JP7022678B2 - 人工心臓弁の血栓管理及び構造コンプライアンス特徴 - Google Patents

Description

[1001] 本出願は、２０１４年１月１５日出願の米国特許出願第１４／１５５，５３５号の一部継続出願であり、かつ、２０１３年６月２５日出願の米国仮特許出願第６１／８３９，２３７号及び２０１３年６月２７日出願の米国仮特許出願第６１／８４０，３１３号の優先権及び利益を主張する。上述の出願の開示は参照によってその全体が本明細書に組み込まれる。

[1002] 房室弁（三尖弁及び僧帽弁）に挿入されるものを含め、人工心臓弁は、数例を挙げると、自己弁輪（native valve annulus）内での不十分な弁の連結及びシーリング、心房のドレナージ不良に起因する肺水腫、設置した人工弁の周囲での弁周囲逆流（perivalvular leaking）、自己弁輪内での人工弁の不適合、心房組織のびらん（erosion）、ニチノール構造の過剰摩耗、僧帽弁輪の後側での大動脈の干渉、カスタマイズ不足、及び、血栓の形成に関する問題を含め、様々な問題を受けやすい。従って、これらの問題のいくつか又は全てに対処することができる人工心臓弁が依然として必要とされている。

[1003] 人工心臓弁は、外側支持アセンブリと、外側支持アセンブリとの間に環状空間を規定する内側弁アセンブリと、環状空間の境界をなして、血栓が形成されて保持され得るポケットを形成するポケットクロージャと、を含み得る。その代わりに又はそれに加えて、人工心臓弁は、外側支持アセンブリと内側弁アセンブリの心室端部において結合された外側支持アセンブリ及び内側弁アセンブリを含み、外側支持アセンブリは、中心の輪部分において、心室端部よりも円周圧縮（hoop compression）に比較的対応し得るため、人工弁は、輪にしっかりと置かれるが、内側弁アセンブリに与える、弁尖の性能を低下させ得る負荷は最小となる。

実施形態による人工心臓弁の概略的な斜視図である。 実施形態による人工心臓弁の概略的な垂直断面図である。 図１Ａ及び図１Ｂの人工心臓弁の内側弁アセンブリの概略図である。 図１Ａ及び図１Ｂの人工心臓弁の内側弁アセンブリの概略図である。 図１Ａ及び図１Ｂの人工心臓弁の内側弁アセンブリの概略図である。 別の実施形態による人工心臓弁の上面図である。 別の実施形態による人工心臓弁の上面図である。 別の実施形態による人工心臓弁の一部分の斜視的な側面図である。 別の実施形態による人工心臓弁システムの分解図である。 別の実施形態による人工心臓弁の前面図である。 別の実施形態による人工心臓弁の底面図である。 別の実施形態による人工心臓弁の上面図である。 非拡張構成にある図７～９の弁の内側フレームの開かれて平坦にされた図である。 拡張構成にある図１０の内側フレームの側面図である。 拡張構成にある図１０の内側フレームの底面図である。 非拡張構成にある図７～９の弁の外側フレームの開かれて平坦にされた図である。 拡張構成にある図１３の外側フレームの側面図である。 拡張構成にある図１３の外側フレームの上面図である。 図１０～１２の内側フレーム及び図１３～１５の外側フレームのアセンブリの側面図である。 図１０～１２の内側フレーム及び図１３～１５の外側フレームのアセンブリの前面図である。 図１０～１２の内側フレーム及び図１３～１５の外側フレームのアセンブリの上面図である。 図７～９の弁の外側フレームアセンブリの内側及び外側カバーのファブリックパターンの平面図である。 図７～９の弁の内側弁アセンブリの弁尖及び外側カバーのファブリックパターンの平面図である。 別の実施形態による人工心臓弁の概略的な斜視図である。 別の実施形態による人工心臓弁の概略的な垂直断面図である。 別の実施形態による人工心臓弁の上面図である。 別の実施形態による人工心臓弁の斜視図である。 別の実施形態による人工心臓弁の斜視図である。 別の実施形態による人工心臓弁システムの分解図である。 別の実施形態による人工心臓弁の概略的な斜視図である。 別の実施形態による人工心臓弁の概略的な垂直断面図である。 別の実施形態による人工心臓弁の剛性プロファイルの概略図である。 別の実施形態による人工心臓弁の剛性プロファイルの概略図である。 別の実施形態による人工心臓弁の剛性プロファイルの概略図である。 別の実施形態による人工心臓弁の剛性プロファイルの概略図である。

[1023] 図１Ａ及び図１Ｂに人工心臓弁１００の概略図が示されている。人工心臓弁１００は、損傷した又は疾患のある自己心臓弁（native heart valve）、例えば僧帽弁の代わりとなるように設計される。弁１００は、外側フレームアセンブリ１１０と、外側フレームアセンブリに結合された内側弁アセンブリ１４０と、を含む。

[1024] 図１Ａ及び図１Ｂの外側フレームアセンブリ１１０の概略図では別個には示さないが、外側フレームアセンブリ１１０は外側フレーム１２０で形成されてもよく、その外面の全部又は一部が外側カバー１３０によって被覆され、及び、その内面の全部又は一部が内側カバー１３２によって被覆されている。

[1025] 外側フレーム１２０は、人工心臓弁１００に、一次構造として、弁を自己心臓弁器に固着するための固着機構、及び／又は、別個の固着機構用の取付点、内側弁アセンブリ１４０を支えるための支持体、及び／又は、人工心臓弁１００と自己心臓弁器との間の弁周囲逆流（paravalvular leakage）を阻止するためのシールの機能を果たすことを含め、いくつかの機能を提供し得る。

[1026] 外側フレーム１２０は、好ましくは、変形（圧縮及び／又は拡張）され、かつ、解放されると、その元の（変形されていない）形状に戻ることができるように形成される。これを達成するために、外側フレーム１２０は、好ましくは、形状記憶特性を有する金属やプラスチックなどの材料で形成される。金属に関しては、オーステナイト系、マルテンサイト系又は超弾性となるように処理され得るため、ニチノール（登録商標）が特に有用であることが分かっている。他の形状記憶合金、例えばＣｕ－Ｚｎ－Ａｌ－Ｎｉ合金及びＣｕ－Ａｌ－Ｎｉ合金を使用してもよい。

[1027] 外側フレーム１２０は、好ましくは、ニチノール（登録商標）のレーザ切断された薄壁のチューブから形成される。レーザ切断によって、薄いニチノール（登録商標）チューブに規則的な切り欠き部を形成する。チューブは、半径方向に拡張され、所望の形状の型又はマンドレルに配置され、マルテンサイト系温度に加熱されてから、急冷され得る。このような方法でのフレームの処理は、開放型格子フレーム構造を形成し、及び、外側フレーム１２０の心房端部部分１２６にフレア付き端部又はカフを有し得る。それゆえ、外側フレーム１２０は、形状記憶特性を有し、較正された温度において記憶形状に簡単に戻る。代替的に、外側フレーム１２０は、編組ワイヤ又は他の好適な材料から構成され得る。

[1028] 図２Ａ～図２Ｃに内側弁アセンブリ１４０をより詳細に概略的に示す。内側弁アセンブリ１４０は、内側フレーム１５０と、外側カバー１６０と、弁尖１７０と、を含み得る。図２Ａに概略的に示す単純な形態では、内側フレーム１５０は、外側カバー１６０と弁尖１７０とを支持する６個の軸方向の支柱又はフレーム部材を含む。弁尖１７０は、図２Ａに接合支柱１５２として示す、支柱のうちの３つに沿って取り付けられ、及び、外側カバー１６０は、図２Ａの１５４である他の３つの支柱に、及び、任意選択的に接合支柱１５２に取り付けられる。図２Ａに概略的に示す単純な形態では、外側カバー１６０及び弁尖１７０はそれぞれ、ほぼ方形の材料シートで形成され、それらは、それらの上端部すなわち心房端部において接合される。外側カバー１６０の下側の心室端部は、外側フレームアセンブリ１１０の内側カバー１３２（図２Ａには図示せず）に接合され、及び、弁尖１７０の下側の心室端部は、接合支柱１５２の下端部に結合されるにもかかわらず、自由縁を形成し得る。

[1029] 図２Ｂ及び図２Ｃに示すように、弁尖１７０は、開放構成（図２Ｂ）と、弁尖が接合する、又はシール当接式に接触する閉鎖構成（図２Ｃ）と、の間で移動可能である。

[1030] 下端部すなわち心室端部において、弁尖１７０の外周は、外側カバー１６０よりも小さくてもよい。それゆえ、接合支柱１５２同士の間の弁尖の自由下縁は（隣接する接合支柱間の弁尖１７０の各部分は、弁尖１７０の「腹部」と呼ばれる）、外側カバー１６０の下縁から半径方向に離間される。この半径方向の間隔は、収縮期中の心室から心房への血液の逆流が腹部の自由縁を捕らえて弁尖を押して閉鎖するときの、図２Ｂの開放位置から図２Ｃの閉鎖位置への弁尖の運動を促すようにする。

