(57)【要約】いくつかの側面では、グラフトデバイスは、生体分解性内側層と、外側層と、第１の端部部分と、第２の端部部分と、それらの間の管腔とを含み得る。生体分解性内側層は、典型的には、内側表面と外側表面とを含む。外側層は、典型的には、内側層の外側表面を取り囲む繊維マトリクスを含む。グラフトデバイスは、補強された端部部分を含み得る。グラフトデバイスの少なくとも１０％または少なくとも５０％は、埋込から９０日後も残留し得る。ある場合には、グラフトデバイスの少なくとも１０％または少なくとも５０％は、埋込から１８０日後も残留し得る。グラフトデバイスは、よじれ抵抗性要素を含み得る。グラフトデバイスは、２０％／１００ｍｍＨｇまたは５％／１００ｍｍＨｇのうちの少なくとも１つ未満であるか、またはそれに等しい動的伸展性を伴う、少なくとも１つの層を含み得る。
2017501810.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
グラフトデバイスであって、
第１の端部部分、第２の端部部分、およびそれらの間の管腔と、
内側表面および外側表面を含む、生体分解性内側層と、
繊維マトリクスを含み、前記内側層の外側表面を取り囲む、外側層と、
を備え：
前記グラフトデバイスはさらに：補強された第１の端部部分または補強された第２の端部部分のうちの少なくとも１つを備えるか、
前記グラフトデバイスの少なくとも１０％は、埋込から９０日後も残留するか、
前記グラフトデバイスの少なくとも５０％は、埋込から９０日後も残留するか、
前記グラフトデバイスの少なくとも１０％は、埋込から１８０日後も残留するか、
前記グラフトデバイスの少なくとも５０％は、埋込から１８０日後も残留するか、
前記グラフトデバイスはさらに、よじれ抵抗性要素を備えるか、または
前記グラフトデバイスは、２０％／１００ｍｍＨｇまたは５％／１００ｍｍＨｇのうちの少なくとも１つ未満であるか、またはそれらに等しい動的伸展性を伴う、少なくとも１つの層を備えるか、
のうちの少なくとも１つであることを含む、デバイス。
【請求項２】
前記グラフトデバイスは、冠動脈グラフトを含む、前記請求項に記載のグラフトデバイス。
【請求項３】
前記グラフトデバイスは、末梢動脈グラフトを含む、前記請求項のいずれかに記載のグラフトデバイス。
【請求項４】
前記グラフトデバイスは、新生動脈または新生静脈のうちの少なくとも１つを生産するように構築および配列される、前記請求項のいずれかに記載のグラフトデバイス。
【請求項５】
前記グラフトデバイスは、３つまたはそれを上回る層を備える、前記請求項のいずれかに記載のグラフトデバイス。
【請求項６】
前記３つまたはそれを上回る層は、外側層より早く生分解するように構築および配列される、内側層を備える、請求項５に記載のグラフトデバイス。
【請求項７】
前記３つまたはそれを上回る層は、中央層と、２つの取り囲む層とを備え、前記中央層は、前記２つの取り囲む層より早く生分解するように構築および配列される、請求項５に記載のグラフトデバイス。
【請求項８】
前記グラフトデバイスは、２０％／１００ｍｍＨｇ未満であるか、またはそれに等しい伸展性を含む、前記請求項のいずれかに記載のグラフトデバイス。
【請求項９】
前記管腔が、２．０ｍｍ〜５．０ｍｍの直径を含む、請求項８に記載のグラフトデバイス。
【請求項１０】
前記内側層は、生体分解性ポリエステルを含む、前記請求項のいずれかに記載のグラフトデバイス。
【請求項１１】
前記生体分解性ポリエステルは、ポリ（グリセロールセバシン酸）（ＰＧＳ）を含む、請求項１０に記載のグラフトデバイス。
【請求項１２】
前記内側層は、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、ポリアクリレート、ポリフェノール、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を含む群から選択される、ポリマーを含む、前記請求項のいずれかに記載のグラフトデバイス。
【請求項１３】
前記内側層は、第１の材料および第２の材料を含む、前記請求項のいずれかに記載のグラフトデバイス。
【請求項１４】
前記第１の材料は、第１の硬さを含み、前記第２の材料は、第２の異なる硬さを含む、請求項１３に記載のグラフトデバイス。
【請求項１５】
前記第１の材料の硬さは、前記第２の材料の硬さ未満であって、前記第１の材料は、ポリジメチルシロキサンおよびポリヘキサメチレンオキシドを含む区画を備え、前記第２の材料は、芳香族メチレンジフェニルイソシアネートを含む区画を備える、請求項１４に記載のグラフトデバイス。
【請求項１６】
前記第１の材料および前記第２の材料は、異なる速度で生分解するように構築および配列される、請求項１３に記載のグラフトデバイス。
【請求項１７】
前記第１の材料および前記第２の材料は、異なる分子量を含む、請求項１３に記載のグラフトデバイス。
【請求項１８】
前記第１の材料および前記第２の材料は、異なる程度の架橋を含む、請求項１３に記載のグラフトデバイス。
【請求項１９】
前記内側層は、ポリ乳酸、ポリグリコリド、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、ポリアルケレンエステル、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、ポリアクリレート、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、およびそれらの組み合わせを含む群から選択される、ポリマーを含む、前記請求項のいずれかに記載のグラフトデバイス。
【請求項２０】
前記内側層は、ポリグリセロールセバシン酸、ヒアルロン酸、絹フィブロイン、コラーゲン、エラスチン、ポリ（ｐ−ジオキサノン）、ポリ（３−ヒドロキシブチレート）、ポリ（３−ヒドロキシバレレート）、ポリ（バレロラクトン）、ポリ（タルトロン酸）、ポリ（β−マロン酸）、ポリ（ポリプロピレンフマレート）、ポリ酸無水物、チロシン誘導ポリカーボネート、ポリオルトエステル、生体分解性ポリウレタン、ポリホスファゼン、およびそれらの組み合わせを含む群から選択される、材料を含む、前記請求項のいずれかに記載のグラフトデバイス。
【請求項２１】
前記内側層はさらに、経時的に放出されるように構築および配列される、薬剤を含む、前記請求項のいずれかに記載のグラフトデバイス。
【請求項２２】
前記内側層はさらに、生体非分解性材料を含む、前記請求項のいずれかに記載のグラフトデバイス。
【請求項２３】
前記内側層は、主に、表面浸食を介して生分解するように構築および配列される、前記請求項のいずれかに記載のグラフトデバイス。
【請求項２４】
前記内側層は、少なくとも最小多孔率を伴う部分を備える、前記請求項のいずれかに記載のグラフトデバイス。
【請求項２５】
前記最小多孔率の部分は、前記内側層の最外部分を含む、請求項２４に記載のグラフトデバイス。
【請求項２６】
前記最小多孔率の部分は、前記内側層の全周の副層を含む、請求項２４に記載のグラフトデバイス。
【請求項２７】
前記内側層は、６００μｍ未満であるか、またはそれに等しい厚さを含み、前記最小多孔率の部分は、５１０μｍ未満であるか、またはそれに等しい厚さを含む、請求項２６に記載のグラフトデバイス。
【請求項２８】
前記最小多孔率の部分は、伸展性チャンバを含む、請求項２６に記載のグラフトデバイス。
【請求項２９】
前記内側層は、その長さに沿って比較的均一な外径を備える、前記請求項のいずれかに記載のグラフトデバイス。
【請求項３０】
前記内側層は、その長さに沿って可変外径を備える、前記請求項のいずれかに記載のグラフトデバイス。
【請求項３１】
前記内側層は、比較的真っ直ぐな幾何学形状を備える、前記請求項のいずれかに記載のグラフトデバイス。
【請求項３２】
前記内側層は、湾曲した幾何学形状を備える、前記請求項のいずれかに記載のグラフトデバイス。
【請求項３３】
前記内側層はさらに、マイクロスフェア、ポリマー層状ケイ酸塩等のナノ粒子、金属、金属合金、セラミック、ガラス、自己アセンブルされた単分子膜、および固有の抗血栓症特性を伴うリン脂質層等の生体模倣材料のうちの１つまたはそれを上回るものを備える、前記請求項のいずれかに記載のグラフトデバイス。
【請求項３４】
前記内側層は、均質構造；不均質構造；結晶構造；半結晶構造；非晶質構造；繊維構造；開セル構造；閉セル構造；織布構造；球状凝集；塩浸出等の球状粒子浸出；熱誘導位相分離；および／または熱誘導粒子浸出によって生産されるもの等の相互接続細孔構造；およびそれらの組み合わせを含む群から選択される、構造を含む、前記請求項のいずれかに記載のグラフトデバイス。
【請求項３５】
前記内側層は、少なくとも浸透性部分を備える、前記請求項のいずれかに記載のグラフトデバイス。
【請求項３６】
前記浸透性部分は、酸素、細胞栄養素、細胞、水、血液、およびそれらの組み合わせを含む群から選択される材料に浸透性である、請求項３５に記載のグラフトデバイス。
【請求項３７】
伸展性チャンバをさらに備える、前記請求項のいずれかに記載のグラフトデバイス。
【請求項３８】
前記伸展性チャンバは、前記内側層内、前記内側層上、または前記内側層中のうちの少なくとも１つに位置付けられる、請求項３７に記載のグラフトデバイス。
【請求項３９】
前記伸展性チャンバは、前記内側層の相対的に全周の副層を含む、請求項３８に記載のグラフトデバイス。
【請求項４０】
前記伸展性チャンバは、最小多孔性の材料を含む、請求項３７に記載のグラフトデバイス。
【請求項４１】
前記伸展性チャンバは、発泡体構造を含む、請求項３７に記載のグラフトデバイス。
【請求項４２】
前記外側層は、前記伸展性チャンバを取り囲む、請求項３７に記載のグラフトデバイス。
【請求項４３】
前記内側層は、複数の副層を含む、前記請求項のいずれかに記載のグラフトデバイス。
【請求項４４】
前記内側層は、制御サイズの不溶解粒子を含有する溶液の浴の中への円筒形ロッドの制御浸漬後、前記粒子の溶解が続き、相互接続細孔が残る（例えば、凍結乾燥ステップを介して）、粒子浸出（例えば、塩、ろう、および／または糖粒子浸出）；制御サイズの不溶解粒子を含有する溶液の管状鋳型の中への鋳造後、前記粒子の溶解が続き、相互接続細孔が残る（例えば、凍結乾燥ステップを介して）、粒子浸出（例えば、塩、ろう、および／または糖粒子浸出）；管状鋳型の中への鋳造後、凍結乾燥が続く、溶液の熱誘導分離；管状鋳型の中に鋳造されるか、または浴中に浸漬されるか、合成および／または生物学的ベースのヒドロゲルの凍結乾燥；円筒形テンプレート上に巻かれた脱細胞組織の平坦シートの凍結乾燥、脱細胞管状組織の凍結乾燥；円筒形テンプレートの周囲への材料の合成メッシュの平坦シートの巻回；管状構造体の熱可塑性押出成形後、レーザエキシマによるミクロおよび／またはマクロ多孔率の生成が続く、管状メッシュ構造または多孔性管状構造の形成；熱可塑性ポリマー粒子の焼結；ワイヤネットワーク成形；ポリマーと高内相エマルションの合成；およびそれらの組み合わせを含む群から選択される、プロセスを使用して生産される層を含む、前記請求項のいずれかに記載のグラフトデバイス。
【請求項４５】
前記内側層は、電界紡糸デバイス、溶融紡糸デバイス、溶融電界紡糸デバイス、３Ｄプリンタ、ミクロ３Ｄプリンタ熱溶解積層デバイス、選択的レーザ焼結デバイス、レーザエキシマ微小ドリルデバイス、噴霧器、織り機、組紐機、編み機、浸漬機械、鋳造機械、およびそれらの組み合わせを含む群から選択される、デバイスを使用して生産される層を備える、前記請求項のいずれかに記載のグラフトデバイス。
【請求項４６】
抗血栓剤をさらに備える、前記請求項のいずれかに記載のグラフトデバイス。
【請求項４７】
前記抗血栓剤は、前記内側層の内側表面の周りに位置付けられる、請求項４６に記載のグラフトデバイス。
【請求項４８】
前記抗血栓剤は、ヘパリンを含む、請求項４６に記載のグラフトデバイス。
【請求項４９】
前記デバイスはデバイス厚さを含み、前記管腔は管腔直径を含み、前記デバイス厚さは、前記管腔直径に関連する、前記請求項のいずれかに記載のグラフトデバイス。
【請求項５０】
前記デバイス厚さは、前記管腔直径に比例する、請求項４９に記載のグラフトデバイス。
【請求項５１】
前記デバイスはデバイス厚さを含み、前記内側層は内側層厚さを含み、前記内側層厚さは、前記デバイス厚さの１／３を上回る、前記請求項のいずれかに記載のグラフトデバイス。
【請求項５２】
前記デバイスはデバイス厚さを含み、前記内側層は内側層厚さを含み、前記内側層厚さは、前記デバイス厚さの１／２未満である、前記請求項のいずれかに記載のグラフトデバイス。
【請求項５３】
前記デバイスはデバイス厚さを含み、前記デバイス厚さは、３００μｍを上回るか、またはそれに等しい、もしくは８００μｍ未満であるか、またはそれに等しい厚さのうちの少なくとも１つを含む、前記請求項のいずれかに記載のグラフトデバイス。
【請求項５４】
前記内側層は内側層厚さを含み、前記内側層厚さは、１００μｍを上回るか、またはそれに等しい、もしくは３００μｍ未満であるか、またはそれに等しい厚さのうちの少なくとも１つを含む、前記請求項のいずれかに記載のグラフトデバイス。
【請求項５５】
前記外側層は外側層厚さを含み、前記外側層厚さは、２００μｍを上回るか、またはそれに等しい、もしくは５００μｍ未満であるか、またはそれに等しい厚さのうちの少なくとも１つを含む、前記請求項のいずれかに記載のグラフトデバイス。
【請求項５６】
前記管腔は、２．０ｍｍ〜１０．０ｍｍの直径を含む、前記請求項のいずれかに記載のグラフトデバイス。
【請求項５７】
前記管腔は、２．０ｍｍ〜５．０ｍｍの直径を含む、請求項５６に記載のグラフトデバイス。
【請求項５８】
前記繊維マトリクスは、生体分解性である、前記請求項のいずれかに記載のグラフトデバイス。
【請求項５９】
前記繊維マトリクスは、前記内側層より遅い速度で生分解するように構築および配列される、請求項５８に記載のグラフトデバイス。
【請求項６０】
前記繊維マトリクスは、生体非分解性材料を含む、前記請求項のいずれかに記載のグラフトデバイス。
【請求項６１】
前記繊維マトリクスは、生体分解性および生体非分解性材料の両方を含む、前記請求項のいずれかに記載のグラフトデバイス。
【請求項６２】
前記繊維マトリクスは、ポリ（カプロラクトン）（ＰＣＬ）を含む、前記請求項のいずれかに記載のグラフトデバイス。
【請求項６３】
前記外側層は、複数の副層を含む、前記請求項のいずれかに記載のグラフトデバイス。
【請求項６４】
前記外側層は、前記内側層の伸展性を制限するように構築および配列される、前記請求項のいずれかに記載のグラフトデバイス。
【請求項６５】
前記繊維マトリクスは、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリイミド、ポリアクリレート、ポリフェノール、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を含む群から選択される、ポリマーを含む、前記請求項のいずれかに記載のグラフトデバイス。
【請求項６６】
前記繊維マトリクスは、第１の材料と、第２の材料とを含む、前記請求項のいずれかに記載のグラフトデバイス。
【請求項６７】
前記第１の材料は、第１の硬さを含み、前記第２の材料は、第２の異なる硬さを含む、請求項６６に記載のグラフトデバイス。
【請求項６８】
前記第１の材料の硬さは、前記第２の材料の硬さ未満であって、前記第１の材料は、ポリジメチルシロキサンおよびポリヘキサメチレンオキシドを含む区画を備え、前記第２の材料は、芳香族メチレンジフェニルイソシアネートを含む区画を備える、請求項６７に記載のグラフトデバイス。
【請求項６９】
前記内側層は、ポリ乳酸、ポリグリコリド、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、ポリアルケレンエステル、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、ポリアクリレート、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、およびそれらの組み合わせを含む群から選択される、ポリマーを含む、前記請求項のいずれかに記載のグラフトデバイス。
【請求項７０】
前記内側層は、ポリグリセロールセバシン酸、ヒアルロン酸、絹フィブロイン、コラーゲン、エラスチン、ポリ（ｐ−ジオキサノン）、ポリ（３−ヒドロキシブチレート）、ポリ（３−ヒドロキシバレレート）、ポリ（バレロラクトン）、ポリ（タルトロン酸）、ポリ（β−マロン酸）、ポリ（ポリプロピレンフマレート）、ポリ酸無水物、チロシン誘導ポリカーボネート、ポリオルトエステル、生体分解性ポリウレタン、ポリホスファゼン、およびそれらの組み合わせを含む群から選択される、材料を含む、前記請求項のいずれかに記載のグラフトデバイス。
【請求項７１】
前記内側層はさらに、経時的に放出されるように構築および配列される、薬剤を含む、前記請求項のいずれかに記載のグラフトデバイス。
【請求項７２】
細孔をさらに備える、前記請求項のいずれかに記載のグラフトデバイス。
【請求項７３】
前記細孔は、前記内側層内に位置付けられる、請求項７２に記載のグラフトデバイス。
【請求項７４】
前記内側層は、第１の副層と、第２の副層とを含む、請求項７３に記載のグラフトデバイス。
【請求項７５】
前記細孔は、前記第１の副層内の第１の細孔セットと、前記第２の副層内の第２の細孔セットとを含み、前記第１の細孔セットは、前記第２の細孔セットと異なる平均直径を備える、請求項７４に記載のグラフトデバイス。
【請求項７６】
前記第２の副層は、最小多孔率を備える、請求項７４に記載のグラフトデバイス。
【請求項７７】
前記第２の層は、伸展性チャンバを含む、請求項７６に記載のグラフトデバイス。
【請求項７８】
前記第２の層は、前記第１の層を円周方向に取り囲む、請求項７６に記載のグラフトデバイス。
【請求項７９】
前記細孔は、前記外側層内に位置付けられる、請求項７２に記載のグラフトデバイス。
【請求項８０】
前記細孔は、直径１０μｍ〜１００μｍを備える、請求項７２に記載のグラフトデバイス。
【請求項８１】
前記細孔は、直径２０μｍ〜３０μｍを備える、請求項８０に記載のグラフトデバイス。
【請求項８２】
前記細孔は、前記内側層の部分的円周部分内に位置付けられる、請求項７２に記載のグラフトデバイス。
【請求項８３】
前記細孔は、前記内側層の全周部分内に位置付けられる、請求項７２に記載のグラフトデバイス。
【請求項８４】
前記細孔は、前記内側層の最も内側の副層内に位置付けられる、請求項７２に記載のグラフトデバイス。
【請求項８５】
前記細孔は、第１の細孔セットと、第２の細孔セットとを含む、請求項７２に記載のグラフトデバイス。
【請求項８６】
前記第１の細孔セットは、前記第２の細孔セットと異なる平均直径を備える、請求項８５に記載のグラフトデバイス。
【請求項８７】
前記内側層は、前記第１の細孔セットを備える第１の副層と、前記第２の細孔セットを備える第２の副層とを含む、請求項８６に記載のグラフトデバイス。
【請求項８８】
前記細孔は、相互接続細孔を含む、請求項７２に記載のグラフトデバイス。
【請求項８９】
前記細孔の少なくとも５０％は、相互接続細孔を含む、請求項８８に記載のグラフトデバイス。
【請求項９０】
前記相互接続は、前記グラフトデバイスの半径方向に沿って変動する、請求項８８に記載のグラフトデバイス。
【請求項９１】
前記相互接続は、継続的または離散的のうちの少なくとも１つにおいて変動する、請求項９０に記載のグラフトデバイス。
【請求項９２】
前記細孔は、前記内側層内側表面に近接する第１の細孔セットと、前記内側層外側表面に近接する第２の細孔セットとを含み、前記第１の細孔セットは、前記第２の細孔セットより高い相互接続を備える、請求項８８に記載のグラフトデバイス。
【請求項９３】
前記端部部分のうちの少なくとも１つは、吻合接続を支持するように構築および配列される、補強された端部部分を備える、前記請求項のいずれかに記載のグラフトデバイス。
【請求項９４】
前記第１の端部部分は、第１の補強された端部部分を含み、前記第２の端部部分は、第２の補強された端部部分を含む、請求項９３に記載のグラフトデバイス。
【請求項９５】
前記補強された端部部分は、小繊維束を備える、請求項９３に記載のグラフトデバイス。
【請求項９６】
前記補強された端部部分は、断裂防止コーティングを備える、請求項９３に記載のグラフトデバイス。
【請求項９７】
前記補強端部部分は、補強要素を含む、請求項９３に記載のグラフトデバイス。
【請求項９８】
前記補強要素は、全周補強要素を含む、請求項９７に記載のグラフトデバイス。
【請求項９９】
前記補強要素は、補強バンドを含む、請求項９７に記載のグラフトデバイス。
【請求項１００】
前記補強バンドは、布製バンドを含む、請求項９９に記載のグラフトデバイス。
【請求項１０１】
前記補強要素は、吻合クリップを含む、請求項９７に記載のグラフトデバイス。
【請求項１０２】
前記補強端部部分は、前記内側層または前記外側層のうちの少なくとも１つの厚化部分を含む、請求項９３に記載のグラフトデバイス。
