JP3746090B2 - 噴霧カテーテル及びその製造方法、噴霧カテーテルを備える装置 - Google Patents

Description

【０００１】
本出願は、本出願の同一発明者により同日出願された、同時係属出願の名称”加圧噴霧剤キャニスタと併用の噴霧化薬剤供給用の改良されたカテーテル装置”を関連して取り入れている。
【産業上の利用分野】
本発明は、肺への薬剤のエーロゾル供給に関し、詳細には、本発明は、改良された供給速度、効率、および制御による、噴霧化薬剤投与用の供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多種類の薬剤が、気道を経て患者へ投与される。気道を経て供給された薬剤は、患者の吸入呼吸とともに空気伝送粒子（例えば、エーロゾルまたは噴霧）として肺へ送られ、そこで、薬剤は肺胞の薄膜を通り、患者の血流へ入る。薬剤の気道を経た供給は、このように送出された薬剤が非常に速く血流に入るので、多くの状況において好ましい。また、薬剤を物理的に可能な限り患部へ近づけて投与あるいは命中させるために、薬剤が肺を冒す疾患または状態に対する治療に使用する場合、薬剤の肺への供給は、好ましい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
気道を経た薬剤の供給は多年の間使用されていたが、これらの使用と投与を限定する従来の装置に付随して難しさがある。例えば、従来の方法は、限られた供給速度、効率、および制御だけしか備えていない。従来方法では、多量の薬剤が肺へ供給し損なわれ、これにより、薬剤が浪費されたり、あるいは、身体のほかの部分、例えば、気管へ供給される。
【０００４】
一般に、エーロゾルは比較的に短命で、比較的に速く大きな粒子または小滴となる。また、エーロゾルは、相互に、または、他のものに密着し、沈着物となり、拡散し、あるいは、融着する。エーロゾル粒子は、また、飛翔中に、結露成長し易い。薬剤の空気伝送粒子としての供給には、液状である薬剤が、エーロゾルを気道へ投与することにより、比較的に速くエーロゾルへ変換される必要がある。この目的のために使用されてきたこの様な器具の一つは、吸入器である。吸入器は液体を噴霧化して、人が口または鼻から吸入するエーロゾルを形成する。一般に、薬剤の大部分は気道の内膜に付着するので、吸入器は、薬剤の肺への限られた供給しか行わない。このように吸入されたエーロゾルのわずかに１０〜１５パーセント程度が肺胞へ到達する。
【０００５】
薬剤の患者の気道へのエーロゾル供給は、また、患者が気管内チューブされている間、すなわち、患者の呼吸を助けるために、気管内チューブが患者の気管にある時に行われる。気管内チューブが患者内の体に位置決めされている時は、気管内チューブの近位端は機械的ベンチレータに送風管へ接続され、遠位端は気管内に配置される。エーロゾルは、気管内チューブのベンチレータ回路において空気流へ付加され、患者の吸入により肺へ送られる。薬剤の相当な量が気管内チューブの内側に付着し、薬剤の肺への供給速度もまた、相変わらず比較的に遅く、予知できない。
【０００６】
従来のエーロゾル供給装置の遅く、予知出来ない供給速度は、気道を介して供給される薬剤の種類を限定してきた。比較的に高価である新しい薬剤については、浪費された薬剤の量は、治療費において高いコスト要因である。従って、肺へ供給される薬剤の供給速度または効率を高めることは、有利である。
【０００７】
もう一つの考慮すべきことは、肺へ供給されるエーロゾルの中には、有害な副作用を与えるもの、例えば、肺走査に使用される放射性トレーサーがあることである。従って、使用される薬剤の全量を最小にし、同一量またはより多量の薬剤を気道の所望の部位に投与することにより、薬剤の効率を維持することは有利である。
【０００８】
さらに、薬剤の中には、ある粒子の大きさで供給される場合、効果的であるものがある。このように、改良されたエーロゾル供給装置は、改良された供給の速度と効率とを備え、エーロゾル粒子の大きさも考慮している。
【０００９】
薬剤を特定の制御された投薬量で投与することも重要である。エーロゾル供給の従来の方法は、不効率であるだけでなく、供給されている投薬量を正確に投与する信頼出来る手段を備えてもいない。
【００１０】
所望の特定の気管支、または特定の気管支群を薬剤の目標にし、薬剤の肺のほかの部分への供給を防止することが出来ることは、有利である。
【００１１】
これらと他のことを考慮に入れて、薬剤の供給速度と効率とが改良されるならば、気道からのエーロゾル供給は、一層広く使用され、効果的な供給手段となる。
【００１２】
【課題を解決しようとする手段】
本発明の特徴により、医薬品を制御し効率良く患者へその呼吸器系を経て供給する方法と装置とが提供される。噴霧カテーテル装置の遠位端が呼吸器系内にあって、噴霧カテーテル装置の近位端が身体の外側にあるように、噴霧カテーテル装置は患者の呼吸器系に位置決めされる。最初の特徴により、噴霧カテーテル装置は、気管内チューブと供に使用され、気管内チューブから取外せるのが好ましい。噴霧カテーテルは、薬剤が加圧されたガス、または、ほかの噴霧剤により霧化される遠位端へ、薬剤を液状で送る。噴霧された薬剤は、送風器により助けられた患者の呼吸により、患者の肺へ送られる、噴霧カテーテルは、薬剤供給を制御して効率よく行うように、解剖学的に、また、噴霧される薬剤の性質を考慮したほかの構造を取り入れている。
【００１３】
【実施例】
本発明は、気道内に置かれたカテーテルの遠位端における薬剤の噴霧により、エーロゾル化された薬剤の患者の肺への制御された効率良い供給を提供する。この明細書と請求の範囲を通して、噴霧カテーテルが、薬剤または薬品の供給に使用されるように説明されている。用語”薬剤”、”医薬品”、”薬品”は、診断または治療の目的で、または給湿のために肺へ供給されるトレーサ等の他の物質を含む。
【００１４】
Ｉ．噴霧カテーテル−基本構成
図１と図２（Ａ）を参照すると、本発明の第一実施例が示されている。図１と図２（Ａ）は、従来の気管内チューブである気管内チューブ１０を示す。気管内チューブ１０は、管１０を患者の気管内に配置するのを容易にするために、遠位端に近く配置された膨張性カフ１２を有するか、あるいは、気管内チューブ１０は膨張性カフの無いタイプであつてもよい。膨張性カフ１２は、気管内チューブ１０内の分離された膨張ルーメンを経て、膨張ガス源（図示せず）へ接続のための近位継ぎ手１３へ接続されている。気管内チューブ１０は、分岐管継ぎ手１４へ接続された近位端を有する。継ぎ手１４は、送風器回路（図示せず）への接続に適切に構成された接続口１５を有する。継ぎ手１４は、分離した噴霧カテーテルの近位端から気管内チューブへの挿入を行う他の接続口１６も有する。継ぎ手１４は、米国特許第５，０７８，１３１号明細書に記載されたルボ継ぎ手と同様の構造を有し、この全開示を本明細書に援用する。図１において、噴霧カテーテル２０は、近位継ぎ手１４を経て気管内チューブ１０の送風ルーメン２２へ挿入される位置に置かれている。図２（Ａ）において、噴霧カテーテル２０は、気管内チューブ１０内に完全に位置決めされ、近位端が近位継ぎ手１４の接続口１６から延びる。
【００１５】
噴霧カテーテル２０の近位端に、分岐管即ちマニホールド２４がある。分岐管２４は、少なくとも一つのガス接続口２８と液体（薬剤）接続口３２とを有する。これらの接続口２８と３２は、ルアー・ロツク・タイプの接続口などの従来の取り付け手段を有することが出来る。さらに、これらの接続口２８と３２は、使用されない時にこの接続口を閉じるために使用され、ガス源または液体源への接続が望まれる時にポーンと開けられる閉鎖キャップ３１を有することも出来る。選択的に分岐管２４は、粒子状の異物によりルーメンの閉塞を防止するために、ガス接続口２８、または液体接続口３２、または両方の接続口のいずれかと直列に配置されたフィルターを有することも出来る。噴霧カテーテル２０は、少なくとも二つの分離したルーメン口を有する（図２（Ｂ）に示されているように）。第一のルーメン３３は、液体薬剤の送りに使用され、分岐管２４の接続口３２と連通している。他方のルーメン３４は、加圧ガスの送りに使用され、分岐管２４の接続口２８と連通している。液体ルーメン３３は遠位端液体オリフィス３５と連通し、ガスルーメン３４は噴霧カテーテル２０の遠位端３７に近い遠位端ガスオリフィス３６と連通している。加圧ガスルーメン３４の遠位端開口３６は、加圧ガスを遠位端液体ルーメンの開口３５を横切るように指向させ、これにより、薬剤が患者の肺へ供給されるように、液体薬剤を噴霧（霧化）する。遠位端液体オリフィス３５は開いているか、または、多孔質材の栓、またはスポンジ状あるいはフエルト状の材料の栓を備えており、これらの栓は、遠位端オリフィスから僅かに延び、これにより、液体はオリフィスから流れるが、遠位端から垂れる液体の可能性を低下させている。
【００１６】
遠位端３７が呼吸器系内の所望の位置に位置決めされ、近位端（すなわち、分岐管２４を有して）が、患者の身体の外部の適切なガスと液体供給源への接続のために、医師または医療関係者へ近づけられるように、噴霧カテーテル２０の長さは十分でなければならない。従って、噴霧カテーテルの長さは、噴霧カテーテルが使用される患者の身長に依存する。短い噴霧カテーテルは、幼児または子供などの小さい患者に好適であり、成人には長い噴霧カテーテルが必要である。例えば、成人に適した噴霧カテーテルは、長さが約４５cmである。一つの実施例において、噴霧カテーテル２０の約３０cmは、気管内チューブ１０内にある。噴霧カテーテルは、患者の口を通り、または気管内チューブを経て、または鼻道を通って呼吸器系へ導入される。噴霧カテーテルはエーロゾルを患者の鼻道へ供給するためにも使用され、従って、この場合、この長さは短い。
【００１７】
以降にさらに詳細に説明するように、所望の幾何学的形状、粒子の大きさ、速度などを有するエーロゾルプルームを発生させるには、遠位端のガスと液体のオリフィスの寸法は小さいことが必要である。また、後述のように、遠位端ガスオリフィス３６と遠位端液体オリフィス３５とは、所望の特性と効率のエーロゾルを生成するために、相互に極く接近していなければならない。さらに、所望の薬剤供給速度を有し、十分に利用可能な圧力源で動作するために、噴霧カテーテル内の液体とガスのルーメンは出来るだけ大きく、解剖学的要件に合致していなければならない。従って、噴霧カテーテル２０は、多段構造であり、主軸断面において大きい軸と大きいルーメンと、遠位端軸断面において小さい軸と小さいルーメンとを有する。
【００１８】
図２（Ｂ）に示されているように、噴霧カテーテル２０は、主断面３９を有する軸３８と遠位端の断面４０とから構成されている。噴霧カテーテルの主軸断面３９において、液体とガスのルーメン３３と３４は、遠位端軸断面４０より大きい。例えば、主軸断面３９においては、液体とガスのルーメンは、それぞれ、約０．０１０〜０．０３０インチの内径を有し、主軸断面３９が分岐管２４と接続する近位端においては、ルーメンは一層大きい。遠位端軸断面４０において、液体とガスのルーメンは、さらに小さい内径へ傾斜しており、液体ルーメンの内径は約０．００２〜０．００８インチまたはさらに小さく、ガスルーメンの内径は０．００２〜０．０２０インチである。好適な実施例において、液体とガスのルーメン３５と３６とは、０．１２５インチ以上離れていず、さらに好適には０．０３０インチ以上離れていず、最も好適な実施例においては、０．００１インチ以上は離れていない。全長４５cmの噴霧カテーテルにおいて、主軸断面３９は約２５cmであり、遠位端軸断面４０は約２０cmである。また、液体とガスのルーメンは、図２（Ｂ）において並んで示されているが、それらも同軸またはほかの構造を有するように構成されている。さらに、主軸断面３９は、一様な直径と外形であるように示されているが、あるいは、全体の軸３８がその長さに沿って傾斜しているように、断面３９は傾斜した直径と外形を有することも出来る。
【００１９】
本発明の第一実施例において、図１と２（Ａ）に示されているように、噴霧カテーテル２０は取り外し可能であり、気管内チューブ４０に対して交換可能である。これは、幾つかの重要な利点を有する。第一に、噴霧カテーテル２０は患者へ投与される個々の薬剤の供給に適した、所望の操作特性を有するように特に意図され、選択される。さらに、噴霧カテーテル２０が着脱可能、交換可能であることは、医師が選択出来る治療と投薬養生に関する多能性と弾力性とを提供することである。例えば、医師による気道に薬剤投与をすべきかの決定、また、投与する薬剤の処方や処方量は、患者の気道内に気管内チューブが配置されるまで、医師によって行なわれる必要がないのである。医師が患者に対し気道経由で然るべき種類の薬剤を投与することを決めてから、それに適した噴霧カテーテルを選択して、気管内チューブ内に挿入することができる。更にまた、この噴霧カテーテル２０は使用後、取り外すことができるのである。したがって、噴霧カテーテルを患者の気道内または、気管内チューブ内に放置したまま場所ふさぎをさせる必要もない。その上、どのような種類の薬剤が適当か決めてから、もう一度考え直そうと思えば、気管内チューブを入れた後、いつでも見直し可能である。滅菌の都合などで違った種類の噴霧カテーテルを必要としても気管内チューブを取り替える必要はない。
【００２０】
噴霧カテーテルを分離した着脱可能な器具として提供するほかの利点は、それが多様なほかの器具及びまたは装置に収容されることである。例えば、図１〜５の噴霧カテーテルは、気管内チューブに使用して示されている。しかし、噴霧カテーテルは、気管支鏡の操作管内などの、気管支鏡の内部に配置されることも出来る。噴霧カテーテルは、気道に配置され、その噴霧カテーテルの大きさを納めることが出来るすべての器具に配置される。
【００２１】
噴霧カテーテルは、位置決めと配置とを容易による放射線不透性のマーク４１を備えることが出来る。放射線不透性マーク４１は、噴霧カテーテルに取り付けられる放射線不透性の金属製バンドまたは添加処理された放射線不透性樹脂の熱収縮バンドにより形成されているか、あるいは、マークが噴霧カテーテルの樹脂材を放射線不透性材で添加処理することにより形成することが出来る。あるいは、放射線不透性染料が、観測を容易にするために、噴霧カテーテルにより供給される液体へ添加される。マーク４１は、認識を容易にするために段階的に配列されるか、あるいは、噴霧カテーテルの一部またはすべてに伸長している。さらにほかの実施例において、マークは超音波反射体、例えば、紡織材で形成されており、これは超音波画像により視認することが出来る。噴霧カテーテルは、軸の側面に沿って伸長している細帯４３を有することも出来る（図５と６に示されている）。細帯４３は、放射線不透性かまたは超音波で見ることが出来、軸の回転方位を調べるために使用されるこの細帯は一体押し出し法によるか、または、噴霧カテーテルの壁に線を埋め込むことにより、形成される。
【００２２】
噴霧カテーテルの位置決めを容易するために使用される一つの方法は、噴霧カテーテルが前進しているときに、気管内チューブ遠位端の圧力を監視することである。気管内チューブ遠位端の圧力監視は、気管内チューブのルーメンの一つを通して行われる。噴霧カテーテルの近位端へ接続されたガス源は、噴霧カテーテルが前進しているとき、噴霧カテーテルの近位端からガスを噴出するように操作される。噴霧カテーテルの遠位端から噴出されるガスは、気管内チューブにより検出されている圧力に影響を与える。噴霧カテーテルの遠位端が気管内チューブの遠位端を通過すると、気管内チューブにより測定されている圧力は、突然に変化し、これにより、噴霧カテーテルの遠位端の気管内チューブに対する
位置の明確な表示を与える。
【００２３】
噴霧カテーテルは、図２（Ａ）に示されているように、気管内チューブの近位部の一部または継ぎ手を係合している近位部に沿って配置された安全ストッパー４４も有する。安全ストッパー４４は、噴霧カテーテル２０の遠位端が気管内チューブ１０の遠位端４６に対し正確に位置決めされ、噴霧カテーテルの遠位端３７が気管から余り遠くに延びるのを防止することを確実に行う。安全ストッパー４４のほかに、気管内チューブ１０の遠位端４６に対する噴霧カテーテル２０の遠位端３７の位置の測定を可能にするために、噴霧カテーテル２０の近位部は、噴霧カテーテルの近位端を操作する医師が視認出来る段階的に配列されたマーク４８を有することも出来る。
【００２４】
噴霧カテーテル２０は、噴霧カテーテルの近位部に配置された臨界オリフィス４９を有することも出来る。臨界オリフィス４９は、分岐管２４に近い噴霧カテーテル軸のガス加圧ルーメン３４と直列に配置された小さい臨界開口により、形成されている。噴霧カテーテルが設計動作流量を越えた流量で供給される場合、臨界オリフィスが設計動作流量だけを遠位端ガスオリフィスへ通すように、臨界オリフィス４９は大きさが設定されている。あるいは、安全弁を、噴霧カテーテル軸の近位部に配置することも出来る。安全弁は、圧力過剰で供給されたならば、開くように設計されている。
【００２５】
さらに、噴霧カテーテルは、心出し具（センタリング装置）５０を有する。心出し具５０は噴霧カテーテル軸の遠位端に近く配置され、以降に詳細に説明するように、改良された性能のために噴霧カテーテルの遠位端を心出し、整合させるのを助ける。
【００２６】
一つの実施例によれば、取り外し可能噴霧カテーテル２０は、格納被覆（シース）５１内に囲まれている。格納被覆５１は、吸引カテーテルと連結して使用される格納被覆に似ている。格納被覆は、噴霧カテーテルの挿入部分を収容するために、可撓性、挫屈性、または伸長性であることが好適である。格納被覆５１は継ぎ手１４に接続されているのがよい。格納被覆５１は、噴霧カテーテルが気管内チューブ１０から引き出される時に、噴霧カテーテル２０を受容するために使用される。格納被覆５１は、密閉され、噴霧カテーテルが患者の呼吸器系から一時的に引き出された時、引き出された噴霧カテーテルを隔離された状態に維持することが出来る。また、格納被覆５１は、医師が噴霧カテーテルを再び患者へ挿入することを可能にする。このようにして、噴霧カテーテルは、患者に対し限定された方法で再使用され、患者から引き出されている間、無菌の状態に維持される。噴霧カテーテルが気管内チューブの送風ルーメン内に進められるか、あるいは、格納被覆５１へ引き出されるように、格納被覆５１は、噴霧カテーテルの軸に沿って滑動する遠位端スリーブ５３を有する。遠位端スリーブ５３は、噴霧カテーテルが格納被覆へ引き出された時、噴霧カテーテルを清浄し、及びまたは洗浄するように設計されて、そこに配置された密閉挿入シール５５を有する。あるいは、清浄化シール５５が分岐管継ぎ手１４の接続口１６に配置されている。
【００２７】
幾つかの手順と関連して使用されるほかの特徴は、放射線遮蔽である。噴霧カテーテルが使用される幾つかの手順には、放射性薬品、例えば、肺へのトレーサーの供給がある。放射性物質への暴露を最小にするために、噴霧カテーテルは、噴霧カテーテルの全長の全部またはかなりの部分の遮蔽が施されている。遮蔽は液体源のタンクにも設けられている。
【００２８】
噴霧カテーテルは、非常に多様な薬品との使用に適しているように、噴霧カテーテルは、生体適合性、耐薬品性のポリマーで好適に構成されている。噴霧カテーテル軸は、内部ルーメンの汚染または閉鎖を見えるようにするために、好適に透明である。また、液体ルーメンを形成している噴霧カテーテル軸の部分は、比較的に変形しないポリエチレンまたはナイロンなどのポリマーで好適に構成されている。ポリマーの管材料は、分離されたガスと液体ルーメンに使用するために、複数のルーメンに押し出される。先細の遠位端部４０のある噴霧カテーテルを製作するために、多重ルーメンに押し出された管材は、部分的に引き落しされ、先細の遠位端部分４０を形成する。引き落し比は、噴霧カテーテルに所望の寸法を与えるために選択される。引き落し工程は、ルーメンを遠位端で大きさを小さく、一つに近づけ、多重ルーメン管材の近位断面形状を維持するように、行われる。より大きい近位部の外形は、噴霧カテーテル軸に大きい押し出し性を与え、分岐管の接続を容易にすることにより製造を容易にする。押し出されたポリマー材に使用される引落比は、２対１、５対１の程度か、または、さらに高く２０対１またはより高くてもよい。引落しの前に、押し出されたポリマー管材を、高いエネルギー放射にさらして、ポリマー分子をブリッジ結合させ、オリフィス寸法と許容誤差を維持する能力などの好ましい材料特性を付与すのが好ましい。放射は、約１０〜７００kgy のエネルギーを有する。ブリッジ結合段階の後、管材は、その溶解とガラス状態との間の転移点へ加熱され、所望の比まで引き落とされる。
