説明

リンパ系監視のための装置

リンパ系の生理学的な監視のための装置及び方法を開示する。埋め込み型装置は、リンパ管内の特定のマーカーの圧力、流量、及び/又は、濃度を検出するために、その管内に配置されたリンパセンサーを用いて構成されている。装置はさらに、リンパ監視によって適切な治療法を供給するよう構成させることもできる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、埋め込み型装置を用いた病気の診断及び治療のための方法及びシステムに関連する。
【0002】
(優先権の主張)
2006年6月6日に出願した米国特許出願番号11/422,417について優先権の利益を主張し、参照によってここに組み込まれる。
【0003】
(関連出願)
本出願は、2006年6月に出願した審査中の米国特許出願番号11/422,423と、11/422,414と、11/422,418と、11/422,421に関連し、参照によってここに組み込まれる。
【背景技術】
【0004】
リンパ系及び循環系は、密接に関連した組織であり、毛細血管系で結ばれている。リンパ系は、生体防御メカニズムにとって重要である。生体防御メカニズムは、病気の原因となる有機体を取り除くことによって、そして、外部の有機体への攻撃及び免疫体の生成を行うリンパ細胞を作り出すことによって行われる。また、間質組織から過剰な体液及びタンパク質を排出するという理由から、体内の体液及び栄養素の流通のためにも重要である。リンパ液は、体内組織の間質空間内の血管の外側に滲出する流動体であり、そして、血流内に戻るようリンパ毛細管によってリンパ管を通じて吸収される。リンパ管の末端組織は、右リンパ幹、及び、胸管を含む。その右リンパ幹は、横隔膜より上かつ体中央から離れる向きの右上半身の体4分の1からリンパ液を排出し、その胸管は、胸膜の縦隔に位置し、他の残りの部位へ排出する。体は、動脈内外、静脈内の血液の流れを通じて、そして、リンパ管及びリンパ節を通じて細胞破壊の生成物及び細菌の進入を排除することができる。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【0005】
発明の概要
リンパ系の生理学的な監視のための装置及び方法を開示する。埋め込み型装置は、リンパ管内の特定のマーカーの圧力、流量、及び/又は、濃度を検出するために、その管内に配置されたリンパセンサーを用いて構成されている。装置はさらに、リンパ監視によって適切な治療法を供給するよう構成させることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0006】
本開示は、リンパ機能を監視するための装置及び方法に関する。リンパ管は、体内の循環系の一部であり、体液が間質空間から血液へ流れることを可能とする経路としての機能を果す。リンパ管はまた、リンパ節に通じており、外来抗原を間質空間からリンパ節へ運ぶことによって体内の免疫機能を促進させる。以下で述べる通り、埋め込み型装置は、リンパ機能を監視するよう用いることができ、そして、炎症及びむくみを拡大させるような特定の状態を検出することが可能である。
【0007】
リンパ系によって成される機能の一つは、血管から間質空間へにじみ出た体液及びタンパク質の血液をもとへ運ぶことである。にじみ出た体液及びタンパク質は、リンパ毛細管によって吸収され、その後、リンパ管を通じて静脈系に流れる。リンパ系は通常、間質空間からの過剰な体液の除去に非常に効果的であり、非常に小さな陰圧も維持することがでできる。しかしながら、ある状態では、リンパ系は、むくみと言われるような、うっ滞が生じるほど体液で埋めつくされる。むくみが生じると、リンパ管内の圧力及び流量が増加する。以下で述べる通り、埋め込み型装置は、これらパラメータの測定や、むくみの検出を行うよう構成させることができる。また、装置は、むくみと特徴付けるために、又は、その他の興味のある病態を検知するためにリンパ液内の特定の微粒子の濃度を検知することができる。装置は、むくみを検出したときのようなリンパ機能の監視に応じて、個別の治療を供給するよう構成させることもできる。
【0008】
