(57)【要約】  治療処置において血管内で使用するための血管内マイクロ弁装置は、カテーテルと、カテーテルに結合されたフィルタ弁と、を含む。フィルタ弁は、フィルタ弁の周りの局部的流体圧力条件に基づいて血管を通過して流れる流体の流れを自動的に阻止及び許容するために動的に状態を変えることができる。フィルタ弁は、カテーテルに固定された近位端と、カテーテルに被せて移動可能な遠位端とを有する。内側カテーテルのルーメンは、弁を越えて治療薬を送達する。装置は、治療薬が器官に注入される治療のために使用される。
2020509898.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
血管内処置において患者の血管の中で一時的に使用するための血管内マイクロ弁装置であって、前記血管が血管壁を持ち、前記マイクロ弁装置が、
ａ）前記血管の中へ導入するためのサイズを持つ可撓性カテーテルであって、前記カテーテルが、近位端及び遠位端と、外面と、前記近位端と遠位端との間に延びるルーメンと、遠位口の開口と、を有する、カテーテルと、
ｂ）近位端と遠位端とを有するフィルタ弁であって、前記フィルタ弁の前記近位端が前記カテーテルの前記外面に固定され、前記フィルタ弁の前記遠位端が、前記フィルタ弁の前記近位端に対して長手方向に移動可能であり、前記カテーテルの前記遠位端の近位に保持される、フィルタ弁と、
を備え、
前記フィルタ弁が前記血管の中で展開状態のとき、
前記フィルタ弁の近位側において前記フィルタ弁の周りの局部的流体圧力がより高い場合、前記フィルタ弁の周りで前記血管を通過する近位から遠位方向の流れが許容されるように、前記フィルタ弁が、前記血管の直径より小さい第１直径を持つ第１状態を取るように、かつ、
前記フィルタ弁の遠位側において前記流体圧力がより高い場合、前記フィルタ弁が前記血管壁に接触して前記フィルタ弁の周りで前記血管を通過する遠位から近位方向の流れに対するバリアとして作用するように、前記フィルタ弁が、前記第１直径より比較的大きい第２直径を持つ第２状態を取るように、
前記フィルタ弁が、前記フィルタ弁の周りの局部的流体圧力条件に応じて動的に移動可能である、
血管内マイクロ弁装置。
【請求項２】
前記フィルタ弁の前記遠位端が、前記カテーテル上で長手方向に変位可能であるカラーにおいて結合される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記フィルタ弁が、編組フィラメント構造体を備える近位部分を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記フィルタ弁が、編組フィラメント構造体を備える遠位部分を有する、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記フィルタ弁が、非編組フィラメント構造体を備える遠位部分を有する、請求項３に記載の装置。
【請求項６】
前記非編組フィラメント構造体がらせん巻きである、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記フィルタ弁が、前記フィルタ弁の近位部分を覆う多孔質重合体材料を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記フィルタ弁が、前記フィルタ弁の遠位部分を覆う多孔質重合体材料を含む、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記フィルタ弁が、５００μｍ以下の孔径を有するフィルタ部分を含む、請求項１を記載の装置。
【請求項１０】
前記第１状態において、前記フィルタ弁が凸形の遠位面を含み、前記第２状態において前記フィルタ弁の前記遠位面が平面状又は凹状である、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
更に、前記フィルタ弁を前記可撓性カテーテルの前記外面に接して折り畳むために前記可撓性カテーテルに被せて長手方向に変位するように作られた第２カテーテルを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
更に、前記可撓性カテーテルの前記遠位端に与えられた１つ又は複数の放射線不透過マーカーを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記可撓性カテーテルが、与圧輸液源に結合されるように作られた近位ハブを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
血管内処置において患者の血管の中で一時的に使用するための血管内マイクロ弁装置であって、前記血管が血管壁を有し、前記マイクロ弁装置が、
ａ）前記血管の中へ導入するためのサイズを持つ可撓性カテーテルであって、前記カテーテルが、近位端及び遠位端と、外面と、前記近位端と遠位端との間に延びるルーメンと、遠位口の開口と、を有する、カテーテルと、
ｂ）近位端と遠位端とを有するフィルタ弁であって、前記フィルタ弁が、各々近位部分と中央部分と遠位部分とを有する複数のフィラメントストランドを含み、前記ストランドの前記近位部分が前記口の近位の場所において前記カテーテルの前記外面に固定され、前記ストランドの前記中央部分が前記外面から前記口へ向かって半径方向外向きに延び、前記ストランドの前記遠位部分が、前記中央部に対して前記カテーテルの前記外面へ逆転して戻り、前記遠位部分が前記カテーテルの前記外面に結合される、フィルタ弁と、
を備え、
前記フィルタ弁が前記血管の中で展開状態のとき、
前記フィルタ弁の近位側において前記フィルタ弁の周りの局部的流体圧力がより高い場合、前記フィルタ弁の周りで前記血管を通過する近位から遠位方向の流れが許容されるように、前記フィルタ弁が、前記血管の直径より小さい第１直径を持つ第１状態を取るように、かつ、
前記フィルタ弁の遠位側において前記流体圧力がより高い場合、前記フィルタ弁が前記血管壁に接触して前記フィルタ弁の周りで前記血管を通過する遠位から近位方向の流れに対するバリアとして作用するように、前記フィルタ弁が、前記第１直径より比較的大きい第２直径を持つ第２状態を取るように、
前記フィルタ弁が、前記フィルタ弁の周りの局部的流体圧力条件に応じて動的に移動可能である、
血管内マイクロ弁装置。
【請求項１５】
前記ストランドの前記遠位部分が前記カテーテルの前記外面に固定される、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記ストランドの前記遠位部分が、前記カテーテルの前記外面の周りに移動可能に保持される、請求項１４に記載の装置。
【請求項１７】
前記フィルタ弁が、前記フィルタ弁の近位部分を覆う多孔質重合体材料を含む、請求項１４に記載の装置。
【請求項１８】
前記フィルタ弁が、前記フィルタ弁の遠位部分を覆う多孔質重合体材料を含む、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
血管内処置において患者の血管の中で一時的に使用するための血管内マイクロ弁装置であって、前記血管が血管壁を有し、前記マイクロ弁装置が、
ａ）前記血管の中へ導入するためのサイズを持つ可撓性カテーテルであって、前記カテーテルが近位端及び遠位端と、外面と、前記近位端と遠位端との間に延びるルーメンと、遠位口の開口とを有する、カテーテルと、
ｂ）前記遠位口の近位に設置されたフィルタ弁であって、前記フィルタ弁が、前記カテーテルの前記外面の周りに一緒に密接に固定されかつそれぞれの周囲縁において一緒に結合された近位ディスクと遠位ディスクとを備える、フィルタ弁と、
を備える、マイクロ弁装置。
【請求項２０】
前記ディスクが共通サイズを持つ、請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記ディスクが０〜５ｍｍ離間する、請求項１９に記載の装置。
【請求項２２】
前記ディスクが当接される、請求項１９に記載の装置。
【請求項２３】
前記ディスクがポリウレタン及びポリエステルから成るグループから選択された少なくとも１つの材料で作られる、請求項１９に記載の装置。
【請求項２４】
前記フィルタ弁が、前記フィルタ弁を前記血管内で変位することによって逆転できる、請求項１９に記載の装置。
【請求項２５】
前記フィルタ弁が前記血管内で前記血管壁と接触して前進したとき、前記フィルタ弁が、前記フィルタ弁の遠位面が凸面である状態を取る、請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
前記フィルタ弁が前記血管内で前記血管壁と接触して引っ込められたとき、前記フィルタ弁が、前記フィルタ弁の遠位面が凹面である状態を取る、請求項２５に記載の装置。
【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、２０１４年４月２３日に提出された米国特許出願第１４／２５９２９３号の一部継続出願である２０１４年７月１４日に提出された米国特許出願第１４／３３０４５６号（両方とも、参照によりその全体が本明細書に援用される）に関連する。
【０００２】
本出願は、米国特許第８５００７７５号及び米国特許第８６９６６９８号（参照によりその全体が本明細書に援用される）に関連する。
【０００３】
本発明は、概略的に医療用塞栓形成治療を実施するための弁に関連し、特に、治療標的の血管への治療薬の浸透を増大しかつ標的外血管への治療薬の逆流を減少する弁に関する。
【背景技術】
【０００４】
塞栓形成、化学的塞栓形成及び放射線塞栓治療は、血管過多肝臓腫瘍、子宮筋腫、肝臓の二次癌転移、脳の血管過多髄膜種の術前治療及び喀血の気管支動脈塞栓形成などの疾患の治療に臨床的にしばしば使用される。塞栓剤はビーズ、液体、フォーム又は動脈系に配置される糊など、様々な形式で実現できる。ビーズは、コーティングしてもしなくても良い。ビーズがコーティングされる場合、コーティングは、化学治療薬、放射性薬又はその他の治療薬とすることができる。小さい血管の塞栓形成が望ましい場合、小さいサイズのビーズ（例えば、１０μｍ〜１００μｍ）が使用される。もっと大きい血管に塞栓形成する場合、典型的にもっと大きいサイズのビーズ（例えば、１００μｍ〜９００μｍ）が使用される。
【０００５】
侵襲性がごく僅か又は小さいと考えられる塞栓剤治療は、しばしば良好な結果を与えてきたが、有害事象及び病的状態を引き起こす可能性がある標的外塞栓形成が多少生じている。輸液用マイクロカテーテルによる輸液は両方向の流れを許容する。即ち、塞栓剤を注入するためにマイクロカテーテルを使用すると、血液及び注入された塞栓液を前進させることができ、かつ血液及び塞栓剤を押し戻す（逆流）こともできる。治療薬の逆流は、周りの健康な器官に標的外損傷を生じる。介入的腫瘍塞栓治療において、目標は、放射線又は化学療法で癌腫瘍を攻撃することである。治療を最も効果的にできる遠位血管系の中へ治療薬を送達するためには、標的器官の血管系全体で前進流を維持することが重要である。この問題は、乏血管腫瘍において、又は化学治療を受けている患者において増幅する。低速の流れは、送達される治療薬の投薬量を制限し、標的外組織への治療薬の逆流は、医師が所望の投薬量を送達し終えるかなり前に生じる可能性がある。
【０００６】
血管系における複数個所での血管の圧力は、塞栓剤注入処置の間に変化する。当初、圧力は、近位において高く、血管の長さに沿って低下する。治療薬の前進流は、圧力低下があるときに生じる。血管の長さ全体に圧力低下がない場合、医療薬は下流へ流れない。１つの場所（例えばカテーテル口）でより高い圧力があると、塞栓治療薬は低い圧力へ向かう方向に流れる。輸液カテーテルの口に生じた圧力がカテーテル口より近位の血管の圧力より高い場合、注入された塞栓治療薬の一部分は、上流へ流れて（逆流）、標的外血管及び標的外器官へ流れる。この現象は、輸液圧力（カテーテル口の圧力）が充分に高い場合、強い前進流の血管にも生じる可能性がある。
