KR102223218B1 - 표적 조직 약물 전달을 위한 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 대표적인 실시예들은 심혈관계 약물의 표적 조직 약물 전달을 위한 신규의 최소 침습 삽입 장치 및 방법을 제공한다.

Description

표적 조직 약물 전달을 위한 장치 및 방법{DEVICE AND METHODS FOR TARGETED TISSUE DRUG DELIVERY}

본 PCT 국제특허출원은 2012년 9월 11일에 출원된 미국 가특허출원 제61/743,759호 및 2013년 1월 7일에 출원된 미국 가특허출원 제61/749,713호의 우선권을 청구하며, 상기 출원들의 모든 내용은 본 명세서에 참조로 편입된다.

본 발명은 표적 조직 약물 전달을 위한 신규의 최소 침습 삽입 장치 및 방법에 관한 것이다.

심장 박동 장애(cardiac rhythm disturbance), 예를 들어, 심방 세동(atrial fibrillation)은 빈번히 발생한다. 최근의 관행은 통상 환자 치료를 위해 약물학적 치료 및/또는 전기 충격 심장 박동정상화(electrical shock conversion)를 실시하고 있다. 심장 박동 장애에 대한 종래의 약물학적 치료는 종종 실패하며, 전기 충격 심장 박동정상화를 실시할 필요가 있었다. 전기 충격 심장 박동정상화는 다량의 에너지가 필요하며, 이 접근법을 사용하여 동박절(sinus rhythm)을 유지하는 것이 매우 어려운 것으로 판명되었다. 더욱이, 종래의 접근법은 비정상적인 심장 박동(abnormal cardiac rhythm) 환자의 치료에 추가적인 문제를 일으킨다.

심방 세동에 기인한 혈류역학적 불안정(hemodynamic instability)의 경우 또는 심방 세동에 대한 약물 치료가 실패한 경우, 전기 충격 제세동(electric shock defibrillation)을 실시한다. 종래의 외부 전기 제세동 시술은 통상 높은 전기 에너지(즉, 50 ~ 150 정도의 주울(joule))를 요구하며, 집중 충격 및 이와 관련된 환자의 불편함의 결과로, 통상 시간이 소요되는 시술인 전신마취(general anesthesia) 및 깊은 진정(deep sedation)의 이후에 전달된다. 또한, 환자를 동박절로 되돌아가게 하는데 요구되는 높은 에너지는, 진정을 위한 비싼 약물을 필요로 하며, 외부 피부 손상 및 통증을 유발할 수 있다. 더욱이, 외부 충격 제세동은 마취과 의사, 심장 전문의 및 간호사의 형태의 추가 인력이 필요한 시간 소모적 과정이다. 마지막으로, 이러한 시술 자체는 다소의 상당한 위험을 수반한다; 즉, 외부 충격에 관련된 인명 피해(human cost)는 환자가 사망할 수도 있는 정도까지 심장 안정성을 혼란시키는 것을 포함할 수 있다. 종래의 항부정맥제(antiarrhythmic drug) 및 외부 전기 충격 시술의 전신적 사용(systemic use)과 관련된 많은 합병증, 단점 및 실패로 인해, 치료 및 환자 간호의 상당한 개선을 위한 많은 시도가 촉구되어 왔다.

더욱이, 심장 박동 장애 환자에 대한 종래의 전신 약물 치료와 관련된 전신 독성의 감소 및 제거를 위한 상당한 요구가 또한 오랫동안 있었으나, 이를 아직 만족시키지는 못했다. 어떠한 효과를 갖는 약물 치료를 위해서, 고용량의 약물은, 예를 들어, 경구 또는 정맥내 전달 방법을 통하여 통상 전신 투여되어, 심장 조직 내에 충분한 레벨로 달성될 필요가 있다. 그러나, 이러한 고용량의 약물 투여는 일반적으로 전신 부작용 때문에 허용될 수 없다. 따라서, 전신 전달과 관련된 전체적인 전신 독성을 겪지 않게 하는 환자 치료가 상당히 요구되고 있다.

만성 심방 세동(AF)을 위한 종래의 치료, 예를 들어, 수술 치료 및 심장 절제술(cardiac ablation)(고주파 절제, 냉동 절제)은, 예를 들어, 출혈, 천공, 상처-협착 및 심지어 사망을 포함하는, 상당히 문제가 되는 심각한 합병증과 종종 관련된다.

또한, 임시 치료는 만성 심장 박동 장애를 오래 앓은 환자의 유효 집단에 대한 해결책이 될 수 없다. 단지 수술 후 심장병 환자에서의 심장 박동 장애에 대한 임시 치료에 대해서만 기재된 미국 특허 제6,965,798호의 발명과는 달리, 아직도 만성적 또는 장기적인 비정상적 심장 박동으로 고통받는 환자에 대한 안전하고 효과적인 장기 치료에 대한 오랫동안 원했지만 아직 만족되지 않은 상당한 요구가 남아 있다. 만성 심장 박동 세동 치료의 새로운 모드에 대하여 오랫동안 상당히 원했으나 아직 만족되지 않은 요구가 존재한다.

전신 약물 독성, 심장 박동 정상화(cardioversion)를 위한 높은 전기 에너지의 필요성 및 고도의 침습성과 같은 현재의 치료에 대한 문제점들을 개선 또는 제거하기 위해, 새로운 치료법들이 필요하다.

본 명세서에 기재된 본 발명의 대표적인 실시예들은, 심혈관성 약물의 표적 조직 약물 전달을 위한 신규의 최소 침습 삽입 장치 및 방법에 관한 것이다.

본 발명의 상기 및 다른 특징, 관점 및 장점들은 하기의 실시예, 청구항, 및 도면에 도시되고 또한 본 명세서에서 기재된 예시적 실시예들로부터 자명할 것이다.

본 명세서에 기재된 실시예들은 예시이며, 본 발명의 범위를 제한하는 방식으로 이해되어서는 안될 것이다.

도 1은 복수의 인터페이스 장치(interface device)(10)가 심장(15)의 전면에 접하여 배치되는, 본 발명의 일 실시예를 도시한다.
도 2는 인터페이스 장치(10)가 심장(15)의 배면에 접하여 배치되는, 다른 실시예를 도시한다.
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 환자에 대한 최소 침습 삽입 전의, 인터페이스 장치(10)의 하나의 대표적 실시예를 도시한다.
도 4는 환자 내로의 인터페이스 장치(10)의 최소 침습 삽입을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 심장과 접촉을 준비하여 리플릿 조립체(50)가 펼쳐진 이후의, 인터페이스 장치(10)의 하나의 대표적 실시예를 도시한다.
도 6a 및 도 6b는 심장과의 접촉을 준비하여 리플릿 조립체(50)가 펼쳐진, 인터페이스 장치(10)의 다른 대표적 실시예를 도시한다.
도 6c 및 도 6d는 본 발명에 따른 편조 실드(braided shield)의 예를 도시한다.
도 7a 및 도 7b은 심장과 접촉을 준비하여 리플릿 조립체(50)가 펼쳐진, 인터페이스 장치(10)의 일단부의 확대도이다.
도 8a, 도 8b 및 도 8c는 심장과의 접촉을 준비하여 리플릿 조립체(50)가 펼쳐진 인터페이스 장치(10)의 일단부에 대한 추가 확대도로서, 약제가 심장과 접하기 위해 배출되는 방출부를 도시하는 도면이다.
도 9는 연결부(300)의 하나의 대표적인 실시예를 도시한다.
도 10a 및 도 10b는 리플릿(55)의 하나의 대표적인 실시예를 도시한다.
도 11a 내지 도 11e는 인터페이스 장치(10)의 원위부(40)의 제조를 위한 하나의 대표적인 공정을 예시한 일련의 다이어그램들을 도시한다.
도 12는 인터페이스 장치(10)의 원위부(40)의 하나의 대표적인 단면도를 도시한다.
도 13은 환자로부터 제거한 경우의 인터페이스 장치(10)의 하나의 대표적인 실시예를 도시하는 도면으로서, 내측 카테터(100)는 외측 카테터(200)를 통하여 당겨지며, 또한 복수의 리플릿도 외측 카테터(200)를 통하여 당겨져서, 상기 외측 카테터 내부에 수용되는 것을 도시한다.
도 14a 및 도 14b는 가요성 멤브레인에 의해 상호연결된 복수의 리플릿을 포함하는, 인터페이스 장치(110)의 대표적인 실시예들을 도시한다.
도 15a 내지 도 15c는 복수의 바이메탈(bi-metallic) 스트립을 포함하는, 인터페이스 장치(210)의 실시예들을 도시한다.
도 16a 및 도 16b는 인터페이스 장치(310)의 하나의 대표적인 실시예를 도시하는 도면으로서, 도 16b는 도 16a에 도시된 장치의 대표적인 단면도를 도시한다.

본 명세서에 도시되고 기재된 첨부 도면들은 본 발명의 다양한 실시예들을 예시한다. 본 명세서에 기재된 실시예들은 예시로서, 본 발명의 범위를 제한하는 어떠한 방식으로도 이해되어서는 안된다.

신규의 최소 침습 삽입 장치의 구성요소의 치수들은 일정한 비율로 도시된 것은 아니며, 확장 및 축소 가능한 것으로 의도된다.

본 발명의 다양한 관점들에 대한 다른 실시예들과 추가의 상세한 설명은 하기의 상세한 설명 및 청구항들에 개시되어 있다. 본 발명은 하기의 상세한 설명 및 청구항들에 개시된 적용에 제한되는 것은 아니며, 다른 실시예들을 다양한 방식으로 실행 또는 실시할 수 있다는 것을 이해하여야 한다.

본 발명의 대표적인 실시예들은 본 명세서에서 예시의 목적으로 기재 및 도시되어 있으며, 본 발명의 범위를 제한하지 않는다. 본 명세서에서 언급된 모든 참고 문헌은 그들의 전체 내용이 본 명세서에서 참조로 편입된다.

환자에서 (종래의 경구 또는 정맥내 약물 투여와 관련된) 전신 독성에 관련된 심외인성(extra-cardiac) 효과를 방지하기 위하여 오랫동안 원했지만 아직 만족되지 않은 요구는, 치료가 필요한 환자에게 이들 약제들을 투여하기 위한 상이한 방식을 찾으려는 노력으로 이어졌다. 본 발명은 항부정맥제의 국소적이고 표적화된 적용을 위한 (본 명세서에 기재된) 신규의 장치 및 방법의 결과로, 다수의 놀랍고도 예상치 못한 이점들을 제공한다. 특히, 본 발명의 놀라운 이점들 중 하나는 본 발명의 장치 및 방법을 사용하여, 심장에 약제 또는 약물을 표적 전달한 결과, 전신 독성이 감소되거나 제거된다는 것이다. 본 발명에 의해 고려된 국소적 표적 약물 전달을 수반하는 이유는, 비교적 높은 비율(proportion)의 약물이 심장 조직에 전달되어 상당히 낮은 투여량에서도 치료 반응이 나타날 것이라는 점이다. 낮은 투여량은 상당히 낮은 전신 약물 레벨로 바뀌어, 전신 독성과 관련된 종래의 심외인성 효과를 최소화하거나 또는 제거한다. 본 발명에 따르면, 하나 이상의 항부정맥제 및/또는 다른 적합한 약제는, 예를 들어, 심막내 공간(intrapericardial space)(심장을 둘러싸는 유체 낭), 심방 및 A/V 노드로 전달되는 것을 포함하여, 심장에 직접 전달될 수 있다.

본 발명의 장치 및 방법을 사용하면, 심장에 대한 국소적인 표적 약물 전달에 대한 놀랍고도 예상치 못한 추가적 장점들이 있다. 이러한 종류의 국소적인 표적 약물 전달은, 종래의 관행에 비하여, 훨씬 낮은 투여량(예를 들어, 100배 미만)을 사용하여 동박절을 회복하고, 심방 세동(AF)을 방지할 수 있다. 이것은 차례로 약물 투여와 관련된 원치않는 종래의 전신 부작용을 경감시키거나 또는 제거한다. 또한, 본 발명에 따르면, 종래의 외부 제세동 과정에 비하여 상당히 적은 에너지를 사용함으로써, 요구되는 비교적 낮은 에너지(몇 주울 요구되지 않음)로 동박절을 회복하는데 성공하였다. 이는 차례로 진정, 마취과 의사의 필요성을 없애고, 또한 환자가 느끼는 통증을 상당히 완화시킨다. 나아가, 최소 침습 방식으로 상기 장치를 사용하는 것은 환자에 대한 통증과 불편을 감소시킨다.

본 발명에 따르면, 본 명세서에서 추가로 기재한 바와 같이, 전달된 약물의 양 뿐만 아니라 약물의 종류, 시기(timing), 빈도 및 투여량은 필요하거나 원하는 경우 제어될 수 있다. 예를 들어, 전달된 약물의 양 뿐만 아니라 시기, 빈도 및 투여량은 환자 상태의 변화에 대응하여 증가되거나 또는 감소될 수 있다.

또한, 본 명세서에 추가로 설명된 본 발명의 방법 및 장치는 (a) 의식이 있고 비-진정 상태의 환자가 인지하지 못하거나 또는 용이하게 견디게 될 양자 에너지를 전달하는 동안에도, 성공적으로 심방을 제세동시키고; (b) 높은 투여량의 항부정맥제에 전신 노출됨으로써 유발되는 부작용을, 항부정맥제를 심방에 직접 전달함으로써 제거(또는 적어도 최소화)하고; 그리고 (c) 약물의 종류, 시기, 및/또는 투여량의 관점에서 심방으로의 직접 약물 전달을 제어하는 것을 포함하나 이에 한정되지 않는, 놀랍고도 예상치 못한 다수의 장점을 갖는다. 나아가, 본 발명의 방법 및 장치는 심장에 대한 비대칭적인 약물 전달을 제공하는 능력에 기인하여, 신규하고 예상치 못한 장점을 제공한다.

특정 실시예에 있어서, 또한 하나 이상의 약물이 펌프에 의해 심방 표면에 연속 전달될 수도 있다. 하나 이상의 약물이 본 발명의 장치를 통해 환자에 투여되는 동안, 또한 전기적 제세동 쇼크가 환자의 심장에 제공될 수도 있다.

50 ~ 150 주울의 에너지(그 중 많은 부분은 환자의 몸(torso)에 흡수됨)가 요구되는 종래의 외부 전기 쇼크와는 달리, 본 발명에 따르면, 상당히 소량의 에너지(예를 들어, 약 1.0 내지 약 3.0 주울, 바람직하게는 약 2.0 주울 미만)가 우심방 및 좌심방을 제세동시키는데 필요할 것이다.

더욱 바람직하게는, 본 발명에 따르면, 원하는 임상 효과를 얻기 위해 환자의 심장에 전기적 제세동 에너지를 제공하는데 1 주울 미만이면 충분하다. 따라서, 바람직한 실시예에 있어서, 훨씬 소량의 에너지(예를 들어, 0 주울 내지 약 1.0 주울, 바람직하게는 약 2.0 주울 미만)가 원하는 임상 효과, 즉 우심방 및/또는 좌심방의 제세동을 달성하기 위해 필요할 것이다.

이 정도 양의 에너지는 환자에 거의 불편을 주지 않아, 마취나 진정이 없이도 투여될 수 있다. 나아가, 본 발명에 따라 환자를 치료하기 위한 비용은, 환자의 치료를 위한 전기 충격 심장 박동정상화를 포함하는 종래의 접근법에 비하여 최소이다. 또한, 본 발명의 장치는 최소 침습성이며; 환자 내부에서의 이러한 배치는 복잡한 전달 시스템을 요하지 않는다.

본 발명의 바람직한 특정 실시예에 따르면, 신규의 최소 침습 삽입 장치는 급성 환자(급성의 비정상적인 심장 박동 환자)에 사용될 수 있다. 다른 바람직한 실시예에 있어서, 신규의 최소 침습 삽입 장치는 만성 환자에 사용될 수 있으며, 이 경우 만성의 비정상적인 심장 박동 환자들은 심장을 인터페이스하여 전기적, 화학적 또는 이들 모두의 심방 제세동을 전달하는 본 발명의 신규의 최소 침습 삽입 장치에 의해 도움을 받을 수 있다. 급성 환자 또는 만성 환자의 경우, 상기 최소 침습 삽입 장치는 심방에 전기적, 화학적 또는 이들 모두의 심방 제세동을 전달하여, 제세동을 용이하게 한다. 최소 침습 삽입 장치는 또한 놀랍고 예상치 못하게도 종래의 외부 제세동 수단에 비하여 낮은 전력 및/또는 저농도의 약제(들) 사용을 가능하게 한다.

