JP2014533191A - 血管保護膜 - Google Patents

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Abstract

医療装置組立体は、長尺のガイドワイヤと、ガイドワイヤの周囲に配置された長尺かつ可撓性のチューブ状の膜と、経皮的医療装置とを含み、膜は、経皮的医療装置が管腔を通過可能であるように構成されている。医療装置を血管内で進行させる方法は、長尺かつ可撓性のチューブ状の膜を、血管内を通して治療部位まで進行させる工程と、医療装置を膜に挿入する工程と、膜を血管に対し軸方向に関して静止位置に維持したまま、医療装置を膜内を通して進行させる工程とを有する。

Description

本発明は概して医療装置に関し、より具体的には経皮的な医療処置における使用に適合された医療装置に関する。
いくつかの経皮的処置は、比較的狭い蛇行した血管系の中を進行させなければならない比較的大きくかつ嵩張る医療装置を伴うことがある。そのような進行は、特に医療装置を血管内の鋭い屈曲部に沿って移動させなければならない時、医療装置から血管壁にせん断力が加えられるために、末梢の血管壁への損傷を引き起こしうる。経皮的な医療処置の最中に血管を傷つける可能性を低下または無くすことの必要性が、依然として存在する。
医療装置組立体は、長尺のガイドワイヤと、前記ガイドワイヤの周囲に配置された長尺かつ高可撓性のチューブ状の膜であって、前記膜はその膜を通る管腔を画定する壁を有し、前記管腔は第1の内径を有する膜と、前記第1の内径よりも大きい最大外径を有する経皮的医療装置とを備え、前記膜は、前記経皮的医療装置が前記管腔を通過可能であるように構成されている。
最大外径を有する医療装置を血管内で進行させる方法は、第1の外径および管腔を有する長尺かつ高可撓性のチューブ状の膜であって、前記第1の外径は前記医療装置の最大外径よりも小さい膜を得る工程と、前記膜を、血管内を通して治療部位まで進行させる工程と、前記医療装置を前記膜の管腔の基端部に挿入する工程と、前記膜を血管に対し軸方向に関して静止位置に維持したまま、前記医療装置を前記膜の管腔内を通して進行させる工程とを有する。
特に患者の血管系内での使用に関して説明されているが、開示内容に従う医療装置および使用方法は、生体構造の他の部位、例えば消化器系、呼吸器系、または患者の生体構造の別の部位で使用されるように適合および構成されてもよい。
血管内に配置された例示的な膜の部分的概略図である。 図1の1A−1A線に沿った断面図である。 膜内に配置された医療装置を含む、図1の例示的な膜の部分的概略図である。 図2の2A−2A線に沿った断面図である。 図2の2B−2B線に沿った断面図である。 図2の2C−2C線に沿った断面図である。 図1の例示的な膜の一部の斜視図である。 歪み矯正ワイヤを含む、図1の例示的な膜の一部の斜視図である。 伸ばされた状態の図4の歪み矯正ワイヤの概略図である。 部分的に縮められた状態の図4の歪み矯正ワイヤの概略図である。 縮められた状態の図4の歪み矯正ワイヤの概略図である。 周方向の繊維を含む、図3の例示的な膜の一部の斜視図である。 図5の例示的な膜の一部破断図である。
本発明は様々に変更および変形することができ、それらの具体例が例示として図面に示されており、また下記に更に詳細に説明される。しかしながら、本発明を説明された特定の実施形態に限定する意図はない点を理解すべきである。それどころか、本発明の趣旨及び範囲に含まれる全ての変更例、均等物、および代替例を含むように意図されている。
(詳細な説明)
下に定義された用語について、請求項または本明細書の他所に異なる定義がなされていない限り、これらの定義を適用する。
本明細書において、明確に指示されているか否かによらず、全ての数値は「約」という用語によって変更されるものとみなす。「約」という用語は一般的に、当業者が、記載された値と等価である(すなわち、同じ機能または結果となる)とみなす数の範囲を示す。多くの例において、「約」という用語は最も近い有効数字に四捨五入される数字を含み得る。
重量パーセント、重量によるパーセント、wt%、wt−%、重量%等は、物質の濃度を、その物質の重量を組成物の重量で割り、さらに100を掛けた値として示す同義語である。
