JP2001508336A - 心臓壁張力を低減する装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は内部の壁張力を低減することで弱った心臓を治療する装置である。一実施形態において本発明の装置には、心室の少なくとも二つの壁を互いの方向に引っ張る引っ張り部材が含まれる。本発明の装置を心臓に設置する方法も提供される。

Description

【発明の詳細な説明】 心臓壁張力を低減する装置及び方法 発明の分野 本発明は弱った心臓を治療する装置の分野に関する。特に、本発明の装置は弱 った心臓の壁応力を低減することを目的とする。 発明の背景 心不全症候群は多くの形態の心臓病が進行する一般的な経過である。心不全は 心機能の異常のため心臓が代謝組織の要求に見合った速度で血液を循環させるこ とができないか、又は異常に高い充満圧力でしか循環させることができない状態 であると考えられる。心不全に至る多くの固有の疾患の進行があり、左心室の拡 張といった弱った心臓の様々な病理生理学に帰結する。この形態の不全につなが る病因には突発性心筋症、ウイルス性心筋症、及び虚血性心筋症が含まれる。 心室拡張の進行は一般に、心筋への慢性的な容量過負荷又は特定の損傷の結果 である。例えばスポーツ選手の心臓のような長期的に増大した心搏出量の要求に さらされている正常な心臓では、わずかな心室拡張及び筋細胞肥大の適応進行が 存在する。こうして、心臓は増大した心搏出量の要求を十分に補償する。しかし 、心筋の損傷又は慢性容量過負荷の場合、収縮する心筋に対する要求は補償され た状態が達成されず心臓が拡張を続ける程度まで増大する。 大きく拡張した左心室にまつわる基本的問題は拡張充満時と収縮時との両方で 、壁の張力及び応力が著しく増大することである。正常な心臓では、筋肥大（厚 くなること）と心室拡張との適応によっ て、収縮のため壁張力がかなり一定に維持される。しかし、弱った心臓では、進 行する拡張が肥大よりも大きく、その結果収縮のための壁張力の要求が増大する 。これは筋細胞への障害の進行と考えられ、その結果さらに筋が損傷を受ける。 壁応力の増大は拡張充満についても言える。さらに、心搏出量の不足のため、い くつかの生理的機構からの心室充満圧は一般に上昇する。さらに、拡張期には直 径及び圧力がどちらも正常値以上に増大し、どちらも壁応力レベルを高める一因 となる。拡張期の壁応力の増大は心室拡張の進行の主要な誘因と考えられる。 心不全に対する従来技術の治療は三つの一般的なカテゴリーに分けられる。第 １は薬理学的なもの、例えば利尿剤である。第２は補助システム、例えばポンプ である。さらに、外科的治療が実験されており、これは以下より詳細に説明する 。 薬理学的治療に関しては利尿剤が使用され、血液の量及び予圧を下げることで 心臓の作業負荷を低減している。臨床的には予圧は左心室拡張終期圧（ＬＶＥＤ Ｐ）又は左心室拡張終期容積（ＬＶＥＤＶ）を含む様々な方法で定義される。生 理学的には好適な定義は拡張終期の筋節の伸びの長さである。利尿剤は鬱血性心 不全患者に予圧の増大した状態を作り出す過剰な細胞液を減少させる。硝酸塩、 細動脈血管拡張神経剤、アンジオテンシン転換酵素阻害剤が使用され、後負荷の 低減による心臓作業負荷の低減を通じて心不全を治療している。後負荷は駆出時 に心室の壁で必要とされる張力又は応力として定義される。ジゴキシンのような 強心剤は強心配糖体であり、心筋収縮の力及び速度を増大することで心搏出量を 増大する役目を果たす。こうした薬物療法はある程度有益な効果を提供するが、 疾患の進行を止めるものではない。 補助装置には機械式ポンプ及び電気式刺激器が含まれる。機械式 ポンプは心臓が通常行うポンプ機能のすべて又は一部を行うことで心臓への負荷 を低減する。現在、機械式ポンプは患者のために移植用のドナーの心臓が入手で きるまで患者を維持するために使用される。拡張型心筋症の患者を治療するため 、両心室ペーシングのような電気式刺激が研究されてきている。 心不全治療のために、１）心移植、２）動的心筋形成術、３）バティスタ（Ｂ ａｔｉｓｔａ）左室部分切除術という、少なくとも三つの外科的処置がある。心 移植は臓器の利用可能性が制限されていることと、心移植後に必要となる免疫抑 制療法の有害な影響とを含む重大な制限を有する。心筋形成術には心臓を骨格筋 で包み、その筋を電気的に刺激し心臓と同期して収縮させ、心臓のポンプ機能を 助けることが含まれる。バティスタ左室部分切除術には筋肉の壁の一部を切除す ることで外科的に左心室を再建することが含まれる。この処置によって拡張した 心臓の直径が減少し、ひいては心臓の負荷が軽減される。