JP2022532961A - 自浄式大動脈血液フィルター - Google Patents
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Abstract
支持構造体とフィルター構造体とを有する血液フィルターである。フィルタリング組立体の様々な実施形態は、一時的な埋め込みまたは永久的な埋め込みとして利用され得る。血液フィルターのアンカーとして機能する支持構造体は、より大きな空隙率を規定してもよい。フィルター構造体は、より小さい空隙率を規定してもよく、その小さい孔によって塞栓がそこを通過するのを防止する。支持構造体とフィルター構造体とは、別々に作られて組み合されてもよい。実施形態によっては、フィルター構造体は支持構造体上を能動的に摺動し、フィルター組立体の折り畳み及び展開に対応する。実施形態によっては、ポリマーフィルムがフィルター構造体に選択的に適用されてフィルター構造体の外側曲げ半径にわたってより均一な空隙率を提供する。実施形態によってはフィルター構造体の自己洗浄を可能にしながら、フィルター組立体が大動脈弓の輪郭に適合するように成形される。
Description
本開示は、概して埋め込み型の血液フィルター装置に関するものであり、より具体的には、脳や他の器官を塞栓から保護するためのフィルター装置に関する。
関連出願
本特許出願は、2019年5月17日に出願された米国仮出願第62/849,241号の利益を主張するものであり、その開示内容は参照によりその全体が援用される。
本特許出願は、2019年5月17日に出願された米国仮出願第62/849,241号の利益を主張するものであり、その開示内容は参照によりその全体が援用される。
血栓物質やアテロームの破片(debris)の流れを封じ込めたり制御したりするための様々な従来の装置が存在する。そのような装置の例としては、Yassourらの米国特許第6,712,834号および第6,866,680号、およびMazzocchiらの米国特許第7,670,356号が挙げられ、これらは、破片物質を捕捉するように設計された血液フィルター装置を開示している。捕捉フィルターに対する懸念として、明らかな結果を伴って、血液の流れが滞るほど汚れてしまうことである。したがって、これらの装置は、一般的には長期的または恒久的な埋め込みには適していない。
別のアプローチとして、McKenzieらの米国特許第6,258,120号、Belsonの米国特許第8,430,904号、Shimonらの米国特許第8,062,324号、およびGreweの米国特許出願公開第2009/0254172号は、動脈が塞栓するのを防ぐ大動脈ダイバータを対象とするものである。ダイバータ型装置は、濾過のために流れを迂回させることが適当な代替となる、特定の動脈分岐構造に限られており、多くの場合、設計上または大動脈内での取り付け方法に起因して、塞栓に対する積極的な障壁を提供するものではない。さらに、これらの装置は、時間の経過とともに蓄積する破片で詰まる可能性があり、汚れを除去する手段がないため、長期的または恒久的な埋め込みには適していない。また、大動脈への固定を前提としたダイバータ装置は、輸送のために大口径のカテーテルを必要とする。また、Carpenterの米国特許第8,460,335号を含む他のダイバータ型装置は、付属の配置手段によって所定の位置に保持されるため、一時的な利用にのみ適する。
より最近では、例えば本願の所有者が所有するVerinらの国際出願第WO2015/173646号など、「自浄式」血液フィルター器が導入されている。その内容は参照によりその全体が本明細書に援用される。そのような自浄式血液フィルター器は、血液が構造体を通過できるようにしながら、塞栓物が大動脈弓から動脈に入るのを防止するポジティブな障壁を提供するように動作し、その構造体を破片のない状態に効果的に保つことができる。
Verinらの仕事は、一時的・永続的な血液フィルター器のための安全なコンセプトを提供しているが、これらのコンセプトを実践するには特別な課題がある。作製と配置を容易にする自浄式血液フィルター器があれば歓迎されるであろう。
本開示の様々な実施形態は、支持構造体とフィルター構造体とを有する血液フィルターを開示する。これらの構造体は異なる空隙率を有していてもよい。例えば、血液フィルターのアンカーとして機能する支持構造体は、より大きな空隙率を形成してもよく、そのより大きな孔を通して広く組織の成長を促進し、永久埋め込み用途のために装置を所定の位置に固定する。フィルター構造体はより小さな空隙率を形成してもよく、その小さな孔は、塞栓がそこを通過するのを防ぐことができる。作製及び配送の目的で、支持体構造体とフィルター構造体とは別々に作られて組み合わされてもよい。実施形態によっては、支持構造体は、より粗い目の網を呈する。実施形態によっては、支持構造体はステントのような拡張された金属構造体である。実施形態によっては、フィルター構造体は、支持構造体上に被せられるかまたは他の方法で支持構造体に取り付けられる、より細目に編まれた網を呈する。実施形態によっては、ポリマーフィルムがフィルター構造体に選択的に適用されて、フィルター構造体と協働して、フィルター構造体上により均一な空隙率を提供する。
血液のろ過には、フィルター構造体によって塞栓を妨害して大動脈弓内に戻すことはもちろん、フィルター構造体の孔内に塞栓が捕捉されることとが含まれる。実施形態によっては、フィルター構造体は、動脈の入口から離して吊り下げられる。このようにフィルター構造体は、フィルター構造体から塞栓を取り除くことのできる心周期中の交差流を受けることができ、塞栓を大動脈弓に戻し、動脈の入口から遠ざけることができる。したがって、それによってフィルター構造体への塞栓の蓄積を減少させ、その結果、フィルター組立体は「自浄式」であると特徴付けることができる。
フィルタリング組立体の様々な実施形態は、一時的なインプラントまたは永久的なインプラントとして利用され得る。フィルタリング組立体の弾性特性によって、血管を通した低侵襲な輸送を可能にし、さらに一時的なインプラントの回収用に装置を折り畳めるようにしている。
構造的には、本開示の様々な実施形態は、大動脈弓から動脈に入る血液を濾過するためのフィルター組立体を開示している。このフィルター組立体は、アンカー脚部とフィルター脚部とを形成するよう協働するフィルター構造体と支持構造体とを備える。アンカー脚部は遠位開口部を形成し、第1中心軸に沿って延びている。第1中心軸は、遠位開口部からフィルター脚部の肘部に向かって下方向に延び、フィルター脚部はアンカー脚部に近接し、第2中心軸を形成し、第2中心軸に沿って延びている。フィルター脚部は肘部と延長部とを含み、肘部はアンカー脚部から延び、かつ、アンカー脚部を延長部から隔てている。支持構造体は肘部から延長部へと延びている。
実施形態によっては、フィルター構造体は、支持構造体上を摺動するようになっている。支持構造体は延長部に延びる少なくとも1つのレールを含んでもよく、フィルター構造体はレール上を摺動可能である。実施形態によっては、少なくとも1つのレールが、フィルター構造体の近位にループを形成してもよい。このループはフィルター組立体を回収できるようにするためのスネア部分として形成されてもよく、ループの近位端に取り付けられるクリンプを含んでもよく、このクリンプは放射線不透過性材料を含んでもよい。
実施形態によっては、フィルター組立体は、フィルター組立体が埋め込み前形状にあるとき、アンカー脚部の遠位開口部における第1中心軸から、第2中心軸におけるループの内面まで延びる組立長さを規定している。ループは、フィルター組立体が埋め込み前形状にあるときに、フィルター構造体の近位端からループの内面まで延びる第2中心軸に沿った内側長さを規定する。実施形態によっては、内側長さに対する組立長さの比は5~1の範囲である。
本開示の実施形態によっては、アンカー脚部は、組立て長さを超えて遠位に延びる尾部を含み、尾部はフィルター組立体を回収できるようにするためのスネア部として構成される。スネア部はフック構造体を含んでもよい。尾部は尾部の遠位端に取り付けられるクリンプを含んでもよく、クリンプは放射線不透過性材料を含む。
本開示の実施形態によっては、フィルター構造体と支持構造体とが編み合わされて(組み合わされて)いる。フィルター構造体は、編組構造体及び織物構造体のうちの1つであってよい。実施形態によっては、フィルター構造体と支持構造体とは肘部で堅く組み合わされ、フィルター構造体を支持構造体に固定している。一方で、フィルター構造体と支持構造体とは延長部で緩く組み合わされて、フィルター構造体が支持構造体上を摺動できるようにしている。
実施形態によっては、フィルター構造体は、第2中心軸の側方にある対向する側縁部を含んでもよく、対向する側縁部の各々は、フィルター構造体が支持構造体上を摺動することを可能にする縁構造体を含む。フィルター構造体の延長部は、第2中心軸を部分的に取り囲む、第2中心軸に直交する弓状断面を形成し、その弓状断面は中心軸から離れて下方向に延びている。弓状断面は、U字形状及びV字形状のうちの1つを形成してもよい。実施形態によっては、フィルター構造体の遠位端はアンカー脚部に固定される。
実施形態によっては、フィルター構造体の遠位端は閉じ首部を形成する。フィルター構造体の遠位端は、クリンプとともにアンカー脚部に固定されてもよく、クリンプは、撮像システムで可視化に適した放射線不透過性材料を含んでもよい。実施形態によっては、閉じ首部はアンカー脚部に巻き付けられる。他の実施形態として、フィルター構造体の遠位端はアンカー脚部に当接し、アンカー脚部の直径と実質的に同じ直径を形成する。実施形態によっては、アンカー支持構造体は、60%~98%の範囲内である第1領域の空隙率を規定する。フィルター構造体を作製するのに使用される網は、50%~98%の範囲内である第2領域の空隙率を規定してもよい。支持構造体の公称孔径はフィルター脚部の公称孔径より大きくてもよい。実施形態によっては、支持構造体の公称孔径は、0.5~8ミリメートルの範囲内であり、実施形態によっては、0.5~5ミリメートルの範囲内であり、実施形態によっては、0.5~3ミリメートルの範囲内である。実施形態によっては、フィルター構造体のフィルター網の公称孔径は、0.2~0.8ミリメートルの範囲内である。実施形態によっては、フィルター構造体のフィルター網の公称サイズに対する支持構造体の公称孔径の比は、2.5~55の範囲内であり、実施形態によっては、2.5~40の範囲内であり、実施形態によっては、2.5~25の範囲内である。
フィルター組立体が埋め込み形状にあるとき、第1中心軸の側方投影と第2横軸とで、最小投影角度を規定することができ、その最小投影角は40度~80度の範囲内にある。実施形態によっては、最小投影角度は50度~70度の範囲内である。
本開示の様々な実施形態として、大動脈弓から動脈に入る血液を濾過するためのフィルター組立体が開示されている。このフィルター組立体は、アンカー脚部と、アンカー脚部から延びるフィルター脚部と、支持構造体とを備える。フィルター脚部は肘部を含み、アンカー脚部は、肘部から離れてアンカー脚部から第1方向に延びる第1中心軸を形成し、支持構造体はフィルター脚部に沿ってアンカー脚部から伸び、支持構造体はフィルター脚部に沿って肘部を超えて延びる一対の支持レールを含む。一対の支持レールのうち第1支持レールは肘部を超えて第1形状を形成してもよく、一対の支持レールのうち第2支持レールは、肘部を超えて第2形状を形成してもよい。実施形態によっては、第2形状は第1形状よりも第1方向にさらに延びている。
