(57)【要約】  人工弁付き管路のための弁モールド（２００）は、生体組織膜を挟み込んで弁を形成するために弁の成形形状を有する２つの薄膜透明プラスチックテンプレートを含んでいる。他の実施形態において、弁モールドテンプレートは、閉ループを形成するように折り畳まれて縫い合わせられると自然の大動脈弁の形状に類似する３次元形状であるとよい。本発明の原理にしたがって形成されるテンプレートの取り付け側は、一実施形態においては、僅かに波打った形状の縁部を有するとよい。【選択図】  図２
2009506853.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
置換生体弁を形成するためのモールドであって、
３つの連続的に連結された弁尖が形成された薄膜高分子からなり、第１の上辺よりも長い第１の下側波状辺を含む第１のテンプレートと、
３つの連続的に連結された弁尖が形成された薄膜高分子からなり、第２の上辺よりも長い第２の下側波状辺を含む第２のテンプレートと
を備え、
前記第１のテンプレート及び前記第２のテンプレートが、これらのテンプレート間に介挿される膜を、当該膜が前記置換生体弁へと形成されるべき部位で収容するように互いに結合する、モールド。
【請求項２】
前記膜が第１の側縁と第２の側縁とを有し、流出オリフィスよりも大きい流入オリフィスを有する円錐台を形成するために前記第１の側縁及び前記第２の側縁が互いに結合される、請求項１に記載のモールド。
【請求項３】
前記第１のテンプレート及び前記第２のテンプレートが所望のサイズにトリミングされ、それにより、前記第１のテンプレート及び前記第２のテンプレートを使用して様々なサイズの置換生体弁を形成できる、請求項２に記載のモールド。
【請求項４】
前記第１のテンプレート及び前記第２のテンプレートが、当該第１のテンプレート及び第２のテンプレートを前記所望のサイズまで術者がトリミングするのを案内するために使用できる複数のマーキングを更に含んでいる、請求項３に記載のモールド。
【請求項５】
前記第１のテンプレート及び前記第２のテンプレートが、ヒンジ辺に沿って互いに結合される、請求項１に記載のモールド。
【請求項６】
前記第１のテンプレート及び前記第２のテンプレートが、前記薄膜高分子の単一片から形成される、請求項５に記載のモールド。
【請求項７】
前記第１のテンプレート及び前記第２のテンプレートが、当該第１のテンプレート及び第２のテンプレートを相互結合位置で固定するために使用できる１つ以上の相互結合スタブを更に含んでいる、請求項６に記載のモールド。
【請求項８】
前記第１の下側波状辺及び前記第２の下側波状辺がそれぞれ、２０ｍｍ未満の大きさの波状部を有している、請求項１に記載のモールド。
【請求項９】
前記第１の下側波状辺及び前記第２の下側波状辺がそれぞれ、約１ｍｍ〜１５ｍｍの大きさの波状部を有している、請求項８に記載のモールド。
【請求項１０】
前記第１の上辺及び前記第２の上辺が、交連ポストに対する前記膜のための３つの取り付け点に対応する３点取り付け構造を有している、請求項１に記載のモールド。
【請求項１１】
前記第１の下側波状辺及び前記第１の上辺の長さ同士の間の差が約１ｍｍ〜約３０ｍｍである、請求項１に記載のモールド。
【請求項１２】
前記置換生体弁が、上側オリフィスよりも大きい底部オリフィスを有する人工弁付き管路であり、前記弁付き管路が、心膜から形成され、すなわち、
前記第１のテンプレートと前記第２のテンプレートとの間に形成され、前記第１のテンプレート及び前記第２のテンプレートのそれぞれが、その上に形成された３つの連続的に連結される弁尖と、対応する上辺よりも長い下側波状辺とを有し、前記上辺が前記上側オリフィスに対応し、前記下側波状辺が前記底部オリフィスに対応し、
前記第１のテンプレート及び前記第２のテンプレートの周囲に沿ってトリミングされ、
交連縫合糸を使用して３つの弁リーフレットの交連で縫合され、
血管円錐体を形成するために心膜の側面に沿って縫合される、
請求項１に記載のモールド。
【請求項１３】
置換生体弁を形成するためのモールドであって、
３つの連続的に連結された凹状の弁尖が形成され、第１の上辺よりも長い第１の下辺を含むとともに、前記第１の下辺が波状部の第１の組を有する第１のテンプレート部分と、
３つの連続的に連結された凸状の弁尖が形成され、第２の上辺よりも長い第２の下辺を含むとともに、前記第２の下辺が波状部の第１の組に対応する波状部の第２の組を有する第２のテンプレート部分と
を備え、
前記第１のテンプレート部分及び前記第２のテンプレート部分が、これらのテンプレート部分間に介挿される膜を、当該膜が前記置換生体弁へと形成されるべき部位で収容するように互いに結合する、モールド。
【請求項１４】
前記膜が第１の側縁と第２の側縁とを有し、流出オリフィスよりも大きい流入オリフィスを有する円錐台を形成するために前記第１の側縁及び前記第２の側縁が互いに結合される、請求項１３に記載のモールド。
【請求項１５】
