JP6018064B2 - 外科的心臓弁を迅速に配置するためのシステムおよび方法 - Google Patents

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関連出願
本出願は、２０１０年９月１０日に出願された米国仮出願第６１／３８１，９３１号および２０１１年６月２３日に出願された米国非仮出願第１３／１６７，６３９号の、米国特許法第１１９条（ｅ）に基づく優先権を主張するものである。

本発明は概して、体内路に移植される人工弁に関する。特に、本発明は、現在の弁よりも短時間で外科的に移植されるように構成された単体の外科的人工心臓弁、および関連する弁送りシステムに関する。

脊椎動物では、心臓は、図１を見ると分かるように４つのポンプ室、すなわち、各々がそれ自体の一方向弁を備える左心房および右心房ならびに左心室および右心室を有する中空の筋肉性の器官である。自然心臓弁は、大動脈弁、僧帽弁（または二尖弁）、三尖弁、および肺動脈弁として識別され、それぞれ大動脈筋肉線維および心室筋肉線維に直接的または間接的に取り付けられた密集した線維輪を備える弁輪に取り付けられている。各弁輪は血流弁口を画定する。

各心房は血液を受け取る部屋であり、血液を各心室に送り込む。各心室は血液を排出する部屋である。心房中隔と呼ばれる、線維部と筋肉部で構成された壁が、右心房と左心房を分離している（図２〜図４参照）。線維状の心房中隔は、心臓のより脆弱な筋肉組織と比較して実質的に強靭な組織構造である。中隔上の解剖学的な目印は、卵円窩（図４に示す）と呼ばれる母印の大きさをした卵形のくぼみである。

心臓の左側および右側の同期的なポンプ作用は心周期を構成する。心周期は、心室拡張と呼ばれる、心室が弛緩する期間から開始する。心周期は、心室収縮と呼ばれる、心室が収縮する期間で終了する。４つの弁（図２および図３参照）によって、血液が心周期中に誤った方向に流れることはなく、すなわち、血液が心室から対応する心房に逆流したり、動脈から対応する心室に逆流したりすることはない。僧帽弁は左心房と左心室との間に位置し、三尖弁は右心房と右心室との間に位置し、肺動脈弁は肺動脈の開口部に位置し、大動脈弁は大動脈の開口部に位置する。

図２および図３は、大動脈弁の非冠尖に当たる僧帽弁輪の前（Ａ）部を示す。僧帽弁輪は、左冠動脈の回旋枝の近傍に位置し、後（Ｐ）部は、冠静脈洞およびその分岐動脈の近傍に位置する。

様々な外科的技法を使用して、罹患または損傷した弁を修復することができる。弁置換術では、損傷した弁尖を切除し、置換弁を受け入れるように弁輪を切離する。大動脈弁狭窄症および心臓弁疾患を原因として、毎年数千人の患者が手術を受け、欠陥のある自然心臓弁が生体弁または機械弁のいずれかである人工弁と置換されている。弁置換術ほど思い切った方法ではない、欠陥のある弁を治療する別の方法として、通常石灰化が最小限である弁に使用される修復または再建による方法がある。外科的治療に伴う問題は、慢性的な疾患を有するこれらの患者における発作が著しく、外科的な修復に関連する罹患率および死亡率が高いことである。

弁を置換する際、人工弁を外科的に移植するには通常、心臓を停止させ患者に心肺バイパス法（いわゆる「人工心肺」）を適用する開心手術が必要になる。ある一般的な外科手術では、疾患を有する自然弁尖を切除し、人工弁を弁輪の所の周囲組織に縫着する。この手術に伴う傷、および付随して体外血液循環する期間があるので、この外科手術中に死亡するかあるいは手術の直後に死亡する患者もいる。体外循環に必要となる時間に応じて患者のリスクが増大することが公知である。このようなリスクに起因して、弁に欠陥のある実質的な数の患者は、手術に耐えられないほど状態が悪いので手術不能とみなされる。ある推定によれば、８０歳を超えた大動脈弁狭窄症の患者の約３０％〜５０％は、大動脈弁置換術を受けることができない。

従来の開心術に関連する上記の欠陥によって、経皮的で低侵襲の手術が注目されている。ある手法では、カテーテル法によるずっと侵襲の少ない手術で人工弁を移植するように構成する。たとえば、Ａｎｄｅｒｓｅｎらの特許文献１には、カテーテルによって経皮的に圧縮状態で導入され、所望の位置でバルーンを膨張させることによって拡張される折畳み可能な弁が記載されている。このような遠隔移植技法は一部の患者の治療に期待が寄せられているが、外科的介入を介した弁の置換は依然として好ましい治療法である。遠隔移植の承認に対する１つの障害は、不完全であるが有効な治療法から良好な結果が期待されるが比較的異質性の高い新規の手法への転換に対して無理からぬ不安を抱く医師からの反対である。新規の心臓弁置換技法への切替えに対する外科医による無理からぬ警告に関連して、世界中の規制機関も慎重に行動している。多数の臨床試験および追跡調査が成功裏に進められているが、これらの新規の技法が完全に承認されるにはずっと多くの経験が必要である。

したがって、体外循環に必要な時間を短縮する、より効率的な手順で人工弁を体内路に外科的に移植することができる、改良されたデバイスおよび関連する使用方法が必要である。そのようなデバイスおよび方法は、従来の長時間の外科手術に耐えられないほど状態が悪いので手術不能とみなされる弁に欠陥のある患者を助けることができることが望ましい。

さらに、外科医は、低侵襲の心臓弁移植または小さい切開部による移植を試みる際に最も難しい作業の１つは弁を所定の位置に保持する縫合ノットを結紮することである、と述べている。代表的な大動脈弁インプラントは、ソーイングリングの一方の側の周りに均等に分散されて手作業で結紮される１２本〜２４本の縫合糸（一般には１５本）を利用する。人工大動脈弁の交連支柱のすぐ後ろに位置するノットは、空間が制約されるので特に問題がある。縫合ノットの結紮を不要にするかまたは場合によってはノットの数をより容易に到達できるノットだけに減らすと、感染リスクを低下させる、より小さい切開部を使用するのが非常に容易になり、輸血必要量が低減し、心臓弁移植に広く使用される完全胸骨切開（ｆｕｌｌ ｓｔｅｒｎｏｔｏｍｙ）によって弁が移植される患者と比較して回復が早くなる。

本発明は、これらの必要性などに対処する。

米国特許第５４１１５５２号 米国特許出願公開第２０１０−０１６１０３６号 米国特許出願公開第２００８−００２１５４６号

本出願の様々な実施形態は、ヒトの心臓における欠陥のある自然弁を置き換えるための人工弁および使用方法を提供する。ある実施形態は、特に体外循環（すなわち、バイパスポンプ）を使用する時間を最短にしつつ、心臓弁を迅速にかつ容易に置換するための外科手術において使用できるように、適切にうまく適合される。

一実施形態において、大動脈弁の機能を置換するためにヒトの心臓内の自然大動脈弁を治療する方法は、１）胸部の開口部を通して自然弁に到達するステップと、２）案内縫合糸を弁輪内に配置するステップと、３）弁輪の内腔内で心臓弁を前進させるステップと、４）心臓弁上の金属製固着スカートを塑性的に拡張して弁輪に迅速にかつ効率的に機械的に結合するステップと、を含む。

人工弁を送り込む前に自然弁尖を除去してもよい。代替として、自然弁尖を所定の位置に残して、手術時間を短縮し、固着スカートを自然弁内に固定するための安定したベースを形成してもよい。この方法の一利点として、自然弁尖が内側に後退して体内路内での金属製固着スカートの固定を強化する。自然弁尖を所定の位置に残すと、バルーンまたは他の拡張部材を使用して弁尖を邪魔にならないように押し出し、それによって固着スカートを移植する前に自然弁を拡張することができる。自然弁輪をその最初の弁口サイズから１．０ｍｍから５ｍｍの間だけ拡張してより大きいサイズの人工弁を収容してもよい。

