(57)【要約】  血液透析を行うための血管アクセスシステムを開示する。この血管アクセスシステムは、静脈に挿入されるようになっているカテーテルセクション及び動脈に取り付けられるようになっているグラフトセクションを意図する。カテーテルセクションは、血管アクセスシステムで薄肉の小外径導管の使用を可能にする金属又はポリマー壁補強材を有し得る。接着、埋め込み、又は結合による導管補強構造の１つ又は複数は、導管部に又は導管部間のコネクタに取り付けやすいように、導管部に大きな損傷を与えることなく取り外し可能である。血管アクセスシステム、並びに一時的アクセス部位及び流量制御／センサシステムで用いるために、種々の自己シール材料が提供される。
2008511414.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
血液流路に針アクセスを提供する装置であって、
動脈に取り付けられるグラフト導管と、
静脈に挿入されるカテーテル導管と、
自己シール要素を備え、
該自己シール要素は、前記カテーテル導管の壁に形成されるか、又は前記グラフト導管と前記カテーテル導管との間に位置付けられ、
該自己シール要素は、前記グラフト導管及び前記カテーテル導管と流体連通する内部通路を少なくとも部分的に画定することによって使用時に前記グラフト導管及び前記カテーテル導管並びに前記内部通路が前記血液流路を形成できるようにする、壁構造を備え、
該壁構造は、針で穿刺されると前記内部通路への針アクセスを可能にすることができ前記針を引き抜くと再閉する管状材料から形成される、装置。
【請求項２】
前記材料が、圧縮応力を受ける材料、微小血栓形成を亢進(enhance)する多孔質構造を有する材料、低デュロメータ材料、チクソトロピー材料、及び／又はゲル状材料から成る群より選択される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記材料が圧縮応力を受ける材料を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記材料が異なる向きの圧縮応力を受ける少なくとも２つの層を含む、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記材料が多孔質構造を有する材料を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記材料がゲル状材料を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記グラフト導管と前記カテーテル導管とを接続する導管コネクタをさらに備える、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
前記導管コネクタが、製造の時点で前記グラフト導管に予め接続される、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記導管コネクタが、前記グラフト導管と一体である、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記カテーテル導管の周りにストレインリリーフチューブをさらに備え、該ストレインリリーフチューブが第１の端及び第２の端を有し、該第２の端が２つ以上の屈曲部及び該屈曲部間の２つ以上の分岐部（separations）を備える、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１１】
前記血液流路内の血流量を制御する手段をさらに備える、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１２】
前記血液流路内の血流量をモニタリングする手段をさらに備える、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１３】
植え込み直後に血液流路に針アクセスを提供する植え込み可能なグラフトであって、
動脈に取り付けられるグラフト部分、及び端を有するとともに該端を静脈挿入場所から離して少なくとも一部が静脈に挿入されるようになっているカテーテル部分を有する、細長いほぼ管状の物体と、
前記カテーテル部分に形成される、針の引き抜き後に血液に対してシールするほぼ管状の材料から形成される反復針アクセス用のゾーンと
を備える、グラフト。
【請求項１４】
前記カテーテル部分が、前記管状のゾーンを形成する壁を有する、請求項１３に記載のグラフト。
【請求項１５】
前記ゾーンが、前記カテーテル部分と前記グラフト部分との間に接続される要素である、請求項１３に記載のグラフト。
【請求項１６】
前記グラフト部分と前記カテーテル部分とを接合するコネクタを備える、請求項１３ないし１５のいずれか１項に記載のグラフト。
【請求項１７】
前記グラフト部分のキンクを減らす補強材を備える、請求項１３ないし１６のいずれか１項に記載のグラフト。
【請求項１８】
前記カテーテル部分のキンクを減らす補強材を備える、請求項１３ないし１７のいずれか１項に記載のグラフト。
【請求項１９】
血液流路に針アクセスを提供する装置であって、
動脈に取り付けられるグラフト導管と、
静脈に挿入されるカテーテル導管と、
自己シール要素とを備え、
該自己シール要素は、前記グラフト導管及び前記カテーテル導管と流体連通する屈撓自在な長手方向軸を有する可撓性内部通路を少なくとも部分的に画定することによって使用時に前記導管及び前記可撓性内部通路が前記血液流路を形成することができるようにする可撓性壁構造を備え、
該可撓性壁構造は、針で穿刺されると前記可撓性内部通路への針アクセスを可能にすることができ前記針を引き抜くと再閉する材料から形成される、装置。
【請求項２０】
動脈に取り付けられる別個のグラフト部分及び静脈内に留置される取り付け可能なカテーテル部分を備える、動静脈グラフトであって、前記グラフト部分及び前記カテーテル部分は、使用時に血液を動脈から静脈へ導く内部通路を有する管状構造と、前記通路と流体連通する少なくとも２つの内腔とを備え、前記流体連通を遮断して前記通路への一時的なアクセスを提供する構造をさらに含む、動静脈グラフト。
【請求項２１】
前記流体連通を遮断する手段が、前記管状構造と前記内腔との間の流体連通部にある圧縮材料の領域を含み、該圧縮材料は、前記内腔が抜去された場合に前記流体連通を遮断するように付勢される、請求項２０に記載の動静脈グラフト。
【請求項２２】
前記流体連通を遮断する手段が、前記管状構造と前記内腔との間の流体連通を遮断するように付勢される少なくとも１つのフラップ弁を含む、請求項２０に記載の動静脈グラフト。
【請求項２３】
前記流体連通を遮断する手段が、前記管状構造と前記内腔との間の流体連通を遮断するように付勢される少なくとも１つの機械弁を含む、請求項２０に記載の動静脈グラフト。
【請求項２４】
前記少なくとも１つの機械弁が、少なくとも１つのピストン弁である、請求項２３に記載の動静脈グラフト。
【請求項２５】
前記少なくとも１つのピストン弁が、少なくとも１つのばね付勢式ピストン弁である、請求項２４に記載の動静脈グラフト。
【請求項２６】
前記流体連通を遮断する手段が、前記管状構造と前記内腔との間の流体連通を遮断する少なくとも１つの内腔プラグを含む、請求項２０に記載の動静脈グラフト。
【請求項２７】
前記少なくとも１つの内腔プラグが、少なくとも１つの近位内腔プラグである、請求項２６に記載の動静脈グラフト。
【請求項２８】
前記少なくとも１つの内腔プラグが、ロック止め部を有する少なくとも１つの内腔プラグである、請求項２６に記載の動静脈グラフト。
【請求項２９】
前記流体連通を遮断する手段が、前記管状構造と前記内腔との間の流体連通を遮断する注入可能な内腔シーリングコンパウンドを含む、請求項２０に記載の動静脈グラフト。
【請求項３０】
前記カテーテル部分を前記グラフト部分に取り付けやすくするコネクタをさらに備える、請求項２０に記載の動静脈グラフト。
【請求項３１】
前記コネクタが、前記グラフト部分に予め接続される、請求項３０に記載の動静脈グラフト。
【請求項３２】
前記コネクタが、前記グラフト部分と一体である、請求項３０に記載の動静脈グラフト。
【請求項３３】
前記カテーテル部分の周りにストレインリリーフチューブをさらに備え、該ストレインリリーフチューブが、第１の端及び第２の端を有し、該第２の端は２つ以上の屈曲部及び該屈曲部間の２つ以上の分岐部を備える、請求項２０に記載の動静脈グラフト。
【請求項３４】
前記内部通路内の血流量を制御する手段をさらに備える、請求項２０に記載の動静脈グラフト。
【請求項３５】
前記内部通路内の血流量をモニタリングする手段をさらに備える、請求項２０に記載の動静脈グラフト。
【請求項３６】
患者を治療するデバイスであって、
第１の端、第２の端、これらの間の内腔、外壁面、外径、内腔壁面、及び内径を有するグラフト導管と、
第１の端、第２の端、これらの間の内腔、外壁面、外径、内腔壁面、内径、及び前記外壁面にあるか、又は少なくとも部分的に埋め込まれており該外壁面から剥離可能なフィラメントを備えるカテーテル導管と、
第１の端、第２の端、及びこれらの間の内腔を有し、前記第１の端は前記グラフト導管の前記第２の端に接合するようになっており、前記第２の端は前記カテーテル導管の前記第１の端に接合するようになっている、導管コネクタと
を備える、デバイス。
【請求項３７】
前記導管コネクタの前記第１の端が、前記グラフト導管の前記第２の端に接合される、請求項３６に記載のデバイス。
【請求項３８】
前記カテーテル導管が、前記外壁面と前記内腔壁面との間で少なくとも該カテーテル導管の前記第２の端付近に概ね位置付けられるワイヤ補強材を備える、請求項３６又は３７
に記載のデバイス。
【請求項３９】
前記ワイヤがニチノールワイヤである、請求項３８に記載のデバイス。
【請求項４０】
前記カテーテル導管が、該カテーテル導管の前記第１の端付近にあり内径及び外径を有するトリミング可能部と、前記カテーテル導管の前記第２の端付近にあり内径及び外径を有する挿入部とをさらに備え、前記トリミング可能部は、静脈のほぼ外側に植え込まれるようになっており、前記挿入部は、静脈のほぼ内側に植え込まれるようになっている、請求項３６乃至３９のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項４１】
前記フィラメントが、前記トリミング可能部内に位置付けられる、請求項４０に記載のデバイス。
【請求項４２】
前記挿入部が、前記カテーテル導管の前記外壁面と前記内腔壁面との間に概ね位置付けられるワイヤ補強材をさらに備える、請求項４１に記載のデバイス。
【請求項４３】
前記カテーテル導管が、前記トリミング可能部内に位置付けられるワイヤ補強材をさらに備える、請求項４０に記載のデバイス。
【請求項４４】
一時的なカテーテル挿入のための手段をさらに備える、請求項３６に記載のデバイス。
【請求項４５】
自己シールインタフェースをさらに備える、請求項３６乃至４３のいずれか１項に記載デバイス。
【請求項４６】
前記自己シールインタフェースが、少なくとも２つの層が別方向に向いている多層材料を含む、請求項４５に記載のデバイス。
【請求項４７】
前記自己シールインタフェースが、少なくとも１つの層が２つのポリマー層間のシーリングゲルを含む多層材料を含む、請求項４５に記載のデバイス。
【請求項４８】
患者を治療するデバイスであって、
第１の端及び弾性材料を含む第２の端を備えるグラフト導管と、
第１の端及び第２の端を備えるカテーテル導管と、
第１の端及び第２の端を有し、前記第１の端は前記グラフト導管の前記第２の端に接合するようになっている、導管コネクタと
を備え、前記グラフト導管の前記弾性材料は、前記導管コネクタの前記第１の端とのとまり嵌めを提供する、デバイス。
【請求項４９】
前記弾性材料が、前記グラフト導管の前記第２の端にコーティングされる、請求項４８に記載のデバイス。
【請求項５０】
前記弾性材料が、前記グラフト導管の前記第２の端に埋め込まれる、請求項４８に記載のデバイス。
【請求項５１】
患者を治療するデバイスであって、内腔と遠位端付近にある少なくとも１つの放射線不透過マーカとを有するカテーテル部品を備え、前記少なくとも１つの放射線不透過マーカが、前記遠位端における前記内腔の開存性を維持するための圧潰弾性（crush resilience）を有する１つ又は複数の放射線不透過材料の２つ以上の層を含む、デバイス。
【請求項５２】
前記少なくとも１つの放射線不透過マーカが、放射線透過材料によって囲まれる、請求
項５１に記載のデバイス。
【請求項５３】
患者を治療するデバイスであって、内腔と遠位端付近にある少なくとも１つの多層放射線不透過マーカとを有するカテーテル部品を備え、前記少なくとも１つの多層放射線不透過マーカが、前記遠位端における前記内腔の開存性を維持するための同じ放射線不透過性を有する単層放射線不透過マーカと比較して高い圧潰弾性（crush resilience）を示す、デバイス。
【請求項５４】
動静脈グラフトであって、
外壁を有するほぼ管状の物体と、
該ほぼ管状の物体の少なくとも一部の周りに延びてほぼ管状の部材を備えるストレインリリーフ要素とを備え、
該ほぼ管状の物体は、動脈に取り付けられるようになっているグラフトセクションと、少なくとも部分的に静脈に挿入されるようになっているカテーテルセクションとを備え、
該ストレインリリーフ要素は、前記ほぼ管状の部材が前記外壁に直接又は間接的に取り付けられ、少なくとも一方の端が該端から内方に延びる２つ以上のスロットを挟んで２つ以上の屈曲部に分かれるように形成される、グラフト。
【請求項５５】
前記外壁が外径を有し、前記ほぼ管状の部材が前記端に前記外径よりも大きな内径を有する、請求項５４に記載のグラフト。
【請求項５６】
前記屈曲部が花弁形である、請求項５４に記載のグラフト。
【請求項５７】
前記スロットが丸端を備える、請求項５４乃至５６のいずれか１項に記載のグラフト。
【請求項５８】
３つ〜６つのスロットをさらに有する、請求項５４乃至５７のいずれか１項に記載のグラフト。
【請求項５９】
キンクしやすいフレキシブルチューブの歪みを緩和するデバイスであって、第１の端と周縁を有する第２の端とを有するとともに前記周縁の周りに分配された歪みを分散させる複数の可撓性フラップ要素を備えるほぼ管状の物体を備える、デバイス。
【請求項６０】
前記可撓性フラップ要素間に３つ〜６つのスロットをさらに有する、請求項５９に記載のデバイス。
【請求項６１】
カテーテルを送達するデバイスであって、
近位端、遠位端、これらの間のガイドワイヤ内腔、遠位端外径、及び伸縮可能な遠位先端を有するシャフトと、
第１の端、第２の端、及びこれらの間のカテーテル内腔を有するカテーテルセクションとを備え、
前記伸縮可能な遠位先端が、テーパ面を有する拡張した構成と前記カテーテル内腔内に移動するようになっている縮小した構成とを有する、デバイス。
【請求項６２】
前記伸縮可能な遠位先端の前記テーパ面が、ほぼ円錐形を形成する、請求項６１に記載のデバイス。
【請求項６３】
前記伸縮可能な遠位先端が、膨張可能なバルーンを備え、前記シャフトが、前記膨張可能なバルーンを膨張及び収縮させるバルーン内腔をさらに有する、請求項６１に記載のデバイス。
【請求項６４】
前記膨張可能なバルーンが、前記拡張した構成で前記カテーテルセクションの前記第２の端において前記カテーテル内腔をシールして流体の逆流に抵抗するようにさらに構成される、請求項６３に記載のデバイス。
【請求項６５】
前記伸縮可能な遠位先端が、膨張可能なスロット付きチューブを備える、請求項６１に記載のデバイス。
【請求項６６】
患者を治療するデバイスであって、
静脈挿入端、動脈取り付け端、管状壁、及びこれらの間の内腔を有する植え込み可能な動静脈グラフトと、
前記内腔のネット断面表面積を可逆的に変える流量制御要素と
を備える、デバイス。
【請求項６７】
前記流量制御要素が圧縮要素である、請求項６６に記載のデバイス。
【請求項６８】
前記圧縮要素が伸張可能な流体区画を含む、請求項６７に記載のデバイス。
【請求項６９】
前記伸張可能な流体区画が、血液流路断面積を少なくとも約２５％圧縮するように拡張することができる、請求項６８に記載のデバイス。
【請求項７０】
前記圧縮要素が、前記植え込み可能な動静脈グラフト導管の前記内腔の周りにクランプ構造を備える、請求項６７に記載のデバイス。
【請求項７１】
前記クランプ構造が、前記血液流路断面積を少なくとも約２５％圧縮するようにクランプすることができる、請求項７０に記載のデバイス。
【請求項７２】
前記流量制御要素が、透析治療の少なくとも一部の間は拡張した構成を有し、透析治療から次の透析治療までの間は縮小した構成を有する、一続きの二次内腔である、請求項６６に記載のデバイス。
【請求項７３】
前記二次内腔が前記縮小した構成になるように付勢される、請求項７２に記載のデバイス。
【請求項７４】
患者を治療するデバイスであって、
静脈挿入端、動脈取り付け端、管状壁、及びこれらの間の内腔を有する植え込み可能な動静脈グラフト導管と、前記管状壁内に少なくとも部分的に埋め込まれる流量センサシステムとを備える、デバイス。
【請求項７５】
前記流量センサシステムが、流量感知要素及びアンテナを備える、請求項７４に記載のデバイス。
【請求項７６】
前記流量センサシステムが、外部受信機をさらに備える、請求項７４に記載のデバイス。
【請求項７７】
前記外部受信機が、電源、送信機、受信要素、信号プロセッサ、及び流量表示器を備える、請求項７６に記載のデバイス。
【請求項７８】
前記流量センサ要素が熱センサである、請求項７５に記載のデバイス。
【請求項７９】
前記流量センサ要素が圧力センサである、請求項７５に記載のデバイス。
【請求項８０】
前記流量センサ要素が磁気センサである、請求項７５に記載のデバイス。
【請求項８１】
前記流量センサ要素がドップラー超音波センサである、請求項７５に記載のデバイス。
【請求項８２】
前記流量センサ要素がイオンセンサである、請求項７５に記載のデバイス。
【請求項８３】
患者を治療する方法であって、
血管アクセスシステムの第１の導管及び第２の導管を準備すること、
第１のアクセス部位で静脈にアクセスすること、
前記血管アクセスシステムの前記第１の導管を静脈に挿入すること、
前記第１のアクセス部位と中間アクセス部位との間に皮下経路を形成すること、
第２のアクセス部位で動脈にアクセスすること、
前記第２のアクセス部位を介して前記第２の導管を動脈に取り付けること、及び
前記血管アクセスシステムの前記第１の導管及び前記第２の導管を前記皮下経路内に配置すること
を含む、方法。
【請求項８４】
前記血管アクセスシステムの前記第１の導管と前記第２の導管とを接続することをさらに含む、請求項８３に記載の方法。
【請求項８５】
前記第１の導管及び前記第２の導管を前記皮下経路内に配置することが、前記第１の導管の端を前記第１のアクセス部位から前記中間アクセス部位まで通すとともに、前記第２の導管の端を前記第２のアクセス部位から前記中間アクセス部位まで通すことを含む、請求項８３に記載の方法。
【請求項８６】
前記第１の導管の前記端と第２の導管の前記端とを接続するとともに、前記第１の導管及び第２の導管の接続された前記端を前記中間アクセス部位に再び挿入し戻すことをさらに含む、請求項８５に記載の方法。
【請求項８７】
前記第１の導管及び前記第２の導管を前記皮下経路内に配置することが、前記第１の導管の端を前記中間アクセス部位から前記第１のアクセス部位まで通すとともに、前記第２の導管の端を前記中間アクセス部位から前記第２のアクセス部位まで通すことを含む、請求項８３に記載の方法。
【請求項８８】
前記第１の導管の前記端と第２の導管の前記端とを接続するとともに、前記第１の導管及び第２の導管の接続された前記端を前記中間アクセス部位に挿入し戻すことをさらに含む、請求項８７に記載の方法。
【請求項８９】
前記第１の導管及び前記第２の導管を前記皮下経路内に配置することが、前記第１の導管の端を前記第１のアクセス部位から前記中間アクセス部位まで通すとともに、前記第２の導管の端を前記中間アクセス部位から前記第２のアクセス部位まで通すことを含む、請求項８３に記載の方法。
【請求項９０】
前記第１の導管及び前記第２の導管を前記皮下経路内に配置することが、前記第１の導管の端を前記中間アクセス部位から前記第１のアクセス部位まで通すとともに、前記第２の導管の端を前記第２のアクセス部位から前記中間アクセス部位まで通すことを含む、請求項８３に記載の方法。
【請求項９１】
患者を治療する方法であって、
静脈と動脈との間に血液流路を設ける手段を準備すること、
第１のアクセス部位で静脈にアクセスすること、
前記静脈と動脈との間に血液流路を設ける手段を静脈に挿入すること、
前記第１のアクセス部位と第２のアクセス部位との間に皮下経路を形成すること、
前記静脈と動脈との間に血液流路を設ける手段を前記第２のアクセス部位に取り付けること、及び
前記静脈と動脈との間に血液流路を設ける手段を前記皮下経路内に配置すること
を含む、方法。
【請求項９２】
カテーテルを挿入する方法であって、
