KR20210042048A - 로우 프로파일 다중-작용제 주입 시스템 및 방법 - Google Patents

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KR20210042048A
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fluid
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actuator
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존 스트리터
제이슨 프레지어
로버트 더블유 헨슨
존 엠 도노호
에드워드 피 브로우카
엘리 비 니콜스
테오도르 제이 모슬러
Original Assignee
프레시지 바이오싸이언시스, 인크.
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Abstract

세장형 부재, 복수의 유체 전달 부재, 및 복수의 유체 저장소를 포함하는, 신체 내의 종양 내로 유체를 주입하기 위한 로우 프로파일(low-profile) 유체 주입 시스템 및 방법이 제공된다. 복수의 유체 저장소 각각은 각각의 유체 전달 부재가 다른 모든 유체 전달 부재에 대해 유체적으로 독립적이도록 단일 유체 전달 부재의 단일 유체 전달 루멘에 유체 결합될 수 있다. 복수의 유체 전달 부재는 시스템이 환자의 신체 내에 위치될 때 세장형 부재의 원위 단부 밖으로 종양 내로 연장되도록 구성될 수 있다. 유체 전달 기구는 복수의 유체 저장소로부터 복수의 유체 전달 부재로 유체를 전달하고 유체를 종양 내로 주입하기 위해 복수의 유체 저장소에 작동 가능하게 결합될 수 있다.

Description

로우 프로파일 다중-작용제 주입 시스템 및 방법
상호 참조
본 출원은 2018년 6월 1일에 출원된 미국 가출원 번호 62/679,589의 이익을 주장하며, 이 미국 가출원은 모든 목적을 위해 참조에 의해 그 전체 내용이 여기에 포함된다.
암 약물 개발의 근본적인 문제는 전-임상 암 모델에서의 항종양 효능이 환자에서의 효능 또는 환자 결과로 전환(translate)되지 않을 수 있다는 것이다. 많은 경우에, 약물은 임상 질환을 정확하게 표현하지 못하는 전-임상 시험관 내 또는 생체 내 시스템에서 테스트될 수 있다. 예를 들어, 시험관 내 세포 배양 기반 시스템은 종종 예를 들어 미세 환경 조건 또는 종양의 세포 이질성의 변화의 영향을 고려할 수 없는 정적인, 균질한 테스트 조건을 제공한다. 생체 내 동물 모델 기반 시스템은 임상으로의 다소 더 나은 전환을 제공할 수 있지만, 그러나 임상적 인간 종양과 비교하여 종양 미세 환경(특히 유전적, 분자적, 면역학적, 및 세포적 차이), 다양한 성장 조건, 및 다양한 다른 요인의 차이로 인해 예측 유용성이 저해되는 경우가 종종 있다.
따라서, 임상 종양에서의 효능에 대한 약물 후보 테스트를 위한 개선된 방법, 시스템 및 장치를 제공하는 것이 바람직할 것이다. 이러한 시스템의 제안된 실시예는 살아있는 피험자의 성장하는 종양에서 약물 후보의 동시 평가를 위해 임상 종양의 별개의 매핑된 위치에 하나 이상의 약물 후보의 인시투(in situ) 주입을 제공할 수 있다. 약물의 효과는 주입이 수행된 종양 조직의 절제 또는 생검 후 공간적으로 정의된 종양 반응으로서 관찰될 수 있다. 이러한 방식으로, 복수의 약물 후보의 효능을 임상적 세팅에서 직접 평가할 수 있으며, 이는 전신 약물 전달에 대한 치료 반응의 개선된 예측으로 이어질 수 있다.
더욱이, 약물 후보 테스트를 위한 개선된 방법, 시스템 및 장치가 최소 침습 방식으로 피하 종양에 도달할 수 있다면 바람직할 것이다. 이러한 시스템의 제안된 실시예는 예를 들어 생검 기구, 복강경 장비, 혈관내 카테터 등과 같은 기존의 비-침습적 또는 최소 침습적 외과적 접근 장치 또는 도입기와 호환될 수 있다. 대안적으로 또는 조합하여, 이러한 시스템의 실시예는 관심 종양 부위에 대한 접근을 제공하기 위해 자체의 도입기를 포함할 수 있다. 본 명세서에 설명된 시스템은 덜 접근 가능하고 그리고/또는 신체 내부의 더 깊숙한 곳에 위치된 종양 및/또는 표재성 종양에 접근하도록 구성될 수 있다.
약물 후보 테스트를 위한 개선된 방법, 시스템 및 장치가 약물 후보의 단순화된 로딩을 허용한다면 또한 바람직할 것이다. 이러한 시스템의 제안된 실시예는 예를 들어 내부에 하나 이상의 약물 후보를 수용하는 하나 이상의 카트리지를 포함할 수 있다. 각 카트리지는 약물 후보가 미리 로딩될 수 있고, 카트리지로부터 관심 종양 부위로 약물 후보를 전달하는 전달 시스템 내로 삽입되도록 구성될 수 있다.
이들 목적 중 적어도 일부는 아래에 설명된 예시적인 실시예에 의해 충족된다. 이러한 모든 양태들 또는 장점들이 반드시 임의의 특정 실시예에 의해 달성되는 것은 아니다. 따라서, 다양한 실시예는, 본 명세서에서 교시되거나 또는 제안될 수도 있는 다른 양태들 또는 장점들을 반드시 달성하는 것은 아니고, 본 명세서에서 교시된 하나의 장점 또는 장점 그룹을 달성하거나 또는 최적화하는 방식으로 수행될 수 있다.
본 개시 내용은 일반적으로 의료 장치, 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 특히 하나 이상의 유체, 예를 들어 하나 이상의 약물 후보 또는 조합을 조직 내로 주입하는데 사용되는 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 개시의 일 양태는 유체 주입 시스템을 제공한다. 일부 실시예에서, 유체 주입 시스템은 근위 단부 및 원위 단부를 갖는 세장형 부재(elongate member)를 포함한다. 일부 실시예에서, 세장형 부재는 내부에 루멘을 한정하는 내벽을 포함한다. 일부 실시예에서, 유체 주입 시스템은 복수의 유체 전달 부재를 포함한다. 일부 경우에, 복수의 유체 전달 부재는 세장형 부재의 루멘 내에 배치된다. 일부 경우에, 복수의 유체 전달 부재는 후퇴된 구성 및 연장된 구성을 갖는다. 일부 실시예에서, 복수의 유체 전달 부재는 연장된 구성에서 세장형 부재의 원위 단부 밖으로 연장되도록 구성된다. 일부 실시예에서, 복수의 유체 전달 부재 각각은 원위 단부, 근위 단부, 원위 단부의 출구 포트, 및 내부에 유체 전달 루멘을 한정하는 내벽을 포함한다. 일부 실시예에서, 유체 전달 루멘은 출구 포트에 유체 결합된다. 일부 실시예에서, 각각의 유체 전달 루멘은 복수의 유체 전달 부재의 다른 모든 유체 전달 루멘의 다른 모든 유체 전달 루멘에 대해 유체적으로 독립적이다. 일부 실시예에서, 유체 주입 시스템은 복수의 유체 전달 채널을 포함한다. 일부 실시예에서, 복수의 유체 전달 채널 각각은 복수의 유체 전달 부재의 하나 이상의 유체 전달 루멘에 유체 결합된다. 일부 실시예에서, 유체 전달 기구가 복수의 유체 전달 채널에 작동 가능하게 결합되고, 여기서 유체 전달 기구의 작동은 유체가 복수의 유체 전달 채널로부터 복수의 유체 전달 부재로 그리고 출구 포트 밖으로 통과하게 한다.
일부 실시예에서, 유체 전달 기구의 작동은 유체의 전달이 연장된 구성으로부터 후퇴된 구성으로의 유체 전달 부재의 후퇴에 수반되도록 복수의 유체 전달 부재에 작동 가능하게 결합된다. 일부 실시예에서, 유체 전달 기구는 유체 전달 로드(fluid delivery rod)를 포함한다. 일부 실시예에서, 복수의 유체 전달 부재는 유체 전달 부재로부터의 유체 전달과 동시에 연장된 구성으로부터 후퇴된 구성으로 후퇴하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 복수의 유체 전달 부재는 후퇴된 구성에서 세장형 부재의 루멘 내에 완전히 둘러싸이도록 구성된다.
일부 실시예에서, 세장형 부재는 시스(sheath), 하이포 튜브 샤프트(a hypotube shaft) 또는 바늘을 포함한다. 일부 실시예에서, 세장형 부재는 금속을 포함한다. 일부 실시예에서, 세장형 부재는 가요성 재료를 포함한다. 일부 실시예에서, 세장형 부재는 강성 재료를 포함한다. 일부 실시예에서, 세장형 부재는 약 4 cm 내지 약 250 cm 범위의 길이를 갖는다. 일부 실시예에서, 세장형 부재는 약 4 cm 내지 약 20 cm 범위의 길이를 갖는다. 일부 실시예에서, 세장형 부재는 약 4 cm 내지 약 20 cm 범위의 길이를 갖는다. 일부 실시예에서, 세장형 부재는 약 100 cm 내지 약 250 cm 범위의 길이를 갖는다. 일부 실시예에서, 세장형 부재는 약 0.9 mm 내지 약 3.5 mm 범위의 외경을 갖는다. 일부 실시예에서, 세장형 부재는 약 2 mm 내지 약 4 mm 범위의 외경을 갖는다. 일부 실시예에서, 세장형 부재는 약 3 프렌치(French) 내지 약 10 프렌치 범위의 외경을 갖는다. 일부 실시예에서, 세장형 부재는 통상적인 생검 접근 바늘, 통상적인 내시경, 또는 통상적인 혈관 접근 시스의 작업 채널 내에 맞는 크기의 외경을 갖는다. 일부 실시예에서, 세장형 부재는 약 10 내지 약 20 범위의 게이지 번호를 갖는 바늘을 포함한다.
일부 실시예에서, 복수의 유체 전달 부재는 적어도 2 개의 유체 전달 부재를 포함한다. 일부 실시예에서, 복수의 유체 전달 부재는 2 내지 20 개의 유체 전달 부재를 포함한다. 일부 실시예에서, 복수의 유체 전달 부재는 복수의 바늘 또는 튜브를 포함한다. 일부 실시예에서, 복수의 유체 전달 부재는 복수의 연필 끝 바늘, 끝이 무딘 바늘 또는 끝이 비스듬한 바늘을 포함한다. 일부 실시예에서, 복수의 유체 전달 부재는 금속 또는 플라스틱을 포함한다. 일부 실시예에서, 복수의 유체 전달 부재는 형상 기억 합금을 포함한다. 일부 실시예에서, 복수의 유체 전달 부재는 가요성 재료를 포함한다. 일부 실시예에서, 복수의 유체 전달 부재는 강성 재료를 포함한다. 일부 실시예에서, 복수의 유체 전달 부재 각각은 약 0.05 mm 내지 약 0.50 mm 범위의 외경을 갖는다. 일부 실시예에서, 복수의 유체 전달 부재 각각은 약 0.25 mm의 외경을 갖는다. 일부 실시예에서, 복수의 유체 전달 부재 각각은 게이지 번호가 약 28 내지 약 33인 바늘이다. 일부 실시예에서, 복수의 유체 전달 부재 각각은 게이지 번호가 약 31인 바늘이다. 일부 실시예에서, 복수의 유체 전달 부재의 각각의 유체 전달 루멘은 약 0.1 μl 내지 약 10 μl 범위의 부피를 갖는다. 일부 실시예에서, 복수의 유체 전달 부재 각각은 세장형 부재의 원위 단부로부터 세장형 부재의 근위 단부까지 연장되는 길이를 갖는다. 일부 실시예에서, 복수의 유체 전달 부재 각각은 약 4 cm 내지 약 250 cm 범위의 길이를 갖는다. 일부 실시예에서, 복수의 유체 전달 부재 각각은 약 5 mm 내지 약 40 mm 범위의 연장된 구성에서 세장형 부재의 원위 단부 밖으로 연장되는 길이를 갖는다. 일부 실시예에서, 복수의 유체 전달 부재 각각은 유체 전달 루멘에 유체적으로 결합된 적어도 하나의 추가 출구 포트를 포함한다. 일부 실시예에서, 연장된 구성에서, 복수의 유체 전달 부재 각각은 세장형 부재의 종축으로부터 멀어지게 각을 이룬다. 일부 실시예에서, 복수의 유체 전달 부재 각각은 약 10 ° 내지 약 90 ° 범위의 각도로 세장형 부재의 종축으로부터 멀어지게 각을 이룬다.
일부 실시예에서, 세장형 부재의 원위 단부는 연장된 구성에서 세장형 부재의 종축으로부터 멀어지게 각을 이루도록 복수의 유체 전달 부재를 안내하도록 위치된 앵글링 요소(angling elements)를 포함한다. 일부 실시예에서, 연장된 구성에서, 복수의 유체 전달 부재 각각은 복수의 유체 전달 부재 각각의 원위 단부들 사이의 거리가 약 1 mm 내지 약 10 mm의 범위에 있도록 세장형 부재의 종축으로부터 멀어지게 각을 이룬다.
일부 실시예에서, 시스템은 세장형 부재의 근위 단부에 인접한 핸들을 추가로 포함한다.
일부 실시예에서, 시스템은 세장형 부재의 근위 단부에 인접하고 복수의 유체 전달 부재에 작동 가능하게 결합된 액추에이터를 추가로 포함하고, 여기서 액추에이터의 작동은 복수의 유체 전달 부재를 후퇴된 구성으로부터 확장된 구성으로 또는 확장된 구성으로부터 후퇴된 구성으로 이동시킨다. 일부 실시예에서, 액추에이터는 약 0.1 mm/s 내지 약 10 mm/s 범위의 속도로 복수의 유체 전달 부재를 확장된 구성으로부터 후퇴된 구성으로 후퇴시키도록 구성된다. 일부 실시예에서, 액추에이터는 기계적 액추에이터 또는 전기 기계적 액추에이터를 포함한다. 일부 실시예에서, 액추에이터는 수동으로 작동된다. 일부 실시예에서, 액추에이터는 자동으로 작동된다.
일부 실시예에서, 유체 전달 기구는 액추에이터에 의해 작동된다. 일부 실시예에서, 유체 전달 기구는 기계적 액추에이터 또는 전기 기계적 액추에이터를 포함한다. 일부 실시예에서, 유체 전달 기구는 플런저 또는 펌프 중 하나 이상을 포함한다. 일부 실시예에서, 유체 전달 기구는 수동으로 작동된다. 일부 실시예에서, 유체 전달 기구는 자동으로 작동된다. 일부 실시예에서, 유체 전달 기구는 유체가 약 0.1 μl/s 내지 약 10 μl/s 범위의 유량으로 출구 포트 밖으로 전달되게 하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 시스템은 피부 표면 아래 약 1 cm 내지 약 300 cm의 유체 전달을 위해 구성된다. 일부 실시예에서, 시스템은 피부 표면 아래 약 1 cm 내지 약 30 cm의 유체 전달을 위해 구성된다. 일부 실시예에서, 시스템은 피부 표면 아래 약 4 cm 내지 약 20 cm의 유체 전달을 위해 구성된다. 일부 실시예에서, 시스템은 피부 표면 아래 약 100 cm 내지 약 250 cm의 유체 전달을 위해 구성된다.
일부 실시예에서, 복수의 유체 전달 채널은 복수의 유체 전달 부재의 유체 전달 루멘을 포함한다. 일부 실시예에서, 복수의 유체 전달 부재의 유체 전달 루멘은 복수의 유체 전달 채널이다. 일부 실시예에서, 유체 전달 기구는 복수의 유체 전달 기구를 포함하고, 복수의 유체 전달 기구 각각은 복수의 유체 전달 채널의 단일 유체 전달 채널에 작동 가능하게 결합된다.
일부 실시예에서, 시스템은 사용 중 유체 주입 시스템의 수술기주위의(peri operative) 이미징을 위한 이미징 시스템을 추가로 포함한다.
일부 실시예에서, 시스템은 유체 전달 루멘 중 하나 이상 또는 복수의 유체 전달 채널 중 하나 이상에 유체 결합된 하나 이상의 카트리지를 추가로 포함한다. 일부 실시예에서, 복수의 유체 전달 채널 각각은 약 10 μl 내지 약 500 μl 범위의 부피를 갖는다.
일부 실시예에서, 시스템은 형광 추적 마이크로스피어(fluorescent tracking microspheres)(FTM)의 집단을 추가로 포함한다. 일부 실시예에서, 형광 추적 마이크로스피어는 5 마이크로미터 내지 10 마이크로미터의 직경을 갖는다. 일부 실시예에서, 형광 추적 마이크로스피어는 폴리스티렌을 포함한다. 일부 실시예에서, 시스템은 형광 추적 마이크로스피어(FTM)의 복수의 집단을 추가로 포함한다.
일부 실시예에서, 시스템은 부피 선택기를 추가로 포함한다. 일부 실시예에서, 시스템은 복수의 카트리지를 추가로 포함한다.
본 개시의 일 양태는 환자의 신체 내의 종양 내로 유체를 주입하는 방법을 제공하며, 상기 방법은 유체 주입 시스템을 제공하는 단계 - 유체 주입 시스템은 근위 단부 및 원위 단부를 갖는 세장형 부재, 세장형 부재의 루멘 내에 배치된 복수의 유체 전달 부재, 및 복수의 유체 전달 채널을 포함하고, 복수의 유체 전달 채널 각각은 복수의 유체 전달 부재 각각의 단일 유체 전달 루멘에 유체 결합됨 - ; 복수의 유체 전달 부재가 후퇴된 상태에서 세장형 부재의 원위 단부를 신체 내로 삽입하는 단계; 복수의 유체 전달 부재가 후퇴된 상태에서 세장형 부재의 원위 단부를 종양에 매우 근접하게 위치시키는 단계; 복수의 유체 전달 부재를 세장형 부재의 원위 단부로부터 종양 내로 연장시키는 단계; 및 복수의 유체 전달 부재로부터 종양 내로 복수의 유체를 주입하는 단계를 포함하고, 복수의 유체 전달 부재 각각은 복수의 유체 전달 부재의 다른 모든 유체 전달 부재로부터 유체적으로 독립적이다.
일부 실시예에서, 방법은 복수의 유체 전달 부재를 종양으로부터 세장형 부재의 원위 단부로 후퇴시키는 단계를 추가로 포함한다. 일부 실시예에서, 복수의 유체 전달 부재를 후퇴시키는 단계는 복수의 유체를 주입하는 단계에 부수적으로 발생한다. 일부 실시예에서, 복수의 유체 전달 부재를 후퇴시키는 단계는 복수의 유체 전달 부재가 세장형 부재의 루멘 내에 완전히 둘러싸이도록 복수의 유체 전달 부재를 후퇴시키는 단계를 포함한다. 일부 실시예에서, 복수의 유체 전달 부재를 후퇴시키는 단계는 약 0.1 mm/s 내지 약 10 mm/s 범위의 속도로 복수의 유체 전달 부재를 후퇴시키는 단계를 포함한다.
일부 실시예에서, 방법은 복수의 유체 전달 부재가 후퇴된 상태에서 세장형 부재의 원위 단부를 신체로부터 제거하는 단계를 추가로 포함한다. 일부 실시예에서, 방법은 분석을 위해 종양의 적어도 일부를 절제하는 단계를 추가로 포함한다. 일부 실시예에서, 방법은 세장형 부재의 원위 단부를 신체 내로 삽입하기 전에 복수의 유체를 복수의 유체 전달 채널 내로 로딩하는 단계를 추가로 포함한다. 일부 실시예에서, 방법은 수술기주위에 유체 주입 시스템을 이미징하는 단계를 추가로 포함한다.
일부 실시예에서, 세장형 부재는 시스, 하이포 튜브 샤프트, 또는 바늘을 포함한다. 일부 실시예에서, 세장형 부재는 금속을 포함한다. 일부 실시예에서, 세장형 부재는 가요성 재료를 포함한다. 일부 실시예에서, 세장형 부재는 강성 재료를 포함한다. 일부 실시예에서, 세장형 부재는 약 0.9 mm 내지 약 3.5 mm 범위의 외경을 갖는다. 일부 실시예에서, 세장형 부재는 약 10 내지 약 20 범위의 게이지 번호를 갖는 바늘을 포함한다.
일부 실시예에서, 세장형 부재의 원위 단부를 신체 내로 삽입하는 단계는 세장형 부재의 원위 단부를 신체 내에 미리 위치된 통상적인 생검 접근 바늘, 통상적인 내시경, 또는 통상적인 혈관 접근 시스의 작업 채널 내로 삽입하는 단계를 포함한다.
일부 실시예에서, 복수의 유체 전달 부재는 적어도 2 개의 유체 전달 부재를 포함한다. 일부 실시예에서, 복수의 유체 전달 부재는 2 내지 20 개의 유체 전달 부재를 포함한다. 일부 실시예에서, 복수의 유체 전달 부재는 복수의 바늘 또는 튜브를 포함한다. 일부 실시예에서, 복수의 유체 전달 부재는 금속 또는 플라스틱을 포함한다. 일부 실시예에서, 복수의 유체 전달 부재는 형상 기억 합금을 포함한다. 일부 실시예에서, 복수의 유체 전달 부재는 가요성 재료를 포함한다. 일부 실시예에서, 복수의 유체 전달 부재는 강성 재료를 포함한다. 일부 실시예에서, 복수의 유체 전달 부재 각각은 약 0.05 mm 내지 약 0.50 mm의 외경을 갖는다. 일부 실시예에서, 복수의 유체 전달 부재 각각은 게이지 번호가 약 28 내지 약 33인 바늘이다.
일부 실시예에서, 복수의 유체를 주입하는 단계는 약 0.1 μl/s 내지 약 10 μl/s 범위의 유량으로 복수의 유체를 주입하는 단계를 포함한다. 일부 실시예에서, 복수의 유체를 주입하는 단계는 복수의 유체 전달 부재 각각으로부터 복수의 유체 각각의 약 10 μl 내지 약 500 μl 범위의 부피를 주입하는 단계를 포함한다.
일부 실시예에서, 복수의 유체 전달 부재 각각은 세장형 부재의 원위 단부로부터 세장형 부재의 근위 단부까지 연장되는 길이를 갖는다. 일부 실시예에서, 복수의 유체 전달 부재 각각은 약 4 cm 내지 약 250 cm 범위의 길이를 갖는다.
일부 실시예에서, 복수의 유체 전달 부재를 연장시키는 단계는 세장형 부재의 원위 단부 밖으로 종양 내로의 복수의 유체 전달 부재 각각의 약 5 mm 내지 약 40 mm 범위의 길이를 연장시키는 단계를 포함한다. 일부 실시예에서, 복수의 유체 전달 부재를 연장시키는 단계는 복수의 유체 전달 부재가 세장형 부재의 종축으로부터 멀어지게 각을 이루도록 세장형 부재의 원위 단부로부터 복수의 유체 전달 부재를 연장시키는 단계를 포함한다.
일부 실시예에서, 세장형 부재의 원위 단부는 연장된 구성에서 세장형 부재의 종축으로부터 멀어지게 각을 이루도록 복수의 유체 전달 부재를 안내하도록 위치된 앵글링 요소를 포함한다.
일부 실시예에서, 복수의 유체를 주입하는 단계는 종양에 복수의 별개의 유체 컬럼(columns)을 생성하는 단계를 포함한다.
일부 실시예에서, 방법에 사용되는 유체 주입 시스템은 그 위에 유체 전달 기구를 갖는 핸들을 추가로 포함하고, 유체 전달 기구는 복수의 유체 전달 채널에 작동 가능하게 결합되고, 복수의 유체를 주입하는 단계는 유체 전달 기구를 작동시키는 단계를 포함한다. 일부 실시예에서, 유체 전달 기구는 유체 전달 기구를 수동으로 작동시키는 것을 포함한다. 일부 실시예에서, 유체 전달 기구를 작동시키는 단계는 유체 전달 기구를 자동으로 작동시키는 단계를 포함한다. 일부 실시예에서, 유체 전달 기구는 기계적 액추에이터 또는 전기 기계적 액추에이터를 포함한다. 일부 실시예에서, 유체 전달 기구는 플런저 또는 펌프 중 하나 이상을 포함한다. 일부 실시예에서, 유체 주입 시스템은 세장형 부재의 근위 단부에 인접하고 복수의 유체 전달 부재에 작동 가능하게 결합된 액추에이터를 추가로 포함한다. 일부 실시예에서, 복수의 유체 전달 부재를 연장되는 단계는 액추에이터를 작동시키는 단계를 포함한다.
일부 실시예에서, 액추에이터를 작동시키는 단계는 액추에이터를 수동으로 작동시키는 단계를 포함한다. 일부 실시예에서, 복수의 유체를 주입하는 단계는 액추에이터를 작동시키는 단계를 포함한다. 일부 실시예에서, 액추에이터를 작동시키는 단계는 액추에이터를 자동으로 작동시키는 단계를 포함한다. 일부 실시예에서, 액추에이터는 기계적 액추에이터 또는 전기 기계적 액추에이터를 포함한다. 일부 실시예에서, 액추에이터는 썸휠 또는 전기 액추에이터 중 하나 이상을 포함한다. 일부 실시예에서, 복수의 유체를 주입하는 단계는 피부 표면 아래 약 0.2 cm 내지 약 20 cm에 복수의 유체를 주입하는 단계를 포함한다. 일부 실시예에서, 복수의 유체를 주입하는 단계는 피부 표면 아래 약 1 cm 내지 약 30 cm에 복수의 유체를 주입하는 단계를 포함한다. 일부 실시예에서, 복수의 유체를 주입하는 단계는 피부 표면 아래 약 4 cm 내지 약 20 cm에 복수의 유체를 주입하는 단계를 포함한다. 일부 실시예에서, 복수의 유체를 주입하는 단계는 피부 표면 아래 약 100 cm 내지 약 250 cm에 복수의 유체를 주입하는 단계를 포함한다. 일부 실시예에서, 복수의 유체는 하나 이상의 치료제를 포함한다. 일부 실시예에서, 복수의 유체를 주입하는 단계는 복수의 유체 전달 부재 각각으로부터 종양 내로 다른 유체를 주입하는 단계를 포함한다. 일부 실시예에서, 복수의 유체를 주입하는 단계는 복수의 유체 전달 부재 각각으로부터 종양 내로 동일한 유체를 주입하는 단계를 포함한다. 일부 실시예에서, 종양은 환자의 피부, 유방, 뇌, 전립선, 결장, 직장, 신장, 췌장, 폐, 간, 심장, 위, 장, 난소, 고환, 자궁 경부, 림프절, 갑상선, 식도, 머리 또는 목, 눈, 뼈, 또는 방광에 위치된다. 일부 실시예에서, 복수의 유체는 형광 추적 마이크로스피어(FTM)의 집단을 포함한다. 일부 실시예에서, 복수의 유체는 형광 추적 마이크로스피어의 복수의 집단을 포함한다.
참조에 의한 통합
본 명세서에서 언급된 모든 간행물, 특허, 및 특허 출원은 각각의 개별 간행물, 특허, 또는 특허 출원이 참조로 통합되는 것으로 구체적이고 개별적으로 표시된 것과 동일한 정도로 본 출원에 참조로 통합된다.
본 발명의 새로운 특징은 첨부된 청구 범위에서 구체적으로 설명된다. 본 발명의 원리가 이용되는 예시적인 실시예를 설명하는 다음의 상세한 설명 및 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 특징 및 장점에 대한 더 나은 이해를 얻을 수 있다.
도 1은 실시예들에 따른 로우 프로파일 유체 주입 시스템의 개략도를 도시한다.
도 2는 실시예들에 따른 연장된 전달 부재를 갖는 로우 프로파일 유체 주입 시스템의 개략도를 도시한다.
도 3은 실시예들에 따른 로우 프로파일 유체 주입 시스템의 개략도를 도시한다.
도 4a는 실시예들에 따른 로우 프로파일 유체 주입 시스템 및 카트리지의 일부의 개략도를 도시한다.
도 4b는 실시예들에 따른 카트리지를 갖는 로우 프로파일 유체 주입 시스템의 로딩을 도시하는 개략도를 도시한다.
