JP6918366B2 - 患者へ流体を送達するための、及び／又は、患者から流体を採取するための、流体インターフェース・デバイス - Google Patents

Description

本発明は、概して、患者へ流体を送達するための、及び／又は、患者から流体を採取するための、流体インターフェース・デバイスに関する。そのうえ、本発明は、患者へ流体を送達するための、及び／又は、患者から流体を採取するためのシステムに関する。そのうえ、本発明は、システムを動作させる方法に関する。

世界保健機関によれば、２０１４年において、糖尿病の世界的な有病率は、１８歳以上の大人の間で９％になると推定された（Ｇｌｏｂａｌ ｓｔａｔｕｓ ｒｅｐｏｒｔ ｏｎ ｎｏｎｃｏｍｍｕｎｉｃａｂｌｅ ｄｉｓｅａｓｅｓ ２０１４． Ｇｅｎｅｖａ， 世界保健機関（Ｗｏｒｌｄ Ｈｅａｌｔｈ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ）， ２０１２）。糖尿病の治療は、血糖及び血管を損傷させる他の公知のリスク要因のレベルを低下させることを必要とする。１型糖尿病を患う患者に関して、さらには、２型糖尿病の進行形態を患う患者に関して、必要な介入は、インスリンの投与を含む。外部影響要因の避けられない変化に起因して、また、しばしば、自制心の欠如に起因して、血液の中のグルコース・レベルは、かなり変動することが多く、それは、血管系及び神経系の複数の合併症につながる可能性がある。そのような患者に関して、インスリン・ポンプは、ますます人気を得てきた。これらのポンプのほとんどは、低い投与量基礎レート（ｄｏｓａｇｅ ｂａｓａｌ ｒａｔｅ）で連続的にインスリンを放出し、それは、要求に応じて、特に食事の前に増加させられ得る。また、インスリン・ポンプの使用を最適化するために、血糖レベルの連続的な又は定期的なモニタリングのためのシステムを有することが極めて望ましい。

特許文献１は、インスリン・ポンプを制御するためのインプラントとして、又は、家庭用血糖モニタリングのための糖尿病患者による使用のための携帯用デバイスとして、使用するための血糖モニター・システムを開示している。グルコース・モニターは、屈折計を利用することによって、血液のグルコース・レベルを測定し、屈折計は、屈折計の透明な表面とのインターフェースに隣接する血液の屈折率を測定し、それは、インターフェースにおける光を方向付け、インターフェースによって反射される放射線の量によって、とりわけ、臨界角の近くで入射する光によって、血液の屈折率を測定することによって行われる。血液に直接的に接触するように設計されている提案されたデバイスは、血液の中に含有されている抗体及びタンパク質による劣化を最小化するように選択される臨界表面張力を有する接触材料から作製された光学的なインターフェースを含む。１つのそのような例示的な材料は、ジクロロ−ジメチル−シランであり、Ｇ．Ｅ．Ｄｒｙ Ｆｉｌｍとしても知られている。

特許文献２は、流体インターフェースを備えた血液サンプリングデバイスを説明しており、流体インターフェースは、周辺エレメントと流体トランスミッション・エレメントとを含み、流体トランスミッション・エレメントは、ベース・エレメントに密封して結合されており、また、デバイスの中央部分を形成しており、流体トランスミッション・エレメントは、フロント・プレートレット（ｆｒｏｎｔ ｐｌａｔｅｌｅｔ）を含み、フロント・プレートレットは、一次的な面と、それに反対の二次的な面とを備えている。

さらなる血糖モニタリングシステムが提案されており、それらは、患者から毛細管血液サンプルを得ることに基づいている。たとえば、特許文献３、特許文献４、及び特許文献５を参照。そのようなシステムは、通常、血漿の上のグルコース測定を実施するために、血液の中に含有されている血液細胞及び他の粒子を除去するための、凝集剤又はある種の繊維フィルターのいずれかを含む。知られるように、「血漿」という用語は、血液の中に含有されている血液細胞及び他の粒子を除去することによって得られる液体画分を示している。

しかし、インスリン送達システムを制御するための効率的で信頼性の高い血糖モニター・システムは、好適には、植え込み可能になっており、静脈血管から、又は、場合によっては動脈血管から、連続的に又は定期的に血漿をサンプリングすることができるようになっているべきである。多くの試みにもかかわらず、このタスクは、満足には解決されていないようである。ある種の微小孔性の膜を血管壁の中へ植え込む一見して明白なアプローチは、血漿を抽出することを可能にし、血液細胞及び他の粒子を血管の中に維持するであろうが、血栓形成による微小孔の非常に急速な閉塞の問題に直面する。

したがって、連続的な信頼性の高い様式で、長期間にわたって、好適には、数年又はそれ以上にわたって、患者から血漿を採取するための流体インターフェースを提供することが極めて望ましいであろう。脳脊髄流体などのような他のタイプの患者の流体を採取するためのそのような流体インターフェースを有することが等しく望ましいであろう。そのうえ、治療剤又は予防剤などのような適当な流体を患者の血液ストリームに送達するために同じ流体インターフェースを使用することも望ましいであろう。

米国特許第４，７０４，０２９号明細書 仏国特許出願公開第２９２３１５１Ａ１号明細書 国際公開第２００８／０６２１７３Ａ１号パンフレット 国際公開第２００９／０７１７７５Ａ１号パンフレット 国際公開第２０１１／１１６３８８Ａ１号パンフレット

したがって、本発明の目的は、患者へ流体を送達するための、及び／又は、患者から流体を採取するための、改善された流体インターフェース・デバイスを提供することである。とりわけ、そのようなデバイスは、現在公知のデバイスの制限及び不利益を克服するはずである。

本発明の１つの態様によれば、患者へ流体を送達するための、及び／又は、患者から流体を採取するための、流体インターフェース・デバイスにおいて、
周辺ベース・エレメントと、
流体トランスミッション・エレメントであって、流体トランスミッション・エレメントは、ベース・エレメントに密封して結合されており、また、デバイスの中央部分を形成しており、流体トランスミッション・エレメントは、フロント・プレートレットを含み、フロント・プレートレットは、一次的な面、及び、それに反対の二次的な面を備えており、一次的な面は、デバイスが患者の中に植え込まれているときに、患者の体液領域と接触しており、流体トランスミッション・エレメントは、カウンタープレートをさらに含み、カウンタープレートは、フロント・プレートレットの二次的な面に対して密封してスタックされており、また、それらの間にバッファー・ボリューム（ｂｕｆｆｅｒ ｖｏｌｕｍｅ）を形成しており、フロント・プレートレットは、バッファー・ボリュームと一次的な面との間に流体通路を画定するマイクロチャネルの少なくとも１つのアレイを含み、マイクロチャネルは、０．２μｍから１０μｍの開口部を有している、流体トランスミッション・エレメントと
を含み、
流体トランスミッション・エレメントは、バッファー・ボリュームへの流体送達のための、及び／又は、バッファー・ボリュームからの流体採取のための、少なくとも１つの流体ポートを有している、流体インターフェース・デバイスが提供される。

デバイスのコア・パーツは、流体トランスミッション・エレメントによって構成されており、流体トランスミッション・エレメントは、バッファー・ボリュームを含有するチャンバーとして形成されている。具体的には、トランスミッション・エレメントは、患者の関心の体液領域に向けて配向される一次的な面を有するフロント・プレートレットによって、サンドイッチのような様式で構成されている。フロント・プレートレットは、バッファー・ボリュームと一次的な面との間に流体通路を画定するマイクロチャネルの少なくとも１つのアレイを含む。チャンバーは、カウンタープレートをさらに含み、カウンタープレートは、フロント・プレートレットの二次的な面に対して密封してスタックされており、それらの間にバッファー・ボリュームを形成している。流体トランスミッション・エレメントは、バッファー・ボリュームへの流体送達のための、及び／又は、バッファー・ボリュームからの流体採取のための、少なくとも１つの流体ポートを有している。

本発明のデバイスは、一般的に、患者の体液領域からの、又は、患者の体液領域の中への、所定の流体の信頼性の高い明確に定義された途切れない伝送を実現するように意図されている。そのような伝送は、それに限定されないが、血漿又は脳脊髄流体を採取すること、及び、治療剤又は予防剤を、それを必要としている患者のさまざまな身体領域へ送達することを含む。デバイスの極めて重要なタスクは、濾過機能を実現することであり、すなわち、流体通路を通した細胞及び他の粒子の通過を防止することである。

より詳細にさらに下記に説明されるように、マイクロチャネルの最適なサイズは、特定の用途に依存することとなる。一般的に、それは、０．２μｍから１０μｍの範囲の中で選択されることとなる。下限値は、利用可能な形成技術によって、また、十分なスループットを有するための必要性によっても、主に決定される。上限値は、マイクロチャネルの中へ進入することを防止されるべき粒子のサイズによって決定される。血漿の採取を必要とする用途に関して、マイクロチャネルは、０．９μｍから２．２μｍの範囲にある、最も典型的には、おおよそ１．６μｍの開口部を有するべきである。「開口部」という用語は、円形断面を有するマイクロチャネルのケースでは、直径として理解されるべきである。非円形のマイクロチャネルに関して、「開口部」という用語は、断面の最小横断サイズとして理解されるべきである。上述の直径範囲を有する開口部を形成するために現在利用可能な技術は、通常、最大で５までの直径に対する高さの比（「アスペクト比」）を必要とする。換言すれば、マイクロチャネルを取り囲む領域の中のフロント・プレートレットの厚さは、マイクロチャネル直径に応じて十分に小さくなっている、すなわち、１μｍから５０μｍの範囲にある必要がある。フロント・プレートレットの十分な剛性を提供するために、実質的により高い厚さを有する補強領域が、マイクロチャネルから変位された場所に設けられている。

