JP6619267B2 - 生理活性物質供給装置 - Google Patents

Description

この発明は、生理活性物質供給装置に係り、特に、生体表面に生理活性物質を供給する医療用装置に関する。

従来から、患者の体内に病変部が発生した場合に、体内にカテーテル等を挿入して病変部に生理活性物質を投与する治療が知られている。
例えば、特許文献１には、カテーテルの先端に拡張可能な構造体を取り付けると共に薬剤が固定された治療用パッチを構造体の上に配置し、体内にカテーテルを挿入した後、構造体を拡張して治療用パッチを病変部に付着させる医療用具が開示されている。構造体は、傘状に拡張可能な複数のワイヤ部品から構成されており、複数のワイヤ部品の上に治療用パッチが配置され、複数のワイヤ部品を拡張することで治療用パッチが展開する。そして、展開した治療用パッチを体内の器官の外側表面あるいは内側表面等の生体表面に接触させることにより、薬剤が生体表面に供給される。

米国特許第６８９３４３１号明細書

このようにして、カテーテルにより治療用パッチを病変部に送達することで、大がかりな外科手術を行うことなく、生体に対する侵襲性を抑えた治療が可能になる。
しかしながら、特許文献１の医療用具では、拡張可能な構造体が複数のワイヤ部品から構成されているため、薬剤を供給しようとする生体表面が凹凸形状を有する場合、あるいは、生体の時間的な動きに起因して生体表面の形状が変化する場合等には、拡張した構造体に配置されている治療用パッチが生体表面の形状に対応することができなくなるおそれがある。この場合には、薬剤を適正に供給することが困難になってしまう。

この発明は、このような従来の問題点を解消するためになされたもので、生体表面の形状に関わらずに薬剤等の生理活性物質を生体表面に供給することができる生理活性物質供給装置を提供することを目的とする。

第１の発明に係る生理活性物質供給装置は、生理活性物質を生体表面に供給するための生理活性物質供給装置であって、長尺のシャフトと、シャフトの先端の外周部に配置された拡張可能なバルーンとを備え、バルーンは、連通孔を有する隔壁で互いに仕切られると共に全体として一体的に拡張および収縮する複数の第１の拡張部を有し、複数の第１の拡張部は、バルーンが拡張したときにそれぞれシャフトの前方に向けられ且つ生理活性物質が保持された生理活性物質保持面を有し、複数の第１の拡張部の生理活性物質保持面は、バルーンが拡張したときにほぼ平坦な１つの面を形成し、バルーンを拡張した状態で複数の第１の拡張部の生理活性物質保持面に保持された生理活性物質を供給するものである。

第２の発明に係る生理活性物質供給装置は、生理活性物質を生体表面に供給するための生理活性物質供給装置であって、長尺のシャフトと、シャフトの先端の外周部に配置された拡張可能なバルーンとを備え、バルーンは、連通孔を有する隔壁で互いに仕切られると共に全体として一体的に拡張および収縮する複数の第１の拡張部を有し、複数の第１の拡張部は、バルーンが拡張したときにそれぞれシャフトの前方に向けられ且つ生理活性物質が保持された生理活性物質保持面を有し、複数の第１の拡張部は、それぞれ、生理活性物質保持面に配置された複数の第２の拡張部を有し、複数の第２の拡張部は、対応する第１の拡張部に連通し、バルーンを拡張した状態で複数の第１の拡張部の生理活性物質保持面に保持された生理活性物質を供給するものである。
生理活性物質保持面は、第１の拡張部の他の部分よりも膨張に対して高い剛性を有することが好ましい。
また、複数の第１の拡張部は、バルーンが収縮したときにシャフトの基端側に折り畳まれることが好ましい。

複数の第１の拡張部は、シャフトの周方向に配列されていてもよく、あるいは、同心円状にシャフトの径方向に配列されていてもよい。
複数の第１の拡張部が、それぞれ、生理活性物質保持面に配置された複数の第２の拡張部を有し、複数の第２の拡張部が、対応する第１の拡張部に連通するように構成することもできる。
また、複数の第１の拡張部の生理活性物質保持面は、それぞれスポンジ状の構造を有することもできる。
さらに、シャフトは、シャフトの軸方向に沿って形成された内腔を有することが好ましい。

