JP2004533890A - 抗不整脈デバイスおよびその使用方法 - Google Patents

Abstract

不整脈を処置、予防および終結するための装置および使用方法が開示される。特に、この装置は種々の組織および構造の中またはそれらの上に移植可能であり、そしてこの装置は異常なインパルスを伝播することを防ぐかまたは遮断するために使用される。本発明の種々の方法は、インパルスを短絡すること、線維増多を誘導すること、組織除去することまたは炎症を誘導することによって不整脈に取り組むために使用され得る。さらに、このデバイスおよび方法はまた、動脈瘤を処置するために使用され得る。このデバイスはまた、高血圧を処置しそして血圧レギュレーターとして機能する。

Description

【技術分野】
【０００１】
（関連出願の対する相互参照）
本出願は、米国仮特許出願番号６０／３０３，５７３（２００１年７月６日出願）（これらの内容は、本明細書中で参考として完全に援用される）の優先権を主張する。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
不整脈は、世界中で何百万もの人々を襲っておりそしてこの不整脈は心臓律動の変化に関与して一様でない心拍または心拍速度を生じ、非常に遅い心拍または非常に速い心拍の原因となる異常または誤った拍動として広義に定義される。一般的な型の不整脈（さらに詳細を以下に説明する）としては、徐脈型不整脈および頻拍型不整脈が挙げられ、これらの両方とも代表的にはもともとは心室性または上室性である。
【０００３】
徐脈型不整脈は、さらなる詳細に説明されるように、罹患したかまたは損なわれた、洞房（ＳＡ）結節、房室（ＡＶ）結節、ＨＩＳ−Ｐｕｒｋｉｎｊｅまたは束の岐（ｂｕｎｄｌｅ ｂｒａｎｃｈ）系から生じ得る遅い心拍（鼓動）（例えば、１分間あたり６０拍動数未満）である。心室不整脈は、心臓の下心室において始まる不整脈である。対照的に、上室性不整脈は、心臓の寝室の上（例えば、上部の房（すなわち、心房）または中部の領域（例えば、ＡＶ結節、またはＨＩＳ−Ｐｕｒｋｉｎｊｅ系の始まり））において始まる不整脈である。心室不整脈または上室性不整脈は、正常な心拍拍動と考えられるもの（例えば、１分間あたり６０〜１００回の鼓動）よりも加速された速度（例えば、１分間あたり１００回より多い）によって一般的に特徴づけられる。
【０００４】
最も一般的な上室性不整脈は、心房性細動であり、米国単独で１年間あたり２０万を超える症例の発生数および２．０／１０００米国（ＵＳ）患者・年という有病率を伴う。心房性細動の機構および特徴をより理解するために、心臓の機械的活動および電気的活動の一般的な知見が助けとなる。この目的のために、図１に注意を向けることとする。
【０００５】
図１は、正常で、健康な心臓１０の断面図を示す。この心臓１０は、４つの室からなり、電気刺激に供されたときに収縮する筋組織からなる二相性のポンプである。心拍を生じる電気刺激は、ＳＡ結節１２（これは、右心房１６との上大静脈１４の接合部に位置付けられる）より開始され、そして、心房を全体に放射状に拡散して心臓の上部の室の筋肉を収縮させてそして血液を心室に送り出す。次いで、この心房から、電気信号が、ＡＶ結節１８（これは心房間中隔の右後部分に位置付けられる）で収束する。このＡＶ結節１８からのインパルスは、次いで、ＨＩＳの束（ｂｕｎｄｌｅ ｏｆ ＨＩＳ）２０（これは、心室間中隔の頂部２２で分岐する）へと移動し、そして、中隔の側面のいずれかの下へと心内膜下に作動し、束の枝（ｂｕｎｄｌｅ ｂｒａｎｃｈ）２４を通って移動する。次いで、この信号は、Ｐｕｒｋｉｎｊｅ系２６へ進み、そして、最終的には心室の筋肉へと進み、そして、心臓の下部の室を収縮させて血液を肺および身体の他の部分へと押し出す。下部分の室の収縮の後に、この洞結節は次の拍動すなわち心拍を開始し、そして、この周期全体が繰り返される。一般的に、心臓１０が拍動する速度を決定付けるのは、ＳＡ結節１２（これはまた、正常な心臓ペースメーカーとして言及される）からの放電の速度である。
【０００６】
心房と心室との間の収縮の同期性（同調性）によって、正常な心拍が生じる。その広義において、心房性細動（ＡＦ）は、効果的に拍動または収縮する代わりに、同期性の喪失、それによって、心房の振動（１分間あたり約６００回の心拍という速度で拍動する）を表す。心房収縮および心房から心室への電気信号の伝播の喪失によって、しばしば血液が心房および特に心耳において貯留しそして凝固する。この凝固物が心房から無理に移動されるようになると、これは、血流を介して移動し、そして脳へ血液を供給する血管において閉塞を引き起こし得、脳卒中を引き起こす。全ての脳卒中のうちの１５％（これは、米国単独において１年間で約９０，０００の脳卒中であると解釈される）がＡＦを有する人において生じると推定される。
【０００７】
ＡＦに対する従来の治療または処置の選択肢としては、投薬、ＡＦ抑制および外科手術が挙げられる。投薬すなわち薬物療法は、概して、心臓の上部の室および下部の室が拍動する速度を制御するために使用される第１の処置選択肢である。ＡＦを処置するために使用される従来の投薬方法としては、β遮断薬（βブロッカー）（例えば、メトプロロールまたはプロパノロール）ならびにカルシウムチャネル遮断薬（カルシウムブロッカー）（例えば、ベラパミールまたはジルチアゼム）が挙げられ、これらは、ＡＶ結節において伝導を抑制しそして無反応性を長期化する。他の投薬（例えば、アミオダロン、イブチライド（ｉｂｕｔｉｌｉｄｅ）、ドフェチライド（ｄｏｆｅｔｉｌｉｄｅ）、プロパフェノン、フレカイニド、プロカインアミド、キニジン、およびソタロール）を使用して、心臓の電気生理学的状態に作用し正常な静脈洞の律動を維持し、そして、それによってＡＦを停止し、ある場合にはＡＦを予防する。抗凝固剤または血液希釈剤（例えば、ワルファリンまたはアスピリン）は、ＡＦを処置するように設計されていないが、これらの医薬品は、しばしば、凝血形成および脳卒中（これは、先ほど議論したように、しばしば、ＡＦに罹患する患者において生じる）の危険性を低減するために使用される。
【０００８】
ＡＦ抑制（しばしば、ＡＦを有する患者に対する第２の処置選択肢である）は、いずれの誤った律動をも前もって阻止するように心臓を刺激するための移植されたペースメーカーを使用して達成され得る。一般に、このペースメーカーは、その正常な固有の速度よりも若干速い速度で心臓を刺激またはオーバードライブさせる。心臓をオーバードライブさせることによって、このデバイスが心臓の速度を制御して、それによって、ＡＦの潜在的なエピソードを抑制する。
【０００９】
ＡＦについての別の代替的な処置は、外科手術である。一般的に、電気生理学的研究が最初に実施されて不整脈事象を特徴付ける。この研究は、通常、電気的インパルスの正確な位置および心臓の室に沿った伝導経路を従来のマッピング技術を使用してマッピングする工程を包含する。不整脈を生じている心臓組織を位置づけた後に、この組織を、外科的に改変するかまたは取り除いて、この心臓の異常な電気的インパルスの伝導を防ぐ。不整脈を処置するために使用される外科的手順の１つの例は、Ｍａｚｅ手順である。
【００１０】
このＭａｚｅ手順は、不整脈の原因となる電気的パターンまたは伝導経路を遮断するように設計した、心臓切開外科手術または経皮外科手術である。もともとは、Ｊａｍｅｓ Ｌ．Ｃｏｘ博士によって開発された、このＭａｚｅ手順は、両方の心房において外科的切開部の「メイズ（ｍａｚｅ）」（これから、この手順の名称が由来する）を注意深く形成して誤った電気的インパルスの形成および伝導を防ぎ、その一方で心房の機能は依然として維持している工程を包含する。この切開部は、電気的インパルスを心臓に沿って流すかまたは方向付けて、心臓の心房と心室との間の収縮の同期を維持して、それによって、正常な鼓動（拍動）を生じる。さらに、この切開によって生じた瘢痕組織はまた、ＡＦを引き起こす異常な電気信号の形成および伝導を防止して、それによって、不整脈を完全に根治する。
【００１１】
外科的介入（例えば、Ｍａｚｅ手順）は、ＡＦの処置においては成功を収めたが、これらの手順は、非常に侵襲性であり、多くの手術後の合併症を生じ、長期に及ぶ患者の回復時間を必要として、そして、非常に費用がかかる。結果として、最小の侵襲性の切除技術がより普及しており、かつＡＦに罹患している患者にとって外科的介入に対する代替的処置として提供されている。
【００１２】
心臓切除技術としては、代表的に、異常な心拍を生じる心臓組織および電気的経路の除去または破壊が挙げられる。概して、心臓切除はより費用がかからず、殆ど副作用もなく、そして侵襲性の手順と比較して患者にとってより短い回復時間しか必要としていない。心臓切除手順が実施され得る種々の方法が既存である。これらの方法およびエネルギーモダリティーとしては、冷凍切除法、高周波（ＲＦ）切除法、レーザー切除、マイクロ波、気化、バルーン切除、薬物溶離、および光ダイナミック療法（光力学療法）が挙げられる。
【００１３】
切除手順の間、電気生理学的研究が最初に実施され、不整脈事象を特徴付けかつ不整脈を生じる正確な位置をマッピングする。一旦、これらの部位が同定されると、切除カテーテルをこれらの各部位に導きそして十分な量のエネルギーをその組織を切除するために送達する。結果として、このエネルギーによって、標的化された組織が破壊され、次いで、その組織が不整脈を生じるかまたは伝導すること不可能にするが、その一方で、隣接した健康な組織はインタクトかつ機能的に保たれる。