【請求項１０３】
よじれ抵抗性要素をさらに備える、前記請求項のいずれかに記載のグラフトデバイス。
【請求項１０４】
前記よじれ抵抗性要素は、複数のよじれ抵抗性要素を含む、請求項１０３に記載のグラフトデバイス。
【請求項１０５】
前記よじれ抵抗性要素は、前記内側層と前記外側層との間に位置付けられる、請求項１０３に記載のグラフトデバイス。
【請求項１０６】
前記外側層は、第１の副層と、第２の副層とを含み、前記よじれ抵抗性要素は、前記第１の副層と前記第２の副層との間に位置付けられる、請求項１０３に記載のグラフトデバイス。
【請求項１０７】
前記よじれ抵抗性要素は、スパインを含む、請求項１０３に記載のグラフトデバイス。
【請求項１０８】
前記スパインは、複数の互いに組み合わせられた突起を含む、請求項１０７に記載のグラフトデバイス。
【請求項１０９】
前記よじれ抵抗性要素は、複数のリングを含む、請求項１０３に記載のグラフトデバイス。
【請求項１１０】
前記よじれ抵抗性要素は、生体分解性材料を含む、請求項１０３に記載のグラフトデバイス。
【請求項１１１】
前記よじれ抵抗性要素の生体分解性材料は、前記内側層よりゆっくり生分解するように構築および配列される、請求項１１０に記載のグラフトデバイス。
【請求項１１２】
前記内側層は、第１の材料を含み、前記よじれ抵抗性要素は、前記第１の材料に類似の第２の材料を含む、請求項１０３に記載のグラフトデバイス。
【請求項１１３】
前記外側層は、第１の材料を含み、前記よじれ抵抗性要素は、前記第１の材料に類似の第２の材料を含む、請求項１０３に記載のグラフトデバイス。
【請求項１１４】
前記よじれ抵抗性要素は、金属を含む、請求項１０３に記載のグラフトデバイス。
【請求項１１５】
前記よじれ抵抗性要素は、生体分解性金属を含む、請求項１１４に記載のグラフトデバイス。
【請求項１１６】
前記よじれ抵抗性要素は、前記よじれ抵抗性要素に近接する前記デバイスの機械的特性における有意な変化を回避するように構築および配列される、請求項１０３に記載のグラフトデバイス。
【請求項１１７】
前記よじれ抵抗性要素は、材料の自由端で終わるストランドを含む、請求項１０３に記載のグラフトデバイス。
【請求項１１８】
前記よじれ抵抗性要素は、粒子を含む、請求項１０３に記載のグラフトデバイス。
【請求項１１９】
前記粒子は、縫合糸がそれを通して通過することを可能にするように構築および配列される、請求項１１８に記載のグラフトデバイス。
【請求項１２０】
前記よじれ抵抗性要素は、座屈、よじれ、内側層変形、管腔変形、血行停止、渦巻、再循環、または乱流等の速度ベクトルの有意な二次成分を特徴とする流動、管腔圧潰、および／または血栓形成等の望ましくない条件を最小限にすること；前記グラフトデバイスを通した血流、前記グラフトデバイスの近位の血流、および／または前記グラフトデバイスの遠位の血流等、速度の最小限の二次成分を伴う層流の保存等の層流を保存すること；前記埋込手技の間および／またはその後に生じる屈曲等、前記グラフトデバイスの屈曲を防止するか、そして／または適切な屈曲を可能にすること；残骸の蓄積を防止すること；前記管状壁にかかる応力集中を防止すること；前記内側層内の画定された幾何学形状を維持すること；前記内側層の長さの周りの軸方向回転を防止すること；およびそれらの組み合わせを含む群から選択される、１つまたはそれを上回る機能を提供するように構築および配列される請求項１０３に記載のグラフトデバイス。
【請求項１２１】
前記外側層は、第１の弾性係数を含み、前記よじれ抵抗性要素は、前記第１の弾性係数に類似する第２の弾性係数を含む、請求項１０３に記載のグラフトデバイス。
【請求項１２２】
前記よじれ抵抗性要素は、弾性によってバイアスされる要素を含む、請求項１０３に記載のグラフトデバイス。
【請求項１２３】
コーティングをさらに備える、前記請求項のいずれかに記載のグラフトデバイス。
【請求項１２４】
前記コーティングは、抗血栓性コーティングを含む、請求項１２３に記載のグラフトデバイス。
【請求項１２５】
前記抗血栓性コーティングは、ヘパリンを含む、請求項１２４に記載のグラフトデバイス。
【請求項１２６】
前記抗血栓性コーティングは、前記内側層の内側表面上に位置付けられるコーティングを含む、請求項１２４に記載のグラフトデバイス。
【請求項１２７】
前記コーティングは、接着剤を含む、請求項１２３に記載のグラフトデバイス。
【請求項１２８】
前記接着剤コーティングは、前記内側層の外側表面上に位置付けられるコーティングを含む、請求項１２７に記載のグラフトデバイス。
【請求項１２９】
前記コーティングは、採取した組織を含む、請求項１２３に記載のグラフトデバイス。
【請求項１３０】
前記コーティングは、内皮細胞を含む、請求項１２９に記載のグラフトデバイス。
【請求項１３１】
前記採取した組織コーティングは、前記内側層の内側表面上に位置付けられる、請求項１２９に記載のグラフトデバイス。
【請求項１３２】
前記コーティングは、抗血栓性、抗細胞増殖、抗石灰化、血管緊張低下、およびそれらの組み合わせを含む群から選択される、機能を提供するように構築および配列される、請求項１２３に記載のグラフトデバイス。
【請求項１３３】
少なくとも第３の端部部分をさらに備える、前記請求項のいずれかに記載のグラフトデバイス。
【請求項１３４】
前記第１の端部部分は、第１の直径を含み、前記第２の端部部分は、第２の直径を含み、前記第３の端部部分は、第３の直径を含み、前記第１の直径は、前記第２の直径または前記第３の直径のうちの少なくとも１つより大きい、請求項１３３に記載のグラフトデバイス。
【請求項１３５】
前記請求項のいずれかに記載のグラフトデバイスを生産する方法。
【請求項１３６】
前記内側層は、粒子浸出プロセスを使用して生成される、前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項１３７】
前記外側層は、繊維マトリクス送達デバイスを使用して生成される、前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項１３８】
前記繊維マトリクス送達デバイスは、電界紡糸デバイスを含む、請求項１３７に記載の方法。
【請求項１３９】
前記デバイスの少なくとも１つの端部部分を補強するステップを含む、前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項１４０】
前記請求項のいずれかに記載のグラフトデバイスを生産するためのグラフトデバイス製作システム。
【請求項１４１】
前記システムは、繊維マトリクス送達アセンブリを備える、前記請求項のいずれかに記載のグラフトデバイス製作システム。
【請求項１４２】
前記繊維マトリクス送達アセンブリは、電界紡糸デバイスを備える、請求項１４１に記載のグラフトデバイス製作システム。
【請求項１４３】
前記システムは、ポリマー溶液を備える、前記請求項のいずれかに記載のグラフトデバイス製作システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願）
本出願は、２０１３年１２月２７日に出願された米国仮出願番号第６１／９２１，１９６号の利益を主張しており、この仮出願の内容はそれらの全体が参考として本明細書中に援用される。本出願は、２００８年１月３０日に出願された米国特許出願番号第１２／０２２，４３０号；２０１２年６月１４日に出願された米国特許出願番号第１３／５１５，９９６号；２０１３年１月１８日に出願された米国特許出願番号第１３／８１１，２０６号；２０１３年７月１１日に出願された米国特許出願番号第１３／９７９，２４３号；２０１３年８月７日に出願された米国特許出願番号第１３／９８４，２４９号；２０１４年４月２４日に出願された米国特許出願番号第１４／３５４，０２５号；２０１４年８月１２日に出願された米国特許出願番号第１４／３７８，２６３号；２０１４年９月１８日に出願された国際特許出願番号第ＰＣＴ／ＵＳ２０１４／０５６３７１号；および２０１４年１１月１４日に出願された国際特許出願番号第ＰＣＴ／ＵＳ２０１４／０６５８３９号に関連しており、これら出願の各々の内容は、それらの全体が参考として本明細書中に援用される。
【０００２】
（技術分野）
本願は、概して、グラフトデバイスに関し、より具体的には、哺乳類患者のための心血管バイパスを提供するためのグラフトデバイスに関する。
【背景技術】
【０００３】
心筋梗塞や虚血に至る冠動脈疾患は、世界的に罹病率および死亡率の主要原因である。現在の治療の選択肢としては、経皮経管的血管形成術、ステント挿入、および冠動脈バイパス移植術（ＣＡＢＧ）が挙げられる。ＣＡＢＧは、動脈または静脈導管のいずれかを使用して行うことができ、冠動脈狭窄をなくそうとする取り組みに有効であって、最も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、最も頻繁には自家伏在静脈であり、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、数ヶ月から数年の時間枠で起こり得る内膜過形成（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。
【０００４】
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（ＡＶＧ）の不全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。
【０００５】
ＩＨは、ＣＡＢＧ手術後の最初の５年以内における全てのＡＶＧ不全のうちの２０％〜４０％を占める。いくつかの研究により、ＩＨは全ての成人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（ＳＭＣ）なら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。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（要旨）
これらおよび他の理由から、哺乳類患者のための改良されたグラフトデバイスを提供する、システム、方法、およびデバイスが必要とされている。望ましくは、システム、方法、およびデバイスは、長期開存性を改善し、グラフトデバイスのよじれによって生じるものまたは動脈瘤形成につながるグラフトの不十分な耐久性によって生じるもの等、外科手術およびデバイス合併症を低減させ得る（例えば、最小限にする）。
【０００７】
本発明の概念の実施形態は、哺乳類患者のためのグラフトデバイスならびにこれらのグラフトデバイスを生産するためのシステムおよび方法を対象とすることができる。
【０００８】
いくつかの側面では、グラフトデバイスは、生体分解性の内側層と、外側層と、第１の端部部分と、第２の端部部分と、それらの間の管腔とを備える。生体分解性の内側層は、内側表面と、外側表面とを含むことができる。外側層は、繊維マトリクスを含み、内側層の外側表面を取り囲む。
【０００９】
いくつかの実施形態では、グラフトデバイスはさらに、補強された第１の端部部分または補強された第２の端部部分のうちの少なくとも１つを備える。いくつかの実施形態では、グラフトデバイスの少なくとも１０％は、埋込から９０日後も残留する。いくつかの実施形態では、グラフトデバイスの少なくとも５０％は、埋込から９０日後も残留する。いくつかの実施形態では、グラフトデバイスの少なくとも１０％は、埋込から１８０日後も残留する。いくつかの実施形態では、グラフトデバイスの少なくとも５０％は、埋込から１８０日後も残留する。
【００１０】
いくつかの実施形態では、グラフトデバイスはさらに、よじれ抵抗性要素を備える。
【００１１】
いくつかの実施形態では、グラフトデバイスは、２０％／１００ｍｍＨｇまたは５％／１００ｍｍＨｇのうちの少なくとも１つ未満であるか、またはそれらに等しい動的伸展性（ｄｙｎａｍｉｃ  ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ）を伴う、少なくとも１つの層を備える。
【００１２】
いくつかの実施形態では、グラフトデバイスは、冠動脈グラフトを含む。いくつかの実施形態では、グラフトデバイスは、末梢動脈グラフトを含む。いくつかの実施形態では、グラフトデバイスは、新生動脈または新生静脈のうちの少なくとも１つを生産するように構築および配列される。
【００１３】
いくつかの実施形態では、グラフトデバイスは、３つまたはそれを上回る層を備える。３つまたはそれを上回る層は、外側層より早く生分解するように構築および配列される、内側層を備えることができる。３つまたはそれを上回る層は、中央層と、２つの取り囲む層とを備えることができ、中央層は、２つの取り囲む層より早く生分解するように構築および配列されることができる。
【００１４】
いくつかの実施形態では、グラフトデバイスは、２０％／１００ｍｍＨｇ未満であるか、またはそれに等しい伸展性を備える。管腔は、直径２．０ｍｍ〜５．０ｍｍを備えることができる。
【００１５】
いくつかの実施形態では、内側層は、生体分解性ポリエステルを含む。生体分解性ポリエステルは、ポリ（グリセロールセバシン酸）（ＰＧＳ）を含むことができる。いくつかの実施形態では、内側層は、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、ポリアクリレート、ポリフェノール、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、およびこれらまたは他の材料のうちの１つまたはそれを上回るものの組み合わせを含む群から選択される、ポリマーを含む。
【００１６】
いくつかの実施形態では、内側層は、第１の材料および第２の材料を含む。第１の材料は、第１の硬さを備えることができ、第２の材料は、第２の異なる硬さを備えることができる。第１の材料の硬さは、第２の材料の硬さ未満であることができ、第１の材料は、ポリジメチルシロキサンおよびポリヘキサメチレンオキシドを含む区画を備えることができ、第２の材料は、芳香族メチレンジフェニルイソシアネートを含む区画を備えることができる。第１の材料および第２の材料は、異なる速度で生分解するように構築および配列されることができる。第１の材料および第２の材料は、異なる分子量を備えることができる。第１の材料および第２の材料は、異なる架橋の程度を備えることができる。
【００１７】
いくつかの実施形態では、内側層は、ポリ乳酸、ポリグリコリド、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、ポリアルケレンエステル、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、ポリアクリレート、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、およびこれらまたは他の材料のうちの１つまたはそれを上回るものの組み合わせを含む群から選択される、ポリマーを含む。
【００１８】
いくつかの実施形態では、内側層は、ポリグリセロールセバシン酸、ヒアルロン酸、絹フィブロイン、コラーゲン、エラスチン、ポリ（ｐ−ジオキサノン）、ポリ（３−ヒドロキシブチレート）、ポリ（３−ヒドロキシバレレート）、ポリ（バレロラクトン）、ポリ（タルトロン酸）、ポリ（β−マロン酸）、ポリ（ポリプロピレンフマレート）、ポリ酸無水物、チロシン誘導ポリカーボネート、ポリオルトエステル、生体分解性ポリウレタン、ポリホスファゼン、およびこれらまたは他の材料のうちの１つまたはそれを上回るものの組み合わせを含む群から選択される、材料を含む。
【００１９】
いくつかの実施形態では、内側層はさらに、経時的に放出されるように構築および配列される、薬剤を含む。いくつかの実施形態では、内側層はさらに、生体非分解性材料を含む。いくつかの実施形態では、内側層は、主に、表面浸食を介して生分解するように構築および配列される。
【００２０】
いくつかの実施形態では、内側層は、少なくとも最小多孔率を伴う部分を備える。最小多孔率の部分は、内側層の最外部分を備えることができる。最小多孔率の部分は、内側層の全周に副層を備えることができる。内側層は、６００μｍ未満であるか、またはそれに等しい厚さを備えることができ、最小多孔率の部分は、５１０μｍ未満であるか、またはそれに等しい厚さを備えることができる。最小多孔率の部分は、伸展性（ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ）チャンバを備えることができる。
【００２１】
いくつかの実施形態では、内側層は、その長さに沿って比較的均一な外径を備える。いくつかの実施形態では、内側層は、その長さに沿って可変外径を備える。いくつかの実施形態では、内側層は、比較的真っ直ぐな幾何学形状を備える。いくつかの実施形態では、内側層は、湾曲幾何学形状を備える。
【００２２】
いくつかの実施形態では、内側層はさらに、マイクロスフェア、ポリマー層状ケイ酸塩等のナノ粒子、金属、金属合金、セラミック、ガラス、自己アセンブルされた単分子膜、および固有の抗血栓症特性を伴うリン脂質層等の生体模倣材料のうちの１つまたはそれを上回るものを含む。
【００２３】
いくつかの実施形態では、内側層は、均質構造；不均質構造；結晶構造；半結晶構造；非晶質構造；繊維構造；開セル構造；閉セル構造；織布構造、球状凝集、塩浸出等の球状粒子浸出、熱誘導位相分離、および／または熱誘導粒子浸出によって生産されるもの等の相互接続細孔構造；およびこれらまたは他の材料のうちの１つまたはそれを上回るものの組み合わせを含む群から選択される、構造を備える。
【００２４】
いくつかの実施形態では、内側層は、少なくとも浸透性部分を備える。浸透性部分は、酸素、細胞栄養素、細胞、水、血液、およびこれらの材料のうちの１つまたはそれを上回るものの組み合わせを含む群から選択される、材料に浸透性であることができる。
【００２５】
いくつかの実施形態では、グラフトはさらに、伸展性チャンバを備える。伸展性チャンバは、内側層内、上、またはその中のうちの少なくとも１つに位置付けられることができる。伸展性チャンバは、内側層の相対的に全周に副層を備えることができる。伸展性チャンバは、最小多孔性の材料を含むことができる。伸展性チャンバは、発泡体構造を含むことができる。外側層は、伸展性チャンバを取り囲むことができる。
【００２６】
いくつかの実施形態では、内側層は、複数の副層を含む。
【００２７】
いくつかの実施形態では、内側層は、制御サイズの不溶解粒子を含有する溶液の浴の中への円筒形ロッドの制御浸漬後、粒子の溶解が続き、相互接続細孔が残る（例えば、凍結乾燥ステップを介して）、粒子浸出（例えば、塩、ろう、および／または糖粒子浸出）；制御サイズの不溶解粒子を含有する溶液の管状鋳型の中への鋳造後、粒子の溶解が続き、相互接続細孔が残る（例えば、凍結乾燥ステップを介して）、粒子浸出（例えば、塩、ろう、および／または糖粒子浸出）；管状鋳型の中への鋳造後、凍結乾燥が続く、溶液の熱誘導分離；管状鋳型の中に鋳造されるか、または浴中に浸漬される、合成および／または生物学的ベースのヒドロゲルの凍結乾燥；円筒形テンプレート上に巻かれた脱細胞組織の平坦シートの凍結乾燥；脱細胞管状組織の凍結乾燥；円筒形テンプレートの周囲への材料の合成メッシュの平坦シートの巻回；管状構造体の熱可塑性押出成形後、レーザエキシマによるミクロおよび／またはマクロ多孔率の生成が続く、管状メッシュ構造または多孔性管状構造の形成；熱可塑性ポリマー粒子の焼結；ワイヤネットワーク成形；ポリマーと高内相エマルションの合成；およびこれらのプロセスのうちの１つまたはそれを上回るものの組み合わせを含む群から選択される、プロセスを使用して生産される層を備える。
【００２８】
いくつかの実施形態では、内側層は、電界紡糸デバイス、溶融紡糸デバイス、溶融電界紡糸デバイス、３Ｄプリンタ、ミクロ３Ｄプリンタ熱溶解積層デバイス、選択的レーザ焼結デバイス、レーザエキシマ微小ドリルデバイス、噴霧器、織り機、組紐機、編み機、浸漬機械、鋳造機械、およびこれらのデバイスのうちの１つまたはそれを上回るものの組み合わせを含む群から選択される、デバイスを使用して生産される層を備える。
【００２９】
いくつかの実施形態では、グラフトデバイスはさらに、抗血栓剤を備える。抗血栓剤は、内側層の内側表面の周りに位置付けられることができる。抗血栓剤は、ヘパリンを含むことができる。
【００３０】
いくつかの実施形態では、デバイスはデバイス厚さを含み、管腔は管腔直径を含み、デバイス厚さは、管腔直径に関連することができる。デバイス厚さは、管腔直径に比例することができる。
【００３１】
いくつかの実施形態では、デバイスはデバイス厚さを含み、内側層は、ある内側層厚さを含み、内側層厚さは、デバイス厚さの１／３を上回ることができる。いくつかの実施形態では、デバイスはデバイス厚さを含み、内側層は内側層厚さを含み、内側層厚さは、デバイス厚さの１／２未満であることができる。
【００３２】
いくつかの実施形態では、デバイスはデバイス厚さを含み、デバイス厚さは、３００μｍを上回るか、またはそれに等しい、もしくは８００μｍ未満であるか、またはそれに等しい厚さのうちの少なくとも１つを含む。