しかし、この非常に侵 入性のある処置は心臓の筋質量を減少させる。 発明の概要 本発明は弱った心臓を治療する非薬理学的受動装置及び方法に関する。本発明 の装置は心臓壁の張力を低減するよう構成されている。本発明の装置は弱った心 臓のエネルギ消費量を低減し、等容収縮を減少させ、収縮時の筋節の短縮を増大 し、等張短縮を増大することで拍出量を増大するので、弱った心臓の疾患の進行 を逆転、停止又は遅らせると考えられている。本発明の装置は拡張期と収縮期と の両方で壁張力を低減する。 一実施形態において、本発明の装置には心室の少なくとも二つの壁を互いの方 向に引っ張り、少なくとも一つの断面で心室の半径又 は面積を減少させる引っ張り部材が含まれる。引っ張り部材はその両端に配置さ れて心臓又は室の壁と係合するアンカ部材を有する。 別の実施形態では、本発明の装置には心室の少なくとも二つの壁を互いの方向 に引っ張る圧縮部材が含まれる。一実施形態において、圧縮部材にはバルーンが 含まれる。本発明の装置の別の実施形態では圧縮部材を支持する枠が提供される 。 本発明のまた別の実施形態には、互いの方向に付勢された二つの端部を有し、 心室の少なくとも二つの壁を互いの方向に引っ張るクランプが含まれる。このク ランプには少なくとも二つの端部が含まれ、これら端部はその上に配置されて心 臓又は室の壁と係合する非外傷性アンカ部材を有する。 また別の実施形態では、対向して配置された二つの端部を有する第１引っ張り 部材と、第１及び第２の細長いアンカ部材とを含む心臓壁張力低減装置が提供さ れる。第２の引っ張り部材を提供することもできる。一つの細長いアンカを二つ の小さいアンカで代用してもよい。 心臓壁張力低減装置の代替実施形態では、細長い圧縮部材を提供することがで きる。第１及び第２の細長いレバー部材が好適には圧縮部材の両端から延びる。 引っ張り部材が第１及び第２レバー部材の間に延びる。 上記の実施形態の圧縮部材は心臓の外部又は内部に配置される。引っ張り部材 は室（単数又は複数）を介して延び、レバー部材を心臓の方向に付勢する。 本発明による心臓壁張力低減装置のまた別の実施形態では、剛性のある細長い 枠部材が提供される。枠部材は心臓の一つ又はそれ以上の室を介して延びる。一 つ又はそれ以上の片持部材が枠部材の両端に配置される。各片持部材にはその上 に配置された少なくとも一 つの非外傷性パッドが含まれる。枠部材の両端に配置された非外傷性パッドは互 いの方向に付勢されて心室を圧縮する。 心臓壁張力装置又は副子を人間の心臓に設置する一つの方法には、中空の針を 心臓の少なくとも一つの室を介して延ばして針の各端部が室の外部にあるように する工程が含まれる。可撓性のあるリーダが引っ張り部材の第１の端部に結合さ れる。引っ張り部材の第２の端部が非外傷性パッドに結合される。リーダは針を 介して針の一方の端部から他方の端部に進行せしめられる。リーダはさらに、引 っ張り部材の第２の端部が心臓に近接し、引っ張り部材の第１の端部が心臓の外 部に到るまで進行せしめられる。第１及び第２の非外傷性パッドが心臓と係合す るように、第２の非外傷性パッドが引っ張り部材の第１の端部に結合される。 心臓壁張力低減装置を心臓に設置する代替方法には、案内部材を心臓の少なく とも一つの室を介して延ばして案内部材の各端部が室の外部にあるようにする工 程が含まれる。この方法で使用される引っ張り部材は引っ張り部材の少なくとも 一部を介して延びる少なくとも一つのルーメンを有する。案内部材はルーメン内 に設置される。引っ張り部材の第１の端部が心臓の外側の一側に配置され、引っ 張り部材の第２の端部が心臓の外側の他側に配置されるように、引っ張り部材は 案内部材上を進行せしめられる。第１の非外傷性パッドは引っ張り部材の一方の 端部に結合され、第２非外傷性パッドは引っ張り部材の反対側の端部に結合され る。 心臓壁張力装置を心臓に設置するまた別の方法には、可撓性のある引っ張り部 材が心臓の少なくとも一つの室を介し取り外し可能に結合されている針を延ばし て引っ張り部材の両端が室の外部でかつその両側に露出するようにする工程が含 まれる。針は引っ張り部材から取り外される。次いで、第１及び第２の非外傷性 パッドが引っ 張り部材の両端で引っ張り部材に結合される。 図面の簡単な説明 図１は本発明による副子の配置を示す、人間の心臓の左右心室の横断面図であ る。 図２は本発明によるバルーン装置の配置を示す、人間の心臓の左右心室の横断 面図である。 図３は本発明による外部圧縮枠構造の配置を示す、人間の心臓の左右心室の横 断面図である。 図４は本発明によるクランプを示す、人間の心臓の左右心室の横断面図である 。 