マイクロバブルの超音波イメージングおよび超音波照射のためのシステムおよび方法
近位端部、遠位端部および管腔を有する細長状チューブ部材であって、管腔は細長状チューブ部材の全長の少なくとも一部を通って延在する、細長状チューブ部材を含むカテーテルシステムを提供する。細長状部材の遠位端部は、被検体の処置部位またはその近傍に進むように寸法が決められ適合される。マイクロバブルデバイスが管腔と流体結合している。マイクロバブルデバイスは、デバイスの中への物質の流れを受けるための少なくとも1つの投入ポート、およびマイクロバブルデバイスからマイクロバブルを射出するように構成される射出ポートを含む。第2のチューブ部材が、少なくとも1つの投入ポートのうちの1つと流体結合している。圧力継手機構が、第2のチューブ部材と投入ポートとの間のシールを維持するように適合される。
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【特許請求の範囲】
【請求項1】
近位端部、遠位端部および管腔を有する細長状チューブ部材であって、該管腔は該細長状チューブ部材の全長の少なくとも一部を通って延在し、該遠位端部は被検体の処置部位またはその近傍に進むように寸法が決められ、適合される、細長状チューブ部材と、
該管腔と流体結合しているマイクロバブルデバイスであって、該マイクロバブルデバイスは、該デバイスの中への物質の流れを受ける少なくとも1つの投入ポート、および該マイクロバブルデバイスからマイクロバブルを射出するように構成される射出ポートを含む、マイクロバブルデバイスと、
該少なくとも1つの投入ポートのうちの1つと流体結合している第2のチューブ部材と、
該第2のチューブ部材と該投入ポートとの間のシールを維持するように適合される圧力継手機構と
を含む、カテーテルシステム。
【請求項2】
前記圧力継手機構は、前記第2のチューブ部材と前記投入ポートとの間の接合部の境界線の周りに接着剤の隅肉を含む、請求項1に記載のシステム。
【請求項3】
前記圧力継手機構は、前記ポート内に細長状嵌入凹部を含む、請求項1または2に記載のシステム。
【請求項4】
前記細長状嵌入凹部は、前記第2のチューブ部材を締つけるように構成される、請求項3に記載のシステム。
【請求項5】
前記細長状嵌入凹部は、前記第2のチューブ部材の外径よりも大きい幅を有し、該細長状嵌入凹部は、該第2のチューブ部材の該外径よりも小さい高さを有する、請求項3または4に記載のシステム。
【請求項6】
前記圧力継手機構は、前記射出ポートを除いて前記マイクロバブルデバイスを取り囲むマクロチャンバを含み、該マクロチャンバは、該マクロチャンバの外部の圧力よりも大きい内部圧力まで内部が加圧されるように構成される、請求項1〜5のうちいずれか一項に記載のシステム。
【請求項7】
前記マクロチャンバは、前記マイクロバブルデバイスの内部圧力とおよそ同じ圧力まで加圧される、請求項6に記載のシステム。
【請求項8】
前記マイクロバブルデバイスは、前記投入ポートのうちの3つを含み、前記マクロチャンバは、該マイクロバブルデバイスの該3つの投入ポートと流体結合している3つのマクロ投入ポートを含み、前記第2のチューブ部材は、該3つのマクロ投入ポートのうちの1つと流体結合しており、第3のチューブ部材は、該3つのマクロ投入ポートのうちの少なくとも1つの他のものと流体結合している、請求項6または7に記載のシステム。
【請求項9】
前記マイクロバブルデバイスは、前記投入ポートのうちの3つと、該投入ポートのうちの第2のものと流体結合している第3のチューブ部材と、該投入ポートのうちの第2のものと流体結合している第4のチューブ部材とを含む、請求項1〜5のうちいずれか一項に記載のシステム。
【請求項10】
前記マイクロバブルデバイスは、前記投入ポートのうちの3つを含み、該投入ポートのうちの第2のポートおよび第3のポートと流体結合している第3のチューブ部材を含む、請求項1〜5のうちいずれか一項に記載のシステム。
【請求項11】
前記第2のチューブ部材は、前記細長状チューブ部材の前記管腔を通って延在し、前記少なくとも1つの投入ポートのうちの1つと流体結合しており、前記マイクロバブルデバイスは前記投入ポートのうちの3つを含み、該投入ポートのうちの2つは、該第2のチューブ部材の外壁と該細長状チューブ部材の内壁との間に画定される空間と流体結合している、請求項1に記載のシステム。
【請求項12】
前記第2のチューブ部材は、前記マイクロバブルデバイスにガスを送達するように構成され、該第2のチューブ部材の前記外壁と前記細長状チューブ部材の前記内壁との間に画定される前記空間と流体結合している前記投入ポートのうちの前記2つは、バブルの外殻を形成するための液体を受けるように構成される、請求項11に記載のシステム。
【請求項13】
前記第2のチューブ部材は、前記細長状チューブ部材を通って延在し、前記少なくとも1つの投入ポートのうちの1つと流体結合し、前記マイクロバブルデバイスは、該投入ポートのうちの3つを含み、第3のチューブ部材が、該細長状チューブ部材を通って延在し、該投入ポートのうちの第2のものと流体結合し、該投入ポートのうちの第3のものが、該第2および第3のチューブ部材の外壁と該細長状チューブ部材の内壁との間に画定される空間と流体結合している、請求項1に記載のシステム。
【請求項14】
前記第2および第3のチューブ部材は、バブルの外殻を形成するために前記2つの投入ポートに液体を送達するように構成され、前記第3の投入ポートはガスを受けるように構成される、請求項13に記載のシステム。
【請求項15】
前記第2のチューブ部材は、前記細長状チューブ部材の前記管腔を通って延在し、前記少なくとも1つの投入ポートのうちの1つと流体結合し、前記マイクロバブルデバイスは、該投入ポートのうちの3つを含み、第3および第4のチューブ部材が、該細長状チューブ部材を通って延在し、該3つの投入ポートのうちの第2および第3のポートと流体結合している、請求項1に記載のシステム。
【請求項16】
