(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軟組織において空間を維持することに使用される繊維マトリックスであって、
複数の空所と共に網目を形成する複数の交差繊維を備える繊維マトリックスを備え、
該繊維マトリックスが、軟組織に接触して移植されるようになっており、
前記繊維および空所が、前記繊維マトリックスを通した流体の通過を許容し且つ前記繊維マトリックスを通した瘢痕組織の形成を阻止するような寸法および配置を有し、
前記繊維マトリックスが、緑内障の治療において使用されるようになっており、概して平面の形状を有し、且つ、強膜組織に接触して移植されるようになっており、前記繊維および空所が、前記繊維マトリックスを通した房水の通過を許容するように配置され、
前記繊維マトリックスが、上部と、下部と、強膜弁を受け入れるための前記上部と前記下部との間のポケットとを備える、繊維マトリックス。
【請求項２】
前記繊維が不織繊維である、請求項１に記載の繊維マトリックス。
【請求項３】
前記繊維がポリマー材料を含む、請求項１に記載の繊維マトリックス。
【請求項４】
前記繊維マトリックスが電解紡糸法によって製造される、請求項１に記載の繊維マトリックス。
【請求項５】
前記繊維が生体安定性材料を含む、請求項１に記載の繊維マトリックス。
【請求項６】
前記繊維がフッ素ポリマーを含む、請求項１に記載の繊維マトリックス。
【請求項７】
前記繊維がポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を含む、請求項１に記載の繊維マトリックス。
【請求項８】
前記繊維が生分解性材料を含む、請求項１に記載の繊維マトリックス。
【請求項９】
前記繊維がポリ乳酸とポリグリコール酸（ＰＬＧＡ）とのコポリマーを含む、請求項１に記載の繊維マトリックス。
【請求項１０】
前記繊維が、生体安定性材料から形成された第１の組の繊維と、生分解性材料から形成された第２の組の繊維とを含む、請求項１に記載の繊維マトリックス。
【請求項１１】
生分解性材料であって、当該生分解性材料の分解まで前記繊維マトリックスを通した流体の通過を少なくとも部分的に妨害する生分解性材料と組み合わされた、請求項１に記載の繊維マトリックス。
【請求項１２】
前記概して平面の形状の繊維マトリックスがその最長寸法において約１ｍｍ〜約１５ｍｍの間であり且つその最短寸法において約１ｍｍ〜約１０ｍｍの間である、請求項１に記載の繊維マトリックス。
【請求項１３】
前記概して平面の形状の繊維マトリックスが約２５ミクロン〜約１５０ミクロンの間の厚さを有する、請求項１に記載の繊維マトリックス。
【請求項１４】
前記概して平面の形状の繊維マトリックスが、前記強膜組織の曲率半径に近似する曲率半径を有する、請求項１に記載の繊維マトリックス。
【請求項１５】
前記繊維が約１０ナノメートル〜約１０００００ナノメートルの間の厚さを有する、請求項１に記載の繊維マトリックス。
【請求項１６】
前記繊維マトリックスが約２５％〜約９５％の多孔率を有する、請求項１に記載の繊維マトリックス。
【請求項１７】
前記繊維マトリックスを縫合によって前記軟組織に繋止するための縫合孔を備える、請求項１に記載の繊維マトリックス。
【請求項１８】
細胞の内方成長によって前記繊維マトリックスが前記軟組織に繋止されることを可能とするようになっている浸透性ポリマーアンカーと組み合わされた、請求項１に記載の繊維マトリックス。
【請求項１９】
伸張性ポリマーであって、房水からの圧力によって、当該伸張性ポリマーが、当該伸張性ポリマーを通した房水の通過を促進すべく伸張するように、前記交差繊維および空所を覆う伸張性ポリマーと組み合わされた、請求項１に記載の繊維マトリックス。
【請求項２０】
前記交差繊維および空所の上の生分解性コーティング層と組み合わされた、請求項１に記載の繊維マトリックス。
【請求項２１】
１つ以上のフレーム要素と組み合わされた、請求項１に記載の繊維マトリックス。
【請求項２２】
前記繊維マトリックスによって保持された治療薬と組み合わされた、請求項１に記載の繊維マトリックス。
【請求項２３】
前記繊維マトリックスが、神経トンネルまたは腱トンネルのうちの一方を維持することに使用されるようになっている、請求項１に記載の繊維マトリックス。
【請求項２４】
前記繊維マトリックスがしわの治療において使用されるようになっている、請求項１に記載の繊維マトリックス。
【請求項２５】
前記繊維マトリックスが、手術中に組織を分離することに使用されるようになっている、請求項１に記載の繊維マトリックス。
【請求項２６】
緑内障の治療のための製品の製造における繊維材料の使用において、前記製造のステップが、
前記繊維材料を、複数の空所と共に網目を形成する複数の交差繊維を備える繊維マトリックスに配置するステップであって、前記繊維および空所が、前記繊維マトリックスを通した房水の通過を許容し且つ前記繊維マトリックスを通した瘢痕組織の形成を阻止するような寸法および配置を有する、ステップと、
前記繊維マトリックスを、概して平面の形状に形成し、且つ、強膜組織に接触して移植されるのに適した寸法および形状に形成するステップであって、前記繊維マトリックスが、上部と、下部と、強膜弁を受け入れるための前記上部と前記下部との間のポケットとを備える、ステップと
を含む、繊維材料の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２００９年６月２５日に出願された米国仮特許出願第６１／２２０，３９３号の優先権の利益を主張し、この開示全体が参照によって本明細書の一部を構成する。
【０００２】
本発明は、緑内障を治療するために眼から房水を排水するための空間の維持といった軟組織における空間の維持に関する。
【背景技術】
【０００３】
様々な医療用途では、軟組織において空間を維持するのが望ましいことがある。こうした例の１つは、緑内障を治療すべく眼から房水を排水するための空間の維持である。
【０００４】