前記第１のテンプレート部分及び前記第２のテンプレート部分が、所望のサイズまでトリミングされることにより様々なサイズの置換生体弁を形成するために使用できる請求項１４に記載のモールド。
【請求項１６】
前記第１のテンプレート部分及び前記第２のテンプレート部分が、当該第１のテンプレート部分及び第２のテンプレート部分を前記所望のサイズまで術者がトリミングするのを案内するために使用できる複数のマーキングを更に含んでいる、請求項１５に記載のモールド。
【請求項１７】
前記第１のテンプレート部分及び前記第２のテンプレート部分が、ヒンジ辺に沿って互いに結合される、請求項１３に記載のモールド。
【請求項１８】
前記第１のテンプレート部分及び前記第２のテンプレート部分が、薄膜高分子の単一片から形成される、請求項１７に記載のモールド。
【請求項１９】
前記第１のテンプレート部分及び前記第２のテンプレート部分が、当該第１のテンプレート部分及び第２のテンプレート部分を相互結合位置で固定するために使用できる１つ以上の相互結合スタブを更に含んでいる、請求項１８に記載のモールド。
【請求項２０】
波状部の前記第１の組及び前記第２の組が約１ｍｍ〜１５ｍｍの大きさを有している、請求項１３に記載のモールド。
【請求項２１】
前記第１の上辺及び前記第２の上辺が、交連ポストに対する前記膜のための３つの取り付け点に対応する３点取り付け構造を有している、請求項１３に記載のモールド。
【請求項２２】
前記第１の下辺及び前記第１の上辺の長さ同士の間の差が約１ｍｍ〜約３０ｍｍである、請求項１３に記載のモールド。
【請求項２３】
３つの連続的に連結された凹状の弁尖が、第１の散在接続ストリップによって分離された３つの隣り合う凹状の弁尖を備え、３つの連続的に連結された凸状の弁尖が、第２の散在接続ストリップによって分離された３つの隣り合う凸状の弁尖を備えている、請求項１３に記載のモールド。
【請求項２４】
置換生体弁を形成するためのモールドであって、
第１の散在接続ストリップによって分離された３つの隣り合う凹状の弁尖が形成され、第１の上辺よりも長い第１の下辺を含むとともに、前記第１の下辺が波状部の第１の組を有する第１のテンプレート部分と、
第２の散在接続ストリップによって分離された３つの隣り合う凸状の弁尖が形成され、第２の上辺よりも長い第２の下辺を含むとともに、前記第２の下辺が波状部の第１の組に対応する波状部の第２の組を有する第２のテンプレート部分と
を備え、
前記第１のテンプレート部分及び前記第２のテンプレート部分が、これらのテンプレート部分間に介挿される膜を、当該膜が前記置換生体弁へと形成されるべき部位で収容するように互いに結合する、モールド。
【請求項２５】
上側オリフィスよりも大きい底部オリフィスを有する人工弁付き管路であって、心膜から形成され、すなわち、
第１のテンプレートと第２のテンプレートとの間に形成され、前記第１のテンプレート及び前記第２のテンプレートのそれぞれが、その上に形成された３つの連続的に連結される弁尖と、対応する上辺よりも長い下側波状辺とを有し、前記上辺が前記上側オリフィスに対応し、前記下側波状辺が前記底部オリフィスに対応し、
前記第１のテンプレート及び前記第２のテンプレートの周囲に沿ってトリミングされ、
交連縫合糸を使用して３つの弁リーフレットの交連で縫合され、
血管円錐体を形成するために心膜の側面に沿って縫合される、
人工弁付き管路。
【請求項２６】
前記交連縫合糸が、３つの等距離の点で心膜の壁を通り抜ける、請求項２５に記載の人工弁付き管路。
【請求項２７】
心膜が、心膜の更なるストリップを用いて前記底部オリフィスに対して更に縫合される、請求項２５に記載の人工弁付き管路。
【請求項２８】
前記底部オリフィスが、哺乳類の右心室流出路に対して縫合されるように構成され、前記上側オリフィスが、哺乳類の肺動脈幹に対して縫合されるように構成されている、請求項２５に記載の人工弁付き管路。
【請求項２９】
前記下側波状辺が２０ｍｍを越えない波状部を有している、請求項２５に記載の人工弁付き管路。
【請求項３０】
上側オリフィスよりも大きい底部オリフィスを有する人工弁付き管路であって、心膜から形成され、すなわち、
第１のモールドテンプレートと第２のモールドテンプレートとの間に形成され、前記第１のモールドテンプレート及び前記第２のモールドテンプレートのそれぞれが、その上に形成され且つ散在接続ストリップによって分離された３つの隣り合う弁尖と、対応する上辺よりも長い下側波状辺とを有し、前記上辺が前記上側オリフィスに対応し、前記下側波状辺が前記底部オリフィスに対応し、
前記第１のモールドテンプレート及び前記第２のモールドテンプレートの周囲に沿ってトリミングされ、
交連縫合糸を使用して３つの弁リーフレットの交連で縫合され、
血管円錐体を形成するために心膜の側面に沿って縫合される、
人工弁付き管路。
【発明の詳細な説明】
【発明の分野】
【０００１】
