JPH10503960A - ポリママトリクス薬剤配送装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 薬剤を含むポリママトリクスを含むカテーテル装置を用いて体内組織へ局所的に薬剤を配送するための薬剤配送装置及び方法を提供する。薬剤は、イオン浸透法或いはフォノフォレシスを用いて、ポリママトリクスから体内組織へと能動的に輸送される。更に、ポリママトリクスは体内の通路や脈管の壁と密接に接触するように拡張され得る。

Description

【発明の詳細な説明】 ポリママトリクス薬剤配送装置及びその方法 継続中の出願について 本出願は、１９９４年３月１日に出願された「多電極薬剤配送装置及び方法」 という名称の米国特許出願第08/203,811号の部分継続出願である。また、本出願 は、１９９２年１１月９日に出願された、「ポリママトリクス薬剤配送装置及び 方法」という名称の米国特許出願第07/973,263号の部分継続出願でもある。 技術分野 本発明は、体内組織へ薬剤を選択的かつ局所的に配送するための薬剤配送装置 およびその方法に関する。更に詳しくは、本発明は、薬剤を含むポリママトリク スと、薬剤をカテーテル装置から体内組織へ能動的に輸送する輸送手段とを含む カテーテル装置に関する。 技術背景 現在、薬剤や他の医薬を体組織へ配送するために多くの技術が存在する。これ らの技術は以下のようなものである。すなわち、・薬剤が受動的に吸収されたり 、皮膚や他の組織の内部へもしくはそれらを通り抜けて薬剤が受け渡されるよう な、局所的または経皮的な投薬、・経口的な投薬、・筋肉内注射等による体組織 への直接的な注入、・選択された薬剤を直接的に血流内へ導くことを含む、静脈 内への投薬を含む。 経皮的な薬剤投与システムは、患者の皮膚もしくは他の表面組織を経由しての 、薬剤の外部的な投与に限られる。皮膚を経由しての配送は、非効率的である。 なぜならば、薬剤のいくらかは、病気の或いは損傷した領域に到達する前に、健 康な組織によって吸収されてしまうからである。加えて、それら薬剤のいくらか は、皮膚の毛細血管によって吸収され、病的なあるいは損傷した領域を越えて運 ばれてしまう。このように経皮的な薬剤投与システムは、体内組織の局所的な治 療に は必ずしも適してはいない。特に、要求される薬剤が毒性を有していたり、厄介 な迄に高価であったりした場合はなおさらである。 経口的な投薬、注入による投薬、静脈への投薬は、全身的なものである。換言 すれば、投与された薬剤は血流によって全身に配送される。この種の薬剤投与シ ステムは多くの欠点を有する。その理由は、全身的な投与システムは、薬剤をそ れを必要とする局所的な領域に集中させることができないことにある。結果とし て、治療を必要とする領域に適切な量の薬剤を与えるために、多量の薬剤が必要 とされる。多量の薬剤がもたらす結果として、医学的治療への余分な出費がかさ み、有害な副作用の原因ともなる。 このように、以前は毒性が強すぎると考えられていたり、全身的に投薬すると 特効性が無くなる考えられる治療薬剤の使用を可能とする局所的な薬剤投与シス テムが必要とされている。全身的な投薬に対して、局所化された内部への薬剤投 与の有する長所は、たとえば、「薬剤投与装置及び方法」という名称の米国特許 ５，２８６，２５４によって記載されており、周知である。その出願においては 、局所的な内部への薬剤配送システムが特に効果的なとなる幾つかの状況が記述 されており、その中で、経皮的経血管内冠動脈形成術（ＰＴＣＡ）に伴う再狭窄 を減少するための血管の拡張治療や、腫瘍への薬剤の注入が挙げられている。 ＰＴＣＡにおいては、局所麻酔のもとで、カテーテルが心臓脈管に挿入される 。そして、膨張可能なバルーン部分を膨らませてアテローム性動脈硬化の生じた 部位を拡張し、内腔を広げる。そのようなＰＣＴＡ処置の広範な成功にもかかわ らず、再狭窄の高い発生率（４７％にも達すると報告されている）が大きな問題 となっている。狭窄した脈管を治療するための種々の技術が試みられてきた。こ れらの技術は、レーザの使用、熱の応用、及び血管内ステントの使用等を含む。 しかしながら、これらの多くは未だ調査段階であるし、他のものも一般的に成功 してはいない。ＰＴＣＡ処置において、実質的に他の組織に影響を及ぼさずに、 動脈の拡張部分に局所的に薬剤を投与できるという能力は、上述の再狭窄の問題 に対して大きな前進をもたらすものとなるであろう。 腫瘍の治療においては、腫瘍自体に可能な限り多量の抗癌剤を集中させること が目的となる。そのような薬剤は一般に血流を介して全身的に投与される。そし て、癌腫瘍に薬剤が集中するように種々の手段が講じられる。それにもかかわら ず、薬剤の多くの部分が血流を介して循環してしまい、それにより癌におかされ ていない組織に影響を及ぼし、好ましくない副作用を生ずることとなる。そして 、安全に投薬され得る薬剤の量が制限されてしまう。 種々の研究の成果として、上記の処置を達成するためのカテーテルを基礎とす るいくつかの投薬システムが開発された。たとえば、ダブルバルーンカテーテル は、脈管や他の体内通路において２つのバルーンの間に形成される領域に作用薬 剤を投与するのに用いられる。そのシステムは、しかしながら、欠点を有する。 なぜならば、両バルーンの間に連通する脈管内へ薬剤の一部が受け渡されてしま い、病気の領域或いは損傷した領域を越えて運ばれてしまうからである。他の例 としては、微細孔を有するバルーンであり、これは加圧された薬剤溶液を浸透性 のバルーン壁を通して中空器官内へ直接に配送するものである。 カテーテルベースの局所的投薬システムはいくらかは効果的であるが、それら は治療用薬剤を溶液の状態で投与するように設計されている。この制限は幾つか の短所をもたらす。 第１に、好ましい治療用薬剤はある適切な溶剤によって即座に溶ける。しかし 、多くの薬剤は水をベースとする溶剤には容易には溶けない。 第２に、カテーテルは、薬剤貯蔵端を装備するとともに、液状溶液を導き、場 合によっては排泄するための導管を装備する必要がある。そのような装置は、典 型的には、膨張可能なバルーンを用い、これらのバルーンは、薬剤貯蔵庫として 機能するか、或いは、脈管もしくは中空器官の特定の部位内へ薬剤の移動を制限 するものとして機能する。液状の薬剤溶液を導き排泄するための導管に加えて、 カテーテルバルーンを膨らませたりしぼませたりするために１つもしくはそれ以 上の導管が提供される。複数本の導管は、複雑さ、コスト、カテーテル自体の大 きさを増加させてしまう。こうして、そのようなカテーテルの応用範囲が限定さ れてしまう。 第３に、カテーテルは流体を配送するので、欠陥を有した、或いは損傷した導 管もしくはバルーンから漏れてしまうという危険性がある。漏出は深刻な投薬過 多の原因となったり、或いは、局所投薬を目的とした高価な医薬の浪費の原因と なる。 第４に、医者や他の医療従事者は液状の薬剤溶液を準備し、それをカテーテル に注入しておかなければならない。その様な処置は、これらの装置の使用に対し て、時間と、手間と、出費とを加え、そのため不正確な量の投薬の要因となるこ とが起こりうる。 米国特許5,102,402号（Dror et al.）は、バルーンカテーテルの外面上に配置 されたマイクロカプセルに入れられた薬剤の使用を開示している。カプセルは音 エネルギーを用いて破裂させられる。この破裂により、カプセルから薬剤が体内 に投与される。この特許は、組織の周囲内へ薬剤を積極的に輸送するためにフォ ノフォレシス（phonophoresis）を使用することを開示していない。代わりに、 薬剤は、受動的な拡散によって配送される。このため、その薬剤の浸透が制限さ れてしまう。 米国特許1,069,826号（Zaporo）及び米国特許5,236,413号（Feiring）は、離 散した穴もしくは穿孔を有するバルーンを備えたカテーテルを開示する。そのバ ルーンの内部には、近接する組織へ輸送すべき薬剤が保持される。投薬の間、薬 剤はバルーンの内部からバルーンの穴を通って、近接する組織へ受け渡される。 Zapro特許及びFeriring特許によるバルーンの材質は、薬剤をそれ自身では保持 せず、単に障壁として機能する。このように、Zapro特許及びFeriring特許は、 バルーンやカテーテルの表面を覆うポリママトリクス（polymer matrix）内に薬 剤が保持される薬剤投与装置を開示するものではない。 ＰＴＣＡや腫瘍のような病気の治療に加えて、局所的な薬剤投与は勃起性の機 能障害の治療にも有利である。種々のタイプの勃起性機能障害は、インポテンツ および持続的な疼痛を伴う勃起である陰茎持続勃起症を含む。機能障害は生理的 か、もしくは心理的要因の結果である。生理的問題である場合、インボテンツは 一般に陰茎を出入りする血流のバランスが保たれてしまうという特徴が挙げられ る。このバランスは陰茎海綿体（cavernosa）および尿道海綿体（spongiosa）の 堅い肥大化の要因となる十分な量の血液の維持を阻害してしまう。 勃起機能障害の一般的な治療には、注射器や針状の装置で陰茎部位に薬剤を注 入したり、プロテーゼや他の機械的装置を外科的に挿入したり、尿道内へ薬剤を 投与してそれが吸収されるのを待つといったような方法がある。これらの方法は 、痛みをともなったり、薬剤の投与が非常に遅かったりという不満足な特徴を有 する。 勃起性機能障害を治療するための方法は米国特許5,242,391号(Place et al.) に示されている。この特許では、作用薬剤の投与をアプリケータ（塗薬器）を用 いて行う。アプリケータは尿道に挿入され、尿道全体への投薬によって薬剤が加 えられる。この装置は幾つかの短所を有する。たとえば、この装置は、受動的な 薬剤の拡散に依存している。この結果、組織への薬剤の浸透が制限され、かつ低 速となる。この特許では、投薬の効果があらわれるのに１０分〜１５分を要する ことが示唆されている。 局所的な投薬システムを用いた薬剤の輸送は、イオン浸透法(iontophoresis) のような手段によって促進される。「詳細な説明」の欄においてイオン浸透法が 定義されるとともに、より詳細に述べられている。加えて、上述の米国特許5,28 6,254号は、局所的な投薬を促進するためにイオン浸透法を使用することを記載 している。 経皮的に体内へ投与された薬剤の配送を目的とするものではないが、患者の体 内に複数の電極を設ける装置が知られている。そのような装置の例としては,ペ ース装置に用いられる電極や、移植可能な除細動器のための静脈横断リード（tr ansvenous lead）が挙げられる。これらの装置は、本来、心臓に関する電気的活 動を制御するために提供されるものである。 米国特許5,087,234号（Avitall）と、これに関連する「イオン浸透による心筋 透過式の投薬装置」という題名の論文（Avitallその他、循環器（Circulation） 、pp1582-1593、Vol.85(1992)）では、長期間の埋め込みが可能な薬剤保有体を 不整脈の発生する組織に装着することにより、抗不整脈剤をその組織に局所的に 投与することが論じられている。その装置及び方法では、外科的に装着された埋 め込み可能な保有体からの薬剤の配送に焦点が当てられている。この処置は心臓 を露出させるために胸骨切断術を必要とする。そして、抗不整脈剤はイオン浸透 法を用いて保有体から配送される。この方法では、電流パルスが固有の鼓動にと もなって印加される。 Avitallによって論じられるこの方法及び装置の短所の一つは、保有体を設置 するために、外科的に患者の胸を開かなければならないことである。その様な処 置は、特に経皮的に体内局部への投薬を行う装置を導入した場合と比べて、体内 局部への投薬における不健全性が劇的に高まる。 米国特許5,236,413号（Feiring）に記載されているカテーテルは、体内局部へ の投薬の補助のために、イオン浸透法を用いている。このFeiring特許の開示は 投薬チャンバー内の一つの電極と患者の皮膚の表面上に設置される第２の外部電 極を用いるものに限定されている。