本発明のデバイスは、流体トランスミッション・エレメントの周りに円周方向に配置されている何らかのタイプの周辺ベース・エレメントをさらに含む。より詳細に下記に説明されるように、「周辺」及び「の周りに円周方向に配置されている」という用語は、流体トランスミッション・エレメントに向けてのそれらの幾何学的関係を表しており、それは、実質的にプレート形状をしている。周辺ベース・エレメントの特定のサイズ、形状、及び材料は、用途にしたがって選択されている。デバイスは、一般的に、患者の中に植え込み可能となるように構成されており、それは、患者の身体領域と接触することとなる任意のパーツが、適切な生体適合性材料から作製されるべきであり、また、意図したタイプの植え込みに適当な寸法を有するべきであるということを意味している。本文脈において、生体適合性材料は、無毒であり、かつ、意図した患者に向けたアレルギー誘発性などのような任意の他の望ましくない特性を有さない材料として理解されるべきである。

有利な実施形態は、従属請求項に定義され、また、下記に説明されている。
原理的には、単一の流体ポートによって、バッファー・ボリュームへの流体送達、及び／又は、バッファー・ボリュームからの流体採取を管理することが可能である。しかし、多くの状況では好適には、２つの流体ポートを有する。その理由は、これが、エントランスとして一方の流体ポートを使用し、また、出口として他方の流体ポートを使用することによって、フロー・スルー・モードを確立することを可能にするからである。したがって、別の実施形態によれば、流体インターフェース・デバイスは、少なくとも２つの流体ポートを有している（請求項２）。

原理的には、流体ポートは、バッファー・ボリュームの境界を定める構造体の任意の適切な場所に配置され得る。１つの実施形態によれば、流体ポートは、カウンタープレートの中に配置されている（請求項３）。

たとえば、血漿濾過デバイスとして流体インターフェースを使用するときなど一次的な面が血液と接触している用途に関してとりわけ有利な実施形態によれば、マイクロチャネルは、０．６μｍから２μｍの開口部を有しており、一次的な面には、一次的な面の中のマイクロチャネル出口によって画定される平面に対して突出するガード・エレメントが設けられており、ガード・エレメントは、それぞれのマイクロチャネル出口の上方に少なくとも１つの横断方向限界を画定するような様式で形成されており、横断方向限界は、マイクロチャネル開口部よりも大きくなっており、また、２μｍから４μｍの範囲の中にある（請求項４）。ガード・エレメントは、ピラーとして、又は、実質的に平行なリボンとして構成され得る。０．６μｍから２μｍのマイクロチャネル直径は、血小板のサイズよりも明らかに小さいが、それにもかかわらず、かなりの圧力勾配がマイクロチャネル・エントランスに存在している場合には、血小板は、マイクロチャネルを通して押し込まれることができる。それによって、血小板は、変形させられ、最終的には破壊されるが、これは、極めて望ましくなく、バッファー・ボリュームの中に作り出された破片を結果として生じさせる。ガード・エレメントは、少なくとも１つの方向への横断方向の限界を画定し、したがって、一次的な面に隣接する領域の中の流体フローを可能にしながら、マイクロチャネル・エントランスから特定の距離に任意の血小板を維持しており、ガード・エレメントのおかげで、マイクロチャネルを通る血小板通過の速度が、実質的に低減させられる。ガード・エレメントの高さ、すなわち、平面から突出する延在は、典型的に、１μｍから３μｍの範囲にあり、とりわけ、約２μｍになっている。

有利には、フロント・プレートレットは、フォトリソグラフィー処理に適切な材料から作製されており、フォトリソグラフィー処理は、明確に定義された形状を有する幅の狭い構造体を形成するために非常に便利な技法である。カウンタープレートは、フロント・プレートレットの材料と相性の良い材料、かつ、それに取り付けられることとなる任意の流体連通の観点から有利な特性を有する材料から作製されるべきである。したがって、有利な実施形態によれば（請求項５）、フロント・プレートレットは、シリコン（Ｓｉ）及び／又は窒化ケイ素（Ｓｉ_３Ｎ_４）から作製されており、カウンタープレートは、ガラスから作製されている。Ｓｉ層及びＳｉ_３Ｎ_４層から作製された適切なサンドイッチ構造体は、一般的に、マイクロ技術の分野で知られている。いくつかの実施形態では、フロント・プレートレットは機能化されており、すなわち、適切なコーティングを設けられている。そのようなコーティングのタイプ及び厚さは、特定の用途に依存することとなる。血漿のサンプリングに関して、血栓形成及び凝固の防止を目的とする公知の機能化が存在している。

有利な実施形態によれば（請求項６）、フロント・プレートレット及びカウンタープレートは、陽極接合によって互いに接合されている。とりわけ、この方法は、Ｓｉとガラス構造体との間の強力で媒体密封の（ｍｅｄｉｕｍ−ｔｉｇｈｔ）結合の形成を可能にする。

流体トランスミッション・エレメントのさまざまな形状が、原理的には実行可能である。とりわけ有利な実施形態では（請求項７）、カウンタープレートは、実質的に平面的になっており、バッファー・ボリュームは、フロント・プレートレットの二次的な面の周辺突出ゾーンの中に囲まれている。マイクロチャネルを作り出すために、フロント・プレートが任意の方式で加工される必要があるという事実によって、この構成は好まれている。とりわけ、Ｓｉパーツのケースでは、上昇した又は凹んだ領域を形成するための確立された方法が存在している。好適にはガラスから作製されているカウンタープレートに関するものと同様に、一般的に、平坦な又は平面的な形状を使用することが便利である。

多くの用途に関して、バッファー・ボリュームが、少なくとも２つの別々のコンパートメントを含み、それぞれのコンパートメントは、それぞれのマイクロチャネル・アレイと結合しており、また、それぞれのコンパートメントには、少なくとも１つの流体ポートが設けられている場合には有利である（請求項８）。この実施形態は、２つの、又は、場合によっては３つ以上の、独立して動作可能な流体インターフェースのサブユニットを効果的に組み込み、それによって、別々のタスクに関してそれぞれのサブユニットを使用することが可能である。とりわけ、サンプリング目的のために、すなわち、ある量の流体、たとえば、血漿又は脳脊髄流体などを患者から採取するために、１つのサブユニットを使用することが可能であり、一方、送達目的のために、すなわち、治療剤又は予防剤を患者に導入するために、別のサブユニットが使用され得る。しかし、両方のサブユニットが、一般的に、フラッシングなどのような補助的なタスクを実施するために、流体の採取及び送達を可能にすることが必要となるということが理解されるべきである。

有利な実施形態によれば、流体インターフェース・デバイスは、第１のスペーサ面を備えたスペーサ・エレメントをさらに含み、第１のスペーサ面は、カウンタープレートの外部面に接着剤によって結合されている第１のスペーサ面を有しており、スペーサ・エレメントは、第１のスペーサ面及び第２のスペーサ面を結合するトラバーシング・チャネルを含み、それぞれのトラバーシング・チャネルは、カウンタープレートの流体ポートのうちの１つと第２のスペーサ面における対応するチャネル開口部との間に通路を形成するように配置されている（請求項９）。そのようなスペーサ・エレメントは、流体トランスミッション・エレメント（それは、身体領域の非常に近くに位置付けされており、一般的に小さくて高感度であろう）とデバイスを駆動及び供給するために使用される外部ユニットとの間の結合を確立するためのさまざまな可能性を開く。スペーサ・エレメントは、さまざまな適合性材料から作製され得るが、それは、有利には、熱可塑性のポリマーから作製され、とりわけ、接着剤による結合に適切な、フッ素化されていない熱可塑性のポリマーから作製されている。

有利には、流体インターフェース・デバイスは、流体供給コネクターと、流体供給コネクターをスペーサ・エレメントに解除可能に取り付けるための手段とをさらに含み、流体供給コネクターは、コネクター・チャネルを含み、コネクター・チャネルは、流体供給コネクターがスペーサ・エレメントに取り付けられているときに、横方向エントランス・ポートから、第２のスペーサ面においてチャネル開口部と一致する出口ポートへそれぞれつながっている（請求項１０）。そのような実施形態は、とりわけ、患者の血管壁の中への植え込みを意図したデバイスに関して有用である。第１に、そのような構成は、デバイスを体外ユニットと結合する任意の供給チュービングによって妨害されることなく、比較的にコンパクトなデバイスの植え込みを実施することを可能にする。その理由は、体外ユニットは、植え込みの後に連結され得るからである。第２に、供給チュービング・システムの中の感染のケースにおいて、たとえば、そのようなチュービングが皮膚を通して導かれる領域における感染のケースにおいて、植え込まれた流体インターフェース・デバイスを使用し続け、単に、新しい供給システムを据え付けることが可能になろう。

構築目的のために、コネクター・チャネルのうちのそれぞれ１つは、相互に接触させられたコネクター・パーツの隣接する面の中の１対の溝部として形成されている場合には有利である（請求項１１）。そのような設計は、中実ピースの中の湾曲した又は曲げられたチャネルの比較的に簡単な生産を可能にする。

