JP2004275452A

JP2004275452A - 温度転移性の治療剤を用いたバイオサージェリーシステム、温度制御型カテーテルおよび治療方法

Info

Publication number: JP2004275452A
Application number: JP2003071055A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Mori; 森　　有一; Hiroshi Yoshioka; 浩吉岡; Yasuo Seki; 康夫関
Original assignee: Nippon Cable System Inc
Current assignee: Hi Lex Corp
Priority date: 2003-03-14
Filing date: 2003-03-14
Publication date: 2004-10-07
Anticipated expiration: 2023-03-14
Also published as: JP4300044B2

Abstract

【課題】昇温時ゲル化型ハイドロゲルを利用して、切開をできるだけ少なくすることができる、血管閉塞や欠損部再生などに用いることができるバイオサージェリーシステムを提供する。
【解決手段】体温より低い温度で液状で、その温度より体温に近い温度で固化する治療剤を体内に搬送するためのシステム１０であって、前記治療剤を体内の奥深くまで注入するためのカテーテル１１と、そのカテーテル内の治療剤を前記体温より離れた温度に維持するように冷却するための冷却装置１３とからなるシステム１０。カテーテル１１は、治療剤容器１２と連通する注入ルーメン２１と、冷却装置１３から熱媒体を供給する往路ルーメン２３と、熱媒体を戻す復路ルーメン２４とを備えている。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は温度転移性の治療剤を用いたバイオサージェリーシステム、温度制御型カテーテルおよび治療方法に関する。さらに詳しくは、体温から離れた温度で液状で、その温度より体温に近い温度で固化する治療剤を血管や内臓の患部に搬送し、治療するためのバイオサージェリーシステムおよびそれに用いる温度制御型カテーテルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特表２０００−５０４５９４号公報
【特許文献２】特許第３１９０３３２号公報
【特許文献３】特表平１０−５１１８７３号公報
【特許文献４】特開平１０−３２４６３３号公報
【０００３】
癌組織に酸素や栄養分を送る動脈を閉塞させて癌を壊死させる治療法が行われている。また、血管の閉塞部位にバイパスを形成する手術も行われている。そのような手術では、カテーテルを血管に通して塞栓部材（ステント）を留置する機械的閉塞、あるいは血管内に注入した液を化学反応により硬化させる化学的閉塞（たとえば二液硬化型薬剤）などにより行っている。また、動脈瘤や静脈瘤に対してコイルを挿入して塞栓し、瘤破裂を防止する手術もカテーテルを介して外部から手術している。
【０００４】
特許文献１では、血管内の特定部位で管腔内閉鎖を形成するために、エネルギーの導入と補助塞栓器との組み合わせにより構成される血管内の流れを遮断する方法および装置が開示されている。また、補助塞栓器として、形状記憶合金製ワイヤとメンブレンとを組み合わせたものなどが開示されている。
【０００５】
特許文献２には、カテーテル挿入中に患者の血管に生成される通路の障害を超えて流体を灌流することができる灌流カテーテルが開示されている。このものは通路を複数本有するいわゆるマルチルーメンのカテーテルであり、そららのルーメンを通して血液を灌流させることができる。特許文献３にも同様なマルチルーメンタイプのカテーテルが開示されている。
【０００６】
特許文献４には、止血剤あるいは血管閉塞剤として用いられる、硫酸化脂質、とくに硫酸化糖脂質又はコレステロール硫酸を用いる局所血液凝固促進剤が開示されている。
【０００７】
他方、組織培養などに用いられているハイドロゲルなどでは、低温ではゾル状態で、体温（３６℃〜３７℃）でゲルに変化して３次元マトリックスを形成する温度転移性のもの（昇温時硬化型熱可逆ハイドロゲルなど）がある。このものは冷却してゾル状態で保存しておき、使用時に種々の細胞接着因子あるいは治療に有効な薬効成分を混入してゲル化させ、組織培養に用いられる。このようなハイドロゲルとして、温度感応性高分子（ポリ−Ｎ−イソプロピルアクリルアミド誘導体）と親水性高分子（ポリエチレングリコール誘導体）の共重合体からなるものがある（メビオール株式会社製の「メビオールジェル（登録商標）」）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１の形状記憶合金製ワイヤとメンブレンを組み合わせた閉塞部材は特定の用途にすぐれているが、徐放性の薬剤を担持させたり、欠損組織に組織再生補助剤を充填したりする手術には適用が困難である。