도 5a는 실시예들에 따른 로우 프로파일 유체 주입 시스템의 개략도를 도시한다.
도 5b는 실시예들에 따른 전달 부재가 연장되어 있는 로우 프로파일 유체 주입 시스템의 개략도를 도시한다.
도 5c는 실시예들에 따른 도 5b에 도시된 로우 프로파일 유체 주입 시스템의 일부의 개략도를 도시한다.
도 6a는 실시예들에 따른 로우 프로파일 유체 주입 시스템의 개략도를 도시한다.
도 6b는 실시예에 따른 도 6a에 도시된 로우 프로파일 유체 주입 시스템의 일부를 도시한다.
도 7은 실시예들에 따른 로우 프로파일 유체 주입 시스템의 내부 기구의 이미지를 도시한다.
도 8은 실시예들에 따른 로우 프로파일 유체 주입 시스템의 개략도를 도시한다.
도 9는 실시예들에 따른 로우 프로파일 유체 주입 시스템의 세장형 부재의 단면도를 도시한다.
도 10a는 실시예들에 따른 연장되지 않은 구성의 유체 전달 부재를 갖는 로우 프로파일 유체 주입 시스템의 개략도를 도시한다.
도 10b는 실시예들에 따른 연장된 구성의 유체 전달 부재를 갖는 도 10a의 시스템을 도시한다.
도 11a는 실시예들에 따른 연장되지 않은 구성의 유체 전달 부재를 갖는 예시적인 세장형 부재를 도시한다.
도 11b는 실시예들에 따른 연장된 구성의 유체 전달 부재를 갖는 예시적인 세장형 부재를 도시한다.
도 12a는 실시예들에 따른 연장되지 않은 구성의 유체 전달 부재를 갖는 예시적인 세장형 부재의 원위 단부를 도시한다.
도 12b는 실시예들에 따른 연장된 구성의 유체 전달 부재를 갖는 예시적인 세장형 부재의 원위 단부를 도시한다.
도 13a는 실시예들에 따른 시스템의 종축에 수직인 단면으로 도시된 로우 프로파일 유체 주입 시스템에 의한 주입 후 표적 조직의 다이어그램을 도시한다.
도 13b는 실시예들에 따른 로우 프로파일 유체 주입 시스템에 의한 주입 후 표적 조직의 주입 컬럼의 사시도를 도시한다.
도 13c는 실시예들에 따른 로우 프로파일 유체 주입 시스템에 의한 주입 후 표적 조직의 주입 컬럼의 사시도를 도시한다.
도 14는 실시예들에 따른 표적 조직 내부로 연장된 유체 전달 부재를 갖는 로우 프로파일 유체 주입 시스템의 개략도를 도시한다.
도 15a는 실시예들에 따른 시뮬레이션된 표적 조직 내부의 연장되지 않은 구성에 있는 유체 전달 부재를 갖는 예시적인 로우 프로파일 유체 주입 시스템을 도시한다.
도 15b는 실시예들에 따른 시뮬레이션된 표적 조직 내로 연장된 유체 전달 부재를 갖는 도 15a의 예시적인 시스템을 도시한다.
도 15c는 실시예들에 따른 시뮬레이션된 표적 조직 내로의 유체 주입 및 유체 전달 부재의 동시 후퇴 동안 도 15a의 시스템을 도시한다.
도 16a는 실시예들에 따른 연장되지 않은 구성의 유체 전달 부재를 사용한 유체 주입 이전의 로우 프로파일 유체 주입 시스템의 개략도를 도시한다.
도 16b는 실시예들에 따른 연장된 구성의 유체 전달 부재를 사용한 유체 주입 이전의 로우 프로파일 유체 주입 시스템의 개략도를 도시한다.
도 16c는 실시예들에 따른 연장되지 않은 구성의 유체 전달 부재를 사용한 유체 주입 후 로우 프로파일 유체 주입 시스템의 개략도를 도시한다.
도 16d는 실시예들에 따른 연장된 구성의 유체 전달 부재를 사용한 유체 주입 이전의 로우 프로파일 유체 주입 시스템의 개략도를 도시한다.
도 16e는 실시예들에 따른 유체 전달 부재의 동시 유체 주입 및 후퇴 후 도 16d의 시스템을 도시한다.
도 17은 실시예들에 따른 유체 주입 시스템을 사용하여 피험자의 신체 내의 종양 내로 유체를 주입하는 방법의 예시적인 단계를 도시한다.
도 18a는 실시예들에 따른 부피 선택기를 포함하는 로우 프로파일 유체 주입 시스템의 이미지를 도시한다.
도 18b는 실시예들에 따른 부피 선택기의 이미지를 도시한다.
도 19a는 실시예들에 따른 팁 캡을 포함하는 로우 프로파일 유체 주입 시스템의 개략도를 도시한다.
도 19b는 실시예들에 따른 팁 캡의 개략도를 도시한다.
도 20a는 실시예들에 따른 카트리지를 도시한다.
도 20b는 실시예들에 따른 카트리지를 도시한다.
도 21a 내지 도 21d는 실시예들에 따른 표적 조직에서 하나 이상의 제제를 전달하고 검출하기 위한 방법을 도시한다.
다음의 상세한 설명에서는, 그 일부를 형성하는 첨부 도면을 참조하도록 한다. 도면에서 유사한 기호는 문맥에서 달리 지시하지 않는 한 일반적으로 유사한 구성 요소를 나타낸다. 상세한 설명, 도면 및 청구 범위에 설명된 예시적인 실시예는 제한하는 것을 의미하지 않는다. 여기에 제시된 주제의 범위를 벗어나지 않고 다른 실시예가 이용될 수 있고, 다른 변경이 이루어질 수 있다. 본 명세서에 일반적으로 설명되고 도면에 예시되어 있는 본 개시의 양태들은 매우 다양한 상이한 구성으로 배열, 치환, 조합, 분리 및 설계될 수 있으며, 이들 모두는 여기서 명시적으로 고려된다는 것을 쉽게 이해할 수 있을 것이다.
특정 실시예들 및 예들이 아래에 개시되어 있지만, 본 발명의 주제는 구체적으로 개시된 실시예를 넘어 다른 대안적인 실시예 및/또는 사용, 그리고 그 수정 및 등가물로 확장된다. 따라서, 여기에 첨부된 청구항의 범위는 아래에 설명된 임의의 특정 실시예에 의해 제한되지 않는다. 예를 들어, 본 명세서에 개시된 임의의 방법 또는 프로세스에서, 방법 또는 프로세스의 작용 또는 동작은 임의의 적절한 시퀀스로 수행될 수 있으며, 반드시 임의의 특정 개시된 시퀀스로 제한되는 것은 아니다. 특정 실시예들을 이해하는데 도움이 될 수 있는 방식으로, 다양한 동작들이 복수의 개별 동작들로서 차례로 설명될 수 있지만, 그러나, 설명의 순서는 이러한 동작들이 순서 의존적이라는 것을 암시하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 추가적으로, 여기에 설명된 구조, 시스템 및/또는 장치는 통합된 구성 요소 또는 별도의 구성 요소로 구현될 수 있다.
다양한 실시예를 비교하기 위해, 이들 실시예의 특정 양태 및 장점이 설명된다. 그러한 모든 양태 또는 장점이 반드시 임의의 특정 실시예에 의해 달성되는 것은 아니다. 따라서, 예를 들어, 다양한 실시예는 본 명세서에서 또한 교시되거나 또는 제안될 수 있는 다른 양태 또는 장점을 반드시 달성하지 않고 본 명세서에서 교시된 바와 같은 하나의 장점 또는 장점의 그룹을 달성하거나 또는 최적화하는 방식으로 수행될 수 있다.
본 개시 내용은 로우 프로파일 유체 주입 장치 및 그 사용 시스템 및 방법을 설명한다. 본 명세서에 개시된 로우 프로파일 유체 주입 장치 및 시스템은 예를 들어 진단 및/또는 치료 응용 분야에서 기존 장치, 시스템 및 방법에 비해 장점을 제공할 수 있다. 일부 경우에, 본 명세서에 개시된 로우 프로파일 유체 주입 시스템(예를 들어, 시스템(100))은 인시투에서 암으로의 약물 전달을 위해 사용된다. 당업자는 본 명세서에 개시된 장치, 시스템 및 방법이 복수의 해부학적 영역 및 복수의 수술 절차에서 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 또한, 당업자는 본 명세서에 개시된 유체 주입 시스템의 삽입 및/또는 본 명세서에 개시된 바와 같은 하나 이상의 제제의 전달이 의사(예를 들어 내과 의사) 또는 비-의사 의료 전문가(예를 들어 사혈 전문 의사, 임상 기술자, 간호사, 개업 간호사, 또는 내과 의사 보조원)와 같은 피하 주사의 숙련자가 수행할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 장치는 예를 들어 전임상, 생체 외, 또는 시험관 내 약물 테스트에 사용될 수 있다. 방법들은 인간 조직 또는 조직 샘플, 또는 동물 조직 또는 조직 샘플에서 수행될 수 있다.
도 1은 액추에이터(250) 및 세장형 부재(110)를 포함하는 로우 프로파일 유체 주입 시스템(100)을 도시한다. 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 본 명세서에 개시된 로우 프로파일 유체 주입 시스템의 치수 및 구조는 표적 조직으로의 하나 이상의 유체(예를 들어, 치료제 및/또는 진단제를 포함할 수 있음)의 최소 침습적 전달을 허용한다. 여기에 개시된 바와 같이, 하나 이상의 유체가 (예를 들어, 하나 이상의 카트리지(432) 내의) 챔버(400)에 로딩되고 세장형 부재(110) 내에 수용된 하나 이상의 유체 전달 부재(320)를 통해 표적 조직(예를 들어, 종양 조직 또는 그 일부)으로 전달될 수 있다. 세장형 부재(110)는 세장형 부재(110)의 근위 단부(113)에서 유체 주입 시스템(100)의 하우징에 연결될 수 있다. 일부 경우에, 세장형 부재(110)의 근위 단부(113)는 원위 커플링(190)을 포함할 수 있다. 원위 커플링(190)은 부착 인터페이스(예를 들어, 클립 또는 루어 락 커넥터)일 수 있다. 일부 경우에, 동축 시스는 세장형 부재(110) 위로 슬라이딩되어, 원위 커플링(190)에 결합될 수 있다.
액추에이터(250)는 (핸드 그립(170)(또는 핸들)을 포함하는 윤곽이 있는 외벽을 포함할 수 있는) 유체 주입 시스템(100)의 하우징 내에서 주사기 본체(260) 및 유체 전달 부재(320)를 구동하기 위한 다양한 수단 중 하나일 수 있다. 많은 경우에, 액추에이터(250)는 액추에이터 스트럿(254)에 연결된 레버 아암을 포함하며, 이는 주사기 로드(257)를 통해 유체 주입 시스템(100)의 하우징 내부에서 주사기 본체(260)를 구동한다. 다양한 실시예에서, 액추에이터(250)는 수동으로 작동될 수 있다(예를 들어, 액추에이터(250)를 유체 주입 시스템(100)의 하우징에 압착함으로써). 일부 경우에, 액추에이터(250)는 기계화된 액추에이터를 포함할 수 있으며, 여기서 주사기 본체(260)의 작동에 사용되는 일부 또는 모든 힘은 전기 기계 기구에 의해 제공될 수 있다. 액추에이터(250)의 작동은 하나 이상의 유체 전달 부재가 세장형 부재(110)의 원위 단부(114)로부터 (예를 들어, 표적 종양 조직과 같은 피험자의 조직 내로) 연장되게 할 수 있다.
도 2는 액추에이터(250)의 레버 아암이 맞물린(예를 들어, 눌려진) 로우 프로파일 유체 주입 시스템(100)을 도시한다. 액추에이터(250)를 맞물리게 하면(예를 들어, 누르면) 하나 이상의 유체 전달 부재가 세장형 부재(110)의 원위 단부(114)를 통해 세장형 부재(110) 밖으로 연장되게 할 수 있다. 유체 전달 부재(들)(320)는 유체 주입 시스템(100)의 종축으로부터 멀리 편향될 수 있다(예를 들어, 벌어질 수 있음). 세장형 부재(110)의 원위 단부(114)로부터 연장될 때 벌어지는 복수의 유체 전달 부재(320)의 대표적인 예가 도 2에 도시되어 있다. 일부 경우에, 세장형 부재의 원위 단부(114)는 액추에이터(250)가 맞물릴 때(예를 들어, 주사기 본체(260)가 유체 주입 시스템(100)의 하우징 내에서 원위로 작동될 때) 하나 이상의 유체 전달 부재(320)가 유체 주입 시스템(100)의 종축으로부터 멀리 편향되게 할 수 있는 하나 이상의 앵글링 요소(115)(예를 들어, 벌림 기구)를 포함할 수 있다. 앵글링 요소(115)는 유체 전달 부재(320)가 통과할 수 있는 각진 채널(들)을 포함할 수 있는 하나 이상의 가이드를 포함할 수 있다. 앵글링 요소(115)의 대표적인 예가 도 12a 및 도 12b에 도시되어 있다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 유체 전달 부재(들)(320)는 액추에이터(250)가 맞물릴 때 유체 주입 시스템(100)의 종축과 일렬로 연장될 수 있다. 액추에이터(250)가 맞물릴 때 유체 전달 부재(320)가 유체 주입 시스템(100)의 종축과 일렬로 연장되는 일부 경우에, 세장형 부재(110)의 원위 단부(114)는 각지지 않은 (예를 들어, 유체 전달 부재(320)가 통과할 수 있는) 가이드 요소를 포함한다.
일부 경우에, 원위 단부(114)는 조직을 관통(예를 들어, 천공)하도록 형상화된다. 예를 들어, 원위 단부(114)는 예를 들어 피부 또는 섬유 조직을 관통하기 위해 뾰족하거나 또는 날카로운 단부를 가질 수 있다. 많은 경우에, 원위 단부(114)는 총알 형상의 또는 둥근 단부를 가질 수 있다. 원위 단부(114)의 이러한 총알 형상의 또는 둥근 단부는 피부 또는 섬유 조직을 관통하기에 충분할 수 있다; 그러나, 총알 형상의 또는 둥근 원위 단부(114)는 내부 장기와 같은 다른 조직의 손상(예를 들어, 천공)을 방지할 수 있으므로, 조직 또는 피험자 내부의 조직을 통해 세장형 부재를 전진시키는데 유리할 수 있다. 일부 경우에, 앵글링 요소(115)와 같은 가이드 요소는 조직 내로 또는 조직을 통한 세장형 부재(110)의 관통을 돕기 위해 형상화될 수 있다.
일부 경우에, 액추에이터(250)의 레버 아암은 예를 들어 액추에이터(250)와 완전히 맞물림으로써, 유체 주입 시스템(100)의 하우징의 레버 아암 리세스(172)와 정합하여(예를 들어, 접촉하여) 배치될 수 있다. 레버 아암 리세스(172)는 액추에이터(250)가 유체 주입 시스템(100)의 하우징의 표면과 더 같은 높이의 위치로 눌려지게 할 수 있으며, 이는 유체 주입 시스템(100)의 사용자가 사용 중에 유체 주입 시스템(100)에 대한 안정된 제어를 유지하는 것을 도울 수 있다. 레버 아암 리세스(172)의 대표적인 예가 도 1에 도시되어 있다.
도 3은 로우 프로파일 유체 주입 시스템(100)의 단면 이미지를 도시한다. 로우 프로파일 유체 주입 시스템(100)의 액추에이터(250)는 액추에이터 커플링(252)을 포함할 수 있다. 액추에이터 커플링(252)은 액추에이터 스트럿(254)에 결합될 수 있다(예를 들어, 회전 가능하게 결합될 수 있고, 예를 들어, 여기서 액추에이터 커플링(252)은 힌지 조인트임). 액추에이터 스트럿(254)은 스트럿 커플링(256)에 결합될 수 있다(예를 들어, 회전 가능하게 결합될 수 있고, 예를 들어, 여기서 스트럿 커플링(256)은 힌지 조인트임). 스트럿 커플링(256)은 주사기 로드(257) 및/또는 주사기 본체(260)에 결합될 수 있다. 일부 경우에, 스트럿 커플링은 예를 들어 주사기 로드(257) 및/또는 주사기 본체(260)에 고정적으로 부착되고, 여기서 스트럿 커플링(256)과 주사기 로드(257), 주사기 본체(260), 또는 주사기 로드(257)와 주사기 본체(260) 모두 사이의 회전 또는 병진은 허용되지 않는다.
액추에이터(250)를 맞물리게 하면(예를 들어, 액추에이터(250)의 레버 아암을 누르면) 스트럿(254)이 (예를 들어, 일부 경우에는, 주사기 로드(257)를 통해) 주사기 본체(260)에 힘을 가하게 할 수 있고, 이는 주사기 본체(260)가 유체 주입 시스템(100)의 내부 부분을 통해(예를 들어, 주사기 본체 샤프트(268)를 통해), 예를 들어 유체 주입 시스템(100)의 종축을 따라 원위 방향으로 슬라이딩 가능하게 병진하게 할 수 있다(예를 들어, 도 5a, 도 5b 및 도 5c 참조). 일부 경우에, 액추에이터(250)를 맞물림 해제시키면(예를 들어, 액추에이터(250)의 레버 아암을 해제시키면) 주사기 본체가 유체 주입 시스템(100)의 종축을 따라 근위 방향으로 병진하게 할 수 있다(예를 들어, 도 6a 및 도 6b 참조). 일부 경우에, 액추에이터(250)를 맞물리게 하면 주사기 로드(257)가 유체 주입 시스템(100)의 내부 부분(예를 들어, 주사기 로드 샤프트(520))을 통해, 예를 들어 유체 주입 시스템(100)의 종축을 따라 원위 방향으로 슬라이딩 가능하게 병진하게 할 수 있다. 일부 경우에, 액추에이터(250)를 맞물림 해제시키면(예를 들어, 액추에이터(250)의 레버 아암을 해제시키면) 주사기 로드(257)가 유체 주입 시스템(100)의 내부 부분을 통해, 예를 들어 유체 주입 시스템(100)의 종축을 따라 근위 방향으로 완전히 또는 부분적으로 병진하게 할 수 있다. 액추에이터(250)의 레버 아암은 액추에이터 힌지(251)에 의해 유체 주입 시스템(100)의 하우징에 결합(예를 들어, 회전 가능하게 결합)될 수 있다. 일부 경우에, 액추에이터(250)의 작동은 액추에이터(250)의 레버 아암이 액추에이터 힌지(251) 주위를 회전하게 한다.
일부 경우에, 유체 주입 시스템(100)의 하우징은 (예를 들어, 액추에이터(250)의 작동 동안) 액추에이터 스트럿(254)이 종축을 따라 이동하게 하는 스트럿 채널(255)을 포함할 수 있다. 유체 주입 시스템(100)의 하우징은 액추에이터 결합 컷아웃(253)을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 액추에이터 커플링 컷아웃(253)은 액추에이터 커플링(242)을 수용하기 위해 유체 주입 시스템(100)의 하우징에 형성되고 위치된다(예를 들어, 액추에이터(250)의 레버 아암이 눌려짐). 일부 경우에, 액추에이터 커플링 컷아웃(253)은 액추에이터 커플링(252)이 유체 주입 시스템(100)의 하우징의 최대 반경 내에서 이동할 수 있게 할 수 있다(예를 들어, 이는 액추에이터(250)가 유체 주입 시스템(100)의 하우징의 외부 표면과 동일 평면에 있거나 또는 접촉하는 지점까지 눌리게 할 수 있음).
하나 이상의 유체 전달 부재가 주사기 본체(260)에 결합될 수 있다. 주사기 본체 샤프트(268)를 통한 주사기 본체(260)의 병진은 하나 이상의 유체 전달 부재(320)가 세장형 부재(110)를 통해 원위로 병진하게 할 수 있다. 일부 경우에, 주사기 본체(260) 및/또는 하나 이상의 유체 전달 부재(320)가 유체 주입의 종축을 따라 원위 또는 근위 방향으로 병진하는 거리는 액추에이터(250)가 맞물리거나(예를 들어, 눌려지거나) 또는 맞물림 해제되는(예를 들어, 해제되는) 정도에 의존할 수 있다. 일부 경우에, 액추에이터(250)를 맞물리게 하면 하나 이상의 유체 전달 부재(320)가 세장형 부재(110)의 원위 단부(114)로부터 원위로 연장되게 한다.
주사기 본체 스프링(264)은 유체 주입 시스템(100)의 종축을 따라 주사기 본체(260)의 원위 병진을 저지하는데 사용될 수 있다. 일부 경우에, 주사기 본체 스프링(264)은 주사기 본체 샤프트(268)의 원위 단부(269)와 주사기 본체(260)의 숄더(266) 사이에 배치된다. 액추에이터(250)의 작동(예를 들어, 액추에이터(250)의 레버 아암을 누름으로써 액추에이터(250)와 맞물림)은 (예를 들어, 주사기 본체 숄더(266)가 주사기 본체 샤프트(268)의 원위 단부(269)에 더 가까워지도록 주사기 본체(260)를 병진시킴으로써) 주사기 본체 스프링(264)의 압축을 유발할 수 있다. 액추에이터(250)를 맞물림 해제시키면(예를 들어, 액추에이터(250)의 레버 아암을 해제시키면) 주사기 본체 스프링이 연장되게 할 수 있고, 주사기 본체(260)가 유체 주입 시스템(100)의 종축을 따라 근위로 병진하게 할 수 있다. 주사기 로드(257)는 액추에이터(250)가 맞물리지 않을 때 주사기 본체(260)와 함께 근위로 병진할 수 있다. 주사기 로드(257)의 근위 병진 및/또는 주사기 본체(260)의 근위 병진은 (예를 들어 스트럿 커플링(256) 및 액추에이터 커플링(252)을 통해) 액추에이터 스트럿(254)이 액추에이터(250)에 힘을 가하게 할 수 있고, 예를 들어 (예를 들어,도 3에 도시된 바와 같이) 액추에이터(250)가 맞물리지 않을 때, 액추에이터(250)가 맞물리지 않은(예를 들어, 눌리지 않은) 구성을 취하게 한다.
주사기 본체 스프링(264)은 액추에이터(250)가 맞물리지 않을 때(예를 들어, 액추에이터(250)가 맞물리지 않은 구성에 있을 때) 압축 상태로 유지될 수 있다. 예를 들어, 주사기 본체 스프링(264)은 주사기 본체 샤프트(268)의 원위 단부와 주사기 본체(260) 사이에서 압축 상태로 유지될 수 있다. 일부 경우에, 주사기 본체(260)는 주사기 본체 스프링(264)에 의해 주사기 샤프트 숄더(267)에 대해 바이어스된다. 일부 경우에, 주사기 본체 샤프트(268) 및 주사기 로드 샤프트(520)는 유체 주입 시스템(100)의 내부 공간에 연결된다. 일부 경우에, 주사기 샤프트 숄더(267)는 주사기 로드 샤프트(520)의 원위 단부 및 주사기 본체 샤프트(260)의 근위 단부를 나타낸다. 주사기 본체 스프링(264)의 길이 및/또는 스프링 상수는 액추에이터(250)를 작동시키기 위해 원하는 힘이 요구되도록 설계되거나 또는 선택될 수 있다. 예를 들어, 주사기 본체 스프링(264)은 액추에이터(250)를 작동시키는데 과도한 힘이 필요하지 않도록 길이 및/또는 스프링 상수를 갖도록 선택될 수 있고, 그렇지 않으면 사용 중에 장치의 위치 및/또는 배향에 대한 사용자의 제어를 감소시키거나 또는 액추에이터(250)의 불완전한 작동을 초래할 수 있다. 특정 실시예에서, 액추에이터(250)가 자체 중량으로 작동하지 않도록 또는 우연히 부딪히는 경우, 유체 전달 부재(들)(320)의 의도하지 않은 연장 및/또는 유체 전달 부재(들)(320)로부터의 유체의 발현을 초래할 수 있는 길이 및/또는 스프링 상수를 갖도록 주사기 본체 스프링(264)을 선택하는 것이 유용하다.
로우 프로파일 유체 주입 시스템(100)은 하나 이상의 유체 전달 부재(320)를 포함할 수 있다. 유체 전달 부재(들)(320)는 유체가 통과하여 흐를 수 있는 채널을 포함할 수 있다. 많은 경우에, 유체 주입 시스템(100)은 복수의 유체 전달 부재(320)를 포함한다. 예를 들면, 유체 주입 시스템(100)은 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 10 내지 20, 20 내지 30, 30 내지 40, 40 내지 50, 또는 50 개 초과의 유체 전달 부재(320)를 포함할 수 있다. 유체 주입 시스템(100)을 포함하는 유체 전달 부재(320)의 개수를 증가시킴으로써, 더 많은 표적 조직 부위에 유체가 주입될 수 있다. 유체 주입 시스템(100)은 잘 제어된 패턴(예를 들어, 하나 이상의 컬럼 형상의 유체 주입을 포함할 수 있는 패턴)으로 표적 조직에 유체를 주입할 수 있다. 일부 경우에, 복수의 유체 전달 부재(320)를 포함하는 유체 주입 시스템(100)은 복수의 상이한 유체가 표적 조직의 하나 이상의 부분에 주입되게 할 것이다(예를 들어, 각 주입의 효과가 비교될 수 있도록, 예를 들어 생체 외, 인시투, 생체 내, 또는 시험관 내).
유체 전달 부재(들)(320)는 유체 공급원(예를 들어, 카트리지(432))으로부터 표적 조직(예를 들어, 유체 전달 부재(들)(320)의 원위 단부에 인접하거나 또는 그 부근에 있는 표적 조직의 주입 부위)으로의 유체 경로(예를 들어, 연속 유체 경로 또는 밸브형 유체 경로)의 일부를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 유체 전달 부재(320)의 근위 단부(327)는 유체 전달 부재(320)의 원위 단부(328)보다 유체 주입 시스템(100)의 종축으로부터 더 큰 반경 방향 거리에 있다. 유체 전달 부재(320)는 하나 이상의 굴곡부를 포함할 수 있으며, 이는 (예를 들어, 세장형 부재(110)를 조직 내로 또는 조직을 통해 전진시키는데 사용되는 접근 경로의 크기를 감소시키기 위해) 세장형 부재의 직경을 최소화하는데 유리할 수 있다. 일부 경우에, 유체 전달 부재(320) 내의 굴곡부의 개수 및/또는 각도는 유체 전달 부재(320)의 근위 단부가 유체 주입 시스템(100)의 종축으로부터 위치되는 반경에 의존한다. 일부 경우에, 유체 전달 부재(320)의 근위 단부가 유체 주입 시스템(100)의 종축으로부터 위치되는 반경은 다음 중 하나 이상의 두께 및/또는 직경에 의존한다: 주사기 본체(260), 주사기 본체 스프링(264), 주사기 본체 샤프트(268), 주사기 로드 샤프트(520), 또는 카트리지(432). 특정 실시예에서, 주사기 본체(260), 주사기 본체 스프링(264), 주사기 본체 샤프트(268), 주사기 로드 샤프트(520), 또는 카트리지(432) 중 하나 이상의 두께 및/또는 직경은 유체 주입 시스템(100)의 전체 직경을 감소시키거나 또는 유체 전달 부재(320)의 굴곡부의 개수 또는 각도를 감소시키기 위해 최소화될 수 있다. 일부 경우에, 유체 전달 부재(320)의 근위 단부가 유체 주입 시스템(100)의 종축으로부터 위치되는 반경은 유체 전달 채널(270)의 경로(예를 들어, 주사기 본체(260)를 통한 유체 전달 채널(270)의 경로)에 따라 달라진다.
일부 경우에, 하나 이상의 유체 전달 부재(320)가 예를 들어 유체 전달 부재(320)의 근위 단부(327)에서 주사기 본체(260)에 결합된다. 일부 경우에, 하나 이상의 유체 전달 부재(320)는 하나 이상의 유체 전달 채널(270)과 유체 연통한다. 예를 들어, 유체 전달 부재(320)의 근위 단부(327)는 예를 들어 전달 채널 인터페이스(290)에서 유체 전달 채널(270)과 유체 연통할 수 있다.
