JP4565000B2 - 血管障害部位を閉塞するための多層編組構造 - Google Patents

Description

本出願は、２００６年６月２３日に出願した米国特許出願第１１／４７３，９７１号の一部継続出願であり、さらにこれは、２００４年３月１９日に出願した米国特許出願第１０／８０４，９９３号の一部継続出願である。

本発明は、一般に、特定の病状を治療するための血管内デバイスに関するものであり、より具体的には、心房及び心室中隔欠損症（それぞれ、ＡＳＤ及びＶＳＤ）、動脈管開存症（ＰＤＡ）、卵円孔開存症（ＰＦＯ）を含む先天的欠陥、さらには外科的弁修復又は置換術の後の弁周囲逆流（ＰＶＬ）などの以前の医学的手技から生じる症状を治療するための薄型血管内閉塞デバイスに関する。本発明により製作されるデバイスは、カテーテルなどを通して患者の心臓内の離れた場所又は患者体内の類似の血管若しくは器官内に送達するのに特に適している。

さまざまな心臓内人工器官が、さまざまな医学的手技において使用されている。例えば、カテーテル及びガイド・ワイヤなどのいくつかの血管内デバイスは、一般に、選択的冠動脈など、患者の血管系内の特定の場所に流体又は他の医療デバイスを送達するために単純に使用される。血管閉塞を除去する際に、若しくは中隔欠損などを治療するために使用されるデバイスなどの、より複雑な場合もある他のデバイスが、特定の病状を治療する際に使用される。

いくつかの状況では、動脈を通り腫瘍若しくは病巣に向かう血流を止めるなど、患者の血管を閉塞させることが必要になることがある。現在、これは、単純に、例えば、Ｉｖａｌｏｎ粒子（血管閉塞粒子の商標名）及びコイル・スプリングの短い部分を血管内の所望の位置に挿入することにより、行われるのがふつうである。これらの「塞栓剤」は、最終的に、血管内に詰まることになるが、放出される部位の下流を漂い、それから血管を閉塞する。この処置は、多くの場合、塞栓剤の位置を正確に決めることができないため、実用性において制限されている。これらの塞栓剤は、心臓内閉塞デバイスとしては一般に使用されない。

医者は、患者が心臓切開外科手術に十分安定するまで一時的に中隔欠損を閉塞することができ、米国特許第４，８３６，２０４号でＬａｎｄｙｍｏｒｅらが開示しているのと似たバルーン・カテーテルを使用してきた。このようなカテーテルを使用する場合、膨張可能バルーンはカテーテルの遠位端に載せられる。カテーテルが所望の場所に誘導されると、流体で膨らまされたバルーンが欠損部を実質的に満たし、そこで詰まるようになる。バルーン内部で硬化する、アクリロニトリルなどの樹脂を使用して、バルーンのサイズ及び形状を恒久的に固定するようにできる。次いで、カテーテルの端部からバルーンを外し、所定の場所に残すことができる。バルーンが十分に充満していないと、中隔欠損部を確実に詰まらせず、回転して緩んで隔壁から離れ、それにより右又は左心室から流れてくる血液内に放出される。バルーンの過剰充填も、等しく望ましくない事態であり、バルーンが破裂し、樹脂が患者の血流内に放出されるおそれがある。

機械式塞栓デバイス、フィルタ、及びトラップは、過去にすでに提案されており、その代表例が、Ｋｉｎｇらの米国特許第３，８７４，３８８号（‘３８８特許）、Ｄａｓの米国特許第５，３３４，２１７号（‘２１７特許）、Ｓｉｄｅｒｉｓの米国特許第４，９１７，０８９号（‘０８９特許）、及びＭａｒｋｓの米国特許第５，１０８，４２０号（‘４２０特許）において開示されている。特許‘３８８、‘２１７、‘０８９、及び‘４２０のデバイスは、典型的には導入器又は送達カテーテルに事前装填され、通常、医療処置を行っているときに医者が装填することはない。これらのデバイスを配備する際に、送達カテーテル内に戻すことは、不可能でないとしても困難であり、そのため、これらのデバイスの有効性が制限される。

重要なのは、これらのデバイスのサイズが、デバイスの構造及び形態により本質的に制限されることである。上記の‘０８９、‘３８８、‘２１７、又は‘４２０特許などにおいて閉塞デバイスを使用する場合（差し込んで中隔欠損を閉塞する）、デバイスの圧力、したがってデバイスの移転の可能性は、欠損部のサイズとともに増大する。したがって、これらのデバイスは、欠損部のそれぞれの側に配置された非常に大きな保持スカートを備えていなければならない。しばしば、中隔欠損部の位置は、保持スカートのサイズに影響を及ぼす。膜性中隔欠損部では、少なくとも部分的に大動脈を遮断することなく‘３８８、‘２１７、‘０８９、又は‘４２０デバイスの位置を効果的に決めることが、不可能でないとしても困難である。また、これらの開示されているデバイスは、かなり高価であり、製造に時間がかかる傾向がある。したがって、デバイスの全体的な厚さを増やすことなく送達システム内に回収、引き込み可能である薄型デバイスを実現することが望ましい。大動脈を遮断することなく膜性中隔欠損部内で位置決め可能なように、望ましいデバイスはさらに比較的小さな保持スカートを備えていなければならない。

膜性心室中隔欠損症の場合、閉塞器の中心直径部分が隔壁に圧力をかけすぎると、心ブロックが生じることがあり、保持スカートが大きすぎると、大動脈弁の開閉に干渉する可能性がある。適所にある現在のデバイスを血圧に対抗して保持するのに要求される剛性のせいで、送達がさらに困難になる。したがって、大動脈又は大動脈弁を遮断することなく保持するように成形されうる、伝導路の近くの組織に過剰な圧力をかけることなく適応することができる、薄型の送達しやすいデバイスが必要である。

ＰＤＡ（動脈管開存症）の場合、４フレンチ・カテーテルに通すことができるより小さな薄型のデバイスであれば、ＰＤＡを患っている未熟児を治療することができる。これらの患者は、現状では、外科に回されるが、それは、ＰＤＡを閉塞するのにコイルを使用することが、ＰＤＡ構造のサイズのため、適当でないからである。

また、従来技術のデバイスの形状（例えば、正方形、三角形、五角形、六角形、及び八角形）は、心房の自由壁にまで及ぶ角を有するより大きな接触面積を必要とする。心房が収縮する毎に（毎日約１００，０００回）、Ｄａｓの‘２１７特許で説明されているような従来技術の範囲内にある内部ワイヤは曲がり、すべての症例の約３０％において構造疲労破砕を生じる。これらのデバイスに尖った角があると、高い割合で心臓穿孔が生じるため、市場から引き上げられた。さらに、以前のデバイスは、１４〜１６フレンチ導入カテーテルを必要とし、これにより、これらのデバイスで先天的欠陥を患っている子供を治療することが不可能になる。

したがって、４〜７フレンチ・カテーテルを通して配備しやすいだけでなく、血管又は器官内に正確に配置できる、信頼性の高い閉塞デバイスを実現すると都合がよい。さらに、患者の身体の器官内に配備するため薄型の回収可能なデバイスを実現することも望ましいであろう。

Ｋｏｔｕｌａらの米国特許第５，８４６，２６１号では、例えば、心室中隔欠損症（ＶＳＤ）、心房中隔欠損症（これ以降ＡＳＤと呼ぶ）、及び動脈管開存症（これ以降ＰＤＡと呼ぶ）を治療するために形成することができる、信頼性の高い薄型の心臓内閉塞デバイスが説明されている。弾性金属織物からこれらの心臓内デバイスを形成する時、記憶特性を示す複数の弾性ストランドが提供され、その際にワイヤが編組によって形成され弾性材料を作っている。次いで、この編組織物は、概ねモールド要素のモールド面に一致するように変形され、この編組織物は、昇温されたモールド要素の表面と接触して熱処理される。熱処理の時間と温度は、編組織物を変形状態に実質的にするように選択される。熱処理後、織物はモールド要素との接触から外されるが、変形状態の形状を実質的に保持する。こうして処理された編組織物は、カテーテルを介して患者体内の流路内に配備することができる医療デバイスの膨張状態を画定する。

Ｋｏｔｕｌａらの発明の実施例は、明示された医療ニーズと医療処置の問題を解決するためにその発明に従って製作できる医療デバイスに対する特定の形状を実現する。デバイスは、膨張薄型構成をとり、ほどけるのを防ぐために編組金属織物の端を集めて保持し、送達装置又はガイド・ワイヤの端に固定する凹型のクランプを備えることができ、こうすることで、配置した後、デバイスを回収できる。使用時、ガイド・カテーテルは、生理学的状態を治療するためカテーテルの遠位端が所望の治療部位の近くにあるように患者体内に位置決めされ、先へ送られる。次いで、Ｋｏｔｕｌａらの発明により製作され、所定の形状を有する、事前に選択された医療デバイスは、長手方向に引き延ばすことにより折り畳まれ、カテーテルのルーメン内に挿入される。デバイスは、カテーテルを介して押され遠位端から出され、するとすぐ、記憶特性により、治療部位に隣接する位置で膨張し弛緩した状態に実質的に戻る。その後、ガイド・ワイヤ又は送達カテーテルは、クランプから外され、取り出される。

これらの実施例の第１のものによれば、概ね細長い医療デバイスは、概ね管状の中間部分と一対の膨張直径部分を有し、１つの膨張した直径部分が中間部分のいずれかの端に位置する。中間部分の長さ部分は、閉塞されるべき欠損部が形成されている壁と近似している。膨張直径部分の少なくとも１つの中心は、中間部分の中心と同心であるか、又はその中心に関してオフセットされていてよく、これにより、膜性心室中隔欠損部を含むさまざまな中隔欠損部の閉塞を行うことができ、その一方で、隔壁の異常な開口部をしっかり閉じるため十分なサイズの保持スカートを備えることができる。上述のように、デバイスのそれぞれの編まれた端は、クランプと一緒にまとめられる。クランプは、デバイスの膨張直径部分の中の凹みに入れることができ、これにより、デバイスの全長寸法を縮小し、薄型閉塞器を形成することができる。

‘２６１特許で説明されているＫｏｔｕｌａらの発明の他の実施例では、医療デバイスは、概ねベル形状であり、細長い本体、テーパーの付いた第１の端部、及びそれより大きなフランジ付きの第２の端部を備える。第２の端部は、中に配備されたときに流路の軸線に一般的に垂直になるように配向される織物円板を有する。編まれた端部をまとめるクランプは、「ベル」の中心部に向かって凹んでおり、全体的な高さ寸法を小さくした薄型デバイスを実現している。

Ｋｏｔｕｌａらの‘２６１特許で説明されているデバイスが血管に富む器官内の異常な開口を閉塞することができるかどうかは編組構造のピック・サイズに依存し、ピック・サイズは編組構造で使用されるワイヤ・ストランドの本数にさらに依存する。しかし、このようなストランドを何本編むかについては、実用上の限界が存在する。例えば、７２のボビンが編機で使用される場合、その結果得られるピック・サイズは、全血栓症が生じ、デバイスを通る血流が完全に閉塞される前に長時間が経過しなければならないようなサイズである。１４４ボビンが使用される場合でも、血流は、即座には止められない。編機のボビンの数を倍にして２８８にすることによりピック・サイズが実際に半分にされた場合、異常な開口内に医療デバイスを入れた後、いくぶん瞬間的に閉塞が生じる。しかし、その結果得られる編機は、サイズ及びコストの観点からは実用的でないものとなる。

全閉塞を行うために要する時間を短縮する一方法として、Ｋｏｔｕｌａらの‘２６１特許では、閉塞繊維、又はポリエステル織物などの閉塞織物で医療デバイスの内側を充填するという概念を教示している。この閉塞繊維材料又は織物は、一般に手縫いされるため、医療デバイスの製造コストが著しく増加する。おそらくもっと重要なのは、デバイスの内側にポリエステル繊維又は織物を加えることは、デバイスを送達カテーテルのルーメン内に装填する前の引き延ばし時に、デバイスの有効径を減らす能力を妨害することである。送達カテーテルのサイズを縮小することにより、送達カテーテルが体の小さい患者に使用できるということを認識すべきである。