第1形状と第2形状は、それぞれ第2方向に向かって円弧を描き、第2方向は第1方向と反対である。第1形状と第2形状は、それぞれ第1横方向に向かって円弧を描いてもよく、第1横方向は第1方向に対して垂直である。実施形態によっては、アンカー脚部は、フィルター組立体を腕頭動脈に固定するように構成される。第1形状と第2形状はそれぞれ、大動脈弓の天井部に沿って連続的に接触するように構成されてもよく、第1形状の連続的な接触は、第2形状の連続的な接触よりも前方にある。実施形態によっては、フィルター構造体は一対のレールに結合され、フィルター構造体は一対のレール間に延びるウェブ部分を含む。フィルター構造体は、第2中心軸に直交する円弧状断面を形成してもよく、円弧状断面は第1方向と反対の第2方向に延在する。実施形態によっては、その断面はU字形状及びV字形状のうちの1つを形成する。
本開示の様々な実施形態として、大動脈弓から動脈に入る血液を濾過するためのフィルター組立体が開示されている。フィルター組立体は、協働してアンカー脚部とフィルター脚部とを形成する、フィルター構造体と支持構造とを備え、アンカー脚部は遠位開口部を形成し、第1中心軸に沿って延びており、第1中心軸は遠位開口部からフィルター脚部の肘部に向かって下方向に延びている。フィルター脚部はアンカー脚部に近接し、第2中心軸を形成するとともに第2中心軸に沿って延びており、フィルター脚部は肘部と延長部とを含み、肘部はアンカー脚部から延びており、かつ、アンカー脚部を延長部から隔てている。有孔ポリマー保護膜は肘部の外側輪郭を覆うことができ、有孔ポリマー保護膜を貫通する複数の穿孔を形成している。実施形態によっては、複数の穿孔は0.2~0.8ミリメートルの直径の範囲内の大きさである。実施形態によっては、有孔ポリマー保護膜は、60%~98%の範囲内の面積空隙率を規定する。
本開示の様々な実施形態として、このフィルター組立体を製造する方法は、肘部の外側輪郭をポリマーで被覆するステップと、ポリマーを通して複数の穿孔を形成するステップとを備える。ポリマーは液体として塗布され、形成のステップの前に硬化させることができる。複数の穿孔はレーザー切断処理によって形成されてもよい。実施形態によっては、フィルター組立体は、心棒上に形成されてヒートセットされ、被覆のステップの前に肘部を形成する。
本開示の様々な実施形態として、血管輸送のためにフィルター組立体を折り畳む方法が開示されている。この方法には、フィルター組立体を埋め込み形状から埋め込み前形状に曲げるステップと、フィルター組立体を埋め込み前形状の中心軸に向かって折り畳むステップと、折り畳むステップの間に、フィルター組立体の支持構造体に沿って、フィルター組立体のフィルター構造体の少なくとも一部を摺動させて、フィルター構造体を埋め込み前形状の中心軸に沿って細長くするステップとを備える。フィルター構造体は、摺動のステップの間、支持構造体のレールに沿って摺動してもよい。フィルター構造体は、摺動さのステップの間に支持構造体のレールに沿って摺動する縁部を含んでもよい。曲げるステップと折り畳むステップとにおけるフィルター組立体は、ニッケルチタン合金及びコバルト‐クロム‐ニッケル‐モリブデン‐鉄合金などの超弾性材料で作られてもよい。
本開示の様々な実施形態として、フィルター組立体の支持構造体上にレールを形成する方法が開示されている。この方法には以下の工程を含む。管の第1端部に複数の拡張前の孔を形成して拡張前アンカー部分を形成するステップと、拡張前アンカー部分に近接する少なくとも1つのセグメントを切断し、拡張前アンカー部分に近接して延びる少なくとも1つのレールを形成するステップと、管を拡張させて拡張アンカー部分を形成するステップとを備える。実施形態によっては、拡張アンカー部分の長さに対する、レールが拡張アンカー部分から延びる長さの比は、0.2~1.5の範囲内である。拡張前アンカー部分の遠位端にテーパーが形成されてもよい。実施形態によっては、この方法には、フィルター構造体を少なくとも1つのレール部分に結合させるステップを含み、フィルター構造体は近位端を含み、少なくとも1つのレール部分を閉じてフィルター部分の近位端とともにループを形成し、フィルター構造体を支持する。結合のステップの間、フィルター構造体が、フィルター構造体の縁構造体内に少なくとも1つのレール部分を捕捉するステップを含んでもよい。実施形態によっては、少なくとも1つのセグメントを切断するステップにおける少なくとも1つのレール部分が2つのレール部分であり、閉じるステップに、2つのレール部分の近位端を一緒に接合するステップを含んでもよい。複数の拡張前の孔を形成するステップにおける管は円管であってもよい。実施形態によっては、切断のステップはレーザーを用いて実行される。
本開示の様々な実施形態として、血液フィルター用のフィルター組立体を形成する方法が開示される。この方法には、実質的に直線状の中心軸を形成する管状スリーブ構造体を形成するステップを備え、管状スリーブ構造体は壁の空隙率を規定する。この方法はさらに、管状スリーブ構造体を部分的に切断して、ヒンジ部で橋渡しされる切断端部を形成するステップを備え、ヒンジ部が管状スリーブ構造体の一側に沿って延びている。またこの方法は、管状スリーブ構造体の内側に沿って切断端部を巻き返すかまたは折り返して対向する留め継ぎ端部を形成するステップを備え、管状スリーブ構造体が実質的に直線的な中心軸を形成するとき、対向する留め継ぎ端部が留め継ぎ角を形成している。この方法はさらに、留め継ぎ角をヒンジ部周りに閉じて肘形状を形成するステップを備える。実施形態によっては、管状スリーブは心棒に取り付けられて留め継ぎ角を閉じ、管状スリーブを心棒上にヒートセットすることができる。この方法はスリーブ構造体を支持構造体上に摺動させて留め継ぎ角を閉じるステップを含んでもよい。
本開示の様々な実施形態として、動脈に流入する血液を濾過するためのフィルター組立体が開示されている。このフィルター組立体は、第1開口端と第1開口端に対向する第2開口端とを形成する管状支持構造体を備える。管状支持構造体は壁面積空隙率を規定する管状壁を有する。管状支持構造体は第1脚部と第2脚部とを形成するように湾曲している。第2脚部は第1脚部からの延びる肘部を含み、第1脚部が第1開口端と第1中心軸とを形成し、第2脚部が第2開口端と第2中心軸を形成し、第1中心軸と第2中心軸とが、180度未満である第1中心軸と第2中心軸との最小投影角度を形成している。フィルター構造体はフィルター面積空隙率を規定し、管状支持構造体の第2脚部に連結されている。実施形態によっては、フィルター組立体が内向きの内側部分と、それに対向する外向きの外側部分とを形成している。フィルター構造体と管状支持構造体とが、壁面積空隙率よりも小さい結合面積空隙率を規定してもよい。実施形態によっては、フィルター組立体の外側部分の少なくとも一部が、肘部と第2脚部とで結合面積空隙率を規定するようにフィルター構造体が配置されており、内側部分の少なくとも一部が第2脚部で壁面積空隙率を規定している。実施形態によっては、最小投影角度は鈍角であり、他の実施形態として最小投影角は鋭角である。実施形態によっては、最小投影角は40度から80度の範囲であり、実施形態によっては、最小投影角は50度から70度の範囲である。
実施形態によっては、フィルター構造体は、管状支持構造の内側に配置されており、他の実施形態として、フィルター構造体は管状支持構造体の外側に配置される。フィルター構造体は、スレッデッドワイヤ(threaded wire)、複数のステッチ、複数の点ごとのタック溶接のうちの少なくとも一つで管状支持構造体に取り付けられている。実施形態によっては、管状支持構造体が、編組構造と織構造体のいずれかを含み、管状支持構造体が、管状支持構造体を貫通して形成された複数の孔を含む。
管状支持構造体は粗目の金網からなる。ここで、粗目の金網は直径100マイクロメートル~300マイクロメートルの範囲のワイヤを含み、3ミリメートル~5ミリメートルの範囲の孔を形成しており、粗目の金網が編組構造体と織構造体のうちの一つである。粗目の金網が単一の連続するワイヤから形成されてもよい。実施形態によっては、ワイヤはコバルト‐クロム‐ニッケル‐モリブデン‐鉄合金またはニッケルチタン合金のいずれかを含む材料からなる。その材料は、ニチノール(NITINOL)とASTM F 1058またはISO5832-7で特定される合金のいずれかであってもよい。
実施形態によっては、フィルター構造体は、管状支持構造体に連結されたときに管状支持構造体の形状に適合する二次元構造体である。フィルター構造体は、肘部と第2脚部と一体となった、編組構造体と織構造体のいずれかである。実施形態によっては、フィルター構造体は細目の金網である。細目の金網は、直径30マイクロメートル~100マイクロメートルの範囲のワイヤで編まれるかまたは織られている。細目の金網は複数の非円形の孔を形成し、それぞれが公称主要寸法で200マイクロメートル~800マイクロメートルの範囲内である。細目の金網は単一のワイヤから編まれるかまたは織られてもよい。実施形態によっては、ワイヤはニチノールなどの超弾性材料からなる。
本開示の様々な実施形態として、フィルター組立体の製造方法が開示されている。この方法は、管状支持構造体を実質的に直線状の軸の回りに形成するステップと、管状支持構造体を湾曲した心棒の上に密着させ、最小投影角度を形成するステップと、心棒上の管状支持構造体を熱処理するステップと、フィルター構造体を肘部と脚部とに連結するステップとを備える。フィルター構造体は管状スリーブ構造体であってもよく、その第1側に複数の開口部を形成しており、フィルター組立体の内側部分が複数の開口部を通して管状支持構造体の壁面積空隙率を規定するように複数の開口部が配置されている。実施形態によっては、フィルター組立体が大動脈弓内に埋め込まれたときに、複数の開口部のうちの一つ以上の開口部が、大動脈弓から分岐する動脈の入口部と実質的に整合するように第1側に配置されている。
本開示の様々な実施形態として、フィルター組立体の製造方法が開示されている。この方法は、フィルター構造体の管状スリーブ構造体を、実質的に直線上の軸の周りに形成するステップを備える。またこの方法は、管状スリーブ構造体を心棒の上に密着させるステップを備え、心棒は、心棒の壁を通過して心棒によって形成される中空内に貫通する複数の開口を一面に含む。この方法は、心棒上で管状支持構造体を熱処理するステップを備える。この方法は、心棒の複数の開口部を貫通する複数の開口部を管状スリーブ構造体に形成するステップと、フィルター構造体を管状支持構造体の肘部と脚部とに連結するステップとを備える。フィルター構造体を管状支持構造体の肘部と第2脚部とに連結するステップは、フィルター構造体を管状支持構造体の外側に配置するステップを含んでもよい。管状支持構造体を形成するステップが、織り加工または編み加工のいずれかを含むことができる。
本開示の様々な実施形態として、フィルター組立体が開示されている。フィルター組立体は、第1開口端と第1開口端に対向する第2開口端とを形成する管状支持構造体を備える。管状支持構造体は壁面積空隙率を規定する管状壁を有し、管状支持構造体は湾曲して、肘部によって隔てられる第1脚部と第2脚部とを形成している。第1脚部は第1開口端と第1中心軸を形成し、第2脚部は第2開口端と第2中心軸とを形成している。第1中心軸と第2中心軸とが交差して180度未満の頂角を形成し、頂角は管状支持構造体の中心面を形成している。フィルター構造体はフィルター面積空隙率を規定しており、管状支持構造体の肘部と第2脚部とに連結されている。実施形態によっては、フィルター組立体は、頂角に面する内側部分と、それに対向し頂角から離れる方向に面する外側部分とを形成している。フィルター構造体と管状支持構造体とは、壁面積空隙率よりも小さい、結合面積空隙率を規定している。フィルター組立体の外側部分の少なくとも一部が肘部と第2脚部とで結合面積空隙率を規定するように、フィルター構造体が配置されており、内側部分の少なくとも一部が、第2脚部で壁面積空隙率を規定している。
