(57)【要約】システム及び方法は、血管形成術及び薬剤輸送のために血管壁組織にセレーションを形成すべく、医療用バルーンに接合された帯状体に接合されてなる楔型切開器具を含む。
2019535481.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
医療用バルーンに楔型切開器具を接合する方法であって、
帯状体の表面に沿って長さ方向に離隔した複数の楔型切開器具を含む当該帯状体を提供するステップと、
前記医療用バルーンの表面に前記帯状体の第２面を結合するステップと、
前記帯状体の前記第２面を前記医療用バルーンに結合した後、帯状体キャリアを前記帯状体から分離するステップと、を備え、
前記楔形切開器具は、各帯状体の第１面に直接近接した帯状のベース面、半径方向外向きの近位置と遠位置との間の長さに相当する長さを有し、各楔形切開器具の高さを決定する、半径方向外向きの切面、及び前記ベース面と前記切面との間に位置する側面を有し、前記半径方向外向きの切面は、前記帯状体キャリアの直線状の自由端に接合領域で接合し、前記接合領域間の領域はボイドを画定し、さらに前記帯状体の前記第１面は前記帯状体の前記第２面と対向していることを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記帯状体の前記第２面は前記医療用バルーンに接着剤で結合することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記帯状体キャリアの前記帯状体からの分離は、機械的な力によって行うことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記帯状体キャリアは、前記帯状体と一体的に形成したことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記帯状体キャリア及び前記帯状体は、化学エッチングで形成することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
医療用バルーンに楔型切開器具を接合するキャリアシステムであって、
帯状体の表面に沿って長さ方向に離隔した複数の楔型切開器具を含む当該帯状体と、
自由端を備える帯状体キャリアと、を備え、
前記楔形切開器具は、各帯状体の第１面に直接近接した帯状のベース面、半径方向外向きの近位置と遠位置との間の長さに相当する長さを有し、各楔形切開器具の高さを決定する、半径方向外向きの切面、及び前記ベース面と前記切面との間に位置する側面を有し、
前記帯状体は、当該帯状体の前記第１面と対向する第２面を有し、
前記半径方向外向きの切面は、前記帯状体キャリアの自由端に接合領域で接合し、前記接合領域間の領域はボイドを画定し、前記接合領域は機械的な力で分離できるように構成されていることを特徴とする、キャリアシステム。
【請求項７】
前記帯状体は金属を備えることを特徴とする、請求項６に記載のキャリアシステム。
【請求項８】
前記帯状体はステンレスを備えることを特徴とする、請求項７に記載のキャリアシステム。
【請求項９】
前記キャリアは前記帯状体と同じ材料を備えることを特徴とする、請求項８に記載のキャリアシステム。
【請求項１０】
前記接合領域は、前記帯状体キャリアの最近位自由端と前記帯状体の前記楔型切開器具の半径方向外向き切面の最遠位自由端とで画定されていることを特徴とする、請求項９に記載のキャリアシステム。
【請求項１１】
血管の治療箇所において、薬剤溶出型バルーンから取り込む薬剤の量を増大させる方法であって、
前処理バルーンを前記治療箇所で膨張させることによって血管壁の媒質層内に複数のミクロフィッシャーを形成して、前記治療箇所を前処理するステップと、
前記箇所から前記前処理バルーンを除去するステップと、
前記箇所に薬剤溶出型バルーンを配置するステップと、
前記薬剤溶出型バルーンを膨張させて当該バルーンを前記血管壁に接触させ、前記薬剤溶出型バルーンの表面から前記ミクロフィッシャー内に内膜を介して薬剤を溶出させるとともに、媒質内に当該薬剤を溶出させるステップと、を備え、
前記前処理バルーンは複数の帯状体を有するとともに、各帯状体は、その表面に沿って離隔した複数の楔型切開器具を含み、前記前処理バルーンの外表面に沿って長さ方向に延在している、方法。
【請求項１２】
前記複数の楔型切開器具は、前記帯状体の表面に沿って等間隔に離隔していることを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記帯状体に沿った前記複数の楔型切開器具は、同じ長さを有することを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
血管の治療箇所において、薬剤溶出型バルーンから取り込む薬剤の量を増大させる方法であって、
前処理バルーンを前記治療箇所で膨張させることによって血管壁の媒質層内に複数のミクロフィッシャーを形成して、前記治療箇所を前処理するステップと、
前記バルーンを収縮及び微小な角度だけ回転させ、帯状体の位置が当初に膨張させた際と異なる位置となるように前記バルーンを再膨張させるステップと、
前記箇所から前記前処理バルーンを除去するステップと、
前記箇所に薬剤溶出型バルーンを配置するステップと、
前記薬剤溶出型バルーンを膨張させて当該バルーンを前記血管壁に接触させ、前記薬剤溶出型バルーンから前記ミクロフィッシャー内に内膜を介して薬剤を溶出させるとともに、媒質内に当該薬剤を溶出させるステップと、を備え、
前記前処理バルーンは複数の前記帯状体を有するとともに、各帯状体は、その表面に沿って離隔した複数の楔型切開器具を含み、前記前処理バルーンの外表面に沿って長さ方向に延在している、方法。
【請求項１５】
前記複数の楔型切開器具は、前記帯状体の表面に沿って等間隔に離隔していることを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記帯状体に沿った前記複数の楔型切開器具は、同じ長さを有することを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記微小な角度は、約１度から約３０度であることを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
前記微小な角度は、約５度から約２０度であることを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
前記箇所の前処理は、非鋭利なチップを有する楔型切開器具によって行うことを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
【請求項２０】
前記箇所の前処理は、矩形の半径方向外向き切面を有する楔型切開器具によって行うことを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
【請求項２１】
前記前処理バルーンは、
内腔を有し、長軸を画定する細条の部材、
前記細条の部材の遠位側において、当該細条の部材と結合された膨張可能なバルーン、
各帯状体が、各帯状体の表面に沿って離隔した複数の楔形切開器具を有し、各帯状体がバルーンの外表面に沿って長さ方向に延在している、複数の帯状体を備え、
前記楔形切開器具は、各帯状体の表面に直接近接した帯状のベース面、半径方向外向きの近位置と遠位置との間の長さに相当する長さを有し、各楔形切開器具の高さを決定する、半径方向外向きの切面、及び前記ベース面と前記切面との間に位置する側面を有し、
前記切面は、前記近位置において第１幅を有し、前記近位置と前記遠位置との間において、第１幅よりも小さい幅の第２幅を有し、前記遠位置において、第２幅よりも大きな幅の第３幅を有することを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
【請求項２２】
前記第２幅は、前記半径方向外向きの切面の長さに沿った単一点に相当することを特徴とする、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記第２幅は、前記近位置及び前記遠位置間における中心部長さを有する中心部に相当することを特徴とする、請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
各帯状体の長さは、各帯状体の長さ方向と同軸であるバルーンの外表面の長さよりも小さいことを特徴とする、請求項２１に記載の方法。
【請求項２５】
各帯状体の長さは、各帯状体の長さ方向と同軸のバルーンの外表面の約３％から約６％の間であることを特徴とする、請求項２１に記載の方法。
【請求項２６】
各楔形切開器具の、前記半径方向外向き切面の全体の長さは、各楔側切開器具の帯状のベース面の全体の長さよりも小さいことを特徴とする、請求項２１に記載の方法。
【請求項２７】
前記半径方向外向きの切面は、曲面を有することを特徴とする、請求項２１に記載の方法。
【請求項２８】
前記半径方向外向きの切面は、少なくとも１つの面取り面を有することを特徴とする、請求項２１に記載の方法。
【請求項２９】
前記半径方向外向きの切面は、前記近位置において第１高さを有し、前記近位置と前記遠位置との間において第２高さを有し、前記第２高さは前記第１高さよりも大きいことを特徴とする、請求項２１に記載の方法。
【請求項３０】
前記半径方向外向き切面の最大高さが、第１の非境界端と、第２の無境界端との中心点であることを特徴とする、請求項２１に記載の方法。
【請求項３１】
無境界表面の最大高さは、前記近位置及び前記遠位置からずれた位置であることを特徴とする、請求項２１に記載の方法。
【請求項３２】
前記楔形切開器具の、前記ベース面から前記近位置までの側面部分は、第１勾配を有する第１部分と、前記第１勾配と異なる第２勾配を有する第２部分とを有することを特徴とする、請求項２１に記載の方法。
【請求項３３】
前記帯状体は、繊維状の表面を有することを特徴とする、請求項２１に記載の方法。
【請求項３４】
前記帯状体の、前記楔形切開器具の反対側の下面上に、複数のタブを有することを特徴とする、請求項２１に記載の方法。
【請求項３５】
前記帯状体上には、複数のレリーフを有することを特徴とする、請求項２１に記載の方法。
【請求項３６】
前記複数の帯状体は、細条であって、横方向において第１端部及び第２端部を有し、当該第１端部及び第２端部は、接着剤で固定されていることを特徴とする、請求項２１に記載の方法。
【請求項３７】
前記バルーン、前記帯状体、前記楔型切開器具の外表面には、親水性の滑層を有することを特徴とする、請求項２１に記載の方法。
【請求項３８】
前記バルーン、前記帯状体、前記楔形切開器具の外表面に、少なくとも１つの高分子保持層を有することを特徴とする、請求項２１に記載の方法。
【請求項３９】
前記バルーンは、その横方向端部において円錐体を含み、当該円錐体の最大外径は、バルーンの最大外径の約５％大きいことを特徴とする、請求項２１に記載の方法。
【請求項４０】
前記円錐体は、前記帯状体の長軸方向に配向した軌条を有することを特徴とする、請求項２１に記載の方法。
【請求項４１】
血管内の治療箇所にセレーションを形成する方法であって、
各帯状体がその表面に沿って離隔した複数の楔型切開器具を含むとともに、セレーションバルーンの外表面に沿って長さ方向に延在し、各楔型切開器具が半径方向外向き切面及び側面を有してなる、当該複数の帯状体を有する前記セレーションバルーンを配設するステップと、
前記セレーションバルーンを前記箇所で膨張させて、複数の楔型切開器具の半径方向外向き切面が血管壁の内膜層の組織と直接接触して、前記血管壁の媒質層内に劈開面を形成するステップと、
前記セレーションバルーンの膨張を継続させて、前記複数の楔型切開器具の半径方向外向き切面が最早血管壁の媒質層の組織に接触せず、前記楔型切開器具の側面が前記血管壁の前記媒質層の組織に接触して、前記劈開面を拡張させるステップと、
を備えることを特徴とする、方法。
【請求項４２】
前記劈開面の深さが約０．３ｍｍから約１．５ｍｍであることを特徴とする、請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
前記劈開面の深さが約０．５ｍｍから約１．２ｍｍであることを特徴とする、請求項４１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本発明は、２０１６年１１月１６日に出願された米国仮出願第６２／４２３，１１７号及び２０１７年６月２０日に出願された米国仮出願第６２／５２２，４８２号の本出願として出願されたものであり、米国特許法１１９（ｅ）の規定により、その利益を主張するものであり、引用によりその全ての内容を本願に取り込む。また、この出願は、２０１６年９月１６日に出願された米国特許出願第１５／２６８，４０７号に関するものであり、米国施行規則１．５７の下に、引用により、その全ての内容を本願に取り込むものである。外国あるいは国内優先のクレームが、本出願とともにファイルされた出願データシートにおいて同定されている任意の及び全ての出願は、米国施行規則１．５７の下に、引用によりその内容を本出願に取り込むものである。
【０００２】
実施形態は、血管形成バルーンなどの医療用バルーンとともに使用するケージ、並びにセレーションを介して組織内に薬剤を挿入する方法に関するものであり、ケージの製造方法及びケージによる治療方法に関するものである。また、種々の楔形の器具及びケージとともに使用することのできるスプラインにも関する。これらの中でも、楔形切開器具は、血管内のプラークに穿孔を開けるために用いられ、クラックの伝播を制御して、血流を制限するような傷の生成を抑制するものである。
【背景技術】
【０００３】
アテローム硬化性閉塞疾患は、米国や産業界においては、発作の初期の原因であって、心臓発作、四肢欠損や死に至る病である。アテロームプラークは、動脈の壁に沿って固い層を形成し、カルシウムやコレステロール、固まった血栓、組織の残骸を含む。アテローム症が進行すると、血管を通って流れる血液の供給が減少したり、あるいは閉塞により止まったりする。臨床的に重要なアテロームプラークを治療するために最も広く用いられている方法の一つとして、バルーンによる血管形成術が挙げられる。
【０００４】
バルーン血管形成術は、身体の閉塞したあるいは狭窄した血管を拡張する方法である。この方法では、バルーン血管形成のためのカテーテルが、経皮あるいは動脈の開放端を通じてリモートアクセスによって動脈内に配置される。カテーテルは、当該カテーテルのガイド部材の全体に亘り、血管に沿って挿入される。カテーテルに随伴したバルーンが、治療が必要なアテロームプラークの箇所に配設される。バルーンは、一般的に、閉塞症の治療に先立って、動脈の元々の直径の同じ大きさとなるまで膨張させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
バルーンが膨張すると、プラークは、その組成、位置、バルーンからの圧力に依存して、圧縮したり伸長したりして、割れたり、粉砕したりする。プラークは、異質であるので、ある場所では柔らかく、他の場所では固いような性質を示し、標準的な血管形成においては、予期しない劈開面を有するようになる。バルーン血管形成術は、プラークの分断を生ぜしめ、血管の形成箇所において動脈を損傷してしまう場合がある。
【０００６】
バルーン血管形成術及びその他の関係する治療システムを含む、閉塞症を治療する方法を改良することが必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態において、血管内の治療箇所において薬剤溶出型バルーンから取り込まれた薬剤は、当該箇所で前処理バルーンを膨張させることによる前処理方法によって改善することができる。この場合、血管壁の媒質層に複数のミクロフィッシャーを生ぜしめる。前処理バルーンは複数の帯状体を有し、これら帯状体は、各帯状体の表面において互いに離隔した複数の楔形切開器具を含む。前処理バルーンはその後除去されて、薬剤溶出型バルーンが当該箇所に配置される。薬剤溶出型バルーンは膨張して血管壁に接触し、薬剤溶出型バルーンの表面から溶出した薬剤を、内膜を介して媒質内のミクロフィッシャー内、さらには媒質内に浸透させる。実施形態において、複数の楔形切開器具は等間隔で離隔しており、これら楔形切開器具の複数の帯状体は全て同じ長さを有する。
【０００８】
実施形態において、血管内の治療箇所において薬剤溶出型バルーンから取り込まれた薬剤は、当該箇所で前処理バルーンを膨張させることによる前処理方法によって改善することができる。この場合、血管壁の媒質層に複数のミクロフィッシャーを生ぜしめる。前処理バルーンは複数の帯状体を有し、これら帯状体は、各帯状体の表面において互いに離隔した複数の楔形切開器具を含む。これら帯状体は、前処理バルーンの外表面に沿って長さ方向に延在する。その後、前処理バルーンは収縮し、微小な角度だけ回転して、バルーンの外周に沿って位置する帯状体の間隔が異なるようになる。特に限定されないが、４つの楔形切開器具がバルーンの外周で９０度の角度で離隔している場合、バルーンは、例えば４５度回転し、その後再度膨張して、血管壁に沿って以前は存在しなかった新規なセレーションを生成することができる。前処理バルーンは、当該前処理バルーンの帯状体が、最初の膨張した際の帯状体の位置と異なるように再度膨張する。また、楔形切開器具は、以前にはセレーションが存在しなかった血管内の領域にセレーションを形成する。前処理バルーンはその後除去され、薬剤溶出型バルーンが当該位置に配設される。薬剤溶出型バルーンは膨張して血管壁に接触し、薬剤を薬剤溶出型バルーンの表面から、内膜を介してミクロフィッシャー内、さらには媒質内に浸透させる。複数の楔形切開器具は等間隔で離隔させることができ、これら楔形切開器具の複数の帯状体は全て同じ長さを有することができる。バルーンの回転角度は、例えば、約５度、１０度、１５度、２０度、２５度、３０度、３５度、４０度、４５度、５０度、５５度、６０度、６５度、７０度、７５度、８０度、８５度、９０度あるいはこれらの数値を超える値やこれら数値未満の値、若しくはこれら数値の任意の２つを含む範囲とすることができる。実施形態において、バルーンは、約１度から３０度の範囲、あるいは約５度から２０度の範囲で回転させることができる。実施形態において、バルーンは、一度第１方向に回転させた後、同じ方向あるいは反対の方向に１回、２回、３回、４回、５回、あるいはそれ以上の回数繰り返して回転させることができ、血管壁内におけるセレーションの数を増大させることができる。
【０００９】
実施形態において、治療箇所を前処理するには、矩形状の半径方向外向き切面を有する楔形切開器具によって行う。
【００１０】
実施形態において、組織セレーションを介して薬剤を挿入する方法は、長軸を画定する内腔を有する細条の部材及び複数の帯状体を備える前処理バルーンを使用する。この前処理バルーンは、部材の遠位端で当該部材と接合する膨張性バルーンであり、各帯状体は、当該帯状体の表面に沿って離隔した複数の楔形切開器具を有し、バルーンの外表面に沿って長さ方向に延在している。この例における楔形切開器具は、各帯状体の表面に直接近接した帯状の対向するベース面、半径方向外向きの近位置と遠位置との間の長さに相当する長さを有し、各楔形切開器具の高さを画定する半径方向外向きの切面、並びにベース面及び半径方向外向きの切面間の側面を決定する。半径方向外向きの切面は、近位置において第１幅を有し、近位置と遠位置との間において、第１幅よりも小さい幅の第２幅を有し、遠位置において、第２幅よりも大きな幅の第３幅を有する。第２幅は、半径方向外向きの切面の長さに沿った単一点に相当する。あるいは、第２幅は、近位置及び遠位置間における中心部長さを有する中心部に相当する。各帯状体の長さは、各帯状体の長さ方向と同軸であるバルーンの外表面の長さよりも小さい。あるいは、各帯状体の長さは、各帯状体の長さ方向と同軸のバルーンの外表面の約３％から約６％の間である。各楔形切開器具の、半径方向外向きの切面全体の長さは、各楔側切開器具の帯状のベース面の全体の長さよりも小さい。また、半径方向外向きの切面は、１以上の曲面あるいは面取り面あるいは近位置において第１高さを有し、近位置と遠位置との間において第２高さを有する。第２高さは第１高さよりも大きい。実施形態において、半径方向外向き切面の最大高さを第１の無境界端と、第２の無境界端との中心点とすることができる。無境界表面の最大高さは、その近位置及び遠位置の中心点からずれた位置とすることができる。楔形切開器具の、ベース面から近位置までの側面部分は、第１勾配を有する第１部分と、第１勾配と異なる第２勾配を有する第２部分とを有する。帯状体は、繊維状の表面を有することができる。帯状体は、複数のレリーフを有することもできる。本方法は、第１端部及び第２端部を有する細条の複数の帯状体を備える前処理バルーンを有することができる。複数の帯状体の第１端部及び第２端部は、接着剤で固定することができる。本方法は、バルーンの外表面、帯状体、楔型切開器具を覆う親水性の滑層を使用することができる。本方法は、バルーンの外表面、帯状体、楔形切開器具を覆う少なくとも１つの高分子保持層を使用することができる。本方法は、バルーンの横方向端部において円錐体を含むことができる。円錐体の最大外径は、バルーンの最大外径より約５％大きい。円錐体は、帯状体の長さ方向に配向した軌条を有する。
【００１１】
実施形態において、楔型切開器具を医療用バルーンに接合させる方法は、帯状体の表面に沿って長さ方向に複数の楔形切開器具が離隔してなる当該帯状体を提供することによって行うことができる。楔型切開器具は、帯状体の第１面と直接隣接する帯状体の対向するベース面、半径方向外向きの近位置と遠位置との間の長さに相当する長さを有し、各楔形切開器具の高さを画定する半径方向外向きの切面、並びにベース面及び半径方向外向きの切面間の側面を有する。楔型切開器具の半径方向外向きの切面は、取付領域において帯状体キャリアの直線状の自由端に取り付けられる。取付領域間の領域はボイドを画定し、帯状体は、第１面と対向する第２面を有する。帯状体の第２面を医療用バルーンに接合する。帯状体の第２面を医療用バルーンに接合した後は、当該第２面は帯状体キャリア及び帯状体から取り外す。帯状体の第２面は、接着剤で医療用バルーンの表面に接合することができる。帯状体から帯状体キャリアを取り外すには、機械的な力を用いて行うことができる。帯状体キャリアは、帯状体に一体的に形成することができる。ある場合、帯状体キャリア及び帯状体は化学エッチングを用いて形成することができる。
【００１２】
実施形態において、医療用バルーンに楔型切開器具を取り付けるキャリアシステムは、帯状体の表面に沿って長さ方向に離隔した複数の楔型切開器具を含む当該帯状体を含む。楔型切開器具は、帯状体の第１面と直接隣接する帯状体の対向するベース面、半径方向外向きの近位置と遠位置との間の長さに相当する長さを有し、各楔形切開器具の高さを画定する半径方向外向きの切面、並びにベース面及び半径方向外向きの切面間の側面を有する。帯状体は、第１面と対向する第２面を有する。帯状体は自由端を有する。楔型切開器具の半径方向外向きの切面は、取付領域において、帯状体キャリアの自由端に取り付けられる。取付領域は、機械的な力の作用によって取り外せるようになっている。ある場合、キャリアシステム帯状体は、金属から構成する。帯状体はステンレスから構成することができ、キャリアシステムも帯状体と同じ材料から構成することができる。
【００１３】
実施形態において、血管内の治療箇所においてセレーションを形成する方法は、複数の帯状体を有するセレーションバルーンを含む。各帯状体は、当該帯状体の表面に沿って長さ方向に離隔した複数の楔型切開器具を含み、セレーションバルーンの外表面に沿って長さ方向に延在している。楔型切開器具は、半径方向外向きの切面及び側面を有する。セレーションバルーンは所定の箇所で膨張させて、楔型切開器具の半径方向外向きの切面が血管壁の内膜の組織に直接接触し、当該血管壁の媒質層に対して劈開面を形成する。セレーションバルーンを引き続き膨張させると、複数の楔型切開器具の半径方向外向きの切面は、最早上記組織に接触することはなく、楔型切開器具の側面が血管壁の媒質層の組織に接触して劈開面を拡張させる。劈開面は、約０．３ｍｍから約１．５ｍｍの深さ、あるいは約０．５ｍｍから約１．２ｍｍの深さを有することができる。
【００１４】
以下、これらの及びその他の特徴、態様、利点を、図面を参照して説明するが、当該図面は図示を目的としたものであり、本発明を限定するものではない。また、図面において、類似の参照符号は、類似の実施形態の全体を通じて一致した特徴を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１Ａ】膨張位置にある血管形成バルーン上に配設されたケージを示す図である。
【図１Ｂ】ケージ内に血管形成バルーンを配置した際の展開図であり、膨張前の態様を示す図である。
【図２】長短のスリットを有するケージの平面図である。
【図３】ドッグボーンを発症した血管の治療箇所における血管形成バルーンを示す図である。
【図４Ａ】管を切断してケージを製造する途中の図である。
【図４Ｂ】図４Ａに示す図の、Ｂ−Ｂ線に沿って切った際の断面図である。
【図４Ｃ】付加的な製造工程を施した後の、図４Ｂに示す断面図である。
【図４Ｄ】比較的大きな内腔を有する他の実施形態の断面図である。
【図４Ｅ】ケージの他の実施形態における一部を詳細に示す図である。
【図５Ａ】製造過程にあるケージの他の実施形態の図である。
【図５Ｂ】図５Ａに示すケージの、Ｂ−Ｂ線に沿って切った場合の断面図である。
【図６Ａ】ケージの一実施形態に対する帯状体及び楔形切開器具を形成するために切断したワイヤを示す図である。
【図６Ｂ】図６Ａに示す切断ワイヤの断面を示す図である。
【図７】ケージを形成するために２つのリングによって接合された複数の帯状体を示す図である。
【図８】帯状体を締結してケージの一部を構成する２つのリングを示す図である。
【図９Ａ】円錐状のリングを有するケージの他の実施形態を示す図である。
【図９Ｂ】テーパー状の外周面を有し、当該外周面上にスクリュー状の特徴部分が形成されたリングの斜視図である。
【図１０】ケージの端部を形成する多層リングに収容され、固定された状態の帯状体の端部を示す図である。
【図１１】ケージの端部を形成する多層リングに収容され、固定された状態の帯状体の端部の他の実施形態を示す図である。
【図１２】リングの斜視図である。
【図１３Ａ】フック状の特徴部分及びリングを有する帯状体を示す図である。
【図１３Ｂ】リッジ形状のフック状の特徴部分を有する帯状体の端面図である。
【図１３Ｃ】ケージの一部を示す斜視図である。
【図１３Ｄ】複数の帯状体を保持する遠位置における円錐状のリングを示す図である。
【図１３Ｅ】ケージがバルーンの周囲に配設され、膨張状態にあるバルーンに作用する力が示された当該バルーンの一端を示す図である。
【図１３Ｆ】ケージがバルーンの周囲に配設され、非膨張状態にあるバルーンに作用する力が示された当該バルーンの一端を示す図である。
【図１４Ａ】バルーンネックの内側に取り付けることが可能なフックを有する帯状体を備えたケージの実施形態を示す側面図である。
【図１４Ｂ】図１４Ａに示したバルーンに取り付けられたケージの端面図である。
【図１４Ｃ】バルーンネックの内部に固定されたフックを有する帯状体の断面図である。
【図１４Ｄ】ケージの端部を形成する多層リングを有する帯状体の端部を示す他の実施形態を示す図である。
【図１４Ｅ】複数のリングから突出した楔形切開器具を有する当該複数のリングによって保持された帯状体の一例を示す図である。
【図１５Ａ】ケージを形成するために、複数のリング状の材料で血管形成バルーンの表面に接合した帯状体を備える当該血管形成バルーンの実施形態の一部を示す図である。
【図１５Ｂ】複数のリングによって血管形成バルーンの表面に接合した複数の帯状体を有するケージを備える当該血管形成バルーンを示す図である。
【図１５Ｃ】バルーン表面の帯状体の位置を示す図である。
【図１５Ｄ】バルーン表面の帯状体の位置を示す他の実施形態に関する図である。
