WO2014128875A1 - 医療用器具 - Google Patents

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WO2014128875A1
WO2014128875A1 PCT/JP2013/054272 JP2013054272W WO2014128875A1 WO 2014128875 A1 WO2014128875 A1 WO 2014128875A1 JP 2013054272 W JP2013054272 W JP 2013054272W WO 2014128875 A1 WO2014128875 A1 WO 2014128875A1
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catheter
distal end
substance
central axis
living tissue
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PCT/JP2013/054272
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French (fr)
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谷田部輝幸
栗田朋香
Original Assignee
テルモ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a medical device used for continuous delivery of a substance into a living tissue, particularly for increased convection delivery of a therapeutic substance into the brain parenchyma.
  • Non-patent Document 1 glioblastoma, anaplastic astrocytoma, etc.
  • various therapies such as chemotherapy, immunotherapy, gene therapy, molecular target therapy, etc.
  • Attempts have been made to improve the outcome of malignant brain tumors, including glioma.
  • the most malignant glioblastoma has a low 5-year survival rate of about 7%, and still has the poorest prognosis among all cancers (Non-patent Document 1).
  • BBB blood brain barrier
  • a convection-enhanced delivery (CED) method has been devised as a new drug administration method for overcoming the problems of chemotherapy for malignant glioma as described above (see, for example, Patent Document 1). ).
  • the CED method is local chemotherapy in which a drug is actively infused from a catheter placed stereotaxically in the brain parenchyma using a microinfusion pump.
  • the distribution of the drug depends on the diffusion of the substance, whether it is intracavitary administration to the tumor excision cavity or a local chemotherapeutic agent placed in the brain.
  • the diffusion of substances is defined by concentration gradients and tissue properties, and even a low-molecular compound with good diffusivity is considered to have a range of only a few millimeters due to absorption and metabolism in capillaries. This is inadequate for 80-90% of recurrences of malignant gliomas occurring at sites within 2 cm from the initial lesion (see Non-Patent Document 2).
  • the pressure gradient during the injection is maintained to induce a bulk flow between the cerebral layers to enhance the diffusion of the injected substance. Therefore, compared with the conventional local administration method, the drug can be distributed more uniformly and at a high concentration over a wide range.
  • the distribution of the drug in the brain can be controlled by the injection volume and the injection speed, and it is possible to reduce the dose compared to the systemic administration by vein, so that systemic side effects can be suppressed to a level where there is no problem. Is possible.
  • drugs that can be administered by the CED method, and various drugs have been tried in rat brain tumor transplantation models, and their effectiveness has been reported. Because of these advantages, the CED method is expected as a treatment method for not only brain tumors but also Parkinson's disease, Alzheimer's disease and epilepsy.
  • Patent Document 1 discloses a cannula having a step structure with an outer diameter changing near the end and a drug delivery system as a catheter for preventing a drug backflow.
  • a drug having a substantially constant inner diameter is provided with a multi-stage structure in which the outer diameter decreases from the proximal end to the distal end, thereby preventing backflow of the drug.
  • the cannula described in Patent Document 1 has a thin outer diameter so as to suppress brain tissue damage and backflow along the catheter. Therefore, the cannula is easily bent and is not easily inserted accurately into a target site. Absent.
  • the present invention solves the above-described problems, and a catheter that is inserted into a non-lumen region of a living tissue and delivers a substance into the living tissue can be accurately transferred to a target site without affecting the living tissue as much as possible. It aims at providing the medical instrument which can be made to reach.
  • a medical instrument according to the present invention that achieves the above object is a medical instrument for inserting a substance into a living tissue by being inserted into a non-luminal region of the living tissue, and delivering the substance into the living tissue.
  • a catheter formed with a delivery lumen disposed through the central axis and at least two distal closure lumens closed at the distal end, and inserted into the distal closure lumen from the proximal end side of the catheter And at least two core members.
  • the delivery lumen penetrates on the central axis so that the substance from the catheter tip can be penetrated. Stiffness can be imparted to the catheter by the core portion inserted through the distal end closing lumen while maintaining the uniformity of administration and delivery.
  • the distal end closing lumen is not disposed on the central axis, but by providing a plurality of the lumens, it is possible to suppress a deviation in the ease of bending due to the direction of the acting force and to secure sufficient rigidity, and to raise the catheter to the target site. It becomes possible to reach the accuracy.
  • the tip closing lumen is closed, it is possible to prevent air from entering the living tissue, and tissue fluid can flow into the tip closing lumen even if the core is removed from the tip closing lumen. Therefore, the load on the living tissue can be suppressed as much as possible.
  • At least two of the core members are connected to each other at the base end, they can be operated simultaneously while maintaining the positional relationship of the plurality of core members.
  • the catheter can reach the target site with high accuracy.
  • the number of the core parts is 2 to 4, it is possible to efficiently suppress the deviation of the bending ease due to the direction of the acting force.
  • the catheter can be given the maximum rigidity.
  • the core member has a sufficient bending rigidity if the length in the radial direction from the central axis is shorter than the length in the direction perpendicular to the radial direction in a cross section perpendicular to the central axis of the catheter.
