JP2001509700A - ステント移植片含有精製粘膜下組織 - Google Patents

ステント移植片含有精製粘膜下組織

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クック バイオテック、インク.
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、移植片構造物及び損傷又は疾病脈管の内張の治療方法に関する。この方法は、脈管内の治療が必要な箇所に、移植片構造物を配置させるステップからなる。移植片構造物は、精製粘膜下組織源から採取された精製粘膜下組織からなる。

Description

【発明の詳細な説明】発明の名称 ステント移植片含有精製粘膜下組織発明の詳細な説明 技術分野 本発明は、損傷又は疾病組織構造物の再生及び修復を促進するのに有用 な、精製粘膜下組織で被覆された人工器官に関する。更に詳細には、本発明は、 ステントの表面を被覆する精製粘膜下組織層を有するステント及び損傷又は疾病 のある生理学的脈管、特に血管の修復における使用に関する。背景技術 西欧社会における脈管疾患の最も普遍的な原因はアテローム性動脈硬化 症である。コレステロール及び線維組織は、しばしばカルシウム沈殿物と共に、 動脈壁の内層内に徐々に蓄積し、血流により使用可能な断面積を減少させる。合 併症を起こすこのようなアテローム性動脈硬化症の病変には2つの絶対的な異常 性が存在する。第1は、管腔が狭くなることである。これにより、血流の慢性的 制限が末端に生じる。第2は、異常に毛羽立てられ、粗面化した動脈の内面であ る。このような動脈の特性は、疾患部位における血小板付着と血餅生成を引き起 こし易い。血栓症は、脳、心筋、腎臓又は下肢のような下流の器官について悲惨 な結果を伴う、血流の突発的な停止を引き起こす。硬化症の脈管の浸食された異 常な脈管内膜表面は、追加の合併症を引き起こす。このような合併症は例えば、 下流の塞栓症を伴うアテローム硬化性物質の断片化及び、脈管の病変及び閉塞の 急激な拡大を引き起こすプラーク自体への血液の出血又は切開などである。 脈管疾患の別の結果は、脈管壁への動脈瘤の生成である。疾患により脈 管壁が弱くなるにつれて、動脈瘤嚢は徐々に、脈管壁の最終的な破裂と患者の死 亡を導く事態に発展する。動脈瘤の首部を遮断することにより、又は動脈瘤を開 放することにより、血液の流れは動脈瘤から閉め出され、脈管壁は強化され、そ して、脈管破裂は避けられる。動脈瘤脈管の別の治療法は、動脈瘤部分を意図的 に閉塞し、この動脈瘤部分に移植片によりバイパスを形成することである。この 明細書に記載される人工器官はこの目的に使用できる。 Dotter及びJudkinsにより25年前に初めて行われた、経皮経脈管血管 形成術(Percutaneous translumin alangioplasty,PTA)は、ガイドワイヤとカテ ーテルを血管の狭窄又は閉塞部分に通すことにより、狭窄又は閉塞化した血管を 広げる技術である。Dotterの最初のPTA法では、ガイドワイヤにより段々と大き なカテーテルを挿入し、血管を徐々に膨張させる。その後の改変された方法では 、段階的にテーパ(勾配)の付けられた先端を有する段階的カテーテルを使用し た。これにより、一層高い横方向圧縮が得られと共に、一層低い剪断作用が得ら れる。これらの初期のPTA法は、カテーテルの必須剛性により、また、これらの 方法のために必要な大きな刺創により限定されていた。 1974年には、PTA法はバルーンカテーテル血管形成術の導入により 大改革された。バルーンカテーテルは、膨張圧に応答して統制された方法で、膨 張及び収縮させることができる膨張性の嚢を有する。バルーンカテーテル血管形 成術は、バルーンカテーテルを狭窄部位に配置し、そして、バルーンを所定のサ イズにまで膨張させ、血管の狭窄又は閉塞化部分を広げる。次いで、バルーンを 収縮させ、そして、カテーテルを取り除き、一層大きな管腔を残置する。しかし 、ステントを使用するか又は使用しない、標準的なバルーンカテーテル血管形成 術は、筋肉脈管内膜皮弁及び露出裂溝を有する裂傷血管を生成する。これらは、 トロンボゲン形成表面と、血行力学切開用の部位をもたらす。アテローム性動脈 硬化症性プラークを除去する代替方法は、レーザ血管形成術及び機械的関節切除 装置などである。これらは、プラーク物質を蒸発、溶融又は除去することができ る。しかし、これらの全ての方法は異常なトロンボゲン形成表面を残す。 現在では血管形成術は、裂傷及び伸長により血管壁を損傷することが知 られている。この統制された創傷の形状は、血管の管腔を広げ、殆ど全ての事例 において急激に血流を増大させる。しかし、PTA中又はPTA直後の突然の血管閉鎖 及びその後の再狭窄は、PTAの有効性を制限し続ける。PTA法の効力を高めるため に、カテーテルに血管ステントを具備させた。 ステントは三次元構造物であり、血管内の所定位置に配置されると、血 管を物理的に拡張し続ける。血管ステントは一般的に、所定の血管内位置にステ ントを配送するために、常用のカテーテルの末端に嵌まるように形成される。PT Aと併用されるステントは、最小の長手方向剪断作用を伴って所望の血管内位置 に配送することができるように、最初は折り畳まれた状態を有する“膨張可能な ステント”であることが好ましい。所望の位置に配備されると、ステントを膨張 させて、ステントをその位置に固定し、血管を拡張し続けさせる。 冠動脈用の多数のステントが市販されている。これらは、物理化学特性 及び移植方式において異なる。理想的には、ステントは可撓性、耐血栓性、低プ ロファイル(断面積)及びX線不透過性でなければならず、回復組織の血管管腔 への膨張を制限しなければならず、更に、簡単で高信頼性の配送システムを有し なければならない。表1は、本発明で使用するのに好適な幾つかのステントのリ ストである。しかし、このリストは網羅的なものではないので、当業者に公知の 別のステントも本発明により使用できる。 表1:臨床評価におけるステントの設計及び特性 現在使用可能な膨張性ステントは、“迫己膨張性ステント”と“バルー ン膨張性ステント”に類別できる。