(57)【要約】  本発明は、柔軟性のある小葉状部分を有する人工心臓弁、および、先行技術よりも改善された心臓弁の製造方法を含む。
2010527745.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚さ寸法を有するステントと、
直径寸法を有するワイヤーフォームと、
を備えた人工心臓弁であって、
前記厚さ寸法が、前記直径寸法と等しいかそれ以上である、
人工心臓弁。
【請求項２】
前記厚さ寸法が約０．５０８ｍｍ〜約２．５４ｍｍ（約０．０２０"〜約０．１"）の範囲であり、前記直径寸法が約０．５０８ｍｍ〜約０．７６２ｍｍ（約０．０２０”〜約０．０３０”）の範囲であることを特徴とする、請求項１記載の人工心臓弁。
【請求項３】
前記ワイヤーフォームが、弁尖と合わせ目の交互パターンを有し、
前記ステントが流入面および流出面を有し、
前記流出面が弁尖と合わせ目の伸展の交互パターンを有し、
前記ステントの合わせ目の伸展の各々が、ワイヤーフォームの合わせ目によって画成されたスペース内に存在することを特徴とする、請求項１記載の人工心臓弁。
【請求項４】
前記ステントが、ＤＥＬＲＩＮで作られた基材、およびＭＹＬＡＲで作られた伸展を含むことを特徴とする請求項１記載の人工心臓弁。
【請求項５】
直径寸法を有するワイヤーフォームと、
前記ワイヤーフォームの前記直径寸法を調節するため、流出面と、その内部の凹部とを有するステントと、
を含む人工心臓弁。
【請求項６】
前記凹部が丸みを帯びた形状を有することを特徴とする請求項５記載の人工心臓弁。
【請求項７】
前記凹部が楔形の構造を有することを特徴とする請求項５記載の人工心臓弁。
【請求項８】
前記ステントが、ＤＥＬＲＩＮで作られた基材と、ＭＹＬＡＲで作られた伸展とを含むことを特徴とする請求項５記載の人工心臓弁。
【請求項９】
人工心臓弁であって、
リングと、前記リングから延在する複数の伸展とを含む構造を有するステントを備え、
少なくとも前記リングが縫い目のない構造を有し、移植されたときに弁の正常機能下で実質的に一定のままの直径形状を有することを特徴とする、
人工心臓弁。
【請求項１０】
前記リングが、ＤＥＬＲＩＮで作られ、前記複数の伸展がＭＹＬＡＲで作られることを特徴とする請求項９記載の人工心臓弁。
【請求項１１】
前記ステント構造のものと実質的に同一の形状を有するワイヤーフォームをさらに含み、
前記ワイヤーフォームおよびステント構造が、互いに一定の距離間隔で存在し、
前記距離間隔が、移植されたときに弁の正常機能下で実質的に一定のままの状態であることを特徴とする、請求項９記載の人工心臓弁。
【請求項１２】
ステントおよびワイヤーフォームを含む人工弁の製造方法であって、
前記ステントが流入面および流出面を有し、
前記ワイヤーフォームが、前記ステントの前記流出面に配置されており、
前記方法が、前記ステントを成型または機械加工する工程を含み、
前記ステントの流出面が前記ワイヤーフォームのものと実質的に適合する形状を有することを特徴とする、方法。
【請求項１３】
流出面および流入面を有するステント構造を含み、
前記流出面が前記流入面の寸法よりも大きい寸法を有することを特徴とする、
人工心臓弁。
【請求項１４】
前記流出面寸法の、前記流入面寸法に対する比が、約１：１〜少なくとも約８：５の範囲であることを特徴とする請求項１３記載の人工心臓弁。
【請求項１５】
前記流出面寸法が、約１．０１６ｍｍ（約０．０４０”）であり、前記流入面寸法が約０．６３５ｍｍ（約０．０２５”）であることを特徴とする請求項１３記載の人工心臓弁。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本願は、「人工心臓弁（Prosthetic Heart Valve）」という発明の名称で２００７年５月２５日に出願された米国特許出願第１１／７５４，２４９号の優先権を主張するものであり、その開示は、すべての目的について参照することにより援用される。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、組織または合成材料で作られた、柔軟性のある小葉状部分を有する人工心臓弁に関し、また、そのような弁の改善された製造方法も対象とする。
【背景技術】
【０００３】
人間の心臓は、循環における血流の方向を調節する、４つの主な弁を有している。大動脈弁および僧帽弁は心臓の「左」部分であり、肺から身体へ酸素を豊富に含む血液の流れを調節する一方、肺動脈弁および三尖弁は心臓の「右」部分であり、身体から肺への低酸素血液の流れを調節する。大動脈弁および僧帽弁はポンピング・チャンバ（心室）と主要な動脈の間に存在し、循環内に送り出された後の血液が心室内に逆流するのを防止する。肺動脈弁および三尖弁は受容チャンバ（心房）と心室の間に存在し、血液が、排出の間に心室内に逆流するのを防ぐ。
