JP2023543855A - 一体型弁尖およびスカートを有する単一導管心臓弁 - Google Patents

Abstract

本願の実施形態は、弁尖が内側スカートと一体である、動物組織で構築された人工心臓弁に関する。一実施形態では、複数の弁尖、内側スカート、および金属フレームを有する植え込み可能な心臓弁アセンブリが含まれ、複数の弁尖および内側スカートは、動物組織の連続片から形成される。別の実施形態では、植え込み可能な心臓弁アセンブリを作製する方法が含まれ、方法は、心膜組織片を型の上に配置するステップと、心膜組織を型の上の定位置で架橋するステップと、心膜組織を型から除去するステップと、心膜組織をフレームに取り付けるステップと、を含み、心膜組織は、複数の弁尖と内側スカートとの間に継ぎ目のない接合部を形成する。他の実施形態も本願に含まれる。

Description

本願の実施形態は、弁尖が内側スカートと一体である、動物組織で構築された人工心臓弁に関する。

心臓弁手術は、罹患した心臓弁を修復または置換するために実施することができる。例えば、心臓弁置換は、一般に狭窄と呼ばれる生来の心臓弁の狭まりが存在する場合、または生来の弁の漏れまたは逆流がある場合に適応され得る。罹患した心臓弁の修復または置換は、例えば、患者にとって異種の生物学的組織（例えば、異種移植片（ｈｅｔｅｒｏｇｒａｆｔまたはｘｅｎｏｇｒａｆｔ））を含む人工心臓弁の導入を含み得る。

本願の実施形態は、弁尖が内側スカートと一体である、動物組織で構築された人工心臓弁に関する。第１の態様では、複数の弁尖と、内側スカートと、金属フレームと、を有する植え込み可能な心臓弁アセンブリが含まれ、複数の弁尖は、動物組織を含むことができ、内側スカートは、動物組織を含むことができ、複数の弁尖および内側スカートは、動物組織の連続片から形成される。

第２の態様では、前述または後述の態様のうちの１つ以上に加えて、またはいくつかの態様の代替として、動物組織は、１００～５００ミクロンの厚さを有する。
第３の態様では、前述または後述の態様のうちの１つ以上に加えて、またはいくつかの態様の代替として、動物組織は、植え込み可能な心臓弁アセンブリの異なる領域において異なる架橋度を示す。

第４の態様では、前述または後述の態様のうちの１つ以上に加えて、またはいくつかの態様の代替として、外側スカートをさらに含むことができ、外側スカートは、動物組織を含むことができる。

第５の態様では、前述または後述の態様のうちの１つ以上に加えて、またはいくつかの態様の代替として、複数の弁尖、内側スカート、および外側スカートは、動物組織の連続片から形成される。

第６の態様では、前述または後述の態様のうちの１つ以上に加えて、またはいくつかの態様の代替として、複数の弁尖、内側スカート、および外側スカートは、心膜の単一片から形成される。

第７の態様では、前述または後述の態様のうちの１つ以上に加えて、またはいくつかの態様の代替として、外側スカートは、金属フレームの端部の周りに巻き付き、金属フレームの外側表面に対して寄り掛かるように配置される。

第８の態様では、前述または後述の態様のうちの１つ以上に加えて、またはいくつかの態様の代替として、複数の弁尖および内側スカートは、金属フレームに縫合される。
第９の態様では、前述または後述の態様のうちの１つ以上に加えて、またはいくつかの態様の代替として、内側スカートは、長手方向縫合線を含むことができる。

第１０の態様では、前述または後述の態様のうちの１つ以上に加えて、またはいくつかの態様の代替として、内側スカートは、シームレスである。
第１１の態様では、前述または後述の態様のうちの１つ以上に加えて、またはいくつかの態様の代替として、複数の弁尖は、接合部（ｃｏｍｍｉｓｓｕｒｅ）と、最下点（ｎａｄｉｒ）と、補強構造と、を含むことができ、補強構造は、接合部および最下点のうちの少なくとも１つの領域に位置付けられる。

第１２の態様では、前述または後述の態様のうちの１つ以上に加えて、またはいくつかの態様の代替として、複数の弁尖は、その位置での（ｉｎ ｓｉｔｕ）架橋からの湾曲付勢を呈する。

第１３の態様では、前述または後述の態様のうちの１つ以上に加えて、またはいくつかの態様の代替として、複数の弁尖は、対称心膜線維配向を呈する。
第１４の態様では、前述または後述の態様のうちの１つ以上に加えて、またはいくつかの態様の代替として、複数の弁尖は、非対称心膜線維配向を呈する。

第１５の態様では、植え込み可能な心臓弁アセンブリを作製する方法が含まれ、方法は、心膜組織片を型の上に配置するステップと、心膜組織を型の上の定位置で架橋するステップと、心膜組織を型から除去するステップと、心膜組織をフレームに取り付けるステップと、を含み、心膜組織は、複数の弁尖と内側スカートとの間に継ぎ目のない接合部を形成する。

