JP6929331B2 - 骨内インフュージョンポートおよび使用方法 - Google Patents

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１４年１１月１３日に出願された「長期間の骨内インフュージョンポート（Infusion Port）」と題する、米国特許仮出願番号６２／０７９，２６６に基づく優先権を主張し、全ての目的において参照により本明細書に組み込まれる。

例示の実施態様は、一般的に、血管アクセスデバイス（ＶＡＤ）に関する。本開示は、特に、流体の移送のための長期間に亘って骨髄腔内に埋め込み可能な、血管アクセスデバイスに関する。

血管アクセスデバイスは、流体、化学療法（chemotherapy）、血液製剤、および完全パーレンタル栄養素（total parental nutrients）を含む薬剤、を含む、多種類の物質を移送するために広く使用されている。経皮的な血管アクセスデバイスは、標準的な中心静脈カテーテル（ＣＶＣ）、トンネル式中心静脈カテーテルおよび末梢挿入中心静脈カテーテル（ＰＩＣＣ）を含む。これらのカテーテルは、皮膚を通り抜け、静脈に入り、および中心静脈の部位で終端する。これらは、１またはそれ以上のルーメン（lumen）および対応するハブ（hub）を有する。経皮的なＶＡＤは、数週間またはそれ以上の間、挿入部位に残され得、および、血栓形成および閉塞を防ぐために生理食塩水または抗凝固剤溶液で、定期的なフラッシュ（または、洗浄）を必要とする。完全埋め込み可能なＶＡＤ等の他の種類のＶＡＤは、数週間から数ヶ月のアクセスを必要とする患者に用いられる。埋め込み可能なＶＡＤは、典型的には、金属またはプラスチックのポートを有し、これは皮下組織内に埋め込まれ、および、静脈に入るカテーテル部分に沿って筋膜組織にアンカリングされる。埋め込み可能なＶＡＤもまた、血栓形成および閉塞を防ぐために、生理食塩水（典型的には、濃縮されたヘパリン）で、定期的なフラッシュを必要とする。

現在使用可能なＶＡＤは、血流に感染症を導入する重大なリスクを負い（約１０％）、これは、重大な犠牲の大きい合併症、例えば、菌血症、敗血症またはさらには死亡等を引き起こし得る。さらに、これらは血流と定期的に接触するため、ＶＡＤは停滞気味の血液を浄化し、および、血栓形成および閉塞を防ぐために定期的なフラッシュを必要とする。定期的なフラッシュを行っても、閉塞は患者の約３０％に発生し、血栓溶解剤による治療またはデバイスの除去および新たなデバイスの再挿入を必要とし、これは費用がかかり、患者の治療を妨げ得、および合併症を生じ得る。さらに、大部分のＶＡＤは、中心静脈の部位における、好ましい位置の放射線学（胸部Ｘ線検査または蛍光透視法）の確認を必要とし、かつ、熟練した臨床医により注意深く操作されるべきである。デバイス内へのごく少量の空気の導入が、致命的であり得る重篤な空気塞栓症につながり得るため、熟練した臨床医が必要とされる。さらには、ＶＡＤは、一般的に、右心房内に、または、少なくともその近傍に終端する必要がある。慢性疾患の患者（例えば血液透析患者）の繰り返された器具の使用は、静脈の線維症、狭窄症および閉塞を引き起こし得、これは重大な疾病率（または死亡率：morbidity）を引き起こし得、依然として血管アクセスを必要とする患者の大変な課題となり得る。

その結果、患者に薬剤および流体を移送するための、埋め込みおよびアクセスの容易な血管アクセスデバイスであり、上記に説明した閉塞しにくく、かつ、様々な制限の少ない血管アクセスデバイスに対する需要がある。

血管アクセスデバイスのデバイス、システムおよび方法が、本明細書に開示される。本明細書に図示された実施態様によると、チャンバーを有し得るインフュージョンシステムが提供され、チャンバーは挿入デバイスを受容するための入口を有し得る。インフュージョンシステムは、さらに、チャンバーから遠位に延在し、および骨内への確実な配置のために構成されたアンカー部分を含み得る。さらに、インフュージョンシステムは、アンカー部分を通って延在する末端開口チャンネルをさらに含み得、チャンネルは、チャンバーに対して流体連通し得、かつ、遠位末端の開口部で終端し、開口部を通って挿入デバイスが骨髄に向けて案内され得る、実質的にまっすぐな経路を提供し得る。

明細書に図示された様々な実施態様は、インフュージョンシステムをさらに提供し、インフュージョンシステムは、チャンバーを有する第１ポートを含み、チャンバーから血液が抜き出され得る。システムは、第１ポートからチャンバーに対して流体連通するキャビティを有する第２ポートをさらに含み得、第２ポートは、挿入デバイスを受容するように設計され得る。システムは、骨内への確実な設置のために第２ポートから遠位に延在するアンカー部分をさらに含み得、アンカー部分は、アンカー部分を通ってキャビティから延在し、かつ、キャビティから、および、開口部を通って挿入デバイスが骨髄に向けて案内され得る実質的にまっすぐな経路を提供するように開口部で終端するチャンネルを有し得る。

さらに提供されるのは、インフュージョンデバイスを含むインフュージョンシステムであり、インフュージョンデバイスはチャンバーおよびアンカー部分を含み得る。いくつかの実施態様では、チャンバーは、挿入デバイスを受容するための近位の入口を有し得、アンカー部分は、チャンバーから遠位に延在し、かつ、骨にインフュージョンデバイスをアンカリングするために構成され得る。いくつかの実施態様では、インフュージョンデバイスは、骨内にインフュージョンデバイスを埋め込むための駆動機構、注入された流体の逆流を防ぐためのチャンバーの近位の入口をカバーするセプタム、および、アンカー部分から延在する末端開口チャンネルをさらに含み得、チャンネルは、チャンバーに対して流体連通し得、および、遠位末端の開口部で終端でき、開口部を通って挿入デバイスが出ることができ、かつ、骨髄に向けて案内され得る実質的にまっすぐな経路を提供し得る。

さらに提供されるのは、インフュージョンデバイスを操作するための方法である。いくつかの実施態様において、該方法は、インフュージョンデバイスを骨の部位に導入する工程を含み得る。デバイスは、チャンバーおよびアンカー部分を有し得、チャンバーは挿入デバイスを受容するための近位の入口を有し得る。該方法は、アンカー部分を骨に通じて、骨髄内へと前進させる工程をさらに含み得、アンカー部分は、アンカー部分を通って延在する末端開口チャンネルを有し得る。いくつかの実施態様において、チャンネルは、インフュージョンデバイスが骨内に埋め込まれたとき、チャネルおよびチャンバーが、骨髄に向けて挿入デバイスを挿入するための遠位末端の開口部に終端する実質的にまっすぐな経路を形成するように、チャンバーに対して流体連通し得る。いくつかの実施態様において、該方法は、挿入デバイスを該経路に通じて、骨髄に向かって挿入する工程をさらに有し得る。