本発明は、前記温度転移性の治療剤と特許文献２、３のマルチルーメンタイプのカテーテルを利用して、種々の用途に用いることができるバイオサージェリーシステムおよびそのシステムに好適に用いられる温度制御型カテーテルを提供することを技術課題としている。さらに本発明は前記バイオサージェリーシステムを利用した治療法を提供することを技術課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のバイオサージェリーシステム（請求項１）は、体温から離れた温度で液状で、その温度より体温に近い温度で固化する治療剤を体内に搬送するためのバイオサージェリーシステムであって、前記治療剤を体内の奥深くまで注入するための注入カテーテルと、その注入カテーテル内の治療剤を前記体温より離れた温度に維持するように冷熱または温熱を供給する熱供給手段とを備えていることを特徴としている。なお、ここでいう治療剤は、化学成分を含む医薬に限らず、生物的あるいは物理的な働きで治療効果があるものも含む概念である。
【００１０】
前記熱供給手段は、加熱または冷却するための熱源と、前記熱源とカテーテル内の治療剤との間で熱交換する熱交換手段を備えているものが好ましい（請求項２）。前記熱交換手段は、熱源で加熱または冷却熱された熱媒体を送り出すためのポンプと、そのポンプに連結される熱媒体を環流させる環流カテーテルとからなり、その環流カテーテルが、熱媒体を体内側に送り出す往路ルーメンと、体内側から熱媒体操作装置側に戻す復路ルーメンとを有し、前記往路ルーメンが前記注入カテーテルと長さ方向に渡って接しているものが好ましい（請求項３）。
【００１１】
さらに前記注入カテーテルは、前記環流カテーテルのルーメンとなるように一体化され、全体として温度制御型カテーテルを構成しているものが好ましい（請求項４）。その場合の温度制御型カテーテルは、前記治療剤注入ルーメンを中心とし、その治療剤注入ルーメンの周囲を前記往路ルーメンが取り囲み、その往路ルーメンの周囲を前記復路ルーメンが取り囲んでいるものが好ましい（請求項５）。
【００１２】
また前記熱交換手段は、熱伝導材を前記体温から離れた温度に加熱または冷却するための加熱・冷却装置と、その加熱・装置に連結されると共に、前記注入カテーテルと長さ方向に渡って接している熱伝導材とから構成することもできる（請求項６）。
【００１３】
本発明の温度制御型カテーテル（請求項７）は、体温から離れた温度で液状で、その温度より体温に近い温度で固化する治療剤を注入する注入ルーメンと、その注入ルーメンの周囲を取り囲む往路ルーメンと、その往路ルーメンの周囲を取り囲む復路ルーメンとからなることを特徴としている。
【００１４】
本発明の温度制御型カテーテルの第２の態様（請求項８）は、体温から離れた温度で液状で、その温度より体温に近い温度で固化する治療剤を注入するための注入カテーテルと、その注入カテーテルと熱伝導可能に設けられる熱伝導材とからなることを特徴としている。本発明の温度制御型カテーテルの第３の態様（請求項９）は、体温から離れた温度で液状で、その温度より体温に近い温度で固化する治療剤を注入するための注入カテーテルと、その注入カテーテルを加熱するための電熱ヒータとからなることを特徴としている。本発明の温度制御型カテーテルの第４の態様（請求項１０）は、体温から離れた温度で液状で、その温度より体温に近い温度で固化する治療剤を注入するための注入カテーテルと、その注入カテーテルを冷却するための電気式冷却器とからなることを特徴としている。
【００１５】
前記いずれの温度制御型カテーテルにおいても、先端近辺に、治療剤をホールドして容積が膨らむコイルが遠隔操作で着脱自在に設けることができる（請求項１１）。その場合は先端に位置センサを設けるのが好ましい（請求項１２）。なおここにいうコイルとは、ワイヤを螺旋状にしたものに限るものではなく、ワイヤをジグザグ形状など、医療において用いられる所定の形状に成型したものを含む概念である。
【００１６】
本発明の組織欠損部の治療方法（請求項１３）は、温度制御型カテーテルの先端を組織欠損部に到達させ、体温から離れた温度で液状で、その温度より体温に近い温度で固化する治療剤に細胞増殖剤ないし組織再生剤を含有させた液を組織欠損部に注入し、体温で固化させ、長期に渡って細胞増殖剤ないし組織再生剤を徐放させることを特徴としている。
【００１７】
本発明の管状臓器の治療方法（請求項１４）は、体温から離れた温度で液状で、その温度より体温に近い温度で固化する治療剤を含浸しているコイルを温度制御型カテーテルの先端に保持させ、カテーテルの先端を管状臓器の治療部位に到達させ、前記コイルを外して治療部位に留置することを特徴としている。
