(57)【要約】【課題】腎臓透析患者に動静脈瘻を生成することによるさまざまな問題を解決するための弁を提供する。【解決手段】動脈と静脈との間の血流を制御することができる弁を配置することによって、腎臓透析患者管理における材料改良を達成することができ、好適な実施例では、該弁が、動脈に配置された非対称的に拡張したステント側部の開口の周囲に置かれたリング上に取り付けられ、また、新規なステント、弁構造物、及び弁リング挿入配列が記載される。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
手術で使用されるステント構造物であって、前記構造物は、入口及び出口端を有する拡張可能なステント本体を備え、両端部の中間にある前記ステントの壁の開口を特徴とし、前記ステントを通って流れる液体が、前記ステントが配備された静脈又は動脈から出る、或いは、前記静脈又は動脈に入ることが可能になるように構成されるステント構造物。
【請求項２】
前記開口が、前記ステント本体に固定された取付リングであって、前記ステントを、前記取付リングの周囲で静脈又は動脈の壁の開口に固定されるようにすることができる取付リングを備える、請求項１に記載のステント構造物。
【請求項３】
複数の半径方向アームを有する取付リングであって、前記複数の半径方向アームが、前記ステントの前記壁の前記開口を通ることができるようにするために、弾性的に変形して、前記取付リングの軸線方向に位置することができる、取付リングと組み合わされる、請求項１に記載のステント構造物。
【請求項４】
延伸している前記複数の半径方向アームが、静脈又は動脈の壁に一時的に固定されるように構成されている、請求項３に記載のステント構造物。
【請求項５】
前記複数の半径方向アームのそれぞれが、その遠位端に開口を有し、それを通して、各アームの前記遠位端にある前記開口よりも大きい頭部を有する、頭部の付いたフック又はダーツが、静脈又は動脈の壁を貫通するように動かされて、前記アームの前記遠位端を前記静脈又は動脈の壁上の定位置に保持することができる、請求項４に記載のステント構造物。
【請求項６】
周縁部の周囲に複数の弾性クリッピング構造物を有する取付リングであって、前記複数の弾性クリッピング構造物が、変形力によって弾性的に変形されて、前記取付リングを前記ステント構造物の前記開口に挿入することができるようになっており、且つ、前記変形力を取り除いたときに、前記複数の弾性クリッピング構造物が、前記ステントの材料を握持し、それに対して前記取付リングを保持するように跳び戻る、取付リングと組み合わされる、請求項１に記載のステント構造物。
【請求項７】
前記複数の頭部の付いたフック又はダーツ、又は前記複数の弾性クリッピング構造物がそれぞれ、血流の中で時が経てば溶解する材料で形成されている、請求項５又は６に記載のステント構造物。
【請求項８】
前記ステントの前記壁の前記開口が、液体が流れ得る前記開口の断面を変えられることができるようになっている弁構造物を備える、請求項１から７までのいずれか一項に記載のステント構造物。
【請求項９】
前記弁構造物が、前記開口を通る前記流れを遮ることができるようになっている、請求項８に記載のステント構造物。
【請求項１０】
前記弁構造物が、１つ又は複数の閉塞部材を含み、前記閉塞部材は、液体が前記開口を通って流れることができる位置から、前記閉塞部材が前記開口を通る液体の動きを実質的に又は完全に遮断する位置まで移動可能である、請求項８又は９に記載のステント構造物。
【請求項１１】
前記閉塞部材の前記位置又は寒冷さが、磁場、音場、若しくは電場、又は光を前記閉塞部材に適用することによって変えられることができる、請求項１０に記載のステント構造物。
【請求項１２】
前記閉塞部材が、電位に曝されると、前記開口を通る前記流れの経路の大きさを変える圧電材料部によって形成されている、又は前記圧電材料部を含む、請求項１１に記載のステント構造物。
【請求項１３】
前記閉塞部材が、ばね手段によって閉位置又は開位置に向かって押し進められる、請求項１０、１１、又は１２に記載のステント構造物。
【請求項１４】
前記閉塞部材が、弾性を有しており、前記開口が、完全に又はほとんど閉じる位置に付勢される、請求項１０、１１、又は１２に記載のステント構造物。
【請求項１５】
前記ステントの前記壁の前記開口が、前記ステントの一方の端に、他方の端と比べてより近く、前記ステントの前記壁が、前記ステントの中に配置されたバルーンの膨張によって拡張されたときに、前記ステントの側方拡張が前記開口により近い前記ステントの前記一方の端に向かってより大きくなるように構築されている、請求項１から１４までのいずれか一項に記載のステント構造物。
【請求項１６】
動静脈瘻を通る血流の制御において使用される弁ユニットであって、周縁部で動脈及び静脈に作られた切開に取り付けられるように構成された、生体適合材料のリングと、前記リングに架橋して配置され、前記リングの開口の大きさを変化させるように作動され得る流れ制限部材又は流れ閉塞部材とを備える弁ユニット。
【請求項１７】
動脈又は静脈の前記壁に作られた切開の縁部に、又はステント壁の開口に取り付けられるように構成されている少なくとも１つのスカート又はフランジが、周縁部で取り付けられている、請求項１６に記載の弁ユニット。
【請求項１８】
前記流れ制限部材又は流れ閉塞部材が、１つ又は複数の枢動可能に取り付けられたフラップである、請求項１６又は１７に記載の弁ユニット。
【請求項１９】
前記流れ制限部材又は流れ閉塞部材が弾性膜であって、前記弾性膜が、前記弾性膜の開口を拡張する、又は前記弾性膜の開口の収縮を可能にする手段と関連付けられている、請求項１６又は１７に記載の弁ユニット。
【請求項２０】
前記流れ制限部材又は流れ閉塞部材が、剛性であるときには前記開口を通る流れを制限し、前記開口を通る流れを可能にするために可撓性にされ得る一連のストリップ又は繊維である、請求項１６又は１７に記載の弁ユニット。
【請求項２１】
取付リングと、取付リングを開口に位置付けるために用いる挿入用具との組立体であって、
前記取付リングは、複数の外側へ面するスロットを有し、
前記挿入用具は、一対の顎部であって、前記一対の顎部の間に前記取付リングを保持するために、スロットの中で係合可能である端部を有する一対の顎部と、摺動可能なスリーブであって、前記一対の顎部の周辺に置かれ、前記取付リングの形状に対応する内部形状を有し、前記取付リングが前記スリーブの中に完全に保持される位置まで移動可能であるスリーブとを有し、
前記取付リングは、周縁部に取り付けられた複数の弾性部材を有し、前記複数の弾性部材は、前記取付リングを前記スリーブに挿入することができるようにするために、弾力的に変形されることができ、且つ、前記取付リングが前記スリーブから解放されたときに、前記取付リングの周縁部を越えて延びるように跳ね出る、組立体。
【請求項２２】
前記複数の弾性部材が、前記スリーブが挿入されていた開口の縁部を握持する前記スリーブの制限から解放されたときに使用可能なクリッピング・ピンを形成する、請求項２１に記載の組立体。
【請求項２３】
前記挿入用具が、前記スリーブの中であって前記取付リングに隣接して位置付けられた、半径方向に外向きに付勢された複数のアームを含有し、前記スリーブが動かされて前記アームを解放するときに、前記複数のアームが、前記取付リングの前記周縁部に取り付けられた複数の弾性部材の位置と位置合わせされた位置の中に、前記複数のアームの端部における、又は前記複数のアームの端部の近くのピンを動かし、前記スリーブの動きが、前記取付リングの前記周縁部に取り付けられた前記複数の弾性部材と係合させるように前記ピンを動かす、請求項２１に記載の組立体。
【請求項２４】
血液が動脈から静脈に直接流れることを可能にする動静脈瘻を、前記動脈と前記静脈との間に確立するための外科的処置であって、動脈と静脈の壁に開口が作られ、前記開口の縁部が、前記動脈から前記静脈に流れる血流を増やす、減らす、又は遮るために、選択的に開く又は閉じることができる弁部材に固定されている、外科的処置。
【請求項２５】
請求項１から１５のいずれか一項に記載のステント構造物が、前記静脈又は動脈の中に潰れた状態で挿入され、次いで、前記開口が、前記動脈と静脈の壁に作られた前記開口と位置合わせされた状態で、前記静脈又は動脈の中に確実に留まるように拡張される、請求項２４に記載の外科的処置。
【請求項２６】
前記弁部材は、最初に、前記ステントが経時的にその位置で溶解する複数の一時的固定手段を用いて挿入された前記静脈又は動脈の前記開口に対して相関的な位置に配置され、前記弁部材は、前記複数の一時的固定手段が所定の位置にある間、前記静脈と動脈に作られた切開の縁部に結合されている、請求項２５に記載の外科的処置。