例示のための非制限的な例示の実施態様が、添付の図面と併用して、以下の詳細な説明からより明確に理解され得る。

図１Ａは、本開示の様々な実施態様によるＩＯＰデバイスを図示する。 図１Ｂは、本開示の様々な実施態様によるＩＯＰデバイスを図示する。 図１Ｃは、本開示の様々な実施態様によるＩＯＰデバイスを図示する。 図１Ｄは、本開示の様々な実施態様によるＩＯＰデバイスを図示する。 図１Ｅは、本開示の様々な実施態様によるＩＯＰデバイスを図示する。 図１Ｆは、本開示の様々な実施態様によるＩＯＰデバイスを図示する。 図１Ｇは、本開示の様々な実施態様によるＩＯＰデバイスを図示する。 図１Ｈは、本開示の様々な実施態様によるＩＯＰデバイスを図示する。 図１Ｉは、本開示の様々な実施態様によるＩＯＰデバイスを図示する。 図１Ｊは、本開示の様々な実施態様によるＩＯＰデバイスを図示する。 図２は、本開示の様々な実施態様による骨内に埋め込まれたＩＯＰデバイスを図示する。 図３Ａは、本開示の様々な実施態様による、異なる形状の中空チャンバーのＩＯＰデバイスを図示する。 図３Ｂは、本開示の様々な実施態様による、異なる形状の中空チャンバーのＩＯＰデバイスを図示する。 図３Ｃは、本開示の様々な実施態様による、異なる形状の中空チャンバーのＩＯＰデバイスを図示する。 図４Ａは、本開示の様々な実施態様による、異なる長さの遠位の骨内部分のＩＯＰデバイスを図示する。 図４Ｂは、本開示の様々な実施態様による、異なる長さの遠位の骨内部分のＩＯＰデバイスを図示する。 図４Ｃは、本開示の様々な実施態様による、異なる長さの遠位の骨内部分のＩＯＰデバイスを図示する。 図５Ａは、本開示の様々な実施態様による、インフュージョンホールの異なる種類の遠位の骨内部分を図示する。 図５Ｂは、本開示の様々な実施態様による、インフュージョンホールの異なる種類の遠位の骨内部分を図示する。 図５Ｃは、本開示の様々な実施態様による、インフュージョンホールの異なる種類の遠位の骨内部分を図示する。 図６Ａは、本開示の様々な実施態様による、異なるアンカー機構の遠位の骨内部分を図示する。 図６Ｂは、本開示の様々な実施態様による、異なるアンカー機構の遠位の骨内部分を図示する。 図６Ｃは、本開示の様々な実施態様による、異なるアンカー機構の遠位の骨内部分を図示する。 図６Ｄは、本開示の様々な実施態様による、異なるアンカー機構の遠位の骨内部分を図示する。 図６Ｅは、本開示の様々な実施態様による、異なるアンカー機構の遠位の骨内部分を図示する。 図７Ａは、本開示の様々な実施態様による、中空チャンネルの異なる部分を占有するセプタムを図示する。 図７Ｂは、本開示の様々な実施態様による、中空チャンネルの異なる部分を占有するセプタムを図示する。 図７Ｃは、本開示の様々な実施態様による、中空チャンネルの異なる部分を占有するセプタムを図示する。 図７Ｄは、本開示の様々な実施態様による、中空チャンネルの異なる部分を占有するセプタムを図示する。 図８Ａ−８Ｃは、本開示の様々な実施態様による、異なる幾何学的構造のＩＯＰデバイスを図示する。 図９は、本開示の様々な実施態様による、多体形態のＩＯＰデバイスを図示する。 図１０Ａは、本開示の様々な実施態様による、単体構造のＩＯＰデバイスの埋め込みを図示する。 図１０Ｂは、本開示の様々な実施態様による、単体構造のＩＯＰデバイスの埋め込みを図示する。 図１１Ａは、本開示の様々な実施態様による、多重構造のＩＯＰデバイスの埋め込みを図示する。 図１１Ｂは、本開示の様々な実施態様による、複数体構造のＩＯＰデバイスの埋め込みを図示する。 図１２Ａは、本開示の様々な実施態様による、ガイドワイヤーを使用しないＩＯＰデバイスの埋め込みを図示する。 図１２Ｂは、本開示の様々な実施態様による、ガイドワイヤーを使用しないＩＯＰデバイスの埋め込みを図示する。 図１２Ｃは、本開示の様々な実施態様による、ガイドワイヤーを使用しないＩＯＰデバイスの埋め込みを図示する。 図１３Ａは、本開示の様々な実施態様による、ガイドワイヤーを使用するＩＯＰデバイスの埋め込みを図示する。 図１３Ｂは、本開示の様々な実施態様による、ガイドワイヤーを使用するＩＯＰデバイスの埋め込みを図示する。 図１３Ｃは、本開示の様々な実施態様による、ガイドワイヤーを使用するＩＯＰデバイスの埋め込みを図示する。 図１３Ｄは、本開示の様々な実施態様による、ガイドワイヤーを使用するＩＯＰデバイスの埋め込みを図示する。 図１３Ｅは、本開示の様々な実施態様による、ガイドワイヤーを使用するＩＯＰデバイスの埋め込みを図示する。 図１３Ｆは、本開示の様々な実施態様による、埋め込みキットを用いるＩＯＰデバイスの埋め込みを図示する。 図１３Ｇは、本開示の様々な実施態様による、埋め込みキットを用いるＩＯＰデバイスの埋め込みを図示する。 図１３Ｈは、本開示の様々な実施態様による、埋め込みキットを用いるＩＯＰデバイスの埋め込みを図示する。 図１３Ｉは、本開示の様々な実施態様による、埋め込みキットを用いるＩＯＰデバイスの埋め込みを図示する。 図１３Ｊは、本開示の様々な実施態様による、埋め込みキットを用いるＩＯＰデバイスの埋め込みを図示する。 図１３Ｋは、本開示の様々な実施態様による、埋め込みキットを用いるＩＯＰデバイスの埋め込みを図示する。 図１３Ｌは、本開示の様々な実施態様による、埋め込みキットを用いるＩＯＰデバイスの埋め込みを図示する。 図１３Ｍは、本開示の様々な実施態様による、埋め込みキットを用いるＩＯＰデバイスの埋め込みを図示する。 図１３Ｎは、本開示の様々な実施態様による、埋め込みキットを用いるＩＯＰデバイスの埋め込みを図示する。 図１３Ｏは、本開示の様々な実施態様による、埋め込みキットを用いるＩＯＰデバイスの埋め込みを図示する。 図１３Ｐは、本開示の様々な実施態様による、埋め込みキットを用いるＩＯＰデバイスの埋め込みを図示する。 図１４Ａは、本開示の様々な実施態様による、異なるサイズのニードルでアクセスされているＩＯＰデバイスを図示する。 図１４Ｂは、本開示の様々な実施態様による、異なるサイズのニードルでアクセスされているＩＯＰデバイスを図示する。 図１４Ｃは、本開示の様々な実施態様による、異なるサイズのニードルでアクセスされているＩＯＰデバイスを図示する。 図１５Ａは、本開示の様々な実施態様による、ニードルでアクセスされている単体構造のＩＯＰデバイスを図示する。 図１５Ｂは、本開示の様々な実施態様による、ニードルでアクセスされている多体形態のＩＯＰデバイスを図示する。 図１６Ａは、本開示の様々な実施態様による、ＩＯＰデバイスのための異なるニードルガイド機構を図示する。 図１６Ｂは、本開示の様々な実施態様による、ＩＯＰデバイスのための異なるニードルガイド機構を図示する。 図１７Ａは、本開示の様々な実施態様による、動脈−骨ポート（Arterio-Osseous Port）のための動脈結合構造を図示する。 図１７Ｂは、本開示の様々な実施態様による、動脈−骨ポートのための動脈結合構造を図示する。 図１７Ｃは、本開示の様々な実施態様による、動脈−骨ポートのための動脈結合構造を図示する。 図１８Ａは、本開示の様々な実施態様による、動脈−骨ポートのための動脈ポートおよび静脈ポートを図示する。 図１８Ｂは、本開示の様々な実施態様による、動脈−骨ポートのための動脈ポートおよび静脈ポートを図示する。 図１９は、本開示の様々な実施態様による、透析用途のための別個の動脈ポートおよび静脈ポートを図示する。 図２０は、本開示の様々な実施態様による、機能的にリンクされている構造的に別個の動脈ポートおよび静脈ポートを図示する。 図２１は、本開示の様々な実施態様による、透析用途に用いられている構造的に別個の動脈ポートおよび静脈ポートを図示する。 図２２は、本開示の様々な実施態様による、構造的にリンクした動脈ポートおよび静脈ポートを図示する。 図２３は、本開示の様々な実施態様による、透析用途に用いられている構造的にリンクした動脈ポートおよび静脈ポートを図示する。

発明を実施するための態様

（実施態様の詳細な説明）
様々な例示の実施態様は、複数の例示の実施態様が示される添付の図面を参照して、以下に、より十分に記載される。本件の発明的概念は、しかしながら、多くの異なる形態で具体化され得、本明細書で説明された例示の実施態様に制限して解釈されるべきでない。さらに、これらの例示の実施態様は、この開示が完全かつ完成しており、当業者に本発明の概念の範囲を十分に伝え得るように提供される。図面において、層および領域のサイズおよび相対的なサイズは、明確にするために誇張され得る。同一の参照番号は、同一の要素を参照する。

ある要素が他の要素に「接続される」または「連結される」と称される場合、他の要素に直接的に接続または連結されてもよく、または、介在する要素が存在してもよい。これに対し、ある要素が他の要素に「直接的に接続される」または「直接的に連結される」と称される場合、介在する要素は存在しない。要素間の関係を説明するために用いられる他の用語は、同様の方法で解釈されるべきである（例えば、「間」と「直接的な間」、「隣接」と「直接的に隣接」等）。

他に定義されない限り、本明細書で使用される全ての用語（技術的および科学的な用語を含む）は、本発明の概念の属する技術分野における当業者に通常理解されるのと同じ意味を有する。用語、例えば一般に用いられる辞書に定義された用語は、関連技術の文脈における意味と一致する意味を有すると解釈されるべきであり、本明細書に特に定義されていない限り、理想化するまたは過度に形式的な観念で理解されるべきでないと理解される。