したがって、従来技術により教示されているように、送達及び配置後に素早く閉塞できるようにする、医療デバイスの内側に配置された閉塞織物を加える必要のない、血管に富む器官内の異常な開口を閉塞するための折畳める医療デバイスを形成する方法が必要とされている。

動脈管開存症（ＰＤＡ）を閉塞する際に使用することに関してＫｏｔｕｌａらの‘２６１特許で説明されているベル形閉塞デバイスの制限がほかにもある。肺動脈と大動脈との間のこの通路は、直径及び長さが可変であり、該通路は、接続されている血管に対し必ずしも垂直とは限らない。ベル形状の閉塞デバイスは、通路が大動脈壁に垂直でないときに、圧力の高い大動脈側に置かれたデバイスの一端のリムが、大動脈内に突き出るような設計である。また、ベル形状の設計は、理想的な形で通路長と経路の変動に適応せず、デバイスが部分的にＰＤＡから押し出る可能性がある。さらに、デバイスは、ＰＤＡの肺動脈側に到達するのにより困難な側から送達されなければならないという制限もある。これは、動脈シース・サイズが若年患者の大腿動脈よりも大きいためである。幼児の場合、未熟児への静脈送達及び体重が１．５〜２ｋｇを超える未熟児における動脈アプローチを可能にする４フレンチ・カテーテルを通して送達することができる薄型のＰＤＡ閉塞器設計が必要とされる。ＰＤＡの閉鎖に対する静脈アプローチの利点は、１ｋｇと小さい乳児を潜在的に治療できる点である。わずかに大きな未熟児における動脈アプローチの利点は、血管造影法及びデバイス・インプラントの両方が、大腿動脈内の共通接続点から行われるということにある。

配置の安全性が向上すること、直径、長さ、及び経路のバラツキへの融通性が向上すること、肺動脈及び大動脈の血流内への突出が最小であること、並びに以前の肺動脈アクセスに加えて大腿動脈アクセスにより大動脈側からの配置のしやすさが向上することを可能にする、ＰＤＡを閉鎖するための改善された閉塞デバイス（閉塞器）も必要である。

損傷した、又は疾患のある僧帽弁若しくは大動脈弁などの心臓弁を治療する際、多くの場合、弁を外科的に修復するか、又は生体弁若しくは機械弁で置き換えることが必要になる。これらの弁は、一般的に、底部のところで弁を囲む織物袖口を有する。外科医は、縫合糸を使用して、弁の底部の近くで、組織を袖口に縫い付けて、弁を適所に保持する。さまざまな理由により、縫合糸がときおり弱い組織から抜け出たり、又は縫合糸が切れたり、又は縫合糸が完全に縫われていない場合がある。いかなる場合も、このように弁袖口への結合組織がなくなると、その結果、袖口にそって孔があき（弁周囲逆流、ＰＶＬ）、心室と心房との間の血液の逆流及び血圧の低下から弁逆流及び弁性能の低下が引き起こされる。これらの開いている領域は、丸形、又は卵形、又は三日月形であり、外科又は他の手段により閉じられる。今日、外科手術以外に、これらの弁逆流を閉鎖する理想的な手段はない。医者により、Ｋｏｔｕｌａらの‘２６１特許によりここで説明されているようなデバイスを医者が配置しようと試みているが、このデバイスは、このようなさまざまなサイズ及び形状の漏れには理想的とはいえない。ＰＶＬを閉じる経皮的腔内アプローチの最も時間のかかる態様の１つは、弁袖口に沿って孔の中に閉鎖デバイスを配置することである。

現行のデバイスは操縦可能でないため、デバイスを配置する前に、漏れを横切ってより容易に指向されるガイド・ワイヤ上にデバイスが送達されることが好ましい。別のアプローチは、操縦可能な先端シースを介してデバイスを配置することである。

したがって、薄型のカテーテルに基づく送達システムにおいて、ガイド・ワイヤを介して、又は操縦可能なシースにより容易に送達でき、また弁尖機能に干渉することなくそのような弁逆流の事例にありがちな逆流通路形状及びサイズの多様性に容易に対応できる、改善された閉塞デバイスを使用することにより弁周囲逆流の経皮的処理を行う方法がさらに必要である。

本発明は、Ｋｏｔｕｌａらの‘２６１特許に代表されるような従来技術に内在する前述の問題を解決する容易に製造可能な手段を実現する。

本発明により製作される折畳める医療デバイスは、少なくとも１つ、場合によっては２つ又はそれ以上の内側金属織物を囲む外側金属織物を含む複数の層を備え、外側及び内側金属織物はそれぞれ、膨張した事前設定形状を示す複数の編組金属ストランドから成っている。折畳める医療デバイスは近位端及び遠位端を有し、各端は、内側及び外側金属織物を構成する複数の編組ストランドを固定してまとめるためのクランプを組み込んでいる。複数の内層のそれぞれは、個々にクランプされ、また外層を構成するストランドの端部とは別にクランプされた端部を持つことができることは理解されるであろう。複数の金属ストランドを固定するクランプは、デバイス端を形成するように外に向けられるか、又はそれとは別に、デバイスの機能端から内側に向けてくぼませることができる。この医療デバイスは、膨張した事前設定形状のときに血管に富む器官内の異常な開口の閉塞を形成するように成形される。膨張した事前設定形状は、患者体内の流路を通して送達できるように、より小さな断面寸法に合わせて変形可能である。外側及び内側金属織物は、医療デバイスが、拘束されていないときに膨張した事前設定形状に戻る記憶特性を有する。例えば、外側金属織物よりも、線径がより小さく、より多い本数の編組金属ストランドを有するように内側金属織物を編むことによって、実現されるデバイスは、患者体内の流路を通して送達するためのより小さな断面寸法にまだ容易に変形可能であるにもかかわらず、外側及び内側金属織物を構成する金属ストランドの総数の増加は、より瞬間的な閉塞を提供する及び縫い込み閉塞織物を必要としないデバイスとなる。例えば、外側編組金属織物が、例えば７２本のストランドを有し、それぞれが第１の直径を持つ一方、内側金属織物が１４４本のストランドから編まれ、それぞれが、外側織物層内のストランド直径よりも小さい直径を持つてもよい。外側金属織物は、１４４本又はそれ以上のストランドから編まれることもできる。

他の実施例では、これらの層は、一番内側の層が内層を囲む層に比べて線径が太く本数が少ない編組ワイヤを有するという点において、逆にすることができる。他の実施例では、ワイヤの線径が太く本数が少ない層は、内側の層と一番外側の層の間に置くことができる。さらに他の実施例では、これらの層は、同じ又は異なる線径の同じ本数のワイヤを持つことができる。さらに他の実施例では、これらの層は、それぞれの層内に同じ又は異なる本数の同じ線径のワイヤを持つことができる。

他の実施例では、種々の層は、同心同軸配列の異なる事前設定形状を有する。他の実施例では、内層は、外層と同軸ではなく、並べて配置される。さらに他の実施例では、事前成形だが、適合する体積を定める外層は、ビーズ及びチェーン型の形状に事前設定された、同心の非常に長い編み物を囲む。この実施例では、内部数珠状編み物を外側編み物容積に挿入してその容積を充満し、これにより容積は、中に入るキャビティの形状をとる。この容積が充満すると、小径の送達プロファイルを維持しながら、高い金属密度により止血が素早くなされる。

本発明の前述の特徴及び利点は、好ましい一実施例の以下の詳細な説明を読むと、特に複数の図面内の類似の番号が対応する部品を指している付属の図面とともに考察したときに、当業者には一目瞭然であろう。

本発明では、心房中隔欠損症（ＡＳＤ）、心室中隔欠損症（ＶＳＤ）、動脈管開存症（ＰＤＡ）、卵円孔開存症（ＰＦＯ）などの患者体内の異常な開口を閉塞するために使用される経皮的カテーテル誘導閉塞デバイスを実現する。さらに、これは、血管系内に配置する流量制限器又は動脈瘤架橋若しくは他の種類の閉塞器を形成する際に使用することもできる。医療デバイスを形成する際に、本発明の方法を利用して、平面状又は管状の金属織物が用意される。平面状及び管状織物は、ストランドの間に所定の相対的配向を有する複数のワイヤ・ストランドで形成される。管状織物は、ほぼ平行な概ねらせん状の２組のストランドを定める金属ストランドを有し、一方の組のストランドは他方の組のとは反対の「手」すなわち回転方向を持つ。この管状織物は、織物業界では管状編み物と呼ばれる。

ワイヤ・ストランドのピッチ（つまり、ワイヤの巻きと編み物の軸線との間に定められる角度）及び織物のピック（つまり、２．５４ｃｍ（１インチ）当たりのワイヤ交差の回数）だけでなく、管状編み物内で使用されるワイヤの数及びその口径などの他の何らかの要素は、デバイスの多数の特性を決定するうえで重要である。例えば、織物のピック及びピッチが大きいほど、したがって織物の中のワイヤ・ストランドの密度が高いほど、与えられた線径についてデバイスの剛性が増す。ワイヤの密度が高い場合も、デバイスのワイヤ表面積が広くなり、一般的には、デバイスが、配備される血管を閉塞する傾向を高める。この血栓形成は、例えば、血小板溶解薬のコーティングにより高められるか、又は例えば、潤滑性のある抗血栓形成化合物により低減される。管状編み物を使用して、Ｋｏｔｕｌａの‘２６１特許のデバイスを形成する場合、約５０度のピッチ及び約７４（直線２．５４ｃｍ（１インチ）当たり）のピックを有する直径約４ｍｍの管状編み物は、内径約２ｍｍから４ｍｍの異常な開口を閉塞することができるデバイスを加工するのに適していると思われる。しかし、閉塞は、迅速でないかもしれない。

金属平面状織物は、より都合のよい織物であり、平織りシート、編みシートなどの形態を取りうる。織物では、典型的に、２組の金属ストランドがあり、一方の組のストランドは、他方の組のストランドに関して、ある角度、例えば、一般的には垂直（約４５度のピッチを有する）になるように配向される。上記のように、織物のピッチ及びピック（又は、ニット・ファブリックの場合は、ニットのピック及びパターン、例えば、ジャージー又はダブル・ニット）を、その結果作られる医療デバイスの所望の特性を最適化するように選択できる。

平面状又は管状金属織物のワイヤ・ストランドは、好ましくは、いわゆる形状記憶合金から製造される。このような合金は、温度により誘発される相変化を有する傾向があり、この相変化が、材料に好ましい形状をとらせ、特定の転移温度よりも高い温度に物質を加熱し、物質の相に変化を引き起こすことによりこの形状を固定することができる。合金を冷やして元の温度に戻すと、合金は、熱処理されたときの形状を「記憶」し、記憶しないよう制約していない限りその形状をとる傾向がある。

限定を意図するものでなく、当業でＥＬＧＥＬＯＹと呼ばれるコバルト・ベースの低熱膨張合金、ＨＡＳＴＥＬＬＯＹという商標名でＨａｙｎｅｓ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌから市販されているニッケル・ベースの高温高強度の「超合金」、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ＮｉｃｋｅｌによりＩＮＣＯＬＯＹという名称で販売されているニッケル・ベースの熱処理可能合金、及び数多くのさまざまなグレードのステンレスからなる群から選択することができる。ワイヤ・ストランドに好適な材料を選択する際に重要な点は、所定の熱処理を受けたときにモールド面（後述のように）により引き起こされる好適な量の変形を保持することである。

好ましい実施例では、ワイヤ・ストランドは、ニッケルとチタンのほぼ化学量論合金である形状記憶合金ＮｉＴｉ（ニチノールと呼ばれている）から作られ、また、所望の特性を得るために他の金属を少量含むこともできる。ＮｉＴｉ合金組成の取り扱い要件及び変更例は、当業で知られており、したがって、このような合金についてはここで詳述する必要はない。米国特許第５，０６７，４８９号（Ｌｉｎｄ）及び米国特許４，９９１，６０２号（Ａｍｐｌａｔｚら）では、ガイド・ワイヤに形状記憶合金ＮｉＴｉを使用することについて説明されており、その教示は、参照により本明細書に援用される。このようなＮｉＴｉ合金が好ましいのは、少なくとも一部は、それらが市販されており、このような合金の取り扱いに関して、他の知られている形状記憶合金に比べてよく知られているからである。ＮｉＴｉ合金は、さらに、非常に弾力性があり、「超弾性」又は「擬弾性」を有すると言われる。このような弾性があるため、本発明のデバイスは、配備された後事前設定された膨張形状に戻ることができる。

