JP7370283B2 - 投与デバイス及び投与方法 - Google Patents

Description

本開示は、投与デバイス及び投与方法に関する。

生体の器官を低侵襲で治療するために、器官に経皮的にアクセスする種々の医療デバイスが知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１４－８７６９５号公報

肝細胞癌などの腫瘍を経皮的に治療する場合、薬剤、細胞懸濁液などの治療用液体を腫瘍に直接投与することが考えられる。しかし例えば、中空の穿刺針で腫瘍を穿刺して穿刺針を通して治療用液体を投与するといった単純な方法を採用した場合、腫瘍内圧により穿刺部から治療用液体が漏れ、周辺組織に拡散することになる。このように腫瘍に対する治療用液体の滞留性（つまり、局在性）が得られない投与方法では、治療効果が期待できない。

本開示は、肝細胞癌などの腫瘍を経皮的に治療するために、薬剤、細胞懸濁液などの治療用液体を腫瘍に直接、滞留性が得られるように投与することを可能にする投与デバイス及び投与方法を提供することを目的とする。

本開示の第１の態様としての投与デバイスは、腫瘍を治療するための治療用液体を前記腫瘍に投与するための投与デバイスであって、遠位端に開口を形成する袋状をなすとともに前記開口が広がる展開状態に展開可能であり、且つ前記展開状態で内側に前記腫瘍を収容可能な隔離膜と、展開前の前記隔離膜を経皮的に前記腫瘍に向けて輸送する長尺体と、前記展開状態の前記隔離膜の前記開口を収縮させる収縮機構と、前記隔離膜から前記長尺体を離脱させる離脱機構とを有する。

本開示の一実施形態として、前記収縮機構は、前記開口を閉じるための閉塞部を有する。

本開示の一実施形態として、前記閉塞部は、糸で前記開口を締め上げる巾着構造からなる。

本開示の一実施形態として、前記閉塞部は、熱によって収縮する材料で構成される。

本開示の一実施形態として、前記閉塞部は、前記開口を閉じるように形状を記憶された形状記憶材料で構成され、前記展開状態では前記開口が広がるように付勢される。

本開示の一実施形態として、前記長尺体は内腔を有し、前記隔離膜は前記内腔から出ることで展開する。

本開示の一実施形態として、前記長尺体は、前記隔離膜の内側に前記治療用液体を投与するための投与口を有する。

本開示の一実施形態として、前記隔離膜は、前記隔離膜を展開させる弾性を有する支持体と、前記支持体に支持される膜体とを有する。

本開示の一実施形態として、前記隔離膜の遠位端は、前記腫瘍と周辺組織との間を切裂く環状の先鋭構造を有する。

本開示の第２の態様としての投与方法は、腫瘍を治療するための治療用液体を投与デバイスを用いて前記腫瘍に投与するための投与方法であって、前記投与デバイスは、遠位端に開口を形成する袋状をなす隔離膜と、長尺体と、収縮機構と、離脱機構とを有し、前記投与方法は、前記長尺体によって展開前の前記隔離膜を経皮的に前記腫瘍に向けて輸送する輸送ステップと、前記隔離膜を前記開口が広がる展開状態に展開させ、前記隔離膜の内側に前記腫瘍を収容する展開ステップと、前記収縮機構により前記展開状態の前記隔離膜の前記開口を収縮させ、前記腫瘍を前記隔離膜の内側に保持する収縮ステップと、前記腫瘍を前記隔離膜の内側に保持した状態で、前記離脱機構により前記隔離膜から前記長尺体を離脱させる離脱ステップとを有する。

本開示の一実施形態として、前記収縮機構は、前記開口を閉じるための閉塞部を有し、
前記収縮ステップは、前記閉塞部により前記開口を閉じることで行われる。

本開示の一実施形態として、前記閉塞部は、糸で前記開口を締め上げる巾着構造からなり、前記収縮ステップは、前記巾着構造により前記開口を収縮させることで行われる。

本開示の一実施形態として、前記閉塞部は、熱によって収縮する材料で構成され、前記収縮ステップは、前記閉塞部に熱を加えることで行われる。

本開示の一実施形態として、前記閉塞部は、前記開口を閉じるように形状を記憶された形状記憶材料で構成され、前記展開ステップは、前記開口が広がるように前記閉塞部を付勢することで行われ、前記収縮ステップは、前記閉塞部に対する付勢を除去することで行われる。

