JP2009535182A - 繊維マトリックスコーティングを有するリード - Google Patents

Abstract

リードは、リード近位端部からリード遠位端部に延び、かつその間に中間部を有するリード本体と、リード本体に沿って配置された１つ以上の組織感知／刺激電極と、リード近位端部に沿って配置された１つ以上の端子接続とを含む。リードは、組織感知／刺激電極及び端子接続の間に延びるリード本体内に含まれる１つ以上の導体を更に含み、かつ繊維マトリックスコーティングが、リード本体及び／又は感知／刺激電極の少なくとも一部に配置される。

Description

優先権主張
参照によって本明細書に組み込まれる、２００６年５月１日に出願された米国特許出願第１１／３８１０１８号に対し、優先権の利益が、本明細書により請求される。

実施態様は、リード用の繊維マトリックスコーティングに関し、かつ具体的には徐脈リード用、頻脈リード用、心不全リード用及び関連するセンサ用の繊維マトリックスコーティングに関する。

リードは、ペーサ又は除細動器のような（「ＩＭＤ」と呼ばれる）埋め込み型医療装置、及び感知又は刺激されるべき被検者の心臓又は他の身体組織の間の電気的結合に相当する。リードは、リードの近位端部からリードの中間又は遠位端部に延びる１つ以上の導電体を含むリード本体を一般的に含む。リード本体は、導電体を被覆し、かつ電気断絶する絶縁材を含む。リードの近位端は、ＩＭＤと結合可能な電気コネクタアセンブリを更に含み、他方でリードの中間又は遠位端部は、被検者の体内の所望の感知又は刺激部位内又はその近くに設置できる１つ以上の電極を含む。

リードの埋め込みは、周囲組織に頻繁に影響を及ぼし、かつ周囲組織の炎症を引き起こす。更に、能動又は受動的固定のような、現在のリード接着方法は、将来のリード除去を防ぐために、役に立たないことがある。除細動コイルは、リードを除去する機能と能力を妨げることがある望ましくない組織内部成長にも遭遇する。

実施態様は、リード近位端部からリード遠位端部に延び、かつその間に中間部を有するリード本体と、リード本体に沿って配置された１つ以上の組織感知／刺激電極と、リード近位端部に沿って配置された１つ以上の端子接続と、組織感知／刺激電極及び端子接続の間に延びるリード本体内に含まれる１つ以上の導体と、リード本体及び／又は感知／刺激電極の少なくとも一部に配置された繊維マトリックスコーティングとを含むリードに関する。

実施態様は、リードを形成することと、リードの全部又は一部上に繊維マトリックスコーティングを施すこととを含むリードを製造する方法にも関する。

図面において、同様の数字は、幾つかの図を通して実質的に類似した部品を記載する。異なる接尾文字を有する同様の数字は、実質的に類似した部品の異なる例を表す。図面は、本文献において論じられる種々の実施態様を一般的に、例としてであるが、限定としてでなく例示する。

以下の詳細な記載は、詳細な記載の一部をなす添付図面への参照を含む。図面は、例として、本リード及び方法を実施できる具体的な実施形態を示す。本明細書において「実施例」とも呼ばれるこれらの実施形態は、当業者が本リード及び方法を実施できるように十分に詳細に記載される。実施形態は、組み合わせることができ、他の実施形態は、利用できるか、又は構造及び論理的変更が、本リード及び方法の範囲から逸脱することなく加えられる。本リード及び方法の種々の異なっている実施形態が、必ずしも相互排他的でないことも理解されるべきである。例えば、一実施形態に記載された特定の特徴、構造又は特性は、他の実施形態に含まれることがある。それ故に、以下の詳細な記載は、限定的な意味で解釈されるべきでなく、かつ本リード及び方法の範囲は、添付の請求項及びその法的同等物によって定義される。

本文献において、用語「ａ」又は「ａｎ」は、１つ以上を含むために使用され、用語「又は」は、別段の指示がない限り、非排他的又は、を指すために使用され、かつ用語「被検者」は、用語「患者」の同義語として使用される。その上、本明細書で用いられ、かつ別段の定義がなされない表現又は術語は、専ら記載を目的とし、かつ限定を目的としないことが理解されるべきである。

