KR20230107804A

KR20230107804A - 지주막하액 관리 방법 및 시스템

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Publication number: KR20230107804A
Application number: KR1020237014989A
Authority: KR
Inventors: 지아나 리카르디; 윌리엄 4세 주니어 사이오페스; 메르씨 글릭스만; 안소니 디파스콰; 케빈 칼리쉬; 조슈아 지. 보스; 라잔 파텔
Original assignee: 엔클리어 테라피스, 인크.
Priority date: 2020-09-29
Filing date: 2021-09-29
Publication date: 2023-07-18
Also published as: US20220096743A1; EP4221801A1; AU2021355470A9; WO2022072558A1; AU2021355470A1; IL301751A; JP2023543868A; CA3197180A1; US20220096744A1; US20220096745A1

Abstract

환자에게 사용하기 위한 CSF 관리 방법은 환자 신체의 두 지점 사이에 폐쇄 루프 CSF 회로를 형성한다. CSF 회로는 치료 물질(예를 들어, 약물)을 수용하기 위한 치료 입구, 및 CSF 회로를 따라 CSF를 유도하기 위한 펌프 출구를 갖는 펌프를 구비한다. 본 방법은 펌프를 제어하여 자연 유량(즉, 자연 CSF 유량)과 상이한 CSF율로 펌프 출구로부터 CSF를 유도한다. 치료 물질은 치료율로 치료 입력을 통해 CSF에 추가된다. CSF율은 치료율과 상이하고/거나 치료율보다 클 수 있다. 대안적인 방법은 일회분(bolus)의 약물 주입을 제어하여 표적 영역에 대한 적용을 국소화할 수 있다.

Description

지주막하 유체 관리 방법 및 시스템

우선권

본 특허 출원은 "SUBARACHNOID FLUID MANAGEMENT SYSTEM"이라는 명칭이며 발명자로 Gianna Riccardi, William Siopes, Jr., Marcie Glicksman, Anthony DePasqua, Kevin Kalish, 및 Joshua Vose를 지정한 2020년 9월 29일에 출원된 미국 가특허 출원 제63/084,996호의 우선권을 주장하는 것으로, 이의 개시 내용은 그 전체가 참조로서 본원에 원용된다.

본 특허 출원은 또한 "SUBARACHNOID FLUID MANAGEMENT SYSTEM"이라는 명칭이며 발명자로 Gianna Riccardi, William Siopes, Jr., Marcie Glicksman, Anthony DePasqua, Kevin Kalish, and Joshua Vose를 지정한 2020년 11월 24일에 출원된 미국 가특허 출원 제63/117,975호의 우선권을 주장하는 것으로, 이의 개시 내용은 그 전체가 참조로서 본원에 원용된다.

정부의 권리

없음

기술분야

예시적인 실시형태는 일반적으로 의료 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 예시적인 실시형태는 뇌척수액("CSF")과 같은 지주막하액을 관리하기 위한 장치 및 방법, 및/또는 신경변성 장애를 치료하는데 사용될 수 있는 약물 전달에 관한 것이다.

경막내로 약물을 전달할 때, 전달된 투여량이 표적 해부학적 구조(예를 들어, 피질 대 피질 하부와 같은 특정 질환과 관련된 뇌의 일부)에 도달하게 하기가 어렵다. 또한, 표적 해부학적 구조에 전달된 실제 투여량을 검증하는 것은 물론 표적 해부학적 구조를 둘러싼 체액에서 약물 농도를 실시간으로 제어하기가 어렵다.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 환자에게 사용하기 위한 CSF 관리 방법은 환자 신체의 두 지점 사이에 폐쇄 루프 CSF 회로를 형성한다. CSF 회로는 치료 물질(예를 들어, 약물)을 수용하기 위한 치료 입구, 및 CSF 회로를 따라 CSF를 유도하기 위한 펌프 출구를 갖는 펌프를 구비한다. 본 방법은 펌프를 제어하여 자연 유량(즉, 자연 CSF 유량)과 상이한 CSF율로 펌프 출구로부터 CSF를 유도한다. 치료 물질은 치료율로 치료 입력을 통해 CSF에 추가된다. CSF율은 치료율과 상이하고/거나 치료율보다 클 수 있다.

CSF율은 일정한 비율이거나 시간 경과에 따라 가변되는 비율일 수 있다. CSF 회로는 CSF가 CSF 회로의 두 상이한 위치에서 상이한 비율로 동시에 흐르도록 구성될 수 있다. 게다가, CSF 회로는 바람직하게는 측뇌실, 요추 경막낭, 제3 뇌실, 제4 뇌실, 및 시스터나 마그나 중 하나 이상과 같은 환자 해부학적 구조 내의 하나 이상의 CSF 함유 구획실에 접근한다.

CSF 회로는 환자 내로의 포트(예를 들어, 루어 활성화 밸브 또는 다른 밸브)를 가질 수 있다. 이 경우, CSF 회로의 일부 실시형태는 포트 및 펌프와 제거 가능하게 결합된 유체 채널(예를 들어, 카테터)을 갖는다.

성능을 향상시키기 위해, 유체 채널은 또한 유동 센서, 압력 센서, 또는 유동 센서와 압력 센서 둘 모두를 가질 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 유체 채널은 유체 채널의 총 사용 횟수를 추적하도록 구성된 펌프와 통신하는 컨트롤러(예를 들어, EEPROM)를 가질 수 있다.

다른 실시형태에 따르면, 환자에게 사용하기 위한 CSF 관리 방법은 신체 내의 CSF의 흐름을 제어하기 위해 CSF 회로를 형성하고, CSF 회로를 통해 환자의 CSF에 치료 물질을 추가하고, 치료 물질(예를 들어, 약물)을 CSF를 통해 신체의 규정된 부분을 향해 유도한다. 바람직하게는, 본 방법은 CSF 회로에서 CSF의 흐름을 가변시켜 CSF를 신체의 규정된 부분에 국소화시킨다.

국소화를 위해, 일부 실시형태는 규정된 시간 동안 규정된 빈도로 CSF 회로 내에서 CSF의 흐름을 진동시킬 수 있다. 이를 위해, CSF 회로는 치료 전달 펌프 및 유동 제어 펌프를 가질 수 있다. 치료 전달 펌프는 치료 물질 저장소와 직접 연결될 수 있다. 일부 실시형태는 둘 이상의 상이한 시간에 둘 이상의 유량으로 CSF 회로 내에서 CSF 유량을 가변시킬 수 있다. 다른 옵션으로, CSF 회로는 박동 CSF 흐름을 생성할 수 있다.

CSF 회로는 인간의 하복부와 연통하는 폐쇄 루프 채널인 것이 바람직하다. 다른 실시형태에서와 같이, CSF 회로는 측뇌실, 요추 경막낭, 제3 뇌실, 제4 뇌실, 및 시스터나 마그나 중 하나 이상을 포함하는 환자 해부학적 구조를 갖는 하나 이상의 CSF 함유 구획실에 접근할 수 있다.

일부 실시형태는 혼합 챔버에서 치료 물질과 CSF를 혼합하고 및/또는 CSF 유량 및 진동 빈도 중 하나 또는 둘 모두를 제어하도록 구성된 제어 패널 인터페이스를 표시한다. 본 방법은 치료 물질이 CSF 회로를 통해 흐를 때 치료 물질의 진행을 추적할 수 있다. 이 경우, 본 방법은 치료 물질이 신체의 규정된 부분에 접촉한 후 CSF 유량을 감소시킴으로써 가변될 수 있다. CSF 및/또는 치료 물질의 위치를 이미징할 때, 본 방법은 CSF 및/또는 치료 물질의 위치의 함수로서 국소화할 수 있다.

다른 실시형태에서와 같이, CSF 회로의 본 실시형태는 환자 내로의 포트(예를 들어, 루어 활성화 밸브 또는 다른 밸브)를 가질 수 있다. 이 경우, CSF 회로의 일부 실시형태는 포트 및 펌프와 제거 가능하게 결합된 유체 채널(예를 들어, 카테터 또는 니들)을 갖는다. 성능을 향상시키기 위해, 유체 채널은 또한 유동 센서, 압력 센서, 또는 유동 센서와 압력 센서 둘 모두를 가질 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 유체 채널은 유체 채널의 총 사용 횟수, 품질 수명, 또는 멸균 날짜를 추적하도록 구성된 펌프와 통신하는 컨트롤러(예를 들어, EEPROM를 사용)를 가질 수 있다.

예시적인 실시형태는 1 내지 120초 미만의 전체 투여량과 같은 일회분(bolus)의 치료 물질을 추가한다.

다른 실시형태에 따르면, CSF 유체 도관(예를 들어, 카테터)은 환자의 지주막하 공간과 유체 연통하는 외부 포트를 갖는 환자에게 또는 환자로부터 CSF 흐름을 유도한다. CSF 유체 도관은 CSF 유체 흐름을 제어하기 위한 펌프를 갖는 CSF 회로와 호환된다. 따라서, 이들 단부에 대해, CSF 유체 도관은 유체 횡방향 보어를 형성하는 바디를 갖는다. 보어와 유체 연통하는 제1 및 제2 단부를 갖는 바디는 환자의 외부 포트와 펌프 사이에 제거 가능하게 결합될 수 있다. 보어는 외부 포트와 펌프 사이에 제거 가능하게 결합될 때 둘 모두와 유체 연통한다. 부가적으로, 바디는 펌프와 인터페이스 사이에 제거 가능하게 결합될 때 폐쇄 루프 CSF 채널을 형성하도록 구성되고, CSF 채널과 보어는 바디가 제거 가능하게 결합될 때 환자의 지주막하 공간과 유체 연통한다. CSF 유체 도관은 또한 바디의 보어를 통한 흐름을 검출하도록 구성된 유량 센서, 바디의 보어 내의 압력을 검출하도록 구성된 압력 센서, 및 펌프와의 통신 채널을 갖는 컨트롤러를 구비한다. 컨트롤러는 CSF 유체 도관의 사용을 추적하도록 구성된 사용량 측정기를 구비한다.

바디의 제1 단부는 바람직하게는 종래의 ANSI 표준 루어 록 또는 니들과 같은 탈착식 커플링을 통해 환자의 외부 포트와 제거 가능하게 결합하도록 구성된다. 대응하는 방식으로, 바디의 제2 단부는 펌프와 제거 가능하게 결합하도록 구성될 수 있다.

탈착식 커플링은 직접적이거나 간접적일 수 있다. 예를 들어, 간접적 연결부일 수 있고, 이와 같이 유체 회로는 환자의 제1 단부와 외부 포트 사이에 적어도 하나의 추가 구성요소를 가질 수 있다. 따라서, 적어도 하나의 추가 구성요소는 제2 포트와 펌프 사이에 있다. 물론, 관련 실시형태는 특정 구성요소와 직접적인 탈착식 커플링에 의해 제거 가능하게 결합될 수 있다.

도관의 사용을 관리하기 위해, 컨트롤러는 CSF 유체 도관의 적어도 하나의 사용을 나타내는 표시를 생성하도록 구성될 수 있다. 게다가, 보어가 CSF와 혼합된 치료 물질을 수용하도록 구성될 때, 컨트롤러는 치료 물질의 함수로서 유체 흐름을 제어하도록 구성될 수 있다. 유동 센서는 보어를 통한 유체 유량 및/또는 보어를 통한 전체 유체 용량과 같은 다양한 항목을 검출하도록 구성될 수 있다. 더 나아가, 컨트롤러는 CSF 유체 도관을 사용하기 위한 최대 시간을 허용하도록 구성될 수 있다. 도관은 또한 CSF 유체 도관의 사용을 감지하거나 제어하기 위해 프로그래밍되도록 구성된 프로그래밍 가능한 로직 요소를 가질 수 있다.

또 다른 실시형태에 따르면, CSF 유체 도관은 환자의 지주막하 공간과 유체 연통하는 제1 및 제2 외부 포트를 갖는 환자에게 또는 환자로부터 CSF 흐름을 유도한다. CSF 유체 도관은 CSF 유체 흐름을 제어하기 위한 펌프를 갖는 CSF 회로와 호환된다. 해당 단부에 대해, 유체 도관은 유체 횡방향 보어를 형성하는 바디를 갖는다. 바디는 보어와 유체 연통하는 제1 단부 및 제2 단부를 갖고, 바디의 제1 및 제2 단부는 환자의 제1 및 제2 외부 포트 사이에 제거 가능하게 결합될 수 있다. 보어는 제1 및 제2 외부 포트 사이에 제거 가능하게 결합될 때 둘 모두와 유체 연통하도록 구성된다. 바디는 또한 제1 및 제2 외부 포트 사이에 제거 가능하게 결합될 때 폐쇄 루프 CSF 채널을 형성하도록 구성되고, CSF 채널과 보어는 바디가 제거 가능하게 결합될 때 환자의 지주막하 공간과 유체 연통한다. 도관은 보어에 유체가 접근할 수 있으며 보어로부터 유체를 선택적으로 인출할 수 있도록 구성되는 샘플 포트를 더 포함한다. 컨트롤러는 펌프와의 통신 채널을 갖고, 컨트롤러는 CSF 유체 도관의 사용을 추적하고 및/또는 사용을 관리하도록 구성된 사용량 측정기를 갖는다.