【００１８】
【作用および発明の効果】
本発明のバイオサージェリーシステム（請求項１）では、体温から離れた温度で液状で、その温度より体温に近い温度で固化する治療剤を、熱供給手段によって加熱または冷却しながら体内に導入することができる。そのため、体温から離れた温度に温度制御して液状を維持したまま体内の奥まで搬送できる。その後は体温で治療剤が固化する。したがって大きく切開する手術をしなくても、固形状の治療剤を体内に留置することができる。また、手術の途中で治療剤の量を調節することも可能である。
【００１９】
前記熱供給手段が、体外に設置される熱源と、前記熱源とカテーテル内の治療剤との間で熱交換する熱交換手段とを備えている場合（請求項２）は、カテーテルには熱交換手段の一部を設けるだけでよいので、比較的細く、柔軟にすることができ、使い勝手がよい。
【００２０】
また熱交換手段が、熱媒体を前記体温から離れた温度に加熱または冷却すると共に、熱媒体を送り出し、かつ、受け入れるためのポンプと、そのポンプに連結される熱媒体を環流させる環流カテーテルとからなり、その環流カテーテルが、熱媒体を体内側に送り出す往路ルーメンと、体内側から熱媒体操作装置側に戻す復路ルーメンとを有し、前記往路ルーメンが前記注入カテーテルと長さ方向に渡って接している場合（請求項２）は、往路ルーメン内を流れる熱媒体と注入カテーテル内を流れる治療剤との間で熱交換が行われる。そして往路ルーメンには熱媒体は熱源で加熱または冷却された熱媒体が供給されるので、注入カテーテル内の治療剤は充分に必要な温度が維持される。熱交換が終わった熱媒体は復路ルーメンで体外に戻される。戻った熱媒体は、再び熱源で加熱または冷却することができる。ただし使い捨てにすることもできる。
【００２１】
前記注入カテーテルが、前記環流カテーテルのルーメンとなるように一体化され、全体として温度制御型カテーテルを構成している場合（請求項４）は、カテーテルの取り扱いが容易であり、温度制御もしやすい。前記治療剤注入ルーメンを中心とし、その治療剤注入ルーメンの周囲を前記往路ルーメンが取り囲み、その往路ルーメンの周囲を前記復路ルーメンが取り囲んでいる場合（請求項５）は、周囲から伝わる熱がもっとも外側の復路ルーメン内の熱媒体に伝達され、その熱媒体は体外に出ていく。そのため、往路内の熱媒体の温度が変化しにくい。それにより注入カテーテル内の治療剤も適切な温度が維持される。
【００２２】
前記熱交換手段が、熱伝導材を前記体温から離れた温度に加熱または冷却するための加熱・冷却装置と、その加熱・装置に連結されると共に、前記注入カテーテルと長さ方向に渡って接している熱伝導材とを備えている場合（請求項６）は、熱伝導材と注入カテーテル内を流れる治療剤との間で熱交換が行われる。そして熱伝導材には熱源で加熱または冷却されるので、注入カテーテル内の治療剤は必要な温度が充分維持される。
【００２３】
本発明の温度制御型カテーテル（請求項７）は、熱媒体を体外の熱源で所定の温度に加熱あるいは冷却して使用する。そしてカテーテルに周囲から伝わる熱は、もっとも外側の復路ルーメン内の熱媒体に伝達され、その熱媒体は体外に出ていく。そのため、往路内の熱媒体の温度が変化しにくい。それにより注入カテーテル内の治療剤も適切な温度が維持される。
【００２４】
本発明の温度制御型カテーテルの第２の態様（請求項８）は、熱伝導材を外部の熱源で加熱または冷却して使用する。そして熱伝導材の熱はカテーテル内で注入カテーテルに伝わり、治療剤が加熱され、あるいは冷却される。したがって注入カテーテルの内部の治療剤は、元の温度を維持したまま体内に導入することができる。熱伝導材の周囲に断熱材を設ける場合は、外側の断熱材で周囲の熱が伝わってくるのを防止するので、一層治療剤の温度を維持することができる。
【００２５】
本発明の温度制御型カテーテルの第３の態様（請求項９）は、電熱ヒータにより注入カテーテルを加熱することができる。そのため、温度調節が比較的容易であり、使い勝手がよい。本発明の温度制御型カテーテルの第４の態様（請求項１０）は、電気式冷却器により注入カテーテルを冷却することができる。そのため、温度調節が比較的容易であり、冷却装置とつながるチューブがないので、使い勝手がよい。
【００２６】
前記温度制御型カテーテルの先端近辺に、治療剤をホールドして容積が膨らむコイルが遠隔操作で着脱自在に設けられている場合（請求項１１）は、そのコイルが目的とする治療部位まで挿入する間、コイルが保持する治療剤を体温から離れた温度に維持することができる。そして所定の部位でコイルを遠隔操作で外し、留置させると、体温で治療剤が固化し、その部位にコイルと治療剤の複合固形物が留置される。そのため、治療剤のみを固化させる場合よりも強固な固形物を治療部位に留置させることができる。
【００２７】
