(57)【要約】  【解決手段】  本発明は、導管の内面に接触しないリーフレット構造体を有し本明細書に記載される方法で形成される弁付き導管に関する。  【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁であって、
導管内面と導管外面とを有する導管と、
１若しくはそれ以上のリーフレットを有する弁構造体であって、各リーフレットは、外側湾曲縁部と、内側湾曲縁部と、開口湾曲縁部と、ファン部とを有し、前記外側湾曲縁部および前記内側湾曲縁部において前記導管の内面に取り付けられるものであり、前記開口湾曲縁部は、前記導管の内面の下側に、前記リーフレットと前記導管内面との間に所定の湾曲部を形成する深さまで垂下するものである、前記弁構造体と
を有する弁。
【請求項２】
請求項１記載の弁において、各リーフレットは実質的に三角形状を有するものである弁。
【請求項３】
請求項１記載の弁において、各開口湾曲縁部は、前記リーフレットを前記導管へ固定する点間における前記導管の周囲長さよりも小さい幅を有するものである弁。
【請求項４】
請求項１記載の弁において、前記外側湾曲縁部および前記内側湾曲縁部は、縫合、溶接、溶融、接着剤の適用、およびそれらの組み合わせの群から選択される流体不透過性接続手段によって前記導管に取り付けられるものである弁。
【請求項５】
請求項１記載の弁において、前記導管および前記弁構造体は、それぞれ個別に、任意の生体適合性および血液適合性ポリマーで構成されているものである弁。
【請求項６】
請求項５記載の弁において、前記生体適合性および血液適合性ポリマーは、ポリテトラフルオロエチレン、発砲ポリテトラフルオロエチレン、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリジメチルシロキサン、ポリウレタン、およびそれらの組み合わせからなる群から選択されるフルオロポリマーである弁。
【請求項７】
請求項５記載の弁において、前記生体適合性および血液適合性ポリマーは、生物活性被膜でコーティングされたポリマー、または生物活性物質を含むように表面修飾されたポリマーである弁。
【請求項８】
請求項７記載の弁において、前記生物活性物質は、抗凝固被膜、クマジン、ヘパリン、ヘパリン誘導体、第Ｘａ因子阻害剤、焼結処理した多孔質チタンマイクロスフェア、炭素被膜、およびそれらの組み合わせからなる群から選択されるものである弁。
【請求項９】
請求項１記載の弁において、各リーフレットにおける前記リーフレットの幅と所定の固定点間における前記導管の周囲長さとの比が約０．６３〜約１である弁。
【請求項１０】
請求項１記載の弁において、各リーフレットにおける前記リーフレットの幅と導管直径との比が約０．９〜約１．７である弁。
【請求項１１】
請求項１記載の弁において、更に、前記導管の外面に取り付けられたステントを有するものである弁。
【請求項１２】
ステントであって、
ステント内面とステント外面とを有するステントと、
１若しくはそれ以上のリーフレットを有する弁構造体であって、各リーフレットは、外側湾曲縁部と、内側湾曲縁部と、開口湾曲縁部と、ファン部とを有し、前記弁構造体は、前記外側湾曲縁部および前記内側湾曲縁部において導管の内面に取り付けられるものであり、前記開口湾曲縁部は、前記導管の内面の下側に、前記リーフレットと前記導管内面との間に所定の湾曲部を形成する深さまで垂下するものである、前記弁構造体と
を有するステント。
【請求項１３】
請求項１２記載のステントにおいて、各リーフレットは実質的に三角形状を有するものであるステント。
【請求項１４】
請求項１２記載のステントにおいて、各開口湾曲縁部は、前記リーフレットを前記導管へ固定する点間における前記導管の周囲長さよりも小さい幅を有するものであるステント。
【請求項１５】
請求項１２記載のステントにおいて、前記外側湾曲縁部および前記内側湾曲縁部は、縫合、溶接、溶融、接着剤の適用、およびそれらの組み合わせの群から選択される流体不透過性接続手段によって前記導管に取り付けられるものであるステント。
【請求項１６】
請求項１２記載のステントにおいて、前記導管および前記弁構造体は、それぞれ個別に、任意の生体適合性および血液適合性ポリマーで構成されているものであるステント。
【請求項１７】
請求項１６記載のステントにおいて、前記生体適合性および血液適合性ポリマーは、ポリテトラフルオロエチレン、発砲ポリテトラフルオロエチレン、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリジメチルシロキサン、ポリウレタン、およびそれらの組み合わせからなる群から選択されるフルオロポリマーであるステント。
【請求項１８】
請求項１６記載のステントにおいて、前記生体適合性および血液適合性ポリマーは、生物活性被膜でコーティングされたポリマー、または生物活性物質を含むように表面修飾されたポリマーであるステント。
【請求項１９】
請求項１８記載のステントにおいて、前記生物活性物質は、抗凝固被膜、クマジン、ヘパリン、ヘパリン誘導体、第Ｘａ因子阻害剤、焼結処理した多孔質チタンマイクロスフェア、炭素被膜、およびそれらの組み合わせからなる群から選択されるものであるステント。
【請求項２０】
請求項１２記載のステントにおいて、各リーフレットにおける前記リーフレットの幅と固定点間における前記導管の周囲長さとの比が約０．６３〜約１であるステント。
【請求項２１】
請求項１２記載のステントにおいて、各リーフレットにおける前記リーフレットの幅と導管直径との比が約０．９〜約１．７であるステント。
【請求項２２】
請求項１２記載のステントにおいて、前記ステントと前記弁との間に配置された導管を更に有するものであるステント。
【請求項２３】
弁を作製する方法であって、
内面と外面とを有する導管を、前記内面が外側になるように反転させる工程と、