数値範囲の上限下限による記載は、その範囲内の全ての数字を含む(例えば、1〜5は1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、および5を含む)。
本明細書および添付の特許請求の範囲に用いられているように、単数形「1つの」、「前記」、および「その」は、記載内容がそうでないことを明示していない限り、複数の指示対象を含む。本明細書および添付の特許請求の範囲に用いられているように、「または」という用語は一般的に、記載内容がそうでないことを明示していない限り、「および/または」を含む意味として用いられる。
下記の説明は図面を参照しながら読まれるべきである。図面において、同様の符号はいくつかの図にわたって同様の要素を示す。この詳細な説明および図面は、請求項に記載された発明を限定するのではなく、例示することを意図している。
経皮的な医療処置の中には、比較的大きい、かつ/または嵩張る医療装置を患者の血管系に挿入することを必要とするものがある。場合によっては、これらの医療装置は蛇行した、かつ/または末梢の血管内を通る。医療装置が血管系の中に誘導された時、医療装置が血管腔内を移動して血管壁と接触する際に血管壁は医療装置から与えられるせん断力にさらされ得る。このせん断力は、医療装置を屈曲させた時、または医療装置が石灰化または病変した血管内を移動した時、血管の蛇行部における損傷を引き起こす場合がある。
移動する医療装置によって血管壁に加えられるせん断力による損傷のリスクは、血管壁をせん断力から保護することにより低減され得る。図1は、内側にガイドワイヤ10が配置された血管5の概略図を示す。高可撓性の弾性材料で形成されているか、または高可撓性の弾性構造を有する長尺のチューブ状膜であってもよい例示的な膜20がガイドワイヤ10の周囲に配置されている。
例示的な膜20のいくつかの構造上の詳細が図3〜5Aに見られる。本発明に従う例示的な膜20は、図3〜5Aに示す特徴を全く含まなくてもよいし、あるいはそれらの特徴の1つ、複数、または全てを含んでもよい。概して、膜20は長尺のチューブ状構造を有するものとして説明される。膜20は、内表面24および外表面26を有する壁22を含み得る。いくつかの実施形態において、壁22は内表面24および外表面26によって画定されてもよく、環状のチューブを形成してもよいが、他の形状や構成も考慮される。
膜20および/または管腔は、弛緩状態と拡張状態との間で径方向に拡張および/または収縮するように構成されてもよい。弛緩状態では、管腔は壁22の内表面24によって画定される第1の内径を有し得る。拡張状態では、管腔は壁22の内表面24によって画定される第2の内径を有し得る。いくつかの実施形態では、第2の内径は第1の内径よりも大きい。同様に、膜20は壁22の外表面26によって画定される外径を有し得る。弛緩状態では、膜20は壁22の外表面26によって画定される第1の外径を有し得る。拡張状態では、膜20は壁22の外表面26によって画定される第2の外径を有し得る。いくつかの実施形態では、第2の外径は第1の外径よりも大きい。
いくつかの実施形態において、膜20は管腔が第2の内径まで径方向に拡張するように構成されてもよい。いくつかの実施形態において、膜20は管腔に沿って軸方向に伸長するのを実質的に防止するように構成される。言い換えれば、膜20は軸方向に伸長または拡張することなく、管腔の径方向外側への拡張を許容する。この動態または特性を容易にするために、膜20は第1の複数のフィラメントまたは繊維42を含むように形成されてもよく、そのフィラメントまたは繊維42は、図3〜5に示すように、軸方向に配向されているか、あるいは管腔、または管腔および/または膜20の中心軸と概して平行である。いくつかの実施形態において、第1の複数のフィラメントまたは繊維42はそれぞれ長手方向において管腔と平行に配列されてもよい。いくつかの実施形態において、第1の複数のフィラメントまたは繊維42は膜20の壁22の中に埋め込まれてもよい。図には明示されていないが、いくつかの実施形態において、第1の複数のフィラメントまたは繊維42は壁22の内表面24の上または外表面26の上に配置されてもよい。第1の複数のフィラメントまたは繊維42は軸方向において高い非適合性(non−compliance)を示し、管腔の中心長手方向軸に対して接線方向(すなわち横断方向または径方向)には高度に適合性または可撓性を示すものであってもよい。
