(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺体の遠位部分の周りに配設された複数の延長部を備え、前記複数の延長部が各々、表面実装突起のアレイを含んで成り、前記表面実装突起は、フックとして構成されているか、又は基部より大きい直径を有する先端部を有しており、前記表面実装突起は、０．０１〜５００ミクロンの間隔で配置されている、生体管における閉塞物を回収するための装置。
【請求項２】
前記複数の延長部の一延長部の少なくとも一部分は前記表面実装突起のアレイによって覆われている、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記一部分は前記延長部の近位部分である、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記突起は前記延長部の表面に対して傾斜している、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記傾斜の角度は、前記複数の延長部が閉塞物と接触し、生体管中を近位方向に引かれるときに、前記突起が閉塞物に侵入するよう選択されている、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記表面実装突起はその長さに沿って隆起を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記延長部は、生体管における閉塞物を通過して遠位方向に進むときに、前記長尺体に対して折り畳むことができる、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
装置が生体管における閉塞物内に配置されて近位方向に引かれるときに、前記延長部は半径方向外側に広がる、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記延長部の一部分の内面は凹状である、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記延長部の一部分の内面はテクスチャ化されている、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記延長部は第１材料から構成され、さらに、前記突起は第２材料から構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記第１材料は前記第２材料より軟質である、請求項１１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体管から閉塞を除去するための装置に関する。本発明の特定の実施形態は、血栓塊の完全性を損なうことなく、動脈および特に脳動脈から血栓物質を遊離させて収集するためのカテーテルに関する。
【背景技術】
【０００２】
虚血性脳卒中を迅速かつ効果的に処置することは、さもないとこの医学的緊急事態から結果的に引き起こされる病的状態および死亡率を最小化するために重要な要素である。虚血性脳卒中では、血栓性物質が、脳に血液を供給する動脈血管の閉塞を引き起こす。一般的に、組織プラスミノーゲンアクチベータ（ｔＰＡ）またはアルテプラーゼ（血栓溶解剤）などの薬剤の投与を介して血栓物質を酵素分解することによって、または血栓を機械的に除去すること（血栓摘出術）によって、閉塞した血管または部分的に閉塞した血管からこれら血栓の除去を試みる。
【０００３】
微小血管から血栓物質を機械的に除去するために、遠位アプローチ、内側アプローチ、および近位アプローチの三通りの一般的アプローチが利用されている。
【０００４】
遠位アプローチでは、回収装置の（通常、遠位バスケットまたはスネアが装着された）遠位端は閉塞を通過し、その遠位側に配置される。装置は次いで（近位方向に）引き戻され、その間に遠位端は血栓物質と係合する。このアプローチを採用している市販装置の一例として、Ｃｏｎｃｅｎｔｒｉｃ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｉｎｃ．により製造されたメルシーリトリーバがあり、米国特許第６６６３６５０号明細書に記載されている。
【０００５】
近位アプローチでは、回収装置の（把持器または吸引器が装着された）遠位端を血栓の近位側に接触させ、次いで血栓は血管系中を近位方向に引かれ、最終的に身体から除去される。近位アプローチを利用する装置の一例として、Ｐｅｎｕｍｂｒａ  Ｉｎｃ．により製造されたペナンブラ装置があり、欧州特許第１７９９１２８号明細書に開示されている。
【０００６】
内側アプローチはより一般的に使用されており、血栓の内部でステント様の回収装置を開き、血栓物質を動脈壁に対して押圧し、押圧された血栓物質と共に装置を回収することを含む。
【０００７】
これらのアプローチは、動脈を閉塞している血栓物質を少なくとも部分的に除去するために使用することができるが、こうした除去は往々にして、遠位塞栓および血栓性破片放出のリスクを高めるおそれがある。また、血管内壁と装置の接触は、特にステント様装置の場合、血管組織の外傷を引き起こすだけでなく、血管痙攣を誘発し得る。
【０００８】
したがって、血管などの生体管から閉塞物を除去できるとともに、上記制限の無い閉塞除去装置を有することは非常に有利であろう。
【発明の概要】
【０００９】
本発明の一態様によれば、長尺体の遠位部分の周りに配設された複数の延長部を備え、複数の延長部が各々、０．０１〜５００ミクロンの間隔で配置された表面実装突起のアレイを含んで成る、生体管における閉塞物を回収するための装置が提供される。
【００１０】
下述する本発明の好適な実施形態のさらなる特徴によれば、複数の延長部の一延長部の少なくとも一部分は表面実装突起のアレイによって覆われている。
【００１１】
記載された好適な実施形態のさらに別の特徴によれば、一部分とは延長部の近位部分である。
【００１２】
記載された好適な実施形態のさらに別の特徴によれば、突起は延長部の表面に対して傾斜している。
【００１３】
記載された好適な実施形態のさらに別の特徴によれば、傾斜の角度は、複数の延長部が閉塞物と接触し、生体管中を近位方向に引かれるときに、突起が閉塞物に侵入するよう選択されている。
