(57)【要約】      （修正有）【課題】外科手術により又は血管経由で送達し得る耐久性の高い人工弁を提供する。【解決手段】人工弁１００は、リーフレットフレーム１３０と、外方フレーム１２０と、フィルム１６０とを備える。リーフレットフレームは、複数のリーフレットウィンドウを画定する概ね管状の形状を有する。外方フレームは概ね管状の形状を有する。リーフレットフレームは少なくとも部分的に外方フレーム内に同軸で配置される。リーフレットフレーム及び外方フレームは、少なくとも部分的にフィルムの隣接部で連結される。フィルムの隣接部の少なくとも一部はリーフレットフレームと外方フレームとの間に収容され、またこれらを連結してリーフレットフレームと外方フレームとの間での相対運動を妨げる。フィルムは、各リーフレットウィンドウから延びるリーフレット１４０を画定する。【選択図】図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
概ね管状の形状を有し、複数のリーフレットウィンドウを画定するリーフレットフレームと；
概ね管状の形状を有する外方フレームと；
フィルムとを備え、
前記リーフレットフレームが少なくとも部分的に前記外方フレーム内に同軸で配置され、前記リーフレットフレーム及び前記外方フレームが少なくとも部分的に前記フィルムの隣接部で連結され、前記フィルムの隣接部の少なくとも一部が前記リーフレットフレームと前記外方フレームとの間に収容され、またこれらを連結して前記リーフレットフレームと前記外方フレームとの間での相対運動を妨げ、前記フィルムが、前記リーフレットウィンドウのそれぞれから延びるリーフレットを画定する、人工弁。
【請求項２】
前記リーフレットを画定する前記フィルムが前記リーフレットフレームと前記外方フレームとの間に延びる、請求項１に記載の人工弁。
【請求項３】
前記リーフレットが、前記リーフレットフレームと連結された前記フィルムの部位と前記リーフレットフレームと連結されていない前記フィルムの部位との間の界面で前記フィルムに折り畳み部を備えるリーフレット基部を含む、請求項１に記載の人工弁。
【請求項４】
前記リーフレットフレームがリーフレットフレーム内面及び前記リーフレットフレーム内面の反対側にあるリーフレットフレーム外面を含み、前記フィルムが前記リーフレットフレーム外面に連結された少なくとも１つのリーフレットを画定し、前記フィルムが前記リーフレットウィンドウのそれぞれから延びるリーフレットを画定する、請求項１に記載の人工弁。
【請求項５】
前記リーフレットフレームがリーフレットフレーム内面及び前記リーフレットフレーム内面の反対側にあるリーフレットフレーム外面を含み、前記外方フレームが外方フレーム内面及び前記外方フレーム内面の反対側にある外方フレーム外面を含み、前記フィルムが前記リーフレットフレーム内面に連結された少なくとも１つのリーフレットを画定し、前記フィルムが前記リーフレットウィンドウのそれぞれから延びるリーフレットを画定する、請求項１に記載の人工弁。
【請求項６】
前記リーフレットフレームがリーフレットフレーム内面及び前記リーフレットフレーム内面の反対側にあるリーフレットフレーム外面を含み、前記外方フレームが外方フレーム内面及び前記外方フレーム内面の反対側にある外方フレーム外面を含み、前記フィルムが前記リーフレットフレーム内面及び前記リーフレットフレーム外面に連結された少なくとも１つのリーフレットを画定し、前記フィルムが前記リーフレットウィンドウのそれぞれから延びるリーフレットを画定する、請求項１に記載の人工弁。
【請求項７】
前記リーフレットフレームが、実質的に三角形の形状を有する３つの相互接続されたリーフレットウィンドウを画定する、請求項１に記載の人工弁。
【請求項８】
前記リーフレットウィンドウのそれぞれが２つのリーフレットウィンドウ側部と、リーフレットウィンドウ基部と、リーフレットウィンドウ上部とを含み、前記リーフレットが前記２つのリーフレットウィンドウ側部及び前記リーフレットウィンドウ基部に連結される、請求項１に記載の人工弁。
【請求項９】
１つのリーフレットウィンドウのリーフレットウィンドウ側部が隣接するリーフレットウィンドウのリーフレットウィンドウ側部と相互接続している、請求項１に記載の人工弁。
【請求項１０】
前記リーフレットウィンドウが少なくとも部分的にリーフレット側部に対応するフレーム要素により画定され、前記フィルムが前記ウィンドウフレーム要素に連結され且つ前記リーフレットウィンドウ全体に広がって前記リーフレットを画定している、請求項１に記載の人工弁。
【請求項１１】
前記リーフレットフレームが、リーフレットウィンドウ基部で相互接続された複数の二等辺三角形を画定する複数のリーフレットフレーム要素を備え、各リーフレットウィンドウ側部が１つの三角形の一辺及び隣接する三角形の一辺により画定され、各リーフレットウィンドウが二等辺四辺形を画定する、請求項１に記載の人工弁。
【請求項１２】
経カテーテル送達のための折り畳み時の配置及び拡張時の配置を備える、請求項１に記載の人工弁。
【請求項１３】
前記リーフレットが開位置と閉位置との間で移動可能である、請求項１に記載の人工弁。
【請求項１４】
前記リーフレットがポリマー材料を含む、請求項１に記載の人工弁。
【請求項１５】
前記リーフレットが積層体を備える、請求項１に記載の人工弁。
【請求項１６】
前記積層体が２層以上のフルオロポリマー膜を有する、請求項１５に記載の人工弁。
【請求項１７】
前記リーフレットが、複数の細孔を有する少なくとも１つのフルオロポリマー膜層及び前記少なくとも１つのフルオロポリマー膜層の実質的に全ての細孔中に存在するエラストマーを有するフィルムを備える、請求項１に記載の人工弁。
【請求項１８】
前記フィルムが、約８０重量％未満のフルオロポリマー膜を備える、請求項１７に記載の人工弁。
【請求項１９】
前記エラストマーが（パー）フルオロアルキルビニルエーテル（ＰＡＶＥ）を含む、請求項１７に記載の人工弁。
【請求項２０】
前記エラストマーが、テトラフルオロエチレンとパーフルオロメチルビニルエーテルとのコポリマーを含む、請求項１７に記載の人工弁。
【請求項２１】
前記フルオロポリマー膜がｅＰＴＦＥを含む、請求項１７に記載の人工弁。
【請求項２２】
前記リーフレットフレーム及び前記外方フレームの一方又は両方が、異なる直径間で前記外方フレームを圧縮及び拡張させることができる概ね開放された網目のパターンを描く、請求項１に記載の人工弁。
【請求項２３】
前記リーフレットフレーム及び前記外方フレームの一方又は両方が形状記憶材料を含む、請求項１に記載の人工弁。
【請求項２４】
前記外方フレームが、前記リーフレットフレームにより画定される前記リーフレットウィンドウに協働的な配置で重なることで前記リーフレットウィンドウを構造的に支えるフレーム要素を含む、請求項１に記載の人工弁。
【請求項２５】
前記リーフレットフレームがリーフレットフレーム内面及び前記リーフレットフレーム内面の反対側にあるリーフレットフレーム外面を含み、前記外方フレームが外方フレーム内面及び前記外方フレーム内面の反対側にある外方フレーム外面を含み、前記フィルムが前記リーフレットフレーム外面に連結された少なくとも１つのリーフレットを画定し、前記フィルムの前記隣接部の前記少なくとも一部が前記リーフレットフレーム外面の一部及び前記外方フレーム内面の一部に連結され前記リーフレットフレームを前記外方フレームに連結している、請求項１に記載の人工弁。
【請求項２６】
前記リーフレットフレームと前記外方フレームとの間に収容され且つこれらを連結している前記フィルムの前記隣接部の前記少なくとも一部が前記リーフレットフレームと前記外方フレームとの接触を防止する、請求項１に記載の人工弁。
【請求項２７】
前記リーフレットフレーム及び前記外方フレームが前記フィルムにより隔てられ、且つ互いに接触していない、請求項１に記載の人工弁。
【請求項２８】
前記リーフレットが折り畳み線及び少なくとも部分的に前記リーフレットのリーフレット基部を画定する前記フィルムのオーバーラップにより画定される、請求項１に記載の人工弁。
【請求項２９】
前記リーフレットウィンドウのそれぞれが２つのリーフレットウィンドウ側部及びリーフレットウィンドウ基部を含み、前記リーフレットが前記２つのリーフレットウィンドウ側部の少なくとも一部に連結される、請求項１に記載の人工弁。
【請求項３０】
概ね管状の形状を有し、複数のリーフレットウィンドウを画定するリーフレットフレームと；
概ね管状の形状を有する外方フレームと；
フィルムとを備え、
前記リーフレットフレームが少なくとも部分的に前記外方フレーム内に同軸で配置され、前記外方フレームが前記リーフレットフレームにより画定される前記リーフレットウィンドウに協働的な配置で重なることで前記リーフレットウィンドウを構造的に支えるフレーム要素を含み、前記フィルムが、前記リーフレットウィンドウのそれぞれから延びるリーフレットを画定する、人工弁。
【請求項３１】
前記フィルムが前記リーフレットフレームと前記外方フレームとの間に配置される、請求項３０に記載の人工弁。
【請求項３２】
前記リーフレットフレーム及び前記外方フレームが前記フィルムにより隔てされ且つ互いに接触していない、請求項３０に記載の人工弁。
【請求項３３】
前記リーフレットを画定する前記フィルムが前記リーフレットフレームと前記外方フレームとの間に延びる、請求項３０に記載の人工弁。
【請求項３４】
前記リーフレットが、前記リーフレットフレームと連結された前記フィルムの部位と前記リーフレットフレームと連結されていない前記フィルムの部位との間の界面で前記フィルムに折り畳み部を備えるリーフレット基部を含む、請求項３０に記載の人工弁。
【請求項３５】
前記リーフレットフレームがリーフレットフレーム内面及び前記リーフレットフレーム内面の反対側にあるリーフレットフレーム外面を含み、前記フィルムが前記リーフレットフレーム外面に連結された少なくとも１つのリーフレットを画定し、前記フィルムが前記リーフレットウィンドウのそれぞれから延びるリーフレットを画定する、請求項３０に記載の人工弁。
【請求項３６】
前記リーフレットフレームがリーフレットフレーム内面及び前記リーフレットフレーム内面の反対側にあるリーフレットフレーム外面を含み、前記外方フレームが外方フレーム内面及び前記外方フレーム内面の反対側にある外方フレーム外面を含み、前記フィルムが前記リーフレットフレーム内面に連結された少なくとも１つのリーフレットを画定し、前記フィルムが前記リーフレットウィンドウのそれぞれから延びるリーフレットを画定する、請求項３０に記載の人工弁。
【請求項３７】
前記リーフレットフレームがリーフレットフレーム内面及び前記リーフレットフレーム内面の反対側にあるリーフレットフレーム外面を含み、前記外方フレームが外方フレーム内面及び前記外方フレーム内面の反対側にある外方フレーム外面を含み、前記フィルムが前記リーフレットフレーム内面及び前記リーフレットフレーム外面に連結された少なくとも１つのリーフレットを画定し、前記フィルムが前記リーフレットウィンドウのそれぞれから延びるリーフレットを画定する、請求項３０に記載の人工弁。
【請求項３８】
前記リーフレットフレームが、実質的に三角形の形状を有する３つの相互接続されたリーフレットウィンドウを画定する、請求項３０に記載の人工弁。
【請求項３９】
前記リーフレットウィンドウのそれぞれが２つのリーフレットウィンドウ側部と、リーフレットウィンドウ基部と、リーフレットウィンドウ上部とを含み、前記リーフレットが前記２つのリーフレットウィンドウ側部及び前記リーフレットウィンドウ基部に連結される、請求項３０に記載の人工弁。
【請求項４０】
１つのリーフレットウィンドウのリーフレットウィンドウ側部が隣接するリーフレットウィンドウのリーフレットウィンドウ側部と相互接続している、請求項３０に記載の人工弁。
【請求項４１】
前記リーフレットウィンドウが少なくとも部分的にリーフレット側部に対応するフレーム要素により画定され、前記フィルムが前記ウィンドウフレーム要素に連結され且つ前記リーフレットウィンドウ全体に広がって前記リーフレットを画定している、請求項３０に記載の人工弁。
【請求項４２】
前記リーフレットフレームが、リーフレットウィンドウ基部で相互接続された複数の二等辺三角形を画定する複数のリーフレットフレーム要素を備え、各リーフレットウィンドウ側部が１つの三角形の一辺及び隣接する三角形の一辺により画定され、各リーフレットウィンドウが二等辺四辺形を画定する、請求項３０に記載の人工弁。
【請求項４３】
前記リーフレットフレームがリーフレットフレーム内面及び前記リーフレットフレーム内面の反対側にあるリーフレットフレーム外面を含み、前記外方フレームが外方フレーム内面及び前記外方フレーム内面の反対側にある外方フレーム外面を含み、前記フィルムが前記リーフレットフレーム外面に連結された少なくとも１つのリーフレットを画定し、前記フィルムの前記隣接部の前記少なくとも一部が前記リーフレットフレーム外面の一部及び前記外方フレーム内面の一部に連結され、前記リーフレットフレームを前記外方フレームに連結している、請求項３０に記載の人工弁。
【請求項４４】
前記リーフレットが、少なくとも部分的に前記リーフレットのリーフレット基部を画定する前記フィルムの折り畳み線により画定される、請求項４３に記載の人工弁。
【請求項４５】
経カテーテル送達のための折り畳み時の配置及び拡張時の配置を備える、請求項３０に記載の人工弁。
【請求項４６】
前記リーフレットが開位置と閉位置との間で移動可能である、請求項３０に記載の人工弁。
【請求項４７】
前記リーフレットがポリマー材料を含む、請求項３０に記載の人工弁。
【請求項４８】
前記リーフレットが積層体を備える、請求項３０に記載の人工弁。
【請求項４９】
前記積層体が２層以上のフルオロポリマー膜を有する、請求項４８に記載の人工弁。
【請求項５０】
前記リーフレットが、複数の細孔を有する少なくとも１つのフルオロポリマー膜層及び前記少なくとも１つのフルオロポリマー膜層の実質的に全ての細孔中に存在するエラストマーを有するフィルムを備える、請求項３０に記載の人工弁。
【請求項５１】
前記フィルムが、約８０重量％未満のフルオロポリマー膜を備える、請求項５０に記載の人工弁。
【請求項５２】
前記エラストマーが（パー）フルオロアルキルビニルエーテル（ＰＡＶＥ）を含む、請求項５０に記載の人工弁。
【請求項５３】
前記エラストマーが、テトラフルオロエチレンとパーフルオロメチルビニルエーテルとのコポリマーを含む、請求項５０に記載の人工弁。