前記第2のチューブ部材は、前記1つの投入ポートにガスを送達するように構成され、前記第3および第4のチューブ部材は、バブルの外殻を形成するために前記第2および第3のポートに液体を送達するように構成される、請求項15に記載のシステム。
【請求項17】
前記マイクロバブルデバイスは、前記細長状チューブ部材の前記遠位端部内に固定され、前記射出ポートは、該細長状チューブ部材の遠位端または該細長状チューブ部材の該遠位端部の壁を真っ直ぐに通って開口する、請求項1〜16のうちいずれか一項に記載のシステム。
【請求項18】
前記射出ポートは、前記細長状チューブ部材の中心長手軸またはその近傍において該細長状チューブ部材の前記遠位端から外に射出する、請求項17に記載のシステム。
【請求項19】
前記マイクロバブルデバイスは、マイクロフルイディクスデバイスを含む、請求項1〜18のうちいずれか一項に記載のシステム。
【請求項20】
ポンプと、前記細長状チューブ部材からマイクロバブルを射出するように該ポンプを制御する電気信号を出力するように構成される制御回路網とをさらに含む、請求項1〜19のうちいずれか一項に記載のシステム。
【請求項21】
前記制御回路網は、ECG波形を特徴付ける入力信号を受信し、前記マイクロバブルデバイスによって発生されたマイクロバブルの、前記細長状チューブ部材からの射出を制御するために前記ポンプを駆動する信号を該ポンプに出力し、それにより、該細長状チューブ部材からのマイクロバブル射出を、該ECG波形によって特徴付けられる心周期にペース調整するように構成される、請求項20に記載のシステム。
【請求項22】
前記制御回路網は、前記ポンプをトリガするために用いられる前記ECG波形の検出波の間の遅延時間を含むように構成され、前記遅延時間は、送達のための標的の位置の、ECG波形が検出される前記心臓からの距離の関数である、請求項21に記載のシステム。
【請求項23】
ポンプをさらに含み、該ポンプは、前記マイクロバブルデバイスによって発生されるマイクロバブルの、前記細長状チューブ部材からの射出を駆動することにより、マイクロバブルを連続的に射出するように構成される、請求項1〜19のうちいずれか一項に記載のシステム。
【請求項24】
前記細長状チューブ部材の前記遠位端部内にトランスデューサをさらに含み、該トランスデューサは、電気エネルギーを超音波エネルギーに変換し、および超音波エネルギーを電気エネルギーに変換するように構成される、請求項1〜23のうちいずれか一項に記載のシステム。
【請求項25】
前記トランスデューサは、前記細長状チューブ部材の外部の物体をイメージングするイメージングモードにおいて動作可能であり、超音波エネルギーを用いてマイクロバブルを破裂させる破裂モードにおいても動作可能である、請求項24に記載のシステム。
【請求項26】
前記射出ポートは、環内に円周方向に配列され、前記細長状チューブ部材を囲むパターンにマイクロバブルを方向付けるように適合される複数の射出ポートを含む、請求項1に記載のシステム。
【請求項27】
前記射出ポートは、オフセットされた複数の環のセットの、円周方向に配列される複数の射出ポートを含む、請求項1に記載のシステム。
【請求項28】
前記細長状チューブ部材の少なくとも一部を平行移動させることおよび回転させることのうちの少なくとも1つを遂行するように構成されるモーションステージをさらに含む、請求項1〜27のうちいずれか一項に記載のシステム。
【請求項29】
前記トランスデューサは、前記イメージングモードで動作するように構成されるイメージング用トランスデューサ、および前記破裂モードで動作するように構成される破裂用トランスデューサを含む、請求項24に記載のシステム。
【請求項30】
前記イメージング用トランスデューサと前記破裂用トランスデューサとは、一方を他方の上に配置することによって一致した状態にさせられる、請求項29に記載のシステム。
【請求項31】
前記イメージング用トランスデューサと前記破裂用トランスデューサとは、互いからオフセットされた状態に配列される、請求項29に記載のシステム。
【請求項32】
前記細長状チューブ部材は、追加の管腔、および該追加の管腔内のイメージング用カテーテル位置をさらに含む、請求項1〜31のうちいずれか一項に記載のシステム。
【請求項33】
前記イメージング用カテーテルは、光コヒーレンストモグラフィ(OCT)イメージング用カテーテルを含む、請求項32に記載のシステム。
【請求項34】
前記細長状チューブ部材と並んで固定されるイメージング用カテーテルをさらに含む、請求項1〜31のうちいずれか一項に記載のシステム。
【請求項35】
前記イメージング用カテーテルは、光コヒーレンストモグラフィ(OCT)イメージング用カテーテルを含む、請求項34に記載のシステム。
【請求項36】
前記遠位端部の表面に曝される複数の電線であって、それらの間にACまたはDC電気エネルギーを印加するように構成される電線をさらに含む、請求項1〜35のうちいずれか一項に記載のシステム。
【請求項37】
前記電線は、前記細長状チューブ部材の長手軸の方向に沿って配列される、請求項36に記載のシステム。
【請求項38】
前記電線は、該電線の対の間に電場を提供するように交互に接続され得る、請求項36または37に記載のシステム。
【請求項39】
前記細長状チューブ部材の前記遠位端部と熱的に結合している加熱要素をさらに含む、請求項1〜38のうちいずれか一項に記載のシステム。
【請求項40】
長寿命の不足を補うように設計されるマイクロバブルであって、該マイクロバブルは、
脂質外殻
を含み、該外殻は、空気、窒素および酸素から成る群から選択されるガスを充填される、マイクロバブル。
【請求項41】
約10μm乃至約20μmの範囲内の外径を有する、請求項40に記載のマイクロバブル。
【請求項42】
デカフルオロブタンガスを含有するコアを取り囲む陽イオン性脂質外殻と、
帯電によって該陽イオン性外殻に結合されるプラスミドと、
該プラスミドの少なくとも一部を分離するスペーサと