緑内障は通常、眼内圧（ＩＯＰ）が異常なレベルまで増大することを特徴とする眼の病気である。正常な眼は、眼の中で房水を循環させることによって適切なＩＯＰを維持している。房水は、毛様体から分泌され、瞳孔を通過して眼球の前房に入り、線維柱帯およびシュレム管を介して眼球から取り除かれる。緑内障の場合、房水の排出通路が閉塞され、房水が十分な速度で眼球を通過できず、ＩＯＰが上昇し、眼球が硬化し、視神経は網膜を離れる繊維にかかる圧力によって萎縮する。特徴的な視神経障害が起こり、この結果、網膜の視神経細胞が徐々に死んで視界が制限され、最終的には盲目になる。疾病がさらに進んだ段階は、強い痛みも特徴とする。
【０００５】
緑内障の治療は、疾病の初期段階に開始されれば、さらなる悪化を防止し眼の機能の大部分を保持できる。緑内障の治療の目標は、個々の眼にとって安全と考えられるが眼の機能不全または網膜の合併症を引き起こすほど低くはないレベルまでＩＯＰを下げることである。
【０００６】
これまで、房水を眼から出す代替経路を提供する処置および装置が開発されて実現されてきた。例えば、全層濾過手術では、角膜と結膜との間の強膜を通してフィステルを形成し、眼球の前房と結膜下の空間とを直接接続する。これによって、房水が角膜と結膜との間の強膜のフィステルを通して眼球の前房を出て結膜下の空間に入る代替経路を提供する。しかし、治療の際、強膜および／または結膜中に細胞が成長して瘢痕が形成され、流体の通過が妨げられる可能性がある。
【０００７】
防護付き濾過（guarded filtration）手術（線維柱帯切除術）では、角膜縁の強膜を通して形成されたフィステルは、縫合された強膜弁の厚さの一部を重ね合わせることによって保護される。この処置は、同様に、房水が角膜と結膜との間の強膜のフィステルを通して眼球の前房から出ることと、房水が強膜弁の下を通り結膜下の空間に入ることとを可能とする代替経路を提供する。この場合も、強膜および／または結膜中に細胞が成長して瘢痕が形成されるおそれがあるため、流体の通過が妨げられる可能性がある。
【０００８】
深い強膜切除術では、強膜において表面的な弁が形成され、その後、第２の深い強膜弁が生成されて第１の弁の下に強膜の貯蔵器または井戸を残して切除される。薄い透過性の膜が前房と強膜の貯蔵器との間に露出される。前房内への侵襲がないという意味でこの処置は非侵襲性である。房水は薄い膜を通して前房から取り除かれて強膜の貯蔵器およびシュレム管に至る。この処置は、実行が困難なことがあり、ＩＯＰを減らすために十分有効であることが示されてこなかった。
【０００９】
線維柱帯切除術は、医師がレーザを使用して線維柱帯網に孔を形成し、前房からシュレム管への流れを可能にする処置である。線維柱帯切除術の２つの主要な種類は、アルゴンレーザ線維柱帯切除術（ＡＬＴ）および選択的レーザ線維柱帯切除術（ＳＬＴ）である。網が例えば瘢痕によって再び閉じることがあるので、線維柱帯切除術は適切な長期処置ではないことがある。
【００１０】
線維柱帯網を通した通過を提供する別の方法について、ＮｅｏＭｅｄｉｘ社のＴＲＡＢＥＣＴＯＭＥ（登録商標）装置が提案されてきた。装置は角膜の切開部を通して前房を横切り通過せしめられる。装置の先端は、線維柱帯網の帯を切除して除去する双極電極の微小な電気焼灼器を有する。線維柱帯切除術と同様に、この処置は、網が再び閉じることがあるので、適切な長期処置ではないことがある。
【００１１】
様々な処置に加えて、排水インプラント装置も開発されて実現されてきている。例えば、いくつかのインプラントは、角膜と網膜との間の強膜を通して挿入されるチューブを有する。チューブは、房水が眼から出る代替経路を提供する。
【００１２】
これらの既知の装置および方法の多くはＩＯＰの十分な調節を提供しない。例えば、これら装置や方法では、術後の早い時期に眼球から房水が過剰に失われることがあり、低眼圧症がもたらされることが多い。他の装置や方法では、眼球からの房水の流れに対する抵抗が大きすぎるため、最終的なＩＯＰが高くなり後期障害の危険が増大することがある。また、瘢痕によって排水経路が詰まったり、眼への通路のために感染が起こったりする危険が存在する。所定のバルブ付きインプラント装置では、バルブ機構の欠陥および／または故障のために眼から出る房水が多すぎたり少なすぎたりすることがある。結膜下の空間の「気泡(bleb)」内に排水する処置では、漏れまたは感染の危険があることがある。
【００１３】
効率的な態様において患者予後を改善すべく緑内障の治療を改善することが望まれ続けている。
【００１４】
さらに、緑内障治療および他の用途のために、軟組織において空間を維持する能力も必要とされている。
【発明の概要】
【００１５】
本発明は、軟組織において空間を維持する能力を提供する。
【００１６】
本発明のいくつかの実施形態では、軟組織において空間を維持することに使用される繊維マトリックスが提供されるが、繊維マトリックスは、複数の空所と共に網目を形成する複数の交差繊維を備え、且つ軟組織と接触して移植されるのに適している。繊維および空所は、繊維マトリックスを通した流体の通過を許容し且つ繊維マトリックスを通した瘢痕組織の形成を阻止するような寸法および配置を有する。
【００１７】
本発明のいくつかの実施形態によれば、緑内障の治療において使用される繊維マトリックスが提供され、繊維マトリックスは、概して平面の形状を有し、且つ強膜組織に接触して移植されるのに適しており、繊維および空所は繊維マトリックスを通した房水の通過を許容するような寸法および配置を有する。
【００１８】