【００２９】
押し出された管材の引き落しに代わるものとして、多段噴霧カテーテル軸が、バブル押し出し法により形成され、軸が押し出されている時に、所望の先細の遠位端部分が軸に直接に形成されてもよい。また、この方法は製造効率と便利性のために使用することが出来る。ほかの代替方法として、多段軸が、バブル押し出しと引き落としとの組み合わせにより形成される。噴霧カテーテル軸について所望の先細外形を形成する、さらにほかの代替は、首の直径を鋭く小さくするために、冷間引き落としされる材料、例えば、線状低密度ポリエチレンを使用することである。管材形成のこの方法は、気道への薬剤供給に使用される噴霧カテーテル軸を製作するのに特に適しているが、この方法は非医療のためにもエーロゾルノズルを製作するために使用されることを理解されなければならない。
【００３０】
あるいは、特に、先端部などの精密許容差が望まれる位置において、噴霧カテーテル軸の全長またはその一部を成形することが出来る。
【００３１】
軸は所望の段階で形成された後、切断され、噴霧カテーテルのほかの構成要素と共に組み立てられる。噴霧カテーテルがポリマーで好適に構成されているが、代替え実施例において、噴霧カテーテルは、金属、特に、オリフィスの引抜き、形作り、または成形を容易にする可鍛性金属などのほかの材料で形成される。製造工程の間に、噴霧カテーテルは、ガンマー線または電子ビームなどの従来の方法により事前無菌化処理される。噴霧カテーテルは、一人の患者に使用された後、好適に破棄されるが、上述のように、汚染が被覆５１の使用などにより防止されるときには、一人の患者に限定した上で再使用される。噴霧カテーテル軸は、近位端の回転を、１：１の比で遠位端へ伝達するため捩じれ剛性を有するのが望ましい。噴霧カテーテル軸に、耐腐食性皮膜を施すのもよい。
【００３２】
薬剤供給速度は、速い供給速度の大きな粒子と共に、粒子の大きさと密接に関係している。ここに述べた実施例の噴霧カテーテルは、２〜２．５のＧＳＤの粒子分布を発生する能力を有する。毎分約５〜１０００ｍｇ（０．００５〜１．０ｍｌ）の範囲の薬剤供給速度が得られる。カテーテルのタイプとエーロゾル量出力との選択次第で、多様な粒子の大きさの分布を大抵の流速において発生させられる。このタイプのエーロゾルは、０．１リッター／分という低いガス流速を使用して、噴霧カテーテルにより発生させる。
【００３３】
発生した粒子の大きさに影響を与える多くの要因がある。これらの要因には、（１）ガスオリフィスの直径、（２）液体オリフィスの直径、（３）液体供給管の外径と形状、（４）ガスと液体オリフィスとの間の距離、（５）ガス供給速度、（６）液体の圧力がある。当然、液体に懸濁固体粒子が存在するならば、その大きさは、発生したエーロゾル粒子の大きさを決定する要因である。そのほかに、液体の特性など、例えば、粘性、懸濁、表面張力および駆動ガスの組成など、エーロゾル粒子の大きさに影響を与えるほかの要因があるが、これらの要因は、発生したエーロゾルの粒子の大きさに僅かに影響するだけである。これらの変数を選択的に変えることにより、エーロゾル粒子の大きさと大きさの分布は、１ミクロン以下から、少なくとも１０ミクロンまで変化することが出来る。
【００３４】
ここに述べた本発明の実施例は、ほかの噴霧装置に比較すれば、かなり大粒な粒子のサイズに分布したエーロゾルの噴霧供給に適している。さらに、エーロゾルを気管のある位置に、または、気管支内に深く発生することにより、気道における密着損失は避けられる。密着損失を低減することにより、より大きい粒子の大きさ（例えば、５ミクロンより大きい）を使用することが考えられる。小さい密着損失と大きい粒子の大きさとの組み合わせにより、従来の装置よりも効果のある供給速度が可能である。密着損失を低減することにより、噴霧カテーテルの実施例では、５ミクロンより大きいエーロゾル粒子の大きさで、許容出来る供給速度が実現する。
【００３５】
図３〜図５を参照すると、本発明のほかの実施例が示されている。図３〜図５の実施例により、気管内チューブ５２と噴霧カテーテルが提供されている。この噴霧カテーテルは、図１〜図３に示された噴霧カテーテルに似ている。図３〜５の実施例においては、気管内チューブ５２は、その主送風ルーメン６０のほかに副ルーメン５６を有する。幾つかの気管内チューブは、軸壁を貫通した副ルーメンを備えている。副気管内チューブ５６は、分離した噴霧カテーテル２０を受容するように、大きさが設定され、構成されることが望ましい。この実施例は、図１〜３の実施例と同じ多くの利点を備えている。その上、この実施例においては、副ルーメン５６には、噴霧のために噴霧カテーテル２０遠位端３７を所望の位置への位置決めと整列とを容易にする遠位端の隙間がある。
【００３６】
図１〜５に示された本発明の実施例において、噴霧カテーテル２０が示されており、これには、図１と図２（Ａ）の従来タイプか、図３〜５の気管内チューブ５２などの噴霧カテーテルに使用されるように特に設計されたタイプのいずれかの気管内チューブと接続して使用されている。本発明による実施例の噴霧カテーテル２０は、分離した気管内チューブ無しで使用することも出来る。即ち、この噴霧カテーテルは、図６に示されているように、気管内チューブされていない患者に使用される。自発的に呼吸する患者に使用するならば（気管内チューブ無しで）、患者は適切に麻酔が行われるか、及びまたは、患者の気道は、局部的に麻酔が行われる。噴霧カテーテル２０は、気管竜骨(carina)６８を過ぎて肺の気管支群７２の一つへ指向するように患者の呼吸器系に位置決めされる。あるいは、噴霧カテーテル２０は、所望に応じて、気管の気管竜骨に近く配置される。噴霧カテーテルの実施例は、また、気管切開術を受けたか、または、気管切開管を有する患者に使用することも出来る。
【００３７】
図６の実施例において、誘導被覆７３が使用されている。誘導被覆７３は、噴霧カテーテル２０を患者の呼吸器系に位置決めするのを助けるために使用される。誘導被覆７３には、噴霧カテーテル２０が所望の気管支の部位へ前進する時に通るルーメンがある。噴霧カテーテルの位置決めを容易にするために、誘導被覆７３は、被覆を所望の気道に配置するのを容易にする、予め形作られた遠位端を有している。あるいは、誘導被覆７３は、挿入の直前に医師により所望の形に形成された遠位端を有する。誘導被覆７３は、被覆７３が気管竜骨６８を通って患者の気管支内の深く、小さい気道に前進することが出来るように、被覆７３が小さい外径を有する点で、図１〜図５の気管内チューブ１０と異なる。被覆７３の内径は、噴霧カテーテルを前進させるのに十分大きい。誘導被覆７３は、噴霧カテーテル２０が患者の肺に深く配置されるている時、または、噴霧カテーテルが気管内チューブ無しで使用される時、特に有用である。誘導被覆７３は、また、その送風ルーメンを通る気管内チューブとともに使用される。誘導被覆７３は、誘導被覆の遠位端が近位端における回転に応答するように、捩じり剛性の材料で構成されている。
【００３８】
図７と図８を参照すると、噴霧カテーテルのほかの実施例が示されている。図７の実施例において、噴霧カテーテル７６は、噴霧カテーテル軸本体８４の遠位端外面に配置された閉塞気球（バルーン）８０を有する。噴霧カテーテル７６は、図８に示されているよう、そこを通って配置された別のルーメン８８を有しており、ルーメン８８は閉塞気球８０を拡張する膨張流体、すなわち好適にはガスを送るために、気球８０の内部と連通している。膨張流体用のこのルーメン８８は、液体薬剤と圧縮ガスとをそれぞれ送るために使用される、噴霧カテーテル軸８４内のルーメン９２と９６の他にある。閉塞気球８０は、噴霧カテーテルを適切な呼吸器分枝に位置決め、噴霧カテーテルの先端を心出しし、必要により、特定の気管支を隔離するために使用される。図７に示された噴霧カテーテル７６の実施例は、図１〜図３に示された実施例と同様に気管内チューブと共に使用され、あるいは、図６の実施例と同様に、分離された気管内チューブ無しで使用される。分離された気管内チューブ無しで使用される場合、図７の噴霧カテーテル７６は、噴霧化を行わなくても、肺の気管支の一つに選択的に送風するために使用される。あるいは、噴霧カテーテル７６は、連続送風で噴霧化を間欠的に行う。噴霧カテーテルが送風と噴霧化薬剤とを送るために使用されるならば、送風状
態は、エーロゾル搬送を最大にするように設定することが出来る。
【００３９】
さらに、位置決めと配置を一層容易にするために、噴霧カテーテル７６は、誘導ワイヤー１０４と共に使用されるのがよい。噴霧カテーテル７６は誘導ワイヤー１０４を受容する別の誘導ワイヤールーメン１０８を備えているか、あるいは、誘導ワイヤーは加圧ガスまたは液体のいずれかのために使用される現存のルーメンの一つを使用するか、あるいは、誘導ワイヤーは、取り外し出来ないように、噴霧カテーテルへ組み入れられて、固定される。誘導ワイヤーが噴霧カテーテルへ固定される取り外し可能なタイプであってもなくても、誘導ワイヤーは操縦可能である。すなわち、誘導ワイヤーを近位端から誘導し、肺の適切な位置に近づけることが出来る。操縦器は、近位端から、引っ張りワイヤーなどの選択的引っ張りに使用してもよい。誘導ワイヤーが分離された取り外し可能なタイプであれば、エーロゾル供給を干渉しないように、噴霧カテーテルの遠位先端を位置決めするために使用した後、誘導ワイヤーは引き出される。さらに、誘導ワイヤーまたは噴霧カテーテルの遠位先端は、所望の気道へのアクセスを容易にするために、予め形造られたものか、医師により形造られる。
【００４０】
図９を参照すると、図７の噴霧カテーテルの他の実施例が示されている。図９の実施例は、分離された誘導ワイヤー１０４が、噴霧カテーテル７６の遠位端に近く配置された環１０６に受け止められていることを除いて、図７の実施例と同様である。環１０６の中心に近く、誘導ワイヤー１０４が、噴霧カテーテル７６の軸８４へ隣接して配置されている。環１０６の代わりに、誘導ワイヤーを、噴霧カテーテルの遠位端に配置された短いルーメンに受け入れてもよい。
【００４１】
ＩＩ．エーロゾルプルームの発生
エーロゾル噴霧プルームの形状は、薬剤のエーロゾルによる供給の速度と効率に影響する重要な要因であることが明らかにされた。一般に、噴霧カテーテルの遠位端の位置とその回りの空気流の状態とが与えられている場合、噴霧カテーテルの遠位端近くにおける密着を最小にする形状を有するエーロゾルを発生させることが望ましい。例えば、エーロゾル噴霧プルームが広い場合、薬剤の一部は、気管内チューブの端部、または、気管かほかの気道の壁に密着して浪費される。他方、噴霧プルームの幅があまり狭いか、または、その速度が速い場合、薬剤の一部は、患者の気管竜骨に過度に密着する。一般に、遅いエーロゾル粒子速度が望ましい。この理由の一つは、速い速度のエーロゾル粒子の供給によって気管竜骨に密着することを防止することである。その上、可能な限り広いエーロゾル噴霧プルームを有し、気管内チューブまたは気道のいずれかの壁と著しく突き当たるのを防止することが望ましい。エーロゾル噴霧プルームの速度と幾何学的形状との影響は、解剖学的要因と関係がある。ある状況において、例えば、気管竜骨から離れている場合、狭く速いエーロゾル噴霧プルームは、遅く広い噴霧プルームより好ましい。
【００４２】
以降に説明する実施例に関し、実施例のあるものは、多能的である観点から、すなわち、それらの実施例が異なる粘性、懸濁性、表面張力などを有する多様な薬剤を供給することが出来る観点から好ましい。そのほかの実施例は、固有のタイプの薬剤の供給、または、いくつかの大きさの粒子の供給にさらに適している。
【００４３】
図１０を参照すると、噴霧カテーテル１１２の遠位端の構造が示されている。噴霧カテーテル１１２は、独立形の噴霧カテーテルで、図６と図１０に示された噴霧カテーテルと似ているか、あるいは、図１〜図５に示されているように取り外し可能に、または、取り外し不能に気管内チューブに組み込まれている。図１０の実施例において、噴霧カテーテル１１２は同軸構造である。具体的には、噴霧カテーテル１１２は、ルーメン１２０を形成している外側中空部材１１６と、ルーメン１２８を形成している内側中空部材１２４とを有する。内側中空部材１２４は、外側中空部材１１６のルーメン１２０内に配置されている。図６に示された実施例では、加圧ガスは、外側と内側の中空部材の間に形成された環状領域に送られる。液体の薬剤は、内側中空部材１２４のルーメン１２８に送られる。図１０の実施例に示されているように、外側中空部材１１６の遠位端は、内側中空部材１２４の遠位端にほぼ隣接している。図１０の実施例において、外側中空部材１１６は、約０．００８インチの外径と、約０．００６インチの内径とを有する。内側中空部材１２４は、約０．００３インチの外径と、約０．００１５インチの内径とを有する。外側中空部材１１６と内側中空部材１２４とは、いずれも、遠位端部分の基部において、寸法が大きい。遠位端の主軸基部に沿って、外側中空部材１１６は、約０．１１５インチの外径と、約０．０８０インチの内径とを有し、内側中空部材１２４は、約０．０６０インチの外径と、約０．０５０インチの内径とを有する。
【００４４】
図１１の実施例は、噴霧カテーテル１３２の先端を示している。この実施例は、図１０の実施例と同様である。この先端１３３は、複数のオリフィスで終端している複数のルーメンで形成されている。内側のルーメン１３４は液体の薬剤を送るために使用され、周囲のルーメン１３５は液体を噴霧するために使用される加圧ガスを送る。この実施例は、液体のルーメン１３４のオリフィスが、その回りのガスのルーメン１３５のオリフィスに対し一定の間隔で中心にあるという利点を有する。図１１の実施例において、多重ルーメン構造は、噴霧カテーテル１３２を通って噴霧カテーテルの近位端まで延びているかあるいは、遠位端部分だけが多重ガスルーメン構造であり、この場合、加圧ガスは、多重遠位端ルーメンへ接続している単一の近位端ルーメンを通って送られる。
【００４５】
図１２と図１３は、図１１の多重ルーメン噴霧カテーテルのほかの実施例１３６を示す。図１２と図１３の実施例は、エーロゾル薬剤をパルス供給で送ることが望ましい時に、有用である。パルス供給は、患者が息を吐く時にエーロゾルが浪費されないように、患者の吸入に時間が定められている。パルス供給の内在する欠点は、液体へ加えられている圧力が低下して、パルス化に影響を与えるようになった時、エーロゾルが噴霧カテーテルの遠位端から垂れることである。この内在する問題を避けるために、それへ加えられる圧力が低下すると、噴霧カテーテル１３６は液体ルーメンを閉鎖する。前述の実施例におけるように、図１３と図１４の噴霧カテーテル１３６は、液体薬剤を供給し、中心に位置するルーメン１３７と、液体を遠位端オリフィス１３９において噴霧する加圧ガスを送る中心ルーメン１３７を囲んでいる複数のルーメン１３８とを有する。この実施例において、噴霧カテーテル１３６は、外壁領域１４０の低追従性材料と、中心に位置した液体ルーメン１３７を囲む領域１４１の比較的に高い追従性材料とで成形されている。これらの異なる追従特性は、単一の管を異なる材料で同時押し出し加工することにより噴霧カテーテル軸に形成される。図１２と図１３の実施例を使用する場合、一定の比較的に高い圧力がルーメン１３８内のガスに加えられる。液体薬剤はルーメン１３７を通って送られ、圧力パルスが、ポンプなどの外部の供給源から液体へ加えられる。液体ルーメン１３７内の圧力が低い場合、ガスルーメン１３８内の高圧が追従性の内側材料１４１を変形し、これにより、図１２に示されているように、液体ルーメン１３７を圧縮し、それを閉鎖する。圧力パルスがルーメン１３７内の液体に加えられると、図１３に示されているように、ガスルーメン１３８からの圧縮力を克服して、ルーメン１３７は開き、遠位端オリフィス１３９へ送られる液体薬剤は噴霧される。このようにして、図１２と図１３の実施例は、垂れ流しの可能性を低減して、パルスの液体噴霧を行う。
【００４６】
図１１と図１２に示されたほかの特徴は、液体オリフィス１３９に配置された多孔質の栓１４２である。この実施例において、この多孔質の栓は、フェルト状の材料で製作されており、微細なエーロゾル粒子の生成を助ける。
【００４７】
図１４の実施例は、噴霧カテーテルのほかの実施例の遠位端を示す。この実施例において、噴霧カテーテル１４８は、主軸部１５２と遠位端軸部１５６とを有する。遠位端軸部１５６は遠位端１６０へ先細になっている。遠位端１６０において、液体オリフィス１６４は、複数のガスオリフィス１６８により囲まれている。好適な実施例において、液体オリフィス１６４は直径が約０．００２インチで、ガスオリフィス１６８は、それぞれ直径が約０．００２インチである。この実施例は、遠位端部１５６が、遠位端の大きさの縮小と噴霧プルームの特性の対応する修正とが行われていることを除いて、図１１の実施例と同様である。それはオリフィスの大きさが小さいので、この縮小は好ましい。
【００４８】
図１５の実施例は、噴霧カテーテル１７２の遠位端部分を示す。この実施例において、噴霧カテーテルは、近位端軸部１７６と遠位端軸部１８０とを有する。近位端軸部１７６は複数のルーメン１８４を有する。複数のルーメン１８４のうちの中心のルーメン１８８は、液体薬剤を送るために使用され、それを取り囲む残りのルーメンは、ガスを送るために使用される。遠位端軸部１８０は近位端軸部１７６の遠位端へ接続しており、近位端軸部１７６の遠位端と遠位端オリフィス１９６との間に先細の空洞を形成している。複数のルーメン１８４のうちの少なくとも一つは、放出される加圧されたガスを空洞（キャビティ）１９２へ送るために使用される。中空状の伸長部２００は空洞１９２を貫いて伸長し、オリフィス１９６において終わっている。オリフィス１９６は、中空状の伸長部２００の回りに環状領域を形成するような大きさであり、これにより、加圧されたガスが流れ出て、中空状の伸長部２００の遠位端オリフィス２０４を出る液体薬剤を噴霧する。好適な実施例において、遠位端軸部１８０はステンレススチールで製作されており、オリフィスは０．０２５インチの外径を有する。中空状の伸長部２００は、外径が０．０１２インチで、内径が０．００７インチである。この実施例は、比較的に小さい遠位端の形状を比較的に大きい近位端流路と組み合わせている利点を有する。
【００４９】
図１６は、噴霧カテーテルの遠位端に関するさらにらほかの実施例を示す。図１６において、噴霧カテーテル２０８は、図１０の実施例に似た同軸構造である（それは、ほかの同軸実施例、例えば、図１１，図１４，または図１５に似た構造でもあるが）。図１６において、細い線またはフィラメント２１２が、内側中空部材２２０の遠位端に配置された液体オリフィス２１６の遠位端に配置されている。先細の線２１２が、内側中空部材２２０の遠位端から先へ短い距離を延びている。内側中空部材２２０を通って送られている液体が、表面張力により線へ付着して、線２１２に沿って遠位端オリフィス２１６から先へ流れ続けるように、先細の線２１２は、液体オリフィス２１６に対し配置されている。当然のことであるが、液体が線２１２の遠位端２２４に到達すると、内側中空部材２２０と外側中空部材２３２との間に形成された環状の領域からのガスの流れに乗せられて、噴霧される。上述のように、噴霧プルームの粒子の大きさと幾何学的形状に影響する要因の一つは、遠位端液体オリフィスの大きさである。一般に、小さい液体オリフィスは、狭い円錐状のエーロゾル噴霧プルームを形成する。図１６の実施例において、細い線２１２が非常に小さいオリフィスと同じように機能するように、線２１２はほんの少量の液体を線に沿って運ぶ。このように、図６の実施例は、微細な粒子のエーロゾルを発生する潜在能力を有する。図１６の実施例において、外側の中空部材は、内径が約０．０２インチである。内側の中空部材は、内径が約０．００６インチである。細い線は、外径が約０．００２インチである。線またはフィラメントは、金属線、または、スペクトラ・ファイバーのようなポリオレフィン・ファイバーなどのポリマーの線材で製作されている。あるいは、フィラメント２１２は、ナイロンまたはポレックスなどの多孔質またはフェルト状の材料で製作されており、この場合、その線は、固体の材料で製作されているよりも、直径が大きい。