を含む、マイクロバブル。
【請求項43】
前記プラスミドは、p−miR−lacZプラスミドを含む、請求項42に記載のマイクロバブル。
【請求項44】
前記スペーサは、ポリエチレングリコールを含む、請求項42または43に記載のマイクロバブル。
【請求項45】
前記マイクロバブルに対する前記プラスミドの割合は、5×106マイクロバブル当たり約1μgプラスミドである、請求項42〜44のうちいずれか一項に記載の複数の前記マイクロバブル。
【請求項46】
インビトロで細胞における遺伝子発現を減少させる、接合マイクロバブルの超音波媒介超音波照射システムであって、該システムは、
該細胞の配置のために構成される光学的に透明で音響的に透過的なセルと、
該接合マイクロバブルと、
モーションコントローラリニアステージ上に搭載される超音波トランスデューサと、
波形、パルス繰返し周波数および波の振幅を規定する信号を該トランスデューサに入力し、パルス長およびピーク圧力を変化させるように構成されるコントローラと
を含む、システム。
【請求項47】
前記マイクロバブルは、p−miR−lacZプラスミドと結合される、請求項46に記載のシステム。
【請求項48】
前記マイクロバブルは、RNAiと結合される、請求項46に記載のシステム。
【請求項49】
前記細胞は、ROSA26マウス大動脈から培養される内皮および平滑細胞系を含む、請求項46〜48のうちいずれか一項に記載のシステム。
【請求項50】
前記マイクロバブルは、p−miR−eGFPと結合される、請求項46に記載のシステム。
【請求項51】
組織内の遺伝子トランスフェクションを遂行する方法であって、該方法は、
トランスフェクトされるべき該組織の位置またはその近傍にデバイスの射出ポートを位置付けることと、
該射出ポートから、トランスフェクトされるべき該組織内またはその近位までマイクロバブルを輸注することであって、該マイクロバブルは、プラスミドDNAを含む、ことと、
該デバイスから該マイクロバブルに超音波エネルギーを、該マイクロバブルを崩壊させることに十分な周波数およびパワーで送出することと
を含む、方法。
【請求項52】
前記プラスミドDNAは、前記マイクロバブルと結合される、請求項51に記載の方法。
【請求項53】
インビトロにおいて遂行される、請求項51または52に記載の方法。
【請求項54】
インビボにおいて遂行される、請求項51または52に記載の方法。
【請求項55】
前記プラスミドDNAは、p21、p53、およびKLF4から成る群から選択される、請求項51〜54のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項56】
前記位置付けることは、前記デバイスを被検体の中に侵襲的に進めることを含む、請求項51〜52および54〜55のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項57】
前記進めることは、血管内を通して前記デバイスを進めることを含む、請求項56に記載の方法。
【請求項58】
前記位置付けることを遂行することに先だって、処置されるべき前記組織の前記位置における血管に血管形成術を遂行することをさらに含む、請求項57に記載の方法。
【請求項59】
前記位置付けることを遂行する最中またはその後に前記デバイスの配置をイメージングすることによって、該位置付けることの正確性を確認することをさらに含む、請求項51〜58のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項60】
前記イメージングすることは、血管造影法を遂行することを含む、請求項59に記載の方法。
【請求項61】
前記イメージングすることは、超音波イメージングを含む、請求項59に記載の方法。
【請求項62】
前記マイクロバブルは、トランスフェクトされるべき前記組織の上流の位置に輸注される、請求項51〜61のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項63】
トランスフェクトされるべき前記組織は、動脈の一部である、請求項51〜62のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項64】
前記動脈は、冠動脈である、請求項63に記載の方法。
【請求項65】
被検体の組織の処置部位に治療を施す方法であって、該方法は、
該処置部位の上にマイクロバブルを流すことであって、該マイクロバブルは、少なくとも1つの分子マーカーに基づいて、処置されるべき組織に選択的に接着する分子標的化薬物充填マイクロバブルを含む、ことと、
該処置されるべき組織に接着した該マイクロバブルを破裂させることと
を含む、方法。
【請求項66】
前記流すことは、カテーテルの少なくとも1つのポートから前記マイクロバブルを投与することを含む、請求項65に記載の方法。
【請求項67】
前記流すことを遂行しつつ、前記マイクロバブルが投与される位置においてデバイスの一部を平行移動させることおよび回転させることのうちの少なくとも1つを遂行することをさらに含む、請求項65に記載の方法。
【請求項68】
前記分子標的化薬物充填マイクロバブルは、VCAM−1、アルファVベータIIIおよびP−セレクチンから成る群から選択される分子に標的化される、請求項65に記載の方法。
【請求項69】
前記分子標的化薬物充填マイクロバブルは、ペプチドベースの標的化を用いる、請求項65に記載の方法。
【請求項70】
前記分子標的化薬物充填マイクロバブルは、抗体ベースの標的化を用いる、請求項65に記載の方法。
【請求項71】
前記マイクロバブルを前記破裂させることは、該マイクロバブルに音響放射力を印加することを含む、請求項65に記載の方法。
【請求項72】
前記処置部位は、被検体の内部にあり、前記方法は、
カテーテルを被検体の中に侵襲的に進めること
をさらに含み、前記流すことは、該カテーテルから前記マイクロバブルを投与することを含む、請求項65に記載の方法。