本発明のいくつかの実施形態によれば、繊維マトリックスの繊維は不織繊維である。繊維はポリマー材料を含むことができる。繊維マトリックスは電解紡糸法（electrospinning）によって製造されることができる。繊維マトリックスは生体安定性および／または生分解性材料を含むことができる。例えば、繊維は、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）のような生体安定性フッ素ポリマーから製造されることができる。別の例として、繊維は、ポリ乳酸とポリグリコール酸（ＰＬＧＡ）とのコポリマーのような生分解性ポリマーから製造されてもよい。繊維マトリックスは、生体安定性材料から形成された第１の組の繊維と、生分解性材料から形成された第２の組の繊維とを含んでもよい。追加的または代替的に、生分解性材料は、生分解性材料の分解まで繊維マトリックスを通した流体の通過を少なくとも部分的に妨害すべく、繊維マトリックスに添加され且つ／または繊維マトリックスの上にコーティングされることができる。
【００１９】
本発明に係る繊維マトリックスは、望ましい緑内障の治療処置のために適切な寸法にされうる。例えば、概して平面の形状の繊維マトリックスは、その最長寸法において約１ｍｍ〜約１５ｍｍの間であり且つその最短寸法において約１ｍｍ〜約１０ｍｍであってもよいが、他の寸法も可能である。概して平面の形状は、約２５ミクロン〜約１５０ミクロンの間の厚さを有してもよいが、他の寸法も可能である。概して平面の形状の繊維マトリックスは、強膜組織の曲率半径に近似する曲率半径を有することができる。例えば、概して平面の形状の繊維マトリックスは約１２ｍｍの曲率半径を有してもよい。
【００２０】
繊維は、約１０ナノメートル〜約１０００００ナノメートルの間の厚さを有してもよいが、他の寸法も可能である。繊維マトリックスは約２５％〜約９５％の多孔率を有してもよい。繊維マトリックスは、約１０ｍｍ／ｃｍ2／分〜約３００ｍｍ／ｃｍ2／分の浸透率を有してもよい。繊維マトリックスは、繊維マトリックスを縫合によって軟組織に繋止するための縫合孔を有してもよい。
【００２１】
本発明のいくつかの実施形態によれば、繊維マトリックスは、上部と、下部と、強膜弁を受け入れる上部と下部との間のポケットとを備えることができる。本発明のいくつかの実施形態によれば、浸透性ポリマーアンカー（permeable polymer anchor）を繊維マトリックスに固定してもよく、浸透性ポリマーアンカーは、細胞の内方成長によって繊維マトリックスが軟組織に繋止されることを可能とするのに適している。本発明のいくつかの実施形態によれば、房水からの圧力によって伸張性ポリマー（stretchable polymer）が伸張して伸張性ポリマーを通した房水の通過を促進するように、伸張性ポリマーが交差繊維および空所を覆ってもよい。本発明のいくつかの実施形態によれば、１つ以上のフレーム要素を利用してもよい。繊維マトリックスは適切な治療薬を保持してもよい。
【００２２】
本発明のいくつかの実施形態では、本発明は緑内障の治療のための製品の製造における繊維材料の使用に向けられる。製造ステップは、繊維材料を、複数の空所と共に網目を形成する複数の交差繊維を備える繊維マトリックスに配置するステップであって、繊維および空所は、繊維マトリックスを通した房水の通過を許容し且つ繊維マトリックスを通した瘢痕組織の形成を阻止するような寸法および配置を有するステップと、繊維マトリックスを、概して平面の形状に形成し、且つ、強膜組織に接触して移植されるのに適した寸法と形状に形成するステップとを含む。繊維材料を繊維マトリックスに配置するステップは、電解紡糸法によって行ってもよい。
【００２３】
本発明のいくつかの実施形態では、本発明は、緑内障の治療において繊維マトリックスを使用する方法に向けられる。本方法は、眼からの房水の流れを増大する処置を実行するステップと、複数の空所と共に網目を形成する複数の交差繊維を備える繊維マトリックスを移植するステップとを備え、繊維マトリックスは、繊維マトリックスの繊維および空所の寸法および配置によって、繊維マトリックスを通した房水の通過を許容し且つ繊維マトリックスを通した瘢痕組織の形成を阻止する。
【００２４】
本方法は、眼からの房水の流れを増大する処置において、強膜弁を形成することを含んでもよい。本方法は、さらに、繊維マトリックスの少なくとも一部が強膜弁の下にある状態で、強膜弁を周囲の強膜組織に縫合するステップを備えてもよく、この縫合は繊維マトリックス内の縫合孔を通してなされてもよい。本方法は、さらに、追加的および代替的に、繊維マトリックスを強膜組織に縫合するステップを備えてもよく、この縫合は繊維マトリックス内の縫合孔を通してなされてもよい。繊維マトリックスのすべてが強膜弁の下に位置し、若しくは繊維マトリックスが強膜弁の下にまったく位置することなく、または繊維マトリックスの一部が強膜弁の下に位置し且つ繊維マトリックスの別の部分が強膜弁の下に位置しないように、繊維マトリックスを移植してもよい。ある特定の例では、強膜弁は少なくとも３つの辺を備え、繊維マトリックスは、繊維マトリックスの一部が強膜弁の下に位置し且つ繊維マトリックスの他の部分が３つの辺の各々において強膜弁の外に延びるように移植され、強膜弁は、近接する辺の間の位置において周囲の強膜組織に縫合される。別の特定の例では、繊維マトリックスは、繊維マトリックスの一部が強膜弁の下に位置し且つ繊維マトリックスの別の部分が強膜弁の頂部上に位置するように移植される。
【００２５】
強膜弁のない処置では、眼の強膜と結膜との間の流れ通路の出口端に繊維マトリックスを配置してもよい。追加的または代替的に、眼からの房水の流れを増大する処置は、眼に排水装置を移植するステップを含んでもよく、排水装置の一部と眼の結膜との間において排水装置の少なくとも一部を繊維マトリックスが覆うように繊維マトリックスを移植してもよい。
【００２６】
別の方法では、複数の空所と共に網目を形成する複数の交差繊維を備える繊維マトリックスが、軟組織に近接するように配置される。繊維マトリックスの繊維および空所の寸法および配置によって、繊維マトリックスを通した流体の通過が許容され且つ繊維マトリックスを通した瘢痕組織の形成が阻止される。神経トンネルの維持、腱トンネルの維持、しわの治療、および／または手術中の組織の分離のために繊維マトリックスを使用してもよい。
【００２７】