【０００４】
心臓弁は、先天的または後天的弁疾患の結果として、解剖学的異常を示す場合がある。先天的な心臓弁の異常は、長年にわたり良好な耐容性を示すが、結局は、高齢の患者において命に関わる問題を生じる結果となるか、あるいは、非常に重症であって、人生における最初の数時間のうちに緊急手術を必要とすることもある。高血圧症もまた、心臓弁の異常を生じる。後天的な弁疾患としては、退行変性過程（例えば、バーロー病（乳児壊血病）、弾性線維欠損症）、炎症過程（例えばリウマチ性心疾患）および伝染過程（例えば心内膜炎）などが挙げられる。加えて、以前の心臓発作による心室の損傷（すなわち、冠動脈疾患に続いて起こる心筋梗塞）または他の心疾患（例えば心筋症）は、弁の形状を変形させ、機能障害を生じさせうる。
【０００５】
心臓弁は、いずれかの側の特定の弁における圧力差に応じて単純に開閉する受動的構造をしていることから、弁に生じうる問題は、２つのカテゴリー：（１）弁が適切に開かない狭窄、および（２）弁が適切に閉じない機能不全、に分類することができる。弁狭窄は、弁が完全に開かない場合に存在し、相対的閉塞（relative obstruction）を血流に生じる。弁逆流は、弁が完全に閉まらない場合に存在し、前のチャンバ内に血液の逆流を生じる。狭窄および機能不全は、同一の弁または異なる弁に付随して生じうる。これらの状態の両方は、心臓の仕事量を増大させ、非常に深刻な状態になる。心臓および患者におけるこの増大するストレスの重症度、および、それに適合する心臓の機能によって、外科的に置換する必要があるか否か、あるいは一部の事例では修復する必要があるか否かが決まる。無治療で放置すると、これらの病状は、鬱血性心不全、永久的な心臓障害、および最終的な致死を含む、衰弱性の症状を生じさせる。 
機能不全に陥った弁は、患者自身の弁を保存したままで修復することができ、あるいは一種の機械的または生物学的弁置換物で置換することもできる。すべての心臓代用弁はいくつかの不都合な点（例えば、血液の抗凝結薬を用いた生涯にわたる治療の必要性、血栓形成の危険性、および耐久力の制限）を有していることから、可能な場合には、通常は弁置換よりも弁修復術のほうが好ましい。しかしながら、多くの機能不全に陥った弁は、修復の域を超えて罹患した状態にある。
【０００６】
左心室が心臓の主要なポンピング・チャンバであることから、左側の弁、すなわち大動脈弁および僧帽弁の機能障害は、典型的には、より深刻である。大動脈弁はさらに狭窄しやすくなり、これは典型的には弁小葉上に石灰化物を蓄積する結果となり、通常は大動脈弁の交換が必要となる。逆流性の大動脈弁は修復可能な場合もあるが、通常は置換される。近代社会における最も一般的な僧帽弁の病状としては、比較的軽微な索条組織の拡張（chordal lengthening）に対し小葉が全体的に大きくうねることに起因する逆流、ならびに虚血性疾患が挙げられる。これらの事例の多くは、僧帽弁の小葉が軟らかく、曲がりやすく、さまざまな修復手段において長時間保持することができる。しかしながら、第三世界各国および、第三世界各国からの移民の割合が高い中心諸国では、最も一般的な病状または病気はリウマチ性僧帽弁疾患である。これは、しばしば２枚の小葉の融合と相まって、著しく変形した索条組織または腱索を有する、肥厚性の黙示的小葉を生じる。リウマチ性の弁はいずれのタイプの修復手段にも適さず、したがって、ほとんどの場合は置換されることとなる。
【０００７】
右側の心臓の必要性は左側よりもはるかに少ないことから、肺動脈弁および三尖弁に伴って生じる機能障害は、かなり稀である。肺動脈弁は、大動脈弁のものと同様の構造および機能を有する。肺動脈弁の機能障害は、多くの場合、複雑な先天的な心臓欠陥に関係している。肺動脈弁の置換は、時折、長年にわたる先天的な心疾患を有する成人に行われる。三尖弁の生体構造および機能は僧帽弁のものと似ている。三尖弁も、弁輪、索条組織および乳頭筋を有するが、３枚の小葉（前部、後部、および中隔）を有している。弁輪の形状はわずかに異なり、よりカタツムリ状でわずかに非対称である。
【０００８】
人工心臓弁は、任意の心臓弁を置換するのに用いることができる。主に２種類の人工心臓弁が知られている。１つは、旋回性の機械的閉鎖を使用する機械的なタイプの心臓弁、または単方向の血流を与えるためのボールおよびケージの設計である。他方は「生体」弁であり、生体組織でできた小葉で構成され、それらは、例えば、互いに封止するか、または、合わせ目として知られる周囲組織の継ぎ目を接合するなど、心臓弁の小葉の自然の作用を模倣するという点において、天然型ヒト心臓弁の小葉に酷似した機能をする。別のタイプの人工弁は、生体弁のものと同様の構造を有するが、その小葉は柔軟性のある合成材料でできている。