自己膨張性ステントは、ステントを圧縮形状 に束縛するためのスプリング機構を使用する。束縛から解放されると、ステント は所定の大きさにまで膨張する。バルーン膨張性ステントは、バルーンカテーテ ル上に嵌めるように形成された膨張性部材であり、バルーンカテーテルの制御さ れた膨張に応答して膨張させることができる。バルーンが膨張すると、ステント の弾性限度を超えて、ステントの塑性変形を生じる。その結果、ステントは、そ の後に収縮され、そして、バルーンカテーテルが除去されると、その膨張状態を 維持する。 現在使用可能なステントは移植し、高予測性の迅速な血管造影結果を与 えることができるが、これらのステントは全て、短い長期間効率を有するという 欠点を被る。血管を広げたままに維持するにも拘わらず、ステント膨張血管にお ける自然な修復プロセスは、ステント構造物の周囲に成長する治癒組織を生じ、 そして、結局、血管管腔の閉塞を生じる。 通常のバルーン血管形成術、レーザ血管形成術及び経脈管性の機械的関 節切除術のような現在使用可能な血管形成術により生成される残留性の異常な血 栓性表面に由来する合併症を排除するために、本発明は、公知の血管形成術と共 に、精製粘膜下組織からなる天然のコラーゲン性マトリックスを使用する。本発 明に従って使用されるコラーゲン性マトリックスは、天然の構成と天然の濃度の ままの、高度に保存されたコラーゲン、糖たんぱく質、プロテオグリカン及びグ リコスアミノグリカンからなる。 本発明によれば、精製粘膜下組織は、温血脊椎動物の消化管、気道、尿 路又は生殖路などの温血動物組織から単離される。腸管粘膜下組織の作製は、米 国特許第4902508号明細書に記載され、特許請求されている。また、粘膜 下組織の作製は米国特許出願第08/916490号明細書に記載され、かつ、 特許請求されている。これらの開示内容を本明細書の一部として組入れる。本発 明で使用するための好ましい精製粘膜下組織は、精製消化管粘膜下組織、精製胃 粘膜下組織、精製膀胱粘膜下組織及び精製子宮粘膜下組織などである。 組織移植片として、精製粘膜下組織は再建され、そして、ホストに移植 されると、内因性組織の成長を誘発する。精製粘膜下組織は、脈管移植片、膀胱 及びヘルニア治療、腱及び靱帯の置換及び治療及び皮膚移植片で上手く使用され る。組織移植片組成物としての粘膜下組織の製造及び使用は、米国特許第490 2508号明細書、同第5281422号明細書、同第5275826号明細書 、同第5554389号明細書及びその他の関連米国特許明細書に記載されてい る。コラーゲン系マトリックス構造物移植片組成物としての精製粘膜下組織の製 造及び使用は、米国特許出願第08/916490号明細書に記載されている。 このような用途に使用される場合、移植片構造物は、移植片構造物により置換さ れる組織の再成長のためのマトリックスとして機能するばかりか、このような内 因性組織の再成長を促進又は誘発する。この再建処理に対する共通の事象は、広 範で、非常に迅速な血管新生、肉芽形成間葉細胞の増殖、移植された精製粘膜下 組織の生分解/吸収及び免疫拒絶反応の欠損などである。内生組織の生成を誘発 するための、シート形状及び流動形状による、精製粘膜下組織の使用は、米国特 許出願第08/916490号明細書に記載され、かつ、特許請求されている。 これらの開示内容を本明細書の一部として組入れる。発明の開示 本発明は、損傷又は疾病脈管の壁面又は表面を治療するための、改善された人 工器官器具に関する。本発明の人工器官器具は、狭窄又は閉塞血管を広げるため に、常用のPTA法においても使用できる。或る実施態様では、人工器官器具は、 管腔面と外面を有する細長い形状の膨張性部材と、この部材の外面及び管腔面の うちの少なくとも一方の面に固着された、粘膜下組織源から採取されたコラーゲ ン 系マトリックス構造物の層とからなる。膨張性部材は一般的にステントであり、 ステントの膨張により前記膨張性部材の円周が増大し、斯くして、血管内の所定 の位置に本発明の器具を固着させることができる。図面の簡単な説明 図1は、本発明による、精製粘膜下組織が被覆されたステントを搬送す るバルーンカテーテルの断面図である。 図2は、本発明による精製粘膜下組織搬送ステントの別の実施例の断面 図である。 図3は、血液を分岐血管に流すことができる、開口形状と閉鎖形状の両 方の、ステント搬送精製粘膜下組織スリットを示す斜視図である。 図4及び図5は、ワイヤからステントを作製する前の、ワイヤを被覆す る精製粘膜下組織又は流動化精製粘膜下組織のストリップを示す斜視図である。 図6及び図7は、本発明のステント構造物の別の実施例の断面図であり 、このステントは精製粘膜下組織で被覆されたワイヤから作製されている。 図8は、ステントに実装される精製粘膜下組織のパッチの一例の平面図 である。 図9は、精製粘膜下組織で外面が被覆されたステントの一例の平面図で あり、前記粘膜下組織の一部は切除されており、ステントの内部と外部との間の 流体移動が可能なように構成されている。 図10は、精製粘膜下組織で被覆されたステントの部分斜視図であり、 前記粘膜下組織はステントの末端を超えて延びており、ステントの管腔と十文字 にピンと張らた状態に掛けられている。 図11は、ステント上に配置する管の形状をした精製粘膜下組織のバン ドの一例の上面図である。 図12は、ステント上に配置する精製粘膜下組織のプリーツ付シートの 断面図である。詳細な説明 本発明は改良された脈管ステント組成物及び損傷又は閉塞脈管の内張り の治療方法に関する。この方法は、前者の損傷又は疾病内膜上に精製粘膜下組織 の新たな、非血栓形成性内膜面を貼付するステップからなる。この明細書で使用 される“脈管”という用語は、全ての肉体上の管、導管、ダクト又は通路を含む ものと定義される。“脈管”は例えば、血管、胆汁管、食道、気管、尿管及び尿 道などであるが、これらだけに限定されない。或る実施態様では、精製粘膜下組 織層の貼付と同時に脈管の管腔を増大させるために、脈管を膨張させる。貼付さ れた精製粘膜下組織層は非血栓形成性表面をもたらす。この非血栓形成性表面は 、新たな内皮の生成を誘発し、脈管の膨張後の脈管の再狭窄を阻害する。 