[0001]本発明は、一般に、哺乳類系のための弁モールド及びプロテーゼに関し、特に、改良されたテンプレート構造に基づく弁モールド及び当該弁モールドを用いて形成される改良されたプロテーゼに関する。
【発明の背景】
【０００２】
[0002]この明細書中の先行公開文献の列挙又は議論は、必ずしも当該文献が従来技術の一部であり或いは共通の一般的な知識であることを認めるものと解釈されるべきではない。列挙された全ての文献は、参照することによって本願に組み入れられる。
【０００３】
[0003]哺乳類系における弁は、血液の順方向移動を維持する一方向弁である。哺乳類系における最も大きい弁としては、大動脈弁及び肺動脈弁が挙げられる。弁疾患の治療は、破損した弁を外科的に修復すること或いは破損した弁をプロテーゼと交換することである。２つの主要なタイプの弁代替物は、機械的なプロテーゼ及び生体弁である。機械的なプロテーゼの主な利点は、それらの構造的耐久性、利用可能性、容易な外科的移植、保証された能力、及び、優れた血行力学的性能である。そのような機械的な弁の主な欠点は、患者を永久的に且つ適切に抗凝血状態に維持する必要があり、それにより、血栓塞栓症又は出血の危険を伴うということである。これらの問題は、子供、妊娠可能年齢の女性、及び、薬剤入手可能性又は患者教育が最適状態に及ばない世界の地域に住む患者において最も顕著である。最後に、そのような機械的な弁は、高価になりがちであり、したがって、多くの患者にとって経済的可能性を越えている。
【０００４】
[0004]長年にわたって、豚、牛の心膜及び同種移植片から形成される弁を含めて、生体弁の進歩が成されてきた。これらの弁は、ステント付きのもの或いはステントが無いものとなり得る。当初、生体弁置換は、金属又はプラスチックのステントによって支持されたステント付きの豚の弁、あるいは、金属又はプラスチックのステントによって支持されたステント付きの牛の心膜弁であった。これらのステント付き生体弁の機械弁に優る１つの重大な利点は、それらが永久的な抗凝血を必要としないという点である。ステント付き生体弁の主な欠点は、限られた耐久性である。これらの弁においては、硬質なステント装着領域の縁部に沿って高い応力が見出された。最も幅広く使用される生体弁は、グルタルアルデヒドを用いて処理され且つそれを患者に対して縫合するための布フランジを有する金属又はプラスチックのステント内に支持される豚／牛大動脈弁である。これらの弁又はバイオプロテーゼは、抗凝血を必要としないが、若い患者において耐久性が限られる。したがって、それらの使用は、一般に、約６５歳よりも上の患者に限られる。
【０００５】
[0005]米国特許第６，４９１，５１１号（Ｄｕｒａｎ）に開示されるモールド構造は、生体組織膜を成形して自然弁に酷似する置換用の再構成心臓弁を形成するために使用される。自己組織弁は、患者自身の組織から形成され、同種又は異種となり得る。他の組織弁に優る自己組織弁の１つの重大な利点は、身体からの免疫反応が無いという点である。しかしながら、米国特許第６，４９１，５１１号にしたがって形成される弁は、ステントが無い全てのバイオプロテーゼと同様、加工することが難しく、埋め込みに５０−６０分程度を要する可能性がある。米国特許第６，４９１，５１１号に記載のモールドは、縫合される側に沿って顕著な湾曲部を有している。実際に、米国特許第６，４９１，５１１号には、弁尖（ｃｕｓｐ：カスプ）の嵌め合い面の湾曲部が、方程式ｘ２／ａ２＋ｙ２／ｂ２＝１によって規定される楕円として記載されている。この場合、「ａ」はゼロよりも大きく且つ２２．０よりも小さい値を有し（０＜ａ＜２２．０）、また、「ｂ」はゼロよりも大きく且つ１４．０よりも小さい値（０＜ｂ＜１４．０）を有している。この非常に湾曲した取り付けラインは、３つの連続して延びる縫合糸の使用を必要とする−３つの弁尖（弁尖）又は弁リーフレットのそれぞれ毎に１つずつ必要。この縫合方法は、臨床的に要求が厳しいだけでなく、時間がかかる。したがって、上記欠点のうちの１つ以上を克服する改良された大動脈弁モールド及びそれを用いて形成されるプロテーゼの必要性が技術的に存在する。
【発明の開示】
【０００６】
[0006]本発明は、改良された構造を使用する哺乳類系のための弁モールド及びプロテーゼに関する。一実施形態において、置換生体弁を形成するためのモールドは、３つの連続的に連結された弁尖が形成された薄膜高分子からなり、第１の上辺よりも長い第１の下側波状辺を有する第１のテンプレートを含んでいる。モールドは、３つの連続的に連結された弁尖が形成された薄膜高分子からなり、第２の上辺よりも長い第２の下側波状辺を有する第２のテンプレートを更に含んでいる。一実施形態において、第１及び第２のテンプレートは、これらの間に介挿される上記置換生体弁へと形成されるべき膜を収容するように互いに結合する。
【０００７】
[0007]他の実施形態が開示されて請求項に記載されている。
【例示的実施形態の詳細な説明】
【０００８】
