JP2022022347A - 低温スラリ閉じ込め - Google Patents

Abstract

【課題】低温スラリ閉じ込めの提供。【解決手段】本発明は、標的組織に送達される低温スラリを制御するため、かつ囲繞組織から標的組織への熱伝達を制限するための方法およびデバイスを提供する。具体的には、バルーン構造が、物理的および／または熱障壁として作用するように、送達点またはその近傍で展開される。いくつかの事例では、バルーン構造は、低温スラリを融解し得る、温かい血液の治療面積の中への流動を遮断する、圧力デバイスとして作用することができる。【選択図】図１

Description

（関連出願の相互参照）
本願は、２０１７年４月５日に出願された米国仮出願第６２／４８２，００８号の３５
Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１９（ｅ）のもとでの利益を主張するものであり、該米国仮出願の全体の開示は、参照により本明細書中に援用される。

医療用途において使用される低温スラリは、典型的には、部分的に凍結された生理食塩水溶液を含む。低温スラリは、外科手術用途において使用され、治療的低体温を誘発し、器官および組織の代謝率を減速させ、それによって、外科手術手技の間、患者の器官を保護する。低温スラリはまた、選択的または非選択的凍結療法および／またはクリオリポリシスのために患者の中に注入されることができる。

低温スラリを調製し、カニューレまたは針を通して脂肪組織に送達するためのアプローチが、国際出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１５／０４７２９２号、米国特許出願公開第２０１３／０１９０７４４号、および米国仮出願第６２／４１６４８４号（それらの全体として参照することによって全体として本明細書に組み込まれる）に開示される。低温スラリは、小さいカニューレまたは針を通して低温スラリを注入することを可能にする、高流動性を有する。いったん低温スラリが送達されると、熱が、標的組織から低温スラリに伝達する。これは、クリオリポリシスが生じ得るように、標的組織の温度を低下させる。

低温スラリは、非常に流動性であるため、これは、送達された場所から囲繞組織に散開する傾向にある。３立方センチメートルの体積の低温スラリが、ほぼ受け皿のサイズである面積を被覆することができる。囲繞組織からの熱もまた、低温スラリに伝達される。加えて、治療面積の中に流動する血液は、低温スラリを温めることができる。さらなる熱が、低温スラリに伝達されるにつれて、低温スラリが標的組織の組織温度を低下させるための能力は、減少する。その結果、さらなる低温スラリが、効果的な治療のために必要とされ得る。低温スラリを送達することに対する別の課題は、低温スラリの冷却効果から標的組織を囲繞する組織を保護することである。

本発明は、標的組織に送達される低温スラリを制御するため、かつ囲繞組織から標的組織への熱伝達を制限するための方法およびデバイスを提供する。具体的には、バルーン構造が、物理的および／または熱障壁として作用するように、送達点またはその近傍で展開される。いくつかの事例では、バルーンは、低温スラリを融解し得る、治療面積の中への血液の流動を遮断する、圧力デバイスとして作用することができる。

本発明における使用のためのバルーン構造は、種々の形態および形状をとることができ、開放または閉鎖され、バルーンの形状を制御し得る、チャンバを有することができる。いくつかの実施例では、バルーンは、相互の中にネスト化され、変動する温度の種々の流体またはガスで充填される。例えば、一実施形態では、第１の内側バルーンが、水およびグリセリンの冷却混合物で充填され、第１の内側バルーンを封入する、第２の内側バルーンが、冷却ガス／流体（例えば、液体窒素）で充填され、第１の内側バルーン内の冷却混合物を凍結または冷却する。第２の内側バルーンを封入する、第３のバルーンさえも、存在し得る。第３のバルーンは、空気等の熱絶縁体で充填され、第１および第２の内側バルーンの低い温度から囲繞組織を保護する。複数のバルーンが、同時または別個の時間に充填されることができる。

展開デバイスが、バルーンを展開するために使用されることができる。本デバイスは、バルーンまたはバルーンの集合の機能を制御するための１つ以上の作業チャネルを有することができる。例えば、本デバイスは、複数のバルーンを展開する（１つを他の内側に展開するか、または、隣同士に展開する）ための適用カニューレを有する。いくつかの実施例では、複数のバルーンが、展開デバイスのセットと併用されることができる。

本発明の１つの側面は、組織温度を制御する方法を含む。好ましい方法は、患者の皮膚の下に位置する標的組織に低温スラリを送達するステップを含む。標的組織は、熱が標的組織から低温スラリに伝達されるにつれて、より低い組織温度まで冷却される。方法はさらに、囲繞組織から標的組織への熱伝達を制限するステップを含み、これは、ひいては、組織温度の上昇を減速させる。熱伝達は、例えば、流体、ガス、または空気等の熱絶縁体で充填されるバルーンを使用して制限されることができる。流体／ガスで充填されるバルーンは、低温スラリと囲繞組織との間の障壁（または遮断物）として作用する。流体／ガスで充填されるバルーンはまた、囲繞組織に対して圧力を及ぼす、圧力デバイスとして作用することができる。及ぼされた圧力は、囲繞組織内の血管を収縮させ、温かい血液が治療面積の中に流動することを制限することができる。

