流体を移送する器具および方法
器具は、流体路と、継手と、ノズルとを含む。流体路は、１つ以上の微粒子を含む流体を運搬するためのものである。継手は、流体路内に配置される。ノズルは、継手近傍に位置する停滞領域を通過して流体を移動させるために、流体路内に配置される。継手近傍の流体路は、実質的に力の場（例えば、重力場）と整合される。癌治療などの治療のために、器具を使用する方法が開示される。方法は、高い比活性を有する高密度微粒子を、哺乳類に送達するステップを包含する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の引用）
本特許出願は、米国特許出願第１１／４９７，２７４号（２００６年６月３０日出願）に対する優先権を主張し、該特許出願は、本明細書において参考として援用される。
【０００２】
（技術分野）
本発明は、流体を移送することに関し、より具体的には、微粒子を含む流体を移送することに関する。
【背景技術】
【０００３】
疾病治療に用いられる治療システムのような一部のシステムにおいて、継手を含む導管を通じて、癌性腫瘍のような標的に流体を移送または送達する。放射性微粒子または放射性微小球のような微粒子を含む流体の場合には、微粒子が継手でトラップされ得る。
【０００４】
一部の微粒子は、継手内の機械的なミスマッチを有するコンポーネントに起因する隙間にトラップされる。他の微粒子は、流体速度が躍動速度よりも小さい領域のような、流体流れの停滞領域にトラップされる。継手内の角部と不連続部とは、流体速度が躍動速度よりも小さくなる流体膨張領域を生成し得る。重力のような力の場がまた、微粒子のトラップの一因となり得る。一部のシステムでは、流れの中の微粒子の５０パーセント超がトラップされる。トラップされた微粒子は標的に送達されない。高圧力で流体を移送することによって、この問題を解決しようと試みるシステムに関しては、システム漏洩のリスクが増加する。
【０００５】
治療システムでは、効果的な治療を実現するために、システムに導入される実質的にすべての微粒子が、標的に送達されなければならない。実質的にすべての微粒子が標的に送達されないと、治療の効果が減少する。同様に、診断システムでは、正確な診断を実現するために、システムに導入される実質的にすべての微粒子が、標的に送達されなければならない。さらに、医療装置を構成する微粒子に関しては、目的とする標的への微粒子の送達不足は、監督機関に報告されるべき事件である。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
器具は、流体路と、継手と、ノズルとを含む。流体路は、１つ以上の微粒子を含む流体を運ぶためのものである。継手は、流体路内に配置される。ノズルは、継手近傍に位置する停滞領域を通過して流体を移動させるために、流体路内に配置される。
【０００７】
器具は、流体路と継手とを含む。流体路は、１つ以上の微粒子を含む流体を運ぶためのものである。継手は、流体路に沿って配置される。流体路は、力の場と実質的に整合される。
【０００８】
方法は、１つ以上の微粒子を含む流体を、継手を含む流体路に導入するステップと、継手近傍の流体路を、力の場と整合させるステップと、を含む。
【０００９】
器具は、近位端および遠位端を含む継手と、継手を含む低流速の流体路とを含み、継手の近位端から継手の遠位端へと、高密度微粒子源の少なくとも約９０％を送達する。
【００１０】
方法は、高い比活性（ｓｐｅｃｉｆｉｃ ａｃｔｉｖｉｔｙ）を有する高密度微粒子源を哺乳類に連結するステップと、高い比活性を有する高密度微粒子を、源で約５ｐｓｉｇと約３０ｐｓｉｇとの間の圧力で、哺乳類に送達するステップと、を含む。
【００１１】
方法は、１つ以上の微粒子を対象に送達するステップと、画像データを形成するために１つ以上の微粒子を撮像するステップと、を含む。
【００１２】
方法は、１つ以上の略球状微粒子を対象に移送するステップと、画像データを形成するために１つ以上の略球状微粒子を撮像するステップと、異常状態を識別するために画像データを分析するステップと、を含む。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１Ａ】図１Ａは、一部の実施形態に従った、流体を移送するための器具の斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、一部の実施形態に従った、図１Ａに示された器具の線ｘ−ｘの断面図の図解であり、流体路と、流体路内に配置され実質的に力の場の力線に沿って整合された継手とを含む。
【図１Ｃ】図１Ｃは、一部の実施形態に従った、図１Ａに示された器具を含み、癌治療法のような治療に関連した使用のために、放射性微粒子源と患者とに連結される器具のブロック図である。
【図１Ｄ】図１Ｄは、１つ以上の微粒子を含む流体を、継手を含む流体路に導入するステップと、継手近傍の流体路を力の場と実質的に整合させるステップと、を含む方法の流れ図である。
【図２Ａ】図２Ａは、一部の実施形態に従った、図１Ａに示された流体路と、図１Ａに示され、図１Ａに示された流体路内に配置された継手と、継手近傍に位置する停滞領域を通過して流体を移動させるために、流体路内に配置されたノズルと、を含む器具の断面図の図解である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、一部の実施形態に従った、図２Ａに示された継手と、図２Ａに示されたノズルと、平面シールと、ゴム状シールと、を含む器具の詳細な図解である。
【図３】図３は、一部の実施形態に従った、継手を含む低流速の流体路を含む器具の図解である。
【図４】図４は、一部の実施形態に従った、高い比活性を有する高密度微粒子源を哺乳類に連結するステップと、高い比活性を有する高密度微粒子を、源で約５ｐｓｉｇと約３０ｐｓｉｇとの間の圧力で、哺乳類に送達するステップと、を含む方法の流れ図である。
【図５】図５は、一部の実施形態に従った、微粒子源としての使用に好適な微粒子に対する、カテーテルサイズ、圧力範囲、等価流速、およびフラッシング体積を示す要約表である。
【図６】図６は、一部の実施形態に従った、診断方法の流れ図である。
【図７】図７は、一部の実施形態に従った、分析を含む診断方法の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１Ａは、一部の実施形態に従った、流体を移送するための器具１００の斜視図である。器具１００は、流体を移送または送達するシステムおよび装置に関連した使用に適している。流体は、連続した非晶質物質であり、それは容易に形状を変え、その容器の形状に従う傾向を有する。器具１００は、特定の流体、あるいは特定の用途または産業に関連した使用に限定されない。器具１００に関連した使用に好適な例示的な流体は、液体および気体を含む。器具１００のさらなる実施形態が、図１Ｂ、図１Ｃ、図２Ａ、および図２Ｂに示され、以下に記載される。
【００１５】
図１Ｂは、一部の実施形態に従った、図１Ａに示された器具１００の線ｘ−ｘの断面図の図解であり、流体路１０２と、流体路１０２内に配置され、実質的に力の場の力線１０６に沿って整合された継手１０４とを含む。流体路１０２は、近位端１０８と遠位端１１０とを含み、近位端１０８から遠位端１１０に向けて流体を移送または送達するための、通路または導管を提供する。疾病治療法での治療的使用のための、静脈への流体送達は、器具１００の例示的な一用途である。説明的な一実施形態では、器具１００は、１つ以上の放射性微粒子を含む流体のような流体の送達を、癌治療法のためにヒト血管系に提供する。肝臓癌は、器具１００の使用で利益を得られる治療法が開発された、例示的な疾病である。微粒子注入を用いて、癌およびその他の症状が診断され得る。癌病巣またはその他の病気の微小血管床、および周囲の健常組織の特徴が明らかにされ得、次の治療での治療用微小球の数、および治療用微小球の比活性を含む、しかしこれらに制限されない、治療計画を可能にする。微小血管床の知見から、他の治療法が計画され得る。
【００１６】
一部の実施形態では、流体路１０２は、チューブまたはマイクロチューブのような導管から形成される。チューブは、数千ミクロンよりも大きい内径を有する導管である。マイクロチューブは、およそ１ミクロンの数分の１と数千ミクロンとの間の内径を有するチューブである。導管の内径は特定の値に限定されない。１つ以上の微粒子または微小球を含む流体の、流体路１０２に沿った輸送に関して、流体路１０２は、微粒子が近位端１０８から遠位端１１０までスムーズに流動することを可能にするように、十分な直径を有する導管から形成される。例えば、５マイクロメートルの直径の微粒子を含む流体を輸送するために、一部の実施形態では、流体路１０２を形成する導管の内径は、約２５マイクロメートルと約５０マイクロメートルとの間である。導管は、可撓性または非可撓性であり得る。流体路１０２を形成する導管の製造に関連した使用に好適な、例示的な材料は、ポリスチレン、プラスチック、およびステンレス鋼のような金属を含む。
【００１７】
