(57)【要約】【課題】植込み可能な拡張可能人工器官と、人工器官をクリンプ状にするための方法とに関し、人工弁を径方向に圧縮する方法を提供する。【解決手段】径方向に収縮可能かつ拡張可能な人工心臓弁の実施形態が開示される。この人工弁は、環状フレーム、弁尖、内方スカート、および外方スカートを備えることが可能である。外方スカートは、フレームの流入端部部分の外側に固定され、外方スカートは、弁が拡張構成にある場合に径方向に外方に座屈し弁が収縮構成にある場合に平坦状になる長手方向弛みを有し得る。いくつかの実施形態では、外方スカートは、弁の周方向よりも弁の軸方向においてより高い剛直性である。さらなる実施形態では、外方スカートは、外方スカートの径方向外方座屈を強化するように設定された形状記憶を有する形状記憶材料から作製された繊維を含む自己拡張可能布帛を備える。また、収縮構成または部分収縮構成へとかかる弁をクリンプ状にする方法が開示される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
植込み可能な人工弁であって、
流入端部および流出端部を備える環状フレームであって、前記環状フレームが径方向収縮構成と径方向拡張構成との間で径方向に収縮可能かつ拡張可能であり、前記流入端部から前記流出端部に延在する軸方向を画定する環状フレームと、
前記環状フレーム内に位置決めされ、前記環状フレームに固定される弁尖構造体と、
前記環状フレームの外方表面の周囲に位置決めされる環状外方スカートと、
を備え、前記環状外方スカートが、
第１の位置にて前記環状フレームに固定される流入エッジ、
第２の位置で前記環状フレームに固定される流出エッジ、
前記人工弁が前記径方向拡張構成にある場合に、前記環状外方スカートの前記流入エッジおよび前記流出エッジから径方向に外方に座屈する弛みを有する前記流入エッジと前記流出エッジとの間の中間部分、ならびに
（ａ）前記弛みの径方向外方座屈を強化するために周方向に比べて前記人工弁の軸方向においてより高い剛直性の布帛、および／または
（ｂ）前記環状外方スカートの前記弛みの前記径方向外方座屈を強化するように設定された形状記憶を有する形状記憶材料から作製された繊維を含む自己拡張可能布帛を備える、植込み可能な人工弁。
【請求項２】
前記環状外方スカートの前記流出エッジは、複数の交互する突出部および切欠部を備え、前記突出部は、前記第２の位置にて前記環状フレームに固定され、前記切欠部は、前記環状フレームに直接的には固定されない、請求項１に記載の植込み可能な人工弁。
【請求項３】
前記環状フレームが前記径方向収縮構成にある場合に、前記環状外方スカートの前記流入エッジと前記環状外方スカートの前記流出エッジとの間の軸方向距離が、前記人工弁が前記径方向拡張構成にある場合よりも大きく、それにより前記環状外方スカートの前記中間部分の前記弛みが軽減される、請求項１または２に記載の植込み可能な人工弁。
【請求項４】
前記布帛は、前記環状フレームが前記径方向収縮構成から前記径方向拡張構成へと拡張された後に、残留ひずみを有していない繊維を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の植込み可能な人工弁。
【請求項５】
前記環状外方スカートは、周方向に比べて前記人工弁の軸方向により高い剛直性の布帛を備え、前記布帛は、
前記環状フレームの前記軸方向に対して平行な複数の第１の繊維と、
前記複数の第１の繊維に対して垂直な複数の第２の繊維と
を含み、
前記複数の第１の繊維中の繊維の少なくともいくつかが、前記複数の第２の繊維中の繊維よりも高い剛直性である、請求項１から４のいずれか一項に記載の植込み可能な人工弁。
【請求項６】
前記複数の第１の繊維は、モノフィラメント繊維を含む、請求項５に記載の植込み可能な人工弁。
【請求項７】
前記複数の第２の繊維は、マイクロフィラメント繊維、マルチフィラメント繊維、またはマイクロフィラメント繊維およびマルチフィラメント繊維の組合せを含む、請求項５または６に記載の植込み可能な人工弁。
【請求項８】
前記複数の第２の繊維は、前記環状フレームが前記径方向収縮構成から前記径方向拡張構成に拡張された後に、残留ひずみを有していない繊維を含む、請求項５から７のいずれか一項に記載の植込み可能な人工弁。
【請求項９】
前記自己拡張可能布帛は、経糸繊維および緯糸繊維の織成体を備える、請求項１から４のいずれか一項に記載の植込み可能な人工弁。
【請求項１０】
前記緯糸繊維は、形状記憶材料から作製された繊維を含む、請求項９に記載の植込み可能な人工弁。
【請求項１１】
前記経糸繊維および前記緯糸繊維の前記織成体は、
非形状記憶材料から作製された繊維を含む平織パターンと、
前記形状記憶材料から作製された前記繊維を含むサテン織パターンと
を含む、請求項９または１０に記載の植込み可能な人工弁。
【請求項１２】
前記サテン織パターンは、非形状記憶材料から作製された経糸繊維と、前記形状記憶材料から作製された緯糸繊維とを含む、請求項１１に記載の植込み可能な人工弁。
【請求項１３】
前記形状記憶材料は、ニッケルチタン合金である、請求項１または請求項９から１２のいずれか一項に記載の植込み可能な人工弁。
【請求項１４】
形状記憶材料から作製された前記繊維は、０．５〜１５ミルの直径を有する、請求項１または請求項９から１３のいずれか一項に記載の植込み可能な人工弁。
【請求項１５】
前記環状フレームは、複数の弁尖装着部分を備え、前記弁尖構造体は、前記環状フレームの前記弁尖装着部分に固定される、請求項１から１４のいずれか一項に記載の植込み可能な人工弁。
【請求項１６】
患者の体内に人工心臓弁を植え込むためのアセンブリであって、
細長シャフトを備える送達装置と、
前記体内に送達するための径方向収縮構成にて前記細長シャフト上に取り付けられる請求項１から１５のいずれか一項に記載の前記人工心臓弁と、
を備える、アセンブリ。
【請求項１７】
人工弁を径方向に圧縮する方法であって、
径方向拡張構成にある際に、クリンプ化顎部を備えるクリンプ化デバイスに前記人工弁を部分的に挿入するステップであって、外方スカートを備える前記人工弁の部分がクリンパ顎部の外部に延在する、ステップと、
第１の部分収縮構成へと前記人工弁をクリンプ状にするステップと、
前記外方スカートが前記クリンパ顎部同士の間に位置するように、前記クリンプ化デバイスに前記人工弁をさらに挿入するステップと、
第２の部分収縮構成へと前記人工弁をクリンプ状にするステップと、
完全クリンプ状構成へと前記人工弁を任意選択でクリンプ状にするステップと、
を含む、方法。
【請求項１８】
前記完全クリンプ状構成へと前記人工弁をクリンプ状にするステップを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
（ａ）前記第１の部分収縮構成にある前記人工弁は、前記径方向拡張構成にある前記人工弁の直径の約６０％である直径を有する、
（ｂ）前記第２の部分収縮構成にある前記人工弁は、前記径方向拡張構成にある前記人工弁の直径の約４０％である直径を有する、
（ｃ）完全収縮構成にある前記人工弁は、前記径方向拡張構成にある前記人工弁の直径の約１０％である直径を有する、または
（ｄ）（ａ）から（ｃ）の２つ以上の組合せである、請求項１７または１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記クリンプ化デバイスは、自動クリンプ化デバイスである、請求項１７から１９のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、植込み可能な拡張可能人工器官と、人工器官をクリンプ状にするための方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
ヒトの心臓は、様々な心臓弁膜症を患う可能性がある。これらの心臓弁膜症は、心臓の著しい機能不全を結果としてもたらし、最終的には人工弁で天然弁を置換する必要を生じさせ得る。多数の既知の人工弁と、ヒトにこれらの人工弁を植え込む多数の既知の方法とが存在する。従来の直視下心臓手術に伴う欠点により、経皮外科アプローチおよび低侵襲外科アプローチが熱い注目を集めつつある。一の技術では、人工弁が、カテーテル挿入によりはるかに侵襲性の低い手技において植え込まれるように構成される。例えば、収縮可能経カテーテル人工心臓弁は、圧縮状態へとクリンプ状になされ、カテーテル上に圧縮状態で経皮的に導入され、バルーン膨張によりまたは自己拡張フレームもしくは自己拡張ステントの利用により所望の位置で機能サイズまで拡張し得る。
【０００３】
かかる手技において使用するための人工弁は、人工弁の弁尖が結合され得る径方向に収縮可能および拡張可能なフレームを備え得る。例えば、米国特許第６，７３０，１１８号、米国特許第７，３９３，３６０号、米国特許第７，５１０，５７５号、および米国特許第７，９９３，３９４号は、例示の収縮可能経カテーテル人工心臓弁を説明している。
【０００４】
かかる手技において使用するための人工弁は、人工弁の弁尖が結合され得る、およびカテーテル上に収縮構成で経皮的に導入され、バルーン膨張によりまたは自己拡張フレームもしくは自己拡張ステントの利用により所望の位置で拡張され得る、径方向に収縮可能および拡張可能なフレームを備え得る。カテーテル植込み型人工弁の難点は、初期植込み後の一定期間にわたり発生し得る弁の周囲における弁周囲逆流の制御である。さらなる難点は、被験者への経皮的送達に、ならびに保管および／または保健医療提供者への発送に適したプロファイルへとかかる人工弁をクリンプ状にするプロセスを含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第６，７３０，１１８号
【特許文献２】米国特許第７，３９３，３６０号
【特許文献３】米国特許第７，５１０，５７５号
【特許文献４】米国特許第７，９９３，３９４号
【特許文献５】米国特許出願公開第２０１２／０１２３５２９号
【特許文献６】国際公開２０１１／１２６７５８号パンフレット
【特許文献７】国際公開２０１２／０４８０３５号パンフレット
【特許文献８】国際公開２０１４／００４８２２号パンフレット
【特許文献９】国際公開２０１０／０２２１３８Ａ２号パンフレット
【特許文献１０】米国特許第８５９１５７０号
【特許文献１１】米国特許第８６１３７６５号
【特許文献１２】米国特許出願公開第２０１３／００３０５１９号
【特許文献１３】米国特許第８，００７，９９２号
【特許文献１４】米国特許第６，５３４，００４号
【特許文献１５】米国特許出願公開第２００９／０１６４００５号
【特許文献１６】米国特許第７，５３０，２５３号
【特許文献１７】米国特許出願第１４／２１１，７７５号
【特許文献１８】米国特許出願公開第２０１２／０２３９１４２号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書では、弁周囲逆流を制御するための改良された外方スカートを備える径方向に収縮可能かつ拡張可能な人工弁の実施形態と、かかる人工弁をクリンプ状にする方法と、かかる人工弁を備える装置とが開示される。複数の実施形態において、開示される人工弁は、被験者に植え込むための置換心臓弁として構成される。
【０００７】
複数の実施形態において、流入端部部分および流出端部部分を有する環状フレームと、フレーム内に位置決めされた弁尖構造体と、フレームの外方表面の周囲に位置決めされた環状外方スカートとを備える、径方向に収縮可能かつ拡張可能な人工心臓弁が提供される。外方スカートは、第１の箇所でフレームに径方向に固定される流入エッジと、第２の箇所でフレームに径方向に固定される外方エッジと、流入エッジと流出エッジとの間の中間部分とを備える。外方スカートの中間部分は、人工弁が拡張構成にある場合に、外方スカートの流入エッジおよび流出エッジから径方向に外方に座屈または波打つ弛みを有する。人工弁が収縮構成へと収縮されると、外方スカートの流入エッジと外方スカートの流出エッジとの間の軸方向距離が延び、それにより外方スカートの中間部分における弛みが軽減される。外方スカートは、（ａ）弛みの径方向外方座屈を強化するために周方向に比べて弁の軸方向においてより高い剛直性の布帛、および／または（ｂ）外方スカートの弛みの径方向外方座屈を強化するように設定された形状記憶を有する形状記憶材料から作製された繊維を含む自己拡張可能布帛の一方を備えることが可能である。
【０００８】
外方スカートが周方向に比べて弁の軸方向においてより高い剛直性の布帛を備える実施形態では、外方スカートは、人工弁の軸方向に対して平行な繊維の第１のセットと、人工弁の軸方向に対して垂直な繊維の第２のセットとの織成体を備えることが可能である。いつかの実施形態では、第１のセットの繊維中の繊維は、第２のセットの繊維中の繊維よりも高い剛直性を有する。第１のセットの繊維は、モノフィラメント繊維のセットを含むことが可能である。第２のセットの繊維は、マイクロフィラメント繊維のセット、マルチフィラメント繊維のセット、またはマイクロフィラメント繊維およびマルチフィラメント繊維のセットを含むことが可能である。さらなる実施形態では、第２のセットの繊維は、人工弁が収縮構成から拡張構成に拡張された後に、残留ひずみを有していない繊維を含む。
【０００９】
外方スカートが形状記憶材料から作製された繊維を含む自己拡張可能布帛を備える実施形態では、自己拡張可能布帛は、経糸繊維および緯糸繊維の織成体を備えることが可能であり、緯糸繊維の中の１つまたは複数が、形状記憶材料から作製された繊維を含む。経糸繊維および緯糸繊維の織成体は、複数の織成パターンの組合せを含むことが可能である。例えば、経糸繊維および緯糸繊維の織成体は、非形状記憶材料から作製された経糸繊維および緯糸繊維を含む平織パターンと、非形状記憶材料から作製された経糸繊維および形状記憶材料から作製された緯糸繊維を含むサテン織パターンとの組合せを含むことが可能である。いくつかの実施形態では、形状記憶材料は、ニッケルチタン合金であることが可能であり、例えば形状記憶材料から作製された繊維は、０．５〜１５ミルの直径を有するニッケルチタンワイヤであることが可能である。
【００１０】
患者の体内に人工心臓弁を植え込むためのアセンブリの例示の一実施形態は、細長シャフトを備える送達装置と、体内への送達のために径方向収縮構成でシャフト上に取り付けられた径方向拡張可能人工心臓弁と、を備える。
【００１１】