【００１４】
記載された好適な実施形態のさらに別の特徴によれば、表面実装突起には１つ以上のフックが形成されている。
【００１５】
記載された好適な実施形態のさらに別の特徴によれば、表面実装突起は先端から基部に向かって直径が漸減し、かつ任意選択的にキノコ形の表面実装隆起を含む。
【００１６】
記載された好適な実施形態のさらに別の特徴によれば、表面実装突起はその長さに沿って隆起を含む。
【００１７】
記載された好適な実施形態のさらに別の特徴によれば、延長部は、生体管における閉塞物を通過して遠位方向に進むときに、長尺体に対して折り畳むことができる。
【００１８】
記載された好適な実施形態のさらに別の特徴によれば、装置が生体管における閉塞物内に配置されて近位方向に引かれるときに、延長部は半径方向外側に広がる。
【００１９】
記載された好適な実施形態のさらに別の特徴によれば、延長部は葉状の形状である。
【００２０】
記載された好適な実施形態のさらに別の特徴によれば、延長部の一部分の内面は凹状である。
【００２１】
記載された好適な実施形態のさらに別の特徴によれば、延長部の一部分の内面はテクスチャ化されている（ｔｅｘｔｕｒｅｄ）。
【００２２】
記載された好適な実施形態のさらに別の特徴によれば、延長部は遠位部分に沿って対として配設されている。
【００２３】
記載された好適な実施形態のさらに別の特徴によれば、延長部の各対はスイベルを介して長尺体に結合されている。
【００２４】
記載された好適な実施形態のさらに別の特徴によれば、延長部は第１材料から構成され、さらに、突起は第２材料（または同一材料）から構成される。
【００２５】
記載された好適な実施形態のさらに別の特徴によれば、第１材料は第２材料より軟質である。
【００２６】
記載された好適な実施形態のさらに別の特徴によれば、延長部は内側に湾曲した遠位先端を含む。
【００２７】
記載された好適な実施形態のさらに別の特徴によれば、閉塞物は血栓である。
【００２８】
記載された好適な実施形態のさらに別の特徴によれば、突起は長さが１〜５０ミクロンである。
【００２９】
本発明の別の態様によれば、生体管における閉塞物を回収するための装置であって、長尺体の遠位部分の周りに配設された複数の延長部を備え、複数の延長部が各々、表面実装突起のアレイを含み、各突起の先端の直径が１００ミクロン以下である装置が提供される。
【００３０】
本発明の別の態様によれば、血管から血栓を回収する方法であって、（ａ）本書に記載する装置を血管内に配置するステップと、（ｂ）装置の遠位部分を血栓物質内に前進させるステップと、（ｃ）装置を近位方向に引っ張ることで血栓物質に侵入し、血栓物質を遊離させ、収集するステップとを含む方法が提供される。
【００３１】
本発明は、動脈などの生体管から血栓などの閉塞物を効果的かつ外傷を与えないように回収するための装置を提供することにより、現在公知の構成の欠点に首尾よく対処するものである。
【００３２】
別途定義されない限り、本明細書中で使用されるすべての技術的用語および科学的用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般に理解されるのと同じ意味を有する。本明細書中に記載される方法および材料と類似または同等である方法および材料を本発明の実施または試験において使用することができるが、好適な方法および材料が下記に記載される。矛盾する場合には、定義を含めて、本特許明細書が優先する。加えて、材料、方法および実施例は例示にすぎず、限定であることは意図されない。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
本明細書では本発明を単に例示し図面を参照して説明する。特に詳細に図面を参照して、示されている詳細が例示として本発明の好ましい実施態様を例示考察することだけを目的としており、本発明の原理や概念の側面の最も有用でかつ容易に理解される説明であると考えられるものを提供するために提示していることを強調するものである。この点について、本発明を基本的に理解するのに必要である以上に詳細に本発明の構造の詳細は示さないが、図面について行う説明によって本発明のいくつもの形態を実施する方法は当業者には明らかになるであろう。
【００３４】
【図１ａ】図１ａは、血栓（図１ａ）を示す。
【図１ｂ】図１ｂは、血栓のフィブリンメッシュ成分（図１ｂ）を示す。
【００３５】
【図２ａ−２ｃ】図２ａ−２ｃは、本装置の一実施形態（図２ａ）、その単一延長部（図２ｂ）、および延長部の内面の拡大図（図２ｃ）を示す。
【００３６】
【図３ａ−３ｅ】図３ａ−図３ｃは、単離した延長部（図３ｂ）を示す本装置の一部分（図３ａ）、および突起を示す延長部の内面の拡大図（図３ｃ）を概略的に示す。図３ｄ〜図３ｅは、生体メッシュとの係合を示す図３ｃのフック様突起の連続拡大図である。
【００３７】
【図４ａ−４ｅ】図４ａ−図４ｃは、単離された延長部（図４ｂ）を示す本装置の一部分（図４ａ）、および突起を示す延長部の内面の拡大図（図４ｃ）を概略的に示す。図４ｄ−図４ｅは、生体メッシュとの係合を示す、図４ｃの筒状（ロッド状）突起の連続拡大図である。
【００３８】
【図５ａ−５ｄ】図５ａ−５ｄは、本発明の装置の表面実装隆起の様々な実施形態を示す。
【図５ｅ−５ｐ５ｓ】図５ｅ−５ｐ，５ｓは、本発明の装置の表面実装隆起の様々な実施形態を示す。
【図５ｑ−５ｒ】図５ｑ−５ｒは、本発明の装置の表面実装隆起の様々な実施形態を示す。
【００３９】
【図６ａ】図６ａは、キノコ形隆起付きの円錐状突起を有するプロトタイプ装置のＣＡＤ図面である。
【図６ｂ】図６ｂは、キノコ形隆起付きの円錐状突起を有するプロトタイプ装置のＣＡＤ図面である。
【図６ｃ】図６ｃは、キノコ形隆起付きの円錐状突起を有するプロトタイプ装置のＣＡＤ図面である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
本発明は、生体管から閉塞物を回収するために使用することのできる装置の発明である。本発明は、脳を含め身体の様々な部分における閉塞した動脈から障害物を除去するのに特に有用である。
【００４１】
