(57)【要約】  導管と導管を包囲する繊維マトリックスとを備えた哺乳動物患者用のグラフト装置が開示される。グラフト装置は、さらに耐キンク要素を備えることで、キンキングを軽減するように構成される。耐キンク性グラフト装置を形成するための方法およびシステムも提供される。
2015507974.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
哺乳動物患者用のグラフト装置であって、
管状導管と、
前記管状導管を包囲する繊維マトリックスと、
耐キンク要素と、を備える、グラフト装置。
【請求項２】
当該グラフト装置は、管腔狭窄および半径方向の潰れうちの１つ以上を制限するように構成および配置されている、請求項１に記載のグラフト装置。
【請求項３】
前記耐キンク要素は、座屈、導管変形、管腔変形、鬱滞、渦、再循環または乱流のような速度ベクトルの有意な二次成分によって特徴付けられる流れ、管腔の潰れおよび塞栓形成の少なくともいずれかのような望ましくない状態を最小限にすること、当該グラフト装置を通る血流、当該グラフト装置の近位の血流および遠位の血流の少なくともいずれかなどの最小限の速度の二次成分を有する層流を維持することのような層流を維持すること、植え込み術の間および後の少なくともいずれか一方に起こる屈曲のような当該グラフト装置の屈曲を制限し、かつ、そのような当該グラフト装置の適切な屈曲を許容することの少なくともいずれか一方を行うこと、異物の蓄積を制限すること、管状壁上における応力集中を制限すること、並びにそれらの組み合わせのうちから選択される１つ以上の利点を提供するように構成および配置されている、請求項１に記載のグラフト装置。
【請求項４】
前記耐キンク要素の少なくとも一部は、前記管状導管の内側、前記管状導管と繊維マトリックスとの間、前記繊維マトリックスの壁内、前記繊維マトリックスの外側、およびそれらの組み合わせのうちから選択される位置に配置されている、請求項１に記載のグラフト装置。
【請求項５】
前記耐キンク要素は耐久性材料を含む、請求項１に記載のグラフト装置。
【請求項６】
前記耐キンク要素は一時的な耐キンク性を提供するように構成および配置された材料を含む、請求項１に記載のグラフト装置。
【請求項７】
前記耐キンク要素の少なくとも一部は生分解性である、請求項６に記載のグラフト装置。
【請求項８】
前記耐キンク性は２４時間以内にわたって提供される、請求項６に記載のグラフト装置。
【請求項９】
前記耐キンク性は１か月間以内にわたって提供される、請求項６に記載のグラフト装置。
【請求項１０】
前記耐キンク性は６か月間以内にわたって提供される、請求項６に記載のグラフト装置。
【請求項１１】
前記耐キンク要素は生分解性部分を含む、請求項１に記載のグラフト装置。
【請求項１２】
前記生分解性部分はマグネシウムを含有する、請求項１１に記載のグラフト装置。
【請求項１３】
前記繊維マトリックスは前記耐キンク要素を含む、請求項１に記載のグラフト装置。
【請求項１４】
前記耐キンク要素は、前記繊維マトリックスの変更部分を含む、請求項１３に記載のグラフト装置。
【請求項１５】
前記変更部分は、剛性、硬度、厚さ、構成材料、およびそれらの組み合わせのうちから選択される変更されたパラメータを有する繊維マトリックスの一部を含む、請求項１４に記載のグラフト装置。
【請求項１６】
前記耐キンク要素は、硬化された、軟化された、溶融された、剛直化された、弾性偏倚を有するように変更された、拡張された、および収縮された状態の少なくともいずれかの状態の前記繊維マトリックスの少なくとも一部を含む、請求項１４に記載のグラフト装置。
【請求項１７】
前記変更部分は弾性的に偏倚された構造を備える、請求項１４に記載のグラフト装置。
【請求項１８】
前記耐キンク要素は、前記繊維マトリックス内における凹部を含む、請求項１３に記載のグラフト装置。
【請求項１９】
前記繊維マトリックスは、前記凹部に近接した繊維マトリックス厚さを備え、前記凹部は前記繊維マトリックス厚さ未満である凹部深さを有する、請求項１８に記載のグラフト装置。
【請求項２０】
前記繊維マトリックスは、前記凹部に近接した繊維マトリックス厚さを備え、前記凹部は前記繊維マトリックス厚さに近似した凹部深さを有する、請求項１８に記載のグラフト装置。
【請求項２１】
前記繊維マトリックスは繊維マトリックス周囲を有し、前記凹部は前記繊維マトリックス周囲の大きさの半分以下である幅を備える、請求項１８に記載のグラフト装置。
【請求項２２】
前記繊維マトリックスは繊維マトリックス周囲を有し、前記凹部は前記繊維マトリックス周囲の大きさの半分以上である幅を備える、請求項１８に記載のグラフト装置。
【請求項２３】
前記耐キンク要素は、前記繊維マトリックスにおける複数の凹部を含む、請求項１３に記載のグラフト装置。
【請求項２４】
前記繊維マトリックスは前記繊維マトリックスの長さに沿った比較的真っ直ぐな線に沿って延びる部分周囲部を備え、前記複数の凹部は前記部分周囲部に配置されている、請求項２３に記載のグラフト装置。
【請求項２５】
前記繊維マトリックスは、前記繊維マトリックスの長さに沿った第１の比較的真っ直ぐな線に沿って延びる第１部分周囲部と、前記繊維マトリックスの長さに沿った異なる第２の比較的真っ直ぐな線に沿って延びる第２部分周囲部とを備え、第１部分周囲部には第１凹部が配置され、第２部分周囲部には第２凹部が配置されている、請求項２３に記載のグラフト装置。
【請求項２６】
前記繊維マトリックスは湾曲偏倚を有する、請求項１３に記載のグラフト装置。
【請求項２７】
前記繊維マトリックスは、前記管状導管が湾曲したマンドレルに載置されている間に前記管状導管に付与された繊維のマトリックスを含む、請求項２６に記載のグラフト装置。
【請求項２８】
前記繊維マトリックスの湾曲偏倚は、前記繊維マトリックスが前記管状導管に付与された後に生成される偏倚を含む、請求項２６に記載のグラフト装置。
【請求項２９】
前記管状導管は前記耐キンク要素を含む、請求項１に記載のグラフト装置。
【請求項３０】
前記耐キンク要素は、硬化された、軟化された、溶融された、剛直化された、弾性偏倚を有するように変更された、拡張された、および収縮された状態の少なくともいずれかの状態の前記管状導管の少なくとも一部を含む、請求項２９に記載のグラフト装置。
【請求項３１】
前記耐キンク要素は、繊維マトリックスとは別個の構成要素を備える、請求項１に記載のグラフト装置。
【請求項３２】
前記耐キンク要素は、複数の別個の構成要素を備える、請求項３１に記載のグラフト装置。
【請求項３３】
前記耐キンク要素は、らせんコイル、スリーブ、接着剤、外骨格構造、リング、リングおよび接続要素、半径方向突起、およびそれらの組み合わせのうちから選択される構成要素を備える、請求項３１に記載のグラフト装置。
【請求項３４】
前記耐キンク要素は、前記導管内、前記導管と繊維マトリックスとの間、および前記繊維マトリックスの外部の少なくともいずれかに挿入された要素を含む、請求項３１に記載のグラフト装置。
【請求項３５】
前記耐キンク要素は、形状記憶材料（例えばニチノール）、別のチタン合金、チタン、ステンレス鋼、コバルト−クロム−モリブデン合金（例えばＭＰ３５ＮおよびＥｌｇｉｌｏｙ（登録商標）の少なくともいずれか一方）のような金属または金属の組み合わせと、シリコーン、Ｐｅｂａｘ（登録商標）、ポリプロピレン、ナイロン、ＰＴＦＥ、ポリエチレン、ＵＷＭＷＰＥ、ポリウレタン、ポリカーボネートのようなポリマーまたはポリマーの組み合わせと、それらの組み合わせとのうちから選択される材料を含有する、請求項３１に記載のグラフト装置。
【請求項３６】
前記耐キンク要素はコイルを備える、請求項１に記載のグラフト装置。
【請求項３７】
前記繊維マトリックスは繊維マトリックス直径を有し、前記コイルは前記繊維マトリックス直径に近似したコイル径を有する、請求項３６に記載のグラフト装置。
【請求項３８】
前記耐キンク要素は多重コイルを備える、請求項３６に記載のグラフト装置。
【請求項３９】
前記コイルは、形状記憶材料（例えばニチノール）、別のチタン合金、チタン、ステンレス鋼、コバルト−クロム−モリブデン合金（例えばＭＰ３５ＮおよびＥｌｇｉｌｏｙ（登録商標）の少なくともいずれか一方）のような金属または金属の組み合わせと、シリコーン、Ｐｅｂａｘ（登録商標）、ポリプロピレン、ナイロン、ＰＴＦＥ、ポリエチレン、ＵＷＭＷＰＥ、ポリウレタン、ポリカーボネートのようなポリマーまたはポリマーの組み合わせと、それらの組み合わせとのうちから選択される材料を含有する、請求項３６に記載のグラフト装置。
【請求項４０】
前記繊維マトリックスは前記コイルを含む、請求項３６に記載のグラフト装置。
【請求項４１】
前記耐キンク要素は接着剤を含む、請求項１に記載のグラフト装置。
【請求項４２】
前記接着剤は複数の離散した位置に配置されている、請求項４１に記載のグラフト装置。
【請求項４３】
前記接着剤は、接着剤のパターンを備える、請求項４１に記載のグラフト装置。
【請求項４４】
前記接着剤は、フィブリン接着剤、ポリウレタン、ポリアクリルアミド、ポリイミド、エポキシ、シリコーン、シアノアクリラート、ポリアクリラート、ポリアクリルアミド、ポリエチレンオキシド、ポロキシマー、多糖類、重合タンパク質、炭水化物、糖タンパク質、ムコ多糖類、ポリフェノールタンパク質、反応型接着剤、非反応型接着剤、血液、およびそれらの組み合わせのうちから選択される材料を含有する、請求項４１に記載のグラフト装置。
【請求項４５】
前記接着剤は血液を含有する、請求項４１に記載のグラフト装置。
【請求項４６】
前記接着剤は一時的な接着剤を含む、請求項４１に記載のグラフト装置。
【請求項４７】
前記接着剤は２４時間未満にわたって接着を提供するように構成および配置されている、請求項４６に記載のグラフト装置。
【請求項４８】
前記接着剤は１週間未満にわたって接着を提供するように構成および配置されている、請求項４６に記載のグラフト装置。
【請求項４９】
前記接着剤は１か月未満にわたって接着を提供するように構成および配置されている、請求項４６に記載のグラフト装置。
【請求項５０】
前記接着剤は６か月未満にわたって接着を提供するように構成および配置されている、請求項４６に記載のグラフト装置。
【請求項５１】
前記耐キンク要素は外骨格構造を備える、請求項１に記載のグラフト装置。
【請求項５２】
前記外骨格構造は鱗片を備える、請求項５１に記載のグラフト装置。
【請求項５３】
前記外骨格構造はカラーを備える、請求項５１に記載のグラフト装置。
【請求項５４】
当該グラフト装置は長さを有し、前記外骨格構造は当該グラフト装置の長さ未満の長さを有する、請求項５１に記載のグラフト装置。
【請求項５５】
前記外骨格構造は一自由度を提供するように構成および配置されている、請求項５１に記載のグラフト装置。
【請求項５６】
前記外骨格構造は多方向にロックするように構成および配置されている、請求項５５に記載のグラフト装置。
【請求項５７】
前記外骨格構造は多自由度を提供するように構成および配置されている、請求項５１に記載のグラフト装置。
【請求項５８】
前記外骨格構造は一方向にロックするように構成および配置されている、請求項５７に記載のグラフト装置。
【請求項５９】
前記耐キンク要素は１つ以上のカラーを備える、請求項１に記載のグラフト装置。
【請求項６０】
前記繊維マトリックスは前記１つ以上のカラーを含む、請求項５９に記載のグラフト装置。
【請求項６１】
当該グラフト装置は長さを有し、前記１つ以上のカラーは当該グラフト装置の長さの一部に沿って配されている、請求項５９に記載のグラフト装置。
【請求項６２】
当該グラフト装置は端部部分を備え、前記１つ以上のカラーは前記端部部分上には配されない、請求項６１に記載のグラフト装置。
【請求項６３】
前記耐キンク要素は、２つ以上のリングと、介在接続部とを備える、請求項１に記載のグラフト装置。
【請求項６４】
前記介在接続部は鎖状構造を備える、請求項６３に記載のグラフト装置。
【請求項６５】
前記鎖状構造は、ニチノールのような形状記憶材料、他のチタン合金、ステンレス鋼、コバルト−クロム−モリブデン合金、シリコーン、Ｐｅｂａｘ、ポリプロピレン、ナイロン、ＰＴＦＥ、ＵＷＭＷＰＥまたは他のポリマー、およびそれらの組み合わせのうちから選択される材料を含有する、請求項６４に記載のグラフト装置。
【請求項６６】
前記介在接続部は網を備える、請求項６３に記載のグラフト装置。
【請求項６７】
前記耐キンク要素はアコーディオン構造を備える、請求項６３に記載のグラフト装置。
【請求項６８】
前記繊維マトリックスは前記介在接続部を含む、請求項６３に記載のグラフト装置。
【請求項６９】
前記繊維マトリックスは前記２つ以上のリングを含む、請求項６３のグラフト装置。
【請求項７０】
前記２つ以上のリングは、ニチノールのような形状記憶材料、他のチタン合金、ステンレス鋼、コバルト−クロム−モリブデン合金、シリコーン、Ｐｅｂａｘ、ポリプロピレン、ナイロン、ＰＴＦＥ、ＵＷＭＷＰＥまたは他のポリマー、およびそれらの組み合わせのうちから選択される材料を含有する、請求項６３に記載のグラフト装置。
【請求項７１】
前記２つ以上のリングは磁性材料を含有する、請求項６３に記載のグラフト装置。
【請求項７２】
第１リングは第２リングを磁力によりはね返すように構成および配置されている、請求項７１に記載のグラフト装置。
【請求項７３】
第１リングは第２リングを磁力により引き付けるように構成および配置されている、請求項７１に記載のグラフト装置。
【請求項７４】
前記耐キンク要素は１つ以上の半径方向突起を備える、請求項１に記載のグラフト装置。
【請求項７５】
前記繊維マトリックスは周囲部を備え、前記１つ以上の半径方向突起は、前記周囲部のまわりに３６０°にわたって延びるリング突起を含む、請求項７４に記載のグラフト装置。
【請求項７６】
前記繊維マトリックスは周囲部を備え、前記１つ以上の半径方向突起は、前記周囲部のまわりに３６０°未満にわたって延びる部分リング突起を含む、請求項７４に記載のグラフト装置。
【請求項７７】
前記部分リング突起は前記周囲部のまわりに１８０°未満にわたって延びている、請求項７６に記載のグラフト装置。
【請求項７８】
前記部分リング突起は前記周囲部のまわりに９０°未満にわたって延びている、請求項７６に記載のグラフト装置。
【請求項７９】
前記繊維マトリックスは直径を有し、前記１つ以上の半径方向突起は、前記繊維マトリックスの直径の２０％以下の長さを有する突起を含む、請求項７４に記載のグラフト装置。
【請求項８０】
前記管状導管は変化する周囲形状を有し、前記繊維マトリックスは前記管状導管の変化する周囲形状に追従する、請求項１に記載のグラフト装置。
【請求項８１】
前記管状導管は採取した組織を含む、請求項１に記載のグラフト装置。
【請求項８２】
前記管状導管は採取した管を含む、請求項８１に記載のグラフト装置。