図５は図１の副子が三つの引っ張り部材を有する変更態様を示す、人間の心臓 の左右心室の横断面図である。 図６は図１に示される副子が四つの引っ張り部材を有する変更態様を示す、人 間の心臓の左右心室の横断面図である。 図７は本発明による副子の代替態様を示す、人間の心臓の左心室の縦断面図で ある。 図８は図７に示される副子の端部である。 図９は本発明による副子の別の代替実施形態を示す、人間の心臓の室の縦断面 図である。 図１０は本発明による副子の別の代替構成を示す、人間の心臓の室の縦断面図 である。 図１１は本発明による副子の代替実施形態を示す、人間の心臓の室の縦断面図 である。 図１２は本発明による副子の別の実施形態を示す、人間の心臓の室の縦断面図 である。 図１３は本発明による副子の圧縮部材の態様を示す、人間の心臓 の室の縦断面図である。 図１４は図１３に示される副子の別の態様を示す、人間の心臓の室の縦断面図 である。 図１５は本発明による副子の枠部材の態様を示す、人間の心臓の室の縦断面図 である。 図１６は図１５の副子の端面図である。 図１７は左心室が傷組織を有する、左心室及び心房の縦断面図である。 図１８は図１の副子が傷組織を左心室の反対側の壁の方向に引っ張っているこ とを示す、図７の心臓の縦断面図である。 図１９は図１の副子の細長いアンカバーを有する態様を示す、人間の心臓の左 心室と心房の縦断面図である。 図２０は展開されない蝶番付きアンカ部材の側面図である。 図２１は展開された図１０の蝶番付きアンカ部材の側面図である。 図２２は捕獲ボール式アンカ部材の断面図である。 図２３はクロスバー式アンカ部材の斜視図である。 図２４は本発明による副子を配置するために使用される針を示す、人間の心臓 の室の縦断面図である。 図２５は心臓に配置された引っ張り部材を示す、図２４の心臓及び針の図であ る。 図２６は反対側に配置されたアンカ部材が引っ張り部材によって接合されてい る、図２４に示す心臓の図である。 図２７は二つの反対側に配置されたアンカパッドが二つの引っ張り部材によっ て接合された、図２４の心臓の図である。 図２８は貫通して延びるルーメンを有する引っ張り部材の図である。 図２９は貫通して延びるルーメンを有する引っ張り部材の図である。 図３０は心臓の室と二つのパッド、及び貫通して延びる針の縦断面図である。 図３１は貫通して延びる案内ワイヤを示す、心臓の室の縦断面図である。 図３２は図３１の心臓と二つのパッド、及び貫通して延びる案内ワイヤの図で ある。 図３３は室に挿入された引っ張り部材に結合された針を示す、心臓の室の縦断 面図である。 図３４は引っ張り部材によって結合された二つのアンカを示す、心臓の室の縦 断面図である。 図３５は心臓を取り囲む帯を示す、心臓の室の縦断面図である。 図３６は人間の心臓の左心室の理想化円筒形モデルである。 図３７は図１４の左心室の副子を施したモデルである。 図３８は様々なモデル化パラメータを示す、図１５の横断面図である。 図３９は仮定的な力の分布を示す、図１５の副子を施した左心室の横断面図で ある。 図４０は仮定的な力の分布を示す、図１５のモデル左心室の第２横断面図であ る。 発明の詳細な説明 同じ参照符号が多数の図面を通じて同じ構成要素を示す図面を参照すると、図 １は人間の心臓１４の左心室１０及び右心室１２の横断面図を示す。引っ張り部 材１８と反対側に配置されたアンカ２０を含む副子１６が左心室を介して延びる 。副子１６は図１に示され るように、左心室１０の向かい合う壁を互いの方向に引っ張るよう配置され、左 心室断面の「半径」又はその断面積を縮小し、左心室壁の応力を低減する。本明 細書で開示される副子１６及びその代替装置は人間の心臓の左心室に関連して説 明されるが、これらの装置を使用して横断又は鉛直方向、又は横断方向と鉛直方 向との間の角度で、人間の心臓の他の室の半径又は断面積を縮小することもでき るということが理解されるべきである。 図２は本発明の代替実施形態を開示している。図２では、左心室に隣接してバ ルーン２００が配置される。バルーンの大きさ及び拡張の度合いを変化させて心 臓１４の左心室１０の半径又は断面積を縮小させることができる。 図３は人間の心臓１４の左心室１０に関して配置された本発明のまた別の代替 実施形態を示す。ここでは圧縮枠構造３００が非外傷性アンカパッド３１０にお いて心臓１４と係合せしめられる。非外傷性表面３１４を有する圧縮部材３１２ が左心室１０の壁を押し、その半径又は断面積を縮小する。 図４は本発明のまた別の実施形態を示す、人間の心臓１４の横断面図である。 この場合、互いの方向に付勢された非外傷性アンカパッド４１０を有するクラン プ４００が、左心室１０の壁に配置されることが示される。