JP6825761B2 - 緑内障の眼圧制御のための排水装置 - Google Patents

Description

本発明は、全般的に緑内障（glaucoma）のための外科的処置に関し、具体的には、強膜内（intrascleral）空間および上強膜（episcleral）空間への房水の排出し、前房（anterior chamber）を強膜内空間および上強膜空間に連通する２つのバーチャル（virtual）
な空間を作り出すステンレス鋼の装置に関する。この排出により、眼圧が制御でき、失明、疼痛などの緑内障に関連する疾病を防ぐことができる。

緑内障は、糖尿病に継ぐ世界第２位の主な失明原因である。緑内障による視覚喪失は、中心部と周辺部の視覚双方に関与するものであり、人々が独立した生活を送るための能力に深刻な影響を及ぼしている。

緑内障は、眼圧の上昇により惹起される視神経症（視神経の障害）である。高眼圧であることが、視神経の出口（乳頭）を圧迫し、その外見上の変化と、視覚機能の変化（眼杯（optic cup）の増大および視野に対する変化）を引き起こす。長い期間にわたり圧力が
上昇した状態であると、完全かつ不可逆的な視覚喪失が生じる。

眼圧は、房水（aqueous humor）の産生と流出のバランスにより維持されている。房水
は、１分あたり約３〜５μＬの割合で、眼の後房（posterior chamber）の毛様体（ciliary body）により産生される液体である。産生された液は、次いで、虹彩の瞳孔開口部を
通って眼の前房に入る。前房に入ると、液は２つの異なる経路を通って眼から出ていき、その経路は、流出の１０％を占め、毛様体の筋線維の間で液が濾過される「ぶどう膜強膜（uveoescleral）」流出路と、流出の９０％を占め、３次元の篩状構造に配列されたコラーゲンの束によって構成されている線維柱（trabecula）というフィルタを通って、角膜
と虹彩の間の接合部（虹彩角膜角）から液が排出される、「管状（canalicular）」経路
である。この場合、房水は、いわゆるシュレム管に行き、次に上強膜静脈に行く。

眼は閉じた領域であることから、房水の産生と流出は必ず等しくならなければならない。それが眼の圧力を生じさせ、その圧力は産生される液の量とその流出のし易さにより決定される。正常な状態では、眼圧は１０ｍｍＨｇから２１ｍｍＨｇの間である。

流出抵抗に対して房水の産生が増加すると、眼圧が上昇し、流出を余儀なくさせる。流出抵抗が増加した場合、房水の産生が正常になされていても、眼圧が上昇し、流出を余儀なくさせる。両方のシナリオによって、眼圧が上昇し緑内障が引き起こされるが、流出抵抗の増加の方がはるかに頻繁に生じている。

いくつかの要因によって、房水流出抵抗が増加する可能性がある。例えば、いわゆる「原発性開放隅角緑内障（primary open angle glaucoma）」（緑内障の８５％を占める）
では、線維柱帯の外面およびシュレム管の内壁に沿って抵抗の異常が生じる。「閉塞隅角緑内障（angle-closure glaucoma）」は、隅角の器質的な閉塞により、「続発緑内障（secondary glaucoma）」は、炎症性の落屑物質（inflammatory waste）の付着、当該領域の血管新生、色素のブロッキングなどの様々な理由から、抵抗が増加する。

それを引き起こす要因に関わりなく、高眼圧であることにより、視神経の出口を圧迫し、血管新生を阻害し、脳へ視覚刺激を伝える神経細胞の死を引き起こして、視野の変化をもたらし、進行した場合には、完全かつ不可逆的な失明に至る。

緑内障に対する現在利用可能な唯一の治療アプローチは、眼圧を低下させることである。緑内障の臨床的処置は段階的に行われており、最初の段階は、経口手段か点眼薬による医療処置である。

薬物は、房水の産生を減少させるか、その流出を促進して、効果をもたらす。現在利用可能な医用製品は、鬱血性心不全、呼吸困難、高血圧、鬱、腎結石、再生不良性貧血、性機能不全、および死亡などの多くの副作用を呈し、一部は重篤な副作用を呈することがある。また、緑内障患者の半数以上が投薬スケジュールに正しく従っていないと推定されており、服薬の遵守も重大な問題である。