その上、Feiringの装置の付加的な実施形態 では、電界を制御することで薬剤の配送を制御するために患者の胴体のまわりに 配置された複数の外部電極を用いる。しかしながら、内部電極とともに電界を制 御するための外部パッチ電極の実際の能力は、皮膚によってもたらされる高いイ ンピーダンスと高いキャパシティのために、疑問視されている。 患者の体内に設置された電極と１つまたはそれ以上の外部電極を用いる装置や 方法は幾つかの短所を有する。特に、外部電極を用いる装置は、患者の皮膚の高 インピーダンスに打ち勝つために高い電圧レベルを必要とする。高い電圧レベル は、幾つかの場合において、心臓の不整脈や、他の、筋肉刺激等の望ましくない 副作用をもたらす危険性を増加させてしまう。更に、皮膚の有する高インピーダ ンスに打ち勝つために要求される高電圧レベルは、パッチ電極の下の電流密度が 許容レベルを越えた場合に、患者の皮膚に有害な影響を及ぼす。 加えて、高インピーダンスと高キャパシタンスを有する皮膚は、イオン浸透法 による投薬を実施するのに使用される波形の一貫性に有害な影響を及ぼす。これ は、高周波の波形が使用された場合に特に現実となる。そして、たとえば更に電 圧を上げるというような、インピーダンスやキャパシタンスを克服する試みは、 心臓の不整脈を招くという危険性を更に高める。 従って、より正確で、効率的で、簡易な体内組織への能動的な薬剤投与のため の方法及び装置がこの分野において求められている。更に、ＰＴＣＡに続く再狭 窄を低減するために、或いは癌性腫瘍等を治療するために、或いは勃起性機能障 害を含む他の種々の内科的疾病を治療するために、体内組織の局所的治療のため のシステムや方法が必要とされている。また、薬剤の配送を促進するための複数 の体内の電極によって提供される電流ポテンシャルを用いる装置であって、薬剤 を経皮的に導き、体内組織に対して選択的かつ局部的に配送するための装置の必 要性もある。 発明の要約 本発明によれば、薬剤もしくは薬剤混合物を能動的に配送するための装置及び 方法であって、カテーテルベースの配送システムに組み込まれたポリママトリク スを用いて、選択的かつ局所的に体内組織へ薬剤を配送する装置及び方法が提供 される。薬剤配送装置は、体内の目的の領域へ挿入するためのカテーテルを含む 。ポリママトリクスは作用可能にカテーテルに接続され、ポリママトリクスは薬 剤を包含する。本装置は更に輸送手段を有する。この輸送手段は、薬剤をポリマ マトリクスから体内の組織へ能動的に輸送する。 体内組織へ薬剤を配送するための方法は、カテーテルの端末側を体内に挿入し て、体内組織に接近させる初期ステップを含む。カテーテルは末端側の端部付近 にポリママトリクスを有し、該ポリママトリクスは薬剤を含有する。その後、薬 剤は、カテーテルの末端側に設けられた輸送手段を用いて、ポリママトリクスか ら体内組織へ輸送される。 体内の局所領域への薬剤配送の別の実施形態は、細長い形状を有するカテーテ ルを経皮的に導入するステップを含む。カテーテルは、更に、末端側端部と基部 側端部、患者の体内組織への局所的配送のための薬剤配送手段を有する。薬剤配 送手段は、長い本体のほぼ末端部分に配置され、薬剤配送手段の内部にサプライ 電極が設けられる。そして、次のステップとして、患者の体内にリターン電極が 配置される。電流／電位がサプライ電極とリターン電極の間に供給され、それに よって薬剤配送手段空体内組織への薬剤の配送が遂行される。更なるカテーテル の実施形態は、薬剤配送手段内のサプライ電極と、患者の胎内に設けられたリタ ーン電極を採用する。 男性の勃起不能症（インポテンツ）を治療する方法は、陰茎の尿道内への挿入 、抜去が可能な大きさの挿入部分を有する治療用ツールの選択を含む。そのツー ルは、インポテンツの治療用薬剤を挿入側端部に有する。その治療薬剤は、ツー ル を駆動することで、経皮的な輸送への適用のために放出されうる。次に、挿入側 端部が尿道に挿入される。ツールが駆動されると、尿道を横切って経皮的な薬剤 の移動が生じる。そして、挿入部分が尿道から抜き取られる。 図面の説明 図１は、本発明の第１の実施形態による、薬剤配送装置の一部を、部分的な断 面を含めて示すものであり、ポリママトリクス及び拡張前の輸送手段を有するカ テーテルを示す図である。 図２は、図１の薬剤配送装置の一部を、部分的な断面を含めて示すものであり 、輸送手段をその中に配置するポリママトリクスが拡張された状態を示す図であ る。 図３は、図１の薬剤配送装置の一部を、部分的な断面を含めて示すものであり 、ポリママトリクスより輸送手段を取り出した状態を示す図である。 図４は、本発明の更なる実施形態による、ポリママトリクスを拡張することが 可能なワイヤバスケットを有する薬剤配送装置の部分断面を示す図である。 図５は、図４の実施形態において、ポリママトリクスが拡張された状態の部分 断面図である。 図６は、図４及び図５に示される実施形態において、抜去のための準備がなさ れたカテーテルの部分断面図である。 図７Ａは、本発明に用いられるマニュアル式のワイヤバスケット電極の概略を 表わす図である。 図７Ｂは、図７Ａに示されるマニュアル式のワイヤバスケット電極の拡張され た状態を表わす図である。 図８Ａは、本発明の更なる実施形態による、薬剤配送装置の一部を、部分的な 断面を含めて示すものであり、ポリママトリクスを拡張するためのバルーン及び 、バルーンとポリママトリクスの間に配置される拡張可能な電極が組み込まれた 様子を表わす図である。 図８Ｂは、図８Ａのカテーテルが拡張された状態を示す部分断面図である。 図９Ａは、本発明の更なる実施形態による、拡張のためのバルーンと中央に電 極が組み込まれた、薬剤配送装置の部分断面図である。 図９Ｂは、図９Ａのカテーテルが拡張された状態を示す部分断面図である。 図１０は、本発明の更なる実施形態による、拡張のためのバルーンとフォノフ ォレシスのためのトランスジューサが組み込まれた、薬剤配送装置の部分断面図 である。 図１１は、本発明の更なる実施形態による薬剤配送装置の部分断面図であり、 密接な接触のためにポリママトリクスを拡張することが不要な体内組織への使用 のために設計された装置を示す図である。 図１２Ａは、本発明の更なる実施形態による、ポリママトリクスを保護するた めの可動シースが組み込まれた薬剤配送装置を示す図である。 図１２Ｂは、図１２Ａのカテーテルにおいて、シースが引っ込められ、ポリマ マトリクスが露出された状態を表わす図である。 図１３は、本発明の更なる実施形態による、ポリママトリクスの保護のために 浸透性の外側の膜が組み込まれた薬剤配送装置を示す図である。 図１４は、勃起性機能障害を治療するために設計されたカテーテルの断面図で ある。 図１５は、図１４に示されるカテーテルの斜視図である。 図１６は、図１４に示されるカテーテルの他の実施形態を表わす斜視図である 。 図１７は、図１４に示されるカテーテルの別の実施形態の斜視図である。 図１８は、図１４で示されるような勃起性機能障害を治療するためのカテーテ ルの別の実施形態を示す図である。 図１９は、本発明による薬剤配送装置の一実施形態の部分的な断面を示す図で ある。 図２０は、図１９に示される装置の２−２に沿った断面を示す図である。 図２１は、本発明の別の実施形態による、カテーテルの外側表面に導電性部分 を設けたカテーテルの斜視図である。 図２２は、本発明の別の実施形態による、カテーテルの表面にリング状電極を 設けた装置の斜視図である。 図２３は、本発明の別の実施形態による、表面上に螺旋状に電極が装着された カテーテルの斜視図である。 図２４は、本発明の別の実施形態による、リターン電極とバルーンの間に絶縁 材が組み込まれた薬剤配送装置の部分的な断面を示す図である。 図２５は、本発明の別の実施形態による、バルーンの外表面上の導電性コーテ ィングの上に装着されるポリママトリクスを含む薬剤配送装置の部分的な断面を 示す図である。 図２６は、本発明の別の実施形態による、２つの同心上のバルーンと、各バル ーンの外側表面上に装着された電極を含む薬剤配送装置の部分的な断面を示す図 である。 図２７は、本発明の別の実施形態による、複数のバルーンが間をおいてカテー テル本体に沿って配置される薬剤配送装置の部分的な断面を示す図である。 図２８は、本発明の別の実施形態による、内部が区画化されたバルーンを有す る薬剤配送装置の部分的な断面を示す図である。 図２９は、本発明の別の実施形態による、内部が区画化されたバルーンを有す る薬剤配送装置の部分的な断面を示す図である。 図３０は、本発明の別の実施形態による、内部が区画化されたバルーンを有す る薬剤配送装置の部分的な断面を示す図である。 図３１は、本発明の位置実施形態の概要を示す図である。 図３２は、本発明の装置及び方法に有用な電流／電位波形を表わす図である。 詳細な説明 以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態を幾つかの変形例とともに詳 細に説明する。なお、幾つかの図面において、同じ部品及び組み立て部分には同 じ参照番号が付されている。また、これらの実施形態は本発明を制限するもので はなく、本発明はクレームによってのみ規定されるものである。 図１〜３１は、本発明による薬剤配送装置の、好適な設計例及び種々の変形さ れた設計例を示す図である。概要として、この装置は、体内の通路の局所的な領 域へ、もしくはその領域を通して薬剤或いは薬剤の組み合わせを配送するための 手段またはシステムを提供するものである。ここで、「薬剤」とは、治療薬剤、 固定剤(fixative)、固定剤溶液(fixation solution)等のいかなる治療用の作用 薬剤も含むものである。 本装置はまた、他の体組織への望ましくない影響を最小限に押さえながら、体 内の通路における局所的な領域を治療するための、或いは、その通路に近接する 局所的な組織領域を治療するための手段及びシステムを提供する。本明細書では 、「カテーテル」という用語は、流体の注入もしくは排出のため、通路を開いて おくため、薬剤や治療剤の投与のため、或いは他のあらゆる目的のために、経皮 的に導入され体内の通路もしくは体内組織の局所的な領域へ挿入され得るように 設計されたあらゆる医療装置を含むものである。本発明の目的からして、カテー テルがチューブ状である必要はない。また、本発明の薬剤配送装置が、血管、泌 尿器系統、腸管、生殖系統、呼吸器系統を含むあらゆる体内の通路や中空器官に 用いられ得ることは予測し得ることである。 実施形態の多くは、体内組織の局所的領域にも薬剤あるいは薬剤の組み合わせ を投与できる。この目的から、本装置は輸送手段の周りにポリママトリクスを有 する薬剤配送コンポーネントに接続されたカテーテルを含むものである。カテー テルは、通路内への挿入を促進するために柔軟である。輸送手段は、ポリママト リクスから体内組織の目標の領域に能動的に薬剤を輸送するのに用いられる。 カテーテルは、一般に、経皮的経血管内冠動脈形成術（ＰＴＣＡ）において、 狭窄した血管、動脈を拡張するために用いられる。これらは以下のようなカテー テルを含む。すなわち、本願に参照のために組み込まれる米国特許4,323,071号 で示されているようなタイプのオーバーザワイヤ（over-the-wire）カテーテル 、本願に参照のために組み込まれる米国特許4,582,181号に示される固定ワイヤ （fixed-wire）カテーテル、そして本願に参照のために組み込まれる米国特許4, 762,129号に示されるようなタイプの迅速交換型（rapid exchange）のカテーテ ルである。これらのカテーテルは本発明に従って改造し得るものである。 体内の通路の局所的な領域を治療するという観点より、再狭窄の減少への本発 明の具体的な応用を以下に説明する。再狭窄の説明の後に、引き続き、腫瘍の治 療、勃起性機能障害の治療の説明を行う。 上述したように、ＰＴＣＡは、アテローム性動脈硬化症、病弊、及び他の動脈 通路を狭める状態の治療に対してよく成功した処置法である。通常のＰＴＣＡ処 置においては、拡張用カテーテルを動脈に沿って、動脈系の適当な位置まで進ま せる。