JP2015134229A - 改良型胃内空間充填物および生体外試験を含む製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】改良型胃内空間充填物および生体外試験を含む製造方法の提供。【解決手段】胃の状態をシミュレートするための生体外試験プロセスは、アセトン槽に胃内デバイスを提供するステップと、胃内デバイスの膨張を誘発するステップと、胃内デバイスにおける弱点を悪化させるステップと、結果を観察するステップと、生体内試験の結果を推定するステップとを組み合わせて含んでいる。シャフト領域に対するバルーンの故障を低減するための胃内空間充填物に対する改良は、接着性フィレットと、ワッシャと、バルーンカフおよびカラーと、一体形成形バルーンフィレットと、一体成形型バルーンアセンブリとを含んでいる。【選択図】図２３

Description

（関連出願の相互参照）
本願は、米国仮特許出願第６１／１６６，６７５号（２００９年４月３日出願）の利益および優先権を主張し、この出願の内容は、その全体が本明細書において完全に記述されるがごとく参照により組込まれる。

本開示は、埋込型胃内デバイスおよびシステム、ならびに同デバイスおよびシステムの生体外試験の方法に関する。より具体的には、本開示は、望ましくない破裂および漏出を防止するための膨張型胃内空間充填物デバイスに対する改良に関する。

実施形態によると、本体と本体から延在するカフとカフの端部にあるカラーとを有するバルーンを提供するステップと、バルーンのカフおよびカラーを通るシャフトを提供するステップと、バルーンの本体内においてカフを自身の上に折り畳むステップであって、それによって、カフは、バルーンの本体まで連行され、それにより、カフは、重複した表面および折り畳まれた内面を形成するステップと、バルーンとバルーンの界面においてカフの重複した表面を相互に接着させるステップと、バルーンとシャフトの界面において折り畳まれた内面をシャフトに接着させるステップとを組み合わせて含む胃内デバイスを製造するプロセスを開示する。製品は、これによって生産することができる。

カフの重複した表面は、シリコーン系接着剤によって相互に接着させられてもよい。接着剤は、バルーンの硬度とほぼ同じ硬度を有してもよい。折り畳まれた内面は、シリコーン系接着剤によってシャフトに接着され得る。接着剤は、シャフトの硬度より低い硬度を有してもよい。

本実施形態によると、バルーンおよびバルーンを通って延在するシャフトを有する胃内デバイスを提供するステップであって、シャフトはバルーンに固定され、該バルーンおよび該シャフトは、バルーンの露出面部分がシャフトの露出面部分と接触するか、バルーンからシャフトへの移行部を形成するステップと、少なくともバルーンからシャフトへの移行部にわたって表面フィレットを提供するステップとを組み合わせて含む、胃内空間充填物を製造するプロセスを開示する。製品は、これによって生産することができる。

表面フィレットは、接着剤によって接合されるシートであってもよい。シートは、シャフトと同心のワッシャを形成してもよい。表面フィレットは、接着剤であってもよい。表面フィレットは、シリコーン系であってもよい。表面フィレットは、シャフトの硬度とバルーンの硬度との間の硬度を有してもよい。表面フィレットは、バルーンからシャフトへのより円滑な移行を促進するように移行部付近の応力集中を低減してもよい。プロセスは、少なくとも第２のバルーンからシャフトへの移行部にわたって、第２の表面フィレットを提供するステップをさらに含んでもよい。

実施形態によると、シャフトと、本体と、それぞれその端部にカラーを含む、２つのカフとを有するバルーンであって、該カフは、組み立てた状態にある間、バルーンの２つのカフおよび本体を通してシャフトを受容するように構成され、シャフトおよびバルーンは、組み立てた状態にある間、バルーンの露出面部分がシャフトの露出面部分と接触する、少なくとも１つのバルーンからシャフトへの移行部を形成する、バルーンと、組み立てた状態にある間、バルーンからシャフトへの移行部にわたって配置されるように構成される表面フィレットであって、該表面フィレットは、バルーンからシャフトへのより円滑な移行を促進するように、バルーンからシャフトへの移行部付近の応力集中を低減する表面フィレットとを組み合わせて備えるキットを開示する。シャフトおよび表面フィレットは、組み立てた状態であってもよい。

本実施形態によると、最大で約５５Ａのショアデュロメータ硬度を有するシャフトと、少なくとも約２０Ａのショアデュロメータ硬度を有し、本体と、本体から延在するカフと、カフの端部にあるカラーとを備えるバルーンと、バルーンからシャフトへの移行部で、バルーンの露出面部分およびシャフトの露出面部分にわたる表面フィレットであって、シャフトの硬度とバルーンの硬度との間の硬度を有する、表面フィレットとを組み合わせで備える、胃内デバイスを開示する。

表面フィレットは、接着剤によって接合されるシートであってもよい。シートは、シャフトと同心のワッシャを形成してもよい。表面フィレットは、接着剤であってもよい。

実施形態によると、シャフトと、本体と本体から延在するカフとカフの端部にあるカラーとを備えるバルーンとを組み合わせて備え、本体の内側部分は、バルーンの赤道の厚さよりも大きい厚さを有し、バルーンの本体内で折り畳まれるときに、バルーンの内壁を、シャフトおよびカフのうちの少なくとも１つに移行させるように構成される、内部フィレットを有する、胃内デバイスを開示する。

実施形態によると、胃内デバイスをアセトン槽に提供するステップと、胃内デバイスの膨張を誘発するステップと、胃内デバイスの弱点を悪化させるステップとを組み合わせた、胃の中の状態の加速シミュレーション用の生体外試験プロセスを開示する。

プロセスは、結果を観察し、生体内試験の結果を推定するステップをさらに含んでもよい。膨張は、胃内デバイスの透過性に比例して誘発されてもよい。アセトン槽は、容量で少なくとも約９５％のアセトンを含有してもよい。アセトン槽は室温で提供されてもよい。胃内デバイスおよびアセトン槽は密閉環境で維持されてもよい。生体外試験プロセスにおける胃内デバイスの故障までの時間は、生体内試験における故障までの予測時間と線形関係にあってもよい。