第１６の態様では、前述または後述の態様のうちの１つ以上に加えて、またはいくつかの態様の代替として、方法は、心膜組織を切断して、弁尖縁を形成するステップをさらに含むことができる。

第１７の態様では、前述または後述の態様のうちの１つ以上に加えて、またはいくつかの態様の代替として、方法は、心膜組織を型の上の定位置で縫合するステップをさらに含むことができる。

第１８の態様では、前述または後述の態様のうちの１つ以上に加えて、またはいくつかの態様の代替として、方法は、心膜組織の端部をフレームの端部の上および上方に巻き付けて、外側スカートを形成するステップをさらに含むことができる。

第１９の態様では、前述または後述の態様のうちの１つ以上に加えて、またはいくつかの態様の代替として、心膜組織片を型の上に配置するステップは、心膜組織のシートを型の周りに巻くステップと、心膜組織を定位置に保持するように、型に沿って長手方向に縫合線を形成するステップと、をさらに含む。

第２０の態様では、前述または後述の態様のうちの１つ以上に加えて、またはいくつかの態様の代替として、心膜組織片を型の上に配置するステップは、新しい心膜組織の非平面片を型の上に配置するステップをさらに含む。

この概要は、本願の教示の一部の概要であり、本主題の排他的または網羅的な処理であることを意図するものではない。さらなる詳細は、詳細な説明および添付の特許請求の範囲に見出される。他の態様は、以下の詳細な説明を読み、理解し、その一部を形成する図面を見ることで当業者に明らかとなるものであるが、それらはそれぞれ、限定的な意味で解釈されるべきではない。本願の範囲は、添付の特許請求の範囲およびそれらの法的均等物によって定義される。

態様は、以下の図に関連してより完全に理解することができる。

本願の様々な実施形態による、使用可能な環境の一部における閉じた弁の概略斜視図である。 本願の様々な実施形態による、使用可能な環境の一部における閉じた弁の概略端面図である。 本願の様々な実施形態による、植え込み可能な弁の斜視図である。 本願の様々な実施形態による、型の斜視図である。 本願の様々な実施形態による、型の上にドレープされた組織の斜視図である。 本願の様々な実施形態による、型の上にドレープされた組織の断面図である。 本願の様々な実施形態による、型の周りに巻き付けられている組織の斜視図である。 本願の様々な実施形態による、型の周りに巻き付けられている組織の斜視図である。 本願の様々な実施形態による、型の周りに巻き付けられた組織の斜視図である。 本願の様々な実施形態による、型の上で架橋されている組織の断面図である。 本願の様々な実施形態による、型の上で架橋されている組織の断面図である。 本願の様々な実施形態による、組織から除去されている型の断面図である。 本願の様々な実施形態による、心臓弁の一部の断面図である。 本願の様々な実施形態による、閉じた弁の概略端面図である。 本願の様々な実施形態による、閉じた弁の概略端面図である。 本願の様々な実施形態による、閉じた弁の概略端面図である。 本願の様々な実施形態による、心臓弁を作製する方法を表す概略図である。

実施形態には様々な修正および代替形態の可能性があるが、それらの詳細は、例および図面によって示されており、以下に詳細に説明される。しかしながら、本願の範囲は、説明される特定の態様に限定されないことを理解されたい。むしろ、本発明は、本願の趣旨および範囲に含まれる修正形態、均等物、および代替形態を包含するものである。

人体は、４つの心臓弁：肺動脈弁、三尖弁、大動脈弁、および僧帽弁を有する。心臓弁の目的は、血液が心臓を通って特定の方向に流れ、心臓から大動脈および肺動脈等の心臓に繋がる主要な血管に流れることを可能にすることである。心筋が収縮および弛緩すると、弁が開閉し、血液を心室および心房に交互に流入させる。

人体内の弁を置換するように設計された人工弁は、フレームに取り付けられた２つ以上の弁尖（通常３つ）を含むことが多い。人工弁は、弁を開くために弁尖を互いに分離し、それによって流れを可能にし、弁を閉じるために弁尖を一緒に接合し（弁尖接合）、それによって流れを遮断すること等によって、弁を通る一方向流を可能にするように構成することができる。場合によっては、人工弁は、弁を通る流れの経路を制限するために、内側スカートおよび／または外側スカートをさらに含むことができる。

本願に記載される様々な実施形態は、組織材料の別個の片の間の継ぎ目の数が低減された弁を提供し、単純さを向上させつつ耐久性および強度を増大させるものである。本願に記載される様々な実施形態はまた、複数の構成要素からなるアセンブリの製造上の困難性を解決する。