本開示の一実施形態として、前記長尺体は内腔を有し、前記展開ステップは、前記隔離膜を前記内腔から出すことによって展開させることで行われる。

本開示の一実施形態として、前記長尺体は、前記隔離膜の内側に前記治療用液体を投与するための投与口を有し、前記投与方法は、前記腫瘍を前記隔離膜の内側に保持した状態で前記治療用液体を前記投与口から前記隔離膜の内側に投与する投与ステップを有する。

本開示の一実施形態として、前記隔離膜は、前記隔離膜を展開させる弾性を有する支持体と、前記支持体に支持される膜体とを有し、前記展開ステップは、前記支持体の弾性によって前記膜体を展開させることで行われる。

本開示の一実施形態として、前記隔離膜の遠位端は環状の先鋭構造を有し、前記展開ステップは、前記先鋭構造によって前記腫瘍と周辺組織との間を切裂くことで行われる。

本開示の一実施形態として、前記腫瘍は肝細胞癌である。

本開示の一実施形態として、前記治療用液体は細胞懸濁液である。

本開示によれば、肝細胞癌などの腫瘍を経皮的に治療するために、薬剤、細胞懸濁液などの治療用液体を腫瘍に直接、滞留性が得られるように投与することを可能にする投与デバイス及び投与方法を提供することができる。

一実施形態としての投与デバイスの隔離膜の展開前の状態を示す概念図である。 図１に示す状態から隔離膜を展開させたときの状態を示す図である。 図２に示す状態から隔離膜の開口を収縮させたときの状態を示す図である。 図３に示す状態から長尺体を隔離膜から離脱させたときの状態を示す図である。 図１に示す投与デバイスを用いた一実施形態としての投与方法の輸送ステップを示す概念図である。 図５に示す輸送ステップに次ぐ展開ステップを行っている状態を示す図である。 図６に示す展開ステップが完了したときの状態を示す図である。 図７に示す展開ステップに次ぐ収縮ステップを示す図である。 図８に示す収縮ステップに次ぐ投与ステップを示す図である。 図９に示す投与ステップに次ぐ離脱ステップを示す図である。

以下、図面を参照して、本開示に係る実施形態について詳細に例示説明する。全図において対応する要素に同一の符号を付している。

図１～図４に示す本実施形態に係る投与デバイス１は、肝臓２に形成された肝細胞癌などの腫瘍２ａ（図５等参照）を治療するための治療用液体３（図９等参照）を腫瘍２ａに投与するためのデバイスである。投与デバイス１は、隔離膜４、長尺体５、収縮機構６、離脱機構７を有している。

隔離膜４は、遠位端４ａに開口８を形成する袋状をなしている。隔離膜４は、展開前の状態から開口８が広がる展開状態に展開可能であり、且つ展開状態で内側に腫瘍２ａを収容可能である。隔離膜４は、隔離膜４を展開させる弾性を有する支持体９と、支持体９に支持される膜体１０とを有している。

支持体９は、軸線Ｏを中心とする円筒状の基体１１と、基体１１の遠位端１１ａから遠位方向Ａ１に延びる複数の弾性部材１２とを有している。複数の弾性部材１２は周方向Ｂに並んでいる。基体１１は内腔１１ｃを有している。

軸線Ｏに沿って施術者から遠い側の端部が遠位端であり、その反対側の端部が近位端である。軸線Ｏに沿って施術者から遠ざかる方向を遠位方向Ａ１といい、その反対方向を近位方向Ａ２という。軸線Ｏに沿う方向を軸方向Ａといい、軸線Ｏを周回する方向を周方向Ｂといい、軸線Ｏと直交する直線に沿う方向を径方向Ｃという。

各々の弾性部材１２は線状であり、展開前の状態では基体１１の遠位端１１ａから遠位方向Ａ１に沿って延び、展開状態では基体１１の遠位端１１ａから遠位方向Ａ１に向けて径方向Ｃ外側に傾斜して延びる。弾性部材１２は例えば、金属材料又は合成樹脂材料で形成される。弾性部材１２は、金属又は合成樹脂の形状記憶材料で形成されてもよい。