유체 전달 채널(270)은 유체 공급원(예를 들어, 카트리지(432))과 유체 전달 부재(320)를 연결하는 유체 경로일 수 있다. 유체 전달 채널(270)은 주사기 본체(260), 카트리지 접합부(410), 또는 카트리지 인터페이스(420) 중 하나 이상의 일부를 포함할 수 있다. 로우 프로파일 유체 주입 시스템(100)은 복수의 유체 전달 채널(270)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 로우 프로파일 유체 주입 시스템은 유체 전달 부재(320) 및/또는 카트리지 챔버(400)와 동일한 개수의 유체 전달 채널(270)을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 로우 프로파일 유체 주입 시스템은 유체 공급원(예를 들어, 카트리지(432))을 표적 조직에 연결하는 유체적으로 독립적인 복수의 경로를 포함할 수 있다. 예를 들면, 유체적으로 독립적인 경로는 유체 공급원, 유체 전달 채널(270) 및 유체 전달 부재(320)를 포함할 수 있으며, 여기서 유체적으로 독립적인 경로는 (예를 들어, 유체 전달 채널(270) 및/또는 다른 유체 공급원과 유체 연통하는 유체 전달 부재(320)를 통해) 다른 유체 공급원과 유체 연통하지 않는다. 일부 실시예에서, 유체 주입 시스템(100)은 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 10 내지 20, 20 내지 50, 또는 50 개 초과의 독립적인 유체 경로를 포함한다. 일부 경우에, 유체 주입 시스템(100)에 유체적으로 독립적인 복수의 경로를 포함하면 복수의 진단제 및/또는 복수의 치료제의 독립적인 치료 및/또는 후속 독립적인 분석이 가능하다.
일부 경우에, 유체 전달 채널(270) 또는 그 일부는 유체 저장소로서 기능할 수 있다. 예를 들어, 유체 전달 채널(270)의 적어도 일부는 유체 주입 시스템(100)을 사용하여 표적 조직 또는 그의 일부로 전달될 유체를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 유체 전달 채널(270)은 유체 주입 시스템(100)이 유체를 표적 조직 또는 그 일부에 주입하기 위해 사용되기 전에 유체로 프라이밍된다. 여기에 추가로 개시되는 바와 같이, 유체 공급원(예를 들어, 카트리지(432)) 내의 유체(480)는 유체 전달 채널(270)과 유체 연통하는 동안 압력 하에 배치될 수 있으며, 이는 유체(480)가 유체 공급원으로부터 유체 전달 채널(270) 내로 흐르게 할 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 유체 주입 시스템(100)에 카트리지(432)를 로딩하는 대표적인 예를 도시한다. 카트리지(432) 내에 포함된 하나 이상의 유체는 카트리지 플런저(440)를 카트리지 인터페이스(420)와 맞물리게 함으로써 유체 전달 채널(270)과 유체 연통하도록 배치될 수 있다. 일부 경우에, (예를 들어, 카트리지(432)가 카트리지 접합부(410)에 의해 카트리지 리테이너(430)의 립에 대해 바이어스된 결과) 카트리지(432)가 카트리지 리테이너(430)에 로딩될 때 카트리지(432)의 하나 이상의 유체가 가압될 수 있다. 일부 경우에, 카트리지(432)를 유체 주입 시스템(100)으로 로딩하는 동안 카트리지(432)의 유체를 가압하면 유체가 유체 전달 채널(270)을 채우거나 또는 부분적으로 채울 수 있다.
많은 경우에, 유체 전달 기구(280)(예를 들어, 유체 전달 로드(280))는 유체 전달 채널(270)의 적어도 일부로부터 유체 전달 부재(320)의 원위 단부(114)를 향해 유체를 구동하는데 사용된다. 유체 전달 기구(280)는 하나 이상의 유체 전달 로드를 포함할 수 있다. 유체 전달 로드(280)는 유체 전달 채널(270)의 적어도 일부 내에 슬라이딩 가능하게 배치될 수 있다. 일부 경우에, 유체 전달 로드(280)는 유체 전달 채널(270)의 적어도 일부 아래로 유체 전달 로드(280)의 병진(예를 들어, 유체 주입 시스템(100)에 대한 원위 방향으로의 병진)이 유체 전달 채널(270)의 적어도 일부 내부의 압력을 증가시키도록 크기가 설정되고, 이는 예를 들어 액추에이터(250)가 작동된 후에 유체 전달 부재(320)의 원위 단부로부터 유체의 발현을 유발할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 유체 전달 로드(280)는 유체 전달 채널(270)의 굴곡부에서 유체 전달 채널(270) 내로 도입될 수 있다. 예를 들어, 세장형 부재의 원위 단부(284)는 유체 전달 채널(270)의 굴곡부에 또는 이에 인접하게 위치될 수 있다. 또한, 유체 전달 채널(270)은 3 방향 접합부(예를 들어, T 접합부)를 포함할 수 있는 것이 고려되고, 여기서 유체 전달 로드는 3 방향 접합부에 인접하여 그 하류(예를 들어, 원위)에서 유체 전달 채널(270)의 일부와 일렬로 3 방향 접합부의 아암에 안착된다.
유체 전달 채널(270)은 퍼지 채널(purge channel)(271)과 유체 연통할 수 있다. 퍼지 채널(271)은 유체 주입 시스템(100) 외부의 공기와 유체 연통할 수 있다. 일부 경우에, 퍼지 채널(271)은 시스템(100)의 구성 요소(예를 들어, 주사기 본체(260))를 통한 및/또는 시스템(100)의 2 개 이상의 구성 요소 사이의(예를 들어, 주사기 본체(260)와 시스템(100)의 하우징 사이의) 채널 및/또는 갭을 포함한다. 일부 경우에, 유체 주입 시스템(100)의 채널, 저장소, 또는 카트리지에 존재하는 공기(또는 다른 가스)는 퍼지 채널(271)을 통해 배출될 수 있다. 과잉 가스 또는 압력이 퍼지 채널(271)을 통해 방출될 수 있으므로, 예를 들어 로딩 또는 주입 동안, 퍼지 채널(271)이 유용할 수 있다.
유체 주입 시스템(100)은 잠금 조립체(500)를 포함할 수 있다. 잠금 조립체(500)는 주사기 로드(257)에 결합(예를 들어, 슬라이딩 가능하게 결합)될 수 있다. 일부 경우에, 주사기 로드(257)는 주사기 로드(257)에 견고하게 결합된다. 일부 경우에, 주사기 로드(257)는 잠금 조립체(500)의 구멍 또는 채널(예를 들어, 잠금 조립체(500)의 구멍 또는 채널)을 통과할 수 있다.
잠금 조립체(500)는 하나 이상의 잠금 핀(501)을 포함할 수 있다. 잠금 조립체(500)는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 또는 10 개 초과의 잠금 핀(501)을 포함할 수 있다. 잠금 조립체의 하나 이상의 잠금 핀(501)은 잠금 조립체(500)의 원주 방향 측면에 위치될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 잠금 핀(501)은 잠금 조립체(500)의 원주 방향 측면으로부터 돌출될 수 있다. 잠금 조립체(500)는 하나 이상의 스프링을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 잠금 조립체(500)의 하나 이상의 잠금 핀(501)은 잠금 조립체(500)의 하나 이상의 스프링에 결합될 수 있다. 일부 경우에, 잠금 조립체(500)의 하나 이상의 스프링은 잠금 조립체(500)로부터 외향으로(예를 들어, 반경 방향 외향으로) 잠금 조립체(500)의 하나 이상의 잠금 핀(501)을 바이어스시키도록 구성될 수 있다. 잠금 핀(501)은 주사기 로드 샤프트(520)를 따라 종 방향 위치에 잠금 조립체(500)를 고정하도록 구성될 수 있다. 일부 경우에, 잠금 조립체(500)의 하나 이상의 잠금 핀(501)은 주사기 로드 샤프트(520)의 내부 표면에 대해 외향으로 바이어스될 수 있다. 일부 경우에, 하나 이상의 잠금 핀(501)은 주시기 로드 샤프트(520)의 종 방향 위치에 잠금 조립체를 고정하기 위해 (예를 들어, 잠금 조립체(500)의 스프링에 의해 주사기 로드 샤프트(520)의 내부 표면에 대해 바이어스된 결과) 주사기 로드 샤프트(520)의 하나 이상의 잠금 정지부(560)로 연장될 수 있다. 일부 경우에, 액추에이터(250)가 맞물리기 전에 하나 이상의 잠금 핀(501)이 주사기 로드 샤프트(520)의 내부 표면에 대해 바이어스되고, 액추에이터(250)가 맞물릴될 때, 501의 하나 이상의 잠금 핀은 주사기 로드 샤프트(520)의 하나 이상의 내부 표면을 따라 종 방향으로 슬라이딩된다. 주사기 로드 샤프트(520)가 (예를 들어, 주사기 로드 샤프트(520)의 내부 표면을 따라) 하나 이상의 잠금 정지부(560)를 포함하는 경우, 하나 이상의 잠금 핀(501)은 (예를 들어, 잠금 조립체(500)의 하나 이상의 스프링을 사용하여 액추에이터(250)와 맞물리고 그리고/또는 주사기 로드 샤프트(520)에 대해 잠금 핀(501)을 바이어싱한 결과) 하나 이상의 잠금 정지부(560)로 적어도 부분적으로 연장되도록 구성될 수 있다. 일부 경우에, 잠금 조립체(500)는 하나 이상의 잠금 핀(501)이 하나 이상의 잠금 정지부(560)로 적어도 부분적으로 연장될 때 종 방향으로(예를 들어, 원위 방향으로, 근위 방향으로, 또는 원위 및 근위 방향으로) 병진하는 것이 방지된다.
유체 주입 시스템(100)이 다중 사용 시스템인 실시예와 같은 일부 경우에서, 하나 이상의 잠금 핀(501)은 주사기 로드 샤프트(520)(예를 들어, 하나 이상의 잠금 정지부(560))의 측면과 해제 가능하게 맞물리도록 구성된다. 일부 경우에, 하나 이상의 잠금 핀이 쐐기 형상일 수 있다. 예를 들어, 잠금 핀은 유체 주입 시스템(100)의 원위 단부를 향하는 각진 표면 또는 경사진 표면을 가질 수 있다. 일부 경우에, 하나 이상의 잠금 정지부(560)로부터 하나 이상의 잠금 핀(501)을 맞물림 해제하기 위해, 로드 또는 스틱과 같은 하나 이상의 부재가 (예를 들어, 유체 주입 시스템(100)의 근위 단부에 있는 하나 이상의 구멍, 포트 또는 채널을 통해) 유체 주입 시스템(100)에 도입될 수 있다. 하나 이상의 잠금 정지부(560)로부터 하나 이상의 잠금 핀(501)을 맞물림 해제하도록 구성된 부재는 뾰족하거나 또는 쐐기 형상의 원위 단부를 가질 수 있다. 일부 경우에, (예를 들어, 시스템(100)의 근위 단부에 있는 하나 이상의 접근 구멍, 포트 또는 채널을 통해) 하나 이상의 맞물린 잠금 핀(501)에 대해 하나 이상의 부재를 강제하면 (예를 들어, 잠금 조립체(500)의 하나 이상의 스프링을 압축함으로써) 하나 이상의 잠금 핀(501)을 잠금 조립체(500)의 본체로 다시 강제할 수 있다. 하나 이상의 잠금 정지부(560)로부터 하나 이상의 잠금 핀(501)을 맞물림 해제하면 잠금 조립체(500)와 같은 시스템(100)의 하나 이상의 구성 요소가 (예를 들어, 주사기 로드 스프링(510)에 의해 잠금 조립체(500)에 직접 또는 간접적으로 인가된 힘의 결과로) 액추에이터(250)가 해제될 때 근위 방향으로 종 방향으로 이동할 수 있다. 도 7은 잠금 조립체(500), 잠금 핀(501) 및 주사기 로드 스프링(510)을 포함하는 유체 주입 시스템(100)의 내부 기구의 이미지를 도시한다.
유체 주입 시스템(100)은 주사기 로드 고정구(258)(예를 들어, 주사기 로드 핀)를 포함할 수 있다. 주사기 로드 고정구(258)는 주사기 로드(257)에 결합(예를 들어, 견고하게 결합)될 수 있다. 많은 경우에, 주사기 로드 고정구(258)는 (예를 들어, 유체 주입 시스템(100)의 종축에 대해) 잠금 조립체(500)의 근위에 있는 주사기 로드(257)의 종 방향 위치에서 주사기 로드(257)에 결합된다. 일부 양태에서, 주사기 로드 고정구(258)는 (예를 들어, 주사기 로드 스프링(510)에 의해 가해지는 힘으로 인해) 잠금 조립체가 주사기 로드(257)의 근위 단부에서 슬라이딩 오프되는 것을 방지한다. 일부 양태에서, 주사기 로드 고정구(258)는 주사기 로드(257)가 (예를 들어, 유체 주입 시스템(100)의 종축에 대해 근위 방향으로) 잠금 조립체(500)를 통해 슬라이딩되는 것을 방해하지 않는다.
유체 주입 시스템(100)은 하나 이상의 잠금 정지부(560)를 포함할 수 있다. 잠금 정지부(560)는 주사기 로드 샤프트(520)에 고정적으로 부착될 수 있다. 많은 경우에, 잠금 정지부(560)는 유체 주입 시스템(100)의 종축을 따라 상이한 위치에서 주사기 로드 샤프트(520)에 부착(예를 들어, 고정적으로 부착)된다. 많은 경우에, 복수의 잠금 정지부(560)가 주사기 로드 샤프트(520)의 내주 주위의 복수의 위치에서 주사기 로드 샤프트(520)에 부착된다. 일부 경우에, 하나 이상의 잠금 정지부는 주사기 로드 샤프트(520) 주위에 연속적인 나선형 형상을 포함할 수 있다.
일부 경우에, (예를 들어, 액추에이터(250)가 맞물릴 때) 주사기 로드(257)가 유체 주입 시스템의 종축에 대해 원위 방향으로 병진될 때 잠금 조립체는 전방으로(예를 들어, 유체 주입 시스템(100)의 종축에 대해 원위 방향으로) 병진한다. 일부 경우에, 잠금 조립체(500)는 잠금 조립체가 유체 주입 시스템(100)의 종축에 대해 원위 방향으로 병진할 때 잠금 정지부(560)를 통과할 수 있다. 많은 경우에, 잠금 조립체(500)는 (예를 들어, 액추에이터(250)가 맞물린 후 맞물림 해제될 때) 잠금 조립체가 유체 주입 시스템(100)의 종축에 대해 근위 방향으로 병진할 때 하나 이상의 잠금 정지부(560)를 통과할 수 없다.
일부 경우에, 부피 선택기(530)의 작동(예를 들어, 부피 선택기 다이얼(530)의 회전)은 주사기 로드 샤프트(520) 및 부착된 잠금 정지부(560)가 유체 주입 시스템(100)의 하우징 내에서 회전하게 할 수 있다. 일부 경우에, 유체 주입 시스템(100)의 종축에 대해 근위 방향으로 병진할 때 잠금 조립체(500)가 잠금 정지부를 통과할 수 없도록 잠금 정지부(560)를 제 위치로 회전시킴으로써 주입 부피가 선택된다.
유체 전달 기구(280)(예를 들어, 하나 이상의 유체 전달 로드(280))는 잠금 조립체(500)에 결합될 수 있다. 일부 경우에, 하나 이상의 유체 전달 로드(280)가 잠금 조립체(500)에 견고하게 부착된다. 많은 경우에, 하나 이상의 유체 전달 로드(280)는 하나 이상의 유체 전달 로드(280)의 근위 단부(282)에서 잠금 조립체(500)에 결합된다. 많은 경우에, 잠금 조립체가 (예를 들어, 유체 주입 시스템(100)의 종축에 대해) 유체 주입 시스템(100)의 하우징 내에서 근위로 병진하는 것이 방지될 때, 유체 전달 로드는 또한 (예를 들어, 액추에이터(250)가 맞물린 후 맞물림 해제될 때) 유체 주입 시스템(100)의 종축에 대해 근위 방향으로 더 이상 병진하는 것이 방지된다.
유체 주입 시스템(100)은 주사기 로드 스프링(510)을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 주사기 로드 스프링(510)(예를 들어, 주사기 로드 스프링(510)의 근위 단부)은 주사기 로드 고정구(258)(예를 들어, 주사기 로드 핀)에 대해 바이어스될 수 있다. 일부 경우에, 주사기 로드 스프링(510)은 주사기 본체(260) 및/또는 스트럿 커플링(256)의 근위 부분에 대해 바이어스될 수 있다. 일부 경우에, 주사기 로드 스프링(510)은 주사기 로드 고정구(258)와 주사기 본체(260) 및 스트럿 커플링(256) 중 하나 또는 둘 모두 사이에 압축되어 배치된다.
일부 경우에, 주사기 로드 스프링(510)의 스프링 상수는 주사기 본체 스프링(264)의 스프링 상수보다 작다. 일부 경우에, 주사기 본체(260)에 작용하는 원위 방향 힘(예를 들어, 주사기 로드 스프링(510)에 의해 공급됨)보다 큰 주사기 본체(260)에 작용하는 근위 방향 힘(예를 들어, 주사기 본체 스프링(264)에 의해 공급됨)은 예를 들어 주사기 본체(260)에 작용하는 불균형 힘의 결과로서, 주사기 본체(260)가 유체 주입 시스템(100)의 종축에 대해 근위 방향으로 병진하게 할 것이다. 잠금 조립체(500) 또는 그 일부(예를 들어, 하나 이상의 잠금 핀(501))가 잠금 정지부(560)에 접촉된(예를 들어, 맞물린) 다양한 경우와 같은 일부 경우에, 주사기 로드 스프링(510)보다 더 큰 스프링 상수를 갖는 주사기 본체 스프링(264)은 유체 전달 로드(들)(280) 및 잠금 조립체(500)가 제 위치에 유지되는 동안 주사기 본체(260) 및 주사기 로드(257)가 근위로 병진하게 할 것이다. 일부 경우에, 이것은 유체 전달 로드(들) 위로 유체 전달 채널(들)(270)을 강제할 수 있고, 유체 전달 채널(들)(270)의 적어도 일부로부터 유체 전달 부재(들)(320)를 통해 표적 조직으로의 유체의 추진을 발생시킬 수 있다.
조직에 전달되는 유체의 양은 하나 이상의 유체 전달 부재(320)가 세장형 부재(110)의 원위 단부(114)로부터 연장되는 거리 및/또는 액추에이터(250)가 맞물리는(예를 들어 눌려지는) 정도와 관련될 수 있다. 많은 경우에, 조직으로 전달되는 유체의 양은 하나 이상의 유체 전달 부재(320)가 세장형 부재(110)의 원위 단부(114)로부터 연장되는 거리와 직접적으로 관련되며, 이는 액추에이터(250)가 맞물리는 정도에 적접적으로 의존할 수 있다. 예를 들어, 일부 경우에, 액추에이터(250)는 주사기 로드 샤프트(520)의 원위 단부에 더 가깝게 위치된 잠금 정지부(560)와 잠금 핀(501)을 맞물리게 하도록 더 눌러질 수 있다. 많은 경우에, 액추에이터(250)를 누르는 동작은 또한 세장형 부재(110)의 원위 단부(114)로부터 더 먼 거리만큼 유체 전달 부재(320)를 연장시킨다. 더 많이 눌린 액추에이터(250)를 해제하는 것은 또한, (예를 들어, 주사기 본체 스프링(264)에 의해 시스템(100)의 하우징의 원위 단부의 내부 부분 및 주사기 본체(260)에 대해 가해지는 힘으로 인해) 주사기 본체(260)가 시스템(100)의 하우징 내에서 근위로 이동할 때, 유체 전달 기구(280)(예를 들어, 유체 전달 로드(280))가 유체 전달 채널(270)로부터 더 많은 양의 유체를 밀어 내게 할 수 있다.
세장형 부재
시스템(100)은 그 내벽에 의해 한정된 루멘(112)을 포함하는 세장형 부재(110)를 포함할 수 있다. 루멘(112)은 세장형 부재(110)의 종축을 따라 또는 이에 대해 평행하게 근위 단부(113)로부터 원위 단부(114)까지 세장형 부재(110)의 전체 길이에 걸쳐 연장될 수 있다. 세장형 부재(110)는 중공 튜브를 포함할 수 있다. 예를 들어, 세장형 부재(110)는 시스, 하이포 튜브 샤프트, 바늘 등을 포함할 수 있다. 대안적으로, 루멘(112)은 당업자가 원하는 세장형 부재(110)의 종축에 대한 임의의 구성으로, 당업자가 원하는 그 임의의 길이를 따라 연장될 수 있다. 루멘(112)의 원위 단부는 도시된 바와 같이 세장형 부재(110)의 원위 단부(114)에 대응할 수 있다.
세장형 부재(110)는 금속을 포함할 수 있다. 세장형 부재(110)는 스테인리스강, 니티놀, 중재적 도입기(예를 들어, HDPE, Pebax 등) 등에 사용되는 전통적인 열가소성 수지, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
세장형 부재(110)는 강성 재료를 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 조합하여, 세장형 부재(110)는 가요성 재료를 포함할 수 있다.
도 8은 핸드헬드 로우 프로파일 유체 주입 시스템(100)의 개략도를 도시한다. 시스템(100)은 본 명세서에 설명된 바와 같이 세장형 부재(110) 내에 배치된 복수의 유체 전달 부재(320)를 포함할 수 있다. 복수의 유체 전달 부재(320) 각각은 이를 통한 유체 전달 루멘 및 본 명세서에 설명된 바와 같이 그 원위 단부에 적어도 하나의 출구 포트(322)를 포함할 수 있다. 각각의 유체 전달 루멘은 본 명세서에 설명된 다른 모든 유체 전달 루멘에 대해 유체적으로 독립적일 수 있다. 복수의 유체 전달 부재(320)는 여기에 설명된 바와 같이 후퇴된 구성 및 연장된 구성을 가질 수 있다. 시스템(100)은 본 명세서에 설명된 바와 같이 유체 전달 루멘에 유체적으로 결합된 하나 이상의 유체 전달 채널(270)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 각각의 유체 전달 채널(270)은 복수의 유체 전달 부재(320)의 단일 유체 전달 루멘에 유체 결합될 수 있다. 예를 들어, 시스템(100)은 도시된 바와 같이 3 개의 유체 전달 부재(320)를 포함하며 유체 전달 부재(320)에 유체적으로 결합된 3 개의 유체 전달 채널(270)을 가질 수 있어, 유체 전달 부재(320) 및 유체 전달 채널(270) 각각이 다른 모든 유체 전달 부재(320) 및 유체 전달 채널(270)에 대해 유체적으로 독립적이다. 시스템(100)은 본 명세서에 설명된 바와 같이 하나 이상의 유체 전달 채널(280)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 시스템(100)은 도시된 바와 같이 3 개의 유체 전달 로드(280)를 포함할 수 있으며, 각각의 유체 전달 로드(280)는 3 개의 유체 전달 채널(예를 들어, 유체 저장소)의 단일 유체 전달 채널(예를 들어, 유체 저장소)에 작동 가능하게 결합된다. 3 개의 유체 전달 로드(280)는 본 명세서에 설명된 바와 같이 동시에 또는 서로 독립적으로 작동되도록 구성될 수 있다. 유체 전달 로드(들)(280)의 작동은 유체가 복수의 유체 전달 채널(270)로부터 복수의 유체 전달 부재(320)로 그리고 출구 포트(322) 밖으로 관심 조직 내로 전달되게 할 수 있다. 시스템(100)은 본 명세서에 설명된 바와 같이 복수의 유체 전달 부재(320)를 연장 또는 후퇴시키기 위해, 세장형 부재(110)의 근위 단부에 인접하고 복수의 유체 전달 부재(320) 및/또는 이동 가능한 본체(160)에 작동 가능하게 결합된 액추에이터(250)를 포함할 수 있다. 유체 전달 로드(280)는 본 명세서에 설명된 바와 같이 유체 전달 부재(320)의 동시 유체 전달 및 후퇴를 허용하도록 액추에이터(250)에 의해 작동될 수 있다.
시스템(100)의 하우징은 세장형 부재(110)의 근위 단부에 인접한 핸들(170)(예를 들어, 그립)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 유체 전달 채널(270)은 도시된 바와 같이 핸들(170)에 위치될 수 있다. 일부 실시예에서, 유체 전달 채널(270)은 핸들(170) 또는 세장형 부재(110) 내에 슬라이딩 가능하게 배치된 주사기 본체(260) 내에 위치되거나 또는 이에 결합될 수 있다.
대안적으로 또는 조합하여, 유체 전달 채널(270)은 핸들(170)의 외부, 예를 들어 튜빙을 통해 핸들(170) 및/또는 유체 전달 부재(320)의 근위 단부에 유체적으로 결합된 외부 유체 백에 위치될 수 있다.
도 9는 로우 프로파일 유체 주입 시스템(100)의 세장형 부재(110)의 단면도를 도시한다. 복수의 유체 전달 부재(320)는 본 명세서에 설명된 바와 같이 세장형 부재(110)의 루멘(112) 내에 배치될 수 있다. 세장형 부재(110)는 본 명세서에 설명된 바와 같이 저-침습 또는 최소 침습 주입 시스템으로서 사용하기 위한 크기의 외경(116)을 가질 수 있다. 루멘(112)을 한정하는 세장형 부재(110)의 내경(118)은 내부에 배치될 수 있는 유체 전달 부재(320)의 크기 및/또는 개수를 결정할 수 있다. 예를 들어, 세장형 부재(110)는 1.27 mm의 외경(116) 및 0.84 mm의 내경(118)을 갖는 18G 튜브일 수 있다. 0.26 mm의 외경(324)을 갖는 7 개의 31G 바늘이 18G 튜브의 루멘(112) 내에 맞을 수 있다. 복수의 유체 전달 부재(320)는 본 명세서에 설명된 바와 같이 유체 전달을 제공하도록 크기가 정해진 내경(326)을 가질 수 있다. 세장형 부재(110)의 크기 및/또는 유체 전달 부재(320)의 크기는 원하는 프로파일 및/또는 유체 전달 부재(320)의 개수를 시스템에 제공하기 위해 원하는 대로 조정될 수 있다.
일부 실시예에서, 세장형 부재(110)는 게이지 번호가 약 10 내지 약 20인 바늘, 시스 또는 튜브를 포함할 수 있다. 세장형 부재(110)는 예를 들어, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 또는 20의 게이지 번호 중 임의의 2 개에 의해 한정된 범위의 외경(116)을 가질 수 있다. 세장형 부재(110)는 예를 들어 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 또는 20의 게이지 번호를 가질 수 있다.
세장형 부재(110)는 약 0.9 mm 내지 약 3.5 mm의 외경(116)을 가질 수 있다. 세장형 부재(110)는 약 2 mm 내지 약 4 mm의 외경(116)을 가질 수 있다. 세장형 부재(110)는 다음 값 중 임의의 두 값에 의해 한정된 범위의 외경(116)을 가질 수 있다: 0.5 mm, 0.6 mm, 0.7 mm, 0.8 mm, 0.9 mm, 1 mm, 1.1 mm, 1.2 mm, 1.3 mm, 1.4 mm, 1.5 mm, 1.6 mm, 1.7 mm, 1.8 mm, 1.9 mm, 2 mm, 2.1 mm , 2.2 mm, 2.3 mm, 2.4 mm, 2.5 mm, 2.6 mm, 2.7 mm, 2.8 mm, 2.9 mm, 3 mm, 3.1 mm, 3.2 mm, 3.3 mm, 3.4 mm, 3.5 mm, 3.6 mm, 3.7 mm, 3.8 mm, 3.9 mm 또는 4 mm.
세장형 부재(110)는 약 3 프렌치 내지 약 10 프렌치의 외경(116)을 가질 수 있다. 세장형 부재(110)는 예를 들어 3 프렌치, 4 프렌치, 5 프렌치, 6 프렌치, 7 프렌치, 8 프렌치, 9 프렌치 또는 10 프렌치 값 중 임의의 두 개의 값에 의해 한정된 범위의 외경(116)을 가질 수 있다. 세장형 부재(110)는 예를 들어 약 3 프렌치, 약 4 프렌치, 약 5 프렌치, 약 6 프렌치, 약 7 프렌치, 약 8 프렌치, 약 9 프렌치, 또는 약 10 프렌치의 외경(116)을 가질 수 있다.