本発明の原理の理解を促進するために、本発明の特定の好ましい実施態 様について説明し、この説明のために特定の用語を使用する。それにも拘わらず 、これらの実施態様により本発明の範囲が限定されないことが理解される。この 明細書に記載されるような本発明の原理の変更、更なる改変と応用は、本発明が 関連する分野の当業者に通常想起されるように、当然予期されることである。 この明細書における説明で、多数の用語が使用される。明細書及び請求 の範囲の明確で、矛盾の無い理解を提供するために、下記のこれらの用語の定義 を記載する。 バイオバーデン(Bioburden):所定量の材料上に及び/又は材料中に発見され る、生存微生物の個数(コロニー生成単位(CFU)で報告される)を意味する。微 生物の代表例は、細菌、真菌及びこれらの胞子などである。 殺菌:材料のバイオバーデンの低減を意味する。 滅菌:材料の所定の区域上及び/又は区域中に1個の生存微生物(CFU)を有す る可能性が1億分の1以下であるようなバイオバーデンを材料が有する状態を意 味する。 発熱物質:ホスト内に導入された後、熱性反応を生じる物質を意味する。 内毒素:グラム陰性細菌の細胞壁の一部である特別の発熱物質を意味する。内 毒素は、細菌及び汚染物質から頻繁に注がれる。 精製:材料から生じる1個以上の汚染物質(例えば、材料から自然に生じる汚 染物質及び/又は材料上に発生する微生物及びこれらの成分)を除去するための 材料の処理操作を意味する。例えば、汚染物質は、毒性、感染性、発熱性、刺激 性、反応性、溶血作用、発癌性及び/又は免疫原生などの原因となることが知ら れた物質である。 生体適合性:国際標準化機関(ISO)の規格No.10993及び/又は米国薬局方(USP) 23及び/又は来国食品医薬品局(FDA)ブルーブックメモランダムNo.G95-1(表 題:Use of International Standard ISO-10993,Biological Evaluation of Med ical Device Part-1:Evaluation and Testing)に記載されるような生体適合性 試験に合格する材料の能力を意味する。一般的に、これらの試験は、材料の毒性 、感染性、発熱性、刺激性、反応性、溶血作用、発癌性及び/又は免疫原生に関 して検査する。多数の患者に導入したときに、生体適合性構造物又は材料は、有 害反応又は有害応答を起こさない。更に、生体適合性は、プリオン、界面活性剤 、オリゴヌクロチドなどのようなその他の汚染物質及びその他の生体適合性に悪 影響を及ぼす物質又は汚染物質により悪影響を受ける。 汚染物質:材料上の、又は材料に付着した若しくは材料内の望ましからざる物 質を意味する。これは例えば、バイオバーデン、内毒素、殺菌剤のような処理剤 、血液、血液成分、ウイルス、DNA、RNA、胞子、望ましからざる組織層の 断片、細胞残屑及び粘膜などである。しかし、これらに限定されない。 粘膜下組織:動物の消化管、気道、尿路及び生殖器管の大部分の粘膜下に生じ るコラーゲン含有結合組織を意味する。 前記のように、本発明は、一般的に、移植片人工器官及び精製コラーゲ ン系マトリックス構造物の材料ならびにこれらの製造方法及び使用方法を提供す る。本発明の好都合な移植片人工器官は、例えば、ヒトのような動物組織又は例 えば、ブタ、ウシ又はヒツジ組織などのようなその他の哺乳動物組織などの、粘 膜下組織源から得られる。 多くの動物組織と同様に、粘膜下組織は一般的に、ヒト又は動物が感染 症又は疾病を有しなければ、その自然状態では無菌である。粘膜下組織は動物の 消化管、尿路及び生殖器管内の内層なので、この事実は特にそのとおりである。 従って、粘膜下組織は一般的に、細菌及び、腸管の上皮のようなその他の細胞残 屑に暴露されることはない。本発明の一つの特徴は、離層前に、粘膜下組織の採 取源組織を消毒することにより、特に、離層処理が無菌条件下で起これば、粘膜 下組織の無菌状態は完全に保存できるか、若しくは、かなりの状態にまで保存す ることができる、という発見にある。 特に、粘膜下組織を消毒し、続いて、例えば、筋層及び粘膜から粘膜下 組織を離層することにより、粘膜下組織を含む精製マトリックスを除去すること により、粘膜下組織の細菌及びその他の汚染物質に対する暴露が最小になる。更 に、これにより、単離粘膜下組織の必要に応じた消毒薬又は殺菌剤への暴露を最 小にすることができる。従って、粘膜下組織の生来の生化学性と粘膜下組織が有 する多数の利点を相当程度保存することができる。 前記のように、本発明による粘膜下組織の移植可能なコラーゲンマトリ ックスは、動物の消化管、気道、尿路又は生殖器管から得られる。コラーゲン系 の、従って、主にコラーゲンからなる粘膜下組織は、哺乳動物の消化管に由来す るものが好ましく、ブタの腸管に由来するものが最も好ましい。最も好ましい全 小腸源は、体重が約450ポンドよりも重い成獣のブタから採取される。健康で 、無疾病の動物から採取された腸は、血管及び腸管内に供給された血液の他、腸 の管腔内に含まれる大腸菌のような様々な微生物を有する。従って、粘膜下組織 の離層前に腸全体を消毒することにより、これらの汚染物質は殆ど除去され、そ して、血液、及び血液成分の他、存在するかも知れない、その他の微生物、発熱 性物質又は病原体を殆ど有しない、好ましい移植可能な粘膜下組織が得られる。 実際、この方法は、粘膜下組織の生来の無菌状態をかなり保存すると思われるが 、本発明は如何なる理論によっても限定されない。 また、本発明によるコラーゲンマトリックスは、コラーゲンマトリック スの生来の生化学性及びその移植されたときの効能に悪影響を及ぼすおそれのあ る、抗生物質、抗ウイルス剤又はあらゆるタイプの抗菌剤を殆ど有しないことが 望ましい。従来、このようなマトリックス構造物を処理する方法の一例は、米国 特許第4956178号明細書に記載されるように、離層されたマトリックスを 生理食塩水で濯ぎ、そして、これを抗微生物剤に浸漬することである。このよう な技法は、本発明の単離粘膜下組織について随意に実施することができるが、本 発明による好ましい方法では、コラーゲンマトリックスの生化学性に悪影響を及 ぼすばかりか、患者の組織に不必要に導入され得る、抗微生物剤等の使用を避け る。 