JP4879517B2 - ドラッグデリバリーに用いる流量の異なる複数の流路を有するオリフィス装置 - Google Patents

Description

本願は、言及することを以って本明細書の一部とする２００３年６月１２日出願の米国特許出願第１０／４６０，４６０号の一部係属出願である。

本発明は、ドラッグデリバリーに関し、詳細には、極めて低速で患者の体に薬物を送達させるための新規の有用な装置に関する。本発明はまた、新規のドラッグデリバリー装置の製造方法も包含する。

流体デリバリー装置、特にドラッグデリバリー装置は良く知られている。また、薬物などの流体を螺旋流路内に通すことも、流体デリバリーまたはドラッグデリバリーの分野で周知である。例えば、特許文献１に、灌漑システムに流される肥料などの様々な農業用の液体を供給するための螺旋流路を備えた滴下灌漑弁が開示されている。このシステムは、水を節約し、雑草の成長を抑制し、更に灌漑システム内への農業用の溶液の移送を容易にする滴下灌漑に有用である。

特許文献２に、体に液体を投与するためにデザインされた装置に有用な流量調節装置が開示されている。この装置はプリセット可能な流量調節装置であって、可撓性材料からなる細長いスリーブと、そのスリーブ内に配置された内側に切れ込んだ螺旋凹部を備えたコアを含む。この螺旋凹部は、変化した断面を有する。スリーブの外側のリングが、スリーブの外径よりも僅かに小さい内径を有し、このリングを用いて、コアに対してスリーブを圧迫して、コアとスリーブとの間の流路を画定する。流量は、スリーブに沿ったリングの長手方向の位置によって決まる。

特許文献３に、液体放出調節装置及び液体放出調節装置を用いる液体供給装置が開示されている。この調節装置は、流路形成部材の表面に螺旋状に形成された溝を有する。流路形成部材の表面は、ハウジング部分の内面に密着して、溝が流路となる。流路形成部材は、射出成形法を用いて大量生産でプラスチック材料から形成される。射出成形法で形成されたプラスチック材料を流路形成材料の製造に用いる主な理由は、調節装置の製造コストの低減のためである。

特許文献４に、タンクの平滑な内面に螺合して螺旋流路を形成する雄ねじ部材からなる後部拡散調節出口が開示されている。明確に図示されているように、他の従来の流量調節装置と同様に、この調節出口は、タンクの平滑な内面に螺合する雄ねじ部材、すなわちねじとして機能する硬いコア材料からなる。
米国特許第３，９９８，２４４号明細書 米国特許第４，１７６，６８３号明細書 米国特許第６，２７０，４８３号明細書 米国特許第５，９８５，３０５号明細書

これまで、極めて効率的かつ容易に製造でき、所望のデザイン構造に容易に適合し、更に製造コストが極めて安価な上記したタイプの機構を用いた流量調整装置、機構、またはドラッグデリバリー装置が存在しなかった。

本発明は、ドラッグデリバリーの分野に関連し、オリフィス装置などの新規のオリフィス構造、機構、または薬物調整装置に関する。本発明はまた、新規のオリフィス機構を用いたドラッグデリバリー装置に関連し、新規の移植用ポンプ、ドラッグデリバリーカテーテルなどの新規のドラッグデリバリー装置、または移植用ドラッグポンプなどの新規の移植用ドラッグデリバリー装置を含む。

本開示において、用語「薬物」または「ドラッグ」は、液体、スラリー、または流体状で送達することができ、患者に送達可能なあらゆるタイプの分子または化合物を指す。用語「薬物」または「ドラッグ」はまた、あらゆるタイプの薬、薬剤、化学化合物、染料、または組織、細胞、蛋白質、ペプチド、ホルモン、シグナル伝達分子、あるいはＤＮＡやＲＮＡなどの核酸を含む生体分子を含むあらゆるタイプの治療薬または診断薬を含むものとする。

本発明の一実施形態は、オリフィス機構、薬物ディスペンサー調節器、または調節構造などのオリフィス装置である（ここでは一般に、これらを「オリフィス装置」、「オリフィス機構」、または「オリフィス」と呼ぶ）。本発明に従えば、オリフィス装置は、基端部及び先端部を有する内側部材と、その内側部材の周りに螺旋状に巻かれた巻線とを含み、薬物を送達するために用いられる。この巻線と内側部材が、薬物を移送するための第１の流路（使用可能な流路）を画定している。入口が巻線の基端部に位置し、出口が巻線の先端部に位置する。

本発明の別の実施形態は、薬物を送達するための装置である。この装置は、基端部及び先端部を有する本体、及びその本体の先端部の開口を含む。オリフィス機構が、本体の先端部に含まれ、開口と連通している。オリフィス機構は、基端部及び先端部を有する内側部材と、その内側部材の周りに螺旋状に巻かれた巻線とを含む。この巻線と内側部材は、薬物を移送するための第１の流路（使用可能な流路）、巻線の基端部の入口、及び巻線の先端部の出口を画定している。

本本発明に従ったこの実施形態では、新規の装置は、ドラッグデリバリーカテーテルなどのドラッグデリバリー装置、静脈内（ＩＶ）ポートなどの注入ポート装置、またはＩＶ流体またはドラッグデリバリー装置である。

本発明の別の実施形態は、薬物を送達するための新規の移植用装置である。この装置は、ハウジングと、そのハウジングに受容された薬物を含む。オリフィス機構が、ハウジング上またはその内部に位置し、薬物と連通している。オリフィス機構は、基端部及び先端部を有する内側部材と、その内側部材の周りに螺旋状に巻かれた巻線を含む。この巻線と内側部材は、薬物を移送するための第１の流路（使用可能な流路）、巻線の基端部の入口、及び巻線の先端部の出口を画定している。薬物はオリフィス機構によって移送され、ハウジングの外部に供給される。本発明に従った新規の移植用装置は、患者の体内、特に組織や器官内の特定の部位に移植される一時的または永久的装置としてデザインされている。