세장형 부재(110)는 본 명세서에 설명된 바와 같이 종래의 생검 접근 바늘, 종래의 내시경, 종래의 복강경 시스템, 종래의 혈관 접근 시스 등의 작업 채널 내에 맞는 크기의 외경(116)을 가질 수 있다.
세장형 부재(110)는 약 4 cm 내지 약 250 cm의 종 방향 길이를 가질 수 있다. 예를 들어, 세장형 부재(110)는 1 cm, 2 cm, 3 cm, 4 cm, 5 cm, 6 cm, 7 cm, 8 cm, 9 cm, 10 cm, 11 cm, 12 cm, 13 cm, 14 cm, 15 cm, 16 cm, 17 cm, 18 cm , 19 cm, 20 cm, 1 cm 내지 20 cm, 4 cm 내지 20 cm, 5 cm 내지 15 cm, 7 cm 내지 13 cm, 또는 9 cm 내지 11 cm의 길이를 가질 수 있다. 대안적으로, 세장형 부재(110)는 약 100 cm 내지 약 250 cm의 길이를 가질 수 있다. 세장형 부재(110)는 예를 들어 다음 값 중 임의의 두 개의 값에 의해 한정되는 범위의 길이를 가질 수 있다: 4 cm, 5 cm, 6 cm, 7 cm, 8 cm, 9 cm, 10 cm, 11 cm, 12 cm, 13 cm, 14 cm, 15 cm, 16 cm, 17 cm, 18 cm, 19 cm, 20 cm, 25 cm, 30 cm, 35 cm, 40 cm, 45 cm, 50 cm, 75 cm, 100 cm, 125 cm, 150 cm, 175 cm, 200 cm, 225 cm, 250 cm, 275 cm 또는 300 cm.
시스템(100)은 환자 접근 지점(예를 들어, 입, 피부 표면, 직장 등)로부터 약 1 cm 내지 약 300 cm 떨어진 곳에 유체 전달을 위해 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 시스템은 피부 표면 아래 약 1 cm 내지 약 30 cm의 유체 전달을 위해 구성될 수 있다. 예를 들어, 시스템은 피부 표면 아래 약 1 cm 내지 약 4 cm 또는 피부 표면 아래 약 4 cm 내지 약 20 cm의 유체 전달을 위해 구성될 수 있다. 대안적으로, 시스템은 피부 표면 아래 약 20 cm 내지 약 40 cm의 유체 전달을 위해 구성될 수 있다. 대안적으로, 시스템은 피부 표면 아래 또는 신체 내로의 진입 지점(예를 들어, 입)으로부터 약 100 cm 내지 약 250 cm의 유체 전달을 위해 구성될 수 있다.
특정 적용 분야에 사용되는 세장형 부재(110)의 길이는 관심 조직 부위의 위치에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 더 긴 세장형 부재(110)를 갖는 시스템(100)은 하나 이상의 제제를 피험자 또는 조직의 내부의 더 깊은 곳에 위치된 표적 조직으로 전달하는데 사용될 수 있다.
유체 전달 부재
하나 이상의 유체 전달 부재(320)가 세장형 부재(110)의 루멘(112) 내에 배치될 수 있다. 예를 들어, 4 개의 유체 전달 부재(320)는 도시된 바와 같이 세장형 부재(110)에 의해 피복될 수 있다. 원하는 임의의 개수의 유체 전달 부재(320)가 본 명세서에 설명된 바와 같이 세장형 부재(110)의 루멘(112)에 수용될 수 있다. 유체 전달 부재(320) 각각은 원위 단부, 근위 단부, 내부에 유체 전달 루멘을 한정하는 내벽, 및 루멘에 유체적으로 결합되는 그 원위 단부의 출구 포트(322)를 포함할 수 있다. 각각의 유체 전달 루멘은 다른 모든 유체 전달 루멘에 대해 유체적으로 독립적일 수 있다. 하나 이상의 유체 전달 부재(320)는 복수의 바늘 또는 튜브를 포함할 수 있다. 예를 들어, 유체 전달 부재(320) 중 하나 이상은 복수의 연필 끝 바늘, 끝이 무딘 바늘, 또는 끝이 비스듬한 바늘을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 각각의 유체 전달 부재(320)는 여기에 설명된 바와 같이 원위 단부에서 단일 출구 포트(322)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 복수의 유체 전달 부재(320) 중 일부 또는 전부는 예를 들어 그 전체 내용이 여기에 참조로 포함되는 PCT/US2008/073212에 설명된 바와 같이 유체 전달 루멘에 유체적으로 결합되는 그 노출된 길이를 따라 적어도 하나의 추가 출구 포트(322)를 포함할 수 있다.
유체 전달 부재(들)(320)는 후퇴된 구성 및 연장된 구성을 가질 수 있다. 유체 전달 부재(320)는 시스템(100)이 환자의 신체 내로(예를 들어, 피부 또는 입(701)을 통해) 삽입되고 종양 부위(702)에 매우 근접하게 위치되는 동안 후퇴된 구성으로 유지될 수 있다. 유체 전달 부재(320)는 치료제를 종양 조직(702)에 전달하기 위해 도시된 바와 같이 세장형 부재(110)의 원위 단부(114) 밖으로 종양(702) 내로 연장된 구성으로 연장될 수 있다. 유체 전달 부재(120)는 환자로부터 시스템(100)을 제거하기 위해 후퇴된 구성으로 복귀될 수 있다.
복수의 유체 전달 부재(320)는 금속 또는 플라스틱 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 복수의 유체 전달 부재(320)는 형상 기억 합금을 포함할 수 있다. 복수의 유체 전달 부재(320)는 스테인리스강, 니티놀, 중재적 도입기(예를 들어, HDPE, Pebax 등) 등에 사용되는 전통적인 열가소성 수지, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
복수의 유체 전달 부재(320)는 가요성 재료를 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 조합하여, 복수의 유체 전달 부재(320)는 강성 재료를 포함한다.
일부 실시예에서, 유체 전달 부재(320)는 약 28 내지 약 33 범위의 게이지 번호를 갖는 바늘, 시스 또는 튜브를 포함할 수 있다. 하나 이상의 유체 전달 부재(320)는 25 게이지 바늘일 수 있다. 일부 경우에, 유체 전달 부재(120)는 20 게이지, 21 게이지, 22 게이지, 23 게이지, 24 게이지, 26 게이지, 27 게이지, 28 게이지, 29 게이지, 30 게이지, 31 게이지, 32 게이지, 또는 33 게이지 바늘을 포함할 수 있다. 유체 전달 부재(320)는 예를 들어 28, 29, 30, 31, 32 또는 33 게이지 번호 중 임의의 2 개에 의해 한정된 범위의 외경(324)을 가질 수 있다. 하나 이상의 유체 전달 부재는 예를 들어 28, 29, 30, 31, 32 또는 33의 게이지 번호를 가질 수 있다.
유체 전달 부재(320)는 약 0.05 mm 내지 약 0.5 mm 범위의 외경(324)을 가질 수 있다. 유체 전달 부재(320)는 다음 값 중 임의의 두 개의 값에 의해 한정되는 범위의 외경(324)을 가질 수 있다: 0.05 mm, 0.06 mm, 0.07 mm, 0.08 mm, 0.09 mm, 0.1 mm, 0.15 mm, 0.2 mm, 0.25 mm, 0.3 mm, 0.35 mm, 0.4 mm, 0.45 mm 또는 0.5 mm. 유체 전달 부재(120) 중 하나 이상은 약 0.05 mm, 약 0.06 mm, 약 0.07 mm, 약 0.08 mm, 약 0.09 mm, 약 0.1 mm, 약 0.15 mm, 약 0.2 mm, 약 0.25 mm, 약 0.3 mm, 약 0.35 mm, 약 0.4 mm, 약 0.45 mm, 또는 약 0.5 mm의 외경(124)을 가질 수 있다.
시스템(100)은 세장형 부재(110)의 루멘(112) 내에 배치된 하나 이상의 유체 전달 부재(320)를 포함할 수 있다. 시스템(100)은 예를 들어 복수의 유체 전달 부재(320)를 포함할 수 있다. 복수의 유체 전달 부재(320)는 적어도 2 개의 유체 전달 부재(320)를 포함할 수 있다. 복수의 유체 전달 부재(320)는 2 내지 20 개의 유체 전달 부재(320)를 포함할 수 있다. 복수의 유체 전달 부재(320)는 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 또는 20의 값들 중 임의의 두 개의 값에 의해 한정되는 범위의 개수의 유체 전달 부재(320)를 포함할 수 있다.
도 10a는 후퇴된 구성의 유체 전달 부재(320)를 갖는 로우 프로파일 유체 주입 시스템(100)의 개략도를 도시한다. 도 10b는 연장된 구성의 유체 전달 부재(320)를 갖는 시스템(100)을 도시한다. 시스템(100)은 본 명세서에 설명된 바와 같이 세장형 부재(110) 내에 배치된 복수의 유체 전달 부재(320)를 포함할 수 있다. 복수의 유체 전달 부재(320) 각각은 본 명세서에 설명된 바와 같이 그 원위 단부에 유체 전달 루멘 및 적어도 하나의 출구 포트(322)를 포함할 수 있다. 각각의 유체 전달 루멘은 본 명세서에 설명된 바와 같이 다른 모든 유체 전달 루멘에 대해 유체적으로 독립적일 수 있다. 복수의 유체 전달 부재(320)는 여기에 설명된 바와 같이 후퇴된 구성 및 연장된 구성을 가질 수 있다.
유체 전달 부재(320)는 후퇴된 구성에서 세장형 부재(110)의 루멘(112) 내에 완전히 둘러싸이도록 구성될 수 있다. 일부 예에서, 복수의 유체 전달 부재(320) 각각은 세장형 부재(110)의 원위 단부(114)로부터 세장형 부재(110)의 근위 단부까지 연장될 수 있다. 예를 들어, 복수의 유체 전달 부재(320) 각각의 길이는 세장형 부재(110)의 길이와 실질적으로 유사할 수 있다.
복수의 유체 전달 부재(320) 각각은 약 4 cm 내지 약 250 cm 범위의 길이를 가질 수 있다. 예를 들어, 복수의 유체 전달 부재(320) 각각은 약 4 cm 내지 약 20 cm 범위의 길이를 가질 수 있다. 대안적으로, 복수의 유체 전달 부재(320) 각각은 약 100 cm 내지 약 250 cm 범위의 길이를 가질 수 있다. 복수의 유체 전달 부재(320) 각각은 예를 들어 다음 값 중 임의의 두 개의 값에 의해 한정되는 범위의 길이를 가질 수 있다: 4 cm, 5 cm, 6 cm, 7 cm, 8 cm, 9 cm, 10 cm, 11 cm, 12 cm, 13 cm, 14 cm, 15 cm, 16 cm, 17 cm, 18 cm, 19 cm, 20 cm , 25 cm, 30 cm, 35 cm, 40 cm, 45 cm, 50 cm, 75 cm, 100 cm, 125 cm, 150 cm, 175 cm, 200 cm, 225 cm, 250 cm, 275 cm 또는 300 cm.
유체 전달 부재(320)의 길이는 세장형 부재(110)의 길이 및/또는 관심 조직 부위의 위치에 따라 조정될 수 있다.
유체 전달 부재(320)는 본 명세서에 설명된 바와 같이 세장형 부재(110)의 원위 단부(114) 밖으로 연장된 구성으로 연장될 수 있다. 연장된 구성에서, 복수의 유체 전달 부재(320) 각각은 세장형 부재(110)의 종축(111)으로부터 멀어지게 각을 이룰 수 있다.
일부 실시예에서, 세장형 부재(110)의 원위 단부(114)는 연장된 구성에서 세장형 부재(110)의 종축(111)으로부터 멀어지게 각을 이루도록 복수의 유체 전달 부재(320)를 안내하도록 위치된 하나 이상의 앵글링 요소(115)(예를 들어, 벌림 기구)를 포함할 수 있다. 앵글링 요소 또는 벌림 기구는 예를 들어 복수의 유체 전달 부재(320)를 원하는 연장된 구성으로 우선적으로 안내하는 세장형 부재(110) 내의 하나 이상의 채널 또는 가이드를 포함할 수 있다.
대안적으로 또는 조합하여, 복수의 유체 전달 부재(320) 각각의 적어도 원위 단부는 형상 기억 재료 또는 압축 가능한 재료를 포함할 수 있어, 세장형 부재(110)의 원위 단부(114)로부터 복수의 유체 전달 부재(320)가 연장되면 복수의 유체 전달 부재(320) 각각의 원위의 노출된 단부가 분리 패턴으로 자가 확장된다.
연장된 구성에서, 복수의 유체 전달 부재(320) 각각은 세장형 부재(110)의 종축(111)으로부터 비스듬한 각도로 멀어지게 각을 이룰 수 있다. 복수의 유체 전달 부재(320) 각각은 약 10 ° 내지 약 90 ° 범위의 각도(329)(예를 들어, 벌림 각도)로 세장형 부재(110)의 종축(111)으로부터 멀어지게 각을 이룰 수 있다. 복수의 유체 전달 부재(320) 중 하나 이상은 다음 값 중 임의의 두 개의 값에 의해 한정되는 범위의 각도(329)로 세장형 부재(110)의 종축(111)으로부터 멀어지게 각을 이룰 수 있다: 10 °, 15 °, 20 °, 25 °, 30 °, 35 °, 40 °, 45 °, 50 °, 55 °, 60 °, 65 °, 70 °, 75 °, 80 °, 85 ° 또는 90 °. 예를 들어, 복수의 유체 전달 부재(120) 중 하나 이상은 (예를 들어, 세장형 부재(110)의 원위 단부(114)로부터 생물학적 조직 외부로 연장될 때 또는 생물학적 조직 내부로 연장될 때) 10 ° 내지 45 °, 15 ° 내지 30 °, 또는 20 ° 내지 25 °의 각도(329)로 세장형 부재(110)의 종축(111)으로부터 멀어지게 각을 이룰 수 있다.
연장된 구성에서, 복수의 유체 전달 부재(320) 각각은 세장형 부재(110)의 종축(111)으로부터 멀어지게 각을 이룰 수 있어, 복수의 유체 전달 부재(320) 각각의 원위 단부들 사이의 거리(321)가 약 1 mm 내지 약 10 mm의 범위에 있게 된다. 복수의 유체 전달 부재(320) 각각은 세장형 부재(110)의 종축(111)으로부터 멀어지게 각을 이룰 수 있어, 복수의 유체 전달 부재(320) 각각의 원위 단부들 사이의 거리(321)가 다음 값 중 임의의 두 개의 값에 의해 한정되는 범위 내에 있게 된다: 1 mm, 2 mm, 3 mm, 4, mm, 5 mm, 6 mm, 7 mm, 8 mm, 9 mm 또는 10 mm.
연장된 구성에서, 복수의 유체 전달 부재(320) 각각은 세장형 부재(110)의 원위 단부(114) 밖으로 연장되는 길이(323)를 가질 수 있다. 연장된 구성에서 세장형 부재(110)의 원위 단부(114) 밖으로 연장되는 복수의 유체 전달 부재(320) 각각의 길이(323)는 약 1 mm 내지 약 50 mm의 범위, 예를 들어 약 5 mm 내지 약 40 mm의 범위일 수 있다. 연장된 구성에서 세장형 부재(110)의 원위 단부(114) 밖으로 연장되는 복수의 유체 전달 부재(320) 각각의 길이(323)는 다음 값 중 임의의 두 개의 값에 의해 한정되는 범위에 있을 수 있다: 1 mm, 2 mm, 3 mm, 4 mm, 5 mm, 10 mm, 15 mm, 20 mm, 25 mm, 30 mm, 35 mm, 40 mm, 45 mm 또는 50 mm.
유체 전달 채널
시스템(100)은 유체 전달 루멘에 유체적으로 결합된 하나 이상의 유체 전달 채널(270)(예를 들어, 유체 저장소)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 각각의 유체 전달 채널(270)은 복수의 유체 전달 부재(320)의 단일 유체 전달 루멘에 유체 결합된다. 예를 들어, 시스템(100)은 도시된 바와 같이 3 개의 유체 전달 부재(320)를 포함하며 유체 전달 부재(320)에 유체적으로 결합된 3 개의 유체 전달 채널(270)을 가질 수 있어, 유체 전달 부재(320) 및 유체 전달 채널(270) 각각이 다른 모든 유체 전달 부재(320) 및 유체 전달 채널(270)에 대해 유체적으로 독립적이다. 대안적으로, 하나 이상의 유체 채널(270) 또는 그 일부는 각각 하나 초과의 유체 전달 부재(320)에 유체 결합될 수 있다. 예를 들어, 하나의 유체 전달 채널(270)은 2 개의 유체 전달 부재(320)에 유체 결합될 수 있다. 대안적으로 또는 조합하여, 하나 이상의 유체 전달 부재(320)는 예를 들어 유체 전달 부재(320)에서 유체의 혼합이 요구되는 경우, 하나 초과의 유체 전달 채널(270)에 유체 결합될 수 있다. 예를 들어, 하나의 유체 전달 부재(320)는 주입 중에 유체 전달 부재(320)에서 함께 2 개의 상이한 유체를 혼합하기 위해 2 개의 유체 전달 채널(270)에 유체 결합될 수 있다.
일부 실시예에서, 유체 전달 채널(들)(270)은 세장형 부재(110)의 원위 단부(114)를 신체 내로 삽입하기 전에 유체(들)로 로딩될 수 있다. 대안적으로 또는 조합하여, 유체 전달 채널(들)(270)은 세장형 부재(110)의 원위 단부(114)를 신체 내로 삽입하는 동안 또는 삽입한 후에 유체(들)로 로딩될 수 있다.
일부 실시예에서, 유체 전달 채널(270)은 유체 전달 부재(320)의 근위 단부에 직접 결합될 수 있다.
일부 실시예에서, 유체 전달 채널(270)은 유체 전달 부재(320)의 근위 단부에 직접 결합되지는 않지만, 유체적으로 결합될 수 있다.
일부 실시예에서, 복수의 유체 전달 채널(270)은 복수의 유체 전달 부재(320)의 유체 전달 루멘을 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수의 유체 전달 채널(270)은 복수의 유체 전달 부재(320)의 유체 전달 루멘에 직접 개방적으로 결합될 수 있어, 유체를 복수의 유체 전달 채널(270) 내로 로딩하면 또한 유체를 유체 전달 루멘으로 로딩(또는 프라이밍)하게 된다. 일부 실시예에서, 복수의 유체 전달 부재(320)의 유체 전달 루멘은 복수의 유체 전달 채널(270)일 수 있다. 즉, 복수의 유체 전달 채널(270)은 복수의 유체 전달 부재(320)의 유체 전달 루멘으로 구성될 수 있고, 유체는 유체 전달 루멘으로 직접 로딩될 수 있다.
일부 실시예에서, 복수의 유체 전달 채널(270)은 본 명세서에 설명된 바와 같이 복수의 카트리지를 포함할 수 있다.
복수의 유체 전달 채널(270) 각각은 약 10 μl 내지 약 500 μl 범위의 부피를 가질 수 있다(즉, 내부에 유체의 부피를 유지할 수 있다). 복수의 유체 전달 채널(270) 각각은 예를 들어 다음 값 중 임의의 두 개의 값에 의해 한정되는 범위의 부피를 가질 수 있다: 10 μl, 20 μl, 30 μl, 40 μl, 50 μl, 60 μl, 70 μl, 80 μl, 90 μl, 100 μl, 125 μl, 150 μl, 175 μl, 200 μl, 225 μl, 250 μl, 275 μl , 300 μl, 325 μl, 350 μl, 375 μl, 400 μl, 425 μl, 450 μl, 475 μl, 또는 500 μl.
각 유체 전달 채널(270)의 부피는 그에 유체적으로 결합된 각 유체 전달 부재 루멘의 부피를 포함할 수 있으며, 이는 유체가 사용 전에 전체 유체 경로에서 "프라이밍"될 때 세장형 부재(110)의 길이에 따라 변할 수 있다.
일부 실시예에서, 시스템(100)은 하나 이상의 유체 전달 루멘 또는 복수의 유체 전달 채널(270) 중 하나 이상에 유체 결합된 하나 이상의 라벨 저장소(예를 들어, 하나 이상의 카트리지(432))를 포함할 수 있다. 예를 들어, 각 유체 전달 부재(320)(예를 들어, 각 유체 전달 부재(320)의 각 유체 전달 루멘) 또는 유체 전달 채널(270)은 내부에 라벨링 제제를 유지하고 있는 라벨 저장소(예를 들어, 카트리지(432))에 유체 결합될 수 있다. 일부 예에서, 각각의 카트리지(432)(예를 들어, 각각의 라벨 저장소)는 다른 모든 카트리지(432)(예를 들어, 라벨 저장소)에 대해 유동적으로 독립적일 수 있다. 시스템(100)은 유체 전달 채널(270) 또는 연결된 유체 전달 루멘 중 하나 이상에서 라벨링 제제와 치료제를 혼합하도록 구성될 수 있어, 조직 내로 주입된 유체는 동일한 주입 컬럼에 라벨링 제제 및 치료제를 모두 포함한다. 일부 예에서, 혼합은 치료제의 주입 전에 발생할 수 있다. 일부 예에서, 혼합은 치료제의 주입 동안 발생할 수 있다.
도 11a는 후퇴된 구성의 3 개의 유체 전달 부재(320)를 갖는 3 개의 예시적인 프로토타입 로우 프로파일 유체 주입 시스템(100)을 도시한다. 도 11b는 연장된 구성의 유체 전달 부재(320)를 갖는 시스템(100)을 도시한다. 유체 주입 시스템(100)은 척도를 위해 다임 옆에 도시되어 있다. 3 개의 시스템(100)은 게이지 번호가 18, 16 및 14(도 12a 및 도 12b에서 각각 왼쪽에서 오른쪽으로)를 갖는 로우 프로파일 세장형 부재(110)를 사용하여 형성되었다. 후퇴된 구성에서, 3 개의 유체 전달 부재(320)는 각 시스템(100)의 세장형 부재(110) 내에 완전히 둘러싸여 있었다. 연장된 구성에서, 3 개의 유체 전달 부재(320)는 여기에 설명된 바와 같이 각각의 시스템(100)의 세장형 부재(110)의 종축(111)으로부터 멀어지는 각도로 세장형 부재(110)의 원위 단부(114)로부터 벌어진다.
도 12a는 후퇴된 구성의 3 개의 유체 전달 부재(320)를 갖는 예시적인 로우 프로파일 유체 주입 시스템(100) 프로토타입을 도시한다. 도 12b는 연장된 구성의 유체 전달 부재(320)를 갖는 시스템(100)을 도시한다. 유체 주입 시스템(100)은 척도를 위해 다임 옆에 도시되어 있다. 후퇴된 구성에서, 3 개의 유체 전달 부재(320)는 세장형 부재(110) 내에 완전히 둘러싸여 있었다. 연장된 구성에서, 3 개의 유체 전달 부재(320)는 본 명세서에 설명된 바와 같이 세장형 부재(110)의 종축(111)으로부터 멀어지는 각도로 세장형 부재(110)의 원위 단부(114)로부터 벌어진다.
도 13a는 로우 프로파일 유체 주입 시스템(100)으로 주입한 후 피하 종양 조직(702)의 평면도의 다이어그램을 도시한다. 도 13b는 로우 프로파일 유체 주입 시스템(100)을 사용하여 주입한 후에 생성된 주입 컬럼(704)의 사시도를 도시한다. 시스템(100)은 별개의 매핑된 위치(즉, 주입 부위)(703)에서 하나 이상의 제제(예를 들어 약물)를 조직 내로 주입하도록 구성될 수 있어, 사용자가 주입 부위(703)에서 약물에 대한 공간적으로 정의된 종양 반응을 관찰할 수 있다. 제제(들)는 도 13b에 도시된 바와 같이 조직의 z-축을 통해 균일한 컬럼과 같은 트랙(704)으로 조직 내로 주입될 수 있다. 일부 경우에, 제제(들)는 서로 평행한 컬럼으로 조직 내로 주입될 수 있다. 일부 경우에, 제제(들)는 서로 평행하지 않은 컬럼(예를 들어, 도 13c에 도시된 바와 같이)으로 조직 내로 주입될 수 있다. 예를 들면, 하나 이상의 제제는 (예를 들어 유체 전달 부재가 연장된(예를 들어, 벌어진) 구성에 있는 경우) 하나 이상의 유체 전달 부재와 일렬로 배향된 컬럼으로 조직 내로 주입될 수 있다. 약물 후보의 식별을 돕고 그리고/또는 성공적인 약물 전달을 확인하기 위해 하나 이상의 제제는 본 명세서에 설명된 바와 같이 라벨과 함께 종양 내로 주입될 수 있다.
시스템(100)은 조직 내에 복수의 주입 컬럼(704)을 형성하기 위해 복수의 주입 부위(703)에서 복수의 유체를 주입하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 각각의 유체 전달 부재(320)는 상이한 유체/제제를 주사할 수 있어서, 종양에 주입되는 별개의 제제/유체의 개수는 유체 전달 부재(320)/주입 부위(703)의 개수와 동일하다. 다른 실시예에서, 하나 이상의 유체 전달 부재(320)는 동일한 유체/제제를 주입할 수 있으므로, 종양 내로 주입되는 별개의 제제/유체의 개수는 유체 전달 부재(320)/주입 부위(703)의 개수보다 적다. 대안적으로 또는 조합하여, 하나 이상의 유체 전달 부재(320)는 동일한 활성 성분을 갖지만 상이한 농도로 유체/제제를 주입할 수 있다.
약물은 절제 및 분석 전에 미리 결정된 기간 동안, 예를 들어 약 24 시간 내지 약 72 시간 동안 종양(702)에 남겨질 수 있다. 그 시간 동안, 약물은 주입 컬럼(704)을 바로 에워싸는 조직 내로 확산될 수 있다. 시스템(100)에 의해 생성된 주입 컬럼(704)은 당업자가 원하는 대로 교차 오염을 방지하거나 또는 약물이 조직 내에서 혼합되도록 하는 방식으로 이격될 수 있다.
조직(702)은 약물의 치료 효능 및/또는 독성의 분석을 위해 절제될 수 있다. 약물의 치료 효능을 평가하는 것은 예를 들어 세포 독성, 저산소증, 혈관 신생, 면역 반응, 표적 생화학적 또는 유전적 경로의 조절 장애 등, 또는 이들의 임의의 조합의 알려진 마커에 대해 조직(702)을 분석하는 것을 포함할 수 있다.
조직(702)은 약물에 대한 종양 반응의 일관성을 평가하기 위해 복수의 종양 깊이에서 샘플링될 수 있으며, 이는 공간적으로 다양한 미세 환경을 갖는 매우 이질적인 종양 유형에 특히 유용할 수 있다. 절제된 조직은 예를 들어 주입 컬럼을 따라 미리 결정된 간격으로 복수의 연속 섹션으로 절단될 수 있고, 당업자에게 공지된 임의의 공지된 조직학적, 조직 화학적, 면역 조직학적, 면역 조직 화학적, 조직 병리학적, 현미경적, 세포학적, 생화학적, 약리학적, 분자 생물학적, 면역 화학적, 이미징, 또는 다른 분석 기술, 또는 이들의 조합에 의해 분석된다.
도 14는 로우 프로파일 유체 주입 시스템(100)의 개략도를 도시한다. 시스템(100)은 하나 이상의 제제, 예를 들어 치료제 또는 약물을 피부(701) 또는 다른 접근 지점(예를 들어, 입)을 통해 내부 표적 조직(702), 예를 들어 피하 종양으로 전달하는데 사용될 수 있다.