いくつかの実施形態において、膜20は所定の最大外径以内または所定の最大率以内で拡張するように構成されてもよい。いくつかの実施形態において、膜20は、管腔が所定の最大第2内径以内で径方向に拡張するように構成されていてもよい。この動態または特性を容易にするために、膜20は第2の複数のフィラメントまたは繊維44を含むように形成されてもよく、そのフィラメントまたは繊維44は、図5および5Aに示すように、管腔、または管腔および/または膜20の中心軸の周りに概して周方向に配向されている。いくつかの実施形態において、第2の複数のフィラメントまたは繊維44は、限られた伸長量または伸長率が径方向に生じるように、弾性または半弾性である。いくつかの実施形態において、第2の複数のフィラメントまたは繊維44はそれぞれ管腔の周囲に曲げられるか、あるいは管腔および/または中心軸の周りで環形状を形成してもよい。いくつかの実施形態において、第2の複数のフィラメントまたは繊維44は、図5および5Aに示すように、膜20の壁22の中に埋め込まれてもよい。図には明示されていないが、いくつかの実施形態において、第2の複数のフィラメントまたは繊維44は壁22の内表面24の上または外表面26の上に配置されてもよい。第2の複数のフィラメントまたは繊維44は、膜20および/または管腔の径方向の拡張を所定の最大値に制限するように働いてもよい。径方向の拡張を制限することで、医療装置30が膜20を通過する際に医療装置30によって発生する、膜20の外表面26による血管5に対する径方向外側への力および/またはせん断力は、小さくなるかまたは完全に無くなり得る。
いくつかの実施形態において、壁22の内表面24は1つまたは複数の層またはコーティング、例えば潤滑性コーティング、親水性コーティング、疎水性コーティング、または他の適切なコーティング等を含んでいてもよい。あるいは、膜20は管腔内に配置された潤滑剤を含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、壁22の外表面26は1つまたは複数の層またはコーティング、例えば潤滑性コーティング、親水性コーティング、疎水性コーティング、または他の適切なコーティング等を含んでいてもよい。あるいは、膜20は外表面26上に配置された潤滑剤を含んでいてもよい。
図2は血管5内に配置された例示的な膜20の概略図を示し、膜20の管腔を医療装置30が進んでいる。参考までに、図2に示される内容は概して、図2の左側の方が「近位」であり、図2の右側の方が「遠位」であると言える。したがって、医療装置30は近位端または膜20の近位部から遠位端または膜20の遠位部に向かって進んでいるものとして図示されている。しかしながら、当業者はその配向性および/または方向性を必要に応じて、または適当な場合は逆転させてもよいことを理解するであろう。
医療装置30は図2において、概して長尺シャフト32の遠位端に配置された円筒体として概略的に示されている。当業者は、医療装置30および長尺シャフト32が単一の物体、要素、または装置であってもよく、あるいは膜20に挿入するのに適切な医療装置を構成するための要素の組合せであってもよいことを認識するであろう。例えば、医療装置30は均一な外径を有する単一のカテーテルまたはシースであってもよく、あるいは医療装置30は階段状の外径または変動する外径を有する組立体であってもよく、あるいは、医療装置30はこれらのいくつかの組合せ(すなわち、単一のカテーテルと階段状外径または変動外径との組合せ)であってもよい。
いくつかの実施形態において、医療装置30はアテローム切除装置、血管形成術用装置、バルーン膨張カテーテル、末梢保護装置、塞栓ろ過装置、弁切除装置、弁形成術用装置、ステント送達装置、経大動脈(transaortic)弁植込み術用装置、焼灼装置、物質回収装置、ガイドカテーテルまたはシース、診断用カテーテル、または他の適切な装置を含み得る。簡潔性のため、下記の記載では概して医療装置30が図2に示される長尺シャフト32を含んでも含まなくてもよいものとして参照する。