【請求項２７】
前記静脈と動脈の前記壁の前記開口の前記縁部が、前記弁部材、又は前記弁構造物を取り囲んでいる前記ステント構造物に、縫合によって付けられる、請求項２６に記載の外科的処置。
【請求項２８】
前記動静脈瘻を作成するために前記静脈と動脈に作られた切開の前記縁部を結合する前に、請求項１に記載のステントが、前記動脈に挿入され、前記動脈の前記切開と位置合わせされた前記ステントの壁の前記開口とともに拡張される、動静脈瘻を作成するための外科的処置。
【請求項２９】
前記ステントの前記拡張は、前記ステントの下流端よりも前記ステントの上流端に向かって大きくなっている、請求項２８に記載の外科的処置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新しい外科的処置と、それに使用されるのに適しているデバイスと、血管手術で使用される埋込み可能な新規なステント及び弁とに関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明に対する背景についての以下の考察では、非特許文献１〜１４を参照している。
【０００３】
末期腎疾患（ＥＳＲＤ：ｅｎｄ  ｓｔａｇｅ  ｒｅｎａｌ  ｄｉｓｅａｓｅ）のある患者の治療は、深刻化しつつある問題である。ある問題は、世界中の保健医療提供者の援助に負担を掛けていることであり、更に当該患者に関する生活の質を深刻に損なうことである。世界的に１４８カ国が、腎不全のあるほぼ３百万人の患者に透析医療を提供していると示されており、その内のおよそ２百万人が、血液透析（腹膜透析又は腎臓移植ではなく）を受けている。世界的な患者数は、毎年６％から７％、人口全体と比べて大幅に高い割合で着実に上昇してきている（非特許文献１）。
【０００４】
地球的な透析患者人口の過半数は、まさに次の５カ国、即ち米国、日本、中国、ブラジル、及びドイツの患者が占めている。米国は単独で、地球的な患者人口のおよそ２０％を占めている。重要なことに、本明細書に提示する新規なデバイスと関連して、透析患者に血液アクセスを提供する好適な方法は、シャント／移植片又はカテーテルの使用（特に米国において、現在まで広く使われてきた）ではなく、動静脈瘻孔の生成に因るものである、という普遍的合意が現在存在している。動静脈瘻孔は、静脈血流を、効果的な透析を可能にするのに十分な程度まで増加させるように、血液を動脈から静脈に流すことを可能にする、本質的には、動脈と静脈との間の開口である。
【０００５】
動静脈瘻孔成熟の最適化及び初期不良の防止
自原性動静脈瘻孔（ＡＶＦ：Ａｕｔｏｇｅｎｏｕｓ  ａｕｔｏｇｅｎｏｕｓ  ｆｉｓｔｕｌａｓ）は、血液透析患者のための血液アクセスに関する最も魅力的な選択肢と認識されている。移植片及びトンネル状カテーテルは、感染及び血栓症をより起こしやすく、したがって、合併症及び不良に遭遇する可能性が高い（非特許文献２）。
【０００６】
２００３年以降、米国における瘻孔の最初の取り組みは、ＡＶＦの使用を増やして、透析患者のための血液アクセス選択肢の大多数を占めるようにすることを追求してきた。そのようなイニシアティブが成功することは明らかであり、患者にとって最善の成果を達成するためには、瘻孔配置の増加、良好な成熟及び長期開存性の強化が、重要な因子の全てである。
【０００７】
一次瘻孔のおよそ４分の１から３分の１は、決して成熟しない。血管選択を改善するために、超音波及び他の静脈撮影方法によって、多くの研究が行なわれてきたが、瘻孔成熟率は、依然として比較的に変化していない（非特許文献３〜５）。
【０００８】
良好な瘻孔成熟は、以下に依存する。
静脈血流の増加
静脈直径の増大
静脈の可視性／接近性の向上
９０日以内に平易にカニュレーションできる
透析を支援する適切な血流量
【０００９】
米国腎臓財団の腎臓疾患予後品質構想（Ｋ／ＤＯＱＩ：Ｋｉｄｎｅｙ  Ｄｉｓｅａｓｅ  Ｏｕｔｃｏｍｅｓ  Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｉｎｉｔｉａｔｉｖｅ）によれば、十分な瘻孔は、皮下約０．６ｃｍにあり、流量は、６００ｍｌ／分より多く、約０．６ｃｍの直径を有している（非特許文献２）。しかしながら、これらの性能基準及び寸法は、患者の体重、健康状態、及び大きさによって変わる。これらは、単なる指針であり、他の研究では、０．４ｃｍより大きい静脈直径及び５００ｍｌ／分より多い流量が、成熟に到達する可能性のある正常に機能する瘻孔の優れた予測因子であると提唱されている（非特許文献６）。最近の研究では、１１０ｃｍ／秒を超える拡張終期動脈速度が、同様に、透析使用に関する適合性の優れた指標であったと提唱されている（非特許文献１３）。事実上、瘻孔は、Ｋｔ／Ｖ値≧１．２を達成するのに十分な静脈の血流速度を送給しなければならない（「Ｋ」は、透析装置による尿素クリアランスであり、「ｔ」は、透析にかかる時間で、通常約３時間であり、「Ｖ」は、パテントの総流体量である）。効果的な透析を達成するために、透析装置を通る流量は、約２００ｍｌ／分から４００ｍｌ／分を超えるまで変化することができ、高流量である程、通常、より効率的な透析治療となる（非特許文献１４）。
【００１０】
Ｒｏｙ−Ｃｈａｕｄｈｕｒｙ他は、一次（初期）瘻孔不良を抑制する最も大きな因子の包括的な概要を提供している（非特許文献７）。それらには、ずれ応力、壁内外圧差の上昇、遺伝的素因、静脈と動脈との間の順応性不一致、乱流、可動にされたセグメントの損傷（増殖を生じる）、及び血栓症が含まれる。この後者は、通常技術的過誤及び血管の大きさ／機能性に関する判断の過誤、又は血圧低下などの他の因子に起因する（非特許文献６）。
【００１１】
瘻孔不良の可能性を高めることに影響する他の重要な因子には、糖尿病の存在、作成された第１の瘻孔の位置、及び開業医の外科的専門知識が含まれる（非特許文献８）。更に、狭窄病変は、初期瘻孔不良の大きな原因である（非特許文献９）。
【００１２】
瘻孔の生成時には、動脈流は、吻合に対して遠位の毛細管床において十分な潅流圧を維持しようとする体の反応として（スチール症候群、即ち手（好適な瘻孔部位の場合、前腕の橈骨動脈と橈側皮静脈との間）の冷たい感覚、刺痛及び不快感、酸素欠乏症、虚血、と多発神経障害を防止するために）大幅に増加する。これは、患者の静脈に複数の針を刺す影響と共に、腫脹及び有効な瘻孔成熟ではなくて、静脈肥厚及び過形成の原因であり得る（非特許文献１２）。流出静脈の狭細は、適切に成熟しない、又は全く成熟しない瘻孔の第１原因である。
【００１３】
瘻孔／血管部位選択
Ｋ／ＤＯＱＩ指針は、瘻孔アクセスの容易さ、性能の品質（達成可能な流量）、感染及び不良の可能性、及びスチール症候群に因る合併症の可能性に基づいて、瘻孔部位生成のための優先傾向の順位を示している（非特許文献２）。瘻孔生成に選択される静脈は、通常、０．２５ｃｍより大きい管腔直径、及び０．２ｃｍより大きい動脈を必要とするが、臨床因子又は外科的優先傾向に基づく管腔直径の変動があり得る（非特許文献１０）。例えば、健康な子供では、これより小さいけれども、瘻孔に十分な流入をもたらす動脈を使用することができる。一般的には、０．４ｃｍよりも大きい管腔直径の静脈が、移植片には必要である。一般には、利き手でない腕（上腕よりむしろ前腕）が、好ましいが、利き前腕が、利き手ではない上腕より好ましいということになっている。上肢ＡＶＦは、移植片より好適であり、次に、移植片は、カテーテルより好適である。その主な理由は、感染の可能性と、更にカテーテル流量が多くの場合低いという事実に因る。
【００１４】
最も好ましいものから最も好ましくないものまで、主要血液アクセス部位は、下記設定の通り設定される。
前腕橈側皮静脈ＡＶＦ（橈骨動脈〜橈側皮静脈）、続いて、上側腕橈側皮静脈ＡＶＦ（上腕動脈〜橈側皮静脈）が、好適である。
これらの瘻孔のどちらも作成することができない場合には、転置された尺側皮静脈瘻孔（上腕動脈〜尺側皮静脈）、又は他のＡＶＦ構成を使用して、アクセスを確立することができる。
脈管解剖学的構造が、任意のＡＶＦ配置に適切ではない場合には、合成材料（例えばポリテトラフルオロエチレン「ＰＴＦＥ」）の移植片を配置することができる。前腕ループ移植片（上腕動脈から前肘静脈まで）は、上腕直線移植片（上腕動脈から尺側皮静脈まで）よりも好適である。他のいかなる上肢アクセスも可能ではない場合には、解剖学的構造が適切であれば、上腕ループ移植片（腋窩動脈から腋窩静脈まで）を配置することができる。
大腿移植片（浅大腿動脈から大伏在静脈まで又は総大腿静脈）は、アクセス配置としてその次に一般的な部位である。
【００１５】
患者の解剖学的構造及び臨床的見地に応じて、他の部位／血管を使用することもできるが、それらは一般に、上記のアクセスの主要な地点よりも有利ではなく、より多くの問題がある。