図1を参照すると、埋め込み可能なフィルター装置またはフィルター組立体30が、心臓の大動脈弓31の動脈26内に埋め込まれた構成22で描かれている。フィルター組立体30は、動脈26の小孔(取出口)に埋め込まれ、より具体的には、大動脈弓31の枝28に埋め込まれて大動脈弓31から動脈26に流入する血液を濾過するものとして描かれている。また図1では、これに限定しないが、無名動脈(およびそれに付随する右頸動脈および右鎖骨下動脈)、左頸動脈、および左鎖骨下動脈を含む、フィルター組立体30の埋め込みのための様々な候補となる動脈を示している。また図1では、解剖学的構造の上方向33と下方向35とが特定されている。ここで「上」および「下」とは、大動脈弓31の動脈26に埋め込まれたときのフィルター組立体30の向きに関する標準的な解剖学的用語をいう。
図2~図4を参照すると、本開示の実施形態による、動脈への血流を濾過するためのフィルター組立体30が描かれている。フィルター組立体30は、支持構造体32と、フィルター部分または構造体34とを含む。フィルター組立体30は、アンカー脚部46とフィルター脚部48とを含み、フィルター脚部48は、アンカー脚部46から垂れ下がる肘部52と、当該肘部52から延びる延長部53とを含む。アンカー脚部46は第1中心軸47を形成するとともに、これに沿って延びており、フィルター脚部48は第2中心軸49を形成するとともに、これに沿って延びている。肘部52は横軸54を中心とした弓状をなし、内側輪郭56および外側輪郭58を形成している。
アンカー脚部46は第1開口部36を形成し、第1中心軸47は第1開口部36の中心と同心である。フィルター脚部48は、フィルター組立体30の上側61および下側63を形成している。第1中心軸47と第2中心軸49とは、側方投影面66に最小投影角度θを投影(project)し、その最小投影角度θは、横軸54を中心に規定され、180度未満である。
第2中心軸49に対して垂直な断面を備え、かつ、第2中心軸49を取り囲む構成要素を延長部53に沿って有するフィルター脚部48について、第2中心軸49はフィルター脚部48と同心となるように形成されている。そのような構成要素の例としては、それぞれ図3および図5の支持構造体32aおよび32b、ならびに図9、図12および図17のフィルター部品34c、34d、および34eのそれぞれを含む。延長部53に沿って第2中心軸49を取り囲むのではなく、第2中心軸49を部分的にのみ取り囲み、第2中心軸49に垂直な断面を有する構成要素を有するフィルター脚部48について、中心軸49は、フィルター脚部48の対向する側方縁部間の中央に位置するものとして形成される。例として、図19および図20のフィルター構造体34fおよび34gを含み、それぞれ、対向する側方縁部248を形成している。
肘部52は、遠位側が境界面62によって境界され、近位側が境界面64によって境界されたフィルター組立体30の区分を構成する。境界面62は第1中心軸47に対して垂直であり、フィルター組立体30が適切に埋め込まれたときに、フィルター組立体30が固定している動脈の小孔を出るところで第1中心軸47と交差する。境界面64は第2中心軸49と交差し、側方投影面66に直交し、アンカー脚部46の端部に接している。図2の描写は、管状のフィルター脚部48を有するフィルター組立体30の境界面62および64を示している。また図32の描写では、フィルター脚部48のチャネル形状の延長部53を有するフィルター組立体30についての境界面62および64が示されている。
実施形態によっては、フィルター組立体30のアンカー脚部46は、無名(腕頭)動脈内に固定できる大きさとされている。フィルター脚部48は、心臓の大動脈弓31の無名動脈内に埋め込まれたときに、左総頚動脈の小孔を覆うのに十分な長さに近位に延びていてもよい。実施形態によっては、フィルター脚部48は、無名動脈内に埋め込まれたときに、左総頸動脈と左鎖骨下動脈の両方の小孔を覆うのに十分な長さを有する。
機能的には、支持構造体32は、好ましい姿勢でフィルター構造体34を支持する。フィルター構造体34は、大動脈弓で無名動脈、左総頸動脈、および左鎖骨下動脈の1つ、いくつか、またはすべての入口に入る血液を濾過するものである。埋め込む際、支持構造体32のアンカー脚部46は、固定する動脈(例えば腕頭動脈)内に埋め込まれる。フィルター脚部48は、固定する動脈に近接する動脈(例えば左総頸動脈と左鎖骨下動脈)の入口にまたがって延びるような姿勢にすることができる。アンカー脚部46は、固定する動脈26に挿入され、固定する動脈26の壁に接触し、フィルター脚部48を大動脈弓31の上面に接触した状態としている。
本開示では、フィルター組立体30のいくつかの実施形態を提示しているが、これらの実施形態はすべて、図2および図3に示されたものとは異なる構成ではあるが、支持構造体32とフィルター構造体34とを共通して有している。本明細書では、さまざまな実施形態を区別するため、フィルター組立体、支持構造体およびフィルター構造体を、それぞれ参照符号30、32、および34で総称的にまたはまとめて、これらの参照符号の後に文字の接尾語を付けて具体的または個別に言及する(例えば図2および図3の支持構造体32aおよびフィルター構造体34aを有するフィルター組立体30aなど)。
フィルター組立体30aについて、支持構造体32aは、面積空隙率(area porosity)44を規定する管状壁42を含む。また、フィルター組立体30aは第2開口部38を形成する。フィルター組立体30aについて、第2開口部38はフィルター脚部48によって形成され、開口部36および38の両方は支持構造体34aによって画定される。実施形態によっては、第2開口部38はアンカー脚部46によって形成されるか(図25)または肘部52内に形成され、開口部36および38の一方または両方がフィルター構造体34によって形成されてもよい(図18)。
フィルター組立体30aは、内側に面する内側部分102と、それに対向する、外側に面する外側部分104とを形成している。フィルター構造体34aと支持構造体32aは、支持構造体32aの面積空隙率44よりも小さい、複合(combined)面積空隙率106を規定する。実施形態によっては、フィルター組立体30aの外側部分104の少なくとも一部がフィルター脚部48において複合面積空隙率106を規定し、内側部分102の少なくとも一部がフィルター脚部48において面積空隙率44を規定するように、フィルター構造体34aが配置される。ここで、「面積空隙率」とは、多孔性材料の通常の面積(normal area)全体に対する、多孔性材料の空隙の通常の投影面積(projected area)の比によって規定される。
実施形態によっては、フィルター構造体34を作製する網84は、50%から98%の範囲の空隙率を規定し、実施形態によっては60%から95%の範囲の空隙率を規定し、実施形態によっては70%から95%の範囲の空隙率を規定し、実施形態によっては75%から90%の範囲の空隙率を規定する。実施形態によっては、支持構造体は、60%から98%の範囲の空隙率を規定し、実施形態によっては70%から95%の範囲、実施形態によっては75%から95%の範囲、実施形態によっては、80%から95%の範囲の空隙率を規定する。
実施形態によっては、動脈の入口を取り囲む大動脈弓の上面に接触するフィルター組立体30aの内側部分102には、粗目の金網82が露出している。粗目の金網82の孔は、フィルター構造体34の孔よりも大きく、濾過された血液がさらに妨害されることなく動脈の入口に流れることができる。
永久埋め込みの場合、支持構造体32の粗目の金網82の孔76が大きいほど、フィルター組立体30の固定も容易になる。通常、約4週間が経過すると、固定する動脈上の組織がアンカー脚部46の粗目の金網82のより大きな孔76の中に成長し、また、大動脈弓上の接触した組織がフィルター脚部48の孔の中に成長できるようにしている。組織が支持構造体32のより大きな孔76の中に成長することにより、フィルター組立体30が好ましい姿勢で固定される。
実施形態によっては、フィルター構造体34aは、フィルター領域の空隙率68を規定する拡張シート70(例えばエキスパンドメタル;図4)から作製され、フィルター脚部48に結合される。フィルター組立体30aに関して、フィルター脚部48は支持構造体32aとフィルター構造体34aを含み、フィルター構造体34aは、支持構造体32aの外側72に配置されている。あるいは、フィルター構造体34aは支持構造体32aの内側74に配置されてもよい。支持構造体32、32aとフィルター構造体34、34aの一方または両方は、複数の孔76を形成している。
実施形態によっては、フィルター組立体30aを製造する方法には、実質的に直線的な軸を中心に支持構造体32aを織るまたは編むことを含む。ここで、「織る(weaving)」とは、交差するワイヤまたは細糸の間に固定された交差する点を生成する工程であり、一方、「編む(braiding)」とは、交差するワイヤまたは細糸が固定されていない(すなわち交差するワイヤまたは細糸が互いに対して摺動できる)工程である。支持構造体32aは、湾曲した心棒(図示せず)の上から嵌められて投影角度(projected angle)θを形成し、心棒上にヒートセットして支持構造体32aの湾曲形状を熱的にセットしてもよい。その後、フィルター構造体34aは、支持構造体32aのフィルター脚部48に結合される。フィルター構造体34aは、スレッデッドワイヤ、複数のステッチ、複数の点ごとのタック溶接、またはそのような技術の組み合わせで支持構造体32aに取り付けられてもよい。実施形態によっては、フィルター構造体34aは、支持構造体32aのフィルター脚部48に直接編み込まれてもよい。
図5~8を参照すると、本開示の一実施形態による、支持構造体32bとフィルター構造体34bが描かれている。支持構造体32bは、支持構造体32aについて説明したような形状に形成されてもよい。支持構造体32bは粗目の網82を形成し、フィルター構造体34aは細目の網84を形成している。ここで、網82および84に関連する「粗い」および「細かい」は、互いに相対的な用語である。すなわち粗目の網82は、例えばより大きな直径のワイヤから編まれるものであり、細目の網84よりもわずかに(nominally)大きな孔径を形成することを特徴とする。フィルター構造体34bについては、網84は編まれたものまたは織られたものであり、フィルター構造体34bは、作製固定具80上に描かれている。
実施形態によっては、粗目の網82は、直径が100マイクロメートルから300マイクロメートルの範囲のワイヤで編んだり織ったりされており、公称孔径は0.5ミリメートルから5ミリメートルの範囲である。実施形態によっては、公称孔径は2ミリメートルから7ミリメートルの範囲である(ここで、「含めて(inclusive)」と呼んでいる範囲は、その範囲の端点の値だけでなく、その間のすべての値を含む)。実施形態によっては、フィルター構造体34のフィルター網84の公称サイズに対する、支持構造体32の公称孔径の比は2.5~55の範囲内である。実施形態によってはその比は2.5から40の範囲内であり、実施形態によってはその比は2.5から25の範囲内である。実施形態によっては、粗目の網82は織られた網であり、単一のワイヤから編まれてもよい。同様に、実施形態によっては、細目の網84は単一のワイヤから編まれた織網であってもよい。
ここで「孔」とは、構造的部品または構成要素、例えば織網のワイヤ(例えば図2および8の網82および84の孔76)によって囲まれた空隙である。実施形態によっては、孔76は、例えば金属ワイヤまたは重合体繊維(例えば網82、84)を織るまたは編む工程でできる。実施形態によっては、孔76は、エキスパンドメタルの工程でできる。実施形態によっては、孔76は、例えば金属や重合体などの構造体(例えば図4のエキスパンドシート70)に形成される。レーザー切断または当業者が利用可能な他の製造技術を用いて形成することができる。