本発明の開示の実施形態は、一般的に、埋め込み可能な骨内のインフュージョン（即ち、注入、または輸液：infusion）ポート（ＩＯＰ）デバイス、および骨髄に流体および薬剤を送達する使用方法を提供する。本開示の様々な実施態様は、骨髄腔に短期間または長期間のアクセスを提供するために使用し得る。

図１Ａ−１Ｃは、本開示の様々な実施形態によるＩＯＰデバイス１００を図示する。図１Ａを参照すると、ＩＯＰデバイス１００は、軟組織上に存在する、および、皮膚を通ってアクセス可能な、近位の（または、基部の：proximal）皮下部分（subcutaneous portion）１０２、および、骨皮質を通り抜け、および、髄腔内に、または、少なくとも髄腔と同一平面に存在する遠位末端で骨皮質にアンカリングされる、遠位の（または、末梢の、もしくは、末端の：distal）骨内部分またはアンカー部分１０４を含み得る。図１Ｂに図示されるように、近位の皮下部分１０２は、ボディ部分１０６、および、近位の入口１１０および遠位の出口１１２を有する中空チャンバー１０８を含み得る。中空チャンバー１０８は、末端開口チャンバーであり得、入口１１０および出口１１２は、中空チャンバー１０８と同じ方向に配置されている。いくつかの実施態様において、ボディ部分１０６は、軸方向に中空チャンバー１０８の周囲に壁１０６ａを有効に形成し得る。この態様において、中空チャンバー１０８は、壁１０６ａ内に収容された実質的にまっすぐなチャンネルであり得、出口１１２は、壁１０６ａの遠位の先端と同一平面にある、面１１２ａ上の壁１０６ａの間の開口部であり得る。ボディ部分１０６は、その形状が挿入デバイスの容易な挿入を進め得る限り、任意の幾何学的形態を有し得ることを理解されるべきである。いくつかの実施態様では、ボディ部分１０６は、剛性または半剛性の材料、例えば、金属、プラスチックまたは任意の他の生体適合性のある材料から構成され得る。近位の入口１１０は中空チャンバー１０８へのアクセスを提供し得、ＩＯＰデバイス１００の埋め込み後、皮膚を通ってアクセスされ得る。入口１１０の全部または一部は、皮下組織に注入された流体の逆流を防ぐために、セプタム１１４でカバーされ得、ニードルは中空チャンバー１０８にアクセスするためにこれを貫通し得る。中空チャンバー１０８は、また、流体および薬剤が近位の皮下部分１０２を通って送達され得る限り、任意の形状またはサイズであり得る。いくつかの実施態様では、中空チャンバー１０８は、ＩＯＰデバイス１００のボディ部分１０６を貫通するチャンネルであり得、または中空チャンバー１０８は、従来の埋め込み可能な血管アクセスポートの流体リザーバーと同様の流体リザーバーの形状であり得る。ＩＯＰデバイスは、完全に取り付けられ、かつ、埋め込まれ、中空チャンバー１０８の遠位の出口１１２は、デバイス１００の遠位の骨内部分１０４の近位の入口１１６に対して流体連通し得る。

図１Ｃを参照して、デバイス１００の遠位の骨内部分１０４は、いくつかの実施態様において、ボディ部分１１８、および、近位の入口１１６および遠位の出口１２２を有するチャンネル１２０を含み得、遠位の出口１２２は、ボディ部分１１８の遠位末端に存在し得、チャンネル１２０と同一方向に沿って配置される。遠位の骨内部分１０４は、ＩＯＰデバイス１００のアンカー部分として有効に機能し、骨髄腔へのアクセスを提供するためにデバイス１００を骨内にアンカリングする。いくつかの実施態様では、チャンネル１２０が軸方向に進む間、ボディ部分１１８は壁１１８ａとして機能し得、かつ、チャンネル１２０を取り囲む。チャンネル１２０は、遠位の出口１２２に終端する末端開口チャンネルであり得る。末端開口は、図１Ｃに図示されるように、チャンネルの２つの末端の開口部を有するチャンネル１２０を参照する、または、該開口部で終端する。さらに、遠位の出口１２２は、壁１１８ａの遠位末端と同一平面に位置する平面１２２ａ上の開口部であり得、出口１２２はチャンネル１２０と同一の方向に配置され得る。さらに、チャンネル１２０の近位の入口１１６は、中空チャンバー１０８の遠位の出口１１２に連結され得、チャンネル１２０および中空チャンバー１０８は、実質的にまっすぐな経路を有効に形成し、挿入デバイス（例えば、ニードル）は骨髄腔に到達するために該経路を通って移動し得る。いくつかの実施態様では、遠位の骨内部分１０４は、遠位の骨内部分１０４の骨髄内への貫通の深さを制限するための、近位の保持リップ１２４、または、他の同様の機能を有し得る。遠位の骨内部分１０４は、任意の剛性の材料から構成され得、骨を通り抜けて、骨にアンカリングされ得、および、皮膚骨を横断（traverse）し得る任意の長さであり得る。いくつかの実施態様では、近位の皮下部分１０２および遠位の骨内部分１０４は、個別の部品であり得、かつ、骨内に別個に埋め込まれ得る。いくつかの実施態様で、近位の皮下部分１０２および遠位の骨内部分１０４は、技術分野において一般に実施される方法（例えば、接着材）を用いて相互に接続され、骨内に併せて埋め込まれ得る個別の部品であり得る。いくつかの実施態様で、近位の皮下部分１０２および遠位の骨内部分１０４は、単体構造の部分であり得、骨内に単体のデバイスとして埋め込まれ得る。

図１Ｄ−１Ｉを参照すると、ＩＯＰデバイス１３０は、六角形形状のボディの近位の皮下部分１３２、およびスレッド（即ち、ねじ山）を有する遠位の骨内部分１３４を有し得る。六角形形状のボディは、複数の表面を含み得、これによって、回転力がデバイス１３０を骨内に打ち込む（drive）ために好都合に適用され得る。遠位部分１３４は、近位部分１３２に直接的に接続され得、遠位部分１３４は、骨内にデバイス１３０をアンカリングするためのねじ山を有し得る。いくつかの実施態様では、近位部分１３２の直径は、遠位部分１３４の直径よりも大きく、その結果、遠位部分１３４が骨内に打ち込まれるとき、近位部分１３２は、遠位部分１３４の貫通深さを制限するためのストッパーとして機能し得る。六角形として図示されているが、近位部分１３２は、任意の幾何学的形状で提供され得ることを理解されるべきである。

図１Ｅを参照して、ＩＯＰデバイス１３０の断面図が詳細に示されている。図１Ｅに図示されるように、近位部分１３２は、近位部分１３２の長さに亘って延在する中空チャンバー１３８を含み得る。中空チャンバー１３８は、ＩＯＰデバイス１３０が詰まることを防止し得る物質を保持するためのリザーバーとして機能し得る。いくつかの実施態様では、中空チャンバー１３８は、漏斗形状のキャビティ１５６の上に重ねられた立方体形状のキャビティ１５４を含み得る。さらに、中空チャンバー１３８の入口１４０および出口１４１は、チャンバー１３８を封止するためのセプタム（図示されず）によってカバーされ得る。特に制限されない例として、近位部分１３２は、約８ｍｍから約２０ｍｍの直径範囲を有し得、遠位部分は、約５ｍｍから約１５ｍｍの直径範囲を有し得る。近位部分１３２および遠位部分１３４の高さは、ＩＯＰデバイスが使用され得る特定の用途に依存して変動し得る。立方体形状のキャビティ１５４は、約５ｍｍから約１５ｍｍの直径範囲および約２ｍｍから約１０ｍｍの高さ範囲を有し得る。漏斗形状のキャビティ１５６は、約５ｍｍから約１５ｍｍの上部の直径範囲、約３ｍｍから約８ｍｍの下部の直径範囲、および約３０から約６０度の傾斜角度を有し得る。いくつかの実施態様では、骨にアンカリングされたとき、中空チャンバー１３８は、ニードルによって貫通され得る材料で入口１４０で封止され得、その結果、皮下組織内へ注入された流体の逆流を防ぐＩＯＰデバイスを有効に封止する。

さらに図１Ｅを参照して、遠位部分１３４は、遠位部分１３４の長さに亘って延在するチャンネル１４４を含み得る。いくつかの実施態様では、チャンネル１３４は、直径約１ｍｍから約５ｍｍにおよび得、医薬用途のために設計されたニードルが通り抜けるには十分に広い。チャンネル１４４は、中空チャンバー１３８に対して流体連通し得、ＩＯＰデバイス１３０が骨内に埋め込まれるときに、挿入ニードルまたはカテーテルが骨髄腔に向けて延在することを可能にするように構成され得る。