【０００７】
塞栓形成処置において、塞栓剤は、遠位血管を塞いで、毛細管系への流体の排出を阻止する。これによって、遠位血管系における圧力上昇を引き起こす。圧力が増大すると、圧力勾配に減少があるので、流れは、遠位血管系において減速又は停止する。塞栓処置においてその後、より大きい血管は閉塞され、圧力は、血管系全体に効果的に一定圧力を持つまで、近位に増大する。効果は、より大きな血管においても低速の流れであり、塞栓剤はもはや遠位方向に標的（腫瘍）まで前進しない。
【０００８】
輸液カテーテルを使用する現在の臨床において、医師は、逆流を生じない圧力で塞栓剤を注入しようとする。この際、医師は、注入速度（及び注入圧力）を低速にするか又は注入を完全に停止する。現在の輸液カテーテル及び技法の臨床的影響は、二重である。即ち、送達される塞栓剤の投薬量が低く、標的血管への遠位浸透が不足する。
【０００９】
更に、逆流は時間に敏感な現象である可能性がある。時に、逆流は、塞栓剤の注入に対する反応として生じ、逆流は人間のオペレータが反応するには速すぎるほど急速に（例えば、ミリ秒の単位で）生じる。又、逆流は、瞬間的に生じて、その後、血管における前進流を一時的に回復し、その後付加的逆流が続く。
【００１０】
図１は、従来（先行技術）の肝動脈１０６の塞栓形成治療を示す。カテーテル１０１は、標的器官１０３を塞栓形成するために、肝動脈１０６に塞栓剤（ビーズ）１０２を送達する。塞栓剤１０２を深く標的器官１０３の血管床の中まで運ぶために前進流が使用されるので、塞栓剤１０２が注入される間血液の前進流（矢印方向１０７）が維持されることが重要である。
【００１１】
塞栓剤１０２は、造影剤の逆流が肝動脈の遠位部において見えるまで継続的に注入される。概略的に、塞栓剤１０２は、直接的にはほとんど可視化できないので、造影剤を塞栓剤１０２に付加できる。造影剤の付加は、造影剤の逆流（矢印１０８）を可視化できるようにし、これが塞栓剤１０２の逆流を示す。逆流は、カテーテル１０１の先端の近位の側副動脈１０５の中へ塞栓剤１０２を送達して、望ましくない可能性がある。側副動脈１０５の中の塞栓剤１０２の存在は、標的外器官１０４における標的外塞栓を引き起こす。標的外器官は、例えば、肝臓の他方の葉、胃、小腸、膵臓、胆のう、又はその他の器官である。
【００１２】
塞栓剤の標的外送達は、人体に著しい悪影響を与える。例えば、肝臓治療において、塞栓剤の標的外送達は、胃及び小腸を含めた他の器官に悪影響を及ぼす可能性がある。子宮筋腫治療において、塞栓剤の標的外送達は、一方又は両方の卵巣を塞栓し、月経周期の失調、繁殖力を減じる可能性のある潜在性の卵巣損傷、早期の閉経期開始、及び場合によっては卵巣に対する実質的損傷を引き起こす可能性がある。他の意図しない有害事象は、片側臀部の痛み、臀部壊死及び子宮壊死を含む。
【００１３】
しばしば、介入的放射線医は、塞栓剤を低速で放出しかつ／又は送達する投薬量を減量することによって、逆流の量及び影響を減少しようとする。患者及び医師（患者の監視が長くなることによって）とって時間、複雑さ、Ｘ線量が増大し効力が減じる可能性があるので、塞栓剤の低速の送達は次善の策である。又、投薬量の減少は、しばしば、複数の事後治療の必要を引き起こす。医師が逆流の量を減少しようとしても、カテーテルの先端における局部的な流動条件の変化は、医師が制御するには速すぎるので、輸液全体を通じて急速な瞬間的逆流条件が発生する可能性がある。
【００１４】
前に本明細書に援用された特許文献１（米国特許第８６９６６９８号明細書）は、輸液カテーテルのみを使用する輸液について上に明記した問題の多くを軽減するように治療部位へ塞栓剤を注入するためのマイクロ弁輸液システムについて説明する。先行技術の図２Ａ及び２Ｂを参照すると、マイクロ弁輸液システム２００は、送達カテーテル２０４の遠位端に結合された動的に調節可能なフィルタ弁２０２を含む。送達カテーテル及びフィルタ弁は、外側カテーテル２０６内で延びる。フィルタ弁２０２は、外側カテーテル２０６から展開されると血管内で自動的に部分的に拡張するようにフィラメント要素２０８の構成によって自然にバネ付勢され、塞栓治療薬をろ過するのに適した孔径を持つ重合体コーティング２１０でコーティングされる。特に、フィルタ弁２０２は、開放遠位端２１２を有し、送達カテーテル２０４を通過して送達カテーテル２０４の遠位口２１４から注入される塞栓剤が、フィルタ弁の内部２１６へ出るように、送達カテーテル２０４に対して結合される。この構成によって、輸液時に、フィルタ弁内で流体圧力の上昇が生じて、フィルタ弁２０２を開放し、血管を横切って広がるので、それによって注入された塞栓剤の逆流を防止する。更に、流体が送達カテーテルを介して与圧されてフィルタ弁へ押されるとき、血管の下流の圧力が上昇し、それが治療のために送達される薬剤の標的組織への最大限の取込みを容易にする。更に、フィルタ弁は、弁の周りの局部的圧力に反応するので、血管の中の血液の実質的に無制限の前進流を可能にし、血液へ導入される塞栓剤の逆流（反流又は後進流）を減少または停止する。
【００１５】
しかし、特許文献１の装置は、有利とはいえないいくつかの問題を持つ。開示される図４４において、図示される装置は、大きい遠位直径を有し、これが、蛇行し分岐する血管系における追跡可能性（trackability）を制限する。折り畳まれた非展開状態の装置の遠位端は、外側カテーテル２０６のサイズによって画定され、このサイズは、フィルタ弁２０２を支持する送達カテーテル２０４の外径より著しく大きく、かつマイクロ弁を血管内の標的場所まで案内するために使用されるガイドワイヤ（図示せず）の外径より著しく大きい可能性がある。したがって、より小さい血管分岐へのフィルタ弁の追跡は、所望の信頼性を持たない。更に、装置が治療場所にたどり着くと、フィルタ弁の展開のために、フィルタ弁と外側カテーテルとの間の摩擦力を上回る必要がある。この摩擦力を上回ることは、フィルタ弁の重合体コーティングを削り落とす可能性がある。追跡を容易にするように装置の遠位面の外径を縮小するように、特許文献１に開示される他の図において、前記の設計の改良が提示される。しかし、特許文献１のフィルタ弁２０２の実施形態のいずれかが開放状態で示されるとき、それは、開放円錐台の形状を想定しており、逆流する塞栓剤が弁へ進入できるようにする。これによって、特に血管内が低速前進流の状態であるとき（不完全な投薬量のとき生じる可能性がある）、治療剤がフィルタ弁の中に残る可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】米国特許第８６９６６９８号明細書
【発明の概要】
【００１７】
外側カテーテルと、外側カテーテルを通過して延びる内側輸液カテーテルと、外側及び内側カテーテルの両方に結合された動的に調節可能なフィルタ弁と、を含む輸液装置を、提供する。フィルタ弁は、半径方向に拡張するように付勢される自然のバネ付勢フィラメント構成体から形成され、近位端と遠位端とを有する。フィルタ弁の近位端は、外側カテーテルの遠位端に結合され、フィルタ弁の遠位端は、内側カテーテルの遠位端に結合される。フィルタ弁は閉鎖された遠位フィルタ部分を有し、弁の近位部分と遠位部分は、フィルタ弁の最大直径の周りの円周によって分離される。内側輸液カテーテルは、フィルタ弁の閉鎖遠位部分の遠位に塞栓剤を送達するように構成される。
【００１８】
フィルタ弁は、外側カテーテルの遠位端に対して内側カテーテルの遠位端を長手方向に変位することによって手動で開放状態と閉鎖状態との間で変位できる。内側カテーテルを外側カテーテルに対して遠位方向に変位することによって、フィルタ弁は、治療部位への送達に適する折畳み状態へ移動する。折畳み状態において、先端は、テーパー状であり、ガイドワイヤに被せて治療部位まで前進するために優れた追跡可能性を持つ形状を持つ。フィルタ弁を展開する際、内側カテーテルは、外側カテーテルに対して引っ込められて、フィルタ弁を再構成して、血管壁に向かって半径方向に拡張する。更に、弁のバネ付勢は、特にフィルタ弁の対向する側に圧力差を受けたときフィルタ弁を半径方向に拡張するように作用する。本発明の好ましい形態において、フィルタ弁の近位部分は、フィルタ弁の遠位部分とは異なる半径方向拡張力を有する。特に、近位部分は、遠位部分より実質的に大きい半径方向拡張力を有する。フィルタ弁が展開された開放状態のとき、即ち、遠位先端が送達位置に対して引っ込み位置にあるとき、フィルタ弁は、フィルタ弁の周りの局部的圧力に動的に反応する。動的反応作用を受けると、血管の中で血液の実質的に無制限の前進流が可能になり、反流が防止されて、血管内での治療薬の逆流を止める。
【００１９】
処置の最後に輸液装置を回収するとき、内側カテーテルは、更に、外側カテーテルの中へ引っ込めることができ（フィルタ弁が実質的に逆転して外側カテーテル内に受け入れられるように）、それによって、フィルタ弁に残る治療薬を捕捉して収容できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】標的外器官の中へ塞栓剤が逆流している肝動脈における従来の先行技術の塞栓形成カテーテルを示す。
【図２Ａ】非展開状態の先行技術のフィルタ弁装置の概略図である。
【図２Ｂ】展開状態の先行技術のフィルタ弁装置の概略図である。
【図３Ａ】展開状態の治療用フィルタ弁装置の模範的実施形態の概略図である。
【図３Ｂ】非展開状態の治療用フィルタ弁装置の模範的実施形態の概略図である。
【図４】展開されたフィルタ弁装置の遠位端の形状の概略図である。
【図５】展開されたフィルタ弁装置の遠位端の別の形状の概略図である。
【図６Ａ】使用時に装置の遠位端が血管内に位置する状態の、図３Ａ及び３Ｂの模範的実施形態の破断概略図である。
【図６Ｂ】使用時に装置の遠位端が血管内に位置する状態の、図３Ａ及び３Ｂの模範的実施形態の破断概略図である。
【図６Ｃ】使用時に装置の遠位端が血管内に位置する状態の、図３Ａ及び３Ｂの模範的実施形態の破断概略図である。
【図６Ｄ】使用時に装置の遠位端が血管内に位置する状態の、図３Ａ及び３Ｂの模範的実施形態の破断概略図である。
【図７】展開状態のフィルタ弁装置の遠位端の遠位斜視図である。
【図８Ａ】Ｘ線不透過マーカーバンドの位置を示す、非展開状態のフィルタ弁装置の遠位端の概略図である。
【図８Ｂ】Ｘ線不透過マーカーバンドの位置を示す、部分的展開状態のフィルタ弁装置の遠位端の概略図である。
【図８Ｃ】Ｘ線不透過マーカーバンドの位置を示す、展開状態のフィルタ弁装置の遠位端の概略図である。
【図９】フィルタ弁装置の遠位の可変的圧力制御を示すグラフである。
【図１０Ａ】主血管及び分岐血管に選択に輸液するために可変的圧力制御を使用する、展開されたフィルタ弁装置の概略図である。
【図１０Ｂ】主血管及び分岐血管に選択に輸液するために可変的圧力制御を使用する、展開されたフィルタ弁装置の概略図である。
【図１０Ｃ】主血管及び分岐血管に選択に輸液するために可変的圧力制御を使用する、展開されたフィルタ弁装置の概略図である。
【図１１】フィルタ弁装置のための交互コーティング構成の遠位端概略図である。
【図１２】フィルタ弁装置の別のコーティング構成の遠位端概略図である。
【図１３】フィルタ弁装置の更に別の交互コーティング構成の遠位端概略図である。
【図１４】フィルタ弁装置の編組角度構成の遠位端概略図である。
【図１５】フィルタ弁装置の別の構成の遠位端概略図である。
【図１６】フィルタ弁装置の更に別の構成の遠位端概略図である。
