(57)【要約】  血流の方向を調節するための人工弁などのメディカルデバイスにおける使用に適した、薄い生体適合性の高強度複合材料は開示される。１つの態様において、弁尖材料は、高サイクル屈曲用途において可撓性を維持し、人工心臓弁弁尖などの高屈曲インプラントに特に応用可能にする。弁尖材料は、非エラストマーＴＦＥ-ＰＭＶＥコポリマーのコーティングを含む。
2021500963.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
約２７〜約３２質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテル及びそれぞれ約７３〜約６８質量パーセントのテトラフルオロエチレンを含むＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーを含む、メディカルデバイス。
【請求項２】
前記ＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーは前記メディカルデバイスの表面に結合されている、請求項１記載のメディカルデバイス。
【請求項３】
前記ＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーは前記メディカルデバイスの少なくとも一部の上にあるコーティングである、請求項１記載のメディカルデバイス。
【請求項４】
前記ＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーは前記メディカルデバイスの表面に結合された層である、請求項１記載のメディカルデバイス。
【請求項５】
前記メディカルデバイスは人工弁弁尖を含み、該弁尖は、約２７〜約３２質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテル及びそれぞれ約７３〜約６８質量パーセントのテトラフルオロエチレンを含むＴＦＥ-ＰＭＶＥコポリマーが吸収された細孔を画定する多孔質合成ポリマー膜の少なくとも１つのプライを含み、前記ＴＦＥ-ＰＭＶＥコポリマーは前記細孔を充填している、請求項１記載のメディカルデバイス。
【請求項６】
前記多孔質合成ポリマー膜は延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）膜である、請求項５記載のメディカルデバイス。
【請求項７】
前記メディカルデバイスは人工弁弁尖を含み、該弁尖は、流入側と、該流入側の反対側の流出側とを有し、前記ＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーは前記流入側及び流出側の一方又は両方に結合されている、請求項１〜４のいずれか１項記載のメディカルデバイス。
【請求項８】
前記メディカルデバイスは合成ポリマー人工弁弁尖を含み、該弁尖は、流入側と、該流入側の反対側の流出側とを有し、前記ＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーは前記流入側及び流出側の一方又は両方に結合されている、請求項１〜４のいずれか１項記載のメディカルデバイス。
【請求項９】
前記メディカルデバイスは合成ポリマー人工弁弁尖を含み、該弁尖は、流入側と、該流入側の反対側の流出側とを有し、前記ＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーは前記流入側及び流出側の一方又は両方に結合されており、それぞれの側がタック試験により非粘着性になる、請求項１〜４のいずれか１項記載のメディカルデバイス。
【請求項１０】
前記メディカルデバイスは合成ポリマー人工弁弁尖を含み、該弁尖は、流入側と、該流入側の反対側の流出側とを有し、前記ＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーは、前記弁尖の前記流入側及び流出側、ならびに、該流入側と流出側によって画定される自由端に結合されている、請求項１〜４のいずれか１項記載のメディカルデバイス。
【請求項１１】
前記メディカルデバイスは合成ポリマー人工弁弁尖を含み、該弁尖は、流入側と、該流入側の反対側の流出側とを有し、それらの間に縁部を画定し、前記ＴＦＥ-ＰＭＶＥコポリマーは、前記流入側、前記流出側及び前記縁部をカプセル化するコーティングを画定している、請求項１〜４のいずれか１項記載のメディカルデバイス。
【請求項１２】
前記弁尖は、細孔を画定する多孔質合成ポリマー膜の少なくとも１つのプライを含む、請求項１〜４及び７〜１１のいずれか１項記載のメディカルデバイス。
【請求項１３】
前記多孔質合成ポリマー膜の細孔にエラストマー又はエラストマー材料が充填されて複合材料を画定し、さらに前記ＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーが該複合材料上のコーティングである、請求項１２記載のメディカルデバイス。
【請求項１４】
前記エラストマーは、約４０〜約８０質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテル及びそれぞれ約６０〜約２０質量パーセントのテトラフルオロエチレンを含む、請求項１３記載のメディカルデバイス。
【請求項１５】
前記エラストマー材料は、約３３〜約３９質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテル及びそれぞれ約６７〜約６１質量パーセントのテトラフルオロエチレンを含む、請求項１３記載のメディカルデバイス。
【請求項１６】
前記合成ポリマー膜はｅＰＴＦＥ膜である、請求項１２〜１５のいずれか１項記載のメディカルデバイス。
【請求項１７】
前記弁尖はタック試験に合格する、請求項５〜１６のいずれか１項記載のメディカルデバイス。
【請求項１８】
前記メディカルデバイスはフレームをさらに含み、前記弁尖は前記フレームに結合され、開位置と閉位置との間で移動可能である、請求項５〜１７のいずれか１項記載のメディカルデバイス。
【請求項１９】
約２７〜約３２質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテル及びそれぞれ約７３〜約６８質量パーセントのテトラフルオロエチレンを含む前記ＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーは溶融加工可能である、請求項１〜１８のいずれか１項記載のメディカルデバイス。
【請求項２０】
約２７〜約３２質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテル及びそれぞれ約７３〜約６８質量パーセントのテトラフルオロエチレンを含む前記ＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーは、厚さが０．２５μｍ〜３０μｍのコーティングである、請求項１〜１９のいずれか１項記載のメディカルデバイス。
【請求項２１】
約２７〜約３２質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテル及びそれぞれ約７３〜約６８質量パーセントのテトラフルオロエチレンを含む前記ＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーは、厚さが０．５μｍ〜４μｍのコーティングである、請求項１〜１９のいずれか１項記載のメディカルデバイス。
【請求項２２】
前記弁尖は厚さが２０μｍ〜６５μｍである、請求項１〜２１のいずれか１項記載のメディカルデバイス。
【請求項２３】
約２７〜約３２質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテル及びそれぞれ約７３〜約６８質量パーセントのテトラフルオロエチレンを含む前記ＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーは、連続コーティング、不連続コーティング及び／又は連続コーティングと不連続コーティングとの組み合わせである、請求項１〜２２のいずれか１項記載のメディカルデバイス。
【請求項２４】
ペルフルオロメチルビニルエーテル及びテトラフルオロエチレンを含むＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーを含むメディカルデバイスであって、タック試験に合格するメディカルデバイス。
【請求項２５】
前記ＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマー約２７〜約３２質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテル及びそれぞれ約７３〜約６８質量パーセントのテトラフルオロエチレンを含む、請求項２４記載のメディカルデバイス。
【請求項２６】
前記メディカルデバイスは合成人工弁弁尖を含み、該弁尖は、約７３〜約６８質量パーセントのテトラフルオロエチレン及びそれぞれ約２７〜約３２質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテルを含むＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーが吸収された細孔を画定する多孔質合成ポリマー膜の少なくとも１つのプライを含み、前記ＴＦＥ-ＰＭＶＥコポリマーは前記細孔を充填している、請求項２５記載のメディカルデバイス。
【請求項２７】
前記弁尖は延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）膜である、請求項２６記載のメディカルデバイス。
【請求項２８】
前記メディカルデバイスは合成ポリマー人工弁弁尖を含み、該弁尖は、流入側と、該流入側の反対側の流出側とを有し、前記ＴＦＥ-ＰＭＶＥコポリマーは前記流入側及び流出側の一方又は両方に結合されている、請求項２４〜２５のいずれか１項記載のメディカルデバイス。
【請求項２９】