上記の概要は制限的であることを意味しない。本発明は添付の特許請求の範囲によって定義される。例示的な実施形態が添付の図面において提供され以下の詳細な説明において記載される。これらは例示としてのみ提供されるのであって、本発明の他の実施形態は添付の請求項の範囲内である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態に係る繊維マトリックスの一例を例示する。
【図２】本発明の実施形態に係る繊維マトリックスの繊維の拡大図を例示する。
【図３Ａ】本発明の実施形態に係る繊維マトリックスを移植する方法の一例のステップを例示する。
【図３Ｂ】本発明の実施形態に係る繊維マトリックスを移植する方法の一例のステップを例示する。
【図３Ｃ】本発明の実施形態に係る繊維マトリックスを移植する方法の一例のステップを例示する。
【図３Ｄ】本発明の実施形態に係る繊維マトリックスを移植する方法の一例のステップを例示する。
【図４Ａ】本発明の他の実施形態に係る繊維マトリックスのいくつかの他の例を例示する。
【図４Ｂ】本発明の他の実施形態に係る繊維マトリックスのいくつかの他の例を例示する。
【図４Ｃ】本発明の他の実施形態に係る繊維マトリックスのいくつかの他の例を例示する。
【図５】上部と、下部と、強膜弁を受けるための上部と下部との間のポケットとを備える、本発明の別の実施形態に係る繊維マトリックスの一例を例示する。
【図６】繊維マトリックスを覆う伸縮性ポリマーを持つ、本発明の別の実施形態に係る繊維マトリックスの一例を例示する。
【図７】交差繊維および空所の上の生分解性コーティング層を持つ、本発明の別の実施形態に係る繊維マトリックスの一例を例示する。
【図８Ａ】フレーム要素を持つ、本発明の別の実施形態に係る繊維マトリックスの一例を例示する。
【図８Ｂ】フレーム要素を持つ、本発明の別の実施形態に係る繊維マトリックスの一例を例示する。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１は、本発明の実施形態に係る繊維マトリックス１０の一例を例示する。図２を参照して、以下、より詳細に説明されるように、繊維マトリックス１０は複数の繊維を備える。
【００３０】
繊維マトリックス１０は概して平面の形状を有する。「概して平面」という用語は、本出願では、平坦な平面形状、および眼の表面のような湾曲した表面範囲に追従する形状を含む。例えば、概して平面の形状は、繊維マトリックス１０を移植しようとする眼の強膜組織の曲率半径に近似する曲率半径を有するように湾曲せしめられてもよい。
【００３１】
図１に例示された繊維マトリックス１０は、前縁２０、前部１２、後縁２２、および後部１４を有する。以下、より詳細に説明するように、前部１２は強膜弁の下に移植されることが意図されており、後部１４は、強膜弁の外側であるが眼の結膜の下にある強膜の上部に移植されることが意図されている。
【００３２】
当然のことながら、繊維マトリックス１０のサイズは、個々の用途に応じて変化しうる。しかし、一例として、幅約４ｍｍの強膜弁の場合、前部１２の幅Ｗ１は約５〜６ｍｍでもよく、この幅の大部分は移植後強膜弁の下に位置する。図示されるように、繊維マトリックス１０では、前部１２と後部１４との間の遷移領域で、幅が徐々に増大する。図示の例では、最大幅で、後部１４の幅Ｗ２は約７〜８ｍｍでもよい。繊維マトリックス１０の長さＬは、例えば、約９ｍｍでもよい。当然のことながら、繊維マトリックス１０について、多くの他の形状および寸法が可能である。例えば、概して平面の形状の繊維マトリックスは、最長寸法が約１ｍｍ〜約１５ｍｍの間、最短寸法が約１ｍｍ〜約１０ｍｍの間でもよい。
【００３３】
繊維マトリックス１０は、強膜弁の下への前部１２の移植、および結膜の下への後部１４の移植に適した厚さを有する。例えば、繊維マトリックスの厚さは約２５ミクロン〜約１５０ミクロンの間でもよいが、望ましい用途に応じてこの範囲外の厚さも可能である。
【００３４】
図１の繊維マトリックス１０は、縫合によって繊維マトリックス１０を強膜組織に繋止するための４つの縫合孔１６、１８を持つことが例示されている。この実施形態では、２つの縫合孔１６は前部１２と後部１４との間の遷移領域に位置し、２つの縫合孔１８は、繊維マトリックスの後縁２２の近くに位置する。
【００３５】
繊維マトリックスの角に丸みを付けて、鋭い角に起因しうる眼の炎症または外傷の可能性を減らすことができる。図１に例示する例では、後縁２２の２つの角には丸みが付けられている。
【００３６】
図２は、本発明の実施形態に係る、繊維マトリックス１０のような、繊維マトリックスの拡大図を例示する。図２に見られるように、繊維マトリックスは、繊維３０間の複数の空所と共に網目を形成する複数の交差繊維３０を備える。以下説明するように、繊維３０および空所は、繊維マトリックスを通した房水の通過を許容し、繊維マトリックスを通した瘢痕組織の形成を阻止するような寸法および配置を有する。
【００３７】
繊維は、約１０ナノメートル〜約１０００００ナノメートルの厚さを有することができるが、用途に応じて他の厚さも可能である。図２に例示される実施形態では、繊維は約３ミクロン〜約５ミクロン（すなわち、約３０００ナノメートル〜約５０００ナノメートル）の厚さを有する。繊維のこの寸法および配置のために、瘢痕組織を形成するのに十分な大きさの、繊維マトリックスの厚さ全体を通して延びる通路は実質上無くまたはきわめて少ない。例示のため、図２には大きさが約７ミクロンの細胞３２の概略図を示す。見られるように、繊維３０は、繊維マトリックスを通した細胞３２の通過を阻止している。
【００３８】
繊維マトリックスの繊維３０は任意の適切な材料から製造されることができる。例えば、図１の実施形態の繊維はポリマー繊維であるが、生体適合性金属繊維またはセラミック繊維といった他の材料の繊維が使用されてもよい。繊維は生体安定性であっても、生分解性であってもよい。一例として、繊維は、生体安定性材料であるポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）のようなフッ素ポリマーから製造してもよい。別の例として、繊維は、生分解性である、ポリ乳酸とポリグリコール酸（ＰＬＧＡ）とのコポリマーから製造されてもよい。また、以下、より詳細に説明するように、生体安定性材料と生分解性材料との組み合わせが使用されてもよい。
