異なる金属合金で作製された部分を備えてもよい。インプラント装置のボディの部分は、変動する特性を有する1又は複数のコーティングを具備してもよい。インプラント装置のボディのワイヤ(単数又は複数)又は他の部分は、異なる合金及び/又はその他の材料で作製された異なる層で構成される。さらに、インプラント装置は、外部から印加されるエネルギ場、例えば外部から印加される交流磁場に対して、個別のコーティング又は層が異なる反応を示すことを特徴とするものであってもよい。高い隔離特徴を有する内腔側のコーティング又は層がインプラント装置に具備されてもよい。インプラント装置のボディは、使用される材料の弾性特性及びボディの幾何学的形状により自己拡張特性を有していてもよく、更なる拡張は、血管の解剖学的構造を変更するために必要な拡張圧に等しい、約10mmHg〜40mmHg、好ましくは20mmHg〜30mmHg、より好ましくは22mmHg〜28mmHg、更に好ましくは25mmHg付近の逆圧に接した場合に停止する。インプラント装置は、腎動脈へと導入された際(例えば外部エネルギ場が印加された後)にのみ放出される毒性物質を具備し、毒性物質がその後制限された壊死性の損傷/神経毒性による損傷を生み出すことを特徴としてもよい。これらの毒素として、エタノール、テトロドトキシン及びバトラコトシキン、モーロトキシン、アジトキシン、カリブドトキシン、マーガトキシン、スロトキシン、スキラトキシン及びヘフトキシン、カルシセプチン、タイカトキシン、カルシクルジン、及びPhTx3、ボツリヌストキシン、サイトカラシンD、ラパマイシン、シロリムス、ゾタロリムス、エベロリムス、パクリタキセル、グルタメート、イソキノリン、N−メチル−(R)−サルソリノール、β−カルボリン誘導体が挙げられるが、これらに限定されない。インプラント装置は、誘発エネルギ場によって放出され得る、物質が備えられる微細孔を具備していてもよい。インプンラント装置は、体温が活性化を引き起こすように35℃を超える温度でのみ活性化される熱活性コーティングを具備していてもよい。インプラント装置は、エネルギ場の外部からの印加が活性化を引き起こすように45℃を超える温度でのみ活性化される熱活性コーティングを具備していてもよい。インプラント装置は、血管、例えば腎動脈の壁において部分的な挿入又は陥入を可能とする、主に伸長された形状からなる定着手段、及び/又は任意にワイヤが張られた構造と組み合わせた拡張力を具備していてもよい。また、これらの定着手段は、任意にインプラントの外側方向の部分に取り付けられた鉤又はかかり等を備えてもよい。
好ましい実施形態では、上記インプラント装置は、1又は複数の物質で満たされ、インプラントが加熱された場合に開放する、及び/又はインプラントが体温を得た場合に開放する腔を備え、及び/又は上記インプラントが1又は複数の物質を含むコーティングを備える。
好ましい実施形態では、本発明によるインプラント装置は、最大円周と最少円周、及び最大円周と最少円周との比を備え、上記比は10未満、好ましくは9未満、より好ましくは8未満、更に好ましくは7未満、更に好ましくは6未満であって、1.1より大きく、好ましくは1.5より大きく、より好ましくは2より大きく、更に好ましくは2.5より大きく、更に好ましくは3より大きい。好ましい実施形態において、インプラント装置は、インプラントの長手方向に沿って変化する円周を備え、上記円周は少なくとも20mm、好ましくは少なくとも25mm、より好ましくは少なくとも30mm、更に好ましくは少なくとも36mm、更に好ましくは少なくとも42mm、更に好ましくは少なくとも48mmであり、最大375mm、より好ましくは最大350mm、更に好ましくは最大325mm、更に好ましくは最大300mm、更に好ましくは最大275mm、更に好ましくは最大250mmの間で変動する。そのような比又は寸法は、特に血管が腎動脈である場合、血管内壁の原則的に環状なバンド又はらせん状バンドの範囲を定めることを確実にするために必要となる場合がある。
特に好ましい実施形態では、自己拡張型インプラント装置が拡張状態にある場合、上記円周はインプラント装置が適合された血管(例えば、腎動脈)本来の直径の最大200%、好ましくは最大190%、より好ましくは最大180%、更に好ましくは最大170%、更に好ましくは最大160%、更に好ましくは最大150%であってもよい。
好ましい実施形態では、インプラント装置は、ジグザグの若しくは織られた若しくは編まれた材料、引き抜き管、偏心引き抜き管、中空支柱、流体で満たされた中空支柱、又はこれらの任意の組合せを含む外表面を備える。
好ましい実施形態では、本発明によるインプラント装置は、原則的に円筒状の形状を備え、少なくとも2mm、好ましくは少なくとも3mm、より好ましくは少なくとも4mm、更に好ましくは少なくとも5mm、更に好ましくは少なくとも6mmであり、最大20mm、好ましくは最大16mm、より好ましくは最大13mm、更に好ましくは最大10mm、更に好ましくは最大9mmの直径を備えることが好ましい。そのような形状又は寸法は、とりわけ血管の原則的に円筒状の部分において、とりわけ血管が腎動脈である場合、血管内壁の環状バンド又はらせん状バンドの範囲を定めることを確実にするために必要となる場合がある。
好ましい実施形態では、本発明によるインプラント装置は、遠位部分及び近位部分を備え、上記焼灼領域は近位部分からインプラントの全長の50%以内、好ましくは40%以内、より好ましくは30%以内に配置される。好ましい実施形態では、本発明によるインプラント装置は、遠位部分及び近位部分を備え、上記焼灼領域は、近位部分から25mm以内、好ましくは20mm以内、より好ましくは15mm以内に配置される。
好ましい実施形態では、インプラント装置は遠位部分及び近位部分を備え、上記定着装置の過熱を防止するために熱絶縁的な連結を介して上記インプラントの焼灼領域に連結された定着装置を備え、上記定着装置は遠位部分に連結されることが好ましい。定着装置は、インプラント装置の他の部分とは異なる材料を含んでいてもよい。とりわけ、定着装置は、その寸法、形状又は材料に起因する異なる熱特性を有してもよい。定着装置は、例えば腎動脈の口部において最適に定着するため、インプラント装置の遠位部分に連結されてもよい。熱絶縁的な連結は、熱絶縁材料を備えてもよく、又はその形状及び寸法(例えば、焼灼領域に定着装置を取り付ける多数の薄いストラップ又はワイヤ)により熱絶縁性を高めてもよい。
好ましい実施形態では、動脈構造及び静脈構造の治療用システムは、上記いずれかの実施形態によるインプラント装置、及びインプラント装置が具備された後、好ましくは患者の体外から使用することが意図される励起装置又はエネルギ供給装置を備え、それによってインプラント装置が配置されている動脈構造又は静脈構造の治療をするために、励起によりインプラント装置の特徴が変更される。動脈構造及び静脈構造の治療用の励起装置は、本明細書に記載されるあらゆる実施形態によるインプラント装置と共同して使用されることが意図されてもよい。
好ましい実施形態では、上記インプラント装置が埋め込まれた場合に患者の血液と接触し得るインプラント装置の部位は、インプラント装置の励起の間、血液が加熱又は過熱されないようにインプラント装置の他の部分から熱的に隔離される。そのような部位は、高い隔離特性を有する内腔コーティング又は層を備える。血液の加熱は、患者の利益及び快適性のため可能な限り回避されるべきであることは明らかである。
他の実施形態では、インプラント装置は、インプラント装置の目的に好適な熱特性及び/又は弾性特性を有するその他の材料によって囲まれた、或る特定のキュリー温度を有する材料のコア領域を備える。そのようにして、インプラント装置を通して温度プロファイルを操作することができる。血管壁に接触して焼灼によって損傷を形成することが意図されるインプラントの部位が最も加熱されるべきであり、血管又は血液に接触し、損傷を形成することが意図されないインプラントのその他の部位では、患者の健康のために受ける熱を可能な限り少なくするべきであることが明らかである。
更に別の実施形態では、このインプラント装置は、1又は複数の物質で満たされ、このインプラントが加熱された場合に開放する腔を備える。好ましい実施形態では、これらの物質は(例えば、二成分性神経毒を送達するため)患者の体内又は血管壁へと放出される前に混合される。より好ましい実施形態では、これらの物質は下記物質の1又は複数の選択又は組成物である:
エタノール;
テトロドトキシン及びバトラコトシキン;
