JP4845894B2 - 弁輪形成術を支援する装置およびシステム - Google Patents

Description

本発明は、広義には、医療装置に関するものであり、特に、心臓弁輪形成術リングの移植を支援する装置およびシステムに関連している。

僧帽弁や三尖弁などのような心臓弁は各種疾患や加齢によって損傷を受けることがあり、これにより、弁の適切な機能に問題を生じる恐れがある。僧帽弁や三尖弁は線維輪や線維環に付着した多数の小葉から構成されている。健康な心臓では、左心室の収縮中すなわち心収縮期には僧帽弁小葉が互いに重なり合い、左心房に血液が逆流するのを防いでいる。しかしながら、多様な心臓疾患のせいで、僧帽弁輪は拡張状態になると、心室収縮期間中に小葉が部分的に開いたままになり、従って、左心房に血液が反流することができるようになることがある。この結果、左心室からの噴出量が低減し、左心室が心拍血液量を増大して補おうとすることになる。作業負荷が増大すると、最終的に、左心室の拡張と肥厚が生じ、更に、僧帽弁の形状を拡大させるとともに歪ませる結果となる。治療しないまま放置されると、症状は心不全、心室機能不全、更に、死に至ることになる。

共通する修復処置には、僧帽弁輪の上位表面または心房面に弁輪形成用のリングを移植することを含んでいる。弁輪形成用リングは弁輪と整合させられてから、弁輪に固定的に取付けられる。弁輪形成用リングは、一般に、拡張状態の弁輪よりも直径が小さく、弁輪形成用リングは、弁輪に取付けられると、弁輪形成用リングが弁輪を引締めてより小さい形状にし、僧帽弁小葉を互いに引寄せて、心収縮期間中の弁閉鎖状態を向上させる。

弁輪に弁輪形成用リングを移植するための、カテーテルに基づく修復処置では、弁輪の位置にリングを設置する間、少なくとも心臓弁と弁輪形成用のリングを光学的手段以外の方法で目視することが必要である。本件で使用されているような「光学的手段以外の方法で目視する」という句は、患者体内の体組織の間接画像を目で確認すること、または、患者体内の装置の間接画像を目で確認すること、或いは、それらの両方の間接画像を目で確認することを意味する。光学的手段以外の方法で弁輪を視認化するのは意欲的取組みである。X線透視検査法のもとでは、心臓組織は顕在化せず、弁輪形成用リングを移植前に正確に整合させることを非常に困難にしていた。大半の処置では、放射線不透過性造影染料をX線画像化装置と併用して、興味の対象である領域の視認化の向上を図っている。しかしながら、僧帽弁を治療する場合、治療中の血液流の多い領域では直ぐに洗い流されてしまうので、造影染料を繰返し注入しても役立たない。これに加えて、大量の造影剤注入を行うために、弁輪形成術カテーテルシステムは管腔の数を増やすか、管腔の寸法を大きくするか、または、別なカテーテルを準備する必要があり、これら方法のいずれもカテーテルを使用した処置の間は望ましくない。更に、大量の造影剤を何度も注入するのは、放射線不透過性造影媒体を血液から濾過して取除く腎臓系に潜在的な合併症を引き起こす恐れがあるため、患者にとって望ましいものではない。

心臓構造の画像を目視する上記以外の技術には、経胸腔心エコー検査法（TTE）や経食道心エコー検査法（TEE）などの超音波検査法、磁気共鳴画像化検査法（MRI）や磁気共鳴血管形成法（MRA）などの心臓磁気共鳴検査法（CMR）が含まれる。しかしながら、上述の各種技術のいずれも、単独利用であれ複数の併用であれ、カテーテルに基づく弁修復処置中に適切な視認化と導入を行えるようにすることはできない。

弁輪形成処置は、更に、弁輪の構造のゆえに有効性が疑われる。特に、弁輪形成用リングを至便に設置するための、境界がはっきりした架台または棚が僧帽弁輪には無い。僧帽弁小葉は心筋組織に付着して擬似弁輪を設けている、弁状片または従属片にすぎない。心収縮期間中、僧帽弁は閉鎖して、比較的平坦な左心房床を形成する。しかしながら、僧帽弁小葉は心室壁に向かって開放状態にあって、大抵の場合は、弁輪の境界は明確に区切られてはいない。弁輪形成術は拍動している心臓に対して施されるため、弁輪形成用リングを固定するために設置する場合は、心収縮期間中と心弛緩期間中は、注意が払われなければならない。

外科手術中に直接、光学的方法により目視しない場合、弁輪の上位面に当接させて弁輪形成用リングを設置することは困難である。カテーテルに基づく処置中に光学的手段以外の方法による画像化技術を利用した場合、弁輪形成用リングが思いもよらず、弁輪の下の不整合位置、上の不整合位置、または、弁輪を横断して角度付けされた不整合位置に取付けられてしまうことがある。このような不整合位置に弁輪を取付けることで、僧帽弁反流量を増やし、または、異所性心拍を誘発し、或いは、僧帽弁反流量を増やしかつ異所性心拍を誘発するといったように、患者によくない結果を生じる恐れがある。