本発明の別の実施形態は、オリフィス機構を製造するための新規の方法である。本発明に従ったこの方法は、内側部材またはコアとして機能するあらゆる部材、すなわちマンドレルを用意するステップを含む。マンドレルは一定の長さを有する。次いで、マンドレルの長さの少なくとも一部に沿って螺旋状に巻線を巻き付ける。マンドレルと巻線が、薬物を移送するための第１の流路（使用可能な流路）を画定する。薬物が流入するための入口が巻線の一端に位置し、薬物が流出するための出口が巻線の他端に位置する

本発明に従った別の実施形態は、１または複数の薬物を送達するためのオリフィス装置についてである。このオリフィス装置は、基端部及び先端部を有する内側部材と、内側部材の周りに螺旋状に平行に巻かれた複数の別個のワイヤを含む、内側部材の周りに螺旋状に巻かれた巻線とを含み、巻線と内側部材が、１または複数の薬物を移送するための少なくとも３つの別個の流路と、巻線の基端部及びその先端部のそれぞれで複数の別個のワイヤの入口及び出口を画定している。

本発明に従ったオリフィス装置は、外周、直径、または断面積などの異なった寸法を有する少なくとも２つの別個のワイヤを含む。加えて、外側部材が巻線の上に設けられる。外側部材はシースとすることができる。本発明に従ったある実施形態では、少なくとも３つの別個の流路の少なくとも２つが異なった流量を有する。ある実施形態では、少なくとも３つの別個の流路の少なくとも２つが異なった薬物を移送することができる。

ある実施形態では、オリフィス装置は、少なくとも３つの別個の流路の１つの流路の薬物の流れを遮断するために流路充填材料を含む外側部材を有する。この充填材料は膠または接着剤などである。

加えて、複数の別個のワイヤに用いるワイヤは、円形、六角形、八角形、及び三角形の断面などの任意の所望の形状を有することができる。

更に、外側部材すなわちシースは、ＰＴＦＥなどのポリマー材料から形成される。加えて、複数の別個のワイヤに用いるワイヤは、ニッケル‐チタン合金、ステンレス鋼合金、またはプラスチックなどの劣化耐性のある材料から形成される。ワイヤの幅は、０．００１インチ〜０．０５０インチ（０．０２５４ｍｍ〜１．２７００ｍｍ）の範囲である。ワイヤの幅は、好ましくは０．００４インチ〜０．００５インチ（０．１０１６ｍｍ〜０．１２７０ｍｍ）の範囲である。

本発明に従った別の実施形態は、１または複数の薬物を送達するためのオリフィス装置についてである。このオリフィス装置は、基端部及び先端部を有する内側部材と、内側部材の周りに螺旋状に巻かれた複数の巻線とを含み、それぞれの巻線が別個の層を画定し、内側部材の周りに螺旋状に巻かれた少なくとも１つのワイヤを含む。これらの複数の巻線と内側部材が、１または複数の薬物を移送するための少なくとも２つの別個の流路、複数の巻線の各基端部における入口、及び複数の巻線の各先端部における出口を画定している。

複数の巻線の少なくとも１つが、内側部材及び複数の巻線の少なくとも１つのそれぞれの周りに螺旋状に平行に巻かれた複数の別個のワイヤを有する。複数の巻線及び内側部材が、１または複数の薬物を移送するための少なくとも３つの別個の流路を画定する。加えて、ある実施形態では、複数の別個のワイヤの少なくとも２つが、外周、直径、または断面積などの異なった寸法を有する。

更に、オリフィス装置が、複数の巻線上に外側部材を含む。外側部材はシースとすることができる。更に、外側部材すなわちシースは、ＰＴＦＥとすることができるポリマー材料から形成される。加えて、複数の別個のワイヤに用いるワイヤは、ニッケル‐チタン合金、ステンレス鋼合金、またはプラスチックなどの劣化耐性のある材料から形成される。ワイヤの幅は、０．００１インチ〜０．０５０インチ（０．０２５４ｍｍ〜１．２７００ｍｍ）の範囲である。ワイヤの幅は、好ましくは０．００４インチ〜０．００５インチ（０．１０１６ｍｍ〜０．１２７０ｍｍ）の範囲である。

本発明に従ったある実施形態では、少なくとも２つの別個の流路の少なくとも１つの流路が異なった流量を有する。加えて、本発明に従ったある実施形態では、少なくとも３つの別個の流路の少なくとも２つの流路が異なった流量を有する。更に、ある実施形態では、少なくとも２つの別個の流路の少なくとも１つの流路が異なった薬物を移送することができる。別の実施形態では、少なくとも３つの別個の流路の少なくとも２つの流路が異なった薬物を移送することができる。

別の実施形態では、本発明に従ったオリフィス装置は、少なくとも２つの別個の流路の１つの流路の薬物の流れを遮断するために流路充填材料を含む外側部材を有する。

別の実施形態では、オリフィス装置は、少なくとも３つの別個の流路の１つの流路の薬物の流れを遮断するために流路充填材料を含む外側部材を有する。この充填材料は膠または接着剤などである。

加えて、複数の別個のワイヤに用いるワイヤは、円形、六角形、八角形、及び三角形の断面などの任意の所望の形状を有することができる。

本発明に従ったある実施形態では、オリフィス装置は、複数の巻線の少なくとも１つの巻線の間の外側部材すなわち中間部材も含む。この外側部材は、スリーブとすることができ、同じまたは異なった材料から形成することができる。

ある実施形態では、複数の巻線と内側部材が、１または複数の薬物を移送するための少なくとも４つの別個の流路を有する。加えて、少なくとも４つの別個の流路の少なくとも１つの流路が異なった流量を有する。ある実施形態では、少なくとも４つの別個の流路の少なくとも１つの流路が異なった薬物を移送することができる。別の実施形態では、少なくとも４つの別個の流路のそれぞれが異なった流量を有する。ある実施形態では、少なくとも４つの別個の流路のそれぞれが、異なった薬物を移送することができる。