一実施例において、リンパ機能モニタは、心臓再同期療法(cardiac resynchronization therapy、CRT)を供給するよう構成されている心臓のペーシング装置の一部として組み込むことができ、その場合、ペーシングパルスは、より調整された方式(例えば、二心室ペーシング(biventricular pacing))で伝導欠陥を克服し、心臓の収縮をもたらすよう用いられる。一般に、CRTは、慢性心不全を患っている患者を治療するために用いられる。慢性心不全が悪化した場合、減少した心拍出量が、腎かん流量の低下を発生させる。腎臓は、これを、腎臓のろ過された体液から、より多くの塩及び水を吸収することによって補い、静脈圧を上昇させる。その後、上昇した静脈圧は、むくみを発生させる。その場合、間質空間への体液のうっ滞は、それを取り除くリンパ系機能を圧倒する。例えば、心不全に起因するむくみが、肺及び体肢で生じる可能性がある。一実施例において、むくみを検出した場合、リンパ機能を監視するよう構成されている埋め込み型装置は、CRTの供給の開始や、拡張、調節を行うようさらに構成させることができる。装置はまた、むくみを検出した場合、房室遅延間隔(atrio-ventricular delay interval)のような特定のCRTパラメータを調整するようプログラムされていてもよい。
【0009】
腎疾患や肝疾患によって、むくみが生じる可能性があり、結果として、血漿タンパク特にアルブミンの減少をもたらす。これは、浸透圧の上昇をもたらし、毛細血管から間質へ、より多くの体液を通過させる。他の実施例において、むくみを検出した場合、装置は、適切な薬剤(例えば、腎疾患の治療のためのアンジオテンシン変換酵素阻害剤、又は、アンジオテンシン受容体遮断薬)を供給するよう構成される。
【0010】
特定の病態であるかを確認するようリンパ液の組成物を監視してもよい。例えば、サイトカイン及び免疫グロブリンの濃度は、特定の自己免疫疾患や癌を判断するよう用いることができる。そのような物質の濃度が特定のレベルに達している場合、装置は、適切な薬剤を供給するよう構成させることができる。
【0011】
図1は、ここに開示するような埋め込み型監視装置の典型的な物理的配置を示す。一実施例において、埋め込み型監視装置105は、標準的な心臓ペースメーカーと同様、患者の胸部又は腹部の皮下に配置する。監視装置は、一又は二以上のリード線110に接続される。その各リード線は、リンパ機能に関連する生理学的パラメータを探知するための電極やセンサーが組み込まれている末端部材を有する(ここでは、リンパセンサーと呼ぶ)。リード線は、静脈が近いことを利用してリンパ系内に配置する。静脈が近いということは、静脈血系内の初期エントリを伴う。図1に示した実施例において、リード線110は、装置のハウジング130から、鎖骨下静脈のような胸や首の上部における静脈が近いポイントまでの皮下を通る。そして、リード線は、標準的な蛍光透視法技術(fluoroscopy techniques)を用いて胸管口(thoracic duct ostium)に導かれ、リンパ系内の選ばれた場所に配置される。他の埋め込みのアプローチは、直接的な外科的アプローチを用いてリンパセンサーを配置することを含む。
【0012】
図2は、典型的な監視システムを示す。パルス監視装置105は、密閉されているハウジング130を備える。そのハウジング130は、上述の通り患者の胸や、その他効果的な場所内の皮下又は筋肉の下に配置する。ハウジング130は、チタニウムのような導電性の金属から形成されていてもよく、そして、単極誘導(unipolar lead)を用いて電気的な刺激を供給するための電極として機能させてもよい。絶縁物質の形態とすることが可能なヘッダー140は、リード線110を受けるためにハウジング130上に配置する。そのリード線110は、ハウジング内で回路に電気的に接続される。ハウジング130内に収容されるものは、ここに開示するような装置を機能させるための電気回路132である。その装置は、電源、監視回路、セラピー回路、そして、装置の動作を制御するためにプログラムされた電子コントローラを備える。
【0013】
図3は、図2で示した電気回路132の典型的なコンポーネントを図示する。示されているコントローラ135は、分離した回路要素の構成でもよいが、処理要素が望ましい。その処理要素は、プログラムやデータストレージのために関連したメモリと一体のマイクロプロセッサなどである。そのプログラムやデータストレージは、治療を供給するためのアルゴリズムを実行するようプログラムされていてもよい。(ここで用いる用語「回路」及び「コントローラ」は、特定のタスクを実行するよう構成されている、プログラムされたプロセッサ、又は、専用のハードウエアコンポーネントのどちらかへの言及とすることができる。)コントローラは、監視回路136にインターフェースで接続される。コントローラは、一又は二以上のリンパセンサー137で生成されたデータを監視回路136から受ける。監視回路は例えば、リンパセンサーが生成した電圧の増幅、フィルタリング、及び/又は、アナログデジタル変換のための回路を備えてもよい。
【0014】
