JP5701612B2 - カテーテル - Google Patents

Description

本発明は、医療カテーテルに関し、特に対象の脳実質の中への直接的な挿入のための神経外科カテーテルに関する。

埋め込まれたカテーテルを使って、脳実質内の特定の標的に直接治療剤を届ける必要がある多くの状況がある。さらに、これらの治療剤の多くは、脳の健全な部分に届けられる場合、不要な副作用を引き起こす。脳機能の異常を治療する例は、てんかん病巣または伝達をブロックする経路へのγアミノ酪酸作用薬の厳しい注入、難治性疼痛の治療のための中脳水道周囲灰白質または視床標的へのアヘン剤または他の鎮痛剤の長期的な送達を含む。また、細胞毒性薬は、脳腫瘍にまたはその近くに送られることができる。また、実質内注入は、治療剤を、それらが血液脳関門を横切らないので体系的に送られることができない脳標的に送るのに用いられることができる。例えば、パーキンソン病、アルツハイマー病、頭部外傷、脳卒中および多発性硬化症の患者の治療は、機能しないまたは損傷した神経細胞を保護して修復するために、神経栄養因子（例えばＧＤＮＦ）の注入によって行われ得る。ニューロトロフィンも、機能を回復するために脳の損傷したまたは機能不全の領域に移植される神経移植片をサポートするために注入され得る。

脳実質内の所定の標的サイトへ（例えばステレオガイドを使って）導かれることができる複数の神経外科カテーテルは、以前に開発されている。例えば、それは以前に特許文献１に記述されていて、カルボタン（carbothane）から作られる細い神経外科カテーテルは、特許文献２に記載のタイプのガイドチューブ装置を用いて脳の中に挿入されることができる。特許文献１に記載の実施形態では、ガイドチューブは定位配置技術を使用するガイドワイヤに沿って脳の中に挿入される。これは、ガイドチューブの末端部が、所望の脳標的にちょうど達しない位置に的確に位置されることを可能にする。そして、細いタングステンガイドワイヤで補強された細い神経外科カテーテルは、埋め込まれたガイドチューブの中に挿入され、それがその末端部に到達するまでそのガイドチューブに沿って通らされる。そして、カテーテル先端部はガイドチューブを出て、カテーテル先端部が所望の標的に達するまでカテーテルの挿入は続けられる。そして、細いガイドワイヤは、カテーテル孔から引き抜かれ、カテーテルを原位置に残す。

脳実質の中への薬の送達のためのシリカガラスカテーテルの使用も、以前に提案されている。しかし、シリカガラスカテーテルは、曲げられる場合、比較的もろくて、折れる傾向がある。これは、そのようなカテーテルを、対象内での長期埋設に対して不適にする。また、例えば特許文献３を見ると、流体を排出するまたは送るために末端部に補強された多孔性膜セグメントを有する実質内カテーテルを提供することが以前に提案されている。

国際公開第２００３／０７７７８５号 米国特許第６６０９０２０号明細書 国際公開第０２／０７００３６号 国際公開第２００３／０７７７８４号

本発明の第１態様によれば、対象の脳実質の中への挿入のための神経外科カテーテルが提供される。該カテーテルは、可撓性チューブを備え、無孔の剛性先端部を有することによって特徴付けられ、該先端部は少なくとも１つの流体送達開口を備える。

したがって、本発明は、対象の脳実質の中への挿入のために定められた神経外科カテーテルを提供する。このカテーテルは、ある長さの可撓性チューブを備え、脳内の所定の標的ポイントまたは領域にまたは近くに正確に位置付けられ得る剛性先端部または先端領域を有する。カテーテルは、必要に応じて１つ以上の孔を備え得、埋め込まれたとき、脳内の標的領域に、任意の種類の治療剤または流体を直接的に送ることができる。カテーテルの剛性先端部は、無孔であり、少なくとも１つの流体送達開口（例えば先端部の末端部のたった１つの開口）を備え、該開口は好ましくはそれの１つ以上の孔と流体連通にある。

本発明に従う剛性先端部を有するカテーテルは、脳実質内の標的サイトに正確に案内され得るという利点を有する。特に、剛性先端部は、清純な脳組織または脳腫瘍などのような厄介な物質を通されるときさえ、所定の挿入方向から大きく反らされないだろう。したがって、本発明のカテーテルは、（例えば可撓性チューブの）いくつかの補強が必要に応じて提供されることができるが、埋め込みの間、（例えば補強ワイヤまたはカニューレを用いる）如何なる付加的な補強を必要としないという利点を有する。また、先端部にのみ機械的高剛性を提供することは、カテーテルが埋め込み処置の間容易に取り扱われ得ることを意味し、例えば、剛性先端部につながる可撓性チューブはポキッと折れることなしに容易に曲げられ得、したがって、カテーテルが埋設された流体ポンプなどのために頭蓋骨を出るポイントから（例えば皮下に）容易に経路を定められ得る。したがって、本発明は、堅い材料からカテーテルを形成することに関連することが認められている利点と関連する案内を、可撓性チューブを備えるカテーテルを用いることに関連する埋め込みの容易さと結び付ける。本発明のカテーテルは、また、挿入前に十分に準備され得、それにより脳内への空気の導入を防止することができる。