よって、上述の欠点、および、それ以外の不利な点を克服するために、弁輪形成用リングの移植を支援する装置およびシステムを提供するのが望ましい。

本発明の一局面は、カテーテルに基づく弁輪形成用リングの移植、または、それ以外の観血を最小限に抑えた弁輪形成用リングの移植などの処置を支援するための参照リングである。参照リングは下位周面または噴門弁の境界に一時的に当接状態で配置され、光学的手段以外の方法で弁輪を目視するのを支援するための、画像化することができる素材を含んでいる。参照リングの形材は細長いシャフトの遠位端に予備形成され、可撓性の被覆材、被覆材の内側に位置する芯材、および、芯材と被覆材のうちの少なくとも一方に配置されたマーカーを備えている。参照リングは真直ぐな搬送形状や予備形成された略円形配置形状または略螺旋配置形状から弾性的に回復することができる。

参照リングは、弁輪の下位側で一時的に拡張状態にされる、膨張自在部分を含んでいてもよい。参照リングの拡張状態の部分は弁輪を変形させて一時的な架台または棚の形状にして、弁輪形成用リングとよりうまく並置できるように図っている。従って、参照リングは、弁輪の配置を光学的手段以外の方法で画像化して支援し、かつ／または、弁輪に関して弁輪形成用リングを正確に位置決めするのを物理的に支援することができる。

本発明の別な局面は、カテーテルに基づく弁輪形成用リング移植またはそれ以外の観血を最小限に抑えた弁輪形成用リング移植のような処置を支援するシステムである。このシステムは、出口ポートが設けられた管腔を有している搬送用カテーテルと、管腔内に活動自在に位置決めできる真直ぐな搬送形状を有している参照リングとを備えている。搬送用カテーテルが標的部位まで操縦されると、参照リングは出口ポートの中に配備される。カテーテルから外へ出た途端に、参照リングは弾性的にコイル状に巻いて、予備形成された配備形状を呈する。参照リングは細長いシャフトの遠位端に予備形成される。シャフトの近位端は搬送用カテーテルの近位端から延びると、臨床医は真直ぐな搬送形状と予備的に湾曲された配備形状との間で参照リングを手で転位させる。

本発明に関連する技術として、噴門弁を治療する方法がある。この方法は、参照リングを真直ぐな搬送形状を呈したままで搬送用カテーテルにより下位心室位置まで搬送すること、搬送用カテーテルの出口ポートの中で参照リングを伸張させること、参照リングの事前に湾曲された部分を心臓弁の弁輪と弁下当接状態に設置すること、および、設置済みの参照リングの少なくとも標識を付与された部分を光学的手段以外の方法で目視することを含んでいる。

添付の図面と関連づけて理解されれば、後段に詳細に説明された本発明の好ましい実施形態の説明から、本発明の上述の特徴および利点とそれ以外の特徴および利点が更に明らかとなるが、添付の図面は等尺表示ではない。詳細な説明と図面は、本発明を限定するものではなく、むしろ、本発明の例示にすぎず、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲の各請求項とそれらの均等物によって限定される。

添付の図面では、複数の図にわたって同じ参照番号が同じ構成要素を示すために使用されている。
本発明の一局面は、心臓弁輪と当接状態に弁輪形成用リングを設置するのを支援するために、光学的手段以外の方法で目視することができる参照リングを設けた装置である。視認参照リングは、血管内カテーテル設置技術を利用して一時的に設置されるように設計されている。これに代わる例として、外科技術、または、観血を最小限にした技術、すなわち、内視鏡検査技術を利用して、参照リングを設置してもよい。

図１は、弁輪形成処置中に弁輪を光学的手段以外の方法で目視するのを支援するシステム１０を例示している。システム１０は管腔１１６が設けられた搬送用カテーテル１１０を備えており、光学的手段以外の方法で目視することができる参照リング１００を管腔の中を通して搬送するよう図っている。参照リング１００は細長いシャフトの遠位部に事前形成され、シャフト全体が管腔１１６の内部を滑動することができ、任意で、管腔から取出すことができる。搬送用カテーテル１１０はカテーテル本体部１１２を含んでおり、かかる本体部には丸付けされた遠位先端部１１４が設けられているのが例示されている。搬送用カテーテル１１０には真直ぐな先端部が設けられていてもよいし、または、参照リング１００を搬送する支援をするためにカテーテルの長手方向軸線に関して所望の屈曲形状を呈することができる、事前に形成された遠位先端部または偏向自在な遠位先端部が設けられていてもよい。一実施形態では、遠位先端部１１４は、例えば、豚尾状に先端部のような予備設定された湾曲部が設けられているが、このような湾曲形状はカテーテル技術で周知のとおりである（図８を参照のこと）。豚尾状のカテーテル先端部は、大動脈弁を横断するのを容易にするとともに、左心室の内部に配置されると、正常でない心拍を最小限に抑えることが分かっている。

カテーテル本体部１１２は１種類以上の可撓性に富む生態適合性の重合体素材を含んでおり、そのような素材の具体例としては、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリアミド、フッ素化エチレンプロピレン（FEP）やポリテトラフルオロエチレン（PTFE）などのフルオロポリマー類、ポリエーテルブロックアミド（PEBA）共重合体などがある。カテーテル本体部１１２は、入口部位から心臓内の位置まで血管を操舵するのに十分な可撓性を有していると同時に、事前に形成された参照リング１００の曲率を比較的真直ぐな搬送形状に拘束するのに十分な硬さを備えている。搬送用カテーテル１１０は出口ポート１１８を更に備えている。一実施形態では、出口ポート１１８は側部ポートである。これに代わる例として、出口ポート１１８は、遠位先端部１１４の位置に配置された、軸線方向に整合した端面ポート（図示せず）であってもよい。参照リング１００はポート１１８を通って搬送用カテーテル１１０から外に出る。出口ポート１１８が側部ポートである図１に例示されているように、傾斜面１２０が管腔１１６の内側で、尚且つ、ポート１１８より遠位でそこに隣接して設置されることで、参照リング１００を出口ポート１１８に向けてそこを通して偏向させ、搬送用カテーテル１１０から外に出すよう図っている。出口ポート１１８が軸線方向に整合している端面ポートである実施形態では、傾斜面１２０は必要ではない。