流体路１０２に含まれる継手１０４は、導管１１２および１１４の２つ以上の部品のような２つ以上の物体の間、または導管とカテーテルとの間の、機械的接続または結合を提供する。継手は接続される物体と別個に形成され得るか、または、継手は物体と一体化され得る。継手１０４は、特定の種類の継手に限定されない。様々な継手、コネクタ、およびフィッティングが、器具１００の流体路１０２の継手１０４の形成における使用に好適である。
【００１８】
ルアーコネクタは、血管への流体送達システムの相互接続コンポーネントとして使用される、継手の一種である。ルアーコネクタは、テーパ円筒部と、シールなしで円筒部に嵌合する円錐形オス部とを含む。一部の実施形態では、テーパは約６パーセントである。血管への流体送達システムでの使用に関して、一部の実施形態では、器具１００は、流体路１０２の継手１０４のためのルアーコネクタを含む。継手の材料は、温度および圧力のような、流体路１０２の環境および操作条件に適合するように選択される。
【００１９】
操作において、器具１００は、１つ以上の微粒子を含む流体のような流体を、流体路１０２に沿って移送する。微粒子は、球状であり得るが、球状である必要はない。中実または中空の、ガラスあるいはガラス複合材のビーズが、器具１００に関連した使用に好適な微粒子を形成し得る。一部の実施形態では、１つ以上の微粒子のそれぞれは、約１．５超の比重を有する。
【００２０】
微粒子という用語は、ナノ粒子、微粒子、および微小球を含む。ナノ粒子は、約５０ナノメートルから約１０００ナノメートルまでの直径を有する粒子およびナノスフェアを含む。微粒子は、約１μｍから１０００μｍまでの間の直径を有する粒子を含む。微小球は、約１μｍから１０００μｍまでの間の直径を有する略球状要素を含む。微粒子の形成での使用に好適な、例示的な材料は、無機、有機、高分子、放射性、および磁性材料を含む。無機材料は、金属、シリカ、アルミナ、チタニア、ガラス、およびセラミックを含む。有機材料は、ポリスチレン、メラニン、およびポリラクチドを含む。高分子材料は、ポリウレタン、リグニン、ポリアミド、シリコーン、共重合体、および三量体を含む。放射性材料は、原子核崩壊中に、粒子流または電磁波の自然放出を示す。流れは、正または負に帯電し得る、原子の粒子または亜原子粒子を含み得る。アルファ粒子および陽電子は、例示的な正荷電粒子である。ベータ粒子は、例示的な負荷電粒子である。放射性材料は、放射性酸化物および放射性重合体を含む。磁性材料は、磁場に反応する。磁性材料は、鉄、強磁性体、および常磁性体材料のような、一部の金属を含む。微粒子表面は、特定の材料から形成されることに制限されない。
【００２１】
また、操作において、継手１０４近傍の流体路１０２は、実質的に力の場１０６と整合される。流体路１０２内の微粒子の移動方向と力の場１０６の方向との間の角度が、約３５度と約４５度との間にあるときには、流体路１０２は、実質的に力の場１０６と整合される。流体路１０２内の微粒子の移動方向と力の場の方向との間の角度が、約３５度未満であるときには、流体路１０２は、極めて実質的に力の場１０６と整合される。流体路１０２が、極めて実質的に力の場１０６と整合されるときには、流体路１０２が、実質的に力の場１０６と整合されるときよりも、流体路１０２内のトラップされる粒子は、より少なくなる。力の場１０６は、特定の種類の力の場に限定されない。器具１００に関連した使用に好適な、例示的な力の場は、重力場、磁力場、遠心力場、および電気的な力の場を含む。力の場１０６は、静的または動的であり得る。静的な力の場は時間とともに変化しない。動的な力の場は時間とともに変化する。
【００２２】
継手１０４近傍の流体路１０２の、実質的な力の場１０６との整合は、継手１０４のミスマッチを有するフィッティング内に生成される隙間１１６に、微粒子がトラップされる可能性を減少させる。さらに、流体路１０２が、実質的に力の場１０６と整合されるときには、凹角部１２０で、流体停滞領域１１８に入る微粒子はより少なくなる。最後に、流体停滞領域１１８に入る微粒子は、力の場１０６の方向に乱流領域１２２へと移動し、それらは、流体路１０２の流体流れに再び乗せられるか、あるいは引き込まれる。
【００２３】
図１Ｃは、一部の実施形態に従った、癌治療法のような治療と関連した使用のために、放射性微粒子源１３２と患者１３４とに連結される、図１Ｂに示される器具１００を含む、器具１３０のブロック図である。放射性微粒子源１３２は、放射性微粒子を含む流体を保持するための、バイアルのような容器を含む。容器は、放射性微粒子１３２によって放出される放射線からの保護を提供するために、遮蔽されるか、または遮蔽ケース内に維持される。カテーテル１３６は、器具１００の流体路１０２から患者１３４への連結を提供し得る。カテーテル１３６は、流体の通過を可能にするための、体腔、導管、または血管への挿入のための中空可撓性チューブである。一部の実施形態では、器具１００は、カテーテル１３６に含まれる。
【００２４】
図１Ｄは、１つ以上の微粒子を含む流体を、継手を含む流体路に導入するステップ（ブロック１４２）と、継手近傍の流体路を、実質的に力の場と整合させるステップ（ブロック１４４）と、を含む方法１４０の流れ図である。一部の実施形態では、継手近傍の流体路を、力の場と整合させるステップは、継手近傍の流体路を、重力場と整合させるステップを含む。一部の実施形態では、方法１４０は、癌患者を流体路に導入するステップをさらに含む。また、さらに他の実施形態では、１つ以上の微粒子を含む流体を、継手を含む流体路に導入するステップは、圧力下で放射性微粒子のスラリーを流体路に導入するステップを含む。一部の実施形態では、方法は、約２０ミリリットルと約８０ミリリットルとの間の体積を有するフラッシング流体を、約３０ポンド毎平方インチ毎平方インチのゲージ動作圧力で、流体路に導入するステップをさらに含む。
【００２５】
図２Ａは、図１Ｂに示された導管１１４と、図１Ａに示された流体路１０２と、流体路１０２内に配置された、図１Ａに示された継手１０４と、継手１０４の近傍に位置する停滞領域２０４を通過して流体を移動させるために、流体路１０２内に配置されたノズル２０２と、を含む器具２００の断面図の図解である。ノズル２０２は、入力ポート２０６と出力ポート２０８とを含む。一部の実施形態では、ノズル２０２は、サイドポート２１０を含む。ノズル２０２は、特定の数のサイドポートに限定されない。一部の実施形態では、ノズル２０２は、サイドポート２１０と、サイドポート２１１のような１つ以上の追加のサイドポートとを含む。
【００２６】
流体路１０２は、図１Ｂに示された近位端１０８と、図１Ｂに示された遠位端１１０とを含み、近位端１０８から遠位端１１０へと流体を移送または送達するための、通路または導管を提供する。疾病治療法での治療的使用のための静脈への流体送達は、器具２００の例示的な一用途である。説明的な一実施形態では、器具２００は、１つ以上の放射性微粒子を含む流体のような流体の送達を、癌治療法のためにヒト血管系に提供する。肝臓癌は、器具２００の使用で利益を得られる治療法が開発された、例示的な疾病である。
【００２７】
操作において、器具２００の近位端１０８で流体路１０２に入るすべての微粒子は、入力ポート２０６でノズル２０２に入るものとし、遠位端１１０で器具２００から出るものとする。停滞領域２０４は、ノズル２０２の入力ポート２０６で継手１０４に入る微粒子がトラップされる、継手１０４の内部領域である。微粒子が停滞領域２０４にトラップされたときには、微粒子は、遠位端１１０に向かって継手１０４を通過しない。治療システムのような一部のシステムでは、トラップされる微粒子の数を低く保つことが望ましい。
【００２８】
ノズル２０２の流体路１０２への導入は、継手１０４内の流体流れの動力学を変化させる。一部の実施形態では、ノズル２０２の入力ポート２０６は、入力ポート断面積を有し、出力ポート２０８は、出力ポート断面積を有する。入力ポート２０６の断面積を出力ポート２０８の断面積よりも大きくすることが、流体路１０２に沿って移動する微粒子が停滞領域２０４内にトラップされる可能性を減少させる。一部の実施形態では、出力ポート２０８は、約０．２ミリメートルと約１ミリメートルとの間の直径を有する。一部の実施形態では、出力ポート２０８の断面積は、入力ポート２０６の断面積の約４０パーセントである。一部の実施形態では、出力ポート２０８の直径は、粒子約５個分の直径と粒子約１０個分の直径との間に等しい。さらに、入力ポートの断面積を出力ポートの断面積よりも大きくすることは、強制的に流体流れを、サイドポート２１０を通過させ、停滞領域２０４を通過する微粒子の移動を促進する。
【００２９】
ノズル２０２の出力ポート２０８での流体速度は、低圧力領域を生成し、停滞領域２０４から流体および微粒子を流体路１０２に引き込む。さらに、ノズル２０２は、継手１０４内である体積を占め、それは、流速を増加させ、ノズル２０２近傍の流体路１０２への微粒子の巻き込みを増加させる。さらに、ノズル２０２の出力ポート２０８を、停滞領域２０４を越えて配置することによって、流体内の実質的にすべての微粒子が、継手１０４内の停滞領域２０４を越えた位置に送達される。
【００３０】
ノズル２０２は、入力ポート２０６と出力ポート２０８との間に位置する、ノズル流体路２１２を含む。一部の実施形態では、ノズル流体路２１２は、テーパ２１４を有する。一部の実施形態では、テーパ２１４の傾斜は約４５度未満である。テーパ２１４の傾斜は、入力ポート２０６と出力ポート２０８との間のノズル流体路２１２の曲線の最大傾斜である。約４５度未満の傾斜を有するテーパ２１４に関して、ノズル流体路２１２に沿った微粒子ブリッジの可能性が減少する。微粒子ブリッジは、微粒子群がノズル流体路２１２を遮断するか、または部分的に遮断するときに生じる。