  • the delivery lumen for delivering the substance can be secured widely.
  • the catheter has a tapered portion whose outer diameter gradually decreases toward the distal end side between the distal end portion and the proximal end portion, the catheter is inserted so as to push out while suppressing damage to living tissue as much as possible.
  • the tapered portion can suppress the backflow of the substance along the outer surface of the catheter.
  • the core is made of a non-magnetic material, halation can be prevented during MRI contrast.
  • the catheter can be inserted with high precision to the target position in the area where the tumor is formed, and the substance can be effectively delivered to the tumor. Is possible.
  • the catheter is used for increased convection delivery of a substance to the brain, it becomes possible to effectively deliver the substance to the brain by inserting the catheter to the target position of the brain with high accuracy.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line 3-3 in FIG. It is the schematic which shows at the time of delivering a therapeutic substance in a brain using the medical device which concerns on embodiment.
  • It is sectional drawing which shows the modification of a medical instrument (A) shows the example in which two tip closing lumens are provided, (B) shows the example in which three tip closing lumens are provided.
  • It is sectional drawing which shows the other modification of a medical instrument (A) shows the example in which two tip closing lumens are provided, (B) shows the example in which three tip closing lumens are provided.
  • proximal end side the proximal side of the catheter
  • distal end side the inserted side
  • catheter represents one including a tube used for medical purposes.
  • the catheter is not limited to treatment, and may be for examination, for example.
  • the medical device 1 is used in a convection-enhanced delivery (CED) method for delivering a therapeutic substance to, for example, a brain tumor in the brain.
  • CED convection-enhanced delivery
  • the CED method is a method in which a small amount of drug is injected while being actively and continuously pressurized through a catheter 10 stereotaxically placed in the brain parenchyma, thereby maintaining a pressure gradient and generating convection.
  • Is a local chemotherapy that uses the flow generated by the drug to distribute the drug in a wide and high concentration in the tissue gap.
  • the medical device 1 includes a tubular catheter 10 that is inserted into the brain parenchyma to deliver a therapeutic substance, and a stylet 20 that can be inserted into the catheter 10. ing.
  • the catheter 10 has a tubular portion 30 that is formed in a long shape and has a plurality of lumens formed therein, and a catheter hub portion 40 that is fixed to the proximal end of the tubular portion 30.
  • a delivery lumen 31 for delivering a therapeutic substance on the central axis X of the catheter 10 and four distal end closing lumens 32 whose distal end sides are closed are formed inside the tubular portion 30 and the catheter hub portion 40.
  • the delivery lumen 31 is located on the central axis X of the catheter 10 and opens at a distal end opening 33 formed on the most distal surface of the tubular portion 30.
  • Each distal end closing lumen 32 extends to the vicinity of the most distal end of the tubular portion 30, and the distal end side is closed without being released to the outside.
  • All the four distal end closing lumens 32 are formed in parallel and in the same shape, and are arranged evenly in the circumferential direction so as to surround the delivery lumen 31 around the central axis X of the catheter 10, that is, every 90 °.
  • the delivery lumen 31 and the four distal closing lumens 32 are both formed in a circular shape in a cross section orthogonal to the central axis X of the catheter 10.
  • the outer diameter D of the distal end portion of the catheter 10 is preferably 0.5 to 3.0 mm, but is not limited thereto.
  • the catheter 10 is made of a flexible material, and for example, a polyurethane elastomer, a polyamide elastomer, a polyester elastomer, a polyvinyl chloride, a silicone elastomer, or the like can be suitably applied thereto, but is not limited thereto.
  • the catheter hub portion 40 is connected to the proximal end of the tubular portion 30 and includes a liquid feeding tube 41 for supplying a therapeutic substance to the delivery lumen 31 from the outside.
  • the four distal closing lumens 32 are opened at a proximal opening 42 formed on the proximal surface of the catheter hub 40.
  • the liquid delivery tube 41 can be fitted with a tube tip 51 of a syringe 50 for injecting a therapeutic substance.
  • a check valve, a three-way stopcock, or the like may be provided at the end of the liquid feeding tube 41 to which the syringe 50 is connected.
  • the syringe 50 is attached to a microinjection pump 55 (see FIG. 4) and can deliver a therapeutic substance at a preset injection amount and injection rate.
  • the stylet 20 functions as a core material that gives rigidity to the tubular portion 30 having flexibility when the tubular portion 30 of the catheter 10 is inserted into the brain parenchyma, and extends in a straight line. And four stylet main body portions 21 (core member portions) and a stylet hub portion 22.
  • Each of the four stylet main body portions 21 can be inserted into the distal end closing lumen 32 from the proximal end opening 42, and all of the four stylet main body portions 21 are formed in parallel and in the same shape, and when inserted into the distal end closing lumen 32, the catheter 10. Centered on the central axis X of the delivery lumen 31 so as to surround the delivery lumen 31 evenly in the circumferential direction.
  • the four distal end closing lumens 32 are each formed in a circular shape that can be inserted into the distal end closing lumen 32 in a cross section orthogonal to the central axis X of the catheter 10.
  • the stylet body 21 is preferably formed of a non-magnetic material (a material that is not a ferromagnetic material) that is unlikely to cause halation during MRI (magnetic resonance imaging) imaging.
