特表 2024-520718 光活性剤を活性化するためのデバイス、システム、及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-05-24

(54)【発明の名称】光活性剤を活性化するためのデバイス、システム、及び方法

(51)【国際特許分類】

   A61N 5/06 20060101AFI20240517BHJP

【ＦＩ】

A61N5/06 Z

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023574693

(86)(22)【出願日】2022-08-16

(85)【翻訳文提出日】2023-12-04

(86)【国際出願番号】 US2022040520

(87)【国際公開番号】W WO2023023101

(87)【国際公開日】2023-02-23

(31)【優先権主張番号】63/233,866

(32)【優先日】2021-08-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】506192652

【氏名又は名称】ボストン サイエンティフィック サイムド，インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＢＯＳＴＯＮ ＳＣＩＥＮＴＩＦＩＣ ＳＣＩＭＥＤ，ＩＮＣ．

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(74)【代理人】

【識別番号】100142907

【弁理士】

【氏名又は名称】本田 淳

(72)【発明者】

【氏名】オサリバン、コナー

(72)【発明者】

【氏名】ノーラン、スティーブン

(72)【発明者】

【氏名】マーフィー、ジョン

(72)【発明者】

【氏名】ライデッカー、ローレン スファキス

(72)【発明者】

【氏名】デブリン、エドワード ジョセフ

(72)【発明者】

【氏名】サントリー、バーバラ

(72)【発明者】

【氏名】ライアン、フランク

【テーマコード（参考）】

4C082

【Ｆターム（参考）】

4C082PC03

4C082PE09

4C082PG15

4C082PG16

4C082PL05

(57)【要約】

本開示は、概して、医療処置中に光活性剤を活性化するための医療デバイス、システム、及び方法に関する。一態様では、光活性剤の活性化のためのカテーテルシステムは、近位部分、遠位部分、及び長尺シャフトに沿って延びる第１の管腔を含む長尺シャフトを有するカテーテルを含み得る。第１のフレキシブル回路が、長尺シャフトの遠位部分の周囲に配置され得る。複数の第１の発光ダイオード（ＬＥＤ）が第１のフレキシブル回路に沿って配置され得る。第２のフレキシブル回路が、長尺シャフトの遠位部分の周囲に配置され得る。複数の第２のＬＥＤが第２のフレキシブル回路に沿って配置され得る。制御ユニットが、長尺シャフトの近位端に結合され得る。通信ケーブルがカテーテル内に配置されてもよく、第１のＬＥＤを制御ユニットに電気的に接続することができる。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

光活性剤を活性化するためのカテーテルシステムであって、
近位部分、遠位部分、及び長尺シャフトに沿って延びる第１の管腔を含む前記長尺シャフト、
前記長尺シャフトの前記遠位部分の周りに配置された第１のフレキシブル回路、
前記第１のフレキシブル回路に沿って配置された複数の第１の発光ダイオード（ＬＥＤ）、
前記長尺シャフトの前記遠位部分の周りに配置された第２のフレキシブル回路、及び
前記第２のフレキシブル回路に沿って配置された複数の第２のＬＥＤ
を含むカテーテルと、
前記長尺シャフトの前記近位端に結合された制御ユニットと、
前記カテーテル内に配置されるとともに、前記第１及び第２のＬＥＤを前記制御ユニットに電気的に接続する通信ケーブルと
を含み、
前記制御ユニットは、バッテリ電源と、前記複数の第１及び第２のＬＥＤに供給される電力を変化させるように構成された、前記複数の第１及び第２のＬＥＤに電気的に接続された集積回路を備えるコントローラとを含み、
前記コントローラは、前記複数の第２のＬＥＤに供給される電力を、前記第１のＬＥＤとは独立して変化させるように構成されている、カテーテルシステム。

【請求項2】

前記第１のフレキシブル回路及び前記第２のフレキシブル回路は、前記長尺シャフトの前記遠位端の周りに螺旋状に配置されている、請求項１に記載のカテーテルシステム。

【請求項3】

前記第１のＬＥＤのうちの１つのＬＥＤにおいて前記第１の管腔に対して垂直に取られたカテーテルシステムの断面には、前記第２のＬＥＤのうちの１つのＬＥＤが存在する、請求項１又は２に記載のカテーテルシステム。

【請求項4】

前記コントローラは、前記複数の第１のＬＥＤと前記複数の第２のＬＥＤとの間で電力を連続的に変化させるように構成されている、請求項１～３のいずれか一項に記載のカテーテルシステム。

【請求項5】

前記コントローラは、電力を約４５Ｈｚの周波数まで連続的に変化させるように構成されている、請求項４に記載のカテーテルシステム。

【請求項6】

前記第１のＬＥＤは、第１の波長で光を放射するように構成され、前記第２のＬＥＤは、前記第１の波長とは異なる第２の波長で光を放射するように構成されている、請求項１～５のいずれか一項に記載のカテーテルシステム。

【請求項7】

前記第１のＬＥＤのうちの少なくとも１つのＬＥＤは、前記第１のＬＥＤのうちの別のＬＥＤによって放射される光の周波数とは異なる周波数の光を放射するように構成されている、請求項１～６のいずれか一項に記載のカテーテルシステム。

【請求項8】

前記第１のＬＥＤから放射された光を検出するように構成された、前記第１のフレキシブル回路上に配置されたフォトダイオードをさらに含む、請求項１～７のいずれか一項に記載のカテーテルシステム。