도 15a는 시뮬레이션된 종양 조직(702a)에 인접한 연장되지 않은(예를 들어, 후퇴된) 구성의 앵글링 요소 및 3 개의 유체 전달 부재(320)를 포함하는 예시적인 로우 프로파일 유체 주입 시스템(100)의 원위 단부를 도시한다. 시뮬레이션된 종양 조직(702a)은 시험관 내부에 적색 식용 색소로 염색된 0.55 % 아가로스 겔을 포함했다. 세장형 부재(110)의 원위 단부(114)는 시뮬레이션된 종양 조직(702a)에 인접하게 위치되었다. 그 후 3 개의 유체 전달 부재(320)를 시뮬레이션된 종양 조직(702a)으로 연장시켰다. 도 도 15b에 도시된 바와 같이, 유체 전달 부재(320)는 비스듬한 각도로 시뮬레이션된 종양 조직 내로 성공적으로 연장되었다. 본 명세서에 개시된 바와 같이, 액추에이터(250)는 도 15b에 도시된 바와 같이 유체 전달 부재(320)가 연장된 구성을 취하게 하도록 맞물릴 수 있다. 도 15c는 시뮬레이션된 종양 조직(702a) 내로의 유체 주입 및 이와 동시에 유체 전달 부재(320)의 후퇴 동안의 시스템(100)을 도시한다. 유체 전달 부재(320)는 0.75 mm/s의 속도로 후퇴되었고, 50 % 녹색 식용 색소를 포함하는 각 유체의 1 마이크로 리터가 시뮬레이션된 종양 조직(702a) 내로 주입되었다. 동시 주입 및 후퇴는 시뮬레이션된 종양 조직(702a) 내에 명확한 주입 컬럼(702)을 발생시켰다.
유체 전달 기구
시스템(100)은 하나 이상의 유체 전달 기구(280)를 포함할 수 있다. 많은 경우에, 유체 전달 기구는 유체 전달 로드(280)를 포함할 수 있다. 유체 전달 기구는 복수의 유체 전달 로드(280)를 포함할 수 있다. 유체 전달 로드(들)(280)의 작동은 유체가 복수의 유체 전달 채널(270)로부터 복수의 유체 전달 부재(320)로 그리고 출구 포트(322) 밖으로 관심 조직 내로 전달되게 할 수 있다.
일부 실시예에서, 유체 전달 기구(280)는 복수의 유체 전달 채널(270) 각각에 작동 가능하게 결합된 단일 유체 전달 로드(280)를 포함할 수 있어, 유체 전달 로드(280)의 작동은 유체가 복수의 유체 전달 부재(320) 각각으로부터 동시에 전달되게 한다.
대안적으로, 유체 전달 기구(280)는 복수의 유체 전달 로드를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 복수의 유체 전달 로드(280) 각각은 복수의 유체 전달 채널(270)(예를 들어, 유체 저장소)의 단일 유체 전달 채널(270)(예를 들어, 유체 저장소)에 작동 가능하게 결합될 수 있다. 일부 실시예에서, 복수의 유체 전달 로드(280)는 복수의 유체 전달 부재(320) 각각이 다른 모든 유체 전달 부재(320)와 독립적으로 유체를 전달할 수 있도록 서로 독립적으로 기능할 수 있다. 일부 실시예에서, 복수의 유체 전달 로드(280) 각각은 복수의 유체 전달 채널(예를 들어, 유체 저장소) 중 하나 초과의 유체 전달 채널(270)(예를 들어, 하나의 유체 저장소)에 작동 가능하게 결합될 수 있다.
유체 전달 기구(280)는 기계적 액추에이터 또는 전기 기계적 액추에이터를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 유체 전달 로드(280)는 플런저 또는 펌프 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 유체 전달 로드(280)는 개스킷(예를 들어, 고무 개스킷 또는 플라스틱 개스킷)을 포함한다. 예를 들어, 유체 전달 로드(280)는 그 원위 단부에 개스킷을 포함할 수 있으며, 이는 유체 전달 채널의 내부 측면(예를 들어, 내벽 표면)과 수밀 접합부를 형성하도록 구성될 수 있다. 일부 경우에, 유체 전달 로드(280)는 개스킷을 포함하지 않는다. 많은 실시예에서, 유체 전달 로드(280)는 유체 채널(예를 들어, 유체 전달 채널) 또는 저장소를 통해 슬라이딩되도록 구성된다. 유체 채널 또는 저장소 내에서 유체 전달 로드(280)를 이동시키는 것(예를 들어, 유체 전달 채널 또는 저장소를 통해 유체 전달 로드(280)을 슬라이딩시키는 것)은 유체 전달 채널 또는 저장소 내의 유체가 이동하게 할 수 있다. 예를 들어, 유체 전달 채널 또는 저장소에 대해 원위로 유체 전달 로드(280)를 이동시키면 유체 전달 채널 또는 저장소 내의 유체가 유체 전달 채널 또는 저장소 내에서 원위로 이동하게 할 수 있다. 일부 경우에, 유체 전달 채널 또는 저장소를 유체 전달 로드(280)에 대해 근위로 이동시키면 유체 전달 채널 또는 저장소 내의 유체가 유체 전달 채널 또는 저장소에 대해 원위로 이동하게 할 수 있다. 유체 전달 로드(280)의 직경은, 유체 전달 채널(270) 또는 저장소에 있는 유체가 유체 전달 로드(280)가 유체 전달 채널(270) 또는 저장소에 대해 이동될 때 이동되도록, 유체 전달 채널(270) 또는 저장소의 내경에 대해 크기가 설정될 수 있다.
유체 전달 로드(280)는 수동으로 작동될 수 있다. 대안적으로 또는 조합하여, 유체 전달 로드(280)는 예를 들어 본 명세서에 설명되는 바와 같이 컴퓨터 프로그램에 의해 자동으로 작동될 수 있다.
도 16a는 연장되지 않은 구성에서 유체 전달 부재(320)를 사용한 유체 주입 이전의 로우 프로파일 유체 주입 시스템(100)의 개략도를 도시한다. 일부 경우에, 액추에이터(250)는 하나 이상의 유체 전달 부재(320)를 조직(702) 내로 연장하도록 맞물릴 수 있다(예를 들어, 도 16b에 도시된 바와 같음). 일부 경우에, 액추에이터(250)가 맞물리는 정도는 유체 전달 부재(320)가 조직(702) 내로 연장되는 거리를 결정한다. 유체 전달 부재(320)는 도 16c에 도시된 바와 같이 유체 주입 시스템 내로(예를 들어, 세장형 부재(110) 내로) 후퇴할 수 있다. 일부 경우에, 유체 전달 부재(320)의 후퇴는 (예를 들어 시스템(100) 내부의 스프링의 작용으로 인해) 수동적이거나, 또는 (예를 들어, 액추에이터(250)를 그 초기 위치로 다시 당기는 결과로서) 능동적이다.
도 16d는 연장된 구성에서 유체 전달 부재(320)를 사용한 유체 주입 이전의 로우 프로파일 유체 주입 시스템(100)의 개략도를 도시한다. 도 16e는 유체 전달 부재(320)의 동시 유체 주입 및 후퇴 후의 시스템(100)을 도시한다. 시스템(100)은 본 명세서에 설명된 바와 같이 세장형 부재(110) 내에 배치된 복수의 유체 전달 부재(320)를 포함할 수 있다. 복수의 유체 전달 부재(320) 각각은 본 명세서에 설명된 바와 같이 이를 통한 유체 전달 루멘 및 그 원위 단부의 적어도 하나의 출구 포트(322)를 포함할 수 있다. 각각의 유체 전달 루멘은 본 명세서에 설명된 바와 같이 다른 모든 유체 전달 루멘에 대해 유체적으로 독립적일 수 있다. 복수의 유체 전달 부재(320)는 여기에 설명된 바와 같이 후퇴된 구성 및 연장된 구성을 가질 수 있다. 시스템(100)은 본 명세서에 설명된 바와 같이 유체 전달 루멘에 유체적으로 결합된 하나 이상의 유체 전달 채널(270)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 각각의 유체 전달 채널(270)은 복수의 유체 전달 부재(120)의 단일 유체 전달 루멘에 유체 결합될 수 있다. 예를 들어, 시스템(100)은 도시된 바와 같이 3 개의 유체 전달 부재(320)를 포함하며 유체 전달 부재(320)에 유체적으로 결합된 3 개의 유체 전달 채널(270)을 가질 수 있어, 유체 전달 부재(320) 및 유체 전달 채널(270) 각각이 다른 모든 유체 전달 부재(320) 및 유체 전달 채널(270)에 대해 유체적으로 독립적일 수 있다. 시스템(100)은 본 명세서에 설명된 바와 같이 하나 이상의 유체 전달 로드(280)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 시스템(100)은 도시된 바와 같이 3 개의 유체 전달 로드(280)를 포함할 수 있고, 각각의 유체 전달 로드(280)는 3 개의 유체 전달 채널(270)(예를 들어, 유체 저장소)의 단일 유체 전달 채널(270)(예를 들어, 유체 저장소(130))에 작동 가능하게 결합된다. 3 개의 유체 전달 로드(280)는 본 명세서에 설명된 바와 같이 동시에 또는 서로 독립적으로 작동되도록 구성될 수 있다. 유체 전달 로드(280)의 작동은 유체가 복수의 유체 전달 채널(270)로부터 복수의 유체 전달 부재(320)로 그리고 출구 포트(322) 밖으로 관심 조직 내로 전달되게 할 수 있다.
액추에이터
시스템(100)은 본 명세서에 설명된 바와 같이 세장형 부재(110)의 근위 단부에 인접하고 복수의 유체 전달 부재(320)에 작동 가능하게 결합된 액추에이터(250)(예를 들어, 확장 액추에이터(250)) 및/또는 여기에 작동 가능하게 결합된 주사기 본체(260)를 포함할 수 있다. 액추에이터(250)는 액추에이터가 맞물리지 않을 때 유체 주입 시스템(100)의 종축(101)에 대해 각도(259)로 유지될 수 있다. 특정 실시예에서, 액추에이터 각도(259)는 10 도 내지 180 도, 10 도 내지 90 도, 30 도 내지 90 도, 30 도 내지 60 도, 또는 30 도 내지 45 도일 수 있다. 일부 경우에, 액추에이터 각도(259)는 액추에이터 힌지(251) 주위의 각도일 수 있다. 일부 경우에, 액추에이터 각도(259)는 유체 주입 시스템(100)의 종축(101)에 평행한 평면에 대해 측정될 수 있다. 예를 들어, 액추에이터 각도(259)는 액추에이터 힌지(251)를 통과하는 종축(101)에 평행한 평면에 대해 측정될 수 있다.
액추에이터(250)의 작동은 복수의 유체 전달 부재(320)를 후퇴된 구성으로부터 확장된 구성으로 또는 확장된 구성으로부터 후퇴된 구성으로 이동시킬 수 있다. 액추에이터(250)는 기계적 액추에이터 또는 전기 기계적 액추에이터를 포함할 수 있다.
액추에이터(250)는 수동으로 작동될 수 있다. 대안적으로 또는 조합하여, 액추에이터(250)는 예를 들어 본 명세서에 설명되는 바와 같이 컴퓨터 프로그램에 의해 자동으로 작동될 수 있다.
일부 실시예에서, 유체 전달 로드(280)는 여기에 설명된 바와 같이 유체 전달 부재(320)의 동시 유체 전달 및 후퇴를 허용하도록 액추에이터(250)에 의해 작동될 수 있다. 대안적으로 또는 조합하여, 유체 전달 로드(들)(280)는 액추에이터(250)에 대해 독립적으로 작동될 수 있다.
유체 전달 로드(들)(280)의 작동은 시스템(100)의 복수의 유체 전달 부재(320) 및/또는 주사기 본체(260)에 작동 가능하게 결합될 수 있어, 유체의 전달은 연장된 구성으로부터 후퇴된 구성으로의 유체 전달 부재(320)의 후퇴에 수반될 수 있다. 복수의 유체 전달 부재(320)는 유체 전달 부재(320)로부터의 유체 전달과 동시에 연장된 구성으로부터 후퇴된 구성으로 후퇴하도록 구성될 수 있다. 유체 전달 부재(320)의 동시 유체 전달 및 후퇴는 (도 9에 도시된 바와 같이) 관심 조직에서 깨끗한 주입 컬럼(704)의 형성을 도울 수 있다.
유체 전달 부재(320)의 동시 유체 전달 및 후퇴는 유체 전달 채널(270) 및 유체 전달 부재(320)를 시스템(100)의 본체 내의 고정된 유체 전달 로드(들)(280)를 향해 "당김"에 의해 달성될 수 있다. 유체 전달 채널(270)은 예를 들어 세장형 부재(110) 또는 핸들 등 내부에 슬라이딩 가능하게 배치된 시스템(100)의 주사기 본체(260)에 작동 가능하게 결합되거나 또는 그 내부에 위치될 수 있다. 연장된 구성(도 16d에 도시됨)으로부터 후퇴된 구성(도 9에 도시됨)으로 유체 전달 부재(320)의 후퇴는, 고정된 유체 전달 로드(들)(280)와 맞물리게 하고 유체가 유체 전달 채널(270)로부터 유체 전달 부재(320)의 원위 단부로 그리고 출구 포트(322) 밖으로 흐르게 하기 위해, 주사기 본체(260) 및 내부에 위치된 유체 전달 채널(270)을 원위 위치로부터 근위 위치까지 후퇴시키는 것을 포함할 수 있다. 이러한 작용 기구는 유체 전달 로드(들)가 시스템의 본체에 위치된 고정된 유체 전달 저장소(예를 들어, 유체 전달 채널(270))로 "밀어 넣어지는" 전통적인 플런저-주사기형 기구와 대조될 수 있다.
유체 전달 부재(320)의 동시 유체 전달 또는 후퇴는 전기 기계적 수단에 의해 달성될 수 있다. 예를 들어, 조정된 기어는 유체 전달 부재(320)를 후퇴시킬 수 있는 반면, 마이크로 펌프는 유체 전달 부재(320)로부터 유체를 주입할 수 있다.
액추에이터(250)는 동일한 속도로 복수의 유체 전달 부재(320)를 확장된 구성으로부터 후퇴된 구성으로 후퇴시키도록 구성될 수 있다. 대안적으로, 액추에이터(250)는 예를 들어 상이한 점도 또는 유량의 유체에 대해 면적당 동일한 유체 전달 부피를 유지하기 위해 상이한 속도로 복수의 유체 전달 부재(320) 중 하나 이상을 후퇴시키도록 구성될 수 있다.
유체 전달 부재(320)는 본 명세서에 설명된 바와 같이 주입 컬럼(704)을 생성하기에 충분한 속도로 후퇴될 수 있다.
유체 전달 부재(320)는 약 0.1 mm/s 내지 약 10 mm/s 범위의 속도로 후퇴될 수 있다. 예를 들어 속도는 다음 값 중 두 개의 값에 의해 한정된 범위에 있을 수 있다: 약 0.1 mm/s, 약 0.2 mm/s, 약 0.3 mm/s, 약 0.5 mm/s, 약 1 mm/s, 약 2 mm/s, 약 3 mm/s, 약 4 mm/s, 약 5 mm/s, 약 6 mm/s, 약 7 mm/s, 약 8 mm/s, 약 9 mm/s 또는 약 10 mm/s.
각각의 유체 전달 채널(270)은 동일한 부피의 유체를 유지할 수 있다. 대안적으로, 하나 이상의 유체 전달 채널(270)은 상이한 부피의 유체를 유지할 수 있다.
복수의 유체 채널(270) 각각은 약 10 μl 내지 약 500 μl 범위의 부피를 가질 수 있다. 예를 들어, 유체 채널(270)의 부피는 다음 값 중 임의의 두 개의 값에 의해 한정되는 범위에 있을 수 있다: 약 10 μl, 약 20 μl, 약 30 μl, 약 40 μl, 약 50 μl, 약 75 μl, 약 100 μl, 약 150 μl, 약 200 μl, 약 250 μl, 약 300 μl, 약 350 μl, 약 400 μl, 약 450 μl, 또는 약 500 μl.
복수의 유체 전달 부재(320)의 각각의 유체 전달 루멘은 동일한 부피의 유체를 유지할 수 있다. 대안적으로, 복수의 유체 전달 부재(320)의 하나 이상의 유체 전달 루멘은 상이한 부피의 유체를 유지할 수 있다.
복수의 유체 전달 부재(320)의 각각의 유체 전달 루멘은 약 0.1 μl 내지 약 10 μl 범위의 부피를 가질 수 있다. 예를 들어, 유체 전달 부재 루멘의 부피는 다음 값 중 임의의 2 개의 값에 의해 한정되는 범위에 있을 수 있다: 약 0.1 μl, 약 0.2 μl, 약 0.3 μl, 약 0.5 μl, 약 1 μl, 약 2 μl, 약 3 μl, 약 4 μl, 약 5 μl/s, 약 6 μl, 약 7 μl, 약 8 μl, 약 9 μl, 또는 약 10 μl.
각각의 유체 전달 루멘의 부피는 그 대응하는 유체 전달 부재(320)의 길이에 의존할 수 있으며, 이는 세장형 튜브(110)의 길이 및 관심 조직 부위의 위치에 따라 달라질 수 있다.
유체 전달 로드(280)는 조직(702)에 대한 최소 전단력 생성 및 기계 화학적 손상의 유도로 본 명세서에 설명된 바와 같이 주입 컬럼(704)을 생성하기에 충분한 유량으로 유체가 출구 포트(322) 밖으로 전달되게 하도록 구성될 수 있다.
유체 전달 로드(280)는 유체가 약 0.1 μl/s 내지 약 10 μl/s 범위의 유량으로 출구 포트(322) 밖으로 전달되게 하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 유량은 다음 값 중 임의의 두 개의 값에 의해 한정된 범위에 있을 수 있다: 약 0.1 μl/s, 약 0.2 μl/s, 약 0.3 μl/s, 약 0.5 μl/s, 약 1 μl/s, 약 2 μl/s, 약 3 μl/s, 약 4 μl/s, 약 5 μl/s, 약 6 μl/s, 약 7 μl/s, 약 8 μl/s, 약 9 μl/s, 또는 약 10 μl/s.
부피 선택기
도 18a 및 도 18b는 부피 선택기(530)를 포함하는 유체 주입 시스템(100)을 도시한다. 많은 경우에, 부피 선택기(530)는 표적 조직 내로 주입되는 유체의 부피를 제어하기 위해 사용된다. 부피 선택기(530)는 유체 주입 시스템(100)의 근위 단부에 배치될 수 있다. 부피 선택기(530)는 부피 조정 나사(540)에 결합(예를 들어, 견고하게 결합)될 수 있다. 부피 조정 나사(540)는 주사기 로드 샤프트(520)에 결합될 수 있다. 일부 경우에, 작동(예를 들어, 회전) 부피 선택기(530)는 주사기 로드 샤프트(520)를 작동시킬 수 있다(예를 들어, 유체 주입 시스템(100)의 종축(101)에 대해 주사기 로드 샤프트(520)를 회전시킬 수 있다). 일부 경우에, 부피 선택기(530)는 다이얼을 포함한다. 일부 경우에, 부피 선택기(530)는 다이얼을 선택된 부피 위치로 회전시킴으로써 표적 조직 내로 주입될 부피를 설정하는데 사용될 수 있다. 일부 경우에, 부피 선택기(530)는 복수의 개별 부피로부터 주입될 부피를 선택하는데 사용될 수 있다. 일부 경우에, 부피 선택기를 사용하여 연속적인 부피 범위로부터 부피를 선택할 수 있다. 일부 실시예에서, 부피 선택기(530)는 1 마이크로 리터 내지 1.5 마이크로 리터, 1.5 마이크로 리터 내지 2.0 마이크로 리터, 2.0 마이크로 리터 내지 2.5 마이크로 리터, 2.5 마이크로 리터 내지 3.0 마이크로 리터, 3.0 마이크로 리터 내지 3.5 마이크로 리터, 3.5 마이크로 리터 내지 4.0 마이크로 리터, 4.0 마이크로 리터 내지 4.5 마이크로 리터, 4.5 마이크로 리터 내지 5.0 마이크로 리터, 5.0 마이크로 리터 내지 5.5 마이크로 리터, 5.5 마이크로 리터 내지 6.0 마이크로 리터, 6.0 마이크로 리터 내지 6.5 마이크로 리터, 6.5 마이크로 리터 내지 7.0 마이크로 리터, 7.0 마이크로 리터 내지 7.5 마이크로 리터, 7.5 마이크로 리터 내지 8.0 마이크로 리터, 8.0 마이크로 리터 내지 8.5 마이크로 리터, 8.5 마이크로 리터 내지 9.0 마이크로 리터, 9.0 마이크로 리터 내지 9.5 마이크로 리터, 9.5 마이크로 리터 내지 10.0 마이크로 리터, 10.0 마이크로 리터 내지 50.0 마이크로 리터, 50.0 마이크로 리터 내지 100.0 마이크로 리터, 100.0 마이크로 리터 내지 500.0 마이크로 리터, 또는 500.0 마이크로 리터 초과의 주입을 위한 부피를 설정하는데 사용될 수 있다. 일부 경우에, 부피 선택기(530)를 작동시키면 유체 주입 시스템(100)의 하나 이상의 잠금 정지부를 작동시킬 수 있다. 일부 경우에, 유체 주입 시스템(100)의 하나 이상의 잠금 정지부를 작동시키는 것은 주사기 로드 샤프트(520)를 회전시키는 것을 포함할 수 있다(예를 들어, 여기서 주사기 로드 샤프트(520)를 회전시키는 것은 잠금 조립체(500)와 맞물리는 위치로 하나 이상의 잠금 정지부(560)를 회전시키는 것을 포함한다). 본 명세서에 개시된 바와 같이, 선택된 부피는 액추에이터(250)가 맞물릴 때 하나 이상의 유체 전달 부재(320)가 세장형 부재(110)의 원위 단부(114)로부터 연장되는 거리와 관련될 수 있다. 예를 들어, 부피 선택기(530)를 사용하여 전달을 위해 더 큰 부피를 선택하면 액추에이터(250)가 맞물릴 때 하나 이상의 유체 전달 부재(320)가 세장형 부재(110)의 원위 단부(114)로부터 연장되는 거리를 증가시킬 수 있다. 부피 선택기(530)는 하나 이상의 부피 설정 표시기(550)를 포함할 수 있다. 부피 설정 표시기(550)는 하나 이상의 시각적 및/또는 촉각적 특징을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 하나 이상의 시각적 및/또는 촉각적 특징은 가능한 주입 부피 설정에 관한 정보를 포함할 수 있다.
원위 캡
도 19a 및 도 19b로 이동하면, 유체 주입 시스템(100)은 원위 캡(600)을 포함할 수 있다. 원위 캡은 유체 주입 시스템(100)에 포함된 유체(예를 들어, 제제)의 우발적 누출을 방지하는데 유용할 수 있다. 표적 조직으로 전달되는 하나 이상의 유체는 비-표적 조직(예를 들어, 피험자의 피부 또는 방관자의 피부)과 접촉할 수 있는 경우 위험할 수 있다. 일부 경우에, 원위 캡(600)은 유체 주입 시스템(100)의 하나 이상의 유체가 비-표적 조직과 우발적으로 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 원위 캡(600)은 하나 이상의 캡 저장소(620)를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 원위 캡(600)의 캡 저장소(620)는 하나 이상의 유체 전달 부재(320)의 원위 단부(들)(328)로부터 유체를 수집하는데 유용할 수 있다. 원위 캡(600)은 또한 시스템(100)의 하나 이상의 채널, 애퍼처(예를 들어 개구), 또는 저장소가 막혀 유체 흐름을 손상시키는지 여부를 결정하는데 도움이 될 수 있고, 유체 주입 시스템(100)의 하나 이상의 채널 및/또는 저장소가 (예를 들어 불완전하게 채워지는 것을 방지하기 위해) 완전히 채워지도록 보장하는데 도움이 될 수 있다. 예를 들면, 유체 주입 시스템(100)의 하나 이상의 유체 전달 부재(320)는 유체 주입 시스템(100)의 하나 이상의 채널 및/또는 저장소를 채우기 위해 원위 캡(600)의 하나 이상의 인서트 저장소(630)에 수용된 하나 이상의 제제를 포함하는 유체에 담궈질 수 있다. 원위 캡(600)으로부터 유체 주입 시스템(100)을 로딩하는 것은 또한 조직으로 전달될(예를 들어, 주입될) 액체 및/또는 고체 제제의 부피를 감소시키는데 유용할 수 있다.
원위 캡(600)은 캡 인서트(610)를 포함할 수 있다. 캡 인서트(610)는 하나 이상의 캡 저장소(620)를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 캡 인서트(610)는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 10 내지 20, 20 내지 30, 30 내지 40, 40 내지 50, 또는 50 개 초과의 캡 저장소(620)를 포함한다. 캡 인서트(610)의 캡 저장소(620)는 0.1 마이크로 리터 내지 10 마이크로 리터, 10 마이크로 리터 내지 20 마이크로 리터, 20 마이크로 리터 내지 50 마이크로 리터, 50 마이크로 리터 내지 100 마이크로 리터, 100 마이크로 리터 내지 200 마이크로 리터, 200 마이크로 리터 내지 500 마이크로 리터, 500 마이크로 리터 내지 1000 마이크로 리터, 또는 1000 마이크로 리터 초과의 유체 용량을 가질 수 있다.
원위 캡(600)은 인서트 리시버(630)를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 캡 인서트(610) 및 인서트 리시버는 예를 들어, 캡 인서트(610) 및 인서트 리시버(630)가 각각 세장형 부재(110)의 원위 단부(114) 상에 안착되는 동안 캡 인서트가 인서트 리시버(630) 내부에 끼워질 수 있도록 구성된다. 일부 경우에, 인서트 리시버(630)의 원위 부분의 내경은 캡 인서트(610)의 원위 부분의 외경(650)과 동일하다. 일부 경우에, 인서트 리시버(630)의 원위 부분의 내경은 캡 인서트(610)의 원위 부분의 외경(650)보다 0.1 mm 내지 0.2 mm, 0.2 mm 내지 0.5 mm, 0.5 mm 내지 1.0 mm, 1.0 mm 내지 5.0 mm, 또는 5.0 mm 초과 더 크다. 인서트 리시버(630)의 원위 단부는 0.5 mm 내지 1.0 mm, 1.0 mm 내지 2.0 mm, 2.0 mm 내지 3.0 mm, 3.0 mm 내지 4.0 mm, 4.0 mm 내지 5.0 mm, 5.0 mm 내지 6.0 mm, 6.0 mm 내지 7.0 mm 또는 7.0 mm 초과의 외경(670)을 가질 수 있다.
인서트 리시버(630)는 하나 이상의 리시버 노치(640)를 포함할 수 있다. 리시버 노치(640)는 예를 들어 인서트 리시버(630)의 원위 에지 상에 위치된 인서트 리시버(630)의 컷아웃 특징일 수 있다. 일부 경우에, 리시버 노치(640)는 인서트 리시버(630)로부터 캡 인서트(610)를 제거하는데 유용할 수 있다. 예를 들면, 인서트 리시버(630)의 원위 단부와 동일한 높이의 원위 단부를 갖는 캡 인서트(610)는, 리시버 노치(640)에 의해 생성된 공간에서 캡 인서트(610)를 접촉시키고 캡 인서트(610)를 인서트 리시버(630) 밖으로 안내함으로써 인서트 리시버(630)로부터 제거될 수 있다. 일부 경우에, 캡 인서트(610)는 (예를 들어, 사용된 캡 인서트가 다른 캡 인서트로 교체되는 경우) 원위 단부(114)로부터 인서트 리시버(630)를 제거하지 않고 세장형 부재(110)의 원위 단부(114)로부터 제거될 수 있다.
원위 캡은 근위 단부(602) 및 원위 단부(604)를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 원위 캡(600)의 근위 단부(602)는 세장형 부재(100)의 원위 단부(114)를 수용하도록 형상화된다. 원위 캡(600)의 근위 단부(602)는 세장형 부재(110)의 원위 단부(114)의 외경과 동일하거나 또는 이보다 약간 더 큰 내경(660)을 가질 수 있다. 일부 경우에, 세장형 부재(110)의 원위 단부(114)는 세장형 부재(110)의 원위 단부 상에 원위 캡을 유지하도록 구성된 구조적 특징을 갖는다. 예를 들어, 세장형 부재의 원위 단부(114)는 원위 캡(600)의 근위 단부(602) 상의 립 또는 체결 기구와 정합하도록 형상화된 압입부를 포함할 수 있다.