本発明のカテーテルは、特に、特許文献１および特許文献２に記載のものなどのガイドチューブデバイスとの組み合わせにおける使用に適する。上記したように、特許文献１は、ガイドチューブの先端部が所定の標的のちょうど手前にあるようにガイドチューブが脳内に定位的にどのように埋め込まれ得るかを説明する。細い可撓性チューブは、一様なより細いタングステンワイヤによって強化され、そしてガイドチューブを介して脳実質の中へ挿入される。カテーテルの挿入の間、カテーテル先端部は、ガイドチューブの末端部を出て、所定の標的に脳組織を通して短い距離押し進められる。しかし、幾つかの例において、特許文献１に記載のカテーテルの先端部は、そのような埋め込みプロセスの間、ガイドチューブの長手方向軸によって定められる挿入軸からそれでも逸脱し得る。特定された標的サイトからの相対的に小さな逸脱でさえ、それらは治療効果をかなり低減し得また脳の傷つき易い領域に不要な損傷をもたらし得るので、望ましくない。所定の標的からのこれらの逸脱は、カテーテルが小さな外径を有する（それによりとても細いタングステンワイヤの使用を必要とする）ときおよび／または（脳腫瘍などの）相対的に厄介な組織の中へ先端部が挿入されなければならないときの、特別な問題であると認識されている。カテーテルの埋め込み後におけるカテーテル配置を乱すことなしでのタングステンガイドワイヤの除去は、また、問題をはらんでいると分かり得る。本発明は、剛性カテーテル先端部の提供を通して、カテーテルの埋め込み中の強化ガイドワイヤの使用への必要性を克服し、さらに所定の標的へのカテーテル先端部の正確な案内をまた可能にする。したがって、本発明は、特許文献１に記載のタイプのカテーテルを使用するとき生じ得るある特定の問題を回避する。

加えて、カテーテルの先端部にのみ高剛性を提供することは、全長さで堅い既知のシリカガラスカテーテルの長期の埋設と関連すると認識されている様々な問題を克服する。特に、本発明のカテーテルは埋め込まれ得、可撓性チューブはカテーテルが長期の埋め込みのために皮下に埋められることを可能にするように頭蓋骨の近くで曲げられ得る。これは既知のシリカガラスカテーテルと対比されるべきであり、既知のシリカガラスカテーテルは長い間、曲げられているとき、折れたり破損したりすることが認識されている。このように、本発明は、また、既知のシリカガラスカテーテルに関連する埋め込みの問題を軽減する。

上で概説されたように、カテーテルの剛性先端部は、カテーテルの可撓性チューブよりも高剛性である。したがって、可撓性チューブは、所与の加えられる力に対してまたは破損する前に、剛性先端部よりもより厳しい曲率半径で好都合には曲げられ得る。カテーテルの剛性先端部は、多くの異なる方法で形成され得る。例えば、コーティング処理または化学処理は、剛性先端部を形成するべく、可撓性チューブの末端部に加えられ得る。また、剛性先端部を形成するべく可撓性チューブの末端部に材料は加えられまたははめ込まれ得、例えば、先端部の剛性は共押し出しカーボンファイバなどによって提供され得る。また、材料がカテーテルを形成するべく引かれた場合、剛性における変化は先端部および可撓性チューブを形成するために用いられる延伸比を変えることによって提供され得る。剛性先端部は、また、チューブの末端部の領域の横断面を変えることによって、または、そのような領域を機械的に構造化することによって、提供され得る。剛性先端部は、埋め込まれたときまた堅いが、埋め込み後剛性において減少してもよい。例えば、溶解可能な強化コーティングが提供され得、または、埋め込まれたときに（例えば体温で温まるために）よりしなやかなになる材料が用いられ得る。

上で概説されたように、剛性先端部は無孔であり、少なくとも１つの流体送達開口を備える。たった１つの流体開口は剛性先端部の末端部に提供され得、および／または、１つ以上の開口は剛性先端部の側部におよび／または可撓性チューブの側部に提供され得る。好ましくは、非多孔性の剛性先端部は、少なくとも１つの流体送達開口が作られる実質的に不透過性の材料から作られる。好ましくは、剛性先端部は、１つまたは２、３の不連続な流体送達開口を備える。好ましくは、剛性先端部は、たった１０００個の流体送達開口を、より好ましくはたった１００個の流体送達開口、より好ましくはたった１０個の流体送達開口、より好ましくはたった５つの流体送達開口、そしてより好ましくはたった２つの流体送達開口を備える。

剛性先端部は無孔であり、それ故に治療剤が拡散し得る複数の微小孔を含まないが、代わりに、流体が圧力下で放出され得る１つ以上の流体吐出開口を提供する。有利に、剛性先端部に提供される各流体送達開口は、流体が、所定の方向に圧力で出されるのを許容する。例えば、少なくとも１つの流体送達開口は、脳実質内の標的サイトへの治療剤の対流強化送達における使用のために好都合に構成される。好ましくは、剛性先端部に提供される１つ以上の流体送達開口は、それぞれ、５０μｍを超える、より好ましくは０．１ｍｍよりも大きい、より好ましくは０．２ｍｍよりも大きい、より好ましくは０．３ｍｍよりも大きい、そしてより好ましくは０．５ｍｍよりも大きい寸法を有する。１つ以上の流体送達開口は、好ましくは、大きさにおいて、剛性先端部の孔の内径に少なくとも等しい。