この発明によれば、バルーンは、連通孔を有する隔壁で互いに仕切られると共に全体として一体的に拡張および収縮する複数の第１の拡張部を有し、複数の第１の拡張部は、バルーンが拡張したときにそれぞれシャフトの前方に向けられ且つ生理活性物質が保持された生理活性物質保持面を有し、バルーンを拡張した状態で複数の第１の拡張部の生理活性物質保持面に保持された生理活性物質を供給するので、生体表面の形状に関わらずに生理活性物質を生体表面に供給することが可能となる。

バルーンを拡張したときの実施の形態１に係る生理活性物質供給装置を示す斜視図である。 バルーンを拡張したときの実施の形態１に係る生理活性物質供給装置を示す断面図である。 図２のＡ−Ａ線断面図である。 バルーンを収縮したときの実施の形態１に係る生理活性物質供給装置を示す斜視図である。 拡張したバルーンを生体表面に近接させた状態の実施の形態１に係る生理活性物質供給装置を示す側面図である。 生体表面に生理活性物質を供給する際の実施の形態１に係る生理活性物質供給装置を示す側面図である。 バルーンを拡張したときの実施の形態２に係る生理活性物質供給装置の要部を示す断面図である。 バルーンを拡張したときの実施の形態３に係る生理活性物質供給装置の要部を示す断面図である。 バルーンを拡張したときの実施の形態４に係る生理活性物質供給装置のバルーン内部を示す図である。 バルーンを拡張したときの実施の形態４の変形例に係る生理活性物質供給装置のバルーン内部を示す図である。

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１
図１に実施の形態１に係る生理活性物質供給装置１の構成を示す。生理活性物質供給装置１は、長尺のシャフト１１と、シャフト１１の先端部に配置された拡張可能なバルーン１２を有しており、図１は、バルーン１２が拡張された状態を示している。
バルーン１２は、シャフト１１の先端の外周部を全周にわたって覆うように配置されており、シャフト１１の周方向に環状に配列された６つの第１の拡張部１３を有している。互いに隣接する第１の拡張部１３は、連通孔１４を有する隔壁１５により仕切られており、隔壁１５の連通孔１４を介して互いに連通している。

図２に示されるように、シャフト１１は、シャフト１１の軸方向に沿って形成された内腔１６を有し、図示しない汎用の内視鏡あるいは超音波装置をシャフト１１の基端部から内腔１６内を通して先端部にまで挿入し、シャフト１１の先端部から前方の視野を捉えた画像を取得することができるように構成されている。
シャフト１１の壁部には、シャフト１１の基端部からシャフト１１の先端部におけるバルーン１２の配置位置まで延びる２本のバルーン拡張用ルーメン１７が形成され、それぞれ対応する第１の拡張部１３に連通している。また、図３に示されるように、シャフト１１の横断面において、２本のバルーン拡張用ルーメン１７は、シャフト１１の一直径上に配置されている。

これら２本のバルーン拡張用ルーメン１７は、バルーン１２の内部に拡張用流体を注入する、または、バルーン１２の内部から拡張用流体を吸引するためのものである。６つの第１の拡張部１３は、それぞれ、隣接する第１の拡張部１３との間が連通孔１４を有する隔壁１５により仕切られているので、２本のバルーン拡張用ルーメン１７を通して、これらのバルーン拡張用ルーメン１７が連通している２つの第１の拡張部１３にそれぞれ拡張用流体を注入すると、拡張用流体は、隔壁１５の連通孔１４を介して６つの第１の拡張部１３のそれぞれに注入される。逆に、２本のバルーン拡張用ルーメン１７を通して、これらのバルーン拡張用ルーメン１７が連通している２つの第１の拡張部１３からそれぞれ拡張用流体を吸引すると、隔壁１５の連通孔１４を介して６つの第１の拡張部１３のそれぞれから拡張用流体が吸引される。その結果、６つの第１の拡張部１３は、全体として一体的に拡張および収縮することとなる。