「遠位」および「近位」という用語は、本件では装置の配備中に治療中の臨床医を基準として使われるものであり、「遠位」は臨床医から遠く離れた位置にある装置部分または臨床医から離れる方向を指し示し、「近位」は臨床医に近い装置部分または臨床医に向かって近づく方向を示している。後段の説明は視認用の参照リング１００を僧帽弁輪と弁下当接状態に設置することに関連している。しかしながら、本発明の視認用参照リングは上記以外の噴門弁の位置やそれ以外の体内部位に配備されてもよいことを当業者なら認識するだろう。

視認用参照リング１００は、放射線撮影、超音波、磁気共鳴などの画像化視認技術によって見ることができる１種類以上の素材を含んでいる。或る実施形態では、参照リング１００は、上述の技術のうち２種類以上を利用して装置の画像を目視することができるようにする複数素材の組合せを含んでいる。図２から図７に関連付けて、参照リング１００の特殊な実施形態を以下に説明する。

図２は、本発明に従った視認用参照リング２００の一実施形態を例示している。参照リング２００は、搬送用カテーテル１１０の内部に拘束された際に見えるとおり、真直ぐな搬送形状を呈している状態で例示されている。参照リング２００は、搬送用カテーテル１１０の管腔１１６の中を通って延びている細長いシャフトの遠位部に形成されている。細長いシャフトの近位端は近位方向に延びて搬送用カテーテル１１０から外へ出るが、ここでは、シャフトは医者によって操作される。参照リング２００は、搬送用カテーテルの外で配備されると、事前に形成された略円形または螺旋形の配備形状に戻る（図８から図１１を参照のこと）。弁輪形成処置の間、参照リング２００は僧帽弁輪に隣接する下位位置に設置されて、僧帽弁の上位側に弁輪形成用リングを設置する間、弁輪を光学的手段以外の方法で目視するのを支援する。図８から図１１を参照しながら、本発明の参照リングの配備方法をより詳細に後段で説明する。

参照リング２００は、芯材２１０と、芯材の一部の周囲に配置された被覆材２２０とを備えている。芯材２１０は遠位端部２１２を有しており、この端部は先細り状にされていてもよいし、またそうでなければ、径を減じて可撓性を増した部分を設けることで、患者の心室内に湾曲した配備形状を非外傷的に形成するのを容易にするようにしてもよい。先端部２３０は遠位端部２１２に固定されており、その方法は直接固定か、または、繋留具２３２のように装着式の芯材延長部による固定の、いずれかによる。芯材２１０は、比較的真直ぐな搬送形状から事前に形成された配備形状まで弾性的に移行することができる素材を含んでいる。芯材２１０の素材は熱形状記憶材であって、患者の体温に晒されるか、温かい洗浄液や内臓加熱素子（図示せず）のような他の熱源から熱を付与されると、配備形状を取ろうとする。芯材２１０の素材は、事前に形成された配備形状から、可塑変形していない真直ぐな搬送形状に、十分に弾性的に曲げられてもよい。芯材２１０は、ニチノール、ステンレス鋼、または、経時硬化させることができるニッケル−コバルト−クロミウム−モリブデン合金から構成される。芯材２１０は、各種のアミド、ポリイミド、ポリオレフィン、ポリエステル、ウレタン、熱可塑材、これらの混合物、これらの積層物、これらの共重合体などのような生態適合性の工学的可塑材を含んでいてもよい。芯材２１０は、放射線不透過性素材を含んでいてもよいし、或いは、その長尺部に沿って放射線不透過性マーカー（図４）が配置されていてもよい。

被覆材２２０は、放射線撮影法によって見ることができるようになる素材、すなわち、X線透視画像化術または放射線撮影画像化術のもとで放射線不透過性を示す素材を含んでいるとよい。図２は、被覆材２２０に遠位部２２２と任意の近位部２２４が設けられているのを例示している。被覆材２２０はその長尺部に沿って一定の直径を有していてもよいし、または、遠位部２２２に沿って先端部２３０に向けて先細り状になっていてもよい。例示の実施形態では、遠位部２２２は芯材２１０を中心として配置されたコイル２２６を備えている。コイル２２６の遠位端は先端部２３０に固定的と取付けられている。コイル２２６の近位端は、芯材２１０に、または、被覆材２２０の任意の近位部２２４に、或いは、芯材２１０と、被覆材２２０の任意の近位部２２４の両方に、溶接、粘着剤、または、それ以外の当業者に周知の方法で固定的に取付けられている。コイル２２６は、医療用ガイドワイヤ、とりわけ、径の小さいガイドワイヤに好適であるとして当業者に周知の素材に類似している素材を含んでいてもよい。コイル２２６は完全に放射線不透過性であってもよいし、または、互いから離隔された放射線不透過性マーカーを含んでいてもよい。コイルまたは複数マーカーの全体が、プラチナ、プラチナ合金、金、これらの各種組合せなどのような放射線不透過性素材から構成されていてもよい。コイル２２６は先端部２３０に向けて一定のままであるか、または、先細りになるような外径を有していてもよい。コイル２２６は遠位部２２２の周囲に単層で配置されていてもよいし、多層を含むようにしてもよい。被覆材２２０の任意の近位部２２４は切れ目無く連続する遠位部２２２を含んでいてもよいし、または、芯材２１０に関して先に説明された素材に類似している素材を含んでいる外側スリーブであってもよい。非限定的具体例として、近位部２２４は、金属を含んでいる芯材２１０を包囲した、低摩擦性の重合体被覆材を含んでいてもよい。