[0017]本発明の１つの態様は、患者自身の心膜、自己心膜又は豚、牛若しくは他の哺乳類の心膜などの生体組織膜を使用するＳ字状（大動脈又は肺のための）弁の手術室内での構成のための器具類及び置換弁のためのモールドに関する。一実施形態において、自己心膜は、弁の拒絶反応の発生を減らす。
【０００９】
[0018]本発明の他の態様は、円錐管が幅広い端部で流入オリフィスに対して固定され且つその小さい端部或いは流出端部が大きな血管の壁に対して最低限固定される弁モールド構造を提供することである。一実施形態において、本発明のモールドは、心膜を挟み込んで弁を形成するために弁の成形形状を有する２つの薄膜透明プラスチックテンプレートを備えている。心膜が２つの薄膜プラスチックテンプレート間に配置された後、テンプレート−心膜のサンドイッチは、適切なサイズ及び／又は形状までトリミングし或いはカットすることができる。一実施形態では、トリミングされた心膜の側面を互いに結合することにより、その上側（流出）オリフィスよりも大きい底部（流入）オリフィスを有する円錐台を形成することができる。底部オリフィスは新しい弁の底部に対応していてもよく、一方、流出オリフィスは、新しいプロテーゼの３つの自由縁部に対応する３つの僅かな湾曲部を有している。３つの僅かな湾曲部を結合する３つの点は、新しいプロテーゼの３つの交連に対応していてもよい。
【００１０】
[0019]米国特許第６，４９１，５１１号に記載の３次元テンプレートを使用する再構成大動脈弁の一般的な埋め込み時間は、約６０分を要する。最近の動物試験では、本発明の原理にしたがって行なわれると、再構成弁（生体膜を使用する）の流入オリフィスを例えばＵステッチを使用して大動脈壁の３つの点で縫合される交連（流出オリフィス）及び自然の大動脈弁輪の周囲で縫合できるようにすることによって埋め込みプロセスが簡略されることが分かっている。この手法を使用すると、埋め込み時間を３０分以下までかなり減らすことができる。埋め込み時間の減少は、全ての心臓弁手術の転帰を決定する重大な変量である心肺バイパス時間をそのまま減少させる。
【００１１】
[0020]他の実施形態において、あるいは、これまでの実施形態のうちの１つ以上に加えて、弁モールドテンプレートは、閉ループを形成するように折り畳まれて縫い合わせられると自然弁の形状に類似する３次元形状であってもよい。本発明の原理にしたがって形成されるテンプレートの取り付けラインは、僅かに波打つ縁部であってもよい。
【００１２】
[0021]本発明の他の態様は、折り畳まれると自然弁の３つの弁尖に類似する３つの「膨出部」を形成する３つの弁尖を含む弁モールド構造を提供することである。一実施形態において、これらの３つの弁尖は、これらの弁尖を分離する狭いバンド又は他の平坦な接続ストリップが存在しないという点で連続的に連結される。これまで、心臓弁モールド構造は、患者の大動脈起始部に対して人工心臓弁を縫合するために平坦な領域を設けるべく散在接続ストリップを弁尖間に有している。しかしながら、心臓弁モールド構造は、３つの隣り合う弁尖間にも同様に散在接続ストリップを含んでいてもよい。
【００１３】
[0022]他の実施形態では、縫合のために使用できる弁モールドの外端にだけ狭いバンドが存在していてもよい。したがって、３つの弁尖は、折り畳まれると、縫合のための接続ストリップが弁尖間に存在しない再構成弁へと形成されてもよい。
【００１４】
[0023]本発明の他の態様は、拡張されると底部（流入）オリフィスに沿う弁モールドの長さが上側（流出）オリフィスに沿う弁モールドの長さよりも大きくなるという点で扇状構造を呈する弁モールド構造を提供することである。他の実施形態において、本発明の弁モールド構造は、弁の上側オリフィスの３点取り付け用として形成されてもよい。
【００１５】
[0024]他の実施形態において、本発明の原理にしたがって形成されるテンプレートは、それが透き通るように十分に薄い高分子から形成されてもよく、それにより、生体膜を明瞭に見ることができる。この薄い高分子構造により、心膜−テンプレートサンドイッチを術者が所望のサイズ及び／又は形状まで効果的にトリミングでき或いはカットできる。したがって、単一のテンプレート構造が使用されてもよい。また、薄膜高分子弁モールドは、弁モールドテンプレート間の膜テンプレート−サンドイッチを所望の形状まで術者がトリミングする／カットする／形作るのを効果的に案内するマーキング及びガイドラインを含んでいてもよい。薄い透明なモールドにより、術者は、ハサミ又は外科用メスを直接に用いてサンドイッチを容易にカットすることができる。
【００１６】
[0025]本発明の更なる他の態様は、意図する再構成弁の３次元形状を成す雄／雌（プラス／マイナス）テンプレートの両方を組み込む一体成形テンプレートを提供することである。
【００１７】
[0026]本発明の更に他の態様は、本明細書中で説明されるモールドテンプレートを使用して構成される血管プロテーゼである。
【００１８】