本発明の全ての実施形態は、極小空間に理想的な極めて小さな断面の極めて長いオリフィスを形成することで、著しく遅い流速を可能にした単純なオリフィスデザインに関する。本発明の全ての実施形態に螺旋状の巻線を用いることで、極めて長いオリフィスを形成する単純な螺旋ワイヤが得られると共に、単純、コンパクト、適応し易いデザイン、カスタマイズ可能なデザイン、容易な製造、低い部品の製造コストなどの主な利点が得られる。本発明の柔軟性及び適応性は、例えば、直径の異なるワイヤを用いて巻線（あらゆる所望のタイプのワイヤを含む）を選択したり、螺旋（螺旋巻線）の長さを変えることで容易に変更可能な本発明に従ったオリフィスの特性によって得られる。本発明に従ったオリフィスの組立及び製造は、従来技術の装置及びその製造方法に関連した精密機械加工や複雑で高価な射出成形などの精密加工が必要でないため単純で柔軟性に富んでいる。

本発明の全ての実施形態に螺旋状の巻線を用い、ワイヤを単純に螺旋状に巻くことにより、極めて長いオリフィスを形成することができ、単純、コンパクト、適応し易いデザイン、カスタマイズ可能なデザイン、製造が容易、更に部品の製造コストが低いという利点が得られる。

本発明は、図１Ａ‐図７及び図１０Ａ‐図１３に示されている本発明の実施形態に反映されているような新規のオリフィス機構２００（「オリフィス機構」、「オリフィス構造」、「オリフィス」、「調節装置」、「調節器」、「調節機構」、「調整装置」、または「オリフィス装置」とも呼ぶ）に関する。

本発明はまた、図８に示されている移植用装置１００などの新規のドラッグデリバリー装置に関し、移植用ドラッグデリバリー装置、移植用ドラッグ放出装置、移植用ドラッグデリバリーポンプなどのあらゆるタイプの移植用装置を含む。この実施形態の新規のドラッグデリバリー装置１００は、新規のオリフィス機構２００も含む。

本発明はまた、本発明に従ったオリフィス機構２００を用いる、細長い本体１５５を有する新規のドラッグデリバリー装置１５０に関する。オリフィス機構２００は、図９に示されているようにドラッグデリバリー装置１５０の本体１５５の所望の位置で用いられる。図９に示されているこの実施形態の本発明に従ったドラッグデリバリー装置１５０は、細長い本体及び／または可撓性本体を有するドラッグデリバリーカテーテルなどのドラッグデリバリー装置に関連し、静脈（ＩＶ）ドラッグカテーテル、ＩＶドラッグデリバリーポート、またはローカルドラッグデリバリーカテーテルなどのＩＶドラッグカテーテルも含む。

本発明はまた、図１Ａ及び図２Ａに最もよく例示されている本発明に従ったオリフィス機構２００の新規の製造方法にも関する。

図１Ａ‐図２Ｂに最もよく示されているように、本発明に従った新規のオリフィス装置すなわちオリフィス機構２００は、第１の端部すなわち基端部２０５及び第２の端部すなわち先端部２０７を有する。本発明に従ったオリフィス機構２００の第１の構成部品は、装置２００の内部コアとして機能する内側部材２１０であって、本発明に従った製造方法におけるマンドレルとして用いられる。この内側部材２１０は、任意の所望の長さ及び巻線２２０を有する。巻線２２０は、その任意の所望の部分に沿ってその内側部材（マンドレル）２１０の周りに螺旋状に巻かれたワイヤ２２２を含む。例えば、巻線２２０のワイヤ２２２が、図１Ａおよび図２Ａに例示されているようにオリフィス機構２００の基端部２０５から先端部２０７まで延在する。しかしながら、巻線２２０は、内側部材２１０の長さの任意の部分に沿って位置することができ、内側部材２１０の長さに沿った任意の所望の幅または寸法を有することができる。

巻線２２０のワイヤ２２２は、第１の薬物送達路すなわち内側薬物送達路２３０をカスタマイズするべく、あらゆる所望のピッチ（流路深さ）を及び振幅（ワイヤ２２２の近接する個々のストランド間の距離）を形成するために、任意の所望の形式またはカスタマイズした形式で、内側部材２１０の周りに巻き付ける。この第１の薬物送達路は、使用可能な流路とも呼ぶ。第１の薬物送達路２３０は、巻線２２０のワイヤ２２２の個々のストランド、巻線２２０の周りに配置された外面である外側部材２２６、及び内側部材２１０よって形成された内側流路である。外側部材２２６は、巻線２２０（ワイヤ２２２の個々のストランド）及び内側部材２１０を圧迫する外面として機能するため、外側部材２２６、巻線２２０のワイヤ２２２、及び内側部材２１０（マンドレル）が、残存する隙間領域によって形成される第２の薬物送達路すなわち外側流路を画定する。第２の薬物送達路も使用可能な流路である。外側部材２２６は、スリーブやチューブなどのあらゆるタイプの部材とすることができ、例えばＰＴＦＥであるポリマー材料などの任意の材料、または接着剤などの接着材料から形成することができる。

ワイヤ２２２は、薬物１０８（図８）が内側流路２３０（図１Ａ‐図２Ｂ）及び外側流路２４０（図１Ａ及び図１Ｂ）を流れた時に、その薬物１０８（図８）による圧力によって、または薬物の成分または特性によって侵食または分解しないようにするために分解耐性材料から形成される。本発明に従ったワイヤ２２２に用いる分解耐性材料の例として、ニッケルチタン合金すなわちニチノール（ＮｉＴｉ）、ステンレス鋼合金、プラスチック、または他のタイプの好適なポリマーなどの材料を挙げることができる。図１Ｂ及び図２Ｂ‐図７に最もよく例示されているように、ワイヤ２２２は、あらゆる所望の断面形状または構造を含むことができる。図示した特定の断面形状や構造に限定するものではないが、本発明に従ったワイヤ２２２の好適な例として、図１Ｂ及び図２Ｂに示されているような円形の断面形状を有するワイヤ２２２、図３及び図４に示されているような六角形の断面形状を有するワイヤ２２２ａ、図５及び図６に示されているような八角形のワイヤ２２２ｂ、及び図７に示されているような断面が三角形のワイヤ２２２ｃを挙げることができる。