【請求項８３】
前記採取した管は採取した静脈を含む、請求項８２に記載のグラフト装置。
【請求項８４】
前記採取した組織は、伏在静脈、動脈、尿道、腸、食道、尿管、気管、気管支、管、ファロピー管、およびそれらの組み合わせのうちから選択される組織を含む、請求項８１に記載のグラフト装置。
【請求項８５】
前記管状導管は人工材料を含む、請求項１に記載のグラフト装置。
【請求項８６】
前記人工材料は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、延伸ＰＴＦＥ（ｅＰＴＦＥ）、ポリエステル、ポリフッ化ビニリデン／ヘキサフルオロプロピレン（ＰＶＤＦ−ＨＦＰ）、シリコーン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル系ポリマー、ポリエーテル系ポリマー、熱可塑性ゴム、およびそれらの組み合わせのうちから選択される材料を含有する、請求項８５に記載のグラフト装置。
【請求項８７】
前記繊維マトリックスは少なくとも１種のポリマーを含有する、請求項１に記載のグラフト装置。
【請求項８８】
前記繊維マトリックスは、ポリオレフィン、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリイミド、ポリアクリラート、ポリフェノール類、ポリスチレン、ポリカプロラクトン、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、およびそれらの組み合わせのうちから選択されるポリマーを含有する、請求項８７に記載のグラフト装置。
【請求項８９】
前記マトリックスは溶媒と組み合わされて付与されたポリマーを含有し、前記溶媒は、ヘキサフルオロイソプロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、ベンゼン、トルエン、キシレン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、プロパノール、エタノール、メタノール、プロピレングリコール、エチレングリコール、トリクロロエタン、トリクロロエチレン、四塩化炭素、テトラヒドロフラン、シクロヘキサオン、シクロヘキサプロピレングリコール、ＤＭＳＯ、テトラヒドロフラン、クロロホルム、塩化メチレン、およびそれらの組み合わせのうちから選択される、請求項８８に記載のグラフト装置。
【請求項９０】
前記繊維マトリックスは、２種以上の材料を含む熱可塑性コポリマーを含有する、請求項１に記載のグラフト装置。
【請求項９１】
前記２種以上の材料は、第１材料と、より柔軟な第２材料とを含む、請求項９０に記載のグラフト装置。
【請求項９２】
前記繊維マトリックスは耐久性材料を含む、請求項１に記載のグラフト装置。
【請求項９３】
前記繊維マトリックスは生分解性材料を含む、請求項１に記載のグラフト装置。
【請求項９４】
前記繊維マトリックスは耐久性材料および生分解性材料を含む、請求項１に記載のグラフト装置。
【請求項９５】
前記繊維マトリックスは、電界紡糸繊維マトリックスを含む、請求項１に記載のグラフト装置。
【請求項９６】
前記繊維マトリックスは、電界紡糸装置、溶融紡糸装置、溶融電界紡糸装置、霧化アセンブリ、噴霧器、電気噴霧器、およびそれらの組み合わせのうちから選択される装置によって付与された繊維を含む、請求項１に記載のグラフト装置。
【請求項９７】
哺乳動物患者用のグラフト装置であって、
管状導管と、
前記管状導管を包囲する共形被覆物と、
耐キンク要素と、を備える、グラフト装置。
【請求項９８】
哺乳動物患者用のグラフト装置を形成するためのシステムであって、
管状導管と、
前記管状導管を包囲するために繊維マトリックスを送達するように構成および配置された繊維マトリックス送達アセンブリと、を備え、
前記グラフト装置は耐キンク性となるように構成および配置されている、システム。
【請求項９９】
前記グラフト装置は耐キンク要素をさらに備え、前記システムは、前記耐キンク要素を配置するように構成および配置された配置装置をさらに備える、請求項９８に記載のシステム。
【請求項１００】
前記耐キンク要素は、接着剤、鎖または網によって接続された２つ以上のリングのような１つ以上のリング、らせんコイルのようなコイル、アコーディオン構造、外骨格構造、１つ以上の半径方向突起、およびそれらの組み合わせのうちから選択される材料を含有する、請求項９９に記載のシステム。
【請求項１０１】
前記繊維マトリックス送達アセンブリは前記配置装置を含む、請求項９９に記載のシステム。
【請求項１０２】
前記グラフト装置は、前記繊維マトリックスの提供の前、前記繊維マトリックスの提供の間、および前記繊維マトリックスの提供の後の少なくともいずれかの時期に、付与された耐キンク要素をさらに備える、請求項９８に記載のシステム。
【請求項１０３】
耐キンク性を提供するために前記繊維マトリックスを変更するように構成および配置された繊維マトリックス変更アセンブリをさらに備える、請求項９８に記載のシステム。
【請求項１０４】
前記繊維マトリックス送達アセンブリは前記繊維マトリックス変更アセンブリを含む、請求項１０３に記載のシステム。
【請求項１０５】
前記繊維マトリックス変更アセンブリはハンドヘルド構成要素を備える、請求項１０３に記載のシステム。
【請求項１０６】
前記グラフト装置は、前記繊維マトリックス変更アセンブリによって変更された前記繊維マトリックスの一部を含む耐キンク要素を備える、請求項１０３に記載のシステム。
【請求項１０７】
前記グラフト装置は前記繊維マトリックスの肉厚部を含む耐キンク要素を備え、前記肉厚部は前記繊維マトリックス変更アセンブリによって形成される、請求項１０３に記載のシステム。
【請求項１０８】
前記グラフト装置は、繊前記維マトリックスにおける１つ以上の溝を含む耐キンク要素を備え、前記溝は前記繊維マトリックス変更アセンブリによって形成される、請求項１０３に記載のシステム。
【請求項１０９】
前記繊維マトリックス変更アセンブリは前記繊維マトリックスの形状を変更するように構成および配置されている、請求項１０３に記載のシステム。
【請求項１１０】
前記繊維マトリックス変更アセンブリは、前記管状導管のまわりを並進および回転の少なくともいずれか一方を行うように構成および配置されている、請求項１０３に記載のシステム。
【請求項１１１】
前記繊維マトリックス変更アセンブリはノズルを備える、請求項１０３に記載のシステム。
【請求項１１２】
前記繊維マトリックス変更アセンブリはエネルギー送達要素を備える、請求項１０３に記載のシステム。
【請求項１１３】
前記エネルギー送達要素はレーザーエネルギー送達要素を含む、請求項１１２に記載のシステム。
【請求項１１４】
前記繊維マトリックス変更アセンブリは流体ジェットを備える、請求項１０３に記載のシステム。
【請求項１１５】
前記繊維マトリックス変更アセンブリは切断要素を備える、請求項１０３に記載のシステム。
【請求項１１６】
前記繊維マトリックス変更アセンブリは機械的研磨器を備える、請求項１０３に記載のシステム。
【請求項１１７】
前記繊維マトリックス変更アセンブリは、前記繊維マトリックスの付与中に前記繊維マトリックスを変更するように構成および配置されている、請求項１０３に記載のシステム。
【請求項１１８】
前記繊維マトリックス変更アセンブリは、前記繊維マトリックスの付与の後に前記繊維マトリックスを変更するように構成および配置されている、請求項１０３に記載のシステム。
【請求項１１９】
前記繊維マトリックス変更アセンブリは薬剤を送達するように構成および配置されている、請求項１０３に記載のシステム。
【請求項１２０】
前記繊維マトリックス変更アセンブリは、凹部、溝、リング、らせんコイル、半径方向突起、およびそれらの組み合わせのうちの１つ以上を備えるために、前記繊維マトリックスを変更するように構成および配置されている、請求項１０３に記載のシステム。
【請求項１２１】
前記管状導管および繊維マトリックスの少なくともいずれか一方の上に配置されたパターニングマスクをさらに備える、請求項９８に記載のシステム。
【請求項１２２】
前記パターニングマスクは生分解性である、請求項１２１に記載のシステム。
【請求項１２３】
前記パターニングマスクは取り外し可能である、請求項１２１に記載のシステム。
【請求項１２４】
前記パターニングマスクは化学的マスクを含む、請求項１２１に記載のシステム。
【請求項１２５】
前記繊維マトリックス変更アセンブリは、前記繊維マトリックス送達アセンブリと前記管状導管との間に配置された開口を備える、請求項９８に記載のシステム。
【請求項１２６】
前記繊維マトリックス変更アセンブリは、前記繊維マトリックス送達アセンブリによって前記繊維マトリックスに送達される繊維の飛行経路を変更するように構成および配置された電磁界変更要素を備える、請求項９８に記載のシステム。
【請求項１２７】
前記システムは、前記グラフト装置に耐キンク性を提供するように構成および配置された接着剤を付与するように構成および配置されている、請求項９８に記載のシステム。
【請求項１２８】
前記繊維マトリックスが付与されるときに前記管状導管内に存在するように構成および配置された湾曲したマンドレルをさらに備える、請求項９８に記載のシステム。
【請求項１２９】
前記繊維マトリックス送達アセンブリは電界紡糸ユニットを備える、請求項９８に記載のシステム。
【請求項１３０】
前記繊維マトリックス送達アセンブリは、電界紡糸装置、溶融紡糸装置、溶融電界紡糸装置、霧化アセンブリ、噴霧器、電気噴霧器、およびそれらの組み合わせのうちから選択される装置を備える、請求項９８に記載のシステム。
【請求項１３１】
哺乳動物患者用のグラフト装置を製造するための方法であって、
管状導管を提供することと、
前記管状導管を包囲する繊維マトリックスを付与することと、を含み、
前記グラフト装置は耐キンク性となるように構成および配置されている、方法。
【請求項１３２】
耐キンク要素を提供することをさらに含む、請求項１３１に記載の方法。
【請求項１３３】
前記耐キンク要素は、前記繊維マトリックスとは別個の構成要素を備える、請求項１３２に記載の方法。
【請求項１３４】
前記耐キンク要素の少なくとも一部は、前記管状導管の内側、前記管状導管と繊維マトリックスとの間、前記繊維マトリックスの壁内、前記繊維マトリックスの外側、およびそれらの組み合わせのうちから選択される位置に配置される、請求項１３３に記載の装置。
【請求項１３５】
前記繊維マトリックスの付与は、前記グラフト装置を耐キンク性にさせる繊維マトリックスを付与することを含む、請求項１３１に記載の方法。
【請求項１３６】
前記繊維マトリックスは耐キンク要素を含む、請求項１３５に記載の方法。
【請求項１３７】
耐キンク要素を付与することをさらに含む、請求項１３１に記載の方法。
【請求項１３８】
前記耐キンク要素の付与は、前記繊維マトリックスの付与前、前記繊維マトリックスの付与中、前記繊維マトリックスの付与後、およびそれらの組み合わせのうちから選択される時期に行われる、請求項１３７に記載の方法。
【請求項１３９】
前記管状導管および繊維マトリックスを患者に植え込むことをさらに含み、前記耐キンク要素の付与は前記植え込みの後に行われる、請求項１３７に記載の方法。
【請求項１４０】
耐キンク要素はコイルを備え、前記耐キンク要素の付与はコイルを解くこと、および巻き戻すことの少なくともいずれか一方を含む、請求項１３７に記載の方法。
【請求項１４１】
前記管状導管を湾曲したマンドレル上に挿入することをさらに含む、請求項１３１に記載の方法。
【請求項１４２】
前記繊維マトリックスの付与は、前記管状導管を湾曲したマンドレル上に挿入した後に行われる、請求項１４１に記載の方法。
【請求項１４３】
図面に関して記載した方法。
【請求項１４４】
図面に関連して記載したグラフト装置を製造するためのシステム。
【請求項１４５】
図面に関連して記載したグラフト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、哺乳動物患者用のグラフト装置を形成するための方法およびシステムに関し、より具体的にはキンキングに耐性を有する（ｒｅｓｉｓｔ  ｋｉｎｋｉｎｇ）ように構成および配置されたグラフト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
心筋梗塞や虚血に至る冠動脈疾患は、世界的に罹病および死亡の主要原因である。現在の治療の選択肢としては、経皮経管的動脈形成術、ステント挿入、および冠動脈バイパス移植術（ｃｏｒｏｎａｒｙ  ａｒｔｅｒｙ  ｂｙｐａｓｓ  ｇｒａｆｔｉｎｇ：ＣＡＢＧ）が挙げられる。ＣＡＢＧは、動脈または静脈導管（ａｒｔｅｒｉａｌ  ｏｒ  ｖｅｎｏｕｓ  ｃｏｎｄｕｉｔｓ）のいずれかを用いて行うことができ、冠動脈狭窄をなくそうと取り組むのに有効な、広く用いられている治療であり、年間５００，０００件近くの処置が行われている。加えて、年間約８０，０００件の下肢バイパス手術が行われている。バイパス術に用いられる静脈導管は、典型的には自家伏在静脈（ａｕｔｏｇｅｎｏｕｓ  ｓａｐｈｅｎｏｕｓ  ｖｅｉｎ）であり、また、これらのバイパス術を実施する外科医の９５％が依然としてグラフトを選択している。米国心臓病協会によれば、２００４年には、２４９，０００人の患者において４２７，０００件のバイパス術が行われた。これらの処置の長期転帰は、数か月から数年の時間枠で起こり得る内膜過形成（ｉｎｔｉｍａｌ  ｈｙｐｅｒｐｌａｓｉａ：ＩＨ）の結果としてグラフト静脈または吻合部位が閉塞するために制限される。
【０００３】
良好な小径の合成または組織工学による血管グラフトの開発はまだ成し遂げられておらず、また動脈グラフト（例えば、内胸動脈、橈骨動脈、または胃大網動脈）の使用は、これらの血管の短い寸法、小さな直径および入手可能性によって制限されている。それらの普及にもかかわらず、動静脈グラフト（ａｒｔｅｒｉａｌ  ｖｅｉｎ  ｇｒａｆｔｓ：ＡＶＧ）の不全（ｆａｉｌｕｒｅ）は依然として主要な問題であり、ＡＶＧの１２％〜２７％は１年目で閉塞し、その後、年間２％〜４％の閉塞率を有する。ＡＶＧ不全を有する患者は、通常、付加的な外科手術のような臨床的介入を必要とする。
【０００４】
ＩＨは、ＣＡＢＧ手術後の最初の５年以内におけるすべてのＡＶＧ不全のうちの２０％〜４０％を占める。いくつかの研究により、ＩＨはすべての成人ＡＶＧにおいてある程度発症することが分かっており、この発症は移植（ｇｒａｆｔｉｎｇ）に対する静脈の不可避の反応であると考える人が多い。ＩＨは、表現型調節と、それに続く中膜および外膜の平滑筋細胞（ｓｍｏｏｔｈ  ｍｕｓｃｌｅ  ｃｅｌｌｓ：ＳＭＣ）並びに筋線維芽細胞の脱接着およびそれらが増殖する内膜への移動とを特徴とする。多くの場合、この反応は狭窄およびグラフトを通る血流の減少をもたらす。ＩＨは、動脈循環の動的機械的環境への静脈の急激な曝露によって始まると考えられている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