前記導管の一部を長手軸に沿って屈曲させ、テーパ形状の窪み部を作製する工程と、
１若しくはそれ以上のリーフレットを有する弁構造体を取り付ける工程であって、各リーフレットは、外側湾曲縁部と、内側湾曲縁部と、開口湾曲縁部と、ファン部とを有し、前記弁構造体は、前記外側湾曲縁部および前記内側湾曲縁部を前記導管の前記テーパ形状の窪み部において前記導管の内面に取り付けることにより取り付けられるものである、前記取り付ける工程と、
前記導管を元に戻すことにより前記導管の内面に弁構造体を作製する工程であって、前記開口湾曲縁部は、前記導管の内面の下側に、前記リーフレットと前記導管内面との間に所定の湾曲部を形成する深さまで垂下するものである、前記作製する工程と
を有する方法。
【請求項２４】
請求項２３記載の方法において、前記屈曲させる工程は、固定用ステンシルを用いて行われるものである方法。
【請求項２５】
請求項２３記載の方法において、前記屈曲させる工程は、更に、前記導管の機械的変形、加熱、真空変形、またはそれらの組み合わせを含むものである方法。
【請求項２６】
固定用ステンシルであって、
ハンドルと、
前記ハンドルの端部に取り付けられたステンシルヘッドであって、前記ステンシルヘッドは、底部、第一の外縁部、第二の外縁部、および先端部とを有する三角形の平らな表面と、前記三角形の平らな表面の反対側にある三角形の曲面とを有し、前記三角形の曲面は、前記ハンドルから延長する長手軸から前記第一の外縁部に向けて、および前記長手軸から前記第二の外縁部に向けて外側方向にテーパ状になっており、前記底部から前記先端部に向けて湾曲形状になっているものであり、これにより、前記ハンドルから延長する実質的に四面体形状のステンシルヘッドが形成されるものである、前記ステンシルヘッドと
を有する固定用ステンシル。
【請求項２７】
請求項２６記載の固定用ステンシルにおいて、更に、前記第一の外縁部および前記第二の外縁部に沿って穴またはスロットを有するものである固定用ステンシル。
【請求項２８】
請求項２６記載の固定用ステンシルにおいて、前記ステンシルヘッドは、前記第一の外縁部および前記第二の外縁部に沿って貫通可能または部分的に破壊可能である固定用ステンシル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、「弁付き導管およびその製造方法」と題する２０１５年６月１８日付けで出願された米国仮特許出願第６２／１８１，５２１号に対して優先権を主張するものであり、この参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、弁付き導管およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
例えばノーウッド手術を患者に施すにあたり、弁付き導管を提供するため、一部の医療機関では、同種移植弁を合成導管に取り付けることによりハイブリッド弁付き導管を作製している。この方法は無弁導管と比べていくつかの利点を提供する場合もあるが、同種移植弁は、他のいくつかの問題、例えば、石灰化、免疫拒絶反応、時折発生する弁リーフレットの穿孔などを特に抱えている。ｅＰＴＦＥ弁付き導管は斯かる課題に対して大いに貢献することが示されており、直径の大きい弁付き導管が使用される類似の小児心臓外科手術においては、同種移植と比較して改善された結果をもたらしている。適切に機能する小径の弁付きＲＶ−ＰＡ導管は、中期結果および長期結果を改善するのと同時に、無弁ＲＶ−ＰＡの改善された短期結果も維持することが期待できる。斯かる装置を作製するのに使用される技術および設計は、追加のアプリケーション、例えば、他の解剖位置または他の病状に用いられる弁付き導管または弁付きステントなどにも有用であり得る。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
種々の実施形態は、導管内面と導管外面とを有する導管と、弁構造体とを有する弁に関しており、該弁構造体は１若しくはそれ以上のリーフレットを有し、各リーフレットは外側湾曲縁部（ｏｕｔｅｒ  ｓｉｎｕｓ  ｅｄｇｅ）と、内側湾曲縁部（ｉｎｎｅｒ  ｓｉｎｕｓ  ｅｄｇｅ）と、開口湾曲縁部（ｏｐｅｎ  ｓｉｎｕｓ  ｅｄｇｅ）と、ファン部（ｆａｎ）とを有し、前記外側湾曲縁部および前記内側湾曲縁部において導管の内面に取り付けられるものであり、前記開口湾曲縁部は、前記導管の内面の下側に、リーフレットと導管内面との間に所定の湾曲部を形成する深さまで垂下している。いくつかの実施形態では、各リーフレットは実質的に三角形状を有している。ある実施形態では、各開口湾曲縁部は、前記リーフレットを前記導管へ固定する点間における前記導管の周囲長さよりも小さい幅を有し、特定の実施形態では、前記外側湾曲縁部および前記内側湾曲縁部は、縫合、溶接、溶融、接着剤の適用、およびそれらの組み合わせの群から選択される流体不透過性接続手段によって導管に取り付けられていてもよい。種々の実施形態では、前記導管および前記弁構造体は、それぞれ個別に、任意の生体適合性および血液適合性ポリマーで構成されていてもよく、斯かる実施形態では、生体適合性および血液適合性ポリマーは、フルオロポリマー、例えば、これに限定されるものではないが、ポリテトラフルオロエチレン、発砲ポリテトラフルオロエチレン、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリジメチルシロキサン、ポリウレタン、およびそれらの組み合わせなどであってもよい。特定の実施形態では、生体適合性および血液適合性ポリマーは、生物活性被膜でコーティングされたポリマー、または生物活性物質を含むように表面修飾されたポリマーであってもよく、斯かる実施形態では、生物活性物質は、抗凝固被膜、クマジン、ヘパリン、ヘパリン誘導体、第Ｘａ因子阻害剤、焼結処理した多孔質チタンマイクロスフェア、炭素被膜、およびそれらの組み合わせであってもよい。いくつかの実施形態では、各リーフレットは、リーフレットの幅と所定の固定点間における導管の周囲長さとの比が約０．６３〜約１であってもよく、各リーフレットにおける前記リーフレットの幅と導管直径との比が約０．９〜約１．７であってもよい。いくつかの実施形態では、上記弁は、導管の外面に取り付けられたステントを更に有してもよい。