【図１７Ａ】非展開状態のフィルタ弁装置の更に別の構成の遠位端の概略図である。
【図１７Ｂ】部分的展開状態のフィルタ弁装置の更に別の構成の遠位端の概略図である。
【図１７Ｃ】展開状態のフィルタ弁装置の更に別の構成の遠位端の概略図である。
【図１８】フィルタ弁の遠位部分のワイヤフィラメントの１つの配列を示す、図１７Ａ〜１７Ｃのフィルタ弁装置の遠位端面図である。
【図１９】フィルタ弁の遠位部分のワイヤフィラメントの別の配列を示す、フィルタ弁装置の遠位端面図である。
【図２０】患者体内へ導入するために準備する前の状態の治療用フィルタ弁装置の別の実施形態の概略図である。
【図２１】患者体内で展開するために導入スリーブ内に折り畳まれた、図２０の治療用フィルタ弁装置の概略図である。
【図２２】血管内で展開された図２０の装置の概略図である。
【図２３】血管内で展開され、装置を介して圧力を受けて注入剤を注入した結果遠位部分において比較的高い圧力を受けて動的に再構成された、図２０の装置の概略図である。
【図２４】患者体内へ導入するために準備する前の状態の治療用フィルタ弁装置の別の実施形態の概略図である。
【図２４Ａ】患者体内で展開するために導入スリーブ内に折り畳まれた、図２４の装置の概略図である。
【図２５】血管内で展開された図２４の装置の概略図である。
【図２６】血管内で展開され、装置を介して圧力を受けて注入剤を注入した結果遠位部分において比較的高い圧力を受けて動的に再構成された、図２４の装置の概略図である。
【図２７】治療用フィルタ弁装置の別の実施形態の概略図である。
【図２８】患者体内へ導入するために準備するための状態の治療用フィルタ弁装置の別の実施形態の概略図である。
【図２９】血管内で展開された図２８の装置１つの状態の概略図である。
【図３０】血管内で展開された図２８の装置の別の状態の概略図である。
【図３１】標的場所において注入液を注入する図２８の装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本明細書において人体及び使用者が手で操作することが予定される装置及びシステムの構成用要素に言及するとき、「近位」及び「遠位」は、使用者の手に対して定義され、特に別の定義が示されない限り、「近位」は使用者の手により近く、「遠位」は使用者の手からより遠い。
【００２２】
本発明に従ったマイクロ弁装置３００の第１の模範的実施形態を、図３Ａ及び３Ｂに示す。図３Ａ及び３Ｂに示すシステムのそれぞれの部分は、その意図されるサイズに比例して図示されず、遠位部分は、説明のために拡大して示す。（本明細書に示す他の実施形態も、同様に、説明のために遠位部分をかなり拡大して図示する）。図３Ａに示すように、装置３００は、近位端３０４と遠位端３０６とを有する可撓性外側カテーテル３０２と、外側カテーテル３０４を通過して延びこれに対して長手方向に変位可能であり近位端３１０と遠位端３１２とを有する可撓性内側送達カテーテル３０８と、外側及び内側カテーテル３０４、３０８の遠位端３０６、３１２に結合されたフィルタ弁３１４と、を含む。内側カテーテルの近位端３１０は、剛性管状結合部材３１８でハブ３１６に取り付けられることが好ましい。管状結合部材３１８は、ステンレス鋼ハイポチューブ又は同様の構造体であることが好ましい。輸液ルーメン３２０は、ハブ３１６から内側カテーテルの遠位端３１２まで形成され、患者の体外（図示せず）から患者の標的血管（動脈又は静脈）まで塞栓剤を含む治療薬を送達するように作られる。外側カテーテル３０２の近位端３０４は、内側カテーテル３０４と外側カテーテル３０８との間に形成されフィルタ弁３１４内部まで延びる環状空間３２４と流体流通する、フィルタ弁の環状空間３２４を流水洗浄するための側面アームポート３２２を含むことが好ましい。食塩水を含めて潤滑液などを環状空間へ流し込むことは、内側カテーテルと外側カテーテルとの間の摩擦を減少して、その間での長手方向の移動を容易にする。
【００２３】
第１放射線不透過マーカーバンド３２６が内側カテーテル３０８の遠位端３１２に設置され、好ましくはこれより大きい第２放射線不透過マーカーバンド３２８が外側カテーテル３０２の遠位端３０６に設置される。第３放射線不透過マーカーバンド３３０は、第２マーカーバンド３２８に対して規定の位置的関係で内側カテーテル３０８に設置される。例えば、第３マーカーバンド３３０は、内側及び外側カテーテル３０２、３０８が図３Ａに示し下で論じるようにフィルタ弁３１４を展開状態にするように位置付けられたとき、第２マーカーバンド３２８と共通長手方向に位置付けできる。図３Ｂは、非展開状態のマイクロ弁装置３００及び３つのマーカーバンド３２６、３２８、３３０の相対的位置付けを示す。装置３００の使用時に、蛍光透視鏡で見てマーカーバンド３２６、３２８、３３０の相対的な生体内位置は、下で更に詳しく示すように内側及び外側カテーテルの遠位端３０６、３１２の変位及びその結果のフィルタ弁の状態を示す。
【００２４】
ハンドル３３２は、任意に、内側及び外側カテーテルを制御可能に長手方向に相互に変位するために内側及び外側カテーテル３０２、３０８（管状結合部材３１８を含めて）の近位端に、又はこれに隣接して与えられる。単なる例として、ハンドル３２２は、使用者の手による長手方向の移動を内側カテーテルと外側カテーテルとの間の所望の制御された長手方向の変位に変換する例えばスプールシャフト形式の標準的スライダ組立体を含むことができる。別の例として、ハンドルは、使用者の手による回転運動を矢印３３６（図３Ｂ）に示すような内側及び外側カテーテルの遠位端間の所望の制御された長手方向の変位に変換するリードスクリューに接続された回転ノブ３３４を含むことができる。
【００２５】
内側カテーテル３０８は、２〜８フィート（６１.０ｃｍ〜４８８ｃｍ）の長さであり、０.６７ｍｍ〜３ｍｍの外径（２Ｆｒｅｎｃｈ〜９Ｆｒｅｎｃｈのカテーテルサイズ）を持ち、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）又はフッ化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）などのフッ化重合体で作られたライナー、ステンレス鋼又はチタンなどの金属又はポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）又は液体結晶重合体などの重合体で作られた編組体、及びＰＥＢＡＸ（登録商標）などのポリエーテルブロックアミド熱可塑性エラストマ樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリアミドの共重合体、ポリエステル、ポリエステルの共重合体、ＰＴＦＥ、ＦＥＰなどのフッ化重合体、ポリイミド、ポリカーボネート又はその他の適切な材料又は血流に使用されるカテーテルを作る際に使用されるその他の標準的又は専用材料で作られた外側コーティング、から作られる。
【００２６】
外側カテーテル３０２は、ポリウレタン、ポリアミド、ポリアミドの共重合体、ポリエステル、ポリエステルの共重合体、ＰＴＦＥ，ＦＥＰなどのフッ化重合体、ポリイミド、ポリカーボネート又はその他の適切な材料から成る。外側カテーテル３０２は、ステンレス鋼又はチタンなどの金属又はＰＥＴ又は液体結晶重合体又は他の適切な材料などから成る編組体も含むことができる。外側カテーテル３０２の壁厚みは、０.０５ｍｍ〜０.２５ｍｍの範囲が好ましく、０.１ｍｍ〜０.１５ｍｍの厚みがより好ましい。
【００２７】
フィルタ弁３１４の遠位端３４０は、内側カテーテル３０８の遠位端３１２に近接して（但し遠位端から僅かに近位方向に変位して）これに溶融されるか又はその他の方法で固定的に（長手方向及び回転に関して）結合され、フィルタ弁の近位端３４２は、外側カテーテル３０２の遠位端３０６に又はこれに近接して溶融されるか又はその他の方法で結合される。
【００２８】
フィルタ弁３１４は、１本、２本又はそれ以上の金属（例えば、ステンレス鋼又はニチノール）又は重合体フィラメント３５０から構成され、フィラメントは、展開され外部力を受けていないとき実質的に閉鎖形状を形成する。重合体フィラメントが使用される場合、フィラメント３５０は、ＰＥＴ、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、液体結晶重合体、フッ化重合体、ナイロン、ポリアミド又はその他の適切な重合体で構成できる。所望の場合には、重合体フィラメントが利用されるとき、１本又は複数の金属フィラメントを、重合体フィラメントと一緒に利用できる。金属フィラメントが利用される本発明の１つの形態によれば、フィルタ弁３１４及び体内でのその状態の追跡を容易にするために、放射線不透過材料とすることができる。展開された拡張直径状態のとき、フィルタ弁３１４は、流体の力によって形状を修正できる。フィラメント３５０は、弁が力学的流動条件に反応して迅速に自動的に開閉できるようにその端が相互に付着しないことが好ましい。フィルタ弁の複数のフィラメント３５０は、編組されて、その端部間で相互に対して移動できる。下で論じるように、フィラメントは弁が所望の形状を自動的に取れるように、相互に対して所望の交差角度を取るようにバネ付勢される（即ち「形状記憶」する）。
【００２９】
図３Ａに示す装置において、想定される形状は実質的に球形であるが、下で説明するように、形状は実質的に円錐台状でも良い。（本明細書において、「実質的に球形」は、球形だけではなく球形部分又は図４に示すような丸みのある長円形３１４ａ又はその部分を含む概ね丸い形状を含むものと理解すべきである。本明細書において、「実質的に円錐台状」とは、概ね円錐台だけでなく、図５に示すように、切頭双曲面、切頭放物面及び外側カテーテル３０２の遠位端３０６において円形の近位端３４２ｂから始まり、そこから分散して、内側カテーテル３０８の遠位端３１２に隣接するフィルタ弁の遠位端３４０ｂにおいて再び閉じる任意の他の形状３１４ｂも含むものと理解すべきである）。全ての実施形態において、フィルタ弁３１４の形状は、外側及び内側カテーテル３０２、３０８のそれぞれの端部３０６、３１２において又はそれに隣接して閉じられて、近位半球体部分３４６と遠位半球体部分３４８によって又は２つの円錐部分、又は近位球体部分と遠位円錐部分、又は近位円錐部分と遠位球体部分、又はその間の形状部分を持つ前記の形状のいずれか（好ましくはそれぞれの部分の最大直径端に接合される）によって形成できる。したがって、フィルタ弁３１４の近位部分及び遠位部分３４６、３４８は、長手方向に対称形である必要はなく、構造上非対称形でもよい（図３Ｂに示すフィルタ弁３１４の非展開状態において明らかである）。接合された近位部分と遠位部分は、各々、下で論じるように、異なる編組角度の向きのフィラメントを持つことができる。更に、近位部分と遠位部分は、フィラメントの端部を介して又はフィルタ材料によって、機械的に接合できる（これについては、下で更に詳しく論じる）。
【００３０】
フィルタ弁３１４は、内側カテーテルと外側カテーテルの相互に対する移動によって手動で非展開状態と展開状態との間で再構成されるように設計される。非展開及び展開状態の各々において、フィルタ弁の遠位端は、外側カテーテルの遠位端の外側に遠位方向に延びる。図３Ｂ及び６Ａに示すように、非展開状態において、フィルタ弁３１４は、血管３６２を通過して治療部位までガイドワイヤ３６０に被せた装置（図６Ａ）を通すのに適するより小さい最大直径を持つ。内側カテーテル３０８は、フィルタ弁を伸ばすため又はガイドワイヤ３６０に被せた追跡可能性を容易にするテーパー状先端を持つ細長い形状を与えるために外側カテーテル３０２に対して遠位方向（矢印３８０の方向）に変位される。この折畳み非展開状態において、内側カテーテル３９８は、外側カテーテル３０２に対してできる限り遠位に押されることが好ましい。好ましい実施形態において、フィルタ弁の非展開細長状態は、その長さの少なくとも５０％、好ましくは少なくとも７５％に亘って遠位方向にテーパー状である。
