JP2015015989A - 医療用器具 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の物質を吐出直前に混合させて物質の反応等の望ましくない現象を抑えつつ、物質を効果的に混合させてより望ましい状態で吐出させることが可能な医療用器具を提供する。
【解決手段】物質を生体組織内へ送達するための医療用器具１０であって、複数のルーメン４１，４２が内部に形成される複ルーメン部２３と、前記複数のルーメン４１，４２が合流して当該複数のルーメン４１，４２から流入する物質を混合させる混合領域２５が内部に形成され、前記複ルーメン部２３よりも先端側に位置する混合部２２と、前記混合領域２５と連通して前記混合領域２５の内部の物質を吐出可能な吐出口２６が形成される吐出部２１と、を有し、前記医療用器具１０の中心軸Ｘと直交する断面における前記吐出口２６の断面積が、前記中心軸Ｘと直交する断面における前記混合領域２５の断面積よりも小さい。
【選択図】図２

Description

本発明は、生体組織内への物質の送達に用いられる医療用器具に関するものである。

近年、悪性神経膠腫（膠芽腫、退形成星性細胞腫等）に対しては、手術療法、放射線療法に加え、化学療法、免疫療法、遺伝子治療、分子標的療法等の各種治療法が試みられており、神経膠腫を含む悪性脳腫瘍の治療成績は改善している。しかし、最も悪性度の高い膠芽腫では、５年生存率が約７％と低く、いまだあらゆる癌の中で最も予後不良である（非特許文献１）。

悪性神経膠芽腫に対する治療の基本は、外科手術による腫瘍の可及的切除である。しかし、脳は部位によりさまざまな機能を果たしているため、腫瘍を十分に切除できない場合が多い。特に、悪性神経膠芽腫では、腫瘍細胞が周辺脳組織へ浸潤していることから、組織レベルでの全摘出は不可能である。そのため、悪性神経膠芽腫の治療成績改善には、術後補助療法として放射線療法や化学療法などが不可欠である。

悪性神経膠腫に対する化学療法は、その有用性が立証されているにもかかわらず、治療効果はいまだ十分とはいえない。脳腫瘍では、治療薬剤を静脈内投与するにあたり、治療薬剤を血液脳関門（Ｂｌｏｏｄ Ｂｒａｉｎ Ｂａｒｒｉｅｒ：ＢＢＢ）を介して透過させるため、透過性という固有の問題があり、適用可能な薬剤が限られている。さらに、ＢＢＢの透過性が得られたとしても、薬剤による全身への副作用に対する懸念から、薬剤投与量が制限され、腫瘍部位において有効な薬剤濃度を確保することができない。

上記のような悪性神経膠腫に対する化学療法の課題を克服するための新たな薬剤投与法として、対流増加送達（Ｃｏｎｖｅｃｔｉｏｎ−Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ：ＣＥＤ）法が考案されている（例えば、特許文献１を参照）。ＣＥＤ法とは、脳実質内に定位的に留置したカテーテルから微量注入ポンプを用いて薬剤を能動的に注入する局所化学療法である。従来の中枢神経系への局所投与技術では、腫瘍摘出腔への腔内投与であれ、脳内留置型の局所化学療法であれ、薬剤の分布は物質の拡散に依存していた。物質の拡散は、濃度勾配や組織性状によって規定され、拡散性の良い低分子化合物であっても、毛細血管への吸収や代謝によりその範囲は数ｍｍに留まると考えられている。これは、悪性神経膠腫の再発の８０〜９０％が初発病巣から２ｃｍ以内の部位に起こることに対し不十分である（非特許文献２を参照）。一方、ＣＥＤ法では、注入中の圧勾配を維持して脳質間にバルクフロー（ｂｕｌｋ ｆｌｏｗ）を誘導し注入物質の拡散を強化する。従って、従来の局所投与法と比較して薬剤をより均質に高濃度で広い範囲に分布させることができる。また、薬剤の脳内分布は注入量と注入速度により制御可能であり、静脈からの全身投与と比較して投与量を少なくすることも可能なため、全身の副作用を問題のないレベルに抑えることが可能である。ＣＥＤ法により投与可能な薬剤は多岐にわたり、これまでに様々な薬剤の投与がラット脳腫瘍移植モデルにおいて試みられ、その有効性が報告されている。このような利点から、ＣＥＤ法は、脳腫瘍のみならず、パーキンソン病、アルツハイマー病やてんかんの治療法として期待されている。