【００１６】
サイト選択は、開存率を予測するためには重要である。一次瘻孔では、現在の開存率はかなりさまざまであるが、それらは一般的には、およそ３年間は開存性を有する。二次開存率は、瘻孔が作成される場所大きく依存し、前腕では約７年、上腕瘻孔ではその期間の半分（３〜３．５年）未満である。
【００１７】
動静脈瘻孔生成の合併症及び対抗症状
瘻孔生成と関連する大部分の合併症は、直接瘻孔機能に影響を及ぼし、それらの中には、即時的に命にかかわる危険なものもある。合併症には、以下が含まれる。
血栓症／鬱滞／凝固／狭窄
出血及び血腫
吻合部の偽動脈瘤
静脈動脈瘤
静脈偽動脈瘤
皮膚壊死（アクセス部位周辺の）
虚血／神経障害（スチール症候群）
運動過多症候群／心筋症／心室性肥厚
四肢の浮腫
高血圧症／低血圧症
リンパ漏
感染
【００１８】
上記合併症の主要な原因（全体的又は部分的な）は、瘻孔の生成によってもたらされた自然的血流量の迂回化と、関連する圧力平衡異常である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１９】
【非特許文献１】Fresenius Annual Report (ESRD Patients in 2011, A Global Perspective)
【非特許文献２】Am J Kidney Dis. 2006, 48 (Supplemental) S176-S247
【非特許文献３】Patel S T, Hughes J, Mills J L, J Vasc. Surg. 2003; 38(3): 439-445. discussion 445
【非特許文献４】Beathard G A, Arnold P, Jackson J, Litchfield T, Kidney Int. 2003; 64(4); 1487-1494
【非特許文献５】Tordoir J H, Rooyens P, Dammers R, der Sande F M van, de Haan M, Yo T I. Nephrol Dial Transplant. 2003; 18(2): 378-383
【非特許文献６】Spergel L M, Ravani P, Roy-Chaudhury P, Asif A, Besarab A. J Nephrol. 2007; 20(4): 388-398
【非特許文献７】Roy-Chaudhury P, Spergel L M, Besarab A, Asif A, Ravani P. J. Nephrol. 2007; 20(2): 150-163
【非特許文献８】Robbin M L, Chamberlain N E, Lockhart M E, et al. Radiology. 2002; 225(1): 59-64
【非特許文献９】Falk A. Maintenance and salvage of arteriovenous fistulas. J Vasc Interv Radiol. 2006; 17(5); 807-813
【非特許文献１０】Silva MB Jr, Hobson RW II, Pappas PJ, et al. J Vasc Surg 1998; 27: 302-308
【非特許文献１１】Lomonte C, Casuci F, Antonelli M, et al. Semin. Dial. 2005; 18: 243-6
【非特許文献１２】S. Shenoy, J. Vasc. Access 2009; 10, 223-232
【非特許文献１３】Ferring M, Henderson J, Wilmink T, J Vasc Access. 2014 Jul; 15(4): 291-7
【非特許文献１４】Am. Journal of Kidney Disease 2001; 37 (Suppl. 1): S-7-S64
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
本発明は、外科的処置と、動静脈瘻の生成を容易にし、一次瘻孔不良の可能性を低減させ、上述対抗症状を最小限にするために、瘻孔を通る血流量を制御することができるように設計される新規な埋込物とに関する。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明の第１の特徴によれば、本明細書は、瘻孔を通る血液の流れを調整することができ、瘻開口が、確実に維持され得る、動脈と静脈との間に作成される瘻孔を提供する外科的処置を開示する。
【００２２】
より具体的には、第１の実施例における本発明は、血液が動脈から静脈に直接流れることを可能にする動静脈瘻を、動脈と静脈との間に確立するための外科的処置を提供し、動脈と静脈の壁に開口が作られ、開口の縁部が、動脈から静脈に流れる血流を増やす若しくは減らす又は遮るために、選択的に開く又は閉じることができる弁部材に固定される、
【００２３】
第２の特徴では、本明細書は、新規なステント構造物で構成される動脈埋込物を開示し、それは、
確実に固着されてずれ応力に対処する性能、
吻合及び瘻孔を通る血流量が予測可能であること、
瘻孔を通る乱流（又はプーリング）の最小化、
生体適合性、
側側瘻孔又は端側瘻孔に使用することが可能であることを提供するように構成及び構築されている。
【００２４】
ステントは、更に、薬溶出機能を有することができ、瘻孔を通る血流を監視するために、更にセンサ技術が装備され得る。
【００２５】
具体的には、本発明は、手術中に使用されるステント構造物を提供し、構造物は、入口及び出口端を有する拡張可能なステント本体を備え、両端部の中間にあるステントの壁の開口によって特徴付けられ、液体がステントを通って流れて、ステントが配備される静脈又は動脈に出入りすることが可能になるように構成される。
【００２６】
そのようなステントは、所定の大きさの開口が、動静脈瘻の中で動脈と静脈との間に作られて、維持され得るように、動脈（又は場合によっては静脈）の中に配置される。動脈及び静脈の内径及びその中の血圧に応じて、ステントは、スチール症候群作用を最小限にし、且つ心臓上の血行力学的負荷を最小限にしながら、有効な透析に十分な大きさの開口を可能にし、一方で、充分な血流が、およそ１．２のＫｔ／Ｖ値を達成し、したがって有効な透析を提供することを可能にする。
【００２７】
ステントは、好ましくは、形状が棺に類似しており、底面より上部が幅広であり、開口の位置で外側に拡張している。開口自体は、ステントの最上部に向けて配置されている。幅広の上面構造及び開口につながる肩部は、動脈壁（内皮）とステントとの間でずれ応力を最小限にしながら、開口の上方で血流速度が僅かに降下させることを可能にしている。これは、細菌堆積又は他の望ましくない破片がステントと内皮との間に入ってくる（狭窄につながる可能性がある）危険性を低下させ、並びに開口を通る血流から乱流及びずれ応力を減らしている。ステントは、この場合も、構造物全体としてずれ応力を最小限に抑えるために、上流よりもむしろ、更に下流に延びている。
【００２８】
所定の、最適な瘻孔吻合を維持しながら、そのようなデバイスは、効果的な瘻孔成熟（静脈細線化又は潰れを防止する）を促進する。更に装置は、動脈から迂回された血液が、透析にはちょうど十分であり、それより多くないので、スチール症候群作用を最小限に抑え、同様に、それは、血行力学的負荷及び心筋症の可能性を最小限に抑える。
【００２９】
そのようなステントは、反狭窄、反血栓症、及び／又は反凝固薬剤の溶出を可能にする化学物質（例えばポリホスファゼン）で被覆され得る。
【００３０】
そのようなステントは、ニチノール（通常ニッケル５５％対チタン４５％比率のニッケルとチタンの合金）、又は他の形状記憶合金、即ち金、チタン、コバルト−クロムの合金、又はタンタルが含まれる、いくつかの生体適合材料から作られ得る。或いは、それは、適切な合成ポリマー材料（シリコーン、ポリエチレン、ポリウレタン他）及び／又は形状記憶ポリマー類（ＳＭＰ：Ｓｈａｐｅ  Ｍｅｍｏｒｙ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ）、又はポリマー類の混合物でできていてもよく、それによって、そのようなポリマー類は、熱誘導、光誘発、電磁誘導されることができ、又は電気活性的であり得、且つ２つ又は３つの遷移状態を有し得る。
【００３１】
そのようなステントは、瘻孔機能の恒常的な実時間監視を可能にするために、センサ（ドップラー法又はピエゾ抵抗技術に基づく）を更に有することができる。これは、患者が自分自身の瘻孔機能を監視する（例えば多機能電話アプリによって）ことを可能にする又は、開業医が、彼らの患者の瘻孔機能を透析施設から遠隔操作で監視することさえも可能にする。