【００３３】
いくつかの実施形態では、内側層は内側層厚さを含み、内側層厚さは、１００μｍを上回るか、またはそれに等しい、もしくは３００μｍ未満であるか、またはそれに等しい厚さのうちの少なくとも１つを含む。
【００３４】
いくつかの実施形態では、外側層は外側層厚さを含み、外側層厚さは、２００μｍを上回るか、またはそれに等しい、もしくは５００μｍ未満であるか、またはそれに等しい厚さのうちの少なくとも１つを含む。
【００３５】
いくつかの実施形態では、管腔は、２．０ｍｍ〜１０．０ｍｍの直径を備える。
【００３６】
管腔は、２．０ｍｍ〜５．０ｍｍの直径を備えることができる。
【００３７】
いくつかの実施形態では、繊維マトリクスは、生体分解性である。繊維マトリクスは、内側層より遅い速度で生分解するように構築および配列されることができる。いくつかの実施形態では、繊維マトリクスは、生体非分解性材料を含む。いくつかの実施形態では、繊維マトリクスは、生体分解性および生体非分解性材料の両方を含む。いくつかの実施形態では、繊維マトリクスは、ポリ（カプロラクトン）（ＰＣＬ）を含む。
【００３８】
いくつかの実施形態では、外側層は、複数の副層を含む。いくつかの実施形態では、外側層は、内側層の伸展性を制限するように構築および配列される。
【００３９】
いくつかの実施形態では、繊維マトリクスは、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、ポリアクリレート、ポリフェノール、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、およびこれらの材料のうちの１つまたはそれを上回るものの組み合わせを含む群から選択される、ポリマーを含む。
【００４０】
いくつかの実施形態では、繊維マトリクスは、第１の材料と、第２の材料とを含む。第１の材料は、第１の硬さを備えることができ、第２の材料は、第２の異なる硬さを備えることができる。第１の材料の硬さは、第２の材料の硬さ未満であることができ、第１の材料は、ポリジメチルシロキサンおよびポリヘキサメチレンオキシドを含む区画を備えることができ、第２の材料は、芳香族メチレンジフェニルイソシアネートを含む区画を備えることができる。
【００４１】
いくつかの実施形態では、内側層は、ポリ乳酸、ポリグリコリド、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、ポリアルケレンエステル、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、ポリアクリレート、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、およびこれらの材料のうちの１つまたはそれを上回るものの組み合わせを含む群から選択される、ポリマーを含む。
【００４２】
いくつかの実施形態では、内側層は、ポリグリセロールセバシン酸、ヒアルロン酸、絹フィブロイン、コラーゲン、エラスチン、ポリ（ｐ−ジオキサノン）、ポリ（３−ヒドロキシブチレート）、ポリ（３−ヒドロキシバレレート）、ポリ（バレロラクトン）、ポリ（タルトロン酸）、ポリ（β−マロン酸）、ポリ（ポリプロピレンフマレート）、ポリ酸無水物、チロシン誘導ポリカーボネート、ポリオルトエステル、生体分解性ポリウレタン、ポリホスファゼン、およびこれらの材料のうちの１つまたはそれを上回るものの組み合わせを含む群から選択される、材料を含む。
【００４３】
いくつかの実施形態では、内側層はさらに、経時的に放出されるように構築および配列される、薬剤を含む。
【００４４】
いくつかの実施形態では、グラフトはさらに、細孔を備える。細孔は、内側層内に位置付けられることができる。内側層は、第１の副層と、第２の副層とを備えることができる。細孔は、第１の副層内の第１の細孔セットと、第２の副層内の第２の細孔セットとを含むことができ、第１の細孔セットは、第２の細孔セットと異なる平均直径を備えることができる。第２の副層は、最小多孔率を備えることができる。第２の層は、伸展性チャンバを備えることができる。第２の層は、第１の層を円周方向に取り囲むことができる。細孔は、外側層内に位置付けられることができる。細孔は、１０μｍ〜１００μｍの直径を備えることができる。細孔は、２０μｍ〜３０μｍの直径を備えることができる。細孔は、内側層の部分的円周部分内に位置付けられることができる。細孔は、内側層の全周部分内に位置付けられることができる。細孔は、内側層の最も内側の副層内に位置付けられることができる。細孔は、第１の細孔セットと、第２の細孔セットとを備えることができる。第１の細孔セットは、第２の細孔セットと異なる平均直径を備えることができる。内側層は、第１の細孔セットを備える第１の副層と、第２の細孔セットを備える第２の副層とを含むことができる。細孔は、相互接続細孔を含むことができる。細孔の少なくとも５０％は、相互接続細孔を含むことができる。相互接続は、グラフトデバイスの半径方向に沿って変動することができる。相互接続は、継続的または離散的のうちの少なくとも１つにおいて変動することができる。細孔は、内側層内側表面に近接する第１の細孔セットと、内側層外側表面に近接する第２の細孔セットとを含むことができ、第１の細孔セットは、第２の細孔セットより高い相互接続を備えることができる。
【００４５】
いくつかの実施形態では、端部部分のうちの少なくとも１つは、吻合接続を支持するように構築および配列される、補強された端部部分を備える。第１の端部部分は、第１の補強された端部部分を備えることができ、第２の端部部分は、第２の補強された端部部分を備えることができる。補強された端部部分は、小繊維束を備えることができる。補強された端部部分は、断裂防止コーティングを備えることができる。補強端部部分は、補強要素を備えることができる。補強要素は、全周補強要素を備えることができる。補強要素は、補強バンドを備えることができる。補強バンドは、布製バンドを含むことができる。補強要素は、吻合クリップを含むことができる。補強端部部分は、内側層または外側層のうちの少なくとも１つの厚化部分を備えることができる。
【００４６】
いくつかの実施形態では、グラフトはさらに、よじれ抵抗性要素を備える。よじれ抵抗性要素は、複数のよじれ抵抗性要素を含むことができる。よじれ抵抗性要素は、内側層と外側層との間に位置付けられることができる。外側層は、第１の副層と、第２の副層とを備えることができ、よじれ抵抗性要素は、第１の副層と第２の副層との間に位置付けられることができる。よじれ抵抗性要素は、スパインを含むことができる。スパインは、複数の互いにかみ合う突起を含むことができる。よじれ抵抗性要素は、複数のリングを含むことができる。よじれ抵抗性要素は、生体分解性材料を含むことができる。よじれ抵抗性要素生体分解性材料は、内側層よりゆっくり生分解するように構築および配列されることができる。内側層は、第１の材料を含むことができ、よじれ抵抗性要素は、第１の材料に類似の第２の材料を含むことができる。外側層は、第１の材料を含むことができ、よじれ抵抗性要素は、第１の材料に類似の第２の材料を含むことができる。よじれ抵抗性要素は、金属を含むことができる。よじれ抵抗性要素は、生体分解性金属を含むことができる。よじれ抵抗性要素は、よじれ抵抗性要素に近接するデバイスの機械的特性の有意な変化を回避するように構築および配列されることができる。よじれ抵抗性要素は、材料の自由端のあるストランドを含むことができる。よじれ抵抗性要素は、粒子を備えることができる。粒子は、縫合糸がそれを通して通過することを可能にするように構築および配列されることができる。よじれ抵抗性要素は、座屈、よじれ、内側層変形、管腔変形、血行停止、渦巻、再循環、または乱流等の速度ベクトルの有意な二次成分を特徴とする流れ、管腔圧潰、および／または血栓形成等の望ましくない条件を最小限にすること；グラフトデバイスを通した血流、グラフトデバイスの近位の血流、および／またはグラフトデバイスの遠位の血流等、速度の最小限の二次成分を伴う層流の保存等の層流を保存すること；埋込手技の間および／またはその後に生じる屈曲等、グラフトデバイスの屈曲を防止し、そして／もしくは適切な屈曲を可能にすること；残骸の蓄積を防止すること；管状壁にかかる応力集中を防止すること；内側層内の画定された幾何学形状を維持すること；内側層の長さの周りの軸方向回転を防止すること；およびそれらの組み合わせを含む群から選択される、１つまたはそれを上回る機能を提供するように構築および配列されることができる。外側層は、第１の弾性係数を備えることができ、よじれ抵抗性要素は、第１の弾性係数に類似する第２の弾性係数を備えることができる。よじれ抵抗性要素は、弾性によってバイアスされる要素を含むことができる。
【００４７】
いくつかの実施形態では、グラフトデバイスはさらに、コーティングを備える。コーティングは、抗血栓性コーティングを含むことができる。抗血栓性コーティングは、ヘパリンを含むことができる。抗血栓性コーティングは、内側層の内側表面上に位置付けられるコーティングを含むことができる。コーティングは、接着剤を含むことができる。接着剤コーティングは、内側層の外側表面上に位置付けられるコーティングを含むことができる。コーティングは、採取した組織を含むことができる。コーティングは、内皮細胞を含むことができる。採取した組織コーティングは、内側層の内側表面上に位置付けられる。コーティングは、抗血栓性、抗細胞増殖、抗石灰化、血管緊張低下、およびこれらの機能のうちの１つまたはそれを上回るものの組み合わせを含む群から選択される、機能を提供するように構築および配列されることができる。
【００４８】
いくつかの実施形態では、グラフトデバイスはさらに、少なくとも第３の端部部分を備える。第１の端部部分は、第１の直径を備えることができ、第２の端部部分は、第２の直径を備えることができ、第３の端部部分は、第３の直径を備えることができ、第１の直径は、第２の直径または第３の直径のうちの少なくとも１つより大きくあることができる。
【００４９】
本発明の別の側面によると、本開示は、本明細書に開示されるようなグラフトデバイスを生産するための方法に関する。
【００５０】
いくつかの実施形態では、内側層は、粒子浸出プロセスを使用して生成される。
【００５１】
いくつかの実施形態では、外側層は、電界紡糸デバイス等の繊維マトリクス送達デバイスを使用して生成される。
【００５２】
いくつかの実施形態では、上記方法は、デバイスの少なくとも１つの端部部分を補強するステップを含む。
【００５３】
別の側面によると、本開示は、本明細書に開示されるグラフトデバイスを生産するためのシステムに関する。
【００５４】
いくつかの実施形態では、上記システムは、電界紡糸ユニット等の繊維マトリクス送達アセンブリを備える。いくつかの実施形態では、上記システムは、ポリマー溶液を備える。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
本発明の概念の実施形態の前述および他の目的、特徴、および利点は、類似参照文字が同一または類似要素を指す、添付図面で図示されるように、好ましい実施形態のより具体的な説明から明白となる。図面は、必ずしも一定の縮尺ではないが、代わりに、好ましい実施形態の原理を例証することが強調されている。
【図１】図１は、内側層および繊維マトリクス外側層を伴う、例示的グラフトデバイスの一部を切り取った側面図である。
【図１Ａ】図１Ａは、図１のグラフトデバイスの端部部分断面図である。
【図２】図２は、２分岐を含む、例示的グラフトデバイスの側面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、管状導管および取り囲む繊維マトリクスを有する、図１のグラフトデバイスの例示的実施形態の断面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、管状導管、スパイン、および取り囲む繊維マトリクスを有する、図１のグラフトデバイスの別の例示的実施形態の断面図である。
【図４】図４は、内側層および電界紡糸された繊維マトリクス外側層を伴う、グラフトデバイスを生産するための例示的システムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００５６】
（詳細な説明）
本明細書で使用される専門用語は、特定の例示的実施形態を説明する目的のためであって、本発明の概念を制限することを意図するものではない。さらに、本発明の概念の実施形態は、いくつかの新規の特徴を含んでもよく、そのうちの１つは、その望ましい属性について単独で寄与するものではないか、または本明細書に説明される発明の概念を実践することに不可欠ではない。本明細書で使用されるように、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈によって、別様に明示的に示されない限り、複数形態も同様に含むことが意図される。
【００５７】
さらに、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」（ならびに「ｃｏｍｐｒｉｓｅ」および「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ」等のｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇの任意の形態）、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」（ならびに「ｈａｖｅ」および「ｈａｓ」等のｈａｖｉｎｇの任意の形態）、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」（ならびに「ｉｎｃｌｕｄｅｓ」および「ｉｎｃｌｕｄｅ」等のｉｎｃｌｕｄｉｎｇの任意の形態）、または「含有する（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」（ならびに「ｃｏｎｔａｉｎｓ」および「ｃｏｎｔａｉｎ」等のｃｏｎｔａｉｎｉｎｇの任意の形態）という言葉は、本明細書で使用されるとき、記載される特徴、整数、ステップ、動作、要素、および／または構成要素の存在を示すが、１つまたはそれを上回る他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、および／またはそれらの群の存在もしくは追加を除外するわけではないことを理解されたい。
【００５８】
第１、第２、第３等の用語は、種々の制限、要素、構成要素、領域、層、および／または区分を説明するために本明細書で使用され得るが、これらの制限、要素、構成要素、領域、層、および／または区分は、これらの用語によって制限されるべきではないことを理解され得る。これらの用語は、ある制限、要素、構成要素、領域、層、または区画を別の制限、要素、構成要素、領域、層、または区画と区別するためにのみ使用される。したがって、後述の第１の制限、要素、構成要素、領域、層、または区画は、本願の教示から逸脱することなく、第２の制限、要素、構成要素、領域、層、または区画と称され得る。
【００５９】
さらに、ある要素が、別の要素「の上にある」、「に取り付けられる」、「に接続される」、または「に連結される」と称されるとき、直接、他の要素上もしくはその上方にあり得る、またそれに接続もしくは連結することができる、または介在要素が存在し得ることを理解されたい。対照的に、ある要素が、別の要素「上に直接ある」、「に直接取り付けられる」、「に直接接続される」、または「直接連結される」と称されるとき、介在要素は存在しない。要素間の関係を説明するために使用される他の単語も、同様に解釈されるべきである（例えば、「間にある」対「直接間にある」、「隣接する」対「直接隣接する」等）。
【００６０】
「下に」、「下方に」、「下部の」、「上方に」、「上部の」、および同等物等の空間的に相対的な用語は、例えば、図で図示されるように、別の要素および／または特徴に対する要素ならびに／もしくは特徴の関係を表すために使用され得る。空間的に相対的な用語は、図に描写される配向に加えて、使用および／または動作時のデバイスの異なる配向を包含することを意図していると理解され得る。例えば、図中のデバイスが反転させられた場合には、他の要素または特徴の「下方に」および／または「下に」として表される要素は、他の要素または特徴の「上方に」配向されるであろう。本デバイスは、別様に配向されることができ（例えば、９０度回転させられるか、または他の配向にある）、本明細書で使用される空間的に相対的な用語は、それに応じて解釈されることができる。
【００６１】
本明細書で使用される場合の「および／または」という用語は、他方を伴う、または伴わない、２つの特定された特徴または構成要素のそれぞれの特定の開示として解釈されるものである。例えば、「Ａおよび／またはＢ」は、それぞれが本明細書で個別に設定されるかのように、（ｉ）Ａ、（ｉｉ）Ｂ、ならびに（ｉｉｉ）ＡおよびＢのそれぞれの特定の開示として解釈されるものである。
【００６２】
非円形幾何学形状を説明するために本明細書で使用される、用語「直径」は、説明されている幾何学形状に近似する仮定上の円形の直径として捉えられるべきである。例えば、構成要素の断面等の断面を説明するとき、用語「直径」は、説明されている構成要素の断面と同一断面積を伴う、仮定上の円形の直径を表すように捉えられるものとする。
【００６３】
明確にするために、別個の実施形態との関連で説明される、本発明のある特徴はまた、単一の実施形態において組み合わせて提供され得ることが理解される。逆に、簡単にするために、単一の実施形態との関連で説明される、本発明の種々の特徴はまた、別個に、または任意の好適な部分的組み合わせで提供されてもよい。例えば、（独立であろうと従属であろうと）請求項のうちのいずれかに記載される全ての特徴は、任意の所与の方法で組み合わせられることができると理解され得る。
【００６４】
本明細書に提供されるのは、大動脈から心臓動脈等、第１の解剖学的場所から第２の解剖学的場所への血液または他の体液等の流体を一時的または慢性的に搬送するように、哺乳類患者内への埋込のためのグラフトデバイスである。グラフトデバイスの埋込に続いて、新しい血管（例えば、新生動脈または新生静脈）が、細胞浸潤、増殖、融合／分化、および統合等の再構築（ｒｅｍｏｄｅｌｉｎｇ）機構の後に、マトリクス合成および再配列が続くことによって、徐々に形成され得る。これらの機構は、最終的には、血流を支援するように、グラフトデバイスの一部または全体の存在する構造に取って代わる、新しい構造を生成することができる。いくつかの実施形態では、本明細書に説明されるグラフトデバイスは、埋込に先立って、細胞または他の生物学的因子（成長因子または他のタンパク質等）の予備含有を伴わずに、宿主媒介再生プロセスを介して、宿主組織再構築を排他的に支援する。これらの実施形態では、グラフトデバイスは、任意の機械的事前調整を受けていなくてもよい。結果として生じる再構築された新生動脈は、融合性内皮と、構造性平滑筋層とを含むことができ、これは、収縮性があって、自律信号に応答し得る。新生動脈はまた、多構造エラスチンおよびコラーゲン線維、プロテオグリカン、ならびにグリコサミノグリカン等のタンパク質成分を含むことができ、長期間、動脈血流を支持するために十分な弾性かつ伸展性の機械的特性を呈することができる。いくつかの実施形態では、グラフトデバイスは、主に、線維芽細胞および筋線維芽細胞成分を含む（他の前述の構造タンパク質の最小限の存在を伴う）、成熟した線維性コラーゲン皮膜の形成につながる、標準的炎症応答に取って代わられる。
【００６５】
本発明の概念のグラフトデバイスは、内側層と、外側層とを含むことができる。内側層および／または外側層はそれぞれ、１つまたはそれを上回る副層（以下、単に、「層」）を備えることができる。内側層は、生体吸収性、生体分解性、生体侵食性であり、そして／または別様に、化学分解（以下、「生体分解性」）の有無にかかわらず、構造的一体性を経時的に喪失することができ、外側層は、内側層の外側表面の周りに付与される、繊維マトリクスを備えることができる。外側層は、少なくとも１つの生体分解性層および／または少なくとも１つの生体非分解性層を備える外側層等、１つまたはそれを上回る生体分解性もしくは生体非分解性層等の１つまたはそれを上回る層を備えることができる。繊維マトリクスは、電界紡糸デバイス、溶融紡糸デバイス、溶融電界紡糸デバイス、ミスト化アセンブリ、噴霧器、電気噴霧器、熱溶解積層デバイス、選択的レーザ焼結デバイス、３次元プリンタ、または他の繊維マトリクス送達デバイスのうちの１つまたはそれを上回るものを用いて適用されることができる。グラフトデバイスは、冠動脈グラフトおよび／または末梢動脈グラフト（すなわち、血液を患者の冠動脈および／または末梢動脈に提供するように構築および配列される）を備えることができる。臨床手技では、端−側吻合接続が、典型的には、グラフトデバイスを酸素含有血液源および罹患動脈（例えば、心血管バイパス手技における大動脈と罹患冠動脈との間）に取り付けるために使用される。代替として、側−側吻合が、グラフトデバイスの端部を直列方式で複数の動脈に取り付ける等のために使用されることができる。
