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特許6383868一貫性のある調製可能な、かつ安全な気道組織のクライオスプレー処置のための方法およびシステム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6383868
(24)【登録日】2018年8月10日
(45)【発行日】2018年8月29日
(54)【発明の名称】一貫性のある調製可能な、かつ安全な気道組織のクライオスプレー処置のための方法およびシステム
(51)【国際特許分類】
A61B 18/02 20060101AFI20180820BHJP
A61M 16/10 20060101ALI20180820BHJP
【ＦＩ】
A61B18/02
A61M16/10 Z
【請求項の数】12
【全頁数】60
(21)【出願番号】特願2017-516265(P2017-516265)
(86)(22)【出願日】2015年6月4日
(65)【公表番号】特表2017-516639(P2017-516639A)
(43)【公表日】2017年6月22日
(86)【国際出願番号】US2015034301
(87)【国際公開番号】WO2015188013
(87)【国際公開日】20151210
【審査請求日】2017年3月22日
(31)【優先権主張番号】62/047,936
(32)【優先日】2014年9月9日
(33)【優先権主張国】US
(31)【優先権主張番号】62/007,518
(32)【優先日】2014年6月4日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】516363318
【氏名又は名称】シーエスエー メディカル， インコーポレイテッド
(73)【特許権者】
【識別番号】516363190
【氏名又は名称】マナーズ， ウェンデリン
(73)【特許権者】
【識別番号】516363215
【氏名又は名称】シーツ， エレン
(73)【特許権者】
【識別番号】516363226
【氏名又は名称】コルデロ， ラファエル
(73)【特許権者】
【識別番号】516363237
【氏名又は名称】デイビッドソン， マーク
(73)【特許権者】
【識別番号】516363248
【氏名又は名称】ファン， ウェイ
(73)【特許権者】
【識別番号】516363259
【氏名又は名称】シェリル， デイビッド
(73)【特許権者】
【識別番号】516363271
【氏名又は名称】ハンリー， ブライアン エム．
(73)【特許権者】
【識別番号】516363282
【氏名又は名称】サルリ， アミー
(73)【特許権者】
【識別番号】516363293
【氏名又は名称】グリフィン， スティーブン
(73)【特許権者】
【識別番号】516363307
【氏名又は名称】ホーク， ヘザー ブイ．
(74)【代理人】
【識別番号】100078282
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 秀策
(74)【代理人】
【識別番号】100113413
【弁理士】
【氏名又は名称】森下 夏樹
(74)【代理人】
【識別番号】100181674
【弁理士】
【氏名又は名称】飯田 貴敏
(74)【代理人】
【識別番号】100181641
【弁理士】
【氏名又は名称】石川 大輔
(74)【代理人】
【識別番号】230113332
【弁護士】
【氏名又は名称】山本 健策
(72)【発明者】
【氏名】マナーズ， ウェンデリン
(72)【発明者】
【氏名】シーツ， エレン
(72)【発明者】
【氏名】コルデロ， ラファエル
(72)【発明者】
【氏名】デイビッドソン， マーク
(72)【発明者】
【氏名】ファン， ウェイ
(72)【発明者】
【氏名】シェリル， デイビッド
(72)【発明者】
【氏名】ハンリー， ブライアン エム．
(72)【発明者】
【氏名】サルリ， アミー
(72)【発明者】
【氏名】グリフィン， スティーブン
(72)【発明者】
【氏名】ホーク， ヘザー ブイ．
【審査官】
宮下 浩次
(56)【参考文献】
【文献】
米国特許出願公開第２００９／０１９２５０５（ＵＳ，Ａ１）
【文献】
米国特許出願公開第２０１０／００８１９７１（ＵＳ，Ａ１）
【文献】
米国特許出願公開第２０１０／０２４９７６５（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ａ６１Ｂ １８／００ − １８／２８
Ａ６１Ｍ １６／１０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
損傷した、炎症性、または過分泌性気道組織の気道区分特異的かつ患者タイプ特異的クライオスプレー処置のためのコンピュータで調整される方法であって、
ユーザから、コンピュータコンソールへのクライオスプレーユーザインターフェースを介して、処置されるべき患者に関する識別された患者タイプを受信するステップと、
前記ユーザから前記クライオスプレーユーザインターフェースを介して、前記処置を受容する識別された解剖学的気道区分を受信するステップと、
ユーザがクライオスプレー処置を開始するときに、事前判定された計量されたクライオジェンのクライオスプレーを自動的に送達し、前記事前判定された計量されたクライオジェンのクライオスプレーが送達されたときに、自動的に停止するステップであって、前記事前判定された計量されたクライオジェンのクライオスプレーは、少なくとも前記識別された患者タイプおよび前記識別された解剖学的気道区分に基づいて、判定される、ステップと
を含む、方法。
ユーザから、コンピュータコンソールへのクライオスプレーユーザインターフェースを介して、処置されるべき患者に関する識別された患者タイプを受信するステップと、
前記ユーザから前記クライオスプレーユーザインターフェースを介して、前記処置を受容する識別された解剖学的気道区分を受信するステップと、
ユーザがクライオスプレー処置を開始するときに、事前判定された計量されたクライオジェンのクライオスプレーを自動的に送達し、前記事前判定された計量されたクライオジェンのクライオスプレーが送達されたときに、自動的に停止するステップであって、前記事前判定された計量されたクライオジェンのクライオスプレーは、少なくとも前記識別された患者タイプおよび前記識別された解剖学的気道区分に基づいて、判定される、ステップと
を含む、方法。
【請求項2】
前記気道組織へのクライオスプレー器具の並置を要求しない、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
異なるクライオスプレー用量が、処置部位管腔径に基づいて、気道内の異なる処置場所に対して自動的に設定される、請求項１〜２のうちのいずれか１項に記載の方法。
【請求項4】
前記患者タイプは、性別であり、異なるクライオスプレー用量が、男性患者および女性患者に対して自動的に設定される、請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載の方法。
【請求項5】
処置スプレーは、ユーザが患者情報および処置場所を前記システムコンソールに入力するまで生じ得ない、請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載の方法。
【請求項6】
クライオスプレー動作中、クライオジェンタンクと送達カテーテルポートとの間のクライオスプレー供給ラインを一定の温度に維持するステップをさらに含む、請求項１〜５のうちのいずれか１項に記載の方法。
【請求項7】
前記クライオジェンタンクと前記送達カテーテルポートとの間の前記クライオスプレー供給ラインの弁、マニホールド、およびカテーテルインターフェースのうちの１つ以上は、−１２０℃を上回る（より温かい）一定の温度に維持される、請求項６に記載の方法。
【請求項8】
前記計量されたクライオジェンのクライオスプレーは、対応する気管支鏡の作業チャネルよりも幅広い近位区分と、前記気管支鏡の前記作業チャネル内に嵌合するように構成される遠位区分とを有するクライオジェン送達カテーテルを介して送達され、前記送達カテーテルは、前記送達カテーテルを回転させる必要なく、選択された管腔内断面の円周内部全体にクライオスプレーを同時に送達するように構成され、前記送達カテーテルの遠位端は、前記カテーテルの周囲に等しく離間される、ちょうど２列の８つのクライオジェン送達ポートとともに構成され、前記列の中心線は、相互から０．６３５ｍｍ（０．０２５インチ）変位され、各ポートは、他の列の隣接するポートから２０°〜２５°だけオフセットされる、請求項１〜７のうちのいずれか１項に記載の方法。
【請求項9】
各クライオジェン送達ポートは、他の列の隣接するポートから２２．５°だけオフセットされる、請求項１〜８のうちのいずれか１項に記載の方法。
【請求項10】
システムであって、
クライオジェンを備えるリザーバと、
前記リザーバとクライオスプレーカテーテルのためのコネクタポートとの間の流路であって、前記流路は、プロセッサによって制御可能な少なくとも１つの弁を備える、流路と、
クライオスプレーカテーテルに取り付けられる温度センサのための入力と、
グラフィカル出力デバイスと、
ユーザ入力デバイスと、
プロセッサによって実行可能な命令を記憶する非一過性コンピュータ可読媒体と、
（ａ）前記非一過性コンピュータ可読媒体上に記憶される前記命令を実行し、（ｂ）前記温度センサから入力を受信し、（ｃ）前記グラフィカル出力デバイスに出力を送達し、（ｄ）前記ユーザ入力デバイスから入力を受信し、（ｅ）前記少なくとも１つの弁に出力を提供するように構成されるプロセッサと
を備え、前記命令は、
処置されるべき患者の患者タイプおよび気道領域を識別するユーザ入力を受信するステップと、
前記識別された患者タイプおよび前記識別された気道領域と、前記クライオスプレーカテーテルからの温度入力とに基づいて、前記患者の気道の内皮層を切除するために送達するクライオジェンの量を計算するステップと、
前記システムに接続されたカテーテルを通して、前記気道領域に、前記計算された量のクライオジェンを送達するステップと
を含む、システム。
クライオジェンを備えるリザーバと、
前記リザーバとクライオスプレーカテーテルのためのコネクタポートとの間の流路であって、前記流路は、プロセッサによって制御可能な少なくとも１つの弁を備える、流路と、
クライオスプレーカテーテルに取り付けられる温度センサのための入力と、
グラフィカル出力デバイスと、
ユーザ入力デバイスと、
プロセッサによって実行可能な命令を記憶する非一過性コンピュータ可読媒体と、
（ａ）前記非一過性コンピュータ可読媒体上に記憶される前記命令を実行し、（ｂ）前記温度センサから入力を受信し、（ｃ）前記グラフィカル出力デバイスに出力を送達し、（ｄ）前記ユーザ入力デバイスから入力を受信し、（ｅ）前記少なくとも１つの弁に出力を提供するように構成されるプロセッサと
を備え、前記命令は、
処置されるべき患者の患者タイプおよび気道領域を識別するユーザ入力を受信するステップと、
前記識別された患者タイプおよび前記識別された気道領域と、前記クライオスプレーカテーテルからの温度入力とに基づいて、前記患者の気道の内皮層を切除するために送達するクライオジェンの量を計算するステップと、
前記システムに接続されたカテーテルを通して、前記気道領域に、前記計算された量のクライオジェンを送達するステップと
を含む、システム。
【請求項11】
前記命令はさらに、
前記カテーテルの前記温度センサから受信された温度を、気道場所の前記ユーザ入力に基づいて選択された閾値温度と比較するステップと、
ある時間間隔にわたって前記温度センサから受信された温度の変化率を計算し、前記変化率を前記ユーザ入力に基づいて選択された閾値変化率と比較するステップと、
前記クライオジェンを前記カテーテルに送達するステップ中に前記少なくとも１つの弁の開放からの経過時間を測定し、前記タイマを閾値時間と比較するステップと、
（ａ）前記温度センサから受信された温度が、前記閾値温度であるか、または前記閾値温度を下回る状態、（ｂ）前記変化率が、前記閾値変化率から事前判定された量だけ変動する状態、（ｃ）前記経過時間が、前記閾値時間に等しいか、または前記閾値時間を超える状態、（ｄ）前記クライオジェンの流動を持続するためのユーザ入力が、前記経過時間が事前判定された閾値に到達する前に終了される状態のうちの少なくとも１つが検出される場合、前記少なくとも１つの弁を閉鎖することによって、前記クライオジェンの流動を終了するステップと
を含む、請求項１０に記載のシステム。
前記カテーテルの前記温度センサから受信された温度を、気道場所の前記ユーザ入力に基づいて選択された閾値温度と比較するステップと、
ある時間間隔にわたって前記温度センサから受信された温度の変化率を計算し、前記変化率を前記ユーザ入力に基づいて選択された閾値変化率と比較するステップと、
前記クライオジェンを前記カテーテルに送達するステップ中に前記少なくとも１つの弁の開放からの経過時間を測定し、前記タイマを閾値時間と比較するステップと、
（ａ）前記温度センサから受信された温度が、前記閾値温度であるか、または前記閾値温度を下回る状態、（ｂ）前記変化率が、前記閾値変化率から事前判定された量だけ変動する状態、（ｃ）前記経過時間が、前記閾値時間に等しいか、または前記閾値時間を超える状態、（ｄ）前記クライオジェンの流動を持続するためのユーザ入力が、前記経過時間が事前判定された閾値に到達する前に終了される状態のうちの少なくとも１つが検出される場合、前記少なくとも１つの弁を閉鎖することによって、前記クライオジェンの流動を終了するステップと
を含む、請求項１０に記載のシステム。
【請求項12】
前記命令はさらに、前記クライオジェンの流動が中断され、状態（ａ）または状態（ｃ）のいずれも検出されない場合、処置セッション中に送達されたクライオスプレーの回数および前記温度センサからの温度出力に基づいて、前記グラフィカル出力デバイスに出力を提供し、付加的なスプレーのために前記グラフィカル出力デバイス上にユーザプロンプトを表示するか、または前記手技を終了するかのいずれかのステップを含む、請求項１１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
（発明の分野）本発明は、肺疾患を処置するための医療デバイスに関し、より具体的には、クライオスプレーデバイスに関する。
【0002】
（関連出願への相互参照）本願は、３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１９によって、「Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍ Ｆｏｒ Ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔ， Ｒｅｐｅａｔａｂｌｅ， ａｎｄ Ｓａｆｅ Ｃｒｙｏｓｐｒａｙ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ Ａｉｒｗａｙ Ｔｉｓｓｕｅ」と題され、２０１４年６月４日に出願された、Ｍａｎｅｒｓ，ｅｔ ａｌ．による米国仮特許出願第６２／００７，５１８号および「Ｂｒｏｎｃｈｏｓｃｏｐｉｃ Ｓｈｅａｔｈ Ｆｏｒ Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｏｒ Ｓｐａｃｉｎｇ」と題され、２０１４年９月９日に出願された、Ｈａｎｌｅｙ ｅｔ ａｌ．による米国仮特許出願第６２／０４７，９３６号の優先権を主張する。前述の出願はそれぞれ、あらゆる目的のために、参照することによってその全体として組み込まれる。
【背景技術】
【0003】
（発明の背景）ヒトの誘導気道は、呼吸器官全体への重要な一次防衛線を含む上皮細胞の表面層によって覆われている。この表面細胞層は、主として、粘液生産（杯）細胞と、繊毛細胞とから成る。これらの細胞は、吸入された生物学的および不活性の微粒子を捕捉し、それらを気道から除去するような協調方式で機能する。この「粘液繊毛エスカレータ」は、潜在的に有害な刺激に直面して優れた効率を伴って機能するが、これは、繊毛および粘液生産細胞の適切な相補の維持およびそれらの細胞が効果的なクリアランスを遂行するための正常な機能に依拠する、繊細なバランスの系である。上皮細胞型の分布および機能の混乱は、健康に悪影響に至り得る。
【0004】
繊毛細胞は、太い気道の管腔境界に存在する上皮細胞の約８０％を占める。それらは気道を裏打ちする最も一般的な上皮細胞型であるが、多くの研究は、それらもまた感染、刺激物、および汚染物質暴露によって最も傷害を受けやすいものの１つであることを示唆している。繊毛細胞を識別する特徴は、細胞の高度に組織化された付属器官、すなわち、管腔境界を被覆する繊毛である。
【0005】
粘液および他の非繊毛細胞は、大きな気道の管腔境界を裏打ちする上皮細胞の約２０％を占める。粘液細胞は、多くの場合、分泌産物とともに膨張し、特徴的な「杯」形状を呈する。粘膜下腺とともに、胚細胞は、高分子量の粘液糖タンパク質（ムチン）を分泌する。杯細胞は、特に、環境汚染物質およびタバコ／葉巻の煙等の他の有毒要素等の傷害に応答して、腺よりも顕著に多くの粘液を生産する潜在性を有すると考えられる。
【0006】
微粒を殆どまたは全く伴わない他の非繊毛細胞もまた、管腔境界に沿って存在し得る。これらは、それらの内容物を管腔表面上に出した粘液細胞またはまだ分化していない細胞を表し得る。上皮層全体は、コラーゲンおよび結合組織を含む基底層上に位置する。上皮層の全ての細胞は、この「基底膜」に係留される。
【0007】
慢性気管支炎は、典型的には、有毒要素（通常、喫煙）に起因する気道傷害からもたらされる、非感染性炎症性疾患である。これは、２年連続して３ヶ月の持続時間の湿性痰を伴う咳によって定義される。これはさらに、気管支内の過剰な粘液（粘液亢進／過分泌／杯細胞の過形成）、繊毛の損傷、および繊毛細胞の損失によって特徴付けられる。有毒な刺激は、気道壁の肥厚をもたらす、粘膜固有層の腫脹を伴う気道炎症をもたらし、この機能性狭化は、息切れを引き起こす。より具体的には、この傷害は、過剰増殖性杯細胞に、繊毛機能障害に起因して一掃することが困難である、濃厚粘稠な酸性粘液を過剰生産させる。慢性気管支炎の酸性粘液は、気道壁の炎症をもたらし、粘度が変動する。
【0008】
喘息は、気管支炎症、増大した気道平滑筋、および気道過敏反応性によって特徴付けられる慢性呼吸器疾患であり、気道が刺激に応答して過剰に、または非常に容易に狭化（狭窄）する。喘息の発症または発作は、気道の狭化／狭窄を引き起こし、これは、呼吸を困難にする。喘息発作は、不規則な間隔で生じ、肺に吸入されるアレルゲンまたは刺激物によって、もしくはストレス、冷気、ウイルス感染、もしくは他の刺激によって誘発され得る。喘息は、常時ではないが、時として、粘液亢進と関連付けられる。
【0009】
気道過分泌は、慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ）、嚢胞性線維症、ウイルス性気管支炎、および細気管支炎を含む、他の気道疾患の特徴でもある。
【0010】
過分泌を患う個体では、粘液が、気道内に蓄積し、気道閉塞を引き起こし得る。気道上皮を裏打ちする気道粘膜下腺および杯細胞は、粘液、粘着物、水、炭水化物、タンパク質、および脂質から成る粘弾性ゲルを分泌する。健康な個体では、粘液は、吸入された異物粒子および感染因子に対する一次防御であり、粘液を上向き方向に一掃する際に補助する、活動的な柱状繊毛細胞／移動によって一掃され、これは、湿性咳を介して嚥下されるか、または排除されるかのいずれかである。粘液は、これらの粒子および因子を捕捉し、それらのクリアランスを促進する一方、また、組織が乾燥しないように防止する。杯細胞ならびに末梢気道を含み、咳によって一掃され得ない小気道は、特に、粘液蓄積および粘液による漸進的閉塞を受けやすい。
【0011】
気道過分泌または慢性気管支炎を患う個体に対する従来の処置は、全身性または吸入コルチコステロイド、抗コリン薬、抗生物質療法、気管支拡張薬（例えば、メチルキサンチン）、気道内の筋肉を弛緩させ、症状を緩和させる、短時間または長時間作用型ベータ２作用薬、「粘液溶解」剤（例えば、水、高張食塩水）のエアロゾル送達、および去痰薬（グアイフェネシン）の経口投与の使用を含む。これらの薬剤は、ＣＯＰＤにおける使用に関してＦＤＡによって変動的に承認されているが、それらは、ホスホジエステラーゼ４型（ＰＤＥ−４）と呼ばれる酵素の阻害剤であるロフルミラストを除いて、慢性気管支炎に特異的ではないことに留意されたい。
【0012】