【００１４】
特定の不整脈性組織部位を切除することに加えて、代替的な切除手順（例えば、心臓分割（ｃａｒｄｉａｃ ｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ）手順）が開発され、心臓における誤った電気的信号を機械的に隔離しかつ再度方向付けている。これらの手順は、代表的には、上述したＭａｚｅ手順と類似して、心臓の壁組織において１以上の線形または曲線形の損傷を形成して心臓の室を分割（セグメント化）する工程を包含する。これらの分割された損傷部は、概して、心臓の心房組織において形成されるが、付随する経路（例えば、冠状静脈洞に沿った隣接領域の壁を介する経路）がまた、生じる。
【００１５】
不整脈（特に、ＡＦ）をマッピングし特徴付けることにおける進歩は、ＡＦの機構に対する多くの洞察を提供している。連続的な電気信号活動の比較的大きな、円形波（ｃｉｒｃｕｌａｒ ｗａｖｅ）（すなわち、マクロ再入回路（ｍａｃｒｏ ｒｅｅｎｔｒａｎｔ ｃｉｒｃｕｉｔｓ））がＡＦに罹患している患者において生じている心臓の左心房および右心房における少なくとも６つの異なった位置が存在することが研究によって示されている。近年、これらの再入回路または再入ウェーブレットが、肺静脈の周辺の限定された領域に対して実際に制限され得ることが決定された。換言すると、いくつかの形態のＡＦは自発的な発動の単一の集中によって誘発され得また維持され得る。結果として、いくつかの手順が開発され、それによって、１以上の切除セグメントまたは損傷が組織において形成されて肺静脈を隔離してそれによってＡＦを生じる電気的インパルスをブロックする。
【００１６】
カテーテルに基づく切除手順は、従来の外科的手順よりも低い侵襲性であるが、生じる可能性がある種々の合併症が存在する。可能性のある合併症の例としては、切除による損傷、出血、血腫、心内膜液浸出、および心臓タンポナーデ、この手順の不全、瘢痕形成、および狭窄が挙げられる。さらに、心臓切除後の損傷成熟および瘢痕形成の時間経過は、電気的絶縁による遅延した発生および手術後の心房性細動の高い発生率を生じる。
【００１７】
上記の観点において、不整脈を処置するための低い侵襲性デバイスおよびより効果的で効率的な方法に対する必要性が存在する。特に、この方法は、不整脈を処置することにおける非常に高い成功率を有し、そして、副作用または関連する合併症が全く無いように最小であり、そして、従来法によりも迅速に完了され得ることが所望される。さらに、この処置方法はまた、患者の回復時間および医療費を低減するべきである。全体として、本処置法はまた、患者にとっての快生度を改善する。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１８】
（発明の要旨）
一般的に、本発明は、組織における伝導特性、電気的接続特性および伝播特性を改変し、そして／または不整脈を処置するための、移植可能デバイスおよび方法を企図する。このデバイスは、生体適合性材料からなる構造プラットフォームを備え、ここで、このプラットフォームは、標的組織部位の形状に対して適合可能であり得る。さらに、このプラットフォームはまた、その標的組織における線維性応答（ｆｉｂｒｏｔｉｃ ｒｅｓｐｏｎｓｅ）を誘導するような大きさおよび形状になる処置コンポーネントを備え得る。この処置コンポーネントはまた、不整脈を実質的に取り除くのに十分な線維性応答を引き起こすように配置され得る。
【００１９】
本発明はまた、不整脈を処置する方法を企図する。一般に、この方法は、標的部位に処置デバイスを送達する工程およびこのデバイスの形状を標的部位の形状に適合するようにこのデバイスを操作する工程を包含する。この方法は、また、標的部位における組織構成を改変する工程、その組織構成の改変が進行することを可能にしてその結果、その組織を電気的に分断することを生じる応答を誘導する工程を包含し得る。本発明は処置デバイスを標的部位に移植しておく工程をさらに包含し得る。
【００２０】
さらに、本発明は、器官の標的組織部位における組織を改変するためのデバイスを企図して、ここで、このデバイスは、少なくとも１つの展開プラットフォームを備える。この展開プラットフォームは、この標的組織部位において材料組織応答を誘導するように配置された処置コンポーネントを備え得る。さらに、この処置コンポーネントはまた、この器官についての所望の治療効果を達成するための器官の局所的な生理学的特性を改変するのに十分な材料組織応答を誘導するように配置され得る。
【００２１】
本発明はまた、標的部位における材料組織応答を誘導する方法を企図し、ここで、この方法は、処置デバイスをその標的部位に送達する工程およびその標的部位の組織とその処置デバイスの処置コンポーネントの接触を確保する工程を包含する。この方法はまた、その組織と処置コンポーネントの接触を確保したことの結果としてその標的部位での材料組織応答を誘導する工程、および少なくとも治療目的が実質的に達成されるまでその材料組織応答を継続することを可能にする工程を包含する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明のその他の特徴および利点は、詳細な実施形態の以下の記載が添付の図面と組み合わせて進行するにつれて理解される。
【００２３】
（発明の詳細な説明）
本発明の１つの好適な実施形態では、ステント形状のデバイス３０を用いて不整脈を処置、予防および／または終結させ得る。ここで、用語「ステント」の使用は、限定する意味ではなく、むしろ、読者の便宜および簡潔さのために用いられていることに注意すべきである。一般に、このデバイス３０は、精緻な網製品材料（例えば、Ｎｉｔｉｎｏｌ（登録商標）、バネ性質のステンレス鋼、織物繊維など）から製作された「逆サック（ｉｎｖｅｒｓｅ ｓｏｃｋ）」に似ている。この網製品材料は、自己拡張性であり得、デバイス３０を、それが配置される構造に緊密に一致させる。１つの実施形態では、高い空間的頻度の精緻な材料（すなわち、精緻な繊維、細長い要素（以下でさらに詳細に論議される）またはストランド）が、デバイス３０を製作するために用いられる。このデザインは、デバイス３０に、付加された軸方向一致性および軸方向を横切る方向の能力を提供し、改善された組織接着および適合を生じる。
【００２４】
本発明のデバイスまたは展開プラットホーム３０はまた、長軸方向および軸方向を横切る方向に屈曲するためのその能力により特徴付けられ得る。この能力は、デバイス３０を、制限されずに、動脈、静脈、心室またはその他の生物学的標的構造の壁を含む、任意の所望の生物学的形状に一致させる。さらに、デバイス３０はまた、半径方向に拡張し、そして変化し得る形状に一致し続けるその能力により特徴付けられ得る。１つの実施形態では、デバイス３０は、最大サイズを有し得、これを超えてはこのデバイス３０は拡張しない。この形態は、デバイス３０が、その中に配置される組織構造３６を、所定のサイズを超えて大きくすることまたは拡張することから防ぐ。
【００２５】
図２Ａに示されるように、１つ以上の中空突出部３４（以下にさらに詳細に論議される）が、デバイス３０の外表面上にある。自己拡張、バルーン拡張、またはその他の手段によるデバイス３０の半径方向拡張に際し、この突出部３４は、図２Ｂに示されるように、管腔の組織３６標的部位中に貫通または包埋される。この突出部は、（図２Ｂおよび２Ｃに示されるように）部分的または完全に血管壁を貫通し得、上記構造中またはその上の任意の位置にある任意の細胞へのアクセスを得る。この突出部はまた、薬物送達が企図されないことが所望され得るとき、中空よりむしろ中実であり得る。このデバイス３０を係留することに加えて、これら突出部はまた、以下により詳細に記載されるように、種々のその他の機能を供する。
【００２６】
１つの実施形態では、薬物送達バルーン（図示せず）からの注入は、この中空突出部３４に、管腔または血管の外膜表面に薬物を導く。次いで、この薬物は、細胞死、線維増多または炎症を引き起こし得、これらすべては、用いられる薬物の型および所望の組織応答に依存して不整脈と戦うために用いられ得る。
【００２７】
以下により詳細に開示されるように、本発明のデバイス３０およびその使用の方法は、制限されずに、不整脈の予防、処置および／または除去を含む種々の治療目的を達成するために設計される。研究により、ＡＦのいくつかの形態は、肺静脈４４または冠状静脈洞中に発生することが示された。より詳細には、ＡＦの供給源は、心房組織中に生じ、それは、表面上であるか、またはそれが左心房に侵入するとき（すなわち、心房中への血管入口の心門またはその近傍）血管中に内生長することが決定された。さらなる参照は、肺静脈４４に特定してなされるが、その他の血管（例えば、冠状静脈洞、大動脈、腹大動脈、肺動脈、心房、脳血管など）もまた、本発明の範囲内に含まれることが理解される。
【００２８】