前記メディカルデバイスは合成ポリマー人工弁弁尖を含み、該弁尖は、流入側と、該流入側の反対側の流出側とを有し、前記ＴＦＥ-ＰＭＶＥコポリマーは前記弁尖の流入側及び流出側ならびに前記流入側と前記流出側により画定される自由端に結合されている、請求項２４〜２５のいずれか１項記載のメディカルデバイス。
【請求項３０】
前記弁尖は多孔質合成ポリマー膜の少なくとも１つのプライを含む、請求項２６〜２９のいずれか１項記載のメディカルデバイス。
【請求項３１】
前記多孔質合成ポリマー膜の細孔にエラストマー又はエラストマー材料が充填されて複合材料を画定し、さらに前記ＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーが該複合材料上のコーティングである、請求項３０記載のメディカルデバイス。
【請求項３２】
前記エラストマーは約４０〜約８０質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテル及びそれぞれ約６０〜約２０質量パーセントのテトラフルオロエチレンを含む、請求項３１記載のメディカルデバイス。
【請求項３３】
前記エラストマー材料は約３４〜約３９質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテル及びそれぞれ約６６〜約６１質量パーセントのテトラフルオロエチレンを含む、請求項３１記載のメディカルデバイス。
【請求項３４】
前記合成ポリマー膜はｅＰＴＦＥ膜である、請求項３０〜３３のいずれか１項記載のメディカルデバイス。
【請求項３５】
前記メディカルデバイスはフレームをさらに含み、前記弁尖は前記フレームに結合され、開位置と閉位置との間で移動可能である、請求項２６〜３４のいずれか１項記載のメディカルデバイス。
【請求項３６】
約２７〜約３２質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテル及びそれぞれ約７３〜約６８質量パーセントのテトラフルオロエチレンを含む前記ＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーは溶融加工可能である、請求項２４〜３５のいずれか１項記載のメディカルデバイス。
【請求項３７】
前記ＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーは厚さが０．２５μｍ〜３０μｍのコーティングである、請求項２４〜３６のいずれか１項記載のメディカルデバイス。
【請求項３８】
前記ＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーは厚さが０．５μｍ〜４μｍのコーティングである、請求項２４〜３６のいずれか１項記載のメディカルデバイス。
【請求項３９】
前記弁尖は厚さが２０μｍ〜６５μｍである、請求項２４〜３８のいずれか１項記載のメディカルデバイス。
【請求項４０】
約２７〜約３２質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテル及びそれぞれ約７３〜約６８質量パーセントのテトラフルオロエチレンを含む前記ＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーは連続及び／又は不連続コーティングである、請求項２４〜３９のいずれか１項記載のメディカルデバイス。
【請求項４１】
細孔を画定する多孔質合成ポリマー膜と、該細孔を充填するエラストマー又はエラストマー材料を含む複合材料、及び、
前記複合材料の少なくとも一部の上にある、約２７〜約３２質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテル及びそれぞれ約７３〜約６８質量パーセントのテトラフルオロエチレンを含むＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマー、
を含む、合成人工弁弁尖。
【請求項４２】
前記エラストマーは、約４０〜約８０質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテル及びそれぞれ約６０〜約２０質量パーセントのテトラフルオロエチレンを含む、請求項４１記載の人工弁弁尖。
【請求項４３】
前記エラストマー材料は、約３４〜約３９質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテル及びそれぞれ約６６〜約６１質量パーセントのテトラフルオロエチレンを含む、請求項４１記載の人工弁弁尖。
【請求項４４】
前記ＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーは、前記弁尖の流入側及び該流入側の反対側の流出側に結合されている、請求項４１〜４３のいずれか１項記載の人工弁弁尖。
【請求項４５】
前記ＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーは前記弁尖を非粘着性にし、該弁尖はタック試験に合格する、請求項４１〜４４のいずれか１項記載の人工弁弁尖。
【請求項４６】
前記弁尖は、２つの直交する方向における引張強度比が２未満を示す、請求項４１〜４５のいずれか１項記載の人工弁弁尖。
【請求項４７】
前記多孔質合成ポリマー膜はＰＴＦＥ膜である、請求項４１〜４６のいずれか１項記載の人工弁弁尖。
【請求項４８】
前記ＰＴＦＥ膜はｅＰＴＦＥ膜である、請求項４７記載の人工弁弁尖。
【請求項４９】
前記ＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーは溶融加工可能である、請求項４１〜４８のいずれか１項記載の人工弁弁尖。
【請求項５０】
前記ＴＦＥ-ＰＭＶＥコポリマーは厚さが０．２５μｍ〜３０μｍのコーティングである、請求項４１〜４９のいずれか１項記載の人工弁弁尖。
【請求項５１】
前記ＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーは厚さが０．５μｍ〜４μｍのコーティングである、請求項４１〜４９のいずれか１項記載の人工弁弁尖。
【請求項５２】
前記弁尖は厚さが２０μｍ〜６５μｍである、請求項４１〜５１のいずれか１項記載のメディカルデバイス。
【請求項５３】
約２７〜約３２質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテル及びそれぞれ約７３〜約６８質量パーセントのテトラフルオロエチレンを含む前記ＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーは連続及び／又は不連続コーティングである、請求項４１〜５２のいずれか１項記載のメディカルデバイス。
【請求項５４】
メディカルデバイスの粘着性を低減する方法であって、
約２７〜約３２質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテル及びそれぞれ約７３〜約６８質量パーセントのテトラフルオロエチレンを含むＴＦＥ-ＰＭＶＥコポリマーにより前記メディカルデバイスの少なくとも一部をコーティングすることを含む、方法。
【請求項５５】
前記メディカルデバイスは合成人工弁弁尖である、請求項５４記載の方法。
【請求項５６】
メディカルデバイスの石灰化を低減する方法であって、
約２７〜約３２質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテル及びそれぞれ約７３〜約６８質量パーセントのテトラフルオロエチレンを含むＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーにより前記メディカルデバイスの少なくとも一部をコーティングすることを含む、方法。
【請求項５７】
前記メディカルデバイスは合成人工弁弁尖である、請求項５６記載の方法。
【請求項５８】
自然又は人工弁の弁不全又は弁故障に関連する診断状態又は疾患を有するヒト患者を治療するための方法であって、前記自然又は人工弁の位置で請求項４１〜５３のいずれか１項記載の弁尖を含む人工弁をインプラントすることを含む、方法。
【請求項５９】
人工弁を作製する方法であって、
基部及び複数の交連ポストを画定する支持構造を得ること、
請求項４１〜５３のいずれか１項記載の複数の弁尖を得ること、及び、
各弁尖の自由端が前記支持構造によって画定される環状領域を横切って延在するように各弁尖の外縁を前記支持構造に結合し、各弁尖のそれぞれの先端をそれぞれの基部に結合し、そして各弁尖の交連領域をそれぞれの交連ポストに結合することにより、前記複数の弁尖を前記支持構造に結合することを含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
相互参照関連出願
この特許出願は、２０１７年１０月３１日に出願された「弁尖（LEAFLET）」という発明の名称の仮特許出願第６２/５７９，７８３号、及び２０１８年９月１２日に出願された「合成人工弁弁尖（SYNTHETIC PROSTHETIC VALVE LEAFLET）」という発明の名称の非仮特許出願第１６/１２９，５９１号の優先権及び利益を主張し、参照によりその全体が本明細書に取り込まれる。
【０００２】
分野
開示の材料は、医療用インプラント/デバイスで使用される材料、及び、その材料を組み込んだメディカルデバイスに関する。より詳細には、人工弁を含む高サイクル曲げ用途における使用に適した生体適合性材料に関する。
【背景技術】
【０００３】
背景
合成ポリマー人工弁弁尖を含むメディカルデバイスは、代表的な心血管条件下で少なくとも４億回の拍動サイクルに対して十分な耐久性を示すべきである。例えば、弁尖は、石灰化及び血栓症などの生物学的悪影響に加えて、穴、裂け目の形成などを含む構造劣化に耐えなければならない。
【０００４】
従前から様々なポリマー材料が人工心臓弁弁尖として使用されている。心周期中、人工弁弁尖は曲げに起因する一定範囲の応力にさらされる。弁尖の特定の部分が曲げにさらされる結果、弁尖に裂け目又はボイドが形成され、血液要素が浸透し得る部位を形成することがある。流体の塊や、血栓でさえ、弁尖の動きに影響を与え、石灰化し、弁の機能に影響を及ぼし、そして最終的に早期弁不全を引き起こす可能性がある。