本願の様々な実施形態では、天然組織の単一の連続片が、弁尖、内側スカート、および外側スカート（外側スカートが弁とともに含まれる場合）等のいくつかの弁の構成要素のために使用される。いくつかの実施形態では、組織材料は、一連の縫合を通してフレームに取り付け、または結合することができる。様々な実施形態において、内側スカート１０６は、シームレスとすることができる。様々な実施形態において、外側スカートは、シームレスとすることができる。様々な実施形態において、弁尖、内側スカート、および／または外側スカートは、２つ以上の組織片を一緒に縫合または別様に取り付けることなく、それらが全て単一の一体組織片から形成されるように、シームレスとすることができる。

図１は、様々な実施形態による、管１１４内の閉じた弁１００の概略図を示している。図２は、閉じた弁１００の端面図を示している。弁１００は、任意のタイプの心臓弁（例えば、僧帽弁、大動脈弁等）であり得ることを理解されたい。使用時、弁１００は、哺乳動物の心臓に（例えば、外科的に、または経カテーテル送達を通して）植え込むことができる。心臓弁１００は、入口１１６を含むことができる。心臓弁１００はまた、出口１１８を含むことができる。弁１００は、収縮期中の血流を表し得る、矢印１１２によって描写されるような、弁１００を通る一方向流を可能にするように構成することができる。

弁１００は、中央管腔２２０を画定するフレーム１０２を含むことができ（図２参照）、これはいくつかの実施形態において、実質的に円筒形とすることができる。中央管腔２２０に面するフレーム１０２および他の構成要素の側は、管腔表面２２２または管腔側と称することができる。フレーム１０２および他の構成要素の反対側（例えば、中央管腔２２０から離れるように面する側）は、反管腔表面２２４または反管腔側と称することができる。様々な実施形態において、フレーム１０２は、実質的に円形の断面を有することができる。しかしながら、他の実施形態では、フレーム１０２は、楕円形またはＤ字形等の非円形の断面を有することができる。いくつかの実施形態では、非円形フレーム１０２は、体内の僧帽弁または別の非円形弁を修復するために有利に使用することができる。

弁１００は、中央管腔２２０内に配置された複数の弁尖１０４を含むことができる。各弁尖１０４は、内側スカート１０６に対して移動可能な自由縁または接合縁１０８を含み、接合領域１１０に沿って他のポリマー弁尖１０４の接合縁１０８と接合することができる。様々な実施形態において、複数の弁尖１０４は、複数の弁尖１０４が単一のユニットとして形成されるように互いに形成される。いくつかの実施形態において、「ルートエッジ（ｒｏｏｔ ｅｄｇｅ）」は、弁尖１０４が内側スカート１０６に接合する場所等の、接合縁１０８とは反対側の弁尖の縁とすることができる。本願の様々な実施形態において、弁尖１０４は、一体型スカート（内側および／または外側）、ベース構造、補強部、ライナー、リーフレット等の他の構造と一体化することができる（例えば、継ぎ目に沿って互いに接合される２つの別個の部品としては存在しない）。そのような状況では、「ルートエッジ」は、切断または別様に分割された縁ではなく、むしろ、弁尖がそれらの他の構造と一体的に交わる、接合縁の反対側の場所である。

弁尖１０４の接合縁１０８は、閉じた位置において互いに接合されるように移動して（図１および図２）、流体が矢印１１２とは反対の方向に弁１００を通過して流れることを実質的に制限する。具体的には、弁尖１０４は、弁１００の中央管腔２２０を充填または閉鎖するように接合され、それによって、矢印１１２の方向とは反対の流体の流れを妨げることができる。

図３は、様々な実施形態による、植え込み可能な弁１００の斜視図を示している。弁１００は、フレーム１０２と、弁尖１０４と、内側スカート１０６と、を含むことができる。いくつかの実施形態において、弁１００は、外側スカート（図３には図示せず）を含むことができる。場合によっては、フレーム１０２は、複数のフレームストラット３２６を含むことができる。しかしながら、別個のストラットを含まないフレームもまた、本願において企図される。

弁尖１０４は、接合縁を含むことができる。弁尖１０４は、２つの接続部をさらに含むことができる。１つの接続部は、接続部がフレーム１０２に接触または隣接するように、接合縁のいずれかの端部に配置することができる。場合によっては、接続部は、接合部（ｃｏｍｍｉｓｓｕｒｅ）または接合取付タブ（ｃｏｍｍｉｓｓｕｒａｌ ｍｏｕｎｔｉｎｇ ｔａｂ）と呼ばれることもある。接続部は、弁尖１０４、内側スカート１０６、および潜在的な他の部分が単一部品となるように、弁尖１０４の他の部分および弁の他の部分と一体化することができる。