編組織物の単一層を持つよりも、本発明に従って医療デバイスを形成する時、複数の適宜サイズが決められた管状又は平面状金属織物片は、互いに関して適切に層化され、同じモールド内に挿入され、これにより、織物層は、モールド内のキャビティの形状に概ね適合するように変形する。キャビティの形状は、複数の金属織物層が所望の医療デバイスの形状に実質的に変形するような形状である。金属織物がほどけないように、管状又は平面状金属織物層のワイヤ・ストランドの末端を固定しなければならない。クランプ又は溶接部は、さらに以下で説明されるように、ワイヤ・ストランドの末端を固定するために使用することができる。本発明の利点は、さらに、内側及び外側織物層を別々に熱処理してから、内側の１つ又は複数の層を外層の境界の内部に挿入することで得られる。

内側及び外側織物層は、異なる幾何学的形状に熱硬化され、次いで、一方を他方の中に入れる形で組み立てられるか、又は熱硬化でまとめて異なる幾何学的形状にすることができるということがさらに意図される。このような場合、一つの編み物のピッチは、すべての層の端部ワイヤがそれぞれの端部で１つに結合されるならば、他方と選択的に異なるようにできる。それとは別に、複数の層の端部ワイヤは、デバイスの一端のみで１つに結合され、他端は、別の層端部コネクタを備えることができ、一方の端部コネクタは、同じデバイス端にある他の（複数の）コネクタに関して浮いている。これにより、すべての層において同じピッチにすることができ、また送達のため２つの異なる形状が圧縮された（軸線方向に細長く）場合に長さが変化しても対応できる。また、例えば縫合糸により、デバイスの中間部分の選択点のところで一方の層を他方の層に結合し、多層編組ワイヤ端部のところでは連結しないことも考えられる。異なる層が異なる形状を有し、異なる圧縮軸長を有する場合、（複数の）弾性部材により短い方の軸長端部を長い軸長編みの一端又は両端に接続することができる。さらに説明すると、図１２ａ〜図１２ｆは、異なる形状及び接続部を有する層の複数の実施例を示す。

管状編み物の場合、モールドに挿入する前にモールド要素を編み物の内腔内に配置し、これによりさらにモールド面を画定することができる。管状金属織物の末端がすでに、クランプ又は溶接により固定されている場合、織物層のワイヤ・ストランドを手で引き離し、モールド要素を一番内側の管状織物の内腔内に挿入することによりモールド要素を内腔内に挿入することができる。このようなモールド要素を使用することにより、完成した医療デバイスの寸法及び形状が十分に制御され、織物がモールド・キャビティ部に一致することを確実にする。

モールド要素は、モールド要素が破壊され又は金属織物の内側から取り出されることを可能にする選択された材料で形成されてもよい。例えば、モールド要素は、脆い、壊れやすい、又は砕けやすい材料で形成されてもよい。材料がモールド・キャビティ部及びモールド要素と接触して熱処理された後、モールド要素は細かな断片に砕かれ、金属織物内から簡単に取り出せる。この材料がガラスである場合、例えば、モールド要素及び金属織物を固い表面に当てて、ガラスを粉々にすることができる。次いで、ガラスの破片を金属織物の囲み部分から取り除くことができる。

それとは別に、モールド要素は、金属ワイヤ・ストランドの特性に実質的に悪影響を及ぼすことのない化学物質により、化学的溶解できる、又は他の何らかの方法で分解することができる材料で形成されてもよい。例えば、モールド要素は、好適な有機溶媒で溶解することができる耐熱性プラスチック樹脂で形成されてもよい。この場合、織物及びモールド要素に熱処理を施して、織物の形状をモールド・キャビティ及びモールド要素に適合するように実質的に設定することができ、その後、モールド要素及び金属織物を溶媒の中に浸けることができる。モールド要素が実質的に溶解された後、金属織物を溶媒から取り出すことができる。

モールド要素を形成するために選択された材料は、少なくとも複数の織物層の形状が設定されるまで、その形状を失わずに熱処理に絶えられるものでなければならないことに注意が払わなければならない。例えば、モールド要素は、ワイヤ・ストランドの形状を設定するのに必要な温度よりも高く、金属織物層を形成するワイヤ・ストランドの融点よりも高い融点を有する材料で形成することも可能である。次いで、最終的に医療デバイスを含むモールド要素及び金属織物層は、熱処理することで、金属織物の形状を設定することができるが、その後、温度を高めて、モールド要素を実質的に完全に溶かし、それにより、金属織物の中からモールド要素を取り除くことができる。当業者であれば、事前に選択されたサイズ及び形状を有する医療デバイスを生産するためにモールド・キャビティ及びモールド要素の形状を変えられることを理解するであろう。

特定のモールド要素の特定の形状からは特定の形状が生み出され、異なる形状構成を有する他のモールド要素を必要に応じて使用できることも理解されるであろう。さらに複雑な形状が望ましければ、モールド要素及びモールドは、カム動作配置を含む追加のパーツを備えることができるが、単純な形状が形成される場合には、モールドのパーツは少なくてもよい。与えられたモールドのパーツの個数及びそれらのパーツの形状は、金属織物が一般的に合わせられる所望の医療デバイスの形状によりほぼ完全に決定される。

例えば、管状編み物の複数の層が弛緩した形状をとる場合、管状編み物を形成するワイヤ・ストランドは、互いに関して第１の所定の相対的配向を有する。管状編み物が軸線にそって圧縮されると、織物層は、軸線からラッパ状に広がる傾向を有しており、これによりモールドの形状に合う。こうして変形された場合、金属織物層のワイヤ・ストランドの相対的配向は変化する。モールドが組み立てられるときに、外側及び内側の金属織物は、一般的に、キャビティのモールド面に合わせられる。医療デバイスは、事前設定された膨張形状及び折り畳まれた形状を有し、これにより、デバイスをカテーテル又は他の類似の送達装置に通すことができる。織物層の形状がモールドのモールド面に概ね合うように変形された時、織物層の形状は膨張形状をほぼ画定する。

管状又は平面状金属織物層が事前に選択されたモールド内に適切に配置され、金属織物層がキャビティのモールド面に概ね合わされた時点で、織物層はモールド面との接触を維持させたまま、熱処理される。複数の層を含む金属織物を熱処理することで、織物層がモールド面に従う時に再配向された相対的位置で織物を編むのに使用されるワイヤ・ストランドの形状が実質的に設定される。医療デバイスがモールドから取り外されたときに、織物層は、モールド・キャビティのモールド面の形状を保持し、これにより、所望の形状を有する医療デバイスが定められる。この熱処理は、大部分、金属織物層のワイヤ・ストランドを形成する材料に依存するが、熱処理の時間及び温度は、織物層を変形された状態、つまりワイヤ・ストランドが再配向された相対的形状構成であり、織物層が概ねモールド面に合っている状態に実質的に設定するように選択されなければならない。

熱処理後、デバイスは、モールド表面との接触から外され、変形状態の形状を実質的に保持する。モールド要素が使用される場合、モールド要素は、上記のように取り外すことができる。

熱処理の時間及び温度は、ワイヤ・ストランドを形成する際に使用される材料に大きく依存している。上記のように、ワイヤ・ストランドを形成するための好ましい材料の一クラスに、形状記憶合金があり、ニッケル・チタン合金であるニチノールが特に好ましい。ニチノールが織物層のワイヤ・ストランドを作成するのに使用される場合、金属がオーステナイト相であるときに、ワイヤ・ストランドは、非常に高い弾性を有する傾向があり、この非常に弾性の高い相は、超弾性又は擬弾性相と呼ばれることが多い。ニチノールを特定の相転移温度よりも高い温度に加熱することにより、ニチノール金属の結晶構造は、織物層の形状及び熱処理時に保持される位置でのワイヤ・ストランドの相対的形状構成を「設定」する傾向を有する。

所望形状を設定するニチノール線の好適な熱処理は、当業でよく知られている。例えば、らせん状に巻かれたニチノール・コイルは多くの医療デバイスで使用されている。例えば、ガイド・ワイヤの遠位結合部の周りに共通して担持されるコイルの形成、及び当業で知られている他の医療製品を形成する場合などである。このようなデバイス内にニチノールを形成することに関してはいろいろなことが知られており、したがって、ここでは、本発明で使用するのに好ましいニチノール織物の熱処理のパラメータに関して詳細を説明する必要はない。

しかし、簡単に言うと、ニチノール織物を、モールドのサイズ及び製作されるデバイスの剛性に応じて、約１分から約３０分の間、約５００℃から約５５０℃の温度範囲に保持すると、織物層を変形状態、つまり、モールド・キャビティのモールド面に合わさる状態に設定する傾向のあることが分かっている。これより温度が低い場合、熱処理時間は長くなる傾向があり、温度が高い場合、熱処理時間は短くなる傾向がある。これらのパラメータは、ニチノールの熱処理前のニチノールの正確な組成、完成品中のニチノールの望ましい特性、及び当業者によく知られている他の要素のバラツキに対応できるように必要に応じて変えることができる。

当業では、対流加熱などに依存する代わりに、電流をニチノールに流して加熱する方法も知られている。本発明では、これは、例えば、電極を金属織物層の対向端に接続することにより達成することができる。所望の熱処理温度までモールド全体を加熱する必要がなくなる傾向を有する、所望の熱処理を施すため抵抗加熱を使用する方法で、ワイヤを加熱することができる。管状又は平面状金属織物から医療デバイスを成形する材料、モールド要素、及び方法は、米国特許第５，７２５，５５２号、米国特許第５，９４４，７３８号、及び米国特許第５，８４６，２６１号においてさらに説明されており、本願と同じ譲受人に譲渡されており、その開示全体が、参照により本明細書に援用されている。

事前に選択された形状を有するデバイスが形成された後、このデバイスは、患者の生理学的状態を治療するために使用することができる。以下で概要が述べられている実施例の１つに実質的に従う、病気を治療するのに好適な医療デバイスが選択される。適切な医療デバイスが選択された後、カテーテル又は他の好適な送達装置を患者体内の流路内に配置し、送達装置の遠位端を、例えば患者の器官の異常な開口のシャントのすぐ近く（又はさらにその内部）など、所望の治療部位に置くことができる。

送達装置（図に示されていない）は、任意の好適な形状をとることができるが、望ましくは、医療デバイスのクランプ内に形成されたねじ山付きボアと係合するねじ込み遠位端を有する細長い柔軟な金属シャフト又はハイポチューブ又は金属編組ポリマー管である。送達装置は、医療デバイスをカテーテル／シースの内腔に通して患者体内の流路内に配備するために使用することができる。医療デバイスがカテーテルの遠位端を外れて配備される場合も、送達装置はその遠位端を保持する。医療デバイスが異常な開口のシャント内に適切に配置された後、送達装置のシャフトをその軸線の周りで回転させ、送達手段から医療デバイスを外すことができる。

一実施例では、閉塞器デバイス、送達カテーテル、及びカテーテル／シースは、デバイスをスライドする形で通る同軸ガイド・ワイヤ、端部クランプ、及び送達カテーテル中心内腔を受け入れ、したがって、送達装置及び外側カテーテル／シースを所望の位置に誘導する役割を持つ。ガイド・ワイヤは、独立に血管系を通して、またターゲットの治療場所全体に送達されうるか、又は送達装置及びカテーテル／シースよりも遠位に部分的に延ばされ、送達装置及びカテーテル／シースとともに送られうるが、その際にガイド・ワイヤは、閉塞器を所望の位置に誘導するように操作される。他の実施例では、カテーテル／シースは、送達装置及び閉塞器の配置をしやすいように誘導することができる。

送達手段に装着した医療デバイスを保つことによって、操作者は、デバイスがシャント内にきちんと配置されていないと判断された場合に、異常な開口に関して位置変更するためデバイスを引っ込めることができる。医療デバイスにねじ込みクランプを取り付けることで、操作者は、医療デバイスがカテーテルの遠位端から外れて配備される仕方を制御することができる。医療デバイスは、カテーテルから出ると、織物が熱処理されたときに設定された、好ましい膨張形状に弾性的に戻る傾向がある。デバイスがスプリングバックでこの形状に戻るときに、カテーテルの遠位端に反作用を及ぼし、効果的にカテーテルの端部を超えて前進する傾向を有する可能性がある。このスプリング作用のせいで、２本の血管の間のシャント内に配置される場所など、流路内のデバイスの位置が重要である場合にデバイスの位置が不適切になることも考えられる。ねじ込みクランプを使用することで、操作者は、配置時にデバイスを保持しておくことができるため、操作者側でデバイスのスプリング作用を制御し、配置時に適切な位置決めを確実にすることができる。