有利な実施形態によれば、流体トランスミッション・エレメント及びベース・エレメントは、流体トランスミッション・エレメントを取り囲むリッジ構造体によって、互いに密封して連結されており、リッジ構造体は、射出成形によって流体トランスミッション・エレメントの周りに形成された生体適合性の熱可塑性物質から作製されている（請求項１２）。本文脈において、生体適合性材料は、無毒であり、かつ、意図した患者に向けたアレルギー誘発性などのような任意の他の望ましくない特性を有さない材料として理解されるべきである。

リッジ構造体の第１の内側接触領域において、媒体密封の閉鎖が、射出成形プロセスの結果として、流体トランスミッション・エレメントの外側円周方向表面に対して形成される。この目的のために、流体トランスミッション・エレメントには、構造化された周辺領域が設けられている場合に有利である。とりわけ、フロント・プレートレットは、孔部、リム、又はアンダーカットを設けられた半径方向に突出するセクションとともに形成され得、孔部、リム、又はアンダーカットは、射出された熱可塑性物質によって充填されることとなり、それによって、リッジ構造体と流体トランスミッション・エレメントとの間の結合を強力に改善することとなる。

リッジ構造体の第２の外側接触領域において、媒体密封の結合が、適切な接触方法によって、周辺ベース・エレメントとともに形成されている。そのような接触方法の最良の選択は、接合される材料に依存することとなる。有利な実施形態によれば、周辺ベース・エレメントは、カバーリング・パーツをその上に射出成形することによって、リッジ構造体に密封して結合されている。別の有利な実施形態によれば、周辺ベース・エレメントは、超音波溶着することによって、リッジ構造体に密封して結合されている（請求項１３）。当業者に知られるように、溶着技法の使用は、接合されるパーツが、適合性材料から、好適には、同じ材料（それは、本ケースにおいて、相性の良い又は同一の生体適合性の熱可塑性のポリマーを意味している）から作製されるということを必要とする。

流体インターフェース・デバイスの重要な用途は、患者の血管壁の中への、とりわけ、静脈壁の中への植え込みに関するものである。有利には、デバイスは、患者の上腕静脈の壁セクションの中に植え込まれる。したがって、有利な実施形態によれば（請求項１４）、周辺ベース・エレメントは、患者の血管壁の中への植え込みに適切な熱可塑性のフッ素ポリマーの発泡性パッド（ｆｏａｍｅｄ ｐａｄ）として形成されており、射出成形されたリッジ構造体は、前記熱可塑性のフッ素ポリマーの非発泡性本体部として形成されている。静脈壁の中へのさまざまなタイプのパッドの植え込みは、広範囲に研究されており、したがって、基本的に知られている。したがって、この目的のために十分にテストされた材料が存在しており、その中でも、発泡性の熱可塑性のフッ素ポリマーが、非常に適切であるということが判明した。発泡性パッドをリッジ構造体に結合するために（それは、好適には、超音波溶着によって行われる）、射出成形されたリッジ構造体が、泡状の（ｆｏａｍｙ）周辺パッドと同じ熱可塑性のフッ素ポリマーから作製されている場合に有利である。上記の定義によって、両方のパーツは、生体適合性材料から作製されている。患者の静脈壁の中に流体インターフェース・デバイスを植え込むことは、患者の静脈血の信頼性の高い途切れないサンプリングを確立するための、及び、任意の適切な治療剤又は予防剤の調整された送達のための、有望なアプローチである。重要な応用分野は、糖尿病患者に関するものである。

流体インターフェースの別の応用分野は、患者の骨構造体への固定、たとえば、頭蓋骨セクションへの固定を必要とする。したがって、別の有利な実施形態によれば（請求項１５）、周辺ベース・エレメントは、患者の骨構造体への固定に適切なリジッド・フレーム構造体として形成されている。適当な固定手段が、たとえば、補聴器の植え込みに関して知られている。本文脈において、流体インターフェース・デバイスは、頭蓋内流体をサンプリングするために、及び／又は、任意の適切な治療剤又は予防剤を頭蓋内流体に送達するために、患者の頭蓋骨に適用され得、それによって、血液脳関門を回避することを可能にする。この使用のモードに関して、デバイスのマイクロチャネルは、頭蓋内流体の白血球及び抗体が、マイクロチャネル・アレイを詰まらせること、及び／又は、バッファー・ボリュームの中へ進入することを防止する役割を果たすこととなる。

流体インターフェースのさらなる応用分野は、身体の一部へのしっかりとした固定を必要としない、皮下の、又は、場合によっては筋肉内の設置に関する。したがって、さらなる実施形態では（請求項１６）、流体インターフェース・デバイスは、スペーサ・エレメントに取り付けられている流体供給コネクターをさらに含み、流体供給コネクターは、コネクター・チャネルを含み、コネクター・チャネルは、エントランス・ポートから、第２のスペーサ面においてチャネル開口部と一致する出口ポートへそれぞれつながっており、流体供給コネクターは、シーリング・マス（ｓｅａｌｉｎｇ ｍａｓｓ）として形成されており、シーリング・マスは、スペーサ・エレメント及び流体トランスミッション・エレメントをカプセル化し、そのうえ、周辺ベース・エレメントを形成する。そのような実施形態では、特定の程度の固定が、流体インターフェース・デバイスと外部制御及び供給デバイスとを結合する経皮的通路によって提供されることとなる。

有利な実施形態によれば（請求項１７）、流体インターフェース・デバイスは、近位端部、遠位端部、及び、それらの間の側方表面を有する、細長い本体部として構成されており、流体トランスミッション・エレメントのフロント・プレートレットは、側方表面の一部を形成するように配設されている。

有利には、細長い本体部の遠位端部は、先の尖った形状を有しており（請求項１８）、それは、一般的に、遠位端部を体腔の中へ又は血管の中へ挿入するのに役立つ。ほとんどのケースでは、先の尖った形状は、たとえば穿刺針のように鋭くはならず、したがって、それは、患者の組織を通して穴を開けるために使用されることとはならない。それよりもむしろ、先の尖った端部は、以前から存在している通路の中への挿入のための誘導としての役割を果たす。有利には、細長い本体部の外径は、２〜３ミリメートルの値を超えない。好適には、外径は、８ｍｍ、より好適には６ｍｍ、さらにより好適には４ｍｍの値を超えない。

とりわけ有利な実施形態によれば、細長い本体部には、遠位端部から近位端部へ延在する長手方向の通路が設けられている（請求項１９）。そのような長手方向の通路は、カテーテルベースの介入の分野において一般的に知られているようなガイド・ワイヤーを受け入れる役割を果たす。そのような構成によって、適切に設置されているガイド・ワイヤーに沿ってスライド様式で、流体インターフェース・デバイスを移動させることが可能である。たとえば、患者の静脈の中へ流体インターフェース・デバイスを挿入するために、ガイド・ワイヤーは、第１に、便利な経皮侵入ポイントにおいて、患者の身体の中へ突っ込まれ、次いで、所定の静脈侵入ポイントに到達するまで前進させられる。次いで、ガイド・ワイヤーは、静脈壁の中へ穴を開けるようにさらに突っ込まれる。その後に、流体インターフェースは、ガイド・ワイヤーによって画定される経路に沿って、身体の中へスライドして突っ込まれる。先の尖った遠位端部を備えた流体インターフェース・デバイスを有することによって、ガイド・ワイヤーによって以前に穿刺された静脈壁の中への挿入が、実質的に促進される。

さらなる有利な実施形態によれば、周辺ベース・エレメントは、細長い本体部の外側シースを形成している（請求項２０）。これは、流体トランスミッション・エレメントを含む細長い本体部を形成するさまざまな内側コンポーネントを最初に組み立てることによって、及び、それに続いて、アッセンブリの周りに外側シースを適用することによって、デバイスを作製することを可能にする。また、シースを含む周辺ベース・エレメントが、生体適合性の熱可塑性物質から作製されている場合には有利である。

有利には、フロント・プレートレットは、フォトリソグラフィー処理に適切な材料から作製されており、フォトリソグラフィー処理は、明確に定義された形状を有する幅の狭い構造体を形成するために非常に便利な技法である。カウンタープレートは、フロント・プレートレットの材料と相性の良い材料、かつ、それに取り付けられる任意の流体連通の観点から有利な特性を有する材料から作製されるべきである。したがって、有利な実施形態によれば（請求項２１）、フロント・プレートレット及びカウンタープレートは、シリコン（Ｓｉ）及び／又は窒化ケイ素（Ｓｉ_３Ｎ_４）から作製されている。Ｓｉ層及びＳｉ_３Ｎ_４層から作製された適切なサンドイッチ構造体は、一般的に、マイクロ技術の分野で知られている。いくつかの実施形態では、フロント・プレートレットは機能化されており、すなわち、適切なコーティングを設けられている。そのようなコーティングのタイプ及び厚さは、特定の用途に依存することとなる。血漿のサンプリングに関して、血栓形成及び凝固の防止を目的とする公知の機能化が存在している。

有利には、１つ又はいくつかの流体ポートは、カウンタープレートの中の開口部として構成されている。
１つの実施形態によれば、バッファー・ボリュームは、それぞれのマイクロチャネル・アレイ及び１つの流体ポートと結合している単一のコンパートメントを含む（請求項２２）。そのような実施形態は、小さい外部直径を有するとりわけコンパクトな構築を可能にし、それは、約３ｍｍ程の大きさしかないことが可能である。それは、たとえば、患者からの血漿の連続的な又は定期的な採取のために使用され得る。これは、血液細胞によって乱されない光度計のグルコース決定を実行することに関して、とりわけ利点である。