本発明の原理および操作は、図面および付随する説明を参照してより良く理解されることができる。
【００４２】
本発明の少なくとも１つの実施形態を詳細に説明する前に、本発明は、その適用において、下記の説明に示される細部に限定されないことを理解しなければならない。本発明は他の実施形態が可能であり、あるいは、様々な方法で実施、または、実行される。また、本明細書中において用いられる表現法および用語法は説明のためであって、限定として見なされるべきでないことを理解しなければならない。
【００４３】
動脈から閉塞物を効果的に取り除くために、粒子を血液循環に放出することなく、かつ血管壁に生じる刺激／損傷を最小化しながら、血栓物質に効果的に侵入し、それを係合／固定し、血管から遊離させて回収しなければならない。
【００４４】
血餅の係合および回収を最大化するように設計された血餅回収ヘッドを有するカテーテルは当該技術分野で公知である（例えば、米国特許第５８９５４００号明細書、米国特許第７７３１７３１号明細書、米国特許第５７０２４１３号明細書、米国特許第５８２７３０４号明細書、米国特許第６３５０２７１号明細書、米国特許第６６９２５０４号明細書、または米国特許第７００８４３４号明細書）。しかし、効果的な血栓の係合と、動脈壁の損傷および血管痙攣を最小化する必要性との間には二律背反性が存在することが多く、そのようなカテーテルは、血栓物質の回収や血管壁の損傷の最小化に対しあまり効果的ではない場合がある。
【００４５】
以前に申請した特許出願において、本発明者は、血管壁の損傷を最小化しながら、血栓物質への侵入、その係合、遊離、および回収に効果的なカテーテルを記載した。このカテーテルは、長尺体に装着された比較的剛性の高いステムに取り付けられた比較的軟質の葉状構造を含む。葉状構造の表面は、「葉」の表面と血栓との係合を強化するためのマクロ構造およびミクロ構造で被覆される。
【００４６】
本発明者は、幾つかの装置プロトタイプを試しながら、閉塞物の一部を形成する反復構造と特定的に係合するように設計された表面突起を利用することによって、カテーテルの「葉」（本書では一般的に「延長部」と呼ぶ）と閉塞物との係合をさらに強化できることに気付いた。
【００４７】
かくして、本発明の一態様によれば、生体管における閉塞物を除去する（取り除き、任意選択的に回収する）ための装置が提供される。本書における「生体管」とは、生体物質の流動を支持することのできる任意の管を指す。管は身体内に植設される天然管または合成管とすることができる。管の例として、静脈または動脈などの血管、リンパ管、尿道または尿管などの尿路系管、精管、唾液管、胆管、動静脈（ＡＶ）グラフトなどの合成血管グラフトなどが挙げられる。閉塞物とは、アテローム硬化性物質、アテローム硬化性塞栓、移動性血餅、生物学的石、異物などが局所に蓄積することで生じる、管内の流動を制限する任意の障害物である。
【００４８】
装置は、長尺体の遠位部分の周りに配設された複数の延長部を生体管内に送り出すための長尺体を含む。装置は、血管から血栓物質を取り除く際にガイドワイヤと共に使用されるカテーテルとして構成することができる。カテーテルとして構成される場合、長尺体は、ガイドワイヤ（例えば、０．０１４インチ、０．０１８インチ、もしくは０．０３５インチ、または他のガイドワイヤ）を受け入れる大きさに作られた長手方向のルーメンを含むことができる。ルーメンはオーバーザワイヤシステムまたは迅速交換システム用に構成することができる。
【００４９】
また、装置は中空カテーテル／送り出しチューブ（案内カテーテル）内で送り出されることもできる。その場合、カテーテル／送り出しチューブはガイドワイヤを用いて配置され、次いでガイドワイヤは本装置の配置を可能にするために除去される。
【００５０】
長尺体は、閉じた構成のときに、長さ１０〜２００ｃｍ、幅／直径０．０５〜５０ｍｍとすることができる（０．１〜３０Ｆのシース内での送り出しに適している）。長尺体はシャフト（ロッドまたはチューブ）として形成されることが好ましく、例えばステンレス鋼、ニチノールなどの合金、またはポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルブロックアミド（ＰＥＢＡ）ぺバックスなどのポリマーを含む、任意の生体適合性材料から作製される。長尺体は、（延長部を担持する）遠位部分が閉塞内に潜り込むことを容易にするために軸線方向に剛性であり、しかも安全性を確保しながら曲がりくねった管（例えば脳内の血管）内での進行を容易にするように充分柔軟であることが好ましい。長尺体（カテーテル）の剛性は、血管などの生体管内を前進するために一般的に使用されるカテーテルと同じ範囲である。
【００５１】
長尺体の遠位部分は、長尺体の近位端に向かって、好ましくは（０〜９０度の）角度をもち、半径方向外側に突出する延長部を含む。延長部は任意の形状（矩形、三角形、楕円形、多角形、螺旋形、または単純な形状もしくはフラクタル性を持つ複雑な形状を含む幾つかの形状の組合せ）および任意の外形（円形、楕円形、矩形）とすることができる。延長部は細長い装置本体に直接結合するか、あるいは接合要素（例えばステム）を介して結合することができる。
【００５２】
延長部のステム部分の軸線方向の剛性は、閉塞位置、閉塞物の種類および大きさ、延長部の構造、ならびにステムの構成材料に応じて、０．１〜１００グラム（例えば１０〜９０、２０〜８０、３０〜７０、４０〜６０）以上の範囲のいずれかとすることが好ましい。延長部の軸線方向の剛性は、閉塞位置、閉塞物の種類および大きさ、ならびに延長部を構成する構造および材料に応じて、０．０〜５０グラム（例えば５〜４０、１０〜３０、２０〜２５）以上の範囲のいずれかとすることができる。
【００５３】
延長部および任意選択的にステムは、好ましくは弾性変形可能であり、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）、シリコーン、その他プラスチックなどのエラストマー材料、またはニチノールなどの金属合金から作製される。弾性は、装置が生体管内で閉塞物（血栓）に向かって遠位方向に前進するときに、閉塞物／血栓塊が及ぼす力により、延長部が長尺体に対して折り畳まれるように選択される。これにより、延長部が、血栓塊を横切ることなくあるいは遠位方向に血栓塊の外側に展開することなく、管における閉塞物（例えば血栓）に侵入し、その中に滞留することが可能になる。装置が近位方向に引かれるとき、延長部は、閉塞物（血栓）塊が及ぼす抗力により、（ステムまたは血管壁の制限によって設定される角度まで）外向きに展開するため、装置が閉塞物と係合し固定され、閉塞物を血管壁から遊離させて除去することを可能にする。