ガイドワイヤ内腔を有するインサートシャフトと拡張した構成及び縮小した構成を有する伸縮可能な遠位テーパ先端とを備えるカテーテルインサートを準備すること、
第１の端、第２の端、及びこれらの間の内腔を有するカテーテルを準備すること、
前記カテーテルインサートを前記カテーテルの前記内腔に挿入すること、
前記伸縮可能な遠位テーパ先端を前記拡張した構成に拡張すること、
前記カテーテルインサートの前記伸縮可能な遠位テーパ先端を静脈内に通すこと、
前記カテーテル及び前記カテーテルインサートを静脈内に配置すること、及び
前記伸縮可能な遠位テーパ先端を前記縮小した構成に折り畳むこと
を含む、方法。
【請求項９３】
前記カテーテルの前記第２の端を前記拡張した構成にある前記伸縮可能な遠位テーパ先端でシールすることをさらに含む、請求項９２に記載の方法。
【請求項９４】
前記カテーテルインサートを前記カテーテル内腔から抜去することをさらに含む、請求項９２に記載の方法。
【請求項９５】
前記カテーテルをクランプすることで、前記カテーテル内腔からの血流に抵抗することをさらに含む、請求項９４に記載の方法。
【請求項９６】
透析を行う方法であって、
静脈挿入端、動脈取り付け端、管状壁、これらの間の内腔、及び内腔内のネットの血流量を可逆的に変える流量制御要素を備える、植え込み可能な動静脈グラフトを準備すること、
透析治療の少なくとも一部の間に前記ネットの血流量を増加させること、及び
透析治療から次の透析治療までの間に前記ネットの血流量を減少させること
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
［発明の背景］
米国において長期血液透析を必要とする末期腎疾患の患者数は約４００，０００人である。血液透析を行うための永久的な血管アクセス部位は、静脈を動脈につないで高流量シャント又はフィステルを形成する動静脈（ＡＶ）吻合の作成によって形成することができる。静脈は、動脈に直接つなぐことができるが、フィステルの静脈部が血液透析で用いるのに十分な血流を与えるほど十分に成熟するまで、６〜８週間を要し得る。さらに、解剖学的問題により、全ての患者で直接吻合が実行可能であるとは限らない。動脈血管系と静脈血管系との間にアクセス部位を設けるために、人工グラフト材料の使用を必要とする患者もいる。動脈の代用の人工グラフトを作成するのに用いられている多くの材料も、透析アクセスに試されてきたが、延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）が好適な材料である。この理由としては、針で穿刺しやすく、特に合併症の確率（偽動脈瘤、感染、及び血栓症）が低いことが挙げられる。しかしながら、ＡＶグラフトは、使用前にグラフト材料が成熟する時間を依然として要するため、ＡＶグラフトが成熟するまで血管透析アクセスのためにクイントンカテーテル等の一時的なアクセスデバイスを患者に挿入しなければならない。一時的なカテーテルアクセスの使用は、患者に不快感だけでなく出血及び感染といったさらなる危険性をもたらす。また、全体的なグラフト不全率が高いままであるため、ｅＰＴＦＥアクセスグラフトの開存性は依然として満足のいくものではない。通常は静脈端での狭窄によって、年間でこれらグラフトの６０％に不全が生じている。（Besarab, A & Samararpungavan D著「Measuring the Adequacy of Hemodialysis Access」（Curr Opin Nephrol Hypertens 5(6) 527-531, 1996）、 Raju, S著「PTFE Grafts for Hemodialysis Access」（Ann Surg 206(5), 666-673, Nov. 1987）、 Koo Seen Lin, LC & Burnapp, L著「Contemporary Vascular Access Surgery for Chronic Hemodialysis」（J R Coll Surg 41, 164-169, 1996）、及びKumpe, DA & Cohen, MAH著「Angioplasty/Thrombolytic Treatment of Failing and Failed Hemodialysis Access Sites: Comparison with Surgical Treatment」（Prog Cardiovasc Dis 34(4), 263-278, 1992）を参照。全てその全文が参照により本明細書に援用される）。これらの不全率は、糖尿病患者等のハイリスク患者であるほどさらに増加する。これらのアクセス不全は、定期的な透析スケジュールの乱れを招き、年間２０億ドルの病院経費を生み出している。（Sharafuddin, MJA, Kadir, S他著「Percutaneous Balloon-assisted aspiration thrombectomy of clotted Hemodialysis access Grafts」（J Vasc Interv Radiol 7(2) 177-183, 1996）を参照。その全文が参照により本明細書に援用される）。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００２】
［発明の概要］
血液透析を行うための血管アクセスシステムを開示する。この血管アクセスシステムは、静脈に挿入されるようになっているカテーテルセクション及び動脈に取り付けられるようになっているグラフトセクションを意図する。カテーテルセクションは、血管アクセスシステムで薄肉の小さな外径導管の使用を可能にする金属又はポリマー壁補強材を有し得る。接着、埋め込み、又は結合による導管補強構造の１つ又は複数は、上記導管部に又は上記導管部間のコネクタに取り付けやすいよう、導管部に大きな損傷を与えることなく取り外し可能である。血管アクセスシステム、並びに一時的アクセス部位及び流量制御／センサシステムで用いるために、種々の自己シール材料が提供される。
【０００３】
一実施形態では、血液流路に針アクセスを提供する装置であって、該装置は動脈に取り付けられるグラフト導管と、静脈に挿入されるカテーテル導管と、自己シール要素とを備
え、上記自己シール要素が、カテーテル導管の壁に形成されるか、又はグラフト導管とカテーテル導管との間に位置付けられ、上記自己シール要素は、上記グラフト導管及び上記カテーテル導管と流体連通する内部通路を少なくとも部分的に画定することによって使用時に上記グラフト導管及び上記カテーテル導管並びに上記内部通路が上記血液流路を形成することができるようにする壁構造を備え、当該壁構造は、針で穿刺されると上記内部通路への針アクセスを可能にすることができ上記針を引き抜くと再閉する管状材料から形成される。本装置は、圧縮応力を受ける材料、微小血栓形成を亢進(enhance)する多孔質構造を有する材料、低デュロメータ材料、チクソトロピー材料、及び／又はゲル状材料から成る群より選択され得る。上記材料は、異なる向きの圧縮応力を受ける少なくとも２つの層を含み得る。上記導管コネクタは、製造の時点でグラフト導管に予め接続されてもよい。上記導管コネクタは、グラフト導管と一体であってもよい。本装置は、カテーテル導管の周りのストレインリリーフチューブであって、第１の端及び第２の端を有し、第２の端は２つ以上の屈曲部及び屈曲部間の２つ以上の分岐部を備える、ストレインリリーフチューブ、血液流路内の血流量を制御する手段、及び／又は血液流路内の血流量をモニタリングする手段をさらに備え得る。
【０００４】
一実施形態では、植え込み直後に血液流路に針アクセスを提供する植え込み可能なグラフトであって、動脈に取り付けられるグラフト部分、及び端を有するとともに該端を静脈の挿入場所から離して少なくとも一部が静脈に挿入されるようになっているカテーテル部分を有する、細長いほぼ管状の物体と、上記カテーテル部分に形成される、針の引き抜き後に血液に対してシールするほぼ管状の材料から形成される反復針アクセス用の区域とを備える、グラフトが提供される。上記カテーテル部分は、上記管状区域を形成する壁を有し得る。上記区域は、上記カテーテル部分と上記グラフト部分との間に接続される要素であり得る。植え込み可能なグラフトは、上記グラフト部分と上記カテーテル部分とを接合するコネクタ、上記グラフト部分のキンクを減らす補強材、及び／又は上記カテーテル部分のキンクを減らす補強材を備え得る。
【０００５】
一実施の形態では、血液流路に針アクセスを提供する装置であって、動脈に取り付けられるグラフト導管と、静脈に挿入されるカテーテル導管と、自己シール要素とを備える装置が提供され、上記自己シール要素は、上記グラフト導管及び上記カテーテル導管と流体連通する可撓性内部通路を少なくとも部分的に画定することによって使用時に上記グラフト導管及び上記カテーテル導管並びに上記可撓性内部通路が上記血液流路を形成できるようにする、可撓性壁構造を備え、当該可撓性壁構造は、針で穿刺されると上記内部通路への針アクセスを可能にすることができ上記針を引き抜くと再閉する材料から形成される。
【０００６】
一実施の形態では、動脈に取り付けられる別個のグラフト部分及び静脈内に留置される取り付け可能なカテーテル部分を備える、動静脈グラフトであって、上記グラフト部分及び上記カテーテル部分は、使用時に血液を上記動脈から上記静脈へ導く内部通路を有する管状構造と、上記内部通路と流体連通する少なくとも２つの内腔とを備え、上記流体連通を遮断して上記内部通路への一時的なアクセスを提供する構造をさらに含み得る、動静脈グラフトが提供される。上記流体連通を遮断する手段は、上記内腔が抜去された場合に上記流体連通を遮断するように付勢される、上記管状構造と上記内腔との間の流体連通部にある圧縮材料の領域、上記管状構造と上記内腔との間の流体連通を遮断するように付勢される少なくとも１つのフラップ弁、上記管状構造と上記内腔との間の流体連通を遮断するように付勢される少なくとも１つの機械弁、及び／又は上記管状構造と上記内腔との間の流体連通を遮断する少なくとも１つの内腔プラグを含み得る。少なくとも１つの機械弁は、少なくとも１つのピストン弁、上記管状構造と上記内腔との間の流体連通を遮断する注入可能な内腔シーリングコンパウンド、及び／又は少なくとも１つのばね付勢式ピストン弁であり得る。少なくとも１つの内腔プラグは、少なくとも１つの近位内腔プラグであり得る。少なくとも１つの内腔プラグは、ロック止め部を有する少なくとも１つの内腔プラ
グであり得る。動静脈グラフトは、カテーテル部分をグラフト部分に取り付けやすくするコネクタをさらに備え得る。コネクタは、グラフト部分に予め接続されていてもよく、又はグラフト部分と一体であってもよい。動静脈グラフトは、カテーテル部分の周りにストレインリリーフチューブもさらに備えることができ、当該ストレインリリーフチューブは、第１の端及び第２の端を有し、第２の端は２つ以上の屈曲部及び屈曲部間の２つ以上の分岐部を備える。動静脈グラフトは、内部通路内の血流量を制御する手段、及び／又は内部通路内の血流量をモニタリングする手段もさらに備え得る。
【０００７】
一実施の形態では、血管アクセスシステムの第１の導管及び第２の導管を準備すること、第１のアクセス部位で静脈にアクセスすること、血管アクセスシステムの第１の導管を静脈に挿入すること、第１のアクセス部位と中間アクセス部位との間に皮下経路を形成すること、第２のアクセス部位で動脈にアクセスすること、第２のアクセス部位を介して第２の導管を動脈に取り付けること、及び血管アクセスシステムの第１の導管及び第２の導管を皮下経路内に配置することを含む、患者を治療する方法が提供される。本方法は、血管アクセスシステムの第１の導管と第２の導管とを接続することをさらに含み得る。第１の導管及び第２の導管を皮下経路内に配置することは、第１の導管の端を第１のアクセス部位から中間アクセス部位まで通すとともに、第２の導管の端を第２のアクセス部位から中間アクセス部位まで通すことを含み得る。本方法は、第１の導管の端と第２の導管の端とを接続するとともに、第１の導管及び第２の導管の接続された端を中間アクセス部位に再び挿入し戻すことをさらに含み得る。第１の導管及び第２の導管を皮下経路内に配置することは、第１の導管の端を中間アクセス部位から第１のアクセス部位まで通すとともに、第２の導管の端を中間アクセス部位から第２のアクセス部位まで通すこと、又は第１の導管の端と第２の導管の端とを接続するとともに、第１の導管及び第２の導管の接続された端を中間アクセス部位に挿入し戻すことを含み得る。第１の導管及び第２の導管を皮下経路内に配置することは、第１の導管の端を第１のアクセス部位から中間アクセス部位まで通すとともに、第２の導管の端を中間アクセス部位から第２のアクセス部位まで通すこと、又は第１の導管の端を中間アクセス部位から第１のアクセス部位まで通すとともに、第２の導管の端を第２のアクセス部位から中間アクセス部位まで通すことを含み得る。
【０００８】
一実施の形態では、静脈と動脈との間に血液流路を設ける手段を準備すること、第１のアクセス部位で静脈にアクセスすること、静脈と動脈との間に血液流路を設ける手段を静脈に挿入すること、第１のアクセス部位と第２のアクセス部位との間に皮下経路を形成すること、静脈と動脈との間に血液流路を設ける手段を第２のアクセス部位に取り付けること、及び静脈と動脈との間に血液流路を設ける手段を皮下経路内に配置することを含む、患者を治療する方法が提供される。
【０００９】
本発明の一実施の形態では、第１の端、第２の端、これらの間の内腔、外壁面、外径、内腔壁面、及び内径を有するグラフト導管と、第１の端、第２の端、これらの間の内腔、外壁面、外径、内腔壁面、内径、及び外壁面にあるか、又は少なくとも部分的に埋め込まれており外壁面から剥離可能なフィラメントを備えるカテーテル導管と、第１の端、第２の端、及びこれらの間の内腔を有する導管コネクタを備える患者を治療するデバイスが提供され、上記導管コネクタの第１の端はグラフト導管の第２の端に接合するようにすることができ、第２の端はカテーテル導管の第１の端に接合するようにすることができる。コネクタの第１の端は、グラフト導管の第２の端に接合されてもよい。カテーテル導管は、外壁面と内腔壁面との間で少なくともカテーテル導管の第２の端付近に概ね位置付けられるワイヤ補強材と、カテーテル導管の第１の端付近にあり内径及び外径を有するトリミング可能部と、カテーテル導管の第２の端付近にあり内径及び外径を有する挿入部とをさらに備えることができ、上記トリミング可能部は、静脈のほぼ外側に植え込まれるようになっており、挿入部は、静脈のほぼ内側に植え込まれるようになっている。フィラメントは、トリミング可能部内に位置付けられ得る。ワイヤ補強材は、ニチノールワイヤ補強材で
あり得る。挿入部は、カテーテル導管の外壁面と内腔壁面との間に概ね位置付けられるワイヤ補強材をさらに備え得る。カテーテル導管は、トリミング可能部内に位置付けられるワイヤ補強材をさらに備え得る。上記デバイスは、一時的なカテーテル挿入のための手段、及び／又は自己シールインタフェースをさらに備え得る。自己シールインタフェースは、少なくとも２つの層が別方向を向いている多層材料、又は少なくとも１つの層が２つのポリマー層間のシーリングゲルを含む多層材料を含む。
【００１０】
一実施の形態では、第１の端及び弾性材料を含む第２の端を備えるグラフト導管と、第１の端及び第２の端を備えるカテーテル導管と、第１の端及び第２の端を有し、第１の端はグラフト導管の第２の端に接合するようにすることができる導管コネクタ、とを備える患者を治療するデバイスが提供され、上記グラフト導管の上記弾性材料は導管コネクタの第１の端とのとまり嵌めを提供する。上記弾性材料は、グラフト導管の第２の端にコーティングしてもよく、且つ／又はグラフト導管の第２の端に埋め込んでもよい。
【００１１】
本発明の一実施の形態では、カテーテル部品の内腔と遠位端付近にある少なくとも１つの放射線不透過マーカとを有するカテーテル部品を備える患者を治療するデバイスが提供され、少なくとも１つの放射線不透過マーカが、遠位端における内腔の開存性を維持するための圧潰弾性(crush resilience)を有する１つ又は複数の放射線不透過材料の２つ以上の層を含む。少なくとも１つの放射線不透過マーカは、放射線透過材料によって囲まれ得る。
【００１２】
一実施の形態では、内腔と遠位端付近にある少なくとも１つの多層放射線不透過マーカとを有するカテーテル部品を備えた患者を治療するデバイスが提供され、少なくとも１つの多層放射線不透過マーカは、遠位端における内腔の開存性を維持するための同じ放射線不透過性を有する単層放射線不透過マーカと比較して高い圧潰弾性(clash resilience)を示す。
【００１３】
一実施の形態では、動脈に取り付けられるようになっているグラフトセクションと、少なくとも部分的に静脈に挿入されるようになっているカテーテルセクションとを備える、外壁を有するほぼ管状の物体と、当該ほぼ管状の物体の少なくとも一部の周りに延びてほぼ管状部材を備えるストレインリリーフ要素を備える、動静脈グラフトが提供され、上記グラフトは、上記ほぼ管状の部材が上記外壁に直接又は間接的に取り付けられ、少なくとも一方の端が当該端から内方に延びる２つ以上のスロットを挟んで２つ以上の屈曲部に分かれるように形成される。
【００１４】
上記外壁は外径を有することができ、上記管状部材は上記端に上記外径よりも大きな内径を有することができる。屈曲部は花弁形であり得る。スロットは丸端を備え得る。動静脈グラフトは３つ〜６つのスロットを有し得る。
【００１５】
一実施の形態では、第１の端と周縁を有する第２の端とを有するとともに上記周縁の周りに分配された歪みを分散させる複数の可撓性フラップ要素を備えるほぼ管状の物体を備える、キンクしやすいフレキシブルチューブの歪みを緩和するデバイスが提供される。本デバイスは、上記可撓性フラップ要素間に３つ〜６つのスロットをさらに有する。
【００１６】
一実施の形態では、近位端、遠位端、これらの間のガイドワイヤ内腔、遠位端外径、及び伸縮可能な遠位先端を有するシャフトと、第１の端、第２の端、及びこれらの間のカテーテル内腔を有するカテーテルセクションとを備える、カテーテルを送達するデバイスが提供され、上記伸縮可能な遠位先端は、テーパ面を有する拡張構成とカテーテル内腔内に移動するようになっている縮小構成とを有する。伸縮可能な遠位先端のテーパ面は、ほぼ円錐形を形成することができ、膨張可能なバルーンを備えることができ、シャフトは、膨
張可能なバルーンを膨張及び収縮させるバルーン内腔をさらに有し、且つ／又は拡張構成でカテーテルセクションの第２の端においてカテーテル内腔をシールして流体の逆流に抵抗するようにさらに構成することができる。一部の実施形態では、伸縮可能な遠位先端は膨張可能なスロット付きチューブを備える。
【００１７】
一実施の形態では、ガイドワイヤ内腔を有するインサートシャフトと拡張した構成及び縮小した構成を有する伸縮可能な遠位テーパ先端とを有するカテーテルインサートを準備すること、第１の端、第２の端、及びこれらの間の内腔を有するカテーテルを準備すること、カテーテルインサートをカテーテルの内腔に挿入すること、伸縮可能な遠位テーパ先端を拡張構成に拡張すること、カテーテルインサートの遠位テーパ先端を静脈内に通すこと、カテーテル及びカテーテルインサートを静脈内に配置すること、及び伸縮可能な遠位テーパ先端を縮小構成に折り畳むことを含む、カテーテルを挿入する方法が提供される。一部の実施形態では、本方法は、カテーテルの第２の端を拡張構成にある伸縮可能な遠位テーパ先端でシールすること、カテーテルインサートをカテーテル内腔から抜去すること、及び／又はカテーテルをクランプすることで、カテーテル内腔からの血液流出に抵抗することをさらに含み得る。
【００１８】
一実施の形態では、静脈挿入端、動脈取り付け端、管状壁、及びこれらの間の内腔を有する植え込み可能な動静脈グラフト導管と、内腔のネット断面表面積を可逆的に変える流量制御要素とを備える、患者を治療するデバイスが提供される。流量制御要素は、圧縮要素又は伸張可能な流体区画であり得る。伸張可能な流体区画は、血液流路断面積を少なくとも約２５％、少なくとも５０％、少なくとも約７５％、少なくとも約９０％、又は少なくとも約９５％圧縮するように拡張し得る。圧縮要素は、植え込み可能な動静脈グラフト導管の内腔の周りにクランプ構造を備え得る。クランプ構造は、血液経路断面積を少なくとも約２５％、少なくとも５０％、少なくとも約７５％、少なくとも約９０％、又は少なくとも約９５％圧縮するようにクランプし得る。流量制御要素は、透析治療の少なくとも一部の間は拡張した構成を有し、透析治療から次の透析治療までの間は縮小した構成を有する、一続きの二次内腔であり得る。二次内腔は、縮小した構成になるように付勢され得る。
【００１９】
一実施の形態では、静脈挿入端、動脈取り付け端、管状壁、これらの間の内腔、及び内腔内のネット血流量を可逆的に変える流量制御要素を備える、植え込み可能な動静脈グラフトを準備すること、透析治療の少なくとも一部の間にネット血流量を増加させること、及び透析治療から次の透析治療までの間にネット血流量を減少させることを含む、透析を行う方法が提供される。