  • a non-magnetic material a material that is not a ferromagnetic material
  • titanium, ceramic, carbon fiber Although it is made of reinforced plastic (CFRP), Co-based alloy, nonmagnetic stainless steel or the like, it is not limited to this.
  • the stylet hub portion 22 has a base end portion of the stylet main body portion 21 fixed thereto, maintains the positional relationship of the four stylet main body portions 21, and allows the four stylet main body portions 21 to be operated simultaneously. Plays.
  • the stylet hub portion 22 contacts the catheter hub portion 40 when the stylet main body portion 21 is inserted to the most distal end (backmost) of the distal end closing lumen 32 of the catheter 10.
  • the stylet hub portion 22 also functions as a portion to be gripped by the operator when the stylet main body portion 21 is inserted through the catheter 10 and when the catheter 10 is removed.
  • the stylet hub portion 22 is formed as a separate body from the stylet main body portion 21, but may be integrally formed.
  • therapeutic substances include anticancer agents, more specifically, alkylating agents such as nimustine, ranimustine, and temozolomide, platinum preparations such as cisplatin, oxaliplatin, and dahaplatin, sulfazine, methotrexate, fluorouracil, fructocin, azathioprine, and pentostatin.
  • the stylet hub 22 is gripped, the stylet main body 21 is inserted through the proximal opening 42 of the catheter hub 40, and the stylet hub 22 is brought into contact with the catheter hub 40. Thereby, the front-end
  • the syringe 50 is connected to the liquid feeding tube 41. If a check valve or a three-way stopcock is provided at the end of the liquid feeding tube 41, the liquid feeding tube 41 may be connected to the syringe 50 after the catheter 10 is placed in the living tissue.
  • the catheter 10 with the stylet 20 inserted is grasped, and the catheter 10 is inserted into the brain parenchyma until the tip of the tubular portion 30 reaches the brain tumor in the brain parenchyma or in the vicinity of the brain tumor.
  • the stylet main body portion 21 is inserted into the tubular portion 30 of the catheter 10, the flexible and thin tubular portion 30 is given rigidity so that it is difficult to bend and can reach the target position with high accuracy.
  • the four stylet main body portions 21 are not arranged on the central axis X of the catheter 10, but are arranged uniformly in the circumferential direction so as to surround the delivery lumen 31 and have the same shape. The deviation of the ease of bending due to the direction of the acting force is suppressed as much as possible, and sufficient rigidity is obtained.
  • the stylet hub portion 22 is grasped and the stylet main body portion 21 is pulled out from the tip closing lumen 32.
  • the tubular portion 30 of the catheter 10 can be flexibly deformed in response to the movement of the living body, and the load on the living tissue during long-time use can be reduced as much as possible. Since the distal end side of the distal end closing lumen 32 is closed, it is possible to prevent air from being mixed into the living body, and even if the stylet hub portion 22 is removed from the distal end closing lumen 32, the tissue fluid in the living body remains at the distal end closing lumen. 32, the load on the living tissue can be suppressed as much as possible.
  • the therapeutic substance is supplied from the syringe 50, and the therapeutic substance is released from the distal end opening 33 of the catheter 10 through the liquid feeding tube 41 and the delivery lumen 31 at a predetermined injection amount and injection rate, and directly to the brain tumor. And it is administered and delivered continuously.
  • the delivery lumen 31 is disposed on the central axis X of the catheter 10, the therapeutic substance is released from the center of the distal end of the catheter 10, and the administration uniformity can be maintained.
  • the therapeutic substance delivered from the catheter 10 into the brain parenchyma is effectively guided and diffused between the brain cortex while maintaining the pressure gradient.
  • the supply of the therapeutic substance by the syringe 50 is stopped, the catheter 10 is removed, and the treatment is completed.
  • the medical instrument 1 allows a therapeutic substance (substance) to be inserted into a living tissue by inserting it into a non-lumen region that is not a biological lumen (blood vessel, vessel, ureter, etc.).
  • a catheter 10 having a delivery lumen 31 to be delivered and disposed through the central axis X to deliver a therapeutic substance, and four distal closure lumens 32 closed at the distal end;
  • a plurality of stylet main body portions inserted through the distal end closing lumen 32 while maintaining the uniformity of administration / delivery of the therapeutic substance from the distal end of the catheter 10 by the delivery lumen 31 penetrating on the central axis X. 21 can provide rigidity to the catheter 10.
  • the distal end closing lumen 32 is not disposed on the central axis X, but by providing a plurality of the distal end closing lumens 32, it is possible to suppress a bias in the ease of bending due to the direction of the acting force, and to secure sufficient rigidity. It is possible to reach the part with high accuracy.
  • distal end closing lumen 32 is closed at the distal end, air can be prevented from being mixed into the living body, and even when the stylet body 21 is removed from the distal closing lumen 32, the tissue fluid of the living body is closed at the distal end. The load on the living tissue can be suppressed as much as possible without flowing into the lumen 32.
  • the plurality (four) of the stylet main body portions 21 are connected to each other at the base end portion by the stylet hub portion 22, they can be operated simultaneously while maintaining the positional relationship of the plurality of stylet main body portions 21, Operability is improved.