しかし、ＣＥＤ法を広く臨床応用するには、いくつかの課題が残されている。そのひとつは、脳内（脳実質内）に留置したカテーテルの外面に沿って起こる薬剤の逆流である。カテーテルに沿った逆流は、カテーテル先端部の径が太く、また投与速度が速いほど起こりやすい。そのため、ＣＥＤ法におけるカテーテルの径は細く、薬剤の注入速度は０．５〜１０μｌ／分と非常に低速である。従って、治療有効量とするためには長時間の投与にならざるを得ず、場合によっては数日かけての注入が必要となる。しかしながら、例えば複数の薬剤を混合して同時に投与したい場合などには、混合した薬剤をカテーテルに供給した後、カテーテルから放出されるまでに長時間を要することで、カテーテル内において混合した薬剤同士が反応したり、薬剤が結晶化したり、配合変化が生じるなどの望んでいない現象が生じる可能性がある。

異なる薬剤を投与直前に混合させるカテーテルとして、例えば特許文献２には、異なる薬剤を流通させる２つの流路が先端近傍の合流部で１つの流路となり、先端の開口部から混合された薬剤を吐出可能なカテーテルが記載されている。

特表２００９−５０７５３１号公報 特許第２７４４９１１号公報

Ｔｈｅ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ ｏｆ Ｂｒａｉｎ Ｔｕｍｏｒ Ｒｅｇｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｊａｐａｎ： Ｒｅｐｏｒｔ ｏｆ ｂｒａｉｎ ｔｕｍｏｒ ｒｅｇｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｊａｐａｎ （１９８４−２０００） １２ｔｈ ｅｄｉｔｉｏｎ． Ｎｅｕｒｏ Ｍｅｄ Ｃｈｉｒ ４９ Ｓｕｐｐｌ： １−１０１， ２００３． Ｈｏｃｈｂｅｒｇ ＦＨ． ａｎｄ Ｐｒｕｉｔｔ Ａ： Ａｓｓｕｍｐｔｉｏｎｓ ｉｎ ｔｈｅ ｒａｄｉｏｔｈｅｒａｐｙ ｏｆ ｇｌｉｏｂｌａｓｔｏｍａ． Ｎｅｕｒｏｌｏｇｙ ３０： ９０７−９１１， １９８０． Ｌｉｄａｒ Ｚ， Ｍａｒｄｏｒ Ｙ， ｅｔ ａｌ： Ｃｏｎｖｅｃｔｉｏｎ−ｅｎｈａｎｃｅｄ ｄｅｌｉｖｅｒｙ ｏｆ ｐａｃｌｉｔａｘｅｌ ｆｏｒ ｔｈｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ ｒｅｃｕｒｒｅｎｔ ｍａｌｉｇｎａｎｔ ｇｌｉｏｍａ： ａ Ｐｈａｓｅ Ｉ／ＩＩ ｃｌｉｎｉｃａｌ ｓｔｕｄｙ． Ｊ Ｎｅｕｒｏｓｕｒｇ． １００： ４７２−４７９， ２００４．

上述した特許文献２に記載のカテーテルは、２つの流路の合流部から開口部まで同一内径で形成されているため、各々の流路から供給される薬剤が、十分に混合されずに吐出される可能性がある。

本発明は上述した課題を解決するものであり、複数の物質を吐出直前に混合させて物質の反応等の望ましくない現象を抑えつつ、物質を効果的に混合させてより望ましい状態で吐出させることが可能な医療用器具を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明に係る医療用器具は、物質を生体組織内へ送達するための医療用器具であって、複数のルーメンが内部に形成される複ルーメン部と、前記複数のルーメンが合流して当該複数のルーメンから流入する物質を混合させる混合領域が内部に形成され、前記複ルーメン部よりも先端側に位置する混合部と、前記混合領域と連通して前記混合領域の内部の物質を外部へ吐出可能な吐出口が形成される吐出部と、を有し、前記医療用器具の中心軸と直交する断面における前記吐出口の断面積が、前記中心軸と直交する断面における前記混合領域の断面積よりも小さい。