[0027]ここで、図面を参照すると、図１は、閉ループを形成するように折り畳まれて縫い合わせられると自然の大動脈弁の形状に類似する弁テンプレート１００を３次元構造で示している。折り畳まれると、３つの連続的に連結される弁尖１１０は、自然弁の３つの弁尖に類似する３つの「膨出部」を形成する。なお、この実施形態において、連続的に連結される弁尖１１０は、心臓弁を患者の大動脈起始部に対して縫い合わせるための平坦な領域を設けるためにこれまで使用されてきた弁尖間の一般的な接続ストリップを有していない。
【００１９】
[0028]また、テンプレート１００の取り付け側（辺１２０）は、一実施形態においては、僅かに波打った縁部である。他の実施形態において、「ｄ」によって測られる辺１２０の波状部は、０．０００１ｍｍ〜２０ｍｍの範囲であり、好ましくは１〜１５ｍｍの範囲である。僅かに波打つ辺１２０は、略円形の再構成弁の形成を可能にし得る。再構成弁の（辺１２０に対応する）取り付けラインのこの円形の特徴は、それにより更に有効な縫合技術を使用できるため有利な場合がある。特に、テンプレート１００で構成される置換弁を取り付けるために多重結節縫合の技術を使用することができる。従来技術のモールドは、極めて非円形の取り付けラインを有しており、そのため、連続的に延びる縫合糸を必要とし、その結果、臨床的に要求が厳しく、時間がかかる。
【００２０】
[0029]一実施形態において、本発明の原理に従う大動脈弁は、トリリーフレット（ｔｒｉ−ｌｅａｆｌｅｔ）、リード状構造を含んでいる。この形態において、円錐台は、プロテーゼの円形流オリフィス及び流出オリフィスを維持する２つのケーブルによって両端が支持されてもよい。一実施形態では、これらの糸が埋め込み後に除去できる。そのような場合、患者の病変弁尖の除去後、円柱の底部が患者の大動脈底部に対して縫合されてもよい。その後、円錐のその流出オリフィスにおける３つの交連点が、綿撒糸を用いて、患者の大動脈壁に対して患者自身の交連を超えて縫合されてもよい。一実施形態では、流入コード及び流出コードをカットして引き出すことによって完全にステントが無いプロテーゼが得られてもよい。
【００２１】
[0030]また、図１のテンプレート１００は、第２のテンプレート（図示せず）と併せて使用することで、挟み込んで置換大動脈弁として使用されるべき患者の心膜を形成してもよいことは言うまでもない。図１の実施形態において、取り付けラインに沿うテンプレート１００の長さ（Ｌ２）は、反対側の辺に沿うテンプレート１００の長さ（Ｌ１）よりも長い。これにより、テンプレート１００は、拡張位置にあるときに扇形状の外観になる。また、このことは、図１に示されるように、テンプレート１００の辺を扇形角度θによって規定できることを意味している。一実施形態では、扇形角度θが約１０度から約６０度まで変わってもよい。他の実施形態では、Ｌ１とＬ２との間の差が約１ｍｍ〜約３０ｍｍの範囲であってもよい。
【００２２】
[0031]テンプレート１００の長さＬ１，Ｌ２は、埋め込まれる弁のサイズによって決まる。一実施形態において、弁の最終的な直径は、大動脈モールドテンプレートとして使用される場合、約９ｍｍ〜約３５ｍｍの範囲となる。しかしながら、同様に、直径は、必要とされる弁のサイズに応じて更に小さくてもよく或いは大きくてもよいことは言うまでもない。テンプレートは、更に大きい心臓用に、又は、例えば幼児の場合のように更に小さい心臓用に、あるいは、必要に応じて更に大きい心臓用にカスタマイズすることもできる。
【００２３】
[0032]図１のテンプレート１００は、弁の上側オリフィスの３点取り付け用に形成されている。すなわち、交連ポストの上端に置換弁を取り付けるために点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ａ’を使用できる。なお、テンプレート１００が折り畳まれるときには、点Ａ，Ａ’同士が重なり合い、それにより、同じ取付点になる。点Ｂ，Ｃは、３点取り付け構造の他の２つの点を表わす。
【００２４】
[0033]テンプレート１００は、それが透き通るように十分に薄い高分子から形成されてもよく、それにより、生体膜（自己心膜を含む）が一対の弁モールドテンプレート間に「挟まれる」ときに生体膜を明瞭に見ることができるようになっていてもよいことは言うまでもない。生体膜が弁モールド間に挟まれるときに明瞭に見えることは、望ましい場合がある。これは、術者によって、生体膜の完全な処理を確保するべく生体膜の下側又は上側に空気が殆ど捕捉されない状態で生体膜が均一に拡張されるようにすることができるとともに、弁モールド内で生体膜が重なり合ったり或いはしわくちゃになったりしないようにすることができるからである。術者が任意の必要な調整を行なうことができるように、膜の任意の動き（トリミングプロセス中であっても）は容易に観察することができる。テンプレート１００は、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド及び他の適当なプラスチック材料を含む多くのプラスチック材料から製造することができる。一実施形態において、テンプレート１００は、射出成形プロセス又は真空熱成形プロセス或いは任意の他の塑性加工プロセスを使用して製造されてもよい。
