JP2018529473A - 脳および脊髄に局所冷却を提供する装置および方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、対象101、処置部位102、チューブ104、処置ユニット106およびポート108を含む生物流体または生物系を処置するシステム100の実施形態を示す。
特定の実施形態において、カテーテル130は1つ以上の管腔を備え得る。カテーテル130はまた、1つ以上の管腔を処置部位102の流体144と流体接続させるポートも備えてもよいが、備えなくてもよい。カテーテル130は、一般に、可撓性であり、操縦可能であり、かつ非外傷性であるように構成され得る。カテーテル130は、温度、頭蓋内圧、および/または他のパラメータの感知を可能にし得る。カテーテル130の大きさは、遠隔のチューブ(例えばチューブ104)、コンソール(例えば処置ユニット106)または他のユニットへの取り付けを可能にするために、約6フレンチ(約2.0mm)以上であり、かつ約20〜約120cmであり得るが、他の大きさを用いてもよい。いくつかの実施形態では、カテーテルの大きさは約5フレンチ(約1.7mm)であってもよい。
図11〜図14は、温度制御バルーンを備えた実施形態を示す。温度制御バルーンは、側脳室の壁に接触して配置されるように構成され得る。温度制御バルーンは、脳実質、脊髄または他の目標を冷却するために、処置部位102付近の組織に触れている拡張可能部分において伝熱流体を循環させることにより、温度を修正し得る。脳室において用いられる場合、バルーンの膨張は脳室内のCSFを退去させ得る。
センサー
様々な実施形態は、温度、頭蓋内圧および他の測定値を監視するためのセンサーを備え得る。
本願に記載するシステムおよび方法は、対象101の安全な処置を促進するために様々な安全装置を備え得る。
体外温度制御。図15は、処置ユニットを生物流体の処置に用いる方法300を示しており、前記方法は、開始ステップ302と、一定体積の流体を採取するステップ304と、前記一定体積の流体を処置するステップ306と、特性を測定するステップ308と、前記一定体積の流体を返還するステップ310と、判定するステップ312と、パラメータを更新するステップ314と、終了するステップ316とを含む。方法300はシステム100を含む様々な実施形態に用いられ得る。
処置部位の温度制御。図16は、処置部位102における温度制御のための方法320を示す。具体的には、方法320は、処置部位102における直接温度制御に関する図15の方法300の修正版であり得る。方法320は、開始するステップ322と、処置を施すステップ324と、特性を測定するステップ326と、判定するステップ328と、パラメータを更新するステップ330と、終了するステップ322とを含み得る。上記方法はシステム100を含む特定の実施形態に用いられ得る。
図17および図18は、処置を制御し、パラメータを更新する方法の例を示す。具体的には、図17は、温度を制御する方法400の例を示す。温度を制御する方法は、図15および図16に記載した方法とともに、またはそれらの方法の代わりに用いられ得る。該方法は、処置を開始するステップ402と、センサーを読み取るステップ404と、目標に到達しているかを判定するステップ406と、健康チェックを実施するステップ408と、処置を継続するステップ410と、処置を終了するかどうかを判定するステップ412と、処置を停止するステップ414とを含み得る。
目標冷却パターン。図17の方法に図18の目標冷却パターンを適用する実施形態において、時間t0は0分であり、初期の温度Tiは約37℃であり、目標温度Ttは約30℃であり、目標時間t1は約60分であり、時間t2は約120分(t2−t1=約60分)であり、最終温度Tfは約37℃であり、t3は約180分(t3−t2=約60分)である。いくつかの実施形態において、システム100は、軽度の低体温、中程度の低体温、または超低体温を開始するため、温度を維持するため、システムが適切に機能していることを保証するために圧力、流量および温度の変化を監視するため、および対象101の冷却およびドレナージ状態を管理するための所定モードを有し得る。いくつかの実施形態において、目標温度は測定の位置に基づいて変化してもよい。例えば、低体温法の間、コア脳温度は低温塩水注入速度に従って約28〜約31℃に維持され得る。冷却が開始した後、深部脳温度は約28℃に低下し、皮質下脳温度はほぼ31℃に達し得る。脳表面と脳深部との間のこの温度勾配は、血液供給に基づいて変化し得る。いくつかの実施形態において、(例えば、カテーテル上に位置した)複数の温度センサーが用いられてもよく、また平均脳温度は個々の温度プローブに基づいて用いられてもよい。いくつかの実施形態において、臨床医が対象において超低体温(例えば約25〜約30℃)を誘発させようとしている場合には、次にシステムは実質温度を測定し、測定した温度に基づいて冷却を継続するか、または温度を維持するかのいずれかを行い得る。臨床医が患者を回復させようとしている場合には、次に再度加温アルゴリズムが関与し得る。
図38はウシ対象におけるCSF冷却の検討中に測定された脳実質温度を示す。脳実質の温度は、一定期間にわたって、脳室から3mm、脳室から8mm、および脳室から13mmの距離において測定された。本検討において、ウシ対象のCSFは二重管腔カテーテルを用いて採取され、冷却器によって冷却され、カテーテルを用いて対象に返還された。本検討は、3−オン−1温度センサーの使用を含んでいた。