[1031] 外側フレーム１２０の外側カバー１３０及び内側カバー１３２、外側カバー１６０及び弁尖１７０は、任意の好適な材料又は材料の組み合わせで形成され得る。いくつかの実施形態では、組織は、任意選択的に、生体組織、例えば、豚などの動物の心臓弁からの化学的に安定化させた組織、若しくは、牛（ウシ心膜）又は羊（ヒツジ心膜）又は豚（ブタ心膜）又は馬（ウマ心膜）などの動物の心膜組織である。好ましくは、組織はウシ心膜組織である。好適な組織の例は、製品Duraguard（登録商標）、Peri-Guard（登録商標）、及びVascu-Guard（登録商標）に使用されているものを含み、これら製品は全て、現在、外科的処置において使用されており、及び、一般的に３０か月未満のウシから摘出されているとして販売されている。代替的に、弁尖１７０は、任意選択的に、心膜組織又は小腸粘膜下組織から作製され得る。

[1032] 合成材料、例えばポリウレタン又はポリテトラフルオロエチレンも弁尖１７０に使用され得る。薄くて耐久性のある合成材料が、例えば外側カバー１３０又は内側カバー１３２に考えられ、伸展ポリテトラフルオロエチレン又はポリエステルなどの合成ポリマー材料が任意選択的に使用され得る。他の好適な材料は、任意選択的に、熱可塑性ポリカーボネートウレタン、ポリエーテルウレタン、セグメント化ポリエーテルウレタン、シリコーンポリエーテルウレタン、シリコーン－ポリカーボネートウレタン、及び超高分子量ポリエチレンを含み得る。追加的な生体適合性ポリマーは、任意選択的に、ポリオレフィン、エラストマー、ポリエチレン－グリコール、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリビニルピロリドン、ポリ塩化ビニル、他のフルオロポリマー、シリコーンポリエステル、シロキサンポリマー及び／又はオリゴマー、及び／又は、ポリラクトン、及び、それらを使用するブロックコ－ポリマーを含み得る。

[1033] 別の実施形態では、弁尖１７０は、任意選択的に、限定されるものではないが固定化ヘパリンなどの抗凝固薬で処理された（又はそれと反応した）表面を有し得る。そのような現在入手可能なヘパリン化ポリマーが、当業者には知られており、かつ、利用可能である。

[1034] 図１Ａ、図１Ｂ及び図２Ａに示すように、内側弁アセンブリ１４０は、実質的に円筒状であってもよく、及び、外側フレームアセンブリ１１０は、下側の心室部分１１２（内側弁アセンブリ１４０に結合される箇所）におけるより小さい直径（内側弁アセンブリ１４０の外径よりもわずかに大きい）から、より大きい直径の心房部分１１６まで延在してテーパが付けられてもよく、心房部分と心室部分との間には中間の直径の輪部分１１４がある。

[1035] 従って、内側弁アセンブリ１４０の外表面と外側フレームアセンブリ１１０の内表面との間にはテーパ付の環状空間又はポケット１８５が形成され、弁アセンブリ１００の心房端部に開口している。弁アセンブリ１００が自己心臓弁の輪に配置されると、心房からの血液が、ポケット１８５に入り、そこから出ることができる。血液は凝固して血栓を形成することがあり、及び、血栓は、心臓が周期的に拍動する最中に血流によって押し流され得るが、これは望ましくない。そのような血栓の押し流しを抑制し、かつ、凝固、弁１００の表面への組織の内方成長（ingrowth）を強めるため、及び、他の利点を生じるために、ポケットは、ポケットクロージャ１８０によって覆われ得るか、又は、囲まれ得る。

[1036] ポケットクロージャ１８０は、少なくとも一部が、任意の好適な材料で形成されてもよく、この材料は、特に赤血球を含む血液がポケット１８５に入ることができるように十分に多孔質であるが、不必要に大きい血栓がポケット１８５から離れることができる、又は、ポケット１８５に形成された血栓が洗い流されることができるようにする程には多孔質ではなくてもよい。例えば、ポケットクロージャ１８０は、少なくとも一部は、アパーチャが１６０μ未満の及び好ましくは９０μ～１２０μの織りの又は編みのポリエステルファブリックから形成され得る。ポケットクロージャ１８０全体が同じ空隙率の同じ材料から形成される必要はない。例えば、ポケットクロージャ１８０のいくつかの部分は、あまり多孔質ではない、又は血液不透過性の材料で形成され、及び他の部分は、上述の空隙率の範囲の材料で形成され得る。外側フレームアセンブリ１１０の一部分、又は内側弁アセンブリ１４０は、所望の空隙率を有する材料で形成されたクロージャによって覆われたポケット１８０と連通するアパーチャを備えて形成され得るため、血液が入ることができるが血栓は心房ポケット１８５から離れないようにする別の経路を提供することも考慮される。

[1037] 内側弁アセンブリ１１０の外表面、及び／又は、外側フレームアセンブリ１４０の内表面は、図１Ａ及び図１Ｂに概略的に示すように横断面が円形である必要はないが、弁１００の中心軸に沿った所与の箇所において半径は一定でないとし得る。それゆえ、ポケット１８５は、一定の横断面でなくても、及び、連続的でなくてもよく、むしろ、２つ以上の流体的に隔離された、部分的に環状の体積部に形成され得る。同様に、ポケットクロージャ１８０は、図１Ａ及び図１Ｂに概略的に示すように一定の幅のリング形状である必要はなく、むしろ、より複雑な連続的な形状の、可変の連続的なリングとし得るか、又は、複数の別個のセクションに形成され得る。

[1038] ポケットクロージャ１８０は、ポケット１８５内の血流を止める及び／又は遅くする働きをし、血流力学的な洗い流しを減少させ、かつ、ポケット１８５での血栓の形成を増大させる。また、人工心臓弁１００のいくつかのカバーへの自己組織のアクティブな内方成長を促進し、自己心臓弁において弁１００をさらに安定化させる。内側弁アセンブリ１４０の外側カバーを形成する材料はまた、硬化又は強化され、弁尖１７０をより良好に支持し得る。また、血栓の塊が充満しているポケット１８５は、内側弁アセンブリ１４０を入れるポット（potting）としての機能を果たし、弁アセンブリをさらに安定化させ得る。内側弁アセンブリ１４０の安定性を高めることによって、弁尖１７０により信頼性の高い接合、それゆえより効果的な性能を提供し得る。血栓の塊はまた、自己弁器に取り付けられかつそれに柔軟に適合された後、外側フレームアセンブリ１１０を安定化させ得る。これは、人工心臓弁１００と自己弁器との間により効果的なシールを提供して、弁周囲逆流（perivalvular leakage）を減少させ得る。

[1039] 図１Ａ～図２Ｃに概略的に示す人工心臓弁の考えられる一実施形態は、図３に上面図で示す人工心臓弁２００である。人工心臓弁２００は、外側フレームアセンブリ２１０と、外側フレームアセンブリに結合された内側弁アセンブリ２４０と、を含む。

[1040] 外側フレームアセンブリ２１０は外側フレーム２２０を含み、外側フレームは、その外面の全部又は一部が外側カバー２３０（図示せず）で覆われ、及び、その内面の全部又は一部が内側カバー２３２で覆われている。

[1041] 内側弁アセンブリ２４０は、内側フレーム２５０と、外側カバー２６０（図示せず）と、弁尖２７０と、を含む。内側フレーム２５０は、外側カバー２６０及び弁尖２７０を支持する６個の軸方向の支柱又はフレーム部材を含む。内側弁アセンブリ２４０は、実質的に円筒状であってもよく、及び、外側フレームアセンブリ２１０は、下側の心室部分（内側弁アセンブリ２４０に結合される箇所）におけるより小さな直径（内側弁アセンブリ２４０の外径よりもわずかに大きい）から、より大きい直径の心房部分まで延在してテーパが付けられてもよく、心房部分と心室部分との間には中間の直径の輪部分がある。

[1042] 従って、内側弁アセンブリ２４０の外表面と外側フレームアセンブリ２１０の内表面との間には、弁アセンブリ２００の心房端部に開口したテーパ付きの環状空間又はポケット２８５（例えば、心房トロンボゲン形成シーリングポケット）が形成される。ポケットクロージャ２８０は、例えば、１本の円形のワイヤすなわち輪から形成され、透過性のメッシュファブリック又は組織が、内側フレーム２５０及び／又は弁尖１７０に縫い付けられ、それにより接続され得る。内側フレーム２５０は、内側ワイヤフレーム構造（例えばニチノールワイヤ製）を有し、この内側ワイヤフレーム構造は、内側フレーム２５０に縫い付けられた弁尖２７０を支持し、かつ、弁の役目を果たす。図３の内側フレーム２５０は、３つのＵ字形状のワイヤ構成要素を含み、これらワイヤ構成要素は、開放端部で接合されて、接合部を形成する。弁尖２７０は、これらの構成要素に縫い付けられて、連接型（articulating）の弁尖１７０を形成し、人工弁（例えば、人工三尖弁；人工僧帽弁；人工大動脈弁など）を生じ、その役目を果たす。

[1043] さらに、内側フレーム２５０は、テザーアセンブリ２９０（図示せず）を取り付けるための（テザー）取付アパーチャ２１１（図示せず）を有する。テザーアセンブリ２９０は心外膜固定用パッド２５４（図示せず）に接続される。