「孔径」は、孔76の内側寸法に収まる最大の円110の直径として規定される。説明は図24に描かれている。実施形態によっては、粗目の網82の公称孔径は3ミリメートルから5ミリメートルの範囲内である。細目の網84は、直径が30マイクロメートルから150マイクロメートルの範囲のワイヤで編まれてもよく、200マイクロメートルから800マイクロメートルの範囲の公称孔径を有する。実施形態によっては、フィルター構造体34は、支持構造体32に結合されたときに、支持構造体32の形状に適合する二次元構造体である(例えば図7)。実施形態によっては、孔76は(例えば円形でも正方形でもなく)細長く、主要寸法86を規定する(図8)。
様々なフィルター組立体30に適した金属材料の例として、最大8%の弾性変形を可能にする所定のニッケルチタン合金(例えばNITINOL)などのいわゆる「超弾性」合金が含まれる。十分に弾性のある合金の他の例としては、ASTMF1058およびISO5832-7で特定されるコバルト-クロム-ニッケル-モリブデン-鉄(CoCrNi)合金を含み、例えばELGILOY(登録商標),PHYNOX(登録商標),CONICHROME,FWM1058(登録商標)などが例として挙げられる。このようなCoCrNi合金は「超弾性」ではないものの、高い降伏応力により十分な弾性を有している。
図9を参照すると、本開示の一実施形態による、上側116に複数の開口部114を有するフィルター構造体34cが描かれている。フィルター構造体34cは、フィルター組立体30aやフィルター構造体34a、34bのように様々な部品および特性を含むことができ、これらは同一番号の参照記号で示されている。フィルター構造体34cについては、管状スリーブ構造体112が形成され、ヒートセットされる。複数の開口部114は上側116に形成され、支持構造体32の孔76よりも大きいサイズとされてもよい。その結果、支持構造体32の壁面積空隙率44(図3)は、複数の開口部114を介してフィルター組立体30の空隙率を規定している。実施形態によっては、フィルター構造体34cの延長部35の上側116に設けられた複数の開口部114のうちの1つ以上が、大動脈弓31から分岐する動脈の入口と実質的に整合するように配置されている。
ここで、「開口部」とは、例えば、切断、打ち抜き、口広げ加工、または心棒を中心に編み込むことなどにより、材料を貫通して形成される穴のことである。したがって、開口部114は、網82または84の孔76とは区別可能である。すなわち、網82または84に形成される場合、開口部114は、網82、84の孔よりも大きい、網82、84によって形成されるまたは網84を貫通して形成される貫通孔を指す。
図10を参照すると、本開示の一実施形態による、フィルター構造体34cを成形し、それに複数の開口部114を形成するための心棒130が描かれている。実施形態によっては、フィルター構造体34cの作製には、実質的に直線状の軸を中心にフィルター構造体34cの管状スリーブ構造体112を編むことと、管状スリーブ構造体112を心棒130に取り付けることとを含む。心棒130は、心棒130の上壁134を貫通し、心棒130に形成される空洞136に入る複数の開口部132を含む。管状支持構造体112は心棒130上で熱処理されて、管状支持構造体112の形状を熱的に設定することもできる。
実施形態によっては、管状スリーブ構造体112の複数の開口部114は、心棒130の複数の開口部132をガイドとして使用して、例えば穴開け器や口拡げ器を管状スリーブ構造体112に貫通させ、心棒130の開口部132に入れることによって形成される。実施形態によっては、開口部132を形成したことにより余った網材料は、管状スリーブ構造体112内に巻き戻されるかまたは折り返されて、開口部132のまわりにリム138を形成する。実施形態によっては、開口部132は、3ミリメートルから8ミリメートルの範囲内の開口径140を形成する。
その後、フィルター構造体34は支持構造体32、例えば、支持構造体32aまたは32bに結合される。本開示を通じて開示される他の支持構造体32を利用することもできる。実施形態によっては、フィルター構造体34を支持構造体32に結合するステップには、フィルター構造体34cを外側72(図2)に配置することを含む。
機能的には、複数の開口部114は、フィルター脚部48内に組織が成長するのを促進することができ、永久的な埋め込みにあたって望ましいことである。入口と整合するそれらの開口部114は、入口を覆うように網35が存在することに起因し、そうでなければ引き起こされない、動脈への血流の減少を防止することができる。
図11~図15を参照すると、本開示の一実施形態による、有孔ポリマー保護膜162を有するフィルター構造体34dが描かれている。フィルター構造体34dは、埋め込み前形状164(図11)および埋め込み形状22(図12)で描かれている。フィルター構造体34dは、フィルター構造34cのようにいくつかの部品および特性を含むことができ、そのうちのいくつかは同一番号の参照記号で示されている。有孔ポリマー保護膜162は、複数の穿孔166を形成する。実施形態によっては、有孔ポリマー保護膜162は、外側輪郭58とそれに近接する肘部52の一部とを被覆する。またフィルター構造体34dは、網84の複数のストランドから作られ、管状スリーブ112のいずれかの端部(または両方の端部)から延びる尾部構造168を含んでもよい。実施形態によっては、その尾部構造はクリンプ(crimp)170とともに保持される。クリンプ170は放射線不透過性材料で作られてもよい。
埋め込み形状22にあるときの、フィルター組立体30のアーチファクトとして、肘部52における孔76の大きさが歪むことがある。特に、第2中心軸49を中心に弓状となっており、横軸54を中心に弓状になっている外側輪郭58を形成するフィルター構造体34は、肘部52の外側輪郭58周りに引き延ばされるか、または張った状態とされる。引き延ばすことにより、外側輪郭58の孔76のサイズが、場合によっては70%以上も大きくなる。したがって、有孔ポリマー保護膜162を除いたフィルター構造体34dの空隙率は、外側輪郭58の近傍で大きくなる。孔76が大きくなると、フィルター組立体30の濾過能力が低下する可能性がある。設置した際に血流の上流側に配置される肘部52は、フィルター組立体30の特に活発な濾過領域である。実施形態によっては、有孔ポリマー保護膜162に抗血栓性化合物が加えられるか、または有孔ポリマー保護膜162が抗血栓性化合物で被覆されてもよい。
機能的には、穿孔166によってフィルター構造体34dの空隙率を制御することが可能となり、その結果、外側輪郭58の領域における空隙率がフィルター構造体34dの残りの部分と実質的に均一になる。実施形態によっては、複数の穿孔された孔の直径は、0.2~0.8ミリメートルの範囲内である。さらに、配送用に有孔ポリマー保護膜162に適度に柔軟性を持たせてフィルター組立体30を真っ直ぐにして折り畳めるようにすることができる。尾部構造168は、フィルター組立体30を回収することを目的としたスナッグを提供する。クリンプ170は、特に放射線不透過性材料で作られている場合、様々な撮像システム(例えばX線)のための尾部構造168の位置マーカーを提供する。有孔ポリマー保護膜162ポリマーに抗血栓性化合物を加えることにより、保護膜162が時間の経過とともに抗血栓性化合物を溶出させ、それによりフィブリン形成を減少させ、血栓の形成および成長を防止するか、そうでなければ、有孔ポリマー保護膜162上で血小板が凝集するのを防止し、血栓の形成および成長を防止することができる。
作製にあたって、管状スリーブ112とフィルター構造体34cは、実質的に直線的な軸(図11)を中心に編まれ、成形およびヒートセットのために心棒(図示せず)に取り付けられ、それによって肘部52の外側輪郭58を形成してもよい(図12および13)。実施形態によっては、液状ポリマー172を肘部52の外側輪郭58の上に、外側輪郭58の領域に塗布してもよい。液状ポリマー172は、網84の孔76(図14)を満たすか、または孔76を少なくとも部分的に満たしてもよい。液状ポリマー172はポリマーコーティング174を形成するように設定され、ポリマーコーティング174の厚みを貫通する孔166が形成される(図15)。
穿孔166は、例えばレーザー切断処理または機械的穿刺処理を用いて形成することができる。網84の構造的完全性を実質的に損なわないようにしつつ穿孔166を形成するために、様々な穿孔技術を採用することができる。例えば、レーザー切断では、ポリマーコーティング174を切断するのに適しており、かつ、金属製の網84を損傷させないレーザー強度を利用することができる。別の例として、機械的な穿刺処理には、網84に入る際に(金属製の)網84またはニードルパンチのいずれかを逸らせる尖った先端になる針を取り入れてもよい。
有孔ポリマー保護膜162を適用する技術はフィルター構造体34に限定されない。特定の実施形態では、濾過機能を果たすことのできる支持構造体32(例えば図19の支持構造体32f)を含み、この支持構造体もまた、埋め込み形状22において孔76の歪みを受ける可能性がある。したがって、有孔ポリマー保護膜162にも同様に、支持構造体32に対して補強的な用途を見出すことができる。
図11~図15の実施形態では、網84のためにワイヤを編んだもの(wire braid)またはワイヤを織ったもの(weave)が描かれているが、当業者であれば、本開示に鑑みて、他の網の形態(例えばエクスパンションメッシュ)でも同様の孔の拡張現象が起こり得ることを認識し、それに対して同じ技術を適用することができるであろう。
図16および17を参照すると、本開示の一実施形態による、埋め込み前形状164と埋め込み形状22とにおける、フィルター構造体34eがそれぞれ描かれている。フィルター構造体34eは、フィルター構造34dと同様のいくつかの部品および特性を含むことができ、そのうちのいくつかは同一番号の参照記号で示されている。
埋め込み前形状164において、フィルター構造体34eは、留め継ぎ端部188を形成する肘部52における、部分的な不連続部186によって特徴付けられる。留め継ぎ端部188は、管状スリーブ構造体112が直線軸192と実質的に同心である場合に、留め継ぎ角度φを形成する。ヒンジ部分194は、不連続部186の一方の側を橋渡しする。埋め込み形状22では、不連続部186は閉じられて留め継ぎ部196を形成し、ヒンジ部分194は、埋め込み形状22の外側輪郭58に沿って配置されている。留め継ぎ角度φの大きさは、埋め込み形状22の留め継ぎ部196まわりの角度αが、所望の最小投影角度θと一致するような大きさとすることができる。実施形態によっては、フィルター構造体34eの埋め込み形状22の形態は、支持構造体32、例えば支持構造体32aまたは32bによって保持される。本開示を通じて開示される他の支持構造体32も、フィルター構造体34eと利用されてもよい。
フィルター構造体34eの作製には、フィルター構造体34eの管状スリーブ構造体112を実質的に直線の軸を中心に編むまたは織ることと、ヒンジ部分194を所定の位置に残しつつ、管状スリーブ構造体112を部分的に切断することとを含んでもよい。折り返し部またはロール部198は、切断された端部を管状スリーブ構造体112の内側に沿って折り返すかまたはロールすることによって、部分的に切断した端部に形成されて、留め継ぎ端部188を形成することができる。切断端部が折り畳まれるかまたは巻き戻される程度によって、埋め込み形状22にあるときのフィルター構造体34eの留め継ぎ角度φが規定される。フィルター構造体34eは、心棒(図示せず)を使用して埋め込み形状22の形状に成形され、その形状をヒートセットしてもよい。