【０００５】
他の実施形態は、ステント内面およびステント外面を有するステントと、１若しくはそれ以上のリーフレットを有する弁構造体とを有するステントに関しており、各リーフレットは外側湾曲縁部と、内側湾曲縁部と、開口湾曲縁部と、ファン部とを有し、該弁構造体は、前記外側湾曲縁部および前記内側湾曲縁部で導管の内面に取り付けられており、前記開口湾曲縁部は、導管の内面の下側に、前記リーフレットと導管内面との間に所定の湾曲部を形成する深さまで垂下している。いくつかの実施形態では、各リーフレットは実質的に三角形状を有している。ある実施形態では、各開口湾曲縁部は、前記リーフレットを前記導管へ固定する点間における導管の周囲長さよりも小さい幅を有しており、特定の実施形態では、前記外側湾曲縁部および前記内側湾曲縁部は、流体不透過性接続手段、例えば、これに限定されるものではないが、縫合、溶接、溶融、接着剤の適用、およびそれらの組み合わせによって導管に取り付けられていてもよい。種々の実施形態では、導管および弁構造体は、それぞれ個別に、任意の生体適合性および血液適合性ポリマーで構成されていてもよく、斯かる実施形態においては、生体適合性および血液適合性ポリマーは、フルオロポリマー、例えば、これに限定されるものではないが、ポリテトラフルオロエチレン、発砲ポリテトラフルオロエチレン、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリジメチルシロキサン、ポリウレタン、およびそれらの組み合わせであってもよい。特定の実施形態では、生体適合性および血液適合性ポリマーは、生物活性被膜でコーティングされたポリマー、または生物活性物質を含むように表面修飾されたポリマーであってもよく、斯かる実施形態では、生物活性物質は、抗凝固被膜、クマジン、ヘパリン、ヘパリン誘導体、第Ｘａ因子阻害剤、焼結処理した多孔質チタンマイクロスフェア、炭素被膜、およびそれらの組み合わせであってもよい。いくつかの実施形態では、各リーフレットにおけるリーフレットの幅と固定点間における導管の周囲長さとの比が約０．６３〜約１であってもよく、ある実施形態では、各リーフレットにおけるリーフレットの幅と導管直径との比が約０．９〜約１．７であってもよい。いくつかの実施形態では、ステントは、更に、該ステントと弁との間に配置される導管を有していてもよい。
【０００６】
更なる実施形態は、弁を作製する方法に関し、該方法は、内面および外面を有する導管を、前記内面が外側もなるように反転させる工程と、前記導管の一部を長手軸に沿って屈曲させ、テーパ形状の窪み部を作製する工程と、１若しくはそれ以上のリーフレットを有する弁構造体を取り付ける工程であって、各リーフレットは、外側湾曲縁部と、内側湾曲縁部と、開口湾曲縁部と、ファン部とを有し、前記弁構造体は、前記外側湾曲縁部および前記内側湾曲縁部を前記導管の前記テーパ形状の窪み部において前記導管の内面に取り付けることにより取り付けられるものである、前記取り付ける工程と、前記導管を元に戻すことにより導管の内面に弁構造体を作製する工程であって、前記開口湾曲縁部は、前記導管の内面の下側に、リーフレットと導管内面との間に所定の湾曲部を形成する深さまで垂下するものである、前記作製する工程とを含んでいる。いくつかの実施形態では、前記屈曲させる工程は固定ステンシルを用いて行うことができる。ある実施形態では、前記屈曲させる工程は、更に、導管の機械的変形、導管の加熱、導管の真空変形、またはそれらの組み合わせを含んでもよい。
【０００７】
更に他の実施形態は、ハンドルと、該ハンドルの端部に取り付けられたステンシルヘッドとを含む固定用ステンシルに関し、該ステンシルヘッドは、底部、第一の外縁部、第二の外縁部、および先端部を有する三角形の平らな表面と、当該三角形の平らな表面の反対側にある三角形の曲面とを有しており、前記三角形の曲面は、ハンドルから延長する長手軸から前記第一の外縁部に向けて、および長手軸から前記第二の外縁部に向けて外側方向にテーパ状になっており、また、前記底部から前記先端部に向けて湾曲しているので、ハンドルから延長する実質的に四面体形状のステンシルヘッドが形成される。いくつかの実施形態では、前記固定用ステンシルは、前記第一の外縁部および前記第二の外縁部に沿って穴またはスロットを更に有していてもよく、他の実施形態では、前記ステンシルヘッドは前記第一の外縁部および前記第二の外縁部に沿って貫通可能または部分的に破壊可能であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、閉鎖位置（図１Ａ）における弁付き導管および開放位置（図１Ｂ）における弁付き導管を示す。
【図２】図２は、閉鎖位置（図２Ａ）における弁付き導管および開放位置（図２Ｂ）における弁付き導管を示す。
【図３】図３Ａは、導管に対する弁の位置を示す概略図である。図３Ｂは閉鎖位置における弁付き導管を示しており、図３Ａの長さを弁コンポーネントに重ね合わせたものである。
【図４】図４は、弁リーフレット構造体の図である。
【図５】図５Ａは、弁構造体が導管の外側になるように反転した弁付き導管を示す。図５Ｂは、弁構造体が導管の内面にある弁付き導管を示す。
【図６】図６は、リーフレットと導管の内面との間に形成されたテーパ形状の窪み部の概略図であり、図６Ａは縦断面図であり、図６Ｂは横断面図である。
【図７】図７Ａ−Ｄは、種々の観点から見たテーパ形状の窪み部の概略図である。
【図８】図８Ａ−Ｂは、固定用ステンシルである。