すでに述べられているように、単一の流体ポートによって、バッファー・ボリュームへの流体送達、及び／もしくは、バッファー・ボリュームからの流体採取、又は、適用される場合には、それぞれのサブユニットからの流体採取を管理することが可能である。しかし、多くの状況では、バッファー・ボリューム又はサブユニット当たり、好適には２つの流体ポートを有する。その理由は、これが、一方の流体ポートをエントランスとして使用し、他方の流体ポートを出口として使用することによって、フロー・スルー・モードを確立することを可能にするからである。したがって、別の実施形態によれば、バッファー・ボリュームは、それぞれのマイクロチャネル・アレイ及び２つの流体ポートと結合している単一のコンパートメントを含む（請求項２３）。

さらなる実施形態によれば、バッファー・ボリュームは、２つの別々のコンパートメントを含み、それぞれのコンパートメントは、それぞれのマイクロチャネル・アレイ及び１つの流体ポートと結合している（請求項２４）。この実施形態は、独立して動作可能な２つの流体インターフェースのサブユニットを効果的に組み込み、それによって、別々のタスクに関してそれぞれのサブユニットを使用することが可能である。とりわけ、サンプリング目的のために、すなわち、ある量の流体、たとえば、血漿又は脳脊髄流体などを患者から採取するために、１つのサブユニットを使用することが可能であり、一方、送達目的のために、すなわち、治療剤又は予防剤を患者に導入するために、別のサブユニットが使用され得る。しかし、両方のサブユニットが、一般的に、フラッシングなどのような補助的なタスクを実施するために、流体の採取及び送達を可能にすることが必要となるということが理解されるべきである。したがって、さらなる別の実施形態によれば、バッファー・ボリュームは、２つの別々のコンパートメントを含み、それぞれのコンパートメントは、それぞれのマイクロチャネル・アレイ及び２つの流体ポートと結合している（請求項２５）。

２つの別々のコンパートメントを備えた１つの実施形態では、これらは、細長い本体部の実質的に反対側に配置されている。これは、比較的に短い全体的な構築を可能にする。しかし、特定の用途に関して、両方のコンパートメントを細長い本体部の同じ側に有することが望ましく、すなわち、一方のコンパートメントは、遠位端部のより近くにあり、他方のコンパートメントは、近位端部のより近くにある（請求項２６）。これは、たとえば、静脈内の用途に関してとりわけ有利であり、静脈内の用途において、デバイスの一方の側は、静脈壁に押し付けられ得、したがって、ルーメンの中の静脈血と不十分な流体連通を有することとなる。しかし、明らかに、いくつかの理由のために、静脈壁と直接的に接触している流体トランスミッション・エレメントとともに望ましくない配向をとっている場合には、デバイスをその長手方向軸線の周りに回転させることが必要である可能性がある。

有利には、細長い本体部は、それぞれの流体ポートに関して、細長い本体部の近位端部におけるチャネル開口部へつながっている流体通路を含む（請求項２７）。これは、任意の望ましくない横方向に突出するパーツなしに、幾何学的に好適な同軸の流体アクセスを可能にする。

有利な実施形態によれば、近位端部には、流体供給コネクターを対応するチャネル開口部のうちのそれぞれ１つに取り付けるための手段が設けられている（請求項２８）。これは、流体インターフェース・デバイス及び流体供給ラインを含む操作ユニットの便利な事前組み立てを可能にし、流体供給ラインは、いくつかの同軸のチュービングから構成され得る。そのような事前組み立て、及び、後続の熱可塑性のシースの適用は、適切な保持手段が必要となるということが理解されよう。

上記に定義されている流体インターフェース・デバイス、及び、そのさまざまな実施形態は、さまざまな用途に関して使用され得る。その細長い本体部及びコンパクトな横方向寸法のおかげで、流体インターフェース・デバイスは、血管の中へ、好適には、十分に灌流された静脈の中へ挿入され得る。代替的に、それは、患者の脳の中へ、又は、単に皮下の領域の中に挿入され得る。そのような実施形態では、特定の程度の固定が、流体インターフェース・デバイスと外部制御及び供給デバイスとを結合する経皮的通路によって提供されることとなる。

さらなる実施形態によれば、周辺ベース・エレメントは、患者の体液領域を含有するのに適切なチューブ状のセグメントの壁セクションとして構成されている（請求項２９）。重要な応用分野は、糖尿病患者に関するものである。

周辺ベース・エレメントは、チューブ状のセグメントの壁セクションとして構成されており、チューブ状のセグメントは、患者の体液を含有するのに適切である。多くの用途に関して、チューブ状のセグメントは、デバイスが患者の中に植え込まれているときに、移植された動静脈シャントの一部を形成するように構成されている。したがって、流体トランスミッション・エレメントの一次的な面と接触している患者の体液領域は、チューブ状のセグメントの中の領域である。移植された動静脈シャントのケースでは、体液は、シャントを通って流れる患者の血液である。

さらなる有利な実施形態によれば、周辺ベース・エレメントは、チューブ状のセグメントの上に一体的に形成されており、チューブ状のセグメントは、また、生体適合性の熱可塑性物質から作製されている（請求項３０）。換言すれば、チューブ状のセグメント、及び、それに結合されている周辺ベース・エレメント、ならびに、有利には、リッジ構造体も、すべて、同じ熱可塑性の材料の１つのピースとして形成されている。

流体インターフェース・デバイスの重要な用途は、患者の移植された動静脈シャントの中への植え込みに関するものである。可能な移植場所及び構成は、真っ直ぐな前腕（橈骨動脈から橈側皮静脈へ）、ループになった前腕（上腕動脈から橈側皮静脈へ）、及び、真っ直ぐな上腕（上腕動脈から尺側皮静脈又は腋窩静脈へ）である。さらなる可能性は、大腿部グラフト、ネックレス・グラフト（腋窩動脈から腋窩静脈へ）、及び腋窩−心房グラフトである。したがって、有利な実施形態によれば、チューブ状のセグメントには、その両方の端部において、患者の体循環に結合するための手段が設けられている（請求項３１）。好適には、これらは、解除可能な結合手段である。この実施形態は、デバイスのチューブ状のセグメント（それは、典型的に、有利な成形性特性を有する生体適合性の熱可塑性物質から作製されている）を、患者の動脈又は静脈に係合されている人工グラフト・チュービングから構成される対応部分の上に結合することを可能にする。そのようなグラフト・チュービングは、典型的に、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）から作製されており、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）は、流体トランスミッション・エレメントに隣接してリッジ構造体を形成するための材料としては適切ではないであろう。

本発明の別の態様によれば（請求項３２）、患者の身体領域へ流体を送達するための、及び／又は、患者の身体領域から流体を採取するためのシステムが提供される。システムは、上記に定義されているような流体インターフェース・デバイスを含み、そのうえ、流体貯蔵手段と、流体ポートを介した、バッファー・ボリュームへの制御された流体送達、及び、バッファー・ボリュームからの制御された流体採取のための、流体伝送手段と、を含む。システムは、所定の工程シーケンスにしたがって、少なくとも以下の工程、すなわち、
ａ）バッファー・ボリュームを通してフラッシング媒体を走らせる工程；
ｂ）マイクロチャネル・アレイを通してフラッシング媒体を走らせる工程；
ｃ）マイクロチャネル・アレイを通して患者の体液を採取する工程；及び、
ｄ）治療剤を患者に送達する工程
を実施することができるように構成されている。

システムの有利な実施形態によれば、流体伝送手段は、経皮チュービングとして構成されている（請求項３３）。そのようなデバイスは、一般的に、たとえば、Ｈｉｃｋｍａｎカテーテル又はＢｒｏｖｉａｃカテーテルとして知られており、適当な場所において患者の皮膚を通過するチュービングセクションを含む。有利には、チュービングは、機械的な固定及び抗菌バリアとしての役割を果たす、皮膚を通る通路に設置されるカフを有している。たとえば、ＰＴＦＥから作製されている、多孔性のカフを使用することによって、細胞の成長が、カフの設置の後に始まる。そのうえ、感染のリスクを低減させるために、銀などのような抗菌剤を組み込むことが知られている。

別の有利な実施形態によれば、流体伝送手段は、
− 少なくとも１つの注入チャンバーを有する皮下に植え込み可能な注入ポートであって、それぞれの注入チャンバーは、穿孔可能なセプタムによってカバーされている上側入口開口部及び出口開口部を有している、皮下に植え込み可能な注入ポートと、
− 少なくとも１つの２つの端部を有する流体伝送ラインであって、流体伝送ラインは、その一方の端部において、前記出口開口部に連結可能であり、また、その他方の端部において、前記流体インターフェース・デバイスの対応する流体ポートに連結可能である、少なくとも１つの２つの端部を有する流体伝送ラインと
を含む。