図３は、本発明に従った、参照リング３００を光学的手段以外の方法で目視するまた別な実施形態を例示している。参照リング３００を設置するのを支援するために、放射線撮影、X線透視、心エコー撮影、磁気共鳴画像化（MRI）などのうちの１種類以上を利用して、参照リング３００を見えるようにするのが望ましいことがある。図３は、参照リング３００が放射線不透過性の構成要素と少なくとも第２の構成要素とを備えているのを例示しているが、第２の構成要素は音波発生素材か、または、MRIのもとで目視できる素材のいずれかを含んでいるため、多様な技術を択一的または同時のいずれかの方式で利用して、参照リング３００を目視することができる。

視認用参照リング３００は芯材３１０、芯材３１０の周囲に設置された被覆材３２０、および、先端部３３０を備えている。芯材３１０は、その芯材ワイヤに先細り状の遠位端部３１２が設けられている。芯材３１０は、芯材２１０に関して先に説明された素材などのような素材から構成されている。この実施形態では、コイル状のバネ３１４が先細り遠位端部３１２の周囲に巻かれている。芯材３１０及びコイル状バネ３１４の一方又は両方は、全部または一部が放射線不透過性材料から構成されているようにするとよい。

被覆材３２０は芯材３１０とコイル状バネ３１４を収納している。被覆材３２０は、当該技術で周知の何らかの態様で、芯材３１０の周囲に形成される。一実施形態では、鋳型の空洞の中に芯材３１０を置いて射出成型するか、または、芯材３１０の周囲で材料を鋳造することにより、被覆材３２０が芯材３１０の周囲に形成された結果、参照リング３００の最終構造体が生成される。被覆材３２０を形成する代替の方法は、噴霧技術または浸漬技術のいずれかを利用して、芯材３１０に溶剤を基調としたスラーリを塗布することを含んでいる。被覆材３２０を形成するまた別な方法は、恒久収縮管を使ってスリーブを形成するか、または、収縮管を、また別な熱可塑性材料から形成されているスリーブを包囲する取外し可能な器具として利用するか、いずれかの手段により、芯材３１０の周囲に熱可塑性スリーブを焼嵌めすることを含んでいる。上述の各種方法を組合わせることも有用であり、例えば、芯材３１０とバネ３１４の周囲に光学的手段以外の方法で視認化する素材の皮膜を塗布してから、この皮膜を封鎖するために中空の重合体被覆を設けるのは有用である。

参照リング３００の一実施形態では、被覆材３２０は芯材３１０とコイル状バネ３１４の周囲に配置された音波発生素材を含んでおり、例えば、独立気泡発泡材、微孔体、メゾ多孔体、または、それ以外の多孔材などがある。また別な実施形態では、被覆材３２０は生態適合性重合体から構成されたポリマー被覆材であり、生態適合性重合体の例としては、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリアミド、PEBA共重合体、カテーテル本体部１１２で使うのに適しているかもしれないと先に説明したようなFEPまたはPTFEなどの各種フルオロポリマーが挙げられる。一実施形態では、被覆材３２０は、複数の埋設状態の微細な泡を含んでいる重合体または微孔体面構造を含んでいる重合体から構成されており、かかる重合体の具体例として、米国ニューヨーク州ヘンリエッタのアンジオテック・バイオコーティングス（Angiotech BioCoating, Inc.）のエココート（登録商標：ECHO-COAT）医療用画像化皮膜が挙げられる。このような素材の微細孔は、超音波撮影技術を利用して容易に目視される。

また別な実施形態では、被覆材３２０は、強磁性粒子、常磁性粒子、または、反磁性粒子などのような１種類以上の磁気共鳴画像化で目視できる成分を含んでいるようにしてもよいし、または、液状の時期共鳴画像化用の造影剤に見られる化合物を含んでいるようにしてもよい。このような注入できる薬剤または経口投与剤としては極小の超常磁性酸化鉄（USPIO）が挙げられ、その具体例としては、米国マサチューセッツ州ケンブリッジのアドバンスト・マグネティックス・インコーポレーティッド（Advanced Magnetics, Inc.）によるコンビデックス（登録商標：Combidex）ポジティブ造影剤や、低分子重量のガドリニウムキレート、ガドリニウムテトラアザシクロドデカン四酢酸（Gd-DOTA）、パーフルオロオクチルブロミド（PFOB）などのようなネガティブ造影剤などが挙げられるが、これらに限定されない。これに代わる例として、被覆材３２０は、螺旋状のリング構造を包囲し、このリング構造の配置は、磁気共鳴画像化法により医療装置をより良好に目視できるようにする電磁波の放射を付与された電磁界が誘発するように設定されるが、これは、「MRIステント（ MRI Stent ）」という名称の米国特許第6,802,857号に教示されているとおりである。