薬物は効果があり一般に好まれる処置であるが、害のない眼圧を維持するには不十分であり、手術が必要である場合が多い。最も頻繁に行われている手術は、線維柱帯形成術（trabeculoplasty）および線維柱帯切除術（trabeculectomy）である。

レーザ線維柱帯形成術では、レーザからの熱エネルギーを線維柱帯の多数の不連続なスポットに照射する。レーザエネルギーは、線維柱帯細胞の代謝を何とか刺激し、線維柱帯の細胞外物質を変化させると考えられている。患者の約８０％で、房水の流出が増加し、圧力が低下している。しかし、その効果が長い間持続しないことが多く、患者の５０％は５年後に再び圧力が上昇する。さらに、レーザ線維柱帯形成術は、５０歳未満の患者の原発性開放隅角緑内障に対する有効な処置ではなく、閉塞隅角緑内障および多くの続発緑内障に対しても有効ではない。

レーザ線維柱帯形成術では圧力が所望の程度に低下しない場合、濾過手術（filtering surgery）が行われる。

最も一般的に行われている濾過処置は、線維柱帯切除術である。線維柱帯切除術では、結膜、つまり強膜を覆う透明な組織に切開が行われる。結膜組織が持ち上げられ、約４×４ｍｍの強膜フラップが、強膜の厚さの５０％の深さで作られ、角膜内に最大１ｍｍの薄層で切開される。前房は強膜フラップの下に入り、強膜深部および線維柱帯の一部分が切除される。強膜フラップは元の場所に戻して緩く縫合し、結膜の切開をしっかりと閉鎖する。術後、房水は強膜フラップの下の穴を通って、結膜下空間に行き、そこで水泡を形成し、そこから結膜の血管に至るか、結膜を経て表面に行く。

線維柱帯切除術は、数多くの問題と関連があり、中でも、特に小児と若年成人において、上強膜に存在する線維芽細胞（fibroblast）が増殖、遊走（migrate）し、強膜フラッ
プを傷つける可能性があり、治療が失敗する場合がある。最初線維柱帯切除術の成功した眼のうち、８０％は術後３〜５年の期間で濾過が停止する。線維症を最小限にするために、外科医は現在、手術の際に強膜フラップにマイトマイシンＣ（ＭＭＣ）や５−フルオロウラシル（５−ＦＵ）などの抗線維化剤を適用している。これらの薬剤を使用したことで、線維柱帯切除術の成功率が上昇したが、合併症も増加した。

線維柱帯切除術では眼圧の低下が成功しない場合、次の手術の段階が房水シャントバルブであることが多い。この装置はシリコーンチューブからなり、その一端において、弁の形状をしたプラスチック（ポリプロピレンなどの合成物）のプレート（これは、眼の赤道部またはその後に見いだされる要素に縫合される）に取り付けられ、このシリコーンチューブの他端は、角膜輪部に作られた穴を経て前房に導入される。チューブの外側部分は、強膜またはドナー由来の心膜で覆われ、結膜で全体を覆い、切開部を閉鎖する。これらの現在の技術の房水シャントバルブには、瘢痕化、弁の機能不全、低眼圧、および感染症を含む多くの問題が存在している。

１９９９年に、Ｏｐｔｏｎｏｌリミテッド・カンパニーが、緑内障において眼圧を制御するための非弁式の管状フィルトレーション装置の特許を取得した（米国特許第５，９６８，０５８号）。この装置はステンレス鋼の小さなチューブであり、角膜輪部に配置されると、チューブを通る房水が、前房から強膜内空間へ、そしてそこから結膜下空間へ流れられるようにするものであった。２００２年以来、Ａｌｃｏｎ社がＥｘ−Ｐｒｅｓｓという名称でこの装置を販売している。

これらの装置を植込むことで、線維柱帯切除術と比較して低侵襲的な手術を行うことが可能となり、線維柱帯の一部分を引き出す必要も、虹彩切除術を行う必要もなく、房水の流出が可能となっている。

いくつかの研究で、眼圧を著しく低下させるためのこれらの装置の有効性について報告されてきたが、それらで合併症に関しても報告されており、その最も一般的なものが浅前房および前房の出血であり、これは固定方式に関連する可能性があると考えられている。