  • the plurality (four) of the stylet main body portions 21 are evenly arranged in the circumferential direction around the central axis X of the catheter 10, the ease of bending of the stylet main body portion 21 depending on the direction of the acting force is improved.
  • the bias can be suppressed to the maximum, and the catheter 10 can reach the target site with high accuracy.
  • the catheter 10 can be given the maximum rigidity.
  • the stylet body 21 is made of a non-magnetic material, halation can be prevented during MRI imaging.
  • the catheter 10 since the catheter 10 is used for convection-enhanced delivery of a therapeutic substance (substance) to the tumor, the catheter 10 can be inserted with high precision up to the target position in the region where the tumor is formed, and the tumor is treated. It becomes possible to deliver the substance for use effectively.
  • the catheter 10 is used for convection increased delivery of a therapeutic substance (substance) to the brain, the catheter 10 can be inserted with high accuracy up to the target position of the brain, and the therapeutic substance to the brain is effective. Delivery is possible.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made by those skilled in the art within the technical idea of the present invention.
  • four tip closing lumens 32 and four stylet body portions 21 are provided, but the number of tip closing lumens and stylet body portions is not limited as long as it is two or more.
  • two tip closing lumens 32A and two stylet main body portions 21A may be provided around the delivery lumen 31A, and the modification shown in FIG.
  • three tip closing lumens 32B and three stylet main body portions 21B may be provided around the delivery lumen 31B.
  • the tendency to bend due to the direction of the acting force is less likely to occur, but if too many, the rigidity of each stylet body part becomes extremely small, Since the operability is lowered and it is difficult to actually form the tip closing lumen, it is preferable to use two to four. Since the number of stylet main body portions is 2 to 4, it is possible to efficiently suppress a deviation in the ease of bending due to the direction of the acting force.
  • the cross-sectional shapes of the tip closing lumens 32C and 32D and the stylet main body portions 21C and 21D may be arcuate.
  • the stylet main body portions 21C and 21D have lengths A1 and A2 in the radial direction from the central axis X in the cross section orthogonal to the central axis X of the catheter, and lengths B1 and B2 in the direction orthogonal to the radial direction. Therefore, the delivery lumens 31C and 31D for delivering the therapeutic substance can be widely secured while obtaining a sufficient bending rigidity.
  • the cross-sectional shapes of the tip closing lumen 32E and the stylet main body 21E may be rectangular.
  • the stylet body 21E is sufficiently bent because the length A3 in the radial direction from the central axis X is shorter than the length B3 in the direction perpendicular to the radial direction in the cross section orthogonal to the central axis X of the catheter. It is possible to secure a wide delivery lumen 31E for delivering a therapeutic substance while obtaining rigidity.
  • the tubular portion 60 of the catheter may have a tapered portion 63 between which the outer diameter gradually decreases toward the distal end side between the distal end portion 61 and the proximal end portion 62.
  • the distal end portion 61 of the tubular portion 60 has an outer diameter smaller than that of the proximal end portion 62.
  • the taper portion 63 preferably gradually decreases with an inclination angle ⁇ of 2 ° to 60 ° with respect to the central axis X of the catheter, and more preferably gradually decreases with an inclination angle ⁇ of 2 ° to 45 °. Formed. If the inclination angle ⁇ is too large, the brain parenchyma will be damaged, and if the inclination angle ⁇ is too small, the effect of backflow at the tapered portion 63 will be reduced. In FIG. 8, only one tapered portion 63 is provided, but a plurality of tapered portions 63 may be provided along the central axis X of the catheter. Instead of the tapered portion 63, one or a plurality of step portions whose outer diameter decreases in a direction perpendicular to the central axis X of the catheter may be provided.
  • the medical device 1 delivers a therapeutic substance to a brain tumor
  • the delivery site is not limited to the tumor, and for example, the liver, pancreas, gallbladder, breast, uterus, large intestine It may be a living tissue other than the brain, such as.
  • the medical instrument 1 can be inserted into a non-luminal region that is not a biological lumen (blood vessel, vessel, ureter, etc.) and deliver a substance into a living tissue in the non-luminal region.
  • 1 medical instrument 10 catheter, 20 Stylet, 21, 21A, 21B, 21C, 21D, 21E Stylet body, 22 Stylet hub, 30, 60 tubular section, 31, 31A, 31B, 31C, 31D, 31E delivery lumen; 32, 32A, 32B, 32C, 32D, 32E Tip closing lumen, 40 catheter hub, 42 proximal opening, 61 Tip, 62 proximal end, 63 taper part, X central axis, ⁇ Tilt angle.