【００３１】
一部の実施形態では、ノズル２０２は、サイドポート２１０を含む。サイドポート２１０は、ノズル２０２の側面に位置する開口部である。サイドポート２１０のノズル２０２への導入は、継手１０４内の流体流れの動力学を変化させる。サイドポート２１０は、入力ポート２０６でノズル２０２に入る流体に対して、停滞領域２０４を通過する流体路を提供する。サイドポート２１０は、ノズル２０２の入力ポート２０６近傍に位置する。さらに、上述の通り、入力ポート２０６の断面積を出力ポート２０８の断面積よりも大きくすることは、背圧を生成し、強制的に流体流れを、サイドポート２１０を通過させる。サイドポート２１０での流体流れは、ノズル２０２近傍の乱流を誘起し、それは、ノズル２０２近傍の停滞領域２０４から微粒子を流体路１０２に運び去る。サイドポート２１０によって停滞領域２０４に提供される流体流れは、実質的にすべての微粒子を停滞領域２０４から除去する。
【００３２】
サイドポート２１０は、特定の形状に限定されない。一部の実施形態では、サイドポート２１０は、少なくとも最大微粒子と同じ大きさの直径を有する、略円筒形通路である。しかしながら、ブリッジによる遮断の可能性を減少させるために、サイドポートの直径は、少なくとも微粒子２個分以上の直径でなければならない。一部の実施形態では、サイドポートの直径は、約０．２５ミリメートルである。
【００３３】
ノズル２０２は、特定の数のサイドポートに限定されない。サイドポート２１０は、ノズル２０２の周囲に沿って複製され得る。サイドポート２１０の複製は、特定の構成に限定されない。一部の実施形態では、サイドポート２１０は、ノズル２０２の周囲に沿って互いから略等距離の間隔で配置された、２つ以上のサイドポートを含む。一部の実施形態では、サイドポート２１０は４つのサイドポートを含み、４つのサイドポートのそれぞれは、ノズル２０２の周囲に沿って互いから略等距離の間隔で配置される。
【００３４】
一部の実施形態では、ノズル２０２は、ノズルフランジ２１６を含む。ノズルフランジ２１６は、ノズルフランジ２１６の前縁部でシールを形成するようにサイズ設定され、継手１０４の中心に配置される。ノズルフランジ２１６と継手１０４との間のシールの目的は、隙間１１６の形成を実質的に防止することである。隙間１１６の形成の防止は、継手１０４内で微粒子をトラップし得る潜在的部分の数を減少させる。
【００３５】
操作において、流体は、近位端１０８で器具２００に入り、継手１０４とノズル２０２とを通過して流体路１０２に沿って流動し、遠位端１１０で継手１０４から出る。１つ以上の微粒子を含む流体に関して、継手１０４およびノズル２０２は、停滞領域２０４のような継手１０４の領域内でトラップされる微粒子の数を、低く保持する流体流れを提供する。
【００３６】
図２Ｂは、一部の実施形態に従った、図２Ａに示された継手１０４と、図２Ａに示されたノズル２０２と、平面シール２２２と、ゴム状シール２２４と、を含む器具２２０の詳細な図解である。一部の実施形態では、ノズル２０２は、ノズルフランジ２１６を含む。平面シール２２２は、継手１０４とノズルフランジ２１６との間に形成される。平面シールは、２つのコンポーネントの間の表面と表面とのシールを含む。一部の実施形態では、継手１０４は、ゴム状シール２２４を含む。ゴム状シール２２４は、継手１０４の２つのコンポーネントの間で圧縮される、ゴム状材料のリングによって形成される。
【００３７】
図２Ａに示された器具２００、および図２Ｂに示された器具２２０は、患者に連結される流体送達システム内に含まれ得る。そのような実施形態では、器具２００および２２０のそれぞれは、低い注入圧力および流速で、高密度、高力価微粒子の効果的な注入を可能にする。低い注入圧力は、漏洩の可能性を減少させる。低流速は、逆流（患者の血管系への逆流）の可能性を減少させ、それは、微粒子が標的に送達される可能性を増加させる。
【００３８】
図３は、一部の実施形態に従った、継手３０４を含む低流速の流体路３０２を含む、器具３００の図解である。継手３０４は、近位端３０６と遠位端３０８とを有する。操作において、継手３０４を含む低流速の流体路３０２は、継手３０４の近位端３０６から遠位端３０８に向けて、高密度微粒子源の少なくとも約９０％を送達する。例えば、高密度微粒子源が１，０００万個の粒子を含む場合には、操作において、器具３００は、源から継手３０４の遠位端３０８に、少なくとも約９００万個の高密度微粒子を送達する。カテーテルは、器具３００に関連した使用に好適な、例示的な継手である。一部の実施形態では、操作において、低流速の流体路３０２は、約０．０５ミリリットル毎秒と約０．９３ミリリットル毎秒との間の流速を有する。高密度微粒子は、約１．５超の比重を有する。高い比活性の放射性微粒子は、約０．５Ｃｉ／ｇ超の比放射能を有する。非放射性粒子に関して、高い比活性は、有効成分、例えば、酸化剤のような治療薬または向上薬の濃度を意味する。器具３００は、標的への微粒子送達を改善し、微粒子をトラップするために利用される継手３０４内の体積が、標的への送達を意図された微粒子の体積の約５％を超えるときには、特に有用である。
【００３９】
図４は、高い比活性を有する高密度微粒子源を哺乳類に連結するステップ（ブロック４０２）と、高い比活性を有する高密度微粒子を、源で約５ｐｓｉｇから約３０ｐｓｉｇの圧力で、哺乳類に送達するステップ（ブロック４０４）と、を含む方法４００の流れ図である。一部の実施形態では、高い比活性を有する高密度微粒子源を哺乳類に連結するステップは、源と哺乳類との間にカテーテルを接続するステップを含む。一部の実施形態では、高い比活性を有する高密度微粒子を、源で約５ｐｓｉｇから約３０ｐｓｉｇの圧力で、哺乳類に送達するステップは、源で利用可能な高密度微粒子の約９０％超を哺乳類に送達するステップを含む。
【００４０】
図５は、一部の実施形態に従った、微粒子源としての使用に好適な微粒子に対する、カテーテルサイズ、圧力範囲、等価流速、およびフラッシング体積を示す要約表である。要約表に見られるように、３フレンチのカテーテルサイズに対して、図４に示された流体路３０２内の圧力範囲は、約５ｐｓｉｇと約３０ｐｓｉｇとの間である。等価流量は、０．４９±０．４４ｍＬ／ｓであり、フラッシング体積は、約６０ｍｌ未満である。５フレンチのカテーテルサイズに対して、図４に示された流体路３０２内の圧力範囲は、約５ｐｓｉｇと約３０ｐｓｉｇとの間である。等価流量は、２．１±０．９であり、フラッシング体積は、約６０ｍｌ未満である。流速の変動範囲は、標準偏差の３倍に基づく。４フレンチのカテーテルに対する流速値は、３フレンチの値と５フレンチの値との間に入る。要約表に示された流体路に対する圧力および流速において、高密度微粒子源は、高い方の圧力の流体路よりも、低い方の圧力を定格とするシールを含み得る。
【００４１】
図６は、一部の実施形態に従った、診断方法６００の流れ図である。方法６００は、１つ以上の微粒子を対象に送達するステップ（ブロック６０２）と、画像データを形成するために、１つ以上の微粒子を撮像するステップ（ブロック６０４）とを含む。画像データは、診断を生成するために、医師、臨床医、またはコンピュータシステムによって分析され得る。画像データは、特定の種類のデータに限定されない。例示的な種類のデータは、コンピュータシステムに記憶されるデジタルデータのようなデジタル、写真または他の表示可能な画像のようなアナログ、およびデジタルとアナログの複合を含む。一部の実施形態では、１つ以上の微粒子を対象に送達するステップは、１つ以上の微粒子を微小血管床に送達するステップを含む。微小血管床は、ヒト肝臓のような、器官内の小血管構造を含む。これらの小血管構造は、略球状微粒子をトラップし得る。一部の実施形態では、１つ以上の微粒子を対象に送達するステップは、１つ以上の放射性微粒子を対象に送達するステップを含む。一部の実施形態では、１つ以上の微粒子を微小血管床に送達するステップは、１つ以上の微粒子を、ヒト肝臓または他のヒト器官内の微小血管床に送達するステップを含む。一部の実施形態では、１つ以上の微粒子を微小血管床に送達するステップは、１つ以上の放射性微粒子を、ヒト肝臓、胸部、脳、または他のヒト器官内の微小血管床に送達するステップを含む。微粒子を撮像するステップは、特定の方法に限定されない。微粒子または微粒子集団を検出することが可能な、任意の撮像方法が、方法６００に関連した使用に好適である。例示的な撮像方法は、超音波、磁気共鳴画像診断、およびコンピュータ断層撮影を含む。
【００４２】