本発明の実施形態は、リードのような、医療装置の繊維マトリックスコーティングに関する。コーティングは、有利な生体反応を誘発するために、被検者の組織の生体適合性界面となっている。コーティングによって、線維性カプセルの厚さが減少してペーシングしきい値を減少させることができ、かつ埋め込み後の損傷組織の治癒を改善することができる。繊維マトリックスコーティングは、マトリックスへの組織内部成長を促進させることによって、組織−リード界面接着を改善することもできる。材料選択を使用することによって、組織内部成長は、除細動電極コイルへのような所望の領域で妨げられることがある。その上、コーティングは、絶縁繊維マトリックスコーティングによってリードの部分を選択的にコーティングすることによってリードの高インピーダンスとすることができる。

繊維マトリックスコーティングは、いかなる医療リードにも有用である。例えば、右側及び左側心臓リードを含む心臓リード、治療剤が固定機構に位置決めされる正の固定リード、治療剤が電極らせんを含む固定機構に位置決めされる正の固定リード、カテーテル送給システムを通る埋め込みのために寸法が決定される心外膜リード、コーティングが、制御された放出治療剤投与を位置決めするためのオプションである縮小したリード、電極／治療剤放出部品の正確な設置を必要とする神経刺激リード、コーティングが高インピーダンスを生成し、かつ作用剤を放出するためにマスキングできる小型化電極、さらに、複数の電極が、コーティング／マスキングによって特定の位置で生成できる小型化リードを含むが、それらに限定されない、いずれかの医療埋め込み型リード。

コーティングは、イオンセンサ、カリウム、カルシウム、グルコースセンサを含むが、それらに限定されない埋め込み型感知装置に関しても使用される。用語「リード」は、本明細書においてその最も広い意味で使用され、かつ刺激リード、感知リード又はその組み合わせを含むが、それらに限定されない、当該技術分野において利用可能ないかなるリード形状も含む。かかるリードの例には、頻脈リード、徐脈リード、心不全リードを含む。一実施形態において、リードは、能動的な固定に適する。もう１つの実施形態において、リードは、受動的な固定に適する。更にもう１つの実施形態において、リードは、二極刺激に適する。他の実施形態において、リードは、除細動及び／又はペーシング／感知に適する。一実施形態において、リードは、三極又は四極である。一実施形態において、リードは、複数の電極を含む。

以下の文章と関連する図は、（１つ以上のリード及び医療装置を含む）リードシステム、及びリードシステムが使用できる環境の一般化された考察から始まる。以下の事項が、多くのリード特性を個別に又は具体的な組み合わせで論じるが、本明細書に記載されたリード特性のいかなる組み合わせも、本要旨の範囲内にある。

図１を参照すると、本発明の幾つかの実施形態によるリードシステム１００、及びリードシステム１００が使用できる被検者１０６が示されている。種々の実施例において、リードシステム１００は、被検者１０６の心臓１０８を刺激又は感知するための電気パルス又は信号を送信又は受信するために使用できる。図１に示すように、リードシステム１００は、ＩＭＤ１０２と、埋め込み型リード１０４とを含む。ＩＭＤ１０２は、ペーサ、電気除細動器／除細動器、ペーサ／除細動器のような心機能管理（「ＣＦＭ」と呼ばれる）システム、心臓再同期治療（「ＣＲＴ」と呼ばれる）装置のような両室又は他の多部位再同期又は調整装置、感知機器又は薬剤送給システムを総称的に表すが、それらに限定されない。

ＩＭＤ１０２は、動力源と電子回路部を含む。一実施例において、電子回路は、細動、頻脈又は徐脈を含む感知された心臓不整脈に応答した心臓１０８の心室除細動、電気除細動又はペーシングのための異なるエネルギーレベルとタイミングの電気刺激又はパルスを処理し、評価し、かつ決定し、実施するマイクロプロセッサを含む。もう１つの実施例において、ＩＭＤ１０２は、心臓１０８の固有信号を感知し、かつ一連の時限放電を発生させる電池式装置である。