【請求項9】

前記長尺シャフトの前記近位部分及び前記遠位部分を通って延びる第２の管腔であって、ガイドワイヤ、前記光活性剤、及び患者に送達される流体のうちの少なくとも１つを受け入れるように構成された前記第２の管腔
をさらに含み、前記第１の管腔は、前記長尺シャフトの前記近位部分に沿って延びるが、前記長尺シャフトの前記遠位部分に沿って延びていない、請求項１～８のいずれか一項に記載のカテーテルシステム。

【請求項10】

光活性剤の活性化のためのカテーテルであって、
近位端、遠位端、及び長尺シャフトを通る第１の管腔を含む前記長尺シャフトと、
前記長尺シャフトの前記遠位端の周りに螺旋状に配置された複数の回路と、
前記複数の回路のそれぞれに沿って配置された複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）と、
前記第１のカテーテル管腔内に配置されるとともに、前記複数の回路のそれぞれが独立して動作可能となるように、前記複数の回路のそれぞれに独立して電気的に結合された通信ケーブル
を含む、カテーテル。

【請求項11】

前記複数のＬＥＤのうちの１つのＬＥＤにおいて前記管腔に対して垂直に取られたカテーテルの断面には、前記複数の回路のそれぞれのＬＥＤが存在する、請求項１０に記載のカテーテル。

【請求項12】

前記複数の回路のうちの１つの回路のＬＥＤは、残りの複数の回路のＬＥＤの波長とは異なる波長で光を放射するように構成されている、請求項１０又は１１に記載のカテーテル。

【請求項13】

前記複数のＬＥＤから放射された光を検出するように構成された、前記複数の回路のうちの１つに配置されたフォトダイオードをさらに含む、請求項１０～１２のいずれか一項に記載のカテーテル。

【請求項14】

前記通信ケーブルは、前記複数の回路のそれぞれの間で独立して電力を順次伝送するように構成されている、請求項１０～１３のいずれか一項に記載のカテーテル。

【請求項15】

光活性剤を活性化する方法であって、
光活性剤を患者の組織に導入すること、
第１の複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）及び第２の複数のＬＥＤを含むカテーテルを、前記組織に向かって前記患者の体内に挿入すること、及び
前記光活性剤を、前記第１の複数のＬＥＤ及び前記第２の複数のＬＥＤに供給される電力を連続的に変化させることによって照射すること
を含む方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、概して、医療処置中に光活性剤を活性化するための医療デバイス、システム、及び方法に関する。

【背景技術】

【0002】

光線力学的療法（ＰＤＴ）は、光によって活性化して組織破壊を引き起こす光増感化学物質を使用する光線療法の一種である。例えば、がん細胞によって吸収される光活性剤を患者に投与することができる。治療は、吸収されたがん性細胞の近くに光線を照射すること、光活性剤を活性化すること、及びがん性細胞を破壊することを含み得る。ＰＤＴは、より侵襲的な処置に比べて、回復時間の短縮などの利点を有し得る。しかしながら、ＰＤＴには、例えばがん性細胞に隣接する非標的組織を損傷する危険性がある。

【0003】

光照射カテーテルは、扱いにくい設備を必要とし、操作性が制限される場合がある。処置に利用可能な資本設備は、治療効果を制限する広すぎる又は特定的すぎる波長を有する光の範囲を提供する場合がある。このような困難によりＰＤＴの意欲が低下し、患者のためのサービスの利用可能性を低下させ得る。これらを考慮すると、本開示の光活性剤を活性化するためのデバイス、システム、及び方法が有用となり得る。

【発明の概要】

【0004】

一態様によれば、光活性剤を活性化するためのカテーテルシステムは、近位部分、遠位部分、及び長尺シャフトに沿って延びる第１の管腔を含む長尺シャフトを有するカテーテルを含み得る。第１のフレキシブル回路が、長尺シャフトの遠位部分の周りに配置され得る。複数の第１の発光ダイオード（ＬＥＤ）が第１のフレキシブル回路に沿って配置され得る。第２のフレキシブル回路が、長尺シャフトの遠位部分の周りに配置され得る。複数の第２のＬＥＤが第２のフレキシブル回路に沿って配置され得る。制御ユニットが、長尺シャフトの近位端に結合され得る。通信ケーブルがカテーテル内に配置されてもよく、通信ケーブルは第１及び第２のＬＥＤを制御ユニットに電気的に接続することができる。制御ユニットは、バッテリ電源と、複数の第１及び第２のＬＥＤに供給される電力を変化させるように構成された、複数の第１及び第２のＬＥＤに電気的に接続された集積回路を備えるコントローラとを含み得る。コントローラは、複数の第２のＬＥＤに供給される電力を、第１のＬＥＤとは独立して変化させるように構成され得る。

【0005】

本明細書に記載され、また本開示の範囲内にある様々な実施形態において、長尺シャフトの近位部分は、第１の管腔を含み得る。第１のフレキシブル回路及び第２のフレキシブル回路は、長尺シャフトの遠位端の周りに螺旋状に配置され得る。複数の第１のＬＥＤのうちの１つのＬＥＤにおいて第１の管腔に対して垂直に取られたカテーテルシステムの断面には、複数の第２のＬＥＤのうちの１つのＬＥＤが存在し得る。コントローラは、複数の第１のＬＥＤと複数の第２のＬＥＤとの間で電力を連続的に変化させるように構成され得る。コントローラは、電力を約４５Ｈｚの周波数まで連続的に変化させるように構成され得る。第１のＬＥＤは、第１の波長で光を放射するように構成することができ、第２のＬＥＤは、第１の波長とは異なる第２の波長で光を放射するように構成される。第１のＬＥＤは、紫外線又は可視光を放射するように構成され得る。第１のＬＥＤのうちの少なくとも１つのＬＥＤは、第１のＬＥＤのうちの別のＬＥＤによって放射される光の周波数とは異なる周波数の光を放射するように構成され得る。第１のフレキシブル回路上に配置されたフォトダイオードは、第１のＬＥＤから放射された光を検出するように構成され得る。第２の管腔が、長尺シャフトの近位部分及び遠位部分を通って延びることができる。第２の管腔は、ガイドワイヤ、光活性剤、及び患者に送達される流体のうちの少なくとも１つを受け入れるように構成され得る。第１の管腔は、長尺シャフトの近位部分に沿って延びることができるが、長尺シャフトの遠位部分に沿って延びることはできない。コネクタが、バッテリ電源を一次電源に接続してバッテリを充電するように構成された制御ユニット上に配置され得る。