いくつかの実施形態では、人工弁をクリンプ状にする方法は、クリンプ化デバイスのクリンプ化顎部に拡張構成にある人工弁を部分的に挿入するステップであって、外方スカートを備える人工弁の部分がクリンパ顎部の外部に延在する、ステップを含む。次いで、人工弁は、第１の部分収縮構成へとクリンプ状になされ、その後に人工弁は、クリンプ化デバイスの顎部に完全に挿入される。次いで、人工弁は、第２の部分収縮構成へとクリンプ状になされ、任意選択で完全収縮構成へとクリンプ状になされ、その後クリンプ化デバイスから除去される。
【００１２】
添付の図面を参照として進められる複数の実施形態の以下の詳細な説明から、本開示の前述および他の特徴ならびに利点がより明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】人工心臓弁の例示の実施形態を示す図である。
【図２】人工心臓弁の例示の実施形態を示す図である。
【図３】人工心臓弁の例示の実施形態を示す図である。
【図４】図１の人工心臓弁の例示のフレームを示す図である。
【図５】図１の人工心臓弁の例示のフレームを示す図である。
【図６】図１の人工心臓弁の例示のフレームを示す図である。
【図７】図１の人工心臓弁の例示のフレームを示す図である。
【図８】図１の人工心臓弁の例示のフレームを示す図である。
【図９】図１の人工心臓弁の例示のフレームを示す図である。
【図１０】図１の人工心臓弁の例示のフレームを示す図である。
【図１１】人工心臓弁において使用するための別の例示のフレームを示す図である。
【図１２】人工心臓弁において使用するための別の例示のフレームを示す図である。
【図１３】人工心臓弁において使用するための別の例示のフレームを示す図である。
【図１４】人工心臓弁において使用するための別の例示のフレームを示す図である。
【図１５Ａ】人工心臓弁において使用するための別の例示のフレームを示す図である。
【図１５Ｂ】人工心臓弁において使用するための別の例示のフレームを示す図である。
【図１６Ａ】図１の人工心臓弁の例示の内方スカートを示す図である。
【図１６Ｂ】図１の人工心臓弁の例示の内方スカートを示す図である。
【図１７】変形フレームを有する人工心臓弁の別の実施形態を示す図である。
【図１８】収縮構成にあり例示のバルーンカテーテル上に取り付けられた図１の人工心臓弁を示す図である。
【図１９Ａ】図４のフレームとの図１６Ａの内方スカートの組立てを示す図である。
【図１９Ｂ】図４のフレームとの図１６Ａの内方スカートの組立てを示す図である。
【図２０】図４のフレームとの図１６Ａの内方スカートの組立てを示す図である。
【図２１】例示の弁尖構造体の組立てを示す図である。
【図２２】例示の弁尖構造体の組立てを示す図である。
【図２３】例示の弁尖構造体の組立てを示す図である。
【図２４】例示の弁尖構造体の組立てを示す図である。
【図２５】例示の弁尖構造体の組立てを示す図である。
【図２６】例示の弁尖構造体の組立てを示す図である。
【図２７】例示の弁尖構造体の組立てを示す図である。
【図２８】例示の弁尖構造体の組立てを示す図である。
【図２９】フレームのウィンドウフレーム部分との弁尖構造体の継ぎ目部分の組立てを示す図である。
【図３０】フレームのウィンドウフレーム部分との弁尖構造体の継ぎ目部分の組立てを示す図である。
【図３１】フレームのウィンドウフレーム部分との弁尖構造体の継ぎ目部分の組立てを示す図である。
【図３２】フレームのウィンドウフレーム部分との弁尖構造体の継ぎ目部分の組立てを示す図である。
【図３３】フレームのウィンドウフレーム部分との弁尖構造体の継ぎ目部分の組立てを示す図である。
【図３４】フレームのウィンドウフレーム部分との弁尖構造体の継ぎ目部分の組立てを示す図である。
【図３５】フレームのウィンドウフレーム部分との弁尖構造体の継ぎ目部分の組立てを示す図である。
【図３６】弁尖の下側エッジに沿った内方スカートとの弁尖構造体の組立てを示す図である。
【図３７】弁尖の下側エッジに沿った内方スカートとの弁尖構造体の組立てを示す図である。
【図３８】弁尖の下側エッジに沿った内方スカートとの弁尖構造体の組立てを示す図である。
【図３９】弁尖の下側エッジに沿った内方スカートとの弁尖構造体の組立てを示す図である。
【図４０】弁尖の下側エッジに沿った内方スカートとの弁尖構造体の組立てを示す図である。
【図４１】例示の外方スカートの平坦図である。
【図４２】図１の例示の人工心臓弁を示す図である。
【図４３】図１の例示の人工心臓弁を示す図である。
【図４４】経糸繊維および緯糸繊維を詳細に示す、外方スカート布帛の一部分を示す図である。
【図４５】径方向収縮構成にある図４のフレームの一部分を示す図である。
【図４６】流出端部から流入端部にかけての全体的なテーパ形状を示す、図４のフレームの断面プロファイルを示す図である。
【図４７】広げられた平坦構成における図４のフレームを示す図である。
【図４８】収縮構成にあり例示のバルーンカテーテル上に取り付けられた、図１の人工心臓弁を示す図である。
【図４９】厚さが縮小された流入端部部分および流出端部部分を有する人工弁のためのフレームの代替的な実施形態のバルーン拡張を示す図である。
【図５０】厚さが縮小された流入端部部分および流出端部部分を有する人工弁のためのフレームの代替的な実施形態のバルーン拡張を示す図である。
【図５１】厚さが縮小された流入端部部分および流出端部部分を有する人工弁のためのフレームの代替的な実施形態のバルーン拡張を示す図である。
【図５２】外方スカートを備える拡張可能および収縮可能な人工弁をクリンプ状にするためのプロセスを示す図である。
【図５３】外方スカートを備える拡張可能および収縮可能な人工弁をクリンプ状にするためのプロセスを示す図である。
【図５４】外方スカートを備える拡張可能および収縮可能な人工弁をクリンプ状にするためのプロセスを示す図である。
【図５５】外方スカートを備える拡張可能および収縮可能な人工弁をクリンプ状にするためのプロセスを示す図である。
【図５６】外方スカートを備える拡張可能および収縮可能な人工弁をクリンプ状にするためのプロセスを示す図である。
【図５７】経糸繊維および緯糸繊維を詳細に示す、外方スカート布帛の一部分を示す図である。
【図５８】経糸繊維および緯糸繊維の３つの異なるパターンの設計を詳細に示す、外方スカート布帛の一部分を示す概略図である。
【図５９】経糸繊維および緯糸繊維の３つの異なるパターンの設計を詳細に示す、外方スカート布帛の一部分を示す概略図である。
【図６０】経糸繊維および緯糸繊維の３つの異なるパターンの設計を詳細に示す、外方スカート布帛の一部分を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本明細書では、本説明において、本開示の実施形態のいくつかの態様、利点、および新規の特徴が説明される。説明される方法、システム、および装置は、いかなる点においても限定的なものとして解釈されるべきではない。代わりに、本開示は、単独でのならびに相互に様々な組合せおよび下位組合せでの、様々な開示の実施形態の全ての新規かつ非自明な特徴ならびに態様を対象とする。開示の方法、システム、および装置は、それらのいずれの特定的な態様、特徴、または組合せにも限定されず、また開示の方法、システム、および装置は、１つまたは複数の特定の利点のいずれかが存在することまたは問題が解決されることを必要とするものではない。
【００１５】
本発明の特定の態様、実施形態、または例との組合せで説明される特徴、完全体、特性、複合体、化学部分、または群は、適合しない場合を除いては、本明細書で説明されるいずれの他の態様、実施形態、または例にも適用可能である点を理解されたい。本明細書（任意の添付の特許請求の範囲、要約、および図面を含む）に開示される特徴の全て、および／または同様に開示される任意の方法もしくはプロセスのステップの全ては、かかる特徴および／またはステップの少なくともいくつかが相互に排他的である組合せを除いては、任意の組合せで組み合わされてもよい。本発明は、いずれの前述の実施形態の詳細にも制約されない。本発明は、本明細書（添付の特許請求の範囲、要約、および図面を含む）に開示される特徴の任意の新規の１つもしくは任意の新規の組合せにまで、または同様に開示される任意の方法もしくはプロセスのステップの任意の新規の１つもしくは任意の新規の組合せにまで及ぶ。
【００１６】
開示される方法の中のいくつかの動作が、提示の都合によりある特定の逐次順序で説明されるが、この説明方法は、特定の順序が以下に示す特定の文言により必要とされない限りは、改変されたものを包含する点を理解されたい。例えば、いくつかの場合では、逐次的に説明される動作が、改変されてもまたは同時に実施されてもよい。さらに、簡略化のために、添付の図面は、開示される方法、システム、および装置が他のシステム、方法、および装置との組合せで使用され得る様々な方式を示さない場合がある。
【００１７】
本明細書において、「１つ（ａ、ａｎ）」および「少なくとも１つの」という用語は、１つまたは複数の具体的に示される要素を包含する。すなわち、２つの特定の要素が存在する場合には、これらの要素の一方がやはり存在し、したがって「１つの」要素が存在する。「複数の（ａ  ｐｌｕｒａｌｉｔｙ  ｏｆ、ｐｌｕｒａｌ）」という用語は、２つ以上の具体的に示される要素を意味する。
【００１８】
本明細書において、列挙される要素の最後の２つの間で使用される「および／または」という用語は、列挙される要素の任意の１つまたは複数を意味する。例えば、「Ａ、Ｂ、および／またはＣ」という表現は、「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、「ＡおよびＢ」、「ＡおよびＣ」、「ＢおよびＣ」、または「Ａ、Ｂ、およびＣ」を意味する。
【００１９】
本明細書において、「結合された」という用語は、物理的に結合またはリンクされることを一般的に意味し、それを否定する文言がない限り結合されたアイテム間の中間要素の存在を排除しない。
【００２０】
図１から図３は、一実施形態による人工心臓弁１０の様々な図を示す。図示される人工弁は、天然の大動脈弁輪内に植え込まれるように構成されるが、他の実施形態では、心臓の他の天然弁輪（例えば肺動脈弁、僧帽弁、および三尖弁など）内に植え込まれるように構成され得る。また、人工弁は、体内の他の管状臓器または通路内に植え込まれるようにも構成され得る。人工弁１０は、４つの主要な構成要素を、すなわちステントまたはフレーム１２、弁構造体１４、内方スカート１６、および弁周囲封止手段を有することが可能であり、流入端部部分１５、中間部分１７、および流出端部部分１９を有することが可能である。図示する実施形態では、弁周囲封止手段は、外方スカート１８を備える。
【００２１】
弁構造体１４は、３つの弁尖４０を備えることが可能であり、これらの弁尖４０は、集合的に弁尖構造体を形成する。これらの弁尖４０は、図２に最も良く示されるように、三尖構成で収縮するように構成され得る。望ましくは、弁尖構造体１４の下側エッジは、波動状の湾曲波形状を有する（図１に示す縫合ライン１５４は弁尖構造体の波形状を辿る）。この波形ジオメトリを有する弁尖を形成することにより、弁尖に対する応力が軽減され、さらにこれにより人工弁の耐久性が改善される。さらに、波形状により、早期の石灰化を引き起こし得る領域である各弁尖の隆起部（各弁尖の中央部）の折り目および襞が、解消され得るかまたは少なくとも最小限に抑えられ得る。また、波形ジオメトリは、弁尖構造体を形成するために使用される組織材料の量を減少させ、それによって人工弁の流入端部により小さくより均一なクリンプ状プロファイルを与える。弁尖４０は、心膜組織（例えばウシ心膜組織）、生体適合性合成材料、または当技術において既知であり米国特許第６，７３０，１１８号において説明されるような様々な他の適切な天然材料もしくは合成材料から形成され得る。
【００２２】
むき出しのフレーム１２が、図４に示される。フレーム１２は、以下でより詳細に説明するように、フレームに弁構造体１４の継ぎ目部を取り付けるように構成された、複数の周方向に離間されたスロットまたは継ぎ目ウィンドウ２０（図示する実施形態においては３つのスロットまたは継ぎ目ウィンドウ）を有して形成され得る。フレーム１２は、当技術で知られているように様々な適切な可塑的拡張可能材料（例えばステンレス鋼など）または自己拡張材料（例えばニチノールなどのニッケルチタン合金（ＮｉＴｉ））のいずれかから作製され得る。可塑的拡張可能材料から作製される場合には、フレーム１２（およびしたがって人工弁１０）は、送達カテーテル上で径方向収縮構成へとクリンプ状になされ、次いで膨張可能バルーンまたは均等な拡張機構により患者の内部で拡張され得る。自己拡張材料から作製される場合には、フレーム１２（およびしたがって人工弁１０）は、径方向収縮構成へとクリンプ状になされ、送達カテーテルのシースまたは均等な機構に挿入されることにより収縮構成に拘束され得る。体内に置かれると、人工弁は、送達シースから前進され、それにより人工弁はその機能サイズへと拡張することが可能となり得る。
【００２３】
フレーム１２を形成するために使用され得る適切な可塑的拡張可能材料には、ステンレス鋼、生体適合性高強度合金（例えばコバルト−クロム合金もしくはニッケル−コバルト−クロム合金）、ポリマー、またはそれらの組合せが含まれるが、それらに限定されない。特定の実施形態においては、フレーム１２は、ＵＮＳ  Ｒ３００３５合金（ＡＳＴＭ  Ｆ５６２−０２により覆われた）と均等であるＭＰ３５Ｎ（登録商標）合金（ペンシルベニア州ジェンキンタウンにあるＳＰＳテクノロジーズ社）などのニッケル−コバルト−クロム−モリブデン合金から作製される。ＭＰ３５Ｎ（登録商標）合金／ＵＮＳ  Ｒ３００３５合金は、３５重量％のニッケル、３５重量％のコバルト、２０重量％のクロム、および１０重量％のモリブデンを含む。フレーム１２を形成するためにＭＰ３５Ｎ（登録商標）合金を使用することにより、ステンレス鋼よりも高い構造的成果が得られることが判明している。特に、ＭＰ３５Ｎ（登録商標）合金が、フレーム材料として使用される場合には、径方向の押し潰し力に対する抵抗、耐疲労性、および耐腐食性において同一のまたはより優れた性能を実現するために必要となる材料がより少なくなる。さらに、必要となる材料がより少なくなるため、フレームのクリンプ状プロファイルが縮小され得るため、それにより体内の治療箇所に経皮送達するためにより低プロファイルの人工弁アセンブリが可能となる。
【００２４】