【請求項５４】
前記フルオロポリマー膜がｅＰＴＦＥを含む、請求項５０に記載の人工弁。
【請求項５５】
前記リーフレットフレーム及び前記外方フレームの一方又は両方が、異なる直径間で前記外方フレームを圧縮及び拡張させることができる概ね開放された網目のパターンを描く、請求項３０に記載の人工弁。
【請求項５６】
前記リーフレットフレーム及び前記外方フレームの一方又は両方が形状記憶材料を含む、請求項３０に記載の人工弁。
【請求項５７】
前記リーフレットが折り畳み線及び少なくとも部分的に前記リーフレットのリーフレット基部を画定する前記フィルムのオーバーラップにより画定される、請求項３０に記載の人工弁。
【請求項５８】
前記リーフレットウィンドウのそれぞれが２つのリーフレットウィンドウ側部及びリーフレットウィンドウ基部を含み、前記リーフレットが前記２つのリーフレットウィンドウ側部の少なくとも一部に連結される、請求項３０に記載の人工弁。
【請求項５９】
フィルムの第１層をマンドレルの周りに管状に巻くこと；
概ね管状のリーフレットフレームを用意し、前記リーフレットフレームがリーフレットフレーム内面及びリーフレットフレーム外面を有し、前記リーフレットフレームがウィンドウ上部を有する複数のリーフレットウィンドウを画定すること；
概ね管状の外方フレームを用意し、前記外方フレームが外方フレーム内面及び外方フレーム外面を有すること；
前記リーフレットフレーム及び前記外方フレームを前記フィルムの第１層上に前記リーフレットフレームと前記外方フレームとを互いに離して置いてその間にブリッジ部を画定し、前記リーフレットフレーム内面及び前記外方フレーム内面が前記フィルムの第１層と接触すること；
前記フィルムの第２層を前記リーフレットフレーム及び前記外方フレーム上に前記リーフレットフレーム外面及び前記外方フレーム外面と接触させて形成すること；
前記フィルムの第１層及び前記フィルムの第２層を互いに、また前記リーフレットフレーム及び前記外方フレームに連結すること；
前記フィルムの第１層及び前記フィルムの第２層をリーフレット自由縁が画定されるように前記リーフレットウィンドウ内で前記ウィンドウ上部を横に切断すること；
離型材で前記リーフレットを画定している前記リーフレットウィンドウ内に配置された前記フィルムの一部をマスクすることで続く加工ステップ中に前記リーフレットがさらに結合するのを防止すること；
フィルムの第３層を前記フィルムの第２層及び前記リーフレットウィンドウ上の前記離型材の上に管状に巻き、前記フィルムの第３層が前記リーフレットフレーム、前記外方フレーム及び前記リーフレットフレームと前記外方フレームとの間の前記ブリッジ部にオーバーラップすること；
前記フィルムの第３層及び前記フィルムの第２層を互いに連結してアセンブリを形成すること；
前記アセンブリを前記マンドレルから外すこと；
前記リーフレットフレームを前記外方フレーム内に同軸で且つ少なくとも部分的に配置して前記ブリッジ部を折り畳み且つオーバーラップさせ前記ブリッジ部に円周方向に折り畳み部を画定し、また前記リーフレットフレームと前記外方フレームとの間に前記ブリッジ部の少なくとも一部を収容し、前記折り畳み部の一部はリーフレット基部を画定すること；
前記アセンブリを前記マンドレルに戻すこと；
前記ブリッジ部をそれ自身並びに前記リーフレットフレーム外面に隣接した前記フィルムの第３層及び前記外方フレーム内面に隣接した前記第１層に入れ子係合で連結することを含む、
弁の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、２０１２年１２月１９日に出願の米国仮特許出願第６１／７３９７２１号の優先権を主張するものであり、その内容は参照により全て本明細書に援用される。
【０００２】
本開示は概して人工弁、より具体的には合成可撓性リーフレット型人工弁装置、システム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
天然弁の機能及び性能を模倣しようと生体弁が開発されてきた。可撓性のリーフレットを生物組織、例えばウシの心膜から作製する。一部の弁デザインでは、生物組織をリーフレットを支える比較的堅いフレームに縫い付けることで植え込み時の寸法安定性を得る。生体弁は短期的には素晴らしい血行力学及び生体力学的性能を発揮することができるものの、不全状態の中でもとりわけ石灰化及び心臓弁膜尖の断裂を起こしやすく、再手術及び交換を必要となる。
【０００４】
合成材料、例えばとりわけポリウレタンを生物組織の代替物として使用することでより耐久性及び可撓性が高いリーフレット型弁（本明細書では合成リーフレット型弁（ＳＬＶ）と称する）を作製しようとの試みがなされてきた。しかしながら、合成リーフレット型弁は弁置換における有効な選択肢とはならなかった。これは何よりもデザインが最適なものではなく、耐久性の高い合成材料に欠いているため早期故障が起きるからである。
【０００５】
個々のリーフレットのフレーム（生物由来及び合成）への縫い付け、また合成リーフレットに限っては射出成型及びフレームへのポリマーのディップコーティングを含め、リーフレットをフレームに連結させるのに数多くの製造技法が用いられてきた。多くの場合、得られるリーフレットはフレーム上に支持され、リーフレットをフレームに連結する取付縁及びフラップの動きを可能にする自由縁を有するフラップを構成している。
【０００６】
リーフレットは流体圧力の影響下で動く。作動時、リーフレットは、上流側流体圧力が下流側流体圧力を上回ると開き、下流側流体圧力が上流側流体圧力を上回ると閉じる。リーフレットの自由縁が下流側流体圧力の影響下で合わさって弁を閉じることで、下流側の血液が弁を通って逆流するのを防止する。
【０００７】
リーフレットの開閉でかかる繰り返し荷重下での弁の耐久性は、リーフレットとフレームとの間での荷重の分布に部分的に左右される。さらに、閉位置にある時、かなりの荷重がリーフレットにかかる。例えば、可撓性のリーフレットを比較的堅いフレームが支える取付縁でリーフレットの機械的破損が起こり得る。リーフレットの開閉でかかる繰り返し荷重は疲労、クリープ又は他の作用による材料破壊につながり、リーフレットの材料に部分的に左右される。取付縁での機械的破損は特に、合成リーフレットでよく見られる。
【０００８】
弁リーフレットの耐久性はまた、以下に限定するものではないが、開閉サイクル中のリーフレットの曲げ特性の関数である。小さい半径での曲げ、折りじわ及び交差じわがリーフレットに高応力領域を生み出し得る。これらの高応力領域は、繰り返し荷重下、孔及び断裂の形成を引き起こし得る。
【０００９】
生体弁は、外科的又は経カテーテル的な技法を用いて送達し得る。外科手術用生体弁は直視下心臓手術技法を用いて患者に植え込む。アクセス及び送達のためにある範囲の直径である必要がある経カテーテル弁とは対照的に、外科手術用弁は通常、固定の直径を有するように製造される。外科手術用弁には通常、天然組織開口部に縫着できるように弁周囲付近にソーイングカフが設けられる。ソーイングカフは当該分野で周知である。
【００１０】
経カテーテル人工弁は、開心外科手術と比較すると患者の外傷を最小限に抑えるのに役立つカテーテルを介して血管を通して送達される。開心外科手術では患者の外傷が広範囲におよぶため、罹病率が高くなり、回復に時間がかかる。カテーテルを介して被植え込み部位に送達する弁では開心外科手術で生じる外傷を回避することができ、開心外科手術に耐えられないほど重症又は衰弱した患者に用い得る。
【００１１】
一部の経カテーテル弁は管状の金属フレームの内側に取り付けられた可撓性リーフレットを備える。金属フレームは、展開前の圧縮時直径から展開後の機能時直径へと自己拡張又はバルーン拡張し得る。送達システムの直径は、送達カテーテルに装填した時のフレーム内に圧縮された弁リーフレットの結果的な厚さに部分的に左右される。上述した弁の耐久性問題に加えて、経カテーテル弁はまた、取扱い並びに圧縮及び拡張されることに関連する展開応力に耐えられるものでなくてはならない。
【００１２】
経カテーテル弁は、例えば弁が留置後に外れたり移動したりしないように、血管内に留置した後、植え込み部位の組織開口部にしっかりと連結できなくてはならない。植え込み部位への弁の連結は通常、組織開口部に付勢係合で置かれるフレームの比較的高いフープ強度により支援される。
【００１３】
外科手術により又は血管経由で送達し得る耐久性の高い人工弁が必要とされている。
【発明の概要】
【００１４】
記載の実施形態は、弁置換、例えば心臓弁置換のための装置、システム及び方法を対象とする。より具体的には、記載の実施形態は、多部品支持部材すなわちフレームを有する可撓性リーフレット弁装置及びシステム並びに弁装置の製造及び送達方法を対象としている。
【００１５】
ある実施形態において、人工弁は、リーフレットフレームと、外方フレームと、フィルムとを備える。リーフレットフレームは、複数のリーフレットウィンドウを画定する概ね管状の形状を有する。外方フレームは概ね管状の形状を有する。リーフレットフレームは少なくとも部分的に外方フレーム内に同軸で配置される。リーフレットフレーム及び外方フレームは、少なくとも部分的にフィルムの隣接部で連結される。フィルムの隣接部の少なくとも一部はリーフレットフレームと外方フレームとの間に収容され、またこれらを連結してリーフレットフレームと外方フレームとの間での相対運動を妨げ、接触を防止する。フィルムは、各リーフレットウィンドウから延びるリーフレットを画定する。
【００１６】
ある実施形態において、人工弁は、リーフレットフレームと、外方フレームと、フィルムとを備える。リーフレットフレームは、複数のリーフレットウィンドウを画定する概ね管状の形状を有する。外方フレームは概ね管状の形状を有する。リーフレットフレームは少なくとも部分的に外方フレーム内に同軸で配置される。外方フレームは、リーフレットフレームにより画定されるリーフレットウィンドウに協働的な配置で重なることでリーフレットウィンドウを構造的に支えるフレーム要素を含む。フィルムは、各リーフレットウィンドウから延びるリーフレットを画定する。
【００１７】
ある実施形態において、人工弁の製造方法は：フィルムの第１層をマンドレルの周りに管状に巻くこと；概ね管状のリーフレットフレームを用意し、リーフレットフレームはリーフレットフレームリーフレット面及びリーフレットフレーム外面を有し、リーフレットフレームはウィンドウ上部を有する複数のリーフレットウィンドウを画定すること；概ね管状の外方フレームを用意し、外方フレームは外方フレームリーフレット面及び外方フレーム外面を有すること；リーフレットフレーム及び外方フレームをフィルムの第１層上にリーフレットフレームと外方フレームとを互いに離して置いてその間にブリッジ部を画定し、リーフレットフレーム内面及び外方フレーム内面はフィルムの第１層と接触すること；フィルムの第２層をリーフレットフレーム及び外方フレーム上にリーフレットフレーム外面及び外方フレーム外面と接触させて形成すること；フィルムの第１層及びフィルムの第２層を互いに、またリーフレットフレーム及び外方フレームに連結すること；フィルムの第１層及びフィルムの第２層をリーフレット自由縁が画定されるようにリーフレットウィンドウ内でウィンドウ上部を横に切断すること；離型材でリーフレットを画定しているリーフレットウィンドウ内に配置されたフィルムの一部をマスクすることで続く加工ステップ中にリーフレットがさらに結合するのを防止すること；フィルムの第３層をフィルムの第２層及びリーフレットウィンドウ上の離型材の上に管状に巻き、フィルムの第３層がリーフレットフレーム、外方フレーム及びリーフレットフレームと外方フレームとの間のブリッジ部にオーバーラップすること；フィルムの第３層及びフィルムの第２層を互いに連結すること；アセンブリをマンドレルから外すこと；リーフレットフレームを外方フレーム内に同軸で且つ少なくとも部分的に配置してリーフレットフレームと外方フレームとの間にブリッジ部が収容されるように少なくとも部分的にブリッジ部を折り畳んでオーバーラップさせること；アセンブリをマンドレルに戻すこと；ブリッジ部をそれ自身並びにリーフレットフレーム外面に隣接した第３層及び外方フレーム内面に隣接した第１層に入れ子係合で連結することを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
添付の図面は本開示をより深く理解するために用意したものであり、本明細書に援用され且つ本明細書の一部を構成し、本明細書に記載の実施形態を図示し、また本文の内容と共に本開示で論じられる原理を説明する役割を果たす。
【図１Ａ】弁のある実施形態の側面図である。
【図１Ｂ】図１Ａの弁の実施形態の側面図である。
【図１Ｃ】図１Ａの弁の実施形態の斜視図である。
【図１Ｄ】拡張時の配置にある弁の図である。
【図１Ｅ】圧縮時の配置にある弁の図である。
【図２Ａ】広げて平面にした図１Ａの弁の実施形態の図である。
【図２Ｂ】広げて平面にした図１Ａの弁の実施形態の分解組立図である。
【図３Ａ】開放時の配置にある図１Ａの弁の実施形態の軸線方向図すなわち上面図である。
【図３Ｂ】閉鎖時の配置にある図１Ａの弁の実施形態の軸線方向図すなわち上面図である。
【図４Ａ】解剖学的構造内にある経カテーテル送達システムのある実施形態の側面図である。
【図４Ｂ】解剖学的構造内にある外科手術用弁のある実施形態の側面図である。
【図５Ａ】製造中の弁のある実施形態の断面図である。
【図５Ｂ】弁のある実施形態の断面図である。
【図６Ａ】広げて平面にした外方フレームのある実施形態の図である。
【図６Ｂ】広げて平面にした外方フレームのある実施形態の図である。
【図７Ａ】広げて平面にしたリーフレットフレームのある実施形態の図である。
【図７Ｂ】広げて平面にしたリーフレットフレームのある実施形態の図である。
【図８Ａ】広げて平面にしたリーフレットフレームのある実施形態の図である。
【図８Ｂ】広げて平面にしたリーフレットフレームのある実施形態の図である。
【図８Ｃ】広げて平面にしたリーフレットフレームのある実施形態の図である。
【図８Ｄ】広げて平面にしたリーフレットフレームのある実施形態の図である。
【図８Ｅ】広げて平面にしたリーフレットフレームのある実施形態の図である。
【図９Ａ】ある実施形態におけるアセンブリマンドレル上にある弁コンポーネントの側面図である。
【図９Ｂ】ある実施形態におけるアセンブリマンドレル上にある弁コンポーネントの側面図である。