モーロトキシン、アジトキシン、カリブドトキシン、マーガトキシン、スロトキシン、スキラトキシン又はヘフトキシン;
カルシセプチン、タイカトキシン、カルシクルジン、又はPhTx3;
ボツリヌストキシド;
サイトカラシンD、ラパマイシン、シロリムス、ゾタロリムス、エベロリムス、パクリタキセル;
グルタメート;
イソキノリン;
N−メチル−(R)−サルソリノール;
β−カルボリン誘導体。
そのようなインプラントによれば、例えば外部エネルギ供給手段によってインプラントを加熱することにより、所望の時点で血管壁又は血流中に所望の物質を放出することが可能となる。さらに、インプラント及びインプラント中の腔は、例えば二成分性神経毒2種の成分を体内に放出される前に混合するように設計されてもよい。
好ましい実施形態では、本発明によるインプラント装置は、好ましくは上記装置の外表面上に1又は複数の毒素のデポジットを備え、上記デポジットは、加熱(好ましくはヒステリシス加熱)によって溶解され得る金属層によって覆われている。
類似の態様では、本発明は、ピックアップコイルと、ヒータコイルと、閉位置及び中断位置を含む温度制御式スイッチとを備える電気回路を備えるインプラントを提供する。このスイッチは、バイメタル構成要素、及び/又はPTCサーミスタのようなサーミスタを備えることが好ましく、及び/又はそのスイッチは、温度センサと、センサが所定の温度を測定するときに、スイッチを中断し、それゆえ、電気回路を中断するためにセンサ及びスイッチに接続される、好ましくはデジタル式のサーモスタットとを備えることが好ましい。スイッチは、インプラントにおける又はインプラント付近の温度が所定の焼灼温度より高いときに、閉位置から開位置に変化するように構成されることが好ましい。好ましい実施形態では、スイッチは、インプラントにおける又はインプラント付近の温度が所定のスイッチング温度より低いときに、開位置から閉位置に変化するように構成される。一実施形態では、焼灼温度は、スイッチング温度に等しい。別の実施形態では、スイッチング温度は焼灼温度とは異なり、好ましくは、スイッチング温度は焼灼温度より低く、例えば、焼灼温度より少なくとも0.01℃、0.1℃、0.5℃、1℃、2℃、3℃、4℃、5℃、6℃、7℃、8℃、9℃、10℃、11℃、12℃、13℃、14℃、15℃、16℃、17℃、18℃、19℃、20℃低い。好ましい実施形態では、その回路は、冗長性のために、すなわち、望みどおりに少なくとも1つのスイッチ機能を確保するために、好ましくは直列に接続される2つ以上、例えば、2つ、3つ、4つ又はそれ以上のスイッチを備える。
更に別の類似の態様では、本発明は、加熱による焼灼によって腎交感神経シグナルを遮断することにより動脈性高血圧を処置するインプラントを提供し、そのインプラントは、ピックアップコイルと、ヒータコイルと、温度依存性LC回路とを備える電気回路を備え、そのLC回路は温度に依存する共振周波数を含む。
上記のインプラントのピックアップコイルは、ピックアップコイルを通る時変磁束の影響下で、そのピックアップコイルが接続される電気回路の中に電流を誘導するように構成される。それに加えて、ピックアップコイルは、低い抵抗及び高いインダクタンスを含むことが好ましい。
好ましくは、ピックアップコイルは、0.02オームより大きく、好ましくは0.05オームより大きく、より好ましくは0.1オームより大きく、更に好ましくは0.15オームより大きく、更に好ましくは0.2オームより大きく、更に好ましくは0.3オームより大きく、更に好ましくは0.5オームより大きく、及び/又は30オームより小さく、好ましくは30オームより小さく、より好ましくは25オームより小さく、更に好ましくは20オームより小さく、更に好ましくは15オームより小さく、更に好ましくは10オームより小さく、更に好ましくは5オームより小さく、最も好ましくは約1オームである抵抗を含む。
好ましくは、ピックアップコイルは、0.02μHより大きく、好ましくは0.05μHより大きく、より好ましくは0.1μHより大きく、更に好ましくは0.15μHより大きく、更に好ましくは0.2μHより大きく、更に好ましくは0.3μHより大きく、更に好ましくは0.5μHより大きく、及び/又は30μHより小さく、好ましくは30μHより小さく、より好ましくは25μHより小さく、更に好ましくは20μHより小さく、更に好ましくは15μHより小さく、更に好ましくは10μHより小さく、更に好ましくは7μHより小さく、最も好ましくは約4μHであり、例えば、1μH、2μH、3μH、4μH、5μH、6μH、7μH又はその間の任意の値であるインダクタンスを含む。
好ましい実施形態では、加熱コイルは、上記血管の内壁上の実質的に完全な環状シグナル遮断損傷又はらせん状シグナル遮断損傷を得るために、血管内、好ましくは腎動脈内の実質的に完全な環状又はらせん状焼灼領域の範囲を定めるように構成される。好ましくは、ヒータコイルは高い抵抗及び低いインダクタンスを含む。
好ましくは、ヒータコイルは、0.4オームより大きく、好ましくは1オームより大きく、より好ましくは2オームより大きく、更に好ましくは3オームより大きく、更に好ましくは4オームより大きく、更に好ましくは6オームより大きく、更に好ましくは10オームより大きく、及び/又は150オームより小さく、好ましくは100オームより小さく、より好ましくは80オームより小さく、更に好ましくは60オームより小さく、更に好ましくは50オームより小さく、更に好ましくは40オームより小さく、更に好ましくは30オームより小さく、最も好ましくは約25オームである抵抗を含む。
好ましくは、ヒータコイルは、0.02μHより大きく、好ましくは0.05μHより大きく、より好ましくは0.1μHより大きく、更に好ましくは0.15μHより大きく、更に好ましくは0.2μHより大きく、更に好ましくは0.3μHより大きく、更に好ましくは0.5μHより大きく、及び/又は30μHより小さく、好ましくは30μHより小さく、より好ましくは25μHより小さく、更に好ましくは20μHより小さく、更に好ましくは15μHより小さく、更に好ましくは10μHより小さく、更に好ましくは7μHより小さく、最も好ましくは約4μHであり、例えば、1μH、2μH、3μH、4μH、5μH、6μH、7μH又はその間の任意の値であるインダクタンスを含む。
特定の好ましい実施形態では、ヒータコイルの抵抗は、ピックアップコイルの抵抗より大きく、及び/又はピックアップコイルのインダクタンスはヒータコイルのインダクタンスより大きい。
好ましい実施形態では、例えば、インダクタンスを介してかけられる時変磁場のような外部エネルギ供給手段によって、インプラントが作動するときに、ヒータコイルを通って流れる電流は、0.1Aより大きく、好ましくは0.2Aより大きく、より好ましくは0.3Aより大きく、更に好ましくは0.4Aより大きく、更に好ましくは0.5Aより大きく、更に好ましくは0.6Aより大きく、更に好ましくは0.7Aより大きく、更に好ましくは0.8Aより大きく、かつ10Aより小さく、より好ましくは8Aより小さく、更に好ましくは6Aより小さく、更に好ましくは4Aより小さく、更に好ましくは2Aより小さく、更に好ましくは1.5Aより小さく、更に好ましくは1Aより小さく、最も好ましくは約0.9Aである。
本発明における所定の温度は、インプラントがその中に配置されることになる血管の内壁のための焼灼温度であることが好ましい。好ましくは、焼灼温度は、37℃、38℃、39℃、40℃、41℃、42℃、43℃、44℃、45℃、46℃、47℃、48℃、49℃、50℃、51℃、52℃、53℃、54℃、55℃、56℃、57℃、58℃、59℃、60℃、61℃、62℃、63℃、64℃、65℃、66℃、67℃、68℃、69℃、70℃、71℃、72℃、73℃、74℃、75℃又はその間の任意の値である。
好ましい実施形態では、ピックアップコイル、ヒータコイル、及びバイメタル構成要素を含む温度制御式スイッチは、直列に接続され、バイメタル構成要素は、所定の温度より高く加熱されるときに開位置にあり、それにより、回路を遮断して、ヒータコイルが加熱されないようにし、また、温度が所定の温度より低いとき、バイメタル構成要素は閉位置にあり、それにより、電流、例えば、誘導電流がヒータコイルを通って流れることができるように回路を閉じる。
好ましくは、インプラントは、外部から印加される時変磁場からの誘導によってAC電流を捕捉することができる回路供給コイルを備え、その供給コイルはDC電流又は電圧を与えるためのAC−DCコンバータに、好ましくは、スイッチに、又はインプラントの他の電子構成要素に結合される。