上記のように構成した医療用器具は、複数のルーメンの各々を通る物質が、それらのルーメンよりも先端側（好ましくは医療用器具の先端部）に位置する混合領域に到達するまで混合されず、医療用器具から放出される直前に混合されるため、医療用器具内において混合した物質同士が反応したり、結晶化したり、配合変化が生じるなどの望ましくない現象を抑えて、投与に望ましい物質の状態を維持することができる。また、吐出口の断面積が、混合領域の断面積よりも小さいため、混合領域にて内圧の上昇と乱流が発生して、混合領域における混合が促され、複数の物質を吐出直前に効果的に混合させて吐出させることが可能である。

前記中心軸と直交する断面における前記混合領域の断面積は、前記中心軸と直交する断面における前記複数のルーメンの断面積の総和よりも大きいようにすれば、混合領域の複数のルーメンが合流する部位で内圧の低下と乱流が発生し、複数のルーメンから混合領域へ到達した物質の混合を促すことができる。

前記吐出部の外径は、前記混合部の外径よりも小さいようにすれば、吐出部と混合部の間の段差によって、吐出口から吐出される物質の、医療用器具の外表面に沿う逆流を抑制できる。

前記中心軸と直交する断面における前記吐出口の断面積は、前記中心軸と直交する断面における前記混合領域の断面積の１／１０〜２／３であるようにすれば、混合領域内において乱流および適度な内圧の上昇が生じ、内部の物質の混合を促すことができる。

前記混合部の少なくとも先端部は、前記医療用器具の先端から１〜５ｍｍに位置するようにすれば、混合された後の物質が留まる範囲が十分に短く、物質同士の反応、結晶化、配合変化などを極力抑えることができる。

前記混合部の前記中心軸方向への長さは、０．５〜３ｍｍであるようにすれば、混合部の内部の混合領域を、混合のために適切な大きさに設定できる。

前記複ルーメン部の前記中心軸方向への長さは、１５〜２００ｍｍであるようにすれば、治療対象の位置に応じて適切な長さに設定できる。

前記混合領域内へ突出し、前記吐出口に連通する流路を提供する筒状の混合促進部を有するようにすれば、混合促進部が、混合領域内にてより積極的に乱流を発生させ、混合効率を高めることができる。

前記混合促進部は、突出方向へ向かって流路断面積が減少して形成されるようにすれば、流路抵抗を高めて内圧をより高くすることができ、混合効率を高めることができる。

医療用器具が、腫瘍への物質の対流増加送達に用いられるようにすれば、複数の物質が混合された状態を極力短くしつつ投与して、物質をより望ましい状態で腫瘍へ作用させることができる。

医療用器具が、脳への物質の対流増加送達に用いられるようにすれば、物質が混合された状態を極力短くしつつ投与して、物質をより望ましい状態で脳へ作用させることができる。

前記医療用器具は、前記複数のルーメンの先端面で開口するように形成される内管と、前記内管の外表面に密着して被さる外管基端部、および外管基端部よりも先端側に前記外管基端部と内部の空間が連通して形成され、外管基端部よりも内径が小さい外管先端部を備えた外管と、を有するようにすれば、内管に外管を被せることで、複ルーメン部、混合部および吐出部を有する構成を容易に製造できる。

実施形態に係る医療用器具を示す平面図である。 実施形態に係る医療用器具を示す断面図である。 図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 実施形態に係る医療用器具を用いて治療用物質を脳実質内へ送達する際の状態を示す概略図である。 実施形態に係る医療用器具の変形例を示す断面図である。 実施形態に係る医療用器具の他の変形例を示す断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、図面の寸法比率は、説明の都合上、誇張されて実際の比率とは異なる場合がある。

なお、以下の説明において、医療用器具の手元側を「基端側」、挿通される側を「先端側」と称す。また、「カテーテル」とは、医療用に使用される管体を含むものを表すものである。カテーテルの用途は治療用に限定されず、例えば検査用であってもよい。

本発明の実施形態に係る医療用器具１０は、脳内の例えば脳腫瘍へ物質（例えば治療用物質）を送達する対流増加送達（ＣＥＤ）法に用いられるカテーテルである。ＣＥＤ法とは、脳実質内に定位的に留置した医療用器具１０を介して薬剤を微量ずつ、能動的かつ持続的に加圧しながら注入することで、圧勾配を維持し、対流を発生させ、これにより生じる流れを利用して組織間隙に広範で高濃度に治療用物質を分布させる局所化学療法である。

医療用器具１０は、図１〜３に示すように、長尺に形成されて内部に複数のルーメンが形成される管状部２０と、管状部２０の基端に固着されるハブ部３０とを有している。管状部２０は、内部に２つのルーメンが形成される内管４０と、内管４０に被せられる外管５０とを備えている。