機能的には、フィルター構造体34eの孔76は、フィルター構造体32dなどの所定のフィルター構造体32の孔76よりも、埋め込み形状22における歪みが少ない。その結果、実施形態によっては、埋め込み形状22におけるフィルター構造体34eの外側輪郭58に沿った空隙率は実質的に増加せず、有孔ポリマー保護膜162(図12)などの補強的な配慮を必要としない場合がある。
図18および19を参照すると、本開示の一実施形態による、支持構造体32fとフィルター構造体34fとを含むフィルター組立体30fが描かれている。この実施形態の場合、フィルター構造体34fの網84は織金網である。フィルター構造体34fは、アンカー脚部46から、肘部52を含むフィルター脚部48の一部を覆うように延びている。支持構造体は一対のレール222を含み、一対のレール222はフィルター構造体34fと一体となっており、かつ、フィルター構造体34fから近位方向216に延びている。レール222は、フィルター構造体34fの網84のストランドよりも広いまたは厚い断面を有する。実施形態によっては、レール222は遠位方向218に延びて、フィルター構造体34f内へと延びる。レール222はそれぞれ、近位端部224と遠位端部226とを含む。近位端部分224は共に結合されてループ228を形成してもよい。ここで、「近位」および「遠位」は、概して血流の方向を指す相対的な用語であり、近位は遠位よりも概して血流の上流側にあたる。支持構造体32fについては、2本のレール222が描かれているが、追加のレールを検討することもできる。
フィルター構造体34fは、遠位端232から近位端234まで延び、組立て長さ236を形成している。フィルター構造体34fは、近位端234でチャネル状部分238を形成し、フィルター組立体30fの第1開口部36を形成する遠位端232で、閉じ首部244への移行部を形成してもよい。実施形態によっては、第1開口部36は、フィルター構造体34fと一体である輪状構造体242によって境界が定められる。レール222は、輪状構造体242まで延びていてもよい。チャネル状部分238は、第2中心軸49に直交する平面内に断面246を形成してもよい。その断面は、例えばU字形状(図示したもの)またはV字形状を形成してもよい。チャネル状部分238は、ウェブ部分252によって分離された対向する側縁部248を含む。フィルター構造体34fは、対向する側縁部248において、および閉じ首部244において、レール222に結合される。
レール222は、フィルター構造体34fの近位端234を超えて延在し、ループ228の内側長さ254を形成している。その内側長さ254は、フィルター組立体30、30fが埋め込み前形状(図18)にあるときに、フィルター構造体34、34fの近位端234から、ループ228の内側面と第2中心軸49との交点までの、第2中心軸49に沿った距離として規定される。実施形態によっては、埋め込み前形状164における内側長さ254に対する組立て長さ236の比は、5~1の範囲内である。実施形態によっては、埋め込み前形状164における、組立て長さ236に対する内側長さ254の比は、1.25~2.5の範囲である。実施形態によっては、埋め込み前形状164における、組立て長さ236に対する内側の長さ254の比は、1.4~2の範囲である。
作製にあたっては、フィルター構造体34fの網84の形成中に、フィルター構造体34fがレールと編み合わされてもよい。このようにして、レール222は網84の中に組み込まれる。レール222の遠位端部226は網84に織り込まれてもよい。このようにしてフィルター構造体34fはレール222を捕捉する。レール222はフィルター構造体34fよりも実質的に頑丈であるため、フィルター構造体34fを支持する。
レール222の遠位端部226は、閉じ首部244で、またはその近くで、網84にしっかりと織り込まれてもよい。対照的に、レール222は、チャネル状部分238内で網84に緩く織り込まれてもよい。レールを網84に取り付ける他の形態が実施されてもよく、例えばタック溶接が挙げられる。実施形態によっては、輪状構造体242が、第1開口部36において、網84の余った材料を折り返したり折り曲げたりすることによって形成される。
レール222は近位端部分224で互いに連結され、ループ228を成形するように形成される。ループ228は、埋め込み前形状164にあるときに、フィルター構造体34fの近位端234を超えて内側長さ254を形成する。レール222の近位端部224は、例えば放射線不透過性材料を備えるクリンプ258で連結されてもよい。レール222の近位端部224を連結するための他の技術として、例えば、互いをねじり合わせたり、融合させたり、タック溶接することが含まれる。フィルター組立体30fは(例えば心棒を用いて)成形されるよう形成され、ヒートセットされる。
機能的には、レール222の遠位端部226まわりに網84をしっかりと編むことで、レール222をフィルター構造体34fに固定することができる。逆に、チャネル状部分238内のレール222まわりに網84を緩く編むことで、レール222とチャネル状部分238との間で摺動動作を可能にしている。内側長さ254との組み合わせによる緩く編むことの滑りばめ(sliding fit)によって、配置する際にフィルター組立体30fを簡単に折り畳むことができる。ここで、フィルター組立体30を「折り畳む(collapse)」とは、フィルター組立体30を送出装置に挿入するため、フィルター組立体30を、直線軸を中心に実質的に真っ直ぐにして、縮径(通常、約2ミリメートル)以内に収縮させることをいう。
網84が折り畳まれると、孔76が引き延ばされ、網84の主要寸法86(図8)が大きくなる。孔76の伸長の累積効果により、折り畳まれた網84は軸方向に延びる。レール222とチャネル状部分238との間が緩く編まれているため、チャネル部分238は近位端部224に向かってレール222上を摺動する。支持構造体32fによって提供される内側長さ254は、フィルター構造体34fが累積的に伸長するための、ループ228内の空間を提供する。また摺動動作は、埋め込み前形状164と、埋め込み形状22との間で移行する際の、レール222に対するチャネル状部分238の再配置に適合し、これにより、網84にかかる応力が制限される。
輪状構造体242は、折り畳み形状と埋め込み形状22との間で移行する際に、レール222を互いから引き離すよう促すものであってもよい。また輪状構造体242は、宿主動脈の壁に対して第1開口部36をいくらか付勢してもよい。ループ228によって、支持構造体32f内にフィルター構造体34fが確実に捕捉されるようにしている。放射線不透過性のクリンプ258を利用する場合、クリンプ258は様々な撮像システムのための位置マーカーとして機能する。またクリンプ258はスネアとしても機能することができ、フィルター組立体30fの回収を容易にする。網84のストランドに比べてレール222の断面が大きいことにより、レール222がフィルター構造体34fを支持して成形することができ、これによりフィルター構造体34fがレール222のヒートセットされた形状に適合するようになる。またレール222の断面は、大動脈弓31の天井部(roof)に対して据え付けるため、フィルター脚部48のばね付勢を提供する。
実施形態によっては、レール222はワイヤで作られている。このワイヤは網84のゲージよりも実質的に重いゲージである。実施形態によっては、レール222を形成するワイヤの直径は、100~500マイクロメートルの範囲であり、実施形態によっては、100~350マイクロメートルの範囲である。実施形態によっては、レール222の断面は、0.03~0.4平方ミリメートルの範囲であってもよい。
図20~図29を参照すると、本開示の一実施形態による、支持構造体32gおよびフィルター構造体34gを含むフィルター組立体30gが描かれている。フィルター組立体30gは、フィルター組立体30fといくつか同じ部品および特性を含み、そのうちのいくつかは同一番号の参照記号で示されている。支持構造体32gは、レール222より遠位のアンカー部分302を含む。実施形態によっては、アンカー部分302は拡管構造体304である。レール222は拡管構造体304と一体であってもよい。
拡張前の拡張前管構造体308の平面投影図306が、図21および22で描かれている。拡張後の拡管構造体304の平面投影図312が、図23および24に描かれている。拡張前の孔314は、拡張前の主要寸法316(図22)を有する細長い形状を形成する。拡張後、孔76は主要寸法318を形成する。拡張前管構造体308が横方向に拡張するため、拡張後の主要寸法318は、拡張前の主要寸法316よりも実質的に短い。孔76は、フィルター構造体34gの細目の網84よりも粗目の網82を形成する。実施形態によっては、アンカー部分302の遠位端320は、遠位末端322でテーパー321を形成する。遠位末端322はフック部分324(図24)を形成してもよい。実施形態によっては、レール222も同様に、拡張前管構造体308(図21)から形成され、それによってアンカー部分302と一体となっている。実施形態によっては、拡張前管構造体308の壁厚は、網84のストランドの直径よりも実質的に大きく、接線方向(高さ)の寸法は、所望の剛性となるように調整される。実施形態によっては、拡張前管構造体の壁厚は、0.007インチから0.15インチの範囲内である。レール222の接線方向の寸法(高さ)は、0.007インチから0.04インチの範囲内にカットされる。従ってレール222は網84よりも実質的に頑丈である。
図27~図29に描かれているフィルター構造体34gは、フィルター構造体34fのチャネル状部分238と類似するチャネルまたは「半割管」構造体332であってもよい。そのチャネル構造体332は近位端334と遠位端336を含む。尾部335は、近位端334から延び、放射線不透過性材料のクリンプ337を含んでもよい。チャネル構造体332は、側縁部248に形成された縁構造体338を含んでもよい。レール222は縁構造体338を貫通してフィルター構造体34gを支持する。それによってレール222はループ228とアンカー部分302との間にフィルター構造体34gを捕捉している。チャネル構造体332は、フィルター構造体34fのチャネル状部分238と同様に、U字形状またはV字形状を有する断面246を形成してもよい。
作製において、拡張前の孔314およびフック部分324は、例えばレーザー切断工程において、拡張前管構造体308に形成される。また拡張前管構造体308が整えられて、遠位端320にテーパーを形成する。実施形態によっては、拡張前管構造体308の伸長部分309(図25および26にファントムで描かれている)も、拡張前管構造体308から切断されてレール222を形成する。拡張前管構造体308が拡張されてアンカー部分302を形成する。
フィルター構造体34gについて、縁構造体338は、網84の側方端部344を折り曲げてウェブ部分252に留め、側縁部248を形成することによって形成されてもよい。側方端部344のウェブ部分252への留め付けは、例えば、織り込みワイヤ340を用いて行うことができる。縁構造体338はオープンレール222上を摺動させて、アンカー部分302に接触させることができる。実施形態によっては、チャネル構造体332の遠位端336は、例えばワイヤ縫合またはクリンプ346を用いて、アンカー部分302に取り付けられる。クリンプ346は放射線不透過性材料を含んでいてもよい。フィルター構造体34gの遠位端336は、アンカー部分302の第2開口部38の内側に配置されてもよく、アンカー部分304の第2開口部38の周りに巻き付けられてもよく、または、アンカー部分304の第2開口部38と接合またはその他の方法で整合するようにしてもよい。接合する場合、フィルター構造体34gの遠位端336は、第1中心軸47周りのアンカー脚部46の半径と実質的に同じ半径を形成し、それによって第2開口部38における、どの軸の不連続性による影響でも低減することができる。
