KR20200020657A - 슬러리 생성을 위한 디바이스 및 방법 - Google Patents

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KR20200020657A
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크리스토퍼 제이 피 벨리스
콜 씨 벨리스
카렌 밀러
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크리스토퍼 제이 피 벨리스
카렌 밀러
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Abstract

본 발명은 저온 슬러리의 인체 내로의 준비 및/또는 전달을 위한 소형 프로파일 디바이스의 사용을 포함한다. 저온 슬러리는 냉각원과 주입 가능한 유체를 사용하여 저온 슬러리를 생성하는 디바이스 자체 내에서 또는 별도의 소형 챔버 내에서 생성될 수 있다. 전달 디바이스는 디바이스 내의 블레이드의 회전 및/또는 진동을 통해 유체/슬러리에 대한 계속된 교반을 제공한다. 유체/저온 슬러리는 적어도 부분적으로 전달 디바이스를 둘러싸는 냉각 슬리브와 같은 외부 냉각 디바이스의 사용을 통해 냉각/저온 유지된다. 냉각 슬리브는 다수의 메커니즘을 통해 저온 슬러리의 온도를 냉각 또는 유지할 수 있다. 저온 슬러리는 본 발명에 따른 디바이스를 사용하여 피하 지방, 내장 지방, 및 갈색 지방을 포함하는 체내의 임의의 조직으로 전달될 수 있다.

Description

슬러리 생성을 위한 디바이스 및 방법
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 35 U.S.C. §119(e)에 따라 2016년 11월 2일자로 출원된 미국 가출원 제62/416,484호에 대한 우선권을 주장하며, 그 전체 개시 내용은 본원에 참고로 인용된다.
흔히 체형 교정(body contouring) 시술이라고 불리는 지방을 감소시키기 위한 시술에 대한 수요가 크며, 특히 최소 및 비침습적 이용 가능한 치료법의 수가 증가함에 따라 계속 증가하고 있다. 미국 미용 성형 외과 학회(ASAPS)에 따르면 2014년 소비자들은 침습적, 최소 침습적 및 비침습적 지방 감소 시술을 포함하는 미용 시술에 약 120억 달러를 지출했다.
시중의 침습적 지방 감소 시술은 지방 흡입술, 복강 성형술[“복벽의 성형 외과 시술(tummy tuck)”], 둔부 성형술(둔부 리프트), 팔뚝 성형술(팔 리프트), 허벅지 성형술(허벅지 리프트), 하부 주름 절제술(목 리프트), 및 턱 성형술(턱 타이트닝)을 포함한다. 침습적 치료법은 외과적 시술과 관련된 위험을 지니며, 그 중 일부는 생명을 위협할 수 있다. 여기에는 감염, 흉터, 기관 및 혈관의 천공, 출혈이 포함된다. 또한 침습적 치료법은 흔히 고통스럽고 전형적으로 긴 회복 기간을 필요로 한다.
최소 침습적 지방 감소 시술은 레이저 지원 지방 흡입, 레이저 지방 분해(즉, 지질 분해), 고주파 지방 분해, 초음파 지방 분해, 및 주사 지방 분해(예를 들어, 디옥시콜린산 주사; KYBELLA)를 포함한다. 이러한 시술은 환자에게 위험을 초래할 수 있는 외과적 절개 및/또는 체내로의 화학 물질의 전달을 필요로 할 수 있으며, 흔히 고통스럽고 불균일한 결과를 초래한다.
현재 시중의 비침습적 시술에는 피부 표면에 저온을 가하는 방법(예를 들어, Zeltiq Aesthetics, Inc.의 COOLSCULPTING) 뿐만 아니라 고주파, 레이저, 및 초음파의 사용도 포함된다. 이러한 치료법은 흔히 시간이 오래 걸리고 고통스럽지만 미미한 결과만 나타낸다.
최근에, 지방 조직에 저온을 전달하기 위한 최소 및 비침습적 시술이 개발되었으며, 상술한 바와 같이 Cool Sculpting으로 알려진 비침습적 치료법이 현재 시판 중이다. 이 시술은 지방 세포(지방질 조직)가 피부 또는 기타 주변 조직보다 저온에 더 민감하며, 저온이 지방 세포가 신체로부터 제거되는 자연 생물학적 과정인 아팝토시스를 겪게 한다는 원리를 기반으로 한다.
저온을 피부에 비침습적으로 전달하는 것은 고통스럽고 만족스럽지 않은 결과를 초래할 수 있으며, 매우 시간 소모적이고, 관련 장치가 환자의 피부에 장시간 동안 고정될 필요가 있다. 그에 반하여, 슬러리와 같은 저온 액체를 지방 세포에 피부 아래로(또는 내장 지방 조직보다 더 깊게) 전달하는 것은 지방 세포를 효과적이고 선택적으로 감소시키는 안전하고 통제된 수단이 된다. 저온 슬러리를 준비하고 캐뉼라를 통해 지방 조직에 저온 액체를 전달하는 방법은 국제 출원 공개 WO/2016/033380호 및 미국 특허 출원 공개 번호 2013/0190744에 개시되어 있으며, 이들 각각은 본 명세서에 그 전체로서 인용된다. 그러나, 편리하고 최소한의 유지 보수 및 면적(square footage)을 필요로 하며 환자에게 최소 침습적인, 저온 슬러리를 관리 시점에 전달하는 디바이스가 필요하다.
본 발명은 최소한의 부품을 가지며 광범위한 설정, 고가의 유지비, 또는 냉장 수송/현장 보관을 필요로 하지 않는 장치를 사용하여 저온 슬러리를 생성하기 위한 편리한 수단을 제공한다. 또한, 본 발명의 장치 및 방법은 외과적 절개의 필요 없이 저온 슬러리를 지방 세포에 표적 전달한다.
일반적으로, 본 발명은 인체에 저온 슬러리를 준비 및/또는 전달하기 위한 소형 프로파일 장치의 사용을 포함한다. 저온 슬러리는 장치 자체 내에서 또는 별도의 작은 챔버 내에서 생성될 수 있으며, 둘 모두 냉각원 및 주입 가능한 유체를 사용하여 관리 시점에서 저온 슬러리를 제조한다. 저온 슬러리가 별도의 챔버에서 제조되면, 주사기형 디바이스일 수 있는 전달 디바이스로 쉽게 전달될 수 있다. 전달 디바이스는, 예를 들어 디바이스 내의 블레이드의 회전, 진동의 사용 또는 두 가지 방법 모두에 의해 관리 시점에서 유체/슬러리에 계속해서 교반을 제공할 수 있다. 유체/저온 슬러리는, 관리 시점에서 냉각을 제공하기 위해 적어도 부분적으로 디바이스를 둘러싸는 냉각 슬리브와 같은 소형 프로파일 외부 냉각 디바이스의 사용을 통해 전달 디바이스 내에서 냉각/유지된다. 냉각 슬리브는 냉매의 제공, 흡열 반응의 기동 및 가스의 압축과 같은 다수의 메커니즘을 통해 저온 슬러리의 온도를 냉각 또는 유지시킬 수 있다.
저온 슬러리는 본 발명에 따른 장치를 사용하여 피하, 내장 및 갈색 지방을 포함하는 체내의 임의의 지방 조직에 전달될 수 있다. 예를 들어, 복부 영역 내의 피하 및 내장 지방 위치 뿐만 아니라 피하 지방 위치의 다이어그램인 도 1a 및 1b를 참조한다. 예를 들어, 이에 제한되는 것은 아니지만, 저온 슬러리는 예를 들어 옆구리 주위의 지방 조직[즉, “허리의 군살(love handles)”, 복부, 허벅지 영역, 상완, 턱 아래의 턱밑 영역, 안와하 지방 주머니, 무릎 위, 및 지방의 감소가 바람직한 임의의 다른 피하 지방 주머니에 전달될 수 있다.
특정 실시예에서, 본 발명은 저온 슬러리의 제조 및/또는 전달을 위한 장치를 제공한다. 장치는 제1 단부, 제2 단부, 및 제1 및 제2 단부를 통해 연장되는 종축을 포함하는 원통형 부재를 포함한다. 장치는 종축을 따라 제1 및 제2 단부 사이에서 연장되는 외부 표면, 및 원통형 부재의 내벽에 의해 형성된 내부 루멘을 더 포함한다. 내부 루멘은 저온 슬러리를 수용하고 보유하도록 구성된다. 장치는 내부 루멘 내에 적어도 부분적으로 배치되고 종축의 방향으로 원통형 부재 내에서 이동하도록 구성된 플런저를 더 포함한다. 플런저는 헤드, 플런저 부재, 및 원통형 부재의 종축을 따라 헤드와 플런저 부재 사이에서 연장되는 로드를 포함한다. 장치는 원통형 부재의 제2 단부로부터 연장되는 적어도 하나의 바늘 및 플런저에 결합된 교반 디바이스를 더 포함한다. 교반 디바이스는 원통형 부재의 내부 루멘 내에서 저온 슬러리를 교반하도록 구성된다.
장치는 플런저에 연결된 모터를 더 포함할 수 있다. 모터는 헤드와 플런저 부재 사이의 로드에 결합될 수 있다. 모터는 플런저 헤드에 연결될 수 있다.
교반 디바이스는 플런저 부재로부터 원통형 부재의 제2 단부를 향해 연장되는 적어도 하나의 회전 블레이드를 포함할 수 있다. 교반 디바이스는 플런저의 회전시 저온 슬러리를 교반하도록 구성된다. 교반 디바이스는 종축을 따라 원통형 부재의 제2 단부를 향해 플런저 부재로부터 연장되는 와이어를 포함할 수 있다. 교반 디바이스는 와이어로부터 원통형 부재의 내벽을 향해 연장되는 하나 이상의 촉수를 더 포함할 수 있다. 교반 디바이스는 플런저에 결합되고 와이어를 진동시키도록 구성된 모터를 더 포함할 수 있다.
원통형 부재의 외부 표면은 구리와 같은 전도성 재료를 포함할 수 있다.
장치는 원통형 부재를 둘러싸는 외장을 더 포함할 수 있다. 외장은 구리와 같은 전도성 재료를 포함할 수 있다.
장치는 원통형 부재의 적어도 일부를 둘러싸는 냉각 슬리브를 더 포함할 수 있다. 냉각 슬리브는 원통형 부재의 내부 루멘 내의 저온 슬러리의 온도를 냉각시키거나 유지하도록 구성된다. 냉각 슬리브와 원통형 부재는 냉각 슬리브의 내부 표면과 원통형 부재의 외부 표면 사이에 형성된 공간과 동심으로 배열될 수 있다.
장치는 공간 내에 배치된 적어도 하나의 관형 부재를 더 포함할 수 있다. 관형 부재는 원통형 부재의 외부 표면의 둘레에 대한 축 방향으로 배치되고 원통형 부재의 외부 표면의 둘레 주위로 적어도 부분적으로 연장된다. 관형 부재는 냉각 유체를 수용하도록 구성된다. 관형 부재는 코일 형상일 수 있다.
장치는 냉각 슬리브의 적어도 일부를 둘러싸고 적어도 하나의 위치에서 관형 부재에 유체적으로 연결된 컨테이너를 더 포함할 수 있다. 컨테이너는 냉각 유체를 보유하고 냉각 유체를 관형 부재에 공급하도록 구성된다.
냉각 슬리브는 원통형 부재의 플런저와 맞물리고 이를 회전시키도록 구성된 캡을 더 포함할 수 있다.