好ましい態様によれば、心臓弁は、拡張不能で折畳み不能な弁口を画定する人工弁と、その流入端部から延びる拡張可能な固着スカートと、を含む。固着スカートは、移植位置に送るための収縮状態と、外側において周囲の弁輪に連結されるように構成された拡張状態とを有する。固着スカートは塑性的に拡張可能であることが望ましい。

別の態様では、心臓弁輪の所に移植することのできる人工心臓弁は、
ａ． 血流弁口を画定し、かつ流入端部を有する拡張不能で折畳み不能な環状支持構造と、
ｂ． 支持構造に取り付けられ、血流弁口上で交互に開閉するように装着された弁尖と、
ｃ． 血流弁口の周りに延び、弁に支持構造の流入端部の所で連結された第１の端部を有する塑性的に拡張可能なフレームであって、支持構造から離れる流入方向に突き出て、移植位置に送るための収縮状態および外側において弁輪に接触するためのより広い拡張状態をとることのできる第２の端部を有する、塑性的に拡張可能なフレームと、
ｄ． 塑性的に拡張可能なフレームの周りに位置し、第２の端部を囲む拡大シーリングフランジを含む布製カバリングと、
を備える。

支持構造は、流出方向に突き出る複数の交連支柱を含み、弁尖は、可撓性であり、支持構造および交連支柱に取り付けられ、かつ血流弁口上で交互に開閉するように取り付けられることが好ましい。また、シーリングリングは、支持構造の流入端部を囲むことが望ましい。塑性的に拡張可能なフレームの第２の端部を囲む拡大シーリングフランジは、縫合糸透過リングから間隔を置いて配置され、フレームの形状を大動脈弁輪の形状に合わせる助けになる。

一実施形態において、心臓弁は、ソーイングリングを有する市販の人工弁を備え、固着スカートはソーイングリングに取り付けられる。固着スカートの収縮状態は円錐状であり、第１の端部から第２の端部に向かって内側にテーパ状となってよく、一方、拡張状態において、フレームは円錐状であるが、第１の端部から第２の端部に向かって外側にテーパ状となる。固着スカートは、少なくともいくつかが列状に並べられた半径方向に拡張可能な複数のストラットを備え、最遠位列が、収縮状態から拡張状態への拡張に関して最大の容量を有することが好ましい。ソーイングリングは、弁輪に対するシールを形成するように比較的剛性が高く、弁輪の形状に合う凹状の流入形状を有する、固体であるが圧縮可能な材料を備えてもよい。

本明細書では、人工心臓弁システムを送って移植する方法であって、
ａ． 拡張可能なフレームを有する人工弁を含み、フレームが移植位置に送るための収縮状態および外側の弁輪に連結されるように構成された拡張状態を有する心臓弁であって、心臓弁が近位ハブおよび内部を貫通するルーメンを有するホルダ上に装着され、近位ハブが内部を貫通するルーメンを有するハンドルシャフトの遠位側端部に連結される、心臓弁を設けるステップと、
ｂ． フレームが収縮状態にある心臓弁を弁輪に隣接する移植位置に前進させるステップと、
ｃ． 第１のバルーンカテーテルをハンドルシャフトおよびホルダのルーメンを通過させて心臓弁内に送り込み、第１のバルーンカテーテル上のバルーンを膨張させるステップと、
ｄ． バルーンをしぼませて第１のバルーンカテーテルを心臓弁内から引き込み、第１のバルーンカテーテルをハンドルシャフトから取り外すステップと、
ｅ． 第２のバルーンカテーテルをハンドルシャフトに挿入し、第２のバルーンカテーテルをハンドルシャフトおよびホルダのルーメンを通過させて心臓弁内に送り込み、第２のバルーンカテーテル上のバルーンを膨張させてフレームを拡張するステップと、
を含む方法も開示する。

この方法は、フレームを塑性的に拡張することによって、心臓弁輪の弁口サイズを１．０ｍｍ〜５．０ｍｍだけ大きくすることを含んでもよい。一実施形態において、弁構成要素の人工弁は、心臓弁輪の大きくされた弁口サイズに一致する弁口サイズを有するように選択される。

前述の方法の心臓弁は、拡張不能で折畳み不能な弁口を含んでもよく、拡張可能なフレームは、その流入端部から延びる固着スカートを備える。固着スカートは、半径方向に拡張可能な複数のストラットを有してもよく、人工弁から最も遠い列は、山部と谷部を交互に有する。固着スカートの遠位側端部は、収縮状態から拡張状態への拡張に関して最大の容量を有することが望ましく、それによって、人工弁から最も遠い列中の山部は、外側に周囲の左心室流出路内に突き出る。

この方法の一実施形態は、近位ハブおよび内部を貫通するルーメンを有するホルダ上に心臓弁を取り付けることをさらに含む。ホルダは、内部を貫通するルーメンを有するハンドルシャフトの遠位側端部上に取り付けられ、この方法は、バルーンカテーテルをハンドルシャフトおよびホルダのルーメンを通過させて心臓弁内に送り込み、バルーンカテーテル上のバルーンを膨張させて固着スカートを拡張することを含む。ホルダ上に装着された心臓弁をハンドルシャフトおよびバルーンカテーテルとは別個にパッケージングしてもよい。拡張可能なフレーム／固着スカートの収縮状態が円錐状であり、バルーンカテーテル上のバルーンの遠位側拡張端部が近位側拡張端部よりも大きく、固着スカートに拡張たわみをもたらすが人工弁にはもたらさないことが望ましい。好ましい実施形態において、バルーンの遠位側直径と近位側直径は基本的に同じであり、バルーンは軸方向正中線を挟んで概ね対称的であり、バルーンの正中線は、膨張する前にはフレームの遠位側端部の近くに位置する。弁ホルダを含む送りシステムは、バルーンを心臓弁内に位置させ、それによって、バルーンが実際の弁構成要素内ではなく固着スカート内で膨張するように設計される。

弁送りシステムは、一体化されたバルーンカテーテルと管状のハンドルシャフトとを含み、カテーテルがバルーンカテーテルおよびハンドルシャフトを貫通して延びることが好ましい。ハンドルシャフトの遠位側端部は、心臓弁のホルダと噛み合うアダプタと、送りシステムを心臓弁ホルダに迅速に連結するためのロッキングスリーブと、を含む。バルーンカテーテルのバルーンは、アダプタ内に存在し、固着スカートを拡張するための位置まで遠位方向に前進させてもよい。心臓弁を保存ジャーから取り外すときに取り付けられる管状のバルーンイントロデューサスリーブは、バルーンが心臓弁を通過するのを容易にする。

本明細書で説明する別の態様は、拡張不能で折畳み不能な弁口と、人工弁の流入端部から延び、移植位置に送るための収縮状態および拡張状態を有する拡張可能なフレームとを有する人工弁を含む心臓弁を送るためのシステムである。送りシステムは、心臓弁の近位側端部に連結された弁ホルダと、バルーンを有するバルーンカテーテルと、弁ホルダの近位側端部に取り付けられるように構成され、カテーテルを通過させるためのルーメンを有する、展性を有するハンドルシャフトと、を含み、バルーンは、遠位方向にハンドルシャフトを貫通し、ホルダを越え、心臓弁を貫通して延びる。