標的部位に配置されるとき、好ましくは、デバイス３０は拡張された状態にあり、肺静脈上の心房細胞の電気的活性および伝導度をなくするかまたは中和し、その結果、ＡＦ刺激が、（心房細胞を切除することにより）妨げられるか、またはインパルスが心房中に伝播することを妨げる。原則的に、それは、心門のような解剖学的構造の、管腔または管腔外デバイス３０による変形であり、これは、硬化症、細胞死、瘢痕形成、機械的損傷、破傷またはこれら結果の任意の組合せが、インパルス刺激および伝導を攻撃することを可能にする。以下は、心房切除方法のほんの２〜３の例である。本明細書では詳細に記載されていないけれども、その他の組織改変および切除方法もまた、請求項に記載の発明の範囲内に含まれることが理解される。
【００２９】
１つの実施形態では、デバイス３０（以下により詳細に論議されるように、握持部材ありまたはなし）は、例えば、自己拡張および／またはバルーン拡張により、肺静脈４４の管腔内または管腔外側（例えば、外膜上）で外側半径方向に拡張する。あるいは、デバイス３０は、心臓の心内膜４０または心外膜４２表面上で拡張され得る。肺静脈４４の正常直径を十分に超えてデバイス３０を拡張することは、この血管をひどく伸張させ、これは、組織３６の生物学的挙動を変える細胞変化を誘導する。
【００３０】
特に、多くの血管の外表面上に位置し、そして血管壁自身に血液を供給する「脈管の脈管（ｖａｓａ ｖａｓｏｒｕｍ）」と呼ばれる血管の精緻なネットワークは、次いで、この過剰伸張により圧縮され、線維増多を生じる。この血管過剰伸張はさらに、これもまた線維増多を誘導し得る、組織／血管虚血およびその他の張力効果を生成し得る。この線維増多は、制限されないで、成長因子（低酸素症誘導性因子−１α（ＨＩＦ−１α）、血管内皮成長因子（ＶＥＧＦ）など）およびサイトカイン類を含む多くの機構により誘導され得る。
【００３１】
過剰伸張により誘導された線維増多と組み合わされた、心房細胞への血液の欠如は、心房細胞を不活性にする。しかし、過剰伸張領域から上流の影響されない細胞はなお、刺激ポテンシャルを生成し得る。これらの細胞はなお、刺激を生成し得るが、それは、影響された細胞と電気的に脱係合した線維増多に起因して、静脈中および／またはその上の線維増多領域を通じて伝播することはできない。
【００３２】
血管過剰伸張、またはその他の機械的組織変化は、最初に、デバイス３０の展開により達成される。しかし、継続的または慢性的過剰伸張は、血管内に特大のデバイス３０を単に維持することにより達成され得る。従って、過剰伸張その自身もまた、伸張プロセスに単に起因する外膜および／または中膜線維増多を誘導するために十分であり得る。
【００３３】
デバイス３０により誘導される線維増多の目的は、数倍であり得る。１つの実施形態では、この線維増多は、器官または総本体拡張を機械的に防ぐために供され得る。例えば、デバイス３０の構成部材は、特定の程度までのみ拡張するように仕立てられ得る。組織３６中に形成される線維増多は、この組織にデバイス３０をきつく付着または「接着」するように機能する。さらに、この線維増多は、目的の組織を、支持構造／デバイス３０に係留するため、そしてさらに、この組織中にこのデバイスを完全に一体化さえするために供される。従って、生物学的構造のさらなる拡張は、このデハイス３０の機械的性質に起因し、かつ線維増多自身に起因して（これは、発生かつ増殖して、機械的拡張をさらに阻害するコラーゲンを含む）妨げられる。
【００３４】
あるいは、この拡張可能なデバイス３０からの線維性応答は、組織３６が、その全体の構造的強度をなお増加しながら、正常組織（または身体器官）機能を維持するに十分な柔軟性を保持することを可能にし得る。例えば、線維増多は、心室の壁を強化するため、デバイス３０がこのチャンバ／構造の内側に配置されるとき、この心室がなお収縮し、動きかつその正常機能を果たしながら、誘導され得る。しかし、この線維増多はまた、特定の所定のサイズを超える心室拡張を防ぐ。一般に、このタイプの柔軟な線維増多組織の材料構造は、コラーゲンよりエラスチンおよびその他の柔軟な材料を含む。
【００３５】
あるいは、この線維性増多応答は、ネガティブな改造または縮小を引き起こす重篤な程度まで刺激され得る。この応答は、当業者に周知であり、創傷縮小または収縮を促進する天然の瘢痕形成を生じる。線維性増多縮小の量は、デバイス材料、構造およびその他の成分により制御可能であり、そして改造なしから小／中／大量のネガティブ改造（縮小を生じる）の範囲であり得る。これは、腹大動脈または脳血管におけるような、動脈瘤の拡張を防ぐことにおいて特に有用であり得る。改造の程度は、予め選択された適用および所望の応答に基づく。
【００３６】
デバイス拡張に加えて、デバイス材料および構造はまた、最終的な組織応答および／または治療目的の細胞特徴および生物学的特徴を生物学的に案内するために用いられ得る。例えば、このデバイス３０は、極めて可撓性かつ粘−弾性である、組織中のエラスチン性（ｅｌａｓｔａｎｃｅ）またはエラスチンのリッチな線維性増多（例えば、エラスチン合成および細胞増殖を刺激する）を誘導するために構成され得る。あるいは、このデバイスは、このような生体吸収性組織３６の必要性を模倣し得る密にパックされたコラーゲンの成長を刺激するために構成され得る。コラーゲンの場合、この誘導された組織３６は、極めて非弾性であり、そして、それ故、組織およびデバイス拡張を防ぐ。従って、エラスチンおよびコラーゲンの同時組み合わせを誘導することは、組織３６およびデバイス３０の両方に、任意の範囲の機械的性質を刺激し得る。
【００３７】
代替の実施形態では、このデバイス３０は、線維性増多およびその細胞充実度の生物学的特徴を制御するために構成され得る。例えば、デバイス構造および／または材料に起因して、高度に細胞性の瘢痕が形成され得るか、またはより少ない細胞の組織が生成され得る。本発明の別の実施形態において、このデバイス３０は、より少ないコラーゲンまたはエラスチン成長であって、かつ増加したグルコース（ｇｌｙｃｏｓｅ）−アミノ−グリカンおよびその他の細胞外マトリックス生成成分を刺激する材料でコートされ得る。
【００３８】
線維性増多を誘導するための多くのさらなる方法があり、それによって、組織３６を通る異常インパルス伝導を防ぐ。過剰伸張損傷に加え、以下にさらに論議されるように、炎症および毒性もまた、用いられ得る。
【００３９】
炎症で誘導された線維性増多は、血管中に部分的にか、または完全に貫通するプロングまたは組織グラブ（ｇｒａｂｂｅｒ）３４を有するデバイス３０の実施形態を用いて達成され得る。このプロング３４の表面上に位置する化学的刺激物は所望の炎症を引き起こし、そして、それによって、心房組織３６中に線維性増多を誘導する。一般に、この線維性増多は、三次元構造中およびその周りに生じ、そしてそれ故、最終的な線維性増多形態を案内／決定するのは、デバイス３０の構造的形態である。以下により詳細に論議するように、このデバイス３０は、いかなる随意の形状、サイズおよび密度でも構成することができ、そして１つ以上の種々の化学薬品／薬剤／物質を含み得る。あるいは、このデバイス３０は、内表面に対してのみ配置することができ、そして組織切除がなお、生物学的構造の外表面上で生じ得る。
【００４０】
代替の実施形態では、プロング３４の先端部のみが化学的刺激物でコートされ、各プロング３４の茎の残りはコートされず、そしてそれ故、不活性である。さらに、プロング３４の内部は、静脈の外側領域中に溶出し、それによって不整脈の開始または進行を防ぐ線維性応答を徐々に誘導する、さらなる化学的刺激物を収容し得る。このような化学的刺激物の例は、制限されずに、金属の銅、亜鉛、タルク、ポリマー、薬物溶出ポリマー、テトラサイクリンまたその他の線維性増多誘導性物質を含む。
【００４１】
本発明の別の実施形態では、毒性物質がまた、線維性増多を誘導するために用いられ得る。この物質は、送達デバイスおよび／または任意の先に開示の方法により、デバイス３０によって組織３６中に放出され、そして心房細胞を殺傷するか、またはそれらの脱極性化および／または伝導を防ぐ。従って、生じる線維性増多または瘢痕は、細胞刺激および／またはインパルス伝播を阻害し、そして、それによって不整脈を防ぐか、または終結する。毒性物質の例は、制限されずに、金属の銅、亜鉛、ポリマー、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、テトラサイクリン、タルク、または線維性増多を誘導し得る任意のその他の化学的物質／薬剤／物質を含む。
【００４２】
肺静脈４４の心房入口、または任意のその他の血管の入口近傍における従来のステント形状デバイス３０の使用は、一般に、半径（すなわち、外向きに軸を横断する）方向に、心門−心房入口解剖学的構造をゆがめる。先に論議されたように、この形態は不整脈を攻撃することで有効であり得る。なぜなら、細胞／組織の死または線維性増多は、ＡＦの伝導／刺激を首尾よく中断し得るからである。いくつかの例では、線維性増多プロセスから逃れ得る心門壁から上および下に伸長する細胞が存在し得る。このような事例では、すそ広がりデバイスが用いられ得る。
【００４３】
図３Ａおよび３Ｂを参照して、本発明のデバイス３０の別の実施形態は、１つ以上の外側に広がる部分４６を含む。患者内に配置されるとき、このすそ広がり端部４６は、心門または静脈−動脈界面に、またはその近傍に位置する。デバイス３０を係留することに加えて、このデバイス形態はまた、組織を心門中に引き寄せ、そして、そうすることで、細胞が、死滅または線維性増多いずれかにより、伝導することを停止する。必然的に、心門のゆがみは、インパルスの心房組織３６中への伝播または伝導を防ぎ、そして、それによって、不整脈を終結する。