少なくとも上記で検討した理由および他の理由のために、哺乳動物患者用の改良されたＡＶＧおよび他の改良されたグラフトを提供するシステム、方法および装置が必要とされている。望ましくは、そのようなシステム、方法および装置は、長期的な開通性を向上させ、手術合併症および装置合併症（ｄｅｖｉｃｅ  ｃｏｍｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ）、例えばグラフト装置のキンキングによって引き起こされる合併症など、を最小限にするものと思われる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の概念の実施形態（例えば、本願に記載するシステム、方法、および装置）は、哺乳動物患者用のグラフト装置、並びにこれらのグラフト装置を形成するためのシステムおよび方法に関する。
【０００７】
本願に開示する技術の一態様によれば、哺乳動物患者用のグラフト装置は、管状導管と、前記管状導管を包囲する繊維マトリックスと、耐キンク要素とを備える。前記グラフト装置は、その管腔狭窄および／または半径方向の潰れを制限する（例えば、防止する）ように構成されている。
【０００８】
耐キンク要素は、座屈（ｂｕｃｋｌｉｎｇ）、導管変形、管腔変形、鬱滞、渦、再循環または乱流のような速度ベクトルの有意な二次成分によって特徴付けられる流れ、管腔の潰れおよび／または塞栓形成のような望ましくない状態を最小限にすること、グラフト装置を通る血流、グラフト装置の近位の血流および／またはグラフト装置の遠位の血流などの最小限の速度の二次成分を有する層流を維持することのような層流を維持すること、植え込み術の間および／または後に起こる屈曲のようなグラフト装置の屈曲を制限（例えば、防止）し、かつ／または、そのようなグラフト装置の適切な屈曲を許容すること、異物の蓄積を制限する（例えば、防止する）こと、管状壁上における応力集中を制限する（例えば、防止する）こと、およびこれらの利点の組み合わせのうちから選択される１つ以上の利点を有する。
【０００９】
耐キンク要素は、管状導管の内側、管状導管と繊維マトリックスとの間、繊維マトリックスの壁内、繊維マトリックスの外側、およびこれらの組み合わせのうちから選択される位置に配置される。
【００１０】
耐キンク要素は耐久性材料を含む。加えて、またはこれに代わって、耐キンク要素は、生分解性材料、例えばマグネシウムを含有する少なくとも一部を備える。耐キンク要素は、例えば、２４時間以内、１か月以内、または６か月以内の期間にわたって一時的な耐キンク性を提供するように構成された、例えば生分解性材料または他の材料などの材料を含む。
【００１１】
繊維マトリックスは耐キンク要素を含む。一実施形態において、繊維マトリックスの一部は耐キンク性を提供するように変更され、その場合、変更されるパラメータは、剛性、硬度、厚さ、構成材料、およびこれらの組み合わせのうちから選択される。例えば、耐キンク要素は、硬化された、軟化された、溶融された、剛直化された（ｓｔｉｆｆｅｎｅｄ）、弾性偏倚（ｒｅｓｉｌｉｅｎｔ  ｂｉａｓ）を有するように変更された、拡張された、かつ／または、収縮された繊維マトリックスの少なくとも一部を含む。いくつかの実施形態において、繊維マトリックスの変更された部分は弾性的に偏倚された構造を備える。いくつかの実施形態において、耐キンク要素は、繊維マトリックス内における凹部を含み、凹部の深さは凹部に近接した繊維マトリックスの厚さ未満であるか、またはその厚さに近似する。これに代わって、またはこれに加えて、凹部の幅は、繊維マトリックス周囲の半分未満であるか、半分に等しいか、または半分より大きくてもよい。いくつかの実施形態において、耐キンク要素は、繊維マトリックス内における複数の凹部を含む。例えば、繊維マトリックスは、繊維マトリックスの長さに沿った比較的真っ直ぐな線に沿って延びる部分周囲部（ｐａｒｔｉａｌ  ｃｉｒｃｕｍｆｅｒｅｎｔｉａｌ  ｐｏｒｔｉｏｎ）を備えることができ、凹部は部分周囲部に配置されている。これに代わって、繊維マトリックスは、繊維マトリックスの長さに沿った第１の比較的真っ直ぐな線に沿って延びる第１部分周囲部と、繊維マトリックスの長さに沿った異なる第２の比較的真っ直ぐな線に沿って延びる第２部分周囲部とを備え、第１部分周囲部には第１凹部が配置され、第２部分周囲部には第２凹部が配置されている。管状導管が湾曲したマンドレルに載置されている間に繊維マトリックスが管状導管に付与された結果として、繊維マトリックスは湾曲偏倚（ｃｕｒｖｅｄ  ｂｉａｓ）を有することができる。これに代わって、繊維マトリックスが管状導管に付与された後に、繊維マトリックスの湾曲偏倚を形成することができる。
【００１２】
管状導管は耐キンク要素を含む。例えば、耐キンク要素は、硬化された、軟化された、溶融された、剛直化された、弾性偏倚を有するように変更された、拡張された、かつ／または収縮された管状導管の少なくとも一部を含む。
【００１３】
耐キンク要素は、らせんコイル、スリーブ、接着剤、外骨格構造、リング、リングおよび接続要素、半径方向突起、およびこれらの組み合わせのうちから選択される繊維マトリックスとは別個の構成要素または複数の構成要素を備える。耐キンク要素は、導管内、導管と繊維マトリックスとの間、および／または繊維マトリックスの外部に挿入される。耐キンク要素は、形状記憶材料（例えばニチノール）、別のチタン合金、チタン、ステンレス鋼、コバルト−クロム−モリブデン合金（例えばＭＰ３５Ｎおよび／またはＥｌｇｉｌｏｙ（登録商標））のような金属または金属の組み合わせと、シリコーン、Ｐｅｂａｘ（登録商標）、ポリプロピレン、ナイロン、ＰＴＦＥ、ポリエチレン、ＵＷＭＷＰＥ、ポリウレタン、ポリカーボネートのようなポリマーまたはポリマーの組み合わせと、これらの組み合わせとのうちから選択される材料を含有する。
【００１４】
耐キンク要素は少なくとも１個のコイルを含む。そのコイル径は繊維マトリックスの直径に近似する。コイルは、形状記憶材料（例えばニチノール）、別のチタン合金、チタン、ステンレス鋼、コバルト−クロム−モリブデン合金（例えばＭＰ３５Ｎおよび／またはＥｌｇｉｌｏｙ（登録商標））のような金属または金属の組み合わせと、シリコーン、Ｐｅｂａｘ（登録商標）、ポリプロピレン、ナイロン、ＰＴＦＥ、ポリエチレン、ＵＷＭＷＰＥ、ポリウレタン、ポリカーボネートのようなポリマーまたはポリマーの組み合わせと、これらの組み合わせとのうちから選択される材料を含有する。いくつかの実施形態において、繊維マトリックスはコイルを含む。
【００１５】
耐キンク要素は接着剤を含む。接着剤は、フィブリン接着剤、ポリウレタン、ポリアクリルアミド、ポリイミド、エポキシ、シリコーン、シアノアクリラート、ポリアクリラート、ポリアクリルアミド、ポリエチレンオキシド、ポロキシマー（ｐｏｌｏｘｙｍｅｒ）、多糖類、重合タンパク質（ｐｏｌｙｍｅｒｉｚｅｄ  ｐｒｏｔｅｉｎｓ）、炭水化物、糖タンパク質、ムコ多糖類、ポリフェノールタンパク質、反応型接着剤、非反応型接着剤、血液、およびこれらの組み合わせのうちから選択される。接着剤は、血液、例えば患者の血液を含有し得る。接着剤は複数の離散した位置に配置されるか、または接着剤は一定パターンに付与されるか、配列されるか、配置されるか、かつ／または堆積される。例えば、接着剤は一時的な接着剤であり、例えば、その接着は、２４時間未満、１週間未満、１か月未満、または６か月未満で終了する。
【００１６】
耐キンク要素は、外骨格構造、例えば鱗片および／またはカラーを備える。外骨格構造の長さは、グラフト装置の長さを下回る。外骨格構造は、一自由度を提供し、かつ、多方向においてロックするように構成される。これに代わって、外骨格構造は、多自由度を提供し、かつ、一方向においてロックするように構成される。
【００１７】
耐キンク要素は１つ以上のカラーを備える。繊維マトリックスは１つ以上のカラーを含む。カラーはグラフト装置の一部に沿って配される。いくつかの実施形態において、カラーはグラフト装置の少なくとも１つの端部部分上には配されない。
【００１８】
耐キンク要素は、２つ以上のリングと、介在接続部（ｉｎｔｅｒｖｅｎｉｎｇ  ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）とを備える。繊維マトリックスは、２つ以上のリングと介在接続部とを含む。一実施形態において、介在接続部は鎖状構造を備える。鎖は、ニチノールのような形状記憶材料、他のチタン合金、ステンレス鋼、コバルト−クロム−モリブデン合金、シリコーン、Ｐｅｂａｘ、ポリプロピレン、ナイロン、ＰＴＦＥ、ＵＷＭＷＰＥまたは他のポリマー、およびこれらの組み合わせのうちから選択される材料を含有する。これに代わって、鎖状構造は網を含むことができる。リングは、ニチノールのような形状記憶材料、他のチタン合金、ステンレス鋼、コバルト−クロム−モリブデン合金、シリコーン、Ｐｅｂａｘ、ポリプロピレン、ナイロン、ＰＴＦＥ、ＵＷＭＷＰＥまたは他のポリマー、およびこれらの組み合わせのうちから選択される材料を含有する。これに代わって、またはこれに加えて、リングは磁性材料を含有することができ、例えば、第１リングは第２リングを磁力により引き付ける、かつ／または磁力によりはね返すように構成される。いくつかの実施形態において、耐キンク要素はアコーディオン構造を備える。
【００１９】
耐キンク要素は１つ以上の半径方向突起を備える。繊維マトリックスは周囲部を備え、１つ以上の半径方向突起は、周囲部の周りに３６０°にわたって延びるリング突起を含む。これに代わって、リング突起は、周囲部の周りに３６０°未満、例えば１８０°、９０°にわたって延びる。１つ以上の半径方向突起は、繊維マトリックス直径の２０％以下の長さを有する突起を含む。
【００２０】
管状導管は変化する周囲形状を有することができ、繊維マトリックスは管状導管の変化する周囲形状に追従（ｃｏｎｆｏｒｍ）する。管状導管は、伏在静脈のような静脈、動脈、尿道、腸、食道、尿管、気管、気管支、管、ファロピー管、およびこれらの組み合わせのうちから選択される組織のような採取した組織を含む。これに代わって、またはこれに加えて、管状導管は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、延伸ＰＴＦＥ（ｅＰＴＦＥ）、ポリエステル、ポリフッ化ビニリデン／ヘキサフルオロプロピレン（ＰＶＤＦ−ＨＦＰ）、シリコーン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル系ポリマー、ポリエーテル系ポリマー、熱可塑性ゴム、およびこれらの組み合わせのうちから選択される材料のような人工材料を含有する。
【００２１】
繊維マトリックスは、少なくとも１種のポリマー、例えば、ポリオレフィン、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリイミド、ポリアクリラート、ポリフェノール類（ｐｏｌｙｐｈｅｎｏｌｉｃｓ）、ポリスチレン、ポリカプロラクトン、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、およびこれらの組み合わせのうちから選択されるポリマーを含有する。いくつかの実施形態において、マトリックスは溶媒と組み合わされて付与されたポリマーを含有し、溶媒は、ヘキサフルオロイソプロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、ベンゼン、トルエン、キシレン、ジメチルホルムアミド（ｄｉｍｅｔｈｙｌｅｆｏｒｍａｍｉｄｅ）、ジメチルアセトアミド、プロパノール、エタノール、メタノール、プロピレングリコール、エチレングリコール、トリクロロエタン、トリクロロエチレン、四塩化炭素、テトラヒドロフラン、シクロヘキサオン（ｃｙｃｌｏｈｅｘｏｎｅ）、シクロヘキサプロピレングリコール（ｃｙｃｌｏｈｅｘｐｒｏｐｙｌｅｎｅ  ｇｌｙｃｏｌ）、ＤＭＳＯ、テトラヒドロフラン、クロロホルム、塩化メチレン、およびこれらの組み合わせのうちから選択される。繊維マトリックスは、２種以上の材料、例えば第１材料と、より柔軟な第２材料とを含む熱可塑性コポリマーを含有する。繊維マトリックスは、耐久性材料および／または生分解性材料を含有する。繊維マトリックスは、電界紡糸繊維マトリックスを含む。
【００２２】
繊維マトリックスは、電界紡糸装置、溶融紡糸装置、溶融電界紡糸装置、霧化アセンブリ（ｍｉｓｔｉｎｇ  ａｓｓｅｍｂｌｙ）、噴霧器、電気噴霧器（ｅｌｅｃｔｒｏｓｐｒａｙｅｒ）、およびこれらの組み合わせのうちから選択される装置によって付与された繊維マトリックスを含む。
【００２３】
前記技術の別の態様によれば、哺乳動物患者用のグラフト装置は、管状導管と、管状導管を包囲する共形被覆物（ｃｏｎｆｏｒｍａｌ  ｃｏｖｅｒｉｎｇ）と、耐キンク要素とを備える。
【００２４】
前記技術の別の態様によれば、グラフト装置を形成するためのシステムは、管状導管と、管状導管を包囲するために繊維マトリックスを送達するように構成された繊維マトリックス送達アセンブリとを備え、グラフト装置は、例えば耐キンク要素によって、耐キンク性となるように構成および配置されている。
【００２５】
システムは、耐キンク要素を配置するように構成された配置装置をさらに備える。いくつかの実施形態において、繊維マトリックス送達アセンブリは配置装置を含む。耐キンク要素は、接着剤、鎖または網によって接続された２つ以上のリングのような１つ以上のリング、らせんコイルのようなコイル、アコーディオン構造、外骨格構造、１つ以上の半径方向突起、およびこれらの組み合わせのうちから選択される要素を含む。耐キンク要素は、繊維マトリックスの提供の前、繊維マトリックスの提供の間および／または繊維マトリックスの提供の後に、付与される。
【００２６】
システムは、耐キンク性を提供するために繊維マトリックスを変更するように構成された繊維マトリックス変更アセンブリをさらに備える。いくつかの実施形態において、繊維マトリックス送達アセンブリは、繊維マトリックス変更アセンブリを含む。いくつかの実施形態において、繊維マトリックス変更アセンブリはハンドヘルド構成要素を備える。耐キンク要素は、繊維マトリックス変更アセンブリによって変更された繊維マトリックスの一部を含む。例えば、繊維マトリックスの変更部分は、肉厚部（ｔｈｉｃｋｅｎｅｄ  ｐｏｒｔｉｏｎ）および／または変更された形状を備えた部分である。いくつかの実施形態において、耐キンク要素は、繊維マトリックス内における１つ以上の溝を含み、溝は繊維マトリックス変更アセンブリによって形成される。同様に、繊維マトリックス変更アセンブリは、凹部、リング、らせんコイル、半径方向突起、およびこれらの組み合わせのうちの１つ以上を形成する。繊維マトリックス変更アセンブリは、管状導管のまわりを並進および／または回転するように構成される。繊維マトリックス変更アセンブリは、ノズル、レーザーエネルギー送達要素のようなエネルギー送達要素、流体ジェット、切断要素、機械的研磨器、およびこれらの組み合わせのうちから選択される。繊維マトリックス変更アセンブリは、繊維マトリックスの付与の間および／または後に繊維マトリックスを変更することができる。加えて、繊維マトリックス変更アセンブリは薬剤を送達するように構成される。