[1044] 手術において、内側弁アセンブリ２４０は、外側フレームアセンブリ２１０内に配置されかつ固定される。外側フレームアセンブリ２１０はまた、様々な実施形態において、外側ステント組織材料を有し得る。外側フレームアセンブリ２１０は、カラーカバー２４８を有する連接型カラー２４６を含む。連接型カラー２４６は、特に、自己構造から生じる漏れの問題を解決するような形状にされている。特に、カラー２４６は、Ａ２セグメント２４７、Ｐ２セグメント２４９、及び２つの交連セグメント、Ａ１－Ｐ１セグメント２５１、及びＡ３－Ｐ３セグメント２５３で構成される。好ましい実施形態において、カラー２４６はまた、Ａ２セグメントの短くされた又は平坦にされた又はＤ字形状のセクション２６２を有して、左室流出路（ＬＶＯＴ：left ventricular outflow tract）の閉塞の問題に対応し、かつそれを解決し得る。

[1045] 手術において、カテーテル送達技術を使用して、人工心臓弁２００を展開し得る（例えば人工僧帽弁として）。人工心臓弁２００は、細いカテーテル内で圧縮されて、予め取り付けられたテザーアセンブリ２９０によって自己弁の環状領域（例えば左心房）に送達される。そこで、弁２００はカテーテルから押し出され、そこで、手動で拡張（例えば、内側バルーンカテーテルを使用した手動での拡張）させる必要なく、それは、その予め形成された機能的形状に勢いよく開く。弁２００が適所に引っ張られると、外側フレームアセンブリ２１０は自己僧帽弁輪に固定され、連接型カラー２４６を心房床に係合したままにして引き抜かれる（pull-thru）のを防止する（弁２００が心室に引き入れられる箇所で）。そのような実施形態では、従来の人工器官の取り組みで教示されてきたように自己弁尖を切除する必要がない。その代わりに、自己弁尖を使用して、外側フレームアセンブリ２１０の周りに張力及び／又はシーリング機能をもたらすことができる。弁２００を非対称的に展開して、ＬＶＯＴ問題に対処することが有利であり、ここでは、非適合（non-accommodating）人工弁が弁（例えば、僧帽弁）のＡ２前セグメントを押し、かつ、解剖学的に、僧帽弁輪のＡ２セグメントのすぐ後ろにある大動脈を通る血流を閉じる。それゆえ、Ｄ字形状のセクション２６２は、Ａ２セグメントに実質的に直接隣接して／接触して展開される。なぜなら、平坦にされたＤ字形状のセクション２６２は、構造的に小さく、かつ、より鉛直プロファイル（外側フレームアセンブリ２１２の縦軸の並列に近い）を有し、それにより、Ａ２セグメントにあまり圧力を加えないためである。ひとたび弁２００が適切に載置されたら、テザーアセンブリ２９０は、左心室の先端領域を通って伸ばされ、かつ、心外膜パッド２５４又は同様の縫合糸ロッキング取付機構（図示せず）を使用して固定され得る。

[1046] 代替的な実施形態では、テザーアセンブリ２９０は、外側フレームアセンブリ２１０上にあり、それは、テザーアセンブリ２９０を心外膜固定用パッド２５４に取り付けるための（テザー）取付アパーチャ２１３を有する。

[1047] 図４は、ポケットクロージャ３８０のない状態で示す人工心臓弁３００の別の実施形態の上面すなわち心房の図である。図４は、接合部３０２を形成するために開放端部で接合された内側フレーム３５０の３つのＵ字形状のワイヤ構成要素の接合部先端３０２の上部を示す。弁尖３７０は、これらの構成要素に縫い付けられて連接型の弁尖３７０を形成し、人工弁（例えば、人工三尖弁、人工僧帽弁、人工大動脈弁など）を生じ、かつ、その役目を果たす。トロンボゲン形成ポケット３８５は、カラーの平面の下側に示す。図４は、垂直のＡ２セグメント３４７、Ｐ２セグメント３４９、及び交連Ａ１－Ｐ１セグメント３５１及びＡ３－Ｐ３セグメント３５３を示す。図４は、展開時にどのように血液が弁３００の内側弁アセンブリ３４０と外側フレームアセンブリ３１０との間の空隙又は間隙３８５を満たすかを示す。この血液は、その空間に溜まり、かつ、収縮及び拡張に関連する心房内圧及び心室内圧に伴う力を生じる漏れに対する圧力緩衝をもたらす一時的な流体シールを生じる。いくつかの実施形態では、さらに、図４は、左室流出路（ＬＶＯＴ）の閉塞の問題に対応し、かつ、それを解決するために、Ａ２セグメントの短くされた又は平坦にされた又はＤ字形状のセクション３６２を含み得るカラー３４６の図を提供する。

[1048] 図５は、サブコンポーネントとして、自己拡張型内側弁アセンブリ４４０を含む、本明細書で考慮される自己拡張型の予め構成された圧縮性の経カテーテル的な（transcatheter）人工心臓血管弁４００のＰ２領域４４７及びＡ３－Ｐ３領域４５３の斜視的な側面図である。弁４００は、サブコンポーネントとして、外側フレームアセンブリ４１０をさらに含む。外側フレームアセンブリ４１０及び内側弁アセンブリ４４０は、集合的に、トロンボゲン形成ポケット４８５を規定する。図５は、接合部４０２を形成するためにそれらの開放端部において接合された内側フレーム４５０の３つのＵ字形状のワイヤ構成要素のうちの１つを示す。弁尖４７０は、これらの構成要素に縫い付けられて連接型の弁尖４７０を形成し、人工弁を生じ、かつ、その役目を果たす。トロンボゲン形成ポケット４８５は、垂直なＡ２セグメント４４７、Ｐ２セグメント４４９、及び、交連Ａ１－Ｐ１セグメント４５１（図示せず）及びＡ３－Ｐ３セグメント４５３を除いて、カラー４４６の大部分の平面のわずかに下側に示す。図５は、展開時に、どのように血液が弁４００のＡ３－Ｐ３セグメント４５３の領域において内側弁アセンブリ４４０と外側フレームアセンブリ４１０との間の空隙又は間隙（すなわち、ポケット４８５）を満たすかを示す。この血液は、その空間に溜まりかつ漏れに対する圧力緩衝をもたらす一時的な流体シールを生じ、収縮及び拡張に関する心房内圧及び心室内圧に伴う力を生じる。

[1049] 図６は、サブコンポーネントとして、自己拡張型内側フレーム４５０を含む、予め構成された圧縮性の経カテーテル的な人工心臓血管弁４００の実施形態の分解図である。弁４００は、さらに、サブコンポーネントとして、外側フレームアセンブリ４１０を含む。外側フレームアセンブリ４１０及び内側弁アセンブリ４４０は、集合的に、トロンボゲン形成ポケット４８５（図示せず）を規定する。ポケット４８５は、Ｖ字形状又はＵ字形状のポケットの内側としての内側弁アセンブリ４４０と、Ｖ字形状又はＵ字形状のポケットの外側としての、外側カバー４３０を備える外側フレームアセンブリ４１０との間に形成される。この弁４００では、内側弁アセンブリ４４０は、心房トロンボゲン形成シーリングポケットクロージャ４８０（図示せず）（例えば、１本の円形のワイヤ、又は輪から形成された）を含み、これは、内側フレーム４５０及び／又は弁尖４７０に縫い付けられてそれに接続された透過性メッシュファブリック又は組織を備える。内側フレーム４５０は、ニチノールワイヤ製の内側ワイヤフレーム構造を含み、これは、内側フレーム４５０に縫い付けられた弁尖５７０を支持し、かつ、弁の役目を果たす。内側フレーム４５０は、３つの主要なＵ字形状のワイヤ構成要素４０７を含み、これらワイヤ構成要素は、それらの開放端部において接合されて、接合部４０２を形成する。任意選択的に、いくつかの実施形態では、内側フレーム４５０は、追加的なワイヤ横材又はストラット（例えば４つ以上）を含み得る。

[1050] この弁４００では、内側フレーム４５０は組織と縫われて、及び、弁の漏れを防止するカバーの役割を務める。内側弁アセンブリ４４０は弁尖４７０を含む。弁尖４７０は、弁機能を規定する連接型の弁尖を含む。弁尖４７０は内側フレーム４５０に縫い付けられる。内側フレーム４５０はまた、テザーアセンブリ４９０を取り付けるための（テザー）取付アパーチャ４１１を有する。テザーアセンブリ４９０は、この例では、心外膜固定用パッド４５４に接続されているとして示す。手術において、被覆された内側弁アセンブリ４４０（弁尖４７０を備える）は、外側フレームアセンブリ４１０内に配置されかつその内部で固定される。様々な実施形態において、外側フレームアセンブリ４１０はまた、外側カバー４６０を有し得る。外側フレームアセンブリ４１０は、カラーカバー４４８を有する連接型カラー４４６を有する。好ましい実施形態において、連接型カラー４４６はまた、Ａ２領域において平坦にされた又はＤ字形状のセクション４６２を有し、左室流出路（ＬＶＯＴ）の閉塞の問題に対応し、かつそれを解決し得る。カラー４４６はまた、Ａ１－Ｐ１セグメント４５１及びＡ３－Ｐ３セグメント４５３における交連の漏れを防止するために、特殊形成された交連セグメントを有し得る。