【００４４】
この組織および／または心門の幾何学的形状の機械的ゆがみは、事実上、心門をデバイス３０の管腔中にもたらす。換言すれば、心門部位で先には心房内にあった細胞は、デバイス３０の機械的支持により作成された新たな管腔内に再位置決めされる。
【００４５】
図３Ｃに示される別の実施形態では、デバイス３０のすそ広がり端部４６は、心房５０中に伸長するリップまたはリング４８をさらに備え得る。従って、このリング４８は、心門を超えるインパルスの伝導および／または発生を防ぐために機能し、そうすることで、ＡＦを終結させるか、またはその心房組織中への伝導を防ぐ。
【００４６】
一般に、本発明のデバイス３０は、静脈のみならず、心門を伸張するために機能する。この伸張は、血管壁内の張力、および毛細血管形態または脈管の脈管のいずれかにおける血液供給の圧縮を生じる。この生じる圧縮は、組織虚血およびその他の張力影響をさらに生成し得、そして電気的インパルス生成および伝導を中断するための線維増多および／またはコラーゲン／マトリックス形成を誘導する。以下にさらに詳細に開示されるように、毒性または炎症性薬剤がまた、本発明のデバイス内に含まれ得、不整脈を防ぎ、処置し、および／または終結する。
【００４７】
圧縮力単独で炎症応答を誘導し得るが、自由な心房壁と連絡するデバイスにつながれた静脈の解剖学的構造、およびこの２つの構造間の相対的運動はまた、刺激能力および炎症を誘導し得る。あるいは、このデバイス３０はまた、この相対運動を防ぐか、または変化させ得る。しかし、これらの事例においてさえ、インパルス誘導および伝導はなお、中断されるか、またはなくされ得る。
【００４８】
組織圧縮、組織損傷または化学薬品／薬剤を経由して線維増多を誘導することに加え、本発明のデバイス３０はまた、静脈または動脈の外膜または外側領域中の細胞の増殖を刺激するために用いられ得、ここで、電気的に活性な細胞が居住するか、および／または伝導が生じる。動脈／静脈の種々の組織層の概略が図４に示される。一般に、血管５２は、３つの層または「膜（ｔｕｎｉｃ）」を含む。内膜５４は、内側内皮細胞層５６（すなわち内皮）、内皮下連結組織５８、および弾性組織６０（内部弾性線維（ｅｌａｓｔｉｃａ ｉｎｔｅｒｎａ））を含む。対照的に、中膜６２は平滑筋を含み、そして外膜６４は、連結組織を含む。
【００４９】
本発明のデバイス３０および／または方法により刺激された細胞増殖は、線維性組織、線維芽細胞、筋線維芽細胞、および不整脈を生じる電気的活性細胞を隔離するために供されるその他の細胞外マトリックス要素からなる。従って、切除技法によるように、細胞は必ずしも殺傷または損傷される必要はない。さらに、（線維芽細胞、線維細胞、コラーゲンおよび細胞外マトリックス形成を含む）線維増多の増殖および刺激は、内膜５４内を含む、血管壁中いたるところに生じる（すなわち、経壁効果）。
【００５０】
細胞増殖およびその他の経壁効果は、動脈または静脈の壁内に誘導された伸張および張力から生じる。壁が比較的薄いと仮定して、血管壁内の張力は、ＬａＰｌａｃｅの法則：Ｔ＝Ｐ×Ｒ（ここで：Ｔ＝壁張力、Ｐ＝構造内の圧力、およびＲ＝構造の半径）によって支配される。
【００５１】
先に開示されるように、張力は、動脈または静脈の、脈管の脈管の崩壊を生じ得、それによって、血管を虚血にする。また、この張力が高過ぎる場合、血管に対する損傷または破傷（付与される張力に依存して小〜大）が生じ得る。しかし、このような張力はまた、線維性組織の増殖を実際に刺激し得ることが示されている。従って、張力または損傷（組織破傷ありまたはなし）の量を制御することにより、線維増多および増殖の程度がまた制御され得る。さらに、組織増殖は、代表的には、作成される張力および損傷に比例する。
【００５２】
広く広がる細胞死を促進し、そして血管狭窄が生じる点まで内膜５４の厚化を生じさせる（切除手順の付加的合併症）、従前の切除技法のようにではなく、本発明のデバイス３０は、損傷を注意深く制御し、そしてそれ故、このような狭窄を刺激しない。例えば、デバイス３０の経壁効果および関連する方法は、線維増多をもつ外膜に影響し得る；しかし、内側管腔は、相対的に影響されないままである。さらに、インプラント３０により提供される機械的および／または構造的支持は、管腔を制限する線維増多（これはまた一般に狭窄を誘導する）の問題をさらに制限またはなくする。
【００５３】
（参照番号６６により示されるような）鋭利点における高せん断が、例えば、図４Ａに示されるように、デバイス３０を用いて組織３６上の種々の点において配置され得、それ故、内膜５４から外膜６４に経壁的に伸びる局在化された線維増多を作製する。これらの病巣領域は、次いで、線維性組織およびマトリックスの非不整脈／非伝導性質に起因する伝導隔離／ブロックを作成するために用いられ得る。従って、不整脈インパルスの伝導または生成を防ぐのはこの線維増多組織である。
【００５４】
あるいは、このデバイス３０はまた、炎症誘導により線維増多を誘導するために用いられ得る。この炎症の次の治癒は線維増多の長期間の原因であることが決定された。この炎症は、純粋に機械的（例えば、ストレス；張力）または化学的（例えば、銅および／または亜鉛コーティング；炎症性薬剤コーティング）であり得る。以下により詳細に記載されるように、化学的薬剤がまた、デバイス送達の前また後に、（局所薬物送達バルーンのような）局所送達機構によって標的部位に送達され得る。炎症に対する身体の応答は、炎症を攻撃することであり、それによって不規則信号の伝導または生成を防ぐ、過剰の間質性線維性組織を生成する。
【００５５】
線維増多を誘導することに加え、本発明はまた、肺静脈４４のような血管内の外膜領域の石灰化を誘導するために用いられ得る。この石灰化プロセスは、軟組織を硬化するために機能し、これは、心房インパルスの電気的伝導を中断し、そしてそれ故、ＡＦインパルスが心房に広がることを防ぐ。さらに、冠状静脈洞が不整脈回路に関与する場合、冠状静脈洞の石灰化もまた実施され得る。一般に、石灰化は、不整脈を示す任意の組織領域において誘導され得る。
【００５６】
石灰化を誘導する１つの方法は、患者から直接血液を採り、そしてそれを血管壁中に注入することである。あるいは、この血液は、例えば、遠心分離または重力による沈降の方法により濃縮され得る。赤血球は、石灰化の明らかな誘導剤であるので、血液は最初、これらの赤血球を分離するために濃縮される。次に、十分な量の赤血球が血管の壁中に次いで直接注入される。その結果、組織３６は、相対的に硬化されるか、または石灰化に起因して非柔軟性になり、それによって、不規則脈伝導を抑制または終結する。
【００５７】
上記で論議された注入は、（Ｂｏｓｔｏｎ−Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｃｏｒｐ．により製造された）注入器（Ｉｎｆｉｌｔｒａｔｏｒ）のような、局所薬物送達カテーテルを用いて達成され得る。この注入器は、ニードルを通じ、そして血管の壁中に、注入物を送達し得る小ニードルを有する。しかし、注入プロセスの間にニードルが血管壁を解剖しないように注意すべきである。従って、小解剖がより有益であり得、そしてより大きな解剖に比較してより高い石灰化容積を誘導する。
【００５８】
本発明の代替実施形態では、デハイス３０はまた、動脈瘤の生長／拡張を防ぐか、または遅延するために用いられ得る。一般に、デバイス３０は、線維増多およびコラーゲン沈着を作成し、そして動脈瘤の細胞充実度を促進して血液動力学的にそれを安定化し、それによって成長および破裂を防ぐ。これは、線維増多の層で治癒する一時的な炎症反応をまず生成することにより達成される。得られる線維増多は、デバイス３０を動脈壁に付着し、そして生物学的−技術的ハイブリッド組合せの長期間安定化を提供する線維増多を持続する特徴である、細胞充実度を含む。
【００５９】
このデバイス３０の実施形態は、自己拡張機構（先に記載のものと類似であり、そして以下にさらに詳細に記載される）によるか、またはバルーン拡張機構を経由してのいずれかにより拡張する皮下インプラントを含む。このデバイス３０は、優れた長軸方向および軸方向を横切る方向の可撓性をさらに示し得、それを血管壁に最適に一致させることを可能にする。従って、デバイス３０は、動脈瘤の壁に対してデバイス３０を効率的に押し付ける支持構造を提供し、動脈瘤の拡張および破壊の両方を防ぐ。線維増多は、デバイスを血管壁に不可逆的に付着するために役に立つ。
【００６０】
一般に、種々のデバイス形態を用いて、動脈瘤を処置、予防および終結させ得る。例えば、デバイス３０は、炎症応答を誘導する（先に記載のものと類似であり、そして以下にさらに詳細に記載される）化学薬品でコートされ得る。さらに、このデバイス３０はまた、精緻な網製品またはメッシュと組み合わせた大きな構造成分を含み得る。この形態は、動脈瘤の内表面の改良された被覆を提供し得る。従って、炎症性材料が、血管の内膜に対して押されるか、または接触するとき、これは、引き続く炎症応答を誘導する。さらに、この材料は、特定の点にのみ広がるようにされ得、そして次に極めて堅く／剛直になり、それによってデバイス３０および／または動脈瘤のさらなる拡張を制限する。
【００６１】