また、図１に示されるように、６つの第１の拡張部１３は、それぞれ、バルーン１２が拡張したときにシャフト１１の先端部から前方に向けられる生理活性物質保持面１８を有し、生理活性物質保持面１８の上に生理活性物質Ｍが保持されている。生理活性物質保持面１８は、第１の拡張部１３の他の部分よりも膨張に対して高い剛性を有しており、バルーン１２が拡張したときに６つの第１の拡張部１３の生理活性物質保持面１８により、シャフト１１の中心軸に対して垂直にほぼ平坦な１つの環状の生理活性物質供給面１９が形成されるように構成されている。

生理活性物質保持面１８が有する高い剛性は、生理活性物質保持面１８を、第１の拡張部１３の他の部分の構成材料と同じ構成材料で且つ第１の拡張部１３の他の部分よりも厚く形成することにより実現することができる。あるいは、生理活性物質保持面１８を、第１の拡張部１３の他の部分の構成材料よりも剛性の高い材料で形成してもよい。さらに、生理活性物質保持面１８を、第１の拡張部１３の他の部分の構成材料と同じ構成材料で且つ同じ厚さに形成し、生理活性物質保持面１８にのみ剛性を高めるためのシート状あるいは繊維状の補強材を貼り付けることもできる。

２本のバルーン拡張用ルーメン１７を通してバルーン１２の内部から拡張用流体を吸引してバルーン１２を収縮させると、図４に示されるように、バルーン１２の６つの第１の拡張部１３は、それぞれ、シャフト１１の基端側に折り畳まれるように構成されている。このため、シースＳを通して、バルーン１２を収縮させた生理活性物質供給装置１を患者の体内に挿入することができる。
なお、図示しないが、シャフト１１の基端部には、ハブが取り付けられており、ハブを通して、シャフト１１の内腔１６内に内視鏡あるいは超音波装置を挿入することができ、また、シャフト１１の２本のバルーン拡張用ルーメン１７に対する拡張用流体の注入および吸引を行うことができる。

バルーン１２の形成材料としては、弾性とある程度の剛性を有するものが好ましく、例えば、シリコーンゴム、ラテックスゴム、ポリオレフィン、ポリオレフィンの架橋体、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリアミドエラストマー、ポリエステル、ポリエステルエラストマー、ポリスチレンエラストマー、ポリウレタン、ポリウレタンエラストマー、フッ素樹脂、ポリイミド、ポリカーボネート、ＡＢＳ、ポリテトラフルオロエチレン、酢酸セルロース、ポリエーテルスルホン、アクリル樹脂、シリコン樹脂などの高分子材料またはこれらの混合物である。ポリオレフィンは、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー、またはこれら２種以上の混合物の樹脂材料、あるいは、ステンレス鋼、アルミニウム合金、超弾性金属等の金属材料等の使用が可能である。
また、シャフト１１の形成材料としては、ある程度の可撓性を有するものが好ましく、樹脂や金属が挙げられる。樹脂としては、例えば、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー、あるいはこれら二種以上の混合物等）、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリアミドエラストマー、ポリエステル、ポリエステルエラストマー、ポリウレタン、ポリウレタンエラストマー、ポリイミド、フッ素樹脂、アクリル樹脂等の熱可塑性樹脂、シリコーンゴム、ラテックスゴム等の高分子材料あるいはこれらの混合物、あるいは上記２種以上の高分子材料が挙げられる。金属としては、例えば、Ｎｉ−Ｔｉ系合金のような擬弾性合金（超弾性合金を含む）、ステンレス鋼（例えば、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１６Ｌ、ＳＵＳ３１６Ｊ１、ＳＵＳ３１６Ｊ１Ｌ、ＳＵＳ４０５、ＳＵＳ４３０、ＳＵＳ４３４、ＳＵＳ４４４、ＳＵＳ４２９、ＳＵＳ４３０Ｆ、ＳＵＳ３０２等、ＳＵＳの全品種）、コバルト系合金、金、白金のような貴金属、タングステン系合金、炭素系材料（ピアノ線を含む）等が挙げられる。また、これらの金属や樹脂から形成された複合物からなる多層チューブ等により構成することもできる。