バルーンカテーテルは、ハンドルシャフトのルーメン内を延びる膨張チューブを有することが望ましく、膨張チューブのＯＤは、ハンドルシャフトルーメンのＩＤの９０％よりも大きい。人工弁は、ソーイングリングを有する市販の人工弁であってもよく、フレームはソーイングリングに取り付けられる。フレームの収縮状態は、円錐状であり、遠位方向にテーパ状になることが好ましい。さらに、バルーンは、膨張する前にフレームの遠位側端部の近くに位置する視認可能な正中線を含んでもよい。好ましい実施形態において、ホルダ上に取り付けられた心臓弁は、ハンドルシャフトおよびバルーンカテーテルとは別個にパッケージングされる。展性を有するハンドルシャフトは、アルミニウムで作られてもよい。

一実施形態において、拡張可能なフレームは、布製カバーに囲まれた塑性的に変形可能なストラットで形成された固着スカートであり、拡大シーリングフランジが、縫合透過リングから間隔を置いて配置された塑性的に拡張可能なフレームの第２の端部を囲み、フレームの形状を大動脈弁輪の形状に合わせる助けになる。

以下の説明および特許請求の範囲に記載された本発明の特性および利点は、特に、添付の図面と一緒に検討したときにさらに理解されよう。図面において、同様の部品は同様の参照符号を有する。