【００３１】
図６Ｂを参照すると、フィルタ弁が血管３６２の治療部位に位置付けられると、内側カテーテル３０８は、フィルタ弁３１４を拡張して、血管内でフィルタ弁を部分的展開状態（フィルタ弁は血管壁３６２に密着しない）にするために外側カテーテル３０２に対して（矢印３８２の方向）に引っ込めることができる。この状態において、フィルタ弁の近位側及び遠位側における相対的流体圧力に基づいて、フィルタ弁を通過する上流及び下流の流体の流れを可能にする。又は、又はその後、図６Ｃに示すように、内側カテーテル３０８は、より完全にフィルタ弁３１４を拡張して血管壁３６２に接して封止するために、外側カテーテル３０２に対して更に（矢印３８４で示すように）引っ込めることができる。フィルタ弁３１４のこの状態を図７にも示す。図６Ｂに示す状態まで引っ込められると、フィルタ弁３１４の近位端は、遠位対面平面又は凹面３６８を形成し（フィルタの非展開状態において、遠位対面凸面又は凸状円錐面を示すと考えられる）、近位対面は、そのままの形状であり、概ね円滑な凸面である。フィルタ弁が展開されると、塞栓剤３８８は、圧力を受けて遠位方向に内側カテーテルを通過してフィルタ弁の遠位で内側カテーテルから血管の中へ送達される。このような塞栓剤の送達は、下流の圧力を変化させ、圧力変化は、当初、フィルタ弁の遠位の圧力をフィルタ弁の上流より高くして、血管壁に急速に密着して、全ての注入圧力を下流へ向ける。この開放位置において、フィルタ弁は、塞栓剤がフィルタ弁を越えて上流へ近位「逆流」方向に流れるのを阻止する。更に、フィルタ弁は閉鎖形状であり、フィルタ弁の遠位へ塞栓剤を送達するので、送達される投薬量の１００％が患者に与えられる。即ち、フィルタ弁内に投薬量が残る可能性が全くない。更に、展開したフィルタ弁の近位面の形状は、フィルタ面の遠位面においてより近位面における圧力が高いときフィルタ弁を通過して下流方向へ流れる血液への抵抗を減少するが、異なる向きに、血管壁に対して実質的に直角を成して遠位対面を持ち、上流方向への流れに対して大きな抵抗を持つので、逆流を防止する。
【００３２】
図８Ａ〜８Ｃを見ると、上述の放射線不透過の第１、第２及び第３マーカーバンド３２６、３２８、３３０は、フィルタ弁の生体内状態の測定を容易にする。図８Ａを参照すると、単なる例として、図示する３つのマーカーバンド３２６、３２８、３３０が離間するとき、フィルタ弁３１４は、非展開状態であることを示すことができる。図８Ｂにおいて、第３マーカーバンド３３０が第２マーカーバンド３２８に実質的に近づけられて、フィルタ弁３１４は、内側カテーテル３０８が外側カテーテル３０２に対して多少引っ込められた状態の、部分展開状態として示される。図８Ｃは、蛍光透視法で見たとき、第２マーカーバンドが第３マーカーバンド３３０（図８Ｂ）を隠して、２本のバンド３２６、３２８を示して、完全展開状態であることを示す。マーカーバンドの他の相対的関係も、フィルタ弁の状態に関連する蛍光透視法における指標を与えることができる。
【００３３】
図９を見ると、フィルタ弁が非展開状態で血管内の治療部位まで進むとき、フィルタ弁の近位側と遠位側との間に非常に小さい圧力差（たちえば、２.５ｍｍＨｇ）が生じる。フィルタ弁が部分的に開くと、即ち展開されるが血管壁までは伸びないとき（図９において展開２５％）、小さいが相対的に大きい圧力差（例えば５ｍｍＨｇ）が、フィルタ弁の近位側と遠位側との間に生じる。フィルタ弁が血管壁に接するように完全に開放されると（展開５０％）より大きい圧力差（例えば１０ｍｍＨｇ）が、フィルタ弁の近位側と遠位側との間に生じる。フィルタ弁が完全に開放されて、注入液が内側カテーテルの口を通過してフィルタ弁の遠位の場所まで注入されるとき、フィルタ弁の近位側と遠位側との間にかなり大きい圧力差（例えば、１０〜２０ｍｍＨｇ）が生じる。図１０Ａ〜１０Ｃを参照すると、発生する圧力差の範囲は、フィルタ弁の下流の様々な直径の血管を選択的に治療するために使用できる。図１０Ａを参照すると、フィルタ弁の近位側と遠位側との間に著しい流量及び圧力低下が生じて、注入液は、下流に少なくとも最大標的血管３７０へ導かれる。図１０Ｂを参照すると、注入液の流体圧力を上げることによって圧力差の増大を生じることによって、当初の注入液圧力での灌流に抵抗する付加的なより小さい標的分岐血管３７２が灌流される。更に、図１０Ｃを参照すると、再び圧力差を増大することによって、より小さい標的分岐血管３７４に灌流できる。同様に、治療が特定の血管のみに限定されることを意図する場合その範囲において、遠位圧力は、より小さい血管を灌流するために必要な圧力より下に制限できる。
【００３４】
本発明の１つの形態に従えば、弁は、塞栓治療が完了した後に、患者から取り外すためにその閉鎖位置に構成できることが好ましい。患者からの処置後取外しのための１つの形態において、弁は、展開状態で単純に引き戻される。別の形態において、内側カテーテル３０８は、更に外側カテーテル３０２に対して引っ込められて、遠位フィルタ弁３４８の一部分又は全部を近位弁３４６の中へ逆転させて、治療後にフィルタ弁に残っている可能性のある塞栓剤を収容する。更に図６Ｄに示す別の形態において、内側カテーテルは、外側カテーテルに対して更に引っ込められて（矢印３８６の方向）、フィルタ弁３１４全体を外側カテーテル３０２の中へ逆転させて、治療後にフィルタ弁に残っている可能性のある塞栓剤を完全に収容する。
【００３５】
次に、前述の特許文献１（米国特許第８６９６６９８号明細書）において論じるように、３つのパラメータ、即ち弁の半径方向の（外向き）力、弁が閉鎖から開放へ条件を変化する時間定数及びフィルタ弁の孔径、が、展開されたフィルタ弁の性能及び性質を規定する。
【００３６】
好ましい実施形態において、フィルタ弁は、内側及び外側カテーテルが、フィルタ弁の遠位端をフィルタ弁の近位端に対して移動しそれによって弁を短くして展開状態に拡張するように変位されたとき、展開状態に拡張する。しかし、展開すると、フィルタ弁は、内側カテーテル遠位口における圧力が血圧より大きいとき血管壁まで完全に拡張する（即ち、開放状態に達する）。フィルタ弁は、血液が内側カテーテルの口における圧力より大きい圧力で上流に又は近位-遠位方向に流れるとき、展開されるが閉鎖された状態である（フィルタ弁は血管壁から後退する）。更に、フィルタ弁に対する半径方向の拡張力（即ち、弁の遠位表面積を覆う遠位血管の圧力に付加するフィルタ弁自体の拡張力）がフィルタ弁に対する半径方向の圧縮力（フィルタ弁の近位表面積を覆う近位血管における圧力）より大きいとき、フィルタ弁は、完全に拡張するので開放状態になる。このように、フィルタ弁の半径方向の拡張力は、下流遠位方向の正常な血流が、展開フィルタ弁が開放状態に達するのを防止するように低い力が選択される（下で更に詳しく説明する）。この低い拡張力は、先行技術のステント、ステントグラフト、遠位保護フィルタ及び他の血管装置（著しく高い半径方向の拡張力を持つ）の拡張力とは異なる。拡張力は、内側カテーテルが外側カテーテルに対して移動しないように充分に低く、この相対的移動は、装置の使用者のみによって実施されることが好ましい。
【００３７】
編組体の半径方向の拡張力は、Jedwab and Clerc（Journal of Applied Biomaterials, Vol.4, 77-85, 1993）によって説明され、その後DeBeule（DeBeule他、Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering, 2005）によって下記の通りに更新されている。即ち、
【００３８】
【数１】
2020509898.tif 000003
【００３９】
上の式で、Ｋ1、Ｋ2、Ｋ3は下記の式で与えられる定数である：
【００４０】
【数２】
2020509898.tif 000004
【００４１】
Ｉ及びＩpは、編組フィラメントの表面及び極慣性モーメントであり、Ｅは、フィラメントのユング弾性係数であり、Ｇは、フィラメントのせん断係数である。これらの材料特性は、初期編組角度（β0）、最終編組角度（β）、ステント直径（Ｄ0）及びフィラメント数（ｎ）と一緒に、編組弁の半径方向の力に影響を与える。
【００４２】
１つの実施形態例において、フィルタ弁３１４は、２４本のポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）フィラメント３５０で構成され、各フィラメントは、直径０.１ｍｍを有し、８ｍｍの心棒に編組角度１３０°で予備形成される（即ち、フィラメントは、弁が完全展開状態になり円錐台状態に開いたとき相互に１３０°になるように、バネ付勢されるか又は記憶形状である）を持つ。フィラメント３５０は、２００ＭＰａより大きいユング係数を持つことが好ましく、フィルタ弁３１４は、完全展開位置において（即ち、フィラメントがその形状記憶の形状を取るとき）４０ｍＮ未満の半径方向力を持つことが好ましい。特に、フィルタ弁３１４は、完全展開位置のとき２０ｍＮ未満の半径方向力を有し、より好ましくは、フィルタ弁は、展開位置のとき約１０ｍＮ（本明細書において、「約」は±２０％を意味する）の半径方向力を有する。
【００４３】
１つの実施形態において、内側カテーテルの遠位口３５８において注入圧力を受けると、フィルタ弁３１４は、血液の粘度（即ち、３.２ｃＰ）にほぼ等しい粘度を有する定常流体（例えば、グリセリン）の流体の下流への通過を許容する展開位置（閉鎖）と流体通過を防止する位置（開放）との間を、０.０６７秒で移動する。本明細書において、定常流体において閉鎖位置から開放位置へ移動するために掛かる時間は、「時間定数」と呼ばれる。本発明の別の形態によれば、フィルタ弁３１４は、血液の粘度を有する流体におけるフィルタ弁３１４の時間定数が０.０１秒〜１.００秒であるように配列される。好ましくは、フィルタ弁３１４は、血液の粘度を有する流体におけるフィルタ弁の時間定数が０.０５秒〜０.５０秒であるように配列される。フィルタ弁３１４の時間定数は、上述のパラメータの１つ又はそれ以上（例えば、フィラメント数、フィラメントの弾性係数、フィラメントの直径、など）を変えることによって調節できる。
【００４４】
本発明の１つの形態によれば、展開フィルタ弁は、急激に変化する圧力条件において塞栓剤を効率よく捕捉するために充分な速さで開閉する。特に、図６Ｃに示すように、フィルタ弁を血管壁３６２まで開くために内側カテーテルと外側カテーテルが変位された状態で、内側カテーテル３０８の遠位口３５８（展開されたフィルタ弁３１４の遠位）における圧力が血管３６２における圧力より高くなると、フィルタ弁の周囲と血管壁との間のシールが強まるので、逆流塞栓剤をブロックする。圧力は、血液における音速（１５４０ｍ／ｓ）で血管系全体に伝達されること、及び弁が血管内の圧力変化に反応して開閉することを特記しなければならない。拡張可能フィルタ弁は圧力変化に反応するので、フィルタ弁は、血液内の塞栓剤の流速（０.１ｍ／ｓ）よりずっと早く反応し、それによって、塞栓剤の逆流を防止する。
【００４５】
当業者には分かるように、フィラメント３５０の編組形状及び材料特性は、フィルタ弁の半径方向力及び時間定数に密接に関連する。本発明の１つの実施形態によれば、フィルタ弁は様々な直径及び流動条件の多様な血管に使用できるので、実施ごとに固有の最適条件を持ち得る。単なる例として、１つの実施形態において、フィルタ弁３１４は、１０本のフィラメント３５０を持ち、別の実施形態においては、フィルタ弁は４０本のフィラメント３５０を持つ。任意の適切な数のフィラメントを使用できる。好ましくは、フィラメントの直径は０.０２５ｍｍ〜０.１２７ｍｍの範囲で選択できるが、他の直径も使用できる。好ましくは、ピッチ角度（即ち、完全開放展開位置にある編組フィラメントの交差角度）は、１００°〜１５０°の範囲で選択されるが、他のピッチ角度を使用できる。好ましくは、フィラメントのユング係数は少なくとも１００ＭＰａであり、より好ましくは少なくとも２００ＭＰａである。