원위 캡(600)은 유체 주입 시스템(100)의 적어도 일부를 하나 이상의 제제를 포함하는 하나 이상의 유체로 채우기 위해(예를 들어, 로딩하기 위해) 사용될 수 있다.
카트리지
도 20a 및 도 20b로 이동하면, 로우 프로파일 유체 주입 시스템(100)은 카트리지(432)를 포함할 수 있다. 카트리지(132)는 유체 주입 시스템(100)으로부터 제거될 수 있다. 카트리지(432)는 카트리지 쉘(470)을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 카트리지(132)는 일회용이다. 일부 경우에, 카트리지(432)는 재사용 가능하다. 카트리지(432) 또는 그 하나 이상의 부분은 오토클레이브 가능할 수 있다. 제거 가능한 및/또는 재사용 가능한 카트리지(432)를 포함하는 유체 주입 시스템(100)은 개선된 다용도성을 가질 수 있다. 예를 들어, 유체 주입 시스템(100)과 함께 사용되는 하나 이상의 카트리지(432)가 미리 준비될 수 있다. 일부 경우에, 하나 이상의 카트리지(432)는 원격으로 준비될 수 있고, 이들이 사용될 위치로 운반되거나 또는 배송될 수 있다. 하나 이상의 카트리지(432)를 포함하는 로우 프로파일 유체 주입 시스템(100)은 또한 (예를 들어, 유체 주입 시스템에서 사용되는 하나 이상의 카트리지(432)를 치환 및/또는 재배열함으로써) 제 1 주입 구성으로부터 제 2 주입 구성으로 용이하게 재구성될 수 있다.
카트리지(들)(432)는 챔버(400) 내로 삽입되거나 또는 로딩되기 전에 유체(들)로 완전히 또는 부분적으로 채워질 수 있다. 카트리지(432)는 카트리지(432)가 장치(100)의 챔버 내로 로딩되기 전에 기술자 또는 약사에 의해 미리 채워질 수 있다. 일부 경우에, 미리 채워진 카트리지(432)는 저장, 배송 또는 냉동될 수 있다. 대안적으로 또는 조합하여, 카트리지(들)(432)는 챔버(400) 내로 삽입되거나 또는 로딩된 후에 유체(들)로 로딩될 수 있다. 예를 들어, 카트리지(들)(432)는 챔버(400) 내로 삽입되기 전에 형광 라벨로 로딩될 수 있고, 이어서 챔버(400) 내로 삽입된 후 약물 화합물로 로딩될 수 있다.
카트리지에는 하나 이상의 제제(예를 들어, 하나 이상의 치료제, 하나 이상의 표시기, 및/또는 하나 이상의 완충제 또는 부형제)가 미리 로딩될 수 있다. 일부 실시예에서, 카트리지(들)(432)에는 하나 이상의 표시기(예를 들어, 라벨)가 미리 로딩될 수 있다. 대안적으로 또는 조합하여, 카트리지(들)(432)에는 하나 이상의 치료 화합물이 미리 로딩될 수 있다.
카트리지(432)는 카트리지 스토퍼(450)를 포함할 수 있다. 카트리지 스토퍼(450)는 바이알을 캡핑하는데 유용한 하나 이상의 다양한 재료를 포함할 수 있다. 카트리지 스토퍼는 중합체 또는 공중합체를 포함할 수 있다. 카트리지 스토퍼(450)는 천연 고무 또는 합성 고무(예를 들어, 부틸 고무)를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 카트리지 스토퍼(450)는 자가 치유 재료(예를 들어, 천공된 후 수밀 밀봉을 유지할 수 있는 재료)를 포함한다. 일부 경우에, 카트리지(432)는 카트리지 스토퍼(450)를 통해 하나 이상의 유체(예를 들어, 하나 이상의 제제)를 주입함으로써 로딩될 수 있다.
일부 경우에, 카트리지(432)는 스토퍼 시일(460)을 추가로 포함한다. 일부 경우에, 스토퍼 시일(460)은 카트리지(432)의 단부(예를 들어, 근위 단부(432b))에서 제 위치에 카트리지 스토퍼(450)를 유지하고 그리고/또는 (예를 들어, 카트리지(432)의 단부에 있는 카트리지 스토퍼에 압축력을 가함으로써) 카트리지(432)의 단부에서 수밀 밀봉을 유지하는 것을 돕도록 구성된다. 스토퍼 시일(460)은 금속, 중합체, 공중합체, 또는 세라믹 재료를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 스토퍼 시일(460)은 크림프 시일이다.
카트리지(432)는 카트리지 플런저(440)를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 카트리지 플런저(440)는 카트리지(432) 내부의 종 방향 위치에 슬라이딩 가능하게 삽입되거나 또는 위치된다. 예를 들어, 카트리지 플런저는 카트리지(432)의 근위 단부(432b)보다 카트리지(432)의 원위 단부(432a)에 더 가까운 카트리지(432) 내부의 종 방향 위치에 위치될 수 있다. 일부 경우에, 카트리지 플런저(440)는 예를 들어 카트리지 스토퍼(450)를 통해 하나 이상의 유체를 주입함으로써, 카트리지(432)에 하나 이상의 유체(예를 들어, 하나 이상의 제제)가 로딩될 때 카트리지(432)의 종축 아래로 원위 방향으로 병진된다. 카트리지 플런저(440)는 플런저 인터페이스(442)를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 플런저 인터페이스(442)는 바늘에 의해 천공될 수 있는 재료(예를 들어, 자가 치유 재료)를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 플런저 인터페이스(442)는 카트리지(432)의 내용물을 전달 채널 인터페이스(290)와 맞물리도록 구성된 포트와 같은 유체 전달 채널(270)과 유체 연통하도록 배치하도록 구성된 기구를 포함할 수 있다.
카트리지(432)는 일정 부피의 유체(480)를 유지하도록 구성된 하나 이상의 카트리지 저장소를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 카트리지(432)는 복수의 카트리지 저장소를 포함한다. 일부 경우에, 카트리지(432)의 복수의 카트리지 저장소 중 2 개 이상의 카트리지 저장소는 서로 유체 연통할 수 있다. 예를 들어, (예를 들어, 카트리지(432)가 유체 주입 시스템(100)의 챔버(400) 내로 로딩될 때) 카트리지 플런저(440)에 가해진 압력은 카트리지(432)의 2 개의 이상의 카트리지 저장소의 내용물이 혼합되게 할 수 있다.
본 명세서에 개시된 다양한 카트리지(432)는 (예를 들어, 카트리지 플런저(440)를 슬라이딩 가능하게 삽입함으로써) 일정 부피의 유체(480)를 유지하도록 구성될 수 있다. 카트리지(432)는 카트리지 플런저(440)의 위치를 변경함으로써 특정 부피의 유체를 유지하도록 구성될 수 있다. 일부 경우에, 카트리지(432)는 1 마이크로 리터 내지 500 마이크로 리터, 10 마이크로 리터 내지 500 마이크로 리터, 100 마이크로 리터 내지 500 마이크로 리터, 200 마이크로 리터 내지 500 마이크로 리터, 300 마이크로 리터 내지 500 마이크로 리터, 1 마이크로 리터 내지 250 마이크로 리터, 1 마이크로 리터 내지 100 마이크로 리터, 1 마이크로 리터 내지 50 마이크로 리터, 1 마이크로 리터 내지 40 마이크로 리터, 1 마이크로 리터 내지 30 마이크로 리터, 1 마이크로 리터 내지 20 마이크로 리터, 1 마이크로 리터 내지 10 마이크로 리터, 1 마이크로 리터 내지 9 마이크로 리터, 1.25 마이크로 리터 내지 9 마이크로 리터, 2 마이크로 리터 내지 8 마이크로 리터, 3 마이크로 리터 내지 7 마이크로 리터, 3.75 마이크로 리터 내지 6.5 마이크로 리터, 4 마이크로 리터 내지 6 마이크로 리터, 또는 0.1 마이크로 리터 내지 1 마이크로 리터의 부피를 유지하도록 구성된다. 카트리지(432)의 부피는 다음 값 중 임의의 두 개의 값에 의해 한정되는 범위일 수 있다: 약 1 μl, 약 2 μl, 약 3 μl, 약 4 μl, 약 5 μl, 약 6 μl, 약 7 μl, 약 8 μl, 약 9 μl, 또는 약 10 μl. 유체 주입 시스템(100)의 복수의 카트리지(432) 각각은 동일한 부피의 유체를 유지할 수 있다. 대안적으로, 복수의 카트리지(432) 중 하나 이상은 상이한 부피의 유체를 유지할 수 있다.
카트리지(432)는 2.0 mm 내지 3.0 mm, 3.0 mm 내지 4.0 mm, 4.0 mm 내지 5.0 mm, 5.0 mm †T 6.0 mm, 6.0 mm 내지 7.0 mm, 7.0 mm 내지 8.0 mm, 8.0 mm 내지 9.0 mm, 9.0 mm 내지 10.0 mm 또는 10.0 mm 초과의 외경을 가질 수 있다. 카트리지(432)는 1.0 mm 미만, 1.0 mm 내지 2.0 mm, 2.0 mm 내지 3.0 mm, 3.0 mm 내지 4.0 mm, 4.0 mm 내지 5.0 mm, 5.0 mm 내지 6.0 mm, 6.0 mm 내지 7.0 mm, 7.0 mm 내지 8.0 mm, 8.0 mm 내지 9.0 mm, 9.0 mm 내지 10.0 mm, 또는 10.0 mm 초과의 내경을 가질 수 있다.
카트리지(432)는 유체 주입 시스템(100)의 하우징에서 대응하는 형상의 리세스 또는 챔버(400) 내로 삽입되도록 구성될 수 있다. 일부 경우에, 카트리지(432)는 유체 주입 시스템(100)의 챔버(400) 내로 로딩된 후 카트리지 리테이너(430)에 의해 제 위치에 유지될 수 있다. 카트리지 리테이너(430)는 (예를 들어, 유체 주입 시스템(100)의 사용 동안) 카트리지(432)를 제 위치에 유지하기 위한 다양한 구조적 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 카트리지 리테이너(430)는 챔버(400)에 대해 및/또는 카트리지 접합부(410)에 대해 카트리지(432)를 바이어스시키기 위한 스프링 기구를 포함할 수 있다. 많은 경우에, 카트리지 리테이너(430)는 챔버(400) 내의 제 위치에 카트리지(432)를 유지하기 위한 클립을 포함한다. 카트리지 리테이너(430)는 카트리지(432)가 카트리지 접합부(410)에 대해 가압될 때 카트리지(432)의 근위 단부(432b) 위에 끼워지는 형상의 립을 포함할 수 있다. 립을 포함하는 카트리지 리테이너(430)의 대표적인 예가 도 4b에 도시되어 있다.
일부 경우에, (예를 들어, 카트리지 리테이너(430)와 카트리지(432)를 맞물리게 함으로써) 챔버(400) 내에 카트리지(432)를 위치시키면 카트리지 접합부(410)가 카트리지 플런저(440)에 압축력을 가하게 할 수 있다. 일부 경우에, (예를 들어, 카트리지 접합부(410)에 의해) 카트리지 플런저(440)에 가해진 힘은 카트리지(432) 내부의 유체(480)의 가압을 유발할 수 있다. 일부 경우에, 카트리지(432) 내부의 유체(480)를 가압하면 유체(480)가 카트리지(432)로부터 (예를 들어, 카트리지 인터페이스(420)를 통해) 유체 전달 채널(270)로 흐르게 할 수 있다. 일부 실시예에서, 카트리지(들)(432)는 (예를 들어, 카트리지(432)가 카트리지 리테이너(430)와 맞물릴 때) 유체 전달 부재(320)의 근위 단부에 직접 결합될 수 있다.
일부 실시예에서, 카트리지(들)(432)는 세장형 부재(110)의 원위 단부(114)를 신체 내로 삽입하기 전에 유체(들)로 로딩될 수 있다. 대안적으로 또는 조합하여, 카트리지(들)(432)는 세장형 부재(110)의 원위 단부(114)를 신체 내로 삽입하는 동안 또는 삽입한 후에 유체(들)로 로딩될 수 있다.
일부 실시예에서, 카트리지(들)(432)는 세장형 부재(110)의 원위 단부(114)를 신체 내로 삽입하기 전에 시스템(100) 내로 로딩될 수 있다. 대안적으로 또는 조합하여, 카트리지(들)(432)는 세장형 부재(110)의 원위 단부(114)를 신체 내로 삽입하는 동안 또는 삽입한 후에 시스템(100) 내로 로딩될 수 있다.
일부 실시예에서, 카트리지(432) 중 하나 이상은 본 명세서에 설명된 바와 같은 라벨 저장소를 포함할 수 있다. 하나 이상의 카트리지(432)는 예를 들어 라벨링 제제를 내부에 유지할 수 있다. 하나 이상의 카트리지(432)는 조직 내로 주입된 유체가 동일한 주입 컬럼에서 라벨링 제제 및 치료제를 모두 포함하도록 라벨링 제제 및 치료제를 내부에 혼합하도록 구성될 수 있다. 일부 예에서, 혼합은 치료제의 주입 전에 발생할 수 있다. 일부 예에서, 혼합은 치료제의 주입 동안 발생할 수 있다.
제제
카트리지(432)의 유체(480)는 하나 이상의 제제를 포함할 수 있다. 유체(480)의 하나 이상의 제제는 치료제일 수 있다. 예를 들어, 유체(480)는 항종양의 약물과 같은 하나 이상의 약물을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 유체(480)는 복수의 제제를 포함한다. 일부 경우에, 유체(480)는 복수의 치료제를 포함한다. 많은 경우에, 유체 주입 시스템(100)의 2 개의 카트리지(432)는 상이한 제제 또는 상이한 제제 조합을 포함한다.
일부 경우에, 유체(480)의 하나 이상의 제제는 진단제일 수 있다. 예를 들어, 유체(480)는 지시약(indicator agent)을 포함할 수 있다. 지시약은 형광 염료, 발색 염료, 또는 신탁 마커를 포함할 수 있다.
유체(480)의 하나 이상의 제제는 형광 추적 분자를 포함할 수 있다. 형광 추적 분자는 (예를 들어, 유체 주입 시스템(100)을 사용하여) 표적 조직에 주입된 유체(480)에 의해 접촉된 표적 조직의 영역(들)을 추적하는데 도움이 될 수 있다. 중요하게는, 유체 주입 시스템(100)에서 형광 추적 분자의 사용은 예를 들어, 제 2 시점 동안 또는 표적 조직의 체외 배향 후에 표적 조직의 상대적 위치 및/또는 배향을 결정하는데 도움이 될 수 있다.
형광 추적 분자는 마이크로 입자일 수 있다. 형광 추적 분자는 형광 추적 마이크로스피어(FTM)일 수 있다. 예를 들어, 형광 추적 분자는 중합체 마이크로스피어일 수 있다. 형광 추적 분자는 폴리스티렌을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 폴리스티렌은 데이터 수집 및 분석 단계 동안 성능 장점을 제공할 수 있다. 예를 들어, 폴리스티렌은, 조직학적 과정에서 일반적으로 사용되고 다양한 다른 재료를 포함하는 표시기 분자로부터 특정 중합체 및/또는 침출 염료에 악영향을 미칠 수 있는, 자일렌과 같은, 주입된 조직의 이미징 및 분석 중에 사용될 수 있는 유독한 화학 물질에 내성이 있다. 일부 경우에, 조직 처리는 지방족 탄화수소(예를 들어, Clear-Rite™ 3)로 수행되어 FTM 입자의 염료 보유력을 향상시킬 수 있다. 가교제를 사용하여 FTM 입자의 화학적 내열성을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, FTM 입자는 DVB-가교된 폴리스티렌을 포함할 수 있다. DVB 가교제는 FTM 입자 형성 동안 0.1 % 내지 5 %의 농도로 사용될 수 있다. 일부 경우에, 형광 추적 마이크로스피어(FTM)는 벤조구아나민 포름알데히드 수지를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 형광 추적 마이크로스피어는 일반적인 절편(sectioning) 관행을 사용하여 마이크로스피어가 절편될 수 있게 하는 장점을 제공할 수 있다. 이러한 상황에서, 마이크로스피어가 절편 과정 중에 이들이 주입되는 조직을 가로질러 드래그될(dragged) 가능성이 적어, 이로 인해 조직이 찢어지고 그리고/또는 서로에 대해 또는 조직에 대해 입자가 변위될 수 있다.
형광 추적 마이크로스피어(FTM)를 포함하는 유체 주입 시스템(100)의 장점은 하나 이상의 제제 및/또는 조직에 전달되는 유체를 정밀하게 추적할 수 있고 그리고 조직을 손상시키거나 또는 FTM의 밝기에 심각한 부정적인 영향을 주지 않고 하나 이상의 FTM을 포함하는 조직을 처리할 수 있는 능력을 포함한다. 추가적으로, FTM이 비교적 적은 양의 염료로 제형화된 경우에도, FTM은 조직에서 뛰어난 밝기 및 가시성을 유지한다.
FTM은 여기에 개시된 시스템(100)과 같은 유체 주입 시스템을 사용하여 조직(702) 내의 복수의 부위(703)로 전달될 수 있고, 여기서 하나 이상의 FTM이 조직의 절제 전에 조직(702)에서 검출된다(예를 들어, 도 21a 내지 도 21d에 도시된 바와 같음). (예를 들어 핸드헬드 장치의 형태의) 가시광원 또는 자외선 광원과 같은 방사선원(800)을 사용함으로써, 주사된 조직이 이동되었거나 또는 주입 부위가 치유된 경우에도, 조직에서 하나 이상의 주입 부위(703)의 위치, 배향, 및/또는 하나 이상의 경계를 결정할 수 있다. 많은 경우에, 이러한 상황에서 FTM을 사용하는 것은 이미징 방법(예를 들어, 형광 투시, 초음파, 또는 컴퓨터 단층 촬영)과 함께 금속 기준 임플란트를 사용하는 것 및 문신을 사용하는 것보다 우수한데, 왜냐하면 적어도 FTM은 핸드헬드 방사선원을 사용하여 용이하게 이미징될 수 있고, FTM에는 특수 검출기가 필요하지 않고(예를 들어, 이들은 이미징될 때 시각적으로 식별될 수 있는 경우가 많음), FTM은 (예를 들어 조직의 절제 후) 추적 입자의 전달 후 조직에서 수행되는 분석(예를 들어, 면역 조직 화학, 항체 사용이 있는 또는 항체 사용이 없는 형광 이미징, 또는 인시투 혼성화)과 호환되기 때문이다. 따라서, FTM 입자를 사용하면 예를 들어 크고 값 비싼 이미징 장비에 대한 필요성을 감소시키거나 또는 제거할 수 있는데, 왜냐하면 FTM 입자는 핸드헬드 UV 광과 같은 더 작은(예를 들어, 핸드헬드) 방사선원을 사용하여 빠르고 직관적으로 이미징 및 평가될 수 있기 때문이다. 주입 부위의 조명 및 검출에 사용되는 광 및 필터는 컴팩트하고 핸드헬드형일 수 있어서, 생검 및 절제 과정에서 종양 내에 배치된 금속 기준 마커를 검출하기 위해 수술 환경에서 사용되는 대형 형광 투시 장비에 비해 빠르고 경제적으로 검출이 이루어질 수 있다.
FTM과 함께 사용될 수 있는 주사 장치, 시스템 및 방법의 다른 예는 미국 특허 번호 US 8,349,554, US 8,657,786, US 8,834,428, US 8,475,412, US 8,672,887, US 8,926,567, US 9,205,201, 및 US 9,205,202에 개시된 것들을 포함하고, 이들은 모든 목적을 위해 전체적으로 여기에 통합된다. 본 명세서에 개시된 FTM을 사용하는 방법은 또한 미국 특허 번호 US 8,349,554, US 8,657,786, US 8,834,428, US 8,475,412, US 8,672,887, US 8,926,567, US 9,205,201, 및 US 9,205,202에 개시된 것들과 같은 다른 장치, 시스템, 및 방법에 적용될 수도 있고, 이들은 모든 목적을 위해 전체적으로 여기에 통합된다.
조직에 전달되는 형광 추적 마이크로스피어(FTM)의 크기를 제어하는 것이 유리할 수 있다. 예를 들어, 직경이 100 나노 미터보다 큰 입자는 주입 후 움직임에 저항하는데, 이는 국소 유체 압력의 변화, 확산, 및/또는 조직의 변형 때문일 수 있다. 직경이 5 마이크로미터 이하인 입자는 주입된 조직의 세포에 의해 식균될 가능성이 적을 수 있다. 형광 추적 분자는 0.1 마이크로미터 내지 1.0 마이크로미터, 1.0 마이크로미터 내지 5.0 마이크로미터, 5.0 마이크로미터 내지 10.0 마이크로미터, 4.0 마이크로미터 내지 11.0 마이크로미터, 4.0 마이크로미터 내지 12.0 마이크로미터, 또는 1.0 마이크로미터 내지 20.0 마이크로미터일 수 있다. 많은 경우에, 조직으로 전달될 복수의 FTM 입자(예를 들어 카트리지 또는 원위 캡 내에 로딩되거나 또는 시스템(100)의 유체 전달 채널 또는 저장소 내에 위치됨)는 0.1 % 내지 1.0 %, 1.0 % 내지 2.0 %, 2.0 % 내지 3.0 %, 3.0 % 내지 4.0 %, 4.0 % 내지 5.0 %, 또는 5.0 % 내지 10.0 %의 C.V. 범위 내의 직경을 가질 수 있다. 일부 경우에, 제 1 카트리지(432) 또는 유체 전달 채널(270)은 제 1 직경을 갖는 FTM 집단을 포함할 수 있고, 제 2 카트리지 또는 유체 전달 채널(270)은 제 2 직경을 갖는 제 2 FTM 집단을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 제 1 FTM 집단을 갖는 조직에 전달된 하나 이상의 제제의 제 1 세트는 제 1 및 제 2 FTM 집단의 상대적 또는 절대적 크기(예를 들어, 직경) 및/또는 신호(예를 들어, 방출된 형광 파장)에 의해 제 2 FTM 집단을 갖는 조직에 전달된 하나 이상의 제제의 제 2 세트와 구별될 수 있다. 따라서, 구별하기 위해 검출기의 더 적은 형광 이미징 채널을 필요로 할 수 있는 상대적으로 적은 개수의 형광 염료를 사용하여 많은 뚜렷하게 식별 가능한 FTM 집단을 생성할 수 있다. 예를 들어, 2 개의 직경의 FTM 입자 및 2 개의 다른 염료를 사용하여, (예를 들어, 임의의 염료를 단독으로 사용하거나 또는 2 개의 염료를 함께 사용하여) 고유하게 식별 가능한 6 개의 FTM 입자 집단을 생성할 수 있다. 형광 추적 마이크로스피어(예를 들어, 5.0 마이크로미터 내지 10.0 마이크로미터의 크기)는 표적 조직 내로 주입된 유체와 함께 이동하기에 충분히 작고, 이들이 식균될 가능성이 없을 정도로 충분히 작으며, 조직 분석 및, 해당되는 경우, 처리 중에 국부적으로 유지될 가능성이 있을 만큼 충분히 크다.
형광 추적 마이크로스피어(FTM)는 염료를 포함할 수 있다. 예를 들어, FTM 입자는 하나 이상의 염료로 염색된 중합체 마이크로스피어를 포함할 수 있다. 형광 추적 분자는 유기 염료를 포함할 수 있다. 형광 추적 분자의 유기 염료는 형광 유기 염료일 수 있다. 일부 경우에, 수성 UV 염료와 같은 수성 염료를 FTM 입자에 사용할 수 있지만, 그러나, 유기 염료는, 수성 환경에서 미세 입자 밖으로 침출되는 경향이 적기 때문에, 많은 응용 분야에서 우수하다. FTM은 비드 당 0.1 % 내지 0.4 %, 0.01 % 내지 1 %, 또는 0.1 % 내지 5 %(중량 % 내지 중량) 중량 함량 범위의 염료(예를 들어, 형광 염료)를 포함하도록 제형화될 수 있다. 일부 경우에, 형광 추적 분자는 450 nm에서 495 nm 또는 300 nm에서 600 nm의 여기 파장을 가질 수 있다. FTM과 함께 사용될 수 있는(예를 들어 FTM 입자에 통합될 수 있는) 염료는 나일 레드(Nile Red), 옐로우 160, BODIPY 염료, 루시퍼 옐로우(Lucifer yellow), 크산텐 유도체(예를 들어, 플루오레세인(fluorescein), 플루오레세인 이소티오시아네이트(fluorescein isothiocyanate)(FITC), 로다민(rhodamine), 테트라메틸로다민(tetramethylrhodamine)(TRITC), 오레곤 그린(Oregon green), 에오신(eosin), 텍사스 레드(Texas red)), 시아닌 유도체(예를 들어, Cy2, Cy3, Cy3B, Cy3.5, Cy5, Cy5.5, Cy7, 시아닌 인도카보시아닌(cyanine indocarbocyanine), 옥사카보시아닌, 티아카보시아닌, 메로시아닌), 스쿠아레인 유도체, 스쿠아레인 로탁산 유도체, 나프탈렌 유도체, 쿠마린 유도체, 옥사디아졸 유도체(예를 들어, 피리딜록사졸, 니트로벤족사디아졸, 벤족사디아졸), 안트라센 유도체, 피렌 유도체(예를 들어, 캐스케이드 블루), 옥사진 유도체(예를 들어, 나일 레드, 나일 블루, 크레실 바이올렛, 옥사진 170), 아크리딘 유도체, 아릴메틴 유도체, 또는 테트라피롤 유도체를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 유체 주입 시스템(100)을 포함하는 각 카트리지(432)는 상이한 검출 파장 또는 검출 파장 범위를 가질 수 있다. FTM 입자의 염료는 (예를 들어, 가시광 램프 또는 UV 광과 같은 방사선원에 의한 여기 시에) 검출 가능한 신호를 생성할 수 있다. 일부 경우에, 하나 이상의 검출기를 사용하여 FTM 입자로부터의 신호를 검출할 수 있다. 일부 경우에, FTM 입자로부터의 신호가 (예를 들어, 외과 의사, 기술자, 간호사, 조직학자, 연구원, 또는 다른 과학자에 의해) 시각적으로 평가된다. FTM 입자로부터의(예를 들어 FTM 입자의 염료로부터의) 신호는 350 nm 내지 750 nm, 400 nm 내지 600 nm, 450 nm 내지 550 nm, 400 nm 내지 500 nm, 500 nm 내지 600 nm, 750 nm 초과, 또는 350 nm 미만일 수 있다.
많은 경우에, 유체 주입 시스템(100)은 상이한 염료 또는 염료들의 조합을 포함하는 FTM 입자로 로딩될 수 있다. 예를 들어, 제 1 유체 전달 부재는 제 2 유체 전달 부재에 로딩되거나 또는 이를 사용하여 전달되는 FTM 입자의 제 2 집단과는 상이한 세트의 하나 이상의 염료를 포함하는 제 1 FTM 집단을 전달하도록 사용되고 그리고/또는 이것으로 로딩될 수 있다. 따라서, 제 1 유체 전달 부재로부터 조직으로 전달되는 하나 이상의 제제의 제 1 세트는 제 2 전달 부재로부터 조직으로 전달되는 하나 이상의 제제의 제 2 세트와 구별될 수 있다.
형광 추적 마이크로스피어의 강렬한 밝기로 인해, FTM은 0.1 % 내지 5 %, 5 % 내지 10 %, 10 %, 10 % 내지 20 %, 20 % 내지 30 %, 30 % 내지 40 %, 40 % 내지 50 %, 또는 50 % 초과의 농도로 조직에 전달하기 위해 약물에 첨가될 수 있다. 일부 경우에, FTM(예를 들어, 폴리스티렌 FTM)은 35 밀리그램/밀리리터(mg/ml) 내지 45 mg/ml, 25 mg/ml 내지 50 mg/ml, 15 mg/ml 내지 60 mg/ml, 10 mg/ml 내지 65 mg/ml, 0.01 mg/ml 내지 1 mg/ml, 1 mg/ml 내지 10 mg/ml, 또는 60 mg/ml 초과로 조직에 전달될 유체로 (예를 들어, 하나 이상의 제제와 함께) 제형화될 수 있다. 일부 경우에, 10 mg/ml 내지 50 mg/ml 범위의 전달을 위해 유체에 FTM을 제형화하면 FTM 입자의 최상의 밝기 및 밀도를 제공한다.