前記のように、例えば、粘膜下組織源を離層することにより、粘膜下組 織層を有する精製コラーゲンマトリックスを除去する前に、粘膜下組織源を先ず 消毒することにより、非常に純粋な形の移植可能な粘膜下組織コラーゲンマトリ ックスが得られることが発見された。また、結合組織を粘膜下組織層から除去す る際の著しい容易性及び特徴と低汚染物質プロファイルなどを含む、特定の加工 処理上の利点及び得られた粘膜下組織層の優れた特性はこの方法により得られる ことも発見された。 粘膜下組織の調製法は、米国特許第4902508号明細書に記載され ている。更に詳細には、本発明により使用される精製粘膜下組織の調製法は、米 国特許出願第08/916490号明細書(出願日:1997年8月22日,発 明の名称:移植片人工器官、材料及び方法){この出願は、1996年9月9日 に出願された米国特許出願第60/024693号(発明の名称:高精製粘膜下 組織移植可能組織)及び1996年8月23日に出願された米国特許出願第60 /024542号(発明の名称:十分に精製された粘膜下組織移植可能組織)に 基づく優先権主張を伴う}に記載されている。 本発明の精製粘膜下組織は、常用の滅菌技術(例えば、グルタルアルデ ヒドタンニン酸靭法、酸性pHにおけるホルムアルデヒドタンニン酸揉法、プロ ピレンオキシド又はエチレンオキシド処理、ガスプラズマ滅菌、ガンマ線、電子 線及び過酢酸滅菌など)を用いて滅菌することができる。精製粘膜下組織の機械 強度、構造及びバイオトロピック(biotropic)特性に悪影響を与えない滅菌技術 が好ましい。例えば、強力なガンマ線は、シート状の精製粘膜下組織の強度を損 なうことがある。好ましい滅菌技術は、移植片を過酢酸、1〜4メガラド(好ま しくは、1〜2.5メガラド)の線量のガンマ線、エチレンオキシド処理又はガ スプラズマ滅菌に暴露することであり、過酢酸による滅菌が最も好ましい滅菌方 法である。 本発明により使用される特定の精製粘膜下組織は流動形状であることも できる。流動形状の精製粘膜下組織の製造は、米国特許出願第08/91649 0号明細書に記載されている。これらの開示内容を本明細書の一部として組入れ る。 精製粘膜下組織は水和状態又は脱水状態で貯蔵することができる。凍結 乾燥又は風乾させた精製粘膜下組織を再水和させ、そのバイオトロピック(biotr opic)特性及び機械特性を殆ど損なうこと無く、本発明に従って使用することが できる。 PTA法で使用するのに好適な人工器官器具を作製するために、標準的なP TA器具と共に、精製粘膜下組織を本発明に従って使用できる。精製粘膜下組織か らなる本発明の移植片構造物は、損傷又は疾病脈管の修復を高め、その結果、PT A法の有効性を改善するもとと思われる。本発明の器具の使用による生体内にお ける脈管の治療方法は、脈管の内膜面に精製粘膜下組織を接触させるステップと 、新たな内膜面を供給するために精製粘膜下組織を同じ場所に保持するステップ とからなる。好都合なことに、精製粘膜下組織の移植層は、狭窄無しに新たな内 皮の成長を促す。従って、精製粘膜下組織は、新たな内膜面の形成を促すのに十 分な期間にわたって、治療の必要な部位に接触させたままに保持することが好ま しい。好ましい実施態様では、移植片構造物は、血管又はその他の構造物内に永 久的に配置され、そして、最後には内因性細胞成長によって置換される。 本発明の或る実施態様では、改良された組成物と、脈管の損傷又は疾病 部分の治療方法を提供するために、精製粘膜下組織を公知の血管形成術と併用す る。改良された治療方法は、精製粘膜下組織からなる移植片構造物をカテーテル の表面上に取付け、そして、この移植片構造物を所定の脈管内位置に配送するこ とからなる。肉体上の脈管、導管、管又はカテーテルがアクセス可能な生体内の 腔などの脈管壁は、本発明の方法を用いて治療することができる。 常用のカテーテルを使用して、精製粘膜下組織移植片構造物を、脈管の 疾病又は損傷面に接触させるために、脈管内位置に配置させることができる。或 る実施態様によれば、カテーテルはバルーンカテーテルであり、バルーン部分は 精製粘膜下組織で被覆されている。精製粘膜下組織で被覆されたカテーテルを脈 管内に配置させたら、バルーンを膨張させ、脈管の内膜面に対して精製粘膜下組 織を押しつける。その後、バルーン部分を収縮させると、カテーテルを取り出す ことが可能となり、脈管の内膜面に接触して配置された精製粘膜下組織が残置さ れる。 元の内膜面上への精製粘膜下組織の留置を高めるために、精製粘膜下組 織は追加要素と組合わせることが好ましい。例えば、定着突起(例えば、プラス チック又は金属製のピン)、接着剤、ステント又は当業者に公知のその他の固定 器具を使用する。好ましい実施態様では、精製粘膜下組織は機械的なステントを 使用することにより、内膜面と接触させた状態に保持される。 或る実施態様によれば、改良されたステントが、閉塞脈管を広げるため に提供される。改良されたステントは常用の膨張性ステントからなる。このステ ントの外面は精製粘膜下組織で被覆されている。精製粘膜下組織で被覆されたス テントを配備すると、精製粘膜下組織は脈管の原内膜面を被覆し、平滑で非血栓 形成性の表面を供給する。例えば、成る実施態様(図1)では、ステント10の 外面は、精製粘膜下組織11で被覆され、カテーテル12を使用し、ステントを 血管内の所定の位置に配置する。ステントを膨張させることにより、脈管の管腔 を膨張させ、そして、精製粘膜下組織を脈管の管腔表面に押しつけ、斯くして、 アテローム硬化性病変部及び血管形成術により損傷された血管の表面を被覆する 。 或る実施態様(図8)では、改良されたステント13は常用の膨張性ス テント19からなる。この場合、ステントの外面の一部分だけが、精製粘膜下組 織11で被覆されている。精製粘膜下組織で被覆されたステントを配備すると、 精製粘膜下組織は脈管の原内膜面の一部領域を被覆し、平滑で非血栓形成性の表 面を供給し、脈管の原内膜面から血液の流れを分離する。例えば、或る実施態様 では、ステントの外面の一部を、動脈瘤上に配送された精製粘膜下組織帯で被覆 する。