【００３２】
第３の特徴では、本発明は、新規なステント構造物の中の作動可能な弁機構で構成される、又はステント構造物の一体部分として動静脈埋込物を提供し、これは、動脈から静脈まで血液が流れることを可能にするために開かれ、そのような流れが所望にされないときには閉じられ、又は流量が減少されることが所望されるときには、一部が閉じられる。具体的には、本発明は、動静脈瘻を通る血流の制御時に使用される弁ユニットを提供し、これは、周縁部で動脈及び静脈に作られた切開に取り付けられたリングと、リングの開口の大きさを変化させるように作動され得る流れ制限部材又は流れ閉塞部材とに架橋して配置されるように構成される生体適合材料のリングを備える。
【００３３】
そのような埋込物は、静脈と動脈との間に直接配置され、通常、動脈（場合によって内側又は外側）、場合によっては静脈中のステント構造物によって固定される。埋込物は、選択的に開く、閉じる、又は一部を閉じることができ、一旦埋込物が適所に入ると、通常、閉状態、又は一部閉状態に維持される開口を含有している。しかしながら、開口は、透析セションの間開くことができる。
【００３４】
開示される埋込物の弁開口を開閉することを可能にするのに、多種多様な構造物が考えられる。そのようなものの１つとして、開口は、磁石を患者の外部に適切に位置付けることによって動かされて、開口を開き、そこを通る流れを可能にすることができる磁性材料又は永久磁石を含むフラップによって閉じられていてもよい。或いは、適切な材料を使用することで、外圧を受けると、開口を開き、圧力から解放されると、再び閉じることができる構造物を設計することが可能である。類似の設計では、「スナップ開閉」機構が採用されることもあり得る。更に、デマンド弁又は虹彩型開口も、適切であり得る。更に、圧電式、電磁式（ソレノイド作動）、静電式、又は電子回転式の弁も、採用され得る。
【００３５】
弁の１つの考えられる実施例は、高周波又は電磁パルスの影響を受けると、硬化又は弛緩される、膨張又は収縮される、電気活性ポリマー材料を利用することができ、弁は、硬化又は膨張されると閉じられ、弛緩又は収縮されると開く。更に、別の形状及び向きをとることができ、熱誘導、光誘導、又は電気／電磁誘導され得る形状記憶ポリマー類も利用することができる。
【００３６】
同様に、人工筋肉としての機能を果たすことができ、且つ印加電圧下で、適切な可撓性の生体適合材料（シリコーン又は何らかの他の適切に柔軟な生体適合材料）の中に収納される場合に、収縮するように作ることができるカーボン・ナノチューブ・マイクロファイバ（エアロゲル）は、自然の括約筋に類似する方式で働く弁を形成することができる。カーボン・ナノチューブと同じ機械的挙動を有する、電気的収縮性ポリマー材料も知られており、そのような材料も使用することができる。
【００３７】
透析の間に作動させることができ、適所に確実に位置付けることができ、血栓症、溶血、狭窄、又は他の合併症につながる可能性のあるあまりに多くの乱流を動脈から静脈までの血流に生じさせないのであれば、弁の他の設計を使用してもよい。万一弁が故障しても、血液アクセスが、危うくならないように、デフォルト弁位置は、開いていなければならない。
【００３８】
一旦そのような埋込物が装着されれば、正常又は正常に近い血圧及び血流が、約９５％の時間の間維持されることを理解されたい。これは、スチール症候群の可能性をなくし、又は減らし、上述した心臓合併症を改善する。特にスチール症候群を引き起こす傾向がある、上腕瘻孔（例えば上腕尺側皮及び腕頭の瘻孔）を備えた患者は、弁（シャントが必要であれば、シャントと一緒に使用することもできる）から大いに恩恵を受ける。そのような埋込物は、手首の瘻孔と同程度に望ましい、肘又は上腕に瘻孔を作る可能性を有しており、問題がある血管の解剖学的構造又は他の複雑化因子を備えた患者にとって有用な部位選択肢を大きく広げる。
【００３９】
患者が透析される予定である場合、弁は開かれ、血液が、瘻孔を通って静脈の中へ流れる。これは、圧力上昇に因り、静脈を膨張させ、したがって、針を挿入することがより平易になる。透析が行なわれた後、針の取り外しが、過剰な圧力下で行なわれないように、好ましくは、針が取り外される前に、弁は、閉じられる、又は一部が閉じられる。これは、静脈の圧力に関する損傷に関連した問題を改善し、治癒を促進し、感染及び／又は静脈壁の過剰な肥厚の可能性を減らす。そのような弁の使用は、瘻孔が、（静脈の）側部から（動脈の）側部までか、又は（動脈の）側部から（静脈の）端までかによって決まる。前者の場合では、患者が透析を受けていない間、弁を完全に閉じることが望ましく、正常静脈圧を静脈で持続させることができる。プーリング、凝固、及び血栓症を防止するためには、いくらかの追加の圧力が、膨張した静脈で充分な血流を維持するために必要とされる可能性があるので、これは、望ましくない可能性がある。その場合には、弁は、十分な静脈流れを可能にするために、一部を開いた状態に保たれる。側端構成の場合、これが、まさにその事例である。
【００４０】
瘻孔を生成した後、手術後に、動脈及び静脈が治癒して、一緒に接合する間、吻合を通る血流がないように、弁は、完全に閉位置で挿入することができることを理解されたい。治癒が完了して初めて、弁は開かれて、瘻孔が作動可能となる。正常血流が続く非乱流環境で治癒を行なうことを可能にすることで、良好な瘻孔成熟の可能性が高くなる。完全に制御可能な弁は、静脈が、制御条件で膨張及び発達して、所望の流量及び約１．２のＫｔ／Ｖ値を達成するのに必要な適切な大きさを達成することを可能にする。
【００４１】
上で論じた種類の埋込物は、透析の間に、場合によっては、瘻孔の周辺における患者の皮膚の上又は近くに置かれる適切にプログラムされた多機能電話であってもよい適切な装置と共同して、血流を検知及び測定するためのセンサを含むことができると更に考えられる。狭窄対抗手段として遠赤外光を発する能力が、更に考えられる。更に、そのような作動可能な弁は、代用泌尿器又は肛門括約筋、又は体内の他の欠陥のある腸骨盲腸弁などの括約筋として失禁に対処するのに使用され得る。
【００４２】
本発明は、応用例及び処置で用いる挿入用具を更に提供する。具体的には、本発明は、取付リングと、取付リングを開口の中に位置付けるのに用いる挿入用具との組立体を提供し、取付リングは、複数の外側へ面するスロットを有し、挿入用具は、一対の顎部の間にリングを保持するために、端がスロットの中で係合可能である一対の顎部と、顎部の周辺に置かれ、リングの形状に一致する内部形状を有し、リングがスリーブの中に完全に保持される位置まで移動可能である摺動可能なスリーブとを有し、取付リングは、周縁部に取り付けられた複数の弾性部材を有し、弾性部材は、リングをスリーブの中に挿入することを可能にするために、弾性的に変形させることができ、且つリングがスリーブから解放されたときに、跳ね出て、リングの周縁部を越えて延びる。
【００４３】
以下、添付図面を参照しながら、本発明を更に説明してゆく。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明による動静脈瘻を形成するプロセスを図式的に示す。
【図２】本発明による動静脈瘻を形成するプロセスを図式的に示す。
【図３】本発明による動静脈瘻を形成するプロセスを図式的に示す。
【図４】本発明による動静脈瘻を形成するプロセスを図式的に示す。
【図５】本発明による動静脈瘻を形成するプロセスを図式的に示す。
【図６】本発明による動静脈瘻を形成するプロセスを図式的に示す。
【図６Ａ．１】瘻孔を形成するための代替手順を図式的に示す。
【図６Ａ．２】瘻孔を形成するための代替手順を図式的に示す。
【図６Ａ．３】瘻孔を形成するための代替手順を図式的に示す。
【図６Ａ．４】瘻孔を形成するための代替手順を図式的に示す。
【図６Ａ．５】瘻孔を形成するための代替手順を図式的に示す。
【図６Ａ．６】瘻孔を形成するための代替手順を図式的に示す。
【図６Ａ．７】瘻孔を形成するための代替手順を図式的に示す。
【図６Ａ．８】瘻孔を形成するための代替手順を図式的に示す。
【図６Ａ．９】瘻孔を形成するための代替手順を図式的に示す。
【図６Ａ．１０】瘻孔を形成するための代替手順を図式的に示す。
【図６Ａ．１１】瘻孔を形成するための代替手順を図式的に示す。
【図６Ａ．１２】瘻孔を形成するための代替手順を図式的に示す。
【図６Ａ．１３】瘻孔を形成するための代替手順を図式的に示す。
【図６Ｂ．１】別の代替手順を示す。
【図６Ｂ．２】別の代替手順を示す。
【図６Ｂ．３】別の代替手順を示す。
【図６Ｂ．４】別の代替手順を示す。
【図６Ｂ．５】別の代替手順を示す。
【図６Ｂ．６】別の代替手順を示す。