【００３９】
本明細書において使用されるときの「繊維」は任意の特定の断面に制限されない。繊維の断面は、例えば、円形、楕円形、正方形、矩形、または任意の他の適切な形状でもよい。矩形または他の同様の断面を持つ場合、例えば、繊維は平坦な帯に似ていてもよい。
【００４０】
製造工程では、繊維材料は、複数の空所と共に網目を形成する複数の交差繊維を備える繊維マトリックスに配置される。以下、説明されるように、繊維および空所は、繊維マトリックスを通した房水の通過を許容し且つ繊維マトリックスを通した瘢痕組織の形成を防止するような寸法および配置を有する。以下、説明されるように、繊維マトリックスは、繊維の配置の間、または１つ以上の次の製造ステップにおいて、概して平面の形状および移植に適した寸法および形状を有するように適切に形成されうる。図１および図２に例示された例では、繊維マトリックスの繊維は、不織繊維であり、すなわち織物や編み物ではない。繊維は、製造の際に絡み合いによって結合され、且つ、おそらくは、使用される材料および製造工程に応じて、化学架橋または熱的接着といった接着によって互いに結合される。図１および図２に例示される例では、繊維マトリックスは、電解紡糸法によって製造されるので、ポリマー繊維の繊維マトリックスは機械的絡み合いおよび化学架橋によって互いに結合されている。
【００４１】
繊維マトリックスは、繊維の層として製造されてもよい。マトリックスの三次元的な性質のため、個々の層またはレベルの繊維は相互間に比較的広い幅の空所を有してもよいことを認識されたい。こうした個々の層またはレベルの空所は、単独では瘢痕組織を形成する細胞の通過を防止するのに十分でないことがある。しかし、他の層およびレベルの繊維、および他の層またはレベルに対する繊維の配置のために、繊維マトリックスは、全体として、瘢痕組織を形成する細胞の通過を抑制（すなわち、低減、最小化、または実質上防止）する態様において、繊維マトリックスの厚さを通した貫通通路を実質上回避しまたは最小化する。これは図２において見られる。そこでは細胞３２はマトリックスの途中までは進入できるが、マトリックスの通過は抑制される。
【００４２】
マトリックスの多孔率は、繊維に対する、空所から構成される繊維マトリックス全体の容積の割合として測定できる。例えば、図１の繊維マトリックスは外側寸法（全体の形状）に基づく総容積を有する。しかし、内容積は繊維と繊維間の空所とを備える。繊維自体は、総容積の小さな割合から大きな割合まで、例えば、総容積の約５％〜約７５％の何れかの値を占めることができる。したがって、マトリックスの多孔率は、約９５％〜約２５％の範囲内でよいが、用途に応じて他の多孔率も可能である。繊維マトリックスが比較的大きな多孔率を有する時、組織に実際に接触する繊維の量は最小となり、マトリックス全体はより不活性になる。
【００４３】
上記で説明されたもののような実施形態に係る繊維マトリックスは、マトリックスを通した房水の全方向性の流れ、すなわちすべての向きに流れることを許容していることが、上記の説明から認識されるだろう。繊維マトリックスの透過率は、繊維の材料、幾何学的形状および配置に依存する。繊維の材料、幾何学的形状および配置は、例えば、圧力、望ましい流量、実行される処置の種類等といった個々の用途の特性に対して望ましいように調整されることができる。
【００４４】
図３Ａ〜図３Ｄは、本発明の実施形態に係る繊維マトリックスを移植する方法の一例のステップを例示する。図３Ａおよび図３Ｂでは、眼からの房水の流れを増大する、当該技術分野で周知の防護付き濾過（線維柱帯切除術）が実行される。処置に際して、当該技術分野で周知のように、結膜弁４０と強膜弁４２とが作成される。強膜弁４２は、例えば、図示のように３つの切れ目５２、５４、５６によって形成されることができる。強膜弁はこの形状に制限されない。例えば、強膜弁は、２つの切れ目によって形成される矩形の形状または１つの切れ目によって形成される半円形の形状を有してもよい。強膜弁の下で眼の排水角度にある組織の部片が除去されることができ、このことによって、眼の前房を強膜弁の下の空間に接続するフィステルまたは通路が作成される。
【００４５】
図３Ｃに示されるように、強膜弁４２が持ち上げられた状態で、前部１２が強膜井戸（scleral well）の中に配置され、後部１４が強膜井戸の外に位置するように、本発明の実施形態に係る繊維マトリックス１０が配置される。強膜井戸の角に２つの縫合孔１６が配置される。繊維マトリックス１０は、鉗子または他の適切な器具によって取り扱われ且つ操作されうる。
【００４６】
図３Ｄに示されるように、繊維マトリックス１０を適切に配置した後、強膜弁４２を定位置に戻す。そして、繊維マトリックス１０の一部が強膜弁の下に縫合されるように、繊維マトリックス１０の縫合孔１６を通る縫合糸４６によって強膜弁を周囲の強膜組織５０に縫合する。繊維マトリックス１０の後部１４は、強膜弁４２の外で強膜組織５０に接触しており、繊維マトリックス１０の縫合孔１８を通る縫合糸４８によって周囲の強膜組織５０に縫合される。そして結膜弁を定位置に戻し、適切に縫合されることができる。
【００４７】
一旦移植されると、繊維マトリックス１０は、繊維マトリックスを通した房水の流れを許容し且つ瘢痕組織の形成を阻止するように機能する。すなわち、前房から流出して強膜井戸に入る房水は、結膜の下で繊維マトリックス１０を通過して強膜井戸を出る。
【００４８】