代替の実施形態では、デバイス３０単独の材料構造または形態が、厚化応答（例えば、細胞充実度）を刺激するか、外膜を虚血にする張力を生成するに十分であり得る。これらの機構は、ステントが血管中に線維増多および新生内膜厚化を誘導する機構に類似であり得る。従って、いくつかの事例では、デバイス３０は、所望の線維持症応答を誘導するために血管壁に対して押されるだけでよい。あるいは、所望の外膜炎症応答を生成するものは、デバイス３０のメッシュ／炎症性コーティングの内膜配置であり得る。
【００６２】
上記に記載のデバイス３０（および以下にさらに記載されるさらなる実施形態）を用いて、腹大動脈動脈瘤、脳動脈瘤および動脈または静脈構造のすべての末梢動脈瘤のような、種々の動脈瘤を処置し得る。例えば、デバイス３０は、小〜中サイズの動脈瘤を有する患者の腹大動脈中に配置され得る。このデバイス３０はまた、ストラットの機械的特徴により、そしてまた誘導された組織応答の線維増多構造によっての両方で、半径方向拡張を防ぐように構成され得る。結果として、デバイス３０は、大動脈壁を線維増多にし、それを細胞の性質にし、壁を厚化し、動脈瘤部位において器官／腹大動脈の構造的一体性を増加し、壁に付着し、および／または拡張を防ぐ。従って、動脈瘤は、サイズが「凍結され」、そして成長を継続することができない（すなわち、制限されたデバイス拡張がまた、動脈瘤拡張を制限する）。この結果は、将来の外科的修復の必要性をなくし、そして、さらに動脈瘤成長の予防となる。
【００６３】
上記に記載の腹大動脈の動脈瘤に類似して、脳動脈瘤もまた、本発明のデバイス３０を用いて処置され得る。デバイス３０は、一般に、サイズはより小さく、動脈瘤部位における器官の構造的一体性を強化し、そしてそれ故、得られる厚化壁構造（すなわち、細胞充実度）に起因して、拡張および破壊の両方を防ぐ。
【００６４】
本発明のデバイス３０は、種々のさらなる適用において使用され得る。１つの実施形態において、デバイス３０は、退化し始めている静脈移植片内（例えば、伏在静脈の移植片）に配置され得る。デバイス３０は、デバイス材料および／または組織の層３６で、静脈移植片を「再裏打ち」するよう機能する。一般に、材料の密度は、産生される細胞充実性および新内膜（ｎｅｏｉｎｔｉｍａ）の量を決定する。
【００６５】
代替の実施形態において、デバイス３０は、静脈内に配置されて、静脈の大きさを「収縮」させ、これによって、静脈弁の開存性を回復させ得る。なお別の実施形態において、デバイス３０は、心房全体を円形にするように配置され、これによって、線維性組織が発達するにつれて完全な内部支持を提供し、そして正常な心房収縮を回復／維持する。別の実施形態において、デバイス３０は、１つ以上の心房リングとして、心臓の内部に配置され得る。デバイス３０によって誘導される線維性組織の増殖は、所望でない心房拡張を防止し得るのみでなく、ＡＦをもまた終結させ得る。代替の実施形態において、内部に移植されるデバイス３０は、心臓内を囲むリングの形成を促進し、これは、心室の梗塞、およびいくつかの例においては、心室の再造形を予防する。
【００６６】
別の実施形態において、本発明のデバイス３０は、弾性バンドの、能動的な（すなわち、エネルギーを必要としない）、そして経皮的に移植可能なデバイス３０であり得、これは、標的組織として移植される場合に、心房の衝撃吸収材として機能する。例えば、心室または他の構造体内に配置される場合、デバイス３０は、その構造体の弾性（すなわち、直線的または他の任意の単純な数学的関数であり得る固定された様式の、その構造体の圧力−体積関係）を改変する。
【００６７】
デバイス３０のこの実施形態の機械的特徴および機能的特徴をよりよく理解するために、血流および血圧ならびにこれらの血管／器官に対する影響を一般的に再検討することが、役に立つ。
【００６８】
一般に、拍動性の流れが、抵抗型であるのみの構造体において開始される場合には、血液の圧力および流れは同相である（すなわち、これらの間の位相角が０である）。しかし、ヒトの脈管構造内での血流は、湾曲、分岐および脈管のコンプライアンスによって、さらに複雑にされる。従って、正常なヒトの動脈および大容量の血管は、抵抗型であるのみの構造体ではない。これらの器官における圧力−流れ関係は、部分的に容量型である。なぜなら、これらの器官の壁は、血液のポンピングと共に拡張および収縮するからである。その結果、圧力および流れの位相が異なり、そして特に、流れは、代表的に、拍動性の波形（例えば、各心臓周期と共に心臓によって大動脈に排出される血液のボーラスによって引き起こされる波形）のための圧力を導く。
【００６９】
ヒト脈管が加齢するにつれて、この脈管は、かなり硬くなり、より抵抗型であるのみの（コンプライアントの低い）構造体になる。このことは、動脈の剛性のみに起因して、血圧が上昇することを意味する。心臓は、各鼓動においてより大きな動きに拡張して、血液を体全体にわたってより高い圧力でポンピングしなければならない。動脈の剛性は、高血圧の主要な原因であり、そして長期間にわたって、高血圧症が処置されない場合、心不全の原因である。文字通り数百万もの人々が、高血圧症および心不全の処置中である（代表的に、医薬を用いる）。
【００７０】
本発明のデバイス３０は、弾性であり、そして大動脈または大きい血管内に配置される場合、剛性に、硬くなり、そして高血圧症を引き起こす加齢心臓血管系に、弾性を回復させる（先に議論され、そして以下にさらに詳細に議論されるように）。移植可能なデバイス３０の適用圧力−体積関係が近似的に非線形である場合、このデバイスは、「血圧調節機（血圧レギュレータ）」になる。従って、デバイス３０は、予め規定された制限までの任意の血圧を可能にするが、排出される血液の体積を蓄積するために拡張することによって、制限する血圧より高い血圧を防止し、そして圧力上昇を防止する。向心性の循環に容量型のベクトルを回復させることによって、デバイス３０は、実際に、薬理学なしに血圧を低下させる。
【００７１】
一般に、デバイス３０は、圧力に比例して体積を吸収し、そして迅速な周波数応答を有する、受動的な水力システムとして機能する。１つの実施形態において、デバイス３０は、動脈の内部に成長してこの脈管の一部となる、足場（例えば、ステント様の構造を有する）として構築される。実際に、デバイス３０は、移植後に「動脈衝撃吸収材」として機能する。以下は、高血圧症を処置するために使用されるデバイス３０の種々の実施形態のいくつかの例である。
【００７２】
１つの実施形態において、図５Ａに示されるように、ステント様デバイス３０は、２つの同心状の管状形状部材６８、７０を備え、これらは、血流／血圧に対する衝撃吸収材として機能する。例えば、血液のボーラスが心臓から標的部位（ここに、デバイス３０が配置される）へとポンピングされる場合、デバイス３０の内側部材６８は、外側部材７０を圧縮し、これによって、排出される血液の体積を、部分的にかまたは全体的に吸収して、系内の正常な圧力を維持する。一般に、圧縮の量は、圧力に比例する；しかし非線形の圧縮−圧力関係がまた、独特の特性（例えば、血圧調節）を生じるために、（上記のように）望ましくあり得る。いくつかの例において、吸収される流体／血液の体積は、一回拍出量の２０％以上までであり得る。
【００７３】
代替の実施形態において、デバイス３０は、エラスチン増殖を刺激する周囲の支持構造体上の、線維束であり得る。図８Ｃ〜８Ｅに示されるように、デバイス３０は、エラスチンまたはエラスチンエピトープで部分的にかまたは完全に覆われ得る。この構成において、デバイス３０は、本質的に、脈管／器官３６の向心ベクトルを回復するよう機能する。例えば、心臓が、例えば、大動脈に血液のボーラスを排出するにつれて、エラスチンは拡張してこの体積を受容し、これによって、血管が剛性である場合（すなわち、デバイス３０なし）と同程度まで血圧が高く上昇することを防止する。一般に、拡張の量は、圧力に比例する。
【００７４】
以下にさらに詳細に議論されるように、デバイス３０は、種々の材料から作製され得、そして種々の設計に構成され得る。１つの実施形態において、デバイス３０は、材料特徴および／または構造特徴に起因して、完全に弾性であり得る。あるいは、デバイス３０は、弾性であり得、そして増殖の際に細胞性を増強する細孔を含み得、その結果、デバイス３０は、身体内の生存構造体になる。
【００７５】
弾性の圧力−体積の容量型関係を回復させることによって、デバイス３０は、心不全を処置するための、受動的な（例えば、電力供給されない）、非薬理学的方法として有用である。このことは、血圧が低下されるからのみでなく、心不全のエネルギーがデバイス３０のコンプライアントな性質によって動脈系により効率的に結合されるから、真実である。従って、デバイス３０が最小のエネルギー損失で機能する場合、このエネルギーは、より効率的に結合される。
【００７６】
例えば、図５Ｂに図示される本発明の１つの実施形態において、１つ以上のばね７２（例えば、Ｎｉｔｉｎｏｌ（登録商標）ばね）が、デバイス３０の２つの部材６８と７０との間に配置される。これらのばねは、デバイス３０が最小のエネルギー損失で機能することを可能にし、その結果、得られるシステムは、実際にエネルギーを節約する。このことは、心不全の場合に重要な特徴／寄与である。
【００７７】
代替の実施形態（図示せず）において、生体適合性のデバイス３０は、炎症誘導特徴（例えば、構造的、化学的など）を、デバイス３０全体にか、またはデバイス３０の一部に備える。この炎症は、さらに、線維増多を誘導し得、この線維増多は、デバイス３０を動脈または他の器官の内側に「接着する」ように機能する。