【0006】

一態様では、光活性剤の活性化のためのカテーテルシステムは、長尺シャフトを含む光活性剤の活性化のためのカテーテルを含み得る。長尺シャフトは、近位端、遠位端、及びそれを通る第１の管腔を含み得る。複数の回路が、長尺シャフトの遠位端の周りに螺旋状に配置され得る。複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）が、複数の回路のそれぞれに沿って配置され得る。通信ケーブルが、第１のカテーテル管腔内に配置されてもよく、複数の回路のそれぞれが独立して動作可能となるように、複数の回路のそれぞれに独立して電気的に結合されてもよい。

【0007】

本明細書に記載される様々な実施形態、及び本開示の範囲内の他の実施形態では、複数のＬＥＤのうちの１つのＬＥＤにおいて管腔に対して垂直に取られたカテーテルの断面には、複数の回路のそれぞれのＬＥＤが存在し得る。複数の回路のうちの１つの回路のＬＥＤは、残りの複数の回路のＬＥＤの波長とは異なる波長で光を放射するように構成され得る。フォトダイオードが、複数のＬＥＤから放射された光を検出するように構成された複数の回路のうちの１つに配置され得る。通信ケーブルは、複数の回路のそれぞれの間で独立して電力を順次伝送するように構成され得る。

【0008】

一態様では、光活性剤を活性化する方法は、光活性剤を患者の組織に導入することを含み得る。第１の複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）及び第２の複数のＬＥＤを含むカテーテルは、前記組織に向かって患者の体内に挿入され得る。光活性剤は、第１の複数のＬＥＤ及び第２の複数のＬＥＤに供給される電力を連続的に変化させることによって照射され得る。組織温度をモニタリングしてもよい。供給される電力をモニタリングに基づいて変化させてもよい。光活性剤は組織に局所的に導入され得る。光活性剤は患者に静脈内導入され得る。組織は、膀胱組織、膵臓組織、食道組織、及び肺組織から選択され得る。第１及び第２の複数のＬＥＤのいずれかから放射された光は、フォトダイオードを介して感知され得る。光活性剤は、抗がん化合物及び光硬化剤又は光架橋剤のうちの１つを含んでもよい。光活性剤はテトラ（ヒドロキシフェニル）クロリン（ｍＴＨＰＣ）を含んでもよく、静脈内に導入されてもよい。照射は、約２日から約５日後に行われ得る。組織は膀胱組織であってもよく、照射後に光活性剤の効果に基づいてがんを診断することをさらに含んでもよい。光活性剤は、光線力学的療法（ＰＤＴ）用に構成された５－アミノレブリン酸（ＡＬＡ）を含み得る。カテーテルは内視鏡を通して挿入され得る。電力は、約４５Ｈｚの周波数で連続的に変化させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

本明細書に組み込まれ、その一部を構成する添付図面は、様々な例示的な実施形態を示し、本明細書とともに、開示された実施形態の原理を説明するのに役立つ。

【図1A】本開示の一実施形態による、発光ダイオード（ＬＥＤ）を有するフレキシブル回路を示す。

【図1B】本開示の一実施形態による、シャフトの周囲に一緒に配置された、２つの図１Ａのフレキシブル回路を示す。

【図1C】本開示の一実施形態による、図１Ａのフレキシブル回路を含むカテーテルシステムを示す。

【図1D】別の視点からの図１Ｃのカテーテルシステムを示す。

【図2A】本開示の一実施形態による、光活性剤を活性化するためのカテーテルを示す。

【図2B】図２Ａのカテーテルの断面図を示す。

【図3】本開示の一実施形態による、光活性剤を活性化するためのカテーテルシステムを示す。

【図4】本開示の一実施形態による、処置中に使用される光活性剤を活性化するためのカテーテルシステムを示す。

【発明を実施するための形態】

【0010】

詳細な説明
詳細な説明は、図面を参照して読まれるべきであるが、図面は必ずしも縮尺通りではなく、例示的な実施形態を示しており、本発明の範囲を限定することを意図したものではない。

【0011】

本明細書で使用される場合、「近位端」は、デバイスを患者に導入するときに、デバイスに沿って医療専門家に最も近くにあるデバイスの端を指し、「遠位端」は、植込み、位置決め、又は送達中にデバイスに沿って医療専門家から最も遠くにあるデバイス又は物体の端を指す。

【0012】

本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用される場合、単数形「１つ」及び「その」、「前記」には、内容が明確にそうでないことを示していない限り、複数の指示対象が含まれる。本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用される場合、「又は」という用語は、内容が明確にそうでないことを示していない限り、総じて「及び／又は」を含む意味で使用される。

【0013】

本明細書における「一実施形態」、「いくつかの実施形態」、「他の実施形態」などへの言及は、記載された実施形態が、１つ以上の特定の特徴、構造、及び／又は特性を含み得ることを指す。しかしながら、そのような記載は、必ずしもすべての実施形態がその特定の特徴、構造、及び／又は特性を含むことを意味するわけではない。さらに、特定の特徴、構造、及び／又は特性が一実施形態に関連して説明される場合、そのような特徴、構造、及び／又は特性は、反対のことが明確に記載されていない限り、明示的に記載されているかどうかにかかわらず、他の実施形態に関連して使用され得ることを理解されたい。