본 명세서에 기재된 모든 범위들은, 본 명세서에 포함된 임의의 그리고 모든 부분 범위들(sburanges)을 포함하는 것으로 이해하여야 한다. 예를 들어, "1 내지 10"의 정해진 범위는, 즉 1의 최소값(1 포함)과 10의 최대값(10 포함) 사이에 있는 모든 어느 부분 범위, 즉 1 이상의 최소값, 예를 들어, 1 내지 6.1로 시작되고, 10 이하의 최대값, 예를 들어, 5.5 내지 10으로 끝나는 모든 부분 범위들을 포함하는 것으로 고려되어야 한다. 추가적으로, "본 명세서에 편입된"으로 언급된 어떠한 참고문헌도 그 전체 내용이 포함된 것으로 이해하여야 한다.

본 명세서에서 사용된 "비정상적인 심장 박동(abnormal cardiac rhythms)"이라는 용어는, 어떠한 종류의 심장 부정맥 또는 비정상적인 심장 박동(abnormal heart rhythm)을 말하는 것으로 의도되지만, 이에 제한되지 않는다. "비정상적인 심장 박동"의 다른 예들도 본 발명의 범주 내에 포함되는 것으로 이해하여야 한다.

달리 정의되지 않은 경우, 본 명세서에서 사용된 모든 과학 기술 용어는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자가 통상 이해하는 것과 동일한 의미를 갖는다.

본 명세서에 기술된 바와 같이, 본 발명은 심혈관성 약물의 표적 조직 약물 전달을 위한 신규의 장치 및 방법을 포함한다.

본 발명에서 사용되는 "인터페이스 장치" 및 "장치"라는 용어, 예를 들어 "인터페이스 장치(10)" 및 "장치(10)"는, 때때로 본 발명의 실시예에서 상호교체사용이 가능하며, 이 용어들은 동일한 장치를 말하는 것으로 의도된다고 이해하여야 한다.

본 발명에서 사용되는 "최소 침습(minimally invasive)"이라는 용어는, 본 발명에 의한 장치의 최소 침습 삽입을 위한 시술(procedure)을 말하는 것으로 의도된다. 최소 침습 삽입은 특히, 예를 들어 심장 부정맥의 만성 케이스 또는 심장 박동 장애의 다른 만성 케이스를 포함하는 만성 질환의 치료를 위해 상기 장치가 장기간 환자에 삽입되는 경우, 가능하다면 환자에게 불편을 적게 주고 환자의 정상적인 활동을 방해하지 않는 시술이다.

본 명세서에서 사용되는 "급성 케이스(acute case)"라는 용어는, 급성 증상(acute episode)과 같이 비교적 짧게 지속되는 한번 이상의 비정상적인 심장 박동을 겪고 있는 환자를 포함하는 것으로 의도하지만, 이에 제한되지 않는다.

본 명세서에서 사용되는 "만성 케이스(chronic case)"라는 용어는, 길게 지속되는 한번 이상의 비정상적인 심장 박동을 겪고 있는 환자, 예를 들어, 만성의 비정상적인 심장 박동 환자를 포함하는 것으로 의도하지만, 이에 제한되지 않는다.

본 명세서에서 사용되는 "전기적 제세동(electrical defibrillation)"이라는 용어는, 본 발명에 의한 심장 부정맥 케이스, 또는 심장 박동 장애의 다른 케이스를 치료하기 위해 심장에 전하를 전달하는 것을 말하는 것으로 의도하지만, 이에 제한되지 않는다. 본 발명자들은 실시예들에서 "제세동"에 대해 논의하는 한편, 또한 심장 박동 조율 치료(pacing therapy)를 제공하기 위해 본 발명을 사용할 것도 명확히 기대한다. 특정 실시예에 따르면, 심장(예를 들어, 심방 표면)에 전달되는 전기 에너지는 약 1.0 주울 내지 약 3.0 주울일 수 있다.

본 명세서에서 기재된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에서는, 원하는 임상 효과를 얻기 위해 환자의 심장에 전기적 제세동 에너지를 제공하는데 1 주울 미만이면 충분하다. 따라서, 바람직한 실시예에 있어서, 훨씬 적은 양의 에너지(즉, 0 내지 약 1.0 주울, 바람직하게는 약 2.0 주울 미만)가 원하는 임상 효과, 즉 우심방 및/또는 좌심방의 제세동을 달성하는데 필요할 것이다.

본 명세서에서 "약제(pharmaceutical agent)"라는 용어는, 심방 이상이나 또는 다른 심장 질환을 치료하기 위해, 본 발명의 장치 및 방법에 따라서 환자의 심장에 투여될 수 있는 임의의 적절한 약제를 말하는 것으로 의도된다. 본 명세서에서 사용된 약제라는 용어는, 상기 약제의 임의의 그리고 모든 약물학적으로 허용가능한 프로드러그, 대사물질 또는 유도체, 및 임의의 그리고 모든 약물학적으로 허용가능한 거울상 이성질체, 라세미 형태, 염 형태, 자유 염기 형태, 용매화물, 수화물, 반수화물, 다른 수화 형태, 다형(polymorph) 또는 결정 형태, 동형체(isomorph), 또는 다른 유도체를 포함하는 것으로 의도되며, 또한 이들을 포함하고 있는 것으로 이해하여야 한다. 본 발명에 따라서 사용될 수 있는 하나 이상의 약제, 및/또는 임의의 활성 프로드러그, 대사물질 또는 유도체의 대표적인 예들은, 본 명세서에서 추가적으로 상세히 제공된다.

본 발명을 위한 몇몇 실시예들이 본 명세서에 기재되어 있으며, 특정 실시예들은 그 전체 내용이 본 명세서에 참조로 편입된 미국 가특허출원 제61/743,759호에 기재되어 있다. 특정 실시예들에 있어서, 신규한 본 발명은 심장의 부위들 간의 특이적 인터페이스, 및 외부 또는 내부의 전기적 및/또는 화학적 제세동 발생/전달 장치들 중 하나를 포함한다. 본 발명은, 예를 들어 특정의 바람직한 실시예에 의하면, 화학적 또는 전기적인 제세동이 심장의 하나 이상의 발병 부위(affected region)로 전달되는 장치 및 방법을 제공한다. 신규한 본 발명은 단일의 전기적 제세동 접속, 단일의 화학적 제세동 접속, 또는 이들 모두의 전기적 및 화학적 제세동 인터페이스 중 어느 하나를 포함한다. 특정 실시예들에 따르면, 신규한 본 발명의 추가적 사용은, 예를 들어 기존의 전기 배선(electrical connection)을 사용하거나, 또는 심장의 전기 신호를 검출하기 위한 추가의 전기 배선을 포함하는 경우를 포함한다.

이상적으로는, 신규의 인터페이스는 삽입 가능한 등급의 재료 또는 재료들이며, 전력 전달 및 의도된 약제와 양립가능하다.

본 발명의 장치의 특정한 대표 실시예들은 그 전체 내용이 본 명세서에 참조로 편입된 미국 가특허출원 제61/743,759호에 기재 및 도시되어 있으며, 심혈관성 약물의 표적 조직 약물 전달을 위한 바람직한 실시예들에서 효과적으로 사용될 수 있다.

도 1은 두 개의 장치(10)가 배치된 환자의 심장에 대한 개략도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예는 복수의 인터페이스 장치(10)가 심장(15)의 전면에 접하여 배치된 모습을 도시하였다. 장치들(10) 중 하나의 꽃-모양 배열(flower-like arrangement)(140)은 우심방의 심방 표면에 부착되어 있는 반면, 다른 장치(10)의 꽃-모양 배열(140)은 좌심방의 심방 표면에 부착되어 있다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 대표적 실시예가 도시되었으며, 인터페이스 장치(10)는 심장의 배면과 접하여 배치되며, 더욱 구체적으로는 폐정맥이 집중된 부위에 걸쳐 배치된다.

도 1 및 도 2를 다시 참조하면, 적어도 하나 이상의 인터페이스 장치(10)는 심장과 접하여 배치될 수 있다고 이해하여야 한다. 예를 들어, 1개, 2개, 3개, 4개, 또는 임의의 다른 적절한 개수의 인터페이스 장치(10)가 심장과 접하여 배치될 수 있다. 인터페이스 장치(10)의 실제 개수, 심장과 접한 인터페이스 장치(10)의 배치, 위치 및 배향은, 통상 많은 인자들에 의해 결정될 것이다. 이러한 인자들은, 예를 들어, 의료 전문가, 임상 증상에 의해 결정되는 환자의 필요 사항 및 환자에 대한 진단, 및 전문가의 전체적인 의견, 환자의 의료 전문가 또는 전문가 팀의 평가 및 판단을 포함한다.

도 3a, 도 3b 및 도 3c는 인터페이스 장치(10)가 환자에 최소 침습 삽입되기 전의, 인터페이스 장치(10)의 하나의 대표적인 실시예를 도시한다.

이 실시예에 따른 도 3a를 참조하면, 인터페이스 장치(10)는 근위부(20), 중앙부(30) 및 원위부(40)를 포함한다. 장치(10)의 근위부(20)는 환자의 신체 외부에 위치한다. 본 명세서에서 더욱 상세하게 설명하는 바와 같이, 원위부(40)는 리플릿 조립체(50)를 포함한다. 단일의 리플릿 조립체(50)는 임의의 적절한 개수, 예를 들어, 1개, 2개, 3개, 4개, 5개, 6개 또는 그 이상의 리플릿(55), 또는 임의의 다른 적절한 개수 또는 복수의 리플릿(55)을 포함할 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.

근위부(20)는 도 3b에 추가로 상세히 도시되어 있다. 도 3b를 참조하면, 리플릿 조립체(50)를 회수하기 위해 내측 카테터(100)가 외측 카테터(200)를 통하여 아직 당겨지지 않는 단계에서의, 상기 장치의 하나의 바람직한 구성을 나타낸다. 이는 장치(10)가 환자에게 최소 침습 삽입되기 전의 바람직한 구성이다.

또한, 도 3b는 내측 카테터 전도체(120)의 하나의 예를 도시한다. 내측 카테터 전도체(120)는 하나 이상의 전기 전도성 재료, 예를 들어, 구리 및/또는 하나 이상의 다른 전기 전도성 재료, 또는 도핑 금속, 합금, 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.

도 3b, 도 11c 및 도 11d에 개략적으로 도시한 바와 같이, 내측 카테터 전도체(120)는 카테터(100)의 루멘 내부에 제공될 수 있다. 내측 카테터 전도체(120)는 하나 이상의 전기 전도성 와이어 및/또는 다른 전도성 요소로 제조될 수 있다. 첨부된 도면들에 도시되지는 않았지만, 다른 실시예들에 따르면, 내측 카테터 전도체(120) 이외에, 하나 이상의 추가적인 전도체가 또한 내측 카테터(100)의 내부 또는 이 내측 카테터를 따라서 제공될 수 있다. 내측 카테터 전도체(120)는 리플릿 조립체(50)의 리플릿(55)들 간에 전하가 균일하게 분포되는 전기 회로를 완성함으로써, 환자의 심장에 전기적 제세동을 제공하는데 효과적이다.

다른 실시예(도시되지 않음)들에 있어서, 내측 카테터(100)는 내측 카테터 전도체(120) 이외에, 임의 개수의 다른 전도성 요소를 포함하도록 설계될 수 있다. 예를 들어, 내측 카테터(100)는 1개, 2개, 3개, 4개, 5개 또는 그 이상의 추가적인 전도성 요소를 포함하도록 설계될 수 있다.

도 3a 및 도 3b에 도시된 예시들을 다시 참조하면, 내측 카테터 전도체(120)는 내측 카테터(100)의 전체 길이에 걸쳐 연장된다. 이 예에서, 내측 카테터 전도체(120)는 근위부(20)로부터 중앙부(30)를 통과하여 연장되고, 이후 내측 카테터 전도체(120)는 도 11c, 도 11d, 도 11e 및 도 12를 참조하여 추가로 기재된 바와 같이, 연결부(300)에서 복수의 슬롯 중 하나에 삽입된다. 내측 카테터 전도체(120)의 기능 및 작동은 도 11c, 도 11d, 도 11e 및 도 12를 참조하여 후술할 것이다.

도 3b에 도시된 바와 같이, 다른 실시예에 따르면, 선택적인 클램프(220)(클램프의 위치는 점선으로 개략 도시됨)는 환자의 신체 외부에 위치한 외측 카테터(200)의 외부의 둘레에 배치될 수 있다. 선택적인 클램프(220)는 외측 카테터(200)를 통해 장치(10)의 내측 카테터(100) 및 원위부(40)를 당기는데 도움을 주기 위해, 필요한 경우 느슨해지거나 또는 제거될 수 있다.

도 3b 및 도 3c를 다시 참조하면, 내측 카테터(100), 내측 카테터 전도체(120), 외측 카테터(200), 연결부(300), 약물 전달 채널(400) 및 리플릿 조립체(50)가 도시되어 있다. 내측 카테터(100) 및 외측 카테터(200)는 임의의 적절한 재료, 예를 들어, 테플론, 실리콘, 적절한 열가소성 엘라스토머(TPE), 플라스틱, 및/또는 하나 이상의 다른 합성 재료에 의해 제조될 수 있다.

도 3b를 다시 참조하면, 참고 및 이해를 용이하게 하기 위해, 카테터(100, 200)들은 투명한 것으로 도시되었다. 바람직하게는, 카테터(100)는 절연되며, PVC 또는 폴리우레탄과 같은 합성 재료로 형성된다. 예를 들어, 크기가 약 16 게이지일 수 있는 카테터(100)는, 바람직하게는 환자의 심방 표면으로부터 환자 흉벽(40)의 외부에 있는 위치로 연장될 정도로 충분히 길다.

내측 카테터 전도체(120)는 에너지 공급원(예를 들어, 도 4에 개략적으로 도시된 바와 같이, 머신(60) 내부에 수용되거나 또는 머신(60)에 의해 작동가능한 에너지 공급원)에 연결되도록 구성된다. 내측 카테터 전도체(120)는 직경 및 원주를 포함하는 임의의 적절한 크기, 형태, 길이 및 치수를 가질 수 있다. 하나의 실시예에 있어서, 내측 카테터 전도체(120)는 대략 0.010 인치의 직경을 가질 수 있다.

도 4는 인터페이스 장치(10)의 환자로의 최소 침습 삽입에 관한 하나의 예시적인 과정을 도시한다.

도 4에 도시한 바와 같이, 장치(10)를 환자에 삽입하는 동안, 상기 장치(10)의 원위부(40)는 환자의 흉벽(40)을 통과한다. 이 실시예에 있어서, 내측 카테터 전도체(120)는 에너지 공급원(예를 들어, 머신(60)의 내부에 수용되거나, 또는 머신(60)에 의해 작동가능한 에너지 공급원)에 전기적으로 연결되도록 구성된다.

인터페이스 장치(10)는 최소 침습성이며, 환자에 삽입하거나 또는 환자로부터 제거하는 경우 용이함과 편리함의 측면에서 놀라운 이점을 부여한다. 본 발명의 인터페이스 장치(10)의 최소 침습 삽입을 달성하기 위한 대표적인 과정이, 본 명세서에 기재되어 있다. 도 4는 흉벽(40)이 폐쇄된 후 환자의 흉벽(40)을 통하여 돌출하는 도 3a의 최소 침습 장치(10)를 도시한 개략도이다. 도 4를 다시 참조하면, 환자의 심장 박동 장애를 치료하기 위해 장치(10)를 삽입하는 하나의 바람직한 방법에 따르면, 상기 방법은 (ⅰ) 장치(10)가 환자의 치료를 위해 작동가능하도록, 환자의 흉벽을 통하여 최소 침습 장치(10)를 삽입하는 단계를 포함한다. 장치의 내측 카테터 전도체(120)를 포함하는 근위부(20)는 에너지 공급원(예를 들어, 머신(60) 내부에 수용된 에너지 공급원)에 연결된다.

도 4는 인터페이스 장치(10)를 환자에 최소 침습 삽입하는 것에 관한 개략적인 다이어그램을 도시한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 장치(10)는 흉벽(40)이 폐쇄된 후 상기 장치(10)는 환자의 흉벽(40)을 통하여 돌출한다. 비록 (도 3a에 도시한 바와 같이) 리플릿 조립체가 번들 형태(bundle form)로 수용되는 장치(10)가 환자로부터 머신(60)으로 확장되는 것으로 도시하였으나, 장치(10)의 중앙부(30) 및 원위부(40)는 단지 흉벽(40)을 통해 확장될 필요가 있으며, 흉벽(40)에서는 (내측 카테터 전도체(120) 및 약물 전달 채널(400)을 수용하는 내측 카테터(100)를 포함하는 포인트 확장 코드 (또는 다른 적절한 와이어)가 근위부(20)를 머신(60)으로 연결한다. 또한, 머신(60)은 EKG 모니터, 제세동기(즉, 제세동 전력 공급기), 제세동 장치, (적어도 하나 이상의 약물을 연속적으로 또는 덩어리로서 투여하도록 구성될 수도 있는) 펌프와 같은 약물 전달 장치, 및/또는 이러한 둘 이상의 머신들 중 어느 것들의 조합을 포함할 수도 있다.