有利に、剛性先端部は、剛性チューブを備える。剛性チューブは、直接的にまたは間接的に、可撓性チューブの末端部に、便利に取り付けられ得る。例えば、剛性チューブは可撓性チューブに接着剤で付けられ、または、可撓性チューブおよび剛性チューブは補足的な接合コネクタを備え得る。好ましくは、剛性チューブの基端部は、可撓性チューブの孔内に保持される。例えば、剛性チューブの基端部は、可撓性チューブの末端部の中に挿入され得る。剛性チューブは、可撓性チューブの孔内に部分的にまたは完全に位置付けられ得る。有利に、剛性チューブの末端部は、可撓性チューブの末端部から突き出る。好ましくは、可撓性チューブの末端部は、摩擦グリップによって挿入された剛性チューブを保持する。例えば可撓性チューブの末端部は、挿入された剛性チューブを保持するために、塑性的におよび／または弾性的に変形可能であり得る。好ましい実施形態において、可撓性チューブの末端部は、焼嵌めによって剛性チューブをしっかりととらえるように、製造の間、熱せられ得る。

剛性チューブは、任意の適した機械的高剛性の材料を含む。剛性チューブの材料は、有利に、可撓性チューブの材料よりも機械的に高剛性である。好都合に、剛性チューブのヤング率または弾性率は、可撓性チューブのヤング率よりも高い。有利に、剛性チューブの材料は、可撓性チューブの材料のヤング率よりも少なくとも１桁、少なくとも２桁または少なくとも３桁大きいヤング率を有する。有利に、剛性チューブは、５ＧＰａ以上の、より好ましくは１０ＧＰａを超える、より好ましくは２０ＧＰａを超える、より好ましくは５０ＧＰａを超える、そしてより好ましくは７０ＧＰａを超えるヤング率を有する。好ましくは、可撓性チューブは、５ＧＰａ未満の、より好ましくは１ＧＰａ未満の、より好ましくは５００ＭＰａ未満の、より好ましくは２５０ＭＰａ未満の、より好ましくは１００ＭＰａ未満の、そしてより好ましくは２５ＭＰａ未満のヤング率を有する。以下で説明される好ましい実施形態では、（約７３ＧＰａのヤング率を有する）シリカガラスから作られる剛性チューブは、（約２４ＭＰａのヤング率を有する）可撓性のカルボタン７２ＤＢ２０のチューブと一緒に使われる。

剛性先端部を備えた剛性チューブは合成シリカガラス、ジルコニア、タングステンカーバイドなどのセラミックを好都合に含み得る。ここで用いられる用語セラミックは、米国材料試験協会（ＡＳＴＭ）によって規定された既知の意味をとり、すなわち、結晶質のまたは部分的に結晶構造のまたはガラス質の光沢のあるまたは素焼きの本体であり、その本体は本質的に無機の非金属の物質から作り出され、冷却時に凝固する溶融物から形成される、または、加熱作用によって形成される、または、加熱作用によって同時にまたは後で発達される。したがって、ここで用いられるときセラミックのＡＳＴＭの定義は、ガラスや合成シリカガラスのようなアモルファス材料を含む。

剛性チューブは、チタンまたはアルミニウムのような金属、または、セラミック−金属マトリックスのようなセラミックと金属との組み合わせを好都合に含み得る。したがって、本発明は、末端部に流体吐出先端部を有する流体送達チューブを備える実質内カテーテルを提供し、該流体吐出先端部は流体送達チューブよりも機械的に高剛性である。

好ましくは、カテーテルが対象の脳に埋め込まれるとき、剛性先端部の全体は脳実質によって定められるボリューム内に位置付けられる。換言すると、剛性先端部は、脳内のカテーテル埋設の深さより長くないように好ましくは定められる。剛性先端部の長さは好ましくは１０ｃｍ未満、より好ましくは５ｃｍ未満、より好ましくは３ｃｍ以下、そしてより好ましくは２ｃｍ以下である。剛性先端部は、好ましくは、少なくとも０．５ｃｍの長さ、より好ましくは少なくとも１ｃｍの長さ、そしてより好ましくは少なくとも２ｃｍの長さである。好都合に、剛性先端部は、およそ２ｃｍの長さである。

有利に、可撓性チューブはポリマーを含む。例えば、可撓性チューブは、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ、ポリウレタン、ポリプロピレンまたはＨＤＰＥを含み得る。可撓性チューブの末端部は、カテーテルが対象に埋め込まれるとき、好ましくは、対象の脳の脳実質内に含まれる。可撓性チューブの基端部は、カテーテルが対象に埋め込まれるとき、好ましくは、脳実質の外側に位置付けられる。