カテーテルはその先端部に膨張可能なバルーンと、バルーンを膨らませる 手段とを有する。バルーンが狭窄した病巣を横切るような位置に配置されると、 バルーンはアテローム性動脈硬化症の部位に圧力を加え、一般には壁面に垂直な 方向に、動脈を拡張する。続いてバルーンをしぼませて、カテーテルを抜き取る 。 全体として優れた成功をおさめているＰＣＴＡであるが、再狭窄（拡張された 動脈が閉鎖してしまうこと）の発生率が相対的に高いことが依然として主要な問 題となっている。血栓性の閉塞、血管痙攣等の結果としての動脈の早期的な再閉 塞もまた発生し得る。 本発明の方法によれば、固定溶液や固定薬剤のような薬剤を脈管の拡張部位に 局所的に投与し、脈管壁を生物学的に不活性な状態とし、再閉塞にいたる反応を 防止或いは低減する。固定材の例としては、ホルムアルデヒド（formaldehyde） 及びグルタルアルデヒド（glutaraldehyde）が挙げられるが、これに限られるも のではない。固定材の性質及び生きた細胞を不活性にして固定材が接触する組織 を不活性化するというその機能のために、拡張された動脈壁の部分のみがそのよ うな固定材にさらされるということが重要である。なお、固定材以外の薬剤も再 狭窄や早期の再閉塞を防止するために使用できることは予測し得ることである。 拡張された脈管に局所的に薬剤を投与するための好ましい方法及び装置は本発 明に従って改良されたカテーテルを用いるものである。薬剤を配送するカテーテ ルは脈管を拡張するカテーテルと同一のものとし、両機能を一つのカテーテルに 結合させたものでも良い。或は、まずはじめに拡張のため専用に設計されたカテ ーテルを用いて脈管を拡張し、続いて薬剤配送のためのカテーテルを挿入するよ うにしてもよい。上記の２つのアプローチに有用な改造されたカテーテルを図１ 〜３、８及び９に示し、これらについて以下に説明を行う。 図１はカテーテルの末端側の部分を表す図である。カテーテルは、長く伸びた 柔軟なカテーテル本体１１と、カテーテル本体１１の末端付近に配置され、薬剤 を含浸するポリママトリクス１２として実現させる薬剤投与手段とを有する。 図１に示された実施形態においては、非浸透性のエンドキャップ１７が実質的 にシリンダー形状を有するポリママトリクス１２の各端部に配置され、カテーテ ル本体１２の長手方向に沿って薬剤が移動することを防止する。しかしながら、 エンドキャップ１７の使用は選択的なものであり、薬剤の輸送中における軸方向 への漏出範囲やその漏出が患者にもたらす不都合な影響を考慮して、所望に取り 付けられたり取り外されたりする。 電極通路１４は、ポリママトリクス１２の両サイドからカテーテル本体１１に 沿って伸びる。ワイヤ１６は、通路１４の末端側の端部に配置された電極１８に 装着される。ワイヤ１６はカテーテル本体１１の基部側端部からその末端側端部 へ伸び、電極１８に装着される。 本発明において、図１〜１０に関連して説明される実施形態において用いられ るように（これらは全て放射状に拡張するように設計されている）、薬剤保有部 として用いられるポリママトリクス材は従順で拡張可能な材質とすべきである。 また、この材質は理想的には非圧縮性もしくはわずかな圧縮性の材質とすべきで ある。その材質は、膨張手段によってポリママトリクスが十分に膨張し得るよう に従順で拡張可能なものでなければならない。ここで、膨張手段は、図１に示さ れる電極１８、図５に示されるワイヤバスケット５６、図７Ａに示されるワイヤ バスケット７０或は図８に示されるようなバルーン８４である。 ポリママトリクスが拡張するときにカテーテルの径を極力大きくするために、 材質の圧縮性は限定されるべきである。こうして、薬剤の移動を促進するための 、ポリママトリクスと目標組織との密な接触が保証される。ポリママトリクスの 圧縮性にも拘らず密な接触を保証するように設計された拡張手段が提供されるよ うな場合は、ポリママトリクスが圧縮性を有していてもかまわないことは予期し 得るものである。 拡張方向が放射方向でないような実施形態においては、その一例が図１１に示 されているが、ポリママトリクスは拡張性或いは非圧縮性を有する必要はなく、 実際、所望されるのであれば堅固であってもよいことが理解されよう。 本発明によって用いられるように、「ポリママトリクス」という用語は、水性 ゲルや他の浸透性もしくは薬剤含浸性の構成、構造の形態の合成ポリマを含むも のである。たとえば、ポリビニルアルコール（polyvinyl alcohol）、ポリビニ ルピロリドン（polyvinylpyrrolidone）、ポリアクリルアミド（polyacrylamide ）、 ポリエチレンオキサイド（polyethylen oxide）、ポリ（２ハイドロキシエチル メタクリレイト）（poly(2-hydroxy ethyl methacrylate)）、ゴムやでんぷんの ような天然ポリマ、シリコンゴムやポリウレタンゴムのような重合性のエラスト マ（synthetic elastomers）、及び天然ゴムである。 ポリママトリクス材は親水性でも疎水性でも良く、上述した物理的特性に合う ように提供される。 薬剤は、種々の手法でポリママトリクス材に組み込ませることができる。薬剤 は、ポリマ溶液或いは離散物が好適な環形状に形成されるように、ポリママトリ クス材に組み込まれ得る。また、薬剤は、所望の形状へ成形した後に、受動的も しくは能動的にポリママトリクス材に付加させ得る(たとえば、イオン浸透法の ような手法を用いる)。或いは薬剤を溶剤(たとえば、水、プロピレン(propylene) 、グリコール（glycol）)に溶かし、その溶液をポリママトリクス材に組み込む 。或いは薬剤分子を直接的にポリママトリクスに組み込ませる。 図２は図１の薬剤投与装置において動脈内でポリママトリクス１２を拡張させ た状態を動脈壁１５とともに示す図である。ＰＴＣＡ処置の間、カテーテル本体 １１及びポリママトリクス１２を含むカテーテルは動脈系内の、正しい位置に進 む。ここで正しい位置とは、ポリママトリクス１２が狭窄病巣を横切るような位 置である。続いて、ポリママトリクス１２内のチャンバー１３内へ電極１８を引 き込むことにより、マトリクス１２は拡張される。ワイヤ１６は、好ましくはカ テーテルの基部側端部において、電極１８をマトリクス１２に引き込むために、 ハンドル（不図示）に装着される。結果として、ワイヤ１６は、電極１８をマト リクス１２の中に動かす（これによりマトリクスを拡張する）とともに、電極１ ８が配置された後に電流を供給するのに用いられる。 膨張の後、ポリママトリクス１２の外面は脈管壁１５の内面を外側へむかって 圧力をかけ、狭窄の生じている病巣領域における脈管を膨張或いは拡張する。そ して、マトリクス１２内の薬剤はイオン浸透法を用いて周囲の組織内へ輸送され る。 或いは、本発明によるカテーテルは、薬剤を目的の組織に対して与えるととも に、脈管の拡張を遂行するのに使用されてもよい。 一般に、好ましい薬剤輸送手段はイオン浸透法であり、これはイオン性の薬剤 を運ぶため、あるいはイオン性溶液内に非イオン性薬剤を引き込むために、電気 的ポテンシャル（電位）あるいは電流を用いる。本発明において、イオン浸透法 は有利である。なぜならば、ポリママトリクス１２からの薬剤の輸送と、薬剤の 組織への浸透の両方を促進するからである。 イオン浸透法においては、必要な電位或いは電流を得るために２つの電極が用 いられる。特に、一方の電極１８（カテーテル電極）がポリママトリクス１２の 内部に配置され、他方の電極が患者の皮膚上に配置される。ある応用において、 上記の他の電極は、患者の他の部分に配置されてもよい。イオン浸透法は図１８ 〜３１において示される実施形態に関連してより詳細に説明される。 イオン浸透法による配送処理を達成するために、一定の直流電流に加えて、他 の波形（たとえば、１００Ｈｚ以上の周波数を有する一連の方形波）が用いられ てもよい。本発明に関連して有用なイオン浸透法及び選択的な直流波形について のより詳細な記載は、James E.Shapland及びKeith Hildebrandによる１９９２年 １０月６日出願の米国特許出願07/957,209号、「体内イオン浸透法の電気回路及 び波形（INTERNAL IONTOPHORESIS ELECTRICAL CIRCUIT AND WAVEFORMS）」に掲 載されており、本願はこれを参照として組み込むものとする。 使用されるイオン浸透法技術を使用するために、ポリママトリクス１２内の薬 剤は特定の性質を備えるべきである。理想的には、イオン浸透による移動及びポ リママトリクス１２からの輸送を高めるために、薬剤はイオン的性質を有するか 、或いは薬剤の活動成分に結合されたイオン性分子を有する。図２のイオン浸透 法処置のための電流は外部電源３０から電線２２及び２４を介して電極１８と２ ０の間に生成される。 内部組織に薬剤を配送するのに加えて、脈管壁へ、或いは脈管壁を通して配送 された過剰な薬剤を再捕獲するために、治療の後にイオン浸透用電極の極性を反 転させてもよい。 ポリママトリクス１２からの薬剤の輸送が完了した後に、電極１８はポリママ トリクス１２から取り出される。好ましくは、図３に示されるように、ワイヤ１ ６を用いて保持チャンバ１９へ引き込むようにする。ポリママトリクス１２から 電極１８を取り出すことは、マトリクスにより狭い外形を提示させることを可能 とし、カテーテルを脈管から取り出すのをより容易とする。 当業者には明らかなように、使用後に電極１８を元の保持チャンバー１４に押 し出す手段が提供されている場合、電極１８はそのチャンバーに保持されるよう にできる。しかし、好ましい実施形態では、電極１８に電力を供給するワイヤ１ ６は、ポリママトリクス１２から電極１８を押し出すのに十分な押圧力を提供す ることはできない。結果として、ワイヤ１６が電極１８を保持チャンバー１９に 引き込むのに用いられた後、保持チャンバー１９が電極を格納するのに用いられ る。 図４〜６は、本発明に従って構成された、別の実施形態によるカテーテルを示 す。このカテーテルと図１〜３のカテーテルとの主要な相違は、スプリングによ って付勢された（スプリング式の）ワイヤバスケット５６の使用である。これは 、使用の前においてはカテーテル本体４６内に設けられた保持チャンバー４８に 格納される。ポリママトリクス４２の構造は、図１〜３で説明したものと実質的 に同様である。 ポリママトリクス４２が、実質的にシリンダー形状のカテーテル本体４６内に 提供される。上述した好適な実施形態のように、ポリママトリクス４２に含まれ る薬剤がカテーテル本体４６の軸方向に沿って移動するのを防止するために、非 浸透性のエンドキャップ４３がポリママトリクスの各端部に適宜用いられる。ポ リママトリクス４２は、また、スプリング式バスケット５６を収容するための内 腔５０を有する。カテーテル本体４６における保持チャンバ４８の反対側には保 持チャンバ５２がある。これは、ポリママトリクス４２の膨張の後にスプリング 式バスケット５６を格納するのに用いられる。圧縮されたワイヤバスケット５６ の保持チャンバ５２への格納状態は図６に示される通りである。 好適な実施形態において、スプリング式バスケット５６は、ポリママトリクス ４２を拡張するのに用いられるのに加えて、イオン浸透方式による薬剤の輸送の ための電極としても機能する。ワイヤ５４は、保持チャンバー４８の間にバスケ ット５６を移動するのに用いられるとともに、イオン浸透方式の処理の間バスケ ット５６に電流を供給する役割も果たす。 図４〜図６には、使用時において、ポリママトリクス４２内のチャンバー５０ にスプリング式バスケット５６が引き込まれ、そこでバスケット５６がポリママ トリクスを拡張することが示されている。拡張の後、輸送プロセスが開始される 。この輸送プロセスにおいて、ポリママトリクス４２から適切な領域に薬剤を輸 送するために、電極であるスプリング式バスケット５６に電流がワイヤ５４を介 して供給される。輸送プロセスが完了した後、スプリング式バスケットはカテー テル本体４６内を更に引っ張られて保持チャンバー５２へ引き込まれる。