【０００５】
人工弁弁尖を改善する手段に取り組む継続的な必要性が当該分野において存在する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
図面の簡単な説明
添付の図面は、本開示のさらなる理解を提供するために含まれ、本明細書に取り込まれ、本明細書の一部を構成し、本開示の実施形態を例示し、記載とともに本開示の原理を説明する役割を果たす。
【０００７】
【図１】図１は１つの実施形態による人工弁の斜視図である。
【０００８】
【図２】図２は１つの実施形態による人工弁弁尖の断面図である。
【０００９】
【図３】図３は別の実施形態による人工弁弁尖の断面図である。
【００１０】
【図４Ａ】図４Ａは、１つの実施形態による、弁尖を形成するために使用される延伸フルオロポリマー膜の走査型電子顕微鏡写真画像である。
【００１１】
【図４Ｂ】図４Ｂは、１つの実施形態による、弁尖を形成するために使用される延伸フルオロポリマー膜の走査型電子顕微鏡写真画像である。
【００１２】
【図４Ｃ】図４Ｃは、１つの実施形態による、弁尖を形成するために使用される延伸フルオロポリマー膜の走査型電子顕微鏡写真画像である。
【００１３】
【図５Ａ】図５Ａは、１つの実施形態による、弁尖を形成するために使用される微孔質ポリエチレン膜の表面の走査型電子顕微鏡写真画像である。
【００１４】
【図５Ｂ】図５Ｂは、１つの実施形態による、図５Ａの微孔質ポリエチレン膜の断面の走査型電子顕微鏡写真画像である。
【００１５】
【図６Ａ】図６Ａは、１つの実施形態による、弁尖を形成するために使用される延伸された微孔質ポリエチレン膜の走査型電子顕微鏡写真画像である。
【００１６】
【図６Ｂ】図６Ｂは、１つの実施形態による、図６Ａの微孔質ポリエチレン膜の断面の走査型電子顕微鏡写真画像である。そして
【００１７】
【図７】図７は、１つの実施形態による、ＰＭＶＥ ｗｔ％  対  様々なＴＦＥ−ＰＭＶＥ組成物のタック試験のプロットである。
【発明の概要】
【００１８】
詳細な説明
ここで、図面に示された実施形態及びそれを記載するために使用される特定の用語を参照する。それにもかかわらず、本開示の実施形態の範囲の制限は意図されず、例示された方法及び装置におけるそのような変更及びさらなる修正は、それ自体、その中で例示されている開示の原理のさらなる応用として、通常、本開示が関係する当業者が想到するものと考えられる。
【００１９】
本明細書において、「含む」は、「からなる」及び「から本質的になる」という用語を包含する。本開示の組成物及び方法/プロセスは、本明細書に記載の本開示の必須要素及び制限、ならびに本明細書に記載の追加又は任意の成分、構成要素、工程又は制限のいずれかを含む、からなる及びから本質的になることができる。
【００２０】
本明細書を通して与えられるすべての最大の数値制限は、あたかもより低い数値制限が本明細書に明示的に記載されたかのように、すべてのそのようなより低い数値制限を含むことを理解されたい。本明細書全体で与えられるすべての最小数値制限は、あたかもより高い数値制限が本明細書で明示的に記載されたかのように、すべてのそのようなより高い数値制限を含む。本明細書を通して与えられるすべての数値範囲は、あたかもより狭い数値範囲がすべて本明細書に明示的に記載されたかのように、そのようなより広い数値範囲内に入るすべてのそのようなより狭い数値範囲を含む。
【００２１】
本明細書で使用される「メンブレン（膜）」という用語は、限定するわけではないが、延伸フルオロポリマーなどの単一の組成を備えた材料の多孔質シートを指す。
【００２２】
人工弁の関係で本明細書に使用されるときに、「弁尖」という用語は、弁尖が圧力差の影響下で開位置と閉位置との間を移動するように操作可能な一方向弁の構成要素を指す。開位置では、弁尖は弁を通る血流を可能にする。閉位置では、弁尖は弁を通る逆流を実質的に遮断する。複数の弁尖を含む実施形態において、各弁尖は、少なくとも１つの隣接する弁尖と協働して、血液の逆流を遮断する。本明細書に提供される実施形態による弁尖は、複合材の１つ以上の層を含む。本明細書に提供される実施形態による弁尖は、３５０μｍ未満の厚さを有することができ、他の実施形態では、弁尖は、２０〜６５μｍの厚さを有する。
【００２３】
「フレーム」及び「支持構造」という用語は、人工弁として操作可能であるように弁尖が結合又は支持される要素を指すために互換的に使用される。支持構造は、限定するわけではないが、ステント及び導管であることができる。
【００２４】
本明細書で使用されるときに、「エラストマー」という用語は、元の長さの少なくとも１．３倍に引き伸ばされ、解放されるとほぼ元の長さに急速に収縮する能力を有するポリマー又はポリマーの混合物を指す。「エラストマー材料」という用語は、エラストマーと同様の伸張及び回復特性を示すポリマー又はポリマーの混合物を指すが、必ずしも同じ程度の伸張及び／又は回復ではない。「非エラストマー材料」という用語は、エラストマー又はエラストマー材料のいずれにも類似しない伸張及び回復特性を示し、すなわちエラストマー又はエラストマー材料ではないと考えられるポリマー又はポリマーの混合物を指す。
【００２５】
本明細書で使用するときに、「層」という用語は、本記載中で特に明記しない限り、粉末及び繊維などの不連続な材料とは対照的に、連続的な材料を指す。本明細書で使用するときに、「コーティング」という用語は、本記載で特に明記しない限り、粉末及び繊維などの不連続な材料とは対照的に、連続的な材料を指す。
【００２６】
本開示は、人工合成心臓弁尖などの高サイクル屈曲インプラント用途の耐久性及び生体適合性の要件を満たす材料の長年の必要性に取り組む。本明細書の実施形態によれば、弁尖は、複数の細孔及び／又は空間を有する少なくとも１つの多孔質合成ポリマー膜層、ならびに該少なくとも１つの合成ポリマー膜層の細孔及び／又は空間を充填するエラストマー及び／又はエラストマー材料及び／又は非エラストマー材料を有する複合材料を含む。他の例によれば、弁尖は、複合材料上にエラストマー及び／又はエラストマー材料及び／又は非エラストマー材料の層をさらに含む。幾つかの実施形態によれば、エラストマー及び／又はエラストマー材料及び／又は非エラストマー材料は、該エラストマー及び／又はエラストマー材料及び／又は非エラストマー材料が延伸フルオロポリマー膜内のボイド空間又は細孔の実質的にすべてを占めるように、延伸フルオロポリマー膜に吸収される。。実施例によれば、複合材料は、質量で約１０％〜９０％の範囲の多孔質合成ポリマー膜を含む。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
多孔質合成ポリマー膜の例としては、細孔及び／又は空間を画定するノード及びフィブリル構造を有する延伸フルオロポリマー膜が挙げられる。幾つかの実施形態において、延伸フルオロポリマー膜は延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）膜である。多孔質合成ポリマー膜の別の例としては、微孔質ポリエチレン膜が挙げられる。
【００２８】
エラストマー及び／又はエラストマー材料及び／又は非エラストマー材料の例としては、限定するわけではないが、テトラフルオロエチレンとペルフルオロメチルビニルエーテルのコポリマー（ＴＦＥ／ＰＭＶＥコポリマー）、（ペル）フルオロアルキルビニルエーテル（ＰＡＶＥ）、ウレタン、シリコーン（オルガノポリシロキサン）、シリコン-ウレタンのコポリマー、スチレン/イソブチレンコポリマー、ポリイソブチレン、ポリエチレン-コ-ポリ（酢酸ビニル）、ポリエステルコポリマー、ナイロンコポリマー、フッ素化炭化水素ポリマー及び上記のそれぞれのコポリマー又は混合物が挙げられる。
【００２９】
幾つかの例において、ＴＦＥ／ＰＭＶＥコポリマーは、６０〜２０質量パーセントのテトラフルオロエチレン及びそれぞれ４０〜８０質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテルを含むエラストマーである。幾つかの例において、ＴＦＥ／ＰＭＶＥコポリマーは、６７〜６１質量パーセントのテトラフルオロエチレン及びそれぞれ３３〜３９質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテルを含むエラストマー材料である。幾つかの例において、ＴＦＥ／ＰＭＶＥコポリマーは、７３〜６８質量パーセントのテトラフルオロエチレン及びそれぞれ２７〜３２質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテルを含む非エラストマー材料である。幾つかの例において、弁尖は、約６０〜約２０質量パーセントのテトラフルオロエチレン及びそれぞれ約４０〜約８０質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテルを含むＴＦＥ-ＰＭＶＥコポリマーが吸収された延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）膜であり、該弁尖は、血液接触表面上に、約７３〜約６８質量パーセントのテトラフルオロエチレン及びそれぞれ約２７〜約３２質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテルを含むＴＦＥ-ＰＭＶＥコポリマーのコーティングをさらに含む。幾つかの例において、弁尖は、約６７〜約６１質量パーセントのテトラフルオロエチレン及びそれぞれ約３３〜約３９質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテルを含むＴＦＥ-ＰＭＶＥコポリマーが吸収された延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）膜であり、該弁尖は、血液接触表面上に、約７３〜約６８質量パーセントのテトラフルオロエチレン及びそれぞれ約２７〜約３２質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテルを含むＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーのコーティングをさらに含む。幾つかの例において、弁尖は、血液接触面に、約２７〜約３２質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテル及びそれぞれ約７３〜約６８質量パーセントのテトラフルオロエチレンを含むＴＦＥ-ＰＭＶＥコポリマーが吸収された延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）膜である。幾つかの例において、弁尖は、約７３〜約６８質量パーセントのテトラフルオロエチレン及びそれぞれ約２７〜約３２質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテルを含むＴＦＥ-ＰＭＶＥコポリマーが吸収された延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）膜であり、該弁尖は、血液接触表面上に、約７３〜約６８質量パーセントのテトラフルオロエチレン及びそれぞれ約２７〜約３２質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテルを含むＴＦＥ-ＰＭＶＥコポリマーのコーティングをさらに含む。