医療装置30は、医療装置30の中心長手方向軸から最も遠いまたは最も大きい径方向の範囲として、あるいは医療装置30の最大円周または最大外周として定義される最大外径を有し得る。いくつかの実施形態において、医療装置30は膜20の管腔の第1の内径(すなわち、径方向に弛緩した状態の膜20の管腔の内径)および/または膜20の第1の外径(すなわち、径方向に弛緩した状態の膜20の外径)よりも大きい最大外径を有し得る。
操作中、膜20は血管5内を治療部位まで進められ得る。いくつかの実施形態において、膜20はガイドカテーテルまたは送達カテーテルによって送達されてもよいし、または膜20はガイドワイヤに固着または脱着可能に取り付けられて、血管系内を治療部位まで誘導されてもよい。例えば、膜20はその1つの側部に沿ってガイドワイヤに取り付けられてもよいし、膜20はその遠位端においてガイドワイヤの遠位端に取り付けられてもよい。ガイドワイヤは血管系内で膜20を治療部位まで押し、または引く。いくつかの実施形態において、膜20の弾性の性質は、ガイドワイヤへの自然な適合を形成し得る。いくつかの実施形態において、下記でより詳細に説明される歪み矯正ワイヤ50が、血管系内における治療部位への誘導中または移動中に、膜20を押すようにまたはガイドするように作用し得る。
血管5内での配置に続いて、医療装置30が管腔を通過する際に、膜20はガイドワイヤ10に沿ってまたは血管5に対して、実質的に静止位置に留まるかまたは維持され得る。言い換えると、医療装置30が遠位方向に進められる時、膜20は血管5内で軸方向には動かない。図2および2Bに示すように、膜20は、医療装置30が管腔の中を進められる時、医療装置30の周囲で管腔が径方向に拡張するように構成される。医療装置30が進められる時、膜20は、医療装置30が壁22を管腔の中心軸から径方向外側に押すことを許容し、それにより医療装置30が管腔を通れるようになる。いくつかの実施形態において、膜20は、管腔が医療装置30の最大外径と同じかそれよりも大きい第2の内径まで径方向に拡張するように構成される。いくつかの実施形態において、膜20は医療装置30の最大外径よりも大きい第2の外径まで径方向に拡張するように構成される。
図2および2Cに示すように、医療装置30の最大外径が、膜に沿って特定の軸方向の位置を通過すると、膜は、医療装置30の後方で、中心長手方向軸に向かって内向きに収縮する。概して、管腔はそこを通過する医療装置30の形状または輪郭と非常に良く一致する形状または輪郭を維持する。したがって、膜20は膜20および/または管腔の直径に関して径方向に弾性を示し得る。
更に、図には明示されていないが、いくつかの実施形態において、膜20は網状膜、編組膜、または壁22を横方向または縦方向に貫通する複数の孔および/または開口を有する薄膜として形成されてもよい。壁22を貫通する複数の孔および/または開口は、膜20を弛緩状態において更に小さい第1の外形にまで収縮させ得る。それにより、血管5の壁を望ましくない接触、摩擦、およびせん断力から保護する性能を保ちつつ、複数の孔および/または開口のない膜20よりも、更に蛇行した血管系内での使用が容易になる。
いくつかの実施形態において、膜20は歪み矯正ワイヤ50を含んでもよい。歪み矯正ワイヤ50は、その遠位端に固定された停止部または突起56を有する可撓性の細い中心ワイヤ52を含み得る。歪み矯正ワイヤ50は、固定停止部56の近位側の歪み矯正ワイヤ50上に配置された複数の円筒(または他の形状の)管状要素54を含んでいてもよい。図4に示すように、歪み矯正ワイヤ50は、壁22内に形成された通路28の中に摺動可能に配置され得る。通路28は壁22の中に埋設されてもよく、すなわち言い換えれば、内表面24と外表面26との間に配置され、また、通路は概して管腔と平行に配向される。いくつかの実施形態において、歪み矯正ワイヤ50および/または通路28は膜20内を長手方向に延びていてもよい。
