(57)【要約】本発明の実施形態は、とりわけ、地形的表面特徴を伴うリードおよび関連方法に関する。ある実施形態では、本発明は、近位端および遠位端を有するリード本体を含む埋込型リードを含み、リード本体は、管腔を画定する外層を含み、リード本体は、外層の管腔内に配置される第１の導電体をさらに含む。埋込型リードは、リード本体に連結される第１の電極をさらに含むことができ、電極は、第１の導電体と電気的に連通する。また、埋込型リードは、リード本体の外部表面上に細胞改変セグメントを含むことができ、細胞改変セグメントは、細胞応答を改変するように構成される地形的表面特徴を備える。また、他の実施形態も本明細書に含まれる。
2010536488.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
近位端および遠位端を有するリード本体であって、管腔を画定する外層を備え、該外層の管腔内に配置される第１の導電体をさらに備える、リード本体と、
該リード本体に連結される第１の電極であって、該第１の導電体と電気的に連通する、第１の電極と、
該リード本体の外部表面上の細胞改変セグメントであって、細胞応答を改変するように構成される地形的表面特徴を備える、細胞改変セグメントと
を備える、埋込型リード。
【請求項２】
前記地形的表面特徴は、前記細胞改変セグメントの領域内における組織成長を促進するように構成される、請求項１に記載の埋込型リード。
【請求項３】
前記地形的表面特徴は、前記細胞改変セグメントの領域にわたる細胞移動を増進するように構成される、請求項１に記載の埋込型リード。
【請求項４】
前記地形的表面特徴は、複数の山および谷を備え、山と谷との間の平均的垂直距離は、約１０ｎｍ乃至約１００ｎｍである、請求項１に記載の埋込型リード。
【請求項５】
前記地形的表面特徴は、山および谷を伴う複数の尾根を備え、山と谷との間の平均的垂直距離は、約１０ｎｍ乃至約１０００ｎｍである、請求項１に記載の埋込型リード。
【請求項６】
前記地形的表面特徴は、約２０ｎｍ乃至約２μｍのピッチを伴う複数の尾根を備える、請求項１に記載の埋込型リード。
【請求項７】
前記地形的表面特徴は、複数の等間隔の尾根を備える、請求項１に記載の埋込型リード。
【請求項８】
前記地形的表面特徴は、多角形断面を伴う複数の尾根を備える、請求項１に記載の埋込型リード。
【請求項９】
前記地形的表面特徴は、鋸歯形状断面を伴う複数の尾根および谷を備える、請求項１に記載の埋込型リード。
【請求項１０】
前記地形的表面特徴は、複数の無作為に配向された特徴を備える、請求項１に記載の埋込型リード。
【請求項１１】
前記地形的表面特徴は、約２０ｎｍ乃至約１２０ｎｍの平均的直径を伴う複数の孔を備える、請求項１０に記載の埋込型リード。
【請求項１２】
前記外層は、シリコーンおよびポリウレタンから成る群から選択される材料を備える、請求項１に記載の埋込型リード。
【請求項１３】
前記細胞改変セグメントは、前記外層と一体である、請求項１に記載の埋込型リード。
【請求項１４】
前記細胞改変セグメントは、前記外層の外部表面に連結される、請求項１に記載の埋込型リード。
【請求項１５】
前記細胞改変セグメントは、金属箔を備える、請求項１４に記載の埋込型リード。
【請求項１６】
前記細胞改変セグメントは、前記第１の電極上に配置される、請求項１に記載の埋込型リード。
【請求項１７】
前記細胞改変セグメントは、前記リード本体の遠位端の１０センチメートル以内に配置される、請求項１に記載の埋込型リード。
【請求項１８】
第２の細胞改変セグメントをさらに備える、請求項１に記載の埋込型リード。
【請求項１９】
近位端および遠位端を有するリード本体であって、管腔を画定する外層を備え、該外層の管腔内に配置される第１の導電体をさらに備える、リード本体と、
該リード本体に連結される第１の電極であって、該第１の導電体と電気的に連通する、電極と、
該リード本体に連結される固定要素であって、表面を有する、固定要素と、
該固定要素の表面上に配置される細胞改変セグメントであって、細胞応答を改変するように構成される地形的表面特徴を備える、細胞改変セグメントと
を備える、埋込型リード。
【請求項２０】
前記固定要素は、１つ以上の付属物を備える、請求項１９に記載の埋込型リード。
【請求項２１】
近位端および遠位端を有するリード本体であって、管腔を画定する外層を備え、該外層の管腔内に配置される導体をさらに備える、リード本体と、
該リード本体の外部表面上の細胞改変セグメントであって、細胞応答を改変するように構成される地形的表面特徴を備える、細胞改変セグメントと
を備える、埋込型リード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、ＰＣＴ国際出願（２００８年４月１４日出願、出願人：米国法人Ｃａｒｄｉａｃ  Ｐａｃｅｍａｋｅｒｓ，Ｉｎｃ．，（米国以外の全ての国に対して）、米国国民Ｃｒａｉｇ  Ｍ．Ｓｔｏｌｅｎ、米国国民Ｍａｒｋ  Ｊ．Ｓｃｈｗａｌｔｚ、米国国民Ｊｏｈｎ  Ｄ．Ｆｏｌｅｙ、および中国国民Ｌｉｌｉ  Ｌｉｕ（以上、米国に対してのみ））として出願され、米国特許出願第１１／８４２，５６５号（２００７年８月２１日出願、名称「Ｉｍｐｌａｎｔａｂｌｅ  Ｌｅａｄｓ  Ｗｉｔｈ  Ｔｏｐｏｇｒａｐｈｉｃ  Ｆｅａｔｕｒｅｓ  Ｆｏｒ  Ｃｅｌｌｕｌａｒ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ａｎｄ  Ｒｅｌａｔｅｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ」）に基づく優先権を主張する。該出願の内容は、参照により本明細書に援用される。
【０００２】
（技術分野）
本開示は、概して、埋込型リードに関し、具体的には、とりわけ、地形的表面特徴を伴う埋込型リードに関する。
【背景技術】
【０００３】
いくつかの種類の埋込型医療デバイスは、ある標的組織に電気刺激を施すように構成される。例として、心調律管理デバイスは、心組織に電気刺激パルスを送達するように構成可能である。別の例として、神経刺激デバイスは、神経組織に電気刺激パルスを送達するように構成され得る。
【０００４】