繊維および繊維マトリックスの用途および材料並びに幾何学的形状および配置に応じて、繊維マトリックスは、当初流れを妨げ、その後流れの増大を許容してもよい。緑内障手術後の短い期間には、過度の流出を避け且つ最小のＩＯＰを維持することが非常に重要なことがある。これに失敗すると低眼圧症となり、場合によっては非常に重篤な合併症につながることがある。繊維マトリックスは、手術後の短期間に液体障壁の役目を果たすように設計されることができる。構成の一例では、水、潅注溶液、または房水のような液体が存在する場合、繊維マトリックスの小さい繊維は、繊維マトリックスを通した液体の流れに抵抗する能力を有することができる。例えば、比較的密度の高い繊維マトリックスの場合、液体の表面張力によって、繊維マトリックスは、当初、繊維マトリックスの容積への流体の浸透に抵抗できる。繊維マトリックスが閉じた物体でない場合でも、こうした繊維マトリックスは、繊維マトリックス内に空気だめ（泡）を保持する能力を有することができる。流体が繊維マトリックスに流入しない限り、（若干の流れがマトリックスの周囲で起こることはあるが）繊維マトリックスは液体の流れに対する障壁としての役目を果たす。時間が経過するにつれて、繊維マトリックス内の空気は自然に周囲の液体に溶解し、液体がその場所を占める。この段階で繊維マトリックスを通した流れは増大する。
【００４９】
また、繊維マトリックスに対する液体の圧力は、繊維マトリックスが流れに対する障壁として機能するか否かまたはどれだけ長く機能するかに影響することがある。眼内圧が高いといったことに起因する高い圧力勾配が存在する場合、表面張力はより容易に破れ、流体はより容易に繊維マトリックスの容積に流入する。すなわち、高眼圧の患者の場合、より密度の高い繊維マトリックスといった、流れに対してより高い抵抗を持つ繊維マトリックスを選択するのが望ましいことがある。
【００５０】
障壁から流れ装置への状態変化の特性は、繊維マトリックスの全体的な特性と密接に関連している。これら特性は、（１）繊維密度（密度が増大すると、圧力抵抗が増大する）、（２）繊維用材料の種類（疎水性材料は、一般に、親水性材料よりも高い表面張力を保持する）、および（３）繊維の厚さ（全体的な多孔率が同じ２つの材料の場合、繊維の直径が小さくなるほど、マトリックスは高い表面張力および高い圧力を保持する）を含む。
【００５１】
障壁から流れ装置への状態変化の特性は、生分解性材料の使用を通して追加的または代替的に達成されることができる。例えば、繊維マトリックス内の繊維の一部またはすべてを生分解性にすることができる。別の例として、生分解性充填材料を繊維マトリックス内に提供してもよい。別の例として、マトリックスは、１つ以上の層が生分解性材料（多孔性または無孔性）または繊維の層である多数の層を有してもよい。こうした場合、生分解性材料または繊維は、当初、流れに対する障壁の提供を補助する。時間が経過するにつれて、生分解性材料は分解して次第に多くの流れを許容するようになり、生分解が完了するに至る。
【００５２】
再び図３Ｄを参照すると、移植された繊維マトリックス１０は、房水の通過を許容し且つ瘢痕組織の形成を阻止しつつ、瘢痕組織が基部に再付着することを阻止する。さらに、強膜弁４２が周囲の強膜組織５０から切断されている切れ目５２、５４、５６で、繊維マトリックス１０は強膜弁の中から強膜弁の外まで延びるので、繊維マトリックス１０は、強膜弁がこれらの切れ目に沿って周囲の強膜５０に再付着するのを妨げるのを補助する。すなわち、繊維マトリックス１０は、切れ目５２、５４、５６の通路を開いたままに保持し、強膜弁の下の房水の通過を補助する。強膜の頂部上に配置された繊維マトリックスの部分は、結膜と強膜との間の瘢痕組織の形成を阻止するのを補助する。
【００５３】
図３Ａ〜図３Ｄに例示された実施形態では、強膜弁４２は切れ目５２、５４、５６で形成される３つの辺を備え、繊維マトリックス１０は、繊維マトリックスの一部が強膜弁４２の下にあり且つ繊維マトリックスの他の部分が３つの辺の各々で強膜弁４２の外に延びるように移植される。強膜弁４２は、隣接する辺の間の位置で周囲の強膜弁５０に縫合される。当然のことながら、繊維マトリックスが１つの辺のみまたは１つよりも多い辺から延び、または繊維マトリックスのすべてが強膜弁の下にあるように繊維マトリックスが移植されるといった代替案も可能である。同様に、強膜弁が三角形、半円形等といった別の形状を有する時、繊維マトリックスは１つ以上の切れ目において強膜井戸から外側に延びてもよくまたは完全に強膜内にあってもよい。
【００５４】
繊維マトリックスの幾何学的形状は、上記で説明されたように望ましい位置で瘢痕組織の形成を阻止するだけでなく房水を分散させるように調整されてもよい。すなわち、図３Ｄでは、房水は各切れ目５２、５４、５６で強膜弁４２の下から分散して出る。さらに、図１に例示するように、後部１４は、前部１２より広いので、より広い範囲にわたって房水を分散させる。
【００５５】
繊維マトリックスが生体安定性である場合、繊維マトリックスは定位置に留まり流れを促進し続けることが認識されるだろう。生分解性材料から製造された繊維マトリックスの場合、繊維マトリックスは、時間が経過するにつれて生分解される。流れの通路を損なわないように維持しつつ治癒過程で繊維マトリックスが十分長く定位置に留まり治癒が行われるように材料を選択してもよい。すなわち、例えば、強膜弁は、実質上基部に付着せず、切れ目が開いたまま治癒されることになる。したがって、繊維マトリックスが生分解した後でさえ、強膜井戸と、強膜井戸からの通路とは存続可能である。生分解のための材料は、望ましい生分解時間によって選択されてもよい。例えば、繊維マトリックスは、約６ヶ月以内、約３ヶ月以内、または何らかの他の適切な期間において生分解性でもよい。
【００５６】
繊維マトリックスの材料、繊維配置、および幾何学的形状すべては、個々の望ましい結果を達成すべく調整されることができる。組織の治癒過程は一般に３つの段階で発生する。第１の段階である炎症は処置後数日以内に発生する。第２の段階である増殖は炎症の後数週間続くことがある。第３の段階である再形成（remodeling）は増殖に続いて数ヶ月かかることがある。
【００５７】