ここで図１Ｆを参照すると、図１Ｆは、遠位部分１３４の断面図を示し、チャンネル１４４が、遠位部分１３４の近位末端に配置される入口１４８を含み得る。いくつかの実施態様では、入口１４８は、中空チャンバー１３８の出口１４２に直接接続され得る。チャンネル１４４は、遠位部分１３４の遠位の最先端に配置される出口１４６をさらに含み得、その結果、ＩＯＰデバイス１３０が骨に埋め込まれるときに、出口１４６は、ＩＯＰデバイス１３０によって達成可能である、遠位の最大貫通深さで、骨髄腔にアクセスする開口を提供し得る。さらに、チャンネル１４４の入口１４８および出口１４６は、入口１４８を通して入る直線状のニードルが、チャンネル１４４を通って進み、かつ、出口１４６で出て、骨髄腔に達することができるように、まっすぐな経路に沿って整列され得る。

ここで図１Ｇ−Ｊを参照すると、図示されるのは、３次元表示のＩＯＰデバイス１３０の略図である。いくつかの実施態様では、ＩＯＰデバイス１３０は、例えばセプタム１５０等のシーリング材を含み得、セプタム１５０は、ＩＯＰデバイス１３０が使用中のときに、挿入デバイスで貫通され得る。いくつかの実施態様において、セプタム１５０は、ラバーセプタム、または、封止を維持しながら貫通され得る任意の材料であり得る。セプタム１５０は、皮下組織内に挿入された流体の逆流が防がれ得るように、入口１４０を封止するために十分に大きな直径を有するように設計され得る。図１Ｇに図示されるように、セプタム１５０は、ストッパー部材１５２により中空チャンバー１３８の内部にアンカリングされ得、ストッパー部材は、リング形状を有し得る。図１Ｈは、ＩＯＰデバイス１３０の断面図を提供し、セプタム１５０は、ストッパー部材１５２により中空チャンバー１３８の内部に確実に設置される。図１Ｉは、中空チャンバー１３８の内部に挿入されたセプタム１５０を有する、ＩＯＰデバイス１３０を図示する別の略図であり、セプタム１５０は、挿入デバイス（例えばニードル）により、骨髄腔に達するように貫通され得る。いくつかの実施態様において、図１Ｊに図示されるように、ＩＯＰデバイス１６０は、セルフドリリング（self-drilling）操作の間、すりつぶされた骨を除くためのガイド経路１６２をさらに含み得る。

組織内に十分に埋め込まれたとき、図２に示されるように、ＩＯＰデバイス１００の近位の皮下部分１０２は、皮膚２００の層の下に、および皮下組織２０２の層内に、実質的に埋没され（submerged）得る。いくつかの実施態様では、近位部分１０２は、完全に埋没され得、および保持リップ１２４で遠位の骨内部分１０４に連結され得、中空チャンバー１０８はチャンネル１２０に対して流体連通され得る。遠位の骨内部分１０４は、皮質層２０４を通って、かつ、骨髄２０６内でアンカリングされ得、その結果、遠位の出口１２２は、骨髄２０６と直接接触され得る。ニードルは、近位の入口１１０をカバーするセプタム１１４を貫通し、およびチャンネル１２０を通って骨髄に流体を送達するために用いられ得る。

本明細書に提示された様々な実施態様に図示されたＩＯＰデバイスは、血管内成分を必ずしも所有しておらず、および、血流と接触しないことが認識されるべきであり、その結果、血液による感染症のリスク、および、これらの後遺症が、従来のＶＡＤと比較して著しく低いと予測できる。第２に、ＩＯＰデバイス１００は、自由に流通する血液を有する血管構造と対照的に、骨髄腔に対し直接連通するため、定期的なフラッシュの必要性、および血栓症および閉塞のリスクが、さらに最小化されるべきである。その結果、デバイス１００は、流体リザーバーを必要としないが、他の目的のために提供されてもよい。同様に、従来のＶＡＤと異なり、本明細書に提示されたＩＯＰデバイス１００は、デバイスを通りチャンネルを満たすクリアな流体の維持に依存しない。デバイス１００は、直接骨髄内にデバイスを通り延在する長いアクセスニードル（access needle）により、凝結塊（clot）または他の壊死組織片（debris）により、チャンネルが詰まった場合であっても、利用され得る。いくつかの実施態様において、ＩＯＰデバイス１００は、流体チャンネルなしで、骨髄に接触するアクセスニードルための経路のみで操作できる。さらに、骨髄内への空気の偶然的な導入は、血流内へのと同様のリスクをもたらさないため、本開示により提示されたＩＯＰデバイスは優れた安全プロフィルをも有する。

さらに、従来のＶＡＤと異なり、ＶＡＤは制限された解剖学的構造に使用でき、本開示のＩＯＰデバイスは、たとえ同一の骨内の複数の位置であっても、骨髄を有する任意の骨に挿入され得、潜在的に無制限の数の操作可能な部位を提供し得る。さらに、本開示のＩＯＰデバイスは、従来のＶＡＤと異なり、位置の放射線学上の確認を、一般に必要としない。本開示のＩＯＰデバイスは、外科的な挿入を必要とし得るが、これらは嵩張ったリザーバーを有さず、これは近経皮方法（near-percutaneous fashion）で挿入できる、より合理化されたデバイスを可能とする。よりさらに、生分解性の構成要素がＩＯＰデバイスを構成するために使用され得、外科的な除去の必要性を排除することができる。

いくつかの実施態様において、中空チャンバー１０８は、チャンネル１２０を通って、流体および薬剤の送達を進めるための様々な幾何学的形状を想定できる。図３Ａを参照して、中空チャンバー１０８を通る直線区間は、チャンネル１２０に対して直接的な流体連通を提供するために使用され得る。流体および薬剤は、中空チャンバー１０８およびチャンネル１２０を通って骨髄腔２０６に直接的に送達され得る。いくつかの実施態様では、中空チャンバー１０８は、伝統的な埋め込み式の血管アクセスポートの形状および機能に類似した流体リザーバー３０２の形状および機能をとり得る。図３Ｂに図示されるように、流体リザーバー３０２は、中空チャンバー１０８と同様にセプタム３０４により封止され得る。この構成は、図３Ｂに示されるように、カテーテルのフラッシュの間のより長い間隔を有利に可能とし、患者の治療に伴われる複雑さを顕著に削減する。さらに、図３Ｂに図示されるように、より大きな皮下部分は、ニードルで貫通するために、皮膚の表面下の、より大きくより容易に触知可能であるターゲットを、臨床医に提供することにより、ＩＯＰデバイス１００の使用を促進する。いくつかの実施態様では、中空チャンバーは、ＩＯＰデバイス１００を通って容易に挿入するためのニードルおよびカテーテルをガイドするために、幾何学的な形状を想定し得る。図３Ｃを参照して、中空チャンバー３０８は、傾斜した壁３０８ａを備えた凹型形状を想定し得、中空チャンバー３０８の壁３０８ａは、チャンネル１２０へ挿入ニードルをガイドし得る。

いくつかの実施態様では、遠位の骨内部分１０４は、異なる皮質の厚さおよび骨髄腔の直径に適応するために長さを変動し得る。例えば、遠位の骨内部分１０４は、図４Ａに図示されるように、遠位の出口４０４が皮膚骨４０２の内側皮質表面４０２ａと同一面にあるように、長さを短くし得、または、図４Ｂに図示されるように、髄腔４０６内に少し延在し得、または図４Ｃに図示されるように、髄腔４０６内に十分に延在し得る。

図５Ａ〜５Ｃを参照して、いくつかの実施態様において、髄腔２０６に、および髄腔２０６から、流体および薬剤の送達および流通を、より好ましく適応するために、ＩＯＰデバイス１００の遠位の出口１２２は、図５Ａに図示されるようにエンドホール５０２、または、図５Ｂに図示されるようにニードルが実際に髄膜に入ることを防ぐためのストップを提供するための覆われた遠位の末端を備えた１以上のサイドホール５０４、または、流れの抵抗および閉塞傾向を削減する流体の流れのための複数の経路を提供するための図５Ｃに図示されるようにこれらの組み合わせからなり得る。