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Abstract

 生体組織の非管腔領域へ挿通されて物質を生体組織内へ送達するカテーテルを、生体組織へ極力影響を与えずに目的部位へ高精度に到達させることができる医療用器具を提供する。 生体組織の非管腔領域へ挿通させて物質を生体組織内へ送達するための医療用器具(1)であって、前記物質を生体組織内へ送達するために中心軸(X)上に貫通して配置される送達ルーメン(31)、および先端側が閉鎖された少なくとも2つの先端閉鎖ルーメン(32)が形成されたカテーテル(10)と、前記カテーテル(10)の基端側から前記先端閉鎖ルーメン(32)に挿通可能な少なくとも2つの芯材部(21)と、を有する。

Description

医療用器具
 本発明は、生体組織内への物質の持続的な送達、特に脳実質内への治療用物質の対流増加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剤であれ、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。この間、患者の自由を長期間にわたり制限するだけでなく、患者の体動によってカテーテルの先端位置にずれを生じたり、カテーテルが抜けたりするなどの危険を生じる。これらは、不必要な部位への投薬による副作用や、脳組織の損傷、感染症等の合併症の原因となるので、好ましくない(非特許文献3を参照)。また、CED法において、薬剤が逆流して脳表、脳溝、摘出腔などに一度漏出してしまうと、圧勾配の維持が困難となり、それ以上の拡散が望めなくなる。従って、より正確で安全かつ効果的なCED法の実現のために、薬剤の逆流を防止することのできるカテーテルを提供することが望まれている。
 薬剤の逆流を防止するカテーテルとして、例えば特許文献1では、末端付近に外径が変化する段構造を有するカニューレと薬剤送達システムが開示されている。この技術では、実質的に一定な内径を有する管に外径が基端部から末端部にかけて減少するように配置された多段の段構造を設けることで、薬剤の逆流を防止する。
米国特許出願公開第2007/0088295号明細書
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 特許文献1に記載のカニューレは、脳組織の損傷およびカテーテルに沿った逆流を抑制するために、外径が細く形成されているため、曲がりやすく、目的の部位へ正確に挿通させることが容易ではない。
 本発明は上述した課題を解決するものであり、生体組織の非管腔領域へ挿通されて物質を生体組織内へ送達するカテーテルを、生体組織へ極力影響を与えずに目的部位へ高精度に到達させることができる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、生体組織の非管腔領域へ挿通させて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、前記物質を生体組織内に送達するために中心軸上に貫通して配置される送達ルーメン、および先端側が閉鎖された少なくとも2つの先端閉鎖ルーメンが形成されたカテーテルと、前記カテーテルの基端側から前記先端閉鎖ルーメンに挿通可能な少なくとも2つの芯材部と、を有する。
 上記のように構成した医療用器具は、物質を送達する送達ルーメンと異なる先端閉鎖ルーメンへ芯材部を挿通可能であるため、送達ルーメンが中心軸上を貫通することにより物質のカテーテル先端からの投与・送達の均等性を保持しつつ、先端閉鎖ルーメンに挿通される芯材部によってカテーテルに剛性を付与することができる。この際、先端閉鎖ルーメンは、中心軸上には配置されないが、複数設けられることで作用力の方向による曲がり易さの偏りを抑制できるとともに、十分な剛性を確保でき、カテーテルを目的部位へ高精度に到達させることが可能となる。また、先端閉鎖ルーメンは、先端が閉鎖されているため、生体組織内への空気の混入を防止でき、かつ先端閉鎖ルーメンから芯材部を抜去しても、組織液が先端閉鎖ルーメン内へ流入せず、生体組織への負荷を極力抑えることができる。
 少なくとも2つの前記芯材部が、基端部で互いに連結されるようにすれば、複数の芯材部の位置関係を維持しつつ同時に操作することができる。
 少なくとも2つの前記芯材部が、前記カテーテルの中心軸を中心に周方向へ均等に配置されるようにすれば、芯材部の作用力の方向による曲がり易さの偏りを最大限に抑制でき、カテーテルを目的部位へ高精度に到達させることが可能となる。
 前記芯材部の数が、2~4であるようにすれば、効率よく作用力の方向による曲がり易さの偏りを抑制できる。
 前記先端閉鎖ルーメンの数と前記芯材部の数が、同一であるようにすれば、カテーテルに剛性を最大限付与することができる。
 前記芯材部は、前記カテーテルの中心軸と直交する断面において、前記中心軸からの放射方向の長さが、当該放射方向と直交する方向の長さよりも短いようにすれば、十分な曲げ剛性を得つつも、物質を送達するための送達ルーメンを広く確保することが可能となる。
 前記カテーテルが、先端部および基端部の間に外径が先端側へ向かって漸次的に減少するテーパー部を有するようにすれば、生体組織の損傷を極力抑えつつ押し広げるようにカテーテルを挿通させることが可能となるとともに、テーパー部によって物質のカテーテルの外面に沿う逆流を抑制できる。
 前記芯材部が、非磁性体で形成されるようにすれば、MRI造影時にハレーションを起こさないようにすることがでる。
 カテーテルが、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、腫瘍が形成される領域の目的位置までカテーテルを高精度に挿通させることができ、腫瘍へ物質を効果的に送達することが可能となる。