こうし てスプリング式バスケットを圧縮することにより、ポリママトリクス４２は細い 外形に戻る。スプリング式バスケット５６をその細い形状へ圧縮することは、カ テーテルを脈管から取り出すのを補助にする。 図１〜３において示された実施形態と同様に、バスケット５６はワイヤ５４を 用いて所定位置へ引き出される。ここで、そのワイヤ５４はイオン浸透法による 処理の間バスケット５６に電流を供給する。そして、ワイヤ５４は、その使用後 において、バスケット５６を内腔４８へ戻すのに十分な力を与えることができな い。しかしながら、バスケット５６を内腔４８へ戻すための適切な機構が使用さ れた場合は、チャンバー５２が不要となることは理解されるべきである。 図７Ａ及び７Ｂは、図４〜６で示した実施形態において用いるための、ワイヤ バスケットの別の実施形態を示す。図４〜６に示された実施形態のバスケット５ ６がスプリング式であるのに対して、バスケット７０はマニュアルによって付勢 する（マニュアル式）という点で異なる。マニュアル式のバスケットが使用され た場合、バスケットはユーザの思いのままに手動によって拡張されたり緩められ たりするので、図４〜６に示された保持チャンバー４８及び５２は不要となり得 ることが理解される。 図７Ａはマニュアル式バスケット７０が緩んだ状態、すなわち非拡張状態を示 し、一方図７Ｂは、その拡張状態を示す。バスケットは、バスケットを通ってそ の末端部７４へ延びるワイヤ７２に沿って加えられる力によって拡張される。ワ イヤ７２に沿った、部位７６におけるバスケットの接続は、実質的に摺動可能な 固定となっており、ワイヤ７２に力が加えられたときに部位７６がワイヤ７２に 沿って移動できる。結果として、部位７４と７６の間の距離が短くなることがバ スケット７０の径の拡張に変換される。 イオン浸透法が、ポリママトリクスから適切な領域へ薬剤を輸送するための輸 送メカニズムを提供するべく用いられた場合は、スプリング式バスケットのよう に、マニュアル式バスケット７０も電極として機能する。 マニュアル式バスケット７０の一つの利点は、ユーザがカテーテルからワイヤ ７２を特定の長さだけ引き出すことによりバスケット７０の拡張を制御できると いうことである。好ましい実施形態においては、ワイヤ７２には適当なマーキン グがその長手方向に沿って施される。これにより、バスケット７０の拡張量が提 示される。 本発明のポリママトリクスは、脈管壁を押し広げるための力を供給するための バルーンとして、及び／或いは薬剤が含浸されたポリママトリクスと脈管壁との 間の密な接触を提供するためのバルーンとして用いられうる。図８Ａ及び８Ｂを 参照すると、ここで示されている実施形態はカテーテル本体８０に沿った部分に 配置されたポリママトリクス８２を含む。好適な本実施形態において、オプショ ンである非浸透性のエンドキャップ８３が実質的に円筒状のポリママトリクス８ ２のそれぞれの端部に設けられている。ポリママトリクス８２の中心部分には膨 張可能なバルーン８４があり、バルーン８４は実質的に円筒状で拡張可能な電極 ８６で取り巻かれている。また、この電極８６は拡張可能なワイヤメッシュの形 態であってもよい。 使用に際して、バルーン８４は中空路８５を通して、適切な流体もしくはガス を用いて膨張される。その拡張された状態において、図８Ｂに示されるように、 電極８６はバルーン８４とともに拡張され、ポリママトリクス８２に含まされた 薬剤を周囲の組織へ輸送するための電流を供給するのに用いられる。電流は、中 空路８５に沿って敷設されたワイヤ８７を用いて電極８６へ供給される。 図９Ａ及び９Ｂは、バルーン９２及びポリママトリクス材９４を組み込んだカ テーテル９０の別の実施形態を示す図である。この実施形態において、カテーテ ル本体９６はバルーン９２を通って延びるコア９８と、そのまわりにコイル状に 巻かれた電極１００とを含む。カテーテル本体９６は中央にガイドワイヤ通路１ ０５を有する。 バルーン９２は多孔性材の実質的に円筒状の部分からなり、この部分はカテー テル本体９６の端部に沿って接着剤或いは熱溶着によって装着される。ポリママ トリクス材９４は、膨張によって脈管壁１０１との密接な接触を実現するために バルーン９２の外側表面に配置される（図９Ｂ参照）。 使用に際して、バルーン９２は、流体供給路１０２を通して供給された流体に よって膨張され、ワイヤ通路１０４は電極に電流を供給するワイヤ１０６を収納 する。バルーン９２を拡張するために使用される流体は水もしくは弱電解質溶液 が好ましい。これにより、ポリママトリクス材９４を介した電流の流れが促進さ れ、ひいては目標の組織への薬剤の配送を促進するからである。 図１０は、図９Ａもしくは９Ｂに開示されたカテーテル９０に実質的に類似し たカテーテルを示す。図１０では、カテーテル９０の電極がトランスジューサ１ ０８に置き換えられている。トランスジューサ１０８は、イオン浸透法のかわり にフォノフォレシスを用いて薬剤をポリママトリクス材１１０から薬剤を移動さ せるための音響エネルギを生成するのに用いられる。トランスジューサ１０８へ の電力はワイヤ供給路を通って敷設されたワイヤ１０９を用いて供給される。 バルーン１１２を拡張するのに用いられる流体に要求される物理的特性は、ト ランスジューサ１０８よりの音響エネルギをポリママトリクス１１０に伝達する ことを促進することのみであり、これにより最終的に目標となる組織に薬剤を配 送できるのであるが、バルーン１１２を膨張させるための好適な流体は水または 生理食塩水である。 ＰＣＴＡの遂行と動脈の再閉塞の防止に加えて、本発明のカテーテルは、腫瘍 、冒された組織、損傷した組織、及び他の病気を治療するために種々の薬剤を配 送するのに用いることができる。他の薬剤の例としては、これに限られるわけで はないが、vinca alkaloids、anthracycline antibiotics、platinum analogs、 antimetabolites（たとえば、methotrexate）、antibiotics、sensitizers、或 いは他の混合物等のような抗腫瘍剤である。 体内の組織を治療するのに好ましい薬剤配送装置１２０は柔軟なカテーテル本 体１２１及び本質的に円筒形状のポリママトリクス１２４を含む。ポリママトリ クス１２４の中にはワイヤ１３０に接続された電極１２８がある。このワイヤ１ ３０はカテーテル１２０の基部側の端部へ延びる。 使用に際して、カテーテル本体１２１が適所に配置される。そして、薬剤が、 電極１２８を用いた電位勾配（イオン浸透法）によって、ポリママトリクス１２ ４から引き出される。 装置１２０は、治療すべき体内組織の種類や位置に応じて、非常に大きいもの （トロカール）から非常に小さいもの（１０分の１ｍｍ）ものまで種々のサイズ を取りうることが理解される。 図１１に示した実施形態は、ポリママトリクス１２４から薬剤を引き出すため にイオン浸透法を用いる。イオン浸透法は、薬剤の輸送及び組織への浸透を促進 するので、好ましい手段である。図２に示された構成と同様に、イオン浸透法が 用いられた場合、カテーテル電極１２８はポリママトリクス１２４の内部に配置 され、一方、他の電極（不図示）は、好ましくは、患者の体に配置される。 ＰＴＣＡの実行、及び抗腫瘍剤の体内への配送に加えて、当業者は、体内組織 に関連する他の疾病に対して本実施形態の装置及び方法が有用であることを認め るであろう。そのような疾病の一つは、男性の勃起性機能障害である。 図１４は本発明の別の実施形態を示す図であり、インポテンツのような男性の 勃起性機能障害を治療するための装置に関するものである。装置２１０は、全体 として、カテーテル、すなわち、末端側部分２１２と基部側部分２１３を有する プローブ２１１である。末端側部分２１２はチップ２１５を有し、基部側部分２ １３は向い側のチップ２１７を有する。好ましい実施形態では、プローブ２１１ の長さは１ｃｍから４ｃｍの間である。最も好ましい長さは２ｃｍから３ｃｍで ある。しかしながら、好ましい長さが尿道２１４の長さに大きく依存し得るもの であることが当業者には認められるであろう。 電極２１６はプローブ２１１に装着され、プローブの大部分を覆う。或いは、 プローブ２１１を導電性材でコーティングしてもよい。プローブ２１１は、電気 的に絶縁性の材質で形成されるべきである。電極２１６或いは金属コーティング は好ましくはプラチナ、銀もしくは金である。リード線２１８は電極２１６に接 続され、プローブ２１１を通って、制御ボックス２２０に接続される。制御ボッ クス２２０は電源、波形生成のための電子回路、即ち信号発生器を有するが、こ れらは図示を省略した。 別の実施形態のにおいて、プローブ２１１は導電性の材料から形成される。こ れにより、別個に用意される電極２１６や金属コーティングが不要となる。この 実施形態において、リード線２１８は電流を直接プローブに通すことになる。 患者の皮膚上におかれるパッチ状の電極２２２もまた、リード線２２６を介し て制御ボックス２２０に接続される。しかしながら、パッチ状電極は、好ましく は、陰茎２２４の皮膚上に配置される。パッチ状電極２２２は、再利用可能でも 、使い捨てでもよいが、再利用可能な電極が好ましい。 電源及び／もしくは波形生成用電子回路を、パッチ状電極２２２の背面に装着 し、これらを単一ユニットで形成してもよい。電源及び電子回路は、それがパッ チ状電極２２２に組み込まれて単一ユニット化される場合には、小型で軽量なも のが好ましい。不図示であるが、陰茎バンド（circumferential penile band） がパッチ状電極２２２の代わりに用いられうることは当業者には明らかであろう 。 シース２２８は、プローブ２１１及び電極２１６の全体を覆う。シース２２８ は、好ましくはハイドロゲルのようなポリママトリクスから形成される。シース ２２８は滑らかであり、プローブ２１１を尿道２１４へ挿入したり、尿道２１４ から取り出したりするのを補助する。シース２２８は、ハイドロゲルを支持する 付加的な構造を提供することのできる、浸透性の内部膜をも含む。ポリママトリ クスについては詳細に上述した通りである。好ましくは、プローブ２１１の全体 とシースの結合は、リード線２１８より取り外しが可能であり、使用後には廃棄 することができる。本実施形態において、リード線２１８は、好ましくは、オス ／メスコネクタ（不図示）でプローブに取りつけられる。しかし、他のタイプの コネクタも使用可能である。換言すれば、シース２２８が除去可能である。この ように、シース２２８は使い捨て可能でありプローブ２１１は再使用が可能であ る。 シース２２８の外径は、プローブ２１１上に配置された状態で、２ｍｍから３ ｍｍが好ましい。ポリママトリクスは、勃起性機能障害を治療するべく作用する 薬剤を含む。たとえば、インポテンツの治療に用いられるprostaglandinsである 。 上述したように、薬剤はイオン性であるか、或いはイオン性溶液に混合されたも のでなければならない。更に、薬剤は、他の化合物と組み合わされてもよい。た とえば、prostaglandinsの溶解性を向上させ、迅速な輸送を可能とするcyclodex trinsや、ＤＭＳＯ、或いは尿道を通しての浸透性を向上するためのプロタミン スルフェイト（protamine sulfate）がある。 適量の薬剤を予め含む、取り外しが可能なシースもしくはプローブ／シース結 合体は、薬局で販売され得る。もしくは、ユーザが、上述の薬剤を含む溶剤に上 記の取り外し可能なシースを浸すようにすることもでき、こうしてポリママトリ クスは薬剤を吸収する。取り外し可能なシース２２８はこうして使用準備が整う 。 他の実施形態は、ポリママトリクスから組織への薬剤の流れの制御を補助する 構造を含む。たとえば、取り外し可能なシース２２８は非浸透性のエンドキャッ プを含むようにしてもよい。エンドキャップについては上述の通りである。更に 、取り外し可能なシース２２８の周線部分のみに導電性を持たせるようにしても よい。この構成は、ポリママトリクスから陰茎海綿体２３２に向かう薬剤の流れ の制御を補助する。