一実施例において、リンパセンサー137は、むくみが存在する可能性を示す状態をリンパ管内で検知を行うための流量センサー又は圧力センサーである。上述の通り、リンパ管が体液で埋め尽くされた場合、むくみと診断される可能性がある。その体液は例えば、心不全や、腎性代償(renal compensation)、それに関する腎疾患又は肝疾患によって生じる静脈圧上昇に起因する。そのような状態のもとで、リンパ管内のリンパについての圧力及び/又は流量は上昇する可能性がある。他の実施例において、リンパセンサーは、特定の化学種の濃度に比例して電圧を生成するよう設計された化学センサーである。化学センサーは、マーカーと呼ばれるような興味のあるリンパ液内の特定の微粒子の濃度のしるしをコントローラに提供するようを用いてもよい。診断上有用となり得るマーカーの例は、特定の病状を特徴付けるよう用いることが可能な免疫グロブリン、サイトカイン、特異タンパク質を含む。そのような化学センサーは、異なるマーカー抗原に対して特異的な結合親和性を伴い固定化抗体を用いることができる。抗体とマーカー間のAb−Ag錯体の構造によって、化学センサーは例えば、圧電変換器又は変換器を組み込むことによって電気信号を生成することが可能である。その圧電変換器は、Ab−Ag錯体によって含まれる機械的ストレスに応答し、その変換器は、Ab−Ag錯体に起因する電位変化に応答する。
【0015】
他の実施例において、リンパセンサーは、ストレッチセンサー又はボリュームセンサーである。それらストレッチセンサー及びボリュームセンサーは、それぞれ、リンパ管内の伸縮の度合い及び体積の変化をインピーダンス機器や、超音波機器、アコースティック機器、キャパシタンス機器、インダクタンス機器、光学系機器などを用いて監視する。他の実施例において、リンパセンサーは、リンパ管内の拍動流を監視する拍動率センサー、又は、蠕動波動の強度を測定する拍動収縮センサーである。その拍動率センサーは、インピーダンス機器や、超音波機器、アコースティック機器、圧電機器、ピエゾ抵抗機器、キャパシタンス機器、インダクタンス機器、光学系機器などを用いる。その拍動収縮センサーは、インピーダンス機器や、超音波機器、アコースティック機器、キャパシタンス機器、インダクタンス機器、光学系機器などを用いる。他の実施例において、リンパセンサーは、リンパ液内の溶解した微粒子及び懸濁した微粒子の濃度を検知するための密度センサーである。その密度センサーは、光学機器や、アコースティック機器、電気的な機器を用いる。他の実施例において、リンパセンサーは、リンパ液のリンパ球の密度を検知する細胞計数センサーである。
【0016】
図3に示す実施例において、コントローラ135はまた、監視回路が検出した状況に応じた装置による治療の供給を制御するために、セラピー回路140にインターフェースで接続する。セラピー回路135は、心臓再同期療法、神経性刺激、投薬治療などのような一又は二以上の治療方法の供給のための回路を備えてもよい。図4に示す一実施例において、装置は、徐脈の心臓ペーシング治療及び/又は心臓再同期療法を供給するための回路を具備し、さらに、心臓内の配置に適したリード線(例えば、図1に示すような静脈内のリード線)で装置に電気的に接続されているパルス生成回路140、心臓についての検出回路142、そして、ペーシング/検出電極111を備える。他の実施例において、装置は、セラピー回路によって動作する薬剤供給装置145を備える。その薬剤供給装置は、特定の状況の検知に応じて薬剤を供給するよう用いることが可能である。そのような薬剤には、抗炎症薬や、癌の化学療法薬剤、利尿薬、心臓病の薬などを含めることが可能である。
【0017】
また、図3のコントローラにインターフェースで接続される遠隔計測送受信機150は、図2に示されているような外部プログラマやリモート監視装置190に通信することができる。外部プログラマは、装置105と無線通信し、臨床医が、データを受け、そして、コントローラのプログラミングを変更することを可能にする。リモート監視装置は、装置105と同様に通信し、さらに、患者管理サーバ196と通信するためにネットワーク195にインターフェースで接続される(例えば、インターネット接続)。その患者管理サーバ196は、離れた場所で臨床医の職員が、リモート監視装置からデータを受けることを可能にし、同様に、コマンドを発行することも可能にする。コントローラは、監視回路が特定の状況を検知(測定されたパラメータが所定の制限値を超える又は降下した場合のような)するようにプログラムすることが可能である。装置は、臨床医の職員に警告するようリモート監視装置及び患者管理サーバへ警告メッセージを送る。
【0018】