可撓性チューブの基端部は、供給チューブに接続され得る。供給チューブは、また可撓性であり得、可撓性チューブよりも大きな外径を有し得る。可撓性チューブと供給チューブとの間の接続部は、脳実質の外側に好都合に位置付けられ、頭蓋骨外側に好ましくは位置付けられる。有利に、固定手段は、カテーテルの可撓性チューブを、埋設後、（例えば頭蓋骨にそれを固定することによって）固定するために提供される。これは、カテーテル先端部が脳実質内の所定の位置から逸脱しないことを確実とする。供給チューブは、例えば、頭蓋骨の外側に（例えばねじ込まれて）固定されるコネクタまたはハブによって可撓性チューブに接続され得、頭皮の皮下に埋設され得る。

カテーテルは、長期の埋め込みのために設計され得、したがって好ましくは長期移植に適した材料から製造される。有利に、可撓性チューブおよび剛性先端部のうちの少なくとも１つは、単にウイルス不活性材料だけから作られ、これはウイルスベースの治療を達成するとき特別の利点である。

有利に、可撓性チューブは、たった２ｍｍの、より好ましくはたった１ｍｍの、より好ましくはたった０．８ｍｍの、そしてより好ましくはたった０．５ｍｍの外径を有する細い可撓性チューブである。好都合に、剛性先端部は、たった２ｍｍの、より好ましくはたった１ｍｍの、より好ましくはたった０．８ｍｍの、そしてより好ましくはたった０．５ｍｍの外径を有する。好都合に、剛性先端部の外径は、可撓性チューブの外径よりも大きくない。カテーテルが可撓性チューブの末端部に付けられる剛性チューブを備える場合、剛性チューブの外径は可撓性チューブの外径より好ましくは小さい。便利に、剛性チューブの外径は、少なくとも５パーセント、より好ましくは少なくとも１０パーセント、そしてより好ましくは少なくとも２５パーセントだけ可撓性チューブの外径よりも小さい。

また、カテーテルは好ましくは受動的に挿入可能である（すなわち、それは好ましくは積極的に可動でない）ことに留意されるべきである。例えば、カテーテルは、好ましくは、可撓性チューブに対してその先端部の方向を変えるためのいかなる種類のステアリング機構も含まない。好都合に、カテーテルは、流体送達機能だけを提供する。カテーテルは、１つの孔だけを含み得、あるいは、複数の孔を備え得る。

本発明は、また、神経外科キットを備え得、該神経外科キットは、上記したような神経外科カテーテルと、そして、神経外科ガイドチューブデバイスとを備え、該神経外科ガイドチューブデバイスは、神経外科カテーテルが通され得る（例えば細長いガイドチューブによって形成される）ガイドチャネルを備える。神経外科ガイドチューブデバイスは、好ましくは、特許文献２または特許文献１において以前に記述されたタイプのものである。

有利に、ガイドチューブデバイスの基端部は対象の頭蓋骨に形成された孔への取り付けのためのヘッド部を備える。そして、ガイドチューブおよびカテーテルが対象に埋め込まれるとき、カテーテルの可撓性チューブはヘッド部を通り、該ヘッド部近くで曲げられるように、カテーテルは構成され得る。有利に、ガイドチューブデバイスのガイドチャネルはカテーテルの剛性先端部よりも長い。このように、カテーテルの可撓性チューブのみが曲げられることが必要であるので、その先端部を形成するより高剛性の材料に対する曲げられることの如何なる必要性をも取り除け、それにより埋め込み後に剛性先端部に及ぼされる如何なる圧力をも妨げる。

好都合に、カテーテルの剛性先端部は、埋め込まれるとき、ガイドチューブのガイドチャネルの末端部から部分的にのみ突き出るように構成される。換言すると、剛性先端部の一部は、埋め込まれた後、ガイドチューブの案内チャネル内に位置付けられたままであり得る。好都合に、カテーテルの外径は案内チャネルの内径より小さく、そして、カテーテルが案内チャネル内にぴったりと合うように、そのような相対的な直径は好ましくは定められる。したがって、その先端部の末端部が案内チャネルを出た後でさえ、ガイドチューブの案内チャネルは所望の標的へ先端部を導くように作用する。したがって、ここに含まれる教示に基づいて、当業者は、実行される特定の外科的処置用に、剛性先端部およびガイドチューブの相対的な長さを選択することができるだろう。この選択は対象間で異なり得、脳内の所望の標的および該標的の深さに対するガイドチューブの必要とされる近接性を考慮するだろう。また、ガイドチューブおよび／またはカテーテルは標準的な長さとして製造され得、外科的処置の前または間に所要のサイズに（例えば外科医によって切られて）合わせられ得ることに留意されるべきである。

キットは、また、他の構成要素を含み得る。例えば、皮下の薬送達ポンプおよび／または付加的な流体チューブは提供され得る。また、ガイドチューブデバイスを埋め込むためのステレオガイドはキットの一部として提供され得る。

本発明の第２態様によれば、神経外科カテーテルは、末端部に流体吐出先端部を有する流体送達チューブを備え、該流体吐出先端部は、該流体送達チューブと比べて異なる材料、好ましくは無孔の材料から作られる。流体吐出先端部は、例えば、上記した種類のセラミック（ジルコニア、シリカガラスなど）である堅い材料から形成され得る。流体吐出先端部は、カテーテルが埋め込まれるとき、脳実質内に完全に位置付けられ得る。カテーテルが厳しい注入のために必要である場合、流体送達チューブは硬い材料（例えばジルコニア）から作られ得る。有利に、流体送達チューブは、上記したように、可撓性材料（例えばポリマー）から作られる。