膜体１０は、治療用液体３を透過させない高分子材料などの材料で形成されている。膜体１０は、伸縮性であっても非伸縮性であってもよい。膜体１０は、遠位端１０ａと近位端１０ｂとにそれぞれ開口を形成する筒状をなしている。膜体１０の遠位端１０ａの開口は、隔離膜４の開口８である。膜体１０の近位端１０ｂは、基体１１の遠位端１１ａに全周に亘って連なっている。

各々の弾性部材１２は、全長に亘って膜体１０の内周面又は外周面、或いは膜体１０の内部に固着している。各々の弾性部材１２は、外部からの拘束を受けている展開前の状態から拘束が解かれると、弾性力によって膜体１０を伴って展開し、隔離膜４を図２に示す展開状態にする。

隔離膜４の遠位端４ａは、腫瘍２ａと周辺組織２ｂとの間を切裂く環状の先鋭構造４ｃを有している。つまり、隔離膜４の遠位端４ａは、軸線Ｏを含む断面において、遠位方向Ａ１に向けて先細りする形状を有している。先鋭構造４ｃは例えば切刃構造である。

長尺体５は、展開前の隔離膜４を経皮的に腫瘍２ａに向けて輸送する。長尺体５は、内腔１３ｃを径方向内側に形成する外管１３と、内腔１３ｃに配置される内管１４とで構成されている。外管１３は例えばカテーテルである。外管１３及び内管１４は例えば合成樹脂材料で形成される。外管１３と内管１４とは相互に軸方向に移動可能である。外管１３及び内管１４はいずれも、軸線Ｏと同心に配置されている。内管１４の遠位端１４ａは、基体１１の近位端１１ｂ（つまり隔離膜４の近位端４ｂ）に離脱機構７によって離脱可能に接続している。

隔離膜４は、外管１３の内腔１３ｃに配置された展開前の状態から、施術者が外管１３を内管１４に対して相対的に近位方向Ａ２に移動させることにより、外管１３の遠位端１３ａから遠位方向Ａ１に出て、それにより展開する。つまり、各々の弾性部材１２は、外管１３の内腔１３ｃを形成する内周面により、展開前の状態に拘束される。さらに換言すれば、長尺体５は、展開前の隔離膜４を格納する内腔１３ｃを有している。

内管１４は、隔離膜４の内側に治療用液体３を投与するための投与口１５（図９参照）を有している。つまり、長尺体５は投与口１５を有している。内管１４は、投与口１５と隔離膜４の内側とを連通させる内腔１４ｃを有している。投与口１５は、内管１４の近位端１４ｂに設けられている。内管１４の近位端１４ｂは、外管１３の近位端１３ｂ（図９参照）から近位方向に出ている。治療用液体３は、投与口１５、内管１４の内腔１４ｃ、基体１１の内腔１１ｃをこの順に通って隔離膜４の内側に供給される。基体１１の内腔１１ｃには、逆止弁等の図示しない逆流抑制機構が設けられており、この逆流抑制機構により治療用液体３が基体１１の内腔１１ｃを近位方向に流出することが抑制されている。

収縮機構６は、施術者の操作により、展開状態の隔離膜４の開口８を収縮させる。収縮機構６は、開口８を閉じるための閉塞部１７を有している。糸１６で開口８を締め上げる巾着構造１７ａを有している。糸１６を形成する材料は特に限定されず、例えば合成樹脂であってもよいし、絹などであってもよい。糸１６の形状及び構造は、開口８を締め上げることができる限り、特に限定されない。

隔離膜４の遠位端４ａには、糸１６を案内するために開口８を包囲するように延びる案内経路１８が設けられている。案内経路１８は糸１６を通すための複数のループ１８ａで構成されている。ループ１８ａは弾性部材１２に設けてもよいし、膜体１０に設けてもよい。ループ１８ａは隔離膜４の外周面又は内周面に設けられている。図１においては糸１６と案内経路１８の図示を省略している。