図２を参照すると、本発明の幾つかの実施形態による、ＩＭＤ１０２と、埋め込み型リード１０４とを含むリードシステム１００の略図が示されている。リード１０４は、ＩＭＤ１０２に結合されるリード近位端部２０４から延びているリード本体２０２を含む。リード１０４は、埋め込まれた時に心臓１０８内、上又は近くに位置決めされるリード遠位端部２０６にのびている。示すように、リード遠位端部２０６は、リード１０４を心臓１０８と電気接続する、少なくとも１つの電極２０８Ａ、２０８Ｂ、２０８Ｃ、２０８Ｄを含む。少なくとも１つの導体（図示せず）は、電極２０８Ａ、２０８Ｂ、２０８Ｃ、２０８Ｄをリード近位端部２０４、及びそれ故にＩＭＤ１０２に電気結合させる。導体は、ＩＭＤ１０２及び電極２０８Ａ、２０８Ｂ、２０８Ｃ、２０８Ｄの間のパルス又は刺激の形状で電流を送ることができる。リード１０４は、スタイレット駆動又はカテーテル送給のような、ワイヤ上（「ＯＴＷ」と呼ばれる）又は非ＯＴＷ技術を使用して設置される。

図３を参照すると、本発明の幾つかの実施形態による埋め込み型リード１０４の平面図が示される。示すように、リード１０４は、リード近位端部２０４からリード遠位端部２０６に延び、かつその間に中間部３０２を有するリード本体２０２を含む。一実施例において、リード本体２０２は、医療グレードポリウレタンのような生体適合性管を含む。もう１つの実施例において、リード本体２０２は、医療グレードシリコーンゴムを含む。図１に関連して以上で論じたように、リードシステム１００は、ＩＭＤ１０２（図１）を、１つ以上の電極２０８Ａ、２０８Ｂ、２０８Ｃ、２０８Ｄによって感知又は刺激されるべき心臓１０８（図１）のような身体組織に電気結合するためのリード１０４をとりわけ含む。リード１０４が、圧力、酸素飽和、温度等のような他の生理的パラメータを感知する手段も含んでも良いことも理解されるべきである。一例として、電極２０８Ａ、２０８Ｂ、２０８Ｃ、２０８Ｄに加えて、リード１０４は、ステロイドカラーのような、１つ以上の任意の薬剤カラー３０６を含むこともできる。

図３に示すように、リード近位端部２０４は、それに沿って配置される１つ以上の端子接続３０４Ａ、３０４Ｂ、３０４Ｃ、３０４Ｄを含む。電極２０８Ａ、２０８Ｂ、２０８Ｃ、２０８Ｄは、各々が心臓１０８（図１）を感知又は刺激するように構成され、かつ１つ以上の長手方向に延びる内腔のような、リード本体２０２に含まれる１つ以上の導体を介して、端子接続３０４Ａ、３０４Ｂ、３０４Ｃ、３０４Ｄに電気的に結合される。リード近位端部２０４、及びそれに沿って配置された端子接続３０４Ａ、３０４Ｂ、３０４Ｃ、３０４Ｄは、ＩＭＤ１０２のヘッダ（図示せず）に組み込まれる多極コネクタキャビティに結合できるように大きさが決められ、かつ成形される。電極２０８Ａ、２０８Ｂ、２０８Ｃ、２０８Ｄが、ＩＭＤ１０２の電子回路に電気的に結合されるのは、リード近位端部２０４及び多極コネクタキャビティの間の結合を通してである。１つ以上のセパレータ３０８が、電極２０８Ａ、２０８Ｂ、２０８Ｃ、２０８Ｄを互いに電気絶縁するために利用される。

繊維マトリックスコーティング３１０は、１つ以上の電極２０８Ａ、２０８Ｂ、２０８Ｃ、２０８Ｄ、１つ以上の薬剤カラー３０６、１つ以上のセパレータ３０８、リード本体２０２、リード近位端部２０４、リード遠位端部２０６、又は中間部３０２を例えば含むリード１０４の全部又は部分をカバーする。繊維マトリックスコーティング３１０は、組織内部成長及び接着を促進する細胞外膜又は基底膜のような、被検者の組織の三次元局所解剖学的構造を模倣するように形成される。増加した接着は、装置除去の防止に役立つ。

コーティング３１０は、例えば生体適合性である。生体適合性ならば、コーティング３１０は、リード１０４の埋め込みによる組織のいかなる炎症反応も緩和できる。その上、１つ以上の電極２０８Ａ、２０８Ｂ、２０８Ｃ、２０８Ｄの部分をコーティングすることにより、ＩＭＤ１０２の電池消費を減少させる高インピーダンスリードを生成するように、露出させる表面積を減少させることができる。