【図１５Ｅ】複数のリングによってバルーンの表面に接合した複数の帯状体の例を示す図である。
【図１６Ａ】リングによって固定された帯状体の例を示す図である。
【図１６Ｂ】リングによって固定された帯状体の例を示す図である。
【図１６Ｃ】リングによって固定された帯状体の例を示す図である。
【図１７】ばねを有するケージの実施形態を詳細に示す図である。
【図１８】図１８に示すばねを利用したケージの実施形態を示す図である。
【図１９】ばね及びスパイクを有するケージの一部を示す図である。
【図２０】帯状体上に楔形切開器具が設けられた実施形態の拡大図である。
【図２１】実施形態にしたがった楔形切開器具の種々の大きさ及び名称を示す斜視図である。
【図２１Ａ】楔形切開器具の実施形態を示す図である。
【図２１Ｂ】楔形切開器具の実施形態を示す図である。
【図２１Ｃ】楔形切開器具の実施形態を示す図である。
【図２１Ｄ】楔形切開器具の実施形態を示す図である。
【図２１Ｅ】楔形切開器具の実施形態を示す図である。
【図２１Ｆ】楔形切開器具の実施形態を示す図である。
【図２１Ｇ】楔形切開器具の実施形態を示す図である。
【図２２Ａ】実施形態にしたがった楔形切開器具の幾何学的構成を示す図である。
【図２２Ｂ】実施形態にしたがった実施形態にしたがった楔形切開器具の幾何学的構成を示す図である。
【図２２Ｃ】実施形態にしたがった楔形切開器具の幾何学的構成を示す図である。
【図２２Ｄ】実施形態にしたがった楔形切開器具の幾何学的構成を示す図である。
【図２２Ｅ】実施形態にしたがった楔形切開器具の幾何学的構成を示す図である。
【図２２Ｆ】実施形態にしたがった楔形切開器具の幾何学的構成を示す図である。
【図２３Ａ】実施形態にしたがった楔形切開器具の非対称な幾何学的構成を示す図である。
【図２３Ｂ】実施形態にしたがった楔形切開器具の非対称な幾何学的構成を示す図である。
【図２３Ｃ】実施形態にしたがった楔形切開器具の非対称な幾何学的構成を示す図である。
【図２３Ｄ】実施形態にしたがった楔形切開器具の非対称な幾何学的構成を示す図である。
【図２３Ｅ】理論上限定されることのない、セレーション装置の潜在的な動作メカニズムを示す。
【図２３Ｆ】理論上限定されることのない、セレーション装置の潜在的な動作メカニズムを示す。
【図２３Ｆ．１】理論上限定されることのない、セレーション装置の潜在的な動作メカニズムを示す。
【図２４】実施形態にしたがった非境界面２０４の高さがどのように変化しているかを示す図である。
【図２５Ａ】種々の箇所にレリーフが形成された帯状体の実施形態を示す図である。
【図２５Ｂ】種々の箇所にレリーフが形成された帯状体の実施形態を示す図である。
【図２５Ｃ】種々の箇所にレリーフが形成された帯状体の実施形態を示す図である。
【図２５Ｄ】種々の箇所にレリーフが形成された帯状体の実施形態を示す図である。
【図２５Ｅ】種々の箇所にレリーフが形成された帯状体の実施形態を示す図である。
【図２５Ｆ】種々の箇所にレリーフが形成された帯状体の実施形態を示す図である。
【図２５Ｇ】種々の箇所にレリーフが形成された帯状体の実施形態を示す図である。
【図２５Ｈ】種々の箇所にレリーフが形成された帯状体の実施形態を示す図である。
【図２５Ｉ】種々の箇所にレリーフが形成された帯状体の実施形態を示す図である。
【図２５Ｊ】種々の箇所にレリーフが形成された帯状体の実施形態を示す図である。
【図２５Ｋ】種々の箇所にレリーフが形成された帯状体の実施形態を示す図である。
【図２５Ｌ】実施形態にしたがったレーザ切断製造工程中において、帯状体を安定化させる方法を示す図である。
【図２５Ｍ】仮のタブを含んだ状態の実施形態を示す図である。
【図２５Ｎ】バルーンの表面に帯状体の横方向端部を接合させるための接着剤の塗布領域の実施形態を示す図である。
【図２５Ｎ．１】ランプが延在している帯状体端部から離隔した部分の、当該ランプの特徴を側面状態で示す図である。
【図２５Ｏ】実施形態にしたがったバルーンに対する錐体領域を示す図である。
【図２５Ｐ】実施形態にしたがった錐体状の軌条あるいは凸部を示す図である。
【図２６】レリーフを有する帯状体の他の実施形態を示す図である。
【図２７】楔形切開器具及び介在層を有するバルーンの断面図である。
【図２８】帯状体とひだの間に楔形切開器具を有するひだ付バルーンの実施形態を示す図である。
【図２８Ａ】ＤＣＢの前のセレーションシステムと、ＤＣＢの前のＰＯＢＡとでの、組織内での薬剤保持データである。
【図２８Ｂ】ＤＣＢの前のセレーションシステムと、ＤＣＢの前のＰＯＢＡとでの、組織内での薬剤保持データである。
【図２９】公知の壁面厚さを有するシリンダの接線応力と、壁面の厚さを無視した場合のシリンダの接線応力の簡易な式とを示す図である。
【図３０】バルーンの圧力と直径との関係を示す図である。
【図３１Ａ】チップが、当該チップによって形成された劈開の全表面に接触していない状態を示す図である。
【図３１Ｂ】ＯＣＴ画像診断で検査した患者の組織内にセレーションを挿入した状態を示す図である。
【図３１Ｃ】バルーンが左中央画像において、４ＡＴＭまで膨張した際のウェスト部分を示す図である。
【図３１Ｄ】左側に内膜切開の状態をＯＣＴ画像で示す図である。
【図３２】セレーションを形成するための改良した切削バルーンの実施形態を示す図である。
【図３３】フレキシブル性が増大して、切削が完全にあるいは部分的にセレート刃パターンで置換されている改良した切削バルーンを示す図である。
【図３４】外部カテーテルシャフトと内部部材（ガイドワイヤシャフト）との間にコイルを含むカテーテルの実施形態を示す図である。
【図３５ａ】楔型切開器具が非線形の傾斜部を有する当該楔型切開器具を備える帯状体の実施形態を示す図である。
【図３５ｂ】楔型切開器具が非線形の傾斜部を有する当該楔型切開器具を備える帯状体の実施形態を示す図である。
【図３６】楔型切開器具の、組織と接触するチップ（例えば、半径方向外向き切面）の上部の種々の特徴を示す図である。
【図３７】中央領域が、僅かに凹んでいる楔型切開器具のセレート端面の変形例を示す図である。
【図３８】組織内に侵入するチップ部分が、丸いダブルハンプ状の表面を有する楔型切開器具を示す図である。
【図３９】組織内に侵入するチップ部分が、鋭利な２点接触の表面を有するデザインの変形例を示す図である。
【図４０】組織内に侵入するチップ部分が、その中央部分が浅くなっている鋭利な２点接触の表面を有する同様のデザインを示す図である。
【図４１Ａ】楔型切開器具フレームにおいて、チップ同士が接触してなる複数の帯状体（例えば、２つの同一の帯状体）を含んで製造された帯状体を示す図である。
【図４１Ｂ】実施形態において、複数の帯状体が曲げられ、あるいは折り曲げられて、折り曲がった形態となった状態を示す図である。
【図４１Ｃ】実施形態において、複数の帯状体が曲げられ、あるいは折り曲げられて、折り曲がった形態となった状態を示す図である。
【図４１Ｄ】中央に凹み部分を有する複数の点表面を有するセレートチップを有する変形例を示す図である。
【図４１Ｅ】中央に凹み部分を有する複数の点表面を有するセレートチップを有する変形例を示す図である。
【図４２】帯状体の接合過程において、任意の箇所において廃棄可能なブランクに帯状体を接合して積層することが可能であることを示す図である。丸いチップは、連続した端部に当接させ、簡単に取り外すことができる。
【図４３】ブランクにチップを接合した状態の拡大図を示す実施形態である。
【図４４Ａ】エッチングが１以上の方向（マスクの下で、垂直方向及び水平方向）に生じる等方性エッチングを示す図である。
【図４４Ｂ】エッチングが１以上の方向（マスクの下で、垂直方向及び水平方向）に生じる等方性エッチングを示す図である。
【図４５Ａ】バルーン内に埋設されたスルーホール上に帯状体が配設された状態を示す図である。
【図４５Ｂ】バルーン内に埋設されたスルーホール上に帯状体が配設された状態を示す図である。
【図４６】バルーン内に埋設されたスルーホール上に４つのＡ型フレームの帯状体が配設された状態を示す図である。
【図４７】化学エッチングの前に配設するマスクのストリップ状アレイ（拡大図を挿入）を示す実施形態である。
【図４８ａ】ストリップアレイを示す図である。
【図４８ｂ】取外し可能領域での、隣接した楔型切開器具を拡大して詳細に示す図である。
【図４８ｃ】配列、制御、配設及び製造の容易化のために、帯状体キャリアに接合されたセレーション帯状体を示す図である。
【図４８ｄ】帯状体に対して取付け及び取外し可能な帯状体キャリアの実施形態を示す図である。
【図４９】ガイドワイヤハブ及びバルーン膨張ハブを備えるカテーテルの外径面上で、セレートすなわちスコアリングの楔型切開器具を示すセレート形成術を行うための全体システムの一実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１Ａ及び図１Ｂは、血管形成バルーン２０上に位置するケージ１０の実施形態を示す図である。図１Ａは、膨張位置を示しており、図１Ｂは、血管形成バルーンがケージ中でどのようにして膨張するかを示す図である。ここでは、最初に、血管形成バルーン及び血管形成施術に先駆けて、ケージ１０について説明する。ケージ１０は、医療用バルーン及びその他の施術で使用する別のタイプのバルーンとともに使用することができる。
【００１７】
ケージ１０は、第１リング１２、第２リング１４、及び複数の帯状体１６を有する。各帯状体は、第１リング１２及び第２リング１４間において、長さ方向に延在している。帯状体及びリングは、単一の材料体からモノリシックに形成することができる。したがって、第１リング及び第２リングは、例えば切断した管の、端切れなどから構成することができる。帯状体及びリングは、分離した材料から構成することもできるし、互いに接合することもできる。図１Ａ及び図１Ｂに示すケージは、５つの帯状体１６を有しているが、２〜１０個の帯状体を有することもできる。
【００１８】
図２は、切断された管からなるケージの平面図であるが、当該ケージは、単一の平坦な材料から構成することもできる。材料としては、弾性あるいは半弾性のものを使用することができ、高分子、共重合体、金属、合金及びこれらの組み合わせから構成することができる。帯状体は、典型的には、バルーン２０が何回も膨張できるように設計する。同様に、帯状体１６は、ケージ１０が長さ方向及び軸方向に力が作用して元の位置に戻るように構成する。
【００１９】
実施形態において、ケージ１０は、バルーン２０と分離して組立て、包装し、殺菌し、これによって、医師が、ケージ１０を血管形成バルーンなどの医療用バルーン２０の周りに位置させることができ、施術をアシストすることができるようになる。図１Ｂは、ケージ１０内に配置する前の、折りたたまれた状態のバルーン２０を示している。折りたたまれたバルーン２０は、ケージ１０を膨張させることなく、または形を変化させることなく、当該ケージ１０内に挿入することができる。ケージ１０は、バルーン２０を配置し、膨張させる以前に、当該バルーン２０を完全に囲むことができる。膨張以前のケージ１０は、バルーン２０よりも長くすることができる。これによって、装置（例えばバルーン２０）が膨張する際に、ケージ１０の一端あるいは両端が互いの方に向かって動くようになる。ケージ１０は、バルーン２０の全体に亘って、自由な状態となっている。ケージ１０の一端あるいは両端１２，１４は、バルーン２０に対して固定することもできるし、他の輸送装置の一部に固定することもできる。実施形態において、ケージ１０は、膨張したバルーン２０の如何なる箇所にも固定されていない。これによって、ケージ１０が、バルーン２０の膨張を妨害することがない。
【００２０】
実施例において、ケージ１０は、薬剤コーティングされた血管形成バルーン２０とともに使用することができ、薬剤コーティングを保護することができる。ケージ１０は、薬剤の血管に対する早期の接触を防止し、抑制することができる。図１Ｂを参照して分かるように、ケージ１０は、血管形成バルーン２０の膨張以前において、当該血管形成バルーン２０にコーティングされた薬剤の全体に亘って位置し、血管に対する当該薬剤の早期接触を防止している。ケージ１０は、薬剤コーティングされたバルーン２０の表面が、血管に対して最少量の接触で済むように、あるいは実質的に接触しないように放射状にバルーン２０を覆っている。バルーン２０及びケージ１０は、この態様で治療箇所まで進行することができる。図には示していないが、このシステムは、脈管構造内のガイドワイヤを伝って進行することができる。
【００２１】
図１Ａに示すように、ケージ１０は、膨張位置へと移行する。膨張位置において、第１リング１２及び第２リング１４は近接し、帯状体は膨張して血管形成バルーンの表面が露出する。この位置において、薬剤が血管内に疾患組織と接触するように配置される。
【００２２】
現在利用可能なシステムでは、どの程度の薬剤が疾患組織に到達するか予期することは困難である。薬剤が疾患組織にどの程度の量が到達するかを正確に予期することを制限する要素が数多く存在する。例えば、血流は、バルーン２０が治療箇所に向けて進むにつれて、バルーン２０上の薬剤を希釈する。また、血管内で装置を操縦することにより、バルーン２０が、腔内壁に擦られるようになるので、バルーン２０が治療箇所に向けて進むにつれて、薬剤の多少量がそぎ落とされるようになる。したがって、ある場合において、ケージ１０は、治療箇所へ向けてバルーン２０を進めている間において、バルーン２０を被覆している薬剤を保護する物理的なバリヤーを提供する。このように、ケージ１０は、帯状体の間隔が増大する際には、バルーン２０と薬剤被覆とが、バルーン２０の膨張の間、血管内を流れる血流に晒されるように使用される。このように、ケージ１０は、薬剤が希釈されたり、治療を必要としない身体の箇所を治療したりするのを防止し、削減することができる。見方を変えると、バルーン２０上にコーティングすべき薬剤の減量を、薬剤の輸送を制御して行うことができる。
【００２３】
実施形態において、折りたたまれたバルーン２０は、ケージ１０の全体に亘って位置することができる。図１Ａに示すように、ケージ１０は、各帯状体１６の間にスリットを有することができる。見方を変えれば、スリットは、帯状体１６のそれぞれの間を切断し、帯状体を単一の材料体から分離するために形成することができる。他の実施形態において、スリットは、近接した帯状体間の間隔と等しい。帯状体間の間隔は、レーザカットによって形成できるような非常に小さい量とすることもできるし、帯状体の幅と同程度あるいはそれ以上の大きさとすることもできる。スリットのサイズに依存して、膨張前のバルーン２０の表面の露出割合は５０％以下であり、２５％、１０％、５％、１％あるいはそれ以下とすることができる。
【００２４】
前述したように、バルーン２０の膨張は、第１リング１２及び第２リング１４を近接させる一方、帯状体１６を放射状に離隔させる。帯状体１６が膨張位置にあると、バルーン２０は、血管に対して露出し、血管壁と影響しあう。膨張位置において、バルーン２０は薬剤や幹細胞、他の治療薬を血管壁や血管壁の疾患部に輸送し、施すことができる。バルーン２０が十分に膨張した後、帯状体で被覆されていないバルーン２０の割合は、６５％〜９９％、７５％〜９９％、より一般的には８０％〜９９％、特に一般的には９０％〜９９％である。
【００２５】
ケージ１０を利用した薬剤輸送は、血管形成術を行う前、行っている最中、行った後に実施することができる。同時に、ケージは、バルーンの全体を覆う必要はなく、薬剤輸送を制御したりアシストしたりする必要もない。
【００２６】
実施形態において、ケージ１０は、血管形成施術におけるバルーン２０のドッグボーンを防止したり、抑制したりするために用いることができる。このような作用効果は、薬剤輸送に加えて、あるいは薬剤輸送に代えて用いることができる。図３は、血管形成バルーン２０が、血管２内の治療箇所に存在する状態を示す図である。図に示すように、血管形成バルーン２０は、膨張した際にドッグボーンを経験する。付着したプラーク４が、バルーン２０の膨張を抑制し、最も膨張エネルギーが必要とされるプラーク４の、バルーン２０の中心にエネルギーを集中させるよりむしろ、最初に、バルーン２０の両端を膨張させるようになる。
【００２７】
ドッグボーンを防止するために、図１Ａに示すようなケージ１０は、強いてバルーン２０の膨張を制限して、最初にバルーン２０の中央部を膨張させるようにすることができる。これは、帯状体がリングによって拘束されている端部から最も離隔した、ケージ１０の中央部が最も抵抗が少ないことに起因する。これによって、疾患の形態やバルーン２０が膨張したことによる動脈の形態とは無関係にバルーン２０のドッグボーンを防止し、抑制することができる。
【００２８】
ドッグボーンは、通常、プラークが膨張を抑制している血管内で、バルーン２０が膨張することによって発生し、バルーン２０の両端を最初に膨張させて（抵抗の欠如に起因して）、バルーン２０の形状をドッグボーンの形態とする。バルーン２０をケージ１０で包装し、リングを異なる膨張抵抗を示すように構成することにより、バルーン２０の両端は最も抵抗が高い状態となり、バルーン２０の中央部が最も抵抗が低い状態となる。したがって、ケージ１０は、バルーン２０が典型的な疾患領域に相当する中央部において膨張する傾向がある場合に、当該バルーン２０の膨張を制御し、制限する。
【００２９】
帯状体１６の配向パターンは、膨張及びドッグボーンに影響を与える。図２に戻ると、帯状体１６の中央部に位置する短いスリット２２は、帯状体１６それぞれの剛性を減少させる。これは、ケージ１０の中央部の膨張に対する抵抗を減少させるので、ドッグボーンの発生を抑制することができる。
【００３０】
ケージは、さらに帯状体上にスパイクすなわち楔形切開器具を有することができる。このスパイクは、第２の施術前あるいは第１の施術中に、血管形成のための道具として使用することができる。例えば、スパイクは、血管形成施術の前あるいは最中に、プラークを切断及び／又はプラークに孔を開けることをアシストする。このことは、薬剤輸送をアシストし、及び／又はドッグボーンを防止することにもなる。ここで述べた実施形態は、ここで述べたその他の利益及び施術同様に、これらの利益をもたらすものであり、これらの施術において用いることができるものである。
【００３１】
以下に説明するように、異なる方向及び態様で帯状体上にスパイクを位置させることができる。スパイクは、２０１２年１２月４日発行のシュナイダーらによる米国特許第８，３２３，２４３号において論じられている任意のものを用いることができ、その全体が参照としてここに取り込まれる。当該文献に記載されたプラークセレート法やその他の方法にしたがって、スパイク及びケージを用いることができる。
【００３２】
ケージ１０は、種々の方法で作製することができる。例えば、押出し工程や、管の切断、以下に詳述するようなワイヤ分断などの方法を用いることができる。図４Ａから図５Ｂには、ケージの種々の実施形態が示されている。図４Ａ及び図５Ａは、製造過程にあるケージ１０の実施形態を示している。ケージ１０は、管上において離隔した複数のスプラインを有する管状体である。実施形態において、管はプレフォームした後に機械加工し、図示のような形状となる。管は、金属やプラスチックからなる。他の実施形態において、管は押出加工した後、図示のような形状となる。例えば、管の長さ方向に離隔した複数のスプライン２４を有するプラスチック管を押出し加工によって、作製することができる。ケージ１０の断面は、図４Ｂから図４Ｄ及び図５Ａに示す。
【００３３】
スプライン２４を有する管を形成した後は、管の材料部分を除去して、スリットと帯状体１６を形成する。除去工程の一部、あるいはスリットの形成工程前に、スプラインを異なる形状のスパイクあるいは楔形切開器具として形成することができる。例えば、図４Ｂに示すスプライン２４を機械加工することにより、図４Ｃ及び図４Ｄに示すような楔形切開器具２６となる。実施形態において、スプライン２４は、付加的なプロセスによって製造することもできるし、付加的な機械加工などを要することなく、図示したような初期の楔形切開器具とすることもできる。
【００３４】
図４Ｅは、ケージの一部を拡大して示す図である。この実施形態では、帯状体１６は、複数のスパイクあるいは楔形切開器具２６を有して形成されている。実施形態においては、図４Ａ及び図４Ｂの未完成のケージをもとに、管にスリットを形成して互いに近接した帯状体を形成することができる。楔形切開器具２６は、延在したチップ及び基材を有するテント状あるいは斧頭状に形成することができる。これらのチップ及び基材は、管の長さ方向に沿って、長さ方向に延在している。楔形切開器具２６は、血管形成施術の前あるいはその最中において、プラークを切断し、及び／又はプラークに孔を開けるようにアシストする。楔形切開器具２６間の間隔は、機械加工や材料の除去によって形成することができ、帯状体の柔軟性を増大させることができる。楔形切開器具２６の間隔は、楔形切開器具２６の長さの２倍としているが、他の間隔に設定することもできる。代表的な間隔は、当該間隔と長さが４：１〜３：１の範囲であり、より一般的には、３：１〜１：１の範囲である。
【００３５】
実施形態において、スプライン２６は、材料の管から形成することができる。この場合、ケージ１０は、切断、研磨、電気放電加工、あるいは型押しされて、楔形切開器具２６を形成するためのスプラインを有するプラスチックの押出し管である。管は、その長さ方向に沿ってスリットを形成することができる。ある場合、帯状体１６は離隔して配置され、帯状体１６のいくつか又は全ては、スパイクあるいは楔形切開器具２６を有する。上述した議論から分かるように、図４Ａから図５Ｂに示す実施形態では、５本のスリットが形成され、外周面において点を形成している。
【００３６】
実施形態において、血管形成バルーン２０のケージ１０を作製する方法は、最初に、管の長さ方向に沿って位置する互いに離隔した複数のスプラインを有するプラスチック管を押出す工程を含む。実施形態において、その方法は、複数のスプラインの少なくとも１つのスプラインを切断して、管の周囲に位置する複数のスパイクすなわち楔形切開器具２６を形成する。上記方法は、さらに管を切断して長さ方向に延在した複数の帯状体１６を形成する工程を含む。各帯状体は、複数の楔形切開器具２６の少なくとも１つのスパイクを有する。
【００３７】
図６Ａ及び図６Ｂは、ケージ１０の他の製造方法を示すものである。ワイヤ２８を分断あるいは切断し、３つ以上の帯状体を形成する。これらの帯状体は、ケージ１０を構成する一部として使用することができる。実施形態において、ワイヤ２８は、合金あるいは高分子材料から構成する。レーザ切断や電気放電加工などを含む種々の異なる製造方法を用いることができる。ワイヤ２８は、例えば４つに分断することができる。実施形態において、矩形状あるいは他の形状の孔部３０をワイヤ２８に形成することができ、これによって、楔形切開器具２６の間にスペースを形成することができる。ワイヤ２８の４つに分断された部分は、ケージ１０の帯状体１６を形成する。ケージ１０は、複数のリングで組み立てることができ、任意の数の帯状体１６を含むことができる。ある場合において、ケージ１０は、１〜８個以上の帯状体１６から組み立てることができる。
【００３８】
帯状体１６は、数多くの方法で固定してケージ１０を構成することができる。ワイヤから帯状体を形成する場合に対して、当該帯状体は、押出し加工によって形成することもできるし、平坦な材料体あるいは管から形成することもできる。例えば、図２及び図４Ａ−図５Ｂに関連して説明した実施形態を変更して個々の帯状体を提供し、これらを接合してケージを形成することもできる。
【００３９】
実施形態において、帯状体は、２以上のリング１２，１４で接合してケージ１０を形成することができる。例えば、ケージ１０を構成する個々の帯状体を、その端部においてリングと接合する。図７に示すように、個々の帯状体１６は、その端部においてリング１２，１４で固定される。ケージ１０を構成するに際して、帯状体１６をバルーンの周囲に配置する前に、最初に、リング１２，１４と接合させることもできるし、ケージ１０をバルーンの周囲に組み立てることもできる。例えば、１以上の帯状体をリングと接合させる以前に、当該帯状体をバルーンの表面に配設することができる。ケージ１０は、バルーン２０の一端あるいは両端に永久的に固定することもできるし、バルーンカテーテルに永久的に固定することもできる。実施形態において、リング１２，１４は、バルーンの一部あるいはバルーンカテーテルの一部に対して帯状体を固定しておくことができる。帯状体１６は、バルーン２０を配置する以前において、当該バルーンを圧縮状態に保つことができ、膨張後にバルーンを収縮した状態にしておくことができる。
【００４０】
リング１２，１４は、代表的には円形のバンドであるが、卵型、四角形、楕円形、矩形などの任意の形態でもよい。リングは、結合力及び／又は拘束力を生成することができる。リング１２，１４は、１以上の金属、高分子、共重合体、弾性体、熱可塑性弾性体、接着剤、ハイドロゲルなどを含む任意の数の異なる材料から構成することができる。リングは、剛性を有するものでも、柔軟性を有するものでもよい。
【００４１】
ある場合において、リング１２，１４は、熱収縮材料、あるいは複数の帯状体を結合、捕捉、拘束する弾性を有する材料から構成する。これによって、帯状体１６が、その長さ方向に沿った任意の箇所、特にバルーン２０の端部で移動したり、ずれたり、傾いたり、捻じれたりするのを防止でき、抑制することができる。リングが弾性、超弾性、あるいは熱的に活性な場合、リングは帯状体の周囲に配設し、帯状体上で収縮させて、バルーン２０の外径に対して当該帯状体を拘束させることができる。好ましくは、リング及び帯状体は、バルーンが十分に膨張した状態において、当該バルーンの周囲に位置させ、熱収縮型のリングに熱を加えるようにする。他の実施形態では、熱収縮型のリングをバルーンが収縮した状態において適用する。
【００４２】
図１Ａ及び図１Ｂで述べたように、ケージは、バルーン上に作用させてスライドさせる。しかしながら、他の実施形態では、バルーンの周囲でケージを組み立てて、ケージデザインを狭小化させることができる。バルーン２０の改造において、リングをバルーンカテーテルの一方の側からバルーンカテーテル上に挿入すると、バルーン上にリングを配設した場合に比較し、リングの内径を小さくすることができる。
【００４３】
ケージ１０のリング１２，１４は、バルーン２０が収縮状態から膨張状態に移行する際にバルーン２０を収容するように構成することができる。図１Ｂに示すバルーン２０を有するケージの形態と同様に、ケージ１０の帯状体１６は、バルーン２０が収縮状態にあるときは、バルーン２０と接触している。バルーン２０が膨張した際には、各帯状体は、凹状に曲がる（図１Ａ）。実施形態において、帯状体１６は、バルーンの表面と非接触状態であって、結合していない。
【００４４】
バルーン２０が収縮し始めると、帯状体１６の材料特性によって、当該バルーン２０が元の位置に戻るようになる。元の位置は、完全に平坦な状態であってもよい。帯状体１６が、元の状態に戻ることによって、バルーン２０の収縮をさらにアシストするようになる。帯状体が、凹状の状態から平坦な状態に移動すると、帯状体の長さは、膨張時の長さ（“Ｌｅ”）から収縮時の長さ（“Ｌｄ”）に移行する。このとき、長さＬｄは長さＬｅよりも長い。帯状体１６を長さＬｅから長さＬｄとなるように、軸方向にまっすぐに伸ばすことによって、バルーン２０を延在させ、バルーン２０をより完全に収縮させることができる。
【００４５】
リング１２，１４は、種々の形状及び大きさを有し、複数の帯状体を固定することができる。図示した実施形態に関連して以下で述べる内容は、いくつかの例に過ぎない。
【００４６】
リング１２，１４は、数多くの異なる方法で帯状体１６に結合している。リングは、例えば、摩擦力によって帯状体１６と機械的に接合させることもできるし、超音波溶接、接着剤などによって結合させることもできる。図８において、リング１２，１４は、２つの部分からなり、当該リングを反対方向（例えば、時計回り及び反時計回り）に回転させることによって、ケージ１０の複数の帯状体１６に結合する。リング１２，１４は、孔部３２を有し、当該孔部を通じて帯状体１６を挿入し、リングと結合する。特に、非対称の孔部３２は、図６Ｂに示したような、周期的に離隔した楔形切開器具２６を有する帯状体を収容するように構成することができる。