糸１６は、案内経路１８から出て外管１３の内腔１３ｃ内を近位方向Ａ２に延びる張力伝達部１６ａを有している。施術者の操作により、張力伝達部１６ａが近位方向Ａ２に引かれる（図３の白抜き矢印参照）ことで、案内経路１８から糸１６が引き出されて案内経路１８の周方向長さが収縮し、それにより開口８が締め上げられる（図３の太線矢印参照）。糸１６は、隔離膜４と内管１４の径方向内側に配置されてもよいし、隔離膜４と内管１４の径方向外側に配置（したがって、糸１６は内管１４と外管１３の間を通る）されてもよい。

糸１６は、開口８を一旦締め上げると、その締め上げ状態を保持する。糸１６の張力伝達部１６ａは例えば、基体１１に対して相対的に近位方向Ａ２に移動可能である一方、基体１１に対して相対的に遠位方向Ａ１に移動不能に基体１１に保持される。糸１６の張力伝達部１６ａは例えば、案内経路１８の一方の端部から出た部分に対し、案内経路１８の他方の端部からでた部分が巻き回されて結び目を形成する。当該結び目は、案内経路１８の前記一方の端部から出た部分が近位方向Ａ２に引かれることで、当該部分に対して相対的に当該部分の長さ方向に移動可能である。当該結び目は、例えば基体１１よりも遠位側に形成される。

離脱機構７は、隔離膜４から長尺体５を離脱させる。離脱機構７は、施術者の操作により、内管１４の遠位端１４ａを基体１１の近位端１１ｂから離脱させる。離脱機構７は例えば、フックなどの掛け合わせ部を介して接続された隔離膜４と長尺体５を、施術者の操作により、掛け合わせ部を分離方向に動作させることで分離する。離脱機構７は例えば、電気的な抵抗体を介して接続された隔離膜４と長尺体５を、施術者の操作により、当該抵抗体を導通させて焼き切ることで分離する。

また離脱機構７は、糸１６の張力伝達部１６ａを内管１４の遠位端１４ａにおいて切断する。離脱機構７は例えば、刃によって糸１６の張力伝達部１６ａを切断する。

投与デバイス１は例えば、図５～図１０に示す本実施形態に係る投与方法に用いることができる。本実施形態に係る投与方法は、肝臓２に形成された肝細胞癌の腫瘍２ａを治療するために、治療用液体３を腫瘍２ａに投与する方法である。

治療用液体３は、キメラ抗原受容体発現Ｔ細胞療法（ＣＡＲ－Ｔ療法）で用いられる細胞懸濁液である。当該細胞懸濁液は、細胞障害性Ｔ細胞（ＣＬＴ）に癌特異的抗原（Ｂ細胞：ＣＤ１９等）の認識部位を遺伝子導入することで形成されるＣＡＲ遺伝子導入Ｔ細胞を懸濁した液体である。

本実施形態に係る投与方法においては、輸送ステップ、展開ステップ、収縮ステップ、投与ステップ、離脱ステップがこの順に行われる。

輸送ステップにおいて、施術者は、長尺体５によって展開前の隔離膜４を経皮的に腫瘍２ａに向けて輸送する（図５参照）。

展開ステップにおいて、施術者は、隔離膜４を開口８が広がる展開状態に展開させ、隔離膜４の内側に腫瘍２ａを収容する（図６、図７参照）。展開ステップは、隔離膜４を外管１３の内腔１３ｃから出すことによって展開させることで行われる。展開ステップは、支持体９の弾性によって膜体１０を展開させることで行われる。展開ステップは、先鋭構造４ｃによって腫瘍２ａと周辺組織２ｂとの間を切裂くことで行われる。肝細胞癌の腫瘍２ａは通常、球状であり周辺組織２ｂ（つまり肝臓実質）との間に被膜を形成している。先鋭構造４ｃはこの被膜と周辺組織２ｂとの間を切裂く。

収縮ステップにおいて、施術者は、収縮機構６により展開状態の隔離膜４の開口８を収縮させ、腫瘍２ａを隔離膜４の内側に保持する（図８参照）。収縮ステップは、巾着構造１７ａにより開口８を収縮させることで行われる。腫瘍２ａには、腫瘍２ａに栄養する腫瘍血管２ｃが連なっている。収縮ステップは、開口８の収縮により、隔離膜４の遠位端４ａと腫瘍血管２ｃとの間の隙間を実質的に塞ぐことで行われる。つまり、腫瘍２ａは隔離膜４の内側に閉じ込められる。