多くの場合、埋込型電気刺激システムは、パルス発生器およびリードと一般に称されるものを含む。パルス発生器は、通常、電気刺激パルスを発生するように構成される回路を含む密閉ケースである。次いで、これらのパルスは、標的組織とインターフェースをとる電極を通して、特定の標的組織に送達される前に、リード内の１つ以上の導体を通過する。
【０００５】
しばしば、固定要素が、リードと併用される。固定要素は、電気刺激の送達のために、電極を標的組織と適切に係合された状態に維持する補助をすることが可能である。既存の固定システムは、能動的および受動的固定要素の両方を含み得る。能動的固定要素は、通常、ネジまたはフック等の構成要素を有し、心筋等の標的組織内に挿入される。しかしながら、能動的固定要素の挿入は、時として、標的組織への望ましくない外傷をもたらす可能性がある。受動的固定要素は、通常、心房または心室の小柱等の組織内に留まるように設計される歯等の付属物を含む。付属物は、付属物の周囲に成長する組織と連動して、電極を定位置に係留する機能を果たす。しかしながら、受動的固定要素は、所望の標的領域内における好適な小柱がないことをよび活発な心臓壁の運動のため、常に、リードを定位置に固着するために効果的なわけではない。
【０００６】
ある場合には、リードは、一定期間後、患者の身体から除去（外植）されなければならない。外植手技の理由として、感染、リード故障、リードの遊離等が挙げられ得る。しかしながら、異物に対する人体の免疫反応のため、時として、一定期間後、線維性組織が、リードの周囲に成長する。本線維性組織は、古いリードを除去することを非常に困難にし、外植手技の際の合併症のリスクを増加させる可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
少なくともこれらの理由から、定位置に固定可能な埋込型リードの必要性が残る。また、外植可能である一方、合併症のリスクを低減する埋込型リードの必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の実施形態は、とりわけ、電気刺激リードおよびセンサリード等、地形的表面特徴を伴うリードと、関連方法とに関する。ある実施形態では、本発明は、近位端および遠位端を有するリード本体であって、管腔を画定する外層を備え、外層の管腔内に配置される第１の導電体をさらに備える、リード本体を含む。埋込型リードは、リード本体に連結される第１の電極であって、第１の導電体と電気的に連通する、電極をさらに含むことが可能である。また、埋込型リードは、リード本体の外部表面上の細胞改変セグメントであって、細胞応答を改変するように構成される地形的表面特徴を備える、細胞改変セグメントを含むことが可能である。
【０００９】
ある実施形態では、本発明は、近位端および遠位端を有するリード本体であって、管腔を画定する外層を備え、外層の管腔内に配置される第１の導電体をさらに備える、リード本体を含む。埋込型リードは、リード本体の遠位端に位置付けられる第１の電極であって、第１の導電体と電気的に連通する、電極をさらに含むことが可能である。埋込型リードは、リード本体に連結される固定要素と、固定要素の表面上に配置される細胞改変セグメントであって、細胞応答を改変するように構成される地形的表面特徴を含む、細胞改変セグメントとをさらに含むことが可能である。
【００１０】
ある実施形態では、本発明は、近位端および遠位端を有するリード本体であって、管腔を画定する外層を備え、外層の管腔内に配置される導体をさらに備える、リード本体と、リード本体の外部表面上の細胞改変セグメントであって、細胞応答を改変するように構成される地形的表面特徴を含む、細胞改変セグメントとを含む。
【００１１】
ある実施形態では、本発明は、導体に電極を溶接するステップと、導体上に外層を配置するステップと、細胞応答を改変するように構成される地形的表面特徴を備える細胞改変セグメントを外層上に配置するステップとを含む、埋込型リードを生成するための方法を含む。
【００１２】
ある実施形態では、本発明は、伝送セグメントおよび遠位セグメントを有するリード本体を含み、遠位セグメントは、長さ約１０センチメートル乃至１５センチメートルであって、伝送セグメントは、リード本体長の残部と等しい長さを有する、埋込型リードを含む。また、リード本体は、管腔を画定する外層と、外層の管腔内に配置される第１の導電体とを含むことが可能である。また、リード本体は、リード本体の遠位セグメント上に位置付けられる第１の電極であって、第１の導電体と電気的に連通する電極を含むことが可能である。また、埋込型リードは、リード本体の遠位セグメント上に位置付けられる第１の細胞改変セグメントであって、細胞接着を促進するように構成される地形的表面特徴を備える、第１の細胞改変セグメントを含むことが可能である。また、埋込型リードは、リード本体の伝送セグメント上に位置付けられる第２の細胞改変セグメントであって、細胞接着を低減するように構成される地形的表面特徴を備える、第２の細胞改変セグメントを含むことが可能である。
【００１３】
本概要は、本願の教示のいくつかの概観であって、本主題の排他的または包括的扱いであるように意図されるものではない。さらなる詳細は、詳細な説明および添付の請求項において見られる。他の側面は、以下の詳細な説明を熟読および理解し、本明細書の一部を形成する図面を検討することによって、当業者には明白となるが、それぞれ、限定的意味でとらえられるべきではない。本発明の範囲は、添付の請求項およびそれらの法的同等物によって定義される。
【００１４】
本発明は、以下の図面と関連させることによって、より完全に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明のある実施形態による、リードの概略図である。
【図２】図２は、図１の線２−２’に沿った、リードの概略断面図である。
【図３】図３は、本発明のある実施形態による、地形的表面特徴の概略上面図である。
【図４】図４は、図３の線４−４’に沿った、地形的表面特徴の概略断面図である。
【図５】図５は、本発明のある実施形態による、地形的表面特徴上に配置される細胞の概略図である。
【図６】図６は、本発明のある実施形態による、地形的特徴の概略断面図である。
【図７】図７は、本発明のある実施形態による、地形的特徴の概略断面図である。