【００４７】
図示したように、孔部３２は、狭小部３３及び拡張部３４を有することができる。拡張部３４は、楔形切開器具２６を収容できるように構成できる一方、狭小部３３は、帯状体１６の幅方向（すなわち、楔形切開器具２６の間の部分）を収容できるように構成できる。帯状体１６は、楔形切開器具２６を拡張部３４に嵌合させることによって、孔部３２に挿入することができる。帯状体１６は、当該帯状体１６が狭小部３３に移動するようにリング１２，１４を回転させることによって、固定することができる。これによって、楔形切開器具２６が狭小部３３を通過して移動することができなくなるので、リング１２，１４によって帯状体１６が固定されるようになる。上述のように、リング１２，１４は、ケージ１０の一方の端に存在するようにすることができる。また、図８に示すように、リング１２の孔部３２及びリング１４の孔部３２は対向しているので、これら２つのリングを反対方向に回転させることによって、帯状体１６の移動を防止する。
【００４８】
帯状体１６は、種々の形状に形成したリング１２，１４によって固定することができる。例えば、図９Ａは、帯状体１６が、その遠位置で円錐状のリング１２によって固定されているケージ１０の実施形態である。円錐体の端部は、バルーンカテーテルの遠位置に相当するので、非外傷性の装置端部を提供できる。
【００４９】
同様に、図９Ｂは、外表面においてスクリュー状に特徴部分を有するテーパーの外径を有するリング１２を示す。このスクリューの特徴部分は、末端のリングの外表面に対して、悪い印象を与える場合もあるし、良い印象を与える場合もある。
【００５０】
図９Ｂに示すリング１２は、治療の役割を果たすこともできる。テーパー状かつスクリュー状のリングは、バルーン２０を狭い病害部に案内し、挿入するのを支援することができる。コイル状の外表面１０１は、把持機構あるいは穴掘り機構を提供するように構成できる。この特徴は、リングによって操作者が閉塞した病害部（全体的あるいは部分的）にバルーンを案内することを支援し、バルーン２０が通行できるようにすることができる。表面１０１のスクリュー状の特徴部分はその外周面の周囲に形成することもできるし、コークスクリューのようにパターン化することもできる。実施形態において、外表面１０１のスクリュー状の部分は、マクロ的な大きさのものとすることもできるし、狭小な血管内を進行できるように強調された表面を提供できるようなミクロ的な大きさのものとすることもできる。外表面１０１の特徴部分は、本来的に機械的なものであるが、潤滑剤のように作用することもできる。潤滑剤としての機能は、親水性、疎水性のコーティングを行うことによってさらに向上する。表面の構造は、より少ないエネルギーで進行できるようなものに変更することができる。実施形態において、このような表面構造は、（ヤマアラシの針などにみられるような）ミクロなスケールを付加したり、（蚊が認知するような）表面粗さを付加したりすることによって実施できる。
【００５１】
図９Ｂに示すリング１２は、バルーン表面にらせん状に配設された帯状体１６に固定することができる。図９Ａに示す直線状の帯状体１６と比較して、テーパー状のリング１２と接合した帯状体１６は、バルーンの周囲に巻回させることができる。バルーンの近位置では、テーパー状あるいは非テーパー状のリング１４を使用できる。接合した帯状体１６の形態は、リング１２の外表面１０１の特徴部分と同じパターンとなる。
【００５２】
図１０及び図１１では、多層リングが論じられている。多層リングは、層間で帯状体を保持するために用いることができる。リングは、少なくとも基層１２２と上部層１２１とを有する。図１０及び図１１に見られるように、リング１２，１４は、非圧縮性の基層１２２と、熱的あるいは静電的な圧縮性の上部層１２１を有する。上部層１２１は、圧縮性の材料から構成することができ、基層１２２は、非圧縮性の材料から構成することができる。帯状体１６は、基層１２２及び上部層１２１の間に捕捉される。上部層又は上部層及び基層は、熱収縮材料から作製することができる。実施形態において、リング１２，１４は、自らがリングを形成するような長さを有する材料から形成する。
【００５３】
リングは、基層１２２が、上部層１２１より圧縮性あるいは弾性が小さいような複合材の層から形成することができる。上部層１２１にエネルギーが加わると、上部層が基層との間で帯状体を圧縮して捕捉するまで、その径を収縮させる。例えば、上部層１２１は、熱収縮材料とすることができる。このようにして、上部層１２１、基層１２２及び帯状体１６は図１０及び図１１に見られるようなケージ１０を形成することができる。実施形態において、帯状体は、バルーン及び／又はバルーンカテーテルとリングによって接合することができる。当該リングは、上部層と同様に、帯状体上に位置する熱収縮材料からなる単一の層から形成することができる。
【００５４】
帯状体及びリングは、互いの接合を容易にするためにギザ部を含むことができる。帯状体１６は、その一方の面においてギザ部１７１を含み（図１０参照）、あるいは溝部を形成するギザ部１７１を含む（図１１参照）ことができる。図１１では、上部層１２１は、熱収縮材料として示しているが、剛性のリングをギザ部１７１に嵌合させることもできる。そのような剛性のリングは、単一のあるいは多層のリングの一部とすることができ、基層１２２は存在してもしていなくてもよい。
【００５５】
図１２は、リング１２，１４の他の実施形態を示す図である。ここでは、リング１２，１４は、複数のギザ部すなわち溝部１７を有している。溝部１７は、帯状体１６を、その遠位置において幅方向に収容できるような大きさの幅を有している。帯状体の端部は、接着剤、機械的結合、リング周囲の熱収縮材料による包装などによって、溝部１７内において、リング１２，１４と接合することができる。実施形態において、図１１の帯状体１６が図１２のリング１２，１４内に配設されて、ギザ部が互いに係合する。
【００５６】
図１３Ａ−図１３Ｃは、帯状体１６の、リング１２，１４への保持状態を改良する固定部１８１を含む帯状体１６の例である。固定部１８１は、大きな表面粗さを有する帯状体１６の一部を構成する。固定部１８１は、リッジ形状すなわちセレート状の要素であり、帯状体１６を、リング内にはめ込む、すなわちリング上で帯状体を保持する。
【００５７】
リング１２，１４が、高分子材料からなる場合、固定部１８１は、帯状体１６の端部の狭小領域に形成することができ（図１３Ａ及び図１３Ｂ参照）、また、帯状体の長さ方向に沿って配設することができる（３以上のリングが用いられるような場合）。固定部１８１は、図１３Ａに示すように、高分子材料に対して、当該高分子材料のガラス転移温度近傍あるいはそれ以上の温度で押し込まれる。これによって、固定部１８１は、図１３Ｃに示すように、帯状体１６をリング１２，１４と係合すなわち接合するようにして用いることができる。
【００５８】
図１３Ａにおいて、リング１２，１４は、固定部１８１をその本体内に取り込むようにして示されている。図１３Ａは、リッジ型の固定部１８１を有する帯状体１６を示している。図１３Ｂは、固定部１８１の他の実施形態を示している。固定部１８１は、リング１２，１４の幅よりも長く形成されており、ケージ１０上に張力を提供するようにデザインされている。
【００５９】
リング１２，１４をゴムや高分子などの弾性材料、金属合金、ばねのような弾性を有するデザインから構成した際は、リング１２，１４は、ケージ１０に対して張力を供給できるように使用することができ、これによって、ケージ１０をリラックス状態、すなわちバルーンの収縮状態に戻すようにすることができる。また、帯状体１６の楔形切開器具２６を有しない部分を最も薄くかつ柔軟にする。これによって、帯状体１６の、力が最も作用するバルーン２０の端部において柔軟性に富むようにすることができる。
【００６０】
図１３Ｄから図１３Ｆは、リングを構成する弾性材料が、バルーンの膨張の間にケージに張力を供給し、当該張力が解放された際にバルーンの収縮を促進する例を示す図である。図１３Ｄでは、ケージ１０は、バルーン２０に近接して配設されている。ケージ１０は、リング１２，１４によって、バルーンに固定された複数の帯状体１６から構成されている。リング１２，１４は、楔形切開器具２６が、バルーン２０の表面に垂直になるように、帯状体１６を直線状に引き下げることができるような弾性材料から形成することができる。“Ａ”は、リング１４の近位端を概略的に示す透視図である。図に示すように、リング１４は、接着剤２３によって、外部カテーテル軸２２に固定されている。また、内部ガイドワイヤ軸２１が、バルーン２０に対して同軸に設けられている。ガイドワイヤ軸２１は、カテーテル軸２２に対して固定されている。例えば、ガイドワイヤ軸２１及びカテーテル軸２２の両方をバルーンカテーテルの近位端で図示された２つに分かれたルアーのように、ハブ上の異なるポートに接合することができる。バルーンは、カテーテル軸内部に流体を注入することによって膨張することができる。実施形態において、カテーテル軸２２は、図示したようなリング１４内で開口するよりもバルーン２０の内部で直接開口している。リングは、カテーテル軸２２及び／又はバルーン２０と接合することができる。
【００６１】
図１３Ｅ及び図１３Ｆは、バルーン２０が膨張し、続いて収縮するときの、バルーン２０及びケージ１０を示す図である。上述のように、バルーン２０が膨張する際は、リング１２，１４を構成する弾性材料が伸長してケージ１０が膨張する。図１３Ｅ及び図１３Ｆに示す実施形態においては、リングは、弾性の高分子材料から構成され、帯状体１６は、金属あるいは非弾性の高分子材料から構成することができる。図１３Ｅに示すように、バルーン２０が膨張すると、ケージ１０の帯状体１６は離隔するように移動し始める。バルーン２０が膨張する際、各帯状体１６を外方に押出すために、バルーン２０上、すなわち伸長によってケージ１０上において、放射状かつ外方に向いた（矢印で示すように）力が作用するようになる。バルーン２０が膨張する際、リング１２，１４は張力下にあり、帯状体１６は、バルーン２０とともに膨張しながら、配列状態を保持できるように伸長する。
【００６２】
張力は、バルーン２０が収縮するのを助長する。図１３Ｆに示すように、バルーンが収縮する間、帯状体１６に作用する張力は放射状かつ内向きに作用する力を生ぜしめ、帯状体１６及びリング１２，１４が非緊縛の状態に戻るようになる。この力は、帯状体１６を引張って平坦にし、カテーテルを引き込むための狭小なプロファイルを提供する。
【００６３】
図１４Ａから図１４Ｄは、種々の形態のリングとともに帯状体１６の実施形態を示す図である。図１４Ａ及び図１４Ｂに示すように、リングは、バルーン２０の首部上の縁部から形成することができ、カテーテルの一部は、当該カテーテルをバルーン２０に結合させるために用いることができる。カテーテルは、バルーン２０内で膨張した気体あるいは液体の通り道を提供することができる。オーバーモールドや熱収縮などの付加的な要素を、接着剤や高分子材料と同様、結合箇所に適用することができる。これによって、ケージ１０を構成する帯状体１６の長さ方向に沿って、バルーン２０から圧力が漏れるのを防止することができる。
【００６４】
図１４Ａから図１４Ｄに示すように、帯状体の端部のフック１６１によって、帯状体は、バルーンの表面に沿って簡単に配列させることができ、帯状体をバルーン２０の軸の長さ方向に配向させることができる。フック１６１は、帯状体１６の各端部と一体化することができる。フック１６１は、バルーン２０の首部の外径部（“ＯＤ”）から開口部及び首部内部に向けて、当該首部の縁部の周囲を覆うように形成することができる。フック１６１の端部は、バルーン２０の首部の、内径部（“ＩＤ”）内に位置する。
【００６５】
帯状体１６の両端がフック１６１を有することもできるし、一端がフックを有することもできる。端部は、同様な方法あるいは異なる方法で、バルーンカテーテルと接合することができる。例えば、熱収縮材料を、帯状体及びバルーンの端部を覆うように設けることができる。実施形態において、熱収縮材料は、帯状体及びバルーンの一端の周囲を覆うように設けることもできるし、図８から図１２に関して説明したように、剛性のリングを、熱収縮層を有していてもよい帯状体及びバルーンの他端に用いることもできる。
【００６６】
帯状体は、バルーンの他の部分において、当該バルーンと接合してもよいし、接合しなくてもよい。図に示すように、帯状体１６は、バルーンの形状と合致するヒンジあるいは予め曲げられた領域を有することができる。したがって、膨張状態の帯状体は、バルーンの軸と平行な楔形切開器具２６を有する主部を備えることができる。この場合、主部からフック１６１に向けて傾斜部が延在する。傾斜部は、バルーンが膨張した際に所定の角度を有するが、バルーンが収縮した際には、平坦となる。実施形態において、傾斜部間に位置するヒンジは、帯状体を構成する材料の厚さの小さい部分で構成されることになる。
【００６７】
図１４Ａに示すように、帯状体は、フック１６１によって、分離したリングを用いることなしにバルーンと接合することができる。バルーンは、所定の位置でフックに固定されたカテーテル（例えば１以上の腔を有する延在した管）に接着させることができる。図１４Ａでは、簡単のために１つの帯状体を示しているが、２〜５以上の帯状体（図１４Ｂ）を用いることができる。
【００６８】
図１４Ｃは、バルーン２０に接合しているフック１６１の詳細を示す図である。図から分かるように、バルーンはリングの基層１２２として機能し、上部層１２１が示されている。接着剤１２３は、上部層１２１をバルーンに固定するようにして示されている。実施形態において、上部層１２１は、カテーテルの管とすることができる。
【００６９】
図１４Ｄは、２つの層１２１、１２２からなるリングを示している。２層リングは、熱収縮材料からなる２つの層を含むことができる。図１０及び図１１で述べたように、図１４Ｄに示すリングは、多層リングであって、基層１２２は上部層１２１より圧縮性あるいは柔軟性が低く、さらにエネルギーが上部層に負荷されると、上部層が圧縮されて、帯状体を基層１２２と上部層１２１との間に捕捉して、ケージ１０を作製するまで、その直径を収縮させる。
【００７０】
図１４Ｅは、バルーン２０の表面上で帯状体１６を固定しているリング１２，１４の他の実施形態を示す。“Ａ”は、楔形切開器具２６が、リング１２，１４の表面から突出するように、リング１２，１４をバルーン２０に固定した部分を示すものである。下方の帯状体１６を示すために、リング１２，１４の中央部を切り欠いたものである。楔形切開器具２６は、種々の方法でリング１２，１４から突出させることができる。例えば、リング１２，１４が帯状体１６に固定されているときに、リング１２，１４を構成している材料を切り欠くことによって、突出させることができる。この場合、孔部２７を形成する。リング１２，１４は、予め切り欠いた複数の孔部２７を有することができ、これによって、楔形切開器具は、延在することができる。リング１２，１４は、バルーン２０の傾斜と合致するようにして形成することができる。例えば、リングを構成する材料に切れ目２９を形成して、熱収縮材料からなるリングがバルーンの形状に沿って収縮するようにすることができる。
【００７１】
リング１２，１４は、バルーン２０のテーパー状の部分に合致するように形成することができる。例えば、リングの切り目２９は、熱収縮材料からなるリングが、バルーンの形状に沿って収縮できるようにする。
【００７２】
上述のように、各帯状体１６は、１以上のリングの間に延在するようにできるが、必要に応じて他のリングを用いることができる。例えば、特に長形のバルーンの場合には、３〜１０以上のリングを用いることができる。一例として、３００ｍｍの長さを有する血管形成バルーン２０を、各端部に２つのリング１２，１４を有するケージ１０に嵌合させることもできる。リング１２，１４に加えて、ケージ１０は、リング１３あるいはその他の同様な制御要素を有することができ、これによって、バルーン２０が動脈壁に向かって膨張した際に、帯状体１６の配列と配向とを保持することができる。
【００７３】
図１５Ａに示すように、リング１３は、バルーン２０の全体の長さの一部とすることができる。リング１３のデザインは、バルーン２０の長さの１．５倍未満とする。リング１３は、バルーン２０の長さの１．０〜０．５倍である。より一般的には、リング１３の長さは、バルーン２０の直径の２．５〜１．５倍であり、代表的には１．５〜０．５倍である。各リング１２，１３，１４は、これらリングの１以上の利点及び機能を奏するために異なる材料から構成することができる。
【００７４】
リング１３は、バルーン２０本体の外表面上に配設することができる。リング１３は、帯状体１６の位置及び配向を保持できるように、帯状体１６の本体を保持するようにデザインすることができる。図から明らかなように、帯状体１６は、バルーンの肩部に沿って延在してはいない。したがって、帯状体は、バルーンの軸と平行に延在することができる。図１５Ａは、簡単のために１つの帯状体１６のみを示しているが、２〜５以上の帯状体を用いることもできる。
【００７５】
リング１３は、膨張したバルーン２０の全体に亘って位置することができ、バルーン２０の一端に配設されたリング１２，１４と異なる特性を有していてもよい。図１５Ａに示すように、バルーン２０の表面全体に亘って位置するリング１３は、バルーン２０の端部に位置するリングよりも弾性を高くすることができる。これによって、リングは、膨張したバルーン２０及び収縮したバルーン２０を収容することができる。バルーン２０の外径上で使用されているリングは、各分離した帯状体の２つの端部において配設されている。帯状体１６は、接着剤、溶接、摩擦力、その他の方法で、上述したリングと接合されていてもよい。
【００７６】
帯状体の列及び／又は帯状体のセグメントを、バルーン２０の周囲に配設することができる。帯状体の列は、バルーン２０の長さ方向の全体に亘って延在させてもよいし、させなくてもよい。帯状体の列は、ギャップによって分離された直列配置の複数の帯状体を含んでもよい。バルーン上に直列配置の帯状体を配設することにより、より柔軟性を付与することができ、曲がりくねった腔内を通る輸送性を改善することができる。
【００７７】
前述のように、リング１２，１３，１４は、バルーン２０の表面上で帯状体を保持するために用いることができる。リングは、本願明細書で述べたような、数多くの異なる方法で、帯状体と接合することができる。実施形態において、楔形切開器具を有しない帯状体の端部をリングと接合することができるし、楔形切開器具を有する帯状体の端部をリングと接合することもできる。
【００７８】
図１５Ｂは、バルーンカテーテルの他の実施形態を示すものである。４つの列が等間隔に配設されている帯状体を有するケージ１０を備えるバルーン２０が開示されている。各列は、２つの直列配列された帯状体を有する。リング１３は近接した帯状体１６と接合して、バルーン２０の表面にまたがって、帯状体１６を適切に固定し、配向させている。リング１２，１４は、帯状体の端部を押さえつけている。
【００７９】
“Ａ”は、ケージ１０を伴うバルーン２０の遠位置を拡大して示す図である。“Ａ”のハッチングは、装置の異なる箇所を視覚化して描写するためのものである。図に示すように、バルーン２０の端部は、複数の帯状体１６をバルーン２０の表面に固定するためのリング１２を有する。バルーン２０は、カテーテル１９の近傍に配設している。リング１２は、熱収縮材料から構成することができる。楔形切開器具は、リングを貫通して延在している。帯状体の配設は、さらに図１５Ｃで明確になっている。図１５Ｃでは、一対の帯状体１６が、どのようにして直列配置されているかが示されており、帯状体１６がバルーン２０の全体にまたがっていることを示している。
【００８０】
柔軟性を改善するために、ケージ１０は、図１５Ｂ及び図１５Ｃに示すよりも多くの帯状体１６からなる列を有することもできる。図１５Ｄから図１５Ｅは、５つの帯状体１６が、バルーン２０の表面で直列配置されている例を示すものである。前述したように、帯状体１６は、複数のリング１３でバルーン２０の表面に固定することができる。“Ａ”は、直列配置された２つの帯状体間のギャップを示すために、リング１３を切り欠いたものである。図１４Eに関連して説明したように、楔形切開器具は、種々の方法でリング１３を貫通して突出することができる。例えば、楔形切開器具の形状を、当該楔形切開器具が、リング１３の材料を貫通するようにできる。また、リング１３が複数の孔部を有し、楔形切開器具が当該孔部を貫通するようにできる。
【００８１】
列状に配設された複数の帯状体を有することに加えて、列を構成する帯状体間のギャップを調整して柔軟性を調整することができる。シータ方向の直線的配列（角度ずれ）及び帯状体間のスペース配列（ギャップ）の設定を容易にするためには、製造工程及び道具の選定において、相対的に大きな許容誤差が必要とされる。ギャップの許容誤差は±５ｍｍであり、角度ずれは±２５°である。また、ギャップの許容誤差は±３ｍｍであり、角度ずれは±１０°である。また、ギャップの許容誤差は±２ｍｍであり、角度ずれは±５°である。より大きな曲部を有するケージデザインの場合は、所定の間隔で離隔した、直線的に連続な周期配列の帯状体とすることができる。これによって、バルーンが曲げ性を制御して少ない応力で解剖学的空間を提供することができ、全体のシステムにおける効果的な押出し性を可能とすることができる。
【００８２】
ここで示されている帯状体１６は、平坦な底面を有する。これによって、帯状体１６をバルーンの表面上に設置して、楔形切開器具の向きを維持しやすくなる。また、バルーン２０の表面上で帯状体１６が回転移動するのを防止できる。
【００８３】
このような帯状体及びリングの形態は、３つの特徴ある作用効果を奏する。１番目として、バルーン表面に対する楔形切開器具の垂直性、２番目として、バルーン上での帯状体の平坦性及び目立たないような高さ、そしてそれらに起因して、楔形切開器具を移動させた際の損傷した組織への接触防止、３番目として、バルーンの収縮をアシストする、あるいはバルーンの収縮に対する負荷を小さくすることである。これらの特徴を実行するために、帯状体は、典型的には平坦な底面を有し、その一端において、リングでバルーンに結合している。また、帯状体は折りたたまれて、楔形切開器具が組織と接触するのを制限し、リングが楔形切開器具を覆うように形成されている際に、楔形切開器具は、リングを突き破る。楔形切開器具の大多数は、血管壁を貫通するような高さを有している。リングは、帯状体の端と端とを引張ることによって、あるいは放射状に圧力を負荷することによって、バルーンを収縮させる力を生成するようにデザインすることができるが、リングは、帯状体の動きを制限することによって、帯状体を支持するようにデザインすることができ、楔形切開器具の配向性を促進し、帯状体がバルーンから離隔するのを防止することができる。これらの機能的な特性に寄与するデザイン的な特徴は、楔形切開器具の配向性を安定化させることができる平坦な底面を有し、バルーンに接して存在するように十分に薄い、すなわち折りたたまれたバルーン中に含まれるような十分に薄い帯状体を有することである。楔形切開器具間にスペースを設けることは、リングを当該スペースに配設することができる。帯状体の楔形切開器具を有しない部分は最も薄くなっている。当該箇所は、リングを帯状体に結合させるために大きくすることができる。帯状体は、バルーンの端部で最も柔軟にすることができる。この部分は、カテーテルが移動する際に、最も力が大きくなる箇所である。その他の利益及び利点についても提供することができる。
【００８４】
リング１２，１３，１４は、種々の方法で帯状体と接合することができる。図１６Ａから図１６Ｃは、帯状体１６に固定されたリング１２，１３，１４の例である。図１６Ａは、バルーンの周囲を材料で包装して、リング１２，１３，１４を形成し、当該リングで１以上の帯状体を固定するものである。図１６Ｂでは、リング１２，１３，１４が各帯状体の一部を包装するものである。これによって、図１０に示された方法と同じ方法で帯状体を固定することができる。図１０では、各リングが、上部層及び基層を有し、これで帯状体１６の一部を包装するものである。図１６Ｃでは、剛性のリング１２，１３，１４がバルーンの一部に接合されている。帯状体の一部をリングに固定することもできる。
【００８５】
リング１２，１３，１４の一部あるいは全体を熱収縮材料から構成することができる。熱収縮材料は、エネルギー照射による架橋結合する押出し管として形成することができる。この管は伸長し、あるいは所望の厚さに形成される。管は伸長されて、柔軟かつミクロ的に薄い管壁とすることができるし、厚い管壁を有する剛性の高い管とすることもできるし、それらの中間のものとすることもできる。架橋結合によって直径が決定され、その収縮率は、２：１〜１０：１である。熱収縮は、典型的には半径方向において生じるが、長さ方向において生じてもよい。
【００８６】
熱収縮材料は、ポリオレフィン、（フッ素化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フッ化ポリビニリデン（ＰＶＤＦ）（例えばＫＹＮＡＲ）を含む）フッ素ポリマー、ポリ塩化ビニル、ネオプレン、シリコーン、エラストマー、合成ゴム、フッ素ポリマーエラストマー（例えば、ＶＩＴＯＮ）から製造することができる。バルーンとともに膨張するような柔軟な材料が望ましい場合は、ポリオレフィン、シリコーン、エラストマー、ＶＩＴＯＮ（合成ゴム及びフッ素ポリマーエラストマー）の１以上を含むことができる。
【００８７】
管状の熱収縮材料は、帯状体１６上をスライドさせることができる。このような管材の収縮率は、３：１以上（例えば、３．５：１、４：１、４．５：１、５：１、６：１など）に設定する。これによって、バルーンの変形やその他の特性変化を防止した状態で、ゆっくりと熱収縮を行うことができる。このような材料は、バルーンの直径の範囲内（例えば約０．５ｍｍ程度の半順応性バルーンに代表されるような）で、当該バルーンの形状に沿うような十分な柔軟性を有する。熱収縮材料は、接着剤やその他のコーティングを有していてもよく、これによって、熱収縮材料とバルーンとの結合を行ってもよい。熱収縮材料は、薄膜とすることができる。また、熱収縮材料は、管材とする代わりに、シート状あるいは多層シート状としてもよい。
【００８８】
ケージを有するバルーンカテーテルの使用方法は、膨張したバルーンの周囲に帯状体を配設する工程を含む。帯状体は、楔形切開器具を有してもよい。帯状体は、バルーンの周囲に等間隔で配設することができる。帯状体は最初に長さ方向に延在することができ、例えば、２〜６列の列状に連続的に配設することができる。各列は、２〜６の帯状体を有する。帯状体は、バルーンに対して接着剤で永久的に接合することもできるし、一時的に接合することもできる。熱収縮材料は、リングとして、帯状体の端部周囲に配設することができる。熱収縮材料からなるリングは、バルーンの周囲に配設された多層の帯状体の端部に結合することもできるし、覆うようにすることもできる。熱収縮材料からなるリングは、連続的に列をなすように配設された、隣接する帯状体の端部に結合することもできるし、覆うようにすることもできる。熱が負荷されると、熱収縮材料は収縮する。バルーンは収縮させて、使用前の準備として殺菌することができる。
【００８９】
図１７は、ケージ１０の詳細を示す図である。実施形態において、帯状体１６は、ばねゾーンからなるセクション３４を有する。帯状体のばね領域は、複数の利益をもたらす。例えば、ばね領域３４は、ケージ１０の柔軟性を増大させることができる。ケージ１０の柔軟性が増大することにより、ケージ１０はより簡単に曲がりくねった血管内を通過することができる。ばね領域３４は、楔形切開器具の基材として機能し、楔形切開器具が所望の方向を向いたまま保持できるようになる。
【００９０】