바람직한 일 실시예에 있어서, 머신(60)은 환자의 심장 박동수를 모니터하기 위해 사용될 수 있으며, 장치(10)를 통해서 (도 4에서와 같은) 심방 중 적어도 하나에 제세동 에너지를 제공할 것이다. 따라서, 바람직한 일 실시예에 있어서, 머신(60)은 환자의 심장 박동수를 모니터링하기 위한 모니터링 장비를 포함할 것이며, 장치(10)에 전기적으로 연결된 전기 제세동 와이어(들)를 통해 필요 시 환자의 심장에 제세동 에너지를 공급할 것이다. 만일 심방 세동 또는 다른 심장 박동 장애가 검출되면, 머신(60)은 복수의 리플릿(55)들 중 하나 이상을 통해 환자의 심방 표면에 제세동 에너지(예를 들어, 1.0 내지 3.0 정도 주울 크기)를 전송할 수 있다.

또 다른 실시예에 있어서, 머신(60)은 또한 심방 박동의 성질을 모니터링하기 위해 사용될 수 있으며, (예를 들어, 약물 전달 채널(400)에 연결된 약물 주입 펌프를 통해) 항부정맥제 및/또는 마취제(예를 들어, 프로카인, 프로카인 아마이드, 아미오다론, 리도카인, 및/또는 하나 이상의 다른 약물들의 조합)의 추가 양을 필요에 따라 조절하고 투여하기 위해 사용될 수 있다. 마취제는, 예를 들어, 프로카인, 리도카인, 프로카인과 하나 이상의 다른 마취제의 조합, 리도카인과 하나 이상의 다른 마취제의 조합, 및 프로카인과 리도카인과 하나 이상의 다른 마취제의 조합으로 이루어지는 그룹으로부터 선택될 수 있다.

본 발명에 따르면, 하나 이상의 약물 또는 약제는, 예를 들어, 연속해서 또는 덩어리로 투여될 수 있으며, 이에 따라 이것들은 방출부(420)를 통해 방출되며 그곳으로부터 심방 표면으로 확산될 수 있다. 전달된 약물의 양에 추가하여, 본 발명은 의사 또는 다른 의료 전문가에게 약물이 투여되는 타이밍, 도싱(dosing) 스케줄 및 주기, 약물이 투여되는 기간, 및 투여되는 약물의 양 및 종류를 용이하게, 신뢰성 있게, 안전하게 및 효율적으로 제어하는 능력을 제공한다.

따라서, 바람직한 실시예에 따르면, 본 발명은 심방 표면에 대해 심방 세동 또는 다른 종류의 심장 박동 장애를 모니터링하는 것을 제공한다. 만일 심방 세동이 검출되면, 본 발명은 심장 세동을 멎게 하기 위해 적절한 양의 에너지를 갖는 전하를 제공하며; 또한 환자의 흉벽(40)을 통과하는 내측 카테터(100) 내의 하나 이상의 약물 전달 채널(400)을 통해 심장에 적어도 하나 이상의 약물을 전달한다. 적절하고 적합한 시간에, 장치(10)는 환자에게 불편이나 고통 없이 안전하고 용이하게 및 효율적으로 제거될 수 있다.

약물 전달 채널(400)은 장치(10)의 근위부(20)의 개구부(405)로부터 장치(10)의 중앙부(30)를 통해 전체 길이를 따라 길이 방향으로 연장하며, 그 다음에 약물 전달 채널(400)은 바람직하게는 방출부(420)에서 종료된다(도 3a, 3b, 및 6b 참조).

따라서, 상기 약물 전달 채널(400)은 본질적으로 루멘(lumen) 또는 개구부이며, 관형 구조의 루멘, 개구부 또는 내부 공간과 유사하다. 상기 약물 전달 채널(400)의 길이, 폭 및 직경은 장치(10)가 제조될 때 필요에 따라 변할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 약물 전달 채널(400)은 길이가 약 45cm이고, 약제와 호환되는 재료 또는 재료들 중 하나로부터 제조될 수 있는데, 이는 상기 약제가 채널(400)을 통해 전달되기 때문이다. 본 명세서에서 더 상세히 기술되는 도 6c 및 도 6d를 참조하면, 편조 실드(braided shield)(115)의 길이는 약물 전달 채널(400)의 길이와 유사하다.

약제는 심장에 대한 국부적인 표적 전달을 위해 방출부(420)에서 배출된다. 방출부(420)로부터의 방출 시, 상기 약제는 배출되어 대체로 돔(62) 아래로 흐르며, 따라서 의도된 심장 표면에 대해서 일시적으로 갇히게 되며 이것은 잠재적으로 심장에 대한 그것들의 영향을 증가시킬 가능성이 있다.

일 실시예에 있어서, 장치(10)는 비디오 지원 최소 침습 시술을 사용하여 삽입될 수 있으며, 바람직한 실시예에 있어서, 환자는 일반적인 마취상태에서 좌측 폐를 수축시킬 수 있는 우측 폐 환기하에 있을 것이다. 원한다면 또는 필요하다면, 작은 관("도입관"(도시되지 않음))이 흉벽(40)을 통해 삽입될 수 있다. (도 3a에서 개략 도시된) 장치(10)는 상기 도입관을 통해 환자의 좌측 흉강 내로 양쪽 심방 표면까지 도입될 수 있다. 장치(10)의 원위부(40)는 클립, 봉합기, 또는 심장주위의 표면 위에 고정되는 다른 적절한 부착수단을 사용하여 제자리에 고정 위치될 수 있다. 그 후, 장치(10)는 심장에 대한 전하(또는 전기 제세동 에너지)의 전달을 위해 및/또는 약제의 국지적 전달을 위해 작동될 수 있다.

장치(10)는 하나 이상의 펌프, 예를 들어, 하나 이상의 마이크로-펌프(도시되지 않음)에 선택적으로 연결될 수 있으며, 이것은 하나 이상의 약제를 심장에 국지적으로 전달하기 위해 선택적으로 사용될 수 있다. 그와 같은 펌프(예를 들어, 마이크로-펌프)는 페이서(pacer) 또는 인슐린 펌프 삽입과 유사할 수 있지만, 펌프는 바람직하게는 심장에 하나 이상의 약제의 국지적 전달 및 도싱을 규제하기 위해 무선으로 프로그램될 수도 있다. 바람직하게는, 상기 펌프는 장치(10)의 근위부(20)에 연결될 수도 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 복수의 리플릿(55)(예를 들어, 리플릿(55)이 도 6a에서와 같이 구성되는 경우)을 포함하는 리플릿 조립체(50)를 포함하는 별도의 장치(10)는 최소 침습 시술 동안에 및 환자의 가슴이 닫히기 전에 좌우 심방의 심방 표면 위에 놓인다. 장치(10)를 심방 표면들 각각의 위에 배치함으로써, 필요한 에너지의 양은 하나의 장치(10)가 하나의 심방의 심방 표면 위에 놓이고 다른 심방의 심방 표면에는 장치가 놓이지 않는 상황에서 필요한 것보다 50% 더 적을 수 있다.

도 5a 및 도 5b를 참조하면, 인터페이스 장치(10)의 또 다른 대표적인 실시예가 도시되어 있다. 도 5a 및 도 5b에 도시된 샘플 구성에서, 리플릿 조립체(50)는 심장과 리플릿 조립체(50)의 접촉을 준비하기 위해 펼쳐져 있다. 도 5a 및 도 5b에서는 4개의 리플릿(55)이 도시되어 있지만, 이것은 단지 예시일 뿐이다. 리플릿 조립체(50)는 임의의 개수의 리플릿(55), 예를 들어, 1개, 2개, 3개, 4개, 5개, 6개 또는 그 이상, 또는 임의의 적절한 개수의 리플릿(55)을 포함할 수 있다.

리플릿(55)과 리플릿 조립체(50) 및 꽃 모양의 배열(140)의 크기 및 길이는 나중에 꽃 모양 배열(140)이 배치되는 심방 표면의 크기에 대응하도록 다듬거나 아니면 적절하게 조정될 수 있다. 또한, 리플릿 조립체는 도 5a 및 도 5b에 도시된 것과 같이 각각의 리플릿(55) 사이의 각도(도 5b에서 "X"로 표시됨)가 필요에 따라 또는 원하는 대로 조정될 수 있도록 제조될 수 있다. 리플릿(55)을 설계하는 과정에서 리플릿(55)의 길이를 조정하기 위해 임의의 적절한 기술이 사용될 수 있다. 예를 들면, 리플릿(55)은 특정 길이로 다듬어질 수 있다. 각각의 리플릿(55)(도 5b에서 "Y"로 표시됨)의 길이는 필요에 따라 또는 원하는 대로 조정될 수 있다.

본 명세서에서 설명된 것과 같은 리플릿(55)의 다른 기능들에 추가하여, 리플릿(55)은 또한 바람직하게는 앵커로서 기능을 한다. 즉, 의료 전문가는 꽃 모양 배열(140)을 의도된 심장 표면에 고정하기 위해 리플릿(55)에 부착하는 다른 적절한 체결 수단이나 스티치(stitches)를 사용할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 하나 이상의 리플릿(55)은 의도된 심장 표면에 꽃 모양 배열(140)을 봉합하기 위한 안전하고 적절한 수단을 제공하는 하나 이상의 슬롯을 (리플릿(55) 내에) 포함할 수 있다.

도 6a 및 도 6b를 참조하면, 인터페이스 장치(10)의 또 다른 대표적인 실시예가 도시되어 있다. 도 6a 및 도 6b에 도시된 샘플 구성에서, 리플릿 조립체(50)는 심장(15)과 리플릿 조립체(50)의 접촉을 준비하기 위해 펼쳐져 있다. 리플릿(55)의 위치는 심장과 접촉시키기 위해 쉽게 조종될 수 있다.

본 발명의 이 실시예에 따르면, 도 6a 및 도 6b를 다시 참조할 때, 펼쳐진 구성의 이러한 리플릿 조립체(50)는 꽃 모양 배열(140)을 형성한다. 도 6a에 도시한 장치(10)의 특별한 실시예는 (도 3b에 도시한 실시예와 같이) 내측 카테터(100) 외측 카테터(200)를 포함한다. 외측 카테터(200)는 또한 기본적으로 도입기로서 기능을 한다. 즉, 외측 카테터(200)는 내측 카테터(100)를 심방 표면 또는 심장의 다른 표면 위의 적절한 위치에 배치하기 위해 도입하여 안내할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, "꽃 모양" 배열(140)을 형성하기 위해, 리플릿(55)의 각각은 몰드 공정으로부터 만들어질 수 있다. 일 실시예에 있어서, 각각의 리플릿(55)은 바람직하게는 은으로 고농도 도핑된 낮은 경도계(예를 들어, 30A) 임플란트-등급(implant-grade) 실리콘-고무로 제조된다. 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자들은 본 명세서에 설명된 임의의 실시예들이 본 발명의 범위를 한정하지 않음을 이해할 것이다. 예를 들면, 은으로 고농도 도핑된 실리콘 또는 실리콘-고무 대신에, 리플릿(55)은, 특정 약물에 삼투성을 갖기 때문에 심장 조직 내로 약물의 더 큰 확산을 가능하게 하는 하나 이상의 재료들로 제조될 수 있다.

장치(10)의 근위부(20)(도 6a 참조)는 환자 신체 밖으로 연장되며 심장에 전기적 제세동 및/또는 화학적 제세동의 어느 하나 또는 양자의 전달을 위해 다양한 연결이 형성될 수 있다. 심장 수술, 예를 들어 개심 수술 동안에, 꽃 모양 배열(140)의 복수의 리플릿(55) 각각은 매우 유연하며, 각각의 리플릿(55)은 봉합, 부착, 후크, 또는 본 발명이 속하는 기술분야에서 잘 알려진 다른 수단을 통해 심장의 표면 영역에 고정될 수 있다. 내측 카테터(100)는 바람직하게는 심장으로부터 환자 신체 밖으로 연장한다. 최소 침습 삽입 장치(10)가 제거될 때, 시술자는 외측 카테터(200)를 붙잡고, 외측 카테터(200)을 통해, 내측 카테터(100)와 기구(140)를 환자 신체 밖으로 당긴다.

환자로부터 장치(10)의 최소 침습 제거 동안에, 기구(140)의 기하학적 구조, 형상 및 유연성은 의료 전문가가 복수의 리플릿(55)을 더욱 곧은 형상(도 13 참조)으로 접을 수 있도록 하며, 따라서 복수의 리플릿(55)을 외측 카테터(200)의 원위부(212) 안으로 당길 수 있도록 한다. 이러한 최소 침습 제거 시술은 흉벽(40)을 통해 환자 신체 밖으로 장치(10)를 뽑아내는 어려움을 크게 감소시키며, 침습적 시술과 관련된 문제들을 피하게 한다.

일 실시예에 있어서, 외측 카테터(200)의 원위부(212)는 플랜지 형성될 수 있으며, 따라서 원위부(212)에서 직경이 증가하고, 따라서 외측 카테터(200) 내에서 꽃 모양 배열(140)의 접기와 당기는 과정을 용이하게 하여, 환자로부터 쉽고 편리한 제거를 가능하게 한다.

도 6a 및 도 6b에 도시한 것과 같이, 복수의 리플릿(55)은 가요성 멤브레인(58)에 의해 접속되고 상호연결될 수 있다. 멤브레인(58)의 이러한 대표적인 형상은 복수의 리플릿(55)을 접속하고 상호연결하는 돔(62)을 효과적으로 형성한다. 바람직하게는, 멤브레인(58)은 가요성 탄성 재료로 만들어진다. 멤브레인(58)의 두께를 조정함으로써, 그리고 멤브레인(58)에 가요성 탄성 재료를 이용함으로써, 장치(10)는 심장 박동 장애를 치료하기 위한 종래의 시도와 관련된 문제들 중 적어도 일부를 감소시키거나 제거하며, 상기 시도들에는 (예를 들어, 미국 특허 제6,965,798호에 개시된 것으로, 그 전체 내용은 본 명세서에 참조로 편입됨) 패드의 사용을 포함한다. 예를 들어, 미국 특허 제6,965,798호에 개시된 패드와 관련된 문제들 중 일부는 심장 박동과 함께 변형되는 종래 패드의 성능 부족과 성공적인 심장 박동을 방해하는 관련된 문제를 포함한다.

멤브레인(58)은 성질이 유연하고 탄성적이므로 필요에 따라 형상을 변경할 수 있다. 예를 들면, 멤브레인(58)이 심방의 박동에 간섭하지 않는 방식으로, 멤브레인(58)이 심방을 덮을 때 심방의 박동과 함께 형상을 변경한다. 멤브레인(58)은 예를 들면 젤라틴, 실리콘 또는 이것들의 임의의 조합을 포함하는 하나 이상의 적절한 재료로 만들어질 수 있으며, 이에 제한되지 않는다. 멤브레인(58)과 돔(62)은 심장에 국지적 투여를 위해 방출부(420)를 통해 방출하는 임의의 약제를 포함하는데 효과적이다. 다시 말하면, 멤브레인(58) 및 돔(62)은 방출부(420)를 통해 방출되는 약제를 효과적으로 포함하며, 따라서 상기 약제가 (방출부(420)를 통해 방출 시) 복수의 리플릿(55)과 접촉하는 심장의 근처 내에 대체로 집중된다.

다시 도 6b를 참조하면, 돔(62)과 복수의 리플릿(55)으로 덮인 영역의 결과로서, 심방에 인가된 전하는 그것의 표면 영역에 대해서 실질적으로 균일하다. 또한, 돔(62)과 복수의 리플릿(55)은 바람직하게는 심방의 표면에 직접 접촉하고 실질적으로 덮기 때문에, 심장을 제세동하기 위해 필요한 에너지의 양은 불편을 초래하는 것보다 매우 낮을 것이다. 따라서, 본 발명에 의한 방법 및 장치는 바람직하게는 (a) 원하는 임상 결과를 달성하기 위해, 심방에 인가된 전하의 성공률을 증가시키고; (b) 심장에 인가되는 에너지 양을 감소시키며; (c) 환자의 전체적인 편안함을 향상시킨다. 이것들은 본 발명의 새롭고 예상치 않은 다수의 이점들 중 일부이다.

돔(62)은 바람직하게는 형상이 원형이거나, 형상이 실질적으로 원형이며, 유연하고 또한 임의의 적절한 크기, 형상 및 치수를 가질 수 있다. 돔(62)은 필요에 따라 또는 원하는 대로 임의의 직경 및 둘레를 갖도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 돔(62)은 약 1cm 내지 약 5cm의 임의의 직경을 가질 수 있으며, 바람직하게는 약 4cm의 직경을 갖고, 더욱 바람직하게는 돔(62)은 약 3.5cm의 직경을 가진다. 돔(62)은 또한 임의의 적절한 두께를 가질 수 있으며, 예를 들면, 돔(62)의 두께는 약 0.01 인치 내지 약 0.05 인치일 수 있고, 바람직하게는 약 0.03 인치, 더욱 바람직하게는 약 0.025 인치의 두께를 가진다. 돔(62)의 두께는 또한 전체 돔(62)에 걸쳐서 실질적으로 균일할 수 있다.