【図９】図９は、開放位置（図９Ａ）におけるステントおよび閉鎖位置（図９Ｂ）におけるステントを示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明を記載する前に、本発明は、記載されている特定のシステム、方法またはプロトコルに限定されるべきではないことは了解されるべきである。斯かる内容は様々であり得るからである。更に了解されるべきことは、本明細書に使用される用語は特定の実施形態を記載するためだけのものであり、本開示の範囲を限定する意図はないことである。
【００１０】
種々の実施形態が、開放位置（図１Ｂ）では導管壁に接触しないリーフレットを有する弁付き導管に関している。図１Ａおよび１Ｂに示されるように、斯かる実施形態によって包含される例示の弁付き導管は、内面１１および外面１２を有する導管１０を含んでもよい。１若しくはそれ以上のリーフレットからなる弁１００は、導管１０内に配置され、導管１０の内面１１に取り付けられていてもよい。開放位置（図１Ｂ）において、弁の隙間Ｇが、導管１１の内面を弁１００から分離している。
【００１１】
図２は横断面図であり、開放位置（図２Ａ）および閉鎖位置（図２Ｂ）における弁２００を示している。図２は図１に包含される例示的弁の内部下流側図を示しており、図２Ａは開放構成で、図２Ｂは閉鎖構成である。開放構成図２Ａにおいて、流体は弁構造体を通過して流れ、リーフレット２０１のファン部分を導管の内面方向に押し付けられる。閉鎖構成図２Ｂにおいて、リーフレット２０１のファン部分は、流体の逆流に対して閉鎖状態を形成する。図２は内面２１および外面２２を有する導管２０を示している。１若しくはそれ以上のリーフレット２０１からなる弁２００は、導管２０の内面２１に取り付けられている。開放構成（図２Ａ）において、リーフレット２０１と導管２０の内面２１との間に隙間領域２０２が形成されるので、リーフレット２０１は、導管２０の内面２１に接触することなく十分拡張できる。弁が２つのリーフレットを含む図２に図示されるような実施形態の場合、閉鎖構成（図２Ｂ）において、リーフレット２０１の少なくとも一部が導管２０の直径に沿って重なり合うので、導管２０を通過する流体の流れは実質的に遮断される。弁が１つのリーフレットを含む実施形態（図示しない）の場合、該リーフレットは、弁の取り付け部分の反対側にある導管内面において、当該導管内面に接触してもよく、弁が３つ以上のリーフレットを含む実施形態（図示しない）の場合には、リーフレットはチューブの長手軸において重なり合ってもよい。
【００１２】
導管２０の内面２１とリーフレットとの間の隙間領域２０２は、任意の手段により形成してよい。例えば、いくつかの実施形態において、リーフレット２０１の幅Ｗは、固定点と固定点との間の導管の長さＤｆより短くてもよい。この構成を図３に示す。図３Ａは弁構成の簡略図を示しており、この場合、上述の実施形態によって包含される弁のリーフレット３０１は、リーフレット３０１の幅Ｗ（破線）が、リーフレット３０１を導管３０の内面３１に接続する第一の固定点ｆ１とリーフレットを導管３０の内面３１に接続する第二の固定点ｆ２との間の導管部分Ｄｆよりも短くなるように、導管３０内に配置されている。図２Ｂに示す例示的弁を用いたこの弁構成を図３Ｂに更に示す。第一の固定点ｆ１と第二の固定点ｆ２との間の導管部分Ｄｆは、リーフレット３０１の幅Ｗ（破線）よりも長い。
【００１３】
図４は単一平面上に広げられたリーフレット構造体４４を示しており、図２Ｂに示すリーフレットの幅Ｗが示されている（破線）。いくつかの実施形態では、リーフレット構造体は図４に示された追加の特徴を有していてもよい。図４は、第一のリーフレット４４ａと第二のリーフレット４４とを有する２つのリーフレットの弁を形成するように構成されたリーフレット構造体４４を示しているが、単一リーフレット弁のリーフレット構造体または３つあるいは４つのリーフレットを有する弁のリーフレット構造体も、類似の構成で同じ要素を有していてもよい。
【００１４】
斯かるリーフレット構造体の各リーフレット４０１ａ、４０１ｂは、外側湾曲縁部（ｏｕｔｅｒ  ｓｉｎｕｓ  ｅｄｇｅ）４０２ａ、４０２ｂ、内側湾曲縁部（ｉｎｎｅｒ  ｓｉｎｕｓ  ｅｄｇｅ）４０３ａ、４０３ｂ、および開口湾曲縁部４０４ａ、４０４ｂを有していてもよい。リーフレット構造体が２つ以上のリーフレットを有する実施形態においては、図４に示されるように、各リーフレット４０１ａ、４０１ｂの開口湾曲縁部（ｏｐｅｎ  ｓｉｎｕｓ  ｅｄｇｅ）４０４ａ、４０４ｂは同一の広がりを有してもよい。いくつかの実施形態では、リーフレット構造体は、第一のリーフレット４０１ａと第二のリーフレット４０１ｂとを接続する合わせ目４２０を有してもよい。特定の実施形態では、合わせ目４２０は、内側湾曲縁部４０３ａ、４０３ｂの各々を開口湾曲縁部４０４ａ、４０４ｂの接点で接続する垂直交差部であり、これにより、開口湾曲縁部４０４ａ、４０４ｂに対して垂直かつ内側湾曲縁部４０３ａ、４０３ｂに対して角度をなす直線接続部が形成される。
【００１５】
いくつかの実施形態では、リーフレット構造体４４は、外側湾曲縁部４０１および内側湾曲縁部４０２から離れる方向に開口湾曲縁部４０４から延長するファン縁部４１１を有するファン部４１０を更に有していてもよい。ファン部４１０は、弁が閉鎖位置（図３Ｂを参照）にある場合に、弁のリーフレットが互いに接触するか重なり合うことにより、弁を通過する流体の流れを停止できるようになっていてもよい。ファン部４１０は任意の形状を有していてもよく、ある実施形態では、ファン部４１０はリーフレット弁４４ａの一方側に広い部分がありリーフレット弁４４ａの他方側に狭い部分がある曲線形状を有していてもよい。いくつかの実施形態では、第一のリーフレット４０１ａのファン部４１０の狭い部分は、合わせ目４２０で、第二のリーフレット４０１ｂの狭い部分に接続していてもよく、特定の実施形態では、第一のリーフレット４０１ａのファン部４１０の狭い部分は、開口湾曲縁部４０４ａ、４０４ｂの接続点において、合わせ目４２０で、第二のリーフレット４０１ｂの狭い部分に接続していてもよい。