【００３０】
本明細書では、ＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーのＴＦＥ及びＰＭＶＥ成分は、質量パーセント（ｗｔ％）で提示される。参考までに、約４０、３３〜３９及び２７〜３２のＰＭＶＥのｗｔ％は、それぞれ約２９、２３〜２８及び１８〜２２のモルパーセント（モル％）に対応する。
【００３１】
図１は、１つの実施形態による人工弁１０の斜視図である。人工弁１０は、フレーム２０及び弁尖３０を含む。各弁尖３０は、流入側３４及び流出側３２ならびに自由端３６を有する。
【００３２】
図２は、切断線２−２に沿って図１の実施形態による支持構造２０に結合された人工弁弁尖３０の断面図である。弁尖３０は、流入側３４及び流出側３２を画定する複合材料３８及びＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーコーティング４０を含む。
【００３３】
図３は、図２の実施形態と実質的に同じであるが、自由端３６にもＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーコーティング４０をさらに示す別の実施形態による人工弁弁尖３０の断面図である。
【００３４】
複合材料３８の血液接触表面への、約２７〜約３２質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテル及びそれぞれ約７３〜約６８質量パーセントのテトラフルオロエチレンを含むＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーコーティング４０は、特定の制御された実験室条件下に石灰化の減少をもたらす。
【００３５】
さらに、弁尖及び他のバルブ構成要素の表面への、約２７〜約３２質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテル及びそれぞれ約７３〜約６８質量パーセントのテトラフルオロエチレンを含むＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーコーティングは、例えば、限定するわけではないが、約４０〜約８０質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテル及びそれぞれ約６０〜２０質量％のテトラフルオロエチレンを含む特定のＴＦＥ-ＰＭＶＥコポリマーなどの特定のＴＦＥ-ＰＭＶＥコポリマーが吸収された多孔質合成ポリマー膜に見られることがある粘着性に低下をもたらす。対応する粘着性は、人工弁１０の取り扱い特性で特に望ましくない。とりわけ、粘着性表面を有する弁尖３０は、経カテーテル配置のために展開前の構成に圧縮されたときに弁尖３０が互いに接着する人工弁をもたらすことがある。幾つかの実施形態において、約２７〜約３２質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテル及びそれぞれ約７３〜約６８重量パーセントのテトラフルオロエチレンを含むＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーの連続コーティング又は層が存在しうる。他の実施形態において、不連続コーティング又は層、又は、一部の上にある連続コーティング又は層と別の部分の上にある不連続コーティング又は層との組み合わせが存在しうる。弁尖の表面及び/又は他の弁構成要素上において、約２７〜約３２質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテル及びそれぞれ約７３〜約６８質量パーセントのテトラフルオロエチレンを含むＴＦＥ-ＰＭＶＥコポリマーを含む、粉末などの不連続層又はコーティングの例は、特定のＴＦＥ-ＰＭＶＥコポリマーが吸収された多孔質合成ポリマー膜に見られる粘着性の低下をもたらす。
【００３６】
さらに、弁尖及び他のバルブ部品の表面上の、約２７〜約３２質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテル及びそれぞれ約７３〜約６８質量パーセントのテトラフルオロエチレンを含むＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーを含む、粉末などの不連続層又はコーティングは、特定のＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーが吸収させた多孔質合成ポリマー膜に見られる粘着性の低下をもたらすことが理解される。
【００３７】
複合材料の血液接触表面への、約２７〜約３２質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテル及び約７３〜約６８質量パーセントのテトラフルオロエチレンを含むＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーのコーティングは、ポリマーの人工弁弁尖の曲げ耐久性を有意に増加させる。弁尖の例示的な実施形態は、約４０〜約８０質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテル及び約６０〜２０質量パーセントのテトラフルオロエチレンのエラストマー又は約３３〜約３９質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテル及び約６７〜約６１質量パーセントのテトラフルオロエチレンのエラストマー材料が多孔質合成ポリマー膜の細孔を充填し、約２７〜約３２質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテル及び約７３〜約６８質量パーセントのテトラフルオロエチレンを含むＴＦＥ-ＰＭＶＥコポリマーの層をさらに含む。
【００３８】
１つの実施形態による弁尖材料は、延伸フルオロポリマー膜及びエラストマー材料を含み、約２７〜約３２質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテル及び約７３〜約６８質量パーセントのテトラフルオロエチレンを含むＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーのコーティングをさらに含む。本開示の主旨の範囲内で、複数のタイプのフルオロポリマー膜と複数のタイプのエラストマー及びエラストマー材料とを組み合わせることができることは容易に理解されるべきである。
【００３９】
幾つかの実施形態において、多孔質合成ポリマー膜は、例えば米国特許第７，３０６，７２９号明細書に一般的に記載されているように、多孔質ｅＰＴＦＥ膜から作られた延伸フルオロポリマー材料を含む。幾つかの他の実施形態において、多孔質合成ポリマー膜は、多孔質ポリエチレン膜から作製されたポリエチレン材料を含む。
【００４０】
実施形態に記載される延伸フルオロポリマー材料を形成するために使用される延伸可能なフルオロポリマーはＰＴＦＥホモポリマーを含むことができる。別の実施形態において、ＰＴＦＥ、延伸可能な変性ＰＴＦＥ及び／又はＰＴＦＥの延伸コポリマーのブレンドを使用することができる。適切なフルオロポリマー材料の非限定的な例は、例えば、Brancaの米国特許第５，７０８，０４４号明細書、Baillieの米国特許第６，５４１，５８９号明細書、Sabolらの米国特許第７，５３１，６１１号明細書、Fordの米国特許出願第１１／９０６，８７７号明細書及びＸｕらの米国特許出願第１２／４１０，０５０号明細書に記載されている。
【００４１】
幾つかの実施形態による延伸フルオロポリマー膜は、所望の弁尖性能を達成するための任意の適切な微細構造を含むことができる。１つの実施形態において、延伸フルオロポリマーは、Goreの米国特許第３，９５３，５６６号明細書に記載されているように、フィブリルによって相互接続されたノードの微細構造を含むことができる。１つの実施形態において、延伸フルオロポリマー膜の微細構造は、図７Ａの走査型電子顕微鏡写真画像に示されるように、フィブリルによって相互接続されたノードを含む。フィブリルはノードから複数の方向に延在しており、膜は一般に均質な構造を有する。この微細構造を有する膜は、約２未満、別の実施形態では約１．５未満の２つの直交方向でのマトリックス引張強度比を示すことができる。
【００４２】