リンパ管内の選択した場所にリンパセンサーを取り入れるリード線を埋め込むために、リンパ管造影法を用いて、リンパ系を視覚化してもよい。この技術では、染液は、足などのような四肢の皮下組織又は他のリンパ管の周囲へ注入される。その後、リンパ系は、リンパ管を視覚化させる染液を排出する。リンパ管にカニューレを挿入し、そして、鎖骨下静脈への胸管及びそれの口を含む主要なリンパ管を照射するようX線造影剤を注入する。それから、カテーテル又はリード線は、蛍光透視法技術を用いることで静脈系を介して胸管口へ導くことが可能となり、そして、リンパ系内の選択した場所に配置することができる。ガイドワイヤ又はカテーテルを用いたリンパ口の最初の挿管は、左右の鎖骨下静脈、左頸静脈、腹壁静脈/乳腺静脈、又は、大腿静脈を通じて達成することができる。リンパ管を通じたナビゲーションを促進するために、そして、選択した解剖学的部位にセンサーを配置するために、注入された染液によって生成される蛍光透視画像によって採用され得る重なり技術(overlapping technique)は、従来のX線、CATスキャン、超音波スキャンなどのような他のモダリティによって生成した患者の解剖画像と併せて用いられる。蛍光透視画像は、解剖画像及び選択した場所へ導かれているリード線で重ねることも可能である。
【0019】
リード線を埋め込むことで、それ自体によるカテーテル又はリード線は、静脈系へ、そして、そこから胸管口へ、従来のオーバーザワイヤ技術を用いて導入され得る。そのオーバーザワイヤ技術はガイドワイヤを採用する。ガイドワイヤは、それの行程を導くよう手動又は機械で押し込まれ、操作される。そして、その行程上で、カテーテル及び/又はリード線を前に進めることができる。定位固定技術において、外部磁石又は他の手段は、カテーテルを導くよう用いられる。その外部磁石又は他の手段はまた、操作性及び正確性を向上させ、同様に安全性を向上させる。この技術の例は、米国特許番号6,475,223で開示されており、ここに参照によって組み込む。一度、カテーテル又はリード線が、リンパ系内に入ると、それらは、リンパ管内の弁を横切らなければならない。その弁の機能は、胸管への一方向のみのリンパ液の流れを可能にする。カテーテルを採用した場合、同様に、カテーテルは、管を通じてこれら弁の一つへ導かれる。カテーテルは、弁を開く真空系システム(vacuum system)を組み込むことができる。真空系システムを作動させた場合、それは、弁を開く圧力勾配を生成するよう陰圧を引き込む。リンパ弁を開くための他の技術は、カテーテルを用いることを含む。そのカテーテルは、適合したバルーンをそれの遠位端上に組み込む。カテーテルがリンパ弁に到達したとき、バルーンは膨らみ、管を機械的に拡張する。その管は、弁を開き、ワイヤ又はカテーテルが通るのを可能にする。さらに他の技術において、カテーテルは、それの先端で電極を組み込む。その電極は、リンパ管のスムーズな筋収縮をもたらすよう用いられる。そのようなリンパ管のスムーズな筋収縮は、圧力勾配を作り出すことができる。その圧力勾配は、弁を開き、カテーテルが、弁の先に進むことを可能にする。
【0020】
本発明は、前述の特定の実施例を伴って説明したが、多くの代替案、変更、及び、変形は当業者に明らかであろう。そのような代替案、変更、及び、変形は、添付する以下の特許請求の範囲の中に含まれることを意図する。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】埋め込み型監視装置及び付属のリード線の物理的配置を示す。
【図2】リンパ系生理学的監視のための典型的なシステムのコンポーネントを示す。
【図3】典型的な埋め込み型監視装置のコンポーネントのブロック図を示す。
【図4】心臓のペーシング治療を達成するための実施例を示す。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
装置であって、
埋め込み可能なハウジング内に含まれる監視回路と、
前記監視回路に電気的に接続され、リンパ管への埋め込みに適しているリード線であって、リンパ機能に関連する生理学的パラメータを検出するために組み込まれているリンパセンサーを有する前記リード線と、
前記リンパセンサーが生成した検出信号を処理するために前記監視回路とインターフェースで接続されているコントローラと、
を備える装置。
【請求項2】
請求項1に記載の装置であって、前記リンパセンサーは、圧力センサーであることを特徴とする装置。
【請求項3】
請求項1に記載の装置であって、前記リンパセンサーは、流量センサーであることを特徴とする装置。
【請求項4】
請求項1に記載の装置であって、前記リンパセンサーは、リンパ液内の特定の化学種の濃度に比例して電圧を生成するための化学センサーであることを特徴とする装置。