【請求項73】
前記進めることは、血管内を通して前記デバイスを進めることを含む、請求項72に記載の方法。
【請求項74】
前記マイクロバブルを前記破裂させることは、該マイクロバブルに音響放射力を印加することを含み、該力は、前記カテーテル内に配置されるトランスデューサから印加される、請求項72に記載の方法。
【請求項75】
前記カテーテルを通して遂行されるイメージングを介して前記処置部位を見ることをさらに含む、請求項74に記載の方法。
【請求項76】
前記イメージングは、超音波で遂行される、請求項75に記載の方法。
【請求項77】
前記マイクロバブルが、所定の時間の間、前記処置部位上に蓄積することを可能にし、その後、該処置部位において処置されるべき前記組織の大きさを調べるために、前記見ることを遂行することをさらに含む、請求項75に記載の方法。
【請求項78】
処置されるべき被検体の組織の処置部位を評価する方法であって、該方法は、
カテーテルを、該カテーテルの遠位端部が該処置部位またはその近傍に位置付けられるように、被検体の中に侵襲的に進めることと、
マイクロバブルが該処置部位の上を流れる態様で、該カテーテルから該マイクロバブルを投与することであって、該マイクロバブルは、少なくとも1つの分子マーカーに基づいて、処置されるべき組織に選択的に接着する分子標的化薬物充填マイクロバブルを含む、ことと、
該投与することの開始から始まる所定の時間の間、該マイクロバブルが該処置部位上に蓄積することを可能にすることと、
該所定の時間の経過後、該処置部位のエリアのサイズを調べるために該処置部位を見ることと
を含む、方法。
【請求項79】
前記見ることは、前記カテーテル内に配置される超音波トランスデューサを用いて、超音波で遂行される、請求項78に記載の方法。
【請求項80】
前記マイクロバブルは、前記処置部位への薬物送達を引き起こすために、音響放射力によって崩壊させるように構成される、請求項78に記載の方法。
【請求項81】
前記マイクロバブルを用いて前記処置部位の適用範囲を達成するために、前記カテーテルの少なくとも一部は、前記投与することの間、軸方向および回転方向に掃引される、請求項75に記載の方法。
【請求項82】
前記マイクロバブルに音響放射力を印加することによって該マイクロバブルを破裂させることであって、該力は、前記カテーテル内に配置されるトランスデューサから印加される、ことと、
前記処置部位を覆うマイクロバブルがすべて破裂したことを検証するために、該カテーテルによる超音波イメージングを介して該処置部位を再度見ることと
をさらに含む、請求項75に記載の方法。
【請求項83】
見ることによって、マイクロバブルがまだすべては破裂していないと決定されると、前記破裂させるステップおよび再度見るステップを繰り返すことをさらに含む、請求項82に記載の方法。
【請求項84】
被検体の処置部位に治療を施す方法であって、該方法は、
該処置部位またはその近傍まで超音波カテーテルの遠位端部を進めることと、
該カテーテルからマイクロバブルを、ペース調整規約に従って、該マイクロバブルが該処置部位の上を流れる態様で投与することであって、該ペース調整規約に従って該投与することは、該被検体の心周期に対してタイミングを合わせる態様で該バブルを投与する、ことと、
該処置部位に薬物または遺伝子治療を投与するために該マイクロバブルを破裂させることと
を含む、方法。
【請求項85】
前記破裂させることは、前記マイクロバブルに音響放射力を印加することによって遂行され、該力は、前記カテーテル内に配置されたトランスデューサから印加される、請求項84に記載の方法。
【請求項86】
前記カテーテル内に配置されるトランスデューサから前記処置部位に超音波エネルギーを印加することによって提供される超音波イメージングを介して、該処置部位を見ることをさらに含む、請求項84に記載の方法。
【請求項87】
前記処置部位は、血管、臓器、実質組織、間質組織または管路の少なくとも一部である、請求項84に記載の方法。
【請求項88】
前記処置部位は、血管の少なくとも一部である、請求項87に記載の方法。
【請求項89】
前記被検体の心周期のECG波形を検知することであって、前記ペース調整は、検知された該ECG波形に従うものである、ことをさらに含む、請求項84に記載の方法。
【請求項90】
前記被検体の前記心臓からの前記処置部位の距離に基づいて、投与することの開始に先だって、前記ECG波形に関する遅延期間を追加することをさらに含む、請求項89に記載の方法。
【請求項91】
前記マイクロバブルは、前記カテーテルを通って延在する管腔を通して送達される、請求項84に記載の方法。
【請求項92】
前記マイクロバブルは、前記カテーテルの前記遠位端部において形成され、そこから投与される、請求項84に記載の方法。
【請求項1】
近位端部、遠位端部および管腔を有する細長状チューブ部材であって、該管腔は該細長状チューブ部材の全長の少なくとも一部を通って延在し、該遠位端部は被検体の処置部位またはその近傍に進むように寸法が決められ、適合される、細長状チューブ部材と、
該管腔と流体結合しているマイクロバブルデバイスであって、該マイクロバブルデバイスは、該デバイスの中への物質の流れを受ける少なくとも1つの投入ポート、および該マイクロバブルデバイスからマイクロバブルを射出するように構成される射出ポートを含む、マイクロバブルデバイスと、
該少なくとも1つの投入ポートのうちの1つと流体結合している第2のチューブ部材と、
該第2のチューブ部材と該投入ポートとの間のシールを維持するように適合される圧力継手機構と
を含む、カテーテルシステム。
【請求項2】
前記圧力継手機構は、前記第2のチューブ部材と前記投入ポートとの間の接合部の境界線の周りに接着剤の隅肉を含む、請求項1に記載のシステム。
【請求項3】
前記圧力継手機構は、前記ポート内に細長状嵌入凹部を含む、請求項1または2に記載のシステム。
【請求項4】