本発明の別の側面は、上記のアプローチを実行するためのデバイスである。好ましいデバイスは、患者の皮膚の下の標的組織に低温スラリを送達し、それによって、標的組織を冷却するための第１のカニューレを含む。第１のカニューレは、第１の開放遠位端と、低温スラリ源と流体連通している、第１の近位端とを含む。デバイスはさらに、第２の開放遠位端と、熱絶縁体源と流体連通している、第２の近位端とを有する、第２のカニューレを含む。デバイスはさらに、第２のカニューレの第２の開放遠位端の周囲に配置される、バルーンを含む。バルーンは、標的組織を囲繞する組織またはその近傍に位置付けられる。バルーンは、第２のカニューレを通して送達されている熱絶縁体で充填される、容積を有する。充填されるバルーンは、熱が囲繞組織から標的組織に伝達することを制限する。

バルーンは、標的組織に面する、第１のチャンバと、囲繞組織に面する、第２のチャンバとを有することができる。第１のチャンバは、第１の開放遠位端と流体連通し、第１のカニューレを通して送達される低温スラリで充填される。第２のチャンバは、第２の開放遠位端と流体連通し、第２のカニューレを通して送達される熱絶縁体で充填される。本構成は、囲繞組織を投影しながら、標的組織を冷却する。

いくつかのデバイスは、２つのバルーンを有する。第１のバルーンは、第１のカニューレの第１の開放遠位端の周囲に配置され、標的組織またはその近傍に位置付けられる。第１のバルーンは、第１のカニューレを通して送達される低温スラリを受容するための容積を有する。第２のバルーンは、第２のカニューレの第２の開放遠位端の周囲に配置される。第２のものは、熱絶縁体で充填される、容積を有する。第１のバルーンは、その容積の中に低温スラリを含有する一方、標的組織を囲繞する組織またはその近傍に位置付けられる、第２のバルーンは、熱が囲繞組織から標的組織に伝達することを制限する。

本発明のさらに別の側面は、患者の皮膚にわたって適用され、患者の身体の外側からの低温スラリおよび／またはその冷却効果の発散を制限／制御する、閉じ込めデバイスである。閉じ込めデバイスは、その中に低温スラリおよび／またはその冷却効果が限局される閉じ込め区域を画定する、開口部を有する。開口部は、閉じ込め区域の周囲に圧力を印加するための圧力表面によって囲繞される。

好ましいデバイスは、内側が中空であり、空気等の流体またはガスで充填されると膨張し得る、圧力表面を含む。力が、圧力表面の中に空気／流体を圧送することによって、及ぼされ、それを膨張させ、患者の皮膚を圧迫させる。標的組織は、開口部のために圧力を殆どまたは全く被らない。他方では、囲繞組織は、陽圧を被る。本陽圧は、標的組織から囲繞組織への低温スラリおよび／またはその冷却効果の発散を制限する。加えて、閉じ込めデバイスによって及ぼされる圧力は、囲繞組織内の血管を収縮させ、温かい血液が治療面積の中に流動することを制限することができる。

いくつかの閉じ込めデバイスは、区画、例えば、同心リングに分割される、圧力表面を有することができる。区画は、各区画によって及ぼされる圧力が異なるように、個々に充填されることができる。例えば、開口部に最も近接する第１の区画は、患者の皮膚に対して及ぼされる圧力が、第２の区画によって及ぼされる圧力を上回るように充填される。閉じ込めデバイスによって印加される圧力の差異は、低温スラリの移動を制御することに役立つことができる。加えて、閉じ込めデバイス区画によって及ぼされる、異なる圧力は、組織の輪郭形成を促進することができる。

本発明のなおもさらに別の側面は、治療面積から融解された低温スラリを除去するための温流体除去デバイスである。好ましいデバイスは、標的組織に関して距離を離して、かつ囲繞組織の中に位置付けられる、遠位端を有する。本デバイスはさらに、吸引を提供し、治療面積から温流体を除去する真空ポンプに結合される、近位端を含む。真空ポンプは、真空ポンプを動作させるためのコントローラに動作可能に結合される。コントローラは、連続的または継続的に真空ポンプを動作させることができる。コントローラはまた、温度プローブを使用して標的組織の温度を監視し、上昇する組織温度に応答して温流体除去デバイスを動作させることができる。