[1051] 手術において、弁４００は、カテーテル送達技術を使用して人工弁として展開され得る。弁４００は、細いカテーテル内で圧縮され、かつ予め取り付けられたテザーアセンブリ４９０によって自己弁の環状領域（例えば左心房）に送達される。そこで、弁４００はカテーテルから押し出されて、手動で拡張（例えば内側バルーンカテーテルを使用した手動での拡張）する必要なく、その予め形成された機能的形状に勢いよく開く。弁４００が適所に引っ張られると、外側フレームアセンブリ４１０は、自己輪（例えば自己僧帽弁輪）に載置され、連接型カラー４４６を心房床と係合した状態のままにし、かつ、引き抜かれるのを防止する（弁が心室に引き入れられる箇所で）。そのような実施形態では、従来の人工器官の取り組みで教示されてきたように自己弁尖を切除する必要はない。その代わりに、自己弁尖を使用して、弁４００の周りに（例えば外側フレームアセンブリ４１０の周りに）張力及び／又はシーリング機能をもたらし得る。ＬＶＯＴの問題に対処するために、弁４００を非対称的に展開することが有利であり、ここで、非適合人工弁が弁（例えば僧帽弁）のＡ２前セグメントを押し、解剖学的に、輪（例えば、僧帽弁輪）のＡ２セグメントのすぐ後ろにある大動脈を通る血流を閉じる。

[1052] 従って、Ｄ字形状のセクション４６２は、Ａ２セグメントに実質的に直接隣接して接触して展開される。なぜなら、平坦にされたＤ字形状のセクション４６２は構造的に小さく、かつ、より鉛直プロファイル（外側フレームアセンブリ４１０の縦軸の並列に近い）を有し、それにより、Ａ２セグメントにあまり圧力を与えないためである。ひとたび弁４００が適切に載置されたら、テザーアセンブリ４９０は、左心室の先端領域を通って伸ばされ、及び、心外膜パッド４５４又は同様の縫合糸ロッキング取付機構を使用して固定され得る。

[1053] 図７～図９は、それぞれ、実施形態による人工心臓弁５００の前面図、底面図及び上面図である。

[1054] 人工心臓弁５００は、損傷した又は疾患のある自己心臓弁、例えば僧帽弁に代わるものとして設計される。弁５００は、外側フレームアセンブリ５１０と、外側フレームアセンブリ５１０に結合された内側弁アセンブリ５４０と、を含む。

[1055] 図示の通り、外側フレームアセンブリ５１０は外側フレーム５２０を含み、外側フレームは、その外面の全部又は一部が外側カバー５３０で覆われ、かつ、その内面の全部又は一部が内側カバー５３２によって覆われている。

[1056] 外側フレーム５２０は、一次構造として、弁を自己心臓弁器に固着するための固着機構、及び／又は、別個の固着機構のための取付点、内側弁アセンブリ５４０を支える支持体、及び／又は、人工心臓弁５００と自己心臓弁器との間の弁周囲逆流を抑制するシールの機能を果たすことを含め、人工心臓弁５００にいくつかの機能を提供し得る。

[1057] 外側フレーム５２０は、操作及び／又は変形（例えば、圧縮及び／又は拡張）され、解放されると、その元の（変形されていない）形状に戻るように構成される。これを達成するために、外側フレーム５２０は、形状記憶特性を有する金属やプラスチックなどの材料で形成され得る。金属に関して、ニチノール（登録商標）が特に有用であることが分かっている。なぜなら、オーステナイト系、マルテンサイト系又は超弾性に処理され得るためである。他の形状記憶合金、例えばＣｕ－Ｚｎ－Ａｌ－Ｎｉ合金、及びＣｕ－Ａｌ－Ｎｉ合金を使用してもよい。

[1058] 図７に最もよく示すように、外側フレームアセンブリ５１０は、（例えば心房部分５１６にある）上端部、（例えば心室部分５１２にある）下端部、及び、それらの間の（例えば輪部分５１４にある）内側部分を有する。外側フレームアセンブリ５１０の内側部分の外周は、自己房室弁輪に収まるように構成される（例えばそのようなサイズ、形状にされる）。外側フレームアセンブリ５１０の上端部の外周は、内側部分の外周よりも大きい。いくつかの実施形態では、外側フレームアセンブリ５１０の上端部の外周は、内側部分の外周よりも実質的に大きい外周を有する。図９に最もよく示すように、外側フレームアセンブリ５１０の上端部及び内側部分はＤ字形状の横断面を有する。このように、外側フレームアセンブリ５１０は自己房室弁輪に好適に収めるのを促す。

[1059] 内側弁アセンブリ５４０は、内側フレーム５５０、外側カバー５６０、及び弁尖５７０を含む。図示の通り、内側弁アセンブリ５４０は、複数のアーチで形成された周辺を有する上側部分を含む。内側フレーム５５０は、外側カバー５６０及び弁尖５７０を支持する６個の軸方向の支柱又はフレーム部材を含む。弁尖５７０は、接合支柱５５２（図８に最もよく示す）として示す支柱のうちの３つに沿って取り付けられ、及び外側カバー５６０は、他の３つの支柱５５４（図８に最もよく示す）に、及び任意選択的に接合支柱５５２に取り付けられる。外側カバー５６０及び弁尖５７０はそれぞれ、それらの上端部又は心房端部において接合されるほぼ方形の材料シートで形成される。外側カバー５６０の下側の心室端部は、外側フレームアセンブリ５１０の内側カバー５３２に接合され、及び弁尖５７０の下側の心室端部は、接合支柱５５２の下端部に結合されているが、自由縁５７５を形成し得る。

[1060] 内側弁アセンブリ５４０は、３つの弁尖を有するとして示すが、他の実施形態では、内側弁アセンブリは、任意の好適な数の弁尖を含み得る。弁尖５７０は、開放構成と、弁尖５７０が接合する又はシール当接式に接触する閉鎖構成との間で移動可能である。

[1061] 下端部又は心室端部において、弁尖５７０の外周は、外側カバー５６０よりも小さくてもよい。それゆえ、接合支柱５５２間の弁尖の自由下縁（隣接する接合支柱間の弁尖５７０の各部分は弁尖５７０の「腹部」と呼ばれる）は、内側弁アセンブリ５４０の外側カバー５６０の下縁から半径方向に離間している。この半径方向の間隔は、収縮期中の心室から心房への血液の逆流が腹部の自由縁を捕らえて弁尖５７０を押して閉める（例えば、接合する）ときの、開放位置から閉鎖位置への弁尖５７０の運動を促す。

[1062] 外側フレームアセンブリ５１０の外側カバー５３０及び外側フレームアセンブリ５１０の内側カバー５３２、内側弁アセンブリ５４０の外側カバー５６０及び内側弁アセンブリ５４０の弁尖５７０は、上述したような任意の好適な材料又は材料の組み合わせで形成され得る。この実施形態では、外側フレームアセンブリ５１０の内側カバー５３２、内側弁アセンブリ５４０の外側カバー５６０及び内側弁アセンブリ５４０の弁尖５７０は、少なくとも一部は、ブタ心膜で形成される。さらにこの実施形態では、外側フレームアセンブリ５１０の外側カバー５３０の少なくとも一部はポリエステルで形成される。

[1063] 別の実施形態では、弁尖５７０は、任意選択的に、限定されるものではないが固定化ヘパリンなどの抗凝固薬で処理される（又はそれと反応する）表面を有し得る。そのような現在入手可能なヘパリン化ポリマーが当業者には知られており、かつ、利用可能である。

[1064] 内側弁アセンブリ５４０は実質的に円筒状であり、及び、外側フレームアセンブリ５１０は、下側の心室部分５１２（内側弁アセンブリ５４０に結合される箇所）におけるより小さな直径（内側弁アセンブリ５４０の外径よりもわずかに大きい）から、より大きな直径の心房部分５１６まで延在してテーパが付けられており、心房部分と心室部分との間には中間の直径の輪部分５１４がある。

[1065] 図示の通り、テーパ付きの環状空間又はポケット５８５は、内側弁アセンブリ５４０の外表面と外側フレームアセンブリ５１０の内表面との間にこのように形成され、弁アセンブリ５００の心房端部に開口している。図示の通り、ポケットクロージャ５８０は、内側弁アセンブリ５４０の上端部の周辺に沿って結合される。いくつかの実施形態では、ポケットクロージャ５８０又はその一部分は、内側弁アセンブリ５４０の任意の好適な部分に沿って結合され得る。

[1066] 上述の通り、ポケットクロージャ５８０は、少なくとも一部は任意の好適な材料で形成され、この材料は、特に赤血球を含む血液がポケット５８５に入ることができるように十分に多孔質であるが、不必要に大きい血栓がポケット５８５から離れることができる、又は、ポケット５８５に形成された血栓が洗い流されることができるようにする程には多孔質ではなくてもよい。この実施形態では、ポケットクロージャ５８０は、全体的に、アパーチャが約９０～１２０ミクロンの編みのポリエステル（すなわち、ＰＥＴ縦編みファブリック）で形成される。いくつかの実施形態では、ポケットクロージャは約１６０ミクロン未満のアパーチャを有し得る。

[1067] 図１０～図１２に内側フレーム５５０をより詳細に示す。具体的には、図１０～図１２は、実施形態による、変形していない初期状態（図１０）の内側フレーム５５０、展開構成の内側フレーム５５０の側面図（図１１）、及び、展開構成の内側フレーム５５０の底面図（図１２）をそれぞれ示す。

[1068] この実施形態では、内側フレーム５５０は、ニチノール（登録商標）のレーザ切断されたチューブから形成される。内側フレーム５５０は、図１０において、変形していない初期状態、すなわち、レーザ切断されているが、図示を簡単にするために、切断されて平坦なシートに広げられた状態で示される。内側フレーム５５０は、最終形態の内側フレーム５５０の機能的に異なる部分に対応する４つの部分：心房部分５４１、本体部分５４２、ストラット部分５４３及びテザークランプ部分５４４に分割され得る。ストラット部分５４３は、６個のストラット、例えば本体部分５４２をテザークランプ部分５４４に接続するストラット５４３Ａを含む。