投与ステップにおいて、施術者は、腫瘍２ａを隔離膜４の内側に保持した状態で治療用液体３を投与口１５から隔離膜４の内側に投与する（図９参照）。

離脱ステップにおいて、施術者は、腫瘍２ａを隔離膜４の内側に保持した状態で、離脱機構７により隔離膜４から長尺体５を離脱させる（図１０参照）。

本実施形態に係る投与方法によれば、低侵襲な経皮的な施術により、腫瘍２ａと治療用液体３を隔離膜４の内側に閉じ込めた状態で隔離膜４を腫瘍２ａに留置することができる。つまり、治療用液体３を腫瘍２ａに直接、滞留性が得られるように経皮的に投与することができる。したがって、腫瘍２ａの優れた治療効果を得ることができる。

前述した実施形態は本開示の一例にすぎず、例えば以下に述べるような種々の変更が可能である。

腫瘍２ａは肝臓２に形成されるものに限らない。治療用液体３は、キメラ抗原受容体発現Ｔ細胞療法で用いられる細胞懸濁液に限らず、腫瘍２ａを治療するための液体であればよい。例えば治療用液体３は、キメラ抗原受容体発現Ｔ細胞療法で用いられる細胞懸濁液以外の細胞懸濁液であってもよい。治療用液体３は細胞懸濁液に限らず例えば、エタノールなどの薬剤であってもよい。

隔離膜４は、支持体９と膜体１０とを有するものに限らない。例えば、隔離膜４は形状記憶材料からなっていてもよい。支持体９は、基体１１と複数の弾性部材１２とを有するものに限らない。基体１１は円筒状のものに限らず例えば、円筒状以外の筒状のものであってもよい。支持体９を構成する複数の弾性部材１２の数は特に限定されない。各々の弾性部材１２は線状のものに限らず、例えばループ状のものであってもよい。隔離膜４は先鋭構造４ｃを有するものに限らない。例えば、施術者は投与デバイス１とは別のデバイスによって腫瘍２ａと周辺組織２ｂとの間を切り裂いてもよい。

長尺体５は、外管１３と内管１４とで構成されるものに限らない。長尺体５は、展開前の隔離膜４を格納する内腔１３ｃを有するものに限らない。外管１３は、基体１１の軸線Ｏと同心に配置されるものに限らない。内管１４は、基体１１の軸線Ｏと同心に配置されるものに限らない。

長尺体５は投与口１５を有するものに限らない。例えば、施術者は治療用液体３を長尺体５とは別のデバイスにより、腫瘍２ａを内側に保持している隔離膜４の内側に投与してもよい。投与口１５は、内管１４の近位端１４ｂに設けられるものに限らない。内管１４の近位端１４ｂは、外管１３の近位端１３ｂから近位方向に出ているものに限らない。

閉塞部１７は、巾着構造１７ａからなるものに限らない。例えば閉塞部１７は、熱によって収縮する材料で構成されてもよい。この場合、収縮ステップは、閉塞部１７に熱を加えることで行われる。またこの場合、閉塞部１７は、施術者の操作により通電等によって加熱されて収縮し、その収縮状態を維持する熱シュリンク材を開口８を包囲するように連続又は断続して設けることで構成してもよい。閉塞部１７は、開口８を閉じるように形状を記憶された形状記憶合金等の形状記憶材料で構成され、展開状態では開口８が広がるように付勢されるものであってもよい。この場合、展開ステップは、開口８が広がるように閉塞部１７を付勢することで行われ、収縮ステップは、閉塞部１７に対する付勢を除去することで行われる。またこの場合、膜体１０を形状記憶材料で構成し、支持体９を膜体１０に離脱可能に取り付けた構成としてもよい。このような構成によれば、収縮ステップを、支持体９を膜体１０から離脱させることで行うことができる。

巾着構造１７ａは案内経路１８を有するものに限らない。案内経路１８を構成するループ１８ａの数は特に限定されない。ループ１８ａの開口８に沿う方向の長さも特に限定されない。１つのみのループ１８ａで案内経路１８を構成してもよい。案内経路１８はループ１８ａで構成されるものに限らない。