카테터는 제1 단부와 제2 단부 사이에 바디의 펌프 부분을 가질 수 있고, 펌프 부분은 펌프와 접촉하고 펌프에 의해 선택적으로 압축되도록 구성된다. 따라서, 바디는 나머지 부분을 갖는다. 펌프를 보다 효율적으로 작동시키기 위해, 펌프 부분은 나머지 부분보다 낮은 경도를 갖는 것이 바람직하다. 게다가, 바디는 제1 센서 영역 및 제2 센서 영역을 가질 수 있고, 바디의 펌프 부분은 제1 센서 영역과 제2 센서 영역 사이에 있을 수 있다. 제1 센서 영역은 압력 센서 및 유동 센서 중 적어도 하나를 가질 수 있고, 제2 센서는 압력 센서 및 유동 센서 중 적어도 하나를 가질 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시형태는 본원에서 논의된 것과 유사한 카테터를 갖는 의료 키트로 구현된다.

본 발명의 예시적인 실시형태는 컴퓨터 판독 가능 프로그램 코드를 갖는 컴퓨터 사용 가능 매체를 구비한 컴퓨터 프로그램 제품으로 구현된다. 컴퓨터 판독 가능 코드는 종래의 프로세스에 따라 컴퓨터 시스템에 의해 판독되고 이용될 수 있다.

당업자는 바로 아래에 요약된 도면을 참조하여 논의되는 다음의 "예시적인 실시형태의 설명"으로부터 본 발명의 다양한 실시형태의 장점을 더 충분히 이해해야 한다.
도 1a는 본 발명의 예시적인 실시형태와 함께 사용될 수 있는 뇌척수액 회로를 개략적으로 도시하고 있다.
도 1b는 예시적인 실시형태에 따라 구성된 외부 카테터를 개략적으로 도시하고 있다.
도 1c는 본 발명의 예시적인 실시형태에 따른 높은 수준의 수술 흐름 과정을 도시하고 있다.
도 2는 예시적인 실시형태에 따른 별도의 유체 라인을 통해 펌프 내로 약물이 공급되는 2-펌프 회로를 개략적으로 도시하고 있다.
도 3은 약물이 유체 라인 내로 직접 유입되는 2-펌프 회로를 개략적으로 도시하고 있다.
도 4a는 예시적인 실시형태와 함께 사용될 수 있는 유동 제어 밸브 회로를 개략적으로 도시하고 있다.
도 4b는 예시적인 실시형태와 함께 구성되고 사용 가능한 유체 라인 내로 약물이 직접 유입되는 주사기 펌프 투여 회로를 개략적으로 도시하고 있다.
도 5는 예시적인 실시형태에 따른 혼합 챔버가 있는 2-펌프 회로를 개략적으로 도시하고 있다.
도 6은 다른 실시형태에 따른 혼합 챔버와 더불어 유동 제어 밸브를 개략적으로 도시하고 있다.
도 7 및 도 8은 예시적인 실시형태에 따른 2개의 상이한 사용자 인터페이스를 개략적으로 도시하고 있다.
도 9는 예시적인 실시형태에 따른 뇌의 표적 부위로 약물 전달을 국소화하는 과정을 도시하고 있다.
도 10은 예시적인 실시형태에 따른 요추로부터 뇌실로의 흐름 유도를 개략적으로 도시하고 있다.
도 11은 예시적인 실시형태에 따른 뇌실로부터 요추로의 흐름 유도를 개략적으로 도시하고 있다.
도 12는 예시적인 실시형태에 따른 박동 패턴이 있는 요추로부터 뇌실로의 흐름 유도를 개략적으로 도시하고 있다.
도 13a 및 도 13b는 예시적인 실시형태에 따른 두 반대 방향(뇌의 우뇌실과 좌뇌실 사이의 도 13b)으로의 흐름을 가능하게 하는 양방향 펌프 회로를 개략적으로 도시하고 있다.
도 14는 예시적인 실시형태에 따른 다른 시스템 인터페이스를 개략적으로 도시하고 있다.
도 15는 예시적인 실시형태에 따른 약물 전달을 수동으로 프로그래밍하는 과정을 도시하고 있다.
도 16a, 도 16b, 및 도 16c는 본 발명의 예시적인 실시형태의 일례를 상세히 도시하고 있다.
도 17a, 도 17b, 및 도 17c는 본 발명의 예시적인 실시형태의 다른 예를 상세히 도시하고 있다.

예시적인 실시형태에서, 시스템은 약물(예를 들어, 메토트렉세이트, 항암 화학 요법, 및 면역 억제 약물)과 같은 치료 물질을 지주막하 공간 또는 다른 부위 내의 특정 해부학적 위치에 제어 가능하게 적용한다. 본원에서 "약물"로 지칭될 수도 있는 치료 물질은 일회분(bolus)처럼 단일의 대용량으로 적용되거나 장기간에 걸쳐 점진적으로 투여될 수 있다. 이를 위해, 시스템은 뇌척수액("CSF")이 흐르는 CSF 회로 내에서 치료 물질의 분포를 관리하는 컨트롤러 또는 제어 시스템을 갖는다. 구체적으로, 무엇보다도, 컨트롤러(또는 "제어 시스템")는 펌프, 밸브, 카테터, 및/또는 다른 구조(들)를 관리하여 유체 흐름, 흐름 방향, 및 체액(예를 들어, CSF)의 특정 주기적 흐름의 빈도를 제어해서 환자에게 보다 국소적이고 효율적인 치료 적용을 제공한다.

바람직한 실시형태는 적절한 CSF 및 치료 물질 유량을 선택하고 및/또는 CSF 흐름을 제어하여 CSF 회로의 원하는 위치에서/근처에서 CSF 내에 일회분의 치료 물질을 유지함으로써 치료 물질이 혈액-뇌 장벽을 통과할 수 있게 한다. 결과적으로, 다양한 실시형태를 사용하여, 의료 종사자는 환자에게 치료제를 보다 편안하게 적절히 적용할 수 있으면서, 독성을 감소시킬 수 있고 일부 경우에는 치료제의 더 많은 용량에 대한 필요성을 감소시킬 수 있다. 예시적인 실시형태의 세부 사항을 아래에서 논의한다.

많은 신경변성 질환은 포유류 대상체의 지주막하 공간(SAS) 내의 뇌척수액(CSF) 또는 다른 체액(예를 들어, 간질액) 내에 함유된 생체 분자(예를 들어, 독성 단백질)의 축적과 관련되어 있다. 문제적으로, 이러한(예를 들어, 독성) 생체 분자는 분비된 다음 CSF에 의해 신체의 다른 세포로 운반될 수 있으며, 이 과정은 수년에 걸쳐 일어날 수 있다. 예를 들어, 디펩티드 반복 단백질(DPR) 및/또는 TDP-43은, 몇 가지 예를 들면, 근위축성 측삭 경화증(ALS, 또는 루게릭병), 알츠하이머병(AD), 전측두엽 변성(FTD), 파킨슨병(PD), 헌팅턴병(HD), 및 진행성 핵상 마비(PSP)의 병리학에서 신경세포 사멸에 연루되어 있다. 이로 인해, 연구는 주로 유해한 DPR의 제거에 초점을 맞추고 있다. DPR 및/또는 TDP-43을 제거하기 위한 기법은 CSF 공간으로부터 CSF를 분로시키고, (예를 들어, 인공 유체로) CSF를 희석시키고, 약물을 CSF 내로 투여하고, CSF를 조화시키고, 및/또는 CSF 흐름을 조작하는 것을 포함하였다.

이 문제를 처리하기 위한 최근의 획기적인 기법은 CSF를 개선하고, 특정(독성) 단백질을 제거하거나 분해하여 신경 장애를 치료하는 것을 포함한다.

다양한 실시형태에서 사용된 바와 같은 개선은, 달리 특별히 구별되지 않는 한(예를 들어, 단독으로 CSF로 지칭됨), 포유류 대상체의 지주막하 공간(SAS) 내의 체액(예를 들어, 뇌척수액(CSF), 간질액(ISF), 혈액 등)을 개선하기 위한 시스템 및 방법을 포함한다. 대표적인 시스템은 포유류 대상체의 신체 내에 완전히 또는 부분적으로 이식될 수 있다(아래에서 논의됨). 신체 내에서, 시스템 및/또는 그의 구성요소는 또한 SAS 내에 완전히 또는 부분적으로 이식될 수 있고 포트(16)(예를 들어, 내부 시스템 구성요소에 대한 선택적 접근을 제공하는 의료 밸브)를 통해 외부에 노출될 수 있다. 이러한 시스템은 완전히 체내에서 발생할 수 있는 과정 또는 체외에서 발생하는 일부 단계를 실행한다. 예시적인 실시형태는 CSF 회로로 개선되며, 이는 아래에서 논의된다.

예시적인 목적을 위해 개선은 소화, 제거, 고정화, 감소, 및/또는 변경뿐만 아니라 유체의 물리적 파라미터의 변경을 포함하여 표적 분자, 단백질, 응집체, 바이러스, 박테리아, 세포, 커플, 효소, 항체, 물질, 및/또는 이들의 임의의 조합을 비롯한 특정 개체를 더 수용할 수 있고/있거나 비활성화될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시형태 및 적용 분야에서, 개선은 혈액, 간질액 또는 그 내부에 함유된 글림프, 또는 다른 체액 중 하나 이상으로부터 독성 단백질을 제거하거나 이를 조화하는 것은 물론 이러한 제거가 다양한 신체 기능에 영향을 미치는 질환 또는 병태를 치료하는 데(즉, 환자의 임상 병태를 개선하는 데) 미치는 영향을 나타낼 수 있다. 게다가, 개선은 소화, 효소 소화, 여과, 크기 여과, 접선 흐름 여과, 역류 캐스케이드 한외여과, 원심 분리, 분리, 자기 분리(나노입자 등을 포함), 전자 물리적 분리(효소, 항체, 나노바디, 분자 각인 중합체, 리간드 수용체 복합물, 및 다른 전하 및/또는 생친화 상호 작용 중 하나 이상에 의해 수행됨), 광자 방법(형광 활성화 세포 분류(FACS), 자외선(UV) 살균, 및/또는 광학 집게를 포함함), 광음향 상호 작용, 화학적 처리, 열적 방법, 및 이들의 조합 중 어느 하나에 의해 수행될 수 있다. 유리하게는, 본 발명의 다양한 실시형태 또는 구현예는 독성의 수준을 감소시킬 수 있고, 감소된 후 시간이 지나면서 그 감소된 수준의 유지를 용이하게 할 수 있다.

표적 생체 분자의 농도에 의해 반영되는 바와 같은 개선의 정도는 다양한 수단을 통해 검출될 수 있다. 이들은 광학 기법(예를 들어, 라만, 코히어런트 스톡스, 및 반스톡스 라만 분광법; 표면 강화 라만 분광법; 다이아몬드 질소 결여 자력 측정법; 형광 상관 분광법; 동적 광 산란 등)을 포함하고, 탄소 나노튜브, 효소 결합 면역흡착 검정, 표면 플라즈몬 공명, 액체 크로마토그래피, 질량 분석, 원형 근접 결찰 검정 등과 같은 나노구조의 사용을 포함한다.

개선은 치료 시스템(예를 들어, UV 방사, IR 방사)뿐만 아니라 개선에 적합한 특성을 가진 물질의 사용을 포함할 수 있다. CSF의 개선 또는 개선된 CSF(이 용어들은 본원에서 상호 교환적으로 사용될 수 있음)는 하나 이상의 표적 화합물이 부분적으로, 대부분, 또는 전적으로 제거된 처리된 용량의 CSF를 지칭한다. 본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "제거된"은 분자를 없애는 것과 같이 공간적으로 분리하는 것뿐만 아니라, 분자를 격리, 고정화, 또는 변형시킴으로써(예를 들어, 형상 변화, 변성, 소화, 이성질화, 또는 번역 후 개질에 의해) 효과적으로 제거하여 덜 독성이 있거나 무독성이거나 또는 무관하게 하는 것을 지칭할 수 있는 것으로 이해될 것이다.

"개선제(ameliorating agent)"라는 용어는 일반적으로 효소, 항체 또는 항체 단편, 핵산, 수용체, 항박테리아, 항바이러스, 항DNA/RNA, 단백질/아미노산, 탄수화물, 효소, 이소머라아제, 생체특이적 결합 친화도가 높고 낮은 화합물, 앱타머, 엑소솜, 자외선, 온도 변화, 전기장, 분자 각인 중합체, 생세포 등을 포함하는 체액을 개선할 수 있는 물질 또는 과정을 지칭한다. 개선에 대한 추가 세부 사항은 2020년 4월 10일에 출원된 PCT 출원 제PCT/US20/27683호에 교시되어 있으며, 이의 개시 내용은 그 전체가 본원에 참조로서 원용된다. 유사한 방식으로, 추가 치료에 대한 세부 사항은 2019년 7월 22일에 출원된 PCT 출원 제PCT/US19/042880호에 교시되어 있으며, 이의 개시 내용은 그 전체가 본원에 참조로서 원용된다.