【００４６】
フィルタ弁３１４は、血液がフィルタ弁を通過するとき血流の中の塞栓剤を捕捉（ろ過）するのに充分に小さい孔径を持つように選択される。大きい（例えば、５００μｍ）塞栓剤が使用される場合、フィラメントのみで塞栓剤が弁を通過するのを防止するためにフィルタとして作用できる（例えばフィラメントが５００μｍ未満の気孔を持つ）。又は、フィルタ機能を与えるために、コーティング３６４が、フィラメント３５０に更に好ましくは形成された編組構造体に、加えられることが好ましい。このような別個の重合体フィルタは、より小さい塞栓剤が使用される場合に特に有用である。重合体フィルタは、噴霧、スピニング、エレクトロスピニング、接着剤による接着、熱溶融、機械的編組体捕捉、溶融接着、ディップコーティング又はその他の所望の方法によって、編組構造体に配置できる。重合体コーティング３６４は、ｅＰＴＦＥなどの気孔を持つ材料、レーザー穿孔を持つポリウレタンなど気孔が加えられたソリッド材料とするか、又はフィルタコーティングは、編組体上に置かれた非常に薄いフィラメントのウェブとすることができる。コーティング３６４が薄いフィラメントのウェブである場合、フィルタの特徴的孔径は、フィルタに様々な直径のビーズを通過させようとして、どの直径のビーズが大量にフィルタを通過できるかを見つけることによって、測定できる。非常に薄いフィラメントは、静電場の助けで又は静電場なしで又はその両方において、米国特許第４７３８７４０号に従って回転心棒にスピニング（回転成形）できる。このようにして形成されたフィルタは、接着剤で編組構造体に接着するか、又は編組体を心棒に配置して、基本的にこれを捕捉するために編組体の上に又はその下に又はその上および下の両方にフィルタをスピニングできる。フィルタ３６４は、噴霧又はエレクトロスピニングから形成されたいくつかの気孔を持つことができ、その後、第２ステップにおいて、気孔がレーザー穿孔されるか又は二次的作業によって形成される。好ましい実施形態において、静電沈殿又はスピニングできる材料が、編組体上にフィルタを形成するために使用でき、好ましい材料は、編組体自体に接着できる材料である。フィルタは、ポリウレタン、ペレセン、ポリオレフィン、ポリエステル、フッ化重合体、アクリル重合体、アクリレート、ポリカーボネート又はその他の適切な材料で作ることができる。重合体は、湿潤状態で編組体にスピニングされるので、重合体は溶剤で溶解できることが望ましい。好ましい実施形態において、フィルタは、ジメチルアセトアミドに溶解するポリウレタンから形成される。重合体材料は、液体状態で編組体にスピニングされ、好ましい濃度は静電気スピニングの場合５〜１０％固体であり、湿潤スピニングの場合１５〜２５％固体である。
【００４７】
本発明の１つの形態によれば、フィルタコーティング３６４は、１０μｍ〜５００μｍの特徴的孔径を持つ。好ましくは、フィルタは１５μｍ〜１００μｍの特徴的孔径を持つ。更に好ましくは、フィルタは、４０μｍ未満、更に好ましくは２０μｍ〜４０μｍの特徴的孔径を持つ。もっとも望ましいのは、フィルタは、与圧された血液及び造影剤を通過できるようにしながら塞栓剤の通過を阻止する特徴的孔径を持つ。反流する血液及び造影剤が弁の遠位から弁の近位端へ向かう方向にフィルタを通過できるようにすることによって、標的部位が完全に塞栓されたときを示すために造影剤を使うことができ、造影剤は、塞栓の臨床処置終了を確認するために役立つ。したがって、本発明の１つの形態によれば、弁は、塞栓剤の逆流を防止しながら同時に、臨床処置終点の指標として造影剤が逆流できるようにする。更に、血液がフィルタ材料を通過して（比較的低速であっても）戻れるようにすることによって、弁の遠位側における逆圧を軽減できる。
【００４８】
フィルタ弁は、親水性コーティング、疎水性コーティング又は血液内のタンパクがフィルタに具体的にはフィルタの気孔にどのように付着するかに影響するその他のコーティングを持つことも好ましい。より明確には、コーティングは、血液タンパクの付着に抵抗する。使用に成功した１つのコーティングは、例えば浸漬、噴霧、ロール又はフローコーティングによってフィルタに塗布できるANTI-FOG COATING 7-TS-13（ニュージャージー州ブランチバーグのHydromer, Inc.が販売）である。
【００４９】
孔径を適切に設計し適切なコーティングを使用することによって、血液中のタンパクは、使用時にほぼ直ちに気孔を塞ぐ。コーティングされた多孔質フィルタ上のタンパクは、血圧より高い初期流体圧力を受けたとき気孔がタンパクで満たされるが、指定閾圧力より高い圧力のとき、タンパクが気孔から移動して、気孔が血流に対して開放されるように、圧力安全弁として作用する。指定閾圧力は、組織及び器官に対する損傷及び患者の負傷を防止するように決定される。したがって、このシステムは、患者に対して安全ではない非常に高い圧力を制限しながら、血圧より高い圧力を許容する。したがって、システムは、バルーンを含めて他の閉塞性装置では不可能な圧力調節を可能にする。上述の利点にもかかわらず、フィルタが任意の設定圧力を受けたとき上流の「逆流」方向に血液又は造影剤が通過できるように構成されることは、本発明の要件ではない。
【００５０】
開放状態において、血液の中のタンパクは、フィルタ弁の気孔を急速に塞ぐことが分かる。但し、上述のように、閾圧力に達した場合、フィルタ弁は、血液がフィルタ弁の気孔を通過して逆流できるようにしながら、塞栓剤の通過を阻止するように設計される。典型的な閾圧力は、フィルタ弁の遠位面において１８０ｍｍＨｇであるが、装置は、他の閾圧力に対処するように設計できる。これは、閾圧力を受けたときフィルタ気孔内から血液タンパクを除去し易いようにする適切なコーティングをフィルタに使用することによって、少なくとも部分的に可能になる。これは、装置が挿入される血管が、コーティングが無ければ損傷を生じるような圧力を受けることを防止する。但し、血液及び造影剤は必ずしも弁を通過して逆流する必要はない。
【００５１】
１つの実施形態において、フィルタコーティング３５０は、フィラメントの均質コーティングとして与えられフィルタ弁３１４の近位部分及び遠位部分３４６、３４８が均等のコーティング構造を持つことが好ましい。フィルタ弁３１４は、近位端３４６が外側カテーテル３０２に溶融され、遠位端３４８が内側カテーテル３０８に溶融されて閉鎖形状で与えられるので、血管からフィルタを通過する任意の流体又は薬剤は、フィルタの２つの同様の層即ちフィルタ弁の近位側の層及びフィルタ弁の遠位側の層を通過しなければならない。
【００５２】
本発明の１つの形態によれば、フィルタ弁は、その近位部分においてその遠位部分に対して異なる半径方向力を有する。この半径方向力の差は、流れの方向に依存する行動（即ち、弁行動）を可能にする。遠位部分は、図１１〜１６において説明するように近位部分より低い半径方向力を有する。
【００５３】
図１１は、マイクロ弁装置４００遠位端の別のフィルタ弁４１４を示す。フィルタ弁４１４は、フィルタ弁全体がコーティングされる異質フィルタコーティングを含む。コーティング４５０は、フィルタ弁の近位部分４２６において比較的小さい気孔を含み、遠位部分４２８において比較的大きい気孔を含む。単なる例として、より小さい気孔は、１ミクロン程度であり、大きい気孔は３０ミクロン程度とすることができる。孔径の差は、遠位部分と比較して近位部分においてより大きい半径方向力を与えるために、近位部分において同じフィラメントコーティングをより多く、遠位部分においてより少なく与えることによって、可能になる。半径方向力の差は、フィルタ弁が、後進流と比較して前進流において異なる性能を持てるようにする。前進流において、装置は、円錐形状を保ってその周りの流体を許容する。後進流において、非常に弱い構造体は内向きに潰れて、流体圧力が装置を血管壁に接して封止して、後進流を減少できるようにする。
【００５４】
図１２は、マイクロ弁装置５００の遠位端のフィルタ弁５１４の更に別の実施形態を示す。フィルタ弁５１４は、フィルタ弁全体の異種フィルタコーティングを含む。コーティング５５０は、フィルタ弁の近位部分５２６に与えられた非多孔質薄膜と、遠位部分５２８の多孔質フィラメントコーティングとを含む。非多孔質薄膜は、薄膜を通過する流れを許容せず、したがって、前進流において装置の周りでの順行流を増大する。遠位部分の多孔質薄膜は、装置を通過する流れを許容し、後進流においてフィルタ弁を壁まで拡張して、より効果的に塞栓剤が後向きに流れるのを阻止する。
【００５５】
図１３は、フィルタ弁６１４の別の実施形態を示す。フィルタ弁は、近位部分の内面６９２に非多孔質薄膜コーティング６９０を有し、フィルタ弁の少なくとも遠位部分及び好ましくはフィルタ弁全体の外面にフィルタコーティング６５０を有する。近位部分における非多孔質薄膜と多孔質薄膜の組合せは、前進流における順行流及び半径方向力を増大し、遠位部分における多孔質薄膜は、半径方向力を減じて、後進流におけるフィルタ弁への流れが血管を封止して塞栓剤の逆流を阻止できるようにする。
【００５６】
図１４は、フィルタ弁７１４の別の実施形態を示す。フィルタ弁は、可変的編組角度を持つ、即ち、フィルタ弁の異なる部分で異なる編組角度を持つ構造を有する。図示する実施形態において、編組角度は、近位端において小さく、遠位端において大きい。例えば７９２における小さい編組角度は、６０〜９０°の範囲であることが好ましく、例えば７９４における大きい編組角度は、１１０°より大きいことが好ましい。小さい編組角度は、小さい編組角度より大きい剛性を有し、後進流に比べて前進流において異なる作動行動を与える。装置の可変的編組角度形態は、本明細書において説明する他の任意の実施形態と一緒に使用できる。
【００５７】
図１５は、上で装置３００に関連して説明するフィルタ弁８１４の別の実施形態を示す。フィルタ弁８１４は、その遠位部分８２６においてより厚い編組体８２７を有し、その遠位部分８２８において比較的薄い編組体８２９を持つ点で異なる。比較的薄い編組体８２９は、近位部分８２６と同様の編組形式で個別に薄い編組フィラメント８３１が構成された結果とするか、又は近位部分と同様のサイズの編組フィラメントであるが、近位部分においてより密な格子構造であり、フィルタ弁の遠位部分においてより広いより疎の格子構造とするか、又はこれらの２つの構造設計要素の組合せとすることができる。更に、近位部分及び遠位部分のフィラメントは、他の方法で異なる半径方向力（遠位方向において大きい力）を与えるように設計できる。例えば、近位部分の編組体のフィラメントは、サイズ又は間隔に関係なく、所望通りに作動するように、弾性又はバネ力を増大するように選択できる。近位と遠位部分８２６、８２８は、フィルタ弁の最大直径８３３の周りの円周を境界とする。近位及び遠位部分８２６、８２８は、均質フィルタコーティング（図４及び５に関連して上に論じた）又は異種フィルタコーティング（図１１〜１３に関連して上で論じた）及び共通の（図４及び５に関連して上で論じた）又は異なる（図１４に関連して上で論じた）編組角度を持つことができる。
【００５８】