ここでパッド４１０ の間の部分を締め付けることによって、左心室１０の半径又は断面積が縮小され る。パッド４１０を互いの方向に付勢しかつ／又は施錠装置によって保持するこ とができる。 図１から図４で開示された本発明の様々な実施形態は各々、人体に無期限に埋 め込むことのできる材料から製造される。こうした生体適合性材料は臨床医療用 具の当業者には周知である。 図５は参照符号１１６によって示される、図１の副子の代替実施 形態を示す。図５に示される実施形態には図１に示される単一の引っ張り部材１ ８と異なって、三つの引っ張り部材１１８が含まれる。図６は四つの引っ張り部 材２１８を有する副子２１６のまた別の実施形態を示す。患者によっては弱った 心臓の疾患が進んでいるため、図１で示される単一の引っ張り部材で可能な程度 以上に心臓の壁応力を低減するために三つ、四つ又はそれ以上の引っ張り部材が 望ましいということが予想される。 図７は左心室１０を示す人間の心臓１４の部分縦断面図である。図７には、左 心室１０を介して延びる引っ張り部材３１８を有する別の副子実施形態３１６が 示される。引っ張り部材３１８の両端に細長いアンカ又はパッド３２０が配置さ れる。図８は細長いアンカ３２０を示す引っ張り部材３１８の端面図である。 図９は人間の心臓１４の部分縦断面図に配置された副子４１６の別の実施形態 を示す。副子４１６には図７及び図８に示されたものと同様の細長いパッド４２ ０が二つ含まれる。しかし図９では、二つの引っ張り部材４１８は左心室１０を 介して延び、心臓１４の両側でアンカ４２０と相互結合する。 図１０は左心室１０を示す心臓１４の縦断面図である。この場合、二つの副子 １６が左心室１０を介して、鉛直方向に互いに間隔を置いて配置され、図９の構 成に類似せしめられる。 図１１は心臓１４の左心室の縦断面図である。左心室１０を介して延びる二つ の代替実施形態副子５１６が示される。各副子５１６には二つのアンカ又はパッ ド５２０を相互結合する二つの引っ張り部材５１８が含まれる。 図１２は心臓１４の左心室１０のまた別の縦断面図である。左心室１０を介し て延びる副子の代替実施形態６１６が示される。副子６１６には細長いアンカパ ッド６２０と二つの短いアンカ又はパッ ド６２１が含まれる。副子６１６には二つの引っ張り部材６１８が含まれる。各 引っ張り部材６１８はアンカ６２０と対応するアンカ６２１との間に延びる。 図１３は心臓１４の左心室１０の縦断面図である。心臓１４に配置された副子 ５０が示される。副子５０には左心室１０を介して延びることが示される圧縮部 材５２が含まれる。圧縮部材５２の両端は左心室１０の外部に配置される。レバ ー部材５４が圧縮部材５２の各端部から心室１０の外面に沿って上向きに延びる 。引っ張り部材５６がレバー部材５４の間に延び、レバー部材５４を心臓１４の 方向に付勢して室１０を圧縮する。圧縮部材５２は概ね剛体であるべきだが、レ バー部材５４と、ある程度圧縮部材５２とは引っ張り部材５６がレバー部材５４ を心臓１４の方向に付勢することができるのに十分な可撓性を有するべきである 。代替可能には、引っ張り部材５６によって心臓１４の方向に付勢されるとき、 レバー部材５４が蝶番回りに旋回できるようにレバー部材５４を圧縮部材５２に 蝶着することができる。 図１４は図１３に示される副子の代替実施形態１５６を示す。この場合、副子 １５０の圧縮部材１５２が左心室１０の外部に配置されているので、レバー部材 １５４は部材５４よりも長い。 図１５は心臓１４の左心室１０の縦断面図である。副子の代替実施形態２５０ が心臓１４の上に示される。好適には比較的剛性のある枠部材２５６が心室１０ を介して延びる。片持部材２５４が枠２５０の両端に配置される。非外傷性パッ ド２５８が片持部材２５４に配置される。片持部材２５４は非外傷性パッド２５ ８が心臓を押して室１０を圧縮するように枠部材２５６に沿って配置される。図 １６は片持部材２５４とパッド２５８を示す、枠部材２５６の端面図である。 これまで説明された各実施形態は当業者に周知の適切な生体適合性材料から形 成されるべきことが理解されるべきである。引っ張り部材は可撓性を有し、又は 比較的より剛性のある材料から形成される。圧縮部材及び枠部材は一般に剛性の ある材料から形成され、負荷によって曲がるが、その形状を概ね保持する。 図１７は左心室１０及び左心房２２を示す、人間の心臓１４の部分断面図であ る。図７に示されるように、心臓１４には動脈瘤又は虚血に関連する傷組織２４ の範囲が含まれる。図７に示されるように、傷組織２４は傷組織に影響された範 囲で左心室１０の半径又は断面積を増大させる。