【図６Ｂ．７】別の代替手順を示す。
【図６Ｂ．８】別の代替手順を示す。
【図７】本発明によるステント構造物の３つの可能な形状を図式的に示す。
【図８】弁挿入部材を図式的に示す。
【図８Ａ】図８の弁部材が実際にはどのように配備され得るのかを図式的に示す。
【図８Ｂ】図８の弁部材が実際にはどのように配備され得るのかを図式的に示す。
【図９】患者の中でイン・サイチュにあるさまざまなステント／弁構造物を図式的に示す。
【図９Ａ】患者の中でイン・サイチュにあるさまざまなステント／弁構造物を図式的に示す。
【図９Ｂ】患者の中でイン・サイチュにあるさまざまなステント／弁構造物を図式的に示す。
【図９Ｃ】患者の中でイン・サイチュにあるさまざまなステント／弁構造物を図式的に示す。
【図１０】患者の中でイン・サイチュにあるさまざまなステント／弁構造物を図式的に示す。
【図１０Ａ】患者の中でイン・サイチュにあるさまざまなステント／弁構造物を図式的に示す。
【図１０Ｂ】患者の中でイン・サイチュにあるさまざまなステント／弁構造物を図式的に示す。
【図１１】患者の中でイン・サイチュにあるさまざまなステント／弁構造物を図式的に示す。
【図１１Ａ】患者の中でイン・サイチュにあるさまざまなステント／弁構造物を図式的に示す。
【図１２】患者の中でイン・サイチュにあるさまざまなステント／弁構造物を図式的に示す。
【図１２Ａ】患者の中でイン・サイチュにあるさまざまなステント／弁構造物を図式的に示す。
【図１３】患者の中でイン・サイチュにあるさまざまなステント／弁構造物を図式的に示す。
【図１３Ａ】患者の中でイン・サイチュにあるさまざまなステント／弁構造物を図式的に示す。
【図１４】患者の中でイン・サイチュにあるさまざまなステント／弁構造物を図式的に示す。
【図１４Ａ】患者の中でイン・サイチュにあるさまざまなステント／弁構造物を図式的に示す。
【図１５】患者の中でイン・サイチュにあるさまざまなステント／弁構造物を図式的に示す。
【図１５Ａ】患者の中でイン・サイチュにあるさまざまなステント／弁構造物を図式的に示す。
【図１６】患者の中でイン・サイチュにあるさまざまなステント／弁構造物を図式的に示す。
【図１６Ａ】患者の中でイン・サイチュにあるさまざまなステント／弁構造物を図式的に示す。
【図１７】患者の中でイン・サイチュにあるさまざまなステント／弁構造物を図式的に示す。
【図１７Ａ】患者の中でイン・サイチュにあるさまざまなステント／弁構造物を図式的に示す。
【図１７Ｂ】患者の中でイン・サイチュにあるさまざまなステント／弁構造物を図式的に示す。
【図１７Ｃ】患者の中でイン・サイチュにあるさまざまなステント／弁構造物を図式的に示す。
【図１８】瘻孔を制御するのに使用され得る電気的作動弁構造物を図式的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
外科的処置、挿入用具、新規な支持リング、及び吻合生成用の技術についての以下の説明では、図１〜図６を参照する。この図及び他の関連する全ての図には、それらの間に瘻孔が作成されるべき動脈及び静脈に、Ａ及びＶの印を付けている。
【００４６】
図１に、第１のステップを示す。適切な止血剤を使用して、血液供給を塞いでおき、埋込物の挿入を可能にするのに十分な長さの長手方向切開を、動脈に作る。４本の（場合によっては必要に応じてもっと多い）全層縫合糸５は、６／０又は７／０Ｅｔｈａｌｏｎ、絹又は他の適切な縫合材料を使用して、切開の各端部の方へ進められ、４本の縫合糸５は、図２に示すように、切開の各側部を引っ張って離すのに使用される、図３は、剛性Ｔ字形用具２の端部に結合された、収縮したバルーン１を示し、Ｔ字の一方の部分は、一方の側の方に、潰れたステント３に挿入された他方（２／３〜１／３）と比べて、より先に延びている。「Ｔ」の垂直ストロークは、ステント壁の開口を通り抜け、開口は、固定リング構造物４によって取り囲まれ、固定リング構造４は、ステント３の編地に取り付けられる。長い方の（底面）端部を先に挿入させて、次いで、ステント３が、動脈に挿入される。バルーンは、膨張されると、図示するように、剛性を有する、所定の大きさ及び形状であると推測される。ステントが動脈の中で拡張された後、バルーンは、収縮されて、取り外される。長手方向動脈切開の各端部の４本の縫合糸５は、図４に示すように、固定リングの４つの対応する穴に通されて縫い付けられて、ステント構造物を動脈に固定する。次いで、図５に示すように、動脈切開と一致する長さの長手方向切開が、静脈に作られ、次いで、図６に表示するように、動脈及び静脈は、瘻孔開口の周辺で一緒に縫合される。
【００４７】
図６Ａ．１〜図６Ａ．１３は、画定した吻合を可能にし、作動可能な弁用ハウジングを提供するために、後述するように溶解性ダーツ部及び展開機構を備えた動静脈弁支持リングを使用する代替手順を例示する。
【００４８】
図６Ａ．１は、画定した大きさ及び形状の動静脈瘻を作成する外科的処置を改良し、一方同時に、後述する型の作動可能な弁用のハウジングを更に提供するように設計された新規な動静脈瘻弁リング１０（ＡＶリング）を示し、弁の主目的は、動脈と静脈との間の血流を調整することである。リング１０は、図６Ａ．１の右側に示す休止位置から、その図の左側に示す下に折れ曲がった位置まで曲げられ得る４つの弾性アーム１１を有する。
【００４９】
下に曲げるのは、挿入及び配置用具の一部を構成しているスリーブ１５を用いて成し遂げられる。リング１０は、リング１０の側部でスロット１３に嵌まるタブを下側端部に有する一対のばねアーム１２によって、用具の中に保持される。スロット１３は、図６Ａ．１１に示すように、リング１０を動脈及び静脈の壁に取り付けるのを支援する、リングと一体になった一連のバー１５を提供するように、図のようにリング１０の最上部から延びている一式のスロット１４とつながっている。
【００５０】
図６Ａ．２及び図６Ａ．４〜図６Ａ．９に示す挿入及び配置用具は、外科医が、上記の通りに、即ち適切な止血剤使用して血流を塞ぎ、図６Ａ．３に示すように長手方向切開を作って前処理された動脈の中にリングを挿入することを可能にする手持ち型の送出デバイスを構成している。
【００５１】
挿入及び配置用具は、図６Ａ．２に示すように上方へ延びており、シャフト１７を取り囲む（図６Ａ．４、図６Ａ．６、及び図６Ａ．８に示す）中央スリーブ１６の方向に揃えるために４つのアーム１１を反らすように、スリーブ１１の中に引き戻されるリング１０を予め搭載している。
【００５２】
シャフト１７は横台板１８に結合されており（図６Ａ．５、図６Ａ．７、及び図６Ａ．９に示す）、一方で、スリーブ１６は、スリーブ１５に固定されている。
【００５３】
スリーブ１５の中に置かれているのは、４つの外向き突出アーム２０を備えた圧縮環状要素であり、そのそれぞれが、各アーム２０端部の下方向に開く止り孔に摩擦嵌合される下向き突出羽枝２１を支えている。各羽枝２１は、止まり穴に嵌まり、羽枝２１のシャフトより広い頭部を有する。
【００５４】
一旦リングが、動脈の中に配置されると、スリーブ１５は、最初に、アーム１１が外側に広がって、動脈の内壁に接触し、次いで、突出アーム２０が、各羽枝２１が、アーム１１のそれぞれの穴と位置が合った状態になる位置まで、図６Ａ．５に示すように外向きに跳ね出ることが可能になるように十分に引き出される。次いで、スリーブ１５は、羽枝が動脈壁を貫通し、次いで、アーム１１の穴を通るように、リング１０（バネ式アーム１２によって動かないように保持されている）に向かって押される。スリーブ１５を引き出すと、次いで、羽枝が、頭部を動脈外壁に接触させた状態で適所に残され、更に引き出すことで、ばねアーム１２が分かれることが可能になり、したがって、図６Ａ．９及び図６Ａ．１０に示すように、リングを動脈の適所に残しながら、挿入用具を、図６Ａ．９に示すように完全に取り外すことが可能になる。
【００５５】
次に、一式の縫合糸２５を、図６Ａ．１１に示すようにリング１０の中に通し、図６Ａ．１２で示すように（明瞭にするため、実際に現在使用されている８本の縫合糸の内２本だけを示している）、動脈及び静脈の壁を貫通させる。縫合糸の全組がしっかりと引き締められて縛られると、静脈及び動脈は、図６Ａ．１３に示すように一緒に縫合される。
【００５６】
ダーツ部１６は、溶解性外科的ダーツ部であり、動脈、静脈及びＡＶリングが一緒に縫合される前に、挿入用具が、外科医に使用されて、ダーツ部を押して動脈（又は静脈）を貫通させ、動脈の内側に置かれた脚１１と結合されれば、ダーツ部は、ＡＶリングを適所に保持する一時的な縫合糸として機能する。その後、正常な治癒がすすむにつれて、ダーツ部１６は、簡単に溶解する。
【００５７】