上記に説明される薬剤の多くは、深刻な副作用を有する。例えば、吸入コルチコステロイドは、鵞口瘡（口の酵母感染）、咳、または嗄声を引き起こし得、全身性コルチコステロイドは、性的発達の遅延、月経周期の変化、体重増加、および血糖増加（糖尿病）等のさらに重度の副作用を有する。メチルキサンチンの副作用は、重度の吐き気、振戦、筋肉の痙攣、発作、および不規則な心拍を含む。ロフルミラストは、一般的に、著しい下痢を誘発する。患者コンプライアンスは、多くの場合、これらの副作用に起因して低い。
【0013】
閉塞された気道を管理するための介入性アプローチは、外科手術、機械的減量術、近接照射療法、ステント、光線力学療法、ならびに電気焼灼術、レーザ、アルゴンプラズマ凝固法、および気管支熱形成術等の熱モダリティを含む。気管支熱形成術は、気道壁に熱エネルギーを送達し、制御された様式で組織を加熱することにより、気道平滑筋の質量を低減させることによって、重度の喘息を制御することに役立つように設計された手技である。ＲＦエネルギーを用いる気管支熱形成術は、気道平滑筋のレベルまでの深い切除効果をもたらし、本質的に線維性である瘢痕組織をもたらす、修復治癒をもたらす。温熱処置は、タンパク質を変性させ、酵素失活を引き起こし、コラーゲンの再構築を阻害する。故に、気管支熱形成術の患者は、同一面積において再処置されることができない。クライオプローブ（ｃｒｙｏｐｒｏｂｅ）もまた、気道管理において使用されているが、プローブと標的病変または組織の表面との間の接触を要求するプローブの表面積制限のため、それらの使用は、面倒かつ時間がかかり得る。
【0014】
食道病変（バレット食道、形成異常、および食道癌）の切除のための低圧スプレー凍結療法（ｃｒｙｏｔｈｅｒａｐｙ）の使用からの有望な結果の報告によって、Ｋｒｉｍｓｋｙ，ｅｔ ａｌ．は、気道組織におけるクライオスプレー（ｃｒｙｏｓｐｒａｙ）の使用の安全性を評価した（Ｋｒｉｍｓｋｙ，ｅｔ ａｌ．，２００９年）。Ｋｒｉｍｓｋｙ，ｅｔ ａｌ．は、肺癌、カルチノイド腫瘍、およびマイコバクテリア感染症の処置のための肺切離を予定する２１人の対象者へのスプレー凍結療法実施を報告した。処置面積は、計画された吻合部位の遠位の気道の正常および制限されていない部分に指向された。全ての部位は、同じ線量の低圧（２〜３ｐｓｉ）液体窒素の標的送達を、６０秒間隔の解凍を伴う５秒間のスプレーの２サイクルで受容した。全ての患者は、５分よりも短い処置時間を有した。気道の処置後の気管支鏡検査および病理組織検査が、処置後１日未満から１０６日目まで実施された。
【0015】
処置された面積からの所見は、粘膜および粘膜下層（約１．５ｍｍ）に限定された異なるレベルの凍結壊死、および結合組織の損傷を全く伴わない新しい組織傷害と一貫した変化を示した。Ｋｒｉｍｓｋｙ，ｅｔ ａｌ．は、処置後の早期の時点で上皮および気道平滑筋、浮腫、ならびに損傷した粘膜下腺の喪失と、続く隣接する再上皮化および傷害の縁辺から中心への治癒を報告した。気道粘膜の完全な再上皮化および平滑筋層の薄化または不在、ならびに粘膜下腺のある程度の薄化継続が、処置後１０６日まで持続することが報告された。
【0016】
Ｋｒｉｍｓｋｙ，ｅｔ ａｌ．は、これらの初期安全性および病理組織評価が、スプレー凍結療法が、下層結合組織、すなわち、細胞外マトリクスを損傷させることなく処置される組織の細胞要素に限局性傷害を引き起こすことによって、気道の処置に安全かつ役立ち得ることを示唆することを報告した。研究において対象者が少数であることを認め、特に、正常な閉塞されていない気道のみが処置されたことに留意しつつ、Ｋｒｉｍｓｋｙ ｅｔ ａｌ．は、それにもかかわらず、その研究の結果がヒト胸部疾患における処置可能性を示唆すると仮定した。
【0017】
とりわけ、（過剰な杯細胞、過分泌、または損傷もしくは損失した繊毛によって特徴付けられる領域の処置ではなく）健康な閉塞されていない組織のみの処置に加えて、Ｋｒｉｍｓｋｙ，ｅｔ ａｌ．は、処置前または処置後のいずれの粘液生産、杯細胞集団もしくは増殖、および／または繊毛／繊毛細胞集団に関する観察も報告していない。加えて、Ｋｒｉｍｓｋｙ ｅｔ ａｌ．は、クライオスプレー処置が実際に疾患／損傷組織の構造（ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）の変化を引き起こし得ることを観察または示唆しておらず、疾患区分が健康な組織として再生され得ることを示唆していない。さらに、Ｋｒｉｍｓｋｙ，ｅｔ ａｌ．以来、これらの疑問に対処した研究は、全く公開されていない。実際、本出願の時点では、今日、粘液分泌細胞の低減および／また繊毛の再構成を提案する薬剤またはデバイスは、全く存在しない。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0018】
（発明の要旨）先行技術のクライオスプレー方法およびデバイスは、適切なクライオスプレー持続時間のためのおおよそのクライオスプレー量を提供するために効果的であるが、デバイス毎に、さらには同一デバイスを使用する同一ユーザによる使用毎からでさえ、厳密かつ一貫したクライオスプレー用量を送達するように構成されていない。しかしなお、先行技術のクライオスプレーデバイスおよび方法は、業界において長年必要性を満たしており、優れた処置結果が、先行技術のクライオスプレーデバイスの使用から報告されている。現在のクライオスプレーデバイスおよび方法によると、スプレーペダルが押され、外科医は、クライオスプレーがシステムおよび送達カテーテルを進行し、カテーテル先端から退出するまで待機し、内視鏡または気管支鏡を通して所望される組織へのクライオスプレー適用を観察し、処置された組織が、概して、組織が凍結状態を達成したこと示すとして認識される、白色に変わるまでスプレーを継続し、次いで、５秒または最大１０秒等の測定された時間にわたってスプレーを手動で継続する。クライオジェンの流動は、処置する医師がペダルを解放することによって直ちに停止される。処置された組織は、解凍することを可能にされ、次いで、処置は、所望される場合、同一方式で繰り返される。要するに、現在のクライオスプレーデバイスおよび方法は、組織を切除するように設計され、適用されるクライオスプレーの量は、処置の進度に関して主観的に評価し、処置される面積の付加的な処置が指示されるかどうかに関して主観的に判定する、外科医の処置中の組織変化の観察に基づいて、患者毎および外科医毎に変動する。外科医および先行技術のクライオスプレーデバイスおよび方法の他のユーザは、現在のクライオスプレーの方法を用いて訓練され、それに慣れており、優れた結果を報告している。故に、先行技術のクライオスプレー方法およびデバイスと異なるように機能するクライオスプレー方法またはデバイスに関して、当分野で必要性は感じられていない。
【0019】
前述にもかかわらず、外科医ユーザの専門知識および経験を考慮しても、本発明者らは、組織再生の誘発を目的とする、過剰な組織、腫瘍、または線維性組織からの閉塞を有していない気道内の組織の表層深さの処置が、適用毎かつデバイス毎に予測可能であり、一貫性があり、かつ繰り返し可能であって、各患者および気道組織の各区分に特異的かつ個別に調整される、気道組織への自動化または半自動化クライオスプレー適用を提供するクライオスプレーデバイスおよび方法を必要とすることを発見した。そのような予測可能であり、一貫性があり、かつ繰り返し可能なクライオスプレー適用（その必要性は、当分野で以前は理解されていなかった）を提供するために、本発明者は、本明細書に説明されるデバイスおよび方法を開発した。
【0020】
したがって、本発明によると、本発明は、１つまたはそれを上回る処置セッションを横断する、気道組織の自動化および半自動化された予測可能で、一貫性があり、効果的で、管腔特異的用量、かつ患者特異的クライオスプレー拡張処置のための方法およびシステムである。本発明の一実施形態によると、ユーザによる患者情報および処置場所情報の本システムへの入力に続いて、処置持続期間が、本システムによって自動的に設定され、自動的に選択された処置持続期間が本システムによって判定されるように達成されたとき、処置スプレーは、本システムによって自動的に停止される。本発明の別の実施形態によると、異なる処置持続期間が、処置部位管腔径に基づいて、気道内の異なる処置場所に対して自動的に設定される。本発明の別の実施形態によると、処置スプレーは、ユーザが患者情報および処置場所をシステムコンソールに入力するまで生じ得ない。
【0021】
本システムの別の実施形態によると、本デバイスは、クライオスプレー動作中、オンボードのクライオジェンタンクと送達カテーテルポートとの間のクライオスプレー供給ラインを一定の温度に維持するように構成される。好ましい実施形態によると、クライオジェンタンクと送達カテーテルポートとの間のクライオスプレー供給ラインは、制御弁および端部部品におけるセンサおよびヒータの組み合わせを使用して、−１２０°を上回る（より温かい）一定の温度、好ましくは、約２０℃に維持される。
【0022】
本発明のさらに別の実施形態によると、各個々の送達コンソールは、各送達コンソールが送達パラメータの各セット、すなわち、患者情報および処置場所／管腔径に対してほぼ同じ自動化された用量を提供するように較正および調整される。本実施形態によると、すでにクライオジェンで満たされた、完全に組み立てられ、動作するクライオスプレー送達コンソールは、調節可能圧力弁を介して、（ガス状形態の）クライオジェンの外部源に接続される。調節可能圧力弁は、具体的かつ精密なタンク圧力でダイヤルするように使用される。クライオスプレー送達システムは、次いで、試験モードで動作され、その冷却力が、クライオスプレー出口、すなわち、クライオスプレー送達カテーテルの先端において測定される。調節可能圧力弁は、次いで、調節され、本システムは、所望される冷却力が出口において達成されるまで再試験される。いったん所望される冷却力を達成するために必要な圧力が判定されると、コンソールは、公称クライオジェンタンク圧力を判定された圧力に設定するように調整される。本実施形態によると、管類、弁、および他のクライオジェン供給要素に関する製造公差に起因する機械毎の変動にもかかわらず、本発明による各クライオスプレーデバイスは、送達パラメータの各セット、すなわち、患者情報および管腔径に対して厳密なクライオスプレー用量を送達する。
【0023】
本発明のさらなる実施形態によると、対応する気管支鏡の作業チャネルよりも幅広い近位区分と、対応する気管支鏡の作業チャネル内に嵌合するように構成される遠位区分とを有する、改良されたクライオジェン送達カテーテルが、提供される。さらに別の実施形態によると、気道組織の処置は、送達カテーテルを回転させる必要なく、選択された管腔内断面の円周内部全体にクライオスプレーを同時に送達するように構成される、半径方向スプレーパターン送達カテーテルを使用して、円周方向に施行される。本実施形態によると、カテーテルの遠位端は、クライオスプレーを前方にではなく（すなわち、送達カテーテルの軸に対して長手方向ではなく）、送達カテーテルの軸に対して半径方向に指向させるように構成される。本実施形態によると、送達カテーテルの遠位端は、カテーテルの周囲に等しく離間される、ちょうど２列の８つのクライオジェン送達ポートとともに構成され、列の中心線は、好ましくは、相互から０．０２５インチ変位され、各ポートは、他の列の隣接するポートから２２．５°だけオフセットされる。本発明者は、２列を上回る送達ポートを有する従来の半径方向クライオスプレー送達ポート配列が、前方に、多くの場合、気管支鏡の視覚化限界を越えて延在する、クライオジェン送達パターンをもたらす傾向があることを発見した。さらに、本発明者は、本明細書に説明されるオフセットされ２列の送達ポートが、２列を上回る送達ポートを有する送達カテーテルによって特徴付けられる、前方に進行するクライオスプレーを回避することを発見した。
【0024】
これらの実施形態は、本明細書でより詳細に説明されるような他のものとともに、疾患気道組織の自動化および半自動化された予測可能で一貫性のある安全で効果的な、そして管腔特異的かつ患者特異的クライオスプレー処置を提供する。
【0025】
したがって、本発明の別の側面は、本発明の方法およびデバイスを使用する、上皮過形成および異形成の療法的処置である。本処置はまた、例えば、喘息、気管支炎、細気管支炎、ならびに／または類似するパターンの杯細胞異形成および／もしくは増大した気道平滑筋によって特徴付けられる関連炎症性および感染性障害の状況下において、改変された上皮構造を改善するために療法的に使用されることもできる。本処置は、粘液の過分泌によって特徴付けられる気道疾患または症状を処置するために同様に使用されることができる。
【0026】
クライオスプレー療法の必要性を示す疾患状態は、例えば、慢性閉塞性肺疾患、炎症性疾患（例えば、喘息、気管支拡張症、および肺線維症）、および慢性閉塞性肺疾患（例えば、慢性気管支炎）を含む。
【0027】
処置の必要性の判定は、限定ではないが、病歴および身体検査、粘液の過剰生産または杯細胞の増殖（例えば、粘液を生じる咳）と一貫する病理組織診断（生検確認）、粘液の過剰生産を伴う疾患または異常を示す気道のＸ線もしくは他の撮像研究、もしくは気道閉塞および／または過敏反応性の痕跡を示す肺機能試験のうちの１つまたはそれを上回るものを含む、任意の数の方法に従って評価され得る。
【0028】
本発明によると、気道表面上皮に指向されるスプレー凍結療法のための方法が、提示され、損傷した繊毛および過分泌杯細胞を破壊し、再生性治癒応答をもたらす再構成または新しい組織／細胞成長、新しい繊毛、新しい上皮をもたらす再構成を刺激および／または誘発し、低減された粘液生産をもたらす。本発明によると、クライオスプレー処置に対する気道組織の応答は、瘢痕／線維症をもたらす修復性治癒応答と比較して、再生性治癒応答である、すなわち、組織再構成をもたらす。クライオスプレーは、瘢痕または線維性組織治癒を殆ど伴わずに細胞外マトリクスの保全をもたらすため、クライオスプレー処置された領域は、再構成／再生後に処置および再構成された組織が再発した場合、同一面積において再処置されることができる。
【0029】
本発明のある側面によると、損傷した、炎症性、または過分泌性気道組織のクライオスプレー処置のための方法が、提示され、これは、気道上皮を健康な構造に戻す、気道再構成を引き起こす。
【0030】
本発明のある側面によると、気道過分泌を処置するクライオスプレー処置のための方法が、提示され、これは、気道再構成および粘液過分泌の療法的低減を引き起こす。
【0031】
本発明のある側面によると、損傷した、炎症性、または過分泌性気道組織のクライオスプレー処置のための方法が、提示され、クライオジェンの適用／送達は、タッチフリーである。
【0032】
本発明のある側面によると、損傷した、炎症性、または過分泌性気道組織のクライオスプレー処置のための方法が、提示され、これは、標的組織へのクライオスプレー器具の並置を要求しない。
【0033】
本発明のある側面によると、損傷した気道繊毛のクライオスプレー処置のための方法が、提示される。
【0034】
本発明のある側面によると、慢性気管支炎のクライオスプレー処置のための方法が、提示される。
【0035】
本発明のある側面によると、粘液亢進に起因する喘息関連気管支閉塞のクライオスプレー処置のための方法が、提示される。
【0036】
本発明のある側面によると、増大した気道平滑筋に起因する喘息関連気管支閉塞のクライオスプレー処置のための方法が、提示される。
【0037】
本発明のある側面によると、ＣＯＰＤのクライオスプレー処置のための方法が、提示される。
【0038】
本発明のある側面によると、気道内の杯細胞の過剰生産または過形成のクライオスプレー処置のための方法が、提示される。
【0039】
本発明のある側面によると、気道粘液の生産を低減させるために、クライオスプレー処置を使用するための方法が、提示される。
【0040】
本発明のある側面によると、組織をリセットし、処置される組織を正常な杯細胞数に再構成させるために、クライオスプレー処置を使用するための方法が、提示される。
【0041】
本発明のある側面によると、繊毛の再成長を誘発するために、クライオスプレー処置を使用するための方法が、提示される。
【0042】
本発明のある側面によると、気道組織を処置するためにクライオスプレー処置を使用するための方法が、提示され、これは、下層結合組織を損傷させず、殆ど線維化させない
【0043】
本発明のある側面によると、気管支樹における管腔内径／解剖学的場所に基づいて、事前判定された用量を備える、損傷した、炎症性、または過分泌性気道組織のクライオスプレー処置のための方法が、提示される。
【0044】
本発明のある側面によると、下層結合組織に延在しない限定された凍結壊死をもたらすように構成される送達用量を備える、損傷した、炎症性、または過分泌性気道組織のクライオスプレー処置のための方法が、提示される。凍結壊死の深さは、用量の増加、特に、スプレー時間の長さとともに増加する。気道における結合組織の深さは、概して、血管の直径に関連するため、本発明の本側面は、解剖学的場所、例えば、気管、主気管支、葉気管支、および亜区域気管支の管腔内径に依存するクライオスプレー用量を含む。平均的成人の気管支樹における典型的な管腔内径は、気管（１８ｍｍ）、主気管支（１２ｍｍ）、葉気管支（８ｍｍ）、区域気管支（６ｍｍ）である。しかし、疾患プロセスに関連する気管支組織層の厚さは、管腔内径に関係なく、実質的に同一である傾向がある。故に、本発明の本側面によると、気道組織の切除のためのシステムおよび方法が、提供され、これは、気道の広く可変である直径において、実質的に一定の深さ（０．１〜０．５ｍｍ）および軸方向範囲（１〜２ｃｍ）において組織を切除する。これは、限定されたユーザ入力に基づいて、患者および領域特異的な量のクライオジェンを気道に送達することによって達成される。
【0045】
本発明の本側面内のいくつかの実施形態によると、用量時間は、随意に、以下のガイドラインに従う。【表1】
【0046】
本発明のある側面によると、処置手技は、肺および／または気管内の複数の管腔特異的用量を含む。好ましい実施形態によると、処置は、最遠位の標的部位から始まり、呼吸樹の上へ近位方向に進行する。各用量は、標的処置部位に一度適用され、気管支鏡が次の標的部位に近位に進められると解凍することを可能にされる。数回の用量が与えられた後に、気管支鏡を除去するかどうかにかかわらず、手動通気が、要求され得、酸素レベルが、処置中に監視および安定化される。加えて、１回を上回る処置セッション（手技日とも称される）が、処置を完了するために要求され得る。例えば、同側気管支は、第１の手技日に処置され得る一方、対側気管支は、第２の手技日に処置される。したがって、本発明の本側面による実施形態は、単一の手技日または複数の手技日（例えば、２日、３日、４日、５日、６日、７日、８日、９日、または１０日、もしくはそれを上回る手技日）における、気管支樹の同一領域、隣り合う領域、または対側領域への複数のクライオスプレー（例えば、１回、２回、３回、４回、５回、６回、７回、８回、９回、または１０回、もしくはそれを上回るクライオスプレー）の送達を包含する。いくつかの場合では、先に処置された面積は、補足的な切除を提供するために、または処置部位における新しい組織成長を切除するために、後続処置日に再処置される。
【0047】
本発明の別の実施形態によると、用量間隔シースが、気管支鏡にわたって提供されてもよい。本実施形態によると、用量間隔シースは、処置の一部中に患者の身体の内側にあるスコープの部分を含め、使用中に患者の身体の外側のユーザ／オペレータに可視であるスコープの部分を十分に被覆する長さを気管支鏡にわたって延在するが、それは、気道組織の進行性部分が処置される際に、患者の身体から抜去される。用量間隔シースの外側は、用量が相互に重複しないように後続場所を処置するために、スコープが移動されている距離、すなわち、スコープが抜去されている距離を測定するようにオペレータによって使用され得る、マーキングを含む。
【0048】
故に、処置を始めるために、カテーテルおよびスコープは、処置を受容するであろう最遠位区分に前進される。好ましい実施形態によると、気道区分内の各処置面積／場所は、単一用量のみを用いて処置される。いったん第１の解剖学的場所が処置されると、カテーテルおよびスコープは、肺または気管の同一もしくは異なる区分内のより近位の解剖学的場所に抜去され、遠位から近位方向に移動する。気管支鏡にわたって置かれる用量間隔シースは、用量の重複を回避するために、スコープおよびカテーテルが移動されている距離を示す際にオペレータを補助するように使用されてもよい。新しい場所に応じて、投与される用量は、第１の解剖学的区分に投与されたものと同一であり得るか、または異なり得る。本発明の一実施形態によると、処置されていない組織の円周領域が、処置された組織の領域間に残される。本実施形態によると、連続処置される組織の領域は、５ｍｍ〜１５ｍｍの長さに及び（気道区分の軸に沿って測定される）、介在する処置されていない組織の領域は、１ｍｍ〜５ｍｍの長さに及ぶ。
