JP4643561B2 - 流体を排出し、かつ眼圧を低下させるシャント装置及び同シャント装置を含むシステム - Google Patents

流体を排出し、かつ眼圧を低下させるシャント装置及び同シャント装置を含むシステム Download PDF

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Description

本発明は、薬剤及び外科処置に関し、より詳細には、ヒト患者又は罹患動物における眼圧を低下させるための方法及び装置に関する。
本願は、2003年2月18日に出願された米国特許仮出願第60/447999号の優先権を主張するものであり、該出願の全体は、本明細書において明確に組み込まれている。
正常な成人では、眼球はほぼ球形であり、直径は平均24.5mmである。角膜は、角膜輪部にて強膜に挿入される透明な組織であり、前眼房が該角膜の後ろ側にある。虹彩は、毛様体の前側延長部であり、かつ中央に配置された円形の孔、即ち、瞳孔を備えた平坦な面として存在する。虹彩は、水晶体の前面と近接して存在し、かつ前眼房を後眼房から分離する。前眼房及び後眼房はいずれも房水を含んでいる。水晶体は両凸の、無血管かつ無色のほぼ完全に透明な構造体であり、約4mmの厚みと9mmの直径を有する。水晶体は、虹彩の後方にて毛様小体により懸架されており、該毛様小体は、水晶体を毛様体と連結する。水晶体の前側には房水が存在し、水晶体の後側には硝子体が存在する。「硝子体」は、水晶体の後方の眼球の空洞の約5分の4を占める。硝子体は、硝子体液として周知のゼラチン様物質から形成される。典型的に、正常なヒトの眼の硝子体液は、コラーゲン、ヒアルロン酸、可溶性糖たんぱく質、糖質及びその他の低分子量代謝物を含む1%の高分子とともに約99%の水分を含んでいる。
網膜は、眼球の内側後部面に形成された神経組織層である。該網膜は、脈絡膜層として周知の細胞層により包囲されている。網膜は、a)視角機序に寄与する視角部と、b)視角機序に寄与しない非視角部とに分けられる。網膜の視角部は、視力の効果的な器官である桿状体と錐状体とを含む。種々の動脈及び静脈が網膜の中心に進入し、該網膜に血液循環を提供するために外側に広がる。硝子体の後方部は網膜と直接接触している。硝子体を網膜に付着させるために、繊維状ストランドのネットワークが網膜から延びており、かつ硝子体内に浸透されるか、又は挿入される。
視神経は網膜と脳との間の情報伝達を提供する。視神経は、主としてグリア支持細胞及びその他の組織とともに網膜神経節細胞から延びる軸索からなる。視神経は、視神経頭又はディスクから始まり、強膜を介して篩板(lamina cribrosa)の領域に貫通する。次いで、視神経は、眼窩及び視神経管を介して視交叉を貫通する。篩板の後部では、視神経は中枢神経系と類似した三層の髄膜鞘に囲まれており、該髄膜鞘は硬膜(視神経鞘)、クモ膜及び軟膜から構成される。視神経を囲むクモ膜下腔は、中枢神経系のクモ膜下腔と直接連通している。
「緑内障」なる用語は、視神経に対して進行性の障害を引き起こし、結果として、視野欠損、失明及び場合によっては盲目を引き起こす一群の疾病を包含する。緑内障は、必ずしもそうとは限らないが、一般的には、異常な高眼圧を伴う。一次、二次および先天性の三つの基本的な型の緑内障が存在する。一次型の緑内障は最も一般的である。一次型緑内障の場合、開放隅角、及び閉塞隅角のいずれかに分類される。二次型緑内障は、損傷、炎症、血管系疾患及び糖尿病のような種々のその他の症状との合併症として起こる。先天性緑内障は、眼の排出機序の発達障害により出生時に存在する高眼圧である。
緑内障の存在及び進行の重要なマーカであると同時に、視神経頭の構造は、緑内障の発病機序に重量な役割を示す。緑内障における視神経の損傷のメカニズムには二つの主要な理論が存在する。機械的IOP関連理論として公知の一つの理論は、圧力ヘッドが篩板に直接作用することを提言している。篩板が層板(disk)にて上方からも下方からも十分に支持されておらず、その結果、特徴的な弓形の欠陥を生ずるべく初期の損傷が上方及び下方にて起こる。層板における神経節細胞支持における変化は、同じ眼圧を有する個体のIOP感受性間の変化を説明できる。損傷による血管性メカニズム論として公知である第二の理論は、層板の毛細血管の微小循環内に変化が発生し、そのような微小血管の変化が緑内障性の変化の原因であると提言している。
緑内障のタイプに関係なく、患者は薬物の使用による眼圧の制御に悩んでおり、及び/又は、外科的処置が治療の頼みの綱となっている。緑内障患者において眼内圧を低下させることにより、視神経繊維の緑内障に起因した回復不能な損傷及び結果として回復不能な視力の損失を回避できるか或いは低減できることは一般的に認められている。