実施形態において、ばね領域３４は、バルーン２０の表面と相互干渉することができ、楔形切開器具２６が、外方に向かって突出するように帯状体を位置させることを助長することができる。また、楔形切開器具が、望ましくない程度に曲がったり、位置を変化させたりしないようにすることもできる。実施形態において、ばね領域３４は、バルーンの膨張後において再び折りたたむことをアシストする利益を提供することができる。ばねは、バルーン２０に対して機械的な張力を負荷することができ、バルーン２０を圧縮した状態とすることができ、圧縮サイクルにおいてバルーン２０を圧縮するリングの補助をすることができる。
【００９１】
ばね領域３４は、波状の形態をしており、直線領域３６と結合している。楔形切開器具２６は、直線領域に位置することができる。他の実施形態において、ばね領域は、正弦波の形態とすることもできる。図１８に示されているように、ばね領域は、遠位置に比較して近位置で大きな振幅を有している。周期が、遠位置の直線領域に向かい、ばね領域に沿って増大する一方、振幅を減少させることができる。実施形態において、ばね領域の一端は、ばね領域の他端よりも振幅を大きくすることができる。実施形態において、ばね領域は、対称とすることができる。
【００９２】
図１８は、ばね領域３４及び直線領域３６を利用したケージ１０の種々の実施形態を示す。任意の数の異なるパターンを用いることができる。図１９は、直線領域３６上における楔形切開器具の詳細を示す図である。
【００９３】
ここで開示したシステム及び方法においては、動脈や静脈などの血管内腔を含む、体腔内にケージや楔形切開器具を配置することができる。動脈は、例えば、冠状動脈、末梢血管、頸動脈、脳動脈などを含む。また、例えば、腸骨、大腿骨、表在性腸骨、その他の末梢脈管構造などを含む。本システムは、呼吸器系、消化器系、尿管系、生殖器系、リンパ系、聴覚系、視覚系、内分泌系などの腔内あるいは輸送管内で用いることができる。１以上のシステムにおいてセレートを形成するための装置は、僅かに異なった形態を取ることができる。使用位置と関係なく、本システムを用いることができるし、本システムは、スパイク（ここでは、楔形切開器具、スプライン上のセレート要素、膨張機構を含む）を含むことができ、カテーテル状の装置に取り付けて（バルーンのように）スパイクの特徴部の直径を増減できる。
【００９４】
図２０は、帯状体３００上の楔形切開器具２００を拡大して詳細に示す図である。楔形切開器具２００は、帯状に対向する基面２０２（ここでは境界面と呼ぶ）を有する。楔形切開器具２００の基面２０２は、楔形切開器具２００が外方に突出しており、楔形切開器具とバルーンとの間の界面で、帯状体の表面と直接的に連続した基面として定義できる。帯状体は、スプライン３００あるいはその他の帯状体構造とすることができる。実施形態において、基面２０２は、鋭角な端部を保持できるような固い材料からなり、その幅は相対的に狭小である。実施形態において、好ましい材料は、ロックウェルＣスケール硬さが５２から６４のマルテンサイトステンレスであるが、ポリオレフィン、（フッ素化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フッ化ポリビニリデン（ＰＶＤＦ）（例えばＫＹＮＡＲ）を含む）フッ素ポリマー、ポリ塩化ビニル、ネオプレン、シリコーン、エラストマー、合成ゴム、フッ素ポリマーエラストマー（例えば、ＶＩＴＯＮ）あるいはこれらの組み合わせなどの、高分子あるいは共重合体から製造することができる。なお、高分子あるいは共重合体は、上記材料に限定されるものではない。帯状体の幅は、０．００８インチ以下、０．０１０インチ以下、０．０１２インチ以下とすることができる。ある場合において、その幅は、０．００６から０．０２０インチの間、あるいは０．００４から０．０３０インチの間とすることができる。帯状体３００は、バルーンの長さ方向に沿って位置するが、バルーンの長軸から立ち上がって９０°になるように位置することもでき、さらには、異なるピッチでらせん状に位置することもできる。実施形態において、帯状体３００の高さは、０．００４から０．０１０インチの間とすることができ、０．００４から０．０１０インチ、さらには０．００２から０．０２０インチの間とすることができる。
【００９５】
図２０において、楔形切開器具２００は、半径方向外向き切面２０４（ここでは、非境界面と呼ぶ）を有することができる。この面は、第１端部２０６（例えば近位置）から第２端部２０８（例えば遠位置）に亘る楔形切開器具２００の上部面を画定し、身体の組織、プラーク、あるいはその他の構造部に接触するように構成することができる。さらに、前面２１０、後面２１２、対向する側面２１４，２１６が示されている。実施形態において、側面２１４，２１６は、帯状体の長軸に垂直上方に延在し、半径方向外向き切面は、側面２１４及び２１６間において、直線、曲線又は他で説明するように、側面あるいは側面軸に対して所定の角度を有するような形態で延在している。帯状体すなわちスプライン３００は非境界面３０２を有する。非境界面３０２は、楔形切開器具２００の側面（例えば３０４）及び底面３０３と同様に、帯状の対向面すなわち境界面２０２と同じ幅を有することができる。
【００９６】
図２１は、楔形切開器具の限定されない実施形態の概略構成図である。実施形態において、半径方向外向き切面（例えば図２０の第１端部２０６及び第２端部２０８間の、半径方向外向き切面２０４）の長さＬＵは、帯状の対向面（図２０における帯状の対向面２０２）の全体長さＬＢから約３０％、約２０％、約１０％短い。実施形態において、長さＬＵは、長さＬＢの約５０％から約２０％とすることができ、ある場合には、長さＬＢと同程度とすることができる。半径方向外向き切面の幅ＷＵは、帯状の対向面の幅ＷＢと等しいか、それよりも小さい。典型的には、幅ＷＢの約１０％、約２０％、約３０％、約４０％、約５０％以下、あるいは約２０％から約５０％の間とすることができる。また、ある場合には、幅ＷＢの約５０％、約６０％、約７０％、約７５％、約８０％まで増大させることもできる。したがって、面２０２の両端において、面２０２の幅ＷＢから半径方向外向き切面の幅ＷＵに向かう勾配を画定する９０°以下の角度θが形成される。実施形態において、半径方向外向き切面の幅ＷＵは両端において一定とすることができるし、半径方向外向き切面の長さＬＵに沿って、例えば第１側面から第１側面と第２側面との間の点あるいは部分に向かって減少する、または近位置及び遠位置間の点あるいは部分から遠位置に向かって増大するように変化させることもできる。実施形態において、近位置及び遠位置間の相対的に中央に位置する部分は一定の幅を有し、中央部分を囲む横方向に位置する部分は、テーパー状の幅を有するようにすることができる。
【００９７】
半径方向外向き切面の幅ＷＵは尖って狭小化しているが、面２０２の幅ＷＢから半径方向外向き切面の幅ＷＵに対する勾配は、図２２Ａ（二等辺三角形に似た端面）及び図２２Ｂ（等角図）に示すように、一定の角度θで傾斜しているが、二重、三重あるいはそれ以上の異なる複数の角度（例えば、第１部分の第１角度、第２部分の第１角度よりも小さいあるいは大きい第２角度、ある場合には、第３部分の第１角度よりも小さいあるいは大きく、第２角度よりも小さいあるいは大きい第３角度）で傾斜してもよい。図２２Ｃは楔形切開器具の端面図であり、図２２Ｄは楔形切開器具の等角図である。楔形切開器具は、基面２０２から半径方向外向き切面に向けて複数の異なる勾配を有している。ここでは、基面と当該基面と交差する勾配面との角度θ１よりも、その上方の水平面と勾配面との角度θ２が大きくなっている（換言すれば、基面からの第１勾配Ｓ１が、その上方の第２勾配Ｓ２よりも急ではない）。図２２Ｅ及び図２２Ｆは、角度θ２が角度θ１よりも小さい（換言すれば、基面からの第１勾配Ｓ１が、その上方の第２勾配Ｓ２よりも急である）ことを除いて、図２２Ｃ及び図２２Ｄと同様の図である。
【００９８】
また、異なる高さで段部を有することもできる。この場合、幅は高さとともに狭小化する。複数の段部を有する場合、ステンレスのリールを尖らせる方法では作製方法が制限される。
【００９９】
半径方向外向き切面（例えば、図２０における半径方向外向き切面２０４）の高さは、側面２０６から側面２０８までの長さあるいは幅の高さと同じにすることができる。実施形態において、半径方向外向き切面２０４の高さは、第１端部２０６から第２端部２０８に向けて変化するようにすることができる。半径方向外向き切面２０４が変化するとき、当該面は、楔形切開器具、スパイクあるいはセレート状のように立設した特徴部となる。第１端部２０６及び第２端部２０８間の半径方向外向き切面２０４の長さ方向に沿う立設した特徴部の中間点は、半径方向外向き切面２０４の最も高い点となるが、最も高い点は、中間点からずれてもよいし、複数存在してもよい。楔形切開器具２００の半径方向外向き切面２０４の、第１端部２０６及び第２端部２０８と、帯状体３００の非境界面３０２との高さの最大変化は、楔型切開器具２００の全体の高さの約８０％未満、約７０％未満、約６０％未満、約５０％未満、約４０％未満、約３０％未満、約２０％未満、約１０％未満とすることができる。
【０１００】
実施形態において、帯状体３００は、表面が粗い、あるいは繊維質の裏面を有し、これによって、下方に位置するバルーンの外表面との密着性を助長することができる。帯状体は、四角形状、矩形状、底面の幅が上面の幅のおおよそ又は少なくとも１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、１００％の幅を有する台形状など所望の形状とすることができる。実施形態において、帯状体３００の上部面の約１／３から１／２が楔形切開器具で覆われ、約２／３から１／２が楔形切開器具で覆われていないようにすることができる。
【０１０１】
図２１において、半径方向外向き切面を上方から見た場合、半径方向外向き切面の一端から他端に向けて延在するような直線とすることができる（例えば、半径方向外向き切面の幅ＷＵは点となる）。これは、明確な幅を有しない砥石すなわち“剃刀のような鋭利化”された端面に等しい。実施形態において、上方から見た図は、矩形状の僅かにぼやけたような非鋭利な面として見える場合もある（例えば、２１０Ｂあるいは２１０Ｃが上部面であって、その面上に存在する物体を切り払うような場合）。このとき、半径方向外向き切面の幅ＷＵは帯状体の対向面の幅ＷＢより小さく、対向面３０２から半径方向外向き切面に向けた勾配と直接相関するようになる。実施形態において、上面すなわち半径方向外向き切面は、直線状とすることもできるし、平坦な矩形状とすることもできるし、曲面あるいは盛り上がったような面（２次元的にみると、矩形状あるいは四角形状）とすることができる。あるいは、ピラミッド型、楔形、台形、その他の多角形状とすることができる。
【０１０２】
実施形態において、非鋭利な面の場合、その半径方向外向きの端部あるいは表面で測定した際に、例えば、約１ｎｍ以上、約５ｎｍ以上、約１０ｎｍ以上、約５０ｎｍ以上、約１００ｎｍ以上、約５００ｎｍ以上、約１μｍ以上、約２μｍ以上、約５μｍ以上、約１０μｍ以上の幅とすることができる。楔形切開器具の面が非鋭利であると、例えば、セレートやギザ部、微穿孔を形成することができ、管腔壁全体を切ることがないという利点を有する。実施形態において、楔形切開器具の面は非鋭利な幅を有する。
【０１０３】
楔形切開器具の形状は、図２１Ａ−Ｇに示したものに限定されず、多くの形態を取ることができる。例えば、図２１Ａは、端部２０６から端部２０８に向けて鋭利な半径方向外向き切面２０４を有する帯状体３００から立設した楔形切開器具を示している。図２１Ｂ及び図２１Ｃは、半径方向外向き切面２０４の両端部が面取りされた部分７８０を有し、鋭利な中間点７８２に向けて傾斜している、あるいは長さ７８１の端部を有する楔形切開器具を示している。傾斜は直線状の傾斜とすることもできるし、図２１Ｄに示すように、曲面状の傾斜とすることもできる。図２１Ｂに示すように、楔型切開器具は、高さ方向かつ第１側面から中間点７８１に向けて幅が減少してなる、極小／無視可能な幅の半径方向外向き切面２０４の側面部分に形成された部分７８０を有する。この部分７８０は、その後、幅を増大させ、中間点７８１から第２側面に向けて幅が減少する。図２１Ｃは、中間点が単一の鋭利な頂点である点７８２を除き、図２１Ｂに示す図と同様である。
【０１０４】
図２１Ｄは、放射状に半径方向外方に向いたアール面７８５を有する楔形切開器具を示す図であり、当該面は、第１曲面長さに沿って端部から高さが上昇するとともに、第１端部から中心点７８６のような中間領域に向けて幅が減少している。その後、第２曲面長さに沿い、第２端部に向けて高さが減少し、幅が増大する。
【０１０５】
図２１Ｅから図２１Ｇは、鋭利な点あるいは端部を含まず、非鋭利な半径方向外向き切面を有する楔型切開器具の例を示すものである（例えば、鋭利な端部の幅よりも大きな幅を有するような場合）。図２１Ｅは、半径方向外向き切面が、長さ方向に沿って完全に非鋭利である点を除き、図２１Ｂと同様な楔型切開器具を示すものである。図２１Ｆは、半径方向外向き切面が、長さ方向に沿って完全に非鋭利である点を除き、図２１Ｃと同様な楔型切開器具を示すものである。図２１Ｇは、半径方向外向き切面が、長さ方向に沿って完全に非鋭利である点を除き、図２１Ｄと同様な楔型切開器具を示すものである。
【０１０６】
図２１Ｂから図２１Ｇの共通点は、半径方向外向き切面の幅が、側面において広く、中間点あるいは中央部で狭小あるいは小さい幅を有することである。半径方向外向き切面の高さは、一端側から他端側に向けて弓型あるいは変化するようになっており、例えば、側面から見たとき、中央部で最も高く、端部で最も低くなる。半径方向外向き切面の最狭小化部分あるいは最薄部分（最小の幅）は、バルーンの長軸と沿ったあるいは沿うことのない、帯状体の長軸に沿って存在することができる。
【０１０７】
狭小点あるいは狭小部分は、半径方向外向き切面の長さ方向の中間点に対して対称である必要はなく、当該中点に対して非対称とすることもできる。
【０１０８】
楔型切開器具とは独立に、いくつかの実施形態は、所定の長さ及び幅、半径方向外向き切面２０４、端面あるいはチップを有する境界面２０２すなわち帯状体（例えば、スパイクが取り付けられる帯状体、スプライン、バルーン、鋳型要素）を有することによって特徴づけられる。境界面２０２の幅は、帯状体３００の幅の約９０％、約８５％、約８０％、約７５％、約７０％、約６５％、約６０％、約５５％、約５０％、約４５％、約４０％、約３５％、約３０％、約２５％、約２０％、あるいはこれらの値未満若しくはこれらの任意の２つの数字の間の範囲とすることができる。楔型切開器具の境界面の幅は、固定あるいは一定、又は可変とすることができる。
【０１０９】
楔型切開器具は、異なる大きさ及び形状とすることができる。実施形態において、楔型切開器具は、帯状体の箇所において、例えば、約０．１０インチ、約０．０９インチ、約０．０８インチ、約０．０７インチ、約０．０６インチ、約０．０５インチ、約０．０４インチ、約０．０３インチ、約０．０２インチ、約０．０１インチの長さ、あるいはこれら未満の値、若しくはこれら数値の任意の２つの値の範囲、すなわち約０．０１インチから約０．０６インチ、あるいは約０．０１インチから約０．０４インチの長さとすることができる。実施形態において、楔型切開器具は、帯状体に対する境界面２０２から図った際の高さが、約０．０５インチ、約０．０４インチ、約０．０３インチ、約０．０２５インチ、約０．０２インチ、約０．０１５インチ、約０．０１インチ、約０．００５インチあるいはこれらの値未満、若しくは約０．００５インチから約０．０２５インチの間、約０．０１インチから約０．０２５インチの間、約０．００５インチから約０．０１５インチの間とすることができる。
【０１１０】
実施形態において、楔型切開器具のベース面は、約２５ｍｍ、約２０ｍｍ、約１５ｍｍ、約１４ｍｍ、約１３ｍｍ、約１２ｍｍ、約１１ｍｍ、約１０ｍｍ、約９ｍｍ、約８ｍｍ、約７ｍｍ、約６ｍｍ、約５ｍｍ、約４ｍｍ、約３ｍｍ、約２ｍｍ、約１ｍｍ、あるいはこれら値未満若しくはこれら数値の任意の２つ以上の範囲とすることができる。実施形態において、楔型切開器具のベース面は２ｍｍ、２．５ｍｍ、３ｍｍ、約１ｍｍから約５ｍｍ、約１．５ｍｍから約３．５ｍｍの長さとすることができる。楔型切開器具は、規則的あるいは不規則的に分離して配設することができ、装置の柔軟性を増大させることができる。例えば、楔型切開器具を、長さ方向に配置した場合、隣接する楔型切開器具の間隔を、ベース長さの約２倍から約１０倍とすることができる。実施形態において、約２．５ｍｍのベース長さを有する楔型切開器具は、約５ｍｍの離隔スペースあるいは約２５ｍｍの離隔スペースを有することができる。実施形態において、楔型切開器具は、最初にベース長さの約１−４倍の第１間隔比とし、後にベース長さの約８−１０倍の第２間隔比とすることができる。例えば、ベース長さ２．５ｍｍの楔型切開器具の第１グループは、５ｍｍの離隔スペースとし、その後、２０ｍｍの離隔スペースとすることができる。第２グループは、第１グループと同じ大きさ、形状及び離隔スペースとすることもできるし、異なるようにすることもできる。
【０１１１】
ベース面（境界面２０２）に対する半径方向外向き切面の位置は、常に中央に位置するあるいは対称でなくてもよい。換言すれば、半径方向外向き切面の中間点は、ベース面の中間点よりもずれていてもよい。図２３Ａ−Ｂ及び図２４は、スパイクの他の例として、半径方向外向き切面が非対称な場合を示している。非対称な半径方向外向き切面は、ベース面の全体に亘ってその中心がずれている。この形態においては、ベース面の端部の一端のみが高さ方向に傾斜した端部４４０を有しており、図２３Ａに示すように、他端４４２は９０°角ＲＡで、ベース面４４４に対して垂直となっている。また、幅方向の一端あるいは両端、及び／又は長さ方向の一端あるいは両端における半径方向外向き切面は、面取りされ、あるいは傾斜を有し、あるいは曲率半径を有するようにしてもよい。半径方向外向き切面は、ベース面から上方に突出した領域のみに制限することができる。当該面は、鋭利なライン状（砥石状）とすることもできるし、既に述べたように、非鋭利状とすることもできる。図２３Ｃ及び図２３Ｄは、楔型切開器具の全体積あるいは実質的に全体積が、帯状体の幅方向に存在している場合を示している。その存在割合は、帯状体の幅あるいは表面積の約７０％、約６０％、約５０％、約４０％、約３０％あるいはこれらの値未満とすることができ、この結果、楔型切開器具は、帯状体の前側あるいは後側に位置がずれた状態となる。
【０１１２】
図２４は、半径方向外向き切面２０４が、ベース面２０２から異なる高さ（第１端部２０６の高さ２４Ｈ１から第２端部２０８の高さ２４Ｈ２まで増大する）を有する場合の実施形態を示すものである。この実施形態では、端部プロファイルが、端部２０６及び２０８で所定の曲率半径を有して丸みを帯びている。ここでは、ベース面２０２から測った場合に高さ２４Ｈ１が小さい方の端部２０６の曲率半径は大きく、ベース面２０２から測った場合に高さ２４Ｈ２が大きい方の端部２０８の曲率半径は小さい。
【０１１３】
実施形態において、半径方向外向き切面が、輸送装置の外部に位置し、及び／又は管腔壁に接触することができ、動脈中を移動する際に、血管壁を擦って傷をつける可能性がある場合、ここで述べた楔型切開器具は、血管の外傷を削減することを含む、装置の輸送を助長する独自の利点を提供する。これは、非鋭利な半径方向外向き切面を有する楔型切開器具で実現することができる。
【０１１４】
また、理論的に制限されるものではないが、ある種の形状が組織内により効果的に侵入することができる。例えば、面取りされた、あるいは丸い形状の半径方向外方に向く端部は、より少ない力で血管内に入ることができる（組織に侵入するに際して高い圧力が要求されない）。一方、実効的なマイクロ流路を保持して組織をもろくし、最小の血管外傷及び組織傷の状態で血管の膨張を可能にする。
【０１１５】
また、バルーンの膨張と関連して、プラークを切断したり、切れ目を入れたりなどの血管形成術あるいはその他の施術に際して、バルーン上に刃や鋭利な端部、スコアリングワイヤなどを形成する先の提案がある一方、当該先の提案では、ここで開示したシステムや方法で除去される問題や不利益も残存する。血管形成中にプラークなどの管腔壁を切断したり、切れ目を入れたりすることは、高い圧力下で行う必要があり、このような高圧での作業は、血管に対して大きな傷を負わせる結果となる。切断用の刃、エッジ、スコアリングワイヤは、血管形成バルーンを膨張させると同時に血管壁内に侵入させ、プラークを膨らませる。この工程の間、切断用の刃、エッジ、スコアリングワイヤは、血管壁内に斜めの角度で侵入させ、プラークに傷をつけ、切開するようにする。一方、楔形切開器具を、プラーク内において低い圧力で膨張させ、正確なマイクロ流路、セレート、ギザ部を半径外方に形成して、血管壁のプラーク、あるいはその他の部位に正確なギザ部、劈開線あるいは劈開面を形成する。楔型切開器具の半径方向外向き切面は、プラークあるいは、狭小領域の他の管腔面に侵入させて、当該プラークあるいは管腔面を切開する。
【０１１６】
楔形切開器具は、一連の穿孔あるいはセレートを血管の疾患部（ある場合は非完全に）へ侵入させるようにデザインする。これにより、ある場合は、怪我を最小限とし、鋭利な端部を有する刃で傷つけることなく、セレートラインに沿って予期かつ制御した内腔の膨張を行うことができる。図２３Ｅに示すように、穿孔は、マイクロチャネルなどのように、薬剤の流路となる。薬剤は、ここで開示された装置とともに組み込まれた、あるいはここで開示した装置に続いて用いられる分離した装置に配設された、薬剤コーティングバルーンを用いることによって輸送することができる。実施形態において、楔形切開器具は、ベースから分離可能とすることができ、薬剤輸送のための１以上の薬剤でコーティング、あるいは、これら薬剤を注入して用いることができる。図２３Ｆ及び図２３Ｆ．１に示すように、楔型切開器具は、血管壁の連続した軸方向セグメントを傷を付けることなく、強度的に弱い直線あるいは穿孔を形成することができ、これによって、内腔管はより効果的かつ優しく膨張５１１０できるようになる。内腔管の膨張及びセレーションの変化は、５１１０，５１３０，５１４０，５１５０において見ることができる。バルーンが膨張して、バルーン内の圧力が増大すると、次のようなことが生じる。バルーンは、動脈内で膨らみ、帯状体は、バルーンの襞から露出し、帯状体上の楔型切開器具のチップ（例えば、半径方向外向き切面）は動脈の壁面と接触するようになる。次いで、チップの狭小なプロファイルは、壁面内に侵入し、フィッシャーの核を形成する。このフィッシャーは、内腔表面に沿ってクラックを生ぜしめる。近接して配設されたクラックは結合し、内腔表面に長いクラックを形成するようになる。このクラックは、帯状体の長さ全体に沿って延在することもできるし、その長さより短く延在することもできるし、その長さよりも大きく延在することもできる。クラックの侵入深さは、基本的には組織の厚さと同程度である。
【０１１７】
スプライン、すなわちベースの剛性を減少させるために、図２５及び図２６に示すように、スプライン上に一連のレリーフを付加することができる。レリーフは、材料の一部を除去するなど、種々の異なる方法で形成することができ、より柔軟な帯状体を有する楔形切開器具を提供することができる。レリーフは、スプラインの、楔形切開器具のベース面、すなわち楔形切開器具が直接隣接して配置された面と反対側の面において形成することができ、あるいは両方の面に形成することができる。レリーフは、スプラインの側面に形成することができ、スプラインのベース面において開口を形成することもできる。このように、スプラインの上面、底面、側面及び開口の任意の組み合わせが、スプラインに付加されてレリーフを構成することができる。
【０１１８】
実施形態においては、図２５及び図２６に示すように、帯状体３００は、その上面、底面、中央部、非中央部において、円形、矩形、直線、三角、台形あるいはそれらの組み合わせからなる孔形状、スリット形状のレリーフを有する（図２５及び図２６参照）。帯状体は、支持ベースインフラを提供し、楔形切開器具を正確に配向させるために柔軟であり、かつバルーンの動きに追従する。
【０１１９】
図２５及び図２６に示すレリーフホールは、特にバルーンに基づく薬剤の流路を提供するようにデザインされており、当該薬剤は、その内部を移動する。また、表面に形成されたひずみを伴うレリーフは、装置の曲がりくねった腔内の移動性を向上させる。図２５Ａ−Ｃは、楔形切開器具２００の境界面と反対側の、帯状体３００の下面５００上のレリーフ５０２の実施形態を示すものである。図２５Ａは、レリーフ５０２が、おおよそ楔形切開器具２００の境界面の長さ分だけ規則的に離隔した実施形態を示すものである。図２５Ｂは、レリーフ５０２が、楔形切開器具２００の境界面の長さの５０％以下だけ規則的に離隔した実施形態を示すものである。図２５Ｃは、レリーフ５０２が、楔形切開器具２００の境界面の長さの５０％以下だけ規則的に離隔しており、楔形切開器具の下側にグループをなし、楔形切開器具間のスペースには存在しない実施形態を示すものである。他の実施形態では、楔形切開器具間のスペース下側のみにグループをなして楔形切開器具が存在し、楔形切開器具の下側には存在しないようにしてもよい。
【０１２０】
図２５Ｄ−２５Ｅは、レリーフ５０２が、楔形切開器具間の帯状体の上面（境界面すなわち上面３０２）に存在する実施形態である。図２５Ｄ及び図２５Ｅは、レリーフが、楔形切開器具間の帯状体の上面３０２において凹部を形成し、図２５Ｄでは、緩やかな曲面を有しており、図２５Ｅでは、比較的四角形状あるいは矩形状の曲面を有する。この曲面は、丸いエッジ部を有していてもよいし、有していなくてもよい。図２５Ｆは、図２５Ｃ及び図２５Ｄの実施形態で見られたように、２つの異なるレリーフ５０２の組み合わせである。所望の臨床結果に依存して、他の組み合わせも可能である。図２５Ｇ及び図２５Ｈは、帯状体３００の前面３０４及び／又は後面のレリーフを示す実施形態である。図２５Ｇは、ピラミッド型のレリーフ５０２を有する一方、図２５Ｈは、鋭角なレリーフ５０２を有する。レリーフは、楔形切開器具から軸方向に離隔して形成することもできるし、楔形切開器具とともに軸方向に沿って形成することもできる。図２５Ｉ及び図２５Ｊは、レリーフ５０２が、垂直方向に配向した貫通チャネル（図２５Ｉ）あるいは水平方向に配向した貫通チャネル（図２５Ｊ）の形態を有する実施形態を示すものである。これらの貫通チャネルは、楔形切開器具から軸方向に離隔させることもできるし、その他の形態を取ることもできる。実施形態において、レリーフは、帯状体の長軸に対して傾斜するようにすることができる。図２５Ｋは、レリーフ５０２が、前面及び／又は後面、境界面、及び／又はその他の位置に溝の形態で形成した場合の実施形態である。
【０１２１】
帯状体から材料を除去する際には、帯状体は、そのベース面すなわち結合面に沿ってタブを有することが好ましい。タブは、材料除去の際に、長い帯状体の振動やずれを制御することができる。材料除去が終了すると、タブは除去される。実施形態において、タブは帯状体のベース面に固定されるように、はめ込みを有することができる。実施形態において、はめ込みレリーフは、タブとして機能することができ、例えば、原料としての同一のシートから複数の帯状体をレーザカットによって形成する場合に有利である。レーザカットされる原料の近接領域上あるいは当該領域に接合した補足的な凸部は、帯状体のはめ込みレリーフに嵌合させて、レーザカット中に、帯状体の正確な配置を維持するようにすることができる。これによって、レーザカット中に、帯状体の位置を保持することができ、レーザバイブレーションによる帯状体の移動や配置ミスを防止することができる。このような帯状体の移動や配置ミスは、製品収率の減少をもたらす。実施形態において、製造安定化のためのレリーフは、はめ込み式である必要はなく、ベース面から外方に向けて突出したような形態でもよい。実施形態において、これらのタブは、バルーンの外表面との接合に先駆けて、レーザカットあるいはその他の方法で除去し、バルーンの意図しない破裂を防止することができる。図２５Ｌ及び図２５Ｍは、楔形切開器具２００を有する帯状体３００の製造工程を示す図である。タブ５８０は、原料５８１をレーザカットすることによって形成でき、原料５８１の近接領域においてその一端が結合されている。また、他端は、例えば、帯状体３００の下面のはめ込みレリーフ５０２にはめ込まれている。はめ込みレリーフ５０２は、例えば図２５Ａ−２５Ｋで説明したような、任意の形状のパターンとすることができる。実施形態において、はめ込みレリーフ５０２は、楔形切開器具２００の下方に示されている。図２５Ｍにおいては、原料５８１に対して帯状体３００を固定しておく必要がない場合、続く製造工程において、セグメント５８８及び５８９に切断されたタブ５８０が示されている。帯状体３００は、バルーンその他の装置に取り付けるために分離することができる。はめ込みを形成することによってタブを除去することができ、バルーンやその他の膨張装置と帯状体とを接合する際に邪魔になる帯状体の下方に存在する材料の量を最小化することができる。