【００６６】
本明細書に説明されるグラフトデバイスは、新生動脈形成の間、動脈圧に耐えるための伸展性（ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ）を制限し、バイパスされた導管と一致する適切なサイズを維持すること；縫合糸保持強度を増加させる；新生動脈形成の間、動脈圧に耐えるように、軸方向および円周方向強度を提供する；よじれ抵抗性を提供する；内側層の長期耐久性を提供する；複合および／または異方性構造を提供する；ならびにこれらの組み合わせを含む群から選択される、機能を行うように構築および配列される、１つまたはそれを上回る特徴を含むことができる。
【００６７】
グラフトデバイスはさらに、外科手術手技の間、グラフトデバイスを埋め込む際、および／または埋込後のある時等、管腔狭窄、半径方向圧潰、よじれ、および／またはグラフトデバイスの他の望ましくない移動（例えば、望ましくない幾何学的構成への移動）を防止するように、スパインまたは他のよじれ抵抗性要素を含むことができる。スパインは、生体分解性内側層の内側、内側層と繊維マトリクス外側層との間、内側層または繊維マトリクス外側層の層ｓの間、および／または繊維マトリクス外側層の外側に留置されることができる。スパインは、生体分解性材料を含むか、または別様に、グラフトデバイスに一時的支持を提供するように構成されることができる。代替として、または加えて、スパインは、少なくとも６ヶ月または少なくとも１年等、埋め込まれたとき、長期間、無傷のままであるように構成される、耐久性または別様に生体非分解性の材料を含む、１つまたはそれを上回る部分を備えることができる。
【００６８】
また、本明細書に提供されるのは、生体分解性内側層と、取り囲む繊維マトリクス外側層とを備える、グラフトデバイスを生産するためのシステムおよび方法である。システムは、電界紡糸デバイスおよび／または他の繊維もしくは繊維マトリクス送達アセンブリを含むことができる。グラフトデバイスがスパインまたは他のよじれ抵抗性要素を備える、実施形態では、スパインは、繊維マトリクス送達アセンブリ（例えば、自動的または半自動的に）によって、または留置または挿入ツールを用いて（例えば、手動で）等、適用、留置、および／または挿入される、構成要素を備えることができる。
【００６９】
本明細書に説明されるデバイスは、２０１４年１１月１４日出願の本出願人の同時係属中の国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１４／０６５８３９号（その内容は、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる）に開示されるもの等の電解紡糸された繊維マトリクスを含むことができる。本願は、本出願人の同時係属中の出願である、２０１２年６月１４日出願の米国特許出願第１３／５１５，９９６号、２０１３年１月１８日出願の米国特許出願第１３／８１１，２０６号、２０１３年７月１１日出願の米国特許出願第１３／９７９，２４３号、２０１３年８月７日出願の米国特許出願第１３／９８４，２４９号、２０１４年４月２４日出願の米国特許出願第１４／３５４，０２５号、２０１４年８月１２出願の米国特許出願第１４／３７８，２６３号、および２０１２年４月１９日出願の米国仮出願第１３／５０２，７５９号（そのそれぞれの内容は、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる）のうちの１つまたはそれを上回るものに開示されるもの等のグラフトデバイスならびにグラフトデバイスを生産するためのシステム、ツール、および方法を対象とする。
【００７０】
ここで図１を参照すると、例示的グラフトデバイスの一部を切り取った側面図が、図示される。グラフトデバイス１００は、典型的には、生体分解性内側層１０５と、外側層である、繊維マトリクス１１０とを含む。内側層１０５は、グラフトデバイス１００の長さに沿って、繊維マトリクス１１０によって円周方向に取り囲まれる。グラフトデバイス１００は、第１の端部１０１と、第２の端部１０２とを含み、好ましくは、患者の第１の身体場所と第２の身体場所との間に留置されるように構成される。グラフトデバイス１００は、グラフトデバイス１００が、動脈バイパス手技における２つの血管の間等、２つの身体場所の間に接続されると、血液または他の流体を搬送するように、第１の端部１０１から第２の端部１０２までの管腔１０３を含む。管腔１０３は、２．０ｍｍ〜５．０ｍｍ等、２．０ｍｍ〜１０．０ｍｍの直径を備えることができる。いくつかの実施形態では、グラフトデバイス１００はさらに、示されるように、スパイン２１０を含む。繊維マトリクス１１０および／またはスパイン２１０はまた、生体分解性であることができる。
【００７１】
内側層１０５は、図４の参照システム１０において以下に説明されるような１つまたはそれを上回るデバイスを用いて生成されることができる。いくつかの実施形態では、内側層１０５は、制御サイズの不溶解粒子を含有する溶液の浴の中への円筒形ロッドの制御浸漬後、粒子の溶解が続き、相互接続細孔が残る（例えば、凍結乾燥ステップを介して）、粒子浸出（例えば、塩、ろう、および／または糖粒子浸出）、制御サイズの不溶解粒子を含有する溶液の管状鋳型の中への鋳造後、粒子の溶解が続き、相互接続細孔が残る（例えば、凍結乾燥ステップを介して）、粒子浸出（例えば、塩、ろう、および／または糖粒子浸出）、管状鋳型の中への鋳造後、凍結乾燥が続く、溶液の熱誘導分離、管状鋳型の中に鋳造されるか、または浴中に浸漬される、合成および／または生物学的ベースのヒドロゲルの凍結乾燥、円筒形テンプレート上に巻かれた脱細胞組織の平坦シートの凍結乾燥、脱細胞管状組織の凍結乾燥、円筒形テンプレートの周囲への材料の合成メッシュの平坦シートの巻回、管状構造体の熱可塑性押出成形後、レーザエキシマによるミクロおよび／またはマクロ多孔率の生成が続く、管状メッシュ構造または多孔性管状構造の形成、熱可塑性ポリマー粒子の焼結、ワイヤネットワーク成形、ポリマーと高内相エマルションの合成、およびこれらの組み合わせを含む群から選択される、プロセスを使用して生産される。いくつかの実施形態では、内側層１０５は、電界紡糸デバイス、溶融紡糸デバイス、溶融電界紡糸デバイス、３Ｄプリンタ、ミクロ３Ｄプリンタ熱溶解積層デバイス、選択的レーザ焼結デバイス、レーザエキシマ微小ドリルデバイス、噴霧器、織り機、組紐機、編み機、浸漬機械、鋳造機械、およびこれらの組み合わせを含む群から選択される、デバイスを用いて生成される。
【００７２】
内側層１０５は、可変円周形状（例えば、その外側表面の可変直径）を備えることができ、繊維マトリクス１１０および／またはスパイン２１０は、内側層１０５の可変円周形状に一致するように構築および配列されることができる。内側層１０５は、１つまたはそれを上回る生体分解性または生体非分解性材料を含むことができる。いくつかの実施形態では、内側層１０５は、ポリ（グリセロールセバシン酸）（ＰＧＳ）等の生体分解性ポリエステルを含む。代替として、または加えて、内側層１０５は、他の生体分解性および／または生体非分解性材料を含むことができる。いくつかの実施形態では、内側層１０５は、以下の繊維マトリクス１１０の製作のために列挙されるような生体分解性および／または生体分解性材料に類似する材料を含む。
【００７３】
繊維マトリクス１１０は、以下に説明されるように構築および配列されることができる。いくつかの実施形態では、繊維マトリクス１１０は、図４のシステム１０を使用して生成される。いくつかの実施形態では、繊維マトリクスは、２０１４年１１月１４日出願の本出願人の同時係属中の国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１４／０６５８３９号（その内容は、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる）に説明されるように構築および配列される。
【００７４】
内側層１０５、繊維マトリクス１１０、および／またはスパイン２１０の厚さ、伸展性、および生体分解性速度は、上記に説明されたように、１つまたはそれを上回る新しい血管の生成を可能にするために十分な時間の間、埋め込まれた支持構造を提供するように選定されることができる。いくつかの実施形態では、グラフトデバイス１００の少なくとも１０％（例えば、グラフトデバイス１００の質量、重量、または体積の少なくとも１０％）は、埋込から９０日後も残留し、例えば、グラフトデバイス１００の少なくとも５０％は、埋込から９０日後も残留する。いくつかの実施形態では、グラフトデバイス１００の少なくとも１０％は、埋込から１８０日後も残留し、例えば、グラフトデバイス１００の少なくとも５０％は、埋込から１８０日後も残留する。いくつかの実施形態では、内側層１０５、繊維マトリクス１１０、および／またはスパイン２１０は、第１の速度で生分解する第１の材料と、第２の異なる速度で生分解する第２の材料とを備える。いくつかの実施形態では、第１の材料は、第１の材料が第２の材料よりゆっくり生分解するように、第２の材料より高い分子量および／またはより高い架橋の程度を伴う材料を含む。
【００７５】
いくつかの実施形態では、内側層１０５および繊維マトリクス１１０は両方とも、生分解するが、繊維マトリクス１１０は、持続性半径方向支持を内側層１０５および繊維マトリクス１１０内に含まれる任意の組織再構築構造を提供し、動脈圧に暴露される間、組織構造の幾何学的または機械的完全性を経時的に維持するように、内側層１０５より遅い速度で生分解する。いくつかの実施形態では、内側層１０５は、血管の機能的成分（例えば、内皮形成、抗血栓性および中間組織発達、ならびに／もしくは血管活性）により迅速に再構築されるように構築および配列されることができる一方、繊維マトリクス１１０は、構造的成分により迅速に再構築され、その再構築の間、血管のための持続支持を提供する（例えば、動脈圧を支持するため）。代替として、または加えて、グラフトデバイス１００は、スパイン２１０を含み、必要な半径方向支持を提供することができる。いくつかの実施形態では、グラフトデバイス１００は、取り囲む繊維マトリクス１１０よりはるかに遅い速度で生分解する、スパイン２１０を含む。いくつかの実施形態では、繊維マトリクス１１０は、内側層１０５を取り囲む、管状網構造を備える。いくつかの実施形態では、内側層１０５および繊維マトリクス１１０は、徐々に増加する連続生分解速度（例えば、最外層が最も遅い速度で生分解する、またはその逆）を備える、複数の層（例えば、３つまたはそれを上回る層）の同心構造を含む。
【００７６】
代替として、複数の層構造は、その２つの取り囲む層より遅い生分解速度を伴う、中央層を含むことができる。いくつかの実施形態では、内側層１０５、繊維マトリクス１１０、および／またはスパイン２１０は、バルク浸食特性（例えば、生分解は、表面浸食によって促される）を上回る程度まで表面浸食特性を呈する、１つまたはそれを上回る材料を含む。
【００７７】
加えて、図１Ａを参照すると、例示的グラフトデバイス１００の端面図が、示される。グラフトデバイス１００は、厚さＴＤを備える。内側層１０５は、厚さＴＩＬを備え、外側層、すなわち、繊維マトリクス１１０は、ＴＯＬを備える。いくつかの実施形態では、グラフトデバイス１００厚さＴＤは、グラフトデバイス１００の内径と同一である、内側層１０５の内径ＩＤＩＬに関連（例えば、比例）する。いくつかの実施形態では、１／３ＴＤ＜ＴＩＬ＜１／２ＴＤである。いくつかの実施形態では、３００μｍ＜ＴＤ＜８００μｍ、および／または１００μｍ＜ＴＩＬ＜３００μｍ、２００μｍ＜ＴＯＬ＜５００μｍである。いくつかの実施形態では、層１０５は、最小限または無多孔率（以下、「最小多孔性」または「最小多孔率」）を伴う、部分（例えば、内側層１０５の外側表面に近接する部分）を備える。これらの実施形態では、ＴＩＬは、６００μｍ程度の厚さであることができ、そのうち最大５１０μｍ（厚さの８５％）は、上記で説明されるように、内部圧縮性伸展性チャンバとして構築および配列されることができる。
【００７８】
いくつかの実施形態では、内側層１０５、繊維マトリクス１１０、および／またはスパイン２１０は、図１Ａにおける内側層１０５に示される細孔１０４等の１つまたはそれを上回る細孔を備える。いくつかの実施形態では、細孔１０４は、内側層１０５および／または繊維マトリクス１１０の内側ならびに／もしくは外側層内（例えば、内側層１０５および／または繊維マトリクス１１０の全周または部分円周層もしくは副層内）に位置付けられる。いくつかの実施形態では、細孔１０４は、２０μｍ〜３０μｍ等、１０μｍ〜１００μｍの直径を伴う細孔を備える。細孔１０４のサイズ分布は、グラフトデバイス１００の壁の半径方向において、これらの範囲内で継続的または離散的に変動することができる。いくつかの実施形態では、第１のセットの細孔１０４は、内側層１０５の反管腔側壁（すなわち、外壁）に近接して位置付けられ、第２のセットの細孔１０４は、内側層１０５の内壁に近接して位置付けられる。これらの実施形態では、第１のセットの細孔１０４は、第２のセットの細孔１０４より相対的に大きいまたはより小さい直径であることができる。細孔１０４は、相互接続されることができ、例えば、細孔１０４の少なくとも５０％は、相互接続される。細孔１０４の相互接続は、グラフトデバイス１００の半径方向内で継続的または離散的に変動することができる。例えば、内側層１０５の内壁に近接する第１のセットの細孔１０４は、内側層１０５の外壁に近接する第２のセットの細孔１０４（例えば、少なくとも５０％の相互接続を備える）より相互接続されることができる（例えば、少なくとも８０％の相互接続を備える）、またはその逆である。いくつかの実施形態では、内側層１０５は、図１Ａに示される圧縮性層１１２等の内部伸展性チャンバ（例えば、内側層１０５の発泡体外側層部分）としての役割を果たす、１つまたはそれを上回る不活性ガスで充填された内側層１０５の外側層部分等、最小多孔率を伴う、内側層１０５の外壁に近接する材料を備える。内側層１０５の本発泡体または他の伸展性層は、定義されたサイズの気泡が、重合、固化、および／または化学剤もしくは物理的吹送による硬化に先立って、器具に添加される、多相ポリマー溶液器具を使用して作製されることができる。多相溶液は、浸漬（回転浸漬を含む）、鋳造、噴霧、はけ塗り、およびこれらの組み合わせ等の技法によって、内側層１０５の別個の層に添加されることができる。圧縮性層１１２は、内側層１０５の外側層の全周または部分円周部分を含むことができる。いくつかの実施形態では、圧縮性層１１２は、繊維マトリクス１１０の１つまたはそれを上回る層を含む。圧縮性層１１２は、グラフトデバイス１００の１つまたはそれを上回る他の部分（例えば、繊維マトリクス１１０）が相対的に剛性である場合でも、グラフトデバイス１００の管腔１０３が伸展性を呈することを可能にするように構築および配列されることができる。内側層１０５は、強固な伸展性新生動脈につながるグラフト再構築を支援するための急速細胞浸潤、移動、増殖、分化、または融合等、内側層１０５の中への宿主細胞移動を促すように構成される多孔率を伴う、１つまたはそれを上回る層（例えば、内側層１０５の副層���を備えることができる。
【００７９】
いくつかの実施形態では、管腔１０３および／または繊維マトリクス１１０は、グラフトデバイス１００の長さに沿って比較的均一な直径を伴う表面を備える。いくつかの実施形態では、管腔１０３および／または繊維マトリクス１１０は、端部部分１０６または端部部分１０７等のグラフトデバイス１００の区画に沿ってテーパ状直径等の可変直径を伴う表面を備える。
【００８０】
グラフトデバイス１００は、手術室内の滅菌臨床設定等、製造設備または臨床設定において作製されることができる。いくつかの実施形態では、グラフトデバイス１００は、内側層１０５および／または繊維マトリクス１１０をマンドレルにわたって堆積させることによって生成される。マンドレルは、図４のマンドレル２５０を参照して以下に説明されるように、比較的真っ直ぐであるか、または湾曲の幾何学形状を備えることができる。いくつかの実施形態では、グラフトデバイス１００は、血管撮影ＣＴまたは血管撮影ＭＲＩもしくは患者の生体構造をモデル化もしくは別様に視認するために使用される他の撮像技法等を使用することによって、患者の生体構造に基づいてカスタマイズされた幾何学形状に生成される。
【００８１】
内側層１０５、繊維マトリクス１１０、および／またはスパイン２１０は、それぞれ、内側層１０５、繊維マトリクス１１０、および／またはスパイン２１０の１つまたはそれを上回る他の部分と異なる特性（例えば、機械的、物理的、および／または化学特性）を有する、１つまたはそれを上回る部分を備えることができる。いくつかの実施形態では、内側層１０５、繊維マトリクス１１０、および／またはスパイン２１０は、生分解速度、形態、細孔サイズ、多孔率、浸透性、異方性、およびこれらの組み合わせを含む群から選択される、異なる特性を有する、２つまたはそれを上回る部分を備える。例えば、グラフトデバイス１００は、伸縮能力およびよじれ抵抗性を可能にするための増加した長手方向伸展性を伴う、円周または他の部分を備えることができる。
【００８２】
グラフトデバイス１００は、内側層１０５の内側表面上に位置付けられて示されるコーティング１０８等の１つまたはそれを上回る血栓症防止（すなわち、抗血栓性）コーティング等、１つまたはそれを上回るコーティングを備えることができる。いくつかの実施形態では、コーティング１０８は、ヘパリンを含む。いくつかの実施形態では、コーティング１０８は、グラフトデバイス１００の任意の層の１つまたはそれを上回る表面（例えば、内側層１０５の内側および／または外側表面ならびに／もしくは繊維マトリクス１１０の任意の層の表面）上に位置付けられることができ、コーティング１０８が塗布される材料よりゆっくり、そして／またはより遅い速度で生分解するように構築および配列される、コーティングを備えることができる。コーティング１０８は、手動で、または図４のシステム１０を参照して以下に説明されるような１つまたはそれを上回るデバイスを用いて、塗布されることができる。いくつかの実施形態では、コーティング１０８は、電界紡糸デバイス、溶融紡糸デバイス、溶融電界紡糸デバイス、３Ｄプリンタ、熱溶解積層デバイス、噴霧器、織り機、組紐機、編み機、浸漬機械、鋳造機械、およびこれらの組み合わせを含む群から選択される、デバイスを用いて塗布される。
【００８３】
いくつかの実施形態では、コーティング１０８は、円筒形の内皮切除刀等の外科手術器具を介して、動脈または静脈から採取された組織等の組織を含む。これらの実施形態では、コーティング１０８は、厚さ２０ミクロン〜５０ミクロンを備えることができ、内皮層からの細胞を含むことができる。いくつかの実施形態では、コーティング１０８、内側層１０５、繊維マトリクス１１０、および／またはスパイン２１０は、血栓形成を防止するように構成される薬物または他の薬剤を溶出するように構成される材料を含むことができる。
【００８４】
内側層１０５、繊維マトリクス１１０、および／またはスパイン２１０は、マイクロスフェア、ポリマー層状ケイ酸塩等のナノ粒子、金属、金属合金、セラミック、ガラス、自己アセンブルされた単分子膜、固有の抗血栓症特性を伴うリン脂質層等の生体模倣材料、およびこれらの組み合わせを含む群から選択される、材料から構築される構成要素を備えることができる。
【００８５】
内側層１０５、繊維マトリクス１１０、および／またはスパイン２１０は、均質構造、不均質構造、結晶構造、半結晶構造、非晶質構造、繊維構造、開セル構造、閉セル構造、織布構造；球状凝集、球状粒子浸出（例えば、塩浸出）、熱誘導位相分離、および／または熱誘導粒子浸出によって生産されるもの等の相互接続細孔構造；およびこれらの組み合わせを含む群から選択される、構造を備えることができる。
【００８６】
グラフトデバイス１００、内側層１０５、および／または繊維マトリクス１１０は、酸素、細胞栄養素、細胞、水、血液、およびこれらの組み合わせを含む群から選択される、材料に浸透性を呈することができる。
【００８７】
いくつかの実施形態では、グラフトデバイス１００は、制限された動的伸展性を有するように構築および配列される。動的伸展性は、本明細書では、グラフトデバイス１００の管腔１０３内の周期的脈動圧力の結果として、埋め込まれたグラフトデバイス１００の壁において記録される圧力の単位あたりの周期的円周方向歪みとして定義される。そのような動的伸展性は、多くの場合、管腔圧力範囲、この場合、動脈圧サイクルの間に生じる圧力範囲（例えば、約７０ｍｍＨｇ〜１１０ｍｍＨｇの圧力周期等の標準的収縮期および拡張期ヒト圧力範囲）に依存する。動的伸展性はまた、周期的歪みを測定するために使用される管状構造体の半径方向における特定の「観察点」（例えば、内側層１０５の内側表面、内側層１０５の反管腔側表面、および／または繊維マトリクス１１０の偏位、もしくはグラフトデバイス１００壁内の所与の半径方向座標を伴う点）に依存する。グラフトデバイス１００の動的伸展性はまた、２．０ｍｍ〜５．０ｍｍの管腔１０３の直径等、管腔１０３のサイズに依存する。