現在のところ、主として、βブロッカー、プロスタグランジン類似体、α−2−アゴニスト、炭酸脱水酵素阻害薬から構成される局所投与型緑内障治療薬の使用は、作用期間が短く、有害な副作用が発生する傾向にあり、コンプライアンスの問題もあり、かつ一生涯使用する必要がある。また、現在、緑内障を治療するための手段としてのアルゴンレーザ線維柱帯形成術の使用は、臨床的な応答に制限され、約1乃至2年のみ有効であり、かつ眼に対する適用数により制限を受けるものである。また、現在のところ、代謝拮抗剤を併用する、又は併用しない線維柱帯形成術処置の実施は、眼から房水の外部への排出を可能にする。しかしながら、線維柱帯形成術処置は技術的に難しく、初期の低眼圧症、後の失敗、及び永久的な失明に通ずる眼内炎の確率が高いことを伴う。
緑内障の治療に対する別の外科的な試みは、眼の前眼房から房水を排出するためのシャントの移植に関する。従来技術の緑内障シャントの例は、以下に示す、発明の名称が「調整可能な流速を備えた緑内障シャント及びその使用方法(Adjustable Flow Rate Glaucoma Shunt and Method of Using Same)」である米国特許第5626558号明細書、発明の名称が「体内の流体の速度を制御するための移植可能な装置及び方法(Implantable Devices and Methods for Controlling the Flow of Fluids Within the Body)」である米国特許第6007510号明細書、発明の名称が「緑内障治療のためのシャント弁及び治療用送達システム並びにその取付のための方法及び装置(Shunt Valve and Therapeutic Delivery System for Treatment of Glaucoma and Methods and Apparatus for its Installation)」である米国特許第6007511号明細書、発明の名称が「緑内障治療のための縫い目のない移植可能な装置及び方法(Sutureless Implantable Device and Method for Treatment of Glaucoma)」である米国特許第6142969号明細書及び発明の名称が「緑内障を治療するためのシャント装置及び方法(Shunt Device and Method for Treating Glaucoma)」である米国特許第6626858号明細書が挙げられる。これらの米国特許の各々の開示全体が、本明細書において参照として援用される。
従って、緑内障又はその他の疾病の状態の治療のために、眼内圧を低減する、及び/又は眼の後眼房から流体を排出するための新規な方法及び装置の開発の必要性が当該技術分野において依然として存在する。
本発明は、眼の後眼房から視神経及び/又はクモ膜下腔へ流体を排出するための装置及び方法を提供する。眼の後眼房は眼の前眼房と直接的に流体連通可能である。従って、本発明の方法及び装置は、房水の過剰な生成及び/又は排水障害により特徴付けられる疾病(例えば、緑内障)並びに、その他の硝子体網膜疾患状態(例えば、硝子体出血の除去)を治療するために使用可能である。
本発明に従って、眼の後眼房と、i)視神経内のある地点或いはii)クモ膜下腔のある地点のいずれかとの間に通路を形成することにより、眼の後眼房から流体を排出するための方法を提供する。前眼房と、後眼房と、クモ膜下腔との連続的な連通は、a)硝子体液の完全若しくは部分的な外科的切除(例えば、硝子体切除術)、又はb)硝子体液の全て又は一部の液状化(例えば、尿素、尿素誘導体、尿素基を有する化合物、ヒアルロニダーゼ又は硝子体液の液状化を引き起こす任意のその他の酵素若しくは薬剤の硝子体内投与による薬理学的硝子体溶解(vitreolysis))のいずれかを更に実施することにより達成され得る。後眼房からクモ膜下腔へ流体を排出するための通路は、篩板又はその他の適切な位置に形成された孔、即ち穿刺からなる。代替的に、該通路は、後眼房から視神経又はクモ膜下腔へ流体を排出するために移植された管状シャント装置からなる。最初に視神経に排出される流体は、クモ膜下腔内に分散して、CSFと混合される。直接クモ膜下腔内へ排出される流体は、該クモ膜下腔内にてCSFと混合される。シャント装置が使用される方法の適用において、該シャント装置は代替的に、後眼房又は硝子体腔を迂回するように前眼房とクモ膜下腔との間に延びており(即ち、シャント装置は、結膜下又は強膜下のトンネルを貫通して延びているであろう)、更に、シャント装置は、それを直接貫通することにより、該硝子体液を迂回する前眼房及びクモ膜下腔間の連通システムを組み込むこともできるであろう(例えば、硝子体を貫通する管)。