【０１２２】
実施形態において、バルーンは、狭小な幅のひだ状とすることができ、これによって、狭小な直径の導入シースを通じて装置の輸送をすることができるようになる。バルーンが一旦収縮すると、後に膨張する際のバルーンの輪郭は、元のひだ状の直径よりも大きくなる。このように新たに形成された輪郭は、帯状体が、動脈壁に傷を付け、あるいは導入シースなどの補助的な装置の開口部に引っかかる場合がある。傾斜を有する要素は、このような潜在的な問題に対処することができる。
【０１２３】
図２５Ｎは、帯状体３００の一端あるいは両端３３３に配設された接着剤あるいはその他の材料の傾斜部６８０を示す図である。接着剤は、帯状体の下方位置（例えば、帯状体３００の下面など）に配設して、帯状体３００をバルーンに接合するようにできる。傾斜部６８０は、帯状体３００よりも相対的に柔軟性を有する材料（例えば、接着剤）などから構成するとき、柔軟性を有するバルーンと、半剛性の帯状体３００間の実効的な柔軟性の界面とすることができる。傾斜部６８０は、バルーン表面から帯状体の端部に緩やかに傾斜するようにデザインすることができる。接着剤の傾斜部６８０は、施術中に、帯状体を保持するとともに、帯状体が補助的な装置と接触するのを保護することができる。
【０１２４】
実施形態において、帯状体の側面端部は接着剤の傾斜部６８０を有し、帯状体３００を保持して、施術中に補助的な装置と接触することから保護することができる。傾斜部は、当該傾斜部が図２５Ｎ．１のようになるまで、層を塗布及び積層し、堆積と硬化とを繰り返してなるＵＶ接着剤より形成することができる。また、傾斜部は、所望の形状に予め形成した後、シアノアクリレート、ＵＶ接着剤あるいはその他の材料で上記表面に結合し、化学的、機械的あるいは電磁的にバルーン表面に接合してもよい。実施形態において、接着剤層の頂部は、帯状体の突出部（楔型切開器具チップ）６８１に近接していることに注意が必要である。実施形態において、傾斜部は帯状体の端部を通って横方向に延在することができ、その長さは約０．００８インチから約０．０４０インチであり、約０．００８インチから約０．０１２インチであり、約０．０１０インチから約０．０４０インチ、約０．０２０インチから約０．０３０インチであり、所望の結果に依存して他の大きさで延在することができる。
【０１２５】
実施形態において、バルーンに適用することができる形態は、円錐状の傾斜部である。円錐状の傾斜部は、種々の方法で作製することができる。円錐状の傾斜部は、例えば、６ｍｍのバルーンあるいは５．５ｍｍのバルーンのような比較的大きなバルーンに適用することで、５ｍｍのバルーンに対して従来公知の方法を用いて作製できる。図２５Ｏは、円錐状の傾斜部を示す一例を示す図である。円錐体９７０は、バルーン９６０の外径よりも少なくとも約５％、約１０％、約１５％、約２０％大きな外径、あるいは約５〜約２０％の範囲で大きな外径を有する。相対的に大きな円錐体９７０は、バルーンとの間にリップ９７２を形成してバルーン９６０を十分に固定する。リップ９７２は、バルーンを収縮させて導入カテーテルから引き抜く際に、バルーンを傷つけてしまうような金属帯状体の端部の存在割合を低減させることができる。
【０１２６】
図２５Ｐに示す実施形態において、円錐体９７０に沿って軌条９８０が形成されている。この軌条９８０は、支持構造体あるいは剛性の構造体として機能し、バルーン９６０が導入カテーテルを通じて導入される際に、当該バルーン９６０が破壊しないようにアシストする。実施形態において、軌条９８０は、帯状体の長軸に沿って配向あるいは配列させることができ、円錐体を導入体から導入する際に、帯状体をバルーンの中央部に押し込む機能を向上させる。
【０１２７】
実施形態において、帯状体と接合させるために、本願明細書で説明したバルーンの中央部を凹ませることができる。バルーン表面上に一連の凹部を形成することができ、この凹部は、帯状体を配設するに十分な幅と長さとを有するように構成できる。凹部の深さは、帯状体がバルーンの引き抜きの際に、導入体の遠位置の開口部で帯状体が固定されるような深さとする。
【０１２８】
図２３Ｅに示すように、スプライン内あるいはスプライン上に貫通孔あるいはマイクロチャネル５１００を形成することにより、例えば１以上の薬剤、ナノ粒子、及び／又は幹細胞のような治療薬を、バルーン表面からキャピラリーあるいは拡散を通じて内腔表面の疾患部に提供し、又は、バルーンの押圧力を利用し、マイクロチャネル５１００を通じて、当該疾患部に提供できるような構成とすることができる。また、マイクロチャネル５１００すなわち変更した表面は、疾患部に輸送する間に、配設すべきかつ保護すべき、薬剤、ナノ粒子、幹細胞あるいはその他の治療薬を貯蔵する役割を有する。実施形態において、薬剤は任意の薬剤とすることができる。薬剤は、治療すべき疾患に依存し、その物理的性質を考慮して、本発明の方法及び装置において適切に使用できるものであって、特に限定はされないが、抗再狭窄薬、増殖促進剤、抗増殖剤、抗炎症剤、抗悪性腫瘍薬、有糸分裂阻害薬、抗血小板薬、抗凝血性剤、抗フィブリン、抗トロンビン、細胞増殖阻害薬、抗生剤、抗酵素剤、代謝拮抗性剤、血管原性剤、細胞保護剤、アンジオテンシン変換酵素（ＡＣＥ）阻害剤、アンジオテンシンＩＩ型レセプター拮抗剤、及び／又は心保護剤などを挙げることができる。
【０１２９】
抗増殖剤としては、特に限定されないが、アクチノマイシン、タキソール、ドセタキセル、パクリタキセル、シロリムス（ラパマイシン）、バイオリムスＡ９（バイオセンサーインターナショナル、シンガポール）、デフォロリムス、ＡＰ２３５７２（アリアッド製薬）、タクロリムス、テムシロシムス、ピメクロリムス、ゾタロリムス（ＡＢＴ−５７８）、４０−Ｏ−（２−ハイドロキシ）エチル−ラパミシン（エヴァロリムス）、４０−Ｏ−（３−ヒドロキシプロピル）ラパミシン（ラパミシンの構造的誘導体）、４０−Ｏ−［２−（２−ヒドロキシ）エトキシ］エチル−ラパミシン（ラパミシンの構造的誘導体）、４０−Ｏ−テトラゾイル−ラパミシン（ラパミシンの構造的誘導体）、４０−Ｏ−テトラゾイルラパミシン、４０−エピ−（Ｎ−１−テトラゾイル）−ラパミシン、及びプルフェニドンなどを挙げることができる。
【０１３０】
抗炎症剤としては、ステロイド系及び非ステロイド系（ＮＳＡＩＤ）の双方を含むことができるが、クロベタゾール、アウクロフェナック、アルクロメタゾーンジプロピオネート、アルゲストンアセトフェニド、α−アミラーゼ、アムシナファル、アムシナファイド、アンフェナクナトリウム、塩酸アミプリローズ、アナキンラ、アニオラック、アニトラザフェン、アパゾーン、バルサラジド二ナトリウム、ベンダザック、ベノキサプロフェン、塩酸ベンジダミン、ブロメライン、ブロペラモール、ブデソニド、カルプロフェン、シクロプロフェン、シンタゾーン、クリプロフェン、クレベタゾールプロピオネート、クロベラゾーンブチラート、クロピラック、クロチカゾーンプロピオネート、コルメタゾーンアセテート、コルトドキソン、デフラザコート、デソニド、デスオキシメタゾン、デキサメタゾン、デキサメタゾンジプロピオネート、デキサメタゾンアセテート、デキサメタゾンフォスフェート、モメンタゾン、コーチゾン、コーチゾンアセテート、ハイドロコーチゾン、プレドニゾン、プレドニゾンアセテート、ベタメタゾン、ベタメタゾンアセテート、ジクロフェナックリン、ジクロフェナックナトリウム、ジフロラゾンジアセテート、ジフルミドンナトリウム、ジフルニサル、ジフルドプレドナート、ジフタロン、ジメチルスルフォキシド、ドロシノニド、エンドリゾン、エンリモマッブ、エノリカムナトリウム、エピリゾール、エトドラック、エトフェナメート、フェリビナク、フェナモル、フェンブフェン、フェンクロフェナック、フェンクロラク、フェンドザール、フェンピパロン、フェンチアザク、フラザロン、フルアザコート、フルフェナム酸、フルミゾール、フルニソリドアセテート、フルニキシン、フルニキシンメグルミン、フルコーチンブチル、フルオロメトロンアセテート、フルクアゾン、フルルビプロフェン、フルルビプロフェン、フルエトフェン、フルチカゾンプロピオネート、フラプロフェン、フロブフェン、ハルシノニド、ハロベタゾールプロピオネート、ハロプレドンアセテート、イブフェナック、イブプロフェン、イブプロフェンアルミニウム、イブプロフェンピコノール、イロニダップ、インドメタシン、インドメタシンナトリウム、インドプロフェン、インドクソール、イントラゾル、イソフルプレドンアセテート、イソキセパック、イソキシカム、ケトプロフェン、塩酸ロフェミゾル、ロモキシカム、ロテプレドノールエタボン酸エステル、メクロフェナム酸ナトリウム、メクロフェナム酸、メクロリゾーンジブチラート、メファナム酸、メサラミン、メサクラゾン、メチルプレドニゾロンスルプタネート、モニフルメート、ナブメトン、ナプロキセン、ナプロキセンナトリウム、ナプロキソール、ミマゾン、オルサラジンナトリウム、オルゴテイン、オルパノキシン、オキサプロジン、オキシフェンブタゾン、塩酸パラニライン、ペントサンポリ硫酸ナトリウム、フェンブタゾングリセリン酸ナトリウム、ピルフェニドン、ピロキシカム、ピロキシカム桂皮酸、ピロキシカムオラミン、ピルプロフェン、プレドナザート、ピルフェロン、プロドリック酸、プロクアゾン、プロキサゾル、クエン酸ピロキサゾール、ロメキソロン、サルコレックス、サルナサジン、塩化サングイ���リウム、セクラゾーン、セルメタシン、スドキシカム、スリンダック、スプロフェン、タルメタシン、タルニフルメート、タロサレート、テブフェロン、テニダップ、テニダップナトリウム、テノキシカム、テシカム、テシミド、テトリダミン、ティオピナック、チクソコルトールピバル酸エステル、トルメチン、トルメチンナトリウム、トリコロニド、トリフルミデート、ジドメタシン、ゾメピラックナトリウム、アスピリン（アセチルサリチル酸）、サリチル酸、副腎皮質ステロイド、グルココルチコイド、タクロリムス、ピメクロリムスなどを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【０１３１】
抗悪性腫瘍薬及び有糸分裂阻害薬としては、パクリタキセル、ドセタキシル、アザチオプリン、ビンクリスチン、ビンバラスチン、フルオロウラシル、塩酸ドキソルビシン、マイトマシンなどを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【０１３２】
抗血小板薬、抗凝血性剤、抗フィブリン、抗トロンビンとしては、ヘパリン、ヘパリンナトリウム、低分子量ヘパリン、ヘパリノイド、ヒルジン、アルガトロバン、フォルスコリン、バピプロスト、プロスタリシン、プロスタリシンデキストラン、Ｄ−フェニルアラニン−プロ−アルギニン−クロロメチルケトン、ジピラダモル、グリコプロテイン、ＩＩｂ／ＩＩＩａ血小板膜レセプターアンタゴニスト抗体、組換体ヒルジン、トロンビン、ＮＧＩＯＭＡＸ（登録商標、バイオゲンから製造されるビバリルジン）、ニフェジピンなどのカルシウムチャネル遮断薬、魚油（オメガ３脂肪酸）、ヒスタミン遮断薬、ロバスタチン、特に血小板由来増殖因子受容体などのモノクロラル遮断薬、ニトロプルシド、ホスホジエステラーゼ阻害薬、プロスタグランジン阻害薬、スラミン、セロトニン遮断薬、ステロイド、チオプロテーゼ遮断薬、トリアゾロピリミジン、一酸化窒素、一酸化窒素ドナー、スーパーオキサイドジスムターゼ、４−アミノ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシ（４−アミノ−ＴＥＭＰＯ）などを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【０１３３】
細胞増殖阻害薬としては、アンジオペプチン、カプトプリル、シラザプリル、リシノプリルなどのアンジオペプチン変換酵素阻害薬、ニフェジピンなどのカルシウムチャネル遮断薬、コルチシン、線維芽細胞増殖因子（ＦＧＦ）拮抗薬、魚油（オメガ３脂肪酸）、ヒスタミン遮断薬、ロバスタチン、特に血小板由来増殖因子受容体などのモノクロラル遮断薬、ニトロプルシド、ホスホジエステラーゼ阻害薬、プロスタグランジン阻害薬、スラミン、セロトニン遮断薬、ステロイド、チオプロテーゼ遮断薬、トリアゾロピリミジン、一酸化窒素などを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【０１３４】
アンジオテンシン変換酵素（ＡＣＥ）阻害剤としては、キナプリル、ペリンドプリル、ラミプリル、カプトプリル、ベナゼプリル、トランドラプリル、フォシノプリル、モエキシプリル、エナラプリルなどを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【０１３５】
アンジオテンシンＩＩ型レセプター拮抗剤としては、イルベサルタン及びロサルタンなどを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【０１３６】
他の治療薬としては、内皮細胞に働きかけるα−インターフェロン、デキサメタゾン、ＤＮＡと結合してその書き換えを阻止するアンチセンス分子、リボザイム、抗体、核内受容体リガンドエストラジオールやレチノイドなどの核内受容体、チアゾリジンジオン（グリタゾン）、酵素、接着性ペプチド、血液凝固因子遮断薬、ストレプトキナーゼや組織プラスミノーゲンアクチベーターなどの血液融解剤、免疫性抗原、ホルモン及び成長因子、遺伝子治療に用いる、アンチセンスオリゴヌクレオチド、リボジン、レトロウイルスベクターなどのオリゴヌクレオチド、抗ウィルス薬、ディウレチクスなどを挙げることができる。
【０１３７】
実施形態においては、所望する治療結果に基づいて、上述した薬剤及び治療薬の任意の２以上を組み合わせて用いることができる。
【０１３８】
薬剤、ナノ粒子、幹細胞、その他の治療薬をレリーフ孔のような特定の領域に配設するには、例えば、ＭＩＣＲＯ−ＰＥＮＮＩＮＧ（ニューヨークのハネオイファールズのＭＩＣＲＯＰＥＮテクノロジー社）などの直接書き込み工程を用いる。一般に、“直接書き込み”なる文言は、静止したパターン生成装置をコンピュータによって動作制御する方法であって、流動性の材料を所定の表面上に所望のパターンで塗布するものである。ＭＩＣＲＯ−ＰＥＮＮＩＮＧは、フローベースの微細な塗布技術であって、印刷すべき材料が、シリンジ及びペン先を通って、高精度に押出されるものである。ペン先は、材料の表面には接触するが、基板表面には接触せずに、所定の箇所に所定の量を正確に配設することができる。
【０１３９】
図２６は、楔型切開器具２００の境界面と反対側に位置する帯状体３００の下面に形成されたレリーフ５０２を伴う帯状体５００の実施形態を示す図であり、隣接する楔型切開器具２００間には、比較的大きな開口５０３が形成されており、帯状体３００が下方に位置するバルーンと結合しやすいように構成されている。このことは、例えば、２０１６年５月１２日に公開された国際公開第２０１６／０７３４９０号に記載されており、その内容は参照としてここに取り込まれるものである。開口５０３は、治療結果に依存して、卵型、円形、その他の形態とすることができる。
【０１４０】
実施形態において、帯状体の長軸は、バルーンに沿って配向することができ、互いに離隔することができる。帯状体は、バルーンの長さ全体を完全に覆うものではなく、例えば、８０ｍｍの長さのバルーンは、７６．６ｍｍの長さの帯状体を有することができる。帯状体の長さは、動作するバルーン長さと同じにすることができる一方、当該動作バルーンの長さよりも短くすることができ、バルーンが破裂する圧力に到達した際に、バルーンが収縮できる。帯状体の長さは、バルーン全体の長さの１５％以下、１０％以下、９％以下、８％以下、７％以下、６％以下、５％以下、４％以下、３％以下、２％以下、１％以下、あるいは約２％から約８％の間、約３％から約６％の間、約４％から約５％の間で短くすることができる。バルーンの長さは、円錐体の長さを含まない。
【０１４１】
実施形態において、帯状体の一部、例えば帯状体のベースは、（その下面が、バルーンの外表面と接合するように）粗面化することができる。
【０１４２】
スパイク（例えば、セレート状要素あるいは楔型切開器具）は、多くの異なる方法で種々の形状に作製することができる。製造方法においては、１以上の加算的な、あるいは減算的な方法を用いることができる。付加的な方法としては、例えば、高エネルギー蒸着、レーザ化学蒸着、セルフアセンブリ技術、高分子／金属３Ｄ印刷、選択的レーザ焼結、粉体印刷、その他のリソグラフィ技術を挙げることができるが、その他の方法を用いてもよい。また、減算的な方法としては、エッチング、ＣＮＣミリング、レーザ切断、ウォータージェト、放電加工を挙げることができるが、その他の方法を用いてもよい。
【０１４３】
実施形態において、ロックウェルＣスケール硬さ（ＨＲＣ）が約５２から約６４の３００シリーズあるいは４００シリーズのマルテンサイトステンレス鋼のリールを用いて製造することができるが、その他の材料を用いることもできる。このリールは、その一端あるいは両端が砥がれている。実施形態において、このステンレス鋼は、約０．００５インチから約０．０２０インチの厚さ、あるいは約０．００７インチから約０．０１５インチの厚さ、及び／又は約０．２５インチから約０．７５インチの幅とすることができるが、約０．００５インチから約０．０２０インチの厚さ、約０．１５インチから約１インチの幅とすることもできる。リールの厚さ及び幅の許容範囲は、それぞれ約０．０２０インチより大きい値及び約１インチよりも大きい値である。鋭利な部分は、単一の角度を有していてもよいし、２以上の角度を有していてもよい（例えば、図２１及び図２２参照）。実施形態において、鋭利な部分の角度が、図２１に示すように、その境界面から非境界面の高さまでの勾配として測定される場合、その角度は、例えば７５度より大きい値とすることができる。一方、鋭利な部分が、複数の角度から構成されている場合、その先端の角度は７５度未満とすることができる。鋭利な端部が斜面側に移動する場合、その角度は、約７０度以上、約７５度以上、約８０度以上、約８５度以上、約９０度以上とすることができる。鋭利な端部に加えて、実施形態においては、分離した付加的な端部を、帯状体の非境界面の先端に形成することができ、その高さは、上記鋭利な端部よりも短く、大きな角度を有する。非境界面先端の幅ＷＵは、当該先端の半径として表すことができる。先端の幅は、約０．０１インチあるいは約０．００５インチより小さい場合は、血管の疾病部に侵入できる幅であり、その表面積が最小化されて、血管との接触がより小さくなるので、侵入に際して要求されるエネルギーを減少させることができる。カルシウム床などの比較的固い表面に非境界面先端を侵入させるように構成する場合は、境界面から離隔した位置を鈍角あるいは当該位置の先端部分を除去して、その先端を広角化する（図２１のＷＵ参照）。この広角化した先端は、固い組織表面に侵入する際に、負荷をその広い面の全体に亘って分散させ、先端の変形を防止する。リールが鋭利にされた後、そのリールは所定の長さにスタンプ成形される。実施形態において、リールが硬化された後、所定の長さにスタンプ成形される。スタンプ成形とは無関係に、先端の刃状部分は、不働態化され、例えばＨＲＣ４５の硬度を有するように硬化される。典型的には、約ＨＲＣ５８から約ＨＲＣ６２にまで硬化される。この硬化された刃状部材は、レーザカット、スタンプ成形、放電加工、あるいはその他の金属成形技術を用いて、スパイク、セレートあるいは楔形切開器具とする。セレート要素は、リールから加工して、硬化し、不働態化させる。先端部を鋭利にしない場合は、先端部の鋭利加工の工程が、例えば楔形切開器具の製造工程から省かれる。また、鋭利な先端部から約０．０００１インチから約０．００３インチの距離、あるいは約０．０００１インチから約０．０００５インチの距離を除去して、図２１に示すような平坦な面を形成することもできる。先の鋭利な先端部に残存している最も厚さの薄い部分が、帯状体の非境界面となる。
【０１４４】
図２５Ｌ及び図２５Ｍに示すように、初期状態の刃から材料を除去する際には、帯状体は、そのベース面すなわち結合面に沿ってタブを有することが好ましい。タブは、材料除去の際に、長い帯状体の振動やずれを制御することができる。材料除去が終了すると、タブは除去される。好ましい実施形態において、タブは帯状体のベース面に固定されるように、はめ込みを有することができる。このはめ込みによって、帯状体がバルーンあるいはその他の膨張装置と接合する際に、帯状体のベース面の下方に潜在的に存在する材料を最小限とした状態でタブを除去することができる。
【０１４５】
実施形態において、帯状体を接合させる方法が開示されている。この方法は、製造及び使用において、帯状体を効果的に保持すること、垂直配向、及び構造安定性を提供する加工工程を含む。境界面は、均一なポリウレタン層を形成する、制御された浸漬工程を経て、当該ポリウレタンなどの高分子をコーティングする。被膜は乾燥した後、３あるいは４本の帯状体を、帯状体配列機構すなわち治具を使って配列し、医療用のシアノアクリレートで接着して所定の方向に配列する。帯状体の数は、例えば１から８本の間で変化させることができ、典型的には、バルーンの折り目の数と関連させて決定するが、バルーンの折り目の数よりも少なくすることもできるし、帯状体の配列周期も非連続とすることができる。帯状体がバルーンの表面と結合されると、単一あるいは多層の上部コート層、すなわち保持層が、金属分断引掻き要素、すなわち楔形切開器具上に配設され、帯状体を保持し、バルーンを楔形切開器具から保護する。実施形態において、上記コート層は、制御された浸漬工程を経て帯状体にコーティングを行ったのと同様の方法で行うことができ、これによって、ウレタンあるいはポリウレタンからなる１以上の均一な層を形成することができる。実施形態において、ベース面はコートしなくてもよいし、単一の上部コート層のみとすることができる。ベースコート層及び上部コート層の数は、０から４の間で変化させることができる。上記保持層を硬化した後は、親水性あるいはその他のコーティングを行って、バルーンの摩擦を低減し、バルーンの輸送性及び回収性を増大させることができる。外周面のスリップコーティングによって、装置の挿脱の際における力を低減することができるので、バルーンの機能性を増大させることができる。
【０１４６】
図２７は、帯状体及び楔形切開器具を、バルーンの外方面に動作可能に接合させた際の断面図である。薄い（例えば、０．０００１インチから０．０００９インチ）、すなわちバルーンの直径が増大しないような約０．００１インチ以下の厚さの高分子層を、バルーンの外側を覆うベースコート（層２７０Ａ）として用いることができる。ベースコート２７０Ａは、楔形切開器具のバルーン表面への界面結合層として機能する。層２７０Ａは、他の層と同じあるいは同様の高分子材料から構成することができ、バルーン表面と化学的、機械的あるいは電磁的に結合する。ベースコート層２７０Ａは、バルーン外表面と楔形切開器具との界面応力を低減するように構成できる。２つの表面の界面は、接着剤層２７０Ｅ及びスコアリングエレメント２００をポリマーマトリックス中で挟み込むことができ、バルーンが膨張する際のバルーンの応力から独立分離させることができる。ベースコート層２７０Ａは、例えば、ウレタンやポリウレタンから構成することができるが、その他の材料から構成することもできる。実施形態において、コーティングは、シリコーン、及び、例えばビニルポリマーの分子鎖及び非架橋のハイドロゲルなどのハイドロゲル高分子を含む親水性コーティングなどを含むことができる。ポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）はハイドロゲルの一例である。ビニルポリマーの一例としては、ネオペンチルグリコールジアクリレート（ＮＰＧ）を挙げることができる。上記層のコーティングは、バルーンをポリマー浴中に、その挿脱時間を制御して１回あるいは複数回浸漬させることにより、行うことができる。また、上記層のコーティングは、表面イオン帯電法などの、よく知られた実用的なセルフアセンブリを用いた、単一層のセルフアセンブリを通じて、オングストローム単位の層を形成することができる。
【０１４７】
図２７において、楔形切開器具及びベースコート層との間の結合層２７０Ｅは薄く（０．０００１から０．０００５インチ）するが、０．００１インチと厚くすることもできる。このように厚く形成してもバルーンの外径を増大させることはない。接着剤層２７０Ｅは、シアノアクリレートあるいはＵＶ硬化接着剤などのその他の材料から構成することができる。これらの材料は、ベースコート層２７０Ａと楔形切開器具との接合面との間に、化学的、機械的あるいは電磁気学的な結合を付与する。接着剤層２７０Ｅは、楔形切開器具をバルーンに接合するための機能層としてみることができ、楔形切開器具とバルーン外表面とを接合する唯一の層である。この接着剤層２７０Ｅは、１以上の接着製品とすることができる。接着剤層２７０Ｅは、低い粘度を有する単一の接着剤であって、楔形切開器具の接合面とベースコートとの界面に沿って、接着剤のウィッキングを可能とするものである。接着剤は即時に乾くので、最小の硬化時間で連続した層として形成することができる。また、より粘性の高い接着剤を帯状体の底面の両端に形成する、あるいは、非接着で非結合部分を有するように楔形切開器具とベース層との間に周期的に形成することもできる。また、１以上の接着剤を用いることもできる。例えば、より粘性の高い接着剤を楔形切開器具の両端に形成し、非結合部分のいくつか、あるいは全てにウィッキング接着剤を形成することもできる。実施形態において、２以上の保持層（図２７では、２つの層）２７０Ｂ及び２７０Ｃを、楔形切開器具同様に、ベース層２７０Ａ上に形成することができる。高分子保持層は、ベース層２７０Ａと保持層２７０Ｂ及び２７０Ｃとが効果的に接合するような特性を有するベース層と同様の大きさを有することができる。保持層は、ベース層と同様な厚さを有することができる一方、ベース層よりも僅かに厚い層とすることも有益である。ベース層及び／又は保持層が厚くなると、破裂抵抗を増大させ、バルーンの、楔形切開器具に対する、あるいは身体に残存したインプラントの鋭利な端部や、血管内のひどく石灰化した疾患部の鋭利な端部に対する耐性を増大させることができる。実施形態においては、バルーン及び／又は楔形切開器具を覆う保持層上に、滑層２７０Ｄが形成されている。種々の親水性コーティングが利用でき、これによって、摩擦を低減することができるとともに、曲がりくねった狭い解剖学的な特徴部分の中におけるバルーンの案内性を向上させることができる。バルーンの表面は、親水性コーティングでその全体を覆うようにすることもできるが、バルーンが収縮してひだ状となった後にコーティングすることができる。したがって、輸送中に露出した表面のみが親水性コーティングで覆われることになる。代表的な親水性コートの厚さは、数ミクロンであり、約１０オングストロームと薄くすることもできる。
【０１４８】
実施形態において、接着剤は、バルーンと帯状体とに別々に塗布し、その後、両者を結合することもできる。バルーンの表面に沿って楔形切開器具を正確に配置するためにテンプレートを用いることもできる。
【０１４９】