(예를 들어, 뇌실을 통해) 신체 내에서 CSF 흐름을 제어하기 위해, 예시적인 실시형태는 폐쇄 루프에서 유체 흐름을 관리하는 CSF 회로/채널(참조 부호 "10"으로 식별됨)을 형성한다. 예를 들어, 도 1a는 이러한 CSF 회로(10)의 일 실시형태를 도시하고 있다. 이 예에서, 체내/신체 내부에 위치된 내부 카테터(12)는 지주막하 공간을 통해 함께 유동적으로 결합된다. 이를 위해, 제1 내부 카테터(12)는 뇌의 규정된 영역(예를 들어, 뇌실)을 제1 포트(16)에 유동적으로 결합하며, 이 포트 자체는 외부 구성요소에 의해 접근 가능하도록 구성되고 위치된다. 대응하는 방식으로, 제2 카테터는 지주막하 공간의 하복부 또는 요추 영역을, 제1 포트(16)와 마찬가지로 외부 구성요소에 의해 위치되고 접근 가능하도록 또한 구성된, 제2 포트(16)와 결합한다. 제1 및 제2 포트(16)는, 밸브가 달린 루어 록(Luer-lock) 또는 탈착식 니들과 같이, 이러한 목적을 위해 관행적으로 사용되는 것일 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 내부 카테터(12)는 제1 포트(16)로부터 뇌실로, 척추/지주막하 공간에서 요추로, 이어서 제2 포트(16)로 연장되는 유체 채널을 형성하는 것으로 간주될 수 있다. "내부 CSF 회로 구성요소"로 지칭될 수 있는 이러한 내부 구성요소는 통상적으로 병원 환경에서 숙련된 전문가에 의해 외과적으로 이식된다.

CSF 회로(10)는 또한 외부 구성요소("외부 CSF 회로 구성요소"로 지칭됨)를 갖는다. 이를 위해, 외부 CSF 회로 구성요소는 적어도 2개의 유체 도관(14)을 포함한다. 구체적으로, 외부 CSF 회로 구성요소는 뇌실에 접근하기 위해 제1 포트(16)와 결합하는 제1 외부 유체 도관(14)을 포함한다. 제1 외부 도관(14)의 다른 단부는, 하나 이상의 CSF 펌프(모든 펌프는 일반적으로 도면에서 참조 부호 "18"로 식별됨), 하나 이상의 사용자 인터페이스/디스플레이(20), 하나 이상의 약물 펌프(18), 및 제어 시스템/컨트롤러(22)를 포함하는, 관리 시스템(19)과 결합된다. 제1 외부 유체 도관(14)은 카테터로 구현될 수 있으므로, 해당 용어는 "도관"이라는 용어와 상호 교환적으로 사용될 수 있고 동일한 참조 부호 14로 식별될 수 있다.

예시적으로, 이 관리 시스템(19)은 종래의 지지 구조(예를 들어, 도 1a의 병원 폴(24))에 의해 지지된다. CSF 회로(10)를 폐쇄하기 위해, 제2 외부 카테터(14)는 동일한 CSF 관리 시스템(19)으로부터 연장되고 제2 포트(16) 및 관리 시스템(19)과 결합된다. 그러므로, 이 관리 시스템(19) 및 외부 카테터(14)는 CSF 및 치료 물질을 순환시키기 위한 폐쇄 CSF 회로(10)의 외부 부품을 형성한다.

CSF 회로(10)가 제1 및 제2 포트(16)와 제1 및 제2 외부 카테터(14)의 각각의 탈착식 연결부 사이에 하나 이상의 구성요소를 가질 수 있음을 유의해야 한다. 예를 들어, 제1 포트(16)는 제1 외부 카테터(14)와 결합하는 어댑터를 가질 수 있거나, 또는 유동 센서를 갖는 다른 카테터는 이러한 외부 카테터(14)와 포트(16) 사이에 결합될 수 있다. 이와 같이, 이는 간접적인 유체 연결부이기는 하지만 여전히 탈착식 연결부로 간주될 수 있다. 제2 외부 카테터(14)의 대응 단부뿐만 아니라 제1 외부 카테터(14)의 다른 단부와의 대응하는 배열체가 있을 수 있다. 따라서, 연결부는 직접 연결부 또는 간접 연결부일 수 있다.

제1 및 제2 외부 카테터(12 및 14)는 관리 시스템(19) 및 각각의 포트(16)와의 탈착식 연결부/커플링을 갖도록 구성되는 것이 바람직하다. 탈착식 커플링의 예는 스크루-온 핏, 인터피어런스 핏, 스냅핏, 또는 당업계에 공지된 다른 공지된 탈착식 커플링을 포함할 수 있다. 따라서, 탈착식 커플링 또는 탈착식 연결부는 이러한 연결 또는 분리를 위해 포트(16)를 강제로 파괴하거나, 절단하거나, 다른 방식으로 영구적으로 파괴하는 것이 반드시 필요한 것은 아니다. 그러나, 일부 실시형태는 파괴 또는 다른 방식을 통해 제1 및/또는 제2 포트(16)로부터의 분리를 가능하게 할 수 있지만, 제1 및/또는 제2 포트(16)는 (예를 들어, 제거된 외부 카테터(14)의 수명이 끝날 때) 다른 외부 카테터(14)를 수용하기 위해 온전한 상태로 유지되어야 한다.

도 1b는 제1 및/또는 제2 외부 도관/카테터(14)의 더 많은 세부 사항을 개략적으로 도시하고 있다. 이 도면은 시스템의 다른 부품과 함께 작동하는 외부 카테터(14)의 예를 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 시스템은 카테터(14) 상의 T-포트(19) 및 체크 밸브(28)를 통해 카테터(14)와 유동적으로 결합하는 치료 물질(예를 들어, 약물)의 투여량을 전달하도록 구성된 약물 저장소(17)(예를 들어, 일회용 주사기)를 수용한다. 또한, 카테터(14)는 기계식 펌프(18)와 결합되고, 또한 바람직하게는 샘플 포트(23)를 향하거나 이로부터 멀어지는 흐름을 전환하기 위한 유동 전환기(25)를 갖는 샘플 포트(23)를 포함한다. 샘플 포트(23)는 바람직하게는 샘플을 추적하기 위한 샘플 포트 유동 센서(23A)를 갖는다.

일부 실시형태는 제거 가능하게 결합 가능한 단부(또는 단 하나의 제거 가능하게 결합 가능한 단부)를 가진 유체 흐름 보어를 형성하는 바디를 갖는 단순한 카테터로 구현될 수 있다. 그러나, 예시적인 실시형태는 이들 외부 카테터(14) 중 하나 또는 둘 모두를 "스마트" 카테터로 만들기 위해 지능을 추가하여 보다 지능적인 유동 시스템을 효과적으로 생성한다. 예를 들어, 외부 카테터(14) 중 하나 또는 둘 모두는 프로세서, ASIC, 메모리, EEPROM(아래에서 논의됨), FPGA, RFID, NFC, 또는 장치를 수집, 관리, 제어하고 보안, 환자 모니터링, 카테터 사용, 또는 관리 시스템(19)과의 통신을 위해 정보를 저장하여 CSF 회로(10)의 유체 역학을 능동적으로 제어하도록 구성된 다른 로직(일반적으로, 참조 부호 "27"로 식별됨)을 구비할 수 있다. 무엇보다도, 관리 시스템(19)은 EEPROM(27)과 협력하여 약물 저장소(17)의 출력에서 체크 밸브(28)를 통해 CSF 회로(10)(아래에서 설명됨)에 추가된 치료 물질 주입 흐름의 함수로서 CSF 유체 흐름을 제어하도록 구성될 수 있다.

도 1b에 도시된 바와 같이, 외부 카테터(14)의 일 실시형태는 다양한 기능을 달성하기 위해 구현될 수 있는 전기적으로 소거 가능하고 프로그래밍 가능한 읽기 전용 메모리인 EEPROM(27)(또는 다른 로직/전자 장치)을 갖는다. 무엇보다도, EEPROM(27)은 CSF 회로(10) 및 그 작동이 환자, 치료 유형, 특정 질환, 및/또는 치료 물질에 맞춤화/개별화되게 할 수 있다. 예를 들어, EEPROM(27)에 저장된 판독 정보에 응답하여, 제어 시스템(22)은 치료 물질의 함수로서 유체 흐름을 제어하도록 구성될 수 있다.

중요하게는, 일회용 장치로서, 외부 카테터(14)의 EEPROM(27) 또는 다른 로직은 경보를 제공하고, 및/또는 외부 카테터(14)가 수명 주기의 끝에 도달했음을 나타내거나 수명 주기가 얼마나 남아 있는지를 나타내는 일부 표시(예를 들어, 메시지, 시각적 표시, 오디오 표시 등)를 생성하거나 생성을 야기하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 카테터(14)의 외부 표면은 EEPROM(27) 및/또는 다른 로직(27)이 외부 카테터(14)가 전체 수명에 도달했다고 결정할 때 적색으로 바뀌는 태그를 가질 수 있다. 예를 들어, 외부 카테터(14)는 CSF 유체 도관(14)의 사용을 추적하도록 구성된 일부 로직 또는 EEPROM(27)으로 구현되는 사용량 측정기를 구비하여 정격 수명을 초과하여 사용되지 않게 돕는 것으로 간주될 수 있다. 게다가, 로직 또는 EEPROM(27)은 제어 시스템(22)에 등록하여 수명을 초과하는 변조 또는 사용을 줄이도록 타이머를 사용하기 시작할 수 있다.

일부 실시형태는 펌프(18) 및/또는 제어 시스템(22)과 통신하도록 구성된 무선 인터페이스(예를 들어, 블루투스 안테나) 또는 하드웨어 연결부를 갖춘 인쇄 회로 기판(PCB)을 갖는다. 외부 카테터(14)는 특정 기간 후에 중단되고, 데이터를 캡처하고, 제어 시스템(22) 또는 다른 오프-카테터 또는 온-카테터 장치와 전후로 통신하여 시스템 사양 및 파라미터를 공유하도록 구성될 수 있다. 지능형 유동 카테터(14)는 녹오프 또는 카트리지(26)(아래에서 논의됨)의 디자인이 CSF 회로(10) 및 관련 프로세스의 안전성 및 효능을 확보하기 위해 방지될 수 있도록 독점적인 연결부로 설계될 수 있다.

관리 로직 외에도, 외부 카테터(들)(14)는 또한 한 세트의 하나 이상의 유동 센서 및/또는 한 세트의 하나 이상의 압력 센서를 가질 수 있다. 이들 유량 센서 둘 모두는 일반적으로 참조 부호 29로 표시되고, 도 1b의 위치로부터 상류 또는 하류에 위치될 수 있다.

예를 들어, 도 1b에 일반적으로 도시된 좌측 센서(들)(29)는 유동 센서, 압력, 또는 유동 센서와 압력 둘 모두일 수 있다. 도 1b에 일반적으로 도시된 우측 센서(들)(29)에 대해서도 동일하게 이루어질 수 있다. 이들은 도시된 바와 같이 바디 상의 포트(16)와 나머지 구성요소 사이에 위치되는 것이 바람직하다.

물론, 유동 센서(들)(29)는 카테터 바디의 보어를 통한 흐름을 검출하도록 구성될 수 있는 반면, 압력 센서(들)(29)는 바디의 보어 내의 압력을 검출하도록 구성될 수 있다. 다른 기능 중에서, 유동 센서(들)(29)는 도관 보어를 통한 유체의 유량 및/또는 도관 보어를 통한 총 유동 용량을 모니터링할 수 있다.

카테터(14)는 바람직하게는 상이한 위치에서 상이한 경도 값을 갖도록 구성된다. 구체적으로, 예시적인 실시형태는 위에서 도시되고 언급된 바와 같이 기계식 펌프(18)를 사용할 수 있다. 펌프(18)는 카테터(14)와의 인터페이스(18A)에서 접촉하는 카테터(14)의 해당 부분을 따라 압축력을 주기적으로 가할 수 있다. 이 경우에 펌프(18)의 출구는 이웃하는 압축된 카테터 부분(예를 들어, 압축된 카테터 부분(들)에 인접한 부분)의 출력을 수용하고 있는 카테터(14)의 부분일 수 있다. 효율적으로 작동하기 위해, 예시적인 실시형태는 해당 위치(예를 들어, 25-35 Shore A)에서 특별히 구성된 경도를 갖도록 카테터(14)를 형성한다. 직경은 또한 흐름에 중요하므로 당업자는 성능 및 경도계/경도의 함수로서 적절한 직경을 결정해야 한다. 바람직하게는, 펌프(18)와 접촉하는 카테터 부분은 카테터(14)의 나머지 부분보다 부드럽지만, 둘 모두 동일한 경도를 가질 수 있다. 따라서, 카테터는 바람직하게는 그 길이를 따라 가변적인 경도를 갖고 가변적인 직경을 가질 수도 있다.

대안적인 실시형태는 개방 루프 CSF 유체 회로(10)를 제공할 수 있다. 예를 들어, CSF 유체 회로(10)는 유체가 추가된 후 제거되는 개방 배스(미도시)를 가질 수 있다. 그러나 본 발명자들은 폐쇄 루프 실시형태가 개방 루프 CSF 유체 회로(10)보다 더 나은 결과를 제공할 것으로 기대한다.

예시적인 실시형태는 의료 시설 및/또는 병원에 하나 이상의 키트로 배포된다. 예를 들어, 하나 이상의 포괄적인 키트는 내부 및 외부 카테터(12 및 14)를 포함할 수 있다. 다른 예시적인 키트는 내부 카테터(12) 및 포트(16)(예를 들어, 병원용)만을 포함할 수 있는 반면, 제2 키트는 외부 카테터(14) 및/또는 일회용 주사기를 가질 수 있다. 다른 예시적인 키트는 외부 카테터(14) 및 관리 시스템(19) 및/또는 CSF 치료 카트리지(26)와 같은 다른 구성요소를 포함할 수 있다. 이 키트의 일부일 수도 있는 CSF 회로(10) 및 외부 구성요소의 다양한 실시형태에 대해서는 아래를 참조한다.