繊維マトリックスの材料は、組織の反応を最小にするように選択されることができる。上記で言及されたように、繊維は、生体安定性、生分解性、またはこれらの組み合わせでもよい。繊維マトリックスは、移植の際組織に接触する材料が、反応を減らすべく不活性であり、このことによって細胞の移動および成長の要因を減らすように、実質上不活性であるように設計されてもよい。
【００５８】
繊維マトリックスの微細構造は、材料と周囲の組織との間の境界面を最小にすることによって組織の反応を減らすように選択されることができる。マトリックスの容積の多くが空所によって構成されるので、繊維と組織との接触は最小にされうる。また、この微細構造はマトリックスの容積への細胞の進入を制御してマトリックスの周囲の新しい組織の形成を助ける。炎症段階で、細い繊維は細胞の移動を減少させ、増殖段階で、繊維は、増殖した細胞を好適な場所に向かわせることを補助する。上記で説明されたように、このことは、細胞がインプラント内に有意に進入できないような態様において繊維間の距離を設計することによって行うことができる。
【００５９】
繊維マトリックスの微細構造は、個々の用途に合わせて調整されることができる。材料が軟質であり且つ柔軟であるので、任意の望ましいパターンに従って材料を成形するのは非常に容易である。製造過程において繊維マトリックスを切断してその最終形状を提供することが可能である。別の選択肢では、大まかな形状および寸法の製品を医師に提供し、医師が必要に応じて繊維マトリックスを最終的な幾何学的外形および形状に成形できる。
【００６０】
本発明に係る繊維マトリックスは緑内障の利用可能な治療を改善できる。線維柱帯切除術では、結膜の下の房水の流れから気泡が形成される。さらに、代謝拮抗薬（ＭＭＣ、５ＦＵ）のような薬剤が使用されることもある。本出願に記載された繊維マトリックスの使用によって、こうした薬剤の使用に関連することのある合併症を回避しつつ気泡を維持できる。
【００６１】
図４Ａ〜図４Ｃは、代替的な幾何学的形状を示す、本発明の他の実施形態に係る繊維マトリックスのいくつかの他の例を例示する。図４Ａは、より大きな縫合孔を有する、丸みを付けたパターンを有する繊維マトリックス６２を示す。図４Ｂは、強膜弁４２の３つの辺の下から延びる３つの翼を持つ繊維マトリックス６４を示す。図４Ｃは、一般に半楕円形の形状を有する繊維マトリックス６６を示す。これらは例にすぎず、当然のことながら、多くの他の寸法および形状の変形が可能である。
【００６２】
繊維マトリックスの少なくとも一部が強膜弁の下に移植される上記で論じられた処置に加えて、繊維マトリックスが強膜弁の下にまったく位置しない状態で繊維マトリックスの少なくとも一部が強膜弁の頂部上に位置するように繊維マトリックスを移植することも可能である。このようにして、繊維マトリックスを、強膜と結膜との間の流れ通路の出口端部に移植する。繊維マトリックスは、強膜弁のカップの縁端の切れ目範囲と結膜との間の瘢痕組織の形成を防止することを補助する。
【００６３】
さらに、眼からの房水の流れを増大する他の処置と共に繊維マトリックスを使用することが可能である。例えば、強膜弁がない状態でフィステルがすべての厚さにわたる場合、繊維マトリックスを、フィステルの流れ通路の出口端と、眼の強膜と結膜との間とに移植してもよい。別の例では、処置は、当該技術分野で知られる排水装置の１つのような、眼の排水装置を含んでもよい。繊維マトリックスが、少なくとも排水装置の一部、すなわち排水装置の一部と眼の結膜との間を覆うように繊維マトリックスを移植してもよい。これは、他のやり方では排水装置が原因で発生しかねない瘢痕組織の形成を阻止する。この種類の移植は排水装置の移植に関連する結膜の腐食の危険を減らすことができる。
【００６４】
図５は、本発明の別の実施形態に係る繊維マトリックス７０の一例を例示する。繊維マトリックス７０は、上部繊維マトリックス部７２と、下部繊維マトリックス部７４と、上部繊維マトリックス部７２と下部繊維マトリックス部７４との間のポケット７６とを備える。図５に例示されるように、ポケットは、強膜弁４２を受け入れるための寸法および形状を有する。図５に例示されるように繊維マトリックス７０を移植すると、繊維マトリックス７０は、繊維マトリックスの一部が強膜弁の下に位置し繊維マトリックスの別の部分が強膜弁の頂部上に位置するように移植される。すなわち、繊維マトリックスは、上記のように流れを支援することができ、強膜弁の切れ目縁部における強膜弁とその基部との間、および強膜弁と結膜との間における瘢痕組織の形成を阻止できる。さらに、ポケット７６内に強膜弁を配置することによって繊維マトリックスが所定の位置に保持されているので、マトリックスは、縫合され又は縫合されない状態で移植されうる。図５では、繊維マトリックス７０は、繊維マトリックス７０が強膜組織に繋止されることを補助する細胞の内方成長を可能にする２つの透過性ポリマーアンカー７８を有して例示される。
【００６５】
図６は、本発明の別の実施形態８０の一例を例示する。この実施形態は、繊維マトリックス８２を覆う伸縮性ポリマー８４と組み合わされた繊維マトリックス８２を含む。繊維マトリックス８２に進入する時、房水は、伸縮性ポリマー８４に圧力をかけて、伸縮性ポリマー８４を伸張および拡大させる。すると、伸縮性ポリマー８４は、より浸透性になり、伸縮性ポリマーを通した房水の通過を補助する。このようにして、当初、多い流れが阻止されるが、時間が経過し圧力が増大するにつれて、多い流れが許容される。圧力が弱まると、ポリマー８４は再び収縮する。このようにして、ポリマー８４は圧力調整弁の役目を果たす。
【００６６】
図７は、本発明の別の実施形態９０の一例を例示する。この実施形態では、繊維マトリックス９２には上面および下面各々の上に生分解性コーティング層９４が装備されている。各生分解性コーティング層９４の材料は実質上不活性であり反応を減少させることができる。繊維マトリックスが当初移植される時、コーティング層９４は実質上流れを阻止する。しかし、時間が経過するにつれて、生分解性コーティングは腐食し、より多くの流れが許容される。
【００６７】
