JP2002541974A - 心臓代用弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 心臓代用弁の移植、特に特にステンレス製の心臓大動脈代用弁を援助する道具を使用することができる。ある態様において、心臓代用弁(100)は、複数の柔軟なリーフレット(106, 108, 110)、交連支持体(116, 118, 120)、および交連支持体(116, 118, 120)の内側表面に入って交連支持体(116, 118, 120)の外側表面から突き出た留め具(140)を含んでいる。留め具(140)は、細長い部分(142)と、その細長い部分(142)の先にあるチップ(144)から構成されている。別の態様では、心臓代用弁(100)は、複数の柔軟なリーフレット(106, 108, 110)と、弁の交連支持体(118)の内側表面に固定された補強材(132)を含む。補強材(132)には孔(258)が開いている。心臓代用弁(100)と留め具要素(140, 132)はキットに配置できる。留め具は改良された移植方法を行うのに使用できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】発明の背景 本発明は、心臓代用弁に関する。特に本発明は、移植するための固定システム
を使用するのに有効でかつ簡易な心臓の大動脈代用弁に関する。

【０００２】 人工器官、すなわち義装具などは、人や動物の障害のある器官または患部器官
もしくは組織および他の構造を修復したり置き換えるのに用いられる。人工器官
は、通常は長い時間移植されているため、一般に生体適合性でなければならない
。人工器官としては、人工心臓、心臓の人工弁、靭帯修復材料、血管の修復、哺
乳類の組織から作成される外科用パッチ等が挙げられる。

【０００３】 人工器官は、組織のような天然物質、合成物質、またはそれらの組み合わせか
ら作成できる。例えば機械的な人工代用弁などのように合成物質のみから形成さ
れる人工器官は、生体適合性の金属、セラミック、グラファイトなどの炭素材料
、ポリエステルなどのポリマー、およびそれらの組み合わせから製造できる。心
臓代用弁は、蝶番式に旋回して弁を開閉する剛性のオクルダーまたはリーフレッ
トにより、あるいは曲げて弁を開閉する柔軟なリーフレットにより形成できる。

【０００４】 剛性のオクルダーまたはリーフレットでできた機械的な心臓弁は、何十年の使
用によって証明された耐久性という長所を有するが、代用弁またはその周囲に血
液凝固をもたらす。血液凝固は、弁もしくは関連する血管の急性または亜急性の
閉塞を導くことがある。このため、移植された機械的な心臓弁を有する患者は、
弁が移植されたままである限り、抗凝血剤の投与を続ける。抗凝血剤は、年に３
〜５％の重大な出血のリスクをもたらし、そして特定の個体には安全でないこと
がある。

【０００５】 機械的な心臓の弁以外に、心臓代用弁は、柔軟な組織、リーフレットまたはポ
リマーリーフレットで作成することができる。人工組織心臓弁は、例えば、ブタ
の心臓弁から誘導されるか、あるいはウシ心膜などの他の生物学上の物質から製
造される。心臓代用弁中の生物学上の物質は、一般には、層状で乱れのない血流
をもたらすプロフィールや表面特徴を有する。そのため、機械的な心臓代用弁を
用いるよりも血管内の凝血が起こり難い。

【０００６】 心臓では、心房と心室の間の血流や心室からの血流が心臓弁で制御される。心
臓の右心室からの血流は、肺動脈へ流れ込む。心臓の左心室からの血流は、大動
脈へ流れ込む。心臓の大動脈弁は、左心室と、心臓と繋がっている大動脈との間
に位置している。同様に、肺の弁は、右心室と肺動脈との間に位置する。

【０００７】 本来の心臓の動脈弁は、大動脈へ流れさせるように開いて、左心室への戻り流
を防ぐように閉じる、３つのリーフレットを有している。組織リーフレットは、
開閉するのに十分な柔軟性を有している。これにより、大動脈内に代用弁を配置
する場合は、心臓への開口部または開口部付近が見込まれる。本来の弁の３つの
リーフレットはそれぞれ、非平面の曲線に沿って、大動脈の壁に接している。

【０００８】 ステンレス製の大動脈代用弁の付着は、代用弁を固定するために代用弁の流入
端と流出端の両方で縫合を行わなければならないため、面倒である。使用時、弁
にはかなりの圧力がかかる。そのため、交連支持体に沿って代用弁を縫合して、
弁が大動脈もしくは肺動脈から引き離されないことを確実にすることが望ましい
。しかし、交連支持体に沿った縫合は、弁が大動脈内にあるため困難である。従
って、弁の付着は、弁を固定するために弁の流入端と流出端の両方で縫合を行わ
なければならないため、更に面倒である。

【０００９】発明の要旨 第一に、本発明は、複数の柔軟なリーフレットと、交連支持体と、交連支持体
の内側表面から差込まれかつその外側表面から突き出ている複数の留め具を含む
心臓代用弁に関する。留め具は、細長い部分と、その細長い部分の先にあるチッ
プを包含する。

【００１０】 第二に、本発明は、複数の柔軟なリーフレットと、弁の交連支持体の内側表面
に固定された補強材を含む心臓代用弁に関する。好ましい態様では、補強材には
孔が空いている。

【００１１】 第三に、本発明は、心臓代用弁と留め具を含むキットに関する。代用弁は、複
数の柔軟なリーフレットと交連支持体を有する。留め具は、細長い部分と、その
細長い部分の先にあるチップを有している。

【００１２】 加えて、本発明は、心臓代用弁を患者に付着する方法に関する。この方法は、
留め具を代用弁に貫通させて大動脈の壁または肺動脈の壁に差込む工程を含む。
代用弁は、リーフレットと弁の交連支持体を包含する。

【００１３】 更に、本発明は、内部シャフト、外部シャフト、縫合針、内部シャフトと外部
シャフトを繋ぐベースプレート、そしてハンドルを含んで成る、心臓代用弁を移
植するための留め具アプリケータに関する。外側シャフトは、スリーブと、外側
シャフトの一区分が折れ曲がってスリーブを外側シャフトの折れ曲がっていない
部分に対して外側へ伸ばすことができるような複数のピボットとを有する。縫合
針は、スリーブの内部に置かれている。ハンドルは、複数のピボットにおける外
側シャフトの折れ曲がりによって、内部シャフトと外部シャフトの相対的な移動
をもたらす。