薬剤は、取り外し可能なシース２２８の導電性部分のみを通 って移動することができる。 プローブ２１１は、取り外し可能なシースの代替えとして、マクロポーラスな バルーン（macroporous balloon）やマイクロボーラスなバルーン（microporous balloon）を含むようにしてもよい。このタイプの実施形態では、バルーンはそ の周囲の部分のみの範囲で孔を有するのが好ましい。このように構成することで 、陰茎海綿体への薬剤の流れの制御が補助される。マイクロポーラスバルーン及 びマクロポーラスバルーンは米国特許出願第０７／９３７，２０９号において論 じられている。 図１５に示されるように、他の実施形態は止め脚２３４を含む。これは、実質 的に垂直にプローブ２１１の基部側端部に取り付けられる。止め脚２３４はプロ ーブ２１１が尿道２３０内の奥へ入りすぎることを防止する。止め脚２３４の配 置位置とチップ２１５との距離は、カテーテル２１１の適切な長さが尿道内へ入 り得るような距離となる。上述のように、止め脚は好ましくはチップ２１５より １ｃｍから４ｃｍの位置に、最も好ましくはチップ２１５より２ｃｍから３ｃｍ の位置に設けられる。しかしながら、当業者は理解することであろうが、その距 離は尿道の長さに従って変化し得るものである。更に、止め脚２３４と反対側の チップ２１７との間には、ユーザがプローブ２１１を尿道に挿入したり尿道から 取り出したりするためにそれを握るのに十分な距離が設けられる。 当業者には理解されることであるが、カテーテルが深く入り過ぎるのを防止す る他の実施形態がある。たとえば、カテーテルの基部側の径を末端側の径よりも 大きくすることである。あるいは、基部側の端部が、プローブ２１１の周辺に概 説するつばもしくは円盤を含んでもよい。 図１６は他の実施形態を示す図である。この実施形態は、バイポーラの電極構 造を有する。この電極構造は第１の電極２３８を含み、これは、カテーテル本体 ２４２を通って制御ボックス２２０へ延びる第１のリード線２４０に接続されて いる。そのプローブはまた、第２の電極２４４と第３の電極２４６を含み、これ らは第１の電極２３８の両端に対向して配置される。第２の電極２４４と第３の 電極２４６はともに第２のリード線２４８に接続されている。そして、このリー ド線２３８は制御ボックス２２０に接続される。投薬の間、第１の電極２３８は 第２及び第３の電極２４４、２４６とは反対の極性を有する。当業者は気付くで あろうが、他の電極構造も採用しうる。バイポーラ電極については、以下で更に 詳細に説明する。 別の実施形態が図１８に示される。この実施形態においては、プローブ５００ と空洞５０６を有する。小さな開口５１０が空洞からプローブ５０１の表面に通 っている。ポリママトリクスシース２２８はプローブ５００の表面における開口 ５１０を覆う内表面５０８を有する。プローブ５００はまた、空洞５０６からプ ローブ５００の表面５０１に通るより大きな孔５０２を有する。隔壁５０４は、 その大きな孔をシールする。ポリママトリクスシース２８８に薬剤を取り込むた め、薬剤は、注射器（syringe）を用いて隔壁を通して注入される。薬剤はこう して空洞５０６内へ入り、小さな開口５１０を通って、ポリママトリクスシース ２２８へ入る。 勃起性機能障害用プローブの適切な使用を図１４及び１７に示す。詳しく説明 すると、カテーテルは尿道２１４内へ３ｃｍから４ｃｍ挿入される。取り外しが 可能なシース２２８の一部のみが導電性を有する場合、その部分は陰茎２２４の 上を向いているべきである。これにより、薬剤は、陰茎海綿体２３２への直接的 な通路を獲得できる。パッチ型電極２２２が、プローブ２１１の直上に位置する ように、陰茎２２４の上部に配置される。ここで、パッチ型電極２１１と皮膚と の間に体毛が存在しないようにする。バイポーラタイプの電極（図１６）が使用 される場合は、パッチ型電極２２２は必要ない。 プローブ２１１とパッチ型電極２２２を所定の位置に配置したら、制御ボック ス２２０を起動し、電流を、電極２１６と２２２の間に陰茎海綿体２３２を介し て流す。電流は、薬剤を、取り出し可能なシース２２８から陰茎２２４の組織を 通って、陰茎海綿体２３２に運ぶ。ほぼ即時的に勃起が起こるので、制御ボック ス２２０はほんの数秒から数分動作するのみである。治療が完了したら、プロー ブ２１１とパッチ型電極２２２が取り外される。 電流は０．１ｍＡから２０ｍＡで、直流でもよいし、好ましくは０から５００ ｋＨｚの周波数の波形でも良い。波形の好ましいデューティサイクルは、２０％ から８０％である。本発明には、たとえば方形波やのこぎり波を含む、種々の波 形が利用できる。１９９３年８月２０日に出願された米国特許番号０８／１１０ ，１０９（「同期的なイオン浸透法による薬剤の配送（SYNCHRONOUSIONTOPHORES IS DRUG DELIVARY）」）には、そのような波形について詳しい記載があり、これ は本願に参照のために組み込まれるものとする。 プローブ２１１が尿道２３０に挿入されたとき、取り外し可能なシース２２８ は、尿道の粘膜に密着しなければならない。このような接触を確実にするために 、別の実施形態は、膨張可能なバルーン、拡張可能なバスケット或いはスライド 可能な電極といった拡張手段を含む。これらの拡張手段についての詳細は上述の 通りである。 上述の、脈管における投薬の実施形態（図１−９）、組織への投薬の実施形態 （図１１）、勃起性機能障害に対する実施形態（図１４−１８）において、フォ ノフォレシス（場合によってはソノフォレシスと称される）がイオン浸透法に代 わって、ポリママトリクスから周囲組織への薬剤の輸送に用いられ得る。 フォノフォレシスは、電気化学的に中性な分子を含む治療用薬剤を輸送するた めに超音波もしくは高周波音波を用いる。従来のフォノフォレシスの応用は、抗 炎症剤のような薬剤の皮膚経由の輸送や、epicondylitis、tendonitis、bursiti s及び変形関節症（osteoarthritis）の治療のための皮膚を通しての局部麻酔に 限られていた。 フォノフォレシスは、本発明のポリママトリクスから局所的な体内通路あるい は体内組織への治療薬剤の運搬にも好適である。なぜならば、フォノフォレシス は、ポリママトリクスからの薬剤の輸送と組織への浸透を促進するからである。 薬剤の配送に加えて、超音波は本発明のカテーテルとともに、組織温度が増加さ れた状態、組織の充血、超音波に協動して増加された毛細血管の浸透性を基礎と して、より効果的に使用される。これらの行為は、内部組織における薬剤輸送と 、細胞による吸収を向上するとともに、ここで説明するタイプのカテーテルを用 いた脈管薬剤の適用に好都合な血管の拡張／弛緩の原因となる。 フォノフォレシスが、薬剤の脈管配送の実施形態、もしくは組織配送の実施形 態に用いられた場合、陰極が超音波圧電変換器（バリウムチタネイト（barium t itanate）、鉛ジルコネイトチタネイト（lead zirconate titanate）、等）に置 き代えられることになる。そして、これらは外部電源に接続される。カテーテル が正しい位置に配置されると、超音波変換器が起動され、カテーテルの周囲の組 織内へ薬剤を輸送する。 フォノフォレシスによって配送される薬剤の拡散速度は、超音波フィールドの 強さと周波数に依存する。従来のフォノフォレシスの経皮的な応用では、０．１ 〜６ワット／ｃｍ²が用いられ、拡散された薬剤の量と超音波フィールドの強さ との間には強い相互関係がある。本発明のカテーテルとともにフォノフォレシス を用いた体内への応用（経皮的な投薬を要求しない）は、同量の薬剤を配送する のに非常に小さい強度しか必要としないものと思われる。種々の周波数が使用可 能である。ここで説明されるカテーテルを用いた実施形態による体内への応用で はおよそ２０ＭＨｚ以下が使用可能と思われる。しかしながら、そのカテーテル が適用される治療薬剤と治療の種類にもよるが、５ＭＨｚ〜１０ＭＨｚが最も好 適なものであろう。 上述のようなイオン浸透法に対するフォノフォレシスによる代用に加えて、本 発明によるカテーテルに更に付加しうる特徴として、ポリママトリクスの保護用 の被覆があげられる。保護被覆は、寸法的に安定しないポリママトリクス材や、 特に挿入や抜去の間に、はがれたり擦り切れたりし易いポリママトリクス材にと っては有効である。はがれや擦り切れは、治療の後、患者の体内にポリママトリ クス材の一部分が残留することの原因となる。 そのような事態を防止するために、本発明のカテーテルは、種々の形態の保護 的な被いが取り付けられ得る。保護カバーの一つの形態が図１２Ａ及び図１２Ｂ に示されている。同図では、カテーテル１３２は、カテーテル１３２の挿入の間 ポリママトリクス１３６を覆う外側シース１３４を含む。カテーテル１３２が所 定の位置にくると、シース１３４はポリママトリクス１３６を露出させるために 引っ込められ、薬剤の配送が進行する（このとき、図１２Ｂに示されるようにポ リママトリクスを拡張させてもよいし、拡張無しで投薬するようにしてもよい） 。治療を終えると、シース１３４は、カテーテル１３２を引き出す間ポリママト リクス１３６を保護するために再び引き伸ばされる。 保護カバーに関する本実施形態におけるシース１３４は、一貫した伸縮特性を 提供するために堅固な材質で構成されることが好ましい。シース１３４による付 加的な利点は、その構造に使用される材質がポリママトリクス１３６に含有され る薬剤に対して非浸透性であるということである。その非浸透性は、カテーテル １３２の挿入もしくは抜去の間に、その通り道にある組織へ受動的な拡散によっ てポリママトリクス内の薬剤が配送されることを防ぐ。そして、カテーテル１３ ２の投薬量の正確性が向上する。 別の保護被覆を図１３に示す。同図において、外側の膜１４４がカテーテル１ ４０内のポリママトリクス（不図示）を覆っている。なお、カテーテル１４０は 上述したカテーテルのいかなる形態を用いてもよい。膜１４４はポリママトリク スに含まれる薬剤に対して浸透性を有し、イオン浸透法もしくはフォノフォレシ スを用いて膜１４４を通して薬剤を輸送することができる。 膜１４４が柔軟な材料で構成されていれば、電極、トランスジューサ、ワイヤ バスケット、バルーン（これらは全て上述したものである）でもってポリママト リクス材１４２を拡張させる方式のカテーテルに使用可能である。もし拡張が可 能なものであれば、膜１４４はポリママトリクスの周囲に緩く装着され、拡張の ための空間を許容する。別の形態において、膜１４４が伸縮性或いは伸長性を有 するならば、それはポリママトリクスの周囲によりきつく装着され得る。そして 、膜は、拡張したポリママトリクスに応じて伸長し、その周囲を覆う。 引っ込めることが可能な堅固なシースのように、浸透性膜１４４もまたポリマ マトリクスがちぎれたり剥離したりすることを防止する。そして、カテーテル１ ４０の挿入と抜去の間の受動的な拡散をある程度防止する（膜１４４の性質自体 は浸透性であるが）。 なお、更にポリママトリクス内の薬剤の配送を制御するために、膜１４４は部 分的に非浸透性であってもよい。特に、非浸透性部分は、カテーテル１４０の人 体に沿った軸方向に薬剤が配送されるのを防止するために、膜１４４の端部に設 けられるのが好ましい。この設計は、特に、拡張用カテーテルに有用である。ポ リママトリクスと関連する膜１４４の拡張の後に、膜１４４の浸透性部分が脈管 壁や目標の組織に密接し、密接しない膜１４４の残りの部分は非浸透性となるよ うにする。これにより、軸方向における所望しない薬剤の移動を制限できる。 図１９〜図３２は薬剤配送装置の別の実施形態を示す図である。これらの装置 は、経皮的に体内に導入され、通路の局所的領域、通路の外側の局所的領域の組 織、局所的領域の組織等に、薬剤もしくは薬剤の組み合わせを配送する。ここで 、この配送は、複数の内部電極によって供給される電流、電位を用いて促進され る。 別の実施形態による全ての装置は、少なくとも部分的に、カテーテルの末端側 端部における周囲組織内への薬剤の配送において電流、電位を用いる。