【図８】図８は、本発明のある実施形態による、地形的特徴の概略上面図である。
【図９】図９は、本発明のある実施形態による、地形的特徴の概略上面図である。
【図１０】図１０は、本発明のある実施形態による、地形的特徴の概略上面図である。
【図１１】図１１は、本発明のある実施形態による、外層上に配置される細胞改変セグメントの概略断面図である。
【図１２】図１２は、本発明のある実施形態による、外層上に配置される細胞改変セグメントの概略断面図である。
【図１３】図１３は、成形器具の構成要素内に配置される、地形的特徴を伴う基板の概略断面図である。
【図１４】図１４は、本発明のある実施形態による、リードの概略図である。
【図１５】図１５は、本発明のある実施形態による、リードの概略図である。
【図１６】図１６は、図１５のリードの一部の拡大図である。
【図１７】図１７は、本発明のある実施形態による、リードの概略図である。
【図１８】図１８は、本発明のある実施形態による、リードの概略断面図である。
【図１９】図１９は、本発明のある実施形態による、冠静脈系内に配置されるリードの概略図である。
【図２０】図２０は、本発明の別の実施形態による、冠静脈系内に配置されるリードの概略図である。
【図２１】図２１は、本発明のある実施形態による、埋込型医療システムの概略図である。
【図２２】図２２は、本発明のある実施形態による、センサリードの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明は、種々の修正および代替形態を受け入れる余地があるが、その仕様は、実施例および図面を通して示され、詳細に説明される。しかしながら、本発明は、説明される特定の実施形態に限定されるものではないことを理解されたい。反対に、本発明の精神および範囲内にある修正、同等物、および代替を網羅することが意図される。
【００１７】
最近、宿主組織細胞の挙動を改変するために、地形的表面特徴を使用可能であることが立証されている。一例として、地形的表面特徴は、宿主組織細胞の成長を増減するように構成可能である。また、別の実施例として、地形的表面特徴は、表面特徴上の宿主組織細胞の移動速度を増減するように構成可能である。これらの効果のための機構は、完全には理解されていないが、これらの効果は、少なくとも部分的に、宿主組織の細胞外基質内に自然に見られる地形的特徴の模倣の結果であると考えられる。
【００１８】
地形的表面特徴を使用して、宿主組織細胞の挙動を改変可能であるため、そのような表面特徴は、種々の方法でリードの機能性を増進するために、電気刺激リードおよびセンサリード等のリード上に配置可能である。例えば、いくつかの実施形態では、組織成長、分化、および／または接着を増進するように構成される地形的表面特徴は、患者の血管系内の所望の位置にリードを係留する補助をするために、リードの一部上で使用可能である。反対に、いくつかの実施形態では、組織成長を減速させ、組織接着を低減するように構成される地形的表面特徴は、リードをより容易に外植させる補助をするために、リードの一部上で使用可能である。したがって、本発明の実施形態は、地形的表面特徴を伴うリードを含むことが可能であって、その種々の側面は、以下に詳述される。
【００１９】
次に、図１を参照すると、本発明のある実施形態による、リードの概略図が示される。リードは、近位端１１２および遠位端１１４を伴うリード本体１０２を含む。リードは、遠位端１１４の近傍に位置付けられる電極１０４を含む。電極１０４は、白金、銀、金、イリジウム、チタニウム、および種々の合金等の種々の伝導性材料を含むことが可能である。
【００２０】
いくつかの実施形態では、リードは、先端電極または遠位電極と称される第１の電極と、少し離れて配置される、リング電極または近位電極と称される第２の電極とを含む。いくつかの実施形態では、リードは、３つ以上の電極を含む。リードは、ペーシング／感知リード、除細動リード、センサリード等であることが可能であることを理解されたい。いくつかの実施形態では、リードが、ペーシングに加えて、除細動のために使用されるような場合、リードはまた、リードの遠位端１１４の近傍に、ショックコイルと称されるコイル電極を含むことが可能である。
【００２１】
リードは、心調律管理（ＣＲＭ）デバイス等の埋込型デバイスにリードを接続するための端子ピン１０６をさらに含む。端子ピン１０６は、ＤＦ−１、ＶＳ−１、ＩＳ−１、ＬＶ−１、およびＩＳ−４規格を含む、リード−ヘッダインターフェース設計のための種々の規格に適合可能である。
【００２２】
細胞改変セグメント１１０は、リード本体１０２上に配置可能である。細胞改変セグメント１１０は、内皮細胞、線維芽細胞、筋細胞、免疫系細胞等の宿主組織細胞の挙動を改変するように構成可能である。一例として、細胞改変セグメントの地形的特徴によって改変可能な細胞挙動として、細胞形状、細胞接着、細胞整列、細胞移動、細胞分化、細胞増殖、炎症等が挙げられ得る。細胞改変セグメント１１０は、これらの細胞挙動のうちのいずれかを改変するように構成可能である（増減等）。いくつかの実施形態では、細胞改変セグメントは、リードを囲む。いくつかの実施形態では、細胞改変セグメントは、リードの一部または片側のみを被覆する。いくつかの実施形態では、細胞改変セグメントは、異なるパターンの領域を含む。
【００２３】
図２は、図１の線２−２’に沿った、リードの断面概略図である。リードは、外側表面１１８を伴う外層１１６を含む。外層１１６は、可撓性であることが可能であって、外層１１６の管腔内に配置される他の構成要素を保護するように構成可能である。いくつかの実施形態では、外層１１６は、円形断面であることが可能である。いくつかの実施形態では、外層１１６は、誘電材料を含む。いくつかの実施形態では、外層１１６は、ポリシロキサン、ポリエチレン、ポリアミド、ポリウレタン等の種々の生体適合性材料を含むことが可能である。
【００２４】