【００１４】好ましい態様の詳細な説明 堅い留め具は、特に心臓の大動脈代用弁または肺動脈代用弁を、大動脈の壁も
しくは根または肺動脈にそれぞれ付着するのに使用できる。留め具は、大動脈の
壁に押し込むことができるような鋭い先端を有しており、その堅さによって、押
し込む力が加えられらときの留め具の崩壊が予防される。簡略化のために、ここ
では、「大動脈の壁」とは、大動脈の壁と肺動脈の壁の両者をいう。補強材は、
留め具の配備を簡易にしかつ配備された留め具を安定させるために留め具を供給
する場合に使用され得る。前記留め具と補強材は、心臓代用弁の移植に使用され
る新しい用具を造る。前記の留め具と補強材を用いれば、医師は、代用弁を移植
する時間と、移植手順の複雑さを低減できる。

【００１５】 前記留め具システムは、組織またはポリマーから形成された柔軟なリーフレッ
トを有する心臓の大動脈代用弁の移植に特に有利である。特に、固定人工(porce
rine)心臓弁のような、ステンレス製の人工組織器官が、留め具で効率良く移植
できる。好ましいステンレス製の心臓の大動脈代用弁は、一般に、環状の底部流
入端と、交連支持体の輪郭を表す上部流出端を有し、かつ交連支持体間でスカロ
ップ(scallop)を形成しているが、別の態様では、底部の端がスカロップを形成
していてもよい。綴じ目は、隣接するリーフレットが接する交連支持体の高い部
分に、代用弁の内側表面に沿って配置されている。代用弁の流入端と流出端はい
ずれも、代用弁の移植中に、大動脈または肺動脈と心室との接合点に固定される
。

【００１６】 前記留め具による代用弁の移植に適した患者としては、ヒト、ブタ、ウシ、イ
ヌ科の動物などが挙げられる。代用弁は、一般には、大動脈の壁のある部分が代
用弁と重なるように配置される。移植中、代用弁は大動脈の壁に固定される。

【００１７】 留め具は、一般に、細長い部分と鋭いチップを包含する。留め具は、鋭いチッ
プとは反対側の端部に平滑なヘッドを包含していてよい。使用中、留め具は、代
用弁の壁と大動脈の壁に差込むように配置される。差込まれるやいなや、留め具
は代用弁を大動脈の壁に固定する。留め具は、特に、交連支持体とステンレス製
の大動脈弁のスカロップを大動脈の壁に固定するのに役立つ。一般には、複数の
留め具を用いて各交連支持体を固定する。留め具は、好ましくは鋭いチップの近
くに、大動脈の壁に差込まれた後で留め具を所定の位置に保持するのに役立つ返
しを有する。

【００１８】 留め具は、補強材要素に差込まれる。好ましい態様では、補強材は、複数の留
め具の配置を誘導する。補強材は、留め具による組織への損傷を低減できる、薄
いストリップである。１種以上の補強材が、交連支持体の内側の壁に、心臓の大
動脈代用弁の頂上の縁に沿って配置され得る。

【００１９】 補強材は、好ましくは、留め具の位置を示す孔を有する。配備する場合、１個
の留め具が孔に差込まれる。補強材は、好適な固定システムを用い、製造中に、
代用弁の内壁に固定され得る。代案として、補強材は、代用弁の患者への移植中
に代用弁に固定されてもよい。補強材は、補強材の孔に差込まれた留め具と共に
代用弁に供給されてもよい、留め具の端を押すことで、鋭いチップを動脈の壁に
配備することができる。１種以上の補強材を使用する場合、留め具は、補強材、
代用弁、そして大動脈の壁に差込まれて、これらの要素を互いに固定する。

【００２０】 留め具は、心臓代用弁を大動脈の壁に付着するための改良方法を履行するのに
使用できる。改良方法では、代用弁を配置して、留め具を代用弁の壁と、場合に
より補強材に貫通させた後、前記留め具を大動脈の壁に通す。この方法は、有利
なことに、広範囲の縫合に関する需要および／またはステープラのような他の装
置の使用を回避するので、クロスクランプする時間を短縮できる。

【００２１】 移植用具の別態様は、代用弁と大動脈の壁を通すのと同時に、複数の縫合針の
移植を伴う。縫合針を挿入した後、針を用いて、縫合手順を完了させる。この留
め具アプリケータのいくつかの態様は、代用弁内での異なる高さにおける針の連
続配備を備えている。移植用具は、蝶番式に旋回するかまたは柔軟なリーフレッ
トを有する、機械的またはステント術で使用される生体代用弁あるいはステンレ
ス製の生体代用弁に使用できる。１つの縫い目の代用弁の場合、留め具アプリケ
ータは、縫合線が縫合したカフのファブリック (fabric sewing cuff)により進
んだまま代用弁に前負荷されていてよい。

【００２２】 Ａ．心臓代用弁 前記用具を使用して、心臓代用弁を大動脈の壁に固定することできる。ここで
いう用具は、留め具および／または補強材を包含する。好ましい心臓代用弁は、
柔軟なリーフレットを有している。本発明で使用される心臓代用弁は、組織など
の天然物質、ポリマーのような合成物質、またはそれらの組み合わせから構成さ
れ得る。代用弁は、好ましくは組織弁であり、特にステンレス製人工組織弁であ
る。

【００２３】 天然の組織弁は、動物種、通常は、ヒト、ウシ、ブタ、イヌ科の動物、アシカ
またはカンガルーなどの哺乳類から得られる。これらの組織は、例えば、心臓弁
、大動脈根、大動脈の壁、大動脈のリーフレット、心膜パッチなどの心膜組織、
バイパス移植片、血管、ヒトの臍帯組織などから得られる。これら天然組織は、
通常、軟組織であり、一般には、コラーゲン含有物質を包含する。組織は、生き
た組織であっても、脱細胞化組織であっても、あるいは再生細胞化組織であって
もよい。脱細胞化法は、例えば、米国特許第5,855,620号公報（この内容をここ
に挿入する）、および国際特許出願公開第WO96/32905号公報および同第WO96/030
93号公報に記載されている（これらの内容をいずれもここに挿入する）。