歪み矯正ワイヤ50は、比較的可撓性の伸ばされた状態と比較的硬性の縮められた状態との間で、軸方向に作動可能であり得る。歪み矯正ワイヤ50が遠位方向に伸ばされまたは平行移動したとき、図4Aに示すように、歪み矯正ワイヤは伸ばされた状態を取り、管状要素54は互いに離間する。伸ばされた状態にあるとき、歪み矯正ワイヤ50は概して非常に曲がり易く、これにより蛇行した血管系内での誘導を助ける。中心ワイヤ52が近位方向に引かれまたは平行移動したとき、図4Bに示すように、遠位の停止部56は近位に平行移動し、歪み矯正ワイヤ50が縮められた状態に向かって移動するにつれて、管状要素54を互いに近づける。管状要素54は互いに近づくように平行移動するため、歪み矯正ワイヤ50はより堅固にかつ/またはより曲がり難くなる。縮められた状態において、図4Cに示すように管状要素54の端部同士が当接するのに十分な距離を管状要素54が平行移動した時、歪み矯正ワイヤ50は、伸ばされた状態において管状要素54が離間している時よりも遥かに曲がり難い。したがって、歪み矯正ワイヤ50は、嵩張る医療装置30が進められる時に蛇行した血管5(またはその一部)の通路を選択的に真っ直ぐにして、医療装置30が血管5の壁に与えるせん断力を小さくするために使用され得る。
ガイドワイヤ10および/または歪み矯正ワイヤ50は、金属、金属合金、ポリマー、金属ポリマー複合材料、または他の適切な材料等から形成され得る。適切な材料のいくつかの例として、ステンレス鋼(例えば304vステンレス鋼または316Lステンレス鋼)、ニッケルチタン合金(例えば超弾性ニチノールまたは線形弾性ニチノール等のニチノール)、ニッケルクロム合金、ニッケルクロム鉄合金、コバルト合金、ニッケル、チタン、白金のような金属材料、または代替として高性能ポリマーのようなポリマー材料、あるいは他の適切な材料等が挙げられる。ニチノールという語は、この材料の形状記憶動態を初めて確認した米国国防省海軍武器研究所(United States Naval Ordinance Laboratory:NOL)の研究者のグループによって作られた。ニチノールという語はニッケルの化学記号(Ni)、チタンの化学記号(Ti)、および海軍武器研究所を示す頭字語(NOL)を含む頭字語である。
膜20および/または第1または第2の複数の繊維42/44は、任意の適切な材料、例えばポリマー材料、金属、金属合金、または金属ポリマー複合材料等で作られてもよい。適切なポリマーの例として、ポリウレタン、DSMエンジニアリングプラスチックス社から入手可能なARNITEL(登録商標)のようなポリエーテルエステル、デュポン社から入手可能なHYTREL(登録商標)のようなポリエステル、REXELL(商標)のような直鎖状低密度ポリエチレン、バイエル社から入手可能なDURETHAN(登録商標)またはエルフアトケム社から入手可能なCRISTAMID(登録商標)のようなポリアミド、弾性ポリアミド、ブロックポリアミド/エーテル、PEBAX(登録商標)の商標で入手可能なPEBAのようなポリエーテルブロックアミド、シリコーン、ポリエチレン、Marlex(登録商標)高密度ポリエチレン、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリイミド(PI)、およびポリエーテルイミド(PEI)、単独または他の材料と混合した液晶ポリマー(LCP)が挙げられる。
ガイドワイヤ10、膜20、医療装置30、および/または歪み矯正ワイヤ50は部分的に放射線不透過性材料で作られてもよいし、放射線不透過性材料でドープされてもよいし、放射線不透過性材料の層を含んでもよいし、またはそれ以外の態様で放射線不透過性材料を含んでもよい。放射線不透過性材料は、医療処置の最中に、蛍光透視スクリーン上またはX線のような他の撮像技術において比較的明るい画像を生成可能な材料として理解される。この比較的明るい画像は、デバイスのユーザがその位置を決定するのを助ける。例えば、上記の要素のうち1つ以上(すなわち、ガイドワイヤ10、膜20、医療装置30等)が放射線不透過性材料を含んでいてもよく、または放射線不透過性材料から形成されてもよい。適切な材料は、次炭酸ビスマス、ヨウ素、金、白金、パラジウム、タンタル、タングステンまたはタングステン合金等を含み得るがこれらに限定されない。