イオン浸 透法は電流／電位を使用して薬剤配送を向上するより一般的な方法である。ただ し、本発明は、体内の局所的な薬剤配送を促進するために、電流／電位を患者に 提供する他のあらゆる方法の使用も可能である。 ポリママトリクスからの薬剤の配送に加えて、イオン浸透法は、別の実施形態 においては、浸透性膜を通してイオン性の薬剤を運ぶのに用いられ得る。このよ うに、イオン浸透法は浸透性膜を通した電流／電位を用いて、イオン性薬剤を膜 を通過させて所望の組織へ運ぶ。イオン浸透法は、組織への浸透を促進するとと もに浸透性膜を通した薬剤の搬送をも促進する。 しかしながら、一方、薬剤は実質的に中性な、無極性分子であってもよく、こ の場合でもイオントハイドロキネシス（iontohydrokinesis）を用いて、電流／ 電位によって配送される。イオントハイドロキネシスは電場中において、極性を 有する水分子を動かす。水の中にある薬剤分子は極性水分子とともに移動し、標 的である体内の組織に薬剤が配送される。薬剤（水に溶けた薬剤）の移動は電場 中において水中のナトリウムイオンの動きによって補助されることが理論付けら れている。ここでは、イオン浸透法は、いわゆるイオン浸透法(イオントホレシ ス)、イオントハイドロキネシス及び類似の作用を含む、広義の意味に用いられ る。 イオン浸透法の適用においては、バリヤの両サイドに配された２つの電極が、 要求される電位もしくは電流を提供するのに用いられる。特に、一方の電極（こ れをサプライ電極という）がカテーテルの薬剤配送壁に対抗する位置関係を有し てカテーテルの内部に配置され、他方の電極（これをリターン電極という）が患 者内のどこかに配置される。 両方の電極、及びイオン浸透法のために用いられるあらゆる付加的電極は、患 者の皮膚を電流が通過することによって生じる不具合を避けるために患者の内部 に配置される。本発明の目的のために、内部電極とは、医学的には患者の体内と はみなされないような部位に配置される電極、たとえば患者の胃腸器官内に配置 される電極、患者の皮膚の表面下（皮下）に配置される電極等も含む。 図１９及び図２０は複数の内部電極を採用するカテーテルの好ましい実施形態 を示す図である。カテーテル３１０は縦長のカテーテル本体３１２と、カテーテ ル本体３１２のほぼ末端側端部にあって薬剤配送手段を形成する膨張可能なバル ーン３１４とを備える。サプライ電極３１６は、バルーンチャンバー３１４内の カテーテル本体３１２に配置される。 少なくとも一つのリターン電極３２０がバルーン３１４の外表面に配置される 。図２０を参照すると、複数のリターン電極３２０がバルーン３１４の周りに配 置されている様子が示されている。リターン電極３２０は、好ましくは、バルー ン３１４の長手方向に沿って延びる。それらは、多くの異なる材質で構成されて もよい。ただし、全て導電性を有していなければならない。バルーン３１４は一 般には柔軟であるので、各リターン電極３２０も柔軟性を有し、たとえば、ワイ ヤ ー、導電性ペイント、インク、或いは薄い導電性コーティングで構成される。な お、薄い導電性コーティングは、たとえば、スパッターにより、もしくは蒸着に よりバルーン３１４の表面に形成されるものである。 バルーン３１４自体は浸透性を有し、バルーン３１４からそれを取り巻く周囲 組織への薬剤の輸送が可能となっている。典型的には、カテーテル本体３１２内 に形成されるとともに、バルーン３１４内に開口を有する中空部を介して、薬剤 はバルーン３１４内に供給される。 バルーン３１４の材質は浸透性を有するので、各リターン電極とバルーン３１ ４の間に絶縁層３２２を設け、各リターン電極３２０はその上に取り付けられる ことが好ましい。絶縁層３２２はサプライ電極３１６と、バルーン３１４の外表 面に配置されたリターン電極３２０との間で電流が直接的に流れてしまうことを 防止する。更に、絶縁層３２２は、電極部材がバルーン３１４に接着され得ない 場合に、中間的接着層として機能することもできる。 リターン電極３２０の下の絶縁層３２２の幅は、バルーンの外側の電場の形を 制御するために種々の形状を取りうる。典型的には、絶縁層が広くなるほど薬剤 がカテーテル本体から放射状に輸送される傾向が強くなる。しかしながら、その ような利点に反抗するようにシャドウ効果が生じる。このシャドウ効果は、絶縁 層の外側に直接的に生ずる。シャドウ領域への薬剤の輸送はシャドウの外の領域 ほどに効果的なものではない。結果として、絶縁層の増加による好ましい特性と 、絶縁層の広がりに関連する欠点とのバランスを取って設計されなければならな い。 リターン電極３２０の下の絶縁層３２２を提供する別の実施形態としては、リ ターン電極３２０の下に適当な非浸透性の領域を有するバルーン３１４を提供す ることである。 リターン電極３２０の各々は、好ましくは、電流／電位を供給する手段に接続 するために、カテーテル３１２の本体に沿って電気的につながっている。図１９ に示したように、リターン電極３２０はカテーテル本体３１２に沿って伸び、バ ルーン３１４の一方の端部で共通のリターン電極に接続される。この共通のリタ ーン電極は、適当な電源（electrical current/potential source）に接続され る。 図２１は、図１９及び図２０に示された装置に類似した実施形態の別の例を示 す図である。図２１におけるカテーテル３３０と図１９におけるカテーテル３３ ０との間の本質的な相違点は、リターン電極３３２の形状と位置である。図２１ において示されるように、複数の実質的に周囲を取り巻くリターン電極３３２が バルーン３３４の外表面に装着されている。リターン電極３３２の各々は、１つ またはそれ以上の縦長電極３３６を用いて電気的に接続されている。そして、こ の縦長電極３３６もまた、バルーン３３４の表面上に装着されている。 本発明に係る別の実施形態を図２２に示す。同図に示されるように、装置は、 バルーン壁３４４に、非浸透性の端部領域を有する。中央部に浸透性の領域を含 むカテーテルバルーン内の非浸透性の端部領域はＵＳＰ5,286,254、「薬剤配送 装置及び方法」で説明されている。本発明はその構造を採用し、バルーン３４４ の浸透性の中央領域のそれぞれの端部に、表面上のリターン電極３４２を付加し たものである。表面上のリターン電極３４２は、電流／電位を用いて薬剤配送を 向上するためにサプライ電極３４６とともに用いられる。 一対の円周のリターン電極３４２を提供する方法としては、バルーン３４４の 表面上に適切な導電性材料の薄い円周の層を付着させ、それらをカテーテル本体 を通して電源につなぐことが挙げられる。或いは、バルーン３４４の端部領域全 体を導電性材料でコーティングし、その後、その導電層の露出してはならない部 分に絶縁層を提供するようにしてもよい。 もちろん、バルーン３４４がその端部において非浸透性でない限り、絶縁層は バルーン３４４の外表面における導電層の直下にも提供されなければならないこ とは明らかであろう。バルーン３４４が非浸透性である場合、一般にバルーン壁 ３４４は、リターン電極３４２とサプライ電極３４６との間に必要な絶縁性を提 供する。 図２２に示される装置は複数のリターン電極３４２を含むが、特に、サプライ 電極３４６とリターン電極３４２との間の電場が１つの電極３４２によって十分 に与えられる状況においては、１つのリターン電極３４２が提供されるものであ ってもよいことが理解される。更に、２つのリターン電極３４２が示されるが、 そのような電極が３つ以上提供されるものであってもよい。 カテーテル３４０の更に別の実施形態が図２２を参照して説明される。この実 施形態は、負の電荷を提示する薬剤の配送に特に有用である。上述の実施形態と 同様に、カテーテル３４０はバルーン３４４の外表面上に配置されたリターン電 極３４２の間に浸透性領域を含む。 この実施形態において、バルーン３４４の端部領域もまた、浸透性を有する。 結果として、バルーン３４４の端部領域は負にチャージされ、リターン電極３４ ２によって特定される領域が正にチャージされる。結果として、バルーン３４４ の浸透性部分において正にチャージされる電極３４２の面は、負にチャージされ た面によって取り囲まれる。 浸透性を有する端部領域の提供は、カテーテル３４０の長手方向に沿った薬剤 配送を生じさせる。多くの場合において、そのような薬剤配送は許容されるもの であり、また所望されるものでさえある。 しかしながら、浸透性の端部領域を通しての薬剤の配送が望ましくない場合、 端部領域を通しての薬剤の輸送を制御する方法が提供される。その方法としては 、電極３４２の間にあるバルーン３４４の中央領域における孔のサイズ及び密度 に比べて、バルーン壁３４４の端部領域における孔のサイズ及び密度を限定する ことが挙げられる。孔のサイズ及び密度は、バルーン壁３４４からの薬剤の移動 量を制限する一方で、その端部領域が、バルーン壁３４４の端部領域における適 当な導電性を提供することを許容する。 バルーン３４４の終端部分を通しての流れを禁止する他の方法もまた適用可能 であることが想到し得る。例としては、バルーン３４４の終端部分からの薬剤の 流れる量を原始配列的レベルで阻止するコーティングを、バルーン３４４の終端 部分に適用することが挙げられる。コーティングは、配送されるべき薬剤と同じ 極性に帯電されても良く、それによって、同様に帯電したコーティングと薬剤分 子との間の反発力のために、コーティングを通して薬剤が移動することを禁止す る。 図２３は、本発明に基づいて構成されるカテーテル３５０の更に別の実施形態 を示す図である。本質的に、図１９乃至２２において示したカテーテルとその構 造において類似するものであるが、主要な相違は、リターン電極３５２が提供さ れるパターンにある。図示されるように、リターン電極３５２はバルーン３５４ の外周面に沿って螺旋状に敷設される。バルーンの外側にある電極は本発明に従 っていかなるパターンでも提供されること、ここで説明されるパターンは本発明 の範囲を限定するものではないことが理解されよう。 血液にさらされる内部電極を用いることの潜在的な不具合点は、電極の表面に 血栓を生じてしまうことである。血栓の活動は、正極に帯電した電極において特 に障害となる。本発明に従った薬剤配送装置は、しかしながら、正極に帯電され た電極及び／もしくは表面によって引き起こされる血栓を減少もしくは消滅する ように提供される得るものである。 図２４は、バルーン３６４に配置された絶縁層３６２に置かれるリターン電極 ３６０の断面を示す図である。電極３６０は、抗血栓材料３６６でコーティング され、血栓の活動を減少もしくは消滅させる。典型的には、抗血栓材料はポリマ コーティングである。抗血栓のポリマ的な材料は、たとえば、これらに限られる ものではないが、ポリエチレングリコール（polyethylene glycol）、ポリエチ レンオキシド（polyethylene oxide）、多数のハイドロゲル（numerous hydroge ls）、幾つかのポリウレタン（polyurethane）である。更に、血栓や再狭窄を阻 止することを目的とする薬剤は、抗血栓のポリマ的な生体物質（polymeric biom aterial）に組み込まれ得る。そのような薬剤の例は、ヘパリン（heparin）、ヒ ルディン（hirudin）、PPACK、antisense oligonucleotides、更に血栓の活動を 禁止する、もしくは細胞増殖を禁止する他の薬剤を含む。幾つかの応用において 、これらの調合物は実際に、カテーテル内からの薬剤配送のために用いられる電 流／電圧を用いて、抗血栓ポリマ３６６から目標の組織へ配送される。 図２５は、血栓を減少させるのに有効な、本発明に基づく、カテーテルの更に 別の実施形態の、長手方向の断面図である。図示のように、カテーテル３７０は バルーン３７２が配されたカテーテル本体３７１を含む。バルーン３７２は薬剤 配送手段を形成し、浸透性もしくは非浸透性の膜で作られる。浸透性膜を用いた 場合は、バルーン３７２の最も外側の表面に装着されたポリママトリクス材３７ ４と、バルーン３７２を通して薬剤が配送される。