医療デバイスは、小さな口径形状になるように折り畳まれ、カテーテルの内腔内に挿入されうる。デバイスの折り畳まれた形状は、カテーテルの内腔に簡単に通すのに適した、またカテーテルの遠位端から外に適切に配置されるのに適した形状とすることができる。例えば、ＡＳＤ閉塞デバイスは、デバイスが軸線にそって引き伸ばされる比較的細長い折り畳まれた形状をとることができる。折り畳まれた形状を作るには、単純に、デバイスを概ね軸線方向にそって引き伸ばす、例えば、手でクランプを掴み、引き離すが、これは、デバイスの軸線の方へ内向きにデバイスの膨張直径部分を折り畳む傾向がある。ＰＤＡ閉塞デバイスも、ほとんど同じように動作し、概ねデバイスの軸線にそって張力を加えることによりこのデバイスを折り畳まれた形状にしカテーテル内に挿入することができる。この点に関して、これらのデバイスは、「中国手錠」と異なるところはなく、軸力の下で直径部分を締め付ける傾向がある。

デバイスが、患者体内の流路を永続的に閉塞するために使用される場合は、単純にカテーテルを引っ込めて、患者の体内から取り除くことができる。これにより、医療デバイスは患者の血管系内に配備されたまま残され、患者体内の血管又は他の流路を閉塞することができる。いくつかの状況において、医療デバイスは、デバイスを送達手段の末端に固定するような方法で送達システムに取り付けることができる。このような系内のカテーテルを取り除く前に、医療デバイスを送達手段から外して、それからカテーテル及び送達手段を取り出す必要があろう。

デバイスは、弾力的に最初の膨張形状、つまり、カテーテルに通すために折り畳まれる前の形状に戻る傾向を有するが、これは、いつでもその形状に完全に戻るわけではないことも理解すべきである。例えば、デバイスは、配備されるデバイスが入る異常な開口の内腔の内径と少なくとも同じ大きさの、好ましくはそれよりも大きい膨張形状において最大外径を有することが望ましい。このようなデバイスが内腔の小さな血管又は異常な開口内に配備された場合、内腔と係合することで、デバイスは膨張形状に完全に戻ることが妨げられる。それにもかかわらず、デバイスは、内腔の内壁と係合してデバイスをその中に据え付けるため適切に配備されるであろう。

デバイスが患者体内に配備されると、血栓は、ワイヤの表面に集まる傾向を有する。本発明の多層構成により実現されるようにワイヤ密度を大きくし、ワイヤ間の流路を小さくすることにより、ワイヤの全表面積及び流体抵抗を増やし、デバイスの血栓活性を高めて、デバイスが配備される血管を比較的速やかに閉塞するようにできる。直径約０．１０１６ｍｍ（０．００４インチ）のストランドで構成される、少なくとも約４０のピック及び少なくとも約３０度のピッチを有する直径４ｍｍの管状編み物であり、ストランドが約０．０２５４ｍｍ（０．００１インチ）であって同じピック及びピッチを有する内側管状編み物を囲む、一番外側の層を持つ閉塞デバイスを形成することで、４分未満という非常に短い時間の間、内径２ｍｍから約４ｍｍの異常な開口若しくは血管を実質的に完全に閉塞するのに十分な表面積が得られると考えられる。デバイスが閉塞する速度を高めたい場合、第３又は第４の同心円状に配置された編組層を追加するとよい。さらに、デバイス・ワイヤに、血栓形成コーティングを施して、閉塞速度を高めるようにすることもできる。

次に、図面を参照しつつ、本発明の医療デバイスの実施例について説明することにする。図１〜図４は、心房中隔欠損症（ＡＳＤ）を治すために本発明により製作された医療デバイス１０の第１の好ましい実施例を例示している。図１〜図４を参照すると、デバイス１０は、医療デバイスを構成する複数の層が見えるように、拡大されて示されている。ＡＳＤデバイスは、弛緩した、非引き伸ばし状態にあり、２つの揃えられた円板１２及び１４は短い中間円柱状部分１６によりつなぎ合わされている（図３）。このデバイス１０は、さらに、卵円孔開存症（ＰＦＯという）と当業で呼ばれる欠陥部分を閉塞する場合に適していると思われる。当業者であれば、この形状のデバイスは、開窓フォンタン手術時の経カテーテル閉鎖で使用する場合にも適していることを理解するであろう。ＡＳＤは、心房中隔の構造上の欠陥を特徴とする心房中隔の先天性異常である。心房中隔内にシャントが存在することがあり、これにより、心臓の右心房と左心房との間に流れが生じる。欠陥を通る左から右へのシャントが著しい大きな欠陥では、右心房と右心室は、血液量過剰となり、増大した血液量は、低抵抗の肺血管床内に排出される。

肺血管閉塞の疾病及び肺動脈高血圧症は、成人期に発症する。著しいシャントのある二次ＡＳＤを患っている患者（１．５よりも大きい肺血流量対全身血流量の比として定義される）の手術は、理想的には２歳から５歳までに、又は診断が後年行われるときに実施される。断層心エコー及びドップラー・カラー流れ撮像法の出現で、欠陥の正確な解剖学的構造を視覚化できるようになっている。バルーン測定により決定される欠陥のサイズは、使用されるＡＳＤデバイス１０の選択されたサイズに対応する。

図１及び図２においてデバイス１０は、非拘束又は弛緩状態にあるものとして示されているが、ＡＳＤ又はＰＦＯを含むシャント内に配備されるように適合される。例を示すため、ＡＳＤ閉鎖手術におけるデバイス１０の使用法については、前述されているＫｏｔｕｌａの‘２６１特許で説明されており、さらなる情報を必要とする場合には、その特許を参照されたい。まず、デバイス１０の構造的特徴を見ると、ＡＳＤ閉塞器は、閉塞されるシャントに比例したサイズを持つ。弛緩した配向では、金属織物は、２つの円板状部材１２及び１４が、短い円柱状部分１６により軸線方向に整列され、連結される形状をとる。引き伸ばされない場合の円柱状部分１６の長さは、好ましくは、心房中隔の厚さに近く、３ｍｍから５ｍｍの範囲内である。近位円板１２及び遠位円板１４は、好ましくは、外径がシャントよりも十分に大きく、デバイスの遊離を妨げる。近位円板１４は、比較的平らな形状を有するが、遠位円板１２は、好ましくは、近位端に向かってカップ状になっており、近位円板１４とわずかにオーバーラップする。このようにして、デバイス１０のスプリング作用により、遠位円板の円周縁１８は心房中隔の側壁と完全に係合し、同様に、近位円板１４の外縁は、心房中隔の反対側側壁と完全に係合する。円板１２の円周縁１８だけでなく円板１４の円周縁も、図１に示されているものと比較して、大きな半径を有するように構成すされても良く、これにより、デバイスに接する組織にかかる力を減少させることができる。

本発明にしたがって、デバイス１０は、外側編組層２０、第１の内層２２、及び場合によっては、任意選択の第３の一番内側の層２４を備え、これにより、デバイスの剛性又は長手方向引き伸ばし時に外径が小さくなる能力を過度に高めることなく、ワイヤ密度を著しく高められる。複数の内層を必要に応じて使用できる。

管状編組金属織物デバイス１０の端部は、すり切れないようにするため、２６のように溶接又はクランプで締め付けて固定される。すべての層の端部は、２つのクランプを使用し、それぞれの端部で１つのクランプにより１つにまとめられ固定されるか、別々のクランプを個々の層のそれぞれの端部に使用することができる。もちろん、端部は、当業者に容易に知られる他の手段により交互にまとめることができる。複数の層のワイヤ・ストランドを一端で結び合わせるクランプ２６は、さらに、デバイスを送達システムに接続するためにも使用される。図１に示されている実施例では、クランプ２６は、概ね円柱形状であり、金属織物の端部を受け入れ、織物を含むワイヤが互いに関して実質的に移動しないようにする凹所（図に示されていない）を有する。クランプ２６は、ねじ山付きボア２８を有する。ねじ山付きボアは、プッシャ・ワイヤなどの送達装置のねじ込み遠位端を受け入れ、係合するようにされている。

本発明のこの実施例のＡＳＤ閉塞デバイス１０は、都合のよいことに、上で概要を説明した方法により製作されうる。デバイス１０の外層２０は、好ましくは、直径０．１０１６ｍｍ〜０．２０３２ｍｍ（０．００４インチ〜０．００８インチ）のニチノールワイヤ・ストランドから作られるが、使用するワイヤ・ストランドの直径は、加減することができる。外層を構成するワイヤ・メッシュの編み物は、７２個のワイヤ・キャリアを備えるＭａｙｐｏｌｅ編み機を使用して約６４度のシールド角度で２．５４ｃｍ（１インチ）当たり２８ピックにより行うことができる。編組層２２及び２４は、それぞれ、直径が０．０２５４ｍｍ（０．００１インチ）から０．０５０８ｍｍ（０．００２インチ）までの範囲内であり、同じピッチで編まれた、ニチノール線の１４４本ストランドを有することができる。ＡＳＤデバイス１０の剛性は、ワイヤ・サイズ、シールド角度、ピック率、及びワイヤ・キャリアの数又は熱処理プロセスを変えることにより増減することができる。当業者であれば、前の説明から、モールドのキャビティ部は、ＡＳＤデバイスの所望の形状に一致する形状にしなければならないことを理解するであろう。また、特定の望ましい形状では、キャビティの一部をカム付きにする必要があるかもしれないことを理解するであろう。図３は、いくぶん長手方向に引き伸ばされた状態のＡＳＤデバイス１０を例示している。遠位円板１２と近位円板１４とを隔てる距離は、好ましくは、円柱状セグメント１６の長さに等しいか、わずかに短い。それぞれの円板１２及び１４は、カップ形状であるため、それぞれの円板１２及び１４の外縁と心房中隔とが完全に接触する。適切に置いた後、内皮細胞の新しい心内膜層が、閉塞デバイス１０の上に形成され、これにより、細菌性心内膜炎及び血栓塞栓症を発症する確率を減らせる。

閉塞デバイス１０の円板１２と１４とを隔てる距離を延ばして、患者体内の流路の閉塞での使用に適した閉塞デバイスを実現することができ、これは、血管閉塞デバイスとして使用する際に特に有利である。デバイス１０は、一般的に管状の中間部分１６並びに一対の膨張直径部分１２及び１４を備える。膨張直径部分は、概ね管状の中間部分の両端に配置される。管状中間部分１６及び膨張直径部分１２、１４の相対的サイズは、必要に応じて変更できる。医療デバイスは、患者の血管を血液が流れるのを実質的に止めるために血管閉塞デバイスとして使用することができる。デバイス１０は、患者の血管内に配備されたときに、長手軸線がデバイスを挿入される血管セグメントの軸線と概ね一致するように血管内に配置される。血管閉塞デバイスは血管の軸線に関してある角度で曲がることができるが、ダンベル形状はこの曲げを制限することを目的としており、これにより、デバイスは、操作者が血管内に配備するのと実質的に同じ位置に留められる。

血管の内腔に比較的強くはめ込めるようにするために、膨張直径部分１２、１４の最大直径は、膨張最大直径部分が、配備される血管の内腔の直径と少なくとも同じ大きさであり、最適な形態としてはその直径よりもわずかに大きいように選択すべきである。血管閉塞デバイスは、患者の血管内に配備されると、２つの相隔てて並ぶ場所で内腔と係合する。デバイスは、最大直径の寸法部分に比べて軸線方向にそって長いのが望ましい。これにより、血管閉塞デバイス１０が内腔内で軸線に対しある角度で回転するのを実質的に防ぎ、したがって本質的に、デバイスが血管を流れる血液中で遊離し血管にそって転がるのを防ぐ。