【図１０Ａ】別の実施形態における、機械的係合部材で連結された概ね管状のリーフレットフレームと概ね管状の外方フレームとを備える人工弁の側方分解組立図である。
【図１０Ｂ】図１０Ａの実施形態の組立図である。
【図１１Ａ】弁のある実施形態の側面図である。
【図１１Ｂ】図１１Ａの弁の実施形態の斜視図である。
【図１２】ある実施形態におけるアセンブリマンドレル上にあるリーフレットフレームの側面図である。
【図１３Ａ】ある実施形態における切断マンドレル上にあるリーフレットフレームの側面図である。
【図１３Ｂ】図１３Ａの切断マンドレル上にあるリーフレットフレームの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
当業者ならば、本開示の様々な態様を、意図する機能を果たすように構成された多くの方法及び装置で実現できることがすぐにわかる。言い換えると、他の方法及び装置を本発明に援用することで意図する機能を果たし得る。また、本明細書で言及する添付の図面は必ずしも縮尺通りに描かれてはおらず、本開示の様々な態様を説明するにあたって強調している場合もあることに留意すべきである。この点で、図面は限定的であると解釈されるべきではない。
【００２０】
本明細書の実施形態を様々な原理及び考えと関連させて記述しているが、記載の実施形態を理論により拘束すべきではない。例えば、本明細書において実施形態を人工弁、より具体的には人工心臓弁と関連させて記述している。しかしながら、本開示の範囲内の実施形態は、同様の構造及び／又は機能の弁又は機構にも応用し得る。さらに、本開示の範囲内の実施形態は心臓以外の用途にも応用し得る。
【００２１】
人工弁との関連で本明細書で使用の用語「リーフレット」は、差圧の影響下で開位置と閉位置との間を移動可能な一方向弁のコンポーネントである。開位置にある時、リーフレットは血液が弁を通って流れることを可能にする。閉位置にある時、リーフレットは実質的に弁を通っての逆流をブロックする。複数のリーフレットを備える実施形態において、各リーフレットは少なくとも１つの隣接するリーフレットと協働して血液の逆流をブロックする。血液における差圧は、例えば心臓の心室又は心房の収縮により引き起こされ、そのような差圧は典型的には閉じた時にリーフレットの片側で流体圧力が高まることで起きる。弁の流入側の圧力が弁の流出側の圧力より高くなるとリーフレットが開いて血液が弁を流れる。血液が弁を通って隣接する心腔又は血管に流れ込むと、流入側の圧力が流出側の圧力と等しくなる。弁の流出側の圧力が弁の流入側の血圧より高くなるとリーフレットは閉位置に戻り、概して弁を通って血液が逆流するのを防ぐ。
【００２２】
本明細書で使用の用語「膜」とは、単一の組成物を含む材料のシート、例えば、以下に限定するものではないが、延伸フルオロポリマーのことである。
【００２３】
本明細書で使用の用語「複合材料」とは、例えば、以下に限定するものではないが、延伸フルオロポリマーの膜とエラストマーとの組み合わせのことであり、例えば、以下に限定するものではないが、フルオロエラストマーである。エラストマーは膜の多孔質構造内に染みこませ得る、膜の片面又は両面上にコーティングし得る、あるいはこれらを組み合わせて膜上にコーティングし、また膜内にも染みこませ得る。
【００２４】
本明細書で使用の用語「積層体」とは、多層の膜、複合材料又は他の材料、例えばエラストマー及びこれらの組み合わせのことである。
【００２５】
本明細書で使用の用語「フィルム」とは総称的に膜、複合材料又は積層体の１種以上のことである。
【００２６】
本明細書で使用の用語「生体適合性材料」とは総称的にフィルム又は生物材料、例えば、以下に限定するものではないが、ウシの心膜のことである。
【００２７】
用語「リーフレットウィンドウ」はフレームによって画定される空間と定義され、リーフレットが延びている。リーフレットはフレーム要素から延び得る又はフレーム要素に隣接して、フレーム要素とは間隔を置いて延び得る。
【００２８】
用語「天然弁開口部及び組織開口部」とは、人工弁を設置し得る解剖学的構造のことである。そのような解剖学的構造には、以下に限定するものではないが、心臓弁が外科手術により取り除かれた又は取り除かれていない場所が含まれる。人工弁を受け入れ得る他の解剖学的構造には、以下に限定するものではないが、静脈、動脈、導管及びシャントが含まれると理解される。本明細書では天然弁を人工弁に置き換えることに言及しているが、当然のことながら、弁開口部又は植え込み部位が、特定の目的のための弁を受け入れ得る合成又は生体導管における場所も意味し得ることがわかる。したがって、本明細書に記載の実施形態の範囲は弁置換に限定されない。
【００２９】
本明細書で使用の「連結」は、直接か間接的かを問わず、また永久的であるか一時的であるかを問わず、接合、接続、取り付け、付着、貼りつけ又は接着することを意味する。
【００３０】
本明細書の実施形態には、外科手術及びカテーテルを介した設置、例えば、以下に限定するものではないが、心臓弁置換に適した人工弁のための様々な装置、システム及び方法が含まれる。弁は一方向弁として作動し、弁は弁開口部を画定し、流体圧力の差に応答してこの弁開口部内へとリーフレットが開くことで血液が流れ、閉まることで弁開口部が塞がれて流れを止める。
【００３１】
本明細書に記載の実施形態は、以下に限定するものではないが、機械的及び生物学的な性能上での利点に関した人工弁テクノロジーにおける進歩を遂げている。本明細書に記載の幾つかの実施形態において、人工弁は、隣接フィルムにより連結された２つのフレームを備え、リーフレットフレームは入れ子式に外方フレーム内に嵌め込まれ、リーフレットフレームと外方フレームとの間で弁に漏れが起きることはない。
【００３２】
通常、可撓性リーフレット型人工心臓弁のリーフレットは直接、フレームに縫着される。代替の構成では、リーフレット材料をフレームの内側に取り付けることができるが、この配置だと、充分に接着させないと、リーフレット材料が剥離する可能性がある。別の構成ではリーフレット材料をフレームの外側に取り付けることができるが、この配置では、フレーム上でリーフレットが摩耗する問題が起きることが多い。本明細書に記載の実施形態においては、これらの問題を一対のフレームを使用し、フレームの間にリーフレット材料を収容することで回避している。本明細書に記載の実施形態においては、互いにフレームの元々の形状を保ちながら一対のフレームを圧縮及び再拡張することができるため、経カテーテル送達ができる。
【００３３】
本明細書に記載の幾つかの実施形態において、人工弁は２つのフレーム、すなわちリーフレットフレームと外方フレームとを備える。リーフレットを画定するフィルムを、リーフレットフレームの内面に連結し得る。幾つかの他の実施形態において、リーフレットを画定するフィルムはリーフレットフレームと外方フレームとの間に収容され、またリーフレットフレームにより画定されるリーフレットウィンドウに広がる。したがって、リーフレットはリーフレットフレームと外方フレームとの間に収容されているため、リーフレットをリーフレットフレームの内面だけに連結した場合と比較して、リーフレットの剥離又は離層が大いに防止される。
【００３４】
本明細書に記載の幾つかの実施形態において、人工弁は２つのフレーム、すなわちリーフレットフレームと外方フレームとを備える。リーフレットフレーム及び外方フレームは互いにフィルムで隔てられている。言い換えると、金属／ポリマー／金属と相互接続されており、２つのフレーム間で金属同士が接触することはない。
【００３５】
本明細書に記載の幾つかの実施形態において、人工弁は２つのフレーム、すなわちリーフレットフレームと外方フレームとを備える。リーフレットフレームは外方フレーム内に嵌め込まれ、リーフレットフレームと外方フレームとが協働することで、とりわけ平板圧縮に対する比較的高い耐性が得られる。幾つかの実施形態において、リーフレットフレームにより画定されるリーフレットウィンドウに重なるフレーム要素を提供することで外方フレームはリーフレットウィンドウを構造的に支える。幾つかの実施形態において、外方フレームは、植え込んだ時にリーフレットウィンドウ内に組織が入り込まないように、リーフレットフレームにより画定されるリーフレットウィンドウに重なるフレーム要素を提供する。幾つかの実施形態において、外方フレームは、リーフレットフレームにより画定されるリーフレットウィンドウに重なり且つ経カテーテル実施形態の場合にフレームアセンブリを均一に圧縮及び拡張できるように協働するフレーム要素を提供する。
【００３６】
本明細書に記載の幾つかの実施形態において、人工弁は２つのフレーム、すなわちリーフレットフレームと外方フレームとを備える。リーフレットフレームはリーフレットウィンドウを画定し、リーフレットウィンドウは部分的にリーフレットの形状を形作る。幾つかの実施形態において、リーフレットは平坦な基部を備え、リーフレットはこの基部からリーフレットの自由縁に向かって、最小限の折りじわ及びフラッタでもって曲がる。幾つかの実施形態において、リーフレットは、とりわけ１つ以上のより短い弁長さを規定する平坦な基部を備え、この平坦な基部は、丸みのある基部を有するリーフレットと比較して、実質的に基部での血液の停滞及び貯留を防止し、また洗い流しを円滑にする。
【００３７】
本明細書に記載の幾つかの実施形態において、人工弁は２つのフレーム、すなわちリーフレットフレームと外方フレームとを備える。リーフレットフレームはリーフレットウィンドウを画定し、リーフレットウィンドウからリーフレットが延びている。リーフレットは、少なくとも部分的にリーフレット基部及び／又はリーフレット側部を画定するようにオーバーラップ領域を形成するフィルムの交差により画定される。
【００３８】
弁
図１Ａは、ある実施形態による弁１００の側面図である。図１Ｂもまた、長手方向軸線Ｘを中心として６０°回転させた図１Ａの弁１００の側面図である。図１Ｃは、図１Ａの弁１００の斜視図である。図２Ａは図１Ａの弁１００の側面図であり、概ね管状の弁１００の要素をよりわかりやすく図示するために、弁１００を長手方向に切り開いている。図２Ｂは図２Ａの実施形態の分解組立図である。図３Ａ、３Ｂはそれぞれ、開位置及び閉位置にある図１Ａの弁１００の軸線方向図である。図３Ｂにおいて、リーフレット１４０は特徴をよりわかりやすく示すために若干開けて描かれているが、完全に閉じた弁１００ではリーフレット１４０のリーフレット自由縁１４２が下流側流体圧力の影響下で寄り集まって合体して弁を閉じ、下流側の血液が弁を通って逆流するのを防ぐ。
【００３９】
弁１００は外方フレーム１２０と、リーフレットフレーム１３０と、外方フレーム１２０及びリーフレットフレーム１３０を覆い且つ外方フレーム１２０をリーフレットフレーム１３０に連結し、またリーフレット１４０を構成しているフィルム１６０とを備える。弁１００の実施形態については、圧縮及び再拡張し得る経カテーテル弁に関連してさらに論じる。弁１００の実施形態は、図４Ｂに示すように、ソーリングカフ１７０の追加により外科手術用弁にも応用可能である。弁が固定直径を有する外科手術用弁だけの実施形態に関連するリーフレットフレーム及び外方フレーム構成については、本開示の後半において他の実施形態で論じる。
【００４０】
ある実施形態において、人工弁は概ね管状の形状を有するリーフレットフレーム１３０と、概ね管状の形状を有する外方フレーム１２０と、フィルム１６０とを備える。リーフレットフレーム１３０は少なくとも部分的に外方フレーム１２０内に同軸で配置される。外方フレーム１２０は、図１Ａ〜１Ｂに示すように、リーフレットフレーム１３０により画定されるリーフレットウィンドウに重なるフレーム要素を提供することでリーフレットウィンドウを構造的に支える。リーフレットフレーム１３０は複数のリーフレットウィンドウを画定し、フィルム１６０は各リーフレットウィンドウから延びるリーフレットを画定する。
【００４１】
外方フレーム
ある実施形態において、外方フレーム１２０は概ね管状の部材であり、網目１２２の概ね開放されたパターンを描いている。経カテーテル実施形態においては、外方フレーム１２０を異なる直径間で圧縮及び拡張することができる。外方フレーム１２０は外方フレーム第１端部１２１ａと、外方フレーム第１端部１２１ａの反対側にある外方フレーム第２端部１２１ｂとを備える。外方フレーム１２０は、図５Ａに示すように、外方フレーム外面１２６ａと、外方フレーム外面１２６ａの反対側にある外方フレーム内面１２６ｂとを備える。外方フレーム１２０は、ステントとして当該分野で公知の構造を備え得る。ステントは、解剖学的構造への経皮経カテーテル送達に適した小さい直径を有し得て、また解剖学的構造内へと展開した場合により大きい直径に拡張し得る管状の部材である。様々なデザイン及び材料特性を有するステントが当該分野で周知である。
【００４２】
例えば、図１Ａ〜１Ｃ、２Ａ〜２Ｂの実施形態に示すように、弁１００は、概して１Ｄに示されるように、大直径時の配置にある場合に概ね菱形を有する網目１２２を有するステントを形作る外方フレーム１２０を含む。小直径に圧縮すると、概略的に図１Ｅに示すように、網目１２２は変形して概ね細長い菱形となる。大直径に再拡張すると、網目１２２は再拡張して再度、概ね菱形となる。
【００４３】
図６Ａ、６Ｂは代替の実施形態である外方フレーム１２０ａ、１２０ｂの側面図であり、外方フレームの要素をよりわかりやすく図示するために、外方フレームを長手方向に切り開いている。当然のことながら、特定の目的に適した構成を有する数多くの外方フレーム実施形態がある。
【００４４】
ステントの開放フレーム構造は繰り返し又は別の形で様々な模様を描き得て、例えば幾何学形状及び／又は一連の直線若しくは曲がりくねる正弦曲線である。幾何学形状は、実質的に均一な円周方向での圧縮及び拡張を円滑にするいずれの形状をも含み得る。外方フレーム１２０は、カットチューブ又は特定の目的に適した他の要素を備え得る。外方フレーム１２０をチューブ状又はシート状の材料にエッチング、切断、レーザー切断し又は打ち抜き、次にシートを実質的に円柱状の構造体に形成し得る。あるいは、細長い材料、例えばワイヤ、曲げられる条片又はこれらを繋いだものを曲げたり編んだりして実質的に円柱状の構造体に形成し得て、円柱の壁は、概ね均一に円周方向で小直径まで圧縮可能であり且つ大直径に拡張可能な開放フレーム構造を備える。
【００４５】