【００７８】
なお別の実施形態において、デバイス３０はまた、ブラダー様のシステムとして機能するよう構成され得る。このシステムは、圧縮可能な特徴を備え得、これは、血圧の増加とともに体積を減少させる。
【００７９】
一般的に受動性であるが、デバイス３０は、外部からプログラム可能な特定の特徴または機構を備え得る。このような特徴／機構の例としては、可変のコンプライアンス、可変の圧縮性、および可変の拡張性が挙げられるが、これらに限定されない。例えば、図５Ｂを参照すると、デバイス３０の１つ以上のＮｉｔｉｎｏｌ（登録商標）ばねは、ばね定数を変化させるために、外部から加熱され得る。ばね定数を変化させることは、デバイスの圧縮性の量を、高血圧により比例する量まで増加（または変化の型に依存して、減少）させ得る。経皮的にＮｉｔｉｎｏｒ（登録商標）を加熱する能力は、他のプログラム可能な特徴を与え得る。これらの特徴は、本明細書中には開示されないが、当業者に公知であり、そしてまた、特許請求される本発明の範囲に含まれる。
【００８０】
本発明の別の実施形態において、デバイス３０は、フィードバック能力を備え得る。例えば、本発明のデバイス３０は、圧力を測定し得、そして別の移植可能デバイス（例えば、両心室性ペーシングシステム）に、圧力の読み取りを伝達し得る。この構成は、文字通りのリアルタイムフィードバックを可能にして、このシステムにおけるエネルギー伝達および心拍を最適にする。
【００８１】
先に記載されたように、デバイス３０は、一般に、受動的な、電力供給されないデバイスである。しかし、デバイス３０のこれらの通信特徴または感知特徴は、適切に機能するために、電源を必要とし得る。１つの実施形態において、これは、デバイス３０の圧縮／拡張能力を介して達成され得る。血圧がデバイス３０の圧縮／拡張を引き起こすので、このエネルギーが次に、捕捉されて、電気エネルギーを発生させ得、これが次いで、システムに伝達されて、エネルギー付与し得る。代替のエネルギー発生システムおよび手段（本明細書中には開示されないが当業者に公知である）がまた使用され得、そしてまた、特許請求される本発明の範囲に含まれる。
【００８２】
図６Ａ、６Ｂおよび７を参照すると、本発明による移植可能なデバイス３０の代替の実施形態は、少なくとも１つの細長要素３２、および１つ以上の突出部または把持部材３４（これは、組織３６内に延びるか、または組織を通って延びる）を備える。一般に、デバイス３０は、滅菌の生体適合性材料を含み、そして心臓の心臓内または心外膜の表面のいずれかに、皮下移植または外科移植され得る。代替の実施形態において、デバイス３０は、心臓の管腔内に移植され得る。デバイス３０の大きさおよび構成（このデバイスが作製される材料を含む）は、組織の要件および所望のデバイスに誘導される結果に適切に合うように、あつらえられる。本明細書中に開示される本発明は、一般に、心臓に言及するが、他の身体器官および空洞（例えば、肺静脈、冠状動脈、冠状静脈、腎動脈、腎静脈、大動脈、大脳の血管、冠状静脈洞、または他の類似の空洞／器官）もまた、本発明の範囲内に含まれる。
【００８３】
図８Ａに示されるように、本発明のデバイス３０の代替の実施形態は、メッシュ形デバイス３０を形成するよう構成された、複数の細長要素３２を備え得る。このデバイス３０の構成は、組織３６と接触するデバイス３０の表面積を増加させるのみでなく、デバイス３０の構造的な一体性、可撓性および組織接着特徴をもまた増強させ得る。
【００８４】
図８Ｂに示される代替の実施形態において、細長要素３２は、線維の型を形成するように、ロッド形状であり得る。繊維型の要素３２は、単独でか、または他のデバイスと組み合わせて使用され得る。例えば、図８Ｃを参照すると、繊維型の要素３２は、布地またはネット３８と組み合わせられ得、これによって、得られるデバイス３０の構造的構成要素として機能する。使用の間、デバイス３０は、図８Ｄに示されるように適切な組織接触を通して、そして／または図８Ｅに示されるように組織３６内に統合されることによって、所望の線維性応答を生じる。デバイスの構造および組織の応答に関するさらなる詳細は、以下にさらに詳細に記載される。
【００８５】
細長要素３２の１つ以上、または単に細長要素３２の一部はまた、増加した厚さ／直径に構成され得、これは、デバイス３０全体に、強度および構造的一体性を提供し得る。さらなるデバイス３０の構成（リボン型、球状、立方体、管状、ロッド形状、ネット形状、環形状、シート形状、および織布（これらの組み合わせを含む）が挙げられるが、これらに限定されない）もまた、特許請求される本発明の範囲内である。
【００８６】
本発明の把持部材３４は、一般に、以下にさらに詳細に記載されるように、組織３６（例えば、筋肉）内に押し込まれ、そしてその組織に取り付けられるよう設計される。これらの把持部材３４は、デバイス３０を組織３６に係留し、従って、デバイス３０が患者内で滑るか／外れるか／または塞栓形成を引き起こすことを防止する。従って、把持部材３４は、矢、スタッド、鉤（バーブ）、ピン、尖端構造体、キャップ付きロッドならびに組織３６へのしっかりした取り付けおよび／または組織３６内での永続的な配置のための他の設計として、構成され得る。
【００８７】
種々の方法を使用して、把持部材３４を組織３６内に押し付け得る。このような方法の例としては、半径方向に拡張するバルーン、自己拡張デバイス３０（デバイス３０の材料特徴または構造特徴（例えば、内部支柱）に起因する）、拡張道具、または外科医による機械的な力が挙げられるが、これらに限定されない。
【００８８】
図６Ａ〜８Ｅに図示されるデバイス３０は、組織３６を部分的にかまたは完全に通過するよう設計された、少なくとも１つの把持部材３４を備えるが、デバイス３０はまた、把持部材３４を含まないように構成され得る。組織の接着または取り付けは、デバイス３０の構造特徴または化学的特徴を介して達成され得る。例えば、デバイス３０は、体腔の内部または外部の領域に一致するように、従って、この体腔の内部または外部の領域に接着するように、構成され得る。あるいは、デバイス３０は、組織接着および引き続く生物学的係留を促進する、多孔性材料から製造され得る。永続的な細胞内方増殖は、デバイス３０を、生存構造体内にさらに転換し得る。従って、デバイス３０の生存性質は、このデバイスが身体と統合されること、従って、身体内で長期間にわたって持続することを可能にする。
【００８９】
本発明のデバイス３０において使用される多孔性材料の例としては、セラミック、アルミナ、ケイ素、Ｎｉｔｉｎｏｌ（登録商標）、ステンレス鋼、チタン、多孔性ポリマー（例えば、ポリプロピレン、ｅＰＴＦＥ、シリコーンゴム、ポリウレタン、ポリエチレン、アセタール、ナイロン、ポリエステル）ならびにこのような材料の任意の組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。これらの材料（および具体的には記載されないが、特許請求される本発明の範囲に含まれる他のもの）は、固有に多孔性ではないかもしれず、種々の製造技術および加工技術を使用して、これらの材料に所望の孔隙率特徴を与え得る。
【００９０】
本発明の１つの実施形態において、デバイス３０は、伝導性材料（例えば、ステンレス鋼）から作製される。代替の生体適合性材料（金属、セラミック、プラスチック、生体吸収性材料、生体再吸収性材料、生体安定性材料、吸収性材料、非吸収材料または生体材料が挙げられるが、これらに限定されない）もまた、単独でかまたは種々の組み合わせでかのいずれかで、使用され得る。
【００９１】
一般に、本発明のデバイス３０は、不整脈を処置、予防および／または終結するために使用される。本発明の１つの実施形態において、デバイス３０は、伝導性材料（例えば、金属）から作製され、そして不整脈を短絡するための電圧クランプとして機能する。使用の間、デバイス３０の把持部材３４は、標的の心臓組織３６内に押し込まれる。単一のデバイス３０または複数のデバイス３０が、不整脈の型および位置に依存して、心臓チャンバの一部または周囲（例えば、心房または心室）にわたって配置され得る。例えば、複数のデバイス３０の場合、これらのデバイス３０は、平行に（すなわち、図９Ａおよび９Ｂに示される複数の赤道方向バンド）、または赤道方向および極の環（それぞれ図１０Ａおよび１０Ｂに示される）と組み合わせて、配置され得る。
【００９２】
把持部材３４が組織３６に挿入された後に、デバイス３０の金属特性（特に、同様に金属で作製された把持部材３４）は、デバイス３０に、デバイス３０全体にわたって等しい等電位で、心筋内組織３６を保持させる。さらに、デバイス３０の把持部材３４が心臓組織３６を通って延びる場合、この等電点もまた、経壁筋肉全体を通って延びる。従って、デバイスに接触する全ての筋肉が等電位でなければならないので、デバイス３０は、不整脈を短絡する。デバイス３０によって短絡され得る不整脈の例としては、心房性細動、リエントリー上室性頻拍症（ＳＶＴ）、心室性頻拍症（ＶＴ）および接合部性頻拍症が挙げられるが、これらに限定されない。
【００９３】