これにより、精製粘膜下組織で被覆されたステント部分は血流と動脈瘤を 分離するように配置され、その結果、動脈瘤が治療される。例えば、別の実施態 様(図11)では、改良されたステント14は、隣接する末端部分15と、中央 部分16と、遠位の末端部分17とを有する常用の膨張性ステント10からなる 。この場合、ステントの外面の中央部分は精製粘膜下組織11で被覆され、改良 されたステントの脈管表面への付着を促進するために、ステントの外面の末端部 分には精製粘膜下組織を被覆しないことができる。 図1に戻る。図1には、常用のバルーン血管形成カテーテルを組込み、 その周囲には、膨張性脈管ステント及び精製粘膜下組織の層がこの順に配置され ている、ステントを使用する人工器官器具が図示されている。別法として、図2 では、ステント10を、精製粘膜下組織の2つの層18,19で挟み込むことが できる(即ち、一方の層18はステントの管腔面を被覆し、他方の層19はステ ントの外面22を被覆する)。精製粘膜下組織は、接着剤、(マトリックス構造 物をステント圧縮材と混交する)縫合20又は当業者に公知のその他の固定方法 を用いることにより、ステント上に固定される。 本発明の移植片構造物は、脈管治療に有用であるような当業者に公知の 常用の人工器官器具と併用することができる。例えば、本発明の精製粘膜下組織 構造物は、様々な方法(例えば、摩擦係合、精製粘膜下組織を人工器官器具の表 面上に貼付し、続いてこの物質を乾燥させる、マトリックス構造物を人工器官器 具に縫合する、及び当業者に公知のその他の手段など)を使用することにより、 カテーテルのような人工器官器具の遠位末端に固着される。 或る好ましい実施態様では、移植片構造物は膨張性の円筒形状をした部 材からなり、この部材の外面の少なくとも一部分は精製粘膜下組織で被覆されて いる。この実施態様では、円筒状部材の管腔は、カテーテルの遠位末端を収容す るのに好適な大きさを有し、更に好ましくは、膨張性部材はカテーテルの遠位の 外面に摩擦係合するように形成されている。膨張性部材の膨張により、円筒形状 部材の円周が増大し、これにより、脈管の管腔面に精製粘膜下組織を固着し、移 植片構造物の配備後に、カテーテルを除去する。 或る実施態様では、カテーテルはバルーンタイプのカテーテルであり、 膨張性部材はステントからなる。このステントは、バルーンカテーテルの膨張に より固定される拡大サイズにまで膨張される。この実施態様では、精製粘膜下組 織/ステント被覆バルーンカテーテルの膨張は、殆ど同時に、数種類の治療目的 を達成する。第1に、常用のバルーン血管形成術におけるように、管腔を強制的 に広げて、アテローム硬化性プラークにより引き起こされた狭窄を解消する。第 2に、脈管ステントは、脈管の拡大された内径を維持する。これにより、或る程 度の固定支持がもたらされ、そして、円形で等直径の断面積プロファイルが維持 される。ステントに加えて、動脈内の圧力を併用することにより、脈管内の内膜 面に対して精製粘膜下組織を保持し、バルーン膨張中に生じる脈管内の亀裂、裂 け目又は破れ目を被覆する。血管内のこのような傷は、血流に暴露されると、血 栓形成を非常に起こし易い。新規な精製粘膜下組織は、金属ステントと脈管の平 滑筋との間のバリヤとしても機能し、後発的な再狭窄を阻止する。最後に、精製 粘膜下組織層は、脈管の古い疾病内張り(内膜)を被覆し、平滑な非血栓形成性 表面に置換される。これにより、健康な新たな内皮細胞は成長することができ、 究極的に、精製粘膜下組織は新たな内皮に置き換えられる。 本発明に従って使用するのに最適な市販のステントは金属製(一般的に 、ステンレススチール又はタンタル製)であり、常用のバルーン血管形成術用カ テーテルにより、折り畳まれた形状で搬送される。バルーンが膨張されると、ス テントは配備され、その生体内で機能する所定の大きさに膨張される。しかし、 自己膨張性ステントなどのような、その他のタイプのステントも本発明に従って 使用し、損傷又は疾病生体脈管を再内皮被覆することもできる。 本発明で使用するのに好適な、精製粘膜下組織で被覆されたステント構 造物の一例は、ステントの露出外面を被覆する1枚以上の精製粘膜下組織を有す るステントである。ホストの体内へ移植されると、精製粘膜下組織は、図1に示 されるように、ステントと疾病脈管壁との間に保持される。或る好ましい実施態 様では、ステント10は、バルーンタイプのカテーテル18を使用することによ り、脈管内の所望の位置に配置される。この実施態様では、(膨張すると、半硬 質又は硬質になる)膨張性バルーン23を有する単一の管腔血管形成術用カテー テル12は、精製粘膜下組織11で被覆された脈管ステント10を搬送する。本 発明のこの実施態様は、腎動脈、共通頸動脈又は膝窩動脈のような重要な側枝の 無い脈管の断片を意図する。重要な側枝が無いので、精製粘膜下組織の無穿孔は 、組織潅流の問題を起こさない。 図2を再び参照する。精製粘膜下組織でステントの全表面を被覆するた めに、精製粘膜下組織はステントの内面及び外面の両方に被せられる。或る実施 態様によれば、このような精製粘膜下組織被覆ステントは、先ず、ステントより も長い(好ましくは、ステントの2倍程度の長さの)管状の精製粘膜下組織構造 物を作製することにより、製造される。適当なサイズのマンドレルを、精製粘膜 下組織の管の管腔内に挿入し、その後、ステントを精製粘膜下組織の周囲に形成 する。図2に示されるように、精製粘膜下組織の先端25と後端26を逆さにし 、ステント22の外面を戻し、そして、一緒に縫合し、縫合部20を形成する。 ステントの内面及び外面が精製粘膜下組織で被覆されたこの実施態様では、管腔 27は精製粘膜下組織の外層19と内層18との間に形成される。管腔は場合に より、流動性粘膜下組織、成長因子、ヘパリン含有組成物又はその他の成分で満 たし、損傷又は疾病脈管の回復を促進させることもできる。 本発明の精製粘膜下組織被覆ステントを作製するために使用される精製 粘膜下組織管は、米国特許出願第08/916490号明細書に記載された方法 に従って製造することができる。成る実施態様では、精製粘膜下組織の管は精製 粘膜下組織原から採取される。