図４および図５を参照すると、図示する実施形態では、フレーム１２は、端部同士が繋がれて配置されフレームの流入端部にて周方向に延在した、第１の下側列Ｉの有角ストラット２２と、第２の列ＩＩの周方向延在有角ストラット２４と、第３の列ＩＩＩの周方向延在有角ストラット２６と、第４の列ＩＶの周方向延在有角ストラット２８と、フレームの流出端部にて第５の列Ｖの周方向延在有角ストラット３２と、を備える。複数の実質的に直線状の軸方向延在ストラット３４は、第２の列ＩＩのストラット２４に第１の列Ｉのストラット２２を相互連結するために使用され得る。第５の列Ｖの有角ストラット３２は、複数の軸方向延在ウィンドウフレーム部分３０（継ぎ目ウィンドウ２０を画定する）と複数の軸方向延在ストラット３１とによって第４の列ＩＶの有角ストラット２８に連結される。各軸方向ストラット３１および各フレーム部分３０は、２つの有角ストラット３２の下側端部の集束により画定される箇所から、２つの有角ストラット２８の上側端部の集束により画定される別の箇所まで延在する。図６、図７、図８、図９、および図１０は、図４でそれぞれ文字Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、およびＥにより識別されるフレーム１２の部分の拡大図である。
【００２５】
各継ぎ目ウィンドウフレーム部分３０は、弁尖構造体１４の各継ぎ目部を据え付ける。示すように、各フレーム部分３０は、その上側端部および下側端部にて隣接列のストラットに固定されることにより、弁尖構造体の継ぎ目部を支持する既知のカンチレバー型ストラットと比較して人工弁の周期的荷重下における耐疲労性を強化したロバスト構成を実現する。この構成により、フレーム壁部厚さが縮小されることによって、人工弁のクリンプ状直径をより小さく実現することが可能となる。特定の実施形態では、内径と外径との間で測定されるフレーム１２の厚さＴ（図４）は、約０．４８ｍｍ以下である。
【００２６】
フレームのストラットおよびフレーム部分は、フレームの複数の開放セルを集合的に画定する。フレーム１２の流入端部では、ストラット２２、ストラット２４、およびストラット３４が、開口３６を画定する下側列のセルを画定する。第２の列のストラット２４、第３の列のストラット２６、および第４の列のストラット２８は、開口３８を画定する２つの中間列のセルを画定する。第４の列のストラット２８および第５の列のストラット３２は、フレーム部分３０およびストラット３１と共に、開口４０を画定する上側列のセルを画定する。開口４０は、比較的大きく、クリンププロファイルを最小限に抑えるために、フレーム１２がクリンプ状になされた場合に弁尖構造体１４の部分が開口４０内におよび／または開口４０を貫通して突出または膨出し得るようにサイズ設定される。
【００２７】
図７に最も良く示されるように、ストラット３１の下側端部は、結節部または連接部４４にて２つのストラット２８に連結され、ストラット３１の上側端部は、結節部または連接部４６にて２つのストラット３２に連結される。ストラット３１は、連接部４４、４６の厚さＳ２未満の厚さＳ１を有することが可能である。図４５は、収縮構成におけるフレーム１２の一部分を示す。連接部４４、４６は、連接部６４と共に、開口４０の完全な閉鎖を防止する。図１８は、バルーンカテーテル上にクリンプ状になされた人工弁１０を示す。示すように、ストラット３１ならびに連接部４４、４６、および６４のジオメトリは、人工弁尖の部分が開口を通り外方に突出または膨出することが可能となるのに十分なスペースを、収縮構成において開口４０内に生じさせるのを支援する。これにより、人工弁は、全ての弁尖材料がクリンプ状フレーム内に拘束された場合よりも比較的より小さな直径へとクリンプ状になされることが可能となる。
【００２８】
フレーム１２は、特にフレームの流出端部部分１９にて、弁尖構造体１４を支持する所のバルーン圧力で起こり得る人工弁の過拡張を軽減する、防止する、または最小限に抑えるように構成される。一態様では、フレームは、図５に示すようにストラット間に比較的より大きな角度４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ、４２ｅを有するように構成される。この角度がより大きいほど、フレームを開く（拡張させる）ために必要とされる力はより大きくなる。この現象は、図１５Ａおよび図１５Ｂに概略的に示される。図１５Ａは、フレーム１２がその収縮構成にある（例えばバルーン上に取り付けられた）場合のストラット３２を示す。ストラットの端部間の垂直方向距離ｄ１は、フレームが圧縮される場合に最大となり、バルーンの膨張による（または別の拡張デバイスの拡張による）開放力の印加時に逆方向へとストラットの端部に作用される力Ｆ１とＦ２との間に比較的大きなモーメントをもたらす。フレームが径方向に拡張すると、ストラットの端部間の垂直方向距離は、図１５Ｂに示すように距離ｄ２まで縮小する。垂直方向距離が縮小すると、力Ｆ１とＦ２との間のモーメントも低下する。したがって、ストラットの端部間の垂直方向距離およびモーメントが縮小および低下することにより、比較的より大きな拡張力が必要とされることが理解できる。さらに、ストラットの端部におけるひずみ硬化（剛直化）は、フレームが拡張することにより増大し、これはストラットの端部にさらなる可塑的変形を誘発するために必要とされる拡張力を増加させる。そのため、フレームのストラット間の角度は、所与の開放圧力（例えばバルーンの膨張圧力）でのフレームの径方向拡張を制限するように選択され得る。特定の実施形態では、これらの角度は、フレームがその機能サイズまで拡張された場合に少なくとも１１０度以上であり、さらにより具体的には、これらの角度は、フレームがその機能サイズまで拡張された場合に最大で約１２０度となる。
【００２９】
さらに、一般的には、フレームの流入端部および流出端部は、人工弁を拡張させるために使用されるバルーンの「ドッグボーン化」効果により、フレームの中間部分よりもさらに過拡張する傾向がある。弁尖構造体１４の過拡張から保護するために、弁尖構造体は、望ましくは図１に最も良く示されるようにストラット３２の上側列の下方でフレーム１２に固定される。図４７は、図５と同様のフレーム１２の平坦図を示すが、いくつかの実施形態における弁尖４０の上側エッジの近似位置を示すためにフレームに重畳された破線１７６を示す。したがって、フレームの流出端部が過拡張された場合に、弁尖構造体は、過拡張が発生する可能性のあるところより下の高さに位置決めされ、それにより過拡張から弁尖構造体を保護する。
【００３０】
既知の人工弁構造では、弁尖の部分は、弁尖がフレームの遠位端部に過剰に近くに取りけられた場合には、人工弁がクリンプ状になされるとフレームの流出端部を越えて長手方向に突出し得る。クリンプ状になされた人工弁が取り付けられた送達カテーテルが、人工弁の流出端部を押すまたは当接する押し機構または停止部材を備える（例えば送達カテーテル上におけるクリンプ状になされた人工弁の位置を維持するために）場合には、押し部材または停止部材は、フレームの流出端部を越えて延在する露出された弁尖の部分に損傷を与える恐れがある。フレームの流出端部から離間された箇所に弁尖を取り付ける別の利点は、図４８に示すように人工弁が送達カテーテル上でクリンプ状になされた場合に、弁尖４０ではなくフレーム１２の流出端部が人工弁１０の最近位構成要素となる点である。そのため、送達カテーテルは、人工弁の流出端部を押すまたは当接する押し機構または停止部材を備える場合には、押し機構または停止部材は、弁尖４０ではなくフレームの流出端部に接触して、弁尖への損傷を回避する。
【００３１】
また、図５に示すように、フレームの最下列の開口の開口３６は、２つの中間列の開口の開口３８よりも比較的より大きい。図４６に示すように、これにより、フレームは、クリンプ状になされた場合に、人工弁の流出端部における最大径Ｄ１から人工弁の流入端部における最小径Ｄ２にかけてテーパ状をなす全体的なテーパ形状を取ることが可能となる。クリンプ状になされた場合に、フレーム１２は、参照番号１７４により示される、フレームの流入端部に隣接するフレームの部分に沿って延在する小直径領域を有し、これは、外方スカート１８により覆われるフレームの領域とほぼ一致する。いくつかの実施形態では、領域１７４の直径は、外方スカート１８が人工弁のクリンプ状プロファイル全体を増大させないように、フレームの上側部分（外方スカートにより覆われない）の直径に比べて小さい。人工弁が展開されると、フレームは、図４に示すほぼ円筒状の形状にまで拡張し得る。一例では、２６ｍｍ人工弁のフレームは、クリンプ状になされた場合に、人工弁の流出端部に１４フレンチの直径Ｄ１と、人工弁の流入端部１７４に１２フレンチの直径Ｄ２とを有した。
【００３２】
図１１および図１２は、人工弁１０に組み込まれ得る代替的なフレーム５０を示す。フレーム５０は、結節部または連結部分５４および５６にて相互に連結された複数列の周方向延在有角ストラット５２を備える。最上列のストラット５２は、複数の軸方向延在ストラット５８および継ぎ目ウィンドウフレーム部分６０により隣接列のストラットに連結される。各継ぎ目フレーム部分６０は、以下でさらに詳細に説明されるように、弁構造体の各継ぎ目部を取り付けるためのスロットまたは継ぎ目ウィンドウ６２を画定する。特定の実施形態では、フレーム５０の厚さＴは、約０．４５ｍｍ以下である。当然ながら、フレームの厚さＴは、フレームに十分な強度を与えるように選択される。そのため、厚さＴは、いくつかの実施形態ではフレームの異なる下位構成要素および／またはアセンブリごとに異なることが、当業者には理解されよう。図１３および図１４は、図１２においてそれぞれ文字ＡおよびＢにより識別されるフレーム５０の部分の拡大図である。
【００３３】
内方スカート１６の主な機能は、フレーム１２への弁構造体１４の固定を支援することと、弁尖の下側エッジの下側のフレーム１２の開放セルを通る血液の流れを阻止することにより人工弁と天然弁輪との間における良好なシール形成を支援することである。望ましくは、内方スカート１６は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの強靭な耐引裂性材料を含むが、様々な他の合成材料または天然材料が使用可能である。望ましくは、スカートの厚さは、約０．１５ｍｍ（約６ミル）未満であり、望ましくは０．１ｍｍ（約４ミル）未満であり、さらにより望ましくは約０．０５ｍｍ（約２ミル）である。特定の実施形態では、スカート１６は、様々な厚さを有することが可能であり、例えばスカートは、その中心よりもそのエッジの少なくとも一方がより厚いことが可能である。一実装形態では、スカート１６は、そのエッジにて約０．０７ｍｍのおよびその中心にて約０．０６ｍｍの厚さを有するＰＥＴスカートを備えることが可能である。より薄いスカートは、依然として良好な弁周囲封止をもたらしつつ、より良好なクリンプ性能の実現を可能にし得る。
【００３４】
スカート１６は、図３９に示すように縫合糸７０によりフレーム１２の内部に固定され得る。弁構造体１４は、しっかりした縫合を可能にし、弁尖構造体の心膜組織を引裂きから保護する、以下に論じる例えば薄いＰＥＴ補強ストリップなどの１つまたは複数の補強ストリップ７２（集合的にスリーブを形成し得る）によりスカートに装着され得る。弁構造体１４は、図３８に示すようにスカート１６と薄いＰＥＴストリップ７２との間で挟まれ得る。スカート１６にＰＥＴストリップおよび弁尖構造体１４を固定する縫合糸１５４は、Ｅｔｈｉｂｏｎｄ  Ｅｘｃｅｌ（登録商標）ＰＥＴ縫合糸（ニュージャージー州ニューブランズウィックにあるジョンソンエンドジョンソン）などの任意の適切な縫合糸であることが可能である。望ましくは、縫合糸１５４は、以下でより詳細に説明するように弁尖構造体１４の下部エッジの曲線を辿る。
【００３５】
既知の布帛スカートは、相互に垂直に延在し、繊維の１つのセットがスカートの上側エッジと下側エッジとの間に長手方向に延在した、経糸繊維および緯糸繊維の織成体を備える。布帛スカートが固定される金属フレームが径方向に圧縮されると、フレームの軸方向長さ全体が増大する。残念ながら、本来的に弾性が制限された布帛スカートは、フレームと共に伸長することができず、したがってフレームのストラットを変形させ均一なクリンプ化を妨げる傾向がある。
【００３６】
図１６Ｂを参照すると、既知の布帛スカートとは対照的に、望ましくは、スカート１６は、第１のセットの繊維、またはヤーンもしくはストランド７８と、第２のセットの繊維、またはヤーンもしくはストランド８０とから織成され、これらは共に、スカートの上側エッジ８２および下側エッジ８４に対して非垂直である。特定の実施形態では、第１のセットの繊維７８および第２のセットの繊維８０は、上側エッジ８２および下側エッジ８４に対して約４５度の角度で延在する。スカート１６は、布帛の上側エッジおよび下側エッジに対して４５度の角度で繊維を織成することにより形成され得る。代替的には、スカートは、繊維がスカートの切断上側エッジおよび下側エッジに対して４５度で延在するように、垂直方向に織成された布帛（繊維が材料のエッジに対して垂直に延在する）から対角線方向に切断され（斜めに切断され）得る。図１６Ｂにさらに示すように、望ましくは、スカートの両短エッジ８６、８８は、上側エッジ８２および下側エッジ８４に対して非垂直である。例えば、望ましくは、短エッジ８６、８８は、上側エッジおよび下側エッジに対して約４５度の角度で延在し、したがって第１のセットの繊維７８と整列される。したがって、スカートの全体形状は、偏菱形または平行四辺形の全体形状となる。
【００３７】
図１７は、ストラットが、スカートの上側エッジと下側エッジに対して垂直におよび／または上側エッジと下側エッジとの間で長手方向に延在する繊維を有するスカートにより、参照番号１００で示されるような複数の箇所で変形された、クリンプ状になされた人工弁の一例を示す。さらに、布帛は、いくつかの箇所で余剰材料の膨出部を束ねるまたは作り出す傾向があり、これが、最小限のクリンプ状プロファイルを限定し、均一なクリンプ化を妨げる。
【００３８】