レール222の近位端部224はループ228を形成し、かつ、フィルター構造体34gの近位端234を超えて内側長さ254を規定するように形成される。フィルター組立体30fと同様に、レール222の近位端部224は、放射線不透過性のクリンプ258(図示されている)を用いて、または当業者が利用可能な他の技術によって結合されてもよい。フィルター組立体30gは(例えば心棒を用いて)成形されてヒートセットされる。
実施形態によっては、フィルター構造体34gはポリマー材料から作製される。網84の孔76は、例えばレーザー切断や拡張技術(expansion technique)によって形成されてもよい。縁構造体338は、網84の側方端部344をウェブ部分252に融着させて作製されてもよい。
機能的には、配置のためにフィルター組立体30gを折り畳む際、軸方向に伸長する間、縁構造体338によってフィルター構造体34gをレールに沿って摺動しやすくなる。また縁構造体338によって網84を支持構造体32に織り込むことなくフィルター組立体30gの組み立てを容易にし、また、フィルター構造体34gに異なる材料(例えばポリマー)を使用できるようにする。フィルター組立体30fと同様に、埋め込み前形状164と埋め込み形状22との間で移行する際に、摺動動作によってレール222に対してチャネル状部分238を再配置することが可能となる。
大動脈弓31に埋め込むとき、チャネル状部分238を有するフィルター構造体34(例えばフィルター構造体34a、34f及び34g)は、ウェブ部分252の網84を大動脈弓31の天井部及び動脈の入口から離して吊るす。これにより、孔詰まりの影響を低減させることができる。網構造体が(動脈の)入口周辺で大動脈の天井部に密着している構成について検討する。本質的には、それぞれの動脈に流入するすべての血液は、それぞれの入口の外辺部で境界が定められるそれらの孔を通過しなければならない。もし、孔のいくつかが塞がれると、動脈への流入域が部分的に遮断されることとなる。このような閉塞が顕著になると、動脈への血流が実質的に損なわれる可能性がある。
網84をその入口から離して吊るすことにより、所与の動脈への血流がフィルター構造体34のより広い領域に広がる。血流をより広い領域に広げる(すなわちフィルター構造体34のより多くの孔に広げる)ことにより、孔の閉塞による影響が軽減される。すなわち、血流に巻き込まれた塞栓がフィルター構造体34の孔76を塞いだ場合、その閉塞は、血液が流れる孔76の総数のうちの少ない部分に影響する。また、いくつかの孔76が閉塞される結果として孔の閉塞が著しくなる場合、血流は閉塞物に隣接するより多くの孔を利用することによって著しい閉塞の周囲を流れることになるであろう。また、大動脈弓31の天井部から離してウェブ部分252を吊るすことで、フィルター組立体30の自己洗浄的側面を促進することができる。そのように離すことで、網34の孔から塞栓を取り除くことのできる心臓周期中に、塞栓を大動脈弓に戻し、かつ、動脈の入口から遠ざけつつ、フィルター構造体34を通じた交差流を起こすようにすることができる。
なお、上述の有益な効果を有するために、ウェブ部分252が弓状である必要はないことに留意されたい。大動脈弓31に対するレール222の配置位置により網84と濾過される動脈の入口との間が十分に離れるという条件で、ウェブ部分はレール間に直線的に延び、同じ効果を奏することができる。
クリンプ346は、フィルター構造体34gの遠位端336をアンカー部分302に固定し、それによってフィルター構造体34gで肘部52を被覆した状態に保持している。クリンプ346が放射線不透過性材料を含む場合、クリンプ346は様々な撮像システムで見ることのできるフィルター構造体34gとアンカー部分302との間の接合部の位置マーカーとして機能する。尾部335のクリンプ337は、フィルター組立体30gを回収するためのスネアとして機能することができる。
ループ228によって支持構造体32g内にフィルター構造体34gを確実に捕捉することができる。クリンプ258は、ループ228を閉じるだけでなく、フィルター組立体30gの回収を容易にすることができる。放射線不透過性のクリンプ258を利用する場合、クリンプ258は様々な撮像システム用の位置マーカーとして機能する。網84のストランドに対してレール222の断面積が大きくなることで、レール222がフィルター構造体34gを支持できるようにし、ヒートセットされたレール222の形状にフィルター構造体34gを適合させることができる。またレール222の断面は、大動脈弓31の天井部に対して設置するためのフィルター脚部48のばね付勢力を提供する。
図30~33を参照すると、本開示の一実施形態による、心臓の入口周りに実質的に連続して(密着して)後部と前部とで接触するように調整された三次元(3D)輪郭形状400が描かれている。図30の描写は、フィルター組立体30が、無名動脈402内に埋め込まれ、左頸動脈404の入口と左鎖骨下動脈406の入口にわたって延在している様子を描いている。血流408が、フィルター組立体30を通過して動脈402、404、及び406に入る様子が描かれている。また、埋め込まれたときのフィルター組立体30の上方向33及び下方向35、並びに、側方投影面66が描かれている。側方投影面66は、第1中心軸47と同一平面にあり、第2中心軸49を中心とする。投影面66は、例えば第2中心軸49と投影面66との間の最小二乗フィット(least-squares fit)によって、第2中心軸49を「中心とする」ものであると定義される。
一般的で近い用語で言えば、側方投影面66は人体の冠状面と平行であり、人体の前方向412及び後方向414に直交している。図30~図33におけるフィルター組立体30の描写は、フィルター組立体30fの特徴と特に相関するが、3次元輪郭形状400を支配する原理は、本明細書に描かれる全てのフィルター組立体30と類似している。その結果、本開示を考慮すると、当業者は本明細書に示される全てのフィルター組立体30について支配する原理を必要な変更を加えて適用することができる。様々な動脈402、404、及び406は、通常は同一平面上にはなく、通常は大動脈壁に対して垂直な大動脈弓31に入り込むことはない。したがって、フィルター組立体30と大動脈弓31とがぴったりと合うようにするため、フィルター組立体30を大動脈弓31に適合するように調整することは有益である。
図31~図33の描写は、フィルター組立体30の関連する態様の外形420を示し、本開示全体を通して示される同じ部品及び特徴のいくつかを含み、そのうちのいくつかは、同じ番号の参照記号によって識別される。これらは、第1側縁部248a及び第2側縁部248bとして個別に識別される、側縁部248を含む。また外形420には、第1中心軸47、第2中心軸49、アンカー脚部46、フィルター脚部48、第1開口部36、及び第2開口部38が含まれる。第2開口部38は、アンカー脚部46とフィルター脚部48との間の接合部に配置されている。
大動脈弓31の天井部416は弓状を呈している。そのため、フィルター34の側縁部248も弓状に成形されて、大動脈弓の天井部416の外形によりよく適合することができる。ウェブ部分252の弓状断面246により、大動脈天井部416に対してレールを設置しても、ウェブ部分252を大動脈天井部416に当てることとはならない。このように配置する利点は、図20~図29でフィルター組立体30gに付随して説明されている。埋め込まれたとき、描かれた実施例における第1中心軸47は無名動脈402と同心であり、したがって概して大動脈天井部416に対して垂直ではない。従って、側方投影面66に投影すると、第1側縁部248aと接触する大動脈天井部416の部分は、第2側縁部248b(図32)と接触する大動脈壁の部分よりも上方向33にさらに延びている。それゆえ、第1側縁部248aは、第2側縁部248bよりもさらに上方向33に延びるように形成されていてもよい。また側縁部248の弓形状は、下方向35に弧を描くものとして特徴付けられてもよい。
フィルター組立体30は、無名動脈402、左頸動脈404、及び左鎖骨下動脈406の入口部の非線形配置にも対応することができる。概して左頸動脈404は、左鎖骨下動脈406よりもさらに前方向412に位置する。したがって側縁部248は、後方向414(図31)に概ね弧を描くことができ、その結果、第2中心軸49が動脈404及び406の入口の中心と実質的に整合する。
フィルター組立体30は、上記で概説したように作製中に形成され、ヒートセットされて、埋め込み前形状164において述べた特徴を取り入れることができる。機能的には、フィルター組立体30を大動脈壁に適合させることで、塞栓がフィルター構造体34を迂回して動脈402、404、及び406に入ることを防止する。またそのように適合させることで、過剰に付勢せずに、大動脈弓31に沿って実質的に接触できるようになる。付勢力を小さくすることは、概して大動脈天井部416のびらんと炎症を減少させ、また、フィルター組立体30の歪みを減少させることができる。
開示した実施形態の各々は、図31及び図32の外形420を参照して説明することもできる最小投影角度θを形成している。最小投影角度θは、第1中心軸47と、第2中心軸49に接する接線422が側方投影面66に投影されたときの投影(projection)とによって形成される最小角度である。外形420については、最小の(最も小さい)投影角度θを規定する接線422の存在する接点424が第2中心軸49上に特定される。なお、接線422の軌跡自体は図31に描かれているように、側方投影面66に平行でなくてもよいことに留意されたい。しかしながら図32の描写は、側方投影面66に直交する図を提供し、したがって、投影角度θを示している。
図32の最小投影角度θは、鈍角である投影角度θを規定している。しかしながら、鋭角の投影角度θも企図され、本明細書に開示されている(例えば図4において)。実施形態によっては、投影角度θは40度から80度の範囲にある。実施形態によっては、投影角度θは50度から70度の範囲にある。
本明細書に開示された追加の図および方法の各々は、別々に、または他の特徴や方法と組み合わせて使用することができ、改善された装置およびそれを製造および使用する方法を提供することができる。したがって、本明細書に開示された特徴および方法の組み合わせは、その最も広い意味での本開示を実施するために必要でない場合があり、その代わりに、ただ単に、特に代表的かつ好ましい実施形態を説明するために開示されているにすぎない。
本開示を読んだ当業者には、実施形態に対する様々な変更が明らかであるかもしれない。例えば、関連技術の当業者であれば、異なる実施形態について説明した様々な特徴を、単独で又は異なる組み合わせで、他の特徴と好適に組み合わせたり、組み合わせなかったり、再び組み合わせたりできることがわかるであろう。同様に、上述した様々な特徴は全て、本開示の範囲又は趣旨に対する限定ではなく、むしろ例示的な実施形態とみなされるべきである。
関連技術の当業者であれば、様々な実施形態が、上述した任意の個々の実施形態に例示されるよりも少ない特徴で構成され得ることを認識するであろう。本明細書に記載された実施形態は、様々な特徴を組み合わせることができる方法の網羅的な提示であることを意図していない。したがって、実施形態は相互に排他的な特徴の組み合わせではなく、むしろ、当業者によって理解されるように、請求項は異なる個々の実施形態から選択される異なる個々の特徴の組み合わせを含み得る。