장치는 원통형 부재의 제1 단부 주위에 캡을 더 포함할 수 있다. 캡은 원통형 부재의 제1 단부를 향하여 냉각 슬리브와 함께 안착되도록 구성된다. 밀봉부는 캡과 냉각 슬리브 사이에 제공된다. 제1 화학 물질은 캡의 내부 공간 내에 제공되고, 제2 화학 물질은 원통형 부재와 냉각 슬리브 사이의 공간 내에 제공될 수 있다. 이 실시예에서, 밀봉부는 제1 화학 물질을 제2 화학 물질로부터 분리시킨다. 제1 화학 물질과 제2 화학 물질이 함께 혼합될 때 흡열 반응이 일어난다. 제1 화학 물질 및 제2 화학 물질은 물, 암모늄 클로라이드, 칼륨 니트레이트, 나트륨 티오술페이트, 암모늄 니트레이트, 암모늄 티오시아네이트, 및 바륨 히드록시드 옥타하이드레이트로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
일부 실시예에서, 원통형 부재와 냉각 슬리브 사이의 공간이 챔버를 형성할 수 있다. 냉각 슬리브의 적어도 일부분을 둘러싸는 컨테이너는 챔버에 유체적으로 연결된다. 컨테이너는 냉각 유체를 보유하고 냉각 유체를 챔버에 공급하도록 구성된다. 챔버와 컨테이너 사이에 배치된 적어도 하나의 입구는 냉각 유체가 컨테이너로부터 챔버로 흐를 수 있도록 구성된다. 적어도 하나의 입구는 입구를 통한 냉각 유체의 흐름을 제어하기 위해 방출 메커니즘에 작동 가능하게 결합될 수 있다.
장치는 챔버와 원통형 부재의 외부 표면 사이에 제공된 전도성 막을 더 포함할 수 있다. 원통형 부재의 외부 표면은 전도성 재료를 포함할 수 있다. 전도성 막 및 전도성 재료는 원통형 부재가 냉각 슬리브 내에 수용될 때 서로 상호 작용하도록 구성될 수 있다.
특정 실시예에서, 장치는 냉각 슬리브의 내부 표면과 원통형 부재의 외부 표면 사이의 공간 내에 배치된 적어도 하나의 챔버를 포함한다. 적어도 하나의 챔버는 원통형 부재의 종축에 평행한 제2 축을 따라 연장되고, 유체를 수용하도록 구성된다. 장치는 적어도 하나의 챔버 내의 유체를 압축하도록 구성된 가압 가스원을 더 포함한다. 적어도 하나의 챔버는 가압 가스원에 의해 활성화될 때 유체를 압축하도록 구성된 제2 플런저를 포함할 수 있다. 원통형 부재와 대면하는 적어도 하나의 챔버의 벽의 적어도 일부는 전도성 막을 포함할 수 있다.
장치는 원통형 부재의 내부 루멘에 제거 가능하게 연결되고 저온 슬러리를 공급하도록 구성된 챔버를 포함할 수 있다. 챔버는 상단부 및 하단부를 포함할 수 있다. 상단부는 원통형 부재의 제2 단부에 위치한 제2 커넥터와 결합하는 제1 커넥터를 포함한다. 제1 커넥터 및 제2 커넥터는 결합될 때 저온 슬러리가 챔버로부터 내부 루멘으로 흐를 수 있도록 구성된다.
챔버는 주입 가능한 유체를 냉각시키는 냉각 유체를 사용하여 저온 슬러리를 생성하도록 구성될 수 있다. 챔버는 챔버의 상단부에 위치하고 주입 가능한 유체를 수용하도록 구성된 제1 격실, 챔버의 상단부와 하단부 사이에 위치한 제2 격실, 및 챔버의 하단부에 위치하고 냉각 유체를 수용하도록 구성된 제3 격실을 포함할 수 있다. 제2 격실은 염수 충전 입자를 포함하도록 구성될 수 있다. 제1 격실 및 제2 격실은 분리 부재에 의해 서로 분리될 수 있다. 분리 부재는 파손되어 제2 챔버의 내용물이 제1 격실 내의 주입 가능한 유체와 혼합되도록 구성된 파손 가능한 밀봉부일 수 있다.
일부 실시예에서, 제2 격실과 제3 격실은 하나 이상의 밸브를 통해 서로 유체적 연통한다. 하나 이상의 밸브는 하나 이상의 밸브가 개방될 때 제3 격실 내의 냉각 유체를 제2 격실 내로 방출하도록 구성된다.
다른 실시예에서, 본 발명은 환자의 체내의 조직에 전달하기 위한 저온 슬러리를 생성하기 위한 장치를 제공한다. 장치는 주입 가능한 유체를 포함하는 제1 격실, 제2 격실, 주입 가능한 유체를 냉각시키기 위해 제공되는 냉각 유체를 포함하는 제3 격실을 포함한다. 제2 격실은 일부 실시예에서, 복수의 염수 충전 입자일 수 있는 복수의 입자를 포함할 수 있다. 제1 격실과 제2 격실은 분리 부재에 의해 서로 분리될 수 있다. 분리 부재는 파손되어 제2 챔버의 내용물이 제1 격실 내의 주입 가능한 유체와 혼합되도록 구성된 파손 가능한 밀봉부일 수 있다. 제2 격실 및 제3 격실은 하나 이상의 방출 메커니즘을 통해 서로 유체적 연통할 수 있다. 방출 메커니즘은, 방출 메커니즘이 기동될 때 제3 격실 내의 냉각 유체를 제2 격실 내로 방출하도록 구성된다.
특정 실시예에서, 본 발명은 전달 디바이스를 사용하여 저온 슬러리를 생성하는 방법을 제공한다. 방법은 전달 디바이스의 원통형 부재의 내부 루멘에 유체를 제공하는 단계, 교반 디바이스를 사용하여 내부 루멘 내의 유체를 교반하는 단계, 및 외부 냉각 디바이스를 사용하여 저온 슬러리를 생성하도록 내부 루멘 내의 유체를 냉각시키는 단계를 포함한다. 외부 냉각 디바이스는 전달 디바이스의 원통형 부재를 적어도 부분적으로 둘러싼다. 유체를 교반하는 단계 및 냉각시키는 단계는 동시에 수행될 수 있다. 외부 냉각 디바이스는 전달 디바이스의 원통형 부재의 적어도 일부를 둘러싸는 냉각 슬리브일 수 있다. 교반 디바이스는 전달 디바이스의 원통형 부재의 내부 루멘 내에 적어도 부분적으로 배치된 플런저에 결합된 하나 이상의 회전 블레이드를 포함할 수 있다. 교반 디바이스는 진동 메커니즘을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 방법은 전달 디바이스의 원통형 부재의 내부 루멘 내에 적어도 부분적으로 배치된 플런저를 사용하여 전달 디바이스로부터 저온 슬러리를 배출시키는 단계를 더 포함한다. 배출된 저온 슬러리는 피하 지방, 내장 지방 및 갈색 지방으로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 조직 유형으로 전달될 수 있다. 배출된 저온 슬러리는 옆구리, 복부, 허벅지 영역, 상완, 턱 아래의 턱밑 영역, 안와하 지방 주머니, 무릎 위, 및 지방의 감소가 바람직한 임의의 다른 피하 지방 주머니 주위의 조직으로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 영역 내의 조직으로 전달될 수 있다.
특정 실시예에서, 본 발명은 슬러리 생성 챔버를 사용하여 저온 슬러리를 생성하는 방법을 제공한다. 방법은 주입 가능한 유체를 포함하는 제1 격실, 제2 격실, 냉각 유체를 포함하는 제3 격실을 포함하는 슬러리 생성 챔버를 제공하는 단계를 포함한다. 방법은 제1 격실 내의 주입 가능한 유체를 냉각시키고 저온 슬러리를 생성하기 위해 제3 격실로부터 제2 격실로 냉각 유체를 방출하는 단계를 더 포함한다. 제2 격실은 저온 슬러리가 생성되는 동안 주입 가능한 유체를 교반하도록 구성된 복수의 입자를 포함할 수 있다. 방법은 제3 격실로부터 제2 격실로 냉각 유체를 방출하는 단계에 이어서 제2 격실의 내용물을 제1 격실로 방출하는 단계를 더 포함할 수 있다. 방법은 슬러리 생성 챔버를 흔드는 것과 같이 슬러리 생성 챔버에 교반을 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
도 1a는 체내 피하 지방 위치의 다이어그램이다.
도 1b는 복부 영역 내의 피하 및 내장 지방 위치의 다이어그램이다.
도 1c는 체내 갈색 지방 위치의 다이어그램이다.
도 2는 예시적인 저온 슬러리 전달 디바이스의 측면도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 교반 디바이스를 구비한 저온 슬러리 전달 장치의 사시도를 도시하고, 도 3a 및 도 3b는 도 3의 실시예에 따른 장치 내의 저온 슬러리의 이동을 도시한다. 도 3c는 예시적인 저온 슬러리 전달 디바이스의 바늘의 단일 배열의 측면도를 도시한다.
도 4a 및 도 4b는 회전에 영향을 미치는 모터의 배치에 대한 상이한 실시예를 도시한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 교반 디바이스를 구비한 저온 슬러리 전달 장치의 사시도를 도시한다.
도 6은 그 외부 표면상에 전도성 재료를 갖는 저온 슬러리 전달 장치를 도시하고, 도 6a는 벽에 매립된 전도성 재료를 나타내는 장치의 벽의 단면도를 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 슬리브를 구비한 저온 슬러리 전달 장치의 단면 사시도를 도시한다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉각 슬리브를 구비한 저온 슬러리 전달 장치의 단면 사시도를 도시한다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉각 슬리브를 구비한 저온 슬러리 전달 장치의 단면 분해 사시도를 도시하고, 도 9a는 선(9A)에서 취해진 하향식 단면도를 도시한다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉각 슬리브를 구비한 저온 슬러리 전달 장치의 단면 사시도를 도시한다.
도 11a 및 도 11b는 저온 슬러리 전달 디바이스 내에 포함된 유체에 대한, 플런저의 사용을 통한 부압 생성을 도시한다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬러리 생성 챔버의 단면 사시도를 도시하고, 도 12a는 도 12의 고체 염수 충전 구체의 확대도를 도시한다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 저온 슬러리의 저온 슬러리 생성 챔버로부터 저온 슬러리 전달 장치로의 전달을 도시하고, 도 13a는 도 13의 수형 및 암형 커넥터의 확대도를 도시한다.
도 14는 본 발명에 따른 장치를 사용하여 저온 슬러리를 피하 조직으로 전달하는 것을 도시한다.