導体１２０は、外層１１６の管腔内に配置可能である。導体１２０は、銅、アルミニウム、銀、金、およびタンタル／白金、ＭＰ３５Ｎ等の種々の合金を含む、種々の材料を含むことが可能である。絶縁体（図示せず）が、導体１２０を囲むことが可能である。絶縁体は、電気絶縁ポリマー（延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）等）等の種々の材料を含むことが可能である。いくつかの実施形態では、導体１２０は、コイルまたはケーブルとして構成される。複数の導体が、外層１１６の管腔内に配置可能である。例えば、別個の導体が、リード上に配置される各電極と通信可能である。本実施形態では、外層１１６の外側表面１１８は、細胞改変セグメント１１０を含む。換言すると、細胞改変セグメントは、外層自体の一部である。したがって、外層１１６の外側表面１１８は、地形的表面特徴を含むことが可能である。他の実施形態では、セグメントは、外層上の別個の材料層として存在する等、外層と別個であることが可能である。
【００２５】
地形的特徴の規模は、宿主細胞から誘発される挙動にとって重要であると考えられる。地形的特徴の規模が、いくつかの寸法において大き過ぎる場合、地形的表面特徴は、宿主細胞に及ぼす所望の改変効果を有さない場合がある。同様に、地形的特徴の規模が、いくつかの寸法において小さ過ぎる場合、再び、地形的表面特徴は、宿主細胞に及ぼす所望の改変効果を有さない場合がある。概して、細胞挙動改変目的のために有用な地形的特徴の規模は、ナノスケールと称され得る。一例として、本明細書のいくつかの実施形態における地形的特徴は、約１０ｎｍ（ナノメートル）乃至約１０００ｎｍの寸法を伴う特徴を含むことが可能である。いくつかの実施形態では、地形的特徴は、約１００ｎｍ乃至約４００ｎｍの寸法を含むことが可能である。
【００２６】
次に、図３を参照すると、本発明のある実施形態による、地形的表面特徴１１８の上面概略図が示される。地形的表面特徴１１８は、複数の山１７６および谷１７４を含む。本実施形態では、山１７６は、複数の尾根の形態をとる一方、谷１７４は、複数の溝の形態をとることが可能である。
【００２７】
次に、図４を参照すると、図３の線４−４’に沿った、地形的表面特徴１１８の断面概略図が示される。山および谷は、基板１６６によって画定される。図に示すように、山１７６はそれぞれ、幅１７８を有する。山１７６の幅は、約１０ｎｍ乃至約１０００ｎｍであることが可能である。同様に、谷１７４はそれぞれ、幅１８０を有する。谷１８０の幅は、約１０ｎｍ乃至約１０００ｎｍであることが可能である。山１７６および谷１７４の結合幅は、ピッチ１８２と称され得る。本明細書の実施形態では、ピッチは、約２０ｎｍ乃至約２０００ｎｍであることが可能である。
【００２８】
山１７６と谷１７４との間の垂直距離１８４は、地形的表面特徴の深さと称され得る。本明細書の実施形態では、地形的特徴の深さは、約１０ｎｍ乃至約１０００ｎｍであることが可能である。いくつかの実施形態では、地形的特徴の深さは、約３００ｎｍを超える。
【００２９】
また、いくつかの実施形態では、リードは、細胞挙動をさらに改変するために、活性剤を含むことが可能である。一例として、活性剤は、地形的表面特徴上に配置される活性剤溶出塗膜内に含めることが可能である。活性剤溶出塗膜は、リードが患者内に埋め込まれた後、経時的に活性剤を放出するように構成可能である。活性剤溶出塗膜の多くの異なる実施例が、当該分野において周知である。活性剤は、基質タンパク質、ステロイド、成長因子、抗体等を含むことが可能である。
【００３０】
次に、図５を参照すると、細胞２５０は、基板２１６によって画定される山２２６および谷２２４上に配置されるように示される。細胞２５０の挙動は、本発明の実施形態の地形的表面特徴によって改変可能である。一例として、改変可能な細胞挙動として、細胞形状、細胞接着、細胞整列、細胞移動、細胞分化、細胞増殖等が挙げられ得る。特定の実施例として、細胞接着は、約２５０ｎｍ以下のピッチを伴う複数の尾根等の地形的特徴によって、増進可能である。別の実施例として、細胞移動は、約７５０ｎｍ乃至８５０ｎｍのピッチを伴う複数の尾根等の地形的特徴によって、増進可能である。いくつかの実施形態では、地形的表面特徴は、細胞外基質内で見られるものに類似するパターンで分布される多数の特徴サイズを含むことが可能である。
【００３１】
誘発される特定の細胞挙動に関連する地形的特徴の規模に加えて、また、地形的特徴の形態も、同様に関連する可能性があると考えられる。この点に関して、本明細書の実施形態で用いられる地形的特徴は、多くの異なる形態断面をとることが可能であることを理解されたい。一例として、図３−５では、地形的特徴は、四角形または矩形輪郭断面を有する山を伴って示される。しかしながら、本発明の地形的特徴は、円形輪郭、多角形、および不規則形状を含む、多くの他の断面形状を含むことが可能である。一例として、次に、図６を参照すると、三角形または鋸歯輪郭を伴う地形的特徴が示される。図６では、基板２６２は、三角形形状の山２６６と、平底の谷２６４とを画定する。別の実施例として、次に、図７を参照すると、基板２７２は、台形断面の山２７６と、平底の谷２７４とを画定する。本明細書では、多くの他の形状も想定される。
【００３２】
本明細書の実施形態の地形的表面特徴によって形成されるパターンは、２および／または３次元において同型および複合パターンを含むことが可能である。いくつかの実施形態では、地形的特徴は、比較的直線であって、互いに平行な尾根を含む。そのような尾根は、リードの縦軸に平行、リードの縦軸に垂直、またはその間のいくつかの配向に配列可能である。他の実施形態では、地形的特徴は、無作為に配向される尾根を含むことが可能である。さらに他の実施形態では、地形的表面は、曲線を成す尾根を含むことが可能である。次に、図８を参照すると、本発明の別の実施形態による、地形的表面特徴２８２の上面図が示される。地形的表面特徴２８２は、複数の山２８６および谷２８４を含む。本実施形態では、山および谷の両方が曲線を成す。また、本明細書では、山および谷の多くの他の配列も想定される。
【００３３】
いくつかの実施形態では、本発明の実施形態による地形的表面特徴は、尾根以外の構成をとることが可能である。例えば、いくつかの実施形態では、地形的表面特徴は、複数のピットまたは孔を特徴とすることが可能である。次に、図９を参照すると、本発明の別の実施形態による、地形的表面特徴２９２の上面図が示される。表面特徴２９２は、表面２９６上に配置される複数の孔２９４を含む。孔は、宿主組織の細胞外基質の特徴を模倣するために、種々の直径であることが可能である。いくつかの実施形態では、孔２９４の直径は、約２０ｎｍ乃至約１２０ｎｍであることが可能である。