図１９Ａおよび図１９Ｂは、両短エッジ部分９０、９２がスカートの環状形状を形成するように共に縫い合わされた後のスカート１６を示す。図示するように、エッジ部分９０は、対向側のエッジ部分９２に対して重畳関係で配置され、２つのエッジ部分は、短エッジ８６、８８に対して平行な対角線方向に延在する縫合ライン９４で共に縫い合わされ得る。スカート１６の上側エッジ部分は、軸方向ストラット３１の下側端部のすぐ隣の第４の列のストラット２８の形状または外形にほぼ倣う波動状形状を画定する複数の突出部９６を有して形成され得る。このようにして、図２０に最も良く示されるように、スカート１６の上側エッジは、縫合糸７０によりストラット２８にしっかりと固定され得る。また、スカート１６は、フレームに対するスカートの装着を容易にするためにスリット９８を有して形成され得る。スリット９８は、スカートの上側エッジ部分がストラット２８の周囲に部分的に巻き付けられることが可能なように、および装着手順の際にスカートにおける応力を軽減するように寸法設定される。例えば、図示する実施形態では、スカート１６は、フレーム１２の内側に配置され、スカートの上側エッジ部分は、ストラット２８の上側表面の周囲に巻き付けられ、縫合糸７０により定位置に固定される。このようにストラット２８の周囲にスカートの上側エッジ部分を巻き付けることにより、フレームにスカートをより強力かつより高い耐久性で装着することが実現される。また、スカート１６は、縫合糸７０によりそれぞれ第１の列のストラット２２、第２の列のストラット２４、および第３の列のストラット２６に固定され得る。
【００３９】
図１６Ｂを再び参照すると、上側エッジおよび下側エッジに対して繊維が角度を有して配向されることにより、スカートは、軸方向に（すなわち上側エッジ８２から下側エッジ８４に至る方向に）より大きな伸長を被り得る。
【００４０】
したがって、金属フレーム１２が、（図１８に示すように）クリンプ状になされると、スカート１６は、フレームと共に軸方向に伸長し、したがってより均一かつ予測可能なクリンプ状プロファイルをもたらし得る。図示する実施形態の金属フレームの各セルは、クリンプ化で軸方向へと回転する（例えば有角ストラットがフレームの長さにより整列された状態になる）少なくとも４つの有角ストラットを備える。各セルの有角ストラットは、ストラットの同一方向にスカートの繊維を回転させるための機構として機能して、スカートがストラットの長さに沿って伸長するのを可能にする。これは、スカートのより大きな伸長を許容し、人工弁がクリンプ状になされた場合のストラットの望ましくない変形を回避させる。
【００４１】
さらに、織成された繊維またはヤーン同士の間の間隔が、軸方向へのスカートの伸長を容易化させるように拡大され得る。例えば、２０デニールのヤーンから形成されたＰＥＴスカート１６の場合に、ヤーン密度は、典型的なＰＥＴスカートの場合よりも約１５％〜約３０％も低くなり得る。いくつかの例では、スカート１６のヤーン間隔は、約６３ヤーン／ｃｍ（約１６０ヤーン／インチ）など、約６０ヤーン／ｃｍ（約１５５ヤーン／インチ）〜約７０ヤーン／ｃｍ（約１８０ヤーン／インチ）となり得る一方で、典型的なＰＥＴスカートでは、ヤーン間隔は、約８５ヤーン／ｃｍ（約２１７ヤーン／インチ）〜約９７ヤーン／ｃｍ（約２４７ヤーン／インチ）となり得る。傾斜エッジ８６、８８は、クリンプ化の際にフレームの内周に沿った布帛材料の均一かつ均等な分布を促進し、それにより、布帛の束化を軽減または最小限に抑え、可能な限り最小の直径への均一なクリンプ化を容易にする。さらに、垂直に対角線方向縫合糸を切断することにより、切断されたエッジに沿って解き放たれたフリンジが残され得る。傾斜エッジ８６、８８は、この発生を最小限に抑えるのを補助する。上記のように、図１７は、スカートの上側エッジおよび下側エッジに対して垂直に延在する繊維を有する典型的なスカートを有するクリンプ状になされた人工弁を示す。図１７および図１８を比較すると、スカート１６の構造により、フレームストラットの望ましくない変形が回避され、フレームのより均一なクリンプ化がもたらされることが明らかである。
【００４２】
代替的な実施形態では、スカートは、人工弁のクリンプ化の際に軸方向に伸長し得る織成弾性繊維から形成され得る。経糸繊維および緯糸繊維は、垂直方向に、およびスカートの上側エッジおよび下側エッジに対して平行に延在し得るか、または代替的には、上述のようにスカートの上側エッジおよび下側エッジに対して０〜９０度の間の角度で延在し得る。
【００４３】
内方スカート１６は、縫合ライン１５４から離れた箇所でフレーム１２に縫合され得ることにより、スカートは、その領域でより柔軟になり得る（図２８を参照、縫合ラインは以下で論じるようにマーキング縫合糸１３６を辿る）。この構成は、スカート１６に弁尖の下側エッジを装着する縫合ライン１５４への応力集中を回避させ得る。
【００４４】
上述したように、図示する実施形態の弁尖構造体１４は、３つの可撓性弁尖４０を備える（しかし、より多数または少数の弁尖を使用することが可能である）。図２１に最も良く示されるように、図示する構成における各弁尖４０は、弁尖の両側の両上側タブ１１２の間に延在する上側（流出）自由エッジ１１０を有する。各上側タブ１１２の下方には、対応する下側タブ１１６から上側タブを分離させる切欠部１１４が存在する。下側タブ１１６の各端部間に延在する弁尖の下側（流入）エッジ部分１０８は、対応する下側タブ１１６から下方に延在する弁尖の両側の垂直方向または軸方向エッジ部分１１８と、弁尖の下側端部に平滑な湾曲先端部分１１９を有する実質的にＶ字形の中間エッジ部分１２０と、軸方向エッジ部分と先端部分との間に延在する一対の傾斜部分１２１とを備える。傾斜部分は、先端部分よりも大きな曲率半径を有し得る。各弁尖４０は、図２２に示すように、下側エッジ部分１０８の内方表面に固定された（例えば縫い付けられた）補強ストリップ７２を有することが可能である。
【００４５】
弁尖４０同士は、それらの隣接し合う側部にて相互に固定されて、弁尖構造体の継ぎ目部１２２を形成し得る。複数の可撓性コネクタ１２４（図２３にその中の１つが図示される）は、弁尖同士の隣接し合う側部の対を相互連結するために、および継ぎ目ウィンドウフレーム部分３０に弁尖を取り付けるために使用され得る。可撓性コネクタ１２４は、織成ＰＥＴ布帛片から作製され得るが、他の合成および／または天然材料を使用することが可能である。各可撓性コネクタ１２４は、コネクタの中心にて下側エッジから上側エッジに延在するウェッジ１２６を備えることが可能である。ウェッジ１２６は、仮縫合糸１２８によりコネクタに固定される、例えばＥｔｈｉｂｏｎｄ  Ｅｘｃｅｌ（登録商標）２−０縫合糸材料（ニュージャージー州ニューブランズウィックにあるジョンソンエンドジョンソン）などの、ロープ、編みヤーン、またはモノフィラメントヤーンなどの非金属材料を含むことが可能である。ウェッジ１２６は、継ぎ目ウィンドウフレーム部分３０に固定されると、弁尖タブの回転方向移動を防止するのを補助する。コネクタ１２４は、その上側エッジおよび下側エッジに沿って形成される一連の内方切欠部１３０および外方切欠部１３２を有し得る。
【００４６】
図２４は、可撓性コネクタ１２４により相互連結された２つの弁尖４０の隣接し合う側部を示す。可撓性コネクタ１２４の両端部部分は、内方切欠部１３０がタブ１１６の垂直方向エッジに整列された状態で、下側タブ１１６と重畳関係に配置され得る。各タブ１１６は、下側エッジ上の外方切欠部１３２からコネクタの上側エッジ上の外方切欠部１３２まで延在するラインに沿って縫合することにより、可撓性コネクタ１２４の対応する端部部分に固定され得る。３つの弁尖４０は、図２５に示すように３つの可撓性コネクタ１２４を使用して横並びに相互に固定され得る。
【００４７】
次に図２６および図２７を参照すると、２つの弁尖の隣接し合うサブ継ぎ目部分１１８が、相互に直接的に縫合され得る。図示する例では、ＰＴＦＥ６−０縫合材料が、両弁尖上のサブ継ぎ目部分１１８および補強ストリップ７２を貫通して延在する並縫いステッチ１３３および櫛縫いステッチ（ｃｏｍｂ  ｓｔｉｔｃｈ）１３４を形成するために使用される。隣接し合うサブ継ぎ目部分１１８の２つの残りの対は、同様に共に縫合されて組み立てられた弁尖構造体１４を形成することが可能であり、次いでこれは、以下の方法でフレーム１２に固定され得る。
【００４８】
上述したように、内方スカート１６は、フレームへの弁尖構造体１４の縫合を支援するために使用され得る。図２８に示すように、スカート１６は、各弁尖４０の下側エッジの着を案内するために波動状仮マーキング縫合糸１３６を有することが可能である。スカート１６自体は、スカート１６への弁尖構造体１４の固定前に、上述したように縫合糸７０を使用してフレーム１２のストラットに縫合され得る。望ましくはマーキング縫合糸１３６に交差するストラットは、スカート１６に装着されない。これは、スカート１６がフレームに固定されない領域においてより柔軟になるのを可能にし、スカートに弁尖の下側エッジを固定する縫合ラインに沿った応力集中を最小限に抑える。矩形１４０により区切られるスカート１６の部分は、初めはフレーム１２に固定されずに残され、以下でさらに説明されるように弁尖構造体１４がスカートに固定された後に、後にフレームに固定される。上述したように、スカートがフレームに固定されると、スカートの繊維７８、８０（図１６Ｂを参照）は、フレームの有角ストラットとほぼ整列されて、フレームの均一なクリンプ化および拡張を促進する。
【００４９】
図２９は、対応するウィンドウフレーム部分３０に固定された２つの弁尖の隣接し合うタブ部分を示す、フレームおよび弁尖構造体の一部分の断面図である。図３０〜図３６は、フレームの継ぎ目ウィンドウフレーム部分３０に弁尖構造体１４の継ぎ目部分１２２を固定するための１つの具体的なアプローチを示す。初めに、図３０に示すように、２つの弁尖の２つの隣接し合う側部を固定する可撓性コネクタ１２４が、幅方向に折り曲げられ、上側タブ部分１１２が、可撓性コネクタへと下方に折り曲げられる。図３０および図３１に最も良く示されるように、各上側タブ部分１１２は、長さ方向に（垂直方向に）折り目を付けられて、弁尖の内方表面へと折り曲げられる内方部分１４２とコネクタ２４へと折り曲げられる外方部分１４４とを有するＬ字形状部を呈する。次いで、外方部分１４４が、縫合ライン１４６に沿ってコネクタ１２４に縫合され得る。次に、図３１に示すように、（コネクタ１２４により連結された一対の下側タブ部分１１６から成る）継ぎ目タブアセンブリが、対応するウィンドウフレーム部分３０の継ぎ目ウィンドウ２０に挿通される。図３２は、継ぎ目タブアセンブリがウィンドウフレーム部分３０を貫通して外方に延在するのを示す、フレーム１２の側面図である。
【００５０】
図２９および図３３に最も良く示されるように、継ぎ目タブアセンブリは、下側タブ部分１１６の一方およびコネクタ１２４の一部分が、ウィンドウフレーム部分３０の一方の側でフレーム１２へと折り曲げられ、他方の下側タブ部分１１６およびコネクタ１２４の一部分が、ウィンドウフレーム部分３０の他方の側でフレーム１２へと折り曲げられるように、ウェッジ１２６にて径方向に内方に圧迫される。一対の縫合ライン１４８が、図２９に示すようにフレーム１２に対して下側タブ部分１１６を保持するように形成される。各縫合ライン１４８は、コネクタ１２４、下側タブ部分１１６、ウェッジ１２６、およびコネクタ１２４の別の部分を貫通して延在する。次いで、図２９および図３４に示すように、各下側タブ部分１１６は、コネクタ１２４の１つの層、下側タブ部分１１６、コネクタ１２４の別の層、コネクタ１２４の別の層、および上側タブ部分１１２を貫通して延在る一次縫合ライン１５０により対応する上側タブ部分１１２に固定される。最終的に、図２９および図３５に示すように、一次縫合ライン１５０を形成するために使用される縫合材料は、タブ部分１１２、１１６間に挟まれるコネクタ１２４の２つの層を貫通して延在するタブ部分１１２、１１６のエッジにかがり縫いステッチ１５２をさらに形成するために使用され得る。
【００５１】
図２９および図３０に示すように、折り曲げられた上側タブ部分１１２は、継ぎ目部にて弁尖材料の二重層を形成する。上側タブ部分１１２の内方部分１４２は、各継ぎ目部がウィンドウフレーム３０のすぐ内側に４つの層の弁尖材料を備えるように、平坦に位置決めされて、継ぎ目部を形成する２つの弁尖４０の層に当接する。継ぎ目部のこの４層部分は、比較的より剛性の４層部分からすぐ径方向に内方の弁尖４０の部分よりも、曲げまたは関節動作に対してより高い抵抗であり得る。これにより、弁尖４０は、体内での実施時に人工弁を通過する血流に応答して、ウィンドウフレーム３０の軸方向ストラットの周囲または近位で関節動作するのではなく、折り曲げられた内方部分１４２の内方エッジ１４３にて主に関節動作する。弁尖は、ウィンドウフレーム３０から径方向に内方に離間された箇所で関節動作するため、弁尖は、フレームとの接触およびフレームによる損傷を回避し得る。しかし、高い力の下では、継ぎ目部の４層部分は、各内方部分１４２が各外方部分１４４へと折り込まれた状態で、ウィンドウフレーム３０に隣接する長手方向軸１４５（図２９）を中心として広がり離れ得る。例えば、これは、人工弁１０が、圧迫され、送達シャフト上に取り付けられて、より小さなクリンプ状直径を可能にする場合に発生し得る。また、継ぎ目部の４層部分は、バルーンカテーテルが人工弁の拡張時に膨張された場合に、軸１４５を中心として広がり離れ得る。これは、バルーンにより引き起こされる継ぎ目部に対する圧力の一部を解放して、拡張時の継ぎ目部への損傷の可能性を低下させ得る。
【００５２】
最終的に、３つの継ぎ目タブアセンブリは、各ウィンドウフレーム部分３０に固定され、継ぎ目タブアセンブリ間の弁尖４０の下側エッジは、内方スカート１６に縫合され得る。例えば、図３６〜図３８に示すように、各弁尖４０は、例えばＥｔｈｉｂｏｎｄ  Ｅｘｃｅｌ（登録商標）ＰＥＴ糸などを使用して縫合ライン１５４に沿ってスカート１６に縫合され得る。これらの縫合糸は、各弁尖４０、スカート１６、および各補強ストリップ７２を貫通して延在する並縫い縫合糸であることが可能である。各弁尖４０および各補強ストリップ７２は、スカート１６に個別に縫い付けられ得る。このようにすることで、弁尖の下側エッジは、スカート１６を介してフレーム１２に固定される。図３８に示すように、弁尖は、補強ストリップ７２および弁尖４０のエッジの周囲にループしつつ、各補強ストリップ７２、弁尖４０、およびスカート１６を貫通して延在するブランケット縫合糸１５６でスカートにさらに固定され得る。ブランケット縫合糸１５６は、ＰＴＦＥ縫合材料から形成され得る。図３９および図４０は、フレームに弁尖構造体およびスカートを、ならびにスカートに弁尖構造体を固定した後の、フレーム１２、弁尖構造体１４、およびスカート１６の２つの回転された側面図を示す。
【００５３】