保持層２７０Ｂ及び２７０Ｃは、ベース層と保持層とが効果的に接合するような特性を有するベース層と同様のものとすることができる。保持層は、ベース層と同様の厚さとすることができ、また、ベース層より、約２０％、約１５％、約１０％、約５％若しくはこれらの厚さ以下の分だけ、僅かに厚い層とすることも有益である。ベース層及び／又は保持層が厚くなると、破裂抵抗を増大させ、バルーンの、楔形切開器具に対する、あるいは身体に残存したインプラントの鋭利な端部や、血管内のひどく石灰化した疾患部の鋭利な端部に対する耐性を増大させることができる。複数の保持層２７０Ｂ及び２７０Ｃは、同一の、あるいは異なる材料から構成することができる。
【０１５０】
種々の親水性コーティングが利用でき、これによって、摩擦を低減することができるとともに、曲がりくねった狭い解剖学的な特徴部分の中におけるバルーンの案内性を向上させることができる。実施形態においては、図２７の２７０Ｄが親水性の滑層である。バルーンの表面は、親水性コーティングでその全体を覆うようにすることもできるが、バルーンが収縮してひだ状となった後にコーティングすることができる。したがって、輸送中に露出した表面のみが親水性コーティングで覆われることになる。代表的な親水性コートの厚さは、数ミクロンであり、約１０オングストロームと薄くすることもできる。
【０１５１】
楔形切開器具、帯状体、カプセルの高さは、血管形成バルーンなどの医療用バルーン、あるいは医療用バルーンの一部などの膨張性部材、又はその他の膨張性部材とともに使用するケージとみなすことができる。キーホール、すなわちカテーテルベースの手術においては、バルーンをその膨張した際の直径の一部にまで折りたためることが好ましい。したがって、バルーン及びケージは、折りたたまれたバルーンが、実効的に使用できるような輪郭を有するように折りたたまれる。ケージは、バルーンを破裂しないように、あるいは図２８に示すように、輸送中に腔内の内膜に傷を付けないようにスパイクを配向させることができるように折り曲げる。図２８は、複数のひだ１００２、帯状体３００及びひだ間に位置する楔形切開器具２００を有するバルーン１０００を示す図である。この場合、複数の楔形切開器具２００を有する単一の帯状体３００が、２つのひだ１００２間に位置する。ひだは、スパイク及びスプラインが効果的に配向するようにデザインされている。これらのひだは、プリーツウェッジを有しており、当該プリーツウェッジは、バルーン上で閉塞する際に、それらの間に位置するバルーンにひだを形成することができるようになっている。スプラインがバルクであること、ウェッジヘッドの接触面積及び潜在的な損傷を最小化することに起因して、プリーツウェッジは、ウェッジヘッドの長さ方向に形成されたポケットを有するようになっている。このポケットは、スプラインをポケット内に配設し、プリーツウェッジに接触するのを制限している。このポケットは、スプライン及びスパイクの配向を助長する機能を有し、スプライン及びスパイクが、オーバーフォールディングなどのように、バルーンと接触するのを制限し、バルーンと垂直に配向するなどのように、装置の輸送中に血管の内膜に引掻き傷を付けてしまうことを制限する。そのようなスパイクの配向は、図２８に示すように、バルーン表面に対する接線方向である。
【０１５２】
実施形態において、ここで開示したシステム及び方法は、組織内にセレーションによって直線状の切込みを形成することができる。心血管疾患において、閉塞した疾患部の内腔サイズを増大させるために介入法を適用することによって血流を増大させることができるが、内腔を最小限に後処置的に増大させるよりも、血管にかかる負担は大きくなる。内腔の直径を増大させる方法は種々存在する。最も基本的なのは、従来からあるバルーン血管形成術（Ｐｌａｉｎ  Ｏｌｄ  Ｂａｌｌｏｏｎ  Ａｎｇｉｏｐｌａｓｔｙ：  ＰＯＢＡ）あるいは経皮的血管内血管形成術（ＰＴＡ）若しくは同様のアプローチである。これらの方法は、疾患部を開口させるためによく用いられる。また、切削バルーンやアンジオスカルプト（ＡｎｇｉｏＳｃｕｌｐｔ：Ｓｐｅｃｔｒａｎｅｔｉｃｓ）、チョコレート（Ｃｈｏｃｏｌａｔｅ：Ｃｏｒｄｉｓ）及び他の特別な装置は、バルーンエネルギーを助長し、制御するメカニズムを提供する。これらの製品は、バルーンの表面に外部構造（接合あるいは非接合）を提供し、最初に壁面に接触させて、バルーン圧力で壁面を押圧する。この理論は、外部表面の構造が内腔上に局所的な力の増大を生ぜしめ、表面を切開させてバルーン膨張に伴って動脈を膨張させるものである。これらのデザインは、ＰＯＢＡすなわちバルーンに対して有利性をもたらすものであるが、特に複雑な疾患に対する内腔拡大を容易化せしめるそれらの効果及び能力には限界がある。
【０１５３】
内膜に沿って圧力を加えることで、内腔に沿ってセレーションを形成する構造に対する代替の手段もある。材料（紙や切手、厚紙、花こう岩石、大理石などの）を分離するセレーションの効果はよく理解されている。疾患部の形態は、軟らかい部分と固い部分とを含むので、セレーション技術は血管膨張のためには有利である。２０１６年１１月１日に発行された米国特許第９４８０８２６号、２０１５年１２月１０日に公開された国際公開２０１５／１８７８７２号、２０１６年５月１２日に公開された国際公開２０１６／０７３５１１号、２０１６年５月１２日に公開された国際公開第２０１６／０７３４９０号、及び２０１６年９月１６日に出願された米国特許出願第１５／２６８４０７号（これらの内容の全体は参照として取り込まれている）には、種々のセレーション形成技術が開示されている。例えば、セレーション素子が、それが適用された箇所において、セレーションすなわち直線状のセレートスコアリングを形成する特徴を提供できる。
【０１５４】
実施形態において、セレーション技術の導入は、バルーンに対して薬剤コートバルーンの使用に先立つあるいは同時の組織の準備に関する利益のみではなく、単一の薬剤輸送メカニズムに関する利益も提供することができる。バルーンの隣接する貯留部あるいは領域に薬剤をコートすることによって、セレーションによる所望の薬剤あるいは他の治療薬を、内膜、媒質、あるいは外膜などの所望するターゲット内により深く輸送することができる。
【０１５５】
典型的には、薬剤はバルーンの表面にコーティングされる。非セレーションの薬剤コートバルーンが膨張すると、それは内膜に接触して薬剤をその表面に溶出するので、組織の奥深くに輸送することができない。実施形態において、本開示は、次に示すようなデザインを含むがこれらに限定されないデザインと独立にセレーションの使用によって、薬剤を組織内に効果的に輸送することができるコンポーネントを併用するための方法及び当該コンポーネントを含む。
【０１５６】
１）半径方向に膨張できる表面（例えば、コンプライアントバルーンあるいはセミコンプライアントバルーン）。
【０１５７】
２）各帯状体の表面に沿って離隔した複数の楔型切開器具を含む薬剤コート帯状体（実施形態において、楔型切開器具間の間隔は、楔型切開器具自身の長さと同じでなく、及び／又は楔型切開器具の高さはバルーン直径の極一部である）。
【０１５８】
３）実施形態において、凸部は、それらの基部から頂部に向けて傾斜するＡ型フレーム構造とすることができる。ここで、Ａ型フレーム構造内の長いウェルあるいは空間は、薬剤貯留領域となる。
【０１５９】
４）Ａ型フレーム上の楔型切開器具の側壁は、セレーション下の裂けた表面に薬剤をマイグレーションさせるための孔及び／又はマイクロチャネルを含むことができる。
【０１６０】
５）単一あるいは複数のウェルを有する。ここで、薬剤、幹細胞あるいはその他の治療薬は、帯状体のＡ型フレーム構造内に存在する。
【０１６１】
６ａ）ウェルは、バルーン表面の凹部あるいはバルーン本体に沿ったカテーテル状の分離したチャネルを含むことができる。これらは、相当量の治療薬を提供する明確に画定された孔（レーザドリルあるいはその他の精度の高い方法を介して形成）を含む。
【０１６２】
６ａ．１）ある場合において、カテーテルチャネルは、カテーテルシャフトの内径部分に取り込まれ、シャフトの長さ全体及びハブの後方にまで亘り、薬剤をハブのポートからチャネルを介してバルーン表面にまで輸送することができる。
【０１６３】
６ｂ）バルーンの膨張の間に、外方に作用するバルーンの圧力は、ａ）凹んだウェルに対して力を及ぼし、治療薬が存在する当該ウェルの体積を減少させる、あるいはｂ）高精度に画定した孔を拡張させ、薬剤を当該孔を介して輸送することができる。これは、治療薬を外方に向けて輸送させ、分断した組織内に輸送することができる。
【０１６４】
６ｃ）典型的には、バルーンにおいて、ウェル、帯状体、立設要素及びＡ型フレームは、折りたたまれたバルーンの内部に捕捉され、組織内に浸出する治療薬の量を最小化する。
【０１６５】
７）バルーンの膨張時において、セレートＡ型フレームは、媒質に露出している内膜組織層を分断し、媒質層及び外膜層を開裂して、バルーンが折りたたまれた際に捕捉されている量の治療薬を、血管壁内に注入する、及び／又は晒す。
【０１６６】
８）治療薬及び薬剤をセレート薬剤溶出バルーンの表面からＡ型フレームによって生成された切込み及びミクロフィッシャー内に内膜を介して溶出させ、媒質内あるいは外膜内に溶出させる。
【０１６７】
実施形態において、本発明は、血管内治療と組み合わせたセレーション技術の使用に関する。ここで、セレーション技術の設計は、バルーン上での薬剤の選択的配置、セレート要素の近傍あるいは下方に含まれる薬剤ウェル、あるいは輸送システムの近位なセクションからバルーン表面に薬剤を輸送し、さらにセレート要素によって形成されたアクセス経路を介して組織内に薬剤を輸送する経路と結びついた、新規な薬剤輸送デザインを含む。
【０１６８】
実施形態において、セレーション要素は、例えば以前に米国特許出願第１５／２６８４０７号に開示されているポリマーからなる２層あるいは３層の多層構造と結合することができる。ベースポリマーと上部ポリマーとの間の空間は薬剤貯留空間として使用することができる。実施形態において、下部ポリマーを除去し、バルーン表面と上部ポリマーとの間の空間を薬剤貯留空間として使用することができる。この空間に薬剤を貯留させるには、例えば、スプレーコーティング、浸漬、あるいはナノテクノロジーセルフアセンブリ技術を用いることによって容易に行うことができる。ここで、薬剤は、ベースポリマー層と上部ポリマー層との間に包括されることになる。実施形態において、薬剤貯留層は、上部ポリマー層によって包括されているので、環境に晒されない。したがって、身体すなわち開裂されていない内膜層が環境に露出するのを制限する。包括層上、包括層周囲及び／又は包括層内への薬剤の導入は、セレートバルーンのセレーションによって、薬剤の内膜中への初期輸送を簡易化する。
【０１６９】
直線状のセレーションを形成する方法が開示されている。実施形態において、これは、典型的には周方向に配向した狭小部分及び長さ方向に配向した伸長部分を有する半径方向外向きの切面などの、立設した要素を含む楔型切開器具を用いることによって行う。但し、立設した要素は、らせん状あるいはその他の方向に配向することもできる。そのような立設要素は、立設要素を含む、萎んでひだ状となったバルーンが再度膨張した際に、折りたたまれないような設計とすることができる。立設要素は、例えば血管の側壁の長軸に対して、垂直、平行あるいは傾斜した状態で接触し、疾患を有する血管の内膜を切開する。楔型切開器具は内膜の微小領域を貫通して、内膜の非切開部分で離隔された切開された内膜を形成するが、この切開領域が組織の事実上のセレーションラインである。この工程を、ここでは、セレート形成術と呼ぶ。
【０１７０】
実施形態において、組織の表面に沿った約あるいは少なくとも約１つ、２つ、３つ、４つあるいはそれ以上のセレーションラインは、組織の損傷を最小限に抑えた効果的な直線状セレーションを形成することができる。セレーションラインは、セレートされた表面において強度の弱いライン状の部分を生成する。セレーション技術がバルーン血管形成術に適用された場合、ここではセレート形成術と呼ぶ。セレーションラインは、組織マトリックスの層の１つに沿って配列することもできるし、他の生物学的な目的に基づいて配列することもできる。例えば、脚部動脈の場合、医療上の組織は動脈の軸に沿って長さ方向に配向している。実施形態において、そのようなセレート形成術では、当該セレート形成を行う立設要素は、その長さ方向に配向している。しかしながら、立設要素は、動脈の長軸に垂直に配向させることもできるし、所定の鋭角で傾斜させることもできる。
【０１７１】
立設要素の侵入深さは、セレート形成術装置の設計要因となる。第１に、ターゲットとなる組織あるいは壁面への侵入能力は、キャリア上に位置する個々のセレート要素（楔型切開器具）の高さの関数として直接的に表すことができる。第２に、侵入深さは、キャリア、典型的にはバルーンの膨張した際の直径の制限を受ける。セレーションが表面に侵入すると、クラック深さが、バルーンによって生成される応力によって影響を受けるので、その侵入深さは、楔型切開器具の高さを超えることができる。バルーンが膨張すると、バルーンはセレーションを開裂し、接触した楔型切開器具よりも深い位置にまでクラックが伝播するようになる。したがって、楔型切開器具のチップは、初期のミクロフィッシャーを形成するのみで、その後、チップは組織に接触しない。チップが内膜に侵入すると、楔型切開器具の側面が劈開応力を生成し、侵入した組織の側壁にこじり力を作用させる。劈開応力が、膨張したバルーンが壁面に作用することによって生じた歪みに加わるので、これらの応力は増大する。したがって、セレート形成術により、バルーンを使用するよりも低い圧力で、あるいは内膜に対して傷を付ける直線状に隆起した特徴物を用いたバルーンよりも、硬質及び軟質の、血管上に堆積したカルシウム化したプラークを開裂することができる。
【０１７２】
実施形態において、セレート装置は、ＤＥＢの使用に際して表面膨張及びフィッシャーアシストの両面で使用することができる。理論的に限定されるものではないが、セレート形成術は、２つの効果、すなわち機械的効果及び生物学的効果を生ぜしめる。セレート形成術は、フィッシャー力学によって表面膨張が促進されるプラークの全体表面に沿って、細条の微小穿刺を介した動脈の膨張を機械的に促進する。また、セレート形成術は、薬剤がセレート装置とともに導入される際、マイクロチャネル５１００に沿った媒質内に、内膜を介して薬剤の捕捉及び保持を促進する。ミニウェルすなわち穿刺を形成することができる。セレート形成術は、各帯状体の表面に等間隔で離隔した複数の楔型切開器具を含む、複数の帯状体を備えるバルーンを膨張させる工程を含む。また、楔型切開器具の間隔は、短い間隔の間に周期的な長い間隔を入れ込むことによって変化させることができる。また、いくつかの方法では、楔型切開器具の間隔あるいは長さが変化した帯状体を利用する。実施形態において、セレーションパターンは、最初に帯状体を侵入させる際に、３００μｍから１００μｍのダッシュ及び２００μｍから５０μｍのドットの点線に沿った切断線とすることができ、あるいはダッシュとドットとの組み合わせからなる切断線とすることができる。ダッシュは、内膜が帯状体によって初期に影響を受けない間隔を表すものであり、その長さは１００μｍから６００μｍである。ドットは、内膜が帯状体によって侵入されたものであり、その長さは１０μｍから５００μｍである。
【０１７３】
実施形態において、セレート形成術は、切開の度合いを有利に減少させることができる。実施形態において、表面領域でのセレート形成術の前処理表面領域がＤＥＢに対して増大すると、特にプラークが多量のカルシウムを含む場合、アテロームプラークの拡張に必要な圧力を低減できる。
【０１７４】
準備の有無によるプラークの機械的メカニズムを調べることは、微穿孔によって提供される値を理解する上で必要なことである。材料の割れの基本ステップは、ボイド形成、ボイド結合（クラック形成として知られている）、クラック伝播、最終的な破壊である。この現象は、破壊力学的アプローチによって数学的に調べることができる。表面が等方的で、動脈内腔における表面クラックが準楕円形であると仮定すると、最大クラック開口幅ＣＯＤｍａｘは、
【数１】
2019535481.tif 000003
として表すことができる。ここで、σは歪みであり、ｄはクラックの深さ、Ｅは弾性率である。クラック開口の進行に伴う変化において、クラックの領域が完全な三角形であると仮定すると、クラックの全表面積Ａｃは、
Ac=  1/2 db ΣCOD/(b+1)
として表すことができる。ここで、ｂはクラック長さであり、ΣCODはクラック開口幅の合計である。式を簡単にするために、ΣCOD/(b+1)を1/2 CODmax.と等しいとすると、Ａｃは
【数２】
2019535481.tif 000004
となる。
【０１７５】
この式は、クラックの全表面積Ａｃが、歪みσとともに増大し、深さｄにおいては指数関数的に増大することを示している。歪みエネルギー放散速度（すなわちエネルギー放散速度）は、新たに形成される表面割れの単位表面積当たりの割れの間に放散されるエネルギーである。ｄは組織内に効果的に侵入する能力と直接的に関係する。微穿孔すなわちセレーションが存在すると、個々の立設要素すなわち楔型切開器具の、より深い領域にまで侵入する能力は、一層拡大される。
【０１７６】
伝統的なバルーン血管形成術では、クラック形成を開始（ボイド形成の開始）して、クラックを伝播させ、最終的な破壊へと至るために要求されるエネルギー量は、非常に高い。核サイト（上記式のｄ）の導入なしにボイド形成を開始するには、非常に高い初期歪み（上記式のσ）が必要である。クラックが一旦形成され始めると、エネルギーは新たに形成されるクラックの表面に亘って素早く放散され、血管形成の施術中に、予期しないクラックリッピングや裂傷などが生じる。バルーンの外側に形成された立設要素すなわち楔型切開器具は、最初に侵入（ボイドを形成）し、セレートバルーン圧力で動脈をより少ない圧力でより効果的に開裂する。ここで開示したようなプラーク調整装置及び技術（セレート製品などを含むがこれらに限定されるものではない）によれば、応力集中や歪み解放は、プラークの表面全体に亘ってより均一なレリーフを提供するように設計されたボイドによってアシストされる。クラックの全表面積に対する式Ａｃは、セレート技術が現存する技術に対して提供することができる利点に対してある洞察を提供する。プラークの表面に微穿孔を形成することによって、その装置は、低血管形成圧力でのプラークの弛緩とプラークの拡張とを行うことができる。臨床的な試みにおいて、３ＡＴＭ程度の低圧が、セレート技術を使用した動脈患部の開裂に効果的であった。低圧力の血管形成術は重大な損傷を最小限にすることができ、ポスト血管形成術後において平滑な表面を提供することができる。
【表１】
2019535481.tif 000005
【０１７７】
実施形態において、システム及び方法は、アテローム切除術のための装置として使用することができる。プラークに対してアテローム切除術を提供し、身体の血管内に見られる疾患性の部位を除去するためには、患部組織を効果的に血管外遊走させるために、血管の手術を行うことが賢明な場合がある。また、血管形成術でアテローム切除を行うことが賢明な場合がある。血管形成術をアテローム切除術の前処置及び／又は後処置として用いる場合、アテローム内腔表面の実効的な前処置及び後処置としてセレート技術が期待され、セレート形成装置は、より効果的なアテローム切除を行うための、細胞間結合あるいは分子間結合を弱める方法を提供する。
【０１７８】
実施形態において、アテローム切除ツールは次に挙げるような１以上の特徴を有する。但し、掲載順序に必然性はない。
【０１７９】
セレート形成装置は膨張し、セレート要素が血管壁内に侵入する。
【０１８０】
セレート要素は、血管壁の内膜層を貫通し、組織を破壊してセレートマークを形成する。
【０１８１】
セレート形成装置は膨張を続け、血管の壁面に応力を誘発する。
【０１８２】
応力は強度の低い領域を探して歪みを解放する。
【０１８３】
直線状の切込みが形成される。
【０１８４】
直線状のセレートマークは歪み解放領域（強度の低いライン）を形成する。
【０１８５】
歪みは前記ラインに沿って素早く分散される。
【０１８６】
血管の内膜下の層は、組織層を破壊することなく継続的な膨張を可能とする。
【０１８７】
セレート要素が膨張装置上に存在している場合、セレート要素の、血管壁内に侵入し続ける能力は数多くの要因によって制限を受ける。
【０１８８】
血管が健康な場合は、膨張箇所の周りで組織は膨張し、収縮する。なお、侵入の絶対的深さは、相対的に血管の直径を超えないように予め測定された膨張装置によって制限を受ける。
【０１８９】
血管が患っている場合、侵入の深さは、バルーンの直径のみではなく、動脈の膨張限界（疾患部の張力）、疾患部（硬くなった血管）の厚さ、及び／又はバルーン膨張のために使用されたエネルギーの制限を受ける。
【０１９０】
動脈（血管）がアテローム切除のために準備される。
【０１９１】
アテローム切除ツールを操縦して患部組織を採取する。この患部組織は、同心円状に配向したプラークであり、細胞組織から少ない回転エネルギーで除去することができ、収集カップ内に、当該ツールを介して収集する、取扱いやすい大きさのセグメントに分解される。
【０１９２】
非同心円状（偏心した）のプラークは、高い弾性率を有する動脈領域内に、効果的に分散可能なバルーンエネルギーの性質によって直接的に分解することはできない。したがって、組織は、健康な血管壁においてより膨張し、疾患を有する血管壁においては僅かしか膨張しない。この場合、健康な血管は、アテローム切除ローターの外方にまで膨張するので、当該ローターは、患部組織を簡易に発見することができ、患部組織を破壊する。したがって、ローターヘッドの健康な組織との相互作用を制限し、減少させる。
【０１９３】
同心円状あるいは偏心状の連続した疾患部は、アテローム切除ツールにさらなる挑戦を提供する。この疾患形態は、血管壁内の、ローターヘッドの前方と、当該ローターヘッド（引張や回転に起因した）が最近に通過した組織の箇所の、まさにその箇所との双方において、非常に高い歪み（血管の押圧に起因した）を生成することができる。動脈の押圧及び引張を最小限とするために、血管を効果的に手術することが賢明である。実施形態において、アテローム切除に先立って、患部形態が生成する患部の結合エネルギーを解放することが非常に効果的な予備手段である場合がある。セレーション及び直線状のフィッシャーが、この点において非常に有効である。
【０１９４】
非連続な疾患部は連続した疾患部と同様に対処することができるが、疾患部に対して健康な動脈への対処が必要となる。この独特な疾患に対しては、同心円状及び偏心状のプラークに対して前述したように、疾患部領域を分解することが最良であるが、健康な組織は、疾患が存在している面外に押出す。患部組織を外部に押出すことにより、アテロームローターヘッドは、患部組織を切断することができ、ローターヘッドが健康な内膜や健康な組織内に切込み、切断することを低減できる。
【０１９５】
薬剤コートあるいは薬剤溶出型バルーン（ＤＣＢあるいはＤＥＢ）は、アテローム硬化性閉塞疾患を治療するために設計されている。予備的な臨床学的結果において、ＤＣＢは、血管内治療において新たな進歩を提供する。薬剤溶出型あるいは薬剤コートバルーンの現存するデザインは、治療薬の局所的な輸送に基づく、長期の動脈治療に関するものであり、細胞成長を制限するものである。今日利用可能な大部分のＤＣＢは、バルーン接着及び薬剤輸送を提供する異なるキャリア及び賦形剤と組み合わせたパクリタキセルあるいは他の薬剤を利用したものである。ＤＥＢ血管形成術が遂行される場合、薬剤は血管の壁面に移送され、拡散性移送及び対流性移送によって細胞マトリックス内に輸送される。薬剤が結晶性であれば、当該薬剤は組織内に長期に亘って存在することができる。用いた薬剤及びコーティング方法は工夫されて、種々の効果を達成する。ここで用いたコーティングとは独立して、輸送メカニズム、血管形成バルーンは、オリジナルのバルーン血管形成術とさほど大きく変わっていない。バルーン血管形成術アプローチは、それらの装置を機能させるものの、賢明なものではなく、応力負荷がかかるとともに、予期しない組織ダメージをもたらす。これは、血管を擦傷し、不規則な血管表面を形成する。バルーン血管形成術の非賢明かつ高圧のメカニズムは、動脈組織に対してトラウマとなっている。硬質化し、カルシウム化したアテローム疾患箇所において、血管形成用のバルーン内に空気を入れて膨張させると、通常プラークのき裂あるいは破壊をもたらす。この場合、ステントをインプラントする治療を行うことにより、組織圧迫を行い動脈内腔を回復させる措置が必要となる。組織内の圧力が疾患部の形態の歪み限界を超えると、クラック伝播によるプラーク破壊が生じる。クラック形成によるプラーク破壊は、バルーン血管形成術によって誘発されるトラウマであり、切開された組織は最早結合することはできず、動脈流中で波打つようになる。切開の度合いは、臨床成果の重要な指標として機能する。プラーク破壊は、不規則かつ潜在的に不安定な管腔の流面を形成するので、平滑な平面を形成して、プラークを安定化させ、血管形成術で誘発された切開を治療するためにステントがよく用いられる。ステントの使用は、後に重大な血管形成による切開が発生した際に必要になり、標準的なバルーン血管形成術の場合２５％から５０％で必要になる。ＤＥＢによる血管形成は、ステントの必要性を最小限にするが、ステントを使用する場合は、薬剤コートあるいは薬剤溶出型バルーンの使用目的は半減する。バルーン上への薬剤のコーティングは、切開の制御に何ら影響を与えないし、ステントの必要性を減少させるものでもない。
【０１９６】
プラーク製剤ステップがない状態で、標準ＤＥＢ血管形成術を使用した場合、初期の表面接触量は、内腔の形態によって画定される。薬剤輸送の効能は、以下の図２８Ａ及び図２８Ｂに示すように、ＤＥＢに先立つセレート形成術とＰＯＢＡとを用いたブタにおける研究において観察することができる。
【０１９７】
図２８Ａは、バルーンを血管直径の１．２倍に膨張させた時に、セレート形成術に続いてＤＣＢを行った場合の７日後の組織壁で保持されていたパクリタキセル（ＰＴＸ）の量（２６３．５μｇ／ｍｇ）と、ＰＯＢＡに続いてＤＣＢを行った場合の７日後の組織壁で保持されていたパクリタキセル（ＰＴＸ）の量（１８１．８μｇ／ｍｇ）を示すチャートである。図に示すように、セレート形成術は、驚くべきことに、ＰＯＢＡと比較して、組織内に保持される薬剤の量が１．５倍以上であった。
【０１９８】
図２８Ｂは、バルーンを血管直径の１．２倍に膨張させた時に、セレート形成術に続いてＤＣＢを行った場合の７日後の組織壁で保持されていたパクリタキセル（ＰＴＸ）の量（４７９．２μｇ／ｍｇ）と、ＰＯＢＡに続いてＤＣＢを行った場合の７日後の組織壁で保持されていたパクリタキセル（ＰＴＸ）の量（１７８．７μｇ／ｍｇ）を示すチャートである。図に示すように、セレート形成術は、驚くべきことに、ＰＯＢＡと比較して、組織内に保持される薬剤の量が２．７倍以上であった。
【０１９９】
上述の（７日後に収集したデータ）グラフに示された薬剤取り込みの増大を達成するために使用された方法は、薬剤溶出型バルーンの前にセレート装置あるいはＰＯＢＡを用いて比較して収集したデータであり、以下のような任意の数のステップを含む。
【０２００】
所定の箇所で前処理バルーンを膨張させて当該箇所で前処理を行い、血管壁に複数のミクロフィッシャーを形成する。前処理バルーンは複数の帯状体を含み、各帯状体は、その表面に沿って長さ方向に離隔した複数の楔型切開器具を有し、バルーンの外表面に沿って延在している。
【０２０１】
当該箇所から前処理バルーンを除去する。
【０２０２】
当該箇所に薬剤溶出型バルーンを位置させる。
【０２０３】
薬剤溶出型バルーンを膨張させて当該バルーンを血管壁と接触させ、当該バルーンの表面から薬剤を内膜を介してミクロフィッシャー内、さらには媒質内に溶出させる。実施形態において、溶出した薬剤あるいはその他の治療薬の量は、再狭窄を防止あるいは低減させるのに十分な量である。
【０２０４】