別の実施形態において、延伸フルオロポリマー膜は、例えば、Bacinoの米国特許第７，３０６，７２９号明細書によって一般的に教示されているように、例えば図７Ｂ及び７Ｃに示されるような実質的にフィブリルのみの微細構造を有することができる。図７Ｃは、図７Ｂに示される延伸フルオロポリマー膜のより高い倍率であり、実質的にフィブリルのみを有する均質な微細構造をより明確に示している。図７Ｂ及び７Ｃに示されるように、実質的にフィブリルのみを有する延伸フルオロポリマー膜は、約２０ｍ2／ｇを超える、又は約２５ｍ2／ｇを超えるような高表面積を有することができ、幾つかの実施形態において、高度にバランスのとれた強度の２つの直交方向におけるマトリックス引張強度比が約２未満、そして可能な場合には約１．５未満の材料を提供することができる。実施形態によれば、延伸フルオロポリマー膜は、約５μｍ未満、約１μｍ未満及び約０．１０μｍ未満の平均流動孔サイズを有することができると期待される。
【００４３】
幾つかの実施形態による延伸フルオロポリマー膜は、所望の弁尖性能を達成するために任意の適切な厚さ及び質量を有するように調整されうる。幾つかの場合に、厚さが約６５μｍ未満、別の実施形態において、２０μｍ〜６５μｍである非常に薄い延伸フルオロポリマー膜を使用することが望ましい場合がある。他の実施形態において、約０．１μｍを超え、約２０μｍ未満の厚さを有する延伸フルオロポリマー膜を使用することが望ましい場合がある。延伸フルオロポリマー膜は、約１ｇ／ｍ2未満〜約５０ｇ／ｍ2を超える比質量を有することができる。
【００４４】
１つの実施形態による延伸フルオロポリマーを含む膜は、ＰＴＦＥの約２．２ｇ／ｃｍ3の密度に基づいて、約５０ＭＰａ〜約４００ＭＰａ以上の範囲のマトリックス引張強度を有することができる。
【００４５】
弁尖の所望の特性を向上させるために、追加の材料を細孔内に又は膜の材料内に、又は膜の層の間に取り込むことができる。１つの実施形態による複合材は、約１００μｍ〜約０．３μｍ未満の範囲の厚さを有するフルオロポリマー膜を含むことができる。
【００４６】
エラストマー、エラストマー性及び非エラストマーの特性を示すＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーと組み合わされた延伸フルオロポリマー膜の実施形態は、少なくとも幾つかの有意な方法で人工心臓弁尖などの高サイクル曲げインプラント用途での使用に要求される性能属性を提供する。例えば、エラストマー、エラストマー性及び非エラストマーの特性を示すＴＦＥ-ＰＭＶＥコポリマーを追加すると、ｅＰＴＦＥのみの材料で見られる剛化が解消又は減少することにより、弁尖の疲労性能が向上する。さらに、材料がしわ又は折り目などの永久硬化変形を起こし、性能が低下する可能性が低くなる。複合材料の１つの実施形態において、エラストマー、エラストマー性又は非エラストマーの特性を示すＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーは、延伸フルオロポリマー膜の多孔質構造内の実質的にすべての細孔体積又は空間を占める。複合材の別の実施形態において、エラストマー、エラストマー性又は非エラストマーの特性を示すＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーは、少なくとも１つのフルオロポリマー膜の実質的にすべての細孔に存在する。少なくとも１つのフルオロポリマー膜の実質的にすべての細孔の細孔体積を充填し又はその細孔中に存在すると、異物が複合材中に所望されずに取り込まれる可能性がある空間を低減する。さらに、約２７〜約３２質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテル及びそれぞれ約７３〜約６８質量パーセントのテトラフルオロエチレンを含むＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーの層又はコーティングは、部分的には、閉止圧力及び高サイクル曲げに暴露される時間にわたって延伸フルオロポリマー膜の細孔内のエラストマー又はエラストマー材料のクリープ特性により、延伸フルオロポリマー膜の多孔質構造の細孔が開口する可能性を有意に低減する。
【００４７】
細孔内にエラストマー又はエラストマー材料を有する延伸フルオロポリマー膜の多孔質構造を含む複合材料内で開口する可能性のある空間に入るこのような異物の例はカルシウムである。例えば人工心臓弁尖で使用されるときにカルシウムが複合材料に取り込まれるようになると、サイクリング中に機械的損傷が発生し、それにより、尖弁に穴が形成され、血行動態が低下する可能性がある。
【００４８】
１つの実施形態において、ｅＰＴＦＥ膜に吸収されるエラストマーは、米国特許第７，４６２，６７５号明細書に記載されているような、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）とペルフルオロメチルビニルエーテル（ＰＭＶＥ）との熱可塑性コポリマーである。上述のように、エラストマーは、延伸フルオロポリマー膜内に吸収され、それにより、エラストマーは延伸フルオロポリマー膜内の実質的にすべてのボイド空間又は細孔を占める。エラストマーでの延伸フルオロポリマー膜の細孔のこの充填は、当業者に知られている様々な方法によって行うことができる。
【００４９】
１つの実施形態において、延伸フルオロポリマー膜の細孔を充填する方法は、延伸フルオロポリマー膜の細孔中に部分的又は完全に流れるのに適切である粘度及び表面張力を有する溶液を生成するのに適した溶媒中にエラストマーを溶解し、溶媒を蒸発させ、フィラーを残す工程を含む。
【００５０】
別の実施形態において、延伸フルオロポリマー膜の細孔を充填する方法は、分散液を介してフィラーを延伸フルオロポリマー膜の細孔を部分的又は完全に充填するように送達する工程を含む。
【００５１】
別の実施形態において、延伸フルオロポリマー膜の細孔を充填する方法は、エラストマー又はエラストマー材料のシートと、多孔質延伸フルオロポリマー膜を、エラストマー又はエラストマー材料を延伸フルオロポリマー膜の細孔中に流れ込ませことができる熱及び／又は圧力の条件下で接触させる工程を含む。
【００５２】
別の実施形態において、延伸フルオロポリマー膜の細孔を充填する方法は、最初にエラストマーのプレポリマーで細孔を充填し、次に該エラストマーを少なくとも部分的に硬化させることにより、延伸フルオロポリマー膜の細孔内でエラストマーを重合する工程を含む。
【００５３】
本開示の目的のために、約２７〜約３２質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテル及びそれぞれ約７３〜約６８質量パーセントのテトラフルオロエチレンを含むＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーは、エラストマー又はエラストマー材料ではないと考えられ、本明細書では、「非エラストマー材料」の一例である「非エラストマーＴＦＥ-ＰＭＶＥコポリマー」として参照される。非溶解性であるために、非エラストマー性ＴＦＥ-ＰＭＶＥコポリマーは、押出成形と同様に、フルオロポリマー膜への結合に適したシートに熱成形することができる。
【００５４】
１つの実施形態において、エラストマー又はエラストマー材料が吸収された延伸フルオロポリマー膜である複合材料を、約２７〜約３２質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテル及びそれぞれ約７３〜約６８質量パーセントのテトラフルオロエチレンを有する非エラストマーＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーによりコーティングする方法は、非エラストマーＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーを複合材料と結合することができる熱及び／又は圧力の条件下で非エラストマーＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーのシートと複合材料を接触させる工程を含む。例として、限定するわけではないが、上記の非エラストマーＴＦＥ-ＰＭＶＥコポリマーの１．５μｍ厚の層は、約３３〜約３９質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテル及びそれぞれ約７２〜約６１質量パーセントのテトラフルオロエチレンを含むエラストマー材料が吸収されたｅＰＴＦＥ膜に結合された。
【００５５】
エラストマー又はエラストマー材料としての使用に適することができる他の生体適合性ポリマーとしては、限定するわけではないが、ウレタン、シリコーン（オルガノポリシロキサン）、シリコン−ウレタンのコポリマー、スチレン／イソブチレンコポリマー、ポリイソブチレン、ポリエチレン-コ-ポリ（酢酸ビニル）、ポリエステルコポリマー、ナイロンコポリマー、フッ化炭化水素ポリマー及び上記のそれぞれのコポリマー又は混合物の群を挙げることができる。
【００５６】
１つの実施形態によれば、複合材料は、ｅＰＴＦＥ膜に吸収された、約３３〜約３９質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテルと、対応して約６７〜約６１質量パーセントのテトラフルオロエチレンを有するＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーとを含むエラストマー材料を含む。複合材料の実施形態において、ＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーは、ｅＰＴＦＥ膜の細孔内に存在して、ｅＰＴＦＥを不透過性にする。別の実施形態によれば、複合材料は、ｅＰＴＦＥ又はＰＴＦＥ膜などのフルオロポリマー膜に吸収された、約４０〜約８０質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテルと、対応して約６０〜約２０質量パーセントのテトラフルオロエチレンとを含むエラストマー材料を含む。
【００５７】
延伸フルオロポリマー膜に加えて、限定するわけではないが、延伸ポリマー膜などの他の生体適合性合成ポリマー膜は多孔質膜としての使用に適していることがある。１つの実施形態によれば、微孔質ポリエチレンは、特定の目的に適した生体適合性多孔質ポリマー膜として提供される。
【００５８】