上記の記載では、患者の血管系における経皮的な医療処置に着目したが、本発明に従う他の実施形態または方法は、患者の生体構造の別の部位で使用されるように適合および構成され得ることが理解されるべきである。例えば、本発明に従う装置および方法は、消化管または胃腸管内で、例えば口、喉、小腸および大腸、結腸、直腸等の中で使用されるように適合されてもよい。別の例では、装置および方法は、気道内で、例えば口、鼻、喉、気管支、鼻腔、肺等の中で使用されるように適合および構成されてもよい。同様に、本明細書において経皮的展開に関して説明された装置および方法は、適当な場合、他の種類の外科的処置に使用されてもよい。例えば、いくつかの実施形態において、装置は非経皮的処置において展開され得る。本発明に従う装置および方法は、生体構造内での他の用途のために適合および構成されることも可能である。
本開示は、多くの点で単に例示であることが理解されるべきである。細かい点、特に形状、大きさ、および工程の順序については本発明の範囲を超えることなく変更を加えることができる。本発明の範囲は、当然ながら、添付の特許請求の範囲に記載された文言において定められる。

Claims (16)

  1. 医療装置組立体であって、
    長尺のガイドワイヤと、
    前記ガイドワイヤの周囲に配置された長尺かつ高可撓性のチューブ状の膜であって、前記膜はその膜を通る管腔を画定する壁を有し、前記管腔は第1の内径を有する膜と、
    前記第1の内径よりも大きい最大外径を有する経皮的医療装置と
    を備え、前記膜は、前記経皮的医療装置が前記管腔を通過可能であるように構成されている、医療装置組立体。
  2. 前記膜は、前記管腔が前記最大外径と同じかそれよりも大きい第2の内径まで径方向に拡張するように構成されている、請求項1に記載の医療装置組立体。
  3. 前記膜は、前記管腔に沿った軸方向の伸長を実質的に防止するように構成されている、請求項1に記載の医療装置組立体。
  4. 前記膜は、前記経皮的医療装置が前記管腔を通過する際に、前記ガイドワイヤに沿って実質的に静止位置に留まる、請求項1に記載の医療装置組立体。
  5. 前記膜は、前記経皮的医療装置の前記最大外径よりも小さい外径を画定する、請求項1に記載の医療装置組立体。
  6. 前記膜は、前記管腔と平行に配向された第1の複数の繊維を含む、請求項1に記載の医療装置組立体。
  7. 前記第1の複数の繊維は前記膜の壁に埋め込まれている、請求項6に記載の医療装置組立体。
  8. 前記第1の複数の繊維は前記膜の壁の表面上に配置されている、請求項6に記載の医療装置組立体。
  9. 前記膜は、前記管腔の周りに周方向に配向された第2の複数の繊維を含む、請求項1に記載の医療装置組立体。
  10. 前記第2の複数の繊維は前記膜の壁に埋め込まれている、請求項9に記載の医療装置組立体。
  11. 前記第2の複数の繊維は前記膜の壁の表面上に配置されている、請求項9に記載の医療装置組立体。
  12. 前記膜は、前記管腔が所定の最大内径以内で径方向に拡張するように構成されている、請求項9に記載の医療装置組立体。
  13. 前記膜の壁の中に形成された通路の中に摺動可能に配置された歪み矯正ワイヤを更に含み、
    前記通路は前記管腔と概して平行に配向されている、請求項1に記載の医療装置組立体。
  14. 前記歪み矯正ワイヤは、比較的可撓性の伸ばされた状態と比較的硬性の縮められた状態との間で、軸方向に作動可能である、請求項13に記載の医療装置組立体。
  15. 前記壁はその内表面上に配置された潤滑性コーティングを含む、請求項1に記載の医療装置組立体。
  16. 前記経皮的医療装置が、アテローム切除装置、血管形成術用装置、バルーン膨張カテーテル、末梢保護装置、塞栓ろ過装置、弁切除装置、弁形成術用装置、ステント送達装置、経大動脈弁植込み術用装置、焼灼装置、物質回収装置、ガイドカテーテルまたはシース、または診断用カテーテルから選択される、請求項1に記載の医療装置組立体。
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