実施形態において、前処理バルーンは、薬剤溶出型バルーンと同じものとすることができる（例えば、前処理バルーンは、薬剤コートあるいは薬剤溶出型バルーンとすることができる）。したがって、前処理バルーンを除去する必要がない。しかしながら、実施形態では、薬剤溶出型バルーンは、前処理バルーンと別のものとする。
【０２０５】
７日後のセレート形成術とＰＯＢＡとにおける薬剤の取り込み量は、１．５倍から２．７倍であるが、これに加えて、セレート形成術を用いた場合は、ＰＯＢＡを用いた場合と比較して、組織の近位、中央及び遠位における薬剤の分布がより均一となっていた。
【０２０６】
ミクロフィッシャー面を形成する方法は、セレート形成術バルーンの回転及び再膨張を含むことができる。連続した膨張の過程で、新たなミクロフィッシャー面が形成される。フィッシャー面が増大すると、機械的効果を提供する核サイトの数及び深さが増大し、バルーン内の圧力が増大する間に形成される歪みを低減する。また、フィッシャー面の増大は、ＤＥＢと併用した際に、組織の全体を通じて獲得、収集及び均一に分布している薬物動態学上のミクロウェルを増大させる。そのような方法の１つにおいて、セレート装置は膨張させて、ミクロフィッシャー面を形成した後収縮させ、例えば隣接するスパイク間の角度の約半分までの大きさの角度で回転させ、さらに再膨張させることができる。ミクロフィッシャーが増大すると、当該方法の実施形態は、例えば、少なくとも約１．５倍、２倍、２．５倍、３倍、あるいはそれ以上の量の薬剤を取り込むことができる。
【０２０７】
実施形態において、前処理バルーン（例えば、セレートバルーン）は、薬剤溶出型バルーンの効果を増大させることができる（例えば前処理バルーンは、表面積を増大させて、これにより、組織壁内のより深い組織にアクセスすることが可能となる）。したがって、前処理バルーンは、薬剤溶出型バルーンからの薬剤の量を低減できる。
【０２０８】
ＤＥＢは、薬剤輸送のために新たな表面積と接触する。実施形態において、セレート形成術の追加の有利性は、組織を弛緩させるという機械的な効果である。カルシウム化あるいは血栓性の組織に対するセレート及び前処理ＤＥＢによる血管形成術は、固く凝り固まって結合した組織表面を減少させることができる。アテローム表面が、より多くの開口構造を保持し、バルーンが膨張した際にＤＥＢ表面にアクセスできるようになるには、セレート形成術によって、前処理的に穿孔を形成することによって達成可能である。この結果は、プラークを弛緩させ、多くのミクロフィッシャー面の開口を形成して、プラーク表面がより均一な腔内表面粗さを形成することができるようになる。一方、予期しない内腔表面粗さを形成するような血管形成術に関連した典型的な裂傷は最小限とすることができる。
【０２０９】
実施形態において、セレートラインを形成するための方法が開示されている。この方法は、血管内でセレートラインを形成し、血管内の所定の箇所でバルーンを膨張させて当該箇所を治療し、血管壁内に複数のミクロフィッシャーを形成することを含む。バルーンは、複数の帯状体を有し、各帯状体は、その表面に沿って離隔した複数の楔型切開器具を含み、バルーンの外表面の長さ方向に延在している。また、実施形態において、セレート形成術の方法は、次の１以上の特徴を有する。
１．装置が膨張し、複数の楔型切開器具すなわち立設要素を含む複数の帯状体が血管壁に侵入する。
２．複数の楔型切開器具が血管壁の内膜層を貫通して組織を破壊し、セレートマークを形成する。
３．装置の膨張により、典型的にバルーンキャリアの圧力増大を生ぜしめ、血管壁に歪みを誘発する。
４．圧力の増大により、組織は歪みを解放するための強度の小さい領域を求める。
ａ．直線状の切れ目が、セレートラインに沿って伝播する歪みエネルギーの解放によって形成される。
ｂ．歪みはセレートラインに沿って素早く分散する。
ｃ．直線状のセレートマークは、歪み解放領域（強度の小さいライン）を形成する。
５．血管の内膜下の層は、継続した膨張を可能とする。
６．楔型切開器具すなわちセレート要素が膨張装置に存在する一方、セレート要素は深さ方向への侵入は数多くの要因によって制限される。
ａ．血管が健康な場合は、膨張箇所の周りで組織は膨張し、収縮する。なお、侵入の絶対的深さは、膨張装置の直径によって制限を受ける。
ｂ．血管が患っている場合、侵入の深さは、バルーンの直径のみではなく、動脈の膨張限界（疾患部の張力）、疾患部（硬くなった血管）の厚さ、及びバルーンが保持できるエネルギーの制限を受ける（バルーンが保持できる圧力の限界）。
【０２１０】
破壊は、材料中のクラックの伝播によるものである。ある場合において、破壊のメカニズムは、クラック面に直角な引張応力によって形成されるオープンモード、クラック面に平行かつクラックの先端に垂直に剪断応力が作用するスライディングモード、及びクラック面に平行かつクラック先端に平行に剪断応力が作用するティアリングモードの３つのモードがある。
【０２１１】
破壊メカニズムは、第１次世界大戦の最中に、英国の航空技術者グリフィス（Ａ．Ａ．Ｇｒｉｆｆｉｔｈ）によって開発され、脆性材料の破壊を説明している。グリフィスの作業は２つの相反する事実によって動機づけられている。（１）バルクガラスの破壊に必要な応力は約１００ＭＰａ（１５，０００ｐｓｉ）である。（２）一方、原子間結合を破壊するために必要な理論上の応力は約１０，０００ＭＰａ（１，５００，０００ｐｓｉ）である。これらの矛盾する観察結果を再考慮するための理論が必要であった。ガラスファイバにおける数々の実験を通じて、強度のサイズ依存性同様に、実験における低破壊強度は、バルク材料中に存在する微小な欠陥の存在によるものであることが分かった。
【０２１２】
この仮説を検証するため、グリフィスはガラス材に人工的な欠陥を導入した。人工的な欠陥は、物質に存在している他の欠陥よりも大きな表面クラックとした。この実験は、欠陥の深さ（ａ）の平方根と破壊応力（σｆ）との積は、ほぼ一定（欠陥で一定）であり、次の式によって表わされる。
【数３】
2019535481.tif 000006
【０２１３】
この解釈から、疾患のある血管に、微細穿孔あるいはセレーションの形態で人工的な欠陥を導入することによって、疾患のある血管における内腔を拡張するために必要なエネルギーを減少できる。したがって、グリフィスの式は、次のように書き直すことができる。
【数４】
2019535481.tif 000007
【０２１４】
０からｎまでの欠陥深さ（ａ）の合計の平方根と破壊応力（σｆ）との積は、ほぼ一定（セレートで一定）となる。
【０２１５】
これら２つの式から、人工的な欠陥の数が増大すると、定数Ｃｓは、定数ＣＦよりも本来的に小さくなると仮定することができ、数学的に次のように表現することができる。
【数５】
2019535481.tif 000008
【０２１６】
したがって、ＣｓがＣＦよりも小さいと、破壊応力（σｆ）は小さくならなければならない。小さいクラックの伝播を予想する際、直線状のセレーションの生成は、腔内表面に強度の小さいラインを提供することであり、これによって、より小さいバルーンの膨張圧力で強度の小さいラインに沿ったクラック伝播が可能であることが実験を通じて示された。この現象は、機械工学において十分に理解できるものであり、一般に、クラック形成やクラック伝播を制限及び阻止するには、科学が適用される。応用例において、セレーションの使用は、フェデックス（ＦｅｄＥｘ）、切手、あるいは穿孔ペーパーなどの予測できるラインに沿って材料を分離するのを容易にするために適用する。
【０２１７】
ここで、円筒状のバルーン内圧力と、所定の深さのセレーションで動脈壁に作用する圧力の効果との相関を論じる。
【０２１８】
薄肉の円筒の内部圧力によって生成されるフープ応力を見積もる際のラプラスの式は、セレートバルーンの場合、次のように表わすことができる。
【数６】
2019535481.tif 000009
【０２１９】
ここで、αはフープ応力であり、ｔはバルーンの厚さであり、Ｐは圧力であり、Ｒはバルーンの半径である。バルーンの一部が球形に膨張して、残りが円筒形のままである場合、バルーンに沿ってどのようにして圧力が負荷されるかについて流体力学の原理が定義している。パスカルの原理は、表面張力は膨らんで球状となった領域では半分に減少するが、円筒形の部分では、圧力と半径との掛け算であると述べている。
【０２２０】
疾患した血管に上記流体力学に基づく変数を適用すると、ｔは疾患部の厚さであり、αは上記式における歪みσであり、Ｒ及びＰは、上記式中と同様である。
【０２２１】
以前に定義した式ＣＯＤｍａｘより、歪みσについて解くことができ、この歪みをラプラスの式におけるフープ応力で置換することにより、圧力に対して次の新しい式を得ることができる。
【数７】
2019535481.tif 000010
【０２２２】
この式は、クラック開口幅（ＣＯＤ）が直接に圧力（Ｐ）、クラックの深さ（ｄ）、バルーンの半径（Ｒ）に関係しており、患部の厚さ（ｔ）に逆比例して関係していることを示している。
【０２２３】
ラプラスの式によれば、バルーンの半径が２倍になれば壁張力も２倍となる。バルーンの伸縮性を弱らせるためにさらに圧力を負荷し、さらに膨張させたとすると、２倍の大きさの圧力で小さいバルーンを膨張させ始める。上記式によれば、セレート装置はこのダイナミクスを変えることができ、圧力、クラック深さ及びバルーン半径の積で、バルーン膨張を開始する際に必要な圧力を低減するメカニズムを提供することができる。
【０２２４】
人体の動脈及び静脈の壁面における張力は、古典的なラプラスの法則の例である。管状器官にこのジオメトリカルな法則が適用されると、所定の内部流体圧力に対して、壁面張力が血管の半径に比例するようになる。類似の血圧を有する大きな動脈にこの法則が適用されると、２倍の半径を有する動脈の変形は２倍の壁面張力に耐えうることができるので、大きな半径の動脈は強い壁面を有することになる。動脈瘤の危険に対して強化を図るために線維帯によって動脈の強化を図ることができる。一方、小さい毛細血管は、そのサイズに依拠する。人体の循環器系の毛細血管の壁面は非常に薄いので、顕微鏡では透明に見えてしまう。しかし、毛細血管は、血圧の約半分程度の圧力まで耐えうることができる。ラプラスの法則は、毛細血管が、そのような圧力に対して如何にして耐えうるかについての洞察を与える。毛細血管の小ささは、内部圧力による壁面張力が大きな動脈の壁面張力に比較してはるかに小さいことを意味している。左心室での最大血圧が約１２０ｍｍＨｇであるとすると、毛細血管の入り口での圧力は５０ｍｍＨｇのオーダとなる。大きな動脈の半径では、その範囲の圧力に対しては、大きな壁面張力に耐えるような強固な壁面を有する。ポアズイユの法則に従えば、大きな動脈は小さい血管よりも血流に対する抵抗がはるかに小さくなり、動脈における圧力低下は全体的な圧力低下の約半分である。毛細血管は血流に対する抵抗が大きくなるため、それらの壁面において大きな強度は要求されない。身体の大動脈は、小動脈や毛細血管に比較して高い壁面張力の影響を受ける。この壁面張力は、壁面張力が所定の血圧に対してはその半径に比例するというラプラスの式、すなわちジオメトリックな関係に従う。動脈壁が脆弱な箇所を形成して膨張する場合、当該膨張は何らかの弛緩性を提供することになり、逆もまた真実となる。古典的な悪循環の場合、膨張によって強度の小さい壁面にさらなる張力をもたらす。このような膨張が続くといわゆる動脈瘤になる。検査していない場合、この状態は血管の破裂をもたらす。したがって、動脈瘤は、即座に治療しなければならない。球形の膜は、所定の半径に対して壁面張力が半分になるので、動脈壁の脆弱な部分は、球形に膨張することによって一時的な張力緩和をもたらす。楔型切開器具の侵入によって、血管の疾患部にセレート脆弱領域を導入することにより、当該セレート技術は低圧力で血管を膨張させる。また、セレート技術は、種々の箇所で壁面厚を削減し、動脈の内部直径が膨張する際に壁面張力を局部的に増大させることによって、上記悪循環を追い払う。
【０２２５】
壁面張力は、バルーンの圧力に直接比例する。壁面応力は、図２９に示すように、壁面厚に間接的に比例する。図２９は、公知の壁面厚を有する円筒の接線方向の応力と、壁面厚がないと仮定した場合の円筒の接線方向の応力の簡易化した式とを示す。
【０２２６】
この場合、バルーンの圧力はバルーン半径に間接的に比例する。
【０２２７】
バルーンの拡大は、制御できない切開を生ぜしめる。血管形成術バルーンの半径方向の力は、狭窄領域でのプラークの破壊を生ぜしめる。血管形成術後、即座に得た完成イメージにおいて切開の形跡を確認することができる。この場合、プラーク中にフラップを充填することにより、コントラストを得る。バルーン血管形成術の領域におけるミクロなき裂による核形成の位置及び亀裂体の行動の予知は困難であり、制御できないものとして簡易に解釈できる。
【０２２８】
バルーン表面の過度な張力は、微細なき裂を形成し、このき裂は動脈に沿って切れ目あるいは裂け目を形成する。バルーンから楔型切開器具すなわち立設要素へ伝達されるエネルギー制御はモデル化することができ、楔型要素は、疾患部の形態、内腔サイズ及び形状、あるいはその他の種々の要因に対して最適化することができる。図３０に示すモデルは、バルーン血管形成術に由来する４つの分離したゾーンを示す。ゾーン１は、バルーンが膨張するが、表面に接触する以前に生じ、ゾーン２は、バルーン（及びバルーン上の任意の外部特徴部分）が表面形態に沿って配列して、ぴったりと接触しており、バルーン圧力が急速に増大し始める沈降ゾーンである。ゾーン３は、バルーンが疾患部の形態に対して外方圧力を増大させるバルーンの動作段階である。ゾーン４は、変曲点で開始する降伏後段階であり、血管内皮における切開あるいは血管外膜の膨張によって降伏が生じている。
【０２２９】
ゾーン１は初期膨張ゾーンであり、圧力によってバルーン膨張が行われる。このゾーンにおいて、解剖学上の特徴部分とバルーンカテーテルとの間の摩擦力は、カテーテル内のトルクとバルーンの膨張から生じる摩擦とを顕在化させる。このゾーンにおいては、よじれあるいは接着異常などのカテーテル欠陥が存在している。
【０２３０】
ゾーン２はバルーン配列あるいは接触ゾーンであり、バルーンが血管内皮に沿って、バルーンの外表面上の機械的な特徴部分が血管壁に接触して配列する。このゾーンは、膨張したバルーンと表面特徴部分とで疾患部の複雑なジオメトリの複雑な関数となるので、非線形である。このゾーンは、機械的特徴部分の配列に関係したマクロな効果と、機械的特徴部分の応力誘導性の変形、表面の局所的な粗さ及び機械的特徴部分の配向を含むミクロな効果として示される初期効果を含む。
【０２３１】
ゾーン３は半弾性膨張ゾーンであり、力−直径曲線の勾配が一定である。この半弾性膨張ゾーンの力−直径曲線の勾配は、バルーンにおける重要な特性である。急激な勾配の曲線は、健康な組織及び疾患組織に高い歪みと張力とを生ぜしめる。この張力は、望ましくない制御不能な裂傷あるいは切開を生ぜしめる。
【０２３２】
ゾーン４は降伏後段階であり、膨張開始点である。この場合、血管内皮の切開あるいは血管外皮の膨張によって降伏現象が生じる。図３０は、バルーン圧力対直径を拡大して示す。図３０は、ＰＯＢＡバルーン及びセレートバルーンおいて、血管の直径が増大する時の４つのゾーンを示している。
【０２３３】
上述した式及びここで開示した内容は、ここで開示したシステム及び方法の組織への作用のメカニズムを限定するものでなく、本発明は特定の理論によって限定されるものではない。
【０２３４】
実施形態において、セレートシステムは、バルーンの外方上に配設されたワイヤ、刃、及びスレートの１以上を含む。以下の図３１Ａは、バルーン膨張によって生成される歪みと組織内にセレートが侵入する様子を示す図である。
【０２３５】
図３１Ａは、チップ３１１０の組織３１４０内への侵入の初期段階で、開裂応力によって当該チップを侵入させる必要がない状態を示している。クラック３１２０の組織３１４０のより深い部分への侵入による組織の膨張は、セレート要素３１５０に対して組織ウェーク（ｗａｋｅ）を提供する。セレート要素３１５０が組織内に侵入すると、チップ３１１０は組織３１４０に接触せずに、セレート要素３１５０の側面３１３０及びバルーン膨張によって生成する歪み３１００によってクラックが生成する。バルーン膨張によって誘発される歪み３１００のデザイン及び性質に起因して、チップ３１１０及びクラック面３１２０はチップ表面を超えて進行し、チップ（例えば、楔型切開器具の半径方向外向きの切面）は、最早クラック／劈開面の進行する端部３１２０に直接接触しない。
【０２３６】
図３１Ｂは、ＯＣＴ画像で検査した際に、セレートが患者の血管壁の組織層内に侵入した状態を示すチャートである。実施形態において、血管の治療箇所においてセレーションを形成する方法は、複数の帯状体を備えるセレーションバルーンを提供する工程を含む。各帯状体は、その表面で離隔した複数の楔型切開器具を含む。各帯状体は、セレーションバルーンの外部表面に沿って長さ方向に延在している。各楔型切開器具は、半径方向外向きの切面と側面とを有している。セレーションバルーンは、上記箇所で膨張して、複数の楔型切開器具の半径方向外向きの切面が血管壁の内膜の組織に直接接触し、血管壁の媒質層に劈開面を形成する。セレーションバルーンは膨張し続け、複数の楔型切開器具の半径方向外向きの切面は、最早血管壁の媒質層の組織に接触することはなく、楔型切開器具の側面が血管壁の媒質層に接触し、劈開面を拡張させる。形成された劈開面は、全体の深さ、すなわち媒質層内での深さが約０．２ｍｍから約２．０ｍｍであり、約０．３ｍｍから約１．５ｍｍであり、約０．５ｍｍから約１．２ｍｍである。実施形態において、劈開面は、約０．２ｍｍ、約０．３ｍｍ、約０．４ｍｍ、約０．５ｍｍ、約０．６ｍｍ、約０．７ｍｍ、約０．８ｍｍ、約０．９ｍｍ、約１．０ｍｍ、約１．１ｍｍ、約１．２ｍｍ、約１．３ｍｍ、約１．４ｍｍ、約１．５ｍｍ、約１．６ｍｍ、約１．７ｍｍ、約１．８ｍｍ、約１．９ｍｍ、約２．０ｍｍあるいは上記値の任意の２つを含む範囲の全体深さ、すなわち媒質層内での深さを有する。実施形態において、劈開面は他の劈開面と交差しない。
【０２３７】
帯状体及び／又はバルーンの表面に単層あるいは多層（２層あるいは３層）のコーティングを行うことは以前の出願で述べている。上部コーティングを行っていない帯状体のチップを有することは有利である。上部コートの除去は、レーザアブレーション工程を含むが、これに限定されない種々の方法によって行うことができ、完全あるいはほぼ完全（非常に薄い膜を残す）に選択的に除去することができる。残存する膜の厚さは、約２０μｍ、約１０μｍ、約５μｍ、約３μｍ、約１μｍあるいはそれ以下の値であるか、それらの値未満である。また、実施形態において、コーティングはバルーン表面の全体にスプレー法で行うことができるが、帯状体のチップを避けて注意深く行う。
【０２３８】
帯状体を種々設計することによって、薬剤輸送が有利になるだけでなく、種々の細胞及び疾患形態における組織侵入をより効果的に行うことができる。例えば、１以上の接触面を有するチップを設計することにより、厚いカルシウムや繊維が積み重なった組織内に効果的に侵入させることができ、有利である。また、例えば１５度未満の鋭利な角度を有するチップを設計することにより、疾患性の血管内により深く侵入させることができ、クラック伝播の核形成を提供することができるので、有利である。上述したように、侵入深さは、クラック形成を開始するのに必要な圧力を低減することができ、クラック開口幅を増大させることができる。２０度を超えるような角度のチップは、クラックの形成が困難な、カルシウムリッチな患部血管において有効かもしれない。
【０２３９】
セレート形成術バルーンの設計は、治療すべき患部のタイプによって変化する。例えば、帯状体及び立設要素（例えば、楔型切開器具）は、円周状及び非円周状のプラークを含む広範囲の異種プラーク形態に対しては有効である。例えば、狭小なチップを有する丸い立設要素は、硬質及び軟質の組織に効果的に侵入することができ、クラック形成のための核形成及び内腔膨張５１００を開始するために必要な圧力を最小化し、トラウマを細胞マトリックスに制限することができる。
【０２４０】
セレーションバルーンの実施形態上の設計は、種々の疾患形態において、低圧での膨張を可能とする（例えば、約９、８、７、６、５、４、３．５、３、２．５、２あるいはそれ以下のＡＴＭあるいは当該ＡＴＭ未満）。我々は、ＰＲＥＬＵＤＥ研究において、低圧（３ＡＴＭ）血管形成術を観察した。ＰＲＥＬＵＤＥの試みにおいて、医師は常にセレート装置を約３ＡＴＭあるいは４ＡＴＭにまで膨張させ、３０秒間その圧力を保持した。バルーンが膨張する時、そのウェスト部、すなわちバルーンの中央部はその両端部に比較して膨張しない場合が多々生じた（度々、ドッグボーン形状として言及している）。圧力を増大することなく、医師は３ＡＴＭあるいは４ＡＴＭの圧力で３０秒間保持した。３０秒後、医師は血管形成画像を撮影した。ウェスト部分は消失してバルーンは完全に膨張して位置しており、動脈も膨張していたようであった（図３Ａ）。この現象は独特なものであり、低圧血管形成術においては典型的には見られなかった。
【０２４１】
図３１Ｃは、セレーションバルーン膨張手続の透視観察画像を示す。最も左側の画像は、血管の長さに沿ったコントラストがない状態で見た場合の動脈狭窄を示す。図に示すように、左中央の画像では、バルーンを４ＡＴＭで膨張させた時にはウェストが見られる。右中央の画像では、同じ４ＡＴＭの状態が最初から３０秒経過した状態である。完全に膨張したバルーンが見られる。最も右側の画像では上記手続の後に血管再生が成功した様子が見られる。
【０２４２】
図３１Ｄは、内膜切開を示す左側においてＯＣＴ画像を示し、カルシウムクラック及び露出した媒質の分裂を示し、薬剤輸送が有利になることを示すＩＶＵＳ画像を示す。
【０２４３】
図３２は、セレーションを形成するための改良された切削バルーンの実施形態を示す。実施形態において、セレーションあるいはセレーション様のものによる有利な効果は、例えば、オブライエンによる米国特許公開第２００６／０１８４１９１号（その内容は全体として本出願に取り込まれている）において説明されている切削バルーンカテーテルを改良することによって達成することができる。バルーンカテーテルはカテーテル軸を含み、さらに当該カテーテル軸はそれ自体に結合したバルーンを含む。１以上の切削部材すなわち刃がバルーンに結合されている。バルーンはフレキシブルな１以上の分離した点あるいは領域３２００を有し、切削バルーンカテーテルのフレキシブル性を増大させている。１以上の切削部材における破断部は、バルーンの１以上の分離したフレキシブルな点とともに配列されている。実施形態において、フレキシブル点は、１０ｍｍ長さ及び１５ｍｍ長さにおいて５ｍｍ毎に位置することができる（６ｍｍ長さの場合は０、１０ｍｍ長さの場合は１、１５ｍｍ長さの場合は２）。フレキシブル点を有するアテロトームは、以前は手が届かなかった疾患部を探索することを手助けする。
【０２４４】
図３３は、改良された切削バルーンを示す図である。この切削バルーンにおいては、フレキシブル性がさらに改善され、切削部が完全にあるいは部分的にセレート刃３３５０パターンによって置換されている。図３２に示すように、切削部材３３２０は、バルーン３３１６周囲において、その数、位置及び配置が変化する。例えば、カテーテル３３１０は、１、２、３、４、５、６あるいはそれ以上の切削部材３３２０を含み、それらはバルーン３３１６の周囲に規則的、不規則的あるいは任意の適したパターンで任意の位置に配置される。そのパターンは、一般に切削部材３３２０のらせん状配向も含む。カテーテル３３１０は、一般に長さ方向に延在しているバルーン３３１６の周囲に等間隔で配置された複数の切削部材３３２０を含む。一般に、切削部材３３２０は、可変的なフレキシブル性を提供、すなわちカテーテル３３１０のフレキシブル性を変化させるように構成されている。切削部材３３２０、バルーン３３１６及び／又はカテーテル３３１０のフレキシブル性を増大させることは、例えば、曲がりくねったアナトミーを経由したカテーテル３３１０の探索能力及び一般的な移動性を改善することができるので望ましい。また、フレキシブル性を増大させることにより、他のフレキシブル性に乏しい、切削バルーンカテーテルでは直ちに到達することができなかった箇所を含む、多数の血管内位置に、カテーテル３３１０をガイドすることができる。一般に、フレキシブル性の向上は、切削部材３３２０の構造的特徴、切削部材３３２０に対する構造的変更及び／又は切削バルーン３３１６の構造的特徴の結果である。例えば、切削部材３３２０は、第１セクション３３４４ａ、第２セクション３３４４ｂ、及び第１セクション３３４４ａ及び第２セクション３３４４ｂ間に位置する切れ目すなわちブレイク３３４６を含むことができる。ブレイク３３４６は、第１セクション３３４４ａ及び第２セクション３３４４ｂ間に空間のようなフレキシブルな領域を提供する。実施形態において、ブレイク３３４６は、下向きの撓み、すなわち切削部材３３２０の切削表面に形成された溝によって画定される。また、ブレイク３３４６は第１セクション３３４４ａ及び第２セクション３３４４ｂ間の物理的なギャップではなく、壁厚が削減された切削部材３３２０の領域あるいは第１セクション３３４４ａ、第２セクション３３４４ｂの材料よりも相対的にフレキシブル性が高い材料を備えることもできる。ブレイク３３４６は、第１セクション３３４４ａ及び第２セクション３３４４ｂを橋かけするために、第１セクション３３４４ａ及び第２セクション３３４４ｂ間を接続する外部コネクターを備えることができる。第１セクション３３４４ａ及び第２セクション３３４４ｂの分離は、切削部材３３２０のフレキシブル性を増大させることができ、及び／又はカテーテル３３１０の全体のフレキシブル性を増大させることができる。
【０２４５】
実施形態において、上述したような切削要素（またはアテロトーム）は、刃の上部表面が切れ目によって離隔するように、バルーン表面に沿って直線状に配設することができる。上図において、切れ目の長さは、個々の刃の長さの約１０分の１である。実施形態において、刃の長さに対する切れ目の長さの比は、例えば約１／１５から約１／１の間であり、約１／１０から約１／１の間、約１／５から約１／１の間、約１／５から約１／２の間、あるいは約１／１５、１／１４、１／１３、１／１２、１／１１、１／１０、１／９、１／８、１／７、１／６、１／５、１／４、１／３、１／２、１／１、１／１．５、２／１さらには上述した数の任意の２つを含む範囲とすることができる。
【０２４６】