본 발명은 인체에 저온 슬러리를 준비 및 전달하기 위한 소형 프로파일 장치의 사용을 포함한다. 저온 슬러리는 전달 디바이스 자체에서 생성되거나 별도의 챔버에서 생성되어 전달될 수 있다. 슬러리를 생성하기 위한 두 가지 방법 모두는 주입 가능한 유체, 냉각원 및 교반의 일부 형태의 사용을 포함한다. 별도의 챔버가 사용될 때, 저온 슬러리는, 예를 들어 냉매와 같은 냉각원, 주입 가능한 유체, 및 선택적인 고체 염수원을 챔버 내에서 조합함으로써 제조된다. 저온 슬러리 전달 디바이스가 저온 슬러리를 생성시키는데 사용될 때, 슬러리는 디바이스 내의 주입 가능한 유체의 외부 냉각에 의해 제조된다. 외부 냉각 디바이스의 예로는 디바이스 내부의 유체를 냉각시키거나 디바이스로 전달되는 저온 슬러리의 온도를 유지하는 냉각 슬리브가 있다. 냉각 슬리브는 냉매의 제공, 흡열 반응의 개시, 및 가스의 압축과 같은 다수의 메커니즘을 통해 저온 슬러리의 온도를 냉각 또는 유지시킬 수 있다. 저온 슬러리 전달 디바이스 및 별도의 챔버는 모두 디바이스 내의 블레이드의 회전, 진동의 사용 또는 두 가지 방법 모두를 통해 유체/슬러리에 계속해서 교반을 제공할 수 있다. 유체/슬러리는, 디바이스 위에서 쉽게 미끄러지고 냉각을 제공하는 냉각 슬리브와 같은 외부 냉각을 사용하여 저온 슬러리 디바이스 내에서 냉각/저온 유지된다. 저온 슬러리는 본 발명에 따른 장치를 사용하여 피하, 내장, 및 갈색 지방을 포함하는 체내의 임의의 지방 조직에 전달될 수 있다. 예를 들어, 이에 제한되는 것은 아니지만, 저온 슬러리는, 옆구리 주위[즉, “허리의 군살(love handles)”, 복부, 허벅지 영역, 상완, 턱 아래의 턱밑 영역, 안와하 지방 주머니, 무릎 위, 및 도면에 도시된 바와 같은 다른 영역과 같은 도 1a 내지 도 1c에 도시된 임의의 영역 내의 지방 조직에 전달될 수 있다. 원칙적으로, 저온 슬러리는 지방의 감소가 바람직한 피하 지방의 임의의 주머니에 전달될 수 있다.
일 실시예에서, 저온 슬러리는 저온 슬러리 전달 디바이스 내에서 생성된다. 슬러리는 저온 슬러리 전달 디바이스에 유체를 제공하고 교반을 제공하면서 디바이스 내의 유체를 냉각시킴으로써 생성된다. 저온 슬러리 전달 디바이스에 제공되는 유체는 저온 슬러리를 제공하기 위해 냉각될 수 있는 임의의 살균된 생체 적합적 유체일 수 있다. 대안적으로, 저온 슬러리는 별도의 챔버에서 제조된 후에 전달 디바이스에 제공될 수 있다. 바람직하게는, 유체의 온도는 약 10℃, 7℃, 5℃, 4℃, 3℃, 2℃, 1℃, 0℃, -1℃, -2℃, -3℃, -4℃, -5℃, -10℃, -15℃, -20℃, -30℃, -40℃, 및 -50℃ 또는 그 아래로 냉각될 수 있다. 생성된 저온 슬러리는 복수의 살균된 얼음 입자를 가지며 대상에게 주입하는데 적합할 것이다. 예시적인 슬러리 조성물, 슬러리 온도 및 얼음 입자의 단면 치수는 국제 출원 공개 WO/2016/033380호에 제공되며, 이는 본 명세서에 그 전체로서 인용된다. 본 발명에 따른 저온 슬러리의 장점은 저온 슬러리의 조성이 환자의 체내 조직에 전달되고 체내에 남아 있기에 적합하다는 점(예를 들어, 냉각이 이루어진 후에 슬러리의 제거가 필요하지 않음)인 것으로 이해된다.
일 실시예에서 유체는, 유체의 어는점을 강하시키거나, 얼음 입자의 응집을 방지하기 위해 물 분자 사이의 결합을 간섭하거나, 유체의 점도를 변경하거나 그렇지 않으면 유체의 성능에 영향을 미치는 하나 이상의 어는점 강하제를 포함한다. 예시적인 어는점 강하제는 본 명세서에 그 전체로서 인용되는 국제 출원 공개 WO/2016/033380호에 제공되며, 소금(예를 들어, 나트륨 클로라이드), 이온, 젖산 링거 용액, 당(예를 들어, 글루코스, 소르비톨, 만니톨, 헤타스타치, 수크로스, 또는 이들의 조합), 글리세롤과 같은 생체 적합적 계면활성제, 다른 폴리올, 다른 당 알코올, 및/또는 우레아 등을 포함할 수 있다. 일 양태에서, 유체의 어는점 강하제 함량은 약 5% 내지 약 40%, 약 10% 내지 약 30% 또는 약 12% 내지 약 22%이다. 바람직한 실시예에서, 유체는 글리세롤과 같은 생체 적합적 계면활성제를 포함한다. 이러한 성분은 얼음 입자가 움츠러들어 둥글게 되도록 한다고 믿어진다. 이러한 성분은 또한 지질이 풍부하지 않은 세포에 대한 동결 방지제 역할을 할 수 있다.
급성 비선택성 괴사를 피하면서 지질이 풍부한 세포를 선택적으로 파괴하는 저온 슬러리를 생성하기 위해, 슬러리는 바람직하게는 대상의 세포에 대해 등장성이고, 예를 들어 약 308mOsm/L의 삼투압을 가진다. 예시적인 저온 슬러리 조성은 생리식염수 및 20% 글리세롤을 포함한다. 비선택적이며 폭 넓은 파괴성의 슬러리에서, 용질 농도(예를 들어, 20% w/v 식염수)를 증가시켜 삼투압을 통해 또한 세포를 파괴할 고장 용액(예를 들어, 약 308mOsm/L을 초과하는 삼투압을 가지는 용액)을 형성함으로써 보다 저온의 온도와 큰 파괴력을 얻을 수 있다. 얼음이 녹을 때 용질 농도가 감소한다는 것은 주목할 사항이다. 또한, 저온 슬러리는 치료 화합물을 더 포함할 수 있는 것으로 고려된다.
더욱이, 초기 유체로부터 생성된 저온 슬러리는 본 명세서에 참조로서 인용되는 국제 출원 공개 WO/2016/033380호에 제공된 바와 같이 변화하는 얼음 함량을 가질 수 있다. 예를 들어, 이에 제한되는 것은 아니지만, 저온 슬러리는 약 0.1중량% 내지 약 75중량%의 얼음, 약 0.1중량% 내지 1중량%의 얼음, 약 1중량% 내지 10중량%의 얼음, 약 10중량% 내지 약 20중량%의 얼음, 약 20중량% 내지 약 30중량%의 얼음, 약 30중량% 내지 약 40중량%의 얼음, 약 40중량% 내지 약 50중량%의 얼음, 약 50중량% 내지 약 60중량%의 얼음, 약 60중량% 내지 약 70중량%의 얼음 및 약 50중량% 초과의 얼음을 포함할 수 있다(물의 액체 및 고체 밀도 때문에 부피 기준의 얼음의 비율은 약간 더 높다.).
살균된 얼음 입자는 약 2mm, 약 1.75mm, 약 1.5mm, 약 1.25mm, 약 1mm, 약 0.9mm, 약 0.8mm, 약 0.7mm, 약 0.6mm, 약 0.5mm, 약 0.4mm, 약 0.3mm, 약 0.2mm 또는 약 0.1mm 미만의 최대 단면 치수를 가질 수 있다.
유체는 본 명세서에 참조로서 인용되는 Sougata Pramanick 등의 "Excipient Selection In Parenteral Formulation Development", 45(3) Pharma Times 65-77(2013) 및 국제 출원 공개 WO/2016/033380호에 기재된 것과 같은 부가적인 부형제를 함유할 수 있다. 예시적인 부형제는 수크로스, 락토스, 트레할로스, 만니톨, 소르비톨, 글루코스, 라피노스, 글리신, 히스티딘, PVP(K40)와 같은 버킹제(bulking agents); 나트륨 시트레이트, 나트륨 포스페이트, 나트륨 히드록시드, 트리스 염기-65, 트리스 아세테이트, 트리스 HCl-65와 같은 완충화제(buffering agents); 덱스트로스와 같은 장성 변형제(tonicity modifiers); 덱스트란, 피콜, 젤라틴, 및 히드록시에틸 전분과 같은 붕괴 온도 조절제(collapse temperature modifiers); 벤즈알코늄 클로라이드, 벤제토늄 클로라이드, 벤질 알콜, 클로로부탄올, m-크레졸, 미리스틸 감마-피콜리늄 클로라이드, 파라벤 메틸, 파라벤 프로필, 페놀, 2-페녹시에탄올, 페닐 머큐리 니트레이트, 및 티메로살과 같은 항균성 방부제(antimicrobial preservatives); 칼슘 디나트륨 EDTA(에틸렌디아민테트라 아세트산), 디나트륨 EDTA, 칼슘 베르셋아미드 Na, 칼테리돌, 및 DTPA와 같은 금속이온봉쇄제(chelating agents); 아세톤 나트륨 비술페이트, 아르곤, 아스코르빌 팔미테이트, 아스코르베이트(나트륨/산), 비술파이트 나트륨, 부틸레이티드 히드록실 아니솔, 부틸레이티드 히드록실 톨루엔(BHT), 시스테인/시스테이네이트HCl, 디티오나이트 나트륨, 겐티스 산, 겐티스 산 에탄올아민, 글루타메이트 모노나트륨, 글루타티온, 포름알데히드 술폭실레이트 나트륨, 메타비술파이트 칼륨, 메타비술파이트 나트륨, 메티오닌, 모노티오글리세롤(티오글리세롤), 질소, 프로필 갈레이트, 술파이트 나트륨, 토코페롤 알파, 알파 토코페롤 수소 숙시네이트, 티오글리콜레이트 나트륨, 티오우레아, 및 무수 염화제1주석과 같은 산화 방지제 및 환원제(antioxidant and reducing agents); 벤질 벤조산, 기름, 피마자유(castor oil), 면실유(cottonseed oil), N,N 디메틸아세트아미드, 에탄올, 탈수 에탄올, 글리세린/글리세롤, N-메틸-2-피롤리돈, 땅콩 기름, PEG, PEG 300, PEG 400, PEG 600, PEG 3350, PEG 4000, 양귀비씨 기름(poppyseed oil), 프로필렌 글리콜, 잇꽃유(safflower oil), 참기름(sesame oil), 대두유(soybean oil), 석물성유(vegetable oil), 올레산, 폴리옥시에틸렌 피마자, 무수-아세트산 나트륨, 무수-탄산 나트륨, 트리에탄올아민, 및 데옥시콜레이트와 같은 용매 및 조-용매(solvents and co-solvents); 아세테이트, 황산 암모늄, 수산화 암모늄, 아르기닌, 아스파르트산, 벤젠 술폰산, 벤조산 나트륨/산, 중탄산-나트륨, 붕산/나트륨, 탄산/나트륨, 이산화탄소, 시트르산, 디에탄올아민, 글루코노 델타 락톤, 글리신/글리신 HCl, 히스티딘/히스티딘 HCl, 염산, 브롬화수소산, 리신(L), 말레산, 메글루민, 메탄술폰산, 모노에탄올아민, 인산염(산, 일염기 칼륨, 이염기 칼륨, 일염기 나트륨, 이염기 나트륨 및 삼염기 나트륨), 수산화나트륨, 숙신산 나트륨/이나트륨, 황산, 타르타르산 나트륨/산, 및 트로메타민(Tris)과 같은 완충액 및 pH-조정제(buffers and pH-adjusting agents); 아미노에틸 술폰산, 무균 중탄산 나트륨, L-시스테인, 디에톨아민, 디에틸렌트리아민펜타아세트산, 염화 제2철, 알부민, 가수분해된 젤라틴, 이노시톨, 및 D,L-메티오닌과 같은 안정화제; 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노올레에이트(TWEEN®80), 소르비탄 모노올레에이트, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노라우레이트(TWEEN®20), 레시틴, 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 공중합체(PLURONICS®), 폴리옥시에틸렌 모노라우레이트, 포스파티딜콜린, 글리세릴 지방산 에스테르, 우레아와 같은 계면 활성제(stabilizers); 사이클로덱스트린(예를 들어, 히드록시프로필-B-사이클로덱스트린, 설포부틸에테르-B-사이클로덱스트린)과 같은 착화/분산제(complexing/dispersing agents); 및 카르복시메틸 셀룰로오스 나트륨, 아카시아, 젤라틴, 메틸 셀룰로오스, 폴리비닐 및 피롤리돈과 같은 점도제(viscosity building agents)를 포함한다.