前記コイルを備えた温度制御型カテーテルの先端に位置センサを設ける場合（請求項１２）は、その位置センサによってコイルの位置を正確に検出しながらコイルを留置させることができる。そのため正確な位置にコイルおよび治療剤の複合固形物を留置させることができる。
【００２８】
本発明の組織欠損部の治療方法（請求項１３）は、細胞増殖剤ないし組織再生剤を含有する液体をカテーテルを用いて体内に導入することができ、その後は体温で固形化させることができる。したがって比較的大きい固形物を組織欠損部に充填することができ、長期間に渡って含有する薬剤を徐放させ、組織の再生を促すことができる。
【００２９】
本発明の管状臓器の治療方法（請求項１４）は、血管などの管状臓器内にカテーテルを用いてコイルを治療剤と共に導入することができる。導入後は治療剤が体温で固形化し、コイルと共に管状臓器を塞栓する。したがって癌や腫瘍の組織の動脈を塞いで癌組織を壊死に至らしめることができる。また、動脈瘤や静脈瘤にコイルと治療剤とを留置して、瘤が破裂することを防止することができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
つぎに図面を参照しながら本発明のバイオサージェリーシステム（以下、単にシステムという）、温度制御型カテーテル（以下、単にカテーテルという）および治療方法を説明する。図１は本発明のシステムの一実施形態を示す概念図、図２ａは本発明のカテーテルの一実施形態を示す縦断面図、図２ｂは図２ａのＩＩ−ＩＩ線断面図、図３は本発明のカテーテルの他の実施形態を示す横断面図、図４〜７はそれぞれ本発明のカテーテルのさらに他の実施形態を示す縦断面図、図８および図９はそれぞれ本発明の治療方法の実施形態を示す概略説明図である。
【００３１】
図１に示すシステム１０は、カテーテル１１と、そのカテーテルに供給する治療剤を収容している治療剤容器１２と、カテーテル１１に熱媒体（ここでは冷媒）を供給するための冷却装置１３とを備えている。治療剤容器１２とカテーテル１１との間には可撓性を有するチューブ１４が介在されている。必要であれば、治療剤容器１２には治療剤を送出するポンプ１５を設ける。
【００３２】
前記冷却装置１３は、熱媒体を環流するための第１コイル１６と、その第１コイルと熱交換する第２コイル１７が設けられ、さらに第１コイル１６から出ていく熱媒体を圧送するためのポンプ１８を備えている。
【００３３】
前記カテーテル１１は、図２ａおよび図２ｂに詳細に示すように、中央に配置される注入ルーメン（治療剤注入カテーテル）２１と、その周囲を同心状に囲む熱媒体環流ルーメン（環流カテーテル）２２とから構成されるマルチルーメンタイプのカテーテルである。そして熱媒体環流ルーメン２２は、注入ルーメン２１のすぐ外側を取り囲む往路ルーメン２３と、その外側を取り囲む復路ルーメン２４とからなる。図２ａに示すように、注入ルーメン２１の基端側（図２ａの左側）２１ａは、熱媒体環流ルーメン２２を構成する壁を貫通して外部に導かれ、前述のチューブ１４を介して治療剤容器１２に接続されている（図１参照）。治療剤供給ルーメン２１の先端側２１ｂは、図２ａに示すように開口している。
【００３４】
往路ルーメン２３の基端側２３ａは復路ルーメン２４の基端側２４ａの壁を貫通して外部に導かれ、図１のように往路チューブ２５を介して冷却装置１３のポンプ１８に連結されている。復路ルーメン２４の基端側２４ａは１本のチューブにまとめられ、図１のように復路チューブ２６を介して冷却装置１３の第１コイル１６の入り口側に連結されている。そして往路ルーメン２３の先端側２３ｂと復路ルーメン２４の先端側２４ｂとは、連通部２７によって連通している。それにより熱媒体環流ルーメン２２、往路チューブ２５、復路チューブ２６および第１コイル１６は、閉ループ構造となっている。ただし水などの熱媒体を用いる場合は、閉ループにせず、水道から供給し、使用後は排水することにより、開ループとすることもできる。
【００３５】
なお、図２ａでは往路ルーメン２３と復路ルーメン２４を連通する連通部２７は、両者を仕切る仕切り壁（往路ルーメン２３の外周を区画する壁）２８を外側の壁（復路ルーメン２５の外周を区画する壁）２９よりも短くすることにより環状に形成しているが、仕切り壁２８を外側の壁２９の先端内面に接続して、仕切り壁２７の１個所または数カ所に窓状に形成してもよい。その場合は往路の熱媒体と復路の熱媒体とが混じりにくくなる。また注入ルーメン２１の開口部を先端正面でなく、側面側に設けることもできる。
【００３６】
また、前記実施形態ではカテーテル１１と冷却装置１３とを往路チューブ２５と復路チューブ２６の２本のチューブで連結しているが、往路チューブ２５を中心側とする二重チューブで連結し、冷却装置１３内で分離するようにしてもよい。そのほうが往路チューブ２５内の熱媒体に外部から熱が伝わりにくい。