内管４０は、先端側において内部に第１ルーメン４１および第２ルーメン４２が形成される内管複ルーメン部４３と、基端側において各々ルーメンを備えるように二股に分岐された第１分岐部４４および第２分岐部４５とを備えている。第１分岐部４４および第２分岐部４５の基端部には、ハブ部３０を構成する第１ハブ部３１および第２ハブ部３２がそれぞれ固着されている。第１ハブ部３１には、第１ルーメン４１に連通する第１基端側開口部３３が形成され、第２ハブ部３２には、第２ルーメン４２に連通する第２基端側開口部３４が形成されている。内管複ルーメン部４３の先端面４６には、第１ルーメン４１および第２ルーメン４２が開口する第１先端側開口部４７および第２先端側開口部４８が形成されている。

外管５０は、内管複ルーメン部４３の外表面に密着して被さる外管基端部５１と、外管基端部５１よりも先端側に外管基端部５１と内部の空間が連通して形成され、外管基端部５１よりも外径および内径が小さい外管先端部５２とを備えている。外管５０の外管基端部５１の内部において、内管複ルーメン部４３の先端面４６が外管先端部５２の基端から所定の長さＬ１離れた状態となっている。

そして、内管４０に外管５０を被せることで、管状部２０は、外管先端部５２により構成される吐出部２１と、吐出部２１の基端側において外管基端部５１の先端部によって構成される混合部２２と、内管４０および外管基端部５１によって構成されて内部に複数のルーメンが形成される複ルーメン部２３と、を備えた構成となっている。混合領域２２は、中心軸Ｘ方向に長さＬ１を有している。

複ルーメン部２３は、第１ハブ部３１および第２ハブ部３２から供給される異なる治療用物質を、内部の第１ルーメン４１および第２ルーメン４２によって混合部２２まで個別に搬送可能とする。医療用器具１０の中心軸Ｘ方向への複ルーメン部２３の長さＬ２は、特に限定されないが、例えば１５〜２００ｍｍである。

混合部２２は、第１ルーメン４１および第２ルーメン４２が１つになる混合領域２５が内部に形成されている。そして、医療用器具１０の中心軸Ｘと直交する断面における混合領域２５の断面積は、中心軸Ｘと直交する断面における第１ルーメン４１および第２ルーメン４２の断面積の総和よりも大きくなっている。混合部２２の医療用器具１０の先端からの長さＬ３は、特に限定されないが、例えば混合部２２の少なくとも先端部が、医療用器具１０の先端から１〜５ｍｍに位置することが好ましい。混合部２２の中心軸Ｘ方向への長さＬ１は、特に限定されないが、例えば０．５〜３ｍｍである。

吐出部２１は、内部に混合領域２５と連通する吐出口２６が形成されている。中心軸Ｘと直交する断面における吐出口２６の断面積は、中心軸Ｘと直交する断面における混合領域２５の断面積の総和よりも小さく、比率は特に限定されないが、例えば１／１０〜２／３である。当該比率が大きすぎると、混合領域２５内で乱流が生じやすくなって内部の物質を混合しやすくなるが、内圧が高くなり過ぎ、ポンプ等の加圧機構の加圧能力の限界により、物質の送達が困難となる。また、当該比率が小さすぎると、乱流が生じ難くなり、物質の混合が難しくなる。また、吐出部２１の外径Ｄ１は、混合部２２の外径Ｄ２よりも小さい。これにより、吐出部２１と混合部２２の間に段差部が形成され、医療用器具１０の外表面に沿う吐出された治療用物質の逆流を効果的に抑制できる。

医療用器具１０の先端から外管５０の基端までの範囲、すなわち、医療用器具１０の先端から第１分岐部４４および第２分岐部４５が分岐する位置までが、医療用器具１０を脳実質内に挿通可能な挿通部１１を構成する。

内管４０および外管５０は、可撓性を有する材料により構成され、例えばポリウレタンエラストマー、ポリアミドエラストマー、ポリエステルエラストマー、ポリ塩化ビニル、シリコーンエラストマー等を好適に適用できるが、これらに限定されない。