例示的温流体除去デバイスは、Ｕ字形であり、使用時に標的組織を囲繞することができる。これらのデバイスは、それを通して温流体が治療面積から除去される、それらの長さに沿って画定される、複数の孔を有する。温流体除去デバイスはまた、治療面積から温流体を除去するステップをさらに向上させるための開放遠位端を含むことができる。これらのデバイスはさらに、非動作モードと、動作モードとを有することができる。非動作モードでは、温流体除去デバイスは、形状が略線形である。非動作モードでは、温流体除去デバイスは、容易に患者の皮膚を通して挿入され、標的組織を囲繞する組織まで前進され、低温スラリ治療が終了すると、患者から除去されることができる。動作モードでは、温流体除去デバイスは、標的組織に面する開放端部を伴う、Ｕ字形である。温流体除去デバイスは、例えば、張力ワイヤを用いて、非動作モードと動作モードとの間で機械的に作動されることができる。別の実施例では、温流体除去デバイスは、ニチノール等の形状記憶合金から作製される。温流体除去デバイスは、温度の変化に応答して、線形形状からＵ字形に、かつ線形形状に戻るように変化することができる。
例えば、本願は以下の項目を提供する。
（項目１）
組織温度を制御するためのデバイスであって、前記デバイスは、
第１のカニューレであって、前記第１のカニューレは、患者の皮膚の下の標的組織に低温スラリを送達し、それによって、前記標的組織を冷却するためのものであり、前記第１のカニューレは、第１の開放遠位端と、低温スラリ源と流体連通している第１の近位端とを備える、第１のカニューレと、
第２のカニューレであって、前記第２のカニューレは、第２の開放遠位端と、熱絶縁体源と流体連通している第２の近位端とを備える、第２のカニューレと、
バルーンであって、前記バルーンは、前記第２のカニューレの第２の開放遠位端の周囲に配置され、前記標的組織を囲繞する組織またはその近傍に位置付けられ、前記バルーンは、前記第２のカニューレを通して送達される熱絶縁体で充填される容積を備え、前記充填されるバルーンは、熱が前記囲繞組織から前記標的組織に伝達することを制限する、バルーンと
を備える、デバイス。
（項目２）
前記バルーンは、前記標的組織に面する第１のチャンバと、前記囲繞組織に面する第２のチャンバとを含み、
前記第１のチャンバは、前記第１の開放遠位端と流体連通し、前記第１のカニューレを通して送達される低温スラリで充填され、
前記第２のチャンバは、前記第２の開放遠位端と流体連通し、前記第２のカニューレを通して送達される前記熱絶縁体で充填される、項目１に記載のデバイス。
（項目３）
前記バルーンは、第２のバルーンであり、
前記第１のカニューレの第１の開放遠位端の周囲に配置される第１のバルーンであって、前記第１のバルーンは、前記第１のカニューレを通して送達される前記低温スラリを受容するための容積を備える、第１のバルーン
をさらに備える、項目１に記載のデバイス。
（項目４）
前記第１のバルーンは、独立して前記低温スラリで充填される複数の区画を含む、項目３に記載のデバイス。
（項目５）
前記第１のバルーンは、複数の突出アームを含む、項目３に記載のデバイス。
（項目６）
前記第１のバルーンは、その幅を上回る長さを有する、項目３に記載のデバイス。
（項目７）
前記第１のカニューレの第１の開放遠位端の周囲に配置される内側バルーンであって、前記内側バルーンは、外部表面と、前記第１のカニューレを通して送達される前記低温スラリを受容するための容積とを備える、内側バルーン
をさらに備え、
前記バルーンは、内部表面を備える外側バルーンであり、
前記内側バルーンの外部表面および前記外側バルーンの内部表面は、前記熱絶縁体が充填し、前記囲繞組織から前記標的組織への熱伝達を制限するための空間を形成する、項目１に記載のデバイス。
（項目８）
前記第１のカニューレは、前記第１の開放遠位端と前記第１の近位端との間に延在する第１の縦軸を含み、
前記第２のカニューレは、前記第２の開放遠位端と前記第２の近位端との間に延在する第２の縦軸を含み、前記第２の縦軸は、前記第１の縦軸と整合される、項目７に記載のデバイス。
（項目９）
前記第１の縦軸および第２の縦軸は、同一である、項目８に記載のデバイス。
（項目１０）
前記第１および第２のカニューレはそれぞれ、対象の皮膚を通して挿入するために適したサイズおよび形状を有する、項目１に記載のデバイス。
（項目１１）
前記第１の開放遠位端を越えて延在し、前記送達される低温スラリの温度を測定する低温スラリ温度モニタをさらに備える、項目１に記載のデバイス。
（項目１２）
前記低温スラリ温度モニタは、前記低温スラリ温度モニタの遠位端に温度センサを含む、項目１１に記載のデバイス。
（項目１３）
前記温度センサは、前方赤外線（ＦＩＲ）センサである、項目１２に記載のデバイス。
（項目１４）
前記低温スラリ温度モニタは、前記低温スラリ温度モニタの長さに沿って離間される複数の温度センサを含む、項目１１に記載のデバイス。
（項目１５）
前記熱絶縁体は、流体、ガス、空気、ゲル、およびエアロゲルのうちのいずれか１つである、項目１に記載のデバイス。
（項目１６）
前記低温スラリは、水およびグリセリンの混合物である、項目１に記載のデバイス。
（項目１７）
前記バルーンは、その幅を上回る長さを有する、項目１に記載のデバイス。
（項目１８）
前記バルーンは、略球形である、項目１に記載のデバイス。
（項目１９）
前記バルーンは、縦軸を有しており、かつ、前記縦軸に平行でありそれからオフセットされる線に沿った点によって画定されるようにくぼんでいる、項目１に記載のデバイス。
（項目２０）
ガイドであって、前記ガイドは、前記第２のカニューレを収容するようにサイズ決めされる作業チャネルと、前記第２のカニューレの周囲に配置される前記バルーンとを備える、ガイド
をさらに備え、
前記バルーンは、使用時、前記作業チャネルから展開される、項目１に記載のデバイス。
（項目２１）
組織温度を制御するためのデバイスであって、前記デバイスは、
患者の皮膚の下の標的組織に低温スラリを送達し、それによって、前記標的組織を冷却するための有窓カニューレであって、前記カニューレは、遠位端と、低温スラリ源と流体連通している近位端とにおいて、複数の開口部を備える、有窓カニューレと、
複数のバルーンであって、各バルーンは、前記複数の開口部のうちの１つの中に配置され、前記低温スラリ源からの低温スラリに暴露されると、膨張し、それによって、前記カニューレの遠位端において、前記標的組織から前記低温スラリへの熱伝達のための表面積の増加を提供するように構成される、複数のバルーンと
を備える、デバイス。
（項目２２）
前記複数の開口部のうちの１つ以上のものは、膨張されると、その中に配置される前記複数のバルーンに形状を付与するように構成される、項目２１に記載のデバイス。
（項目２３）
前記形状は、複数の膨張された部材を含む、項目２２に記載のデバイス。
（項目２４）
前記形状は、卵形を含む、項目２２に記載のデバイス。
（項目２５）
前記形状は、球体を含む、項目２２に記載のデバイス。
（項目２６）
前記複数のバルーンのうちの１つ以上のものは、異なる弾性の２つ以上の面積を含む、項目２２に記載のデバイス。
（項目２７）
有窓カニューレのアレイを備える、項目２１に記載のデバイス。