図１６は、実質的に上で装置３００に関連して説明したような装置用のフィルタ弁９１４の別の実施形態を示す。フィルタ弁９１４は、好ましくは重合体フィルタ材料９２７でコーティングされた近位フィラメント編組部分９２６と、重合体フィルタ材料を備える遠位部分９２８とを含む。近位及び遠位部分９２６、９２８は、フィルタ弁の最大直径９３３の周りの円周を境界とすることが好ましい。この実施形態によれば、遠位部分９２８は、無編組である。即ち自動拡張フィラメント構造を全く含まない。フィルタ弁９１４は、心棒（図示せず）に近位部分９２６用のフィラメント編組を配置し、近位編組体を覆って多孔質重合体薄膜材料を噴霧コーティングし、更に無編組の遠位部分９２８の構成のために更に遠位に（編組体は与えられない）心棒に噴霧コーティングすることによって、形成できる。硬化後、この構成体は心棒から取り外される。フィルタ弁９１４の近位部分９２６が外側カテーテル９０４に結合されかつフィルタ弁９１４の遠位部分９２８が内側カテーテル９０８に結合された後、フィルタ弁は、好ましい特性を持つ。遠位部分９２８において、フィルタ弁９１４は、実質的にファブリックと同様の構造を持つ。即ち、内側カテーテル９０８が外側カテーテル９０４に対して前進され、遠位部分９２８に張力が加えられたとき、フィルタ弁９１４の遠位部分９２８は引張り力に受けても強いが、内側カテーテル９０８が外側カテーテル９０４に対して引っ込められて遠位部分９２８に圧縮力が加えられたとき、フィルタ弁の遠位部分は圧縮力に対してだらりとする（floppy）。
【００５９】
図１７Ａ〜１８は、上の装置３００に関連して説明するフィルタ弁１０１４の別の実施形態を示す。フィルタ弁１０１４は、その近位部分１０２６にフィラメント１０２７ａの編組構造体１０２７を有し、その遠位部分１０２８に図１８に示すようなフィラメント１０２９ａの非編組らせん配列体１０２９を有する点で区別される。フィラメント１０２７ａ及びフィラメント１０２９ａは、ニチノールを含む金属又は重合体構成体とすることができる。編組構造体１０２７は、フィラメントの接合部に交差角度を形成するように、例えば織物構成で、相互に上下に交差するフィラメント１０２７ａを含む。らせん配列体１０２９は、編組構造体１０２７より少ないフィラメント１０２９ａを含み、この少ないフィラメント１０２９ａが、下で論じるように遠位部分が所望の力を加えるために好ましい非編組体であるように、遠位部分１０２８において他のフィラメントの上下で交差しないように延びることが好ましい。近位及び遠位部分１０２６、１０２８は、フィルタ弁１０１４の最大直径１０３３の周りの円周を境界とすることが好ましい。編組構造体１０２７及びらせん配列体１０２９の各々は、好ましくは装置３００へのコーティング３５０に関連して上で説明したように、フィルタコーティング１０５０を含む。編組又はらせん配列のフィラメント１０２７ａ、１０２９ａは、近位及び遠位部分の各々におけるストランド数、それぞれのフィラメントの長さ、それぞれのフィラメントの直径及びそれぞれのフィラメントの材料を含めて、血管内で加えられる予定の半径方向力について個別に又はまとめて最適化できる。単なる例として、遠位らせん配列体は、３、６、１２又は２０本のらせん巻きフィラメントを含むことができる。更に、遠位部分１０２８のらせん配列のフィラメント１０２９ａは、遠位部分の周りに円周方向に均等に離間する。即ち、各フィラメント１０２９ａは、その２本の周囲のフィラメントの間に等間隔に配置される（図１８）か、又はフィラメントが相互の間又はフィラメントのグループの間で可変的な相対変位を持つようにグループ１１３１で配列されたらせん構成のフィラメント１１２９ａを持つ（図１９）ことができる。例えば、図１９は、２本のフィラメントのグループ１１３１を示すが、３、４及び６本のグループ又は異なる本数のフィラメントのグループの組合せも、本開示の範囲内で想定される。又、図１７Ａ〜１８には右巻き（ＣＷ）のらせん配列体を示すが、フィラメントは左巻き（ＣＣＷ）でも構成でき、図１９に示すように、フィラメント１１２９ａの何本かはＣＷ方向に、残りのフィラメント１１２９ｂはＣＣＷ方向に延びるように構成できる。但し、フィラメントがＣＷとＣＣＷの各方向に延びる場合、このようなフィラメントは、干渉を防ぐために逆回転グループ又はセットの間に延びるか又はフィラメントが逆方向のフィラメントの上下で交差しないように遠位部分の別個の「平面」又は層に延びることが好ましい。
【００６０】
フィルタ弁１０１４は、編組フィラメント管状構成体を用意し、編組フィラメント管状構成体の遠位部分において特定のフィラメントを選択的に取り除きかつ残りのフィラメントをらせん巻きし、近位編組部分のフィラメント構造をそのまま維持することによって、形成できる。これによって得られたフィラメント構成体は、フィルタコーティングされる。このような構成体において、近位部分の編組構造体を形成するフィラメント及び遠位部分のらせん巻き構造体を形成するフィラメントは、連続的とすることができる。したがって、このような構成体において、本明細書において近位フィラメントと呼ぶものは、フィラメントの近位部分と見なされ、遠位フィラメント呼ばれるものは、同じフィラメントの遠位部分と見なされる。又は、近位及び遠位部分１０２６、１０２８のフィラメント構成体は、別個に形成し、その後接合して、フィルタコーティング１０５０でコーティングできる。多の製造工程も使用できる。
【００６１】
使用時に、上に説明するように外側及び内側カテーテル１００４、１００８の遠位端にフィルタ弁１０１４が設置された状態で、内側カテーテル１００８は、患者体内に挿入するために図１７Ａに示すようにフィルタ弁１０４の直径を縮小するために、外側カテーテル１００４に対して遠位方向に変位される。この状態は、ガイドワイヤに被せて治療場所までの進行を容易にする。フィルタ弁の遠位部分１０２８のらせんフィラメント構成は、装置の遠位端におけるプロフィルを小さくする。治療部位において、ガイドワイヤは取り除くことができる。その後、使用者は、治療の準備のために内側カテーテル１００８を外側カテーテル１００４に対して近位方向に変位して、遠位部分１０２８を近位編組部分１０２６に対して引っ込める（図１７Ｂ）。遠位部分１０２８が完全に引っ込められると、らせんフィラメント「ストラット」１０２９ａは、半径方向外向きに押し進み、円周が最大可能直径１０３３に達するまで（図１７Ｃ）即ち血管壁に接するまで、編組区分１０２８を半径方向外向きに駆動する。この時点で、らせんフィラメント「ストラット」は、回転方向に逆転し始めて、基本的にフィルタ弁の編組近位部分内に引っ張られる。したがって、この実施形態において、らせんから編組への移行点に、ヒンジ点が生成される。更に、フィルタ弁１０１４は、らせんフィラメント遠位部分１０２８より編組近位部分１０２６においてより高いポテンシャル力を有する。
【００６２】
図１１〜１９の実施形態の各々において、フィルタ弁の遠位部分は、フィルタ弁の近位部分に比較して著しく小さい半径方向力を加え、その結果、フィルタ弁の弁としての機能を最適化する。血管内での流体の前進流（下流）において、流体が拡張近位部分の近位側に接するとき、流体はフィルタ弁の周りを流れる。これと異なり、血管内の流体の反流又は逆流（上流）において、流体が拡張遠位部分の遠位側に接するとき、流体は、フィルタ弁の周りではなくフィルタ弁の中へ流れる。このような上流への流れにおいて、特定の流体即ち血液は、フィルタ弁の二重層フィルタ材料を通過して流れることができるのに対して、フィルタ材料の気孔は、塞栓剤及びその他の対象治療薬を捕捉するのに充分に小さいサイズである。
【００６３】
実施形態のいずれかにおいて、医師は、ガイドワイヤに被せてマイクロ弁装置の内側カテーテルを標的場所まで前進させ、その後ガイドワイヤを取り除く。塞栓剤は、その後、マイクロ弁の遠位に塞栓剤を送達するために内側カテーテルを通過して注入されて、装置は、意図通りにかつその固有の構造的設計に従って利用される。注入後、装置を患者から取り外す必要があるときに、医師は、取外しのためにマイクロ弁装置を準備又は構成するために２つの選択肢を有する。内側カテーテルは、身体の血管からの弁の取外しを容易にするために、外側カテーテルの遠位端に対して押す又は前方へ変位して、マイクロ弁を折り畳んで、その直径を減少できる。又は、薬剤の注入後、内側カテーテルは、近位方向に引き戻され、外側カテーテルの遠位端の中へ逆転して、外側カテーテル内にマイクロ弁装置の少なくとも一部分好ましくは全部を保持して、その後の患者からの装置の引き戻しにおいて、外側カテーテル内のマイクロ弁の前記部分に塞栓剤を捕捉できる。第２の選択肢は、取外し時の放射性塞栓剤の拡散の可能性がある場合、放射性塞栓剤にとって好ましい。
【００６４】
図２０は、本発明のマイクロ弁装置１１００の別の実施形態を示す。装置１１００は、輸液ハブ１１１６を備える近位端１１１０と、遠位端１１１２とを有する可撓性輸液カテーテル１１０８を含む。輸液カテーテルは、注入液を注入できる遠位口１１５８に通じるハブ１１１６と連絡するルーメンを有する。フィルタ弁１１１４は、輸液カテーテル１１０８の遠位端１１１２に結合される。フィルタ弁１１１４は、フィルタ弁１０１４に関連して説明したのと同様の構造を持つことができ、近位のフィルタコーティングされた編組体１１２０と、好ましくはらせん向きに配列された１つまたは複数の遠位ストラット１１２２とを持つ。編組体１１２０及びストラット１１２２は、ニチノールを含む金属及び／又は重合体で作ることができる。遠位ストラット１１２２は、フィルタコーティング加工としても、しなくてもよい。この構成は、その近位側においてより遠位側において半径方向の拡張に弱い弁構造となる。又は、フィルタ弁１１１４は、本明細書において説明する他のフィルタ弁構造を持つことができる。フィルタ弁１１１４の近位端１１２４は、所定の位置で例えばヒューズ、接着剤又はプラスチック接着又は機械的クリンプ又はカラーで、カテーテル１１０８の外面１１２８に固定される。フィルタ弁１１１４の遠位端１１２６は、可動カラー１１３０を備える又は可動弁を形成する。カラー１１３０は、長手方向に移動可能であり、好ましくはカテーテル１１０８の外面１１１６に沿って自由に浮動し、フィルタ弁１１１４の近位端１１２４に対して移動できる。カラー１１３０は、常に口１１５８の近位に位置する。放射線不透過マーカーは、フィルタ弁の近位端１１２４に、カラー１１３０に、及び／又は口１１５８に隣接して、設置又は形成できる。導入器スリーブ１１０２は、輸液カテーテルに被せて設置され、フィルタ弁１１１４に対して長手方向に変位可能である。導入器スリーブ１１０２は、フィルタ弁１１１４を折り畳み、折り畳まれたフィルタ弁１１１４と一緒に輸液カテーテル１１０８を案内カテーテル（図示せず）の中へ導入するように作られる。
【００６５】
図２１を参照すると、導入器スリーブ１１０２は、スリーブ１１０２の遠位端１１０４がフィルタ弁１１１４に被せて前進して、フィルタ弁を輸液カテーテル１１０８の外面１１２８に接して折り畳み、フィルタ弁１１１４の遠位端１１２６をフィルタ弁の近位端１１２４に対して遠位方向に変位するように、輸液カテーテル１１０８に対して位置付けられる。輸液カテーテル１１０８は、ガイドワイヤ（図示せず）に被せて導入器スリーブ１１０２に対して遠位方向に、患者体内へ血管を通過して送達場所まで前進する。輸液カテーテル１１０８は、開放又は拡張状態でガイドワイヤに被せて進行できる。フィルタ弁１１１４は、ト進行中自動心立てするように作られる。別の展開において、案内カテーテルは、血管を通過して展開場所まで輸液カテーテルと一緒に前進でき、展開場所に達したら、フィルタ弁がフィルタ弁の固有の外向き付勢によって自動的に半径方向に拡張できるようにするために、案内カテーテルは、フィルタ弁１１１４に対して引っ込められる。血管内での前進及び展開の様式に関係なく、カラー１１３０はカテーテル１１０８の外面１１２８に沿って滑動して、フィルタ弁の遠位端１１２６は、フィルタ弁の近位端１１２４へ向かって戻る。解除され拡張すると、フィルタ弁１１１４は、フィルタ弁１１１４の近位側及び遠位側に対する局部的流体圧力条件に基づいて動的に開閉する。