図４１は、フレーム１２への装着前の外方スカート１８の平坦図を示す。外方スカート１８は、強靭な耐久性材料片からレーザ切断または他の方法で形成され得る。外方スカート１８は、複数の交互の突出部１６４および切欠部１６６、すなわちキャスタレーションを画定する実質的に直線状の下側エッジ１６０および上側エッジ１６２を有することが可能である。図４２において最も良く示されるように、スカート１８の下側エッジ１６０は、人工弁の流入端部で内方スカート１６の下側エッジに縫合され得る。図４３に示すように、各突出部１６４は、フレーム１２の第２の段ＩＩのストラット２４に縫合され得る。突出部１６４の上側エッジ１６２は、段ＩＩの各ストラットに折り重ねられ、縫合糸１６８により固定され得る。
【００５４】
図１〜図３および図４２〜図４３に示すように、外方スカート１８は、フレームがその拡張構成にある場合に（すなわち被験者内で展開された場合に）フレーム１２の外方表面に密着しない余剰材料が下側エッジ１６０と上側エッジ１６２との間にあるように、フレーム１２に固定される。外方スカート１８は、フレーム１２に直接的に、および／または例えばフレーム１２に直接的に固定された内方スカートに外方スカートを固定することによってフレーム１２に間接的に固定され得る。人工弁の拡張構成では、外方スカート１８の上側装着点と下側装着点との間の距離は、小さくなり（短縮され）、結果として外方スカート１８の外方径方向座屈をもたらす。さらに、外方スカート１８の下側エッジと上側エッジとの間の余剰材料により、フレーム１２は外方スカートからの任意の抵抗を伴わずにクリンプ状になされた場合に、軸方向に伸長し得る。いくつかの実施形態では、スカート１８は、フレームが完全にクリンプ状になされた場合に、フレーム１２に対するスカート１８の上側装着点と下側装着点との間の軸方向長さと実質的に同一であり得る軸方向長さまたは高さを有する。かかる実施形態では、フレーム１２が完全にクリンプ状になされた場合に、外方スカートは、フレーム１２の外方表面に密着し得る。
【００５５】
いくつかの実施形態では、外方スカート１８は、布帛１７０を備えることが可能であり、この布帛１７０は、外方スカート１８の外方径方向座屈または拡張を強化するためにフレーム１２に装着された場合に、周方向１７３よりも軸方向１７２により高い剛直性である（図４４を参照）。例えば、布帛１７０は、第１のセットの繊維（またはヤーンもしくはストランド）１７６と、第２のセットの繊維（またはヤーンもしくはストランド）１７８とから織成され得る。布帛１７０は、第１のセットの繊維１７６を含む経糸繊維と、第２のセットの繊維１７８を含む緯糸繊維との織成体を備え得る。代替的には、布帛１７０は、第２のセットの繊維１７８を含む経糸繊維と、第１のセットの繊維１７６を含む緯糸繊維との織成体を備え得る。
【００５６】
第１のセットの繊維１７６は、第２のセットの繊維１７８内の繊維よりも高い剛直性のモノフィラメントを含むことが可能である。適切なモノフィラメントの例には、ＰＥＴ、ＰＴＦＥ、および／またはＮｉＴｉなどのポリマーワイヤまたは金属ワイヤから作製されたものが含まれるが、それらに限定されない。いくつかの実施形態では、モノフィラメントは、約０．０５ｍｍ〜約０．５ｍｍ（約０．００２〜０．０２インチ）の直径を有することが可能である。第２のセットの繊維１７８は、第１のセットの繊維１７６中の繊維よりも剛直性の低いマルチフィラメントおよび／またはマイクロファイバを含むことが可能である。適切なマルチフィラメントおよび／またはマイクロファイバの例には、ＰＥＴおよび／またはＰＴＦＥなどのポリマーから作製されたものが含まれるが、それらに限定されない。いくつかの実施形態では、第２のセットの繊維１７８は、第１のセットの繊維１７６よりも低い全体的な剛直性を有する材料混合物（マルチフィラメントおよびマイクロファイバの混合物など）を含むことが可能である。
【００５７】
第１のセットの繊維または第２のセットの繊維の中の繊維は、同一タイプの繊維である必要はなく、例えば第１のセットの繊維は、布帛１７０が人工弁１０に取り付けられた場合に周方向よりも軸方向により高い剛直性である限りは、モノフィラメント、マイクロフィラメント、および／またはマイクロファイバを含むことが可能である。同様に、第２のセットの繊維は、モノフィラメント、マイクロフィラメント、および／またはマイクロファイバを含むことが可能である。
【００５８】
いくつかの実施形態では、布帛１７０は、周方向における単位長さあたりの繊維よりも多くの平行繊維を軸方向の単位長さあたりに含む。したがって、布帛１７０は、周方向に延在する繊維に比べて高い密度で軸方向に延在する繊維を含む。
【００５９】
さらなる実施形態では、外方スカート１８は、ＮｉＴｉなどの形状記憶材料から作製された１つまたは複数の繊維を含む自己拡張可能布帛２３０を備えることが可能である（図５７を参照）。例えば、形状記憶材料から作製された１つまたは複数の繊維は、自己拡張可能布帛２３０の織成体に含まれ得るか、または他の方法で布帛に装着するように（例えば、縫合糸によって）固定されて自己拡張可能布帛２３０を作製し得る。かかる繊維の形状記憶は、フレーム１２に取り付けられた場合に外方スカート１８の径方向外方への座屈または拡張を強化するように設定され得る。さらに、自己拡張可能布帛２３０の形状記憶材料の繊維は、特定の解剖学的構造体に形状合致するための必要に応じて異なる形状記憶を有することが可能である。したがって、自己拡張可能布帛２３０は、布帛が患者の特定の解剖学的構造体に形状合致する３次元形状を備えるように設定された形状記憶を有する形状記憶材料から作製された複数の繊維を有するように織成または作製され得る。
【００６０】
自己拡張可能布帛２３０から作製される場合には、外方スカートは、径方向収縮構成へとクリンプ状になされ、外方スカートを備える人工弁を送達カテーテルのシースまたは均等な機構に挿入することによって収縮構成に拘束され得る。体内に置かれると、人工弁は、送達シースから前進され得、それにより人工弁および外方スカートは、それらの機能サイズへと拡張可能となる。
【００６１】
図５７を参照すると、自己拡張可能布帛２３０は、第１のセットの繊維（またはヤーンもしくはストランド）２３２と、第２のセットの繊維（またはヤーンもしくはストランド）２３４とから織成され得る。自己拡張可能布帛２３０は、外方スカート１８の径方向外方への座屈または拡張を容易にする任意の配向でフレーム１２上に位置決めされ得る。例えば、図５７に示すように、外方スカート１８の自己拡張可能布帛２３０は、第１のセットの繊維２３２を含む軸方向２３６の経糸繊維と、第２のセットの繊維２３４を含む周方向２３８の緯糸繊維との織成体を備えることが可能である。別の実施形態では、外方スカート１８の自己拡張可能布帛２３０は、第１のセットの繊維２３２を含む軸方向２３６の緯糸繊維と、第２のセットの繊維２３４を含む周方向２３８の経糸繊維との織成体を備えることが可能である。
【００６２】
第１のセットの繊維２３２は、外方スカート１８の径方向外方座屈を強化するように設定された形状記憶を有する形状記憶材料から作製された１つまたは複数の繊維を含む。例えば、繊維は、織成応力に耐えるのに十分な伸長性と、ニチノールワイヤの設定形状へと隣接し合う繊維を自己装填するおよび押すのに十分な大きさの直径とを有するＮｉＴｉワイヤであることが可能である。
【００６３】
複数の実施形態において、かかるＮｉＴｉワイヤは、４〜６ミル、１〜５ミル、２〜５ミル、３〜５ミル、４〜７ミル、または４〜６ミルの直径など、０．５〜１５ミルの直径を有することが可能である。例えば、いくつかの実施形態では、ＮｉＴｉワイヤは、約０．００２インチ、約０．００３インチ、約０．００４インチ、または約０．００５インチの直径など、０．００２〜０．００５インチの直径を有することが可能である。自己拡張可能布帛２３０中の任意のＮｉＴｉワイヤの形状記憶が、布帛へと織成される前の外方スカート１８の径方向外方座屈を強化する形状へと設定され得る。一例では、ＮｉＴｉワイヤの形状記憶は、２時間にわたり５００℃超に加熱され、その後９０分間にわたり４５０℃で時効化されることによって仕込まれ得る。この加熱は、空気炉または真空炉内で実施され、その後急速（好ましくは水）冷却され得る。ＮｉＴｉワイヤの形状記憶が設定された後に、ワイヤは、自己拡張可能布帛２３０へと織成され得る。いくつかの実施形態では、外方スカート１８の自己拡張可能布帛内の緯糸繊維の５〜２５パーセント（５〜１０、５〜１５、５〜２０、１０〜１５、１０〜２０、１０〜２５、１５〜２０、１５〜２５、または２０〜２５パーセントなど）が、形状記憶材料から作製され得る。いくつかの実施形態では、外方スカート１８の自己拡張可能布帛内の緯糸繊維の最大で１００％が、形状記憶材料から作製され得る。
【００６４】
いくつかの実施形態では、第１のセットの繊維２３２（ＮｉＴｉワイヤを含む）が、織成体の緯糸繊維である。代替的な実施形態では、第１のセットの繊維２３２（ＮｉＴｉワイヤを含む）が、織成体の経糸繊維である。また、第１のセットの繊維および第２のセットの繊維の中の残りの繊維は、外方スカート１８の径方向外方座屈を強化するように設定された形状記憶を有する形状記憶材料（ＮｉＴｉなど）から作製され得る。代替的には、残りの繊維は、ＰＥＴまたはＰＴＦＥなどの非形状記憶材料から作製され得る。残りの繊維は、同一タイプの繊維である必要はなく、例えば第１のセットの繊維および／または第２のセットの繊維は、モノフィラメント、マイクロフィラメント、および／またはマイクロファイバを含むことが可能である。適切なモノフィラメント、マイクロフィラメント、および／またはマイクロファイバの例には、ＰＥＴまたはＰＴＦＥなどのポリマーから作製されたものが含まれるが、それらに限定されない。いくつかの実施形態では、モノフィラメントまたはマイクロファイバは、約０．０５ｍｍ〜約０．５ｍｍ（約０．００２〜０．０２インチ）の直径を有することが可能である。
【００６５】
上述したように、布帛２３０は、外方スカートの外方への座屈および拡張を容易にする任意の配向でフレーム１２内に位置決めされ得る。いくつかの実装形態では、外方スカート１８は、軸方向にのみ形状記憶繊維（例えばＮｉＴｉワイヤ）を有する。他の実装形態では、外方スカート１８は、周方向にのみ形状記憶繊維（例えばＮｉＴｉワイヤ）を有する。さらに他の実装形態では、外方スカート１８は、軸方向および周方向に形状記憶繊維（例えばＮｉＴｉワイヤ）を有する。
【００６６】
図５７に示すように、自己拡張可能布帛２３０内の経糸繊維および緯糸繊維は、平織であることが可能である。また、代替的な織成パターンが利用されてもよい。例えば、自己拡張可能布帛２３０は、平織パターンの非形状記憶経糸繊維および非形状記憶緯糸繊維（ＰＥＴ繊維など）と交互する、サテン織パターンの形状記憶緯糸繊維および非形状記憶経糸繊維かまたは形状記憶経糸繊維および非形状記憶緯糸繊維のハイブリッド織成体を備えることが可能である（図５８〜図６０を参照）。サテン織パターンでは、緯糸繊維の浮き糸長は、平織パターンの場合よりも長い。したがって、形状記憶繊維が、サテン織パターンで緯糸繊維として使用される場合には、布帛の外方座屈は、接触点がより少なくなることにより増大され得、これにより外方に座屈するより高い自由度が形状記憶繊維に与えられる。したがって、非形状記憶繊維の平織を形状記憶繊維および非形状記憶繊維のサテン織と組み合わせることにより、高い径方向外方座屈力を有する外方スカート材料がもたらされる。
【００６７】
図５８〜図６０は、自己拡張可能布帛２３０の織成体のための３つの例示の設計を示す織成図を示す。図５８〜図６０に示す織成図では、経糸繊維は列で示され、緯糸繊維は行で示される。図中の正方形は、経糸繊維および緯糸繊維の交差部を示す。緯糸繊維が、ある特定の交差部で経糸繊維の径方向外方にある場合には、その正方形は、斜線陰影（形状記憶繊維の場合）または網目陰影（非形状記憶繊維の場合）でマーキングされる。経糸繊維が、ある特定の交差部で緯糸繊維の径方向外方にある（すなわち経糸繊維が緯糸繊維上に「浮き糸として存在する」）場合には、その正方形は、空白のままとなる。図示する織成図では、緯糸繊維は、形状記憶繊維を含む。しかし、他の実施形態では、繊維は、緯糸繊維が経糸繊維となり、経糸繊維が緯糸繊維となり、依然として同一の織成パターンを実現するように逆転され得る。
【００６８】
図５８〜図６０に示すように、織成体中の緯糸繊維の行は、様々なパターンで形状記憶繊維と非形状記憶繊維との間で交互し得る。例えば、形状記憶緯糸繊維の１つまたは複数の行が、非形状記憶繊維の１つまたは複数の（２つ、３つ、４つ、または５つなどの）行により分離され得る。さらに、ある特定の行において形状記憶繊維の上に「浮き糸として存在する」隣接し合う経糸繊維の個数は、例えば１〜２つの隣接し合う経糸繊維（例えば、図５９に示すように）または１〜５つの隣接し合う経糸繊維から、最大で１０個の隣接し合う経糸繊維（２つの隣接し合う経糸繊維、３つの隣接し合う経糸繊維、４つの隣接し合う経糸繊維、５つの隣接し合う経糸繊維（図５８に示すように）、６つの隣接し合う経糸繊維、７つの隣接し合う経糸繊維、８つの隣接し合う経糸繊維（図６０に示すように）、または９つの隣接し合う経糸繊維など）までなど、変動することも可能である。
【００６９】
いくつかの実施形態では、外方スカート１８は、非形状記憶経糸繊維および非形状記憶緯糸繊維の平織の２つの行と交互する、形状記憶緯糸繊維および非形状記憶経糸繊維のサテン織の１つの行を有する、平織パターンおよびサテン織パターンの組合せを備える、自己拡張可能布帛２３０を備えることが可能である。サテン織は、単一の経糸繊維を覆う形状記憶緯糸繊維の径方向外方露出の間に５つの隣接し合う経糸繊維の浮き糸を備えることが可能である（図５８を参照）。
【００７０】
いくつかの実施形態では、外方スカート１８は、非形状記憶経糸繊維および非形状記憶緯糸繊維の平織の４つの行と交互する、形状記憶緯糸繊維および非形状記憶経糸繊維のサテン織の１つの行を有する、平織パターンおよびサテン織パターンの組合せを備える、自己拡張可能布帛２３０を備えることが可能である。サテン織は、１〜２つの隣接し合う経糸繊維を覆う形状記憶緯糸繊維の径方向外方露出の間に１〜隣接し合う２つの経糸繊維の浮き糸を備えることが可能である（図５９を参照）。
【００７１】
いくつかの実施形態では、外方スカート１８は、非形状記憶経糸繊維および非形状記憶緯糸繊維の平織の１つの行と交互する、形状記憶緯糸繊維および非形状記憶経糸繊維のサテン織の１つの行を有する、平織パターンおよびサテン織パターンの組合せを備える、自己拡張可能布帛２３０を備えることが可能である。サテン織は、単一の経糸繊維を覆う形状記憶緯糸繊維の径方向外方露出の間に８つの経糸繊維の浮き糸を備えることが可能である（図６０を参照）。