【００３４】
次に、図１０を参照すると、本発明の別の実施形態による、地形的表面特徴３０２の概略上面図が示される。地形的表面特徴３０２は、複数のノード３０４および相互接続尾根３０６を伴う格子型構造を含む。ノード３０４および相互接続尾根３０６は、下の基層３０８上に隆起する。また、地形的特徴の多くの他の構成も本明細書に含まれることを理解されたい。
【００３５】
いくつかの実施形態では、地形的表面特徴は、外層自体の一部であることが可能である。他の実施形態では、地形的表面特徴は、外層を覆う別個の要素の一部であることが可能である。例えば、次に、図１１を参照すると、外層３５８上に配置される細胞改変セグメント３６８の断面図が示される。細胞改変セグメント３６８は、複数の山３６６および谷３６４を画定する基板３５６を含むことが可能である。基板３５６は、ポリマー、金属、セラミック等の材料であることが可能である。基板３５６は、リードの外層３５８に機械的に添着可能である。いくつかの実施形態では、基板３５６は、接着剤によって、外層３５８に接着可能である。いくつかの実施形態では、基板３５６は、外層３５８に溶接可能である。次に、図１２を参照すると、外層３８８を覆う細胞改変セグメント３７８の別の実施形態が示される。細胞改変セグメント３７８は、複数の山３８６または隆起を含むことが可能である。山３８６は、断面上で互いに別個であって、外層３８８自体が、谷３８４を形成する。
【００３６】
本発明の実施形態の地形的表面特徴は、多くの異なる方法で形成可能である。一例として、いくつかの実施形態では、地形的特徴は、鋳造、エッチング、リソグラフィエッチング、スプレーコーティング、ミクロ接触プリンティング、ナノブラスティング等の技術を使用して形成可能である。次に、図１３を参照すると、鋳型とともに、地形的特徴を伴う基板の断面図が示される。鋳型４８８は、地形的特徴のために所望の形状と反対の特徴を有する。鋳型４８８は、基板４８６を鋳造するために十分な条件下、構造的完全性を保持可能な材料を含むことが可能である。基板材料４８６は、溶融材料（金属または熱可塑性ポリマーの場合等）または未硬化組成物（ポリマーの場合等）として、鋳型４８８の空洞内に流し込まれ、次いで、鋳型４８８内にある間、硬化および／または固化されることが可能である。いくつかの実施形態では、基板材料４８６は、鋳型４８８内に圧入され、鋳型４８８の反転形態をとることが可能である。また、多くの他の技術を使用して、本発明の実施形態による地形的表面特徴を形成可能であることを理解されたい。
【００３７】
本明細書に記載されるように、地形的表面特徴を伴うリードは、１つ以上の細胞改変セグメントを含むことが可能であることを理解されたい。次に、図１４を参照すると、本発明の別の実施形態による、リードの概略図が示される。リードは、近位端５１２および遠位端５１４を伴うリード本体５０２を含む。リードは、遠位端５１４の近傍に位置付けられる、第１の電極５０４、すなわち、先端電極を含む。また、リードは、第１の電極５０４から少し離れて位置付けられる、第２の電極５０８、すなわち、リング電極を含む。
【００３８】
リードは、第１の細胞改変セグメント５１０と、第２の細胞改変セグメント５１２とを含む。第１および第２の細胞改変セグメント５１０、５１２は、宿主細胞の挙動を改変するように構成される地形的表面特徴を含むことが可能である。第１の細胞改変セグメント５１０の地形的表面特徴は、第２の細胞改変セグメント５１２の地形的表面特徴と同一または異なることが可能である。例えば、いくつかの実施形態では、第１の細胞改変セグメント５１０は、細胞接着の増加が望ましい血管系の領域内に配置されるように設計可能であって、したがって、第１の細胞改変セグメント５１０は、細胞接着を増進するように構成される表面トポロジーを含むことが可能である。対照的に、第２の細胞改変セグメント５１２は、細胞接着が望ましくない血管系の領域内に配置されるように設計可能であって、したがって、第２の細胞改変セグメント５１２は、細胞接着を低減するように構成される表面トポロジーを含むことが可能である。
【００３９】
標的組織との電極のインターフェースは、ある場合には、標的組織の細胞応答を改変することによって、増進可能である。したがって、いくつかの実施形態では、第１の電極５０４および／または第２の電極５０８の表面は、細胞応答を改変するように構成される表面トポロジーを含むことが可能である。一例として、細胞改変セグメントは、電極上に配置可能である。いくつかの実施形態では、電極を囲む線維性組織の形成を防止するように構成される地形的表面特徴を伴う、細胞改変セグメントが、電極上に配置可能である。いくつかの実施形態では、細胞改変セグメントは、電極自体の一部であることが可能であって、電導性材料を含むことが可能である。
【００４０】
いくつかの実施形態では、リードのリード本体の表面領域の少なくとも約１０％は、本明細書に記載されたような地形的表面特徴によって被覆可能である。いくつかの実施形態では、リードのリード本体の表面領域の少なくとも約２５％は、本明細書に記載されたような地形的表面特徴によって被覆可能である。いくつかの実施形態では、リードのリード本体の表面領域の少なくとも約５０％は、本明細書に記載されたような地形的表面特徴によって被覆可能である。
【００４１】
いくつかの本発明の実施形態は、固定要素上に位置する地形的特徴を伴うリードを含むことが可能である。次に、図１５を参照すると、本発明の別の実施形態による、リードのある実施形態が示される。リードは、近位端５６２および遠位端５６４を伴うリード本体５５２を含む。リードは、遠位端５６４の近傍に位置付けられる、第１の電極５５４、すなわち、先端電極を含む。また、リードは、第１の電極５５４から少し離れて位置付けられる、第２の電極５５８、すなわち、リング電極を含む。また、リードは、固定要素５７０を含む。次に、図１６を参照すると、固定要素５７０の特徴を例証する図１５のリードの拡大部分が示される。固定要素５７０は、１つ以上の付属物５７２、すなわち、歯を含む。これらの付属物５７２は、概して、生体適合性材料から形成される。いくつかの実施形態では、付属物は、リードの遠位端５６４から離れるように、後方に延びる。いくつかの実施形態では、付属物の主軸とリード本体の主軸との間の角度５７４は、約９０度未満である。付属物の表面は、宿主細胞の挙動を改変するように構成される地形的特徴を含むことが可能である。例えば、付属物の表面は、他の実施形態に関連して本明細書で記載された種々の種類の地形的特徴のいずれかを含むことが可能である。いくつかの実施形態では、付属物上の地形的特徴は、宿主細胞の接着を増加させ、したがって、受動的固定要素によって提供される係留機能を補助するように構成される。