【００５４】
延長部の典型的な寸法は、長さ０．２〜３０ｍｍ、幅０．０５〜２０ｍｍ、厚さ０．０３〜３ｍｍとし、片側表面積０．０１〜６００ｍｍ２とすることができる。
【００５５】
ステム部分は、長さ０．１〜２０ｍｍ、幅０．０２〜２０ｍｍ、厚さ０．０３〜３ｍｍとすることができる。
【００５６】
生体管、閉塞物の大きさおよび種類、ならびに装置の機能に応じて、任意の数の延長部を長尺体に担持させることができる。延長部の典型的な数は１〜２０以上とすることができる。延長部は対、三つ組等として固定継手または旋回継手上に担持することができる。
【００５７】
（長尺体の方に面する）延長部の内側表面は、表面積を増大させ、かつ血栓塊が内側表面に及ぼす抗力／抵抗力を増大させるために、凹面であることが好ましい。そのような凹面構成はまた、延長部が閉塞物を収集する（すくい取る）能力をも高める。延長部の外側表面は、管内での送り出しを容易にし、かつ延長部が閉塞物内に前進するときに閉塞物が延長部に及ぼす抗力により、「閉じた構成」（矢状）に折り畳まれた状態で閉塞物内への突起の潜り込みを容易にするため、凸面であることが好ましい。そのような構成は好適であるが、代替的輪郭（例えば両面とも平坦）を有する内側および外側表面も考えられる。
【００５８】
各延長部は、閉塞物内への侵入をさらに向上するために、長さ方向に半分に折り畳むこともできる。こうした折り畳みは、閉塞物および血管壁が延長部に及ぼす機械的力にしたがって、使用中に起こり得る。
【００５９】
延長部の遠位部分（先端）は、装置が血管内を前進するとき、管への外傷／損傷を最小化するために、内側に湾曲することが好ましい。血管壁への外傷および刺激をさらに低減させるために、先端は極めて軟質（葉状構造の残部より軟質）の材料から作製することができる。
【００６０】
内側に湾曲した先端はまた、突起を閉塞物内に掛止することをも容易にすることができる。
【００６１】
延長部の内側（および任意選択的に外側）表面は、延長部が閉塞物の表面の反復構造を係合可能にするために、特定の大きさおよび分布のアレイとして配設された表面実装突起を含む。
【００６２】
延長部（および任意選択的に長尺体）の外面は、延長部の外面と血管壁との接触面積および全体的摩擦を最小化するために、多数の丸みを帯びたバンプ（高さおよび直径が数ミクロンないし数百ミクロン）またはでこぼこでテクスチャ化されるか、あるいは低摩擦コーティング（例えばパリレン、ポリジメチルシロキサン）で被覆することができる。これにより、装置が曲がりくねった脳血管系を進むときに、血管壁に対して装置がよりよく摺動することを可能にする。
【００６３】
血栓の場合、この反復構造は血栓のフィブリンメッシュ成分である。血餅または血栓（図１ａ）は、フィブリンメッシュ（図１ｂ）と捕捉された血液細胞および血小板を含む。
【００６４】
フィブリンメッシュは血栓の「骨格構造」として働き、血餅に安定性をもたらすと共に、ゲル様性質をも与える。フィブリン繊維は、平均細孔径０．１〜５０ミクロンの３Ｄメッシュ構成に組織化される。繊維径は５０〜５００ナノメートルの間である。Ｌｉｕらにより行われた実験（Ｔｈｅ  ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ｏｆ  ｓｉｎｇｌｅ  ｆｉｂｒｉｎｓ；Ｊ  Ｔｈｒｏｍｂ  Ｈａｅｍｏｓｔ．  Ｍａｙ  ２０１０）は、フィブリン繊維が断裂前に弛緩時の長さの２．５〜３．３倍の長さに伸長し得ることを示した。
【００６５】
したがって、延長部とフィブリンメッシュとの係合を最大化するために、延長部表面の突起の分布ならびに各突起の形状および大きさは、以下を可能にするように設計されなければならない。
（ｉ）突起の少なくとも先端が、血栓構造を「乱す」ことなく、フィブリンメッシュの開口部に侵入すること、
（ｉｉ）突起の少なくとも先端が侵入後にメッシュ繊維に付着すること、および／または
（ｉｉｉ）延長部と閉塞との接触面積をナノスケールで最大化して、ファンデルワールス力などの分子間力を利用すること。
【００６６】
上記を可能にするために、突起は、（表面接触の基部で）０．０１〜５００ミクロンの間隔で配置された、少なくとも１００個の突起（表面積１ｃｍ２当たり数百個から数百万個の間の突起）のアレイとして配設されることが好ましい。アレイは任意の形状（円形、三角形、正方形等）とすることができ、かつ１つ以上の種類（形状）の突起を含むことができる。突起は高さ（基部から先端までの長さ）を０．００１〜５０００ミクロンとし、その長さに沿った直径または幅は均一または変動させることができる。各突起は、延長部の表面に対して延長部の基部、先端、または横方向に９０度以下の角度に傾斜することができる。アレイは、傾斜角度および／または傾斜方向に関して同一または異なる突起を含むことができる。
【００６７】
突起は単純な（例えば筒状ロッド）または複雑な（例えば「クリスマスツリー」または「キノコ」）形状とすることができ、かつ表面コーティング（閉塞物への付着を強化するための組成）または表面のテクスチャ（例えば「フラクタル様」のテクスチャ、例えばヤモリ様のテクスチャ）を含むことができる。
【００６８】
本装置の延長部および突起の独特な構成は、生体管における閉塞物を取り除くときに幾つかの利点をもたらす。
（ｉ）閉塞物への送り出しおよび侵入‐本装置が遠位方向に前進するとき、延長部の外側表面の輪郭および弾性は延長部の折り畳みを可能にし、それにより装置の外形を縮小し、折り畳まれた延長部の外面を流線形にする。これは送り出しを増強し、かつ（塞栓粒子の放出を導き得る）閉塞物の分裂を最小化する。