本発明の第３態様によれば、カテーテルは、可撓性チューブと剛性先端部とを備え、該剛性先端部はセラミック材料を含む剛性チューブを備えることを特徴とする。上記した種類のセラミック（例えばシリカガラス、タングステンカーバイドなど）が好都合に用いられ得る。また、剛性先端部は金属を含み得、例えば、超硬タングステンカーバイドのようなセラミック−金属マトリックスが用いられ得る。

本発明の第４態様によれば、カテーテルを製造する方法は、（ｉ）可撓性チューブと剛性チューブとを取るステップ、（ｉｉ）可撓性チューブの末端部に剛性チューブを付けるステップを備え、ステップ（ｉｉ）は、可撓性チューブの孔の中へ剛性チューブを少なくとも部分的に挿入すること、または、可撓性チューブの末端部に剛性チューブを当接することを含む。

有利に、ステップ（ｉｉ）は、可撓性チューブに剛性チューブを恒久的に固定することを含む。これは、例えば、焼嵌め、接着剤を用いることによって、実行され得る。剛性チューブは、金属および／またはセラミックを含み得る。好ましくは、剛性チューブは、シリカから形成される。好ましくは、剛性チューブは無孔である。

本発明の第５態様によれば、対象の脳実質内の標的に治療剤を送る方法が提供される。この方法は、（ｉ）可撓性チューブと剛性先端部とを備えるカテーテルを取るステップ、（ｉｉ）対象の脳実質に該カテーテルを挿入するステップを含む。

有利に、ステップ（ｉｉ）は、前もって埋め込まれたガイドチューブデバイスを通して脳実質にカテーテルを挿入することを含む。したがって、特許文献２または特許文献１に以前に記述されたタイプのガイドチューブデバイスなどのガイドチューブデバイスを、対象の脳実質に埋め込むことという初めのステップは実行され得る。ガイドチューブデバイスの埋め込みの間、それの末端部は、脳実質内の所定の目標の（ちょうど）近くに位置付けられ得る。

有利に、ステップ（ｉｉ）は、カテーテルの剛性先端部が脳実質内の所定の標的に達するまで、前もって埋め込まれたガイドチューブデバイスを介してカテーテルを通すことを含む。好都合に、剛性先端部は、ガイドチューブデバイスによって、それがそれから出て標的近くに動かされるとき、案内され得る。換言すると、剛性先端部は、所定の標的に達するべくガイドチューブデバイスの端部から十分に突き出得、さらに、十分な剛性先端部を確保することは標的への案内を提供するべくガイドチューブ内に十分な剛性先端部を保持する。好ましくは、剛性先端部は、無孔である。

一旦埋め込まれると、埋め込まれたカテーテルを介して脳実質に治療剤を送るステップ（ｉｉｉ）が実行され得る。治療剤の送達が必要なときはいつでも、カテーテルは挿入され得、あるいは、それは有利に長期（例えば何ヶ月または何年も）の間、埋め込まれたままであり得る。

また、対象の脳実質の中への挿入用の神経外科カテーテルがここで説明され、そのカテーテルは、可撓性チューブを備え、剛性先端部を有することで特徴付けられる。この剛性先端部は、多孔性であってもまたは多孔性でなくてもよく、上で概説された付加的な特徴のいずれか１つ以上を有し得る。

先行技術の神経外科カテーテルおよびガイドチューブ装置を表す図である。 本発明のカテーテルを表す図である。 埋め込まれたガイドチューブの中へ挿入されている本発明のカテーテルを表す図である。

さて、本発明は、添付図面を参照して、単なる例を通じて、説明されるだろう。

図１を参照して、特許文献１に記述されたタイプの先行技術の埋め込まれた流体送達システムが例示される。

流体送達システムは、基端部にヘッド部４を有する細長いガイドチューブ２を備えるガイドチューブデバイスを備える。ヘッド部４は、対象の頭蓋骨８に形成されたぎざぎざ孔への取り付けを許容する雄ネジ６を有する。ガイドチューブデバイスは、定位的に、ステレオガイドデバイスを使って脳実質１０の中へ挿入される。特に、ガイドチューブデバイスは、それの末端部１２が標的ポイント１５に（距離ｄだけ）ちょうど達しない位置に位置付けられるように所定の挿入軸に沿って脳内に正確に挿入されることができる。ガイドチューブの正確な（例えば定位）挿入に関するより多くの詳細は、他のところで、例えば、特許文献４、特許文献１および特許文献２で理解され得る。

ガイドデバイスが埋め込まれた後、可撓性カテーテルはヘッド部４を介してガイドチューブ２の中に挿入される。可撓性カテーテルは、１ｍｍ以下の外径を有するある長さの細い管１６を備える。埋め込みの間、細い管１６はガイドチューブ２の中に挿入され、細い管１６の末端部１８がガイドチューブ２の末端部１２から距離「ｄ」突出し、それにより標的ポイント１５に達するまで、それらを通して進められる。特許文献１に記述されるように、細い管１６は、それがガイドチューブ２の末端部１２を出て標的ポイント１５に向けて送られるとき、挿入の所定の軸からカテーテルが大きく反れることを防止するように、曲げ易く、埋め込みの間、（図示しない）ガイドワイヤによって典型的には強化される。一旦挿入されると、ガイドワイヤは、細い管１６をその場に残すようにカテーテルから引き抜かれる。