様々な実施形態において、植え込み可能な弁１００は、内側スカート１０６を含むことができる。内側スカート１０６は、実質的に管状の形状を画定することができる。内側スカート１０６は、フレーム１０２の管腔表面上に配置するか、またはフレーム１０２の管腔表面によって支持することができる。フレーム１０２の管腔表面は、中央管腔２２０を画定するフレーム１０２の表面とすることができる。内側スカート１０６は、弁１００を通って流れる血液等の流体を方向付けることができる。内側スカート１０６は、流体が弁１００の中央管腔２２０を通って流れ、弁尖１０４が閉じた構成にあるときに、弁尖１０４の周りを流れないようにすることを確実にすることができる。

いくつかの実施形態では、植え込み可能な弁１００は、外側スカート（図示せず）を含むことができる。外側スカートは、実質的に管状の形状を画定することができる。外側スカートは、フレーム１０２の反管腔表面上に配置することができる。フレーム１０２の反管腔表面は、中央管腔２２０の外部にあるフレーム１０２の表面とすることができる。外側スカートは、血液等の流体が弁１００の周りを流れることを防止するために、フレーム１０２と管１１４の壁との間に配置することができる。外側スカートは、弁尖１０４が閉位置にあるときに、流体の流れを止めることができることを確実にするように、流体が弁１００を通って流れ、弁１００の周りでは流れないことを確実にすることができる。

様々な実施形態では、複数の弁尖１０４および内側スカート１０６は、動物由来組織の連続片から形成される。様々な実施形態では、複数の弁尖１０４、内側スカート１０６、および外側スカートは、動物由来組織の連続片から形成される。様々な実施形態では、複数の弁尖、内側スカート１０６、および外側スカートは、心膜の単一片から形成される。

ここで図４～図１１を参照すると、弁１００を作製する際の様々なステップが示されている。図４を参照すると、本願の様々な実施形態による、型４２８（またはフォームまたはマンドレル）の斜視図が示されている。型４２８は、窪み４３０を含む。いくつかの実施形態では、窪み４３０は、凹形状を有することができる。型４２８はまた、本体４３２を含む。いくつかの実施形態では、本体４３２は、円形の中央管腔２２０を有する弁１００をもたらすように、円形の断面を有することができる。しかしながら、他の型形状が本願では企図され、Ｄ字形心臓弁１００をもたらすＤ字形型４２８のように、異なる型４２８の形状が異なる弁１００をもたらし得ることを理解されたい。いくつかの実施形態では、型の本体４３２は、楕円形の断面を有することができる。

型４２８は、弁尖１０４、内側スカート１０６、およびいくつかの実施形態では外側スカート等の、心臓弁１００の一部を形成および／または成形するために使用することができる。型４２８は、組織のシートを弁尖１０４および内側スカート１０６を有する所望の構成に形成および／または成形するために使用することができる。型４２８は、金属、ポリマー、セラミック、ガラス、複合材料等の実質的に剛性の材料を含む多くの異なる材料から作製することができる。しかしながら、いくつかの実施形態では、型４２８は、実質的に剛性でなくてもよく、ある程度の変形が可能であってもよい。

組織の単一の連続片は、組織を元の形状（例えば、平坦なシート）から弁形状（ここで、弁尖および内側スカートが画定される）に移行させるプロセスの一部として、型の上または周りに配置することができる。

いくつかの実施形態では、型４２８は、窪み４３０を含むことができる。窪み４３０は、弁尖を画定する組織の部分と整列させることができる。さらに、型本体４３２は、内側スカートを画定する組織の部分と整列させることができる。

図５を参照すると、本願の様々な実施形態による、型４２８の上にドレープされている組織５３４の斜視図が示されている。型４２８は、弁１００内の弁尖の所望の数に等しい数の窪み４３０のような、複数の窪み４３０を含む。多くの実施形態において、型４２８は、３つの弁尖１０４を有する弁１００をもたらすように、３つの窪み４３０を画定している。型４２８はまた、本体４３２を含み、これは、内側スカート１０６、およびいくつかの実施形態では外側スカートの所望のサイズおよび形状をもたらすようなサイズおよび形状とすることができる。

図５は、具体的には、矢印５３６および矢印５３８の方向に移動する組織５３４の部分のような、型４２８の上にドレープされている組織５３４の単一の連続シートを示している。組織５３４は、組織５３４が（窪みおよび本体によって画定されるものを含む）型４２８の外側部分によって画定される形状をとることができるように、軟質、可撓性、および／または可鍛性とすることができる。単一の連続組織片５３４を使用して、複数の弁尖１０４、内側スカート１０６、および外側スカートを形成することができる。

図６を参照すると、本願の様々な実施形態による、型４２８の上にドレープされた後の組織５３４の断面図が示されている。窪み４３０が、弁尖１０４と整列していることがわかる。内側スカート１０６は、型４２８の本体４３２の周りにある組織の一部とすることができる。