【００４２】
図１５−１６に例証される固定要素は、受動的固定要素の一実施例である。しかしながら、本発明の実施形態はまた、リード本体の遠位部分に螺旋または湾曲形状を伴う受動的固定要素等の地形的特徴を伴う表面を含む、他の種類の受動的固定要素を伴うリードを含むことが可能であることを理解されたい。加えて、本発明の実施形態はまた、地形的特徴を伴う表面を含む、能動的固定要素を伴うリードを含むことが可能であることを理解されたい。
【００４３】
いくつかの実施形態では、地形的表面特徴を伴う細胞改変セグメントは、リードを完全に囲むことが可能である。次に、図１７を参照すると、本発明の別の実施形態による、リード６１０の断面図が示される。リード６１０は、管腔６１７を画定する外層６１６を含む。リード６１０は、第１の導電体６２０と、外層６１６の管腔６１７内に配置される第２の導電体６２１とをさらに含む。また、リード６１０は、外層６１６の外部表面上に細胞改変セグメント６３０を含む。本実施形態では、細胞改変セグメント６３０は、外層６１６を完全に囲む。
【００４４】
他の実施形態では、細胞改変セグメントは、リードの外表面の一定の軸方向の部分上のみに配置可能である。加えて、複数の個々の細胞改変セグメントが、リードの周囲の異なる位置に軸方向に配置可能である。次に、図１８を参照すると、本発明の別の実施形態による、リード７１０の断面図が示される。リード７１０は、管腔７１７を画定する外層７１６を含む。リード７１０は、外層７１６の管腔７１７内に配置される第１の導電体７２０をさらに含む。
【００４５】
リード７１０は、外層７１６の外部表面上に第１の細胞改変セグメント７３０を含む。リード７１０は、外層７１６の外部表面上に第２の細胞改変セグメント７３２を含む。細胞改変セグメントの本配列は、細胞挙動改変の付加的構成を可能にする。一例として、リード７１０の片側が、血管壁７９０に対して配置されるべき状況下では、血管壁７９０の内側を覆う細胞のリード７１０への接着を促進する一方、同時に、リード７１０に完全に包囲することを防止することが望ましい場合がある。そのような状況下では、血管壁７９０に対向する第２の細胞改変セグメント７３２は、細胞接着を増進するように構成される地形的表面特徴を含むことが可能である一方、血管壁７９０から離れた第１の細胞改変セグメント７３０は、細胞移動を防止し、および／または細胞接着を低減するように構成される地形的表面特徴を含むことが可能である。このように、リードは、所望の強度で定位置に固着可能であるが、必要になる場合、外植手技を過度に困難にするようには組織内に埋め込まれない。
【００４６】
本明細書に記載されるように、リードは、血管内および血管外の両方において、身体内の種々の場所に配置可能であることを理解されたい。いくつかの実施形態では、リードは、典型的には、上大静脈から、次いで、右心房および／または右心室内を通って、心臓内に通過するように構成可能である。いくつかの実施形態では、リードは、電気刺激パルスが左心室を捕捉可能なように、左心室等の心臓の左側が十分近位にある、冠静脈系内に通過するように構成可能である。
【００４７】
次に、図１９を参照すると、冠静脈系内に配置されるリード８００の概略図が示される。リードは、リード本体８０２と、端子ピン８０６とを含む。また、リード８００は、第１の電極８０４と、第２の電極８０８とを含む。リード８００は、心臓内へと上大静脈を通過し、右心房８２０へ入る。次いで、リードは、冠静脈洞入口部８２２を通って、冠状静脈洞自体８２４内に通過する。冠状静脈洞の支流は、とりわけ、中心静脈８２６と、大心静脈８２８と、左心室の後静脈８３０と、左心室の支脈８３４と、前室間静脈８３２とを含む。本実施形態では、リードは、大心静脈８２８を通って、左心室の支脈８３４内に通過する。しかしながら、リードは、実際、臨床医の選好、患者の特定の生体構造、および種々の他の要因に応じて、冠静脈系の多くの特定の領域内に配置可能であることを理解されたい。
【００４８】
図１９に示される実施形態では、リードは、リードが適切に位置付けられると、両方とも冠静脈系内に配置される、第１の細胞改変セグメント８１０および第２の細胞改変セグメント８１２を含むことを理解されたい。具体的には、ある実施形態では、第１および第２の細胞改変セグメントの一方または両方が、リードの遠位端８１４の約７乃至１０センチメートル以内に配置される。いくつかの実施形態では、リードを定位置に係留する補助をするように構成される細胞改変セグメントは、リードの遠位端の約４センチメートル以内に配位される。
【００４９】
上述のように、本明細書に含まれるリードのいくつかの実施形態は、宿主細胞挙動に異なる効果をもたらすように、異なるように構成される複数の細胞改変セグメントを含むことが可能である。次に、図２０を参照すると、本発明の別の実施形態による、冠静脈系内に配置されるリードの概略図が示される。リード９００は、リード本体９０２と、端子ピン９０６とを含む。また、リード９００は、第１の電極９０４と、第２の電極９０８とを含み、両方とも、リード本体９０２の遠位端９１４の近傍に配置される。リードは、心臓内へと上大静脈を通過し、右心房へ入る。次いで、リードは、冠静脈洞入口部８２２を通って、その後、冠状静脈洞８２４内に入る。本実施形態では、リードは、大心静脈８２８を通って、左心室の支脈８３４内に通過する。冠静脈系内に配置されるように設計されるリード９００の一部は、リード９００の遠位セグメントと称され得る一方、リード９００の残部は、伝送セグメントと称され得る。
【００５０】