【００２０】
一実施の形態では、静脈挿入端、動脈取り付け端、管状壁、及びこれらの間の内腔を有する植え込み可能な動静脈グラフト導管と、管状壁内に少なくとも部分的に埋め込まれる流量センサシステムとを備える、患者を治療するデバイスが提供される。流量センサシステムは、流量感知要素及びアンテナを備えることができ、外部受信機をさらに備えることができる。外部受信機は、電源、送信機、受信要素、信号プロセッサ、及び流量表示器を備えることができる。流量センサエレメントは、熱センサ、圧力センサ、磁気センサ、ドップラー超音波センサ、及び／又はイオンセンサであり得る。
【００２１】
本発明のさらなる特徴及び利点は、添付の図面及び特許請求の範囲とともに検討すれば、本明細書の開示に鑑みて当業者には明らかとなるであろう。
【００２２】
本発明を用いる構造及び方法は、添付図面とともに以下の本発明の実施形態の詳細な説明によってよりよく理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
［好適な実施形態の詳細な説明］
ＡＶグラフトの静脈端における局所狭窄によるグラフト不全は、内膜過形成、グラフトと自家静脈吻合とのコンプライアンスの不一致、及び吻合部位における乱流に主に起因することが、研究によって示されている。Kanterman R.Y.他著「Dialysis access grafts: Anatomic location of venous stenosis and results of angioplasty」（Radiology 195: 135-139, 1995）。本発明者らの仮定によれば、これらの原因は、静脈吻合をなくし、その代わりにカテーテルを用いて静脈系に血液を直接送出することによって回避することができる。本発明者らは、静脈端におけるカテーテル要素と、標準的な様式で動脈に吻合した合成グラフト要素とを用いて、ＡＶシャントにおける静脈吻合をなくす血管アクセスシステムを開発してきた。本発明者らは、このようなシステムがＡＶシャント不全の最大の理由である静脈過形成をなくすか又は減らすはずであると考える。
【００２４】
Ａ．血管アクセスシステム
これらのデバイスは、シングルピースの一体型デバイスとして構成されてもよいが、後で互いに接合される個別部品を備えるマルチピースデバイスを設計することもできる。多部品デバイスには、いくつかの利点があり得る。第１に、マルチピースデバイスでは、デバイスの１つ又は複数の部品の交換（switch-out）が可能である。これにより、例えば異なる寸法の部品を用いることによって、特定の解剖学的構造及び／又は病状に合わせて種々のデバイス特徴を調整することが可能になる。これは、いくつかの方法で患者の治療費も減らす。在庫範囲の完成デバイスではなく在庫範囲の部品を備蓄しておくことによって、所与のデバイスの在庫量が減る。また、患者での使用に不適切なデバイスが最初に選択された場合、デバイス全体ではなく不適切な部品のみが廃棄される。第２に、デバイスの個別の複数の部品は、一体形態のデバイスと比較して製造することが容易であり得る。第３に、医師が、一体型のデバイスを植え込むのではなくデバイスの個別部品を植え込んでからそれらを互いに接合する方が容易であり得る。第４に、種々の患者の解剖学的構造に対応するように、必要に応じて部品をトリミング可能にすることができる。一体型のデバイスは嵩張りすぎる場合があり、植え込み手技に時間がかかることにより、手術室時間及び費用を増加させるとともに医師の過失の危険性を増大させ得る。
【００２５】
しかしながら、個別部品の接合又は取り付けが行われる境界面は、デバイスの血液流路に沿った乱流源となる可能性がある。内腔の鋭い凹凸が境界面における流れを変えることで、溶血及び血栓（clot）形成が生じる場合がある。このような境界面は、時間を経るにつれて接合された部品のクリープ又は分離が生じる危険性を高め、これらはそれぞれ境界面における流れ特性を悪化させ、さらには流れを止めてしまう可能性がある。したがって、種々の部品を取り付けるのに用いられるコネクタシステムには、部品間の境界面において滑らかな流れを維持するとともに接合された部品のクリープ又は分離に抵抗する１つ又は複数の設計上の特徴が有用であり得る。このようなコネクタシステムは、ＡＶグラフト、末梢性穿刺中心静脈カテーテル（ＰＩＣＣ）、流体リザーバを有するか又は有さない植え込み可能な注入カテーテル、植え込み可能な注入ポンプ、左心室補助デバイス、及び２つの体液導管間に層流を与えることが有用であり得る任意の他のデバイスとともに用いることができる。例えば、このようなコネクタは、全文が参照により本明細書に援用される、Squitieriによる米国特許第６，１０２，８８４号及び同第６，５８２，４０９号並びにPorterによる米国仮特許出願第６０／５０９，４２８号に記載されているような、動脈グラフトと静脈カテーテルとを接合するのに用いることができる。管状導管の接合に加えて、コネクタは、全文が参照により本明細書に援用されるPorterによる米国仮特許出願第６０／６０５，６８１号に記載されているような針アクセスポート等、導管又はリザーバを収容するデバイスを接合するのに用いることもできる。コネクタは、このような導管又はリザーバを収容するデバイスと一体にすることもできる。
【００２６】
本発明の一実施形態では、ＡＶ血液透析シャントにおいてカテーテルをグラフトに取り付ける接続システムが提供される。接続システムは、生体適合性及び／又は血液適合性材料を含み得る。接続システムは、異なる内径及び／又は外径を有するグラフト及びカテーテルをつなぐようになっていてもよい。本発明の一部の実施形態では、接続システムは、接続システムの一端から他端まで平滑な流路を内腔に提供する。平滑な流路は、血栓形成及び赤血球の溶血の危険性を減らすことができる。コネクタシステムは、接合された部品の分離を防ぐ固定システムも有し得る。カテーテル及び／又はグラフトの一部に沿った閉塞を防ぐために、キンク防止システムも設けることができる。キンク防止システムは、曲げ及び／又は捻れが生じやすいＰＴＦＥを含むＡＶグラフト又はシリコーン若しくはポリウレタンを含むカテーテルに有利であり得る。手術の開始前に一方の要素をコネクタに予め接続しておくことで、これに続いて手術室での手技を実施しやすくすることも有利であり、これにより過失の可能性を減らすこともできる。
【００２７】
図１は、本発明の一実施形態を示す。本発明は、第１の流体導管に接続される第１の端４、中間部分６、第２の流体導管に接続される第２の端８、及び第１の端から第２の端までの内腔１０を有する、コネクタ２を備える。図２Ａを参照すると、第１の流体導管１２は通常、血液透析グラフト部品であり、第２の流体導管１４は通常、カテーテルであるが、グラフト／グラフト、カテーテル／グラフト、又はカテーテル／カテーテルといった他の組み合わせを用いることもできる。末梢血管疾患及び肝硬変のための、また血液ポンプ又は心肺バイパス機械の接続のためのバイパスグラフトの実施には、他の組み合わせも有用であり得る。複数の導管を直列に接合することもできる。開示される発明は、Ｙコネクタ又は他の分岐コネクタにも適用可能である。コネクタは、第１の導管から第２の導管への方向に流体が流れるように設計され得る。この流体の流れの方向は、上流から下流、又は近位から遠位と定義することもできる。他の実施形態では、コネクタは、流体の流れ方向を特定せずに構成することもできる。
【００２８】
コネクタを用いてほぼ同様の内径を有する導管同士を接合する場合、コネクタの内腔直径は、第１の端の近位部分から第２の端の遠位部分までほぼ一定であり得る。しかしながら、より典型的には、導管は異なる内径を有し、第１の流体導管が第２の流体導管よりも大きな直径を有する。図１Ａを参照すると、このような状況では、内腔１０の最も近位の部分１６は概して大径ｄ’を有し、内腔の最も遠位の部分１８は概して小径ｄ’’を有する。大径ｄ’と小径ｄ’’との間には、直径の急激な変化により生じる恐れのある乱流又は非層流の血流及び溶血を減らすために、滑らかな遷移が提供される。直径の変化は、急激でなければいかなる遷移であってもよく、直線状であっても非直線状であってもよい。内腔直径の遷移は遷移区域２０で見られ、内腔１０の一部又は全長、好ましくは内腔長さＬ’の少なくとも約２０％、或る場合には内腔長さＬ’の少なくとも約２５％、また或る場合には内腔長さの少なくとも約５０％、場合によっては内腔長さＬ’の少なくとも約９０％〜約１００％を占める。いくつかの実施形態では、内腔１０のテーパ又は直径変化は、内腔壁２２と内腔の長手方向軸に平行であり最も近位の部分１６で内腔壁と交わる線との間の角度Ａ’をコネクタの長手方向断面で測定した場合、約３０°程度の角度である。他の実施形態では、内腔１０の直径変化は、約２０°程度の角度である。いくつかの実施形態では、テーパは、約１０°程度の角度、又は約５°程度の角度である。さらに他の実施形態では、コネクタの直径は、内腔長さの単位パーセンテージ当たりの最大の内腔直径のパーセンテージとして変化する。例えば、一実施形態では、直径は、内腔長さの１％当たり最大内腔直径の約３％程度縮小する。他の実施形態では、直径は、内腔長さの１％当たり最大内腔直径の約２％程度縮小し、さらに他の実施形態では、直径は、内腔長さの１％当たり直径の約１％〜０．５％程度縮小する。当業者であれば、内腔の全長及び／又は必要な直径変化の量に基づいて遷移区域の長さを選択することができる。
【００２９】
他の実施形態では、第１の流体導管１２は、第２の流体導管１４よりも小さな直径を有
することができ、コネクタ２は、内腔１０の最も近位の部分１６が概して小径を有し、内腔１０の最も遠位の部分１８が概して大径を有するように構成することができる。
【００３０】
一実施形態では、内腔直径が大径Ｄ’から小径Ｄ’’に遷移するコネクタ２の遷移区域２０は、コネクタの最も近位の部分１６に位置付けられることが好ましく、少なくとも第１の端４の遠位部分２２まで遠位方向に延びる。遷移区域２０は、所望の遷移区域２０の長さに応じて、コネクタ２の第１の端４の遠位部分２２、中間部分６、又は第２の端８の近位部分２４で始まって、コネクタ２の中間部分６、第２の端８の近位部分２４、又は第２の端８の遠位部分１８で終わってもよい。図１Ａは、概してコネクタ２の第１の端４内にある大径Ｄ’から小径Ｄ’’への遷移区域２０と、内腔１０の残りの部分内にある一定直径ｄ’’とを有する、一実施形態を示す。図１Ｃに示すように、大径Ｄ’が第１の端４の最も近位の部分１６にある遷移区域２０が、コネクタの前縁２６におけるコネクタ材料の厚さｔ’を薄くすることができるため有利であり得る。コネクタ壁の外形又は厚さが薄くなることで、第１の導管１２からコネクタ２への流体の流れに対して垂直な有効表面積が小さくなることにより層流の乱れが減るが、コネクタ内腔の内径の縮小に伴ってコネクタ材料の厚さを厚くすることによってコネクタ２の完全性が保たれる。
【００３１】
コネクタは、２つ以上の遷移区域を有していてもよい。図３を参照すると、一実施形態では、コネクタ３は、第１の遷移区域７及び第２の遷移区域９を有する内腔５を備える。第２の遷移区域９は、第４の内径１３よりも小さな第３の内径１１を有し、したがって、大径から小径へだけでなく小径から大径へ移るように遷移区域が構成され得る。
【００３２】
図１Ｂ及び図１Ｃは、コネクタ２の縁２６、２８においてコネクタ壁の厚さｔ’、ｔ’’が薄くなっている、本発明の一実施形態を示す。コネクタ壁の厚さｔ’、ｔ’’が薄いことで、コネクタ２の内腔１０が各端４、８で接合される導管の内腔と概ね又はほぼ同一平面上（generally flush or nearly flush with）のままであるようにすることができる。いくつかの実施形態では、コネクタ壁の厚さは、縁の外形を管路の内腔を切断したり外科医に危害を及ぼしたりする危険性を減らすような形状にしつつ、内腔内の流れの乱れを減らすのに十分なほどｔ’及びｔ’’を縮めるように構成される。一実施形態では、コネクタ壁の厚さは、縁の外形を管路の内腔を切断したり外科医に危害を及ぼしたりしないような形状にしつつ、内腔内の流れの乱れを防止するために、ｔ’及びｔ’’をできる限り縮めるように最適化される。いくつかの実施形態では、コネクタ壁の厚さｔ’、ｔ’’は、内腔開口から約０．５ｍｍ又は１．０ｍｍにある内腔の測定点において決定され得る。コネクタ壁の厚さｔ’、ｔ’’の測定点は、コネクタ２の長手方向断面で確認されるようにコネクタ縁２６、２８が直線状の内腔壁をつなげる湾曲点３０、３２において定めることもできる。コネクタ縁２６、２８が丸形又は平滑である場合、湾曲点は、コネクタ２の長手方向断面で定められるように縁２６、２８の曲線が直線状の内腔壁の縁と合わさる場所である。本発明のいくつかの実施形態では、コネクタ２の端４、８のコネクタ縁２６、２８は、概して、内腔１０の最も近位の部分１６及び最も遠位の部分１８における内腔の内径ｄ’、ｄ’’ それぞれの約２０％程度の厚さｔ’、ｔ’’を有する。場合によっては、少なくとも一方のコネクタ縁の厚さｔ’、ｔ’’は、一方のコネクタ縁における内腔１０の内径ｄ’、ｄ’’それぞれの約１０％未満であり、さらに他の状況では、厚さｔ’、ｔ’’は、内腔１０の内径ｄ’、ｄ’’それぞれの約５％未満又は約３％未満であることが好ましい。コネクタ壁の厚さｔ’、ｔ’’は、同じ測定点におけるコネクタ２の外径ｏｄ’、ｏｄ’’に対して定めることもできる。したがって、コネクタ壁の厚さｔ’、ｔ’’は、コネクタ２の外径ｏｄ’、ｏｄ’’それぞれの約２０％程度、場合によってはコネクタ２の外径ｏｄ’、ｏｄ’’それぞれの約１０％程度であり、好ましくは測定点におけるコネクタ２の外径ｏｄ’、ｏｄ’’それぞれの約５％未満、約３％未満、又は約１％未満であってもよい。
【００３３】
図１Ｃに示すように、別の実施形態では、選択された測定点における第１の端４の縁２６の厚さｔ’は、概して、約０．０３０ｍｍ〜約０．２５０ｍｍの範囲内、或る場合には約０．０７５ｍｍ〜約０．２００ｍｍの範囲内、場合によっては約０．１００〜約０．１８０ｍｍの範囲内にある。図１Ｂに示すように、別の実施形態では、第２の端８の後縁２８の厚さは、概して、約０．０３０ｍｍ〜約０．４００ｍｍの範囲内、或る場合には約０．１２５ｍｍ〜約０．３００ｍｍの範囲内、場合によっては約０．１７５〜約０．２５０ｍｍの範囲内にある。
【００３４】
乱流又は非層流をさらに減らし、コネクタ２の１つ又は複数の縁２６、２８における導管の内面の損傷を防止するために、コネクタ２の第１の端４及び／又は第２の端８は、丸形又は平滑であることが有利であり得る。丸縁は、導管１２、１４へのコネクタ２の挿入時に導管１２、１４が外傷を受ける危険性も減らすことができる。図１Ｂ及び図１Ｃに示すように、丸縁はほぼ半円形の断面を有し得るが、縁は、概して部分的に楕円形の輪郭又は多角形の輪郭を有する断面を有していてもよい。半円形断面の縁を有する実施形態の場合、縁２６、２８の半径は、概して、選択された測定点における縁の厚さの約半分である。通常、縁の半径は、約０．０２５ｍｍ〜約０．２００ｍｍの範囲内、或る場合には約０．０２５ｍｍ〜約０．１２５ｍｍの範囲内、場合によっては約０．０７５ｍｍ〜０．１００ｍｍの範囲内にある。コネクタ縁の丸み付け又は平滑化は、電解研磨、機械研磨、又はフッ化水素酸等の化学エッチング液を用いて行うことができる。
【００３５】
コネクタ２の第１の端４の外径ｏｄ’は、ほぼ一定であってもよく、又は遠位から近位にかけてテーパ状であってもよい。ほぼ一定の外径は、コネクタ縁２６と第１の導管１２との接合部における第１の導管１２の変形を少なくするため、場合によっては、第１の端４がほぼ一定の外径を有することが好ましいであろう。変形が少なければ、コネクタ２に接合したときの第１の導管１２の構造的完全性を保つことができる。これにより、コネクタ縁２６と第１の導管の壁との接合部で生じ得る内方変形も少なくすることができ、第１の導管１２からコネクタ２までより滑らかな流路遷移を提供することができる。しかしながら、テーパ端は、導管１２とコネクタ２との間の分離に対する抵抗を与えたまま、コネクタ２を第１の導管１２の内腔に挿入しやすくすることができる。
【００３６】
コネクタ２の第２の端８の外径ｏｄ’’も、ほぼ一定であってもよく、又は第２の導管１４に挿入しやすくするためにテーパを有していてもよい。コネクタ２の内腔１０からより大きな第２の導管１４の内腔への流れのダイナミクスに対する影響は、あるとしても大きなものではないと思われるため、実施形態によっては、コネクタ２のテーパ状外径が好ましいであろう。コネクタ２の第２の端８におけるテーパは、乱流又は非層流をほとんと又は全く増加させることなく第２の導管１４を挿入しやすくすることができる。一方又は両方のコネクタ端４、８の構成は、同じであっても異なっていてもよく、流れ方向、所望の流れ特性、導管の材料及び特性、並びに他の因子に応じて当業者が選択することができる。
【００３７】
コネクタ２の中間部分６は、コネクタ２の第１の端４に隣接した近位端３４及びコネクタ２の第２の端８に隣接した遠位端３６を有し、内腔１０の一区間を含む。本発明の一実施形態では、中間部分６は、その外径の少なくとも一部に沿って、それぞれの導管１２、１４への第１の端４及び第２の端８の挿入を制限する半径方向外側に延びる環状フランジ３８を有する。挿入制限により、コネクタ２が導管に挿入されすぎてコネクタの紛失及び／又は導管の損傷の可能性を引き起こすことを防止することができる。
【００３８】
一部の実施形態では、コネクタ２の中間部分６は、コネクタ２の第１の端４及び／又は第２の端８の隣接する外径に対して窪み又は小外径を有する１つ又は複数の領域４０、４２を備える。好ましくは、コネクタ２は、コネクタ２の第１の端４に隣接した環状凹部等
の第１の小外径領域４０と、コネクタ２の第２の端８に隣接した環状凹部等の第２の小外径領域４２とを有するが、これは必須ではない。２つの領域４０、４２は、同様の構成である必要はない。コネクタ２の中間部分６の領域４０、４２は、コネクタ２の第１の端４及び／又は第２の端８の上から挿入された導管１２、１４が、導管１２、１４に半径方向内向きの力を加えることによってコネクタ２に固定されることを可能にし、この半径方向内向きの力を加えることで、導管１２、１４を半径方向内方に部分的に変形させるとともに、コネクタ２の第１の端４及び／又は第２の端８の大径に当接することによる摩擦フィット及び／又は機械的インターフィット（mechanical interfit）によってコネクタ２からの分離への抵抗を高めることができる。窪み又は小外径領域４０、４２は、コネクタ２の円周の一部のみにあってもよいが、通常はコネクタ２の全周にある。導管１２、１４をコネクタ２に固定する構造は、より詳細に後述する。
【００３９】
一実施形態では、コネクタ２は、約１０ｍｍ〜約５０ｍｍ、好ましくは約１５ｍｍ〜約３０ｍｍ、より好ましくは約２０ｍｍ〜約２５ｍｍの長さを有する。コネクタは、チタン若しくはチタン合金、ニッケル若しくはニッケル合金、ＭＰ３５Ｎ、ステンレス鋼、ポリスルホン、ＰＥＥＫ、ナイロン、ポリプロピレン若しくはポリエチレン、又はフレキシブル若しくは耐チップ（chip-resistant）ポリマー等、様々な生体適合性材料のいずれかを含み得る。金属コネクタの外面及び／又は外面の全体又は一部は、不動態化又は陽極酸化され得る。コネクタの外面及び／又は内面の全体又は一部に、シリコーン又は他の血液適合性材料をコーティングするか又はインサート成形して、潤滑性を与えるか、又は腐食性及び／又は血栓形成等のコネクタの他の特性を強化してもよい。コネクタは、コネクタ２の周りでの感染若しくは血栓形成の危険性を低減するか又は組織成長に影響を及ぼす可能性のある治療薬を溶出させることが可能な薬剤溶出表面をさらに備えていてもよい。
【００４０】
図２Ａ及び図２Ｂは、第１の導管１２、第２の導管１４、コネクタ２、及びコネクタスリーブ４４を備える、本発明の一実施形態を示す。コネクタスリーブ４４は、コネクタ２及びコネクタ２に接合される少なくとも一方の、好ましくは両方の導管１２、１４の上にフィットすることができる管状構造を備える。コネクタスリーブ４４は、コネクタ２及び接合された導管１２、１４に半径方向内向きの圧縮力を加えることが可能であり得る。圧縮力は、導管１２、１４の一部をコネクタ２の小外径領域４０、４２にさらに押し込み、導管１２、１４をコネクタ２にさらに固定することができる。コネクタスリーブ４４がコネクタ２の第１の端４及び／又は第２の端８を越えて延びるように配置される一部の実施形態では、圧縮力は、接合された導管１２、１４をコネクタ縁２６、２８に対してわずかに半径方向内方に変形させることで、導管の内腔直径と導管１２、１４が接合されるコネクタ端４、８の内腔直径ｄ’、ｄ’’との間に差があるとすればその差を減らすことができる。コネクタスリーブ４４は、コネクタ２の外面に沿ったいかなる間隙又は空間の露出も減らすことにより、このような場所がもたらす感染の危険性をなくすことができる。図２Ａ及び図２Ｂには１つのスリーブ４４が示されているが、各導管を被覆及び／又は圧縮する個別のスリーブを用いることもできる。