図４を参照すると、本発明の幾つかの実施形態による、リード本体２０２の代表的な断面形状が示される。リード本体２０２は、１つ以上の内腔４０４を含み、かつ任意の改質表層４０２と繊維マトリックスコーティング３１０によって取り囲まれている。任意の改質表層４０２は、表面改質プロセスに露出された、リード１０４の表面又は別個の層を含んでも良い。表面改質の例には、プラズマエッチング、化学エッチング及び電気化学エッチングを含む。表面改質は、例えば１つ以上の追加の官能基の層の堆積、スパッタリング、コーティング、反応性イオンエッチング又はプラズマ重合も含むことができる。改質表層４０２は、１つを超える層を含むことができ、かつ繊維マトリックスコーティング３１０の下部又は最上部に位置決めされる。改質表層４０２は、リード１０４への繊維マトリックスコーティング３１０の接着増加又は表面エネルギーの最適化を促進できる。

図５を参照すると、本発明の幾つかの実施形態によるリードを製造する方法が示されている。リードが形成される５０２。繊維マトリックスコーティング３１０が、リード１０４の全部又は一部上に配置される５０４。コーティング３１０は、例えば、エレクトロスピニング、メルトブロー積層、又はスピンボンディング(spinbonding)によって堆積される。図６を参照すると、コーティングされたリード及びコーティングされないリードの類似の電気性能を示すサイクロボルタモグラムのグラフ図が示されている。エレクトロスピニングにおいて、電界が、注射器のような超微粉ジェットとして毛細管源７０２から接地コレクタ７０８（図７参照）に、ポリマー溶液又はメルト７０４を引き出すために使用される。高圧電源７０６は、プロセスに電力を供給するために使用される。リード１０４又はリード部品７１０が、コーティングされるコレクタ７０８上に設置される。乾燥させると、薄いポリマーウェブ７１２が、例えば約１０〜３０００ｎｍの範囲の制御可能な直径を有するナノ繊維によって形成される。繊維の直径の大きさは、例えば約４０〜２０００ｎｍ、約５０〜１５００ｎｍ又は約１００〜１０００ｎｍであっても良い。繊維の直径の大きさは、繊維の平均又はメジアン径を取ることによって測定されるか、又は分布内の繊維の大きさの範囲を参照しても良い。繊維の大きさは、例えばエレクトロスピニングプロセスに導入される溶液の濃度を調整することによって制御される。メルトブロー積層、又はスピンボンディングによって処理することにより、繊維の大きさは、エレクトロスピニングを使用する時よりも、１から２桁大きくなる。

組織の構造を実質的に模倣するために、繊維マトリックスコーティング３１０は、三次元構造を含む。例えば、繊維マトリックスコーティング３１０は、例えば（繊維比重１に基づき）約０．１〜１００ｍ²／ｇ、約０．２〜２ｍ²／ｇ、約２〜２０ｍ²／ｇ、約２０〜８０ｍ²／ｇ、又は約６５〜９０ｍ²／ｇの範囲の繊維材料の質量当たりの繊維表面積を有する。繊維マトリックスコーティング３１０の坪量(basis weight)範囲は、例えば約０．００５〜５００ｇ／ｍ²、約０．０１〜０．７ｇ／ｍ²、約３〜２２０ｇ／ｍ²、又は約８〜３５０ｇ／ｍ²であっても良い。繊維マトリックスコーティング３１０は、約１５ミクロンから約２００ｎｍまでの範囲の細孔径、又はそれ以下でさえも有する。細孔径は、例えば約０．０１〜１５ミクロン、約０．２〜５ミクロン、約１００ｎｍ〜３００ｎｍ、又は約２００ｎｍ未満であっても良い。三次元繊維マトリックスコーティング３１０は、例えば約４０％よりも高い、約６０％よりも高い、約７５％よりも高い、又は約８５％よりも高い孔隙率を有する。