 カテーテルが、脳への物質の対流増加送達に用いられるようにすれば、脳の目的位置までカテーテルを高精度に挿通させて、脳への物質を効果的に送達することが可能となる。
実施形態に係る医療用器具を示す平面図である。 カテーテルにスタイレットを挿通させた際を示す平面図である。 図2の3-3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内へ送達する際を示す概略図である。 医療用器具の変形例を示す断面図であり、(A)は先端閉鎖ルーメンが2つ設けられる例、(B)は先端閉鎖ルーメンが3つ設けられる例を示す。 医療用器具の他の変形例を示す断面図であり、(A)は先端閉鎖ルーメンが2つ設けられる例、(B)は先端閉鎖ルーメンが3つ設けられる例を示す。 医療用器具の更に他の変形例を示す断面図である。 医療用器具の更に他の変形例を示す平面図である。
 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、カテーテルの手元側を「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1は、脳内の例えば脳腫瘍へ治療用物質を送達する対流増加送達(CED)法に用いられる。CED法とは、脳実質内に定位的に留置したカテーテル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薬剤を分布させる局所化学療法である。
 医療用器具1は、図1~3に示すように、脳実質内に挿通されて治療用物質を送達させるための管状のカテーテル10と、カテーテル10内に挿通可能なスタイレット20とを有している。
 カテーテル10は、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30と、管状部30の基端に固着されたカテーテルハブ部40とを有している。
 管状部30およびカテーテルハブ部40の内部には、カテーテル10の中心軸X上に治療用物質を送達させための送達ルーメン31と、先端側が閉鎖された4つの先端閉鎖ルーメン32とが形成されている。送達ルーメン31は、カテーテル10の中心軸X上に位置し、管状部30の最先端の面に形成される先端開口部33で開口している。各々の先端閉鎖ルーメン32は、管状部30の最先端近傍まで延在し、先端側が外部へ解放されずに閉鎖されている。4つの先端閉鎖ルーメン32は、全て平行かつ同一形状で形成され、カテーテル10の中心軸Xを中心として、送達ルーメン31を囲むようにして周方向へ均等に、すなわち90°毎に配置される。送達ルーメン31および4つの先端閉鎖ルーメン32は、カテーテル10の中心軸Xと直交する断面において、いずれも円形に形成されている。
 カテーテル10の先端部の外径Dは、好ましくは0.5~3.0mmであるが、これに限定されない。カテーテル10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、これに限定されない。
 カテーテルハブ部40は、管状部30の基端に連結されており、外部から治療用物質を送達ルーメン31へ供給するための送液チューブ41を備えている。4つの先端閉鎖ルーメン32は、カテーテルハブ部40の基端側の面に形成される基端開口部42で開口している。
 送液チューブ41は、治療用物質を注入するためのシリンジ50の筒先51を挿嵌可能となっている。なお、送液チューブ41のシリンジ50が接続される端部に、逆止弁や三方活栓等が設けられてもよい。シリンジ50は、微量注入ポンプ55(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治療用物質を送り出すことができる。
 スタイレット20は、カテーテル10の管状部30を脳実質内へ挿通させる際に、可撓性を有する管状部30に剛性を付与する芯材として機能するものであり、直線状に延び中実構造である4つのスタイレット本体部21(芯材部)と、スタイレットハブ部22とを有している。
 4つのスタイレット本体部21は、各々が基端開口部42から先端閉鎖ルーメン32に挿通可能であり、全てが平行かつ同一形状に形成され、先端閉鎖ルーメン32に挿通された際に、カテーテル10の中心軸Xを中心に、送達ルーメン31を囲むように周方向へ均等に配置される。4つの先端閉鎖ルーメン32は、カテーテル10の中心軸Xと直交する断面において、いずれも先端閉鎖ルーメン32に挿通可能な円形に形成される。
 スタイレット本体部21は、MRI(magnetic resonance imaging、磁気共鳴画像)造影時にハレーションを起こしにくい非磁性体(強磁性体ではない材料)で形成されることが好ましく、例えば、チタン、セラミック、炭素繊維強化プラスチック(CFRP)、Co系合金、非磁性ステンレス鋼等で形成されるが、これに限定されない。
 スタイレットハブ部22は、スタイレット本体部21の基端部が固着されており、4つのスタイレット本体部21の位置関係を維持し、4つのスタイレット本体部21を同時に操作可能とする役割を果たしている。スタイレットハブ部22は、スタイレット本体部21をカテーテル10の先端閉鎖ルーメン32の最先端(最奥)まで挿通させた際に、カテーテルハブ部40と接する。また、スタイレットハブ部22は、スタイレット本体部21をカテーテル10に挿通させる際、およびカテーテル10を抜去する際に、操作者が把持する部位としても機能する。なお、本実施形態では、スタイレットハブ部22はスタイレット本体部21と別体として形成されているが、一体で形成されてもよい。
 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1の作用を説明する。