【００５０】
図１７は、図１６の実施例に代わる実施例を示している。図１７において、内側の中空部材２４４のルーメンの遠位端に配置された先細の線またはフィラメント２４０を有する噴霧カテーテル２３６の遠位端がある。この実施例の先細の線２４０は、線が空気の流れにある時、つる巻き状にむち打たれるように設計された、曲がった形状でなしている。図１７の実施例において、加圧されたガスが環状領域２４８を流れ通る時、先細の線２４０は、むち打たれてつる巻き運動を行う。線２４０の長さは、線がつる巻きむち打ち運動で動く時、線が気管またはほかの気道に当たらないように、選定される。一つの実施例において、線２４０は、長さが約１〜２mmである。先細の線２４０は、飛沫同伴のために液体をその遠位端に乗せ、噴霧プルームが円錐状に形成される。噴霧プルームの幅は、線２４０の長さを変えることにより変化する。つる巻き運動の速さは、線の剛性とエア・フオイルの形状を適切に選択することにより、制御される。一般に、図１７の実施例により発生したつる巻き状の噴霧プルームは、図１６の実施例よりも幅が大きいく、前方への速度は遅い。これらの特性は、いずれも、噴霧カテーテルにおいて好ましい。
【００５１】
図１８と図１９は、噴霧カテーテルのほかの実施例を示す。この実施例において、噴霧カテーテル２５２は、外側中空部材２５６と内側中空部材２６０とで形成された同軸構造である。遠位端の栓２６４は、ガスルーメンを形成している環状領域２６８の遠位端へ嵌め込まれている。複数の細孔２７２が栓２６４を貫通して伸び、遠位端のオリフィスを形成している。引っ込み可能な線またはピン２８０が、内側中空部材２６０により形成されたルーメン２７６に配置されている。線２８０は、好適に、剛性のある材料の固体線である。例えば、線は、ステンレス・スチールなどの金属、ポリマー、または、放射線不透性の材料で製作されている。内側中空部材２６０の遠位端２８４は先が細く、栓２６４の遠位端へ伸長するか、あるいは、内側中空部材２６０の遠位端へ、またはその基部へのみに伸長する。内側中空部材２６０の遠位端は、遠位端の液体オリフィス２８５において終端している。線２８０の遠位端２８６も、先細である。線２８０の先細の遠位端２８６が、内側中空部材２６０の先細の遠位端部２８４に突き当たって位置し、これにより、ニードルバルブと同様に液体ルーメン２７６の遠位端に位置するように、線２８０は、内側中空部材２６０に対して寸法決めされている。線２８０は引込みが可能であり、好適な実施例においては、前後に往復して、噴霧カテーテルの遠位端からの液体の供給をパルス化するように操作される。エーロゾル供給のパルスは、すべての適切な時間々隔に調節される。一つの好適な動作状態において、エーロゾルは、患者の吸入の間だけ供給される。噴霧カテーテル２５２が、気管内チューブと送風器と共に使用されているならば、エーロゾル供給のパルスは、送風器との適切な接続により患者の吸入と一致するように、時間が設定される。薬剤供給を患者が吸入している時間にのみに限定することにより、薬剤は一層効率よく、供給され浪費が少なくなる。
【００５２】
図１８と図１９の実施例によりパルス化エーロゾル噴霧プルームを発生する一つの好適な方法は、マニフォールド２８７による方法である。線２８０の近位端は、マニフォールド２８７の伸長可能な部分２８８へ固定されている。線２８０は弾性シール２８９により固定されている。加圧されたガスは、外側中空部材２５６と通じている分岐管の接続口２９０へ供給され、噴霧される液体薬剤は、内側中空部材２６０と通じているもう一つの接続口２９１へ供給される。液体薬剤は、伸長可能な部分２８８の接続口２９１の基部にある容体（空間）２９２も満たす。線の遠位端が、内側中空部材２６０及びまたは伸長可能な部分２８８との弾性により、内側中空部材の遠位端に突き当たって偏位されるように、線２８０はマニフォールドへ接続されている。供給源からの液体薬剤をパルス状に加圧することにより、伸長可能な部分２８８は、矢印で示されているように、前後に往復する。線２８０の近位端は、接続口２９１の基部にある伸長可能な部分２８８へ固定されているので、圧力パルスを液体薬剤へ加えると、線２８０の近位端もまた、前後に往復する。これにより、線２８０の遠位端は据え付け部２８４内で前後に往復する。圧力パルスの液体薬剤への印加は、患者の吸入と一致するように、時限を設定することが出来る。あるいは、伸長可能または圧縮可能な部分を分岐管に形成する代わりに、液体薬剤の加圧により、軸全体が伸びる時に線が引っ込むように、内側中空部材２６０の軸が引伸可能な材料で形成するこが出来る。線２８０の往復動作を行うほかの方法は、線を駆動する電気機械、機械、油圧、または空気圧の駆動器を使用することである。エーロゾルのパルス供給を行うこととは別に、噴霧カテーテルのこの実施例は、さらに、線の往復動作が、オリフィスを特にある粘性の溶液または懸濁液によって閉塞しないように役に立つという利点を有する。
【００５３】
図１６と図１７の実施例２０８と２３６に同様に、図１８と図１９の実施例２５２において、引込み可能な線２９２の遠位端が、粒子の大きさを最小にするために遠位端の液体オリフィス２８８の先へ伸長するか、あるいは、オリフィス２９２の先へ伸長しない。一つの実施例において、引っ込み可能な線の遠位端は、液体オリフィス２８８の先へ０．２mmだけ伸長する。
【００５４】
図２０は噴霧カテーテルのほかの実施例を示す。この実施例において、噴霧カテーテル２９６は、液体ルーメン３０８に隣接したガスルーメン３０４のある主軸部３００を有する。ガスと液体のルーメン３０４と３０８は、遠位端の空洞（キャビディ）３１２へ流れ込む。遠位端の空洞３１２は、主軸部３００の遠位端３２０を通り過ぎて、伸長している外側中空伸長部分３１６により形成されている。フィルター３２４が、液体内のすべての粒子を濾過するために、液体ルーメン３０８内に配置されている。液体ルーメン３０８は、フィルター３２４の位置の直ぐ遠位端において、直径が小さくなっている。挿入栓３２８が、外側中空伸長部分３１６の遠位端に配置されている。挿入栓３２８（例えば、サァイア宝石である）は、空洞３１２からの供給オリフィスを形成している細孔３３２を有する。挿入栓３２８は、空洞３１２に対面している、円錐状の形状を成している。内側中空伸長部３３６は、液体ルーメン３０８の段落部へ装着され、液体ルーメン３０８を空洞３１２へ伸長している。内側中空伸長部３３６の遠位端３４０は、空洞３１２で終端している。ガスルーメン３０４は、空洞３１２へ供給するので、液体の噴霧は、空洞内部の内側中空伸長部３３６の遠位端において行われる。空洞３１２のこの領域は、細孔の相対的大きさと位置とにより、正の圧力領域である。この領域の正の圧力は、液体薬剤が内側中空伸長部３３６のオリフィスを出ると、液体薬剤の垂れ流れを低減する効果を有する。エーロゾルは、細孔３３２を通って噴霧カテーテル２９６から供給され、エーロゾル噴霧プルームが、空洞３１２内の正圧と細孔の大きさとにより、部分的に形成される。この実施例において、主軸部と中空伸長部とは、ポリエチレンなどの適切な樹脂で製作されている。フィルターは、直径が５０μｍの多層管または類似した単層フィルター材で製作されている。ガスと液体のルーメンは、それぞれ、内径が０．０１０〜０．０１５インチである。内側中空伸長部３３６は、内径０．００４インチ、外径０．０１０のポリイミド樹脂の管材で製作されている。外側中空伸長部分３１６は、ポリエチレンなどの熱収縮管材で製作されている。栓３２８は、外径が０．０８７インチで、栓３２８内の細孔３３２は、直径が０．００７インチである。
【００５５】
図２１は噴霧カテーテルのほかの実施例を示す。この実施例は、図２０に示された実施例に似ており、従って、構成要素は同じように付番されている。図２１の実施例は、内側中空伸長部３１２の遠位端が挿入栓３２８の細孔３３２に置かれている点で、図２０の実施例と異なる。図２１の実施例において、内側中空伸長部３３６の遠位端におけるオリフィス３３２は、図２０の実施例と比較して、低圧、高速の領域にある。これは、噴霧プルームの大きさ、形状、および可能な粒子の大きさに対応する影響を有する。
【００５６】
図２２は、噴霧カテーテルのさらにほかの実施例を示す。この実施例において、噴霧カテーテル３４０は、ガスルーメン３４８と液体ルーメン３５２とを有する主軸部３４４を有する。ガスルーメン３４８は、ガスオリフィス３５６の遠位端で終端している。液体中空伸長部３６０が、液体ルーメン３５２の遠位端に配置されている。遠位端の液体オリフィス３６４が遠位端のガスオリフィス３５６からのガスの流れと一直線上に並ぶように、液体中空伸長部３６０はある角度で配置されている。この実施例において、液体ルーメン３４８は、内径が０．０１０〜０．０２０インチの範囲である。ガスルーメン３４８は、内径が約０．０１０〜０．０２０インチである。液体中空伸長部３６０は、外径０．０１８インチと内径０．０１２インチのステンレススチール管で形成されている。遠位端のガスオリフィス３５６は、内径が０．０１０インチである。遠位端の液体オリフィス３６４が、遠位端のガスオリフィス３５６と直角であり、一直線上に並ぶように、ステンレススチールの伸長管３６０は、直角を形成している。遠位端のガスオリフィス３５６と遠位端の液体オリフィス３６４とは、可能な限り近くに位置決めされるように配置されており、一つの実施例では、これらのオリフィスは、約０．０１０インチ離れている。
【００５７】
図２３は、図２２に示された噴霧カテーテルの実施例に代わる実施例である。この実施例において、噴霧カテーテル３４０は、別のルーメン３６５を有する。この別のルーメン３６５は、内径が約０．０２０インチである。この別のルーメン３６５は、噴霧カテーテル３４０の遠位端の照明と視覚化用のオプティカル・ファイバー内視鏡３６６に使用される。オプティカル・ファイバー内視鏡３６６は、噴霧カテーテル３４０内に半永久的に装着されるか、または、好適に取り外し可能である。噴霧カテーテル３４０の遠位端領域が、オブティカル・ファイバー３６６の近位端に接続された光学的視認器により観測されるように、ルーメン３６５の遠位端３６７は開いているか、または、透明なレンズで覆われている。これにより、医師は噴霧カテーテルの遠位端の配置を観測し、また、噴霧が発生すると、噴霧を観測することが出来る。放出された加圧ガスは、視認ルーメン３６５の遠位端をきれいに維持するのに役立つように、ガスオリフィス３５６は配置されている。オプティカル・ファイバー視認路は、ここに開示の噴霧カテーテルの実施例の全てに組み込まれてもよい。別のルーメン３６５が取り外し可能な内視鏡により占有される場合、そのルーメンを、圧力感知、ガス抽出、過圧除去などのほかの目的に、または、ほかの診断または治療の目的に使用することができる。あるいは、ほかのルーメンをこれらの目的のために設けてもよい。
【００５８】
図２３の実施例は、相対するオリフィスも示している。図２２の実施例に見られるように、中空伸長部３６０は、噴霧カテーテル軸の端部の遠位端へ伸長しており、噴霧カテーテル軸の方向に対しある角度に、例えば、９０度に指向されている。中空伸長部３６０は、ルーメン３５２へ送られている液体が供給される遠位端液体オリフィス３６４に通じている。この実施例において、第二中空伸長部３６３は、ガスルーメン３４８と連通しており、遠位端ガスオリフィス３６７に通じている。液体オリフィス３６７から供給されている液体を噴霧するために、遠位端液体オリフィス３６４へ向かって指向されるように、第二中空伸長部３６３は、また、噴霧カテーテル軸に対し、例えば、９０度だけ指向されている。
【００５９】
図２４は噴霧カテーテルのさらにほかの実施例を示している。この実施例において、噴霧カテーテル３６８は、ガスルーメン３７６と液体ルーメン３８０とのある主軸部３７２を有している。中空伸長部３８４と３８８は、ガスと液体のルーメン３７６と３８８とを、主軸部３７２から噴霧カテーテル３６８の遠位端へ伸長している。軸の遠位端部は、中空伸長部３８４と３８８とを囲み、それらを相互に傾斜させている、先細の領域３９２を形成している。液体ルーメン３８０の中空伸長部３８８は、遠位端の液体オリフィス３９６が遠位端のガスオリフィス４００からのガスの流れと一直線上にあるように、ガスルーメン３７６の中空伸長部３８４の遠位端の先へ僅かに伸長している。この実施例において、遠位端液体オリフィスは、外径が１５０ミクロンで、内径が２０ミクロンである。ガスオリフィス４００は、内径が約０．０１８インチである。
【００６０】
図２５と図２６は、図２４に示された噴霧カテーテル３６８の実施例に代わる実施例を示している。図２５と図２６において、ガスルーメン３７６と液体ルーメン３８０との中空伸長部３８４と３８８には、密閉可能な遠位端が形成されている。具体的には、ガス中空伸長部３８４は、密閉可能な遠位端４０８を有し、液体中空伸長部３８８は、密閉可能な遠位端４１２を有する。あるいは、液体ルーメン３８０だけが、密閉された遠位端４１２を有し、ガスルーメン３７６が開いた遠位端オリフィスを有する。密閉可能な遠位端は、閉じた隙間を形成するように、中空伸長部が樹脂の壁を再成形するように製作される材料を加熱することにより形成されてもよい。これは図２６に示されている。加圧されたガスと液体がルーメン３７６と３８０へ送られると、図２５に示されているように、遠位端４０８と４１２とを形成している隙間は広がり、これにより、ガスと液体は、エーロゾルとなって供給する。しかし、ルーメン３７６と３８０内の圧力がしきい値より低下すると、図２６に示されているように、遠位端４０８と４１２は閉じ、これにより、ルーメンを密閉する。噴霧カテーテルの実施例４０４は、ガス及びまたは液体の供給のパルス化により使用される。患者の吸入と一致するようにエーロゾルの発生をパルスするために、ガス及びまたは液体への圧力もパルス化できる。ルーメンのいずれかの圧力がしきい値より低下すると、遠位端４０８まは４１２は閉じる。エーロゾルが発生されていない間、遠位端４１２における液体の流れを閉じることにより、噴霧カテーテルの遠位端からの垂れ流れを減少することが可能である。
【００６１】
ＩＩＩ．向流による噴霧化
上述のように、噴霧化粒子サイズのコントロールと噴霧形状とは、治療の効果に影響する重要な考慮すべき要件である。多くの適用において、可能な限り小さい前進速度と組み合わせて可能な限り小さな粒子サイズを有することが望ましい。以下で説明される態様の幾つかは、向流配置の使用を通じてこれらの目的を達成する。
【００６２】
図２７は、前述の態様におけるように気管内チューブの内部に設けることが出来る噴霧カテーテルを示す。噴霧カテーテル４１６は内部チューブ４１８を包囲する外部チューブ４１７を有する同軸管状配置を有するので、その内部チューブ４１８の遠位の液体オリフィス４１９から送られた液体は、外部チューブ４１７の遠位のオリフィス４２０における内部と外部のチューブ間の環状領域から遠位方向に送られた加圧ガス流により噴霧化される。更に、他のルーメン４２８が噴霧カテーテル４１６の軸を通じて伸張する。この追加的ルーメン４２８は遠位の管状延長部４３２に接続されている。その管状延長部４３２は噴霧カテーテル４１６の遠位のエンド部の遠位方向に伸張する。遠位管状延長部４３２の遠位端部４３６はそれ自身曲っているので、遠位管状延長部４３２の遠位オリフィス４４０は内部と外部のチューブのオリフィス４１９と４２０に向って、近位方向に配向されている。その追加的ルーメン４２８はまた、オリフィス４１９と４２０を出るガスと液体とにより生成されたエーロゾルプルームの方向に対して、オリフィス４４０によって近位方向に方向付けられる加圧ガスを運ぶ。追加的ルーメン４２８からのガスはこれらのオリフィスからのガスに向流を与え、それによりこれらのオリフィスから発生された粒子速度を低減させることが出来る。望ましい態様において、遠位管状延長部４３２はステンレス鋼針状素材などの適当な材料から形成しても良い。この態様における噴霧カテーテルの外径は、例えば、約０．０３８インチの外径など、上述の他の噴霧カテーテルの態様と同一であっても良い。その遠位管状延長部４３２は、約０．０１３インチの外径と約０．００９インチの内径といったところだろう。この態様においては、噴霧カテーテルの外部管状部材は約０．０１３インチの外径と約０．００９インチの内径といったところだろう、そして内部管状部材は約０．００３インチの外径と約０．００１５インチの内径とを有するかも知れない。
【００６３】
図２８は、向流装置を組み入れる噴霧カテーテル４４８のための本発明の他の態様を示す。上述された態様のように、この態様においては、噴霧カテーテル４４８は気管内チューブ（図示されない）内に設けられても良い。その噴霧カテーテル４４８はそれ自身に向って曲る遠位部分４５２を有する。その噴霧カテーテル４４８は、噴霧された粒子のプルームを逆方向に、即ち近位方向に発生させる遠位オリフィス４５３と４５４を有する。その噴霧カテーテル４４８内にも設置されているのは加圧ガスを運ぶための他のルーメン４５６である。その追加のルーメン４５６は、遠位方向に指向された遠位オリフィス４６０を有する。追加のルーメン４５６の遠位オリフィス４６０は噴霧カテーテル４４８の遠位オリフィス４５２と４５３とに関して一直線に一致するので、追加のルーメン４５６からのガス流は噴霧カテーテル４４８から発生された噴霧プルームの速度を低減することが出来る。噴霧カテーテルにより発生されたエーロゾルプルームは方向を逆転させる、そして気管内チューブを通じて空気を吸入することにより、または追加のルーメン４５６からのガス流、またはその組み合せにより運ばれ、肺に供給される。
【００６４】
図２９と図３０は向流噴霧カテーテル配置の他の態様を示す。図２９と図３０とにおいて、噴霧カテーテル４６４は気管内チューブ４６８と供に使用される。噴霧カテーテル４６４は、遠位の液体オリフィスから送られた液状薬剤がその液体オリフィスに隣接して設置されたガス・オリフィスからの加圧ガス流によりそれから噴霧される遠位の先端部４７２を有する。図３０に示された噴霧カテーテル４６４は、気管内チューブ４６８の遠位方向に伸張し、そしてそれ自身に向って曲る遠位部分４７６を有する。その噴霧カテーテル４６４は、噴霧化粒子のプルームを逆方向に、即ち気管内チューブ４６４の遠位開口部に向って戻る近位の、方向に発生する遠位のオリフィスを有する。適切な逆向きを維持し、そして引っ掛かりを防止するために、その噴霧カテーテル４６４は噴霧カテーテル４６４の先端４７２から延びるワイヤー４８０を含む。そのワイヤー４８０は先端の近位の噴霧カテーテルの軸の部分に取付けられる。そのワイヤー４８０は、ワイヤー４８０の端部を保持するために噴霧カテーテルの軸４８８上に設けられた熱収縮チューブ４８４により取付けられる。あるエーロゾルはそのワイヤー４８０に突き当たるかもしれないが、そのような衝撃のための損失を最小限にするために小径のワイヤーが使用される。更に、気管壁、または他の気道経路へのエーロゾル衝撃のために全体の改良した性能が、ワイヤー４８８上への衝撃のためのいかなる損失に対して補償することよりももっと期待される。
【００６５】
図３０に示される実施例において、噴霧カテーテル４６４は気管内チューブ４６８の遠位開口部に向って戻る逆方向に噴霧プルームを方向付ける。噴霧カテーテルからの噴霧プルームは患者の吸入段階中に気管内チューブ４６８からの空気流に遭遇する。気管内チューブ４６８を通じての空気の吸入は噴霧された薬剤を反転させ、それを肺に運ぶ。噴霧プルームの方向の逆転はエーロゾル粒子速度を最小限にする効果を有することが注目される。気管内チューブ４６８は遠位部分の周りに位置する膨張性カフ４９２を備えていることが図３０に示される態様においてまた注目される。
【００６６】
ＩＶ．他の噴霧カテーテルの態様