【００１６】
図５は、図４に示されるような弁リーフレット構造体５４が導管５０に取り付けられた状態を示している。図５Ａにおいて、導管５０は、弁リーフレット構造体５４が導管５０の外側に配置されるように反転してあり、弁リーフレット構造体５４は、当該弁リーフレット構造体が導管５０の内側になるように元の位置に戻される。従って、内面５１は図５Ａでは導管５０の外側にあり、図５Ｂでは内面５１は導管５０の内側にある。外面５２は図５Ａでは導管５０の内側にあり、図５Ｂでは外面５２は導管５０の外側にある。弁リーフレット構造体５４は、外側湾曲縁部５０２ａおよび５０２ａ並びに内側湾曲縁部５０３ｂ（５０３ａは導管５４の反対側にある）において、導管５０の内面５１に取り付けられてもよい。外側湾曲縁部５０２ａ、５０２ｂおよび内側湾曲縁部５０３ａ、５０３ｂは、各々、実質的に流体を透過させない接続、例えば、縫合（図示されている）、融合、接着剤の適用、または溶接によって、導管に取り付けられてもよい。合わせ目５２０も、例えば、縫合（図示されている）、接着剤の適用、または溶接によって、導管５０の内面５１に取り付けられてもよい。開口湾曲縁部５０４ａ、５０５ｂは導管５０には取り付けられておらず、導管５４を通過して流れる流体に対して開口されたままである。該開口部は、導管５０の内面５１と各リーフレット５０１ａ、５０１ｂおよび開口湾曲縁部５０５ａ、５０５ｂとの間に、湾曲部５３０ａ、５３０ｂを形成する。
【００１７】
図６は反転した導管６０上の単一のリーフレット（濃いシェーディング）の三次元像であり、リーフレット６０１によって形成される湾曲部６３０を示している。図６Ａは長手方向の図であり、図６Ｂは横断面図である。図５Ａ同様、リーフレット６０１は、外側湾曲縁部６０２および内側湾曲縁部６０３において、実質的に流体を透過させない接続、例えば、縫合、接着剤の適用、または溶接によって、導管に取り付けられている。リーフレット６０１の下に位置する導管６０内のテーパ形状の窪み部６５は、湾曲部６３０の導管側を提供し、導管６０が本来の形状に戻された（すなわち、導管６０の外面６２が構造体の外側になるように元の位置に戻された）場合に、図３Ａに示される構成を弁が達成するのを可能にする。リーフレット６０１の幅は長さに沿って変化するので、導管を曲げなければならない角度も導管６０の長さに沿って変化する。
【００１８】
この配置は図７に更に示されている。図７Ａにおいて、弁は反転された構成を有しており、当該図は、リーフレット７０１の幅Ｗ（破線）が、リーフレットを導管７０の内面に接続する第一の固定点ｆ１と第二の固定点ｆ２との間の導管Ｄｆ部分よりも短くなるように導管７０内に配置された弁リーフレット７０１を示している。図７Ｂは、テーパ形状の窪み部７５を示す図７Ａの弁構造体の垂直断面図である。Ｂはリーフレット７０１の長さである。窪み部７５の深さＷｄ、すなわちリーフレット７０１と導管７０との間のギャップの深さは、図示されているように、リーフレット７０１の開口端７０４から外側湾曲縁部７０２と内側湾曲縁部７０３が交わる点（図７Ｄを参照）に至るまで、Ｂによって異なっている。図７Ｃおよび図７Ｄは、操作可能な構成における弁、すなわち弁が導管７０の内面にあり導管７０が円筒形状を維持するように、導管が元の位置に戻された状態の弁を示している。リーフレット７０１は、幅Ｗの開口端７０４を有しており、該幅は導管７０における固定点間の周囲長さよりも短いが、該開口端は、導管７０の内面の下側に、湾曲部７３０を形成するリーフレット７０１の深さＷｄ（長さＢにより異なる）で垂れ下がっていてもよい。図７Ｄを参照すると、いくつかの実施形態において、リーフレット７０１は実質的に三角形の形状を有していてもよい。従って、リーフレット幅ＷＬは、リーフレット７０１の長さＢにより異なっていてもよい。
【００１９】
いくつかの実施形態は上述のような弁９００を含むステント９５０に関している。図９はステント９５０を示しており、該ステント９５０はその内面に配置された導管９０を有しているが、いくつかの実施形態では、弁は、弁９００とステント９５０との間に導管を配置することなく、ステント９５０の内面に直接取り付けられてもよい。別の実施形態では、導管はステントの外面に配置されていてもよい。ステントの外面、内面、または両面に位置する導管は、ステントの長さおよび円周の全体または一部だけを覆っていてもよい。斯かる実施形態のステント内に含まれる弁は任意の数のリーフレット９０１を有し得る。例えば、図９のステント９５０は３つのリーフレット９０１を有している。しかし、実施形態には、図２および図３に示されるような２つのリーフレットを有する弁９００、あるいは図１に示されるような１つのリーフレットを有する弁のステント９５０が含まれる。同様に、上に記載され図１〜３に例示されている弁付き導管は、図９に示されているように３つのリーフレットを含み得る。種々の実施形態におけるステント９５０のリーフレット９０１は、各々、弁が開放位置にある場合（図９Ａ）に、弁のギャップ（図示しない）を含んでいてもよく、従って、固定点間における導管部分よりも短い幅を有していてもよい。斯かる実施形態のステント９５０は、業界で周知の任意の素材、例えば、ワイヤメッシュから作製し得る。その場合、該メッシュは任意の構成であってよい。いくつかの実施形態において、ステントは、弁または弁付き導管を挿入し取り付け可能な商業的に入手可能なステントであってよい。
【００２０】