（ｉｉ）閉塞物の係合／固定‐本装置が近位方向に引かれるとき、延長部の内面に抗力がかかることで延長部が開く。これにより、装置の断面積および閉塞物との表面相互作用を増大し、閉塞物の一部を形成する反復構造に侵入して付着する表面実装突起のアレイに閉塞物が暴露される。また、内側に湾曲した先端が閉塞物に暴露されると、閉塞物における延長部の侵入および潜り込みが増大する（よって、より多くの突起が閉塞物内に送られる）。ステム部分は突起の反転を防止し、それによって装置のハンドル／近位部における引張力が効率的に係合／固定力に変換されることを確実にする。延長部における抗力が特定の閾値を超えると、装置の損傷または滞留を防止するために、延長部は反転する。しかし、延長部が反転した場合でも、突起および隆起は血栓が延長部に付着したままであることを確実にする。
（ｉｉｉ）閉塞物の遊離‐カテーテルのハンドル／近位部における引張力もまた、カテーテル‐閉塞物の複合体の近位方向の移動に効率的に変換される。延長部は、それによってかかる力が、閉塞物の種類および位置に適合するように設計することができる。延長部によって閉塞物にかかる力は、閉塞物、閉塞物の大きさおよび性質、ならびにその周囲の管の関数であり、したがって不必要な力および血栓の天然構成の歪みは最小化される。また、多数の突起と閉塞物との協調係合は延長部の閉塞物への付着をさらに強化する。
（ｉｖ）閉塞物の除去‐表面積の増大、および複数の係合領域（突起のアレイ）のみならず、延長部の内側表面の独特のさじ様形状も、遊離した物質の収集を容易にする。閉塞物は突起によって延長部内に捕捉され、一体物として除去することのできるカテーテル‐血栓の複合体を形成する。
【００６９】
本発明について、図２ａ〜図５ｓを参照しさらに詳細に説明する。
【００７０】
図面を参照すると、図２ａは、本書で装置１０と呼ぶ血栓回収装置を示す。
【００７１】
装置１０は、血管、特に脳の微小血管のみならず、他の血管でも、血栓物質に侵入し、係合／固定し、それを遊離させ、かつ収集するのに適するように構成される。
【００７２】
装置１０は、近位端１６にハンドル１４（ユーザ係合部分）を有する長尺体１２と、遠位部分２０に取り付けられた延長部１８（図では１６個）とを含む。長尺体１２は、外傷を与えずに管内に送り出すことを容易にするためのノーズコーン２２を含み、また閉塞／血栓への侵入をも可能にする。
【００７３】
延長部１８は、遠位部分２０の周囲に単体または対として、各単体または各対が隣接する単一対から０〜１８０度回転して配設されることが好ましい（３個、４個、５個、６個、またはそれ以上の突起を含む配設も可能である）。
【００７４】
図２ｂは単離された延長部１８を示し、ステム２７を介してコネクタ２６に取り付けられた延長体２４を示す。コネクタ２６は、長尺体１２に接着するか機械的に連結することができる。コネクタ２６は、長尺体１２の周りに嵌合され固着されるか、あるいは旋回できる、筒状コネクタであることが好ましい。あるいは、延長部１８は、コネクタを使用せず長尺体１２に直接結合することができる。
【００７５】
装置１０はさらに、延長部１８間に介在するウェブ様要素を含むことができる。そのような要素は、遊離した閉塞物を捕捉／収集する装置１０の能力を補うことができる。
【００７６】
延長体２４は葉状の形状であり、装置１０が管内で押されたり引かれるときの血管壁の損傷または刺激を最小化するために、内側に湾曲した先端２８を含む。また、内側に湾曲した先端２８は、装置１０が近位方向に引かれるときに、延長部１８の閉塞物（例えば血栓物質）内への潜り込みを容易にするよう機能する。
【００７７】
図２ｂに示すように、延長体２４の内面３０は、装置が近位方向に引かれるときに表面接触面積および抗力を増大し、かつ血管壁から遊離した閉塞物をすくい取るために、凹面である。
【００７８】
内面３０は、マクロ／ミクロ／分子レベルで表面接触面積を増大するために、テクスチャ化することもできる（例えば、不図示のミクロ／ナノ構造）。
【００７９】
延長体２４の外面３２（図２ａ）は、延長部１８が血栓塊に侵入するときに抗力を低減するために、凸面である。凸面の外面３２はまた、管および閉塞内に送り出すために延長部１８を小型の流線形の構成に折り畳むことをも可能にする。延長部１８のさらなる流体力学的流線形化は、外面３２に１つ以上のバンプ／隆起／溝等を設けることによって達成されてよい。
【００８０】
延長部１８は単一の材料から、または２つ以上の材料から作製することができる。例えば図２ａに示す実施形態では、延長部は単一の材料（例えばシリコーン、テフロン（登録商標）、ナイロン、およびその他エラストマー、ニチノールなどの金属合金、またはニチノールなどの金属合金と組み合わされたエラストマー）から成形することができ、剛性差は材料のデュロメータを変化させる（例えばステム２７および任意選択的にコネクタ２６を異なる構造で、より高いショアＡ値を有するシリコーンもしくは肉厚化したものから成形し、または異なる材料もしくは異なる材料を組合せて使用することにより成形する）ことによって付与される。
【００８１】
図２ｃは（図２ｂに円で囲った領域の）延長体２４の内面３０の拡大図であり、複数の突起４４を含むアレイ４２を示す。アレイ４２は平滑な表面またはテクスチャ化された表面（例えば上述したテクスチャ化された表面）に取り付けることができる。
【００８２】
突起４４は延長部１８と同じ材料から、または異なる材料から作製することができる。延長部１８の構成に適した材料の例として、シリコーン、テフロン（登録商標）、ナイロン、およびその他エラストマー、ニチノールなどの金属合金、またはニチノールなどの金属合金と組み合わされたエラストマーが挙げられる。突起は表面に取り付けるか、表面と共成形するか、あるいは周知のプラズマ蒸着法を用いて表面に堆積させることができる。
【００８３】
図３ａ〜図３ｃは、装置１０の一部分、その延長部１８、および突起を示す延長部１８の内面３０の拡大図を示す。図３ｄ〜図３ｅは、フック様突起４４と血栓のフィブリンメッシュ（Ｍ）成分との係合を示す拡大図である。
【００８４】
フック様突起４４は長さ０．３〜３．０ミクロン、直径０．２〜１ミクロン、フック角を表面に対して３０〜９０度とすることができる。フック部分の曲率半径は０．２〜１．０ミクロンとすることができる。
【００８５】