いくつかの実施形態では、組織５３４は、真空圧を使用して型４２８の上に保持することができる。いくつかの実施形態では、組織５３４は、正の流体圧を使用して型４２８の上に保持することができる。いくつかの実施形態では、組織５３４は、機械的張力を使用して型４２８の上に保持することができる。いくつかの実施形態では、組織５３４は、縫合糸を使用して型４２８の上に保持することができる。

いくつかの実施形態では、組織５３４が型４２８の上にどのように配置されるかに応じて、組織５３４は、接合縁を画定し、血液が弁１００を通過して出口１１８から出ることを可能にする、組織５３４を通る開口部を提供するために、切断線６４２等に沿って切断することができる。

様々な実施形態において、弁１００は、外側スカートを含むことができる。外側スカート６６８は、型４２８上の内側スカート１０６を越えて、例えば線６７０を越えて延びることができる。組織５３４がフレーム１０２の上に位置付けられ、および／またはフレーム１０２に結合されると、外側スカート６６８は、フレーム１０２の上に外側スカート６６８を形成するように、線６７０の上に跳ね上げられ、または折り畳まれる（例えば、フレームの底縁の周りに巻き付ける）ことができる。様々な実施形態において、外側スカートは、金属フレーム１０２の端部の周りに巻き付き、金属フレーム１０２の外側表面に対して寄り掛かるように配置される。

図５とは対照的に、いくつかの実施形態では、組織５３４を型４２８の周りに横方向に巻き付けることができる。図７を参照すると、本願の様々な実施形態による、型４２８の周りに巻き付けられている組織５３４の斜視図が示されている。型４２８の上に組織５３４をドレープする代わりに、矢印７４４によって示されるように、組織５３４を型４２８の周りに巻き付けることができる。

図８を参照すると、本願の様々な実施形態による、型４２８の周りに巻き付けられている組織５３４の斜視図が示されている。組織５３４の２つの端部は、単一の長手方向縫合線等の縫合線８４８で接合することができる。したがって、２つの端部が出会う場所には継ぎ目８０２が形成される。しかしながら、継ぎ目８０２は、長手方向軸に沿って延びており、弁尖から内側スカートの領域を分割せず、かつ／または外側スカートの領域から内側スカートの領域を分割しない。縫合線８４８は、同じ組織片５３４の２つの端部を一緒に取り付けるための複数の縫合糸を含むことができる。縫合線８４８は、様々な密度の縫合糸を有することができる。縫合糸はまた、組織５３４が型４２８の外面と同じ形状をとるように、組織５３４を型４２８にしっかりと引き付けるために使用することができる。次いで、組織５３４の一部を矢印８４４および８４６の方向に内向きに押して、組織５３４が窪み４３０の形状に適合するようにすることができる。

図９を参照すると、本願の様々な実施形態による、型４２８の周りに巻き付けられた組織５３４の斜視図が示されている。図９は、図８に示される特徴を含むが、いくつかの実施形態において含まれ得る第２の縫合線９４６をさらに示している。第２の縫合線９４６は、縫合線８４８と同様に、組織５３４を型表面に対して定位置に保持するために使用することができる。いくつかの実施形態では、第２の縫合線９４６は、線９５０に沿って切断すること等によって、組織５３４の残りの部分から除去することができる。このように、第２の縫合線９４６は、完成した弁の一部とはならない。むしろ、第２の縫合線９４６は、弁を形成するプロセスにおいてのみ使用される。線９５０に沿った切断はまた、中央管腔２２０の出口１１８を形成するように、組織５３４を通して開口部を作製することができる。

図１０および図１１を参照すると、本願の様々な実施形態による、型４２８の上で架橋されている組織５３４の断面図を示している。図１０は、組織５３４に適用されている固定溶液１０５２を示している。いくつかの実施形態では、組織５３４が型４２８の上にある間に、固定溶液１０５２を組織５３４の上に噴霧することができる。他の実施形態では、図１１に示されるように、組織５３４は、固定溶液１０５２のタンクまたは容器１１５４内に浸漬させることができる。

組織５３４の架橋は、型４２８が組織５３４から除去または分離された後に、組織５３４にその形状を維持させることができる。いくつかの実施形態では、架橋度は、組織５３４の全ての部分にわたって実質的に均一である。しかしながら、いくつかの実施形態では、動物組織５３４は、植え込み可能な心臓弁１００のアセンブリの異なる領域において異なる架橋度を示す。例えば、いくつかの実施形態では、弁尖を形成する組織５３４の部分は、内側スカートおよび／または外側スカートを形成する領域等の他の領域よりも高度に架橋される。これは、様々な方法に従って実施することができる。いくつかの実施形態では、組織は、依然として型の上にある間に、弁尖の領域は固定溶液中に浸漬されるが、内側スカートを形成する部分は浸漬されないように、弁尖の端部を下にして固定溶液中に逆さまに浸漬することができる。他の実施形態では、内側スカートの端部が固定溶液中に浸漬されるように、組織を固定溶液中に浸漬することができる。したがって、いくつかの実施形態では、弁尖の領域は、弁尖に靭性を提供するために、内側スカートの領域よりも高度に架橋される。しかしながら、いくつかの実施形態では、内側スカートの領域は、弁尖の領域よりも高度に架橋される。このようにして、弁の異なる領域における架橋度を独立して最適化することができる。