左心室の半径又は断面積のこう した増大によって、左心室の壁応力が大きくなる。 図１８は図７に示されるような心臓１４の縦断面図である。図１８では副子１ ６が設置され、傷組織２４を左心室１０の反対側の壁の方向に引っ張る。副子１ ６を設置した結果、傷組織２４に影響された左心室の半径又は断面積は縮小する 。この半径又は断面積の縮小の結果、左心室壁の壁応力が低減され、心臓の吐出 効率が改善される。 図１９は副子１６が設置された心臓１４の左心室１０及び左心房２２の縦断面 図である。図９に示されるように、副子１６には代替アンカ２６が示される。ア ンカ２６は好適にはその幅（図示せず）よりもはるかに大きい、図９に示すよう な長さを有する細長い部材である。突発性拡張心筋症のような左心室１０の全体 的な拡大が存在する場合、アンカバー２６を使用して左心室の半径又は断面積を 縮小してもよい。この場合、バー式アンカ２６はアンカ２０よりも広く力を分散 することができる。 図２０及び図２１はそれぞれ展開していない位置と展開した位置とにおける、 アンカ２０と代替可能な蝶番付きアンカ２８の側面図 である。アンカ２８には図２０に示されるように、バー式アンカ２６と同様の二 つの脚が含まれる。蝶番付きアンカ２８に追加の脚が含まれてもよく、こうした 脚の長さは心臓の壁の表面全体に力を分散させるために変更できる。さらに、ア ンカ２８に傘状の外観を与える膜を各脚の間に設けることもできる。好適には、 膜は心臓の壁に接触する脚の表面に配置される。 図２２は捕獲ボール式アンカ３０の断面図である。捕獲ボール式アンカ３０は アンカ２０の代わりに使用されうる。捕獲ボール式アンカ３０にはアンカの力を 心臓の壁に分散するディスク部分３２と、引っ張り部材１８の端部に固定された ボールを受けるくぼみ３４とが含まれる。ディスク３２及びくぼみ３４には側面 溝が含まれるので、引っ張り部材３８はディスク３２の外側からくぼみ３４に通 過できる。ディスク３２に向かい合うくぼみ３４の開口３８を介して引っ張り部 材１８を引っ張ることで、ボール３６はくぼみ３４内に進行する。 図２３はクロスバー式アンカ４０の斜視図である。クロスバー式アンカ４０は アンカ２０の代わりに使用されうる。アンカ４０には好適には、パッド４２の開 口４６の上に延びるクロスバー４４を有するディスク又はパッド部分４２が含ま れる。引っ張り部材１８は図示されるように、開口を介して延び、クロスバー４ ２に結び付けられる。 使用の際、本発明の様々な実施形態は人間の心臓内又はその近くに設置され、 心臓の少なくとも一つの室の半径又は断面積を縮小する。これは心臓の壁の応力 又は張力を低減して心不全の進行を遅らせるか、停止するか、又は逆行させるた めになされる。図１に示される副子１６の場合、心臓の二つの壁を貫通するカニ ューレが使用することができ、副子の一端がカニューレを介して心臓の一方から 反対側に進み、そこでアンカが固定又は展開される。同様に、アンカは副子１６ の反対側で固定又は展開される。 図２４は心臓１４の室１０の縦断面図である。内部に挿入されたスタイレット を有する針６０が室１０に挿入される。図２５は図２４に示されたような心臓４ ０に配置された針６０を示す。図２５ではスタイレット６２は除去されている。 引っ張り部材６４の一端に取り付けられた可撓性のあるリーダ６６を有する引っ 張り部材６４が、針６０及びアンカ６８を通過する。 図２５に示されるように、引っ張り部材６４には二つの円筒形状端部７２を有 する細長い円筒形状のシャフト７０が含まれる。端部７２の直径は好適にはシャ フト７０の直径よりも大きい。図２５にはまた、アンカ６８を介して延びる開口 ７３を示すアンカ６８の斜視図が示される。開口７３にはアンカ６８を介して完 全に延びる第１の円筒形開口７４が含まれる。開口７４の直径は好適には引っ張 り部材６４の端部７２の直径よりもわずかに大きい。好適には引っ張り部材６４ のシャフト７０の直径よりもわずかに大きい幅を有する溝７６が開口７４から円 筒形状開口７８に延びる。円筒形状開口７８の直径は端部７２の直径にほぼ等し い。しかし、開口７４と異なって、開口７８には溝７６の幅とほぼ等しい幅を有 する縮小された基部開口８０が含まれる。開口８０の幅も、引っ張り部材６４の 端部７２の直径よりも小さい。 引っ張り部材６４を開口７４を介して、シャフト７０が内部に配置されるまで 進めることができることが認識される。シャフト７０はその後溝７６を介して横 に摺動されうる。引っ張り部材６４はその後、端部７２が開口７８に入り基部８ ０に入るまで開口７３を介して進められうる。 図２６は図２５に示される心臓１４の図を示す。