第１ハブ部３１は、外部から第１の治療用物質を第１ルーメン４１へ供給するための第１シリンジ６０から延びる第１送液チューブ６２を接続可能となっている。また、第２ハブ部３２は、外部から第２の治療用物質を第２ルーメン４２へ供給するための第２シリンジ７０から延びる第２送液チューブ７２を接続可能となっている。なお、第１ハブ部３１および第２ハブ部３２に、逆止弁や三方活栓等が設けられてもよい。

第１送液チューブ６２の基端部は、第１の治療用物質を注入するための第１シリンジ６０の第１筒先６１に接続可能となっている。第２送液チューブ７２の基端部は、第２の治療用物質を注入するための第２シリンジ７０の第２筒先７１に接続可能となっている。なお、第１送液チューブ６２および第２送液チューブ７２の第１シリンジ６０および第２シリンジ７０が接続される基端部に、逆止弁や三方活栓等が設けられてもよい。第１シリンジ６０および第２シリンジ７０は、２つのシリンジを独立して制御可能な２連型の微量注入ポンプ８０（図４を参照）に取り付けられて、予め設定された注入量および注入速度で第１の治療用物質および第２の治療用物質を送り出すことができる。

第１の治療用物質および第２の治療用物質としては、例えば抗癌剤、より具体的には、ニムスチン、ラニムスチン、テモゾロミド等のアルキル化剤、シスプラチン、オキサリプラチン、ダハプラチン等の白金製剤、スルファジン、メソトレキセート、フルオロウラシル、フルトシン、アザチオプリン、ペントスタチン等の代謝拮抗剤、イリノテカン、ドキソルビシン、レボフロキサシン等のトポイソメラーゼ阻害薬、パクリタキセル、ドタキセル等の微小管脱重合阻害薬、ドキソルビシン、エピルビシン、ブレオマイシン等の抗腫瘍性抗生物質、イマチニブ、ゲフィニチブ、スニチニブ、セツキシマブ、トラツズマブ等の分子標的薬等が挙げられるが、これらに限定されない。

次に、本実施形態に係る医療用器具１０の作用を説明する。

始めに、第１シリンジ６０に接続された第１送液チューブ６２を、第１ハブ部３１に接続し、第２シリンジ７０に接続された第２送液チューブ７２を、第２ハブ部３２に接続する。なお、第１ハブ部３１および第２ハブ部３２に逆止弁や三方活栓等が設けられるのであれば、医療用器具１０を生体組織内に留置した後に、第１ハブ部３１および第２ハブ部３２に第１送液チューブ６２および第２送液チューブ７２を接続してもよい。また、第１送液チューブ６２および第２送液チューブ７２に逆止弁や三方活栓等が設けられるのであれば、第１送液チューブ６２および第２送液チューブ７２を第１ハブ部３１および第２ハブ部３２に接続し、医療用器具１０を生体組織内に留置した後に、第１送液チューブ６２および第２送液チューブ７２に第１シリンジ６０および第２シリンジ７０を接続してもよい。

次に、図４に示すように、医療用器具１０を把持し、脳実質内における脳腫瘍へ、若しくは脳腫瘍の近傍へ医療用器具１０の先端が到達するまで、医療用器具１０を脳実質内に挿通させる。

次に、微量注入ポンプ８０により、第１シリンジ６０から第１ルーメン４１へ第１の治療用物質を供給するとともに、第２シリンジ７０から第２ルーメン４２へ第１の治療用物質とは異なる第２の治療用物質を供給する。第１の治療用物質および第２の治療用物質は、第１ルーメン４１および第２ルーメン４２を通って、第１先端側開口部４７および第２先端側開口部４８を介して混合領域２５へ到達する。混合領域２５に到達した第１の治療用物質および第２の治療用物質は、混合領域２５内で混合され、吐出口２６を通って、所定の注入量および注入速度で放出され、脳腫瘍へ直接的かつ持続的に投与・送達される。

そして、中心軸Ｘと直交する断面における混合領域２５の断面積が、中心軸Ｘと直交する断面における第１ルーメン４１および第２ルーメン４２の断面積の総和よりも大きいため、混合領域２５の第１先端側開口部４７および第２先端側開口部４８の近傍で内圧の低下と乱流が発生し、第１ルーメン４１および第２ルーメン４２から混合領域２５へ到達した第１の治療用物質および第２の治療用物質の混合を促すことができる。さらに、医療用器具１０の中心軸Ｘと直交する断面における吐出口２６の断面積が、中心軸Ｘと直交する断面における混合領域２５の断面積よりも小さいため、混合領域２５の吐出口２６近傍にて内圧の上昇と乱流が発生し、混合領域２５における第１の治療用物質および第２の治療用物質の混合をさらに促すことができる。