[1069] 接続部分５４４は、対向するわずかにＶ字形状の接続部材（又は「マイクロＶ」）の複数の対によって周囲で接続されたストラットの縦延長部を含む。接続部分５４４は、圧縮力を加えることによって半径方向に潰れるように構成され、それにより、マイクロＶをより深いＶ字形状にし、頂点が、縦方向に一緒に近くなるように動き、及びＶ字形状の開放端部が周囲で一緒に近くなるように動く。それゆえ、接続部分５４４は、テザーの一方の端部を圧縮式にクランプするか又は掴み、テザー線（例えば編み組のフィラメント線）に直接接続されるか、又は、中間構造、例えばテザー線にしっかりと固定されるポリマー又は金属部片上へ接続されるかのいずれかのように構成され得る。

[1070] 接続部分５４４と対照的に、心房部分５４１及び本体部分５４２は、半径方向に拡張するように構成される。ストラット部分５４３は、拡張された本体部分と圧縮された接続部分５４４との間に縦方向接続部及び半径方向移行部を形成する。

[1071] 本体部分５４２は、６個の縦方向の支柱、例えば支柱５４２Ａを含む。支柱は、弁尖５７０を内側フレーム５４０に取り付けるために使用され、及び／又は、内側フレーム５５０を外側フレーム５２０に接続するなどによって、内側アセンブリ５４０を外側アセンブリ５１０に取り付けるために使用され得る。図示の実施形態では、支柱は、支柱を他の構造に結合するために接続部材（例えば縫合糸フィラメント及び／又はワイヤ）を通過させることができる開口部を含む。

[1072] 内側フレーム５５０を、完全に変形した、すなわち、最終的な展開構成において、図１１及び図１２にそれぞれ側面図及び底面図で示す。

[1073] 図１３～図１５に、弁５００の外側フレーム５２０を詳細に示す。この実施形態では、外側フレーム５２０はまた、ニチノール（登録商標）の、レーザ切断されたチューブから形成される。図１３では、外側フレーム５２０を、変形していない初期状態で、すなわちレーザ切断されているが、図示を簡単にするために、切断されて平坦なシートに広げられた状態で示す。図１３に示すように、外側フレーム５２０は、結合部分５７１、本体部分５７２、及びカフ部分５７３に分割され得る。

[1074] 結合部分５７１は、複数の開口部又はアパーチャ、例えば５７１Ａを含み、それにより、下記で詳細に説明するように、外側フレーム５２０を内側フレーム５５０に結合することができる。

[1075] 完全に変形された状態、すなわち、最終的な展開構成にある外側フレーム５２０を、図１４及び図１５にそれぞれ側面図及び上面図で示す。図１５に最もよく示すように、結合部分５７１の下端部は、ほぼ円形の開口部を形成する（図１５において「Ｏ」で特定される）。この開口部の直径は、好ましくは、内側フレーム５５０の本体部分５４２の直径にほぼ対応し、弁５００の２つの構成要素の結合を容易にする。

[1076] 図１６～図１８に、外側フレーム５２０及び内側フレーム５５０を、結合した状態で、それぞれ前面図、側面図、及び上面図で示す。２つのフレームは、集合的に、人工弁、例えば弁５００の構造的支持体を形成する。フレームは、自己弁輪との所望の関係で弁尖構造（例えば、弁尖５７０）を支持し、２つのフレームのためのカバー（例えば、外側カバー５３０、内側カバー５３２、外側カバー５６０）を支持して、心房と心室との間の血液の漏出に対する障壁を提供し、かつ、テザー（例えば、テザーアセンブリ５９０）を結合して（内側フレーム５５０によって）、人工弁を、心室壁へのテザー接続によって自己弁輪の適所に保持するのを支援する。外側フレーム５２０及び内側フレーム５５０は、６個の結合点（代表的な点を「Ｃ」として特定する）において接続される。この実施形態では、結合点は、機械的留め具、例えば外側フレーム５２０の結合部分５７１にありかつ内側フレーム５５０の本体部分５４２にある縦方向の支柱（支柱５４２Ａなど）にある開口部に対応するアパーチャ（アパーチャ５７１Ａなど）を通過する短いワイヤで実装される。それゆえ、内側フレーム５５０は、外側フレーム５２０内に配置され、かつ、それにしっかりと結合される。

[1077] 実施形態によれば、外側フレームアセンブリ５１０の外側カバー５３０及び／又は外側フレームアセンブリの内側カバー５３２を切断する、付形する、及びサイジングするためのテンプレート５３４（又は設計パターン）が、図１９に示される。設計パターン５３４は、取付箇所指示５３６ａ、５３６ｂを含む。組立構成（すなわち、外側フレーム５２０に結合されるか、又は結合される準備ができているかのいずれか）に外側カバー５３０を配置するために、外側カバー５３０の２つの端部は、テンプレート５３４の取付箇所指示５３６ａ、５３６ｂに従って結合される（例えば、縫われる）。同様に、内側カバー５３２は、取付箇所指示５３６ａ、５３６ｂに従ってその端部を結合する（例えば、縫い付ける）ことによって組立構成に配置される。

[1078] 図２０は、実施形態によるその初期の組立前状態（すなわち、内側フレーム５５０に取り付けられていない）状態での内側弁アセンブリの、１つの弁尖５７０及び外側カバー５６０の関連部分の設計パターンを示す。上述の通り、隣接する接合支柱間の弁尖５７０の部分は弁尖５７０の「腹部」と呼ぶ。腹部は、図２０に参照符号「Ｂ」で示す曲線縁を有する。内側弁アセンブリ５４０の組立中、弁尖５７０は、内側弁アセンブリ５４０の内側フレーム５５０に結合される。具体的には、弁尖５７０の腹部の縁Ｂ又はその一部分は、内側フレーム５５０のアーチ部分において内側フレーム５５０に結合される。さらに、外側カバー５６０は、「Ｆ」で示す軸に沿って内側フレーム５５０の一部分（例えば、アーチ部分）に折り重ねられ、かつ、取付線Ａに沿って内側フレーム５５０の一部分（例えば、接合支柱５５２）に結合される。図示の通り、結合領域Ｃ（例えば、縫合領域）は、取付線Ａの外側に隣接して配置される。結合領域Ｃは、組立プロセスを容易にし得る。引き続いて、過剰な弁尖材料及び／又は過剰な外側カバー材料を切り取って、廃棄又は再使用し得る。例えば、腹部の縁ＢとＦ軸との間に配置された材料又は結合領域Ｃの材料は、いくつかの実施形態では、不必要な材料であってもよく、それゆえ、弁尖５７０及び／又は外側カバー５６０から切り離され得る。組立プロセスは、弁尖５７０毎、外側カバー５６０毎及び接合支柱５５２毎に繰り返され得る。

[1079] 弁尖５７０及び外側カバー５６０は、任意の好適なサイズ、形状、材料及び／又は構成を有し得る。例えば、この実施形態では、弁尖５７０及び／又は外側カバー５６０は、厚さ約０．０１インチの固定ブタ心膜で形成される。

[1080] 図２１及び図２２に、人工心臓弁の別の実施形態の概略図を示す。人工心臓弁６００は、損傷した又は疾患のある自己心臓弁、例えば僧帽弁に代わるものとして設計される。弁６００は、外側フレームアセンブリ６１０と、外側フレームアセンブリ６１０に結合された内側弁アセンブリ６４０と、を含む。

[1081] 図２１及び図２２の外側フレームアセンブリ６１０の概略図では分離した状態では示さないが、外側フレームアセンブリ６１０は外側フレーム６２０で形成され、その外面の全部又は一部が外側カバー６３０で覆われ、及び、その内面の全部又は一部が内側カバー６３２で覆われ得る。人工心臓弁６００の構成要素の材料及び構造は、上述の他の実施形態のものと同様とし得る。以下の説明は、前の実施形態とは異なるこの実施形態の態様に焦点を合わせる。

[1082] 内側弁アセンブリ６４０は、内側フレーム６５０（図示せず）、外側カバー６６０（図示せず）、弁尖６７０（図示せず）及び心房構造部６５５（例えば、輪部）を含む。図示の通り、輪部６５５は、内側弁アセンブリ６４０の心房部分６１６に配置される。そのような構成では、弁６００が患者の心臓に移植されるとき、輪部６５５を、患者の心臓の心房床及び／又は自己弁輪の上側に配置する。このように、輪部６５５は内側フレーム６５０の機能性を拡張する（例えば、自己僧帽弁輪を上回る）。場合によっては、例えば、人工弁尖が自己弁輪に対して置かれた場所が低すぎる場合、弁尖は、不適切に接合し得る（例えば、不完全な接合）及び／又は血流力学的な漏れが発生し得る。それゆえ、自己弁輪の上側に輪部６５５を配置することによって、完全な接合をもたらし得る及び／又はそれを促進し得る。

[1083] 輪部６５５は、任意の好適な方法及び材料から形成され得る。例えば、いくつかの実施形態では、輪部６５５は、実質的に円形のワイヤから形成され得る。そのような実施形態では、輪部６５５は内側フレーム６５０に結合され得る（例えば、縫い付けられ得る）。