【００２４】 組織は、架橋によって固定できる。固定は、例えば組織の酵素劣化を防止する
ことによって、機械的な安定をもたらす。固定には、グルタルアルデヒドまたは
ホルムアルデヒドが通常使用されるが、別の２官能アルデヒド、エポキシド、ゲ
ニピン(genipin)、およびそれらの誘導体のような他の固定剤も使用できる。組
織は、組織の種類、用途および他の要因によって、架橋された形態または非架橋
の形態のいずれでも使用できる。一般には、異種多植の組織を使用するのであれ
ば、組織を、架橋および／または脱細胞化する。

【００２５】 人工器官は、また、ポリマーやセラミックなどの合成物質も包含し得る。適し
たセラミックとしては、ヒドロキシアパタイト、アルミナ、グラファイトおよび
熱分解炭素が挙げられる。好適な合成物質としては、ハイドロゲルや、過酷な脱
水には絶えられない他の合成物質も包含される。心臓代用弁としては、合成ポリ
マーのみならず、純粋な生体ポリマーも包含し得る。これらの合成ポリマーは、
メッシュに織られるかあるいは編まれれて、マトリックスまたは同様の構造を形
成することができる。代案として、合成ポリマー物質は、適した形態に成形され
ていても、あるいは鋳造されていてもよい。

【００２６】 好適な合成ポリマーとしては、限定されないが、ポリアミド（例えば、ナイロ
ン）、ポリエステル、ポリスチレン、ポリアクリレート、ビニルポリマー（例え
ば、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレンおよびポリ塩
化ビニル）、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリジメチルシロキサン、酢酸
セルロース、ポリメチルメタクリレート、エチレン−酢酸ビニル、ポリスルホン
、ニトロセルロース、および同様のコポリマーが挙げられる。デキストラン、ヒ
ドロキシエチル化澱粉、ゼラチン、ゼラチン誘導体、ポリビニルピロリドン、ポ
リビニルアルコール、ポリ[N-（2-ヒドロキシプロピル）メタクリルアミド]、ポ
リ(ヒドロキシ酸)、ポリ(ε-カプロラクロン)、ポリ酢酸、ポリグリコール酸、
ポリ(ジメチルグリコール酸)、ポリ(ヒドロキシブテレート)、および同様のコポ
リマーのような生体吸収性ポリマーも使用できる。これらの合成ポリマー物質は
、メッシュに織られるかあるいは編まれれて、マトリックスまたは基質を形成す
ることができる。代案として、合成ポリマー物質は、適した形態に成形されてい
ても、あるいは鋳造されていてもよい。

【００２７】 生体ポリマーは、天然起源であっても、発酵などによって、または遺伝子組換
工学によって生体外で製造されてもよい。組換ＤＮＡ工学を用いて、ポリペプチ
ド配列を実質的に処理した後、蛋白質を細菌もしくは哺乳類の細胞内で増幅させ
そして発現させることができる。精製されたな生体ポリマーは、好適には、織る
、編む、鋳造、成形、押出し成形、細胞配列、そして磁性配列するなどの方法で
基質中に形成される。好適な生体ポリマーとしては、限定されないが、コラーゲ
ン、エラスチン、シルク、ケラチン、ゼラチン、ポリアミノ酸、多糖類（例えば
、セルロースおよび澱粉）、そしてこれらのコポリマーが挙げられる。

【００２８】 組織系の代用弁は、天然の形態からのリーフレットのような構造要素を保持で
き、および／または構造要素を、別個の組織片のアセンブリから代用弁に組み込
むことができる。例えば、代用弁は、ブタの(porcine)心臓の弁から、ウシ心膜
から、あるいはそれらの組み合わせからアセンブリできる。ブタの(porcine)心
臓の弁、例えばサン・ジュード・メディカル・インコーポレイテッド、ミネソタ
州セント・ポールから販売されているトロント(Tronto)ＳＰＶ^Ｒ弁は、前述の用
具を用いて患者に移植することができる。トロントＳＰＶ^Ｒ弁は、心臓大動脈弁
部位への移植用に設計されている。例えば、ディヴィットら、ジェイ・ハート・
ヴァルヴ、第１版、244〜248頁（１９９２年）を参照のこと。本発明の用具が、
患者への移植に適合したどのような弁、特に組織代用弁にも適用できることが、
当業者には分かるであろう。

【００２９】 ステンレス製の心臓代用弁の一態様を図１に示す。心臓代用弁100は、架橋さ
れた人工弁のような、収集された組織弁102を包含している。代用弁100は、更に
縫製用カバー104も含む。弁102は、交連112で接する３つのリーフレット106, 10
8, 110を有している。一般に、円筒形の基部114と３つの交連支持体116, 118, 1
20がリーフレットを支えている。代用弁100の底部122は流入端であり、そして上
部124は流出端である。横から見ると、交連支持体116, 118, 120は、代用弁の流
出端124に沿った３つのスカロップ126, 128, 130で接している。代用弁のスカロ
ップを形成している頂上部と比べて、底部122は、一般に平坦である。心臓代用
弁100は、任意の補強材132, 134, 136を含むように示されている。

【００３０】 Ｂ．留め具 留め具は、心臓大動脈代用弁を大動脈の壁に固定するか、または心臓大動脈代
用弁を肺動脈に固定するのに使用できる。留め具は、一般には、心臓大動脈代用
弁の移植手順中に大動脈の壁に固定される。留め具は、針または釘と同じような
形を有しているが、留め具は、代案として、複数の鋭いチップを有していてもよ
い。加えて、留め具は、好ましくは、留め具のチップの近くに一つ以上の返しを
有している。