【００８８】
グラフトデバイス１００は、閾値下で動的伸展性を備える（すなわち、動的伸展性が制限された）グラフトデバイス１００等によって、周期的動脈圧に暴露されるとき、望ましくない拡張、塑性変形、疲労誘発亀裂形成、または破裂を防止するように構築および配列されることができる。
【００８９】
ポリマーは全て、周期的荷重条件下でクリープを起こし、亀裂を形成する傾向にする、あるレベルの粘弾性を呈する。いくつかの実施形態では、繊維マトリクス１１０は、比較的に高弾性および低損失係数（すなわち、低粘弾性）を保有する、１つまたはそれを上回る材料を含む。代替として、いくつかの実施形態では、繊維マトリクス１１０は、グラフトデバイス１００の周期的変形を実質的に防止するために十分に高い弾性係数等、比較的高い弾性係数（すなわち、繊維マトリクス１１０が２％／１００ｍｍＨｇ未満の伸展性等、非常に低い動的伸展性を備えるとき等の高剛性）を伴う、１つまたはそれを上回る材料を含む。
【００９０】
グラフトデバイス１００の動的伸展性は、前述の観察点のいずれかからの動脈圧下では、２０％／１００ｍｍＨｇを下回り、いくつかの実施形態では、少なくともグラフトデバイス１００の反管腔側層の半径方向座標（すなわち、半径方向座標＝ＩＤＩＬ＋ＴＤ）に関して、５％／１００ｍｍＨｇ未満であるか、またはそれに等しい値等、本値を有意に下回ることが望ましくあり得る。ラプラスの法則によって定義されるように、グラフトデバイス１００がエラストマー材料を含むとき、内側層１０５の内径が大きいほど、周期的壁応力が高くなり、したがって、グラフトデバイス１００の同一壁厚さ（すなわち、ＴＩＬ＋ＴＯＬ）および機械的特性を維持するとき、心臓サイクルの間の動的伸展性も高くなる。
【００９１】
結果として生じる周期的拡張は、グラフトデバイス１００の伸展性が前述の値を超えるとき、グラフトデバイス１００が、効果的に動作することを妨害し、そして／または機械的故障につながり得る。例えば、伸展性が２０％／１００ｍｍＨｇの値を超えると、流体力学的擾乱が、グラフトデバイス１００とその取り付けられた脈管（例えば、大動脈および／またはバイパスされた冠動脈）との間の伸展性不整合および／またはサイズ不整合に起因して生じ得る。グラフトデバイス１００の壁内の大偏位（例えば、高圧の間）はまた、規則的および／または不規則的塑性膨張ならびに／もしくは動脈瘤形成を生成し得る（例えば、ラプラスの法則を使用して予測されるように）。過剰な周期的変形（各心臓サイクルにおいて、かつ持続的寿命サイクルにわたって、８％を上回る周期的円周方向歪みに匹敵する、２０％／１００ｍｍＨｇを上回る動的伸展性から生じるもの等）はまた、疲労誘発亀裂を発生させ得、これは、グラフトデバイス１００の構造的一体性を損なわせ得る。
【００９２】
いくつかの実施形態では、繊維マトリクス１１０および／またはスパイン２１０は、持続的時間の間、グラフトデバイス１００のそのような望ましくない拡張を防止または制限するように構築および配列される。いくつかの実施形態では、繊維マトリクス１１０は、十分な剛性を提供するポリマーを含み、および／または構造補強を提供し、所望の最小限の動的伸展性を達成する、粒子または他の要素を含むことができる。
【００９３】
いくつかの実施形態では、繊維マトリクス１１０および／またはスパイン２１０の機械的特性は、十分に強固かつ剛性であって、グラフトデバイス１００の壁（例えば、グラフトデバイス１００の外側または内側表面を含む、壁）の動脈圧下の有意な変形および／または周期的円周方向偏位を防止する。これらの実施形態では、材料特性は、最小限の伸展性（＜１％／１００ｍｍＨｇ）を呈することができる。
【００９４】
いくつかの実施形態では、繊維マトリクス１１０は、２０％／１００ｍｍＨｇ未満であるか、または５％／１００ｍｍＨｇ未満の管腔伸展性を提供するように構築および配列される。これらの実施形態では、内側層１０５は、２０％／１００ｍｍＨｇを上回る管腔伸展性を備えることができる一方、繊維マトリクス１１０の制限された伸展性は、グラフトデバイス１００が、繊維マトリクス１１０の伸展性を上回る全体的伸展性を有しないように防止する。
【００９５】
いくつかの実施形態では、内側層１０５は、２０％／１００ｍｍＨｇ未満であるか、または５％／１００ｍｍＨｇ未満の管腔伸展性を（単独で）伴う、１つまたはそれを上回る副層を備えることができる。いくつかの実施形態では、内側層１０５は、上記に説明される圧縮性層１１２等の圧縮性外側副層（例えば、上記に説明されるような発泡体構造を備える副層等、最小限の細孔相互接続を伴う）を備える。これらの実施形態では、内側層１０５は、２０％／ｌ００ｍｍＨｇ未満であるか、またはそれに等しい管腔動的伸展性を（単独で）呈するように構築および配列されることができる。繊維マトリクス１１０は、層１０５の反管腔側座標の偏位を制限する（例えば、実質的に防止する）ことができる。これらの実施形態では、圧縮性層１１２は、独立して、管腔１０３内に血流を生じさせ、５％／ｌ００ｍｍＨｇ〜２０％／ｌ００ｍｍＨｇの伸展性（例えば、繊維マトリクス１１０の伸展性から独立して）を被ることができる。
【００９６】
グラフトデバイス１００は、管腔１０３の座屈、よじれ、または任意の望ましくない狭窄（以下、「よじれ」）を回避するように構築および配列されることができる。いくつかの実施形態では、グラフトデバイス１００は、スパイン２１０等の１つまたはそれを上回るよじれ抵抗性要素を含み、よじれを防止する。１つまたはそれを上回るスパイン２１０は、内側層１０５の内側表面上、内側層１０５の１つまたはそれを上回る副層内、内側層１０５と繊維マトリクス１１０との間、繊維マトリクス１１０の１つまたはそれを上回る副層内、および／または繊維マトリクス１１０の外側表面上等、グラフトデバイス１００上、内、ならびに／もしくはその中に位置付けられることができる。いくつかの実施形態では、グラフトデバイス１００は、内側層１０５および／または繊維マトリクス１１０が低密度構造を備えるとき等、よじれを防止するために十分に大きい、壁厚ＴＤを備える。いくつかの実施形態では、内側層１０５および／または繊維マトリクス１１０は、グラフトデバイス１００の大部分または特定部分に沿って、円周方向および半径方向に沿ったものと比較して高い長手方向膨張性および圧縮性等、高い長手方向膨張性および圧縮性を保有する構造を備える。本特定の構造は、グラフトの円周方向および半径方向に沿ったものより有意に小さい（例えば、他の２つの係数の半分より小さい）弾性係数を伴う、−３０％〜＋３０％の歪み（負の符号は、圧縮歪みを指す）を備える領域内のグラフトの長手方向に沿った線形弾性挙動（塑性変形を伴わない）を呈するものとして説明され得る。いくつかの実施形態では、内側層１０５および／または繊維マトリクス１１０は、グラフトデバイス１００の長さに沿って離間される（例えば、等しく離間される）剛性材料の円周方向リングまたはバンド（以下、「リング」）を含むように構築および配列される。リングは、内側層１０５または繊維マトリクス１１０上、内、および／またはその中等、グラフトデバイス１００上、内、ならびに／もしくはその中に位置付けられることができる。リングは、例えば、屈曲の間、グラフトデバイス１００の軸方向圧縮および延在を支援する、材料（例えば、管状材料）によって接続されることができる。いくつかの実施形態では、リボン（例えば、螺旋リボン）が、グラフトデバイス１００上、内、またはその中に位置付けられる。いくつかの実施形態では、リングおよび／またはリボンは、２０１４年８月１２日出願の本出願人の同時係属中の米国特許出願第１４／３７８，２６３号（その内容は、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる）に説明されるように構築および配列される。いくつかの実施形態では、グラフトデバイス１００は、グラフトデバイス１００の長手軸に沿って整合されるばね要素（例えば、ばね）のマトリクスの３次元堆積物（例えば、３Ｄ印刷を介して）を備える。ばね要素は、グラフトデバイス１００の長手軸に相対的に直交して整合される支柱と相互接続されることができる。３次元堆積デバイスは、ループ、蛇腹構造、および／または織目を含むもの等、種々の形態のよじれ抵抗性スパイン、バックボーン、または他のよじれ抵抗性構造を生成するために使用されることができる。いくつかの実施形態では、材料は、レーザ（例えば、エキシマレーザ）等を介して、内側層１０５および／または繊維マトリクス１１０から除去され、蛇腹状または他のよじれ抵抗性構造を生成することができる。いくつかの実施形態では、内側層１０５および／または繊維マトリクス１１０は、１つまたはそれを上回る内側層が１つまたはそれを上回る外側層より低い伸展性を有するとき等、層がよじれ抵抗性を提供するように構築および配列される異なる伸展性を有する、複数の層の同心構造を備える。いくつかの実施形態では、内側層１０５および／または繊維マトリクス１１０は、管状構造を形成するように巻装される、リボンを備える。リボンは、相互に対して摺動し、よじれ抵抗性に相関する長手方向膨張性を提供することが可能である。
【００９７】
いくつかの実施形態では、端部部分１０６および／または１０７は、それぞれ、縫合糸および／または吻合クリップを用いて、端部１０１および／または１０２の吻合を支援するために好適な特性（例えば、断裂抵抗および／または望ましくない伸縮に対する抵抗）を提供するように構築および配列される。例えば、吻合の構造のために好適な場所の環形の周囲における縫合糸保持特性を増加させるために、繊維マトリクス１１０の繊維サイズは、縫合針を用いて穿通するために低減され、より軟質の層を生成し得る。より小さい繊維の束は、堆積の間の繊維の伸長増加から生じる、より高い結晶性および分子配向に起因して、より大きい繊維より高い縫合糸保持強度を有し得る。いくつかの実施形態では、コーティング１０８は、グラフトデバイス１００の縫合糸保持特性を改善するように、端部部分１０６および／または１０７の外側表面もしくは別の部分１０６および／または１０７場所上に留置される、断裂防止コーティングを備えることができる。いくつかの実施形態では、補強要素１０９は、端部部分１０６および／または１０７上、内、ならびに／もしくはその中に位置付けられ、必要な補強を提供することができる。補強要素１０９は、全周構造または１つまたはそれを上回る部分円周構造を備えることができる。補強要素１０９は、布製バンド等のバンドを備えることができる。補強要素１０９は、本明細書に説明されるスパイン２１０と類似方式において構築および／または配列されることができる。補強要素１０９は、端部部分１０６および／または１０７内の内側層１０５ならびに／もしくは繊維マトリクス１１０に追加される、架橋結合要素を備えることができる。補強要素１０９は、単に、端部部分１０６および／または１０７内でより厚い、内側層１０５および／または繊維マトリクス１１０の１つまたはそれを上回る層を含むことができる。いくつかの実施形態では、補強要素１０９は、吻合クリップを備える。
【００９８】
いくつかの実施形態では、補強要素１０９の端部における機械的特性の有意な変化を制限（例えば、実質的に防止）するために、補強要素１０９は、端部部分１０６および１０７の大部分ならびに端部部分１０６と１０７との間のグラフトデバイス１００の区画の大部分内に位置付けられるように、グラフトデバイス１００の長さの大部分に沿って延在する。代替として、補強要素１０９が、グラフトデバイス１００の他の機械的特性のうちの１つまたはそれを上回るものを有意に変化させることを回避しながら、縫合糸保持力を提供するように構築および配列されるとき、局所補強が、利用されることができる。例えば、補強要素１０９は、比較的短い自由端で終わるストランドまたは縫合糸保持を改善する粒子を備えることができる。補強要素１０９は、複数の埋め込まれた非接続粒子を備えることができる。縫合糸の各ループは、縫合糸が、増加した面積（例えば、粒子の面積）にわたって、力をグラフトデバイス１００に印加し、縫合糸によって印加される応力の正味の低減を生じさせるように、単一粒子を通して通過することができる。
【００９９】
繊維マトリクス１１０および／または内側層１０５は、以下に詳細に説明されるような１つまたはそれを上回る類似もしくは異なるポリマー等の１つまたはそれを上回る材料を含むことができる。繊維マトリクス１１０および／または内側層１０５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、ポリアクリレート、ポリフェノール、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を含む群から選択される、ポリマー等の少なくとも１つのポリマーを含むことができる。ポリマーは、溶媒と組み合わせて適用されることができ、溶媒は、ヘキサフルオロイソプロパノール（ＨＦＩＰ）、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、およびこれらの組み合わせを含む群から選択される。繊維マトリクス１１０および／または内側層１０５は、第１の材料と、より硬質の第２の材料と等、２つまたはそれを上回る材料を含む、熱可塑性コポリマーを含むことができる。いくつかの実施形態では、より軟質の材料は、ポリジメチルシロキサンおよびポリヘキサメチレンオキシドを含む区画を備え、より硬質の材料は、芳香族メチレンジフェニルイソシアネートを含む区画を備える。いくつかの実施形態では、繊維マトリクス１１０は、相対的に等量のより軟質およびより硬質の材料を含む。いくつかの実施形態では、繊維マトリクス１１０は、硬度（デュロメータ）５５Ｄを伴う型番Ｅ２−８５２等のＡｏｒｔｅｃｈ  Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌ（Ｓｃｏｒｅｂｙ，  Ａｕｓｔｒａｌｉａ）によって製造されるＥｌａｓｔ−ＥｏｎＴＭ材料を含む。
【０１００】
繊維マトリクス１１０および／または内側層１０５は、グラフトデバイスに対する支持が、埋込後、経時的に変化するように、生体分解性材料を含むか、または別様に構成されることができる。ポリ乳酸、ポリグリコリド、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、ポリアルケレンエステル、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、ポリアクリレート、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、およびこれらの組み合わせ等の多数の生体分解性ポリマーが、使用されることができる。Ｄｕｎｎ  ｅｔ  ａｌ．（米国特許第４，６５５，７７７号）は、生体吸収性ポリマーマトリクスを補強する生体吸収性繊維を含む、医療インプラントを開示している。代替として、または加えて、繊維マトリクス１１０および／または内側層１０５は、少なくとも６ヶ月または少なくとも１年等、埋め込まれたとき、長期間、無傷のままであるように構成される、耐久性または別様に生体非分解性の材料を含む、１つまたはそれを上回る部分を備えることができる。
【０１０１】
繊維マトリクス１１０は、厚さ１５０μｍ〜４００μｍ、２２０μｍ〜２８０μｍ、または約２５０μｍ等の全体厚さ１００μｍ〜１０００μｍを集合的に含む１つまたはそれを上回る層を伴う、繊維マトリクス１１０等、１つまたはそれを上回る層を備えることができる。いくつかの実施形態では、繊維マトリクス１１０は、以下の図３Ｂを参照して説明されるように、その間に位置付けられるスパイン２１０を伴う内側および外側層等、内側層と、外側層とを備える。繊維マトリクス１１０は、平均直径約７．８μｍまたは約８．６μｍを伴う繊維のマトリクス等、直径６μｍ〜１５μｍ等の平均直径（以下、「直径」）少なくとも５μｍを伴う、繊維のマトリクスを含むことができる。繊維マトリクス１１０は、平均多孔率５０．４％または４６．９％を伴う繊維マトリクス等、平均多孔率（以下、「多孔率」）４０％〜８０％を備えることができる。繊維マトリクス１１０の多孔率は、繊維マトリクス１１０の中への材料の浸潤を制御し、そして／または繊維マトリクス１１０内の経壁細胞浸潤速度を制御するように選択されることができる。いくつかの実施形態では、繊維マトリクス１１０は、動脈圧範囲内で測定されるとき、平均伸展性（以下、「伸展性」）約０．２×１０−４／ｍｍＨｇ〜３．０×１０−４／ｍｍＨｇを備える。いくつかの実施形態では、繊維マトリクス１１０は、平均円周方向弾性係数（以下、「弾性係数」）１０ＭＰａ〜１８ＭＰａを備える。
【０１０２】
いくつかの実施形態では、繊維マトリクス１１０および／または内側層１０５は、図４のシステム１０および電界紡糸デバイス４００を参照して以下に説明されるように、ポリマー溶液を内側層１０５および／またはマンドレルに適用される繊維に変換する、電界紡糸デバイス等の繊維マトリクス送達アセンブリによって、生産される。ポリマー溶液は、ヘキサフルオロイソプロパノール（ＨＦＩＰ）等の溶媒中に溶解された１つまたはそれを上回るポリマーを含むことができる。いくつかの実施形態では、繊維マトリクス１１０および／または内側層１０５の少なくとも一部は、電界紡糸デバイス、溶融紡糸デバイス、溶融電界紡糸デバイス、霧化アセンブリ、噴霧器、電気噴霧器、３次元プリンタ、およびこれらの組み合わせを含む群から選択される、デバイスを用いて適用される。
【０１０３】
繊維マトリクス１１０および／または内側層１０５は、１つまたはそれを上回る比較的耐久性（すなわち、生体非分解性）材料および／または１つまたはそれを上回る生体分解性材料を含むことができる。いくつかの実施形態では、繊維マトリクス１１０および／または内側層１０５は、ポリグリセロールセバシン酸、ヒアルロン酸、絹フィブロイン、コラーゲン、エラスチン、ポリ（ｐ−ジオキサノン）、ポリ（３−ヒドロキシブチレート）、ポリ（３−ヒドロキシバレレート）、ポリ（バレロラクトン）、ポリ（タルトロン酸）、ポリ（β−マロン酸）、ポリ（ポリプロピレンフマレート）、ポリ酸無水物、チロシン誘導ポリカーボネート、ポリオルトエステル、生体分解性ポリウレタン、ポリホスファゼン、およびこれらの組み合わせを含む群から選択される、材料を含む。繊維マトリクス１１０は、経時的に放出されるように構築および配列される１つまたはそれを上回る薬剤等、１つまたはそれを上回る薬物もしくは他の薬剤を含むことができる。
【０１０４】
上記に説明されるように、グラフトデバイス１００はさらに、スパイン２１０等の１つまたはそれを上回るよじれ抵抗性要素を含むことができる。スパイン２１０は、グラフトデバイス１００が、埋込手技の間および／またはその機能的寿命の間に耐える応力下にある際に生じる狭窄等、よじれまたは他の狭窄等の望ましくない運動を受けないように防止するように構築および配列されることができる。いくつかの実施形態では、スパイン２１０は、内側層１０５を取り囲み、内側層１０５と繊維マトリクス１１０との間に位置付けられる。これらの実施形態では、スパイン２１０は、内側層１０５の外径（ＯＤ）に近似する直径を備えることができる。いくつかの実施形態では、スパイン２１０は、図３Ｂに示され、以下に説明されるように、全体的または部分的に、繊維マトリクス１１０の１つまたはそれを上回る層間に位置付けられることができる。いくつかの実施形態では、スパイン２１０は、全体的または部分的に、繊維マトリクス１１０の外側表面を取り囲むことができる。いくつかの実施形態では、スパイン２１０は、内側層１０５内に位置付けられる。いくつかの実施形態では、複数のスパイン２１０が、含まれることができ、それぞれ、内側層１０５の外側表面に接触し、繊維マトリクス１１０の外側表面を取り囲み、そして／または繊維マトリクス１１０の２つまたはそれを上回る層間に位置付けられる。
【０１０５】
繊維マトリクス１１０および／またはスパイン２１０は、座屈、よじれ、内側層１０５の変形、管腔変形、血行停止；渦巻、再循環、または乱流等の速度ベクトルの有意な二次成分を特徴とする流れ；管腔圧潰、および／または血栓形成等の望ましくない条件を最小限にすること、グラフトデバイス１００を通した血流、グラフトデバイス１００の近位の血流、および／またはグラフトデバイス１００の遠位の血流等、速度の最小限の二次成分を伴う層流の保存等の層流を保存すること、埋込手技の間および／またはその後に生じる屈曲等、グラフトデバイス１００の屈曲を防止すること、および／または適切な屈曲を可能にすること、残骸の蓄積の防止すること、管状壁にかかる応力集中を防止すること、内側層１０５の画定された幾何学形状を維持すること、内側層１０５の長さの周りの軸方向回転を防止すること、およびこれらの組み合わせを含む群から選択される、１つまたはそれを上回る機能を提供するように構築および配列されることができる。スパイン２１０および繊維マトリクス１１０は、グラフトデバイス１００が周期的運動および／または歪みを受けるとき等、２つの構成要素間の経時的転位および／または分離を回避するように、類似の弾性係数を備えることができる。