実施形態によると、約５０℃と約６０度との間に加熱される、約１．０と約１．５との間のｐＨの塩酸槽に胃内デバイスを提供するステップと、胃内デバイスの弱点を悪化させるステップとを組み合わせて含む、胃の中の状態の加速シミュレーション用の生体外試験プロセスを開示する。

プロセスは、結果を観察し、生体内試験の結果を推定するステップをさらに含んでもよい。

本実施形態によると、バルーン用の材料を加熱環境に曝すステップであって、それにより、バルーンの標的特性の約８５％と約９５％との間が、部分的架橋結合によって達成されるステップと、加熱環境からバルーンを除去するステップであって、それによって付加的な架橋結合が、加熱環境から維持される残留熱により達成され、推進される、ステップと、バルーンを放射線に基づく減菌に曝すステップであって、それによって標的特性の約１００％が達成される、ステップとを組み合わせて含む、胃内デバイスのバルーンを製造するためのプロセスを開示する。製品は、これにより生産することができる。

標的特性は、機械的応力を受けるときの故障に対する耐性であってもよい。標的特性は、機械的応力を受けるときの故障に対する耐性であってもよい。機械的応力はトルクであってもよい。機械的応力は伸びであってもよい。標的特性は引張強度であってもよい。標的特性は、バルーンの壁を横断する進入および退出に対する耐性であってもよい。バルーン用の材料はシリコーン系であってもよい。放射線に基づく減菌は、ガンマ線減菌であってもよい。
例えば、本願発明は以下の項目を提供する。
（項目１）
胃内デバイスを製造するプロセスであって、
本体、該本体から延在するカフ、および該カフの端部にあるカラーを有するバルーンを提供することと、
該バルーンの該カフおよび該カラーを通るシャフトを提供することと、
該バルーンの該本体内において、該カフを自身の上に折り畳むことであって、それにより、該カフは該バルーンの該本体まで連行され、および該カフは重複した表面および折り畳まれた内面を形成する、ことと、
バルーンとバルーンとの界面において、該カフの該重複した表面を相互に接着させることと、
バルーンとシャフトとの界面において、該折り畳まれた内面を該シャフトに接着させることと
を組み合わせて含む、プロセス。
（項目２）
前記重複した表面は、シリコーン系接着剤によって相互に接着させられる、項目１に記載のプロセス。
（項目３）
前記接着剤は、前記バルーンの硬度とほぼ同じ硬度を有する、項目２に記載のプロセス。
（項目４）
前記折り畳まれた内面は、シリコーン系接着剤によって前記シャフトに接着させられる、項目１に記載のプロセス。
（項目５）
前記接着剤は、前記シャフトの硬度より低い硬度を有する、項目４に記載のプロセス。
（項目６）
項目１に記載されるプロセスによる製品。
（項目７）
胃内空間充填物を製造する改良型プロセスであって、
バルーン、および該バルーンを通って延在するシャフトを有する胃内デバイスを提供することであって、該シャフトは、該バルーンに固定され、該バルーンおよび該シャフトは、該バルーンの露出面部分が該シャフトの露出面部分と接触する、バルーンからシャフトへの移行部を形成する、ことと、
少なくとも該バルーンからシャフトへの移行部にわたって表面フィレットを提供することと
を組み合わせて含む、改良型プロセス。
（項目８）
前記表面フィレットは、接着剤によって接合されるシートである、項目７に記載のプロセス。
（項目９）
前記シートは、前記シャフトと同心のワッシャを形成する、項目８に記載のプロセス。
（項目１０）
前記表面フィレットは接着剤である、項目７に記載のプロセス。
（項目１１）
前記表面フィレットはシリコーン系である、項目７に記載のプロセス。
（項目１２）
前記表面フィレットは、前記シャフトの硬度と前記バルーンの硬度との間の硬度を有する、項目７に記載のプロセス。
（項目１３）
前記表面フィレットは、前記移行部付近の応力集中を低減して、バルーンからシャフトへのより円滑な移行を促進する、項目７に記載のプロセス。
（項目１４）
少なくとも第２のバルーンからシャフトへの移行部にわたって、第２の表面フィレットを提供することをさらに含む、項目７に記載のプロセス。
（項目１５）
項目７に記載されるプロセスによる製品。
（項目１６）
シャフトと、
本体および２つのカフを有するバルーンであって、各カフは自身の端部にカラーを有し、該カフは、組み立てた状態にある間、該バルーンの該２つのカフおよび本体を通してシャフトを受容するように構成され、該シャフトおよびバルーンは、該組み立てた状態にある間、該バルーンの露出面部分が該シャフトの露出面部分と接触する、少なくとも１つのバルーンからシャフトへの移行部を形成する、バルーンと、
組み立てた状態にある間、該バルーンからシャフトへの移行部にわたって配置されるように構成される表面フィレットであって、該表面フィレットは、該バルーンからシャフトへの移行部付近の応力集中を低減して、バルーンからシャフトへのより円滑な移行を促進する、表面フィレットと
を組み合わせて備える、キット。
（項目１７）
前記バルーン、前記シャフト、および前記表面フィレットは、前記組み立てた状態にある、項目１６に記載のキット。
（項目１８）
最大で約５５Ａのショアデュロメータ硬度を有するシャフトと、
少なくとも約２０Ａのショアデュロメータ硬度を有し、本体、該本体から延在するカフ、および該カフの端部にあるカラーを備えるバルーンと、
バルーンからシャフトへの移行部における該バルーンの露出面部分および該シャフトの露出面部分にわたる表面フィレットであって、該シャフトの硬度と該バルーンの硬度との間の硬度を有する、表面フィレットと
を組み合わせて備える、胃内デバイス。
（項目１９）
前記表面フィレットは、接着剤によって接合されるシートである、項目１８に記載の胃内デバイス。
（項目２０）
前記シートは、前記シャフトと同心のワッシャを形成する、項目１８に記載の胃内デバイス。
（項目２１）
前記表面フィレットは、接着剤である、項目１８に記載の胃内デバイス。
（項目２２）
シャフトと、
本体、該本体から延在するカフ、および該カフの端部にあるカラーを備えるバルーンと
を組み合わせて備え、
該本体の内側部分は、内部フィレットを有し、該内部フィレットは、該バルーンの赤道の厚さよりも大きい厚さを有し、および該バルーンの該本体内において折り畳まれるときに、該バルーンの内壁を、該シャフトおよび該カフのうちの少なくとも１つまで移行させるように構成される、胃内デバイス。
（項目２３）
胃の中の状態の加速シミュレーションのための生体外試験プロセスであって、
胃内デバイスをアセトン槽に提供することと、
該胃内デバイスの膨張を誘発することと、
該胃内デバイスにおける弱点を悪化させることと
の組み合わせて含む、生体外試験プロセス。
（項目２４）
結果を観察することをさらに含む、項目２３に記載のプロセス。
（項目２５）
生体内試験の結果を推定することをさらに含む、項目２３に記載のプロセス。
（項目２６）
前記膨張は、前記胃内デバイスの透過性に比例して誘発される、項目２３に記載のプロセス。
（項目２７）
前記アセトン槽は、容量で少なくとも約９５％のアセトンを含有する、項目２３に記載のプロセス。
（項目２８）
前記アセトン槽は、室温において提供される、項目２３に記載のプロセス。
（項目２９）
前記胃内デバイスおよび前記アセトン槽は、密閉環境内で維持される、項目２３に記載のプロセス。
（項目３０）
前記生体外試験プロセスにおける前記胃内デバイスの故障までの時間は、生体内試験における故障までの予測時間と線形関係にある、項目２３に記載のプロセス。
（項目３１）
胃の中の状態の加速シミュレーションのための生体外試験プロセスであって、
約１．０と約１．５との間のｐＨであって、約５０℃と約６０℃との間に加熱される塩酸槽に胃内デバイスを提供することと、
該胃内デバイスにおける弱点を悪化させることと
の組み合わせて含む、生体外試験プロセス。
（項目３２）
結果を観察することをさらに含む、項目３１に記載のプロセス。
（項目３３）
生体内試験の結果を推定することをさらに含む、項目３１に記載のプロセス。
（項目３４）
胃内デバイスのバルーンを製造するプロセスであって、
該バルーン用の材料を加熱環境に曝すことであって、それにより、該バルーンに対する標的特性の約８５％と約９５％との間のものが、部分的架橋結合によって達成される、ことと、
該加熱環境から該バルーンを除去することであって、それにより、付加的な架橋結合が、該加熱環境から維持される残留熱によって達成および推進される、ことと、
該バルーンを放射線に基づく減菌に曝すことであって、それにより、該標的特性の約１００％が達成される、ことと
を組み合わせて含む、プロセス。
（項目３５）
前記標的特性は、機械的応力を受けるときの故障に対する耐性である、項目３４に記載のプロセス。
（項目３６）
前記標的特性は、機械的応力を受けるときの故障に対する耐性である、項目３４に記載のプロセス。
（項目３７）
前記機械的応力は、トルクである、項目３６に記載のプロセス。
（項目３８）
前記機械的応力は、伸びである、項目３６に記載のプロセス。
（項目３９）
前記標的特性は、引張強度である、項目３４に記載のプロセス。
（項目４０）
前記標的特性は、前記バルーンの壁を横断する進入および退出に対する耐性である、項目３４に記載のプロセス。
（項目４１）
前記バルーン用の材料は、シリコーン系である、項目３４に記載のプロセス。
（項目４２）
前記放射線に基づく減菌は、ガンマ線減菌である、項目３４に記載のプロセス。
（項目４３）
項目３４に記載されるプロセスによる製品。