図9及び図11に示されるように、精製粘膜下組 織の管の管腔内に、適当な直径を有するガラス棒/マンドレルを挿入し、余分な 精製粘膜下組織を集め、そして、集められた精製粘膜下組織に沿って長手方向に 縫合31することにより、適当な大きさの管腔を有する精製粘膜下組織管を製造 することができる。 別法として、精製粘膜下組織のシートを使用し、精製粘膜下組織の管を 製造することもできる。或る実施態様では、精製粘膜下組織のシートをカテーテ ルの遠位末端の周囲に巻き付け、横方向の反対端部の位置を定め、カテーテルに 摩擦係合する管を製造する。別法として、適当な大きさのマンドレルの周囲に精 製粘膜下組織を巻き付けることにより、カテーテルの直径と大体同じ直径を有す る精製粘膜下組織の管を画成するために、移植片構造物を製造することもできる 。その後、この形成された精製粘膜下組織の管をカテーテルの遠位末端に固着さ せることができる。縫合、接着剤、脱水条件下でマトリックスを圧縮する、マト リックスを加熱処理する、架橋剤を使用する、又はこれらの任意の組合せにより 、精製粘膜下組織の管をその円筒形状に維持する。或る実施態様では、複数層の 精製粘膜下組織からなる管を形成するために、精製粘膜下組織の複数のストリッ プをマンドレルに捲回する際、この複数のストリップを互いに重複させる。本発 明によれば、マンドレルの表面を露出するような、重複精製粘膜下組織の継目間 に間隙が存在しなければ、精製粘膜下組織は様々な異なる方向でマンドレル上に 捲回することができる。 或る実施態様では、ステントの管腔及び外面の両方を被覆するために、 精製粘膜下組織の1本以上のストリップをステントに捲回することにより、精製 粘膜下組織被覆ステント構造物が形成される。例えば、精製粘膜下組織のストリ ップを、ステントの一方の端部から始まり、ステントの第2の端部にまで外面に 沿って走らせ、ステントの第2の端部にまで外面に沿って走らせ、次いで、背面 の第2の端部から第1の端部にまで管腔側に沿って走らせることにより、精製粘 膜下組織のストリップをステントの周囲に長手方向に捲回させることができる。 長手方向捲回は、ステントの周囲に沿って継続され、ステントの露出面を被覆す る精製粘膜下組織のループを形成する。或る好ましい実施態様では、精製粘膜下 組織の各ストリップが既に重複されているストリップに重複するように、精製粘 膜下組織の複数のストリップを長手方向に捲回する。重複領域は75%以下の範 囲内で変化させることができる。各ストリップの幅及び重複量は、使用されるス テントのサイズ及びタイプに応じて変化する。ステントの配備の際に、ステント 表面が露出されないようにするために、適当なパラメータを選択する。従って、 ステントの円周を膨張させる際、重複精製粘膜下組織の各ループは相互間で滑動 し、ステントの表面を露出させること無く、ステントのサイズを増大させること ができる。従って、ステントの内方向及び外方向に面する表面は精製粘膜下組織 で被覆されたままの状態に維持され、その結果、血管及び下部の脈管壁の両方と も、精製粘膜下組織しか“見えない”。 或る実施態様(図9)では、改良されたステント29は常用の膨張性ス テント10からなる。主管腔と少なくとも1つの側枝からなる脈管内に配置する ための、外面の少なくとも一部分30を除いて、ステントの外面は精製粘膜下組 織11で被覆されている。これにより、外面の非被覆部分30は側枝上に配置さ れ、その結果、側枝を被覆しないが、原内膜面を被覆する。 別の実施態様(図10)では、改良されたステント32は、常用の膨張 性ステント10からなり、精製粘膜下組織11はステントの外面を被覆し、そし て、ステントの末端34を超えて延びている。ステントの末端34は、脈管内の 閉塞流れ部分に平滑な非血栓形成性表面35を供給するために、ステント33の 管腔に交差してピンと張られて不通にされている。この不通36は、縫合、接着 又はその他の締結手段により行うことができる。 或る実施態様(図12)では、改良されたステントは常用の膨張性ステ ント10からなり、精製粘膜下組織を膨張可能にするために、長手方向に襞が付 けられた精製粘膜下組織11がステント10の外面に結合されている。 別の実施態様では、改良されたステントは常用の膨張性ステントからな り、ステントの膨張に応じて、精製粘膜下組織の長さにおける長手方向の膨張を 可能にするために、円周方向に襞が付けられた精製粘膜下組織がステントの外面 に結合されている。 数本の細いが、代謝的に重要な側枝を有する左冠状動脈の前室間枝のよ うな)数本の分岐を有する脈管の治療などの用途では、基本的な器具の改変が必 要である。図3によれば、精製粘膜下組織のスリーブ11がステント10の上に 配置され、そして、被覆ステントを血管形成術用バルーン上に配置する。図3に 示されるように、千鳥状に配列された縦長スリット40の列が精製粘膜下組織中 に切設されている。バルーン・ステントユニットが膨張されたとき、精製粘膜下 組織が広がり、メッシュ41を形成する。このメッシュ41により、血液は中央 管腔から側枝に流れ込むことができる。 メッシュは天然の内皮組織が内に伸びるためのマトリックスを供給する 。しかし、脈管側枝が存在するメッシュ内の開放空間を通過する高い血液流量は 、血栓症の成長を妨げ、精製粘膜下組織メッシュ内の開口を維持する。メッシュ の質により側枝の偶然的な閉塞症が起こることがあるが、メッシュサイズを最適 化することにより、側枝への血流を保つことができる。 下部のステントのコイルへのスリット付精製粘膜下組織の付着は、精製 粘膜下組織内の、及び個々のステントコイル周囲の隣接スリットを縫合し、精製 粘膜下組織のギャザーを形成することにより行われる。バルーンステント複合体 が生体内で膨張されるに応じて、網は所定の最終直径にまで広がり、ギャザーは 引っ張られて、ピンと張られた状態になる。 別法として、数本の側枝を有する脈管を治療するために、精製粘膜下組 織のスリット付管を使用し、ステントの外面及び管腔面の両方を被覆することが できる。この実施態様では、ステントの2倍程度の長さの、管状精製粘膜下組織 のスリット付シートを、マンドレルの表面上に敷設し、そして、ステントをこの 周囲に形成する。