いくつかの実施態様において、デバイス１００が完全に組み立てられ、かつ、挿入されるとき、遠位の骨内部分１０４は、骨６０２内にアンカリングされ得る。これは、図６Ａ〜６Ｅに図示されるように様々な方法で達成され得る。例えば、図６Ａに示されるように、遠位の骨内部分６０４ａは、摩擦を使用して皮膚層６０２を通ってアンカリングされ得る。いくつかの実施態様において、図６Ｂを参照して、しかし、遠位の骨内部分６０４ｂは、皮膚層６０２内に引っかかるように設計された、ねじ山６０６のようなスクリューを備えた外表面を含み得る。いくつかの実施態様において、図６Ｃに図示されるように、ねじ切りされた表面６０８は、１以上のサイドホール６１０をさらに含み得、流体がこれを通って放出し得る。ねじ切りされた表面のようなスクリューの設計はセルフタッピング（self-tapping）およびセルフドリリングであり得、またはプレドリリング（pre-drilling）を必要としてもよい。いくつかの実施態様において、図６Ｄを参照して、遠位の骨内部分６０４ｄは、皮膚層内へ遠位の骨内部分６０４ｄをアンカリングするためのＴ形状６１２またはヒトデ（図示せず）形状の固定（アンカー）／保持機構を含み得る。いくつかの実施態様において、図６Ｅに図示されるように、遠位の骨内部分６０４ｅは、皮膚層内にアンカリングするためのバーブ（または、返し、もしくは、戻り：barb）形状のアンカー機構６１４を使用し得る。

いくつかの実施態様において、近位の皮下部分１０２の中空チャンバー１０８、および遠位の骨内部分１０４のチャンネル１２０は、ニードルにより貫通され得る材料で部分的にまたは完全に占有され得る。例えば、図７Ａに図示されるように、ＩＯＰデバイス１００の近位の皮下部分１０２の近位の入口１１０をカバーするセプタム１１４を有する代わりに、同様のラバー材料７０２が、図７Ｂ〜７Ｄに示されるように、遠位の骨内部分１０４の遠位の出口１２２の方へまたは遠位の出口１２２までの経路に亘って延在し得る。いくつかの実施態様において、デバイス１００内の中空スペースが除去され得、その結果、壊死組織片または血栓症によりデバイスを閉塞するリスクは減少または除去され、長期間の使用の間の機能性を高める。

いくつかの実施態様において、完全に組み立てられ、かつ、挿入されるとき、デバイス１００の近位の皮下部分１０２および遠位の骨内部分１０４は単体構造を形成し得る。この構成において、近位の皮下部分１０２の遠位の出口１１２および遠位の骨内部分１０４の近位の出口１１６は、図８Ａに示されるように、連続的な経路を形成し得る。いくつかの実施態様において、骨髄内へのニードルまたはカテーテルの挿入を、より補助するために、近位の皮下部分８０２および遠位の骨内部分８０４は、図８Ｂに図示されるように、双方とも、骨に直交するように（orthogonal）配置され得る。いくつかの実施態様において、図８Ｃを参照して、近位の皮下部分８０６および遠位の骨内部分８０８は、ニードルの挿入が進められ、かつデバイスの使用のエルゴノミクスを最適化するために角度を設けてもよい。

いくつかの実施態様において、図９に図示されるように、ＩＯＰデバイス９００は、管類９０６または他の個別のチャンネルの長さで接続された、個別の近位の皮下部分９０２および遠位の骨内部分９０４を含み得、これは、軟組織９０８を貫通し、分離した近位部分９０２および遠位部分９０４に対して流体連通する。この構成は、経皮的なアクセスサイトが、骨内の注入部位から離れることを可能にする。これは、骨内の注入部分が、定期的に容易にアクセス可能でない骨の部位に挿入されることを可能にすることにより、デバイスの機能性を高める。例えば、経皮的なアクセスサイトが、下部腹壁により便利に配置され得る間、骨内部分は骨盤骨に挿入され得る。

デバイス９００を挿入するために、第１に、骨への遠位の骨内部分９０４の挿入のための部位が選択され、準備され、覆われ、および麻酔をかけられ得る。その後、近位の皮下部分９０２の配置のための別個の第２の部分も、選択され、準備され、覆われ、および麻酔をかけられ得る。続いて、穿刺切開部（または、小切開部：stab incision）が、各部位に形成される。骨内部分９０４は、その後、第１の部位を通って、かつ、骨内９１０に挿入される。皮下部分９０２は、その後、第２の部位に挿入され得、および周囲の軟組織９０８にアンカリングされ得る。

接続チューブ９０６は、部位間を、軟組織９０８を通ってトンネルされ得て、近位部分９０２および遠位部分９０４それぞれに接続され得る。いくつかの実施態様では、接続チューブ９０６は、近位部分９０２または遠位部分９０４のいずれかに予め接続され得、追加の接続を形成する必要性を排除する。いくつかの実施態様では、近位部分９０２は小さなハブであり得、全デバイス９００は、その後、予め組み立てられ得、かつ、近位部分９０２は、第２の部位の下の軟組織に位置するまで、軟組織のトンネルを通ってカテーテルに沿って前進され得、２度目の切開の必要性は除かれる。デバイス９００が一旦適切に挿入されると、デバイス１３１０の流量がテストされ得、適切であれば穿刺切開部が閉じられ得る。

本開示により提示されるＩＯＰデバイスは、全体として、または、部分的に埋め込まれ得る。図１０Ａおよび１０Ｂを参照すると、ＩＯＰデバイス１０００は、全体として提供され得る。ＩＯＰデバイス１０００は、皮質層１００４にてデバイスをアンカリングするための、ねじ切りされた表面１００２のようなスクリューを含み得る。デバイス１０００は、回転方法で皮質層１００４を通って前進され得る。一旦デバイス１０００が皮膚の層の表面の下に埋め込まれると、開口している切開部は、感染を防ぐために縫合され得る。

いくつかの実施態様において、図１１Ａおよび図１１Ｂを参照して、ＩＯＰデバイス１１００の遠位の骨内部分１１０４は、適切な道具を使用して第１に挿入され得る。一旦骨内１１０６にアンカリングされると、近位の皮下部分１１０２は、その後、遠位の骨内部分１１０４に取り付けられ得る。

手術において、ＩＯＰデバイス１２０４は、図１２Ａ〜１３Ｅに図示されるように、単体構造として埋め込まれ得る。図１２Ａを参照して、オペレーターは、まず第１に挿入部位を識別できる。該部位は、骨の表面が皮膚の表面に比較的近接している任意の部位であり得る。可能な部位は、特に制限されないが、鎖骨、胸骨、腸骨稜、頭蓋骨、および腕の長骨（上腕骨、とう骨、尺骨）または脚の長骨（脛骨、腓骨）を含む。続いて、骨が触診され得、および骨の上の皮膚は適切な消毒剤で準備され得、および通常の無菌方法で覆われ（またはドレープされ）得る。適切な部分、局所、または全身麻酔の後、小さな穿刺切開部１２０２が皮膚に形成され得る。ＩＯＰデバイス１２０４は、その後、図１２Ｂに示されるように、デバイス１２０２の遠位部分１２０６が骨の皮膚層１２０８と係合するまで、切開部１２０２を通って挿入され得る。デバイス１２０４は、デバイス１２０４を回転させることによって、続いて、骨髄腔に向けて前進され得る。一旦、デバイス１２０４の遠位部分１２０６が、皮膚層１２０８を通って前進され、および、骨髄腔１２１０と直接接触すると、図１２Ｃに示されるように、遠位部分１２０６は皮膚層１２０８内にアンカリングされ得る。

いくつかの実施態様において、図１３Ａ〜１３Ｅに図示されるように、切開部１３０２が挿入部位に形成された後（図１３Ａに示される）、ガイドワイヤー１３０４は、第１に切開部１３０２を通って、かつ、骨１３０６内に挿入され得る（図１３Ｂおよび図１３Ｃに図示される）。ガイドワイヤー１３０４は、軟組織層を通って骨の表面にＩＯＰデバイスをガイドするために使用され得、その結果、広範囲の外科的露出が回避され得る。いくつかの実施態様において、ガイドワイヤー１３０４は、軟組織１３０８および／または骨１３０６の厚さを測定するために設計された測定マーク１３８８を含み得る。例えば、骨内に挿入されるとき、オペレーターは、皮下組織層の厚みを決定するためにマークを読み取り得、その結果、適切なサイズのデバイスが軟組織１３０８および骨１３０６の厚さに基づいて選択される。いくつかの実施態様では、ガイドワイヤーは、貫通する遠位末端のストップ部材として機能する、遠位末端に近接してレッジ（ledge）を含み得る。このレッジは、骨髄内へのガイドワイヤーのさらなる貫通を防ぎ得、その結果、オペレーターは軟組織の厚さの測定結果を受け取り（collect）得る。いくつかの実施態様において、ガイドワイヤーは、ヒンジが皮質骨層の内表面の上で係合し得るように、ガイドワイヤーの遠位末端においてヒンジを活性化するために設計された、活性化機構（即ち、スプリング）を含み得、オペレーターが骨および皮下組織の厚みを測定することを可能とする。埋め込まれる前に、ＩＯＰデバイス１３１０は、デバイス内のいかなる空気をも除去するために、生理食塩水または他の流体でフラッシュされ得る。