眼圧低下のための手術テクニックはすべて、合併症をできるだけ減らしつつ、閉塞した通常の経路に替わる房水の新たな排出経路を創出することを求めている。

図１は、本発明の対象の装置の３次元図を示しており、本装置は「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」という３つの部分に分割して示されている。「Ａ」部は、角膜と虹彩の間の前房に配置され、２つの三角形の形状を備え、この形状により、容易な導入と除去を実現しながら、同時にその位置に固定した状態を保持できる。「Ｂ」部は、角膜輪部において眼を穿刺し、角膜と強膜との間に配置される。「Ｃ」部は、眼の外側に配置され、強膜フラップに覆われるか、上強膜に配置されるか、またはその両方である。 図２は、本発明の対象の装置の側面図を示しており、本装置は「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」という３つの部分に分割して示されている。「Ａ」部は、角膜と虹彩の間の前房に配置され、２つの三角形の形状を備え、この形状により、容易な導入と除去を実現しながら、同時にその位置に固定した状態を保持でき、「Ｂ」部は角膜輪部において眼を穿刺し、「Ｃ」部は眼の外側に配置され、強膜フラップに覆われるか、上強膜に配置されるか、またはその両方である。 図３は、本発明の対象の装置の上面図を示しており、本装置は「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」という３つの部分に分割して示されている。「Ａ」部は、角膜と虹彩の間の前房に配置され、「Ｂ」部は角膜輪部において眼を穿刺し、「Ｃ」部（寸法は変えることができる）は、眼の外側に配置される。 図４は、本発明の対象の装置の正面図を示しており、本装置は「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」という３つの部分に分割して示されている、「Ａ」部は、角膜と虹彩の間の前房に配置され、「Ｂ」部は、角膜輪部において眼を穿刺し、「Ｃ」部（寸法は変えることができる）は、眼の外側に配置される。 図５は、ヒトの眼の矢状断面図を示しており、その中で、本発明が影響を及ぼす領域である虹彩角膜角の解剖学的詳細を描写している。この図で以下のもの、つまり角膜１、強膜２、虹彩３、角膜輪部４、線維柱帯５、シュレム管６、水晶体７が示されている。 フラップ８の表示は、フラップすなわち強膜フラップが作成される眼の領域を示している。装置の「Ｃ」部は、強膜フラップと強膜との間に配置され、２つのバーチャル（virtual）な空間を作り出し、１つがフラップに向き、もう１つが強膜に向いている。房水は、これらのバーチャルな空間を通って流れ、強膜間空間および結膜下空間に拡散する。 図６は、作用位置にある本発明の対象の装置を示す図である。「Ａ」部は前房に配置される。「Ｂ」部は眼を穿刺し、角膜と装置の上面との間で上側にバーチャルな空間を作り出し、強膜と装置の底面との間で下側にバーチャルな空間を作り出す。「Ｃ」部は、眼の外側、強膜フラップと強膜との間に配置され、同様に、一方はフラップに向き、他方は強膜に向いている２つのバーチャルな空間を作り出す。房水は、これらのバーチャルな空間を通って流れ、強膜間空間および結膜下空間に拡散する。 図７は、図６と類似した図であるが、「Ｃ」部がより長く、強膜フラップと強膜との間に配置されているだけでなく、フラップの外に出て上強膜空間に達し、眼の赤道部に至るバーチャルな通路を作り出し、房水の拡散領域を増大している。これは血管新生緑内障の場合に有益であり得る。

発明の詳細な説明

本発明は、眼の強膜の偶角部に永続的に挿入し、眼圧を低下させ、緑内障を制御するための装置を提供するものである。

長期のインプラントであるため、装置は接触する組織や体液に無害な材料で作製しなければならない。配置されているときに、装置が吸収、腐食または構造的に損傷してはならない。加えて、眼組織および房水が、植込まれた装置が存在することによる悪影響を受けないことも等しく重要である。