유체 주입 시스템(100)의 하나 이상의 제제는 이식 가능한 제제일 수 있다. 예를 들어, 시스템(100)을 포함하거나 또는 시스템(100)을 사용하여 조직으로 전달되는 하나 이상의 제제는 물질의 제어 방출을 위해 구성된 임플란트와 같은 이식 가능한 제제일 수 있다. 이식 가능한 제제는 펠릿, 분말, 슬러리, 또는 마이크로 장치를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 이식 가능한 제제는 주입 가능한 마이크로 펌프를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 이식 가능한 제제는 분해 가능한 중합체 매트릭스와 같은 분해 가능한 매트릭스를 포함할 수 있다. 이식 가능한 제제는 주입 동안 및/또는 주입 후에 하나 이상의 제제(예를 들어, 약물)를 조직 내로 전달(예를 들어, 방출)하도록 구성될 수 있다. 일부 경우에, 하나의 제제가 이식 가능한 제제에 의해 조직에 전달될 수 있다. 일부 경우에, 복수의 제제가 이식 가능한 제제에 의해 조직에 전달될 수 있다. 시스템(100)에 의해 전달되는 이식 가능한 제제는 생체 흡수성 재료를 포함할 수 있다.
이식 가능한 제제(예를 들어, 분해 가능한 중합체 입자 또는 마이크로 펌프)는 일정한 속도 또는 가변 속도로 하나 이상의 제제를 조직 내로 방출하도록 구성될 수 있다. 일부 경우에, 이식 가능한 제제에 의해 조직 내로 하나 이상의 제제가 방출되는 속도는 시간이 지남에 따라 증가할 수 있다. 일부 경우에, 이식 가능한 제제에 의해 조직 내로 하나 이상의 제제가 방출되는 속도는 시간이 지남에 따라 감소할 수 있다. 일부 경우에, 이식 가능한 제제에 의해 조직 내로 하나 이상의 제제가 방출되는 속도는 증가 및 감소할 수 있다. 일부 경우에, 이식 가능한 제제에 의해 조직 내로 제제가 방출되는 속도의 제어는 분해 가능한 입자가 이식 가능한 제제 내의 상이한 위치들에 더 많은 또는 더 적은 양의 제제를 갖도록 설계함으로써 및/또는 이식 가능한 제제의 조성을 선택함으로써(예를 들어, 이식 가능한 제제의 다양한 부분을 포함하는 하나 이상의 중합체 또는 공중합체의 유형 또는 비율을 선택함으로써) 및/또는 이식 가능한 제제를 통해 전달될 제제의 다양한 분포에 의해 달성될 수 있다. 이식 가능한 제제의 사용은 하나 이상의 제제에 대한 조직의 노출을 제어하는데 유리할 수 있다.
일부 경우에, 이식 가능한 제제는 예를 들어 조직의 위치를 표시하기 위한 기준 마커일 수 있다. 예를 들어, 이식 가능한 제제는 주입 위치를 표시하기 위해 하나 이상의 유체 전달 부재(320)를 통해 피험자의 조직으로 전달될 수 있는 하나 이상의 펠릿 또는 알약 형상의 임플란트를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 기준 마커를 포함하는 이식 가능한 제제는 금속 또는 금속 합금을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 기준 마커를 포함하는 이식 가능한 제제는 전자기장에 의해 및/또는 방사선원 또는 육안 검사를 사용하여 검출될 수 있다.
응용
본 명세서에 설명된 장치, 시스템 및 방법은 치료 또는 비-치료 목적을 위해 고체 조직에 임의의 제제를 전달하는데 사용될 수 있다.
본 명세서에 설명된 장치, 시스템 및 방법은 전-임상 약물 개발 및 테스트 및/또는 임상 약물 개발 및 테스트에 사용될 수 있다.
본 명세서에 설명된 장치, 시스템 및 방법은 개인화된 의학 응용 분야에 사용될 수 있으며, 예를 들어 개별 환자의 종양 치료를 위한 가장 효과적인 치료제, 또는 제제의 조합을 결정하기 위해 사용될 수 있다.
본 명세서에 설명된 장치, 시스템 및 방법은 신체 내의 표적 부위에 접근하여 하나 이상의 유체를 전달하는데 사용될 수 있다. 표적 부위는 예를 들어 환자 접근 지점(예를 들어 입, 피부 표면, 직장 등)으로부터 약 1 cm 내지 약 300 cm 떨어진 위치에 있을 수 있다. 표적 부위는 예를 들어 피부 표면 아래 약 1 cm 내지 약 30 cm의 위치에 있을 수 있다. 예를 들어 표적 부위는 피부 표면 아래 1 cm, 2 cm, 3 cm, 4 cm, 5 cm, 6 cm, 7 cm, 8 cm, 9 cm, 10 cm, 11 cm, 12 cm, 13 cm, 14 cm, 15 cm, 16 cm, 17 cm, 18 cm, 19 cm, 20 cm, 1 cm 내지 20 cm, 5 cm 내지 15 cm, 7 cm 내지 13 cm, 또는 9 cm 내지 11 cm의 위치에 있을 수 있다. 표적 부위는 예를 들어 피부 표면 아래 약 4 cm 내지 약 20 cm의 위치에 있을 수 있다. 표적 부위는 예를 들어 환자 접근 부위로부터 약 100 cm 내지 약 250 cm 떨어진 위치에 있을 수 있다.
표적 부위는 예를 들어 경피적으로 접근할 수 있는 표면 표적 부위일 수 있으며, 예를 들어 인간 환자에서 약 0.2 cm 내지 약 4 cm 깊이의 위치에 있을 수 있다.
표적 부위는 예를 들어 경피적으로 접근할 수 있는 중간 표적 부위일 수 있으며, 예를 들어 인간 환자에서 약 4 cm 내지 약 20 cm 깊이의 위치에 있을 수 있다.
표적 부위는 예를 들어 내시경에 의해 또는 중재적으로 접근할 수 있는 더 깊은 표적 부위일 수 있으며, 예를 들어, 인간 환자에서 진입 지점(예를 들어, 입으로부터 위까지)으로부터 약 100 cm 내지 약 250 cm 깊이의 위치에 있을 수 있다.
일부 예에서, 표적 부위는 종양일 수 있다. 종양은 환자의 신체 내의 어느 곳에나 위치될 수 있다. 종양은 예를 들어 환자의 피부, 유방, 뇌, 전립선, 결장, 직장, 신장, 췌장, 폐, 간, 심장, 위, 내장, 난소, 고환, 자궁 경부, 림프절, 갑상선, 식도, 머리 또는 목, 눈, 뼈, 또는 방광에 위치될 수 있다. 종양은 고형 종양이 발견되는 신체 내의 임의의 위치에 위치될 수 있다.
본 명세서에 설명된 장치, 시스템 및 방법으로 치료될 수 있는 종양은 위 암종, 식도암, 결장암으로 인한 간 전이, 유두 신장 암종, 두부 및 경부 암, 갑상선암, 난소암, 자궁 경부암, 림프종, 피부암(예를 들어 흑색종, 등), 췌장암, 전립선암, 고환암, 신세포 암종, 유방암, 결장 직장암, 뇌암(예를 들어, 수모세포종, 교모세포종 등), 폐암(예를 들어, 중피종, 소세포 폐암, 비소 세포 폐암 등), 간암(예를 들어, 간세포 암종 등), 방광암, 횡문근 육종, 및 골육종을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다.
본 명세서에 설명된 장치, 시스템 및 방법은 관심 조직에 하나 이상의 치료제를 전달하는데 사용될 수 있다. 치료제(들)는 액체 형태로 전달될 수 있다. 암 치료를 위한 예시적인 치료제는 일반적인 화학 요법, 비스포스포네이트(bisphosphonates), 호르몬 요법, 항체, 면역 요법(예를 들어 CAR T-세포, NK 세포 등), 스테로이드, 혈관 신생 억제제, 프로테아좀/프로테아제 억제제, 티로신 키나제 억제제, 인터페론, 인터루킨 등, 및 이들의 임의의 조합을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다.
본 명세서에 설명된 장치, 시스템 및 방법은 하나 이상의 라벨(본 명세서에서 태그 또는 프로브라고도 함)을 전달하는데 사용될 수 있다. 라벨(들)은 다른 제제, 예를 들어 치료제와 함께 또는 단일 제제로서 전달될 수 있다. 라벨(들)은 다른 제제, 예를 들어 치료제에 접합되거나, 또는 용액 내 다른 제제와 함께(결합되지 않음) 전달될 수 있다. 라벨(들)은 본 명세서에 설명되고 당업자에게 공지된 통상적인 이미징 기술을 사용하여 주입 부위 또는 컬럼의 검출을 도울 수 있다. 예시적인 라벨은 형광 라벨, 방사성 라벨, 가스 크로마토그래피/질량 분광법(GCMS) 태그, 화학적-불활성 가시 주입 추적 염료(ITD) 등 및 이들의 조합을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다.
방법
도 17은 본 명세서에 기재된 바와 같은 유체 주입 시스템(100)을 사용하여 환자의 신체 내의 종양 내로 유체를 주입하는 방법(1700)을 도시한다. 이 방법은 여기에 설명된 시스템 및 장치 중 하나 이상을 사용할 수 있다.
단계(1701)에서, 유체 주입 시스템이 제공될 수 있다. 유체 주입 시스템은 본 명세서에 설명된 임의의 유체 주입 시스템(100)일 수 있다. 유체 주입 시스템은 예를 들어 세장형 부재, 내부에 배치된 복수의 유체 전달 부재, 및 복수의 유체 전달 부재에 유체적으로 결합된 복수의 유체 저장소(예를 들어, 유체 전달 채널)를 포함할 수 있다. 복수의 유체 저장소(예를 들어, 유체 전달 채널) 각각은 단일 유체 전달 부재에 결합될 수 있으며, 유체 전달 부재 각각은 다른 모든 유체 전달 부재로부터 유체적으로 독립적이다.
(예를 들어, 단계(1701)에서와 같이) 유체 주입 시스템(100)을 제공하는 단계는 본 명세서에 개시된 것들과 같은 카트리지(432)를 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 카트리지(432)는 유체 주입 시스템(100)에 로딩될 수 있다. 예를 들어, 카트리지(432)는 유체 주입 시스템(100)에 로딩될 수 있다. 많은 경우에, 카트리지(432)는 유체 주입 시스템(100)의 챔버(400)에 로딩된다. 카트리지(432)를 유체 주입 시스템(100)으로 로딩하는 단계는 카트리지(432)의 원위 단부(432a)가 카트리지(432)의 근위 단부(432b)보다 세장형 부재(110)의 원위 단부(114)에 더 가깝게 배향된 상태에서 챔버(400) 아래로 카트리지(432)를 슬라이딩시키는 단계를 포함할 수 있다. 카트리지(432)를 로딩하는 단계는 카트리지 플런저(440)와 카트리지 접합부(410)를 접촉시키는 단계를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 유체 주입 시스템(100)으로 카트리지(432)를 로딩하는 단계는 카트리지(432) 또는 그 일부(예를 들어, 카트리지 플런저(440) 또는 플런저 인터페이스(442))를 카트리지 인터페이스(420)와 맞물리게 하는 단계를 포함한다. 카트리지(432) 또는 그 일부를 카트리지 인터페이스(420)와 맞물리게 하는 단계는 카트리지(432)를 카트리지 인터페이스(420)와 해제 가능하게 맞물리게 하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 카트리지(432) 또는 그 일부(예를 들어, 카트리지 플런저(440) 또는 플런저 인터페이스(442))는 카트리지 인터페이스(420)(예를 들어, 여기서 카트리지 인터페이스(420)는 바늘 또는 뾰족한 채널을 포함함)에 의해 천공되거나 또는 카트리지 인터페이스(420)의 나사산에 나사 고정될 수 있다. 카트리지 인터페이스(420)와 카트리지(432) 또는 그 일부를 맞물리게 하는 단계는 (예를 들어, 카트리지 인터페이스(420) 및/또는 카트리지 접합부(410)를 통과할 수 있는 전달 채널(270)을 통해) 카트리지(432)에 포함된 유체(480)와 하나 이상의 유체 전달 부재(320) 사이에 유체 연결을 확립하는 단계를 포함할 수 있다. 카트리지(432)를 시스템(100)으로 로딩하는 대표적인 예가 도 4a 및 도 4b에 도시되어 있다.
단계(1702)에서, 유체 주입 시스템(100)의 적어도 일부(예를 들어, 세장형 부재(110) 또는 이의 일부)는 조직(예를 들어, 피험자의 신체의 일부를 포함할 수 있음) 내로 삽입될 수 있다. 세장형 부재(100)의 치수(예를 들어, 본 명세서에 개시된 바와 같음)는 덜 침습적인 개입이 금해지는 적용 분야(예를 들어, 종양이 수술 불가능하고 그리고/또는 전신적 개입이 급성 면역 반응과 같은 유해한 영향을 유발할 수 있는 경우)에서 유체 주입 시스템(100)의 사용을 허용한다. (예를 들어, 시스템(100)의 세장형 부재(110)에서 후퇴된) 확장되지 않은 구성의 하나 이상의 유체 전달 부재(320)로 삽입이 발생할 수 있다. 일부 경우에, 예를 들어, (예를 들어, 피험자의 신체의 다른 삽입 지점에서) 시스템(100)의 다중 사용을 허용하기 위해, 유체 주입 시스템(100)의 적어도 일부를 조직 내로 삽입하기 전에 일회용 또는 오토클레이브 가능한 동축 시스가 세장형 부재(110) 주위에 위치될 수 있다. 일부 경우에, 동축 시스는 원위 커플링(190)에 동축 시스의 적어도 일부를 결합함으로써 유체 주입 시스템(100)에 고정될 수 있다.
단계(1703)에서, 유체 주입 시스템의 원위 단부는 표적 조직(예를 들어, 환자의 신체 내의 종양 또는 이의 일부)에 또는 그 근처에 위치될 수 있다. 시스템은 예를 들어 세장형 부재(110)가 예를 들어 관심 표적 조직에 접촉하는 것과 같이 매우 근접하도록 위치될 수 있다. 시스템을 위치시키는 단계는 예를 들어 초음파 또는 형광 투시 이미징 시스템을 사용하여 이미징 시스템의 안내 하에 시스템을 위치시키는 단계를 포함할 수 있다.
단계(1704)에서, 하나 이상의 유체 전달 부재(320)는 세장형 부재(110)의 원위 단부(114)로부터 표적 조직(예를 들어, 종양 조직)으로 연장될 수 있다. 유체 전달 부재(320)의 연장은 기계적 액추에이터 및/또는 전기 기계적 액추에이터를 포함할 수 있는 액추에이터(250)에 의해 작동될 수 있다. 액추에이터는 예를 들어 썸휠, 레벨, 전기 액추에이터 등을 포함할 수 있다. 액추에이터의 작동은 자동 또는 수동일 수 있다. 복수의 유체 전달 부재는 미리 결정된 패턴 또는 곡률로 세장형 부재의 원위 단부 밖으로 연장되도록 구성될 수 있다. 유체 전달 부재는 세장형 부재(110)의 종축(111)으로부터 멀어지게 각을 이루도록 구성될 수 있다. 유체 전달 부재는 예를 들어 종축에 대해 하나 이상의 비스듬한 각도로 세장형 부재의 종축(111)으로부터 멀어지게 각을 이루도록 구성될 수 있다.
단계(1705)에서, 유체 전달 부재를 통해 종양 내로 유체가 주입될 수 있다. 본 명세서에 개시된 바와 같이, 유체 전달 부재를 통해 표적 종양 조직 내로 유체를 주입하는 단계는 액추에이터(250)를 맞물림 해제하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 종양 조직 내로 유체를 주입하는 단계(예를 들어, 단계(1705))는 또한 유체 전달 부재를 세장형 부재로 다시 후퇴시키는 단계(예를 들어, 단계(1706))를 포함할 수 있다. 예를 들어, 유체 주입 시스템(100)의 일부 실시예는 동시에 이루어지는 유체의 주입 및 유체 전달 부재의 인출을 허용할 수 있다.
단계(1706)에서, 유체 전달 부재는 종양으로부터 세장형 부재로 후퇴될 수 있다. 본 명세서에 개시된 바와 같이, 유체 전달 부재는 액추에이터(250)가 맞물림 해제될 때 (예를 들어, 연장되지 않은 구성으로) 후퇴될 수 있다.
단계(1707)에서, 유체 주입 시스템은 환자의 신체로부터 제거될 수 있다.
단계(1708)에서, 분석을 위해 종양이 절제될 수 있다. 종양은 유체 주입 후 즉시 절제될 수 있다. 종양은 유체 주입 후 4 시간 이내에, 예를 들어 4 내지 24 시간, 4 내지 48 시간, 6 내지 24 시간, 또는 4 내지 8 시간 이내에 절제될 수 있다. 종양은 유체 주입 후 며칠 이내에, 예를 들어 약 1 일 내지 약 7 일 이내에 절제될 수 있다. 종양 조직은 본 명세서에 설명된 바와 같이 분석될 수 있다. 예를 들어, 종양 조직은 종양에 대한 하나 이상의 치료제 또는 제제의 조합의 효능을 결정하기 위해 분석될 수 있다.
상기 단계들은 실시예들에 따른 유체 주입 시스템을 사용하여 환자의 신체 내의 종양 내로 유체를 주입하는 방법(1700)을 나타내지만, 교시에 기초한 많은 변형예들이 본 명세서에 설명된다. 단계들은 다른 순서로 완료될 수 있다. 단계들이 추가되거나 또는 삭제될 수 있다. 일부 단계는 하위 단계를 포함할 수 있다. 원하는 절차에 유익하거나 또는 필요한 만큼 많은 단계들이 반복될 수 있다.
예를 들어, 일부 실시예에서, 단계(1705 및 1706)는 선택적으로 유체가 종양 내로 주입되는 동안 유체 전달 부재가 세장형 부재 내로 천천히 후퇴되도록 동시에 발생할 수 있다. 동시의 주입 및 후퇴는 예를 들어 도 15a 내지 도 15c에 도시되고 그리고 본 명세서에 설명된 바와 같이 주입 컬럼의 형성을 도울 수 있다.
일부 실시예에서, 방법(1700)의 단계들 중 하나 이상이 생체 외 또는 시험관 내 조직으로의 유체 주입을 위해 사용될 수 있다. 이러한 실시예에서, 단계들(1702, 1707 및 1708)은 본 명세서에 개시된 방법의 특정 실시예에서 선택적일 수 있다.
도 21a 내지 도 21d로 이동하면, 본 명세서에 개시된 방법은 주입된 조직의 임의의 절제 또는 외식(explanting) 전에 조직에 전달된(예를 들어, 주입된) 하나 이상의 제제를 검출 및/또는 평가하는 단계를 포함할 수 있다. 본 명세서에 개시된 방법은 (예를 들어,도 21a에 도시된 바와 같이) 종양을 포함하는 표적 조직과 같은 피험자의 조직일 수 있는 조직(702) 내로 적어도 하나의 유체 전달 부재(320)를 삽입하는 것을 포함하는 단계를 포함할 수 있다. 본 명세서에 개시된 방법은 (예를 들어, 도 21b에 도시된 바와 같이) 하나 이상의 제제를 조직(702) 내로 전달(예를 들어, 주입)하는 것을 포함하는 단계를 포함할 수 있다. 선택적으로, 본 명세서에 개시된 방법은, 예를 들어 (예를 들어, 도 21c에 도시된 바와 같이) 조직(702)에 전달된 하나 이상의 제제가 조직을 통해 확산 또는 유동하도록 허용하고 그리고/또는 하나 이상의 제제가 조직(702)에 영향을 미칠 수 있도록 시간이 흐르도록 허용하는 단계를 포함할 수 있다. 방사선원(800)는 (예를 들어, 도 21d에 도시된 바와 같이) 조직(702)에 전달된 하나 이상의 제제를 (예를 들어, 조명을 통해) 검출하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 제제가 조직에 전달되는 하나 이상의 부위의 정확한 위치(703)는 방사선 장치(800)를 사용하여 빠르고 정확하게 결정될 수 있다. 일부 경우에, 조직(702)에 전달되는 하나 이상의 제제를 검출할 수 있는 능력은 예를 들어, 조직(702)을 이미징함으로써 결정된 하나 이상의 제제의 분포에 기초하여, (예를 들어, 분석을 위해) 어떤 조직(들) 또는 조직의 일부(들)를 절제해야 할지를 결정하는데 도움이 될 수 있다. 조직(702)에 전달된 하나 이상의 제제(예를 들어, 자기 태그를 포함하는 제제)를 검출 및/또는 평가하기 위해 방사선원(702)에 추가로 또는 방사선원(702) 대신에 자기 검출기가 사용될 수 있지만, 당업자라면 방사선원은 제제의 공간 분포를 보다 정밀하게 결정할 수 있으며 (예를 들어 착색제 및/또는 형광제와 같은) 자기적이 아닌 제제와 함께 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
방사선원(800)은 자외선(UV) 광원, 가시광원, 적외선 조명기, 또는 간섭성 광원을 포함할 수 있다. 방사선원(800)는 핸드헬드 방사선원 또는 더 큰 방사선원의 핸드헬드 방출기일 수 있으며, 이는 절제 또는 외식 절차 전에 또는 그 동안에 제제(예를 들어, FTM 입자)의 검출 및/또는 평가를 허용할 수 있다. 일부 경우에, 카메라 또는 형광등 검출기와 같은 검출기를 사용하여 조직(702)에 전달되는 하나 이상의 제제의 신호를 검출할 수 있다. 많은 경우에, 조직( 및, 선택적으로, 방사선원(800))으로 전달되는 하나 이상의 제제는 하나 이상의 제제로부터의 신호가 육안으로 볼 수 있도록 선택될 것이다. 예를 들어, FTM 입자는 (예를 들어, 본 명세서에 개시된 바와 같이) 피험자로부터 조직을 절제하거나 또는 외식하기 전에 방사선원(800)를 사용하여 검출될 수 있다.
도 21a 내지 도 21d에 도시된 단계들은 본 명세서에 개시된 방법에 포함될 수 있는 단계들의 대표적인 예이다. 본 명세서에 개시된 일부 방법은 도 21a 내지 도 21d에 도시된 모든 단계를 포함하는 것은 아니며, 본 명세서에 개시된 일부 방법은 도 21a 내지 도 21d에 도시되지 않은 추가 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에 개시된 방법은 조직(702)(예를 들어, 하나 이상의 형광 입자)에서 하나 이상의 제제를 검출하는 단계를 포함할 수 있다.
시스템
일부 실시예에서, 시스템(100)은 핸드헬드 시스템이다. 대안적으로 또는 조합하여, 시스템(100)은 예를 들어 본 명세서에 설명된 바와 같이 컴퓨터 판독 가능 프로그램으로부터의 명령어를 사용하여 로봇 제어 및 작동을 위해 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 시스템(100)은 종양 조직 또는 이의 일부와 같은 관심 조직 부위에 접근하는데 사용하기 위한 독립형 접근 장치로서 구성될 수 있다. 피험자의 피부를 천공하고 그리고/또는 내부 조직(예를 들어 암 조직과 같은 표적 조직)을 관통하도록 구성된 세장형 부재(110)를 포함하는 유체 주입 시스템(100)은 독립형 접근 장치로서 구성될 수 있는 본 명세서에 개시된 유체 주입 시스템(100)의 다양한 실시예 중 하나이다. 일부 경우에, 독립형 접근 장치로 구성된 시스템은 둥글거나 또는 뾰족한 팁을 포함할 수 있으며, 이는 생물학적 조직을 뚫거나 또는 분리하는데 유용할 수 있다. 일부 경우에, 독립형 접근 장치로 구성된 시스템은 조직 내에서, 조직을 통해, 또는 조직 주위에서 주입용 바늘(예를 들어, 하나 이상의 유체 전달 부재(320))을 조작하거나 또는 지향시키는데 유용할 수 있는 강성 세장형 부재를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 시스템(100)은 당업자에게 공지된 종래의 비-침습적 또는 최소 침습적 외과적 접근 장치 및 도입기와 함께 사용되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 세장형 부재(110)는 통상적인 생검 접근 바늘, 통상적인 내시경, 통상적인 복강경 시스템, 통상적인 혈관 접근 시스 등의 작업 채널 내에 맞는 크기의 외경을 가질 수 있다. 시스템(100)은 관심 조직에 도달하기 위해 종래의 접근 장치의 작업 루멘 내로 삽입될 수 있다. 기존의 접근 장치 및 바늘과 함께 사용되는 본 명세서에 개시된 유체 주입 시스템(100)의 다용도성은 본 명세서에 설명된 기술 및 분석을 수행함에 있어 의사가 유체 주입 시스템(100)의 사용에 익숙해지기 위해 필요로 하는 훈련을 제한한다.
대안적으로 또는 조합하여, 시스템(100)은 관심 종양 부위에 대한 접근을 제공하기 위해 자체의 도입기를 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 시스템(100)은 조직을 천공하거나 또는 관통하기 위한 도입기 시스를 포함할 수 있다. 시스템(100)의 도입기는 시스템(100)의 축(예를 들어, 종축) 또는 세장형 부재(110)와 같은 시스템(100)의 구성 요소의 축(예를 들어, 종축)과 동축일 수 있다. 일부 경우에, 시스템(100)의 도입기는 시스템(100)의 하우징 및/또는 시스템(100)의 세장형 부재(110)와 같은 시스템(100)의 다른 구성 요소와 분리되어 있다. 도입기를 사용하여 (예를 들어, 도입기를 피험자의 조직 내로 삽입함으로써) 표적 조직으로의 경로를 생성할 수 있다. 일부 경우에, 세장형 부재(110)와 같은 시스템(100)의 다른 구성 요소가 표적 조직 및/또는 임의의 개재 조직 내로 삽입되기 전에 도입기가 표적 조직으로의 경로를 생성하는데 사용된다. 일부 경우에, 도입기는 시스템(100)의 원위 커플링(190)에 결합될 수 있다(예를 들어, 원위 커플링(190)은 루어 락 커플링 구성 요소를 포함한다).
본 명세서에 설명된 장치, 시스템 및 방법은 사용 중인 유체 주입 시스템의 수술기주위의 이미징을 위한 이미징 시스템과 함께 사용될 수 있다. 수술기주위의 이미징은 환자에게 시스템(100)을 삽입하기 전에, 종양에 인접한 곳에 시스템(100)을 삽입하여 위치시키는 동안, 유체 전달 동안, 환자로부터 주입 시스템(100)을 후퇴 및 제거시키는 동안, 및/또는 시스템(100)의 제거 후에 종양을 이미징하는 단계를 포함할 수 있다. 이미징 시스템은 당업자에게 알려진 임의의 이미징 시스템일 수 있다. 예를 들면, 이미징 시스템은 초음파 이미징 시스템, 초음파 생체 현미경(UBM) 시스템, X-선 이미징 시스템, 형광 이미징 시스템, OCT(Optical Coherence Tomography) 이미징 시스템, 자기 공명(MR) 이미징 시스템, 또는 당업자에게 알려진 임의의 다른 이미징 시스템일 수 있다.
본 명세서에 개시된 시스템 또는 방법은 컴퓨터 또는 그 사용을 포함할 수 있다. 예를 들어, 방법(1700)의 하나 이상의 단계(또는 본 명세서에 개시되거나 또는 반드시 암시되는 다른 방법 단계)는 컴퓨터를 포함하는 완전 또는 부분 자동화 시스템에 의해 수행될 수 있다. 일부 경우에, 유체 주입 시스템(100)은 컴퓨터를 포함한다. 일부 경우에, 유체 주입 시스템(100) 이미징 시스템은 (예를 들어, 시스템의 삽입, 배치 및/또는 작동을 돕기 위해) 이미징 시스템을 포함한다. 컴퓨터는 프로세서(예를 들어, 제어기)를 포함할 수 있다. 컴퓨터는 실행될 때 시스템의 하나 이상의 구성 요소가 본 명세서에 개시된 방법의 하나 이상의 단계들을 수행하게 할 수 있는 명령어를 포함할 수 있는 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 메모리를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 시스템의 작동은 하나 이상의 사용자 입력에 전적으로 또는 부분적으로 의존한다.