デバイス１３１０は、その後、図１３Ｄに図示されるように、切開部１３０２を通って、存在する場合にはガイドワイヤー１３０４上を、デバイス１３０４の遠位部分１３１２が骨１３０６の皮質表面に接触するまで、直裁的に（bluntly）軟組織層１３０８を通って、貫通され得る。図１３Ｅを参照して、デバイスの遠位の骨軟部分１３１２は、その後、骨１３０６を貫通し得て、遠位の骨内部分１３１２の先端１３１２ａが髄腔１３１４に存在するまで前進される。一旦完全に挿入されると、デバイス１３１０は、骨層１３１４にアンカリングされ得、切開部１３０２は縫合により閉じられ得る。いくつかの実施態様において、デバイスが部品として提供されるとき、遠位の骨内部分１３１２は、まず骨１３０６の中に挿入され、近位の皮下部分１３１６は次いで遠位の骨内部分１３１２に取り付けられ得る。

いくつかの実施態様において、埋め込み後、ＩＯＰデバイス１３１０は、流体源に接続されたニードルで一時的にアクセスされ得る。流体は、良好かつ適切な流量を確保するように、デバイス１３１０を通って髄腔１３１４に注入され得る。流量が十分でない場合、デバイス１３１０は、髄腔１３１４内にさらに前進され得、回収され得、または再配置され得る。流量がまだ十分でない場合、その骨または異なる骨の上の異なる部位が選択され得る。一旦ＩＯＰデバイス１３１０が皮膚の表面下に適切に埋め込まれた場合、穿刺切開部１３０２は、縫合または皮膚接着剤で閉じられ、かつ手当され得る。

完全に組み立てられたＩＯＰデバイスまたはその部品は、異なる軟組織および骨の厚みに適用するために様々なサイズで提供され得ることを認識されるべきである。ＩＯＰデバイスの特定のモデルは、特定の骨の部位（例えば鎖骨、腹板、上腕骨）または特定のタイプの髄腔（例えば、中空ｖｓ．編み目状）を対象として提供され得る。いくつかの実施態様において、ＩＯＰデバイスキットは、軟組織および／または骨の厚みを定める測定デバイスを提供し得、かつ、オペレーターが適切なサイズのデバイスまたはデバイスの部品を選択することを可能とし得る。該キットは、骨内にＩＯＰデバイスの遠位の骨内部分を押し込むための、特定の機器をさらに含み得る。この構造は、そのような機器と係合するための追加の特徴を含み得る。例えば、アンカー機構が、ねじ切りされたようなスクリューを含むとき、この構造は、六角形状の頭部、または、デバイスを適切な機器で適切な位置に押し込むことができる他の特徴のボルトに類似し得る。デバイスは、このような機器上に予め組み込まれて提供され得る。デバイスは、第１に骨内に入り得るガイドワイヤーとともに提供され得る。デバイスは、その後、ガイドワイヤー上を前進される。ガイドワイヤーは、軟組織および／または骨の厚さを決定し、適切なサイズのデバイスを選択することを可能とするための測定デバイスとして、さらに機能し得る。

いくつかの実施態様において、ＩＯＰデバイスは、図１３Ｆ〜１３Ｐに図示されるように、埋め込みキットを用いて、骨の中に埋め込まれ得る。図１３Ｆを参照して、デバイスの埋め込みキット１３５２は、ＩＯＰデバイス１３２０を前進させるためのドライバー１３５０、および、骨の所望の位置へＩＯＰデバイス１３２０をガイドするためのガイドワイヤー１３４２を含み得る。図１３Ｆに示されるように、ドライバー１３５０は、遠位末端１３５４でＩＯＰデバイス１３２０を確実に保持し得、ＩＯＰデバイス１３２０の六角形状様部分は、遠位末端１３５４に相補的に（あるいは、コンプリメンタリーに：complimentarily）連結され得る。ＩＯＰデバイス１３２０の近位部分１３２２への入口１３３０は、セプタム１３４０によりカバーされ得、ガイドワイヤー１３４２は、遠位部分１３２４の出口１３３６を通ってＩＯＰデバイス１３２０内へ整列され得、その結果、ガイドワイヤー１３４２の鋭い近位末端は、セプタム１３４０を貫通するように配置される。ガイドワイヤー１３４２は、ホルダー１３４６によりカバーされ得、ドライバイー１３５０は、ホルダー１３４６内へ、およびホルダー１３４６外へ、スライドするように構成され得る。さらに、ドライバー１３５０は、ロック部材（例えば、ロック閉塞子１３４４）を収容するためのカニューレ１３５６を含み得、閉塞子１３４４は、カニューレ１３５６の内部でスライドするように構成される。

図１３Ｇは、図１３Ｆに示されたキットに類似したデバイス埋め込みキット１３７０の３次元図を図示する。図１３Ｇを参照すると、キット１３７０は、ドライバー１３７４の遠位末端に確実に配置されたＩＯＰバイス１３７２を含み得、Ｔ形状のハンドル１３８０は、ＩＯＰデバイス１３７２を骨の中に打ち込むためにオペレーターにグリップを提供し得る。ドライバー１３７４は、デバイス１３７２に回転力を適用することによって、骨の中へＩＯＰデバイス１３７２を前進させるために構成され得る。いくつかの実施態様では、ガイドワイヤー１３７６は、所望の骨の部位にＩＯＰデバイス１３７２をガイドするために使用され得る。図１３Ｇに示されるように、埋め込みの前に、ガイドワイヤー１３８２の鋭い近位末端は、ＩＯＰデバイス１３７２を通って、かつ、ＩＯＰデバイス１３７２の中空チャンバーをカバーするセプタムを通って、挿入され得る。閉塞子１３７８は、ドライバー１３７４の近位部分内に挿入され得るように提供される。閉塞子１３７８が挿入されると、これはガイドワイヤー１３７６と係合し、ドライバー１３７４がガイドワイヤー１３７６を骨内に押し込むことを可能にする。閉塞子１３７８が除かれることによって、ドライバイー１３７４が、ガイドワイヤー１３７６上を、ＩＯＰデバイス１３７２を前進させる。いくつかの実施態様において、ガイドワイヤー１３７６は、骨の皮質層を貫通するように設計された、ねじ切りされた遠位部分１３８４を含み得、ねじ切りされた部分１３８４は、ねじ切りされた部分１３８４への貫通ストップ部材として機能するように設計されたレッジ１３８６で終端できる。

図１３Ｈおよび図１３Ｉを参照して、骨内に挿入するためのガイドワイヤー１３４２を準備することは、第１に、ガイドワイヤー１３４２の近位の先端１３５８を用いてセプタム１３４０を貫通することを含み得、ＩＯＰデバイス１３２０に沿って、ガイドワイヤーに向けてドライバー１３５０を滑らせることによって達成され得る。続いて、図１３Ｉに示されるように、閉塞子１３４４は、カニューレ１３５６に沿ってガイドワイヤー１３４２へ向けて押され得、閉塞子１３４４の平坦面１３６０は、ガイドワイヤー１３４２の近位の先端１３５８に係合し得る。続いて、図１３Ｊに示されるように、骨内に貫通するためのガイドワイヤー１３４２を露出するようにホルダー１３４６が除去され得る。

図１３Ｋを参照して、骨内への挿入前に、埋め込みキット１３５２（ホルダーがない）は、挿入部位に配置され得、皮膚は麻痺され得、および刺創が形成され得る。埋め込みキット１３５２は、その後、骨内へ挿入され得、図１３Ｌに示されるように、ガイドワイヤー１３４２は骨を貫通し得る。閉塞子１３４４は、ガイドワイヤー１３４２をロックし、その結果、ドライバー１３５０の回転がガイドワイヤー１３４２を回転する。続いて、図１３Ｍに示されるように、閉塞子１３４４が除去され得、ドライバー１３５０は、刺創を通って骨の部位に到達するように、ガイドワイヤー１３４２上を、ＩＯＰデバイス１３２０を前進させ得る。一旦ＩＯＰデバイス１３２０が骨の部位に配置されると、図１３Ｎに示されるように、ドライバー１３５０は、デバイス１３２０の六角形の近位部分１３２２に回転力を適用することにより骨内へＩＯＰデバイス１３２０を前進させ得る。ＩＯＰデバイス１３２０が骨１３４８内にアンカリングされるとき、ドライバーが第１に除去され得（図１３Ｏ）、図１３Ｐに示されるように、続いてガイド１３４２が除去され得、刺創が閉じられ得る。