図７は、一部の実施形態に従った、分析を含む診断方法７００の流れ図である。方法７００は、１つ以上の略球状微粒子を対象に移送するステップ（ブロック７０２）と、画像データを形成するために、１つ以上の略球状微粒子を撮像するステップ（ブロック７０４）と、異常状態を識別するために、画像データを分析するステップ（ブロック７０６）とを含む。癌は、方法７００を用いて検出および分析することができる、異常状態の一例である。方法７００はまた、少数の放射性微粒子を動物のような対象に送達するステップと、対象内の微粒子の位置および分布を分析するステップと、分析から治療計画を生成するステップとを含む。治療計画は、より多数の略球状微粒子を対象に送達するステップを含み得る。一部の実施形態では、１つ以上の略球状微粒子を対象に移送するステップは、１つ以上の放射性微粒子を対象に移送するステップを含む。一部の実施形態では、異常状態を識別するために画像データを分析するステップは、動物の病状を識別するために、画像データを既知の疾病を識別するデータと比較するステップを含む。一部の実施形態では、画像データを形成するために、１つ以上の略球状微粒子を撮像するステップは、磁気共鳴画像診断装置を用いて撮像するステップを含む。しかしながら、撮像方法は、特定の方法に限定されない。微粒子を検出することが可能な、任意の撮像方法が、記載された診断方法に関連して使用され得る。例示的な撮像システムは、電磁波または音波のような、波動を用いて撮像するシステムを含む。電磁波を使用する例示的な撮像システムは、磁気共鳴画像診断およびコンピュータ断層撮影を含む。音波を使用する例示的な撮像システムは、超音波撮像システムを含む。
【００４３】
記載された実施形態の多くの代替案および修正案が、当業者には上記の説明を読んだ後に、疑いなく明らかとなるが、例として示され記載されたいかなる特定の実施形態も、限定とみなされることは一切意図されていないことが、理解されるべきである。したがって、様々な実施形態の詳細を参照することは、特許請求の範囲を限定することを意図しない。
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の引用）
本特許出願は、米国特許出願第１１／４９７，２７４号（２００６年６月３０日出願）に対する優先権を主張し、該特許出願は、本明細書において参考として援用される。
【０００２】
（技術分野）
本発明は、流体を移送することに関し、より具体的には、微粒子を含む流体を移送することに関する。
【背景技術】
【０００３】
疾病治療に用いられる治療システムのような一部のシステムにおいて、継手を含む導管を通じて、癌性腫瘍のような標的に流体を移送または送達する。放射性微粒子または放射性微小球のような微粒子を含む流体の場合には、微粒子が継手でトラップされ得る。
【０００４】
一部の微粒子は、継手内の機械的なミスマッチを有するコンポーネントに起因する隙間にトラップされる。他の微粒子は、流体速度が躍動速度よりも小さい領域のような、流体流れの停滞領域にトラップされる。継手内の角部と不連続部とは、流体速度が躍動速度よりも小さくなる流体膨張領域を生成し得る。重力のような力の場がまた、微粒子のトラップの一因となり得る。一部のシステムでは、流れの中の微粒子の５０パーセント超がトラップされる。トラップされた微粒子は標的に送達されない。高圧力で流体を移送することによって、この問題を解決しようと試みるシステムに関しては、システム漏洩のリスクが増加する。
【０００５】
治療システムでは、効果的な治療を実現するために、システムに導入される実質的にすべての微粒子が、標的に送達されなければならない。実質的にすべての微粒子が標的に送達されないと、治療の効果が減少する。同様に、診断システムでは、正確な診断を実現するために、システムに導入される実質的にすべての微粒子が、標的に送達されなければならない。さらに、医療装置を構成する微粒子に関しては、目的とする標的への微粒子の送達不足は、監督機関に報告されるべき事件である。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
器具は、流体路と、継手と、ノズルとを含む。流体路は、１つ以上の微粒子を含む流体を運ぶためのものである。継手は、流体路内に配置される。ノズルは、継手近傍に位置する停滞領域を通過して流体を移動させるために、流体路内に配置される。
【０００７】
器具は、流体路と継手とを含む。流体路は、１つ以上の微粒子を含む流体を運ぶためのものである。継手は、流体路に沿って配置される。流体路は、力の場と実質的に整合される。
【０００８】
方法は、１つ以上の微粒子を含む流体を、継手を含む流体路に導入するステップと、継手近傍の流体路を、力の場と整合させるステップと、を含む。
【０００９】
器具は、近位端および遠位端を含む継手と、継手を含む低流速の流体路とを含み、継手の近位端から継手の遠位端へと、高密度微粒子源の少なくとも約９０％を送達する。
【００１０】
方法は、高い比活性（ｓｐｅｃｉｆｉｃ ａｃｔｉｖｉｔｙ）を有する高密度微粒子源を哺乳類に連結するステップと、高い比活性を有する高密度微粒子を、源で約５ｐｓｉｇと約３０ｐｓｉｇとの間の圧力で、哺乳類に送達するステップと、を含む。
【００１１】
方法は、１つ以上の微粒子を対象に送達するステップと、画像データを形成するために１つ以上の微粒子を撮像するステップと、を含む。
【００１２】
方法は、１つ以上の略球状微粒子を対象に移送するステップと、画像データを形成するために１つ以上の略球状微粒子を撮像するステップと、異常状態を識別するために画像データを分析するステップと、を含む。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１Ａ】図１Ａは、一部の実施形態に従った、流体を移送するための器具の斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、一部の実施形態に従った、図１Ａに示された器具の線ｘ−ｘの断面図の図解であり、流体路と、流体路内に配置され実質的に力の場の力線に沿って整合された継手とを含む。
【図１Ｃ】図１Ｃは、一部の実施形態に従った、図１Ａに示された器具を含み、癌治療法のような治療に関連した使用のために、放射性微粒子源と患者とに連結される器具のブロック図である。
【図１Ｄ】図１Ｄは、１つ以上の微粒子を含む流体を、継手を含む流体路に導入するステップと、継手近傍の流体路を力の場と実質的に整合させるステップと、を含む方法の流れ図である。
【図２Ａ】図２Ａは、一部の実施形態に従った、図１Ａに示された流体路と、図１Ａに示され、図１Ａに示された流体路内に配置された継手と、継手近傍に位置する停滞領域を通過して流体を移動させるために、流体路内に配置されたノズルと、を含む器具の断面図の図解である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、一部の実施形態に従った、図２Ａに示された継手と、図２Ａに示されたノズルと、平面シールと、ゴム状シールと、を含む器具の詳細な図解である。
【図３】図３は、一部の実施形態に従った、継手を含む低流速の流体路を含む器具の図解である。
【図４】図４は、一部の実施形態に従った、高い比活性を有する高密度微粒子源を哺乳類に連結するステップと、高い比活性を有する高密度微粒子を、源で約５ｐｓｉｇと約３０ｐｓｉｇとの間の圧力で、哺乳類に送達するステップと、を含む方法の流れ図である。
【図５】図５は、一部の実施形態に従った、微粒子源としての使用に好適な微粒子に対する、カテーテルサイズ、圧力範囲、等価流速、およびフラッシング体積を示す要約表である。
【図６】図６は、一部の実施形態に従った、診断方法の流れ図である。
【図７】図７は、一部の実施形態に従った、分析を含む診断方法の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１Ａは、一部の実施形態に従った、流体を移送するための器具１００の斜視図である。器具１００は、流体を移送または送達するシステムおよび装置に関連した使用に適している。流体は、連続した非晶質物質であり、それは容易に形状を変え、その容器の形状に従う傾向を有する。器具１００は、特定の流体、あるいは特定の用途または産業に関連した使用に限定されない。器具１００に関連した使用に好適な例示的な流体は、液体および気体を含む。器具１００のさらなる実施形態が、図１Ｂ、図１Ｃ、図２Ａ、および図２Ｂに示され、以下に記載される。
【００１５】
図１Ｂは、一部の実施形態に従った、図１Ａに示された器具１００の線ｘ−ｘの断面図の図解であり、流体路１０２と、流体路１０２内に配置され、実質的に力の場の力線１０６に沿って整合された継手１０４とを含む。流体路１０２は、近位端１０８と遠位端１１０とを含み、近位端１０８から遠位端１１０に向けて流体を移送または送達するための、通路または導管を提供する。疾病治療法での治療的使用のための、静脈への流体送達は、器具１００の例示的な一用途である。説明的な一実施形態では、器具１００は、１つ以上の放射性微粒子を含む流体のような流体の送達を、癌治療法のためにヒト血管系に提供する。肝臓癌は、器具１００の使用で利益を得られる治療法が開発された、例示的な疾病である。微粒子注入を用いて、癌およびその他の症状が診断され得る。癌病巣またはその他の病気の微小血管床、および周囲の健常組織の特徴が明らかにされ得、次の治療での治療用微小球の数、および治療用微小球の比活性を含む、しかしこれらに制限されない、治療計画を可能にする。微小血管床の知見から、他の治療法が計画され得る。
【００１６】