上述した実施例において、噴霧プルームの速度は逆方向のガスの向流を用いることにより低減された。図３１と図３２の実施例においては、噴霧粒子の速度は他の方法で低減される。図３１において、噴霧カテーテル４９６は遠位液体オリフィス５０４で終端する液体のルーメン５００と、一つ以上の遠位ガスオリフィス５１２で終端するガスルーメン５０８とを有する。その液体のルーメン５００を通じて送られた液体は複数のガスオリフィス５１２から流れ出す加圧ガスにより噴霧化される。その噴霧カテーテル４９６はまた、追加の遠位オリフィス５２０で終端する一つ以上の追加のルーメン５１６を含む。これらのルーメン５１６は遠位オリフィス５２０に真空（負圧）を送るために使用される。その真空は、追加のルーメン５１６の近位端部に連結された適当な真空源（図示されない）により提供される。追加のルーメン５１６により送られたその真空は、ルーメン５０８により送られた加圧ガスが液体のルーメン５００により送られた液体を噴霧化した後に、それを引き込むのを支援する。追加のルーメン５１６により提供される真空が無しで、遠位ガスオリフィス５１２により送られた加圧ガスは遠位液体オリフィス５０４により送られた噴霧化液体粒子にエネルギーを伝達し続け、それにより、それらを前進速度で推進させてもよい。又、その真空は加圧ガスが液体を噴霧化した後に、少なくともその一部を掃気して、液体粒子の前進速度は低減することができる。加圧ガスの掃気を容易にするために、遠位液体オリフィス５０４、遠位ガス・オリフィス５１２、そして遠位真空オリフィス５２０の全てが、噴霧カテーテル４９６の外部管状延長部５２８により形成された遠位キャビティ５２４内に開口する。その遠位延長部５２８は、低前進速度で噴霧化液体粒子を放出するために細口部５３６をその中に設置した閉口遠位端部５３２を有する。取り除かれた噴霧化ガスで、そのエーロゾル粒子は主にそれらの慣性によるだけで前方に運ばれる。
【００６７】
図３１に示された噴霧カテーテル４９６の態様は、噴霧プルームの前進速度を低減する手段としての真空ライン５１６を含む。噴霧カテーテル４９６の先端に真空ライン５１６を備えると、噴霧カテーテルが位置する気道に送られるガス流と圧力とを平衡させる追加的機能となることが出来る。これは、特により小さな気道における、または中立流の平衡が望まれるカテーテル流により発生される過度な気道圧力を防止するのに有用であろう。これは、噴霧カテーテルが、噴霧カテーテルの遠位端部における気道を塞ぐ膨張性カフを備えている時には特に望まれる。その流れの平衡は、単一の吸入口と排出口とを有するガスポンプ５３７がカテーテルの各々の真空、およびガス供給ルーメン５１６と５０８とに連結される閉口、または部分閉口ポンプシステムで制御しても良い。駆動ガスと真空との両方共ポンプ速度により平衡が保たれ、そして制御される。真空、または圧力通気孔５３８は、もし正、または負の流れの平衡が望まれるならば各々の真空、または圧力ラインに組み込まれる。もし速度の低下ではなく、流れの平衡が問題であるならば、空気流がカテーテルの遠位先端部で取り除かれることは重要ではない、故に、その遠位端延長部５３２も不必要となるかも知れない。択一的に、流れの平衡は、レギュレーター、限定的毛細管、またはオリフィスを使用する独立した圧力および真空源で、またはその圧力および真空供給ラインに組み込まれた流量センサーや流量コントロール弁で維持してもよい。
【００６８】
図３３は噴霧化液体粒子の前進速度を低下させるための手段を組み入れた噴霧カテーテル５４０の他の態様を示す。その噴霧カテーテル５４０は、液体ルーメン５４８と加圧ガスルーメン５５２とを備えた主軸部分５４４を有する。そのルーメン５４８と５５２は遠位オリフィス５５６と５６０で終端する。オリフィス５６０からの加圧されたガス流は、オリフィス５５６からの出て来る液体を噴霧化する。その噴霧カテーテル５４０は遠位スペーサー・チューブ５６４を含む。そのスペーサー・チューブ５６４は約２−３ｍｍの長さで、且つ噴霧カテーテル軸５４４の外径よりも大きい内径を有する。そのスペーサー・チューブ５６４の内径は空気流のルーメンやオリフィスよりも大きいので、空気や搬送された粒子の速度は、それらがスペーサー・チューブ５６４を通過して、その遠位開口部５６８から出た時に低減される。更に、そのスペーサー・チューブ５６４は、主軸５４４との接続部におけるスペーサー・チューブの近位端部に近いその壁を貫通する一つ以上の開口部、またはルーメン５７２を有するのがよい。これらのルーメン５７２は空気をスペーサー・チューブ５６４の内部に引き込む、それにより乱気流のために抗力を起こして、エーロゾルがスペーサー・チューブを出る時にその速度を低減できる。そのルーメン５７２はまた、抗力乱気流を引き起こすことによりスペーサー・チューブを通過する粒子流速を遅延させることができる。
【００６９】
スペーサー・チューブ５６４はまた、噴霧カテーテルの遠位オリフィス５５６と５６０が気管内チューブ、気管、または他の気道経路のどこかの部分と接触するのを防止する、それにより最適な先端操作を維持し、そして操作および挿入中のそれへの損傷を防止するのに役立つ。他の実施例において、もし先端保護の特徴のみが望まれるならば、図３３のスペーサー・チューブ５６４が開口部５７２無しで作られてもよい。そのような代替態様において、そのスペーサー・チューブ５６４は、例えば、１mmのより短い長さで作られてもよい。
【００７０】
図３４は、気管内チューブ５８０と供に使用される噴霧カテーテル５７６の他の実施例を示す。その気管内チューブ５８０は従来型の気管内チューブであるのがよい。その噴霧カテーテル５７６は、液体粒子流に螺旋状成分を伝達することによって低下させた前進速度を有する噴霧プルームを提供する。その噴霧カテーテル５７６は、遠位液体オリフィスから供給された液状薬剤が、液体オリフィスに隣接して配置されたガス・オリフィスからの加圧ガス流によって噴霧化される遠位先端部５８４を有する。その噴霧カテーテル５７６は気管内チューブ５８０内に同軸に位置決めされる。心出し器（センタリング装置）５８５が噴霧カテーテル５７６をセンタリングするのを助けるために使用されてもよい。第二ガス・オリフィス５８８が先端部５８４から近位の噴霧カテーテル５７６の部分に沿って配置されている。この第二ガス・オリフィス５８８は、遠位先端部５８４における噴霧ガス・オリフィスと連通する同ガスルーメンに通じているか、または第二ガス・オリフィス５８８はもう１つの、別のガスルーメンに接続してもよい。第二ガス・オリフィス５８８は、加圧ガス流を噴霧カテーテル５７６の遠位端部に沿う螺旋遠位方向に方向付けるように指向される。これを達成するために、第二ガス・オリフィス５８８は、ガス流を適当な螺旋方向に方向付けるために傾斜開口部により、または偏向フォイルを備えて形成されるかも知れない。加圧ガスの螺旋流は気管内チューブ５８０の内部を噴霧カテーテル５７６の遠位部分に沿って進む。ガスの螺旋流は、エーロゾルプルームに螺旋流成分を加える噴霧カテーテルの遠位端部５８４から発生されたエーロゾルを同伴する。これは、液体粒子流が気管内チューブ５８０を出る時にそれの前進速度成分を低減する効果を有する。
【００７１】
図３５は図３４の噴霧カテーテル５７６を用いる他方法を示す。図３５において、第二ガス・オリフィス５８８を含む噴霧カテーテル５７６の遠位部分が気道内に設置できるように、噴霧カテーテル５７６が気管内チューブ５８０の遠位端部の遠位方向に伸張されているのが示される。気道のサイズを考慮して、第二ガス・オリフィス５８８を有する噴霧カテーテル５７６は図３４に示された方法と同様に動作して、エーロゾルプルームの前進速度を低減するために螺旋ガス流を発生する。
【００７２】
噴霧カテーテル５９２の他の実施例が図３６と図３７に示される。噴霧カテーテル５９２のこの実施例は独立した気管内チューブ（図示されない）と供に使用できる。噴霧カテーテル５９２は中心ルーメン６００とその中心ルーメンの周囲に配置された一つ以上の追加的ルーメン６０４とを有する主軸５９６を含む。この態様においては、その中心ルーメン６００は加圧ガス流のために使用され、そして追加的周辺ルーメン６０４は液状薬剤の投入のために使用される。そのルーメン６００と６０４とは、遠位方向ではオリフィス６０８と６１２で各々終端する。拡散器６１６が噴霧カテーテル５９２の遠位端部に、且つオリフィス６０８と６１２に隣接して配置されている。１つの態様においては、その拡散器６１６は、液体オリフィス６１２を通過した中心ルーメン６００のオリフィス６０８からのガス流を偏向する、それにより液状薬剤を噴霧化することが出来るような寸法に作られた、ほぼ円盤形状体から構成される。拡散器６１６とカテーテル９２の主軸部分５９６の遠位端部間の小さなギャップ（即ちベンチュリエリア）６２０は、エーロゾルを発生するための好ましい流体特性を与える。その拡散器６１６は、中心ルーメン６００内に位置する保持ワイヤー６２４に接続されるのがよい。その保持ワイヤー６２４を拡散器６１６を噴霧カテーテル５９２の遠位端部に取付けるために使用しても良い。また、保持ワイヤー６２４は拡散器の往復運動によりエーロゾルの発生をパルス振動させるために使用しても良い。この実施例で生成されたエーロゾルはほぼ半径方向の速度成分を有し、そして小さな前進速度成分しか持たないかも知れないことがわかる。更に、翼（ウイング）６２５などの、心出し器をその拡散器６１６に取付けても良い。
【００７３】
図３８は拡散器６１６の代替態様を示す。図３８において、拡散器６１６は、端部が噴霧カテーテル軸先端部内の二つの開口部内に配置され、そして中間部が遠位ガス・オリフィス６０８の直前に配置されたループから形成される。そのループは、金属か、ポリマー・ワイヤー、または他の材料から形成しても良い。そのループは、押出し法で形成されるか、または鋳造しても良い。
【００７４】
図３９は、噴霧カテーテルシステムの代替態様を示す。噴霧カテーテル６２７は気管内チューブ６２８内に配置されている。その噴霧カテーテル６２７は同軸に配置された外部チューブ６２９、中間チューブ６３０、そして内部チューブ６３１とを含む。内部チューブ６３１のルーメンを通じて送られる液体は、内部チューブ６３１と中間チューブ６３０間の環状領域６３２内に送られた加圧ガスにより噴霧化される。更に、加圧ガスはまた、中間チューブ６３０と外部チューブ６２９間の環状領域と連通する二次ガス供給源から送られる。その二次ガス供給源は、所望のプルーム形状と速度とを提供するのを助けるために使用されてもよい。例えば、外部チューブ６２９から送られた二次ガスの供給は気管壁、または他の気道への噴霧エーロゾルの密着を最小限にするのを助ける空気の同軸鞘状体を提供するために使用できる。又、その二次空気供給は追加的前進速度をエーロゾルプルームに加えるために使用されてもよい。図３９の態様で、追加的空気流は、領域６３３を介した二次ガスの供給により提供できる。
【００７５】
上述の態様において、噴霧化は、遠位オリフィスからの加圧ガスを液状薬剤を、供給する他の遠位オリフィスを横切って配向させることにより、カテーテルの遠位先端部で提供される。幾つかの上記態様で示されるように、遠位オリフィスから液体を送るための一つの経路は、カテーテルを通じて近位端部に延びるルーメンを経たものである。この構造は、多くの種類の薬物投与のための効率的な作業を提供する。多くの場合、遠位液体薬剤オリフィスは、それを横切る加圧ガス流のために負圧を受けやすい。この負圧は、多くの用途において、液体を噴霧するために、そのオリフィスから液体を引き出すのに十分であるかも知れない。もしエーロゾルのパルス振動化が望まれるならば、ガスルーメンの圧力がパルス振動される、それによりエーロゾルのパルス振動化された生成となる。ガス圧を増すことにより、エーロゾル出力をも増すことが可能である。
【００７６】
他の状況においては、液体に正圧を適用することが望ましいかも知れず、液体ルーメンの近位端部において、遠位液体オリフィスから液体を供給するために、それは必要である。その液体ルーメンに適用されたこの正の圧力は、ガスルーメンに適用されたもの（例えば３５−５０psi)と同じであるか、または、異なる（ガスルーメンよりも小さい）くてもよい。もし液体の噴霧化をパルス振動させることが望まれるならば、これは圧力のパルスを液体ルーメンの近位端部、または貯蔵器を介して液体コラムにあてることにより達成できる。ガスルーメン内のガスの加圧を液体ルーメンの加圧と同期させることもまた望ましい。遠位オリフィスからパルス振動化エーロゾルを発生するためにパルスで液体ルーメンに正の圧力を適用することに加えて、遠位オリフィスにおける液体を液体ルーメンに引き戻して、それにより液だれを回避するために各正圧パルス直後に小さな負圧を適用することが代替態様において望ましい。好適態様において、液体ルーメンがその中に形成される噴霧カテーテルの部分は、最小限の減衰で遠位端部に圧力パルスを伝達するために比較的低コンプライアンス材料から構成しても良い。
【００７７】
全長液体ルーメンはある状況においては欠点を有することもある。例えば、遠位オリフィスからの液体のパルス振動は、カテーテルの長さ上での圧力パルスの減衰のために近位端部への圧力の適用に、密接に対応、または追随しないこともある。更に、圧力を伝達して、遠位オリフィスから液体を放出するために液体ルーメンの近位端部に圧力を適用することは、そのルーメンが液体で満たされることを必要とする。幾つかの状況においては、これは患者により要求されるより多くの薬剤投与となり、そして無駄となる。
【００７８】
図４０における実施例は、液体の加圧を遠位液体オリフィスに可能な限り近くに制御し、それによりカテーテルのコンプライアンスと減衰の影響を低減することによりこれらの問題を対象とする。図４０において、噴霧カテーテル６５２は、近位端部（図示されない）から遠位ガスオリフィス６６４に伸張するガスルーメン６６０を備えた主本体６５６を有する。その主本体６５６は遠位液体薬剤貯蔵器（リザーバ）６６８を含む。図４０に示された態様においては、液体貯蔵器６６８はカテーテル６５２の主軸６５６の遠位部分内に設置される。その液体貯蔵器６６８は噴霧カテーテル６５２の遠位端部に近いのが望ましい。その液体貯蔵器６６８は投与されるべき薬剤で満たされる。もし薬剤量の容積が小さければ、その液体貯蔵器もまた対応して小さくてもよい。この態様は、例えば、一回の使用量で、０．１から０．５mlなどの小量の薬剤を投与するのに特に適している。その貯蔵器６６８はカテーテルの製造段階で事前充填してもよい。その貯蔵器６６８は、遠位ロケーションにおけるカテーテルのルーメンに栓をすることにより形成してもよい。又、液体貯蔵器６６８は、カテーテルの近位端部に戻るように伸張してもよい、それにより液体ルーメンを形成し、そしてここで議論された他の態様に関して説明されたように近位ポートと連通する。これは、もしそのルーメンが非コンプライアンス材料製であるならば必要とされるかも知れない。他の代替態様において、液体貯蔵器はカテーテル軸６５６の外部に位置したバルーンで形成してもよい。
【００７９】
フィルター６７２と栓６７６とは液体ルーメン／貯蔵器６６８の遠位端部における位置を占有する。遠位管状延長部６８０は栓６７６から延び、液体／貯蔵器６６８と連通する。その管状延長部６８０は遠位ガス・オリフィス６６４と整列した遠位オリフィス６８４を有するので、ガス・オリフィス６６４を出た加圧ガスが液体オリフィス６８４を出る液体を噴霧化することが出来る。遠位液体オリフィスは、噴霧カテーテルが使用される時に開口出来るオリフィスと関連した密閉可能キャップ、またはワックス状覆いを有してもよい。カテーテル６５２の主軸６５６の遠位部分において、ガスルーメン６６０と液体ルーメン６６８とは可撓性、かつ、膨張可能な壁、または膜６８８により分離される。図４０の態様において、エーロゾルのパルス化はガスルーメン６６０内のガス圧力のパルス化により達成される。ガスルーメン６６０内の圧力が高い時、それはガスと液体ルーメン６６０と６６８間の柔軟性壁６８８を液体ルーメン６６８内に膨張させる。これは、図４０の破線により表される。これが起こる時、ガスルーメン６６０からの圧力が液体ルーメン６６８に伝達され、そして液状薬剤はその遠位液体オリフィス６８４から強制的に押し出される。ガスルーメン６６０に適用された圧力が低くなると、膨張可能壁６８８はその初期位置に復帰する。膨張可能壁６８０がその初期位置に復帰すると、それは、液体を管状延長部６８０に僅か引き戻す遠位液体オリフィス６８４に負圧をもたらし、それにより先端部における液だれの発生を低減することが出来ることが注目される。更に、遠位液体オリフィス６８０からの液体の送りは、内袋６８８を膨張させるのに幾らかの時間がかかるので、ガス・オリフィスに高ガス圧を適用した後に直ちに起こらないかも知れないことが注目される。これは、液体が遠位液体オリフィスから流れ始める時、ガスが遠位ガス・オリフィスから高圧で安定的に流れることを意味する。これはまた、より清潔なエーロゾルを提供し、そして先端部における液だれの発生を低減するだろう。
【００８０】
図４０に示される噴霧カテーテル６５２の代替態様は、内袋壁６８８に可撓性ではあるが、弾力性のない材料を用いて作ってもよい。もしその袋壁６８８が可撓性はあるが、非弾性的であったならば、液体オリフィス６８４を通過する加圧ガスは負圧を生成する（ベンチュリ効果）、それにより液体を引き出して、それを噴霧化することが出来る。ベンチュリ・エリアへの連続的、または望ましくは断続的ガス供給はこの負圧を与える。その袋壁は放出を容易にするために通気口を備えてもよい。コンプライアンスや非コンプライアンス領域を有する噴霧カテーテルを製造するために、上述のように、そのカテーテルは異なる壁部分の物理的属性を最適化するために異なる化合物、またはポリマーを用いて共押し出しをしてもよい。袋壁の形成においてポリマー材料を架橋させるために高エネルギー放射を用いることが望まれる。
【００８１】
Ｖ．エーロゾルプルームのアラインメント
上述の態様は最適噴霧プルームを発達させることに向けられる。噴霧の効率に貢献する他の要因は解剖学的環境に関する噴霧カテーテルの位置であることが更に認識される。例えば、たとえ使用されている噴霧カテーテルが最適プルームを発達させても、カテーテルの投与効率は、もしそのプルームが気管内チューブ、気管壁、または他の気道内に向けられるならば非常に緩和されるかも知れない。故に、人体内の噴霧カテーテルの正しいロケーション、向き、そしてアライメントは、噴霧カテーテルを介しての薬剤の投与に貢献する重要な要因である。一般に、カテーテルがその中に位置する気道内にそのカテーテルを同軸に一直線に一致させることが望ましい。
【００８２】
もし在れば、気管内チューブは独立した噴霧カテーテルから逆にエーロゾルの投与をもたらすことが出来る。例えば、気管内チューブは、気管の径よりも小さい内径を有するので、もし噴霧が気管内チューブの内部で起こるならば、エーロゾルの一部は気管内チューブの内壁に密着して、それにより浪費されるかも知れない。大抵の従来型の気管内チューブは、比較的堅牢である曲がった遠位端部を有するので、それが患者の気管内の適所にある時、その気管内チューブの遠位端部は偏心して指向される。これは、たとえ噴霧カテーテルの遠位端部が気管内チューブの遠位方向に位置するようにそのカテーテルが位置決めされても、そのカテーテルが気管壁にそのエーロゾルを直接もたらす気管内チューブ内に位置する噴霧カテーテルの向きに影響を与える。一般に、エーロゾル粒子がそれらの速度を失い、そして吸気流で搬送されるようになるように、エーロゾルが生成された後にエーロゾル粒子が数センチメートルの間衝撃を回避できるようにすることが望ましい。
【００８３】