図２０のリード９００は、リードが適切に位置付けられると、冠静脈系内に配置されるように位置付けられる、第１の細胞改変セグメント９１０を含む。具体的には、第１の細胞改変セグメントは、リード９００の遠位セグメント上に配置される。本実施形態では、第１の細胞改変セグメント９１０は、リード９００の電極を定位置に係留するために、細胞の接着を増加させるように構成される特徴を含む。また、図２０のリード９００は、鎖骨下静脈と上大静脈との間の血管系等、冠静脈系内ではないリード９００の領域上等に位置付けられる、第２の細胞改変セグメント９４４を含む。具体的には、第２の細胞改変セグメント９４４は、リード９００の伝送セグメント上に配置される。本位置では、リードの可撓性のため、概して、細胞の接着は、冠静脈系内に所望に応じて位置付けられる電極を維持する働きをしないため、有益ではないだろう。したがって、リード上の本位置における細胞の接着は、外植手技の際、リードを除去するために必要とされる力の程度を増加する働きをするため、概して、望ましくないであろう。したがって、本実施形態では、第２の細胞改変セグメント９４４は、リードの本セグメントが配置される血管系への接着を防止するために、細胞の接着を防止または低減するように構成される特徴を含む。
【００５１】
本発明の実施形態は、１つ以上の細胞改変セグメントを含む、電気刺激システムを含むことが可能である。具体的には、例示的電気刺激システムとして、ペースメーカー、埋込型除細動器（ＩＣＤ）、心臓再同期療法（ＣＲＴ）デバイス等のＣＲＭデバイスが挙げられ得る。また、例示的電気刺激システムとして、神経刺激デバイスが挙げられ得る。次に、図２１を参照すると、本発明のある実施形態による、細胞改変セグメントを伴う電気刺激システムが示される。電気刺激システムは、パルス発生器１０３４と、パルス発生器１０３４と連結されるヘッダ１０３２とを含む。ヘッダ１０３２は、順に、第１のリード１００２と、第２のリード１０２２とに連結される。第１のリード１００２は、第１の電極１００４と電気的に連通する。第２のリード１０２２は、第２の電極１０５４と電気的に連通する。第１の細胞改変セグメント１０１０は、第１のリード１００２上に配置される。第２の細胞改変セグメント１０３０は、第２のリード１０２２上に配置される。
【００５２】
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されるように、リードは、電気刺激リード（または、カテーテル）であることが可能である。他の実施形態では、リードは、センサリードを含むことが可能である。センサリードは、埋込型センサを伴う埋込型医療デバイスに連結するために使用されるリードである。次に、図２２を参照すると、本発明のある実施形態による、センサリードの実施形態が示される。リードは、近位端１１１２および遠位端１１１４を伴うリード本体１１０２を含む。導電体または光導体等の導体は、リード本体内に配置可能である。本実施形態では、リードは、埋込型センサ１１０４に連結されるように構成される。埋込型センサ１１０４は、圧力センサ、加速度計、化学センサ等、種々の種類のセンサを含むことが可能である。リードは、細胞改変セグメント１１１０を含むことが可能である。細胞改変セグメント１１１０は、宿主細胞の挙動を修正するように構成される地形的表面特徴を含むことが可能である。
【００５３】
本明細書および添付の請求項で使用されるように、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、別途明示的に指示されない限り、複数形の参照をも含むことに留意されたい。また、用語「または」は、別途明示的に指示されない限り、概して、「および／または」を含む意味として採用されることに留意されたい。
【００５４】
また、本明細書および添付の請求項で使用されるように、語句「構成される」は、特定のタスクを行なう、または特定の構成を採用するように構築あるいは構成される、システム、器具、もしくは他の構造を説明することに留意されたい。語句「構成される」は、「配列される」、「配列および構成される」、「構築および配列される」、「構築される」、「製造および配列される」等の他の類似語句と同義で使用可能である。
【００５５】
本明細書内の全公報および特許出願は、本発明が関わる当業者のレベルを示す。全公報および特許出願は、各個々の公報または特許出願が、参照することによって、具体的かつ個々に示される場合と同程度において、参照することによって、本明細書に組み込まれる。
【００５６】
本願は、本主題の適合および変形を対象とすることを意図する。上述の説明は、例証であって、制限することを意図するものではないことを理解されたい。本主題の範囲は、添付の請求項とともに、そのような請求項の権利が与えられる同等物の全範囲を参照して、判断されるべきである。
【図１】
2010536488.tif 000003
【図２】
2010536488.tif 000004
【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】
2010536488.tif 000019
【図１８】
2010536488.tif 000020
【図１９】
2010536488.tif 000021
【図２０】
2010536488.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年4月8日(2010.4.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本概要は、本願の教示のいくつかの概観であって、本主題の排他的または包括的扱いであるように意図されるものではない。さらなる詳細は、詳細な説明および添付の請求項において見られる。他の側面は、以下の詳細な説明を熟読および理解し、本明細書の一部を形成する図面を検討することによって、当業者には明白となるが、それぞれ、限定的意味でとらえられるべきではない。本発明の範囲は、添付の請求項およびそれらの法的同等物によって定義される。
（項目１）
近位端および遠位端を有するリード本体であって、管腔を画定する外層を備え、該外層の管腔内に配置される第１の導電体をさらに備える、リード本体と、
該リード本体に連結される第１の電極であって、該第１の導電体と電気的に連通する、第１の電極と、
該リード本体の外部表面上の細胞改変セグメントであって、細胞応答を改変するように構成される地形的表面特徴を備える、細胞改変セグメントと
を備える、埋込型リード。