本開示の上述の特色および目的は、同様の参照番号が同様の要素を表す、添付の図面と組み合わされる以下の説明を参照にすることにより、より明らかになるであろう。
図１は、胃内空間充填物の斜視図を示す。 図２は、バルーンの正面図を示す。 図３は、バルーンの斜視図を示す。 図４は、バルーンの側面図を示す。 図５は、バルーンの断面図を示す。 図６は、バルーンの正面図を示す。 図７は、バルーンの斜視図を示す。 図８は、バルーンの側面図を示す。 図９は、バルーンの断面図を示す。 図１０は、バルーンおよびシャフトの断面図を示す。 図１１は、バルーンの正面図を示す。 図１２は、バルーンの斜視図を示す。 図１３は、バルーンの側面図を示す。 図１４は、バルーンの断面図を示す。 図１５は、バルーンの断面図を示す。 図１６は、バルーンおよびシャフトの断面図を示す。 図１７は、バルーンおよびシャフトの断面図を示す。 図１８は、外側フィレットの側面図を示す。 図１９は、外側フィレットの断面図を示す。 図２０は、胃内空間充填物に接近する外側フィレットの斜視図を示す。 図２１は、胃内空間充填物上の外側フィレットの斜視図を示す。 図２２は、胃内空間充填物に接近する外側フィレットの断面図を示す。 図２３は、胃内空間充填物上の外側フィレットの断面図を示す。 図２４は、バルーンの正面図を示す。 図２５は、バルーンの斜視図を示す。 図２６は、バルーンの側面図を示す。 図２７は、バルーンの断面図を示す。 図２８は、一体型胃内空間充填物の正面図を示す。 図２９は、一体型胃内空間充填物の斜視図を示す。 図３０は、一体型胃内空間充填物の側面図を示す。 図３１は、一体型胃内空間充填物の断面図を示す。 図３２は、一体型胃内空間充填物の断面図を示す。 図３３は、生体外アセトン槽（ｘ軸は時間）の胃内空間充填物の故障までの時間、および生体内臨床試験（ｙ軸は日数）についての胃内空間充填物の実施形態の故障までの時間を比較する、本開示の実施形態の結果のデータプロットおよび適合ラインプロットを有するグラフを示す。 図３４は、硬化パラメータを用いたサンプルチャートを示す。