【００７２】
図４８に示すように、収縮構成では、外方スカート１８の余剰材料が、軸方向に延在する複数の折り目１７９を形成する。この構成では、第１のセットの繊維１７６または２３２は、実質的に直線状の非折れ構成において軸方向に延在することが可能であり、第２のセットの繊維１７８または２３４は、複数の折り目１７９を備える。複数の実施形態において、第２のセットの繊維の弾性範囲は、人工弁１０が収縮構成にあり、外方スカート１８が複数の折り目１７９を形成する場合には超過されない。したがって、人工弁１０が、収縮構成から径方向に拡張される場合には、第２のセットの繊維に残留ひずみは存在しない（すなわち第２のセットの繊維にしわは形成されない）。複数の実施形態において、第２のセットの繊維１７８または２３４は、マルチフィラメントおよび／またはマイクロファイバのセットを備え、これらはそれぞれ、人工弁１０が収縮構成にあり、外方スカート１８が複数の折り目１７９を備える場合に、マルチフィラメントおよび／またはマイクロファイバの弾性範囲が超過されないように十分に小さな直径を個別に有する。かかる実施形態では、人工弁１０が収縮構成へと圧縮された後に、第２のセットの繊維１７８または２３４において残留ひずみは存在しない。したがって、複数の実施形態において、第２のセットの繊維１７８または２３４は、「しわの発生しない」繊維を含むかまたはそれから構成され、すなわち第２のセットの繊維１７８または２３４は、その弾性範囲を超過せず、人工弁１０が完全な収縮構成へと圧迫され、外方スカート１８に複数の折り目１７９を形成した後には、残留ひずみ（すなわち、しわ）を有していない。
【００７３】
人工弁１０が体内で展開されると、外方に座屈する外方スカート１８の中間部分の余剰材料は、フレーム１２と周囲の天然弁輪との間の間隙を埋めて、人工弁と天然弁輪との間における良好な液密シールの形成を支援し得る。したがって、外方スカート１８は、人工弁１０の植込み後の弁周囲逆流を回避するために内方スカート１６と協働する。複数の実施形態において、外方に座屈する外方スカート１８を備える人工弁１０は、外方スカート１８がない同様の人工弁と比較して、被験者内に植え込まれた場合の弁周囲逆流が軽減され得る。
【００７４】
図４８は、患者の体内に人工弁１０を植え込むための送達アセンブリを形成する送達装置の細長シャフト１８０上に取り付けられた図１〜図３および図４２〜図４３の人工弁１０を示す。人工弁１０は、体内に送達するための径方向収縮構成で取り付けられる。シャフト１８０は、体内で人工弁を拡張させるための膨張可能バルーン１８２を備え、クリンプ状になされた人工弁１０は、収縮されたバルーンを覆って位置決めされる。人工弁１０のフレーム１２は、径方向に圧縮され取り付けられた構成では、フレームの外方端部の外径Ｄ１よりも小さな外径Ｄ２を有する流入端部部分１７４を備えることが可能である（図４６を参照）。フレームのテーパ形状は、少なくとも部分的にはＶ字形弁尖４０に起因するものであり得る。なぜならば、Ｖ字形弁尖は、より丸いＵ字形弁尖に比較してフレーム１２の流入端部部分内により少ない弁尖材料を有するからである。取付け構成におけるフレーム１２のテーパ形状により、外方スカート１８の追加の厚さが、フレーム１２の流入端部部分１７４の周囲に位置決めされる場合でも、人工弁１０の流入端部部分の全体外径は、人工弁の流出端部部分の全体外径とほぼ等しいかまたはそれ未満となり得る。
【００７５】
さらに、図４８に示すように、人工弁１０は、対応するウィンドウフレーム部分３０を貫通しフレーム外部の箇所まで径方向に外方に延在し、継ぎ目ウィンドウフレームの側部ストラットに縫合される、弁尖の継ぎ目部分を備えることが可能である。人工弁のクリンプ状プロファイルを最小限に抑えるために、ウィンドウフレーム部分３０は、人工弁がシャフト上で収縮構成へと径方向に圧迫されると、隣接し合う継ぎ目ウィンドウ間に延在するフレーム部分などのフレームの周囲部分に対して径方向に内方に押し下げられ得る。例えば、フレームの継ぎ目ウィンドウ３０は、人工弁が径方向に収縮された場合に、隣接し合う継ぎ目ウィンドウ間に延在するフレームの部分に対して約０．２ｍｍ〜約１．０ｍｍの間の径方向距離だけ内方に押し下げられ得る。このようにすることで、継ぎ目部分を備える人工弁の流出端部部分の外径は、体内への人工弁の送達を妨げ得る人工弁の周囲部分から外方に突き出す継ぎ目部分とは対照的に、ほぼ一貫したものとなり得る。径方向に押し下げられた継ぎ目ウィンドウフレーム３０を有する場合でも、フレームの流入端部の外径は、人工弁がシャフト上で径方向に収縮された場合に、フレームの流出端部の外径よりも依然として小さいかまたはほぼ同一であり得るため、これにより人工弁の最小／最大全体直径が許容される。送達シャフト上に取り付けられた場合に人工弁の直径を最小化することにより、アセンブリは、より小径のカテーテル内に収容されることが可能となり、したがって、体内でより小さな脈管を通り送られることが可能となり、概して低侵襲性のものとなり得る。
【００７６】
図４９〜図５１は、図４９に示すような径方向収縮構成から図５１に示すような径方向拡張状態への人工弁１０の一実施形態の拡張を示す。人工弁１０は、送達シャフト１８０のバルーン１８２の上に取り付けられ、流入端部部分１５、流出端部部分１９、および中間部分１７を備える。明瞭化のために、人工弁１０の外方スカート１８およびフレーム１２は図示されるが、弁尖および内方スカートなどの人工弁の他の構成要素は図示されない。フレーム１２は、流入端部部分１５および流出端部部分１９にて、中間部分１７に比べてより薄い厚さを有し得る。図５０に示すように、端部部分がより薄いことにより、バルーン１８２が膨張されると、端部部分１５および１９は、拡張に対してより低い抵抗を示し、中間部分１７よりも速く拡張する。端部部分が中間部分よりも速く拡張することにより、フレーム１２は、バルーン１８２上に拘束された状態となるため、フレームがバルーンのいずれかの端部に向かって摺動するのが阻止され、フレームが早すぎる段階で摺動してバルーンから外れるリスクが軽減される。図５１に示すように、バルーンのさらなる膨張により、フレームの中間部分１７は、植込みのために端部部分１５および１９と同一の最終直径へと拡張され得る。その後、バルーンは収縮および除去され得る。バルーン上における人工弁の位置の制御は、特に拡張時に短縮しバルーンに対して移動するフレームを用いる場合には、送達時に重要となり得る。図４９〜図５１に示す実施形態では、フレームの中間部分１７は、バルーンに対して一定に維持され得るが、２つの端部部分は、バルーンの「ドッグボーン」効果により中間部分に向かって短縮する。端部部分１５および１９の厚さを小さくするフレーム１２を形成するために、レーザ切断、レーザアブレーション、ウォータージェット加工、または機械加工などを行う前にハイポチューブの研磨性の絞り部分に端部部分を接触させることなど、任意の適切な手段を使用することが可能である。一実施形態では、フレームの端部部分１５および１９は、約０．３７ｍｍの厚さを有し、中間部分１７は、約０．４５ｍｍの厚さを有する。
【００７７】
人工弁１０のコンテクストにおいて説明したが、周方向よりも軸方向により高い剛直性の布帛１７０か、または形状記憶材料から作製された繊維を含む自己拡張可能布帛２３０を備える外方スカート１８は、当技術で既知の任意の適切な人工心臓弁などの任意の適切な人工弁上の外方スカートとして含まれ得る。複数の実施形態において、周方向よりも軸方向により高い剛直性の布帛１７０か、または形状記憶材料から作製された繊維を含む自己拡張可能布帛２３０を備える外方スカート１８は、既知の人工心臓弁上の外方スカートの代わりに含まれ得る。外方スカート１８が、周方向よりも軸方向により高い剛直性の布帛１７０か、または形状記憶材料から作製された繊維を含む自己拡張可能布帛２３０を備える適切な人工心臓弁の非限定的な例には、米国特許出願公開第２０１２／０１２３５２９号、国際公開２０１１／１２６７５８号パンフレット、国際公開２０１２／０４８０３５号パンフレット、国際公開２０１４／００４８２２号パンフレット、国際公開２０１０／０２２１３８Ａ２号パンフレット、米国特許第８５９１５７０号、および米国特許第８６１３７６５号に開示されるものが含まれる。
【００７８】
さらに、人工弁１０の外方スカート１８のコンテクストにおいて説明したが、形状記憶材料から作製された繊維を含む自己拡張可能布帛２３０は、特定の解剖学的形状に合わせて設定された形状記憶効果を用いた組織工学用の足場としてシート形態で使用することも可能である。
【００７９】
人工弁１０は、被験者に植え込むための適切な送達装置向けに構成され、この送達装置上に取り付けられ得る。複数のカテーテルベース送達装置が知られており、適切なカテーテルベース送達装置の非限定的な例には、米国特許出願公開第２０１２／０１２３５２９号および米国特許出願公開第２０１３／００３０５１９号に開示されるものが含まれる。
【００８０】
人工弁は、組み立てられると、被移植者による人工弁への拒絶反応を防止し、人工弁を滅菌し、人工弁弁尖組織中のタンパクを安定化させ、機械的疲労に対して組織により高い耐性を持たせ、タンパク質分解酵素による組織の劣化を軽減させ、および／またはドライ形態での人工弁の包装もしくは送達を可能にするのを補助し得る、様々な化学薬剤の組合せの中の任意のものを用いて処理され得る。代替的な実施形態では、人工弁の弁尖は、フレームに固定される前に、化学薬剤で処理され得る。
【００８１】
典型的には、いくつかの人工心臓弁は、患者内への植込み前に発送および保管のために保存溶液で充填されたジャー内に包装される。しかし、保存溶液に浸漬させずに、生体人工心臓弁を乾燥させ保管する技術もまた知られている。「乾燥された」または「乾燥状の」生体人工心臓弁という用語は、保存溶液を用いずにこれらの生体人工心臓弁を保管することが可能であることを単に示し、「乾燥状の」という用語は、脆性または剛性と同義とみなされるべきではない。実際に、「乾燥状の」生体人工心臓弁弁尖は、植込み前であっても比較的柔軟であってもよい。生体人工心臓弁を乾燥させるための、および一般的に組織インプラントを乾燥させるための複数の提案された方法があり、本願は、これらの方法のいずれかにより処理される生体人工心臓弁の使用を予期する。生体人工心臓弁を乾燥させる特に好ましい方法が、Ｔｉａｎらの米国特許第８，００７，９９２号に開示されている。代替的な嵌挿方法が、Ｃｈｅｎらの米国特許第６，５３４，００４号に開示されている。また、生体人工心臓弁を乾燥させるためのこれらのおよび他の方法は、本明細書で説明されるクリンプ化システムおよび方法の使用前に使用され得る。
【００８２】
１つのかかるストラテジは、グリセロール／エタノール混合物中で生体人工組織を脱水し、酸化エチレンを用いて滅菌し、最終製品を「乾燥状態」で包装することである。このプロセスは、滅菌剤および保存溶液としてのグルタルアルデヒドの潜在的な毒性および石灰化効果を解消する。結果的に得られる組織は、組織が過剰なグルタルアルデヒドを含む溶液内に保管される湿潤状態ではなく「乾燥」状態に置かれるように、グルタルアルデヒド後処理方法において糖アルコール（例えばグリセロール）、アルコール、およびそれらの組合せを使用する複数の提案された方法がある。米国特許第６，５３４，００４号（Ｃｈｅｎら）は、グリセロールなどの多価アルコール内での生体人工組織の保管について記載している。組織がエタノール／グリセロール溶液内で脱水されるプロセスでは、組織は、酸化エチレン（ＥＴＯ）、ガンマ照射、または電子ビーム照射を使用して滅菌され得る。
【００８３】
より近年では、Ｄｏｖｅらが、米国特許出願公開第２００９／０１６４００５号の中で、酸化の結果として発生し得る脱水された組織内におけるいくつかの有害な変化に対する解決策を提案している。Ｄｏｖｅらは、組織中のアルデヒド基の恒久的封止（例えば還元的アミノ化による）を提案する。また、Ｄｏｖｅらは、滅菌（例えば酸化エチレン、ガンマ照射、電子ビーム照射など）および保管の際に組織の酸化を防止するための、脱水溶液（例えばエタノール／グリセロール）への化学物質（例えば酸化防止剤）の添加についても記載している。Ｄｏｖｅらで開示される原理に従って処理される組織は、「封止された組織」と呼ばれ、したがってかかる組織を使用する生体人工心臓弁は、「封止された組織弁」と呼ばれる。グルタルアルデヒドの封止により、遊離アルデヒド基の全てまたはほぼ全てが消費されることによって架橋プロセスが終焉し、これは、乾燥状態に保管することによる架橋溶液（例えばグルタルアルデヒド）からの人工組織弁の除去と組み合わせることにより、架橋プロセスを終焉させるための最も効果的な方法であると考えられている。
【００８４】
適切な化学薬剤を用いて処理されると、人工弁は、被移植者への植込みおよび／または保健医療提供者への発送に適した小さなプロファイルへとクリンプ状になされ得る。人工弁は、送達デバイス上に（例えばバルーンカテーテルのバルーン上にまたはバルーンに隣接するバルーンカテーテルのシャフト上に）直接的にクリンプ状になされ得る。クリンプ状になされると、人工弁は、人工弁が取り付けられた送達カテーテル（または送達カテーテルの部分のみ）と共に乾燥状態で滅菌パッケージ内に包装され、次いで保健医療施設に発送され得る。人工弁および送達カテーテルは、手技のために必要とされるまでは保管され得る。また、手技時において、医師は、パッケージから人工弁および送達カテーテルを取り出し、次いで患者内に人工弁を植え込むことが可能となる。
【００８５】
図５２は、流出端部部分および流入端部部分と、流入端部部分上の外方スカート（外方スカート１８など）とを備える、拡張可能かつ収縮可能な人工弁（弁１２など）をクリンプ状にするための複数ステッププロセス２００を示す。外方スカートは、上記で外方スカート１８に関して説明したように、人工弁に連結される上側エッジおよび下側エッジを有する。複数ステッププロセス２００を使用することにより、外方スカート（外方スカート１８など）を備える人工弁は、外方スカートの不均一な座屈または潰れを伴うことなく小径へとクリンプ状になされ得る。複数ステッププロセス２００を使用することにより、人工弁は、被移植者内への植込みに適した小さなプロファイルへとクリンプ状になされ得る。代替的には、人工弁は、被移植者内への植込み前にさらにクリンプ状にする保健医療提供者に発送するために部分収縮プロファイルへとクリンプ状になされ得る。人工弁は、送達デバイス上に直接的に（例えばバルーンカテーテルのバルーン上にまたはバルーンに隣接するバルーンカテーテルのシャフト上に）クリンプ状態になされ得る。クリンプ状になされる（部分的にまたは完全に）と、人工弁は、単体でまたは送達カテーテルと共に滅菌パッケージ内に包装され、次いで保健医療提供者に発送され得る。人工弁および送達カテーテルは、手技のために必要とされるまでは保管され得る。また、手技時において、医師は、パッケージから人工弁および送達カテーテルを取り出し、次いで患者内に人工弁を植え込むことが可能となる。代替的な実施形態では、人工弁は、完全拡張状態で保健医療提供者に提供され得る。プロセス２００は、植込みの直前に送達装置上に人工弁をクリンプ状にするためにエンドユーザによって使用され得る。