【０００９】
各タイプの人工弁は、独自の利点および欠点を有する。現在、機械弁は利用可能な置換心臓弁のなかで最も長い耐久性を有する。しかしながら、機械弁の移植は、血栓の形成を防ぐために、受容者に抗凝血剤を処方しなければならない。抗凝血剤の連続使用は、使用者の深刻な出血の危険性を非常に増大させることから、危険でありうる。加えて、機械弁は、多くの場合、受容者に可聴であり、また、警告なしに機能しなくなる場合があり、死に至るような深刻な結果を生じうる。
【００１０】
対照的に、生体小葉および／または人工小葉を有する人工弁は、柔軟性で静かであり、生体組織小葉を用いたものは、血液の抗凝結薬の使用を必要としない。しかしながら、人体内で自然に起こる過程は、弁の小葉間の合わせ目の接合点（commissure junctions）、および周囲小葉の付着点、または各小葉の外縁の「先端」など、特に弁への応力が高い領域で、経時とともに小葉を硬化または石灰化させる場合がある。さらには、弁は、体内において、一定の機械的動作から生じるストレスに晒される。特に、小葉は、閉鎖位置にある場合には引き伸ばされた状態にあり、開放位置にある場合には圧縮状態にある。したがって、これらのタイプの人工弁は、経時と共に摩滅し、交換しなければならない。生体および人工の小葉心臓弁はまた、高度な訓練を受けている熟練者によって、実質的に手で作られることから、機械的心臓弁よりも製造するのがはるかに困難かつ時間がかかる。
【００１１】
生体弁としては、ヒト臓器提供者または死体から全体を摘出した弁を含む同種弁；ヒト死体から供給される生体材料を含む同種弁；弁を受容する個人から供給される生体材料を含む自己移植弁；および、ブタ、ウシ、または他の動物を含めた、非ヒト生物源から得られる生体材料を含む異種弁が挙げられる。
【００１２】
現在利用可能な異種弁は、ブタ大動脈弁の小葉をワイヤー・フレーム／フォームまたはステントに縫い付ける（適切な位置に小葉を保持するため）ことによって、または、ウシ、ウマ、ブタまたは他の動物の心膜（心臓を取り囲む膜）から弁小葉を構築し、それらをワイヤー・フレーム／フォームに縫い付ける、言い換えれば、支持ステントまたはリングに連結することによって、構築され、これは多くの場合、心膜弁と称される。後者の形態を有する市販される弁の例に、Ｃａｒｐｅｎｔｉｅｒ−Ｅｄｗａｒｄｓ Ｐｅｒｉｍｏｕｎｔ（商標）心膜弁がある。その弁のステントは、ワイヤーフォームの下部表面に「適合」する上部表面を有し、その間に小葉の縁部が挟まれる。これらのタイプの異種弁の実施の形態では、ワイヤー・フレーム／ステントは、ある程度柔軟性を制御して、弁の開閉の間の小葉組織上の応力を低減させる、寸法的に安定な支持構造を弁小葉に提供するように構築される。ワイヤー・フレーム／ステントは、小葉の合わせ目と弁尖の縫合された連結部を提供する、生体適合性の布（通常は、Ｄａｃｒｏｎ（商標）またはＰＴＦＥなどのポリエステル繊維材料）で覆われる。あるいは、縫合リングを覆う布は、ワイヤー・フレームまたはステントに取り付けられ、外科的弁置換術の間に、患者の心臓内に位置している弁構造を縫合するための連結部位を提供する。これらの構成を有する多くの人工組織弁は、参照することによりその全体が本明細書に援用される、特許文献１〜１７に開示されている。
【００１３】
この２０年ほどの間、反復改善がなされてきたが、現存する生体弁には、欠点が伴う。そのような欠点のひとつは、ワイヤーフォームおよびステントの向かい合う表面間のサイズおよび質量における不整合である。不整合は、しばしば、ステントリングの形状のばらつきを原因とする。先行技術のステントは、環状構造に形成された、または屈曲した、ある長さの材料から製造され、その末端は互いに溶接されている。形成および溶接工程は、「スプリングバック」の影響を受けやすいステントを生じる、すなわち、リングによってわずかな歪みを受け、経時とともに、もはや環状の形状に欠けてしまう。ワイヤーフォームと共に縫合する際にステントに印加され、弁が正常に機能する間に経験する張力は、ステントを、さらにスプリングバックの影響を受けやすくする。図１に示すように、不整合２は、環状のワイヤーフォーム４と環状に欠けるステントリング６との間に存在する。この不整合２は、多くの場合、ワイヤーフォーム４を生じ、ステントリング６からいずれかの方向にオフセットをなす、言い換えれば、構成要素間に不安定性を生じる。この不安定性は、特に弁小葉において、不均一な応力点をもたらし、その後の弁の消耗を促進する。