【0014】

本明細書では、明示的に示されているかどうかにかかわらず、すべての数値は「約」という用語によって修飾されているものとみなされる。数値の文脈における「約」という用語は、総じて、当業者が記載された値と同等である（すなわち、同じ機能又は結果を有する）と考えるであろう数値の範囲を指す。多くの場合、「約」という用語には、最も近い有効数字に四捨五入された数値が含まれ得る。「約」という用語の他の使用法（すなわち、数値以外の文脈における）は、別段の指定がない限り、明細書の文脈から理解され、明細書の文脈と一致するような、通常の慣例的な定義を有すると想定され得る。上限・下限による数値範囲の記載には、その上限・下限を含む、その範囲内のすべての数値が含まれる（例えば、１～５には、１、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４、及び５が含まれる）。

【0015】

本明細書で使用される場合、「標的組織」という用語は、組織の不健康な部分、病気の部分（すなわち、がん性、前がん性など）、又はその他の健康又は不健康であり得る望ましくない部分を指す。標的組織には、不健康又は病気の疑いがあるが、生検による病気の状態の確認が必要な組織も含まれる場合がある。

【0016】

例えば、消化管、尿路、又は呼吸器系に沿ったものを含む多くの医療処置では、標的組織に向けて光活性剤を送達することがある。光活性剤は、標的組織又はその近くに治療を提供するために光活性化され得る。例えば、ＰＤＴは、光活性化分子又は光増感剤間の光化学反応に基づくがん治療法である。このような光増感剤の存在下では、特定の波長を有する光と酸素分子が活性酸素種（ＲＯＳ）を形成し、これが近くの細胞に損傷を与え、炎症反応や免疫反応を誘発する可能性がある。このような光増感剤には、例えば、食道がん治療用のタラポルフィンナトリウムや、膀胱がん治療用のアルファリポ酸が含まれ得る。

【0017】

ＰＤＴは、光の透過が困難又は危険となる深さの標的組織の部分に対しては効果がない場合がある。例えば、組織表面から例えば約１０ｍｍを超える深さで光活性剤を活性化させると問題が発生する場合がある。正確な波長の照射送達、検出、及び管理により、そのような深さでの治療の提供の合併症を軽減できる可能性がある。

【0018】

図１Ａを参照すると、本開示の一実施形態によるフレキシブル回路１０２が示されている。回路１０２は、電気的に直列に接続された１２個のＬＥＤマウント１０４を含む。１２個のＬＥＤが示されているが、様々な実施形態では、任意の数、例えば、１、２、３、４、５、６、８、１０、１５、２０、３０、５０、１００個などのＬＥＤを使用することができる。回路１０２の一端は、回路１０２の構成要素と電気的に通信するためのリード接点１３２、１３４、１３６を有するコネクタ１３０を含む。コネクタ１３０は、供給リード接点１３２、帰還リード接点１３４、及び検知リード接点１３６を含む。リード接点１３２、１３４、１３６は、回路１０２の動作及びフィードバックのために、コントローラ、電源、及び／又は受信機に接続するように構成されている。コネクタ１３０を備えた回路１０２の端部は、回路１０２の中央部分１４０と平行に延びる軸αから離れて斜めの角度で延びている。一対のセンサ取り付け点１３８（例えば、一対のフォトダイオード）が、システムの１つ以上のパラメータ、例えば、波長、電力、温度、ｐＨなどを検知するのに使用され、回路１０２に沿った中央の位置に配置される。一対のみのセンサ取り付け点１３８が回路１０２に沿った中央に示されているが、様々な実施形態では、追加の又は代替のセンサ取り付け点１３８が採用されてもよく、回路１０２に沿った任意の位置に配置されてもよい。回路１０２は、電気回路の一部として使用されても使用されなくてもよい、例えば銅などのヒートシンク材料を含み得る。

【0019】

図１Ｂを参照すると、本開示の一実施形態に従う図１Ａの２つのフレキシブル回路１０２が示されている。２つのフレキシブル回路１０２は、フレキシブル回路１０２が互いに平行になるように、長手方向軸ｌの周りに螺旋状に配置されている。２つのフレキシブル回路１０２が示されているが、様々な実施形態では、任意の数、例えば、１、３、４、５、８、１０、１５、２０、５０個などのフレキシブル回路１０２を使用することができる。フレキシブル回路１０２は、長手方向軸ｌに沿って延びるデバイス（例えば、カテーテルなど）の周囲に延びることができる。フレキシブル回路１０２はそれらの間に隙間を有して示されているが、代替実施形態では、隙間がなくてもよく、又はフレキシブル回路１０２は部分的に重なっていてもよい。コネクタ１３０を備えたフレキシブル回路１０２の端部は、ワイヤ及び／又は１つ以上のコネクタに電気的に接続できるように、長手方向軸ｌの同じ端部に向けて配向されている。コネクタ１３０を備えたフレキシブル回路１０２の端部は、フレキシブル回路１０２の中央部分１４０から離れるように斜めの角度で延びているので（すなわち、図１Ａに示すように）、中間部分１４０を、大きな折り目、しわ、屈曲等を生じさせることなく、長手方向軸ｌの周囲に螺旋状に配置することができる。２つのフレキシブル回路１０２はそれぞれ、例えばコントローラに別々に結合されることで、電力の供給が１つのフレキシブル回路１０２と別のフレキシブル回路１０２との間で独立して変更され得る。１つ以上のフレキシブル回路１０２は、スコープの作業チャネル内に適合するような外径、例えば約２．８ｍｍ未満の外径を有するように配置され得る。