【００２７】
繊維マトリックス変更アセンブリは、繊維マトリックス送達アセンブリと管状導管との間に配置された開口を備える。
繊維マトリックス変更アセンブリは、繊維マトリックス送達アセンブリによって繊維マトリックスに送達される繊維の飛行経路を変更するように構成および配置された電磁界変更要素を備える。
【００２８】
繊維マトリックス送達アセンブリは、電界紡糸装置、溶融紡糸装置、溶融電界紡糸装置、霧化アセンブリ、噴霧器、電気噴霧器、およびこれらの組み合わせのうちから選択される装置を備える。
【００２９】
前記システムは、管状導管および／または繊維マトリックス上に配置されたパターニングマスク、例えば化学的マスク、をさらに備える。パターニングマスクは生分解性である。パターニングマスクは取り外し可能である。
【００３０】
前記システムは、繊維マトリックスが付与される際に管状導管内に存在するように構成された湾曲マンドレルをさらに備える。
前記システムは、グラフト装置に耐キンク性を提供するように構成された接着剤を付与するように構成および配置される。
【００３１】
前記技術の別の態様によれば、哺乳動物患者用のグラフト装置を製造する方法は、管状導管を提供することと、管状導管を包囲する繊維マトリックスを付与することとを含み、グラフト装置は耐キンク性であるように構成されている。
【００３２】
前記方法は、耐キンク要素を提供することをさらに含む。いくつかの実施形態において、耐キンク要素は、繊維マトリックスとは別個の構成要素を備え、例えば、耐キンク要素は、管状導管の内側、管状導管と繊維マトリックスとの間、繊維マトリックスの壁内、繊維マトリックスの外側、およびこれらの組み合わせのうちから選択される位置に配置される。いくつかの実施形態において、繊維マトリックスの付与はグラフト装置を耐キンク性にさせ、例えば、繊維マトリックスは耐キンク要素を含む。
【００３３】
前記方法は、耐キンク要素を付与することをさらに含む。耐キンク要素は、繊維マトリックスの付与前、繊維マトリックスの付与中、繊維マトリックスの付与後、およびこれらの組み合わせのうちから選択される時期に付与される。方法は、管状導管および繊維マトリックスを患者に植え込むことをさらに含むことができ、耐キンク要素の付与は植え込み後に行われる。耐キンク要素はコイルを備えることができ、そのため耐キンク要素の付与はコイルを解くことおよび／または巻き戻すことを含む。
【００３４】
前記方法は、管状導管を湾曲マンドレル上に挿入することをさらに含むことができ、繊維マトリックスの付与は、管状導管を湾曲マンドレル上に挿入した後に行われる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本願に記載する技術の例示的な実施形態に従った、らせんコイルを備える耐キンク要素を有するグラフト装置の例を示す概略図。
【図２】本願に記載する技術の例示的な実施形態に従った、繊維マトリックスの外表面上に配置された耐キンク要素を備えたグラフト装置の例を示す概略図。
【図３】本願に記載する技術の例示的な実施形態に従った、耐キンク性を提供するために形成および／または変更された繊維マトリックスを備えたグラフト装置の例を示す概略図。
【図３Ａ】本願に記載する技術の例示的な実施形態に従った、耐キンク性を提供するために形成および／または変更された繊維マトリックスをそれぞれ有する５つのグラフト装置の例を示す概略図。
【図３Ｂ】本願に記載する技術の例示的な実施形態に従った、耐キンク性を提供するために形成および／または変更された繊維マトリックスをそれぞれ有する５つのグラフト装置の例を示す概略図。
【図３Ｃ】本願に記載する技術の例示的な実施形態に従った、耐キンク性を提供するために形成および／または変更された繊維マトリックスをそれぞれ有する５つのグラフト装置の例を示す概略図。
【図３Ｄ】本願に記載する技術の例示的な実施形態に従った、耐キンク性を提供するために形成および／または変更された繊維マトリックスをそれぞれ有する５つのグラフト装置の例を示す概略図。
【図４Ａ】本願に記載する技術の例示的な実施形態に従った、耐キンク要素を備えたグラフト装置を製造するためのプロセスの例の２つの工程をそれぞれ示す連続した概略図。
【図４Ｂ】本願に記載する技術の例示的な実施形態に従った、耐キンク要素を備えたグラフト装置を製造するためのプロセスの例の２つの工程をそれぞれ示す連続した概略図。
【図５】本願に記載する技術の例示的な実施形態に従った、耐キンク性を提供するように構成された複数の接着部を備えたグラフト装置の例を示す概略図。
【図６】本願に記載する技術の例示的な実施形態に従った、耐キンク性を提供するように構成された多分割外骨格構造を備えたグラフト装置の例を示す概略図。
【図７】本願に記載する技術の例示的な実施形態に従った、耐キンク性を提供するように構成された複数の摺動周囲カラーを備えたグラフト装置の例を示す概略図。
【図８Ａ】本願に記載する技術の例示的な実施形態に従った、耐キンク性を提供するように構成されている介在接続セグメントを有する複数のリングをそれぞれ備えた３つのグラフト装置の例を示す概略図。
【図８Ｂ】本願に記載する技術の例示的な実施形態に従った、耐キンク性を提供するように構成されている介在接続セグメントを有する複数のリングをそれぞれ備えた３つのグラフト装置の例を示す概略図。
【図８Ｃ】本願に記載する技術の例示的な実施形態に従った、耐キンク性を提供するように構成されている介在接続セグメントを有する複数のリングをそれぞれ備えた３つのグラフト装置の例を示す概略図。
【図９】本願に記載する技術の例示的な実施形態に従った、耐キンク性を提供するように構成されている湾曲配向にある繊維マトリックスを備えたグラフト装置の例を示す概略図。
【図１０】本願に記載する技術の例示的な実施形態に従った、キンキングに耐性を有するように構成されたグラフト装置を形成する方法を示すフローチャート。
【図１１】本願に記載する技術の例示的な実施形態に従った、耐キンク性グラフト装置を製造するためのシステムの例を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
ここで本願に記載する装置、システムおよび方法の実施形態の例について詳細に述べる。実施形態の例の一部は添付図面に示されている。同一、同様、または類似の構成要素（例えば部品）を参照するために、図面全体を通して同一の参考番号が用いられている。
【００３７】
本願では、哺乳動物患者における植え込み用グラフト装置が提供される。グラフト装置は、採取した静脈グラフトなどの採取した組織のような導管と、導管を包囲する繊維マトリックスとを備える。繊維マトリックスは、典型的には、電界紡糸装置、溶融紡糸装置、溶融電界紡糸装置、霧化アセンブリ、噴霧器、電気噴霧器、浸漬法のために構成された容器、または他の繊維マトリックス提供装置によって付与される。
【００３８】
グラフト装置は、外科的処置の間におけるグラフト装置の植え込み中および／または植え込み後などに、例えば、管腔狭窄、半径方向の潰れ、および／またはグラフト装置の他のキンキングを制限する（例えば、防止する）ために、耐キンク要素をさらに備える。耐キンク要素は、典型的には、座屈、導管変形、管腔変形、鬱滞、渦、再循環または乱流のような速度ベクトルの有意な二次成分によって特徴付けられる流れ、管腔の潰れおよび／または塞栓形成のような望ましくない状態を最小限にすること、グラフト装置を通る血流、グラフト装置の近位の血流および／またはグラフト装置の遠位の血流などの最小限の速度の二次成分を有する層流を維持することのような層流を維持すること、植え込み術の間および／または後に起こる屈曲のようなグラフト装置の屈曲を制限（例えば、防止）し、かつ／またはそのようなグラフト装置の適切な屈曲を許容すること、異物の蓄積を制限する（例えば、防止する）こと、管状壁上における応力集中を制限する（例えば、防止する）こと、およびこれらの組み合わせのうちから選択される１つ以上の利点を提供する。耐キンク要素は、恒久的なものであっても、または一時的なものであってもよく、グラフト装置の全体または一部に対して恒久的および／または一時的な耐キンク性を提供するように構成された部分を備える。
【００３９】
耐キンク要素は、キンキングに耐性を有するように変更または他の場合には構成された繊維マトリックス自体または繊維マトリックスの１つ以上の部分である。繊維マトリックスは、耐キンク性を提供するように構成された、その周囲および／またはその長さに沿って変化する特性を備える。これに代わって、またはこれに加えて、耐キンク要素は、キンキングに耐性を有するように構成されたばねまたは他の要素のような別個の構成要素を備えることができる。耐キンク要素は、導管の内側、導管と繊維マトリックスとの間、繊維マトリックスの層間または層内、および／または繊維マトリックスの外側に配置される。耐キンク要素は、生分解性または生侵食性（以下、「生分解性」と記載）材料を含むか、または他の場合には、グラフト装置に一時的な耐キンク性を提供するように構成される。
【００４０】
また本願では、導管、包囲繊維マトリックス、および耐キンク要素を備えたグラフト装置を形成するためのシステムおよび方法も提供される。システムは、典型的には、電界紡糸ユニットおよび／または他の繊維送達アセンブリ（ｆｉｂｅｒ  ｄｅｌｉｖｅｒｉｎｇ  ａｓｓｅｍｂｌｙ）を備える。いくつかの実施形態において、耐キンク要素は、例えば、繊維マトリックス送達アセンブリによって、または配置装置もしくは挿入装置によって、付与および／または挿入される構成要素を備える。これに代わって、またはこれに加えて、耐キンク要素は、例えば繊維マトリックス送達アセンブリまたは他の繊維変更装置により、繊維マトリックスを変更することによって形成される。
【００４１】
本願に記載する装置は、米国特許出願番号第１３／５０２，７５９号に開示されているもののような電界紡糸繊維マトリックスを備える。上記特許文献の内容は、余すところなく本願に援用される。本願に記載する発明の概念はまた、本出願人の同時係属中のＰＣＴ出願番号第ＰＣＴ／ＵＳ１２／２１２０９号、同第１３／８１１，２０６号、および同第ＰＣＴ／ＵＳ１２／２４２５１号に開示されているもののようなグラフト装置、並びにグラフト装置を製造するためのシステム、器具および方法も含む。上記特許文献の内容は、余すところなく本願に援用される。
【００４２】
ここで図１を参照すると、らせんコイルを有する耐キンク要素を備えたグラフト装置の側面図が示されている。グラフト装置１００は、内壁１２１および外壁１２２を有し、被覆物、すなわち繊維マトリックス１１０によって周方向に包囲された（ｃｉｒｃｕｍｆｅｒｅｎｔｉａｌｌｙ  ｓｕｒｒｏｕｎｄｅｄ）管状導管１２０を備える。グラフト装置１００は、第１端部１０１および第２端部１０２を備え、典型的には、患者の第１身体位置と第２身体位置との間に配置されるように構成されている。グラフト装置１００は、グラフト装置１００が２本の血管などの２本の管の間に接続されたときに血液または他の流体を運ぶような、第１端部１０１から第２端部１０２までの管腔１３０を備える。
【００４３】
グラフト装置１００は、耐キンク要素、すなわちコイル２１０をさらに備える。コイル２１０は、植え込み術中、および／またはその機能的寿命の間に持続する応力下にある間などに、グラフト装置１００がキンクするのを制限する（例えば、防止する）ように構成および配置されている。いくつかの実施形態において、コイル２１０は、図１に示すように、外壁１２２と繊維マトリックス１１０との間で、導管１２０を包囲しており、コイル２１０は導管１２０の外径に近似する直径を備える。いくつかの実施形態において、コイル２１０は、全体的に、または部分的に、繊維マトリックス１１０内に位置してもよく、かつ／または繊維マトリックス１１０を包囲していてもよい。いくつかの実施形態において、それぞれが導管１２０を包囲し、繊維マトリックス１１０を包囲し、かつ／または繊維マトリックス１１０内に配置された多重コイル２１０が存在する。
【００４４】
コイル２１０は、形状記憶材料（例えばニチノール）、別のチタン合金、チタン、ステンレス鋼、コバルト−クロム−モリブデン合金（例えばＭＰ３５Ｎおよび／またはＥｌｇｉｌｏｙ（登録商標））のような金属または金属の組み合わせと、シリコーン、Ｐｅｂａｘ（登録商標）、ポリプロピレン、ナイロン、ＰＴＦＥ、ポリエチレン、ＵＷＭＷＰＥ、ポリウレタン、ポリカーボネートのようなポリマーまたはポリマーの組み合わせと、これらの組み合わせとのうちから選択される材料を含有する。
【００４５】
いくつかの実施形態において、コイル２１０またはコイル２１０の一部は生分解性金属または生分解性ポリマーなどの生分解性材料を含む。コイル２１０は、例えば装置１００に対して一時的な耐キンク性を提供するために、経時的に生物分解するように構成される。いくつかの実施形態において、コイル２１０は、２４時間未満の期間にわたって、グラフト装置１００に対して一時的に耐キンク性を提供することができる。いくつかの実施形態において、コイル２１０は１か月未満の期間にわたって、グラフト装置１００に対して耐キンク性を提供することができる。いくつかの実施形態において、コイル２１０は６か月未満の期間にわたって、グラフト装置１００に対して耐キンク性を提供することができる。複数の形態の生分解性材料を用いることができる。ブロズ（Ｂｏｌｚ）ら（米国特許第０９／３３９，９２７号）は、合金または局所的ガルバニ電池（ｌｏｃａｌ  ｇａｌｖａｎｉｃ  ｅｌｅｍｅｎｔ）である金属材料の組み合わせを含む生体吸収性インプラントを開示している。合金は、少なくとも保護不動態化被膜を形成する第１成分と、該合金の十分な腐食を保証する第２成分とからなる。第１成分は、マグネシウム、チタン、ジルコニウム、ニオブ、タンタル、亜鉛およびケイ素のうちから選択される少なくとも１つの成分であり、第２成分は、リチウム、ナトリウム、カリウム、マンガン、カルシウムおよび鉄のうちから選択される少なくとも１種の金属である。ファースト（Ｆｕｒｓｔ）ら（米国特許出願第１１／３６８，２９８号）は、過半重量パーセントのマグネシウムと、カルシウム、希土類金属、イットリウム、亜鉛および／またはジルコニウムのうちから選択される少なくとも１種の金属とを含有する生体吸収性金属合金から少なくとも部分的に形成された植込み型装置を開示している。ドティ（Ｄｏｔｙ）ら（米国特許出願第１１／７４４，９７７号）は、マグネシウムまたはマグネシウム合金を含有する生体吸収性マグネシウムで強化されたポリマーステントを開示している。ポリラクチド、ポリグリコリド（ｐｏｙｌｇｌｙｃｏｌｉｄｅ）、多糖類、タンパク質、ポリエステル、ポリヒドロキシアルカノアート（ｐｏｌｙｈｙｄｒｏｘｙａｌ  ｋａｎｏａｔｅｓ）、ポリアルケレンエステル（ｐｏｌｙａｌｋｅｌｅｎｅ  ｅｓｔｅｒｓ）、ポリアミド、ポリカプロラクトン、ポリビニルエステル、ポリアミドエステル、ポリビニルアルコール、ポリ酸無水物、およびそれらのコポリマー、カプロラクトンポリマーの修飾誘導体、ポリトリメチレンカーボネート、ポリアクリラート、ポリエチレングリコール、ヒドロゲル、光硬化性ヒドロゲル、末端ジオール、並びにそれらの組み合わせのような複数の生分解性ポリマーを用いることができる。ダン（Ｄｕｎｎ）ら（米国特許第０６／５６３，１９１号）は、生体吸収性ポリマーマトリックスを補強する生体吸収性繊維を含む医療用インプラントを開示している。