そのようなデバイスは、一般的に、たとえば「ポート・ア・キャス（ｐｏｒｔ−ａ−ｃａｔｈ）」システムとして知られている。
多くの用途において、より連続的に又はより非連続的に、治療剤を患者に送達することが望ましいこととなり、随意的に、瞬間的な送達速度を瞬間的な治療必要性に適合させる。瞬間的な治療必要性は、適切なモニタリング方法によって、連続的に又は断続的に決定され得る。１つの例は、瞬間的な血糖レベルにしたがったインスリンの連続的な送達である（「オンデマンド送達」）。そのような送達スキームを実装するために、システムの実施形態を採用することが有利であり、このシステムは、バッファー・ボリュームを通る供給媒体の連続的な又は断続的なフローを確立するための手段をさらに含み、それによって、供給媒体の所定の画分が、流体トランスミッション・エレメントを通して患者に送達される（請求項３５）。理解されるように、「供給媒体」は、一般的に、必要とされる治療剤を適切な濃度で含有する液体媒体であろう。供給媒体は、一般的に、バッファー・ボリュームの中へその第１の流体ポートを通して突っ込まれる。

１つの実施形態では、供給媒体の主要画分が第２の流体ポートを通してバッファー・ボリュームから流出し、残りの部分は、流体トランスミッション・エレメントを通して駆動され、それによって、患者へ送達されるような様式で動作させられるように、システムは構成されている。また、理解されるように、送達される画分は、第２の流体ポートを含む流体出口システムのコンダクタンスと比較したときの、流体トランスミッション・エレメントの相対的なコンダクタンスに依存している。特定の用途では、送達される画分は、１％から２０％の範囲にあり、とりわけ、約５％から１５％の範囲にあり、より具体的には、約１０％となる。典型的に、１０ｍｂａｒから３０ｍｂａｒの圧力差は、流体トランスミッション・エレメントを横切って確立されることとなり、すなわち、圧力は、バッファー・ボリュームと患者の身体領域との対比において、そのような量だけ高くなることとなる。

別の実施形態では、たとえば、液体媒体の非圧縮性の性質に依存する、基本的に公知の制御された流体ピストン手段によって、システムは、半連続的な少しずつの様式で動作させられるように構成されている。これは、たとえば、１μｌから１０μｌの明確に定義された体積部分を、患者の身体へ導入すること、及び／又は、患者の身体から採取することを可能にする。このように、流体入力及び採取の適当なシーケンスを選択することによって、さまざまな投与量及び／又は希釈レジメを実装することが可能である。

本発明のさらなる態様によれば（請求項３６）、上記に定義されているシステムを動作させる方法であって、方法において、フラッシング媒体が、バッファー・ボリュームに送達され、システムが患者の体液を採取していないときに、又は、治療剤を患者に送達していないときに、患者の身体領域の中のベース圧力に対して超過圧力を維持するようになっており、それによって、患者の身体領域からマイクロチャネルを通してバッファー・ボリュームの中への任意のフローを防止する、方法が提供される。

フラッシング媒体は、典型的に、ヘパリン又はアスピリンなどのような公知の抗凝固剤を含有する３０％／７０％のエタノール／水の溶液であろう。バッファー媒体からマイクロチャネルを通って拡散することによって、抗凝固剤は、マイクロチャネル・アレイの中又は近くにおける望ましくない血栓形成を回避することに貢献することとなる。

原理的には、バッファー・ボリュームから患者の身体領域の中へのフラッシング媒体の小さいが一定のフローを確立することが可能である。しかし、これは、過度の量のフラッシング媒体を必要とすることとなり、一般的に、望ましくはない。多くの実用的な状況において、それは、単に、患者の身体領域の中のベース圧力に対して小さい超過圧力の下にバッファー・ボリュームを維持するのに十分となる。そうするために、たとえば、５分ごとに１０μｌの少量のバッファー媒体をバッファー・ボリュームの中へ定期的に給送することが可能である。

マイクロチャネルの望ましくない詰まり、また、バッファー・ボリュームの中への特定の細胞及び他の粒子の望ましくない進入が、マイクロチャネルの中の保護液体の層を常に維持することによって回避されるという意味において、上記に定義されているシステム及び動作方法は、「液体膜管理」と呼ばれ得る。

本発明の上述の及び他の特徴及び目的、ならびに、それらを実現する様式は、より明らかになり、本発明自身は、添付の図面と関連して、本発明のさまざまな実施形態の以下の説明を参照することによって、より良好に理解されるよう。

流体インターフェース・デバイスの第１の実施形態を断面図で示す図。 取り付けられているスペーサ・エレメントとともに、図１の流体インターフェース・デバイスの一部を断面図で示す図。 流体インターフェース・デバイスの第２の実施形態を概略断面図で示す図。 第３の実施形態のフロント・プレートレットを、二次的な面から見た平面図で示す図。 図４のフロント・プレートレットを斜視図で示す図。 図４のフロント・プレートレットを、断面Ｆ−Ｆによる断面図で示す図。 図６の拡大部分Ｇを示す図。 カウンタープレートがそれに取り付けられている状態の図４のフロント・プレートレットを、二次的な面から見た平面図で示す図。 図８のフロント・プレートレット及びカウンタープレートを、断面Ｂ−Ｂによる断面図で示す図。 図８のフロント・プレートレット及びカウンタープレートを、断面Ａ−Ａによる断面図で示す図。 図８のフロント・プレートレット及びカウンタープレートを斜視図で示す図。 図８のフロント・プレートレット及びカウンタープレートを含む流体インターフェース・デバイスと、それに取り付けられている流体供給コネクターとを、一次的な面から見た平面図で示す図。 図１２の構成体を、断面Ａ−Ａによる断面図で示す図。 図１２の構成体を、断面Ｂ−Ｂによる断面図で示す図。 図１２の構成体を斜視図で示す図。 図１２の構成体を、二次的な面から見た平面図で示す図。 図１６の構成体を、断面Ｃ−Ｃによる断面図で示す図。 図１６の構成体を、断面Ｄ−Ｄによる断面図で示す図。 図８のフロント・プレートレット及びカウンタープレートを含む別の流体インターフェース・デバイスと、それに取り付けられている流体供給コネクターとを、一次的な面に対して反対の側から見た平面図で示す図。 図１９の構成体を、断面Ａ−Ａによる断面図で示す図。 図１９の構成体を、断面Ｂ−Ｂによる断面図で示す図。 図１９の構成体を斜視図で示す図。 さらなる流体インターフェース・デバイスの基礎的なパーツを断面図で示す図。 流体インターフェースの第４の実施形態を概略斜視図で示す図。 図２４の詳細の拡大図。 図２４の流体インターフェース・デバイスを、二次的な面から見た平面図で示す図。 図２４の流体インターフェース・デバイスを側面図で示す図。 図２４の流体インターフェース・デバイスを、断面Ａ−Ａによる断面図で示す図。 図２４の流体インターフェース・デバイスを、断面Ｂ−Ｂによる断面図で示す図。 図２８の詳細Ｃの拡大図。 図２８の詳細Ｄの拡大図。 流体インターフェースの第５の実施形態を、部分的な切り欠き斜視図で示す図。 図３２の詳細の拡大図。 図３２の流体インターフェース・デバイスを、二次的な面から見た平面図で示す図。 いくつかの長手方向のセグメントを切除した状態で、図３２の流体インターフェース・デバイスを、一次的な面から見た平面図で示す図。 いくつかの長手方向のセグメントを切除した状態で、図３２の流体インターフェース・デバイスを側面図で示す図。 図３２の流体インターフェース・デバイスを、近位端部から見た軸線方向の視点で示す図。 図３２の流体インターフェース・デバイスを、断面Ａ−Ａによる断面図で示す図。 図３２の流体インターフェース・デバイスを、断面Ｂ−Ｂによる断面図で示す図。 図３８の詳細Ｃの拡大図。 図３８の詳細Ｄの拡大図。 流体インターフェース・デバイスの第６の実施形態を概略断面図で示す図。 図１６の構成体を、断面Ｃ−Ｃによる断面図で示す図。 図１６の構成体を、断面Ｄ−Ｄによる断面図で示す図。 図８のフロント・プレートレット及びカウンタープレートを含む一体的に形成されたチューブ状のセクションを備えた別の流体インターフェース・デバイスと、それに取り付けられている流体供給コネクターとを、側面図で示す図。 図４５の構成体を平面図で示す図。 図４５の構成体を、断面Ａ−Ａによる断面図で示す図。 図４５の構成体を斜視図で示す図。 図４７のより詳細な表現を示す図。 図４９の中の「Ｂ」としてマークされている部分の拡大図。 ガード・エレメントが設けられているフロント・プレートレットを通る垂直方向の断面を、部分的に切り欠いて示す図。

本発明の一般的な原理をより良好に説明するために、図１及び図２は、流体インターフェース・デバイスの基礎的な実施形態を概略図で示しており、実寸では示していない。デバイスは、周辺ベース・エレメント２を含み、周辺ベース・エレメント２は、示されている例では、外向きに突出するフランジ３を備えた簡単な取り囲むピースとして構成されている。流体トランスミッション・エレメント４として全体的に示されている複合パーツが、ベース・エレメント２に密封して結合されており、デバイスの中央部分を形成している。ベース・エレメント２は、一般的に、患者の身体の一部へのある種の取り付け又は固定を提供することが意図されており、また、流体トランスミッション・エレメントとともに一体的に形成され得る。流体トランスミッション・エレメントは、フロント・プレートレット６を含み、フロント・プレートレット６は、一次的な面８と、それに反対の二次的な面１０とを備えている。一次的な面は、デバイスが患者の中に植え込まれているときに、全体的に１２として示されている患者の体液領域と接触している。流体トランスミッション・エレメントは、カウンタープレート１４をさらに含み、カウンタープレート１４は、フロント・プレートレットの二次的な面に対して密封してスタックされており、それらの間にバッファー・ボリューム１６を形成している。重要なことには、フロント・プレートレット６は、バッファー・ボリュームと一次的な面との間に流体通路を画定するマイクロチャネル１８の少なくとも１つのアレイを含む。デバイスの意図した使用に応じて、マイクロチャネルは、０．２μｍから１０μｍの開口部を備えて形成されている。カウンタープレートは、バッファー・ボリュームへの流体送達、及び／又は、バッファー・ボリュームからの流体採取のための、２つの流体ポート２０ａ；２０ｂを有している。