【0049】
本発明のある側面によると、カテーテルを退出するスプレーの圧力が５ｐｓｉを下回る（例えば、４、３、２、１、０．５、０．２５ｐｓｉ、またはそれを下回る）気道組織への低圧クライオスプレーを備える、損傷した、炎症性、または過分泌性気道組織のクライオスプレー処置のための方法が、提示される。
【0050】
本発明のある側面によると、送達カテーテルを退出するクライオジェンが摂氏−１５０度〜−２００度の範囲内である、損傷した、炎症性、または過分泌性気道組織のクライオスプレー処置のための方法が、提示される。
【0051】
本発明のある側面によると、単一または複数の処置セッションを備える一方、１つまたはそれを上回る葉が同一セッションにおいて処置される、例えば、ある処置が左下および中葉ならびに１つの主気管支を含み得、後続セッションが右葉、主気管支、および気管を含み得る、損傷した、炎症性、または過分泌性気道組織のクライオスプレー処置のための方法が、提示される。
【0052】
本発明のある側面によると、粘液／痰生産および咳の低減をもたらすために効果的である、損傷した、炎症性、または過分泌性気道組織のクライオスプレー処置のための方法が、提示される。咳特異的な生活の質の検証手段は、限定ではないが、Ｃｏｕｇｈ Ｑｕａｌｉｔｙ−ｏｆ−Ｌｉｆｅ Ｑｕｅｓｔｉｏｎｎａｉｒｅ（ＣＱＬＱ）またはＳｔ．Ｇｅｏｒｇｅ Ｒｅｓｐｉｒａｔｏｒｙ Ｑｕｅｓｔｉｏｎｎａｉｒｅ（ＳＧＲＱ）を含む。痰生産と関連付けられる呼吸困難に関する付加的なツールは、限定ではないが、ＩＳ Ｗｏｏｌｈｏｕｓｅ等によって説明されるような患者指向痰日誌カードおよびＢｒｅａｔｈｌｅｓｓｎｅｓｓ， Ｃｏｕｇｈ ａｎｄ Ｓｐｕｔｕｍ Ｓｃｏｒｅ（ＢＣＳＳ（著作権））を含む。
【0053】
本発明のある側面によると、スパイロメトリ（例えば、努力呼気量（ＦＥＶ１）またはＦＥＶ１／ＦＶＣ比）によって測定されるように、肺機能を２０％、３０％、５０％、７０％、１００％、１５０％、または２００％だけ改良するために効果的である、損傷した、炎症性、または過分泌性気道組織のクライオスプレー処置のための方法が、提示される。努力呼気量（ＦＥＶ１）は、患者が最初の１秒間に自身の肺から吹き出し得る空気の量である。努力肺活量（ＦＶＣ）は、患者が最大可能呼気を摂取した後に吹き出し得る空気の最大量である。
【0054】
本発明のある側面によると、投薬または入院を要求する増悪を含む症状の低減をもたらすために効果的である、損傷した、炎症性、または過分泌性気道組織のクライオスプレー処置のための方法が、提示される。増悪および症状評価のためのいくつかの許容された測定ツールは、限定ではないが、安定したＣＯＰＤを伴う患者において呼吸症状を評価するための日誌である、ＥＸＡＣＴ（著作権）（慢性肺疾患増悪ツール）、ＥＸＡＣＴ ＰＲＯ（著作権）（ＰＲＯは、患者報告結果の頭字語である）、およびＥＸＡＣＴ−ＲＳを含む。本発明のさらなる側面によると、ＣＯＰＤまたは他の疾患／損傷と関連付けられる肺バイオマーカーの低減をもたらすために効果的である、損傷した、炎症性、または過分泌性気道組織のクライオスプレー処置のための方法が、存在する。
【0055】
本発明はまた、ある側面では、本発明の別の側面による手技等の気管支鏡手技中に、気管支鏡の外面にわたってぴったり嵌合するように設計される、シースまたはスリーブに関する。スリーブの外面は、患者の気道中への、およびそれからの気管支鏡の移動を評価ならびに測定するために役立つように医師によって使用されるように設計される、シースの長さに沿った距離を反映する事前判定された増分においてマーキングを帯びる。基準マーキングは、次いで、気管内管または剛性気管支鏡等の別の物体を基準とするか、または整合させるために使用される。
【0056】
一実施形態によると、シースは、編組ポリマー糸／フィラメントから作製される。編組構造は、中国式フィンガトラップに類似し、長手方向に圧縮されると直径が増加し、張力下に置かれると圧潰／係止する。シースが長手方向に圧縮されると、シースの内径は、その編組直径を有意に上回って拡張し、これが広い範囲の直径のスコープまたはカテーテルにわたって摺動することを可能にする。その元々の編組寸法に弛緩および回復することを可能にされると、特に、これが張力下に置かれると、これは、スコープの表面上にぴったり嵌合する。これは、シースが複数のスコープ直径に対する断熱および基準マーキングを収容ならびに提供することを可能にする。編組スリーブ内径（ＩＤ）は、これが拡張し、挿入の際にスコープにぴったり嵌合するように、好ましい気管支鏡の外径（ＯＤ）よりも意図的に小さいサイズにされる。したがって、シースは、使用中に可撓性気管支鏡の外面に堅く固定されるように留まるが、相互に向かってシースの端部を押動し、シースを気管支鏡シャフトの長さに下へと「インチずつ蠕動させる」ことによって、容易に装填され、抜き取られ得る。
【0057】
基準マーキングは、例えば、パッドプリンタまたは他の方法を使用して、シースの外面上に印刷されてもよい、または、例えば、異なる着色フィラメントを使用して、シース中に編組されてもよい。いずれにしても、マーキングは、画定された間隔、例えば、０．５ｃｍ、１．０ｃｍ、１．５ｃｍ等に設定される。本発明のある実施形態によると、マーキングは、長い長さを指示するために１つの色で、例えば、１０ｃｍ毎に作製されてもよく、マーキングは、短い長さを支持するために異なる色で、例えば、１ｃｍ毎に作製されてもよい。どのようなマーキングが使用されても、それらは、任意の公知の方法に従って作製され得る。
【0058】
本発明のある実施形態によると、シースの近位端は、可撓性気管支鏡からのシースの装填および抜取を促進するために、カフを付けられる、ならびに／または漸広する、および／またはハブを帯びてもよい。ハブは、接合またはインサート成形によって編組シースに継合される、成形または機械加工されたプラスチック構成要素であってもよく、随意に、例えば、ユーザによって係合および係合解除され得る摺動可能係止機構を用いて、編組シースを気管支鏡に固着させる。
【0059】
さらに別の実施形態によると、シースの遠位端は、テーパ状にされるか、および／またはカフを付けられ、気管内管の密封ガスケット中へのシース搭載気管支鏡の挿入を促進する、近位から遠位に移動するとき、シースが組織を切削しないように非外傷性端部を提供する、ならびに／または編組のほつれおよび／もしくは解束を防止する。いくつかの場合では、カフは、導入器要素、好ましくは、シースを中心として摺動可能に使い捨てであり、気管内管の近位部分と内部嵌合するようなサイズにされた遠位部分を有するか、剛性の成形または機械加工されたポリマー構成要素と（可逆的または不可逆的に）係合するように構成される。気管内管と係合されると、導入器要素は、開位置における気管内管の開口部においてガスケットまたは弁を保持し、シースがガスケットまたは弁を通して、その結果、気管内管を通して自由に摺動することを可能にする。
【0060】
カフ付き実施形態によると、両端のカフは、編組材料から熱形成されるか、またはそれらは、異なる弾性もしくはプラスチック材料から形成され、任意の数の公知の方法のうちの１つに従って編組材料の端部に固定されてもよい。代替実施形態によると、編組スリーブの遠位端は、可撓性材料内に浸漬されるか、または別様にそれを用いてコーティングされ、気管内管ガスケット中への挿入を補助するためにより硬いが、気管支鏡上に組み立てるために依然として十分に可撓性である遠位先端を生成してもよい。
【0061】
本発明のある実施形態によると、気管支鏡測定シースは、処置の一部中に患者の身体の内側にあるスコープの部分を含め、使用中に患者の身体の外側のユーザ／オペレータに可視であるスコープの部分を十分に被覆する長さを可撓性気管支鏡にわたって延在するように構成されるが、それは、気道組織の進行性部分が処置される際に、患者の身体から抜去される。スコープの遠位端の一部は、気管支鏡、例えば、ＬＮ２クライオスプレー送達およびＬＮ２ガス出口を介して送達される診断ならびに療法的デバイスまたはガスの中断を回避するために、被覆されないままであってもよい。
【0062】
本発明のある実施形態によると、気管支鏡測定シースは、熱傷からの保護を提供するために、高周波数、レーザ、または凍結療法等の手技中に患者の身体の内側にあるスコープの部分の断熱を提供する。編組構造ならびにモノフィラメントおよびマルチフィラメント繊維の混合物は、気管支鏡の平滑な表面と内皮との間に断熱および物理的障壁の両方を提供する。編組構造は任意の組み合わせのポリマー材料から成り得るため、また、ポリマーによって提供される断熱寄与も存在するであろう。他の実施形態によると、編組は、他の組成物（例えば、ポリプロピレン、ナイロン、ポリエステル）のフィラメントから作製されてもよいか、または編組は、ＰＥＴおよび他の材料から作製されるフィラメントの混成物から作製されてもよい。
【0063】
ここで本発明のさらなる側面に目を向けると、一側面では、本発明は、好ましくは（但し、必ずしもそうではない）、損傷した、炎症性、または過分泌性である気道組織の管腔特異的かつ性別特異的クライオスプレー処置のためのコンピュータで調整される方法に関する。本方法は、タッチ感応式ディスプレイ等のクライオスプレーユーザインターフェースを介して、患者タイプおよび処置されるべき解剖学的気道区分のユーザ入力を受信するステップと、次いで、ユーザによって入力された患者タイプおよび気道区分に基づいて、事前判定された計量されたクライオジェンのクライオスプレーを自動的に送達するステップであって、ユーザ入力によって開始され、事前判定された計量されたクライオスプレーが送達されたときに自動的に終了する、ステップとを含む。種々の実施形態では、本方法は、クライオスプレー器具が気道組織に並置されることを要求せず、本方法は、随意に、その管腔径に基づいて、異なる気道領域に対して異なるクライオスプレー用量を自動的に設定する。患者タイプは、いくつかの場合では、性別であり、異なる用量が、男性および女性患者に対して自動的に設定される。随意に、または加えて、処置スプレーは、ユーザが患者情報および処置場所をシステムコンソールに入力するまで開始され得ない。本方法はまた、クライオジェンタンクと送達カテーテルとの間のクライオスプレー供給ラインをクライオスプレー動作中に一定の温度に維持するステップを伴ってもよく、供給ラインに沿った１つまたはそれを上回る弁、マニホールド、およびカテーテルインターフェースが、例えば、−１２０℃よりも温かい温度に保持されてもよい。計量されたクライオスプレーは、随意に、対応する気管支鏡の作業チャネルよりも幅広い近位区分と、該気管支鏡の作業チャネル内に嵌合するように構成される遠位区分とを有する、クライオジェン送達カテーテルを介して送達され、該送達カテーテルは、送達カテーテルを回転させる必要なく、選択された管腔内断面の円周内部全体にクライオスプレーを同時に送達するように構成され、送達カテーテルの遠位端は、カテーテルの周囲に等しく離間される、ちょうど２列の８つのクライオジェン送達ポートとともに構成され、列の中心線は、相互に０．０２５インチ（０．６３５ｍｍ）変位され、各ポートは、他の列の隣接するポートから２０〜２５°（例えば、２２．５°）だけオフセットされる。
【0064】
別の側面では、本発明は、圧力維持システムと、クライオジェンレベル監視システムと、カテーテル取付装置と、流路事前冷却機能と、クライオジェン流のユーザ制御のためのユーザ制御システムと、ディスプレイ画面と、クライオジェン源と該カテーテル取付装置との間のクライオジェン供給ラインと、該供給ラインと関連付けられ、クライオスプレー処置中に該供給ラインを一定の温度に維持するように構成される、複数の温度センサおよびヒータと、クライオジェンタンク充填動作を監視および制御し、手技前システムチェックを起動し、流路事前冷却を制御し、ユーザの患者処置中に温熱機能を制御するためのコンピュータ可読命令を含む、コンピュータ可読媒体を備える、オンボード制御システムとを含む、身体管腔（気道に限定されない）のコンピュータで調整されるクライオスプレーのための装置に関する。いくつかの実施形態では、制御システムは、患者タイプおよび処置に関する解剖学的気道区分を入力するようにユーザを促し、該患者タイプおよび解剖学的気道区分が入力されるまで、クライオスプレー処置を許可しないであろう。制御システムはさらに、随意に、入力された患者タイプおよび解剖学的気道区分に基づいて、ユーザによる開始に応じて、本装置に事前判定された用量のクライオスプレーを送達させるように構成される。クライオジェン供給ラインはまた、随意に、クライオジェン弁と、クライオジェンガスの逃散のための固定オリフィスを有するマニホールドと、カテーテル弁と、クライオジェンガスの逃散のための固定オリフィスを有するカテーテルインターフェースとを含む。
【0065】
さらに別の側面では、本発明は、クライオジェンを備える、リザーバと、リザーバとクライオスプレーカテーテルのためのコネクタポートとの間の流路であって、プロセッサによって制御可能な少なくとも１つの弁を備える、流路と、クライオスプレーカテーテルに取り付けられる、温度センサのための入力と、グラフィカル出力デバイスと、ユーザ入力デバイスと、プロセッサによって実行可能な命令を記憶する、非一過性コンピュータ可読媒体と、（ａ）非一過性コンピュータ可読媒体上に記憶される命令を実行し、（ｂ）温度センサから入力を受信し、（ｃ）グラフィカル出力デバイスに出力を送達し、（ｄ）ユーザ入力デバイスから入力を受信し、（ｅ）少なくとも１つの弁に出力を提供するように構成される、プロセッサとを伴うシステムに関する。コンピュータ可読媒体上の命令は、いくつかのステップ、すなわち、患者の性別および処置されるべき患者の気道領域を識別する、ユーザ入力を受信するステップと、ユーザ入力およびクライオスプレーカテーテルからの温度入力に基づいて、患者の気道の内皮層を切除するために送達するクライオジェンの量を計算するステップと、本システムに接続されたカテーテルを通して、気道領域に、計算された量のクライオジェンを送達するステップとを含む。命令はまた、随意に、カテーテルの温度センサから受信された温度を、気道場所のユーザ入力に基づいて選択された閾値温度と比較するステップと、ある時間間隔にわたって温度センサから受信された温度の変化率を計算し、変化率をユーザ入力に基づいて選択された閾値変化率と比較するステップと、クライオジェンをカテーテルに送達するステップ中に少なくとも１つの弁の開放からの経過時間を測定し、タイマを閾値時間と比較するステップと、（ａ）温度センサから受信された温度が、閾値温度であるか、またはそれを下回る、（ｂ）変化率が、閾値変化率から事前判定された量だけ変動する、（ｃ）経過時間が、閾値時間に等しい、またはそれを超える、（ｄ）クライオジェンの流動を持続するためのユーザ入力が、経過時間が２秒に到達する前に終了される、および／または（ｅ）クライオジェンの流動が中断され、条件（ａ）または条件（ｃ）のいずれも検出されない場合、処置セッション中に送達されたクライオスプレーの回数および温度センサからの温度出力に基づいて、グラフィカル出力デバイスに出力を提供し、付加的なスプレーのためにグラフィカル出力デバイス上にユーザプロンプトを表示するか、または手技を終了するかのいずれかである条件のうちの少なくとも１つが検出される場合、少なくとも１つ弁を閉鎖することによって、クライオジェンの流動を終了するステップとを含む。
【0066】
さらに別の側面では、本発明は、クライオジェン送達デバイスと流体連通する、クライオジェン源と、制御信号に応答して、クライオジェン源の圧力を調節するように構成される、１つまたはそれを上回る調節可能圧力弁と、標的圧力の指示を受信し、クライオジェン送達デバイスの動作中、クライオジェン源の圧力を測定し、測定された圧力が標的圧力と一致するかどうかを判定し、制御信号を１つまたはそれを上回る調節可能圧力弁に送信し、標的圧力に向かってクライオジェン源の圧力を調節するように構成される、コントローラとを含むシステムに関する。コントーラは、随意に、（ａ）クライオジェン送達デバイスがクライオジェンを送達しているとき、クライオジェン送達デバイスの冷却力を示す冷却力測定値を受信するステップと、（ｂ）クライオジェン送達デバイスが冷却力測定値に対応する冷却力を達成すると、クライオジェン源圧力の指示を受信するステップと、冷却力測定値が標的冷却力と一致することを識別するステップと、指示されたクライオジェン源圧力を標的圧力として記憶するステップとによって標的圧力を判定する。ステップ（ａ）および（ｂ）は、随意に、冷却力測定値が標的冷却力と一致するまで繰り返される。いくつかの場合では、調節可能圧力弁は、クライオジェン源の圧力の大まかな低減を提供するように構成される、第１の弁と、クライオジェン源の圧力通気および圧力増進機能を制御するように構成される、第２および第３の弁とを含む。本配列では、プロセッサは、随意に、クライオジェン源の圧力が事前判定された閾値量を上回ると、第１の弁をトリガする一方、第２および第３の弁は、随意に、制御信号によって提供される制御電圧に基づいて、そのデューティサイクルを調節するパルス幅変調コントローラに応答する。制御信号は、随意に、標的圧力、現在の圧力変化率、およびクライオジェン源の圧力履歴に基づいて制御信号を調節し得、好ましくは（但し、必ずしもそうではない）、通気および増進動作間のサイクルを回避するように構成される、比例積分微分（ＰＩＤ）制御アルゴリズムによって駆動されてもよい。
【0067】
さらに別の側面では、本発明は、クライオスプレーコンソールに接続するように構成される、近位インターフェースバヨネットと、バヨネットとともにコンソールと界面接触するように構成される、人間工学的プラスチックバヨネットカバーと、スコープの作業チャネルの外側に存在するように構成されるカテーテルアセンブリの近位部分にわたって分布する、断熱シースと、レーザカット金属ハイポチューブから成り、該スコープの作業チャネルの内径を超える直径を有する、近位管部分と、レーザカットステンレス鋼ハイポチューブから成り、該スコープの作業チャネル内で機能するように構成される直径および長さを有する、遠位管部分とを伴う、気道のクライオスプレー処置のためのカテーテルに関する。カテーテルは、液密管腔を提供するために、カテーテルの全長を被覆するポリマー層の形態の外側カバーを含み、遠位管部分は、非外傷性先端と、先端の近位に、区分内に０．０１５インチ（０．３８１）の直径を有する円形開窓として形成される複数のクライオジェン送達ポートとを含む、円筒形区分内で終端し、区分は、カテーテルの周囲に等しく離間される、ちょうど２列の８つのクライオジェン送達ポートを備え、列の中心線は、相互に０．０２５インチ（０．６３５ｍｍ）変位され、各ポートは、他の列の隣接するポートから２２．５°だけオフセットされる。随意に、または加えて、カテーテルは、クライオスプレーコンソールに温度フィードバックを提供するために、カテーテルの遠位先端に、またはその近傍に置かれるサーモカップルを含む、および／または複数の開窓を中心として環状領域内の気道にクライオジェンを送達するように構成される。環状領域は、好ましくは、実質的に均一な（例えば、視覚的に検証されると均一な）軸方向および半径方向縁辺を有する。カテーテルはまた、遠位区分に近位のカテーテルの外側上に複数のマーキングを含むことができ、そのマーキングは、一定に離間される（例えば、１、２、５ｍｍ等の画定された距離だけ分離される）。
【0068】