図１は、低温スラリを送達し、その移動および／または冷却効果を制御するためのアプローチの略図である。 図２は、低温スラリの冷却効果から神経を保護する熱障壁として作用する、バルーンの側面図である。 図３は、治療面積の中への血流を制限する圧力デバイスとして作用する、バルーンの側面図である。 図４は、低温スラリ送達デバイスの断面図である。 図５は、低温スラリを送達および補充するための低温スラリ送達デバイスの図である。 図６は、低温スラリを標的組織に送達し、低温スラリの冷却効果から隣接組織を保護するための、２チャンババルーンの断面図である。 図７は、突出アームを有する、例示的バルーンの図である。 図８は、複数のコンパートメントを有する、例示的バルーンの図である。 図９は、例示的低温スラリ温度モニタの図である。 図１０は、複数の温度センサを伴う、例示的低温スラリ温度モニタの図である。 図１１Ａおよび１１Ｂは、患者の身体の外側からの低温スラリおよび／またはその冷却効果を制御するための例示的閉じ込めデバイスの図である。 図１１Ａおよび１１Ｂは、患者の身体の外側からの低温スラリおよび／またはその冷却効果を制御するための例示的閉じ込めデバイスの図である。 図１２Ａおよび１２Ｂは、治療面積から融解された低温スラリを除去するための例示的温流体除去デバイスの図である。 図１２Ａおよび１２Ｂは、治療面積から融解された低温スラリを除去するための例示的温流体除去デバイスの図である。 図１３Ａ－１３Ｃは、低温スラリ閉じ込めデバイスを展開するための例示的ガイドの図である。 図１４Ａおよび１４Ｂは、後退および膨張状態時のバルーンを伴う、有窓カニューレを示す。 図１５は、有窓カニューレ、およびスラリを用いてそれを通して膨張されるバルーンの結果として生じる形状のための種々の開口部設計を示す。

図１は、患者の中に注入されている、低温スラリを示す。カニューレを有する低温スラリ送達デバイス１００が、患者の皮膚を通して挿入され、標的組織１０５（想像線で示される）またはその近傍における場所まで前進される。低温スラリ１１０が、次いで、送達される。標的組織１０５からの熱が、低温スラリ１１０に伝達され、これは、ひいては、標的組織１０５の温度を低下させる。送達の後、低温スラリ１１０によって影響を及ぼされる面積が、最初の送達部位より大きいサイズ（図面内で、送達された低温スラリ１１０から外向きに放射する矢印、および増加するサイズの破線の円として示される）に膨張する。

図１はさらに、低温スラリ１１０の冷却効果を制御するためのアプローチを示す。適用カニューレ１２０を有する展開デバイス１１５が、患者の皮膚を通して挿入される。適用カニューレ１２０の遠位端に、制御端部１２５が存在する。展開デバイス１１５は、制御端部１２５が標的組織１０５と隣接（囲繞）組織１３５との間の場所に達するまで前進される。制御端部１２５は、バルーン１３０を含む。バルーン１３０は、線形形状を有するように示されているが、これは、標的組織１０５を取り囲むリング等の任意の形状を有することができる。バルーン１３０は、空気で充填され、隣接組織１３５と発散する低温スラリ１１０との間に障壁を作成する。バルーン１３０は、隣接組織１３５から低温スラリ１１０への熱伝達を制限する。

本アプローチは、いくつかの利益を提供する。温度障壁として作用することによって、バルーン１３０は、融解プロセスを減速させ、それによって、低温スラリ１１０の有用性を延長させることができる。バルーン１３０はさらに、標的組織１０５を低温に保ち、したがって、低温スラリ治療の有効性を増大させることに役立つことができる。温度障壁として作用することによって、バルーン１３０はまた、隣接組織１３５を低温によって悪影響を及ぼされるまたは損傷されることから保護する。例えば、図２は、低温スラリ１１０と神経１４０との間に設置される、バルーン１３０を示す。バルーン１３０は、神経１４０に及ぼす低温スラリ１１０の冷却効果を制限する。有益なこととして、これは、神経１４０を損傷させる可能性を低下させる。

図３は、バルーン１３０の別の用途を示す。空気または流体で充填されるバルーン１３０は、血管１５０に隣接して設置される。バルーン１３０は、示されるように、血管１５０上に圧力を及ぼし、それを収縮させ、血流１５５を制限する。治療面積の中への温かい血流の量を低減させることによって、バルーン１３０は、融解プロセスを減速させ、それによって、低温スラリの有用性を延長させることができる。バルーン１３０はさらに、標的組織を低温に保ち、したがって、低温スラリ治療の有効性を増大させることに役立つことができる。

図４は、例示的低温スラリ送達デバイス２００を示す。デバイス２００は、その遠位端において開放しており、出口２１０を画定する、適用カニューレ２０５を含む。制御端部２１５は、出口２１０の周囲に配置される、外側バルーン２２０を含む。適用カニューレ２０５は、外側バルーン２２０の内部容積と流体連通している。適用カニューレ２０５は、流体送達カニューレ２２５を含む。適用カニューレ２０５および流体送達カニューレ２２５は、共通の縦軸を共有し、同軸的に整合されていると言われ得る。