カテーテルの細いチューブ１６は、頭蓋骨８の外側にネジでとめられるハブ２０に接続される。供給チューブ２２は、ハブ２０に形成されたチャネルを介して細いチューブ１６と流体連通にある。供給チューブ２２は埋め込まれた薬ポンプから流体を受け得、そして流体は標的ボリューム１４まで、細いチューブ１６に沿って送られ得る。カテーテルとガイドチューブデバイスは、長期間埋め込み可能であり、それにより、連続的にまたは断続的に、長い期間にわたって、薬送出を許容するように配置される。

図１に関して上述の先行技術の神経外科カテーテルシステムが一般的に正確なカテーテル配置を可能にするが、それが時々多くの問題で苦しみ得ることが本発明者によって気付かれた。例えば、（例えば１ｍｍ以下の外径を有する）細いチューブ１６の使用は、相対的に小さな直径のガイドワイヤだけが挿入の間、カテーテルを強化するのに用いられることができることを意味する。これは、埋め込みの間、特に難しい組織（そのような脳腫瘍または嚢胞）への挿入が必要とされるとき、カテーテルの末端部１８がコースからまだそれ得ることを意味する。また、細いチューブ１６から細いガイドワイヤを取り外すプロセスは、外科的な環境で行い難いと判明し得、特に、ガイドワイヤ除去のプロセスは末端部１８が標的ポイント１５に対して位置付けられる正確さを時々低減し得るということが理解される。

図２を参照して、本発明に従う改善されたカテーテル３０が示される。特に、図２は、本発明の神経外科カテーテル３０の先端領域３６の概念を示す。

カテーテル３０は、ある長さの可撓性チューブ（flexible tube）３２を含む。可撓性チューブ３２はカルボタン７２ＤＢ２０のようなポリマーから作られ得、それは弾性についておよそ２４ＭＰａのヤング率を有し、好ましくはおよそ１ｍｍ以下の外径を有する。しかし、必要に応じて、可撓性チューブは、他の材料から作られ得、１ｍｍを超える外径を有し得る。短い（例えば長さ２０ｍｍの）剛性チューブ（stiff tube）３４は、可撓性チューブ３２の末端部に取り付けられる。剛性チューブ３４は如何なる適当な堅い材料（stiff material）から作られ得るが、本例において、それはある長さの合成シリカガラスチューブを備え、シリカガラスはおよそ７３ＧＰａのヤング率を有する。したがって、カテーテル３０は、可撓性チューブ３２よりも機械的に高剛性の先端領域または先端部３６を有し、可撓性チューブを通して流体が先端部３６に供給される。１つの流体吐出開口３３は、剛性チューブ３４の管腔の直径に等しい直径を有し、先端領域３６の末端部に設けられる。示されないが、１つ以上の流体吐出開口が、先端領域３６で剛性チューブ３４の側壁に、代わりに、または、加えて提供され得ることに留意されるべきである。可撓性チューブ３２の基端部は、ハブを介して供給チューブに任意に取り付けられ得るが、これらは明快さのために図２には示されていない。

それ故、本発明のこの実施形態において、たった１つの孔がカテーテルを通して提供され、そして、流体が剛性チューブ３４の末端部に位置付けられたたった１つの開口を通してカテーテルを出るのが理解され得る。しかし、カテーテルの複数の孔の変形が提供され得ることに留意されるべきである。さらに、流体開口は、図２に示されるものに対して異なる位置に位置付けられ得、例えば、開口は剛性チューブ３４の側部に設けられ得る。必要に応じて、複数の流体開口が提供されてもよい。

カテーテル３０は、多くの技術のうちのいずれか１つを使用して製作されることができる。好ましい実施形態において、カテーテル３０は長さ２０ｍｍのシリカガラスの剛性チューブ３４の１５ｍｍ分を、カルボタンの可撓性チューブ３２の孔の中に挿入することによって製作される。可撓性チューブ３２の端部の小さな（例えば３ｍｍ）領域を加熱することは、ポリマーが収縮することをもたらし、それにより剛性チューブ３４をとらえ、該剛性チューブ３４を所定位置に固定する。剛性チューブと可撓性チューブとの間の結合を助長するべく、剛性チューブ３４は、剛性チューブのシリカガラスと相性がいいポリアミドまたは同様の材料の外側コーティングを任意に備えることができる。そして、可撓性チューブを加熱することは、可撓性チューブのカルボタンが、ポリアミド被膜に溶着させられることをもたらし、それにより確実なグリップを形成する。さらに、熱収縮プロセスは、可撓性チューブから剛性チューブへの滑らかなまたは先細の移行（図３には不図示）を提供し、それはカテーテルの外面に突出部または突起部がないことを確実にし、それによりカテーテルの挿入の間、脳組織への損傷を最小にする。必要に応じて、接着剤は、また、剛性チューブ３４が可撓性チューブ３２から分離しないことを確実にするために使用され得る。