好ましい実施形態では、インプラントは、別々に閉じ、及び/又は開くことができる、ソース電気回路と加熱電気回路とを備え、ソース電気回路は、ピックアップループ内の誘導AC電流からDC電圧及び/又は電流出力を与えるように構成される。好ましくは、DC出力は、スイッチにエネルギを与えるためにスイッチに接続される。好ましくは、加熱電気回路は、スイッチが閉じられるときに抵抗加熱によってヒータコイルを加熱するように構成され、それにより、ヒータコイルを通って加熱電流が流れることができるようにする。
好ましい実施形態では、ピックアップコイル及びヒータコイルは、スイッチが閉じられるとき、直列に接続され、それにより、ピックアップコイルによる誘導によって捕捉された電流がヒータコイルを通って流れることができるようにし、それにより、抵抗加熱を通して加熱コイルを加熱する。
好ましくは、AC電流を含む加熱電流は、スイッチが閉じられた場合に、ピックアップコイル内で誘導され、ヒータコイルに伝達される場合があり、及び/又はAC電流は、外部発電機のような外部エネルギ供給手段によってヒータコイル内に誘導される場合がある。加熱電流は、DC電流、例えば、AC−DCコンバータに結合される供給コイルによって与えられるようなDC電流を含むことができる。
好ましい実施形態では、インプラントは少なくとも部分的に自己拡張型である。好ましい実施形態では、インプラントは、腎動脈の中に埋め込むために円錐形の形状を有する。
好ましくは、ピックアップコイルは、10mmより長く、より好ましくは12mmより長く、更に好ましくは14mmより長く、更に好ましくは15mmより長く、更に好ましくは16mmより長く、更に好ましくは17mmより長く、更に好ましくは18mmより長く、更に好ましくは19mmより長く、最も好ましくは20mmより長く、かつ95mmより短く、より好ましくは90mmより短く、更に好ましくは85mmより短く、更に好ましくは80mmより短く、更に好ましくは75mmより短く、更に好ましくは70mmより短く、更に好ましくは65mmより短く、更に好ましくは60mmより短く、更に好ましくは55mmより短く、最も好ましくは50mmより短い長さを含む。
好ましくは、ピックアップコイルは、インプラントが拡張位置にあるときに、10mmより長く、より好ましくは12mmより長く、更に好ましくは15mmより長く、更に好ましくは18mmより長く、更に好ましくは20mmより長く、更に好ましくは22mmより長く、更に好ましくは24mmより長く、更に好ましくは26mmより長く、最も好ましくは28mmより長く、かつ70mmより短く、より好ましくは65mmより短く、更に好ましくは60mmより短く、更に好ましくは50mmより短く、更に好ましくは40mmより短く、更に好ましくは35mmより短く、更に好ましくは30mmより短く、更に好ましくは25mmより短く、最も好ましくは20mmより短い最大直径を含む。
好ましくは、ヒータコイルは、1mmより長く、より好ましくは2mmより長く、更に好ましくは3mmより長く、更に好ましくは4mmより長く、更に好ましくは5mmより長く、最も好ましくは6mmより長く、かつ30mmより短く、より好ましくは27mmより短く、更に好ましくは25mmより短く、更に好ましくは24mmより短く、更に好ましくは22mmより短く、最も好ましくは20mmより短い長さを含む。
好ましくは、ヒータコイルは、インプラントが拡張位置にあるときに、2mmより長く、より好ましくは4mmより長く、更に好ましくは6mmより長く、更に好ましくは8mmより長く、更に好ましくは10mmより長く、更に好ましくは12mmより長く、更に好ましくは13mmより長く、更に好ましくは14mmより長く、最も好ましくは15mmより長く、かつ90mmより短く、より好ましくは80mmより短い、更に好ましくは70mmより短く、更に好ましくは60mmより短く、最も好ましくは50mmより短い最大直径を含む。
好ましくは、インプラントは、ピックアップコイルとヒータコイルとの間に或る距離を含み、その距離は、1mmより長く、より好ましくは3mmより長く、更に好ましくは5mmより長く、更に好ましくは6mmより長く、更に好ましくは7mmより長く、更に好ましくは8mmより長く、更に好ましくは9mmより長く、更に好ましくは10mmより長く、最も好ましくは12mmより長く、かつ80mmより短く、より好ましくは70mmより短く、更に好ましくは60mmより短く、更に好ましくは50mmより短く、最も好ましくは40mmより短い。
本発明は加熱による焼灼によって腎動脈交感神経シグナルを遮断することにより動脈性高血圧を処置するシステムを更に提供し、そのシステムは、本文において記述されたようなピックアップコイル、ヒータコイル及び温度制御式スイッチを備える電気回路を備えるインプラントと、インプラント装置の位置において時変磁場を生成する磁場発生器とを備え、好ましくは、磁場発生器は、該発生器によって生成された磁場の向きを変更する方向付け手段を備える。ここで、「磁場の向きを変更すること」は、時変磁場の極性、及び/又は付随する電磁波の伝搬方向を変更することを指している。方向付け手段を用いることによって、発生器は、ピックアップコイルの長軸に沿って最大に時間的に変化する磁場を与えるように構成することができ、それにより、ピックアップコイル内に電流を効率的に誘導することができる。方向付け手段は、U字形電磁石のような、可動、及び/又は回転可能アーム又はアンテナ状構造を備えることができる。好ましくは、そのシステムは本明細書において先に開示されたような2つのインプラントを備える。
類似の態様では、本発明は、加熱による焼灼によって腎動脈交感神経シグナルを遮断することにより動脈性高血圧を処置するシステムであって、
温度依存性LC回路を備える、本明細書で開示したインプラントであって、前記LC回路は、温度依存性である共振周波数を含む、インプラントと、
前記インプラント装置の位置において時変磁場を生成する磁場発生器と、
前記LC回路の前記共振周波数を測定するように構成され、かつ測定された共振周波数をインプラント温度に関連付けるように構成される温度測定装置と、
温度制御手段であって、
前記温度測定装置から前記インプラント温度を受信し、
前記インプラント温度を所定の焼灼温度と比較し、
前記比較に基づいて前記磁場発生器によって生成される前記時変磁場を制御する、
ように構成される、温度制御手段と、
を備える、システムを提供する。
好ましくは、そのシステムは本明細において先に開示されたような2つのインプラントを備える。
更なる態様では、本発明は、1又は複数の腎動脈内壁上の実質的に完全な環状バンド又はらせん状バンドの焼灼によって腎動脈交感神経シグナルを遮断することにより動脈性高血圧を伴う患者を治療する方法であって、
1又は複数のインプラント装置を、シース及びガイドワイヤによって1又は複数の腎動脈内に埋め込むステップであって、上記インプラント装置の各々がそれらの長さの少なくとも一部分に沿って焼灼領域を備え、上記焼灼領域が上記腎動脈と表面接触するように適合され、上記焼灼領域が少なくとも1つの実質的に完全な環状バンド又はらせん状バンドの範囲を定め、上記インプラント装置にエネルギを印加することによって上記腎動脈内のシグナル遮断経路を焼灼するのに有効である、ステップと、
シース及びガイドワイヤを引き戻すステップと、
後に、インプラント装置から空間的に分離された外部エネルギ供給手段によって1又は複数のインプラント装置の焼灼領域を加熱するステップと、
を含む、方法を提供する。
関連の態様では、本発明は、加熱による焼灼によって腎動脈交感神経シグナルを遮断することにより動脈性高血圧を処置する方法であって、
1つ又は複数の腎動脈内に、本明細書で開示したインプラントを1つ又は複数埋め込むステップであって、このインプラントは好ましくは、ピックアップコイルと、ヒータコイルと、温度制御スイッチ又は好ましくは温度依存性LC回路を備え、前記LC回路は、温度依存性である共振周波数を含む、ステップと、
前記インプラントの位置において時変磁場を印加するステップであって、それにより、1つ又は複数の前記インプラントを所定の焼灼温度まで加熱する、ステップと、
を含む、方法を提供する。
上記方法において、インプラント装置の加熱は外科手術の後に行うことが強調される。これにより加熱工程を容易にし、患者の快適性を改善する。
類似の態様では、本発明は、1又は2以上の血管内への埋め込みに好適な1又は2以上のインプラント装置を加熱する方法であって、