ばね荷重下で自己拡張できるようにと様々なデザインのステントが弾性的に変形可能になり得ることが公知である。例えばバルーンを使用して機械的に拡張できるように様々なデザインのステントが可塑的に変形可能であることも公知である。弾性的に変形可能であるだけでなく可塑的に変形可能でもある様々なデザインのステントも公知である。本明細書に記載の外方フレーム１２０の実施形態は、特定のステントデザイン又は拡張モードに限定されない。
【００４６】
外方フレーム１２０は任意の金属又はポリマー生体適合性材料を含み得る。例えば、外方フレーム１２０は材料、例えば、以下に限定するものではないが、ニチノール、コバルト−ニッケル合金、ステンレススチール、ポリプロピレン、アセチルホモポリマー、アセチルコポリマー、ｅＰＴＦＥ、他の合金若しくはポリマー又は本明細書の記載通りに機能させるのに充分な物理的特性及び機械的特性を有する他の生体適合性材料を含み得る。
【００４７】
実施形態において、外方フレーム１２０及び／又はリーフレットフレーム１３０を、弁１００の経カテーテル展開を描いた図４Ａに示すように、植え込み部位と確実係合して弁１００をその部位にしっかりと固定するように構成し得る。ある実施形態において、外方フレーム１２０は、組織開口部１５０に対して充分に並置が維持されて位置が保たれるように、小さい弾性跳ね返りを有する充分に堅いフレームを備え得る。別の実施形態においては、外方フレーム１２０及び／又はリーフレットフレーム１３０を組織開口部１５０より大きい直径まで拡張するように構成し得て、弁１００を組織開口部１５０内へと拡張させることで弁１００を開口部１５０内にしっかりと据えることができる。別の実施形態において、外方フレーム１２０は、植え込み部位、例えば組織開口部１５０に係合して弁を植え込み部位に固定するように構成された１つ以上のアンカー（図示せず）を備え得る。
【００４８】
当然のことながら、弁１００を植え込み部位に連結するための他の要素又は手段も考えらえる。例えば、以下に限定するものではないが、他の手段、例えば機械的手段及び接着手段を用いて弁１００を人工又は生体導管に連結し得る。
【００４９】
リーフレットフレーム
図１Ｃ、２Ｂを再度参照するが、ある実施形態において、リーフレットフレーム１３０は概ね管状の部材であり、フレーム要素１３９で連結された複数のリーフレットウィンドウ１３７を画定している。リーフレットフレーム１３０は、リーフレットフレーム第１端部１３８ａと、リーフレットフレーム第１端部１３８ａの反対側にあるリーフレットフレーム第２端部１３８ｂとを備える。図５Ａ及び図３Ａで示すように、リーフレットフレーム１３０は、リーフレットフレーム外面１３２ａと、リーフレットフレーム外面１３２ａの反対側にあるリーフレットフレーム内面１３２ｂとを備える。リーフレットフレーム第１端部１３８ａ及びリーフレットフレーム第２端部１３８ｂは概ねジグザグを描くため曲げ点１３６を中心とした曲げが円滑なものとなり、外方フレーム１２０に関しておおまかに説明したように、経カテーテル弁１００実施形態の場合の送達装置上への圧縮時及びバルーンによる拡張時の異なる直径間での圧縮及び拡張が円滑なものとなる。後述するように、外科手術用弁１００実施形態はジグザグ構成を有し得る又は有し得ない。これは外科手術用弁１００が固定直径のものになり得て、圧縮及び再拡張が不要だからである。
【００５０】
リーフレットフレーム１３０を、一般的な意味でステント又はフレームと称する場合もある。本明細書で使用の用語「フレーム要素」１３９とはリーフレットフレーム１３０又は外方フレーム１２０の任意の部位のことであり、例えば、以下に限定するものではないが、リーフレットウィンドウ１３７又は網目１２２を画定する個々の部位である。
【００５１】
リーフレットフレーム１３０は、ある実施形態において、図２Ｂに示すような既定の繰り返しパターンを描いている。リーフレットフレーム１３０は実質的に三角形である３つの相互接続されたリーフレットウィンドウ１３７を画定する。各リーフレットウィンドウ１３７は、ポスト１３１を含めた２つのリーフレットウィンドウ側部１３３と、リーフレットウィンドウ基部１３４と、リーフレットウィンドウ上部１３５とを含む。この実施形態において、リーフレットウィンドウ基部１３４は、後述する曲げ点１３６を構成する。１つのリーフレットウィンドウ１３７のリーフレットウィンドウ側部１３３及びリーフレットウィンドウ上部１３５は隣接するリーフレットウィンドウ１３７のリーフレットウィンドウ側部１３３とポスト１３１で相互接続されている。
【００５２】
リーフレットフレーム１３０は、実質的に均一な円周方向での圧縮及び拡張を円滑にする様々な模様及び幾何学形状を描き得る。リーフレットフレーム１３０は、カットチューブ又は特定の目的に適した他の要素を備え得る。リーフレットフレーム１３０を、チューブ状又はシート状の材料にエッチング、切断、レーザー切断し又は打ち抜き、次にシートを実質的に円柱状の構造体に形成し得る。あるいは、細長い材料、例えばワイヤ、曲げられる条片又はこれらを繋いだものを曲げたり編んだりして実質的に円柱状の構造体に形成し得て、円柱の壁は、概ね均一に円周方向で小直径まで圧縮可能であり且つ大直径に拡張可能な開放フレーム構造を備える。
【００５３】
リーフレットフレーム１３０は、任意の金属又はポリマー生体適合性材料を含み得る。例えば、リーフレットフレーム１３０はある材料、例えば、以下に限定するものではないが、ニチノール、コバルト−ニッケル合金、ステンレススチール、ポリプロピレン、アセチルホモポリマー、アセチルコポリマー、ｅＰＴＦＥ、他の合金若しくはポリマー又は本明細書の記載通りに機能させるのに充分な物理的特性及び機械的特性を有する他の生体適合性材料を含み得る。
【００５４】
より詳細に後述するように、フィルム１６０を３つのリーフレットウィンドウ１３７のそれぞれの上に配置してリーフレット１４０を形成する。リーフレットウィンドウ１３７が外科手術用及び経カテーテル弁１００の実施形態の特定の目的に適した放物形、台形を含むがこれらに限定されずリーフレットウィンドウ上部１３５を伴う又は伴わない実質的な三角形以外の形状をとるさらなる実施形態については後述する。
【００５５】
図７Ａ、７Ｂは代替の実施形態であるリーフレットフレーム１３０ａ、１３０ｂの側面図であり、リーフレットフレームの要素をよりわかりやすく図示するために、リーフレットフレームを長手方向に切り開いている。リーフレットフレーム１３０ａは、先のとがったリーフレットウィンドウ基部１３４ａを構成する実質的に三角形のリーフレットウィンドウ１３７ａを含む。リーフレットフレーム１３０ｂは、平坦なリーフレットウィンドウ基部１３４ｂを構成する実質的に三角形のリーフレットウィンドウ１３７ｂを含む。この平坦なリーフレットウィンドウ基部１３４ｂを用いてリーフレット基部を画定し得る。
【００５６】
図８Ａ〜８Ｃは代替の実施形態であるリーフレットフレーム１３０ｃ〜１３０ｅの側面図であり、リーフレットフレームの要素をよりわかりやすく図示するためにリーフレットフレームを長手方向に切り開いている。リーフレットフレーム１３０ｃは、先のとがったリーフレットウィンドウ基部１３４ｃを構成する実質的に三角形のリーフレットウィンドウ１３７ｃを含む。リーフレットフレーム１３０ｄは、丸みのあるリーフレットウィンドウ基部１３４ｄを構成する実質的に放物形のリーフレットウィンドウ１３７ｄを含む。平坦なリーフレットウィンドウ基部１３４ｂを用いてリーフレット基部を画定し得る。リーフレットフレーム１３０ｅは、先のとがったリーフレットウィンドウ基部１３４ｅを構成するがリーフレットウィンドウ上部を有さない実質的に三角形のリーフレットウィンドウ１３７ｅを含む。
【００５７】
図８Ｄは代替の実施形態であるリーフレットフレーム１３０ｆの側面図であり、図１１Ａ、１１Ｂの弁１００として実質的に示される弁のリーフレットフレーム１３０ｆの要素をよりわかりやすく図示するためにリーフレットフレーム１３０ｆを長手方向に切り開いている。リーフレット１４０ｆがリーフレットウィンドウ１３７ｆのどこに位置するかが点線で表されており、リーフレットウィンドウ１３７ｆはリーフレットウィンドウ側部１３３ｆ及びウィンドウ基部１３４ｆにより画定される。２つのリーフレット側部１４１ｆはリーフレット基部１４３ｆから分岐しており、リーフレット基部１４３ｆは実質的に平坦であり、図８Ｄに破線で示すように、リーフレット自由縁１４２ｆがリーフレット基部１４３ｆの反対側にある。リーフレットフレーム１３０ｆはさらにポスト１１２１を構成しており、このポスト１１２１からリーフレット自由縁１４２ｆが延びている。
【００５８】
図８Ｅは代替の実施形態であるリーフレットフレーム１３０ｇの側面図であり、リーフレットフレーム１３０ｇの要素をよりわかりやすく図示するためにリーフレットフレーム１３０ｇを長手方向に切り開いている。リーフレット１４０ｇがリーフレットウィンドウ１３７ｇのどこに位置するかが点線で表されており、リーフレットウィンドウ１３７ｇはリーフレットウィンドウ側部１３３ｇ及びウィンドウ基部１３４ｇで画定される。２つのリーフレット側部１４１ｇはリーフレット基部１４３ｇから分岐しており、リーフレット基部１４３ｇは実質的に平坦であり、図８Ｅに破線で示すように、リーフレット自由縁１４２ｇがリーフレット基部１４３ｇの反対側にある。リーフレットフレーム１３０ｇは複数の二等辺三角形を画定する複数のリーフレットフレーム要素を備え、複数の二等辺三角形は、二等辺四辺形を描くリーフレットウィンドウ１３７ｇを構成しているリーフレットウィンドウ基部１３４ｇで相互接続される。各リーフレットウィンドウ側部１３３ｇは１つの三角形の一辺及び隣接する三角形の一辺により画定される。
【００５９】
上述したように、リーフレットウィンドウ基部を用いて、実施形態にしたがったリーフレット基部を画定し得る。同じく上述したように、リーフレット基部を、図１Ａ、１Ｂで示すように、また図２Ｂの破線で示すように、リーフレットウィンドウ基部１３４から離れた折り畳み領域におけるフィルム１６０の折り畳み線１４６による仮想リーフレット基部１４３ａと定義し得る。当然のことながら、特定の目的に適した構成を有する数多くの外方フレーム実施形態がある。
【００６０】
経カテーテル弁１００実施形態において、リーフレットフレーム１３０は、経皮経カテーテル装填及び送達ができる比較的小さい直径を得るために弾性的に、可塑的に又はその両方で圧縮可能である。図２Ｂの実施形態において、リーフレットフレーム１３０は、小直径まで圧縮した場合にリーフレットフレーム１３０が曲がるための優先的曲げ部位となるように１つ以上の曲げ点１３６を備え得る。曲げ点１３６は、拡張状態から折り畳み状態及びその逆に移行する際に曲げ度が最大となるリーフレットフレーム１３０上の部位を含む。曲げ点１３６は、圧縮時にリーフレットフレーム１３０を付勢して曲げ点１３６で曲げる、とりわけ幾何学的、構造的変化又は材料変化を備え得る。
【００６１】
リーフレットフレーム１３０は、例えば、以下に限定するものではないが、実施形態にしたがって、任意の弾性的に変形可能な金属又はポリマー生体適合性材料を含み得る。リーフレットフレーム１３０は形状記憶材料、例えばニチノール、ニッケル−チタン合金を含み得る。リーフレットフレーム１３０に適した他の材料には、以下に限定するものではないが、他のチタン合金、ステンレスチール、コバルト−ニッケル合金、ポリプロピレン、アセチルホモポリマー、アセチルコポリマー、他の合金若しくはポリマー又は本明細書の記載通りにリーフレットフレーム１３０として機能させるのに充分な物理的特性及び機械的特性を有する他の生体適合性材料が含まれる。
【００６２】
ある実施形態において、リーフレットフレーム１３０及び外方フレーム１２０は、荷重下で曲がり、その荷重が取り除かれるとその最初の形状を保つ形状記憶材料を含むため、リーフレットフレーム１３０及び外方フレーム１２０は圧縮形状から既定の形状へと自己拡張できる。リーフレットフレーム１３０及び外方フレーム１２０は同一又は異なる材料を含み得る。ある実施形態において、リーフレットフレーム１３０及び外方フレーム１２０は可塑的に変形可能であり、バルーンで拡張する。別の実施形態において、外方フレーム１２０及びリーフレットフレーム１３０は自己拡張性となるように弾性的に変形可能である。
【００６３】
フィルム
フィルム１６０は概して、実施形態に応じて生体適合性であり且つ外方フレーム１２０及びリーフレットフレーム１３０に連結するように構成された任意のシート様材料である。用語「フィルム」は、特定の目的に適した１種以上の生体適合性材料について総称的に使用されると理解される。リーフレット１４０はまた、フィルム１６０を備える。
【００６４】
ある実施形態において、生体適合性材料は、生物由来ではなく特定の目的のために充分に可撓性であり且つ強靭なフィルム１６０、例えば生体適合性ポリマーである。ある実施形態において、フィルム１６０は、エラストマーと組み合わせた生体適合性ポリマーを含み、複合材と称される。
【００６５】
実施形態に応じて、外方フレーム１２０に連結されるフィルム１６０がリーフレットフレーム１３０に連結するものと同じフィルム１６０ではない場合もあることもわかる。様々なタイプのフィルム１６０の詳細を後述する。ある実施形態において、フィルム１６０は概ね管状の材料から形成し得て、少なくとも部分的に外方フレーム１２０及びリーフレットフレーム１３０を覆う。フィルム１６０は膜、複合材料又は積層体の１つ以上を含み得る。様々なタイプのフィルム１６０の詳細については後述する。
【００６６】
リーフレット
各リーフレットウィンドウ１３７には生体適合性材料、例えばフィルム１６０が取り付けられ、フィルム１６０はリーフレットウィンドウ側部１３３の一部に連結され、フィルム１６０はリーフレット１４０を構成している。ある実施形態において、各リーフレット１４０はリーフレット自由縁１４２及びリーフレット基部１４３を構成する。後述するように、複数の実施形態のリーフレット基部構成を用意し得ると考えられる。ある実施形態においては、フィルム１６０をリーフレットウィンドウ側部１３３の一部及びリーフレットウィンドウ基部１３４に連結し、リーフレット１４０はリーフレットウィンドウ側部１３３のその一部及びリーフレットウィンドウ基部１３４により画定される。別の実施形態においては、フィルム１６０をリーフレットウィンドウ側部１３３の一部に連結するが、リーフレットフレーム１３０のリーフレットウィンドウ基部１３４には連結せず、リーフレット１４０はリーフレットウィンドウ側部１３３のその一部及び後述する折り畳み領域により規定される仮想リーフレット基部１４３ａにより画定される。
【００６７】