【００２５】
[0034]他の実施形態において、薄膜高分子弁モールドテンプレートは、容易にトリミングできるように十分に薄い膜から形成されてもよく、また、膜を保持し且つ弁モールドによって与えられる所望の形状にしたがって成形されるように十分に硬くてもよい。一方、米国特許第６，４９１，５１１号に開示されたモールドでは、オペレータが弁モールドテンプレートの周囲に沿って膜をトリミングする必要があり、これにより、小さい角度で或いは小さい半径領域でトリミングすることが難しくなる。
【００２６】
[0035]更なる他の実施形態において、薄膜高分子弁モールドは、弁モールドテンプレート間に挟まれた膜を所望の形状まで術者がトリミングする／カットする／形作るのを効果的に案内するマーキング及びガイドラインを含んでいてもよい。
【００２７】
[0036]ここで、図２を参照すると、意図する再構成弁の３次元形状を成す雄／雌（プラス／マイナス）テンプレートの両方を組み込む一体成形テンプレート２００の一実施形態が示されている。図示のように、プラステンプレート及びマイナステンプレートはヒンジ１４０に沿って接続されている。
【００２８】
[0037]各弁尖１１０は、ライン１３０，１３５によって形成される弁尖角θを伴って形成されている。一実施形態では、弁尖角θが約１００度〜約１６０度の範囲であってもよい。弁尖角θを適切に選択することにより、心臓弁の３つのリーフレットが本発明にしたがって成形されて組み立てられ、これらのリーフレットは、心臓拡張段階中に心臓弁を適切に閉じるために互いに接触しなければならない。この実施形態において、３つの弁尖１１０は、図２に示されるように弁尖１１０間に間隔又は隙間が殆ど無いという点で連続的に連結される。
【００２９】
[0038]図３Ａ−３Ｄは、意図する再構成弁の３次元形状を成す雄／雌（プラス／マイナス）テンプレートの両方を組み込む一体成形テンプレート３００の一実施形態を示している。図３Ａ−３Ｃは、ほぼ開放した位置にある一体成形テンプレート３００を示しており、一方、図３Ｄは、ほぼ閉じられた位置にある一体成形テンプレート３００を示している。図３Ａ−３Ｄの実施形態は、２つの個々の分離された弁モールド又はテンプレートを必要とせず、マイナステンプレートがプラステンプレート上に置かれるというよりはむしろ、プラステンプレートがマイナステンプレートの上に置かれてもよいという可能性を除去することにより、成形プロセスを簡略化する。
【００３０】
[0039]一体成形テンプレート３００は、随意的には、図３Ａ及び３Ｄに示されるように、雄／雌（プラス／マイナス）側の両方に一連の相互結合整合スタブ１５０を含んでいてもよい。一実施形態では、これらのスタブ１５０により、例えば処理プロセス中に膜をしっかりとテンプレート間に固定することができる。また、一体成形テンプレート３００の雄／雌（プラス／マイナス）側が４つの側面のいずれをヒンジ結合してもよいことは言うまでもない。随意的なスタブ１５０を伴わずに示される図３Ｂ及び図３Ｃのテンプレート３００は、当業者であれば明らかなように、１つ以上のクランプ、クリップ又は多数の他の周知の固定手段を使用して固定されてもよい。
【００３１】
[0040]図４Ａは、本発明の原理にしたがって形成された単一のテンプレート４００の側面図を示している。一実施形態では、テンプレート４００が雌テンプレートである。一方、図４Ｂは、雄テンプレート４２０を用いて膜４１０を挟み込むために使用されるテンプレート４００の断面図である。一実施形態において、膜４１０は、当該患者から得られる新鮮な心膜である。この膜は、その後、所定の位置まで引き伸ばされて、雌及び雄テンプレート（例えば、テンプレート４００，４２０）間に挟み込まれてもよい。その後、膜４１０を適切に処理するため、モールドテンプレート４００，４２０は、膜４１０と共に、グルタルアルデヒドなどのなめし溶液中に浸漬されることにより処理プロセスを受けてもよい。この処理は、組織を一時的に更に硬質にすることにより組織の加工性を向上させるために使用されてもよく、成形プロセスの前及び／又は最中に行なうことができる。一実施形態において、膜４１０は、溶液の濃度に応じて４〜１０分処理される。
【００３２】
[0041]膜が処理された後、テンプレート４００，４２０の縁部に沿って余分な膜４１０がトリミングされてもよい。しかしながら、テンプレートが必要とされる形状及び／又はサイズを有していない場合には、テンプレート４００，４２０自体が、挟み込まれた膜４１０と共に全て、特定のサイズ及び／又は形状までトリミングされてもよい。これにより、術者は、汎用品として形成されたテンプレートを使用できるとともに、それを特定の患者のニーズに合わせることができる。また、この場合には、テンプレートが約０．５ｍｍよりも薄いくらいの厚さを有する薄いプラスチックから形成されてもよいことは言うまでもない。