後にシース及びガイドワイヤによって上記血管内に上記インプラント装置を設置するステップであって、上記インプラント装置の各々がそれらの長さの少なくとも一部分に沿って焼灼領域を備え、上記焼灼領域が少なくとも1つの実質的に完全な環状バンド又は実質的にらせん状のバンドの範囲を定め、上記インプラント装置へのエネルギ印加による上記血管内のシグナル遮断経路の焼灼に上記インプラント装置が有効である、ステップと、
シース及びガイドワイヤを引き戻すステップと、
上記インプラント装置から空間的に分離された外部エネルギ供給手段によって、上記インプラント装置の焼灼領域を加熱するステップと、
を含み、
上記シース及びガイドワイヤが引き戻された後に上記加熱が行われ、上記インプラント装置の加熱が同時に行われることを特徴とする、方法を提供する。
この方法の好ましい実施形態では、外部エネルギ供給手段によって1又は複数のインプラント装置の焼灼領域が加熱される前に、回復期間が観察される。さらに、この回復期間は、1又は複数のインプラント装置が身体組織によって覆われる(overgrown)ことを可能とするのに十分長期である。また、この回復期間は、インプラント装置が良好に設置され実質的に血管内で移動しないかどうかを検査するために十分長期であってもよい。
待機期間を観察することの利点は多い。即ち、患者が外科手術から回復する期間を持ち、インプラント装置が良好に埋め込まれたかどうかを確認するために待機期間中に追加の検査を行うことができ、身体組織がインプラント装置を覆うことが可能となり、それによりインプラント装置と血管内壁との接触を改善し、したがって焼灼工程の効率を改善すること等が挙げられる。
この方法の特に好ましい実施形態では、インプラント装置から空間的に分離された外部エネルギ供給手段によって1又は複数のインプラント装置の焼灼領域を加熱するステップは、十分に間隔のあいた時間間隔で繰り返し実施される。
本発明の方法は、複数の焼灼工程が必要な場合、2回目の外科手術が必要でない、即ち、埋め込まれたインプラント装置(単数又は複数)を2回目、3回目等の焼灼工程に再利用することができるという主な利点がある。
この方法のより好ましい実施形態では、本明細書において記載される1又は複数のインプラント装置が使用される。それにより、インプラント装置は、それらの形状、サイズ、材料組成、磁気特性及び熱特性等を操作することによって求められる効果を生み出すように操作され得る。
この方法の更に好ましい実施形態では、本明細書に記載されるシステムが使用される。この場合、インプラント装置を外部エネルギ供給手段によって加熱することができ、インプラントの焼灼領域の高度な温度制御が達成され得る。
好ましい実施形態では、少なくとも1つのインプラント装置が、腎動脈に適合した形状を備える。
好ましい実施形態では、血管は1又は複数の腎動脈を含み、上記インプラント装置の焼灼領域は上記腎動脈と表面接触するように適合され、上記インプラント装置へのエネルギ印加によって上記腎動脈内のシグナル遮断経路を焼灼する少なくとも1つの実質的にらせん状バンドの範囲を定める。
この方法の1つの実施形態では、例えば血管の遠位末端から近位末端へと移動する際に変動する血管の直径に関するデータを収集するために、CT又はMRI等の3Dスキャン技術を用いてインプラントが埋め込まれる患者の血管をスキャンする。これらのデータより、例えば、患者の2つの腎動脈の全てについてインプラントに必要とされる形状及び寸法を得ることができる。この計測は、外科的手術を必要とせずに行うことができ、それにより患者の快適性及び健康を高め、医療リスクを低減する。この計測の後、患者の血管(単数又は複数)に合うようにインプラントを特別注文することができる。特別注文されたインプラントは、標準サイズのインプラントに対して、明らかにあらゆる医療処置の成功率を高める。
本発明は、本発明を更に解説する以下の非限定的な実施例により更に説明され、これは本発明の範囲の限定を意図するものではなく、そのように解釈されるべきでもない。
図1は、円形断面(図1B)及び楕円断面(図1C)によって、本発明によるインプラント1の好ましい実施形態を表す。インプラントの実施形態を示す他の図において、断面は円形若しくは楕円のいずれでもよく、又は基本的にはそれが最良の状態で埋め込まれる血管に適した他のあらゆる形状であればよいことが明らかである。
表されるインプラント1はボディ2を備え、この場合、狭化した管状のケージ形状であり、金属ワイヤ3等で製造され、腎動脈に置くために好適である。
より具体的には、ボディ2はこの場合3つの円形ワイヤ、即ち第一大円形ワイヤ4、中間の第二中円形ワイヤ5、及び第三小円形ワイヤ6を具備する。
しかしながら、ボディ2の外観は、3超又は未満の環を具備していてもよく、例えば2〜5、より具体的には3、4、更には5超の環を具備していてもよい。
第一大円形ワイヤ4は、この場合、傾斜しているが直立したまっすぐな3つのワイヤ部分7によって中間の第二中円形ワイヤ5に連結されている。
同様に、中間の第二中円形ワイヤ5は、この場合も傾斜しているが直立したまっすぐなワイヤ部分8によって第三小円形ワイヤ6に連結されている。
ワイヤ部分8は、ここでは、ワイヤ部分7に対して中間位置に配置されている。
その結果は、主に円錐形又は漏斗形のボディ2とも記載される狭化した環状のケージであり、少なくともボディ2が解放位置又は非圧縮位置にある場合には、互いに離れて設置される3つの円形ワイヤを具備する。
一般論として、自己拡張型ボディ2は、例えば腎動脈のような静脈の解剖学的構造に適した形状を具備することが好ましい。
好ましい実施形態によれば、収束する直径の別個の楕円環でボディ2が構成され、理想的には腎動脈の解剖学的構造に適合されるように、円形ワイヤが主に楕円形であってもよい。
ボディ2のこれらの環は、典型的には直径3mm〜30mmであり、より具体的には5mm〜20mm、更に具体的には9mm〜13mmの範囲である。
ボディ2のこれらの環は、典型的には5mm〜50mm、より具体的には8mm〜40mm、更に具体的には10mm〜30mmの範囲である。
ボディ2は、使用される材料の弾性特性、及びボディ2の幾何学的形状により、自己拡張型の特性を有する。
使用される金属は、優れた自己拡張型特性で知られるニチノール系であってもよい。
自己拡張型ボディ2は、約1mmHg〜150mmHg、より具体的には3mmHg〜80mmHg、より具体的には5mmHg〜60mmHg、より具体的には10mmHg〜40mmHgの圧力、即ち腎動脈の解剖学的構造を変更するために必要とされる拡張圧に等しい圧力を受けた場合に拡張を停止することが意図される。
代替的に、自己拡張型ケージは、相互に連結した、個別の円形又は楕円形の環の存在が意図されるものであってもよい。環は、らせん形を作り出すように形成されてもよい。また、らせんの個々の環は、加熱又はケージからの物質の放出に際し、電気的シグナルの繰り返しに対していずれの孔も開放されたままにならないよう相互に連結される。
この場合、使用される材料は、遠隔印加された交流磁場に対して反応する(例えば発熱する)タイプの材料である。
ヒステリシスの原理は、ボディ2を構成する合金の吸収特性に依存してケージの金属の昇温を生じる。
代替手段としては、極性を変更することによって、この磁場内に置かれる材料においてヒステリシス加熱を誘導する電磁場発生器が挙げられる。このシステムは、到達すべき及び到達することが可能な標的温度として、或る特定の材料が有しているキュリー温度(或る特定の材料をその温度まで加熱することができ、更なるエネルギ送達を行ってもそれ以上温度が変化しない)を使用することができる。例えば、ZnFeは、30℃〜45℃のキュリー温度を有する材料である。
その構造内にZnFeを含む合金ケージは、したがって厳密に45℃、即ち適切な焼灼の目的に望ましい標的温度付近まで加熱することができる。
ケージにエネルギを送達する他の代替手段としては、磁性コアを使用する直接誘導が挙げられ、これもヒステリシス加熱を利用するがより直接的な方法によるものである。
ケージにエネルギを送達する他の代替手段として、外部トリガーによる熱化学的放出システム(thermical chemical-release system)を通した電磁放射線を使用することができ、ここで化学物質は要求に応じて適切な位置でのみ放出される。
電磁放射線、ヒステリシス加熱、キュリー温度への到達、直接誘導、熱/化学放出システム、機械/化学放出システム、間接誘導、ジュール加熱、音響エネルギ、機械的振動、化学放出システム等の更なる代替的なエネルギ場を印加することができることが明らかである。