[1084] 外側フレーム６２０の外側カバー６３０及び内側カバー６３２、外側カバー６６０及び弁尖６７０は、他の実施形態に関連して説明したような任意の好適な材料又は材料の組み合わせで形成され得る。

[1085] 図２１及び図２２に示すように、内側弁アセンブリ６４０は実質的に円筒状であってもよく、及び、外側フレームアセンブリ６１０は、下側の心室部分６１２（内側弁アセンブリ６４０に結合される箇所）におけるより小さな直径（内側弁アセンブリ６４０の外径よりもわずかに大きい）から、より大きい直径の心房部分６１６まで延在してテーパが付けられてもよく、心房部分と心室部分との間には中間の直径の輪部分６１４がある。

[1086] いくつかの実施形態では、内側弁アセンブリ６１０の外表面及び／又は外側フレームアセンブリ６４０の内表面は、図２１及び図２２に概略的に示すように横断面が円形である必要はないが、弁６００の中心軸に沿った所与の箇所において半径は一定でなくてもよい。

[1087] 心房輪部６５５は、改良型人工心臓弁において心房床の平面の上側に内側弁アセンブリの内側フレームを延在させることによって、機能し、この改良型人工心臓弁は内側フレームを含み、内側フレームは、弁尖を保持し、かつ、人工心臓弁が心臓弁（例えば、僧帽弁、三尖弁）内に配置されるときに、漏れを減少させるか又は防止するために外側フレーム内に配置される。

[1088] 隆起した弁尖サイロ又はシリンダー（例えば、輪部６５０）内に弁尖を有する利点は、血流及び弁尖クロージャの改善である。弁尖シリンダーが心房床にある箇所において、弁尖の接合が不完全であったので血流力学的な漏れを生じ得ることが観察されている。

[1089] 従って、自己輪又は心房床の平面の上側に隆起する心房の輪部又はリング構造部を提供することによって、完全な弁尖接合を促す。心室収縮又は収縮期の最中、血液は大動脈弁の方へ拍出され、心臓から出るだけでなく、収縮期中には閉じられたままである必要がある人工僧帽弁の方へも拍出される。人工弁の弁尖に当たる逆行血液は、弁尖を閉鎖させ、左心房への逆流（regurgitation）を防止する。拡張期又は心室充満の最中、血液は、閉塞なく、心房から心室へ流れる必要がある。しかしながら、人工弁尖が適切に配置されていない又は適切に位置合わせされていないと、弁尖は、効率的な心室の充満を妨害し得るか又は一様でない心室拍出量を生じ得る。

[1090] 図２３は、図２１及び図２２に概略的に示す人工心臓弁の考えられる一実装形態である実施形態による人工心臓弁７００の上面図である。人工心臓弁７００は、外側フレームアセンブリ７１０と、内側弁アセンブリ７４０と、テザーアセンブリ７９０と、を含む。内側弁アセンブリ７４０は、内側フレーム７５０と、外側カバー７６０（図示せず）と、弁尖７７０と、心房構造部７５５（例えば輪部）と、を含む。輪部７５５は、１本の円形のワイヤから形成され、これは、内側フレーム７５０に接続され、かつ、弁尖７７０に縫い付けられ得る。内側フレーム７５０は、ニチノール（登録商標）ワイヤで作製され、内側フレーム７５０に縫い付けられた弁尖７７０を支持し、かつ、弁の役目を果たし得る。図２３に示す内側フレーム７５０は、３つのＵ字形状のワイヤ構成要素を含み、これらワイヤ構成要素は、それらの開放端部において接合されて、接合部７０２を形成する。弁尖７７０は、これらの構成要素に縫い付けられて、連接型の弁尖を形成し、人工弁（例えば、人工僧帽弁、人工三尖弁）を生じ、かつ、その役目を果たす。

[1091] いくつかの実施形態では、内側フレーム７５０は、テザーアセンブリ７９０を取り付けるためのテザー取付アパーチャ７１１（図示せず）を有する。テザーアセンブリ７９０は心外膜固定用パッド７５４（図示せず）に接続される。

[1092] 手術において、内側フレーム７５０（弁尖７７０を備える）は、外側フレームアセンブリ７１０の外側フレーム７２０内に配置されて固定される。外側フレーム７２０は、外側カバー７３０（図示せず）（例えば、組織材料）及び内側カバー７３２（例えば、組織材料）を含む。外側フレーム７２０は、カラーカバー７４８を有する連接型カラー７４６を有する。連接型カラー７４６は、自己構造から生じる漏れの問題を解決するように構成される（例えば、そのような形状及びサイズにされる）。特に、カラー７４６は、Ａ２セグメント７４７、Ｐ２セグメント７４９、及び２つの交連セグメント、Ａ１－Ｐ１セグメント７５１及びＡ３－Ｐ３セグメント７５３で構成される。いくつかの実施形態では、カラー７４６はまた、Ａ２セグメントの短くされた又は平坦にされた又はＤ字形状のセクション７６２を有し、左室流出路（ＬＶＯＴ）の閉塞の問題に対応し、かつ、それを解決し得る。

[1093] 手術において、弁７００は、カテーテル送達技術を使用して人工僧帽弁として展開され得る。弁７００全体が、細いカテーテル内で圧縮されて、予め取り付けられたテザー装置によって自己弁の環状領域、好ましくは左心房に送達される。送達すると、弁７００は、カテーテルから押し出され、それは、手動で拡張（例えば、内側バルーンカテーテルを使用した手動での拡張）する必要なく、その予め形成された機能的形状に勢いよく開く。弁７００を適所に押す及び／又は引っ張ると、外側フレームアセンブリ７１０は自己弁輪（例えば、自己僧帽弁輪）に固定され、連接型カラー７４６を心房床に係合したままの状態にし、かつ、引き抜かれる（pull-through）のを防止する（弁が心室に引き入れられる箇所で）。そのような実施形態では、従来の人工器官の取り組みで教示されてきたように、自己弁尖を切除する必要はない。その代わりに、自己弁尖を使用して、外側フレームアセンブリ７１０の周りに張力及び／又はシーリング機能を提供し得る。弁７００を非対称的に展開して、ＬＶＯＴの問題に対処することが有利であり、ここでは、非適合人工弁が弁（例えば、僧帽弁）のＡ２前セグメントを押し、解剖学的に、僧帽弁輪のＡ２セグメントのすぐ後ろにある大動脈を通る血流を閉じる。それゆえ、Ｄ字形状のセクション７６２は、Ａ２セグメントに実質的に直接隣接して／接触して展開され得る。なぜなら、平坦にされたＤ字形状のセクション７６２は、構造的に小さく、かつ、より鉛直プロファイルを有し（外側ステントの縦軸の並列に近い）、かつ、それにより、Ａ２セグメントにあまり圧力を加えないためである。ひとたび弁７００が適切に載置されたら、テザーアセンブリ７９０は、左心室の先端領域を通って伸ばされ、かつ、心外膜パッド７５４又は同様の縫合糸ロッキング取付機構（図示せず）を使用して固定され得る。

[1094] 代替的な実施形態では、テザーアセンブリ７９０は、外側フレーム７２０上にあり、そのため外側フレームは、テザーアセンブリ７９０を心外膜固定用パッド７５４に取り付けるためのテザー取付アパーチャ７１３を有する。

[1095] 図２４は、実施形態による人工心臓弁７００のＡ１－Ｐ１側の斜視図である。図２４は、接合部７０２を形成するためにそれらの開放端部において接合された内側フレーム７５０の３つのＵ字形状のワイヤ構成要素のうちの１つを示す。３つのＵ字形状のワイヤ構成要素を示すが、他の実施形態では、任意の好適な数のＵ字形状のワイヤ構成要素が、接合部を形成するためにそれらの開放端部において接合され得る。同様に、いくつかの実施形態では、内側フレーム７５０のワイヤ構成要素は、任意の好適な形状又はサイズとし得る。弁尖７７０は、これらの構成要素に縫い付けられて連接型の弁尖７７０を形成し、人工心臓弁（例えば、僧帽弁、三尖弁）を生じ、かつ、その役目を果たす。心房輪部７５５は、垂直方向のＡ２セグメント７４７、Ｐ２セグメント７４９及び交連Ａ１－Ｐ１セグメント７５１、Ａ３－Ｐ３セグメント７５３を除いて、カラーの大部分の平面の上側にある円形ワイヤの平面で示す。図２６は、展開時に、どのように血液が弁７００のＡ１－Ｐ１セグメント７５１において内側フレーム７５０と外側フレーム７２０との間の空隙又は間隙７０７を埋めるかを示す。この血液は、その空間に溜まり、かつ、収縮及び拡張に関連する心房内圧及び心室内圧に伴う力を生じる漏れに対する圧力緩衝をもたらす一時的な流体シールを生じる。

[1096] 図２５は、実施形態による人工心臓弁７００のＡ３－Ｐ３側７５３の斜視図である。図２５は、接合部７０２を形成するためにそれらの開放端部において接合された内側フレーム７５０の３つのＵ字形状のワイヤ構成要素のうちの１つを示す。弁尖７７０は、これらの構成要素に縫い付けられて連接型の弁尖７７０を形成し、人工三尖弁を生じ、かつ、その役目を果たす。心房輪部７５５は、垂直方向のＡ２セグメント７４７、Ｐ２セグメント７４９、並びに、交連Ａ１－Ｐ１セグメント７５１及びＡ３－Ｐ３セグメント７５３を除いて、カラーの大部分の平面の上側にある円形ワイヤの平面で示す。図２５は、展開時に、どのように血液が弁７００のＡ３－Ｐ３セグメント７５３の領域において内側フレーム７５０と外側フレーム７２０との間の空隙又は間隙７０８を埋めるかを示す。この血液は、その空間に溜まり、かつ、収縮及び拡張に関連する心房内圧及び心室内圧に伴う力を生じる漏れに対する圧力緩衝をもたらす一時的な流体シールを生じる。