本発明に従ったオリフィス機構２００を製造する場合、単一流路すなわち一側のデザインにするため、薬物１０８（図８）の流れを減少させるため、または製造を容易にするために、内側流路（内側の一連の隙間）２３０または外側流路（外側の一連の隙間）２４０の一方を塞ぐことができる。例えば、これは、外側部材２２６の大きさを正確にしなくても達成することができる。別法では、スリーブやチューブである外側部材２２６の代わりに、外側部材２２６としてポリマー材料または接着剤を用いて達成することができる。従って、単一流路デザインでは、流路充填材料２４２（図２Ｂ、図４、及び図６）を用いて、内側流路（内側の隙間）２３０または外側流路（外側の隙間）２４０の何れか一方を塞ぐことができる。例えば、図示されている実施形態では、外側流路（外側の隙間）２４０が、流路充填材料２４２すなわちポリマー材料または接着剤に置換されている。図示されていないが、別法では、流路充填材料２４２を用いて、単一流路デザインの一部として内側流路（内側の隙間）２３０を充填して閉塞させることができる。加えて、流路充填材料２４２は、外側部材２２６と同じ材料あるいは第２の別の材料から形成することができる。

従って、本発明の製造方法に従って、オリフィス装置すなわちオリフィス機構２００を、本発明に従った制御因子によって決まるカスタマイズ可能な製造方法に適用することができる。従って、本発明により、これらの主な制御因子を要求に応じてカスタマイズすることができる。主な制御因子には、巻線２２０の全長、ワイヤ２２２の断面積（代替のワイヤの実施形態２２２ａ、２２２ｂ、及び２２２ｃを含む）、全体のワイヤ構造の形状または構造、隙間すなわち内側流路２３０及び／または外側流路２４０の寸法、並びに外側部材２２６の寸法、形状、及び材料を含む外側部材２２６の圧迫すなわち適合の程度が含まれる。従って、本発明に従った製造方法によって制御されるこれら全ての因子により、薬物１０８（図８）の流速の調節すなわち制御が可能なカスタマイズされたオリフィスすなわちオリフィス機構２００が可能となる。

ドラッグデリバリー構造と同様に、オリフィス装置すなわちオリフィス機構２００は、例えば、オリフィス機構２００の基端部２０５に位置する、内側部材２１０におけるワイヤ２２０の第１のストランドに位置する入口２３４を含む。入口２３４は、第１の流路すなわち内側流路２３０を介して、例えばオリフィス機構２００の先端部２０７に位置する巻線２２０の端部のワイヤ２２２の最後のストランドの出口２３６まで薬物１０８（図８）を送るための開始点すなわち入口点である。この出口２３６により、例えば先端部２０７である巻線２２０のワイヤ２２２の最後のストランドから薬物１０８（図８）を排出することができる。図１Ａに示されているように、入口２３４及び出口２３６が、内側流路すなわち第１の流路２３０及び第２の流路すなわち外側流路２４０のそれぞれに存在するため、流路２３０及び流路２４０の両方が使用可能な流路である。図２Ａを参照すると、入口２３４及び出口２３６が、第１の流路すなわち内側流路２３０のみに存在する。従って、第１の流路すなわち内側流路２３０を除いて、外側部材２２６の流路充填材料２４２が、オリフィス装置２００の他の部分から薬物１０８が流入または流出するのを防止するため、内側流路２３０によって画定された内側の隙間のみを薬物１０８が流れることができる。従って、この例では、内側流路２３０のみが、薬物１０８を通すことができる使用可能な流路である。

巻線２２０、すなわちワイヤ２２２（図１Ａ‐図２Ｂ）、ワイヤ２２２ａ（図３及び図４）、ワイヤ２２２ｂ（図５及び図６）、及びワイヤ２２２ｃ（図７）のための分解耐性材料の好適な例として、ステンレス鋼合金、ニッケルチタン合金（ニチノール）、ＭＰ３５Ｎ、及びチタンなどの様々なタイプの金属、並びに様々なタイプのポリマーやプラスチックを挙げることができる。

更に、巻線２２０、ワイヤ２２２、２２２ａ、２２２ｂ、及び２２２ｃのそれぞれに対して、あらゆる大きさ及び寸法を用いることができる。例えば、ワイヤの好適な寸法の一例では、０．００１インチ〜０．０５０インチ（０．０２５４ｍｍ〜１．２７ｍｍ）の範囲の幅のストランドを有するワイヤを用いる。加えて、本発明に従ったワイヤ寸法の別の好適な例では、０．００４インチ〜０．００５インチ（０．１０１６ｍｍ〜０．１２７ｍｍ）の範囲の幅のストランドを有するワイヤを用いることができる。

本発明はまた、ドラッグデリバリーポンプなどの移植用装置を含む移植用ドラッグデリバリー装置１００に関する。本発明に従った一例では、ドラッグデリバリー装置１００は、オリフィス機構２００及び薬物１０８の供給源を用いる移植用ドラッグポンプである。

図８を参照すると、浸透式ルーミナルボーラス（ruminal bolus）などの移植用ポンプ装置１００におけるオリフィス機構２００が示されている。オリフィス２００は、緻密にする緻密部（densifier）１０４を通る空間１０３に位置する。ボーラスは、半浸透膜１０５によって覆われている。半浸透膜１０５により、水が通過することができ、この通過した水が、可動インターフェイス１０７に当接している膨張可能な浸透要素１０６に吸収される。水を吸収した浸透要素１０６が、可動インターフェイス１０７を押圧し、これにより薬物１０８がオリフィス２００の出口２３６から排出される。

半浸透膜１０５はハウジングとしての役割を果たす。加えて、半浸透膜すなわちハウジング１０５は、開口１１０を有し、オリフィス機構２００の出口２３６に連通している。これにより、薬物１０８をオリフィス機構２００を通って膜すなわちハウジング１０５から放出して、全身または局所のドラッグデリバリーを実現することができる。

本発明はまた、移植用ドラッグデリバリー装置だけではなく、例えば、オリフィス機構２００を含む装置１００の全ての構成部品が生体適合性かつ生体分解性材料からなる一時的移植装置にも用いられることを意図する。加えて、ドラッグデリバリー装置１００はまた、例えば、鼻腔、耳道、口、通路洞（ｓｉｎｕｓ ｐａｓｓａｇｅｗａｙ）、あらゆる硝子体通路を含む眼、または直腸などの体の内腔内に配置される装置にも用いられることを意図する。更に、ドラッグデリバリー装置１００は、患者の外面に用いられることも意図している。例えば、患者の皮膚の外側治療部位への薬物１０８の局所送達のため、または皮膚を介して或いは傷口から直接患者の血流に吸収されるようにするために、ドラッグデリバリー装置１００を患者の皮膚の所望の位置に配置する。