代替の実施形態において、本発明のデバイス３０はまた、不整脈の局在化した原因を隔離するために使用され得る。発明の背景において先に議論されたように、いくつかの不整脈は、自動的な発射の単一の病巣によって、誘発または維持され得る。異常なシグナルが心筋全体にわたって伝播することを防止するために、細長部材３２は、図１１に示されるような、ほぼ環形状のデバイス３０に構成される。しかし、特定の組織部位において特定の不整脈を隔離するよう最適化された、他のデバイス構成もまた使用され得、そして特許請求される本発明の範囲に含まれることが、理解される。
【００９４】
次いで、デバイス３０は、組織３６と接触し、そして不整脈が派生する筋肉の部分を囲むように、配置される。例えば、デバイス３０は、図１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃおよび１２Ｄに示される、心房、心室、または脈管（例えば、肺静脈）の内皮表面４０または上皮表面４２のいずれかの位置に、配置され得る。あるいは、図１２Ｅ、１２Ｆ、および１２Ｇに示されるように、デバイス３０は、心臓の心膜内表面４０または心膜外表面４２のいずれかの、１つ以上の肺静脈４４を囲むように配置され得る。別の実施例において、デバイス３０は、肺静脈４４の内部表面または外部表面に配置され得る。デバイス３０の金属性質は、その組織接触特徴と共に、ブロックを作製し、これによって、デバイス３０の制限を越えての衝動の伝達を防止し、そして最終的に、不整脈を短絡させる。
【００９５】
本発明の別の実施形態において、１つ以上の生物学物質、薬物または他の化学物質／薬剤もまた、デバイス３０に含まれ得る。この化学物質は、例えば、デバイス３０の細長部材３２および／または把持部材３４の表面および／または内側の少なくとも一部に結合し得る。例えば、把持部材３２は、把持部材３４の中空領域から組織３６内へと化学物質を溶出することを可能にするように、中空であり得る。あるいは、デバイス３０が多孔性材料（上で議論されたような）から製造される場合、化学物質は、これらの細孔内に含まれ得、そしてこれらの細孔から組織３６内へと放出され得る。
【００９６】
使用の間、化学物質／薬剤は、デバイス３０と接触する場合に、心筋組織３６内に放出されるか、または組織３６と単に境界を接する。代替の実施形態において、生体吸収性（または生体安定性）であるコーティングであり得る化学物質が、時間と共に溶解または腐食し、そして消失する。なお別の実施形態において、化学物質は、内皮裏打ち、および最終的に、新内膜層の形成を促進し、これによって、組織内にデバイスをケーシングする。あるいは、化学物質は、移植されたデバイス３０からの血餅形成および／または塞栓形成を予防するよう機能する、抗血栓性材料であり得る。
【００９７】
その結果、化学物質は、異常な衝撃の伝達を抑制または防止し得、心臓の電気生理学に影響を与えて正常な洞調律を維持し得、治療剤として働き得、不整脈を終結させ得、または他の所望の組織および系の応答を誘導し得る。これらの化学物質／薬剤の例としては、血液、銅、亜鉛、ニッケル、ポリ酢酸、ポリグリコール酸、ヘパリン、血小板糖タンパク質ＩＩｂ／ＩＩａ阻害因子、テトラサイクリン、リドカイン、デンプン、パクリタキセル、アドリアマイシン、アルコール、線維増多誘導因子、炎症誘導因子、抗凝固剤、ポリマー、薬物溶出ポリマー、マクロファージ走化性タンパク質、走化性因子、治療薬物および他の薬剤／化学物質が挙げられるが、これらに限定されない。
【００９８】
不整脈を処置する有効手段を提供することに加えて、本発明のデバイス３０および本発明の使用方法は、疼痛、感染および術後の入院を効果的に減少させる。さらに、種々の処置方法もまた、患者の生活の質を改善する。
【００９９】
本発明は、特定の実施形態および装置の観点で記載されたが、当業者は、本教示を考慮して、本発明の精神から逸脱することも、本発明の範囲を超えることもなく、さらなる実施形態および改変を作製し得る。従って、図面および本明細書中の説明は、本発明の理解を容易にするための例として提供され、そして本発明の範囲を限定すると解釈されるべきではないことが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】図１は、正常な健常な心臓の断面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本発明によるデバイスの別の実施形態を示す。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本発明による移植されたデバイスの他の実施形態の断面図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、本発明による移植されたデバイスの他の実施形態の断面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、本発明による移植されたデバイスの実施形態の断面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、本発明による移植されたデバイスの実施形態の断面図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、本発明による移植されたデバイスの実施形態の断面図である。
【図４Ａ】図４Ａは、血管の種々の層を示す図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本発明による種々の組織の点における高せん断の領域を示す図である。
【図５Ａ】図５Ａは、本発明によるデバイスのその他の実施形態を示す図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、本発明によるデバイスのその他の実施形態を示す図である。
【図６Ａ】図６Ａは、本発明による移植されたデバイスの実施形態の断面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、本発明による移植されたデバイスの実施形態の断面図である。
【図７】図７は、本発明によるデバイスの実施形態の斜視図である。
【図８Ａ】図８Ａは、本発明によるデバイスの別の実施形態の他の実施形態の斜視図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、本発明によるデバイスの別の実施形態の他の実施形態の斜視図である。
【図８Ｃ】図８Ｃは、本発明によるデバイスの別の実施形態の他の実施形態の斜視図である。
【図８Ｄ】図８Ｄは、本発明による移植されたデバイスの実施形態の断面図である。
【図８Ｅ】図８Ｅは、本発明による移植されたデバイスの実施形態の断面図である。
【図９Ａ】図９Ａは、本発明による移植されたデバイスの実施形態の斜視図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、本発明による移植されたデバイスの実施形態の斜視図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、本発明による移植されたデバイスの実施形態の斜視図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、本発明による移植されたデバイスの実施形態の斜視図である。
【図１１】図１１は、本発明によるデバイスのリング形状の実施形態の斜視図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、本発明による移植されたデバイスの実施形態の断面図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、本発明による移植されたデバイスの実施形態の断面図である。
【図１２Ｃ】図１２Ｃは、本発明による移植されたデバイスの実施形態の断面図である。
【図１２Ｄ】図１２Ｄは、本発明による移植されたデバイスの実施形態の斜視図である。
【図１２Ｅ】図１２Ｅは、本発明による血管の内表面上に移植されたデバイスの実施形態の断面図である。
【図１２Ｆ】図１２Ｆは、本発明による血管の外表面上に移植されたデバイスの実施形態の斜視図である。
【図１２Ｇ】図１２Ｇは、本発明による移植されたデバイスの実施形態の斜視図である。

Claims (74)

1. 不整脈を処置する方法であって、該方法は、以下：
   標的部位に処置デバイスを送達する工程；
   該デバイスの形状を該標的部位の形状に適合するように該デバイスを操作する工程；
   該標的部位における組織構成を改変する工程；
   該組織構成の改変が進行することを可能にしてその結果、該組織を電気的に分断することを生じる応答を誘導する工程；および
   該処置デバイスを該標的部位に移植しておく工程；
   を包含する、方法。
2. 前記標的部位に処置デバイスを送達する工程が該デバイスを体腔に送達する工程を含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記標的部位に処置デバイスを送達する工程が該デバイスを肺静脈に送達する工程を含む、請求項２記載の方法。
4. 前記標的部位に処置デバイスを送達する工程がステントを前記肺静脈に送達する工程を含む、請求項３に記載の方法。
5. 前記標的部位に処置デバイスを送達する工程が該デバイスを肺静脈口に送達する工程を含む、請求項２に記載の方法。
6. 前記標的部位に処置デバイスを送達する工程がステントを前記肺静脈口に送達する工程を含む、請求項５に記載の方法。