【００４１】
一実施形態では、コネクタスリーブ４４は、シリコーン、ポリウレタン、又は他のポリマーを非発泡状態で含み、コネクタ２の最大外径及び／又は平均外径よりも小さな平均内径を有する。コネクタスリーブ４４は、コネクタ２及び接合された導管１２、１４に被せられると半径方向に拡張されることにより、半径方向内向きの圧縮力を与える。
【００４２】
別の実施形態では、コネクタスリーブ４４は、コネクタ２の上でＵＶ又は熱収縮され得るポリマーを含む。ＵＶ及び熱収縮ポリマーとしては、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＦＡ、ＰＥＴ、及びＰＴＦＥ／ＦＥＰが挙げられるが、これらに限定はされない。さらに他の実施形態では、コネクタスリーブ４４は、シアノアクリレート、硬化性接着剤、又は他の接着剤でコネクタ２及び／又は導管１２、１４に接着することができる。さらに別の実施形態で
は、コネクタスリーブ４４は、コネクタシステムに圧着されるステントと同様の管状格子構造を備える。ステントは、高温で拡張し冷却すると直径を縮小させてスリーブ４４又はコネクタ２に半径方向内向きの力を加えることが可能な、ニチノール等の形状記憶材料を含むこともできる。
【００４３】
導管をコネクタに固定するために、固定構造又はデバイスを導管に加えてもよい。これらの固定デバイス４６は、図２Ｂに示すように、導管１２、１４の外面に直接加えてもよく、又はコネクタスリーブ４４の外面に間接的に加えてもよく、又は両方であってもよい。１つ又は複数の固定デバイス４６をコネクタスリーブ４４に加えることで、コネクタ２に対するスリーブ４４の移動を防止するか又は移動に抵抗することができる。固定構造は、より詳細に後述する。
【００４４】
コネクタスリーブ４４の半径方向内向き面は、コネクタ及び／又は導管の外面上の対応する構造と相補的な少なくとも１つの内側リング、窪み、又は他の構造も備えることができ、これは、スリーブ４４をコネクタ２の上に配置及び／又は固定しやすくすることができる。例えば、スリーブ４４は、コネクタ２の円周方向の窪み領域４０、４２と相補的な半径方向内方に延びるリング又はねじを有し得る。スリーブ４４の内側リングは、長手方向の配置に加えてスリーブ及びコネクタの回転配置を容易にするために、分割されてコネクタの一連の円周方向の窪みと相補的であり得る。
【００４５】
図４は、固定デバイスが内面に半径方向突起５０を有する圧縮スリーブ４８を備え、半径方向突起５０はコネクタ２及び接合された導管１２、１４の上に配置されるとコネクタ２及び／又は導管１２、１４の窪み又は小径部分４０、４２に沿って半径方向内向きの圧力を加えることが可能である、一実施形態を示す。圧縮スリーブ４８は、クリップ、リング、縫合糸、又は本明細書の他の箇所に開示されているもの等の固定デバイス４６を用いてコネクタシステムに対する圧縮スリーブ４８の圧縮を追加しやすくするために、その外面に窪み点又は領域５２を有することもできる。
【００４６】
本発明の一部の実施形態では、コネクタスリーブ４４の内面は、コネクタ２及び／又は導管１２、１４の上でスリーブ４４がスライドしやすくするために潤滑コーティングを有していてもよい。スリーブ４４は、組織の内部成長（ingrowth）及び体内のコネクタシステムポジションの固定を容易にするために、多孔質材料を含むこともできる。コネクタシステムポジションの固定は、穿刺力によって引き起こされる導管の回転又は横変位を防止することによって、接合された導管／グラフトへの穿刺を試み又はアクセスするときに有利であり得る。
【００４７】
図２Ａ及び図２Ｂに示すように、本発明は、コネクタ２に取り付けられた１つ又は複数の導管又はグラフトのキンクに抵抗するためのストレインリリーフ構造５４をさらに備え得る。これは、ＰＴＦＥ又は他の可撓性材料を含む導管又はグラフトに有利である場合があり、導管又はグラフトの閉塞を防止することができる。ストレインリリーフ構造５４は、通常、コネクタシステムの端から導管／グラフトの外面上又は壁内に延びる可撓性螺旋又はコイルを備える。ストレインリリーフ構造は、生体適合性金属又はプラスチックを含み得る。用いることができる他のストレインリリーフ構造としては、管状又はトランペット形のストレインリリーフ構造が挙げられる。ストレインリリーフ構造は、コネクタ２及び／又はコネクタスリーブ４４とは別個の構造であってもよく、又はコネクタ２又はスリーブ４４に埋め込まれるか又はこれらと一体であってもよい。図２Ａは、コネクタスリーブ４４及び別個のストレインリリーフ構造５４を有するコネクタシステムの概略図である。全ての部品が図２Ｂに示すように互いに接合されるとき、第１の導管／グラフト１２は、ストレインリリーフ構造５４内及びコネクタ２の第１の端４の上に挿入される。第２の導管１４は、コネクタ２の第２の端８の上に挿入される。第１の導管１２及び第２の導管
１４の両方が、固定デバイスを用いてコネクタ２に固定される。コネクタスリーブ４４は、ストレインリリーフ構造５４、第１の導管１２、中央フランジ３８、第２の導管１４、及び第１の導管１２及び第２の導管１４を固定する固定構造４６の一部の上に位置付けられる。ストレインリリーフ構造５４の一部は、コネクタスリーブ４４と第１の導管１２との間に重ねられ、導管１２に対するコネクタスリーブからの半径方向圧縮及び／又はストレインリリーフ構造５４からの半径方向圧縮によって、その位置に維持される。
【００４８】
導管及び／又はコネクタスリーブ４４をコネクタ２に固定するのに、様々な固定デバイスのいずれを用いてもよい。図５は、縫合糸５６又はワイヤを利用して導管１２、１４及びコネクタスリーブ４４をコネクタ２に固定する、本発明の一実施形態の概略図である。コネクタスリーブ４４は、縫合糸／ワイヤ５６、導管１２、１４、及びスリーブ４４とコネクタ２の小径部分４０、４２との相互作用を示すために、断面で示されている。一実施形態では、１つ又は複数の固定デバイスは、当該技術分野で既知の非吸収性縫合糸であり、コネクタ２の小径部分４０、４２の周りでコネクタスリーブ４４及び導管１２、１４に結び付られる。他の実施形態では、固定デバイスは、コネクタシステムに巻き付けられて締め付けのために複数回ねじられるワイヤである。図５は、コネクタスリーブ４４の外面の周りに同心状に配置されるストレインリリーフアセンブリ５４の一実施形態も示す。
【００４９】
図６は、固定デバイスがコネクタ２の一部の周りでクランプするように構成されるクラムシェルアセンブリ５８である、本発明の別の実施形態を示す。クラムシェルアセンブリ５８は、導管１２、１４及びスリーブ４４をコネクタ２に固定するコネクタ２の小径部分４０、４２又は窪み点と噛み合う（interface）１つ又は複数の半径方向内方に延びる突起を有し得る。クラムシェルアセンブリ５８は、コネクタ２の一方又は両方の端４、８において導管１２、１４を固定するように構成され得る。図５には、２端（two-end）クラムシェルアセンブリ５８が示されている。クラムシェルアセンブリ５８は、ほぼＣ字形であり、このＣ字形を閉じてコネクタ２の周りで管状構造を形成するように接合することができる一対の相補的な接続構造６０を備える。接続構造６０は、様々なスナップフィット又は他の機械的インターフィットのいずれであってもよい。
【００５０】
図７は、固定デバイスがテンションクリップ６２である別の実施形態である。テンションクリップ６２は、コネクタ２の窪み点又は領域４０、４２の周りに配置されるようになっている変形可能なＣ字形のデバイスであり、テンションクリップ６２のアームが引き離されると半径方向内向きの力を加えることが可能である。テンションクリップ６２は、長方形、正方形、円形、楕円形、三角形、又は他の多角形の断面形状を有することができる。コネクタ２の各端４、８に対するクリップ６２の幅は、同じであっても異なっていてもよい。各クリップ６２の断面形状及び／又は幅は、クリップの円周に沿って同じであっても異なっていてもよい。断面形状及び幅は、その特定のコネクタ端に取り付けられる導管の特定の材料及び特性に基づいて選択することができる。例えば、ＰＴＦＥを含む導管又はグラフトは、固定力が比較的強いと損傷を受けやすくなる可能性があるため、表面積当たりに加わる力は弱いが表面積を大きくした幅広のクリップで十分な固定力を維持するテンションクリップ６２が有用であり得る。しかしながら、カテーテルタイプの導管は、ＰＴＦＥよりも耐久性のある材料を含み得るため、例えば三角形の底先端で強い圧縮力を加えることが可能な逆三角形断面形状を有する薄いクリップからの強い半径方向の圧縮力に耐えることができる。別の実施形態では、テンションクリップは、コネクタに作用する半径方向の力をさらに増大させて導管を固定するために圧着することもできる。さらに別の実施形態では、固定デバイスは、それ自体に張力が備わっていない場合があり接合された導管をコネクタに固定するためにコネクタシステムに圧着される、圧着リングである。
【００５１】
図８は、コレット固定デバイスを備える本発明の別の実施形態を示す。一実施形態では、コレット５７は、管状アセンブリ５９のプロング６３間に一連の半径方向に離間した長
手方向スリット６１を有する、管状アセンブリ５９を備える。導管１２、１４がコネクタ２に取り付けられた後、コレット５７は、接合されたコネクタシステムの上にずりはめられる(slipped over)。プロング６３は、コネクタスリーブ４４及び／又は導管１２、１４に半径方向内向きの力を加えることが可能な半径方向内方バイアスを有していても有していなくてもよい。コレット５７のプロング６３は、コレット５７が加える半径方向内向きの力を強めるために圧着されてもよい。ストレインリリーフアセンブリ５４を少なくとも固定するのに十分な半径方向内向きの力で、ストレインリリーフアセンブリ５４をコレット５９のプロング６３の周りに被せることができ、ストレインリリーフアセンブリ５４は、スリーブ５４又は導管１２、１４をさらに固定するために半径方向内向きの力を加えても加えなくてもよい。コレットは、導管１２、１４の一方又は両方を固定するように構成され得る。
【００５２】
図９は、固定デバイスが圧着又は圧縮リング／カラー６５である、本発明の別の実施形態を示す。圧縮リング／カラー６５は、コネクタ２に接合された一方又は両方の導管１２、１４の上にずりはめられてから、圧着工具で導管１２、１４の表面上に押し潰される。圧縮リング／カラー６７は、接合された導管及びコネクタの上にあるコネクタスリーブ４４の上にずりはめることもできる。続いて、圧縮リング／カラー６７は、接合された導管１２、１４に加えてコネクタスリーブ４４を固定するために圧着することができる。図９に示すように、コネクタスリーブ４４は、圧縮リング又はカラー６７の圧着後にコネクタシステムの上に配置することもできる。圧縮リング／カラー６７は、円形、楕円形、正方形、長方形、三角形、又は他の多角形を含む、様々な断面形状のいずれを有していてもよい。圧縮リング／カラーの断面形状は、コネクタ２の対応する窪み領域４０、４２と相補的であり得る。
【００５３】
図１０は、コネクタ２の少なくとも一方の端４の外面に沿って１つ又は複数の鉤状突起６４を備える、本発明の一実施形態を示す。鉤状突起６４は、図１０に示すようにコネクタ２の端４を完全に囲んでいてもよく、又はコネクタ端の一部を囲んでいてもよい。鉤状突起６４は、突起の付け根から突起の先端までコネクタ端４から離れる方向に半径方向外方に傾斜している傾斜面を含む。この向きは、コネクタ２の上に導管１２を比較的挿入しやすくするが、コネクタ端４からの導管１２の分離には抵抗する。図１０の鉤状突起６４は、一定の外径を有するコネクタ２の第１の端又は流入端４に位置付けられるが、コネクタ２の第２の端又は流出端８に、又はテーパ状外径を有するコネクタ端に位置付けることもできる。
【００５４】
図１１に示す一実施形態では、本発明は、中央フランジを有さないコネクタ２を備える。本発明のこの実施形態は、２つの導管１２、１４の端を互いに接触させてコネクタ２を完全に包み込ませる。この実施形態は、ＡＶグラフトに沿った表面突起を最小限に抑える。２つの導管１２、１４を固定するために、縫合糸６６を用いて各導管１２、１４を他方の導管に直接結び付けることができる。テンションクリップ６２又はクラムシェル／コレットアセンブリ５８等、他の固定デバイスをコネクタ２付近で導管１２、１４の周りに取り付けてもよいが、これらのデバイスは、ＡＶグラフトの表面外形を大きくする可能性がある。
【００５５】
図１２は、２部品６８、７０のコネクタを備える、本発明の一実施形態を示す。コネクタの第１の部品６８及び第２の部品７０はそれぞれ、内腔が通った第１の端及び第２の端７２、７４を備える。第１の端は、カテーテル又はグラフト導管を受け入れるようになっている。各第２の端７２、７４は、固定デバイスをコネクタの各部品に取り付けて導管をコネクタ部品に固定するための固定領域を備える。各第２の端は、コネクタの２つの部品６８、７０を着脱可能に又は永久に接合することが可能な機械的に噛み合うインタフェース（mechanical interlock interface）の相補的な部分７６、７８も備える。機械的噛み
合いインタフェースは、雄／雌ルアー若しくは他の螺合インタフェース、フレア若しくは圧縮嵌合、又は当該技術分野で既知の他のシール可能な機械的噛み合いを含み得る。
【００５６】
本発明の一実施形態では、コネクタシステムは、コネクタ状端８２と一体的なカテーテル８０を備える。図１３は、導管又はグラフトを受け入れるようになっている第１の端８２と、静脈に挿入されるように構成された第２の端８４と、第１の端から第２の端まで延びる内腔とを備える、カテーテル８０を示す。カテーテル８０の第２の端８４は、上述のような選択された測定点において丸形のコネクタ縁及び／又は薄いカテーテル壁厚を備える。カテーテル８０の第２の端８４は、固定デバイスで導管又はグラフトをカテーテル８０の第１の端８２に固定するための１つ又は複数の窪み点又は領域８６をさらに備える。コネクタスリーブ４４をカテーテル及びグラフトの第２の端の上に被せて、グラフトをカテーテルに固定し、及び／又は体とカテーテル／グラフトとの継目の露出を減らすことができる。
【００５７】
本発明の別の実施形態では、第１の体液セグメント、第２の体液セグメント、及びコネクタを備える、ＡＶシャントが提供される。第１の体液セグメントは、動脈に取り付けられるように構成され、第２の体液セグメントは、静脈に挿入されるようになっている。第１の体液セグメントは、人工血管グラフトを含み得る。人工血管グラフトは、ＰＴＦＥ、ポリウレタン、又はシリコーン等の材料からできている多孔質構造を備える。本発明の一部の実施形態では、血管グラフトの直接針穿刺によってＡＶシャントへのアクセスを得ることができる。人工血管グラフトは、ヒト又は動物由来の生体材料を含むこともできる。血管グラフトの一部の実施形態は、成熟期の後で針又は他のアクセスデバイスを用いることであってもよいが、グラフトの植え込み直後に用いることができる血管グラフトの実施形態もある。
【００５８】
第２の体液セグメントは、血液又は他の体液を静脈系に輸送するようになっているカテーテル又は他の導管を含み得る。第２の体液セグメントは、静脈に挿入されるようになっている第２の外径に遷移する第１の外径を有し得る。一実施形態では、第２の外径は、約３ｍｍ〜約１０ｍｍの範囲内、或る場合には約４ｍｍ〜約８ｍｍの範囲内、好ましくは約５ｍｍであり得る。一部の実施形態では、第２の体液セグメントは、特定の患者に合わせてデバイスをさらにカスタマイズしやすくするために、使用の時点でトリミング可能であるように設計される。第２の体液セグメントは、耐キンク性を与えるために埋め込み又は外部螺旋支持体を有することもできる。
【００５９】
２つのセグメントの内径、外径、及び長さの選択は、限定はされないが、第２の体液セグメントが挿入されている静脈、静脈壁を通して挿入すべきカテーテルの長さ、並びに所望の流量及び流体抵抗特性を含む因子に基づいて、当業者が行うことができる。
【００６０】
一実施形態では、本発明は、導管アクセス又は針アクセス部位をさらに備える。針アクセス部位は、カテーテル及び／又はグラフト上にあり、針でのカテーテル及び／グラフト部品の直接穿刺に関連する。本発明は、１つ又は複数のコネクタを用いてカテーテル、グラフト、又は両方に取り付けられる、別個の針アクセス部位構造をさらに備えていてもよい。導管アクセス部位は、皮下用又は経皮用であり得る。導管へのアクセスは、通常、針穿刺を用いて得られるが、非穿刺アクセスが可能な他のシール可能又は弁式インタフェースが当該技術分野で既知であり、これらを用いることもできる。
【００６１】
一実施形態では、本発明は、ＡＶ血液透析グラフトを形成する方法を含む。グラフト、カテーテル、及びコネクタを備えるコネクタシステムが提供される。グラフトの第１の端は体内の動脈に取り付けられ、カテーテルの第２の端は静脈の内腔に挿入される。グラフトの第２の端はコネクタの第１の端に取り付けられ、カテーテルの第１の端はコネクタの
第２の端に取り付けられる。動脈は、橈骨動脈、尺骨動脈、上腕動脈、腋窩（axial）動脈、大腿動脈、膝窩動脈、前脛骨動脈、後脛骨動脈、足背動脈、内腸骨動脈、外腸骨動脈、胸大動脈、腹大動脈、総頸動脈、外頸動脈、内頸動脈、椎骨動脈、腎動脈、又はＡＶ吻合が望まれる任意の他の動脈であり得る。静脈は、橈側皮静脈、尺側皮静脈、上腕静脈、腋窩静脈、鎖骨下静脈、肺静脈、無名静脈、内胸静脈、奇静脈、椎体静脈、椎間静脈、外頸静脈、内頸静脈、椎骨静脈、伏在静脈、膝窩静脈、大腿静脈、大腿深静脈、外腸骨静脈、総腸骨静脈、下腹静脈、下大静脈、上大静脈、腎静脈、肝静脈、門脈、又は体内の任意の他の静脈又はリンパ本幹であり得る。本発明のいくつかの実施形態では、コネクタは、製造の時点でグラフト及び／又はカテーテルに取り付けることができる。いくつかの実施形態では、コネクタは、グラフト及び／又はカテーテルをそれぞれ血管に取り付けるか又は挿入する前に、グラフト及び／又はカテーテルに取り付けることができる。図１４は、導管１２に予め接続されたコネクタ２を備える、本発明の一実施形態を示す。
【００６２】
Ｂ．血管アクセスシステムの改良
図１５に示す本発明の一実施形態では、血管アクセスシステム（ＶＡＳ）１００は、血液を輸送するとともに静脈切開又はさらに侵襲性の低い手技を用いて血管系に挿入されるようになっているカテーテル部品を備える第２のセクション１０６に取り付け可能な一体型のコネクタ端１０４を有する、グラフト材料製の第１のセクション１０２を備える。第２のセクション１０６は、約７ｍｍ以下、好ましくは約６ｍｍ以下、最も好ましくは約５ｍｍ以下の小さな直径を有することができるため、第２のセクション１０６を植え込むのに大きな静脈切開が必要なく、第２のセクション１０６が静脈系で大きな空間を占めすぎることはない。ＶＡＳ１００は、ＶＡＳ１００内の流れに利用可能な面積を最大にするように薄い壁を有することが好ましく、これは補強された薄壁管路を用いて達成することができる。第２のセクション１０６は、静脈自体の中にあるようになっている開口を有し、この開口は、第２のセクション１０６が静脈に入る挿入部位から離れた場所にあるか又は下流に位置付けられる。第２のセクション１０６のうち静脈に挿入可能な部分は、これが入れられる静脈の内径よりも小さな外径を有することで、作動時に、血液が第２のセクションを通って静脈へ、また第２のセクション１０６の外面の周りで静脈自体を通って流れることができるようにする。第２のセクション１０６は、使用時に完全に皮下にあるようにすることができ、使用時に内部の貯血を回避して連続的な血流を与えるように構成することができる。２つのセクション１０２、１０６の直径及び長さの選択は、ＶＡＳ１００を挿入すべき静脈、第２のセクション１０６の挿入長さ、及び／又は場合によっては、血液透析を行うのに必要な流量及び圧力低下基準を評価することによって決定することができる。
【００６３】
第２のセクション１０６は、所望の全長を得るためにトリミングされてからグラフトセクション１０２に取り付けることができる。グラフトセクション１０２及びカテーテルセクション１０６は、キンク及び圧潰に抵抗するが硬すぎないように作られる。本発明の一実施形態では、これらの特性は、シリコーン管路１１０にある螺旋補強材１０８によって提供され得る。用いることができる他の材料としては、ＰＴＦＥ、ポリウレタン、及び他の血液適合性ポリマーが挙げられる。図１５には、自己シール領域１１２を備えるカテーテル要素１０６の部分も示されており、自己シール領域１１２は、グラフト１０２の治癒中に一時的に、又は長期的に透析を行うために針によるアクセスを提供する。自己シール領域１１２は、自立形（例えばフレーム無し）であり、ＶＡＳのカテーテルセクション及び／又はグラフトセクションとほぼ同じ直径及び形状を有し、通常、その長さ及び／又は円周に沿ったいかなる点でも穿刺することができるような管状構成を有することが好ましい。自己シール領域１１２は、ＶＡＳのグラフトセクション及び／又はカテーテルセクションの少なくとも一部の壁の層を形成する自己シール材料を含み得る。アクセスポートに設けられる自己シール材料とは異なり、自己シール領域１１２は、ＶＡＳを植え込みやすくするとともに、バルキーなアクセスポートの自己シール領域が提供し得るよりも長い自