바람직하게는, 리플릿(55)의 각각은 방출부(420)로부터 약 5cm 내지 약 8cm 연장한다. 그러나, 리플릿(55)들 각각(및 대응하는 전도성 요소(520)들)의 길이는, 꽃 모양 배열(140)이 고정되는 심방 표면의 크기에 대응하도록, 삽입 시에 절단되거나, 다듬어지거나, 조정될 수 있다. 일 실시예에서, 리플릿(55) 각각은 길이가 약 2.5cm이고, 더욱 바람직하게는 길이가 약 2.6cm이다.

본 발명의 방법들에 따르면, 심장을 제세동하기 위해 미리 결정된 양의 에너지를 가진 전하를 심방 표면에 제공하는 단계 이전에, 하나 이상의 마취제로 심장을 둘러싼 조직을 국지적으로 마취하는 것이 가능하다. 또한 심장을 제세동하기 위해 미리 결정된 양의 에너지를 가진 전하를 심방 표면에 제공하는 단계 중이나 이후에 하나 이상의 항부정맥제를 심장의 심방 표면에 노출하는 것이 가능하다.

일 실시예에 있어서, 멤브레인(58)은 방출부(420)를 통해 방출된 약물의 적어도 일부분이 꽃 모양 배열(140)에 의해 덮인 심장의 영역까지 멤브레인(58)을 따라 쉽게 확산하도록 제작되는 것이 바람직하다. 그리하여, 약물이 방출부(420)로부터 꽃 모양 배열(140)에 의해 덮인 심방의 표면 영역의 실질적인 부분에 쉽게 전송될 것이다.

멤브레인(58)은 돔(62)의 외주(65)가 방출부(420)로부터 임의의 거리 또는 길이에 위치될 수 있도록 형성될 수 있다. 이 거리, 즉 방출부(420)로부터 외주(65)까지의 거리는 도 6b에서 "Z"로 표시되어 있다. 따라서, 복수의 리플릿(55)이 전하를 심장에 운반하는 동안, 약제는 (방출부(420)를 통해 방출하는 즉시) 국지화된 약물 치료를 제공하는데, 이는 약제가 심장의 근방 내에서 직접 방출되기 때문이다(도 1 및 도 2에 개략 도시함).

다른 실시예에 있어서, 돔(62)의 하부는 바람직하게는 접착제가 도포될 수도 있으며, 이는 멤브레인(58)이 심방 표면에 부착할 수 있도록 한다. 접착제는 예를 들면 젤라틴, 실리콘, 프로테인 폴리머, 콜라겐 알갱이, 및/또는 트롬빈을 포함할 수 있다.

또 다른 실시예에 있어서, 멤브레인(58)은 생체흡수성을 가질 수 있다. 이 실시예에서, 멤브레인(58)은 장치(10)가 삽입되는 동안 시간이 지나면서 생체흡수되도록 안전하게 설계될 수 있다. 멤브레인(58)이 생체흡수된 후, 복수의 리플릿(55)은, 의료 전문가에 의해 결정된 대로 환자의 흉벽(40)을 통해서, 적절한 시기에 환자로부터 제거하기 위해 외측 카테터(200)를 통해 쉽게 당겨진다.

본 발명은 또한 전기 전도성 편조 실드(115)의 사용에 의해 전하의 전달(예를 들어, 전기 제세동)을 제공한다.

도 6c 및 도 6d를 참조하면, 바람직한 실시예에 있어서, 편조 실드(115)는 약물 전달 채널(400)을 효과적으로 둘러싼다. 편조 실드(115)는 임의의 적절한 수단에 의해 기존 전기 전달 시스템에 연결될 수 있다. 바람직하게는, 전하는 외부 전기 전달 시스템(예를 들어, 머신(60) 내에 수용된 에너지 공급원)으로부터 장치(10)의 편조 실드(115)까지 전송될 수 있다. 이에 의해 에너지 공급원으로부터의 전하는 심장으로의 전하 전달을 위해 편조 실드(115)를 따라 복수의 리플릿(55)까지 전도된다. 편조 실드(115)는 바람직하게는 스테인리스 강, 은, 또는 하나 이상의 다른 전도성 재료들, 또는 전술한 재료들의 조합으로 만들어지며, 따라서 편조 실드(115)는 전하를 리플릿 조립체(50)에 전달하고 그에 의해 전하를 심장에 전달하는 것이 가능하다.

따라서, 편조 실드(115)가 사용될 때, 전하는 편조 실드(115)로부터 복수의 리플릿(55)까지 전달될 수 있고 그에 의해 심장까지 전달될 수 있으며, 이에 의해 상기 전하는 최소 저항의 경로를 통해 우선적으로 운반된다. 바람직한 실시예에 있어서, 최소 저항의 경로들은 최고 농도의 전기 전도성 물질(예를 들어, 은)을 가진 경로이다. 따라서, 리플릿(55)은 은으로 고농도 도핑된 낮은 경도계(예를 들어, 30A) 임플란트-등급 실리콘-고무로 만들어진다.

리플릿(55)의 수는 필요에 따라 또는 원하는 대로, 예를 들면 대략 4개 정도까지 바뀔 수 있으며, 비대칭으로 분산될 수 있다. 본 실시예의 리플릿(55)은 전하 전달의 분포를 나타내며, 추가적으로 최저의 전기 저항을 가진 심장 표면의 영역들에 이상적으로 근접하는 증가된 통계적 기회를 통해 최소 저항의 진정한 경로를 촉진한다. 리플릿(55)은 또한 개별 환자의 심장 표면에 순응하기 위해 필요에 따라 실시간으로 미세 조정될 수 있다(길이 및 크기가 조정됨).

도 7a 및 도 7b를 참조하면, 인터페이스 장치(10)의 일 실시예의 원위부분(40)의 확대도가 도시되어 있다. 도 7a는 꽃 모양 배열(140)에 연결된 내측 카테터(100)를 도시한다. 도시한 실시예에서, 꽃 모양 배열(140)은 돔(62)을 형성하는 멤브레인(58)에 의해 상호연결되는 복수의 리플릿(55)을 포함한다. 꽃 모양 배열(140)을 내측 카테터(100)에 부착하기 위해 조인트(303)가 사용될 수 있다.

내측 카테터(100)를 꽃 모양 배열(140)에 연결하기 위해 임의의 적절한 공정이 채용될 수 있다. 한 가지 예시적인 공정은 조인트(303)를 편조 실드(115)에 직접 성형하기 위해 사출성형을 사용하는 것을 포함한다. 조인트(303)는 복수의 리플릿(55)의 각각에 직접 연결된다. 따라서, 내측 카테터 내의 하나 이상의 전도체(예를 들면, 도 3a, 도 11c, 도 11d 및 도 11e에 도시된 내측 카테터 전도체(120))로부터 전기 전도는 내측 카테터(100)로부터 복수의 리플릿(55)까지 매우 효율적으로 통과한다. 도 7a는 조인트(303)가 편조 실드(115)에 직접 성형된 후의 장치(10)의 원위부(40)를 도시한다. 이러한 새로운 장치(10)의 구성은 리플릿(55)에의 전기 전도에 있어서 놀랍고 예상 밖의 효율을 달성하며 따라서 심장의 효율적인 전기 제세동을 달성한다. 편의상, 도 7b는 조인트(303)가 편조 실드(115)에 직접 성형되기 전의 동일한 구성을 도시한다.

도 8a 내지 도 8c는 도 6b를 참조하여 전술한 것과 같은 방출부(420)의 확대도를 도시한다.

이 구성에서, 리플릿 조립체(50)는, 도 6a 및 도 6b에서 도시한 것과 같이, 심장과 접촉을 준비하기 위해 펼쳐진다. 도 8a 내지 도 8c를 다시 참조하면, 방출부(420)는 하나 이상의 약제가 심장과 접촉을 위해 약물 전달 채널(400)을 나가는 개구부로서 기능을 한다. 약물 전달 채널(400)을 통과하는 하나 이상의 약제의 전달 및 방출의 농도, 양, 체적, 속도 및 다른 파라미터들은 치료되는 환자의 필요에 따라 그리고 의료 전문가의 전문적인 판단에 기초하여 필요에 따라 또는 원하는 대로 조정되거나 변경될 수 있다.

본 명세서에서 설명된 것과 같이, 돔(62)은 심장에 국지적인 투여를 위해 방출부(420)를 통해 나가는 임의의 약제를 수용하는데 효과적이다. 다시 말하면, 멤브레인(58) 및 돔(62)은 방출부(420)를 통해 나가는 약제들을 효과적으로 수용하는 기능을 하며, 따라서 약제들은 (방출부(420)를 나가는 즉시) 복수의 리플릿(55)과 접촉하고 있는 대략 심장의 근방 내에 집중된다.

도 9를 참조하면, 연결부(300)의 대표적인 일 실시예가 도시되어 있다. 바깥쪽을 따라 대략 둥근 원형의 형상으로 도시되어 있지만, 연결부(300)는 임의의 적절한 크기 및 형상을 가질 수 있다. 도 9에 도시한 대표적인 실시예에서, 연결부(300)는 복수의 개구부(290)를 가진다. 도 11a 내지 도 11e를 참조하여 이하에서 상세히 설명되는 바와 같이, 각각의 리플릿(55)은 장치(10)의 제조 시 대응하는 개구부(290) 내에 삽입될 수 있다. 연결부(300)는 또한 슬롯(295)을 포함한다. 도 11a 내지 도 11e를 참조하여 이하에서 상세히 설명되는 바와 같이, 내측 카테터 전도체(120)는 슬롯(295) 내에 삽입될 수 있다. 내측 카테터 전도체(120)가 슬롯(295) 내에 삽입될 때, 이것은 복수의 리플릿(55) 사이에서 실질적으로 균등하하거나 실질적으로 균일한 전하를 분포시키는 전기회로를 완성한다. 연결부(300)는 높은 전도성을 갖는 것이 바람직하며, 전체적으로 은으로 만들어지거나, 상당한 또는 의미 있는 비율의 은, 또는 다른 적절한 합금, 금속, 합금 금속, 또는 하나 이상의 금속들 및/또는 합금들의 임의의 적절한 조합을 포함할 수 있다. 어떤 실시예들에서는, 연결부(300)는 예를 들어 사출성형 제조공정 동안에 전기 비전도성 코팅으로 피복될 수 있다.

도 10a 및 도 10b를 참조하면, 리플릿(55)의 대표적인 실시예가 도시되어 있다. 도시된 바람직한 실시예에서, 리플릿(55)은 하나 이상의 전도성 요소(520)(예시로서, 하나의 전도성 요소(520)만 도 10a 및 도 10b에 도시함)와 하나 이상의 전기 전도성 와이어(515)를 포함하며, 전도성 와이어(515)는 각각의 전도성 요소(520)에 부착되거나 그 내부에 삽입된다. 전도성 요소(520) 및 전도성 와이어(515)는 환자의 심방 표면에, 또는 의료 전문가에 의한 지시 또는 필요에 따라 환자 심장의 하나 이상의 다른 표면에, 적절한 제세동 에너지 또는 전하를 제공하도록 구성된다.

전도성 요소(520)는 하나 이상의 적절한 전도성 요소, 금속들 및/또는 합금들로 만들어지거나 포함할 수 있다. 예를 들면, 일 실시예에 있어서, 전도성 요소(520)는 전기 전도율을 최적화하기 위해 은으로 고농도 도핑된 낮은 경도계(예를 들어, 30A 쇼어) 임플란트-등급 실리콘 고무를 사용하여 만들어질 수 있다. 전도성 요소(520)는 원하는 전기 전도율에 따라서 하나 이상의 다른 금속 또는 금속들의 조합으로 도핑될 수 있다. 전도성 요소(520)는 전하를 전체 리플릿(55) 아래로 운반한다.

하나 이상의 전기 전도성 와이어(515)가 각각의 전도성 요소(520)에 부착되거나, 그 위에 성형되거나, 그 내부에 삽입되거나 아니면 연결되는 것이 바람직하다. 전기 전도성 와이어(515)는 중실(solid core) 구리 와이어를 형성하기 위해 임의의 적절한 전도성 요소, 예를 들면 구리로 만들어질 수 있다. 전기 전도성 와이어(515)는 또한 전기 전도율을 향상시키기 위해 하나 이상의 다른 금속, 또는 금속들의 조합으로 도핑될 수 있으며, 예를 들면 와이어(515)는 전기 전도율을 최적화하기 위해 은으로 도핑될 수 있다. 전도성 와이어(515)는 임의의 적절한 길이, 크기, 직경 및 다른 치수를 가질 수 있다. 예를 들면, 전도성 와이어(515)는 대략 0.010 인치의 직경을 가질 수 있다.

전도성 요소(520) 및 전도성 와이어(515)는 임의의 적절한 전도성 요소, 금속, 합금, 또는 하나 이상의 전도성 요소, 금속들 및/또는 합금들의 조합으로 제조될 수 있다. 전도성 요소(520) 및 전도성 와이어(515)는 임의의 적절한 제조 공정, 예를 들어, 사출성형 공정에 의해 제조될 수 있다.

도 10a 및 도 10b에 도시된 대표적인 실시예의 크기, 형상 및 치수는 단지 예시적인 것이다. 본 발명의 범위는 도 10a 및 도 10b에 도시된 대표적인 실시예의 크기, 형상 및 치수에 제한되지 않는다. 예를 들면, 리플릿(55)의 높이(도 10b에서 "H"로 표시됨)는 약 0.010 인치 내지 약 0.10 인치에 있을 수 있으며, 바람직하게는 리플릿(55)의 높이(H)는 약 0.050 인치 내지 약 0.070 인치이고, 더욱 바람직하게는 리플릿(55)의 높이(H)는 약 0.065 인치이다.

다시 도 10a 및 도 10b를 참조하면, 리플릿(55) 내에 운반된 에너지로부터 심장을 둘러싸고 있는 조직을 분리하기 위해 (및 대응하여 더 많은 에너지가 꽃 모양 배열(140) 및 리플릿(55)이 부착되는 심방 표면으로 조향되는 것을 보장하기 위해), 리플릿(55)들의 각각의 외측 부분은 도핑되지 않은 전기 비전도성 (절연체) 재료(525)로 피복되는 것이 바람직하다. 전기 비전도성 (절연체) 재료(525)는 임의의 적절한 제조공정, 예를 들면 사출 오버몰딩(over-molding) 공정을 사용하여 형성될 수 있다. 따라서 전기 비전도성 (절연체) 재료(525)는 전도성 요소(520) 위에 직접 사출성형되는 것이 가능하다.

전기 비전도성 (절연체) 재료(525)는 바람직하게는 투명하거나 실질적으로 투명한 것이며, 하나 이상의 전기 비전도성 (절연체) 재료 또는 재료들의 조합으로 제조될 수 있다. 본 발명에 따르면 임의의 적절한 전기 비전도성 (절연체) 재료 또는 재료들의 조합이 사용될 수 있다.

다시 도 10a 및 도 10b를 참조하면, 리플릿(55)을 제조하기 위한 하나의 예시적인 공정이 설명된다. 이 예시적인 공정에 의하면, 와이어(515)(아래에서 추가로 설명됨)가 사출성형 공정에서 사용되는 몰드 내에 놓인다. 그 다음, 와이어(515) 위에 사출성형에 의해 전도성 요소(520)(예를 들어, 은-도핑된 임플란트-등급의 실리콘 고무로 제조짐)를 피착하기 위해 적절한 사출성형 공정이 사용된다. 도 10b를 참조하면, 이 예시적인 제조 공정에서 다음 단계는 전도성 요소(520)의 상부(523) 위에 전기 비전도성 (절연체) 재료(525)(바람직하게는 실질적으로 투명한 재료(525))를 피착하는 것이다. 도 10b에서와 같이, 이 예시 공정은 리플릿(55)을 생성하기 위해 사용될 수 있으며, 리플릿(55)에서 전도성 요소(520)의 하위부(524)는 바닥이 노출된 채로 남는다(즉, 하부(524)는 재료(525)로 피복되지 않음). 이렇게 해서, 리플릿(55)은 전하(전기 제세동 에너지)를 리플릿(55)과 접촉하고 있는 심장 표면에 안전하고 효율적으로 전송하는데 매우 효과적이다.

도 11a 내지 도 11e는 장치(10)의 원위부(40)를 제조하는 하나의 대표적인 공정을 도시하는 일련의 도면들이다.

도 11a를 참조하면, 연결부(300)의 일 실시예가 도시되어 있으며, 이것은 복수의 개구부(290) 및 슬롯(295)을 포함한다. 도시된 바와 같이, 각각 별도의 대응하는 리플릿(55)으로부터의 와이어(515)는 연결부(300)의 대응하는 개구부(290) 내에 삽입되어 위치된다. 연결부(300)의 대응하는 개구부(290) 내에 각각의 와이어(515)의 배치를 고정하기 위해 납땜 공정이 사용될 수 있다. 와이어(515)들 각각의 분리 배치는 와이어(515)들 각각이 서로에 대해서 전기적으로 절연되도록 하기 위해 바람직하다.