【００３７】
このようなカテーテル１１は、可撓性を有する熱可塑性樹脂からそれぞれの壁を構成するチューブを押し出し成型し、得られたチューブを組み合わせ、熱融着あるいは接着剤などで接合することにより製造することができる。なお、治療剤供給ルーメン２１を区画する内側の壁３０と前記外側の壁２９とを径が異なる部分を有する１本のチューブとして成型し、内側の壁３０を外側の壁２９の内部に折り込み、それと仕切り壁２８を構成するチューブを組み合わせて製造することもできる。
【００３８】
上記のように構成されるシステム１０は、カテーテル１１を患者の静脈などに通し、液状の治療剤を患部に導入するために用いられる。すなわち冷却装置１３で冷却した熱媒体はポンプ１８によって往路チューブ２５に圧送され、カテーテル１１の往路ルーメン２３の基部側２３ａに入る。そして往路ルーメン２３内を先端側２３ｂまで流れるときに、内側の壁３０を介して注入ルーメン２１内の治療剤を冷却する。先端に達した熱媒体は連通部２７から復路ルーメン２４の先端側２４ｂに入り、基部側２４ａに向かって流れる。そのとき、復路ルーメン２４内の熱媒体は患者の体温で暖められるが、外部と往路ルーメン２３との断熱層として作用する。そのため、往路ルーメン２３内の熱媒体は温度上昇が少ない状態に維持される。
【００３９】
一方、治療剤容器１２からチューブ１４を通ってカテーテル１１に導かれる治療剤は、最内部の注入ルーメン２１の基部側２１ａに入り、先端側２１ｂに向かって進行する。そのとき前記往路ルーメン２３から冷熱が供給され、冷却されながら進行し、先端部側２１ｂの開口から患部に注入される。したがって治療剤は低温を維持しながら患部に注入されることになる。
【００４０】
上記システム１０は、低温で患部に供給する必要がある治療剤であればいずれにも使用することができるが、とくに、体温より低い温度で液状で、体温で固化する治療剤の注入に好適に用いられる。そのような治療剤としては、体温より低い温度にゾル−ゲル転移点があるハイドロゲル（昇温時ゲル化型ハイドロゲル）があげられ、とくに前述した、温度感応性高分子（ポリ−Ｎ−イソプロピルアクリルアミド誘導体）と親水性高分子（ポリエチレングリコール誘導体）の共重合体からなる熱可逆ハイドロゲル（メビオール株式会社製の「メビオールジェル（登録商標）」）などが好ましい。なお、このハイドロゲルは、転移点を５℃〜７０℃の範囲で調節できるので、５℃〜３７℃の範囲、とくに２０℃〜３７℃程度に設定したものを用いる。それにより、前記ハイドロゲルあるいはそれに薬効成分を含有させた液体を患部に注入し、カテーテル１１から注入したときに体温でゲル化して、その患部に安定して留置することができる。
【００４１】
治療剤としては、前記ハイドロゲルのほか、体温より高い温度で液状を呈し、体温で固化するハイドロゲル、たとえば低融点アガロースなどがあげられる。また、前記ハイドロゲルおよびそれに薬効成分を含有させた液体だけでなく、ハイドロゲルと一体化して固形物を形成するもの、たとえば後述するコイル、ステント、バルーンなどと一緒に用いることもできる。
【００４２】
つぎに図３〜７を参照して本発明のカテーテルの他の実施形態を説明する。図２のカテーテル１１は各ルーメンを同心状に配列しているが、図３のカテーテル３２のように並列的に配置してもよい。このカテーテル３２では、注入ルーメン２１を構成するチューブ３３と、往路ルーメン２３を構成するチューブ３４と、復路ルーメン２４を構成するチューブ３５とがそれぞれ別個に形成されると共に、並列的に配列されている。そしてそれらの全体を外皮３６で一体に保持している。外皮３６は断熱性が高いものが好ましい。各チューブは平行に配列してもよく、螺旋状に撚り合わせてもよい。
【００４３】
このカテーテル１１においても、往路ルーメン２３で冷却した熱媒体を流し、先端側で復路ルーメン２４に移動させて基端側に戻すこと、および注入ルーメン２１で治療剤を流すことは前述の場合と同じである。それにより治療剤を低温に維持しながら患部に注入することができる。
【００４４】
なお、注入ルーメン２１のチューブ３３と往路ルーメン２３を構成するチューブ３４とは、密接するのが好ましい。また外皮３６と各チューブ３３、３４、３５の隙間３７は空洞でもよく、断熱性がある充填材を充填するようにしてもよい。さらに復路ルーメン２４を構成するチューブ３５を省略して、隙間３７を復路ルーメンとして利用することもできる。その場合も注入用のチューブ３３と往路ルーメン用のチューブ３４とを密接させるのが好ましい。
【００４５】