一部の実施形態では、流体路１０２は、チューブまたはマイクロチューブのような導管から形成される。チューブは、数千ミクロンよりも大きい内径を有する導管である。マイクロチューブは、およそ１ミクロンの数分の１と数千ミクロンとの間の内径を有するチューブである。導管の内径は特定の値に限定されない。１つ以上の微粒子または微小球を含む流体の、流体路１０２に沿った輸送に関して、流体路１０２は、微粒子が近位端１０８から遠位端１１０までスムーズに流動することを可能にするように、十分な直径を有する導管から形成される。例えば、５マイクロメートルの直径の微粒子を含む流体を輸送するために、一部の実施形態では、流体路１０２を形成する導管の内径は、約２５マイクロメートルと約５０マイクロメートルとの間である。導管は、可撓性または非可撓性であり得る。流体路１０２を形成する導管の製造に関連した使用に好適な、例示的な材料は、ポリスチレン、プラスチック、およびステンレス鋼のような金属を含む。
【００１７】
流体路１０２に含まれる継手１０４は、導管１１２および１１４の２つ以上の部品のような２つ以上の物体の間、または導管とカテーテルとの間の、機械的接続または結合を提供する。継手は接続される物体と別個に形成され得るか、または、継手は物体と一体化され得る。継手１０４は、特定の種類の継手に限定されない。様々な継手、コネクタ、およびフィッティングが、器具１００の流体路１０２の継手１０４の形成における使用に好適である。
【００１８】
ルアーコネクタは、血管への流体送達システムの相互接続コンポーネントとして使用される、継手の一種である。ルアーコネクタは、テーパ円筒部と、シールなしで円筒部に嵌合する円錐形オス部とを含む。一部の実施形態では、テーパは約６パーセントである。血管への流体送達システムでの使用に関して、一部の実施形態では、器具１００は、流体路１０２の継手１０４のためのルアーコネクタを含む。継手の材料は、温度および圧力のような、流体路１０２の環境および操作条件に適合するように選択される。
【００１９】
操作において、器具１００は、１つ以上の微粒子を含む流体のような流体を、流体路１０２に沿って移送する。微粒子は、球状であり得るが、球状である必要はない。中実または中空の、ガラスあるいはガラス複合材のビーズが、器具１００に関連した使用に好適な微粒子を形成し得る。一部の実施形態では、１つ以上の微粒子のそれぞれは、約１．５超の比重を有する。
【００２０】
微粒子という用語は、ナノ粒子、微粒子、および微小球を含む。ナノ粒子は、約５０ナノメートルから約１０００ナノメートルまでの直径を有する粒子およびナノスフェアを含む。微粒子は、約１μｍから１０００μｍまでの間の直径を有する粒子を含む。微小球は、約１μｍから１０００μｍまでの間の直径を有する略球状要素を含む。微粒子の形成での使用に好適な、例示的な材料は、無機、有機、高分子、放射性、および磁性材料を含む。無機材料は、金属、シリカ、アルミナ、チタニア、ガラス、およびセラミックを含む。有機材料は、ポリスチレン、メラニン、およびポリラクチドを含む。高分子材料は、ポリウレタン、リグニン、ポリアミド、シリコーン、共重合体、および三量体を含む。放射性材料は、原子核崩壊中に、粒子流または電磁波の自然放出を示す。流れは、正または負に帯電し得る、原子の粒子または亜原子粒子を含み得る。アルファ粒子および陽電子は、例示的な正荷電粒子である。ベータ粒子は、例示的な負荷電粒子である。放射性材料は、放射性酸化物および放射性重合体を含む。磁性材料は、磁場に反応する。磁性材料は、鉄、強磁性体、および常磁性体材料のような、一部の金属を含む。微粒子表面は、特定の材料から形成されることに制限されない。
【００２１】
また、操作において、継手１０４近傍の流体路１０２は、実質的に力の場１０６と整合される。流体路１０２内の微粒子の移動方向と力の場１０６の方向との間の角度が、約３５度と約４５度との間にあるときには、流体路１０２は、実質的に力の場１０６と整合される。流体路１０２内の微粒子の移動方向と力の場の方向との間の角度が、約３５度未満であるときには、流体路１０２は、極めて実質的に力の場１０６と整合される。流体路１０２が、極めて実質的に力の場１０６と整合されるときには、流体路１０２が、実質的に力の場１０６と整合されるときよりも、流体路１０２内のトラップされる粒子は、より少なくなる。力の場１０６は、特定の種類の力の場に限定されない。器具１００に関連した使用に好適な、例示的な力の場は、重力場、磁力場、遠心力場、および電気的な力の場を含む。力の場１０６は、静的または動的であり得る。静的な力の場は時間とともに変化しない。動的な力の場は時間とともに変化する。
【００２２】
継手１０４近傍の流体路１０２の、実質的な力の場１０６との整合は、継手１０４のミスマッチを有するフィッティング内に生成される隙間１１６に、微粒子がトラップされる可能性を減少させる。さらに、流体路１０２が、実質的に力の場１０６と整合されるときには、凹角部１２０で、流体停滞領域１１８に入る微粒子はより少なくなる。最後に、流体停滞領域１１８に入る微粒子は、力の場１０６の方向に乱流領域１２２へと移動し、それらは、流体路１０２の流体流れに再び乗せられるか、あるいは引き込まれる。
【００２３】
図１Ｃは、一部の実施形態に従った、癌治療法のような治療と関連した使用のために、放射性微粒子源１３２と患者１３４とに連結される、図１Ｂに示される器具１００を含む、器具１３０のブロック図である。放射性微粒子源１３２は、放射性微粒子を含む流体を保持するための、バイアルのような容器を含む。容器は、放射性微粒子１３２によって放出される放射線からの保護を提供するために、遮蔽されるか、または遮蔽ケース内に維持される。カテーテル１３６は、器具１００の流体路１０２から患者１３４への連結を提供し得る。カテーテル１３６は、流体の通過を可能にするための、体腔、導管、または血管への挿入のための中空可撓性チューブである。一部の実施形態では、器具１００は、カテーテル１３６に含まれる。
【００２４】
図１Ｄは、１つ以上の微粒子を含む流体を、継手を含む流体路に導入するステップ（ブロック１４２）と、継手近傍の流体路を、実質的に力の場と整合させるステップ（ブロック１４４）と、を含む方法１４０の流れ図である。一部の実施形態では、継手近傍の流体路を、力の場と整合させるステップは、継手近傍の流体路を、重力場と整合させるステップを含む。一部の実施形態では、方法１４０は、癌患者を流体路に導入するステップをさらに含む。また、さらに他の実施形態では、１つ以上の微粒子を含む流体を、継手を含む流体路に導入するステップは、圧力下で放射性微粒子のスラリーを流体路に導入するステップを含む。一部の実施形態では、方法は、約２０ミリリットルと約８０ミリリットルとの間の体積を有するフラッシング流体を、約３０ポンド毎平方インチ毎平方インチのゲージ動作圧力で、流体路に導入するステップをさらに含む。
【００２５】
図２Ａは、図１Ｂに示された導管１１４と、図１Ａに示された流体路１０２と、流体路１０２内に配置された、図１Ａに示された継手１０４と、継手１０４の近傍に位置する停滞領域２０４を通過して流体を移動させるために、流体路１０２内に配置されたノズル２０２と、を含む器具２００の断面図の図解である。ノズル２０２は、入力ポート２０６と出力ポート２０８とを含む。一部の実施形態では、ノズル２０２は、サイドポート２１０を含む。ノズル２０２は、特定の数のサイドポートに限定されない。一部の実施形態では、ノズル２０２は、サイドポート２１０と、サイドポート２１１のような１つ以上の追加のサイドポートとを含む。
【００２６】
流体路１０２は、図１Ｂに示された近位端１０８と、図１Ｂに示された遠位端１１０とを含み、近位端１０８から遠位端１１０へと流体を移送または送達するための、通路または導管を提供する。疾病治療法での治療的使用のための静脈への流体送達は、器具２００の例示的な一用途である。説明的な一実施形態では、器具２００は、１つ以上の放射性微粒子を含む流体のような流体の送達を、癌治療法のためにヒト血管系に提供する。肝臓癌は、器具２００の使用で利益を得られる治療法が開発された、例示的な疾病である。
【００２７】
操作において、器具２００の近位端１０８で流体路１０２に入るすべての微粒子は、入力ポート２０６でノズル２０２に入るものとし、遠位端１１０で器具２００から出るものとする。停滞領域２０４は、ノズル２０２の入力ポート２０６で継手１０４に入る微粒子がトラップされる、継手１０４の内部領域である。微粒子が停滞領域２０４にトラップされたときには、微粒子は、遠位端１１０に向かって継手１０４を通過しない。治療システムのような一部のシステムでは、トラップされる微粒子の数を低く保つことが望ましい。
【００２８】
ノズル２０２の流体路１０２への導入は、継手１０４内の流体流れの動力学を変化させる。一部の実施形態では、ノズル２０２の入力ポート２０６は、入力ポート断面積を有し、出力ポート２０８は、出力ポート断面積を有する。入力ポート２０６の断面積を出力ポート２０８の断面積よりも大きくすることが、流体路１０２に沿って移動する微粒子が停滞領域２０４内にトラップされる可能性を減少させる。一部の実施形態では、出力ポート２０８は、約０．２ミリメートルと約１ミリメートルとの間の直径を有する。一部の実施形態では、出力ポート２０８の断面積は、入力ポート２０６の断面積の約４０パーセントである。一部の実施形態では、出力ポート２０８の直径は、粒子約５個分の直径と粒子約１０個分の直径との間に等しい。さらに、入力ポートの断面積を出力ポートの断面積よりも大きくすることは、強制的に流体流れを、サイドポート２１０を通過させ、停滞領域２０４を通過する微粒子の移動を促進する。