微孔質ポリエチレン膜の実施形態は、実質的にすべての繊維が約１μｍ未満の直径を有する繊維を含む材料のシートを含む。微孔質ポリエチレン膜の別の実施形態において、実質的にすべての繊維が約１μｍ未満の直径を有する不織材料のシートを含む。幾つかの場合には、約１０．０μｍ未満の厚さを有する非常に薄い微孔質ポリエチレン膜を使用することが望ましいことがある。他の実施形態において、約０．６μｍ未満の厚さを有する微孔質ポリエチレン膜を使用することが望ましいことがある。
【００５９】
本明細書で提供される実施形態に開示される微孔性膜の構造は、材料の比表面積を調べることにより、布帛、編物及び繊維巻きなどの他の構造と区別されうることが理解される。適切な微孔性膜の実施形態としては、約４．０ｍ2／ｃｃより大きい比表面積を有するものを挙げることができる。本明細書で提供される微孔性膜の他の実施形態によれば、約１０．０ｍ2／ｃｃより大きい比表面積を有する。本明細書で提供される実施形態は、約４．０ｍ2／ｃｃ超〜約６０ｍ2／ｃｃを超える比表面積を有する膜が、限定するわけではないが、弁尖材料として使用されるときに、心臓弁の耐久性及び寿命に少なくとも有意な改善をもたらすことが理解される。
【００６０】
本明細書に提供される実施形態に開示される微孔性膜は、代わりに、材料の繊維直径を調べることにより、布帛、編物及び繊維巻きなどの他の構造と区別されうることが理解される。本明細書に提供される微孔性膜の実施形態は、約１μｍ未満の直径を有する繊維を主に含む。本明細書に提供される微孔性膜の他の実施形態は、約０．１μｍ未満の直径を有する繊維を主に含む。本明細書に提供される実施形態は、大部分が約１μｍ未満から約０．１μｍ未満を超える繊維を含む膜が、限定するわけではないが、弁尖材料として使用されるときに心臓弁の耐久性及び寿命に少なくとも有意な改善をもたらすことが理解される。
【００６１】
実施形態の微孔質ポリマー膜は、所望の弁尖性能を達成するためのいずれかの適切な微細構造及びポリマーを含むことができる。幾つかの実施形態において、微孔質ポリマー膜は、例えば、図５Ａ及び５Ｂならびに図６Ａ及び６Ｂに示されるような、実質的に繊維のみの微細構造を有する多孔質ポリエチレンである。図５は、直径が約１μｍ未満の繊維のみを実質的に有する多孔質ポリエチレン膜の実質的に均質な微細構造を示している。多孔質ポリエチレン膜は、０．０１０ｍｍの厚さ、３１．７％の多孔度、６．４２ｇ/ｍ2の質量/面積及び２８.７ｍ2/ｃｃの比表面積を有した。
【００６２】
図６Ａ及び６Ｂは、それぞれ、表面及び断面図であり、図５Ａ及び５Ｂにそれぞれ示される同じ多孔質ポリエチレン膜であり、それぞれ、表面及び断面図は、当該技術分野で公知の方法で延伸されたものである。延伸ポリエチレン膜は、約１μｍ未満の直径を有する繊維のみを実質的に有する実質的に均質な微細構造を保持する。延伸ポリエチレン膜は、０．００６ｍｍの厚さ、４４．３％の多孔度、３．１４ｇ/ｍ2の質量/面積、及び１８．３ｍ2/ｃｃの比表面積を有する。実施形態によれば、微孔質ポリエチレン膜は、約５μｍ未満、約１μｍ未満、及び約０．１０μｍ未満の平均流孔サイズを有することができることが予想される。
【００６３】
多孔質膜に加えて、非多孔質材料は、特定の目的に適した、約２７〜約３２質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテル及びそれぞれ約７３〜約６８質量％のテトラフルオロエチレンを含む非エラストマーＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーでコーティングされうることが理解される。とりわけ、非エラストマーＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーは、人工弁が経カテーテル配置の前に圧縮状態にあるときに、弁尖の接着に抵抗する非粘着性材料を提供することが理解される。限定するわけではないが、非粘着性表面を備えた、血管グラフト及び人工弁弁尖などのメディカルデバイスは、タッキー又は粘着性の表面を有するメディカルデバイスに比べて、特定の取り扱い上の利点があることが理解される。
【００６４】
幾つかの実施形態によれば、人工弁弁尖は、多孔質合成ポリマー膜の単一プライ、すなわち多孔質の単一層を含むことができ、細孔はエラストマー又はエラストマーＴＦＥ/ＰＭＶＥコポリマー材料を含み、多孔質合成ポリマー膜の単一プライを不透過性にする。エラストマー又はエラストマー材料を含む多孔質合成ポリマー膜の単一層を含む弁尖材料であって、多孔質合成ポリマー膜の単一層の単一プライを不透過性にするエラストマー又はエラストマー材料を含み、さらに非エラストマーＴＦＥ-ＰＭＶＥコポリマーの層でコーティングされた弁尖材料は、実験室での試験で証明されるように、表面の多孔性を防ぐために、屈曲下でエラストマー又はエラストマー材料の耐クリープ性を示す。表面の多孔性の防止は、他の利点の中でもとりわけ、石灰化に耐性のある表面を提供するために重要である。
【００６５】
本明細書に提示される実施形態によって提供される弁尖材料は、人工弁として機能する構造を提供するように弁尖に加工されうることが理解される。そのような弁尖はさらに、縫製、接着剤、クリップ及び他の機械的取り付けを含む任意の適切な手段によってフレームに取り付けることができる。１つの実施形態によれば、フレームは、脈管内送達及び治療部位での展開のために選択的に直径方向に調整可能である。
【００６６】
実施形態によれば、フレームと、該フレームに結合された弁尖とを備える人工弁は提供される。弁尖は、エラストマー又はエラストマー材料が吸収された多孔質合成ポリマー膜の１層と、約２７〜約３２質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテル及び約７３〜約６８質量パーセントのテトラフルオロエチレンを含むＴＦＥ-ＰＭＶＥコポリマーのコーティングを含む。多孔質合成ポリマー膜の単一プライは多孔性構造を有する。エラストマーは細孔内に存在し、多孔質合成ポリマー膜の単一プライを不透過性にする。実施形態によれば、約２７〜約３２質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテル及びそれぞれ約７３〜約６８質量パーセントのテトラフルオロエチレンを含む非エラストマーＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーの層は、弁尖流入側及び該弁尖流入側と反対側の弁尖流出側に結合される。別の実施形態において、少なくとも弁尖自由端にも、非エラストマーＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーの層が設けられる。別の実施形態において、弁尖流入側及び該流入側の反対側の弁尖流出側、及びそれらの間の弁尖自由端を含む弁尖全体に、非エラストマーＴＦＥ-ＰＭＶＥコポリマーの層が設けられ、それにより複合材料がカプセル化される。後者の実施形態において、非エラストマーＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーは、クリープを防止するために、多孔質合成ポリマー膜の単一プライ内に複合材料のエラストマー又はエラストマー材料を効果的に含む。さらに、実施形態によれば、非エラストマー性ＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーは、非粘着性の特性を弁尖に効果的に提供する。１つの実施形態によれば、非エラストマーＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーは、０．２５μｍ〜３０μｍの厚さを有するコーティングである。別の実施形態では、非エラストマーＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーは、０．５μｍ〜１５μｍの厚さを有するコーティングである。他の実施形態において、非エラストマーＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーコーティングの厚さは複合材料とともに変更可能である。例えば、非エラストマーＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーコーティングは別の弁尖と接触することが期待される複合材料の表面上にのみが存在し、それにより、２つの弁尖が接触したときにそれらが粘着するのを防ぐことができる。別の例として、非エラストマーＴＦＥ-ＰＭＶＥコポリマーコーティングの厚さは、弁尖が他の弁尖又はそれ自体と接触している際の弁尖に対する期待応力に対応するために、又は、弁尖の曲げ特性に影響を与えるために、流入側と流出側で異なることができる。
【００６７】
タック試験
実施形態によれば、弁尖は本明細書で提供されるようなタック試験に合格する。タック試験は、フィルム、又は、そのようなフィルムを含む弁尖が別の表面に粘着することに対する抵抗性を評価する。試験に従って、ＴＦＥ−ＰＭＶＥフィルムの多数の対（対の各部材は、同様の質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテル及びそれぞれの質量パーセントのテトラフルオロエチレンを含む）を提供し、互いに直接接触させた。次に、それぞれの対のＴＦＥ-ＰＭＶＥフィルムをポリイミドフィルムの間に挟み、モデルＭカーバープレス（Carver Laboratory Press,Wasbash Indiana USA）で３９℃、２００ｐｓｉで１５分間プレスした。１５分後に、ＴＦＥ-ＰＭＶＥフィルムの対をプレスから取り外し、ポリイミドフィルムを取り外した。次に、２枚のＴＦＥ-ＰＭＶＥフィルムの対を互いに分離し、２枚のＴＦＥ-ＰＭＶＥフィルムの間に付着がなく、２枚のＴＦＥ-ＰＭＶＥフィルムを分離するのに力が要求されなかったならば、ＴＦＥ-ＰＭＶＥ組成物は「タックなし」と判断された。２枚のＴＦＥ-ＰＭＶＥフィルムを互いに分離するのに力が要求された２枚のＴＦＥ-ＰＭＶＥフィルムの対は「タックあり」と判断された。
【００６８】