슬러리의 생성 및/또는 전달을 위한 디바이스(100)는 일반적으로 도 2에 도시된다. 전달 디바이스(100)는 제1 (근위) 단부(112), 제2 (원위) 단부(114)를 갖는 원통형 부재(110); 제1 단부(112) 및 제2 단부(114)를 통해 연장되는 종축(Y); 및 종축(Y)을 따라 제1 단부(112)와 제2 단부(114) 사이에서 연장되는 외부 표면(116)을 포함한다. 전달 디바이스(100)는 또한 원통형 부재(110)의 내벽에 의해 형성된 내부 루멘(130)을 포함한다. 내부 루멘(130)은 최종 저온 슬러리뿐만 아니라 냉각될 유체를 수용 및 보유한다. 원통형 부재(110)는 종축(Y)에 직교하는 평면을 따라 원통형 부재(110)로부터 제1 단부(112) 주위로 연장되는 렛지(150), 또는 "암"을 또한 포함한다. 렛지(150)는 또한 내부 루멘(130)과 동심인 개구를 갖는다. 렛지(150)는 전달 디바이스(100)로부터의 유체/슬러리의 취급 및 전달을 용이하게 하며, 또한 아래에서 더 자세히 설명하는 냉각 슬리브 내에 전달 디바이스(100)를 고정시키는 것을 도울 수 있다.
일 실시예에서, 전달 디바이스(100)는 Type 91-3 주사기와 같은 주사기형 디바이스이다. 원통형 부재(110)는 인체 내에 제공될 유체를 유지 및 공급하는데 사용하기에 적합한 임의의 유형의 생체 적합적이며 약학적으로 불활성인 재료로 제조될 수 있다. 원통형 부재(110)의 예시적인 재료는 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌과 같은 플라스틱, 및 유리를 포함한다. 전달 디바이스(100)는 원하는 조직에 전달하기 위한 저온 슬러리의 하나 이상의 분량 또는 정량을 보유하기에 적합한 임의의 크기일 수 있다. 전달 디바이스(100)의 체적 용량은 전형적으로 1ml 내지 60ml이지만, 이들의 체적 이외의 용량도 고려된다.
전달 디바이스(100)는 또한 내부 루멘(130) 내에 적어도 부분적으로 배치된 플런저(120)를 포함한다. 플런저(120)는 제1 단부(112)를 통해 전달 디바이스(100)의 종축(Y)을 따라 원통형 부재(110) 내외로 이동하도록 구성된다. 플런저(120)는 헤드(122), 플런저 부재(124) 및 로드(126)를 포함한다. 로드(126)는 전달 디바이스(100)의 종축(Y)을 따라 헤드(122)와 플런저 부재(124) 사이에서 연장한다. 플런저 부재(124)는 헤드(122)와 소정 거리 이격되어 배치된다. 전달 디바이스(100)는 또한 제2 단부(114)로부터 연장되는 적어도 하나의 바늘(140)을 포함한다. 바늘(140)은 전형적으로 7 내지 34게이지의 두께 및 약 1/4 ", 1/2", 1", 2", 3", 4", 5", 6", 7", 8", 9" 또는 10"와 같은 1/4" 내지 10"의 길이를 가진다. 일 실시예에서, 원통형 부재(110)는 제2 단부(114)에서 작은 개구로 좁아지거나 테이퍼된다. 작은 개구는 바늘(140)을 수용하도록 구성된다. 바람직하게는, 바늘(140)은 피하 주사 바늘이다. 예시적인 바늘 재료는 이에 제한되는 것은 아니지만, 니켈 도금을 포함하거나 포함하지 않는 스테인레스 스틸 및 탄소강을 포함한다.
유체가 갇히거나 저온 슬러리의 흐름을 막지 않고 바늘(140)을 통과하기 위해, 얼음 입자의 최대 단면은 바늘(140)의 내부 직경보다 작아야 한다. 예를 들어, 최대 단면은 내부 직경의 약 95% 미만, 내부 직경의 약 85% 미만, 내부 직경의 약 75% 미만, 내부 직경의 약 65% 미만, 약 55% 미만, 및 바람직하게는 내부 직경의 약 50%일 수 있다. 다양한 내부 직경에 대한 예시적인 얼음 입자 크기가 미국 특허 출원 공보 제2017/0274011호에 개시된 바와 같이 아래 표에 제공되며, 이는 본 명세서에 그 전체로서 인용된다. 이 입자 크기는 단지 예시를 위한 것이며 제한을 위한 것이 아님을 이해해야 한다.
바늘 게이지 공칭 내부 직경 권장하는 얼음 입자의 최대 단면
7 3.81mm 1.905mm
8 3.429mm 1.7145mm
9 2.997mm 1.4985mm
10 2.692mm 1.346mm
11 2.388mm 1.194mm
12 2.159mm 1.0795mm
13 1.803mm 0.9015mm
14 1.6mm 0.8mm
15 1.372mm 0.686mm
16 1.194mm 0.597mm
17 1.067mm 0.5335mm
18 0.838mm 0.419mm
19 0.686mm 0.343mm
20 0.603mm 0.3015mm
21 0.514mm 0.257mm
22 0.413mm 0.2065mm
22s 0.152mm 0.076mm
23 0.337mm 0.1685mm
24 0.311mm 0.1555mm
25 0.26mm 0.13mm
26 0.26mm 0.13mm
26s 0.127mm 0.0635mm
27 0.21mm 0.105mm
28 0.184mm 0.092mm
29 0.184mm 0.092mm
30 0.159mm 0.0795mm
31 0.133mm 0.0665mm
32 0.108mm 0.054mm
33 0.108mm 0.054mm
34 0.0826mm 0.0413mm
도 2의 저온 슬러리 전달 디바이스(100)로 되돌아가서, 헤드(122) 및 로드(126)를 포함하는 플런저(120)는 인체 내에 제공되는 유체와 접촉하기에 적합한 임의의 유형의 생체 적합적이며 약학적으로 불활성인 재료일 수 있다. 플런저(120)에 대한 예시적인 재료는 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌과 같은 플라스틱, 및 유리를 포함한다. 플런저 부재(124)에 관하여, 플런저 부재(124)의 일부 또는 전체는 고무 재료일 수 있어, 플런저 부재(124)의 측면과 원통형 부재(110)의 내벽 사이에 밀봉부가 형성된다. 고무 재료는 천연 고무 라텍스 또는 합성 고무와 같이 인체에 제공되는 유체와 접촉하기에 적합한 임의의 고무일 수 있다.
내부 루멘(130) 내에 저온 슬러리가 생성되는 동안, 플런저(130)는 실질적으로 정지 위치에 있고 플런저 부재(124)는, 플런저 부재(124)와 제2 (원위) 단부(114) 사이에 유체를 보유하며 원통형 부재(110)의 제1 (근위) 단부(112)를 향하여 위치한다. 일부 양태에서, 플런저(120)는 원통형 부재(110)를 통해 위로 이동되어, 플런저 부재(124)가 전달 디바이스(100)의 제1 단부(112)를 향해 이동한다. 이러한 이동은 유체에 부압을 가하여, 유체의 어는점을 낮춘다.
저온 슬러리가 생성되고 전달 디바이스(100)를 사용하여 조직에 전달할 준비가 되면, 바늘(140)이 환자의 피부를 관통하는데 사용된다. 일단 바늘(140)이 피부를 관통하여 표적 조직 또는 그 근처에 위치하면, 플런저(120)는 원통형 부재(110)의 제2 단부(114)를 향해 아래쪽으로 힘이 가해진다. 저온 슬러리의 압력의 증가와 함께 저온 슬러리에 대한 플런저 부재의 힘은 저온 슬러리를 원통형 부재(110)를 통해 바늘(140)에서 조직으로 배출시킨다. 일 양태에서, 필터는 디바이스(100)를 사용하여 전달되는 슬러리 얼음 입자의 입자 크기를 제어하는 것을 돕기 위해 제2 단부(114)에서 저온 슬러리 전달 디바이스(100) 내에 제공된다.
일 실시예에서, 도 3c에 도시된 바와 같이, 하나를 초과하는 바늘이 전달 디바이스(100)의 제2 단부(114)에 제공된다. 하나를 초과하는 바늘은, 단일 행 배열(도시된 바와 같이), 다중 행 배열(도시되지 않음), 원형 패턴(도시되지 않음), 또는 임의의 다른 편리한 배열로 제공될 수 있다.
유체가 냉각될 때 저온 슬러리의 형성을 용이하게 하고 및/또는 저온 슬러리가 형성될 때 살균된 얼음 입자가 응집되지 않도록 하기 위해, 원통형 부재(110) 내에 교반이 제공된다. 일 실시예에서, 교반은 도 3에 도시된 바와 같이, 플런저에 결합된 하나 이상의 블레이드(210) 및 선택적 지지 부재(215)의 회전을 통해 제공된다. 일 실시예에서, 블레이드(210)는 블레이드(210)와 지지 부재(215) 사이에서 유체가 흐를 수 있게 하는 스트립이다. 일 양태에서, 하나 이상의 블레이드(210)는 종축을 따라 숫자 8 또는 유사한 패턴을 형성하기 위해 서로 교차할 수 있다. 다른 실시예에서, 하나 이상의 블레이드(210)는 유체가 지지 부재(215)와 블레이드(210) 사이에서 흐를 수 없도록 구조가 충실(solid)하고 지지 부재(215)로부터 원통형 부재(110)의 내벽을 향해 연장된다. 블레이드(210)는 평면을 따라 지지 부재(215)로부터 연장될 수 있고, 평면의 한 차원은 저온 슬러리 전달 디바이스(100)의 종축(Y)에 의해 정해진다. 대안적으로, 블레이드(210)는 소정 각도로 종축을 가로 지르는 평면을 따라 지지 부재(215)로부터 연장될 수 있다. 블레이드(210)는 원통형 부재(110), 플런저(120), 및 바늘(140)에 대해 이전에 제공된 예시적인 재료를 포함하여 인체에 전달될 살균된 조성물과의 접촉에 적합한 임의의 재료로 제조될 수 있다.
일 실시예에서, 플런저(120)의 회전은 블레이드(210)의 회전을 일으키고, 블레이드의 회전은 차례로 유체/슬러리가, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 다수의 방향으로 흐르게 한다. 일 실시예에서, 플런저(120)의 회전은 사람의 손 또는 크랭크를 사용하여 플런저 헤드(122)를 회전시킴으로써 수동으로 수행된다. 다른 실시예에서, 회전은 모터(220)의 사용으로 보조된다. 모터는 저온 슬러리 전달 디바이스(100)의 여러 위치에 결합될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 모터(220)는 도 4a에 도시된 바와 같이 로드(126)를 따라 플런저(120)에 결합되며 로드(126)는 기어로서 역할한다. 일 실시예에서, 모터(220)는 헤드(122)와 플런저 부재(124) 사이의 로드(126)에 결합된다. 도 4b에 도시된 다른 실시예에서, 모터(220)는 기어로서 역할하는 플런저 헤드(122)를 통해 플런저(120)에 결합된다. 또 다른 양태에서, 플런저(120)에 힘이 가해지고 플런저 부재(124)가 제2 단부(114)를 향해 이동될 때, 블레이드(210)가 붕괴되어 플런저(120)가 원통형 부재(110)를 통과하고 저온 슬러리를 저온 슬러리 전달 디바이스(100)로부터 배출시키도록 블레이드(210)는 접이식 및/또는 가요성이다.