[1097] 図２６は、実施形態による人工心臓弁７００の分解図である。この弁７００では、内側フレーム７５０は、組織７０６と一緒に縫われ、かつ、カバーの役割を果たして弁の漏れを防止する。内側フレーム７５０は、弁機能を規定する連接型の弁尖で構成された弁尖７７０を含む。弁尖７７０は内側フレーム７５０に縫い付けられる。内側フレーム７５０はまた、テザーアセンブリ７９０を取り付けるためのテザー取付アパーチャ７１１を有する。この例では、テザーアセンブリ７９０は、心外膜固定用パッド７５４に接続された状態で示す。手術において、被覆された内側フレーム７５０（例えば、外側カバー７６０で覆われている）（弁尖７７０を備える）は、外側フレームアセンブリ７１０の外側フレーム７２０内に配置されて、固定される。様々な実施形態において、外側フレーム７２０はまた、カバー（例えば、外側カバー７３０）を有し得る。外側フレーム７２０は、カラーカバー７４８を有する連接型カラー７４６を有する。いくつかの実施形態では、連接型カラー７４６はまた、Ｄ字形状のセクション７６２を有し、左室流出路（ＬＶＯＴ）の閉塞の問題に対応し、かつ、それを解決し得る。

[1098] 手術において、弁７００は、カテーテル送達技術を使用して人工弁（例えば、僧帽弁）として展開され得る。弁７００全体は、細いカテーテル内で圧縮されて、例えば、予め取り付けられたテザーアセンブリ７９０などによって、自己弁の環状領域に送達され得る。そこで、弁７００はカテーテルから押し出され、そこで、手動で拡張（例えば、内側バルーンカテーテルを使用した手動での拡張）する必要なく、その予め形成された機能的形状に勢いよく開く。弁７００が適所に押される及び／又は引っ張られると、外側フレームアセンブリ７１０は、自己僧帽弁輪に載置され、連接型カラー７４６を心房床に係合したままにして引き抜かれるのを防止する（弁が心室に引き入れられる箇所で）。そのような実施形態では、従来の人工器官の取り組みで教示されてきたように、自己弁尖を切除する必要はない。その代わりに、自己弁尖を使用して、外側フレームアセンブリ７１０の周りに張力及び／又はシーリング機能を提供できる。弁７００を非対称的に展開して、ＬＶＯＴの問題に対処することが有利であり、ここでは、非適合人工弁が弁（例えば、僧帽弁）のＡ２前セグメントを押して、解剖学的に、僧帽弁輪のＡ２セグメントのすぐ後ろにある大動脈を通る血流を閉じる。それゆえ、Ｄ字形状のセクション７６２は、Ａ２セグメントに直接隣接して／接触して展開される。なぜなら、平坦にされたＤ字形状のセクション７６２は構造的に小さく、かつ、より鉛直プロファイルを有し（外側ステントの縦軸の並列に近い）、それにより、Ａ２セグメントにあまり圧力を加えないためである。ひとたび弁７００を適切に載置したら、テザーアセンブリ７９０は、左心室の先端領域を通って伸ばされ、かつ、心外膜パッド７５４又は同様の縫合糸ロッキング取付機構を使用して固定され得る。

[1099] 上述の人工心臓弁の実施形態のいずれかは、追加的な構造的な特徴を組み込んで、それらの性能を高め得る。構造的な特徴について、図２７及び図２８にそれぞれ斜視図及び側面図で概略的に示す人工心臓弁８００を参照して、以下説明する。

[1100] 図示の通り、外側フレーム８２０は、心房部分８２６、心室部分８２２、及び心房部分８２６と心室部分８２２との間に配置された輪部分８２４を有する。内側弁アセンブリ８４０の内側フレーム８５０は第１の端部及び第２の端部を有する。内側弁アセンブリ８４０は、内側フレーム８５０の第１の端部と外側フレームアセンブリ８１０の心室部分８１２との間の接続部によって、外側フレーム８２０に結合され得る。内側フレームアセンブリ８４０は、接続部から、外側フレームアセンブリ８１０の心房部分８１６の方へ延在し得る。内側フレームアセンブリ８４０及び外側フレームアセンブリ８１０は、接続部から、外側フレームアセンブリ８１０の心房部分８１６の方へ向かって発散する。外側フレームアセンブリ８１０の輪部分８１４は、内側弁アセンブリ８４０から半径方向に離間し、かつ、内側弁アセンブリ８４０の方へ向かって半径方向内側に撓むことができ、輪部分８１４において生体心臓弁輪（natural heart valve annulus）に順応し得る。

[1101] 外側フレームアセンブリ８１０は、任意の好適な方法で、自己心臓弁に適切に収まるのを容易にするような形状及びサイズにされ得る。例えば、図示の通り、外側フレーム８２０は、少なくとも一部は、砂時計の形状に似るような形状及びサイズにされ得る。具体的には、外側フレームアセンブリ８１０の輪部分８１４は、心室部分８１２付近の中間の直径（又は外周）から、輪部分８１４の中心近くのより小さな直径（又は外周）へ、心房部分８１６付近のより大きな直径（又は外周）へ、変化する。それゆえ、輪部分８１４は、砂時計の形状を有する。心室部分８１２の最大直径は、輪部分８１６の最大直径よりも大きい。心室部分の最小直径は、輪部分８１４の最小直径よりも小さい。

[1102] 外側フレーム８２０の各部分の直径及び／又は外周は、人工心臓弁８００を移植する自己心臓弁のサイズ及び／又は形状に基づいて選択され得る。例えば、外側フレーム８２０の輪部分８２４の最小直径は、自己弁輪の最小直径よりも小さいとし得る。それゆえ、そのような構成では、心室部分８２２、輪部分８２４、及び心房部分８２６の直径は、集合的に、自己心臓弁での人工心臓弁８００の好適な嵌合（例えば、ぴったりとした、しっかりとした嵌合）を促し得る。このように、外側フレーム８２０は、人工心臓弁８００（特に外側フレームアセンブリ８１０）と自己心臓弁の自己弁輪との間の固定及びシーリングを最適にするように構成され得る。それゆえ、そのような構成は、弁周囲逆流の可能性を最小限にする。

[1103] 外側フレーム８２０を、円形の横断面を有するように示すが、いくつかの実施形態では、外側フレーム８２０は、任意の好適な形状又はサイズであってもよい。例えば、いくつかの実施形態では、外側フレーム８２０はＤ字形状の横断面を有し得る。このように、外側フレーム８２０は、自己心臓弁輪に対応する（例えば、それとぴったりと組み合わさる）ように構成された形状を有し得る。

[1104] 上述の砂時計の形状の外側フレーム８２０及び／又は外側フレームアセンブリ８１０に加えて、又は、その代わりに、弁８００、又は、場合によっては、外側フレーム８２０及び／又は外側フレームアセンブリ８１０は、特に、空間的に、すなわち、軸方向に及び／又は円周方向に変化する円周圧縮に対する抵抗などの剛性をもたらすように形成され得る。

[1105] このように、自己心臓弁に配置されるときに弁８００が所望の形状及びシーリング領域を促すように、好適な剛性プロファイルが配置され得るため、弁周囲逆流及び弁の望ましくない運動の可能性を最小限にする。同様に述べると、弁８００は、自己心臓弁輪（すなわち、シーリング領域）に所望の変形を生じ、それゆえ、弁８００を適切に移植させるのに好適な剛性プロファイルを有するように構成され得る。

[1106] 人工弁８００の所望の剛性プロファイルは、外側フレームアセンブリ８１０及び内側弁アセンブリ８４０の様々な特性、特徴及び／又は配置構成によって達成され得る。例えば、外側フレーム８２０及び／又は内側フレーム８５０は、様々な材料の状態の複数の部分を含み得る。例えば、外側フレーム８２０の第１の部分は、弾性状態にある一方、外側フレーム８２０の第２の部分は、超弾性状態にあるとし得る。同様に、例えば、外側フレーム８２０及び／又は内側フレーム８５０の複数の部分は、オーステナイト状態及び／又はマルテンサイト状態にあるとし得る（例えば、応力誘起マルテンサイト状態）。このように、弁８００の複数の部分は、自己弁輪と好適にかみ合うように構成され得るため、シーリングを改善し、かつ、弁周囲逆流を制限する。

[1107] さらに、外側フレームアセンブリ８１０及び／又は内側弁アセンブリ８４０は、様々な幅、厚さ、形状（例えば、縦方向の形状）、角度（例えば、内側弁アセンブリ８４０と外側フレームアセンブリ８１０との間の取付角度）などを有し得る。いくつかの実施形態では、外側カバー８３０、内側カバー８３２、外側カバー８６０及び／又はポケットクロージャ８８０は、少なくとも一部は、弁８００の剛性プロファイル及び／又は形状を決定するように構成され得る（例えばソーイングパターンに基づいて）。