図７は、様々な組成のＴＦＥ−ＰＭＶＥフィルムに対するタック試験の結果のグラフである。２７よりも大きい質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテルを有する一対のＴＦＥ−ＰＭＶＥフィルムは、正のタック結果を示すことに留意されたい。約２７質量パーセント以下のペルフルオロメチルビニルエーテルを有するＴＦＥ−ＰＭＶＥ組成物はタックなしであることが判った。
【００６９】
実施形態（実施形態１）によれば、メディカルデバイスは、約２７〜約３２質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテル及びそれぞれ約７３〜約６８質量パーセントのテトラフルオロエチレンを含むＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーを含む。
【００７０】
別の実施形態（実施形態２）によれば、実施形態１に加えて、前記ＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーは前記メディカルデバイスの表面に結合されている。
【００７１】
別の実施形態（実施形態３）によれば、実施形態１に加えて、前記ＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーは前記メディカルデバイスの少なくとも一部の上にあるコーティングである。
【００７２】
別の実施形態（実施形態４）によれば、実施形態１に加えて、前記ＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーは前記メディカルデバイスの表面に結合された層である。
【００７３】
別の実施形態（実施形態５）によれば、実施形態１〜４に加えて、前記メディカルデバイスは人工弁弁尖を含み、該弁尖は、流入側と、該流入側の反対側の流出側とを有し、前記ＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーは前記流入側及び流出側の一方又は両方に結合されている。
【００７４】
別の実施形態（実施形態６）によれば、実施形態１〜４に加えて、前記メディカルデバイスは合成ポリマー人工弁弁尖を含み、該弁尖は、流入側と、該流入側の反対側の流出側とを有し、前記ＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーは前記流入側及び流出側の一方又は両方に結合されている。
【００７５】
別の実施形態（実施形態７）によれば、実施形態１〜４に加えて、前記メディカルデバイスは合成ポリマー人工弁弁尖を含み、該弁尖は、流入側と、該流入側の反対側の流出側とを有し、前記ＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーは前記流入側及び流出側の一方又は両方に結合されており、それぞれの側がタック試験により非粘着性になる。
【００７６】
別の実施形態（実施形態８）によれば、実施形態１〜４に加えて、前記メディカルデバイスは合成ポリマー人工弁弁尖を含み、該弁尖は、流入側と、該流入側の反対側の流出側とを有し、前記ＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーは、前記弁尖の前記流入側及び流出側、及び、該流入側と流出側によって画定される自由端に結合されている。
【００７７】
別の実施形態（実施形態９）によれば、実施形態１〜４に加えて、前記メディカルデバイスは合成ポリマー人工弁弁尖を含み、該弁尖は、流入側と、該流入側の反対側の流出側とを有し、それらの間に縁部（edge）を画定し、前記ＴＦＥ-ＰＭＶＥコポリマーは、前記流入側、前記流出側及び前記縁部をカプセル化するコーティングを画定している。
【００７８】
別の実施形態（実施形態１０）によれば、実施形態５〜９に加えて、前記弁尖は、細孔を画定する多孔質合成ポリマー膜の少なくとも１つのプライを含む。
【００７９】
別の実施形態（実施形態１１）によれば、実施形態１０に加えて、エラストマー又はエラストマー材料は、複合材料を画定する多孔質合成ポリマー膜の細孔を充填し、ここで、前記ＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーは前記複合材料上のコーティングである。
【００８０】
別の実施形態（実施形態１２）によれば、実施形態１１に加えて、前記エラストマーは、約４０〜約８０質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテル及びそれぞれ約６０〜約２０質量パーセントのテトラフルオロエチレンを含む。
【００８１】
別の実施形態（実施形態１３）によれば、実施形態１１に加えて、前記エラストマー材料は、約３３〜約３９質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテル及びそれぞれ約６７〜約６１質量パーセントのテトラフルオロエチレンを含む。
【００８２】
別の実施形態（実施形態１４）によれば、実施形態１０〜１３に加えて、前記合成ポリマー膜はｅＰＴＦＥ膜である。
【００８３】
別の実施形態（実施形態１５）によれば、実施形態５〜１４に加えて、前記弁尖はタック試験に合格する。
【００８４】
別の実施形態（実施形態１６）によれば、実施形態５〜１５に加えて、前記メディカルデバイスはフレームをさらに含み、前記弁尖は前記フレームに結合され、開位置と閉位置との間で移動可能である。
【００８５】
別の実施形態（実施形態１７）によれば、実施形態５〜１６に加えて、約２７〜約３２質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテル及びそれぞれ約７３〜約６８質量パーセントのテトラフルオロエチレンを含むＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーは溶融加工可能である。
【００８６】
別の実施形態（実施形態１８）によれば、実施形態１〜１７に加えて、約２７〜約３２質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテル及びそれぞれ約７３〜約６８質量パーセントのテトラフルオロエチレンを含むＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーは、厚さが０．２５μｍ〜３０μｍのコーティングである。
【００８７】
別の実施形態（実施形態１９）によれば、実施形態１〜１７に加えて、約２７〜約３２質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテル及びそれぞれ約７３〜約６８質量パーセントのテトラフルオロエチレンを含むＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーは、厚さが０．５μｍ〜４μｍのコーティングである。
【００８８】
別の実施形態（実施形態２０）によれば、メディカルデバイスはペルフルオロメチルビニルエーテル及びテトラフルオロエチレンを含むＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーを含み、前記メディカルデバイスはタック試験に合格する。
【００８９】
別の実施形態（実施形態２１）によれば、実施形態２０に加えて、ＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーは、約２７〜約３２質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテル及びそれぞれ約７３〜約６８質量パーセントのテトラフルオロエチレンを含む。
【００９０】
別の実施形態（実施形態２２）によれば、実施形態２０〜２１に加えて、前記メディカルデバイスは合成ポリマー人工弁弁尖を含み、該弁尖は、流入側と、該流入側の反対側の流出側とを有し、前記ＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーは前記流入側及び流出側の一方又は両方に結合されている。
【００９１】
別の実施形態（実施形態２３）によれば、実施形態２０〜２１に加えて、前記メディカルデバイスは合成ポリマー人工弁弁尖を含み、該弁尖は、流入側と、該流入側の反対側の流出側とを有し、前記ＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーは前記弁尖の流入側及び流出側、ならびに、前記流入側及び流出側によって画定される自由縁に結合されている。
【００９２】
別の実施形態（実施形態２４）によれば、実施形態２０〜２３に加えて、前記弁尖は、多孔質合成ポリマー膜の少なくとも１つのプライを含む。
【００９３】
別の実施形態（実施形態２５）によれば、実施形態２４に加えて、エラストマー又はエラストマー材料は、複合材料を画定する多孔質合成ポリマー膜の細孔を充填し、ここで、前記ＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーは、複合材料上のコーティングである。
【００９４】
別の実施形態（実施形態２６）によれば、実施形態２５に加えて、前記エラストマーは、約４０〜約８０質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテル及びそれぞれ約６０〜約２０質量パーセントのテトラフルオロエチレンを含む。
【００９５】
別の実施形態（実施形態２７）によれば、実施形態２５に加えて、前記エラストマー材料は、約３４〜約３９質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテル及びそれぞれ約６６〜約６１質量パーセントのテトラフルオロエチレンを含む。
【００９６】
別の実施形態（実施形態２８）によれば、実施形態２４〜２７に加えて、前記合成ポリマー膜はｅＰＴＦＥ膜である。
【００９７】
別の実施形態（実施形態２９）によれば、実施形態２２〜２８に加えて、前記メディカルデバイスはフレームをさらに含み、前記弁尖は前記フレームに結合され、開位置と閉位置との間で移動可能である。