図８に例示されているドラッグデリバリー装置の実施形態では、緻密部１０４、ハウジング／膜１０５、膨張可能な浸透要素１０６、及び可動インターフェイス１０７（ピストンとすることができる）が薬物１０８の移送システムまたはポンピングシステムとして互いに協働して、ハウジング１０５の開口１１０を介して、すなわち薬物１０８を入口２３４から好適な隙間すなわち流路（例えば、第１の流路及び／または第２の流路）を介して、ハウジング１０５及び出口２３６から薬物１０８を放出する。

図９を参照すると、血管内装置などのドラッグデリバリー装置１５０の別の実施形態が例示されている。装置１５０の好適な例には、カテーテル、静脈内（ＩＶ）ポート装置などが含まれる。本発明に従ったある例では、ドラッグデリバリー装置１５０は、細長い本体などの本体１５５を含む。この本体１５５は、基端部１５７、先端部１５９、及びこれらの両端部を連通させている内腔を有する。先端開口１６４が、本体１５５の先端部１５９に位置する。オリフィス機構２００が、例えば、本体１５５の内腔内の先端部１５９に位置し、開口１６４に近接して連通している。本体１５５は、外側部材２２６（図１Ａ‐図８）と同様の材料から形成され、外側部材２２６（詳細は上記）として同様の役割を果たす。オリフィス機構２００の出口２３６が、開口１６４に近接してその開口１６４に連通しているため、オリフィス機構２００（詳細は上記）を介して出口２３６及び開口１６４から薬物１０８を供給することができる。

加えて、デリバリー装置１５０は、本体１５５の基端部１５７に位置するハンドル１７０を含む。ハンドル１７０はまた、装置１５０の先端部１５９の動きを制御するための制御部１７４を含む。先端部１５９の好適な動きには、様々な方向、例えば、本体１５５の長手方向の軸からオフセットした所望の方向すなわち所望の角度に先端部１５９及び開口１６４を曲げることが含まれる。図示されていないが、装置１５０は、本体１５５の内腔内に薬物１０８源を含むか、または、例えばハンドル１７０の入口ポート（不図示）を介して装置１５０の任意の部分で薬物１０８を受け取ることができる。従って、ハンドル１７０の入口すなわちアクセスポートは、薬物１０８を含む標準的な注射器を受容する形状にすることができる。これにより、薬物１０８を入口ポートすなわちアクセスポートを介して装置１５０の本体１５５内に注入し、薬物１０８をオリフィス機構２００に送り、最終的に装置１５０の開口１６４から薬物１０８を供給することができる。薬物１０８の流速に関係する上記したデザイン及び制御因子に加えて、薬物１０８は、巻線２２０（螺旋コイル）の緊密さ、ワイヤ（２２２、２２２ａ、２２２ｂ、及び２２２ｃのそれぞれ）のストランドの直径すなわち幅、及び送達される薬物１０８の粘度を含む上記した多くのパラメータ及び構造によって制御される毛細管現象によってオリフィス機構２００内を移動する。薬物１０８の流速を最適化するために、これらのパラメータを全て調節することができる。加えて、薬物１０８（溶液中）に添加物を含めて薬物１０８の粘度を調節し、送達する全ての流体の速度を制御することができる。

更に、上記したように、本発明に従ったオリフィス機構すなわちオリフィス装置２００の１つの利点は、簡潔に経済的かつ効率的に製造された巻線２２０を用いて極めて遅い流速を達成できることにある。従って本発明により、従来のドラッグデリバリー装置に関連した従来のより高コストの部品、器具、及び製造方法に比べて、部品数が少なく製造工具が少ないより効率的な製造が可能となる。従って本発明は、従来技術の装置の製造に必要な旋盤加工、マイクロドリル加工、または射出成形加工に見られる高コストの機械加工などの従来技術の装置に関連した欠点を解消することができる。

本発明に従ったオリフィス機構２００の代替の実施形態が図１０Ａ‐図１３に最も良く示されている。本発明のこれらの代替の実施形態に従ったオリフィス機構２００ａ（図１０Ａ及び図１０Ｂ）、２００ｂ（図１１Ａ及び図１１Ｂ）、２００ｃ（図１２）、及び２００ｄ（図１３）は、上記した図１‐図９のオリフィス機構の実施形態の詳細と同じまたは実質的に同じ構造、要素、及び機能を有する。同様に、同じ参照番号を、本発明に従った図１０Ａ‐図１３のこれらのオリフィス機構の実施形態と同じまたは類似の機構及び機能を説明するために用いている。

図１‐図７に示されているオリフィス機構２００について記載したように、本発明に従ったオリフィス機構２００ａ、２００ｂ、２００ｃ、及び２００ｄの代替の実施形態も、図８に示されている上記した移植用ドラッグデリバリー装置及び図９に示されている上記した細長いドラッグデリバリー装置に用いることができる。

オリフィス機構の別の代替の実施形態が、マンドレルである内側部材２１０の周りに平行に巻かれた複数の別個のワイヤ２２２、２２２’、及び２２２’’を有するオリフィス機構２００ｂとして図１１Ａ及び図１１Ｂに最も良く例示されている。本発明に従ったオリフィス機構２００ｂのこの実施形態は、内側部材２１０の周りに螺旋状に平行に巻かれた複数のワイヤ２２２、２２２’、及び２２２’’を含み、これらのワイヤはそれぞれ別のワイヤに近接している。従って、図１１Ｂに示されているように、コイルすなわち巻線２２０が、複数の異なった流路すなわちドラッグデリバリー流路を画定する互いに近接して螺旋状に巻かれた３本の別個のワイヤを含む。例えば、この例のオリフィス機構２００ｂは、内側部材２１０の周りに互いに近接して平行に巻かれた場合に、３つの異なった流路すなわちドラッグデリバリー流路（内側流路）２３０ａ、２３０ｂ、及び２３０ｃを画定する３本の別個のワイヤ２２２、２２２’、及び２２２’’を含む。加えて、ワイヤ２２２、２２２’、及び２２２’’のそれぞれの外面部分に配置される外側スリーブとして機能する外側部材２２６を設けて、３つの追加の流路すなわちドラッグデリバリー流路２４０ａ、２４０ｂ、及び２４０ｃ（外側流路すなわちドラッグデリバリー流路）を画定することができる。従って、３つの異なったワイヤ２２２、２２２’、及び２２２’’を有する多ワイヤオリフィス機構２００ｂが、図示されているように３つの内側流路２３０ａ、２３０ｂ、及び２３０ｃ並びに３つの外側流路２４０ａ、２４０ｂ、及び２４０ｃの最大６つの異なった流路すなわちドラッグデリバリー流路を有することができる。