リーフレット１４０の形状は部分的に、リーフレットウィンドウ１３７の形状及びリーフレット自由縁１４２により定められる。ある実施形態において後述するように、リーフレット１４０の形状は部分的に、後述するような仮想リーフレット基部１４３ａを構成する折り畳み線１４５での折り畳みを引き起こしてリーフレット１４０を既定の形状にするプロセスにも左右される。リーフレット基部には高い曲げ応力がかかることから、リーフレットウィンドウ基部１３４により拘束されない仮想リーフレット基部１４３ａを規定することで、リーフレット基部１４３とリーフレットウィンドウ基部１３４との界面でリーフレット１４０が裂ける見込みが大きく低下し得る。また、丸みのあるリーフレット基部と比較して、リーフレット基部１４３での血液の貯留及び停滞を軽減し得る。
【００６８】
ある実施形態においては、図３Ａに示すように、実質的にリーフレットフレーム１３０全体が外方フレーム内面１２６ｂに隣接する。そのため、リーフレット１４０が完全に開いた位置にある時、弁１００は図３Ａに示すように実質的に円形の弁開口部１０２を見せる。リーフレット１４０が開位置にある時、流体は弁開口部１０２を通って流れることができる。
【００６９】
リーフレット１４０が開位置と閉位置との間で切り替わるため、リーフレット１４０は概してリーフレット基部１４３付近及びリーフレットウィンドウ側部１３３のリーフレットが連結している部分で曲がる。弁１００が閉じると、図３Ｂに示すように、概ね各リーフレット自由縁１４２の約半分が隣接するリーフレット１４０のリーフレット自由縁１４２の隣接する半分と境を接する。図３Ｂの実施形態の３枚のリーフレット１４０は三重地点１４８で交わる。リーフレット１４０が閉位置にある時、弁開口部１０２は塞がれ、流体の流れを停止させる。
【００７０】
図３Ｂを参照するが、ある実施形態において、各リーフレット１４０は、中心領域１８２と、中心領域１８２の両側にある２つの側方領域１８４とを含む。２つの中心領域側部１８３はリーフレット基部１４３からリーフレット自由縁１４２に向かって集束する。各側方領域１８４は実質的に三角形の形状を有し、各側方領域は中心領域側部１８３の一方、リーフレット側部１４１の一方及びリーフレット自由縁１４２により画定される。
【００７１】
リーフレット１４０を、例えば心臓の心室又は心房の収縮により引き起こされる血液の差圧で作動するように構成し得て、そのような差圧は典型的には閉じた時に弁１００の片側で流体圧力が上昇することで生じる。弁１００の流入側の圧力が弁１００の流出側の圧力より高くなるとリーフレット１４０が開いて血液が弁を流れる。血液が弁１００を通って隣接する心腔又は血管に流れ込むと圧力が等しくなる。弁１００の流出側の圧力が弁１００の流入側の血圧より高くなると、リーフレット１４０は閉位置に戻り、概して弁１００の流入側を通って血液が逆流するのを防ぐ。
【００７２】
実施形態に応じてリーフレットフレーム１３０が特定の目的に適したいずれの数のリーフレットウィンドウ１３７ひいてはリーフレット１４０も備え得ることがわかる。１、２、３又はそれより多いリーフレットウィンドウ１３７及び対応するリーフレット１４０を備えるリーフレットフレーム１３０が考えられる。
【００７３】
弁フィルム
図２Ａの実施形態を広げた図２Ｂの分解組立図に示すように、外方フレーム１２０は、リーフレットフレーム１３０と実質的に同一平面上に横方向に間隔をあけて隣接している。リーフレットウィンドウ１３７のリーフレットウィンドウ基部１３４は外方フレーム１２０の外方フレーム第１端部１２１ａに近接して位置し、リーフレットフレーム１３０のリーフレットフレーム第１端部１３８ａは外方フレーム１２０から離れる方向に延びる。後述するように、この配置は弁１００の製造でも用いられる。この配置において、フィルム１６０は外方フレーム１２０及びリーフレットフレーム１３０の一部に連結され、フィルム１６０は外方フレーム１２０をリーフレットフレーム１３０に連結している。
【００７４】
外方フレーム１２０とリーフレットフレーム１３０との間の空間に広がるフィルム１６０は少なくとも部分的に、図２Ｂにおいて破線で示される折り畳み領域１４４を構成する。後述するように、ある実施形態において、折り畳み領域１４４はリーフレットフレーム１３０が入れ子式に外方フレーム１２０内に配置されるように設けられ、外方フレーム１２０は、弁１００の製造方法のある実施形態において、リーフレットフレーム１３０の外径より大きい内径を有するため、概ね円周方向の線１４６に沿った折り畳み領域１４４内に折り畳み部が形成される。
【００７５】
実施形態に応じて、フィルム１６０を、特定の目的に適した数多くのやり方でリーフレットフレーム１３０及び外方フレーム１２０に連結し得ると考えられる。ある実施形態においては、外方フレーム１２０を、第１組成を有するフィルム１６０のオーバーラップ層で包み得る。リーフレットフレーム１３０を、第２組成を有するフィルム１６０のオーバーラップ層で包み得る。包まれたリーフレットフレーム１３０、包まれた外方フレーム１２０及び外方フレーム１２０とリーフレットフレーム１３０との間の空間を、少なくとも部分的に折り畳み領域１４４を構成する第３組成を有するフィルム１６０のオーバーラップ層で包み得る。
【００７６】
別の実施形態においては、フィルム１６０を、リーフレットフレーム１３０及び外方フレーム１２０の内面又は外面に連結し得る。別の実施形態においては、フィルム１６０をリーフレットフレーム１３０及び外方フレーム１２０の内面及び外面に連結してリーフレットフレーム１３０及び外方フレーム１２０をフィルム１６０の間に挟み得る。後述するように、図３Ａ、５Ａ〜５Ｂに示すように、フィルム１６０を少なくともリーフレットフレーム外面１３２ａ及び外方フレーム内面１２６ｂに連結することでリーフレット１４０をさらに支えてリーフレット１４０がリーフレットフレーム１３０から外れないようにし得る。これはフィルム１６０の一部が、図５Ｂに示すように、リーフレットフレーム１３０と外方フレーム１２０との間に収容されるからである。
【００７７】
フィルム１６０がどこに存在していても、フィルム１６０は、血液が、リーフレット１４０が開位置にある時の弁開口部１０２及びリーフレットフレーム１３０又は外方フレーム１２０の非被覆部以外を通って弁１００を通って又は超えて流れることを防ぐ。このため、フィルム１６０は、フィルム１６０が覆う外方フレーム１２０及びリーフレットフレーム１３０の格子目又は網目１２２並びに外方フレーム１２０とリーフレットフレーム１３０との間で血流に対するバリアを形成する。
【００７８】
フィルム１６０は、外方フレーム１２０及びリーフレットフレーム１３０の内面又は外面の１つ又は複数の場所で、例えばテーピング、熱収縮、接着及び当該分野で公知の他の方法の１つ以上を用いてしっかりと固定される又は別の形で連結される。幾つかの実施形態においては、複数の膜／複合材層、すなわち積層体を使用し、また外方フレーム１２０及びリーフレットフレーム１３０の内面及び外面の両方に連結することでフィルム１６０の少なくとも一部を形成し得る。
【００７９】
フィルム１６０は、本明細書に記載の機能を果たすのに適した物理的及び機械的特性を有する任意の材料を含む。フィルム１６０は、上述したように、リーフレット１４０が含むものと同じ材料を又は異なる材料を含み得る。同様に、フィルム１６０の材料組成は均質又は非均質になり得る。フィルム１６０の異なる部位は、異なる物理的及び機械的特性をフィルム１６０に付与し得る異なる材料を含み得る。
【００８０】
共に要素を断面で示している図５Ａ、５Ｂに示すように、リーフレットフレーム１３０は、複数のリーフレットウィンドウ（図示せず）を画定する概ね管状の形状を有する。外方フレーム１２０は、概ね管状の形状を有する。リーフレットフレーム１３０は少なくとも部分的に外方フレーム１２０内に同軸で配置される。リーフレットフレーム１３０及び外方フレーム１２０は少なくとも部分的に、フィルム１６０の隣接部により連結される。フィルム１６０の隣接部の少なくとも一部はリーフレットフレーム１３０と外方フレーム１２０との間に収容され、またその間で互いに動かないようにリーフレットフレーム１３０を外方フレーム１２０に連結している。フィルムは、各リーフレットウィンドウから延びるリーフレット１４０を構成する。リーフレット基部１４３は、フィルム１６０の折り畳み線１４５で規定される。ある実施形態においては、リーフレットフレーム１３０と外方フレーム１２０との間に収容され且つこれらを連結しているフィルム１６０の隣接部の少なくとも一部が、リーフレットフレーム１３０と外方フレーム１２０との接触を防止する。
【００８１】
上述したように、弁１００の製造方法のある実施形態において、リーフレットフレーム１３０は入れ子式で外方フレーム１２０内に配置されるため、図５Ａ、５Ｂに示すように、フィルム１６０が折り畳み領域１４４で折り畳まれる。したがって、リーフレットフレーム１３０は、外方フレーム１２０と同軸のまま外方フレーム１２０内に嵌め込まれる。このアセンブリをさらに加工することで、折り畳み領域１４４をそれ自身並びに包まれたリーフレットフレーム１３０及び外方フレーム１２０に連結し、その一方でリーフレット１４０を構成するフィルム１６０がリーフレット機能を妨げる可能性のある弁１００の意図せぬ部位に付着するのを防止する。
【００８２】
別の実施形態において、リーフレットフレーム１３０及び外方フレーム１２０の網目を画定しているフレーム部材を、アセンブリに構造的剛性が付与されるように、好ましくは重なり合う相補的な配置になるように揃える。
【００８３】
経カテーテル弁１００のある実施形態において、図１Ｄ〜１Ｅを参照するが、弁１００を、小直径を有する折り畳み時の配置に圧縮し得る。また、拡張時の配置に拡張し得る。このため、弁１００を、図４Ａに示すように、折り畳み時の配置で血管を通して送達し、組織開口部１５０内での展開時に拡張することができる。リーフレットフレーム１３０及び外方フレーム１２０は、折り畳み時の配置から拡張時の配置に移行する際に円周方向での均一性を取り戻すことができる。
【００８４】
弁１００は、特定の目的に適した送達カテーテルに装填し得る。折り畳み時の配置における弁１００の直径は部分的に、外方フレーム１２０内のリーフレットフレーム１３０の厚さ及びリーフレットの厚さにより決定される。
【００８５】
リーフレットフィルム
リーフレット１４０を形成する生体適合性材料は、任意の生物組織又は充分にコンプライアンスを順守し且つ可撓性の合成生体適合性材料、例えば生体適合性ポリマーを含み得る。ある実施形態において、リーフレット１４０は、エラストマーと組み合わせた複合材と称される生体適合性ポリマーを含む。一実施形態における材料は、延伸フルオロポリマー膜（微小繊維のマトリックス内に複数の空間を備える）とエラストマー材料とを含む複合材料を含む。当然のことながら、本開示の範囲内に留まりつつ複数のタイプのフルオロポリマー膜及び複数のタイプのエラストマー材料を組み合わせて積層体を形成し得る。また、当然のことながら、エラストマー材料は、本開示の範囲内に留まりつつ複数種のエラストマー、複数のタイプの非エラストマー成分、例えば無機フィラー、治療薬、放射線不透過性マーカー及び同様のものを含み得る。
【００８６】
ある実施形態において、複合材料は、例えば全般的にＢａｃｉｎｏの米国特許第７３０６７２９号明細書に記載の多孔質ｅＰＴＦＥ膜から形成される延伸フルオロポリマー材料を含む。
【００８７】
記載の延伸フルオロポリマー材料の生成に使用する延伸性フルオロポリマーは、ＰＴＦＥホモポリマーを含み得る。代替の実施形態においては、ＰＴＦＥのブレンド物、延伸性変性ＰＴＦＥ及び／又はＰＴＦＥの延伸コポリマーを使用し得る。適切なフルオロポリマー材料の非限定的な例は、例えばＢｒａｎｃａの米国特許第５７０８０４４号明細書、Ｂａｉｌｌｉｅの米国特許第６５４１５８９号明細書、Ｓａｂｏｌらの米国特許第７５３１６１１号明細書、Ｆｏｒｄの米国特許出願第１１／９０６８７７号及びＸｕらの米国特許出願第１２／４１００５０号明細書に記載されている。
【００８８】
延伸フルオロポリマー膜は、所望のリーフレット性能を得るのに適した任意のミクロ構造を備え得る。ある実施形態において、延伸フルオロポリマーは、例えばＧｏｒｅの米国特許第３９５３５６６号明細書に記載の、微小繊維で相互接続された結節点のミクロ構造を備える。微小繊維は結節点から複数の方向に放射状に延び、膜は概ね均質な構造を有する。このミクロ構造を有する膜は典型的には、２つの直交する方向で２未満、おそらくは１．５未満のマトリックス引張強度比を呈し得る。
【００８９】
別の実施形態において、延伸フルオロポリマー膜は、Ｂａｃｉｎｏの米国特許第７３０６７２９号明細書で全般的に教示されるように、実質的に微小繊維だけのミクロ構造を有する。実質的に微小繊維だけを有する延伸フルオロポリマー膜は広い表面積、例えば２０ｍ2／ｇより広い又は２５ｍ2／ｇより広い表面積を有し得て、幾つかの実施形態においては少なくとも１．５ｘ１０5ＭＰａ2である２つの直交する方向でのマトリックス引張強度の積及び／又は４未満、おそらくは１．５未満の２つの直交する方向でのマトリックス引張強度比を有する強度のバランスが非常に良い材料が得られる。
【００９０】
延伸フルオロポリマー膜を、所望のリーフレット性能が得られる適切な厚さ及び質量を有するように形成し得る。例えば、以下に限定するものではないが、リーフレット１４０は、厚さ約０．１μｍを有する延伸フルオロポリマー膜を備える。延伸フルオロポリマー膜は約１．１５ｇ／ｍ2の単位面積あたり質量を有し得る。本発明のある実施形態による膜は、長手方向に約４１１ＭＰａ、横断方向に３１５ＭＰａのマトリックス引張強度を有し得る。
【００９１】
追加の材料を細孔に又は膜の材料内に又は膜層間に組み込むことでリーフレットの所望の特性を強化し得る。本明細書に記載の複合材料を、所望のリーフレット性能が得られる適切な厚さ及び質量を有するように調製し得る。実施形態における複合材料はフルオロポリマー膜を含み得て、また約１．９μｍの厚さ及び約４．１ｇ／ｍ2の単位面積あたり質量を有し得る。
【００９２】