다른 실시예에서, 도 5에 도시된 바와 같이, 진동의 사용을 통해 교반이 제공된다. 이 실시예에서, 와이어(410)는 저온 슬러리 전달 디바이스(100)의 종축(Y)을 따라, 원통형 부재(110)의 제2 단부(114)를 향해 플런저 부재(124)로부터 연장된다. 진동은 플런저(120)에 결합된 배터리 전원 진동 모터와 같은 모터(420)에 의해 와이어(410)에 제공된다. 진동이 와이어(410)에 제공될 때, 와이어(410)는 다수의 방향으로(도면에 화살표로 도시된 바와 같이) 이동하여 유체/슬러리에 교반을 제공한다. 일 양태에서, 하나 이상의 와이어 촉수(415)가 와이어(410)를 따라 제공될 수 있으며, 와이어 촉수(415)는 와이어(410)로부터 원통형 부재(110)의 내벽을 향해 연장된다. 촉수(415)는 부가적인 진동 및 움직임을 제공한다. 저온 슬러리 전달 디바이스(100) 내에 제공된 다른 구성 요소와 유사하게, 와이어(410) 및 촉수(415)는 생체 적합적이며 약학적으로 불활성인 임의의 재료로 제조될 수 있다.
당업계에 공지된 유체를 교반하기 위한 임의의 다른 수단이 저온 슬러리의 생성 동안 교반을 제공하는데 사용될 수 있음을 이해해야 한다.
저온 슬러리로부터의 열의 전달/저온 슬러리에 대한 저온의 전달을 수행하기 위해, 저온 슬러리 전달 디바이스(100)는 전도성 재료로 제공될 수 있다. 일 실시예에서, 도 6 및 도 6a에 도시된 바와 같이, 전도성 재료(510)는 저온 슬러리 전달 디바이스(100)의 외부 표면(116)에 제공된다. 전도성 재료(510)는 원통형 부재(110)의 외부 표면(116)을 둘러싸는 외장(520)을 통해 외부 표면(116)에 제공될 수 있다. 일 양태에서, 전도성 재료는 외장(520)의 외부 표면상에 인레이(inlay)로서 제공된다. 도 6a에 도시된 바와 같이, 인레이는 인레이가 외장 벽의 전체 깊이로 연장되지 않도록 외장(520) 주변에 배치될 수 있다.
대안적으로 또는 부가적으로, 원통형 부재(110) 자체는 전도성 재료(510)를 포함한다. 일 양태에서, 전도성 재료(510)는 원통형 부재(110)의 벽 전체에 제공된다. 다른 실시예에서, 전도성 재료(510)는 인레이로서 원통형 부재(110)의 외부 표면(116)에 제공된다. 또 다른 양태에서, 인레이가 원통형 부재(110)의 내부 루멘(130) 내에 포함된 유체와 접촉하도록, 전도성 재료(510)가 원통형 부재(110)에 제공된다.
전도성 재료(510)는 열 전달을 수행할 수 있는 임의의 재료일 수 있다. 예시적인 전도성 재료는, 이에 제한되는 것은 아니지만, 은, 구리, 금, 알루미늄, 황동, 아연, 니켈, 철, 주석, 인청동, 강, 및 납을 포함한다. 바람직한 실시예에서, 전도성 재료(510)는 구리를 포함한다.
전도성 재료(510)는 외장(520) 및/또는 원통형 부재(110)의 표면의 약 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 75%, 80%, 90%, 95%, 100% 또는 그 밖의 다른 사이 비율과 같은 약 5%에서 약 95%로 제공될 수 있다. 일 양태에서, 전도성 재료(510)는 외장(520) 및/또는 원통형 부재(110)를 감싸는 스트립으로서 제공된다. 그러나, 전도성 재료는 임의의 방식으로 외장/원통형 부재(110)상에 배치될 수 있음을 이해해야 한다.
도 7에 도시된 본 발명에 따른 일 실시예에서, 장치는 또한 원통형 부재(110)를 둘러싸고 내부 루멘(130) 내의 저온 슬러리의 온도를 냉각 또는 유지하는 냉각 슬리브(600)를 포함한다. 냉각 슬리브(600)는 순환 냉매의 사용, 흡열 반응의 사용, 및 압력의 사용과 같은 여러 메커니즘을 통해 냉각을 제공할 수 있다.
냉각 슬리브(600)는 원통형 부재(110)의 외부 표면(116)과 동심이며 외부 표면(116)으로부터 이격되어, 냉각 슬리브(600)와 원통형 부재(110) 사이에 공간(612)이 형성된다. 일 실시예에서, 냉각 슬리브(600)는 저온 슬러리 전달 디바이스(100)를 수용하기 위한 내부 챔버(640)를 제공하도록 구성된다. 일 양태에서, 냉각 슬리브(600)는 원통형 부재(110)의 제2 단부(114) 아래로 연장되는 하부(604)와 원통형 부재(110) 및 플런저 헤드(122)의 제1 단부(112) 위로 연장되는 상부(602)를 가짐으로써, 냉각 슬리브(600)는 도 7에 도시된 바와 같이 전체적으로 저온 슬러리 전달 디바이스(100)를 둘러싼다. 제거 가능한 캡(614)이 냉각 슬리브(600)의 상부(602)에 제공되어 저온 슬러리 전달 디바이스(100)의 냉각 슬리브(600) 내의 삽입 및 후속 인클로저를 허용한다. 저온 슬러리 전달 디바이스(100)의 구성 요소와 유사하게, 냉각 슬리브(600)는 생체 적합적이며 약학적으로 불활성인 임의의 재료로 제조될 수 있다. 그러나, 냉각 슬리브(600)가 저온 슬러리 전달 디바이스(100) 내에 포함된 유체와 접촉하지 않을 수 있기 때문에, 추가적인 물질이 사용될 수 있다.
회전이 저온 슬러리 전달 디바이스(100) 내의 유체를 교반하는데 사용되는 일 실시예에서, 모터(620) 및 관련 기어는, 미리 개시된 바와 같이 및 도 7에 도시된 바와 같이 플런저 헤드(122) 또는 로드(126) 위와 같은 디바이스(100)상에 배치/결합될 수 있다. 모터(620) 및 관련 기어는 또한 종축을 따라 캡(614)의 위 또는 캡(614)의 상부 에지(edge) 주변과 같은 냉각 슬리브(100)상에 배치/결합될 수 있으며, 에지에는 도 7에도 도시된 바와 같이 기어 톱니가 제공된다. 모터(620)는 또한 원통형 부재(110)의 제2 단부(114)에서 냉각 슬리브(600)상에 배치/결합될 수 있다. 또한, 모터(620) 및 관련 기어는 회전을 용이하게하는 냉각 슬리브(600) 또는 저온 슬러리 전달 디바이스(100) 내부 또는 그 위의 임의의 다른 위치에 배치될 수 있으며, 위에 제공된 예들에 제한되지 않으며, 기어 톱니는 냉각 슬리브(600) 및 저온 슬러리 전달 디바이스(100) 중 하나 또는 둘 모두의 내부 또는 외부에 위치될 수 있음을 이해해야 한다.
냉각 슬리브(600)를 통한 냉각이 순환 냉매의 사용을 통해 수행되는 일 실시예에서, 적어도 하나의 관형 부재(650)가 도 7에 도시 된 바와 같이 냉각 슬리브(600)와 원통형 부재(110) 사이의 공간(612) 내에 제공된다. 관형 부재(650)는 원통형 부재(110)의 외부 표면(116)에 대해 축 방향으로 배치되며, 관형 부재(650)는 외부 표면(116)의 둘레 주위로 적어도 부분적으로 연장된다. 바람직한 실시예에서, 관형 부재(650)는 원통형 부재(110) 둘레에 감겨져 코일을 형성한다. 관형 부재(650)는 냉각 유체가 그 내부를 통해 흐르도록 하기 위해 속이 비어있다.
일 양태에서, 냉각 유체 공급 유닛(630)은 냉각 슬리브(600)에 냉각 유체를 공급하기 위해 냉각 슬리브(600)에 제공된다. 일 실시예에서, 냉각 유체 공급 유닛(630)은 도 7에 도시된 바와 같이 냉각 슬리브(600)의 하부(604)를 포함하는 냉각 슬리브(630)의 적어도 일부를 둘러싸고 있다. 냉각 유체 공급 유닛(630)은 관형 부재(650)에 냉각 유체를 공급하기 위해 관형 부재(650)에 유체적으로 연결된다. 일 실시예에서, 냉각 유체 공급 유닛(630)은 트리거가 눌려질 때 냉각 유체의 스트림(stream)을 제공하는 회로 냉각기와 유사하다.
냉각 유체는 냉각을 제공할 수 있는 임의의 유체일 수 있다. 일 실시예에서, 냉각 유체는 암모니아(R717), HCF(134a/R-134a), CO2(R-744), 및 HFO-1234yf(2,3,3,3-테트라플루오로프로펜)와 같은 상업적으로 이용 가능한 냉매 또는 R404A, R407A, R744, R290, 및 R410A와 같은 기타 냉매이다. 다른 실시예에서, 냉각 유체는 액체 질소이다.
냉각 슬리브(600)는 또한 도 8에 도시된 바와 같이 흡열 반응을 사용하여 냉각을 제공할 수 있다. 이 실시예에서, 제1 화학 물질(660)은 냉각 슬리브(600)의 캡(614)의 내부 공간 내에 제공되고 제2 화학 물질(665)은 냉각 슬리브(600)와 원통형 부재(110)(도시되지 않음) 사이의 공간(612) 내에 제공된다.
제1 및 제2 화학 물질(660, 665)은 냉각 슬리브(600)와 원통형 부재(110)의 외부 표면(116) 사이의 공간(612) 내의 2종의 화학 물질의 혼합물이 흡열 반응을 일으키도록 선택되어 챔버(640) 내의 저온 슬러리 전달 디바이스에 냉각을 제공한다. 흡열 반응을 일으키는 화학 물질의 예시적인 조합은 암모늄 티오시아네이트와 바륨 히드록시드 옥타하이드레이트; 물과 나트륨 티오술페이트; 물과 암모늄 클로라이드; 물과 암모늄 니트레이트; 및 물과 칼륨 니트레이트를 포함 하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
캡(614)과 냉각 슬리브(600)의 나머지 부분 사이에는, 냉각이 요구될 때까지 제1 화학 물질(660)과 제2 화학 물질(665)이 서로 혼합되는 것을 방지하기 위한 밀봉부(618)가 제공된다. 밀봉부(618)는 캡(614)을 비틀어 밀봉부(618)를 파손하는 것과 같이 당업계에 공지된 임의의 수단에 의해 파손될 수 있다. 밀봉부(618)가 파손되면, 제1 화학 물질(660)은 캡(614)으로부터 방출되어 공간(612)으로 들어가고 제2 화학 물질(665)과 혼합되어 흡열 반응을 제공한다.
냉각 슬리브(600)는 또한 도 9에 도시된 바와 같이 원통형 부재(110)와 냉각 슬리브(600) 사이의 공간(612)을 통해 순환하는 냉각 유체의 사용을 통해 냉각을 제공할 수 있다. 이 실시예에서, 공간(612)은 유체, 바람직하게는 냉각 유체를 유지 및 순환시키기 위한 챔버를 형성한다.