도 11c의 도면을 참조하여 슬롯(295)의 기능을 더 상세히 설명한다. 연결부(300)는 또한 도 11a에 도시한 것과 같이 하나 이상의 약물 전달 채널(408)을 포함한다. 도 11c 내지 도 11e를 참조하여 본 명세서에서 추가로 설명된 것과 같이, 장치(10)는 바람직하게는, 약물 전달 채널(400)을 통과하는 하나 이상의 약물이 약물 전달 개구부(408)에 전달되도록 설계된다. 약물 전달 개구부(408)에 전달되는 즉시, 이어서, 하나 이상의 약물이 방출부(420)를 통해서 심장 표면에 전달된다(예를 들어, 도 6b 참조). 도 11a에는 하나의 약물 전달 개구부(408)가 도시되어 있지만, 본 발명의 장치(10)는 복수의 약물 전달 채널(400)과 그에 대응하는 약물 전달 개구부(408)를 갖도록 제조될 수 있을 것이다.

또한 다른 실시예에서는, 도면에서는 도시하고 있지 않지만, 연결부(300)가 더 많거나 더 적은 수의 개구부(290) 및/또는 슬롯(295)을 포함할 수도 있다.

도 11b는 도 11a에 도시된 것과 동일한 장치를 도시하는 도면으로서, 도 11b는 와이어(515)들 각각을 제자리에 위치시키기 위해 납땜이 사용된 후 및 와이어(515)의 길이가 미세하게 조정된 후의 장치를 도시한다,

도 11c를 참조하면, 내측 카테터 전도체(120)가 전기 제세동 배선에 전기적으로 연결되며, 상기 전기 제세동 배선은 차례로 외부 에너지 공급원 예를 들면 머신(60) 내에 수용된 에너지 공급원에 연결된다. 감지 및 모니터링 장치, 예를 들면, 머신(60) 내에 수용된 장치가, 환자의 심장 EKG 파동을 감지하고 그에 의해 심장박동 장애, 예를 들면 심방 세동을 검출하기 위해 사용될 수 있다.

도 11c에 도시된 바와 같이, 내측 카테터 전도체(120)가 연결부(300)의 슬롯(295) 내부에 삽입 장착될 때, 내측 카테터 전도체(120)는 복수의 리플릿(55) 각각에 실질적으로 균일한 전하를 분포시키는 전기회로를 완성한다. 따라서, 전기 제세동(예를 들면, 하나 이상의 일련의 전기 충격들)이 내측 카테터 전도체(12)에 의해 완성된 회로를 통해서 혼합파 전달 시스템(biphasic wave delivery system)(또는 전하 또는 전기 제세동의 다른 공급원)으로부터 심방 표면에 투여될 수 있다. 다른 실시예들에서, 본 발명은 다른 심장 챔버들에 전하의 비대칭 전달을 제공하며, 예를 들면 하나의 장치(10)가 특정 양의 전하를 하나의 심장 챔버에 전달하고, 다른 장치(10)가 다른 심장 챔버에 다른 양의 전기 제세동을 전달한다.

도 11c를 참조하면, 연결부(300)의 상단부(412) 외측에는 접착제가 선택적으로 도포될 수도 있다. 이 선택적 접착제는, 내측 카테터(100)가 연결부(300) 위의 적소에 위치될 때 접착제가 내측 카테터(100)와 연결부(300)를 적소에 밀봉하도록, 사용될 수 있다. 도 11c의 동일한 구성이 도 11d에는 다른 관점에서 도시되어 있다. 도 11e 역시 동일한 구성을 도시하고 있지만, 내측 카테터(100)가 연결부(300) 위의 적소에 위치되어 밀봉된 후를 도시하고 있다. 단지 설명을 위해서, 그리고 내측 카테터 전도체(120), 약물 전달 채널(400), 및 약물 전달 개구부(408)를 더욱 잘 볼 수 있도록 하기 위해, 도 11e는 내측 카테터(100)의 투시도를 도시한다. 본 명세서에서 설명된 바와 같이, 바람직한 실시예에서, 내측 카테터 전도체(120)는 바람직하게는 구리 또는 다른 전도성 재료 또는 전도성 재료들의 임의의 조합으로 만들어질 수 있다. 도 11e는 내측 카테터 전도체(120)와 복수의 전기 전도성 와이어(512)가 예를 들어 납땜 공정에 의해 적소에 고정된 후의 구성을 도시한다.

도 12는 종래의 인터페이스 장치(10)의 원위부(40)의 단면도이다. 이 단면은 내측 카테터(100) 내의 각각의 대응 리플릿(55)의 복수의 전도성 요소(520), 내측 카테터 전도체(120) 및 약물 전달 개구부(408)를 도시한다. 또한, 도 12는 외측 카테터(200)의 단면을 도시한다.

도 13 및 도 4를 참조하면, 심방 세동 또는 다른 심장 박동 장애의 위험이 본 발명에 의해 경감된 후에, 하나 이상의 장치(10)는 환자로부터 제거될 필요가 있을 것이다. 본 발명의 장치의 간편하고 최소의 침습 특성에 의해, 환자에 대한 불쾌감을 방지하면서, 장치(10)는 환자의 흉벽(40)을 다시 개방할 필요없이 바람직하게 제거될 수 있다. 도 13을 다시 참조하면, 장치(10)를 쉽게 환자로부터 제거하는 방법의 제1 실시예에 있어서, (내측 카테터 전도체(120)와 함께) 내측 카테터(100)는 외측 카테터(200)를 통해 리플릿 조립체(50)과 함께 쉽게 당겨진다. 따라서, 이 방식에 있어서, 장치(10)는 환자의 흉벽(40)을 통하여 장치(10)를 당기는 것에 의해 환자로부터 쉽게, 안전하게 그리고 효율적으로 제거될 수 있다. 하나 이상의 장치(10)가 환자 치료에 사용되는 경우에는, 추가의 장치(10)들은 유사한 방식으로 제거될 수 있다.

도 13을 다시 참조하면, 환자로부터의 제거시에, 내측 카테터(100)는 외측 카테터(200)를 통해 당겨지며, 또한 리플릿 조립체(50)는 외측 카테터(200)를 통해 당겨지고 그 내부에 붙잡혔다. 도 13을 참조하면, 장치(10)는 내측 카테터(100)와 리플릿 조립체(50)를 외측 카테터(200)를 통하여 간단하게 당기고, 장치(10)를 흉벽을 통하여 환자 외부로 당기는 것에 의해, 환자로부터 쉽고 안전하게 제거될 수 있다.

도 14a 및 도 14b는 가요성 및 탄성 멤브레인(158)에 의해 상호연결된 복수의 리플릿(155)을 포함하는 인터페이스 장치(110)의 일 실시예를 도시한다. 장치(110)는 전술한 장치(10)와 매우 동일한 방식으로 가능하며, (복수의 리플릿(155)을 통한) 전기적 제세동 및 약제의 전달 모두를 제공한다. 리플릿(155)들은 전기 및/또는 화학 제세동이 실시되는 의도된 심장측(예를 들어, 좌심방 또는 우심방)의 기하학적 구조, 크기 및 형상에 기초하여 최적 정렬 및 최적의 임상 효과를 달성하기 위해, (모든 다른 리플릿(155)들과 관련하여) 바람직하게 위치되고 분배된다. 가요성 멤브레인(158)은 심장에 국지적으로 전달되는 약물이나 약제를 대상으로 하는데 도움이 된다.

장치(110)의 외측 카테터(1200)가 또한 도시되어 있으며, 장치(10)의 외측 카테터(200)와 유사한 기능을 한다. 도 14a에 도시된 바와 같이, 이 장치(110)의 실시예는 타원형 또는 종 모양의 구성을 형성한다. 본 명세서에서 더 상세하게 기술한 리플릿(55)들과 유사하게, 리플릿(155)들은 심장 표면, 예를 들어 심방 표면에 대해 (예를 들어, 적절한 전하의 전달에 의해) 전기 제세동을 제공하는 기능을 한다. 장치(110)는 특히 우심방의 혀 형상부(tongue-shaped portion)와 유사한 형상의 우심방의 해부학적 영역에 걸쳐 우심방 위에 위치될 수 있다.

(도면들에 도시되지 않은) 다른 구성들에 있어서, 장치(110)는 임의의 리플릿(155)들 없이 가요성 및 탄성 멤브레인(158)을 포함하도록 설계될 수 있지만, 이는 전기 제세동의 전달 없이 심장 표면에 하나 이상의 약제만을 전달하고자 하는 경우이다.

도 14b는 장치(110)의 다른 구성을 도시하며, 장치(110)는 가요성 멤브레인(158) 외에도 가요성 시트(128)를 추가적으로 포함한다. 가요성 및 탄성 시트(258)는 하나 이상의 약제의 국소, 표적 전달을 더 제공하기 위해, 심실의 표면, 예를 들어, 심방 표면 위의 제 위치에 위치될 수 있다. (도 14a 및 도 14b에 도시된 바와 같이) 장치(110)의 종 형상 또는 타원 형상부는 우심방의 혀 형상부 위에 위치될 때 이상적으로 "장갑(glove)"으로서 끼워맞춰지고, 그 결과 가요성 및 탄성 시트(258)는 우심방의 혀 형상 부속물에 대하여 수축된다.

도 15a를 참조하면, 카테터(2200) 및 원위 조립체(2250)를 포함하는 인터페이스 장치(210)의 일 실시예를 도시한다. 원위 조립체(2250)는 바이메탈 스트립(바이메탈 스트립)(2204)을 상호연결하는 임의의 적절한 가요성 또는 탄성 재료, 또는 이들의 조합된 재료로 제조될 수 있다.

도 15a에 도시된 실시예에 있어서, 상부 링(2203)은 장치(210)의 원위부(240)에 부착된다. 상부 링(2203)의 온도는 열전, 액체 및/또는 편리한 온도 제어의 임의의 다른 수단에 의해 변경될 수 있다. 바람직하게는, 링(2203)은 도 15a에 도시된 바와 같이, 일반적인 방향으로 연장되는 하나 이상, 바람직하게는 복수의 바이메탈 스트립(2204)을 포함한다. 각각의 바이메탈 스트립(2204)은 연장되어 원위 링(2213) 내의 슬롯(2220)을 통해 약간 돌출된다.

바이메탈 스트립(2204)들은 심장에 대한 전기 제세동을 제공하는데 유용할 수 있다. (도면들에 도시되지 않은) 다른 구성들에 있어서, 장치(210)는 또한 원위 조립체(2250)가 임의의 바이메탈 스트립(2204)들을 포함하지 않도록 설계될 수 있다. 심장 표면에 하나 이상의 약제를 전달하지만, 전기 제세동의 전달이 없이 사용되는 것이 바람직하다면, 이러한 구성(즉, 스트립(2204)이 없는 경우)가 유효할 수 있다. 이러한 실시예에서, 장치(210)는 링(2203, 2213)을 포함하며, 원위 조립체(2250)는 임의의 스트립(2204)이 없는 것을 제외하고, (도 15a에 도시된 바와 같은) 대체로 종 형상의 구성으로 배향된다.

다른 실시예들에 있어서, 링(2203, 2213)들 중 하나 이상은 이들이 소재 자체의 두꺼운 부분이 되도록 제조될 수 있다; 예를 들어, 링(2203, 2213)들 중 하나 이상은 사출 성형 재료로 형성될 수 있다. 임의의 적절한 재료 또는 이들 재료의 조합이 링(2203, 2213), 바이메탈 스트립(2204), 및 본 발명에 따라, 본 명세서에 기재된 장치의 다른 구성 요소를 제조하는데 사용될 수 있다는 것을 이해해야 한다.

도 15a를 다시 참조하면, 이 실시예에 있어서, 상부 링(2203)은 원위 링(2213) 내의 단일 하부 슬롯(2220)을 통해 돌출하는 하나의 비-바이메틸 스트립(2205)을 또한 포함한다. 본 발명의 이 실시예는 심실의 표면, 즉 심방 표면 위의 장치(210)의 최소 침습 배치를 제공한다.

장치(210)를 이용하는 바람직한, 대표적인 방법이 본 명세서에 기재되어 있다. 의료 전문가는, 원위 조립체(2250)가 실질적으로 개방되거나 또는 확장되도록 최소 침습 방식으로 장치(210)를 삽입할 수 있다. 바이메탈 스트립(2204)의 후속 냉각은 의도된 심장 표면에 대해 원위 조립체(2250)를 실질적으로 폐쇄시킨다. 장치(210)는 바이메탈 스트립(2204)을 가열하고 냉각하기 위한 임의의 적절한 수단을 포함할 수 있으며, 그리고/또는 임의의 적절한 수단에 연결될 수 있다. 이러한 냉각 및/또는 가열 수단은 바람직하게는 장치(210) 내에 포함되며, 환자에 대한 어떠한 안전성 문제를 제기하지 않는다. 냉각 및/또는 가열 수단은 환자 또는 의료 전문가에 어떠한 불편 또는 어떠한 다른 주의산만, 부상 또는 임의의 다른 원인을 야기하지 않을 것이다.

하나의 관점에 있어서, 바이메탈 스트립(2204)을 가열하는 것은 원위 조립체(2250)를 실질적으로 개방시키거나 또는 확장시킨다. 바이메탈 스트립(2204)을 냉각하는 것은 원위 조립체(2250)를 의도된 심장 표면에 대하여 실질적으로 폐쇄시킨다.

다른 관점에 있어서, 바이메탈 스트립(2204)들은 대체로 개방 상태로 형성될 수 있으며, 그 결과 냉온의 적용은 원위 조립체(2250)를 폐쇄시킨다. 선택적으로, 스트립(2204)들은 의도된 심장 표면에 대하여 원위 조립체(2250)를 폐쇄시키는 냉온 적용 시점에서 제거될 수 있다. 다른 관점에 있어서, 바이메탈 스트립(2204)들은 냉온 적용 또는 고온 적용이 필요에 따라 또는 원할 때 원위 조립체(2250)를 개방하거나 또는 폐쇄하도록 기본 상태로 형성될 수 있다.

도 15b를 참조하면, 복수의 바이메탈 스트립(2204)들에 가열이 적용되기 전의 장치(210)의 측면을 개략적으로 도시한다. 비-바이메탈 스트립(2205)도 가열이 적용되기 전으로 도시되어 있다. 전술한 바와 같이, 장치(210)는 바이메탈 스트립(2204)을 가열하고 냉각하기 위한 임의의 적절한 수단을 포함할 수 있으며, 그리고/또는 임의의 적절한 수단에 연결될 수 있다. 이러한 냉각 및/또는 가열 수단은 바람직하게는 장치(210) 내에 포함되며, 환자에 대한 어떠한 안전성 문제를 제기하지 않는다. 냉각 및/또는 가열 수단은 환자 또는 의료 전문가에 어떠한 불편 또는 어떠한 다른 주의산만, 부상 또는 임의의 다른 원인을 야기하지 않을 것이다.

도 15b에 도시된 바와 같이, 적용된 가열이 없는 상태에서 (또는 가열이 적용되기 전에), 바이메탈 스트립(2204)들은 그들의 배향이 대체로 직선이다. 원위 링(2213)은 가열이 적용되기 전에 일반적으로 이완된 상태에 있다.

도 15c를 참조하면, 가열이 적용된 후에는 바이메탈 스트립(2204)이 확장된다. 바이메탈 스트립(2204)을 가열하는 것은, 도 15c에 도시된 바와 같이, 원위 조립체(2250)를 실질적으로 개방하고 확장시킨다. 가열이 적용된 후에, 원위 조립체(2250)는 개방되어 확장된 상태에 있다.

이는 임의의 적절한 온도 또는 온도 범위가 본 발명에 따라, 예를 들어, 바이메탈 스트립(2204)를 가열하기 위해 사용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 바람직하게는, 적절한 온도는 환자의 조직에 손상을 입히거나 피해를 주지 않는 온도를 포함하며, 어떤 과도한 실험 없이 손쉽게 결정될 수 있는 온도(예를 들어, 그 전체 내용이 본 명세서에 편입된, PACE 2003; 26; 1379-1385 참조)를 포함한다는 것을 이해하여야 한다. 조직 손상을 야기하지 않거나 또는 아주 최소한의 조직 손상을 야기하는 약간 더 높은 온도를 포함하는, 시간이 짧은 또는 짧은 시간 동안 (예를 들어, 바이메탈 스트립(2204)을 가열하기 위한) 약간 더 높은 온도를 사용하기 위해, 필요에 따라 결정되거나 또는 의료 전문가에 의해 요구되는 경우, 본 발명에 따르면, 이러한 온도도 또한 가능하다.