【0020】

図１Ｃ及び１Ｄを参照すると、本開示の一実施形態による図１Ａのフレキシブル回路１０２を含むカテーテルシステムが示されている。このシステムは、近位部分１００ｐ及び遠位部分１００ｄを有する長尺シャフトを備えるカテーテル１００を含む。近位部分１００ｐは、遠位部分１００ｄの外径よりも大きい外径を有する。第１の管腔１４２は、カテーテル１００に沿って延在し、ガイドワイヤ１５０を収容しているが、追加的又は代替的に、他のデバイス及び／又は流体が第１の管腔１４２を通って延在してもよい。フレキシブル回路１０２は、カテーテル１００の遠位部分１００ｄの周りに螺旋状に配置されている。図１Ｃ及び１Ｄには１つのフレキシブル回路１０２が示されているが、任意の数のフレキシブル回路１０２、例えば、図１Ｂの構成に示されるように２つ以上のフレキシブル回路１０２が使用され得ることが理解されるべきである。ＬＥＤ１０４は、遠位部分１００ｄの周囲にアレイの状態で実質的に均一になるように、第１のフレキシブル回路１０２に沿って間隔をあけて配置される。カテーテル１００の近位部分１００ｐは、第２の管腔１４４を含む。通信ケーブル１４６（例えば、ワイヤ）は、第２の管腔１４４内に配置されており、ＬＥＤ１０４を制御ユニットと電気的に接続することができる。第２の管腔は、第１の管腔１４２と比較して非円形の形状（例えば、長方形、Ｃ字形、三日月形などであるが、円形であってもよい）を有し、ガイドワイヤ１５０を収容するぴったりと嵌合する円形の第１の管腔１４２と比較して複数の通信ケーブル１４６をよりよく収容することができる。通信ケーブル１４６は、供給リード接点１３２及び帰還リード接点１３４のそれぞれに接続することができる。センサ１４８は、ＬＥＤ１０４のアレイのほぼ中央部分でフレキシブル回路１０２に沿って配置される。さらなる通信ケーブル１４６が検知リード接点１３６に接続されてもよい。センサ１４８は、例えば、フォトダイオード、サーミスタ、ｐＨセンサ、パルスオキシメータなどであってもよく、処置の前、最中、及び／又は後に、ＬＥＤ１０４に沿った患者の領域のコントローラ及び／又はユーザにフィードバックを提供する。

【0021】

図２Ａを参照すると、本開示の一実施形態による光活性剤を活性化するためのカテーテル２００が示されている。示されているカテーテル２００の部分は、カテーテル２００の遠位部分である。３つの回路２０２が、カテーテル２００の遠位部分の周りに螺旋状に配置されている。３つのフレキシブル回路２０２が示されているが、様々な実施形態では、任意の数、例えば、１、２、４、５、８、１０、１５、２０、５０個などのフレキシブル回路２０２を使用することができる。複数のＬＥＤ２０４が各回路２０２に沿って配置されている。隣接する回路２０２間のＬＥＤ２０４は、カテーテル２００の長手方向軸ｌと平行に整列される。図２Ｂに示されるカテーテル２００の断面は、各回路２０２のＬＥＤ２０４が断面２Ｂと一致するように、３つの回路２０２のそれぞれのＬＥＤ２０４において長手方向軸ｌに対して垂直に取られている。管腔２４２がカテーテル２００を通って延びる。管腔２４２は、ガイドワイヤ及び／又は他のデバイス及び／又は流体を収容することができる。回路２０２のそれぞれに独立して電気的に結合された１つ以上の通信ケーブルは、管腔２４２内に配置され、及び／又はカテーテルの壁２０６を通って回路２０２のそれぞれまで延びることができる。３つの回路２０２のそれぞれは独立して電源及び／又はコントローラに電気的に接続されているため、３つの回路２０２のそれぞれは独立して動作可能である。

【0022】

本明細書の様々な実施形態において、例えば１つ以上の回路に沿った１つ以上のＬＥＤ又は１つ以上のＬＥＤセットは、独立して起動及び／又は電力供給され得る。治療標的位置、標的組織、又は隣接組織は、例えば１つ以上のＬＥＤによって加熱されるなど、望ましくない影響を受ける可能性がある。ＬＥＤ発光の望ましくない影響を軽減又は抑制するために、１つ以上の回路を動作又は停止させることができる。このような動作及び停止は、回路を独立して制御することによって達成され得る。回路は、ＬＥＤ発光が治療領域に均一に（例えば、長手方向軸の周りに又はそれに沿って）適用されるように、連続的に（例えば、パターン化された方式で）動作／停止され得る。例えば、１つの螺旋状の回路を、ある電力で一定期間動作させ、続いて、停止又はその電力を低減させている間、隣接する螺旋状の回路を動作させるか又はその電力を高めることができる。この例では、特定のＬＥＤ又は回路からの望ましくない発光を超える（例えば、ＬＥＤの過熱又は光の過飽和を起こす）ことなく、集合回路からの効果的なＬＥＤ発光を維持することができる。加えて、又は代替として、異なる回路間のＬＥＤは可変波長を有してもよい。そのようなＬＥＤ又は回路発光は、１つ以上の回路に沿った１つ以上のセンサによってモニタリングされ得る。作動、停止、電力の増加、又は電力の減少は、コントローラによって手動又は自動で実行できる。例えば、コントローラは、動作中にＬＥＤが過熱することなく連続光が放射されるような振動方式で、回路のＬＥＤに電力を発振し又は異なる回路のＬＥＤ間で電力を発振することができる。