도 7에 도시된 실시예와 유사하게, 냉각 유체는 냉각을 제공할 수 있는 임의의 유체일 수 있다. 일 실시예에서, 냉각 유체는 암모니아(R717), HCF(134a/R-134a), CO2(R-744), 및 HFO-1234yf(2,3,3,3-테트라플루오로프로펜)와 같은 상업적으로 이용 가능한 냉매 또는 R404A, R407A, R744, R290, 및 R410A와 같은 기타 냉매이다. 다른 실시예에서, 냉각 유체는 액체 질소이다.
일 양태에서, 냉각 유체는 냉각 슬리브(600)의 적어도 일부를 둘러싸는 냉각 유체 공급 유닛(630)을 통해 냉각 슬리브(600)에 제공된다. 냉각 유체는 하나 이상의 입구(670)(또는 밸브)를 통해 컨테이너로부터 공간(612) 내로 방출될 수 있다. 입구(670)는 방출 메커니즘(680)으로부터의 신호에 의해 기동될 때까지 닫힌 채로 유지된다. 일단 신호에 의해 기동되면, 하나 이상의 입구(670)가 개방되어 냉각 유체 공급 유닛(630)으로부터 공간(612)으로 냉각 유체의 통과를 허용한다. 유체는, 도 9a의 선(9A)에서 취해진 하향 단면도에 도시된 바와 같이 원형 방향으로 뿐만 아니라, 도 9에 도시된 바와 같이 종축에 평행한 방향으로 공간(612)을 통해 흐른다.
또 다른 양태에서, 전도성 막(618)은 도 9a에 도시된 바와 같이 공간(612)과 챔버(640) 사이에 제공되어 전도성 막(618)이 적어도 저온 슬러리 전달 디바이스(100)의 외부 표면상에 제공된 전도성 재료(510)와 상호 작용한다. 전도성 재료(510)와 유사하게, 전도성 막(618)은 열 전달을 수행할 수 있는 임의의 물질일 수 있다. 예시적인 전도성 막 물질은, 이에 제한되는 것은 아니지만 은, 구리, 금, 알루미늄, 황동, 아연, 니켈, 철, 주석, 인청동, 강, 및 납을 포함한다. 바람직한 실시예에서, 전도성 막(618)은 구리를 포함한다.
냉각 슬리브(600)는 또한 도 10에 도시된 바와 같이 온도를 낮추기 위해 압력을 사용하여 냉각을 제공할 수 있다. 이 실시예에서, 적어도 하나의 챔버(613)가 공간(612) 내에 배치된다. 적어도 하나의 챔버(613)는 종축에 평행하게 제2 축을 따라 연장된다. 일 양태에서, 챔버(613)는 원통형이다. 챔버(613)는 압축될 유체를 수용한다. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25, 및 그 사이의 임의의 수와 같은 임의의 수의 챔버가 공간(612) 내에 제공될 수 있다.
하나 이상의 챔버(613)에서 유체를 압축하기 위한 가압 가스는 캡(614)이 고압 가스 챔버를 형성하면서 캡(614) 내에 제공된다. 일 실시예에서, 플런저(615)는 챔버(613) 내에 제공된다. 냉각이 요구될 때, 압축 가스는 가스 방출 메커니즘(690)을 통해 캡(614)으로부터 방출된다. 압축 가스는 플런저(615)를 하향 가압하여 플런저(615)를 작동시킴으로써 유체를 압축시킨다. 유체의 급속 압축은 챔버(640)에 급속 냉각을 가하여, 저온 슬러리 전달 디바이스(100) 내의 유체/슬러리의 냉각 및/또는 저온 유지가 챔버(640) 내에서 이루어진다.
이 실시예의 일 양태에서, 원통형 부재(110)를 향하는 챔버(613)의 벽의 적어도 일부는 전도성 재료(510)와 상호 작용하여 열 전달을 돕는 전도성 막을 포함한다. 원통형 부재(110)로부터 멀리 향하는 챔버의 벽의 적어도 일부는 두꺼운 막(611)을 포함한다.
또한, 전술한 임의의 장치 및 디바이스를 사용하여 저온 슬러리를 생성하는 동안, 플런저(120)는 유체에 부압을 가하여 유체의 결빙 온도를 낮추는데 사용될 수 있다. 이것의 예가 도 11a 및 11b에 도시되어 있다. 도 11a의 플런저(120)는 저온 슬러리 전달 디바이스(100)의 제1 단부(112)를 향해 위쪽으로 당겨지기 전에 도시되어 있고, 도 11b의 플런저(120)는 저온 슬러리 전달 디바이스(100)의 제1 단부(112)를 향해 위쪽으로 당겨져 유체에 부압을 가한다. 따라서 도 11a에서의 유체상의 압력보다 도 11b에서의 유체상의 압력이 더 낮다.
본 발명의 다른 실시예에 따라, 저온 슬러리는 냉각원 및 주입 가능한 유체, 선택적으로 고체 염수원을 사용하여 별도의 챔버, 즉 슬러리 생성 챔버(300)에서 생성될 수 있다. 일 실시예에서, 슬러리 생성 챔버(300)의 부피는 약 800ml 미만, 약 700ml 미만, 약 600ml 미만, 약 500ml 미만, 약 400ml 미만 약 300ml 미만, 약 200ml 미만, 약 100ml 미만, 약 90ml 미만, 약 80ml 미만, 약 70ml 미만, 약 60ml 미만, 약 50ml 미만, 약25 ml 미만, 및 약 10ml 미만과 같이 약 1L 미만이다.
슬러리 생성 챔버(300)는 도 12에 도시된 바와 같이, 상단부(312) 및 하단부(314)를 갖는다. 상단부(312)는 커넥터(305)를 포함한다. 일 양태에서, 슬러리 생성 챔버(300)는 적어도 3개의 격실로 분할된다. 제1 격실(310)은 환자의 체내에 주입하기에 적합한 주입 가능한 유체를 보유한다. 주입 가능한 유체는 소금, 당 및/또는 위에 제공된 임의의 다른 약학적으로 허용 가능한 부형제를 포함할 수 있다. 제1 격실(310)은 강성 하우징을 포함하거나 유체가 제1 격실(310)로부터 방출될 때 진공이 형성되도록 가요성일 수 있다. 진공이 형성되는 경우, 증기가 생성될 수 있다. 따라서, 슬러리 생성 챔버(300)는 또한 챔버(300)의 상단부(312)를 향해 위치한 증기를 위한 에어 공간(340)을 포함한다. 일 실시예에서, 증기 방출 밸브(345)가 또한 제공된다.
제2 격실(320)은 초기에 비어 있거나 고체 염수원을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 고체 염수원은 복수의 염수 충전 입자(340)이다. 입자(340)는 구형, 원통형, 토러스형, 원뿔형, 정사각형, 타원형 등과 같은 임의의 형상일 수 있다. 입자(340)는 완벽한 형상일 필요는 없으며 대신에 결함과 특이 형상을 포함할 수 있음을 이해해야 한다. 일 실시예에서, 입자(340)는 실질적으로 구형이다. 다른 실시예에서, 입자(340)는 도 12에 도시된 바와 같이 외부 표면상에 혹 또는 둘출부를 갖는다. 혹은 상호 작용을 위해 이용 가능한 표면적을 증가시키도록 작용한다. 혹은 또한 추가 교반 및 입자(340)를 서로 분리시키는 기능을 제공한다.
제1 격실(310)과 제2 격실(320)은 분리 부재(360)를 통해 서로 분리되어 있다. 분리 부재(360)는 특정 압력에 도달할 때 또는 분리 부재(360)에 작동 가능하게 결합된 방출 트리거로부터의 신호를 수신할 때 개방될 수 있는 하나 이상의 밸브를 포함할 수 있다. 대안적으로, 분리 부재(360)는 슬러리 생성 챔버(300)의 일부를 비틀거나 트리거를 사용함으로써 파손되는 파손 가능한 밀봉부를 포함할 수 있다. 일단 분리 부재(360)가 파손되면, 제1 격실(310)로부터의 유체 및 제2 격실(320)에 포함된 유체 및/또는 염수 충전 입자(340)는 함께 혼합될 것이다.
제3 격실(330)은 냉각 유체를 포함하며, 냉각 유체는 환자의 체내에 전달하기에 안전하다. 바람직한 실시예에서, 냉각 유체는 제3 격실(330) 내에서 압축된다. 예시적인 냉각 유체는 액체 질소, HCF-134A, 및 환경 보호국 및 정부 기관에 의해 사용하기에 수용 가능한 것으로 간주되는 다른 냉매를 포함한다. 바람직하게는, 냉각 유체는 사람에게 안전하다.
제3 격실(330)은 하나 이상의 밸브(350)를 통해 제2 격실(320)과 유체적 연통한다. 일 실시예에서, 밸브(350)는 소정의 압력에서 개방되도록 설정된다. 다른 실시예에서, 밸브(350)는 작동 가능하게 밸브(350)에 결합된 방출 트리거(355)로부터의 신호를 수신하면 개방된다. 일 양태에서, 밸브(350)는 유체가 제3 격실(330)로부터 제2 격실(320)로의 방향으로만 밸브(350)를 통해 흐르도록 일방향 밸브이다.
바람직하게는, 3개의 격실(310, 320 및 330)의 내용물은 관리 시점에서 저온 슬러리의 전달 직전까지 서로 분리되어 유지된다. 격실을 분리하여 유지하면 필요할 때까지 저온 슬러리가 생성되지 않는 것이 보장된다. 이러한 방식으로, 슬러리 생성 챔버(300)는 별도의 설비에서 대량으로 제조될 수 있고 냉동을 필요로 하지 않고 출하될 수 있다; 관리 시점에서 저온 슬러리를 생성하는데 필요한 유일한 행동은 방출 트리거(355)의 활성화 및 슬러리 생성 챔버(300)를 흔드는 것이다.
하나의 특정 실시예에서, 도 12에 도시된 바와 같이, 제1 격실(310)은 슬러리 생성 챔버(300)의 상단부(312)를 향해 제공되고, 제3 격실(330)은 슬러리 생성 챔버(300)의 하단부(314)를 향해 제공되고, 대다수의 제2 격실(320)은 제1 격실(310)과 제3 격실(330) 사이에 위치한다. 실시예의 일 양태에서, 제2 격실(320)이 제1 격실(310)과 슬러리 생성 챔버(300)의 벽 사이에 제공되도록 제2 격실(320)의 일부가 제1 격실(310)을 둘러싼다.
작동 중에, 밸브(350)의 개방은 냉각 유체를 제3 격실(330)로부터 제2 격실(320)로 방출한다. 냉각 유체는 염수 충전 입자(340)와 상호 작용하여 입자(340)의 온도를 필요한 온도로 낮춘다. 냉각 유체는 또한 제2 격실(320)로 냉각 유체가 흐름에 따라 제1 격실(310) 내에 포함된 주입 가능한 유체의 온도를 낮추게 된다.