装置は、ステンレス鋼（stainless steel）や、その他の眼組織に付着しない生体適合
性材料（biocompatible material）で構成することができ、特に、シリコーンまたは類似のポリマー、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレンやその他の薄壁ポリマーを含むことができるが、これらに限定されない。また、インプラント作製の技術分野で公知の金属や合金を使用することができる。強膜内空間であっても、上強膜空間であっても、その両者であっても、前房から眼の外部に至る１つ以上のバーチャルな空間を作り出すためには、使用される材料が眼組織に付着しないことが重要である。空間はバーチャルなもので、実在しておらず、眼の内部と外部との間の圧力勾配に応じて速いまたは遅い速度で房水が流れる一方向の経路を作り出す。排水経路は、バーチャルな経路であるため、前房が平坦化する可能性や細菌が装置を通って侵入する可能性を最小限に抑える。さらに固定方式は低侵襲的であり、そのため出血の可能性が低減される。

図１は、本発明の対象の装置の３次元の図を示しており、本装置は「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」という３つの部分に分割して示されている。装置は、ステンレス鋼や眼組織に付着しないその他の生体適合性材料で作られ、装置の厚さは均一または可変である。「Ａ」部は、角膜と虹彩の間の前房に配置され、２つの三角形の形状を備え、この形状により容易な導入と除去を実現しながら、同時にその位置で固定した状態を保持できる。「Ｂ」部は、角膜輪部において眼を穿刺し、角膜と強膜との間に配置され、「Ｃ」部は眼の外側に配置され、強膜フラップによって覆われるか、上強膜に配置されるか、またはその両方である。

図２は、本発明の対象の装置の側面図を示したものである。装置の厚さは、均一または可変であり、０．０２ｍｍから０．３ｍｍの間の寸法である。装置は一体型の装置であるが、説明のために、「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」という３つの部分に分割されている。「Ａ」部は、眼の内側、角膜と虹彩の間の前房に配置される。「Ｂ」部は角膜輪部を穿刺し、２つのバーチャルな空間を形成して、それを通して房水を排出し、「Ｃ」部は眼の外側、強膜間空間、上強膜空間、またはその両方に配置される。本発明の装置の構成部分は、以下の通りである。

＜「Ａ」部＞
図２は、フィルトレーション装置（濾過装置）の側面図を示したものであり、角膜と虹彩の間の前房（図６を参照）に配置される「Ａ」部を見て取れる。この「Ａ」部は、０．３ｍｍから１．０ｍｍの間の寸法の上底「ｂ」と、０．３ｍｍから０．９ｍｍの間の高さ
「ｈ」と、挿入を容易にするための下側の丸みを帯びた頂点「ｖ」とを備える２つの三角形の形状を備える。これによって、導入または除去が容易になるだけでなく、低外傷性の固定を実現する。

図３は、装置の上面図を示したもので、「Ａ」部を見て取れる。この部分は、近位側が「Ｂ」部に続く長方形の形状を備え、かつ遠位側が三角形となる。長方形部分は、０．５ｍｍから４ｍｍの間で「Ｂ」部に等しい幅であり、また０．３ｍｍから１．２ｍｍの間の長さである。遠位にある三角形の部分は、長方形部分と同じ幅の底辺および０．３ｍｍから０．８ｍｍの間の高さである。先端は鋭くし、挿入を容易にする。

＜「Ｂ」部＞
図２は、フィルトレーション装置の側面図を示したものであり、「Ｂ」部を見て取れる。この部分は、角膜輪部を穿刺し、角膜と装置の上面との間で上側にバーチャルな空間を形成し、強膜と装置の底面との間で下側にもう１つのバーチャルな空間を形成する。房水がこれらのバーチャルな空間を通って前房から強膜内空間または上強膜空間まで排出される。装置のシートの形状の「Ｂ」部は、０．０２ｍｍから０．３ｍｍの間の厚さである。

図３は、装置の上面図を示したものであり、「Ｂ」部を見て取れ、その上面が角膜と接触し、それによって、房水が流れるバーチャルな空間を形成する。底面は強膜と接触し、別のバーチャルな空間を形成する。このシートの面は、滑らか、粗い、波状、溝付き、およびその他の仕上がりにすることができる。装置の「Ｂ」部の長さは０．３ｍｍから１．２ｍｍの間であり、「Ａ」部に等しい幅で、その幅は０．５ｍｍから４ｍｍの間の寸法である。

＜「Ｃ」部＞
図２は、フィルトレーション装置の側面図を示したものであり、「Ｃ」部を見て取れる。この部分は、０．５ｍｍから１５ｍｍの間の長さで、０．０２ｍｍから０．３ｍｍの間の厚さであり、薄く、柔軟性があり、おおよそ眼のカーブに合うように湾曲される。