図４１の発明の実施例は、患者の気管内での噴霧カテーテルの改良したアライメントを提供することを意図している。図４１において、気管内チューブ７００は患者の気管７０４内に位置決めされる。気管内チューブ７００は、気管６９６内の気管内チューブ７００の位置決めとアライメントを容易にするために遠位の外側の周辺に位置した膨張性カフ７０８を有するタイプのものである。噴霧カテーテル７１２が、気管内チューブ７００の遠位端の中を、そして、その中から延びている。その噴霧カテーテル７１２は上述の噴霧カテーテルの態様の何れかと同一であるのがよい。その噴霧カテーテル７１２の遠位部分７１６周りに位置するのは、スプリング心出し器（センタリング装置）７２０である。このスプリング心出し器７２０は噴霧カテーテル７１２の軸に固定された保持リング７２４とそのリング７２４に接続された複数のアーム７２６とを含む。１つの態様においては、三つのアーム７２６が在る。そのアーム７２６は可撓性で、弾力がある。そのアーム７２６はスプリング焼戻しされた金属、または適当なプラスチックから作られるのがよい。ボール７２７がリング７２４への接続部の反対側のアーム７２６の各端部に配置されている。そのスプリング心出し器７２０は、気管内チューブ７００のルーメン７２８内のスプリング心出し器を含む噴霧カテーテル７１２を最初に位置決めすることにより配置される。アーム７２６は、気管、または気道の直径よりも大きなサイズとなるように形成される。故に、心出し器が気管内チューブ７００内に位置決めされるとき、それらのアームは、ボール７２７が噴霧カテーテル７１２の軸に近接した状態で圧縮形状に弾性変形させられる。心出し器を配置するために噴霧カテーテル７１２を気管内チューブ７００の遠位端部から前へ進める。ボール７２７が気管内チューブ７００から進められると、それらは拡張したサイズに広がり、そして気管壁、または他の気道と接触する。そのボール７２７は気管壁、または他の気道への刺激、または損傷を抑制するために比較的滑らかな表面を提供する。拡張されたアームによって、噴霧カテーテルの遠位端部から放出されるプルームが気管壁、または他の気道との最小の接触を持つように、噴霧カテーテルは気管、または他の気道内の中央に配置される。噴霧カテーテル７１２を取出すことが必要なとき、それは気管内チューブ７００内に戻るように近位方向に引込ませることが出来る。望ましい態様において、そのアームは、望ましくは直径が約０．０１５インチより小さな細い弾性的ワイヤー、またはポリマーから形成される。そのアームとボールの両方、またはその何れかは放射線不透過性材料で作られるか、またはコーティングされるのがよい。心出し器が噴霧カテーテルの遠位端部の幾分か前に設置されることが図４１に示される心出し器の態様の利点である。これが、エーロゾルが最初に流れ込むことになる気管の部分、または他の気道内にその心出し器のアーム７２６を位置決めする。従って、心出し器は、噴霧カテーテルの遠位先端を越えた気管の部分、または他の気道に関してその遠位先端を配向し、それによりこの部分に沿う密着を低減するのを助けることが出来る。
【００８４】
図４２は噴霧カテーテルの代替態様を示す。噴霧カテーテル７２９は上述のように気管内チューブと供に使用される。その噴霧カテーテル７２９は心出し器７３０を含む。その心出し器７３０は、カテーテル軸の軸から外方に弾性的に拡張して、噴霧カテーテルの遠位端部の所望位置に応じて、患者の気管壁、気道、または気管内チューブの内部と接触するように形成された複数のアーム７３１を含む。各アーム７３１の端部には、ボール７３２が在る。アーム７３１の近位端部は、カテーテル７２９の軸内のルーメン７３４の中を通るワイヤー７３３から形成される。各ルーメン７３４はアームがそれから伸張する遠位開口部７３５を有する。その遠位開口部は、そのカテーテル軸の遠位端部から約０．１０から１ｃｍである。ワイヤー７３３の近位端部は、使用中、通常は患者の体外にあるカテーテルの部分のカテーテル近位端部に近い開口部７３６を経て噴霧カテーテルのルーメン７３４を出る。従って、ワイヤー７３３の近位端部は、使用時に医師により利用可能である。ワイヤー７３３の近位端部を押し、引きすることにより、開口部７３５から伸張するアーム７３１の部分を調整できる。従って、そのアーム７３１を、ワイヤー７３３の近位端部を引いたり、押したりすることにより、いっぱいに引っ込められた位置から、いっぱいに進められた位置まで調整できる。更に、ワイヤー７３３の近位端部は十分に引き戻された位置と十分に進められた位置との間のいかなる中間位置にも調整可能であるので、医師は、いかなるサイズにも、望まれるように心出し器７３０のサイズを調整できる。そのワイヤー７３３は、位置決めの間その中に入っているルーメンから前に進められた時には所望のサイズとなるべきであるので、所望の拡張形状が製造中にワイヤーに伝えられるようにそれらが形状記憶性の材料から形成されるのが望ましい。１つの態様においては、そのワイヤーはニチノールから形成してもよい。
【００８５】
１つの望ましい態様においては、第二心出し器７３７がまた設けられる。第二心出し器７３７は第一心出し器７３０の近くに噴霧カテーテル７２９の軸上に位置する。その第二心出し器７３７は、軸（シャウト）から半径方向外方に延び、プラスチック、または金属などの材料から形成された弾性的な翼から形成されるのがよい。第二（または近位）心出し器７３７はカテーテル７２９の遠位端部のアライメントを保つのを助ける。
【００８６】
図４３は本発明の他の代替態様を示す。図１の噴霧カテーテル２０と同一であるのがよい噴霧カテーテル７３８が示される。その噴霧カテーテル７３８は心出し器７３９を含む。その心出し器７３９はカテーテルの遠位端部に位置するワイヤー・ループ７４０を含む。ワイヤー・ループ７４０の一端７４１が噴霧カテーテル軸の遠位端部に接続されている。ワイヤー・ループ７４０の他端７４２は、カテーテル７３８の近位端部に伸張するルーメン７４４と連通する軸の開口部に入る。ワイヤーの近位端部７４５は、通常は使用中に患者の体外にある噴霧カテーテルの近位部分内の開口部を経てルーメン７４４を出る。ワイヤー・ループ７４０サイズをワイヤーの近位端部７４５を前進、または後退させることにより調整できる。この態様においては、ワイヤー７４５が更に後退出来ない時には心出し器は完全に引き込まれていると判断される。噴霧カテーテルの遠位端部の位置もまた、そのループ、またはアームが気管内チューブの遠位端部と接触するとき引き起こされる更なる後退に対する抵抗により判断できる。拡張されたサイズにある時は、ワイヤー・ループ７４０は、噴霧カテーテルの遠位端部が位置決めされるところにより気管の壁、気道、または気管内チューブの内部と接触する。ワイヤー・ループ７４０のサイズは、中間のサイズの他、いっぱいに低減されたサイズからいっぱいに拡張されたサイズまで調整可能である。図４３の態様において、そのループのサイズは異なる患者内の異なるサイズの気道に調整可能である、或は、そのループのサイズは、もし医師が噴霧カテーテルを患者の呼吸管内の異なるロケーションに再配置することを要求するならば同一患者の異なるサイズの気道にも調整可能である。一つの望ましい態様において、一本以上のワイヤー・ループが噴霧カテーテルの遠位端部に設けてもよい。この態様のワイヤー・ループ７４０はまた、図９で示されたループ１０６と同様の方法でガイドワイヤー上での位置決めを容易にするために使用される。
【００８７】
図４４と図４５は本発明の他の代替態様を示す。噴霧カテーテル７４７は軸部分７４８とその軸７４８の遠位端部から延びるワイヤー・ループ７４９とを有する。この態様において、ワイヤー・ループ７４９は各端部７５０と７５１においてカテーテル軸７４８の遠位端部に接続される。引込み可能な鞘部７５２が噴霧カテーテル軸７４８上に位置決めされる。その鞘部７５２をそのカテーテル軸７４８に対して進められたり、引込められたり出来る。噴霧カテーテルを患者の呼吸管内の所望の位置に移動することが必要とされる時、その鞘部７５２は図４５に示されるように、小さい形状を維持するためにループ７４９上を進められる。噴霧カテーテルの遠位端部が適切に位置決めされると、その鞘部７５２は図４４に示されるように、引込められ、そのループ７４９をその拡張サイズにまで拡張させ、呼吸管内の噴霧カテーテルの遠位端部を心出しして、整列させる。一つの態様において、そのループ７４９はニチノールなどの超弾性材料から形成される。
【００８８】
上述のように、噴霧カテーテルの正しい位置決めとアラインメントは投薬効率に影響する重要な要因である。一般に、噴霧カテーテルの先端を可能な限り気管（または他の呼吸管）の中央領域近くに位置決めすることが望ましい。たとえそのカテーテルが気管に関して心出し出来たとしても、もし心出し器に近い部分が一直線に合わなければ、それは先端部の方向の向きに影響を及ぼすことが更に注目される噴霧カテーテル７５３は心出しされるが、その先端部は最適プルームを提供するのに正しく向けられない、この状況が図４６で表される。この潜在的問題は、図４７で示された発明の態様を使用することにより解消できる。図４７において、噴霧カテーテル７５４は患者の気管７５５内に位置する。その噴霧カテーテル７５４は気管内チューブ７５６の端部から延びる。第一心出し器７５７が遠位端部７６４に近い噴霧カテーテル７５４の主軸７６０上に配置されている。第一心出し器７５７は図４１乃至図４５に示された心出し器と同一であるのがよい。第二心出し器７６８が、第一心出し器７５７から近い方に噴霧カテーテル軸７６０に沿って軸上に配置されている。その第二心出し器７６８は第一心出し器７５７と同じであるのがよい。図４７に示されるように、二つの心出し器７５７と７６８は気管内の中央に噴霧カテーテル７５７を位置決めするのに役立つだけでなく、噴霧カテーテル先端部を一直線に合わせ気管の中心軸に沿ってプルームを吐出するのにも役立つ。
【００８９】
近位心出し器７６８を他のタイプの心出し器によって代用してもよく、または図４８に示されるようにこの目的のために気管内チューブ７５６を採用してもよい。もし気管内チューブを噴霧カテーテルを心出しするのを助けるために使用するならば、気管内に正確にそれを同軸に一直線に合わせるために遠位側の細長い閉塞カフ７７２、又は、気球を組み入れるのがよい。大抵の従来型の気管内チューブは患者の気管を位置決めするのを容易にするために湾曲部を備えている。更に、ほとんどの従来型気管内チューブは比較的堅牢である。これらの要因が図４６と図４７に例示されるように患者の気管に関して気管内チューブの遠位端部の不整列を生じさせることがある。噴霧カテーテルの心出しのための気管内チューブを用いるために、従来型の気管内チューブにおけるよりも器官内チューブの先端部をもっと真っ直ぐで、そして／または柔軟にして閉塞気球や気管で正しい中心性を確保することが望ましい。より真っ直ぐで柔軟な先端部を有する気管内チューブが図４８に示される。更に、その気管内チューブは、噴霧カテーテル７５を一直線に合わせるための心出し、または照準装置７７６を備えてもよい。図４８の態様において、その照準装置７７６は、気管内チューブ７５６の壁から軸方向中心位置に向って伸張する複数の柔軟な、または弾性的な翼により形成される。
【００９０】
噴霧カテーテルの適切な心出しと照準は、解剖学的要因に影響される。幾つかの状況においては、噴霧カテーテルの遠位先端部を肺の両気管支内、または別の気管支内の何れかに位置決めすることが望ましい。肺胞近くへの噴霧先端部の位置決めは、投薬効率を高めることもできる。肺の両気管支内に噴霧先端部を置くことが望まれる状況において、図４９に示されるように、二重先端部を有する噴霧カテーテル７８０を、採用可能である。図４９に示されるように、二重先端部を用いると、心出しや照準は、各気管支内のより狭い気道のために、重要な考慮すべき要件となる。二重先端部噴霧カテーテルの心出しと照準を提供するために、先端部７８４と７８８の各々は、７９２と７９６などの、それ自身の心出し器を備えてもよい。これらの心出し器は上述の心出し器と同一であってもよい。択一的に、その心出し器７９２と７９６とは、示されるように、先端部７８４と７８８の各々の軸から弓のように外側に曲る柔軟性、または弾性材料から作られた、アーム、または支柱から形成されるのがよい。これらの支柱は、より小さな気道に適合させるためにより短い長さに形成されるか、または、それらは異なる気道に適用させるために配置サイズの範囲を提供するように作ってもよい。
【００９１】
図４９に示されるように二重先端部７８４と７８８とを有する噴霧カテーテルを提供することに代るものとして、もし肺の別の気管支内への噴霧化薬剤の投与が要求されるならば、所望の気管支に向けられた複数オリフィス、またはジェットを有する単一ノズル先端部を有する噴霧カテーテルを使用することが望ましい。
【００９２】
上述の全ての心出し器において、あるエーロゾルがその心出し器を形成するワイヤー、またはループに密着するかも知れない、故に、その心出し器はそのような密着に因る損失を最小限にするために小さな径、または横断面を有するワイヤー、または材料から構成されるのが望ましい。更に、気管壁、または他の気道上のエーロゾル密着の低減に因る全体の改善した効率が、心出し器への密着に因るどのような損失を埋めあわせるであろうと考えられる。
【００９３】
気道内の噴霧カテーテルの遠位端部を心出しするための他の代替手段は空圧心出し器のための加圧ガスの一部を使用することである。先端部近くの噴霧カテーテルの外周に均等に間隔をとって配置された二つ以上の外方に向けられた開口部から発生されるエアー・ジェットが、気道内の噴霧カテーテルを心出しするために使用できる。この代わりは、物理的心出し器と比較して刺激を回避するのを助けて、追加的利点を与える。
【００９４】
患者の気道内の噴霧カテーテルを心出しするのを助けるための他の代替方法は、噴霧カテーテル先端部近くに配置された気球、またはワイヤー心出し器を使用することである。その気球、またはワイヤー心出し器は気管内チューブ先端部に関して噴霧カテーテル先端部の配置を二重チェックするために一時的に膨張させることが出来る。この特徴を使うために、噴霧カテーテルは、距離を判断するために近位軸上のマークを用いて気管内チューブ先端部を超えて進められる。その心出し器、または気球は気管内チューブよりも大きい径まで膨張され、そしてそのカテーテルは、その心出し器、または気球が気管内チューブ先端部との接触が感じられるまで、または気管内気流が妨げられるまで引き込まれる。
【００９５】
ＶＩ．作動と流量制御
上述のように、ガスルーメンを加圧するために使用される駆動ガスは、圧力３５−５０psiの純粋（例えば１００％）酸素でもよい。他のガスや圧力を、所望の粒子サイズを準備するために適切に調整して使用してもよい。加圧ガスを、必要ならば、バブラー、または他の適当な手段により湿らせて、暖めてもよい。
【００９６】
液体ルーメンに関して、噴霧カテーテルを通じて液状薬剤を投与するための一つの方法は、手動で操作される注射器によるものがある。この方法で液状薬剤を投与するために、噴霧化されるべき液状薬剤を含む注射器が噴霧カテーテルの近位端部に接続されたマニフォールド上の液体ポートに接続される。それで、その液体が注入される一方で、加圧ガスが噴霧カテーテル・マニフォールド上のガス入り口ポートを経て噴霧カテーテルに供給される。手動操作注射器を用いるのは、確実で、使用するのが容易となり、そして小量の薬剤のみを投与することが要求される時には望ましい。
【００９７】
望ましい態様においては、その液状薬剤は加圧源から噴霧カテーテルに投与される。液状薬剤のための加圧源は、一般により高く、且つより一定の圧力を可能にする。高圧は、液体ルーメンを塞ぐかも知れない全ての妨害物を取り除くのを助ける。液体ルーメンの加圧は、全ての液状薬剤がカテーテル先端部から排出されることを保証することが出来る。更に、液体加圧源を使用すると、長期間の投薬を、またはもし使用される場合、ベンチレータの動作と一致するようにタイミングを合わせるか、パルス化される投薬を提供することが出来る。望ましい態様において、ガス加圧を提供するために使用される同一圧力源（５０psi）は、液体の加圧を準備するためにも使用できる。幾つかのベンチレータは、外部に位置した噴霧器のために使用される補助ポートを有する。この補助ポートからの圧力流は、ここで考慮される噴霧カテーテルの態様の液体とガスの供給を駆動するための圧力源として使用してもよい。又は、この補助ポートからの流れの中に位置するセンサーを、加圧された液体とガスの供給を操作する他のコントロール装置を誘発するために使用してもよい。
【００９８】
望ましい態様において、エーロゾルの発生は患者の吸入と同期化される。一つの態様において、これは液体入力ポートへのガス圧力ライン上の手動操作可能コントロールガス弁で達成できる。これは、薬剤を短時間で、例えば数呼吸サイクルで投与できる時には適切であろう。又は、延長された時間投薬することが望まれる時には、液状薬剤源から噴霧器を経て自動的に投薬できるシステムを採用することが望ましい。そのようなシステムにおいて、ガスと液体、またはその何れかの流れは、電子圧力センサーとリレーアクチュエーターとを使用して患者の吸入サイクルにより誘発される。
【００９９】
噴霧カテーテルを経る効率的な投薬に関する重要な要因は、ガスと液体とを加圧して、噴霧カテーテルの近位端部に供給するための流量コントロールシステムである。多くの状況において、薬剤は、数時間、または数日などの、長期にわたり患者の適所に配置される噴霧カーテーテルを経て患者に送られることが想像される。そのような状況において、薬剤の供給から患者に薬剤治療の適切な一回の服用量を、適切な速度で自動的に投与し、そして更に自動的に、且つ無人で動作するシステムを使用することが望まれる。更に、噴霧カテーテルを連絡しなくする、または供給が新たに与えられるかの何れかが行えるように供給量が低下した時を検出するための手段を提供することが望まれる。図５０と図５１は噴霧カテーテルと共に用いるためのリザーバと加圧システムの幾つかの態様を示す。
【０１００】
図５０において、リザーバおよび加圧アッセンブリー８００は噴霧カテーテルの近位端部に接続される。その噴霧カテーテルは上述の態様の何れかと似ているものでもよい。そのアッセンブリー８００は、外部加圧ガス供給に接続できるガス入口ポートを有する。外部加圧ガス供給は病院の主ガス供給でもよい、または他のユニットにより供給してもよい。その外部ガス供給は酸素５０psi供給でもよい。そのガス入口ポート８０４の形はアッセンブリー８００により定められ、そしてそれを通じて伸張する気流路８０８と連通する。そのアッセンブリー８００は、液体流路８０８と連通するガス出力ポート８１２を含み、そしてそれは噴霧カテーテル（図示されない）のガス入口ポートに接続する。そのガス出力ポート８１２はガス入口ポート８０４のすぐ下流に位置する。ガス出口ポート８１２の下流の流体流路８０８内に位置するのはフィルター８１６である。そのフィルター８１６は、ガスの通過を許すが、いかなる液体の逆流も防止する疎水性フィルターであるのが望ましい。流体流路８０８内のフィルター８１６の下流に位置するのは、注入ポートおよび貯蔵器８２０である。このポート８２０は噴霧カテーテルに供給されるべき液状流体薬剤の供給と連通している。流体流路８０８内の次に位置するのは、毛管薬剤貯蔵器８２４である。その毛管貯蔵器８２４は投与されるべき液状薬剤の供給量を保持するように適合されたプラスチック管材料の長さにより構成される。示された態様において、その毛管貯蔵器は透明管材料の螺旋コイルから成る。毛管材料貯蔵器８２４の下流に位置するのは、噴霧カテーテル（図示されない）の液体入口ポートに接続する液体出口８２８である。図５０に示される態様で、その透明毛管材料８２４は噴霧カテーテルへの薬剤の供給を確認するための便利で確実な方法を提供する。その毛管材料は、その長さのために、薬剤の適切な供給量を含むことが出来る。薬剤が尽きようとしていることを付き添っている医療関係者が気付くと、新たな供給が容易に提供される。その透明毛管は、その毛管を下降するガス／薬剤凹面を見ることにより薬剤流の容易な視覚化を可能にする。医療人員による直接の観察に頼る代りに、その毛管材料が、毛管材料内の薬剤が尽きようとしていること、または凹面が妨害物のために動きが停止していることを検出した時に医療人員に警報する、例えば、フォトセルなどの、自動検出装置と共に使用するものよい。妨害物は、圧力の増加の検出によって検出してもよい。
【０１０１】
図５１と図５２は流体貯蔵器および加圧アッセンブリー８３２の他の態様を示す。この態様はガス入口８３６、流体流路８４０、液状薬剤供給ルーメン８４４、フィルター８４８、毛管チャネルセクション８５２、そして出口ポート８５６とを含む。この態様において、そのフィルター８４８は充填ルーメン８４４の下流に位置する。そのフィルター８４８は使用中に加圧ガスが液状薬剤を押すことが出来るが、充填中にそのルーメンまで液状薬剤が逆流するのを防止する。この態様において、第二注入ポート８６０は毛管セクション８５２の下流に提供される、そして第二フィルター８６４は第二注入ポート８６０の下流に位置する。第二フィルター８６４は約２０μｍの保持性（リテンション：retention)を有するフィルターであるのが望ましい。また、この態様において、その毛管セクション８５２は平面セクション８６５から構成してもよい。その平面セクション８６５は、その中に型成型、溝彫り、または他の方法で形成された曲がりくねったチャネルを有する一つのプラスチックであってもよい。その平面セクション８６８は、それを通じて流れる溶液との適当な対照を与えるために彩色されるのが望ましい。透明な平面プラスチックの覆いは、毛管セクションの閉チャネルを形成するために平面セクション８６５の屈曲チャネル上に置かれる。毛管セクション内のその流体チャネルは約２ｍｍの内径を有するのが望ましい。その第二入口ポート８６４は薬剤を噴霧カテーテル液体流に加えるための追加的手段を提供する。セクション８５２内の毛管チャネルが充填されると、そのガスはそのチューブを加圧するために使用されて、その流体をカテーテル先端部に強制的に押し進める。第二フィルター８６４は、噴霧カテーテルへの流れを正確に計量するための制限的オリフィスとして働く。その透明な毛管チャネルは、その毛管を下降するガス／薬剤の凹面を見ることにより薬剤の流れの容易な視覚化を可能にする。より細いチューブは、緩やかな投与速度でもその流れを速く動くように見えるようにする。従って、いかなる流れの中断も、容易に観察される。その毛管材料セクションはまた、注入ポート８６０を除いてライン内に全くデッドスペースがないので、ほとんど１００％の薬剤がカテーテル先端部に投与されることを保証する。