일단 염수 충전 입자(340)가 필요한 온도로 냉각되면, 분리 부재(360)의 의도적인 파손이 발생하여, 입자(340)와 주입 가능한 유체가 혼합된다. 냉각된 염수 충전 입자(340)는 주입 가능한 유체의 온도를 계속하여 낮추어 저온 슬러리가 결국 형성된다. 냉각된 염수 충전 입자(340)는 또한 온도가 떨어짐에 따라 저온 슬러리에서 형성되는 얼음 결정을 교반 및 분리시키는 역할을 한다. 또한, 슬러리 생성 챔버(300)는 슬러리 생성 챔버(300)를 흔드는 것과 같은 추가적인 교반을 받게 되며, 추가적인 교반은 주입 가능한 유체와 냉각된 염수 충전 입자(340) 사이의 상호 작용을 증가시킴으로써 저온 슬러리 형성을 보조한다. 도 3의 저온 슬러리 전달 디바이스(100)와 유사하게, 진동 및 회전과 같은 저온 슬러리를 교반하기 위한 다른 수단이 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 염수 충전 입자(340)가 필요한 온도에 도달하면, 분리 부재(360)가 파손되기 전에 냉각 유체가 슬러리 생성 챔버(300)로부터 방출된다. 일단 냉각 유체가 방출되면, 그리고 나서 분리 부재(360)가 파손된다.
제2 격실(320)이 초기에 비어있는[예를 들어, 입자(340)가 제2 격실(320)에 제공되지 않는다] 다른 실시예에서, 냉각 유체의 제2 챔버로의 방출이 여전히 발생한다. 이 실시예에서, 일단 방출되면, 냉각 유체는 제3 격실(330)로부터 제2 격실(320)로 흐르고 제2 격실(320)을 통해 순환할 것이다. 제2 격실 내의 냉각 유체의 순환은, 이전에 개시된 바와 같이 제1 격실(310) 내에 수용된 주입 가능한 유체를 냉각시킬 것이다.
저온 슬러리가 형성된 후에, 저온 슬러리는 도 13에 도시된 바와 같이 슬러리 생성 챔버(300)로부터 저온 슬러리 전달 디바이스(100)로 전달될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 저온 슬러리 전달 디바이스(100) 및 슬러리 생성 챔버(300)는, 슬러리 생성 챔버(300)를 저온 슬러리 전달 디바이스(100)에 제거 가능하게 결합하기 위해, 도 13a에 도시된 바와 같이 수형 커넥터(145) 및 암형 커넥터(305)를 통해 결합되며, 저온 슬러리는 슬러리 생성 챔버(300)로부터 커넥터(145, 305)를 통해 전달된다. 전달은 저온 슬러리 전달 디바이스(100)의 플런저(120)를 당겨 부압을 가하거나 및/또는 챔버 플런저(370)를 가압함으로써 수행될 수 있다. 염수 충전 입자(340)가 슬러리 생성 챔버(300)에 제공되는 실시예에서, 저온 슬러리가 암형 커넥터(305)를 통해 슬러리 생성 챔버(300)를 나가기 직전에 필터(도시되지 않음)가 제공될 수 있다. 필터는 염수 충전 입자(340)가 저온 슬러리와 함께 저온 슬러리 전달 디바이스(100)로 흘러 들어가는 것 및/또는 암형 커넥터(305)의 개구를 막는 것을 방지한다. 일 실시예에서, 슬러리 생성 챔버(300)는 저온 슬러리 전달 디바이스(100)를 사용하는 단일 주입을 위한 충분한 저온 슬러리를 생성한다. 다른 실시예에서, 슬러리 생성 챔버(300)는 2회 이상의 주입을 위해 충분한 저온 슬러리를 생성한다.
슬러리 생성 챔버(300)에서 생성된 저온 슬러리를 전달하기 위한 다른 수단도 고려된다. 예를 들어, 연결 튜브가 장착된 카테터 또는 캐뉼라가 슬러리 생성 챔버(300)에 연결될 수 있다. 일 양태에서, 환자의 체내로 전달하기 위한 튜브를 통한 캐뉼라/카테터 내로의 저온 슬러리의 흐름을 수행하기 위해, 슬러리 생성 챔버(300)에 배터리 전원 펌프가 제공될 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 완전히 조립된 슬러리 생성 챔버(300)는 저온 슬러리를 전달하기 위한 디바이스와 함께 키트로 제공될 수 있다. 이러한 방식으로, 저온 슬러리를 생성하여 환자의 체내로 전달하는데 요구되는 유일한 행동은 슬러리 생성 챔버(300)를 활성화시키고 슬러리 생성 챔버(300)로부터 전달 디바이스로 저온 슬러리를 전달하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에서, 유체/저온 슬러리의 온도를 모니터링하기 위해 온도 센서가 제공된다. 온도계, 열전대 및 다른 온도 측정 디바이스와 같은 당업계에 공지된 임의의 온도 센서 디바이스가 본 발명에 따라 사용될 수 있다. 저온 슬러리를 보유하는 컨테이너의 내부 또는 외부에서 측정을 수행할 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 필요한 온도에 도달되었음 및/또는 저온 슬러리가 더 이상 필요한 온도가 아님을 나타내기 위해 색상을 변화시킬 수 있는 첨가제가 저온 슬러리 또는 저온 슬러리를 보유하는 컨테이너 혹은 둘 모두에 제공될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에서, 전술한 장치 및 방법으로부터 생성된 저온 슬러리는 환자의 체내 조직에, 예를 들어 환자의 치료를 위해 제공될 수 있다. 저온 슬러리가 투여될 수 있는 조직은 결합 조직, 상피 조직, 신경 조직, 관절 조직, 심장 조직, 지방질 조직, 간 조직, 신장 조직, 혈관 조직, 피부 조직 및 근육 조직 중 하나 이상을 포함한다. 부가적으로, 방법은 본 명세서에 기술된 장치를 사용하여 및/또는 장치에 의해 생성된 저온 슬러리의 신경 근방, 피하 지방질 조직 근방, 유방 조직 근방, 내장 지방 근방, 인두에 근접한 지방 조직, 구개에 근접한 지방 조직, 혀에 근접한 지방 조직, 척수 지방종 근방, 내장 지방 근방, 지방형 가슴(lipomastia) 근방, 종양 근방, 심장 조직 근방, 심낭 지방에 근방, 및 심 심외막 지방 근방 중 임의의 하나 이상의 위치에 대한 전달을 포함한다. 저온 슬러리의 대상으로의 전달을 통해 치료될 수 있는 다양한 상태, 장애 또는 질병은 비만, 수면 무호흡증, 신경통 및 본 명세서에 그 전체로서 인용되는 국제 출원 공개 WO/2016/033380호에 개시된 것과 같은 임의의 다른 질병 또는 장애를 포함한다. 대안적으로 또는 부가적으로, 저온 슬러리는 본 발명에 따라 환자에게 전달되어, 환자가 특정 상태, 장애 또는 질병을 앓지 않더라도 지방, 셀룰라이트, 주름 등의 감소를 통해 환자의 미적 측면을 향상시킬 수 있다.
바람직한 실시예에서, 저온 슬러리는 일반적으로 도 14에 도시된 바와 같이, 조직 세포의 아팝토시스를 유도하기 위해 환자의 체내의 지방질 조직(지방 조직) 또는 근방에 전달된다. 저온 슬러리는 도 3의 저온 슬러리 전달 디바이스(100)와 같은 저온 슬러리의 전달을 위한 디바이스 또는 카테터 또는 캐뉼라 같은 주사기형 디바이스를 사용하여 표적 조직으로 전달된다.
예시적인 방법에서, 저온 슬러리를 전달하기 위한 디바이스가 통과할 환자 피부상의 영역이 세정되고 진입 포인트가 피부상에 표시된다. 진입 포인트는 시각적으로 또는 초음파, 자기 공명, 및 X 선과 같은 하나 이상의 영상 기법을 사용하여 식별할 수 있다. 그리고 나서 디바이스를 진입 포인트에 삽입하고 표적 조직으로 전진시킨다. 그리고 나서 저온 슬러리를 표적 조직(또는 근방)에 주입한다. 상당한 양의 저온 슬러리는 표적 조직(또는 근방)의 여러 부위로 전달될 수 있다. 경우에 따라, 여러 부위에 주입하면 저온 슬러리에 노출되어 냉각되는 표적 조직의 양이 증가하고 치료 효과를 향상시킬 수 있다.
조직 세포에서 아팝토시스를 유도함으로써 지방 세포가 제거되어 환자의 체내 지방의 양이 감소되고 차례로 환자의 미적 측면의 개선 및/또는 비만(다른 질병 또는 장애 중에서) 치료에 사용될 수 있다. 지방 조직은 백색 지방 조직 및 갈색 지방 조직을 포함한다. 지방 조직은 피부 바로 아래(피하 지방), 내장 장기 주변(내장 지방), 골수 내, 근육 사이, 및 유방 조직 내에서 발견될 수 있다. 저온 슬러리가 지방 조직으로 전달될 수 있는 영역은 얼굴, 목, 턱 아래의 턱밑 영역, 턱, 눈꺼풀, 안와하 지방 주머니, 뒷 목[들소형육봉(buffalo hump)], 등, 어깨, 팔, 삼두근, 이두근, 전완, 손, 가슴, 유방, 복부, 옆구리[허리의 군살(love handles)], 허리, 엉덩이(바나나 롤), 엉덩이[새들 백(saddle bags)], 전방 및 후방 허벅지, 안쪽 허벅지, 치골, 외음부, 무릎, 무릎 위, 종아리, 정강이, 전경부 영역, 발목, 및 발을 포함하며, 이에 제한되지 않는다. 저온 슬러리는 지방의 감소가 바람직한 피하 지방 주머니에 전달될 수 있는 것으로 고려된다.
균등물
본 발명은 소정의 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 당업자는 전술한 명세서를 읽은 후에 본 명세서에서 설명된 장치 및 방법에 대한 다양한 변경, 균등물의 대체 및 다른 변형을 행할 수 있을 것이다.

Claims (55)

  1. 저온 슬러리의 제조 및/또는 전달을 위한 장치이며,
    원통형 부재로서,
    제1 단부, 제2 단부, 및 제1 단부 및 제2 단부를 통해 연장되는 종축;
    상기 종축을 따라 상기 제1 및 제2 단부 사이에서 연장되는 외부 표면;
    상기 원통형 부재의 내벽에 의해 형성되고, 저온 슬러리를 수용 및 보유하도록 구성되는 내부 루멘(lumen);
    상기 내부 루멘 내에 적어도 부분적으로 배치되고 상기 종축 방향으로 상기 원통형 부재 내에서 이동하도록 구성되며 헤드, 플런저 부재, 및 원통형 부재의 종축을 따라 상기 헤드와 상기 플런저 부재 사이에서 연장되는 로드를 포함하는 플런저
    를 포함하는 원통형 부재;
    상기 원통형 부재의 제2 단부로부터 연장되는 적어도 하나의 바늘; 및
    상기 원통형 부재의 상기 내부 루멘 내에서 상기 저온 슬러리를 교반하도록 구성된, 플런저에 결합된 교반 디바이스
    를 포함하는 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 교반 디바이스는 상기 플런저 부재로부터 상기 원통형 부재의 상기 제2 단부를 향해 연장되는 적어도 하나의 회전 블레이드를 포함하고, 상기 교반 디바이스가 상기 플런저의 회전시 상기 저온 슬러리를 교반하도록 구성되는, 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 플런저에 연결된 모터를 더 포함하는, 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 모터가 상기 헤드와 상기 플런저 부재 사이의 상기 로드에 연결되는, 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 모터가 상기 플런저의 상기 헤드에 결합되는, 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 교반 디바이스가 상기 종축을 따라 상기 원통형 부재의 상기 제2 단부를 향해 상기 플런저 부재로부터 연장되는 와이어를 포함하는, 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 교반 디바이스가 상기 와이어로부터 상기 원통형 부재의 내벽을 향해 연장되는 하나 이상의 촉수를 더 포함하는, 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 교반 디바이스가 상기 플런저에 결합되고 상기 와이어를 진동시키도록 구성된 모터를 더 포함하는, 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 원통형 부재의 상기 외부 표면이 전도성 재료를 포함하는, 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 전도성 재료가 구리인, 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 원통형 부재를 둘러싸는 외장을 더 포함하며, 상기 외장이 전도성 재료를 포함하는, 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 전도성 재료가 구리인, 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 원통형 부재의 적어도 일부를 둘러싸는 냉각 슬리브를 더 포함하고, 상기 냉각 슬리브는 상기 원통형 부재의 상기 내부 루멘 내에서 상기 저온 슬러리의 온도를 냉각 또는 유지시키도록 구성되는, 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 냉각 슬리브와 상기 원통형 부재가 상기 냉각 슬리브의 내부 표면과 상기 원통형 부재의 외부 표면 사이에 형성된 공간과 동심으로 배열되는, 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 공간 내에 배치된 적어도 하나의 관형 부재를 더 포함하며, 상기 관형 부재가 상기 원통형 부재의 외부 표면의 둘레에 대한 축 방향으로 배치되고 상기 원통형 부재의 외부 표면의 둘레 주위로 적어도 부분적으로 연장되며, 상기 관형 부재는 냉각 유체를 포함하도록 구성되는, 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 관형 부재가 코일 형상인, 장치.