被覆材３２０は遠位先端部３３０で終端している。遠位先端部３３０は被覆材３２０と一体型で、同じ素材から構成されていてもよい。先端部３３０は放射方向に湾曲していてもよいし、オリーブのような形状（図示せず）にしてもよく、装置が噴門弁の下に設置されると、心室の内側面と腱索または弁小葉との間で視認化用の参照リング３００を操舵するのを支援するよう図っている。また別な実施形態では、搬送用カテーテルから外に配備されると、先端部３３０は螺旋部の中心またはリングの中心に向けてJ字型に屈曲した部分を形成する。

図４は、本発明による光学的手段以外の方法で視認できるようにするための参照リング４００のまた別な実施形態を例示している。視認用参照リング４００は芯材４１０、芯材４１０の周囲に設置された被覆材４２０、および、先端部４３０を備えている。上述の各実施形態に類似して、芯材４１０には先細り状の遠位端４１２が設けられている。芯材４１０は、上述のような放射線不透過性材料から構成されていてもよいし、または、放射線不透過性ではないまた別な素材から構成されていてもよい。先細り状の遠位端４１２は、そこに沿って複数の互いから離隔された放射線不透過性マーカー４４０が配置されている。マーカー４４０は芯材４１０を廻って延びているわけではない複数の小型素子であってもよいし、芯材４１０を囲む複数のリング（図示せず）であってもよい。マーカー４００は特定の間隔で設置されていてもよいし、或いは、芯材４１０に沿って不規則に離隔されていてもよい。一実施形態では、マーカー４４０は各々が隣のマーカーから特定距離に設置されており、視認用参照リング４００が噴門弁に当接して適所に置かれると、生体内に目盛りを設けることで、弁輪の寸法を推定するのに利用できるようにしている。被覆材４２０は、被覆材３２０について先に説明した素材に類似しているエコー発生材料または磁気共鳴画像化により視認できるようにする素材から構成されている。

図５に例示されている、光学的手段以外の方法で目視できるようにする参照リング５００は、マーカーを備えておらず、またそうでなければ、視認用参照リング４００と同様に、芯材５１０の周囲に設置された被覆材５２０、先細り遠位端５１２、および、先端部５３０を備えている。一実施形態では、芯材５１０は放射線不透過性素材から構成されていてもよい。また別な実施形態では、芯材５１０は放射線不透過性ではない素材から構成されている。

図６は、光学的手段以外の方法で目視するための参照リング６００を例示している。視認用参照リング６００は被覆材６２０、湾曲した先端部６３０、および、複数のマーカー６４０を備えている。被覆材６２０は、超音波撮像技術または磁気共鳴画像化技術を使って目視するのに好適な、生態適合性重合体材料を含んでいる。一実施形態では、参照リング６００は、エコー発生多孔性素材、および、磁気共鳴画像化で視認できる素材６２２の少なくとも一方を含んでいる。参照リング６００は、複数の放射線不透過性マーカーが被覆材６２０に埋設された構造の芯材を更に含んでいる。図示の実施形態では、マーカー６４０は互いから均一に離隔された直線パターンで参照リング６００の内部に配置されている。参照リング６００は、当業者に周知の何らかの態様で成型されるとよい。

図７は、本発明による、光学的手段以外の方法で目視することができる参照リング７００のまた別な実施形態を例示している。参照リング７００は、X線透視法、心エコー検査法、磁気共鳴画像化法、または、それ以外の視認手段を使って目視することができることで、設置を支援するように図っている。これに加えて、視認用参照リング７００は噴門弁輪の下位側で拡張自在となって心弛緩期間中は弁小葉を変形させるため、より良好に境界を定めた弁輪を設けることになり、この弁輪が構造的な棚として作用することで、弁の下位側に弁輪形成装置を設置するのを助ける。視認用参照リング７００は芯材７１０と被覆材７２０を備えている。芯材７１０は、その先細り状の遠位部７１２が柔軟な遠位先端部７３０の内側で終端している。芯材７１０は、前述の各実施形態で説明したように、搬送用カテーテルから外に出ると配備形状を取るように弾性的に再形成し直すのに好適な素材を含んでいる。

細長いバルーン７２２は芯材７１０の遠位部の周囲に配置されるが、これは被覆材７２０の拡張された遠位部として形成されてもよい。図７に例示されているように、バルーン７２２の遠位端は遠位先端部７３０に封鎖固定されている。バルーン７２２の長さは、噴門弁の領域よりも長くてもよいし、短くてもよいし、同じでもよい。芯材７１０と被覆材７２０の間の細長い環状空間は膨張管腔７１４を画定しており、この管腔は芯材７１０の近位端と被覆材７２０の近位端の位置でバルーン７２２の内部をコネクタ取付け部（図示せず）と流体連絡状態にしている。これに代わる例として、膨張管腔７１４の全部または一部が芯材７１０に沿って形成されていてもよいし、或いは、何か別な、バルーンカテーテル技術の当業者に周知の実用的配置を呈していてもよい。バルーン７２２は好適な流体で膨張させることができ、かかる流体の具体例として、上述のような、無菌整理食塩水、放射線不透過性造影媒体、液状磁気共鳴画像化剤などがある。バルーン７２２は二酸化炭素などのような気体で膨張されてもよいが、これは、漏出した場合に備えて、迅速な血中混和性を示す点で有利である。