【０１０２】
気管内チューブでの患者の換気中、特に長時間行われる挿管時、送られる空気を湿らせることが望ましいと見なされる。噴霧カテーテルが、気管内チューブと供に、または気管内チューブなしかの何れかで、薬剤の投与のために使用される時、薬剤投与に加えて、給湿するための噴霧カテーテルを利用することが可能である。湿気を組み込んだ噴霧カテーテル用流れ配送システムの態様が図５３に示される。適当に大きい貯蔵器８６６は無菌水、または食塩水を保持する。その貯蔵器８６６は噴霧カテーテルの液体供給ルーメン８６７に接続される。溶液は、カテーテル先端部における負圧、重力、リザーバの遠位の溶液供給ライン内のポンプにより、または適当な手段によりリザーバを加圧することによりリザーバ蔵器８６６から噴霧カテーテル８６８内に引き込まれる。
【０１０３】
薬剤は以下の方法で給湿水内に加えられてもよい。第一の代替手段では、その薬剤は、溶液貯蔵器８６６内の等張性食塩水に加えられる、それによりその水と共に薬剤の高希釈度で、緩慢な、連続投与を準備することが出来る。第二の代替手段では、その薬剤は、貯蔵器８６６とカテーテル８６８の液体ルーメンとの間の注入ポート８６９を経て溶液供給ライン８６７内に導入される。その薬剤は、図５０のシステム８００などの溶液貯蔵システムからの溶液供給ラインの注入ポートに送ってもよい。この後者の代りを用いると、薬剤のより濃縮された服用量が、医師により望まれた指定時間で投与可能である。薬剤が貯蔵器８６６内に逆流、または拡散できないことを保証するために貯蔵器８６６と注入ポートとの間に分子のふるい、チェック弁、または空気トラップ８７０を含むこともまた望ましい。
【０１０４】
肺に投薬する時、または給湿のために水を投与する時、投与前に液体を加熱することが望ましい。これは、液体の噴霧と関連するガスの膨張が身体から熱を奪うので、特に適切であろう。この問題に対処するために、加熱要素８７１が噴霧カテーテル８６８への液体供給ライン８６７と入れることもできる。この加熱要素８７１はその供給ライン８６７の周りに巻き付けられた電気コイルを含む、またはその供給ライン８６７の周りに巻き付けられた管材料内を流れる加熱した水を使用してもよい。その加熱要素８７１は、給湿を備えた態様だけでなく、それを備えない態様においても使用してかまわない。又は、その加熱要素８７１はガス供給ラインと、または液体貯蔵器８６６と関連付けられてもよい。
【０１０５】
患者の吸入により肺に運ばれるエーロゾルを発生できるように、噴霧カテーテルを動作させるのが一般に望ましいと見なされる。これは、エーロゾル発生のパルス化を必要とする、それで患者の吸入と一致するようにタイミングをとることが出来る。もし患者が挿管されているならば、噴霧のタイミングは送気装置の動きと同期させることが出来る。噴霧先端部と肺胞との間の距離を考慮に入れるために吸入時間の開始の僅か前に、または僅か後に噴霧を開始するのが望ましいことが分かる。また、吸入流が止まった後の無駄なエーロゾルを回避するために、吸入時間の終りの僅か前にその噴霧を停止することが望ましい。
【０１０６】
エーロゾルのこの連続パルス化は図５４と図５５に示されるようにシステム８７２により達成できる。図５４と図５５は噴霧カテーテルの流量コントロールシステムの一部を示す。流れライン８７６は入口８８０と出口８８４とを有する。その流れライン８７６はソフト（例えば、柔軟な）チューブから形成してもよい。その入口８８０は液状薬剤源に接続する、そして特に図５０乃至図５２に示される液体貯蔵器の液体出口（８２８、または８５６）に付けてもよい。図５４と図５５における流れライン出口８８４は、図１と図２におけるポート３２などの、噴霧カテーテルのマニフォールド上の液体入口ポートに接続する。アクチュエーター・ピストン８８８がその流れライン８７６の部分の周りに配置されている。そのアクチュエーター・ピストン８８８は、その中を延びる液体流れライン８７６の部分に突き当たることが出来るソレノイド・ピンチ弁８９２を含む、それによりそのラインを締め付けることが出来る。そのアクチュエーター・ピストン８８８は、ベンチレータから（外部噴霧器のために使用される補助ポートからなど）の入力を受けるコントローラーに接続され、そしてそれにより作動されるので、そのアクチュエーター・ピストン８８８はベンチレータの吸入と排出とに同期させてその流れラインを開閉することが出来る。ソレノイド・ピストンの代わりに、計量弁、または可逆性注射器ポンプを使用してもよい。
【０１０７】
望ましい態様において、その流れコントロールシステム８７２は、引き戻す特徴を与えるために二重ソレノイド配置を使用する。アクチュエーター・ピストン８８８の作動により液体流のパルス化は、圧力が切られた時に遠位噴霧液体オリフィスに幾らかの液体が残留することもある。これは、その液体が制御された圧力条件下で吐出されていないので、遠位液体オリフィス先端部からの少量の液だれとなることもある。そのような液だれの発生を抑制するために、ドローバックの特徴がその流れコントロールシステム内に提供される。そのドローバックの特徴は、流れライン８７６と導通する袋体９００と関連付けられる第二ソレノイド８９６により提供される。その袋体９００はアクチュエーター・ピストン８８８の下流の流れコントロールライン８７６と導通する。小量の流体（液体／空気）がその袋体９００を占有する。その袋体は、膨張したサイズに復元する素質をもって形成される伸縮性材料から構成される。アクチュエータ・ピストン８８８が噴霧カテーテルの遠位端部への流体の流れを可能にするために開くと、第二ソレノイド８９６が閉位置に移動する、それによりその袋体９００を圧縮して、図５４に示されるように、それから流体を流体の流れライン８７６内に絞り出す。換気サイクルの発散段階の間に、そのアクチュエーター・ピストン８８８は噴霧カテーテルの遠位端部への流体の流れを遮断するために閉じる。そのアクチュエーター・ピストン８８８が閉じると、図５５に示されるように、第二ソレノイド８９６が開く。これは袋体９００がその膨張サイズに弾力的に回復できるようにする、そしてそれが回復すると、流体を流体の流れライン８７６から流体をその中に引き込む。その流体の流れライン８７６はアクチュエーター・ピストン８８８の近くで閉じられるので、その袋体が流体の流れライン８７６からその中に流体を引き込むと、それは、噴霧カテーテル液体ルーメンに接続する流体の流れラインの遠位端部から流体を引き出す。これは噴霧カテーテルの液体ルーメン内の液体の全コラムを僅かに逆方向（即ち近位）に移動させる、それによりその液体を遠位オリフィスから離れるように移動させることが出来る。このような方法で、図５４と図５５の流れコントロールシステムは、液体の流れラインが遮断されると、換気装置の発散局面中に逆方向への流れライン内の液体の引き戻しを可能にする。
【０１０８】
ＶＩＩ．選択的噴霧投薬治療
噴霧カテーテルで薬剤を投与する時、肺の他方ではなく、一方の気管支にのみに、または他のものではなく特定の気管支にのみ投薬することが望ましい。このタイプの選択的療法の理由は、肺の一部のエリアのみが薬物治療を必要とすることからであろう。図５６に示された発明の態様は一方の気管支のみに噴霧カテーテルを介しての薬物の選択的投与を容易にする。図５６において、気管内チューブ９０４は患者の気管９０８内に位置決めされる。噴霧カテーテル９１２はその気管内チューブ内に位置決めされる。この噴霧カテーテル９０４は上述の態様と似かよったものでもよい。この噴霧カテーテル９０４は、気管内チューブ内に固定的に組み込まれているタイプのものであってもよい。第二カテーテル９１６は気管内チューブ９０４の遠位方向に延びる。その第二カテーテル９１６は気管内チューブ９０４の換気ルーメン９２０内に位置決めされるのがよい。その第二カテーテル９１６は、低い流れ加圧ガスが通されるルーメンを含む。第二カテーテル９１６の近位端部は気管内チューブ９０４の近位端部から、米国特許第５，０７８，１３１号明細書で説明される器具などの、適当な器具の中を延びる。加圧ガスの適当な供給源は第二カテーテル９１６の近位端部に設置される。このガス供給源は噴霧カテーテル９１２の加圧ガスルーメンのために使用されたのと同じガス供給源であってもよい。第二カテーテル９１６の遠位端部９２８は、噴霧投薬することが望まれる気管支以外の気管支内に位置決めされる。加圧ガスは第二カテーテル９１６を通じてその遠位端部内のオリフィス９３６から送られる。第二カテーテル９１６の遠位端部９３６からの加圧ガスの送りは、気管支９３２内の圧力レベルを他の気管支におけるよりも僅かに高くさせる。故に、その噴霧カテーテル９１２が液状薬剤のエーロゾルを発生する時、それは気管内チューブ９０４から第二カテーテル９１６と供にある気管支以外の方に吸入流と供に流れる傾向がある。このように、肺の気管支の一方、または選択された気管支は、気管内チューブ内に位置決めされた単一噴霧カテーテルを用いて選択的に投薬できる。
【０１０９】
ＶＩＩＩ．噴霧のタイミング
前述のように、噴霧薬剤を肺に投与するために薬剤は患者の吸入により運ばれることが望ましい。多数の要因が、この方法で投与される薬の効率に影響を及ぼす。次の態様はこれらの要因の幾つかを考慮に入れた投薬効率の向上に向けられる。
【０１１０】
もし患者が挿管されているならば、患者の換気と噴霧パルスのタイミングを同期させることが可能であろう。１つの態様において、これはベンチレータと噴霧器間にインターフェイスを提供することにより達成されよう。ある状況においては、噴霧を誘発するための他の手段を提供することが望ましい。例えば、使用されているベンチレータは適当なインターフェイスを与えないこともある。また、そのベンチレータは、噴霧カテーテルを高効率で動作できるようにするのに患者の呼吸に関する正確な情報を十分に提供しないかも知れない。そのような状況において、その噴霧カテーテルを誘発して動作させるために使用できる情報を得るために一つ以上の独立したセンサーを利用することが望ましい。
【０１１１】
図５７において、患者の気管９５２内に位置する気管内チューブ９４８内に位置決めされた噴霧カテーテル９４４が在る。気管内チューブ９４８の近位端部は換気装置９５６に接続される。噴霧カテーテル９４４により噴霧パルスの発生のタイミングを取るのに使用するための患者の呼吸に関する生理学的情報を得るために、一つ以上のセンサーを使用してもよい。例えば、第一センサー９６０を気管内チューブ９４８の遠位端部上に位置してもよい。更に、センサー９６４は噴霧カテーテル９４４上に位置決めしてもよい。他のセンサー９６８を、呼吸システム内の更に遠位に位置する独立したカテーテル９７２などの、独立した装置上に位置決めしてもよい。更に、センサー９７６は換気装置９５６の換気装置回路内、またはもし在れば、換気装置補助ポート内、または患者のどこかに位置決めしてもよい。これらのセンサー９６０、９６４、９６８、９７６は、筋肉収縮、電気生理学的活動等の、圧力、流れ、または患者の生理学的パラメーターを測定するセンサーのタイプであってもよい。代替態様において、一つ以上のこれらのセンサーを使用してもよい。
【０１１２】
図５８と図５９はセンサーを含む噴霧カテーテルの代替態様を示す。図５８において、噴霧カテーテル９８０が示される。この噴霧カテーテル９８０は図１１における噴霧カテーテルと似かよっったものでもよい。図５８において、主軸９８４は液状薬剤を送るために使用される中心に位置するルーメン９８８と加圧ガスを送るために使用されるその周辺に位置する複数のルーメン９９２とを有する複数のルーメンを含む。周辺ルーメン９９６の一つは加圧ガスのために使用されないが、その代りに感知目的のために使用される。これは主軸９８４の壁を通じて開口部１００とを形成することにより達成してもよい。そのルーメンは感知ルーメン９９６と連通する。その開口部１０００は開口しているか、またはそれを横切る圧力の伝達を許す柔軟なダイアフラムで覆ってもよい。圧力感知装置は噴霧カテーテルの近位端部に位置してもよい。噴霧カテーテルの遠位端部における圧力は感知ルーメン９９６を経て近位に位置する感知装置により感知できる。これは遠位の気圧についての空圧的感知に頼ることが出来る。遠位ガス加圧オリフィスの影響のために、感知ルーメン９９６を通じての圧力感知は安全目的のための総過圧力の目的のために使用してもよい。又は、圧力感知ルーメン９９６は、加圧ガスが患者の生理学的気道圧力を感知するために送られていない時の一定時間使用してもよい。
【０１１３】
図５９は圧力感知噴霧カテーテルの他の態様を示す。この態様は、センサー１００４がカテーテル９８０の遠位端部に位置していることを除いて、特に開口部１０００において、図５８の態様と似かよっている。この態様において、センサー１００４は圧力変換器である。ワイヤー・リード１００８はルーメン９９６を経てセンサー１００４から近位に延びる。圧力を測定する代わりに、そのセンサー１００４はカテーテルの遠位端部における流れを測定する。これは圧電、光学、ホール効果、または他のタイプのセンサー技術により達成しえよう。そのセンサーはまた、ファイバー光学タイプのものでもよい。
【０１１４】
図５８と図５９の実施例は噴霧カテーテルと関連付けられた感知装置を示すが、これらと同じタイプのセンサーもまた、気管内チューブ９４８、独立したカテーテル９７２、または図５７のベンチレータ９５６、またはベンチレータ回路内で使用することができる。
【０１１５】
そのセンサーは、噴霧カテーテル・システムの流れコントロール部分１０１３を作動させるコントローラー１０１２に情報を出力する。その流れコントロール部分は、ガス加圧のためのコントロール機能だけでなく流れコントロール・アッセンブリー８７２（図５５に示される）を含めてもよい。そのコントローラー１０１２はあらかじめ設定されたトリガーパラメータを有するか、またはユーザー調整可能であるのがよい。コントローラー１０１２は、その流れコントロール・アッセンブリー１０１３を制御するためのベースとして気道流、圧力、または生理学的活動を使用してもよい。そのコントローラー１０１２は次のモードの何れか一つに基づいてパルス化を準備することができる：（１）制御された容量（ボーラス）の薬剤が各パルスと供に投与される；（２）生理学的条件、例えば呼気、が感知されるまで薬剤が投与される；（３）薬剤は固定期間、例えば２秒間、投与される。操作のこれらのモードは、患者の状態を考慮に入れた望ましい治療、投与された薬剤の種類等に基づいて医師により選択可能であろう。
【０１１６】
エーロゾルが吸入毎に投与されないように、エーロゾルの投与を抑制することもまた望ましい。上述のように、膨張ガスの送りに関する問題は、身体に与えるかも知れない冷却効果である。これは高いガス流速度に伴う要因である。故に、エーロゾルを吸入の一回おきに、または３回の吸入毎等に投与することが望ましい。択一的に、一定期間、例えば毎時５分間エーロゾルを投与することも望ましかろう。故に、エーロゾル投与を交互にすることによって、それに関連したその冷却効果は低減出来る。
【０１１７】
ＩＸ．代替態様
Ａ．気管内チューブ内に組み込まれた噴霧カテーテル
上述された噴霧カテーテルの種々の態様は、独立した気管内チューブ提携して使用するように適応されるか、または気管内チューブなしで使用されるように適応されるかの何れかで説明されてきた。もし気管内チューブと供に使用されるならば、上記噴霧カテーテルの態様は、もし提案されるならば、気管内チューブから脱着可能であるのが望ましい。ここで開示された本発明の態様の多くは気管内チューブから脱着できない、即ちその噴霧カテーテルはその中に組み込まれて、気管内チューブの一部を形成する噴霧カテーテルと連係して使用してもよい。噴霧化投薬用の気管内チューブはDr. R. MacIntyreにより１９９２年３月１０日に「Endortracheal Tube Adapted for Aerosol Generation at Distal End Thereof（その遠位端部でのエーロゾル発生のために適応された気管内チューブ）」の名称で提出された特許出願で説明される。Dr. MacIntyreにより開発されたシステムによれば、その遠位端部において薬剤の噴霧化を準備する気管内チューブが提供される。Dr. MacIntyreのシステムによれば、気管内チューブは患者の呼吸気流のために使用される主換気ルーメンに加えて、二つの追加の、独立したルーメンを含む。液状の薬剤は追加的ルーメンの一方を経て運ばれる、そして加圧ガスが他方のルーメンを経て運ばれる。その二つの追加的ルーメンは気管内チューブ気流ルーメンの遠位端部の近くに遠位開口部を有する。加圧ガスルーメンの遠位開口部は、加圧ガスを遠位薬剤ルーメン開口部の向こう側に方向付ける、それにより液状薬剤を噴霧化できるので、患者の肺に投与できる。本発明は、気管内チューブに関して非脱着可能である噴霧カテーテルの態様をカバーすることは意図されている。
【０１１８】
Ｂ．多孔性材料でのエーロゾル発生
図６０はエーロゾルを生成するための他のカテーテル１０６０を示す。そのカテーテル１０６０はカテーテルのルーメンに位置する多孔性材料、またはスポンジの使用によりエーロゾル、またはエーロゾル状プルームを発生する。そのカテーテル１０６０は、液状薬剤が加圧下でその中を運ばれるルーメン１０６８と、ガスが加圧下でその中を運ばれるルーメン１０７２とを備えた主軸１０６４を有する。多孔性材料１０７６は軸１０６４の遠位端部に位置するので、両方のルーメン１０６８と１０７２とはそれらの内容物をその多孔性材料１０７６内に運び入れる。その多孔性材料１０７６はポレックス（Porex）製の多孔性のポリエチレンであってもよい。又は、その多孔性材料は、ポリマー・スポンジか、または他のポリマー材料であってもよい。その多孔性材料１０７６の遠位の主軸１０６４内に位置するのは、オリフィス１０８４をその中に備えたエンドキャップ１０８０である。そのオリフィスは小さく、且つカテーテル軸と多孔性材料エリアで正の背圧を維持する。そのエンドキャップ１０８０は小さなギャップ１０８２により多孔性材料１０７６の遠位側から分離される。圧力下で多孔性材料１０７６に送られた液体とガスとは多孔性材料を経て、ギャップ１０８２を横切って開口部１０８４に向って移動する。液体とガスは圧力下で混合状態となり、そしてそれらが細い先端部から吐出されると、そのガスは液体粒子を膨張させて、小さな滴で撒き散らす。開口部１０８４を通じての発散時には、その薬剤は小さな滴、例えばエーロゾルを形成する。そのエーロゾルは、上記態様で説明されたものと似た方法で患者の肺に運ばれる。遠位液体オリフィスに多孔性材料、またはスポンジを使用する利点は、それが液だれを低減することにある。
【０１１９】
Ｃ．二次エーロゾル発生
ある状況においては、噴霧カテーテルにより発生された一次エーロゾル・スプレーを修正することが望まれるかも知れない。これが達成できる一つの方法は、一次エーロゾルスプレーをその通路内に置かれたバフルに衝突させることによるものである、そのスプレーの速度と方向とが変更されて、そしてそのエーロゾルの分布のサイズが修正されて、二次エーロゾルを作る。正しく位置したバフル上への衝突は、大きなエーロゾル粒子をばらばらにして、より細かいエーロゾルの霧を作る。そのバフルはまた、粒子を運ぶ気流を偏向、または拡散して、それらの前進速度を低減し、且つそれらの方向を変える。これは気管竜骨、または気道上への衝撃を低減でき、そして吸入気流内への粒子の搬入性を高めることが出来る二次エーロゾルを提供するために衝突バフルを組み入れる噴霧カテーテルの態様が図６１乃至図６４で示される。