己シール領域１１２を提供するように、その長さ又は長手方向軸に沿って柔軟性を保つ。長さが長いことで、より大きな表面積内での透析針の挿入が可能になるため、同じ狭い皮膚領域を反復穿刺する必要がないことにより、感染及び／又は出血を引き起こす可能性のある洞管（sinus tract）が形成される可能性が大幅に少なくなる。これはまた、所与の針経路が針穿刺から次の針穿刺までの間に回復するのにより多くの時間を与えるため、従来のアクセスポートと比較して感染及び／又は出血の危険性をさらに低減することができる。自己シール領域１１２は、一実施形態では少なくとも約２インチ、他の実施形態では少なくとも約３インチ、さらに他の実施形態では少なくとも約４インチ又は５インチの長さを有する。ＶＡＳは、ＶＡＳの壁に埋め込まれてデバイス内の流れの読み取り値を得るために外部から問い合わせることができる流量センサ、及び／又は植え込み後に流量を制御するために調整することができる管路の部分を、任意に備えることもできる。これら及び他の特徴は、より詳細に後述する。
【００６４】
カテーテルセクションの一部又は全体における耐穿刺性の円周方向に圧縮される管路材料、管路の壁内に挟まれたゲル材料、低デュロメータ材料、針アクセス可能なグラフトセクション又はそれらの任意の組み合わせ、針によってアクセスすることができる植え込み可能なポート、及び／又は図１６に示すような皮膚１１６を穿刺せずにアクセス可能な経皮ポート１１４の使用を含め、１つ又は複数の他の部品、構造、又は材料を用いて、他のアクセス部位を提供することもできる。これらの特徴のいくつかは、より詳細に後述する。
【００６５】
本発明の一部の実施形態では、グラフトセクション及び／又はカテーテルセクションは、限定はされないが、血栓症の防止、感染の低減、治癒時間の迅速化、細胞成長の促進、及び／又は動脈吻合の改善を含む、様々なＶＡＳ関連効果のいずれかを扱う１つ又は複数の治療薬でコーティングすることもできる。これらの薬剤としては、限定はされないが、ヘパリン、炭素、銀化合物、コラーゲン、抗生物質、及びラパマイシン又はパクリタキセル等の抗再狭窄薬が挙げられる。これらの薬剤は、当該技術分野で既知のように、ヘパリン及びクロルヘキシジン結合材料でＶＡＳの表面に結合されてもよく、又は薬剤溶出ポリマーコーティングから溶出されてもよい。
【００６６】
同様に、自己シール領域１１２の気孔率及び他の特性も、その効果を高めるために変えることが可能であり得る。例えば、これは、導管材料の気孔率、構成、及び壁厚を変えることによって行うことができる。いくつかの一般的に用いられる材料は、ｅＰＴＦＥ、ポリウレタン、シリコーン、又は導管の外壁面を多孔質にするように製造されるこれらの材料の組み合わせである。多孔性は、組織の内部成長を促し、これは感染率を低下させるのに役立ち得る。材料の気孔率が約２０μｍ以下であれば、針穿刺の前のバルク材の耐漏れ性が得られると考えられる。したがって、壁厚の少なくとも一部が約２０μｍ以下の気孔率を有する材料で構成されることが、必須ではないが好ましい。しかしながら、外面の気孔率が約１０μｍ〜約１０００μｍ以上であると、多孔質表面内への細胞の内部成長を促すことができ、これはインプラントの周囲に漿液が溜まるのを低減することで、さらに針穿刺に関連する感染率を低下させる。より好ましくは、約２０μｍ〜約２００μｍ、最も好ましくは約１００μｍ〜約２００μｍの気孔率が用いられる。耐漏れ性であり細胞の内部成長を向上させる材料を設けるために、細胞の内部成長を促す気孔率及び／又は他の特徴を有する表面層と、耐漏れ性を高める特徴を有する表面下材料とを有する、多層材料が設けられ得る。しかしながら、この細胞の内部成長は、グラフトセクション及び／又はカテーテルセクションにコーティングされた種々の基質又は治療薬の使用による平滑面デバイスでも達成することができる。さらに、針穿刺が意図されないＶＡＳの領域には、耐漏れ性の副層を必要とせずに組織の内部成長を促すために多孔層又はコーティングが設けられ得る。これらの材料は、生体適合性でもあり、例えば、動脈吻合の作成及び開存性を高めるために、取り付けられる動脈に適合したコンプライアンスを有するように製造され得
る。導管の内面及び外面は、異なる材料及び表面構造から成るとともに、開存性、感染抵抗、及び組織の内部成長等の体に対する反応を高めるためのコーティングを有することもできる。
【００６７】
１．グラフトセクション
上述のように、血管アクセスシステムのグラフトセクションは、ｅＰＴＦＥ、ポリウレタン、シリコーン、Ｄａｃｒｏｎ（登録商標）又は他の同様の材料を含み得る。ＶＡＳ１００のグラフトセクション１０２は、少なくとも約２０ｃｍ、好ましくは約４０ｃｍよりも長い、最も好ましくは約６０ｃｍよりも長い長さを有し得る。グラフトセクション１０２は、約５．５ｍｍ〜約６．５ｍｍ、或る場合には約５ｍｍ〜約７ｍｍの範囲内の内径を有し得る。グラフトセクション１０２の壁厚は、約０．３ｍｍ〜約２ｍｍ、或る場合には約０．４ｍｍ〜約１ｍｍ、好ましくは約０．５ｍｍ〜約０．８ｍｍであり得る。
【００６８】
上述のように、本発明の一部の実施形態ではストレインリリーフが設けられる。ストレインリリーフは、ＰＴＦＥ又は他の可撓性材料を含む導管又はグラフトに有利である場合があり、導管又はグラフトの閉塞を防止することができる。図４〜図１０に示すもの等の一部の実施形態では、ストレインリリーフ構造は、通常、コネクタ２又はコネクタスリーブ４４の端から導管／グラフト１２の外面上又は壁内まで延びる可撓性の螺旋又はコイルである。ストレインリリーフ構造は、生体適合性金属又はプラスチックを含み得る。
【００６９】
本発明の代替的な一実施形態では、コネクタ又はコネクタスリーブからグラフトセクションまで突出するストレインリリーフ構造を設けるのではなく、ストレインリリーフ構造は、グラフトセクションに直接取り付けることができる。図１７に示す特定の一実施形態では、グラフトセクション１０２は、ｅＰＴＦＥ材料１１８を含み、ＰＴＦＥ螺旋状ストレインリリーフ構造１２０がグラフトセクション１０２のコネクタ端１１９に概ね位置付けられており、コネクタ端１１９は、血管アクセスシステム（ＶＡＳ）１００のカテーテルセクション１０６又は導管コネクタ１２２に取り付けられるか又は取り付け可能である。図１７に示す実施形態は、螺旋状ストレインリリーフ構造１２０であるが、当業者であれば、他のストレインリリーフ構造もグラフトセクション１０２に取り付けることができることを理解するであろう。場合によっては、この螺旋状ＰＴＦＥ支持体は、グラフトセクションのコネクタ端で概ね終わるように構成されるが、他の実施形態では、螺旋状ストレインリリーフ構造は、グラフトセクションの端を越えて延びてコネクタ又はコネクタスリーブと接触することができる。他の実施形態では、この螺旋状ＰＴＦＥ支持体は、グラフトセクション１０２のコネクタ端１１９から約０．２ｃｍ以下だけ離れている。螺旋状ＰＴＦＥ支持体は、約１ｃｍ〜約８ｃｍ、好ましくは約２ｃｍ〜約６ｃｍ、最も好ましくは約２ｃｍ〜約４ｃｍの長さを有し得る。螺旋状ＰＴＦＥ支持体は、ＰＴＦＥグラフト材料に固定してもよく(stake)（冷して（cold）、熱して（heat）、温かくして（thermal）、及び／又は超音波で）接着剤を用いてグラフト材料に接着してもよく、又はグラフトセクション１０２上のコーティングによって所定位置に保持してもよい。
【００７０】
別の実施形態では、グラフト材料は、グラフトが曲げられたときのグラフトの壁とコネクタとの接触を改善するために、コネクタ付近の領域にシリコーン又は他の弾性材料のコーティング及び／又は埋め込みが施される。これは、ｅＰＴＦＥグラフト材料が自然に塑性変形可能であり、コネクタの端で曲げられたときに血流を妨げて（乱流及び貯留を引き起こし）血栓形成をもたらす隙間を広げることができるため、有益であり得る。弾性材料を加えることは、グラフト表面とコネクタ表面との間のよりしっかりとしたはめこみを維持するのに役立ち得る。好適な一実施形態では、グラフトは、約２００ｃｐｓの粘度を有するシリコーン−キシレンブレンドを用いて吹き付け又は浸漬コーティングされる。粘度は、約５０〜約１０００ｃｐｓ、より好ましくは約１００〜約３００ｃｐｓ、最も好ましくは約１５０〜約２５０ｃｐｓの範囲であり得る。代替例としては、低粘度のシリコーン
、ウレタン、スチレン系ブロック共重合体、又は溶媒を有さないか若しくはキシレン、トルエン、ナフサ、ケトン、ＴＨＦ、又は他の適当な混和性溶媒を有する、他のエラストマーが挙げられる。
【００７１】
ＶＡＳのグラフトセクションは、デバイスを特定の患者の解剖学的構造に合わせて個別化するのに望ましい長さにグラフトセクションをトリミングしやすくするために、表面に長さマーカを任意に有することができる。グラフトセクションに設けられる長さマーカ又は他のマーカは、グラフトセクションを放射線造影で可視化しやすくするために放射線不透過性にすることもできる。
【００７２】
２．カテーテルセクション
上述のように、ＶＡＳのカテーテルセクションは、直径が均一でない導管を備え得る。静脈又は他の血管に挿入されるようになっているカテーテルセクションの端は、約３ｍｍ〜約１０ｍｍ、或る場合には約４ｍｍ〜約６ｍｍの範囲内、好ましくは約５ｍｍの内径を有することができ、耐キンク性を与えるために埋め込み又は外部螺旋支持体を有することができる。コネクタ又はグラフトセクションに取り付けられるようになっているカテーテルセクションの端は、血管の内腔内にないため、より大きな直径を有することができる。カテーテルセクションの内径、外径、及び長さの選択は、限定はされないが、第２の体液セグメントが挿入されている静脈、静脈壁を通して挿入すべきカテーテルの長さ、並びに所望の流量及び流体抵抗特性を含む要素に基づいて、当業者が行うことができる。
【００７３】
カテーテルセクションは、通常、ＰＴＦＥ、ポリウレタン、又はシリコーンを含む。用いることができる他の生体適合性材料としては、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体等の酢酸ビニルの単独重合体及び共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリメチルメタクリレート、ポリエチルメタクリレート、ポリメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、エチレンジメタクリレート、及びヒドロキシメチルメタクリレート等のアクリレートの単独重合体及び共重合体、ポリウレタン、ポリビニルピロリドン、２−ピロリドン、ポリアクリロニトリルブタジエン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリテトラフルオロエチレン及びポリフッ化ビニルの単独重合体及び共重合体等のフルオロポリマー、ポリスチレン、スチレンアクリロニトリルの単独重合体及び共重合体、酢酸セルロース、アクリロニトリルブタジエンスチレンの単独重合体及び共重合体、ポリメチルペンテン、ポリスルホン、ポリエステル、ポリイミド、ポリイソブチレン、ポリメチルスチレン、医療グレードシリコーンゴム、ポリ塩化ビニルエラストマー、ポリオレフィン単独重合体及び共重合体エラストマー、スチレンブタジエン共重合体、ウレタン系エラストマー、及び天然ゴム又は他の合成ゴム等の生体適合性エラストマー、並びに当業者に既知の他の同様の化合物が挙げられる。J. Brandup編「Polymer Handbook, Forth Edition」、E. H. Immergut, E. A. Grulke,及びD. Bloch著「Wiley-Interscience」（ NY, Feb. 22, 1999）を参照。
【００７４】
好ましくは、カテーテルセクションのうち静脈に挿入可能な部分は、挿入されたカテーテルの周り及びカテーテルセクションが挿入される血管部位を通って血液が並行して流れることを可能にするようなサイズである。一部の実施形態では、ＶＡＳのカテーテルセクションが、静脈切開又は静脈の完全な外科的露出によってではなくセルジンガー法を用いた静脈へのカテーテルセクションの経皮的挿入を可能にするような寸法であることも好ましい。例えば、内頸静脈等の静脈へのカテーテルセクションの経皮的挿入は、約６ｍｍ程度、好ましくは約５ｍｍ又は約４ｍｍ程度の外径を有するカテーテルセクションによって容易になる。
【００７５】
本発明の一実施形態では、ＶＡＳのカテーテルセクションは、ポリマーフィラメント、金属ワイヤ若しくは金属繊維、又はこれらの組み合わせで、好ましくは螺旋状構成で補強
される。特に金属ワイヤ又は金属繊維でのＶＡＳの挿入区間の補強を用いて、外形の小さな挿入区間、及び補強のない同様のカテーテルセクションと比較して高いキンク防止性及び／又は圧潰抵抗性を有する挿入区間を提供することができる。ワイヤ又は線は、カテーテルセクションの外面又は内面に結合されてもよく、又はカテーテルセクションを形成するシラスチック材料とともに押し出されるか又はシラスチック材料内に成形されてもよい。一部の実施形態では、螺旋状ワイヤが、導管材料の外面に載せられるか又は結合されてから、ワイヤ補強材によって妨げられない平滑な外面を提供する材料で吹き付け又は浸漬コーティングされる。当業者であれば、螺旋状構成の他に、個別の又は相互接続されたリング、ＶＡＳの壁内又は壁上に整列して、互い違いに、又は無作為に配置することができる円周方向及び／又は長手方向の繊維を含む、他の補強構成を用いることができることを理解するであろう。
【００７６】
一実施例では、カテーテルセクションは、補強用のナイロン巻線を有するシリコーン押し出しチューブを備える。シリコーンは、カテーテルセクションの放射線不透過性を高めるために約１％〜約３０％のバリウムを含有し得る。他の実施形態では、シリコーンは約５％〜約２０％のバリウムを含有することができ、さらに他の実施形態では、シリコーンは約１０％〜約１５％のバリウムを含有することができる。他の放射線不透過材料を、バリウムの代わりに又はバリウムに加えて用いてもよい。ナイロン巻線は、約０．００５インチ〜約０．０５０インチ、好ましくは約０．０１０インチ〜約０．０２５インチの直径を有するナイロンモノフィラメントを含み得る。巻線は、約１０〜約６０巻／インチ、好ましくは約２０〜約４０巻／インチで構成され得る。シリコーンオーバーモールド、ステップアップモールド（step up molding）、及び／又はシリコーンスプレーを用いて、カテーテルセクションの一部により一貫した且つ／又はより滑らかな外径を与えることもできる。
【００７７】
図１８Ａ及び図１８Ｂに示す別の例では、カテーテルセクション１０６は、補強用のニチノール巻線１２６を有するシリコーンチューブ１２４を備える。ニチノール巻線１２６は、約０．００２インチ〜約０．０２０インチ、好ましくは約０．００３インチ〜約０１２インチの直径を有し得る。ニチノール巻線１２６は、約１０〜約１００巻／インチ、好ましくは約２０〜約６０巻／インチで構成され得る。カテーテルセクション１０６の外面には、より均一且つ滑らかな外径を与えるためにシリコーン１２８が吹き付けられる。
【００７８】
放射線不透過マーカバンドをカテーテルの遠位端に配置して、外科医が所望の場所にカテーテル先端を留置する能力を向上させ得ることは当業者には既知である。しかしながら、現在のマーカバンドは、うっかり圧縮又は圧搾された場合に永久変形する可能性がある、白金又は金等の放射線不透過材料の中身の詰まったリング／バンドでできている。図３５Ｂを参照すると、マーカバンドの圧潰弾性を高めるために、マーカバンド３００は、所望の放射線不透過性が得られる材料の全厚に達するまで互いに積み重ねられる、すなわち層状に重ねられる２つ以上の金属バンド３０２又はループから成り得る。
【００７９】
例えば、平坦な（薄く幅広の）リボンの２つ以上の層をカテーテルの先端に巻き付けて、所望の放射線不透過性を作り出してもよい。圧潰弾性が向上する理由は、材料が永久変形するまで耐えることができる屈曲量が厚さに比例するから（材料の歪みが厚さに比例するから）である。例えば、厚さを半分にすることによって、永久変形が生じるまでの屈曲量は２倍になる。個々の層は、互いに実質的に接着されるべきではないことが好ましい。互いに接着されていれば、有効厚さが厚くなって圧潰弾性が弱まる可能性がある。したがって、好適な実施形態では、最低でも２層の９０％白金／１０％イリジウムリボンワイヤがカテーテル先端に埋め込まれる。ワイヤの寸法は、厚さ約０．０００５〜約０．００１インチ×幅約０．００３〜０．０１０インチであることが好ましい。しかしながら、他の寸法を用いることもできる。
【００８０】
特定の一実施形態では、ＶＡＳのカテーテルセクションは、螺旋状のニチノールワイヤで補強された挿入区間及び螺旋状のポリマーフィラメントで補強された接続区間を備える。カテーテルセクションの挿入区間は、静脈に挿入されるようになっており、接続区間は、導管コネクタ及び／又はＶＡＳのグラフトセクションに取り付けられるようになっている。カテーテルセクションの挿入区間に金属ワイヤを用いることによって、より小さな外径を得て、ＶＡＳのカテーテルセクションを皮膚から静脈又は他の血管に挿入しやすくすることができる。他方、接続区間のポリマー補強を設けることによって、カテーテルセクションの金属ワイヤ補強部分を切断したときに生じることがある鋭い端又はバリを形成することなくカテーテルセクションの接続区間をトリミングできるようにしたまま、接続区間の直径を縮めることができる。挿入区間は、約１０ｃｍ〜約５０ｃｍ、好ましくは約１５ｃｍ〜約３５ｃｍ、最も好ましくは約２０〜約２５ｃｍの長さを有し得る。カテーテルセクションの接続区間は、トリミング前は、約１０ｃｍ〜約５０ｃｍ、好ましくは約１５ｃｍ〜約３５ｃｍ、最も好ましくは約２０〜約２５ｃｍの長さを有し得る。本発明の一部の実施形態では、カテーテルセクションの全長は、約２０ｃｍ〜約２５０ｃｍ、或る場合には約３０ｃｍ〜約６０ｃｍ、また或る場合には約１２０ｃｍ〜約２５０ｃｍである。腋窩／大腿部位間にデバイスを埋め込む場合、より長い長さを用いることができる。
【００８１】
本発明のさらなる実施形態では、図１９Ａに示すように、カテーテルセクション１０６のポリマー補強材１３０は、接続区間１３４の壁に埋め込まれるのではなく、接続区間１３４の外面１３２に結合又は接着される。図１９Ａ及び図１９Ｂの実施形態のような一部の実施形態では、ポリマー補強材１３０はまた、接続区間１３４の残りの構造の完全性を損なうか又は妨げることなく接続区間１３４の外面１３２からのポリマー補強材１３０の一部の剥離又は分離を制御できるように結合又は接着される。図１９Ｃを参照すると、この特徴は、螺旋状のポリマー補強材１３４が、接続端１３６の端を導管コネクタ１２２の上にフィットさせるために必要な接続端１３６の半径方向拡張に抵抗するか又はこれを阻止するような本発明の実施形態で有益であり得る。ポリマー補強材１３０の一部の取り外しを制御できるようにすることによって、カテーテルセクション１０６の接続区間１３４を所望の長さにトリミングした後で、導管コネクタ１２２又はＶＡＳのグラフトセクション上の一体型コネクタにカテーテルセクション１０６をフィットさせるのに備えて、ポリマー補強材１３０の一部１３６を接続区間１２４から取り外すことができる。同様にして、補強材は、カテーテル壁に、但し取り外しやすくするように外面の近くに埋め込まれることができることが好ましい。
【００８２】
カテーテルセクション及び／又はカテーテルセクションが挿入される血管構造への損傷の危険性を低減するために、且つ／又はカテーテルセクションの遠位開口における血流の乱れを減らすために、カテーテルセクションの遠位先端の縁に丸みを付けることができる。一部の実施形態では、丸み付けは、シリコーン浸漬又はシャドースプレー（silicone dip or shadow spray）を用いて行ってもよく、又は丸形に成形してもよい。
【００８３】
図３５Ａを参照すると、ＶＡＳのグラフトセクションと同様に、カテーテルセクション１０６は、デバイスを特定の患者の解剖学的構造に合わせて個別化するのに望ましい長さにカテーテルセクション１０６をトリミングしやすくするために、表面に長さマーカ２９８を任意に有することができる。カテーテルセクションに設けられる長さマーカ又は他のマーカは、カテーテルセクションを放射線造影しやすくするために、放射線不透過であり得る。同様に、カテーテルセクションは、限定はされないが、血栓症の防止及び／又は感染の低減を含む、様々なＶＡＳ関連効果のいずれかを扱う１つ又は複数の治療薬でコーティングすることができる。
【００８４】
３．改良型ストレインリリーフ
上述のように、ＶＡＳのカテーテルセクション及び／又はグラフトセクションには、導管コネクタとの接続部の周りで生じることがあるキンクに対する防止又は抵抗のためのストレインリリーフ支持体を設けることができる。
【００８５】