よりフレキシブルで安定した設計のために、組織に対してセレート若しくはセレートに近似した操作を行うことができる形態に、切削刃を改良することができる。例えば、切削表面がほとんどセレートされないか、全くセレートされない領域がある場合あるいは無い場合、約８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、２０度あるいはそれ以上の角度、若しくはこれらの値を超える角度での横曲げを提供する。実施形態は、切削部材の端部間あるいは端部上において、別の箇所で記載したようなタンデム状あるいはセレート周期の、連続した切削部材（例えば立設要素）を含む。切削部材（Ｘ）は、複数のセクションに分割される場合、例えば、約０．０１インチから約０．０８インチの空間（Ｙ）で分離された約０．０１インチから約０．１０インチの範囲の長さを有することができる。切削刃は、刃に沿った任意の箇所あるいは任意の数か所で、分離したセクションを有することができる。バルーンによって圧力が組織内に負荷されると、組織は破壊されて、連続したドット及びダッシュあるいはこれらの組み合わせとなる。例えば、切削刃の端部においてドット状（セレーション形状）であり、切削刃の中央部においてダッシュ状（あるいはダッシュ及びドット）とすることができる。実施形態は、バルーンの外面に１、３、４、５、６あるいは８つの刃を有することができる。刃は、典型的にはバルーン本体の長さ未満である。セレート装置は、単独で血管形成術バルーンとして使用することもできるし、次の単純なバルーンあるいは薬剤コートバルーンの前処理的な装置として使用することもできる。上記装置を前処理的な装置として使用するか、ここで開示したような改良されたアテロトームとして使用するか否かに依らず、プラークは圧縮されて、動脈内腔は、多量かつ実質的な切開や立設したフラップを生じることなく、低圧下で安全かつ正確に目的とする直径まで膨張かつ伸長される。セレーションによって、プラークはより均一かつ平滑に膨張させることができ、ランダムなクラックの発生を防止する。ランダムなクラックの発生は、切開や狭窄を引き起こす。プラークがセレーションによって前処理された後、当該プラークは、標準的なバルーン血管形成術において使用される圧力よりも低い圧力で膨張させる。低いバルーン内圧力（例えば、４、３．５、３、２．５、２ａｔｍあるいはそれ未満）では、プラークをほとんど破壊せず、さらにほとんど切開せず、動脈壁をほとんど傷つけない。この低圧及び傷なしの血管形成術は、新生内膜過形成あるいは平滑筋細胞複製を伴うバルーン血管形成術の結果として生じる生物学的反応をほとんど生ぜしめない。また、セレーションは、バルーン血管形成術の間に、プラークの破裂や破壊をほとんど生じることなく、プラークが膨張するのを可能にする。セレーションを有するバルーンを使用してプラークを処理することにより、切開の量及び深刻さを低減できる。このことは、セレーションを有するバルーン血管形成術後の、切開部あるいは狭窄部を治療するためにステントを配置する必要性を低減できる。例えば、穿孔を有するプラークに起因して約４気圧以下の低圧バルーンでバルーン血管形成術を遂行することができる。この場合、動脈壁の擦傷を防止できる。プラーク調整及び低圧血管形成術によって、深い切開はほとんど起こらず、動脈の媒質層の露出もほとんど生じない。動脈の媒質層が露出すると、コラーゲンが露出することによって血小板塞栓が生じ、後に動脈の新生内膜過形成を引き起こす平滑筋細胞を刺激する。このような切開数の減少及び深刻な切開の減少は、従来の切削あるいは研削装置と比較して有意な要因である。
【０２４７】
図３４は、外部カテーテル軸３４１０と内部部材（ガイドワイヤ軸）３４２０との間の空間にコイル３４００を含むカテーテル３３１０の実施形態を示す。コイルは、ステンレスのような金属あるいは合金から形成されている。コイル３４００は、直径の大きい部分３４３０から直径の小さい部分３４４０に傾斜するように設計されている。コイルの傾斜部は、例えば、左端から右端に向けて、０度のピッチから１５度のピッチで形成することができる。低ピッチは大きな押出し性を提供し、高ピッチは大きなフレキシブル性を提供する。実施形態において、ピッチ角度は、約０、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５度あるいはこれら数の任意の２つを含む範囲とすることができる。
【０２４８】
図３５ａは、傾斜した非線形の端部３５１０を有する楔型切開器具を備える帯状体３５００の実施形態を示す図である。楔型切開器具は半径方向外向きに先端部３５７０を有している。帯状体３５００は上面３５５０及び側面３５６０を有している。傾斜した非線形端部３５２０は、一方あるいは両方の側面に沿った下側凹部すなわち下側凸部３５４０とは異なる上側凹部すなわち上側凸部３５３０を有する。図３５ｂに側面図を示す。
【０２４９】
図３５ｂに示すように、下部領域３５４０は、上側の両凹部３５３０よりも大きな厚さの帯状体３５００の両凹部である。帯状体３５００は、チップ３５８０に向けて狭小化しているので、上側の両凹部３５３０は帯状体３５００の薄い両凹部を示している。チップ３５８０は、半径方向外向きに面している。他の設計及び製造技術によって、帯状体側面の凹部を形成することができる。
【０２５０】
図３６に示すように、楔型切開器具３５７０の上部は、組織と接触するチップ（半径方向外向き切面）３５８０上において種々の特徴３６００を有する。図に示すように、楔型切開器具３５１０は、楔型切開器具の半径方向外向き切面の頂部近くに、微小な孔部すなわち谷のような特徴部３６００を有するセレートチップの外観を備えている。特徴部３６００の高さは小さく、例えば図に示す中央平坦面３６１０における楔型切開器具の全体高さの約１０％、８％、６％、４％、２％以下の数値未満である。
【０２５１】
図３７は、楔型切開器具３５１０のセレート端部の変形例を示す他のデザインである。楔型切開器具３５１０は、図に示すように、小さい凹部３７００を有し、その深さは楔型切開器具の全体高さの約１０％、８％、６％、４％、２％以下の数値未満である。
【０２５２】
他の実施形態において、図３８は、組織内に効果的に侵入することができるチップ３５８０において丸いダブルハンプ状の接触面３８００を含む楔型切開器具３５１０を示している。楔型切開器具３５１０の表面上の接触点が多数存在すると、カルシウムを含む種々の患部形態に対して良好な侵入力（点源）を提供する。これにより、疾患部でのセレーション効果を可能にし、小さいバルーン圧力で動脈内腔を増大させることができる。
【０２５３】
図３９は、組織内に効果的に侵入することができる各楔型切開器具３５１０のチップ３９００の相対的に鋭利なダブルポイントの接触面を提供するデザインの変形例を示す。図４０は、組織内に効果的に侵入することができる各楔型切開器具のチップの相対的に鋭利なダブルポイントの接触面を提供する同様のデザインを示す。ここで、中央部は幅広となっており、谷部／凹部４０００は浅くなっている。
【０２５４】
実施形態において、以下には、切開面が形成された領域に１、２以上の薬剤を輸送するためのデザインのフレーム系を示す。
【０２５５】
図４１Ａに示すように、帯状体３５００は、楔型切開フレームすなわちキャリア４１１０において、チップ４１００同士が接触している複数の帯状体（例えば、２つの同一の帯状体）を含んで形成されている。この楔型切開フレーム４１１０は、化学エッチングなどの機械的除去プロセスにより形成することができる。実施形態において、帯状体３５００はフレーム４１１０から機械的な力あるいはその他の手段で、帯状体３５００の楔型切開器具の形状を変化させることなく、簡易かつ清浄に鏡像の状態で分離することができる。実施形態において、他の部分で説明したように、楔型切開器具のベース面と対向する側の面が、バルーンの表面に結合あるいは接合するまで、フレームすなわちキャリア４１１０を帯状体３５００に接合しておくことができる。
【０２５６】
図４１Ｂ及び図４１Ｃは、実施形態において、複数の帯状体４１００を曲げ、あるいは折りたたんで、チップ４１００を傷つけることなく折れ部４１２０を形成した状態を示す。折れ部４１２０は、結合したＡ型フレーム楔型切開器具３５１０アセンブリの半径方向外向き切面の間に、開口したギャップあるいはウェルを有するＡ型フレーム４１３０を形成する。
【０２５７】
図４１Ｄ及び図４１Ｅは、図４１Ｂ及び図４１Ｃにおける中央が平坦な領域４１４０に比較して、中央に凹部領域４１５０を有する複数の尖った表面を含むセレートチップ４１６０の変形例を示す。セレートチップ４１６０を有する帯状体３５００は曲げられているがｍセレートチップ４１６０はそのままの状態であり、開口したギャップあるいはウェルを有するＡ型フレームを形成している。
【０２５８】
実施形態において、ベースにおける隣接したベース帯状体間の距離は、約３０μｍから約２６０μｍ、約６０μｍから約１９０μｍあるいは約９０μｍから約１３０μｍである。実施形態において、Ａ型フレームのＡの頂点におけるギャップの大きさ、例えば幅は、例えば約１０μｍから約１５０μｍ、約２５μｍから約１００μｍ、あるいは約５０μｍから約７５μｍである。実施形態において、２つの楔型切開器具の遠位置での交差によって画定されるＡ型フレームのＡの頂角は、例えば、約５度から約４５度、約１０度から約３０度、約１５度から約２２度である。
【０２５９】
図４２は、帯状体の接合過程（帯状体をバルーンへ配設する前、帯状体をバルーンへ配設する間、あるいは帯状体をバルーンに接合した後）の任意のステップで廃棄することができるブランクすなわちキャリア４３００に、帯状体４２００を接続して積層できることを示す図である。このプロセスはオートメーション化することができ、帯状体を拾いあげて配設し、帯状体とバルーンとの配列における精度を上げる。半径方向遠位にあるチップ４２１０は、連続した自由端４２２０あるいはその他の連続若しくは非連続の表面に当接し、帯状体の簡易な分離を可能とする。実施形態において、楔型切開器具を医療用バルーンに接合するためのキャリアシステムは、帯状体の表面に沿って長さ方向に離隔した複数の楔型切開器具を含む帯状体を有する。各楔型切開器具は、帯状体の第１面に直接隣接した帯状体対向ベース面、半径方向外向き近位端及び半径方向外向き遠位端間の長さを有し、楔型切開器具の高さを画定する半径方向外向き切面、並びに帯状体対向ベース面及び半径方向外向き切面間の側面を有する。帯状体は、当該帯状体の第１面と対向する第２面、及び自由端を含む帯状体キャリアを含むことができる。各楔型切開器具の半径方向外向き切面は、接合領域において、帯状体キャリアの自由端に取り外しできるように接合する。接合領域の間の領域はボイドを画定し、機械的な力を負荷することにより取り外せるように形成することができる。実施形態において、帯状体の第２面は医療用バルーンの表面に結合し、帯状体の第２面が医療用バルーンに接合した後は、帯状体キャリアを帯状体から分離する。実施形態において、帯状体キャリアは、化学エッチングなどを用いて、帯状体と一体的に形成することができる。帯状体キャリアは、帯状体と同じあるいは異なる材料から作製することができる。
【０２６０】
図４３は、楔型切開器具４１００の半径方向外向き切面４３２５がブランクすなわちキャリア４３００の自由端４２２０に接合した状態を示す拡大図である。接合領域４３２８の間にはボイド４２８０が存在し、当該ボイド４２８０では、帯状体のベース面がブランクすなわちキャリアの自由端４４２０に接触していない。実施形態において、各ボイドあるいは全てボイド４２８０は、帯状体における楔型切開器具の表面積の、約１１０％、１２０％、１３０％、１４０％、１５０％、１６０％、１７０％、１８０％、１９０％、２００％、２５０％、３００％あるいはそれ以上の値を有する。実施形態において、ブランクすなわちキャリア４３００の最も近位置の自由端４４２０は、楔型切開器具の最も遠位置の端部すなわち表面４３２５に接触（例えば、端部のみに接触）する。これにより、帯状体／楔型切開器具４１００とブランク４３００との交差すなわち点接触は、直線のみ沿って生じ、帯状体あるいは帯状体の楔型切開器具の任意の箇所とブランクすなわちキャリアとの間において、図４３に示す高さ方向でのオーバーラップは生じないか、実質的に生じない。実施形態において、このことは、帯状体及び楔型切開器具の、キャリアからの分離を容易にするので有利である。他の実施形態においては、キャリアの接合領域と、帯状体及び楔型切開器具との間において、例えば、ブランクの自由端の溝などを介して１以上の方向で重なるようにすることができる。他の実施形態において、接合領域は、ブランクすなわちキャリアの連続した自由端に沿って形成する必要はなく、むしろブランクすなわちキャリアの凸部と楔型切開器具とで離隔するようにして形成してもよい。凸部と楔型切開器具とは鏡像の関係となるようにしてよいし、他のパターンとなるようにしてもよい。
【０２６１】
図４４Ａ及び図４４Ｂは、ステンレス材料ストック４４１０などの金属などのリール状材料を利用してセレート形成術帯状体、切削部材あるいは楔型切開器具を製造する製造工程の実施形態を示す。ストック４４１０は切削端を有するように形成し、若しくは切削端を有しないように研磨する。研削端４４３０は、端面上に単一あるいは多重のファセットを有するように形成し、鋭利なチップ（例えば切面）あるいは狭小であるが平坦な部分（例えば非切面）を有するように研削する。実施形態において、研削後の切面ストック４４３０の断面図は、等辺三角形状の立ち上がり面上において、複数の勾配を有する三角形状とすることができる。
【０２６２】
上述した材料研削形成技術に加えて、ステンレスセレート刃の形成は他のバルク加工技術で行うことができる。
【０２６３】
グライディング、スタンピング、エッチングなどのバルク加工技術はセレートチップを低コストで製造することができる。
【０２６４】
化学エッチングに含まれる製造工程は、実施形態において、次の工程のいくつかあるいは全てを含むことができる。
【０２６５】
セレート刃、切削部材あるいは楔型切開器具を形成するための情報及び設計の詳細を含むマスクすなわちマスクセット４４００がフォトレジスト層４４２０の上面に配設される。各マスク４４００は、当該マスク４４００を介して光照射するための複数の開口部を有している。マスクセット４４００は、ステンレス材４４１０の一方の側を部分的にエッチングするために同一形状あるいは僅かに異なるような形状とする。
【０２６６】
マスク、フォトレジスト及びエッチング剤を用いてステンレスリールあるいはシート４４１０を化学エッチングすることは、多量の材料を低コストでエッチングできるので、有利である。
【０２６７】
バルク化学エッチングは、所定の部品を何回も低コストで多量に形成することができる。伝統的に、化学エッチングは、約９０度の角度で材料を貫通し、緩やかな勾配の側壁を有する丸い端部を形成する。より緩い勾配を得るためには、グレイスケールのマスクの使用が考えられるが、良好な結果を得ることはできなかった。グレイスケールに代えて、狭小なスリット状のパターンに沿って相対的に狭小な孔を形成することができ、エッチングレートを制御することが可能な新規なマスクキング技術が用いられた。レジスト層を介したエッチング材料のフローを制御することにより、刃構造の角度を得ることができた。
【０２６８】
両面マスク露光は、両面からの材料の露光が可能となる。両面露光の場合、ステンレス材料の両側でより制御された鏡像プロファイルを提供することができる。
【０２６９】
図４５Ｂは、帯状体３５００がバルーン壁４５１０内に埋設されたスルーホール４５００上に配設されている状態を示す。スルーホールは、バルーンの形成に先立って押出形成された孔であり、その内部を薬剤が通って、セレート組織まで輸送される導管を提供するものである。図４５Ａの場合も同様に、実施形態において、帯状体３５００が、押出し工程によって製造された分離導管となるまでにレーザカットあるいは他方法によってバルーン壁４５１０を孔開けして形成した一連のスルーホール４５２０上に配設されている。上記スルーホールは、その内部を薬剤が通って、セレート組織まで輸送される導管を提供するものである。
【０２７０】
図４６は、実施形態において、４つのＡ型フレーム帯状体３５００（あるいはここで開示したような楔型切開器具を有する非Ａ型フレーム帯状体）のような複数の帯状体がバルーン壁４６１０内に埋設されたスルーホール４６００上に配設されている様子を示す。Ａ型フレーム帯状体３５００は、上記のように規則的に離隔することができるし、他の実施形態においては不規則に離隔することもできる。
【０２７１】
換言すれば、実施形態において、Ａ型フレーム帯状体３５００のデザインは、各ベースにおいて第１帯状体３５１０及び第２帯状体３５２０を有する。各帯状体は、境界線を有する半径方向外向き切面を備える楔型切開器具３５１０を有し、第１帯状体３５１０及び第２帯状体３５２０の楔型切開器具３５１０は、半径方向外向き切面の境界線の部分で互いに接触している。ここで、頂点ギャップは、楔型切開器具３５１０の第１帯状体３５１０及び第２帯状体３５２０が互いに接触していない位置に存在し、このギャップは薬剤貯留孔４５００を収容するように構成されている。
【０２７２】
図４７は、化学エッチングに先立つマスク４７００セットの帯状体３５００のアレイの実施形態（拡大図を含む）である。帯状体３５００の各アレイは、隣接する楔型切開器具３５１０間の分離可能領域４７１０を含む。
【０２７３】
図４８ａは、帯状体アレイ３５００を示す。図４８ｂは、分離可能領域４７１０を有する隣接する楔型切開器具３５１０の詳細な拡大図である。図４８ｃは、配列、制御、配置及び製造を容易にするために帯状体キャリア４８１０に可逆的に結合したセレーション帯状体３５００である。帯状体キャリア４８１０を帯状体３５００に結合する、異なるジオメトリを有する３つの化学エッチングバリエーションがエッチング１  ４８２０、エッチング２  ４８３０、及びエッチング３  ４８４０において示されている。拡大図は、側面上の楔型切開器具３５１０が如何にして帯状体キャリア４８１０と接合しているかを示している。図４８ｄは、帯状体の楔型切開器具４８９０に可逆的に結合した帯状体キャリア４４８０の他の実施形態を示す図である。帯状体キャリア４８８０は任意のジオメトリを有することができ、例えば、配列、制御、配設及び製造を容易にするために、丸い若しくは他の形態のタブ４８８２、孔４８８４、横タブ４８８６を有する。実施形態において、帯状体キャリアは、帯状体をバルーン（図示せず）に結合あるいは固定した後に、除去を容易にすべく、帯状体の楔型切開器具と鏡像とすることができる凸部を含むことができる。
【０２７４】
図４９は、ガイドワイヤハブ４９００及びバルーン膨張ハブ４９１０を有するカテーテル３３１０に接合したカテーテルの外直径３３１６上のセレートすなわちスコアリング楔型切開器具３５１０を示すセレート形成術を行うシステム全体の一実施形態を示す。
【０２７５】
上述した教示に基づいて、種々の変更、改造、デザイン変更はもちろん可能である。したがって、添付した特許請求の範囲の範疇において、ここで述べた以外のことを実行できることは当然に理解すべきことである。上述した実施形態の特徴及び態様のコンビネーション及びサブコンビネーションも、本発明に含まれる。また、１つの実施形態に関連した特別な特徴、態様、方法、性質、特性、量、特質、要素などは、ここで述べたその他の実施形態において使用できるものである。したがって、開示した実施形態の種々の特徴及び態様は、互いに結合し、あるいは置換して開示した発明の変形モードを形成できると理解すべきである。したがって、ここで開示した発明の範疇は、上述した特別な実施形態によって限定されるべきではない。また、発明は、種々の変更や選択を受けやすいが、その特別な実施例が図面において示され、詳細に述べられたものである。しかしながら、本発明は、開示された特別な形態及び方法に限定されるべきではないことは当然に理解されるべきことであり、本発明は、述べられた種々の実施形態及び添付した特許請求の範囲の精神及び範疇の、全ての変更、等価物、変形を含むものである。ここで開示した方法は、引用の順序にしたがって実施される必要はない。ここで開示された方法は、医師によって執り行われる行動を含むが、明示的あるいは含蓄的に、第三者によって執り行われる行動も含む。ここで開示された範囲は、任意の範囲を含み、全てが重複した範囲を含み、サブレンジ、及びこれらの組み合わせを含む。“〜まで”、“少なくとも”、“以上”、“以下”、“間”などの文言は、引用した数値を含む。ここで使用した“おおよそ”、“約”、“実質的に”の文言の後の数字は、引用した数字を含み（例えば、約１０％＝１０％）、所望の機能を遂行し、所望の結果を達成するための数値に近い数値を代表するものである。例えば、“おおよそ”、“約”、“実質的に”は、その数値の１０％以下の範囲、５％以下の範囲、１％以下の範囲、０．１％以下の範囲、０．０１％以下の範囲にも言及している。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１３Ｄ】
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【図１３Ｅ】
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【図１３Ｆ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１４Ｄ】
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【図１４Ｅ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【図１５Ｄ】
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【図１５Ｅ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１６Ｃ】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２１Ｃ】
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【図２１Ｄ】
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【図２１Ｅ】
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【図２１Ｆ】
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【図２１Ｇ】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２２Ｃ】
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【図２２Ｄ】
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【図２２Ｅ】
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【図２２Ｆ】
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【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
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【図２３Ｃ】
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【図２３Ｄ】
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【図２３Ｅ】
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【図２３Ｆ】
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【図２３Ｆ．１】
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【図２４】
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【図２５Ａ】
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【図２５Ｂ】
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【図２５Ｃ】
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【図２５Ｄ】
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【図２５Ｅ】
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【図２５Ｆ】
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【図２５Ｇ】
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【図２５Ｈ】
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【図２５Ｉ】
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【図２５Ｊ】
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【図２５Ｋ】
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【図２５Ｌ】
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【図２５Ｍ】
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【図２５Ｎ】
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【図２５Ｎ．１】
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【図２５Ｏ】
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【図２５Ｐ】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２８Ａ】
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【図２８Ｂ】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１Ａ】
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【図３１Ｂ】
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【図３１Ｃ】
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【図３１Ｄ】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５Ａ】
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【図３５Ｂ】
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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４１Ａ】
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【図４１Ｂ】
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【図４１Ｃ】
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【図４１Ｄ】
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【図４１Ｅ】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４Ａ】
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【図４４Ｂ】
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【図４５Ａ】
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【図４５Ｂ】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８Ａ】
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【図４８Ｂ】
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【図４８Ｃ】
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【図４８Ｄ】
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【図４９】
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【国際調査報告】
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