本開示の発明者は、臨床試験に使用された、膨張した胃内バルーン装置の後期段階の収縮を観察した。収縮は、特に、バルーンとシャフト（ＢＴＳ）との結合の間の領域における特定の消耗メカニズムを示す。生体内試験中、これらは、胃内で数ヶ月後にバルーンの収縮として現れる。

実施形態による、および図１に示される胃内デバイス１０は、一定期間、患者の胃腔内に配置されるように構成される医療装置である。胃内デバイス１０は、シャフト２０を備えてもよく、そこに配置される少なくとも１つのバルーン３０を有する。シャフト２０は、１つ以上のバルーン３０を通って延在してもよい。シャフト２０は、移植片もしくは外植片、または１つ以上のバルーン３０の膨張もしくは収縮のための構成要素を結合する構造を提供してもよい。

実施形態によると、バルーン３０は、任意の拡張可能な空間を充填する構成要素である。バルーン３０は、任意の種々の幾何学構造および形状を有してもよい。図２、３、４、および５に示されるバルーン３０は、本体４０を備えてもよく、バルーン３０を通って延在するシャフト２０等の、他の構成要素と接続させるために、本体４０から延在する少なくとも１つのカフ５０を含む。カラー６０は、カフ５０の端部に提供され得る。カラー６０は、カフ５０より薄いかもしくは厚いか、または先細り、扇型、円形、屈曲等であり得る。バルーン３０は、開放または閉鎖バルーンであってもよい。バルーン３０およびその部品は、内面および外面を有してもよい。

実施形態によると、バルーン３０のカフ５０は、図６、７、８、９、および１０に示されるように、バルーン３０の本体４０内に折り畳まれ得る。そのような位置において、カフ５０の少なくとも一部は、シャフト２０と接触するように構成され得る。図１０に示されるバルーンとシャフト（ＢＴＳ）との界面７０は、バルーン３０とシャフト２０とが一緒に接合される領域として画定される。例えば、ＢＴＳ界面７０は、カフ５０がシャフト２０に接合される箇所であってもよい。実施形態によると、ＢＴＳ界面７０は、バルーン３０の本体４０の中に配置され得る。ＢＴＳ界面７０で、少なくとも１つの接着剤が提供されるか、またはバルーン３０およびシャフト２０のうちの少なくとも１つが、シャフト２０に対してバルーン３０の固定を形成するように修正され得る。

実施形態によると、シャフト２０は、バルーン３０を通って延在するので、バルーンからシャフト（ＢＴＳ）への移行部９０は、バルーン３０の外部（露出）部分およびシャフト２０の外部（露出）部分に対する１つ以上の接触箇所として画定される。例えば、ＢＴＳ移行部９０は、バルーン３０とシャフト２０とがＢＴＳ界面７０を開始するように接触する点であってもよい。

実施形態によると、少なくとも１つのバルーン３０を有する胃内デバイス１０は、胃腔内の埋込型装置として使用するために構成され得る。埋込が一時的である場合には、胃内デバイス１０は、ある時間期間後に外植されなければならない。胃内デバイス１０の耐久性および寿命は、少なくとも部分的に、バルーン３０の特徴によって規定することができる。バルーン３０は、長期間、過酷な胃環境に曝され得る。したがって、材料および材料の製造方法は、バルーンの一体性および寿命に対して重要な要因である。

実施形態によると、胃内デバイス１０は、ＢＴＳ界面７０もしくはＢＴＳ移行部９０、またはその付近において、バルーンの破裂、断裂、摩耗、劣化、または漏出する場合がある。実施形態によると、胃内空間充填物の実施形態に対する種々の改良が本明細書に開示される。そのような改良は、当業者が理解するように、本明細書に開示される装置、参照により組み込まれる装置、および当該分野に公知の装置に適用される。

実施形態によると、シリコーンのクリープ／応力緩和破壊のための加速生体外モデルを開示する。実施形態によると、前記生体外モデルは、生体内試験中に観察される結果に非常に近い。したがって、前記モデルは、結果が生体外の結果と類似する仮定生体内実験を推定する場合、胃内デバイスが耐久性および性能について試験される基準を提供する。

観察された摩耗のメカニズムについて、迅速な手段で緩和を確認するために、加速生体外摩耗モデルを開発し、いくつかの技術解決策を確認した。生体内摩耗のメカニズムにおいて観察されたことを再現しながら、生体外試験を加速する目的で、複数の環境試験を開発した。試験の１つは、低ｐＨ（１．０〜１．５）の加熱槽を含み、他は、周囲温度でのアセトン槽を使用した。試験の一部として、プロセスを強化した複数のバルーンサブアセンブリの構成は、環境試験を受けた。実施形態によると、アセトン槽は、生体内臨床試験で観察されたものと同様の収縮状態を再現したようである。

実施形態によると、加熱した低ｐｈ（１．０〜１．５）の塩酸槽は、（熱の上昇および３７℃に調節した周囲温度による）加速生体外胃環境（低ｐＨ）を作り出す。試験方法は、加速様式でバルーンアセンブリの任意の弱点を悪化させる。

実施形態によると、塩酸槽試験は、胃内空間充填物に故障を生じさせたが、それらは、臨床ユニットで見られたように、ＢＴＳ領域においては均一に生じなかった。故障までの時間は、試験の開始後１５から１１２時間までの範囲であった。全ての故障は、バルーンの赤道部分に位置した。加熱された低ｐＨ槽試験は、中温（５０〜６０℃）での全体的なバルーンの一体性の重大な故障試験として機能する。