【００１４】
現存する生体組織弁の構成の別の欠点は、ワイヤーフォームおよびステントリングに配置される被膜の範囲内での血栓形成の可能性である。これは、合わせ目が、閉鎖位置における小葉によってもたらされる自然の力に晒される際の、先行技術の生体弁における合わせ目部分の側断面図を示す図２に、最もよく説明されている（ワイヤーフォームは図示せず）。ワイヤーフォーム−ステント組立体を強化するため、合わせ目の伸展（extensions）または支持部材８は、しばしば、合わせ目のそれぞれにおいて、弁に取り込まれる。支持部材８は、ステントリング６から上方（弁の流出開口の方向）に伸びる細長い突起であり、弁の合わせ目部分でステントリング６とワイヤーフォーム（図示せず）の間に形成されるスペースの範囲内に実質的に存在する。これらの合わせ目部分は、 一般に、比較的堅いがしなやかな（屈曲可能な）材料、例えば、ＭＹＬＡＲの銘柄で販売されるアセテート材料でできている。このようにして、構成要素は、弁小葉上に及ぼされる半径方向内向きの力、および、例えば血液の逆流圧などの自然の動作条件下で弁の合わせ目に及ぼされる張力が印加されると、わずかに内向きに屈曲し、たわみ、またはゆがみうる。このたわみが生じるときに、布の被膜５と合わせ目の支持体８の間に嚢７が形成される可能性があり、それによって血栓が形成され、血流および弁の機能が妨げられうる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】米国特許第４，１０６，１２９号明細書
【特許文献２】米国特許第４，５０１，０３０号明細書
【特許文献３】米国特許第４，６４７，２８３号明細書
【特許文献４】米国特許第４，６４８，８８１号明細書
【特許文献５】米国特許第４，８８５，００５号明細書
【特許文献６】米国特許第５，００２，５６６号明細書
【特許文献７】米国特許第５，９２８，２８１号明細書
【特許文献８】米国特許第６，１０２，９４４号明細書
【特許文献９】米国特許第６，２１４，０５４号明細書
【特許文献１０】米国特許第６，５４７，８２７号明細書
【特許文献１１】米国特許第６，５８５，７６６号明細書
【特許文献１２】米国特許第６，９３６，０６７号明細書
【特許文献１３】米国特許第６，９４５，９９７号明細書
【特許文献１４】米国特許第７，０９７，６５９号明細書
【特許文献１５】米国特許第７，１８９，２５９号明細書
【特許文献１６】米国特許出願公開第２００３／０２２６２０８号明細書
【特許文献１７】米国特許出願公開第２００６／０００９８４２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
したがって、生体弁の性能および安定性を改善し、弁の製造技術を改善する余地がある。本発明は、望ましい構造的および機能的特性を維持し、弁の機能的寿命を確保すると同時に、前述の欠点の解決に向けて取り組もうと努めるものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、人工心臓弁およびそれらの製造方法を含む。対象とする人工心臓弁は、ステント構造、ワイヤーフォーム、および柔軟性のある弁小葉を備える。ステント構造は、リング様の基材と、基材から弁の流出方向に延在する合わせ目の伸展を含む。ワイヤーフォームは、その流出端でステント構造に動作可能に結合される。小葉は、心嚢組織などの生物組織、および／またはポリウレタンなどの合成材料、またはそれらの組合せを含む、柔軟性のある生体適合性材料から形成される。
【００１８】
対象とする弁は、先行技術の生体弁の欠点に対処し、克服するためのさまざまな改善を取り入れる。これらの改善の幾つかは、ワイヤーフォームとステントとの間に生じうる「不整合」の問題の解決に向けて取り組むものである。例えば、１つのバリエーションでは、ステントの厚さ寸法（すなわちステントの外径および内径の寸法）をワイヤーフォームの直径寸法以上にする。他のバリエーションでは、ステント構造は流入面の寸法より大きい寸法を有する流出面を有する。特定の実施の形態では、ステントの流出面寸法のステントの流入面寸法に対する比は、１：１〜少なくとも約８：５以上でありうる。別のバリエーションでは、ステントの流出面は、ワイヤーフォームの直径寸法を調節するための凹部を、弁尖部分内に備えている。さらに別のバリエーションでは、ステントは、その構造に縫い目が存在せず、弁の正常機能下で実質的に一定のままにある直径形状を有するような方法で形成される。さらには、弁のワイヤーフォームは、ワイヤーフォームとステント構造が互いに一定の距離を隔てるように、ステント構造のものと実質的に同一の直径形状を有し、それによって、スペーシングが、弁の正常機能下において一定のままの状態に保たれる。