エラストマーと組み合わされて複合材料を形成する延伸フルオロポリマー膜により、高サイクルで屈曲させる植え込み型用途、例えば心臓弁リーフレットでの様々な形での使用に必要な性能属性を備えた本開示の要素が得られる。例えば、エラストマーを添加することで、ｅＰＴＦＥだけの材料で観察される剛化を排除又は軽減してリーフレットの耐疲労性能を改善し得る。加えて、材料が、性能の低下に至る可能性がある永久変形、例えば縮緬じわ又は折りじわをおこす傾向を低下させ得る。一実施形態において、エラストマーは、延伸フルオロポリマー膜の多孔質構造内の細孔容積又は空間の実質的に全てを占める。別の実施形態において、エラストマーは、少なくとも１つのフルオロポリマー層の細孔の実質的に全てに存在する。細孔容積をエラストマーで満たす又は実質的に全ての細孔にエラストマーを存在させることで、複合材への異物の望ましくない混入が起き得る空間が減少する。そのような異物の例は、血液との接触により膜中に引き込まれ得るカルシウムである。心臓弁リーフレットに使用した複合材料にカルシウムが取り込まれると、例えば、開閉サイクル中に機械的損傷が起き得て、リーフレットにおける孔の形成及び血行力学の悪化につながる。
【００９３】
ある実施形態において、ｅＰＴＦＥと組み合わせるエラストマーは、Ｃｈａｎｇらの米国特許第７４６２６７５号明細書に記載されているような、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）とパーフルオロメチルビニルエーテル（ＰＭＶＥ）との熱可塑性コポリマーである。上述したように、エラストマーが延伸フルオロポリマー膜内の空所又は細孔の実質的に全てを占めて複合材料を形成するようにエラストマーを延伸フルオロポリマー膜と組み合わせる。延伸フルオロポリマー膜の細孔のエラストマーでのこの充填は、様々な方法で行い得る。一実施形態において、延伸フルオロポリマー膜の細孔の充填方法は、延伸フルオロポリマー膜の細孔に部分的に又は完全に流れ込ませるのに適当な粘度及び表面張力を有する溶液を調製するのに適した溶媒にエラストマーを溶解させ、溶媒を蒸発させてフィラーを残すステップを含む。
【００９４】
一実施形態において、複合材料は、３つの層、すなわちｅＰＴＦＥの２つの外層とその間に配置されたフルオロエラストマーの内層とを備える。追加のフルオロエラストマーが適切な場合もあり、Ｃｈａｎｇの米国特許出願公開第２００４／００２４４４８号明細書に記載されている。
【００９５】
別の実施形態において、延伸フルオロポリマー膜の細孔の充填方法は、フィラーを分散液を介して送達することで延伸フルオロポリマー膜の細孔を部分的に又は完全に充填するステップを含む。
【００９６】
別の実施形態において、延伸フルオロポリマー膜の細孔の充填方法は、多孔質延伸フルオロポリマー膜をエラストマーのシートと、エラストマーが延伸フルオロポリマー膜の細孔に流れ込む熱及び／又は圧力条件下で接触させるステップを含む。
【００９７】
別の実施形態において、延伸フルオロポリマー膜の細孔の充填方法は、まず細孔にエラストマーのプレポリマーを充填し、次に少なくとも部分的にエラストマーを硬化させることで延伸フルオロポリマー膜の細孔内でエラストマーを重合するステップを含む。
【００９８】
フルオロポリマー材料又はｅＰＴＦＥから構成されるリーフレットは概して、エラストマーの最低重量％に達してからはエラストマーの割合が高くなるにつれて性能が向上し、その結果としてサイクル寿命が有意に延びた。一実施形態において、ｅＰＴＦＥと組み合わせるエラストマーは、Ｃｈａｎｇらの米国特許第７４６２６７５号明細書及び当業者に公知であろう他の文献に記載されているようなテトラフルオロエチレンとパーフルオロメチルビニルエーテルとの熱可塑性コポリマーである。リーフレット１４０での使用に適し得る他の生体適合性ポリマーには、以下に限定するものではないが、ウレタン、シリコーン（オルガノポリシロキサン）、シリコン−ウレタンのコポリマー、スチレン／イソブチレンコポリマー、ポリイソブチレン、ポリエチレン−コ−ポリ（ビニルアセテート）、ポリエステルコポリマー、ナイロンコポリマー、フッ素化炭化水素ポリマー並びにこれらそれぞれのコポリマー又は混合物の群が含まれる。
【００９９】
他の考慮事項
図１０Ａ、１０Ｂはそれぞれ、別の実施形態による、機械的係合部材１１１０で連結された概ね管状のリーフレットフレーム１１３０と、概ね管状の外方フレーム１１２０とを備える人工弁１０００の側方分解組立図及び組立図である。リーフレットフレーム１１３０は外方フレーム１１２０に係合して連結に影響する係合部材１１１０を備え、リーフレットフレーム１１３０は外方フレーム１１２０内へと入れ子式で嵌め込まれる。リーフレットフレーム１１３０は複数のリーフレットウィンドウ１３７を画定し、フィルムは各リーフレットウィンドウ１３７から延びるリーフレットを画定する。
【０１００】
ある実施形態においては、弁１００を、植え込み時に左心室の脚を覆わないことで、大動脈弁置換術で起きるような心臓刺激伝導系への干渉を防止するように構成し得る。例えば、弁１００は、約２５ｍｍ未満又は約１８ｍｍ未満の長さを有し得る。弁１００はまた１未満のアスペクト比を有し得て、この比は弁１００の長さと拡張時の機能時直径との関係を表す。しかしながら、弁１００は、いずれの長さ、より広い意味ではいずれの所望の寸法でも構築し得る。
【０１０１】
経カテーテル実施形態では、折り畳んだ状態で、弁１００は、拡張時輪郭の約３５％未満の折り畳み時輪郭を有し得る。例えば、拡張時の直径が２６ｍｍの弁１００の折り畳み時の直径は約８ｍｍ未満又は約６ｍｍ未満になり得る。直径におけるこのパーセント差は、弁１００の寸法及び材料並びにその様々な用途に左右され、したがって実際のパーセント差はこの開示に限定されない。
【０１０２】
弁１００は生物活性剤をさらに含み得る。弁１００を一旦植え込んだ後に薬剤を徐放させるために、生物活性剤をフィルム１６０の一部又は全体にコーティングし得る。生物活性剤は、以下に限定するものではないが、血管拡張薬、抗凝固薬、抗血小板薬、抗血栓薬、例えば、以下に限定するものではないが、ヘパリンを含み得る。他の生物活性剤には以下の剤も含まれるがこれらに限定はされず、例えば、天然物、例えばビンカアルカロイド（すなわち、ビンブラスチン、ビンクリスチン及びビノレルビン）、パクリタキセル、エピジポドフィロトキシン（すなわち、エトポシド、テニポシド）、抗生物質（ダクチノマイシン（アクチノマイシンＤ）ダウノルビシン、ドキソルビシン、イダルビシン）、アントラサイクリン、ミトキサントロン、ブレオマイシン、プリカマイシン（ミトラマイシン）及びマイトマイシン、酵素（Ｌ−アスパラギンを全身的に代謝し、自らアスパラギンを合成することができない細胞を栄養欠乏状態にするＬ−アスパラギナーゼ）を含めた抗増殖／抗有糸分裂薬：抗血小板薬、例えばＧ（ＧＰ）ＩＩｂ／ＩＩＩａ阻害薬及びビトロネクチン受容体アンタゴニスト；抗増殖／抗有糸分裂アルキル化剤、例えばナイトロジェンマスタード（メクロレタミン、シクロホスファミド及び類似体、メルファラン、クロラムブシル）、エチレンイミン及びメチルメラミン（ヘキサメチルメラミン及びチオテパ）、スルホン酸アルキル−ブスルファン、ニトロソウレア（カルムスチン（ＢＣＮＵ）及び類似体、ストレプトゾシン）、トラゼン（ｔｒａｚｅｎｅ）−デカルバアジニン（ｄｅｃａｒｂａｚｉｎｉｎｅ）（ＤＴＩＣ）；抗増殖／抗有糸分裂代謝拮抗薬、例えば葉酸類似体（メトトレキサート）、ピリミジン類似体（フルオロウラシル、フロクスウリジン及びシタラビン）、プリン類似体及び関連阻害薬（メルカプトプリン、チオグアニン、ペントスタチン及び２−クロロデオキシアデノシン｛クラドリビン｝）；白金配位錯体（シスプラチン、カルボプラチン）、プロカルバジン、ヒドロキシウレア、ミトタン、アミノグルテチミド；ホルモン（すなわち、エストロゲン）；抗凝固薬（ヘパリン、合成ヘパリン塩及び他のトロンビン阻害薬）；線維素溶解薬（例えば、組織プラスミノゲンアクチベータ、ストレプトキナーゼ及びウロキナーゼ）、アスピリン、ジピリダモール、チクロピジン、クロピドグレル、アブシキシマブ；抗遊走薬；抗分泌薬（ブレベルジン（ｂｒｅｖｅｌｄｉｎ））；抗消炎薬：例えば副腎皮質ステロイド（コルチゾール、コルチゾン、フルドロコルチゾン、プレドニゾン、プレドニゾロン、６α−メチルプレドニゾロン、トリアムシノロン、ベタメタゾン及びデキサメタゾン）、非ステロイド薬（サリチル酸誘導体、すなわちアスピリン；パラ−アミノフェノール誘導体、すなわちアセトアミノフェン；インドール及びインデン酢酸（インドメタシン、スリンダク及びエトダラク（ｅｔｏｄａｌａｃ））、ヘテロアリール酢酸（トルメチン、ジクロフェナク及びケトロラク）、アリールプロピオン酸（イブプロフェン及び誘導体）、アントラニル酸（メフェナム酸及びメクロフェナム酸）、エノール酸（ｅｎｏｌｉｃ  ａｃｉｄ）（ピロキシカム、テノキシカム、フェニルブタゾ��及びオキシフェンタトラゾン（ｏｘｙｐｈｅｎｔｈａｔｒａｚｏｎｅ）、ナブメトン、金化合物（オーラノフィン、オーロチオグルコース、金チオリンゴ酸ナトリウム）；免疫抑制薬：（シクロスポリン、タクロリムス（ＦＫ−５０６）、シロリムス（ラパマイシン）、アザチオプリン、ミコフェノール酸モフェチル）；血管新生薬：血管内皮増殖因子（ＶＥＧＦ）、線維芽細胞増殖因子（ＦＧＦ）；アンジオテンシン受容体遮断薬；一酸化窒素ドナー；アンチセンスオリゴヌクレオチド及びこれらの組み合わせ；細胞周期阻害薬、ｍＴＯＲ阻害薬及び増殖因子受容体シグナル伝達キナーゼ阻害薬；レテノイド（ｒｅｔｅｎｏｉｄ）；サイクリン／ＣＤＫ阻害薬；ＨＭＧコエンザイムリダクターゼ阻害薬（スタチン）並びにプロテアーゼ阻害剤である。
【０１０３】
経カテーテル送達システム
ある実施形態においては、図４Ａを参照するが、弁送達システム５００は、上述したような折り畳み時の配置及び拡張時の配置を有する弁１００と、血管内アクセスで弁１００を展開するように構成された細長い可撓性のカテーテル４８０、例えばバルーンカテーテルとを備える。カテーテル４８０は、弁１００を拡張する及び／又は必要に応じて正しく着座するように弁１００を修正するためのバルーンを含み得る。脈管構造を通して送達するために、弁１００をカテーテル４８０の遠位部に取り付け得る。折り畳み時の配置にある弁をカテーテル４８０上に保持するために、弁送達システムは、経カテーテル弁１００上にぴったりフィットする着脱式シース（図示せず）をさらに備え得る。
【０１０４】
送達方法は、近位端及び遠位端を有する細長い可撓性カテーテルの遠位端上へと弁をその折り畳み時の配置に半径方向に圧縮し、弁を組織開口部、例えば天然大動脈弁開口部まで経大腿動脈又は経心尖ルートで送達し、弁を組織開口部内へと拡張するステップを含み得る。弁はバルーンを膨らませることで拡張し得る。
【０１０５】
送達方法は、近位端及び遠位端を有する細長い可撓性カテーテルの遠位部上へと弁をその折り畳み時の配置に半径方向に圧縮するステップを含み得る。弁の開口部及びカテーテルのルーメンを通るテザーに接続し得る拘束具を弁のポスト付近に取り付ける。次に、弁を天然弁開口部、例えば天然大動脈弁開口部へと、天然開口部への送達及び拡張ルートを経由して送達する。送達ルートは、経大腿動脈又は経心尖ルートを含み得る。弁はバルーンを膨らませることで拡張し得る。
【０１０６】
製造方法
本明細書に記載の実施形態は、本明細書に記載の弁１００実施形態の製造方法にも関する。様々な実施形態を製造するために、円柱状マンドレル７１０を使用し得る。図９Ａを参照するが、マンドレル７１０は、リーフレットフレーム１３０及び外方フレーム１２０をその上に受け入れることができる構造形態を備える。
【０１０７】
図９Ａ、９Ｂを参照するが、弁１００の製造方法のある実施形態は、フィルム１６０の第１層、例えば本明細書に記載されるような複合材をマンドレル７１０の周りに管状に巻き；リーフレットフレーム１３０及び外方フレーム１２０を図９Ａに示すようにフィルム１６０の第１層上に置き；フィルム１６０の第２層をリーフレットフレーム１３０及び外方フレーム１２０上で形成し；アセンブリを熱硬化させ；リーフレットウィンドウ１３７内でリーフレットウィンドウ上部を横にフィルム１６０を切断し、離型材１７０でリーフレット１４０を構成しているリーフレットウィンドウのフィルム１６０の一部をマスクすることで続く加工ステップ中にリーフレット１４０がさらに結合するのを防止し；フィルム１６０の第２層をリーフレットフレーム１３０、外方フレーム１２０及びフィルム１６０の第１層上で管状に巻き；アセンブリを熱硬化させ、アセンブリをマンドレルから外し、リーフレットフレームを外方フレームに入れ子式で挿入し；アセンブリをマンドレル上に戻し；アセンブリを熱硬化させることでリーフレットフレーム１３０を外方フレーム１２０に嵌め込み係合で連結するステップを含む。
【０１０８】
図１２を参照するが、マンドレル７１０は、リーフレットフレーム１３０をその上に受け入れることができる構造形態を備える。弁１００の製造方法のある実施形態は、フィルム１６０の第１層、例えば本明細書に記載されるような複合材をマンドレル７１０の周りに管状に巻き；リーフレットフレーム１３０を図１２に示すようにフィルム１６０の第１層上に置き；フィルム１６０の第２層をリーフレットフレーム１３０上で形成し；アセンブリを熱硬化させ；図１３Ａ、１３Ｂに示すようにアセンブリを切断マンドレル７１２上で受け止め；リーフレットウィンドウ１３７内でリーフレットウィンドウ上部を横にフィルム１６０を切断すると図１１Ａ、１１Ｂの弁１００が得られるステップを含む。図１１Ａ、１１Ｂでは、切断マンドレル７１２上の若干開いた状態のリーフレット１４０を描いている。完全に閉じた弁１００では下流側の流体圧力の影響下でリーフレット１４０のリーフレット自由縁１４２が寄り集まって合体し、その結果、弁が閉じて下流側の血液が弁を通って逆流するのを防ぐことがわかる。
【実施例】
【０１０９】
実施例１
延伸フルオロポリマー膜及びエラストマー材料を有する複合材料から形成され、２つの折り畳み可能な金属フレーム間に接合されたポリマーリーフレットを有する心臓弁を製造した。
【０１１０】
リーフレットフレーム及び外方フレームを、外径２３．０ｍｍ、肉厚０．６５ｍｍ、図９Ａに実例としておおまかに示した形状のある長さの硬質焼入れＳＳ３１６ＬＶＭチューブからレーザー加工した。リーフレットフレーム１３０及び外方フレーム１２０を電解研磨すると、各面から０．０１２７ｍｍの材料が除去され、縁が丸くなった。
【０１１１】