実施形態によると、アセトン槽は、加速生体外胃環境を作り出す。溶媒としてのアセトンは膨張を誘発した（元の大きさの最大１８０％まで、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｆｏｒｍ ＃４５−０１１３Ｄ−０１を購入、シリコーンゴム：耐流体ガイド（２００５）。誘発された応力は、生体内臨床試験中に認められた収縮を再現する目的で、加速様式で、バルーンの任意の弱点を悪化させる。

実施形態によると、各試験サンプルに使用された溶媒量は、溶媒濃度の一貫性において、一定である。槽は、容量で、約９５％と約１００％との間のアセトンを含有してもよい。試験は、室温で実施することができ、試験サンプルおよび槽内容物は、気密容器に密封された。

実施形態によると、アセトンに浸漬されたバルーンサンプルは、硬くなる傾向があり、これにより、高い弾性率のため、これらの伸びおよび引張能力の低減を実現する。応力弛緩は遅くなり、低いクリープ速度をもたらす。加えて、バルーンは、膨張し（アセトンのバルーン空洞内への浸透＆生理食塩水＆開放孔を通して放出するメチレンブルーについてはその逆であり、これは、長期試験中のアセトン槽における青色により確認される）、容積が増大し、試験時間が長くなるにつれて、より大きな応力を誘発する。応力は、バルーンの大きさ（バルーンが大きければ、応力も大きい）およびその多孔性および透過性に依存する。

ベースラインおよび複数の製品強化および構成が、アセトン槽試験を受けた。４２のうち４０は、シャフトとバルーンとの間の結合領域において故障し、１つのユニットは、赤道において故障し、もう１つの強化ユニットは、故障しなかった。この試験方法は、反復態様で故障をうまく再現した（全ての標準臨床構成および強化ユニットは、シャフトとバルーンとの間の結合領域で故障した）。

図３３は、アセトン槽（ｘ軸は時間）の胃内空間充填物の実施形態の故障までの時間を、臨床試験（ｙ軸は日数）の胃内空間充填物の実施形態の故障までの時間と比較する、本開示の実施形態の結果のデータプロットおよび適合ラインプロットを有するグラフを示す。胃内バルーンの生体外アセトン摩耗モデルと生体内モデルとの間の相関を示す。データポイントならびに適合ラインプロットを提供するが、これは、基本的に、生体外と生体内のモデルとの間の線形関係を実証する（１００．０％のＲおよびＲ^２値）。

実施形態によると、バルーンからシャフト（ＢＴＳ）への領域は、成形プロセス後、マンドレルからバルーン３０を除去するときに、相当な半径方向の拡張を受ける。マンドレルの最も広い部分はカフ５０を通過しなければならないため、その拡張は、大きい可能性がある（場合により５００％を超える）。これは、バルーン３０に永久応力痕を残し、後期段階の操作において装置故障として現れる可能性がある。マンドレルが除去されたカフ（１）と、成形プロセス中に未拡張のカフ（２）のそれぞれの付近のＢＴＳ領域を比較する試験を実施した。マンドレルの除去中に拡張を受けたＢＴＳ領域は、統計的に、生体内および生体外試験で、低い引張能力を示した。

実施形態によると、胃内デバイス１０の改良された構成が開示される。実施形態によると、図１１、１２、１３、１４、および１５に示される、カフ５０は、バルーン３０の本体４０内で、自身の上に折り畳まれ得、それにより、カフ５０は、重複した表面を形成する。図１４および１５に示される、カフ５０は二層カフ５０を形成してもよく、それにより、バルーンとバルーン（ＢＴＢ）の界面８０が作製される。カフ５０は、例えば、接着剤で、ＢＴＢ界面８０で自身に接合され得る。接合は、カフ５０の外側部分に接着剤を適用することにより生じてもよく、これは、自身の上に折り畳まれて、ＢＴＢ界面８０を形成する。

実施形態によると、折り畳まれたカフ５０は、カラー６０を本体４０に移動させる。例えば、図１１、１２、１３、１４、および１５に示される、カラー６０は、本体４０と同一平面上にある、それと接触するか、またはそれと近接に移動され得る。カラー６０は、本体４０とシャフト２０との間に自然なフィレットを提供する幾何学構造を有してもよい。

実施形態によると、図１６および１７に示されるシャフト２０は、二層カフ５０を備えるバルーン３０を通って延在してもよい。実施形態によると、二層カフ５０は、シャフト２０に面するカフ５０の一部として画定される折り畳まれた内面を含む。そのような構成において、ＢＴＳ界面７０は、カフ５０の折り畳まれた内面とそれに接触するシャフト２０の一部との間として画定される。実施形態によると、バルーン３０は、ＢＴＳ界面７０でシャフト２０に接合され得る。

実施形態によると、本体４０ではなく、カフ５０およびカラー６０のうちの少なくとも１つは、図１６および１７に示す、シャフト２０へのＢＴＳ移行部９０を形成してもよい。本体４０がシャフト２０への直接的接合を妨げられるとき、二層カフ５０および接着層は、シャフト２０から本体４０に応力集中を分散させてもよい。柔軟な材料の厚い層は、よって、本体４０とシャフト２０との間に提供され得る。

実施形態によると、二層カフ５０を有するバルーン３０は、アセトン槽を利用した加速生体外試験環境における生体外試験中、単一層カフ５０を有するバルーン３０と比較して、向上した性能を示した（故障までの平均時間は、単一層の７．５７時間から二層の７４．５７時間まで向上した）。