さらに別の側面では、本発明は、例えば、自動化システムによって計算されたある量のクライオジェンを、カテーテルを通して気道の環状領域に送達することによって、（内側または管腔）気道表面から０．５ｍｍを上回らない深さまで気道の環状領域を−２０℃に冷却することによる、肺上皮を切除するステップによって患者を処置する方法に関し、カテーテルは、非外傷性先端と、先端の近位に、区分内に円形開窓として形成される複数のクライオジェン送達ポートとを含む、円筒形区分内で終端し、区分は、カテーテルの周囲に等しく離間される、ちょうど２列の８つのクライオジェン送達ポートを備え、列の中心線は、相互に０．０２５インチ（０．６３５ｍｍ）変位され、各ポートは、他の列の隣接するポートから２２．５°だけオフセットされ、同一の列の隣接するポートから４５°だけオフセットされる。クライオジェンは、液体窒素であってもよく、事前判定された量は、処置／切除される気道の領域に部分的に基づいてもよい。いくつかの場合では、カテーテルは、上記に説明されるように、その外面上にマーキングを含み、その場合では、処置は、クライオジェンの適用間に固定距離だけカテーテルを移動させるステップを含む。一実施例として、第１のシステム計算量のクライオジェンが、気道の第１の環状領域に送達され、カテーテルは、固定距離だけ前進または後退されることができ、第２のシステム計算量のクライオジェンが、第１の環状領域に隣接する、気道の第２の環状領域に送達されることができる。第２の事前判定された量のクライオジェンは、第１の事前判定された量のクライオジェンの送達後の温度読取値であって、カテーテルの遠位端の近傍に配置される温度センサによって提供される読取値と、カテーテルの外側の第２の材料の温度とに部分的に基づいて判定される。
【0069】
さらに別の側面では、本発明は、気道のクライオスプレー処置または他の気管支鏡手技中、気管支鏡の外面にわたってその長さの一部に沿って置かれるように構成される、シースに関し、これは、気管支鏡を受容するように構成される管腔を有する、伸長管と、該管の一方の端部において、シースを気管支鏡の近位端に固着させるように構成される、固着デバイスと、管の外面の一部に沿って、該スコープが患者の固定位置、患者特徴、または他の固定基準点に対して移動される距離を表すように構成される、複数のマーキングとを含む。マーキングは、多様に、円周マーカーバンドである、スコープの作業チャネルの外側にある、および／または印刷された数字と関連付けられる。
【0070】
またさらに別の側面では、本発明は、患者の気道に気管支鏡を挿入するステップであって、気管支鏡の少なくとも一部は、固定距離だけ相互に分離された複数の外部マーキングを帯びる、編組ポリマーシースによって被覆される、ステップと、気管支鏡の作業チャネルを通して、クライオスプレー送達カテーテルを気道に延在させ、計量されたクライオスプレーを気道の第１の部分に送達するステップと、シース上の複数のマーキングを事前判定された距離のインジケータとして使用して、気管支鏡を事前判定された距離だけ前進または後退させるステップと、計量されたクライオスプレーを気道の第２の部分に送達するステップとによって患者を処置する方法に関する。本願明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
損傷した、炎症性、または過分泌性気道組織の管腔特異的かつ性別特異的クライオスプレー処置のためのコンピュータで調整される方法であって、
ユーザからクライオスプレーユーザインターフェースを介してコンピュータコンソールに、処置されるべき患者に関する患者タイプを受信するステップと、
前記ユーザから前記クライオスプレーユーザインターフェースを介して、前記処置を受容する解剖学的気道区分を受信するステップと、
前記識別された患者タイプおよび前記識別された気道区分に基づいて、事前判定された計量されたクライオジェンのクライオスプレーを自動的に送達するステップであって、ユーザがクライオスプレー処置を開始すると始まり、前記計量されたクライオジェンのクライオスプレーが送達されたときに自動的に停止する、ステップと、
を含む、方法。
（項目２）
前記気道組織へのクライオスプレー器具の並置を要求しない、項目１に記載の方法。
（項目３）
異なるクライオスプレー用量が、処置部位管腔径に基づいて、気道内の異なる処置場所に対して自動的に設定される、項目１に記載の方法。
（項目４）
前記患者タイプは、性別であり、異なるクライオスプレー用量が、男性患者および女性患者に対して自動的に設定される、項目１に記載の方法。
（項目５）
処置スプレーは、ユーザが患者情報および処置場所を前記システムコンソールに入力するまで生じ得ない、項目１に記載の方法。
（項目６）
クライオスプレー動作中、クライオジェンタンクと送達カテーテルポートとの間のクライオスプレー供給ラインを一定の温度に維持するステップをさらに含む、項目１に記載の方法。
（項目７）
前記クライオジェンタンクと送達カテーテルポートとの間のクライオスプレー供給ラインの弁、マニホールド、およびカテーテルインターフェースのうちの１つまたはそれを上回るものは、−１２０℃を上回る（より温かい）一定の温度に維持される、項目６に記載の方法。
（項目８）
前記計量されたクライオジェンのクライオスプレーは、対応する気管支鏡の作業チャネルよりも幅広い近位区分と、前記気管支鏡の作業チャネル内に嵌合するように構成される遠位区分とを有する、クライオジェン送達カテーテルを介して送達され、前記送達カテーテルは、前記送達カテーテルを回転させる必要なく、選択された管腔内断面の円周内部全体にクライオスプレーを同時に送達するように構成され、前記送達カテーテルの遠位端は、前記カテーテルの周囲に等しく離間される、ちょうど２列の８つのクライオジェン送達ポートとともに構成され、前記列の中心線は、相互から０．６３５ｍｍ（０．０２５インチ）変位され、各ポートは、他の列の隣接するポートから２０°〜２５°だけオフセットされる、項目１に記載の方法。
（項目９）
各クライオジェン送達ポートは、他の列の隣接するポートから２２．５°だけオフセットされる、項目１に記載の方法。
（項目１０）
身体管腔のコンピュータで調整されるクライオスプレー処置のための装置であって、
クライオジェン圧力維持システムと、
クライオジェンレベル監視システムと、
カテーテル取付装置と、
流路事前冷却機能と、
クライオジェン流のユーザ制御のためのユーザ制御システムと、
ディスプレイ画面と、
クライオジェン源と前記カテーテル取付装置との間のクライオジェン供給ラインと、
前記供給ラインと関連付けられ、クライオスプレー処置中に前記供給ラインを一定の温度に維持するように構成される、複数の温度センサおよびヒータと、
クライオジェンタンク充填動作を監視および制御し、手技前システムチェックを起動し、流路事前冷却を制御し、ユーザの患者処置中に温熱機能を制御するためのコンピュータ可読命令を含む、コンピュータ可読媒体を備える、オンボード制御システムと、
を備える、装置。
（項目１１）
前記制御システムは、患者タイプおよび処置に関する解剖学的気道区分を入力するように患者を促すように構成され、
前記制御システムは、前記患者タイプおよび解剖学的気道区分が入力されるまで、クライオスプレー処置を許可しないように構成され、
前記制御システムはさらに、前記入力された患者タイプおよび解剖学的気道区分に基づいて、前記ユーザによる開始に応じて、前記装置に事前判定された用量のクライオスプレーを送達させるように構成される、
項目１０に記載の装置。
（項目１２）
前記クライオジェン供給ラインは、クライオジェン弁と、クライオジェンガスの逃散のための固定オリフィスを有するマニホールドと、カテーテル弁と、クライオジェンガスの逃散のための固定オリフィスを有するカテーテルインターフェースとを備える、項目１０に記載の装置。
（項目１３）
システムであって、
クライオジェンを備える、リザーバと、
前記リザーバとクライオスプレーカテーテルのためのコネクタポートとの間の流路であって、プロセッサによって制御可能な少なくとも１つの弁を備える、流路と、
クライオスプレーカテーテルに取り付けられる、温度センサのための入力と、
グラフィカル出力デバイスと、
ユーザ入力デバイスと、
プロセッサによって実行可能な命令を記憶する、非一過性コンピュータ可読媒体と、
（ａ）前記非一過性コンピュータ可読媒体上に記憶される前記命令を実行し、（ｂ）前記温度センサから入力を受信し、（ｃ）前記グラフィカル出力デバイスに出力を送達し、（ｄ）前記ユーザ入力デバイスから入力を受信し、（ｅ）前記少なくとも１つの弁に出力を提供するように構成される、プロセッサと、
を備え、前記命令は、
患者の性別および処置されるべき前記患者の気道領域を識別する、ユーザ入力を受信するステップと、
前記ユーザ入力および前記クライオスプレーカテーテルからの温度入力に基づいて、前記患者の気道の内皮層を切除するために送達するクライオジェンの量を計算するステップと、
前記システムに接続されたカテーテルを通して、前記気道領域に、前記計算された量のクライオジェンを送達するステップと、
を含む、システム。
（項目１４）
前記命令はさらに、
前記カテーテルの温度センサから受信された温度を、前記気道場所のユーザ入力に基づいて選択された閾値温度と比較するステップと、
ある時間間隔にわたって前記温度センサから受信された温度の変化率を計算し、前記変化率を前記ユーザ入力に基づいて選択された閾値変化率と比較するステップと、
前記クライオジェンを前記カテーテルに送達するステップ中に前記少なくとも１つの弁の開放からの経過時間を測定し、前記タイマを閾値時間と比較するステップと、
（ａ）前記温度センサから受信された温度が、前記閾値温度であるか、またはそれを下回る状態、（ｂ）前記変化率が、前記閾値変化率から事前判定された量だけ変動する状態、（ｃ）前記経過時間が、前記閾値時間に等しいか、またはそれを超える状態、（ｄ）前記クライオジェンの流動を持続するためのユーザ入力が、前記経過時間が事前判定された閾値に到達する前に終了される条件のうちの少なくとも１つが検出される場合、前記少なくとも１つ弁を閉鎖することによって、前記クライオジェンの流動を終了するステップと、
を含む、項目１３に記載のシステム。
（項目１５）
前記命令はさらに、前記クライオジェンの流動が中断され、状態（ａ）または状態（ｃ）のいずれも検出されない場合、処置セッション中に送達されたクライオスプレーの回数および前記温度センサからの温度出力に基づいて、前記グラフィカル出力デバイスに出力を提供し、付加的なスプレーのために前記グラフィカル出力デバイス上にユーザプロンプトを表示するか、または前記手技を終了するかのいずれかのステップを含む、項目１４に記載のシステム。
（項目１６）
システムであって、
クライオジェン送達デバイスと流体連通する、クライオジェン源と、
制御信号に応答して、前記クライオジェン源の圧力を調節するように構成される、１つまたはそれを上回る調節可能圧力弁と、
標的圧力の指示を受信し、
前記クライオジェン送達デバイスの動作中、前記クライオジェン源の圧力を測定し、
前記測定された圧力が前記標的圧力と一致するかどうかを判定し、
前記制御信号を前記１つまたはそれを上回る調節可能圧力弁に送信し、前記標的圧力に向かって前記クライオジェン源の圧力を調節する、
ように構成される、コントローラと、
を備える、システム。
（項目１７）
前記コントローラは、
（ａ）前記クライオジェン送達デバイスがクライオジェンを送達しているとき、前記クライオジェン送達デバイスの冷却力を示す冷却力測定値を受信するステップと、
（ｂ）前記クライオジェン送達デバイスが前記冷却力測定値に対応する冷却力を達成すると、前記クライオジェン源圧力の指示を受信するステップと、
前記冷却力測定値が標的冷却力と一致することを識別するステップと、
前記指示されたクライオジェン源圧力を標的圧力として記憶するステップと、
によって前記標的圧力を判定するように構成される、項目１６に記載のシステム。
（項目１８）
前記冷却力測定値が前記標的冷却力と一致するまで、ステップ（ａ）および（ｂ）を繰り返すステップをさらに含む、項目１７に記載のシステム。
（項目１９）
前記１つまたはそれを上回る調節可能圧力弁は、
前記クライオジェン源の圧力の大まかな低減を提供するように構成される、第１の弁と、
前記クライオジェン源の圧力通気および圧力増進機能を制御するように構成される、第２の弁および第３の弁と、
を備える、項目１６に記載のシステム。
（項目２０）
前記プロセッサは、前記クライオジェン源の圧力が事前判定された閾値量を上回ると、前記第１の弁をトリガする、項目１９に記載のシステム。
（項目２１）
前記プロセッサは、前記クライオジェン源の充填動作中に前記第１の弁をトリガする、項目１９に記載のシステム。
（項目２２）
前記第２および第３の弁は、前記制御信号によって提供される制御電圧に基づいて、そのデューティサイクルを調節するパルス幅変調コントローラに応答する、項目１９に記載のシステム。
（項目２３）
前記制御信号は、比例積分微分（ＰＩＤ）制御アルゴリズムによって駆動される、項目１９に記載のシステム。
（項目２４）
前記ＰＩＤ制御アルゴリズムは、前記標的圧力、現在の圧力変化率、および前記クライオジェン源の圧力履歴に基づいて前記制御信号を調節する、項目２３に記載のシステム。
（項目２５）
前記ＰＩＤ制御アルゴリズムは、通気および増進動作間のサイクルを回避するように構成される、項目２３に記載のシステム。
（項目２６）
気道のクライオスプレー処置のためのカテーテルであって、
クライオスプレーコンソールに接続するように構成される、近位インターフェースバヨネットと、
前記バヨネットとともに前記コンソールと界面接触するように構成される、人間工学的プラスチックバヨネットカバーと、
スコープの作業チャネルの外側に存在するように構成されるカテーテルアセンブリの近位部分にわたって分布する、断熱シースと、
レーザカット金属ハイポチューブを含み、前記スコープの作業チャネルの内径を超える直径を有する、近位管部分と、
レーザカットステンレス鋼ハイポチューブを含み、前記スコープの作業チャネル内で働くように構成される直径および長さを有する、遠位管部分と、
を備え、前記カテーテルはさらに、液密管腔を提供するために、前記カテーテルの全長を被覆するポリマー層の形態の外側カバーを備え、
前記遠位管部分は、非外傷性先端と、前記先端の近位に、区分内に０．０１５インチ（０．３８１）の直径を有する円形開窓として形成される複数のクライオジェン送達ポートとを含む、円筒形区分内で終端し、前記区分は、前記カテーテルの周囲に等しく離間される、ちょうど２列の８つのクライオジェン送達ポートを備え、前記列の中心線は、相互から０．６３５ｍｍ（０．０２５インチ）変位され、各ポートは、他の列の隣接するポートから２２．５°だけオフセットされる、カテーテル。
（項目２７）
前記カテーテルの遠位先端に、またはその近傍に置かれ、クライオスプレーコンソールに温度フィードバックを提供するように構成される、サーモカップルをさらに備える、項目２６に記載のカテーテル。
（項目２８）
前記カテーテルは、前記複数の開窓の周りで環状領域内の気道にクライオジェンを送達するように構成される、項目２６に記載のクライオスプレーカテーテル。
（項目２９）
前記環状領域は、実質的に均一な軸方向および半径方向縁辺を有する、項目２６に記載のクライオスプレーカテーテル。
（項目３０）
前記区分の近位に配置される前記カテーテルの外面上に複数のマーキングをさらに備え、前記マーキングは、相互から画定された距離に離間される、項目２６に記載のクライオスプレーカテーテル。
（項目３１）
気道表面から０．５ｍｍを上回らない深さまで気道の環状領域を−２０℃に冷却することによって、肺上皮を切除するステップを含む、患者を処置する方法。
（項目３２）
前記環状領域は、自動化システムによって計算されたある量のクライオジェンを、カテーテルを通して前記気道の環状領域に送達することによって冷却され、前記カテーテルは、非外傷性先端と、前記先端の近位に、区分内に円形開窓として形成される複数のクライオジェン送達ポートとを含む、円筒形区分内で終端し、前記区分は、前記カテーテルの周囲に等しく離間される、ちょうど２列の８つのクライオジェン送達ポートを備え、前記列の中心線は、相互に０．６３５ｍｍ（０．０２５インチ）変位され、各ポートは、他の列の隣接するポートから２２．５°だけオフセットされ、同一の列の隣接するポートから４５°だけオフセットされる、項目３１に記載の方法。
（項目３３）
前記クライオジェンは、液体窒素であり、前記事前判定された量は、切除されるべき気道の領域に部分的に基づいて判定される、項目３２に記載の方法。
（項目３４）
前記カテーテルは、その外面上に複数のマーキングを含み、前記マーキングは、相互から固定距離だけ分離され、前記クライオジェンを前記気道に送達するステップは、第１のシステム計算量のクライオジェンを前記気道の第１の環状領域に送達することと、前記固定距離だけ前記カテーテルを前進または後退させることと、第２のシステム計算量のクライオジェンを前記第１の環状領域に隣接する、前記気道の第２の環状領域に送達することとを含む、項目３２に記載の方法。
（項目３５）
所定の第２の量のクライオジェンは、所定の第１の量のクライオジェンの送達後の温度読取値と、カテーテルの遠位端の近傍に配置される温度センサによって提供される読取値と、カテーテルの外側の第２の材料の温度とに部分的に基づいて判定される、項目３４に記載の方法。
（項目３６）
気道のクライオスプレー処置または他の気管支鏡手技中、気管支鏡の外面にわたってその長さの一部に沿って置かれるように構成される、シースであって、
気管支鏡を受容するように構成される管腔を有する、伸長管と、
前記管の一方の端部において、前記シースを前記気管支鏡の近位端に固着させるように構成される、固着デバイスと、
前記管の外面の一部に沿って、前記スコープが患者の固定位置、患者特徴、または他の固定基準点に対して移動される距離を表すように構成される、複数のマーキングと、
を備える、シース。
（項目３７）
前記マーキングは、円周マーカーバンドである、項目３６に記載の用量間隔シース。
（項目３８）
前記マーキングは、前記スコープの作業チャネルの外側にある、項目３６に記載の用量間隔シース。
（項目３９）
前記マーキングは、印刷された数字と関連付けられ得る、項目３６に記載の用量間隔シース。
（項目４０）
患者を処置する方法であって、
患者の気道に気管支鏡を挿入するステップであって、前記気管支鏡の少なくとも一部は、固定距離だけ相互から分離された複数の外部マーキングを帯びる、編組ポリマーシースによって被覆される、ステップと、
前記気管支鏡の作業チャネルを通して、クライオスプレー送達カテーテルを前記気道に延在させ、計量されたクライオスプレーを前記気道の第１の部分に送達するステップと、
前記シース上の複数のマーキングを事前判定された距離のインジケータとして使用して、前記気管支鏡を前記事前判定された距離だけ前進または後退させるステップと、
計量されたクライオスプレーを前記気道の第２の部分に送達するステップと、
を含む、方法。
【図面の簡単な説明】
【0071】
以下の図は、本発明の実践および成功の具体的実施例の方法ならびに結果を説明する、発明を実施するための形態に付随する。
【0072】
【図9】図９は、半径方向スプレーカテーテル上にＳ字曲線芯出し特徴を含み、そのようなオフセットの芯出しに対するそのようなＳ字曲線のスコープ中心線への視覚位置付けを補助する軸方向マーカー線を含む、本発明の実施形態を示す。
【図11A】図１１Ａは、気管支鏡４０と、ガス出口管４３と、気管支鏡の作業チャネルから退出するＳ型カテーテル先端４２とを含む、クライオジェン送達装置４２を有する凍結外科手術システム４１の一部の接近図を含む斜視図である。
【図16-1】図１６Ａ−１６Ｆは、カテーテルの遠位先端に位置し得る種々の半径方向スプレーパターン実施形態を示す。図１６Ｇ−Ｈは、図１６Ｄに例証される半径方向スプレー設計からもたらされるクライオスプレー送達パターンを例証する一方、図１６Ｉ−Ｊは、図１６Ａに例証される半径方向スプレー設計からもたらされるクライオスプレー送達パターンを例証する。
【図16-2】図１６Ａ−１６Ｆは、カテーテルの遠位先端に位置し得る種々の半径方向スプレーパターン実施形態を示す。図１６Ｇ−Ｈは、図１６Ｄに例証される半径方向スプレー設計からもたらされるクライオスプレー送達パターンを例証する一方、図１６Ｉ−Ｊは、図１６Ａに例証される半径方向スプレー設計からもたらされるクライオスプレー送達パターンを例証する。
【図16-3】図１６Ａ−１６Ｆは、カテーテルの遠位先端に位置し得る種々の半径方向スプレーパターン実施形態を示す。図１６Ｇ−Ｈは、図１６Ｄに例証される半径方向スプレー設計からもたらされるクライオスプレー送達パターンを例証する一方、図１６Ｉ−Ｊは、図１６Ａに例証される半径方向スプレー設計からもたらされるクライオスプレー送達パターンを例証する。
【図19A】図１９Ａは、同じ量のクライオスプレーが変動する開始温度でカテーテルを通して送達されるときにカテーテルの遠位先端上で、またはその近傍で測定されるような、気道モデルにおいて取得される温度曲線を示し、図１９Ｂは、同じクライオスプレー体積が乾燥した作業チャネルおよびその中に粘液を有する作業チャネルに送達されるときの気道モデルにおける温度曲線を示す。
【発明を実施するための形態】