組織５３４が型４２８の上で架橋された後、型４２８は、図１２に示されるように組織５３４から除去することができる。図１２は、本願の様々な実施形態による、組織５３４から除去されている型４２８の断面図を示している。型４２８は、組織５３４を静止状態に保ちつつ型を矢印１２５６の方向に移動させること等によって、組織５３４から分離することができる。

図１３を参照すると、本願の様々な実施形態による、心臓弁１００の一部の断面図が示されている。心臓弁は、弁尖１０４および内側スカート１０６を含むことができる。様々な実施形態において、複数の弁尖１０４は、図１３に示されるように、その位置での（ｉｎ ｓｉｔｕ）架橋からの湾曲付勢を呈することができる。

いくつかの実施形態では、心臓弁は、組織５３４の補強部分等、１つ以上の補強構造を含むことができる。補強構造は、弁尖１０４の動きによって引き起こされるか、または架橋された組織５３４をフレーム１０２に取り付ける縫合による、高応力の領域に配置することができる。補強構造は、心臓弁が補強構造の位置で効果的により厚くなり得るように、追加の動物組織またはポリマー材料を含むことができる。いくつかの実施形態では、補強構造は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）メッシュ等のポリマーメッシュを含むことができる。いくつかの実施形態では、補強構造は、１つ以上の外側補強部１３５８および／または１つ以上の内側補強部１３６０を含むことができる。

様々な実施形態において、複数の弁尖１０４はそれぞれ、接合部（ｃｏｍｍｉｓｓｕｒｅ）および最下点（ｎａｄｉｒ）１３５７を含むことができる。接合部は、弁の周囲に隣接する隣接弁尖１０４と出会う弁尖１０４の領域を指すことができる。最下点１３５７は、内側スカート１０６に接合する弁尖１０４の領域を指すことができる。様々な実施形態において、補強部１３５９は、弁尖の最下点１３５７に配置することができる。いくつかの実施形態では、補強部１３５９は、接合部および最下点１３５７のうちの少なくとも１つの領域に位置付けることができる。

動物由来組織は、線維（コラーゲン線維を含むが、これに限定されない）および／または組織が１つの方向において別の方向よりも弾性であるような、ある程度の方向性を示す他の構造をその中に有し得ることが理解される。本願の様々な実施形態では、組織の方向特性は、作製される弁の構造に対して、特定の方向に意図的に整合させることができる。

図１４～図１６は、心膜組織等の組織内の天然線維を弁１００内に配置することができる様々な方法を示している。図１４を参照すると、本願の様々な実施形態による、閉じた弁１００の概略端面図が示されている。弁尖１０４の組織は、線維１４６２を含むことができる。線維１４６２は、線維が弁１００の周りに対称的な半径方向の配置を示すように整列させることができる。対称的な半径方向の配置は、各弁尖に対して望ましい対称性の特性（対称的な曲げ特性等）を提供することができる。しかしながら、他の実施形態では、図１５～図１６に示されるように、弁尖１０４の線維１４６２は非対称の配置を示すことができる。

フレーム
フレーム１０２、またはその少なくともいくつかの構成要素は、ポリマー、金属、金属合金、セラミック、および複合材料を含むが、これらに限定されない様々な材料から形成することができる。例示的な材料として、具体的には、生体適合性材料を含むことができる。例示的な材料として、具体的には、耐食性金属および金属合金を含むことができる。いくつかの実施形態では、フレーム１０２は、少なくとも部分的にニチノールまたはＮｉＴｉＣｏから形成することができる。いくつかの実施形態では、フレーム１０２は、少なくとも部分的にコバルト－クロム合金から形成することができる。いくつかの実施形態では、フレーム１０２は、少なくとも部分的に白金から形成することができる。いくつかの実施形態では、フレーム１０２は、少なくとも部分的にタンタル合金から形成することができる。いくつかの実施形態では、フレーム１０２は、少なくとも部分的にステンレス鋼から形成することができる。

組織
本願に記載される心臓弁に使用される組織は、動物組織等の天然由来組織を含むことができる。様々な実施形態において、ウシ、ブタ、ヒツジまたはヤギの組織を天然組織として使用することができる。いくつかの実施形態では、天然由来組織は、具体的には、心膜組織を含むことができる。しかしながら、腎被膜組織、小腸粘膜下組織、培養動物組織等の他のタイプの組織も使用することができる。