上記で論じられたように、時間が経過するにつれて流れを増大する同様の能力を持つ別の実施形態は、生体安定性材料から形成された第１の組の繊維と、生分解性材料から形成された第２の組の繊維とを備える繊維マトリックスである。時間が経過するにつれて、生分解性繊維が腐食すると、より多くの流れが許容される。時間が経過するにつれて流れを増大する同様の能力を持つまた別の実施形態では、繊維マトリックスは生体安定性材料から製造され、その繊維マトリックスは生分解性材料に含浸されている。時間が経過するにつれて、生分解性繊維が腐食すると、より多くの流れが許容される。生分解性材料によるこうした各実施形態では、生分解性材料は、生分解性材料の分解まで、繊維マトリックスを通した房水の通過を少なくとも部分的に妨害する。
【００６８】
図７は、上部および下部の生分解性コーティング層９４を持つ繊維マトリックス９２を例示しているが、他の配置の層も可能である。繊維マトリックスは、様々な材料および特性の繊維の層の様々な組み合わせによって製造されてもよい。例えば、生体安定性繊維を生分解性繊維に隣接する層に配置してもよい。また、生分解性コーティングのような繊維から製造されていない他の層または内側の層を使用してもよい。
【００６９】
図８Ａおよび図８Ｂは、別の実施形態に係る繊維マトリックス９６の一例を例示する。繊維マトリックス９６は、フレーム要素９８と組み合わされて使用される。この例では、フレーム要素は、繊維マトリックス内に埋め込まれた、繊維マトリックスの外周の周りに延びる連続ワイヤフレームを備える。フレーム要素は、繊維マトリックスの外周を画定することを助け且つ製造を支援することができる。また、フレーム要素は、移植の際、繊維マトリックスの形状を維持することも支援することができる。
【００７０】
本明細書に記載の繊維マトリックスは、周囲の組織に溶出する１つ以上の治療薬を保持することができる。例えば、繊維マトリックスには、コーティング、含浸、または他のやり方で代謝拮抗物質若しくは抗生物質または緑内障治療薬が提供されうる。薬剤は、例えば、最初の６ヶ月以内に薬剤の９０％が溶出するといったように、時間が経過するにつれて放出されうる。
【００７１】
本明細書に記載の繊維マトリックスは、多様な用途のために使用されることができる。例えば、所定の処置は神経管の切断および縫合を含みうる。斯かる場合、本明細書に記載の繊維マトリックスを神経の周囲または付近に提供することができる。繊維マトリックスは、例えば、瘢痕組織の形成を阻止することによって、神経管の空間を維持することを補助するだろう。また、繊維マトリックスは神経の成長を支援することもある。
【００７２】
別の例として、腱切断の場合、腱と、腱鞘または切開位置におけるトンネルとの間が付着する危険が存在しうる。本明細書に記載の繊維マトリックスを腱の周囲または付近に提供することができる。繊維マトリックスは腱のトンネル空間を維持することを補助して付着を阻止するだろう。繊維マトリックスの内側表面は潤滑性ポリマーであり、これは治癒過程において腱の移動を促進することができる。
【００７３】
別の例として、しわの治療のために本明細書に記載の繊維マトリックスを使用することができる。繊維マトリックスは、（細い糸またはロープといった）一般に線形の幾何学的形状の繊維の束として形成されてもよい。繊維マトリックスは、しわの下に注入されることができ、且つ、しわを柔らかくし又は取り除くべく組織を膨張させることができる。繊維マトリックスは供給のために圧縮されて針状の供給装置内に装填されることができる。繊維マトリックスは供給装置から取り出されることができ、移植の際、繊維マトリックスは拡大するだろう。追加的または代替的に、繊維マトリックスは、移植の際に拡大するように吸湿性材料から製造されることができる。
【００７４】
さらなる例として、手術の際、組織の分離のために本明細書に記載の繊維マトリックスを使用することができる。例えば、心臓手術の際、腹部組織の間または分離されることが望ましい組織の間に繊維マトリックスを配置することができる。
【００７５】
本明細書に記載の繊維マトリックスは、他の用途が可能であるような態様において、治癒の際、瘢痕組織の形成を制御できる。例えば、本明細書に記載の繊維マトリックスを、瘢痕組織の形成を制御することによって被膜形成（capsular formation）を阻止するための乳房インプラント用のコーティングまたは封入として使用できる。インプラントの内容物（シリコンゲルまたは生理食塩水）から離れた方向において、インプラントの内容物を保持すべく実質上完全なマトリックスまたは１００％の密度のマトリックスから、周囲の組織に組み込むべく空所を有する密度が低いマトリックスまで、繊維マトリックス材料を等級付けることができる。
【００７６】
当業者が認識するように、本明細書に記載の様々な実施形態は例示としてのみ提示されている。添付の特許請求の範囲に定義されるように、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更、修正および変形が、記述された実施形態に対して適用されうる。
【図１】
0005662436.tif 000002
【図２】
0005662436.tif 000003
【図３Ａ】
0005662436.tif 000004
【図３Ｂ】
0005662436.tif 000005
【図３Ｃ】
0005662436.tif 000006
【図３Ｄ】
0005662436.tif 000007
【図４Ａ】
0005662436.tif 000008
【図４Ｂ】
0005662436.tif 000009
【図４Ｃ】
0005662436.tif 000010
【図５】
0005662436.tif 000011
【図６】
0005662436.tif 000012
【図７】
0005662436.tif 000013
【図８Ａ】
0005662436.tif 000014
【図８Ｂ】
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