実施形態によると、バルーン３０の１つ以上の端部での１つ以上のＢＴＳ移行部９０は、改良された機械的継手の補強により強化された応力分散を伴って提供され得る。例えば、表面フィレット１００は、図１８および１９に示されるように提供され得る。表面フィレット１００は、バルーン３０の少なくとも露出面およびシャフト２０の露出面にわたってＢＴＳ移行部９０に配置されるように構成される、任意の構造であってもよい。表面フィレット１００は、ワッシャの形態のシートであるか、またはシャフト２０に同心に配置されるように構成され得る。表面フィレット１００は、構成要素レベルで、バルーン３０またはシャフト２０内に統合され得る。

実施形態によると、表面フィレット１００は、柔軟であってもよい。例えば、表面フィレット１００は、シリコーン系であってもよい。実施形態によると、表面フィレット１００は、シャフト２０より硬度（デュロメータ）が小さい。例えば、表面フィレット１００は、シャフト２０の硬度とバルーン３０の硬度との間の硬度を有して、その間で伝達される応力集中をより均一に分散し、軽減してもよい。

実施形態によると、表面フィレット１００をＢＴＳ移行部９０に追加する（例えば、接着剤による接合）ステップを含む、プロセスを開示する。例えば、図２０および２２は、胃内デバイス１００に接近する表面フィレット１００を示す。図２１および２３は、胃内デバイス１００に接合された表面フィレット１００を示す。

実施形態によると、表面フィレット１００としてのワッシャを有する胃内空間充填物は、アセトン槽を利用した加速生体外試験環境における生体外試験中、ワッシャなしのものに対して向上を示した（故障までの平均時間は、ワッシャなしの７．５７時間からワッシャを有する２１．１８時間まで向上した）。

実施形態によると、表面フィレット１００は、接着剤である。例えば、表面フィレット１００は、液体形態で、ＢＴＳ移行部９０に提供され得る。引き続き、表面フィレット１００を硬化する、乾燥させる、または最終形態に変形させてもよい。その最終形態の表面フィレット１００は、シャフト２０より硬度（デュロメータ）が小さくてもよい。接着剤はシリコーン系であってもよい。

実施形態によると、接着剤としての表面フィレット１００は、プロセス中に提供される。本プロセスは、より円滑な様式で（応力集中低減）、接合（機械的継手）としてバルーン３０からシャフト２０への移行を補助するように、ＢＴＳ移行部９０の領域にさらに接着剤（例えば、シリコーン材料）を追加するステップを含む。表面フィレット１００は、ＢＴＢ界面８０に提供される接着剤と同じまたは異なってもよい。

接着表面フィレット１００の提供は、アセトン槽を利用した加速生体外試験環境における生体外試験中、標準バルーンユニットに対して向上を示した（故障までの平均時間は、接着表面フィレットなしの７．５７時間から接着表面フィレットを有する１３．２５時間まで向上した）。

実施形態によると、バルーン３０は、図２４、２５、２６、および２７に示す、内部フィレット１１０を備えてもよい。内部フィレット１１０は、バルーン３０の形成中に一体成形され得、一体成形応力緩和装置（ｍｏｌｄｅｄ−ｉｎ ｓｔｒｅｓｓ ｒｅｌｉｅｖｅｒｓ）としてバルーン上の応力を緩和するために提供され得る。内部フィレット１１０の一部は、ＢＴＳ界面７０と関係するように配置され、構成され得る。内部フィレット１１０の一部は、ＢＴＢ界面８０と陥系するように設置され、構成され得る。

実施形態によると、バルーン３０の壁厚は、その赤道（カフ５０間の中間点）からＢＴＳ移行部９０の領域まで増加する。例えば、厚さは、赤道での約．０３０インチからＢＴＳ移行部９０またはその付近での約．０３２インチまで増加してもよい。

実施形態によると、胃内デバイス１０のシャフト２０および胃内デバイス１０のバルーン３０は、異なる硬度を有する。バルーン３０は、ショア２０Ａ等の低デュロメータであってもよい。バルーン３０は、シリコーン製であってもよく、成形プロセスにより形成され得る。シャフト２０は、ショア８０Ａ等の高デュロメータであってもよい。シャフト２０は、シリコーン製であってもよく、押出プロセスにより形成され得る。表面フィレット１００は、デュロメータショア２４Ａを有するシリコーン製であってもよい。２０Ａ〜２４Ａから８０Ａまでの低デュロメータから高デュロメータまでの材料の急激な移行は、負荷を受ける間、不均一な応力の分散を提供する可能性がある。

実施形態によると、シャフト２０のデュロメータは、８０Ａから５５Ａまで下げることができる（３１％の低下）。したがって、応力は、シャフト２０とバルーン３０との間で、より均一に分散される。この向上は、アセトン槽を利用した加速生体外試験環境における生体外試験中、標準バルーンユニットにおいて改善を示した（故障までの平均時間は、８０Ａシャフトの７．５７時間から５５Ａシャフトの４１．０７時間まで改善した）。

実施形態によると、胃内デバイス１０は、図２８、２９、３０、３１、および３２に示される、シャフト２０と少なくとも１つのバルーン３０とを備える単一成形品であってもよい。各バルーン３０は、図３１および３２に示される、少なくとも１つの接続点を有するシャフト２０に完全に接続され得る。例えば、各バルーン３０は、一端でシャフト２０に完全に接続され、成形ステップ後にマンドレルを除去するために、開放された別の一端（すなわち、カフ５０およびカラー６０を有する）を有する。

一体型バルーンアセンブリは、それぞれの構成要素後にそれらを組み合わせる個別のステップではなく、単一成形ステップにより生産され得る。よって、一体型バルーンアセンブリは、アセンブリ時間を短縮したかもしれない。バルーン３０が開放されたままである場合、カフ５０およびカラー６０は、例えば、本明細書に開示される方法およびプロセスにより、カラー２０に接着され得る。

一体型バルーンアセンブリは、接着剤または他の取付け手段の提供を必要とする接合継手の低減によって応力集中を低減したかもしれない。一体型バルーンアセンブリは、シャフト２０に接着されなければならないカフ５０の数を減らすことにより、アセンブリ時間の短縮も提供してもよい。