【００３１】 図２を参照すると、留め具140は、チップ末端144を有する細長い部分142を包
含している。留め具140は、チップ末端144とは反対の端に任意のヘッド146を有
している。好ましい態様において、返し148は、チップ末端144もしくはその近く
に配置されている。留め具140は、図３Ａや３Ｂに示すように、留め具140の同じ
側方または異なる側方から伸びた２個以上の返し148を包含していてよい。

【００３２】 図４Ａを参照すれば、留め具140のチップ末端144は、代用弁の交連支持体160
と大動脈の壁162に差込まれる。任意の補強材164を後述のように使用することが
できる。留め具140の細長い部分142は、使用する場合は補強材と、代用弁と、大
動脈の壁とを貫通する。こうして、留め具は、補強材と代用弁を大動脈の壁に固
定する。一般には、図４Ａや４Ｂに示すように、複数の留め具を使用して交連支
持体を大動脈の壁に固定する。

【００３３】 チップ末端144は、一般に、代用弁に差込んで、大動脈の壁を通りぬけるよう
に形づくられる。例えば、留め具のチップ末端170は、、図５に示すようにテー
パーが付いていてよい。テーパーの付いたチップは、医師が指の圧かまたは好適
な道具で留め具に圧力を加えると、挿入をより容易にする。留め具は、好ましく
は、挿入中に代用弁または大動脈の壁にほとんどまたは全く損傷を与えない。

【００３４】 図２によれば、留め具140は、ヘッド146も包含していてよい。ヘッド146は、
留め具140が代用弁と大動脈の壁を貫通するのを促進し、そして大動脈の壁また
は肺動脈の壁からの代用弁の分離を抑制することによって、留め具のその後の挿
入を安定化させる。留め具140のヘッド146は、一般に、図４Ａに示すように、ど
の層も通りぬけない。ヘッド146は、一般には、細長い部分142の直径よりも大き
い。例えば、ヘッド146は、図２に示すように、平坦な板上の構造である。代案
としては、ヘッド146は、曲がったヘッドを有する留め具を動かすのに好適な道
具があれば、曲がっていてもよい。更に別の態様では、留め具140は、細長い部
分142よりも大きな直径のヘッドを含まない。このような態様では、細長い部分1
42は、単に平坦かもしくは曲がった表面で終わっている。

【００３５】 留め具の考えられ得る別の態様を図６に示す。留め具200は、横木202と、横木
202に結合した２つの細長い部分204, 206を有している。細長い部分204, 206は
それぞれ、返し212, 214の付いたチップ208, 210を有している。配備する場合、
留め具200のチップ208, 210を、使用するのであれば補強材、代用弁、そして大
動脈の壁に差込まれる。医師によって留め具200の横木202に指の圧力を用いるか
、または鉗子または押す道具などの好適な道具を用いることにより、留め具200
はより容易に挿入できる。使用中、チップ208, 210は共に、大動脈の壁の外側表
面によって好ましく固定される。同様に、別の態様の留め具も、２つ以上のチッ
プを含んでいてよい。

【００３６】 留め具は、生体適合性材料から形成される。固定具に好ましい生体適合性材料
は、例えば耐久性、機械強度、そして柔軟性／剛性などの所望の機械特性をもた
らす。留め具は、留め具を挿入するために医師によって圧力が加えられたときに
その形状を保持するのに十分に堅い。十分に堅くない留め具は、挿入のための圧
力が加わると曲がることがある。曲がりは、留め具が材料に挿入できる限り許容
できる。十分な堅さを持たない留め具は正確に挿入できず、そのために代用弁や
大動脈の壁が損傷し易くなり、代用弁の不適当な付着やおよび／または長いクロ
スクランプ時間をもたらしたりする。

【００３７】 移植後、留め具は一般に、代用弁を固定するために、代用弁の寿命の間、ある
いは生体吸収性材料を留め具に使用するのであれば、少なくとも回復過程が細胞
の成長によって代用弁を大動脈に固定するまで患者の体内に残る。留め具は、例
えば、金属、セラミック、ポリマー、またはそれらの組み合わせから製造できる
。好適な金属としては、チタンやステンレス鋼が挙げられる。好適なセラミック
としては、骨片のようなヒドロキシアパタイト、グラファイトのような炭素材料
、そしてアルミナが挙げられる。好適なポリマーは、十分に堅いポリマーを包含
し、例えば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）が挙げられる。留め具は
、上述のように生体吸収性ポリマーからも形成できるので、時間が経つと、留め
具は、留め具無しで代用弁を固定するように、十分な組織が産生した後で吸収さ
れる。

【００３８】 好ましい態様において、留め具は、補強材や、代用弁の厚さ、そして大動脈の
壁の厚さに亙って延びるのに十分に長い。すなわち、好ましい長さは、これらの
構造それぞれの厚さに依存する。チップからそれぞれのヘッド、坊主頭状のヘッ
ドまたは横木までの留め具の細長い部分の長さは、一般には約１ｃｍ以下である
。留め具の長さは、好ましくは約２ｍｍ〜約８ｍｍ、より好ましくは約４ｍｍ〜
約７ｍｍである。細長い部分の直径は、一般には約２ｍｍ以下であり、好ましく
は約０．２ｍｍ〜約１．５ｍｍ、より好ましくは約０．２ｍｍ〜約１ｍｍである
。

【００３９】 Ｃ．補強材 補強材は、代用弁の交連支持体および／またはスカロップの内側表面に沿って
配置され得る。別の態様では、補強材は、代用弁の外側表面に、例えば代用弁の
交連支持体の位置に配置される。補強材は、好ましくは、留め具が通るかまたは
挿入できる孔を包含する。補強材は、比較的強い材料の薄いストリップである。
補強材は、留め具を挿入したときや心臓代用弁の患者への移植後に、代用弁への
損傷を防ぐかまたは低減することができる。そのため、補強材は、留め具の存在
によって生じる潜在的な損傷から交連支持体を保護しかつ支持することができる
。別の態様では、補強材は、大動脈の外側に配置されるので、代用弁を通過した
後に留め具が補強材に孔を空ける。