【0073】
（発明の詳細な説明）クライオスプレーシステムおよび方法
本明細書に説明されるある方法およびデバイスは、２０１３年３月４日に出願され、「Ｃｒｙｏｓｕｒｇｅｒｙ Ｓｙｓｔｅｍ」と題された、同時係属中の米国特許出願第１３／７８４，５９６号および２０１３年８月２８日に出願された、同時係属中の米国特許出願第１４／０１２，３２０号（これらの出願はそれぞれ、あらゆる目的のために、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる）に説明されるクライオスプレー方法およびデバイスの改良物である。
【0074】
本発明の実施形態が実装され得る、例示的凍結外科手術システムの簡略化された斜視図が、図１−３に例証される。凍結外科手術システム１００は、圧力下でクライオジェンを貯蔵するための加圧クライオジェン貯蔵タンク１２６を備える。以下の説明では、タンク１２６内に貯蔵されるクライオジェンは、液体窒素であるが、クライオジェンは、以下に詳細に説明されるような他の材料であってもよい。タンク内の液化ガスの圧力は、５ｐｓｉ〜５０ｐｓｉに及び得る。より好ましい実施形態によると、貯蔵中のタンク内の圧力は、４０ｐｓｉまたはそれを下回るものであり、動作中のタンク内の圧力は、３５ｐｓｉまたはそれを下回るものである。より好ましい実施形態によると、貯蔵中のタンク内の圧力は、３５ｐｓｉまたはそれを下回るものであり、動作中の圧力は、２５ｐｓｉまたはそれを下回るものである。最も好ましい実施形態によると、通常窒素流動における動作中の圧力は、２０±４ｐｓｉである。
【0075】
本発明の好ましい実施形態による公称タンク圧力は、異なるシステムが規格化されたエネルギー出力、つまり、例えば、本発明の種々の実施形態のうちの１つによる、動物モデルまたはヒト患者において首尾よく処置を送達するために使用される標準システムの公称エネルギー出力を有することを確実にするように確立される。個々のシステムのエネルギー出力は、複数の１つまたはそれを上回る温度感知要素（例えば、１つまたはそれを上回るサーモカップル）を備える標準カテーテルおよび／または標準気道ファントムのうちの１つまたはそれを上回るものを使用して評価され、ファントムによって測定される温度変化が、スプレー中の合計エネルギー出力を計算するために使用され、複数のスプレーが、可変圧力において実行され、圧力−エネルギー関係を確立し得、これは、次いで、事前判定された誤差内（例えば、標準エネルギー出力の±５％）で標準システムのエネルギー出力をもたらす圧力値を選択するために使用される。
【0076】
代替実施形態では、クライオジェン圧力は、より小さい管腔カテーテルおよび付加的な特徴セットを通して送達するために、４５ｐｓｉに至るまで制御されてもよい。そのような代替実施形態では、貯蔵中のタンク内の圧力は、５５ｐｓｉまたはそれを下回るものであってもよい。
【0077】
液体窒素（ＬＮ２）が、タンクの底部に存在し、液体窒素ガス／蒸気（ＧＮ２）が、タンクの上面部分を占有する。タンクレベルが、タンクの内側の液体のレベルとともに値が変化するタンク内部のセンサを介して、電子的に監視される。これは、限定ではないが、容量的に（例は、Ｒｏｔａｒｅｘ Ｃ−Ｓｔｉｃである）、抵抗的に、または差圧を測定することによってを含む、種々の方法で行われることができる。
【0078】
図４Ａおよび４Ｂを参照すると、本発明は、使用中にタンク内の液体窒素の圧力を連続的に監視ならびに制御するために、弁および圧力センサ１７４を利用する。コンソールは、圧力センサ１７４を介してタンクの現在の圧力を監視する。ソフトウェアは、センサから現在の圧力を読み取り、適宜、圧力を調節する。圧力が低すぎる場合、ソフトウェアは、圧力増進回路弁１７６を作動し、圧力を規定された閾値まで増加させ、次いで、オフにする。圧力が高すぎるとき、ソフトウェアは、圧力が規定された閾値に到達するまで通気弁１７８をオンにする。
【0079】
いくつかの場合では、システムチャージ圧力が、３つのソレノイド弁のセットによって能動的に制御される。タンク圧力が所望される設定圧力を有意に上回る場合（＞５ｐｓｉ）、またはタンク圧力が完全に緩和されなければならない充填動作中、ヘッドスペースに接続される極低温ソレノイド弁が、タンク圧力の大まかな低減のために使用される。比例ソレノイド弁のセットが、圧力通気および圧力増進機能を制御する。比例ソレノイド弁は、制御電圧に基づいてそのデューティサイクルを調節するパルス幅変調（ＰＷＭ）コントローラによって駆動され、弁プランジャ位置が制御信号に比例して開放することを可能にする。制御信号は、本システムの中央プロセッサによって実行可能な標準比例積分微分（ＰＩＤ）制御アルゴリズムによって駆動される。ＰＩＤコントローラは、精密容量性圧力センサからデータを収集し、設定点、現在の圧力変化率、および圧力履歴に関する現在の圧力偏差に基づいて弁制御信号を調節する。ＰＩＤ出力制御信号が、通気または増進動作が生じるかどうかを判定する。この制御スキームは、有利なこととして、精密な圧力調整を実装しながら、圧力設定点へのソフトウェア変更を可能にする。ＰＩＤコントローラは、通気動作と増進動作との間の不安定なサイクルを回避しながら、オーバーシュートまたはアンダーシュートが最小で迅速な応答を提供するように調整される（Ｐ、Ｉ、およびＤを入力する）。
【0080】
コンソールタンク上の機械的リリーフ弁１８２が、タンク圧力が安全圧力範囲内に留まることを確実にする。一定の圧力監視および調節は、機械的リリーフ弁上の設定点が、３５ｐｓｉに設定されることを可能にし、低タンク貯蔵圧力を可能にする。冗長バーストディスク１８４が、機械的リリーフ弁が故障した場合の保護を提供する。最適な安全性のために、電子的圧力弁と機械的圧力弁の両方が、圧力を調整し、故障の場合に三重冗長性を提供するために存在する。加えて、冗長圧力スイッチ１８０が、正確なタンク圧力読取値を提供し得、自己試験中にチェックされる。代替実施形態では、機械的リリーフ弁１８２は、６０ｐｓｉに設定されるが、依然として低圧力貯蔵タンクのままであることを可能にし得る。
【0081】
本発明のシステムは、クライオジェン弁１８６と、マニホールド１９６と、カテーテル弁１８８と、解凍弁１９０と、固定オリフィス１９１および１９２と、カテーテルインターフェース１９３とを含むマニホールドアセンブリを利用し、カテーテルを通して送達される液体窒素を制御する。クライオジェン弁１８６が作動されると、液体窒素は、ランス１９４を通してタンクを退出し、クライオジェン弁１８６を通して、固定オリフィス１９２が存在するマニホールド１９６に進行し、冷たい膨張ガスおよび液体窒素がラインを退出し、内部クライオジェン回路を冷却することを可能にする。この事前冷却中、マニホールドの下流のカテーテル弁１８８は、閉鎖されたままである。データ取得ボードが、マニホールド本体上に位置するサーモカップル１９５からデータを収集する。事前冷却機能では、システムソフトウェアは、サーモカップル１９５からのデータを監視し、その温度が所望される設定点を上回ると、クライオジェン弁１８６を開放し、マニホールド１９６を冷却する。好ましい実施形態によると、固定オリフィス１９１は、カテーテルインターフェース１９３上に提供され、冷たい膨張ガスの通気が噴霧されながらラインを退出することを可能にする。
【0082】
図４Ｂおよび４Ｃに表される本発明の好ましい実施形態によると、クライオジェン弁１８６、マニホールド１９２、カテーテル弁１８８、およびカテーテルインターフェース１９３はそれぞれ、温度サーモカップルまたはセンサ１９５ａおよびヒータ１９９を提供され、クライオジェン流路を一定の選択された温度に維持し、弁およびマニホールドアセンブリを通した連続的なクライオジェンの流動からもたらされる本システムの過冷却を防止する。本発明の種々の実施形態によると、ヒータはそれぞれ、弁、マニホールド、およびカテーテルインターフェースを同一温度または異なる温度に維持するように制御されてもよい。好ましい実施形態によると、本システムは、弁、マニホールド、およびカテーテルインターフェースの温度がクライオスプレー処置中に−１２０℃を上回る温度に維持されるように制御されるように設定される。最も好ましい実施形態によると、本システムは、弁、マニホールド、およびカテーテルインターフェースの温度がクライオスプレー処置中に＋２０°Ｃの温度に維持されるように制御されるように設定される。別の実施形態によると、弁、マニホールド、およびカテーテルインターフェースはそれぞれ、一定の温度に制御および維持されるが、それぞれの一定の温度は、他のものの一定温度のうちの１つまたはそれを上回るものと異なってもよい。
【0083】
解凍機能は、クライオジェンスプレーの後、スコープからの除去の前にカテーテルを解凍するために有用である。解凍回路が、ガス状窒素を、タンクの上面からヒータ１８７および解凍弁１９０を通してカテーテル１２８に指向させる。ソフトウェア画面上の解凍ボタンが押されると、解凍回路は、規定された時間（例えば、３０秒）にわたって起動されるが、ユーザの裁量においてより早く停止されることができる。低電圧（２４ＶＤＣ）ＤＣ解凍ヒータは、従来技術のライン電圧（１２０Ｖ）ＡＣヒータと比較して、最小６Ｗの加温／解凍性能を送達するが、ライン電圧に起因する変動を最小限にし、最大ガス温度を制限する。
【0084】
本発明のコンソールは、断熱された迅速解放カスタム充填ホース１６４を備え、半自動クライオジェン充填プロセスにおいて外部充填ポート１６６を通してタンクを充填する。コンソール上の充填ポートスイッチは、充填ホースが係止位置にあるときのみ作動する。充填プロセス中、液体窒素は、タンクへの途中でフィルタ１７２および移送弁１７０を通過する。ソフトウェアは、タンクが満杯になり、コンソールからの除去に先立ってホースを通気するとき、電子移送弁１７０を自動的に遮断する。代替実施形態によると、手動充填が、手動弁を用いて電子移送弁および通気弁を機械的に迂回させることによって起こり、したがって、コンピュータコンソールの必要性なくタンクが充填されることを可能にすることができる。
【0085】
カテーテルは、コンソールから患者処置部位に液体窒素（または他のクライオジェン）を輸送するように設計される。一実施形態によると、カテーテル１は、その近位端においてコンソールに取り付けるためのバヨネット２およびハブ３と、捩れならびに破壊を最小限にするためのレーザカットハイポチューブと、ハイポチューブにわたって配置され、それによって、カテーテル１を密封するポリマー層と、ユーザを冷気から保護するための断熱層４と、ユーザによってトルクがかけられるときに捩れを防止するために役立つ歪み緩和部４ａと、その遠位端において組織の損傷を防止するための非外傷性丸形先端（１０）とを含んでもよい。ハイポチューブは、好ましくは、螺旋状に切断され、ある程度の軸方向の剛性および押し込み性を維持しながら半径方向の可撓性を付与し、ハイポチューブの相対可撓性は、いくつかの場合では、可変ピッチ螺旋状切断の使用を通して、カテーテル１の長さに沿って可変である。例えば、螺旋状切断は、第１に、近位に比較的に大きいピッチによって、第２に、より遠位により小さいピッチによって特徴付けられ、遠位端、特に、先端がカテーテルの最近位部分よりも急な曲線を中心として屈曲することを可能にし得る。これらの実施形態によるカテーテルによって提供される強度および可撓性は、ユーザ（例えば、医師）が、必要に応じて、処置手技中にカテーテルを後屈することを可能にする。
【0086】
ポリマー層は、実質的にガス不透過性である任意の好適な可撓性ポリマー（例えば、フッ素化エチレンプロピレンまたはウレタン）であってもよく、熱収縮を用いて、または浸漬コーティング、溶融コーティング、もしくはスプレーコーティングを用いて取り付けられる、１つまたはそれを上回る押出層の形態でハイポチューブにわたって配置されてもよい。カテーテルパッケージは、再使用を防止し、使い捨て情報を追跡するために、ユーザが使用に先立って走査するＲＦＩＤタグを含んでもよい。
【0087】
カテーテルパッケージはまた、カテーテルに対して補強を提供し、使用中およびカテーテルをスコープ中に置くときに捩れを防止することに役立つ導入器を含んでもよい。カテーテルが本システムに接続されるとき、ＲＦＩＤタグが本システムによって走査されるように、代替構造が、ＲＦＩＤタグをバヨネットに隣接するコネクタ面積上に位置させる。
【0088】
好ましい実施形態によると、送達カテーテルは、相互に噛合される異なる内径のハイポチューブから構築され、近位シャフトおよび遠位シャフトを作製し、遠位シャフトは、より小さいＩＤを含んでもよい。近位および遠位シャフトは、コネクタにおいて継合されてもよく、そのコネクタは、ユーザが微細な調節をカテーテル１にもたらすことを可能にするために、成形されたハンドルによって被覆されることができる。近位シャフトは、その近位端においてコンソールに取り付けるためのバヨネットおよびハブを含んでもよい。遠位シャフトは、好ましくは、気管支鏡の作業チャネルを通して嵌合することを可能にするために、低減されたＩＤを有する。カテーテルの遠位先端は、標的組織上にクライオジェンスプレーを送達するように構成されるノズルを構成する、半径方向スプレーパターン孔を含む。カテーテルの端部は、好ましくは、溶接されたステンレス鋼球体から作製される、丸形先端を有するように構成されてもよい。この丸形先端は、体腔へのカテーテル挿入または操作中に組織への外傷を低減させることに役立ち得る。サーモカップルは、カテーテルシャフトに沿って、好ましくは、カテーテルの遠位端、またはその近傍に位置し、制御コンソールに温度フィードバックを提供し、例えば、クライオスプレーがカテーテルの先端を退出する精密な瞬間をより良好に判定し得る。ハイポチューブは全て、カテーテルの内側を流動することが意図される液体からレーザカットパターンを密封する、ポリマー熱収縮を用いてラミネートされる。加えて、両方のハイポチューブは、必要に応じて剛性を提供し、必要に応じて多くの可撓性を提供する、可変レーザカットパターンを有する。これは、パターン自体の形状を変動させるだけではなく、螺旋状または繰り返し切断パターンの分離を変動させることによっても遂行される。
【0089】
代替実施形態によると、送達カテーテルは、ステンレス鋼編組によって取り囲まれる、可撓性ポリイミドの１つまたはそれを上回る層から構築されてもよく、これは、順に、Ｐｅｂａｘの外層を用いてコーティングされる。ステンレス鋼編組にわたるＰｅｂａｘのその押出は、Ｐｅｂａｘが鋼編組のピッチを通して浸透し、カテーテルの後屈中に捩れ、破壊、または層剥離を防止することに役立つことが発見された。Ｐｅｂａｘはまた、カテーテルの平滑な摺動および一般的な堅牢性に対して重要な硬度と、ユーザがスコープ内のカテーテルの移動を感じることを可能にするある程度の粘着性に対して重要な軟性との間の望ましい平衡も提供する。ステンレス鋼編組のピッチは、要求される強度をもたらすために十分に微細であるが、依然としてＰｅｂａｘが浸透することを可能にするように構成される。カテーテルの遠位端は、Ｐｅｂａｘのみから成る、先端の丸い形状の非外傷性先端を提供される。この新規の構造は、カテーテルの捩れ、破壊、または層剥離を伴わずにカテーテルの後屈を可能にする。本発明の目的に関して、後屈は、カテーテルが０．３７５インチまたはそれを上回る曲率半径を中心として約２１０°屈曲するか、または向きを変える能力を指すために使用される。
【0090】
図５は、本発明による、クライオスプレーカテーテル１の好ましい実施形態のカテーテル構造を示す。これは、バヨネット接続部２と、カテーテル接続筐体３と、断熱材４と、ＦＥＰまたはＰｅｂａｘ熱収縮ラップを伴うレーザカットハイポチューブ５と、縮小する内径のノズル接続部６と、ＦＥＰまたはＰｅｂａｘ熱収縮ラップを伴う第２のより小さいＩＤのレーザカットハイポチューブ７と、半径方向スプレーパターン孔８と、スプレーパターンインジケータマーキングバンド９（２つが示されるが、より小さい遠位区分における噴霧を考慮して、例えば、３つまたはそれを上回るものが提供されてもよい）と、丸形先端１０とを含む。
【0091】
非常に薄い金属の層をカテーテルシャフトに追加するか、または、例えば、ハイポチューブを使用する、もしくは編組金属を使用することにより、シャフトにおける熱伝達係数を増加させることによって、カテーテルは、非常に短いサイクル時間内に本デバイスの先端に最適なクライオジェン送達を提供するように構築されてもよい。
【0092】
図６は、カテーテルシャフト５の近位端の構築のために使用される、典型的なハイポチューブ１９を示す。これは、典型的には、４５インチの長さを有するが、２４〜９６インチの長さに変動することができる。管１９の内径は、通常、０．１０４インチであるが、０．０４５〜０．１５０インチに変動することができる。好ましい実施形態では、ハイポチューブ１９は、螺旋状にレーザカットされてもよいが、他の可変切断が、存在し得る。切断は、可撓性を金属管に提供する。
【0093】
図７は、大きい直径のハイポチューブシャフト１９から小さい直径のレーザカットハイポチューブシャフト８への遷移部２５を示す。遷移部は、より小さい直径がスコープの作業チャネルに挿入され得るためである。加えて、大きい直径から小さい直径への遷移部は、二重相流動ガスおよび液体がカテーテル経路に沿って相互作用し、それらがパイプを下って進行する際、ガスが液体の速度を再度達成することを可能にするための混合点として作用する。この遷移部は、「ノズル状」遷移部と称される。この遷移部は、２つのハイポチューブ間、２つのポリマーシャフト間、またはコイルとハイポチューブとの間、もしくはコイルとポリマーシャフトとの間に生じることができる。
【0094】
図８は、カテーテルアセンブリ１に追加される、断熱材４およびコネクタ筐体３を示す。
【0095】
図９は、その遠位先端形状中に内蔵されるＳ字曲線芯出し特徴を伴う、代替実施形態のカテーテルの等角図である。これは、屈曲部１２と、スコープ作業チャネルオフセットに対してカテーテルを視覚的に整合させるために使用される特徴である、整合線２９とを示す。
【0096】
図１０は、スコープ２０の視覚化システムを通して見られるような、代替実施形態のＳ字曲線１２を示す。使用方法は、カテーテル区分１１をマーキングバンド間に特定し、次いで、軸方向線２９が視覚線内で可視および水平になるまでカテーテルを軸方向に回転させることによって、処置されるべき面積を標的とすることである。この時点で、カテーテル先端は、スコープ２０の中心線と相対的に芯出しされる。この軸方向線は、典型的には、パッド印刷またはレーザマーキングプロセスを介して生成される。
【0097】
カテーテル遠位先端の好ましい半径方向スプレーパターンは、シャフトの円周周囲に等しく分散される、２列の孔であり、各列は、それぞれ、０．０１６インチの８つの孔を含む。第１および第２の列は、第１の列の中心線から第２の列の中心線に測定される０．０２５インチの距離だけシャフトの長さに沿って分離され、孔は、図１６Ｄに見られるように、相互から２２．５°の角度に配列される。図１６Ｇ−Ｈに示されるように、この半径方向スプレー設計は、気道の円周を中心として半径方向および軸方向に均一であるクライオスプレー送達のパターンをもたらし、それは、「計量された」クライオスプレー量（すなわち、本発明の自動化システムによって生成および実行される送達プロトコルを利用して送達される、本発明の自動化システムによって判定されるクライオスプレー量）を送達するために使用されると、気道軟骨組織を含むより深部の組織への損傷のリスクを伴わずに、粘膜の確実かつ繰り返し可能な切除を可能にし、概して、本発明の自動化クライオスプレーシステムと併せて、図１６Ｄによる半径方向スプレー設計を使用して達成される切除は、均一な半径方向および軸方向縁辺によって特徴付けられる、０．１〜０．５ｍｍの深さまでの環状切除をもたらし、切除の深さは、いくつかの場合では、その均一性を保全しながら増加されることができる（図示せず）。重要なこととして、クライオスプレー送達の軸方向範囲は、概して、図１６Ｄのスプレーパターンの長さと同延であり、他のシステムで観察されるように軸方向にオフセットされない。したがって、図１６Ｄの先端設計を組み込むシステムのユーザは、クライオスプレーが気道に送達されるとき、これがカテーテルの先端が実際に配置される領域内に送達されることを合理的に確実にされることができる。本発明者は、図１６Ａの設計等の他の設計が、概して、自動化システムにおける使用に関して有利ではないような、より可変であり、高い頻度でより深いパターンの切除をもたらすことを見出した。例えば、図１６Ｉ−Ｊは、図１６Ａの先端設計を使用して得られる、深さおよび軸方向範囲の両方において「スカラップ形」を呈するクライオスプレー送達パターンを示し、そのようなスカラップ形は、ある用途に対して適切であるか、またはさらには有用であるが、これは（潜在的に気道軟骨組織への損傷を引き起こす）ある領域の過剰処置および（潜在的に疾患プロセスに寄与する粘膜の部分を放置する）他の領域の処置不足の同時発生リスクを上昇させるため、例えば、慢性気管支炎を処置するための粘膜切除用途に対して最適ではない。