フレキシブルチューブ又はケーブルが剛性のコネクタに接続されるときのキンクを防止するために、テーパ状のストレインリリーフを用いることがよく知られている。しかしながら、テーパがほぼゼロに近い壁厚まで遷移しても、ストレインリリーフの端は多くの場合、可撓性導管に対してこれを捩れさせ得る力を生み出すことができる。この問題は、ストレインリリーフ構造の耐屈曲性がストレインリリーフの直径に左右される（例えば、可撓性は直径の４乗に概ね比例する）という知見から分かり得る。ストレインリリーフの直径は、チューブの外側にはめるためにチューブよりも大きい必要があるため、この領域における剛性が急に高くなる傾向がある。曲げ剛性が急変すると、キンクしやすい領域が生み出される可能性がある。
【００８６】
図２２Ａ及び図２２Ｂに示す本発明の一実施形態は、このようなキンク点を減らすストレインリリーフ構造１５６を提供し、これは、柔軟性を極めて徐々に変化させるように端１５８に「花形」構成を有する（例えば、ストレインリリーフの端を複数の屈曲部１６０に分割することで、直径の差によって生じる問題を減らすか又はなくす）。一部の実施形態では、これらの屈曲部１６０は、その長さに沿って曲げ剛性を漸増させるようにテーパ状の厚さ及び／又は幅を有し得る。さらに、ストレインリリーフの柔軟性をチューブの柔軟性に合わせるために、屈曲部１６０の数を変えることができる。屈曲部１６０間の分岐部１６２は、好ましくは丸みがあるか、さらにはより大きな基部開口を有するループ状である。丸形又はループ状構成は、屈曲部１６０間の分岐部が直線状である場合よりも屈曲部１６０の移動による引き裂きに強い。スリットの幅は、好ましくは約０〜約０．１００インチ、より好ましくは約０．０４０〜約０．０８０インチである。長さは、好ましくは約０．１００〜０．５００インチ、より好ましくは約０．２００〜約０．３００インチである。スリットの数は、好ましくは約３つ〜約８つ、最も好ましくは約４つである。好適な材料は、シリコーン又はポリウレタン等の可撓性且つ生体適合性のものであるが、他の材料を用いてもよい。用いることができる他の生体適合性材料としては、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体等の酢酸ビニルの単独重合体及び共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリメチルメタクリレート、ポリエチルメタクリレート、ポリメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、エチレンジメタクリレート、及びヒドロキシメチルメタクリレート等のアクリレートの単独重合体及び共重合体、ポリウレタン、ポリビニルピロリドン、２−ピロリドン、ポリアクリロニトリルブタジエン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリテトラフルオロエチレン及びポリフッ化ビニルの単独重合体及び共重合体等のフルオロポリマー、ポリスチレン、スチレンアクリロニトリルの単独重合体及び共重合体、酢酸セルロース、アクリロニトリルブタジエンスチレンの単独重合体及び共重合体、ポリメチルペンテン、ポリスルホン、ポリエステル、ポリイミド、ポリイソブチレン、ポリメチルスチレン、医療グレードシリコーンゴム、ポリ塩化ビニルエラストマー、ポリオレフィン単独重合体及び共重合体エラストマー、スチレンブタジエン共重合体、ウレタン系エラストマー、及び天然ゴム又は他の合成ゴム等の生体適合性エラストマー、並びに当業者に既知の他の同様の化合物が挙げられる。J. Brandup編「Polymer Handbook, Fourth Edition」E. H. Immergut, E. A. Grulke,及びD. Bloch著「Wiley-Interscience」（NY, Feb. 22, 1999）を参照。
【００８７】
４．改良型圧着
上記で開示したように、ＶＡＳのグラフトセクション及び／又はカテーテルセクションは、圧着リングを含む様々な構造を用いて導管コネクタに取り付けることができる。当業者であれば、多くの圧着方法を本発明に適切に用いることができることを理解するであろう。特定の一実施形態では、圧着処理の後、圧着リングは外面に1つ又は複数の突起を備
える。これらの突起は、圧着リング（複数可）の上に重なり得るコネクタスリーブの変位に抵抗する摩擦部位を提供する。図３４Ａ及び図３４Ｂ参照すると、このような圧着リングのための本発明の一実施形態は、1つ又は複数の窪み２９２のある圧着面２９４を有する圧着工具２９２を含む。窪み２９６は、圧着プロセス中に圧着リングの1つ又は複数の部分を外側に突出させる。
【００８８】
５．血管アクセスシステムの植え込み
本発明の一実施形態では、ＶＡＳが薄型であることが、ＶＡＳのカテーテルセクションを血管系に挿入しやすいことと併せて、低侵襲性手技を用いてデバイスを体内に植え込むことを可能にする。ＶＡＳのカテーテルセクションの直径に応じて、カテーテルセクションは、開放手術手技を用いて、好ましくは静脈切開、最も好ましくはセルジンガー法によって、静脈に挿入され得る。これらの技法は、当業者には既知の手技である。
【００８９】
一度ＶＡＳのカテーテルセクションの挿入部位が決まると、様々な専用のトンネル作成器具又は他の鈍的切開工具のいずれかを用いて、カテーテルセクション挿入部位から所望のグラフトセクション取り付け部位まで皮下経路を作成することができる。続いて、ＶＡＳシステムを皮下経路に通して、グラフトセクションを所望の部位に取り付ける。特にＶＡＳデバイスが単体設計である場合、ＶＡＳの挿入部位と取り付け部位との間に１つの途切れない皮下経路を作成することができる。選択された部位、患者の特定の解剖学的構造、所望の皮下経路のくねり具合、及び／又はＶＡＳのモジュール性に応じて、皮下トンネル作成を行いやすくするため及び／又はＶＡＳの1つ又は複数のセクションを経路に沿って通しやすくするために、皮下経路に沿って1つ又は複数の中間表面アクセス部位を作成することが望ましい場合がある。中間表面アクセス部位の使用は、多セクションＶＡＳを植え込む場合に特に望ましいが、必須ではない。ＶＡＳの個々のセクションは、皮下経路の各セクションに沿って個別に植え込んでから、中間表面アクセス点で導管コネクタ又は他の構造を介して取り付けた後で皮下に埋め込んでもよい。
【００９０】
図２３Ａ〜図２３Ｆを参照すると、本発明の一実施形態では、患者は通常通り滅菌的に準備されドレープで覆われる。局所麻酔又は全身麻酔が施される。図２３Ａでは、患者の上腕動脈を触診して、終端アクセス部位１６４をマーキングする。解剖学的ランドマーク及び／又は超音波等の放射線造影での可視化を用いて、内頸（ＩＪ）静脈の位置が特定されてＩＪ静脈への初期アクセス部位１６６を選択する。ガイドワイヤをＩＪ静脈に挿入してから、ダイレータをガイドワイヤの上から通して、ＩＪ静脈にイントロデューサを挿入しやすくする。皮膚及び／又は皮下組織がダイレータの挿入に対して過度の抵抗を生む場合、ガイドワイヤ挿入部位で小型メス切開が必要であり得る。ダイレータを抜去し、イントロデューサ１６８をガイドワイヤの上からＩＪ静脈に挿入する。イントロデューサ１６８は、標準タイプのイントロデューサであっても特注タイプのイントロデューサであってもよい。続いて、ＶＡＳのカテーテルセクション１０６をイントロデューサに挿入し、ＩＪ静脈に通して上大静脈又は右心房に挿入する。カテーテルセクション１０６の遠位先端の位置を放射線造影で確認し、不適切な挿入により患者に肺虚脱が偶発的に生じていないかどうかを調べる。続いて、可能であればカテーテルセクションの近位端の上からイントロデューサ１６８を引き抜くことによって、又はピールアウェイイントロデューサが用いられた場合はイントロデューサを裂断することによって、イントロデューサを抜去する。
【００９１】
図２３Ｂでは、続いて、初期アクセス部位を通して皮下空間に外科用ロッド１７０を挿入する。ロッド１７０は、肩前方に向かって皮下トンネルを作成するのに用いられる。他の実施形態では、皮下トンネル作成及びＶＡＳ部の植え込みは、ほぼ同時に行うことができる。肩前方に達すると、メスを用いてロッド１７０への中間アクセス部位１７２を作成する。図２３Ｃでは、ロッド１７０を初期アクセス部位１６６から抜去してから、カテーテルセクション１０６の近位端１７４を皮下経路に通して中間アクセス部位１７２から出
す。続いて、同じ外科用ロッド１７０又は異なるロッドを中間アクセス部位１７２に挿入して、マーキングされた上腕動脈部位に達するまで腕内で遠位方向に皮下トンネル作成を行うのに用いる。ロッドへの終端アクセス部位１６４を作成し、さらにこれを露出させて上腕動脈にアクセスする。図２３Ｄに示すように、ＶＡＳのグラフトセクション１０２の吻合端１７１は上腕動脈に取り付けられる。代替的に、吻合は、グラフトセクション１０２が皮下に配置された後で行ってもよい。次に図２３Ｅを参照すると、導管コネクタ１８０が予め取り付けられているグラフトセクション１０２のコネクタ端１７８を、終端アクセス部位１６４から中間アクセス部位１７２まで通す。一体型のストレインリリーフ構造を有するコネクタスリーブを、カテーテルセクション１７２の近位端１７０の上に通すことができる。初期アクセス部位１６６及び終端アクセス部位１６４に冗長な導管がないかどうかを調べ、必要であれば中間アクセス部位１７２から緩みのないように引っ張る。カテーテルセクション１０６の近位端１７４は、所望の長さにトリミングされる。カテーテルセクションのトリミングされた端において、約０．５ｃｍ〜約１ｃｍのナイロン巻線断片を分離して切り取る。カテーテルセクション１０６の近位端１７４を、グラフトセクション１０２の予め取り付けられている導管コネクタ１８０にはめる。カテーテルセクション１０６を圧着リングによって導管コネクタ１８０に固定し、コネクタスリーブを導管コネクタの上に被せる。グラフトセクション１０２の遠位端１７８及びカテーテルセクション１０６の近位端１７４に取り付けられた導管コネクタ１８０の露出部分は、図２３Ｆに示すように、グラフト端から引き出すか又は中間アクセス点１７２から皮下空間に押し込む。ＶＡＳ１００を通る流れは、触診によって、又は好ましくは超音波及び／又は血管造影によって再確認される。３つのアクセス部位１６４、１６６、１７２を縫合して閉じる。続いて、植え込まれたＶＡＳ１００に血管透析針でアクセスして血管透析を行う。
【００９２】
図３７Ａ〜図３７Ｅに示す本発明の好適な一実施形態では、患者に全身麻酔をかけ、患者の腕にグラフト経路をマーキングする。手術部位の準備をし、滅菌してドレープで覆う。内頸静脈の下方部分にアクセスするために、首に切開部１６６を形成する。小型ワイヤをアクセス部位１６６に挿入する。小型ワイヤを中型イントロデューサセット（約５Ｆ〜約１４Ｆ）と入れ替えし、ワイヤを抜去する。静脈は、血管造影によって評価することができ、カテーテルの前進を妨げる可能性がある狭窄が確認された場合、血管形成術を用いて静脈の内腔を拡大することができる。より大きなワイヤを中型イントロデューサに挿入する。中型イントロデューサを２０Ｆイントロデューサと入れ替える。カテーテル挿入時に空気が導入される傾向を減らすために、ダイレータの抜去前に患者をトレンデレンブルグ体位にすることが好ましい。ダイレータ及びクランプイントロデューサを抜去し、イントロデューサを指で閉じる。カテーテル１０６にヘパリン化生理食塩水を充填し、クランプしてイントロデューサに挿入する。カテーテルの挿入中は任意にベンチレータを止めて、空気が導入される傾向を減らすことができる。図３７Ａに示すように、カテーテル１０６をＩＪ内に残したままイントロデューサを裂断する。「クリスマスツリー」弁又は非外傷性クランプ（好ましくはフォガーティクランプ）を用いて、カテーテル内での血液の逆流を止めることができる。患者はトレンデレンブルグ体位から元に戻すことができる。カテーテル先端の位置が近位から中位の右心房（ＲＡ）の位置にあるかどうかをＸ線透視法によって調べ、必要であれば調整する。図３７Ｂに示すように、カテーテルを皮下に通すために、デルタ胸部切開部（delta-pectoral incision）１７２を形成する。続いて、カテーテル１０６を、胸鎖乳突筋の上に滑らかに送り込むことによってデルタ胸部切開部１７２に通す。カテーテル１０６の特徴に応じて、場合によっては、キンクを回避するために約２．５ｃｍより小さい直径を有するカテーテル１０６に曲がりを形成しないように注意を払わなければならない。カテーテル１０６のナイロンフィラメントを緩め、デルタ胸部切開部１７２の外側の約1インチを残すようにカテーテル１０６を切断する。コネクタ２の鉤の長さと比較して適当な量のナイロン巻線を取り外す。コネクタスリーブ１５６（花形端を先に）及び圧着リングを、用いられる特定の固定機構に応じて、通常はこの順でカテーテルに被せる。図３７Ｃに示すように、グラフト１０２に予め取り付けられている
コネクタ２を、続いてカテーテル１０６に取り付け、圧着リングを用いてカテーテル１０６をコネクタ２に固定する。接続を検査して完全性を確かめる。コネクタスリーブ１５６は、露出した金属面の全部ではないとしてもほとんどに被せられる。上腕動脈を露出させるために上腕切開部１６４を形成する。補助切開部１６５を上腕切開部位１６４の側方に形成する。グラフト１０２を、腕の外側面に達するまでデルタ胸部部位１７２又はコネクタ切開部位から下外側方向に通す。これは、表在化されているとともに二頭筋の側方にあることが好ましいが、必須ではない。トンネリングを、補助切開部位１６５に達するまで下方に続ける。続いて、補助部位１６５から上腕部位１６４までのトンネルはその後、肘のすぐ近くに「Ｊ字形」構成１６７の短い上腕ループを作成する。続いて、グラフトを上腕の内側面に沿って上腕切開部位１６４まで頭側に通す。好ましくは、グラフト１０２は、広い（spatulated）吻合の造設を可能にするために上腕動脈に平行であるべきである。グラフト１０２の両端１７１、１７８が同じ方向に向いているかどうかを調べ、カテーテル１０６が近位ＲＡから移動していないことを確認するために、配向線又はマークを調べる。グラフト１０２に十分な遊びがあるかどうかを調べる。続いて、グラフトを傾斜角で切断し、上腕動脈の長軸に沿って動脈切開を行うことによって、平行な端側吻合を造設する。これは、吻合部位で生じる乱流を少なくするとともに吻合にあまり応力をかけない傾向があり得るため、有利であり得る。続いて、図３７Ｅに示すように、動脈とグラフトとの吻合を当業者に既知のように行う。シャントによるスチール症候群が生じているかどうかを調べるために、右下腕及び手のドップラースキャンを行った後で閉じることができる。ＶＡＳの長さに沿ったバックフィリング（back-filling）によって、吻合を血管造影で調べる。被験者の腕が移動したときのＲＡ及びＶＡＳの先端留置の完全性も調べることができる。開存性及び大きな曲げ又はキンクの有無も調べる。切開部を閉じてドレッシングする。
【００９３】
上述の実施形態は、内頸静脈及び上腕動脈をグラフトシステムの挿入部位及び取り付け部位としてそれぞれ利用するが、当業者であれば、他の挿入部位及び取り付け部位を用いてもよく、上述されていることを理解するであろう。例えば、本発明とともに用いることができる他の動脈としては、限定はされないが、尺骨動脈、橈骨動脈、大腿動脈、脛骨動脈、大動脈、膝窩動脈、及び鎖骨下動脈が挙げられる。他の静脈取り付け部位は、橈側皮静脈、尺側皮静脈、肘正中皮静脈、膝窩静脈、鎖骨下静脈、外頸静脈、大腿静脈、伏在静脈、下大静脈、及び上大静脈に位置付けられてもよい。デバイスの植え込みを、ほぼ直線状の構成又はループ構成でグラフトシステムを構成するように変えてもよく、本発明の挿入部位及び取り付け部位は、体上で近接している必要はないことも意図される。例えば、デバイスの取り付け及び挿入は、膝窩動脈及び大腿静脈でそれぞれ行ってもよく、又は大腿動脈から膝窩静脈でそれぞれ行ってもよい。
【００９４】
６．血管アクセスシステムの植え込み用のカテーテルインサート
本発明の一部の実施形態では、ＶＡＳを血管系に挿入するのに専用の送達デバイスが意図される。特定の一実施形態では、カテーテル用のインサートにより、カテーテル自体がダイレータになることができる。インサートは、ＶＡＳの植え込み後に抜去される。図２４Ａ〜図２４Ｉを参照すると、ＶＡＳのカテーテルセクションには斜縁を有する遠位端１８２が設けられる。図２４Ｂに示すように、ガイドワイヤ内腔１８８を有するインサートシャフト１８６、膨張バルーン内腔（図示せず）、膨張バルーンポート１９０、ガイドワイヤ１９２、遠位テーパ先端１９４、膨張バルーン１９６、内部シール１９８、近位シール２００、及び充填用シリンジ２０２を備える、カテーテルインサートデバイス１８４が提供される。図２４Ｃでは、カテーテルインサートデバイス１８４をカテーテル１０６に挿入し、膨張バルーン１９６を膨張させて、斜先端１８２においてカテーテル内腔２０４を好ましくは封鎖する。図２４Ｄでは、カテーテル１０６及びカテーテルインサート１８４を、上述のアクセス方法のいずれかによって静脈２０６の壁に進ませる。図２４Ｅを参照すると、カテーテルインサートデバイス１８４を収容したカテーテル内腔２０４に生理
食塩水又は他の生体適合性流体を充填し、ガイドワイヤ１９２を静脈に挿入する。図２４Ｆでは、続いて、ガイドワイヤ１９２の上からカテーテルセクション１０６及びカテーテルインサート１８４を静脈２０６に入れる。図２４Ｇでは、膨張バルーン１９６を収縮させる。図２４Ｈ及び図２４Ｉでは、カテーテルインサート１８４をカテーテルセクション１０６から引き抜きながらカテーテルセクション１０６をクランプ２１０で外部から圧縮して、カテーテルセクション１０６の近位端から血液が漏れるのを防止する。外部クランプ２１０は、カテーテルセクション１０６をＶＡＳの導管コネクタ又はグラフトセクションに接続する前に緩められる。当業者であれば、スロット付きテーパ状シリンダ２１２と、スロット付きテーパ状シリンダ２１２の内面に押し付けられると半径方向の拡張力を与えることによってスロット付きシリンダ２１２を半径方向に拡張させるプランジャロッド２１４とを備える、図２５Ａ及び図２５Ｂに示すような機械的拡張構造を含む多くの代替的なカテーテルインサート構造が可能であることを理解するであろう。
【００９５】
Ｃ．即時アクセス
本発明の一部の実施形態では、ＶＡＳは、成熟前にＶＡＳのグラフトセクションにアクセスすることに関連する出血の危険性を低減するか若しくはなくしつつ、又は一時的な透析アクセスを提供するためにさらなるカテーテルを挿入することなく、植え込み時に即座に血液透析アクセスを提供するように構成される。即時アクセス部位を、血液透析針が抜去されると自己シール材料又は他の構造を用いて出血を止める皮下針アクセス部位として設けることができる。即時アクセス部位は、皮膚から出るＶＡＳに取り付けられてＶＡＳへの外部アクセスを提供するテンポラリーカテーテルも備えることができ、これには血管透析アクセスを行うための皮膚の穿刺に関連する不快感をなくすというさらなる利益がある。本発明のこれら及び他の実施形態は、より詳細に後述する。これらの実施形態は、限定はされないが、様々なカテーテル、針アクセスポート、又は静脈内流体管路のいずれかを含む、ＶＡＳ以外の医療デバイスへの組み込みに適していてもよい。
【００９６】
１．即時アクセス材料
本発明の一実施形態では、グラフト又はカテーテル材料は、自己シール特性を有し得る。自己シールとは、概して、ＶＡＳ壁の少なくとも一部が針等の鋭利な器具で穿刺した後に再封する能力を有することを指す。自己シール特性を有する材料は、従来のグラフト材料とは対照的に、植え込み時に即時用いることができる。材料の漏れ特性を改善するための生物学的成熟プロセスは必要ない。自己シール材料は、血液透析針の抜去後のアクセス部位からの出血を止めるのに要する時間を減らすこともできる。さらに、この材料を用いて、ＶＡＳの他のセクションに、又は自己シール特性が有用であり得る他の医療製品に、即時アクセス部位を設けることもできる。即時アクセス材料は、ＶＡＳに沿ったいかなる場所に位置付けてもよい。本発明の一実施形態では、低デュロメータ材料を即時アクセス部位として用いてもよい。本発明の一実施形態では、低デュロメータ材料は、ショアＡスケールで約１０〜約３０、好ましくはショアＡスケールで約１０〜約２０の硬度を有する材料を含む。自己シール特性を有する他の構造は後述する。
【００９７】
ａ．残留圧縮応力
一実施形態では、自己シール導管材料は、種々の方向の歪みを加えながら、シリコーンを含むポリマーを導管材料の既存のチューブに吹き付けることによって作られる。自己シール材料は、血小板凝集に加えて、又はその代わりに、自己シールする機械的シール特性を提供する。一実施形態では、ＶＡＳは、残留応力コーティングの２つ以上の交互層を有する自己シール材料を含む。
【００９８】
図２０に示す特定の一実施形態では、導管材料は４つの層を含み、内層１３８は、導管材料１４０を軸方向に延伸し、導管材料にスプレーコーティングしてコーティングを硬化させてから、導管材料から張力を解放することによって形成される。第２の層１４２（内