バルーン７２２は、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート（PET）、ポリアミド、ポリエーテルブロックアミド（PEBA）共重合体、これらの各種混合物、これらの各種積層体などのような非弾性重合体から製造することができる。これに代わる例として、バルーン７２２はラテックス、シリコーン、またはそれ以外の合成ゴム類などのような弾性材から作成することができる。バルーン７２２が膨張状態になると、参照リング７００が搬送用カテーテル１１０の管腔１１６の内部に滑動自在に嵌合し、また、参照リングが出口ポート１１８を通ってカテーテル１１０に出入りができるようにしてもよい。視認用参照リング７００が噴門弁輪に弁下当接状態に設置されてしまうと、バルーン７２２が膨張させられる。膨張状態のバルーンは心弛緩期間中は弁小葉の形状を変えて一時的な構造的棚を設け、後段でより詳細に説明するが、この棚の助けで医者は弁輪形成装置を適切に設置することができるようになる。

図８および図９は、本発明の、光学的手段以外の方法で目視することができる参照リングが、搬送用カテーテルから外に配備された際に、略螺旋形または略円形を形成しているのを例示している。図８は、搬送用カテーテルから外に配備された際に螺旋形を形成している視認用参照リング８００の実施形態を例示している。参照リング８００は、先に説明して図１から図７に例示されている実施形態のいずれか１つであればよいが、これらの図では参照リングはそれぞれに真直ぐな搬送形状を呈しているのが例示されている。参照リング８００の芯材と被覆材の部分は、少なくとも２回転巻いた螺旋状の参照リングを形成しており、そのうち最遠位側で巻いている輪は僧帽弁輪より下位の当接位置に設置されるが、その位置では弁小葉は周囲の心臓組織に付着している。

この実施形態では、参照リング８００は搬送用カテーテル８１０の内部に配置されたまま、左心室まで搬送される。搬送用カテーテル８１０は大動脈弁８３２を通って左心室８３０に進入させられる。搬送用カテーテル８１０は豚尾状の遠位端８１２を有しているが、これは脳室撮影用カテーテルで広く使われているものと同じである。豚尾状の遠位端８１２は左心室の内部の根尖部の、乳頭筋８２２の近傍または乳頭筋に接触した位置まで前進させられるとよい。豚尾状の遠位端８１２を根尖部に位置決めすることで、拍動している心臓内の搬送用カテーテル８１０を安定させるのに役立つ。

搬送用カテーテル８１０が安定設置されると、参照リング８００はカテーテル８１０の内部で遠位方向に前進させられ、出口ポート８２０を通り抜けてから左心室８３０に入る。ポート８２０から外へ出ると、参照リング８００は事前に形成された螺旋状の配備形状を弾性的に回復する。視認用参照リング８００をさらに続けて搬送用カテーテル８１０から外へ出すことで、遠位部８０２は外側の左心室壁８３４と内側の僧帽弁小葉または腱索８１６との間に形成された環状の空間の中を通過しながら、左心室８３０の周囲の概ね円形の経路を移動する。視認用参照リング８００は、その最遠位側で巻いた螺旋部の輪８０６が僧帽弁輪８４０に対して弁下並置して配備されるまで、前進させられる。参照リング８００が螺旋状であるおかげで、リングはコイルバネのように拡張および収縮して、最遠位側で巻いた輪を僧帽弁輪８４０の真下で所望の並置状態に保ちながら、心室収縮に順応することができる。

図９は、視認用参照リング９００を搬送用カテーテルから外に配備した際に、僧帽弁輪の下位でリングが開放円形部を形成しているのを例示している。この実施形態では、出口ポート９２０が左心室９３０の内部に設置されるまで、搬送用カテーテル９１０は大動脈弁９３２の中を通して前進させられる。出口ポート９２０は乳頭筋９２２の上位に配置される。搬送用カテーテル９１０が正確に設置されると、視認用参照リング９００は搬送用カテーテル９１０の中を遠位方向に前進させられて、出口ポート９２０を通って張出し、左心室９２０に進入する。視認用参照リング９００は、ポート９２０から外へ出ると、
事前に形成された円形の配備形状を回復する。視認用参照リング９００を搬送用カテーテル９１０から外へ出るように引き続き前進させることで、遠位部９０２は外側の左心室壁９３４と内側の僧帽弁小葉または腱索９１６との間に形成された環状の空間の中を通過しながら、左心室９３０の周囲の概ね円形の経路を移動する。視認用参照リング９００は、僧帽弁輪８４０に対して弁下並置して配備されるまで、前進させられる。