前記細長状嵌入凹部は、前記第2のチューブ部材を締つけるように構成される、請求項3に記載のシステム。
【請求項5】
前記細長状嵌入凹部は、前記第2のチューブ部材の外径よりも大きい幅を有し、該細長状嵌入凹部は、該第2のチューブ部材の該外径よりも小さい高さを有する、請求項3または4に記載のシステム。
【請求項6】
前記圧力継手機構は、前記射出ポートを除いて前記マイクロバブルデバイスを取り囲むマクロチャンバを含み、該マクロチャンバは、該マクロチャンバの外部の圧力よりも大きい内部圧力まで内部が加圧されるように構成される、請求項1〜5のうちいずれか一項に記載のシステム。
【請求項7】
前記マクロチャンバは、前記マイクロバブルデバイスの内部圧力とおよそ同じ圧力まで加圧される、請求項6に記載のシステム。
【請求項8】
前記マイクロバブルデバイスは、前記投入ポートのうちの3つを含み、前記マクロチャンバは、該マイクロバブルデバイスの該3つの投入ポートと流体結合している3つのマクロ投入ポートを含み、前記第2のチューブ部材は、該3つのマクロ投入ポートのうちの1つと流体結合しており、第3のチューブ部材は、該3つのマクロ投入ポートのうちの少なくとも1つの他のものと流体結合している、請求項6または7に記載のシステム。
【請求項9】
前記マイクロバブルデバイスは、前記投入ポートのうちの3つと、該投入ポートのうちの第2のものと流体結合している第3のチューブ部材と、該投入ポートのうちの第2のものと流体結合している第4のチューブ部材とを含む、請求項1〜5のうちいずれか一項に記載のシステム。
【請求項10】
前記マイクロバブルデバイスは、前記投入ポートのうちの3つを含み、該投入ポートのうちの第2のポートおよび第3のポートと流体結合している第3のチューブ部材を含む、請求項1〜5のうちいずれか一項に記載のシステム。
【請求項11】
前記第2のチューブ部材は、前記細長状チューブ部材の前記管腔を通って延在し、前記少なくとも1つの投入ポートのうちの1つと流体結合しており、前記マイクロバブルデバイスは前記投入ポートのうちの3つを含み、該投入ポートのうちの2つは、該第2のチューブ部材の外壁と該細長状チューブ部材の内壁との間に画定される空間と流体結合している、請求項1に記載のシステム。
【請求項12】
前記第2のチューブ部材は、前記マイクロバブルデバイスにガスを送達するように構成され、該第2のチューブ部材の前記外壁と前記細長状チューブ部材の前記内壁との間に画定される前記空間と流体結合している前記投入ポートのうちの前記2つは、バブルの外殻を形成するための液体を受けるように構成される、請求項11に記載のシステム。
【請求項13】
前記第2のチューブ部材は、前記細長状チューブ部材を通って延在し、前記少なくとも1つの投入ポートのうちの1つと流体結合し、前記マイクロバブルデバイスは、該投入ポートのうちの3つを含み、第3のチューブ部材が、該細長状チューブ部材を通って延在し、該投入ポートのうちの第2のものと流体結合し、該投入ポートのうちの第3のものが、該第2および第3のチューブ部材の外壁と該細長状チューブ部材の内壁との間に画定される空間と流体結合している、請求項1に記載のシステム。
【請求項14】
前記第2および第3のチューブ部材は、バブルの外殻を形成するために前記2つの投入ポートに液体を送達するように構成され、前記第3の投入ポートはガスを受けるように構成される、請求項13に記載のシステム。
【請求項15】
前記第2のチューブ部材は、前記細長状チューブ部材の前記管腔を通って延在し、前記少なくとも1つの投入ポートのうちの1つと流体結合し、前記マイクロバブルデバイスは、該投入ポートのうちの3つを含み、第3および第4のチューブ部材が、該細長状チューブ部材を通って延在し、該3つの投入ポートのうちの第2および第3のポートと流体結合している、請求項1に記載のシステム。
【請求項16】
前記第2のチューブ部材は、前記1つの投入ポートにガスを送達するように構成され、前記第3および第4のチューブ部材は、バブルの外殻を形成するために前記第2および第3のポートに液体を送達するように構成される、請求項15に記載のシステム。
【請求項17】
前記マイクロバブルデバイスは、前記細長状チューブ部材の前記遠位端部内に固定され、前記射出ポートは、該細長状チューブ部材の遠位端または該細長状チューブ部材の該遠位端部の壁を真っ直ぐに通って開口する、請求項1〜16のうちいずれか一項に記載のシステム。
【請求項18】
前記射出ポートは、前記細長状チューブ部材の中心長手軸またはその近傍において該細長状チューブ部材の前記遠位端から外に射出する、請求項17に記載のシステム。
【請求項19】
前記マイクロバブルデバイスは、マイクロフルイディクスデバイスを含む、請求項1〜18のうちいずれか一項に記載のシステム。
【請求項20】
ポンプと、前記細長状チューブ部材からマイクロバブルを射出するように該ポンプを制御する電気信号を出力するように構成される制御回路網とをさらに含む、請求項1〜19のうちいずれか一項に記載のシステム。
【請求項21】
前記制御回路網は、ECG波形を特徴付ける入力信号を受信し、前記マイクロバブルデバイスによって発生されたマイクロバブルの、前記細長状チューブ部材からの射出を制御するために前記ポンプを駆動する信号を該ポンプに出力し、それにより、該細長状チューブ部材からのマイクロバブル射出を、該ECG波形によって特徴付けられる心周期にペース調整するように構成される、請求項20に記載のシステム。
【請求項22】
前記制御回路網は、前記ポンプをトリガするために用いられる前記ECG波形の検出波の間の遅延時間を含むように構成され、前記遅延時間は、送達のための標的の位置の、ECG波形が検出される前記心臓からの距離の関数である、請求項21に記載のシステム。
【請求項23】
ポンプをさらに含み、該ポンプは、前記マイクロバブルデバイスによって発生されるマイクロバブルの、前記細長状チューブ部材からの射出を駆動することにより、マイクロバブルを連続的に射出するように構成される、請求項1〜19のうちいずれか一項に記載のシステム。