次に、実施の形態１の生理活性物質供給装置１の動作について説明する。
まず、シースＳを患者の体内に挿入し、シースＳを通して、バルーン１２を収縮させた生理活性物質供給装置１を挿入する。さらに、シャフト１１の内腔１６内に挿入された内視鏡あるいは超音波装置を用いてシャフト１１の先端部から前方を観察することにより、シャフト１１の先端部が生理活性物質を供給しようとする器官の外側表面あるいは内側表面等の生体表面Ｂの手前に位置するまで生理活性物質供給装置１を前進させる。このとき、バルーン１２は、シースＳの先端から露出しているものとする。

ここで、シャフト１１の２本のバルーン拡張用ルーメン１７を通してバルーン１２に拡張用流体を注入することにより、図５に示されるように、バルーン１２を拡張させると、６つの第１の拡張部１３の生理活性物質保持面１８によりシャフト１１の中心軸に対して垂直にほぼ平坦な１つの生理活性物質供給面１９が形成される。なお、それぞれの生理活性物質保持面１８には、生体表面Ｂに供給する生理活性物質Ｍが予め保持されている。
次に、バルーン１２を拡張させたまま、生理活性物質供給装置１を前進させて、図６に示されるように、６つの第１の拡張部１３の生理活性物質保持面１８により形成されている生理活性物質供給面１９を生体表面Ｂに押しつけて接触させる。

このとき、図１および図２に示したように、バルーン１２を構成する６つの第１の拡張部１３が互いに連通孔１４を有する隔壁１５により仕切られているので、バルーン１２内の拡張用流体は、それぞれの隔壁１５の連通孔１４を介して６つの第１の拡張部１３の間で適宜流通することができ、それぞれの拡張部１３が、生体表面Ｂの凹凸形状または湾曲形状に応じて変形する。その結果、生理活性物質供給面１９のほぼ全面が、生体表面Ｂに接触し、６つの第１の拡張部１３の生理活性物質保持面１８に保持されていた生理活性物質Ｍが生体表面Ｂに供給されることとなる。

生体表面Ｂへの生理活性物質Ｍの供給が完了すると、生理活性物質供給装置１を後退させてバルーン１２の生理活性物質供給面１９を生体表面Ｂから離し、さらに、シャフト１１の２本のバルーン拡張用ルーメン１７を介してバルーン１２内から拡張用流体を吸引することによりバルーン１２を収縮させた後、生理活性物質供給装置１およびシースＳが患者の体内から引き抜かれる。
このようにして、生体表面Ｂの形状に関わらずに、シャフト１１の先端部に面した生体表面Ｂに生理活性物質Ｍを適正に供給することが可能となる。

なお、バルーン１２が６つの第１の拡張部１３から構成されているが、これに限るものではなく、連通孔１４を有する隔壁１５で互いに仕切られた２つ以上の第１の拡張部１３を有していればよい。ただし、第１の拡張部１３の個数が多ければ、これらの第１の拡張部１３の生理活性物質保持面１８により形成される生理活性物質供給面１９が、生体表面Ｂの形状に対して、より適合しやすくなる。

上記の実施の形態１では、２本のバルーン拡張用ルーメン１７を介して６つの第１の拡張部１３のうちの２つの第１の拡張部１３に拡張用流体を注入しているが、これに限るものではなく、１つのバルーン拡張用ルーメン１７から１つの第１の拡張部１３に拡張用流体を注入しても、それぞれの隔壁１５の連通孔１４を介して残りの５つの第１の拡張部１３に拡張用流体を流通させることができる。また、３つ以上の第１の拡張部１３に拡張用流体を注入してもよく、６つの第１の拡張部１３のすべてに拡張用流体を注入するように構成することもできる。
シャフト１１の壁部にバルーン拡張用ルーメン１７を形成する代わりに、シャフト１１を外管と内管からなる二重管構造とし、外管と内管の間に形成された環状の断面のルーメンを通して拡張用流体を注入してもよい。