図１０および図１１は、視認用参照リング７００が心臓内に設置されているのを例示している。明瞭にするために、図１０および図１１は、視認用参照リング７００の最遠位側部分または最遠位側で巻いた輪だけしか例示されていない。参照リング７００は、図８または図９に例示されている態様に類似する態様で左心室１０３０に搬送することができる。上述のように、参照リング７００は細長いバルーン７２２が芯材ワイヤ７１０の周囲に配置されている。参照リング７００が弁下位置で僧帽弁輪１０４０に当接して設置されると、バルーン７２２は膨張させられる。バルーン７２２が膨張することで、弁小葉１０４４が参照リング７００の周囲に強制的に巻きつけられ、従って、放射方向内向きに弁輪１０４０を拡張させ、または、張出させることになる。このようにして設けられた棚状の突起１０４２は弁輪形成処置中に弁輪形成用リング１０５０を設置するために、拡張した標的構造的支持を一時的に供与する。実際には、弁輪形成用リング１０５０が適所に固定された状態のままで、臨床医は棚状の突起１０４２の上に弁輪形成用リング１０５０を載置する。弁輪形成用リング１０５０が弁輪１０４０に隣接している心臓組織に固定されてしまうと、バルーン７２２は収縮させられ、視認用参照リング７００が搬送用カテーテル（図示せず）の中に後退させられる。

本発明のまた別な局面は、弁輪形成用リングの移植を支援する方法である。図１２は、本発明による方法の一実施形態１２００のフロー図を例示している。参照リングは、弁輪の近位に在る搬送用カテーテルの管腔内を搬送されている（ブロック１２１０）。この実施形態では、参照リングと搬送用カテーテルは、上述のように、システム１０に含まれる参照リングと搬送用カテーテルである。

搬送に適するように、システム１０は図１に例示されているような形状を呈しており、光学的手段以外の方法で目視することができる参照リング１００は搬送用カテーテル１１０の内部に滑動自在に受容されている。搬送用カテーテル１１０は、参照リング１００を保持したまま患者の循環系の中を通って操舵され、カテーテルの遠位先端部１１４は左心室の中に通される。これは、搬送用カテーテル１２０を大腿部動脈に挿入して中へ通し、更に大動脈弁を通してから左心室に挿入することにより達成される。当業者には周知のように、上記以外の複数の経路を利用することができる。胸部切開を伴う観血を最小限に抑えた技術または外科手術アプローチについては、搬送用カテーテルは内視鏡、套管針、カニューレなどのような、上向きの大動脈に直接挿入することができる細長い素子に置き換えられてもよい。細長い素子はカテーテルに基づく処置と同じ経路を追従して、左心室に到達することができる。

次に、図８および図９で分かるように、搬送用カテーテルの内部で参照リング１００を前進させて出口ポート１１８を通してから左心室に進入させることにより、視認用参照リング１００が配備される（ブロック１２２０）。参照リング１００は、図８および図９で分かるように、その最遠位端部が僧帽弁輪に弁下当接状態に設置されるまで、遠位先端部が前進させられる。本発明の方法のまた別な実施形態では、図１０および図１１で分かるように、視認用参照リングのバルーン部は弁輪の位置で棚状の突起を生成するように膨張させられる。

標的部位で僧帽弁輪に弁下並置されるように参照リング１００を配備して位置決めする過程は、当業者に周知の、光学的手段以外の方法によって目視される（ブロック１２３０）。参照リング１００の画像を目視することができるようにする方法として、放X 線透視術、経胸腔心エコー検査法（TTE）や経食道心エコー検査法（TEE）などの超音波撮像術、磁気共鳴画像化検査法（MRI）や磁気共鳴血管形成法（MRA）などの心臓磁気共鳴検査法（CMR）、位置決めを支援するために視認化するそれ以外の手段が利用される。

次に、弁輪形成リングが弁輪に固定される（ブロック１２４０）。視認用参照リングが適切に設置されてしまうと、当業者に周知の何らかの方法で、例えば、当該技術で周知の弁輪形成リングなどの弁輪形成装置を噴門弁輪まで前進させ、参照リングと平行に整合させて設置し、適所に固定する。弁輪形成リングは、参照リングを視認化するために利用することができるのと同じ画像化技術に基づいて目視することができる素材を含んでいる。従って、１種類以上の選択された光学的手段以外の方法で目視できるようにする技術に基づいて、臨床医は弁輪形成リングと参照リングの両方を同時に視認して、弁輪形成リングを移植する前に、弁輪形成リングを操作して参照リングと平行な整合状態にするのに役立てることができる。弁輪形成リングと参照リングは、適切に整合すると、僧帽弁の擬似弁輪を含む弁小葉の厚さ分だけ互いから離隔されることになる。両方のリングを互いに近接した平行整合状態に置くために、参照リングは弁輪形成リングと同じ寸法と形状に予備形成するとよい。従って、遠位の螺旋状に巻いた輪８０６と参照リング９０６とは、少しばかり真円とは言えない円形を呈し、僧帽弁の略D字型と僧帽弁に嵌合するように寸法設定された弁輪形成リングの略D字型を真似た形にするとよい。

視認用参照リング１００は弁輪形成リングの移植後に取外される（ブロック１２５０）。参照リング１００が搬送用カテーテルの中に引き入れられるのは、システムのこれら両方の構成要素が患者の体外に取出される前である。図７に例示されている視認用参照リング７００を利用する方法のまた別な実施形態では、バルーン７２２は参照リング７００を後退させる前に収縮させられる。

本件に開示されている発明の各実施形態は目下のところ好ましいと思われるが、本発明の精神および範囲から逸脱せずに、多様な変更や修正を行うことができる。本発明の範囲は添付の特許請求の範囲の各請求項に示されており、本発明の均等物の効果と変域の範囲に収まる変更と修正はすべて、本発明の範囲に包含されるものと解釈されるべきである。