【０１２０】
図６１において、噴霧カテーテル１１４０は、カテーテルの軸１１４６内に位置するガスルーメン１１４２と液体ルーメン１１４４とを有する。そのガスルーメン１１４２は加圧ガスを遠位ガスオリフィス１１４８に運び、そしてそお液体ルーメン１１４４は液体を遠位液体オリフィス１１５０に運ぶ。バフル１１５２はバフル延長チューブ１１５４に接続するので、そのバフル１１５２は液体オリフィス１１５０の遠位に位置する。そのバフル１１５２は、一次エーロゾルの発生を妨害することなく可能な限り溶液オリフィス１１５０近くに位置するの望ましい。
【０１２１】
微細粒子に分解されない幾らかの一次エーロゾルはバフル１１５２上に留まり、時間と供に積み重なって、バフル１１５２の表面上に薄い液状フィルムを形成する。もしこのフィルムが増加するまま放置されるならば、それは落下するか、またはそのバフルから吹き飛ばされる小滴を形成する。これらの小滴はかなり大きくなり、そして溶液の浪費であるほとんど、または全く治療的使用価値のないものとなる。
【０１２２】
溶液のこのフィルムを再循環するために、そのバフル１１５２が液体溶液を収集して、液体供給ルーメン１１４４に戻すために使用されるのがよい。これを達成するためにその、バフルは、溶液のフィルムの収集するためのバフル１１５２のその表面上に一つ以上のオリフィス１１５８、または多孔性材料を備えているのがよい。そのオリフィス１１５８は、そのバフル内に、またはそれを通じて流入させる、そして延長チューブ１１５４の内側に位置するルーメンを経て溶液供給ルーメン１１４４と流体で連通状態となる。その延長チューブ１１５４の内側のルーメンは溶液ルーメン１１４４、または延長部と直接に連通するのがよい。
【０１２３】
図６１の態様において、噴霧オリフィス１１５０においてその上のガス流により発生された負圧は、延長チューブ１１５４内のルーメンを経てバフル再循環オリフィス１１５８から再循環された溶液を引き出し、そして再度液体オリフィス１１５０から引き出すために使用される。この場合、再循環オリフィス１１５０、または表面は流体の再循環を引き起こすために溶液オリフィス１１５０よりも高い雰囲気圧のエリア内にあるべきである。これは溶液およびガスオリフィス１１５０と１１４８との反対側のバフル１１５２の遠位側に収集オリフィス１１５８を設置することにより達成されるかも知れない。溶液ルーメン１１４４内にポンプで送り込まれた新溶液（近位に位置する溶液貯蔵器から）の流れは、バフル１１５２からの溶液の最小量がオリフィス１１５０に再循環されることを保証するために溶液オリフィス１１５０から引き出された流れよりも少なくあるべきである。
【０１２４】
図６２は二次エーロゾルを発生する目的のためのバフルを組み込む噴霧カテーテルの他の態様を示す。この態様は、再循環された流体がカテーテル軸１１４６内の再循環ルーメン１１６０内に引き戻されることを除いて、図６１の噴霧カテーテルに似ている。その再循環ルーメン１１６０は、再循環された溶液が溶液ルーメン１１４４内の新たに供給された液体とそのロケーションで混合される接合部１１６２における液体ルーメン１１４４と導通する。
【０１２５】
図６３は他の代替態様を示す。この態様は再循環された溶液がバフル１１５２から再循環ルーメン１１６０に、それから再噴霧のための独立した溶液オリフィスへと経路をとることを除いて、図６２の態様と同様である。この専用溶液オリフィス１１６１はまた、再噴霧を生成するためにガスオリフィス１１４８近くのカテーテル先端部に位置する。この独立したオリフィス１１６１から発生されたエーロゾルは、共通調整装置１１５８に方向付けられて、それをより小さな粒子に分解する、そして溶液の一部がそのバフル上に再び留まり、そして再循環される。このアプローチは、単一溶液オリフィスへの新と再循環された溶液との流れの平衡を保つことの難しさを排除することが出来る。
【０１２６】
図６４に、二次エーロゾルの発生のための調整装置を組み込む噴霧カテーテルの他の態様を示す。この態様において、噴霧カテーテル１１７０は液体供給１１７６に接続された液体ルーメン１１７４を備えた軸１１７２を有する。ガスルーメン１１７８は加圧ガス供給源１１８０に接続する。その液体ルーメン１１７４は遠位液体オリフィスと連通し、そしてガスルーメンは遠位ガスオリフィス１１８４と連通する。バフル１１８６は液体オリフィス１１８２の前方に位置する。バフル１１８６に衝突するエーロゾルは、バフル１１８６は周辺を流れる二次エーロゾルを生成する。液体の残留フィルムはそのバフル１１８６の周りを移動して、そしてバフル１１８６の遠位側に位置するバフルオリフィス１１９０内に入る。そのバフルオリフィス１１９０は、本体の外側に位置するリザーバ１９４にカテーテル軸を介して伸張する再循環ルーメン１１９２と連通する、ここで再循環された溶液は近位薬剤貯蔵器からポンプで送られた非循環溶液と組み合わされる。システム内への循環および非循環溶液の流れは発生されるエーロゾル量と一致するように慎重に平衡が保たれるべきである。これを達成するために、流れの計量とポンプ作用で送り込む戦略が採用できる。
【０１２７】
Ｄ．加圧噴霧剤キャニスタを有する噴霧カテーテル
上述の態様において、薬剤は液状で遠位液体オリフィスに送られる。図６５で例示された、他の態様においては、薬剤は推進薬と混合され、圧力下で保持され、そして噴霧カテーテル１１９８の遠位先端部に加圧下で送ることもできる。加圧された薬剤／液体推進混合は、計量された、または計量されていない服用量の吸入器の成分として使用されるこれらのように、加圧された容器１２００から供給できる。推進薬即ち噴射剤を使用することにより、エーロゾルは、加圧された噴霧ガスを加えなくてもカテーテルの遠位端部１２０２から発生できる。しかしながら、噴霧カテーテルの遠位端部からの加圧ガス１２０４の送りは、大きな薬剤粒子を分解するのを助け、そしてエーロゾルプルームを形作るのを助けるだけでなく、カテーテルを通じて送られた噴霧化された薬剤溶液を散乱させるのを助けるために使用される。例えば、加圧された噴霧ガスの送りは、薬剤液体推進混合により発生されたエーロゾルを保護するのを助け、そして衝突に因る損失を回避するのを助けることもできる。
【０１２８】
Ｅ．吸入カテーテルに組み込まれた噴霧機能
上述のように、噴霧カテーテルは、脱着可能、または固定的に、気管内チューブなどの、他の装置内に組み込むことが出来る。噴霧カテーテルがそれに適応できる他のそのような装置は吸入、または吸引カテーテルである。吸入カテーテルは、器官内チューブされている患者との関連で時々使用される。吸入カテーテルは、気管内チューブの換気ルーメンを通じて挿入出来るような、外径と長さを有する。その吸入カテーテルは、器官内チューブされる患者の呼吸管内、または気管内チューブ内で収集する流体やムチン分泌物を吸引により取り除くために使用される。従来型の吸入カテーテルは、気管内チューブの換気ルーメンを下降して、そしてその遠位端部から挿入される。粘液溶解剤が、気管、または気管支からムチンを回収するのを助けるために吸入カテーテルのルーメンを経て液体として点滴注入してもよい。その吸入カテーテルは気管内チューブから取り出され、そして気管内チューブの近位端部に接続された無菌容器内に置かれる、または保持されるので、再度気管内チューブ内に再挿入できる。
【０１２９】
噴霧カテーテルは吸入カテーテル内に組み込むことが出来るので、単一の装置が吸入とエーロゾルを送るための噴霧との両方の機能を行うことが出来る。本発明の代替態様において、上述のような、噴霧カテーテルは、吸入カテーテル内に組み込むことが出来るので、単一のカテーテルが両方の機能を提供できる。これは、患者の呼吸管から液体を回収するために吸入を提供する目的のための独立したルーメンを有する上述された噴霧カテーテルの態様の何れによっても達成できる。吸入カテーテルと噴霧カテーテルとの機能を単一装置に組み合わせると、独立した装置を挿入したり、引き戻したりする不便さを回避するだけでなく、独立した製品の費用を回避する利点を有する。
【０１３０】
噴霧カテーテルと組み合わせた吸入カテーテルの態様が、図６６乃至図７３に示される。図６６乃至図７０は吸入カテーテル・アッセンブリー１２２０を示す。その吸入カテーテル・アッセンブリー１２２０は、柔軟な鞘状体１２２４の内部に滑動的に位置する吸入カテーテル軸１２２２を含む。吸入ルーメン１２２５はその吸入カテーテル軸１２２２を通じて延ている。近位マニフォールド１２２６は真空源を吸入カテーテルルーメン１２２５に接続するためのポート１２２８を含む。弁１２３０はそのポートを開閉するために作動する。遠位スリーブ１２３２は気管内チューブへの接続を準備するので、吸入カテーテル軸１２２２は遠位スリーブ１２３２に向って近位マニフォールド１２２６を押すことにより気管内チューブ内に挿入できる。遠位スリーブ１２３２はフラッシュポート１２３３への接続のためのマニフォールドを含むのがよい。スリーブ１２３２内に配置されたシール１２３５は、フラッシュポート１２３３を経て排除される粘液、または多の不要物を取り除くために吸入カテーテル軸上に密接して当接する。吸入カテーテルの軸は、粘液の粘着性を低減するために低摩擦、例えば親水性、コーティングを設けられるのがよい。
【０１３１】
その吸入カテーテル・アッセンブリー１２２０は二つのルーメン１２３４と１２３６とを含む。これらのルーメン１２３４と１２３６とは吸入カテーテル軸１２２２の壁内に位置する。これらのルーメン１２３４と１２３６とは吸入カテーテル軸１２２２の遠位端部に位置する遠位オリフィス１２３８と１２４０と連通する。これらのルーメン１２３４と１２３６とは、上述のように、液状薬剤を噴霧するための液状薬剤と加圧ガスとを投与するために使用される。又、吸入開口部１２４２が吸入カテーテル軸１２２２の遠位端部に配置される。
【０１３２】
吸入カテーテル・アッセンブリー１２２０は気管と気管支とからムチンを取り除くために従来の方法で使用できる。その吸入カテーテル・アッセンブリー１２２０はまた、噴霧ルーメン１２３４と１２３６とによりエーロゾルを送るために使用できる。その噴霧ルーメンはまた、エーロゾルとして粘液溶解剤を送るために使用できる。噴霧ルーメンにより送られた微細エーロゾルは患者の吸入気流により気管支内に運ばれるので、粘液溶解剤は単に粘液溶解剤の粗いスプレーを徐々に点滴注入、または発生する吸入カテーテルと比べて、気管支内に更に送ることが出来る。更に、ガス加圧ルーメンにより生成された流速は、吸入カテーテルの端部における粘液を取り除くのを助けるために使用してもよい。吸入カテーテルアッセンブリー１２２０を用いる時、図６８に示されるように吸入カテーテル軸１２２２遠位端部が気管内チューブ１２５０の遠位端部に近くなるように位置決め出来る、または、図７０に示されるように、その吸入カテーテル軸１２２２が気管内チューブ１２５０の遠位端部を過ぎて延びるように位置決め出来る。図７０に示されるように、吸入カテーテルの遠位端部が気管壁と接近するように、その吸入カテーテル軸１２２０は遠位湾曲部を有するように形成してもよい。
【０１３３】
噴霧ルーメンを吸入カテーテルの壁に組み込むのではなく、多くの状況で、独立型の噴霧カテーテルを有する従来型の吸入カテーテルを使用することが望ましい。その独立型噴霧カテーテルは、上述の何れの態様にも似かよっているものでよい。吸入カテーテルと噴霧カテーテルは図７１乃至図７３に示されるマニフォールドの交代的バージョンと供に容易に使用できる。
【０１３４】
図７１を参照すると、気管内チューブ１２５２は単一ポート１２５４を備えた近位端部を有する。吸入カテーテル１２５６は遠位マニフォールド１２５８を有する。遠位マニフォールド１２５８は吸入カテーテル１２５６の一部分として形成されるか、または分離した構成要素として提供される。その吸入カテーテルマニフォールド１２５８は気管内チューブ１２５２の単一ポート１２５４に接続される。そのマニフォールド１２５８はベンチレータに接続するための第一ポート１２６０と、噴霧カテーテル１２６６の近位端部に接続するための第二ポート１２６４とを有する。図７１に示されるように、その噴霧カテーテル１２６６は、吸入カテーテル１２６２上に包含された鞘状体に似かよっている無菌鞘状体１２６６を含む。図７１の態様において、吸入カテーテル１２５６と噴霧カテーテル１２６６は気管内チューブ１２５２の換気ルーメンの内部に交互に位置決めされる。その吸入カテーテル、または噴霧カテーテルは一時的に引っ込められ、そして他方が使われている間、その無菌鞘状体内に保持される。
【０１３５】
図７２を参照すると、吸入カテーテルと噴霧カテーテルとを気管内チューブに接続するための他の配置が示されている。この態様において、マニフォールド１２７０は気管内チューブ１２５２の近位端部に接続されている。そのマニフォールド１２７０は噴霧カテーテル１２６６を受入れるためのポート１２７４と第二ポート１２７６とを有する。吸入カテーテル１２８０の遠位マニフォールド１２７８は第二ポート１２７６に接続されている。吸入カテーテルマニフォールド１２７８はベンチレータに接続するためのポート１２８２を有する。この配置は図７１の配置と同様に使用できる。
【０１３６】
図７３は吸入カテーテルと噴霧カテーテルとを気管内チューブに接続するための他の配置を示す。この態様において、気管内チューブ１２５２は二重ポートを含む近位端部を備えている。第一ポート１２８４は噴霧カテーテル１２６６を受ける。第二ポート１２８６は、従来の方法で換気装置に直接的に接続されるか、または吸入カテーテル（図示されない）の遠位端部に接続されるのがよい。
【０１３７】
他の代替態様において（図示されない）、噴霧カテーテルが吸入カテーテルの吸入ルーメンの下に配置される。
【０１３８】
図７４はエーロゾルの噴霧を組み込む吸入カテーテルの他の態様を示す。図７４において、吸入カテーテル１４００は気管内チューブ１２５０の換気ルーメンから延びる。その吸入カテーテル１４００は吸入カテーテル軸の遠位端部近くに配置された遠位吸入オリフィス１４０２を含む。液体とガスのオリフィス１４０４の一つ以上のペアーが吸入オリフィス１４０２の近位の吸入カテーテル軸に沿って配置されている。その液体とガスのオリフィスのペアー１４０４は、前述の態様におけるように液体オリフィスに送られる液体のエーロゾルを生成するために互いに配置される。その噴霧オリフィス１４０４は、気道壁に向って噴霧オリフィス１４０４から送られたエーロゾルを方向付けるために吸入カテーテル軸から半径方向に指向される。一つの態様において、送られたエーロゾルは粘液溶解剤である。吸入オリフィスが行う吸入により、遠位方向で粘液溶解剤により処理された粘液だけでなく噴霧オリフィスから送られた粘液溶解剤が吸入オリフィス内に引き込まれる。
【０１３９】
エーロゾル送りを有する吸入カテーテルの他の態様が図７５に示される。吸入カテーテル１４１０は気管内チューブ１２５０の換気ルーメン内に位置する。先の態様におけるように、吸入カテーテル１４１０は気道から粘液を取り除くための遠位吸入オリフィス１４１２を有する。更に、吸入カテーテル１４１０はエーロゾルを生成するために互いに近接して位置する遠位ガスおよび液体オリフィス１４１４をも含む。その液体およびガスオリフィスは吸入カテーテル軸の遠位延長部１４１６に位置するので、それらは吸入オリフィス１４１２の遠位にある。その液体およびガス噴霧オリフィス１４１４は吸入オリフィス１４１２に向う近位方向に指向される。その遠位遠町歩１４１６は噴霧オリフィス１４１４を気道の壁の近くに来るように形成されるので、噴霧オリフィス１４１４から送られたエーロゾルは気道壁を洗浄することが出来る。先の態様におけるように、送られたエーロゾルは気道からの粘液の吸入を容易にするための粘液溶解剤であるのがよい。気道からの粘液の除去を助けるために加圧ガス流を使用してもよい。
【０１４０】
Ｆ．振動での噴霧
噴霧カテーテルの遠位先端部に位置した振動オリフィス、複数オリフィス、または目打を有するスクリーン、または振動ワイヤーが、微細エーロゾル粒子の発生を助けるためにも採用できよう。その震動は、電機的、液圧的、空圧的、または圧電的手段により発生させてもよい。その振動は軸内、または体外で、カテーテルの先端部において発生されるかも知れない。
【０１４１】
振動先端部を組み込む噴霧カテーテルの一つの態様が図７６に示される。噴霧カテーテル１３００は、液状薬剤投与のためのルーメン１３０４と、加圧ガスの送りのためのルーメン１３０６とがそれを通じて延長する軸１３０２を含む。その液体ルーメン１３０４は遠位液体オリフィス１３０８と連通し、そしてガスルーメン１３０６は噴霧カテーテル軸の遠位端部に位置する遠位ガスオリフィス１３１０と連通する。先端部で、オリフィス１３０８と１３１０を圧電材料１３１４に穴明け又は形成しても先端部に機械的に取り付けられたオリフィス挿入物、プレート、チューブ、またはスクリーン穴明けして形成して材料の振動をオリフィスに伝達してもよい。ガスと液体の両オリフィスを振動させても、又は、液体オリフィスのみを振動させても良い。他の態様において、振動が先端部に伝達されるように、カテーテルの全体の軸が振動してもよい。その震動は、オリフィス振動の振幅を増すために機械的手段により増幅させてもよい。二本の電気のリード線１３１６と１３１８とが体外ジェネレーターとコントロール回路とから圧電材料１３１４に両極、または単極パルスを伝えるために使用してもよい。オリフィス振動の振幅と振動数は、ガスと溶液の流速、オリフィス構造、そしてエーロゾル粒子の所望のサイズに基づくエーロゾル生成を最適化するために調整してもよい。その発生装置は、システム内の漏電を検出した場合にその操作を終了させるために電流漏れセンサーを備えている。その震動は、吸気と一致し、そしてまた先端部における振動により発生された熱を制御するためにパルス化される。カテーテル先端部における一つ以上のガス供給ルーメンとオリフィスが、振動オリフィスにおいて生成された粒子の分散と輸送で助けるために使用される。
【０１４２】
代替態様において、そのオリフィスは近位端部に接続されたジェネレータから振動させられるオリフィスに接続された振動ワイヤにより振動されるかも知れない。更なる態様において、図１６乃至図１９に示されたワイヤ先端部に似かよった振動ワイヤは、振動ワイヤ上に突き当たるオリフィスから送られた液体の噴霧化を起こすために非振動オリフィスを過ぎて遠位に延びてもよい。もう１つの態様において、その先端部は遠隔的に、例えば磁界による、本体外部の源から振動させることもできよう。
【０１４３】
カテーテル先端部への液体の供給もまた、溶液オリフィスにおいて小滴を放出されるようにするために速くパルス化されることが可能である。これはオリフィスに溶液の連続流を送ることよりも細かいエーロゾルを発達させることもできよう。そのパルス振動は、溶液リザーバ（ルーメンを含む）の全体、または部分を速く膨張と収縮を繰り返すことにより達成できる。リザーバの膨張と収縮は、その貯蔵器、または貯蔵器の可動柔軟部分の内部で、そのリザーバを形成する電機的、液圧的、空圧的、または圧電的アクチュエータにより起こされる。そのような態様を図７７に示す。噴霧カテーテル１５００は、加圧ガス供給源１５０４に接続されたガスルーメン１５０２、そして液状薬剤供給源１５０８に接続された液状薬剤ルーメン１５０６とを備えた軸１５０２を含む。液体内に圧縮波、またはパルス振動を伝達する手段が液状薬剤供給源１５０８に含まれる。その波を、１５０９で液体に示す。その波動伝達手段は変換器１５１０、または他の同等の装置であってもよい。装置１５１０を含むその振動は、１００ヘルツよりも高い振動数で周波数ジェネレーター１５１３により駆動させることができる。液体に誘引されたその振動は、遠位液体オリフィス１５１４に向って合わされる、または向けられることもある。振動が先端部の近位のロケーションで発生される場合、その噴霧カテーテル軸は軸内に、またはオリフィス近くにパルス振動を伝達、または増幅することが出来る機械的手段を組み入れてもよい。図７７の態様において、ワイヤー１５１６は、その振動１５０９を遠位オリフィス１５１４に伝達するのを助けるためにパルス振動発生手段１５１０から液体ルーメン１５０６まで延びてもよい。液体に伝達されたパルス振動は、遠位液体オリフィス１５１４からエーロゾルを発生するために使用されるか、または、高められた噴霧化のためのガスルーメン１５０２を通じて送られた加圧ガスと供に使用してもよい。オリフィス振動１５１４の振幅と振動数は、ガスと溶液の流速、オリフィス構造、そしてエーロゾル粒子の所望のサイズに基づくエーロゾル生成を最適化するために調整してもよい。