次に、フッ素化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）粉末（Ｄａｉｋｉｎ  Ａｍｅｒｉｃａ、オレンジバーグ、ニューヨーク州）をリーフレットフレーム１３０及び外方フレーム１２０に塗布した。より具体的には、密閉混合装置、例えば標準的なキッチンタイプのブレンダでＦＥＰ粉末を撹拌して浮遊「雲状物」を作り出し、フレームをこの雲状物中に吊り下げた。均一な粉末層がフレームの全面に付着するまでフレームをＦＥＰ粉末の雲状物に曝露した。次に、３２０℃に設定した強制通風炉（ｆｏｒｃｅｄ  ａｉｒ  ｏｖｅｎ）内に約３分置くことで、フレームを熱処理に供した。これにより粉末は溶融し、フレーム全体に薄いコーティングとして付着する。フレームを炉から取り出し、室温まで冷却した。
【０１１２】
初期アセンブリ及び熱処理サイクル
リーフレットフレーム１３０及び外方フレーム１２０の内径に対応する直径を有する、直径２１ｍｍの通気孔のついた円柱状の金属製マンドレルに焼結ｅＰＴＦＥファイバを螺旋状に巻き付けた。タイプ１（ＡＳＴＭ  Ｄ３３６８）ＦＥＰの薄いフィルムを、溶融押出及び延伸を用いて作製した。タイプ１（ＡＳＴＭ  Ｄ３３６８）ＦＥＰフィルムは厚さ約４０μｍ、幅約７．７ｃｍであった。外方フレームの領域だけ、焼結ｅＰＴＦＥファイバ上でマンドレルをこのタイプ１ＦＥＰフィルムの１層で螺旋状に包んだ。
【０１１３】
マンドレルを半径方向に、５層のｅＰＴＦＥ膜でＦＥＰコーティングをマンドレルに向けて包んだ。ｅＰＴＦＥ膜を、米国特許第７３０６７２９号明細書に記載の全般的な教示にしたがって製造した。ｅＰＴＦＥ膜は２．３ｇ／ｍ2の単位面積あたり質量、１０１．５ＭＰａの泡立ち点、約３５６ｎｍの厚さ、長手方向に３１９ＭＰａ、横断方向に４０７ＭＰａのマトリックス引張強度を有した。
【０１１４】
マンドレルを１層のタイプ１ＦＥＰフィルムで螺旋状に包んだ。
【０１１５】
リーフレットフレーム及び外方フレームの直径を若干広げ、包まれたマンドレル上に約１０ｍｍの空間を挟んで置いた。回転による整列は不要であった。
【０１１６】
リーフレットフレーム、外方フレーム及びその間の空間を、１層のタイプ１ＦＥＰフィルムで螺旋状に包んだ。
【０１１７】
リーフレットフレーム、外方フレーム並びに図２Ｂに示すようにブリッジ部１６２及び折り畳み領域１４４となるその間の空間を、上述したものと同じＦＥＰコーティングを有する５層のｅＰＴＦＥ膜でコーティングをマンドレルに向けて円周方向で包んだ。
【０１１８】
包まれたリーフレットフレーム、外方フレーム及びその間の空間を、離型ライナと称されるポリイミド材料を染みこませた数層のｅＰＴＦＥ膜で包んだ。
【０１１９】
実質的に非多孔質のｅＰＴＦＥ膜を円柱に構成し、アセンブリ上に置いた。これを犠牲チューブと称する。焼結ｅＰＴＦＥファイバを使用して犠牲チューブの両端をマンドレルに対して封止した。
【０１２０】
マンドレルを含めたアセンブリを、空気圧を上記の犠牲チューブの外から印加可能な炉内で加熱し、その間、マンドレル内部の真空を４０分間にわたって維持すると、マンドレル温度は約３６０℃に達した。アセンブリを炉から取り出し、依然として加圧下、真空下に置きながら室温まで冷却した。
【０１２１】
犠牲チューブ及び離型ライナを外した。焼結ｅＰＴＦＥファイバを取り除いてフレームアセンブリをマンドレルから外した。
【０１２２】
ポリマー材料をトリムし、リーフレットフレームのリーフレットウィンドウから取り外した。各フレームの端部を小刀で円周方向にトリムした。
【０１２３】
中間アセンブリ及び熱処理サイクル
未焼結の直径１５ｍｍのｅＰＴＦＥチューブを、直径２１．５ｍｍの通気孔のついた金属製マンドレル上に配置した。ＦＥＰコーティングを施した実質的に非多孔質の２層のｅＰＴＦＥ膜をマンドレルに、コーティング側をマンドレル側に向けて円周方向に巻いた。包まれたマンドレルを３２０℃に設定された熱対流炉内に入れ、２０分間にわたって加熱した。ｅＰＴＦＥと実質的に非多孔質のｅＰＴＦＥ膜とが組み合わされて離型ライナとしての役割を果たした。また、マンドレル内の通気孔との間で圧力を連通するように穿孔された。
【０１２４】
リーフレットフレームを通気孔のついた金属製マンドレル上に配置し、通気孔をリーフレットフレームの網目にマンドレル通気孔上で形成した。
【０１２５】
次にリーフレット材料を用意した。ｅＰＴＦＥの膜を、米国特許第７３０６７２９号明細書に記載の全般的な教示にしたがって製造した。ｅＰＴＦＥ膜は、０．４５２ｇ／ｍ2の単位面積あたり質量、約５０８ｎｍの厚さ、長手方向に７０５ＭＰａ、横断方向に３８５ＭＰａのマトリックス引張強度を有した。この膜にフルオロエラストマーを染みこませた。コポリマーは本質的に約６５〜７０重量％のパーフルオロメチルビニルエーテルと相補的な約３５〜３０重量％のテトラフルオロエチレンから成る。
【０１２６】
フルオロエラストマーを、Ｎｏｖｅｃ  ＨＦＥ７５００（３Ｍ、セントポール、ミネソタ州）に濃度２．５％で溶解させた。溶液をメイヤーバーを使用してｅＰＴＦＥ膜上に（ポリプロピレン離型フィルムで支持しながら）コーティングし、１４５℃に設定した熱対流炉で３０秒間にわたって乾燥させた。２つのコーティングステップ後、最終的なｅＰＴＦＥ／フルオロエラストマー又は複合材は１．７５ｇ／ｍ2の単位面積あたり質量、２９．３重量％のフルオロポリマー、約８．６ＫＰａのドーム破裂強度及び０．８１μｍの厚さを有した。
【０１２７】
以下の試験法を用いて、ｅＰＴＦＥ層及び多層複合材のキャラクタリゼーションを行った。厚さを、日本製のＭｕｔｉｔｏｙｏのスナップゲージアブソルート（直径１２．７ｍｍ（０．５０インチ）フート、モデルＩＤ−Ｃ１１２Ｅ、シリアル番号１０２９９）を使用して測定した。密度を、Ｍｅｔｔｌｅｒの分析天秤ＰＭ４００（ニュージャージー州、米国）を使用し、重量／体積を計算することで求めた。破断力及び引張強度を、Ｉｎｓｔｒｏｎのモデル番号５５００Ｒ（ノーウッド、マサチューセッツ州）を使用し、ロードセル５０ｋｇ、ゲージ長＝２５．４ｃｍ、クロスヘッド速度＝２５ｍｍ／分（歪み速度＝１００％／分）で平面ジョーを使用して測定した。別段の定めがない限り、これらの試験法を用いて続く実施例のデータを得た。
【０１２８】
１０層の複合材リーフレット材料をリーフレットフレームの周りに複合材のエラストマー高含有側をマンドレルに向けて巻いた。好ましい実施形態において、複合材料は、組み合わされたツールアセンブリの長手方向軸線に対して概ね垂直の方向に沿って既定のマトリックス引張強度を有するように延伸される。より具体的には、既定のマトリックス引張強度は約７０５ＭＰａである。
【０１２９】
マンドレルを、１層の実質的に非多孔質のｅＰＴＦＥ膜で、ＦＥＰコーティングをマンドレルに向け、リーフレットフレームの基部から８ｍｍの間隔をあけて半径方向に包んだ。ｅＰＴＦＥ膜を、米国特許第７３０６７２９号明細書に記載の全般的な教示にしたがって製造した。ｅＰＴＦＥ膜は、約１１ｇ／ｍ2の単位面積あたり質量、約５．５μｍの厚さ、長手方向に３１０Ｍｐａ、横断方向に１０３ＭＰａのマトリックス引張強度を有した。
【０１３０】
マスクとしての役割を果たすＫａｐｔｏｎ（登録商標）（ＥＩ  ＤｕＰｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ，Ｉｎｃ．、ウィルミントン、デラウェア州）ポリイミドフィルムを、ＦＥＰコーティング層を有する実質的に非多孔質なｅＰＴＦＥ膜上に巻いた。
【０１３１】
外方フレームをマンドレル上に、リーフレットフレームと外方フレームとの間を１０ｍｍ離して置いた。長手方向の外方フレームポストがリーフレットフレームポストと同一直線上にくるようにリーフレットフレームと外方フレームとを揃えた。
【０１３２】
リーフレットフレーム及び外方フレームを、前出の２４層の複合材リーフレット材料で、複合材のエラストマー高含有側をマンドレルに向けて包んだ。好ましい実施形態において、複合材料は、組み合わされたツールアセンブリの長手方向軸線に対して概ね垂直の方向に沿って既定のマトリックス引張強度を有するように延伸される。より具体的には、既定のマトリックス引張強度は約７０５ＭＰａである。
【０１３３】
最終的なリーフレットは２９．３重量％のフルオロポリマーを含み、厚さは約２７μｍであった。各リーフレットは３４層の複合材を有し、厚さ／層数の比は０．８μｍであった。
【０１３４】
マンドレルを再度、１層の実質的に非多孔質のｅＰＴＦＥ膜で、ＦＥＰコーティングをマンドレルに向けて、リーフレットフレームの基部から８ｍｍ離して半径方向に包んだ。
【０１３５】
アセンブリを、数層の犠牲離型ライナで包んだ。犠牲チューブをアセンブリ上に置き、焼結ｅＰＴＦＥファイバを使用して犠牲チューブの両端をマンドレルに対して封止した。
【０１３６】
アセンブリを、上記のチューブに構成した犠牲材料の外から空気圧を印加可能な炉内で処理し、その間、チューブ内部の真空を２５分間にわたって維持すると、マンドレル温度は約３３０℃に達した。アセンブリを炉から取り出し、依然として加圧下、真空下に置きながら室温まで冷却した。
【０１３７】
犠牲チューブ及びライナをフレームアセンブリから外し、フレームアセンブリをマンドレルから外した。Ｋａｐｔｏｎ（登録商標）マスクを外した。
【０１３８】
小刀を使用して各リーフレットの自由縁及びリーフレットフレームの遠位端を円周方向にトリムした。
【０１３９】
最終アセンブリ及び熱処理サイクル
外方フレームを、テーパーマンドレルを使用して直径２４ｍｍまで半径方向に拡張した。
【０１４０】
上述したような離型ライナを、２１．５ｍｍの通気孔のついたマンドレル上に置いた。
【０１４１】
３つのＫａｐｔｏｎ（登録商標）マスクを、３０ｍｍの先細りした延長部をつけてリーフレットウィンドウ形状に切断した。
【０１４２】
フレームをリーフレット材料と共にマンドレル上に置き、Ｋａｐｔｏｎ（登録商標）マスクの先細りした延長部をトリムした端部からリーフレットフレームの上部リング下に挿入し、マスクがリーフレットウィンドウと揃うまで軸線方向に前進させた。
【０１４３】
リーフレットフレームを、２層のタイプ１ＦＥＰフィルムで包んだ。
【０１４４】
ホットアイロンを使用してＦＥＰフィルムをリーフレットウィンドウ領域から、ＦＥＰフィルムを外辺部から溶かして取り去ることで除去し、またＦＥＰフィルムをマスク外側のリーフレットフレームの全ての領域において留めつけた。
【０１４５】
通気孔を全てのフレーム網目内及び内方及び外方フレームを繋いでいるポリマーチューブ領域に形成した。
【０１４６】
リーフレットフレームを所定の位置に保持しながら、隣接するチューブのブリッジ部を入れ子式にひっくり返すことで、外方フレームをリーフレットフレーム上に同軸で配置した。
【０１４７】
フレームアセンブリ全体を、１枚の実質的に非多孔質のｅＰＴＦＥ膜でＦＥＰコーティングをマンドレルに向けて円周方向で包んだ。
【０１４８】
アセンブリを、数層の犠牲離型ライナで包んだ。犠牲チューブをアセンブリ上に置き、焼結ｅＰＴＦＥファイバを使用して犠牲チューブの両端をマンドレルに対して封止した。
【０１４９】
アセンブリを、上記のチューブに構成した犠牲材料の外から空気圧を印加可能な炉内で処理し、その間、チューブ内部の真空を２５分間にわたって維持すると、マンドレル温度は約３３０℃に達した。アセンブリを炉から取り出し、依然として加圧下、真空下に置きながら室温まで冷却した。
【０１５０】
フレームアセンブリをマンドレルから外した。
【０１５１】
小刀を使用してリーフレットフレームの各端部を円周方向にトリムした。
【０１５２】
Ｋａｐｔｏｎを、外方フレームの内側及びリーフレットから回転させながら剥離した。
【０１５３】
鋏を使用して、リーフレットフレームの両端をフレームの輪郭に沿ってトリムした。
【０１５４】
得られた弁１００は、複数の細孔を有する２つ以上のフルオロポリマー層及びその２つ以上のフルオロポリマー層の実質的に全ての細孔中に存在するエラストマーの複合材料から形成されるリーフレット１４０を含む。各リーフレット１４０は図３Ｂに示す閉位置（血液は実質的に弁アセンブリを流れることを阻まれる）と図３Ａに示す開位置（血液は弁アセンブリを流れることができる）との間で移動可能である。したがって、弁１００のリーフレット１４０は閉位置と開位置とを切り替えることで概して、ヒトの患者における血流方向を調節する。
【０１５５】
弁リーフレットの性能のキャラクタリゼーションを、弁の両側での典型的な解剖学的圧力及び流れを測定するリアルタイム拍動再現装置で行った。流れ性能のキャラクタリゼーションを以下のプロセスで行った。
【０１５６】
弁アセンブリをシリコーン製環状リング（支持構造）に嵌め込み、続いてリアルタイム拍動再現装置で弁アセンブリを評価した。嵌め込みは、拍動再現装置の製造業者（ＶｉＶｉｔｒｏ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ  Ｉｎｃ．、ヴィクトリア、ブリティッシュコロンビア州、カナダ）の指示に従って行われた。
【０１５７】
次に、リングに嵌め込まれた弁アセンブリをリアルタイム左心臓拍動再現システム内に置いた。この血流拍動再現システムは、ＶＳＩ  ＶｉＶｉｔｒｏ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｉｎｃ．（ヴィクトリア、ブリティシュコロンビア州、カナダ）から供給された以下のコンポーネントを含んだ：スーパーポンプ、サーボパワー増幅器部品番号ＳＰＡ  ３８９１；スーパーポンプヘッド、部品番号ＳＰＨ  ５８９１Ｂ、シリンダ面積３８．３２０ｃｍ2；弁ステーション／取付具；波形発生装置、ＴｒｉＰａｃｋ、部品番号ＴＰ  ２００１；センサーインターフェース、部品番号ＶＢ  ２００４；センサー増幅コンポーネント、部品番号ＡＭ  ９９９１；方形波電磁流量計（Ｃａｒｏｌｉｎａ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｉｎｃ．、イーストベンド、ノースカロライナ州、米国）。
【０１５８】
概して、血流拍動再現システムでは定容量形ピストンポンプを使用して試験中の弁を通過する所望の流体流を発生させる。
【０１５９】
心臓血流拍動再現システムを調節して所望の流れ（５Ｌ／分）、平均圧力（１５ｍｍＨｇ）及び模擬拍動数（７０ｂｐｍ）を作り出した。次に、試験中の弁を約５〜２０分間にわたって繰り返し動作させた。
【０１６０】
試験中、圧力及び血流のデータを測定、回収した。データには、右心室圧、肺動脈圧、流量及びポンプのピストン位置が含まれる。
【０１６１】
弁のキャラクタリゼーションに用いたパラメータは、開口部有効面積及び逆流率である。開口部有効面積（ＥＯＡ）は以下のようにして計算することができる。ＥＯＡ（ｃｍ2）＝Ｑrms／（５１．６＊（ΔΡ）1/2）。Ｑrmsは二乗平均収縮期／拡張期流量（ｃｍ3／秒）であり、ΔＰは平均収縮期／拡張期圧力低下（ｍｍＨｇ）である。