そして、第１の治療用物質および第２の治療用物質は、医療用器具１０の先端部に位置する混合領域２５に到達するまでは混合されず、医療用器具１０から放出される直前に混合されるため、医療用器具１０内において混合した治療用物質同士が反応したり、結晶化したり、配合変化が生じるなどの望ましくない現象を生じ難くすることができる。

医療用器具１０から脳実質内へ送達された治療用物質は、圧勾配が維持されて脳質間へ効果的に誘導されて拡散される。そして、吐出部２１の外径が、混合部２２の外径よりも小さいため、吐出部２１と混合部２２の間の段差によって、医療用器具１０の外表面に沿う治療用物質の逆流を抑制できる。治療用物質の逆流を抑制することで、逆流を主な原因とする脳表、脳溝、摘出腔などへの治療用物質の漏出を防止できるため、治療用物質の分布効率の低下や、不必要な部位への投薬による副作用、脳組織の損傷、感染症等の合併症が発生する可能性を低減させ、より正確で安全かつ効果的なＣＥＤ法の実現に寄与できる。

治療用物質の投与が完了した後には、シリンジ６０による治療用物質の供給を停止し、医療用器具１０を脳実質内から抜去して、治療が完了する。

以上のように、本実施形態に係る医療用器具１０は、治療用物質（物質）を生体組織内へ送達するものであり、第１ルーメン４１および第２ルーメン４２が内部に形成される複ルーメン部２３と、第１ルーメン４１および第２ルーメン４２が合流する混合領域２５が内部に形成され、複ルーメン部２３よりも先端側に位置する混合部２２と、混合領域２５と連通して混合領域２５の内部の治療用物質を吐出可能な吐出口２６が形成される吐出部２１と、を有し、医療用器具１０の中心軸Ｘと直交する断面における吐出口２６の断面積が、中心軸Ｘと直交する断面における混合領域２５の断面積よりも小さい。このため、第１の治療用物質および第２の治療用物質が、複ルーメン部２３よりも先端側となる医療用器具１０の先端部に位置する混合領域２５に到達するまで混合されず、医療用器具１０から放出される直前に混合されることになるため、医療用器具１０内において混合した治療用物質同士が反応したり、結晶化したり、配合変化が生じるなどの望ましくない現象を抑制してより望ましい状態で治療用物質を投与できる。また、吐出口２６の断面積が、混合領域２５の断面積よりも小さいため、混合領域２５の吐出口２６近傍にて内圧の上昇と乱流が発生し、混合領域２５における第１の治療用物質および第２の治療用物質の混合を促し、複数の治療用物質を吐出直前に効果的に混合させて吐出させることが可能である。

また、中心軸Ｘと直交する断面における混合領域２５の断面積が、中心軸Ｘと直交する断面における第１ルーメン４１および第２ルーメン４２の断面積の総和よりも大きいため、混合領域２５の第１先端側開口部４７および第２先端側開口部４８の近傍において内圧の低下と乱流が発生し、第１ルーメン４１および第２ルーメン４２から混合領域２５へ到達した第１の治療用物質および第２の治療用物質の混合を促すことができる。

また、吐出部２１の外径が、混合部２２の外径よりも小さいため、吐出部２１と混合部２２の間の段差によって、医療用器具１０の外表面に沿う治療用物質の逆流を抑制できる。

また、中心軸Ｘと直交する断面における吐出口２６の断面積が、中心軸Ｘと直交する断面における混合領域２５の断面積の１／１０〜２／３であるため、混合領域２５内において乱流および適度な内圧の上昇が生じ、内部の第１の治療用物質および第２の治療用物質の混合を促すことができる。

また、混合部２２の少なくとも先端部が、医療用器具１０の先端から１〜５ｍｍに位置するため、混合された第１の治療用物質および第２の治療用物質が医療用器具１０の内部に留まる範囲が十分に短く、治療用物質同士の反応、結晶化、配合変化などを極力抑制することができる。また、吐出部２１と混合部２２の間の段差が医療用器具１０の先端の近傍に位置することになり、医療用器具１０の外表面に沿う治療用物質の逆流を効果的に抑制できる。