【００１９】
本発明によって提供される特定の他の改善は、弁のワイヤーフォームおよびステントに配置される被膜の領域における血栓形成の問題に対処する。特に、対象とする改善は、とりわけ、通常の動作条件下で弁に課された力によって、伸展が内側に張力を受ける場合に、被膜とステントの合わせ目の伸展の内表面との間の嚢の形成を最小限に抑えるか、妨げる。 
本発明の人工弁の１つのバリエーションでは、ステント構造は、ワイヤーフォームの合わせ目ピーク内に位置合わせした、合わせ目の伸展を有し、ここで、伸展は、わずかに内向きに角度を成し、ステントの内壁と共に、典型的には約０°〜約１０°の範囲で、あらかじめ固定された角度を規定する。このようにして、合わせ目の伸展が晒される動きの範囲は最小限に抑えられ、それによって、被膜とステント壁の間の嚢の形成の可能性を最小限にとどめる。合わせ目の伸展の角度付けは、縫合（stitch）などの機械的手段により、別に形成された合わせ目の伸展をステント基材に連結することによって、達成されて差し支えなく、それらの連結は、柔軟性のある接合を画成する。あるいは、伸展は、あらかじめ固定された角度、または所定の角度で、ステント内に一体となって形成されうる。いずれの場合にも、ステントの合わせ目とステント基材との接合の柔軟点は、弁およびその小葉に作用する通常の動作力を受けたときに、合わせ目が内側に収縮または屈曲することを可能にする。さらに、布材料と合わせ目の伸展の内表面との間の嚢の形成を避けるため、被膜は内表面と実質的に一体となって提供される。これは、その２つの間に縫合を設けることにより達成されて差し支えない。
【００２０】
本発明の方法は人工弁を製造する工程を有してなり、ここで、ステント構造は、少なくともある程度、ワイヤーフォームの形状に実質的に適合する形状を有するように成形される。このような方法は、さらに、ステント基材のものと同様の鋳型から合わせ目の伸展を成形し、モノリシック構造を形成する工程を有してなる。本発明の他の弁の製造方法は、ステントの合わせ目の伸展を、ステントの内壁に対してある角度で形成または提供する工程を有してなる。他の実施の形態では、合わせ目の伸展は、ステントの基材とは別に成形され、次に、各合わせ目の伸展とステント基材との間に柔軟性のある接合を提供するような方法で、そこに結合される。
【００２１】
本発明の他の特徴、目的および利点は、添付の図面と併用して次の説明からさらに明らかになるであろう。
【００２２】
本発明は、添付の図面と併せて読む場合に、次の詳細な説明から最もよく理解される。一般的な方法に従って、図面のさまざまな特徴は、正確な縮尺ではないことを明示しておく。見方を変えれば、さまざまな特徴の寸法は、明確にするために、拡大または縮小される。また、明確にすることを目的として、一部の図面には、本発明の特定の特徴が描かれていない場合がある。次の形状が図面に含まれる：
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】先行技術の生体弁の上面の概略図。実線はワイヤーフォームを表し、破線はステント構造を示す。
【図２】合わせ目部分における、先行技術の人工弁の合わせ目の伸展の側断面図。
【図３Ａ】本発明の人工弁の組み立てられたワイヤーフォームおよびステント構造の側面図。
【図３Ｂ】図３Ａの線Ｂ−Ｂに沿った、図３Ａの弁組立体の断面図。
【図３Ｃ】図３Ｂの円Ｃによって規定される弁組立体の断面の拡大端面図。
【図３Ｄ】図３Ｂの線Ｄ−Ｄに沿った、弁組立体の拡大断面図。
【図４】本発明の弁組立体の弁尖部分の基材の側断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明は、図３Ａ〜３Ｄおよび４に関して、および、新規の装置、システムおよび方法の典型的な実施の形態およびバリエーションの以下の記載によって、さらに詳細に説明されよう。本発明は一般に、リング１２および弁輪のワイヤーフォームまたはフレーム１４の形態をした弁輪ステントを有する移植可能な人工心臓弁１０を含み、ここで、ステントおよびワイヤーフォームは、実質的に同様の直径を有する。ワイヤーフォームは、弓形の弁尖１４ａおよび直立した合わせ目１４ｂの交互パターンを有し、そのため、置換目的の、例えば大動脈弁などの自然の心臓弁の構造および機能に最も密接に適合するように、それぞれの数は、典型的には３つずつ備わっている（しかしながら、本発明の３小葉弁は、例えば僧帽弁などの二尖弁を置換するのにも適している）。この起伏パターンは、小葉連結の自然な輪郭を模倣しており、弁の内部で人工小葉（図示せず）を支持する役割をする。ステント１２は、ステントとワイヤーフォームが動作可能に結合されると、対応するワイヤーフォーム１４の弁尖１４ａと合わせ目１４ｂに位置合わせされる（開いている、または空間となっている合わせ目の先端のごく一部２２を有する）、弁尖部分１２ａと合わせ目１２ｂの密接に適合したパターンを有している。合わせ目の構成要素１２ｂ、１４ｂを有する弁１０の末端は弁の流出端を画成し、その反対の端は流入端を画成する。