【００４０】 １種以上の補強材を使用する場合、留め具のチップ末端は、図４Ａおよび４Ｂ
に示すように、補強材と代用弁と大動脈の壁に差込まれた後で、大動脈の壁の外
側に固定される。留め具のヘッドは、一般には補強材の内側表面にまたは内側表
面付近で保持される。補強材の複数の態様を図７Ａ〜７Ｄに示す。１種以上の補
強材の寸法や形状の選択も後述する。補強材250, 252, 254, 256は、１つ以上の
孔258を包含する。

【００４１】 補強材の表面の孔は、留め具を配備するまで補強材を完全に通過していなくて
よいが、好ましい態様では、孔は、補強材の全厚さを貫通している。孔の直径は
、一般には、およそ留め具の細長い部分の直径であり、そのため留め具を孔に差
込むと、返しで止まる。孔は、留め具の配備後に留め具の位置が変わらないよう
に留め具を保持する。大きすぎる孔は、留め具のヘッドまたは末端が穴を通りぬ
けてしまうので、留め具が代用弁に対して補強材を保持しないことがある。

【００４２】 補強材は、補強材の孔に挿入される留め具と共に用いる場合に供給され得る。
補強材の選択される数と寸法は、補強材を固定する方法や補強材に使用される材
料に依存し得る。例えば、補強材が堅い場合、補強材の数、形状そして寸法は、
得られる移植される代用弁に所望の柔軟性が得られるように選択され得る。また
、補強材が移植中に外科医によって代用弁の壁に適用される場合は、より少ない
数のより大きな補強材が前記手順を容易にすることがある。補強材は、それぞれ
の代用弁に対して１つの補強材で十分であるような寸法であってよい。より好ま
しい態様では、交連支持体がそれぞれ１つの補強材と結合し、そして交連支持体
間に形成されるスカロップの下部が１つの補強材を包含する。この態様では、６
つの補強材が３枚のリーフレットと共に使用される。

【００４３】 ある交連支持体（図１の116, 118, 120）に適した補強材は、図７Ａに補強材2
50として示されており、代用弁のスカロップ端（図１の126, 128, 130）の下部
に適した補強材は、図７Ｂに補強材252として示されている。補強材250, 252そ
れぞれのレッグ260, 262は、補強材250, 252がより小さな（またはより大きな）
「Ｕ」字または逆「Ｕ」字型となるように、短く（あるいは長く）することがで
きる。所望により、各留め具を単一の小さな補強材256（図７Ｄ）で結合しても
、あるいは例えば２つの留め具をそれぞれ補強材254（図７Ｃ）で結合してもよ
い。従って、種々の異なる数の補強材が、特定の数の留め具を挿入するために使
用できる。

【００４４】 補強材の好適な長さは、移植に使用される補強材の数や補強材の使用される特
定の位置に依存する。幅は、一般には、孔の直径よりも幾分広いが、長さに沿っ
て一定である必要はない。例えば、幅は、孔の間では狭くできる。一般に、幅は
、所望の機械強度を提供するのに十分な幅であるように選択される。一般には、
補強材は、代用弁の機能を妨げない程度に十分薄いが、所望の機械強度を提供す
る。補強材の厚さは、一般には約２ｍｍ以下であり、好ましくは約１ｍｍ以下、
より好ましくは約０．２ｍｍ〜約０．５ｍｍである。

【００４５】 補強材は、種々の生体適合性材料から得られる。好ましくは、補強材は、リー
フレットと代用弁と大動脈の壁との自然な追従があまり低下しないように、十分
な柔軟性を有している。補強材は、例えば金属、セラミック、ポリマー、組織、
およびそれらの組み合わせから形成できる。好適な生体適合性金属、セラミック
およびポリマーは、上述の通りである。好適な組織としては、大腿筋膜(fascial
ate)、または架橋されたウシ心膜組織のような心膜組織が挙げられる。好ましい
材料は、ポリマーを包含し、ポリエーテルエーテルケトンおよびポリテトラフル
オロエチレンのような比較的剛性のポリマー、シリコーンポリマー（すなわちポ
リシロキサン）およびダクロン(Dacron)^Ｒポリエステルなどの柔軟なポリマー、
組織、ならびに上述のもののような吸収性ポリマーが挙げられる。ポリマーは、
織物に織られるか、あるいは固体材料に成形されていてよい。生体吸収性ポリマ
ーは、後移植を、好ましくは良好な組織組み込みを容認する速度、すなわち約４
〜６ヶ月で退化させる。

【００４６】 Ｄ．人工器官の付着 心臓代用弁を大動脈の壁に付着する改良された方法は、前記留め具と補強材に
基づいている。補強材はそれ自体、留め具または他の装置で固定される必要があ
る。留め具を用いて要素全てを同時に固定するか、あるいは１つ以上の要素を、
互いに、または留め具の最後の配備の前に代用弁に結合することができる。

【００４７】 開胸手順でのように、手順は、患者を適した生命維持装置に配置し、胸部の空
洞を開けて心臓に接近することから始める。次いで、大動脈横断切開を行って、
大動脈を通じて本来の弁に接近する。大動脈を開けるのに好ましい配置は、代用
弁の正確な構造に依存する。セント・ジュード・メディカル・トロント(Tront)
^ＲＳＰＶ人工器官の場合、一般には、大動脈をシノ管状(sinotubular)接合点か
ら約１ｃｍ切断する。損傷を受けたまたは患部の本来の弁を、好ましくはカルシ
ウムや石灰性堆積物と一緒に取り出す。

【００４８】 大動脈代用弁は、一般には、大動脈が心臓と結合する、わずかに細くなってい
る大動脈環と、心臓の冠状動脈のすぐ下流の大動脈の、わずかに狭くなっている
シノ管状結合点との間に配置する。しかし、人工器官は、大動脈の環および／ま
たはシノ管状結合点を超えて広がる。大動脈環に配置するために、人工器官を、
切断した大動脈の下に落とす。

【００４９】 一般には、心臓代用弁は、好適な脈管構造（通常、大動脈）に隣接した移植部
位に配置する。好ましい態様では、代用弁の流入端を、流出端を前記留め具で固
定する前に縫合するか、あるいはそうでなければ固定するが、流入端は、流出端
の後で固定する。加えて、前記留め具を適用する前に、所定の位置に交連を取り
つけるのが望ましい。