【００３３】
[0042]トリミングプロセス後、トリミングされた組織の２つの緩んだ端部が互いに取り付けられ、それにより、人工弁が形成されてもよい。その後、置換心臓弁が大動脈弁根又は肺動脈弁根中へ縫合されてもよく、これは、一実施形態において、多重結節縫合プロセスを使用して行なわれる。自己組織は、埋め込まれると、周辺組織の一貫性をゆっくりと取り戻し、通常の開閉弁形態で機能する。
【００３４】
[0043]本発明のモールドは、羊の２つの検査グループで検査された。第１のグループは、本発明の弁モールドの好ましい実施形態を使用して羊の自己心膜を用いて形成された人工弁を使って検査された。構成された弁は肺動脈弁根内に配置される。埋め込まれた弁は、緩衝グルタルアルデヒドを用いて８分間にわたって処理された羊自体の心膜からなる自己心膜心臓弁として手術中に構成された。この第１のグループにおいて、弁は、心肺バイパス下で、６頭の羊の肺位置に埋め込まれるとともに、６頭の羊の大動脈位置に埋め込まれた。埋め込み後、全ての弁が即座に機能し、逆流は検出できなかった。血行力学的研究によれば、埋め込み後に非常に低い経弁的圧力勾配を示した。６ヶ月後、肺に埋め込まれた羊は、有能な弁を伴う期待できる結果を示して犠牲になった。犠牲時、経弁的勾配は４．５±１．９ｍｍＨｇであった。弁或いは弁傍の漏れは無く、リーフレットは柔軟で薄かった。組織は、一点取り付け交連（ＳＰＡＣ）で裂けや破裂を示さなかった。その後、ＳＰＡＣ弁は、大動脈位置に同じ態様で自己心膜弁として埋め込まれた。
【００３５】
[0044]第２のグループは、成形された自己大動脈弁プロテーゼが埋め込まれた２０頭のＭｅｒｒｉｎｏ羊からなっていた。弁プロテーゼは、１５分未満で羊の心膜から構成された。いずれの場合にも、自然弁が除去されるとともに、心肺バイパスを使用して３０分未満でプロテーゼが埋め込まれた。心外膜エコーによれば、僅かな逆流を伴ってうまく機能する弁プロテーゼが立証された。解剖により、全ての弁リーフレットが柔軟であり、幾つかのリーフレットで軽微な石灰化を伴うことが明らかになった。１つの範囲を除き、交連は、大動脈壁に対して確実に固定された。大動脈の担保された外面をＳＰＡＣで加えることによって埋め込み技術を変えた後は、ＳＰＡＣの更なる分裂は起こらなかった。羊のこの第２のグループにおける埋め込みは、全体的に、市販の弁プロテーゼに負けず劣らずと思われる優れた結果を示した。Ａシリーズにおいて、交連は、４／０縫合糸を用いて大動脈壁に埋め込まれた。このシリーズでは、１つの裂けた交連が見出された。交連における縫合糸は大動脈壁を通じてカットされ、縫合糸ループは依然として自由に動く交連で固定されているのが分かった。また、この場所では、心膜リーフレット構造が依然として損なわれていない。この範囲に起因して、交連の埋め込み技術は、大動脈の担保された外面上にわたって４／０縫合糸を結紮することにより変えられた。その後、次のシリーズ（Ｈシリーズ）では、全ての交連が損なわれていないことが分かった。この場合、大動脈壁及び心膜リーフレットの裂けや変質は無かった。
【００３６】
[0045]本発明の他の態様によれば、モールドは、置換されるべき弁の必要とされる正確なサイズに合わせて弁の直径を正確に測定するための寸法測定器及び／又はなめし溶液を含むキットとして一緒に準備されてもよい。これらの寸法測定器は、置換される必要がある弁の直径をそれらが決定できさえすれば、弁根の内側に取り付く或いは弁根を横切って取り付く任意の構造であってもよい。寸法測定器５００の一実施形態を図５において見ることができる。この実施形態では、丸形ヘッド５１０がハンドル部５２０に対して取り付けられており、それにより、１つの弁を形成するために必要な本発明の弁モールド又は既製の弁の弁直径を決定するためにチームを操作することによって、丸形ヘッドを迅速に弁根に配置することができる。
【００３７】
[0046]ここで、図６Ａ−６Ｃを参照すると、本発明の原理に従う弁モールドテンプレート（例えばテンプレート１００）を使用して形成される人工肺管路が示されている。特に、図６Ａは、３次元形状の心膜フラップがその後に代用血管を形成するように側面６１０に沿って一緒に縫合された人工肺管路６００を示している。管路６００は、随意的に、各弁尖に対応する洞膨出部を含んでいてもよい。図６Ｂは弁付き管路６２０の他の実施形態を示しており、この実施形態では、心膜６３０の更なるストリップがライン６４０に沿って弁付き管路６２０の基部に対して縫合された。前述したように、弁付き管路の下部は、その後、右心室流出路に対して縫合されてもよく、一方、上部は肺動脈幹に対して縫合されてもよい。また、図６Ｂは、大動脈壁で使用される３つの縫合糸のうちの１つであってもよい縫合糸６５０の配置を更に示している。弁付き管路６２０は、随意的に、３つの弁尖のそれぞれに対応する洞膨出部６６０（バルサルバ洞）を有していてもよい。最後に、図６Ｃは、Ｚ方向から見たときの図６Ｂの弁付き管路６２０を示しており、この場合、心膜６３０のストリップは、右心室流出路を収容するための幅広いベースを形成している。