上記文書の参照による援用は、本明細書の明示的な開示に反する主題を援用しないように制限される。上記文書の参照によるいかなる援用も、文書に含まれる請求項が参照により本明細書に組み込まれないよう、さらに制限される。上記文書の参照によるいかなる援用も、本明細書に明示的に含まれない限り、文書に提供されたいかなる定義も本明細書に参照により援用されないよう、さらに制限される。
特に断らない限り、本明細書に含まれる「実施形態」、「開示」、「本開示」、「開示の実施形態」などへの言及では、従来技術を入れない本特許出願の明細書(請求項を含む文章および図)を参照する。ここで、「近位」および関連する派生語に言及する場合、それは外科医または手術者に向かう方向または位置を指す。「遠位」および関連する派生的な用語に言及する場合、それは外科医または手術者から離れる方向または位置を指す。
請求項の解釈をする目的で、35U.S.C.112(f)の規定は、それぞれの請求項に「するための手段」または「するためのステップ」という特定の用語が記載されていない限り、行使されないことが明示的に意図されている。
Claims (97)
- 大動脈弓から動脈に入る血液を濾過するためのフィルター組立体であって、
協働してアンカー脚部とフィルター脚部とを形成する、フィルター構造体と支持構造体とを備え、アンカー脚部は遠位開口部を形成し、かつ、第1中心軸に沿って延びており、第1中心軸は遠位開口部からフィルター脚部の肘部に向かって下方向に延びており、フィルター脚部はアンカー脚部に対して近位にあり、第2中心軸を形成するとともに第2中心軸に沿って延びており、フィルター脚部が肘部と延長部とを含み、肘部がアンカー脚部から延び、かつ、アンカー脚部を延長部から隔てており、
支持構造体は肘部から延長部にわたって延びており、
フィルター構造体が支持構造体上を摺動するようになっている、フィルター組立体。 - 請求項1に記載のフィルター組立体であって、支持構造体が、延長部にわたって延びる少なくとも一つのレールを含み、フィルター構造体がそのレール上を摺動可能である、フィルター組立体。
- 請求項2に記載のフィルター組立体であって、少なくとも一つのレールが、フィルター構造体より近位にループを形成する、フィルター組立体。
- 請求項3に記載のフィルター組立体であって、ループが、フィルター組立体を回収するためのスネア部として形成されている、フィルター組立体。
- 請求項4に記載のフィルター組立体であって、ループの近位端に取り付けられたクリンプを備える、フィルター組立体。
- 請求項5に記載のフィルター組立体であって、クリンプが放射線不透過性材料を含む、フィルター組立体。
- 請求項3に記載のフィルター組立体であって、
フィルター組立体が埋め込み前形状であるとき、フィルター組立体が、アンカー脚部の遠位開口部における第1中心軸から第2中心軸におけるループの内面まで延びる組立て長さを形成し、
フィルター組立体が埋め込み前形状であるとき、ループが、フィルター構造体の近位端からループの内面まで延びる第2中心軸に沿って内側長さを形成し、
内側長さに対する組立て長さの比が5~1の範囲である、フィルター組立体。 - 請求項7に記載のフィルター組立体であって、アンカー脚部が、組立て長さを超えて遠位に延びる尾部を含み、尾部がフィルター組立体を回収するためのスネア部として形成されている、フィルター組立体。
- 請求項8に記載のフィルター組立体であって、スネア部がフック構造体を含む、フィルター組立体。
- 請求項8に記載のフィルター組立体であって、尾部が、尾部の遠位端に取り付けられるクリンプを含む、フィルター組立体。
- 請求項10に記載のフィルター組立体であって、クリンプが放射線不透過材料を含む、フィルター組立体。
- 請求項1~11のいずれか一項に記載のフィルター組立体であって、フィルター構造体と支持構造体とが編み合わされている、フィルター組立体。
- 請求項12に記載のフィルター組立体であって、フィルター構造体が、編組構造体と織構造体のいずれか一つである、フィルター組立体。
- 請求項13に記載のフィルター組立体であって、
フィルター構造体と支持構造体とが肘部でしっかりと編み合わされて、フィルター構造体を支持構造体に固定しており、
フィルター構造体と支持構造体とが延長部で緩く編み合わされて、フィルター構造体が支持構造体上を摺動可能にしている、フィルター組立体。 - 請求項1~11のいずれか一項に記載のフィルター組立体であって、フィルター構造体が第2中心軸の側方にある対向する側縁部を含み、対向する側縁部のそれぞれが、フィルター構造体が支持構造体上を摺動可能とする縁構造体を含む、フィルター組立体。
- 請求項1~11のいずれか一項に記載のフィルター組立体であって、フィルター構造体の延長部が、第2中心軸を部分的に囲む、第2中心軸に直交する弓状断面を形成しており、その弓状断面がその中心軸から下方向に遠ざかるように延びている、フィルター組立体。
- 請求項16に記載のフィルター組立体であって、弓状断面がU字形状またはV字形状のいずれかを形成する、フィルター組立体。
- 請求項16に記載のフィルター組立体であって、フィルター構造体の遠位端がアンカー脚部に固定されている、フィルター組立体。
- 請求項18に記載のフィルター組立体であって、フィルター構造体の遠位端が閉じ首部を形成している、フィルター組立体。
- 請求項18に記載のフィルター組立体であって、フィルター構造体の遠位端がクリンプでアンカー脚部に固定されている、フィルター組立体。
- 請求項20に記載のフィルター組立体であって、クリンプが、撮像システムで可視化するのに適した放射線不透過性材料を含む、フィルター組立体。
- 請求項19に記載のフィルター組立体であって、閉じ首部がアンカー脚部の周りに巻き付けられている、フィルター組立体。
- 請求項19に記載のフィルター組立体であって、フィルター構造体の遠位端がアンカー脚部に隣接し、アンカー脚部の直径と実質的に同じ直径を形成している、フィルター組立体。
- 請求項23に記載のフィルター組立体であって、アンカー支持構造体が第1領域の空隙率を規定し、その空隙率は60%~98%の範囲内である、フィルター組立体。
- 請求項24に記載のフィルター組立体であって、フィルター構造体を作製するのに用いられる網が第2領域の空隙率を規定し、その空隙率は50%~98%の範囲内である、フィルター組立体。
- 請求項1に記載のフィルター組立体であって、支持構造体によって規定される公称孔径が、フィルター脚部によって規定される公称孔径よりも大きい、フィルター組立体。
- 請求項26に記載のフィルター組立体であって、支持構造体の公称孔径が、0.5~8ミリメートルの範囲内である、フィルター組立体。
- 請求項27に記載のフィルター組立体であって、支持構造体の公称孔径が、0.5~5ミリメートルの範囲内である、フィルター組立体。
- 請求項28に記載のフィルター組立体であって、支持構造体の公称孔径が、0.5~3ミリメートルの範囲内である、フィルター組立体。
- 請求項28に記載のフィルター組立体であって、フィルター構造体のフィルター網の公称孔径が、0.2~0.8ミリメートルの範囲内である、フィルター組立体。
- 請求項25に記載のフィルター組立体であって、フィルター構造体のフィルター網の公称孔径に対する支持構造体の公称孔径の比が、2.5~55の範囲内である、フィルター組立体。
- 請求項31に記載のフィルター組立体であって、フィルター構造体のフィルター網の公称孔径に対する支持構造体の公称孔径の比が、2.5~40の範囲内である、フィルター組立体。
- 請求項32に記載のフィルター組立体であって、フィルター構造体のフィルター網の公称孔径に対する支持構造体の公称孔径の比が、2.5~25の範囲内である、フィルター組立体。
- 請求項1に記載のフィルター組立体であって、フィルター組立体が埋め込み形状にあるとき、第1中心軸の側方投影と第2横軸とが最小投影角度を形成し、その最小投影角度が40度~80度の範囲内である、フィルター組立体。
- 請求項34に記載のフィルター組立体であって、最小投影角度が50度~70度の範囲内である、フィルター組立体。
- 大動脈弓から動脈に入る血液を濾過するためのフィルター組立体であって、
アンカー脚部と、アンカー脚部から延びるフィルター脚部とを備え、フィルター脚部が肘部を含み、アンカー脚部が第1中心軸を形成しており、第1中心軸は肘部から離れる第1方向にアンカー脚部から延びており、
アンカー脚部からフィルター脚部に沿って延びる支持構造体を備え、支持構造体が、フィルター脚部に沿って肘部を超えて延びる一組の支持レールを含み、
一組の支持レールにおける第1支持レールを備え、第1支持レールが肘部を越えて第1形状を形成しており、
一組の支持レールにおける第2支持レールを備え、第2支持レールが肘部を超えて第2形状を形成しており、
第2形状が第1形状よりもさらに第1方向に延びている、フィルター組立体。 - 請求項36に記載のフィルター組立体であって、第1形状と第2形状とがそれぞれ第2方向に向けて円弧を形成しており、第2方向が第1方向の反対方向である、フィルター組立体。
- 請求項36に記載のフィルター組立体であって、第1形状と第2形状とがそれぞれ第1横方向に向けて円弧を形成しており、第1横方向が第1方向に対して垂直な方向である、フィルター組立体。
- 請求項36~38のいずれか一項に記載のフィルター組立体であって、アンカー脚部がフィルター組立体を腕頭動脈に固定するようになっている、フィルター組立体。
- 請求項39に記載のフィルター組立体であって、第1形状と第2形状とがそれぞれ、大動脈弓の天井部に沿って連続的に接触するようになっており、第1形状の連続的な接触が、第2形状の連続的な接触より前方にある、フィルター組立体。
- 請求項36に記載のフィルター組立体であって、一組のレールに連結されるフィルター構造体を備え、フィルター構造体が一組のレール間に延びるウェブ部を含む、フィルター組立体。
- 請求項41に記載のフィルター組立体であって、フィルター構造体が、第2中心軸に直交する弓状断面を形成し、その弓状断面が第1方向と反対の第2方向に延びている、フィルター組立体。
- 請求項42に記載のフィルター組立体であって、弓状断面がU字形状またはV字形状のいずれかを形成する、フィルター組立体。
- 大動脈弓から動脈に入る血液を濾過するためのフィルター組立体であって、
協働してアンカー脚部とフィルター脚部とを形成する、フィルター構造体と支持構造体とを備え、アンカー脚部が遠位開口部を形成し、かつ、第1中心軸に沿って延びており、第1中心軸が遠位開口部からフィルター脚部の肘部に向かって下方向に延びており、フィルター脚部がアンカー脚部に対して近位にあり、第2中心軸を形成するとともに、第2中心軸に沿って延びており、フィルター脚部が肘部と延長部とを含み、肘部がアンカー脚部のから延び、かつ、アンカー脚部を延長部から隔てており、
有孔ポリマー保護膜が肘部の外形を覆っている、フィルター組立体。 - 請求項44に記載のフィルター組立体であって、有孔ポリマー保護膜が肘部の外形を覆い、かつ、有孔ポリマー保護膜を貫通する複数の穿孔を形成している、フィルター組立体。
- 請求項45に記載のフィルター組立体であって、複数の穿孔の穿孔が、直径0.2~0.8ミリメートルの範囲内の大きさである、フィルター組立体。
- 請求項46に記載のフィルター組立体であって、有孔ポリマー保護膜が60%~98%の範囲内の面積空隙率を形成している、フィルター組立体。
- 請求項44~47のいずれか一項に記載のフィルター組立体を製造する方法であって、
肘部の外形をポリマーで被覆するステップと、