血管閉塞デバイスの概ね管状の中間部分１６及び膨張直径部分１２、１４の相対的サイズは、デバイスの熱設定時に使用されるモールドを適切に選択することにより特定の用途向けに必要に応じて変えることができる。例えば、中間部分１６の外径は、膨張直径部分の最大直径の約１／４から約１／３までの範囲とすることができ、中間部分１６の長さは、デバイス１０の全長の約２０％から約５０％を含むことができる。これらの寸法は、血管を閉塞するためだけに使用される場合に好適であるが、これらの寸法は、心室中隔欠損部閉塞器（ＶＳＤ）などの他の用途で使用される場合に変更できることは理解されるであろう。

この実施例で例示されているデバイス１０のアスペクト比（つまり、最大直径又は幅に対するデバイスの長さの比）は、望ましくは、少なくとも約１．０であり、約１．０から約３．０の範囲が好ましく、約２．０のアスペクト比が特に好ましい。アスペクト比を大きくするほど、前方転がりと呼ぶことができる、デバイス１０が軸線に対し概ね垂直方向に回転することを妨げる傾向がある。デバイス１０の膨張直径部分１２、１４の外径が、デバイスが配備される流路の内腔にデバイスをかなりしっかりと据え付けられる十分な大きさである限り、デバイスが前方に回転できないことにより、デバイスを、患者の血管系内又は患者体内の他の流路内に置かれる位置に正確に配備しやすくなる。それとは別に、デバイスが配備される血管の内腔よりも実質的に大きい自然な弛緩直径を有する膨張直径部分１２、１４を備えることでも、デバイスのアスペクト比に過剰な問題を引き起こすことなく血管内の適所にデバイスをくさび状に配置するのには十分であろう。

次に、図５〜図７を参照すると、動脈管開存症（ＰＤＡ）を閉塞するのに好適なデバイス１００が一般的に示されている。ＰＤＡは、本質的に、２本の血管、つまり心臓に隣接する大動脈と肺動脈が、それぞれの内腔間にシャントを有する病気である。血液は、シャントを通してこれら２本の血管の間で直接流れ、その結果、心不全及び肺血管疾患が生じる。ＰＤＡデバイス１００は、一般的にベル形状の本体１０２及び外に向かって広がる前方端１０４を備える。ベル形状の本体１０２は、大動脈内に配置され、デバイスの本体をシャント内に据え付けやすいようにされている。本体１０２及び端部１０４のサイズは、異なるサイズのシャントにも対応できるように、製造時に必要に応じて変更することができる。例えば、本体１０２は、約１０ｍｍの概ね細い中間部にそった直径及び約２５ｍｍの軸線にそった長さを有することができる。このような医療デバイス１００では、本体の底部は、直径約２０ｍｍのオーダーとしてよい前方端１０４の直径に等しい外径に達するところまで概ね外に向かって広がりうる。

基部１０６は、望ましくは、比較的急激に外へ広がり、本体１０２から外向き放射状にテーパーが付いている段部１０８を定める。デバイス１００が血管内に配備される時、この段部１０８は、より高い圧力で扱われる内腔の周囲に当接する。前端１０４は血管内に保持され、本体１０２の基部を押し開いて、段部１０８が血管壁と係合し、デバイスがシャント内からずれないようにする。

本発明のこの実施例のＰＤＡ閉塞デバイス１００は、有利には、上述の方法により製作することができる、つまり、ほぼ同心円状に配向された管状金属織物の複数の層１１０、１１２、及び１１４（図７）を変形して、モールドのモールド面に合うようにし、その織物層を熱処理して、織物層を変形状態に実質的に設定することができる。図７の拡大図を引き続き参照すると、外層１１０は、医療デバイス１００の外側形状を定めるフレームを備えている。これは、好ましくは、直径が０．０７６２ｍｍ（０．００３インチ）から約０．２０３２ｍｍ（０．００８）インチまでの範囲の７２又は１４４本の編組ストランドから形成される。編み物のピッチは、可変であってもよい。このフレーム内に、外側ライナーを形成する層１１２がある。さらに、第３の層１１４を内側ライナーとして組み込むと、好都合であることも実証できる。外側及び内側ライナーは、直径を０．０２５４ｍｍ（０．００１インチ）から０．０５０８ｍｍ（０．００２インチ）とすることができる形状記憶ワイヤの１４４本のストランドを使用して編むことができる。層１１２及び１１４の編み物のピッチは、同じでなければならない。上記のように、編まれた層の端部１１６及び１１８は、編み物がほどけないようにするために固定されなければならない。好ましい実施例では、クランプ１２０を使用して、閉塞デバイス１００を形成する管状編み物部材のそれぞれの端部１１６及び１１８でワイヤ・ストランドのそれぞれの端部を結び合わせる。それとは別に、内層のそれぞれの金属ストランドの端部を固定するために使用されるクランプとは異なるクランプを使用して、外側織物層の金属ストランドの端部を固定することができる。他の好適なクランプを、他の方法で、例えば、溶接、ハンダ付け、鑞付け、生体適合セメント系材料の使用、又は他の好適な方法により端部に取り付けることができる。外層の１つのクランプ又は両方のクランプ１２０は、デバイス１００を送達システム（図に示されていない）に接続するために使用されるねじ山付きボア１２２を備えることができる。図に示されている実施例では、クランプ１２０は、一般的に円柱形状であり、ワイヤ・ストランドの端部を受け入れ、ワイヤが互いに関して実質的に移動しないようにする圧着凹部を有する。

未処理ＮｉＴｉ織物を使用する場合、ストランドは、非編組形状に戻る傾向を有し、編組層１１０、１１２、及び１１４は、デバイスを形成するために切断された編組層の長さ方向の端部が互いに関して拘束されていないとかなり早くほどける可能性がある。クランプ１２０は、編み物の層がいずれかの端部でほどけるのを防ぐために使用できる。ＮｉＴｉ合金のハンダ付け及び鑞付けは、かなり難しいことが実証されているが、レーザー溶接機を使用したスポット溶接などにより、溶接して結合することができる。複数の層１１０、１１２、及び１１４を含む織物を所望の寸法に合わせて切断する際に、織物層がほどけないよう注意しなければならない。ＮｉＴｉ合金で形成された管状編み物の場合、例えば、個々のストランドは、拘束されていない限り、熱設定形状に戻る傾向がある。編み物が熱処理され、ストランドが編組形状に設定される場合、これらは、編組形態に留まる傾向を有し、端部のみがすり切れることになる。しかし、織物は医療デバイスを形成する際に再び熱処理されるので、編み物を熱処理することなく単純に編み物を形成するのがより経済的であると思われる。

織物を圧縮し、モールドの内側を定める壁に適合させた時、織物層に上述のような熱処理を施すことができる。モールドが再び開くと、織物は、概ね、その変形され、圧縮された形状を保持する。形成されたデバイス１００は、クランプ１２０を概ね軸線方向に互いから離すことなどにより折り畳むことができ、これは、デバイス１００を軸線方向に折り畳む傾向がある。次いで、折り畳まれたデバイスは、細長い柔軟性のあるプッシュ・ワイヤなどの送達装置に取り付けられ、送達カテーテルに通されて、患者体内の事前に選択された部位に配備されうる。その結果得られるデバイスを使用してＰＤＡを閉塞することは、Ｋｏｔｕｌａ‘２６１特許で説明されているのと同じであり、ここでは繰り返す必要がない。

複合多層構造中のワイヤ・ストランドの本数が著しく多いので、ＰＤＡの完全閉塞を確立するのに要する時間を短縮するために縫い込みポリエステル材料を組み込む必要はもはやない。これにより、製造コストが低減されるだけでなく、その結果得られるデバイスをフレンチ・サイズの小さい送達カテーテル内に装填しやすくなる。フレンチ・サイズが小さいということは、より小さな開存を扱えることであり、これは大きな利点である。

図８〜図１０は、さまざまな血管栓構成を示している。これらの栓は、さまざまな動脈静脈奇形及び動脈瘤を治療するのに最適である。これらの栓は、さらに、腫瘍又は病変への血流を遮断するためにも使用することができる。同様に、これらの栓は、他の病状の治療に関連して身体の血管系の一部を通る体液の流れを遮断するために使用することができる。

図８〜図１０に示されているそれぞれの実施例は、多層編組構造１５０、つまり、編組織物の２つ又はそれ以上の層を有する。多層編組構造が管形状をとる場合、端部クランプ１５２及び１５４の対を用意し、多層編組構造がほどけないようにする。当業者であれば、編み物が管形状をとるのとは反対にサックの形態である場合に単一の端部クランプのみ必要であることを理解するであろう。

図８に示されている実施例は、対向端に２つの面１５６及び１５８を持つ円柱壁を有する。概して、デバイスが図８に示されているように膨張形状である場合、円筒壁はデバイスが配備されている血管の壁に接し、デバイスを適所に保持する。２つの面１５６及び１５８は、体液の流れがデバイスを通り過ぎるのを妨げる。

いくつかの治療状況では、面の数を増やして、体液の流れがデバイスを通り過ぎるのを妨げるデバイスの力を高めることが望ましい場合がある。図９及び図１０は、これをどのように行うことができるかを示している。

図９に示されているデバイスは、さらに、円筒壁１５５、近位面１５６、及び遠位面１５８を有する。図９の実施例は、さらに、多層編組材料の中間部分を締め付ける中間クランプ１６０を備える。これは、円柱壁を２つの部分１５５ａ及び１５５ｂに分割し、２つの追加の面１６２及び１６４を形成する。図９のデバイスが配備される場合、円筒壁１５５の２つの部分１５５ａ及び１５５ｂは、それでも血管壁に接してデバイスを適所に保持するが、体液はすべての面（つまり、面１５６、１５８、１６２、及び１６４）を横断して流れデバイスを通り越さなければならない。２つの追加の面１６２及び１６４によりもたらされる流れの減少の結果、凝固が早まる。

図１０は、図９と同じ基本構造を示している。主な違いは、中間クランプ１６０を設けることで、２つの部分１５５ａ及び１５５ｂが円柱状形態ではなく球根状形態をとるという点である。部分１５５ａ及び１５５ｂの最も広い部分は、それでも、血管壁と係合し、配備の後もデバイスを保持する。なおも４つの面（１５６、１５８、１６２、及び１６４）があり、これは、図９に示されているように平坦とは反対に湾曲している場合であってもそうである。

中間クランプ１６０は、好適な材料で製作することができる。縫合糸は、有効であることが実証されている。２つの端部クランプ１５２及び１５４は、好ましくは、放射線不透過物質で製作され、したがって、例えば、Ｘ線透視装置を使用して容易に視覚化することができる。中間クランプも、そのような材料で製作することができる。さらに、追加の中間クランプを加えて、面の数をさらに増やすこともできる。例えば、２つの中間クランプが使用される場合、全部で６面が存在することになる。追加のクランプ毎に、２つの追加面が設けられる。

さらに、多層編組構造（又はその層のうちの少なくとも１つ）は、超弾性又は形状記憶物質で作られている時、中間クランプをなくすことができ、代わりに、完全に配備され、膨張事前設定形状である時、そのような形状（例えば、図８に示されているような形状）をとるようにデバイスを成形する。もちろん、図８〜図１０に示されているものを含む、そのようなすべての実施例は、カテーテルを通して送達できるようにより小さな断面寸法に合わせて変形することができる。

動脈管開存症（ＰＤＡ）の治療のため代替えの改善された実施例が図１１ａ〜図１１ｄに示されている。以下の寸法は、ＰＤＡ小児通路の典型的なサイズ範囲に関して示されており、限定することを意図していない。本発明のこの実施例のＰＤＡ閉塞デバイス２００は、有利には、上述の方法により製作することができる、つまり、ほぼ同心円状に配向された管状金属織物の複数の層２１０及び２１２を変形して、モールドのモールド面に合うようにし、その織物層を熱処理して、織物層を変形状態に実質的に設定することができる。このデバイス内の編み物の少なくとも２つの層は、同じ成型形状を有する。閉塞デバイス２００は、それぞれの端部に１つの、２つの円板２０２、２０４を有し、それぞれの円板は、直径Ｃから始まり直径Ｂに至る外側部分を有し、２０度から４０度の範囲、好ましくは３０度の角度Ｆでデバイス中心に向かってテーパーが付いている。それぞれの円板は、デバイス２００の中心軸線に垂直で、３ｍｍから６ｍｍまでの範囲の直径Ｃに向かって延びる中心部２０６を有する。それぞれの円板は、９ｍｍから１２ｍｍまでの範囲の外径Ｂを有する他の円板の鏡像となっている。円板は薄く、円板壁は、０．１２７ｍｍ（０．００５インチ）から０．２５４ｍｍ（０．０１０インチ）まで、好ましくは０．１７７８ｍｍ（０．００７インチ）の、背中合わせで形成された２つの層の厚さ、又は０．３５５６ｍｍ（０．０１４インチ）の二重壁厚さ（４層）よりも本質的に少し厚くなっている。