図３は、装置の上面図を示したものであり、「Ｃ」部を見て取れ、その形状は、丸みを帯びた角を備え「Ｂ」部よりも幅の広い長方形のシート形状である。これは０．７ｍｍから５ｍｍの間の幅という寸法で、０．５ｍｍから１５ｍｍの間の長さである。このシート部は、滑らか、粗い、波状、溝付き、およびその他の仕上がりとすることができ、眼の外側に配置されて、強膜フラップによって覆われるか、上強膜空間に配置されるか、またはその両方である。

図５は、強膜間のバーチャルな空間を作り出すためにフラップすなわち強膜フラップを作成する眼の領域を示す図である。このフラップは、線維柱帯切除術の手術のために得られるものと類似し、長さ約４ｍｍ、幅４ｍｍ、強膜の厚さの約５０％の深さである。

図６は、作用位置にある本発明の対象の装置を示す図であり、「Ａ」部が前房に配置されている。「Ｂ」部は眼を穿刺し、角膜と装置の上面との間で上側にバーチャルな空間を作り出し、強膜と装置の底面との間で下側にバーチャルな空間を作り出す。「Ｃ」部は、眼の外側、強膜フラップと強膜との間に配置され、同様に２つのバーチャルな空間を作り出し、一方はフラップに向き、もう１つは強膜に向いている。房水がこれらのバーチャルな空間を通って流れ、強膜間空間および結膜下空間に拡散する。

図７は、図６と類似した図であるが、「Ｃ」部がより長く、強膜フラップと強膜との間に配置されるだけでなく、フラップから外に出て上強膜空間に向かい、眼の赤道部に至るバーチャルな通路を作り出し、房水の拡散領域を増大している。これは血管新生緑内障の
場合に極めて有益であり得る。

装置を挿入するために必要な手術での処置は、以下のステップのすべてまたは一部を含むことができる。１．輪部または円蓋部ベースであり得る結膜で切開を行う。２．強膜の厚さの約５０％の厚さを備える約４×４ｍｍの強膜フラップの境界を定め、角膜組織内に１ｍｍ入るまで強膜に平行な切開を行う。３．ブレードが１５°の状態で、輪部に平行に穿刺を行う。４．装置を穿刺部に挿入する。５．フラップを緩く２針閉鎖する。６．結膜を閉鎖する。

Claims (6)

1. 眼内の房水を排出するための一体型の装置であって、
   前記眼の前房内で用いられる第一部分と、
   前記前房と前記眼の外部を接続するために用いられる第二部分と、
   前記眼の外側に位置する第三部分と、
   を備え、
   前記装置は、金属または金属合金により構成される、前記装置を取り囲む前記眼の組織に付着しないシートであり、
   前記第二部分は、前記組織に付着しない平坦なシート形状からなり、角膜と強膜の間に配置され、前記角膜と前記装置の上面との間の第１の空間と、前記強膜と前記装置の底面との間の第２の空間を形成するように構成され、
   前記第１の空間および前記第２の空間は、前記眼の内部と外部との間の圧力勾配に応じて形成されて房水を流すように構成される、
   装置。
2. 前記第一部分が、０．５ｍｍから４ｍｍの間の幅を有し、挿入を容易にするための尖った端部を備える、
   請求項１に記載の、眼内の房水を排出するための一体型の装置。
3. 前記第二部分が、０．３ｍｍから１．２ｍｍの間の長さと、０．５ｍｍから４ｍｍの間の幅と、０．０２ｍｍから０．３ｍｍの間の厚さを備える、
   請求項１または２に記載の、眼内の房水を排出するための一体型の装置。
4. 前記第三部分は、前記眼の強膜内空間と上強膜空間のいずれかまたは両方の中で用いられる、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の、眼内の房水を排出するための一体型の装置。
5. 前記第三部分が、０．５ｍｍから１５ｍｍの間の長さ、０．７ｍｍから５ｍｍの間の幅、および０．５ｍｍから１５ｍｍの間の長さを備える、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の、眼内の房水を排出するための一体型の装置。
6. 前記装置は、ステンレス鋼により構成される、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の、眼内の房水を排出するための一体型の装置。

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