【０１０６】
スパイン２１０は、繊維マトリクス１１０のグラフトデバイス１００への適用に先立って、その間、および／またはその後、内側層１０５の周囲に適用されることができる。例えば、スパイン２１０は、スパイン２１０が内側層１０５と繊維マトリクス１１０の内側表面との間に位置付けられるとき等、繊維マトリクス１１０の適用に先立って、適用されることができる。スパイン２１０は、スパイン２１０が、図３Ｂに示されるように、繊維マトリクス１１０の１つまたはそれを上回る層間に位置付けられるとき等、繊維マトリクス１１０の適用の際に適用されることができる。スパイン２１０は、スパイン２１０が繊維マトリクス１１０の外側に位置付けられるとき等、繊維マトリクス１１０の適用の後に適用されることができる。スパイン２１０は、図４を参照して以下に説明されるツール３００等の１つまたはそれを上回るツールを用いて、内側層１０５および／または繊維マトリクス１１０の少なくとも１つの層の周りに適用されることができる。
【０１０７】
スパイン２１０は、半径方向外向き力を端部１０１および／または１０２に近接する場所に提供するように構成され、心血管バイパス手技の間、半径方向外向き力を提供し、吻合の生成を支援または向上させるように、弾性バイアス等の弾性によってバイアスされる、１つまたはそれを上回る部分を含むことができる。いくつかの実施形態では、スパイン２１０は、可鍛性である、１つまたはそれを上回る部分を含む。
【０１０８】
スパイン２１０は、複数の湾曲突起２１１’および２１１’’（集合的に、２１１）を含むことができる。突起２１１’はそれぞれ、先端部分２１２’を含み、突起２１１’’はそれぞれ、先端部分２１２’’を含む（集合的に、先端部分２１２）。先端部分２１２は、図１に示される重複配列において配列されることができる。突起２１１’および２１１’’は、それぞれ、少なくとも一方が他方に対して回転し、内側層１０５を受容するための開口部を生成するように配列される、第１および第２の支持部分を備えることができる。いくつかの実施形態では、各先端部分２１２は、直径約０．０４２インチ等の直径０．０２０インチ〜０．０６４インチを備えることができる。突起２１１はそれぞれ、フィラメントのループ（例えば、連続フィラメントのループ）を備えることができ、突起２１１’および２１１’’は、図１に示される交互する互いに組み合わせられた配列等、互いに組み合わせられた配列に配列されることができる。いくつかの実施形態では、互いに組み合わせられた突起２１１’および２１１’’は、重複することができる（例えば、スパイン２１０は、内側層１０５の３６０°を上回って被覆する）。いくつかの実施形態では、突起２１１’および２１１’’は、少なくとも１．０ｍｍ、少なくとも１．１ｍｍ、または少なくとも１。４ｍｍの重複を伴って配列される。いくつかの実施形態では、スパイン２１０は、２０１４年９月２０日出願の本出願人の同時係属中の国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１４／０５６３７１号（その内容は、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる）に説明されるように構築および配列される。
【０１０９】
スパイン２１０は、少なくとも６つの突起２１１等、少なくとも３つの突起２１１を備えることができる。いくつかの実施形態では、スパイン２１０は、スパイン２１０の７．５ｍｍの長さ毎に少なくとも２つの突起２１１、またはスパイン２１０の２ｍｍの長さ毎に少なくとも２つの突起等、スパイン２１０の１５ｍｍの長さ毎に少なくとも２つの突起２１１を含む。いくつかの実施形態では、スパイン２１０は、スパイン２１０の約６．５ｍｍの長さ毎に２つの突起２１１を備える。いくつかの実施形態では、一連の突起２１１は、相互から約０．１２５インチに位置付けられる。
【０１１０】
スパイン２１０は、３つまたはそれ未満の連続フィラメント、２つまたはそれ未満の連続フィラメント、または単一連続フィラメント等、１つまたはそれを上回る連続フィラメント２１６を備えることができる。いくつかの実施形態では、スパイン２１０は、スパイン２１０が長さ約３．５インチを備えるとき等、少なくとも１５インチ長または少なくとも３０インチ長の連続フィラメント２１６を備える。いくつかの実施形態では、フィラメント２１６は、長さ（例えば、連続長または累積長を伴う区画の合計）約６５インチ（例えば、４．０ｍｍ直径スパイン２１０を生成するため）、または長さ約７５インチ（例えば、４．７ｍｍ直径スパイン２１０を生成するため）、または長さ約８５インチ（例えば、５．５ｍｍ直径および／または３．５インチ長スパイン２１０を生成するため）を備える。フィラメント２１６は、比較的連続する断面を伴う押出成形または成形されたフィラメント等、比較的連続する断面を備えることができる。スパイン２１０は、楕円形、円形、卵形、正方形、長方形、台形、平行四辺形形状、菱形形状、Ｔ形状、星形形状、渦巻形状（例えば、巻回シートを含むフィラメント）、およびこれらの組み合わせを含む群から選択される、断面幾何学形状を伴う少なくとも一部を含む、フィラメント２１６を備えることができる。フィラメント２１６は、１．５ｍｍ未満であるか、またはそれに等しい、０．８ｍｍ未満であるか、またはそれに等しい、もしくは０．６ｍｍ未満であるか、またはそれに等しい、もしくは０．４ｍｍ〜０．５ｍｍの長軸を伴う円形または卵形等、約０．２ｍｍ〜１．５ｍｍの長さの長軸を伴う断面を備えることができる。フィラメント２１６は、０．３ｍｍを上回るか、またはそれに等しい長軸等、０．１ｍｍを上回るか、またはそれに等しい長軸を伴う断面を備えることができる。いくつかの実施形態では、フィラメント２１６の長軸および／または断面積は、スパイン２１０の直径に比例的に基づく（例えば、図４を参照して以下に説明されるように、異なる直径の範囲のスパイン２１０がキット内に提供されるとき等、より大きいスパイン２１０直径は、より大きいフィラメント２１６直径に相関する）。
【０１１１】
フィラメント２１６は、単一コアのモノフィラメント構造であることができる。代替として、フィラメント２１６は、編組された複数のフィラメント構造等、複数のフィラメントを備えることができる。いくつかの実施形態では、フィラメント２１６は、スパイン２１０が、１つまたはそれを上回るフィラメント２１６の生成と同時に生成される、複数の突起２１１を備えるとき（例えば、フィラメント２１６が３次元バイアス形状に生成されるとき）等、射出成形された構成要素または熱硬化プラスチック構成要素を含むことができる。
【０１１２】
フィラメント２１６は、スパイン２１０および繊維マトリクス１１０が同一または類似材料を含むとき等、繊維マトリクス１１０を生成するために使用される同一電界紡糸デバイスによって製作される構成要素等の電界紡糸された構成要素を含むことができる。
【０１１３】
スパイン２１０は、５２Ｄ〜８５Ｄ、例えば、５２Ｄ〜６２Ｄ等のデュロメータ５２Ｄ〜１２０Ｒを伴う材料を含むことができる。いくつかの実施形態では、スパイン２１０は、デュロメータ約５５Ｄを伴う材料を含む。スパイン２１０は、シリコーン、ポリエーテルブロックアミド、ポリプロピレン、ナイロン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、超高分子量ポリエチレン、ポリカーボネート、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、ポリアクリレート、ポリフェノール、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、ポリグリセロールセバシン酸、ヒアルロン酸、絹フィブロイン、コラーゲン、エラスチン、ポリ（ｐ−ジオキサノン）、ポリ（３−ヒドロキシブチレート）、ポリ（３−ヒドロキシバレレート）、ポリ（バレロラクトン）、ポリ（タルトロン酸）、ポリ（β−マロン酸）、ポリ（ポリプロピレンフマレート）、ポリ酸無水物、チロシン誘導ポリカーボネート、ポリオルトエステル、生体分解性ポリウレタン、ポリホスファゼン、およびこれらの組み合わせを含む群から選択される、ポリマー等の１つまたはそれを上回るポリマーを含むことができる。
【０１１４】
スパイン２１０は、内側層１０５および／または繊維マトリクス１１０と同一材料を含むことができる。スパイン２１０は、少なくとも１つの熱可塑性コポリマーを含むことができる。スパイン２１０は、第１の材料、および第１の材料より硬い第２の材料等、２つまたはそれを上回る材料を含むことができる。いくつかの実施形態では、スパイン２１０は、相対的に等量のより硬い材料と、より柔らかいの材料とを含むことができる。より柔らかい材料は、ポリジメチルシロキサンおよびポリエーテル系ポリウレタンを含むことができ、より硬い材料は、芳香族メチレンジフェニルイソシアネートを含むことができる。スパイン２１０は、経時的に放出されるように構築および配列される１つまたはそれを上回る薬剤等、１つまたはそれを上回る薬物もしくは他の薬剤を含むことができる。
【０１１５】
いくつかの実施形態では、スパイン２１０は、ニッケルチタン合金、チタン合金、チタン、ステンレス鋼、タンタル、マグネシウム、コバルト−クロム合金、金、白金、およびこれらの組み合わせを含む群から選択される、金属等の金属材料を含む。いくつかの実施形態では、スパイン２１０は、炭素繊維および／またはＫｅｖｌａｒで補強された樹脂等の補強された樹脂を備える。いくつかの実施形態では、スパイン２１０の少なくとも一部は、スパイン２１０が生体分解性金属または生体分解性ポリマー等の生体分解性材料を含むとき等、生体分解性である。これらの実施形態では、繊維マトリクス１１０はさらに、生体非分解性材料を含むことができる。いくつかの実施形態では、スパイン２１０は、生体分解性材料を含まない。
【０１１６】
スパイン２１０は、一時的よじれ抵抗性または他の機能をグラフトデバイス１００に提供するように、経時的に生分解するように構成されることができる。いくつかの実施形態では、スパイン２１０は、２４時間未満の期間の間、よじれ抵抗性をグラフトデバイス１００に一時的に提供することができる。いくつかの実施形態では、スパイン２１０は、１ヶ月未満の期間の間、よじれ抵抗性をグラフトデバイス１００に提供することができる。いくつかの実施形態では、スパイン２１０は、６ヶ月未満の期間の間、よじれ抵抗性をグラフトデバイス１００に提供することができる。多数の形態の金属または非金属生体分解性材料が、採用されることができる。Ｂｏｌｚ  ｅｔ  ａｌ．（米国特許第０９／３３９，９２７号）は、合金または局所ガルバニ要素であり得る、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。金属合金は、少なくとも、保護不動態化コーティングを形成する、第１の構成要素と、合金の十分な腐食を確実にするように構成される、第２の構成要素とを含むことができる。第１の構成要素は、マグネシウム、チタン、ジルコニウム、ニオブ、タンタル、亜鉛、およびシリコンを含む群から選択される、少なくとも１つの構成要素を含むことができ、第２の構成要素は、リチウム、ナトリウム、カリウム、マンガン、カルシウム、および鉄を含む群から選択される、少なくとも１つの金属である。Ｆｕｒｓｔ  ｅｔ  ａｌ．（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から選択される少なくとも１つの金属とを含む、生体吸収性金属合金から少なくとも部分的に形成される、埋込型デバイスを開示している。Ｄｏｔｙ（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む、生体吸収性マグネシウム補強ポリマーステントを開示している。多数の生体分解性ポリマーが、本明細書に説明されるように使用されることができる。
【０１１７】
内側層１０５、繊維マトリクス１１０、および／またはスパイン２１０は、示されるコーティング１０８等の１つまたはそれを上回るコーティングを備えることができる。コーティング１０８は、内側層１０５、繊維マトリクス１１０、および／またはスパイン２１０の内側および／または外側表面上に位置付けられることができる。１つまたはそれを上回るコーティングは、フィブリンゲル、澱粉系化合物、イガイ接着タンパク質、およびこれらの組み合わせを含む群から選択される、材料を含むコーティング等の接着剤要素を備えるか、または別様に接着剤特性を呈することができる。コーティングは、抗血栓性、抗細胞増殖、抗石灰化、血管緊張低下、およびこれらの組み合わせを含む群から選択される、機能を提供するように構築および配列されることができる。コーティングは、内側層１０５、繊維マトリクス１１０、およびスパイン２１０のうちの２つまたはそれを上回るものを脱水させ、接着を生じさせるように構成される、脱水ゼラチンコーティング等の脱水ゼラチンを備えることができる。コーティングは、親水性および／または疎水性コーティングを含むことができる。コーティングは、放射線不透過性コーティングを含むことができる。いくつかの実施形態では、スパイン２１０は、スパイン２１０が硫酸バリウム等の放射線不透過性材料を含むとき等、放射線不透過性である、少なくとも一部を備える。
【０１１８】
いくつかの実施形態では、グラフトデバイス１００は、０．５ｃｍ程度の曲率半径を含む１つまたはそれを上回る弧状部分を含む（例えば、よじれを伴わずに）、インビボ幾何学形状内に留置されるように構築および配列される。いくつかの実施形態では、グラフトデバイス１００は、以下に説明されるように、図４のシステム１０および／または電界紡糸デバイス４００を使用して生産される。
【０１１９】
図１のグラフトデバイス１００は、連続の単一管構造として示されるが、いくつかの実施形態では、グラフトデバイスは、１つまたはそれを上回る流出管に接続される１つまたはそれを上回る流入管を含む、２分岐（図２を参照して以下に説明されるように）、３分岐、４分岐、または他の構造を含むグラフトデバイス等、複数の管状区画を含むことができる。
【０１２０】
ここで図２を参照すると、２分岐を含む、例示的グラフトデバイスの側面図が、図示される。図２のグラフトデバイス１００は、第１の部分９００ａと、第２の部分９００ｂと、第３の部分９００ｃとを含む。第１の部分９００ａは、外側層である、繊維マトリクス９１０ａによって取り囲まれる、内側層９０５ａを含む。第２の部分９００ｂは、外側層である、繊維マトリクス９１０ｂによって取り囲まれる、内側層９０５ｂを含む。第３の部分９００ｃは、外側層である、繊維マトリクス９１０ｃによって取り囲まれる、内側層９０５ｃを含む。内側層９０５ａ、９０５ｂ、および／または９０５ｃは、上記に説明されるような図１の内側層１０５と類似構造および配列であることができる。繊維マトリクス９１０ａ、９１０ｂ、および／または９１０ｃは、同様に上記に説明されるような図１の繊維マトリクス１１０と類似構造および配列であることができる。内側層９０５ａ、９０５ｂ、および／または９０５ｃは、１つまたはそれを上回る強固な伸展性新生動脈につながるグラフト再構築を支援するための急速細胞浸潤等、宿主細胞浸潤、移動、増殖、分化、および／または融合に続く、関連付けられた層の中へのマトリクス堆積および再配列を促すために、多孔率を備えるか、そして／または別様に構築ならびに配列されることができる。繊維マトリクス９１０ａ、９１０ｂ、および／または９１０ｃは、１つまたはそれを上回る新生動脈の生成の間、半径方向および他の支持を提供する（例えば、限定された期間）ように構築および配列されることができる。
【０１２１】
図２のグラフトデバイス１００は、第１の部分９００ａの一端の端部１０１と、第２の部分９００ｂの一端の端部１０２ｂと、第３の部分９００ｃの一端の端部１０２ｃとを含む。部分９００ａ、９００ｂ、および９００ｃの反対端は、部分９００ａから部分９００ｂおよび９００ｃの両方への層流を生成するように、流体的に接続される。いくつかの実施形態では、内側層９０５ａは、内側層９０５ｂおよび９０５ｃ両方の内径を上回る内径を有する。これらの実施形態では、内側層９０５ｂおよび内側層９０５ｃは、類似または異なる内径を有することができる。いくつかの実施形態では、端部１０１は、動脈血液源（例えば、大動脈）等の体液源に接続されるように構成される。これらの実施形態では、端部１０２ｂおよび１０２ｃは、冠動脈または末梢動脈バイパス手技において行われるように、それぞれ、閉塞の遠位の閉塞動脈に接続されるように、血液を血液不足組織に供給するために接続されるように構成されることができる。図２のグラフトデバイス１００は、２分岐幾何学形状を含むが、種々の幾何学的パターンにおいて流体的に接続される複数の入力または出力管を含む構造が、本発明の概念の精神および範囲内で考慮されるべきである。
【０１２２】
ここで図３Ａを参照すると、図１のグラフトデバイスの一実施形態の断面図が、内側層と、取り囲む繊維マトリクスとを備えるように図示される。グラフトデバイス１００は、内側層１０５を含む。繊維マトリクス１１０は、図４を参照して以下に詳細に説明されるように、内側層１０５の表面の周りに適用されている。繊維マトリクス１１０は、ポリジメチルシロキサンおよびポリヘキサメチレンオキシド軟区画と、芳香族メチレンジフェニルイソシアネート硬区画の組み合わせ等、１つまたはそれを上回るポリマーを含むことができる。繊維マトリクス１１０は、厚さ約２５０μｍ等、厚さ２２０μｍ〜２８０μｍを備えることができる。
【０１２３】
ここで図３Ｂを参照すると、図１のグラフトデバイスの別の実施形態の断面図が、繊維マトリクスの層間に留置されたスパインを含むように図示される。図３Ｂに描写される実施例では、スパイン２１０は、繊維マトリクス１１０の１つまたはそれを上回る内側層である、内側層１１０ａと、繊維マトリクス１１０の１つまたはそれを上回る外側層である、外側層１１０ｂとの間に留置されている。いくつかの実施形態では、スパイン２１０は、本明細書に説明されるように、内側層１０５への繊維の送達を中断し、スパイン２１０をすでに適用された内側層１１０ａ上に適用すること等によって、内側層１１０ａが電界紡糸デバイスまたは他の繊維マトリクス送達アセンブリによって内側層１０５に適用された後、内側層１０５に適用される（例えば、側方に適用される）ことができる。いくつかの実施形態では、内側層１１０ａは、外側層１１０ｂの厚さの約１／２の厚さを備える。いくつかの実施形態では、内側層１１０ａは、厚さ約６２μｍ〜８３μｍを備える。いくつかの実施形態では、内側層１１０ａは、繊維マトリクス１１０の総厚さの２５％〜６０％または総厚さの約３３％等、繊維マトリクス１１０の総厚さの１％〜９９％を備える。いくつかの実施形態では、内側層１１０ａを適用するプロセス時間は、総繊維適用時間の２５％〜６０％または総繊維適用時間の約３３％等、総適用時間（すなわち、内側層１１０ａおよび外側層１１０ｂを適用するための累積時間）の１％〜９９％である。
【０１２４】
スパイン２１０は、内側層１１０ａの外側表面に接触する、内側表面２１８を備える。スパイン２１０はさらに、外側層１１０ｂの内側表面に接触する、外側表面２１９を備える。スパイン２１０の内側表面２１８、外側表面２１９、および／または別の表面は、上記に説明されるコーティング等のコーティングを備えることができる。
【０１２５】
層１１０ａおよび１１０ｂの適用は、図４を参照して以下に詳細に説明されるように行われることができる。繊維マトリクス層１１０ａおよび／または１１０ｂは、ポリジメチルシロキサンおよびポリヘキサメチレンオキシド軟区画と、芳香族メチレンジフェニルイソシアネート硬区画の組み合わせ等の１つまたはそれを上回るポリマーを含むことができる。層１１０ａおよび／または１１０ｂは、平均直径約７．８μｍまたは約８．６μｍを伴う繊維のマトリクス等、直径６μｍ〜１５μｍを伴う繊維のマトリクスを備えることができる。層１１０ａおよび／または１１０ｂは、平均多孔率５０．４％または４６．９％を伴う繊維マトリクス等、多孔率４０％〜８０％を備えることができる。いくつかの実施形態では、層１１０ａおよび／または１１０ｂは、動脈圧範囲内で測定されるとき、伸展性約０．２×１０−４／ｍｍＨｇ〜３．０×１０−４ｍｍＨｇを備える。いくつかの実施形態では、繊維マトリクス１１０は、弾性係数１０ＭＰａ〜１８ＭＰａを備える。
【０１２６】
ここで図４を参照すると、内側層および電界紡糸された繊維マトリクス外側層を伴うグラフトデバイスを生産するための例示的システムの概略図が、図示される。システム１０は、繊維マトリクス送達アセンブリである、電界紡糸デバイス４００を含む。システム１０は、それぞれ、繊維マトリクス１１０’または１１０’’（単独でまたは集合的に、繊維マトリクス１１０）等の繊維マトリクスをそれぞれ含み、繊維マトリクス１１０’または１１０’’が、それぞれ、内側層１０５’または１０５’’を取り囲む、示されるグラフトデバイス１００’またはグラフトデバイス１００’’（単独でまたは集合的に、グラフトデバイス１００）等の１つまたはそれを上回るグラフトデバイスを生産するように構築および配列される。いくつかの実施形態では、内側層１０５’または１０５’’（単独でまたは集合的に、内側層１０５）は、上記で説明される図１の内側層１０５と類似構造および配列である。いくつかの実施形態では、内側層１０５もまた、電界紡糸デバイス４００によって生成される。いくつかの実施形態では、内側層１０５は、図１を参照して上記で説明されるように、別個のデバイスによって、または別個のプロセスにおいて生成される。