따라서, 이러한 펌프(18), 밸브(아래에서 논의되고 일반적으로 참조 부호 28로 식별되는 모든 밸브), 내부 및 외부 카테터(14), 및 다른 구성요소는, 결합될 때, 신체 내의 원하는 위치로 CSF를 유도하는 유체 도관/채널을 형성하는 것으로 간주될 수 있다. 특정 위치 및 CSF 함유 구획실이 논의되지만, 당업자는 다른 구획실이 관리될 수 있다는(예를 들어, 측뇌실, 요추 경막낭, 제3 뇌실, 제4 뇌실, 및/또는 시스터나 마그나) 것을 인식해야 함을 유의해야 한다. 뇌실과 요추 경막낭에 접근하는 대신, 키트를 사용하여 측뇌실 둘 모두에 접근할 수 있다. 내부 카테터(12) 둘 모두가 이식된 상태에서, CSF는 2개의 측뇌실 사이에서 순환될 수 있거나 또는 약물이 뇌실 둘 모두에 동시에 전달될 수 있다.

예시적인 실시형태에서, CSF 관리 시스템(19)은 일반적으로 CSF 회로(10)를 통한 표적 해부학적 구조로의 유체 흐름을 관리한다. 이를 위해, 해당 관리 시스템(19)은 CSF의 흐름을 유도하는 적어도 하나의 펌프(18), 및 CSF 회로(10)를 통해 원하는 해부학적 구조로 치료 물질(예를 들어, 약물)의 흐름을 유도하는 적어도 하나의 펌프(18)를 갖는다. 대안적인 실시형태는 이들 기능을 위해 더 많은 펌프(18)를 가질 수 있거나 또는 이들 기능을 위해 펌프(18)를 조합할 수 있다. 관리 시스템(19)은 또한 흐름을 제어하기 위한 복수의 밸브(28)를 갖고, 제어 시스템(22)은 언급된 바와 같이 펌프(18)를 제어하여 약물 운반 CSF를 원하는 국소적 해부학적 구조에 선택적으로 적용하도록 구성된다. 도 1a는 또한 임상의가 제어 시스템(22)을 통해 CSF 회로(10)(아래에서 논의됨)에서 약물 및 유체 파라미터를 제어할 수 있게 하는 사용자 인터페이스(20)를 도시하고 있다.

일부 실시형태는 CSF의 약물 농도를 모니터링하기 위해 실시간 분광법과 같은 모니터링 프로세스를 사용할 수 있다. 이들 실시형태 중 일부에서, 다양한 파장에서 물질의 흡수에 기초하여 물질의 국소화된 농도를 측정하기 위해 분광 광도 센서가 CSF 회로(10)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시형태는 단일 파장 또는 여러 파장을 측정하도록 구성된 센서를 사용할 수 있다. 센서에 의해 취해진 판독치는 제어 시스템(22)으로 중계될 수 있으며, 그 후 다양한 목적을 위해 저장되거나 처리될 것이다. 이 신호는 제어 시스템(22)을 트리거하여 유체 흐름, 흐름 방향, 및/또는 체액(예를 들어, CSF)의 특정 주기적 흐름의 빈도를 변경해서 실시간으로 환자에게 보다 국소화되고 효율적인 치료 적용을 제공하는 것과 같은 다양한 목적을 위해 처리될 수 있다. 흐름, 방향, 또는 주기적인 흐름의 빈도에 대한 변화가 수동으로 조정될 수 있도록 신호가 또한 저장되거나 표시될 수 있음을 이해할 것이다.

도 1c는 본 발명의 예시적인 실시형태에 따른 도 1a의 CSF 회로(10)를 통합할 수 있는 높은 수준의 수술 흐름 과정을 도시하고 있다. 이 과정은 일반적으로 수술 흐름을 완료하는 데 사용될 더 긴 과정으로부터 실질적으로 단순화됨을 유의해야 한다. 따라서, 이 과정은 당업자가 사용할 것 같은 많은 추가 단계를 가질 수 있다. 또한, 일부 단계는 도시된 것과 다른 순서로 수행되거나 동시에 수행될 수 있다. 그러므로, 당업자는 과정을 적절하게 수정할 수 있다. 게다가, 위에서 및 아래에서 언급된 바와 같이, 언급된 많은 물질, 장치, 및 구조는 사용될 수 있는 매우 다양한 상이한 물질 및 구조 중 하나일 뿐이다. 당업자는 적용 및 다른 제약에 따라 적절한 물질 및 구조를 선택할 수 있다. 따라서, 특정 물질, 장치, 및 구조에 대한 논의는 모든 실시형태를 제한하려는 의도가 아니다.

과정은 환자 내부에 내부 카테터(12)를 설정함으로써 단계 100에서 시작한다. 이를 위해, 단계 100은 표준 카테터 및 기법을 사용하여 뇌실 및 경막낭에 접근하여 CSF에 대한 접근을 제공한다. 그런 다음, 단계 102는 접근 카테터(12)를 복막 카테터(12)에 연결하며, 복막 카테터는 하복부에 피하로 터널링된다. 그런 다음, 터널링된 카테터(12)는 복부에 이식된 포트(16)에 단계 104에서 연결된다.

이 시점에서, 과정은 체외 순환 세트(즉, 외부 카테터(14) 또는 일부 실시형태에서 "스마트 카테터")를 설정한다. 이를 위해, 단계 106은 체외 순환 세트(14)를 준비하고 이를 피하 접근 포트(16)에 연결할 수 있다. 바람직하게는, 이 단계는 Enclear Therapies, Inc. of Newburyport, MA에 의해 제공된 것과 같은 체외 순환 세트 및/또는 위에서 논의된 외부 카테터(14)를 사용한다. 과정은 주입 라인 또는 다른 외부 카테터(14)를 관리 시스템(19)에 연결한 다음 표적 유량 및 시간을 설정하는 단계 110으로 계속된다. 이 시점에서, 설정이 완료되고 치료를 시작할 수 있다(단계 112).

그런 다음, 과정은 뇌실로부터 내인성 CSF를 제거한다. 그런 다음, 이 CSF는 CSF의 특정 표적 단백질이 소화되는 소화 영역(예를 들어, 특정 소화 물질을 갖는 카트리지(26)를 통해)을 통과할 수 있다. 예를 들어, 카트리지(26)는 압축 패킹된 복수의(예를 들어, 다공성, 크로마토그래피 수지) 비드로 채워진 카트리지(26)의 내부 플리넘 공간(1830)을 가질 수 있다. 구성 성분이 카트리지(26)에 들어가거나 이로부터 빠져나가는 것을 방지하기 위해, 카트리지(26)의 제1 단부에 필터 멤브레인이 배치될 수 있고 카트리지(26)의 제2 단부에 제2 필터 멤브레인이 배치될 수 있다. 일부 적용 분야에서, 개선제는 비드(1835)에 장식될 수 있다.

일부 적용 분야에서, 카트리지(26)는 3차원 수지 매트릭스에 공유 결합된(즉, 고정화된) 프로테아제를 갖는 크로마토그래피 수지(예를 들어, 아가로스, 에폭시 메타크릴레이트, 아미노 수지 등)로 압축 패킹될 수 있다. 선택된 프로테아제는 단백질 분해 저하에 의해 표적 독성 생체 분자를 분해 및/또는 제거하도록 구성될 수 있다. 수지는 일반적으로 75 내지 300 마이크로미터 범위의 입자 크기 및 특정 등급에 따라 일반적으로 300 내지 1800 Å 범위의 기공 크기를 갖는 다공성 구조일 수 있다. 따라서, 높은 수준에서, 카트리지(26)는 CSF로부터 독성 단백질의 존재를 제거 및/또는 실질적으로 완화시키는 개선제를 갖는다.

이러한 실시형태 및 유사한 실시형태는 이를 소화 효소에 대한 입력으로 간주할 수 있다. 약물에 대한 접근을 제공하는 임의의 위치는 약물에 대한 입력으로 간주될 수 있다. 단계 116에서, 치료된 CSF는 소화 영역을 빠져나가 CSF 회로(10)를 통해 요추 경막낭으로 복귀된다. 과정은 치료가 완료되면 펌프(18)를 정지시키는 단계 118에서 종료된다. 그런 다음, 관리 시스템(19)이 분리되고 포트(16)가 플러싱될 수 있다.

예시적인 실시형태에 따르면, CSF 회로(10)는 혈뇌 장벽을 통과하는 약물의 가능성을 개선하도록 구성된다. 이를 위해, 관리 시스템(19)은 사용자 또는 로직이 CSF 순환의 유량(예를 들어, 0.5 ml/min과 같은 0.05 ml/min과 2.0 ml/min 사이) 및 약물의 투여량(예를 들어, 0.02 ml/min과 같은 0.01 ml/min과 2.0 ml/min 사이) 둘 모두를 독립적으로 설정하게 할 수 있다. 바람직하게는, 이들 비율은 동일할 수 있지만 상이하다. 예시적인 실시형태에서, CSF 순환율은 자연 CSF 유량과 상이하도록 제어된다. 자연 CSF 유량이, 통상적인 비개입 제어된 CSF 유량의 범위 내에 있더라도, 펌프(18) 및 다른 CSF 회로 구성요소와 같은 외부 장비에 의한 개입이 없는 CSF 흐름의 비율임을 유의한다. 따라서, 문맥상 달리 지시하지 않는 한, 비자연 CSF 유량은 이러한 개입이 있는 유량이다. 다른 실시형태에서, CSF 유량은 그의 진정한 자연 유량으로부터, 즉 개입 없이 CSF가 흐르는 비율로부터, 단순히 변경된다.

여러 요인에 따라, CSF 유량은 약물 주입률보다 클 수 있는 반면, 다른 실시형태에서 CSF 유량은 약물 주입률보다 작다. 다른 실시형태는 이들을 동일하게 설정할 수 있다. 당업자는 전달되는 약물, 질병, 환자 프로파일, CSF 회로(10)의 정격 압력 등을 포함하는 다양한 요인에 기초하여 적절한 유량을 선택할 수 있다.

본 발명자들은 조화된 방식으로 두 비율을 가변시키면 약물 치료 시간의 더 많은 제어뿐만 아니라 약물 투여량의 더 많은 제어가 가능함을 인식하였다. 달리 말하면, 이러한 2개의 독립적인 유량은 투여율의 설정을 가능하게 하여 사용자가 약물 농도를 최적화할 수 있게 한다. 동시에, 유량을 설정하는 능력을 통해 사용자는 (자연 CSF 흐름에 의존하는 것과는 대조적으로) 전달률을 제어할 수 있다.

아래 예에서 언급한 바와 같이, 본 발명자들은 이러한 방식으로 비율을 가변시키면 다른 방식으로는 침투하기 어려웠던 혈뇌 장벽을 가로질러 약물이 침투할 수 있다는 사실을 발견하고 놀랐다. 선택된 CSF 유량은 일정하거나 가변적일 수 있다. 예를 들어, CSF 유량은 제1 기간 동안 제1 비율로, 제2 기간 동안 제2 비율로, 제3 기간 동안 제3 비율로 설정될 수 있다. 이와 같이, 다양한 실시형태는 둘 이상의 상이한 시간에 둘 이상의 유량으로 CSF 회로(10) 내에서 CSF의 흐름을 가능하게 한다. 약물 전달률은 유사한 방식으로 일정하거나 가변적일 수 있지만, CSF 유량과 조화되어 바람직한 결과를 전달할 수 있다.

본 발명자들은 매우 다양하고 상이한 CSF 회로 구성이 원하는 목표를 달성할 수 있음을 인식하였다. 도 2는 예시적인 실시형태에 따른 별도의 유체 라인/카테터(12/14)를 통해 펌프(18) 내로 약물이 공급되는 2-펌프 CSF 회로(10)를 개략적으로 도시하고 있다. 대응하는 방식으로, 도 3은 약물이 유체 라인 내로 직접 유입되는 2-펌프 CSF 회로(10)를 개략적으로 도시하고 있다.

일 실시형태에서, CSF 회로(10)는 2개의 펌프(18)인, 펌프 1 및 펌프 2를 가져 사용자가 유량 및 투여율을 독립적으로 설정할 수 있게 한다. 이를 위해, 펌프 1은 CSF 순환율을 제어하도록 프로그래밍될 수 있는 반면, 펌프 2는 전달될 약물의 투여율을 제어하도록 프로그래밍될 수 있다. 펌프(18) 둘 모두는 원하는 전달 프로파일을 달성하도록 프로그래밍될 수 있다. 체크 밸브(28) 또는 다른 유동 제어 장치는 펌프(18) 내로의 역류를 방지한다.

도시된 바와 같이, 약물은 별도의 유체 라인/카테터(도 2)를 통해 펌프(18)로 공급될 수 있고 신체 내로 재도입되기 전에 내부 카테터/튜빙 세트(12)에서 환자의 CSF와 혼합되도록 입력될 수 있다. 대안적으로, 약물은 또한 카트리지(26) 또는 다른 유형의 약물 저장소에 사전 로딩되고 유체 라인/카테터(14)에 직접 연결될 수 있다(도 3). 후자의 실시형태에서, CSF는 약물이 카트리지(26) 및 튜빙 세트(12/14)를 통해 흐를 때 약물과 혼합된다. 도 4a는 유동 제어 밸브(28)가 펌프 2 대신에 사용되는 다른 실시형태를 개략적으로 도시하고 있다. 본 실시형태에서, 해당 유동 제어 밸브(28)는 바람직하게는 투여율(즉, CSF를 운반하는 CSF 회로(10)에 약물을 추가하는 비율)을 제어하도록 프로그래밍된다.