バルーン３７２の外側の表面 は最初に導電性のコーティング３７６が施され、その上に薬剤を組み込んだポリ ママトリクス材３７４が適用される。コーティング３７６はカテーテル３７０の サプライ電極として機能する。 リターン電極３７８は典型的にカテーテル本体３７１に沿って敷設され、好ま しくは、図２４の説明において述べたような抗血栓材の層３７９で被われる。 バルーン３７２のポリママトリクス材３７４は、必要に応じて抗血栓材を含む ことも可能である。もちろん、当業者は、あらゆる薬剤配送過程の間において正 に帯電される電極上に抗血栓材が最も重点的に配されることを理解するであろう 。 更に、図２５のカテーテル３７０は、２つの別々の薬剤を同時に配送するのに も使用され得る。実施形態において、ポリママトリクス材３７４とリターン電極 ３７８上のコーティング３７９とは異なる薬剤を組み込むことができる。ここで 、各薬剤は、逆極性に帯電された電極を用いて最も効率的に配送される。 更に、電極の極性変化は、薬剤配送のための正しい位置にカテーテル３７０が 到達するまで部材３７４もしくは３７９内に薬剤を維持するのにも有効である。 そして、カテーテル３７０が正しい位置に到達すると、電極３７８と３７４の極 性が反転されて薬剤の配送が開始される。 カテーテル３８０の更に別の実施形態を図２６に示す。同図に示されるように 、カテーテル３８０は同心のバルーンを有する。これらのバルーンは、薬剤配送 手段として用いられ、非浸透性の内側バルーン３８２と浸透性の外側バルーン３ ８６を備える。内側バルーン３８２の外側表面の少なくとも一部には、サプライ 電極３８３が装着される。同様にして、外側バルーン３８６の外側表面の少なく とも一部にはリターン電極３８７が装着されている。外側バルーン３８６の少な くとも一部が浸透性であり、電極３８７から絶縁された状態であればよいことが 理解されよう。或いは、リターン電極は浸透性バルーン３８６の外側表面から離 れた位置（接触しない位置）に設けられてもよい。 好ましくは、電極３８３と３８７の各々はそれぞれのバルーン上に配される薄 い導電性コーティングで構成され、バルーンと同じくらいに柔軟である。内側バ ルーン３８２と外側バルーン３８６はその間に空間３８４を形成する。そして、 この空間の中には、薬剤が溶液として維持されたり、あるいは、ポリママトリク ス材のような薬剤溶液を含ますことが可能な部材が維持される。空間３８４内の 薬剤が溶液である場合は、薬剤は管空を通して配送され得るし、もしくは、サプ ライ電極とリターン電極の間の電流／電位とともにバルーン３８２内の圧力を用 いて、空間３８４内に提供され、バルーン３８６から運びだされる。更に、その 圧力は、外側バルーン３８６の圧力がカテーテル３８０の配置された脈管を拡張 するのに十分な圧力を提供する場合に、カテーテル３８０に拡張機能をももたら すものとなる。 使用において、サプライ電極３８３は外側バルーン３８６からカテーテル３８ ０を取り巻く組織内へ薬剤を運ぶのに用いられる。血栓が問題として考慮され、 配送される薬剤が正に帯電している場合、このようなカテーテル３８０の設計は 特に有用である。この状況において、正極のサプライ電極は内側バルーン３８２ 上の電極３８３に割り当てられ、それは最も正極に帯電された表面が患者の血液 と接触することから効果的なシールドとなる。 更に、カテーテル３８０の設計における種々の形態は、非常に小さな孔を有し た浸透性の内側バルーン３８２を含む。その孔は電流を通すには十分に大きく、 バルーン３８２を薬剤が通過するのを制限するのには十分に小さい。この変形例 において、内側電極は内側バルーン３８２によって特定される空間内に配置され る。この空間は、サプライ電極とリターン電極との間の電流の流れを促進するた めに、生理食塩水や他の導電性流体によって満たされる。 図２７は、本発明によるカテーテルの別の実施形態を示す図である。カテーテ ル３９０の薬剤配送手段は、カテーテル本体３９１の長手方向に沿って並べられ た別々の２つのバルーン３９２、３９４を含む。各バルーンは自身の電極３９３ 、３９５を持つ。使用に際しては、これらの電極は反対の極性に帯電され、何れ か一方のバルーン内の薬剤がそこからカテーテル３９０の周囲組織内へ運び出さ れる。 カテーテル３９０は、電流／電位を使用して２つの薬剤を同時に配送したいよ うな場合において特に有用である。それらの状況において、薬剤の１つは酸性で あるべきである（すなわち、中性のｐＨにおいて負の帯電を提示するもの）。各 薬剤はバルーン３９２もしくは３９４の適切なほうに配置され、電極３９３、３ ９５は適切な極性に帯電される。これらは、薬剤配送の開始にあたって、それぞ れのバルーンから薬剤が運び出されるように設定されるのである。 この実施形態は、１つの浸透性バルーンを用いた同時配送のために、２つの反 対極性に帯電された薬剤を１つの薬剤混合溶液に混合することが、調節制限によ って妨げられる場合において、特に有用である。更に、本実施形態によれば、薬 剤の１つを１つのバルーンカテーテルを用いて配送し、その後に第２の薬剤を同 じバルーンカテーテルを用いて配送するという手間が不要となり、２つ以上の薬 剤を体内組織へ投与するための時間を節約することができる。 バルーン３９２と３９４のいずれか一方のみに薬剤溶液が供給されるような場 合、他方のバルーンは生理食塩溶液或いは他の類似の導電性溶液によって満たさ れる。この実施形態において、生理食塩水を含むバルーンは、主として、正の電 極と患者の血液とが接触するのを防止することになる。 更に、生理食塩水が満たされたバルーンは極端に浸透性であり、注入された生 理食塩水は、バルーンを介してそこに正の圧力を提供する。さらにこれは、バル ーン内の正に帯電した電極と患者の血液とが接触する機会を減少させる。 更に別の実施形態において、バルーン３９２及び９３４のいずれかは非浸透性 であり、その外側表面上に電極が提供される。非浸透性のバルーンは、こうして 脈管を拡張するのにも用いられ得る。拡張のための圧力の印加の後、或いはその 前に、薬剤の配送が生じ得る。 カテーテル本体３９１に沿って長手方向にいくつのバルーンが配置されてもよ い。従って、図２７に示される装置は、長手方向に配置される２つのバルーンを 有するが、本発明はこれに制限されるものではない。 図２８は、本発明によるカテーテルの更に他の実施形態を示す図である。カテ ーテル４００は、カテーテル本体４０１に沿って配置される薬剤配送手段として １つのバルーン４０２を含む。バルーン４０２は３つの区画４０３、４０５、４ ０７に分けられている。区画４０３、４０５の各々は同じ極性を有する電極４０ ４を有する。区画４０７は反対の極性に帯電された電極４０６を含む。２つの外 側の区画４０３、４０５は、バルーン４０２内に設けられた隔壁４０８によって 内側の区画４０７より隔てられている。 使用においては、好ましくは、チャンバー（区画）４０７は生理食塩水或いは 他の導電性溶液によって満たされ、電極４０６は正に帯電され、一方、外側の区 画４０３及び４０５は同一のもしくは異種の薬剤で満たされ、外側電極４０４は 負に帯電される。この方法において、バルーン４０２の正に帯電した表面は患者 の血液との接触から最も遠い位置に配置されるので、血栓を誘発する危険性が低 減される。 更に、本体４０１の長手方向に沿って測られたバルーン４０２の長さは、バル ーン４０２の周囲の目標組織内への略均一な薬剤の分散を提供するために、でき るだけ小さくするのが好ましい。 図２９は本発明による別の実施形態である、カテーテル４１０を説明する図で ある。同図に示される例は、上述の図２８で示されたカテーテル４００において 、隔壁４１８の形状を変形したものである。図２９に示されるように、隔壁４１ ８は、別個の管空（不図示）をもちいて外側バルーン４１２とは別個に膨張させ うる丸いチャンバーを備えることが好ましい。チャンバー４１８はバルーン４１ ２の内側表面に装着されてもよいし、カテーテル本体４１１に沿って装着されて もよい。後者の場合、隔壁４１８内の圧力は区画４１３及び４１５を中央の区画 ４１７からシールするのに必要な圧力に依存することになる。 図３０は、更に別の実施形態を説明する図であり、図２８及び図２９において 示されたカテーテルに類似した構成のカテーテル４２０を示す。図３０に示され るカテーテル４２０と図２９に示されるカテーテル４１０の間の主要な相違点は 、隔壁４２８の形状である。カテーテル４２０内の隔壁４２８は、好ましくは、 半球状の容積を有し、中央の区画４２７の容積を減少させる。中央の区画４２７ の容積を減少することは、外側の区画４２３、４２５からの薬剤の配送の均一性 を向上する。 図２７で説明したカテーテル３９０のデザインと同様に、カテーテル４００、 ４１０、４２０のいずれも４つ以上の区画を持つように設計され得るものである 。よって、本発明は３つの区画を有する、区画化されたバルーンカテーテルに制 限されるものではない。必要もしくは要求に応じて、いくつの区画が提供されて もよい。 図３１は、本発明による更に他の実施形態のカテーテル４３０を模式的に示す 図である。これは、端末側端部に装着されたバルーン４３２を備える薬剤配送手 段を有する、長い本体４３１を含む。バルーン４３２は、バルーン３３２からそ の周囲にある組織への薬剤の輸送を促進するための電流／電位に関して用いられ る電極４３６を含む。 この実施形態において、リターン電極４３８は案内用カテーテル４３３内に配 置される。好ましい方法においては、案内用カテーテル４３３は、大静脈と冠状 静脈洞の間の連結部までしか伸びない。リターン電極４３８は案内用カテーテル ４３３の内部に配置され、患者の血液に接触する機会を減らす。このようにして 、患者の血液内における血栓の誘発を最小限に押さえる。 リターン電極４３８は多くの形態で提供され得るものである。そのような例と しては、もちろんこれに限られるものではないが、案内用カテーテル４３３の内 側表面上、あるいはカテーテル本体４３１の外側表面上における導電性コーティ ング、案内用カテーテル４３３を構成するあらゆる金属、治療用カテーテル４３ ０の案内用カテーテル４３３の中に残る部分、もしくはあらゆるガイドワイヤ( 不図示)を露出させることが挙げられる。 更に、より好ましい実施形態によれば、生理食塩水もしくは他の溶液が案内用 カテーテル４３３を通して注入され、正圧を提供する。この正圧は、血液が案内 用カテーテル４３３を伝わって、その中に配置されたリターン電極４３８に接触 することの可能性を更に制限するものとなる。 ある状況において、ガイドワイヤ（不図示）の先端は、カテーテル４３０の薬 剤配送用チャンバー内に配置された少なくとも１つのサプライ電極４３６に対す るリターン電極として機能する露出した金属部分を含む。この実施形態において 、ガイドワイヤは、好ましくは、患者の血液内に露出されたガイドワイヤ電極上 における血栓の誘発を減少するために、負に帯電される。 図１９乃至３２における全カテーテルに係る種々の実施形態は、外部電極の使 用による不具合無しに、イオン浸透法及び／もしくはエレクトロポレーションの ために必要な装置を提供すべく設計された複数の内部電極を含む。上述されたこ れらの実施形態に加えて、薬剤配送領域の中もしくは近くに配置されなかった電 極が患者体内のどこに配置されてもよいことが理解される。皮膚による高インピ ーダンスが回避されるように患者の外側には配置されないように、提供されれば よい。 そのような体内に配置される電極の例としては、もちろんこれらに限らないが 、皮下針電極、ペーシングリード線、除細動用リード線、ＩＶライン等のような 患者体内に挿入されている他の装置に装着された電極が挙げられる。そのような 内部に配置された電極の特殊な変形の一つは、本発明によるカテーテルの経皮的 な挿入のために用いられる導入用シースの外側の表面上に組み込まれる。そのよ うな電極の一つの大きな利点は、血管内とは対照的なものとしての組織内に駐在 する他の電極と同じように、血液にさらされる機会が限られることにあり、その 結果、潜在的血栓を更に減少することができる。 