【００９８】
別の実施形態（実施形態３０）によれば、実施形態２１〜２９に加えて、約２７〜約３２質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテル及びそれぞれ約７３〜約６８質量パーセントのテトラフルオロエチレンを含むＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーは溶融加工可能である。
【００９９】
別の実施形態（実施形態３１）によれば、実施形態２２〜３０に加えて、前記弁尖は２０μｍ〜６５μｍの厚さを有する。
【０１００】
別の実施形態（実施形態３２）によれば、実施形態２０〜３０に加えて、前記ＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーは、厚さが０．２５μｍ〜３０μｍのコーティングである。
【０１０１】
別の実施形態（実施形態３３）によれば、実施形態２０〜３０に加えて、前記ＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーは、厚さが０．５μｍ〜４μｍのコーティングである。
【０１０２】
別の実施形態（実施形態３４）によれば、人工弁弁尖は、細孔を画定する多孔質合成ポリマー膜と、該細孔を充填するエラストマー又はエラストマー材料とを含む複合材料、及び、前記複合材料の少なくとも一部の上に、約２７〜約３２質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテル及びそれぞれ約７３〜約６８質量パーセントのテトラフルオロエチレンを含むＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーを含む。
【０１０３】
別の実施形態（実施形態３５）によれば、実施形態３４に加えて、前記エラストマーは、約４０〜約８０質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテル及びそれぞれ約６０〜約２０質量パーセントのテトラフルオロエチレンを含む。
【０１０４】
別の実施形態（実施形態３６）によれば、実施形態３４に加えて、前記エラストマー材料は、約３４〜約３９質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテル及びそれぞれ約６６〜約６１質量パーセントのテトラフルオロエチレンを含む。
【０１０５】
別の実施形態（実施形態３７）によれば、実施形態３４〜３６に加えて、前記ＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーは、前記弁尖の流入側及び該流入側の反対側の流出側に結合されている。
【０１０６】
別の実施形態（実施形態３８）によれば、実施形態３４〜３７に加えて、前記ＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーは、前記弁尖を非粘着性にし、前記弁尖はタック試験に合格する。
【０１０７】
別の実施形態（実施形態３９）によれば、実施形態３４〜３８に加えて、前記弁尖は、２未満の２つの直交する方向における引張強度比を示す。
【０１０８】
別の実施形態（実施形態４０）によれば、実施形態３４〜３９に加えて、前記多孔質合成ポリマー膜はＰＴＦＥ膜である。
【０１０９】
別の実施形態（実施形態４１）によれば、実施形態４０に加えて、ＰＴＦＥ膜はｅＰＴＦＥ膜である。
【０１１０】
別の実施形態（実施形態４２）によれば、実施形態３４〜４１に加えて、前記ＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーは溶融加工可能である。
【０１１１】
別の実施形態（実施形態４３）によれば、実施形態３４〜４１に加えて、前記ＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーは、厚さが０．２５μｍ〜３０μｍのコーティングである。
【０１１２】
別の実施形態（実施形態４４）によれば、実施形態３３〜４１に加えて、前記ＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーは、厚さが０．５μｍ〜４μｍのコーティングである。
【０１１３】
別の実施形態（実施形態４５）によれば、実施形態１に加えて、前記メディカルデバイスは人工弁弁尖を含み、該弁尖は、約７３〜約６８質量パーセントのテトラフルオロエチレン及びそれぞれ約２７〜約３２質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテルを含むＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーが吸収された細孔を画定する多孔質合成ポリマー膜の少なくとも１つのプライを含み、前記ＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーは前記細孔を充填している。
【０１１４】
別の実施形態（実施形態４６）によれば、実施形態４５に加えて、前記弁尖は延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）膜である。
【０１１５】
別の実施形態（実施形態４７）によれば、実施形態４６に加えて、前記メディカルデバイスは人工弁弁尖を含み、該弁尖は、約７３〜約６８質量パーセントのテトラフルオロエチレン及びそれぞれ約２７〜約３２質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテルを含むＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーが吸収された細孔を画定する多孔質合成ポリマー膜の少なくとも１つのプライを含み、前記ＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーは前記細孔を充填している。
【０１１６】
別の実施形態（実施形態４８）によれば、実施形態４５に加えて、前記弁尖は延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）膜である。
【０１１７】
別の実施形態（実施形態４９）によれば、実施形態５〜１９に加えて、前記弁尖は厚さが２０μｍ〜６５μｍである。
【０１１８】
別の実施形態（実施形態５０）によれば、実施形態１〜４９に加えて、約２７〜約３２質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテル及びそれぞれ約７３〜約６８質量パーセントのテトラフルオロエチレンを含むＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーは連続コーティング、不連続コーティング、又は、連続コーティングと不連続コーティングの組み合わせである。
【０１１９】
方法
別の実施形態（実施形態５１）によれば、メディカルデバイスの粘着性を低減するための方法は、約２７〜約３２質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテル及びそれぞれ約７３〜約６８質量パーセントのテトラフルオロエチレンを含むＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーにより前記メディカルデバイスの少なくとも一部をコーティングすることを含む。
【０１２０】
別の実施形態（実施形態５２）によれば、実施形態５１に加えて、前記メディカルデバイスは合成人工弁弁尖である。
【０１２１】
別の実施形態（実施形態５３）によれば、メディカルデバイスの石灰化を低減するための方法は、約２７〜約３２質量パーセントのペルフルオロメチルビニルエーテル及びそれぞれ約７３〜約６８質量パーセントのテトラフルオロエチレンを含むＴＦＥ−ＰＭＶＥコポリマーにより前記メディカルデバイスの少なくとも一部をコーティングすることを含む。
【０１２２】
別の実施形態（実施形態５４）によれば、実施形態５３に加えて、前記メディカルデバイスは合成人工弁弁尖である。
【０１２３】
別の実施形態（実施形態５５）によれば、自然又は人工弁の弁不全又は弁故障に関連する診断状態又は疾患を有するヒト患者を治療するための方法は、自然又は人工弁の位置での実施形態３４〜５０のいずれか１項記載の弁尖を含む人工弁をインプラントすることを含む。
【０１２４】
別の実施形態（実施形態５６）によれば、人工弁を作製する方法は、基部及び複数の交連ポストを画定する支持構造を得ること、実施形態３４〜５０のいずれか１項記載の複数の弁尖を得ること、及び、各弁尖の自由端が前記支持構造によって画定される環状領域を横切って延在するように各弁尖の外縁を前記支持構造に結合し、各弁尖のそれぞれの先端をそれぞれの基部に結合し、そして各弁尖の交連領域をそれぞれの交連ポストに結合することにより、前記複数の弁尖を前記支持構造に結合することを含む。
【０１２５】
本開示の主旨又は範囲から逸脱することなく、本開示の本実施形態及び実施例において様々な修正及び変更を行うことができることは当業者に明らかであろう。したがって、本開示は、添付の特許請求の範囲及びそれらの均等の範囲内にある限り、修正及び変形を含むことが意図されている。
【図１】
2021500963.tif 000003
【図２】
2021500963.tif 000004
【図３】
2021500963.tif 000005
【図４Ａ】
2021500963.tif 000006
【図４Ｂ】
2021500963.tif 000007
【図４Ｃ】
2021500963.tif 000008
【図５Ａ】
2021500963.tif 000009
【図５Ｂ】
2021500963.tif 000010
【図６Ａ】
2021500963.tif 000011
【図６Ｂ】
2021500963.tif 000012
【図７】
2021500963.tif 000013
【国際調査報告】
2021500963.tif 000014
2021500963.tif 000015