繊維マトリックスコーティング３１０を作るために使用される材料の例には、天然及び合成ポリマーを含む。更に具体的な例には、フィブリン、エラスチン、フィブロネクチン、テフロン（登録商標）、炭素ナノ繊維、ポリピロール、ポリエチレンジオキシチオフェン、Ｎａｆｉｏｎ（登録商標）、ＰＥＤＯＴ又はその組み合わせを含む。更なる例には、Ｓｏｌｅｆ（登録商標）（Ｓｏｌｅｆ（登録商標）２１５０８ポリマー；ベルギー国ブリュッセル、ＳｏｌｖａｙのＰＶＤＦコポリマー（ＶＦ２−ＨＦＰ））、室温加硫（ＲＴＶ）シリコーンエラストマー、シリコーン（構造単位Ｒ２ＳｉＯ（式中、Ｒは有機基である）をベースとする半無機ポリマーの群のいずれか）、エチレンビニルアルコール（Ｅ／ＶＡＬ；熱可塑性ポリマー）、ポリエチレン（例えばポリエチレングリコール（ＰＥＧ））、ポリカプロラクトン、ポリラクチド（ＰＬＡ）、ポリグリコリド（ＰＧＡ）、ポリ（ラクチド−ｃｏ−グリコリド）（ＰＬＧＡ）及び／又はポリウレタンを含む。

ペーシング／感知／刺激を可能にするために、繊維マトリックスコーティング３１０を作るために使用される材料は、例えば導電性であっても良い。導電性ポリマーの分類には、適切なドーピング物質（例えば、ドーピング物質は、ポリマー導電率を促進する添加剤である）と組み合わされる時に、ポリ（アセチレン）、ポリ（ピロール）（ＰＰｙ）（例えば導電性ポリピロールポリスチレンスルホネート）、ポリ（チオフェン）（ＰＴ）、ポリ（アニリン）、ポリ（パラフェニレンビニレン）を含む。導電性ポリマーには、適切なドーピング物質と組み合わされたシリコーンゴムやポリウレタンを含み、さらに、ポリオレフィン、フルオロポリマー、ポリアミド、ポリエステルなどのホモポリマー又はコポリマーも含む。導電性ポリマーには、ＥＨＰＴ（ポリ（３−（２−エチルヘキシル）チオフェン）、イオノマー（例えばＮａｆｉｏｎ（登録商標））及びＰＥＤＯＴ（例えばＰＳＳ／ＰＥＤＯＴ）も含む。

Ｎａｆｉｏｎ（登録商標）ポリマーは、イオノマーと呼ばれるイオン特性を有する合成ポリマーの分類の一員である。（Ｎａｆｉｏｎ（登録商標）ポリマーは、Ｎａｆｉｏｎ（登録商標）ＮＲ５０、Ｎａｆｉｏｎ（登録商標）ペルフルオロ化樹脂溶液、Ｎａｆｉｏｎ（登録商標）ペルフルオロ化樹脂、水性分散液、Ｎａｆｉｏｎ（登録商標）ペルフルオロ化樹脂、粉末、Ｎａｆｉｏｎ（登録商標）ＳＡＣ−１３、Ｎａｆｉｏｎ（登録商標）、トリメチルシリル化を含むが、それらに限定されない、幾つかの形状で例えばＡｌｄｒｉｃｈから市販されている）。Ｎａｆｉｏｎ（登録商標）ポリマーは、スルホン酸（スルホン化ポリテトラフルオロエチレンポリマー又はペルフルオロカーボンスルホン酸）又はカルボン酸イオン官能基（例えばスルホン化テトラフルオロエチレンコポリマー又はカルボキシル化テトラフルオロエチレンコポリマー（ポリテトラフルオロエチレン））を含有するペルフルオロ化ポリマーである。一実施形態において、ペルフルオロ化ポリマーは、スルホン酸官能基を含有する。もう１つの実施形態において、ペルフルオロ化ポリマーは、カルボン酸イオン官能基を含有する。

（ＰＥＤＴ／ＰＳＳ又はＰＥＤＯＴ／ＰＳＳとしても知られる）ＰＥＤＯＴは、２種の成分の混合物の取引名である。この混合物中の１種の成分は、スルホニル基の一部が脱プロトン化されたスルホン化ポリスチレンであるナトリウムポリスチレンスルホネートから構成される。他の成分、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）は、ポリチオフェンをベースとする共役ポリマーである。ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳの化学名は、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）ポリ（スチレンスルホネート）である。