本発明のカテーテルは、多くの他の材料を用いて作られることができることが留意されるべきである。例えば、剛性チューブは、異なるセラミック材料（例えば約６８０ＧＰａのヤング率を有するタングステンカーバイド）または金属（例えば約７０ＧＰａのヤング率を有するアルミニウム）から作られることができる。超硬タングステンカーバイドは、約６５０ＧＰａのヤング率を有し、堅いチューブを提供するためにまた用いられ得る。同様に、可撓性チューブは、異なる可撓性材料から作られることができる。例えば、ＦＥＰ、ＰＥＥＫ、ポリプロピレンおよびカルボタンのヤング率は、全て、４ＭＰａ（カルボタン７５Ａ）から４ＧＰａ（ＰＥＥＫ）の範囲内におさまり、したがって可撓性チューブとしての使用に適する。

様々な異なる製造技術は、また、カテーテルを作るために使用されることができる。例えば、剛性チューブ３４は、また、様々な異なる方法で（例えば接着剤などを使って）、可撓性チューブ３２に取り付けられることができる。可撓性チューブ３２の中に差し込まれる剛性チューブ３４の長さは、必要に応じて選択されることもでき、例えば、剛性チューブ３４は、可撓性チューブ３２に、完全にまたは部分的に含まれ得る。下で更に詳細に説明するように、剛性先端部３６の長さは特定の外科的手技に合うように変えられ得る。また、堅い先端部が剛性チューブを可撓性チューブに付けることによって作られることが不可欠でないことは留意されるべきであり、剛性先端部は他の方法で作られることもでき、例えば、可撓性チューブの末端部を（例えば加熱したりまたは紫外線にさらしたりすることで）硬くしたり、該チューブの末端部の横断面を変更したりすることで作られることもできる。

図３を参照して、対象における本発明のカテーテルの埋め込みが、説明されるだろう。

図１に関して記述されたタイプの先行技術装置と同じように、ガイドチューブ１０２およびヘッド部１０４を備えるガイドチューブデバイスは、まず、既知の定位技術を用いて対象（例えば人または動物）に埋め込まれる。したがって、ガイドチューブ１０２は、脳実質１０内の標的ボリューム１１４までの治療剤の送達のために、標的ポイント１１５への挿入軸を定める。ヘッド部１０４に提供されるネジ１０６は、対象の頭蓋骨８にガイドデバイスをしっかりと固定する。

本発明のカテーテル３０は、ヘッド部１０４を通してガイドチューブ１０２に挿入される。そして、（剛性チューブ３４によって作られた）カテーテルの先端部３６は、標的ボリューム１１４の方へガイドチューブ１０２に沿って送られる。カテーテルの先端部３６の末端部４０がガイドチューブ１０２の末端部から距離ｄ延びるまで、カテーテル３０はガイドデバイスの中へ挿入される。この距離ｄは、可撓性チューブ３２上にマークまたは他の指標（例えば直交線またはスケール）およびヘッド部１０４上に対応するマークを提供することによって設定され得、これらマークの配列は、カテーテルの末端部がガイドチューブ１０２の末端部から所望の距離ｄ進んだことを示す。映像技術はその上または代わりに、カテーテルの先端位置を確認するために、埋め込みの間、使われることができる。

距離ｄは、剛性先端部３６の長さｔよりも短いように好ましくは選択される。さらに、ガイドチューブ１０２はカテーテルの可撓性チューブ３２の外径よりわずかに大きいだけである内径を有するように定められる。このように、剛性チューブ３４はガイドチューブ１０２によって定められた挿入軸に沿って案内され、重要なことに、カテーテル３０の末端部４０がガイドチューブ１０２を出るときでさえ、そのような案内はまだ提供される。故に、カテーテルの先端部３６の固有の剛性は、カテーテルを補強する如何なる種類のワイヤまたはカニューレを使用する必要性なしに、標的ポイント１１５に、その先端部を正確に案内する。したがって、ガイドワイヤを用いることおよび除くことに関する問題は軽減され、それによりカテーテル埋め込みプロセスをより簡単にかつより早くにし、そして、高い標的到達精度を提供する。さらに、本発明のカテーテルは、挿入前、十分に準備され得、それにより脳の中への空気の導入を妨げる。

カテーテル３０の末端部４０が標的ポイント１１５に一旦配置されると、可撓性チューブ３２は、ガイドデバイスのヘッド部１０４で直角まで曲げられ得る。可撓性チューブは、頭蓋骨の近くで（例えばガイドチューブデバイスのヘッド部１０４内で）直角に（折れないで）経路を定められるように十分に曲げられ、カテーテルの皮下への埋設を可能にする。曲げられるのは可撓性チューブ３２であり、堅いチューブ３４を曲げる必要性がないということに留意されるべきであり、これはカテーテル全体が堅い材料から作られた場合に生じ得る如何なる破損をも妨げる。そして、本発明は、堅い材料を使用することの案内の利点を、可撓性のポリマーチューブによって提供されるチューブ経路決定の容易さと組み合わせることが理解され得る。