フックとして構成する場合、突起４４は、フィブリンメッシュの開口部に侵入し、装置１０が後退するときに、フィブリン繊維を掛合するように設計される。幾つかの突起４４の協働掛合は延長部１８と血栓塊との係合力を実質的に増大させ、それにより、装置１０が血管系から引き出されるときに血栓塊の回収を可能にする。
【００８６】
図４ａ〜図４ｃは、装置１０の一部分、その延長部１８、および筒状（ロッド状）突起４４を示す延長部１８の内面３０の拡大図を示す。図４ｄ〜図４ｅは、筒状突起４４と血栓のフィブリンメッシュ成分との係合を示す拡大図である。筒状突起４４は上述したフック様突起と同様の大きさを有する。
【００８７】
筒状突起４４は、フィブリンメッシュの開口部に侵入し、突起４４とフィブリン繊維との間に大きい垂直接触領域をもたらすように設計される。フィブリンメッシュの幾つかの開口部への幾つかの突起４４の協働侵入は、延長部１８と血栓塊との表面接触面積および係合力を実質的に増大させ、それにより、装置１０が血管系から引き出されるときに血栓塊の回収を可能にする。
【００８８】
筒状突起４４は、装置１０が後退するときにフィブリン繊維と係合する表面テクスチャ、または隆起４５（例えば下向きの隆起、図５ｂ、図５ｄ、図５ｋ、図５ｍ、および図５ｎ参照）を含むことが好ましい。
【００８９】
図５ａ〜図５ｓは突起４４の幾つかの実施形態を示す。各実施形態は、突起４４とフィブリンメッシュとの係合を容易にする特定の構成によって特徴付けられる。例えば、突起４４は、側部または下向き側部の隆起４５（図５ｂ、図５ｄ、および図５ｋ〜図５ｎ）、球根状またはキノコ形の先端（図５ｊ）、枝分かれした先端（図５ｏ）、ループゲート（例えば「カラビナ」）錠（図５ｐ）、直立または倒立木状構造（それぞれ図５ｂ、図５ｄ、および図５ｃ）、横向きまたは下向きに突出した毛状構造（図５ｓ）、櫛状構造、うろこ等により構成することができる。突起４４は、その長さに沿って配設されたこれらの構造の１つ以上を含むことができる。
【００９０】
これらの構造は、メッシュの開口部に集合的に侵入しかつメッシュ繊維と係合することによって、突起４４と血栓のフィブリンメッシュ成分との係合を容易にする。
【００９１】
血栓のフィブリンメッシュに対するアレイ４２の向きは制御したり予め定めることができないので、全ての突起４４がフィブリンメッシュと係合するわけではないことは理解されるであろう。しかし、数千個以上の突起４４を含むアレイ４２は、少なくとも数百個の突起４４を介して血栓のフィブリンメッシュと係合する可能性が高くなり、こうして各延長部と血栓との「接着」力が実質的に高まる。
【００９２】
また、向きが不明のフィブリンメッシュとの係合を最大化するために、本装置は突起４４が様々な方向を向いている延長部１８を含むか、あるいは突起４４をフィブリンメッシュの開口部内に誘導する先端４６（例えば図５ｃ〜図５ｄ、図５ｍ）を有する延長部を含むことができる。
【００９３】
アレイ４２のこの構造的非対称性は、１つ以上の方向にメッシュと係合することを可能にし、したがって、延長部１８に対するフィブリンメッシュの特定の向きが不明のときに、係合を最大化することができる。また、装置１０は通常、多数の延長部１８を含むので、幾つかの延長部１８に様々な構成のアレイ４２を有することは、突起４４がメッシュに侵入する統計的確率を最大にする。
【００９４】
上述した通り、図２ａの装置１０の実施形態は、血管、好ましくは直径が０．５〜７ｍｍの微小脳動脈における障害物を取り除くときに使用されるように構成される。したがって、装置１０の長尺体１２は、閉じた構成時の長さが１０〜２００ｃｍ、直径が０．５〜７ｍｍであることが好ましい一方、延長部１８は長さが０．２〜３０ｍｍであることが好ましい。延長体２４の長さは０．１〜３０ｍｍであることが好ましく、幅は（最大幅の位置で）０．０５〜２０ｍｍであることが好ましい。ステム部分２７は、長さが０．１〜２０ｍｍ、幅（基部）が０．０２〜２０ｍｍであることが好ましい。
【００９５】
延長部１８は、全径が０．５〜７ｍｍになるように長尺体１２に対して折り畳むことができる。折り畳まれたときに、装置１０は、アクセス部位まで送り出すために１．５〜２２Ｆのシース内に詰め込むことができる。ひとたびシースから押し出されると、延長部１８はステム部分２７（または血管壁）によって制約される位置まで外向きに折り曲げられる一方、遠位部分２０は閉塞部位に前進する。延長体２４は（シリコーンのような軟質の材料から作製された）外傷を与えない先端２８を含むので、装置１０を遠位方向に（閉塞物に向かって）前進させても、血管壁に外傷や刺激を与えない。ひとたび所定の位置に着くと、ハンドル／近位カテーテル部１４を引くことで、延長部１８はステム部分２７または血管壁によって限定される角度に展開される。そのような角度は９０度以下、好ましくは３０〜４５度とすることができる。そのような角度で、先端２８は血管への外傷および刺激を無くすために内向きに傾斜する。
【００９６】
延長部１８の可撓性により、装置１０が位置する血管の内径に、装置が自動的に適応可能となる。
【００９７】
ステム部分２７および／または延長体２４は、長尺体１２に対して折り曲げられたときに、延長体２４の長手軸が長尺体１２の長手軸に対して傾斜するように構成することもできる。これは管内の生物学的流体および閉塞物への内面３０の暴露を増大させ、かつ装置１０が近位方向に引かれたときの抗力および展開の可能性を増大させる。
【００９８】
各延長部１８が運動ベクトルに対して、すなわち装置１０の移動に対する延長体２４の前方縁部に対して「迎え角」（０〜９０度の角度範囲）を有するように、ロール角を付加することもできる。前方移動時（装置１０が閉塞に向かって押されるとき）の迎え角は、血栓構造に最適に侵入しかつその分裂を最小化する能力を確保する流体力学的特徴および曲線設計を有する。装置１０が近位方向に引かれるとき、迎え角（反対側の縁部）は、各延長部１８に対する血栓の最適抗力を可能にし、それによってその開口を確実にするために、より鋭角の曲線構造に形成することができる。延長部１８は、長尺体１２の周りをらせん状に回るように構成することもできる。
【００９９】