生理活性物質Ｍは、それぞれの第１の拡張部１３の生理活性物質保持面１８に直接塗布または固定することができる。あるいは、いわゆるニードルパッチ、シート状の生理活性物質パッチ等の形態でそれぞれの生理活性物質保持面１８上、または、生理活性物質供給面１９の全面上に配置することもできる。
また、生理活性物質Ｍとしては、個々の治療に応じて適用される各種の生理活性物質を用いることができる。

実施の形態２
図７に、実施の形態２に係る生理活性物質供給装置２のバルーン１２を拡張した状態を示す。この生理活性物質供給装置２は、実施の形態１の生理活性物質供給装置１において、バルーン１２のそれぞれの第１の拡張部１３の生理活性物質保持面１８に複数の第２の拡張部２１を形成したものであり、その他の部分は実施の形態１の生理活性物質供給装置１と同様の構成を有している。
複数の第２の拡張部２１は、それぞれ第１の拡張部１３に連通しており、第１の拡張部１３内に拡張用流体を注入してバルーン１２を拡張したときに、拡張用流体が複数の第２の拡張部２１内にも入り込み、複数の第２の拡張部２１も同時に拡張するように構成されている。複数の第２の拡張部２１の表面も含めて生理活性物質保持面１８に生理活性物質Ｍが保持されている。

それぞれの第１の拡張部１３の生理活性物質保持面１８がこのような複数の第２の拡張部２１を有することで、細かな凹凸形状または湾曲形状を有する生体表面Ｂに対しても、生理活性物質Ｍを適正に供給することが可能となる。
なお、実施の形態１で述べたように、生理活性物質保持面１８は、第１の拡張部１３の他の部分よりも膨張に対して高い剛性を有しているが、複数の第２の拡張部２１については、第１の拡張部１３の他の部分と同様の剛性を有していればよい。

実施の形態３
図８に、実施の形態３に係る生理活性物質供給装置３のバルーン１２を拡張した状態を示す。この生理活性物質供給装置３は、実施の形態１の生理活性物質供給装置１において、バルーン１２のそれぞれの第１の拡張部１３の生理活性物質保持面３１がスポンジ状の構造を有したものであり、その他の部分は実施の形態１の生理活性物質供給装置１と同様の構成を有している。
第１の拡張部１３は、バルーン１２が拡張したときにシャフト１１の先端部から前方に向けられる前面部３２を有し、この前面部３２の表面上にスポンジ状部材３３が貼付され、これら前面部３２とスポンジ状部材３３により生理活性物質保持面３１が形成されている。そして、スポンジ状部材３３に生理活性物質Ｍが保持されている。

前面部３２は、実施の形態１の生理活性物質供給装置１における剛性の高い生理活性物質保持面１８と同様に、第１の拡張部１３の他の部分よりも膨張に対して高い剛性を有している。このため、バルーン１２が拡張したときに６つの第１の拡張部１３の生理活性物質保持面３１により、シャフト１１の中心軸に対して垂直にほぼ平坦な１つの環状の生理活性物質供給面が形成される。
前面部３２の表面上にスポンジ状部材３３が貼付されているため、バルーン１２を生体表面Ｂに押しつけたときに、生体表面Ｂの形状に関わらずにスポンジ状部材３３が生体表面Ｂに密着し、スポンジ状部材３３に保持されていた生理活性物質Ｍが生体表面Ｂに供給される。

実施の形態４
上記の実施の形態１では、６つの第１の拡張部１３がシャフト１１の周方向に環状に配列されているが、これに限るものではなく、例えば、図９に示されるように、複数の第１の拡張部４３が同心円状にシャフト１１の径方向に配列されていてもよい。複数の第１の拡張部４３は、連通孔４４を有する隔壁４５により互いに仕切られており、隔壁４５の連通孔４４を介して複数の第１の拡張部４３の間で拡張用流体が流通し得るように構成されている。
このように、複数の第１の拡張部４３を同心円状にシャフト１１の径方向に配列しても、生体表面Ｂの形状に関わらずに生理活性物質Ｍを生体表面Ｂに供給することが可能となる。特に、生体表面Ｂが同心円状に起伏するような形状を有する場合に有効な生理活性物質供給装置が実現される。