いくつかの実施態様では、本開示に記載されるように、ＩＯＰデバイスは、患者に物質を挿入するために使用され得る。図１４Ａ〜１４Ｃを参照して、ニードル１４０６は、流体または薬剤を骨随腔１４０４に送達し、および、骨髄腔１４０４から送達するために使用され得る。図１４Ａに図示されるように、ＩＯＰデバイス１４００は、皮下組織内へ挿入された物質の逆流を防ぐように設計され、セプタム１４０８によってカバーされ、皮膚１４１０の層の表面の下に埋没され得る。ニードル１４０６は、セプタム１４０８を通って、かつ、デバイス１４００の中空チャンバー１４１２およびチャンネル１４１４の中に貫通され得る。流体および他の物質は、その後、ニードル１４０６を通って、骨髄腔１４０４内に送達され得る。いくつかの実施態様にて、小容量の生理食塩水または他の液体は、ニードル１４０６の適切な位置決めを保証するために、中空チャンバー１４１２およびチャンネル１４１４の中に挿入され得る。いくつかの実施態様において、セプタム１４０８は、デバイス１４００の中空チャンバー１４１２およびチャンネル１４１４を、部分的に、または、完全に横切って延在できる。これに比べて、ニードル１４０６の長さは、これがデバイス１４００および骨髄腔１４０４内の異なる貫通深さに到達し得るように、変動し得る。例えば、図１４Ｂを参照すると、ニードル１４０６は、ＩＯＰデバイス１４００のチャンネル１４１４の内部に到達できるような、十分な長さであり得る。いくつかの実施態様で、ニードル１４０６は、図１４Ｃに図示されるように、ニードルの先端が骨髄腔１４０４内に到達し得る十分な長さであり得る。そのため、ニードル１４１０は、髄腔１４０４の中の良好な流れを確保するために、デバイス１４００内の材料の積層（buildup）または閉塞を容易に貫通できる。さらに、ＩＯＰデバイスが中空チャンバーを有しない構成では、ニードルが髄腔１４０４内に入り得る。

本開示によって示されたＩＯＰデバイスにより提供された１つの長所は、ＩＯＰデバイスは自由に流通する血液と接触しないことである。このように、従来のＶＡＤとは異なり、ニードルを通った血液の逆流を確認する短所は必要とされない。

さらに、いくつかの実施態様において、ニードルは、骨髄内に挿入される物質を含むコンテナ（例えば、バッグ、注射器等）に接続され得る。図１５Ａおよび図１５Ｂを参照して、ニードル１５０２は、流体を骨髄腔１５０６に送達するために、チューブ１５００に接続され得る。図１５Ａに示されるように、単体構造のＩＯＰデバイス１５０４が骨髄１５０６にアクセスするために使用されるとき、ニードル１５０２は、ＩＯＰデバイス１５０４の近位部分１５１０内に配置された中空チャンバー１５０８内に直接入り得る。ここで、図１５Ｂを参照すると、多体形態のＩＯＰデバイス１５１２が、骨髄１５０６にアクセアスするために使用され得る。ＩＯＰデバイス１５１２は、遠位部分１５１６から離れて配置された近位部分１５１４を含み得、近位部分１５１４および遠位部分１５１６はチューブ１５１８により接続され得る。この構成において、ニードル１５０２は、近位部分１５１４の中空チャンバー１５２０へ挿入され得、流体は、接続チューブ１５１８を通って、遠位部分１５１６に、および、遠位部分１５１６から、送達され得る。

ニードルの適切な配置をよりアシストするために、図１６Ａおよび図１６Ｂに図示されるように、いくつかの方法が使用され得る。図１６Ａを参照して、ＩＯＰデバイス１６１０の近位部分１６０６は、傾斜した壁を備えた漏斗に似た形状の中空チャンバー１６０４を有し得る。傾斜した壁は、ＩＯＰデバイス１６１０の中空チャンバー１６０４の中心に向けて、および、遠位部分１６１２の中へ、順番に、ニードル１６０２のガイドを助け得る。いくつかの実施態様において、磁気リングのような装置が、ニードル１６０２をガイドするために、ＩＯＰデバイス１６２０のニードル１６０２および近位部分１６０８に連結され得る。図１６Ｂを参照して、磁気リング１６１４は、近位部分１６０８の近位末端に連結され得、同様の磁気リング１６１４はニードル１６０２に連結され得る。ニードルが近位部分１６０８に挿入されるとき、リング１６１４の磁力は、近位部分１６０８の中心に向けてニードルをガイドできる。

本開示によって示されるＩＯＰデバイスは、多数の医薬的な用途に展開され得、例えば、ＩＯＰデバイスは、単一構造の構成または多体形態の構成のどちらであっても、人工透析用途のための動脈−骨ポート（Arterio-Osseous Port）として利用され得る。現在、透析に依存する腎臓疾患の患者の大部分は、人工透析を経験する。人工透析は、患者から血液を取り出す部位および患者に透析された血液を再注入する他の部位を必要とする。患者および彼らの臨床医には利用可能ないくつかの選択肢がある。一時的または長期間の（トンネル式：tunneled）透析カテーテルは、中心静脈に挿入され得る。これは少なくとも２つのルーメンを有し、透析された血液の再循環を最小化するために一定の距離により分離された入口ポートおよび出口ポートを有し、右心房の近くまたは右心房内で終端する。あるいは、動静脈フィステル（fistula）は、末梢動脈に末梢静脈を取り付けることにより外科的に形成され得る。これは、静脈を鬱血させ、効率的に患者を透析するために十分な流量を提供する。フィステルは、動脈および静脈の間の直接的な結合を有する生来のものであり得、または、人工装具のグラフトが動脈および静脈の間に挿入され得る。これらの選択肢は、感染、血栓症等のリスクを含む、いくつかの不利益を有する。最も重要なことは、アクセスされた静脈が繊維を形成し得、および、狭窄され得、および、最終的には閉塞され得ることである。長期間の透析患者にとって、数年間の透析後、静脈のアクセス部位を「使い果たす」ことは珍しくない。

動脈−骨フェステルデバイスは、動脈および骨の髄腔の間に輸送路を形成することができる。図１７Ａ〜１７Ｃ、図１８Ａおよび図１８Ｂ、および、図１９〜２３は、人工透析アクセスに適した動脈−骨フィステルとして使用され、本開示により示されるＩＯＰデバイスを図示する図形である。いくつかの実施態様において、動脈骨フィステル（arterio-osseous fistulas、ＡＯＦ）は、液体の物質（例えば透析された血液）が、骨組織の髄腔の中へ注入されることを可能とする、埋め込み可能な挿入デバイスである。同時に、ＡＯＦデバイスは、同様に、血液が患者から取り出されることを可能とする動脈に接続され得る。ＡＯＦデバイスは、２つの部分から構成でき、これらの部分は別個のポート（第１「動脈」ポート、および第２「静脈」ポート）と考えられ得る。

いくつかの実施態様では、ＡＯＦ注入システムは、流体が取り出され得るチャンバーを有する第１ポート、および、第１ポートからチャンバーに対して流体連通するキャビティを有する第２ポートを含み得、第２ポートは挿入デバイスを受容するように設計されている。注入システムは、骨内への確実な配置のために第２ポートから遠位に延在するアンカー部分をさらに含み得、アンカー部分は、キャビティから、および、開口部を通って挿入デバイスが骨髄に向けて案内され得る実質的にまっすぐな経路を提供するように、アンカー部分を通ってキャビティから延在し、かつ、開口部で終端するチャンネルを有する。いくつかの実施態様では、第１ポートは、流体を引き出すための動脈に連結した入口をさらに含み得る。

透析装置が透析される血液を引き出す動脈ポートは、皮膚を通ってアクセス可能な別個の皮下ポートから構成される。上述したＩＯＰデバイスの近位の皮下部分の任意の実施態様は、動脈ポートとして適切であり得る。図１７Ａ〜１７Ｃを参照して、動脈ポート１７００は、ボディ１７０２、チャンネルまたはリザーバーであり得る中空チャンバー１７０４、セプタム１７０８を有するアクセス部位１７０６、動脈の入口１７１０および出口１７１２を含み得、動脈の入口１７１０は、動脈１７１４に動脈ポート１７００を接続し得る。動脈１７１４は、図１７Ａに示される末端−サイド（end-to-side）構造のポート、または、図１７Ｂに示されるサイド−サイド（side-to-side）構造のポートに直接的に接続され得る。いくつかの実施態様において、図１７Ｃに示される、動脈ポート１７００は、生来の（例えば、伏在静脈）または人工装具のコンジット（prosthetic conduit）１７１６を通って、動脈１７１４に接続され得る。いくつかの実施態様において、動脈および／または静脈ポートは、コンジットそのものとして機能し得る。例えば、コンジットの少なくとも一部分は、透析装置から動脈および／または静脈のラインがアクセスできるように皮下組織の表面上に存在し得る。