【００２５】
多くの従来の人工組織弁と同様に、ワイヤーフォーム１４をステント１２に有効に連結する前に、組織小葉の部分組立品（図示せず）を、布材料４２（図４参照）で覆われているワイヤーフォーム１４に、最初に適合し、取り付け、固定する。次に、一体化した組織−ワイヤーフォーム構造を、小葉組織縁部４４を間に挟んで、ステント構造１２に固定し、組み立てられた弁１０を形成する。図４に示すように、リング１２も別々に布材料４２で覆われる。布材料の一部は、ステントおよびワイヤーフォームの両方と共に、構成要素から半径方向外側に延在し、それぞれ、２つの構成要素を一緒に縫合４６するための手段を提供する、タブ（つまみ）４２ａおよび４２ｂを形成する。一緒に動作可能に結合される際は、ワイヤーフォーム１４をステント１２の上側に取り付け、それによってワイヤーフォームをステント１２の上面または流出面３４と位置合わせし、その上をたどる。統合された小葉部分組立品を有する、完全に組み立てられた弁では、２つの構成要素の間に画成されたギャップまたはスペーシング２０には、ギャップ２０の全長にわたり、小葉の組織縁部４４が埋められる。前述のように、弁は自然の弁輪に直接固定されるように構成されて差し支えなく、または他の方法で自然の弁輪である縫合リング（図示せず）に取り付けられてもよい。
【００２６】
ワイヤーフォーム１４を形成／屈曲させ、ステント１２を製造し、さまざまな構成要素を取り付け、連結させる、小葉形成のために用いられるさまざまな技術および材料は、その多くが上記言及により本願に援用されるが、これらは当業者には周知であり、理解されよう。例えば、組織小葉は、例えばウシ心膜などの摘出した組織から切り取って差し支えない。ワイヤーフォームおよびステントを覆うために用いられる布材料は、ＤＡＣＲＯＮ（商標）または別の適切な繊維材料でありうる。ワイヤーフォーム１４は、このようなワイヤーフォームに通常用いられる、コバルト・ニッケル合金ワイヤー（Ｅｌｇｉｌｏｙ Ｌｔｄ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ社製）でできていて差し支えなく、ステント１２は、機械加工された金属、あるいは、機械加工または成型された可塑性材料（例えば、ＤＥＬＲＩＮ（商標））から製造されうる。
【００２７】
成型されたステントリングを用いる本発明の利点は、ステント構造に縫い目がなく（ステントを溶接するときに不可避的に形成される接合とは違って）、ステントの形状をより的確に所望の形状に成形することができ、したがって、ワイヤーフォームの形状とさらに正確に適合しうる。このように、非常に密接に適合したそれぞれの形状を有する、より嵩張り、より重いステント構成要素は、例えばステントとワイヤーフォームが縫合される場合など、弁の製造工程の間に弁に与えられる力に晒される場合に、より弱く、より軽いワイヤーフォームを変形させない。例えば、このような密接な適合なしに、２つの構成要素の布の被膜の間に適用される縫合が、堅すぎるか、または十分に堅くない場合、リング１２の流出端表面３４に関してワイヤーフォームが非中心化（uncentered）する傾向がある（リングの流出面に関して均一に中心になるワイヤーフォームを示す図４を参照）。この構成要素の適合は、ワイヤーフォームおよびステントが依然として互いに均等なスペースを保つことを確保する、すなわち、それらの間のスペーシングは、弁全体に対して一定であり、それによって、その間に配置された組織への圧縮力を均等に分散する。弁の上に均等に分散された力は、全体として、および特に小葉組織上で、未成熟の弁の消耗の危険性を最小限に抑えることが意図されている。
【００２８】