【請求項24】
前記細長状チューブ部材の前記遠位端部内にトランスデューサをさらに含み、該トランスデューサは、電気エネルギーを超音波エネルギーに変換し、および超音波エネルギーを電気エネルギーに変換するように構成される、請求項1〜23のうちいずれか一項に記載のシステム。
【請求項25】
前記トランスデューサは、前記細長状チューブ部材の外部の物体をイメージングするイメージングモードにおいて動作可能であり、超音波エネルギーを用いてマイクロバブルを破裂させる破裂モードにおいても動作可能である、請求項24に記載のシステム。
【請求項26】
前記射出ポートは、環内に円周方向に配列され、前記細長状チューブ部材を囲むパターンにマイクロバブルを方向付けるように適合される複数の射出ポートを含む、請求項1に記載のシステム。
【請求項27】
前記射出ポートは、オフセットされた複数の環のセットの、円周方向に配列される複数の射出ポートを含む、請求項1に記載のシステム。
【請求項28】
前記細長状チューブ部材の少なくとも一部を平行移動させることおよび回転させることのうちの少なくとも1つを遂行するように構成されるモーションステージをさらに含む、請求項1〜27のうちいずれか一項に記載のシステム。
【請求項29】
前記トランスデューサは、前記イメージングモードで動作するように構成されるイメージング用トランスデューサ、および前記破裂モードで動作するように構成される破裂用トランスデューサを含む、請求項24に記載のシステム。
【請求項30】
前記イメージング用トランスデューサと前記破裂用トランスデューサとは、一方を他方の上に配置することによって一致した状態にさせられる、請求項29に記載のシステム。
【請求項31】
前記イメージング用トランスデューサと前記破裂用トランスデューサとは、互いからオフセットされた状態に配列される、請求項29に記載のシステム。
【請求項32】
前記細長状チューブ部材は、追加の管腔、および該追加の管腔内のイメージング用カテーテル位置をさらに含む、請求項1〜31のうちいずれか一項に記載のシステム。
【請求項33】
前記イメージング用カテーテルは、光コヒーレンストモグラフィ(OCT)イメージング用カテーテルを含む、請求項32に記載のシステム。
【請求項34】
前記細長状チューブ部材と並んで固定されるイメージング用カテーテルをさらに含む、請求項1〜31のうちいずれか一項に記載のシステム。
【請求項35】
前記イメージング用カテーテルは、光コヒーレンストモグラフィ(OCT)イメージング用カテーテルを含む、請求項34に記載のシステム。
【請求項36】
前記遠位端部の表面に曝される複数の電線であって、それらの間にACまたはDC電気エネルギーを印加するように構成される電線をさらに含む、請求項1〜35のうちいずれか一項に記載のシステム。
【請求項37】
前記電線は、前記細長状チューブ部材の長手軸の方向に沿って配列される、請求項36に記載のシステム。
【請求項38】
前記電線は、該電線の対の間に電場を提供するように交互に接続され得る、請求項36または37に記載のシステム。
【請求項39】
前記細長状チューブ部材の前記遠位端部と熱的に結合している加熱要素をさらに含む、請求項1〜38のうちいずれか一項に記載のシステム。
【請求項40】
長寿命の不足を補うように設計されるマイクロバブルであって、該マイクロバブルは、
脂質外殻
を含み、該外殻は、空気、窒素および酸素から成る群から選択されるガスを充填される、マイクロバブル。
【請求項41】
約10μm乃至約20μmの範囲内の外径を有する、請求項40に記載のマイクロバブル。
【請求項42】
デカフルオロブタンガスを含有するコアを取り囲む陽イオン性脂質外殻と、
帯電によって該陽イオン性外殻に結合されるプラスミドと、
該プラスミドの少なくとも一部を分離するスペーサと
を含む、マイクロバブル。
【請求項43】
前記プラスミドは、p−miR−lacZプラスミドを含む、請求項42に記載のマイクロバブル。
【請求項44】
前記スペーサは、ポリエチレングリコールを含む、請求項42または43に記載のマイクロバブル。
【請求項45】
前記マイクロバブルに対する前記プラスミドの割合は、5×106マイクロバブル当たり約1μgプラスミドである、請求項42〜44のうちいずれか一項に記載の複数の前記マイクロバブル。
【請求項46】
インビトロで細胞における遺伝子発現を減少させる、接合マイクロバブルの超音波媒介超音波照射システムであって、該システムは、
該細胞の配置のために構成される光学的に透明で音響的に透過的なセルと、
該接合マイクロバブルと、
モーションコントローラリニアステージ上に搭載される超音波トランスデューサと、
波形、パルス繰返し周波数および波の振幅を規定する信号を該トランスデューサに入力し、パルス長およびピーク圧力を変化させるように構成されるコントローラと
を含む、システム。
【請求項47】
前記マイクロバブルは、p−miR−lacZプラスミドと結合される、請求項46に記載のシステム。
【請求項48】
前記マイクロバブルは、RNAiと結合される、請求項46に記載のシステム。
【請求項49】
前記細胞は、ROSA26マウス大動脈から培養される内皮および平滑細胞系を含む、請求項46〜48のうちいずれか一項に記載のシステム。
【請求項50】
前記マイクロバブルは、p−miR−eGFPと結合される、請求項46に記載のシステム。
【請求項51】
組織内の遺伝子トランスフェクションを遂行する方法であって、該方法は、
トランスフェクトされるべき該組織の位置またはその近傍にデバイスの射出ポートを位置付けることと、
該射出ポートから、トランスフェクトされるべき該組織内またはその近位までマイクロバブルを輸注することであって、該マイクロバブルは、プラスミドDNAを含む、ことと、
該デバイスから該マイクロバブルに超音波エネルギーを、該マイクロバブルを崩壊させることに十分な周波数およびパワーで送出することと
を含む、方法。
【請求項52】