実施形態によると、１つ以上の構成要素を含む、１つ以上のキットが提供され得る。構成要素は、本明細書に開示される実施形態に従う、装置またはその構成要素のいずれかを備えてもよい。例えば、シャフト２０、バルーン３０、および表面フィレット１００のうちの１つ以上がキットで提供され得る。キットの構成要素は、本明細書に開示される実施形態に従うアセンブリ用に組み立てられるか、構成させるか、または適合され得る。したがって、構成要素は、組み立てられた状態で、または組み立てられていない状態で提供され得る。

実施形態によると、胃内デバイス１０のバルーンおよび他の構成要素を生産するための強化されたプロセスを開示する。実施形態によると、バルーン３０等の胃内デバイス１０の構成要素は、少なくとも１つの標的特性を有してもよい。本明細書に使用される標的特性とは、望ましいか、または必要とされる胃内デバイス１０の構成要素の特色である。標的特性は、胃内デバイス１０の破裂、断裂、クリープ、進入、退出、または故障等の、望ましくない結果に対する良好な耐性、または弾性を提供するものであってもよい。そのような結果は、患者への取付け中、患者の治療中、または患者からの除去中の、望ましくないか、または危険であろう任意の作用を特徴としてもよい。標的特性は、引張力、弾性、多孔性等のうちの１つ以上であってもよい。標的特性は、トルク、伸び、圧縮、過酷な化学環境等に対する良好な耐性、または弾性を提供するものであってもよい。

硬化サイクル中、胃内デバイス１０の構成要素を形成するために使用される材料は、成形のために提供され得る。材料は、シリコーンおよびシリコーン系材料等の、任意の生体適合性重合体を含んでもよい。硬化サイクル中、重合体は架橋結合されてもよい。硬化サイクルは、金型の中にある間、材料を熱に曝すステップを含んでもよい。実施形態によると、長時間にわたる熱への曝露の程度は、架橋結合の程度を決定し、それにより、材料が標的特性に近づいたか、または達したかどうか、またはその程度を決定する。

実施形態によると、材料は、標的特性の約１００％未満に達するまで、硬化パラメータに基づいて加熱環境に曝されてもよい。本明細書において使用される硬化パラメータとは、硬化サイクルが実施される条件（例えば、温度、時間等）である。例えば、硬化サイクルは、材料が標的特性の約８０％と約９９％との間を達成するまで継続されてもよい。より具体的には、硬化サイクルは、材料が標的特性の約９０％を達成するまで継続されてもよい。

実施形態によると、材料は、標的特性の約１００％を達成する前に加熱環境から除去され得る。材料は、少なくともある程度残留熱を維持してもよく、それにより、標的特性にさらに近づくか、それを達成するか、またはそれを超えてもよい。

実施形態によると、材料は、減菌操作を施されてもよい。減菌中、材料は、標的特性にさらに近づくか、それを達成するか、またはそれを超えてもよい。減菌は熱を提供するか、または材料の付加的な架橋結合をもたらしてもよい。減菌は、放射線（例えば、ガンマ線、電子ビーム、Ｘ線、紫外線光、素粒子等）に曝されるステップを含んでもよい。例えば、硬化サイクルおよび残留熱が、標的特性の約１００％を達成するのに十分でない場合、減菌はそれをすることに十分であってもよい。

実施形態によると、硬化パラメータは、標的特性および材料（例えば、材料ロット）に基づいて決定され得る。例えば、シリコーン材料が使用され、ガンマ線減菌が実施される場合、材料は、加熱環境（すなわち、２８５℃±５℃）およびその後の残留熱により、その例示的標的特性の９０％まで硬化された後、同標的特性（すなわち、トルク）の約９０％から１００％の間を達成するように決定された。図３４に示されるように、材料は、所与の温度で、時間をかけて標的特性に向かって公知の進行をしてもよい。そのような情報は、多くの場合、材料の供給者から得ることができる。実施形態によると、図３４に示されるように、特定の材料は、斬近的に、トルク曲線上の３０．０点に近づいてもよい。９０％（トルク曲線上の２７．０点）に達する時間点が決定され、それにより、硬化サイクルの硬化パラメータを得ることができる。硬化パラメータは、加熱環境から除去された後の残留熱の作用、ならびに減菌作用を考慮してもよい。例えば、硬化（架橋結合）の残り１０％は、材料が金型から外されるのを待っている間、およびガンマ線減菌中に生じる。

実施形態によると、この強化は、アセトン槽を利用した加速生体外試験環境における生体外試験中、標準バルーンユニットに対して向上を示した（故障までの平均時間は、標準ユニットの７．５７時間から上記方法の実施形態に基づいて、４１．５４時間まで向上した）。

実施形態によると、完全な硬化は、いくつかの用途において有用であってもよい。例えば、バルーンは、標的特性の１００％が達成されたことを確実にするために必要とされる量を超えて硬化時間を延長することにより、金型内で１００％硬化された。図３４に示されるチャートに基づいて、５分の硬化時間を使用した（すなわち、標的特性の９０％を達成するために必要とされる時間の２倍以上）。サンプルは、大きい平均ドッグボーン引張力を示し（５．２０８ポンド対４．８７４ポンド）、平均の伸びは増加したが（１０９０％対１０７８％）、クリープに対する耐性は、金型の中で標的特性の９０％まで処理したサンプルと比較して大幅に低下した。

実施形態によると、この向上は、アセトン槽を利用した加速生体外試験環境における生体外試験中、金型の中で標的特性の９０％まで処理されたサンプルと比較してクリープ耐性を低下させたことを示した（故障までの平均時間は、９０％金型硬化ユニットの４１．５４時間から１００％金型硬化ユニットに基づく１７．６３時間まで減少した）。試験データに基づいて、硬化が延びたサンプルは、急なまたは低いクリープ（大きい引張力を必要とする）用途での使用の可能性がある。