바람직한 실시예에 있어서, 장치(210)는 바람직하게는 열전도성이 높은 하나 이상의 구성 요소(도시하지 않음)를 포함한다. 따라서, 가열이 열전도성 요소에 적용되는 경우, 열은 바이메탈 스트립(2204)들로 전도되고 전달되며, 이에 따라 장치(210)는 스트립(2204)들의 열팽창을 효율적으로 조정하고 제어하도록 작동될 수 있다. 바이메탈 스트립(2204)을 냉각하는 것은 의도된 심장 표면에 대하여 원위 조립체(2250)를 폐쇄시킨다. 도 15b 및 도 15c에 도시된 바와 같이, 가열은 비-바이메탈 스트립(2205)에 영향을 주지 않는다. 따라서, 적용된 가열 또는 냉각 여부에 따라 비-바이메탈 스트립(2205)은 그 배향이 대체로 직선 형태를 유지한다.

본 명세서에서 더 상세히 기술된 바와 같이, 장치(10)와 유사한 장치(210)는 또한 의도된 치료 부위(예를 들어, 심방 표면)에 하나 이상의 약제의 국소, 표적 전달을 제공하기 위해 작동 가능하다. 원위 조립체(2250)의 종 형상 구성은 의도된 치료 부위(예를 들어, 심방 표면)에 하나 이상의 약제를 유지하도록 지원한다.

도 16a 및 도 16b를 참조하면, 인터페이스 장치(10)의 일 실시예가 도시되어 있다. 도 16b는 도 16a에 도시된 장치의 각각의 단면을 도시한다. 장치(310)는 최소 침습 방식으로, 본 발명의 방법에 따라 이용될 수 있는 장치의 일례이다. 도시된 실시예에 있어서, 장치(310)는 단일 랩어라운드 패드(wrap-around pad)(315)를 포함한다. 본 발명의 신규의 "랩어라운드" 개념에 따라, 장치(310)는 심장의 심방을 감싸도록 설계된다. 도 16a 및 도 16b에 도시된 장치(310)의 실시예는 환자의 최소 침습 삽입 후 환자의 심장의 우심방부를 감싸는데 이용될 수 있다. 이것은 심장의 좌심방부를 감싸도록 성형된 유사한 설계가 거울상 이미지로서 반영되는 장치(310)의 관점을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 장치(310)의 크기 및 형상은 필요하거나 또는 원하는 바에 따라 변경될 수 있으며, 이에 따라 장치(310)는 심장 박동 장애를 앓고 있는 심장의 다른 영역이 있는지의 여부에 따라, 환자의 심장의 다른 영역을 감싸는데 사용될 수 있다.

도시된 실시예에서, 장치(310)는 카테터(3003)를 포함한다. 카테터(3003)는 전기 제세동(예를 들어, 전술한 장치(10)의 전도성 요소들과 유사한 하나 이상의 전도성 요소들을 통한 전하) 및 환자의 심장 표면에 하나 이상의 약제의 전달 모두를 전달하기 위해 작동될 수 있다. 바람직하게는, 카테터(3003)는 (도 16a에 점선으로 도시된) 루멘(lumen)(3400); 이 루멘(3400)은 전술한 약물 전달 도관(400)과 유사한 기능을 함) 및/또는 (전술한 편조 실드(115)와 유사한) 전기 전도성 편조 실드(braided shield)(3005) 양쪽을 포함한다. 전하가 환자의 심장에 전송되도록 의도되지 않은 경우에, 편조 실드(3005)에 대한 요구가 제거될 수 있다.

루멘(3400)은 패드(315) 내에 위치된 약물 전달 도관(3009)에 하나 이상의 약제를 전달하는데 사용된다.

도관(3009)은 바람직하게는 패드(315)의 중심 아래로 내려간다. 도관(3009)은 심장 표면에 대한 표적 전달을 위해 도관(3009)을 통해 패드(315)의 길이를 따라 쉽게 이동되도록 약물이 루멘(3400)을 통과하는 것을 허용한다. 장치(10)는 원하는 임상 효과 및 환자 치료를 달성하기 위해, 도관(3009)을 통해 전달된 하나 이상의 약물(즉, 하나 이상의 약제)가 도관(3009)의 길이를 따라 임의의 장소(site)에서 방출될 수 있도록 설계될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 랩어라운드 패드(315)를 제조하기 위해 사용된 랩 재료는 전기 전도성일 필요는 없다. 대안적으로, 랩어라운드 패드(315)는 탄성을 갖는 전기 전도성 가요성 재료로 구성될 수 있다. 이러한 재료 중의 하나는 은으로 고농도 도핑된 낮은 경도(예를 들어, 30 쇼어 A)의 실리콘 고무이다.

도 16a에 도시된 실시예에 있어서, 랩어라운드 패드(315)는 패드(315)의 각각의 측면을 따라 위치되는 하나 이상의 전기 전도성 "리브(rib)"(3007)를 포함한다. 이들 리브(3007)의 각각의 사이에는 가요성 멤브레인(3011), 바람직하게는 얇은 가요성 멤브레인이 위치된다. 가요성 멤브레인(3011)의 두께는 약 0.01 인치 내지 약 0.05 인치, 바람직하게는 약 0.03 인치, 보다 바람직하게는 약 0.025 인치일 수 있다. 이러한 두께는 가요성 멤브레인(3011) 전체에 걸쳐 실질적으로 균일할 수 있다.

가요성 멤브레인(3011)은 도관(3009)을 통해 전달되는 하나 이상의 약재를 함유하기에 매우 적합하다. 특정 실시예에 있어서, 멤브레인(3011)은 의도된 심장 표면에 약제의 표적 전달을 달성할 수 있도록 하기 위해, 하나 이상의 약제에 대해 실질적으로 투과성 또는 적어도 반투과성이다. 멤브레인(3011)은 또한 바람직하게는 전기 전도성이며, 이에 의해 전하를 전도한다.

바람직하게는, 리브(3007의 각각은 두껍고, 전기 전도성은 은-도핑(silver doping)을 더 포함하며, 이에 의해 가요성 멤브레인(3011)에 비하여 더 전하를 전도한다. 전하가 패드(315)의 복수의 리브(3007)의 아래에서 우선적으로 전도된다. 하나 이상의 전기 전도성 리브(3007)는 예를 들어, 부정맥과 같은 심장 박동 장애의 치료를 위해, 의도된 심장 표면, 예를 들어 심방 표면에 적절한 양, 빈도 및 지속 기간의 전하 전달에 매우 유용하다. 리브(3007)는 바람직하게는 전하의 전송을 위한 의도된 심장 표면에 실질적으로 지속적인 접촉을 제공한다.

리브(3007)는, 장치(310)가 최소 침습 방식으로 환자에 삽입될 때, 의료 전문가가 환자의 심장 표면에 대해 각 리브(3007)를 봉합하거나 또는 다른 방식으로 고정하는 것을 가능하게 하는 놀라울 정도의 유용성을 갖는다.

도 16b는 도 16a에 도시된 장치의 단면도를 도시한다. 도 16b에 도시된 단면도를 참조하면, 바람직하게는 가요성 멤브레인(3011)은 심장 표면(3017)에 가깝게 놓이거나, 또는 심장 표면과 접촉하거나, 또는 심장 표면과 적어도 부분적으로 접촉한다. 도 16b의 점선은 심장 표면(3017), 예를 들어, 심방 표면을 개략적으로 나타낸다.

본 명세서에 기재된 바와 같이, 하나 이상의 약제는 장치(310)를 통해 전달 될 수 있으며, 이에 따라 약물(하나 이상의 약제)은 심장 표면에 대한 표적 전달을 위해 장치(310)의 루멘(3400)을 통과하여 도관(3009)을 통해 패드(315)의 길이를 따라 이동될 수 있다.

본 발명의 이러한 바람직한 실시예에 따르면, 놀랍게도, 심장의 박동으로, 약물이 안전하고 쉽게 멤브레인(3011)을 통해 도관(3009)을 통과할 수 있으며, 그 후 약물이 멤브레인(3011) 아래로 통과한 다음 약물은 멤브레인(3011) 아래의 공간(3019)으로 진입할 수 있다는 것을 발견하였다. 공간(3019)은 심장 표면(3017)을 직접적으로 덮는 공간이며, 따라서 도관(3009) 및 멤브레인(3011)의 사용으로, 약물이 공간(3019)로 진입하여 심장 표면(3017)을 세척하는데 놀라울 정도로 유용하다. 따라서, 본 발명의 또 다른 예상치 못한 이점은, 장치(310)는 원하는 공간(3019) 내의 약물 전달을 안전하고 신뢰성 있게 목표로 하는데 사용될 수 있으며, 이에 따라 환자에 대한 원하는 임상적 효과를 달성하는 데 필요한 약물(들)의 양을 상당히 감소시키고, 본 명세서에서 더 상세히 논의되는 바와 같이, 종래의 치료에서 전신 독성과 관련된 심각한 문제를 제거할 수 있다.

도 16b의 단면도에 추가로 도시된 바와 같이, 바람직하게는 전기 전도성 리브(3007)는 심장 표면(3017), 예를 들어 심방 표면에 안전하게 부착된다. 리브(3007)는 하나 이상의 바늘, 스테이플, 적합한 접착제 또는 접착제들, 및/또는 임의의 다른 적절한 부착 수단에 의해 심장 표면(3017)에 부착될 수 있다. 심장 표면(3017)의 이러한 부착은 또 다른 놀라운 이점을 제공한다; 즉, 이 부착은 전달된 약물이 원하는 공간(2019) 내에서 안전하고 신뢰성 있게 유지되고, 이에 따라 원하는 임상 효과를 달성하기 위해 약물이 심장 표면(3017)을 세척하는 것을 허용한다.

도면들에 도시되지는 않았지만, 본 발명에 따른 인터페이스는 장치는 도 16a에 도시된 랩어라운드 패드(315) 이외에, 추가의 랩어라운드 패드(315)를 포함하도록 설계될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 예를 들어, 본 발명에 따른 인터페이스는 장치는 적절한 구성으로 설계된 2개의 랩어라운드 패드(315)를 포함할 수 있으며, 이에 따라 각각의 랩어라운드 패드(315)는 서로 다른 심장 표면을 감쌀 수 있다. 이러한 본 발명의 실시예는 본질적으로 "멀티-랩(multi-wrap)" 장치로서 기능한다. 도면들에 도시되지 않았지만, 본 실시예에 있어서, 다수의 랩어라운드 패드(315)가 하나의 카테터(3003) 및/또는 루멘(3400) 및/또는 편조 실드(3005)로 성형될 수 있다. 다수의 랩어라운드 패드(315)는 바람직하게는 카테터(3003)의 원위부에 형성된 분기부(branch)를 단일 카테터(3003)에 연결될 것이다. 또한, 다수의 랩어라운드 패드(315)는 필요에 따라, 또는 의료 전문가에 의해 판단에 따라, 형상 조정 및/또는 크기를 더 작게 하거나 더 크게 조정할 있으며, 이 크기 조정은 환자별로 실시할 수 있다.

도 16a를 다시 참조하면, 장치(310)는 대체로 나선 형상이지만, 장치는 임의의 다른 적절한 형상으로 설계될 수 있으며, 임의의 적절한 재료 또는 이들 재료의 조합으로 형성될 수 있다.

장치(310)의 대체로 나선인 형상은 단지 일례이다. 장치(310)는 임의의 적절한 형상을 가질 수 있으며, 도 16a에 도시된 대체로 나선인 형상에 한정되는 것은 아님을 이해하여야 한다. 장치(310)가 환자의 심장 영역 위에 배치될 때, 본 명세서에 기술된 바와 같은 최소 침습 방식으로, 장치(310)는 심장의 박동을 저해하지 않을 것이다. 장치(310)는 이 장치(310)가 배치되는 심방의 심장 박동 표면 또는 다른 심장 표면에 대한 약물 전달을 용이하게 하는 방식으로 배치될 수 있다. 또한, 장치(310)는 심장 표면에 대한 장치(310)의 부착을 용이하게 하기 위해, 선택적으로 그 밑면에 접착제를 가질 수 있다. 또한, 장치(310)는 이 장치가 부착되는 환자의 심방 표면적의 크기에 대응하여, 환자에게 최소 침습 삽입 전에, 임의의 적절한 크기 및 형상으로 자르거나, 절개하거나 또는 재단될 수 있다. 각각의 환자의 요구 사항이 다양하기 때문에 이 과정은 환자별로 수행될 수 있다.

본 발명은 본 발명의 인터페이스 장치의 다양한 실시예의 크기, 형상 및 치수들에 대한 임의의 적합한 변형을 고려한다는 것을 이해하여야 한다. 또한, 도면들은 인터페이스 장치의 대표적인 실시예만을 나타내기 위한 것으로, 본 발명의 범위는 실시예, 도시된 도면 및 본 명세서에서의 설명에 한정되지 않는다.

다른 실시예에 따르면, 신규의 최소 침습 삽입 장치는, 적어도 하나의 단일 전기 제세동 인터페이스, 적어도 하나의 단일 화학 제세동 인터페이스를 포함하거나 또는 전기 및 화학 제세동 인터페이스 모두를 포함한다. 또 다른 실시예들에 따르면, 본 발명은 기존의 전기 배선의 이용을 포함하고, 그리고/또는 심장의 전기 신호를 검출하기 위한 하나 이상의 외부 검출(detection) 시스템을 포함한다. 이들 하나 이상의 검출 시스템은 원하는 임상 효과를 달성하기 위해, 환자의 심장에 대한 적절한 전기 제세동 충격(예를 들어, 전하)를 전달하기 위해, 본 발명의 인터페이스 장치와 조합하여 이용될 수 있다.

본 발명의 신규의 최소 침습 삽입 장치는 의료 시설에서 현재 사용중인 임의의 적절한 화학적 및 전기적 전달 메커니즘과 조화되도록 설계될 수 있다.

바람직한 실시예에 있어서, 본 발명의 신규의 최소 침습 삽입 장치는 환자의 심방 표면으로부터 환자 신체 외부로 연장하고, 주위를 이동할 환자의 능력을 방해하지 않는다. 따라서, 본 발명은 장치를 삽입한 후에 환자의 움직임을 방해하지 않음으로써 놀랍고도 예상외의 다른 이점을 제공한다. 본 발명의 설계는 또한 본 명세서에서 설명된 바와 같이 최소 침습 삽입 장치의 쉽고 편리한 제거를 놀랍게 용이하게 한다.

다른 실시예들에 있어서, 하나 이상의 변형이 본 발명의 인터페이스 장치에 대해 이루어질 수 있다. 예를 들면, 하나 이상의 기계적 요소(예를 들어, 하나 이상의 스프링 작용 와이어)는 스프링-개방(spring-open) 형태의 작용에 의해 복수의 리플릿(55)을 한번에 안전하고 신뢰성 있게 위치시키고, 이에 따라 장치가 삽입된 후에, 원하는 바와 따라 리플릿(55)들을 위치시킬 수 있도록 장치와 함께 사용될 수 있다.

다른 실시예들에 있어서, 본 명세서에서 논의된 바와 같이, 장치(10)의 근위부(20)는 편리한 크기의 마이크로-펌프(예를 들어, 약물 전달을 위한 마이크로-펌프)에 연결될 수 있다. 마이크로-펌프는 환자를 치료하는데 필요한 만큼의 약물을 안전하고, 신뢰성 있고 편리하게 투여하기 위해 환자의 흉벽(40)의 외부로부터 프로그램 가능한, 특히 무선으로 프로그램 가능할 수 있다. 마이크로-펌프는 환자의 흉벽의 피부 아래에 최소 침습 방식으로 삽입될 수 있고, 환자의 움직임이나 다른 행동을 방해하지 않을 것이다.

본 발명은 또한 지정된 기간 이후의 신규의 최소 침습 삽입 장치의 훨씬 더 편리하고, 쉬운 최소 침습 제거를 놀랍게도 제공한다. 예를 들면, 사전 지정된 기간 이후에 최소 침습 삽입이 급성 환자에 사용되는 경우(예를 들어, 비정상적인 심장 박동의 급성 환자의 치료의 경우)에 사용되거나, 화학 접착제, 용해 바늘, 또는 이들 모두가 충분히 저하되었을 때, 의료진은 환자 신체 밖으로 장치를 간단하게 당기는 것에 의해 본 발명의 장치(예를 들어, 장치(10))를 간단하고 쉽고, 편리하게 제거할 수 있다. 이 간단한 제거는, 예를 들어, 환자의 신체로부터 돌출하고 흉벽(40)을 통해 환자 신체 밖으로 당기는 최소 침습 삽입 장치의 단부를 파지하는 것에 의해 용이하게 실시될 수 있다. 다른 실시예에서, 최소 침습 삽입 장치(예를 들어, 장치(10))는 자체적으로 당겨질 수 있고, 그 후 전체 최소 침습 삽입 장치는 환자 신체로부터 신뢰성 있고 효율적으로 제거될 수 있다. 따라서, 본 발명은 최소한의 침입 및 최소 침습으로 환자 신체로부터의 침습 삽입 장치의 제거를 제공한다.