従って、内側流路２３０ａ、２３０ｂ、及び２３０ｃ並びに外側流路２４０ａ、２４０ｂ、及び２４０ｃは全て、内側部材２１０またはオリフィス機構２００ｂの長軸の周りに螺旋状に配置された螺旋流路であり、各流路が、個別の出口を備えた先端部で延びている。

更に、これらの流路２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃ、２４０ａ、２４０ｂ、及び２４０ｃはそれぞれ、異なった様々な流量を有することができ、様々な種類の薬物または流体を送達することができる。従って、最終使用者は、複数のワイヤによって画定された６つの異なった流路の任意の流路を用いて所望のパターンに従ってドラッグデリバリー計画をカスタマイズすることができる。

更に、図１１Ａ及び図１１Ｂに示されている３本のワイヤの例は単なる例示目的であって、任意の数の別個のワイヤを用いて、図１１Ａ及び図１１Ｂに示されている螺旋流路または図１２及び図１３に示されている他の複数のワイヤの形態の螺旋流路の数よりも多いまたは少ない数の螺旋流路を画定することができる。

図１０Ａ及び図１０Ｂに示されている本発明に従ったオリフィス機構２００ａの別の実施形態は、上記したようにワイヤ２２２’が内側部材２１０の周りに螺旋状に巻かれた第１または内側コイル或いは巻線２２０、及びその内側コイル２２０のワイヤ２２２の外面または一部の上に螺旋状に巻かれた第２または外側コイル或いは巻線２２０ａを有する複層の実施形態である。従って、外側コイル２２０ａのワイヤ２２２’が、螺旋流路すなわち螺旋ドラッグデリバリー流路２４０を画定する空間内に巻かれている。従って、この例では、複層オリフィス機構２００ａが、図示されているように、内側部材２１０の長軸の周りに螺旋状に設けられた３つの別個の螺旋ドラッグデリバリー流路、すなわち第１のドラッグデリバリー流路または内側ドラッグデリバリー流路２３０、第２のドラッグデリバリー流路または中間ドラッグデリバリー流路２４０、及び第３のドラッグデリバリー流路または外側ドラッグデリバリー流路２５０を提供する。

第３の螺旋ドラッグデリバリー流路または外側螺旋ドラッグデリバリー流路２５０は、外側コイル２２０ａのワイヤ２２２’の外面上に外側部材または外側シース２２６が配置されて形成されている。

更に、図示されていないが、中間部材または中間スリーブとして機能するように別の外側部材またはスリーブ２２６を内側コイル２２０と外側コイル２２０ａの間に配置して、複数の平行な層に４つの別個のドラッグデリバリー流路を有するオリフィス機構２００ａを形成することができる。４つの別個のドラッグデリバリー流路は、具体的には、内側コイル２２０のワイヤ２２２と内側部材２１０の間に形成される第１の流路、内側コイル２２０のワイヤ２２２とスリーブ２２６（中間スリーブ）（内側コイル２２０と外側コイル２２０ａとの間に配置される（不図示））との間に形成される第２の流路、外側コイル２２０ａのワイヤ２２２’と中間スリーブ２２６（内側コイル２２０と外側コイル２２０ａとの間に配置される（不図示））との間に形成される第３の流路、及び外側コイル２２０ａのワイヤ２２２’と外側スリーブ２２６（図示されているように外側コイル２２０ａ、内側コイル２２０、及び内側部材２１０のそれぞれを覆い、外側コイル２２０ａの外周上に巻かれている）によって形成される第４の流路である。

図１０Ａ及び図１０Ｂに、オリフィス機構２００ａがドラッグデリバリーのために平行に積層された別個の２つの層を有する本発明に従った複層オリフィス機構として示されているが（４つの別個の螺旋流路などの複数の流路のドラッグデリバリーが得られる）、所望に応じて平行に積層された任意の数の層を用いることができる。従って、本発明に従った複層ドラッグデリバリーオリフィス機構２００ａは、平行に積層された２層に限定されるものではなく、平行に積層された任意の数の層を包含することができる。

更に、図１２に最も良く示されているように、本発明に従った別の代替の実施形態である別の複層オリフィス機構２００ｃも、図示されているように各層におけるコイル２２０及び２２０ａなどを形成するために内側部材２１０の周りに平行に螺旋状に巻かれた複数のワイヤ２２２、２２２’、及び２２２’’（内側部材２１０の長軸の周りに螺旋状に配置された）を含む。従って、オリフィス機構２００ｃは、ここに開示する複数のワイヤの実施形態及び複層の実施形態に関連した、異なった種類の薬物の送達、異なった流量、及びドラッグデリバリー計画のカスタマイズなどの理由から、好都合に多数の流路及び複数のドラッグデリバリー層を有する。