【００８６】
図５２に示すように、プロセスブロック２０２で、プロセス２００は、拡張可能人工弁を完全拡張構成で受け入れることにより開始される。クリンプ化プロセスは、プロセスブロック２０４にて、弁クリンパに拡張された人工弁を部分的に挿入することによって継続され得る。人工弁の流出端部部分は、クリンプ化デバイスの顎部が人工弁のフレームに接触し得る位置で、クリンプ化デバイスに挿入され得る。外方スカートで覆われた人工弁の部分は、クリンパ顎部（作動された場合に）が外方スカートに接触しないように、または代替的には外方スカートの上側エッジもしくは上側部分（外方スカート１８の上側エッジまたは外方スカート１８の複数の交互する突出部１６４および切欠部１６６など）に接触するが、外方スカートの中間部分には接触しないように、クリンプ化デバイスのクリンプ化穴の外部に配置される。
【００８７】
プロセスブロック２０６で、人工弁は、第１の部分収縮構成へとクリンプ状になされる。外方スカート１８に関して上記で論じたように、収縮可能かつ拡張可能な人工弁が完全収縮構成へとクリンプ状になされると、外方スカートの上側装着点と下側装着点との間の距離が延び、結果として外方スカートは人工弁のフレームに対して平坦化される。したがって、プロセスブロック２０６で、人工弁が第１の部分収縮構成へとクリンプ状になされると、外方スカートの上側装着点と下側装着点との間の距離は延び、結果として外方スカートは、人工弁のフレームに対して部分的に平坦化される。この部分的平坦化は、軸方向に人工弁のフレームが伸長することによるものである。部分的平坦化により、軸方向に延在する折り目が外方スカートに形成される。人工弁は、クリンパに完全には挿入されないが、クリンパ顎部同士の間に挿入される人工弁の部分の径方向圧縮により、このクリンプ化ステップの際にクリンパ顎部同士の間に挿入されない人工弁の部分の対応する径方向収縮が結果としてもたらされる。
【００８８】
いくつかの実施形態では、拡張可能人工弁は、第１の部分収縮構成へとクリンプ状になされるとみなすことが可能であり、したがって、プロセスブロック２０６は、外方スカートの上側装着点と下側装着点との間の距離が、完全収縮構成における外方スカートの上側装着点と下側装着点との間の距離の約２０％、約３０％、約４０％、約５０％、または約６０％（約２０％〜約６０％の間など）まで伸長され、結果として外方スカートが人工弁のフレームに対して部分的に平坦化する場合に、完了するとみなすことが可能である。他の実装形態では、拡張可能人工弁が、第１の部分収縮構成へとクリンプ状になされるとみなすことが可能であり、したがって、プロセスブロック２０６は、人工弁が完全拡張構成における人工弁の直径の約６０％または約５０％（約４０％〜約６０％の間など）の直径を有する場合に、完了するとみなすことが可能である。さらなる実施形態では、拡張可能人工弁は、第１の部分収縮構成へとクリンプ状になされるとみなすことが可能であり、したがって、プロセスブロック２０６は、弁外径が、流出側部にて約１５〜２０ｍｍ、および流入側部にて約１５〜２６ｍｍである場合に、完了するとみなすことが可能である。弁の流入側部と流出側部との間の外径の差は、外方スカートに起因し、外方スカートは、流入端部部分の外径に約１〜５ｍｍを加え得る。
【００８９】
プロセスブロック２０８で、人工弁は、クリンプ化顎部に完全に挿入される。
【００９０】
クリンプ化プロセスは、プロセスブロック２１０で、第２の部分収縮構成へと拡張可能人工弁をクリンプ状にすることによって継続し得る。いくつかの実施形態では、拡張可能人工弁は、第２の部分収縮構成へとクリンプ状になされるとみなすことが可能であり、したがって、プロセスブロック２１０は、外方スカートの上側装着点と下側装着点との間の距離が、完全収縮構成における外方スカートの上側装着点と下側装着点との間の距離の約７０％、約８０％、または約９０％（少なくとも約７０％など）まで伸長され、結果として外方スカートが人工弁のフレームに対してさらに平坦化する場合に、完了するとみなすことが可能である。他の実施形態では、拡張可能人工弁は、第２の部分収縮構成へとクリンプ状になされるとみなすことが可能であり、したがって、プロセスブロック２０６は、人工弁が完全拡張構成における人工弁の直径の約４０％または約３０％（わずか約４０％など）の直径を有する場合に、完了するとみなすことが可能である。外方スカートは、第２の部分収縮構成における弁の流入端部部分の外径に約１〜４ｍｍを加え得る。
【００９１】
任意選択で、クリンプ化プロセスは、プロセスブロック２１２で、完全収縮構成へと拡張可能人工弁をクリンプ化することによって継続し得る。いくつかの実施形態では、拡張可能人工弁は、完全収縮構成へとクリンプ状になされるとみなすことが可能であり、したがって、プロセスブロック２１２は、人工弁１０のフレーム１２の直径が約５ｍｍ未満である場合に、完了するとみなすことが可能である。さらなる実施形態では、人工弁１０のフレーム１２は、完全クリンプ状構成において約１４Ｆｒ未満の直径を有する。非限定的な一例では、２６ｍｍ人工弁のフレームは、完全クリンプ状態にある場合に、約１４Ｆｒ未満の直径を有する。外方スカートは、完全収縮構成における弁の流入端部部分の外径に約１Ｆｒを加え得る。
【００９２】
クリンプ化プロセスは、プロセスブロック２１４で、クリンプ化デバイスから人工弁を除去することによって継続し得る。プロセスブロック２０２、２０４、２０６、２０８、および／または２１０のいずれかの完了時に、プロセスは、任意の適切な期間にわたり停止され得る。すなわち、次のプロセスブロックは、先行するプロセスブロックの終焉時に即座に開始される必要がない。
【００９３】
様々な実施形態において、人工弁は、ステップ２０６または２１０の完了時にクリンプ化デバイスから除去され、次いで、保管および／または保健医療提供者への発送のために滅菌パッケージ内に包装され得る。プロセス２００の残りのステップは、エンドユーザにより完了されることとなる。特定の実施形態では、クリンプ状になされたまたは部分的にクリンプ状になされた人工弁は、乾燥状態で包装される。代替的な実施形態では、クリンプ状になされたまたは部分的にクリンプ状になされた人工弁は、保存溶液を収容する容器内で「湿潤」状態で包装される。
【００９４】
図５３〜図５５は、クリンプ化デバイス２１５を使用して外方スカート１８を備える人工弁１０をクリンプ状にするコンテクストにおいて、外方スカートを備える拡張可能かつ収縮可能な人工弁をクリンプ状にするための複数ステッププロセス２００のプロセスブロック２０４〜２１０を概略的に示す。クリンプ化デバイス２１５は、可変直径クリンプ化穴２１７を画定する複数の周方向に配置されたクリンプ化顎部２１６（図面ではそれらの内の２つが図示される）を備えることが可能である。クリンプ化顎部２１６は、穴２１７のサイズを縮小するために相互に対して径方向に内方に移動され、それにより穴２１７内に配設された人工弁を径方向に圧縮することが可能である。クリンプ化デバイス２１５の構造に関するさらなる詳細は、米国特許第７，５３０，２５３号に開示されている。
【００９５】
図５３に示すように、完全拡張構成における人工弁１０の流出端部部分１９は、クリンプ化デバイス２１５のクリンパ顎部２１６同士の間に外方スカート１８の上側エッジ１６２まで挿入され得る。外方スカート１８を備える人工弁１０の流入端部部分１５は、クリンパ顎部が（径方向内方に移動するように作動された場合に）外方スカート１８に接触しないように、クリンパ顎部２１６から突出する。代替的な実施形態では（図示せず）、人工弁１０は、クリンパ顎部２１６が（作動された場合に）複数の交互する突出部１６４および切欠部１６６に接触するが、外方スカート１８の残りの部分には接触しないように、クリンプ化デバイス２１５内へと複数の交互する切欠部１６６まで挿入され得る（図４１）。
【００９６】
図５４に示すように、クリンパ顎部は、矢印２１８の方向に径方向に内方に移動され、結果として人工弁１０は、第１の部分収縮構成２２２へと径方向に圧縮される。人工弁１０が収縮することにより、外方スカート１８の上側装着点と下側装着点との間の距離が延び、結果として外方スカートは、人工弁１０のフレーム１２に対して部分的に平坦化され。第１の部分収縮構成２２２へとクリンプ状になされた後に、人工弁１０は、クリンプ化デバイス２１５のクリンパ顎部２１６に完全に挿入される（図５５）。
【００９７】
図５６に示すように、クリンパ顎部は、矢印２２０の方向にさらに径方向に内方に移動され、結果として人工弁１０は、第２の部分収縮構成２２４へと径方向に圧縮される。人工弁１０が収縮することにより、外方スカート１８の上側装着点と下側装着点との間の距離が延び、結果として外方スカートは、人工弁１０のフレーム１２に対してさらに平坦化される。
【００９８】
人工弁１０は、第２の部分クリンプ状構成２２４へとクリンプ状になされた後に、クリンプ化デバイスから除去され得る。例えば、いくつかの実施形態では、人工弁１０は、第２の部分収縮構成へとクリンプ状になされ、次いでクリンプ化デバイスから除去され、保管または保健医療提供者への発送のために包装され得る。人工弁は、被験者内への植込み前に医師により完全にクリンプ状になされ得る。他の実施形態では、人工弁１０は、クリンプ化デバイスからの除去前に完全収縮構成へとさらにクリンプ状になされ、次いで保管および／または保健医療提供者への発送のために包装され得る。
【００９９】
人工弁がクリンプ状になされる度合いは、特定の弁および／またはクリンプ化デバイスごとに必要に応じて調節され得る。例えば、拡張可能人工弁は、第１の度合いで第１の部分クリンプ状構成へとクリンプ状になされ、次いで第２の度合いで第２の部分クリンプ状構成へとクリンプ状になされ、次いで第３の度合いで完全にクリンプ状になされ得る。別の代替的な実施形態では、拡張可能人工弁がクリンプ状になされる度合いは、継続的に可変的であり、クリンプ化プロセスにより弁尖が結果として得られる圧力などの適切な因子に基づき決定され得る。
【０１００】
プロセス２００は、外方スカートを有する多様な人工弁と共に、および多様なクリンプ化デバイスと共に使用され得る。人工弁をクリンプ状にし、人工弁がクリンプ状になされる速度を制御するプロセスは、様々なクリンプ化デバイスのいずれかにより制御および完了され得る。例えば、人工弁は、手動クリンプ化デバイス（米国特許第７，５３０，２５３号に開示されるものなど）を使用して手動で、または自動クリンプ化デバイス（２０１４年３月１４日に出願された米国特許出願第１４／２１１，７７５号に開示されるものなど）を使用して自動的にクリンプ状になされ得る。また、人工弁は、第１のクリンプ化ステップおよび第２のクリンプ化ステップのためにクリンプ化デバイス（米国特許第７，５３０，２５３号または米国特許出願第１４／２１１，７７５号に開示される自動クリンプ化デバイスまたは手動クリンプ化デバイスなど）を使用して部分的にクリンプ状になされ、次いでクリンプ化デバイスから除去され、さらなるクリンプ化ステップにおいてクリンプ化コーンに通して人工弁の最終クリンプ状直径に等しい内径を有する送達シースまたはシリンダに引き込ませることも可能である（米国特許出願公開第２０１２／０２３９１４２号に記載されるものなど）。
【０１０１】
適切なクリンプ化デバイスは、電気モータまたは燃焼機関により駆動され得るか、圧力調整され得るか、または空圧もしくは油圧により駆動され得る。かかるシステムは、ボタン、レバー、ペダルなどのユーザ入力を収集するための様々なデバイスを備えることが可能である。
【０１０２】
開示される本発明の原理が適用され得る多数の可能な実施形態を鑑みて、示した実施形態は、本発明の好ましい例にすぎず、本発明の範囲を限定するものとして受け取られるべきではない点を理解されたい。むしろ、本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲により定義される。したがって、本発明として特許請求されるものは、これらの特許請求の範囲内に含まれる全てのものである。
【０１０３】
（１）植込み可能な人工弁であって、
流入端部および流出端部を備える環状フレームであって、前記環状フレームが径方向収縮構成と径方向拡張構成との間で径方向に収縮可能かつ拡張可能であり、前記流入端部から前記流出端部に延在する軸方向を画定する環状フレームと、
前記環状フレーム内に位置決めされ、前記環状フレームに固定される弁尖構造体と、
前記環状フレームの外方表面の周囲に位置決めされる環状外方スカートと、
を備え、前記環状外方スカートが、
第１の位置にて前記環状フレームに固定される流入エッジ、
第２の位置で前記環状フレームに固定される流出エッジ、
前記人工弁が前記径方向拡張構成にある場合に、前記環状外方スカートの前記流入エッジおよび前記流出エッジから径方向に外方に座屈する弛みを有する前記流入エッジと前記流出エッジとの間の中間部分、ならびに
（ａ）前記弛みの径方向外方座屈を強化するために周方向に比べて前記人工弁の軸方向においてより高い剛直性の布帛、および／または
（ｂ）前記環状外方スカートの前記弛みの前記径方向外方座屈を強化するように設定された形状記憶を有する形状記憶材料から作製された繊維を含む自己拡張可能布帛
を備える、植込み可能な人工弁。
（２）前記環状外方スカートの前記流出エッジは、複数の交互する突出部および切欠部を備え、前記突出部は、前記第２の位置にて前記環状フレームに固定され、前記切欠部は、前記環状フレームに直接的には固定されない、（１）に記載の植込み可能な人工弁。
（３）前記環状フレームが前記径方向収縮構成にある場合に、前記環状外方スカートの前記流入エッジと前記環状外方スカートの前記流出エッジとの間の軸方向距離が、前記人工弁が前記径方向拡張構成にある場合よりも大きく、それにより前記環状外方スカートの前記中間部分の前記弛みが軽減される、（１）または（２）に記載の植込み可能な人工弁。