【００２９】
ノズル２０２の出力ポート２０８での流体速度は、低圧力領域を生成し、停滞領域２０４から流体および微粒子を流体路１０２に引き込む。さらに、ノズル２０２は、継手１０４内である体積を占め、それは、流速を増加させ、ノズル２０２近傍の流体路１０２への微粒子の巻き込みを増加させる。さらに、ノズル２０２の出力ポート２０８を、停滞領域２０４を越えて配置することによって、流体内の実質的にすべての微粒子が、継手１０４内の停滞領域２０４を越えた位置に送達される。
【００３０】
ノズル２０２は、入力ポート２０６と出力ポート２０８との間に位置する、ノズル流体路２１２を含む。一部の実施形態では、ノズル流体路２１２は、テーパ２１４を有する。一部の実施形態では、テーパ２１４の傾斜は約４５度未満である。テーパ２１４の傾斜は、入力ポート２０６と出力ポート２０８との間のノズル流体路２１２の曲線の最大傾斜である。約４５度未満の傾斜を有するテーパ２１４に関して、ノズル流体路２１２に沿った微粒子ブリッジの可能性が減少する。微粒子ブリッジは、微粒子群がノズル流体路２１２を遮断するか、または部分的に遮断するときに生じる。
【００３１】
一部の実施形態では、ノズル２０２は、サイドポート２１０を含む。サイドポート２１０は、ノズル２０２の側面に位置する開口部である。サイドポート２１０のノズル２０２への導入は、継手１０４内の流体流れの動力学を変化させる。サイドポート２１０は、入力ポート２０６でノズル２０２に入る流体に対して、停滞領域２０４を通過する流体路を提供する。サイドポート２１０は、ノズル２０２の入力ポート２０６近傍に位置する。さらに、上述の通り、入力ポート２０６の断面積を出力ポート２０８の断面積よりも大きくすることは、背圧を生成し、強制的に流体流れを、サイドポート２１０を通過させる。サイドポート２１０での流体流れは、ノズル２０２近傍の乱流を誘起し、それは、ノズル２０２近傍の停滞領域２０４から微粒子を流体路１０２に運び去る。サイドポート２１０によって停滞領域２０４に提供される流体流れは、実質的にすべての微粒子を停滞領域２０４から除去する。
【００３２】
サイドポート２１０は、特定の形状に限定されない。一部の実施形態では、サイドポート２１０は、少なくとも最大微粒子と同じ大きさの直径を有する、略円筒形通路である。しかしながら、ブリッジによる遮断の可能性を減少させるために、サイドポートの直径は、少なくとも微粒子２個分以上の直径でなければならない。一部の実施形態では、サイドポートの直径は、約０．２５ミリメートルである。
【００３３】
ノズル２０２は、特定の数のサイドポートに限定されない。サイドポート２１０は、ノズル２０２の周囲に沿って複製され得る。サイドポート２１０の複製は、特定の構成に限定されない。一部の実施形態では、サイドポート２１０は、ノズル２０２の周囲に沿って互いから略等距離の間隔で配置された、２つ以上のサイドポートを含む。一部の実施形態では、サイドポート２１０は４つのサイドポートを含み、４つのサイドポートのそれぞれは、ノズル２０２の周囲に沿って互いから略等距離の間隔で配置される。
【００３４】
一部の実施形態では、ノズル２０２は、ノズルフランジ２１６を含む。ノズルフランジ２１６は、ノズルフランジ２１６の前縁部でシールを形成するようにサイズ設定され、継手１０４の中心に配置される。ノズルフランジ２１６と継手１０４との間のシールの目的は、隙間１１６の形成を実質的に防止することである。隙間１１６の形成の防止は、継手１０４内で微粒子をトラップし得る潜在的部分の数を減少させる。
【００３５】
操作において、流体は、近位端１０８で器具２００に入り、継手１０４とノズル２０２とを通過して流体路１０２に沿って流動し、遠位端１１０で継手１０４から出る。１つ以上の微粒子を含む流体に関して、継手１０４およびノズル２０２は、停滞領域２０４のような継手１０４の領域内でトラップされる微粒子の数を、低く保持する流体流れを提供する。
【００３６】
図２Ｂは、一部の実施形態に従った、図２Ａに示された継手１０４と、図２Ａに示されたノズル２０２と、平面シール２２２と、ゴム状シール２２４と、を含む器具２２０の詳細な図解である。一部の実施形態では、ノズル２０２は、ノズルフランジ２１６を含む。平面シール２２２は、継手１０４とノズルフランジ２１６との間に形成される。平面シールは、２つのコンポーネントの間の表面と表面とのシールを含む。一部の実施形態では、継手１０４は、ゴム状シール２２４を含む。ゴム状シール２２４は、継手１０４の２つのコンポーネントの間で圧縮される、ゴム状材料のリングによって形成される。
【００３７】
図２Ａに示された器具２００、および図２Ｂに示された器具２２０は、患者に連結される流体送達システム内に含まれ得る。そのような実施形態では、器具２００および２２０のそれぞれは、低い注入圧力および流速で、高密度、高力価微粒子の効果的な注入を可能にする。低い注入圧力は、漏洩の可能性を減少させる。低流速は、逆流（患者の血管系への逆流）の可能性を減少させ、それは、微粒子が標的に送達される可能性を増加させる。
【００３８】
図３は、一部の実施形態に従った、継手３０４を含む低流速の流体路３０２を含む、器具３００の図解である。継手３０４は、近位端３０６と遠位端３０８とを有する。操作において、継手３０４を含む低流速の流体路３０２は、継手３０４の近位端３０６から遠位端３０８に向けて、高密度微粒子源の少なくとも約９０％を送達する。例えば、高密度微粒子源が１，０００万個の粒子を含む場合には、操作において、器具３００は、源から継手３０４の遠位端３０８に、少なくとも約９００万個の高密度微粒子を送達する。カテーテルは、器具３００に関連した使用に好適な、例示的な継手である。一部の実施形態では、操作において、低流速の流体路３０２は、約０．０５ミリリットル毎秒と約０．９３ミリリットル毎秒との間の流速を有する。高密度微粒子は、約１．５超の比重を有する。高い比活性の放射性微粒子は、約０．５Ｃｉ／ｇ超の比放射能を有する。非放射性粒子に関して、高い比活性は、有効成分、例えば、酸化剤のような治療薬または向上薬の濃度を意味する。器具３００は、標的への微粒子送達を改善し、微粒子をトラップするために利用される継手３０４内の体積が、標的への送達を意図された微粒子の体積の約５％を超えるときには、特に有用である。
【００３９】
図４は、高い比活性を有する高密度微粒子源を哺乳類に連結するステップ（ブロック４０２）と、高い比活性を有する高密度微粒子を、源で約５ｐｓｉｇから約３０ｐｓｉｇの圧力で、哺乳類に送達するステップ（ブロック４０４）と、を含む方法４００の流れ図である。一部の実施形態では、高い比活性を有する高密度微粒子源を哺乳類に連結するステップは、源と哺乳類との間にカテーテルを接続するステップを含む。一部の実施形態では、高い比活性を有する高密度微粒子を、源で約５ｐｓｉｇから約３０ｐｓｉｇの圧力で、哺乳類に送達するステップは、源で利用可能な高密度微粒子の約９０％超を哺乳類に送達するステップを含む。
【００４０】
図５は、一部の実施形態に従った、微粒子源としての使用に好適な微粒子に対する、カテーテルサイズ、圧力範囲、等価流速、およびフラッシング体積を示す要約表である。要約表に見られるように、３フレンチのカテーテルサイズに対して、図４に示された流体路３０２内の圧力範囲は、約５ｐｓｉｇと約３０ｐｓｉｇとの間である。等価流量は、０．４９±０．４４ｍＬ／ｓであり、フラッシング体積は、約６０ｍｌ未満である。５フレンチのカテーテルサイズに対して、図４に示された流体路３０２内の圧力範囲は、約５ｐｓｉｇと約３０ｐｓｉｇとの間である。等価流量は、２．１±０．９であり、フラッシング体積は、約６０ｍｌ未満である。流速の変動範囲は、標準偏差の３倍に基づく。４フレンチのカテーテルに対する流速値は、３フレンチの値と５フレンチの値との間に入る。要約表に示された流体路に対する圧力および流速において、高密度微粒子源は、高い方の圧力の流体路よりも、低い方の圧力を定格とするシールを含み得る。
【００４１】
図６は、一部の実施形態に従った、診断方法６００の流れ図である。方法６００は、１つ以上の微粒子を対象に送達するステップ（ブロック６０２）と、画像データを形成するために、１つ以上の微粒子を撮像するステップ（ブロック６０４）とを含む。画像データは、診断を生成するために、医師、臨床医、またはコンピュータシステムによって分析され得る。画像データは、特定の種類のデータに限定されない。例示的な種類のデータは、コンピュータシステムに記憶されるデジタルデータのようなデジタル、写真または他の表示可能な画像のようなアナログ、およびデジタルとアナログの複合を含む。一部の実施形態では、１つ以上の微粒子を対象に送達するステップは、１つ以上の微粒子を微小血管床に送達するステップを含む。微小血管床は、ヒト肝臓のような、器官内の小血管構造を含む。これらの小血管構造は、略球状微粒子をトラップし得る。一部の実施形態では、１つ以上の微粒子を対象に送達するステップは、１つ以上の放射性微粒子を対象に送達するステップを含む。一部の実施形態では、１つ以上の微粒子を微小血管床に送達するステップは、１つ以上の微粒子を、ヒト肝臓または他のヒト器官内の微小血管床に送達するステップを含む。一部の実施形態では、１つ以上の微粒子を微小血管床に送達するステップは、１つ以上の放射性微粒子を、ヒト肝臓、胸部、脳、または他のヒト器官内の微小血管床に送達するステップを含む。微粒子を撮像するステップは、特定の方法に限定されない。微粒子または微粒子集団を検出することが可能な、任意の撮像方法が、方法６００に関連した使用に好適である。例示的な撮像方法は、超音波、磁気共鳴画像診断、およびコンピュータ断層撮影を含む。