ポリマーを貫通する複数の穿孔を形成するステップとを備える方法。 - 請求項48に記載の方法であって、ポリマーが液体として塗布され、形成のステップの前に硬化可能である方法。
- 請求項48に記載の方法であって、複数の穿孔がレーザー切断処理によって形成される方法。
- 請求項48に記載の方法であって、フィルター組立体が心棒全体にならって形成されて、ヒートセットされて、被覆のステップよりも前に肘部を形成する方法。
- 血管輸送用にフィルター組立体を折り畳む方法であって、
フィルター組立体を埋め込み形状から埋め込み前形状に曲げるステップと、
そのフィルター組立体を埋め込み前形状の中心軸に向けて折り畳むステップと、
折り畳むステップの間に、フィルター組立体のフィルター構造体の少なくとも一部を、フィルター組立体の支持構造体に沿って摺動させて、フィルター構造体を埋め込み前形状の中心軸に沿って伸長させるステップとを備える方法。 - 請求項52に記載の方法であって、摺動のステップの間、フィルター構造体が支持構造体のレールに沿って摺動する方法。
- 請求項53に記載の方法であって、摺動のステップの間、フィルター構造体が、支持構造体のレールに沿って摺動する縁部を含む方法。
- 請求項52~54のいずれか一項に記載の方法であって、折るステップと折り畳むステップにおけるフィルター組立体が超弾性材料でできている方法。
- 請求項55に記載の方法であって、超弾性材料がニッケルチタン合金とコバルト‐クロム‐ニッケル‐モリブデン‐鉄合金のいずれかである方法。
- フィルター組立体の支持構造体上にレールを形成する方法であって、
管の第1端部に複数の拡張前の孔を形成して拡張前アンカー部を形成するステップと、
拡張前アンカー部の近位にある少なくとも一つのセグメントを切断して、拡張前アンカー部の近位に延びる少なくとも一つのレールを形成するステップと、
管を拡張させて拡張アンカー部を形成するステップとを備える方法。 - 請求項57に記載の方法であって、拡張アンカー部の長さに対する、レールが拡張アンカー部から延びる長さの比が、0.2~1.5の範囲である方法。
- 請求項57に記載の方法であって、拡張前アンカー部の遠位端にテーパを形成するステップを備える方法。
- 請求項57に記載の方法であって、
フィルター構造体を少なくとも一つのレール部に連結するステップを備え、フィルター構造体が近位端を含み、
少なくとも一つのレール部を閉じて、フィルター部の近位端とともにループを形成してフィルター構造体を支持するステップを備える方法。 - 請求項60に記載の方法であって、フィルター構造体を連結するステップに、少なくとも一つのレール部をフィルター構造体の縁構造体内に捕捉するステップを含む方法。
- 請求項57に記載の方法であって、少なくとも一つのセグメントでの切断のステップにおける少なくとも一つのレール部が、2つのレール部である方法。
- 請求項62に記載の方法であって、閉じるステップに、2つのレール部の近位端を連結するステップを含む方法。
- 請求項57に記載の方法であって、複数の拡張前の孔を形成するステップにおける管が円管である方法。
- 請求項57~64のいずれか一項に記載の方法であって、切断のステップがレーザーで行われる方法。
- 血液濾過のためのフィルター組立体を形成する方法であって、
実質的に直線的な中心軸を形成する管状スリーブ構造体を形成するステップを備え、その管状スリーブ構造体が壁の空隙率を規定しており、
管状スリーブ構造体を部分的に切断して、ヒンジ部によって橋渡しされる切断端部を形成するステップを備え、そのヒンジ部が管状スリーブ構造体の一側に沿って延びており、
管状スリーブ構造体の内側に沿って切断端部を巻き返すかまたは折り返し、対向する留め継ぎ端部を形成するステップを備え、管状スリーブ構造体が実質的に直線的な中心軸を形成するとき、対向する留め継ぎ端部が留め継ぎ角度を形成しており、
その留め継ぎ角度をヒンジ部周りに閉じて肘形状を形成するステップを備える方法。 - 請求項66に記載の方法であって、管状スリーブ構造体を心棒に取り付けて、留め継ぎ角を閉じるステップを備える方法。
- 請求項67に記載の方法であって、管状スリーブ構造体を心棒上にヒートセットするステップを備える方法。
- 請求項66~68のいずれか一項に記載の方法であって、管状スリーブ構造体を支持構造体上で摺動させて留め継ぎ角を閉じるステップを備える方法。
- 動脈内に流れ込む血液を濾過するためのフィルター組立体であって、
第1開口端と第1開口端に対向する第2開口端とを形成する管状支持構造体を備え、管状支持構造体が、壁面積空隙率を規定する管状壁を有し、管状支持構造体が湾曲して第1脚部と第2脚部とを形成し、第2脚部が第1脚部から延びる肘部を含み、第1脚部が第1開口端と第1中心軸とを形成し、第2脚部が第2開口端と第2中心軸とを形成し、第1中心軸と第2中心軸とが、180度未満である第1中心軸と第2中心軸との最小投影角度を形成しており、
フィルター面積空隙率を規定するフィルター構造体を備え、フィルター構造体が管状支持構造体の第2脚部に連結されており、
フィルター組立体が、内向きの内側部分と、それに対向する外向きの外側部分とを形成し、
フィルター構造体と管状支持構造体とが、壁面積空隙率よりも小さい結合面積空隙率を規定し、
フィルター組立体の外側部分の少なくとも一部が肘部と第2脚部とで結合面積空隙率を規定するようにフィルター構想体が配置されており、内側部分の少なくとも一部が第2脚部で壁面積空隙率を規定している、フィルター組立体。 - 請求項70に記載のフィルター組立体であって、最小投影角度が鈍角である、フィルター組立体。
- 請求項70に記載のフィルター組立体であって、最小投影角度が鋭角である、フィルター組立体。
- 請求項71に記載のフィルター組立体であって、最小投影角度が40度~80度の範囲内である、フィルター組立体。
- 請求項73に記載のフィルター組立体であって、最小投影角度が50度~70度の範囲内である、フィルター組立体。
- 請求項70に記載のフィルター組立体であって、フィルター構造体が、管状支持構造体の内側に配置されている、フィルター組立体。
- 請求項70に記載のフィルター組立体であって、フィルター構造体が、管状支持構造体の外側に配置されている、フィルター組立体。
- 請求項70~76のいずれか一項に記載のフィルター組立体であって、フィルター構造体が、スレッデッドワイヤ、複数のステッチ、複数の点ごとのタック溶接のうちの少なくとも一つで管状支持構造体に取り付けられている、フィルター組立体。
- 請求項77に記載のフィルター組立体であって、管状支持構造体が、編組構造体と織構造体のいずれかを含み、管状支持構造体が、管状支持構造体を貫通して形成された複数の孔を含む、フィルター組立体。
- 請求項77に記載のフィルター組立体であって、管状支持構造体が粗目の金網である、フィルター組立体。
- 請求項79に記載のフィルター組立体であって、粗目の金網が、直径100マイクロメートル~300マイクロメートルの範囲のワイヤを有し、3ミリメートル~5ミリメートルの範囲の孔を形成しており、粗目の金網が編組構造体と織構造体のいずれかである、フィルター組立体。
- 請求項79に記載のフィルター組立体であって、粗目の金網が単一の連続するワイヤから形成されている、フィルター組立体。
- 請求項81に記載のフィルター組立体であって、連続するワイヤが、コバルト‐クロム‐ニッケル‐モリブデン‐鉄合金またはニッケルチタン合金のいずれかを含む材料からなる、フィルター組立体。
- 請求項70に記載のフィルター組立体であって、フィルター構造体が、管状支持構造体に連結されたときに管状支持構造体の形状に適合する二次元構造体である、フィルター組立体。
- 請求項70に記載のフィルター組立体であって、フィルター構造体が、肘部と第2脚部と一体となった編組構造体または織構造体のいずれかである、フィルター組立体。
- 請求項70~76のいずれか一項に記載のフィルター組立体であって、フィルター構造体が細目の金網である、フィルター組立体。
- 請求項85に記載のフィルター組立体であって、細目の金網が、30マイクロメートル~100マイクロメートルの範囲の直径を有するワイヤで編まれたまたは織られている、フィルター組立体。
- 請求項86に記載のフィルター組立体であって、細目の金網が複数の非円形の孔を形成し、それぞれが200マイクロメートル~800マイクロメートルの範囲の公称主要寸法を有する、フィルター組立体。
- 請求項87に記載のフィルター組立体であって、細目の金網が単一のワイヤから編まれたまたは織られたものである、フィルター組立体。
- 請求項88に記載のフィルター組立体であって、単一のワイヤが超弾性材料からなる、フィルター組立体。
- 請求項89に記載のフィルター組立体であって、超弾性材料がニチノールである、フィルター組立体。
- フィルター組立体を製造する方法であって、
管状支持構造体を実質的に直線状の軸の回りに形成するステップと、
管状支持構造体を湾曲した心棒の上に密着させて最小投影角度を形成するステップと、
心棒上の管状支持構造体を熱処理するステップと、
フィルター構造体を肘部と脚部とに連結するステップとを備える方法。 - 請求項91に記載の方法であって、フィルター構造体が管状スリーブ構造体であり、その第1側に複数の開口部を形成しており、フィルター組立体の内側部分が複数の開口部を通して管状支持構造体の壁面積空隙率を規定するように複数の開口部が配置されている方法。
- 請求項92に記載の方法であって、フィルター組立体が大動脈弓に埋め込まれたときに、一つ以上の複数の開口部が、大動脈弓から分岐する動脈の入口と実質的に整合するように第1側に配置されている方法。
- 請求項92~93のいずれか一項に記載のフィルター組立体を製造する方法であって、
フィルター構造体の管状スリーブ構造体を、実質的に直線状の軸の周りに形成するステップを備え、
管状スリーブ構造体を心棒の上に密着させるステップを備え、心棒は、心棒の壁を通過して心棒によって形成される空洞内に貫通する複数の開口部を一面に含み、
心棒上の管状支持構造体を熱処理するステップを備え、
心棒の複数の開口部を貫通する複数の開口部を管状スリーブ構造体内に形成するステップと、
フィルター構造体を管状支持構造体の肘部と脚部とに連結するステップとを備える方法。 - 請求項94に記載の方法であって、フィルター構造体を管状支持構造体の肘部と脚部とに連結するステップが、フィルター構造体を管状支持構造体の外側に配置するステップを含む方法。
- 請求項91に記載の方法であって、管状支持構造体を形成するステップが、織り加工または編み加工のいずれかである方法。
- フィルター組立体であって、
第1開口端と第1開口端に対向する第2開口端とを形成する管状支持構造体と、フィルター構造体とを備え、
管状支持構造体が壁面積空隙率を規定する管状壁を有し、管状支持構造体が湾曲して、肘部によって隔てられる第1脚部と第2脚部とを形成しており、第1脚部が第1開口端と第1中心軸とを形成し、第2脚部が第2開口端と第2中心軸とを形成し、第1中心軸と第2中心軸とが交差して180度未満の頂角を形成し、その頂角は管状支持構造体の中心面を形成しており、
フィルター構造体がフィルター面積空隙率を規定しており、管状支持構造体の肘部と第2脚部とに連結されており、
フィルター組立体が、頂角に面する内側部分と、それに対向し頂角から離れる方向に面する外側部分とを形成しており、
フィルター構造体と管状支持構造体とが、壁面積空隙率よりも小さい、結合面積空隙率を規定しており、
フィルター組立体の外側部分の少なくとも一部が肘部と第2脚部とで結合面積空隙率を形成するようにフィルター構造体が配置されており、内側部分の少なくとも一部が第2脚部で壁面積空隙率を規定する方法。
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