更に本発明によれば、眼の後眼房から視神経又はクモ膜下腔内へ流体を排出するためのシャント装置が提供される。そのようなシャント装置は、基端部と、先端部と、該基端部及び先端部の間を長手方向に延びる内腔とを有する管と、該管の先端部にある実質的に組織を貫通するチップと、該管の先端部又は先端部付近に形成されて該管の内腔から流体を排出するための複数の開口部と、シャント装置、特に、チップ部材を最初に組織内に前進させるが、該シャントが組織から後退するのを引き続いて阻止するように該組織を係合するべく構成された少なくとも一つの組織係合部材とからなる。選択的に、該シャント装置は、流体をシャント装置を介して眼から排出すること、及び/又は流体のシャント装置を介した眼への望ましくない逆流を回避することのために必要となる圧力ヘッドの強度を制御するために圧力制御弁及び/又は一方向弁を更に含むこともできる。また、選択的に、シャント装置は、異物又は内部成長組織により該シャント装置が目詰まりすることを回避する又は低減するために、半透過性の膜のような遮断部材を含むこともできる。
本発明によれば更に、視神経内又は視神経に隣接した所望の移植位置にてシャント装置を移植するために眼に挿入可能かつ使用可能な導入装置と組合せて上述の特徴を備えたシャント装置を含むシステムを提供する。そのような導入装置は、該シャント装置が貫通可能な管状のカニューレ及び/又は該シャント装置を意図した位置まで駆動又は前進するために使用可能な細長い部材からなる。幾らかの実施形態において、該細長い部材は、管状カニューレを伴うことなく使用され得る。その他の適用において、シャント装置は最初に管状カニューレ内に装填され、次いで、細長い部材(例えば、中実又は管状の押圧ロッド)が該シャント装置を、カニューレの先端部から移植される所望の部位まで押し出すために使用され得る。
本発明の更なる態様及び構成要素は、以下の詳細な説明及びそれを参照する添付された図面を熟読及び考慮することにより当業者に明らかとなるであろう。
以下の詳細な説明及び添付した図面は、本発明のある非限定的な実施例又は実施形態を記載する目的のみに提供されている。この詳細な説明は、本発明の全ての可能な実施例及び実施形態を記載することを意図してはおらず、従って、クレームされた本発明の範囲をいかなる方法においても限定するものではない。
図1乃至1Cは、本発明に従うシャント装置12の移植のためのシステム10の一実施形態を示す。このシステム10は、一般的には、シャント装置12と、カニューレ14と、プッシャー(pusher)16とからなる。図1に示されるように、シャント装置12は最初にカニューレ14の内腔18に配置され、かつプッシャー16は、該プッシャー16がカニューレ14の先端部DEから該シャント装置12を押し出すために使用可能となるように、該カニューレ14の内腔18のシャント装置12の後側に配置される。このシャント放出法を実施するための一つの方法を図2Aに示すとともに以下に詳細に説明する。
図1Bに示されるシャント12の特殊な実施形態は、長手方向に貫通する内腔24を有する管22からなる。チップ部材26は、管22の先端部に配置される。本実施形態のチップ部材26はほぼ円錐形の形状であるが、該チップ部材は、斜角状、テーパ状、トロカール状、尖端状又は以下に説明されるように組織を貫通して前進可能であるような任意の形状であり得ることは理解されよう。流体を管22の内腔24から排出可能とするために、チップ部材26の側壁に孔28が形成されている。バーブ(barb)、フック、切り下げ部(undercut)、接着領域、組織内成長受承領域等のような選択的な組織係合部材30を該シャント12に形成することが可能であり、それにより、該シャント12が意図された移植部位に前進させられた後に該シャント12の所望としない動作又は後退を回避する。また、選択的に、フランジ(例えば、任意の横方向に延びる部材、領域又は増加した直径)が、意図された位置を超えて管が前進することを回避するような方法にて篩板又はその他の組織と係合するために、該管22の基端部に形成され得る。シャント装置12は最も広い地点では、約1ミクロン乃至約2000ミクロン、好ましくは約50ミクロン乃至約400ミクロンの直径又は断面寸法を有する。