また、混合部２２の中心軸Ｘ方向への長さが、０．５〜３ｍｍであるため、混合部２２の内部の混合領域２５を、混合のために適切な大きさに設定できる。

また、複ルーメン部２３の中心軸Ｘ方向への長さが、１５〜２００ｍｍであるため、医療用器具１０を治療対象の位置に応じて適切な長さに設定できる。

また、医療用器具１０が、腫瘍への治療用物質（物質）の対流増加送達に用いられるため、第１の治療用物質および第２の治療用物質が混合された状態を極力短くしつつ投与して、第１の治療用物質および第２の治療用物質をより望ましい状態で腫瘍へ作用させることができる。

また、医療用器具１０が、脳への治療用物質（物質）の対流増加送達に用いられるため、第１の治療用物質および第２の治療用物質が混合された状態を極力短くしつつ投与して、第１の治療用物質および第２の治療用物質をより望ましい状態で脳へ作用させることができる。

また、医療用器具１０が、第１ルーメン４１および第２ルーメン４２の先端面４６で開口するように形成される内管４０と、内管４０の外表面に密着して被さる外管基端部５１、および外管基端部５１よりも先端側に外管基端部５１と内部の空間が連通して形成され、外管基端部５１よりも内径が小さい外管先端部５２を備えた外管５０と、を有するため、内管４０に外管５０を被せることで、複ルーメン部２３、混合部２２および吐出部２１を有する構成を容易に製造できる。

なお、本発明は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の技術的思想内において当業者により種々変更が可能である。例えば、本実施形態に係る医療用器具１０は、脳実質へ挿通させて治療用物質を送達するものであるが、挿通させる対象は脳実質に限定されず、例えば肝臓、膵臓、胆のう、***、子宮、大腸等の脳以外の非管腔領域へ送達するものあってもよい。または、医療用器具１０は、血管、脈管、尿管等の生体管腔へ挿通させて、物質を管腔領域の所定の位置へ送達するものであってもよい。

また、本実施形態に係る医療用器具１０では、第１の治療用物質および第２の治療用物質を混合しているが、混合する物質は、治療用物質に限定されず、例えば、造影剤と治療用物質、造影剤と生理食塩水、治療用物質と生理食塩水等、混合可能な物質であれば、特に限定されない。また、混合する物質は、流動性を有する二液を混合することでゲル化または固化する二液混合型ハイドロポリマーの混合する前の二液であってもよい。二液混合型ハイドロポリマーの非流動性状態への転移は、ポリマー鎖同士が物理的な相互作用または化学的な結合によって３次元的に架橋された網目構造を形成することにより達成される。二液の一方または両方には、治療用物質が含まれてもよく、または含まれなくてもよい。二液混合型ハイドロポリマーに用いられる二液は、特に限定されないが、例えば、一方を架橋剤やｐＨ調製剤とし、他方を架橋剤やｐＨ調製剤によって架橋するハイドロポリマーとすることができる。または、二液混合型ハイドロポリマーに用いられる二液は、例えば、それぞれに反応点を有し、混合することで架橋するハイドロポリマーであってもよい。

このようなハイドロポリマーを構成する材料の例としては、一般的な天然または合成ポリマー、コポリマー、生物由来ポリマー、ヒドロゲル、およびそれらの複合材料などがある。具体的には、フィブリン接着剤、コラーゲン、ヒアルロン酸、キトサン、ゼラチン、アルギン酸塩、スターチ、糖、セルロース、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリε−カプロラクタム、ポリエチレングリコール、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリルアミド、ポリメタクリルアミド、ポリジメチルメタクリルアミド、シアノアクリレート等、ならびにこれらの誘導体が好適に例示できる。これらの材料は、単体で用いてもよく、２種類以上を混合して用いてもよい。これらの材料を化学的に共重合してコポリマーとしてもよい。また、生体組織内における固化あるいはゲル化のために、各ポリマー鎖に何らかの化学修飾を施してもよい。

二液混合型ハイドロポリマーの投与に医療用器具１０を用いることで、二液混合型ハイドロポリマーに用いられる二液が投与直前まで混合されないため、医療用器具１０内で非流動性状態へ転移し難くなり、医療用器具１０内での目詰まりを抑制できる。