針６０は心臓１ ４から除去されている。引っ張り部材６４は室１０内に進められており、それに 結合されたアンカ６８は心臓の壁と係合している。リーダ６６は心臓１４の反対 側に配置されたまた別のアンカ６８を介して進められている。 図２７は図２６の心臓１４の図である。二つの引っ張り部材６４が室１０を介 して進められている。各引っ張り部材は対応する基部８０の対応する開口７８に 着座し、図９に示されるような構成の副子を形成している。 他の引っ張り部材の副子構成も、各々同様に心臓に設置されうることが認識さ れる。また、アンカ６８が最初に心臓に対して保持され、リーダ６６が針を介し て延びる前に針６０がアンカ６８及び室１０を介して進められることができるこ とも認識される。 図２８は本発明による引っ張り部材１６４の斜視図である。引っ張り部材１６ ４は細長い円筒形状シャフト１７０と円筒形状端部１７２とを有する点で、上記 で説明された引っ張り部材６４と同様である。しかし、ルーメンは軸線Ａに沿い 引っ張り部材１６４を介して長手方向に延びる。 図２９は引っ張り部材２６４のまた別の実施形態の斜視図である。引っ張り部 材２６４は引っ張り部材１６４と同様であり、細長い円筒形シャフト２７０と円 筒形端部２７２を含む。しかし、ルーメン２８２は軸線Ｂと整列されて端部２７ ２を介し延びる。 図３０は心臓１４の左心室１０の縦断面図である。アンカ６８は心臓１４の両 側に設置されている。針１６０は引っ張り部材１６４のルーメン、左心室１０、 及びアンカ６８の開口７３を介して延びる。引っ張り部材６４がアンカ６８と左 心室１０を介して進み、引っ張り部材６４に関して上記で説明されたように開口 ７８内に着座することが認識される。 図３１は心臓１４の左心室１０の縦断面図である。針６０が左心室１０の壁を 介して進められ、案内ワイヤ１６２が針６０を介して進められている。 図３２は図３２で示されたものと同じ心臓１４の図である。しかし、針６０は 心臓１４から除去され、案内ワイヤ１６２が所定位置に残っている。アンカ６８ が、左心室１０の両側で案内ワイヤ１６２上に配置されている。引っ張り部材２ ６４がルーメン２８２を介して案内ワイヤ１６２に通されている。上記記載で引 っ張り部材１６４に関して論じられたように、引っ張り部材２６４の端部２７２ が対応する開口７８の基部８０に着座するように、引っ張り部材２６４が左心室 １０を介して進むことが認識される。 図３３は心臓１４の左心室１０の縦断面図である。図３４では可撓性を有する 引っ張り部材３６４が針３６０に結合されている。心室壁を介して左心室１０内 に進む針３６０が示される。 図３４は引っ張り部材３６４が左心室１０及びアンカ６８を介して完全に進め られている点以外は、図３３に示されたものと同じ心臓１４の図である。結び目 ３８４が引っ張り部材３６４の端部で結ばれ、引っ張り部材３６４の端部がアン カ６８の開口７３を通過するのを防止する。 特定の形状の心室を介して望ましい数の引っ張り部材を進行させるために、心 室を介して引っ張り部材を進行させる上述した方法を繰り返すことができること が認識される。引っ張り部材の長さは患者の心臓の大きさ及び状態に基づいて決 定される。また、ここでは例示目的で左心室が言及されているが、本発明の装置 及び方法を使用して右心室や他の心房と同様、患者の心臓の多数の室に副子を施 すこともできることに注意すべきである。 図３５は心臓１４の左心室１０の縦断面図である。心臓の周囲に 帯７１６が配置される。帯７１６の心臓に対する寸法は、帯の長さ方向に対し平 行な平面内での心臓の半径又は断面積が、帯を心臓に設置する前の位置での半径 に対し縮小されるように、決定されている。帯に対し垂直方向の心臓の長さも増 大される。帯は心臓の半径縮小及び延長の望ましい効果を提供するのに十分な強 度を有する弾性材料、又は他の生体適合性材料からなる連続するリボンから形成 されうる。 図３６は円筒又は理想化された心室４８の図であり、本発明による副子を配置 した結果としての心室の壁応力の低減を例示するために使用される。ここで使用 されるモデル及びこのモデルに関する計算は単に心室内の壁応力が低減される機 構を例示することだけを目的とするものである。実際の低減を定量化する努力は なされず、それは何らかの特定の生体内適用業務で実現される。 図３７は図３６の理想化された心室４８の図であるが、そこでは長さに沿って 「数字の８」形の断面が形成されるように、室が長さＬに沿って副子を施されて いる。図３６の室の横断面図の外周が、図３７の数字の８形横断面図の外周と等 しいことに注意されたい。このモデルの目的のため、断面図の向かい合う円形突 部は鏡像であると想定される。 