流体送達カニューレ２２５は、流体出口２３０を画定するその遠位端において開放している。制御端部２１５はさらに、流体出口２３０の周囲に配置される、内側バルーン２３５を含む。流体送達カニューレ２２５は、図面で２４０と標識されている、内側バルーン２３５の内部容積と流体連通している。内側バルーン２３５は、外側バルーン２２０の内側に位置する。示されるように、内側バルーン２３５は、外側バルーン２２０の内部容積の一部を占有し、内側バルーン２３５の外壁（図で２５０と標識されている）と外側バルーン２２０の内壁（図で２５５と標識されている）との間に空間または間隙２４５を残す。

低温スラリ送達デバイス２００を使用するために、図１を参照して上記に説明されるものとほぼ同一の様式で、適用カニューレ２０５が、患者の皮膚を通して挿入され、制御端部２１５が、標的組織またはその近傍における場所まで前進される。本実施例では、外側バルーン２２０および内側バルーン２３５は、それらの非膨張状態で患者の身体の中に挿入される。外側バルーン２２０は、適用カニューレ２０５を通して供給される空気で充填される。内側バルーン２３５は、流体送達カニューレ２２５を通して供給される、低温スラリ２６０で充填される。内側バルーン２３５と外側バルーン２２０との間の間隙６４５を充填する空気は、絶縁体として作用し、囲繞組織を損傷から保護する。内側バルーン２３５はまた、流体、ゲル、無機エアロゲル、発泡体、または他の熱絶縁体で充填されることができる。

図５は、低温スラリを送達するための低温スラリ送達デバイス２００の別の実施例を示す。本実施例は、流体帰還カニューレ２６５が追加された、図４を参照して上記に説明されるものに類似する。流体帰還カニューレ２６５は、示されるように、流体送達カニューレ２２５とともに、適用カニューレ２０５内に収容される。流体帰還カニューレ２６５は、もはや所望される温度ではない低温スラリを内側バルーン２３５から除去する。このように「古い」低温スラリを「新鮮な」低温スラリで補充するステップは、低温スラリを最終的に融解するステップのために適応することができる。本アプローチは、長い冷却周期を要求する治療のために特に有用である。

図６は、低温スラリを送達するための例示的バルーン３００を示す。バルーン３００は、示されるように、第１のチャンバ３０５と、第２のチャンバ３１０とを有する。第１のチャンバ３０５は、低温スラリ（または他の冷却流体）で充填され、標的組織３１５に面する。第２のチャンバ３１０は、空気（または他のガス）で充填され、標的組織３１５の近傍にある、隣接組織３２０に面する。本構成は、バルーン３００が標的組織３１５を冷却しながら、低温スラリの冷却効果から隣接組織３２０を保護することを可能にする。

バルーンの実施例は、図１－５を参照して上記に説明される線形および球状の実施例に加えて、任意の形状を有することができる。例えば、図２は、その幅（Ｗ）を上回る長さ（Ｌ）を有し、くぼんだ形状を有する、バルーン１３０を示す。くぼみの点は、縦軸１６５からオフセットされ、それに平行な軸に沿った点によって画定される。別の実施例として、図７は、いくつかの突出アームまたは手摺子（ｂａｌｕｓｔｅｒ）３５５を伴う、バルーン３５０を示す。

バルーンの他の実施例は、開放または閉鎖され、バルーンの形状を制御し得る、いくつかのチャンバを有することができる。例えば、図８は、４つのコンパートメント４０５ａ－４０５ｄ（概して、４０５）を伴うバルーン４００を示す。コンパートメント４０５は、変動する温度の種々の流体またはガスで充填されることができる。バルーン４００は、その幅（Ｗ）を上回る長さ（Ｌ）を有する。

図９は、低温スラリの温度を測定するための低温スラリ温度モニタ５００を示す。低温スラリ温度モニタ５００は、独立型デバイスである、または（図１および５の）低温スラリ送達デバイス１００、２００または（図１の）展開デバイス１１５とともに組み込まれることができる。示されるように、例えば、低温スラリ温度モニタ５００は、適用カニューレ５０５（例えば、低温スラリ送達デバイス１００のカニューレ）から延在する。低温スラリ温度モニタ５００は、図面に示されている、拡張位置と後退位置との間で移動することができる。後退位置において、低温スラリ温度モニタ５００は、適用カニューレ５０５内に遮蔽される。これは、患者の皮膚を通して低温スラリ温度モニタ５００を挿入するステップ、および低温スラリまたはその近傍における場所までモニタ５００を前進させるステップに役立つ。

示される実施例では、低温スラリ温度モニタ５００は、その遠位先端に温度センサ５１０を含む。本発明の原理を制限することなく、温度センサ５１０は、前方赤外線（ＦＩＲ）センサであることができる。示されるように、低温スラリ温度モニタ５００は、後退位置と拡張位置との間の中間位置に移動されることができる。これらの中間位置は、拡張位置とともに、図面で「Ａ」から「Ｅ」と標識されている、低温スラリ内の異なる場所に対応する。中間位置および拡張位置に低温スラリ温度モニタ５００を移動させることによって、低温スラリの温度勾配（すなわち、「奥行を通した温度」）が、決定されることができる。温度勾配は、ひいては、例えば、低温スラリが標的組織を冷却するための容量（能力）を査定するために使用されることができる。

図１０は、モニタ５００の長さに沿って離間される複数のセンサ５１５ａ－ｅ（概して、５１５）を有する、低温スラリ温度モニタ５００の別の実施例を示す。センサ５１５はそれぞれ、低温スラリ内の異なる場所を測定する。例えば、センサ５１５ｃは、図９で「Ｃ」と標識されている場所で低温スラリの温度を測定する。このように、低温スラリの温度勾配は、低温スラリ温度モニタ５００を移動させる必要なく決定されることができる。