様々な実施形態において、動物組織５３４は、１００～５００ミクロンの厚さを有する。いくつかの実施形態では、厚さは、１００ミクロン、１３０ミクロン、１６０ミクロン、１９０ミクロン、２２０ミクロン、または２５０ミクロン以上とすることができる。いくつかの実施形態では、厚さは、１０００ミクロン、８５０ミクロン、７００ミクロン、５５０ミクロン、４００ミクロン、または２５０ミクロン以下とすることができる。いくつかの実施形態では、厚さは、１００ミクロン～１０００ミクロン、または１３０ミクロン～８５０ミクロン、または１６０ミクロン～７００ミクロン、または１９０ミクロン～５５０ミクロン、または２２０ミクロン～４００ミクロンの範囲内とすることができる。

いくつかの実施形態では、厚さは、組織が新しい（固定されていない）ときに測定することができる。いくつかの実施形態では、厚さは、組織が固定（架橋）されているときに測定することができる。

組織の架橋は、様々な方法に従って実施することができる。いくつかの実施形態において、ホモ二官能性架橋剤を使用することができる。いくつかの実施形態において、ヘテロ二官能性架橋剤を使用することができる。いくつかの実施形態において、架橋のための化合物は、アミン反応性基、カルボキシル－アミン反応性基、スルフヒドリル反応性基、アルデヒド反応性基、光反応性基、ヒドロキシル反応性基、またはアジド反応性基のうちの１つ以上を含む。いくつかの実施形態において、架橋は、組織をグルタルアルデヒド溶液に曝露することによって実施される。しかしながら、多くの他の化合物を使用して架橋を実施することができる。

方法
作製方法、使用方法等を含むがこれらに限定されない多くの異なる方法が本願で企図される。本願の他の箇所で記載されるシステム／デバイスの動作の態様は、本願の様々な実施形態による１つ以上の方法の動作として実行することができる。

図１７は、植え込み可能な心臓弁アセンブリを作製する方法を示すフローチャートを示している。方法は、心膜組織片を型の上に配置するステップ１７９０を含むことができる。方法は、心膜組織を型の上の定位置で架橋するステップ１７９２を含むことができる。方法は、心膜組織を型から除去するステップ１７９４を含むことができる。方法は、心膜組織をフレームに取り付けるステップ１７９６をさらに含むことができる。いくつかの実施形態では、心膜組織は、複数の弁尖と内側スカートとの間に継ぎ目のない接合部を形成する。

いくつかの実施形態では、方法は、心膜組織を切断して、弁尖縁を形成するステップをさらに含むことができる。
いくつかの実施形態では、方法は、型の上の定位置に配置された心膜組織をさらに含むことができる。

いくつかの実施形態では、方法は、心膜組織の端部をフレームの端部の上および上方に巻き付けて、外側スカートを形成するステップをさらに含むことができる。
いくつかの実施形態において、架橋は、組織をグルタルアルデヒド溶液に曝露することによって実施される。いくつかの実施形態では、方法は、真空圧を使用して心膜組織を型の上に保持するステップをさらに含むことができる。いくつかの実施形態では、方法は、流体圧を使用して心膜組織を型の上に保持するステップをさらに含むことができる。いくつかの実施形態では、方法は、機械的張力を使用して心膜組織を型の上に保持するステップをさらに含むことができる。いくつかの実施形態では、方法において、心膜組織片を型の上に配置するステップは、心膜組織のシートを型の周りに巻くステップと、心膜組織を定位置に保持するように、型に沿って長手方向に縫合線を形成するステップと、をさらに含むことができる。いくつかの実施形態では、方法において、心膜組織片を型の上に配置するステップは、新しい心膜組織の非平面片を型の上に配置するステップをさらに含むことができる。

本明細書および添付の特許請求の範囲において使用される場合、単数形「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、および「その（ｔｈｅ）」は、内容が明らかに反対のことを示さない限り、複数の指示対象を含むことに留意されたい。また、「または（ｏｒ）」という用語は、内容が明らかに反対のことを示さない限り、「および／または（ａｎｄ／ｏｒ）」を含む意味で一般に使用されることに留意されたい。

本明細書および添付の特許請求の範囲で使用される場合、「構成される（ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ）」という句は、特定のタスクを実行するように、または特定の構成を採用するように構築または構成されるシステム、装置、または他の構造を説明することにも留意されたい。「構成される（ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ）」という句は、配置され構成される、構築され配置される、構築される、製造され配置される等、他の同様の句と互換的に使用することができる。

本明細書中の全ての刊行物および特許出願は、本発明が属する分野の当業者のレベルを示す。全ての刊行物および特許出願は、各個々の刊行物または特許出願が具体的かつ個別に参照により示される場合と同程度に、参照により本願に組み込まれる。