図３８は図３７の副子が施された理想化された心室の図１の断面図の様々なパ ラメータを示す。ここで１は室の向かい合う壁の間の副子の長さであり、Ｒ₂は 各円形突部の半径であり、θは副子の室４８内の部分の両端に延びる一つの円形 突部の二つの半径の間の角度であり、ｈは二つの半径と副子の室４８内の部分と によって形成される三角形の高さである（Ｒ₁は図３６の円筒形の半径である） 。これらの様々なパラメータは以下のように関連付けられる。 ｈ＝Ｒ₂ＣＯＳ（θ／２） ｌ＝２Ｒ₂ＳＩＮ（θ／２） Ｒ₂＝Ｒ₁π／（２π−θ） これらの関係から、数字の８形断面の面積が次式によって計算される。 Ａ₂＝２π（Ｒ₂）²（１−θ／２π）＋ｈｌ 図３６に示されるように室４８に副子が施されていない場合、円筒形のもとの 断面積であるＡ₁はＡ₂に等しく、θ＝１８０°、ｈ＝０、ｌ＝２Ｒ₂である。容 積はＡ₂と長さＬとの積に等しく、周囲壁張力は室内の圧力とＲ₂と室の長さＬと の積に等しい。 すなわち、例えば、もとの円筒形半径が４ｃｍで室内の圧力が１４０ｍｍＨｇ の場合、円筒形の壁の壁張力Ｔは１０４．４Ｎである。ｌ＝３．８４ｃｍになる ように、３．８４ｃｍの副子を図３７及び図３８に示されるように設置する場合 、壁張力Ｔは７７．３３Ｎである。 図３９及び図４０は数字の８形断面に対する壁張力Ｔ及び圧力Ｐの仮定的な分 布を示す。θが１８０°から０°に変化すると副子の張力ＴＳは０から２Ｔの負 荷に変化し、室壁はＴの負荷を支える。 また別の例では、室の長さＬが１０ｃｍで一定であり、かつもとの半径Ｒ１が ４ｃｍであると想定すると、１４０ｍｍＨｇで壁張力は７４．７Ｎである。ｌ＝ ４．５ｃｍとなるように４．５ｃｍの副子が配置されると、壁張力は５２．８Ｎ になる。 この開示は多くの点で単に例示的であることが理解されるべきである。細部、 特に形状、大きさ、材料及び部品の配置の点で、本発明の範囲を越えることなく 変更がなされうる。従って、本発明の範囲は添付の請求の範囲の語句で定義され たとおりである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＢＲ，ＣＡ，ＣＮ，Ｉ Ｌ，ＪＰ，ＭＸ，ＲＵ (72)発明者 モーティアー，トッド ジェイ. アメリカ合衆国，ミネソタ 55408，ミネ アポリス，デュポン アベニュ サウス 3022

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．対向して配置された二つの端部を有する第１の引っ張り部材と、 該引っ張り部材の一方の端部に近接して配置される第１のアンカ部材と、該引 っ張り部材の反対側の端部に近接して配置される第２のアンカ部材と を具備した心臓壁張力低減装置。 ２．前記第１のアンカ部材が長さ及び幅を有する第１のパッドを具備し、前記 第２のアンカ部材が長さ及び幅を有する第２のパッドを具備し、前記第１及び第 ２のパッドが各々二つの長さ方向端部を有する請求項１に記載の心臓壁張力低減 装置。 ３．前記パッドの前記長さが対応するパッドの前記幅よりも大きい請求項２に 記載の心臓壁張力低減装置。 ４．さらに、対向して配置された二つの端部を有する第２の引っ張り部材を具 備し、前記第１のパッドの一方の長さ方向端部を前記第１の引っ張り部材の一方 の端部に近接して配置し、前記第１のパッドの反対側の長さ方向端部を前記第２ の引っ張り部材の一方の端部に近接して配置し、前記第２のパッドの一方の長さ 方向端部を前記第１のパッドと反対側の前記第１の引っ張り部材の端部に近接し て配置し、前記第２のパッドの反対側を前記第１のパッドと反対側の前記第２の 引っ張り部材の端部に近接して配置した請求項２に記載の心臓壁張力低減装置。 ５．前記第１のパッドの前記長さが対応するパッドの前記幅よりも大きい請求 項４に記載の心臓壁張力低減装置。 ６．さらに、第３のアンカ部材と、対向して配置された二つの端部を有する第 ２の引っ張り部材とを具備し、該第３のアンカ部材を 該第２の引っ張り部材の一方の端部に近接して配置し、前記第１のアンカ部材を 該第２の引っ張り部材の反対側の端部に近接して配置した請求項１に記載の心臓 壁張力低減装置。 ７．前記第１のアンカ部材が長さ及び幅を有する第１のパッドを具備し、前記 第２のアンカ部材が長さ及び幅を有する第２のパッドを具備し、前記第１及び第 ２のパッドが各々二つの長さ方向端部を有する請求項６に記載の心臓壁張力低減 装置。 ８．前記パッドの前記長さが対応するパッドの前記幅よりも大きい請求項７に 記載の心臓壁張力低減装置。 ９．