  17. 제15항에 있어서,
    냉각 슬리브의 적어도 일부를 둘러싸고 적어도 하나의 위치에서 상기 관형 부재에 유체적으로 연결된 컨테이너를 더 포함하고, 상기 컨테이너는 냉각 유체를 보유하고 상기 냉각 유체를 상기 관형 부재에 공급하도록 구성되는, 장치.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 냉각 슬리브가 상기 원통형 부재의 상기 플런저와 맞물리고 이를 회전시키도록 구성된 캡을 더 포함하는, 장치.
  19. 제13항에 있어서,
    상기 원통형 부재의 상기 제1 단부 주위에 캡을 더 포함하며, 상기 캡은 상기 원통형 부재의 상기 제1 단부를 향하여 상기 냉각 슬리브와 함께 안착되도록 구성되며, 상기 캡과 상기 냉각 슬리브 사이에 밀봉부가 제공되는, 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    제1 화학 물질은 상기 캡의 내부 공간 내에 제공되고, 제2 화학 물질은 상기 원통형 부재와 상기 냉각 슬리브 사이의 공간 내에 제공되며, 밀봉부가 상기 제1 화학 물질을 상기 제2 화학 물질로부터 분리하고, 상기 제1 화학 물질과 상기 제2 화학 물질이 함께 혼합될 때 흡열 반응이 일어나는, 장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 제1 화학 물질 및 상기 제2 화학 물질이 물, 암모늄 클로라이드, 칼륨 니트레이트, 나트륨 티오술페이트, 암모늄 니트레이트, 암모늄 티오시아네이트, 및 바륨 히드록시드 옥타하이드레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는, 장치.
  22. 제14항에 있어서,
    상기 원통형 부재와 상기 냉각 슬리브 사이의 공간이 챔버를 형성하고,
    상기 냉각 슬리브의 적어도 일부분을 둘러싸고 상기 챔버에 유체적으로 연결되는 컨테이너로서, 냉각 유체를 보유하고 상기 냉각 유체를 상기 챔버에 공급하도록 구성된 컨테이너; 및
    상기 냉각 유체가 상기 컨테이너로부터 상기 챔버로 흐를 수 있도록 구성되는, 상기 챔버와 상기 컨테이너 사이에 배치된 적어도 하나의 입구
    를 더 포함하는 장치.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 입구를 통한 냉각 유체의 흐름을 제어하기 위해 상기 적어도 하나의 입구에 작동 가능하게 결합된 방출 메커니즘을 더 포함하는, 장치.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 챔버와 상기 원통형 부재의 외부 표면 사이에 제공된 전도성 막을 더 포함하는, 장치.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 원통형 부재의 상기 외부 표면이 전도성 재료를 포함하고, 상기 전도성 막 및 상기 전도성 재료는 상기 원통형 부재가 상기 냉각 슬리브 내에 수용될 때 서로 상호 작용하도록 구성되는, 장치.
  26. 제14항에 있어서,
    적어도 하나의 챔버는 상기 냉각 슬리브의 상기 내부 표면과 상기 원통형 부재의 상기 외부 표면 사이의 공간 내에 배치되고, 상기 적어도 하나의 챔버는 상기 원통형 부재의 상기 종축에 평행한 제2 축을 따라 연장되고, 상기 적어도 하나의 챔버는 유체를 수용하도록 구성되며, 상기 장치는 상기 적어도 하나의 챔버 내의 유체를 압축하도록 구성된 가압 가스원을 더 포함하는, 장치.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 챔버는 상기 가압 가스원에 의해 활성화될 때 상기 유체를 압축하도록 구성된 제2 플런저를 포함하는, 장치.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 원통형 부재와 대면하는 상기 적어도 하나의 챔버의 벽의 적어도 일부가 전도성 막을 포함하는, 장치.
  29. 제1항에 있어서,
    상기 원통형 부재의 상기 내부 루멘에 제거 가능하게 연결되고 저온 슬러리를 공급하도록 구성된 챔버를 더 포함하는, 장치.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 챔버는 상단부 및 하단부를 포함하며,
    상기 상단부가 상기 원통형 부재의 상기 제2 단부에 위치한 제2 커넥터와 결합하는 제1 커넥터를 포함하고, 상기 제1 커넥터 및 상기 제2 커넥터는 결합될 때 저온 슬러리가 상기 챔버로부터 상기 내부 루멘으로 흐를 수 있도록 구성되는, 장치.
  31. 제30항에 있어서,
    상기 챔버는 주입 가능한 유체를 냉각시키는 냉각 유체를 사용하여 상기 저온 슬러리를 생성하도록 구성되는, 장치.
  32. 제31항에 있어서,
    상기 챔버의 상단부에 위치하고 상기 주입 가능한 유체를 수용하도록 구성된 제1 격실;
    상기 챔버의 상단부와 하단부 사이에 위치한 제2 격실; 및
    상기 챔버의 하단부에 위치하고 상기 냉각 유체를 수용하도록 구성된 제3 격실
    을 포함하는 장치.
  33. 제32항에 있어서,
    상기 제2 격실은 염수 충전 입자를 포함하도록 구성되는, 장치.
  34. 제32항에 있어서,
    상기 제1 격실 및 상기 제2 격실이 분리 부재에 의해 서로 분리되는, 장치.
  35. 제34항에 있어서,
    상기 분리 부재는 파손되어 상기 제2 챔버의 내용물이 상기 제1 격실 내의 상기 주입 가능한 유체와 혼합되도록 구성된 파손 가능한 밀봉부인, 장치.
  36. 제34항에 있어서,
    상기 제2 격실 및 상기 제3 격실이, 상기 하나 이상의 밸브가 개방될 때 상기 제3 격실 내의 상기 냉각 유체를 상기 제2 격실 내로 방출하도록 구성된 하나 이상의 밸브를 통해 서로 유체적 연통하는, 장치.
  37. 환자의 체내 조직에 전달하기 위한 저온 슬러리를 생성하기 위한 장치로서,
    주입 가능한 유체를 포함하는 제1 격실;
    제2 격실;
    주입 가능한 유체를 냉각시키기 위해 제공되는 냉각 유체를 포함하는 제3 격실
    을 포함하는 장치.
  38. 제37항에 있어서,
    상기 제2 격실은 복수의 입자를 포함하는, 장치.
  39. 제38항에 있어서,
    상기 복수의 입자는 염수 충전 입자인, 장치.
  40. 제37항에 있어서,
    상기 제1 격실과 상기 제2 격실은 분리 부재에 의해 서로 분리되어 있는, 장치.
  41. 제40항에 있어서,
    상기 분리 부재는 파손되어 상기 제2 챔버의 내용물이 상기 제1 격실 내의 상기 주입 가능한 유체와 혼합되도록 구성된 파손 가능한 밀봉부인, 장치.
  42. 제37항에 있어서,
    상기 제2 격실 및 상기 제3 격실이, 하나 이상의 방출 메커니즘이 기동될 때 상기 제3 격실 내의 상기 냉각 유체를 상기 제2 격실 내로 방출하도록 구성된 하나 이상의 방출 메커니즘을 통해 서로 유체적 연통하는, 장치.
  43. 전달 디바이스를 사용하여 저온 슬러리를 생성하는 방법으로서,
    전달 디바이스의 원통형 부재의 내부 루멘에 유체를 제공하는 단계;
    교반 디바이스를 사용하여 상기 내부 루멘 내의 상기 유체를 교반하는 단계; 및
    상기 전달 디바이스의 상기 원통형 부재를 적어도 부분적으로 둘러싸는 외부 냉각 디바이스를 사용하여 저온 슬러리를 생성하도록 상기 내부 루멘 내의 상기 유체를 냉각시키는 단계
    를 포함하는 방법.
  44. 제43항에 있어서,
    상기 유체를 교반하는 단계 및 냉각시키는 단계가 동시에 수행되는, 방법.
  45. 제43항에 있어서,
    상기 외부 냉각 디바이스가 상기 전달 디바이스의 상기 원통형 부재의 적어도 일부를 둘러싸는 냉각 슬리브인, 방법.
  46. 제43항에 있어서,
    상기 교반 디바이스가 전달 디바이스의 상기 원통형 부재의 상기 내부 루멘 내에 적어도 부분적으로 배치된 플런저에 결합된 하나 이상의 회전 블레이드를 포함하는, 방법.
  47. 제43항에 있어서,
    상기 교반 디바이스가 진동 메커니즘을 포함하는, 방법.
  48. 제43항에 있어서,
    상기 전달 디바이스의 상기 원통형 부재의 상기 내부 루멘 내에 적어도 부분적으로 배치된 플런저를 사용하여 상기 전달 디바이스로부터 상기 저온 슬러리를 배출시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  49. 제48항에 있어서,
    상기 배출된 저온 슬러리가 피하 지방, 내장 지방 및 갈색 지방으로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 조직 유형으로 전달되는, 방법.
  50. 제48항에 있어서,
    상기 배출된 저온 슬러리가 옆구리, 복부, 허벅지 영역, 상완, 턱 아래의 턱밑 영역, 안와하 지방 주머니, 및 무릎 위 주위의 조직으로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 영역 내의 조직으로 전달되는, 방법.
  51. 슬러리 생성 챔버를 사용하여 저온 슬러리를 생성하는 방법으로서,
    주입 가능한 유체를 포함하는 제1 격실; 제2 격실; 냉각 유체를 포함하는 제3 격실을 포함하는 슬러리 생성 챔버를 제공하는 단계; 및
    상기 제1 격실 내의 상기 주입 가능한 유체를 냉각시키고 저온 슬러리를 생성하기 위해 상기 제3 격실로부터 상기 제2 격실로 상기 냉각 유체를 방출하는 단계
    를 포함하는 방법.
  52. 제51항에 있어서,
    상기 제2 격실이 상기 저온 슬러리가 생성되는 동안 상기 주입 가능한 유체를 교반하도록 구성된 복수의 입자를 포함하는, 방법.
  53. 제51항에 있어서,
    상기 제3 격실로부터 상기 제2 격실로 상기 냉각 유체를 방출하는 단계에 이어서 상기 제2 격실의 내용물을 상기 제1 격실로 방출하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  54. 제51항에 있어서,
    슬러리 생성 챔버에 교반을 제공하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  55. 제51항에 있어서,
    상기 제공된 교반이 상기 슬러리 생성 챔버를 흔드는 것을 포함하는, 방법.
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