延長部１８および突起４４の大きさ、形状、および特性は、生体管および閉塞物の特性に応じて構成することができる。例えば血栓閉塞には、「赤色」血栓（新たな急性の急性全血栓）および「白色」血栓（コレステロールおよびカルシウムを包埋する比較的慢性のもの）の２種類が存在する。装置１０の延長部１８および突起４４は、血栓の粘性範囲に適合する剛性特性を持つように構成することができる。
【０１００】
カテーテルとして構成される場合、装置１０は、装置１０を血管内の標的閉塞物まで案内するためのガイドワイヤを受け入れるためのルーメンを含む。ルーメンは（オーバーザワイヤシステムと共に使用する場合）長尺体１２の全長にわたって、長尺体の近位端のガイドワイヤ入口開口部まで延びることができ、あるいは代替的に、ルーメンは（迅速交換システムと共に使用する場合）長尺体の一部分にわたって、長尺体１２の長さに沿った側壁のガイドワイヤ入口開口まで延びることができる。
【０１０１】
また、ルーメンは、延長部１８に近位の長尺体の一部分に沿って１つ以上の穴または他の開口を含むこともできる。そのような穴は遠位端の開口と流体連通することができ、したがって、ひとたび延長部１８が閉塞物に侵入し、遠位端が閉塞物を超えてその遠位側に配置されると、血液が閉塞塊の周りを流動することが可能になる。
【０１０２】
これにより、閉塞部位の遠位に位置する虚血性脳組織の再灌流が可能になる。（カテーテルを通る）比較的低い血流により、代謝「停止」状態にありしたがって高圧の収縮期血流に対しては脆弱であろうペナンブラ脳組織に対して、制御された低流量で低圧の再灌流がもたらされる。これにより、組織が血栓の除去後の完全な血流の回復に備える。
【０１０３】
送り込みがカテーテルまたはガイドチューブ（案内カテーテル）を介して行われる場合、装置１０の送り込みおよび前進はガイドワイヤ無しで行うことができる。いずれの場合も、ハンドル１４または長尺体１２の近位部分は（ワイヤを通じてか否かに関わらず）、血管内に装置１０を案内し、遠位部分２０を閉塞部位に配置するために使用することができる。
【０１０４】
また、装置１０は、（遠位端における）長尺体１２の遠位端に取り付けられた放射線不透過性マーカー（例えば金、白金、イリジウム、またはポリマー自体もしくは他の放射線不透過性マーカーと組み合わせたもの）を含むこともできる。
【０１０５】
マーカーは、延長部１８の端部（例えば先端２８）に取り付けることができる。遠位部分２０が閉塞物の外側に位置する場合、延長部１８は外に広がり、したがって可視化されたとき（蛍光透視法）、マーカーは所定の距離だけ離れている（例えば数ミリメートル）。遠位部分２０が閉塞物の内側に位置する場合、延長部１８は長尺体１２に対して折り畳まれ、したがって可視化されたとき（蛍光透視法）、マーカー間の距離は縮小する。
【０１０６】
あるいは、マーカーの１つは、長尺体１２から半径方向外側に延びる折り畳み可能なワイヤ（例えばニチノール、白金、他の金属合金、または高分子ワイヤ）に取り付けることができる一方、第２マーカーは長尺体１２に取り付けることができる。遠位部分２０が閉塞の内側に位置する場合、マーカーワイヤを長尺体１２に対して折り畳み、第２マーカーおよび任意選択的に第３マーカーに接近させることができる。マーカー間の距離を可視化して（蛍光透視法）、延長部の折り畳み度合いを決定することができる。
【０１０７】
また、マーカー材料（例えばイリジウムまたは白金）は、外科医が延長部を容易に識別できるよう、延長部１８を作製するために使用される材料に含めることもできる。
【０１０８】
いずれの場合も、マーカーは、臨床医が血管内における装置１０の正しい位置を決定するのを助け、遠位部分２０が閉塞に侵入し、延長部１８がその中に潜り込んだときにそれを示す。
【０１０９】
延長部１８が閉塞物を収集する能力を高めるために、内面３０および／または突起４４は、閉塞物と結合することのできる物質で被覆することができる。例えば血栓閉塞の場合、内面３０および／または突起４４をフィブリンまたはフィブリン誘導体で被覆することができる。
【０１１０】
装置１０は、以下の通り、動脈から血栓を取り除くために使用することができる。ガイドカテーテルまたはガイドワイヤは、血管造影法の下（例えば大腿動脈における）アクセス部位から頸動脈まで進められる。次いで、装置１０がワイヤを通じてまたは案内カテーテルを介して挿入され、血栓の部位まで進められる。次いで外科医は、（上述した放射線不透過性マーカーを介して可視化される通り）装置１０の遠位端が血栓の遠位端に到達するまで、装置１０の遠位端を血栓内に前進させる。次いで外科医は穏やかな引張力を装置１０に加えて、延長部１８を開き、それらを血栓内に潜り込ませ、かつ係合／固定させる。装置は次いで、捕捉した血栓と共に引かれる。
【０１１１】
本発明の装置１０はまた、任意の生体管から任意の種類の閉塞物を取り除くときに使用されるように構成することもできる。
【０１１２】
そのような機能性を可能にするために、本装置は閉塞物の特定の構造に適合する表面突起を持つように設計される。
【０１１３】
マクロ構造（例えばフック、剛毛）を利用して、血栓を穿通し係合する先行技術の装置は、血栓塊の貫通が血栓の分裂につながることがあるため、塞栓事象を引き起こす可能性が高い。
【０１１４】
本装置は血栓を被包し、葉状延長部の表面に配置されたテクスチャ特異的なミクロ構造およびナノ構造を使用して、多数の接触点を介して血栓を外側から係合する。
【０１１５】
こうして、本装置により、血栓塊の係合は血栓の完全性を損なわず、本装置の使用により、処置を複雑化し長引かせ、血管の損傷のような重大な合併症を導き得る、吸引器やトラップのような塞栓防止装置または捕捉装置の追加的使用を必要としない。
【０１１６】
本明細書中で使用される用語「約」は、±１０％を示す。
【０１１７】
本発明の追加の目的、利点、及び新規な特徴は、限定されることを意図されない以下の実施例の精査により当業者に明らかになるだろう。
【実施例】
【０１１８】
次に下記の実施例が参照されるが、下記の実施例は、上記の説明と一緒に、本発明を非限定様式で例示する。
【０１１９】
実施例１
本装置の積層造形加工
本装置の幾つかの構成はＣＡＤソフトウェア（ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ（登録商標））を用いて設計され、かつ積層造形加工（３Ｄ印刷としても知られる）手法については装置全体を「印刷」する能力の有無を試験した。