図６Ｂ．１〜図６Ｂ．８は、先と同様に、動静脈瘻を作成する外科的処置を改良し、動脈と静脈との間の血流を調整するための弁を収納するように設計されたＡＶリングの代替実施例を例示する。この場合、ＡＶリング及び必要な縫合糸だけを残して、完全に溶解する一時的な支持構造は、バネ式溶解性アームで構成されている。他の態様は、図６Ａ．１〜図６Ａ．１２を参照して説明した通りであり、同じ参照符号が使用される。
【００５８】
図６Ａ．１〜図６Ａ．１２に示す実施例の場合のように、図６Ｂ．１〜図６Ｂ．６で３０と表示されるＡＶリングも同様に、作動可能な弁から独立して使用することができ、主目的は、画定した大きさの吻合を作成することである。先の実施例とは対照的に、リング３０の周縁部は、リングが適所に縫合された後、経時的に溶解する材料でできた４対の弾力のあるアーム３１を支えている。
【００５９】
先の実施例の使用のように、適切な止血剤を使用して血流を塞いでおき、長手方向切開が、動脈に作られ、ＡＶリング３０が、動脈（又は場合によっては静脈）に配置される。リングは、前に記載したように、スリーブ１５が引き出されるときに、動脈壁の内側及び外側の両方を握持して、ＡＶリング位置を安定させる８つの（又はそれより多い）バネ式溶解性アーム３１を備えたリングを位置付ける、手持ち型送出デバイスを用いて配置される。これは、外科医が、外科的切開に対してリングを適位置に保持することを支援する。これは、動脈及び静脈が一緒に縫合される前に、外科医がＡＶリングの位置を正確に位置付けて維持することを可能にする利点を有する。バネ式アーム３１は、ＡＶリング３０、動脈、及び静脈を一緒に縫合した状態のままで、手術後に溶解する。
【００６０】
縫合糸を押し進めてリング上の特別に設計された縁細部に通して、動脈と静脈とＡＶリングとが、一緒に縫合される。固定寸法の吻合を残す手術の後、支持アーム３１は、溶解し、吻合は、作動可能な弁を収納し得る。
【００６１】
詳細開示２  新規なステント設計［図７］
図７は、本発明による３つの新規なステント設計を示す。各ステントは、動静脈瘻を動脈側へ挿入するために設計されており、標準的な天然の瘻孔を超える有意な利点を提供する。拡張状態にあるステントを示している。ステントは、ニチノール若しくは別の適切な生体適合材料、形状記憶ポリマー若しくはそのようなポリマー類の組合せ、形状記憶合金若しくはそのような合金の組合せで作られてもよい。ステントの構造は、（潰れを防止して）開口が常に、確実に開いていることを可能にする。次に、構造は、所定の大きさの開口が維持されることを可能にし、効果的な透析に充分な血液の流れを可能にするが（およそ１．２のＫｔ／Ｖ値を達成するために、通常＞３００ｍｌ／分）、不必要な程度の「盗血」又は心臓血行力学的負荷を引き起こす程には多くない。所望の開口の半径（図７でＲＡと表示される）を計算することができ、ＲＡは、動脈及び静脈の血圧及び内径に反比例する。結果的に瘻孔を通る血流は、更に、所与の患者の血管の状態、及び結果的な動脈の遠位圧力、更に動脈（端部瘻孔側の）に対する静脈の角度によって決まる。
【００６２】
開口は、ステントの最上部に向かう道筋のおよそ３分の２に設定され、長い方の先細になっている尾部が、動脈血流によって引き起こされるずれ応力をより容易且つ効果的に管理することが可能になる。
【００６３】
図７に示すステント構造物のそれぞれは、開口の形状及び大きさを維持して、その上、動脈に固定することができる孔あきフランジを含む。これらのフランジは、図７の断面１に示すような連続的リング４０、図７の断面２に示すような個別のアイ・ホールの形状であってもよい。それらは、ステント壁から盛り上がっていて、４１と表示される、又はそれらは、動脈壁と同一平面であって、４２と表示される場合もある。ステントは、図７に図式的に示すような案内「匙状部」４３を有してもよく、部分３は、使用時に、動脈側の内部若しくは静脈の中に延びて、又は図７の断面３に示すようにその両方に位置付けられて、血流を案内して乱流及びずれ応力を減らす。
【００６４】
構造物の形状は、最上部の方が広く、底部の方が狭いので、瘻孔開口より上では流速の降下が生じ、血液が血管を通って汲み出される際に自然に発生する動脈圧変化の応力効果を減らして、長さに沿って蠕動性膨隆を引き起こす。ステントの「肩部」は、動脈壁（内皮）とステントとの間のずれ及び分離の可能性を最小限に抑えるように延びている。この分離が、感染、プラークの集積、及び狭窄につながる可能性があるので、これは重要である。この点に関して、ステントは、薬剤を放出して、血栓症、凝固、又は狭窄を防止することができるポリフォスファジンなどの化学物質で被覆されることができる。
【００６５】
動静脈瘻用の作動可能な弁を受けることができる瘻孔挿入
図８は、最上部左側に、瘻孔が成熟する間に静脈潰れを防止する予測可能な吻合及び挿入を提供するように選ばれた大きさであり得るリング５０を図式的に示す。リング５０は、好ましくは、二重のスカート配列５１、５２を備える。作動可能な弁は、後述するように、挿入前にリング５０に装着され得る。
【００６６】
図８中に例示し、上述したステント又は二重のスカート構造物は、静脈血圧上昇（効果的な透析を可能にするのに十分な）が、瘻孔が成熟している間（最初に作成された後、通常３か月〜６か月）と、その後は、透析の間にだけ存在するように、血流を更に調整することができる作動可能な弁を収納することができる。
【００６７】
次に、本発明のいくつかの実施例を説明する。本発明の範囲は、例示目的として意図される、示している特定の部分に限定されない。例えば、電気作動型の実施例の中にあるよく知られた回路は、弁機構の理解が不明瞭にならないように描画されていない。
【００６８】
図８〜図１８を参照する。
【００６９】
図８は、ステント構造物が、必要とされていない、又は望ましくない場合の、動脈及び静脈の中に延びているフランジ構造物を示す。示している実例は、開口座の底部の方で蝶番付けされていて、静脈の中に延びている単純なフラップ弁を示す。フランジ構造物は、ステント・デバイスに適切な何らかの材料を使用することができ、例示する固体構造物ではなく、メッシュ（ステントとしては標準的であるような）であってもよい。
【００７０】
図８Ａは、実例として、上で検討した種類の埋込物が、どのようにして置かれて作動し得るのかを図式的に示す。この図は、「側側」瘻孔を示しているが、図８Ｂに示すような、「端側」瘻孔も、この種の埋込物を同様に収容する。図８Ａは、弁用の単純フラップ機構を示し、フラップは、瘻孔開口を水平に横切って蝶番付けされた円板又は楕円形状であり、静脈側の上区分及び動脈側の下区分が磁性材料でできている。ばね（図示せず）は、磁場の向きに応じて、磁力が弁の両側から加えられて、弁を完全に開く、又は弁を完全に閉じるまで、通常はフラップを開いた状態に、又は部分的に開いた状態に保っている。
【００７１】
図の左側に見られるように、右側に示す橈骨動脈及び左側の橈側皮静脈が、一緒に描画されており、瘻孔が、それらの間に作成されて、図８Ａの左側のＪ字形状矢印で示すように、血液が、橈骨動脈から橈側皮静脈に流れることが可能になっている。図８Ａは、側側構成を示し、図８Ｂは、側端構成を示す。瘻孔は、通常は、橈骨動脈と橈側皮静脈との間の単なる開口部であり、その開口部を通って流れる血液のおかげで、例えば患者の手に向かう（図の下端部右側で）動脈血流が減り、血流は、正常なものと比べて圧力が低下している。静脈血流は、増えている。
【００７２】
透析を行なうべき場合には、２本の針６０、６１が、橈側皮静脈に挿入され、上流用針６０は、血液を透析装置に送り、下流用針６１は、血液が、透析装置から橈側皮静脈に流れるためのものである。
【００７３】
本発明によれば、図８Ａ及び図８Ｂの右側の拡大断面図に示すように、実線で示す位置では、２本の血管の間の開口を封止し、透析の間、破線に示す位置まで回転することができる円板で構成されている図式的な単純な弁があり、血液が、橈骨動脈から、通り抜けて橈側皮静脈の中に直接流れることを可能にしており、橈側皮静脈から、橈側皮静脈に挿入された上流の脱血針６０によって血液が直ちに脱血される。
【００７４】
図９及び図９Ａは、随意に開けることができる動静脈瘻を提供するための可能な弁構造物を示す。３つの主要要素、即ち口７０（血流を制御する可動構造物）、座部（口を囲う、及び口を備えた、弁を含む構造物）及び、スカート（弁を適所に固定する構造物）がある。
【００７５】
弁口７０は、リングの中で枢動する円形円板を含む。円板は、回転して、口を通る流体の流れを制御する。円板の接触表面／縁部とリングとが揃っているときには、口が、閉じており、これらの表面／縁部が揃っていないときには、口が、開いている。口は、枢動軸を中心に円板が回転することで開かれる。
【００７６】