ゲル化または固化したハイドロポリマーに治療用物質として薬剤を混合して生体組織内に投与することで、容易に薬剤を内包した医療用材料を調製でき、それをリザーバーとした薬剤の徐放が可能である。これは、局所ドラッグデリバリーシステム（ＤＤＳ）として、薬剤の連続投与や頻回投与の回避、ならびに薬剤濃度を一定に保つことによる副作用の軽減や治療効果の向上をもたらす。また、治療用物質として薬剤ではなしに細胞（および細胞増殖因子）を内包したハイドロポリマーは、欠損部に投与して医療用材料を形成させることにより、組織再生用の足場としての利用が可能である。

また、本実施形態の変形例として、図５に示すように、医療用器具が、混合領域２５内へ突出する混合促進部２７を有してもよい。混合促進部２７は、吐出口２６に連通する流路２８を提供する筒形状となっている。このような混合促進部２７を設けることで、混合領域２５内でより積極的に乱流を発生させ、第１の治療用物質および第２の治療用物質の混合効率を高めることができる。

また、本実施形態の他の変形例として、図６に示すように、混合領域２５内へ突出する混合促進部２９が、突出方向へ向かって流路断面積が減少するように形成されてもよい。このような混合促進部２９を設けることで、流路抵抗を高めて内圧をより高く発生させることができ、混合効率をさらに高めることができる。

また、上述した実施形態では、複ルーメン部２３に２つのルーメンが設けられているが、ルーメンが３つ以上設けられてもよい。

１０ 医療用器具、
２１ 吐出部、
２２ 混合部、
２３ 複ルーメン部、
２５ 混合領域、
２６ 吐出口、
２７，２９ 混合促進部、
２８ 流路、
４０ 内管、
４１ 第１ルーメン、
４２ 第２ルーメン、
４６ 先端面、
５０ 外管、
５１ 外管基端部、
５２ 外管先端部、
Ｄ１ 吐出部の外径、
Ｄ２ 混合部の外径、
Ｌ１ 混合領域の長さ、
Ｌ２ 複ルーメン部の長さ、
Ｌ３ 医療用器具先端から混合部までの長さ、
Ｘ 中心軸。

Claims (12)

1. 物質を生体組織内へ送達するための医療用器具であって、
   複数のルーメンが内部に形成される複ルーメン部と、
   前記複数のルーメンが合流して当該複数のルーメンから流入する物質を混合させる混合領域が内部に形成され、前記複ルーメン部よりも先端側に位置する混合部と、
   前記混合領域と連通して前記混合領域の内部の物質を外部へ吐出可能な吐出口が形成される吐出部と、を有し、
   前記医療用器具の中心軸と直交する断面における前記吐出口の断面積が、前記中心軸と直交する断面における前記混合領域の断面積よりも小さい医療用器具。
2. 前記中心軸と直交する断面における前記混合領域の断面積は、前記中心軸と直交する断面における前記複数のルーメンの断面積の総和よりも大きい請求項１に記載の医療用器具。
3. 前記吐出部の外径は、前記混合部の外径よりも小さい請求項１または２に記載の医療用器具。
4. 前記中心軸と直交する断面における前記吐出口の断面積は、前記中心軸と直交する断面における前記混合領域の断面積の１／１０〜２／３である請求項１〜３のいずれか１項に記載の医療用器具。
5. 前記混合部の少なくとも先端部は、前記医療用器具の先端から１〜５ｍｍに位置する請求項１〜４のいずれか１項に記載の医療用器具。
6. 前記混合部の前記中心軸方向への長さは、０．５〜３ｍｍである請求項１〜５のいずれか１項に記載の医療用器具。
7. 前記複ルーメン部の前記中心軸方向への長さは、１５〜２００ｍｍである請求項１〜６のいずれか１項に記載の医療用器具。
8. 前記混合領域内へ突出し、前記吐出口に連通する流路を提供する筒状の混合促進部を有する請求項１〜７のいずれか１項に記載の医療用器具。
9. 前記混合促進部は、突出方向へ向かって流路断面積が減少して形成される請求項８に記載の医療用器具。
10. 腫瘍への物質の対流増加送達に用いられる請求項１〜９のいずれか１項に記載の医療用器具。
11. 脳への物質の対流増加送達に用いられる請求項１〜１０のいずれか１項に記載の医療用器具。
12. 前記医療用器具は、前記複数のルーメンの先端面で開口するように形成される内管と、
    前記内管の外表面に密着して被さる外管基端部、および外管基端部よりも先端側に前記外管基端部と内部の空間が連通して形成され、外管基端部よりも内径が小さい外管先端部を備えた外管と、を有する請求項１〜１１のいずれか１項に記載の医療用器具。

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