【０１４４】
各パルスにより液体オリフィス１５１４から分散された容積は、約１０マイクロリットルより少なくあるべきであり、そしてパルス振動は１００ヘルツよりも高い振動数で発生すべきであるが、より小さい容積とより速い振動数とがより細かいエーロゾルを生成するために使用されるのがよい。パルス振動の最小の減衰を保証するために貯蔵器とルーメンは最小のコンプライアンスの材料で構成されることが望ましい。カテーテル先端部におけるガス供給オリフィスは、溶液オリフィスで生成された粒子の分散と輸送を助けるために使用される。これらのマイクロパルス振動は、患者の吸気段階と一致するようにそれらの間に休止を有するシリーズに組み込まれる。
【０１４５】
Ｇ．エーロゾル発生のための他の方法
上記態様は、噴霧化されるべき液体がそれから出てくるオリフィス近くのカテーテルを通じて、加圧ガスを方向付けることによりエーロゾルが発生される噴霧カテーテルを説明する。呼吸管に薬剤を投与するためのエーロゾルを発生するために他の手段、または作用を用いることはここで説明された発明の範囲内であると見なされる。例えば、上記実施例を、液状薬剤のエーロゾルを発生するために他の手段を利用する装置と共に使用してもよい。単一液体ルーメンにより送られる液体は、超音波エネルギー、電子スプレー、蒸気、またはインクジェットタイプのプリンターで使用されるこれらのものと同様のマイクロポンプをその液体に適用することにより噴霧化することもできよう。噴霧化に対するこれらの他のアプローチを、液状薬剤のエーロゾルを生成するために上述の態様の幾つかのための加圧ガスの使用の代りとしてもよく、または加圧ガスと組合わせても、または互いに組み合わせてもよい。
【０１４６】
ここで説明された噴霧カテーテルの態様は、小型噴霧器（ＳＶＮ）、給湿噴霧器、または目、または鼻の投薬のために使用される噴霧器などの、患者の呼吸システムの外部で使用される他の種類の噴霧器でも使用できる。そのような他の種類の噴霧器で使用される時、ここで開示された噴霧カテーテルの態様はバフル上に液体を衝突させる、またはそのような噴霧器においては共通である連続的ベースで液状薬剤を再循環させる潜在的欠点のない細かいエーロゾルを提供する。前述の詳細な説明は限定的であるよりむしろ例示的と見なされるべきであることが意図され、そして全ての同等の物を含む次の特許請求の範囲が発明の範囲を限定することを意図されたことが理解されよう。
【０１４７】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施例の分解図である。
【図２】Ａは、図１の実施例の組立図であり、Ｂは図１と図２Ａの噴霧カテーテルの断面図である。
【図３】図１と図２Ａに示された器官内チューブの他の実施例の平面図である。
【図４】所定の位置の噴霧カテーテルが無い、図３に示された器官内チューブの他の実施例の線ａ−ａ’に沿った断面図である。
【図５】所定の位置の噴霧カテーテルがある、図３に示された器官内チューブの他の実施例の線ｂ−ｂ’に沿った断面図である。
【図６】器官内チューブされていない患者の気管内の所定の位置に示された、図１と図２ａの噴霧カテーテルの実施例の平面図である。
【図７】噴霧カテーテルの他の実施例を示す、図６の実施例に似た平面図である。
【図８】図７の噴霧カテーテルの線ａ−ａ’に沿った断面図である。
【図９】図７に示された噴霧カテーテルの他の実施例を示す、図７の実施例に似た平面図である。
【図１０】図１に示された噴霧カテーテルの他の実施例の遠位端の斜視図である。
【図１１】図１に示された噴霧カテーテルの他の実施例の遠位端の斜視図である。
【図１２】液体ルーメンが閉じた状態で示されている図１２の他の実施例の斜視図である。
【図１３】液体ルーメンが開いた状態で示されている図１２のの他の実施例の斜視図である。
【図１４】図１に示された噴霧カテーテルの他の実施例の遠位端の斜視図である。
【図１５】図１に示された噴霧カテーテルの他の実施例の遠位端の斜視図である。
【図１６】図１に示された噴霧カテーテルの他の実施例の遠位端の斜視図である。
【図１７】図１０に示された噴霧カテーテルの他の実施例の遠位端の斜視図である。
【図１８】図１に示された噴霧カテーテルの他の実施例の遠位端の斜視図である。
【図１９】図１８に示された噴霧カテーテルの実施例の遠位端の断面図である。
【図２０】図１に示された噴霧カテーテルの他の実施例の遠位端の断面図である。
【図２１】図２０に示された噴霧カテーテルの他の実施例を示す図２０に似た断面図である。
【図２２】図１に示された噴霧カテーテルの他の実施例の遠位端の部分断面斜視図である。
【図２３】図２２に示された噴霧カテーテルの他の実施例を示す図２２に似た部分断面斜視図である。
【図２４】図１に示された噴霧カテーテルの他の実施例の遠位端の部分断面斜視図である。
【図２５】図２４に示された噴霧カテーテルの他の実施例の遠位端の部分断面斜視図である。
【図２６】患者の排気段階における図２５の実施例を示す、図２５に似た部分断面斜視図である。
【図２７】図１に示された噴霧カテーテルと器官内チューブの他の実施例の斜視図である。
【図２８】図２７に示された噴霧カテーテルと器官内チューブの他の実施例の斜視図である。
【図２９】図２７と２８に示された噴霧カテーテルの他の実施例の斜視図である。
【図３０】患者の気管内の器官内チューブと共に示された図２９に示された噴霧カテーテルの実施例の斜視図である。
【図３１】図１に示された噴霧カテーテルの他の実施例の近位端の線図と、遠位端の斜視図である。
【図３２】図３１に示された噴霧カテーテルの実施例の線ａ−ａ’に沿った横断面図である。
【図３３】図１に示された噴霧カテーテルの他の実施例の遠位端の断面図である。
【図３４】図２に示された噴霧カテーテルと器官内チューブの他の実施例の遠位端の断面斜視図である。
【図３５】図１に示された噴霧カテーテルの他の実施例の遠位端の横断面図である。
【図３６】図１に示された噴霧カテーテルと器官内チューブの他の実施例の遠位端の断面斜視図である。
【図３７】図３６に示された噴霧カテーテルの実施例の線ａ−ａ’に沿った横断面図である。
【図３８】図３６と３７に示された噴霧カテーテルの他の実施例の遠位端の斜視図である。
【図３９】図３７と３８に示された噴霧カテーテルと器官内チューブの他の実施例の斜視図である。
【図４０】図１に示された噴霧カテーテルの他の実施例の遠位端の断面斜視図である。
【図４１】患者の気管内に示された図１の噴霧カテーテルと器官内チューブの他の実施例の斜視図である。
【図４２】他の心出し器を示す図１の噴霧カテーテルの他の実施例の側面図である。
【図４３】さらに他の心出し器を示す図１の噴霧カテーテルの他の実施例の側面図である。
【図４４】さらに他の心出し器を示す図１の噴霧カテーテルの他の実施例の側面図である。
【図４５】操作の他の段階において示された図４４の実施例の側面図である。
【図４６】望ましくない状態を示している、患者の気管に位置した噴霧カテーテルの遠位端の側面図である。
【図４７】図４６に示された状態を改善している、噴霧カテーテルと器官内チューブの他の実施例の図４０に似た斜視図である。
【図４８】患者の気管内にある図４７の噴霧カテーテルと器官内チューブの他の実施例の斜視図である。
【図４９】図６の噴霧カテーテルの他の実施例の平面図である。
【図５０】図１の噴霧カテーテルの実施例に接続して使用される医薬品タンクと加圧組立体を示す説明図である。
【図５１】医薬品タンクと加圧組立体の他の実施例を示す図５０に似た説明図である。
【図５２】図５１の線ｃ−ｃ’に沿った断面図である。
【図５３】選択される給湿と加熱の装置を有する図１の他の実施例の側面図である。
【図５４】液体の流れるルーメンを加圧するために使用される図１の実施例に接続して使用される流量制御装置の側面図である。
【図５５】他の操作段階における図５４の流量制御装置を示す図５４に似た側面図である。
【図５６】他の使用法を示す本発明の他の実施例の斜視図である。
【図５７】センサーを有する全噴霧カテーテル装置を示す斜視図である。
【図５８】センサーを有する噴霧カテーテルの実施例の断面図である。
【図５９】図５８に示された噴霧カテーテルの他の実施例の斜視図である。
【図６０】図１の噴霧カテーテルの他の実施例の遠位端の断面図である。
【図６１】補助エーロゾルを発生するバッフルを組み入れている本発明の実施例の断面図である。
【図６２】補助エーロゾルを発生するバッフルを組み入れている本発明の他の実施例の断面図である。
【図６３】補助エーロゾルを発生するバッフルを組み入れている本発明のさらに他の実施例の断面図である。
【図６４】補助エーロゾルを発生するバッフルを組み入れている本発明のさらに他の実施例の断面図である。
【図６５】加圧された薬剤／放射薬の混合キャニスタを組み入れている本発明の実施例を示す説明図である。
【図６６】吸引キャニスタへ組み込まれた噴霧剤キャニスタの実施例の側面図である。
【図６７】図６６の吸引キャニスタと噴霧剤キャニスタの実施例の遠位端部分の詳細な断面図である。
【図６８】患者の呼吸器系内の器官内チューブに配置された図６６の実施例の斜視図である。
【図６９】図６６の実施例の線ａ−ａ’に沿った横断面図である。
【図７０】他の操作段階で前進した吸引キャニスタを示す図６８に似た斜視図である。
【図７１】吸引キャニスタと噴霧剤キャニスタを器官内チューブへ受容する構成を示している器官内チューブの近位端の側面図である。
【図７２】図７１に示された構成の他の実施例の側面図である。
【図７３】図７１に示された構成のさらに他の実施例の側面図である。
【図７４】噴霧によるエーロゾル供給を取り入れている吸引キャニスタの他の実施例の説明図である。
【図７５】噴霧によるエーロゾル供給を取り入れている吸引キャニスタのさらに他の実施例の説明図である。
【図７６】振動遠位端も取り入れている噴霧剤キャニスタの実施例の遠位端の断面図である。
【図７７】液体供給のマイクロパルス化を組み入れている噴霧キャニスタの他の実施例の断面図である。
【符号の説明】
１０ 器官内チューブ
２０ 噴霧カテーテル
２４ 分岐管
３３ 液体ルーメン
３４ ガスルーメン
３５ 液体オリフィス
３６ ガスオリフィス

Claims (37)

1. 薬剤のエーロゾルを患者に供給するカテーテルであって、
   カテーテル軸（１３６）を備え、該カテーテル軸は、
   前記軸内に中心に配置され、薬剤を液体の形で送るように構成された液体ルーメン（１３７）と、
   前記液体ルーメン（１３７）の周囲に配置され、ガスを送るように構成された複数のガスルーメン（１３８）と、
   前記液体ルーメン（１３７）と通じている遠位端液体オリフィス（１３９）と、
   前記複数のガスルーメン（１３８）と通じている複数の遠位端ガスオリフィスと、
   を有し、前記遠位端ガスオリフィス及び遠位端液体オリフィスが前記カテーテル軸の遠位端面に設けられており、前記複数の遠位端ガスオリフィスは、液体オリフィス（１３９）から放出された液体薬剤を噴霧するように、前記遠位端液体オリフィス（１３９）の周囲に配置されていることを特徴とするカテーテル。
2. 前記液体ルーメン（１３７）を通って供給された流体の前記遠位端液体オリフィス（１３９）における流れ制御が、その近位端の位置における流れ制御に良く応答するように、前記液体ルーメン（１３７）を取り囲む前記軸（１３６）の少なくとも一部（１４１）が高追従性材料で形成されていることを特徴とする請求項１に記載のカテーテル。
3. さらに、カテーテルの遠位端に先細の遠位端領域（１６０）を含んでいることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のカテーテル。
4. カテーテル（１４８）の遠位端（１５６）は、ルーメン（１６４，１６８）が前記遠位端領域（１６０）の遠位端で遠位端領域（１６０）の近位端よりも互いに接近していて、及び又はそれぞれのルーメン（１６４，１６８）の内径が遠位端領域（１６０）の遠位端で遠位端領域（１６０）の近位端よりも小さくなるように先細になっていることを特徴とする請求項３に記載のカテーテル。
5. ６つの前記ガスオリフィス（１６８）は前記液体オリフィス（１６４）を取り囲み、６つの前記ガスルーメンは６つのガスオリフィス（１６８）と一致することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のカテーテル。
6. 液体オリフィス（１６４）は直径が約０．００２インチ（０．０５１ｍｍ）であることを特徴とする請求項３乃至請求項５の何れか１項に記載のカテーテル。
7. 各ガスオリフィス（１６８）は直径が約０．００２インチ（０．０５１ｍｍ）であることを特徴とする請求項３乃至請求項６の何れか１項に記載のカテーテル。
8. 先細の線（２１２）が、液体ルーメンからの液体が該線（２１２）に沿って遠位端液体オリフィス（２１６）から先へ流れ続けるように液体オリフィス（２１６）に対し配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載のカテーテル。
9. 線（２４０）が、ガスオリフィスからのガスが線につる巻き運動でむち打たせるように曲がった形状をなしていることを特徴とする請求項８に記載のカテーテル。
10. さらに、前記液体オリフィス（１３９）に配置された多孔質の栓（１４２）を有することを特徴とする請求項１に記載のカテーテル。
11. エーロゾルの幅を増大する手段（２４０）を有することを特徴とする請求項１乃至請求 項７の何れか１項に記載のカテーテル。
12. 感知目的のために使用される周辺に位置するルーメン（９９６）を有することを特徴とする請求項１に記載のカテーテル。
13. 請求項１乃至請求項１２の何れか１項に記載のカテーテルを備えた装置であって、
    近位端と遠位端とを有するカテーテル軸と、
    近位端において薬剤を液体の形で受け入れる接続口（３２）と通じている液体ルーメンと、
    接続口（３２）へ接続された流れ制御装置と、
    を有し、該流れ制御装置は、
    接続口と通じ、薬剤により占有された流路（８７６）と、
    流路に接続し、薬剤のパルス供給を流路を通して行わせる弁（８８８）と、
    を有することを特徴とする装置。
14. 前記流れ制御装置は、さらに、流路（８９６）と連結したドローバック・エリア（９００）を有し、該ドローバック・エリアは、薬剤の流れの逆転をパルス化供給と同期化した流路制御器により行わせるようになっていることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
15. 請求項１乃至請求項１２の何れか１項に記載のカテーテルを備えた装置であって、
    前記カテーテルが伸長している送風ルーメン（６０）を有する気管内チューブ（５２）と、を備えていることを特徴とする装置。
16. 前記カテーテルが伸長している送風ルーメン（６０）を有する気管内チューブ（５２）を備えていることを特徴とする請求項１３又は請求項１４に記載の装置。
17. 請求項１乃至請求項１２の何れか１項に記載のカテーテルを備えた装置であって、
    送風ルーメンと、該送風ルーメン（６０）に隣接して配置された補助ルーメン（５６）と、を有する気管内チューブと、
    を有し、前記補助ルーメンは、その遠位端に接近した送風ルーメンへ放出するように前記送風ルーメンへの遠位端細孔（６４）を有し、さらに、前記噴霧カテーテルが前記補助ルーメンを通って伸長していることを特徴とする装置。
18. 送風ルーメンと、該送風ルーメン（６０）に隣接して配置された補助ルーメン（５６）と、を有する気管内チューブを有し、前記補助ルーメンは、その遠位端に接近した送風ルーメンへ放出するように前記送風ルーメンへの遠位端細孔（６４）を有し、さらに、前記噴霧カテーテルが前記補助ルーメンを通って伸長していることを特徴とする請求項１３又は請求項１４に記載の装置。
19. 遠位端へ接近した前記カテーテル軸に配置された心出し器（７２０，７３０，７４０）を有することを特徴とする請求項１乃至請求項１２の何れか１項に記載のカテーテル。
20. 心出し器（７２０，７３０，７４０）が拡張された大きさと縮小された大きさとを有し、空気路に配置された時に、拡張された大きさを備えていることを特徴とする請求項１９に記載のカテーテル。
21. 心出し器（７３０）が一つ以上の拡張された大きさを有することを特徴とする請求項２０に記載のカテーテル。
22. 心出し器（７３０）が配置後に調節することが出来る拡張された大きさを有することを 特徴とする請求項２０又は請求項２１に記載のカテーテル。
23. 前記心出し器が心出し用ガス噴射口を有していることを特徴とする請求項１９に記載のカテーテル。
24. さらに、カテーテル軸の近位端部に安全ストッパー（４４）を含んでいることを特徴とする請求項１乃至１２、請求項１９乃至２３の何れか１項に記載のカテーテル。
25. さらに、前記カテーテル軸に目盛りマーク（４１）を含んでいることを特徴とする請求項１乃至１２、請求項１９乃至２４の何れか１項に記載のカテーテル。
26. さらに、前記ガスルーメンと前記液体ルーメンとに通じているルアー・ロック・コネクターを含んでいることを特徴とする請求項１乃至１２、請求項１９乃至２５の何れか１項に記載のカテーテル。
27. さらに、帯片（４３）を前記カテーテル軸に含んでいることを特徴とする請求項１乃至１２、請求項１９乃至２６の何れか１項に記載のカテーテル。
28. 前記カテーテル軸（３４０）がそこを通って伸長しているさらなるルーメン（３６８）と、前記さらなるルーメンを通って伸長しているオプティカルファイバー鏡（３６６）と、を有することを特徴とする請求項１乃至１２、請求項１９乃２７の何れか１項に記載のカテーテル。
29. 気管内チューブと共に使用される吸引カテーテルであって、
    前記吸引カテーテルは気管内チューブの送風ルーメン内に受容される大きさであり、前記吸引カテーテルが気管内チューブされた患者の気道から粘液を取り去る吸引ルーメンを有し、さらに、前記吸引カテーテルは、請求項１乃至１２、請求項１９乃至２８の何れか１項に記載の噴霧カテーテルを含むことを特徴とする吸引カテーテル。
30. 小さい許容範囲で離されて大きさが設定され接近した遠位端オリフィスを有するようにした請求項３乃至７の何れか１項に記載のカテーテルを形成する方法であって、
    比較的大きな大きさの多重ルーメンのある押し出しポリマー管を形成し、
    該管の一部を該管の遷移温度まで加熱し、
    ２対１と２０対１との間の範囲の引き抜き比で先細部を形成するように管の前記部分を引き抜き、前記ルーメンが前記先細部分において次第に接近するようにし、
    前記先細部分の遠位端に複数のオリフィスを形成し、前記複数のオリフィスが、その一つから供給された液体を噴霧し、ほかのルーメンから供給されたガスでエーロゾルを形成するような大きさとすることを特徴とする方法。
31. 複数のオリフィスを形成する段階がさらに先細部分の遠位端を切断することを含んでいることを特徴とする請求項３０に記載の方法。
32. さらに、噴霧カテーテルの軸部分を形成するような大きさに管を切断することを含んでいることを特徴とする請求項３０に記載の方法。
33. さらに、前記管の一部を高い放射性エネルギーに暴露することを特徴とする請求項３０に記載の方法。
34. 前記カテーテルが呼吸器系内で使用されることを特徴とする請求項３０に記載の方法。
35. 加熱段階がさらに、前記管の溶融状態と非結晶状態との間の温度まで加熱することを含んでいることを特徴とする請求項３０に記載の方法。
36. 呼吸器系内での使用に適していることを特徴とする請求項１乃至１２、請求項１９乃至請求項２８の何れか１項に記載のカテーテル。
37. 修正手段は、カテーテルが使用時に配置される患者の気道のガス流と圧力とを平衡させるために、遠位端液体オリフィス（５０４）に近く配置され、噴霧されたエーロゾルから空気を掃気する真空オリフィス（５２０）を含むことを特徴とする請求項１１に記載のカテーテル。

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