【００６６】
均衡状態のとき（図２２）、フィルタ弁１１１４は、拡張して血管壁１１６２に付着する。前進（下流）流条件（フィルタ弁の遠位部分１１３６より近位部分１１３４において圧力が高い）において、フィルタ弁は、自動的に、部分的に折り畳まれて、前進流流体がフィルタ弁を通過できるようにする。図２３を見ると、逆転（上流又は逆流）の流動条件において（矢印１１６４で示す、フィルタ弁の近位部分１１３４においてより遠位部分１１３６において高い圧力）、フィルタ弁の遠位部分１１３６は、長手方向に近位部分１１３４へ向かって自動的に折り畳まれて、完全に又は部分的に逆転し、フィルタ弁１１１４が血管１１６２を横切る広い開放状態にされて、フィルタ弁を通過する流れに対するバリアを形成する。これは、注入液１１８８が圧力を受けてルーメンを通過して遠位口１１５８の外へ注入されて、フィルタ弁の遠位部分においてフィルタ弁の近位部分より高い圧力条件になる。フィルタ弁の遠位部分１１３６は、フィルタ弁の近位部分１１３４へ向かって折り畳まれて、フィルタ弁１１１４をより広く開放して、フィルタ弁を通過して上流へ向かって逆流する可能性のある注入液１１８８を捕捉する。
【００６７】
図２４は、装置１１００と実質的に同様のマイクロ弁装置１２００の別の実施形態を示す。装置１２００は、輸液ハブ１２１６を備える近位端１２１０と口１２５８に通じる遠位端１２１２とを有する可撓性輸液カテーテル１２０８を含む。フィルタ弁１２１４は、輸液カテーテル１２０８の遠位端１２１２に結合される。フィルタ弁１２１４は、この実施形態において、その近位端から遠位端まで編組構成体を有する。編組構成体１１２０は、ニチノールを含む金属及び／又は重合体フィラメントで作ることができる。重合体フィルタは、フィルタ弁の近位部分１２３４においてコーティングされ、好ましくは、編組構成体の遠位部分１２３６は、重合体フィルタを持たない。装置１１００に関連して説明したように、フィルタ弁１２１４の近位端１２２４は、カテーテル１２０８の外面に固定され、フィルタ弁１２１４の遠位端はカラー１２３０を形成する。カラー１２３０は、カテーテルの外面の周りを自由に浮動し、フィルタ弁１２１４の近位端１２２４に対して長手方向に変位できる。導入器スリーブ（又は外側カテーテル）１２０２は、フィルタ弁を折り畳むために（図２４Ａ）輸液カテーテル１２０８及びフィルタ弁１２１４に被せて前進可能であり、患者の血管を通過して血管内の展開場所までガイドワイヤに被せた装置１２００を導入し易くする。血管内１１６２の展開場所に着いたら、スリーブ１２０２はフィルタ弁１２１４に対して引き戻され、フィルタ弁１２１４はガイドワイヤに被せてガイドカテーテル（図示せず）を通過して患者の標的場所まで前進する。ガイドカテーテルを通過して展開されると、フィルタ弁１２１４は、フィルタ弁の固有の外向きバネ付勢によって自動的に半径方向に拡張する。その結果、フィルタ弁の遠位端１２２６は、フィルタ弁の近位端１２２４へ向かって引き戻されて、カラー１２３０はカテーテル１２０８の外面１２１６に沿って近位方向に滑動する。解除されて拡張すると、フィルタ弁１２１４は、フィルタ弁１２１４の近位側及び遠位側に対する局部的流体圧力条件に基づいて動的に開閉する。
【００６８】
均衡状態のとき、フィルタ弁１２１４は、血管壁１２６２との付着へ向かって拡張する（図２５）。前進流（下流）条件において（フィルタ弁の遠位部分においてより近位部分において高い圧力）フィルタ弁は、自動的に部分的に折り畳まれて、前進流の流体がフィルタ弁を通過できるようにする。図２６を見ると、逆流（上流又は逆流）条件において（矢印１２６４に示すようなフィルタ弁の近位部分より遠位部分において高い圧力）、フィルタ弁のフィルタコーティングされた近位部分１２３４は、圧力を受けて血管１２６２を完全に横切って広い開放状態に拡張して、注入液１２８８が圧力を受けてルーメンを通過して遠位口１２５８から注入されるとき生じるように上流方向の流れに対するバリアを形成する。
【００６９】
図２７は、本発明に従ったマイクロ弁装置１３００の別の実施形態を示す。装置１３００は、輸液ハブ１３１６を備える近位端１３１０及び遠位端１３１２と、遠位口１３５８のルーメン開口とを有する可撓性輸液カテーテル１３０８を含む。フィルタ弁１３１４は、輸液カテーテル１３０８の遠位端１３１２に結合される。フィルタ弁１３１４は、この実施形態において、非編組又は編組多ストランド構成体を含むことができ、非編組構成体は単なる例として図に示す。フィルタ弁１３１４を構成するストランド１３３０は、ニチノールを含む金属及び／又は重合体で作ることができる。ストランド１３３０は、各々、近位部分１３３２と、中央部分１３３４と、遠位部分１３３６とを含む。近位部分１３３２は、口１３５８の近位の場所においてカテーテルの外面１３１８の周りの円周に付着され、中央部分１３３４は、半径方向外向きに口１３５８へ向かって延び、ストランドの遠位部分１３３６は、フィルタ弁１３１４の中へ逆転して、カテーテル１３０８の外面１３１８の周りの円周に結合される。遠位部分１３３６は、外面１３１８固定されることが好ましいが、装置１１００及び１２００に関連して説明したようにカテーテルに被せて保持された可動カラーに結合できる。ストランドの近位部分及び中央部分１３３２、１３３４は、ストランド１３３０の間にこれを横切って延びる重合体フィルタ１３７０でコーティングされる。図示するフィルタ弁の遠位部分はコーティングされないが、任意に、ストランドの遠位部分１３３６も、重合体フィルタでコーティングできる。
【００７０】
導入器スリーブ（又は外側カテーテル）１３０２は、フィルタ弁１３１４と一緒に輸液カテーテル１３０８を患者体内の標的場所までガイドカテーテルの中へ導入するために、フィルタ弁１３１４を折畳み状態に保持するために与えられる。
【００７１】
導入器スリーブが標的場所においてフィルタ弁１３１４から引っ込められると、フィルタ弁１３１４は、外向きに拡張して、上に説明したように、フィルタ弁の近位部分及び遠位部分の周りの局部的流体圧力条件に反応して動的に開閉するように作られる。
【００７２】
図２８は、本発明に従ったマイクロ弁装置１４００の別の実施形態を示す。装置１４００は、輸液ハブ１４１６を備える近位端１４１０と口１４５８に通じる遠位端１４１２とを有する可撓性輸液カテーテル１４０８を含む。フィルタ弁１４１４は、輸液カテーテル１４０８の遠位端１４１２に結合される。フィルタ弁１４１４は、周囲縁で結合された近位第１ディスク１４３４と遠位第２ディスク１４３６と（合わせて１４３５）を備える。ディスク１４３４、１４３６は、共通のサイズを持つことが好ましい。ディスク１４３４、１４３６は、ポリエステル又はポリウレタンなどの非常に柔軟な材料で作られる。柔軟材料は、流体不透過性薄膜であるか、単一の多孔質材料を備えるか、又は塞栓剤を捕捉するための充分な孔径を持つフィルタ材料でコーティングできる。ディスクは、相互に同じ組成を持つか、又は組成は異なる。例えば、第１ディスク１４３４は、不透過性であり、第２ディスク１４３６は、多孔質とすることができる。ディスク１４３４、１４３６は、フィラメントストランドを組み込むこともできる。フィラメントストランドは、ニチノールを含む金属及び／又は重合体で作ることができる。ディスク１４３４、１４３６は、輸液カテーテル１４０８の外面１４２８に密接に、好ましくは０〜５ｍｍの距離で離間して固定されるが、相互には離間できる。１つの実施形態において、２つのディスク１４３４、１４３６は、相互に当接する。導入器スリーブ１４０２は、上述のように、輸液カテーテル１４０８に被せて前進し、ガイドワイヤに被せてガイドカテーテルの中へ導入するためにフィルタ弁１４１４を折り畳むために与えられる。
【００７３】
図２９を参照すると、フィルタ弁が血管内の標的場所に配置されたとき、フィルタ弁１４１４は、外向きに血管壁１４６２まで拡張して、血管直径より大きい拡張直径を持つ。使用のために、第２ディスク１４３６の遠位面１４３６ａは、図２９に示すように、遠位口１４５８を介して注入された塞栓剤を阻止して捕捉するための凹面を持たなければならない。遠位面１４３６ａの状態は、輸液カテーテル１４０８を介して造影剤１４９０を注入することによってテストできる。造影剤がフィルタ弁１４１４を通過して逆流するのが見えたら、向きが逆転していると結論付けることができる。これは、与圧塞栓剤の逆流の適切なバリアを与えないことを意味する（図３０）。このような場合、輸液カテーテル１４０８を血管内で僅かに引っ込めて、フィルタ弁１４１４を逆転させて、与圧塞栓剤１４８８に対する効果的なバリアとして機能できる凹面遠位面１４３６ａを与えることができる（図３１）。
【００７４】
本明細書において説明する実施形態のいずれにおいても、弁の構成要素は、展開及び引っ込みにおいて摩擦を減少するためにコーティングできる。構成要素は、又、弁に沿った血栓形成を減少するため又は治療薬、生物製剤又は塞栓剤と両立するように、コーティングできる。構成要素は、引き戻しの際血管から取り除かれるように塞栓剤の結合を増強するためにコーティングできる。
【００７５】
本発明の１つの形態によれば、カテーテル本体及びメッシュは、蛍光透視において容易に可視化できるように別個にラベリングできる。カテーテル本体は技術上既知の手段を使用することによって、例えば放射線不透過材料をカテーテルチューブに混合することによって、ラベリングできる。放射線不透過材料は、硫酸バリウム、次炭酸ビスマス又はその他の材料とすることができる。その代わりに又はそれに加えて、放射線不透過材料は、編組体及びフィルタの材料に混合できる。又は、前述のように、フィラメントの１本またはそれ以上を、プラチナイリジウムなどの放射線不透過材料で作ることができる。
【００７６】
実施形態の各々において、内側カテーテルは、単一ルーメン又は多ルーメンカテーテルとすることができる。好ましくは、カテーテルは、塞栓剤を送達するために使用される少なくとも１つのルーメンを持ち、所望の場合には、ガイドワイヤ又はその他の装置を通すため又は流体を投与するため例えば塞栓剤の投与後に動脈を洗浄するために、１つ又は複数の付加的ルーメンを設置できる。
【００７７】
上記の装置及び方法は、主に血管内の生物学的流体（例えば、血液）の近位及び遠位方向の流れを可能しかつ弁を通過して近位方向の注入液の逆流を防止するシステムのためのものである。弁は、遠位方向の血液の流れを減少するためにも最適化できる。実施形態のいずれにおいても、フィルタ弁の半径方向力は、編組角度を調節することによって調整できる。半径方向力の調整は、血流を５０パーセント以上減少できるようにする。例えば、１３０°を超える編組角度を与えることによって、弁を越える遠位方向の血流を大幅に減少でき、約１５０°の編組角度は、血流を５０〜６０パーセント減速する。他の編組角度は、遠位方向の血流の異なる減少量を与えることができる。遠位方向の血流の減少は、脳および脊椎の動静脈不全の治療のために遠位方向の血流が減少させられる「ウェッジ」法の代わりに使用できる。血流が弁によって減速されると、シアノアクリルなどの糊を標的部位に塗布できる。
【００７８】
上記の説明は、主に治療薬を注入するための装置の使用に関連するが、装置は、治療薬の送達が主要な機能ではない場合でも重要な機能性を持つことが分かるはずである。例えば、装置は、血栓を回収して、取り除かれた塞栓粒子が患者の血液の中へ入り混むのを防止するために使用できる。要するに、血栓回収装置は、内側カテーテル３０８に通過させて、血栓を解放して回収できる。フィルタ弁３１４は、血栓及び塞栓粒子のスプレイがフィルタ弁を越えて血管の中へ流れるのを防止するように作用する。その後、血栓が捕捉されたら、上に論じたのと同様に、患者から取り外すためにフィルタ弁が外側カテーテルの中へ逆転するとき、血栓は、塞栓粒子と一緒にフィルタ弁内に収容できる。このような使用のために、内側カテーテルは、単一ルーメン又は多ルーメン（即ち１つは血栓回収装置用及び１つ又はそれ以上は付加的装置または治療薬注入用）を含むことができる。