代替的には、ボディ2は、例えば外部エネルギ場の印加の後といった、腎動脈への誘導によってのみ放出される毒性物質を具備していてもよく、この毒性物質はその後制限された壊死性の損傷/神経毒性による損傷を生じる。
図2において、本発明によるインプラント1の代替的な実施形態が表される。
ボディは、複数の相互連結、交差、及び層を有する編み込まれた金属ワイヤ9から構成される。この繰り返しは、腎血管壁又はその他の壁との多数の連結を可能にする。
図3において、インプラント1として、長軸に沿って徐々に直径が小さくなるらせん型ワイヤ10が意図される
ワインディング10A〜10Dは、この場合4つであり、架橋直立ワイヤ部分8により互いに連結されている。
したがって、この実施形態は、個別の円形ワイヤ4〜6に代えて単一の、即ち連続したらせん形ワイヤを使用する点で、図1に表される実施形態と異なる。
架橋直立ワイヤ部分8は、インプラント1において示される構造及び強度とは別個のものであり、また、閉ループを提供するものである。
実際に、個別のワインディング10A〜10Dは、一旦装置が解放されれば、腎動脈での完全な円形の損傷を確実にするため、なおも相互に連結されている。
図4において、インプラントは、最終的には金属ケージを形成するように外側に曲がった縦型金属ビーズ11を示し、さらにそれらの数個の相互連結を示す。
本発明によるインプラント1は、交流磁場に特異的に反応する任意の異なる強磁性特性及び/又は吸収係数を有する異なる合金で製造される部分を備えてもよい。
代替的には、インプラント1の基本構造は、変化する特性を有するコーティング部分を具備し得る1つの同一の材料で製造されていてもよい。
図5に説明される実施形態は、長軸に沿って徐々に直径が小さくなるらせん形ワイヤ10として意図されたインプラントを示すが、図3に表される実施形態とは対照的に、この場合5個のワインディング10A〜10Eが、最大ワインディング10Aから最少ワインディング10Eにまで及ぶ架橋直立ワイヤ12によって互いに連結されている。
インプラント1の最大ワインディング10Aは、自己拡張特性を有する合金で構成され、最少の強磁性特性を有する金属層で覆われている(100)。
次のワインディング10Bは、同一の自己拡張型合金で構成され、ヒステリシス現象の間のエネルギ吸収率がより高い金属層で覆われ、したがって、異なる熱的加熱特性を現わす交流磁場(alternating magnetic field)を有する(200)。
最大ワインディング10Aから最も遠位のワインディング10D及び10Eは、腎動脈の一部分に配置され、ヒステリシス現象の間更に高いエネルギ吸収率を有する材料の層を具備している(400)。
インプラント1の他の実施形態によれば、その一部が図6に概略的に表され、インプラント1のボディ2を構成するワイヤは、この場合、異なる合金15、16及び17で作製された3つの異なる層で作られている。
これらの異なる合金は、互いに接触しており、印加される異なる磁場に依存して、異なる特性を呈する。
代替的に、又は上記若しくは他の特徴と組み合わせて、1又は複数の層は、必要な場所を直接加熱するため、また血液又は組織の望ましくない加熱を防止するために一部を隔離するように、高い熱的隔離特性を有していてもよいことが明らかである。
インプラント1の他の実施形態によれば、その一部は、図7に概略的に表され、ボディ2は、(内腔側14に対して)物質が供給される反管腔側13に微細孔18を具備する。
このような物質は例えば下記物質の1又は複数の選択又は組成物である:
エタノール;
テトロドトキシン及びバトラコトシキン;
モーロトキシン、アジトキシン、カリブドトキシン、マーガトキシン、スロトキシン、スキラトキシン又はヘフトキシン;
カルシセプチン、タイカトキシン、カルシクルジン、又はPhTx3;
ボツリヌストキシド;
サイトカラシンD、ラパマイシン、シロリムス、ゾタロリムス、エベロリムス、パクリタキセル;
グルタメート;
イソキノリン;
N−メチル−(R)−サルソリノール;
β−カルボリン誘導体。
微細孔18は、例えばガイドカテーテルシステムにおける供給の前に、ボディが共に巻きつく場合に閉鎖され、そして目的部位への放出に際して膨張すると、ケージの金属アーム内の物質が放出され得るように、これらの微細孔18が開放される。
インプラント1の他の実施形態によれば、その一部は概略的に図8に表され、ボディ2は、体温が活性化を引き起こすように35℃を超える温度でのみ活性化する熱活性コーティング19で覆われている。
代替的には、エネルギ場の外部印加が活性化を引き起こすように45℃を超える温度でのみ活性化される熱活性コーティング19を具備していてもよい。
代替的には、絶縁材料44が、血管壁の一部又は血液といった加熱されないことが好ましい身体部位と接触するインプラントの部位に備えられてもよい。これにより、加熱されるインプラントの一部を、例えば血液から熱絶縁する。
例えば、エネルギ場は、ヒステリシス効果によってインプラント1のボディ2を加熱する、遠隔印加される交流磁場であってもよい。
上記活性化温度において、コーティング19は吸収され、コーティング20の下に存在する有効成分が血管壁又は動脈壁中へと放出される。
ここで留意すべきは、伸長された形状及び/又は供給される拡張力はインプラント1の定着手段と見なされ得ることである。
代替的には、鉤又はかかり等29が、図11に示されるように、インプラント1の外向き部分に備えられ、一旦設置されたインプラント1の定着を保証する。
更なる他の実施形態によれば、血管に適合する外環若しくは他のケージ構造、又はケージ全体には、ケージの非可動性を強固なものとし、インプラントの固定された位置を確定し、埋め込み後にインプラントが動く可能性を低減する構造を備え付けてもよい。
インプラントを設置する方法は簡便であり、以下に説明する方法により行われ得る。
既知の慣例によれば、ガイドワイヤ31を有するカテーテル30が、インプラント1が留置される場所まで導入される。これは、図12及び図13において概略的に示される。
インプラントを所定の場所に留置すると同時にカテーテルを引き戻すと、インプラント1が拡張する。
動脈構造又は静脈構造に一致し、そして任意に圧迫するように、インプラント1の形状及び/又は弾性特性がうまく適合されると、インプラント1は安全な自己定着方式で留置される。
カテーテルが完全に引き戻されると、インプラント1が完全に解放される。
代替的には、既知のバルーン拡張を適用することができる。
インプラント1の起動可能部分を起動するために、外部エネルギ場の印加前に適切な期間を待ってもよい。
新たな侵襲的な外科手術を必要とせず、適切なエネルギ場を単に印加することによる様々な連続した処理を検討することができ、これが本発明によるインプラント及びシステムの主な利点である。
さらに、インプラント1が変化する部分構造を具備する場合、各々が外部から印加されるエネルギ場に対して独自の反応を有し、例えば強度を徐々に高めるような、変動する処理が検討され得る。
例えば、各部分は、遠隔印加される固有の周波数を特徴とする交流磁場によって作動され得る。
損傷に言及する場合、損傷は外壁まで達する貫壁性の損傷であってもよく、不連続な損傷又は複合化された部分的な損傷とは対照的に、損傷は連続的であってもよいと解釈されることが明らかである。
本発明は、実施例によって説明され、添付の図面において表される実施形態に何ら限定されるものではなく、むしろ、本発明によるそのようなインプラント、インプラントのシステム、動脈構造及び静脈構造の治療用励起装置は、本発明の範囲内である限り、あらゆる種類の形状及び寸法で製造されてもよい。
図9は、円形に編み込まれたインプラント21を示し、ここで、1つの環状領域22は固有のキュリー温度を有する合金を含み、2つ目の環状領域23は別の固有のキュリー温度を有する合金を含む。
図10は、じょうご型に編み込まれたインプラント24を示し、ここで1つの環状領域25は固有のキュリー温度を有する合金を含み、2つ目の環状領域26は別の固有のキュリー温度を有する合金を含み、3つ目の環状領域27は更に別の固有のキュリー温度を有する合金を含む。
図11は、小さいかかり形の定着手段29を有する、じょうご型に編み込まれたインプラント28を示す。
図13は、どのようにしてカテーテルチップが、挿入静脈又は動脈を通り、例えば腎動脈38へとガイドされ得るのかを示している。
図14は、焼灼工程43の間患者を治療するために使用され得る、外部エネルギ供給手段42の実施形態を表す。