前記プラスミドDNAは、前記マイクロバブルと結合される、請求項51に記載の方法。
【請求項53】
インビトロにおいて遂行される、請求項51または52に記載の方法。
【請求項54】
インビボにおいて遂行される、請求項51または52に記載の方法。
【請求項55】
前記プラスミドDNAは、p21、p53、およびKLF4から成る群から選択される、請求項51〜54のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項56】
前記位置付けることは、前記デバイスを被検体の中に侵襲的に進めることを含む、請求項51〜52および54〜55のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項57】
前記進めることは、血管内を通して前記デバイスを進めることを含む、請求項56に記載の方法。
【請求項58】
前記位置付けることを遂行することに先だって、処置されるべき前記組織の前記位置における血管に血管形成術を遂行することをさらに含む、請求項57に記載の方法。
【請求項59】
前記位置付けることを遂行する最中またはその後に前記デバイスの配置をイメージングすることによって、該位置付けることの正確性を確認することをさらに含む、請求項51〜58のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項60】
前記イメージングすることは、血管造影法を遂行することを含む、請求項59に記載の方法。
【請求項61】
前記イメージングすることは、超音波イメージングを含む、請求項59に記載の方法。
【請求項62】
前記マイクロバブルは、トランスフェクトされるべき前記組織の上流の位置に輸注される、請求項51〜61のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項63】
トランスフェクトされるべき前記組織は、動脈の一部である、請求項51〜62のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項64】
前記動脈は、冠動脈である、請求項63に記載の方法。
【請求項65】
被検体の組織の処置部位に治療を施す方法であって、該方法は、
該処置部位の上にマイクロバブルを流すことであって、該マイクロバブルは、少なくとも1つの分子マーカーに基づいて、処置されるべき組織に選択的に接着する分子標的化薬物充填マイクロバブルを含む、ことと、
該処置されるべき組織に接着した該マイクロバブルを破裂させることと
を含む、方法。
【請求項66】
前記流すことは、カテーテルの少なくとも1つのポートから前記マイクロバブルを投与することを含む、請求項65に記載の方法。
【請求項67】
前記流すことを遂行しつつ、前記マイクロバブルが投与される位置においてデバイスの一部を平行移動させることおよび回転させることのうちの少なくとも1つを遂行することをさらに含む、請求項65に記載の方法。
【請求項68】
前記分子標的化薬物充填マイクロバブルは、VCAM−1、アルファVベータIIIおよびP−セレクチンから成る群から選択される分子に標的化される、請求項65に記載の方法。
【請求項69】
前記分子標的化薬物充填マイクロバブルは、ペプチドベースの標的化を用いる、請求項65に記載の方法。
【請求項70】
前記分子標的化薬物充填マイクロバブルは、抗体ベースの標的化を用いる、請求項65に記載の方法。
【請求項71】
前記マイクロバブルを前記破裂させることは、該マイクロバブルに音響放射力を印加することを含む、請求項65に記載の方法。
【請求項72】
前記処置部位は、被検体の内部にあり、前記方法は、
カテーテルを被検体の中に侵襲的に進めること
をさらに含み、前記流すことは、該カテーテルから前記マイクロバブルを投与することを含む、請求項65に記載の方法。
【請求項73】
前記進めることは、血管内を通して前記デバイスを進めることを含む、請求項72に記載の方法。
【請求項74】
前記マイクロバブルを前記破裂させることは、該マイクロバブルに音響放射力を印加することを含み、該力は、前記カテーテル内に配置されるトランスデューサから印加される、請求項72に記載の方法。
【請求項75】
前記カテーテルを通して遂行されるイメージングを介して前記処置部位を見ることをさらに含む、請求項74に記載の方法。
【請求項76】
前記イメージングは、超音波で遂行される、請求項75に記載の方法。
【請求項77】
前記マイクロバブルが、所定の時間の間、前記処置部位上に蓄積することを可能にし、その後、該処置部位において処置されるべき前記組織の大きさを調べるために、前記見ることを遂行することをさらに含む、請求項75に記載の方法。
【請求項78】
処置されるべき被検体の組織の処置部位を評価する方法であって、該方法は、
カテーテルを、該カテーテルの遠位端部が該処置部位またはその近傍に位置付けられるように、被検体の中に侵襲的に進めることと、
マイクロバブルが該処置部位の上を流れる態様で、該カテーテルから該マイクロバブルを投与することであって、該マイクロバブルは、少なくとも1つの分子マーカーに基づいて、処置されるべき組織に選択的に接着する分子標的化薬物充填マイクロバブルを含む、ことと、
該投与することの開始から始まる所定の時間の間、該マイクロバブルが該処置部位上に蓄積することを可能にすることと、
該所定の時間の経過後、該処置部位のエリアのサイズを調べるために該処置部位を見ることと
を含む、方法。
【請求項79】
前記見ることは、前記カテーテル内に配置される超音波トランスデューサを用いて、超音波で遂行される、請求項78に記載の方法。
【請求項80】
前記マイクロバブルは、前記処置部位への薬物送達を引き起こすために、音響放射力によって崩壊させるように構成される、請求項78に記載の方法。
【請求項81】
前記マイクロバブルを用いて前記処置部位の適用範囲を達成するために、前記カテーテルの少なくとも一部は、前記投与することの間、軸方向および回転方向に掃引される、請求項75に記載の方法。