上に記載／考察したリーフレットを有する弁は、開放構成の場合に、リーフレット（いくつかの実施形態では、開口端に取り付けられているファン部）と導管内面との接触を減少させることができる。導管内面との接触の減少により、開放構成において弁が膠着する可能性を減らすことができ、更には、数多くのサイクルを経ることにより生じるリーフレットの摩耗も少なくし得る。従って、種々の実施形態の弁は、医療機器の一部として移植される場合、改善された長期使用を提供し得る。例えば、いくつかの実施形態では、上述の弁は、左心低形成症候群などの単一機能心室障害の治療に頻繁に用いられるような、ノーウッド手術後に右心室を肺動脈に接続するためのシャントとして使用されてもよい。他の実施形態では、上述の弁は、先天性心疾患、例えば、ファロー四徴症、総動脈幹症、右旋性大血管転移、無欠損心室中隔の肺動脈弁閉鎖、または大動脈弁疾患において、右室流出路（ＲＶＯＴ）を矯正または再構成するのに使用してもよい。更に他の実施形態では、上述の弁は、成人患者および小児患者において、ステントに組み込まれ人工弁として配置されてもよい。
【００２１】
種々の実施形態の導管１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０およびステント９０並びに弁構造体１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００，９００は、任意の生体適合性および血液適合性ポリマーで構成されていてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、生体適合性および血液適合性ポリマーはフルオロポリマーであってもよく、ある実施形態では、生体適合性および血液適合性ポリマーは、ポリテトラフルオロエチレン、発砲ポリテトラフルオロエチレン、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリジメチルシロキサン、ポリウレタン、およびそれらの組み合わせであってもよい。いくつかの実施形態では、生体適合性および血液適合性ポリマーは、生物活性被膜でコーティングされたポリマーであってもよく、あるいは他の実施形態では、生体適合性および血液適合性ポリマーは、生物活性物質を含むように表面修飾されていてもよい。生物活性被膜または生物活性物質は、抗凝固被膜、あるいは生体適合性を促進する物質、例えば、クマジン、ヘパリン、ヘパリン誘導体、第Ｘａ因子阻害剤、焼結処理した多孔質チタンマイクロスフェア、炭素被膜、またはそれらの組み合わせであってもよい。
【００２２】
導管１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、９０は一般的に柔軟なものであってよく、種々の実施形態における導管の大きさは、弁の使用目的に従って様々であってよい。例えば、いくつかの実施形態では、導管１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、９０は、約４０ｍｍ〜約１５ｍｍ、２５ｍｍ〜約２ｍｍ、約２０ｍｍ〜約２ｍｍ、約１５ｍｍ〜約２ｍｍ、約１０ｍｍ〜約２ｍｍ、約８ｍｍ〜約３ｍｍ、約５ｍｍ〜約３ｍｍの直径、あるいは斯かる例示的範囲によって包含される任意の範囲の直径または個々の直径を有していてもよい。他の実施形態では、導管１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、９０は、約４０ｍｍ〜約１５ｍｍ、２５ｍｍ〜約５ｍｍ、約２０ｍｍ〜約８ｍｍ、約１５ｍｍ〜約１０ｍｍ、あるいは斯かる例示的範囲によって包含される任意の範囲の直径または個々の直径を有していてもよい。導管１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、９０は、使用目的に従って種々の厚さを有していてもよい。例えば、種々の実施形態において、導管は、約０．０５ｍｍ〜約０．５ｍｍ、０．５ｍｍ〜約２ｍｍ、約０．５ｍｍ〜約１．５ｍｍの厚さ、あるいは斯かる例示的範囲によって包含される任意の範囲の厚さまたは個々の厚さを有していてもよい。
【００２３】
弁構造体１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００は、種々の実施形態において約０．０５ｍｍ〜約０．３ｍｍの厚さを有していてもよく、斯かる厚さは弁構造体次第で異なっていてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、リーフレットはファン部よりも大きい厚さを有していてもよいし、あるいはファン部がリーフレットよりも大きい厚さを有していてもよい。斯かる弁構造体の厚さは、導管を通過する流体の流圧によって弁が開放構成および閉鎖構成を達成できるよう、十分な柔軟性を提供するように選択してもよい。弁構造体１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、９０１の各リーフレット１０１、２０１、３０１、４０１、５０１、６０１、７０１、９０１の寸法は、導管１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０の直径および弁構造体１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、９０１を構成するリーフレット１０１、２０１、３０１、４０１、５０１、６０１、７０１の数によって異なっていてもよい。例えば、図７Ｄを参照すると、種々の実施形態において、リーフレット７０１の長さＢとリーフレットの幅Ｗとの比は、約０．２〜約２、約０．３〜約２、約０．４〜約２、約０．５〜約２、約０．６〜約２、約０．７５〜約２、約１〜約２、約１〜約１、あるいはその間の任意の比率、または斯かる例示の比率によって包含される任意の比率であってよい。いくつかの実施形態では、リーフレットの幅と固定点間における導管の周囲部分との比は、約０．６３〜約１、約０．７〜約１、約０．５〜約１、あるいはその間の任意の比率、または斯かる例示の比率によって包含される任意の比率であってよい。リーフレット７０１の幅Ｗと導管の直径との比は、約０．０２〜約３、約０．０５〜約３、約０．０８〜約３、約０．１〜約３、約０．２〜約３、約０．５〜約３、約１〜約３、約０．９〜約１．７、あるいはその間の任意の比率、または斯かる例示の比率によって包含される任意の比率であってよい。合わせ目４２０（図４）を含む実施形態、すなわち２つ以上のリーフレットを有する弁においては、合わせ目４２０の長さとリーフレット４０１の幅Ｗとの間の比率は、約０．０５〜約２、約０．１〜約２、約０．２〜約２、約０．３〜約２、約０．５〜約２、あるいは斯かる例示の比率によって包含される任意の比率であってよい。リーフレット７０１の内側湾曲縁部７０３とリーフレット７０１の幅Ｗとの比は、約０．２〜約２．５、約０．３〜約２．５、約０．４〜約２．５、約０．５〜約２．５、約０．６〜約２．５、約０．７５〜約２．５、約１〜約２．５、約１〜約１、あるいは斯かる例示の比率によって包含される任意の比率であってよい。