図４に示すカテーテル３８は、図２ａ、図２ｂのカテーテル１１の構成に加えて、注入ルーメン２１の先端側２１ｂの開口部に保持させたコイル３９と、注入ルーメン２１内に通した操作用ワイヤ４０と、先端に設けた位置センサ４１とを備えている。操作用ワイヤ４０は、治療剤を充填した後に挿入するようにしてもよい。コイル３９は低温で可撓性があり、体温で弾力性を復元する形状記憶合金製のワイヤなどから形成するのが好ましい。ただし弾力性で縮めた状態で注入ルーメン２１内に収容することができ、操作用ワイヤ４０で注入ルーメン２１から出したときに拡がるものであってもよい。なお、符号４１ａは、カテーテルの先端部に装着した白金または金の造影リングであり、この造影リング４１ａは位置センサ４１と連続してもよく、密着させてもよい。
【００４６】
コイル３９は螺旋状のほか、ジグザグ状、網目状、鳥かご状、線材を単に集積しただけのものなど、種々の形態にすることができる。本明細書では、この分野で通常使用されている用語に基づき、それらの血管などに挿入する金属ワイヤ加工物をコイルと総称する。前記操作ワイヤ４０はコイル３９を注入ルーメン２１から押し出すことができるものであればよい。したがってカテーテル３８を患部まで案内するガイドワイヤを用いることもできる。なお、コイル３９と治療剤が混在した固形物を患部から回収できるように、操作用ワイヤ４０の先端に引っかけ部などを設けることもできる。
【００４７】
前記位置センサ４１は、たとえば電波あるいは磁気を発生して、体外からその位置をリアルタイムで検出できるものである。位置センサに代えて放射線造影性を有する白金、金などの金属製のリングを用いてもよく、これらを用いることにより、血管の瘤に対してコイル３９と治療剤を容易に充填することができる。
【００４８】
このカテーテル３８は、動脈瘤や静脈瘤を閉塞するために使用することができる。すなわち位置センサ４１を用いてカテーテル３８の先端部を動脈瘤や静脈瘤などの患部に正確に合わせ、操作用ワイヤ４０でコイル３９を患部内に押し出し、注入ルーメン２１から治療剤を注入することにより、コイル３９と治療剤とを患部に充填する。その後、治療剤が体温によってゲル化すると、コイル３９と共に固形物となって動脈瘤あるいは静脈瘤を塞ぐことができ、将来破裂が生ずるのを防ぐことができる。コイル３９が前述の形状記憶合金製のものである場合は、往路ルーメン２３の壁に接触していることにより冷却され、押し出されたときに体温で元の形状に復帰する。
【００４９】
また上記カテーテル３８は、心臓動脈あるいは静脈のバイパス手術などで、ステントに代えて、動脈・静脈を閉塞するためなどにも使用することができる。さらに血管のほか、腸管、胆管、膵管、尿管などの管状臓器の閉塞にも使用しうる。
【００５０】
図５に示すカテーテル４２では、注入ルーメン２１を構成するチューブ３３と外皮３６との間に熱伝導性が高く、可撓性を有する熱伝導部材４４を介在させている。カテーテル４２内には環流ルーメンを設けていない。そして熱伝導部材４４の基端側４４ａをカテーテル４２の外部に引き出し、その部位を冷却するようにしている。外皮３６は断熱性が高いものが好ましい。
【００５１】
前記熱伝導部材４４は、板状ないし線状であってもよいが、注入ルーメン２１を囲む管状に形成するのが好ましい。たとえばアルミニウムや銅などの幅が狭い金属板を螺旋状に成形した螺旋管などが用いられる。隣接する金属板同士の間に隙間を形成してもよく、密接して螺旋巻きしてもよい。前者の場合は可撓性が高くなり、後者の場合は熱伝導する熱量が増加する。まっすぐな板材や線材で熱伝導部材を構成する場合は、複数の板材ないし線材で注入ルーメン２１を囲むように構成してもよい。
【００５２】
このカテーテル４２は、カテーテル４２の外部に出ている熱伝導部材４４の基端側４４ａを、図２の環流ルーメン２２と同様の冷却ジャケット４５で囲み、その往路４６と復路４７を図１の冷却装置１３などに連結して用いる。冷却ジャケット４５には前述の場合と同様に、熱媒体を環流させ、熱伝導部材４４を冷却させる。それにより冷却された熱伝導部材４４で、注入ルーメン２１内の治療剤を冷却することができる。また、外皮３６が断熱性を有する場合は、熱伝導部材４４の冷熱を体温から遮断することができる。他の点は前述のカテーテル１０、３８と同じであり、実質的に同じ作用効果を奏する。なお、冷却ジャケット２２を用いずに熱伝導部材４４の端部を冷却装置、たとえばペルチェ効果素子の冷却側などで冷却してもよい。さらに場合により、熱伝導部材４４の端部を空気中に開放して空気で放熱・冷却してもよい。その場合は熱媒体を環流させるチューブが不要になり、取り扱いが便利である。
【００５３】
前記カテーテルはいずれも治療剤を冷却する場合を示しているが、治療剤が体温より高い温度で液体で、その温度より体温に近い温度で個体になる場合は逆に注入ルーメンを加熱する必要がある。体温より高い温度で流動性が高く、その温度より体温に近い温度で流動性が低くなる場合も同様である。前記いずれの実施形態も、図１の冷却装置１３に代えて熱媒体あるいは熱伝導部材を加熱する加熱装置を採用することにより、そのような注入ルーメンを加熱するシステムに応用することができる。すなわち加熱装置で熱媒体や熱伝送部材を加熱すると、その熱が注入ルーメン内の治療剤を加熱し、液状あるいは高い流動性を維持する。そして患部に注入されたときに固形状体になる。それにより前述と同様の治療効果を達成することができる。なお、断熱性が高い外皮を用いている場合は、その外皮は熱媒体などの熱が逃げるのを防ぐだけでなく、患者を熱から保護する役割を果たす。