【0098】
孔は、レーザカットを伴わないハイポチューブの短い剛性区分の円周周囲に位置し、そのような区分は、ハイポチューブが後屈された気管支鏡または任意の他の蛇行面積を通して進むことを可能にするために、直径が０．０５０インチと同程度に小さい。
【0099】
代替実施形態の代替パターンが、図１６Ｂ−１６Ｆに示される。図１６Ａに示される実施形態は、直径が０．０２３インチの２列の４つの丸形孔を有する。図１６Ｂおよび１６Ｃに示される実施形態は、端部の直径と比較して、長さが２〜４倍である２列の３つの楕円形孔を有する。図１６Ｅに示される実施形態は、３列の６つの丸形孔を有し、それぞれ、０．０２２インチの直径を有する。図１６Ｆに示される実施形態は、４列の８つの孔を有し、それぞれ、０．０１６インチの直径を有する。
【0100】
図１１Ａを参照すると、気管支鏡４０が、気管４４または患者の主気管支４５等の気管支内に位置付けられ得る。カテーテル４８は、スコープ４０の作業チャネル管腔４６内に置かれ、スコープの遠位先端において作業チャネルから退出する。クライオジェン送達装置４２が、遠位端における半径方向スプレークライオジェン送達カテーテル４２と、１つまたはそれを上回る孔４７とを備える。患者へのクライオジェン送達装置の挿入後、クライオジェンが、クライオジェン源からクライオジェン送達カテーテル４８に提供される。スコープを囲繞するガス出口管４３が、患者から処置面積の極低温ガスを排出するための付加的な手段４９を提供するために利用されてもよい。受動的管腔出口５０もまた、手技中の適切な通気を確実にするために、気道の管理を介して存在する。図１１Ｂは、直線先端カテーテルが使用され、ガス出口管を伴わない、代替実施形態の接近図を示す。
【0101】
図１８を参照すると、気道のクライオスプレー処置または他の気管支鏡手技中、気管支鏡の外面にわたってその長さの一部に沿って置かれるように構成される、用量間隔シースが、示される。用量間隔シース４０１は、気管支鏡４０を受容するように構成される管腔を有する、伸長管４０３と、該管の一方の端部において、該シースの近位端を気管支鏡の近位端に固着させるように構成される、固着デバイス４０５、例えば、Ｔｕｏｈｙ−Ｂｏｒｓｔと、管の外面の一部に沿って、該スコープが患者の固定位置、患者特徴、または他の固定基準点に対して移動される距離を表すように構成される、複数のマーキング４０７とから作製されてもよい。該マーキングは、スコープの作業チャネルの外側の円周マーカーバンドであってもよく、随意に、印刷された数字と関連付けられてもよい。通気管（例えば、剛性気管支鏡または気管内管）と整合されると、マーキングは、投薬に先立って、体外近位基準マーキングを提供する。後続用量では、基準マーカーは、スコープが次の投薬部位に近位に移動されるとき、用量を重複させないように医師を補助する。
【0102】
図１３−１４は、本発明のある実施形態による、例示的手技中に本システムによって表示される種々の画面を示す。ホーム画面（図示されないが、図１３Ａに示されるものに類似する）が、システム電源投入および自己試験中に表示される。自己試験は、ユーザが直接コンソールを充填するステップに進み得るように取り消されることができる。いったん自己試験が完了すると、本システムは、次の画面に進む。
【0103】
図１２は、凍結外科手術システム１００を設定し、切除手技を実施するための例示的方法６００を描写する。図１２に例証されるステップの以下の説明は、図１３Ａ−１４Ｐに示されるような例示的インターフェースを参照して補完される。
【0104】
図１２に描写されるステップは、例示的であることのみが意図されることに留意されたい。当業者は、例示的実施形態がより多い、より少ない、または異なるステップを含み得ることを認識するであろう。さらに、別様に留意されない限り、ステップの順序は、再配列されてもよい。
【0105】
初期事項として、凍結外科手術システム１００と関連付けられるコンピューティングデバイスが、初期化され得、凍結外科手術システム１００を初期化し得る。例えば、図１３Ａに示されるように、初期化プロセスは、他のアクションの中でもとりわけ、自己チェックを実施するステップ、クライオジェンの新しい充填を受容するように本システムを構成するステップ、凍結外科手術システム１００の種々の構成要素間の通信を確立するステップ、および任意の関連患者記録を読み出すステップを伴ってもよい。
【0106】
いったん本システムが初期化されると、ステップ６０５において、コンピューティングデバイスは、処置識別子を受信し得る。例えば、図１３Ｂに示されるように、インターフェースが、提示され、手技が新しい療法または以前の処置の継続であるかどうかをユーザに問い合わせ得る。手技が以前の処置の継続である場合、ユーザは、以前の処置の識別を提供することを促され得、関連処置記録が、コンピューティングデバイスの記憶装置から読み出され得る。継続療法の詳細が、処置が実行される際に記録に添付され得る。
【0107】
一方、療法が新しい療法である場合、コンピューティングデバイスは、インターフェースを提示し、ユーザが新しい療法識別子を入力するか、または本システムに新しい療法識別子を自動的に生成させるかのいずれかを可能にし得る（図１３Ｃ参照）。新しい療法識別子は、コンピューティングデバイスの記憶装置内の患者記録と関連付けられてもよい。コンピューティングシステムが、本システムが識別子を生成すべきであることを指示する選択を受信する場合、本システムは、任意の適切な作成スキームに基づいて（例えば、連続識別子を選択するか、または無作為識別子を生成し、識別子がすでに使用中ではないことを確実にするようにチェックすることによって）一意の識別子を作成し得る。コンピューティングデバイスが、ユーザがカスタム識別子を入力するであろうことを指示する選択を受信する場合、コンピューティングデバイスは、（例えば、図１３Ｄに示されるような）新しいインターフェースを提示し、ユーザがカスタム療法識別子を入力することを可能にし得る。随意に、コンピューティングデバイスは、ユーザが入力したカスタム療法識別子がすでに使用中ではないことを検証してもよい。
【0108】
処理は、次いで、ステップ６１０に進んでもよく、コンピューティングデバイスは、手技設定を受信し得る。手技設定は、患者の肺の標的面積に送達するクライオスプレーの量を判定するために使用される、患者情報を表す。例示的実施形態によると、凍結外科手術システム１００および関連付けられるコンピューティングデバイスは、限定された情報のみに基づいてクライオスプレーの標的量を判定するように構成される。例えば、図１３Ｅに示されるように、手技設定は、患者の性別と、後で選択されるべき気道場所を定義する肺用語から成り得る。処置されるべき肺の標的面積と組み合わせて、これらの手技設定は、適用されるべきクライオスプレーの標的量を判定するために十分であり得る。随意に、コンピューティングデバイスは、図１３Ｆに示されるように、インターフェースを提示し、手技設定が医師によって確認されることを要求してもよい。
【0109】
ステップ６１５において、コンピューティングデバイスは、カテーテルのタイプおよび／または具体的カテーテルに対応するカテーテル識別子を受信し得る。例えば、各カテーテルは、ＲＦＩＤタグまたはバーコード等のある形態の識別を提供され得、タグまたはコードは、コンピューティングデバイスと通信する好適な走査デバイスによって走査され得る。図１３Ｇは、カテーテルと関連付けられるＲＦＩＤタグの走査を受信するための例示的インターフェースを示す。
【0110】
ステップ６２０において、コンピューティングデバイスは、カテーテルまたはサーモカップルが凍結外科手術システム１００にプラグ接続されていることを判定し得るか、および／またはカテーテルおよびサーモカップルへの接続を確立し得る。コンピューティングデバイスは、例えば、カテーテル／サーモカップルとコンピューティングデバイスとの間の一方向または双方向通信を可能にする、カテーテルまたはサーモカップルと関連付けられる１つまたはそれを上回るデータポートを識別し得る。コンピューティングデバイスは、図１３Ｈ−１３Ｉに示されるように、カテーテルおよびサーモカップルがポートに接続されていることを要求するプロンプトを表示し得る。カテーテルおよびサーモカップルの存在を検出し、カテーテルおよびサーモカップルとの通信を確立すると、コンピューティングデバイスは、ディスプレイを更新し、カテーテルおよびサーモカップルが正常に接続されたことを指示し得る（例えば、図１３Ｊ参照）。
【0111】
ステップ６２５において、コンピューティングデバイスは、クライオスプレー流動チェックを実施し得る。コンピューティングデバイスは、（図１３Ｋに示されるように）凍結外科手術システム１００にコマンドを送信することによって、クライオスプレーの流動を自動的に開始し得るか、またはクライオスプレーを手動で起動するようにユーザを促し得る。コンピューティングデバイスは、ある安全性パラメータが満たされない場合、手動で、または自動的に、クライオスプレーが適用されないように防止し得る。例えば、コンピューティングデバイスは、クライオスプレー流動チェックの実施に先立って、カテーテルと関連付けられるサーモカップルから温度を読み取り得る。サーモカップルが、体温（例えば、約３７℃）に実質的に対応する温度読取値を報告する場合、コンピューティングデバイスは、カテーテルがすでに患者の体内に展開されていることを判定し得る。流動チェックは、患者の身体の外側で生じるように設計されるため、コンピューティングデバイスは、この場合では、クライオスプレーが適用されないように防止し得る。
【0112】
コンピューティングデバイスは、凍結外科手術システム１００の出力を評価し（図１３Ｌ）、流動チェックの結果を用いてインターフェースを更新し得る。流動が異常であると判定される（例えば、事前判定された範囲外の流速が検出される）場合、インターフェースは、更新され、凍結外科手術システムが継続の前に保守を受けることを要求し得る。流動が正常であると判定される場合、処理は、ステップ６３０を継続し得る。
【0113】
ステップ６３０において、コンピューティングデバイスは、切除手技が実施されるであろう解剖学的領域および／または小領域の選択を受信し得る。コンピューティングデバイスは、ユーザが処置されるべき領域／小領域の識別を入力することを可能にするためのプロンプトを提供し得る。プロンプトは、テキストであってもよい、または図１４Ａ−１４Ｅに示されるように、グラフィックであってもよい。
【0114】
ステップ６３５において、コンピューティングデバイスは、クライオスプレーの標的量を計算し得る。計算は、ステップ６１０において受信された手技設定およびステップ６３０において識別された領域／小領域に基づいて実施され得る。例えば、患者の性別および肺用語、ならびに標的領域／小領域が、周辺組織を損傷させることなく標的領域／小領域内の組織を切除するために必要なクライオスプレーの量にこれらの値を関連させる、アルゴリズムまたは複数のアルゴリズムへの入力として提供され得る。いったんクライオスプレーの標的量が判定されると、処理は、ステップ６４０に進み得る。
【0115】
ステップ６４０において、コンピューティングシステムは、凍結外科手術システム１００に、ステップ６３５において計算されたようなクライオスプレーの標的量を送達するように命令し得る。例えば、コンピューティングシステムは、図１４Ｆに示されるように、クライオスプレーの送達を自動的に開始し得るか、またはクライオスプレーの送達を手動で開始するようにユーザを促し得る。コンピューティングシステムは、クライオスプレーの適用が始まったことを指示する信号を受信し得る。
【0116】
いったんクライオスプレーの適用が始まると、コンピューティングシステムは、クライオスプレーの送達を監視し得る。コンピューティングシステムは、送達されたクライオスプレーの量を測定し得る。これは、例えば、クライオスプレーの適用が始まってから経過した時間およびステップ６２５において判定されたような流速に基づいて、またはサーモカップルによって測定されたような温度に基づいて、送達されたクライオスプレーの量を計算することによって遂行され得る。いくつかの実施形態では、複数のサーモカップルが、カテーテル上の種々の場所に方策的に位置してもよく、サーモカップルの測定値は、測定値がスプレー出力のためのプロキシとしての役割を果たすことを可能にするパラメータに関連してもよい。いったん送達されたクライオスプレーの量がクライオスプレーの標的量に一致すると、コンピューティングデバイスは、例えば、終了コマンドを凍結外科手術システム１００に送信することによって、クライオスプレーの送達を自動的に終了し得る。さらに、スプレーの適用は、サーモカップルによって測定されるような温度が、所望される量のスプレーが適用されたことを指示すると、停止され得る。
【0117】
クライオスプレー送達手技中、コンピューティングデバイスは、カテーテルの外側に、先端からある程度の距離に添着されたサーモカップルによって関連するように、カテーテルの温度を測定し得る。コンピューティングデバイスは、ある条件下で、クライオスプレーの標的量の送達に先立って、（例えば、上記に説明される終了コマンドを送信することによって）スプレーを停止し得る。例えば、クライオスプレーの適用は、（ａ）温度が安全閾値を下回って急落する場合、（ｂ）本デバイスがリアルタイムで生成する温度曲線の傾きが閾値安全範囲から変動する（高すぎるか、または低すぎるかのいずれかの）場合、または（ｃ）スプレーの持続時間が閾値時間を超えて延長する場合、終了され得る。
【0118】
ステップ６４５において、コンピューティングデバイスは、カテーテルが解凍されたことを識別し得る。付加的なステップ（クライオスプレーを再適用するステップまたはカテーテルを移動させるステップ等）を実施する前に、患者の組織またはカテーテル／サーモカップルへの損傷を防止するために、カテーテルが安全な温度に戻ったことを確実にすることが重要であり得る。故に、サーモカップルによって測定されるようなカテーテルの温度が判定され、安全な温度値を表す事前判定された閾値と比較され得る。温度が閾値を超える場合、コンピューティングデバイスは、カテーテルが解凍されたことを判定し得、処理は、ステップ６５０に進み得る。温度が閾値を超えない場合、コンピューティングデバイスは、事前判定された時間（例えば、１秒）を待機し、サーモカップルから温度閾値を再び読み取り得る。カテーテルが解凍されたことを検証するための例示的インターフェースが、図１４Ｇ−１４Ｈに描写される。
【0119】
ステップ６５０において、コンピューティングデバイスは、ステップ６３５において計算されたクライオスプレーの標的量が正常に送達されたかどうかを判定し得る。上記に留意されるように、ステップ６４０において、コンピューティングシステムは、カテーテルおよび／またはサーモカップルと関連付けられる種々のパラメータを監視し得、そのパラメータは、好ましくは、クライオスプレーパラメータを計算するために使用され、クライオスプレーの適用中、クライオスプレーの進行を評価する、および／または（例えば）（ａ）温度が安全閾値を下回って急落する場合、（ｂ）本デバイスがリアルタイムで生成する温度曲線の傾きが閾値安全範囲から変動する（高すぎるか、または低すぎるかのいずれかの）場合、または（ｃ）スプレーの持続時間が閾値時間を超えて延長する場合、クライオスプレーを終了または中断するために使用され得る。クライオスプレーの標的量が送達される前に、クライオスプレーの流動がこれらまたは他の理由から停止される場合、コンピューティングデバイスは、クライオスプレーの標的量が正常に送達されなかったことをステップ６５０において判定し得る。ステップ６４０が中断を伴わずに進む場合、コンピューティングデバイスは、クライオスプレーの標的量が正常に送達されたことをステップ６５０において判定し得る。
【0120】
ステップ６５０における判定が「いいえ」である（すなわち、クライオスプレーの標的量が正常に送達されなかった）場合、ステップ６５５において、コンピューティングデバイスは、クライオスプレーを再スプレーするかどうかを判定し得る。例えば、コンピューティングデバイスは、クライオスプレーを再スプレーするかどうかの指示を受信するために、図１４Ｉに描写されるもの等のインターフェースを提示し得る。
【0121】
ステップ６５５における判定が「いいえ」である（すなわち、コンピューティングデバイスがいかなる再スプレーも生じないであろうと判定する）場合、処理は、ステップ６６０に進み得、処置は、部分的スプレーとして記録される。例えば、フラグが、患者の記録において設定され、処置が未完了であることを指示し、随意に、処置の完了度を指示し得る。
【0122】
ステップ６５０に再び目を向けると、ステップ６５０における判定が「はい」である（すなわち、クライオスプレーの標的量が正常に送達された）場合、および／またはステップ６５５における判定が「いいえ」であった（すなわち、コンピューティングシステムが、再スプレーが適用されるべきであると判定しなかった）場合、処理は、ステップ６６５に進み得、コンピューティングシステムは、任意のさらなる処置されるべき面積が残っているかどうかを判定する。例えば、コンピューティングシステムは、患者の記録と関連付けられる処置計画を読み取り得るか、または処置されるべき付加的な面積が残っているかどうかを問い合わせるプロンプトを提示し得る。代替として、コンピューティングデバイスは、処置されるべき付加的な面積の選択を受信するためのインターフェースを提示し得、処置されるべき面積がそれ以上残っていない場合では、本プロセスを終了するための選択肢をさらに提示し得る。
【0123】
ステップ６６５における判定が「はい」である（すなわち、処置するさらなる領域が存在する）場合、処理は、ステップ６３０に戻り得、コンピューティングデバイスは、処置されるべき解剖学的領域および／または小領域の新しい選択を受信し得る。新しい選択は、以前の選択と同一であり得る（すなわち、同一の面積が、複数の処置のために選択され得る）。図１４Ｊ−１４Ｎは、さらなる処置のための付加的な領域および小領域の選択の実施例を描写する。
【0124】
ステップ６６５における判定が「いいえ」である（すなわち、処置する領域がそれ以上存在しない）場合、処理は、ステップ６７０に進み得、コンピューティングデバイスは、手技を終了し得る。ステップ６７０の一部として、コンピューティングデバイスは、患者記録を生成または改変し、実行された任意の処置のステータスを指示し、患者からカテーテルを除去するようにユーザに命令するプロンプトを提示し、カテーテル、サーモカップル、または本システムの他の部分への通信をシャットダウンし、任意の必要なハウスキープステップを実施し得る。手技を終了するための例示的インターフェースが、図１４Ｏ−１４Ｐに描写される。
【0125】
上記に説明される行為のうちの１つまたはそれを上回るものは、処理論理によって実行可能なコンピュータ実行可能命令としてエンコードされてもよい。コンピュータ実行可能命令は、１つまたはそれを上回る非一過性コンピュータ可読媒体上に記憶されてもよい。上記に説明される行為のうちの１つまたはそれを上回るものは、好適にプログラムされた電子デバイスにおいて実施されてもよい。図１５は、本明細書に開示される１つまたはそれを上回る行為と併用するために好適であり得る電子コンピューティングデバイス７００の実施例を描写する。
【0126】
コンピューティングデバイス７００は、限定ではないが、コンピュータ、ワークステーション、サーバ、ネットワークコンピュータ、インターネットアプライアンス、集積回路、モバイルデバイス、タブレットコンピュータ、スマートセンサ、カスタム特定用途向け処理デバイス等を含む、多くの形態をとってもよい。
【0127】
コンピューティングデバイス７００は、例証的であり、他の形態をとってもよい。例えば、コンピューティングデバイス７００の代替実装は、より少ない構成要素、より多い構成要素、または図１５の構成と異なる形態における構成要素を有してもよい。本明細書に説明される図１５および／または他の図の構成要素は、ハードウェアベースの論理、ソフトウェアベースの論理、ならびに／またはハードウェアおよびソフトウェアベースの論理の組み合わせである論理（例えば、ハイブリッド論理）を使用して実装されてもよく、したがって、図１５および／または他の図に例証される構成要素は、具体的タイプの論理に限定されない。