示されている例では、カウンタープレート１０は、実質的に平面的になっており、また、ガラスから作製されている。それとは対照的に、フロント・プレートレット６は、周辺突出ゾーン２２を有しており、周辺突出ゾーン２２は、カウンタープレート１０に向けられており、また、バッファー・ボリューム１６を囲む側壁部を形成している。フロント・プレートレット６は、Ｓｉ及び／又はＳｉ_３Ｎ_４から作製されており、また、陽極接合によってカウンタープレート１４に接合されている。

図２は、図１の流体インターフェース・デバイスを示しているが、周辺ベース・エレメント２を備えていない。熱可塑性のポリマーから作製されているスペーサ・エレメント２４は、第１のスペーサ面２６を有しており、第１のスペーサ面２６は、適切な接着剤によってカウンタープレート１４の外部面に結合されている。スペーサ・エレメント２４は、第１のスペーサ面とそれに反対の第２のスペーサ面３０とを結合するトラバーシング・チャネル２８ａ；２８ｂを含む。それぞれのトラバーシング・チャネルは、カウンタープレートの流体ポート２０ａ、２０ｂのうちの１つと、第２のスペーサ面における対応するチャネル開口部３２ａ、３２ｂとの間の通路を形成するように配置されている。次の例から理解されるように、スペーサ・エレメント２４は、外部デバイスから及び外部デバイスへの流体の供給及び送達のための、適当に構成されたチュービング・コネクターと連結するための有用な手段である。

静脈壁の中への植え込みに適切な流体インターフェース・デバイスの基礎的な構造が、図３にさらに図示されている。この目的のために、周辺ベース・エレメント２は、患者の血管壁の中への植え込みに適切な熱可塑性のフッ素ポリマーの泡状パッドとして形成されている。そのような材料は、たとえば、ＧＯＲＥ（登録商標） ＡＣＵＳＥＡＬ Ｃａｒｄｉｏｖａｓｃｕｌａｒ Ｐａｔｃｈとして市販されている。泡状パッド２と流体インターフェース構造体４との間のコンパクトで信頼性の高い媒体密封の結合を形成するために、図３に示されているような配置が使用され得る。そのような配置は、リッジ構造体３４を含み、リッジ構造体３４は、流体トランスミッション・エレメント４を取り囲み、流体トランスミッション・エレメント４とベース・エレメント２とを密封して結合している。リッジ構造体３４は、射出成形によって流体トランスミッション・エレメント４の周りに形成された生体適合性の熱可塑性のフッ素ポリマーから作製されている。リッジ構造体３４と流体トランスミッション・エレメント４との良好な接着を推進させるために、フロント・プレートレット６は、複数の孔部３８を設けられた外向きに突出するカラー３６を有している。図３に示されているように、リッジ構造体３４の射出成形された材料は、カラー３６の周りに、及び、孔部３８の中に配設されており、それは、フォーム・ロッキング（ｆｏｒｍ−ｌｏｃｋｉｎｇ）効果を提供する。孔部の代わりに、カラーには、凹部及び突出部などのような他のタイプのロッキング構造体が設けられ得るということが理解されるよう。

図３に示されている例では、カバーリング・パーツ４０は、概してリング状になっており、リッジ構造体３４と同じ熱可塑性のフッ素ポリマーから作製されており、カバーリング・パーツ４０は、スペーサ・エレメント２４を取り囲み、リッジ構造体３４と接触している。リッジ構造体３４及びカバーリング・パーツ４０は、Ｃ字型の様式で周辺ベース・エレメント２の一部分を取り囲む。周辺ベース・エレメント２、リッジ構造体３４、及びカバーリング・パーツ４０の間のＣ字形状の境界ゾーンは、超音波溶着によって結合されている。この便利な接合方法は、リッジ構造体の熱可塑性のフッ素ポリマー、及び、カバーリング・パーツの熱可塑性のフッ素ポリマーが、泡状パッド周辺ベース・エレメント２を形成するフッ素ポリマーと同じであるか、又は、それと相性が良いかのいずれかであることを要求することが理解されよう。示されている例では、カバーリング・パーツ４０は、スペーサ・エレメント２４の第２の面３０の上に延在するオーバーラップ・ゾーン４２を備えて形成されている。

また、図３の概略図に示されているように、フロント・プレートレット６及びカウンタープレート１４は、陽極接合によって形成された第１の接触ゾーン４４の中で互いに接合されている。さらに、カウンタープレート１４及びスペーサ２４は、適切な接着剤によって第２の接触ゾーン４６の中で互いに接合されている。

図３の例示的なデバイスを組み立てる便利な様式は、以下のように要約され得る。
− 以前に組み立てられた流体トランスミッション・エレメント４を、フロント・プレートレット６を下向きにした状態で、対応するホルダーの上に置く。

− 射出成形によって、流体トランスミッション・エレメント４の周りに周辺リッジ３４を形成する。
− スペーサ・エレメント２４をカウンタープレート１４の上にスタックし、適切な接着剤によって接合する。

− 泡状の熱可塑性のフッ素ポリマーから作製された適切に形成された周辺ベース・エレメント２を周辺リッジ３４の上に置く。
− カバー・パーツ４０を別々に形成し、周辺リッジ３４及びスペーサ・エレメント２４の上にカバー・パーツ４０をスタックする。

− カバー・パーツ４０、周辺リッジ３４、及び、超音波溶着によってそれらの間に挟まれている周辺ベース・エレメント２を結合する。
血管の中への植え込みに適切な流体インターフェース・デバイスの実施形態のさらなる詳細が、図４から図１８に図示されている。上記に説明されている実施形態の中のものに対応する特徴は、全体的に、上記の同じ参照番号によって示されている。

図４から図７から理解されるように、マイクロチャネル１８は、フロント・プレートレット６の中に形成された細長い溝部５０の中に位置決めされている。溝部５０は、最小厚さを有するフロント・プレートレットの一部を構成しており、幅の狭いマイクロチャネル１８の形成を可能にするようになっている。また、カラーゾーン３６の中に形成された孔部３８が、図４から図７に示されている。１対の溝部５０の間に位置付けされているより厚いプレートレット・ゾーン５２は、機械的な補強としての役割を果たしている。

図８から図１１から明らかであるように、フロント・プレートレット６の二次的な側面の上にスタックされているカウンタープレート１４は、カラーゾーン３６を自由なままにしている。示されている例では、２つの別々のバッファー・ボリューム１６ａ及び１６ｂが存在しており、そのそれぞれには、１対の流体ポート２０ａ、２０ｂ又は２０ｃ、２０ｄがそれぞれ設けられている。

図１２から図１８は、流体インターフェースを示しており、流体供給コネクター５４が流体インターフェースに取り付けられている。とりわけ、図１３は、コネクター・チャネル５６を示しており、コネクター・チャネル５６は、横方向エントランス・ポート５８から、第２のスペーサ面３０においてチャネル開口部３２と一致する出口ポート６０へそれぞれつながっている。図１５、図１６、及び図１８に示されているように、配置は、流体供給コネクター５４をスペーサ・エレメント２４に解除可能に取り付けるための４つのフック状のエレメント６２を有している。示されている例では、フック状のエレメント６２は、スペーサ２４の上部及び周りに設置されたカバーリング・パーツ４０の中に設けられている適切な開口部６４を横切っている。これらの図に示されている配置は、２つの別々のコンパートメントを含み、２つの別々のコンパートメントは、バッファー・ボリューム、流体トランスミッション・エレメント、及び２つの流体ポートをそれぞれ含む。

図１７及び図１８に図示されているように、リッジ構造体３４及び周辺ベース・エレメント２は、デバイス全体がその中に植え込まれ得る血管の断面にしたがって寸法決めされた凹形断面を有するように形成されている。

そのうえ、図１８は、カバーリング・パーツ４０をその上に射出成形することによって、周辺ベース・エレメント２及びリッジ構造体３４を密封して結合する有利な様式を示しており、それによって、媒体密封の閉鎖が、パーツ４０と３４との間に形成され、また、それらの間に挿入されているパーツ２とともに形成されている。

皮下の又は筋肉内の設置に適切なさらなる実施形態が、図１９から図２２に示されている。全体的に４として示されている流体トランスミッション・エレメントには、さらに上記に説明されているような様式でスペーサ・エレメント２４が設けられている。コネクター・チャネル５６は、エントランス・ポート５８と対応するスペーサチャネル開口部３２との間の流体連通を形成するように設けられている。流体供給コネクター（５４）は、シーリング・マスとして構成されており、シーリング・マスは、スペーサ・エレメント２４のカプセル化を形成し、同時に、周辺ベース・エレメント２を形成する。