【0023】

図３を参照すると、本開示の一実施形態によるカテーテルシステムが示されている。このシステムは、近位部分３００ｐ及び遠位部分３００ｄを有する長尺シャフトであるカテーテル３００を含む。回路３０２は、遠位端３００ｄに沿って配置されている。回路３０２は１２個のＬＥＤ３０４を含むが、様々な実施形態では、任意の数、例えば、１、２、５、１０、２０、５０個などのＬＥＤを使用することができる。制御ユニット３５０は、カテーテル３００の近位端に結合される。制御ユニット３５０は、ユーザの手で扱えるように人間工学に基づいた形状になっている。制御ユニット３５０は、スイッチ３５４によって動作可能な回路基板３５２に接続されたバッテリ電源（例えば、制御ユニット３５０内の２つの９Ｖバッテリ、ただし図示されていない）を含む。制御ユニット内の回路基板３５２は、通信ケーブル３４６によってＬＥＤ３０４に電気的に接続された集積回路コントローラを含む。回路コントローラは、アナログノブ３５６を調整することによって、複数の第１のＬＥＤ３０４に供給される電力を変化させることができ、又は複数の第１のＬＥＤ３０４の強度を調整することができる。あるいは、ノブ３５６は、ＬＥＤ３０４の複数の回路３０２間で動作を切り替えたり、発振速度もしくは電力レベルを調整したりするように構成されてもよい。インジケータＬＥＤ３５８は、システムの状態、例えば、システムの電源がオンかオフであるか、ＬＥＤ３０４の一部又はセットが作動しているか停止しているか、熱、波長、処置の継続時間、発振などのシステムパラメータをユーザに示し得る。バッテリ電源及びユーザ対話型制御を含む制御ユニット３５０は、定置型の資本設備に接続されたシステムと比較して、システムの操作及び調整が容易であり得る。バッテリ電源は、バッテリ電源を充電するために主電源に取り外し可能に接続するように構成されてもよいし、取り外し可能に交換されてもよい。図３にはカテーテル３００が示されているが、本明細書で説明される任意のカテーテルが制御ユニット３５０に結合可能であり、実質的に同様の方法で動作することができることを理解されたい。

【0024】

図４を参照すると、本開示の一実施形態による、処置中に光活性剤４６０を活性化するためのカテーテルシステムが示されている。カテーテル４００は、男性尿道４６２を通って膀胱４６４内に挿入される。カテーテル４００は、カテーテル４００の遠位部分４００ｄの周囲に配置されたＬＥＤ４０４を含む。ＬＥＤ４０４はアクティブであり、（可視スペクトル上にあってもなくてもよい）光４６６を照射する。光４６６は、膀胱４６４の体腔組織上又はその内部の光活性剤４６０によって受け取られる。

【0025】

様々な実施形態において、ＬＥＤは、任意の形状、例えば、長方形、楕円形、円形、長円形、それらの組み合わせなどであり得る。加えて、又は代替として、多数のＬＥＤを、三角形（例えば、各隣接するＬＥＤに対して１２０度の角度をなす３つのＬＥＤ）、正方形（例えば、各隣接するＬＥＤに対して角度をなす４つのＬＥＤ）を含む任意の形状で配置し、及び／又は、各ＬＥＤが異なる方向を向いたインライン配向を形成することができる。ＬＥＤから放射される光は、ＬＥＤに隣接する透明又は半透明の層を横切って放射され得る。この層は、カテーテルに沿った回路の１つ以上の部分に沿って配置され得る、電気絶縁性熱収縮材又は別の物質、例えば接着剤などの硬化性物質などの被覆であり得る。１つ以上のＬＥＤは、複数の列、例えば、長手方向軸に平行又は実質的に平行な２つ以上の列に配置されてもよく、かつ／又は前記軸の周りに円周方向に配置されてもよい。ＬＥＤは、円周に完全に又は部分的に延在してもよい。

【0026】

様々な実施形態において、ＬＥＤは、カテーテルの長さの一部に沿って延びることができる。ＬＥＤは、長尺部材に沿って様々なパターンで、例えば、螺旋状、軸方向、半径方向、円周方向、直線状、断続的に間隔をあけて、ランダムに、長さに沿って様々な密度で、又はそれらの配置の組み合わせなどで配置され得る。これにより、ＬＥＤは、カテーテルの長手方向軸から１つ以上の半径方向の角度に沿って光を放射することができる。作動したＬＥＤから放射される光は、光活性剤及び／又は組織に影響を与え得る（例えば、組織のアブレーションを行うため）。ＬＥＤは、光活性剤及び／又は組織に様々な影響をもたらし得る可変波長の光、例えば、非可視光（例えば、赤外光又は紫外光）、又は赤、緑などの約２００ｎｍから約７００ｎｍの間の可視光を放射することができる。ＬＥＤは、事前プログラミングによって、又はユーザによる手動制御によって、様々な周波数で作動させることができる。ＬＥＤは、単一のＬＥＤとして、又は単一のＬＥＤを超える一連のＬＥＤとして、個別に選択可能及び制御可能であり得る。ＬＥＤは、密度、ＬＥＤの互いに対する位置、解剖学的構造、医療デバイス、サイズ、形状、作動の頻度、関連する光活性剤、作動の強度（例えば、所望の周波数及び／又はＬＥＤ強度に影響を与えるデューティサイクルで動作するパルス幅変調（ＰＷＭ）で電流を使用するなど）、作動時間、色、又はそれらの任意の組み合わせなどの１つ以上のパラメータによって制御可能であり得る。