【００４６】
いくつかの実施形態において、コイル２１０は、繊維マトリックス１１０の付与後および／または付与中に付与された複数の繊維などの、らせんコイル形態（ｈｅｌｉｃａｌ  ｃｏｉｌ  ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）に付与された複数の繊維を含む。コイル２１０は、繊維マトリックス１１０と同種の材料または異種の材料を含むことができ、図１１に関して本願に詳細に記載するような電界紡糸ユニットによって付与される繊維のように、同種または異種の装置によって付与される。いくつかの実施形態において、コイル２１０は、らせんばねに類似した構造的偏倚（ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ  ｂｉａｓ）または弾性を提供するように構成された区域などの、異なる剛性、硬度、厚さ、および／または構成材料を有する区域のような、繊維マトリックス１１０の残りの部分とは異なる特性を有する繊維マトリックス１１０の１つ以上のらせん状区域などの繊維マトリックス１１０の１つ以上の区域を備えることができる。繊維マトリックス１１０の１つ以上の区域を変更するためには、図１１に関して記載した装置のような繊維変更装置を用いることができる。
【００４７】
導管１２０は変化する断面形状を有する部分を備えることができ、そのため導管１２０上に堆積された繊維マトリックス１１０は導管１２０の部分上において変化する周囲形状に追従する。いくつかの実施形態において、導管１２０は、採取された静脈などの採取した管を含み、変化する断面形状は、結紮された側枝のような側枝を備えた長手方向セグメント、変化する非円形の幾何学的形状（ｖａｒｙｉｎｇ  ｎｏｎ−ｃｉｒｃｕｌａｒ  ｇｅｏｍｅｔｒｙ）を備えた長手方向セグメント、テーパーをなす内径および／または外径を有する長手方向セグメント、およびこれらの組み合わせの１つ以上を含む。繊維マトリックス１１０は、例えば導管１２０の変化する断面形状に適応するために、変化する厚さを有する。
【００４８】
導管１２０は、生体組織、例えば哺乳動物患者から採取した管を含む。生体組織を含む導管は、伏在静脈のような静脈、動脈、尿道、腸、食道、尿管、気管、気管支、管、ファロピー管、およびこれらの組み合わせのうちから選択される。これに代わって、またはこれに加えて、導管１２０は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、延伸ＰＴＦＥ（ｅＰＴＦＥ）、ポリエステル、ポリフッ化ビニリデン／ヘキサフルオロプロピレン（ＰＶＤＦ−ＨＦＰ）、シリコーン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル系ポリマー、ポリエーテル系ポリマー、熱可塑性ゴム、およびこれらの組み合わせのうちから選択される材料から構成された導管のような人工導管である。
【００４９】
典型的には、グラフト装置１００は、生分解性ポリマーおよび／または非生分解性（すなわち、耐久性）ポリマーなどのポリマーを含む拘束性マトリックス（ｒｅｓｔｒｉｃｔｉｖｅ  ｍａｔｒｉｘ）を備える。典型的には、ポリマー溶液は、図１１に関して記載するように、導管１２０のまわりに電界紡糸されるように構成されたポリマーなどの、１種以上のポリマーと、１種以上の溶媒とを含有する。ポリマーは、ポリオレフィン、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリイミド、ポリアクリラート、ポリフェノール類（ｐｏｌｙｐｈｅｎｏｌｉｃｓ）、ポリスチレン、ポリカプロラクトン、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、およびこれらの組み合わせのうちから選択される。溶媒は、ヘキサフルオロイソプロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、ベンゼン、トルエン、キシレン、ジメチルホルムアミド（ｄｉｍｅｔｈｙｌｅｆｏｒｍａｍｉｄｅ）、ジメチルアセトアミド、プロパノール、エタノール、メタノール、プロピレングリコール、エチレングリコール、トリクロロエタン、トリクロロエチレン、四塩化炭素、テトラヒドロフラン、シクロヘキサオン、シクロヘキサプロピレングリコール、ＤＭＳＯ、テトラヒドロフラン、クロロホルム、塩化メチレン、およびこれらの組み合わせのうちから選択される。
【００５０】
繊維マトリックスは、第１材料およびより硬質な第２材料などの２種以上の材料から形成された熱可塑性コポリマーを含有する。いくつかの実施形態において、コポリマーは、約５５Ｄのデュロメーターを有し、ほぼ同量のより軟質な材料とより硬質な材料とを有する。より軟質な材料としては、ポリジメチルシロキサン（ｐｏｌｙｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｏｘａｎｅ：ＰＤＭＳ）およびポリエーテル系ポリウレタンが挙がられる。より硬質な材料としては、芳香族メチレンジフェニルイソシアナート（ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｄｉｐｈｅｎｙｌ  ｉｓｏｃｙａｎａｔｅ：ＭＤＩ）が挙げられる。
【００５１】
グラフト装置１００は、生分解性である第１層などの第１部分と、生分解性ではない第２層などの第２部分とを備える。繊維マトリックス１１０は親水性であり、かつ／または、１種以上の親水性材料を含有する。繊維マトリックス１１０は、図１１に関して詳細に記載する電界紡糸プロセスなどの電界紡糸プロセスを用いて付与される。電界紡糸プロセスは、導管１２０が大動脈と閉塞の遠位の病的冠動脈上の位置との間に吻合されるべき採取した伏在静脈グラフトである場合などには、手術室内で行われる。これらの心血管バイパス術において、装置１００を大動脈と病的動脈とに取り付けるためには、典型的には端側吻合接続（ｅｎｄ  ｔｏ  ｓｉｄｅ  ａｎａｓｔｏｍｏｔｉｃ  ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓ）が用いられる。これに代わって、装置１００の端部を複数の動脈に連続した方法で取り付けるためなどには、側側吻合を用いることができる。
【００５２】
繊維マトリックス１１０は、患者の形態学的パラメータまたは機能的パラメータに特異的な方法で処理される。これらのパラメータは、直径、長さ、および／または壁厚などの管の大きさ、吻合的取り付けを意図した採取した管または他の管のテーパーまたは他の幾何学的特性、採取した管の１つ以上の側枝開口または腔（ａｎｔｒｕｍ）の大きさおよび位置、患者の年齢または性別、管の弾性またはコンプライアンス、脈管炎（ｖｅｓｓｅｌ  ｖａｓｃｕｌｉｔｉｓ）または他の既往の病理学的状態、管のインピーダンス、患者の特異的遺伝因子または特性、およびこれらの組み合わせのうちから選択される。
【００５３】
繊維マトリックス１１０は、ＡＶＧに用いられる場合、治療されたＡＶＧ内において特定の血流量または剪断応力を得るような方法で加工される。いくつかの典型的な形態において、動静脈グラフト内で得られる剪断応力は、２〜３０ダイン／ｃｍ２、好ましくは１２〜２０ダイン／ｃｍ２である。繊維マトリックス１１０は、管外組織と治療された中空組織の反管腔表面との間における酸素、栄養素または細胞の透過性が制御されるように加工される。そのような透過性は、ポリマーまたは他の繊維材料の化学的性質または物理的性質、繊維マトリックスの細孔サイズ分布、繊維マトリックスの空隙率、繊維マトリックス細孔の相互接続性（ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ）、およびこれらの組み合わせのうちから選択される要因に依存する。非限定的な例において、細胞透過性は、７ミクロン未満の細孔サイズおよび５０％〜９５％の空隙率を有する堆積された繊維マトリックスを介して、白血球浸潤を低減するように選択的に制限される。一般に、酸素、栄養素および細胞（例えば内皮細胞、内皮前駆細胞など）の透過性は、治療された中空組織のインビボでの再形成および治癒プロセスを改良するために必要とされる。この目的のために、細孔サイズの範囲は、典型的には１０ミクロン〜１０００ミクロン、好ましくは２００ミクロン〜５００ミクロンであり、かつ空隙率は、典型的には５０％〜９５％、好ましくは６０％〜９０％の範囲にわたる。細孔は、大部分の細孔から繊維マトリックス１１０の総厚にわたって繊維マトリックス１１０の半径方向に沿った比較的直線の経路を辿ることができるように、好ましくは高度に相互接続されている。
【００５４】
伏在静脈グラフトの半径方向の収縮（ｒａｄｉａｌ  ｃｏｎｓｔｒｉｃｔｉｏｎ）は、前記グラフトを標的とする管に吻合する前に、静脈上に配置されるステント装置によって行われてきた。本発明の概念の装置は、ステントアプローチに対して多くの利点を提供する。例えば、本願に記載する装置は、採取した管のパラメータおよび／または別の患者パラメータに容易にカスタマイズされる１つ以上のパラメータを有することができる。繊維マトリックスは、例えば所望の流動特性をもたらすように静脈内径を縮小するために、管の幾何学的形状のような採取した管のパラメータにカスタマイズされる。繊維マトリックスは、例えば標的管の大きさおよび／または位置に適合させるために、標的管のパラメータ（例えば大動脈および病的動脈）にカスタマイズされる。繊維マトリックスは、装置の吻合される部分（例えば縫合糸および／またはクリップが通過する部分）において補強する、かつ／または、導管の長さを越えて突出させて、グラフト装置に接続される他の部材に重複させるなど、吻合接続を容易にするため、または他の場合には改良するために変更される。本発明の概念の装置は、危険な鋭いエッジをもたらし得るステントの装置の切断とは反対に、切断を必要とすることなく、製造手順中に多様な長さに製造される。繊維マトリックスは、電界紡糸器具などの装置によって、制御された反復可能な方法で、管状導管に付与される。繊維マトリックスの両端は無傷性であり、吻合部位における組織損傷を防ぐ。加えて、本発明の概念の繊維マトリックスは、例えば別の繊維マトリックスを付与するために、容易かつ無傷で（ａｔｒａｕｍａｔｉｃａｌｌｙ）取り外し可能である。ステント装置は、臨床医によって手動で付与され、また限定された大きさを提供すること、採取した管の不規則な形状（ｉｒｒｅｇｕｌａｒ  ｔｏｐｏｇｒａｐｈｙ）に合わせる能力が欠如していること、疲労および他の金属構造破壊モード（ｍｅｔａｌｌｉｃ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ｆａｉｌｕｒｅ  ｍｏｄｅｓ）に影響されやすいこと、金属構造により組織外傷を引き起こすこと、血管外傷を引き起こす操作のような有意な操作を必要とすること、配置の再現性および精度が限定されていること、特に採取した管を損なうことなく、再配置または除去することが困難であること、およびこれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない多くの問題を抱えている。
【００５５】
次に図２を参照すると、繊維マトリックスの外面上に配置された耐キンク要素を備えたグラフト装置の側面図が示されている。グラフト装置１００は、図１の装置１００に類似した構造のものであり、類似した構成要素を備える。いくつかの実施形態において、図２に示すように、装置１００は耐キンク要素、すなわち外側コイル２１５を備える。外側コイル２１５は、形状記憶材料（例えばニチノール）、別のチタン合金、チタン、ステンレス鋼、コバルト−クロム−モリブデン合金（例えばＭＰ３５Ｎおよび／またはＥｌｇｉｌｏｙ（登録商標））のような金属または金属の組み合わせと、シリコーン、Ｐｅｂａｘ（登録商標）、ポリプロピレン、ナイロン、ＰＴＦＥ、ポリエチレン、ＵＷＭＷＰＥ、ポリウレタン、ポリカーボネートのようなポリマーまたはポリマーの組み合わせと、これらの組み合わせとのうちから選択される材料を含有する。
【００５６】
いくつかの実施形態において、外側コイル２１５は、図１のコイル２１０に関して上記で言及した生分解性材料のうちの１種以上などの生分解性材料を含有し、その生分解によって制限される期間にわたってグラフト装置１００に耐キンク性を提供するように構成される。
【００５７】
外側コイル２１５は、コイル２１５が、図１１に関して詳細に記載するように繊維マトリックス送達アセンブリによって付与される場合などには、繊維マトリックス１１０の付与後に繊維マトリックス１１０に付与される。外側コイル２１５は、装置１００が患者に植え込まれる外科的処置の前または間における外科医による付与のように、グラフト装置１００を繊維マトリックス送達アセンブリから取り外した後にグラフト装置１００に付与される。いくつかの実施形態において、外側コイル２１５は、コイル２１５がその除去する前の期間に耐キンク性を提供するように構成されている場合などには、植え込み術の間または後に外科医によって除去される。コイル２１５の付与および／または除去は、導管１２０および繊維マトリックス１１０のコイル２１５内への挿入を容易にするように、例えばコイル２１５の内径を増大させるために、コイル２１５を巻き戻すこと（ｕｎｗｉｎｄｉｎｇ）を含む。コイル２１５の除去は、コイル２１５を回転させ、かつ／または、導管１２０および繊維マトリックス１１０から解くことを含む。
【００５８】