本発明の流体インターフェース・デバイスのさらなる変形例が、図２３に図示されている。デバイスは、周辺ベース・エレメント２を含み、周辺ベース・エレメント２は、示されている例では、内向きに突出するフランジ３を備えた簡単な取り囲むピースとして構成されている。カウンタープレートは、バッファー・ボリュームへの流体送達、及び／又は、バッファー・ボリュームからの流体採取のための、単に１つだけの流体ポート２０を有している。

示されている例では、カウンタープレート１０は、実質的に平面的になっている。それとは対照的に、フロント・プレートレット６は、周辺突出ゾーン２２を有しており、周辺突出ゾーン２２は、カウンタープレート１０に向けられており、また、バッファー・ボリューム１６を囲む側壁部を形成している。フロント・プレートレット６及びカウンタープレート１４の両方は、Ｓｉ及び／又はＳｉ_３Ｎ_４から作製されており、また、たとえば、陽極接合によって互いに接合されている。

流体インターフェース・デバイスの第３の実施形態は、図２４から図３１に示されている。デバイスは、近位端部Ｐ、遠位端部Ｄ、及び、それらの間の側方表面Ｓを有する、細長い本体部として構成されている。流体トランスミッション・エレメント４のフロント・プレートレット６は、側方表面Ｓの一部を形成するように配設されている。細長い本体部Ｂの遠位端部Ｄは、先の尖った形状を有している。図２４から図３１の実施形態は、バッファー・ボリューム１６が、それぞれのマイクロチャネル・アレイ１８及び１つの流体ポート２０と結合している単一のコンパートメントを含む、デバイスである。図から理解されるように、流体ポート２０は、カウンタープレート１０の近位側に配置されており、実質的に長手方向にバッファー・ボリューム１６の中へ進入している。これは、単に約５ｍｍの小さい全体的な直径を有する非常にコンパクトな構築を可能にする。フロント・プレートレット６及びカウンタープレート１０は、周辺ベース・エレメント２から取り囲まれている２つのプレート・スタックを形成しており、周辺ベース・エレメント２は、とりわけ図２７から見られるように、細長い本体部の外側シースを形成している。

細長い本体部は、流体通路１０２を含み、流体通路１０２は、流体ポート２０から、細長い本体部の近位端部におけるチャネル開口部１０４へつながっている。近位端部には、流体供給コネクターをチャネル開口部に取り付けるための手段１０６が設けられている。

図３２から図４１は、流体インターフェース・デバイスの第４の実施形態を示しており、そこでは、バッファー・ボリュームは、２つの別々のコンパートメント１６ａ及び１６ｂを含み、それぞれのコンパートメントは、それぞれのマイクロチャネル・アレイ１８ａ、１８ｂ及びそれぞれの流体ポート２０ａ、２０ｂに結合している。２つのコンパートメントは、細長い本体部Ｂの同じ側に配置されている。図に示されているように、この配置は、より遠位のコンパートメント１６ａからチャネル開口部１０４ａへつながっている流体通路１０２ａが、より近位のコンパートメント１６ｂに沿って横方向に変位されている様式で通ることを要求する。

図３２から図４１に示されている実施形態では、細長い本体部Ｂには、遠位端部Ｄから近位端部Ｅへ延在する長手方向の通路１０８が設けられている。通路は、鋭い曲げのない滑らかなチャネルとして構成されており、また、カテーテルタイプの介入において一般的に使用されるようなガイド・ワイヤーを収容するのに適切な典型的に０．５ｍｍの直径を有している。

動静脈シャントなどのようなチューブ状の構造体の中への植え込みに適切な流体インターフェース・デバイスの基礎的な構造体が、図４２に図示されている。この目的のために、周辺ベース・エレメント２は、より詳細にさらに下記に説明されるチューブ状のセグメントの壁セクションとして形成されている。ベース・エレメント２と流体インターフェース構造体４との間のコンパクトで信頼性の高い媒体密封の結合を形成するために、図４２に示されているような配置が使用され得る。そのような配置は、リッジ構造体３４を含み、リッジ構造体３４は、流体トランスミッション・エレメント４を取り囲み、流体トランスミッション・エレメント４とベース・エレメント２とを密封して結合している。リッジ構造体３４は、射出成形によって流体トランスミッション・エレメント４の周りに形成された生体適合性の熱可塑性のポリマーから作製されている。リッジ構造体３４と流体トランスミッション・エレメント４との良好な接着を推進させるために、フロント・プレートレット６は、複数の孔部３８を設けられた外向きに突出するカラー３６を有している。図４２に示されているように、リッジ構造体３４の射出成形された材料は、カラー３６の周りに、及び、孔部３８の中に配設されており、それは、フォーム・ロッキング効果を提供する。孔部の代わりに、カラーには、凹部及び突出部などのような他のタイプのロッキング構造体が設けられ得るということが理解されよう。

図４２に示されている例では、周辺ベース・エレメント２は、超音波溶着などのような適切な接合方法によって、リッジ構造体３４に密封して結合されている。この便利な接合方法は、リッジ構造体３４の熱可塑性のポリマー、及び、周辺ベース・エレメント２の熱可塑性のポリマーが、互いに同じであるか、又は、互いに相性が良いかのいずれかであることを要求することが理解されよう。

しかし、他の実施形態では、リッジ構造体３４及び周辺ベース・エレメント２は、１つの同じ熱可塑性のポリマーから一体的に形成されている。
また、図４２の概略図に示されているように、フロント・プレートレット６及びカウンタープレート１４は、陽極接合によって形成された第１の接触ゾーン４４の中で互いに接合されている。さらに、カウンタープレート１４及びスペーサ２４は、適切な接着剤によって第２の接触ゾーン４６の中で互いに接合されている。

リッジ構造体３４及び周辺ベース・エレメント２が一体的に形成されている、図４２の例示的なデバイスを組み立てる便利な様式は、以下のように要約され得る。
− 以前に組み立てられた流体トランスミッション・エレメント４を、フロント・プレートレット６を下向きにした状態で、対応するホルダーの上に置く。

− スペーサ・エレメント２４をカウンタープレート１４の上にスタックし、適切な接着剤４６によって接合する。
− 射出成形によって、流体トランスミッション・エレメント４の周りにリッジ構造体３４及び周辺ベース・エレメント２を形成する。

血管の中への植え込みに適切な流体インターフェース・デバイスの実施形態のさらなる詳細が、図４から図１６、ならびに、図４３及び図４４に図示されている。上記に説明されている実施形態の中のものに対応する特徴は、全体的に、上記の同じ参照番号によって示されている。

図１２から図１６、ならびに、図４３及び図４４は、流体供給コネクター５４が取り付けられている状態の流体インターフェースを示している。とりわけ、図１４及び図１５に関連して、また、図４３及び図４４に関連して、周辺ベース・エレメント２も、デバイスのチューブ状のセクション全体と一体的に形成され得るということが留意されるべきである。そのケースでは、図１７及び図１８の下側部の中に２として示されている特徴は、実質的に円形の閉じたセクションを形成するために、実際に下向きに継続することとなる。

図４３及び図４４に図示されているように、リッジ構造体３４及び周辺ベース・エレメント２は、デバイス全体がその中に植え込まれ得る血管の断面にしたがって寸法決めされた凹形断面を有するように形成されている。

そのうえ、図４４と図１８との比較は、図１８の実施形態では別々のコンポーネントである、周辺ベース・エレメント２、リッジ構造体３４、及びカバーリング・パーツ４０が、図４４の実施形態では一体的に形成されていることを示している。

動静脈シャントなどのようなチューブ状の構造体に結合するのにとりわけ適切なさらなる実施形態は、図４５から図５０に示されている。構成体は、一般的に、流体トランスミッション・エレメント４を円周方向に取り囲む周辺ベース・エレメント２を含み、流体トランスミッション・エレメント４は、フロント・プレートレット６から構成されており、フロント・プレートレット６は、一次的な面８と、それに反対の二次的な面１０とを備えており、一次的な面は、デバイスが患者の中に植え込まれているときに、患者の体液領域１２と接触している。流体トランスミッション・エレメントは、カウンタープレート１４をさらに含み、カウンタープレート１４は、フロント・プレートレットの二次的な面に対して密封してスタックされており、それらの間にバッファー・ボリューム１６を形成している。フロント・プレートレットは、バッファー・ボリュームと一次的な面との間に流体通路を画定するマイクロチャネル１８のアレイを含む。周辺ベース・エレメントは、一体的に形成されたチューブ状のセグメント２０２の壁セクションとして構成されており、チューブ状のセグメント２０２は、一体的に形成されたリッジ構造体２０４を含み、リッジ構造体２０４は、層状の流体トランスミッション・エレメント４のシーリング側方閉鎖を提供する。

チューブ状のセグメント２０２には、その両方の端部において、患者に移植される動静脈シャントなどのようなチューブ状の構造体２１０の、対応して装備されている端部２０８に媒体密封に連結するための結合手段２０６が設けられている。示されている例では、結合手段は、チューブ状のセグメント２０２の端部セクションとして構成されており、そこには、ラチェット状の外部突起部２０６、及び、Ｏリング２１４を受け入れるための末端カラー２１２が設けられている。また、図から見られるように、移植されるチューブ状の構造体２１０の端部２０８には、クリンプト・オン・フェルール（ｃｒｉｍｐｅｄ ｏｎ ｆｅｒｒｕｌｅ）２１６が設けられており、クリンプト・オン・フェルール２１６は、軸線方向前方に突起するリングブラケット２１８を有しており、リングブラケット２１８は、コネクター２０６と協働しており、Ｏリング２１４に対して密封して当接する役割を果たす前方表面を有している。示されている例では、半径方向外向きの力をリングブラケット２１８に加えることによって、結合が解放され得る。