デバイス２００は、２ｍｍから６ｍｍまでの範囲の直径Ｃの中心円柱部分２１４を含む。円柱中心部分の長さは、２ｍｍから８ｍｍまでの範囲である。それぞれの端部のところの円板と中心円柱部分との間では、直径Ｅは非常に小さく、１ｍｍから２ｍｍまでの範囲、好ましくは１ｍｍ（すなわち、きつく束ねたワイヤ群）である。大きな円板直径Ｂと小さな直径Ｅとの比は、６から１２までの範囲である。

この高い比は、円板がＰＤＡの軸線に対して広範な壁角度に適合する（枢動する）能力を提供する。この適合は、図１１ｃ〜図１１ｆの４つの実施例に示されている。図１１ｃは、円板２０２、２０４は比較的平行であるが、中心部分又はデバイス軸線に対し大きな角度である状態を示している。中心部分は、通路が予想よりも小さいため、細長く、このように細長いことで、円板の間の長い通路に適応できるようになっている。図１１ｄでは、円板は、大動脈の壁に適応するように非平行であり、ここでもまた、中心部分は円板と円板の間の通路に適合するように細長い。図１１ｅは、傍細胞膜ＶＳＤ内に置かれたデバイスを例示している。この場合、デバイスは、欠陥の上側部分のところで薄い膜に、欠陥の底部ではそれよりも厚い隔壁に適合するように示されている。中心部分が最大に大きくなり、円板間の距離を短くし、クランプ力を助長し、欠陥部を充填する。図１１ｆは、心室中隔を通る裂けた部位内に置かれるデバイスを示している。デバイス中心部分２１４は、伸長して、裂けた部位を充填し、円板が中隔壁に適合している。

図１１ａにおいて定義されているように、直径Ｂ対Ｅ、Ｃ対Ｅの比は、両方の円板及び中心円柱部分がデバイス軸線に対するある角度で直径Ｅの周りに枢動することを可能にし、円板接触領域における血管通路のバラツキ及び組織の凸凹に容易に適合できるようにしている。デバイスをある程度固定するために、直径Ｃは、目的の通路よりも少し大きく（１０％〜２０％）なるように選択される。通路が予想よりも長い場合、中心部分が伸びて、その長くなっている長さに対応できる。円板は、一番外側の地点において、１ｍｍから３ｍｍまでの範囲、好ましくは１ｍｍの距離Ｄだけ相隔てられている。デバイス中心軸線に垂直な部分（Ｃ）における、それぞれの円板の内面間の距離は、Ｇであり、３ｍｍから７ｍｍの範囲、好ましくは５ｍｍである。距離ＧとＡとの差は、通路長のバラツキと表面の凸凹への適合性をもたらすとともに、クランプ圧力をそれぞれの円板のところで血管に加えデバイスを適所に保持するスプリングのような作用をもたらす。

図１１ａの拡大図を引き続き参照すると、外層２１０は、医療デバイス２００の外側形状を定めるフレームを構成している。これは、好ましくは、直径が０．０２５４ｍｍ（０．００１インチ）から約０．１２７ｍｍ（０．００５）インチの範囲内、好ましくは０．０３８１ｍｍ（０．００１５インチ）の７２本の編組ストランドから形成される。編みのピッチは、４５度から７０度までの範囲であり、好ましくは６０度である。このフレーム内に、外層２１０と同じ形状の内層２１２がある。内層は、好ましくは、直径を０．０２５４ｍｍ（０．００１インチ）から０．０７６２ｍｍ（０．００３インチ）、好ましくは０．０３８１ｍｍ（０．００１５インチ）とすることができる形状記憶ワイヤの１４４本のストランドを使用して編まれている。層２１０及び２１２内の編みのピッチは、好ましくは同じであるが、本発明の範囲から逸脱することなく異なっていてもよい。上記のように、編まれた層の端部２１６及び２１８は、編みがほどけないようにするために固定されなければならない。好ましい実施例では、白金イリジウム又はステンレスから作られた、クランプ２２０を使用して、閉塞デバイス２００を形成する管状編み物部材のそれぞれの端部２１６及び２１８でワイヤ・ストランドのそれぞれの端部を結び合わせる。クランプ２２０は、好ましくは、図１１ａに示されているように円板から外向に配向されるが、それとは別に、円板表面内に埋め込むこともでき、ただし、クランプを完全に埋め込むには、クランプの長さ分を受け入れる凹みが中心部分の端壁内及び、円板壁内に必要になる。それとは別に、内層のそれぞれの金属ストランドの端部を固定するために使用されるクランプとは異なるクランプを使用して、外側織物層の金属ストランドの端部を固定することができる。他の好適な締め付け手段を、他の方法で、例えば、溶接、ハンダ付け、鑞付け、生体適合セメント系材料の使用、又は他の好適な方法により端部に取り付けることができる。１つのクランプ又は両方のクランプ２２０は、デバイス２００を送達システム（図に示されていない）に接続するために使用されるねじ山付きボア２２２を備えることができる。図に示されている実施例では、クランプ２２０は、一般的に円柱形状であり、ワイヤ・ストランドの端部を受け入れ、ワイヤが互いに関して実質的に移動しないようにする圧着凹部を有している。

未処理ＮｉＴｉ織物を使用する場合、ストランドは、非編組形状に戻る傾向を有し、編組層２１０及び２１２は、デバイスを形成するために切断された編組層の長さ方向の端部が互いに関して拘束されていないとかなり早くほどける可能性がある。クランプ２２０は、編みの層がいずれかの端部でほどけるのを防ぐために使用できる。ＮｉＴｉ合金のハンダ付け及び鑞付けは、かなり難しいことが実証されているが、レーザー溶接機を使用したスポット溶接などにより、溶接して結合することができる。複数の層２１０及び２１２を含む織物を所望の寸法に合わせて切断する際に、織物層がほどけないよう注意しなければならない。ＮｉＴｉ合金で形成された管状編み物の場合、例えば、個々のストランドは、拘束されていない限り、熱設定形状に戻る傾向がある。編み物が熱処理され、ストランドが編組形状に設定される場合、これらは、編組形態に留まる傾向を有し、端部のみがすり切れることになる。しかし、織物は医療デバイスを形成する際に再び熱処理されるので、編み物を熱処理することなく単純に編み物を形成するのがより経済的であると思われる。

ガイド・ワイヤを越えて送られるように設計されている閉塞器（図に示されていない）の一実施例では、クランプ２２０は、前述の方法を使用するか、又は外側リングをワイヤと内側リングにあてがってスウェージ加工することにより、編組ワイヤがリングとリングの間に拘束されている２つの同心リングを備えることができる。クランプ２２０内で内側リングを使用すると、ガイド・ワイヤのスライド可能な通路のための中心内腔ができる。ねじ込みクランプでは、ガイド・ワイヤ用の通路が存在すれば、雌ねじ（内側リング）又は雄ねじ（外側リング）のいずれかを使用することができる。

織物を圧縮し、モールドの内側を画定する壁に適合させた時、織物層に上述のような熱処理を施すことができる。モールドが再び開かれた時、織物は、概ね、その変形され、圧縮された形状を保持する。形成されたデバイス２００は、クランプ２２０を互いから概ね軸方向に離すことなどにより折り畳むことができ、これは、デバイス２００を軸線方向に折り畳む傾向がある。次いで、折り畳まれたデバイスは、細長い柔軟性のあるプッシュ・ワイヤなどの送達装置に取り付けられ、送達カテーテルに通されて、患者体内の事前に選択された部位に配備されうる。その結果得られるデバイスを使用してＰＤＡを閉塞することは、Ｋｏｔｕｌａ‘２６１特許で説明されているのと同じであり、ここでは繰り返す必要がない。

他の実施例は、図１２ａ〜図１２ｆに図式的に示されている。設計はそれぞれ、断りのない限り、従前の実施例の有益な特徴、寸法範囲、織物選択などを組み込んだものとなっている。図１２ａでは、円板２０２’及び２０４’は、折り畳まれた単層から加工されるが、中心部分は二重層となっている。この場合、両方の層が折り畳まれたときに同じ長さとなるように、内層のピッチは外層に対して大きくされなければならない。このことは、設計者にデバイスの中心部分に対して円板部分に異なる特性を持たせる柔軟性を与える。図１２ｆは、背中合わせで円板部分に二重層を備えるように設計が逆にされ、図に示されているように中心部分に単層を有するか、又は中心部分のそれぞれの層について異なる形状を有する実施例を示している。

図１２ｂは、設計変更例を示しており、複数の編組層が一端で共通クランプに接続された端部ワイヤを有しているが、内層は対向端で自由に動き外層のクランプとは別のクランプを有している。この設計では、圧縮された異なる編み物長を自由に持つことができ、ピッチは必要に応じて変えられる。また、内層は、必要ならば全体として外層の形状に従うことも可能であり、ピッチは層間で異なる。

図１２ｃの実施例では、内層２１２は、層間の縫合糸連結器により一時的に止められ、それぞれの層の端部クランプは、互いに独立している。

図１２ｄでは、内層２１２は、図１２ｃのように独立した端部クランプを有するが、内外層が縫合糸で結合されてなく、内外層２１０及び２１２は、シリコンゴムなどで作られた弾性部材により接続された端部クランプ２２０を有する。図１２ｅは、図１２ｄと同様であるが、ただし、接続部材は、縫合糸又はワイヤなどの非エラストマーとすることが可能であり、任意選択で一組の端部クランプでのみ接続できる。図１２ａ〜図１２ｆに示されているすべての実施例は、枢動の利点を維持するため直径Ｂ及びＣに比べて比較的小さな直径Ｅを有する。直径Ａ、Ｂ、Ｃ、及びＥは、図１１ａのように定義される。図１２ａ〜図１２ｆに示されているように、さまざまな任意選択の特性が、本明細書で説明されている実施例について望ましい方法で組み合わせることが可能であることが分かる。

弁周囲逆流（ＰＶＬ）を治療するためのさまざまな実施例が、図１３ａ〜１３ｆに例示されている。図１３ａは、縫合糸２３２により患者体内に縫われた人工二葉弁を示している。弁袖口にそって３つのハッチング領域２３４、２３６、及び２３８は、弱い組織又は切断された若しくは緩んだ縫合糸からの袖口から組織が引き離された開放領域を表す。これらの開放領域により、血液は弁を短絡し、その結果、心臓機能が低下し、血圧が下がる。本発明は、図１３ａ〜図１３ｆに示されているようなＰＶＬを閉鎖／閉塞するように設計されている。

本発明のこの実施例のＰＶＬ閉塞デバイス３００は、有利に、上述の方法により製作することができる、つまり、概ね同心円状に配向された管状金属織物の複数の層３１０及び３１２を変形して、モールドのモールド面に合うようにし、その織物層を熱処理して、織物層を変形状態に実質的に設定することができる。図１３ｂ−Ｉの拡大図を引き続き参照すると、外層３１０は、医療デバイス３００の外側形状を定めるフレームを備えている。これは、好ましくは、直径が０．０３８１ｍｍ（０．００１５インチ）から約０．０８８９ｍｍ（０．００３５）インチの範囲内、好ましくは０．０５０８ｍｍ（０．００２インチ）の１４４本の編組ストランドから形成される。編みのピッチは、４５から７０度までの範囲であり、好ましくは６０度としてよい。このフレーム内に内層３１２がある。さらに、第３の層３１４（図に示されていない）を一番内側のライナーとして組み込むと、好都合であることも実証できる。内層は、直径が０．０２５４ｍｍ（０．００１インチ）から０．０５０８ｍｍ（０．００２インチ）、好ましくは０．０３８１ｍｍ（０．００１５インチ）である形状記憶ワイヤの１４４本のストランドを使用して編まれることができる。層３１０及び３１２の編みのピッチは、好ましくは同じである。上記のように、編組層の端部３１６及び３１８は、編みがほどけないようにするために固定されなければならない。好ましい実施例では、クランプ３２０を使用して、閉塞デバイス３００を形成する管状編み物のそれぞれの端部３１６及び３１８でワイヤ・ストランドのそれぞれの端部を一緒にする。それとは別に、内層のそれぞれの金属ストランドの端部を固定するために使用されるクランプとは異なるクランプを使用して、外側織物層の金属ストランドの端部を固定することができる。他の好適なクランプ手段を、他の方法で、例えば、溶接、ハンダ付け、鑞付け、生体適合セメント系材料の使用、又は他の好適な方法により端部に取り付けることができる。外層の１つのクランプ又は両方のクランプ３２０は、デバイス３００を送達システム（図示されていない）に接続するために使用されるねじ山付きボア３２２を備えることができる。図に示されている実施例では、クランプ３２０は、概ね円柱形状であり、ワイヤ・ストランドの端部を受け入れ、ワイヤが互いに関して実質的に移動しないようにする圧着凹部を有する。