ここで図３を参照すると、耐キンク性を提供するために形成および／または変更された繊維マトリックスを備えたグラフト装置の側面図が示されている。グラフト装置１００は、内壁１２１および外壁１２２を有し、被覆物、すなわち繊維マトリックス１１０によって周方向に包囲された導管１２０を備える。グラフト装置１００は、上述した図１の装置１００に類似した構造のものであり、類似した構成要素を備える。示した通り、いくつかの実施形態において、繊維マトリックス１１０は、繊維マトリックス１１０の全深さまたは部分的な深さに延びる逃がし溝（ｒｅｌｉｅｆ  ｓｌｏｔｓ）２４０を備える。逃がし溝２４０および／または他の部分的な深さまたは全深さの凹部（以下「溝」と称する）は、逃がし溝２４０がより小さな湾曲２０１の反対側のより大きな湾曲２０２に沿って整列するように、グラフト装置１００が中心線Ｃに沿って屈曲することを可能にし、より大きな湾曲に沿って溝２４０の間隔が増大する（すなわち拡張する）ことによって、例えばグラフト装置１００のキンキングを回避するために、構造的張力緩和（ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ  ｓｔｒａｉｎ  ｒｅｌｉｅｆ）を提供する。グラフト装置１００は直径Ｄおよび溝深さＥを有する。溝深さＥは、様々な負荷または幾何学的形態（ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ  ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）下においてキンキングを制限（例えば、防止する）ように選択される。いくつかの実施形態において、溝深さＥは０．５Ｄより大きい。他の実施形態において、深さＥは０．５Ｄ以下である。グラフト装置１００は、幅Ｂを有する溝を間に介在させた、長さＡを有する１つ以上の溝なし部分を有する。いくつかの実施形態において、長さＢは０．１Ａ未満である。他の実施形態において、長さＢは０．１Ａ〜０．３Ａである。
【００５９】
図３Ａ〜図３Ｅは、耐キンク性を提供するように変更および／または形成された繊維マトリックスをそれぞれ備えた複数のグラフト装置の断面図を示している。繊維マトリックス１１０を備えた各グラフト装置１００は図３の装置１００および繊維マトリックス１１０に類似した構造のものであり、類似した構成要素を備える。いくつかの実施形態では、図３Ａに示したように、繊維マトリックス１１０は複数の長手方向に整列した溝２４０ａを備え、溝は装置１００の中心軸Ｃと相対的に直交している。いくつかの実施形態では、図３Ｂに示したように、繊維マトリックス１１０は複数の長手方向にずれた溝２４０ｂを備え、溝は装置１００の中心軸Ｃと相対的に直交している。いくつかの実施形態では、図３Ｃに示したように、繊維マトリックス１１０は、示したらせんパターンにある複数の長手方向に整列した溝２４０ｃを備え、溝は装置１００の中心軸Ｃと相対的に直交している。いくつかの実施形態では、図３Ｄに示したように、繊維マトリックス１１０は、示したらせんパターンにある複数の長手方向にずれた溝２４０ｄを備え、溝は装置１００の中心軸Ｃと相対的に直交している。いくつかの実施形態では、図３Ｅに示したように、繊維マトリックス１１０は複数の長手方向に整列した溝２４０ｅを備え、溝は装置１００の中心軸Ｃに対して鋭角をなしている。
【００６０】
ここで図４Ａおよび図４Ｂを参照すると、耐キンク要素を備えたグラフト装置を製造するためのプロセスの例の２つの工程を示す側面図が示されている。図４Ａは、採取した伏在静脈セグメントのような導管１２０を示している。導管１２０は内面１２１、並びに外面１２２を備える。導管１２０の外面１２２には、接着剤２５０の複数のセグメントが付与されている。接着剤２５０は、図１１に関して詳述するような、導管１２０に材料を付与するように構成された繊維マトリックス送達アセンブリまたは他のアセンブリによって、導管１２０に付与される。接着剤２５０は、フィブリン接着剤、ポリウレタン、ポリアクリルアミド、ポリイミド、エポキシ、シリコーン、シアノアクリラート、ポリアクリラート、ポリアクリルアミド、ポリエチレンオキシド、ポロキシマー、多糖類、重合タンパク質、炭水化物、糖タンパク質、ムコ多糖類、ポリフェノールタンパク質、反応型接着剤、非反応型接着剤、およびこれらの組み合わせのうちから選択される材料を含有する。これに代わって、またはこれに加えて、接着剤２５０は、患者の血液または患者の血液の成分などの血液を含有する。これに代わって、血液はドナーの血液またはドナーの血液の成分を含有する。接着剤として血液を使用することにより、生体適合性の向上、刺激の低減、炎症の低減、およびこれらの組み合わせなどの付加的な利点が提供される。加えて、接着剤２５０は一時的な接着剤である。接着剤２５０は、導管１２０が繊維マトリックスの付与のために繊維マトリックス送達アセンブリに挿入される前に、導管１２０に付与される。
【００６１】
図４Ｂは、図４Ａの導管１２０を備え、かつ導管１２０および接着剤２５０を周方向に包囲する繊維マトリックス１１０をさらに備えたグラフト装置１００を示している。接着剤２５０は、繊維マトリックス１１０を接着剤２５０のセグメントが付与された位置において導管１２０の外壁１２２に付着させる。いくつかの実施形態において、図４Ａおよび図４Ｂに示すように、接着剤２５０は、例えば繊維マトリックス１１０を導管１２０に選択的に接着するために、縞模様に付与される。選択的な接着は、グラフト装置１００が湾曲形態に配置されるとき、かつ／または他の場合にはグラフト装置１００が湾曲されるときなどに、グラフト装置１００のキンキングを制限する（例えば、防止する）ために、グラフト装置１００の優先的な屈曲を可能にする。接着剤２５０は、例えば１つ以上の単一または複数の湾曲の向き（ｃｕｒｖｅ  ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎｓ）におけるキンキングを制限する（例えば、防止する）ために、１つ以上の多様なパターンで、１つ以上の部分に（図５に示すように）付与される。
【００６２】
ここで図５を参照すると、耐キンク性を提供するように構成された、複数の接着部分を備えたグラフト装置の側面図が示されている。グラフト装置１００は、繊維マトリックス１１０によって包囲された導管１２０を備える。繊維マトリックス１１０は、接着剤の２つのセグメント、すなわち接着剤２５０ａ，２５０ｂによって導管１２０の外壁１２２に選択的に接着されている。いくつかの実施形態において、接着剤２５０ａ，２５０ｂの配置は、例えば、心血管バイパス術中のような哺乳動物患者の胸腔に植え込まれる場合などに蛇行した進路を可能にするために、グラフト装置１００が複数の変曲点を有するように構成されるような配置である。接着剤２５０ａ，２５０ｂの配置は、グラフト装置１００がキンキングに耐性を有するように構成された複数の直線部分と１つ以上の変曲点とを備えるような配置である。
【００６３】
ここで図６を参照すると、耐キンク性を提供するように構成された多分割外骨格構造（ｍｕｌｔｉ−ｓｅｇｍｅｎｔｅｄ  ｅｘｏｓｋｅｌｅｔａｌ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を備えたグラフト装置の側面図が示されている。グラフト装置１００は、内壁１２１および外壁１２２を有する導管１２０を備える。導管１２０は、被覆物、すなわち繊維マトリックス１１０によって周方向に包囲されている。グラフト装置１００は、図１の装置１００に類似した構造のものであり、類似した構成要素を備える。いくつかの実施形態において、図６に示すように、繊維マトリックス１１０は、キンキングに耐性を有するように構成された魚の鱗のような構造に構成および配置された鱗片２６０を備える。鱗片２６０は、例えばキンキングを制限する（例えば、防止する）ために、屈曲中などに互いに摺動可能に係合し、同時に可撓性および半径方向の支持を提供する。いくつかの実施形態において、鱗片２６０は、鱗片２６０と支持される管との間の空間において生じる連結のように、互いに異方的に連結される（ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃａｌｌｙ  ｌｉｎｋｅｄ）。例えば、鱗片２６０の各組は、ある方向の動きには抵抗し、かつ、異なる方向の動きは許容するように連結される。鱗片２６０は、（例えばグラフト装置のキンクを有さない湾曲および捻転を許容するために必要とされる可撓性を提供するために）グラフト装置１００の長手方向における摺動のような相対運動を許容しながら、（例えば周方向の機械的支持を提供するために）グラフト装置１００の周方向に沿った鱗片２６０の各組の間に一定の距離を維持するように構成および配置される。
【００６４】
ここで図７を参照すると、耐キンク性を提供するように構成された複数の摺動周囲カラーを備えたグラフト装置の側面図が示されている。図６の装置１００に類似した構造ものであり、装置に類似した構成要素を備えたグラフト装置１００は、繊維マトリックス１１０によって包囲され、さらに少なくともカラー２７０’，２７０’’，２７０’’’を含むカラー２７０によって包囲された導管１２０を備える。各カラー２７０は繊維マトリックス１１０を周方向に包囲している。いくつかの実施形態において、繊維マトリックス１１０は、電界紡糸または他の繊維付与プロセスの間に配されるカラーなどのカラー２７０を備える。カラー２７０’’は、カラー２７０’の内面に摺動可能に係合する外面を有するとともに、カラー２７０’’’の別の表面によって摺動可能に係合される内面を有する。これらの摺動係合は、グラフト装置１００に耐キンク性を提供しながら、複数の自由度を有する装置１００の屈曲を可能にするように構成および配置されている。いくつかの実施形態において、カラー２７０は、使用中に湾曲されるように構成された長さ部分などのグラフト装置１００の長さの一部のみを包囲する。いくつかの実施形態において、カラー２７０は、グラフト装置１００の大部分またはすべてを包囲する。いくつかの実施形態において、カラー２７０はグラフト装置１００の中間部を包囲することができ、一方、グラフト装置１００の端部１０１，１０２は、例えば、装置１００の各端部と患者の第１管および第２管の側面との間において端側流動接続（ｅｎｄ−ｔｏ−ｓｉｄｅ  ｆｌｏｗ  ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）を生成するために用いられる縫合糸または外科用クリップを含む吻合などの吻合との干渉を避けるために、被覆されない。
【００６５】
図８Ａ〜図８Ｃを参照すると、介在接続セグメントを備えた複数のリングをそれぞれ備え、耐キンク性を提供するように構成された３つのグラフト装置の側面図が示されている。図８Ａ〜図８Ｃのグラフト装置１００は、図１の装置１００に類似した構造のものであり、装置に類似した構成要素を備える。各装置１００は、繊維マトリックス１１０によって包囲され、さらに耐キンク要素によって包囲された導管１２０を備える。特に図８Ａを参照すると、耐キンク要素はリング２２０と接続鎖２２１とを備える。リング２２０および鎖２２１の構造は、グラフト装置１００のキンキングを制限（例えば、防止）しながら、屈曲にある程度の自由度を提供するように構成されている。リング２２０は、ニチノールのような形状記憶材料、他のチタン合金、ステンレス鋼、コバルト−クロム−モリブデン合金、シリコーン、Ｐｅｂａｘ、ポリプロピレン、ナイロン、ＰＴＦＥ、ＵＷＭＷＰＥまたは他のポリマー、およびこれらの組み合わせのうちから選択される材料である。いくつかの実施形態において、連続したリング２２０の間における磁力がグラフト装置１００に対して付加的な耐キンク性を提供するように、リング２２０は磁性材料を含有する。鎖２２１は、リング２２０がグラフト装置１００に対して第１端部１０１と第２端部１０２との間のグラフト装置１００の長さに沿った適切な位置において必要な耐キンク性を提供するように、リング２２０に直線的な整合を提供する。鎖２２１は、ニチノールのような形状記憶材料、他のチタン合金、ステンレス鋼、コバルト−クロム−モリブデン合金、シリコーン、Ｐｅｂａｘ、ポリプロピレン、ナイロン、ＰＴＦＥ、ＵＷＭＷＰＥまたは他のポリマー、およびこれらの組み合わせのうちから選択される材料である。いくつかの実施形態において、鎖２２１は、例えば、上記で図４に関して記載した接着剤のように鎖２２１を繊維マトリックス１１０に接着する接着剤の使用によって、グラフト装置１００に固定して取り付けられる。いくつかの実施形態において、繊維マトリックス１１０は鎖２２１を含み（例えば、鎖２２１は電界紡糸繊維または変更された電界紡糸繊維である）、繊維マトリックス１１０はリング２２０に対して必要な直線的支持および整合を提供する。これに代わって、またはこれに加えて、繊維マトリックス１１０は、例えば繊維マトリックス１１０の一部がリング状構造または繊維マトリックス１１０の他の部分から変化する他の物理的性質を有する場合には、リング２２０を含む（例えば、リング２２０は電界紡糸繊維または変更された電界紡糸繊維である）。
【００６６】
ここで図８Ｂを参照すると、図８Ａのグラフト装置の他の実施形態が示されている。図８Ｂのグラフト装置１００は、リング２２０と接続網２２２とを備えた耐キンク要素を有する。網２２２は、例えば導管１２０の膨出を制限する（例えば、防止する）ために、リング２２０間における付加的な周方向の支持を提供するとともに、図８Ａの鎖２２１によって提供されるそれに類似した直線的な支持および整合を提供するように構成されている。いくつかの実施形態において、繊維マトリックス１１０は、繊維マトリックス１１０がグラフト装置１００に対する構造的支持と、リング２２０に対する直線的な整合および配置との双方を提供するように、網２２２を含む（例えば、網２２２は電界紡糸繊維および／または変更された電界紡糸繊維を含む）。これに代わって、またはこれに加えて、繊維マトリックス１１０は、繊維マトリックス１１０の一部がリング状構造または繊維マトリックス１１０の他の部分から変化する他の物理的性質を有する場合などには、リング２２０を含む（例えば、リング２２０は電界紡糸繊維、または変更された電界紡糸繊維である）。リング２２０および網２２２は、軸剛性に対する影響を最小限にした、向上した耐キンク性を提供する。
【００６７】
ここで図８Ｃを参照すると、図８Ａのグラフト装置のさらに別の実施形態が示されている。グラフト装置１００は、包囲アコーディオン構造、すなわちアコーディオン２３０を備えた耐キンク要素を有する。アコーディオン２３０は、グラフト装置１００に耐キンク性を提供しながら、ある程度の自由度を有する屈曲を提供するように構成されている。アコーディオン構造は、アコーディオンセグメントを有する屈曲可能な飲料用ストローの性能に類似して、１つ以上の安定した湾曲幾何形状を形成し、かつ／または、制御可能な直線状の伸長または湾曲した伸長を可能にするような方法で実施される。
【００６８】