【0027】

様々な実施形態では、複数のセットのＬＥＤが、カテーテルに沿って及び／又はカテーテルの周りに様々なパターンで配置され得る。例えば、第１のセットは第１の部分に沿って配置され、第２のセット（及び／又は追加のセット）は、第１の部分とは反対側の第２の部分に沿って配置され得る。別の例として、第１のセットはカテーテルの周りに螺旋状に配置され、第２のセット（及び／又は追加のセット）は第１のセットに隣接してカテーテルの周りに螺旋状に配置され得る。ＬＥＤのセットは、独立して動作させることができる。例えば、点滅（すなわち、電源をオンにしてオフにする、又は電源を入れてから電力を下げるなど）が、パターンで行われ得る。例えば、ＬＥＤは、約３０％から約７５％のデューティサイクル及び約３０ｍＡの電流で、約４５ヘルツで点滅することができる。様々な実施形態において、ＬＥＤは、使用される処置及び／又は光活性剤に応じてデバイスのために選択され得る。

【0028】

様々な実施形態において、デバイスは、電源（例えば、発電機、バッテリパック、又は同様のエネルギー源）から電気エネルギーを伝達して制御を提供するために、複数のワイヤ、例えば、各ＬＥＤアノード端子への正のワイヤ接続及び（個々のＬＥＤごと又はＬＥＤのセットごとの）共通のカソード帰還端子ワイヤを含み得る。ワイヤはセンサーワイヤも含み得る。例えば、ワイヤはカテーテルの管腔又は層に含まれてもよく、及び／又はワイヤはカテーテルの外面に沿って延びていてもよい。ワイヤはまた、例えば生体適合性ポリマーで絶縁されてもよい。

【0029】

様々な実施形態において、デバイスの遠位端は、１つ以上のＬＥＤに加えて、又はその代わりに分光器（ｄｉｓｐｅｒｓｅｒ）を含み得る。分光器は、１つ以上のＬＥＤから放射される光を減衰及び／又は拡散させ得る。様々な実施形態では、プラスチック又はガラス製の拡散ライトパイプがカテーテルに沿って延びていてもよい。カテーテルは、カテーテルの遠位端に光を進めるために、その長さに沿って反射面を含み得る。例えば、光源をカテーテルの近位端に結合させてもよい。

【0030】

様々な実施形態において、コントローラは、カテーテルに沿ってＬＥＤに電気的に結合され得る。ＬＥＤが独立して作動するか、又は一連のＬＥＤ内で独立して作動できるように、電気リード線をＬＥＤと電気的に接続するように交互配置することができる。コントローラは、一度に１つ以上のＬＥＤを連続的に作動させるように構成され得る。コントローラは、単一のＬＥＤのみ又は複数のＬＥＤが一度に作動するように、例えば、カテーテルの第１の部分に沿ってＬＥＤを、次にカテーテルの第２の部分に沿ってＬＥＤを順次作動させるように、ＬＥＤを連続的に作動させるように構成され得る。コントローラは、より高い周波数かつより短い点灯時間で（例えば、ＬＥＤが点灯する時間の割合がより低い、より低いデューティサイクルで）ＬＥＤを作動させることで、より低い周波数かつより長い点灯時間で（例えば、ＬＥＤが点灯する時間の割合がより大きい、より高いデューティサイクルで）作動されるＬＥＤと比較して熱を低減するように構成され得る。コントローラは、ＬＥＤの一部を第１の周波数で作動させ、ＬＥＤの別の部分を第２の周波数で作動させるように、例えば、ＬＥＤの遠位部分をＬＥＤの近位部分よりも高い周波数で作動させるように構成され得る。ＬＥＤは、長尺部材の長さに沿って、患者の解剖学的構造と実質的に一致する距離だけ延びていてもよい。コントローラは手動又は自動で操作されて、１つ以上のＬＥＤを作動させたり、様々な動作パターンを切り替えたりすることができる。このようなＬＥＤの作動は、熱を抑えるために短縮され得る。本明細書で述べるＬＥＤ及び／又はそのようなＬＥＤの作動時間は、他の技術と比較してシステムの周囲の熱を低下させることができ、他の技術よりも（例えば、電球、レーザーなどと比較して）短い時間で光活性剤を活性化することができる。

【0031】

本開示全体にわたる様々な実施形態において、光活性剤を活性化する方法は、光活性剤を患者の組織内に、又は患者の組織に向けて導入することを含み得る。第１の複数のＬＥＤ及び第２の複数のＬＥＤを有するカテーテルは、組織に向かって患者の体内に挿入され得る。光活性剤は、第１の複数のＬＥＤ及び第２の複数のＬＥＤに供給される電力を連続的に変化させることによって照射され得る。組織温度をモニタリングしてもよく、供給される電力をモニタリングに基づいて変化させてもよい。光活性剤は組織に局所的に導入され得る。光活性剤は患者に静脈内導入され得る。組織は、膀胱組織、膵臓組織、食道組織、肺組織などであり得る。光は、第１及び／又は第２の複数のＬＥＤから放射され得る。光活性剤は、抗がん化合物及び光硬化剤又は光架橋剤などのうちの１つを含み得る。光活性剤はテトラ（ヒドロキシフェニル）クロリン（ｍＴＨＰＣ）を含んでもよく、静脈内に導入されてもよい。照射は、約２日後～約５日後に行われ得る。光活性剤は、ＬＥＤを含むカテーテル内に導入することができ、その後、又は同じ手順内で同時に活性化することができる。組織は膀胱組織であってもよい。がんの診断は、照射後に、光活性剤の効果に基づいて行うことができる。光活性剤は、光線力学的療法（ＰＤＴ）用に構成された５－アミノレブリン酸（ＡＬＡ）を含み得る。Ｈｅｘｖｉｘ（登録商標）青色光膀胱鏡検査（ＢＬＣ）は、膀胱がん患者の診断方法として使用され得る。カテーテルは内視鏡を通して挿入され得る。電力は、約４５Ｈｚの周波数で連続的に変化させることができる。