層から）は、導管材料１４２をその軸を中心に捻り、スプレーコーティングして硬化させてから、トルクを解放することによって形成される。第３の層１４４は、前のステップから導管材料を引き継いで、その軸を中心に前のステップとは逆の方向に捻り、スプレーコーティングして硬化させてから、トルクを解放することによって形成される。第４の層１４６は、前のステップから製品を引き継いで、内圧で膨張させ、スプレーコーティングして硬化させてから、材料から圧力を解放することによって作成される。チューブが圧力によって細長くなるため、これは軸方向歪ももたらし得ることに留意されたい。さらなる歪みコーティング又は中性コーティングの第５の任意の層１４８を設けることもできる。さらなる層１４８は、一貫した外径を得るのに役立ち得る。
【００９９】
自己シールグラフト又はカテーテル材料の作成に関して一例を上述したが、当業者であれば、上記プロセスの多くのバリエーションを用いて自己シール導管材料を作成できることを理解するであろう。１つのバリエーションは、材料を膨張させ延伸して薄壁にして、浸漬又は吹き付けによって壁にポリマーを塗布することによって、グラフト材料に残留応力を与えることである。最終チューブにおける円周方向及び／又は軸方向の応力の量は、膨張又は軸方向延伸の量を調整することによって個別に制御することができる。また、上記ステップは異なる順序で行ってもよく、且つ／又は１つ又は複数のステップを繰り返すか又は省いてもよい。他のバリエーションは、既存のチューブを用いずにマンドレルに吹き付けを行うこと、又は１つ又は複数のステップで（圧縮フープ応力を与えるために）導管材料を裏返しにすることを含む。
【０１００】
ｂ．開放多孔質構造
本発明の別の実施形態では、ＶＡＳの自己シール部分は、ＶＡＳカテーテル又はグラフトの壁に多孔質構造（例えば、Possis Medical製のＰｅｒｍａ−Ｓｅａｌ、又はThoratec製のＶｅｃｔｒａと同様の材料）を備える。このデバイスにおける血液漏出に対する抵抗は、血液凝固を促すために大きな表面積を提供する多孔質壁設計から得られる。さらに、多孔質設計は、針が壁内に数時間残された後でより速やかに回復することができる。カテーテルの外面は、さらにシールしやすくするために、またより重要なことには感染の可能性を最低限に抑えるために、組織の内部成長を促すように多孔質であることが好ましい。
【０１０１】
ｃ．壁内ゲル
本発明の別の実施形態では、自己シール材料は、ＶＡＳの壁領域内に１つ又は複数の軟質ゲル内層を含む。壁領域及びゲル層は針で穿刺可能である。針を抜去すると、ゲルは柔軟な半ゼラチン状であるため、針経路をシールする。広範な材料を用いることができ、特定の一実施形態は、Ezakiの米国特許第５，９０４，９６７号に記載されている。別の材料分類は、
６５％−ジメチルシロキサン、
１７％−シリカ、
９％−チクソトロールＳＴ（Thixotrol ST）、
４％−ポリジメチルシロキサン、
１％−デカメチルシクロペンタシロキサン、
１％−グリセリン、
１％−二酸化チタン
の組成を有するオルガノシロキサンポリマーである。
【０１０２】
２．改良型アクセスポート
図２１を参照すると、本発明の一部の実施形態は、上述のような自己シール材料１５２の層又はウレタン等の当該技術分野で既知の他の自己シール材料を有するアクセスポート１５０を備える。アクセスポート１５０は、手術後にＶＡＳ１００のグラフトセクション１０２が成熟又は治癒するのを待つ必要なく（血液透析を行うために）血流に針１５４が
アクセスできるようにする。ポート１５０は、針１５４で何回も（好ましくは、１ヶ月の血液透析に十分である少なくとも約１２〜１５回）アクセスすることができるように作られる。針１５４をアクセスポート１５０から抜去すると、材料１５２は自己シールして出血及び血腫形成を防止する。アクセスポート１５０は、皮下にあり、自己シール材料１５２の層を通して血液透析針１５４によってアクセス可能である。アクセスポート１５０は、Ｘ線又は超音波により可視化したときに高い放射線不透過性を与えるように構成され得る。アクセスポートの他の構成は、Squitieriの米国特許第６，１０２，８８４号及びTrooskinの米国特許第５，６４７，８５５号に開示されている。
【０１０３】
ａ．針経路をシールする圧縮材料を有するコネクタポート
一実施形態では、アクセスポートは、コネクタに組み込まれた上述のような圧縮材料の層、又は他の何らかのタイプの自己シール構造を備える。圧縮材料は、針が抜去されると針経路を閉じる。好適な実施形態は、ポート本体に入れられると物理的に圧縮するシリコーン又はウレタン等のエラストマーを用いる。
【０１０４】
ｂ．針作動式逆止弁
別の実施形態では、図３６に示すように、逆止弁が導管コネクタに組み込まれ、針をコネクタに挿入することによって作動される。シリコーン又はウレタン等の付勢式材料フラップ３０４を用いて、針３０４又は他のアクセスデバイスを挿入すると開かれる、血液流路に通じる常閉型開口を設けることができる。針３０６を抜去すると、付勢式フラップ３０４は、孔を覆うか又はシールすることができるように付勢を開始する。コネクタは、針又はアクセスデバイスを正しいコネクタの場所に案内する手段を組み込むことが好ましい。これは、ファンネル形、及び／又は透析技師がコネクタの位置を特定してコネクタにアクセスするのを補助するために皮膚を通して触診することができる特徴を備え得る。
【０１０５】
３．血管アクセスシステムの一時的アクセス
ａ．テンポラリー（引き抜き又は引き裂き）カテーテル
「一時的」とは、短期間（約９０日以内であるが通常は約１ヶ月以内）用いられ、その後廃棄又は抜去しやすくするように構成されるカテーテルを指す。このようなデバイスは、限られた使用後に廃棄又は抜去されることが見込まれる以外は、現在の血液透析カテーテルと同じように用いることができる。テンポラリーカテーテル及びＶＡＳの両方を１つの手順で植え込むことができるが、後で必要がなくなったときに分離又は切断することができるように、テンポラリーカテーテルをＶＡＳを永久的部分と接続してもよく、又はテンポラリーカテーテルにＶＡＳの永久的部分を形成してもよい。一部の実施形態では、図２６に示すように、テンポラリーカテーテル２１６は、使用時に皮膚を穿刺する必要をなくすために皮膚から突出している。したがって、テンポラリーカテーテル２１６の１つの利点は、（現在の即時穿刺グラフトで感じるような）手術直後の針穿刺に関連する激痛を伴わずに、ＶＡＳ１００の外科的植え込み直後に透析を行うことを可能にすることである。限られた期間後にカテーテルを廃棄又は抜去することで考えられる別の利点は、感染の可能性、特に血液透析カテーテルの長期使用に関連する危険性及び／又は皮膚から延出する血管アクセスに関連する危険性を低減することであろう。２つ以上のテンポラリーカテーテルを設けてもよい。
【０１０６】
一実施形態では、テンポラリーカテーテル２１６は、ＶＡＳ１００のコネクタ２１８に取り付けられる、少なくとも１つの内腔、好ましくは少なくとも２つの内腔を有する導管を備える。他の実施形態では、テンポラリーカテーテルは、ＶＡＳ１００の他の場所に取り付けられてもよい。内腔が１つの場合、テンポラリーカテーテルデバイスから注入及び採血が行われ得るが、再循環のため透析が比較的困難である。内腔が２つ以上の場合、ＶＡＳ１００のグラフトセクション１０２の治癒中（通常は約１ヶ月未満）にテンポラリーカテーテルを通して透析を行うことができる。グラフトセクション１０２が治癒し、患者
がＶＡＳ１００によって透析を受けることができるようになると、テンポラリーカテーテル２１６は、テンポラリーカテーテルデバイス２１６の少なくとも一部を抜去することによって使用不可能にされる。皮膚から出ているカテーテルは、皮下グラフトよりも高い長期感染率を有するため、テンポラリーカテーテル２１６を使用不可能にすることが望ましい。テンポラリーカテーテルは、感染率を低減するために、出口部位付近にダクロンカフを任意に有することができる。
【０１０７】
ｉ．接合部で圧縮材料を用いるシール
図２７Ａ及び図２７Ｂを参照すると、本発明の一実施形態では、圧縮材料２２０が導管コネクタ２１８に組み込まれ、テンポラリーカテーテル２１６は製造の時点でコネクタ２１８に取り付けられる。テンポラリーカテーテルは、約９０日以内の間、好ましくは約１ヶ月未満の間用いられ、その後、現在の血液透析カテーテルを抜去するのと同様にして抜去され、つまりカテーテルが皮膚から出る部位から引き抜かれる。図２７Ｂに示すように、カテーテル２１６をコネクタ部位から引き抜くと、コネクタ２１８の圧縮材料２２０は、カテーテル２１６を抜去した孔をシールする。
【０１０８】
ｉｉ．接合部でフラップを用いるシール
代替的に、テンポラリーカテーテルを抜去したときにコネクタの孔を封鎖するのに圧縮材料を用いる代わりに、図３６に示すような針アクセス逆止弁と同様の付勢式材料フラップが、テンポラリーカテーテル又は他のアクセスデバイスに係合すると血液流路に通じる開口を提供するようになっていてもよい。テンポラリーカテーテルを抜去すると、付勢式フラップは、孔を覆うか又はシールすることができるように付勢を開始する。
【０１０９】
ｉｉｉ．接合部の機械弁
別の代替的な実施形態は、テンポラリーカテーテルを抜去したときにコネクタの孔をシールするフラップの代わりに、機械弁を備える。特定の一例は、ＶＡＳの導管コネクタ又は他のセクションに設置される自動閉鎖弁を用いて作られる。テンポラリーカテーテルは、抜去されるまで自己シール接続機構にはまり込んでこれを抑制する。
【０１１０】
図２８Ａ及び図２８Ｂを参照すると、コネクタ２２２の中央ハブを用いて、一組の機械弁２２４、２２６を収容することができる。一方の弁は出口２２４であり、他方の弁は入口２２６である。この実施形態は、図２８Ａ及び図２８Ｂにそれぞれ示すように開位置と閉位置との間で、内部通路２２９、２３１に沿ってピストン２２８、２３０を移動させるように差圧を生成することを伴う。これらのピストン２２８、２３０は、平衡位置でばね２３２、２３４に接続され得る。図２８Ｂに示す静止又は閉位置では、ピストンヘッド２２８、２３０は、上記コネクタ２２２の内面２３６と同一平面上であり、ピストン導管２３３、２３５は、入口導管及び出口導管２３７、２３９と位置がずれている。接続された管路２４１、２４３から加圧及び／又は減圧が行われると、ピストン２２８、２３０は静止位置から開位置に移動して、ピストン導管２３３、２３５を入口導管及び出口導管２３７、２３９と整列させ、流れを開始させることができる。加圧及び／又は減圧が遮断されると、ピストン２２８、２３０は静止位置に戻って流れを阻止する。一部のさらなる実施形態では、コネクタ２２２の中間部分２４７を通る流れを減らすか又はなくすために、ピストンの一方又は両方をコネクタの内腔２４５内に突出するように構成してもよい。これは、透析中の血液の再循環を防止するか又はなくす（すなわち、血液がテンポラリーカテーテルの出口ポートからテンポラリーカテーテルの入口に直接流入するのを防止する）のに役立つため望ましい場合がある。
【０１１１】
ｉｖ．ポジティブロック止め部を有するインサートプラグでのシール
別の代替的な実施形態では、テンポラリーカテーテルは、コネクタとは完全に別個のものであり得る。プラグがテンポラリーカテーテルに挿入されて、コネクタの孔（複数可）
をシールするために所定位置にロックされる。
【０１１２】
ｂ．廃棄カテーテルセクション
ｉ．ポジティブロック止め部を有するプラグ／マンドレルを用いた内腔のシール
図２９Ａ〜図２９Ｃを参照すると、一実施形態では、コネクタ２２２の孔をシールするために、プラグ２３８がテンポラリーカテーテル２１６に挿入されて所定位置にロックされる。プラグ２３８は、コネクタ２２２の内腔２３６と、又は血栓の形成及び最終的なデバイスの閉塞につながる恐れのある乱流を引き起こすであろう鋭い縁、隆起、孔、又は他の表面凹凸を最小にする場所と、ほぼ同一平面上になるように構成され得る。この実施形態では、テンポラリーカテーテル２１６の皮下部分は、所定位置に留まっているため、プラグ２３８の一部はカテーテル２１６内に留まることができる。一部の実施形態では、図２９Ｃに示すように、１つ又は複数の相補的な移動止め／突起２４０、２４２を設けて、コネクタ２２２の内腔表面２３６とのプラグ２３８の相対位置をさらに制御することができる。
【０１１３】
ｉｉ．内腔へのシーリングコンパウンドの注入
本発明の一実施形態では、凝固能力を有する材料を用いて内腔を塞ぐことができる。セメント、エポキシ、及びポリマー等、用いることができる材料はいくつかある。好適な材料は、Micro Therapeutics, Inc.製のＯｎｙｘ（登録商標）である。Ｏｎｙｘ（登録商標）は、Ｘ線透視又は他のタイプの可視化によって内腔に注入することができる液体塞栓材料である。この材料は、血流と接触すると、沈降反応によって平滑面を形成して固体になる（例えば、ＤＭＳＯが血中の水と置き換わる）。より具体的には、Ｏｎｙｘ（登録商標）は、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）中に溶解したエチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）の液体混合物である。微粉化されたタンタル粉末を、液体ポリマー／ＤＭＳＯ混合物中に懸濁してＸ線造影により可視化する。Ｏｎｙｘ材料は、Ｘ線透視制御下でカテーテル内腔を充填するために液相で送達される。血液（又は体液）と接触すると、溶媒（ＤＭＳＯ）は急速に拡散して、軟質の放射線不透過ポリマー材料の生体位での（in situ）沈降を引き起こす。内腔が充填されて充填材料が凝固した後、テンポラリーカテーテルは、皮下にあるように切断することができる。（ＭＴＩのＯｎｙｘ（登録商標）液体塞栓システムの臨床的検討は、http://www.fda.gov/ohrms/dockets/ac/03/briefing/3975b1-02-clinical-review.pdfで入手可能。２００５年８月２９日アクセス）。
【０１１４】
ｉｉｉ．近位端のみでの内腔の閉塞
別の実施形態では、テンポラリーカテーテル２１６の近位端は、プラグ、クランプ、巻線、縫合糸、又は他の方法を用いてシールされ、テンポラリーカテーテル２１６は皮下で切断される。テンポラリーカテーテル２１６は、シールしてから切断してもよく、又は切断してからシールしてもよい。この方法の欠点は、コネクタ内のテンポラリーカテーテルが終端する場所に、急激な遷移、及びうっ血が起こるブラインドエンドがあるため乱流が生じる可能性があることである。
【０１１５】
図３０Ａに示す特定の一実施形態では、テンポラリーカテーテル２１６及びコネクタ２が相補的なロック／ラッチ機構を形成することにより、テンポラリーカテーテル２１６の端２４４は、金属又はプラスチックである硬質材料と、付勢式スプリットリング２４８を収容する凹部２４６とを備え、導管コネクタの壁２５４の継手内腔２５２とはまり合う（interfacing）ことが可能である。図３０Ｂに示すように、継手内腔２５２は、相補的な溝２５０を有するように構成されることにより、テンポラリーカテーテル２１６が継手内腔２５２に完全に挿入されると、付勢式スプリットリング２４８が溝２５０に嵌まり込んでテンポラリーカテーテル２１６を導管コネクタの継手内腔２５２内にロックする。代替的な一実施形態では、凹部及び付勢式スプリットリングは継手内腔内に配置することができ、テンポラリーカテーテル２１６の端２４４は相補的な溝を有する。当業者であれば、
限定はされないが、付勢式突出プロング及びねじ付き回転インタフェースを含む、様々な他の固定構造のいずれを用いることもできることを理解するであろう。
【０１１６】
テンポラリーカテーテル２１６が必要なくなると、テンポラリーカテーテル２１６に栓又は充填物を詰めて、その近位端２４４付近で切断することができる。テンポラリーカテーテル２１６を切断することによって、患者内に残っている異物の量が減り、これによってさらに、感染、免疫系反応、及び／又はコスメティック効果の危険性を低減することができる。
【０１１７】
図３０Ｂを参照すると、挿入止め部２５８及び表面に沿った１つ又は複数の傾斜縁２６０を有するプラグ２５６が、テンポラリーカテーテル２１６の内腔２６２に挿入される。プラグ２５６の傾斜縁２６０は、プラグ２５６が後退して抜けないようにする抵抗を提供し、挿入止め部２５８は、プラグ２５６がコネクタの壁２５４を超えて突出しすぎることなくテンポラリーカテーテル２１６の端２４４内に着座するようにする。プラグ２５６は、後退可能なブレード２６６を有するカテーテルカッタ２６４を用いてテンポラリーカテーテル２１６に挿入される。カテーテルカッタ２６４は、プラグ２５６をカテーテル内腔２６２に押し込むために用いられる。プラグ２５６が所定位置にくると、後退可能なブレード２６６をカテーテルカッタ２６４から延ばし、カテーテルカッタ２６４を、テンポラリーカテーテル２１６の少なくとも一部をその端２４４から切断するように回転させるか又は他の方法で操作する。後退可能なブレード２６６を後退させ、テンポラリーカテーテル２１６の分離された部分をカテーテルカッタ２６４とともに患者から抜去する。テンポラリーカテーテル２１６の端２４４及びプラグ２５６は、コネクタの壁２５４の継手内腔２５２内に残っており、そこから血液が漏出しないようにシールする。
【０１１８】
ｃ．一時的アクセスの埋め込み
一時的アクセス構造を有するＶＡＳの埋め込みの一実施形態では、ＶＡＳのカテーテルセクションの通路を最初にトンネル作成し、ＶＡＳの予め接続されているグラフトセクションの通路を次にトンネル作成し、続いて中間アクセス部位からテンポラリーカテーテル出口部位までの通路をトンネル作成することが好ましい。主要ＶＡＳアセンブリの感染の危険性を低減するために、テンポラリーカテーテルは、カテーテルセクションがグラフトセクションに取り付けられる中間アクセス部位から直接突出するのではなく、トンネル作成された出口部位に位置付けられることが好ましい。コネクタとテンポラリーカテーテルが体外に出る皮膚部位との間の距離を長くすることによって、コネクタの感染が低減する。テンポラリーカテーテルを胸部からコネクタまで通した後、上記に開示した実施形態で説明したように、カテーテルをコネクタ内にロック又はラッチする。テンポラリーカテーテルは、コネクタから出口部位まで通すこともできる。
【０１１９】
Ｄ．流量制御
通常、血液透析アクセスのためにＡＶシャントを用いる場合、血液は動脈から直接採取して静脈にシャントする。シャントを通る流れは、透析回路が必要とするよりも多くの血流がシャント内にあるように十分に多い必要があり、そうでなければすでに透析された血液の再循環がシステム内で生じて透析効率を低下させる。したがって、透析の場合、シャント内では高流量が望ましい。他方、高流量は患者にとって有害である可能性がある。シャント血液は、体内組織の潅流に利用できない。体は、心拍出量を増やすことによって組織潅流の低下を補償しようとする。これは、心臓の仕事量を増加させることで高拍出性心不全を引き起こす可能性がある。シャントは、血液が動脈のシャントから出る地点よりも下での流量を不十分にすることにより、その地点よりも下の組織での潅流が不十分になる（under-perfusing）（スチール症候群）。理想的には、シャント内の流れは、透析中は高流量であり透析から次の透析までの間は低流量であるように制御すべきである。これを達成する１つの方法は、透析中に高流量を与え、続いて透析から次の透析までの間に低流
量を与えるように操作することができるシャントを造設することである。
【０１２０】
図３１Ａ〜図３１Ｄを参照すると、一実施形態では、ＶＡＳは、２区画変形可能管路を備える少なくとも１つの流量制御部２６８を含む。一方の区画はＶＡＳの血液流路２７０であり、他方の区画は流体の伸張可能なリザーバ２７２としての役割を果たす。リザーバ２７２は、柔軟な共通壁２７４をＶＡＳの血液流路２７０と共有する。リザーバ２７２が伸張されると、柔軟な共通壁２７４は、血液流路２７０を圧縮して断面積を縮めることにより、血液流路２７０内の血流を減らすことが可能である。開存性を維持し血栓症の危険性を低減するために、血液流路２７０内には常に或る程度の血流があることが一般的に好ましい。流量制御部２６８を用いるには、透析処置から次の透析処置までの間に流体をリザーバ２７２に注入して、セッションから次のセッションまでの間の血流を制限する。透析の時点で、流体をリザーバ２７２から抜き取ることで、血液流路２７０内の血流を増加させることができる。
【０１２１】
図３２Ａ及び図３２Ｂに示す本発明の代替的な一実施形態では、１つの内腔２７８が透析から次の透析までの間は遮断されるが、２つ以上の内腔２７８、２８０を透析中に利用可能である、多内腔管路２７６が提供される。この管路２７６は、内腔２７８が縮小構成に付勢された管路２７６を製造することによって形成されるが、血液透析中に供給される流量及び／又は圧力を増やすことによって拡大位置に拡張させることができる。別の代替的な実施形態では、流量制御は、ＶＡＳと一体化された機械クランプによって行うことができ、これは、皮膚を介して作動可能であり、透析が行われていないときにＶＡＳ内の流れを減らすように血液流路を少なくとも部分的に圧縮することが可能である。
【０１２２】
Ｅ．流量モニタリング