【０１６２】
弁の流体力学的性能の別の尺度は逆流率であり、弁を逆流した流体又は血液の量を１回拍出量で割った量である。
【０１６３】
流体力学的性能測定値はＥＯＡ＝２．０６ｃｍ2、逆流率＝８．２％であった。
【０１６４】
実施例２
別の弁を実施例１に記載通りに作製した。ただし以下の点が異なる。
【０１６５】
初期アセンブリ及び熱処理サイクル
リーフレットフレーム及び外方フレームの直径を若干広げ、包まれたマンドレル上に１６ｍｍ離して置いた。リーフレットフレーム及び外方フレームが形成されたら回転させて揃えた。
【０１６６】
最終アセンブリ及び熱処理サイクル
小刀を使用して機械的連結タブの上で切断した。タブを変形させて内方フレーム及び外方フレームを連結した。
【０１６７】
得られた弁１００は、複数の細孔を有する２つ以上のフルオロポリマー層及びその２つ以上のフルオロポリマー層の実質的に全ての細孔中に存在するエラストマーの複合材料から形成されるリーフレット１４０を含む。各リーフレット１４０は図３Ｂに示す閉位置（血液は実質的に弁アセンブリを流れることを阻まれる）と図３Ａに示す開位置（血液は弁アセンブリを流れることができる）との間で移動可能である。したがって、弁１００のリーフレット１４０は閉位置と開位置とを切り替えることで概して、ヒトの患者における血流方向を調節する。
【０１６８】
流体力学的性能を測定した。性能値はＥＯＡ＝２．３ｃｍ2、逆流率＝１１．８％であった。
【０１６９】
装置及び／又は方法の構造及び機能の詳細と共に、様々な代替案を含め、数々の特徴及び利点についてこれまで記載してきた。本開示は説明の便宜上のものにすぎないため、包括的であることを意図してはいない。当業者には、様々な改変を、特には構造、材料、要素、コンポーネント、形状、サイズ及び部品の配置に関して、本開示の原理内での組み合わせを含め、添付の請求項が表す、用語の広く一般的な意味で示される最大限度まで加え得ることが明白である。これらの様々な改変が添付の請求項の趣旨及び範囲から逸脱しない程度まで、改変はその範囲内に含まれるものとする。
【図１Ａ】
2019037796.tif 000003
【図１Ｂ】
2019037796.tif 000004
【図１Ｃ】
2019037796.tif 000005
【図１Ｄ】
2019037796.tif 000006
【図１Ｅ】
2019037796.tif 000007
【図２Ａ】
2019037796.tif 000008
【図２Ｂ】
2019037796.tif 000009
【図３Ａ】
2019037796.tif 000010
【図３Ｂ】
2019037796.tif 000011
【図４Ａ】
2019037796.tif 000012
【図４Ｂ】
2019037796.tif 000013
【図５Ａ】
2019037796.tif 000014
【図５Ｂ】
2019037796.tif 000015
【図６Ａ】
2019037796.tif 000016
【図６Ｂ】
2019037796.tif 000017
【図７Ａ】
2019037796.tif 000018
【図７Ｂ】
2019037796.tif 000019
【図８Ａ】
2019037796.tif 000020
【図８Ｂ】
2019037796.tif 000021
【図８Ｃ】
2019037796.tif 000022
【図８Ｄ】
2019037796.tif 000023
【図８Ｅ】
2019037796.tif 000024
【図９Ａ】
2019037796.tif 000025
【図９Ｂ】
2019037796.tif 000026
【図１０Ａ】
2019037796.tif 000027
【図１０Ｂ】
2019037796.tif 000028
【図１１Ａ】
2019037796.tif 000029
【図１１Ｂ】
2019037796.tif 000030
【図１２】
2019037796.tif 000031
【図１３Ａ】
2019037796.tif 000032
【図１３Ｂ】
2019037796.tif 000033
【手続補正書】
【提出日】平成30年10月23日(2018.10.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リーフレットフレーム周縁を画定する管状の形状を有し、複数のリーフレットウィンドウを画定するリーフレットフレームと；
管状の形状を有する外方フレームと；
フィルムとを備え、
前記リーフレットフレームが少なくとも部分的に前記外方フレーム内に同軸で配置され、前記リーフレットフレーム及び前記外方フレームが少なくとも部分的に前記フィルムの隣接部で連結され、前記フィルムの隣接部の少なくとも一部が前記リーフレットフレームと前記外方フレームとの間に収容され、またこれらを連結して前記リーフレットフレームと前記外方フレームとの間での相対運動を妨げ、前記フィルムが、前記リーフレットウィンドウのそれぞれから延びるリーフレットを画定し、そして、前記フィルムの隣接部が、前記リーフレットフレーム周縁全体の周りに円周方向に延びている、人工弁。
【請求項２】
前記リーフレットを画定する前記フィルムが前記リーフレットフレームと前記外方フレームとの間に延びる、請求項１に記載の人工弁。
【請求項３】
前記リーフレットが、前記リーフレットフレームと連結された前記フィルムの部位と前記リーフレットフレームと連結されていない前記フィルムの部位との間の界面で前記フィルムに折り畳み部を備えるリーフレット基部を含む、請求項１に記載の人工弁。
【請求項４】
前記リーフレットフレームがリーフレットフレーム内面及び前記リーフレットフレーム内面の反対側にあるリーフレットフレーム外面を含み、前記フィルムが前記リーフレットフレーム外面に連結された少なくとも１つのリーフレットを画定し、前記フィルムが前記リーフレットウィンドウのそれぞれから延びるリーフレットを画定する、請求項１に記載の人工弁。
【請求項５】
前記リーフレットフレームがリーフレットフレーム内面及び前記リーフレットフレーム内面の反対側にあるリーフレットフレーム外面を含み、前記外方フレームが外方フレーム内面及び前記外方フレーム内面の反対側にある外方フレーム外面を含み、前記フィルムが前記リーフレットフレーム内面に連結された少なくとも１つのリーフレットを画定し、前記フィルムが前記リーフレットウィンドウのそれぞれから延びるリーフレットを画定する、請求項１に記載の人工弁。
【請求項６】
前記リーフレットフレームがリーフレットフレーム内面及び前記リーフレットフレーム内面の反対側にあるリーフレットフレーム外面を含み、前記外方フレームが外方フレーム内面及び前記外方フレーム内面の反対側にある外方フレーム外面を含み、前記フィルムが前記リーフレットフレーム内面及び前記リーフレットフレーム外面に連結された少なくとも１つのリーフレットを画定し、前記フィルムが前記リーフレットウィンドウのそれぞれから延びるリーフレットを画定する、請求項１に記載の人工弁。
【請求項７】
前記リーフレットフレームが、三角形の形状を有する３つの相互接続されたリーフレットウィンドウを画定する、請求項１に記載の人工弁。
【請求項８】
前記リーフレットウィンドウのそれぞれが２つのリーフレットウィンドウ側部と、リーフレットウィンドウ基部と、リーフレットウィンドウ上部とを含み、前記リーフレットが前記２つのリーフレットウィンドウ側部及び前記リーフレットウィンドウ基部に連結される、請求項１に記載の人工弁。
【請求項９】
１つのリーフレットウィンドウのリーフレットウィンドウ側部が隣接するリーフレットウィンドウのリーフレットウィンドウ側部と相互接続している、請求項１に記載の人工弁。
【請求項１０】
前記リーフレットウィンドウが少なくとも部分的にリーフレット側部に対応するフレーム要素により画定され、前記フィルムが前記フレーム要素に連結され且つ前記リーフレットウィンドウ全体に広がって前記リーフレットを画定している、請求項１に記載の人工弁。
【請求項１１】
前記リーフレットフレームが、リーフレットウィンドウ基部で相互接続された複数の二等辺三角形を画定する複数のリーフレットフレーム要素を備え、各リーフレットウィンドウ側部が１つの三角形の一辺及び隣接する三角形の一辺により画定され、各リーフレットウィンドウが二等辺四辺形を画定する、請求項１に記載の人工弁。
【請求項１２】
経カテーテル送達のための折り畳み時の配置及び拡張時の配置を備える、請求項１に記載の人工弁。
【請求項１３】
前記リーフレットが開位置と閉位置との間で移動可能である、請求項１に記載の人工弁。
【請求項１４】
前記リーフレットがポリマー材料を含む、請求項１に記載の人工弁。
【請求項１５】
前記リーフレットが積層体を備える、請求項１に記載の人工弁。
【請求項１６】
前記積層体が２層以上のフルオロポリマー膜を有する、請求項１５に記載の人工弁。
【請求項１７】
前記リーフレットが、複数の細孔を有する少なくとも１つのフルオロポリマー膜層及び前記少なくとも１つのフルオロポリマー膜層の全ての細孔中に存在するエラストマーを有するフィルムを備える、請求項１に記載の人工弁。
【請求項１８】
前記フィルムが、８０重量％未満のフルオロポリマー膜を備える、請求項１７に記載の人工弁。
【請求項１９】
前記エラストマーが（パー）フルオロアルキルビニルエーテル（ＰＡＶＥ）を含む、請求項１７に記載の人工弁。
【請求項２０】
前記エラストマーが、テトラフルオロエチレンとパーフルオロメチルビニルエーテルとのコポリマーを含む、請求項１７に記載の人工弁。
【請求項２１】
前記フルオロポリマー膜がｅＰＴＦＥを含む、請求項１７に記載の人工弁。
【請求項２２】
前記リーフレットフレーム及び前記外方フレームの一方又は両方が、異なる直径間で前記外方フレームを圧縮及び拡張させることができる開放された網目のパターンを描く、請求項１に記載の人工弁。
【請求項２３】
前記リーフレットフレーム及び前記外方フレームの一方又は両方が形状記憶材料を含む、請求項１に記載の人工弁。
【請求項２４】
前記外方フレームが、前記リーフレットフレームにより画定される前記リーフレットウィンドウに協働的な配置で重なることで前記リーフレットウィンドウを構造的に支えるフレーム要素を含む、請求項１に記載の人工弁。
【請求項２５】
前記リーフレットフレームがリーフレットフレーム内面及び前記リーフレットフレーム内面の反対側にあるリーフレットフレーム外面を含み、前記外方フレームが外方フレーム内面及び前記外方フレーム内面の反対側にある外方フレーム外面を含み、前記フィルムが前記リーフレットフレーム外面に連結された少なくとも１つのリーフレットを画定し、前記フィルムの前記隣接部の前記少なくとも一部が前記リーフレットフレーム外面の一部及び前記外方フレーム内面の一部に連結され前記リーフレットフレームを前記外方フレームに連結している、請求項１に記載の人工弁。
【請求項２６】
前記リーフレットフレームと前記外方フレームとの間に収容され且つこれらを連結している前記フィルムの前記隣接部の前記少なくとも一部が前記リーフレットフレームと前記外方フレームとの接触を防止する、請求項１に記載の人工弁。
【請求項２７】
前記リーフレットフレーム及び前記外方フレームが前記フィルムにより隔てられ、且つ互いに接触していない、請求項１に記載の人工弁。
【請求項２８】
前記リーフレットが折り畳み線及び少なくとも部分的に前記リーフレットのリーフレット基部を画定する前記フィルムのオーバーラップにより画定される、請求項１に記載の人工弁。
【請求項２９】
前記リーフレットウィンドウのそれぞれが２つのリーフレットウィンドウ側部及びリーフレットウィンドウ基部を含み、前記リーフレットが前記２つのリーフレットウィンドウ側部の少なくとも一部に連結される、請求項１に記載の人工弁。
【請求項３０】
フィルムの第１層をマンドレルの周りに管状に巻くこと；
リーフレットフレーム周縁を画定する管状のリーフレットフレームを用意し、前記リーフレットフレームがリーフレットフレーム内面及びリーフレットフレーム外面を有し、前記リーフレットフレームがウィンドウ上部を有する複数のリーフレットウィンドウを画定すること；
管状の外方フレームを用意し、前記外方フレームが外方フレーム内面及び外方フレーム外面を有すること；
前記リーフレットフレーム及び前記外方フレームを前記フィルムの第１層上に前記リーフレットフレームと前記外方フレームとを互いに離して置いてその間にブリッジ部を画定し、前記リーフレットフレーム内面及び前記外方フレーム内面が前記フィルムの第１層と接触すること；
前記フィルムの第２層を前記リーフレットフレーム及び前記外方フレーム上に前記リーフレットフレーム外面及び前記外方フレーム外面と接触させて形成すること；
前記フィルムの第１層及び前記フィルムの第２層を互いに、また前記リーフレットフレーム及び前記外方フレームに連結すること；
前記フィルムの第１層及び前記フィルムの第２層をリーフレット自由縁が画定されるように前記リーフレットウィンドウ内で前記ウィンドウ上部を横に切断すること；
離型材で前記リーフレットを画定している前記リーフレットウィンドウ内に配置された前記フィルムの一部をマスクすることで続く加工ステップ中に前記リーフレットがさらに結合するのを防止すること；
フィルムの第３層を前記フィルムの第２層及び前記リーフレットウィンドウ上の前記離型材の上に管状に巻き、前記フィルムの第３層が前記リーフレットフレーム、前記外方フレーム及び前記リーフレットフレームと前記外方フレームとの間の前記ブリッジ部にオーバーラップすること；
前記フィルムの第３層及び前記フィルムの第２層を互いに連結してアセンブリを形成すること；
前記アセンブリを前記マンドレルから外すこと；
前記リーフレットフレームを前記外方フレーム内に同軸で且つ少なくとも部分的に配置して前記ブリッジ部を折り畳み且つオーバーラップさせ前記ブリッジ部に円周方向に折り畳み部を画定し、また前記リーフレットフレームと前記外方フレームとの間に前記ブリッジ部の少なくとも一部を収容し、前記折り畳み部の一部はリーフレット基部を画定すること；
前記アセンブリを前記マンドレルに戻すこと；
前記ブリッジ部をそれ自身並びに前記リーフレットフレーム外面に隣接した前記フィルムの第３層及び前記外方フレーム内面に隣接した前記第１層に入れ子係合で連結することを含み、前記ブリッジ部が、前記リーフレットフレーム周縁全体の周りに円周方向に延びているフィルムの隣接部を含む、
弁の製造方法。
【外国語明細書】
2019037796000001.pdf