 始めに、スタイレットハブ部22を把持し、スタイレット本体部21をカテーテルハブ部40の基端開口部42に挿通させ、スタイレットハブ部22をカテーテルハブ部40に当接させる。これにより、4つのスタイレット本体部21の先端部が先端閉鎖ルーメン32の最先端(最奥)に到達する。次に、送液チューブ41にシリンジ50を接続する。なお、送液チューブ41の端部に逆止弁や三方活栓等が設けられるのであれば、カテーテル10を生体組織内に留置した後に、送液チューブ41をシリンジ50に接続してもよい。
 次に、スタイレット20が挿通された状態のカテーテル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管状部30の先端が到達するまで、カテーテル10を脳実質内に挿通させる。このとき、カテーテル10の管状部30にスタイレット本体部21が挿通されているため、柔軟で細い管状部30に剛性が付与されて曲がりにくくなり、目的の位置まで高精度に到達させることができる。この際、4つスタイレット本体部21は、カテーテル10の中心軸X上に配置されていないが、送達ルーメン31を囲むように周方向へ均等に配置されており、かつ同一形状であるため、作用力の方向による曲がり易さの偏りが極力抑えられ、かつ十分な剛性が得られる。
 次に、図4に示すように、スタイレットハブ部22を把持して、スタイレット本体部21を先端閉鎖ルーメン32から引き抜く。これにより、カテーテル10の管状部30が生体の運動に対応して柔軟に変形可能となり、長時間の使用における生体組織への負荷を極力減らすことができる。そして、先端閉鎖ルーメン32の先端側が閉鎖されているため、生体内への空気の混入を防止できるとともに、先端閉鎖ルーメン32からスタイレットハブ部22を抜去しても、生体の組織液が先端閉鎖ルーメン32内へ流入せず、生体組織への負荷を極力抑えることができる。
 この後、シリンジ50から治療用物質を供給し、送液チューブ41および送達ルーメン31を通してカテーテル10の先端開口部33から、治療用物質を所定の注入量および注入速度で放出し、脳腫瘍へ直接的かつ持続的に投与・送達する。この際、送達ルーメン31が、カテーテル10の中心軸X上に配置されているため、治療用物質がカテーテル10の先端の中心から放出されて、投与の均等性を維持することができる。カテーテル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。
 治療用物質の投与が完了した後には、シリンジ50による治療用物質の供給を停止し、カテーテル10を抜去して、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1は、生体管腔(血管、脈管、尿管等)ではない非管腔領域へ挿通させて治療用物質(物質)を生体組織内へ送達するものであり、治療用物質を送達するために中心軸X上に貫通して配置される送達ルーメン31、および先端側が閉鎖された4つの先端閉鎖ルーメン32が形成されたカテーテル10と、カテーテル10の基端側から先端閉鎖ルーメン32に挿通可能な4つのスタイレット本体部21(芯材部)と、を有している。このため、送達ルーメン31が中心軸X上を貫通することで治療用物質のカテーテル10先端からの投与・送達の均等性を保持しつつ、先端閉鎖ルーメン32に挿通される複数のスタイレット本体部21によってカテーテル10に剛性を付与することができる。この際、先端閉鎖ルーメン32は、中心軸X上には配置されないが、複数設けられることで作用力の方向による曲がり易さの偏りを抑制できるとともに、十分な剛性を確保でき、カテーテル10を目的部位へ高精度に到達させることが可能となる。また、先端閉鎖ルーメン32は、先端が閉鎖されているため、生体内への空気の混入を防止でき、かつ先端閉鎖ルーメン32からスタイレット本体部21を抜去しても、生体の組織液が先端閉鎖ルーメン32内へ流入せず、生体組織への負荷を極力抑えることができる。
 また、複数(4つ)のスタイレット本体部21が、スタイレットハブ部22によって基端部で互いに連結されているため、複数のスタイレット本体部21の位置関係を維持しつつ同時に操作でき、操作性が向上する。
 また、複数(4つ)のスタイレット本体部21が、カテーテル10の中心軸Xを中心に周方向へ均等に配置されるため、スタイレット本体部21の、作用力の方向による曲がり易さの偏りを最大限に抑制でき、カテーテル10を目的部位へ高精度に到達させることが可能となる。
 また、先端閉鎖ルーメン32の数とスタイレット本体部21の数が、同一(各4つずつ)であるため、カテーテル10に剛性を最大限付与することができる。
 また、スタイレット本体部21が非磁性体で形成されるため、MRI造影時にハレーションを起こさないようにすることがでる。
 また、カテーテル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、腫瘍が形成される領域の目的位置までカテーテル10を高精度に挿通させることができるとともに、腫瘍へ治療用物質を効果的に送達することが可能となる。
 また、カテーテル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、脳の目的位置までカテーテル10を高精度に挿通させることができるとともに、脳への治療用物質を効果的に送達することが可能となる。
 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、本実施形態では、先端閉鎖ルーメン32およびスタイレット本体部21が4つずつ設けられるが、先端閉鎖ルーメンおよびスタイレット本体部の数は、2つ以上であれば限定されない。例えば、図5(A)に示す変形例のように、送達ルーメン31Aの周囲に、先端閉鎖ルーメン32Aおよびスタイレット本体部21Aが2つずつ設けられてもよく、図5(B)に示す変形例のように、送達ルーメン31Bの周囲に、先端閉鎖ルーメン32Bおよびスタイレット本体部21Bが3つずつ設けられてもよい。なお、先端閉鎖ルーメンおよびスタイレット本体部の数は、多いほど作用力の方向による曲がり易さの偏りが生じにくいが、多すぎると一本毎のスタイレット本体部の剛性が極端に小さくなり、操作性が低下し、かつ現実的に先端閉鎖ルーメンを形成することが困難となるため、2~4つとすることが好ましい。スタイレット本体部の数が2~4つであることで、効率よく作用力の方向による曲がり易さの偏りを抑制できる。