7. 前記デバイスを操作する工程が、さらに前記標的部位を該デバイスの形状に適合させて、前記口を該デバイスの腔へと導く、請求項６に記載の方法。
8. 標的部位に処置デバイスを送達する工程が該デバイスを左心房に送達する工程を含む、請求項２に記載の方法。
9. 前記処置デバイスを標的部位に送達する工程がステントを前記左心房に送達することを含む、請求項８に記載の方法。
10. 前記組織構成を改変する工程が該組織を引き伸ばすことによって実施される、請求項１に記載の方法。
11. 前記組織を引き伸ばすことが組織裂傷を生じない、請求項１０に記載の方法。
12. 前記組織を引き伸ばすことが組織裂傷を生じる、請求項１０に記載の方法。
13. 前記組織を引き伸ばすことが器官虚血を生じる、請求項１０に記載の方法。
14. 前記組織を引き伸ばすことが線維増多を生じる、請求項１０に記載の方法。
15. 前記組織構成を改変する工程が前記組織の少なくとも一部分を機械的に損なうことを含む、請求項１に記載の方法。
16. 前記組織を機械的に損なうことが前記処置デバイス上で固定された尖端構造を用いて該組織を貫通することを含む、請求項１５に記載の方法。
17. 前記組織を構成を改変する工程が前記組織の少なくとも一部分を機械的に変化させることを含む、請求項１に記載の方法。
18. 前記組織の少なくとも一部分を機械的に変化させることが、口部の形状を歪ませその結果、口部位における心房細胞を前記デバイスの腔内で再配置することを含む、請求項１７に記載の方法。
19. 前記組織構成を分断する工程が生物活性因子を該標的部位に導入することを含む、請求項１に記載の方法。
20. 前記生物活性因子が金属コーティングを含む、請求項１９に記載の方法。
21. １より多くの処置デバイスが1つより多くの標的部位に送達される、請求項１に記載の方法。
22. 請求項２１に記載の方法であって、ここで、前記標的部位が右肺静脈口、左肺静脈口、右肺動脈口、左肺動脈口、右肺静脈、左肺静脈、右肺動脈、左肺動脈、冠状静脈洞、動脈組織およびこれらの任意の組合せからなる群より選択される、方法。
23. 前記標的部位における組織構成を改変する工程が炎症を誘導することを含む、請求項１に記載の方法。
24. 前記標的部位における組織構成を改変する工程が線維増多を誘導することを含む、請求項１に記載の方法。
25. 前記標的部位における組織構成を改変する工程がエラスチン合成によって引き起こされるエラスタンスを誘導することを含む、請求項１に記載の方法。
26. 前記標的部位における組織構成を改変する工程が前記組織のカルシウム沈着を誘導することを含む、請求項１に記載の方法。
27. 前記標的部位における組織構成を改変する工程が細胞増殖を誘導することを含む、請求項１に記載の方法。
28. 前記標的部位における組織構成を改変する工程がコラーゲン形成を誘導することを含む、請求項１に記載の方法。
29. 前記標的部位における組織構成を改変する工程が細胞外変化を誘導することを含む、請求項１に記載の方法。
30. 前記標的部位における組織構成を改変する工程が治療薬物を誘導すること含む、請求項１に記載の方法。
31. 組織における、伝導特性、電気的接続特性および伝播特性を改変するためのデバイスであって、該デバイスは、以下：
    生体適合性材料からなる構造プラットフォーム
    を備え、
    該プラットフォームが標的組織部位の形状に対して適合可能であり；
    該プラットフォームが該標的組織における線維性応答を誘導するような大きさおよび形状である処置コンポーネントを有し、そして、
    該処置コンポーネントが該不整脈を十分に取り除くための十分に線維性の応答を生じるように配置されている、
    デバイス。
32. 前記プラットフォームが前記標的組織に圧力をかけて多くても最小のギャップにしておく、請求項３１に記載のデバイス。
33. 前記構造プラットフォームが移植可能な肺静脈支持構造である、請求項３１に記載のデバイス。
34. 前記処置コンポーネントが前記肺静脈支持構造の外表面に固定された尖端構造を備える、請求項３３に記載のデバイス。
35. 前記構造プラットフォームが肺静脈ステントである、請求項３３に記載のデバイス。
36. 前記構造プラットフォームが冠状静脈洞ステントである、請求項３３に記載のデバイス。
37. 前記構造プラットフォームが心静脈ステントである、請求項３３に記載のデバイス。
38. 前記構造プラットフォームが動脈組織ステントである、請求項３３に記載のデバイス。
39. 前記構造プラットフォームが肺動脈ステントである、請求項３３に記載のデバイス。
40. 前記構造プラットフォームが移植可能な冠状静脈洞支持構造である、請求項３１に記載のデバイス。
41. 前記構造プラットフォームが移植可能な心静脈支持構造である、請求項３１に記載のデバイス。
42. 前記構造プラットフォームが移植可能な動脈支持構造である、請求項３１に記載のデバイス。
43. 前記構造プラットフォームが移植可能な肺動脈支持構造である、請求項３１に記載のデバイス。
44. 前記構造プラットフォームが肺静脈の実質的な内部形状に適応可能である、請求項３１に記載のデバイス。
45. 前記処置コンポーネントが治療物質を含む、請求項３１に記載のデバイス。
46. 前記処置コンポーネントが複数の尖端構造を含む、請求項４５に記載のデバイス。
47. 器官の標的組織部位における組織を改変するデバイスであって、該デバイスは、以下：
    少なくとも１つの展開プラットフォームを備え、
    該展開プラットフォームが該標的組織部位における材料組織応答を誘導するように配置された処置コンポーネントを備え、そして
    該処置コンポーネントが該器官に関する所望の治療目的を達成するために該器官の局所的な生理学的特性を改変するのに十分な材料組織応答を誘導するように配置されている、
    デバイス。
48. 前記器官が心臓および関連する心肺血管を含む、請求項４７に記載のデバイス。
49. 前記組織部位が肺静脈に関連する組織を含む、請求項４８に記載のデバイス。
50. 前記組織が肺口部を含む組織を含む、請求項４９に記載のデバイス。
51. 前記治療目的が前記標的組織の電気的分離である、請求項４８に記載のデバイス。
52. 前記器官が腹大動脈を含む、請求項４７に記載のデバイス。
53. 前記治療目的が、動脈瘤部位における前記基幹の構造整合性の増大を含む、請求項５２に記載のデバイス。
54. 前記材料組織応答が線維性応答である、請求項５３に記載のデバイス。
55. 前記治療目的が、前記標的組織部位における前記組織の弾性を増大する、請求項５２に記載のデバイス。
56. 前記展開プラットフォームが体腔支持構造である、請求項４７に記載のデバイス。
57. 前記体腔支持構造がステント様構造である、請求項５６に記載のデバイス。
58. 前記体腔支持構造が肺静脈への配置のための大きさおよび形状である、請求項４８に記載のデバイス。
59. 前記体腔支持構造が腹大動脈への配置のための大きさおよび形状である、請求項４７に記載のデバイス。
60. 前記展開プラットフォームが身体器官の外表面における配置のための大きさおよび形状である、請求項４７に記載のデバイス。
61. 前記展開プラットフォームが肺静脈の外表面における配置のための大きさおよび形状である、請求項６０に記載のデバイス。
62. 前記処置コンポーネントが機械的バーブを備える、請求項５７に記載のデバイス。
63. 前記処置コンポーネントが前記ステント様構造における化学コーティングを備える、請求項５７に記載のデバイス。
64. 標的部位における材料組織応答を誘導する方法であって、該方法は、以下：
    該標的部位に処置デバイスを送達する工程；
    該組織と該処置デバイスの処置コンポーネントの接触を確保する工程；
    該標的部位における組織と該処置コンポーネントの接触を確保した結果として、該標的部位における該材料組織応答を誘導する工程；
    少なくとも治療目的が十分に達成されるまで該材料組織応答が該標的部位において継続させることを可能にする工程；
    を包含する、方法。
65. 前記組織の電気的分離の治療目的が達成される、請求項６４に記載の方法。
66. 不整脈の除去を生じる電気的分離が達成される、請求項６５に記載の方法。
67. 処置デバイスを標的部位に送達する工程が肺口部を少なくとも含む領域への送達を含む、請求項６６に記載の方法。
68. 前記処置デバイスを送達する工程が肺静脈をさらに含む領域への送達を含む、請求項６７に記載の方法。
69. 前記材料組織応答を誘導する工程が線維増多を誘導することを含む、請求項６４に記載の方法。
70. 前記材料組織応答を誘導する工程がエラスタンスを誘導することを含む、請求項６４に記載の方法。
71. 前記組織の構造整合性を増大する工程の治療目的が達成される、請求項６４に記載の方法。
72. 構造整合性を増大させる工程が、動脈瘤の領域において腹大動脈の組織を増強することを含む、請求項７１に記載の方法。
73. 前記組織と処置コンポーネントの接触を確保する工程が該組織との薬物の接触を確保することを含む、請求項６４に記載の方法。
74. 処置コンポーネントの接触を確保する工程が該処置デバイスの機械的バーブを該組織に対して押し込むことを含む、請求項６４に記載の方法。