この開示内において、接続の言及(例えば、取り付けられた、結合された、接続された、接合された)は、一群の構成要素間の中間部材および構成要素間の相対運動を含み得る。そのような言及は、2つの構成要素が直接接続されており、互いに固定関係にあることを必ずしも意味しない。例示的な図面は例証のみを目的としており、本願に添付された図面に反映された寸法、位置、順番および相対的な大きさは変化してもよい。
Claims (20)
- クモ膜下出血、胸腹部大動脈瘤、発熱、発作状態、脳内出血、脳虚血、水頭症、脳脊髄液(CSF)の漏出、外傷性脳損傷、または炎症を処置するために、ヒトまたは動物対象の処置部位で局所冷却を提供する方法であって、前記方法は、
前記処置部位またはその付近にカテーテルを留置するステップと、
前記カテーテルの流入管腔を介して前記処置部位の付近でCSFを採取するステップと、
採取したCSFの温度を低下させるステップと、
採取したCSFを前記対象に返還するステップと、
センサーを用いて前記処置部位の特性を測定するステップと、
測定した特性を処置目標と比較するステップと、
前記比較を用いて、処置パラメータを修正するステップとを含む、方法。 - 前記特性は温度、頭蓋内圧または電気的活動である、請求項1に記載の方法。
- 前記処置部位は、前記対象の脳実質または前記対象の脊髄組織の少なくとも一方を含む、請求項1に記載の方法。
- 採取したCSFをろ過することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 採取したCSFからサイトカインをろ過することをさらに含む、請求項4に記載の方法。
- 前記処置パラメータは、CSFが採取される割合、CSFが返還される割合、またはCSFの温度が低下させられる温度である、請求項1に記載の方法。
- クモ膜下出血、胸腹部大動脈瘤、発熱、発作状態、脳内出血、脳虚血、水頭症、脳脊髄液(CSF)の漏出、外傷性脳損傷、または炎症を処置するために、ヒトまたは動物対象の処置部位で局所冷却を提供する方法であって、前記方法は、
前記処置部位またはその付近にカテーテルを留置するステップと、
伝熱流体を前記カテーテルの管腔に通過させるステップと、
センサーを用いて前記処置部位の特性を測定するステップと、
測定した特性を処置目標と比較するステップと、
前記比較を用いて、処置パラメータを修正するステップとを含む、方法。 - 前記方法はさらに、前記カテーテルの膨張可能部分の外面を、前記膨張可能部分を膨張させることによって、前記処置部位付近の組織と隣接面接触するように配置することをさらに含み、前記外面は前記伝熱流体によって前記組織の冷却を促進するように構成された冷却部分を備える、請求項7に記載の方法。
- 前記膨張可能部分を膨張させることは、前記膨張可能部分を伝熱流体で充填することを含む、請求項8に記載の方法。
- 前記膨張可能部分の前記外面は、前記伝熱流体が流れる経路を含む、請求項8に記載の方法。
- 前記特性は温度、頭蓋内圧または電気的活動である、請求項7に記載の方法。
- 前記処置部位は前記対象の脳実質または前記対象の脊髄組織の少なくとも一方を含む、請求項7に記載の方法。
- 前記カテーテルの流入管腔を介して前記処置部位またはその付近でCSFを採取することをさらに含む、請求項7に記載の方法。
- 採取したCSFをろ過することをさらに含む、請求項13に記載の方法。
- 採取したCSFの温度を低下させることと、採取したCSFを前記カテーテルの流出管腔を介して返還することとをさらに含む、請求項13に記載の方法。
- 前記処置パラメータは、CSFが採取される割合、CSFが返還される割合、またはCSFの温度が低下させられる温度である、請求項15に記載の方法。
- クモ膜下出血、胸腹部大動脈瘤、発熱、発作状態、脳内出血、脳虚血、水頭症、脳脊髄液(CSF)の漏出、外傷性脳損傷、または炎症を処置するために、ヒトまたは動物対象の処置部位で局所冷却を提供する方法であって、前記方法は、
第1処置目標に到達するまで前記処置部位を冷却するステップであって、前記第1処置目標は第1温度および第1期間を含む、ステップと、
第2処置目標に到達するまで前記処置部位の温度を維持するステップであって、前記第2処置目標は前記第1温度および第2期間を含む、ステップと、
前記処置部位が第3処置目標に到達することを可能にするステップであって、前記第2処置目標は第3期間および前記第1温度より高い第2温度を含む、ステップとを含む、方法。 - 前記冷却するステップ、維持するステップ、および可能にするステップの各々は、
機能性バイオマーカーを測定することと、
現在の処置モードによって、前記処置部位の温度を冷却するか、維持するか、または増大させることとをさらに含む、請求項17に記載の方法。 - 前記冷却するステップ、維持するステップ、および可能にするステップの各々は、
センサーを用いて測定値を得ることと、
各目標に到達しているかどうかを判定するために前記測定値を用いることと、
各目標に到達していないという判定に応答して、前記対象の健康チェックを実施することと、
前記健康チェックが良好であるという判定に応答して、処置を継続することとをさらに含む、請求項17に記載の方法。 - 前記冷却するステップ、維持するステップ、および可能にするステップの各々は、
前記健康チェックが不良であるという判定、または各目標に到達しているという判定のいずれかに応答して、処置を終了するべきかどうかを判定することと、
その処置は終了されるべきであるという判定に応答して、処置を終了することと、
その処置は終了されるべきでないという判定に応答して、処置を継続することとをさらに含む、請求項19に記載の方法。
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