一実施形態において、導電性ポリマーは、生体適合性である（例えば、ポリマーは、生体組織に毒性又は有害でない）。導電性ポリマーの使用により、ペーシングしきい値を減少でき、かつ電極の改善された生体適合性とともに電極の感知性能を改善される。例えば、電極上での導電性ポリマーの使用は、インプラントへの有利な生体反応のために、金属界面（例えば金属電極）の代わりに、生物組織に有機界面を可能にする。組織の炎症と治癒応答は、リードに隣接した領域でミオサイト壊死を減少させ、かつ線維カプセルの厚さを減少させるために制御され変更される。

本発明のもう１つの実施形態において、繊維マトリックスコーティング３１０を作るために使用される材料は、例えば絶縁性である。絶縁性繊維マトリックスコーティングによってリード１０４の部分をコーティングすることによって、接着及び組織内部成長は、ＩＭＤ１０２の電池消費を減少させる高インピーダンスリードを作るように、１つ以上の電極２０８Ａ、２０８Ｂ、２０８Ｃ、２０８Ｄの表面積を同時に減少させながら、促進される。

繊維マトリックスコーティング３１０の一実施形態は、少なくとも１種の治療剤を含む薬剤溶出リード又は電極を提供する。薬剤又は治療剤は、例えばコポリマー中のような、コーティング３１０中で化学結合される。薬剤又は治療剤はまた、例えば繊維マトリックスコーティング３１０中で繊維に物理的／化学的に接着されるか、又は該繊維をコーティングされる。いかなる薬剤又は治療剤も、被検者の代謝がそれを合成されるように、選択される。

治療剤には、抗炎症剤、抗増殖剤、抗不整脈剤、抗遊走剤、抗悪性腫瘍剤、抗生剤、抗再狭窄剤、抗凝固剤、抗凝血塊剤（例えばヘパリン、クマジン、アスピリン）、抗血栓形成剤若しくは免疫抑制剤、又はステロイド（例えば糖質ステロイド）のような治癒、及び／又は再内皮化(re-endothelialization)を促進する作用剤又はその組み合わせを含むが、それらに限定されない。

本質的には、患者に放出された時に有用な治療機能、予防機能、又は診断機能をも果たすことができる、いかなる薬剤又は生理活性剤も使用される。作用剤は、単独で、作用剤と組み合わせて使用でき、コーティング３１０と混和又は化学結合するか、コーティング３１０の繊維の最上部、下部又は内部に適用される。

より具体的には、治療剤には、パクリタキセル、クロベタゾール、ラパマイシン（シロリムス）、エベロリムス、タクロリムス、アクチノマイシン−Ｄ、デキサメタゾン（例えばデキサメタゾンリン酸ナトリウム又はデキサメタゾン酢酸ナトリウム）、フランカルボン酸モメタゾン、ヒアルロン酸、ビタミンＥ、ミコフェノール酸、サイクロスポリン、ベクロメタゾン（例えばベクロメタゾンジプロピオネート無水物）、それらの誘導体、類似体、塩又はその組み合わせを含むが、それらに限定されない。

一実施形態において、抗増殖剤（例えばエベロリムス又はパクリタキセル）及び抗炎症剤（例えばデキサメタゾン、クロベタゾール又はフランカルボン酸モメタゾン）の組み合せを用いることができる。一実施形態において、デキサメタゾンとエベロリムスの組み合せが用いられる。もう１つの実施形態において、クロベタゾールとエベロリムスの組み合せが用いられる。更にもう１つの実施形態において、デキサメタゾンとパクリタキセルの組み合せが用いられる。もう１つの実施形態において、クロベタゾールとパクリタキセルの組み合せが用いられる。もう１つの実施形態において、デキサメタゾンとシロリムスの組み合せが用いられる。一実施形態において、クロベタゾールとシロリムスの組み合せが用いられる。

追加の適切な作用剤は、Ｐｈｙｓｉｃｉａｎｓ Ｄｅｓｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ（ＰＤＲ）に見出すことができる（例えばＴｈｅ Ｐｈｙｓｉｃｉａｎｓ Ｄｅｓｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ（５９ｔｈ ｅｄ．２００５）参照）。