図15は、場所40におけるインプラントを示し、血管の円錐切断面における焼灼領域41を示す。
図18は、砂時計型のインプラント45の他の実施形態を示し、直径が小さくなる中間領域近傍において、加熱環46がインプラントの砂時計型部分の周囲に取り付けられる。加熱環は、加熱環が加熱された場合に血流に熱がなるべく輸送されないよう、熱絶縁様式により砂時計型部分に取り付けられる。さらに、砂時計型部分は血液の流れにくい組織によって覆われ、インプラント末端47及び48において、又はその近傍で血管内へと固定されてもよいことから、加熱環はこの血流から完全に隔離されることが意図される。
図19は、或る特定の温度、より具体的には最適な焼灼が達成されるように到達する温度、即ち40℃〜80℃、より具体的には45℃〜60℃において、生じる回路が遮断されるように、フューズを備えたインプラントの実施形態を示す。これは、インプラント、より具体的には金属製インプラント、より具体的にはニチノールインプラントが交流磁場に持ち込まれた場合、金属インプラントそれ自身によって電流を生じ、したがってそれ自身によって促進加熱を生じる(誘導加熱及びジュール加熱)という現象に基づく。この現象は、インプラントの非常に迅速な加熱をもたらし、インプラントを通して流れる可能性のある電流を遮断することによってこの加熱を停止することができる。この電流の停止は、金属製インプラント内に据え付けられたフューズによって起こり、フューズは、例えば或る特定の温度を超えて加熱された場合に切断する抵抗として存在する。この場合、フューズは、45℃〜60℃、より具体的には50℃〜55℃の温度を超える更なる加熱を停止する。図19aは、フューズの詳細な外観を示す。
異なる形態において、図20に示されるように、金属製インプラントは、装置の加熱に際して異なる金属部分が他の形態をとり、それによってインプラントを通ることが可能な電流を遮断するように、形状記憶合金で構成されてもよい。スイッチ又はフューズのオン位置及びオフ位置の詳細が図20a及び図20bにそれぞれ示される。この異なる(即ち開放)形態は、その「記憶形状」に戻るように、潜在的に金属本来の形状からなる。これは「形状記憶金属」と呼ばれる。
図21に示され、図21aに詳細が示される更に異なる形態において、インプラントは2種の異なる材料からなり、加熱に際して、インプラントを流れる電流が停止するように、2種の異なる金属間の結合が遮断される。
本出願の他の追加事項は、加熱を一方向とする必要があることである。血液は2つの理由により加熱から隔離する必要がある。第一に、血液中のタンパク質が変性し、血栓を形成し得るため血液を加熱するべきではなく、第二に、血液はインプラントから過剰に熱を取り去る可能性がある巨大な放熱器であることから、インプラントの焼灼領域が所望の温度になるまで過剰なエネルギが必要となるからである。したがってコーティングは、インプラントの周囲に広範囲に亘って形成されるが、インプラントが加熱された場合に熱が血流へと放散されないように、図22において説明されるように専ら内腔側に形成される。
図23は、インプラント装置(55)が内蔵熱スイッチ(54)を設けられる本発明の概念を示す。これにより、インプラントは、電磁石若しくは電磁コイル又はアンテナ(51)によって生成することができるような時変磁場φ、例えば、無線周波数磁場を印加することによって起動することができる。スイッチ(54)が閉じられる場合には、時変磁場φは、ピックアップコイル(53)及び加熱コイル(52)を通して電気回路内に電流を誘導することができる。スイッチが閉じられるか、開いているかは、スイッチの位置における温度、又は好ましくはサーモスタットを介してスイッチに取り付けられる温度センサの位置における温度による。
図24は、血管内で拡張位置にあるインプラントの寸法を示す。ここでは、血管(65)は通常、5mm〜50mm幅であり、例えば、直径20mmである。ヒータコイル62は約20mm長とすることができ、一方、ピックアップコイル(63)は、20mmより長くすることができ、好ましくは、20mmより長い。図24の熱スイッチ(64)は、ヒータコイル(62)付近に位置決めされ、ヒータコイルにおける又はヒータコイル付近の温度に応じて開閉される。ヒータコイルは、ヒータコイル長にわたって血管の円周焼灼領域に対する。
図25a〜図25gは、本発明の異なる実施形態を示しており、コイルの形状並びに絶対及び関連サイズが実施形態によって異なる場合がある。ヒータコイル(72)及びピックアップコイル(73)は明確に特定することができ、提示されるようなピックアップコイル(73)は、大量の巻線を備え、そのインダクタンスを高める。プリント回路基板に取り付けられ、被覆された、図25a〜図25eの熱スイッチ(74)は、ヒータコイル(72)及びピックアップコイル(73)に結合される。図25d〜図25gでは、熱スイッチ及び/又は供給回路コイルを含む場合もある、1つ又は複数の電子回路を備えるpcb(75)が、ピックアップコイル(図25f〜図25g)又はスイッチ(図25d〜図25e)に結合される。コイルの形状は、特定の血管、例えば、円筒形の静脈又は動脈(図25a)、又は円錐形の静脈若しくは動脈(図25b〜図25g)に収まるように構成することができる。詳細には、腎動脈の場合、動脈口部内に埋め込むための円錐形のヒータコイルが好ましい。
インプラントを起動すると、ヒータコイル(76)の巻線が、血管の壁(78)内に温度プロファイル(77)を誘発する。これが図26に示されており、図26には、熱が主に巻線付近に蓄積されるが、血管(79)の外側も高い温度まで加熱できることが可能であることが例示される。血管の適切なモデル化及びその構成の試験によって、無傷のままにすべきである組織に無用な損傷を与えることなく、インプラントが血管の内壁上のシグナル遮断経路を焼灼する最適な温度を設定できるようになる。
例えば、基本的に円筒形のインプラントの場合に、PTC(80)すなわちサーミスタスイッチを備える更なる実施形態が図27a及び図27bに示される。
幾つかの実施形態では、動作するためにDC電流又は電圧を必要とする電気的構成要素を使用する必要があるか、又は使用することが望ましい。そのような実施形態では、インプラントの回路の少なくとも一部内に誘導によって流れるAC電流をDC電流に変換するために、インプラントはAC−DCコンバータを備える必要がある。このコンバータは、ピックアップコイルから、又は供給回路コイルからAC入力電流を得ることができる。そのようなコンバータは、pcb(81)に取り付けるとともに、図28に示されるようなコイルに結合することができるより大きな電子回路の一部とすることができる。
図29a〜図29dは、本発明のインプラントの実施形態において用いることができる電子回路を示す。ヒータワイヤ又はヒータコイルを通して大きな電流が送られる場合には、ヒータコイルが熱を生成し、ヒータコイル周囲の温度が上昇する。ヒータコイルの中に電流が流れない場合には、血流内で冷えるために、温度が降下する。焼灼の場合、約55℃の目標温度に達し、或る長さの時間にわたって維持することが必要な場合がある。デジタルサーモスタットPCB(IC1)が、温度センサによって温度を測定し、ヒータコイルに流れる大きな電流をスイッチ(IC3)によってオン又はオフに切り替え、それにより、ヒータコイル周囲の温度を強制的に上昇又は降下させる。ヒータコイルは、大きなピックアップコイル内に誘導されたエネルギによって電力を供給される。制御回路は別個のコイルによって電力を供給される。
温度センサは内部温度を測定し、2℃のヒステリシスループを用いて、その温度を55℃と比較する。このチップは、測定された温度が55℃より高い場合には高出力電圧レベル(5V)を与え、その温度が55℃の目標温度より低い場合には低出力電圧レベル(0V)を与える。このサーモスタットチップ(IC1)を用いてスイッチ(IC3)を制御し、この場合、一体に構成されたオプトカプラを備える固体中継器(SSR)であればピックアップコイルによって誘導された交流を切り替えることができることから、そのスイッチはSSRである。このスイッチ(IC3)は、温度センサが与えることができる電流より高い電流を必要とするので(サーモスタットチップの出力電流駆動能力は非常に低い)、バッファを用いる必要がある。高いスイッチ入力電圧の結果として閉じた状態になり、低い電圧の結果として開いた状態になるので、このバッファは、大きな出力電流を有するインバータ(IC2)によって実現される。スイッチ(IC3)とインバータ(IC2)との間の、例えば、330オームの抵抗器(R1)は、スイッチ駆動電流を制限し、それにより、スイッチ入力を保護する。この回路(図29b)は、温度制御を与える。この回路は能動デバイスからなるので、これは、適切に給電される場合にのみ機能することができる。図29aの回路は、別個の回路供給コイルによって送達される入力AC電圧から安定した5Vの供給電圧を与える。このコイルは、電力回路のために必要とされるAC電圧より低いAC電圧を与える。入力AC電圧は、半波整流器(D1)によって、目標の5Vより高いDC電圧に変換される。その後、5V線形レギュレータ(IC4)を用いて、この電圧を安定した5V電源に変換する。その設計全体にわたって見ることができるコンデンサ、例えば、100nFは、デカップリング(供給電圧の局所的な安定化)のために配置される。