ステントとワイヤーフォーム構成要素の密接に適合した形状とは独立して、または組み合わせて、ステントの流出端表面に関してワイヤーフォームの適切な位置合わせおよび中心化の維持を助ける本発明の別の特徴は、ワイヤーフォームの直径に対するステントの流出面３４の相対的厚さである。典型的には、従来の生体弁は、直径約０．５０８ｍｍ〜約０．７６２ｍｍ（約０．０２０”〜約０．０３０”）のワイヤーフォームを有し、また、ステントの厚さは約０．３８１ｍｍ（約０．０１５”）である。これらの相対的な大きさは、血流によって弁上に与えられる自然力、および、ワイヤーフォームをステントに固定するために形成された縫合によって与えられる張力の両方に供される場合、ワイヤーフォームは、ステントの流出面３４の上に突出する傾向にある。この突出は、ステントの内表面３０またはステントの外表面３２のいずれかに生じうる。この懸念の解決に向けて取り組むため、対象とする弁のステントは、ワイヤーフォームの直径の大きさ以上の厚さを有する、流出ステント表面３４を有する。例えば、流出面は、約０．５０８ｍｍ〜約２．５４ｍｍ（約０．０２０”〜約０．１”）の範囲の厚さを有しうる。このようにして「段部（shoulder）」がステント表面上に提供され、その上のワイヤーフォームの任意のずれまたは動きを調節し、ステント表面上のワイヤーフォームの中心化をさらに容易に達成および維持可能にする。
【００２９】
対象とする弁のステントの別の任意の特徴は、図３Ｃに示すように、ステントの弁尖部分の流出面３４内に凹部または溝３８を提供することである。凹部は、例えば、楔形、円形など任意の適切な断面形状を有し、例えば、ワイヤーの直径（または布の被膜を有するワイヤーの半径）を調節するのに十分な曲率半径などの寸法を有しうる。
【００３０】
当業者は、弁の機能および安定性を含めずに、可能な限り広い、弁の開口を維持することが望まれることを認識するであろう。このようにして、また、自然の弁輪に対する本発明の弁の弁輪上の位置決めを考慮に入れると、対象とする弁は、より厚いステントの流出面を提供する一方で、弁を通る血流の流路を広く維持する。これは、流出面３４から流入面３６へと先細りになる、すなわち、ステントの流出面３４が対応するステントの流入面３６よりも大きい、ステントの断面形状を選択することにより達成される。図３Ｃに示される実施の形態では、流出面３４は流入面３６よりも厚い、または大きい。特定のバリエーションでは、流出面の流入面に対する比は、約１：１〜少なくとも約８：５でありうるが、用途に応じてさらに大きくても、さらに小さくてもよい。１つの実施の形態では、流出面は約１．０１６ｍｍ（約０．０４０”）の寸法または厚さを有し、流入面は約０．６３５ｍｍ（約０．０２５”）の寸法または厚さを有する。
【００３１】
ステントの流出面および流入面の相対的寸法化に加えて、ステントの断面の特定の形状は、流動力学を高めるように設計されて差し支えない。例えば、図３Ｃのステントリングの断面形状は流れの方向に実質的に平行な内表面３０を有する幾分台形の形状であり、一方の外表面３２は外側のほうに角度をなし、自然の弁輪のほうへと延在する出っ張りまたは段部を画成する。このように流出面３４の追加された厚さは、有効な開口部領域を低減することなく調節される。図示する実施の形態は、角度のある外表面３２を示しているが、弁構造内に統合される他の調節性の形態を有する連続表面（straight surface）を用いてもよい。
【００３２】
ステント１２は、合わせ目の支持部材、または伸展、または柱１２ｂを有し、それぞれは、ステントの基材を有する接合点（a point of joinder）から延在し、これは、リング１２がワイヤーフォーム１４と動作可能なように結合する場合、それぞれワイヤーフォームの合わせ目部分と位置合わせされる。現存する生体弁の構造におけるステントの基材部分１２ａと同一平面上に存在し、位置する代わりに、合わせ目の伸展１２ｂは、わずかに内向きに曲げられ、ステントの内壁３０を有する、典型的には約０°〜約１０°の範囲の固定された、または所定の角度αを画成する（図３Ｄ参照）。支持部材１２ｂを形成する材料の柔軟性、および、支持部材がリング１２の基材部分と適合することにより、伸展部材１２ｂが弁小葉上に与えられる自然力に晒されるときに、角度βとして定義される限られた動きの範囲内に支持部材を与え、または屈曲可能にする。角度βは、一般的には約０°〜約４５°であり、通常は約２°〜約５°の範囲である。このように、支持部材１２ｂ上に与えられる応力は最小限に抑えられる。１つのバリエーションでは、合わせ目の伸展１２ｂは、指定された合わせ目の位置において基材１２にそれぞれ結合される、別々に形成される部分品でありうる。伸展は、縫合または他の適切な手段によってステントに結合され、柔軟性のある接合４８を画成して差し支えない。あるいは、ステント全体が基材１２ａおよび伸展１２ｂの間の所定の角度αを伴って、一体となって成形されてもよく、小葉が張力に晒される際に角度範囲β内で屈曲可能にする一体のヒンジが設けられてもよい。随意的に、伸展の内側への屈曲の際に、伸展１２ｂの内表面３８と布の被膜３８の間に生じうる血栓形成を妨げるため、その２つを通じて、またはその２つに対して、縫合４０を適用し、内表面３８を伴う実質的に同一平面上の布の被膜を維持してもよい。あるいは、超音波接合などの任意の他の適切な手段によって、布を伸展の内表面に付着または固定させてもよい。