図１２に単に一例として示されているように、オリフィス機構２００ｃは、２つの層２２０及び２２０ａのそれぞれに対して３つの別個のワイヤ２２２、２２２’、及び２２２’’を用いている。従って、この例では、３つの別個のワイヤ２２２、２２２’、及び２２２’’の使用により、９つもの別個の螺旋流路が得られる。例えば、図示されているように、第１のコイル層２２０で内側部材２１０の周りに螺旋状に巻かれたワイヤ２２２、２２２’、及び２２２’’から形成される第１のドラッグデリバリー流路すなわち内側ドラッグデリバリー流路２３０ａ、２３０ｂ、及び２３０ｃと、第１のコイル層２２０と第２のコイル層２２０ａとの間に空間によって画定された３つの中間流路２４０ａ、２４０ｂ、及び２４０ｃと、ワイヤ２２２、２２２’、及び２２２’’と外側スリーブ２２６’との間の空間によって画定された３つの別の外側流路２５０ａ、２５０ｂ、及び２５０ｃである。スリーブ２２６（この実施形態ではオプションである）を、第１のコイル層２２０と第２のコイル層２２０ａの間の中間スリーブとして用いることができる。従って、外側スリーブ２２６’と共にスリーブ２２６を中間スリーブとして用いると、第１のコイル層２２０及び第２のコイル層２２０ａがそれぞれ含まれ、オリフィス機構２００ｃが１２の別個のドラッグデリバリー流路を含み、所望に応じて１２の内の任意の数のドラッグデリバリー流路を利用することができる。

図１３に、オリフィス機構２００ｂ（図１１Ａ及び図１１Ｂを参照）で説明したように平行に巻かれた複数のワイヤを有するオリフィス機構２００ｄの代替の実施形態が例示されているが、オリフィス機構２００ｂとは異なって、別個のワイヤ２２２及び２２２’がそれぞれ、異なった寸法及び特性を有する。例えば、図１３に最も良く示されているように、ワイヤ２２２の断面直径が、近接する平行なワイヤ２２２’の断面直径よりも格段に大きい。加えて、ワイヤ２２２及び２２２’を、図１３に示されている順序または配列（すなわち、各ワイヤストランド２２２’の一側のみがワイヤ２２２に隣接するようにワイヤ２２２’の２つのワイヤストランドが並置されている）のように任意の所望の平行な配列に配置することができる。様々な平行なワイヤの任意の所望の配置が本発明に包含されることに留意されたい。

図１３に示されているように、オリフィス機構２００ｄは、４つの異なった螺旋流路２３０、２３０ａ、２３０ｂ、及び２４０を画定しており、各流路は、図示されているように流路の容積または流路の面積などの様々な異なった特性を有する。

また、上記した流路の機能と同様に、別個の流路２３０、２３０ａ、２３０ｂ、及び２４０を用いて、異なる流量で１または複数の薬物を送達したり、これら全ての流路で１または複数の薬物を送達することができる。従って、４つの流路２３０、２３０ａ、２３０ｂ、及び２４０を用いて４種類の薬物を送達することができる。

更に、オリフィス機構２００ｄ（不図示）は、各コイル層２２０及び２２０ａなどが例えば図１３に示されているような寸法または特性などが異なる複数の別個のワイヤ２２２及び２２２’などを含む、図１０Ａ、図１０Ｂ、及び図１２に示されているような複層構造にすることができる。

オリフィス機構２００ａ、２００ｂ、２００ｃ、及び２００ｄのそれぞれには、ドラッグデリバリー計画で余剰の流路を確保できるという大きな利点があり、何らかの理由で１または複数の流路が閉塞して利用できなくなったとしてもドラッグデリバリー処置を継続することができる。更に、本発明に従ったオリフィス機構２００ａ、２００ｂ、２００ｃ、及び２００ｄは、図を用いて説明したようにそれぞれの流路またはそれぞれの層で、１または複数の異なった薬物、異なった流体、または異なった流量を送達できるという大きな利点を提供する。

上記した好適な実施形態は単に例示目的であって、本発明の範囲が添付の特許請求の範囲によってのみ規定されることを理解されたい。

本発明の実施態様は以下の通りである。
（１）１または複数の薬物を送達するためのオリフィス装置であって、
基端部及び先端部を有する内側部材と、
前記内側部材の周りに螺旋状に平行に巻かれた複数の別個のワイヤを含む、前記内側部材の周りに螺旋状に巻かれた巻線とを含み、
前記巻線と前記内側部材が、１または複数の薬物を移送するための少なくとも３つの別個の流路と、前記巻線の基端部及びその先端部のそれぞれで前記複数の別個のワイヤの入口及び出口を画定していることを特徴とするオリフィス装置。
（２）前記複数の別個のワイヤの少なくとも２つが異なった直径を有することを特徴とする実施形態（１）に記載のオリフィス装置。
（３）更に、前記巻線上に外側部材を含むことを特徴とする実施形態（２）に記載のオリフィス装置。
（４）前記少なくとも３つの別個の流路の少なくとも２つの流路が異なった流量を有することを特徴とする実施形態（３）に記載のオリフィス装置。
（５）前記少なくとも３つの別個の流路の少なくとも２つの流路が異なった薬物を移送することを特徴とする実施形態（４）に記載のオリフィス装置。

（６）前記外側部材が、前記少なくとも３つの別個の流路の１つの流路の薬物の流れを遮断するために流路充填材料を含むことを特徴とする実施形態（５）に記載のオリフィス装置。
（７）前記ワイヤが円形の断面を有することを特徴とする実施形態（１）に記載のオリフィス装置。
（８）前記ワイヤが六角形の断面を有することを特徴とする実施形態（１）に記載のオリフィス装置。
（９）前記ワイヤが八角形の断面を有することを特徴とする実施形態（１）に記載のオリフィス装置。
（１０）前記ワイヤが三角形の断面を有することを特徴とする実施形態（１）に記載のオリフィス装置。

（１１）前記外側部材がスリーブであることを特徴とする実施形態（３）に記載のオリフィス装置。
（１２）前記外側部材がポリマー材料から形成されていることを特徴とする実施形態（３）に記載のオリフィス装置。
（１３）前記ポリマー材料がＰＴＦＥであることを特徴とする実施形態（１２）に記載のオリフィス装置。
（１４）前記流路充填材料が接着剤であることを特徴とする実施形態（６）に記載のオリフィス装置。
（１５）前記ワイヤが劣化耐性のある材料から形成されていることを特徴とする実施形態（１）に記載のオリフィス装置。