【００４２】
図７は、一部の実施形態に従った、分析を含む診断方法７００の流れ図である。方法７００は、１つ以上の略球状微粒子を対象に移送するステップ（ブロック７０２）と、画像データを形成するために、１つ以上の略球状微粒子を撮像するステップ（ブロック７０４）と、異常状態を識別するために、画像データを分析するステップ（ブロック７０６）とを含む。癌は、方法７００を用いて検出および分析することができる、異常状態の一例である。方法７００はまた、少数の放射性微粒子を動物のような対象に送達するステップと、対象内の微粒子の位置および分布を分析するステップと、分析から治療計画を生成するステップとを含む。治療計画は、より多数の略球状微粒子を対象に送達するステップを含み得る。一部の実施形態では、１つ以上の略球状微粒子を対象に移送するステップは、１つ以上の放射性微粒子を対象に移送するステップを含む。一部の実施形態では、異常状態を識別するために画像データを分析するステップは、動物の病状を識別するために、画像データを既知の疾病を識別するデータと比較するステップを含む。一部の実施形態では、画像データを形成するために、１つ以上の略球状微粒子を撮像するステップは、磁気共鳴画像診断装置を用いて撮像するステップを含む。しかしながら、撮像方法は、特定の方法に限定されない。微粒子を検出することが可能な、任意の撮像方法が、記載された診断方法に関連して使用され得る。例示的な撮像システムは、電磁波または音波のような、波動を用いて撮像するシステムを含む。電磁波を使用する例示的な撮像システムは、磁気共鳴画像診断およびコンピュータ断層撮影を含む。音波を使用する例示的な撮像システムは、超音波撮像システムを含む。
【００４３】
記載された実施形態の多くの代替案および修正案が、当業者には上記の説明を読んだ後に、疑いなく明らかとなるが、例として示され記載されたいかなる特定の実施形態も、限定とみなされることは一切意図されていないことが、理解されるべきである。したがって、様々な実施形態の詳細を参照することは、特許請求の範囲を限定することを意図しない。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ以上の微粒子を含む流体を運ぶための流体路と、
該流体路に沿って配置される継手であって、該継手近傍の該流体路は、実質的に力の場と整合される、継手と、
を備える、器具。
【請求項２】
前記継手は、ルアーフィッティングを含む、請求項１に記載の器具。
【請求項３】
前記流体路は、放射性微粒子源を含む、請求項１に記載の器具。
【請求項４】
前記流体路は、カテーテルを含む、請求項３に記載の器具。
【請求項５】
前記器具は、癌治療法に含まれる、請求項１に記載の器具。
【請求項６】
前記１つ以上の微粒子は、約１．５超の比重を有する、請求項１に記載の器具。
【請求項７】
前記継手は、カテーテルに含まれる、請求項１に記載の器具。
【請求項８】
前記力の場は方向を有し、前記継手近傍の前記流体路は、前記力の場に対して約プラスマイナス３５度に保持される、請求項７に記載の器具。
【請求項９】
前記力の場は方向を有し、前記継手近傍の前記流体路は、前記力の場に対して約プラスマイナス４５度に保持される、請求項７に記載の器具。
【請求項１０】
１つ以上の微粒子を含む流体を運ぶための流体路と、
該流体路内に配置される継手と、
該継手近傍に位置する停滞領域を通過して該流体を動かすために、該流体路内に配置されるノズルと、
を備える、器具。
【請求項１１】
前記ノズルは、サイドポートを含む、請求項１０に記載の器具。
【請求項１２】
前記ノズルは、入力ポート断面積を有する入力ポートと、出力ポート断面積を有する出力ポートとを含み、該入力ポート断面積は、該出力ポート断面積よりも大きい、請求項１１に記載の器具。
【請求項１３】
前記ノズルは、前記入力ポートから前記出力ポートへの、テーパを有するノズル流体路を含む、請求項１２に記載の器具。
【請求項１４】
前記テーパは、約４５度未満の傾斜を有する、請求項１０に記載の器具。
【請求項１５】
前記ノズルは、前記継手と実質的に中心を一致させ、かつ逆流を実質的に防止するためにシールを形成するようにサイズ設定された、フランジフィッティングを含む、請求項１０に記載の器具。
【請求項１６】
前記継手は、前記シールを含む、請求項１５に記載の器具。
【請求項１７】
前記シールは、ゴム状シールを含む、請求項１５に記載の器具。
【請求項１８】
前記シールは、平面シールを形成するフランジを含む、請求項１５に記載の器具。
【請求項１９】
前記継手は、テーパフィッティングを含む、請求項１０に記載の器具。
【請求項２０】
前記器具は、癌治療法に含まれる、請求項１０に記載の器具。
【請求項２１】
１つ以上の微粒子を含む流体を、継手を含む流体路に導入するステップと、
該継手の近傍の該流体路を、力の場と整合させるステップと、
を包含する、方法。
【請求項２２】
前記継手の近傍の前記流体路を前記力の場と整合させるステップは、該継手の近傍の該流体路を重力場と整合させるステップを包含する、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
癌患者を前記流体路に導入するステップをさらに包含する、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
１つ以上の微粒子を含む前記流体を、前記継手を含む前記流体路に導入するステップは、放射性微粒子スラリーを圧力下で前記流体路に導入するステップを含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
約２０ミリリットルと約８０ミリリットルとの間の体積を有するフラッシング流体を導入するステップをさらに包含する、請求項２１に記載の方法。
【請求項２６】
近位端と遠位端とを含む継手と、
該継手の該近位端から該継手の該遠位端へと、高密度微粒子源の少なくとも約９０％を送達するための、該継手を含む低流速の流体路と、
を備える、器具。
【請求項２７】
前記継手は、カテーテルを備える、請求項２６に記載の器具。
【請求項２８】
前記低流速は、約０．０５ミリリットル毎秒と約０．９３ミリリットル毎秒との間である、請求項２７に記載の器具。
【請求項２９】
前記高密度微粒子源は、高い比活性を有する１つ以上の高密度微粒子を含む、請求項２６に記載の器具。
【請求項３０】
高い比活性を有する高密度微粒子源を哺乳類に連結するステップと、
高い比活性を有する該高密度微粒子を、該源で約５ｐｓｉｇと約３０ｐｓｉｇとの間の圧力で、該哺乳類に送達するステップと、
を包含する、方法。
【請求項３１】
高い比活性を有する前記高密度微粒子源を前記哺乳類に連結するステップは、該源と該哺乳類との間にカテーテルを接続するステップを包含する、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
高い比活性を有する前記高密度微粒子を、前記源で約５ｐｓｉｇと約３０ｐｓｉｇとの間の前記圧力で、前記哺乳類に送達するステップは、該源で利用可能な該高密度微粒子の約９０％超を、該哺乳類に送達するステップを包含する、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
１つ以上の微粒子を対象に送達するステップと、
画像データを形成するために、該１つ以上の微粒子を撮像するステップと、
を包含する、方法。
【請求項３４】
前記１つ以上の微粒子を前記対象に送達するステップは、
該１つ以上の微粒子を微小血管床に送達するステップを包含する、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記１つ以上の微粒子を前記対象に送達するステップは、
１つ以上の放射性微粒子を該対象に送達するステップを包含する、請求項３３に記載の方法。
【請求項３６】
前記１つ以上の微粒子を前記微小血管床に送達するステップは、
該１つ以上の微粒子をヒト肝臓内の該微小血管床に送達するステップを包含する、請求項３４に記載の方法。
【請求項３７】
前記１つ以上の微粒子を前記微小血管床に送達するステップは、
１つ以上の放射性微粒子をヒト肝臓内の該微小血管床に送達するステップを包含する、請求項３４に記載の方法。
【請求項３８】
１つ以上の略球状微粒子を対象に移送するステップと、
画像データを形成するために、該１つ以上の略球状微粒子を撮像するステップと、
異常状態を識別するために、該画像データを分析するステップと、
を包含する、方法。
【請求項３９】
前記１つ以上の略球状微粒子を対象に移送するステップは、
１つ以上の放射性微粒子を該対象に移送するステップを包含する、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記異常状態を識別するために前記画像データを分析するステップは、