【０１２０】
本装置の突起および隆起はミクロメトリックまたはナノメトリックのスケールであるので、そのような分解能が可能な３Ｄ印刷手法を追及した。
【０１２１】
ＷＡＣＫＥＲ  ＣＨＥＭＩＥａｎｄＩｎｇｅｎｉｅｕｒｅ  ＧｍｂＨ、Ｆｒｉｐｐ  Ｄｅｓｉｇｎ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ、ＮａｎｏＳｃｒｉｂｅ、  Ｏｌｄ  Ｗｏｒｌｄ  Ｌａｂｓ等による装置を含む幾つかの市販の装置は、シリコーンまたは他の適切なポリマーを１００ナノメートルの分解能で３Ｄ印刷することができる。
【０１２２】
例えば、ＯＷＬ  ＭＣ‐２（ｏｌｄ  Ｗｏｒｌｄ  Ｌａｂｓ）は下記の製造仕様を有する。
・分解能：１００ｎｍ
・精度：機械的能力およびソフトウェア能力１００ｎｍ
・確度：＋／−５０ｎｍ
・再現性：９９％
・造形体積：６×６×６インチ
・造形速度：１立方インチ／時
・造形材料：感光性材料
【０１２３】
積層造形加工（ＡＭ）は、本装置の製造時に幾つかの利点を提供する。
（ｉ）突起および隆起を含む装置全体を、数時間以内に製造することができる。
（ｉｉ）装置の様々な部品（例えばステムおよび葉）の剛性を精密に制御するために使用することができる。
（ｉｉｉ）どのような閉塞物の質感／組成にも適合するように、任意の形状の突起および／または隆起を製造することができる。
（ｉｖ）突起／隆起の形状および大きさを、特定の閉塞物に適合させることができる。
（ｖ）装置またはその突起部分は、特定の患者の必要（例えば血管の大きさ、閉塞物の種類）に適合するように、病院内で印刷することができる。
【０１２４】
図６ａ〜図６ｃは、積層造形加工用に最適化された本装置の構成を示す。
【０１２５】
図６ａに示す装置の部分は、６対の延長部（葉）を持つチューブを含む。チューブおよび延長部は単一構造として印刷され、使用する場合にミクロカテーテルに結合することができる（キャリアチューブはミクロカテーテル上に嵌合させることができる）。この特定の設計は、２．５ｍｍの血管における閉塞物除去用に最適化されている。延長部の対は、最適な閉塞物係合および収集のため、回転方向に相互に９０度ずらされる。各延長部の内面は、表面に無作為であるが均一に分布する円錐形の突起（４４）付きで製造される（図６ｂ）。これらの突起は（延長部およびキャリアチューブと共に）３Ｄ印刷されるので、厳密な構造および寸法が得られる。突起は、直径１００ミクロン、高さ２００ミクロンで、突起間の平均距離は３００ミクロンである。図６ｃに示すように、各突起は、キノコ形（柄および笠があり、「笠」は丸みを帯びている）であり、高さが４ミクロン、（基部の）直径が２ミクロン、（頂部の）直径が３ミクロンの表面隆起（４５）を備え「印刷」される。隆起間の平均距離は１０ミクロンである。
【０１２６】
図６ａ〜６ｃに示す装置の大きさおよび形状のパラメータは、閉塞物および患者に応じて変えることができる。閉塞物質（例えば、様々な種類の血餅、生物学的石、異物等）は、患者毎に異なる様々な特徴および物理的／化学的性質を有する。また、閉塞した血管の大きさも患者毎に異なる。
【０１２７】
したがって、本装置の延長部と閉塞物との係合を最適化し、かつ本装置の送り出しおよび回収を最適化するために、装置の全体的形状および大きさのみならず、延長部、突起、および隆起の形状および大きさも、患者および／または閉塞物に適合させることができる。
【０１２８】
血管の大きさ（直径）ならびに閉塞物の形状、大きさ、および質感は、非侵襲的撮像（ＣＴ、ＭＲＩ、超音波、核医学などを含む）から決定することができる。閉塞物の組成を決定するために、サンプリング（生検、顕微鏡検査）を使用することができる。ひとたび血管の大きさが決定され、閉塞物が分類されると（大きさ、形状、質感、組成）、適切な整合装置の設計（延長部の大きさおよび幾何学的構成突起、および隆起を含む）が生成され、積層造形加工を用いて印刷される。
【０１２９】
この手法は、特定の血管における特定の閉塞物を回収するために最適化された患者特有の装置を製造して使用するために、病院において実時間で使用することができる。
【０１３０】
明確にするため別個の実施形態で説明されている本発明の特定の特徴は単一の実施形態に組み合わせて提供することもできることは分かるであろう。逆に、簡潔にするため単一の実施形態で説明されている本発明の各種の特徴は別個にまたは適切なサブコンビネーションで提供することもできる。
【０１３１】
本発明はその特定の実施形態によって説明してきたが、多くの別法、変更および変形があることは当業者には明らかであることは明白である。従って、本発明は、本願の請求項の精神と広い範囲の中に入るこのような別法、変更および変形すべてを包含するものである。本明細書中で言及した刊行物、特許および特許願はすべて、個々の刊行物、特許または特許願が各々あたかも具体的にかつ個々に引用提示されているのと同程度に、全体を本明細書に援用するものである。さらに、本願で引用または確認したことは本発明の先行技術として利用できるという自白とみなすべきではない。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２ａ−２ｃ】
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【図３ａ−３ｅ】
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【図４ａ−４ｅ】
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【図５ａ−５ｄ】
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【図５ｅ−５ｐ５ｓ】
0006741674.tif 000008
【図５ｑ−５ｒ】
0006741674.tif 000009
【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図６ｃ】
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