未処理ＮｉＴｉ織物を使用する場合、ストランドは、非編組形状に戻る傾向を有し、編組層３１０及び３１２は、デバイスを形成するために切断された編組層の長さ方向の端部が互いに関して拘束されていないとかなり早くほどける可能性がある。クランプ３２０は、編組層がいずれかの端部でほどけるのを防ぐために使用できる。ＮｉＴｉ合金のハンダ付け及び鑞付けは、かなり難しいことが実証されているが、レーザー溶接機を使用したスポット溶接などにより、溶接して一緒にすることができる。複数の層３１０及び３１２を含む織物を所望の寸法に合わせて切断する際に、織物層がほどけないよう注意しなければならない。ＮｉＴｉ合金で形成された管状編み物の場合、例えば、個々のストランドは、拘束されていない限り、熱設定形状に戻る傾向がある。編み物が熱処理され、ストランドが編組形状に設定される場合、これらは、編組形態に留まる傾向を有し、端部のみがすり切れることになる。しかし、織物は医療デバイスを形成する際に再び熱処理されるので、編み物を熱処理することなく単純に編み物を形成するのがより経済的であると思われる。

ＰＶＬ開口はさまざまな形状であるため、こうした漏れ部分を閉じるのにさまざまなサイズ及び形状の閉塞器デバイスが必要になる。また、デバイスの移動又は塞栓を防ぐために閉塞器をしっかり配置することも重要である。図１３ｂ−Ｉに示されているように、デバイス３００は、それぞれ同じ形状を有する２つの層で形成される。図１３ｂ−ＩＩは、デバイス３００の平面図であり、図１３ｂ−ＩＩＩは、その端面図である。この特定設計は、長円のような形状である開口を閉塞することを目的としている。放射線不透過性マーカー３３０を膨張形状の狭い側又は広い側に配置して、医師が必要に応じてデバイスの向きを決めやすいようにできる。これらのマーカーは、編み物の潰れ又は自己膨張を妨げない方法で編み物に取り付けられた放射線不透過性白金線又は白金イリジウム・マーカーとすることができる。ワイヤ直径は小さいので、長円形は、さらに丸い又は長い形状に適合しうる。図１３ｃは、三日月形閉塞器３２４を例示しており、図１３ｄは、丸形閉塞器３２６を例示している。図１３ｅでは、袖口２４０と接するデバイスの一方の縁は袖口形状と一致する形状であるが、組織２４２と接する他方の側は、その接触面で組織の厚さをさらにもたらす形状を有する。例示するために、図１３ｂの長円形閉塞器について寸法が示されているが、該当する場合には他の形状についても同様である。寸法はすべてｍｍ単位で示されている。
Ａ＝６、Ｂ＝２、Ｃ＝１０、Ｄ＝６、Ｅ＝６、Ｆ＝９、Ｇ＝７、Ｈ＝２

図１３ｆでは、ガイド・ワイヤによる閉塞器の送達に適合するようにすることが意図されているデバイス３００用の好ましいクランプ３２０が示されている。この設計では、クランプ３２０は、ガイド・ワイヤをスライド可能な形で通すことができる中央通路３２８を備えていなければならない。したがって、クランプ３２０は、ガイド・ワイヤ直径よりもわずかに大きい（約０．０５０８ｍｍ（０．００２インチ）〜０．１０１６ｍｍ（０．００４インチ））内径を有する内部リング３３０とともに加工される。クランプは、さらに、２つのリング間に編まれたワイヤ端を含む十分な大きさの外側リング３３２を有する。外側リングをスウェージ加工し、外側リングをワイヤ及び内側リングに押し付けるか、又はワイヤ端及びリングを溶接するか、鑞付けするか、又は接着剤若しくは他の知られている手段により保持するようにできる。複数のクランプのうちの少なくとも１つは、クランプの外側リング上に雄ねじ、又は内側リング内に雌ねじを有する。雌ねじが使用される場合、内側リングを拡大して、雄ねじ付き送達装置を受け入れるようにしなければならないが、その際に、内腔は、ねじ込みクランプにガイド・ワイヤを通すことができるサイズである。

ガイド・ワイヤ送達システムは、ＰＶＬの場合に閉塞器を送達するのに特に役立つ。この場合の最も困難な態様の１つは、弁袖口の近くの欠陥部にデバイスを送達することである。弁の領域内で血液の乱流が生じるため、最初に表面積の小さな操縦可能なガイド・ワイヤを欠陥部に入れ、次いで、送達装置及びカテーテルをガイド・ワイヤ越しに送ることが好ましい。それとは別に、ガイド・ワイヤをカテーテル及び送達装置に通し、システムを血管系に通すよう導くことができる。弁欠陥部位の近くで、ガイド・ワイヤを独立に操作して、欠陥部に通し、次いで、カテーテル及び送達装置をガイド・ワイヤ越しに送ることができる。

弁周囲逆流を治療する方法は、（１）身体の血管系にガイド・ワイヤを送り、弁周囲逆流開口を横切る工程と、（２）カテーテルの遠位先端が弁周囲逆流開口を横切るまで送達装置に接続された閉塞器を含むカテーテルをガイド・ワイヤ上に送る工程と、（３）送達装置を操作して閉塞器の遠位部分をカテーテルの遠位端を越えて伸ばし、遠位部分が事前設定された形状に向かって自己膨張するようにすることにより閉塞器の遠位部分（腰よりも遠位）を配備する工程と、（４）閉塞器の膨張部分が開口の片側に隣接する組織に接触するまでカテーテル及び送達装置を引き寄せる工程と、（５）送達装置に対してカテーテルを近くに引き、閉塞器の残りの近位部分を露出させ、その一方で、閉塞器が自己膨張し開口の反対側に隣接する組織と接触するときに送達装置を遠位に送ることができる工程と、（６）送達装置が開口を閉塞するのに適切に配置された時、送達装置を閉塞器から外す工程と、（７）送達装置及びカテーテルを身体から取り外す工程とを伴うことができる。

弁周囲逆流を治療する他の方法は、上記と似ているが、ただし、事前整形された、又は操縦可能なカテーテルを介してガイド・ワイヤを血管系に通し、弁周囲逆流開口に通しやすくする工程を含む。任意選択の追加の工程は、漏れ開口部を横切った後、閉塞器を送達する前にカテーテルを取り外す工程を含む。

閉塞器の他の実施例は、図１２ａ〜図１２ｆに示されているデバイスの変更例であり、これにより、図１４ａ〜図１４ｃに示されているように、閉塞器デバイス４００は、２つ又はそれ以上の内部編組管状部材４１２ａ、４１２ｂ、４１２ｃが少なくとも１つの端部のところで共通編み端部ワイヤと並んでいる、必要に応じて事前に整形された、体積４３０を囲む柔らかい適合可能な外側編み物４１０からなる。図１４ｂ及び図１４ｃから分かるように、複数の編み物は同心でなくてよい。この配列により、内側編組部材４１２が互いに関して移動し、長円形、三日月形、又は卵形のキャビティ形状などの知られていないサイズ若しくは形状の利用可能な体積を充填するようにできる。このことは、力を外側管状編み物に加えて外側編み物をデバイスが置かれているキャビティの壁に押し付けることができる十分大きな直径を有する編み物４１２の熱設定形状を選択することによって達成される。共通の端部ワイヤ・クランプを共有するには、内部管状編み物壁を端部のところで互いに押し付け、三日月形にし、図１４ａのクランプ４２０のところに示されているように、ワイヤ端部クランプの周りに円環状に収まるようにしなければならない。ワイヤ端部４１８のところの近位クランプ４２０は、送達カテーテル（図には示されていない）に結合するためのネジ（図に示されていない）を含む。近位クランプ４２０は、内側編み物の近位ワイヤ端部の末端をクランプすることも、又はクランプしないこともできる。編み物４１２の近位ワイヤ端部は、キャビティ内のデバイス４００の形状に基づいて変化する編み物長の変化を許容するようにテザー又は弾性部材を使ってクランプ４２０に接続するのが好ましい。この実施例に対する外側編み物は、０．０２５４ｍｍ（０．００１インチ）〜０．０５０８ｍｍ（０．００２インチ）の直径の１４４本のニチノール線の編み物とすることが可能である。内側編み物は、７２又は３６のいずれかで形成することができる。ニチノール・ワイヤは、０．０２５４ｍｍ（０．００１インチ）〜０．０７６２ｍｍ（０．００３インチ）の範囲の直径を有する。任意選択のガイド・ワイヤ送達実施例は、前の実施例で説明されているように２リング設計であるワイヤ端クランプ４２０を使用することにより実用的なものとなっている。

他の実施例５００では、図１５に示されているように、外側編み物５１０は、特定の体積形状５３０を定めるように事前に整形される。数珠状形状に事前に整形された小さな直径の管状編み物５１２は、外側編み物内に収められ、外側編み物の遠位ワイヤ端部クランプ５２０を同軸上に共有する。内部の小さな編み物５１２は、外側の編み物５１０よりもかなり長く、編み物５１２が挿入されると外側編み物の定める体積５３０内に曲がりくねって入り、その体積分を充填し、外側編み物が編み物を入れるキャビティ形状に適合しやすいように設計されている。ワイヤ端部５１６のところの遠位にある編組ワイヤ端部クランプ５２０は、好ましくは、２部分クランプ装置であり、内部リング及び外部リングは、これらリングの間にある編み物ワイヤを圧迫する。近位編組ワイヤ端部クランプ５２２は、同様に、製作されるが、外側リングはねじ付きであり、送達カテーテル５４０のねじ山と係合し、これによりデバイスと送達カテーテルとの間で選択的に接合できる。この実施例では、内側編み物の一部は、外側編み物が完全に配備されたときに送達カテーテル内に残る。内側管状編み物５１２のバランス（ｂａｌａｎｃｅ）を体積５３０内に送るため、送達カテーテル５４０内のプッシャ・ワイヤ５２８は編み物５１２の近位端部ワイヤ・クランプ５２３に対し作用し、編み物を送達カテーテルから完全に送り出す。プッシャ・ワイヤ５２８は、適宜、ワイヤ端部クランプ５２３内の任意選択のねじ山と係合するねじ付き端部を備えることができる。送達カテーテル５４０は、シースを通して治療部位に送られる。体積５３０内のワイヤの密度が高いため、送達のため薄型を維持しながら素早く止血できる。数珠の球状形は、球同士が当たり、それに外側編み物に当たる形で体積を満たし、これにより、外側編み物表面が閉塞されるべきキャビティ壁に当たる。この実施例に関して、外側編み物は柔らかく、適合性のあるものでなければならない。０．００２５４ｍｍ（０．００１インチ）〜０．００５０８ｍｍ（０．００２インチ）の直径の１４４本のニチノール・ワイヤが適しているであろう。内側編み物は、７２又は３６本のニチノール・ワイヤとすることができ、ワイヤ径は、０．００２５４ｍｍ（０．００１インチ）〜０．００７６２ｍｍ（０．００３インチ）の範囲とすることができる。外側及び内側編組層は、必要に応じて所望の体積形状及び数珠形状ですでに説明されているように熱設定される。ワイヤ端クランプ５２０及び５２３は、他の実施例ですでに説明されているように２リング形状とすることができ、これにより、デバイスをガイド・ワイヤ越しに送達する構成とすることができる。