記号GND、VAC及び5Vはそれぞれ、同じ名称を有する記号を結び付ける回路網を表す。これらの記号は、単なる別の接続以外に物理的意味はない。GNDは、電圧基準のための共通の記号である(全ての電圧が回路内部の何らかの点を基準にする必要がある)。これは、アース接続と間違えるべきではない。GNDは多くの場合に、非常に低いインピーダンスを有する接続であるように選択され、それゆえ、多くの場合に基準面として実現される。
コネクタCON1は、ヒータコイル(ピン1)、回路供給コイル(ピン2)及び電圧基準GND(ピン3)のためのインターフェースである。
電気回路の別の実施形態が図29c及び図29dに示される。この基板は、図29a及び図29bに提示される基板より小さいバージョンである。その機能は同じままであるが、より小型の構成要素を使用する。レギュレータ(IC4)は異なり、スイッチ及び抵抗器は組み合わせて、一体の構成要素(IC3)にされる。また、大きなコネクタが3つの小型のコネクタCON1〜CON3に変更される。余分なコネクタCONVCC、CONGND及びCONToutを用いて、基板を、温度センサを有する小型の基板と、チップの残りの部分を有する別の基板とに分割することができる。このようにして、小さな温度センサをヒータコイルに更に近づけることができる。
図29a〜図29dには、本発明によるインプラントの実施形態が示されており、そのインプラントは、図29eに示されるように、サーモスタット、インバータ及びスイッチのような他の構成要素に、例えば、5Vの一定のDC電圧を与えるための専用供給回路を含む別個の供給コイルを備える。本発明によるインプラントの他の実施形態では、別個の回路電力供給コイル(図29f)の代わりに、ピックアップコイル側にあるセンタータップを用いて、回路電力を得ることができる。これは、第3のコイルを用いるよりも、インプラント内に組み込むのが容易であると思われる。この後者の実施形態は以下の更に別の問題を提起する場合がある。センタータップはスイッチング回路内に位置する場合がある。コイルの組み合わせに大きな電流が流れている場合には、この電流は、実際にこの電流を流れるようにした外部磁場を相殺する磁場を生成する。この結果として、コイルの端子間で電圧降下が生じる。これは、閉じたスイッチの場合に、コイルの端子間の電圧を、開いたスイッチの場合よりはるかに低くできることを意味する。この電圧差によって、高い電力散逸に起因して、レギュレータが作動しなくなる可能性がある。この問題を解決するために、これを防ぐ更に別の構成要素を回路に追加する必要がある。そのような構成要素は、例えば、小型化されたチップ設計に追加することができる。
図30a〜図34は、インプラントの位置に時変磁場を与えることによってインプラントにエネルギを与えるために本発明のシステム又は方法において用いることができる外部エネルギ供給手段の実施形態を示す。
図30a及び図30b並びに図33及び図34は、インプラントを埋め込まれた患者が加熱手順中に座ることができ、発生器(91)の円弧状アーム(90)内に時変磁場が選好的に生成される実施形態を示す。アームは、好ましくは水平軸(92)の回りで回転することができ、また、患者の椅子(93)も、好ましくは垂直軸の回りで回転することができ、発生器の磁場とインプラント内に誘導された磁場との間の最適な誘導結合に達するように上下に動くことができる。発生器の最適な位置は、患者と、患者内の処置される血管の向きとによって決まる場合がある。それゆえ、これらの図に示されるような発生器は、磁場の向き及び大きさの双方を時間とともに変更することができ、本明細書において提示されるシステム及び方法において特に好ましい。
図31は、治療のために患者が横になることができる台(94)の周囲において大きな磁場発生器(91)を使用できることを示す。この台は発生器の中を水平に移動することができる。
図32a及び図32bは、異なる向きにおいて磁場を生成することができる磁場発生器(91)を示しており、患者に応じて、インプラント内に電流を誘導するのに最適な向きに合わせることができる。
本発明は、上述のあらゆる形態の具現化に限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲の再評価を要することなく提示された製作例に変更が加えられ得るであろう。例えば、本発明は、腎動脈に関して記載されているが、本発明は例えば他の血管等に適用され得ることが明らかである。
本発明は以下のものに関するが、それらに限定されない:
1. 1又は2以上の血管内への埋め込みに好適な1又は2以上のインプラント装置を加熱する方法であって、
後にシース及びガイドワイヤによって上記血管内に上記インプラント装置を設置するステップであって、該インプラント装置の各々がそれらの長さの少なくとも一部分に沿って焼灼領域を備え、該焼灼領域が少なくとも1つの実質的に完全な環状バンド又は実質的にらせん状のバンドの範囲を定め、上記インプラント装置へのエネルギ印加による上記血管内のシグナル遮断経路の焼灼に該インプラント装置が有効である、ステップと、
上記シース及びガイドワイヤを引き戻すステップと、
上記インプラント装置から空間的に分離された外部エネルギ供給手段によって、該インプラント装置の焼灼領域を加熱するステップと、
を含み、
上記シース及びガイドワイヤが引き戻された後に上記加熱が行われ、上記インプラント装置の加熱が同時に行われることを特徴とする、方法。
2. 上記インプラント装置の各々の少なくとも一部が、強磁性材料、フェリ磁性材料、又は反強磁性材料等の磁気ヒステリシスを示す少なくとも1種の材料から製造される、項目1に記載の方法。
3. 上記インプラント装置が含鉄流体を備える、項目2に記載の方法。
4. 上記インプラント装置の位置で時変磁場を作り出す外部エネルギ供給手段によって加熱が行われる、項目1〜3のいずれか一項に記載の方法。
5. 上記インプラント装置の少なくとも1つが、体温が活性化を引き起こすように、活性化温度が35℃〜37℃の熱活性コーティングを備える、項目1〜4のいずれか一項に記載の方法。
6. 上記インプラント装置の少なくとも1つが、上記外部エネルギ供給手段によって上記焼灼領域が加熱された場合のみ活性化が引き起こされるように、活性化温度が45℃より高い熱活性コーティングを備える、項目1〜4のいずれか一項に記載の方法。
7. 上記インプラント装置が、制限された壊死性の損傷及び/又は神経毒性による損傷を生じることが可能な物質を備える、項目1〜6のいずれか一項に記載の方法。
8. 上記インプラント装置の少なくとも1つが、上記物質で満たされ、該インプラントが加熱された場合に開放する腔を備える、項目6に記載の方法。
9. 例えば、二成分性神経毒を送達するように、少なくとも2種の物質が放出前に混合される、項目6〜8のいずれか一項に記載の方法。
10. 上記物質が下記物質の1又は複数の選択又は組成物である、項目6〜9のいずれか一項に記載の方法:
エタノール;
テトロドトキシン及びバトラコトシキン;
モーロトキシン、アジトキシン、カリブドトキシン、マーガトキシン、スロトキシン、スキラトキシン又はヘフトキシン;
カルシセプチン、タイカトキシン、カルシクルジン、又はPhTx3;
ボツリヌストキシド;
サイトカラシンD、ラパマイシン、シロリムス、ゾタロリムス、エベロリムス、パクリタキセル;
グルタメート;
イソキノリン;
N−メチル−(R)−サルソリノール;
β−カルボリン誘導体。
11. インプラント装置の少なくとも1つが、腎動脈に適合した形状を備える、項目1〜10のいずれか一項に記載の方法。