図１１Ａは、患者の皮膚の下の標的組織１０５（想像線で示される）に低温スラリを送達する、図１の低温スラリ送達デバイス１００を示す。閉じ込めデバイス６００が、患者の皮膚にわたって適用され、患者の身体の外側から低温スラリおよび／またはその冷却効果の発散を制御する。閉じ込めデバイス６００は、その中に低温スラリおよび／またはその冷却効果が実質的に限局される閉じ込め区域６１０を画定する、開口部６０５を有する。開口部６０５は、閉じ込め区域６１０の周囲に圧力を印加するための圧力表面６１５によって囲繞される。示されるように、閉じ込めデバイス６００は、開口部６０５が標的組織１０５にわたって設置され、圧力表面６１５が囲繞組織１３５（想像線で示される）にわたって設置される状態で、適用される。

閉じ込めデバイス６００の便宜的実施例では、圧力表面６１５は、内側が中空であり、空気等の流体またはガスで充填されると、膨張することとができる。力が、圧力表面６１５の中に空気／流体を圧送することによって、及ぼされ、それを膨張させ、患者の皮膚を圧迫させる。標的組織１０５は、開口部６０５のために圧力を殆どまたは全く被らない。他方では、囲繞組織１３５は、陽圧を被る。本陽圧は、標的組織１０５から囲繞組織１３５への低温スラリおよび／またはその冷却効果の発散を制限する。加えて、及ぼされる圧力は、囲繞組織１３５内の血管を収縮させ、温かい血液が治療面積の中に流動することを制限することができる。

及ぼされる圧力は、空気／流体を圧力表面６１５から外に圧送し、それを収縮させることによって、低減または除去されることができる。便宜的実施例では、空気／流体を圧力表面６１５の中および外に圧送するステップは、自動的に行われる。例えば、空気／流体は、閉じ込めデバイス６００が低温スラリ治療の開始時またはその付近で圧力を印加するように、圧力表面６１５の中に圧送される。所定の時間量の後、空気／流体は、低温スラリ治療の終了時またはその付近で圧力表面６１５から外に圧送され、閉じ込めデバイス６００から圧力を解放する。

図１１Ｂに示されるように、圧力表面は、区画６２０（第１の区画６２０ａおよび第２の区画６２０ｂとして示される）に分割されることができる。区画６２０は、例えば、同心リングであることができる。区画６２０は、各区画によって及ぼされる圧力が異なるように、個々に充填されることができる。例えば、開口部６０５に最も近接する第１の区画６２０ａは、患者の皮膚に対して及ぼされる圧力が、第２の区画６２０ｂによって及ぼされる圧力を上回るように充填される。閉じ込めデバイス６００によって印加される圧力の差異は、低温スラリの移動を制御することに役立つことができる。加えて、異なる圧力は、組織の輪郭形成を促進することができる。

閉じ込めデバイスの別の実施例では、圧力表面は、中実である。力が閉じ込めデバイスに対して及ぼされると、標的組織は、開口部のために圧力を殆どまたは全く被らない。他方では、囲繞組織は、陽圧を被る。本陽圧は、標的組織から囲繞組織への低温スラリおよび／またはその冷却効果の発散を制限する。加えて、及ぼされる圧力は、囲繞組織内の血管を収縮させ、温かい血液が治療面積の中に流動することを制限することができる。

中実圧力表面は、区画、例えば、同心リングに分割されることができる。区画は、追加または除去され、開口部のサイズ、ひいては、閉じ込め区域をより大きくまたはより小さくすることができる。区画はまた、追加または除去され、圧力表面のサイズをより大きくまたはより小さくし、したがって、それにわたって圧力が印加される面積を変化させることができる。

示される実施例では、閉じ込めデバイス６００は、開口部６０５が中心に位置し、圧力表面６１５が開口部６０５と同心である、円形形状を有する。さらに、圧力表面６１５は、示されるように、略平面である。閉じ込めデバイス６００は、患者の身体の一部に圧力を印加するために好適な任意の形状であることができる。例えば、閉じ込めデバイス６００は、長方形、三角形、または他の規則形状であることができる。閉じ込めデバイス６００はまた、治療されている患者の身体の一部に共形化するように適合される、不規則形状を有することができる。例えば、閉じ込めデバイス６００は、例えば、患者の胃に着座するようにくぼんでいることができる。閉じ込めデバイス６００のくぼみは、使用中の本デバイスの観点から画定される。

示されるように、開口部６０５および圧力表面６１５は、軸方向に整合され、すなわち、共通の軸を共有する。他の実施例では、開口部６０５の軸および圧力表面６１５の軸は、ある距離を空けてオフセットされる。閉じ込めデバイス６００の本非軸方向実施例は、低温スラリの閉じ込めを幾分か標的組織１０５の片側に付勢することが望ましい用途において有用であり得る。

閉じ込めデバイス６００は、患者の身体の一部に圧力を印加するために好適なプラスチック、ポリマー、ゴム、または他の材料から作製されることができる。閉じ込めデバイスは、手動で使用されることができ、例えば、臨床医が、患者の皮膚に対してデバイス６００を圧接する（例えば、閉じ込めデバイス上のハンドルを用いて）。閉じ込めデバイス６００の使用はまた、患者の身体の一部の周囲に閉じ込めデバイス６００を巻着させるためのストラップまたはクランプを用いて促進されることができる。