【００５０】 最初のアプローチでは、留め具と（使用するのであれば）補強材と代用弁を全
て、移植手順の開始時に分離する。正確に配列された代用弁の場合、補強材を所
定の位置に配置し、その後、留め具を補強材の孔から、代用弁および大動脈の壁
に通す。留め具が全て１つの補強材を通過した場合、別の補強材も同様に留め具
で固定される。留め具は、指の圧力、鉗子、押す道具、ハンマーなどを用いて挿
入できる。留め具の頭と特別に調和する特別な鉗子が使用され得る。補強材がな
ければ、留め具を所望の位置に配置して、同様に代用弁と大動脈の壁に差込む。

【００５１】 ある好ましい態様では、移植手順の開始前に、留め具を補強材に挿入する。補
強材は、補強材の孔に差込んだまたは部分的に差込んだ留め具と一緒に外科医に
供給され得る。この態様では、留め具のヘッドまたは坊主頭状のヘッドが補強材
の表面から突き出ている。そのため、移植手順は、その開始前に構成部品が全て
分離されている手順に比べていくらか簡単になる。この態様では、代用弁が大動
脈に正しく配置された途端に、留め具付きの補強材が所望の位置に配列され、代
用弁と大動脈の壁を通った留め具を押すことによって留め具が直接配備される。
その後、留め具が挿入されて、複数の補強材がこのアプローチで固定できる。

【００５２】 代わりの態様では、１種以上の補強材が移植手順の開始前に代用弁に付着され
る。補強材は、製造者によって代用弁に固定され得る。縫合、生体適合性接着剤
または他の好適な留め具を使用して補強剤を代用弁に固定することができる。好
適な生体適合性接着剤としては、フィブリン接着剤や他の外科用接着剤が挙げら
れる。代用弁が正確に配置されると、その後または同時に、留め具が補強材の孔
に配置されて、代用弁と大動脈の壁に差込まれる。この手順を、留め具全てが配
備されるまで続ける。

【００５３】 更に別の態様では、代用弁が補強材と一緒に所定の位置に供給され、留め具は
補強材に差込まれている。補強材は、補強材に差込まれかつ少なくとも部分的に
代用弁に差込まれた留め具を用いて代用弁に固定できる。あるいは、補強材は、
縫合、接着剤または他の留め具を用いて代用弁に固定することができる。代用弁
を患者の体内に配置した途端に、各留め具を大動脈の壁に押し込んで、代用弁を
固定する。

【００５４】 代用弁を大動脈に固定するための留め具の使用は、有利に効果的である。常套
の縫合の使用は、効果的でかつ直接的であるが、縫合を施すのには時間がかかり
かつ適当な開口部に技術を要する操作が要求され得る。本発明の特に有利な点は
、代用弁を配置した途端に、医師が代用弁を煩雑な措置を施さずに迅速かつ容易
に固定できる点である。剛直な補強材を使用すれば、補強材は、交連支持体を形
作るのに役立ち、代用弁を配置して弁の最大性能を確保するのをより容易にする
。

【００５５】 Ｅ．配分および包装 前記代用弁、留め具および補強材は、様々な組み合わせで配分できる。一般に
は、別個に包装された成分をそれぞれシールした滅菌容器に放送する。組織含有
代用弁は、一般に、湿潤環境下に保存され、グルタルアルデヒド水溶液または他
の無菌水溶液中に浸漬して貯蔵され得る。容器には、日付が望ましい最長貯蔵期
間を表すように日付を入れることができる。容器は、一般に、所望のおよび／ま
たは必要なラベルと共に、医用装置の使用のための使用説明書を付けて包装され
る。容器は、代用弁の外科移植のためにヘルスケアの専門家に分配される。

【００５６】 種々の成分をキットとして分配することができる。例えば、キットは、留め具
と補強材と一緒に分配できる。ある態様では、キットには、心臓代用弁と、留め
具と、場合により補強材が包含され得る。これら成分はすべて束ねられておらず
、すなわち、結び付けられていないことがある。あるいは、成分が部分的にアセ
ンブリされていてよい。例えば、留め具が補強材の孔に挿入されているか、また
は補強材が代用弁に付着されていてもよく、あるいは３つの成分全てがキット内
で互いに結合されていてもよい。移植は、好適には、上述のように進行される。

【００５７】 代用弁を移植するのに用いられる特定の方法は、包含される成分、すなわち、
成分の付着程度に依存して変化することが分かるであろう。キットは、代用弁の
移植のためのプロトコルに関する医師に対する使用説明書を包含し得る。特定の
プロトコルは、キットの具体的な性質や内容によって変化してよい。

【００５８】 Ｆ．複数の縫合針を使用する別態様 心臓代用弁を固定するシステムの別態様を、異なる配備段階における図８Ａ〜
８Ｅの断面図に示す。留め具アプリケータ300は、外側シャフト302、内側シャフ
ト304、内側シャフト304や外側シャフト302を歪ませる任意のスプリング306、外
側シャフト302と結合したピボットまたはヒンジ308、および縫合針310を包含す
る。縫い目（図示せず）は、各縫合針310から延びている。スプリング306には、
ピボット308が図８Ａに示すように延びた構造であるように、好ましくは、内側
シャフト304に比べて外側シャフト302を伸ばすように力を加える。スプリング30
6は、内側シャフト304と外側シャフト302の相対移動をもたらすノブをつけて配
置され得る。

【００５９】 内側シャフト304は、外側シャフト302と内側シャフト304を繋ぐベースプレー
ト313と結合している。図８Ａの断面図では、２本の縫合針が示されている。好
ましい態様では、外側シャフト302の円周の周りに別の縫合針が、好ましくは少
なくとも８本、より好ましくは少なくとも１０本、特に好ましくは少なくとも１
２本分布されている。針310はスリーブ312の内部に置かれている。針は、外側シ
ャフト302に沿った異なる高さに配置されるので、同一平面内には配備されてい
ない。針は、例えば交連支持体に沿って配備するように配置できる。