12. 上記血管が1又は複数の腎動脈を含み、上記インプラント装置の焼灼領域が、上記腎動脈と表面接触するように適合され、上記インプラント装置へのエネルギ印加によって上記腎動脈内のシグナル遮断経路を焼灼するように少なくとも1つの実質的にらせん状バンドの範囲を定めている、項目1〜11のいずれか一項に記載の方法。
13. 1又は複数の上記インプラント装置の焼灼領域を外部エネルギ供給手段によって加熱する前に回復期間を観察し、該回復期間が該インプラント装置を血管壁内に組み込むことができるように十分長期である、項目1〜12のいずれか一項に記載の方法。
14. 上記インプラント装置から空間的に分離された外部エネルギ供給手段によって該インプラント装置の焼灼領域を加熱するステップが、十分に間隔のあいた時間間隔で反復的に実施される、項目1〜13のいずれか一項に記載の方法。
15. 血管内へ埋め込まれ、展開されるように適合された自己拡張型インプラント装置であって、該インプラントがその長さの少なくとも一部分に沿って焼灼領域を備え、該焼灼領域が血管と表面接触し、かつ少なくとも1つの実質的に完全な環状バンド又はらせん状のバンドの範囲を定めるように適合されており、該インプラント装置へのエネルギ印加による血管内のシグナル遮断経路の焼灼に上記焼灼領域が有効である、自己拡張型インプラント装置。
16. 上記焼灼領域が、強磁性材料、フェリ磁性材料、又は反強磁性材料等の磁気ヒステリシスを示す少なくとも1種の材料を含む、項目15に記載のインプラント。
17. 上記インプラント装置が含鉄流体を備える、項目16に記載のインプラント。
18. 体温が活性化を引き起こすように、活性化温度が35℃〜37℃の熱活性コーティングを備える、項目15〜17のいずれか一項に記載のインプラント。
19. 上記外部エネルギ供給手段によって上記焼灼領域が加熱された場合のみ活性化が引き起こされるように、活性化温度が45℃より高い熱活性コーティングを備える、項目15〜17のいずれか一項に記載のインプラント。
20. 制限された壊死性の損傷及び/又は神経毒性による損傷を生み出すことが可能な物質を備える、項目15〜19のいずれか一項に記載のインプラント。
21. 上記物質で満たされ、上記インプラントが加熱された場合に開放する腔を備える、項目20に記載のインプラント。
22. 例えば、二成分性神経毒を送達するように、上記物質が放出前に混合される、項目20又は21に記載のインプラント。
23. 上記物質が下記物質の1又は複数の選択又は組成物である、項目20〜22のいずれか一項に記載のインプラント:
エタノール;
テトロドトキシン及びバトラコトシキン;
モーロトキシン、アジトキシン、カリブドトキシン、マーガトキシン、スロトキシン、スキラトキシン又はヘフトキシン;
カルシセプチン、タイカトキシン、カルシクルジン、又はPhTx3;
ボツリヌストキシド;
サイトカラシンD、ラパマイシン、シロリムス、ゾタロリムス、エベロリムス、パクリタキセル;
グルタメート;
イソキノリン;
N−メチル−(R)−サルソリノール;
β−カルボリン誘導体。
24. 腎動脈に適合した形状を備える、項目15〜23のいずれか一項に記載のインプラント。
25. 上記インプラント装置の焼灼領域が、上記腎動脈と表面接触し、かつ少なくとも1つの実質的にらせん状バンドの範囲を定めるように適合されている、項目24に記載のインプラント。
26. 最大周長及び最少周長、並びに最大周長と最少周長との比を備え、該比が3より大きく7未満である、項目15〜25のいずれか一項に記載のインプラント。
27. 上記インプラントの長手方向に沿って変化する周長を備え、該周長が少なくとも36mm、最大250mmの間で変化する、項目15〜26のいずれか一項に記載のインプラント。
28. 直径が少なくとも5mm、最大10mmである原則的に円筒状の形状を備える、項目15〜25のいずれか一項に記載のインプラント。
29. 遠位部分及び近位部分を備え、上記焼灼領域が、該近位部分からインプラントの全長の50%以内に配置される、項目15〜28のいずれか一項に記載のインプラント。
30. 遠位部分及び近位部分を備え、上記焼灼領域が該近位部分から15mm以内に配置される、項目15〜29のいずれか一項に記載のインプラント。
31. 遠位部分及び近位部分を備え、定着具の過熱を防止する熱絶縁的な連結を介して上記インプラントの焼灼領域に連結された定着具を備え、該定着具が上記遠位部分に連結されている、項目15〜30のいずれか一項に記載のインプラント。
32. 項目15〜31のいずれか一項に記載のインプラント装置の1、2、3、4又はそれ以上を備えたシステム。
33. 上記インプラント装置から空間的に分離され、該インプラント装置の焼灼領域の温度を焼灼温度にまで昇温させるために上記インプラント装置にエネルギを供給することが可能な外部エネルギ供給手段を備える、項目32に記載のシステム。
34. 項目32又は33に記載のシステムであって、
1又は複数のインプラント装置を1又は複数の血管の所望の位置又はその近傍に輸送及び送達するために好適なシースと、
1又は複数のインプラントを有するシースを1又は複数の血管の所望の位置へと順次ガイドするために好適なガイドワイヤと、
を備える、システム。
35. 項目15〜34のいずれか一項に記載の1又は2のインプラント装置を備え、各インプラント装置が対応する腎動脈に適合されている、項目32〜34のいずれか一項に記載のシステム。

Claims (11)

  1. 加熱による焼灼によって腎交感神経シグナルを遮断することにより動脈性高血圧を処置するインプラントであって、ピックアップコイルと、ヒータコイルと、内蔵温度制御式スイッチとを備える電気回路を備え、前記スイッチは閉位置及び中断位置を含み、前記ピックアップコイルは、該ピックアップコイルを通る時変磁束の影響下で、該ピックアップコイルが接続される前記電気回路の少なくとも一部を通る電流を誘導するように構成され、前記加熱コイルは、腎動脈血管の内壁上の実質的にらせん状のシグナル遮断損傷を得るために、腎動脈血管内の実質的にらせん状の焼灼領域に対するように構成され、前記スイッチは、該インプラントにおける又は該インプラント付近の温度が所定の焼灼温度より高いときに、前記閉位置から前記中断位置(開位置)に変化するように構成される、加熱による焼灼によって腎交感神経シグナルを遮断することにより動脈性高血圧を処置するインプラント。
  2. 前記インプラントは少なくとも部分的に自己拡張型である、請求項1に記載のインプラント。
  3. 腎動脈に埋め込むために円錐形の形状を有する、請求項1又は2に記載のインプラント。
  4. 前記ピックアップコイルは15mmより長く、75mmより短い長さを含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載のインプラント。
  5. 前記ピックアップコイルは、前記インプラントが拡張位置にあるとき、10mmより大きく、60mmより小さい最大直径を含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載のインプラント。
  6. 前記ヒータコイルは3mmより長く、25mmより短い長さを含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載のインプラント。
  7. 前記ヒータコイルは、前記インプラントが拡張位置にあるとき、10mmより大きく、70mmより小さい最大直径を含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載のインプラント。
  8. 前記インプラントは前記ピックアップコイルと前記ヒータコイルとの間に或る距離を含み、前記距離は5mmより長く、50mmより短い、請求項1〜7のいずれか一項に記載のインプラント。
  9. 加熱による焼灼によって腎交感神経シグナルを遮断することにより動脈性高血圧を処置するシステムであって、
    請求項1〜8のいずれか一項に記載の1つ又は複数のインプラントと、
    前記インプラント装置の位置において時変磁場を生成する磁場発生器と、
    を備える、加熱による焼灼によって腎交感神経シグナルを遮断することにより動脈性高血圧を処置するシステム。
  10. 前記磁場発生器は、該発生器によって生成された前記磁場の向きを変更する方向付け手段を備える、請求項9に記載のシステム。
  11. 請求項1〜8のいずれか一項に記載のインプラントを2つ備える、請求項9又は10に記載のシステム。
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