（１６）前記材料がニッケル−チタン合金であることを特徴とする実施形態（１５）に記載のオリフィス装置。
（１７）前記材料がステンレス鋼合金であることを特徴とする実施形態（１５）に記載のオリフィス装置。
（１８）前記材料がプラスチックであることを特徴とする実施形態（１５）に記載のオリフィス装置。
（１９）前記ワイヤが０．００１インチ〜０．０５０インチ（０．０２５４ｍｍ〜１．２７００ｍｍ）の範囲の幅を有することを特徴とする実施形態（１）に記載のオリフィス装置。
（２０）前記ワイヤが０．００４インチ〜０．００５インチ（０．１０１６ｍｍ〜０．１２７０ｍｍ）の範囲の幅を有することを特徴とする実施形態（１９）に記載のオリフィス装置。

本発明に従った２流路デザインのオリフィス装置の側断面図である。 巻線の一部として断面が円形のコイルを示している、図１Ａのオリフィス装置の一部の拡大図である。 本発明に従った単一流路デザインのオリフィス装置の代替の実施形態の側断面図である。 巻線の一部として断面が円形のコイルを示している、図２Ａのオリフィス装置の一部の拡大図である。 コイルの断面が六角形である図１Ａのオリフィス装置の一部の拡大図である。 コイルの断面が六角形である図２Ａのオリフィス装置の一部の拡大図である。 コイルの断面が八角形である図１Ａのオリフィス装置の一部の拡大図である。 コイルの断面が八角形である図２Ａのオリフィス装置の一部の拡大図である。 コイルの断面が三角形である図２Ａのオリフィス装置の一部の拡大図である。 本発明に従ったオリフィス機構を有する移植用ドラッグデリバリー装置の断面図である。 本発明に従ったオリフィス機構を有する細長いドラッグデリバリー装置の側面図である。 本発明に従った複層３流路デザインの複数の巻線を有するオリフィス装置の代替の実施形態の断面を示す側面図である。 各ワイヤが円形の断面を有する各層の巻線の一部としてコイルワイヤを示す図１０Ａのオリフィス装置の部分拡大図である。 本発明に従った平行な複数の別個のワイヤを含む巻線を有するオリフィス装置の代替の実施形態の部分斜視図である。 図１１Ａの装置の断面図である。 本発明に従った複数の別個のワイヤを有する複層多流路デザインの複数の巻線を有するオリフィス装置の代替の実施形態の断面図である。 本発明に従った４流路デザインなどの多流路デザインである、少なくとも一部のワイヤが異なった直径を有する、平行な複数の別個のワイヤを含む巻線を有するオリフィス装置の代替の実施形態の部分断面図である。

符号の説明

１００ 移植用ドラッグデリバリー装置
１０３ 空間
１０４ 緻密部
１０５ 半浸透膜
１０６ 浸透要素
１０７ 可動インターフェイス
１０８ 薬物
１１０ 開口
１５０ ドラッグデリバリー装置
１５５ 本体
１７０ ハンドル
１７４ 制御部
２００、２００ａ、２００ｂ、２００ｃ、２００ｄ オリフィス機構
２０７ 先端部
２１０ 内側部材
２２０ 巻線
２２２、２２２’、２２２’’ ワイヤ
２２６、２２６’ 外側部材
２３０、２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃ 内側流路
２３４ 入口
２３６ 出口
２４０、２４０ａ、２４０ｂ、２４０ｃ 外側流路
２５０ ドラッグデリバリー流路

Claims (19)

1. １または複数の薬物を送達するためのオリフィス装置であって、
   基端部及び先端部を有する内側部材と、
   前記内側部材の周りに螺旋状に平行に巻かれた複数の別個のワイヤを含む、前記内側部材の周りに螺旋状に巻かれた巻線とを含み、
   前記巻線と前記内側部材が、１または複数の薬物を移送するための少なくとも３つの別個の流路と、前記巻線の基端部及びその先端部のそれぞれで前記複数の別個のワイヤの入口及び出口を画定しており、
   前記複数の別個のワイヤの少なくとも２つが異なった断面直径を有することを特徴とするオリフィス装置。
2. 更に、前記巻線上に外側部材を含むことを特徴とする請求項１に記載のオリフィス装置。
3. 前記少なくとも３つの別個の流路の少なくとも２つの流路が異なった流量を有することを特徴とする請求項２に記載のオリフィス装置。
4. 前記少なくとも３つの別個の流路の少なくとも２つの流路が異なった薬物を移送することを特徴とする請求項３に記載のオリフィス装置。
5. 前記外側部材が、前記少なくとも３つの別個の流路の１つの流路の薬物の流れを遮断するために流路充填材料を含むことを特徴とする請求項４に記載のオリフィス装置。
6. 前記ワイヤが円形の断面を有することを特徴とする請求項１に記載のオリフィス装置。
7. 前記ワイヤが六角形の断面を有することを特徴とする請求項１に記載のオリフィス装置。
8. 前記ワイヤが八角形の断面を有することを特徴とする請求項１に記載のオリフィス装置。
9. 前記ワイヤが三角形の断面を有することを特徴とする請求項１に記載のオリフィス装置。
10. 前記外側部材がスリーブであることを特徴とする請求項２に記載のオリフィス装置。
11. 前記外側部材がポリマー材料から形成されていることを特徴とする請求項２に記載のオリフィス装置。
12. 前記ポリマー材料がＰＴＦＥであることを特徴とする請求項１１に記載のオリフィス装置。
13. 前記流路充填材料が接着剤であることを特徴とする請求項５に記載のオリフィス装置。
14. 前記ワイヤが劣化耐性のある材料から形成されていることを特徴とする請求項１に記載のオリフィス装置。
15. 前記材料がニッケル−チタン合金であることを特徴とする請求項１４に記載のオリフィス装置。
16. 前記材料がステンレス鋼合金であることを特徴とする請求項１４に記載のオリフィス装置。
17. 前記材料がプラスチックであることを特徴とする請求項１４に記載のオリフィス装置。
18. 前記複数のワイヤの内の少なくとも１つが０．００１インチ〜０．０５０インチ（０．０２５４ｍｍ〜１．２７００ｍｍ）の範囲の幅を有することを特徴とする請求項１に記載のオリフィス装置。
19. 前記複数のワイヤの内の少なくとも１つが０．００４インチ〜０．００５インチ（０．１０１６ｍｍ〜０．１２７０ｍｍ）の範囲の幅を有することを特徴とする請求項１８に記載のオリフィス装置。

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