【００７９】
本明細書において血管の中での塞栓剤の逆流を減少または防止するための装置及び方法の複数の実施形態について説明し、図に示した。本発明の特定の実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、本発明は技術上許容する限り広義であり、明細書がそのように解釈されることを意図する。したがって、弁のフィラメント、弁フィルタ及び内側及び外側カテーテルのための様々な材料を列記したが、その各々のために、様々な実施形態の各々において組合せで制限なく他の材料を使用できる。また、本明細書において塞栓剤の注入について述べたが、本明細書において説明する装置は、癌細胞を標的とする薬剤、免疫調節剤を含む免疫治療薬、ワクチン、改変細胞、チェックポイント阻害薬を含む（但し、これらに限定されない）他の治療薬を注入するために使用できる。又、本発明について、人間の特定の動脈に関連して説明したが、本発明は、任意の血管及び人間及び動物の導管を含む他の脈管に応用できることが分かるはずである。特に、装置は、肝臓、腎臓又は膵臓癌などの腫瘍の治療にも使用できる。更に、実施形態は、近位端が技術上既知の形式を含めて様々な形式のいずれでも取ることができるので、遠位端について説明されている。単なる例として、近位端は、２つのハンドルを含み、一方のハンドルは、内側カテーテルに接続され、他方のハンドルは、外側カテーテルに接続される。他方のハンドルに対する一方のハンドルの第１方向への移動は、治療部位へ前進させるためにフィルタ弁を非展開状態に伸ばすために使用され、反対の第２方向への前記ハンドルの移動は、フィルタ弁を展開するために使用できる。ハンドル配列に応じて、フィルタ弁の展開は、ハンドルが相互に離れて又は相互寄りに移動されたとき得られる。周知のように、ハンドルは、相互に対して線形に移動するように又は回転移動するように配列できる。所望する場合は、内側カテーテルの近位端には、相互に対するハンドルの移動を視覚的に較正して弁の開放の程度を指示ように、カテーテルに沿った所定間隔でハッシュマーク又はその他の印を与えることができる。したがって、当業者は、特許請求される主旨及び範囲から逸脱することなく本発明に更に別の修正を加えることができることが、分かるはずである。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ−６Ｄ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１７Ｃ】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２４Ａ】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年10月1日(2018.10.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
血管内処置において患者の血管の中で一時的に使用するための血管内マイクロ弁装置であって、前記血管が血管壁を持ち、前記マイクロ弁装置が、
ａ）前記血管の中へ導入するためのサイズを持つ可撓性カテーテルであって、前記カテーテルが、近位端及び遠位端と、外面と、前記近位端と遠位端との間に延びるルーメンと、遠位口の開口と、を有する、カテーテルと、
ｂ）近位端と遠位端と、その間に延びる中央部分とを有するフィルタ弁であって、前記フィルタ弁の前記近位端が前記カテーテルの前記外面に固定され、前記フィルタ弁の前記遠位端が、前記フィルタ弁の前記近位端に対して長手方向に変位可能でありかつ前記カテーテルの前記遠位端の近位に保持されるカラーに固定され、前記中央部分が、前記カテーテルから半径方向外向きに直径を弾性的に拡張するように作られる、フィルタ弁と、
を備え、
前記フィルタ弁が前記血管の中で展開状態のとき、
前記フィルタ弁の近位側において前記フィルタ弁の周りの局部的流体圧力がより高い場合、前記フィルタ弁の周りで前記血管を通過する近位から遠位方向の流れが許容されるように前記フィルタ弁が前記血管の直径より小さい第１直径を持つ第１状態を取るように、前記カラーが、前記カテーテルに沿って相対的に遠位方向に自動的に変位するように、かつ、
前記フィルタ弁の遠位側において前記流体圧力がより高い場合、前記フィルタ弁が第１直径より相対的に大きい第２直径を持つ第２状態を取るように、前記カラーが相対的に近位方向に自動的に変位し、前記フィルタ弁が前記血管壁に接触して前記フィルタ弁の周りで前記血管を通過する遠位から近位方向の流れに対するバリアとして作用するように、
前記フィルタ弁が、前記フィルタ弁の周りの局部的流体圧力条件に応じて動的に移動可能である、
血管内マイクロ弁装置。
【請求項２】
前記フィルタ弁が、編組フィラメント構造体を備える近位部分を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記フィルタ弁が、編組フィラメント構造体を備える遠位部分を有する、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記フィルタ弁が、非編組フィラメント構造体を備える遠位部分を有する、請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記非編組フィラメント構造体がらせん巻きである、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記フィルタ弁が、前記フィルタ弁の近位部分を覆う多孔質重合体材料を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記フィルタ弁が、前記フィルタ弁の遠位部分を覆う多孔質重合体材料を含む、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記フィルタ弁が、５００μｍ以下の孔径を有するフィルタ部分を含む、請求項１を記載の装置。
【請求項９】
前記第１状態において、前記フィルタ弁が凸形の遠位面を含み、前記第２状態において前記フィルタ弁の前記遠位面が平面状又は凹状である、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
更に、前記フィルタ弁を前記可撓性カテーテルの前記外面に接して折り畳むために前記可撓性カテーテルに被せて長手方向に変位するように作られた第２カテーテルを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
更に、前記可撓性カテーテルの前記遠位端に与えられた１つ又は複数の放射線不透過マーカーを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記可撓性カテーテルが、与圧輸液源に結合するように作られた近位ハブを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
血管内処置において患者の血管の中で一時的に使用するための血管内マイクロ弁装置であって、前記血管が血管壁を有し、前記マイクロ弁装置が、
ａ）前記血管の中へ導入するためのサイズを持つ可撓性カテーテルであって、前記カテーテルが、近位端及び遠位端と、外面と、前記近位端と遠位端との間に延びるルーメンと、遠位口の開口と、を有する、カテーテルと、
ｂ）近位端と遠位端とを有するフィルタ弁であって、前記フィルタ弁が、各々近位部分と中央部分と遠位部分とを有する複数のフィラメントストランドを含み、前記ストランドの前記近位部分が前記口の近位の場所において前記カテーテルの前記外面に固定され、前記ストランドの前記中央部分が前記外面から前記口へ向かって半径方向外向きに延び、前記ストランドの前記遠位部分が、前記中央部に対して前記カテーテルの前記外面へ逆転して戻り、前記遠位部分が前記カテーテルの前記外面に結合される、フィルタ弁と、
を備え、
前記フィルタ弁が前記血管の中で展開状態のとき、
前記フィルタ弁の近位側において前記フィルタ弁の周りの局部的流体圧力がより高い場合、前記フィルタ弁の周りで前記血管を通過する近位から遠位方向の流れが許容されるように、前記フィルタ弁が、前記血管の直径より小さい第１直径を持つ第１状態を取るように、かつ、
前記フィルタ弁の遠位側において前記流体圧力がより高い場合、前記フィルタ弁が前記血管壁に接触して前記フィルタ弁の周りで前記血管を通過する遠位から近位方向の流れに対するバリアとして作用するように、前記フィルタ弁が、前記第１直径より比較的大きい第２直径を持つ第２状態を取るように、
前記フィルタ弁が、前記フィルタ弁の周りの局部的流体圧力条件に応じて動的に移動可能である、
血管内マイクロ弁装置。
【請求項１４】
前記ストランドの前記遠位部分が前記カテーテルの前記外面に固定される、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記ストランドの前記遠位部分が、前記カテーテルの前記外面の周りに移動可能に保持される、請求項１３に記載の装置。
【請求項１６】
前記フィルタ弁が、前記フィルタ弁の近位部分を覆う多孔質重合体材料を含む、請求項１３に記載の装置。
【請求項１７】
前記フィルタ弁が、前記フィルタ弁の遠位部分を覆う多孔質重合体材料を含む、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
血管内処置において患者の血管の中で一時的に使用するための血管内マイクロ弁装置であって、前記血管が血管壁を有し、前記マイクロ弁装置が、
ａ）前記血管の中へ導入するためのサイズを持つ可撓性カテーテルであって、前記カテーテルが近位端及び遠位端と、外面と、前記近位端と遠位端との間に延びるルーメンと、遠位口の開口とを有する、カテーテルと、
ｂ）前記遠位口の近位に設置されたフィルタ弁であって、前記フィルタ弁が、前記カテーテルの前記外面の周りに一緒に密接に固定されかつそれぞれの周囲縁において一緒に結合された近位ディスクと遠位ディスクとを備える、フィルタ弁と、
を備える、マイクロ弁装置。
【請求項１９】
前記ディスクが共通サイズを持つ、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記ディスクが０〜５ｍｍ離間する、請求項１８に記載の装置。
【請求項２１】
前記ディスクが当接される、請求項１８に記載の装置。
【請求項２２】
前記ディスクがポリウレタン及びポリエステルから成るグループから選択された少なくとも１つの材料で作られる、請求項１８に記載の装置。
【請求項２３】
前記フィルタ弁が、前記フィルタ弁を前記血管内で変位することによって逆転できる、請求項１８に記載の装置。
【請求項２４】
前記フィルタ弁が前記血管内で前記血管壁と接触して前進したとき、前記フィルタ弁が、前記フィルタ弁の遠位面が凸面である状態を取る、請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記フィルタ弁が前記血管内で前記血管壁と接触して引っ込められたとき、前記フィルタ弁が、前記フィルタ弁の遠位面が凹面である状態を取る、請求項２４に記載の装置。
【国際調査報告】
2020509898.tif 000045
2020509898.tif 000046
2020509898.tif 000047
2020509898.tif 000048