当業者は、本明細書に開示される実施形態および実施形態の特色が、相乗的利益を生み出すように組み合わせることができることを理解するであろう。

本明細書は、参照により、それぞれ、その全体が完全に本明細書に記載されるように、２００７年５月３日に公開された米国特許出願公開第２００７／０１００３６７号、２００７年５月３日に公開された米国特許出願公開第２００７／０１００３６８号、２００７年５月３日に公開された米国特許出願公開第２００７／０１００３６９号、２００７年６月２８日に公開された米国特許出願公開第２００７／０１４９９９４号、２００８年１０月２日に公開された米国特許出願公開第２００８／０２４３０７１号、２００８年１２月２５日に公開された米国特許出願公開第２００８／０３１９４７１号、２００５年７月２１日に公開された米国特許出願公開第２００５／０１５９７６９号、２００９年２月１９日に公開された米国特許出願公開第２００９／００４８６２４号、２００７年１０月５日に公開された国際出願公開第ＷＯ２００７／０５３５５６号、２００７年１０月５日に公開された国際出願公開第ＷＯ２００７／０５３７０７号、２００７年１０月５日に公開された国際出願公開第ＷＯ２００７／０５３７０６号、および２００７年５月７日に公開された国際出願公開第ＷＯ２００７／０７５８１０号を組み込む。

方法および物質は、現在最も実用的で好ましい実施形態であると考えられるものに関して説明されたが、本開示は、開示された実施形態に制限される必要がないことを理解されたい。種々の修正を網羅することを意図し、類似する構成は、特許請求の概念および範囲内に含まれ、その範囲は、全てのそのような修正および類似する構成を包含するように、最も広く解釈されるべきである。本開示は、以下の特許請求の範囲の任意の、および全ての実施形態を含む。

種々の変更は、本発明の本質から逸脱することなく行われてもよいことも理解するべきである。そのような変更も、暗黙的に本説明に含まれる。これらは、また、本発明の範囲内に入る。本開示は、個別におよび全体的なシステムとしての両方、ならびに方法および装置様式の両方の、本発明の多数の態様を網羅する特許を得ることを意図することを理解するべきである。

さらに、本発明および特許請求の範囲の種々の要素のそれぞれは、種々の様式で達成することもできる。本開示は、任意の装置実施形態、方法もしくはプロセスの実施形態、または単にそれらの任意の要素の変形の種々実施形態である、それぞれのそのような変形を包含するように理解されるべきである。

特に、本開示は、本発明の要素に関するため、各要素の用語は、機能または結果のみが同じである場合でも、同等の装置用語または方法用語により表され得ることを理解するべきである。

そのような同等の、広範な、またはより一般的な用語は、各要素または動作の説明に包含されるように考えられるべきである。そのような用語は、本発明が与えられる暗黙的な広範な範囲を明示したい場合に置き換えることができる。

全ての動作は、その動作を取る手段として、またはその動作を引き起こす要素として表され得ることを理解するべきである。

同様に、開示される各物理要素は、その物理要素が促進する動作の開示を包含するように理解されるべきである。

特許について本明細書に言及される任意の特許、刊行物、または他の参考文献は、参照により本明細書に組み込まれる。加えて、使用される各用語において、本明細書におけるその利用がそのような解釈と一致しない場合を除き、一般的な辞典による定義は、当業者により認識される一般的な技術辞典および最新版が参照により本明細書に組み込まれるＲａｎｄｏｍ Ｈｏｕｓｅ Ｗｅｂｓｔｅｒ’ｓ Ｕｎａｂｒｉｄｇｅｄ Ｄｉｃｔｉｏｎａｒｙのうちの少なくとも１つに含まれる等の、各用語および全定義、代替的用語、ならびに類義語について組み込まれる通りに理解されるべきである。

最後に、本明細書とともに提出された、情報開示手続文書または他の情報文書に挙げられる参照される全ては、本明細書に添付され、参照により本明細書に組み込まれるが、上記のそれぞれにおいて、参照により組み込まれるそのような情報または文書が、本／それらの発明の特許と一致しないと考えられる範囲において、そのような文書は、明らかに、出願者によりなされたものと見なされないものとする。

この点において、実用的な理由のため、および何百もの潜在的な特許請求の追加を避けるために、出願者は初期の従属物のみを含む特許請求の範囲を提出したことを理解するべきである。

従属物として１つの独立した特許請求の範囲もしくは概念下に存在する種々の従属物もしくは他の要素、または任意の他の独立した特許請求の範囲もしくは概念下の要素のうちのいずれかの追加を可能にするために、米国特許法３５ ＵＳＣ １３２または他のそのような法律を含むがこれらに限定されない、新規事項の法律下で必要とされる程度に補助が存在することを理解するべきである。

ささいな置換が行われる範囲において、出願者が任意の特定の実施形態を文字通り包含するように、任意の特許請求の範囲を実際に草案しなかった範囲において、そして、さもなければ適用可能な範囲について、出願者は、単に全ての最終的状況を予測することができなかったかもしれないため、出願者は、そのような範囲を何らかの方式で意図した、または実際に放棄したように理解されるべきではなく、当業者は、そのような代替的な実施形態を文字通りに包含したであろう特許請求の範囲を草案したように当然期待するべきではない。

さらに、移行句「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」の使用は、伝統的な特許請求の解釈に従い、本明細書において、「制約のない」特許請求の範囲を維持するために使用される。よって、文脈が必要としない限り、用語「含む」または「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ」または「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」等のその変形は、記載される要素、ステップ、または要素もしくはステップの群を包括するが、任意の他の要素またはステップまたは要素もしくはステップの群を排除しないことを暗示するものとする。

そのような用語は、出願者に法的に許される最も広範な範囲を提供するように、それらの最も包括的な形態で解釈されるべきである。

Claims (1)

1. 本願明細書に記載された発明。

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