【0032】

本開示の範囲から逸脱することなく、開示されたデバイスに対して様々な修正及び変形を行うことができることは、当業者には明らかであろう。例えば、光活性剤を活性化するためのデバイスの構成は、あらゆる医学療法に合わせて変更され得る。ＬＥＤの数及び／又は位置は、本明細書に記載された例に限定されないことが理解されるであろう。本開示の他の実施形態は、本明細書及び本明細書に開示される本発明の実施を考慮することにより当業者には明らかとなるであろう。本明細書及び実施例は例示としてのみ考慮され、本発明の真の範囲及び趣旨は特許請求の範囲によって示されることが意図されている。

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図1D】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【手続補正書】

【提出日】2023-12-04

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

光活性剤を活性化するためのカテーテルシステムであって、
近位部分、遠位部分、及び長尺シャフトに沿って延びる第１の管腔を含む前記長尺シャフト、
前記長尺シャフトの前記遠位部分の周りに配置された第１のフレキシブル回路、
前記第１のフレキシブル回路に沿って配置された複数の第１の発光ダイオード（ＬＥＤ）、
前記長尺シャフトの前記遠位部分の周りに配置された第２のフレキシブル回路、及び
前記第２のフレキシブル回路に沿って配置された複数の第２のＬＥＤ
を含むカテーテルと、
前記長尺シャフトの前記近位端に結合された制御ユニットと、
前記カテーテル内に配置されるとともに、前記第１及び第２のＬＥＤを前記制御ユニットに電気的に接続する通信ケーブルと
を含み、
前記制御ユニットは、バッテリ電源と、前記複数の第１及び第２のＬＥＤに供給される電力を変化させるように構成された、前記複数の第１及び第２のＬＥＤに電気的に接続された集積回路を備えるコントローラとを含み、
前記コントローラは、前記複数の第２のＬＥＤに供給される電力を、前記第１のＬＥＤとは独立して変化させるように構成されている、カテーテルシステム。

【請求項2】

前記第１のフレキシブル回路及び前記第２のフレキシブル回路は、前記長尺シャフトの前記遠位端の周りに螺旋状に配置されている、請求項１に記載のカテーテルシステム。

【請求項3】

前記第１のＬＥＤのうちの１つのＬＥＤにおいて前記第１の管腔に対して垂直に取られたカテーテルシステムの断面には、前記第２のＬＥＤのうちの１つのＬＥＤが存在する、請求項１に記載のカテーテルシステム。

【請求項4】

前記コントローラは、前記複数の第１のＬＥＤと前記複数の第２のＬＥＤとの間で電力を連続的に変化させるように構成されている、請求項１に記載のカテーテルシステム。

【請求項5】

前記コントローラは、電力を約４５Ｈｚの周波数まで連続的に変化させるように構成されている、請求項４に記載のカテーテルシステム。

【請求項6】

前記第１のＬＥＤは、第１の波長で光を放射するように構成され、前記第２のＬＥＤは、前記第１の波長とは異なる第２の波長で光を放射するように構成されている、請求項１に記載のカテーテルシステム。

【請求項7】

前記第１のＬＥＤのうちの少なくとも１つのＬＥＤは、前記第１のＬＥＤのうちの別のＬＥＤによって放射される光の周波数とは異なる周波数の光を放射するように構成されている、請求項１に記載のカテーテルシステム。

【請求項8】

前記第１のＬＥＤから放射された光を検出するように構成された、前記第１のフレキシブル回路上に配置されたフォトダイオードをさらに含む、請求項１に記載のカテーテルシステム。

【請求項9】

前記長尺シャフトの前記近位部分及び前記遠位部分を通って延びる第２の管腔であって、ガイドワイヤ、前記光活性剤、及び患者に送達される流体のうちの少なくとも１つを受け入れるように構成された前記第２の管腔
をさらに含み、前記第１の管腔は、前記長尺シャフトの前記近位部分に沿って延びるが、前記長尺シャフトの前記遠位部分に沿って延びていない、請求項１に記載のカテーテルシステム。

【請求項10】

光活性剤の活性化のためのカテーテルであって、
近位端、遠位端、及び長尺シャフトを通る第１の管腔を含む前記長尺シャフトと、
前記長尺シャフトの前記遠位端の周りに螺旋状に配置された複数の回路と、
前記複数の回路のそれぞれに沿って配置された複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）と、
前記第１のカテーテル管腔内に配置されるとともに、前記複数の回路のそれぞれが独立して動作可能となるように、前記複数の回路のそれぞれに独立して電気的に結合された通信ケーブル
を含む、カテーテル。

【請求項11】

前記複数のＬＥＤのうちの１つのＬＥＤにおいて前記管腔に対して垂直に取られたカテーテルの断面には、前記複数の回路のそれぞれのＬＥＤが存在する、請求項１０に記載のカテーテル。

【請求項12】

前記複数の回路のうちの１つの回路のＬＥＤは、残りの複数の回路のＬＥＤの波長とは異なる波長で光を放射するように構成されている、請求項１０に記載のカテーテル。

【請求項13】

前記複数のＬＥＤから放射された光を検出するように構成された、前記複数の回路のうちの１つに配置されたフォトダイオードをさらに含む、請求項１０に記載のカテーテル。

【請求項14】

前記通信ケーブルは、前記複数の回路のそれぞれの間で独立して電力を順次伝送するように構成されている、請求項１０に記載のカテーテル。

【国際調査報告】