透析装置から透析された血液を受け取る静脈ポートは、皮膚を通ってアクセス可能な近位の皮下部分、および、骨髄腔内の骨の皮質を横切る遠位の骨内部分を備えたＩＯＰデバイスと機能的に同一であり得る。いくつかの実施態様において、静脈ポートは、動脈ポートからチャンバー１７０４に対して流体連通するキャビティ（本開示において提示されたＩＯＰデバイスの中空チャンバーと類似である）を含み得る。静脈ポートは、挿入デバイスを受容し、かつ、骨内への確実な配置のためにキャビティから遠位に延在するアンカー部分を有するように設計され得る。いくつかの実施態様において、アンカー部分は、アンカー部分を通って静脈ポートのキャビティから延在し、かつ、キャビティから実質的にまっすぐな経路を提供し、および、挿入デバイスがこれを通ってでることができ、かつ、骨内に向けて方向付けられ得るように、開口部で終端するチャンネルを有し得る。上記のいかなるＩＯＰの実施態様も、ＡＯＰの静脈ポートに適用し得ることを認識されるべきである。

血栓症を防ぐために、動脈ポートは連続的な流体の流れを必要とし得、すなわち、動脈ポートの出口は、髄腔に対して流体連通する必要がある。この流通のための特定の経路は、動脈ポートおよび静脈ポート間の関係に依存する。ポートの設計および使用される動脈は、ポートを通る流量が血栓症を防ぐために十分であると保証する。抗血小板または抗凝固剤の薬剤の投与を含むこと、および／または、ヘパリンまたは他の抗血栓性コーティングと全ての血液と接触する表面をコーティングすること、を含む補助的手段が追加され得る。

いくつかの実施態様では、図１８Ａ〜１８Ｂおよび図１９に図示されるように、動脈ポートおよび静脈ポートは、構造上および機能上、別個であり得る。図１８Ａを参照すると、動脈ポート１８００は、動脈−骨フィステル（arterio-osseous fistula、ＡＯＦ）を形成する、動脈１８０２への接続部を有するＩＯＰデバイスであり得る。同様に、図１８Ｂに図示されるように、静脈ポート１８０４は、これを通って透析された血液が患者に再注入され得るＩＯＰデバイスであり得る。本開示によって提示されたＩＯＰデバイスのように、動脈ポート１８００および静脈ポート１８０４の双方は、皮膚を通ってアクセス可能な近位の皮下部分１８０６、１８１０、および、髄腔１８１６内に骨の皮質１８１４を貫通する遠位の骨内部分１８０８、１８１２を有し得る。動脈ポート１８００および静脈ポート１８０４が透析治療でアクセスされないとき、動脈血が動脈ポート１８００の中空チャンバー１８１８および中空チャンネル１８２０を通って、髄腔１８１６の中へ流れる。動脈血が、図１９に示されるように、透析装置１９００によって処置されるとき、動脈血は、患者から動脈ポート１８００を通って、まず透析装置１９００内へ積極的に引き出され得、その後静脈ポート１８０４を通って、かつ、患者の髄腔１８１６内へ戻され得る。

いくつかの実施態様において、図２０および図２１に図示されるように、動脈ポートおよび静脈ポートは、構造的に別個であるが、機能的にリンクしている。図２０に示されるように、動脈ポート２０００は、必ずしも専用の皮下の部分を所有する必要はないが、皮下部分２００４だけは有する必要がある。代わりに、皮下部分２００４の出口２００２は、動脈ポート２０００および静脈ポート２００６の間の経路を形成し得るカテーテル、接続チューブ、グラフト２００８、または、任意の適切な器具を通って、静脈ポート２００６と連通し得、静脈ポート２００６は、髄腔２０１４に対して流体連通するキャビティ２０１６を含み得る。透析治療のためにアクセスされないとき、動脈血は、皮下部分２００４の動脈ポート２０００の中空チャンバーまたはキャビティ２０１０を通って、カテーテル２００８を通って、動脈ポート２００６の皮下の骨内部分２０１２を通って、および、最終的には髄腔２０１４内に流れ得る。図２１を参照すると、動脈血が透析装置２１００によって処理されているとき、動脈血は、動脈ポート２０００を通って患者から、透析装置２１００内に積極的に引き出され得る。透析装置２１００が動脈血を処理した後、動脈血は、静脈ポート２００６を通って、患者の髄腔２０１４に戻され得る。カテーテル２００８を通る透析された血液の再循環は、いくつかの方法で回避することができる。第１に、髄２０１４への流れに対して十分な抵抗が提供されるように、カテーテル２００８の直径を小さくする。または、カテーテルを通る一方向の流れを確保するために、バルブが介在され得る。最終的に、図２０に示されるように、静脈ポート２００６のニードル２１０２は、骨内部分内へ、または、さらに髄２０１４内へ、十分に挿入され得、カテーテル２００８の穴を塞ぐ。

いくつかの実施態様で、図２２および図２３に図示されるように、動脈ポートおよび静脈ポートは、様々な医薬用用途のために、構造的におよび機能的にリンクされ得る。図２２に示されるように、皮下部分２２０４のみを備えた動脈ポート２２００は、構造上、静脈ポート２２０２にリンクされ得る。動脈ポート２２００は、静脈ポート２２０２に並んで設置され得、動脈ポート２２００および静脈ポート２２０２の間の流体連通は、内部チャンネル２２０６を通って達成され得る。いくつかの実施態様において、動脈ポート２２００および静脈ポート２２０２は、図２２に図示されるように、２つのポートは共通の側壁２２０８を共有するように、構造的にリンクされ得る。内部チャンネル２２０６は、動脈ポート２２００および静脈ポート２２０２間で、流体および物質を送達するための経路を提供するために、共通の側壁２２０８を貫通できる。透析装置に使用されるとき、図２３を参照して、動脈血は、動脈ポート２２００を通って、かつ、透析装置２３００へ、患者から積極的に引き出され得る。透析装置２３００が動脈血を処理した後、動脈血は、静脈ポート２２０２を通って、患者の髄腔２３００に戻され得る。いくつかの実施態様において、図２３に示されるように、静脈ポート２２０２のニードル２３０４は、骨内部分に、または、髄２３０２にも、十分に挿入され得、内部チャンネル２２０６を通る静脈血または動脈血の再循環を防ぐ。

本開示は、これらの特定の実施態様を参照して記載されているが、開示の趣旨および範囲から逸脱しなければ、当業者によって、様々な変更がなされ得、および同等のものが代用され得ることを理解されるべきである。さらに、本開示の趣旨および範囲から逸脱しなければ、多くの改良が、特定の状況、兆候、材料および物質の組成物、１または複数の製造工程を適用するために行われ得る。そのような変更はすべて、本明細書に添付の特許請求の範囲内にあるものとする。

Claims (4)

1. チャンバーおよびアンカー部分を含むインフュージョンデバイスであって、チャンバーが挿入デバイスを受容するための近位の入口を有し、アンカー部分がチャンバーから遠位に延在し、かつ、骨内への確実な配置のために構成されたインフュージョンデバイス；
   骨内にインフュージョンデバイスを埋め込むための駆動機構；
   注入された流体の逆流を防ぐためにチャンバーの近位の入口をカバーするセプタム；
   骨の部位にインフュージョンデバイスをガイドするためのガイドワイヤー；および
   アンカー部分を通って延在する末端開口チャンネルであって、チャンバーに対して流体連通し、および、遠位末端の開口部で終端し、開口部を通って挿入デバイスが出ることができ、かつ、骨髄に向けて方向付けられ得る実質的にまっすぐな経路を提供するチャンネル
   を含む、インフュージョンシステムであり、
   ドライバーを回転させることによりインフュージョンデバイスに回転力が伝達されるように、駆動機構が、インフュージョンデバイスに相補的に連結される、インフュージョンシステム。
2. 駆動機構にガイドワイヤーをロックするためのロック部材をさらに含む、請求項１に記載のインフュージョンシステム。
3. 駆動機構が、ロック部材を収容するためのカニューレを含む、請求項２に記載のインフュージョンシステム。
4. ガイドワイヤーが、セプタムを貫通するための鋭利な近位末端を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載のインフュージョンシステム。

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