治療剤は、いかなる有効量とすることもできる。「有効量」は、一般的に所望の局所効果又は全身的効果を与える量を意味する。例えば、有効用量は、有益な又は所望の臨床結果に影響を及ぼすのに十分な量である。有効用量と考えられる正確な決定は、大きさ及び年齢を含む、各患者に個別の因子に基づくことができる。一実施形態において、治療剤は、約１００μｇ／ｃｍ²未満の濃度で存在する。例えば、作用剤は、約２〜約１０μｇ／ｃｍ²、約１０〜約２０μｇ／ｃｍ²、約２０〜約３０μｇ／ｃｍ²、約３０〜約４０μｇ／ｃｍ²、約４０〜約５０μｇ／ｃｍ²、約５０〜約６０μｇ／ｃｍ²、約６０〜約７０μｇ／ｃｍ²、約７０〜約８０μｇ／ｃｍ²、約８０〜約９０μｇ／ｃｍ²、及び／又は約９０〜約１００μｇ／ｃｍ²の範囲で存在される。作用剤は、約１００μｇ／ｃｍ²より高い濃度でも存在する。

一実施形態において、作用剤溶出リード及び／又は電極は、患者の体内の所望の部位に送給される。一旦埋め込まれると、治療剤は、インプラント表面から溶出でき、かつ近接組織に拡散される。このようにして、埋め込み及び異物の存在と関連した炎症プロセス及び／又は他の望まれない生物プロセスが、抑制される（例えば炎症反応の炎症及び／又は毒性減少）。その上、電極（例えばカプセル）の周囲の非興奮性結合組織の成長が減少し（例えば、線維カプセルの厚さ減少が、観察される）、かつそれ故に刺激しきい値の手術後の上昇が少なくなり、急性及び慢性の両方の、（本明細書に記載されたようなコーティングの無いリードの使用と比較して）安定したしきい値を減少させることができる。その上、装置及び方法は、ミオサイト細胞機能障害及び／又は壊死を電極の周辺、付近又は上で予防でき、それは、しきい値減少を更に安定させることができる。

実施形態において、治療剤は、埋め込み直後及び／又は中（損傷時）に利用される。もう１つの実施形態において、埋め込み後、約１〜約５日間のような数日以内に、作用剤は
、ほぼ完全に溶出される。もう１つの実施形態において、治療剤は、２、３時間から数日間から数週間（例えば約１〜約５週間）で溶出する。治療剤は、数カ月間のような長い溶出時間を有するようにも設計される。その上、リードは、１種の治療剤が埋め込み時（損傷時）に放出され、他方で他の治療剤がよりゆっくりと、例えば埋め込み時から約数週間から約１ヶ月又は２ヶ月の間に放出されるように設計される。一実施形態において、治療剤は、同じであるか、又は異なる治療剤であっても良い。

本発明の実施形態は、リードの全部又は一部上に配置された繊維マトリックスコーティングを提供する。繊維マトリックスコーティングは、導電性又は絶縁性であっても良く、かつリード上に配置された位置に応じて異なる材料からなっても良い。単一のリードは、ペーシング電極付近のように接着のための組織内部成長を推進するコーティングの部分を含むが、例えば除細動コイル上のように組織内部成長を抑えるコーティング材料も含む。繊維マトリックスコーティングは、１種以上の薬剤を含むことができ、炎症を治癒し、減少させ、かつ周囲組織によってリードの生体適合性を推進させる。繊維マトリックスコーティングは、接着及び細胞増殖を促進する周囲組織の三次元構造を模倣する。繊維マトリックスコーティングは、特別な保管法を必要とせず、汚染生物製剤を含まず、ｐＨ平衡を必要とせず、バッチで再生可能である。

上記記載は、説明的であり、かつ限定的でないことが意図されることが、理解されるべきである。上記の文及び図は、心臓の状況に使用するための埋め込み型リードを特に論じ、かつ例示していることに注目されるべきである。しかしながら、本リード及び方法は、そのように限定されない。非心臓神経や筋肉の状況、又は外部神経や筋肉の状況に関するような、他の多くの実施形態と事情が、上記記載を検討すれば、当業者にとって明瞭である。従って、範囲は、添付の請求項を、かかる請求項が権利を与えられる法的同等物の全範囲とともに参照して決定されるべきである。