動物の病状を識別するために、該画像データを既知の疾病を識別するデータと比較するステップを包含する、請求項３８に記載の方法。
【請求項４１】
画像データを形成するために前記１つ以上の略球状微粒子を撮像するステップは、
磁気共鳴画像診断装置を用いて撮像するステップを包含する、請求項３８に記載の方法。
【請求項１】
１つ以上の微粒子を含む流体を運ぶための流体路と、
該流体路に沿って配置される継手であって、該継手近傍の該流体路は、実質的に力の場と整合される、継手と、
を備える、器具。
【請求項２】
前記継手は、ルアーフィッティングを含む、請求項１に記載の器具。
【請求項３】
前記流体路は、放射性微粒子源を含む、請求項１に記載の器具。
【請求項４】
前記流体路は、カテーテルを含む、請求項３に記載の器具。
【請求項５】
前記器具は、癌治療法に含まれる、請求項１に記載の器具。
【請求項６】
前記１つ以上の微粒子は、約１．５超の比重を有する、請求項１に記載の器具。
【請求項７】
前記継手は、カテーテルに含まれる、請求項１に記載の器具。
【請求項８】
前記力の場は方向を有し、前記継手近傍の前記流体路は、前記力の場に対して約プラスマイナス３５度に保持される、請求項７に記載の器具。
【請求項９】
前記力の場は方向を有し、前記継手近傍の前記流体路は、前記力の場に対して約プラスマイナス４５度に保持される、請求項７に記載の器具。
【請求項１０】
１つ以上の微粒子を含む流体を運ぶための流体路と、
該流体路内に配置される継手と、
該継手近傍に位置する停滞領域を通過して該流体を動かすために、該流体路内に配置されるノズルと、
を備える、器具。
【請求項１１】
前記ノズルは、サイドポートを含む、請求項１０に記載の器具。
【請求項１２】
前記ノズルは、入力ポート断面積を有する入力ポートと、出力ポート断面積を有する出力ポートとを含み、該入力ポート断面積は、該出力ポート断面積よりも大きい、請求項１１に記載の器具。
【請求項１３】
前記ノズルは、前記入力ポートから前記出力ポートへの、テーパを有するノズル流体路を含む、請求項１２に記載の器具。
【請求項１４】
前記テーパは、約４５度未満の傾斜を有する、請求項１０に記載の器具。
【請求項１５】
前記ノズルは、前記継手と実質的に中心を一致させ、かつ逆流を実質的に防止するためにシールを形成するようにサイズ設定された、フランジフィッティングを含む、請求項１０に記載の器具。
【請求項１６】
前記継手は、前記シールを含む、請求項１５に記載の器具。
【請求項１７】
前記シールは、ゴム状シールを含む、請求項１５に記載の器具。
【請求項１８】
前記シールは、平面シールを形成するフランジを含む、請求項１５に記載の器具。
【請求項１９】
前記継手は、テーパフィッティングを含む、請求項１０に記載の器具。
【請求項２０】
前記器具は、癌治療法に含まれる、請求項１０に記載の器具。
【請求項２１】
１つ以上の微粒子を含む流体を、継手を含む流体路に導入するステップと、
該継手の近傍の該流体路を、力の場と整合させるステップと、
を包含する、方法。
【請求項２２】
前記継手の近傍の前記流体路を前記力の場と整合させるステップは、該継手の近傍の該流体路を重力場と整合させるステップを包含する、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
癌患者を前記流体路に導入するステップをさらに包含する、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
１つ以上の微粒子を含む前記流体を、前記継手を含む前記流体路に導入するステップは、放射性微粒子スラリーを圧力下で前記流体路に導入するステップを含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
約２０ミリリットルと約８０ミリリットルとの間の体積を有するフラッシング流体を導入するステップをさらに包含する、請求項２１に記載の方法。
【請求項２６】
近位端と遠位端とを含む継手と、
該継手の該近位端から該継手の該遠位端へと、高密度微粒子源の少なくとも約９０％を送達するための、該継手を含む低流速の流体路と、
を備える、器具。
【請求項２７】
前記継手は、カテーテルを備える、請求項２６に記載の器具。
【請求項２８】
前記低流速は、約０．０５ミリリットル毎秒と約０．９３ミリリットル毎秒との間である、請求項２７に記載の器具。
【請求項２９】
前記高密度微粒子源は、高い比活性を有する１つ以上の高密度微粒子を含む、請求項２６に記載の器具。
【請求項３０】
高い比活性を有する高密度微粒子源を哺乳類に連結するステップと、
高い比活性を有する該高密度微粒子を、該源で約５ｐｓｉｇと約３０ｐｓｉｇとの間の圧力で、該哺乳類に送達するステップと、
を包含する、方法。
【請求項３１】
高い比活性を有する前記高密度微粒子源を前記哺乳類に連結するステップは、該源と該哺乳類との間にカテーテルを接続するステップを包含する、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
高い比活性を有する前記高密度微粒子を、前記源で約５ｐｓｉｇと約３０ｐｓｉｇとの間の前記圧力で、前記哺乳類に送達するステップは、該源で利用可能な該高密度微粒子の約９０％超を、該哺乳類に送達するステップを包含する、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
１つ以上の微粒子を対象に送達するステップと、
画像データを形成するために、該１つ以上の微粒子を撮像するステップと、
を包含する、方法。
【請求項３４】
前記１つ以上の微粒子を前記対象に送達するステップは、
該１つ以上の微粒子を微小血管床に送達するステップを包含する、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記１つ以上の微粒子を前記対象に送達するステップは、
１つ以上の放射性微粒子を該対象に送達するステップを包含する、請求項３３に記載の方法。
【請求項３６】
前記１つ以上の微粒子を前記微小血管床に送達するステップは、
該１つ以上の微粒子をヒト肝臓内の該微小血管床に送達するステップを包含する、請求項３４に記載の方法。
【請求項３７】
前記１つ以上の微粒子を前記微小血管床に送達するステップは、
１つ以上の放射性微粒子をヒト肝臓内の該微小血管床に送達するステップを包含する、請求項３４に記載の方法。
【請求項３８】
１つ以上の略球状微粒子を対象に移送するステップと、
画像データを形成するために、該１つ以上の略球状微粒子を撮像するステップと、
異常状態を識別するために、該画像データを分析するステップと、
を包含する、方法。
【請求項３９】
前記１つ以上の略球状微粒子を対象に移送するステップは、
１つ以上の放射性微粒子を該対象に移送するステップを包含する、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記異常状態を識別するために前記画像データを分析するステップは、
動物の病状を識別するために、該画像データを既知の疾病を識別するデータと比較するステップを包含する、請求項３８に記載の方法。
【請求項４１】
画像データを形成するために前記１つ以上の略球状微粒子を撮像するステップは、
磁気共鳴画像診断装置を用いて撮像するステップを包含する、請求項３８に記載の方法。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図１Ｄ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図１Ｄ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公表番号】特表２００９−５４２２７８（Ｐ２００９−５４２２７８Ａ）
【公表日】平成２１年１２月３日（２００９．１２．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５１７４６９（Ｐ２００９−５１７４６９）
【出願日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００７／００１７８０
【国際公開番号】ＷＯ２００８／００４０６０
【国際公開日】平成２０年１月１０日（２００８．１．１０）
【出願人】（５０９００２５６７）エムディーエス （カナダ） インコーポレイテッド (2)
【出願人】（５０９００２８３３）
【出願人】（５０９００２８４４）
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年１２月３日（２００９．１２．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００７／００１７８０
【国際公開番号】ＷＯ２００８／００４０６０
【国際公開日】平成２０年１月１０日（２００８．１．１０）
【出願人】（５０９００２５６７）エムディーエス （カナダ） インコーポレイテッド (2)
【出願人】（５０９００２８３３）
【出願人】（５０９００２８４４）
【Ｆターム（参考）】
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