次に、本発明について説明する。添付の概略図を参照すると他の利点および特徴が明らかになろう。

ヒトの心臓の解剖学的前面図であり、内部の各心腔と隣接する構造とを示す部分断面図である。 右心房内の三尖弁、左心房内の僧帽弁、およびその中間の大動脈弁を示すヒトの心臓の解剖学的上面断面図であり、心周期の心室拡張（心室充填）期に三尖弁および僧帽弁が開かれ、肺動脈弁が閉じられている図である。 図２に示すヒトの心臓の解剖学的上面断面図であり、心周期の心室収縮（心室排出）期に三尖弁および僧帽弁が閉じられ、肺動脈弁が開かれている図である。 左心房および右心房の解剖学的前面図であり、各心腔ならびに卵円窩、冠状静脈洞、および大心静脈のような関連する構造の内部を示す部分断面図である。 弁ホルダ上に組み立てられた本出願の例示的な人工心臓弁の斜視図である。 弁ホルダ上に組み立てられた本出願の例示的な人工心臓弁の斜視図である。 心臓弁から分離された図５Ａおよび図５Ｂの弁ホルダの斜視図である。 心臓弁から分離された図５Ａおよび図５Ｂの弁ホルダの斜視図である。 例示的な人工心臓弁および弁ホルダの直交図である。 例示的な人工心臓弁および弁ホルダの直交図である。 例示的な人工心臓弁および弁ホルダの直交図である。 例示的な人工心臓弁および弁ホルダの直交図である。 例示的な弁ホルダの立面図である。 例示的な弁ホルダの平面図である。 例示的な弁ホルダの断面図である。 例示的な人工心臓弁の内側構造バンドサブアセンブリの分解図である。 布で覆われた波状ワイヤフォームのさらなる弁サブアセンブリの斜視図である。 弁サブアセンブリのカスプ部の詳細断面図である。 互いに接合されたバンドサブアセンブリと縫合糸透過ソーイングリングの斜視図である。 バンドサブアセンブリのカスプ部の半径方向断面図である。 流入側固着スカートに結合して本出願の人工心臓弁を形成する前の外科的心臓弁の流入側斜視図である。 流入側固着スカートに結合して本出願の人工心臓弁を形成する前の外科的心臓弁の流出側斜視図である。 外科的心臓弁に結合するための布で覆われた固着スカートの一部の分解アセンブリ図である。 図１３に示す布で覆われた固着スカートの一部およびそれに結合されて流入側固着スカートを形成する下部シーリングフランジの分解アセンブリ図である。 布で覆われた固着スカートの上方の外科的心臓弁を示すとともに、この２つの部材を結合する一方法を概略的に示す図である。 固着スカートの塑性的に拡張可能な内側ステントフレームおよびそれを通過する結合縫合糸のパターンを示す図である。 上行大動脈の下方の隣接する左心室の一部を示すとともに、本明細書で開示する例示的な人工心臓弁を展開する際の一ステップを例示する大動脈弁輪の斜視切取図であり、案内縫合糸の設置を含む、心臓弁を受け入れるように大動脈弁輪を準備する予備ステップを示す図である。 上行大動脈の下方の隣接する左心室の一部を示すとともに、本明細書で開示する例示的な人工心臓弁を展開する際の一ステップを例示する大動脈弁輪の斜視切取図であり、送りハンドルの遠位部上に取り付けられた心臓弁を案内縫合糸に沿って大動脈弁輪内の所定の位置に前進させる状態を示す図である。 上行大動脈の下方の隣接する左心室の一部を示すとともに、本明細書で開示する例示的な人工心臓弁を展開する際の一ステップを例示する大動脈弁輪の斜視切取図であり、心臓弁が、縫合糸スネアの配置時に大動脈弁輪における所望の移植位置にある状態を示す図である。 上行大動脈の下方の隣接する左心室の一部を示すとともに、本明細書で開示する例示的な人工心臓弁を展開する際の一ステップを例示する大動脈弁輪の斜視切取図であり、鉗子によって縫合糸スネアの外側上端部を外側に曲げて心臓弁および移植部位によりうまく到達できるようにしている状態を示す図である。 上行大動脈の下方の隣接する左心室の一部を示すとともに、本明細書で開示する例示的な人工心臓弁を展開する際の一ステップを例示する大動脈弁輪の斜視切取図であり、拡張バルーンを前進させる前の送りシステムを示す図である。 上行大動脈の下方の隣接する左心室の一部を示すとともに、本明細書で開示する例示的な人工心臓弁を展開する際の一ステップを例示する大動脈弁輪の斜視切取図であり、拡張バルーンを前進させた後の送りシステムを示す図である。 上行大動脈の下方の隣接する左心室の一部を示すとともに、本明細書で開示する例示的な人工心臓弁を展開する際の一ステップを例示する大動脈弁輪の斜視切取図であり、バルーンカテーテルのバルーンを膨張させて固着スカートを拡張した状態を示す図である。 上行大動脈の下方の隣接する左心室の一部を示すとともに、本明細書で開示する例示的な人工心臓弁を展開する際の一ステップを例示する大動脈弁輪の斜視切取図であり、バルーンをしぼませて伸ばした状態を示す図である。 上行大動脈の下方の隣接する左心室の一部を示すとともに、本明細書で開示する例示的な人工心臓弁を展開する際の一ステップを例示する大動脈弁輪の斜視切取図であり、スネアを取り外した後でバルーンカテーテルを弁ホルダから分離して取り外している状態を示す図である。 上行大動脈の下方の隣接する左心室の一部を示すとともに、本明細書で開示する例示的な人工心臓弁を展開する際の一ステップを例示する大動脈弁輪の斜視切取図であり、案内縫合糸をソーイングリングの近位面上に結紮することによって人工心臓弁を完全に植え込んだ状態を示す図である。 保存ジャーの構成部材と一緒に弁ホルダに結合された例示的な人工心臓弁を示す斜視図である。 心臓弁およびホルダを保存ジャー内に嵌る保存クリップに組み付けた斜視図である。 弁ホルダを保存クリップ内に取り付けた底面平面図である。 ハンドリングロッドの端部上のバルーンイントロデューサスリーブを、保存ジャー（破線）内の保存クリップに取り付けられた人工心臓弁の流入端部に挿入している状態を示す斜視図である。 バルーンイントロデューサスリーブを弁ホルダに結合した後ハンドリングロッドを使用して心臓弁／ホルダのアセンブリおよび保存クリップを保存ジャーから取り外す状態を示す図である。 心臓弁およびホルダを保存クリップ内から横方向に取り外している状態を示す図である。 バルーンイントロデューサスリーブおよびハンドリングロッドの分解斜視図である。 バルーンイントロデューサスリーブの細部を示す図である。 バルーンイントロデューサスリーブの細部を示す図である。 バルーンイントロデューサスリーブの細部を示す図である。 バルーンイントロデューサスリーブの細部を示す図である。 バルーンイントロデューサスリーブの細部を示す図である。 本出願の人工心臓弁送りシステムの構成部材の分解斜視図である。 図２２の人工心臓弁送りシステムの組立て後斜視図である。 図１９Ｃに示すハンドリングロッドの端部上に取り付けられた人工心臓弁／ホルダアセンブリに図２３の送りシステムを結合する際の一ステップを示す図である。 図１９Ｃに示すハンドリングロッドの端部上に取り付けられた人工心臓弁／ホルダアセンブリに図２３の送りシステムを結合する際の一ステップを示す図である。 図１９Ｃに示すハンドリングロッドの端部上に取り付けられた人工心臓弁／ホルダアセンブリに図２３の送りシステムを結合する際の一ステップを示す図である。 例示的な心臓弁送りシステムのロッキングスリーブの斜視図である。 例示的な心臓弁送りシステムのロッキングスリーブの長手方向断面図である。 心臓弁ホルダに結合された心臓弁送りシステムのアダプタの斜視図である。 心臓弁ホルダに結合された心臓弁送りシステムのアダプタの端面図である。 心臓弁ホルダに結合される心臓弁送りシステムのアダプタの長手方向断面図である。 アダプタおよびロッキングスリーブが心臓弁ホルダおよびバルーンイントロデューサスリーブにどのように結合されるかを示す、図２４Ｃの線２７−２７に沿った長手方向断面図である。 ハンドリングロッドを取り外した送りシステムの端部上に心臓弁／ホルダアセンブリを取り付けた状態を示すとともに、送りシステムの細長いハンドルシャフトの展性を例示する斜視図である。 同じく、細長い送りシステムハンドルシャフトの有利な展性を例示する、送りシステムの端部上の心臓弁／ホルダアセンブリを目標の大動脈弁輪の方へ前進させている状態を示す概略斜視図である。 バルーンカテーテルが引込み位置にある心臓弁送りシステムの立面図である。 バルーンカテーテルが引込み位置にある心臓弁送りシステムの長手方向分解断面図である。 バルーンカテーテルが伸長位置にある心臓弁送りシステムの立面図である。 バルーンカテーテルが伸長位置にある心臓弁送りシステムの長手方向分解断面図である。 システムから分解されたロッククリップを示す、本出願の例示的な心臓弁送りシステムの近位側端部の斜視図である。 ロッククリップによってバルーンカテーテルが引込み位置に保持された心臓弁送りシステムの立面図である。 ロッククリップによってバルーンカテーテルが引込み位置に保持された心臓弁送りシステムの長手方向分解断面図である。 トグルレバーを使用して、弁送りシステム内でバルーンカテーテルが過度に早く展開されるのを防止する代替実施形態の図である。 トグルレバーを使用して、弁送りシステム内でバルーンカテーテルが過度に早く展開されるのを防止する代替実施形態の図である。 トグルレバーを使用して、弁送りシステム内でバルーンカテーテルが過度に早く展開されるのを防止する代替実施形態の図である。 人工心臓弁内でバルーンカテーテルを展開させ、バルーンを膨張させて固着スカートを拡張する状態を示す、図１６Ｅに類似した斜視図である。 人工心臓弁内でバルーンカテーテルを展開させ、バルーンを膨張させて固着スカートを拡張する状態を示す、図１６Ｆに類似した斜視図である。 人工心臓弁内でバルーンカテーテルを展開させ、バルーンを膨張させて固着スカートを拡張する状態を示す、図１６Ｇに類似した斜視図である。 人工心臓弁および弁ホルダを有し図３１Ａのバルーン前進構成にある心臓弁送りシステムの部分断面図である。 図３８と同様であり、バルーンが膨張したときにバルーン伸長ワイヤが移動してばねを圧縮する状態を示す部分断面図である。 図３８と同様であり、バルーンがしぼんだときにバルーン伸長ワイヤおよびばねが戻り移動する状態を示す図である。 本明細書で開示する弁送りシステムにおいて使用される例示的な段状バルーン構成の斜視図である。 本明細書で開示する弁送りシステムにおいて使用される例示的な段状バルーン構成の断面図である。 本明細書で開示する弁送りシステムにおいて使用される例示的な段状バルーン構成の断面図である。 バルーン伸長ワイヤの遠位側端部の外観図である。 例示的なバルーンカテーテルの成形された遠位側先端部の外観図である。 例示的なバルーンカテーテルの成形された遠位側先端部の外観図である。 例示的なバルーンカテーテルの成形された遠位側先端部の外観図である。 例示的なバルーンカテーテルの成形された遠位側先端部の外観図である。 例示的なバルーンカテーテルの成形された遠位側先端部の断面図である。 例示的なバルーンカテーテルの成形された遠位側先端部の断面図である。 例示的なバルーンカテーテルの成形された遠位側先端部の断面図である。 本明細書で開示する例示的な人工心臓弁の組立て後の図である。 拡張可能なスカートが弁構成要素から分解された、本明細書で開示する例示的な人工心臓弁の図である。 拡張可能なスカートをクリンピングして円錐状送り構成を形成するための方法を概略的に示す例示的な人工心臓弁の図である。 拡張可能なスカートをクリンピングして円錐状送り構成を形成するための方法を概略的に示す例示的な人工心臓弁の図である。 拡張可能なスカートをクリンピングして円錐状送り構成を形成するための方法を概略的に示す例示的な人工心臓弁の図である。 拡張可能なスカートをクリンピングして円錐状送り構成を形成するための方法を概略的に示す例示的な人工心臓弁の図である。 本明細書で開示する人工心臓弁のスカートステントを拡張するための機械的フィンガを含む代替システムを概略的に示す図である。 本明細書で開示する人工心臓弁のスカートステントを拡張するための機械的フィンガを含む代替システムを概略的に示す図である。 本明細書で開示する人工心臓弁のスカートステントを拡張するための機械的フィンガを含む代替システムを概略的に示す図である。 本明細書で開示する人工心臓弁のスカートステントを拡張するための機械的フィンガを含む代替システムを概略的に示す図である。 本明細書で開示する人工心臓弁のスカートステントを拡張するための機械的フィンガを含む代替システムを概略的に示す図である。 本明細書で開示する人工心臓弁のスカートステントを拡張するための機械的フィンガを含む代替システムを概略的に示す図である。 本明細書で開示する人工心臓弁のスカートステントを拡張するための機械的フィンガを含む代替システムを概略的に示す図である。 本明細書で開示する人工心臓弁のスカートステントを拡張するための機械的フィンガを含む代替システムを概略的に示す図である。 本明細書で開示する人工心臓弁のスカートステントを拡張するための機械的フィンガを含む代替システムを概略的に示す図である。 バルーンが過度に早く展開するのを防止する、本明細書で開示するカテーテル上のバルーンを膨張させるのに使用される流体用の代替弁システムを概略的に示す図である。 バルーンが過度に早く展開するのを防止する、本明細書で開示するカテーテル上のバルーンを膨張させるのに使用される流体用の代替弁システムを概略的に示す図である。 バルーンが過度に早く展開するのを防止する、本明細書で開示するカテーテル上のバルーンを膨張させるのに使用される流体用の代替弁システムを概略的に示す図である。 バルーンが過度に早く展開するのを防止する、本明細書で開示するカテーテル上のバルーンを膨張させるのに使用される流体用の代替弁システムを概略的に示す図である。 バルーンが過度に早く展開するのを防止する、本明細書で開示するカテーテル上のバルーンを膨張させるのに使用される流体用の代替弁システムを概略的に示す図である。 バルーンが過度に早く展開するのを防止する、本明細書で開示するカテーテル上のバルーンを膨張させるのに使用される流体用の代替弁システムを概略的に示す図である。 バルーンが過度に早く展開するのを防止する、本明細書で開示するカテーテル上のバルーンを膨張させるのに使用される流体用の代替弁システムを概略的に示す図である。 バルーンが過度に早く展開するのを防止する、本明細書で開示するカテーテル上のバルーンを膨張させるのに使用される流体用の代替弁システムを概略的に示す図である。 周囲の布製カバーを取り除いたスカートステントに結合された市販の弁構成要素を有する例示的な人工心臓弁の斜視図である。 スカートステントの布製カバーが示されている心臓弁のカスプ部の半径方向断面図である。 図５５の人工心臓弁の分解立面図である。 図５５に示す人工心臓弁と同様であるが、図５５の人工心臓弁とは異なるよりしっかりしたソーイングリングを有する代替人工心臓弁の斜視図である。 代替構成を示す、図５７の人工心臓弁の半径方向断面図である。 代替構成を示す、図５７の人工心臓弁の半径方向断面図である。