도 5는 예시적인 실시형태에 따른 혼합 챔버(30)가 있는 2-펌프 회로(10)를 개략적으로 도시하고 있다. 특히, 전달되는 약물과 CSF의 균일한 혼합물을 확보하기 위해, 언급된 혼합 챔버(30)는 2-펌프 회로(10)(도 5) 및 유동 제어 밸브(28) 회로(도 6) 둘 모두에 추가된다. 혼합 챔버(30)는 CSF의 약물 농도의 판독치를 제공하는 센서를 포함할 수 있거나, 또는 관리 시스템(19)은 CSF의 특정 약물 농도를 생성하도록 간단하게 프로그래밍될 수 있다.

도 5에서, CSF-순환 펌프(18) 및 투여 펌프(18)는 (입력을 통해) 독립적인 프로그래밍 가능한 비율로 혼합 챔버(30)에 공급된다. 챔버에 들어가면, 작은 터빈이 유체를 혼합하고 균질한 혼합물이 배출되어 환자의 해부학적 구조로 복귀된다. 동일한 개념이 도 6에 적용되지만, 유체가 혼합 챔버(30)에 도달하기 전에 일부 인라인 혼합이 발생한다.

제2 펌프(18) 또는 유동 제어 밸브(28)에 의해 투여율을 제어하든 간에, CSF 전달은 도 7 및 도 8과 유사한 인터페이스/디스플레이(20)에서 수동으로 프로그래밍될 수 있다. 구체적으로, 도 7 및 도 8은 예시적인 실시형태에 따른 2개의 상이한 사용자 인터페이스(20)를 개략적으로 도시하고 있다. 그러나, 사용자가 투여율을 입력하도록 요구하기보다는, 사용자는 약물 농도를 지정할 수 있고 이에 반응하여 관리 시스템(19)은 투여율을 조정하여 이에 따라 해당 농도를 달성할 수 있다. 사용자는 또한 최대 투여량을 입력할 수 있다. 이 투여량에 도달한 후, 관리 시스템(19)은 자동으로 치료를 중단한다. 도 8은 이러한 하나의 인터페이스(20)(예를 들어, 그래픽 사용자 인터페이스 또는 수동 인터페이스)를 도시하고 있다.

실제 처리 동안, CSF 유량이 CSF 회로(10)의 상이한 부분에서 상이할 수 있음을 유의해야 한다 - CSF 회로(10)에서 총 CSF 유량은 반드시 균일할 필요는 없다. 예를 들어, CSF 회로(10)의 일부 부분은 더 넓을 수 있어(예를 들어, 특정 인체 지리) 평균 CSF 회로 유량보다 느릴 수 있는 반면, 다른 부분은 더 좁을 수 있어 노즐 효과를 유발하고 해당 지점에서 CSF 유량을 증가시킬 수 있다. 그러나, 펌프(18) 근처에서(예를 들어, 펌프 출력에서), CSF 유량은, 해당 유량이 CSF 회로의 국소적인 부분에서 편차가 발생할 수 있더라도, 전체 CSF 회로(10)에 걸쳐 원하는 유량을 제공하도록 제어될 수 있다.

위의 논의는 더 긴 주입 기간(예를 들어, 5분, 10분, 30분, 1 내지 6시간, 수일 등)에 걸쳐 약물과 같은 치료 물질을 전달하는 것과 관련이 있다. 도 9는 일회분의 약물 주입을 사용하여 뇌의 표적 부위에서 약물 전달을 국소화하는 다른 실시형태를 도시하고 있다. 구체적으로, 당업자에게 공지된 바와 같이, 약물의 투여량은 단기간(예를 들어, 1초, 10초, 20초, 60초, 90초, 또는 120초, 또는 종점이 있는 일부 범위)에 또는 장기간에 걸쳐(즉, 위에서 언급한 바와 같이 점진적인 약물 투여) 전달될 수 있다. 더 짧은 약물 전달은 당업계에 "일회분(bolus)"의 약물 전달로 알려져 있다.

구체적으로, 전달을 최적화하기 위해, 도 9에서는 펌프(18)의 흐름 방향을 교번시킨다. 따라서, 펌프(18)는 제어 시스템(22)을 통해 이들 교번의 유량 및 빈도에 대한 프로그래밍 가능한 제어를 갖는다. 유량 및 빈도는 바람직하게는 원하는 전달 프로파일을 달성하도록 프로그래밍된다.

위에서 논의된 다른 과정과 유사한 방식으로, 도 9의 과정은 국소화 약물 전달을 완료하는 데 일반적으로 사용될 더 긴 과정으로부터 실질적으로 단순화된다. 따라서, 이 과정은 당업자가 사용할 것 같은 많은 추가 단계를 가질 수 있다. 또한, 일부 단계는 도시된 것과 다른 순서로 수행되거나 동시에 수행될 수 있다. 그러므로, 당업자는 과정을 적절하게 수정할 수 있다. 게다가, 위에서 및 아래에서 언급된 바와 같이, 언급된 많은 물질, 장치, 및 구조는 사용될 수 있는 매우 다양한 상이한 물질 및 구조 중 하나일 뿐이다. 당업자는 적용 및 다른 제약에 따라 적절한 물질 및 구조를 선택할 수 있다. 따라서, 특정 물질, 장치, 및 구조에 대한 논의는 모든 실시형태를 제한하려는 의도가 아니다.

그러므로, 도 9에서는 원하는 유량으로 양의 변위를 사용하여 경막 내로 약물을 전달한다. 도 2와 관련하여 위에서 논의된 것과 같은 다른 실시형태에 대해 논의된 원리뿐만 아니라 위에서 논의된 구성요소를 통합할 수 있다. 도 9의 과정은 CSF 회로(10)에 일회분 투여량의 약물을 추가하고/거나 이미징을 위한 태그를 약물에 투여함으로써 단계 900에서 시작한다. 후자의 예에서, 표준 이미징 기법을 사용하여 약물의 위치를 추적하여 약물이 표적 해부학적 구조에 도달한 시점을 결정할 수 있다. 대안적인 실시형태는 태그를 투여하지 않고 약물을 CSF에 추가한다. 이러한 단계는 약물이 원하는 표적 해부학적 구조에 국소화되도록 다른 기법을 사용할 수 있다.

단계 902는 일회분 적용을 달성하기 위해 CSF 회로(10)에 대해 원하는 유량, 방향, 타이밍, 및 다른 파라미터를 설정한다. 예를 들어, 제어 시스템(22) 내의 유형적 매체 상의 특정 컴퓨터 프로그램 코드는 CSF 회로(10)의 다른 구성요소와 협력하여 치료 물질의 추가를 제어하거나, 치료 물질을 국소화하거나, 둘 모두를 수행할 수 있다. 다음으로, 단계 904가 표적 해부학적 구조에서 약물의 위치를 검증한 후, 단계 906은 펌프(18)를 제어하여 해당 표적 위치에 약물을 유지한다. 다른 방식들 중에서, 단계 906은 사전 설정된 기간 동안 규정되거나 원하는 해부학적 위치에서 약물을 함유하기 위해 원하는 유량 및 빈도로 진동하도록 펌프(들)(18)를 제어할 수 있다.

일회분이 표적 해부학적 구조에 도달한 후, 프로그래밍 가능하고/거나 로직을 가질 수 있는 펌프(18)는 CSF 흐름을 역전시킬 수 있고; 구체적으로, 펌프(18)는 CSF의 흐름을 밀고 당기는 사이에서 신속하게 교번하여 일회분의 약물이 뇌의 표적 해부학적 구조(또는 다른 표적 해부학적 구조)에 국소화될 수 있다. 다시 말해서, CSF의 일부에 있는 더 높은 농도의 약물은 표적 영역 위에서 전후로 이동될 수 있다. 다른 실시형태는 표적에 더 긴 약물 적용을 확보하기 위해 단순히 CSF 유량을 늦출 수 있다. 어느 방식이든, 이들 실시형태는 바람직하게는 표적을 약물로 "담가서" 더 높은 품질의 약물 투여를 제공한다. 그 결과, 종래 기술 시스템에 의해 투여되는 것보다 더 적은 약물을 사용함에도 불구하고, 본 실시형태는 여전히 이러한 국소화 기법에 의해 표적에 원하는 양의 약물을 투여하여 결과적으로 독성 및 약물 비용을 최소화한다(단계 908).

표적 해부학적 구조에 "도달하는 것"은 제어 시스템(22) 내의 사용자 또는 다른 개체에 의해 정의될 수 있음에 유의해야 한다. 예를 들어, CSF 회로(10)에서 (일회분으로부터) 더 높은 농도의 약물을 갖는 CSF의 부분은 그의 일부 식별 가능한 부분(예를 들어, 가장 높은 농도, 또는 CSF에서 약물의 확산 내의 내부 지점)이 표적의 상류에서 규정된 거리 또는 표적의 하류에서 규정된 거리 내에 있을 수 있는 경우에 표적 해부학적 구조에 도달한 것으로 간주될 수 있다. 일부 실시형태는 높은 약물 농도를 갖는 CSF의 정의된 부분이 실제로 해당 표적 영역에 있거나 그 영역과 접촉할 것을 요구할 수 있다. 다른 실시형태는 인공 지능/기계 학습을 사용하여 및/또는 경험적 연구를 통해 해당 부위에 도달하는 데 걸리는 시간을 계산함으로써 단순히 약물이 표적에 "도달"한 것으로 간주할 수 있다.

예시적인 실시형태는 위에서 논의된 것과 유사한 카테터(12/14), 펌프(18), 밸브(28) 등(언급된 외부 카테터(14)를 포함)을 사용하여 여러 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 도 10 내지 도 14는 몇 가지 예시적인 구현예를 도시하고 있다. 도 10에 도시된 실시형태에서, CSF 회로(10)는 튜빙(즉, 외부 카테터(14)) 상에 4개의 핀치 밸브(28)를 구비하여, 반대 흐름 방향 사이에서 유체 진동을 가능하게 한다. 요추로부터 뇌실로 흐르기 위해(도 10), 핀치 밸브 1과 2는 개방되는 반면 핀치 밸브 3과 4는 폐쇄된다. 반대로, 뇌실로부터 요추로의 흐름 방향을 전환하기 위해(도 11), 핀치 밸브 1과 2는 폐쇄되는 반면 핀치 밸브 3과 4는 개방된다. 이러한 방식으로 핀치 밸브(28)를 제어하면 흐름 방향 진동이 가능해진다. 핀치 밸브(28)가 개방과 폐쇄 사이에서 전환되는 빈도는 펌프(18)의 유량과 같이 (예를 들어, 제어 시스템(22)을 통해) 사용자에 의해 설정될 수 있다. 대안적인 실시형태는 이러한 파라미터를 관리 시스템(19)에 사전 프로그래밍할 수 있다.

사실, 동일한 핀치 밸브(28) 구성(도 12)이 박동 흐름 패턴을 생성하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 요추로부터 뇌실로 흐를 때, 핀치 밸브 3과 4는 폐쇄 상태에서 유지되는 반면, 핀치 밸브 1과 2는 사용자가 설정한 빈도로 펄싱된다(즉, 주기적으로 개방과 폐쇄 사이에서 전환됨).

핀치 밸브(28)가 개방되고 폐쇄되는 빈도를 설정하는 능력은 구현될 박동 효과의 범위를 가능하게 한다. 예를 들어, 개방 및 폐쇄된 핀치 밸브(28) 사이를 빠르게 전환하기보다, 밸브(28)는 유체 라인에 설정된 압력을 증가시킬 정도로 충분히 오랫동안 폐쇄 상태에서 유지될 수 있다. 핀치 밸브(28)를 개방한 직후, 압력 상승의 결과로서 일회분의 약물이 방출될 수 있다.

핀치 밸브(28)(예를 들어, 도 13a 및 도 13b)를 사용하는 대신 양방향 펌프(18)를 사용하여 흐름 방향 진동 및 박동 흐름 패턴을 생성할 수도 있다. 펌프(18)는 사용자에 의해 설정된 빈도로 흐름 방향을 전환하도록 프로그래밍될 수 있다. 일방향으로 흐르는 동안, 펌프(18)는 또한 사용자가 설정한 빈도로 시작 및 정지함으로써 펄싱하도록 프로그래밍될 수 있다. 당업자는 양방향 흐름을 제공하기 위해 다른 기법을 사용할 수 있다.

위에서 언급한 것 외에도, 일부 실시형태는 (예를 들어, CSF 회로(10)에서) 치료에 사용되는 해부학적 구조 및 장치의 요건 및 구조의 함수로서 빈도, 유량, 및 다른 파라미터를 설정할 수 있다. 무엇보다도, 이들 요건은 CSF 회로(10) 내의 카테터의 직경, 약물의 물리적 특성, 국소화된 영역에서 약물의 상호 작용, 국소화된 영역의 특성, 및 치료와 관련된 다른 요건 및 파라미터를 포함할 수 있다. 당업자는 필수 특성의 함수로서 적절한 파라미터를 선택할 수 있다.

도 14는 예시적인 실시형태에 따라 구성된 다른 시스템 인터페이스(20)를 개략적으로 도시하고 있다. 구체적으로, 핀치 밸브, 양방향 펌프(18), 또는 다른 수단에 의해 전달 파라미터를 제어하든 간에, 전달 프로파일은 도 14에 도시된 인터페이스(20)와 같은 인터페이스(20) 및/또는 관리 시스템(19)에 로딩된 전달 프로파일로 수동으로 제어될 수 있다. 다른 인터페이스에서와 같이, 이 인터페이스(20)는 고정된 제어 패널, 또는 디스플레이 장치 상의 그래픽 사용자 인터페이스일 수 있다.