【0128】
コンピューティングデバイス７００は、プロセッサ７０５を含んでもよい。プロセッサ７０５は、命令を実行する、および／または数学的、論理的、制御、もしくは入力／出力動作を実施するデバイスを含む。プロセッサ７０５は、コンピューティングデバイス７００に代わって命令を実行するために、ハードウェアベースの論理またはハードウェアベースの論理とソフトウェアとの組み合わせを含んでもよい。プロセッサ７０５は、例えば、メモリ７１５内に含有される情報を解釈、実行、および／または別様に処理し得る論理を含んでもよい。本情報は、本明細書に説明されるような１つまたはそれを上回る実施形態を実装し得る、コンピュータ実行可能命令および／またはデータを含んでもよい。
【0129】
プロセッサ７０５は、種々の同種または異種ハードウェアを備えてもよい。ハードウェアは、例えば、１つまたはそれを上回るプロセッサのある組み合わせ、マイクロプロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途向け命令セットプロセッサ（ＡＳＩＰ）、特定要素向け集積回路（ＡＳＩＣ）、複合プログラマブル論理デバイス（ＣＰＬＤ）、グラフィック処理ユニット（ＧＰＵ）、または本情報を解釈、実行、操作、および／もしくは別様に処理し得る他のタイプの処理論理を含んでもよい。さらに、プロセッサ７０５は、システムオンチップ（ＳｏＣ）またはシステムインパッケージ（ＳｉＰ）を含んでもよい。
【0130】
プロセッサ７０５は、１つまたはそれを上回る処理コア７１０を有する、中央処理ユニット（ＣＰＵ）であってもよい。コア７１０は、相互に物理的または論理的に別個であり、典型的には、並列処理タスクを実施するように構成される、独立した処理ユニットを含む。プロセッサ７０５はさらに、１つまたはそれを上回るコプロセッサ、および／もしくはオンチップキャッシュを含んでもよい。そのようなプロセッサ７０５は、複合命令セットコンピューティング（ＣＩＳＣ）アーキテクチャを実装してもよい。そのようなプロセッサ７０５の実施例は、Ｉｎｔｅｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ， Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）からのＣｅｌｅｒｏｎ(R)、Ｐｅｎｔｉｕｍ（登録商標）、およびＣｏｒｅTM群のプロセッサと、Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍｉｃｒｏ Ｄｅｖｉｃｅｓ（ＡＭＤ），Ｉｎｃ．（Ｓｕｎｎｙｖａｌｅ， Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）からのＡｃｃｅｌｅｒａｔｅｄ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ（ＡＰＵ）およびＣｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ（ＣＰＵ）プロセッサとを含む。
【0131】
代替として、または加えて、コンピューティングデバイス７００のプロセッサ７０５は、比較的に限定された処理能力を有し、低電力環境において起動するように設計される、特殊化プロセッサであってもよい。例えば、プロセッサ７０５は、縮小命令セットコンピューティング（ＲＩＳＣ）またはＡｃｏｒｎ ＲＩＳＣ Ｍａｃｈｉｎｅ（ＡＲＭ）アーキテクチャを実装してもよい。そのようなプロセッサ７０５の実施例は、Ｉｎｔｅｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）からのＡｔｏｍTM群のプロセッサと、Ａｐｐｌｅ，Ｉｎｃ．（Ｃｕｐｅｒｔｉｎｏ， Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）からのＡ４群のプロセッサと、Ｑｕａｌｃｏｍｍ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．（Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ， Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）からのＳｎａｐｄｒａｇｏｎTM群のプロセッサと、ＡＲＭ Ｈｏｌｄｉｎｇｓ， ＰＬＣ（Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ， Ｅｎｇｌａｎｄ）からのＣｏｒｔｅｘ(R)群のプロセッサとを含む。
【0132】
プロセッサ７０５はまた、カスタムプロセッサであってもよい。
【0133】
コンピューティングデバイス７００は、本発明の１つまたはそれを上回る実施形態を実装し得る、１つまたはそれを上回るコンピュータ実行可能命令もしくはソフトウェアを記憶するための１つまたはそれを上回る有形の非一過性コンピュータ可読記憶媒体を含んでもよい。
【0134】
非一過性コンピュータ可読記憶媒体は、例えば、メモリ７１５または記憶装置７５０であってもよい。メモリ７１５は、情報を記憶し得るＲＡＭデバイスを含み得る、ＲＡＭから成ってもよい。ＲＡＭデバイスは、揮発性または不揮発性であってもよく、例えば、１つもしくはそれを上回るＤＲＡＭデバイス、フラッシュメモリデバイス、ＳＲＡＭデバイス、ゼロキャパシタＲＡＭ（ＺＲＡＭ）デバイス、ツイントランジスタＲＡＭ（ＴＴＲＡＭ）デバイス、読取専用メモリ（ＲＯＭ）デバイス、強誘電体ＲＡＭ（ＦｅＲＡＭ）デバイス、磁気抵抗ＲＡＭ（ＭＲＡＭ）デバイス、相変化メモリＲＡＭ（ＰＲＡＭ）デバイス、または他のタイプのＲＡＭデバイスを含んでもよい。メモリ７１５の実施例は、ＳＤ ＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎからのＳｅｃｕｒｅ ＤｉｇｉｔａｌTM（ＳＤ）メモリ、ならびに種々の製造者からのシングルインラインメモリモジュール（ＳＩＭＭ）およびダブルインラインメモリモジュール（ＤＩＭＭ）を含む。メモリ７１５はまた、カスタムメモリであってもよい。
【0135】
コンピューティングデバイス７００は、メモリ７１５内にロードされた命令を実行するための仮想マシン（ＶＭ）７２０を含んでもよい。仮想マシン７２０は、プロセスが複数のコンピューティングリソースではなく、１つのみのコンピューティングリソースを使用していると見なされ得るように、複数のプロセッサ上で起動するプロセスを処理するように提供されてもよい。仮想化が、電子デバイス内のインフラストラクチャおよびリソースを動的に共有するために、コンピューティングデバイス７００において採用されてもよい。複数のＶＭ７２０が、単一コンピューティングデバイス７００上に常駐してもよい。
【0136】
ハードウェアアクセラレータ７２５が、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、またはある他のデバイス内に実装されてもよい。ハードウェアアクセラレータ７２５は、そうでなければソフトウェアによってより緩慢に実行されるであろう機能を実施するために、ハードウェア内に実装される特殊化論理を含む。故に、ハードウェアアクセラレータ７２５は、コンピューティングデバイス７００の一般的な処理時間を短縮させるように構成されてもよい。
【0137】
コンピューティングデバイス７００は、１つまたはそれを上回るタイプの接続を通してネットワークとインターフェースをとるために、ネットワークインターフェース７３０を含んでもよい。ネットワークは、例えば、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、広域ネットワーク（ＷＡＮ）、またはインターネットであってもよい。ネットワークインターフェース７３０は、例えば、コンピュータネットワークへの有線接続を確立するためのネットワークインターフェースコントローラ（ＮＩＣ）、光ファイバネットワークに接続するための光ファイバインターフェース、ケーブルテレビネットワークに接続するためのケーブルインターフェース、電話ネットワークに接続するための電話ジャック、電力線通信ネットワークに接続するための電力線インターフェース、ＬＡＮまたはＷＡＮリンク（例えば、Ｔ１、Ｔ３、５６ｋｂ、Ｘ．２５）で情報を受信するためのエリアネットワーク接続、例えば、統合サービスデジタルネットワーク（ＩＳＤＮ）に接続するためのブロードバンド接続、フレームリレー接続、非同期転送モード接続（ＡＴＭ）、無線接続（例えば、８０２．１１ｘ互換ネットワーク）、高速相互接続（例えば、ＩｎｆｉｎｉＢａｎｄ、ギガビットイーサネット（登録商標）、Ｍｙｒｉｎｅｔ）、または上記のいずれかもしくは全てのある組み合わせであってもよい。
【0138】
ネットワークインターフェース７３０は、内蔵ネットワークアダプタ、ネットワークインターフェースカード、パーソナルコンピュータメモリカード国際協会（ＰＣＭＣＩＡ）ネットワークカード、カードバスネットワークアダプタ、無線ネットワークアダプタ、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ネットワークアダプタ、モデム、またはコンピューティングデバイス７００を通信が可能な任意のタイプネットワークにインターフェースをとらせ、本明細書に説明される動作を実施するために好適な任意の他のデバイスを含んでもよい。
【0139】
コンピューティングデバイス７００は、キーボード、マルチポイントタッチインターフェース、ポインティングデバイス（例えば、マウス）、ジャイロスコープ、加速度計、触覚デバイス、触感デバイス、神経デバイス、マイクロホン、または、例えば、ユーザからの入力を受信するために使用され得るカメラ等の１つまたはそれを上回る入力デバイス７３５に接続するためのハードウェアおよび／またはソフトウェアを含んでもよい。コンピューティングデバイス７００は、他の好適なＩ／Ｏ周辺機器と相互作用するためのハードウェアまたはソフトウェアを含み得ることに留意されたい。
【0140】
入力デバイス７３５は、視覚ディスプレイデバイス７４０上に登録される入力を提供するように構成されてもよい。グラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）７４５が、ディスプレイデバイス７４０上に示されてもよい。ＧＵＩ７４５は、図１３Ａ−１４Ｐのいずれかに描写されるＧＵＩに対応してもよい。視覚ディスプレイデバイスの他に、他のタイプの出力デバイスが、コンピューティングデバイス７００とともに採用され得ることに留意されたい。
【0141】
コンピューティングデバイス７００はまた、凍結外科手術システム１００から入力を受信し、それに出力を提供するために、凍結外科手術システム１００とインターフェースをとってもよい。コンピューティングデバイス７００は、凍結外科手術システム１００に命令を発行してもよく、図１２に説明されるステップのいずれかまたは全てを実施してもよい。代替として、または加えて、コンピューティングデバイス７００は、凍結外科手術システム１００と一体であってもよい。
【0142】
記憶デバイス７５０もまた、コンピューティングデバイス７００と関連付けられてもよい。記憶デバイス７５０は、１つまたはそれを上回る有形の非一過性コンピュータ可読媒体上にデータを持続的に記憶するデバイスを含む。記憶デバイス７５０は、本発明の１つまたはそれを上回る実施形態を実装し得る、データおよび／またはコンピュータ実行可能命令を含む情報を記憶してもよい。情報は、プロセッサ７０５によって実行、解釈、操作、および／または別様に処理されてもよい。記憶デバイス７５０は、例えば、磁気ディスク、光学ディスク（例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤプレーヤ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）ディスク、テープユニット、および／またはフラッシュドライブを含んでもよい。
【0143】
記憶デバイス７５０（ならびに図１５に描写される他の構成要素）は、Ｉ／Ｏバスを介してプロセッサ７０５にアクセス可能であってもよい。
【0144】
記憶デバイス７５０はさらに、ファイル７５５、アプリケーション７６０、およびオペレーティングシステム（ＯＳ）７６５を記憶してもよい。ＯＳ７６５の実施例は、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ(R) Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）オペレーティングシステム、ＵＮＩＸ（登録商標）およびＬｉｎｕｘ（登録商標）オペレーティングシステム、ＭａｃｉｎｔｏｓｈコンピュータのためのＭａｃＯＳ(R)、Ｓｙｍｂｉａｎ ＯＳ等の埋込式オペレーティングシステム、リアルタイムオペレーティングシステム、オープンソースオペレーティングシステム、専用オペレーティングシステム、モバイル電子デバイスのためのオペレーティングシステム、または電子デバイス上で起動し、本明細書に説明される動作を実施することが可能な他のオペレーティングシステムを含んでもよい。オペレーティングシステム７６５は、ネイティブモードまたはエミュレートモードで起動してもよい。
【0145】
またさらに、記憶デバイス７５０は、図１２に説明される凍結外科手術プロセス６００を具現化する論理等、凍結外科手術システム１００を制御するための論理を記憶してもよい。
【0146】
図１３Ａ−Ｌは、本発明のシステムを用いて手技を実施するために必要とされるステップを開始する、本発明のある実施形態による、一連の手技設定画面を示す。手技設定画面は、タンクレベルインジケータと、限定されないが、患者タイプ選択（例えば、性別、体重ベース、年齢ベース、または適切なクライオスプレー用量の送達のための基準として使用され得る任意の他の患者カテゴリもしくは情報）、通気方法、および出口リマインダ選択を含む、種々の選択可能な手技設定とから成ってもよい。手技設定画面はまた、手技のための消耗品の設定を通してユーザを導くためのテキストまたは記号から成ってもよい。いったんこの設定が完了すると、ユーザは、次の画面に進むことができる。代替として、ユーザが、コンソールを充填するために、またはコンソールを保守点検するために本システムにアクセスしている場合、ユーザは、ドロップダウンメニュー（図示せず）を選択することによって、それらの機能性画面にアクセスしてもよい。
【0147】
カテーテルは、ＲＦＩＤタグをコンソールの側方上の走査装置上に置くことによって走査される。カテーテルが正常に走査されると、カテーテルＩＤが、画面上に出現し、画面は、ユーザを次のステップに導く。カテーテルを走査するステップは、事前冷却プロセスを開始する。別の実施形態によると、ＲＦＩＤタグは、カテーテル自体の一部に、好ましくは、コネクタ筐体、すなわち、「ハブ」内に提供されてもよく、したがって、これは、コンソールにプラグ接続されると自動的に検出される。この代替実施形態によると、ＲＦＩＤ走査装置は、コンソール内に、カテーテルがコンソールにプラグ接続される場所に近接して置かれ、したがって、これは、カテーテルがコンソールにプラグ接続されると、カテーテルのコネクタ筐体内に位置するＲＦＩＤを自動的に読み取る。
【0148】
設定画面は、次の画面への移動に先立って満たされなくてはならない要件のリストを含む。リストは、限定されないが、以下を含んでもよい。
【0149】
通気方法またはガス出口経路確認−本システムは、ガス出口経路がチェックされたことを肯定応答する。
【0150】
有効なカテーテル−本システムは、カテーテルが正常に走査されたことを肯定応答する。
【0151】
カテーテル挿入−本システムは、ユーザがカテーテルを制御パネルに正常に挿入すると、これを検出する。
【0152】
性別選択−本システムは、患者性別が選択されたことを肯定応答する。性別、体重ベース、年齢ベース等を含む、適切なクライオスプレー用量の送達のための基準としての役割を果たし得る、任意のタイプの患者カテゴリが、使用されてもよい。
【0153】
本システムが事前冷却しているとき、「事前冷却システム」と記載される状態インジケータボックスが、表示される。
【0154】
ＯＫボタン−全ての必要性が満たされたという条件で、このボタンを押すことで、次の画面への進行が可能となる。いったん手技設定画面上の全ての要件が満たされると、次のボタンを押すことで、ユーザは処置画面に進む。
【0155】
図１４Ａ−Ｐに示される処置画面は、肺処置のための手技を通してユーザを導き、概して、処置され得る区分毎に解剖学的構造標識５０３を含む気管支樹概略図５０１と、用量場所標識５０４と、用量ステータスインジケータ５０５と、クライオジェンタンク残容積ディスプレイ５０７と、合計スプレーインジケータ５０９と、状態インジケータ５１１と、試験スプレーボタン５１３と、解凍ボタン５１５とを含む。ユーザは、処置を受容するであろう場所に対する用量場所標識ボタンを選択する。標識ボタンのうちの１つの選択は、そのスプレーに対する用量時間を設定する。
【0156】
解剖学的構造標識ボタンのうちの１つが選択されると、本システムは、その処置場所および患者性別（またはシステム設計による他の患者タイプもしくはカテゴリ）に対する用量時間を自動的に設定する。
【0157】
いったん用量が完了すると、その処置部位に対する第１の用量ステータスインジケータが、変色するであろう。特定の用量場所ボタンに対する用量ステータスインジケータの数は、区分の長さに依存する。例えば、図１４に示される気管用量場所ボタン５０４は、６つの用量ステータスインジケータ５０５を有する。これは、気管内に６つの潜在的な処置場所が存在することを意味する。処置のために気管が選択されると、ステータスインジケータは、気管内の各異なる部位が完了するにつれて、１つずつ変色するであろう。不完全な用量が送達されている場合、インジケータは、変色しないであろう。それに反して、左気管支区分＃９場所ボタンは、はるかに短い区分であり、典型的には、処置可能区分全体をカバーするために２回のみの別個の用量を要求するため、２つのみの用量ステータスインジケータを有する。スプレー用量が開始されると、このインジケータは、ゼロまでカウントダウンし得る。いったんこれがゼロに到達すると、スプレーは、自動的に停止し、可聴ビープ音が、鳴り得る。
【0158】
サーモカップルまたは他の温度感知要素（例えば、フレックス回路温度センサ）が、好ましくは、カテーテル上の遠位先端近傍に配置され、コンソールに温度情報を提供する。温度情報は、上記に説明されるプロセスのいくつかで使用され、温度情報は、本システムによって送達されるべきクライオスプレーの量を判定し、クライオスプレーがカテーテルの先端から退出するとき、これを判定し、投薬の送達を制御し、測定された温度がある閾値を下回って減少する場合、または測定された温度の変化率が標準的な変化率から変動する場合、本システムは、好ましくは、クライオスプレーの流動を中断するように構成されるため、クライオスプレーの送達中に本システムにフィードバックを提供するために使用される。図１９Ａに示されるように、クライオスプレーが開始される時点のカテーテルの温度は、クライオスプレーによって引き起こされる任意の組織温度の変化に有意に影響を及ぼし得、故に、本システムは、一連のクライオスプレーの経路にわたって送達されるクライオスプレー用量を減少させてもよく、この減少は、少なくとも部分的に、複数の処置の経路にわたるカテーテル温度の漸減によって引き起こされてもよい。
【0159】
図１９Ｂは、カテーテル上に配置される温度センサによって測定されるような温度変化率が、作業チャネル内の粘液の存在または不在に応じて変動し得ることを示し、したがって、好ましい実施形態において使用されるカテーテルの温度情報は、クライオスプレーの送達中の温度変化率を評価するために使用され、変化率が標準的な変化率から閾値を超えて変動する場合、またはクライオスプレー中の経過時間が閾値時間を超える場合、本システムは、クライオスプレーを中断し得る。
【0160】
ある実施形態によると、次いで、スプレー用量のタイミングは、ユーザがペダルを押し下げる時間からではなく、サーモカップルからのフィードバックに基づいて、クライオスプレーがカテーテルを離れる瞬間から開始され得る。
【0161】