図1Dは、図1Bに示されるシャント装置12と同様の構造を有するシャント装置12aの代替的な実施形態を示すが、該シャント装置12aは孔28を介して異物又は組織内成長物が進入することを回避する又は阻止するために該孔28を覆う選択的な一方向弁23及び選択的な遮断部材29を更に含む。一方向弁23は流体が先端側(矢印DD)の方向に流れることを可能にする一方で、基端側(矢印PD)の方向への逆流を回避する又は実質的に阻止するように働く。一方向弁は、図示されるように複数の可撓性の小葉部25からなるカモノハシ型の弁であり得るか、又は、ボール型逆止弁、フラッパー又はシャント装置12aと類似する大きさの小さな医療用カテーテルの止血弁(hemostatic valve)として典型的には使用される任意の弁のようなその他の適切な型の逆止弁又は一方向弁からなる。また、この一方向弁23は、弁23に近接した内腔24内の流体の圧力が所定の最大値を超えた場合にのみ開放するように構成されており、それにより眼圧の制御が提供されるとともに低眼圧症又はその他不都合な結果を生ずるような眼からの流体の過剰な排出を回避することができる。
カニューレ14は、ほぼ円筒状の壁部14と、開放基端部PE及び開放先端部DEの間を長手方向に貫通して延びる内腔18とを有する管からなる。
プッシャー16は基端部PEと先端部DEとを有する中実又は管状の細長い部材からなる。選択的に、ハンドル38を該細長い部材34の基端部に配置することができる。また、選択的に、該細長い部材34は、シャント装置12の内腔24内に受承されるようにサイズ化された外径を有し、かつ該細長い部材34の先端部DEは図1Cに示されるようにテーパ状とすることができ、該シャント装置12のテーパ状のチップ部材26内に着座させることができる。
システム10の構成要素の幾らか又は全ては、シリコン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ステンレス鋼又はその他の生物学的に適合可能な材料から形成され得る。図面に示される特殊な実施形態において、シャント装置12又は12aは、実質的にシリコン材料から形成され得る。該シャント装置12又は12aはまた、流体を必要とされる方向に移動させるために、作動ポンプシステムを含むか、又はウィック(wick)様システムを組み込むことができる。
図2A乃至2Cは、図1乃至1Cのシステムを、現在意図された動作モードにて示す。シャント装置12又は12aを移植する前に、硝子体切除術用装置を後眼房PC内に挿入し、硝子体の少なくとも一部を後眼房PCから切除するために硝子体切除術を実施する。代替的に、硝子体の全て又は一部が液状化され得る。そのような硝子体の液状化(liquefaction)は、硝子体の液状化を引き起こす一つ以上の薬剤を硝子体内に投与(例えば、硝子体内に注入)することにより実施される。そのような薬剤の例としては、尿素、尿素誘導体、尿素基を有する化合物、ヒアルロニダーゼ又は硝子体の液状化を引き起こす任意のその他の酵素若しくはその他の物質が含まれるがそれらに限定されるものではない。硝子体の液状化を引き起こすこれらの及びその他の物質の記載並びに投与のための用量の情報及び関連する方法は、米国特許第5292509号明細書(ハグマン(Hagman))、米国特許第6551590号明細書(カラジョージアン(Karageozian)他)、米国特許第6610292号明細書(カラジョージアン他)及び米国特許第6462071号明細書(カラジョージアン他)に記載されており、これらの明細書の全体が、本明細書において参照として援用される。
図2Aに示されるように、針孔のような小さな開口部が扁平部PPに形成され、本発明のシステム10は、その開口部と、硝子体が(例えば、硝子体切除術により)切除されたか、又は硝子体が(上述のような硝子体液状化剤の硝子体内注入により)液状化された後眼房(PC)の領域と、を貫通して挿入される。システム10はカニューレ14の先端部DEが篩板の直前に配置される位置まで前進される。次いで、プッシャー16が先端方向(矢印DD)に進められる一方で、カニューレ14は固定して保持されるので、シャント装置12又は12aはカニューレ14の先端部DEから押し出され、シャント装置12又は12aの先端チップ部材26が篩板及び視神経ON組織を貫通する。プッシャー16はシャント装置12又は12aのフランジ部材32が視神経のヘッドに衝突することにより抵抗を感じるまで進められる。この点において、シャント部材12又は12aは意図された移植部位まで進められ、プッシャー16及びカニューレ14は眼から除去され、シャント装置12又は12aがその位置に留められる。シャント装置12又は12aが前進される角度に依存して、その流出孔28が、(図2Bに示されるように)視神経ON体の内部の硬膜下の位置に配置されるか、又は(図2Cに示されるように)視神経ONに隣接したクモ膜下腔内に配置される。(図2Bに示されるように)流出孔28が視神経ON体内に配置される場合、流出孔28から排出する流体は、次いで、視神経を介してクモ膜下腔内に分散及び/又は移送され、該クモ膜下腔内にて脳脊髄液と混合される。流出孔がクモ膜下腔内に配置される場合、流出孔28から排出される流体は、クモ膜下腔内に存在する脳脊髄液と混合されるであろう。いずれの場合においても、流出孔28に隣接する流体の典型的な逆圧は、過剰の流体が眼からシャント装置12又は12aを介して先端側の方向(矢印DD)へ排出されることを促進するのに十分な低さとなるである。