その後、スリット付精製粘膜下組織の先端及び後端を避け、ス テントの外面上にひっくり返し、そして一緒に縫合し、ステントの血流に向き合 う面及び組織に向き合う面の両方の周囲に精製粘膜下組織に固定する。この場合 、ステントの個々のコイルへの精製粘膜下組織の縫合は不要であり、単一の縫合 ラインは精製粘膜下組織を適所に固定するのに十分である。ステントはバルーン タイプのカテーテルの遠位に固着させることができ、そして、バルーン・ステン ト複合体が生体内で膨張されると、網は広がり、中央管腔から側枝へ血液を通す ことができる。 精製粘膜下組織被覆ステントの配備により、或る簡単な機械的治療で、 アテローム硬化性閉塞症に伴う2種類の異常を矯正する。第1に、ステント配置 による血管形成術は、アテローム硬化性プラーク物質により引き起こされる慢性 狭窄症を転換する。第2に、定着された精製粘膜下組織により再表面形成により 、血栓形成、断片化及び解体に対して抵抗性のある、平滑で新鮮な生体適合性表 面により、古い、合併症を発症し易い疾病表面を被覆する。更に、精製粘膜下組 織は、機械的強度又は耐血栓形成性を損なうこと無く、乾燥し、貯蔵し、かつ、 再水和させることができる。従って、精製粘膜下組織は、血管形成術用カテーテ ルに適用し、常用の滅菌包装内で貯蔵し、そして、滅菌生理食塩水中に浸漬する ことにより、使用時に再水和させることができる。実施例 実施例1 精製粘膜下組織被覆ステントの製造 米国特許出願第08/916490号明細書に記載されるようにして製 造された精製粘膜下組織の切片を、予想される受容者の血管の正常な内径以下の 直径(即ち、等直径性)を形成するために所定の大きさに作製した。目標とする 脈管の直径と同じ直径を有する滅菌ガラス棒を選定し、そして、移植片管腔内に 配置した。この減縮された直径は、全身的循環に暴露された後に、かつ、最終的 な等直径サイズを生じる初期の10〜20%の膨張を見込む。その後、余分な精 製粘膜下組織を集め、そして、スエージ加工されたテーパカット針で、5-0ポリ プロピレン縫合材料により、2本の連続的な縫合線又は単一の中断縫合線の何れ かを使用することにより、所望の管腔直径を形成する。次いで、この材料を予め 作製されたステント・バルーンカテーテルに固着させ、切断長手方向端をステン トの末端下部に押し込むか、又は、別法として、例えば、精製粘膜下組織をステ ントの個々のコイルに縫合することにより(図1参照)、ステントに固着させる ことができる。好ましいステント設計は、配備中に長さが変わらない、従って、 精製粘膜下組織中に長手方向の折り目又は皺が発生しないようなものである。実施例2 別の実施態様では、図4、図6及び図7に示されるように、精製粘膜下 組織のストリップをステントワイヤ上に螺旋状に捲回し、その後、ステントを形 成することにより、精製粘膜下組織をステントの固着させる。精製粘膜下組織1 1で被覆された直線状ワイヤ42で開始することによりステント10を作製する 。図4に示されるように、編組することにより、2本以上の乾燥精製粘膜下組織 のストランド43でワイヤを被覆する。このようにして被覆した後、精製粘膜下 組織を湿潤させ、そして、乾燥させた。従って、精製粘膜下組織は実際に、ワイ ヤを被覆する編組スリーブである。別法として、ステントワイヤ42は、流動化 形状の精製粘膜下組織で被覆し、そして乾燥させることができる。図6及び図7 に示されるように、ワイヤを曲げて、ステント10を形成する。 精製粘膜下組織は、精製粘膜下組織の形成管を最初にストリップの切断 すること無く、ステント上に固着させることもできる。米国特許第490250 8号明細書に記載されるようにして精製粘膜下組織を作製した後、ステントワイ ヤ42を、精製粘膜下組織の成形区画の管腔内に通す(図5参照)。次いで、精 製粘膜下組織の管の2つの末端を互いに反対方向へ引っ張ることにより精製粘膜 下組織の管を伸長させ、精製粘膜下組織の成形管の直径を減少させ、これにより 、図5に示されるように、ステントワイヤのための密着性被覆を形成する。図6 に示されるように、被覆ワイヤを輪状にし、膨張性ステントを形成する。実施例3 精製粘膜下組織被覆ステントのイヌへの移植 5頭のイヌ(ハウンド種、体重約40〜60ポンド)に対して、一般的 な麻酔(ペントサール(Pentothal)を静注し、そして、濃度2%に維持されたイ ソフルラン(isoflurane)ガスを吸入させた)下で、開腹手術を行い、2〜4cmの 小腸由来精製粘膜下組織で被覆された11.5Fr胆管用ステントを移植した。このス テントは、米国のノースカロライナ州、Winston-Sake・に所在するWilson-Cook Medical,Inc.により製造されたCotton Leung Biliary Stentである。滅菌小腸 由来精製粘膜下組織を、実施例1に従って、ステントの長さよりも大きな長さを 有する管状の形に成形した。精製粘膜下組織をステントの管腔空間内に配置し、 精製粘膜下組織の両末端をステントの両末端を超えて延ばした。その後、精製粘 膜下組織の両末端をそらし、そして、ステントの外面上に引き戻し、そして、ス テントの中線部で縫合した。斯くして、ステントの外面及び管腔面の両方とも精 製粘膜下組織で被覆される。 この精製粘膜下組織で被覆されたステントを次いで、一般的な麻酔の元 でイヌの開腹を必要とする方法を用いて、イヌの胆管に配備させた。臍から剣状 突起までの中線切開は、当業者に公知の方法に従って行われる、腹膜までの切開 と、腹膜の開放により行う。普通胆管が識別され、そして、十二指腸にまで追跡 される。十二指腸切開が行われ、大十二指腸乳頭が識別される。大十二指腸乳頭 の拡張後、24cmの精製粘膜下組織被覆11.5Fr.胆管ステントを、普通胆管内に 配置させた。ステントの遠位部分は大十二指腸乳頭を通して突き出され、そして 、十二指腸内に排出される。十二指腸切開部及び腹壁切開部を縫合し、そして、 イヌを集中治療ケージ内で麻酔から回復させる。イヌをMedical Research Lab A nimal Techniciansにより監視し、手術から約24時間後に餌と水を与える。必 要に応じて、術後鎮痛剤(トルブトロール(torbutrol))を投与する。 ドレーンは動物内に配置されない。従って、術後回復の必要性は、診査 のための開腹だけによる術後回復必要性であると思われる。動物は、敗血症、黄 痘、腸閉塞などの兆候について観察し、必要に応じて、この時点で安楽死させる 。安楽死は、Socumb安楽死溶液を体重10ポンド当たり1ml静注することにより 行われる。平穏無事な術後経過を過ごしたイヌは約12週間後に安楽死させる。 胆管ステントは、病理研究用に提出される隣接器官の適当な検体に関する腹の剖 検の時点で回収される。