도 15는 예시적인 실시형태에 따른 일회분의 약물 전달을 수동으로 프로그래밍하는 과정을 도시하고 있다. 위에서 논의된 다른 과정과 유사한 방식으로, 본 과정은 국소화 약물 전달을 완료하는 데 일반적으로 사용될 더 긴 과정으로부터 실질적으로 단순화된다. 따라서, 이 과정은 당업자가 사용할 것 같은 많은 추가 단계를 가질 수 있다. 또한, 일부 단계는 도시된 것과 다른 순서로 수행되거나 동시에 수행될 수 있다. 그러므로, 당업자는 과정을 적절하게 수정할 수 있다. 게다가, 위에서 및 아래에서 언급된 바와 같이, 언급된 많은 물질, 장치, 및 구조는 사용될 수 있는 매우 다양한 상이한 물질 및 구조 중 하나일 뿐이다. 당업자는 적용 및 다른 제약에 따라 적절한 물질 및 구조를 선택할 수 있다. 따라서, 특정 물질, 장치, 및 구조에 대한 논의는 모든 실시형태를 제한하려는 의도가 아니다.

과정은 흐름 방향을 설정하는 단계 1500에서 시작한다. 3개의 옵션은 요추에서 뇌실로(1502A), 뇌실에서 요추로(단계 1502B), 또는 흐름 방향 사이에서 진동(단계 1502C)을 포함한다. 다음으로, 과정은 단계 1504A 또는 1504B에서 유량을 설정하고, 펄스의 빈도(단계 1506A) 또는 진동 빈도(단계 1506B)를 설정한다. 대안적인 실시형태는 인공 지능 알고리즘 또는 다른 프로그램 로직을 사용하여 프로그래밍될 수 있다.

예시 1: 예시적인 실시형태를 사용하여 양에게 메토트렉세이트의 투여

본 발명자들은 예시적인 실시형태를 사용하여 메토트렉세이트를 양에게 투여하였다. 연구의 개요는 도 16a 내지 도 16c에 의해 도시되어 있다. 이 실험에 사용된 양은 예시적인 실시형태의 CSF 회로(10)를 수용하였다. 메토트렉세이트 주입과 동시에 순환이 시작되었다. 메토트렉세이트는 2분 동안 2 mL의 점진적인 비율로 주입된 다음, 요추로부터 뇌실로의 재순환은 0.2 mL/min의 비율로 시작되었다. 약물 주입을 4시간 이상 중단한 후에도 순환이 계속되었다. 0 내지 3시간에 순환율이 0.1 mL/min이었고, 4 내지 6시간에는 순환이 0.3 mL/min이었다. 주입된 메토트렉세이트의 투여량은 12 mg이었다. 약물 농도는 CSF, 척수, 및 여러 뇌 영역에서 LC/MS(질량 분석의 질량 분석 기능이 있는 액체 크로마토그래피)로 측정되었다.

도 16b는 결과를 개략적으로 도시하고 있다. 메토트렉세이트의 CSF 수준을 시간 경과에 따라 분석했다. 약물이 주입된 요추 영역에서 약물 수준이 매우 높은 것으로 나타났고, 5시간에서 증가한 후 이어지는 감소를 제외하고는 시간 경과에 따른 감소가 측정되었다. 메토트렉세이트의 CSF 수준은 처음에는 뇌실 샘플에서 매우 낮았지만, 시간이 지남에 따라 요추 샘플과 유사한 수준으로 감소하기 전에 4시간 및 5시간에서 증가했다.

도 16c는 뇌의 12개 영역으로부터의 샘플이 메토트렉세이트 수준에 대해 균질화되며 분석되고 ug/mL/g 조직으로 측정되는 방법을 도시하고 있다. 본 그래프의 x축은 약물 수준이다. 뇌와 척수의 모든 부위에서 메토트렉세이트의 수준이 양호했다. 통상적으로 허벅지 경막하에 투여되는 메토트렉세이트가 통상적으로 혈뇌 장벽을 통과하지 못하며 결과적으로 뇌 및 척수에서 감지할 만한 수준으로 발견되지 않음을 이해할 것이다.

예시 2: 예시적인 실시형태를 사용하여 양에게 안티센스 올리고뉴클레오타이드의 투여

본 발명자들은 예시적인 실시형태를 사용하여 헌팅턴병에 대한 안티센스 올리고뉴클레오타이드(ASO)를 양에게 투여하였다. 연구의 개요는 도 17a 내지 도 17c에 의해 도시되어 있다. 본 실험에 사용된 각 양은 예시적인 실시형태의 CSF 회로(10)를 수용하였다. ASO 주입과 동시에 순환이 시작되었다. ASO는 2분 동안 2 mL의 비율로 주입되었다. 주입된 ASO의 투여량은 30 mg이었다. 약물 주입을 4시간 이상 중단한 후에도 순환이 계속되었다. 0 내지 4시간에서 순환율은 0.2 mL/ min이었다. 단방향 흐름의 경우, 흐름의 방향은 전체 4시간 동안 요추에서 뇌실로였다. 양방향 흐름의 경우, 흐름의 첫 번째 1시간은 요추에서 뇌실로였고, 흐름의 방향은 10분 동안 뇌실에서 요추로 역전된 다음, 나머지 4시간 동안 10분 간격으로 반복적으로 전환되었다. 연구에서의 모든 양은 48시간 후에 검시되었고 약물 수준을 분석하기 위해 조직이 수집되었다.

ASO의 검출을 위한 분석은 도 17b에 도시되어 있다. 샌드위치 하이브리드화 ELISA(Enzyme-Linked-immuno-absorption-Assay) 정량화는 조직, CSF, 및 혈액 샘플에서 CAG 반복의 농도를 측정하는 데 사용되었다. 프로브는 분석물에 상보적인 서열로 구성된다. 비오틴 라벨에 접합된 DNA 프로브를 캡처하고 이를 스트렙타비딘 코팅 마이크로타이터 플레이트에 적용한다. 디곡시제닌(digoxigenin) 라벨이 있는 검출 DNA 프로브를 사용했다. 디곡시제닌 라벨을 검출하기 위해, 플레이트 판독기로 흡수 변화에 의한 신호 측정을 위해 안티-디곡시제닌(anti-Dig) 페록시다아제(POD)를 기질 TMB와 반응시킨다.

도 17c는 결과를 개략적으로 도시하고 있다. 뇌의 17개 영역으로부터의 샘플은 ASO 수준에 대해 균질화되며 분석되고 ug/g 조직으로 측정되었다. 본 그래프의 x축은 약물 수준이다. 뇌와 척수의 대부분 부위에서 ASO의 수준이 양호했다. ASO는, 경구로, 경막하로, 또는 정맥내로 투여되는 경우, 통상적으로 혈뇌 장벽을 통과하지 못하며 결과적으로 뇌 및 척수에서 감지할 만한 수준으로 발견되지 않음을 이해할 것이다.

물론, 당업자는 위의 예시가 예시적인 실시형태와 함께 사용될 수 있는 많은 예시 중 2개라는 것을 인식해야 한다.

따라서, 예시적인 실시형태는 지주막하 공간에서 CSF를 통한 약물 전달을 표적화함으로써 임상의가 다양한 질환을 보다 효과적으로 치료할 수 있게 한다.

본 발명의 다양한 실시형태는 임의의 종래의 컴퓨터 프로그래밍 언어로 적어도 부분적으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시형태는 절차적 프로그래밍 언어(예를 들어, "C") 또는 객체 지향 프로그래밍 언어(예를 들어, "C++")로 구현될 수 있다. 본 발명의 다른 실시형태는 사전 구성된 독립형 하드웨어 요소 및/또는 사전 프로그래밍된 하드웨어 요소(예를 들어, 주문형 집적 회로, FPGA, 및 디지털 신호 프로세서), 또는 다른 관련 구성요소로 구현될 수 있다.

대안적인 실시형태에서, 개시된 장치 및 방법(예를 들어, 전술한 다양한 흐름도 참조)은 컴퓨터 시스템에 사용하기 위한 컴퓨터 프로그램 제품으로 구현될 수 있다. 이러한 구현예는 컴퓨터 판독 가능 매체(예를 들어, 디스켓, CD-ROM, ROM, 또는 고정 디스크)와 같은 유형적인 비일시적 매체에 고정된 일련의 컴퓨터 명령어를 포함할 수 있다. 일련의 컴퓨터 명령어는 시스템과 관련하여 본원에서 이전에 설명된 기능의 전부 또는 일부를 구체화할 수 있다.

당업자는 이러한 컴퓨터 명령어가 많은 컴퓨터 아키텍처 또는 운영 체제에 사용하기 위해 여러 프로그래밍 언어로 작성될 수 있음을 이해해야 한다. 더 나아가, 이러한 명령어는 반도체, 자기, 광학, 또는 다른 메모리 장치와 같은 임의의 메모리 장치에 저장될 수 있고, 광학, 적외선, 마이크로파, 또는 다른 전송 기술과 같은 임의의 통신 기술을 사용하여 전송될 수 있다.

무엇보다도, 이러한 컴퓨터 프로그램 제품은 인쇄 또는 전자 문서(예를 들어, 수축 포장 소프트웨어)와 함께 이동식 매체로 배포되거나, 컴퓨터 시스템과 함께(예를 들어, 시스템 ROM 또는 고정 디스크에) 사전 로딩되거나, 또는 네트워크(예를 들어, 인터넷 또는 월드 와이드 웹)를 통해 서버 또는 전자 게시판으로부터 배포될 수 있다. 사실, 일부 실시형태는 서비스형 소프트웨어("SA AS": software-as-a-service) 모델 또는 클라우드 컴퓨팅 모델로 구현될 수 있다. 물론, 본 발명의 일부 실시형태는 소프트웨어(예를 들어, 컴퓨터 프로그램 제품) 및 하드웨어 둘 모두의 조합으로 구현될 수 있다. 본 발명의 또 다른 실시형태는 전적으로 하드웨어 또는 전적으로 소프트웨어로 구현된다.

전술한 본 발명의 실시형태는 단지 예시적인 것으로 의도된다. 다양한 변형 및 수정이 당업자에게 자명할 것이다. 이러한 변형 및 수정은 임의의 첨부된 청구범위에 의해 정의된 바와 같이 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 의도된다.