【００３３】
対象とする弁装置に関する方法もまた、本発明の範囲であることが意図されている。対象とする方法は、限定はしないが、ステントリングの成型および／または機械加工、ワイヤーフォームの屈曲、ワイヤーフォームに組織を接着することによる弁の小葉の形成、ワイヤーフォームおよびステントの縫合などを含む、製造および／または組立工程または活動を含みうる。他の方法は、体内における弁の使用および移植に関する、または潜在的な工程および／または活動を提供する。
【００３４】
本発明のさらに別の態様は、本発明の少なくとも１つの弁を有するキットを含む。キットは、弁の調製、送達、移植および固定のためのさまざまな他の構成要素を含みうる。対象とするキットはまた、本装置の移植についての取扱説明書も含みうる。これらの説明書は、紙またはプラスチックなどの物質に印刷されて差し支えない。このようにして、説明書は、キットまたはその構成要素の容器のラベルにおける添付文書としてキット内に存在してもよく、あるいは、例えばＣＤ−ＲＯＭ、ＵＳＢなど、適切なコンピュータ可読の記憶媒体に保存された電子データファイルとして提供されてもよい。
【００３５】
前述は、本発明の原理を単に説明するものである。当業者は、本明細書にははっきりと説明または示されていないが、本発明の原理を具現化し、その精神および範囲内に含まれる、さまざまな配置を考案できるであろうことを認識するであろう。さらには、本明細書に引用されるすべての例および条件付き言語は、主に、読み手が本発明の原理およびこの技術分野を推進するために本発明者らが貢献した概念について理解することを助けることを意図しており、このような具体的に引用された例および条件に限定されることがないものと解釈されるべきである。また、本発明の原理、態様、および実施の形態、ならびにそれらの具体例を引用する、本明細書のすべての記述は、それらの構造的および機械的等価物を包含することが意図されている。加えて、このような等価物は、現在知られている等価物および将来開発される等価物の両方を含む、すなわち、開発される任意の要素は、構造にかかわらず、同一の機能を果たす。したがって、本発明の範囲は、本明細書に示され、説明される典型的な実施の形態に限定されることは意図されていない。むしろ、本発明の範囲および精神は、添付の特許請求の範囲によって具現化される。
【００３６】
本明細書および添付の特許請求の範囲に用いられる、単数形の「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、文脈がそうでないことを明確に指示しないかぎり、複数の指示対象も含むことに留意されたい。したがって、例えば、「（１本の）糸」についての言及は、複数本のそのような糸を含み、「筒状部材」についての言及は、１つ以上の筒状部材および当業者などに既知のそれらの等価物を含む。
【００３７】
数値の範囲が提供される場合、文脈がそうでないことを明確に指示しない限り、下限値の１０分の１単位までの、その範囲の上限値と下限値の間に介在する各数値（intervening value）もまた具体的に開示されているものと解される。任意の記載される数値または記載される範囲において介在する数値と、任意の他の記載される数値または記載される範囲において介在する数値の間の、より小さい範囲のそれぞれが、本発明に包含される。これらのより小さい範囲の上限値および／または下限値は、独立して、その範囲に含まれても、除外されてもよく、制限値のいずれか、または両方がより小さい範囲に含まれるか、いずれも含まれない場合における各範囲は、記載される範囲において具体的に除外された制限値の影響を受ける。記載された範囲が制限値の１つまたは両方を含む場合、それら含まれる制限値のいずれかまたは両方もまた、本発明に含まれる。
【００３８】
本明細書に言及されるすべての刊行物は、その刊行物が引用される方法および／または材料を開示および説明するために、参照することにより本明細書に援用される。本明細書で述べた刊行物は、もっぱら、本願の出願日以前のそれらの開示を提供するものである。本発明が先行発明を理由としてこのような刊行物に先行する資格がないものと解されるべきではない。さらには、提供した刊行物の日付は、実際の公開日とは異なっている場合があり、他の情報で確認する必要があるかもしれない。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４】
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【国際調査報告】
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