【０１２７】
システム１０は、マンドレル２５０を含み、それを中心として、内側層１０５が、堆積されることができる。システム１０は、図１を参照して上記で説明されるように、繊維マトリクス１１０および／または内側層１０５を生成するために使用される１つまたはそれを上回るポリマー、溶媒、および／または他の材料の混合物を含む液体である、ポリマー材料１１１を含むことができる。いくつかの実施形態では、システム１０は、１つまたはそれを上回る類似または異なるスパイン２１０を備え、グラフトデバイス１００は、スパイン２１０のうちの１つまたはそれを上回るものを備える。システム１０は、繊維マトリクス１１０の１つまたはそれを上回る層の間（例えば、第１の厚さを伴う内側層と、第１の層の厚さの約２倍の厚さの第２の厚さを伴う外側層との間）等、スパイン２１０を内側層１０５の周りにて留置するために使用される手動または自動化された（例えば、ロボット）ツールを備え得る、スパイン適用ツール３００を含むことができる。いくつかの実施形態では、グラフトデバイス１００、繊維マトリクス１１０、スパイン２１０、および／または内側層１０５は、図１を参照して上記に説明されるように構築および配列される。いくつかの実施形態では、システム１０は、２０１４年１１月１４日出願の本出願人の同時係属中の国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１４／０６５８３９号（その内容は、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる）に説明されるような１つまたはそれを上回るツール、構成要素、アセンブリを含むか、そして／または別様に構築および配列されることができる。
【０１２８】
上記に説明されるように、マンドレル２５０は、真っ直ぐまたは湾曲したマンドレルを備えることができる。マンドレル２５０は、内側層１０５および／または繊維マトリクス１１０の生成後、内側層１０５および／または繊維マトリクス１１０内からの除去を補助するように、半径方向に圧縮性（例えば、収縮可能）または溶解可能であることができる。マンドレル２５０は、内側層１０５および／または繊維マトリクス１１０からの除去に先立って、位相を変化させるように構築および配列されることができる（例えば、材料は、内側層１０５および／または繊維マトリクス１１０からの除去を補助するように、低温で凍結乾燥、昇華、および／または溶融され得る）。
【０１２９】
マンドレル２５０は、３０４または３１６シリーズステンレス鋼から構築されるマンドレル等、金属マンドレルを含むことができる。マンドレル２５０は、Ｒａ約０．１μｍ〜０．８μｍを伴う表面仕上げ等の鏡状表面仕上げを備えることができる。マンドレル２５０は、長さ３０ｃｍ〜４５ｃｍまたは３８ｃｍ〜４０ｃｍ等の長さ最大４５ｃｍまでの長さを備えることができる。いくつかの実施形態では、システム１０は、異なる外径（例えば、直径３．０ｍｍ、３．５ｍｍ、４．０ｍｍ、および／または４．５ｍｍ）を伴う一式のマンドレル２５０等、複数の異なる幾何学形状を伴う複数のマンドレル２５０を含む。マンドレル２５０の各端部は、マンドレル２５０が、内側層１０５の生成および／または繊維マトリクス１１０の適用の間、軸４３５を中心として回転され得るように、それぞれ、回転アセンブリである、モータ４４０ａおよび４４０ｂの中に挿入されることができる。いくつかの実施形態では、単一モータが、マンドレル２５０の一端を駆動させ、反対端は、電界紡糸デバイス４００の回転可能取付要素に取り付けられる。
【０１３０】
電界紡糸デバイス４００は、１つまたはそれを上回るポリマー送達アセンブリを含むことができ、図示される実施形態では、デバイス４００は、内側層１０５をマンドレル２５０に、および／または繊維マトリクス１１０を内側層１０５に送達するように構築および配列されるオリフィスを含む、ノズル４２７を含む、ポリマー送達アセンブリ４０５を含む。ノズル４２７は、ノズル中心軸４２８を含む、管状構造であることができる。ポリマー送達アセンブリ４０５は、送達管４２５を介して、ポリマー溶液ディスペンサ４０１に流体的に取り付けられることができる。ディスペンサ４０１は、ポリマー材料１１１によって供給される材料を備えることができる（例えば、ポリマー材料１１１が、ポリマー溶液ディスペンサ４０１によって動作可能に受容されたカートリッジ内に含まれる１つまたはそれを上回るポリマーを備えるとき）。ポリマー送達アセンブリ４０５は、示されるような直線進行距離ＤＳＷＥＥＰのために、ポリマー送達アセンブリ４０５を少なくとも１つの方向に並進させるように構成される、直線駆動アセンブリ４４５に動作可能に取り付けられる。いくつかの実施形態では、ＤＳＷＥＥＰは、長さ少なくとも１０ｃｍ、２０ｃｍ、３０ｃｍ、３５ｃｍ、または４０ｃｍ等、長さ約３０ｃｍを備える。
【０１３１】
いくつかの実施形態では、ポリマー材料１１１は、第１の硬さを伴う第１のポリマー、および第１の硬さと異なる第２の硬さを伴う第２のポリマー等、２つまたはそれを上回るポリマーを含む液体を含む。ポリマー材料は、類似または異なる量のポリヘキサメチレンオキシド軟区画と、芳香族メチレンジフェニルイソシアネート硬区画の混合物を含むことができる。ポリマー材料１１１はさらに、ＨＦＩＰ（例えば、９９．９７％最小純度を伴うＨＦＩＰ）等の１つまたはそれを上回る溶媒を含むことができる。ポリマー材料１１１は、溶媒中に完全または少なくとも部分的に溶解される濃縮溶液における１つまたはそれを上回るポリマーを含み、ポリマー重量対溶媒体積比率２０％〜３５％を含むことができ、典型的濃度は、２４％〜２６％（より具体的には、２４．５％〜２５．５％）である。ポリマー材料１１１は、分子量平均（Ｍｗ）８０，０００〜１５０，０００（ＰＤＩ−Ｍｗ／Ｍｎ＝２．１−３．５）を伴う１つまたはそれを上回る材料を含むことができる。ポリマー材料１１１は、粘度２０００ｃＰ〜２４００ｃＰ（２５℃および剪断速度＝２０ｓ−１で測定される）を伴うポリマー溶液を含むことができる。ポリマー材料１１１は、伝導率０．４μＳ／ｃｍ〜１．７μＳ／ｃｍ（温度２０℃〜２２℃で測定される）を伴うポリマー溶液を含むことができる。ポリマー材料１１１は、表面張力２１．５ｍＮ／ｍ〜２３．０ｍＮ／ｍ（２５℃で測定される）を伴うポリマー溶液を含むことができる。
【０１３２】
いくつかの実施形態では、システム１０は、厚さ（任意のスパイン２１０不在）約２２０μｍ〜２８０μｍを伴う繊維マトリクス１１０を生産するように構築および配列される。いくつかの実施形態では、システム１０は、厚さ約１００μｍ〜３００μｍを伴う内側層１０５を生産するように構築および配列される。繊維マトリクス１１０および／または内側層１０５は、平均直径約７．８μｍまたは約８．６μｍを伴う繊維のマトリクス等、直径６μｍ〜１５μｍを伴う繊維のマトリクスを備えることができる。繊維マトリクス１１０は、平均多孔率５０．４％または４６．９％を伴う繊維マトリクス１１０等、多孔率４０％〜８０％を備えることができる。内側層１０５は、平均多孔率７０％または８５％を伴う内側層１０５等、多孔率５０％〜９０％を備えることができる。いくつかの実施形態では、繊維マトリクス１１０は、正常またはわずかに上昇した動脈圧範囲内で測定されるとき、伸展性約０．２×１０−４／ｍｍＨｇ〜３．０×１０−４／ｍｍＨｇを備える。いくつかの実施形態では、繊維マトリクス１１０は、弾性係数１０ＭＰａ〜１８ＭＰａを備える。いくつかの実施形態では、内側層１０５は、伸展性０．５×１０−４／ｍｍＨｇ〜１０．０×１０−４／ｍｍＨｇおよび／または弾性係数１００ｋＰａ〜２ＭＰａを備える。
【０１３３】
ポリマー送達アセンブリ４０５は、流速約１５ｍｌ／時または２０ｍｌ／時等、流速１０ｍｌ／時〜２５ｍｌ／時において、ポリマー材料１１１をノズル４２７に送達するように構成されることができる。
【０１３４】
前述のように、いくつかの実施形態では、システム１０は、スパイン２１０を含むグラフトデバイス１００を生産するように構築および配列される。スパイン２１０は、ＩＤ約３．０ｍｍ、３．５ｍｍ、４．０ｍｍ、４．７ｍｍ、および／または５．５ｍｍを伴う複数のスパイン等、異なる内径（ＩＤ）を伴う複数のスパイン２１０を含むことができる。スパイン２１０は、直径約０．４ｍｍ（例えば、ＩＤ３．０ｍｍ〜４．７ｍｍを伴うスパインに関して）を伴うフィラメントを備えることができる。スパイン２１０は、直径約０．５ｍｍ（例えば、ＩＤ４．８ｍｍ〜５．５ｍｍを伴うスパインに関して）を伴うフィラメントを備えることができる。スパイン２１０は、１つの左フィンガおよび１つの右フィンガを含むスパインの反復ユニットが０．２５インチ毎に生じるように、約０．１２５インチ相互から離間される一連の互いに組み合わせたフィンガを備えることができる。本反復特徴長さは、０．１２５インチ〜０．３７５インチを含む範囲を有することができる。フィンガは、スパイン２１０の円周縁の周囲に２．５ｍｍ〜１．０ｍｍの対向フィンガの重複等、対称または非対称パターンで重複することができる。スパイン２１０は、弾性バイアスを達成するように熱処理されることができる。スパイン２１０は、表面粗度を増加させ、結晶性を減少させる（例えば、堆積される電界紡糸された材料である、繊維マトリクス１１０との溶媒ベースの接着性を改善するため）ために、表面処理されることができる（例えば、ジメチルホルムアミドを用いて）。
【０１３５】
システム１０は、内側層１０５、繊維マトリクス１１０、および／または別のグラフトデバイス１００構成要素から湿気を除去するように構築および配列される、乾燥アセンブリ３１０を含むことができる。いくつかの実施形態では、乾燥アセンブリ３１０は、繊維マトリクス１１０と内側層１０５との間の接着性を改善するように、流体を内側層１０５から手動で除去するために使用される、ガーゼまたは他の材料を備える。
【０１３６】
電界紡糸デバイス４００は、グラフトデバイス１００の１つまたはそれを上回る構成要素および／または１つまたはそれを上回る部分を修正するように構築および配列される、１つまたはそれを上回るグラフト修正アセンブリを含むことができる。図示される実施形態では、デバイス４００は、修正要素６２７を含む、修正アセンブリ６０５を含む。修正アセンブリ６０５は、直線駆動アセンブリ４４５のＤＳＷＥＥＰに類似する距離に及ぶ前後方向における往復運動等、修正アセンブリ６０５を少なくとも１つの方向に並進させるように構成される、直線駆動アセンブリ６４５に動作可能に取り付けられる。修正アセンブリ６０５は、送達管６２５を介して、供給源６２０に動作可能に取り付けられることができる。システム１０は、薬剤５０２等の１つまたはそれを上回るグラフトデバイス１００修正剤を含むことができる。薬剤５０２は、ジメチルホルムアミド、ヘキサフルオロイソプロパノール、テトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、イソプロピルアルコール、エタノール、およびこれらの組み合わせを含む群から選択される、溶媒等、表面修正を行うように構成される、溶媒を含むことができる。いくつかの実施形態では、システム１０は、内側層１０５、スパイン２１０、および繊維マトリクス１１０の２つまたはそれを上回るものの接着性を向上させるように構成される、表面修正を行うように構築および配列される。いくつかの実施形態では、システム１０は、内側層１０５、繊維マトリクス１１０、および／またはスパイン２１０に対する表面修正を行い、それぞれ、内側層１０５、繊維マトリクス１１０、および／またはスパイン２１０の表面エネルギーの修正を生じさせるように構築および配列される。いくつかの実施形態では、スパイン２１０の表面は、テクスチャ加工または別様に非均一表面を備える、加熱されたダイを用いて修正される。いくつかの実施形態では、電界紡糸デバイス４００および／またはシステム１０の別の構成要素は、水素、窒素、アンモニア、酸素、二酸化炭素、Ｃ２Ｆ６、Ｃ２Ｆ４、Ｃ３Ｆ６、Ｃ２Ｈ４、ＣＺＨＺ、ＣＨ４、およびこれらの組み合わせを含む群から選択される、材料の存在下で行われるプロセス等、スパイン２１０の表面修正を行うように構築および配列される、無線周波数プラズマグロー放電アセンブリを備える。
【０１３７】
供給源６２０は、薬剤５０２等の１つまたはそれを上回る薬剤のリザーバ、レーザ電力供給源等の電力供給源、および圧縮された流体のリザーバのうちの１つまたはそれを上回るものを備えることができる。いくつかの実施形態では、修正要素６２７は、繊維マトリクス１１０修正薬剤、内側層１０５修正薬剤、スパイン２１０修正薬剤、および／またはグラフトデバイス１００修正薬剤を送達するように構成されるノズル等のノズルを備える。明確にするために、「ノズル」または「アセンブリ」の言及のいずれも、単数形または複数形であっても、１つまたはそれを上回るノズル４２７等の１つまたはそれを上回るノズル、もしくは１つまたはそれを上回るポリマー送達アセンブリ４０５もしくは１つまたはそれを上回る修正アセンブリ６０５等の１つまたはそれを上回るアセンブリを含むことができる。
【０１３８】
いくつかの実施形態では、修正要素６２７は、内側層１０５のポリマー材料１１１内に含まれる１つまたはそれを上回る溶媒（例えば、ＨＦＩＰ）への暴露を防止または別様に最小限にするように、繊維マトリクス１１０の適用に先立って、ろうまたは他の保護物質を含む薬剤５０２を内側層１０５に送達するように構成される。
【０１３９】
いくつかの実施形態では、修正要素６２７は、少なくとも内側層１０５の周りに（例えば、内側層１０５および繊維マトリクス１１０の内側層の周りに）スパイン２１０を側方に送達するように構築および配列されるロボットアセンブリ等、よじれ抵抗性要素、例えばスパイン２１０を送達するように構成される。代替として、または加えて、修正要素６２７は、グラフトデバイス１００をよじれ抵抗性にする、または別様に、システム１０によって生産されるグラフトデバイス１００の性能を向上させるように、内側層１０５、スパイン２１０、および／または繊維マトリクス１１０を修正するように構成されることができる。グラフトデバイス１００が修正される、これらの実施形態では、修正要素６２７は、スパイン２１０を内側層１０５に適用するように構成されるロボットデバイス等のロボットデバイス、薬剤５０２を送達するように構成されるノズル等のノズル、グラフトデバイス１００の１つまたはそれを上回る構成要素をトリミングするように構成されるレーザエキシマダイオードまたは他の要素のようなレーザ送達要素等のエネルギー送達要素、繊維マトリクス１１０の内側層１０５への適用の間、流体（例えば、液体および／またはガス）を送達するように構成される水噴流または空気噴流等の流体噴流、スパイン２１０および／または繊維マトリクス１１０をトリミングするように構成される切断要素等の切断要素、機械的研磨機、およびこれらの組み合わせを含む群から選択される、構成要素を備えることができる。修正要素６２７による繊維マトリクス１１０または他のグラフトデバイス１００構成要素の修正は、繊維マトリクス１１０の適用の間、および／または繊維マトリクス１１０が内側層１０５に適用された後に生じることができる。１つまたはそれを上回るスパイン２１０の修正は、スパイン２１０が取り囲む内側層１０５に適用されるのに先立って、および／またはその後に行われることができる。いくつかの実施形態では、修正要素６２７は、内側層１０５、繊維マトリクス１１０、および／またはスパイン２１０を切断または別様にトリミングするために使用されることができる。
【０１４０】
いくつかの実施形態では、システム１０の修正アセンブリ６０５は、スパイン２１０を送達するように構成されるハンドヘルドデバイス等、電界紡糸デバイス４００と別個の付加的構成要素であることができる。いくつかの実施形態では、修正アセンブリ６０５は、オペレータによって手動で動作され得る、レーザデバイス等のハンドヘルドレーザを備える。修正アセンブリ６０５は、埋込手技に先立って、および／またはその間等、電界紡糸デバイス４００からのマンドレル２５０の除去および／またはグラフトデバイス１００の除去後、グラフトデバイス１００を修正するために使用されることができる。
【０１４１】
繊維マトリクス１１０へのレーザまたは他の修正は、繊維マトリクス１１０の一部に、固化、軟化、溶融、補強、弾性バイアスの生成、拡張、および／または収縮等の物理的変化を受けさせることができ、ならびに／もしくは繊維マトリクス１１０に、内側層１０５の外側表面と繊維マトリクス１１０との間の接着層との化学結合の形成等、化学的変化もまた受けさせることができる。いくつかの実施形態では、修正要素６２７は、代替として、または加えて、内側層１０５が、よじれ抵抗性または他の性能向上要素を備えるように、内側層１０５を修正するように構成される。内側層１０５への修正として、限定ではないが、乾燥、固化、軟化、溶融、補強、弾性バイアスの生成、拡張、収縮、およびこれらの組み合わせを含む群から選択される、内側層１０５の１つまたはそれを上回る部分への物理的変化が挙げられ得る。内側層１０５の修正は、内側層１０５に、内側層１０５の外側表面とスパイン２１０および／または繊維マトリクス１１０との間の接着層との化学結合の形成等の化学的変化を受けさせることができる。
【０１４２】
本明細書に説明されるように、繊維マトリクス１１０は、内側層と、外側層とを含むことができ、内側層は、接着剤構成要素を含み、そして／または接着剤特性を呈することができる。内側層は、外側層と別個に送達される、例えば、別個のノズルから、またはプロセスの間の別個の時間に、送達されることができる。内側層と外側層との間の選択的接着は、よじれ抵抗性を提供するように構成されることができる。スパイン２１０は、上記の図３Ｂを参照して説明されるように、繊維マトリクス１１０の内側層と外側層との間に留置されることができる。
【０１４３】
いくつかの実施形態では、電界紡糸デバイス４００は、よじれ抵抗性要素を生産するように、そして／またはよじれ抵抗性特性をグラフトデバイス１００に提供するように構成される設定パラメータに従って、繊維マトリクス１１０および／または接着層を送達するように構成されることができる。例えば、接着層は、特定の時間長さの間、内側層１０５に送達された後、別の特定の時間長の間、ポリマー溶液の送達が続くことができる。他の典型的適用パラメータとして、限定ではないが、送達される接着層および／またはポリマー溶液の量、送達される接着層および／またはポリマー溶液の速度、マンドレル２５０および／または内側層１０５までのノズル４２７の距離、その個別の駆動アセンブリ（例えば、駆動アセンブリ４４５または６４５）に沿ったノズル４２７または繊維修正要素の直線進行距離、その個別の駆動アセンブリに沿ったノズル４２７または繊維修正要素の直線進行速度、ポリマー溶液および／または接着層の組成、ポリマー溶液および／または接着層の濃度、溶媒組成および／または濃度、繊維マトリクス１１０内側および外側層組成および／または濃度、ポリマー溶液および接着層の自発的または順次送達、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、治療環境の相対的湿度、治療環境内の気流、およびこれらの組み合わせが挙げられる。
【０１４４】
ノズル４２７は、不動態化３０４ステンレス鋼等のステンレス鋼から構築されることができる。ノズル４２７を取り囲む空間の体積は、２０１４年１１月１４日出願の本出願人の同時係属中の国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１４／０６５８３９号（その内容は、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる）に説明されるような電界紡糸プロセスに干渉し得る、物体または物質がないように維持されることができる。ノズル幾何学形状および／または配向ならびにノズル４２７とマンドレル２５０との間に印加される電位電圧は、上記の図１を参照して説明されるように、内側層１０５および／または繊維マトリクス１１０を生成するように、繊維発生を制御するように選定される。
【０１４５】