図５１は、ガード・エレメント２２０が設けられているフロント・プレートレット６を通る垂直方向の断面を示している。この概略的なレンダリング（ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ）から見られるように、２つのマイクロチャネル１８は、一次的な面８と二次的な面１０との間の流体連通経路である。チャネルは、内径ｄ_ｉを有する開口部を有しており、内径ｄ_ｉは、０．６μｍから２μｍの範囲の中で選択されている。ガード・エレメントは、それぞれのマイクロチャネル出口の上方の横断方向限界Ｄ_ｔｒを画定するような様式で形成されており、横断方向限界は、マイクロチャネル開口部よりも大きくなっており、また、２μｍから４μｍの範囲の中で選択されている。ガード・エレメントは、ピラーとして構成され得、すなわち、外径ｄ_ｏを有するスタブ状の突出部として、又は、一次的な面全体にわたって延在し得る幅ｄ_ｏ及び長さを有する相互に平行なリボンとして構成され得る。図から見られるように、ガード・エレメントによって画定されている横断方向限界Ｄ_ｔｒは、血小板ＴＨのためのストップを形成するが、依然として、血小板と一次的な面８との間に形成されたキャビティーを通って流体が、流れることを可能にする。

Claims (15)

1. 患者への流体の送達、及び、患者からの流体の採取のうちの少なくとも１つを行うための流体インターフェース・デバイスであって、
   周辺ベース・エレメント（２）と、
   流体トランスミッション・エレメント（４）であって、前記流体トランスミッション・エレメント（４）は、前記ベース・エレメントに密封して結合されており、また、前記デバイスの中央部分を形成しており、前記流体トランスミッション・エレメントは、フロント・プレートレット（６）を有し、前記フロント・プレートレット（６）は、一次的な面（８）、及び、それに反対の二次的な面（１０）を備える流体トランスミッション・エレメント（４）とを備えた流体インターフェース・デバイスにおいて、
   前記一次的な面は、前記デバイスが前記患者の中に植え込まれているときに、患者の体液領域（１２）であって、血液及び脳脊髄液から選択される液体を収容する前記患者の体液領域（１２）と接触しており、
   前記流体トランスミッション・エレメントは、カウンタープレート（１４）をさらに有し、前記カウンタープレート（１４）は、前記フロント・プレートレットの前記二次的な面に対して密封してスタックされており、また、それらの間にバッファー・ボリューム（１６）を形成しており、前記フロント・プレートレットは、前記バッファー・ボリュームと前記一次的な面との間に流体通路を画定するマイクロチャネル（１８）の少なくとも１つのアレイを有し、前記マイクロチャネルは、０．２μｍから１０μｍの開口部（Ｄ_ｉ）を有し、
   前記流体トランスミッション・エレメントは、前記バッファー・ボリュームへの流体送達、及び前記バッファー・ボリュームからの流体採取のうちの少なくとも１つのための、少なくとも１つの流体ポート（２０；２０ａ、２０ｂ、２０ｂ）を有していることを特徴とする、流体インターフェース・デバイス。
2. 少なくとも２つの流体ポートを有する、請求項１に記載の流体インターフェース・デバイス。
3. それぞれの流体ポート（２０；２０ａ、２０ｂ、２０ｂ）は、前記カウンタープレートの中に配置されている、請求項１又は２に記載の流体インターフェース・デバイス。
4. 前記マイクロチャネルは、０．６μｍから２μｍの開口部（Ｄ_ｉ）を有しており、前記一次的な面には、前記一次的な面の中のマイクロチャネル出口によって画定される平面に対して突出するガード・エレメントが設けられており、ガード・エレメントは、それぞれのマイクロチャネル出口の上方に少なくとも１つの横断方向限界（Ｄ_ｔｒ）を画定するような様式で形成されており、前記横断方向限界は、前記マイクロチャネル開口部よりも大きくなっており、また、２μｍから４μｍの範囲の中にある、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の流体インターフェース・デバイス。
5. 前記カウンタープレート（１０）は、実質的に平面的になっており、前記バッファー・ボリューム（１６）は、前記フロント・プレートレット（６）の前記二次的な面の周辺突出ゾーン（２２）の中に囲まれている、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の流体インターフェース・デバイス。
6. 前記流体インターフェース・デバイスは、熱可塑性のポリマーから作製されているスペーサ・エレメント（２４）をさらに有し、前記スペーサ・エレメント（２４）は、前記カウンタープレート（１４）の外部面に接着剤によって結合されている第１のスペーサ面（２６）を有しており、前記スペーサ・エレメントは、前記第１のスペーサ面及び第２のスペーサ面（３０）を結合するトラバーシング・チャネル（２８ａ；２８ｂ）を有し、それぞれのトラバーシング・チャネルは、前記カウンタープレートの流体ポート（２０ａ；２０ｂ）のうちの１つと前記第２のスペーサ面における対応するチャネル開口部（３２ａ；３２ｂ）との間に通路を形成するように配置されている、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の流体インターフェース・デバイス。
7. 前記流体インターフェース・デバイスは、流体供給コネクターと、前記流体供給コネクターを前記スペーサ・エレメント（２４）に解除可能に取り付けるための手段とをさらに有し、前記流体供給コネクターは、コネクター・チャネルを有し、前記コネクター・チャネルは、前記流体供給コネクターが前記スペーサ・エレメント（２４）に取り付けられているときに、横方向エントランス・ポートから、前記第２のスペーサ面（３０）においてチャネル開口部（３２ａ；３２ｂ）と一致する出口ポートへそれぞれつながっている、請求項６に記載の流体インターフェース・デバイス。
8. 前記流体トランスミッション・エレメント（４）及び前記ベース・エレメント（２）は、前記流体トランスミッション・エレメント（４）を取り囲むリッジ構造体（３４）によって、互いに密封して結合されており、前記リッジ構造体は、射出成形によって前記流体トランスミッション・エレメント（４）の周りに形成された生体適合性の熱可塑性物質から作製されている、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の流体インターフェース・デバイス。
9. 前記流体インターフェース・デバイスは、前記スペーサ・エレメント（２４）に取り付けられている流体供給コネクター（５４）をさらに有し、前記流体供給コネクターは、コネクター・チャネルを有し、それぞれの前記コネクター・チャネルは、エントランス・ポートから、前記第２のスペーサ面（３０）においてチャネル開口部（３２ａ；３２ｂ）と一致する出口ポートへ至り、前記流体供給コネクター（５４）は、シーリング・マス（６６）として構成されており、前記シーリング・マス（６６）は、前記スペーサ・エレメント（２４）及び前記流体トランスミッション・エレメント（４）をカプセル化し、そのうえ、前記周辺ベース・エレメント（２）を形成する、請求項６に記載の流体インターフェース・デバイス。
10. 前記流体インターフェース・デバイスは、近位端部（Ｐ）、遠位端部（Ｄ）、及び、それらの間の側方表面（Ｓ）を有する、細長い本体部として構成されており、前記流体トランスミッション・エレメントの前記フロント・プレートレット（６）は、前記側方表面（Ｓ）の一部を形成するように配設されている、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の流体インターフェース・デバイス。
11. 前記細長い本体部には、前記遠位端部（Ｄ）から前記近位端部（Ｅ）へ延在する長手方向の通路（１０８）が設けられている、請求項１０に記載の流体インターフェース・デバイス。
12. 前記周辺ベース・エレメントは、患者の体液（１２）を収容するために適切なチューブ状のセグメントの壁セクションとして構成されている、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の流体インターフェース・デバイス。
13. 前記流体トランスミッション・エレメント（４）及び前記ベース・エレメント（２）は、前記流体トランスミッション・エレメント（４）を取り囲むリッジ構造体（３４）によって、互いに密封して結合されており、前記リッジ構造体は、射出成形によって前記流体トランスミッション・エレメント（４）の周りに形成された生体適合性の熱可塑性物質から作製されており、前記周辺ベース・エレメント（２）は、前記チューブ状のセグメントの上に一体的に形成されており、前記チューブ状のセグメントは、また、前記生体適合性の熱可塑性物質から作製されている、請求項１２に記載の流体インターフェース・デバイス。
14. 前記チューブ状のセグメントには、その両方の端部において、患者の動脈又は静脈に係合するための手段が設けられている、請求項１２又は１３に記載の流体インターフェース・デバイス。
15. 患者の身体領域への流体の送達、及び患者の身体領域からの流体の採取のうちの少なくとも１つを行うためのシステムにおいて、流体インターフェース・デバイスと、流体貯蔵手段と、前記少なくとも１つの流体ポート（２０ａ、２０ｂ）を介した、前記バッファー・ボリュームへの制御された流体送達、及び、前記バッファー・ボリュームからの制御された流体採取のための、流体伝送手段と、を有し、前記システムが、所定の工程シーケンスにしたがって、少なくとも以下の工程、すなわち、
    ａ）前記バッファー・ボリュームを通してフラッシング媒体を走らせる工程と、
    ｂ）前記マイクロチャネル・アレイを通してフラッシング媒体を走らせる工程と、
    ｃ）前記マイクロチャネル・アレイを通して患者の体液を採取する工程と、
    ｄ）治療剤を前記患者に送達する工程と
    を実施することができるように構成され、前記流体インターフェース・デバイスは請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の流体インターフェース・デバイスである、システム。

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