【００２４】
種々のかかる実施形態において、リーフレット７０１の幅Ｗは、約１ｍｍ〜約１０ｍｍ、約２ｍｍ〜約７ｍｍ、約２ｍｍ〜約５ｍｍ、約２０ｍｍ〜約４０ｍｍ、約１０ｍｍ〜約３０ｍｍ、あるいは斯かる例示的幅によって包含される任意の個々の幅または範囲であってよい。リーフレット７０１の長さＢは、約５ｍｍ〜約４０ｍｍ、約５ｍｍ〜約３０ｍｍ、約８ｍｍ〜約２５ｍｍ、約１０ｍｍ〜約２０ｍｍ、あるいは斯かる例示的長さによって包含される任意の個々の長さＢまたは範囲であってよい。内側湾曲縁部７０３および外側湾曲縁部７０４の長さは、各々個別に、約５ｍｍ〜約４５ｍｍ、約５ｍｍ〜約３５ｍｍ、約８ｍｍ〜約３０ｍｍ、約１０ｍｍ〜約２０ｍｍ、あるいは斯かる例示的長さによって包含される任意の個々の長さまたは範囲であってよい。いくつかの実施形態では、複数のリーフレット弁は合わせ目を有さなくてもよく、他の実施形態では、複数のリーフレット弁は、約０．０５ｍｍ、約０．１ｍｍ、約０．２ｍｍ、約０．３ｍｍ、約０．５ｍｍ、約０．８ｍｍ、約１．０ｍｍ、約１．５ｍｍ、約２．０ｍｍ、約４．０ｍｍ、約６．０ｍｍ、約８．０ｍｍ、約１０．０ｍｍ、約１２．０ｍｍの長さの合わせ目、あるいは斯かる例示的長さによって包含される任意の個々の長さの合わせ目を有していてもよい。
【００２５】
図２〜７は１つまたは２つのリーフレットからなるリーフレット構造体を示しているが、他の実施形態の弁構造体は、任意の数のリーフレットで構成されていてもよい。例えば、実施形態は、３つおよび４つのリーフレットを有する弁構造体を含んでいてもよく、その場合、各リーフレットは、内側湾曲縁部／外縁部、ファン縁部、および各隣接するリーフレット間の合わせ目を有している。例えば、リーフレットを３つ有する弁構造体は２つの合わせ目を有してもよく、その場合、１つの合わせ目は第一のリーフレットと第二のリーフレットとの間にあり、第二の合わせ目は第二のリーフレットと第三のリーフレットとの間にある。上述の指標に等しい指標が、複数のリーフレットを有する弁構造体の各リーフレットを記載するのに使用し得る。弁構造体は、３つまたは４つのファン構造体の並置、近接、および／または重複部分によって形成される閉鎖部を取り入れてもよい。３つまたは４つのファン縁部のいくつかの部分を導管内面に沿って相互に配置することにより、上述の隙間領域に類似のギャップが得られる。
【００２６】
上述の弁１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、９００は特定の用途に限定されるものではない。例えば、いくつかの実施形態では、上述の１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、９００で記載されている弁は、心臓手術、冠動脈手術、または血管手術に使用される心臓弁１（１若しくはそれ以上の心臓弁リーフレットから成っていてもよい）として使用可能である。この用語は、限定されないが、単一の心臓弁リーフレットを有する心臓弁単一リーフレット構造体、または２つ以上の心臓弁リーフレットを有する心臓弁複数リーフレット構造体を含んでもよい。各心臓弁リーフレットは、湾曲縁部、ファン縁部、湾曲構造体、ファン構造体、および追加の構造体コンポーネント、例えば、限定されないが、導管（チューブ状、ステント状、あるいはステントなしのチューブなどの複数層状であってもよい）および１若しくはそれ以上の導管湾曲構造体を含んでいてもよい。この用語は、弁単一リーフレット構造体を有する単一リーフレット弁構造体、あるいは複数弁単一リーフレット構造体または弁複数リーフレット構造体からなる複数リーフレット弁構造体を含んでもよい。
【００２７】
種々の実施形態が固定用ステンシル８４０に関している。図８に示されるようないくつかの実施形態では、固定用ステンシル８４０は、ステンシルヘッド８４１およびハンドル８４２を含む。ステンシルヘッド８４１は、底部８４４と、第一の外縁部８４５と、第二の外縁部８４６と、先端部８４７とを有する実質的に三角形の平坦面８４３、および三角形の曲面８４８を有していてもよい。種々の実施形態において、三角形の曲面８４８は、ハンドル８４２から延長する長手軸から第一の外縁部８４５に向けて、並びに長手軸から第二の外縁部８４７に向けて、外側方向にテーパ状になっていてもよい。三角形の曲面８４８は、底部８４４から先端部８４７へ向けて更に湾曲し、底部８４４から先端部８４７方向へ延長した四面体形状を有する複雑な曲面を形成してもよい。いくつかの実施形態では、固定用ステンシルは、第一の外縁部８４５および第二の外縁部８４６に沿って穴またはスロットを更に含むことにより、物理的固定化、例えば、縫合、溶接、接着適用、あるいはステンシルヘッドに接触することなくリーフレット８０１を導管８０に取り付けるための他の手段を可能にしてもよい。他の実施形態では、ステンシルヘッド８４１は、固定化後ステンシルヘッド８４１の除去を可能にするため、第一の外縁部８４５および第二の外縁部８４６に沿って貫通可能または部分的に破壊可能であってもよい。
【００２８】