図８Ａ〜図８Ｃの耐キンク要素は、グラフト装置１００に対して、恒久的または一時的な耐キンク性を提供することができる。リング２２０、鎖２２１、および網２２２、および／またはアコーディオン２３０は、図１に関して上述した生分解性材料のような生分解性材料を含有する。一時的な耐キンク性は、任意の望ましくない長時間効果を回避するとともに、グラフト装置１００を患者に植え込む外科的処置のような植え込み術中に必要な耐性を提供することができる。
【００６９】
ここで図９を参照すると、湾曲配向（ｃｕｒｖｅｄ  ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）にある繊維マトリックスを備え、かつ、耐キンク性を提供するように構成されたグラフト装置の側面図が示されている。図９Ａのグラフト装置１００は、図１の装置１００に類似した構造のものであり、装置に類似した構成要素を備える。グラフト装置１００は、繊維マトリックス１１０によって包囲される導管１２０を備える。グラフト装置１００は、第１端部１０１から第２端部１０２に延びる管腔１３０をさらに備える。グラフト装置１００は、屈曲部１０５および屈曲部１０５’を含む所定の屈曲形状を有したグラフト装置を備える。屈曲部１０５，１０５’は、グラフト装置１００がグラフト装置１００の植え込み部位に選択される解剖学的位置の幾何学的形状により良好に合致できるように構成されている。いくつかの典型的な実施形態において、繊維マトリックス１１０は、導管１２０が示した形態にある間、例えば、図示しないが、屈曲部１０５ａおよび屈曲部１０５ｂに近似した屈曲部を備えた湾曲したマンドレルに載置されているときに、導管１２０に付与される。導管１２０が湾曲形態にある間に繊維マトリックス１１０を付与することによって、繊維マトリックス１１０の湾曲した幾何学的形状が耐キンク要素として機能するように、装置１００に対して優先的に湾曲した形態が形成される。いくつかの実施形態において、繊維マトリックス１１０は直線形態にある導管１２０に付与され、その後、繊維マトリックス１１０を図９に示した湾曲形態などの１つ以上の湾曲形態に弾性的にまたは他の方法で偏倚させるために、二次過程が行われる。装置１００のこれらの優先的に偏倚された部分は、製造された幾何学的形状に類似した形態にある患者の解剖学的構造内に装置１００が配置される場合に、キンキングに耐性を有する。
【００７０】
装置１００は、例えば、屈曲部１０５ａおよび／または屈曲部１０５ｂの外側に沿った繊維マトリックス１１０および／または導管１２０の半径方向の潰れを制限する（例えば、防止する）など、キンキングをさらに制限する（例えば、防止する）するように構造的支持を提供するために、屈曲部１０５ａおよび／または屈曲部１０５ｂの外側に配置された１つ以上の部分周囲突起（ｐａｒｔｉａｌ  ｃｉｒｃｕｍｆｅｒｅｎｔｉａｌ  ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎｓ）のような、１つ以上の部分周囲半径方向突起２８０を備えることができる。突起２８０は、典型的には、繊維マトリックス１１０の直径の５分の１（すなわち２０％）未満である。いくつかの実施形態において、突起２８０は、繊維マトリックス１１０の周囲の２分の１未満（すなわち１８０°未満）である。他の実施形態において、突起２８０は、繊維マトリックス１１０の周囲の４分の１未満（すなわち９０°未満）である。
【００７１】
ここで図１０を参照すると、キンキングに耐性を有するように構成されたグラフト装置を形成する方法のフローチャートが示されている。工程６００において、患者への将来の植え込みのために導管が選択される。導管は、図１に関して記載したように、生体組織および／または人工組織を含む。示した方法において、導管は生体組織、例えば、生きた哺乳類から採取される管である。生体組織の場合には、導管は、続いてバイパス術のような医療処置において用いられるグラフト装置に用いるのに望ましい特性に基づいて選択される。採取される導管の特定のセグメント（例えば、長さおよび／または解剖学的位置）もまた決定される。導管の選択後、導管は、当業者に既知の外科技術または低侵襲外科技術による採取のように、典型的にはグラフト装置を受け入れる患者から採取される。その長さに沿って存在する採取した導管の１つ以上の側枝の結紮などの付加的な処置および／または処理を行うことができる。
【００７２】
工程６１０では、採取した導管に、例えば図１１に関して記載する電界紡糸ユニットによって、繊維マトリックスが付与される。本願に記載したように、繊維マトリックスは１種以上のポリマーまたは他の材料を含有する。
【００７３】
工程６２０では、採取した導管に耐キンク要素が提供される。耐キンク要素は、本願に記載したように、らせんコイル、スリーブ、接着剤、外骨格構造、リング、リングおよび接続要素、半径方向突起、およびこれらの組み合わせのうちから選択される構成要素のような別個の構成要素を含む。別個の構成要素は、導管内、導管と繊維マトリックスとの間、および／または繊維マトリックスの外部に挿入される。これに代わって、またはこれに加えて、耐キンク要素を提供することは、本願に記載したような、繊維マトリックスの付与および／または繊維マトリックスの変更を含む。繊維マトリックスの変更は、繊維マトリックスにおける溝の形成、１つ以上のパターンなどの繊維マトリックスの一部の物理的性質の変更、および繊維マトリックスの形状の変更のうちの１つ以上を含む。これに代わって、またはこれに加えて、繊維マトリックスは、植え込み後に遭遇することが予想される幾何学的形態のような事前湾曲形状に付与される。
【００７４】
工程６３０では、グラフト装置は、医療処置中、例えば動脈バイパス術中に、患者に植え込まれる。具体的には、グラフト装置は、大動脈と、閉塞部の遠位の病的冠状動脈上の位置との間に吻合される。
【００７５】
これに代わって、バイパス術は、患者の脚などの患者の四肢において実施される。端側吻合接続は、グラフト装置を酸素化された血液の供給源と病的動脈とに取り付けるために用いられる。これに代わって、側側吻合は、グラフト装置の端部を複数の動脈に連続的に（ｉｎ  ａ  ｓｅｒｉａｌ  ｆａｓｈｉｏｎ）取り付けるためなどに用いられる。他の実施形態において、管状導管は、異なる形の採取した組織または人工導管を含み、かつ、グラフト装置は、例えば１種以上の流体または他の物質を運ぶための導管を提供するために、１つ以上の身体位置に配置される。
【００７６】
ここで図１１を参照すると、耐キンク性グラフト装置を製造するための装置の斜視図が示されている。システム１０は電界紡糸ユニット４００およびマンドレル２５０を備え、マンドレル２５０のまわりには導管１２０が配置されている。導管１２０は、本願に記載したように生体組織および／または人工材料を含む。マンドレル２５０が、繊維マトリックス、例えば本願に記載した繊維マトリックス１１０、の付与中に、中心軸線４３５のまわりで回転するように、マンドレル２５０の各端部は、回転駆動装置、すなわちモータ４４０ａ，４４０ｂにそれぞれ挿入されている。電界紡糸ユニット４００は１つ以上のノズルアセンブリを備えることができ、示した実施形態では、ユニット４００は、ノズル４２７を有するノズルアセンブリ４０５を備える。ノズルアセンブリ４０５は、送達管４２５によってポリマー溶液ディスペンサー４２０に流体が流れるように取り付けられている（ｆｌｕｉｄｌｙ  ａｔｔａｃｈｅｄ）。ディスペンサー４２０は、１種以上のポリマーの溶液を含む。ノズルアセンブリ４０５は、ノズルアセンブリ４０５を少なくとも一方向に並進させるように構成された、直線駆動アセンブリ４４５に作動可能に取り付けられている。
【００７７】
電界紡糸ユニット４００は、１つ以上の繊維変更アセンブリを備えることができ、示した実施形態では、ユニット４００は、繊維変更要素６２７を有する繊維変更アセンブリ６０５を備える。繊維マトリックス変更アセンブリ６０５は、変更アセンブリ６０５を少なくとも一方向に並進させるように構成された直線駆動アセンブリ６４５に作動可能に取り付けられている。繊維変更アセンブリ６０５は、送達管６２５によって繊維変更供給アセンブリ６２０に作動可能に取り付けられている。供給アセンブリ６２０は、１種以上の薬剤の貯蔵器、レーザー電源などの電源、および圧縮流体の貯蔵器のうちの１つ以上を備える。いくつかの実施形態において、変更要素６２７は、繊維および／または繊維改質剤（ｆｉｂｅｒ  ｍｏｄｉｆｙｉｎｇ  ａｇｅｎｔ）を送達するように構成されたノズルのようなノズルを備える。明瞭にするために、単数形または複数形において「ノズル」および「ノズルアセンブリ」という場合には、ノズル４２７のような１つ以上のノズル、およびノズルアセンブリ４０５のような１つ以上のアセンブリを含む。
【００７８】
いくつかの実施形態において、繊維変更要素６２７は、接着剤、鎖または網によって接続された２つ以上のリングのような１つ以上のリング、らせんコイルのようなコイル、アコーディオン構造、外骨格構造、１つ以上の半径方向突起、およびこれらの組み合わせのうちから選択される要素などの耐キンク要素を提供するように構成されている。これに代わって、またはこれに加えて、繊維変更要素６２７は、グラフト装置、例えば本願に記載する装置１００を耐キンク性にさせるために、導管１２０および／または繊維マトリックス１１０を変更するように構成される。これらの繊維変更実施形態において、繊維変更要素６２７は、ノズル、レーザーエキシマーダイオードのようなレーザー送達要素などのエネルギー送達要素、ウォータジェットまたはエアジェットのような流体ジェット、切断要素、機械的研磨器、およびこれらの組み合わせのうちから選択される構成要素を備える。繊維マトリックス１１０の変更は、繊維マトリックス１１０の付与中および／または繊維マトリックス１１０が導管１２０に付与された後に行われる。
【００７９】
繊維変更要素６２７は、耐キンク要素として機能するように構成された薬剤を送達することができる。いくつかの実施形態において、繊維変更要素６２７は、図４Ａに関して上述したような耐キンク性を提供するように構成された接着剤セグメントのような接着剤を送達するように構成されたノズルを備える。
【００８０】
繊維変更要素６２７は、空気またはポリマー溶剤溶液などの気体または液体を送達するように構成されたジェットのような流体ジェットを備える。これらの実施形態において、繊維変更供給アセンブリ６２０は、ノズル４２７による繊維マトリックス１１０の付与中に送達される圧縮空気のような圧縮空気を送達管６２５および変更要素６２７を介して送達するように構成された圧縮空気室を備える。
【００８１】
繊維変更要素６２７は、レーザーダイオードのようなレーザー送達要素を備える。例えば、いくつかの実施形態において、繊維変更供給アセンブリ６２０は、変更要素６２７によって送達されるレーザーエネルギーのパターンに電力供給し、かつ、レーザーエネルギーのパターンを制御するように構成された電源および／または電子制御モジュールを備える。レーザーエネルギーは、例えば、逃がし溝、リング、コイル、半径方向突起およびこれらの組み合わせのうちから選択される１つ以上の特徴を有するように繊維マトリックス１１０を変更するために、繊維マトリックス１１０の導管１２０への付与の間および／または後に送達される。
【００８２】
いくつかの（例えば別の）実施形態において、システム１０の繊維変更アセンブリ６０５は、耐キンク要素を提供するように、かつ／または、装置１００が耐キンク性となるように繊維マトリックス１１０および／または導管１２０を変更するように構成されたハンドヘルド装置のような電界紡糸ユニット４００とは別個の付加的な構成要素である。いくつかの実施形態において、繊維変更アセンブリ６０５は、操作者によって操作されるレーザー装置のようなハンドヘルドレーザーを備える。変更アセンブリ６０５は、植え込み術の前または間などに、電界紡糸ユニット４００から取り外した後にグラフト装置１００を変更するために用いることができる。
【００８３】
繊維マトリックス１１０へのレーザーまたは他の変更は、繊維マトリックス１１０の一部に、硬化、軟化、融解、剛直化（ｓｔｉｆｆｅｎｉｎｇ）、弾性偏倚の生成、拡張および／または収縮などの物理的変化を受けさせることができ、かつ／または、繊維マトリックス１１０に、導管１２０の外面１２２と繊維マトリックス１１０との間の接着剤層との化学結合を形成するなどの化学的変化を受けさせることもできる。いくつかの実施形態において、繊維変更要素６２７は、これに代わって、またはこれに加えて、導管１２０が耐キンク要素を含むように、導管１２０を変更するように構成されている。導管１２０への変更としては、硬化、軟化、融解、剛直化、弾性偏倚の生成、拡張および／または収縮のうちから選択される導管１２０の１つ以上の部分に対する物理的変化が挙げられるが、これらに限定されるものではなく、かつ／または、導管１２０への変更は、導管１２０に、導管１２０の外面と繊維マトリックス１１０との間の接着剤層との化学結合を形成するなどの化学的変化を受けさせることもできる。
【００８４】
システム１０は、繊維マトリックスが導管１２０の一部を被覆するのを制限する（例えば、防止する）ために用いられる物理的または化学的マスクなどの１つ以上のパターニングマスクを含む。例えば、示した実施形態では、システム１０は開口プレート６５０を備える。開口プレート６５０は、導管１２０の外層１２２の一定領域から繊維の送達を制限（例えば、防止）または低減するように構成されたステンシル状パターンを備える。いくつかの実施形態において、開口プレート６５０は、繊維マトリックス１１０に上記の図３の逃がし溝２４０のような逃がし溝のパターンを備えさせるステンシル状パターンを有する。これに代わって、またはこれに加えて、開口プレート６５０は、電界紡糸ユニット４００内の電磁（ＥＭ）場に１つ以上の変化を誘発するように構成される。これらのＥＭ場に対する１つ以上の変化は、送達される繊維の経路に変動をもたらすように構成され得、上記で図３Ａ〜図３Ｅに関して詳細に記載したパターン化された繊維マトリックスのようなパターン化された繊維マトリックスを生じる。いくつかの実施形態において、マンドレル２５０は、パターン化された繊維堆積を引き起こすためにＥＭ場を変更するように構成された、その長さに沿って変更された伝導性などの、変更された電気的特性を有する。
【００８５】
いくつかの実施形態において、繊維変更アセンブリ６０５はマスキング剤送達アセンブリを備える。これらの実施形態において、供給アセンブリ６２０は、送達管６２５を介してノズル６２７に送達されるように構成されたマスキング溶液を貯蔵する。マスキング溶液は、繊維マトリックス１１０の電界紡糸の前および／または間に導管１２０に送達される。マスキング溶液は、繊維マトリックス１１０に、上記で図３Ａ〜図３Ｅに関して詳細に記載したパターン化された繊維マトリックスのような、耐キンク要素として構成されたパターン化堆積物を有させるように構成される。導管１２０には、その電界紡糸ユニット４００への挿入の前に、例えば、操作者が予め形成された被覆またはスリーブを導管１２０に付与することによって、または繊維マトリックス１１０から導管１２０をマスクするために化学的バリアのような物質を塗布または他の場合には付与することによって、マスクが付与される。いくつかの実施形態において、１つ以上のマスクは、例えばマスクに近接した繊維堆積を低減するか、または制限する（例えば、防止する）すべく、電界紡糸に用いられるＥＭ場を変更するために、導管１２０に付与される。マスクは、グラフト装置１００の植え込み後に経時的に溶解するように構成された材料のような生分解性材料を含有する。マスクは、導管１２０への繊維マトリックス１１０の付与後にグラフト装置１００から洗い落とされるか、または他の場合には除去されるように構成された材料を含有する。