Claims

CSF가 자연 유량을 갖는 신체를 가진 환자에게 사용하기 위한 CSF 관리 방법으로서,
상기 신체의 두 지점 사이에 폐쇄 루프 CSF 회로를 형성하는 단계로서, 상기 CSF 회로는 치료 물질을 수용하기 위한 치료 입구를 포함하고, 상기 CSF 회로는 또한 상기 CSF 회로를 따라 CSF를 유도하기 위한 펌프 출구를 갖는 펌프를 포함하는, 단계;
상기 펌프를 제어하여 상기 펌프 출구로부터 CSF율로 CSF를 유도하는 단계로서, 상기 CSF율은 상기 자연 유량과 상이한 단계; 및
상기 치료 물질을 상기 치료 입구를 통해 상기 CSF에 추가하는 단계를 포함하고, 상기 치료 물질은 치료율로 상기 CSF 회로에 추가되고,
상기 CSF율은 상기 치료율과 상이한, CSF가 자연 유량을 갖는 신체를 가진 환자에게 사용하기 위한 CSF 관리 방법.
제1항에 있어서, 상기 CSF율은 일정한 비율인, 방법.
제1항에 있어서, 상기 CSF율은 시간 경과에 따라 가변되는, 방법.
제1항에 있어서, 상기 CSF 회로는 상기 CSF가 상기 CSF 회로의 두 상이한 위치에서 상이한 비율로 동시에 흐르도록 구성되는, 방법.
제1항에 있어서, 상기 CSF 회로는 측뇌실, 요추 경막낭, 제3 뇌실, 제4 뇌실, 및 시스터나 마그나 중 하나 이상을 포함하는 환자 해부학적 구조 내의 하나 이상의 CSF 함유 구획실에 접근하는, 방법.
제1항에 있어서, 상기 CSF율은 상기 치료율보다 큰, 방법.
제1항에 있어서, 상기 CSF 회로는 상기 환자 내로의 포트를 포함하고, 상기 CSF 회로는 상기 포트 및 상기 펌프와 제거 가능하게 결합된 유체 채널을 더 포함하는, 방법.
제7항에 있어서, 상기 유체 채널은 유동 센서, 압력 센서, 또는 유동 센서와 압력 센서 둘 모두를 포함하는, 방법.
제8항에 있어서, 상기 유체 채널은 상기 펌프와 통신하는 컨트롤러를 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 유체 채널의 총 사용 횟수를 추적하도록 구성되는, 방법.
제1항에 있어서, 그래픽 사용자 인터페이스를 통해 사용자 입력을 수신하는 단계를 더 포함하고, 상기 사용자 입력은 상기 CSF율을 결정하는 데 사용되는, 방법.
CSF가 자연 유량을 갖는 신체를 가진 환자에게 사용하기 위한 CSF 관리 시스템으로서,
상기 신체의 두 지점 사이에 폐쇄 루프 CSF 회로를 적어도 부분적으로 형성하도록 구성된 카테터;
치료율로 치료 물질을 수용하기 위한 CSF 회로로의 치료 입구;
상기 CSF 회로를 따라 상기 치료 물질을 운반하는 CSF를 유도하도록 구성된 펌프; 및
상기 펌프와 작동 가능하게 결합된 컨트롤러를 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 펌프를 제어하여 CSF율로 CSF를 유도하도록 구성되고, 상기 CSF율은 상기 자연 유량과 상이하고,
상기 컨트롤러는 상기 CSF율을 상기 치료율과 상이하게 설정하도록 구성되는, CSF가 자연 유량을 갖는 신체를 가진 환자에게 사용하기 위한 CSF 관리 시스템.
제11항에 있어서, 상기 CSF율은 일정한 비율인, 시스템.
제11항에 있어서, 상기 CSF율은 시간 경과에 따라 가변되는, 시스템.
제11항에 있어서, 상기 CSF 회로는 상기 CSF가 상기 CSF 회로의 두 상이한 위치에서 상이한 비율로 동시에 흐르도록 구성되는, 시스템.
제11항에 있어서, 상기 CSF 회로는 측뇌실, 요추 경막낭, 제3 뇌실, 제4 뇌실, 및 시스터나 마그나 중 하나 이상을 포함하는 환자 해부학적 구조 내의 하나 이상의 CSF 함유 구획실에 접근하는, 시스템.
제11항에 있어서, 상기 CSF율은 상기 치료율보다 큰, 시스템.
제11항에 있어서, 상기 신체의 두 지점은 상기 환자의 내부로의 접근을 가능하게 하는 포트를 포함하는, 시스템.
제11항에 있어서, 상기 카테터는 유동 센서, 압력 센서, 또는 유동 센서와 압력 센서 둘 모두를 포함하는, 시스템.
제18항에 있어서, 상기 카테터는 상기 펌프와 통신하는 컨트롤러를 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 카테터의 사용을 추적하고 제한하도록 구성되는, 시스템.
제11항에 있어서, 상기 치료 입구는 주사기 또는 유체 백을 포함하는, 시스템.
제11항에 있어서, 상기 카테터와 유체 연통하는 샘플 포트를 더 포함하고, 상기 샘플 포트는 상기 카테터를 통해 유체를 샘플링하도록 구성된 탈착식 포트를 갖는, 시스템.
자연 유량의 CSF를 갖는 환자 신체의 두 지점 사이의 폐쇄 루프 CSF 회로를 관리하기 위한 컴퓨터 시스템에서 사용하기 위한 컴퓨터 프로그램 제품으로서, 상기 컴퓨터 프로그램 제품은 컴퓨터 판독 가능 프로그램 코드를 갖는 유형적인 비일시적 컴퓨터 사용 가능 매체를 포함하고, 상기 컴퓨터 판독 가능 프로그램 코드는,
펌프 출구를 갖는 펌프를 제어하여 상기 펌프 출구로부터 CSF율로 CSF를 유도하기 위한 프로그램 코드로서, 상기 CSF율은 상기 자연 유량과 상이한 프로그램 코드;
상기 CSF 회로 내로의 치료 입구를 통해 상기 CSF에 상기 치료 물질을 추가하기 위한 프로그램 코드로서, 상기 치료 물질은 치료율로 상기 CSF 회로에 추가되는, 프로그램 코드; 및
상기 CSF율을 상기 치료율과 상이하게 제어하기 위한 프로그램 코드를 포함하는, 자연 유량의 CSF를 갖는 환자 신체의 두 지점 사이의 폐쇄 루프 CSF 회로를 관리하기 위한 컴퓨터 시스템에서 사용하기 위한 컴퓨터 프로그램 제품.
제22항에 있어서, 상기 CSF율은 일정한 비율인, 컴퓨터 프로그램 제품.
제22항에 있어서, 상기 CSF율은 시간 경과에 따라 가변되는, 컴퓨터 프로그램 제품.
제22항에 있어서, 상기 CSF 회로는 상기 CSF가 상기 CSF 회로의 두 상이한 위치에서 상이한 비율로 동시에 흐르도록 구성되는, 컴퓨터 프로그램 제품.
제22항에 있어서, 상기 CSF 회로는 측뇌실, 요추 경막낭, 제3 뇌실, 제4 뇌실, 및 시스터나 마그나 중 하나 이상을 포함하는 환자 해부학적 구조 내의 하나 이상의 CSF 함유 구획실에 접근하는, 컴퓨터 프로그램 제품.
제22항에 있어서, 상기 CSF율은 상기 치료율보다 큰, 컴퓨터 프로그램 제품.
제22항에 있어서, 상기 신체의 두 지점은 상기 환자의 내부로의 접근을 가능하게 하는 포트를 포함하는, 컴퓨터 프로그램 제품.
제22항에 있어서, 상기 CSF 회로는 외부 카테터를 포함하고, 상기 컴퓨터 프로그램 제품은 상기 카테터의 사용을 추적하고 제한하기 위한 프로그램 코드를 더 포함하는, 컴퓨터 프로그램 제품.
CSF가 자연 유량을 갖는 신체를 가진 환자에게 사용하기 위한 CSF 관리 방법으로서,
상기 신체 내에서 CSF의 흐름을 제어하기 위해 CSF 회로를 형성하는 단계;
상기 CSF 회로를 통해 상기 CSF에 일회분(bolus)의 치료 물질을 추가하는 단계;
상기 CSF를 통해 상기 신체의 규정된 부분을 향해 상기 치료 물질을 유도하는 단계; 및
상기 CSF 회로에서 상기 CSF의 흐름을 가변시켜 상기 CSF를 상기 신체의 규정된 부분에 국소화시키는 단계를 포함하는, CSF가 자연 유량을 갖는 신체를 가진 환자에게 사용하기 위한 CSF 관리 방법.
제30항에 있어서, 상기 가변 단계는 상기 CSF 회로 내에서 상기 CSF의 흐름을 진동시키는 단계를 포함하는, 방법.
제30항에 있어서, 상기 국소화 단계는 규정된 시간 동안 규정된 빈도로 상기 CSF 회로 내에서 상기 CSF의 흐름을 진동시키는 단계를 포함하는, 방법.
제30항에 있어서, 상기 치료 물질은 약물을 포함하는, 방법.
제30항에 있어서, 상기 CSF 회로는 치료 전달 펌프 및 유동 제어 펌프를 포함하는, 방법.
제30항에 있어서, 상기 CSF 회로는 치료 전달 펌프 및 유동 제어 펌프를 포함하고, 상기 치료 전달 펌프는 치료 물질의 저장소와 직접 연결되어 있는, 방법.
제30항에 있어서, 상기 가변 단계는 둘 이상의 상이한 시간에 둘 이상의 유량으로 상기 CSF 회로 내에서 상기 CSF를 흐르게 하는 단계를 포함하는, 방법.
제30항에 있어서, 상기 CSF 회로는 인간의 하복부와 연통하는 폐쇄 루프 채널을 포함하는, 방법.
제30항에 있어서, 상기 CSF 회로는 측뇌실, 요추 경막낭, 제3 뇌실, 제4 뇌실, 및 시스터나 마그나 중 하나 이상을 포함하는 환자 해부학적 구조를 갖는 하나 이상의 CSF 함유 구획실에 접근하는, 방법.
제30항에 있어서, 상기 CSF 회로는 상기 CSF의 박동 흐름을 생성하는, 방법.
제30항에 있어서, 상기 치료 물질과 상기 CSF를 혼합 챔버에서 혼합하는 단계를 더 포함하는, 방법.
제30항에 있어서, CSF 유량 및 진동 빈도 중 하나 또는 둘 모두를 제어하도록 구성된 제어 패널 인터페이스를 표시하는 단계를 더 포함하는, 방법.
제30항에 있어서, 상기 치료 물질이 상기 CSF 회로를 통해 흐를 때 상기 치료 물질의 진행을 추적하는 단계를 더 포함하고, 상기 가변 단계는 상기 치료 물질이 상기 신체의 규정된 부분에 도달한 후 상기 CSF 유량을 감소시키는 단계를 포함하는, 방법.
제30항에 있어서, 상기 CSF 및/또는 상기 치료 물질의 위치를 이미징하는 단계를 더 포함하고, 상기 방법은 상기 CSF 및/또는 상기 치료 물질의 위치의 함수로서 국소화하는, 방법.
제30항에 있어서, 상기 CSF 회로는 상기 환자 내로의 포트를 포함하고, 상기 CSF 회로는 상기 CSF의 흐름을 가변시키도록 구성된 펌프, 및 상기 포트 및 상기 펌프와 제거 가능하게 결합된 유체 채널을 더 포함하는, 방법.
제44항에 있어서, 상기 유체 채널은 유동 센서, 압력 센서, 또는 유동 센서와 압력 센서 둘 모두를 포함하는, 방법.
제45항에 있어서, 상기 유체 채널은 상기 펌프와 통신하는 컨트롤러를 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 유체 채널의 총 사용 횟수를 추적하도록 구성되는, 방법.
제46항에 있어서, 상기 유체 채널은 카테터를 포함하는, 방법.
제30항에 있어서, 상기 치료 물질을 추가하는 단계는 상기 치료 물질의 초기 주입으로부터 1 내지 120초 내에 전체 투여량을 추가하는 단계를 포함하는, 방법.
CSF가 자연 유량을 갖는 신체를 가진 환자에게 사용하기 위한 CSF 관리 시스템으로서,
상기 신체 내에서 CSF의 흐름을 제어하도록 구성된 CSF 회로;
상기 CSF 회로와 유동적으로 결합되고 상기 CSF 회로 내로 일회분의 치료 물질을 수용하도록 구성된 치료 입력부;
상기 CSF 회로를 통해 상기 신체의 규정된 부분을 향해 상기 치료 물질을 유도하도록 구성된 펌프; 및
상기 CSF 회로에서 상기 CSF의 흐름을 가변시켜 상기 CSF를 상기 신체의 규정된 부분에 국소화시키도록 구성된 컨트롤러를 포함하는, CSF가 자연 유량을 갖는 신체를 가진 환자에게 사용하기 위한 CSF 관리 시스템.
제49항에 있어서, 상기 가변 단계는 상기 CSF 회로 내에서 상기 CSF의 흐름을 진동시키는 단계를 포함하는, 시스템.
제49항에 있어서, 상기 국소화 단계는 규정된 시간 동안 규정된 빈도로 상기 CSF 회로 내에서 상기 CSF의 흐름을 진동시키는 단계를 포함하는, 시스템.
제49항에 있어서, 상기 치료 물질은 약물을 포함하는, 시스템.
제49항에 있어서, 상기 CSF 회로는 치료 전달 펌프를 포함하는, 시스템.
제49항에 있어서, 상기 가변 단계는 둘 이상의 상이한 시간에 둘 이상의 유량으로 상기 CSF 회로 내에서 상기 CSF를 흐르게 하는 단계를 포함하는, 시스템.
제49항에 있어서, 상기 CSF 회로는 인간의 하복부와 연통하도록 구성된 폐쇄 루프 채널을 포함하는, 시스템.
제49항에 있어서, 상기 CSF 회로는 측뇌실, 요추 경막낭, 제3 뇌실, 제4 뇌실, 및 시스터나 마그나 중 하나 이상을 포함하는 환자 해부학적 구조를 갖는 하나 이상의 CSF 함유 구획실에 접근하는, 시스템.
제49항에 있어서, 상기 CSF 회로는 상기 CSF의 박동 흐름을 생성하도록 구성되는, 시스템.
제49항에 있어서, 상기 치료 물질과 상기 CSF를 혼합하도록 구성된 혼합 챔버를 더 포함하는, 시스템.
제49항에 있어서, CSF 유량 및 진동 빈도 중 하나 또는 둘 모두를 제어하도록 구성된 제어 패널 인터페이스를 표시하기 위한 디스플레이를 더 포함하는, 시스템.
제49항에 있어서, 상기 치료 물질이 상기 CSF 회로를 통해 흐를 때 상기 치료 물질의 진행을 추적하도록 구성된 치료 센서를 더 포함하고, 추가로 상기 컨트롤러는 상기 치료 물질이 상기 신체의 규정된 부분에 도달한 후 상기 CSF 유량을 감소시킴으로써 가변하도록 구성되는, 시스템.