本発明の一実施形態では、ＶＡＳは、デバイスにおいて通常はカテーテルセクションに搭載される流量センサをさらに備える。流量センサは、透析ユニットにＶＡＳ内の流量を直接判定させるとともに、その流量が通例の透析を行うのに十分であることを確認させる。例えば、ＶＡＳ内の流量が少なすぎる場合、システム内で大量の再循環を伴って透析が行われることで、透析が不十分となる。透析中の流量減少のリアルタイム検出は、グラフトの閉塞を早期に示して、システムの停止を防止する予防措置を取る機会も与える。血流を測定することができる様々な方法が当該技術分野で既知である。理想的には、測定は非侵襲的であるべきであり、これは、測定デバイスからの電磁信号を用いてこのデバイスが問い合わせを行うことができる或る種の埋め込みセンサを意味する。これは、ペースメーカ及び植え込み式電子デバイスで行われる場合が多い。
【０１２３】
流量センサの一実施形態を図３３に示す。流量センサ２８２は、ＶＡＳの導管コネクタ又は別の領域の一部に収容することができる。流量センサ２８２の感知要素２８４は、限定はされないが、流量に応じた放熱（thermal, heat dissipation）、特定の入熱に対する温度上昇、デバイスの長さに沿った距離、計測オリフィスにわたる距離等の既知の距離にわたる圧力低下、衝撃圧力、流体剪断による壁応力、電磁流量、ドップラー流量、生理食塩水注入用センサ、又はこれらの任意の組み合わせを含む、当該技術分野で既知の様々な方法のいずれかに基づくことができる。当業者であれば、多くの流量センサ設計を用いることもできることを理解するであろう。
【０１２４】
流量感知要素２８４は、ＶＡＳの壁内にあり得るか又はＶＡＳの壁に取り付け可能な別個のハウジング内にあり得る、種々の付加的な電子部品２８６に取り付けられる。これはさらに、カテーテルの壁内又は別個のハウジング内に埋め込まれるアンテナ２８８に接続される。アンテナ２８８を用いて、流量センサ２８２から外部受信機２９０にデータを送信することができ、また好ましくは外部電源からデバイスに電力供給することができる。他の実施形態では、部品間の無線伝送の代わりに、又はこれに加えて、体外からアクセス
可能な有線接続を流量センサから提供してもよい。
【０１２５】
血流の測定は、直接、又はより典型的には間接的に行うことができる。本発明の好適な一実施形態では、カテーテルの２つ（又はそれ以上）の場所の間の差圧を測定して、流量を計算する。カテーテル内の流れは、ポアズイユの式、すなわち
Ｑ＝ΔＰπｒ4／８ηｌ
によって概算される。式中、Ｑは流量、ΔＰは差圧、ｒはカテーテル内腔の半径、ηは粘度、ｌは圧力測定点間の距離である。この式は、流量がカテーテルの半径によって大きく左右されることを示す。しかしながら、カテーテルは、グラフトよりも比較的抗血栓形成性であるため、カテーテルの半径が一定のままであると仮定して流量を概算することができる。好適な実施形態では、ＶＡＳの流量モニタリング部品は、外部部品及び内部部品を含む。
【０１２６】
一実施形態では、外部部品は、電源、送信機、受信機、信号プロセッサ、及び流量表示器を含む。ＶＡＳ流量モニタは、標準的な壁コンセントからの電気又は電池によって電力供給することができる。標準的な壁コンセント電源を用いる場合、電源は、他の部品の要件に合わせて電圧を調節する。電源は、外部デバイス及び内部デバイスの両方の電力供給に用いることができる。送信機は、アンテナ及び無線周波数（ＲＦ）信号を送る同調回路を備える。ＲＦ信号は、植え込みデバイスに電力を伝えるために、植え込みデバイスとの結合を最適にするように同調される。受信機も外部部品に収容される。受信機は、流量モニタの植え込み部分から流量信号を受け取る。このアンテナは、植え込みデバイスの出力信号と受信を最適にするように同調される。好ましくは、送信機及び受信機は同じアンテナを用いる。信号プロセッサは、受信機からの信号を得て、信号を解析して流量を判定し、流量を電子形式に変換するため、流量表示器によって流量を表示することができる。電子信号を即座に表示できる形式に変換する電子回路は既知である。信号解析のさらなる詳細は後述する。本発明の他の実施形態では、流量情報は電子形式に変換されず、その代わりに校正されたアナログディスプレイで表示される。したがって、流量表示器は、流量値の表示を提供する標準的なデジタル又はアナログ表示器であり得る。
【０１２７】
流量モニタの内部部品又は植え込み部品は、受信機、流量感知ユニット、信号プロセッサ、及び送信機を含む。受信機は、外部デバイスからＲＦ信号を受け取り、これを用いて、植え込みデバイス内の他の部品を動作させるために電力を供給する。アンテナの好適な形状は、カテーテル壁に埋め込まれたコイルである。流量感知ユニットの好適な実施形態は、カテーテルの壁に埋め込まれた一連の個々の圧力変換器である。カテーテルは通常、グラフトよりも血栓形成性が大幅に低い材料（例えばシリコーン）でできており、したがってカテーテルの直径は一定のままであると仮定できるため、一部の実施形態では、変換器はグラフト（ｅＰＴＦＥ）よりもむしろカテーテルに埋め込まれる。１つの群の圧力変換器は、カテーテルの一部からカテーテルの別の部分までの圧力低下を測定するために既知の距離だけ別の群の変換器から離される。一実施形態では、各群の圧力変換器は１つの変換器であるが、他の実施形態では、より正確な測定値を得るために平均化できるように、１つ又は複数の群それぞれが円周に沿って離間した少なくとも２つの変換器を含む。円周に沿って複数の変換器を有する圧力変換器群は、カテーテルの曲げ又は他の局所的なバイアス因子によって生じ得る局所的な圧力変動を補償することができる。
【０１２８】
種々のタイプの圧力変換器が本発明では意図されるが、最も一般的なものの１つは、歪みゲージ変換器である。電気信号への圧力の変換は、圧力変換器のダイヤフラムに結合されてホイートストンブリッジ構成に配線された歪みゲージの物理的変形によって行われる。圧力変換器に加えられる圧力がダイヤフラムを撓ませて、ゲージに歪みを加える。歪みは、圧力に比例して電気抵抗変化をもたらす。歪みゲージは、シリコーン又はウレタン等の薄い可撓性の生態適合性材料で覆われ、最高感度を得るためにカテーテルの内面上に配
置され得る。
【０１２９】
植え込み可能な部品の信号プロセッサは、変換器のそれぞれから信号を得て、好適な実施形態では、送信機によって送信させるように各信号を増幅、符号化、及び多重化することで、外部部品は、個々の変換器それぞれからの読み取り値を復号して識別することができる。電子部品は、外部システムによる解析のために、信号の時間依存情報（パルス波形）の全てを保存するように設計されることが好ましいであろう。
【０１３０】
別の実施形態では、パルス波形の時間的情報を用いてカテーテル内での血栓形成の可能性を評価して、流量の判定に役立てるために、圧力モニタリングシステムを用いることができる。例えば、カテーテルが患者内にある間にグラフトセクションに血栓が生じ始めた場合、カテーテル内の絶対圧力が低下し、変換器間の差圧も低下し、波形形状が抵抗性の低い形状に変化する（圧力波形が中心静脈系の波形に近く見える）。流量モニタリングシステムの外部部品は、この情報を解析して流量を判定する。他方、カテーテルに血栓が形成し始めて流れが遅くなった場合、波形形状は流量の減少に伴って抵抗性を高め続ける。さらに、流量が減少するにつれて、差圧は上昇し絶対圧力は低下する。これは、差圧が閾値に達するまで生じ、閾値に達した時点で両方の圧力は流量の減少に伴って低下する。送信機は、電子部品によって駆動され、受信機アンテナを用いてＲＦ信号を外部デバイスに送ることが好ましい。
【０１３１】
本発明は、その実施形態を参照して特に図示し説明してきたが、本発明の範囲から逸脱することなく形態及び詳細に種々の変更を加えることができることは、当業者には理解されるであろう。上述の実施形態全てに関して、方法のステップを順次行う必要はない。さらに、上記で行った向き又は方向への言及はいずれも、説明の便宜のみを意図しており、本発明の範囲をいかなる特定の向き又は方向に限定することも意図されない。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１Ａ】コネクタの一実施形態の概略断面図である。
【図１Ｂ】図１Ａのコネクタのコネクタ縁を示す図である。
【図１Ｃ】図１Ａのコネクタのコネクタ縁を示す図である。
【図２Ａ】コネクタシステムの一実施形態の分解図である。
【図２Ｂ】組み立てたときの図２Ａのコネクタシステムの断面図である。
【図３】ダブルテーパコネクタを備える本発明の一実施形態の概略図である。
【図４】圧縮スリーブを備える本発明の一実施形態の概略図である。
【図５】縫合糸固定スリーブを備える本発明の一実施形態の概略図である。
【図６】クラムシェル固定スリーブを備える本発明の一実施形態の概略図である。
【図７】グラフト及び／又はカテーテルをコネクタシステムに固定するクリップを備える本発明の一実施形態の概略図である。
【図８】コレット固定スリーブを備える本発明の一実施形態の概略図である。
【図９】圧縮リング固定スリーブを備える本発明の一実施形態の概略図である。
【図１０】コネクタ端の端に鉤を備える本発明の一実施形態の概略図である。
【図１１】縫合糸固定コネクタシステムを備える本発明の一実施形態の概略図である。
【図１２】２部品コネクタを備える本発明の一実施形態の概略図である。
【図１３】一体型カテーテル・コネクタ端を備える本発明の一実施形態の概略図である。
【図１４】予め接続された導管及びコネクタを備える一実施形態の立面図である。
【図１５】自己シール材料のアクセス領域を有する多部品血管アクセスシステムを備える、本発明の一実施形態の立面図である。
【図１６】経皮ポートを有する血管アクセスシステムの概略図である。
【図１７】キンク防止支持体を有するグラフトセクションの立面図である。
【図１８Ａ】補強材が埋め込まれたカテーテルセクションの一実施形態の概略立面図である。
【図１８Ｂ】補強材が埋め込まれたカテーテルセクションの一実施形態の概略断面図である。
【図１９Ａ】取り外し可能に結合されたフィラメントで補強されたカテーテルセクションの一実施形態の詳細立面図である。
【図１９Ｂ】取り外し可能に結合されたフィラメントで補強されたカテーテルセクションの一実施形態の詳細立面図であり、図１９Ａからのフィラメントの一部の取り外しを示す図である。
【図１９Ｃ】取り外し可能に結合されたフィラメントで補強されたカテーテルセクションの一実施形態の詳細立面図であり、コネクタにフィットさせる準備が整った図１９Ａ及び図１９Ｂのカテーテルセクションを示す図である。
【図２０】複数の層を備える自己シール導管の概略図である。
【図２１】アクセスポートの立面斜視図である。
【図２２Ａ】ストレインリリーフ構造の一実施形態の立面図である。
【図２２Ｂ】ストレインリリーフ構造の一実施形態の断面図である。
【図２３Ａ】２部血管アクセスシステムを植え込むための本発明の一実施形態の概略図である。
【図２３Ｂ】２部血管アクセスシステムを植え込むための本発明の一実施形態の概略図である。
【図２３Ｃ】２部血管アクセスシステムを植え込むための本発明の一実施形態の概略図である。
【図２３Ｄ】２部血管アクセスシステムを植え込むための本発明の一実施形態の概略図である。
【図２３Ｅ】２部血管アクセスシステムを植え込むための本発明の一実施形態の概略図である。
【図２３Ｆ】２部血管アクセスシステムを植え込むための本発明の一実施形態の概略図である。
【図２４Ａ】血管アクセスシステムのカテーテルセクションを血管に挿入するデバイスの一実施形態の概略断面図である。
【図２４Ｂ】血管アクセスシステムのカテーテルセクションを血管に挿入するデバイスの一実施形態の概略断面図である。
【図２４Ｃ】血管アクセスシステムのカテーテルセクションを血管に挿入するデバイスの一実施形態の概略断面図である。
【図２４Ｄ】血管アクセスシステムのカテーテルセクションを血管に挿入するデバイスの一実施形態の概略断面図である。
【図２４Ｅ】血管アクセスシステムのカテーテルセクションを血管に挿入するデバイスの一実施形態の概略断面図である。
【図２４Ｆ】血管アクセスシステムのカテーテルセクションを血管に挿入するデバイスの一実施形態の概略断面図である。
【図２４Ｇ】血管アクセスシステムのカテーテルセクションを血管に挿入するデバイスの一実施形態の概略断面図である。
【図２４Ｈ】血管アクセスシステムのカテーテルセクションを血管に挿入するデバイスの一実施形態の概略断面図である。
【図２４Ｉ】血管アクセスシステムのカテーテルセクションを血管に挿入するデバイスの一実施形態の概略断面図である。
【図２５Ａ】血管アクセスシステムのカテーテルセクションを血管に挿入するデバイスの別の実施形態の概略断面図である。
【図２５Ｂ】血管アクセスシステムのカテーテルセクションを血管に挿入するデバイスの別の実施形態の概略断面図である。
【図２６】テンポラリーカテーテルが取り付けられた血管アクセスシステムの概略図である。
【図２７Ａ】圧縮インタフェースを用いてテンポラリーカテーテルに連結された血管アクセスシステムの詳細概略図である。
【図２７Ｂ】圧縮インタフェースを用いてテンポラリーカテーテルに連結された血管アクセスシステムの詳細概略図である。
【図２８Ａ】テンポラリーカテーテルを取り付けるための一対の機械弁が開構成の場合の、導管コネクタの概略断面図である。
【図２８Ｂ】テンポラリーカテーテルを取り付けるための一対の機械弁が閉構成の場合の、導管コネクタの概略断面図である。
【図２９Ａ】全長プラグを有するテンポラリーカテーテルの概略図である。
【図２９Ｂ】全長プラグを有するテンポラリーカテーテルの概略図である。
【図２９Ｃ】全長プラグを有するテンポラリーカテーテルの概略図である。
【図３０Ａ】近位プラグ及びカテーテルカッタとともに用いられるロッキングテンポラリーカテーテルの概略図である。
【図３０Ｂ】近位プラグ及びカテーテルカッタとともに用いられるロッキングテンポラリーカテーテルの概略図である。
【図３０Ｃ】近位プラグ及びカテーテルカッタとともに用いられるロッキングテンポラリーカテーテルの概略図である。
【図３１Ａ】高流量状態にある血管アクセスシステムの２区画流量制御部を備える本発明の一実施形態の概略長手方向断面図である。
【図３１Ｂ】高流量状態にある血管アクセスシステムの２区画流量制御部を備える本発明の一実施形態の概略軸方向断面図である。
【図３１Ｃ】低流量状態にある血管アクセスシステムの２区画流量制御部を備える本発明の一実施形態の概略長手方向断面図である。
【図３１Ｄ】低流量状態にある血管アクセスシステムの２区画流量制御部を備える本発明の一実施形態の概略軸方向断面図である。
【図３２Ａ】高流量状態にある血管アクセスシステムの２区画流量制御部を備える本発明の別の実施形態の概略軸方向断面図である。
【図３２Ｂ】低流量状態にある血管アクセスシステムの２区画流量制御部を備える本発明の別の実施形態の概略軸方向断面図である。
【図３３】流量センサアセンブリを備える本発明の一実施形態の概略図である。
【図３４Ａ】血管アクセスシステムの一部をコネクタに固定する圧着工具を備える本発明の一実施形態の立面斜視図である。
【図３４Ｂ】血管アクセスシステムの一部をコネクタに固定する圧着工具を備える本発明の一実施形態の立面斜視図である。
【図３５Ａ】長さマーカ及び圧潰弾性(crush-resilient)放射線不透過マーカを備える本発明の一実施形態を示す図である。
【図３５Ｂ】圧潰弾性(crush-resilient)放射線不透過マーカの断面図である。
【図３６】血液流路へのアクセスを提供するように付勢されるフラップを有するコネクタの断面図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図１９Ｃ】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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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２４Ａ】
2008511414.tif 000038
【図２４Ｂ】
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【図２４Ｃ】
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【図２４Ｄ】
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【図２４Ｅ】
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【図２４Ｆ】
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【図２４Ｇ】
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【図２４Ｈ】
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【図２４Ｉ】
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【図２５Ａ】
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【図２５Ｂ】
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【図２６】
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【図２７Ａ】
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【図２７Ｂ】
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【図２８Ａ】
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【図２８Ｂ】
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【図２９Ａ】
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【図２９Ｂ】
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【図２９Ｃ】
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【図３０Ａ】
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【図３０Ｂ】
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【図３０Ｃ】
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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３２Ａ】
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【図３２Ｂ】
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【図３３】
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【図３４Ａ】
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【図３４Ｂ】
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【図３５Ａ】
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【図３５Ｂ】
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【図３６】
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【図３７Ａ】
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【図３７Ｂ】
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【図３７Ｃ】
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【図３７Ｄ】
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【図３７Ｅ】
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【国際調査報告】
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