解凍ボタンは、カテーテルが自然に解凍するであろう前に凍結したカテーテルを除去することが必要な場合、スコープまたは他の操作ツールからのこれの除去を促進するために押され得る。解凍（ＤＥＦＲＯＳＴ）ボタンが押されると、解凍（ＤＥＦＲＯＳＴ）インジケータが、出現するであろう。解凍（ＤＥＦＲＯＳＴ）は、事前判定された時間にわたって起動するであろう。事前判定された時間が経過する前に解凍動作を中断するためには、ユーザは、再度解凍ボタンを押すだけでよい。
【0162】
試験スプレーボタンは、ユーザが患者の外側でスプレーを実証することを所望する場合に押され得る。
【0163】
手技終了ボタンは、いったん手技が完了すると押され得る。このボタンを押すことで、ユーザは、その手技日に関する用量および場所を要約し得る手技要約報告に進み得る。
【0164】
窒素ガスの通気が、受動的通気を通して達成される。処置を始める前に、処置する医師の裁量において、適切な受動的通気管タイプおよびサイズが、判定されるべきである。剛性気管支鏡または気管内通気管が、スコープが管の中心を通過する環状通気面積を提供し得る。
【0165】
スコープ導入器が、カテーテルキット内に提供され、スコープへのカテーテルの導入を補助し、カテーテルの捩れを低減させ得る。導入器のテーパ状端部は、スコープの作業チャネルの約１ｃｍ中に、または任意の内蔵された機械的止め具が導入器中に係合するまで置かれるべきである。
【0166】
シース（本明細書では「用量間隔シース」と称される）が、可撓性気管支鏡の外面上に置かれ、用量の離散配置を補助し、複数の用量が同一直径の解剖学的管腔内に送達されるとき、用量の重複を防止し得る。
【0167】
可撓性気管支鏡は、必要に応じて鼻または口を通して導入され、気道は、手技を開始する前に検査される。ユーザは、次いで、気管支鏡を標的部位に進め、標的処置部位が視認されるように気管支鏡を位置付ける。
【0168】
いったん気管支鏡が標的処置部位に前進されると、カテーテルが、導入器を通して、気管支鏡の作業チャネル中に供給され得る。いったんカテーテルが標的部位に適切に配置されると、ユーザは、どの解剖学的場所が処置されるであろうかに基づいて、処置画面上の解剖学的構造場所ボタンを選択する。
【0169】
用量の送達に先立って、本システムは、ガス出口経路を確認するようにユーザを促し得る。
【0170】
クライオスプレーを開始するために、ユーザは、フットペダルを押し、保持する。本システムは、事前判定された温度がカテーテルによって測定されるか、または解剖学的構造および患者タイプ／カテゴリ／性別画面選択に基づいて事前定義された時間が経過するかのいずれか早い方まで噴霧するであろう。
【0171】
スプレー中、モニタは、用量の残り時間をカウントダウンし得る。いったん用量が完了すると、ディスプレイは、用量が完了したことを指示し得、ユーザは、次の用量場所に移動し、ユーザインターフェース上の場所を押すことができる。
【0172】
適正な用量が送達される前にスプレーが停止される場合、本システムは、これを用量として肯定応答しない場合があり、ユーザは、その用量を再送達するように助言され得る。
【0173】
右肺における本発明の使用の実施例として、図１７を参照すると、適切なコンソールの性別および解剖学的選択を行った後、ユーザは、ＲＢ９（右側方基底部）の最遠位点に進み、スプレーを起動し、次いで、規定された用量の後にスプレーが自動的に停止するまで待機し、次いで、解凍を待機するであろう。ユーザは、次いで、カテーテルおよび気管支鏡を近位に移動させ、ＲＢ１０（右後基底部）に進み、ユーザインターフェース上のその処置場所を指示し、手技ステップを繰り返す（すなわち、スプレーを開始し、これが自動的に停止するまで待機し、次いで、解凍を待機する）であろう。ユーザは、次いで、カテーテルおよび気管支鏡をＲＢ８（右前基底部）に近位に移動させ、再び繰り返すであろう。ユーザは、次いで、ＲＢ７（右中間基底部）に進み、繰り返すであろう。基底区分を噴霧した後、ユーザは、カテーテルを右下葉に移動させ、ユーザインターフェース上のその処置場所を指示し、本システムに事前プログラムされた葉処置時間で手技ステップを繰り返すであろう。各解剖学的構造場所では、区分の長さに応じて、１回を上回るスプレー／用量が存在し得るが、用量／スプレーは同一部位に１回だけである。これは、全ての生存区分、葉、および気管支場所が処置されるまで継続し得る。
【0174】
１回を上回るスプレー／用量に十分な長さの区分に関して、ユーザは、１回を上回るスプレー／用量を噴霧し得るが、用量／スプレーは同一部位に１回だけである。右葉気管支における実施例では、ユーザは、以下のように進むであろう。ＲＬＬ（右下葉）の最遠位点に進み、固定点、例えば、気管内管に対する用量間隔シース上のマーキングに留意し、噴霧し、解凍し、用量間隔シース上のマーキングを使用して後退し、ＲＬＬにおいて２回目の用量を噴霧し、解凍する。カテーテルおよび気管支鏡を中間幹気管支に近位に移動させる。手動通気が、気管支鏡を除去するかどうかにかかわらず要求され得る。
【0175】
主気管支では、区分の長さに応じて、１回を上回るスプレー／用量が存在し得るが、用量／スプレーは同一部位に１回だけである。再び、カテーテルおよび気管支鏡を遠位から近位方向に移動させ、コンソールの解剖学的設定を気管支に変更した後、ユーザは、固定点、例えば、気管内管に対する用量間隔シース上のマーキングに留意し、噴霧し、解凍し、用量間隔シース上のマーキングを使用して後退し、２回目の用量を噴霧し、解凍し、主気管支および中間幹気管支が処置されるまで繰り返すであろう。手動通気が、数回の用量が与えられた後に、気管支鏡を除去するかどうかにかかわらず要求され得る。
【0176】
気管では、気管の長さに応じて、１回を上回るスプレー／用量が存在し得るが、用量／スプレーは同一部位に１回だけである。主要気管分岐部において開始し、カテーテルおよび気管支鏡を遠位から近位方向に移動させ、固定点、例えば、気管内管に対する用量間隔シース上のマーキングに留意し、噴霧し、解凍し、用量間隔シース上のマーキングを使用して後退し、２回目の用量を噴霧し、解凍し、気管の適切な長さが処置されるまで繰り返す。手動通気が、数回の用量が与えられた後に、気管支鏡を除去するかどうかにかかわらず要求され得る。
【0177】
測定および間隔のための気管支鏡シース図２１を参照すると、気管支鏡手技中、可撓性光ファイバ気管支鏡の外面にわたってその長さの一部に沿って置かれるように構成される、気管支鏡測定シースが、示される。気管支鏡測定シース４０１は、気管支鏡４０を受容するように構成される管腔を有する、伸長管４０３と、該管の一方の端部において、該シースの近位端を気管支鏡の近位端に固着させるように構成される、固着デバイス４０５、例えば、Ｔｕｏｈｙ−Ｂｏｒｓｔとから作製されてもよい。他の実施形態によると、固着デバイスは、シースの近位端に固定されたハブ（例えば、図４参照）である。シースは、好ましくは、管の外面の一部に沿って、該スコープが患者の固定位置、患者特徴、または他の固定基準点に対して移動される距離を表すように構成される、複数のマーキング４０７を帯びる。該マーキングは、スコープの作業チャネルの外側の円周マーカーバンドであってもよく、随意に、印刷された数字と関連付けられてもよい。通気管（例えば、剛性気管支鏡または気管内管）と整合されると、マーキングは、投薬に先立って、体外近位基準マーキングを提供する。後続用量または処置では、基準マーカーは、スコープが新しい処置場所に移動されるとき、医師を補助する。用量間隔の場合では、基準マーカーは、用量を重複させないように医師を補助する。
【0178】
気管支鏡測定シースは、可撓性気管支鏡の外面上に置かれ、基準マーキングを提供し、診断または療法的気管支鏡検査法中、患者の気道中への、およびそれからの気管支鏡の移動を測定する際に医師を補助し得る。
【0179】
気管支鏡測定シースは、可撓性気管支鏡の外面上に置かれ、用量の離散配置を補助し、複数の用量が同一直径の解剖学的管腔内に送達されるとき、用量の重複を防止し得る。
【0180】
図２１は、シースの近位端がカフまたはハブを付けられ、シースの遠位端がカフが付けられるか、またはテーパ状にされる、本発明のある実施形態による、気管支鏡測定シースの実施形態の拡大図を示す。近位端における随意のハブは、気管支鏡上へのシースの装填を補助するように構成され、遠位端における随意のテーパは、気管内管へのシースが装填された気管支鏡の導入を補助するように構成される。
【0181】
種々の実施形態によると、シースは、編組ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）ポリマーモノフィラメントから作製されてもよく、マーキングは、シースの外側に印刷される。他の実施形態によると、編組は、他の組成物（例えば、ポリプロピレン、ナイロン、ポリエステル）のフィラメントから作製されてもよいか、または編組は、ＰＥＴおよび他の材料から作製されるフィラメントの混成物から作製されてもよい。好ましい実施形態によると、編組は、上部に１つ、下部に２つの２パターンにおける、７２個のキャリア構造であり、７２個の要素は、各端部における０．００５２インチのＰＥＴモノフィラメントの２４個の要素と、８５／２４ＰＥＴマルチフィラメント（８５デニール／２４個のフィラメント）の４８個の要素とを含むも。材料は、０．０７６インチのアセタール基板コア上に３８ｐｐｉ（インチあたり打ち込み本数）で編組されてもよい。他の実施形態によると、編組は、０．００４インチ〜０．０１インチおよび最大５０ｐｐｉ（インチあたり打ち込み本数）の異なる直径のフィラメントの最大１５０個の要素から成ってもよい。代替として、編組は、２ｍｍのマンドレルにわたって形成される２６ｐｐｉ（構築後に測定される）編組であり、各方向（合計２４個）において、それぞれ、０．００６インチ（０．０１５ｍｍ）のモノフィラメントの２つの端部を伴う１２個のキャリアと、各方向（合計２４個）において、４４０デニールのモノフィラメントから成る別の１２個のキャリアとを有し、３４０°Ｆ（１７１．１℃）において５分間熱固化される。
【0182】
図２１に示されるように、シースの一方または両方の端部は、編組のほつれおよび／または解束を防止または阻止し、スコープからの挿入および除去を補助するために、カフとともに形成されるか、または接合されてもよい。
【0183】
端部カフは、編組自体の熱溶融された端部であってもよい、またはこれは、編組の端部に固定または接合された別個の弾性（例えば、ポリウレタン、シリコン等）もしくは剛性プラスチックハブであってもよい。近位ハブが使用される場合では、これは、好ましくは、作業端部をハンドピースに接続する気管支鏡のテーパ状部分に嵌合するように成形される。一実施形態によると、ハブは、編組の端部を挟装する別個の弾性要素であってもよい。ハブは、浸漬等、熱接合、継手接合、紫外線硬化、接着剤、または機械的接合を含む、任意の公知の方法に従って編組に添着されてもよい。好ましい実施形態によると、ハブは、編組の熱密封された縁を受容するように構成される環状陥凹（図４参照）とともに加工されてもよい。いったん編組管の端部がハブの環状陥凹に挿入されると、接着剤が、編組を受容する環状空間を充填するように分注され、編組を環状陥凹中に接合し得る。図２１に示されるように、遠位端は、解剖学的構造における非外傷性挿入のためにテーパ状にされてもよい。別の実施形態によると、遠位端は、編組の残りを上回る剛性を有するように作製され、気管支鏡および搭載された測定シースの気管内管の密封ガスケットまたは他の喉頭マスク気道への挿入を補助し、これが緊密な通路を通過する際に、シースが座屈し、それ自体および気管支鏡を後退させないように防止し得る。
【0184】
図２２は、気管支鏡の近位端上に搭載される気管支鏡測定シースの実施形態を示す。編組シースの近位部分は、シースをスコープ上に摺動し、これを定位置に固定させるために、編組自体の熱溶融された端部であってもよい、または編組の端部に固定された別個の弾性（例えば、ポリウレタン、シリコン等）もしくは剛性プラスチック要素を有してもよい（例えば、図６および７参照）。好ましい実施形態によると、近位端は、編組上に成形され、テーパ状内部外形を有する、熱可塑性成形構成要素、すなわち、「ハブ」（例えば、図４参照）を有し、可撓性光ファイバ気管支鏡の近位端（「作業部分」）とハンドピースとの間のテーパ状接合に適応させる。
【0185】
図２４は、シースの２つの端部がともに押勢されるとき、シースの編組が拡張および開放するように構成される方法を示す。手技に先立ってシースを気管支鏡にわたって前進させるために、または手技後にシースを気管支鏡から抜去するために、ユーザは、気管支鏡に対してシースの一方の端部を堅く圧搾し、固定された端部に向かって他方の端部を前進させるだけでよい。挟持／固定された端部が解放されると、シースは、その方向に弛緩するであろう。しかしながら、シースの一方の端部が引動されると、編組の構成は、シースを気管支鏡の周囲に堅く引締させる。故に、シースの編組は、シースを中国式フィンガトラップと同様に機能させる。故に、シースは、これが気管内管に、患者の気道を下って前進されている際、気管支鏡から摺抜しないであろう。好ましい実施形態によると、シースは、使用のために包装から除去されるとき、スコープの外面上へのその適用を促進する、すでに圧縮され、編組拡張された状態であるように、事前装填された圧縮状態で包装される。
【0186】
図２５は、これが装填され得る可撓性気管支鏡と隣り合う、近位端に剛性プラスチックカフを帯びる、本発明による編組シースの実施形態を示す。図２６は、シースの近位端における剛性プラスチックカフが、気管支鏡の作業端部を気管支鏡のハンドピースに接続する気管支鏡のテーパ状部分に堅く嵌合される、可撓性気管支鏡の外面上に装填される、本発明による編組可撓性シースの実施形態を示す。
【0187】
用量間隔に関する本発明のある実施形態によると、本発明は、最初に、ユーザが、気管支鏡が患者の気道に前進されている、および／またはそれから抜去されている距離を注意深く監視することを可能にし、気管の全ての所望される部分が処置を受容するが、いかなる気管の部分も単一処置を上回るものを受容しないことを確実にするために、気管支鏡を使用する患者の気道のクライオスプレー処置と併用するために設計された。可撓性気管支鏡は、必要に応じて鼻または口を通して導入され、気道は、手技を開始する前に検査される。ユーザは、次いで、気管支鏡を標的部位に進め、標的処置部位が視認されるように気管支鏡を位置付ける。用量間隔シースは、気管内管等の固定基準点に対して基準とされると、用量間隔ガイダンスを提供し、気管支鏡検査者が、同一の解剖学的場所に一度を上回って投薬しないことを可能にする。
【0188】
例えば、右葉気管支におけるクライオスプレー処置を補助するための用量間隔シースを使用して、ユーザは、ＲＬＬ（右下葉）の最遠位点にシース搭載気管支鏡を進め、固定点、例えば、気管内管に対する用量間隔シース上のマーキングに留意するであろう。ユーザは、次いで、スプレー処置を開始し、その面積を解凍させることを可能にし、次いで、用量間隔シース上のマーキングを使用して気管支鏡を離散距離だけ抜去し、次いで、ＲＬＬにおける第２の重複しない場所に第２の用量を噴霧するであろう。同一手技が、気管内の任意の場所において使用され、複数の連続的またはほぼ連続的領域が重複することなく処置されることを確実にするであろう。
【0189】
気管支鏡測定シースの使用および用量間隔の概念が、クライオスプレー療法の文脈において本明細書に説明されているが、これは、距離の測定が重要である任意のタイプの気道処置のために使用されることができる。
【0190】
気管支鏡測定シースの使用が、気道基準測定および処置の文脈において本明細書に説明されているが、これは、距離の測度が重要である任意のタイプの気管支鏡または内視鏡処置のために使用されることができる。
【0191】
投薬を補助することに加えて、本発明の用量間隔シースは、気道区分の病変、狭窄、処置部位、または長さの場所を記録する任意の気管支鏡手技のための測定デバイスとして使用されてもよい。
【0192】
結論上記に提示される実施例は、気道の処置に焦点を当てられているが、本明細書によって例証されるシステム、方法、および原理は、食道、胃、十二指腸、小腸、大腸、直腸、子宮、卵管等を含む、身体管腔内のある部位へのクライオジェンの送達が所望される、他の器官系および異常の凍結療法に適用可能であることが当業者によって理解されるであろう。加えて、上記に説明される自動化クライオスプレーシステムおよびカテーテルは、そのような器官系を処置するように適合されることができ、そのように適合されるカテーテルおよびシステム、ならびにそのようなシステムの使用は、概して、本発明の範囲である。
【0193】
語句「ａｎｄ／ｏｒ」は、本明細書で使用されるように、そのように結合される要素、すなわち、いくつかの場合では、結合して存在し、他の場合では、離散的に存在する要素の「一方または両方」を意味するものと理解されるべきである。そうではないことが明確に示されない限り、具体的に識別されたそれらの要素と関連するかどうかにかかわらず、「ａｎｄ／ｏｒ」節によって具体的に識別される要素以外にも、他の要素が、随意に、存在してもよい。したがって、非限定的実施例として、「Ａおよび／またはＢ」という言及は、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（備える）」等の非制限言語と併用されるとき、一実施形態では、Ｂを伴わないＡ（随意に、Ｂ以外の要素を含む）、別の実施形態では、Ａを伴わないＢ（随意に、Ａ以外の要素を含む）、さらに別の実施形態では、ＡおよびＢの両方（随意に、他の要素を含む）等を指すことができる。
【0194】
用語「ｃｏｎｓｉｓｔｓ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ（本質的に〜から成る）」は、本明細書に別様に定義されない限り、機能に寄与する他の材料を除外することを意味する。それにもかかわらず、そのような他の材料は、集合的または個別に、微量に存在してもよい。
【0195】
本明細書で使用されるように、「実質的に」、または「約」という用語は、（例えば、重量比または体積比で）±１０％、いくつかの実施形態では、±５％を意味する。本明細書の全体を通して「一実施例」、「ある実施例」、「一実施形態」、または「ある実施形態」という言及は、実施例と関連して説明される特定の特徴、構造、または特性が、本技術の少なくとも１つの実施例に含まれることを意味する。したがって、本明細書の全体を通した種々の場所での「一実施例では」、「ある実施例では」、「一実施形態」、または「ある実施形態」という語句の発生は、必ずしも、全て同一の実施例を指しているわけではない。さらに、特定の特徴、構造、ルーチン、ステップ、または特性は、本技術の１つまたはそれを上回る実施例において、任意の好適な様式で組み合わせられてもよい。本明細書で提供される見出しは、便宜上のためにすぎず、請求された技術の範囲または意味を限定または解釈することを意図しない。
【0196】
本発明のある実施形態が、上記に説明された。しかしながら、本発明は、それらの実施形態に限定されず、むしろ、その意図は、本明細書に明示的に説明されたものへの追加および修正もまた、発明の範囲内に含まれることであることに明示的に留意されたい。さらに、本明細書に説明される種々の実施形態の特徴は、相互に排他的ではなく、そのような組み合わせおよび順列が、本明細書に明言されていない場合でも、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、種々の組み合わせおよび順列において存在し得ることを理解されたい。実際、本明細書に説明されたものの変形例、修正、および他の実装は、本発明の精神ならびに範囲から逸脱することなく、当業者に想起されるであろう。したがって、本発明は、前述する例証的説明によってのみ定義されるものではない。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11A】
【図11B】
【図12】
【図13A】
【図13B】
【図13C】
【図13D】
【図13E】
【図13F】
【図13G】
【図13H】
【図13I】
【図13J】
【図13K】
【図13L】
【図14A】
【図14B】
【図14C】
【図14D】
【図14E】
【図14F】
【図14G】
【図14H】
【図14I】
【図14J】
【図14K】
【図14L】
【図14M】
【図14N】
【図14O】
【図14P】
【図15】
【図16-1】
【図16-2】
【図16-3】
【図17】
【図18】
【図19A】
【図19B】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】