【００６０】 配備するために、留め具アプリケータ300は、図８に模式的に示すように、代
用弁314の上部から所定の位置に降ろす。代用弁314の流入端316は、代用弁の底
部で示される。

【００６１】 図８Ｂに示すように、留め具アプリケータ300は、代用弁314が大動脈の壁に正
しく配置されると、代用弁314内の所定の位置に降ろされる。図８Ｃに示すよう
に、スプリング306は、内側シャフト304に比べて下方の外側シャフト302を圧縮
し、それによって外側シャフト302をピボット308で曲げる。その後、針310が、
代用弁314と、代用弁314を取り巻く大動脈の壁に貫通する。針310には、代用弁3
14の壁を通して針を固定するのに返しが付けられている。図８Ｄを参照すれば、
スプリング306を開放すると、外側シャフト302がその延びた構造に回復し、針31
0が、代用弁314の壁を通じて針310を保持する力によってスリーブ312から離れる
。次いで、留め具アプリケータ300を代用弁314から取り出して、図８Ｅに示すよ
うに縫合針310を後に残す。一回縫合する代用弁の場合、代用弁は、縫合線が縫
合したカフのファブリックを通して進んだまま留め具アプリケータに前負荷され
ていてよい。

【００６２】 図８Ａ〜８Ｅに示す態様では、縫合針は全て単一平面または異なる平面に同時
に配備される。別態様を図９Ａ〜９Ｅに示す。留め具アプリケータ350は、ベー
スプレート354に付着した固定内側シャフト352と、同様にベースプレート354に
接続された、折り曲げられてセグメントに分けられた外側シャフト356を包含す
る。内側シャフト352とセグメントに分けられた外側シャフト356は、対応してセ
グメントに分けられたノブ358と接続している。セグメントに分けられた外側シ
ャフト356は、互いに関連して移動できる複数のセグメント360を包含する。一般
に、縫合針362は、各セグメント360に付着している。外側シャフト356の円周の
周りに１２個の縫合針362を持つ留め具アプリケータ350が描かれているが、所望
によって違う数の縫合針が使用できる。図８の態様のように、針は、外側シャフ
ト356に沿って同じ高さまたは異なる高さに配置できる。

【００６３】 留め具アプリケータ350は、図９Ｂに示すように、代用弁314内に配置できる。
内側シャフト352に対して外側シャフト356のセグメント360を下方に動かすと、
図９Ｃに示すように、ピボット370の曲がりと、対応する針362による代用弁314
の貫通が生じる。図９Ｃでは、全てのセグメントが同時に移動している。しかし
、所望により、その後、針が配備できるように、各セグメントを独立して動かす
ことができる。留め具アプリケータの位置を別の針の配備の間で動かすことによ
って、針は、代用弁314に沿った別の高さに配備される。異なる高さの配備は、
代用弁314の交連支持体に沿って縫合針を配置する場合に特に有利である。すな
わち、針を連続して配備するおよび/または異なる高さに針が付いた装置を組み
立てることによって、針が異なる平面内に配備できる。外側シャフト356のセグ
メント360がその延びた位置に戻ると、図９Ｄに示すように針362が離れる。針が
全て離れたところで、留め具アプリケータ350を代用弁314から取り出す。縫い目
が一本の機械的な組織弁またはステント術で使用される組織弁の移植の場合、弁
は、縫合線が縫合したカフのファブリックを通して進んだまま留め具アプリケー
タに前負荷されていてよい。

【００６４】 好適な態様の留め具アプリケータを用いて縫合針を全て配備した後、外科医は
代用弁を通過した針を押し、続く常套の縫合術によって引き戻す。縫合は、縫合
過程を完了するために縛って止める。留め具アプリケータを用いた縫合針の配備
は、容易でかつ縫合過程の能率を高める。前記留め具アプリケータは、好ましく
は、使用準備として滅菌容器に配置する。

【００６５】 上記の態様は、例示目的であって、非限定的である。別の態様も本出願のクレ
ームの範疇にある。本発明は、好ましい態様に沿って説明しているが、本発明の
精神および範囲から逸脱することなく形態や詳細を変更できることが当業者には
分かるであろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ３つの柔軟なリーフレットを有する心臓の大動脈代用弁の透視図
である。

【図２】 留め具の模式図である。

【図３Ａ】 ２本の返しを有する留め具の模式図である。

【図３Ｂ】 ２本の返しを有する留め具の別の態様の模式図である。

【図４Ａ】 補強材と留め具で大動脈の壁に固定された交連支持体の部分断
面図である。

【図４Ｂ】 交連支持体の縁に沿って固定された補強材を有する、弁の交連
支持体のうち一つの前面図である。

【図５】 テーパーの付いたチップと一本の返しを有する留め具の側面図で
ある。

【図６】 ２本の返しを有する留め具の模式図である。

【図７Ａ】 交連支持体で使用するための補強材の側面図である。

【図７Ｂ】 交連支持体の間に形成されるスカロップの外縁曲線において使
用するための補強材の側面図である。

【図７Ｃ】 ２本の留め具を用いて使用するための補強材の側面図である。

【図７Ｄ】 １本の留め具を用いて使用するための補強材の側面図である。

【図８】 縫合針を配備するための留め具アプリケータの断面図である。図
８Ａ〜Ｅはそれぞれ、針の異なる配備段階に対応し、横断面が留め具アプリケー
タの中心を通り、隠れた部分も明確に示している。

【図９】 複数の縫合針を配備するための留め具アプリケータの代案の透視
図である。図９Ａ〜Ｅはそれぞれ、針の異なる配備段階に対応し、隠れた部分も
明確に示している。