본 발명의 바람직한 실시예가 본 명세서에 도시되고 설명되었지만, 이러한 실시예는 단지 예로서 제공된다는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 이제 본 발명을 벗어나지 않고 다양한 변형, 변경 및 치환이 당업자에게 발생할 것이다. 본 명세서에 설명된 본 발명의 실시예에 대한 다양한 대안이 본 발명을 실시하는데 사용될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 다음의 청구 범위는 본 발명의 범위를 정의하고, 이러한 청구 범위 내의 방법 및 구조 및 그 균등물이 이에 의해 커버되도록 의도된다.

Claims (120)

  1. 유체 주입 시스템으로서:
    근위 단부 및 원위 단부를 가지며, 내부에 루멘(lumen)을 한정하는 내벽을 포함하는 세장형 부재(elongate member);
    상기 세장형 부재의 상기 루멘 내에 배치되고, 후퇴된 구성 및 연장된 구성을 갖는 복수의 유체 전달 부재 - 상기 복수의 유체 전달 부재는 상기 연장된 구성에서 상기 세장형 부재의 상기 원위 단부 밖으로 연장되도록 구성되고, 상기 복수의 유체 전달 부재 각각은 원위 단부, 근위 단부, 상기 원위 단부의 출구 포트, 및 내부에 유체 전달 루멘을 한정하는 내벽을 포함하고, 상기 유체 전달 루멘은 상기 출구 포트에 유체 결합되며, 상기 유체 전달 루멘 각각은 상기 복수의 유체 전달 부재의 다른 모든(every other) 유체 전달 루멘에 대해 유체적으로 독립적임 - ;
    복수의 유체 전달 채널 - 상기 복수의 유체 전달 채널 각각은 상기 복수의 유체 전달 부재의 하나 이상의 유체 전달 루멘에 유체 결합됨 - ; 및
    상기 복수의 유체 전달 채널에 작동 가능하게 결합된 유체 전달 기구 - 상기 유체 전달 기구의 작동은 유체가 상기 복수의 유체 전달 채널로부터 상기 복수의 유체 전달 부재로 그리고 상기 출구 포트 밖으로 통과하게 함 -
    를 포함하는, 유체 주입 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유체 전달 기구의 작동은 유체의 전달이 상기 연장된 구성으로부터 상기 후퇴된 구성으로의 상기 유체 전달 부재의 후퇴에 수반되도록 상기 복수의 유체 전달 부재에 작동 가능하게 결합되는 것인, 유체 주입 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 유체 전달 기구는 유체 전달 로드(fluid delivery rod)를 포함하는 것인, 유체 주입 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 유체 전달 부재는 상기 유체 전달 부재로부터의 유체 전달과 동시에 상기 연장된 구성으로부터 상기 후퇴된 구성으로 후퇴하도록 구성되는 것인, 유체 주입 시스템.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 유체 전달 부재는 상기 후퇴된 구성에서 상기 세장형 부재의 상기 루멘 내에 완전히 둘러싸이도록 구성되는 것인, 유체 주입 시스템.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세장형 부재는 시스(sheath), 하이포 튜브 샤프트(hypotube shaft), 또는 바늘을 포함하는 것인, 유체 주입 시스템.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세장형 부재는 금속을 포함하는 것인, 유체 주입 시스템.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세장형 부재는 가요성 재료를 포함하는 것인, 유체 주입 시스템.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세장형 부재는 강성 재료를 포함하는 것인, 유체 주입 시스템.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세장형 부재는 약 4 cm 내지 약 250 cm 범위의 길이를 갖는 것인, 유체 주입 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 세장형 부재는 약 4 cm 내지 약 20 cm 범위의 길이를 갖는 것인, 유체 주입 시스템.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 세장형 부재는 약 100 cm 내지 약 250 cm 범위의 길이를 갖는 것인, 유체 주입 시스템.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세장형 부재는 약 0.9 mm 내지 약 3.5 mm 범위의 외경을 갖는 것인, 유체 주입 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 세장형 부재는 약 2 mm 내지 약 4 mm 범위의 외경을 갖는 것인, 유체 주입 시스템.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세장형 부재는 약 3 프렌치(French) 내지 약 10 프렌치 범위의 외경을 갖는 것인, 유체 주입 시스템.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세장형 부재는 통상적인 생검 접근 바늘, 통상적인 내시경, 또는 통상적인 혈관 접근 시스의 작업 채널 내에 맞도록 크기가 결정된 외경을 갖는 것인, 유체 주입 시스템.
  17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세장형 부재는 약 10 내지 약 20 범위의 게이지 번호를 갖는 바늘을 포함하는 것인, 유체 주입 시스템.
  18. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 유체 전달 부재는 적어도 2 개의 유체 전달 부재를 포함하는 것인, 유체 주입 시스템.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 복수의 유체 전달 부재는 2 내지 20 개의 유체 전달 부재를 포함하는 것인, 유체 주입 시스템.
  20. 제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 유체 전달 부재는 복수의 바늘 또는 튜브를 포함하는 것인, 유체 주입 시스템.
  21. 제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 유체 전달 부재는 복수의 연필 끝 바늘, 끝이 무딘 바늘, 또는 끝이 비스듬한 바늘을 포함하는 것인, 유체 주입 시스템.
  22. 제 1 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 유체 전달 부재는 금속 또는 플라스틱을 포함하는 것인, 유체 주입 시스템.
  23. 제 1 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 유체 전달 부재는 형상 기억 합금을 포함하는 것인, 유체 주입 시스템.
  24. 제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 유체 전달 부재는 가요성 재료를 포함하는 것인, 유체 주입 시스템.
  25. 제 1 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 유체 전달 부재는 강성 재료를 포함하는 것인, 유체 주입 시스템.
  26. 제 1 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 유체 전달 부재 각각은 약 0.05 mm 내지 약 0.50 mm 범위의 외경을 갖는 것인, 유체 주입 시스템.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 복수의 유체 전달 부재 각각은 약 0.25 mm의 외경을 갖는 것인, 유체 주입 시스템.
  28. 제 1 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 유체 전달 부재 각각은 약 28 내지 약 33의 게이지 번호를 갖는 바늘인 것인, 유체 주입 시스템.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 복수의 유체 전달 부재 각각은 약 31의 게이지 번호를 갖는 바늘인 것인, 유체 주입 시스템.
  30. 제 1 항 내지 제 29 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 유체 전달 부재의 상기 유체 전달 루멘 각각은 약 0.1 μl 내지 약 10 μl 범위의 부피를 갖는 것인, 유체 주입 시스템.
  31. 제 1 항 내지 제 30 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 유체 전달 부재 각각은 상기 세장형 부재의 상기 원위 단부로부터 상기 세장형 부재의 상기 근위 단부까지 연장되는 길이를 갖는 것인, 유체 주입 시스템.
  32. 제 1 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 유체 전달 부재 각각은 약 4 cm 내지 약 250 cm 범위의 길이를 갖는 것인, 유체 주입 시스템.
  33. 제 1 항 내지 제 32 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 유체 전달 부재 각각은 약 5 mm 내지 약 40 mm 범위의 상기 연장된 구성에서 상기 세장형 부재의 상기 원위 단부 밖으로 연장되는 길이를 갖는 것인, 유체 주입 시스템.
  34. 제 1 항 내지 제 33 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 유체 전달 부재 각각은 상기 유체 전달 루멘에 유체적으로 결합된 적어도 하나의 추가 출구 포트를 포함하는 것인, 유체 주입 시스템.
  35. 제 1 항 내지 제 34 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연장된 구성에서, 상기 복수의 유체 전달 부재 각각은 상기 세장형 부재의 종축으로부터 멀어지게 각을 이루는 것인, 유체 주입 시스템.
  36. 제 35 항에 있어서,
    상기 복수의 유체 전달 부재 각각은 약 10 ° 내지 약 90 ° 범위의 각도로 상기 세장형 부재의 상기 종축으로부터 멀어지게 각을 이루는 것인, 유체 주입 시스템.
  37. 제 1 항 내지 제 36 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세장형 부재의 상기 원위 단부는 상기 연장된 구성에서 상기 세장형 부재의 종축으로부터 멀어지게 각을 이루도록 상기 복수의 유체 전달 부재를 안내하도록 위치된 앵글링 요소(angling elements)를 포함하는 것인, 유체 주입 시스템.
  38. 제 1 항 내지 제 37 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연장된 구성에서, 상기 복수의 유체 전달 부재 각각은 상기 복수의 유체 전달 부재 각각의 원위 단부들 사이의 거리가 약 1 mm 내지 약 10 mm의 범위에 있도록 상기 세장형 부재의 종축으로부터 멀어지게 각을 이루는 것인, 유체 주입 시스템.
  39. 제 1 항 내지 제 38 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세장형 부재의 상기 근위 단부에 인접한 핸들을 추가로 포함하는 것인, 유체 주입 시스템.
  40. 제 1 항 내지 제 39 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세장형 부재의 상기 근위 단부에 인접하고 상기 복수의 유체 전달 부재에 작동 가능하게 결합된 액추에이터를 추가로 포함하고, 상기 액추에이터의 작동은 상기 복수의 유체 전달 부재를 상기 후퇴된 구성으로부터 확장된 구성으로 또는 상기 확장된 구성으로부터 상기 후퇴된 구성으로 이동시키는 것인, 유체 주입 시스템.
  41. 제 40 항에 있어서,
    상기 액추에이터는 약 0.1 mm/s 내지 약 10 mm/s 범위의 속도로 상기 확장된 구성으로부터 상기 후퇴된 구성으로 상기 복수의 유체 전달 부재를 후퇴시키도록 구성되는 것인, 유체 주입 시스템.
  42. 제 40 항에 있어서,
    상기 액추에이터는 기계적 액추에이터 또는 전기 기계적 액추에이터를 포함하는 것인, 유체 주입 시스템.
  43. 제 40 항에 있어서,
    상기 액추에이터는 수동으로 작동되는 것인, 유체 주입 시스템.
  44. 제 40 항에 있어서,
    상기 액추에이터는 자동으로 작동되는 것인, 유체 주입 시스템.
  45. 제 40 항에 있어서,
    상기 유체 전달 기구는 상기 액추에이터에 의해 작동되는 것인, 유체 주입 시스템.
  46. 제 1 항 내지 제 45 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유체 전달 기구는 기계적 액추에이터 또는 전기 기계적 액추에이터를 포함하는 것인, 유체 주입 시스템.
  47. 제 1 항 내지 제 46 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유체 전달 기구는 플런저 또는 펌프 중 하나 이상을 포함하는 것인, 유체 주입 시스템.
  48. 제 1 항 내지 제 47 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유체 전달 기구는 수동으로 작동되는 것인, 유체 주입 시스템.
  49. 제 1 항 내지 제 48 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유체 전달 기구는 자동으로 작동되는 것인, 유체 주입 시스템.
  50. 제 1 항 내지 제 49 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유체 전달 기구는 유체가 약 0.1 μl/s 내지 약 10 μl/s 범위의 유량으로 상기 출구 포트 밖으로 전달되게 하도록 구성되는 것인, 유체 주입 시스템.
  51. 제 1 항 내지 제 50 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유체 주입 시스템은 피부 표면 아래 약 1 cm 내지 약 300 cm의 유체 전달을 위해 구성되는 것인, 유체 주입 시스템.
  52. 제 51 항에 있어서,
    상기 유체 주입 시스템은 상기 피부 표면 아래 약 1 cm 내지 약 30 cm의 유체 전달을 위해 구성되는 것인, 유체 주입 시스템.
  53. 제 51 항에 있어서,
    상기 유체 주입 시스템은 상기 피부 표면 아래 약 4 cm 내지 약 20 cm의 유체 전달을 위해 구성되는 것인, 유체 주입 시스템.
  54. 제 51 항에 있어서,
    상기 유체 주입 시스템은 상기 피부 표면 아래 약 100 cm 내지 약 250 cm의 유체 전달을 위해 구성되는 것인, 유체 주입 시스템.
  55. 제 1 항 내지 제 54 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 유체 전달 채널은 상기 복수의 유체 전달 부재의 상기 유체 전달 루멘을 포함하는 것인, 유체 주입 시스템.
  56. 제 55 항에 있어서,
    상기 복수의 유체 전달 부재의 상기 유체 전달 루멘은 상기 복수의 유체 전달 채널인 것인, 유체 주입 시스템.
  57. 제 1 항 내지 제 56 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유체 전달 기구는 복수의 유체 전달 기구를 포함하고, 상기 복수의 유체 전달 기구 각각은 상기 복수의 유체 전달 채널의 단일 유체 전달 채널에 작동 가능하게 결합되는 것인, 유체 주입 시스템.
  58. 제 1 항 내지 제 57 항 중 어느 한 항에 있어서,
    사용 중인 상기 유체 주입 시스템의 수술기주위의(peri-operative) 이미징을 위한 이미징 시스템을 추가로 포함하는 것인, 유체 주입 시스템.
  59. 제 1 항 내지 제 58 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유체 전달 루멘 중 하나 이상 또는 상기 복수의 유체 전달 채널 중 하나 이상에 유체 결합된 하나 이상의 카트리지를 추가로 포함하는 것인, 유체 주입 시스템.
  60. 제 1 항 내지 제 59 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 유체 전달 채널 각각은 약 10 μl 내지 약 500 μl 범위의 부피를 갖는 것인, 유체 주입 시스템.
  61. 제 1 항 내지 제 60 항 중 어느 한 항에 있어서,
    형광 추적 마이크로스피어(fluorescent tracking microspheres)(FTM)의 집단을 추가로 포함하는 것인, 유체 주입 시스템.
  62. 제 61 항에 있어서,
    상기 형광 추적 마이크로스피어는 5 마이크로미터 내지 10 마이크로미터의 직경을 갖는 것인, 유체 주입 시스템.
  63. 제 61 항 또는 제 62 항에 있어서,
    상기 형광 추적 마이크로스피어는 폴리스티렌을 포함하는 것인, 유체 주입 시스템.
  64. 제 1 항 내지 제 63 항 중 어느 한 항에 있어서,
    형광 추적 마이크로스피어(FTM)의 복수의 집단을 추가로 포함하는 것인, 유체 주입 시스템.
  65. 제 1 항 내지 제 64 항 중 어느 한 항에 있어서,
    부피 선택기를 추가로 포함하는 것인, 유체 주입 시스템.
  66. 제 1 항 내지 제 65 항 중 어느 한 항에 있어서,
    복수의 카트리지를 추가로 포함하는 것인, 유체 주입 시스템.
  67. 환자의 신체 내의 종양 내로 유체를 주입하는 유체 주입 방법으로서,
    유체 주입 시스템을 제공하는 단계 - 상기 유체 주입 시스템은 근위 단부 및 원위 단부를 갖는 세장형 부재, 상기 세장형 부재의 루멘 내에 배치된 복수의 유체 전달 부재, 및 복수의 유체 전달 채널을 포함하고, 상기 복수의 유체 전달 채널 각각은 상기 복수의 유체 전달 부재 각각의 단일 유체 전달 루멘에 유체 결합됨 - ;
    상기 복수의 유체 전달 부재가 후퇴된 상태에서 상기 세장형 부재의 상기 원위 단부를 상기 신체 내로 삽입하는 단계;
    상기 복수의 유체 전달 부재가 후퇴된 상태에서 상기 세장형 부재의 상기 원위 단부를 상기 종양에 매우 근접하게 위치시키는 단계;
    상기 복수의 유체 전달 부재를 상기 세장형 부재의 상기 원위 단부로부터 상기 종양 내로 연장시키는 단계; 및
    상기 복수의 유체 전달 부재 - 상기 복수의 유체 전달 부재 각각은 상기 복수의 유체 전달 부재의 다른 모든 것으로부터 유체적으로 독립적임 - 로부터 상기 종양 내로 복수의 유체를 주입하는 단계
    를 포함하는, 유체 주입 방법.
  68. 제 61 항에 있어서,
    상기 복수의 유체 전달 부재를 상기 종양으로부터 상기 세장형 부재의 상기 원위 단부 내로 후퇴시키는 단계를 추가로 포함하는 것인, 유체 주입 방법.
  69. 제 68 항에 있어서,
    상기 복수의 유체 전달 부재를 후퇴시키는 단계는 상기 복수의 유체를 주입하는 단계에 부수적으로 발생하는 것인, 유체 주입 방법.
  70. 제 68 항에 있어서,
    상기 복수의 유체 전달 부재를 후퇴시키는 단계는 상기 복수의 유체 전달 부재가 상기 세장형 부재의 상기 루멘 내에 완전히 둘러싸이도록 상기 복수의 유체 전달 부재를 후퇴시키는 단계를 포함하는 것인, 유체 주입 방법.
  71. 제 68 항에 있어서,
    상기 복수의 유체 전달 부재를 후퇴시키는 단계는 약 0.1 mm/s 내지 약 10 mm/s 범위의 속도로 상기 복수의 유체 전달 부재를 후퇴시키는 단계를 포함하는 것인, 유체 주입 방법.
  72. 제 61 항 내지 제 71 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 유체 전달 부재가 후퇴된 상태에서 상기 신체로부터 상기 세장형 부재의 상기 원위 단부를 제거하는 단계를 추가로 포함하는 것인, 유체 주입 방법.
  73. 제 61 항 내지 제 72 항 중 어느 한 항에 있어서,
    분석을 위해 상기 종양의 적어도 일부를 절제하는 단계를 추가로 포함하는 것인, 유체 주입 방법.
  74. 제 61 항 내지 제 73 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세장형 부재의 상기 원위 단부를 상기 신체 내로 삽입하는 단계 전에 상기 복수의 유체를 상기 복수의 유체 전달 채널 내로 로딩하는 단계를 추가로 포함하는 것인, 유체 주입 방법.
  75. 제 61 항 내지 제 74 항 중 어느 한 항에 있어서,
    수술기주위에 상기 유체 주입 시스템을 이미징하는 단계를 추가로 포함하는 것인, 유체 주입 방법.
  76. 제 61 항 내지 제 75 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세장형 부재는 시스, 하이포 튜브 샤프트, 또는 바늘을 포함하는 것인, 유체 주입 방법.
  77. 제 61 항 내지 제 76 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세장형 부재는 금속을 포함하는 것인, 유체 주입 방법.
  78. 제 61 항 내지 제 77 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세장형 부재는 가요성 재료를 포함하는 것인, 유체 주입 방법.
  79. 제 61 항 내지 제 78 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세장형 부재는 강성 재료를 포함하는 것인, 유체 주입 방법.
  80. 제 61 항 내지 제 79 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세장형 부재는 약 0.9 mm 내지 약 3.5 mm 범위의 외경을 갖는 것인, 유체 주입 방법.
  81. 제 61 항 내지 제 80 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세장형 부재는 약 10 내지 약 20 범위의 게이지 번호를 갖는 바늘을 포함하는 것인, 유체 주입 방법.
  82. 제 61 항 내지 제 81 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세장형 부재의 상기 원위 단부를 상기 신체 내로 삽입하는 단계는 상기 세장형 부재의 상기 원위 단부를 상기 신체에 미리 위치된 통상적인 생검 접근 바늘, 통상적인 내시경, 또는 통상적인 혈관 접근 시스의 작업 채널 내로 삽입하는 단계를 포함하는 것인, 유체 주입 방법.
  83. 제 61 항 내지 제 82 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 유체 전달 부재는 적어도 2 개의 유체 전달 부재를 포함하는 것인, 유체 주입 방법.
  84. 제 83 항에 있어서,
    상기 복수의 유체 전달 부재는 2 내지 20 개의 유체 전달 부재를 포함하는 것인, 유체 주입 방법.
  85. 제 61 항 내지 제 84 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 유체 전달 부재는 복수의 바늘 또는 튜브를 포함하는 것인, 유체 주입 방법.
  86. 제 61 항 내지 제 85 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 유체 전달 부재는 금속 또는 플라스틱을 포함하는 것인, 유체 주입 방법.
  87. 제 61 항 내지 제 86 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 유체 전달 부재는 형상 기억 합금을 포함하는 것인, 유체 주입 방법.
  88. 제 61 항 내지 제 87 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 유체 전달 부재는 가요성 재료를 포함하는 것인, 유체 주입 방법.
  89. 제 61 항 내지 제 88 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 유체 전달 부재는 강성 재료를 포함하는 것인, 유체 주입 방법.
  90. 제 61 항 내지 제 89 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 유체 전달 부재 각각은 약 0.05 mm 내지 약 0.50 mm의 외경을 갖는 것인, 유체 주입 방법.
  91. 제 61 항 내지 제 90 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 유체 전달 부재 각각은 약 28 내지 약 33의 게이지 번호를 갖는 바늘인 것인, 유체 주입 방법.
  92. 제 61 항 내지 제 91 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 유체를 주입하는 단계는 약 0.1 μl/s 내지 약 10 μl/s 범위의 유량으로 상기 복수의 유체를 주입하는 단계를 포함하는 것인, 유체 주입 방법.
  93. 제 61 항 내지 제 92 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 유체를 주입하는 단계는, 상기 복수의 유체 전달 부재 각각으로부터, 상기 복수의 유체 각각의 약 10 μl 내지 약 500 μl 범위의 부피를 주입하는 단계를 포함하는 것인, 유체 주입 방법.
  94. 제 61 항 내지 제 93 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 유체 전달 부재 각각은 상기 세장형 부재의 상기 원위 단부로부터 상기 세장형 부재의 상기 근위 단부까지 연장되는 길이를 갖는 것인, 유체 주입 방법.
  95. 제 61 항 내지 제 94 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 유체 전달 부재 각각은 약 4 cm 내지 약 250 cm 범위의 길이를 갖는 것인, 유체 주입 방법.
  96. 제 61 항 내지 제 95 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 유체 전달 부재를 연장시키는 단계는 상기 복수의 유체 전달 부재 각각의 약 5 mm 내지 약 40 mm 범위의 길이를 상기 세장형 부재의 상기 원위 단부 밖으로 상기 종양 내로 연장시키는 단계를 포함하는 것인, 유체 주입 방법.
  97. 제 61 항 내지 제 96 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 유체 전달 부재를 연장시키는 단계는 상기 복수의 유체 전달 부재가 상기 세장형 부재의 종축으로부터 멀어지게 각을 이루도록 상기 세장형 부재의 상기 원위 단부로부터 상기 복수의 유체 전달 부재를 연장시키는 단계를 포함하는 것인, 유체 주입 방법.
  98. 제 61 항 내지 제 97 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세장형 부재의 상기 원위 단부는 상기 연장된 구성에서 상기 세장형 부재의 상기 종축으로부터 멀어지게 각을 이루도록 상기 복수의 유체 전달 부재를 안내하도록 위치된 앵글링 요소를 포함하는 것인, 유체 주입 방법.
  99. 제 61 항 내지 제 98 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 유체를 주입하는 단계는 상기 종양에 복수의 별개의 유체 컬럼(columns)을 생성하는 단계를 포함하는 것인, 유체 주입 방법.
  100. 제 61 항 내지 제 99 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유체 주입 시스템은 그 위에 유체 전달 기구를 갖는 핸들을 추가로 포함하고, 상기 유체 전달 기구는 상기 복수의 유체 전달 채널에 작동 가능하게 결합되고, 상기 복수의 유체를 주입하는 단계는 상기 유체 전달 기구를 작동시키는 단계를 포함하는 것인, 유체 주입 방법.
  101. 제 100 항에 있어서,
    상기 유체 전달 기구를 작동시키는 단계는 상기 유체 전달 기구를 수동으로 작동시키는 단계를 포함하는 것인, 유체 주입 방법.
  102. 제 100 항에 있어서,
    상기 유체 전달 기구를 작동시키는 단계는 상기 유체 전달 기구를 자동으로 작동시키는 단계를 포함하는 것인, 유체 주입 방법.
  103. 제 100 항에 있어서,
    상기 유체 전달 기구는 기계적 액추에이터 또는 전기 기계적 액추에이터를 포함하는 것인, 유체 주입 방법.
  104. 제 100 항에 있어서,
    상기 유체 전달 기구는 플런저 또는 펌프 중 하나 이상을 포함하는 것인, 유체 주입 방법.
  105. 제 61 항 내지 제 104 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유체 주입 시스템은 상기 세장형 부재의 상기 근위 단부에 인접하고 상기 복수의 유체 전달 부재에 작동 가능하게 결합된 액추에이터를 추가로 포함하고, 상기 복수의 유체 전달 부재를 연장시키는 단계는 상기 액추에이터를 작동시키는 단계를 포함하는 것인, 유체 주입 방법.
  106. 제 105 항에 있어서,
    상기 액추에이터를 작동시키는 단계는 상기 액추에이터를 수동으로 작동시키는 단계를 포함하는 것인, 유체 주입 방법.
  107. 제 105 항에 있어서,
    상기 복수의 유체를 주입하는 단계는 상기 액추에이터를 작동시키는 단계를 포함하는 것인, 유체 주입 방법.
  108. 제 105 항에 있어서,
    상기 액추에이터를 작동시키는 단계는 상기 액추에이터를 자동으로 작동시키는 단계를 포함하는 것인, 유체 주입 방법.
  109. 제 105 항에 있어서,
    상기 액추에이터는 기계적 액추에이터 또는 전기 기계적 액추에이터를 포함하는 것인, 유체 주입 방법.
  110. 제 105 항에 있어서,
    상기 액추에이터는 썸휠 또는 전기 액추에이터 중 하나 이상을 포함하는 것인, 유체 주입 방법.
  111. 제 61 항 내지 제 110 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 유체를 주입하는 단계는 피부 표면 아래 약 0.2 cm 내지 약 20 cm에서 상기 복수의 유체를 주입하는 단계를 포함하는 것인, 유체 주입 방법.
  112. 제 111 항에 있어서,
    상기 복수의 유체를 주입하는 단계는 상기 피부 표면 아래 약 1 cm 내지 약 30 cm에서 상기 복수의 유체를 주입하는 단계를 포함하는 것인, 유체 주입 방법.
  113. 제 111 항에 있어서,
    상기 복수의 유체를 주입하는 단계는 상기 피부 표면 아래 약 4 cm 내지 약 20 cm에서 상기 복수의 유체를 주입하는 단계를 포함하는 것인, 유체 주입 방법.
  114. 제 111 항에 있어서,
    상기 복수의 유체를 주입하는 단계는 상기 피부 표면 아래 약 100 cm 내지 약 250 cm에서 상기 복수의 유체를 주입하는 단계를 포함하는 것인, 유체 주입 방법.
  115. 제 61 항 내지 제 114 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 유체는 하나 이상의 치료제를 포함하는 것인, 유체 주입 방법.
  116. 제 61 항 내지 제 115 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 유체를 주입하는 단계는 상기 복수의 유체 전달 부재 각각으로부터 상기 종양 내로 상이한 유체를 주입하는 단계를 포함하는 것인, 유체 주입 방법.
  117. 제 61 항 내지 제 116 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 유체를 주입하는 단계는 상기 복수의 유체 전달 부재 각각으로부터 상기 종양 내로 동일한 유체를 주입하는 단계를 포함하는 것인, 유체 주입 방법.
  118. 제 61 항 내지 제 117 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 종양은 환자의 피부, 유방, 뇌, 전립선, 결장, 직장, 신장, 췌장, 폐, 간, 심장, 위, 장, 난소, 고환, 자궁 경부, 림프절, 갑상선, 식도, 머리 또는 목, 눈, 뼈, 또는 방광에 위치되는 것인, 유체 주입 방법.
  119. 제 61 항 내지 제 117 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 유체는 형광 추적 마이크로스피어(FTM)의 집단을 포함하는 것인, 유체 주입 방법.
  120. 제 67 항 내지 제 119 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 유체는 형광 추적 마이크로스피어의 복수의 집단을 포함하는 것인, 유체 주입 방법.
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