上述の記載は、本発明のある実施形態及び実施例に関するものであり、以下に記載の特許請求の範囲内にある本発明の各々の及び全ての可能な実施形態又は実施例を不必要に含んでおらず、又は明確に記載するものではない。
本願の国際公開された英文明細書WO2004/073552には「図1B’」及び該図1B’に関連する明細書の記載が含まれておりますが、「図1B’」を[図面の簡単な説明]において説明する際に、[図1B’]なる記載が電子化にて読み取れないために、当該翻訳文においては、図面中の「図1B’」を「図1D」と読み替えて以下に添付するとともに、関連する明細書中の記載も「図1D」と読み替えました。
本発明の眼のシャント移植システムの一実施形態の縦断面図である。 図1の眼のシャント移植アセンブリのカニューレ要素の斜視図である。 図1の眼のシャント移植アセンブリのシャント要素の斜視図である。 図1のシャント移植アセンブリの押圧要素の斜視図である。 逆流を低減するための選択的な一方向弁と、堆積物又は細胞内生成物によるシャントの目詰まりを低減するための選択的な遮断部材(例えば、半透過性の膜)とを組み込んだ、本発明のシャント装置の一部破断断面図である。 本発明の眼のシャント移植システムが該シャントを前進/移植するために挿入かつ配置されたヒトの眼の断面図である。 本発明の眼のシャントが眼の後眼房から視神経体へ流体を導入するために移植されたヒトの眼の断面図である。 本発明の眼のシャントが眼の後眼房から視神経の外側の領域へ流体を導入するために移植されたヒトの眼の断面図である。

Claims (10)

  1. 眼の後眼房から視神経又は視神経束に隣接するクモ膜下腔へと流体を排出するためのシャント装置であって、前記装置は、
    基端部と、先端部と、長手方向に貫通して延びる内腔とを有する管と、
    前記管の先端部にあるほぼ円錐状のチップ部材と、
    前記のほぼ円錐状のチップ部材に形成され、かつ前記管の内腔から流体を排出することを可能にする複数の開口部と、
    最初にチップ部材からシャントを組織内に前進させるが、その後該組織から前記シャントが後退することを回避するような方法にて該組織に係合可能に構成された少なくとも一つの組織係合部材と、
    からなり、
    前記シャント装置は、同シャント装置が篩板に延在して同篩板において開口部を備えるとともに同シャント装置を介して排出される流体が前記視神経束に隣接するクモ膜下腔又は前記視神経内のいずれかを流れるように、配置される、シャント装置。
  2. 前記管の内腔を貫通して一方向のみに流体が流れることを可能にする一方向弁を更に含む請求項1に記載のシャント装置。
  3. 異物又は細胞が前記管を目詰まりさせることを回避する遮断部材を更に含む請求項1に記載のシャント装置。
  4. 前記遮断部材は半透過性の膜からなり、それにより、前記チップ部材に形成された開口部から流出する流体が前記膜を介して外側に拡散されるが、異物及び細胞は該膜を介して内側に、かつ該管の先端部内に拡散されないように、該半透過性の膜が構成されかつ配置される請求項3に記載のシャント装置。
  5. 前記管の基端部にフランジ部材を更に含む請求項1に記載のシャント装置。
  6. シリコン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ステンレス鋼及びその他生物学的適合性の材料からなる群より選択される材料から少なくとも部分的に形成されている請求項1に記載のシャント装置。
  7. 前記管は硝子体を貫通して延びるように構成され、それにより、房水が硝子体を介して排出され、かつ視神経又はクモ膜下腔内に提供される請求項1に記載のシャント装置。
  8. 前記管は結膜下又は強膜下のトンネルを貫通して延びるように構成され、それにより後眼房及び硝子体腔を迂回する請求項1に記載のシャント装置。
  9. 請求項1に記載のシャント装置と、カニューレとの組合せからなるシステムにおいて、
    前記シャント装置は前記カニューレ内に最初に配置され、ついで該カニューレの外側に前進可能であるシステム。
  10. 前記シャント装置を前記カニューレから押し出すために該カニューレ内に挿入可能なプッシャーを更に含む請求項9に記載のシステム。
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