【００５４】
図６に示すカテーテル５０は、熱媒体や熱伝導部材を用いず、注入ルーメン２１を構成するチューブ（注入カテーテル）３３の周囲に設けた電熱ヒータ５１で注入ルーメン２１内の治療剤を直接加熱するものである。注入ルーメン２１を治療剤容器（図１の符号１２）に接続する点など、他の点は前述の場合と同様である。符号５２は電熱ヒータ５１の電源端子である。このカテーテル５０は熱媒体の環流チューブや加熱装置を別個に設ける必要がなく、熱量の調節も容易で、取り扱いが便利である。
【００５５】
図７に示すカテーテル５４は図６のカテーテル５０における電熱ヒータ５１に代えて、ペルチェ効果素子５５で注入ルーメン２１を構成するチューブ（注入カテーテル）３３を加熱あるいは冷却するものである。すなわちペルチェ効果素子の加熱側をチューブ３３に接するように配置すると治療剤を加熱することができる。また、冷却側をチューブ３３に接するように配置すると治療剤を冷却することができる。このものは加熱装置や冷却装置、およびそれらとカテーテルとを連結するチューブが不要であるので、取り扱いが容易である。さらに冷却用あるいは加熱用の専用のカテーテルとするほか、ペルチェ効果素子を着脱自在とし、その表裏を交換できるように構成し、冷却用と加熱用とを１個のシステムで兼用できるようにすることもできる。
【００５６】
図８は上記のシステムを用いて切除手術を行わずに癌組織を壊死させる治療方法を示している。たとえば肝臓癌や大腸癌は、身体の奥の方にあるので、切開おして摘出する手術は困難である。そのため、癌組織５７につながる動脈５８が少ないなど、周囲の状況が良好であれば、削除するよりも動脈５８を閉塞させて癌組織を壊死させる手段を採用することができる。
【００５７】
すなわち前述のシステムのカテーテル１０を、ガイドワイヤを用いて大腿動脈などから挿入し、位置センサで癌組織５７につながる動脈５８に注入ルーメン２１の開口部５９を向ける。なおこの実施形態では、開口部５９は側面に設けている。そして前述のようにゲル化転移点より低い温度に冷却した昇温持ゲル化型ハイドロゲルなどの治療剤を動脈５８に注入する。注入された治療剤は、体温で加熱され、ゲル化して固形物６０となり、動脈５８を閉塞する。それにより癌組織５７に酸素および栄養の供給が止められ、癌組織を壊死に導くことができる。また、癌組織５７につながる静脈（図示していない）を閉塞することにより、血液の環流を阻害して癌組織５７を壊死に導くようにしてもよい。
【００５８】
なお、図４のカテーテル３８のようにコイル３９を併用すれば、コイル３９と治療剤とが一体になって一層堅固な固形物６０を形成し、動脈閉塞効果が一層確実になる。また、治療剤に抗癌剤を含有させておくこともできる。その場合、固形物６０から抗癌剤が徐放され、長期に渡って抗癌作用を奏する。さらに動脈瘤や静脈瘤の閉塞、あるいは異常血管組織の修復などについても、前記システムおよびカテーテルを用いて同じように切開手術を行わずに、あるいは切開部を少なくして、治療することができる。
【００５９】
図９は前述のようにして切開・切除を行わずに肝臓６２の癌組織を壊死に導いた場合の組織再生を補助する治療方法を示している。この場合は前述のシステムを用いて壊死した部位６３に昇温持ゲル化型熱可逆ハイドロゲルなどの治療剤を充填する。その場合、治療剤に肝細胞／肝組織の再生を補助する薬効成分を混入しておくのが一層好ましい。壊死した部位６３に注入された治療剤は、その部位でゲル化し、固形物６０を生ずる。それにより再生部に周囲の組織・臓器と癒着することが防止される。また、再生補助成分を有する場合は、再生補助成分が長期に渡って徐放され、細胞・組織の再生を促す。そして固形化したハイドロゲルは、肝組織の再生持に吸収されるので、肝組織は周囲の組織あるいは臓器と癒着を起こすことなく、欠損部に正常な組織６２ａが再生する。
【００６０】
前述の治療方法は、恒温動物、とくに哺乳類の治療に採用することができる。また、ヒトの治療に採用することもできる。変温動物に採用する場合は、手術中の体温を必要な温度まで上昇させ、あるいは下降させておく。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のシステムの一実施形態を示す概念図である。
【図２】図２ａは本発明のカテーテルの一実施形態を示す縦断面図、図２ｂは図２ａのＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】本発明のカテーテルの他の実施形態を示す横断面図である。