本願で使用される場合、端点による数値範囲の記載は、その範囲内に包含される全ての数を含むものとする（例えば、２～８は、２．１、２．８、５．３、７等を含む）。
本願で使用される見出しは、３７ ＣＦＲ １．７７の下での提案との一貫性のために提供されるか、そうでなければ、組織的な手がかりを提供するために提供される。これらの見出しは、本開示から生じ得る任意の請求項に記載の発明を限定または特徴付けるものと見なされるべきではない。一例として、見出しは「技術分野（Ｆｉｅｌｄ）」を指すが、請求項は、いわゆる技術分野を説明するためのこの見出しの下で選択された言語によって限定されるべきではない。さらに、「背景技術（Ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ）」における技術の説明は、その技術が本開示における任意の発明に対する先行技術であることを認めるものではない。「発明の概要（Ｓｕｍｍａｒｙ）」も、特許請求の範囲に記載された発明の特徴として考慮されるべきではない。

本願に記載される実施形態は、網羅的であること、または本発明を以下の詳細な説明に開示される厳密な形態に限定することを意図するものではない。むしろ、実施形態は、当業者がその原理および実施を認識および理解することができるように選択され、記載される。したがって、様々な特定の好ましい実施形態および技術を参照して、態様を説明してきた。しかしながら、本願の趣旨および範囲内に留まりつつも、多くの変形および修正が行われ得ることを理解されたい。

Claims (15)

1. 植え込み可能な心臓弁アセンブリであって、
   動物組織を含む複数の弁尖と、
   動物組織を含む内側スカートと、
   金属フレームと、を備え、
   前記複数の弁尖および前記内側スカートは、動物組織の連続片から形成される、植え込み可能な心臓弁アセンブリ。
2. 前記動物組織が、前記植え込み可能な心臓弁アセンブリの異なる領域において異なる架橋度を示す、請求項１および３～９のいずれか一項に記載の植え込み可能な心臓弁アセンブリ。
3. 動物組織を含む外側スカートをさらに含む、請求項１、２、および４～９のいずれか一項に記載の植え込み可能な心臓弁アセンブリ。
4. 前記複数の弁尖、前記内側スカート、および前記外側スカートは、動物組織の単一の連続片から形成される、請求項１～３および５～９のいずれか一項に記載の植え込み可能な心臓弁アセンブリ。
5. 前記内側スカートは、長手方向縫合線を含む、請求項１～４および６～９のいずれか一項に記載の植え込み可能な心臓弁アセンブリ。
6. 前記内側スカートは、シームレスである、請求項１～５および７～９のいずれか一項に記載の植え込み可能な心臓弁アセンブリ。
7. 前記複数の弁尖は、その位置での架橋からの湾曲付勢を呈する、請求項１～６、８、および９のいずれか一項に記載の植え込み可能な心臓弁アセンブリ。
8. 前記複数の弁尖は、対称心膜線維配向を呈する、請求項１～７および９のいずれか一項に記載の植え込み可能な心臓弁アセンブリ。
9. 前記複数の弁尖は、非対称心膜線維配向を呈する、請求項１～８のいずれか一項に記載の植え込み可能な心臓弁アセンブリ。
10. 植え込み可能な心臓弁アセンブリを作製する方法であって、
    心膜組織片を型の上に配置するステップと、
    前記心膜組織を前記型の上の定位置で架橋するステップと、
    前記心膜組織を前記型から除去するステップと、
    前記心膜組織をフレームに取り付けるステップと、からなり、
    前記心膜組織は、複数の弁尖と内側スカートとの間に継ぎ目のない接合部を形成する、植え込み可能な心臓弁アセンブリを作製する方法。
11. 前記心膜組織を切断して、弁尖縁を形成するステップをさらに含む、請求項１０および１２～１５のいずれか一項に記載の植え込み可能な心臓弁アセンブリを作製する方法。
12. 前記心膜組織を前記型の上の定位置で縫合するステップをさらに含む、請求項１０、１１、および１３～１５のいずれか一項に記載の植え込み可能な心臓弁アセンブリを作製する方法。
13. 前記心膜組織の端部を前記フレームの端部の上および上方に巻き付けて、外側スカートを形成するステップをさらに含む、請求項１０～１２、１４、および１５のいずれか一項に記載の植え込み可能な心臓弁アセンブリを作製する方法。
14. 前記心膜組織片を型の上に配置するステップは、心膜組織のシートを前記型の周りに巻くステップと、前記心膜組織を定位置に保持するように、前記型に沿って長手方向に縫合線を形成するステップと、をさらに含む、請求項１０～１３および１５のいずれか一項に記載の植え込み可能な心臓弁アセンブリを作製する方法。
15. 前記心膜組織片を型の上に配置するステップは、新しい心膜組織の非平面片を前記型の上に配置するステップをさらに含む、請求項１０～１４のいずれか一項に記載の植え込み可能な心臓弁アセンブリを作製する方法。

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