図１２Ａは、患者の皮膚の下の標的組織１０５に低温スラリを送達する、図１の低温スラリ送達デバイス１００を示す。標的組織１０５からの熱が、低温スラリ１１０に伝達され、これは、ひいては、標的組織１０５の温度を第１の温度Ｔｌまで低下させる。送達の後、低温スラリ１１０は、散開し、最初の送達部位（図内で、送達された低温スラリ１１０から外向きに放射する矢印、および増加するサイズの破線の円として示される）より大きい面積に影響を及ぼす。低温スラリ１１０が散開するにつれて、これは、融解し、囲繞組織１３５の温度を、第１の温度Ｔｌより温かい、第２の温度Ｔ２まで低下させる。

温流体除去デバイス７００は、治療面積から結果として生じる温流体を除去する。温流体除去デバイス７００は、標的組織１０５に関して距離を離して、かつ囲繞組織１３５の中に位置付けられる、遠位端７０５を有する。温流体除去デバイス７００はさらに、真空ポンプ７１５に結合される、近位端７１０を含む。真空ポンプ７１５は、吸引を提供し、治療面積から温流体を除去する。

真空ポンプ７１５は、真空ポンプ７１５を動作させるためのコントローラ７２０に動作可能に結合される。コントローラ７２０は、温流体が絶えず除去されるように、連続的に真空ポンプ７１５を動作させることができる。コントローラ７２０は、温流体が所定の間隔で引き出されるように、断続的に真空ポンプ７１５を動作させることができる。便宜的な実施例では、コントローラ７２０は、温度プローブ（例えば、図９および１０を参照して上記に説明される、低温スラリ温度モニタ５００に類似するもの）を使用して、標的組織１０５の温度を監視する。標的組織１０５の温度が第１の温度Ｔｌを上回って上昇すると、コントローラ７２０は、真空ポンプ７１５を動作させ、治療面積から温流体を除去することによって応答する。

図１２Ｂは、治療面積から温流体を除去するための別の例示的温流体除去デバイス７５０を示す。概して、温流体除去デバイス７５０は、輪状の形状を有する。示されるように、温流体除去デバイス７５０は、標的組織１０５に面する開放端部７５５を伴う、Ｕ字形である。温流体除去デバイス７５０はさらに、それを通して温流体が治療面積から除去される（矢印として示される）その長さに沿って画定される複数の孔７６０を有する。温流体除去デバイス７５０は、治療面積からの温流体の除去をさらに向上させるための開放遠位端７６５を含むことができる。

便宜的な実施例では、温流体除去デバイス７５０は、非動作モードと、動作モードとを有する。非動作モードでは、温流体除去デバイス７５０は、形状が略線形である。非動作モードでは、温流体除去デバイス７５０は、容易に患者の皮膚を通して挿入され、標的組織を囲繞する組織まで前進され、患者から除去されることができる。

動作モードでは、温流体除去デバイス７５０は、図１２Ｂに示されるように、標的組織１０５に面する開放端部７５５を伴う、Ｕ字形である。温流体除去デバイス７００は、例えば、張力ワイヤを用いて、非動作モードと動作モードとの間で機械的に作動されることができる。別の実施例では、温流体除去デバイス７５０は、ニチノール等の形状記憶合金から作製される。

温流体除去デバイス７５０はさらに、真空ポンプ７７５に結合される、近位端７７０を含む。真空ポンプ７７５は、吸引を提供し、治療面積の温流体を除去する。コントローラ７８１は、温流体が絶えず除去されるように、連続的に真空ポンプ７７５を動作させることができる。コントローラ７２０は、温流体が所定の間隔で引き出されるように、断続的に真空ポンプ７７５を動作させることができる。便宜的な実施例では、コントローラ７８０は、温度プローブ（例えば、図９および１０を参照して上記に説明される、低温スラリ温度モニタ５００に類似するもの）を使用して、標的組織１０５の温度を監視する。標的組織１０５の温度が第１の温度Ｔｌを上回って上昇すると、コントローラ７８０は、真空ポンプ７７５を動作させ、治療面積から温流体を除去する。

図１２Ａ（または図１２Ｂの６５０）の温流体除去デバイス７００および図１の低温スラリ送達デバイス１００は、例えば、コントローラ７２０を使用してともに動作され、「古い」低温スラリを「新鮮な」低温スラリで補充することができる。低温スラリを補充するステップは、所定の間隔で温流体が引き出され、低温スラリが送達されるように、断続的に生じることができる。

便宜的な実施例では、コントローラ７２０は、温度プローブ（例えば、図９および１０を参照して上記に説明される、低温スラリ温度モニタ５００に類似するもの）を使用して、標的組織１０５の温度を監視する。標的組織１０５の温度が第１の温度Ｔｌを上回って上昇すると、コントローラ７２０は、温流体除去デバイス７００を動作させ、治療面積から温流体を除去することによって、かつ低温スラリ送達デバイス１０５を動作させ、標的組織１０５に低温スラリを送達することによって応答する。本構成は、長期の時間周期にわたって組織を冷却するために特に有用である。