【請求項82】
前記マイクロバブルに音響放射力を印加することによって該マイクロバブルを破裂させることであって、該力は、前記カテーテル内に配置されるトランスデューサから印加される、ことと、
前記処置部位を覆うマイクロバブルがすべて破裂したことを検証するために、該カテーテルによる超音波イメージングを介して該処置部位を再度見ることと
をさらに含む、請求項75に記載の方法。
【請求項83】
見ることによって、マイクロバブルがまだすべては破裂していないと決定されると、前記破裂させるステップおよび再度見るステップを繰り返すことをさらに含む、請求項82に記載の方法。
【請求項84】
被検体の処置部位に治療を施す方法であって、該方法は、
該処置部位またはその近傍まで超音波カテーテルの遠位端部を進めることと、
該カテーテルからマイクロバブルを、ペース調整規約に従って、該マイクロバブルが該処置部位の上を流れる態様で投与することであって、該ペース調整規約に従って該投与することは、該被検体の心周期に対してタイミングを合わせる態様で該バブルを投与する、ことと、
該処置部位に薬物または遺伝子治療を投与するために該マイクロバブルを破裂させることと
を含む、方法。
【請求項85】
前記破裂させることは、前記マイクロバブルに音響放射力を印加することによって遂行され、該力は、前記カテーテル内に配置されたトランスデューサから印加される、請求項84に記載の方法。
【請求項86】
前記カテーテル内に配置されるトランスデューサから前記処置部位に超音波エネルギーを印加することによって提供される超音波イメージングを介して、該処置部位を見ることをさらに含む、請求項84に記載の方法。
【請求項87】
前記処置部位は、血管、臓器、実質組織、間質組織または管路の少なくとも一部である、請求項84に記載の方法。
【請求項88】
前記処置部位は、血管の少なくとも一部である、請求項87に記載の方法。
【請求項89】
前記被検体の心周期のECG波形を検知することであって、前記ペース調整は、検知された該ECG波形に従うものである、ことをさらに含む、請求項84に記載の方法。
【請求項90】
前記被検体の前記心臓からの前記処置部位の距離に基づいて、投与することの開始に先だって、前記ECG波形に関する遅延期間を追加することをさらに含む、請求項89に記載の方法。
【請求項91】
前記マイクロバブルは、前記カテーテルを通って延在する管腔を通して送達される、請求項84に記載の方法。
【請求項92】
前記マイクロバブルは、前記カテーテルの前記遠位端部において形成され、そこから投与される、請求項84に記載の方法。
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7A−7C】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11A】
【図11B】
【図11C】
【図11D】
【図11E】
【図11F】
【図12A】
【図12B】
【図13】
【図14A】
【図14B】
【図15A】
【図15B】
【図15C】
【図15D】
【図15E】
【図16】
【図17A】
【図17B】
【図17C】
【図18】
【図19A】
【図19B】
【図19C】
【図20A】
【図20B】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25A】
【図25B】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30A】
【図30B】
【図30C】
【図30D】
【図30E】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7A−7C】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11A】
【図11B】
【図11C】
【図11D】
【図11E】
【図11F】
【図12A】
【図12B】
【図13】
【図14A】
【図14B】
【図15A】
【図15B】
【図15C】
【図15D】
【図15E】
【図16】
【図17A】
【図17B】
【図17C】
【図18】
【図19A】
【図19B】
【図19C】
【図20A】
【図20B】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25A】
【図25B】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30A】
【図30B】
【図30C】
【図30D】
【図30E】
【公表番号】特表2013−500067(P2013−500067A)
【公表日】平成25年1月7日(2013.1.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−521759(P2012−521759)
【出願日】平成22年7月21日(2010.7.21)
【国際出願番号】PCT/US2010/042783
【国際公開番号】WO2011/011539
【国際公開日】平成23年1月27日(2011.1.27)
【出願人】(501149684)ユニバーシティ オブ バージニア パテント ファウンデーション (35)
【Fターム(参考)】
【公表日】平成25年1月7日(2013.1.7)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年7月21日(2010.7.21)
【国際出願番号】PCT/US2010/042783
【国際公開番号】WO2011/011539
【国際公開日】平成23年1月27日(2011.1.27)
【出願人】(501149684)ユニバーシティ オブ バージニア パテント ファウンデーション (35)
【Fターム(参考)】
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