離脱機構７は、内管１４の遠位端１４ａを基体１１の近位端１１ｂから離脱させるものに限らない。離脱機構７は、糸１６を切断するものに限らない。離脱機構７は、糸１６を内管１４の遠位端１４ａよりも遠位側又は近位側において切断する構成であってもよい。

本実施形態に係る投与方法は、収縮ステップと離脱ステップとの間に投与ステップが行われるものに限らない。例えば、離脱ステップの後に、長尺体５とは別のデバイスによって治療用液体３を隔離膜４の内側に投与する投与ステップが行われてもよい。

展開ステップは、隔離膜４を外管１３の内腔１３ｃから出すことによって展開させることで行われるものに限らない。展開ステップは、支持体９の弾性によって膜体１０を展開させることで行われるものに限らない。展開ステップは、先鋭構造４ｃによって腫瘍２ａと周辺組織２ｂとの間を切裂くことで行われるものに限らない。

収縮ステップは、巾着構造１７ａにより開口８を収縮させることで行われるものに限らない。収縮ステップは、開口８の収縮により、隔離膜４の遠位端４ａと腫瘍血管２ｃとの間の隙間を実質的に塞ぐことで行われるものに限らない。

本実施形態に係る投与方法は施術者によって行われるものに限らず、例えばロボットによって行われてもよい。

１ 投与デバイス
２ 肝臓
２ａ 腫瘍
２ｂ 周辺組織
２ｃ 腫瘍血管
３ 治療用液体
４ 隔離膜
４ａ 遠位端
４ｂ 近位端
４ｃ 先鋭構造
５ 長尺体
６ 収縮機構
７ 離脱機構
８ 開口
９ 支持体
１０ 膜体
１０ａ 遠位端
１０ｂ 近位端
１１ 基体
１１ａ 遠位端
１１ｂ 近位端
１１ｃ 内腔
１２ 弾性部材
１３ 外管
１３ａ 遠位端
１３ｂ 近位端
１３ｃ 内腔
１４ 内管
１４ａ 遠位端
１４ｂ 近位端
１４ｃ 内腔
１５ 投与口
１６ 糸
１６ａ 張力伝達部
１７ 閉塞部
１７ａ 巾着構造
１８ 案内経路
１８ａ ループ
Ａ 軸方向
Ａ１ 遠位方向
Ａ２ 近位方向
Ｂ 周方向
Ｃ 径方向
Ｏ 軸線

Claims (8)

1. 腫瘍を治療するための治療用液体を前記腫瘍に投与するための投与デバイスであって、
   遠位端に開口を形成する袋状をなすとともに前記開口が広がる展開状態に展開可能であり、且つ前記展開状態で内側に前記腫瘍を収容可能な隔離膜と、
   展開前の前記隔離膜を経皮的に前記腫瘍に向けて輸送する長尺体と、
   前記展開状態の前記隔離膜の前記開口を収縮させる収縮機構と、
   前記隔離膜から前記長尺体を離脱させる離脱機構とを有し、
   前記長尺体は、前記隔離膜の内側に前記治療用液体を投与するための投与口を有する、投与デバイス。
2. 前記収縮機構は、前記開口を閉じるための閉塞部を有する、請求項１に記載の投与デバイス。
3. 前記閉塞部は、糸で前記開口を締め上げる巾着構造からなる、請求項２に記載の投与デバイス。
4. 前記閉塞部は、熱によって収縮する材料で構成される、請求項２に記載の投与デバイス。
5. 前記閉塞部は、前記開口を閉じるように形状を記憶された形状記憶材料で構成され、前記展開状態では前記開口が広がるように付勢される、請求項２に記載の投与デバイス。
6. 前記長尺体は内腔を有し、
   前記隔離膜は前記内腔から出ることで展開する、請求項１～５の何れか１項に記載の投与デバイス。
7. 前記隔離膜は、前記隔離膜を展開させる弾性を有する支持体と、前記支持体に支持される膜体とを有する、請求項１～６の何れか１項に記載の投与デバイス。
8. 前記隔離膜の遠位端は、前記腫瘍と周辺組織との間を切裂く環状の先鋭構造を有する、請求項１～７の何れか１項に記載の投与デバイス。

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