便宜的な実施例では、上記に説明されるデバイスのいずれか１つが、ガイドを使用して展開されることができる。図１３Ａ－１３Ｃは、図１の展開デバイス１１５と併用するためのガイド８００の実施例を示す。ガイド８００は、適用カニューレ１２０およびバルーン１３０を収容するための作業チャネル８０５を含む。作業チャネル８００は、患者の皮膚を通して挿入され、治療面積に向かって前進される。治療面積において、展開デバイス１１５が、図１３Ｂに示されるように、作業チャネルから外に押動される。バルーン１３０が、次いで、図１３Ｃに示されるように、空気等の流体またはガスで膨張され、上記に説明されるように、低温スラリおよび／またはその冷却効果を制御するために使用されることができる。治療が終了すると、バルーン１３０が、収縮され、作業チャネル８０５の中に引き戻される。ガイド８００が、次いで、患者の身体から引き出される。ガイド８００は、バルーンまたはバルーンの集合の機能を制御するための１つ以上の作業チャネルを有することができる。

種々の実施形態では、有窓針またはカニューレは、治療用低温流体またはスラリで充填されると、それを通してカニューレが囲繞組織から熱を伝達し得る表面積を大幅に増大させる、１つ以上のミニまたはマイクロバルーンを提供される。バルーンは、例えば、腸絨毛を模倣してもよく、図１４Ａおよび１４Ｂに示されるように単一の針またはカニューレから、または針またはカニューレのアレイを通して展開されてもよい。バルーンの膨張および後退は、スラリまたは低温溶液がカニューレまたは針を通して流動すると、壁圧の差異に依存し得る。

例示的有窓針またはカニューレが、図１４Ａおよび１４Ｂに示される。有窓カニューレ１４０１は、バルーン１４０７材料と比較して、比較的に堅性または非可撓性の材料で構築されてもよい。比較的に可撓性または膨張可能な材料で形成されるバルーン１４０７は、堅性のカニューレ１４０１内の一連の開口部１４０３内に存在する。カニューレ１４０１は、中実の先端を有し、スラリまたは流体が添加されるにつれて、圧力がカニューレの管腔１４０５内に構築されることを可能にしてもよい。流体またはスラリが添加され、管腔１４０５内に圧力が蓄積するにつれて、比較的に可撓性のバルーン１４０７は、図１４Ｂに示されるように、開口部１４０３を通して外向きに膨張する。低温スラリで充填された、結果として生じる膨張されたバルーンは、囲繞組織との熱相互作用のための表面積を大幅に増大させる。いったん流体またはスラリの流動が停止すると、膨張されたバルーン１４０７は、図１４Ａに示されるように、開口部１４０３内に戻るように後退し、カニューレの挿入および除去を容易にすることを可能にする。

有窓カニューレのマイクロまたはミニバルーンは、図１５に示されるような種々の異なる形状であってもよい。図１５の左列は、本発明の有窓カニューレの実施形態における種々の開口部の形状を図示し、右列は、左列に示される形状の開口部を通してバルーンが膨張される、対応するバルーン形状を示す。例えば、カニューレ自体のもの等の堅性材料は、図１５に示されるように開口部を分割するために使用されてもよい。開口部を２つまたは４つに分割することによって、それを通して膨張するバルーンは、２つまたは４つの別個の膨張された部材を形成するであろう。ある実施形態では、開口部内のバルーン材料の可撓性は、図１５に示されるように変動され、膨張されたバルーンに異なる形状をとらせてもよい。例えば、変動する可撓性の同心リングが、ある治療のために有利であり得る、楕円状の膨張されたバルーンをもたらしてもよい。

便宜的な実施例では、上記に説明されるデバイスのいずれか１つが、ガイドを使用して展開されることができる。図１３Ａ－１３Ｃは、図１の展開デバイス１１５と併用するためのガイド８００の実施例を示す。ガイド８００は、適用カニューレ１２０およびバルーン１３０を収容するための作業チャネル８０５を含む。作業チャネル８０５は、患者の皮膚を通して挿入され、治療面積に向かって前進される。治療面積において、展開デバイス１１５が、図１３Ｂに示されるように、作業チャネルから外に押動される。バルーン１３０が、次いで、図１３Ｃに示されるように、空気等の流体またはガスで膨張され、上記に説明されるように、低温スラリおよび／またはその冷却効果を制御するために使用されることができる。治療が終了すると、バルーン１３０が、収縮され、作業チャネル８０５の中に引き戻される。ガイド８００が、次いで、患者の身体から引き出される。ガイド８００は、バルーンまたはバルーンの集合の機能を制御するための１つ以上の作業チャネルを有することができる。

Claims (7)

1. 組織温度を制御するためのデバイスであって、前記デバイスは、
   対象の皮膚の下の標的組織に低温スラリを送達し、これにより、前記標的組織を冷却するための有窓カニューレであって、前記カニューレは、遠位端における複数の開口部と、低温スラリの供給源と流体連通している近位端とを備える、有窓カニューレと、
   複数のバルーンであって、前記複数のバルーンのそれぞれは、前記複数の開口部のうちの１つの中に配置されており、かつ、前記低温スラリの供給源からの低温スラリに暴露されると膨張するように構成されており、これにより、前記カニューレの遠位端において、前記標的組織から前記低温スラリへの熱伝達のための表面積の増加を提供する、複数のバルーンと
   を備える、デバイス。
2. 前記複数の開口部のうちの１つ以上は、膨張されると、その中に配置されている前記複数のバルーンに形状を付与するように構成されている、請求項１に記載のデバイス。
3. 前記形状は、複数の膨張された部材を含む、請求項２に記載のデバイス。
4. 前記形状は、卵形を含む、請求項２に記載のデバイス。
5. 前記形状は、球体を含む、請求項２に記載のデバイス。
6. 前記複数のバルーンのうちの１つ以上は、異なる弾性の２つ以上の面積を含む、請求項２に記載のデバイス。
7. 前記デバイスは、有窓カニューレのアレイを備える、請求項１に記載のデバイス。

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