複数の電極を組み込んだ、イオン浸透法もしくはエレクトロポレーションによ る薬剤配送カテーテルの更なる例は、米国特許出願第08/110,109号（１９９３年 ８月２６日出願、「ENHANCED INTERNAL IONTOPHORESIS DRUGDERIVERY APPARATUS AND METHOD」）、及び米国特許出願第08/129,252号（１９９３年９月２９日出願 、「ELECTROPORATION ENHANCED IN VIVODRUG DELIVERY」に記載されている。これ らは、上記のような装置に関る開示として、本願に参照のために組み込まれる。 更に、上述したカテーテルは薬剤配送手段として機能するバルーンを含むが、 イオン浸透法による薬剤配送に使用される複数の内部電極に関る概念は、バルー ンによって提供されるような拡張を必要としない体組織への薬剤配送のための設 計にも適用され得るものである。これらの装置において、薬剤配送手段は浸透性 膜、ポリママトリクス材及びここで記述されたような他の薬剤配送構造／材料を 含みうるものである。そのような装置は例えば、米国特許第5,286,254号(「DRUGD ERIVERY APPARATUS AND METHOD（薬剤配送装置及び方法）」)および、米国特許出 願第07/973,263号（１９９２年１１月９日出願、「POLYMERMATRIX DRUG DELIVER Y APPARATUS AND METHOD(ポリママトリクス薬剤配送装置及び方法)」）に記載さ れている。 図３２は、本発明によるカテーテルを用いた薬剤配送に有用な波形３０４のグ ラフである。特に、極性が反転する波形は正に帯電された電極面における血栓の 形成を防止する。定常的に正に帯電される電極が存在しなくなるからである。図 ３２においては矩形波が示されるが、極性の反転が達成されるような波形であれ ば同様の結果を得ることができることが理解されよう。 本発明による装置を実現するための種々の付加的な方法は、固有のheart rate よりも実質的に高い周波数を有する波形で電流／電位を提供することを含む。こ こで、そのような波形の周波数は、好ましくは２００Ｈｚもしくはそれ以上であ り、最も好ましくは２〜１５ｋＨｚである。そのような高周波数で電流／電位を 供給することは、不整脈を誘発する危険性を低減する。パルスの強度レベルは患 者のheart rateによって可変であり、鼓動のより安全な部分の間により高い強度 のパルスを提供するようにできるとともに、再分極器期（repolarization perio d）において低い強度のパルス（或いはパルスなし）を提供するようにできる。 ここで、鼓動の安全な部分とは、すなわち、不応期（refractory period）であ る。また、再分極期とは不整脈の発生に対して最も心臓が敏感な期間である。そ のような波形を提供する方法のより詳細な議論は、共願の（commonly-assigned ）米国特許出願第08/110,109号（１９９３年８月２０日出願、「ENHANCED INTER NAL IONTOPHORESIS DRUG DELIVERY APPARATUS(効果的な体内用のイオン浸透法に よる薬剤配送装置)」）に記載されており、これは本願の上記内容の参照用に組 み込まれるものである。また、エレクトロポレーションによる効果的な配送に関 して、上記と同様の考慮が米国特許出願第08/129,252号（１９９３年９月２９日 出願、「ELECTROPORATION ENHANCED IN VIVODRUG DELIVERY」）に記載されてお り、これは上記内容の参照として組み込まれる。 患者の固有のheart rateに対応する電流／電位の高周波パルスの提供のタイミ ングをとることに加えて、本発明による装置及び方法は、患者の心臓活動の能動 ペーシングに関連しても用いられる得る。薬剤配送を向上する電流／電位を提供 するために用いられる電極は、ペーシング電流を提供するのにも用いられうる。 もしくは、ペーシングのために、付加的な電極が提供されてもよい。本発明で記 述されているような能動的な薬剤配送に関連する活動ペーシングの使用の詳細な 議論は、米国特許出願第08/177,175号（１９９４年１月４日出願、「SIMULTANEO US CARDIAC PACING AND LOCAL DRUG DELIVERY（心臓ペ ースメーカと局所的薬剤配送の同時処理）」に記載されており、これは参照のた めに組み込まれる。 好適な実施形態及び方法の説明を非常に詳細に行ったが、本発明の精神を逸脱 することなく種々の変形が可能である。従って、好適な実施形態や方法の説明に よってではなく、むしろ、添付のクレームによって本発明は記述されるものであ ることが意図される。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９６年８月２２日 【補正内容】 請求の範囲 １． 体内組織に薬剤を配送するための装置であって、 貯蔵部を有するカテーテルと、該貯蔵部は外表面を有し、 前記貯蔵部の内部に配置される第１電極と、該第１電極は電源に接続されるべ く構成され、 前記貯蔵部の前記外表面に配置され、前記電源に接続されるように構成された 第２電極と を備えることを特徴とする装置。 ２． 前記第２電極と前記貯蔵部の前記外表面との間に絶縁層が配置される ことを特徴とする請求項１に記載の装置。 ３． 前記カテーテルは管空を形成し、該管空が前記貯蔵部と連通する ことを特徴とする請求項１に記載の装置。 ４． 前記貯蔵部がポリママトリクスで形成される ことを特徴とする請求項３に記載の装置。 ５． 前記カテーテルはカテーテル本体と、該カテーテル本体に接続されたバ ルーンを有し、前記貯蔵部は該バルーンによって形成される ことを特徴とする請求項３に記載の装置。 ６． 体内組織に薬剤を配送するための装置であって、 第１及び第２の貯蔵部を有するカテーテルと、該貯蔵部は外表面を有し、 前記第１の貯蔵部の内部に配置される第１電極と、該第１電極は電源に接続さ れるべく構成され、 前記第２の貯蔵部の内部に配置され、前記電源に接続されるように構成された 第２電極と を備えることを特徴とする装置。 ７． 前記カテーテルは第１及び第２の管空を形成し、該第１の管空が前記第 １の貯蔵部と連通し、該第２の管空が前記第２の貯蔵部と連通する ことを特徴とする請求項６に記載の装置。 ８． 前記第１及び第２の貯蔵部はポリママトリクスで形成される ことを特徴とする請求項７に記載の装置。 ９． 前記カテーテルはカテーテル本体と、該カテーテル本体に接続される第 １及び第２のバルーンを有し、前記第１及び第２の貯蔵部は夫々該第１及び第２ のバルーンで形成される ことを特徴とする請求項７に記載の装置。 １０． 体内組織に薬剤を配送するための装置であって、 貯蔵部を有するカテーテルと、 前記貯蔵部の内部に配置される第１電極と、該第１電極は電源に接続されるべ く構成され、 前記貯蔵部の反対側に装着され、前記電源に接続されるように構成された第２ 電極及び第３電極と を備えることを特徴とする装置。 １１． 前記第１電極は所定の極性を持つように構成され、前記第２電極及び第 ３電極は該第１電極の極性とは反対の所定の極性を持つように構成される ことを特徴とする請求項１０に記載の装置。 １２．前記カテーテルは管空を形成し、該管空は前記貯蔵部と連通する ことを特徴とする請求項１０に記載の装置。 １３． 前記カテーテルはカテーテル本体と、該カテーテル本体に接続されたバ ルーンを有し、前記貯蔵部は外バルーンによって形成される ことを特徴とする請求項１２に記載の装置。 １４． 前記貯蔵部がポリママトリクスで形成される ことを特徴とする請求項１２に記載の装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ， ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 シャップランド， ジェイ． エドワード アメリカ合衆国 ミネソタ州 55126 シ ョアビュー， ラスティック プレイス 4322 (72)発明者 ヒルデブランド， キース アール. アメリカ合衆国 ウィスコンシン州 54082 ハウルトン， ハイランド ビュ ー 422 (72)発明者 ウィットワース， グレン アメリカ合衆国 ミネソタ州 55421 ミ ネアポリス マカラスター ドライブ エ ヌ． イー． 3820 アパートメント 313 (72)発明者 ソリア， インマクラーダ アメリカ合衆国 ミネソタ州 55113 ロ ーズヴィレ， ヴィクトリア ストリート 2926 (72)発明者 ラッチーニ， ジョエル アール. アメリカ合衆国 ミネソタ州 55424 イ ダイナ， ウエスト 44ス ストリート 4221 (72)発明者 シマダ， ジン アメリカ合衆国 ミネソタ州 55113 フ ァルコン ハイツ， シムルソン ストリ ート 1859 (72)発明者 ナッドソン， マーク ビー. アメリカ合衆国 ミネソタ州 55126 シ ョアビュー ウエスト ロイヤル オーク ス ドライブ 1309

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 患者の体内組織への経皮的で局所的な薬剤配送を行う装置であって、 （ａ）前記体内組織への薬剤の局所的配送のための薬剤配送手段と、該薬剤 配送手段は、前記長い本体の末端付近に配置され、 （ｂ）末端側部分と基部側部分とを有する長い本体を備える前記薬剤配送手 段を経皮的に導入する手段と、該薬剤配送手段は前記末端側部分付近に配置され、 （ｃ）前記薬剤配送手段内に配置されたサプライ電極と、 （ｄ）前記患者の体内に配置されたリターン電極と、 （ｅ）前記サプライ電極と前記リターン電極の間に電流／電位を提供する手 段と を備えることを特徴とする装置。 ２． 患者の体内組織への経皮的で局所的な薬剤配送を行う装置であって、 （ａ）前記体内組織への薬剤の局所的配送のための薬剤配送手段と、該薬剤 配送手段は、前記長い本体の末端付近に配置され、 （ｂ）末端側部分と基部側部分とを有する長い本体を備える前記薬剤配送手 段を経皮的に導入する手段と、該薬剤配送手段は前記末端側部分付近に配置され、 （ｃ）前記薬剤配送手段内に配置されたサプライ電極と、 （ｄ）前記薬剤配送手段の表面上に配置されたリターン電極と、 （ｅ）前記サプライ電極と前記リターン電極の間に電流／電位を提供する手 段と を備えることを特徴とする装置。 ３． 体内組織の局所領域へ薬剤を配送する方法であって、 （ａ）末端側部分と基部側部分及び前記薬剤を患者の体内へ局所的に配送す るための薬剤配送手段を有する長い本体を経皮的に導入し、該薬剤配送手段は前 記長い本体の前記末端側部分の近くに配置され、該薬剤配送手段の中にサプライ 電極が配置され、 （ｂ）前記患者の体内にリターン電極を導入して、配置し、 （ｃ）前記サプライ電極と前記リターン電極の間に電流／電位を供給し、 前記薬剤配送手段に含まれる薬剤が前記体内組織へ配送される ことを特徴とする方法。 ４． 男性の勃起不能症を治療する方法であって、 （ａ）勃起不能症を李朝すべき陰茎の尿道内へ抜去可能に挿入できる大きさ の挿入端部を有する治療ツールを選択し、該ツールは、インポテンツの治療用薬 剤を前記挿入端部に有し、該ツールの駆動によって、経皮的な輸送の適用のため に該薬剤が放出可能であり、 （ｂ）前記挿入端部を尿道に挿入し、 （ｃ）前記ツールを駆動し、尿道を横切って経皮的に前記薬剤の移動が生じ させ、 （ｄ）前記挿入端部が前記尿道から抜き取られる ことを特徴とする方法。 ５． 前記選択は、前記挿入端部が滑らかなコーティングを有するものを選択 することを含む ことを特徴とする請求項４に記載の方法。 ６． 前記薬剤は前記コーティングに含まれる ことを特徴とする請求項５に記載の方法。 ７． 前記ツールは少なくとも前記挿入端部に含まれる第１の電極セットを有 し、前記ツールの駆動はイオン浸透用の電流を前記電極に印加し、前記薬剤が前 記尿道を横切って経皮的に輸送することを含む ことを特徴とする請求項４に記載の方法。