【００８６】
いくつかの実施形態において、繊維マトリックスは内層および外層を備え、内層は、接着成分を含有し、かつ／または、接着性を発現する。内層は、別個のノズルから送達される、またはプロセス中の別の時間に送達されるなど、外層とは別に送達される。内層と外層との間の選択的な接着は耐キンク性を提供するように構成される。
【００８７】
いくつかの実施形態において、電界紡糸ユニット４００は、装置１００において耐キンク要素を生成するように、かつ／または、装置１００に耐キンク特性を提供するように構成された設定パラメータによって、繊維マトリックスおよび／または接着剤層を送達するように構成される。例えば、接着剤層は特定の時間にわたって導管１２０に送達され、続いて別の特定の時間にわたってポリマー溶液が送達される。他の典型的な付与パラメータとしては、送達される接着剤層および／またはポリマー溶液の量、送達される接着剤層および／またはポリマー溶液の速度、マンドレル２５０および／または導管１２０までのノズル距離、その各駆動アセンブリ（例えば駆動アセンブリ４４５または６４５）に沿ったノズルまたは繊維変更要素の直線移動距離、その各駆動アセンブリに沿ったノズルまたは繊維変更要素の直線移動速度、ポリマー溶液および／または接着剤層の組成、ポリマー溶液および／または接着剤層の濃度、溶媒組成および／または濃度、繊維マトリックスの内層および外層の組成および／または濃度、ポリマー溶液および接着剤層の自発的または連続的送達（ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ  ｏｒ  ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ  ｄｅｌｉｖｅｒｙ）、ノズルに印加される電圧、マンドレルに印加される電圧、ポリマー溶液の粘度、治療環境の温度、治療環境の相対湿度、治療環境内の空気流、およびこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００８８】
ノズル４２７はステンレス鋼から構成される。いくつかの実施形態において、ノズル４２７は、約３．８ｃｍ（１．５インチ（”））の長さと、約０．１１９ｃｍ（０．０４７インチ（”））の内径（ＩＤ）と、約０．１６５ｃｍ（０．０６５インチ（”））の外径（ＯＤ）とを備えた管状構造を有する。ノズル４２７は絶縁被覆を備えることができ、ノズル４２７の先端部（ｔｉｐ）は、例えば約１ｃｍの露出長さで、露出している（例えば、絶縁されていない）。ノズルの幾何学的形状およびノズル４２７とマンドレル２５０との間に印加される電位電圧（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｐｏｔｅｎｔｉａｌ  ｖｏｌｔａｇｅｓ）は、繊維生成を制御するために選択される。いくつかの典型的な実施形態において、繊維は、０．１μｍ〜２．０μｍの直径、より典型的には０．１μｍ〜１．０μｍの直径を有して形成される。
【００８９】
マンドレル２５０は、ノズルアセンブリ４０５および／または繊維変更アセンブリ６０５と、ノズル４２７および／または変更要素６２７とから、それぞれ特定の離間関係で配置される。示した実施形態では、マンドレル２５０は、アセンブリ６０５およびアセンブリ４０５の上方および下方にそれぞれ配置されている。これに代わって、マンドレル２５０はアセンブリ４０５および／またはアセンブリ６０５の上方、下方、右側および／または左側のいずれかに配置される。マンドレル２５０とノズル４２７および／または変更要素６２７の先端部との間の距離は、２０ｃｍ未満、例えば１５ｃｍ未満である。例えば、ノズル４２７および／または変更要素６２７の先端部はマンドレル２５０から約１２．５ｃｍである。いくつかの実施形態において、複数のノズル４２７および／または、複数の変更要素６２７、例えば、類似しているか、または類似していない形態の構成要素は、マンドレル２５０に対して様々な向きに配置される。いくつかの実施形態において、ノズル４２７間および／または変更要素６２７間の距離は、例えば導管１２０に沿った繊維マトリックス１１０の可変パターンを形成するために、マンドレル２５０の長さに沿って変化する。例えば、ノズル４２７および／または要素６２７の距離は、電界紡糸プロセス中に連続的に変化するか、またはプロセス中の設定期間に変化する。
【００９０】
典型的には、いくつかの実施形態において、ノズル４２７と、導管１２０およびマンドレル２５０のうちの一方または双方との間に電位が印加される。電位は、ノズルアセンブリ４０５から導管１２０へ、少なくとも１本の繊維を引き出すことができる。導管１２０は電界紡糸プロセスの基材として機能することができ、電位によってノズルアセンブリ４０５から引き出される繊維を集める。いくつかの実施形態において、マンドレル２５０および／または導管１２０は、所望の電位を生成するためにノズル４２７より低い電圧を有する。例えば、マンドレル２５０および／または導管１２０の電圧は負電圧またはゼロ電圧であり得、一方、ノズル４２７の電圧は正電圧である。マンドレル２５０および／または導管１２０は、約−５ｋＶ（例えば−１０ｋＶ、−９ｋＶ、−８ｋＶ、−７ｋＶ、−６ｋＶ、−５ｋＶ、−４．５ｋＶ、−４ｋＶ、−３．５ｋＶ、−３．０ｋＶ、−２．５ｋＶ、−２ｋＶ、−１．５ｋＶ、−１ｋＶ）の電圧を有し得、ノズル４０５は、約＋１５ｋＶ（例えば２．５ｋＶ、５ｋＶ、７．５ｋＶ、１２ｋＶ、１３．５ｋＶ、１５ｋＶ、２０ｋＶ）の電圧を有する。いくつかの実施形態において、ノズル４２７とマンドレル２５０および／または導管１２０との間の電位差は、約５ｋＶ〜約３０ｋＶである。この電位差はノズル４２７から導管１２０へ繊維を引き出す。好ましい実施形態において、ノズル４２７は＋１５ｋＶの電位に置かれ、一方、マンドレル２５０は−５ｋＶの電位に置かれる。いくつかの実施形態において、マンドレル２５０は、２０１１年１２月２２日に出願された本出願人の同時係属中ＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１１／６６９０５号に記載されている流体マンドレルのような流体マンドレルである。上記特許文献の内容は、参照により余すところなく本願に援用される。
【００９１】
いくつかの実施形態において、ポリマー溶液ディスペンサー４２０に貯蔵されたポリマー溶液は、ポリマー溶液送達管４２５を介してノズルアセンブリ４０５に送達される。ノズル４２７と導管１２０および／またはマンドレル２５０との間の電位は、ポリマー溶液をノズルアセンブリ４０５のノズル４２７を介して引き出すことができる。電位から帯電している流体によって引き起こされる静電反発は、ノズルアセンブリ４０５のノズル４２７において、ポリマー溶液の流れの表面張力を打ち消す。ポリマー溶液の流れがその臨界点まで引き伸ばされると、ポリマー溶液の１つ以上の流れがノズルアセンブリ４０５のノズル４２７から、かつ／またはノズルアセンブリ４０５の下方の位置から噴出し、負に帯電した導管１２０に向かって進む。揮発性溶剤を用いると、溶液は移動中にほぼ乾燥し、繊維が導管１２０上に堆積する。
【００９２】
マンドレル２５０は、軸線４３５のような軸線のまわりを回転するように構成されており、ノズル４２７は典型的には軸線４３５に直交して配向される。軸線４３５を中心とした回転は、繊維マトリックスが、導管１２０のすべての側面に沿って、または周囲全体のまわりに、堆積することを可能にする。いくつかの実施形態では、図１１に示すように、２つのモータ４４０ａ，４４０ｂを用いてマンドレル２５０を回転させる。これに代わって、電界紡糸ユニット４００は、マンドレル２５０を回転させるように構成された単一のモータを備えることができる。マンドレル２５０の回転の速度は、電界紡糸された繊維が導管１２０の１つ以上のセグメントにどれほど付与されるかを決定する。例えば、繊維マトリックス１１０のより厚い部分に対して、回転速度は、繊維マトリックス１１０のより薄い部分が所望される場合よりも遅くなる。
【００９３】
マンドレル２５０が軸線４３５を中心として回転することに加えて、ノズルアセンブリ４０５は、例えば駆動アセンブリ４４５によって駆動される場合、往復水平運動または振動水平運動で動く。駆動アセンブリ４４５、並びに繊維変更アセンブリ６０５に作動可能に取り付けられた駆動アセンブリ６４５は、直線駆動アセンブリを備えることができる。直線駆動アセンブリは、図示しないが、典型的には１つ以上のステッピングモーターによって駆動される２つ以上のプーリーを備えたベルトで駆動される駆動アセンブリである。これに加えて、またはこれに代わって、アセンブリ４０５および／またはアセンブリ６０５は、軸線４３５のまわりを回転するように構成および配置されるが、回転手段は図示されていない。駆動アセンブリ４４５および／または駆動アセンブリ６４５の長さ、およびアセンブリ４０５，６０５に付与される直線運動の長さは、それぞれ、繊維マトリックスが送達される導管１２０の長さ、および／または、繊維マトリックスの変更が付与される導管１２０の長さに基づいて変化する。例えば、駆動アセンブリ４４５および／または駆動アセンブリ６４５の支持された直線運動は、約１０ｃｍ〜約５０ｃｍである。アセンブリ４０５および／またはアセンブリ６０５は、導管１２０の長さの全長または特定部分に沿って移動する。いくつかの実施形態において、繊維および／または変更は、導管１２０の全長に加えて、導管３４０の端部の一端または両端においてさらに５ｃｍ（マンドレル２５０に）付与される。いくつかの実施形態において、繊維および／または変更は、導管１２０の全長に加えて、導管１２０の一端または両端を少なくとも１ｃｍ越えて付与される。
【００９４】
アセンブリ４０５および／またはアセンブリ６０５は、導管１２０の長さに沿った特定部分が、残りの部分と比較して、より大量の繊維マトリックスで補強されるように、制御される。これに代わって、またはこれに加えて、アセンブリ４０５および／またはアセンブリ６０５は、導管１２０の長さの特定部分が、それらの１つ以上の導管１２０の特定部分に配置された１つ以上の耐キンク要素を含むように、制御される。加えて、アセンブリ４０５および／またはアセンブリ６０５が、アセンブリ４０５および／またはアセンブリ６０５を繊維が付与および／または変更される導管１２０の特定部分に配置するために、駆動アセンブリ４４５および／または駆動アセンブリ６４５によって、それぞれ移動している間に、導管１２０は軸線４３５の回りを回転することができる。いくつかの典型的な実施形態において、アセンブリ４０５および／またはアセンブリ６０５は、約２００ｍｍ／秒の速度で前後に並進させられる。マンドレル２５０の回転速度およびアセンブリ４０５および／またはアセンブリ６０５の並進の速度は、相対的に一定であるか、またはプロセス中に変更される。
【００９５】
システム１０はまた、図示しないが、駆動アセンブリ４４５，６４５および繊維変更アセンブリ６０５などのシステム１０の他の構成要素に電力を供給するのに加えて、ノズル４２７およびマンドレル２５０に電位を提供するように構成された電源も備える。電源は、マンドレル２５０および導管１２０の少なくとも一方に、直接的または間接的に接続される。電力は、例えば１本以上の配線によって、電源から各構成要素に伝送される。
【００９６】
システム１０はまた、図示しないが、典型的にはマンドレル２５０を取り囲む環境を取り巻く環境を制御するように構成された入口ポートおよび／または出口ポートを備える。１つのポートが入口ポートおよび出口ポートの双方になるように構成される。システム１０は、同様に図示しないが、典型的には電界紡糸ユニット４００に取り付け可能であるハウジングを備える。ハウジングは、ポートがアセンブリ４０５および／またはアセンブリ６０５および／またはマンドレル２５０を取り囲むより限定された（より小さな）環境を制御することができるように、アセンブリ４０５および／またはアセンブリ６０５および／またはマンドレル２５０を包囲するチャンバを画定する。これに加えて、またはこれに代わって、ポートは、１種以上のガスを導入または除去するため、湿気を導入または除去するため、温度を制御するため、無菌状態を制御するため、他の環境制御を提供するため、およびこれらの組み合わせのために用いられる。
【００９７】
本願に記載するグラフト装置は、典型的には繊維マトリックスおよび耐キンク要素を備えるものとして詳細に記載されているが、管状導管を周方向に包囲する１つ以上の繊維質または非繊維質の共形構造のような他の種類の被覆物を用いることができる。共形構造は耐キンク要素を含むように変更することができ、かつ／または別個の耐キンク要素をグラフト装置に備えることができる。
【００９８】
システム、方法および装置の好ましい実施形態は、それらが開発された環境に関して記載されているが、それらは単に本発明の原理の実例に過ぎない。本発明を実施するための上述のアセンブリ、他の実施形態、形態、および方法の変更または組み合わせ、並びに当業者には明白である本発明の態様の別例は、特許請求の範囲内にあるように意図される。加えて本願が特定の順序の方法または手順の工程を列挙している場合、いくつかの工程が行われる順序を変更することは可能であるか、または特定の状況では好都合でさえある。また、以下に述べられる方法または手順の請求項の特定の工程は、そのような順序特異性がその請求項において明らかに明示されていない限り、順序に特異的であるとは解釈されないことが意図される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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３Ｅ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９】
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【図１１】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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