【請求項5】
請求項1に記載の装置であって、前記コントローラと無線通信することを可能にするために、前記コントローラとインターフェースで接続されている遠隔計測送受信機をさらに備えることを特徴とする装置。
【請求項6】
請求項5に記載の装置であって、前記リンパセンサーが検出した値が特定の制限値に到達した場合、前記コントローラは、警告メッセージを前記遠隔計測送受信機を介して送るようプログラムされていることを特徴とする装置。
【請求項7】
請求項1に記載の装置であって、
前記コントローラとインターフェースで接続されているセラピー回路をさらに備え、
前記コントローラが、前記リンパセンサーによって生成された検出信号に基づいて治療を供給するようプログラムされていることを特徴とする装置。
【請求項8】
請求項7に記載の装置であって、前記セラピー回路は、
パルス生成回路及び心臓についての検出回路を備える心臓のペーシング回路と、
前記心臓のペーシング回路と電気的に接続されているペーシング電極/検出電極を有する一又は二以上のリード線と、
を備え、
前記コントローラが、前記リンパセンサーによって生成された検出信号に基づいて心臓再同期療法を供給するようプログラムされていることを特徴とする装置。
【請求項9】
請求項8に記載の装置であって、前記コントローラが、むくみを示すリンパについての流量値又は圧力値の検出に基づいて、心臓再同期療法の供給を開始又は拡張するようプログラムされていることを特徴とする装置。
【請求項10】
請求項8に記載の装置であって、前記コントローラが、むくみを示すリンパについての流量値又は圧力値の検出に基づいて、一又は二以上の心臓再同期パラメータを調整するようプログラムされていることを特徴とする装置。
【請求項11】
監視回路を含むハウジングの埋め込みを行い、
前記監視回路に電気的に接続され、リンパ機能に関連する生理学的パラメータを検出するために組み込まれているリンパセンサーを有する前記リード線をリンパ管へ埋め込みを行い、
前記監視回路を介して、前記リンパセンサーが生成した検出信号を処理する
ことを含む方法。
【請求項12】
請求項11に記載の方法であって、前記リンパセンサーは、圧力センサーであることを特徴とする方法。
【請求項13】
請求項11に記載の方法であって、前記リンパセンサーは、流量センサーであることを特徴とする方法。
【請求項14】
請求項11に記載の方法であって、前記リンパセンサーは、リンパ液内の特定の化学種の濃度に比例して電圧を生成するための化学センサーであることを特徴とする方法。
【請求項15】
請求項11に記載の方法であって、前記リンパセンサーが検出した値が特定の制限値に到達した場合、警告メッセージを遠隔計測送受信機を介して送ることをさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項16】
請求項11に記載の方法であって、前記リンパセンサーによって生成された検出信号に基づいて治療を供給することをさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項17】
請求項16に記載の方法であって、前記リンパセンサーによって生成された検出信号に基づいて心臓再同期療法を供給することをさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項18】
請求項17に記載の方法であって、むくみを示すリンパについての流量値又は圧力値の検出に基づいて、心臓再同期療法の供給を開始又は拡張することをさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項19】
請求項17に記載の方法であって、むくみを示すリンパについての流量値又は圧力値の検出に基づいて、一又は二以上の心臓再同期パラメータを調整することをさらに含むことを特徴とする方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公表番号】特表2009−539488(P2009−539488A)
【公表日】平成21年11月19日(2009.11.19)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−514438(P2009−514438)
【出願日】平成19年4月19日(2007.4.19)
【国際出願番号】PCT/US2007/066916
【国際公開番号】WO2007/146489
【国際公開日】平成19年12月21日(2007.12.21)
【出願人】(505003528)カーディアック ペースメイカーズ, インコーポレイテッド (466)
【Fターム(参考)】