（項目２）
前記地形的表面特徴は、前記細胞改変セグメントの領域内における組織成長を促進するように構成される、項目１に記載の埋込型リード。
（項目３）
前記地形的表面特徴は、前記細胞改変セグメントの領域にわたる細胞移動を増進するように構成される、項目１に記載の埋込型リード。
（項目４）
前記地形的表面特徴は、複数の山および谷を備え、山と谷との間の平均的垂直距離は、約１０ｎｍ乃至約１００ｎｍである、項目１に記載の埋込型リード。
（項目５）
前記地形的表面特徴は、山および谷を伴う複数の尾根を備え、山と谷との間の平均的垂直距離は、約１０ｎｍ乃至約１０００ｎｍである、項目１に記載の埋込型リード。
（項目６）
前記地形的表面特徴は、約２０ｎｍ乃至約２μｍのピッチを伴う複数の尾根を備える、項目１に記載の埋込型リード。
（項目７）
前記地形的表面特徴は、複数の等間隔の尾根を備える、項目１に記載の埋込型リード。
（項目８）
前記地形的表面特徴は、多角形断面を伴う複数の尾根を備える、項目１に記載の埋込型リード。
（項目９）
前記地形的表面特徴は、鋸歯形状断面を伴う複数の尾根および谷を備える、項目１に記載の埋込型リード。
（項目１０）
前記地形的表面特徴は、複数の無作為に配向された特徴を備える、項目１に記載の埋込型リード。
（項目１１）
前記地形的表面特徴は、約２０ｎｍ乃至約１２０ｎｍの平均的直径を伴う複数の孔を備える、項目１０に記載の埋込型リード。
（項目１２）
前記外層は、シリコーンおよびポリウレタンから成る群から選択される材料を備える、項目１に記載の埋込型リード。
（項目１３）
前記細胞改変セグメントは、前記外層と一体である、項目１に記載の埋込型リード。
（項目１４）
前記細胞改変セグメントは、前記外層の外部表面に連結される、項目１に記載の埋込型リード。
（項目１５）
前記細胞改変セグメントは、金属箔を備える、項目１４に記載の埋込型リード。
（項目１６）
前記細胞改変セグメントは、前記第１の電極上に配置される、項目１に記載の埋込型リード。
（項目１７）
前記細胞改変セグメントは、前記リード本体の遠位端の１０センチメートル以内に配置される、項目１に記載の埋込型リード。
（項目１８）
第２の細胞改変セグメントをさらに備える、項目１に記載の埋込型リード。
（項目１９）
近位端および遠位端を有するリード本体であって、管腔を画定する外層を備え、該外層の管腔内に配置される第１の導電体をさらに備える、リード本体と、
該リード本体に連結される第１の電極であって、該第１の導電体と電気的に連通する、電極と、
該リード本体に連結される固定要素であって、表面を有する、固定要素と、
該固定要素の表面上に配置される細胞改変セグメントであって、細胞応答を改変するように構成される地形的表面特徴を備える、細胞改変セグメントと
を備える、埋込型リード。
（項目２０）
前記固定要素は、１つ以上の付属物を備える、項目１９に記載の埋込型リード。
（項目２１）
近位端および遠位端を有するリード本体であって、管腔を画定する外層を備え、該外層の管腔内に配置される導体をさらに備える、リード本体と、
該リード本体の外部表面上の細胞改変セグメントであって、細胞応答を改変するように構成される地形的表面特徴を備える、細胞改変セグメントと
を備える、埋込型リード。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
近位端および遠位端を有するリード本体であって、管腔を画定する外層を備え、該外層の管腔内に配置される第１の導電体をさらに備える、リード本体と、
該リード本体に連結される第１の電極であって、該第１の導電体と電気的に連通する、第１の電極と、
該リード本体の外部表面上の細胞改変セグメントであって、細胞応答を改変するように構成される地形的表面特徴を備える、細胞改変セグメントと
を備える、埋込型リード。
【請求項２】
前記地形的表面特徴は、前記細胞改変セグメントの領域内における組織成長を促進するように構成される、請求項１に記載の埋込型リード。
【請求項３】
前記地形的表面特徴は、前記細胞改変セグメントの領域にわたる細胞移動を増進するように構成される、請求項１に記載の埋込型リード。
【請求項４】
前記地形的表面特徴は、複数の山および谷を備え、山と谷との間の平均的垂直距離は、約１０ｎｍ乃至約１００ｎｍである、請求項１に記載の埋込型リード。
【請求項５】
前記地形的表面特徴は、山および谷を伴う複数の尾根を備え、山と谷との間の平均的垂直距離は、約１０ｎｍ乃至約１０００ｎｍである、請求項１に記載の埋込型リード。
【請求項６】
前記地形的表面特徴は、約２０ｎｍ乃至約２μｍのピッチを伴う複数の尾根を備える、請求項１に記載の埋込型リード。
【請求項７】
前記地形的表面特徴は、多角形断面を伴う複数の尾根を備える、請求項１に記載の埋込型リード。
【請求項８】
前記地形的表面特徴は、鋸歯形状断面を伴う複数の尾根および谷を備える、請求項１に記載の埋込型リード。
【請求項９】
前記地形的表面特徴は、複数の無作為に配向された特徴を備える、請求項１に記載の埋込型リード。
【請求項１０】
前記地形的表面特徴は、約２０ｎｍ乃至約１２０ｎｍの平均的直径を伴う複数の孔を備える、請求項９に記載の埋込型リード。
【請求項１１】
前記外層は、シリコーンおよびポリウレタンから成る群から選択される材料を備える、請求項１に記載の埋込型リード。
【請求項１２】
前記細胞改変セグメントは、金属箔を備える、請求項１に記載の埋込型リード。
【請求項１３】
前記細胞改変セグメントは、前記第１の電極上に配置される、請求項１に記載の埋込型リード。
【請求項１４】
前記細胞改変セグメントは、前記リード本体の遠位端の１０センチメートル以内に配置される、請求項１に記載の埋込型リード。
【請求項１５】
第２の細胞改変セグメントをさらに備える、請求項１に記載の埋込型リード。
【請求項１６】
埋め込み型リードを生成するための方法であって、該方法は、導体に電極を溶接することと、該導体上に外層を配置することと、細胞改変セグメントを該外層上に配置することとを含み、該細胞改変セグメントは、細胞応答を改変するように構成される地形的表面特徴を備える、方法。
【国際調査報告】
2010536488.tif 000025
2010536488.tif 000026
2010536488.tif 000027