本発明による、弁輪形成術を支援するためのシステムの遠位部であって、参照リングが搬送用カテーテルの内部に配置されているのを例示した長手方向の断面図。 図１の参照リングの実施形態であって、真直ぐな搬送形状を呈しているのを例示した長手方向の断面図である。 図１の参照リングのまた別な実施形態であって、真直ぐな搬送形状を呈しているのを例示した長手方向の断面図である。 図１の参照リングの更に別な実施形態であって、真直ぐな搬送形状を呈しているのを例示した長手方向の断面図である。 図１の参照リングの異なる実施形態であって、真直ぐな搬送形状を呈しているのを例示した長軸線方向の断面図である。 図１の参照リングの更に異なる実施形態であって、真直ぐな搬送形状を呈しているのを例示した長軸線方向の断面図である。 図１の参照リングの別な実施形態であって、真直ぐな搬送形状を呈しているのを例示した長軸線方向の断面図である。 心臓で、図１の参照リングの互いに異なる複数の実施形態が僧帽弁輪と弁下当接状態に配備されているのを例示した断面図である。 心臓で、図１の参照リングの互いに異なる複数の実施形態が僧帽弁輪と弁下当接状態に配備されているのを例示した断面図である。 心臓で、図７の参照リングが僧帽弁輪と弁下当接状態に配置されているのを例示した断面図である。 心臓で、図７の参照リングとそれに付随する弁輪形成用リングが各心臓小室内に在るのを例示した断面図である。 本発明に従って参照リングを使う一方法を例示したフロー図である。

Claims (13)

1. 心臓弁輪形成リングの移植を支援する装置であって、前記装置は細長い可撓性のシャフトを備えており、前記細長い可撓性のシャフトは、その遠位部に沿って参照リングの輪郭が画定されており、前記参照リングは、事前に形成された配備形状と、真直ぐな搬送形状の間で弾性的に変形自在であり、前記配備形状は、少なくとも１個のコイルを有しており、前記コイルの寸法と形状は、前記弁輪形成リングの寸法および形状に近似しており、前記細長い可撓性のシャフトは、搬送用カテーテルから外に出て近位方向に延びるような寸法に設けられた近位端を有し、前記参照リングは、前記弁輪形成リングを移植した後で、搬送用カテーテルの中に後退させられるように構成され、
   前記参照リングは芯材に固定された被覆材が配置されている、
   ことを特徴とする装置。
2. 前記参照リングは、放射線撮像法、X線透視法、超音波撮像法、経胸腔心エコー検査法（TTE）、経食道心エコー検査法（TEE）、心臓磁気共鳴検査法（CMR）、磁気共鳴画像化検査法（MRI）や磁気共鳴血管形成法（MRA）からなる群から選択された少なくとも１種類の画像化技術によって目視することができる素材を含んでいることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
3. 前記参照リングは少なくとも１個の放射線不透過性マーカーを含んでいることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
4. 前記配備形状は螺旋形を含んでいることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
5. 前記芯材には先細り状の遠位端が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
6. 前記芯材は、ニチノール、ステンレス鋼、経年硬化性のニッケル−コバルト−クロミウム−モリブデン合金、工学的に製造された可塑材、各種アミド、各種ポリイミド、各種ポリオレフィン、各種ポリエステル、各種ウレタン、各種熱可塑材、各種熱硬化性可塑材、これらの各種混合物、各種積層体、各種共重合体、各種組合せからなる群から選択された生態適合性素材を含んでいることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
7. 前記被覆材は超音波撮像法に基づいて目視することができる多孔性素材を含んでいることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
8. 前記被覆材は、強磁性粒子、常磁性粒子、反磁性粒子、極小の超常磁性酸化鉄（USPIO）、低分子重量のガドリニウムキレート、ガドリニウムテトラアザシクロドデカン四酢酸（Gd-DOTA）、パーフルオロオクチルブロミド（PFOB）からなる群から選択された素材を含んでいることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
9. 前記被覆材はバルーンを備えており、前記可撓性シャフトは膨張管腔を有しており、前記膨張管腔はバルーンの内部を装置の近位端の位置に配備された取付具と流体連絡状態にしていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
10. 心臓弁輪形成リングの移植を支援するシステムであって、前記システムは、
    細長い搬送用カテーテルを備えており、前記カテーテルには遠位端および近位端と、前記遠位端に隣接している出口ポートと、前記出口ポートから前記近位端まで延びている管腔が設けられており、
    さらに、請求項１に記載の前記細長いシャフトを備え、前記細長いシャフトは、前記カテーテルの管腔の内部に滑動自在に配置されており、前記参照リングは前記カテーテルの出口ポートを通り抜けて拡張させることができるとともに、前記搬送用カテーテルによって拘束することができる真直ぐな搬送形状を取ることができ、前記細長い可撓性のシャフトは、前記細長い搬送用カテーテルから外に出て近位方向に延びた近位端を有し、前記参照リングは、前記弁輪形成リングを移植した後で、搬送用カテーテルの中に後退させられるように構成されることを特徴とするシステム。
11. 前記出口ポートは側部ポートであることを特徴とする、請求項１０に記載のシステム。
12. 前記カテーテルは前記管腔内に傾斜面が配備されており、前記傾斜面は、前記参照リングを前記出口ポートと整合させるように位置と角度が設定されていることを特徴とする、請求項１１に記載のシステム。
13. 前記カテーテルには豚尾状の先端部が設けられていることを特徴とする、請求項１０に記載のシステム。

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