본 발명의 최소 침습 삽입 장치는 다양한 형태의 심장 부정맥 또는 비정상적 심장 박동을 포함하는, 환자 및 징후의 여러 카테고리의 효과적인 치료를 위해 사용될 수 있다. 이는, 예를 들어, 종래의 약물 치료에는 난치성인 만성 또는 급성 발병 AF를 앓고 있는 환자에서 심방 세동(AF)의 치료를 포함한다.

특정의 바람직한 실시예에 따르면, 최소 침습 삽입 장치는 환자가 비정상적 심장 박동의 급성 환자인 급성의 경우에 사용될 수 있다. 이러한 경우에, 신규의 최소 침습 삽입 장치는 본 명세서에서 더 상세히 설명되는 바와 같은, 화학적 전달 및 전기적 전달에 의해 제공되는 바와 같은, 전기적, 화학적, 또는 이들 모두의 형태의 심방 세동을 전달한다. 본 발명의 신규의 최소 침습 삽입 장치는 본 명세서에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 심장을 인터페이스하고, 전기적, 화학적, 또는 이들 모두의 형태의 심방 세동을 전달한다.

신규의 최소 침습 삽입 장치는 의료 시설에서 현재 사용중인 임의의 공통 화학적 또는 전기적 전달 메커니즘과 쉽고, 신뢰성 있고 편리하게 조화되도록 설계될 수 있다. 바람직하게는, 신규의 최소 침습 삽입 장치는 외래 환자 고려 사항이 최소화될 때, 심방 표면(들)으로부터 환자의 신체 외부로 연장된다. 이는, 그 전체 내용이 본 명세서에 참조로 편입된 미국 가특허출원 제61/743,759호에 개시된 바와 같이, 신규의 최소 침습 삽입 장치의 실시예의 쉽고 편리한 제거를 용이하게 한다.

하나의 바람직한 실시예에 있어서, 비정상적인 심장 박동의 급성 환자의 경우에, 본 발명의 신규의 2개의 최소 침습 삽입 장치는 좌우의 심방에 대해 각각 하나씩 배치될 수 있다. 2개의 장치는 심방 각각에 대한 분산 방식으로, 생성된 전기 제세동 충격을 안전하고 신뢰성 있게 환자의 신체 외부에 전송할 수 있다. 유사하게, 2개의 장치는 하나 이상의 약제를 각각의 구역을 "세척"하는 분산 방식으로, 하나 이상의 약제를 전송할 수 있다.

본 발명에 따른 이러한 놀라운 이점은 심장 속도를 유지시키는데 필요한 필수 전력의 상당한 감소를 포함한다. 따라서, 본 발명은 종래 심장 제세동 리드(전통적인 리드(lead)는 일반적으로 단일 지점에서 심장에 고정됨)와 연관된 상당한 단점 및 많은 제약을 극복한다. 또한, 이러한 방식의 본 발명의 신규의 최소 침습 삽입 장치를 사용하는 다른 많은 장점이 있다. 예를 들면, 이러한 방식의 본 발명의 신규의 최소 침습 삽입 장치를 사용하는 것은, 심방 각각에 대한 약제(들)의 표적 분산을 허용하는 것에 의해, 그리고 연장된 기간 동안 구역 내에 약제를 유지시키는 것에 의해, 사용에 필요한 약제의 양 또는 농도를 상당히 감소시키며, 이에 따라 약물의 전신 전달을 이용하는 종래의 치료법과 관련된 전신 독성을 또한 제거한다.

다른 바람직한 실시예들에 있어서, 본 발명의 최소 침습 삽입 장치는 만성적인 환자에 사용될 수 있으며, 비정상적인 심장 박동을 앓고 있는 환자들은 심장을 인터페이스하고 전기적, 화학적 또는 이들 모두의 심방 세동을 전달하는 본 발명의 신규의 최소 침습 삽입 장치에 의해 지원을 받을 수 있다.

환자가 만성의 비정상적인 심장 박동을 앓고 있는 만성인 경우에, 이 환자는 최소 침습 삽입 장치의 배치 전에 심장 수술을 진행하지 않을 수 있다. 이 경우, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명의 최소 침습 삽입 장치는 VATS(시각적으로 지원된 흉강경 수술)과 같은 더 적은 침습 수술 수단 옆에 배치될 수 있다. 또한, 이 최소 침습 삽입 장치는 환자의 신체 외부에 삽입된 장치 및/또는 전기 및 화학적 공급원으로부터 전기적, 화학적, 또는 이들 모두 형태의 제세동을 전달할 수 있다.

다른 실시예에 있어서, 만성의 비정상적인 심장 박동을 앓고 있는 만성 환자의 경우에, 하나의 신규의 최소 침습 삽입 장치는 우심방 위에 위치되고, 또한 다른 신규의 최소 침습 삽입 장치는 폐정맥 진입이 있는 심장 영역에서 심장의 배면에 대해 위치되는 배치를 포함할 수 있다. 이 구역에서, 비정상적인 심장 신호는 종종 반흔 조직의 형성의 경우에서와 같이 생성된다.

급성 또는 만성 어느 경우에도, 본 발명의 신규의 인터페이스 장치는 제세동을 용이하게 하도록 전기적, 화학적 또는 이들 모두의 형태의 제세동을 발병 부위의 심장 영역들에 전달한다. 본 발명의 장치는 종래의 외부 제세동 수단에 비하여 상당히 낮은 전기 에너지 및/또는 약제(들)의 낮은 농도를 허용한다. 급성의 경우에, 2개의 신규의 장치는 좌우 심방에 대해 각각 하나씩 배치될 수 있다. 본 발명에 따르면, 2개의 장치는 환자 신체 외부에서 생성된 전기 제세동 충격을 심방의 각각에 대해 분산 방식으로 전송하기 위해 사용될 수 있다. 유사하게, 2개의 장치는 약제(들)로 분산 방식의 "세척"으로 각각의 영역에 하나 이상의 약제를 전달할 수 있다.

환자들은 비정상적인 심장 박동에서 일상적 후 심장 수술을 겪는다. 이러한 경우, 신규의 최소 침습 삽입 장치는 비정상적인 심장 박동의 급성기의 치료에 이용될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 본 발명의 제세동 장치는 수슬 동안 적용되고 나중에 수술 없이 제거되는 메카니즘을 통해 심장에 대해 인터페이스될 수 있다. 수술 후 시나리오는 수술 후 치유 단계에서 환자를 보존하는 것이다.

다른 실시예들에 따르면, 신규의 장치는 간헐 사용, "필요에 따라" 사용, 또는 연속 사용에 이용될 수 있다. 본 발명의 신규의 장치는 심실의 비대칭 투약을 위해 이용될 수 있다. 따라서, 특정 실시예들에 따르면, 하나의 심실로 전달된 투약은 다른 심실로 전달된 투약과 다를 수 있다.

본 발명에 따르면, 신규의 최소 침습 인터페이스 장치는, 예를 들어, 급성 경우 또는 만성 경우에서의 제세동을 용이하게 하도록 예를 들어, 전기적 제세동, 화학적 제세동 또는 이들 모두 형태의 제세동을 심장(예를 들어, 심방)에 정확하고 신뢰성 있게 전달한다. 최소 침습 인터페이스 장치는 또한 놀랍고 예기치 않게 종래의 외부 제세동 수단에 비하여 낮은 전력 및/또는 약제(들)의 낮은 농도를 허용한다.

심장에 전달될 수 있는 적어도 하나의 약제 또는 약물은, 예를 들어, 적합한 클래스의 약제들로부터 하나 이상의 약물의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 본 명세서의 다른 부분에서 설명한 바와 같이, 본 명세서에서 사용되는 "약제"라는 용어는 상기 약제의 임의의 그리고 모든 약물학적으로 허용가능한 프로드러그, 대사물질 또는 유도체, 및 임의의 그리고 모든 약물학적으로 허용가능한 거울상 이성질체, 라세미 형태, 염 형태, 자유 염기 형태, 용매화물, 수화물, 반수화물, 다른 수화 형태, 다형 또는 결정 형태, 동형체, 또는 다른 유도체를 포함하는 것으로 의도되며, 또한 이들을 포함하고 있는 것으로 이해하여야 한다.

본 발명에 따라서 사용될 수 있는 하나 이상의 약제, 및/또는 임의의 활성 프로드러그, 대사물질 또는 유도체의 대표적인 예들은, 본 명세서에서 추가적으로 상세히 제공된다. 본 발명에 따라 사용될 수 있는 적어도 하나 이상의 약제의 대표적인 예들이 본 명세서에서 추가적으로 상세히 제공된다. 약제의 대표적인 클래스로는 항부정맥제, 마취제, 진정제 및/또는 다른 적절한 제제를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.

특정 실시예에 있어서, 도입관(introducer tube)(도시되지 않음)은 최소 침습 시술에서 환자의 흉벽을 통해 삽입될 수 있다. 그 후, 본 발명의 장치는 도입관을 통해 삽입되고, 의도된 심장 표면(예를 들어, 심방 표면) 위에 위치 될 수 있다. 장치가 의도된 심장 표면(예를 들어, 심방 표면) 위에 삽입된 후, 도입관을 용이하게 제거할 수 있다.

본 발명에 따라 사용하는 경우, 항부정맥 약물 치료의 목적은 환자의 정상적인 박동과 전도(conduction)를 회복하는 것이다. 정상 심장 박동으로 되돌릴 수 없을 때, 하나 이상의 약제는 발생 가능성이 더 심각하고 치명적인 부정맥을 방지하기 위해 본 발명에 따라 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 항부정맥 약물은 필요에 따라; 즉, 유효 불응기(effective refractory period)의 지속 시간을 변경함에 의한 심근 세포의 흥분 후; 비정상적인 자동성(automaticity) 억제의 필요에 따라 전도 속도를 감소시키거나 증가시키고, 또한 원하는 임상 결과에 기여하는 다른 효과들을 달성하도록 사용될 수 있다. 항부정맥 약물은 직접 또는 간접적으로 멤브레인 이온 전도도를 변경하여 심근활동전위의 물리적 특성들을 변경할 수 있다. 본 발명에 따라 환자에게 하나 이상의 약제를 관리할 때, 의료 전문가는 유형, 클래스, 양, 투여량, 투여 빈도 및 다른 파라미터들을 적절하게 선택하는 것을 결정할 수 있다.

예를 들어, 의료 전문가는 회귀성회로(reentry circuit)들에 의한 빈박성 부정맥을 없애는 것을 지원하기 위해 전도 속도를 감소시키는 효과를 고려하여 하나 이상의 약제를 투여하는 것을 선택할 수 있다. 항부정맥 약물의 다른 유형은 활동 전위의 지속 시간, 및 특히 유효 불응기에 영향을 미친다. 유효 불응기를 연장함으로써, 회귀성 빈맥(reentry tachycardias)을 종종 없앨 수 있다. 교감신경 활동이 부정맥을 촉발시킬 수 있기 때문에, 의료 전문가는 심장에 대한 교김신경 영향을 억제하는 데 사용되는 베타-아드레날린 수용체(beta-adrenoceptor)들을 차단하는 하나 이상의 약제를 투여하는 것을 선택할 수 있다. 베타-아드레날린 수용체들이 형성된 신호 전달 경로를 통해 이온 채널(ion channel)에 결합되기 때문에, 베타-차단제들은 멤브레인 이온 전도도, 특히 칼슘 및 칼륨 전도도를 간접적으로 변경한다. 맥박수는 심방 조동(atrial flutter) 또는 세동에 의해 구동되고 있기 때문에 때로는 지나치게 높다. 심실 빈맥(ventricular tachycardia)을 반전시키는 것이 매우 중요하기 때문에, 하나 이상의 약제는 AV 노드 전도(AV nodal conduction)를 느리게 하도록 투여될 수 있다. 칼슘 채널 차단제 및 베타-차단제는 이 지시에 대해 선택될 수 있으며, 본 발명에 따라 환자에게 투여될 수 있다. 또 다른 실시예들에 있어서, 적절한 특정 환자에 대해, 하나 이상의 약제는 또한 심방 조동 또는 세동 동안 맥박수를 정상화하기 위한 시도로서 AV 전도 속도를 감소시키는데 사용될 수 있다.

예로서, 본 발명에 따라 사용될 수 있는 약제의 대표적인 특정 클래스는 아래와 같다. 이들 약제는 부정맥의 치료에 사용될 수 있는 약물의 특정한 대표적인 클래스를 포함한다. 약제의 이 목록은 예시적으로 주어지며, 본 발명의 범위는 임의의 다른 적절한 약제 또는 하나 이상의 다른 약제의 사용을 고려하며, 하나 이상의 다른 약제들은 통상의 기술자들에 의해 쉽고 신뢰성 있게 선택되고 결정될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.

약제의 이들 대표 클래스는 특정한 항부정맥 약물 종류를 포함한다. 이들 대표적인 약제의 약리학 및 특성들은 잘 특정되어 있으며, 이에 따라 의료 전문가는 원하는 임상 효과를 달성하기 위해 본 발명의 장치 및 방법을 사용하는 이들 약제의 투여의 적절한 양, 투여량/투여 일정 및 빈도를 간단하게 (그리고 과도한 실험을 요구하지 않고) 결정할 수 있다. 본 발명에 따라 사용될 수 있는 적합한 항부정맥 약물 클래스의 예로는 하기를 포함한다.

* 클래스 Ⅰ : 나트륨-채널 차단제들

* 클래스 Ⅱ : 베타-차단제들

* 클래스 Ⅲ : 칼륨-채널 차단제들

* 클래스 Ⅳ : 칼슘-채널 차단제들

클래스 Ⅰ(클래스 ⅠA, ⅠB 및 Ⅰ) - 대표적인 나트륨-채널 차단제들

예시적으로, 하기의 표는 본 발명에 따라 사용될 수 있는 대표적인 클래스 Ⅰ 약제 목록이다. 또한, 약제의 예시적으로, 표는 이들 약제의 특정한 대표적인 치료목적 사용(therapeutic use) 목록이다.

클래스 ⅠA 약제의 예 : 대표적인 사용들은 심방 세동 , 조동 ; 상심실 & 심실 빈박성 부정맥( supraventricular & ventrkaiar tachyarrhythmias)의 치료를 포함함

퀴니딘(quinidine), 프로카인 아마이드(procainamide), 디소프리아마이드(disopryamide)

클래스 ⅠB 약제의 예 : 대표적인 사용들은 심실 빈박성 부정맥의 치료를 포함함

리도카인(lidocaine), 토카이니드(tocainide), 멕실레틴(mexiletine)

클래스 ⅠC 약제의 예 : 대표적인 사용들은 상심실 빈박성 부정맥( supraventricular tachyarrhythmias ) 및 심실 빈박성 부정맥의 치료를 포함함

플레카이니드(flecainide), 프로파페논(propafenone), 모리시진(moricizine)

클래스 Ⅱ - 대표적인 베타-차단제들

예시적으로, 하기의 표는 본 발명에 따라 임상적으로 사용될 수 있는 대표적인 베타-차단제 목록이다. 이들은 1) 비-선택적 차단제(β₁ 및 β₂수용체 모두를 차단), 또는 2) 상대적으로 선택적 β₁ 차단제("심장선택적(cardioselective)" 베타-차단제)를 포함한다. 일부 베타-차단제들은 그들의 독특한 약리학적 프로파일에 기여하는 베타-봉쇄 이외의 추가적인 메커니즘을 갖는 것으로 알려져 있다. 베타-차단제의 두 클래스의 대표적인 약제는 설명을 위한 하기 표에 나열되어 있다.

부정맥의 치료를 위한 비-선택적 β ₁ 및 β ₂ 차단제의 예

나돌롤(nadolol), 프로프라놀롤(propranolol), 소탈롤(sotalol), 티몰롤(timolol)

부정맥의 치료를 위한 상대적으로 β ₁ 선택적 차단제의 예

아세뷰톨롤(acebutolol), 아테놀올(atenolol), 베탁솔롤(betaxolol),

비소프롤롤(bisoprolol), 에스몰롤(esmolol), 메토프롤롤(metoprolol)

클래스 Ⅲ - 대표적인 칼륨-채널 차단제들

예시적으로, 하기의 표는 본 발명에 따라 임상적으로 사용될 수 있는 대표적인 클래스 Ⅲ 화합물(칼륨-패널 차단제) 목록이며, 또한, 특정한 대표적인 치료목적 사용 목록이다.