種々の実施形態のハンドル８４２は、弁が導管に取り付けられている間、固定用ステンシル８４０を操作しそれを所定位置に維持するための任意の手段であってよい。例えば、いくつかの実施形態において、人の手によって握られる大きさおよび形状であってよい。他の実施形態では、ハンドルは、外科手術用の道具、クラップ、バイスグリップ、または他の道具を用いて固定用ステンシルを導管および弁に保持するための大きさおよび形状を有するタブまたはウイングを含んでいてもよい。
【００２９】
ステンシルヘッド８４１の大きさは、固定用ステンシル８４０を使用して製造される弁の大きさおよび形状によって異なっていてもよい。一般的に、ハンドルからステンシルヘッド８４１の先端部８４５に延長する底部８４４の長さＢｓは、実質的にリーフレット８０１の長さＢと同じであってよい。実質的に三角形を有する平坦面の可変幅ＷＳＬは、三角形リーフレットの可変幅に実質的に対応していてもよく、三角形曲面８８４の可変深さＤＳＬは、湾曲部８３０の深さに実質的に対応していてもよい。従って、ステンシルヘッドは、リーフレット８０１と導管８０部分との間に形成されテーパ形状の窪み部８５を構成する湾曲部８３０と実質的に同じ形状および体積を有するように構成されていてもよい。
【００３０】
種々の実施形態において、ステンシルヘッド８４１の幅ＷＳＬは、約１ｍｍ〜約１０ｍｍ、約２ｍｍ〜約７ｍｍ、約２ｍｍ〜約５ｍｍ、約２０ｍｍ〜約４０ｍｍ、約１０ｍｍ〜約３０ｍｍ、あるいは斯かる例示的幅に包含される任意の個々の幅または範囲であってよい。ステンシルヘッド８４１の長さＢＳは、約５ｍｍ〜約４０ｍｍ、約５ｍｍ〜約３０ｍｍ、約８ｍｍ〜約２５ｍｍ、約１０ｍｍ〜約２０ｍｍ、あるいは斯かる例示的長さに包含される任意の個々の長さまたは範囲であってよい。第一の外縁部８４５および第二の外縁部８４６の長さは、各々個別に、約５ｍｍ〜約４５ｍｍ、約５ｍｍ〜約３５ｍｍ、約８ｍｍ〜約３０ｍｍ、約１０ｍｍ〜約２０ｍｍ、あるいは斯かる例示的長さに包含される任意の個々の長さまたは範囲であってよい。底部８４４におけるステンシルヘッド８４１の深さＤＳＬは、約１ｍｍ〜約１０ｍｍ、約１ｍｍ〜約７ｍｍ、約１ｍｍ〜約５ｍｍ、あるいは斯かる例示的深さに包含される任意の個々の深さまたは範囲であってよい。
【００３１】
いくつかの実施形態において、固定用ステンシル８４０は、固定中にステンシルヘッド８４１を安定させるための安定化コンポーネントを更に含んでいてもよい。例えば、安定化コンポーネントは、テーパ形状の窪み部８５を保持するように位置付けられたクランプ、または導管の残りの部分を実質的に充填するための装置を含んでいてもよい。ある実施形態では、ステンシルヘッド８４１は、熱を導管に伝達可能であり、その結果、リーフレット８０１を導管に溶融することにより固定化を促進してもよいし、あるいは導管８０の変形を促進可能であり、その結果、固定化用ステンシル８４０を除去する際に、湾曲部に湾曲形状の隆起部を形成してもよい。
【００３２】
更なる実施形態は、上述の弁付き導管を作製する方法に関している。斯かる実施形態は、導管を反転する工程と、導管の一部を屈曲させてテーパ形状の窪み部を形成する工程と、テーパ形状の窪み部を取り囲んでいる導管の表面にリーフレットを取り付ける工程と、導管を元に戻してリーフレットを導管内面に配置する工程とを含んでもよい。取り付け工程は、縫合、溶接、溶融、接着剤の適用、およびそれらの組み合わせによって行うことができる。いくつかの実施形態では、導管を変形させて湾曲形状の隆起部を形成する工程を更に含んでもよい。いくつかの実施形態では、導管を屈曲させた状態に維持しテーパ形状の窪み部を形成するように構成された固定用ステンシルを用いて屈曲部を形成することができる。固定用ステンシルは、実質的にテーパ形状の窪み部と同じ形状を有していてもよい。種々の実施形態において、固定用ステンシルは、上述の部品の１若しくはそれ以上を有していてもよい。
【００３３】
いくつかの実施形態では、上記方法は、弁構造体を生体適合性物質から切り出す工程を含んでいてもよい。ある実施形態では、弁構造体を切り出す工程の前に、生体適合性物質に印を付ける工程を行ってもよく、いくつかの実施形態では、印付けは、弁構造体と実質的に同じ形状を有する弁構造体ステンシルを生体適合性物質にトレースすることにより行ってもよい。他の実施形態では、印付けは、弁構造体と実質的に同じ形状を有するスタンプを用いて行い得る。更に他の実施形態では、切り出し工程は、打ち抜き加工機を用いて行うことができる。
【００３４】
いくつかの実施形態では、上記方法は、リーフレットの適切な配置およびアラインメントを提供するため、リーフレットの導管への取り付け位置を導管内面に印付けする工程を更に含んでもよい。印付けは種々の手段で行い得る。例えば、いくつかの実施形態では、印付けは湾曲形状のステンシルを用いて行うことができ、導管内面上の印は湾曲形状のステンシルと実質的に同じであってよい。斯かる実施形態では、湾曲形状のステンシルは、屈曲されていない導管内面におけるテーパ形状の窪み部の位置を示す形状および寸法を有していてもよい、従って、湾曲形状のステンシルは弁構造体よりも幅が広くてもよい。しかし、印は、導管を曲げた後にリーフレットと本質的に同じ形状を有するものであってもよい。
【図１】
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【図２】
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【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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【国際調査報告】
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