（４）前記布帛は、前記環状フレームが前記径方向収縮構成から前記径方向拡張構成へと拡張された後に、残留ひずみを有していない繊維を含む、（１）から（３）のいずれか一項に記載の植込み可能な人工弁。
（５）前記環状外方スカートは、周方向に比べて前記人工弁の軸方向により高い剛直性の布帛を備え、前記布帛は、
前記環状フレームの前記軸方向に対して平行な複数の第１の繊維と、
前記複数の第１の繊維に対して垂直な複数の第２の繊維と
を含み、
前記複数の第１の繊維中の繊維の少なくともいくつかが、前記複数の第２の繊維中の繊維よりも高い剛直性である、（１）から（４）のいずれか一項に記載の植込み可能な人工弁。
（６）前記複数の第１の繊維は、モノフィラメント繊維を含む、（５に記載の植込み可能な人工弁。
（７）前記複数の第２の繊維は、マイクロフィラメント繊維、マルチフィラメント繊維、またはマイクロフィラメント繊維およびマルチフィラメント繊維の組合せを含む、（５）または（６）に記載の植込み可能な人工弁。
（８）前記複数の第２の繊維は、前記環状フレームが前記径方向収縮構成から前記径方向拡張構成に拡張された後に、残留ひずみを有していない繊維を含む、（５）から（７）のいずれか一項に記載の植込み可能な人工弁。
（９）前記自己拡張可能布帛は、経糸繊維および緯糸繊維の織成体を備える、（１）から（４）のいずれか一項に記載の植込み可能な人工弁。
（１０）前記緯糸繊維は、形状記憶材料から作製された繊維を含む、（９）に記載の植込み可能な人工弁。
（１１）前記経糸繊維および前記緯糸繊維の前記織成体は、
非形状記憶材料から作製された繊維を含む平織パターンと、
前記形状記憶材料から作製された前記繊維を含むサテン織パターンと
を含む、（９）または（１０）に記載の植込み可能な人工弁。
（１２）前記サテン織パターンは、非形状記憶材料から作製された経糸繊維と、前記形状記憶材料から作製された緯糸繊維とを含む、（１１）に記載の植込み可能な人工弁。
（１３）前記形状記憶材料は、ニッケルチタン合金である、（１）または（９）から（１２）のいずれか一項に記載の植込み可能な人工弁。
（１４）形状記憶材料から作製された前記繊維は、０．５〜１５ミルの直径を有する、（１）または（９）から（１３）のいずれか一項に記載の植込み可能な人工弁。
（１５）前記環状フレームは、複数の弁尖装着部分を備え、前記弁尖構造体は、前記環状フレームの前記弁尖装着部分に固定される、（１）から（１４）のいずれか一項に記載の植込み可能な人工弁。
（１６）患者の体内に人工心臓弁を植え込むためのアセンブリであって、
細長シャフトを備える送達装置と、
前記体内に送達するための径方向収縮構成にて前記細長シャフト上に取り付けられる（１）から（１５）のいずれか一項に記載の前記人工心臓弁と、
を備える、アセンブリ。
（１７）人工弁を径方向に圧縮する方法であって、
径方向拡張構成にある際に、クリンプ化顎部を備えるクリンプ化デバイスに前記人工弁を部分的に挿入するステップであって、外方スカートを備える前記人工弁の部分がクリンパ顎部の外部に延在する、ステップと、
第１の部分収縮構成へと前記人工弁をクリンプ状にするステップと、
前記外方スカートが前記クリンパ顎部同士の間に位置するように、前記クリンプ化デバイスに前記人工弁をさらに挿入するステップと、
第２の部分収縮構成へと前記人工弁をクリンプ状にするステップと、
完全クリンプ状構成へと前記人工弁を任意選択でクリンプ状にするステップと、
を含む、方法。
（１８）前記完全クリンプ状構成へと前記人工弁をクリンプ状にするステップを含む、（１７）に記載の方法。
（１９）（ａ）前記第１の部分収縮構成にある前記人工弁は、前記径方向拡張構成にある前記人工弁の直径の約６０％である直径を有する、
（ｂ）前記第２の部分収縮構成にある前記人工弁は、前記径方向拡張構成にある前記人工弁の直径の約４０％である直径を有する、
（ｃ）完全収縮構成にある前記人工弁は、前記径方向拡張構成にある前記人工弁の直径の約１０％である直径を有する、または
（ｄ）（ａ）から（ｃ）の２つ以上の組合せである、（１７）または（１８）に記載の方法。
（２０）前記クリンプ化デバイスは、自動クリンプ化デバイスである、（１７）から（１９）のいずれか一項に記載の方法。
【符号の説明】
【０１０４】
１０  人工心臓弁
１２  フレーム
１４  弁構造体
１５  流入端部部分
１６  内方スカート
１７  中間部分
１８  外方スカート
１９  流出端部部分
２０  継ぎ目ウィンドウ
２２  第１の下側列Ｉの有角ストラット
２４  第２の列ＩＩの周方向延在有角ストラット
２６  第３の列ＩＩＩの周方向延在有角ストラット
２８  第４の列ＩＶの周方向延在有角ストラット
３０  軸方向延在ウィンドウフレーム部分
３１  軸方向ストラット
３２  第５の列Ｖの周方向延在有角ストラット
３４  実質的に直線状の軸方向延在ストラット
３６  開口
３８  開口
４０  弁尖
４２ａ  角度
４２ｂ  角度
４２ｃ  角度
４２ｄ  角度
４２ｅ  角度
４４  連接部
４６  連接部
５０  フレーム
５２  周方向延在有角ストラット
５４  連結部分
５６  連結部分
５８  軸方向延在ストラット
６０  継ぎ目ウィンドウフレーム部分
６２  スロットまたは継ぎ目ウィンドウ
６４  連接部
７０  縫合糸
７２  補強ストリップ
７８  第１のセットの繊維、またはヤーンもしくはストランド
８０  第２のセットの繊維、またはヤーンもしくはストランド
８２  上側エッジ
８４  下側エッジ
８６  短エッジ
８８  短エッジ
９０  短エッジ部分
９２  短エッジ部分
９４  縫合ライン
９６  突出部
９８  スリット
１００  箇所
１０８  下側エッジ部分、流入エッジ部分
１１０  上側自由エッジ、流出エッジ
１１２  上側タブ
１１４  切欠部
１１６  下側タブ
１１８  軸方向エッジ部分
１１９  平滑な湾曲先端部分
１２０  実質的にＶ字形の中間エッジ部分
１２１  傾斜部分
１２２  継ぎ目部
１２４  可撓性コネクタ
１２６  ウェッジ
１２８  仮縫合糸
１３０  内方切欠部
１３２  外方切欠部
１３３  並縫いステッチ
１３４  櫛縫いステッチ
１３６  マーキング縫合糸
１４０  矩形
１４２  内方部分
１４３  内方エッジ
１４４  外方部分
１４５  長手方向軸
１４６  縫合ライン
１４８  縫合ライン
１５０  一次縫合ライン
１５２  かがり縫いステッチ
１５４  縫合ライン
１５６  ブランケット縫合糸
１６０  下側エッジ
１６２  上側エッジ
１６４  突出部
１６６  切欠部
１６８  縫合糸
１７０  布帛
１７２  軸方向
１７３  周方向
１７４  領域
１７６  第１のセットの繊維
１７８  第２のセットの繊維
１７９  折り目
１８０  細長シャフト
１８２  膨張可能バルーン１
２１５  クリンプ化デバイス
２１６  クリンプ化顎部、クリンパ顎部
２１７  可変直径クリンプ化穴
２２２  第１の部分収縮構成
２２４  第２の部分収縮構成
２３０  自己拡張可能布帛
２３２  第１のセットの繊維
２３４  第２のセットの繊維
２３６  軸方向
２３８  周方向
Ｓ２  厚さ
Ｆ１  力
Ｆ２  力
ｄ１  ストラットの端部間の垂直方向距離
ｄ２  距離
Ｄ１  最大径
Ｄ２  最小径
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年2月28日(2020.2.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人工弁を径方向に圧縮する方法であって、
径方向拡張構成にある際に、クリンプ化顎部(216)を備えるクリンプ化デバイス(215)に前記人工弁(10)を部分的に挿入するステップであって、外方スカート(18)を備える前記人工弁(10)の部分がクリンパ顎部(216)の外部に延在する、ステップと、
第１の部分収縮構成(222)へと前記人工弁(10)をクリンプ状にするステップと、
前記外方スカート(18)が前記クリンパ顎部(216)同士の間に位置するように、前記クリンプ化デバイス(215)に前記人工弁(10)をさらに挿入するステップと、
第２の部分収縮構成(224)へと前記人工弁(10)をクリンプ状にするステップと、
完全クリンプ状構成へと前記人工弁(10)を任意選択でクリンプ状にするステップと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記完全クリンプ状構成へと前記人工弁(10)をクリンプ状にするステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
（ａ）前記第１の部分収縮構成にある前記人工弁(10)は、前記径方向拡張構成にある前記人工弁(10)の直径の約６０％である直径を有する、
（ｂ）前記第２の部分収縮構成にある前記人工弁(10)は、前記径方向拡張構成にある前記人工弁(10)の直径の約４０％である直径を有する、
（ｃ）完全収縮構成にある前記人工弁(10)は、前記径方向拡張構成にある前記人工弁(10)の直径の約１０％である直径を有する、または
（ｄ）（ａ）から（ｃ）の２つ以上の組合せである、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記クリンプ化デバイスは、自動クリンプ化デバイス(215)である、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記人工弁(10)が、
流入端部(15)および流出端部(19)を備える環状フレーム(12)であって、前記環状フレーム(12)が径方向収縮構成と径方向拡張構成との間で径方向に収縮可能かつ拡張可能であり、前記流入端部(15)から前記流出端部(19)に延在する軸方向を画定する環状フレーム(12)と、
前記環状フレーム(12)内に位置決めされ、前記環状フレーム(12)に固定される弁尖構造体(14)と、
を備え、
前記環状外方スカート(18)は前記環状フレーム(12)の外方表面の周囲に位置決めされ、
前記環状外方スカート(18)が、
第１の位置にて前記環状フレーム(12)に固定される流入エッジ(160)、
第２の位置で前記環状フレーム(12)に固定される流出エッジ(162)、
前記人工弁(10)が前記径方向拡張構成にある場合に、前記環状外方スカート(18)の前記流入エッジ(160)および前記流出エッジ(162)から径方向に外方に座屈する弛みを有する前記流入エッジと前記流出エッジとの間の中間部分、ならびに
（ａ）前記弛みの径方向外方座屈を強化するために周方向(173)に比べて前記人工弁(10)の軸方向(172)においてより高い剛直性の布帛(170)、および／または
（ｂ）前記環状外方スカート(18)の前記弛みの前記径方向外方座屈を強化するように設定された形状記憶を有する形状記憶材料から作製された繊維を含む自己拡張可能布帛(230)を備える、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記環状外方スカート(18)の前記流出エッジ(162)は、複数の交互する突出部(164)および切欠部(166)を備え、前記突出部は、前記第２の位置にて前記環状フレーム(12)に固定され、前記切欠部(166)は、前記環状フレーム(12)に直接的には固定されない、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記環状フレーム(12)が前記径方向収縮構成にある場合に、前記環状外方スカート(18)の前記流入エッジ(160)と前記環状外方スカート(18)の前記流出エッジ(162)との間の軸方向距離が、前記人工弁(10)が前記径方向拡張構成にある場合よりも大きく、それにより前記環状外方スカート(18)の前記中間部分の前記弛みが軽減される、請求項５または６に記載の方法。
【請求項８】
前記環状外方スカート(18)は、周方向(173)に比べて前記人工弁(10)の軸方向(172)により高い剛直性の布帛(170)を備え、前記布帛(170)は、
前記環状フレーム(12)の前記軸方向に対して平行な複数の第１の繊維(176)と、
前記複数の第１の繊維(176)に対して垂直な複数の第２の繊維(178)と
を含み、
前記複数の第１の繊維(176)中の繊維の少なくともいくつかが、前記複数の第２の繊維(178)中の繊維よりも高い剛直性である、請求項５から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記複数の第１の繊維(176)は、モノフィラメント繊維を含み、且つ／又は、前記複数の第２の繊維(176)は、マイクロフィラメント繊維、マルチフィラメント繊維、またはマイクロフィラメント繊維およびマルチフィラメント繊維の組合せを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記複数の第２の繊維(176)は、前記環状フレーム(12)が前記径方向収縮構成から前記径方向拡張構成に拡張された後に、残留ひずみを有していない繊維を含む、請求項８または９に記載の方法。
【請求項１１】
前記自己拡張可能布帛(230)は、経糸繊維および緯糸繊維の織成体を備え、前記緯糸繊維は、好ましくは形状記憶材料から作製された繊維を含む、請求項５から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記経糸繊維および前記緯糸繊維の前記織成体は、
非形状記憶材料から作製された繊維を含む平織パターンと、
前記形状記憶材料から作製された前記繊維を含むサテン織パターンと
を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記サテン織パターンは、非形状記憶材料から作製された経糸繊維と、前記形状記憶材料から作製された緯糸繊維とを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
形状記憶材料から作製された前記繊維は、０．０１ｍｍ〜０．３８ｍｍ（０．５〜１５ミル）の直径を有する、請求項５または請求項１１から１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記環状フレーム(12)は、複数の弁尖装着部分を備え、前記弁尖構造体は、前記環状フレーム(12)の前記弁尖装着部分に固定される、請求項５から１４のいずれか一項に記載の方法。
【外国語明細書】
2020078573000001.pdf