本実施形態において、可撓性チューブ３２の基端部は、患者の頭蓋骨８にネジでとめられるハブ１２０に取り付けられ、それによって所定位置にカテーテルを固定する。関連（例えば埋設される）薬ポンプからの流体を供給するための供給チューブ１２２は、また、ハブ１２０を介して可撓性チューブ３２に接続される。そして、供給チューブ１２２およびハブ１２０は、頭皮下に皮下埋設され得、カテーテルを、患者内での長期の埋め込みに好適にする。しかし、ハブ１２０および供給チューブ１２２は本発明の不可欠な部分でなく、標的ボリューム１１４への前進的な送達用に可撓性チューブ３２に流体を送るための便利な手段を単に提供することに留意されるべきである。可撓性チューブ３２の基端部は、カテーテルを通しての流体送達が必要とされるとき、任意の（例えば埋設されたまたは外部の）流体源に対して、恒久的にまたは必要とされるときはいつでも、つなげられ得る。対流強化送達による流体送達は、カテーテルを使って、有利に実行され得る。したがって、可撓性チューブ３２および／またはチューブ１２２の長さは、必要とされる流体接続を可能にするように選択され得る。

本発明のカテーテルは、また、ガイドチューブ１０２の末端部１１２と所定の標的ポイント１１５との間の距離ｄが、標的到達精度を大きく下げることなしに必要に応じて大きくされることを可能にし得ることに留意されるべきである。この距離を長くすることは脳組織への損傷の量を低減することができ、脳組織とガイドチューブとの間の境界に沿った流体反射作用をも低減することができる。したがって、先端部長さｔおよび／またはガイドチューブ１０２の末端部１１２と標的ポイント１１５との間の距離ｄは、最適の治療体制を提供するために、患者ベースで必要に応じて変えられ得る。

そして、本発明のカテーテルは、上記されたものに比べて異なるタイプのガイドチューブと一緒に用いられ得、また、あらゆる種類のガイドチューブデバイスなしに用いられさえするかもしれないことに留意することは重要である。例えば、本発明のカテーテルは、単独で、脳実質に挿入され得る。また、上記の例はカテーテルを通しての治療剤（例えば薬、ウイルスなど）の送達に言及するが、カテーテルを使って流体を集めることも可能なことは留意されるべきである。

上記カテーテルは、頭蓋骨の孔を通しての脳実質への直接的なカテーテル挿入が必要である神経外科アプリケーションにおける使用のために特に適する。しかし、カテーテルは、他の医療アプリケーションのためにも使われ得る。例えば、それは流体が器官内に（例えば肝臓、腎臓などに）正確に定められる標的に送られる必要があるアプリケーションで使われ得る。このように、当業者は、ここに記述されるカテーテルに対する多数の応用に気づいている。

Claims (12)

1. 神経外科キットであって、
   対象の脳実質への挿入用の神経外科カテーテルであって、該カテーテルは、可撓性チューブと、少なくとも１つの流体送達開口を備える無孔の剛性先端部とを備え、前記無孔の剛性先端部は剛性チューブを備え、該剛性チューブは前記可撓性チューブの末端部に取り付けられ、前記剛性チューブの基端部は前記可撓性チューブの孔内に位置付けられ、前記剛性チューブの末端部は前記可撓性チューブの末端部から突き出る、神経外科カテーテルと、
   神経外科ガイドチューブデバイスであって、前記神経外科カテーテルが通され得るガイドチャネルを備える、神経外科ガイドチューブデバイスと
   を備え、
   前記カテーテルの前記剛性先端部は、埋め込まれるとき、前記ガイドチューブデバイスの前記ガイドチャネルの前記末端部から部分的にのみ突き出るように配置される、
   キット。
2. 前記可撓性チューブの末端部は摩擦グリップによって挿入される剛性チューブを保持する、請求項１に記載のキット。
3. 前記剛性チューブはセラミックおよび金属のすくなくとも一方を含む、請求項１または２に記載のキット。
4. 前記剛性チューブはシリカガラスを含む、請求項３に記載のキット。
5. 前記カテーテルの前記剛性先端部は、前記可撓性チューブよりも機械的に高剛性である、請求項１から４のいずれかに記載のキット。
6. 前記カテーテルが対象の脳実質に埋め込まれるとき、剛性先端部の全体は前記脳実質によって定められるボリューム内に位置付けられる、請求項１から５のいずれかに記載のキット。
7. 前記剛性先端部の長さは１０ｃｍ未満かつ０．５ｃｍよりも長い、請求項１から６のいずれかに記載のキット。
8. 前記可撓性チューブはポリマーを含む、請求項１から７のいずれかに記載のキット。
9. 前記可撓性チューブおよび前記剛性先端部は単にウイルス不活性材料から作られる、請求項１から８のいずれかに記載のキット。
10. 前記可撓性チューブはたった１ｍｍの外径を有する細い可撓性チューブである、請求項１から９のいずれかに記載のキット。
11. 前記ガイドチューブデバイスの基端部は対象の頭蓋骨に形成された孔への取り付けのためのヘッド部を備え、
    前記ガイドチューブデバイスおよびカテーテルが対象に埋め込まれるとき、前記カテーテルの前記可撓性チューブは前記ヘッド部を通り、該ヘッド部近くで曲げられる、請求項１から１０のいずれかに記載のキット。
12. 前記ガイドチューブデバイスの前記ガイドチャネルは前記カテーテルの前記剛性先端部よりも長い、請求項１から１１のいずれかに記載のキット。

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