【図４】本発明のカテーテルのさらに他の実施形態を示す縦断面図である。
【図５】本発明のカテーテルのさらに他の実施形態を示す縦断面図である。
【図６】本発明のカテーテルのさらに他の実施形態を示す縦断面図である。
【図７】本発明のカテーテルのさらに他の実施形態を示す縦断面図である。
【図８】本発明の治療方法の実施形態を示す概略説明図である。
【図９】本発明の治療方法の実施形態を示す概略説明図である
【符号の説明】
１０システム
１１カテーテル
１２治療剤容器
１３冷却装置
１４チューブ
１５ポンプ
１６第１コイル
１７第２コイル
１８ポンプ
２１注入ルーメン（治療剤カテーテル）
２１ａ基端側
２１ｂ先端側
２２熱媒体環流ルーメン（環流カテーテル）
２３往路ルーメン
２３ａ基端側
２３ｂ先端側
２４復路ルーメン
２４ａ基端側
２４ｂ先端側
２５往路チューブ
２６復路チューブ
２７連通部
２８仕切り壁
２９外側の壁
３０内側の壁
３２カテーテル
３３、３４、３５チューブ
３６外皮
３７隙間
３８カテーテル
３９コイル
４０操作用ワイヤ
４１位置センサ
４２カテーテル
４４熱伝導部材
５０カテーテル
５１ヒータ
５２端子
５４カテーテル
５５ペルチェ効果素子
５７癌組織
５８動脈
５９開口部
６０固形物
６２肝臓
６３壊死した部位
６２ａ正常な組織

Claims

体温から離れた温度で液状で、その温度より体温に近い温度で固化する治療剤を体内に搬送するためのバイオサージェリーシステムであって、
前記治療剤を体内の奥深くまで注入するための注入カテーテルと、
その注入カテーテル内の治療剤を前記体温より離れた温度に維持するように冷熱または温熱を供給する熱供給手段
とを備えているバイオサージェリーシステム。
前記熱供給手段が、体外に設置される熱源と、前記熱源とカテーテル内の治療剤との間で熱交換する熱交換手段とを備えている請求項１記載のバイオサージェリーシステム。
前記熱交換手段が、熱源で加熱または冷却された熱媒体を送り出すためのポンプと、
そのポンプに連結され、熱媒体を環流させる環流カテーテルとからなり、
その環流カテーテルが、熱媒体を体内側に送り出す往路ルーメンと、体内側から熱媒体操作装置側に戻す復路ルーメンとを有し、前記往路ルーメンが前記注入カテーテルと長さ方向に渡って接している請求項２記載のバイオサージェリーシステム。
前記注入カテーテルが、前記環流カテーテルのルーメンとなるように一体化され、全体として温度制御型カテーテルを構成している請求項３記載のバイオサージェリーシステム。
治療剤注入ルーメンを中心とし、その治療剤注入ルーメンの周囲を前記往路ルーメンが取り囲み、その往路ルーメンの周囲を前記復路ルーメンが取り囲んでいる請求項４記載のバイオサージェリーシステム。
前記熱交換手段が、熱伝導材を前記体温から離れた温度に加熱または冷却するための加熱・冷却装置と、
その加熱・装置に連結されると共に、前記注入カテーテルと長さ方向に渡って接している熱伝導材
とを備えている請求項２記載のバイオサージェリーシステム。
体温から離れた温度で液状で、その温度より体温に近い温度で固化する治療剤を注入する注入ルーメンと、その注入ルーメンの周囲を取り囲む往路ルーメンと、その往路ルーメンの周囲を取り囲む復路ルーメンとからなる温度制御型カテーテル。
体温から離れた温度で液状で、その温度より体温に近い温度で固化する治療剤を注入するための注入カテーテルと、その注入カテーテルと熱伝導可能に設けられる熱伝導材とからなる温度制御型カテーテル。
体温から離れた温度で液状で、その温度より体温に近い温度で固化する治療剤を注入するための注入カテーテルと、その注入カテーテルを加熱するための電熱ヒータとからなる温度制御型カテーテル。
体温から離れた温度で液状で、その温度より体温に近い温度で固化する治療剤を注入するための注入カテーテルと、その注入カテーテルを冷却するための電気式冷却器とからなる温度制御型カテーテル。
先端近辺に、治療剤をホールドして容積が膨らむコイルが遠隔操作で外せるように設けられている請求項７〜１０のいずれかに記載の温度制御型カテーテル。
先端に位置センサを備えている請求項１１記載の温度制御型カテーテル。
温度制御型カテーテルの先端を組織欠損部に到達させ、体温から離れた温度で液状で、その温度より体温に近い温度で固化する治療剤に細胞増殖剤ないし組織再生剤を含有させた液を組織欠損部に注入し、体温で固化させ、長期に渡って細胞増殖剤ないし組織再生剤を徐放させる組織欠損部の治療方法。
体温から離れた温度で液状で、その温度より体温に近い温度で固化する治療剤を含浸しているコイルを温度制御型カテーテルの先端に保持させ、カテーテルの先端を管状臓器の治療部位に到達させ、前記コイルを外して治療部位に留置する管状臓器の治療方法。