本発明は、従来の開心手術に伴う欠点の解消を試み、同時に、治療手順の持続時間を短縮する新規の技法のうちのいくつかの技法も採用する。本発明の人工心臓弁は主として、上記の開心手術を含む従来の外科技法を使用して送られて移植されるようになっている。そのような手術にはいくつかの手法があり、それらすべての手法において、特定の心臓弁輪への直接的な到達経路が形成される。説明を明確にするために、直接的な到達経路は、心臓弁輪の直接的な（すなわち、裸眼による）視覚化を可能にする到達経路である。さらに、本明細書で説明する人工心臓弁の実施形態が、経皮的手法、および間接的な視覚化を使用する弁の遠隔移植を必要とする低侵襲外科手法を使用して送ることができるように構成されてもよいことが認識されよう。しかしながら、これら２つの手法、すなわち経皮的手法および低侵襲性手法は、折畳み可能／拡張可能な弁構成に必然的に依存する。本明細書で説明するある態様は、そのような弁および技法に有用であり得るが、本出願の主要な目的および主な利点は、従来通りに導入される拡張不能な「外科的」弁の分野の目的および利点である。

本発明の主要な一態様は、組織アンカーが弁部材と同時に埋め込まれ、ある利点をもたらす「単体」人工心臓弁である。本発明の例示的な単体人工心臓弁は、拡張不能な部分と拡張可能な部分の両方を有するいわばハイブリッド弁部材である。拡張不能な弁部材に結合された拡張可能な固着スカートまたはステントを利用することによって、一連の縫合糸を利用する従来の縫合手順と比較して固着工程の持続時間が大幅に短縮される。拡張可能な固着スカートを単純に半径方向外側に拡張して移植部位に接触させてもよく、あるいは拡張可能な固着スカートがバーブのような追加的な固着手段を備えてもよい。前述のように、心臓外科医に馴染みの深い従来の開心手法および心肺バイパス法が使用される。しかしながら、この拡張可能な固着スカートによって、時間のかかる従来のノット結紮プロセスに対する移植の相対速度によってバイパスにかかる時間が大幅に短縮される。

定義上、用語「ステント」および「結合ステント」は、心臓弁輪の組織に固着することのできる構成部材を指す。本明細書で説明する結合ステントは通常、管状のステント、または様々な形状または直径を有するステントである。ステントは通常、ステンレススチールまたはニチノールのような生体適合性を有する金属フレームで形成される。本発明の文脈では、ステントは、塑性的に拡張可能な金属のレーザ切断されたチューブで作られることがより好ましい。本発明の弁と一緒に使用できる他の結合ステントには、剛性の高いリング、らせん状に巻かれたチューブ、および弁輪内にぴったりと嵌り、血液が通過できる弁口を画定するそのような他のチューブが含まれる。しかしながら、結合ステントは、連続的な周囲を画定しない別個のクランプまたはフックであってもよいことは完全に想定可能である。そのようなデバイスは、接触の一様性、展開速度、および展開の容易さをある程度犠牲にするが、特定の弁部材と連動するように構成されてもよい。

この分野では、自己拡張ステントとバルーン拡張ステントとの違いが存在する。自己拡張ステントは、小さいチューブとしてクリンピングされるかまたはその他の方法で圧縮されてもよく、外側シースなどの拘束部材が取り外されたときにステント自体によって飛び出すのに十分な弾性を有する。それに対して、バルーン拡張ステントは、実質的により弾性の低い材料で作られ、実際、小径から大径に転換する際に塑性的に完全に拡張しなければならない。バルーンがステントを実際に拡張するのに使用されるか否かにかかわらず（たとえば、機械的フィンガを有するデバイスはステントを拡張することができる）、用語「バルーン拡張ステント」が塑性的に拡張可能なステントを包含することを理解されたい。ステントの材料は、膨張バルーンまたは機械的拡張フィンガのような変形力が加えられた後に塑性的に変形する。したがって、用語「バルーン拡張可能ステント」は、特定の拡張手段に対するステントの材料または種類を指す語と理解されたい。

用語「弁部材」は所定の方向への血流を妨げ、一方、別の方向への血流を許容するための流体閉塞面を有する心臓弁の構成部材を指す。上述のように、可撓性を有する弁尖を含む構成および剛性を有する弁尖を含む構成、または場合によってはボールアンドケージ構成を含む弁部材の様々な構成が利用可能である。弁尖は、生体弁尖、合成弁尖、金属製弁尖、またはその他の適切な手法による弁尖であってもよい。好ましい実施形態では、拡張不能な弁部材は、カリフォルニア州アーバインのエドワーズライフサイエンス社から市販されているＣａｒｐｅｎｔｉｅｒ−Ｅｄｗａｒｄｓ ＰＥＲＩＭＯＵＮＴ Ｍａｇｎａ（登録商標）大動脈心弁のような、長年にわたって縫合糸を使用して首尾よく移植されている種類の「容易に入手可能な」標準的な外科的弁である。ただし、弁部材の自律性は必ずしも必要とされない。この意味で、「容易に入手可能な」人工心臓弁は、独立的な販売および用途に適しており、通常、開心外科手術においてソーイングリングを通過する縫合糸を使用して移植することのできるソーイングリングを有する拡張不能で折畳み不能な支持構造を含む。

本発明の主要な目的は、外科医が固着スカートを有するハイブリッド弁と弁部材とを１つのユニットまたは部材（たとえば、「単体」弁）として弁輪に固定する単一段階移植を有する人工心臓弁である。ハイブリッド固着スカートおよび弁部材のある特徴が、２００９年１２月１０日に出願され、内容が参照により明示的に本明細書に組み込まれる同時係属の特許文献２に記載されている。この出願公開で開示された「２段階」人工弁送りが、ａ）縫合糸を弁輪に固着し、次いでｂ）弁部材を連結する２つの主要なステップを指すが、これらのステップが必ずしも弁を２つの部品のみに限定するとは限らないことに留意されたい。同様に、本明細書で説明する弁は、単一段階移植術で特に有利であるが、必ずしも全体的なシステムを１つの部品のみに限定するとは限らない。たとえば、本明細書で開示する心臓弁は、その後移植される心臓弁によって補強される拡張ベースステントを使用してもよい。この心臓弁は、拡張不能で折畳み不能な環状支持構造と塑性的に拡張可能な固着スカートとを有するので、自己拡張するベースステントの反動に効果的に抵抗する。しかしながら、本明細書に付加された様々なクレームでは２つ以上の部品を除外してもよい。