また、図１０に示されるように、複数の第１の拡張部５３がシャフト１１を中心とする螺旋状に配列されていてもよい。複数の第１の拡張部５３は、連通孔５４を有する隔壁５５により互いに仕切られており、隔壁５５の連通孔５４を介して複数の第１の拡張部５３の間で拡張用流体が流通し得るように構成されている。
このように、複数の第１の拡張部５３を螺旋状に配列しても、生体表面Ｂの形状に関わらずに生理活性物質Ｍを生体表面Ｂに供給することが可能となる。

１，２，３ 生理活性物質供給装置、１１ シャフト、１２ バルーン、１３，４３，５３ 第１の拡張部、１４，４４，５４ 連通孔、１５，４５，５５ 隔壁、１６ 内腔、１７ バルーン拡張用ルーメン、１８，３１ 生理活性物質保持面、１９ 生理活性物質供給面、２１ 第２の拡張部、３２ 前面部、３３ スポンジ状部材、Ｍ 生理活性物質、Ｓ シース、Ｂ 生体表面。

Claims (9)

1. 生理活性物質を生体表面に供給するための生理活性物質供給装置であって、
   長尺のシャフトと、
   前記シャフトの先端の外周部に配置された拡張可能なバルーンと
   を備え、
   前記バルーンは、連通孔を有する隔壁で互いに仕切られると共に全体として一体的に拡張および収縮する複数の第１の拡張部を有し、
   前記複数の第１の拡張部は、前記バルーンが拡張したときにそれぞれ前記シャフトの前方に向けられ且つ生理活性物質が保持された生理活性物質保持面を有し、
   前記複数の第１の拡張部の前記生理活性物質保持面は、前記バルーンが拡張したときにほぼ平坦な１つの面を形成し、
   前記バルーンを拡張した状態で前記複数の第１の拡張部の前記生理活性物質保持面に保持された生理活性物質を供給することを特徴とする生理活性物質供給装置。
2. 生理活性物質を生体表面に供給するための生理活性物質供給装置であって、
   長尺のシャフトと、
   前記シャフトの先端の外周部に配置された拡張可能なバルーンと
   を備え、
   前記バルーンは、連通孔を有する隔壁で互いに仕切られると共に全体として一体的に拡張および収縮する複数の第１の拡張部を有し、
   前記複数の第１の拡張部は、前記バルーンが拡張したときにそれぞれ前記シャフトの前方に向けられ且つ生理活性物質が保持された生理活性物質保持面を有し、
   前記複数の第１の拡張部は、それぞれ、前記生理活性物質保持面に配置された複数の第２の拡張部を有し、前記複数の第２の拡張部は、対応する前記第１の拡張部に連通し、
   前記バルーンを拡張した状態で前記複数の第１の拡張部の前記生理活性物質保持面に保持された生理活性物質を供給することを特徴とする生理活性物質供給装置。
3. 前記生理活性物質保持面は、前記第１の拡張部の他の部分よりも膨張に対して高い剛性を有している請求項１または２に記載の生理活性物質供給装置。
4. 前記複数の第１の拡張部は、前記バルーンが収縮したときに前記シャフトの基端側に折り畳まれる請求項１〜３のいずれか一項に記載の生理活性物質供給装置。
5. 前記複数の第１の拡張部は、前記シャフトの周方向に配列されている請求項１〜４のいずれか一項に記載の生理活性物質供給装置。
6. 前記複数の第１の拡張部は、同心円状に前記シャフトの径方向に配列されている請求項１〜４のいずれか一項に記載の生理活性物質供給装置。
7. 前記複数の第１の拡張部は、それぞれ、前記生理活性物質保持面に配置された複数の第２の拡張部を有し、前記複数の第２の拡張部は、対応する前記第１の拡張部に連通する請求項１に記載の生理活性物質供給装置。
8. 前記複数の第１の拡張部の前記生理活性物質保持面は、それぞれスポンジ状の構造を有する請求項１〜６のいずれか一項に記載の生理活性物質供給装置。
9. 前記シャフトは、前記シャフトの軸方向に沿って形成された内腔を有する請求項１〜８のいずれか一項に記載の生理活性物質供給装置。

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