動静脈瘻弁の場合、動脈中の血液と静脈中の血液との間の圧力差と、結果的な動脈から静脈への血液の流れとによって、円板が、開いた状態に保持され得るように、それを中心に円板が回転し得る軸が、フラップ弁に酷似して、一方に配置される。
【００７７】
磁場／電磁場が、弁の近くに置かれたときに、口７０は、開く、閉じる、又は開状態若しくは閉状態に保持されるように、磁石が、円板に含まれ得る。
【００７８】
透析を行なうべき場合には、弁を開くのに磁場を適用する。次いで、弁は、透析の間、血流差圧によって、又は口磁石上に磁場を連続して作動させることによって開状態に維持され得る。透析の間磁場を連続して使用することは、口磁石が、システム上に連続的負荷を置くことを意味しているが、これは許容可能であり得る。しかしながら、磁場が存在するときにだけ開く弁を有することには便益が存在し得る。
【００７９】
更に磁場は、口を作動させて、弁を閉じる、又は弁の一部を閉じることができる。口を閉じた状態に維持するために、磁場を必要とすることは、弁にとって有益であり得る。これは、透析のための血液アクセスには、専門装備が必要ではないことを意味する。
【００８０】
上記のようにリングの形状であってもよい座部は、接触して口を閉じ、流体／血液の流れを制御する、枢支軸と対応する表面とに構造的な支持を提供する。
【００８１】
座部は、弁が作動するように設計されている組織と適合性を有する材料（ニチノールなどのステント用材料）でできたスカートに配置させることができる。弁座は、ステントとしても機能する、即ち弁に隣接する静脈壁又は動脈壁を補強するように設計され得て、その上組織と弁との間に物理接続を提供する単一スカートを有することができる。この接続は、弁と組織との間に封止を提供しなければならない。
【００８２】
更に、単一スカートは、弁が、動脈及び静脈などの２つの分離した領域の間の流れを制御するように、２つの組織の間に整列配置され得る。スカートは、組織の１つの表面だけに、接合され得る。或いは、組織の２つの領域（動脈及び静脈）のための接続及び部分的ステントとして機能する二重スカート、例えば図８に示す二重スカート５１、５２が、提供され得る。スカート材料は、組織の中の弁に関する密封性及び長期的な構造支持を増進させなければならない。
【００８３】
図９は、弁座の底部の方に開く単一の蝶番弁を示し、蝶番弁は、弁が開かれると、静脈の中に延びる。弁フラップ７０は、吻合を通る乱流を減らすように湾曲している。図９に示すように、対向方向に湾曲しており、弁座の最上部と底部の方で蝶番付されている７１及び７２と表示される２つのフラップを有することが望ましいであろう。そのような配列では、フラップ７１、７２が動脈及び静脈のそれぞれの中に延びる度合いが低くなり、したがって、吻合の両側で、血流の乱流及び閉塞が減る。図９Ｂ及び図９Ｃは、弁機構用の類似の可能な配列を示し、前者の場合では、円板７３が、動脈の中に開き、後者の場合では、２つの円板７４、７５が、静脈及び動脈の中にそれぞれ開いている。各フラップは、伴う乱流がごく僅かな血流を促進する湾曲形状を有する。
【００８４】
単純な磁性機構に加えて、弁は、更に他の機構、例えば形状記憶ポリマー若しくはそのようなポリマー類の組合せ、又は形状記憶合金若しくはそのような合金の組合せ、又はポリマーと合金の組合せを使用して作動させることができる。作動は、熱、光、又は電磁電荷によって引き起こされて、材料を可逆的に遷移状態にさせることができる。以下の図面は、いくつかの可能な手法を図式的に示す。
【００８５】
図１０及び図１０Ａは、単純な、磁気的に作動される枢動円板又は楕円７６を示す。円板の最上部分（通常約半分）は、永久的に磁化された材料でできており、一方で、下側部分は、磁性を有するが、永久的に磁化されていない材料である、又は永久的に磁化されているが、最上部分とは反対の極性を備えている。弁は、超低比透磁率（１．００２より大きい）を有するニチノール・ステントの中に収納されている。陽極及び負極が、弁の対向する側部に位置しているときには、円板は、極の向きによって、図１０Ａに示すように揺動して開く、又は図１０に示すように閉じる。
【００８６】
図１０Ｂは、永久的に磁化されている、又は示しているように、陽極及び負極を備えた磁石を含有するアームバンド又はリストバンド７７を示す。或る方向に装着すると、弁は開き、逆にすると、弁は閉じる。アームの中の静脈及び動脈に対するリストバンドの向きを、図１０Ｂの下部右側の図式的な断面に示す。
【００８７】
アームバンド又はリストバンド７７は、遠赤外（ＦＩＲ：Ｆａｒ  ｉｎｆｒａ−ｒｅｄ）スペクトルに同調された、一体化ＯＬＥＤ光源又はＬＥＤ光源を更に含有することができる。ＦＩＲ治療は、動静脈瘻孔の狭窄を防止するために示された。更に、アームバンド又はリストバンド７７は、瘻孔を通る血流を監視することができるセンサを収納して、例えば多機能電話に情報を送ることができる。
【００８８】
図１１及び図１１Ａは、電気活性ポリマー材料７８を利用する弁の可能な実施例を示す。表面弾性波デバイス（ＳＡＷ：Ｓｕｒｆａｃｅ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｗａｖｅ）、交差指電極トランスデューサ（ＩＤＴ：Ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｌ  Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）、及びアンテナは、弁のスカートの中に収納することができ、弁を、高周波（ＲＦ：Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）パルスを介して遠隔で作動させることが可能になり、ポリマー材料を硬化させて、又は弛緩させて、図１１の弁を閉じる、又は図１１Ａの７９で示すように弁を開く。そのような作動は、埋込物自体の中にエネルギー源を必要としない別の利点を有する。熱的に、電磁的に、光で作動される形状記憶ポリマー類又は形状記憶合金は、類似の作用で同様に使用することができることが明らかである。
【００８９】
図１２及び図１２Ａは、形状記憶ポリマー又は合金の弁体８０を使用して、熱、光、電磁気、又はピエゾ抵抗誘導を使用して遠隔作動される、弁に関する別の可能な実施例を示す。例示するように、そのような材料は、それ自体が、必要な程度の撓み／伸びを提供しないのであれば、シリコーンなどの適切な弾性を有する材料の中に収納されても、又はされなくてもよい。円板８０は、図１２では、弁が閉じた状態（小さい中央開口を除いて）で示されているが、一方で、図１２Ａは、血液が透析の間動脈から静脈に移動することが可能になるために、弁を開くように作動されたときの、８１と表示される円板を示す。
【００９０】
図１３及び図１３Ａは、弁機構の別の可能な実施例を示し、それによって、シリコーンなどの適切に可撓性を有する材料の円板８２は、電気的に作動可能なポリマー、例えば図面の下側にＥＡＰと表示される繊維の層の形をした、例えばエアロゲル（又はカーボン・ナノチューブ・マイクロファイバ）、又は形状記憶ポリマー若しくは合金（熱、光、又は電磁的に作動される）と関連している。図１３Ａにおいて８３で例示するように、可撓性材料の単純なスリットは、電気的に作動可能なポリマーが作動されるとき、スリットの両側部上の繊維が収縮することで引っ張られて開き得る。
【００９１】
図１４及び図１４Ａは、図１３及び図１３Ａのものと類似であるが、撓性材料８４上の穴が、図１４Ａの周囲の作動可能な繊維８５の収縮時に引き離され、したがって、括約筋状の配列を形成している弁機構を示す。
【００９２】
図１５及び図１５Ａは、カーボン・ナノチューブ「エアロゲル」繊維を利用する弁の実施例を示し、それによって、この材料の円形ストランドは、適切に弾性を有する生体適合材料（例えばシリコーン円板８６）の中に配置されて、人工括約筋を形成している。弁は、ステント材料の中に収納される、筋肉を作動させるための電池を必要とする。小電圧がカーボン・ナノチューブ・エアロゲルに印加されると、エアロゲルは、ちょうど、環状筋が弛緩して又は収縮して、その結果弁／括約筋を開く及び閉じるように、弛緩する又は収縮する。そのようなエアロゲルは、実質的に何らかの温度（０〜１，６００°Ｋ）で作動することができ、それらは、自然の筋肉より迅速に、１０００回を超えて収縮する。自然の筋肉は、標準的には、２０％〜４０％の程度まで収縮し、他方で、エアロゲルは、材料を極めて高効率にして、最大で２００％まで収縮することができる。一般に、エアロゲルの使用は、形状記憶ポリマーより好ましく、順に、形状記憶ポリマーは、形状記憶合金より好ましく、収縮効率がその順番に下がるからである。
【００９３】