さらなる定義として、用語「拡張可能な」は、本明細書では、第１の送り直径から第２の移植直径まで拡張することができる心臓弁の構成部材に言及する。したがって、拡張可能な構造は、温度の上昇、または弁尖もしくは交連に作用する流体の動力学的特性のような偶発的な原因によるわずかな拡張を受けることがある構造を意味しない。逆に、従来の「拡張不能な」心臓弁は、わずかに拡張することが見られることがあるので、「拡張不能な」は、完全な剛性を有するか、または寸法が安定していることを意味するものと解釈すべきではない。

以下の説明では、用語「体内路」は、体内の導管または血管を定義するのに使用される。もちろん、人工心臓弁の特定の用途が当該の体内路を決定する。たとえば、大動脈弁置換弁は大動脈弁輪内または大動脈弁輪に隣接する位置に移植される。同様に、僧帽弁置換弁は僧帽弁輪の所に移植される。本発明の所定の特徴は、一方の移植部位または他方の移植部位、特に大動脈弁輪に有利である。しかしながら、組合せが構造的に不可能でないかぎり、またはクレームの文言によって除外されないかぎり、本明細書で説明する心臓弁実施形態はいずれも任意の体内路に移植してもよい。

本明細書で説明する「クイックコネクト」大動脈弁生体弁は、大動脈弁狭窄症の治療用の外科的に移植される医療デバイスである。例示的なクイックコネクトデバイスは、移植可能なバイオプロテーゼと、バイオプロテーゼを配置することのできる送りシステムと、を備える。このデバイス、送りシステム、および送り方法は、既存の市販の拡張不能な人工心臓弁の立証された血流力学性能および耐久性を利用し、一方、使いやすさを向上させ、総手術時間を短縮する。これは主として、現在標準的な外科的慣習によって行われており、通常、弁の周囲に手で結紮した１２本〜２４本の縫合糸を必要とする、バイオプロテーゼの自然弁輪上への縫合を不要にすることによって実現される。また、この技法は、石灰化した弁の弁尖を切除するのを不要にし、弁輪を切除または平滑化することができる。

図５Ａおよび図５Ｂは、弁ホルダ２２上に組み付けられた本出願の例示的なハイブリッド人工心臓弁２０を示し、一方、図６Ａおよび図６Ｂは、心臓弁２０から分離された弁ホルダ２２を示す。前述のように、人工心臓弁２０は、流入端部に取り付けられた固着スカート２６を有する弁部材２４を含むことが望ましい。弁部材２４は、折畳み不能で拡張不能であることが望ましく、一方、固着スカート２６は、後述のように図示の収縮状態から拡張状態に拡張することができる。一実施形態では、弁部材２４は、カリフォルニア州アーバインのエドワーズライフサイエンス社から市販されているＣａｒｐｅｎｔｉｅｒ−Ｅｄｗａｒｄｓ ＰＥＲＩＭＯＵＮＴ Ｍａｇｎａ（登録商標） 大動脈弁を備え、一方、固着スカート２６は、布で覆われた塑性的に拡張可能な内側フレームまたはステントを含む。

弁ホルダ２２は、図６Ａおよび図６Ｂ、さらに図７Ａ〜図７Ｄおよび図８Ａ〜図８Ｃを見ると分かるように、雌ねじ３１を有する中央管状ハブ部３０と、そこから軸方向および半径方向外側に突き出る複数の安定化脚部３２とを含む。３つの安定化脚部３２の各々は、収縮して交連支柱３５（図５Ａ参照）同士の間の弁部材２４のカスプ部３４に取り付けられる。ハブ部３０の上端部は、後述のように、送りシステムとの弁サイズ特有のキー溝係合部を構成する内部星形ボア３６も有する。弁ホルダ２２と弁部材２４との両方およびそれらの相互作用について以下に詳しく説明する。この点では、弁ホルダ２２が、製造時から移植時まで弁部材２４に縫合固定され、弁部材と一緒に保存されると言えば十分である。

一実施形態において、ホルダ２２は、透明であり移植術の可視性を高めるデルリンポリプロピレンのような剛性を有するポリマーで形成されている。図８Ｂを見ると最もよく分かるように、ホルダ２２は、外科医に弁尖がよく見えるように安定化脚部３２同士の間に開口部を有し、脚部が透明であるので、可視性がさらに高まり、光を脚部を透過させて影を最小限に抑えることができる。

図７〜図８は、連結縫合糸を布の人工弁部材２４のカスプ３４の所を通過させ、各脚部の切断ガイドを横断させるのを可能にする脚部３２の一連の貫通穴３７も示す。当技術分野で周知のように、ホルダ２２に連結され弁を通過する縫合糸の中央長さを切断すると、必要に応じてホルダを弁から引き抜くことができる。各脚部３２は、実質的に一定の厚さを有する部分３０から半径方向外側下向きに、幅が実質的により広い遠位足部３８まで延びている。遠位足部３８は、それぞれの脚部３２の上部の幅の２倍の幅を有してもよい。貫通穴３７は、各遠位足部３８の周方向外側点を通過し、したがって、脚部３２ごとに顕著な間隔を置いて配置されている。これによって、合計６つの取付け点が、ホルダ２２と弁部材２４の間において、すべてカスプ領域３４に形成される。さらに、各脚部３２は、下方に各カスプ部３４の中心または底部まで延び、それによって、外科医は、交連支柱の後方および交連支柱に隣接する位置によりうまく到達することができる。さらに、足部３８の散開性および足部３８上の２重取付け点によって、ホルダとボウ（ｂｏｗ）との間に極めて強い保持力がもたらされる。幅の広い足部３８および貫通穴３７の構成は、ある種の逆Ｙ字形を形成する。従来のホルダは、交連支柱の頂部または各カスプの底部の単一の点に取り付けられている。そのようなホルダでは、弁は、手術室または解剖学的表面に接触することによって捩じれがちなままであるかまたは変形しがちなままであった。

図９〜図１５は、人工心臓弁２０を形成する際のいくつかのステップを示す。

図９は、３つの直立する支柱４４および貝殻形の下側リング４６を有する内側ポリマーバンド４２と、下側リング４６の形状に合う貝殻形を有する、より剛性の高い外側バンド４８とを含む内側構造バンドサブアセンブリ４０を示す。バンドサブアセンブリ４０は、ポリマーバンド４２を剛性を有するバンド４８内に位置させ、たとえば、位置合わせされた穴に縫合糸を通すことによってこれらのバンド同士を固定することによって形成される。

図１０は、布で覆われた波状ワイヤフォーム５０のさらなるサブアセンブリの斜視図である。図１０Ａは、管状部５４および外側に突き出るフラップ５６を画定する、布で覆われた内側ワイヤ部材５２を示すワイヤフォーム５０のカスプ部の詳細断面図である。ワイヤフォーム５０は、３つの直立する交連支柱５８と３つの下向きに凸状のカスプ６０とを画定している。これは、三尖心臓弁の標準的な形状であり、３つの自然大動脈弁尖の周縁を模倣している。ワイヤフォーム５０の形状は、バンドサブアセンブリ４０の上縁部に一致し、人工弁２０の流出縁部を画定している。この場合、バンドサブアセンブリ４０とワイヤフォーム５０は、図示のように、布界面および外側ソーイングリングに接合され、次に可撓性の弁尖に接合される。

図１１は、組立て後のバンドサブアセンブリ４０およびソーイングリング６２の斜視図であり、一方、図１１Ａは、そのカスプ部の細部を示す。２つの構造バンド４２、４８は、カスプ領域において高さが同じであり、周囲タブ６６として巻かれる布製カバー６４に囲まれている。ソーイングリング６２は、円錐台形を有し第２の布製カバー７０に囲まれた内側縫合糸透過部材６８を備える。２つの布製カバー６４、７０は下部接合点７２の所で縫い合わされている。