幾つかの実施形態による埋め込み型リードシステムと、リードシステムが使用される環境とを例示する略図である。 幾つかの実施形態による、心臓へ、又は心臓から信号を送信又は受信する、埋め込み型リードシステムを例示する略図である。 幾つかの実施形態による埋め込み型リードの平面図である。 幾つかの実施形態による、図３の線４−４に沿って切った埋め込み型リードの断面図である。 幾つかの実施形態によるリードの製造方法である。 幾つかの実施形態による、コーティングを有するリードと、コーティングの無いリードを比較するサイクロボルタモグラムのグラフ図である。 幾つかの実施形態による、リードへの繊維マトリックスコーティングのエレクトロスピニングを例示する斜視図である。

Claims (21)

1. リード近位端部からリード遠位端部に延びており、かつその間に中間部を有するリード本体と、
   前記リード本体に沿って配置された１つ以上の組織感知／刺激電極と、
   前記リード近位端部に沿って配置された１つ以上の端子接続と、
   前記組織感知／刺激電極及び前記端子接続の間に延び、前記リード本体内に含まれる１つ以上の導体と、
   前記リード本体及び／又は感知／刺激電極の少なくとも一部に配置された繊維マトリックスコーティングとを含むリードであって、
   前記繊維マトリックスコーティングが、１０ｎｍから３０００ｎｍの直径及び０．００５ｇ／ｍ²〜５００ｇ／ｍ²の坪量を有する繊維を含むリード。
2. 少なくとも２つの電極間に位置決めされた１つ以上のセパレータを更に含む請求項１に記載のリード。
3. １つ以上の電極に隣接して位置決めされた１つ以上の薬剤カラーを更に含む請求項１又は２に記載のリード。
4. 繊維マトリックスコーティングの上又は下に位置決めされた１つ以上の改質表層を更に含む請求項１から３のいずれかに記載のリード。
5. 前記１つ以上の改質表層が、化学エッチング、プラズマエッチング、電気化学エッチング又はその組み合わせによって改質される層を含む請求項４に記載のリード。
6. 前記１つ以上の改質表層が、堆積、スパッタリング、コーティング、反応性イオンエッチング、プラズマ重合又はその組み合わせによって処理される官能基の層を含む請求項４又は５に記載のリード。
7. 前記繊維マトリックスコーティングが、天然ポリマー、合成ポリマー又はその組み合わせを含む請求項１から６のいずれかに記載のリード。
8. 前記繊維マトリックスコーティングが、導電性ポリマー、絶縁性ポリマー又は両方を含む請求項１から７のいずれかに記載のリード。
9. 前記繊維マトリックスコーティングが、生体適合性である請求項１から８のいずれかに記載のリード。
10. 前記繊維マトリックスコーティングが、ナノ繊維を含む請求項１から９のいずれかに記載のリード。
11. 前記繊維マトリックスコーティングが、約１０〜３０００ｎｍの直径を有する繊維を含む請求項１から１０のいずれかに記載のリード。
12. 前記繊維マトリックスコーティングが、約４０〜２０００ｎｍの直径を有する繊維を含む請求項１から１１のいずれかに記載のリード。
13. 前記繊維マトリックスコーティングが、１種以上の治療剤又は薬剤を含む請求項１から１２のいずれかに記載のリード。
14. 前記１種以上の治療剤又は薬剤が、前記繊維マトリックスコーティング中で化学結合される請求項１３に記載のリード。
15. 前記１種以上の治療剤又は薬剤が、前記繊維マトリックスコーティングの繊維上にコーティングされる請求項１３又は１４に記載のリード。
16. 請求項１に記載のリードに結合される埋め込み型医療装置。
17. リードを形成することと、
    前記リードの全部又は一部上に繊維マトリックスコーティングを施すこととを含むリードを製造する方法であって、
    前記繊維マトリックスコーティングが、１０ｎｍから３０００ｎｍの直径及び０．０１ｇ／ｍ²〜５００ｇ／ｍ²の坪量を有する繊維を含む方法。
18. リードを形成した後に、前記リードに改質表層を配置することを更に含む請求項１７に記載の方法。
19. リードを形成した後に、前記リードの表面を改質することを更に含む請求項１７に記載の方法。
20. マトリックスコーティングを配置した後に、前記繊維マトリックスコーティングに改質表層と配置することを更に含む請求項１７から１９のいずれかに記載の方法。
21. 繊維マトリックスコーティングの前記配置が、エレクトロスピニングを含む請求項１７から２０のいずれかに記載の方法。

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