【００３８】
[0047]図７Ａ−７Ｂは、本発明の弁モールド７００の一実施形態と一片の摘出された心膜７１０との間の相互作用又は方向性を示している。図７Ａに関して、心膜７１０は、モールド７００の個々のテンプレート間に挟まれるように位置されている。図７Ｂは、トリミングされて処理された後であって且つ縫合糸７２０が弁リーフレットの交連に配置されて管路壁を通過した後における図７Ａの心膜７１０を示している。
【００３９】
[0048]引き続き図７Ａ−７Ｂを参照すると、図１に示される３つの連続的に連結された弁尖とは異なり、弁モールド７００は、３つの隣り合う弁尖を引き離す狭いバンド又は他の平坦な接続ストリップを含んでいる。
【００４０】
[0049]図８は、本発明の原理にしたがって形成されたモールドテンプレートを使用して人工肺管路（例えば、管路６２０）を形成するためのプロセス８００の一実施形態を示している。プロセス８００は、一片の摘出された心膜が本発明のモールドテンプレート（例えば、テンプレート４００，４２０）間に挟まれるブロック８１０から始まる。その後、ブロック８２０において、心膜は、トリミングされて例えばグルタルアルデヒドを用いてなめされる。このステップは、心膜を３次元形状へと形成し、それにより、心膜を扱うことが可能になるとともに、一片の心膜から弁付き管路を製造することができる。
【００４１】
[0050]ブロック８３０では、弁リーフレットの交連に縫合糸が配置されてもよく、また、洞房管状接合部の３つの等距離な点で縫合糸が管路壁を貫通されてもよい。その後、ブロック８４０において、３次元形状の心膜フラップは、それが代用血管を形成するように側面に沿って互いに縫合されてもよい。
【００４２】
[0051]一実施形態では、交連縫合糸が引張られ、それにより、リーフレットがひっくり返されて管路の状態となる。その後、縫合糸が管路壁の外側でしっかりと結紮され、それにより、３リーフレット弁が形成されてもよい。
【００４３】
[0052]プロセス８００は、その後、必要に応じて、心膜のオプションのストリップが右心室流出路に適合するように弁付き管路の底部に対して縫合されてもよいブロック８５０へと移行されてもよい。完成された弁付き管路の下部は、右心室流出路に対して縫合され得る状態にあり、一方、上部は、肺動脈幹に対して縫合されてもよい。
【００４４】
[0053]特定の典型的な実施形態を説明して添付図面で図示してきたが、そのような実施形態が単なる一例であって広範な発明を限定するものではなく、また、様々な他の変形を当業者が想起できることから、この発明が図示されて説明された特定の構造及び配置に限定されないことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の原理にしたがって形成された弁モールドテンプレートの一実施形態の斜視図である。
【図２】図１の弁モールドテンプレートの他の斜視図である。
【図３Ａ】本発明の原理にしたがって形成された、プラステンプレート及びマイナステンプレートの両方を組み込む一体成形モールドテンプレートの一実施形態を示している。
【図３Ｂ】本発明の原理にしたがって形成された、プラステンプレート及びマイナステンプレートの両方を組み込む一体成形モールドテンプレートの一実施形態を示している。
【図３Ｃ】本発明の原理にしたがって形成された、プラステンプレート及びマイナステンプレートの両方を組み込む一体成形モールドテンプレートの一実施形態を示している。
【図３Ｄ】本発明の原理にしたがって形成された、プラステンプレート及びマイナステンプレートの両方を組み込む一体成形モールドテンプレートの一実施形態を示している。
【図４Ａ】本発明の原理にしたがって形成された弁モールドテンプレートの一実施形態の側面図である。
【図４Ｂ】本発明の原理にしたがって互いに接続された上端及び下端テンプレートの一実施形態の断面図である。
【図５】必要とされる弁モールドのサイズを決定するために使用される一実施形態に係る寸法測定器の斜視図の写真である。
【図６Ａ】本発明の一実施形態に基づく血管プロテーゼを示している。
【図６Ｂ】本発明の一実施形態に基づく血管プロテーゼを示している。
【図６Ｃ】本発明の一実施形態に基づく血管プロテーゼを示している。
【図７Ａ】本発明の弁モールドの他の実施形態を示している。
【図７Ｂ】本発明の弁モールドと心膜との間の方向性を示している。
【図８】図１の弁モールドテンプレートを使用して図６Ａ−６Ｃの血管プロテーゼを形成するためのプロセスの一実施形態を示している。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【国際調査報告】
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