[1108] 図２９Ｂ、及び図２９Ｃ及び図２９Ｄは、実施形態による人工心臓弁８００（図２９Ａに示す）の、それぞれ軸方向及び周囲の剛性プロファイルを示す。心臓弁８００の剛性は、任意の好適な方法で、軸方向に及び／又は周囲方向に変化し得る。例えば、図２９Ｂは、弁８００の軸方向の剛性プロファイルを表す。具体的には、図示の通り、Ｚ軸は、弁８００の軸方向の箇所を表す（例えば剛性値の箇所）。Ｓ軸は、左（起点Ｏから始まって）から右へ大きくなる剛性の範囲（又は剛性値の範囲）を表す。

[1109] この例に付け加えて、図２９Ｂに示すように、いくつかの実施形態では、外側フレーム８２２の心室部分８２２付近の箇所（例えば図２９ＡにおいてＢで示す）は、より大きな剛性値を有し、外側フレーム８２０の輪部分８２４付近の箇所は、心室部分８２２に対してより小さな剛性値を有し（例えば自己弁輪との協働を容易にするために）、及び外側フレーム８２０の心房部分８２６付近の箇所は（例えば図２９ＡにおいてＡで示す）、輪部分８２４付近の剛性値より小さな、それと同じ、又は、それより大きな剛性値を有し得る（点線で示す）。このように、外側フレームアセンブリ８１０は、心室部分８１２におけるよりも中心の輪部分８１４において、円周圧縮に比較的対応し得る。それゆえ、使用中、人工弁８００は、自己心臓弁輪にしっかりと載置され得るが、内側弁アセンブリ８４０に与える、弁尖８７０の性能を低下させ得る負荷は最小限にすぎない。図示を簡単にするために、図２９Ｂに示す剛性プロファイルは線形部分を含むが、いくつかの実施形態では、図示のような線形部分の代わりに又はそれに加えて、剛性プロファイルは、非線形部分を含み得る。

[1110] 同様に、心臓弁８００の剛性、又は心臓弁８００の複数の部分は、図２９Ｃ及び図２９Ｄに示す剛性プロファイルに示すように、周囲にさまざまな程度の剛性を有し得る。例として、図２９Ｃは、軸方向箇所Ａ（図２９Ａに参照符号「Ａ」で示すような）における周囲の剛性プロファイルを示す。同様に、図２９Ｄは、軸方向箇所Ｂ（図２９Ａに参照符号「Ｂ」で示すような）における周囲の剛性プロファイルを示す。プロファイルが起点（「Ｏ」で示す）から半径方向に延びるにつれて、剛性値は高くなる。

[1111] それゆえ、図２９Ｃに示すように、Ｓ１（９０度）における剛性は、Ｓ２（２７０度）における剛性よりも高い。この例に付け加えて、いくつかの実施形態では、ゼロ～１８０度の周囲部分は、Ｄ字形状構成を有する外側フレームアセンブリ８１０の外側フレーム８２０の比較的平坦な部分を表し、及び、１８０～３６０度は、Ｄ字形状構成を有する外側フレーム８２０の比較的湾曲した部分を表し得る。

[1112] 同様に、図２９Ｄは、軸方向箇所Ｂ（図２９Ａに参照符号「Ｂ」で示すような）における周囲の剛性プロファイルを示す。図示の通り、軸方向箇所Ｂは、軸方向箇所Ａとは異なる剛性プロファイルを有する。設計におけるそのようなばらつきは、上述の通り、心臓弁８００の好都合なカスタマイズ、及び、心臓弁８００の自己心臓弁との協働をもたらし得る。図２９Ｃと同様に、図２９Ｄは、弁８００の片側における剛性が、弁８００の別の側の剛性よりも高いことを示す。このように、場合によっては、自己心臓弁輪からの大きな力を受ける弁８００の一部分は、小さな力を受ける又は力を受ける回数が少ない弁８００の一部分よりも小さな剛性値を有し得る（例えば、より適合する）ため、人工心臓弁８００の自己心臓（特に自己心臓弁の環状領域）との協働を最適にする。

[1113] 様々な実施形態を上記で説明したが、それらは限定ではなく、例として提示されたにすぎず、及びそのようなものとして、形態及び／又は詳細における様々な変更がなされ得ることを理解されたい。本明細書で説明する装置及び／又は方法のいずれかの部分は、別段の明示がない限り、任意の好適な組み合わせで組み合わされてもよい。上述の方法及び／又は概略図は、ある順序で発生するいくつかの事象を示し、いくつかの事象及び／又はフローパターンの順序は修正され得る。さらに、いくつかの事象は、可能なときには並行するプロセスと同時に実施され、ならびに連続して実施され得る。

Claims (14)

1. 人工心臓弁であって、
   自己房室心臓弁の心房側に位置決めされるように構成された心房部分と、自己房室心臓弁の心室側に位置決めされるように構成された心室部分と、前記心房部分及び前記心室部分の間の輪部分と、を有する潰れることが可能かつ拡張可能な外側フレームアセンブリと、
   内側フレームに支持された弁尖アセンブリを含む内側弁アセンブリであって、前記内側フレームは、自己房室心臓弁の心房側に位置決めされるように構成された心房端部と、自己房室心臓弁の心室側に位置決めされるように構成された心室端部と、を有する、内側弁アセンブリと、を備え、
   前記内側弁アセンブリは、前記内側フレームの前記心室端部と前記外側フレームアセンブリの前記心室部分との間の接続部によって前記外側フレームアセンブリに結合され、
   前記内側弁アセンブリの前記内側フレームは、前記接続部から前記人工心臓弁の流入端の方へ向かって上向きに延在し、
   前記内側弁アセンブリ及び前記外側フレームアセンブリは、前記接続部の上流で前記内側弁アセンブリ及び前記外側フレームアセンブリの間に間隙が存在するように、前記接続部から前記人工心臓弁の前記流入端の方へ向かって分岐し、
   前記外側フレームアセンブリの前記輪部分及び前記心房部分は、前記内側弁アセンブリから半径方向に離間され、かつ、前記内側弁アセンブリの方へ向かって半径方向内側に撓むことができ、
   前記外側フレームアセンブリは、前記外側フレームアセンブリが拡張状態にある場合に、円周圧縮に対する抵抗の剛性を有し、前記剛性は、前記外側フレームアセンブリの軸方向に変化する、人工心臓弁。
2. 前記外側フレームアセンブリの前記心房部分の剛性は前記外側フレームアセンブリの前記心室部分の剛性よりも低い、請求項１に記載の人工心臓弁。
3. 前記外側フレームアセンブリの前記心房部分及び前記輪部分の各々は、自己房室心臓弁の輪に対応する形状を有する、請求項１に記載の人工心臓弁。
4. 前記内側フレームは形状記憶エキスパンドメタルで形成されている、請求項１に記載の人工心臓弁。
5. 前記外側フレームアセンブリは、形状記憶エキスパンドメタルで形成された外側フレームを含む、請求項１に記載の人工心臓弁。
6. 前記内側弁アセンブリの前記心房端部は、複数のアーチで形成された周辺を有する、請求項１に記載の人工心臓弁。
7. 前記内側弁アセンブリは、前記内側フレームの周辺に配置され、かつ、実質的に血液不透過性の材料から形成されたカバーを含み、
   前記外側フレームアセンブリは、外側フレームと、前記外側フレームの内周に配置され、かつ、実質的に血液不透過性の材料で形成された内側カバーと、を含み、
   前記内側フレームの前記カバーは前記外側フレームの前記内側カバーに結合される、請求項１に記載の人工心臓弁。
8. 前記輪部分は砂時計の形状を有し、最小外周は、前記心房部分付近の大きな外周と前記心室部分付近の大きな外周との間に配置されており、前記外側フレームアセンブリの前記心室部分の最大外周は前記外側フレームアセンブリの前記輪部分の最大外周よりも大きく、前記心室部分の最小外周は前記輪部分の最小外周よりも小さい、請求項１に記載の人工心臓弁。
9. 前記外側フレームアセンブリは砂時計の形状を有する、請求項１に記載の人工心臓弁。
10. 前記外側フレームアセンブリの前記心室部分の最大外周は前記輪部分の最大外周よりも大きく、
    前記外側フレームアセンブリの前記心室部分の最小外周は前記輪部分の最小外周よりも小さい、請求項１に記載の人工心臓弁。
11. 前記外側フレームアセンブリの前記心室部分の剛性は前記輪部分の剛性よりも高い、請求項１に記載の人工心臓弁。
12. 前記外側フレームアセンブリの前記心房部分の剛性は、（ｉ）前記輪部分の剛性よりも低い、（ｉｉ）前記輪部分の剛性よりも高い、及び、（ｉｉｉ）前記輪部分の剛性に等しい、のうちのいずれかである、請求項１に記載の人工心臓弁。
13. 前記外側フレームアセンブリは、前記外側フレームアセンブリが拡張状態にある場合に、円周圧縮に対する抵抗の剛性を有し、前記剛性は、前記人工心臓弁の第１側から前記人工心臓弁の反対側の第２側へ円周方向に変化する、請求項１に記載の人工心臓弁。
14. 前記外側フレームアセンブリの前記心房部分及び前記輪部分の各々は、自己房室心臓弁の輪に対応する形状を有し、かつ、比較的湾曲した部分及び比較的平坦な部分を有し、前記外側フレームアセンブリは、拡張状態にある場合に、円周圧縮に対する抵抗の剛性を有し、前記剛性は、前記比較的湾曲した部分と前記比較的平坦な部分との間で円周方向に変化する、請求項１に記載の人工心臓弁。

Images