제49항에 있어서, 상기 CSF 및/또는 상기 치료 물질의 위치를 이미징하도록 구성된 이미저를 더 포함하고, 상기 시스템은 상기 CSF 및/또는 상기 치료 물질의 위치의 함수로서 국소화하도록 구성되는, 시스템.
제49항에 있어서, 상기 CSF 회로는 유동 센서, 압력 센서, 또는 유동 센서와 압력 센서 둘 모두를 포함하는, 시스템.
제62항에 있어서, 상기 CSF 회로는 상기 펌프와 통신하는 컨트롤러를 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 유체 채널의 총 사용 횟수를 추적하도록 구성되는, 시스템.
제63항에 있어서, 상기 CSF 회로는 카테터를 포함하는, 시스템.
자연 유량의 CSF를 갖는 환자 신체의 두 지점 사이의 폐쇄 루프 CSF 회로를 관리하기 위한 컴퓨터 시스템에서 사용하기 위한 컴퓨터 프로그램 제품으로서, 상기 컴퓨터 프로그램 제품은 컴퓨터 판독 가능 프로그램 코드를 갖는 유형적인 비일시적 컴퓨터 사용 가능 매체를 포함하고, 상기 컴퓨터 판독 가능 프로그램 코드는,
상기 CSF 회로를 통해 상기 CSF 내에 일회분의 치료 물질을 수용하기 위한 프로그램 코드;
상기 CSF를 통해 상기 신체의 규정된 부분을 향해 상기 치료 물질을 유도하기 위한 프로그램 코드; 및
상기 CSF 회로에서 상기 CSF의 흐름을 가변시켜 상기 CSF를 상기 신체의 규정된 부분에 국소화시키기 위한 프로그램 코드를 포함하는, 자연 유량의 CSF를 갖는 환자 신체의 두 지점 사이의 폐쇄 루프 CSF 회로를 관리하기 위한 컴퓨터 시스템에서 사용하기 위한 컴퓨터 프로그램 제품.
제65항에 있어서, 상기 가변을 위한 프로그램 코드는 상기 CSF 회로 내에서 상기 CSF의 흐름을 진동시키기 위한 프로그램 코드를 포함하는, 컴퓨터 프로그램 제품.
제65항에 있어서, 상기 국소화를 위한 프로그램 코드는 규정된 시간 동안 규정된 빈도로 상기 CSF 회로 내에서 상기 CSF의 흐름을 진동시키기 위한 프로그램 코드를 포함하는, 컴퓨터 프로그램 제품.
제65항에 있어서, 상기 가변을 위한 프로그램 코드는 둘 이상의 상이한 시간에 둘 이상의 유량으로 상기 CSF 회로 내에서 상기 CSF를 흐르게 하기 위한 프로그램 코드를 포함하는, 컴퓨터 프로그램 제품.
제65항에 있어서, 상기 CSF의 박동 흐름을 생성하기 위한 프로그램 코드를 더 포함하는, 컴퓨터 프로그램 제품.
제65항에 있어서, CSF 유량 및 진동 빈도 중 하나 또는 둘 모두를 제어하도록 구성된 제어 패널 인터페이스를 표시하기 위한 프로그램 코드를 더 포함하는, 컴퓨터 프로그램 제품.
제65항에 있어서, 상기 치료 물질이 상기 CSF 회로를 통해 흐를 때 상기 치료 물질의 진행을 추적하기 위한 프로그램 코드를 더 포함하고, 추가로 상기 가변을 위한 프로그램 코드는 상기 치료 물질이 상기 신체의 규정된 부분에 도달한 후 상기 CSF 유량을 감소시키기 위한 프로그램 코드를 포함하는, 컴퓨터 프로그램 제품.
제65항에 있어서, 상기 CSF 및/또는 상기 치료 물질의 위치를 이미징하기 위한 프로그램 코드를 더 포함하고, 상기 컴퓨터 프로그램 제품은 상기 CSF 및/또는 상기 치료 물질의 위치의 함수로서 국소화하기 위한 프로그램 코드를 더 포함하는, 컴퓨터 프로그램 제품.
환자의 지주막하 공간과 유체 연통하는 외부 포트를 갖는 환자에게 또는 환자로부터 CSF 흐름을 유도하기 위한 CSF 유체 도관으로서, 상기 CSF 유체 도관은 CSF 유체 흐름을 제어하기 위한 펌프를 갖는 CSF 회로와 호환되고; 상기 유체 도관은,
유체 횡방향 보어를 형성하는 바디로서,
상기 바디는 상기 보어와 유체 연통하는 제1 단부 및 제2 단부를 갖고, 상기 바디의 제1 및 제2 단부는 상기 펌프와 상기 환자의 외부 포트 사이에서 제거 가능하게 결합 가능하고, 상기 보어는 상기 외부 포트와 상기 펌프 사이에 제거 가능하게 결합될 때 둘 모두와 유체 연통하고,
상기 바디는 상기 펌프와 상기 인터페이스 사이에 제거 가능하게 결합될 때 폐쇄 루프 CSF 채널을 형성하도록 구성되고, 상기 CSF 채널과 상기 보어는 상기 바디가 제거 가능하게 결합될 때 상기 환자의 지주막하 공간과 유체 연통하는, 바디;
상기 바디의 보어를 통한 흐름을 검출하도록 구성된 유동 센서;
상기 바디의 보어 내의 압력을 검출하도록 구성된 압력 센서; 및
상기 펌프와의 통신 채널을 가지며, 상기 CSF 유체 도관의 사용을 추적하도록 구성된 사용량 측정기를 갖는 컨트롤러를 포함하는, 환자의 지주막하 공간과 유체 연통하는 외부 포트를 갖는 환자에게 또는 환자로부터 CSF 흐름을 유도하기 위한 CSF 유체 도관.
제73항에 있어서, 상기 바디의 제1 단부는 상기 환자의 외부 포트와 제거 가능하게 결합하도록 탈착식 커플링으로 구성되는, CSF 유체 도관.
제74항에 있어서, 상기 탈착식 커플링은 루어 록 또는 탈착식 니들을 포함하는, CSF 유체 도관.
제73항에 있어서, 상기 바디의 제2 단부는 상기 펌프와 제거 가능하게 결합하도록 구성되는, CSF 유체 도관.
제73항에 있어서, 상기 회로는 상기 제1 단부와 상기 환자의 외부 포트 사이에 적어도 하나의 추가 구성요소를 포함하고, 상기 적어도 하나의 추가 구성요소는 또한 제2 포트와 상기 펌프 사이에 있는, CSF 유체 도관.
제73항에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 CSF 유체 도관의 총 사용 횟수를 나타내는 표시를 생성하도록 구성되는, CSF 유체 도관.
제73항에 있어서, 상기 컨트롤러는 카테터 멸균 날짜 정보를 나타내도록 구성되는, CSF 유체 도관.
제73항에 있어서, 상기 보어는 CSF와 혼합된 치료 물질을 수용하도록 구성되고, 상기 컨트롤러는 상기 치료 물질의 함수로서 유체 흐름을 제어하도록 구성되는, CSF 유체 도관.
제73항에 있어서, 상기 유동 센서는 상기 보어를 통한 유체 유량을 검출하도록 구성되는, CSF 유체 도관.
제73항에 있어서, 상기 유동 센서는 상기 보어를 통한 유체의 총 용량을 검출하도록 구성되는, CSF 유체 도관.
제73항에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 CSF 유체 도관을 사용하기 위한 최대 시간을 허용하도록 구성되는, CSF 유체 도관.
제73항에 있어서, 상기 CSF 유체 도관의 사용을 감지하거나 제어하기 위해 프로그래밍되도록 구성된 프로그래밍 가능한 로직 요소를 더 포함하는, CSF 유체 도관.
제73항에 있어서, 상기 바디는 카테터를 포함하는, CSF 유체 도관.
환자의 지주막하 공간과 유체 연통하는 제1 및 제2 외부 포트를 갖는 환자에게 또는 환자로부터 CSF 흐름을 유도하기 위한 CSF 유체 도관으로서, 상기 CSF 유체 도관은 CSF 유체 흐름을 제어하기 위한 펌프를 갖는 CSF 회로와 호환되고; 상기 유체 도관은,
유체 횡방향 보어를 형성하는 바디로서,
상기 바디는 상기 보어와 유체 연통하는 제1 단부 및 제2 단부를 갖고, 상기 바디의 제1 및 제2 단부는 상기 환자의 제1 및 제2 외부 포트 사이에서 제거 가능하게 결합 가능하고, 상기 보어는 상기 제1 및 제2 외부 포트 사이에 제거 가능하게 결합될 때 둘 모두와 유체 연통하도록 구성되고,
상기 바디는 상기 제1 및 제2 외부 포트 사이에 제거 가능하게 결합될 때 폐쇄 루프 CSF 채널을 형성하도록 구성되고, 상기 CSF 채널과 상기 보어는 상기 바디가 제거 가능하게 결합될 때 상기 환자의 지주막하 공간과 유체 연통하는, 바디;
상기 보어에 유체가 접근할 수 있는 샘플 포트로서, 상기 샘플 포트는 상기 보어로부터 유체를 선택적으로 인출할 수 있도록 구성되는, 샘플 포트; 및
상기 펌프와의 통신 채널을 가지며, 상기 CSF 유체 도관의 사용을 추적하도록 구성된 사용량 측정기를 갖는 컨트롤러를 포함하는, 환자의 지주막하 공간과 유체 연통하는 제1 및 제2 외부 포트를 갖는 환자에게 또는 환자로부터 CSF 흐름을 유도하기 위한 CSF 유체 도관.
제86항에 있어서, 상기 샘플 포트는 튜빙을 수용하기 위한 탈착식 결합가능 연결부를 갖는, CSF 유체 도관.
제86항에 있어서, 상기 샘플 포트를 통해 상기 보어 내외로 통과하는 유체에 대한 흐름 정보를 검출하기 위한 샘플 포트 유동 센서를 더 포함하는, CSF 유체 도관.
제86항에 있어서, 상기 제1 단부와 상기 제2 단부 사이에 상기 바디의 펌프 부분을 더 포함하고, 상기 펌프 부분은 상기 펌프와 접촉하고 상기 펌프에 의해 선택적으로 압축되도록 구성되고, 상기 바디는 나머지 부분을 갖고, 상기 펌프 부분은 상기 나머지 부분보다 낮은 경도를 갖는, CSF 유체 도관.
제89항에 있어서, 상기 바디는 제1 센서 영역 및 제2 센서 영역을 갖고, 상기 바디의 펌프 부분은 상기 제1 센서 영역과 상기 제2 센서 영역 사이에 있는, CSF 유체 도관.
제90항에 있어서, 상기 제1 센서 영역은 압력 센서 및 유동 센서 중 적어도 하나를 갖고, 추가로 상기 제2 센서는 압력 센서 및 유동 센서 중 적어도 하나를 갖는, CSF 유체 도관.
제86항에 있어서,
상기 바디의 보어를 통한 흐름을 검출하도록 구성된 유동 센서; 및
상기 바디의 보어 내의 압력을 검출하도록 구성된 압력 센서를 더 포함하는, CSF 유체 도관.
제86항에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 펌프와 통신하도록 구성된 통신 모듈을 갖고, 상기 컨트롤러는 상기 도관의 수명 종료를 결정하여 결과적으로 수명 종료 메시지를 상기 펌프에 전달하여 펌프 작동을 정지시키도록 구성되는, CSF 유체 도관.
의료 키트로서,
약물을 함유하도록 구성된 일회용 약물 용기;
유체 횡방향 보어를 형성하는 바디를 포함하는 유체 도관으로서, 상기 바디는 상기 보어와 유체 연통하는 제1 단부 및 제2 단부를 갖고, 상기 바디의 제1 및 제2 단부는 상기 환자의 제1 및 제2 외부 포트 사이에서 제거 가능하게 결합 가능하고, 상기 보어는 상기 제1 및 제2 외부 포트 사이에 제거 가능하게 결합될 때 둘 모두와 유체 연통하도록 구성되고, 상기 바디는 상기 제1 및 제2 외부 포트 사이에 제거 가능하게 결합될 때 폐쇄 루프 CSF 채널을 형성하도록 구성되고, 상기 CSF 채널과 상기 보어는 상기 바디가 제거 가능하게 결합될 때 상기 환자의 지주막하 공간과 유체 연통하는, 유체 도관;
상기 유체 도관과 결합되고 상기 보어에 유체가 접근할 수 있는 샘플 포트로서, 상기 샘플 포트는 상기 보어로부터 유체를 선택적으로 인출할 수 있도록 구성되는, 샘플 포트; 및
상기 도관과 결합되고 외부 펌프와 통신하도록 구성된 통신 모듈을 갖는 컨트롤러를 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 CSF 유체 도관의 사용을 추적하도록 구성된 사용량 측정기를 갖는, 의료 키트.
제94항에 있어서, 상기 일회용 약물 용기는 주사기를 포함하는, 키트.
제94항에 있어서, 상기 샘플 포트는 튜빙을 수용하기 위한 탈착식 결합가능 연결부를 갖는, 키트.
제94항에 있어서, 상기 도관과 결합되고 상기 샘플 포트를 통해 상기 보어 밖으로 통과하는 유체에 대한 흐름 정보를 검출하도록 구성된 샘플 포트 유동 센서를 더 포함하는, 키트.
제94항에 있어서, 상기 바디는 상기 제1 단부와 상기 제2 단부 사이에 펌프 부분을 갖고, 상기 펌프 부분은 상기 펌프와 접촉하고 상기 펌프에 의해 선택적으로 압축되도록 구성되고, 상기 바디는 나머지 부분을 갖고, 상기 펌프 부분은 상기 나머지 부분보다 낮은 경도를 갖는, 키트.
제98항에 있어서, 상기 바디는 제1 센서 영역 및 제2 센서 영역을 갖고, 상기 바디의 펌프 부분은 상기 제1 센서 영역과 상기 제2 센서 영역 사이에 있는, 키트.
제99항에 있어서, 상기 제1 센서 영역은 압력 센서 및 유동 센서 중 적어도 하나를 갖고, 추가로 상기 제2 센서는 압력 센서 및 유동 센서 중 적어도 하나를 갖는, 키트.
제94항에 있어서,
상기 바디와 결합되고 상기 바디의 보어를 통한 흐름을 검출하도록 구성된 유동 센서; 및
상기 바디와 결합되고 상기 바디의 보어 내의 압력을 검출하도록 구성된 압력 센서를 더 포함하는, 키트.
제94항에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 펌프와 통신하도록 구성된 통신 모듈을 갖고, 상기 컨트롤러는 상기 도관의 수명 종료를 결정하여 결과적으로 상기 펌프가 펌프를 정지시키게 하는 정보와 함께 수명 종료 메시지를 상기 펌프에 전달하도록 구성되는, 키트.