약물 대표적인 치료목적 사용

아미오다론(amiodarone) 심실 세동을 포함한 심실 빈맥; 심방 세동 및 조동

드로네다론(dronedarone) 심방 세동(비-영구적) 및 조동

브레틸리움(bretylium) 심실 빈맥 및 세동

소탈롤(sotalol) 심실 빈맥; 심방 조동 및 세동

이부틸리드(ibutilide) 심방 조동 및 세동

도페틸리드(dofetilide) 심방 조동 및 세동

클래스 Ⅳ - 대표적인 칼슘-채널 차단제들( CCBs )

(클래스 Ⅳ 항부정맥약) 칼슘-채널 차단제들(CCBs)의 약리학 및 항부정맥 특성들은 잘 알려져 있으며, 심장 내에서 비정상적인 페이스메이커 사이트(aberrant pacemaker site)들의 활동 빈도(firing rate)를 감소시킬 수 있는 능력에 주로 관련되며, 또한 특히 방실 (AV) 노드(atrioventricular (AV) node)에서 전도 속도를 감소시키고 재분극 이온을 연장할 수 있는 능력에 관련된다. 방실 (AV) 노드에서 이 후자의 작용은 상심실 빈맥을 일으킬 수 있는, 회귀성 메커니즘을 차단하는데 도움이 된다. 본 발명에 따라 사용될 수있는 대표적인 CCB들은 예를 들어, 심근에 대한 상대적인 선택적이며, 또한 환자의 부정맥을 치료하는데 사용될 수 있는, 베라파밀(Verapamil)(페닐알킬아민 클래스)를 포함한다. 딜티아젬(diltiazem)(벤조디아제핀 클래스)은 혈관 칼슘 채널의 선택성의 관점에서 베라파밀과 디히드로피리딘 사이의 상대적 중간체 CCB 제의 또 다른 예이다. 이들은 단지 본 발명에 따라 사용될 수 CCS 제의 많은 예 중 일부에 불과하다는 것을 이해하여야 한다.

특정한 대표적인 실시예들에 있어서, 본 발명에 따라 사용될 수 있는 약제들은, 예를 들어, 적어도 하나의 항부정맥제를 포함하며, 이 항부정맥제의 예들은 프로카인 아마이드, 아미오다론, 프로카인 아마이드와 적어도 하나의 다른 항부정맥제의 조합, 아미오다론과 적어도 하나의 다른 항부정맥제의 조합, 또는 프로카인 아마이드와 아미오다론과 적어도 하나의 다른 항부정맥제의 조합이다. 또한, 적어도 하나의 약물은 적어도 하나의 마취제(anesthetic drug)를 또한 포함하며, 이 마취제의 예들은 프로카인, 리도카인, 프로카인과 적어도 하나의 다른 마취제의 조합, 리도카인과 적어도 하나의 다른 마취제의 조합, 또는 프로카인과 리도카인과 적어도 하나의 다른 마취제의 조합이다.

예시적인 약제들은, 예를 들어, 프로카인 아마이드 및 아미오다론과 같은 항부정맥제들을 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 선택적으로, 이 항부정맥제는, 예를 들어, 프로카인 및 리도카인과 같은 마취제들을 포함할 수 있다.

적어도 하나의 약제는 (예를 들어, 주입 펌프에 의해) 연속적으로 또는 덩어리로 투여될 수 있다. 또한, 적어도 하나의 약물의 투여는, 약물의 농도 및/또는 예를 들어, 심방 세동의 검출과 같은 필요성에 응답하여 모니터링되는 레벨에 관해 자동화될 수 있다.

특정 상황에서, 약물 전달 채널(400)을 통해 전달된 약제는 제세동을 향상시키고 그리고/또는 전기 충격 전에 심방에 대한 국소 마취를 제공할 수 있으며, 이에 의해 전기 충격시 환자가 받는 불편을 감소시킬 수 있다. 전기 충격은 물론 의료 전문가가 필요하다고 인정하는 경우에만 개인별로 관리될 것이다.

심방 벽이 얇고 느슨한 상피 층으로 윤곽될 때, 항부정맥제들은 심방 조직을 쉽게 침투함으로써 약물들이 심방 세동을 방지하고 그리고/또는 중지시키도록 할 수 있다. 또한, 약물 전달 채널(400)을 통해 항부정맥제를 전달함으로써, 심방 벽들은 종래의 전신 치료와 관련된 전신 독성을 경험하지 않고 포화된다

본 명세서에 기재된 바와 같이, 본 발명에 따르면, 신규의 최소 침습 삽입 장치는, 예를 들어, 급성 또는 만성의 어느 경우에 제세동을 용이하게 하도록 전기적, 화학적, 또는 이들 모두 형태의 제세동을 심방에 전달한다.

신규의 최소 침습 삽입 장치는 제세동을 용이하게 하기 위해 심방에 약제를 전송할 수 있다. 하나 이상의 약제의 임의의 적절한 투여 또는 투여량 범위가 제세동을 용이 심방에 전달될 수 있다. 하나 이상의 약제의 적절한 투여 또는 투여량 범위의 결정은 의료 전문가에 의해 결정되며, 통상적 치료되는 특정 환자의 요구에 따라 결정될 것이다.

본 발명에 따라 사용될 수 있는 하나 이상의 약제의 임의의 적절한 투여 및 투여량 범위는 본 명세서에서 기술되어 있다. 특정 예들이 본 명세서에 제공되며, 어떤 방식으로든 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안되며, 예시 목적으로만 제공된다.

추가의 대표적인 실시예들 - 심장으로의 약물 전달

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 예를 들어, 본 발명의 인터페이스 장치의 동작을 제어하고 프로그램하기 위해 1개 이상의 알고리즘이 사용될 수 있다. 예를 들면, 하나 이상의 약제가 본 발명의 인터페이스 장치를 통해 환자의 심장의 의도한 부위에 전달되도록 하는 동작을 제어하고 프로그램하기 위해 사용될 수도 있다. 추가로 설명되는 바와 같이, 심장에 전달되는 약물(약제)은 임의의 수의 적절한 형태의 약물, 예를 들어, 하나 이상의 마취제, 진정제, 및/또는 다른 부류의 약제, 또는 이것들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 이 약물들이 본 발명의 인터페이스 장치에 전달되는 수단은, 예를 들어, 상기 활성 약물(들)을 예를 들어 함염물, 헤파린, 항생물질 등과 같은 다른 약제와 함께 인터페이스 장치 내로 맥동(펄스 폭 변조가 있음)시키는 하나 이상의 알고리즘의 사용을 포함할 수 있다. 하나의 대표적인 시나리오에서, 급성 제세동 발생 시, 상기 약제의 양은 시간 주기당 다른 약물에 비해서 증가될 수 있다. 어떤 실시예들에 따르면, 본 발명의 최소 침습 이식 가능한 장치 내의 양압이 유지될 수 있으며, 따라서 응고와 막힘을 방지하고, 또한 치료 중의 중요한 기간에 방해를 방지할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예들의 다른 목적 및 이점들은 설명을 위해 몇몇 실시예를 포함하는 본 명세서의 내용으로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자들에게 자명하게 될 것이다. 본 발명은 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않으면서 다양한 측면에서 변경될 수 있을 것이다. 따라서, 본 명세서의 기재는 단지 설명을 위한 것일 뿐 한정적인 것으로 이해될 수는 없으며, 어떤 측면에서도 본 발명의 범위를 제한하려는 것은 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자들은 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않으면서 여기 설명되는 실시예들에 변경이 이루어질 수 있고, 본 발명의 범위는 청구항들과 그 균등물에 의해 정해짐을 이해할 것이다.

실시예 1

이 실시예에서, 본 발명은, 종래의 방법을 사용하여 외과수술 후에 전신 투여량(systemic dosages)의 일부를 심장 조직 내에 직접 약물 아미오다론(amiodarone), 소탈롤(sotalol), 프로카인 아마이드(procainamide)을 국지적인 표적 투여에 있어서 효과적인 것으로 밝혀졌다. 이 실시예에서, 아래의 표 1은 이들 약물들, 외과수술 후 복용 투여량 및 정맥 투여량(종래의 치료에 의해 투여됨), 및 비교에 의해, 본 발명의 장치들을 사용하여 표적 조직 전달 형태 치료를 위해 사용된 투여량을 보여준다. 표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명이 상기 약물들의 표적 전달을 위해 사용될 때 치료를 위해 현저히 적은 약물이 필요하며, 이것은 또한 본 발명이 사용될 때 현저히 적은 전신 독성이 존재함을 의미한다.

표 1은 예시적인 목적으로 제공된 것이며, 본 발명의 특정 실시예에 있어서 사용된 대표적인 약물과 투여량을 기술하고 있다. 어떻든 간에 표 1은 본 발명의 범위를 제한하려는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 다른 실시예들에 있어서 본 발명은 다른 투여량의 다른 약물들과 함께 사용될 수 있다는 것이다.

대표적인 항부정맥제 치료의 프로토콜
약물	경구 투여(수술 후)	IV(정맥내) 투여 (수술후)	본 발명을 사용하는 치료의 표적 조직 전달 형태에 사용되는 예시적인 투여량
아미오다론	퇴원할 때까지 매일 400mg 투여, 또는 퇴원한 후 1달 동안 매일 200mg 투여	Ⅳ의, 2분 동안 150mg의 투여, 이후 1mg/분×6시간의 투여, 그 이후 0.5mg/분×18시간의 투여	10% 미만의 전신투여
소탈롤	매일 2회 80mg 경구 투여(<70kg) 매일 2회 120mg 경구 투여(>70kg)	매 12시간마다 정맥내 경로로 5시간 동안 75mg 주입	10% 미만의 전신투여
프로카인 아마이드	미국에서는 결정되지 않음	유도 용량: 25-30분 동안 느린 주입으로 15 내지 18mg/kg 투여, 또는 필요한 경우 매 5분마다 50mg/분을 초과하지 않는 속도로 반복하여 100mg/투여 유지 용량: 1 내지 4 mg/분으로 연속 주입	10% 미만의 전신투여

실시예 2

항부정맥제 프로카인 아마이드의 심막내(IPC) 약물 전달과 정맥내(IV) 약물 전달 사이의 차이점을 결정하기 위한 연구들이 실시되었다. 하나의 연구에서, 2 그룹의 돼지(swine)를 사용하여, 연구자들은 2, 8, 16mg/kg(누적량 2, 10, 26mg/kg)의 순차적 정맥내 투여 또는 0.5, 1 및 2mg/kg(누적량 0.5, 1.5, 3.5mg/kg)의 순차적 심낭(pericardial) 투여를 사용하여, 프로카인 아마이드를 정맥내 투여(n=6) 또는 심낭 투여(n=7)하였다. 각 투여량을 10㎖ 중에 재현탁하여, 1㎖/분의 속도로 투여하였다. 두 약물 전달 방법의 약동학은 통계적으로 특별한 의미가 있었다. 심낭 전달은 혈장 농도를 위한 측정가능 수준은 낮은(<1㎍/㎖) 반면, 250 내지 900㎍/㎖ 범위 내의 피크 약물 농도를 생성하였다. 정맥내 전달은 1 초과 내지 40㎍/㎖ 범위의 피크 혈장 농도를 보였고, 그리고 심낭액 내의 농도는 혈장 농도와 동일하였다. 정맥내 전달 동안의 심낭액 농도는 심막내 전달시보다 100배 적다는 것을 명심해야 한다. 심방 전기생리적 값은 상기 두 세트의 전달 방법 간에 유사하며, 이는 직접 투여량이 낮을수록 유사한 치료 반응을 달성할 수 있다는 것을 나타낸다. 3.5mg/kg 누적 심낭 투여에서는 기준값보다 우심방 ERP가 22% 증가한 반면, 10mg/kg 및 26mg/kg 누적 정맥내 투여에서는 연장된 심방 ERP가 각각 24% 및 18% 증가하였다. 또한, 3.5mg/kg(심낭 투여) 및 26mg/kg(정맥내 투여)의 누적 투여량은, 각각 71% 및 83%의 동물들에서 심방 세동 유도를 방지하였다. 심실 전기생리적 특성의 관점에서, 심낭 전달은 심실 전기생리학, 심박수, 또는 전신 혈압에 중요한 영향을 미치지 않았다. 그러나, 26mg/kg의 프로카인 아마이드 정맥내 주사 투여는 심방 심실 전도 시간을 연장시키고, 양쪽 심실간 전도 (RV 및 LC 활성화)를 감소시키며, 이는 IPC가 특이적으로 심방을 표적으로 하는데 반해, 정맥내 전달은 심장 전체에 영향을 미칠 수 있다는 것을 나타낸다. 또한, 연구자들은 5마리의 추가적인 동물에 대해 2mg/kg의 단일 심낭 투여를 실시하였고, 그 결과는 전기생리학 및 약동학적 영향의 측면에서 누적 투여된 경우와 유사하였다. 이러한 대표적 연구는, IPC에 전달된 약물의 낮은 투여량(대략 10배 낮음)은 높은 투여량의 Ⅳ 주입시와 동일한 정도로 심방 전기생리학에 영향을 미칠 수 있으나, 심실 전기생리학에는 영향을 미치지 않는다는 것을 보여준다.

본 명세서에 기재된 실시예들에 더하여, 본 명세서에 기재된 장치 및 방법도 심방 세동의 치료에 제한되지 않는다. 본 발명의 장치 및 방법은, 예를 들어 심실 세동을 치료하는데 사용할 수도 있다. 본 명세서에 기재된 장치 및 방법은 단지 예시일 뿐이라는 것을 이해하여야 한다. 따라서, 본 명세서의 상세한 설명은 본 발명의 특정 실시예들에 관한 것이며, 하기의 청구항에 기재된 본 발명의 범위 및 사상을 벗어나지 않고도 다양한 변형 및 개조가 이루어질 수 있다는 것을 이해하여야 한다.

Claims (24)

1. 환자 치료용 최소 침습 장치에 있어서,
   a. 내측 카테터 내부에 위치하고, 환자의 심장 표면에 대해 약물을 전달하기 위한 적어도 하나의 약물 전달 채널을 포함하는 적어도 하나의 내측 카테터;
   b. 상기 적어도 하나의 내측 카테터를 실질적으로 둘러싸는 외측 카테터;
   c. 상기 내측 카테터의 내부에서 상기 약물 전달 채널을 둘러싸고 상기 장치의 실질적인 원위부에 위치되도록 연장된 복수의 전기 전도성 요소; 및
   d. 상기 장치의 실질적인 원위부에 위치하는 상기 복수의 전기 전도성 요소를 상호연결하는 적어도 하나의 멤브레인을 포함하고-상기 멤브레인은 심장의 박동과 함께 형상을 변경함-,
   상기 장치의 실질적인 원위부에 위치하는, 상기 멤브레인과 상호연결되는 상기 복수의 전기 전도성 요소는 중앙 허브로부터 펼쳐지는 꽃 모양(flower-like) 배열로 배치되고,
   상기 복수의 전기 전도성 요소는 환자의 심장 표면에 제세동 에너지(defibrillation energy)를 제공하고,
   상기 장치는 만성 심방 세동(chronic atrial fibrillation)을 치료하는데 효과적인, 환자 치료용 최소 침습 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서,
   적어도 하나의 접착제가 상기 멤브레인의 하측에 제공되는, 환자 치료용 최소 침습 장치.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 접착제는 적어도 하나의 점착성 중합체를 포함하는, 환자 치료용 최소 침습 장치.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 약물은 적어도 하나의 항부정맥제(anti-arrhythmic drug)를 포함하는, 환자 치료용 최소 침습 장치.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 항부정맥제는 프로카인 아마이드(procainamide), 아미오다론(amiodarone), 프로카인 아마이드와 적어도 하나의 다른 항부정맥제의 조합, 아미오다론과 적어도 하나의 다른 항부정맥제의 조합, 및 프로카인 아마이드와 아미오다론과 적어도 하나의 다른 항부정맥제의 조합으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는, 환자 치료용 최소 침습 장치.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 약물은 적어도 하나의 마취제(anesthetic drug)를 더 포함하는, 환자 치료용 최소 침습 장치.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 마취제는 프로카인(procaine), 리도카인(lidocaine), 프로카인과 적어도 하나의 다른 마취제의 조합, 리도카인과 적어도 하나의 다른 마취제의 조합, 및 프로카인과 리도카인과 적어도 하나의 다른 마취제의 조합으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는, 환자 치료용 최소 침습 장치.
12. 환자 치료용 최소 침습 장치에 있어서,
    a. 적어도 하나의 내측 카테터;
    b. 상기 내측 카테터 내부에 위치하고, 환자의 심장 표면에 대해 약물을 전달하기 위한 적어도 하나의 약물 전달 채널;
    c. 상기 적어도 하나의 내측 카테터를 실질적으로 둘러싸는 외측 카테터; 및
    d. 상기 장치의 실질적인 원위부에 위치된 적어도 하나의 리플릿 조립체를 포함하며,
    상기 리플릿 조립체는 상기 내측 카테터의 내부에서 상기 약물 전달 채널을 둘러싸고,
    상기 리플릿 조립체는 적어도 하나의 멤브레인에 의해 상호연결되고,
    상기 장치의 실질적인 원위부는 환자의 심장 표면에 대한 적어도 하나의 약물 전달을 위한 적어도 하나의 약물 방출부(drug release site)를 더 포함하는, 환자 치료용 최소 침습 장치.
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