図１２Ａおよび図１２Ｂは、固着スカートに結合されて人工心臓弁２０を形成する前の外科的心臓弁部材２４の流入斜視図および流出斜視図である。構成の細部は示されていないが、３つの可撓性の弁尖７４が波状ワイヤフォーム５０に沿って固定され、次に図１１に示すバンドサブアセンブリ４０とソーイングリング６２の組合せに固定される。好ましい実施形態において、３つの弁尖の各々は、逆Ｕ字形交連支柱５８を通過し、バンドサブアセンブリ４０の布で覆われた交連支柱７５（図１１参照）の周りを覆う、外側に突き出るタブを含む。図１５Ａを見ると分かるように、交連の所の構造全体が二次布で覆われ弁交連３５を形成している。

前述のように、図１２Ａおよび図１２Ｂに示す完成した弁部材２４は、本明細書で説明する人工心臓弁２０用の閉塞面を形成する。自律的な（すなわち、独立的な外科的移植が可能である）可撓性の弁尖弁部材２４について説明し図示するが、剛性を有する弁尖を有するかあるいは完全な自律性を有さない代替弁部材で置き換えてもよい。様々な好ましい実施形態において、弁尖は、別のヒトの心臓（解剖用死体）、牛、豚（豚の弁）、馬から得られてもよい。他の好ましい変形実施形態において、弁部材は、生体組織ではなく機械的構成部材を備えてもよい。

特に重要であるとみなされる弁部材２４の一特徴は、弁部材２４の流入端部を囲むソーイングリング６２である。図１２Ａおよび図１２Ｂを見ると分かるように、ソーイングリング６２は、固着スカート２６を弁部材２４に取り付けるのに使用される。さらに、ソーイングリング６２は、弁輪の部分の流出側に接触する外側フランジを有し、一方、固着スカート２６は、弁輪の反対側の心室側を拡張し収縮させ、したがって、心臓弁２０を両側から弁輪に固定する。さらに、ソーイングリング６２が存在することによって、外科医に従来の縫合糸を使用して心臓弁２０を弁輪に不測の事態として固定する機会が与えられる。

好ましいソーイングリング６２は、比較的平面状の上面または流出面および波状下面を画定する。弁構成のカスプは、下面が山部を画定する位置と向かい合う位置でソーイングリングの上面に当接する。逆に、弁交連支柱は、ソーイングリングの下面が谷部を画定する位置に位置合わせされる。下面の波形状は有利なことに、弁輪ＡＡの大動脈側、すなわち上方環状架（ｓｕｐｒａ−ａｎｎｕｌａｒ ｓｈｅｌｆ）の解剖学的輪郭に一致する。リング６２は、巻かれた合成布のような縫合糸透過材料または合成布で覆われたシリコーン製内側コアを備えることが好ましい。後者の場合、シリコーンは、下面の輪郭を画定するように成形されてもよく、布製カバーはこの輪郭に合わされる。

次に、図１３および図１４を参照して、布で覆われた固着スカート２６のアセンブリについて説明する。まず、固着スカート２６のサイズが心臓弁２０の全体的なサイズに応じて変わることに留意されたい。したがって、以下の説明は、弁構成要素のすべてのサイズに適用され、各寸法は必要に応じて調整される。

固着スカート２６の一般的な機能は、人工弁部材２４を自然大動脈基部に取り付けるための手段を実現することである。この取付け方法は、大動脈弁生体プロステーゼを大動脈弁輪に縫着する現在の標準的な手術方法の代替方法を意図するものであり、かなり短時間で実施される。さらに、この取付け方法は、すべてではないが大部分の縫合をなくすことによって使いやすさを向上させる。固着スカート２６は、望ましくは、弁傍の漏れが生じないように密封し、かつ弁輪内に移植された後組織の内部成長を推進する助けになるようにポリエステル布で覆われた、事前にクリンピングされたテーパ状の３１６Ｌステンレススチールバルーン拡張可能なステントであってもよい。固着スカート２６は、図５Ａ〜図５Ｂのテーパ状の収縮形状と後述の図１６Ｊに示す末広がりの拡張形状との間で遷移する。

固着スカート２６は、内側ステントフレーム８０と、布製カバリング８２と、バンド状下部シーリングフランジ８４とを備える。内側ステントフレーム８０については以下に詳しく説明するが、内側ステントフレーム８０は、波状または貝殻形の上端部８６を有する塑性的に拡張可能な管状部材を備えることが好ましい。ステントフレーム８０が布８２の管状部内に組み付けられ、次いで、布８２が、ステントフレームのステントフレームの周りに内側及び外側で引き伸ばされて張られ、ステントフレームに縫着されて図１３の中間布製カバー付きフレーム８８を形成する。この組立てプロセスの間、ステントフレーム８０は管状であることが望ましい。ただし、フレームは後で、たとえば図１５Ｂを見ると分かるように円錐状にクリンピングされる。布８２の管状部をステントフレーム８０の周りに取り付けるための特定のシーケンスは、長手方向の縫合マーカ（図示せず）を布の周りの１２０°の位置に設け、ステントフレーム上の同様に周方向に間隔を置いて配置された交連フィーチャとの位置合わせを可能にすることを含む。ステントフレーム８０を布８２によって囲んだ後、３つの１２０°の位置の各々における一連の長手方向縫合糸が２つの構成部材を互いに固定する。さらに、ステントフレーム８０の波状上端部８６に沿って一連のステッチを設けて布製エンクロージャを完成する。一実施形態では、布８２の管状部はＰＴＦＥ布を備える。ただし、他の生体適合布を使用してもよい。

その後、図１４に示す下部シーリングフランジ８４を布で覆われた中間フレーム８８の下縁部の周りに周方向に取り付ける。まず、好ましくは編まれた単一の布層の直線状バンド９０をリング状に形成し、突合せ継手（図示せず）を使用してリングの端部同士を縫着する。リングを、布で覆われた中間フレーム８８の周りに配置し、フレーム８８の下縁部に位置合わせし、下縁部に縫着する。前述の交連マーカの所および交連マーカに隣接する位置に一連のステッチを形成することが好ましい。代替として、下部シーリングフランジ８４の周りに２本の周方向縫い目線を設けて固着をより強固にしてもよい。

下部シーリングフランジ８４の材料は、様々であってよいが、好ましくは固着スカート２６の下縁部の周りに圧縮可能なフランジを形成する。たとえば、下部シーリングフランジ８４は、単一層または多重層の編みＰＴＦＥ布、テフロン（登録商標）、布で覆われたシリコーンリング、または他の同様の手段であってもよい。さらに、シーリングフランジ８４は布をまったく含まなくてもよく、親水性コーティング、フィブリン糊、または固着スカート２６の外側の周囲への漏れを防止する助けになる他の同様な物質であってもよい。フレーム８８を覆う布層の主な機能は、弁傍の漏れを防止する助けになり、大動脈弁尖（所定の位置に残す場合）および／または大動脈弁輪上のいかなるカルシウム結節もしっかりと被包化する手段を構成することである。固着スカート２６全体を覆うと、露出された金属がなくなり、血栓塞栓事象および摩擦のリスクが低下する。好ましい実施形態において、シーリングフランジ８４は、軸方向寸法が約２ｍｍ〜５ｍｍであり、２ｍｍ〜５ｍｍの様々な値を有する距離だけフレーム８０の上端部８６から間隔を置いて配置されている。フレームの下端部は、上端部８６に従う貝殻形であってもよく、その場合、シーリングフランジ８４は、上端部８６との均等な距離を維持するように波状であってもよい。編みＰＴＦＥ布の場合、シーリングフランジ８４は、半径方向厚さが管状布８２の厚さの少なくとも２倍であることが望ましい。