マンドレル２５０は、それぞれ、ポリマー送達アセンブリ４０５および／または修正アセンブリ６０５ならびにノズル４２７および／または修正要素６２７から特定の離間関係に位置付けられる。図示されるように、いくつかの実施形態では、マンドレル２５０は、それぞれ、アセンブリ６０５および４０５の上方および下方に位置付けられる。代替として、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、ならびに／もしくは左側のいずれかに位置付けられることができる。マンドレル２５０とノズル４２７および／または修正要素６２７の先端との間の距離は、１２．２ｃｍ〜１２．８ｃｍまたは約１２．５ｃｍの距離等、２０ｃｍ未満であるか、または１５ｃｍ未満であることができる。いくつかの実施形態では、複数のノズル４２７および／または複数の修正要素６２７、例えば、類似または異なる構成の構成要素は、マンドレル２５０に対して種々の配向で位置付けられることができる。いくつかの実施形態では、ノズル４２７および／または修正要素６２７とマンドレル２５０との間の距離は、内側層１０５に沿った繊維マトリクス１１０の可変パターンを生成するように、マンドレル２５０に沿ったそれらの個別の進行長さに沿って変動する。いくつかの実施形態では、マンドレル２５０からのノズル４２７および／または修正要素６２７の距離は、電界紡糸プロセスの間、継続的に変動することができ、そして／もしくは距離は、このプロセス中の１つまたはそれを上回る設定期間の間、変動することができる。
【０１４６】
いくつかの実施形態では、電位が、典型的には、ノズル４２７と内側層１０５およびマンドレル２５０の一方または両方との間に印加される。この電位は、少なくとも１つの繊維をポリマー送達アセンブリ４０５から内側層１０５に引き出すことができる。内側層１０５は、電界紡糸プロセスのための基板として作用し、電位によってポリマー送達アセンブリ４０５から引き出された繊維を収集することができる。いくつかの実施形態では、マンドレル２５０および／または内側層１０５は、ノズル４２７より低い電圧を有し、所望の電位を生成する。例えば、マンドレル２５０および／または内側層１０５の電圧は、負またはゼロ電圧であることができる一方、ノズル４２７の電圧は、正電圧であることができる。マンドレル２５０および／または内側層１０５は、電圧約−５ｋＶ（例えば、−１０ｋＶ、−９ｋＶ、−８ｋＶ、−７ｋＶ、−６ｋＶ、−５ｋＶ、−４．５ｋＶ、−４ｋＶ、−３．５ｋＶ、−３．０ｋＶ、−２．５ｋＶ、−２ｋＶ、−１．５ｋＶ、または−ｌｋＶ）を有することができ、ノズル４２７は、電圧約＋１５ｋＶ（例えば、２．５ｋＶ、５ｋＶ、７．５ｋＶ、１２ｋＶ、１３．５ｋＶ、１５ｋＶ、１７ｋＶ、または２０ｋＶ）を有することができる。いくつかの実施形態では、ノズル４２７とマンドレル２５０および／または内側層１０５との間の電位の差異は、約５ｋＶ〜約３０ｋＶであることができる。本電位差は、繊維をノズル４２７から内側層１０５に引き出す。いくつかの実施形態では、ノズル４２７は、電位＋１５ｋＶ〜＋１７ｋＶで電気的に帯電される一方、マンドレル２５０は、電位約−２ｋＶにある。いくつかの実施形態では、マンドレル２５０は、２０１１年１２月２２日出願の本出願人の同時係属中のＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１１／０６６９０５号（その内容は、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる）に説明される流体マンドレル等の流体マンドレルである。
【０１４７】
いくつかの実施形態では、システム１０は、ポリマー材料１１１等のポリマー溶液を備える。ポリマー材料１１１は、ポリマー溶液ディスペンサ４０１の中に導入され、次いで、ポリマー溶液送達管４２５を通してポリマー送達アセンブリ４０５に送達されることができる。ノズル４２７と内側層１０５および／またはマンドレル２５０との間の電位は、ポリマー送達アセンブリ４０５のノズル４２７を通してポリマー溶液を引き出すことができる。この電位から帯電されるようになる流体によって生じる静電反発は、ポリマー送達アセンブリ４０５のノズル４２７において、ポリマー溶液の流れの表面張力に反作用する。ポリマー溶液の流れが、その臨界点まで引き延ばされた後、１つまたはそれを上回るポリマー溶液流が、ポリマー送達アセンブリ４０５のノズル４２７から、および／またはポリマー送達アセンブリ４０５の下方の場所に噴出し、負に帯電された内側層１０５に向かって移動する。揮発性溶媒を使用することによって、溶液は、遷移の間に実質的に乾燥し、繊維が、内側層１０５の周りに適用され、繊維マトリクス１１０を生成する。
【０１４８】
マンドレル２５０は、マンドレル２５０の中心軸４３５等の軸を中心として回転するように構成され、ノズル４２７の軸４２８は、典型的には、軸４３５に直交して配向される。いくつかの実施形態では、ノズル４２７の軸４２８は、軸４３５から水平にオフセットされる。軸４３５の周囲の回転は、繊維マトリクス１１０が、内側層１０５の全面またはその全周の周囲に適用されることを可能にする。いくつかの実施形態では、２つのモータ４４０ａおよび４４０ｂが、マンドレル２５０を回転させるために使用される。代替として、電界紡糸デバイス４００は、上記に説明されるように、マンドレル２５０を回転させるように構成される、単一モータを含むことができる。マンドレル２５０の回転速度は、電界紡糸された繊維がどのように内側層１０５の１つまたはそれを上回る区画に適用されるのかを決定することができる。例えば、繊維マトリクス１１０のより厚い部分に関して、回転速度は、繊維マトリクス１１０のより薄い部分が所望されるときよりゆっくりであることができる。いくつかの実施形態では、マンドレル２５０は、２００ｒｐｍ〜３００ｒｐｍ、２４０ｒｐｍ〜２６０ｒｐｍ、または約２５０ｒｐｍの速度等の１００ｒｐｍ〜４００ｒｐｍの速度で回転される。
【０１４９】
軸４３５の周囲を回転するマンドレル２５０に加え、ポリマー送達アセンブリ４０５は、駆動アセンブリ４４５によって駆動されるとき等、往復または発振水平運動（ページの左右に）において移動することができる。駆動アセンブリ４４５ならびに修正アセンブリ６０５に動作可能に取り付けられる駆動アセンブリ６４５はそれぞれ、１つまたはそれを上回るステッパモータによって駆動される２つまたはそれを上回るプーリを備えるベルト駆動式駆動アセンブリ等、直線駆動アセンブリを備えることができる。加えて、または代替として、アセンブリ４０５および／または６０５は、軸４３５の周囲を回転するように構築および配列されることができるが、回転手段は、図示されない。駆動アセンブリ４４５および／または６４５の長さならびにそれぞれアセンブリ４０５および６０５に印加される直線運動は、繊維マトリクス１１０が送達されるか、そして／または繊維マトリクス１１０修正が適用される、内側層１０５の長さに基づいて変動することができる。例えば、駆動アセンブリ４４５および／または６４５の支持された直線運動は、アセンブリ４０５および／またはアセンブリ６０５の２７ｃｍ〜３１ｃｍまたは約２９ｃｍの並進を生じさせるように、約１０ｃｍ〜約５０ｃｍであることができる。マンドレル２５０の回転速度ならびにアセンブリ４０５および／または６０５の並進速度は、比較的一定であることができるか、または繊維適用プロセスの間、変動されることができる。いくつかの実施形態では、アセンブリ４０５および／または６０５は、ノズル４２７および／または修正要素６２７を、その進行の大部分の間、５０ｍｍ／秒〜８０ｍｍ／秒、５５ｍｍ／秒〜６５ｍｍ／秒、または約６０ｍｍ／秒の速度で並進させるように、４０ｍｍ／秒〜１５０ｍｍ／秒の比較的一定の並進速度において並進される（例えば、前後に）。いくつかの実施形態では、システム１０は、並進の方向を急変させる（すなわち、方向変化前の減速を最大限にし、そして／または方向変化後の加速を最大限にする）ように構築および配列される。
【０１５０】
アセンブリ４０５および／または６０５は、内側層１０５の全長またはその長さの特定部分に沿って移動することができる。いくつかの実施形態では、繊維および／または修正は、内側層１０５の全長に、内側層１０５の一端または両端の付加的５ｃｍ（マンドレル２５０まで）を加えて適用される。いくつかの実施形態では、繊維および／または修正は、内側層１０５の全長に加え、内側層１０５の一端または両端を少なくとも１ｃｍ越えて適用される。アセンブリ４０５および／または６０５は、内側層１０５の長さに沿った特定部分が、他または残りの部分と比較してより多い量の繊維マトリクス１１０で補強される（例えば、１つまたはそれを上回る場所における繊維マトリクス１１０のより厚い厚さ）ように、制御されることができる。代替として、または加えて、アセンブリ４０５および／または６０５は、内側層１０５の長さの特定部分が、それらの１つまたはそれを上回る具体的内側層１０５部分に位置付けられる１つまたはそれを上回るよじれ抵抗性要素（例えば、１つまたはそれを上回るスパイン２１０）を含むように、制御されることができる。加えて、内側層１０５は、アセンブリ４０５および／または６０５が、駆動アセンブリ４４５および／または６４５を介して、それぞれ、アセンブリ４０５および／または６０５を繊維が適用および／または修正される内側層１０５の特定の部分に位置付けるように移動する間、軸４３５の周囲を回転することができる。
【０１５１】
システム１０はまた、電位をノズル４２７およびマンドレル２５０に提供し、かつ電力を駆動アセンブリ４４５および６４５ならびに修正アセンブリ６０５等のシステム１０の他の構成要素に供給するように構成される、電力供給源である、電力供給源４１０を含むことができる。電力供給源４１０は、直接または間接的にのいずれかにおいて、マンドレル２５０または内側層１０５のうちの少なくとも１つに接続されることができる。電力は、例えば、１つまたはそれを上回るワイヤによって、電力供給源４１０から各構成要素に伝達されることができる。
【０１５２】
システム１０は、電界紡糸デバイス４００を取り囲む、環境チャンバ２０を含む、環境制御アセンブリを含むことができる。システム１０は、内側層１０５のマンドレル２５０への適用および／または繊維マトリクス１１０の内側層１０５への適用の間、ポリマー送達アセンブリ４０５および／またはマンドレル２５０を取り囲む１つまたはそれを上回る環境を制御するように、チャンバ２０内の環境条件を制御するように構築および配列されることができる。チャンバ２０は、入口ポートアセンブリ２１と、出口ポートアセンブリ２２とを含むことができる。入口ポートアセンブリ２１および／または出口ポートアセンブリ２２はそれぞれ、ファン、乾燥した圧縮空気源等のガス源、負圧におけるガス源、緩衝蒸気、アルカリ蒸気、および／または酸性蒸気を含む源等の蒸気源、ＨＥＰＡフィルタ等のフィルタ、除湿器、加湿器、加熱器、冷却器、静電放電還元イオン発生器、およびこれらの組み合わせを含む群から選択される、１つまたはそれを上回る構成要素等の１つまたはそれを上回る構成要素を含むことができる。チャンバ２０は、１つまたはそれを上回る環境制御構成要素を含み、チャンバ２０内の温度、湿度、および／または圧力を監視ならびに／もしくは制御することができる。チャンバ２０は、湿度を低下させるための超乾燥（例えば、≦２ｐｐｍ水または他の液体含有量）圧縮ガス（例えば、空気）源を含め、マンドレル２５０の周り（例えば、内側層１０５、繊維マトリクス１１０、および／またはスパイン２１０の周りに）比較的均一な換気を提供するように構築および配列されることができる。入口ポート２１および出口ポート２２は、チャンバ２０の上部からチャンバ２０の底部に空気をパージするように配向されることができる（例えば、チャンバ２０の底部に沈下する傾向にあり得る、１つまたはそれを上回る溶媒（例えば、ＨＦＩＰ）の蒸気を除去するために）。チャンバ２０は、チャンバ２０の内部体積を、少なくとも３分毎に１回、または１分毎に１回、もしくは３０秒毎に１回、入れ替えるように構築および配列されることができる。出口ポート２２は、チャンバ２０から排出されるハロゲン化溶媒または他の望ましくない材料を留保するために好適である、１つまたはそれを上回るフィルタ（例えば、交換可能カートリッジフィルタ）を含むことができる。チャンバ２０は、初期パージ手順の間、少なくとも４５Ｌ／分または少なくとも６０Ｌ／分等、少なくとも３０Ｌ／分のチャンバ２０を通した流速を維持するように構築および配列されることができる。初期パージ手順に続き、少なくとも５Ｌ／分、少なくとも１０Ｌ／分、少なくとも２０Ｌ／分、または少なくとも３０Ｌ／分の流速が、一定湿度レベル（例えば、相対湿度２０％〜２４％）を維持するように、維持されることができる。チャンバ２０はさらに、チャンバ２０内の温度を、相対湿度２０％〜２４％を伴う１６℃〜２０℃等、温度１５℃〜２５℃に制御するよう温度を制御するように構築および配列されることができる。いくつかの実施形態では、チャンバ２０内の１つまたはそれを上回る物体または表面は、電気絶縁材料から構築され、および／または鋭的縁または暴露された電気構成要素を含まない。いくつかの実施形態では、チャンバ２０内に位置付けられる１つまたはそれを上回る金属物体は、電気的に接地される。
【０１５３】
いくつかの実施形態では、システム１０は、１つまたはそれを上回る構成要素またはプロセスパラメータに基づいて、グラフトデバイス１００’を生産するように構成される。これらの実施形態では、グラフトデバイス１００’は、内側層１０５’と、繊維マトリクス１１０’とを備え、一方または両方とも、電界紡糸デバイス４００によって適用される。内側層１０５’および／または繊維マトリクス１１０’は、流速約１５ｍｌ／時でポリマー材料１１１が供給されるポリマー送達アセンブリ４０５を介して供給されることができる。内側層１０５’および／または繊維マトリクス１１０’は、ノズル４２７が電位約＋１５ｋＶまで帯電され、マンドレル２５０が電位約−２ｋＶまで帯電されるとき等、約１７ｋＶの静電電位がノズル４２７とマンドレル２５０との間に印加されるとき、適用されることができる。繊維マトリクス１１０’の累積適用時間は、１１分４０秒〜１７分３０秒の概算時間を含むことができる。繊維マトリクス１１０’の累積適用時間は、内側層１０５’が外径約３．４ｍｍ〜４．２ｍｍを備えるとき、時間約１１分４０秒、内側層１０５’が外径約４．２ｍｍ〜５．１ｍｍを備えるとき、時間約１４分０秒、および／または内側層１０５’が外径約５．１ｍｍ〜６．０ｍｍを備えるとき、時間約１７分３０秒を含むことができる。
【０１５４】
内側層１０５’および／または繊維マトリクス１１０’は、標準偏差０．４５μｍの平均繊維サイズ約７．８μｍを伴う繊維直径集合等、平均繊維サイズ約７．８μｍを備えることができる。内側層１０５’および／または繊維マトリクス１１０’は、平均５０．４％および標準偏差１．１％を伴う多孔率の範囲等、平均多孔率約５０．４％を備えることができる。内側層１０５’および／または繊維マトリクス１１０’は、応力０．４ＭＰａ〜１．１ＭＰａを含む５％歪みで測定される、最終応力４．５ＭＰａ〜７．０ＭＰａ、最終歪み２００％〜４００％、およびこれらの組み合わせを含む群から選択される、強度特性を備えることができる。内側層１０５’および／または繊維マトリクス１１０’は、動脈圧範囲内で測定されるとき、伸展性約０．２×１０−４／ｍｍＨｇ〜３．０×１０−４／ｍｍＨｇを備えることができる。内側層１０５’および／または繊維マトリクス１１０’は、弾性係数１０ＭＰａ〜１５ＭＰａを備えることができる。内側層１０５’および／または繊維マトリクス１１０’は、６−０Ｐｒｏｌｅｎｅ縫合糸を用いた概算縫合糸保持強度２．０Ｎ〜４．０Ｎおよび／または７−０Ｐｒｏｌｅｎｅ縫合糸を用いた１．５Ｎ〜３．０Ｎ等、標的縫合糸保持強度を用いて構築および配列されることができる。いくつかの実施形態では、グラフトデバイス１００’は、繊維マトリクス１１０’の内側層と外側層との間に留置されたスパイン２１０等のスパイン２１０を含む（例えば、繊維マトリクス１１０’の総厚の１／３が内側層１０５’の周りに適用された後に留置される）。
【０１５５】
いくつかの実施形態では、システム１０は、１つまたはそれを上回る構成要素またはプロセスパラメータに基づいて、グラフトデバイス１００’’を生産するように構成される。いくつかの実施例では、グラフトデバイス１００’’は、内側層１０５’’と、繊維マトリクス１１０’’とを備え、一方または両方とも、電界紡糸デバイス４００によって適用される。内側層１０５’’および／または繊維マトリクス１１０’’は、流速約２０ｍｌ／時でポリマー材料１１１が供給されるポリマー送達アセンブリ４０５を介して適用されることができる。内側層１０５’’および／または繊維マトリクス１１０’’は、ノズル４２７が電位約＋１７ｋＶまで帯電され、マンドレル２５０が電位約−２ｋＶまで帯電されるとき等、静電電位約１９ｋＶがノズル４２７とマンドレル２５０との間に印加されるとき、適用されることができる。繊維マトリクス１１０’’の累積適用時間は、概算時間９分３０秒〜１３分４０秒を含むことができる。繊維マトリクス１１０’’の累積適用時間は、内側層１０５’’が外径約３．４ｍｍ〜４．２ｍｍを備えるとき、時間約９分３０秒、内側層１０５’’が外径約４．２ｍｍ〜５．１ｍｍを備えるとき、時間約１１分３０秒、および／または内側層１０５’’が外径約５．２ｍｍ〜６．０ｍｍを備えるとき、時間約１３分４０秒を含むことができる。
【０１５６】
内側層１０５’’および／または繊維マトリクス１１０’’は、標準偏差０．４５μｍの平均繊維サイズ約８．６μｍを伴う繊維直径集合等、平均繊維サイズ約８．６μｍを備えることができる。内側層１０５’’および／または繊維マトリクス１１０’’は、平均４６．９％および標準偏差０．９％を伴う多孔率の範囲等、平均多孔率約４６．９％を備えることができる。内側層１０５’’および／または繊維マトリクス１１０’’は、０．６ＭＰａ〜１．３ＭＰａを含む５％歪みにおける応力、最終応力５．０ＭＰａ〜７．５ＭＰａ、最終歪み２００％〜４００％、およびこれらの組み合わせを含む群から選択される、強度特性を備えることができる。内側層１０５’’および／または繊維マトリクス１１０’’は、動脈圧範囲内で測定されるとき、平均伸展性（以下、「伸展性」）約０．２×１０−４／ｍｍＨｇ〜３．０×１０−４／ｍｍＨｇを備えることができる。内側層１０５’’および／または繊維マトリクス１１０’’は、弾性係数１２ＭＰａ〜１８ＭＰａを備えることができる。内側層１０５’’および／または繊維マトリクス１１０’’は、６−０Ｐｒｏｌｅｎｅ縫合糸を用いた概算縫合糸保持強度２．３Ｎ〜４．３Ｎおよび／または７−０Ｐｒｏｌｅｎｅ縫合糸を用いた２．０Ｎ〜３．５Ｎ等、標的縫合糸保持強度を用いて構築および配列されることができる。いくつかの実施形態では、グラフトデバイス１００’’は、繊維マトリクス１１０’’の内側層と外側層との間に留置されたスパイン２１０等のスパイン２１０を含む（例えば、繊維マトリクス１１０’’の総厚さの１／３が内側層１０５’’の周りに適用され後に留置される）。
【０１５７】
グラフトデバイス１００’’の繊維マトリクス１１０’’は、グラフトデバイス１００’の繊維マトリクス１１０’より多くの接合を繊維間に備えることができる。接合数の増加は、グラフトデバイス１００’’の中への細胞浸潤を制限するように構成され得る（例えば、グラフトのインビボ耐久性を増加させるために）、より高い繊維マトリクス１１０’’密度をもたらすことができる。繊維マトリクス１１０’’は、繊維マトリクス１１０’の繊維より平坦（すなわち、より卵形対丸形）および／またはより密度の高い繊維を備えることができる。繊維マトリクス１１０’’は、繊維マトリクス１１０’を上回る弾性を有することができる。内側層１０５’および１０５’’は、１つまたはそれを上回る同様の差異を有することができる。
【０１５８】
いくつかの実施形態では、システム１０のデバイス４００、ツール３００、および／または別の構成要素は、上記に説明される図１のグラフトデバイス１００の端部部分１０６および／または１０７に位置付けられる補強要素１０９等、補強要素をグラフトデバイス１００の端部部分に位置付けるように構築および配列される。
【０１５９】
グラフトデバイスは、本明細書では、概して、電界紡糸された内側層１０５および／または繊維マトリクス１１０を含むように詳細に説明されたが、他の繊維送達または他の材料用途機器も、使用されることができる。グラフトデバイスは、１つまたはそれを上回るスパインを含むことができる、もしくは内側層１０５および／または適用された繊維マトリクス１１０は、スパインを含むことなく、よじれに十分に抵抗するように構成されることができる。
【０１６０】
システム、方法、およびデバイスのいくつかの実施形態が、それらが開発された環境を参照して説明されたが、それらは、単に、本明細書に説明される概念の原理の例証である。本発明を実行するための前述のアセンブリ、他の実施形態、構成、および方法の修正または組み合わせ、ならびに当業者に明白である、本発明の側面の変形例は、請求項の範囲内であると意図される。加えて、本願は、方法または手技のステップを特異的順序で列挙したが、いくつかのステップが実施される順序を変更することが可能であって、ある状況では、好都合でさえあり得、以下に記載の方法または手技請求項の特定のステップは、そのような順序の特異性が、請求項に明示的に記載されない限り、順序が特異的であると解釈されないことが意図される。
【図１】
2017501810.tif 000003
【図１Ａ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【国際調査報告】
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