第１及び第２の端部を有する細長い圧縮部材と、 該圧縮部材の第１の端部から延びる第１のレバー部材と、該圧縮部材の第２の 端部から延びる第２の細長いレバー部材と、 第１及び第２のレバー部材の間に延びる引っ張り部材と を具備した心臓壁張力低減装置。 １０．前記二つのレバー部材の各々が二つの端部を有し、前記二つのレバー部 材の各々の一方の端部を前記圧縮部材に近接して配置し、前記二つのレバー部材 の各々の他方の端部を前記圧縮部材から離れて配置し、前記引っ張り部材を、前 記圧縮部材から離れて配置された前記二つのレバー部材の端部よりも前記圧縮部 材に近接して配置された前記二つのレバー部材の端部の近くに配置した請求項９ に記載の心臓壁張力低減装置。 １１．複数の室を有する人間の心臓に心臓壁張力低減装置を配置する方法にお いて、 第１及び第２の端部を有する細長い圧縮部材と、該圧縮部材の該第１の端部か ら延びる第１の細長いレバー部材と、該圧縮部材の該第２の端部から延びる第２ の細長いレバー部材と、第１及び第２のレバー部材の間に延びる引っ張り部材と を含む心臓壁張力低減装置 を用意し、 該引っ張り部材を前記人間の心臓の少なくとも一つの室を介して延ばす 各工程を具備した方法。 １２．さらに、前記圧縮部材を前記心臓の外部に配置するようにした請求項１ １に記載の方法。 １３．さらに、前記圧縮部材の少なくとも一部を前記心臓内に配置するように した請求項１１に記載の方法。 １４．第１の端部と第２の端部とを有する剛性のある細長い枠部材と、 該枠部材の該第１の端部に配置された第１の片持部材と、 該枠部材の該第２の端部に配置された第２の片持部材と を具備した心臓壁張力低減装置。 １５．各片持部材がその上に配置された少なくとも一つの非外傷性パッドを含 む請求項１４に記載の心臓壁張力低減装置。 １６．さらに、前記枠部材の前記第１及び第２の端部に配置された複数の片持 部材を具備した請求項１４に記載の心臓壁張力低減装置。 １７．複数の室を有する人間の心臓に心臓壁張力低減装置を設置する方法にお いて、 中空の針を該針の各端部が室の外部にあるように前記心臓の少なくとも一つの 室を介して延ばし、 第１及び第２の端部を有する引っ張り部材と、該引っ張り部材の該第１の端部 に結合された可撓性を有するリーダとを用意し、 該引っ張り部材の該第２の端部を第１の非外傷性パッドに結合し、 前記リーダを、前記針の一方の端部から他方の端部まで前記針を 介して進行せしめ、 前記第１の非外傷性パッドが前記心臓と係合しかつ前記引っ張り部材の前記第 １の端部が前記少なくとも一つの室の外部になるまでさらに前記リーダを進行せ しめ、 前記引っ張り部材の前記第１の端部を第２の非外傷性パッドに結合して第２の 非外傷性パッドが前記心臓と係合するようにする 各工程を具備した方法。 １８．前記引っ張り部材の前記長さが、前記心臓の前記少なくとも一つの室が 前記第１及び第２の非外傷性パッドの間で圧縮されるようなものである請求項１ ７に記載の方法。 １９．複数の室を有する心臓に心臓壁張力低減装置を設置する方法において、 案内部材を前記心臓の少なくとも一つの室を介し延ばして該案内部材の各端部 が室の外部にあるようにし、 貫通して延びる少なくとも一つのルーメンを有する引っ張り部材を用意し、 前記案内部材の一部を該ルーメンを介して延ばし、 前記引っ張り部材の第１の端部が前記少なくとも一つの室の外側の一側に配置 され、かつ前記引っ張り部材の第２の端部が前記少なくとも一つの室の外側の反 対側に配置されるように、前記引っ張り部材を前記案内部材上を進行せしめ、 第１の非外傷性パッドを前記引っ張り部材の前記第１の端部に結合し、第２の 非外傷性パッドを前記引っ張り部材の前記第２の端部に結合する 各工程を具備した方法。 ２０．前記引っ張り部材の長さが、前記心臓の前記少なくとも一つの室が前記 第１及び第２の非外傷性パッドの間で圧縮されるよう なものである請求項１９に記載の方法。 ２１．前記案内部材が針を含んでいる請求項１９に記載の方法。 ２２．前記案内部材が案内ワイヤを含んでいる請求項１９に記載の方法。 ２３．複数の室を有する心臓に心臓壁張力低減装置を設置する方法において、 可撓性のある引っ張り部材が前記心臓の少なくとも一つの前記室を介し取り外 し可能に結合されている針を延ばして該引っ張り部材の両端が室の外部でかつそ の両側に露出するようにし、 該引っ張り部材から該針を除去し、 第１の非外傷性パッドを前記引っ張り部材の一方の端部に結合し、第２の非外 傷性パッドを前記引っ張り部材の反対側の端部に結合する 各工程を具備した方法。 ２４．前記引っ張り部材の長さが、前記心臓の前記少なくとも一つの室が前記 第１及び第２の非外傷性パッドの間で圧縮されるようなものである請求項２３に 記載の方法。