 また、図6(A)および図6(B)に示すように、先端閉鎖ルーメン32C,32Dおよびスタイレット本体部21C,21Dの断面形状を、円弧状としてもよい。スタイレット本体部21C,21Dが、カテーテルの中心軸Xと直交する断面において円弧状であることで、十分な剛性を確保しつつ、治療用物質を送達するための送達ルーメン31C,31Dの広さを効率よく確保できる。また、スタイレット本体部21C,21Dは、カテーテルの中心軸Xと直交する断面において、中心軸Xからの放射方向の長さA1,A2が、当該放射方向と直交する方向の長さB1,B2よりも短いため、十分な曲げ剛性を得つつ、治療用物質を送達するための送達ルーメン31C,31Dを広く確保することが可能となる。
 また、例えば図7に示すように、先端閉鎖ルーメン32Eおよびスタイレット本体部21Eの断面形状を、長方形とすることもできる。スタイレット本体部21Eは、カテーテルの中心軸Xと直交する断面において、中心軸Xからの放射方向の長さA3が、当該放射方向と直交する方向の長さB3よりも短いため、十分な曲げ剛性を得つつも、治療用物質を送達するための送達ルーメン31Eを広く確保することが可能となる。
 また、図8に示すように、カテーテルの管状部60が、先端部61および基端部62の間に外径が先端側へ向かって漸次的に減少するテーパー部63を有してもよい。管状部60の先端部61は、基端部62よりも外径が小さい。テーパー部63が設けられることで、カテーテルの外面に沿う治療用物質の逆流を効果的に抑制するとともに、テーパー部63によって生体組織を押し広げながらカテーテルを生体組織に挿通させることで、生体組織の損傷を極力抑えることができる。カテーテルからの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することができるので、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。
 テーパー部63は、好ましくは、カテーテルの中心軸Xに対して2°~60°の傾斜角度αで漸次的に減少し、より好ましくは、2°~45°の傾斜角度αで漸次的に減少して形成される。傾斜角度αが大きすぎると、脳実質の損傷が大きくなり、傾斜角度αが小さすぎると、テーパー部63における逆流の効果が減少する。なお、図8では、テーパー部63は1つのみ設けられているが、カテーテルの中心軸Xに沿って複数設けられてもよい。また、テーパー部63ではなしに、外径がカテーテルの中心軸Xと直角方向に減少する段部が1つもしくは複数設けられてもよい。
 また、本実施形態に係る医療用器具1は、脳腫瘍へ治療用物質を送達しているが、送達する部位は、腫瘍に限定されず、また、例えば肝臓、膵臓、胆のう、***、子宮、大腸等の脳以外の生体組織であってもよい。医療用器具1は、生体管腔(血管、脈管、尿管等)ではない非管腔領域へ挿通させて、物質を非管腔領域の生体組織内へ送達することができる。
  1  医療用器具、
  10  カテーテル、
  20  スタイレット、
  21,21A,21B,21C,21D,21E  スタイレット本体部、
  22  スタイレットハブ部、
  30,60  管状部、
  31,31A,31B,31C,31D,31E  送達ルーメン、
  32,32A,32B,32C,32D,32E  先端閉鎖ルーメン、
  40  カテーテルハブ部、
  42  基端開口部、
  61  先端部、
  62  基端部、
  63  テーパー部、
  X  中心軸、
  α  傾斜角度。

Claims (10)

  1.  生体組織の非管腔領域へ挿通させて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、
     前記物質を生体組織内へ送達するために中心軸上に貫通して配置される送達ルーメン、および先端側が閉鎖された少なくとも2つの先端閉鎖ルーメンが形成されたカテーテルと、
     前記カテーテルの基端側から前記先端閉鎖ルーメンに挿通可能な少なくとも2つの芯材部と、を有する医療用器具。
  2.  少なくとも2つの前記芯材部は、基端部で互いに連結される請求項1に記載の医療用器具。
  3.  少なくとも2つの前記芯材部は、前記カテーテルの中心軸を中心に周方向へ均等に配置される請求項1または2に記載の医療用器具。
  4.  前記芯材部の数は、2~4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.  前記先端閉鎖ルーメンの数と前記芯材部の数が、同一である請求項1~4のいずれか1項に記載の医療用器具。
  6.  前記芯材部は、前記カテーテルの中心軸と直交する断面において、前記中心軸からの放射方向の長さが、当該放射方向と直交する方向の長さよりも短い請求項1~5のいずれか1項に記載の医療用器具。
  7.  前記カテーテルは、先端部および基端部の間に外径が先端側へ向かって漸次的に減少するテーパー部を有する請求項1~6のいずれか1項に記載の医療用器具。
  8.  前記芯材部は、非磁性体で形成される請求項1~7のいずれか1項に記載の医療用器具。
  9.  前記カテーテルは、腫瘍への物質の対流増加送達に用いられる請求項1~8のいずれか1項に記載の医療用器具。
  10.  前記カテーテルは、脳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。
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