図１６及び図１６Ａは、図１５及び図１５Ａに例示する構造と類似の可能な作動機構を使用するカーテン型構造物を示し、記憶形状材料構造物又はカーボン・ナノチューブ構造物は、スカートの最上部分に付けられる可撓性材料８７の中に含有され、可撓性材料を上向きに引っ張る役割を果たし、したがって、図１６Ａの開口８７の大きさを大きくしている。静脈血流が僅かに増加した状態が維持され得るように、構造物は、例示するように、口の底部の方の永続的に小さい開口を維持する。
【００９４】
図１７及び図１７Ａは、スカートの上部分から下に延びている垂直シート８８に配列される、可逆的に剛性又は可撓性にされ得るポリマーを使用している。剛性である間、シートは、図１７に示すように吻合を効果的に塞ぐが、可撓性であるときには、それらは、図１７Ａに例示したように、血液が、瘻孔を通ってストリーマ８９を形成しながら流れることを可能にする。
【００９５】
図１８は、カメラレンズ止め部に類似した様式で作動する作動可能な弁の代替形状を示す。
【００９６】
弁は、一方の面に中央開口及び中央円盤形状凹みを有する基礎部材９５で基本的に構成されている。弾性材料の環状の「ドーナツ型のもの」、例えばシリコーンゴムのようなリング９４は、凹みに座しており、中央開口を備えたスペーサ円板９３は、リング９４と電気活性ポリマー「筋肉」リング９２との間に置かれる。リング９２は、ステント９０の側部上に取り付けられるリング９１に縫合される。
【００９７】
弁は、例えば筋肉リング９２に結合される常設の音波アンテナを提供することによって、作動され得る。音波照射によって活性化されると、図１８の右側にある２つの線図の底部に示すように、リング９４が圧縮されて、弁を通る通路を封止するように、リング９２は収縮する。音波照射は、患者が装着しているアームバンド又はリストバンドを利用して提供することができ、透析セションを行なうべき場合には、血液が要望通り動脈から静脈に流れることが可能になるように、スイッチを切ることが可能である。音波照射の程度を変化させることによって、弁が開く程度は、正確に制御され得る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図６Ａ．１】
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【図６Ａ．２】
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【図６Ａ．３】
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【図６Ａ．４】
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【図６Ａ．５】
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【図６Ａ．６】
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【図６Ａ．７】
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【図６Ａ．８】
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【図６Ａ．９】
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【図６Ａ．１０】
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【図６Ａ．１１】
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【図６Ａ．１２】
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【図６Ａ．１３】
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【図６Ｂ．１】
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【図６Ｂ．２】
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【図６Ｂ．３】
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【図６Ｂ．４】
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【図６Ｂ．５】
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【図６Ｂ．６】
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【図６Ｂ．７】
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【図６Ｂ．８】
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【図７】
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【図８】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１１Ａ】
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【図１２】
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【図１２Ａ】
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【図１３】
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【図１３Ａ】
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【図１４】
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【図１４Ａ】
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【図１５】
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【図１５Ａ】
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【図１６】
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【図１６Ａ】
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【図１７】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１７Ｃ】
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【図１８】
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【手続補正書】
【提出日】平成31年4月10日(2019.4.10)
【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】
動静脈瘻を通る血流の制御において使用される弁ユニットであって、周縁部で動脈及び静脈に作られた切開に取り付けられるように構成された、生体適合材料のリングと、前記リングに架橋して配置され、前記リングの開口の大きさを変化させるように作動され得る流れ制限部材又は流れ閉塞部材とを備える弁ユニット。
【請求項２】
動脈又は静脈の前記壁に作られた切開の縁部に、又はステント壁の開口に取り付けられるように構成されている少なくとも１つのスカート又はフランジが、周縁部で取り付けられている、請求項１に記載の弁ユニット。
【請求項３】
前記流れ制限部材又は流れ閉塞部材が、１つ又は複数の枢動可能に取り付けられたフラップである、請求項１又は２に記載の弁ユニット。
【請求項４】
前記流れ制限部材又は流れ閉塞部材が弾性膜であって、前記弾性膜が、前記弾性膜の開口を拡張する、又は前記弾性膜の開口の収縮を可能にする手段と関連付けられている、請求項１又は２に記載の弁ユニット。
【請求項５】
前記流れ制限部材又は流れ閉塞部材が、剛性であるときには前記開口を通る流れを制限し、前記開口を通る流れを可能にするために可撓性にされ得る一連のストリップ又は繊維である、請求項１又は２に記載の弁ユニット。
【外国語明細書】
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