───────────────────────────────────────────────────── 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),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(GH,GM,KE,LS,M W,SD,SZ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY ,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM),AL,AM ,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY, CA,CH,CN,CU,CZ,DE,DK,EE,E S,FI,GB,GE,GH,HU,IL,IS,JP ,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR, LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK,MN,M W,MX,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,SD ,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,TM,TR, TT,UA,UG,US,UZ,VN,YU,ZW (72)発明者 フィアノット ニール イー. アメリカ合衆国,47906 インディアナ ウエスト ラファイエット ハミルトン 3051 (72)発明者 ヒルズ マイケル シー. アメリカ合衆国,47905 インディアナ イースト ラファイエット 900 サウス 4326

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1. 管腔面と外面を有する細長い形状の膨張性部材と、 前記部材の前記管腔面及び前記外面のうちの少なくとも一方の面上に配置され た、粘膜下組織源から採取されたコラーゲン系マトリックス構造物とからなり、 前記部材の膨張は前記部材の円周を増大させる、 ことを特徴とする人工器官器具。 2. 前記細長い部材は脈管ステントである、 ことを特徴とする請求項1に記載の人工器官器具。 3. 前記コラーゲン系マトリックス構造物は、粘膜下組織源から採取された 腸管粘膜下組織からなる、 ことを特徴とする請求項1に記載の人工器官器具。 4. 前記粘膜下組織は前記ステントの外面及び管腔面の両方を被覆する、 ことを特徴とする請求項3に記載の人工器官器具。 5. 前記マトリックス構造物は、前記ステントの管腔面及び外面の周囲に長 手方向に捲回された粘膜下組織のストリップからなる、 ことを特徴とする請求項4に記載の人工器官器具。 6. 前記マトリックス構造物は、粘膜下組織の重複ストリップからなる、 ことを特徴とする請求項5に記載の人工器官器具。 7. 前記ステントを膨張させる手段は、前記人工器官器具を最小の円周に片 寄らせる解放可能なスプリング機構からなる、 ことを特徴とする請求項2に記載の人工器官器具。 8. 前記マトリックス構造物は、ステントの少なくとも一方の表面上に配置 された流動化粘膜下組織からなる、 ことを特徴とする請求項2に記載の人工器官器具。 9. 前記ステント上の前記マトリックス構造物には、前記細長部材が膨張さ れたときに、ステントの管腔とステントの外部との間の流体伝達をもたらす、複 数のスリットが配設されている、 ことを特徴とする請求項2に記載の人工器官器具。 10. 前記マトリックス構造物は精製されている、 ことを特徴とする請求項1に記載のデバイス。 11. 前記マトリックス構造物の汚染物質レベルは、前記精製構造物を生体適 合性にする、 ことを特徴とする請求項10に記載のデバイス。 12. 前前マトリックス構造物の内毒素レベルは、1グラム当たり12内毒素 未満である、 ことを特徴とする請求項1に記載のデバイス。 13. 前記成熟構造物のバイオバーデンレベルは、1グラム当たり2コロニー 生成(CFU)未満である、 ことを特徴とする請求項1に記載のデバイス。 14. ステントの管腔面及び外面のうちの少なくとも一方の面上に、粘膜下組 織源から採取されたコラーゲン系マトリックス構造物を配置した、 ことを特徴とする脈管ステント。 15. 前記マトリックス構造物は精製されている、 ことを特徴とする請求項14に記載の脈管ステント。 16. 前記マトリックス構造物のループを形成するために、前記マトリックス 構造物のストリップを前記ステントの管腔面及び外面のうちの少なくとも一方の 面の周囲に長手方向に捲回し、前記マトリックス構造物の各ループは前記マトリ ックス構造物の隣接ループと部分的に重複している、 ことを特徴とする請求項14に記載の脈管ステント。 17. 前記マトリックス構造物の層は管として形成され、前記管には複数の長 手方向スリットが配設されている、 ことを特徴とする請求項14に記載の脈管ステント。 18. 前記長手方向スリットは形状が概ね均一であり、互いに等距離間隔に配 置されている、 ことを特徴とする請求項14に記載の脈管ステント。 19. 前記ステントは前記マトリックス構造物の撚りストリップ又は編組スト リップにより被覆されている、 ことを特徴とする請求項14に記載の脈管ステント。
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