【符号の説明】

100, 314…本発明の心臓代用弁、102…組織弁、104…縫製用カバー、106, 108,
110…リーフレット、112…交連、114…円筒形の基部、116, 118, 120, 160…交
連支持体、122, 316…代用弁の底部（流入端）、124…代用弁の上部（流出端）
、126, 128, 130…スカロップ、132, 134, 136, 164, 250, 252, 254, 256…任
意の補強材、140, 200…留め具、142, 204, 206…（留め具の）細長い部分、144
, 170, 208, 210…（留め具の）チップ先端、146…（留め具の）ヘッド、148, 2
12, 214…（留め具の）返し、162…大動脈の壁、202…（留め具の）横木、258…
補強材に設けられた孔、260, 262…補強材のレッグ、300, 352…留め具アプリケ
ータ、302, 352…外側シャフト、304, 356…内側シャフト、306…スプリング、3
08, 370…ピボットまたはヒンジ、310, 362…縫合針、312…スリーブ、313, 354
…ベースプレート、358…ノブ、360…セグメント

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ダニー・ジェイ・ランガンキ アメリカ合衆国55014ミネソタ州リノ・レ イクス、レッド・メイプル・レイン6249番 Ｆターム(参考） 4C060 CC03 CC06 CC32 MM25 4C097 AA27 BB01 CC01 CC05 DD01 DD06 DD09 DD15 SB01

Claims (29)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の柔軟なリーフレット、交連支持体、および該交連支持
   体の内側表面に挿入されてかつ交連支持体の外側表面から突き出している複数の
   留め具を含んで成る心臓代用弁であって、前記留め具が、細長い部分および該細
   長い部分の先端にあるチップを含む、心臓代用弁。
2. 【請求項２】 交連支持体上に補強材を更に含んで成る請求項１記載の心臓
   代用弁。
3. 【請求項３】 補強材が孔を包含する請求項２記載の心臓代用弁。
4. 【請求項４】 補強材が複数の孔を包含し、各留め具の先端がその孔の１つ
   と交連支持体を貫通する請求項３記載の心臓代用弁。
5. 【請求項５】 補強材が生体適合性の合成ポリマーを含む請求項２記載の心
   臓代用弁。
6. 【請求項６】 留め具の先端にテーパーがついている請求項１記載の心臓代
   用弁。
7. 【請求項７】 留め具が、チップと反対の側の先端にヘッドを有する請求項
   ６記載の心臓代用弁。
8. 【請求項８】 ヘッドが補強材の孔よりも大きい請求項７記載の心臓代用弁
   。
9. 【請求項９】 留め具が返しを有する請求項１記載の心臓代用弁。
10. 【請求項１０】 組織を含んで成る請求項１記載の心臓代用弁。
11. 【請求項１１】 ステンレス製人工弁を含んで成る請求項１記載の心臓代用
    弁。
12. 【請求項１２】 心臓代用弁が３つのリーフレットを包含し、交連支持体が
    それぞれ補強材を有する請求項１記載の心臓代用弁。
13. 【請求項１３】 留め具が、金属、セラミック、合成ポリマー、およびそれ
    らの組み合わせからなる群より選択される生体適合性材料を含んで成る請求項１
    記載の心臓代用弁。
14. 【請求項１４】 複数の柔軟なリーフレット、および弁の交連支持体の内側
    表面に固定された補強材を含んで成る心臓代用弁であって、補強材が孔を有する
    、心臓代用弁。
15. 【請求項１５】 補強材が、生体適合性接着剤によって交連支持体に固定さ
    れている請求項１４記載の心臓代用弁。
16. 【請求項１６】 補強材が、縫合によって交連支持体に固定されている請求
    項１４記載の心臓代用弁。
17. 【請求項１７】 補強材が、細長い部分、その細長い部分の先端にあるチッ
    プおよび返しを包含する留め具によって交連支持体に固定されている請求項１４
    記載の心臓代用弁。
18. 【請求項１８】 心臓代用弁および留め具を含んで成るキットであって、心
    臓代用弁が、複数の柔軟なリーフレットと交連支持体を包含し、留め具が、細長
    い部分およびその細長い部分の先端にあるチップを包含する、キット。
19. 【請求項１９】 孔の空いた補強材を更に含んで成る請求項１８記載のキッ
    ト。
20. 【請求項２０】 心臓代用弁を介して患者の体内の大動脈の壁に留め具を差
    込む工程を含み、前記心臓代用弁が弁交連を有するリーフレットを包含する、心
    臓代用弁を患者に付着する方法。
21. 【請求項２１】 心臓代用弁が、交連支持体の１つの内側表面に付着した補
    強材を更に含み、補強材が、留め具を挿入するための孔を有する請求項２０記載
    の方法。
22. 【請求項２２】 留め具が、大動脈の壁または肺動脈の壁に差込まれる前に
    補強材に差し込まれる請求項２１記載の方法。
23. 【請求項２３】 心臓代用弁がステンレス製人工弁である請求項２０記載の
    方法。
24. 【請求項２４】 心臓代用弁の各交連支持体が少なくとも１つの補強材を包
    含する請求項２０記載の方法。
25. 【請求項２５】 血管の壁が大動脈の壁である請求項２０記載の方法。
26. 【請求項２６】 複数の留め具が、心臓代用弁を固定するために大動脈の壁
    または肺動脈の壁に差込まれる請求項２０記載の方法。
27. 【請求項２７】 留め具が、細長い部分、その細長い部分の先端にあるチッ
    プ、およびチップと反対側の先端にあるヘッドを包含し、前記チップが交連支持
    体と大動脈の壁または肺動脈の壁に通過して、大動脈の壁または肺動脈の壁に心
    臓代用弁を固定する請求項２０記載の方法。
28. 【請求項２８】 内側シャフト、 スリーブと複数のピボットを有する外側シャフトであって、その１区分が折れ曲
    がって、スリーブを外側シャフトの折れ曲がっていない部分に対して外側へ伸ば
    すことができる外側シャフト、 前記スリーブ内に含まれる縫合針、 内側シャフトと外側シャフトを結合しているベースプレート、および 複数のピボットで外側シャフトを折れ曲げることにより、内側シャフトと外側シ
    ャフトとを相互に移動させるためのハンドル を包含する、心臓代用弁を移植するための留め具アプリケータ。
29. 【請求項２９】 外側シャフトが複数のセグメント有し、ハンドルが、１つ
    のセグメントを外側シャフトの他のセグメントを動かさずに内側シャフトに対し
    て相対的に移動させるセグメントを有する請求項２８記載の留め具アプリケータ
    。