体腔を閉塞する方法は、（１）事前に設定されている体積形状を定める少なくとも１つの第１の自己膨張編組管状層と送達のため折り畳まれた形状の第１の編組部材よりも長い第２の編組部材を含む閉塞器を実現する工程であって、第２の編組部材は一方の端部のところで第１の編組層の端部に同軸上に接続され、第２の編組部材は第１の編組層の事前に設定された形状よりもかなり小さい形状を占有する繰り返し事前設定体積を有し、これにより第１と第２の両方の編組部材は、カテーテルを通して送達する折り畳まれた細長い薄型の形状及び体腔の閉塞のための空間を占有する自己膨張事前設定体積を有する工程と、（２）閉塞器と送達装置を含む送達カテーテルの遠位先端を体腔に送る工程と、（３）カテーテルから閉塞器の遠位端を送り出して、閉塞器の第１の編組層をキャビティ内で自己膨張させ、自己膨張した第２の編組部材の全体が体積内に含まれるまで、第１の編組層により占有される体積内において遠位に第２の編組部材を送る工程と、（４）閉塞器から送達装置を外す工程と、（５）カテーテル及び送達装置を身体から取り外す工程とからなる。上記方法に追加される任意選択の工程は、閉塞器、送達装置、及びカテーテルをガイド・ワイヤ越しに送達し、第１の編組層の自己膨張前にキャビティからガイド・ワイヤを取り外す工程である。

主に傍細胞膜ＶＳＤを対象とする、図１６ａ〜図１６ｄに示されているような他の実施例では、デバイス中心直径は周辺で平たくなった、又は反転された部分により緩和され、隔壁の筋性部分における心臓の伝導ヒス束に対する圧力を逃し、心臓ブロックを防ぐ（図１６ａ）。さらに、デバイスは、小さな直径Ｅを持つ枢動フランジ６００（右心室）のみを有し、対向端のフランジ６０２（左心室）は直径が小さくされ、大動脈弁への干渉を防いでいる。単一の枢動フランジ６００は、伝導ヒス束の圧力を減らして心臓ブロックを防止しやすくすること、また左心室側に枢動がないため、高い動脈圧からデバイスがずれるのにうまく対抗できることが分かる（図１６ｂ及び図１６ｃ）。左心室フランジ６０２の直径を小さくし、大動脈弁との干渉を防ぐ他の実施例では、図１６ｄに示されているようにフランジが弁からずれるように、左心室フランジをデバイスの中心部分から移動する。また、他の修正例は、図１６ｄで示されているように、両方のフランジ枢動をなくしたものである。

指定された寸法はＰＤＡ閉塞デバイスに対するものであるが、このデバイス形状又はその修正例は、ＡＳＤ、ＶＳＤ、ＰＦＯ、又は他の類似の異常などに対する他の閉塞用途にも使用することが可能である。それとは別に、中心部分は、まっすぐ、又はテーパーが付いている端壁を有した外面において樽形、球形、又は円柱形とすることが可能である。中心部分は、ふいご形とし、通路長の変化、中心点が最大直径のところにある二重円錐形、又は必要に応じて他の形状を受け入れるようにできる。同様に、円板は、内向きにテーパーが付いている必要はないが、好ましいことである。円板は、非平行になるように事前形成され、１つの円板を他の円板と異なるサイズに設定することができる。この設計は、好ましくは、２層であるが、追加の層（３、４、又はそれ以上）をデバイスの加工に使用できることも予想される。さらに、これらの層は、同じピック数及び同じワイヤ径であるか、又は特定の用途に合わせて任意の順序又は方法で変更することができる。説明されている好ましい実施例は、複数の層内の複数のワイヤにより形成される穴のサイズが小さく、また表面積も広いため、従来技術のデバイスに比べて比較的素早く閉塞し、薄型、改善された保持力、及び改善された適合性を有し、本来の血流中の干渉を最小限に抑えつつさまざまな血管通路に合わせて調節できる。この薄型デバイスは、４フレンチ・カテーテル又はシースを通して送達するのに十分薄い。デバイス２００は、さらに、医師の選択に応じて肺側又は大動脈側のいずれかからカテーテルにより送達可能なように対称的でもある。ＰＤＡの閉鎖に対する静脈アプローチの利点は、１ｋｇと小さい乳児を潜在的に治療できる点である。わずかに大きな未熟児における動脈アプローチの利点は、血管造影法及びデバイス植え込みの両方が、大腿動脈内の共通接続点から生じうるということにある。

複合多層構造中のワイヤ・ストランドの本数が著しく増えるため、ＰＤＡ、ＶＳＤ、ＡＳＤ、ＰＦＯ、ＰＶＬ、又は他の血管配置の閉塞全体を確立するのに要する時間を短縮するために縫い込みポリエステル材料を組み込む必要はもはやない。これにより、製造コストが低減されるだけでなく、その結果得られるデバイスをフレンチ・サイズの小さい送達カテーテル内に装填しやすくなる。フレンチ・サイズが小さいということは、より小さな血管を扱えることであり、これは大きな利点である。本発明は、さらに、より柔軟な、追跡しやすく、血管のさまざまな幾何学的形状に適応しやすく、その一方で、クランプを改善し、欠陥部分のいずれかの側の血管系内への侵入を減らす閉塞器設計を提示する。ガイド・ワイヤ越しの追跡機能は、到達しにくい生体構造への送達を行うためのオプションを提供する。デバイスが対称的であるため、いくつかの実施例は、同じ欠陥部分の静脈側又は動脈側のいずれかから送達可能である。

本発明は、特許法を遵守するために、また新規性のある原理を応用し、必要に応じて実施例の実施例を製作し使用するのに必要な情報を当業者に提供するために、かなり詳細に説明された。しかし、特に異なるデバイスで本発明を実施することができ、また本発明自体の範囲から逸脱することなくさまざまな修正例を実施することができることは理解されるべきである。例えば、一実施例について示されているオプションは、他の実施例にも容易に適用することが可能である。多くの実施例は、２つの編組層で加工されているものとして示されているが、本発明の範囲から逸脱することなく、特定の応用に必要であれば、さらに多くの層を実施例に加えることができる。

本発明を組み込んだＡＳＤ閉塞器の拡大側面図である。 図１のデバイスの拡大正面図である。 長手方向に引き伸ばしたときの図１のデバイスの拡大側面図である。 図３に示されているデバイスの右端面図である。 本発明を組み込んだＰＤＡ閉塞器の拡大側面図である。 図５のデバイスの右端面図である。 図６の図に似た大きく拡大した図である。 多層血管栓を示す図である。 中心クランプと組み合わせた図８の栓を示す図である。 他の多層血管栓を示す図である。 ＰＤＡ又はＶＳＤの治療用の他の実施例の閉塞器の側面図である。 ＰＤＡ又はＶＳＤの治療用の他の実施例の閉塞器の端面図である。 ４つの異なる解剖学的構造に埋め込まれた閉塞器の図である。 ４つの異なる解剖学的構造に埋め込まれた閉塞器の図である。 ４つの異なる解剖学的構造に埋め込まれた閉塞器の図である。 ４つの異なる解剖学的構造に埋め込まれた閉塞器の図である。 それぞれの編組層用のさまざまな形状を組み込んだ設計の変更例及び層とワイヤ端を接続する手段を示す図である。 それぞれの編組層用のさまざまな形状を組み込んだ設計の変更例及び層とワイヤ端を接続する手段を示す図である。 それぞれの編組層用のさまざまな形状を組み込んだ設計の変更例及び層とワイヤ端を接続する手段を示す図である。 それぞれの編組層用のさまざまな形状を組み込んだ設計の変更例及び層とワイヤ端を接続する手段を示す図である。 それぞれの編組層用のさまざまな形状を組み込んだ設計の変更例及び層とワイヤ端を接続する手段を示す図である。 それぞれの編組層用のさまざまな形状を組み込んだ設計の変更例及び層とワイヤ端を接続する手段を示す図である。 例示的な弁周囲逆流の解剖学的仕組み、及びＰＶＬを治療するためのさまざまなオプションの閉塞器設計の図である。 例示的な弁周囲逆流の解剖学的仕組み、及びＰＶＬを治療するためのさまざまなオプションの閉塞器設計の図である。 例示的な弁周囲逆流の解剖学的仕組み、及びＰＶＬを治療するためのさまざまなオプションの閉塞器設計の図である。 例示的な弁周囲逆流の解剖学的仕組み、及びＰＶＬを治療するためのさまざまなオプションの閉塞器設計の図である。 例示的な弁周囲逆流の解剖学的仕組み、及びＰＶＬを治療するためのさまざまなオプションの閉塞器設計の図である。 例示的な弁周囲逆流の解剖学的仕組み、及びＰＶＬを治療するためのさまざまなオプションの閉塞器設計の図である。 非同軸内側編み物を有する一実施例の図である。 非同軸内側編み物を有する一実施例の図である。 非同軸内側編み物を有する一実施例の図である。 内側編み物が蛇行する形で外側編み物容積を充満する一実施例の図である。 傍細胞膜心室中隔欠損症（ＰＭＶＳＤ）を治療するための他の実施例を示す図である。 傍細胞膜心室中隔欠損症（ＰＭＶＳＤ）を治療するための他の実施例を示す図である。 傍細胞膜心室中隔欠損症（ＰＭＶＳＤ）を治療するための他の実施例を示す図である。 傍細胞膜心室中隔欠損症（ＰＭＶＳＤ）を治療するための他の実施例を示す図である。

Claims (14)

1. 外側織物層と少なくとも１つの内側織物層を形成する少なくとも２つの織物層を有する折り畳むことができる閉塞デバイスであって、前記織物層の各々が複数の編組金属ストランドからなり、前記外側織物層が、幾何学形状近位端織物部分と、幾何学形状遠位端織物部分と、前記両端織物部分の間にあって該両端織物部分と同軸の幾何学形状中央織物部分とを有する膨張事前設定形状を有し、前記両端織物部分の少なくとも１つと前記中央織物部分は少なくとも１つの結合織物部分によって接続され、前記少なくとも１つの結合織物部分が前記両端織物部分と前記中央織物部分の断面積よりも小さい断面積を有している、閉塞デバイス。
2. 請求項１に記載の閉塞デバイスにおいて、該デバイスが複数の編組金属ストランドからなる第３の織物層をさらに有している、閉塞デバイス。
3. 請求項１から２のいずれか一項に記載の閉塞デバイスにおいて、前記両端織物部分が交差面内に変位可能である、閉塞デバイス。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の閉塞デバイスにおいて、前記両端織物部分の少なくとも１つが平面でない、閉塞デバイス。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の閉塞デバイスにおいて、前記両端織物部分の少なくとも１つが４５°まで回動する、閉塞デバイス。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の閉塞デバイスにおいて、前記膨張事前設定形状が患者の血管を通して配送するために、より小さな断面寸法に変形可能であり、前記閉塞装置が拘束から解かれた時に膨張事前設定形状に戻る傾向を有するように前記織物層の少なくとも１つが記憶特性を有している、閉塞デバイス。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の閉塞デバイスにおいて、該デバイスが４フレンチカテーテルを通って配送可能である、閉塞デバイス。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載の閉塞デバイスにおいて、該デバイスがワイヤ上を配送可能である、閉塞デバイス。
9. 請求項１から８のいずれか一項に記載の閉塞デバイスにおいて、前記織物層が互いに結合されている、閉塞デバイス。
10. 請求項９に記載の閉塞デバイスにおいて、前記織物層が一端においてクランプ又は溶接によって互いに結合されている、閉塞デバイス。
11. 請求項１から１０のいずれか一項に記載の閉塞デバイスにおいて、少なくとも一つの織物層が自身に結合されている、閉塞デバイス。
12. 請求項１１に記載の閉塞デバイスにおいて、少なくとも一つの織物層が一端においてクランプ又は溶接によって自身に結合されている、閉塞デバイス。
13. 請求項１から１２のいずれか一項に記載の閉塞デバイスにおいて、前記織物層が異なる幾何形状を有している、閉塞デバイス。
14. 請求項１から１３のいずれか一項に記載の閉塞デバイスにおいて、前記織物層がニチノールからなっている、閉塞デバイス。

Images