図１５Ａは、布で覆われた固着スカート２６の上方の外科的心臓弁部材２４と、縫合糸を使用して２つの部材を結合する一方法と、を示す。図１５Ｂは、布製カバリングが取り外された内側ステントフレーム８０を例示し、内側ステントフレーム８０を通過する結合縫合糸の好ましいパターンを示す。

固着スカート２６は、リングの完全性を維持しかつ弁の有効弁口面積（ＥＯＡ）の減少を防止するように製造プロセス時にソーイングリング６２に取り付けられることが好ましい。固着スカート２６は、リングの輪郭を維持するようにリング６２に連続的に縫着されることが望ましい。なお、縫合糸は、内側ステントフレーム８０の上端部または第１の端部８６に沿って配列された孔またはアイレット９２を通過してもよい。他の連結解決手段には、ステントから内側に延びるプロングまたはフック、タイ、ベルクロ、スナップ、接着剤などが含まれる。代替として、固着スカート２６は、人工弁部材２４内の剛性の高い構成部材に、よりしっかりと連結されてもよい。

内側ステントフレーム８０は、図１３および図１５Ｂにより詳しく示されている。内側ステントフレーム８０は、Ｅｄｗａｒｄｓ ＳＡＰＩＥＮ経カテーテル心臓弁で使用される拡張可能なステンレススチールステントと同様であってもよい。しかしながら、材料はステンレススチールに限定されず、Ｃｏ−Ｃｒ合金のような他の材料を使用してもよい。最終的に、内側ステントフレーム８０は、石灰化した自然大動脈弁への挿入を容易にするクリンピングされたテーパ構成をとる（図７Ａ参照）。テーパ構成において、フレーム８０の下縁部９４は、上縁部８６によって描かれる円よりも小さい直径を有する円を描く。上端部８６は、ソーイングリング６２（図５Ｂ参照）の下側の波状輪郭に概ね相当する弧状の谷部と弁尖った山部が交互に現れる波状経路を辿る。フレーム８０の中央部は、軸方向に延びるストラット１００同士の間に鋸歯パターンの３列の拡張可能なストラット９８を有する。軸方向に延びるストラット１００は、ステントの上端部８６の山部および谷部と位相がずれている。より太いワイヤの上端部８６によって画定される補強リングは、その周囲に沿って連続的であり、前述のアイレット９２によって中断される実質的に一定の厚さまたは線径を有する。取付け縫合糸によって、スカート２６の上端部８６の山部が、弁の交連の下方に配置されたソーイングリング６２の谷部にぴったりと嵌ることに留意されたい。

覆われたスカート２６の上端部８６の最小内径は、スカート２６が取り付けられる人工弁部材２４の内径よりも常に大きい。たとえば、上端部８６が、弁の支持構造を囲むソーイングリング６２の下側に固定される場合、定義上、上端部８６は、（弁口および対応するラベル付き弁サイズを画定する）支持構造の内径よりも大きい。

次に、人工心臓弁２０の例示的な移植術について、窩洞を含む隣接する左心室ＬＶおよび上行大動脈ＡＯの一部を示す分離された大動脈弁輪ＡＡの断面図である図１６Ａ〜１６Ｊを参照して説明する。２本の冠動脈ＣＡも示されている。後述のように、固着スカート２６は、自然弁尖に接触して展開されるか、あるいは弁尖を切除する場合には、図示のように切除された大動脈弁輪ＡＡに接触して展開される。

後に続く手順の図面において、心臓弁２０は流入端部が下方に位置し流出端部が上方に位置するように向きが定められている。したがって、用語「流入」と用語「下方」が相互交換可能に使用されてもよく、用語「流出」と用語「上方」も相互交換可能に使用されてもよい。さらに、用語「近位」および「遠位」は、最初に弁流入端部を送る外科医の視点から定義され、したがって、近位は上方または流出と同義であり、遠位は下方または流入と同義である。

移植術は、心臓弁２０を送り、大動脈弁輪の所で固着スカート２６を拡張することを含む。弁部材２４は拡張不能であるので、手順全体が通常、従来の開心技法を使用して行われる。しかしながら、固着スカート２６が、縫合量が低減した単純な拡張によって移植されるので、手術全体にかかる時間が短縮される。このハイブリッド手法はまた、開心手術および市販の心臓弁に慣れ親しんだ外科医にとって非常に快適である。

さらに、このように手順をわずかに変更するとともに、立証された心臓弁を使用すると、厳密に拡張可能な遠隔手順よりもずっと容易な制御経路が形成されるはずである。さらに、外科医によるクイックコネクト心臓弁２０の承認は、Ｍａｇｎａ（登録商標）大動脈弁のようなすでに立証されている市販の心臓弁によって大幅に合理化される。

図１６Ａは、案内縫合糸１０２の設置を含む、大動脈弁輪ＡＡを心臓弁２０を受け入れるように準備する際の予備ステップを示す。大動脈弁輪ＡＡは、概略的に分離されて示されており、図を明確にするために様々な解剖学的構造が示されていないことを理解されたい。弁輪ＡＡは、周囲の心壁から内側に突き出る組織の線維輪を含む。弁輪ＡＡは、上行大動脈ＡＯと左心室ＬＶの間に弁口を画定している。図示していないが、弁輪ＡＡの所で自然弁尖が内側に突き出て弁口の所に一方向弁を形成している。各弁尖を手術の前に除去しておいても、あるいは上述のように所定の位置に残しておいてもよい。各弁尖を除去する場合、骨鉗子などによって、石灰化した弁輪を除去してもよい。上行大動脈ＡＯは、外方への３つの隆起または洞を含む弁輪ＡＡの所から始まり、洞のうちの２つは、冠動脈ＣＡに至る冠動脈口（開口部）ＣＯを中心としている。以下の説明から分かるように、交連支柱が冠動脈口ＣＯに位置合わせされず、したがって冠動脈口ＣＯを閉塞させないように人工弁部材２４の向きを定めることが重要である。

外科医は、大動脈弁輪ＡＡの周りの等間隔に配置された３つの位置に案内縫合糸１０２を取り付ける。図示の実施形態において、案内縫合糸１０２は、冠動脈口ＣＯの下方の位置または冠動脈口ＣＯに対応する位置に取り付けられる（すなわち、２本の案内縫合糸を動脈口に揃え、第３の案内縫合糸は、非冠静脈洞の下方を中心とする）。案内縫合糸１０２は、弁輪ＡＡを２度貫通して流出側または上行大動脈側から流入側または心室側に延びるように示されている。もちろん、外科医の好みに応じて他の縫合方法または綿撤糸を使用してもよい。

図１６Ｂは、各案内縫合糸１０２が自由長の対として弁輪ＡＡから延びて開口部部位から出るように固定された状態を示している。心臓弁２０は、送りシステム１１０の遠位部に取り付けられており、外科医は、弁を案内縫合糸１０２に沿って大動脈弁輪ＡＡ内の所定の位置に前進させる。すなわち、外科医は、３対の案内縫合糸１０２をソーイングリング６２の周りの等間隔に配置された位置に通す。案内縫合糸１０２は、図示のように、大動脈洞の下方で弁輪ＡＡに固着される場合、弁交連支柱同士の中間でリング６２に通される。したがって、案内縫合糸１０２は、弁のカスプの所でソーイングリング６２を通過し、弁交連支柱に絡む可能性が低い。さらに、例示的なリング６２は、カスプ位置が交連位置よりも軸方向において厚くなり、それによって案内縫合糸１０２を固定するための材料がより多く得られるように波状流入側を有する。

図１６Ｃは、管状の縫合糸スネアの配置時の、大動脈弁輪ＡＡにおける所望の移植位置にある心臓弁を示す。ソーイングリング６２は、弁輪内に配置される弁よりも大きい弁口サイズを選択できるように、弁輪の上方または大動脈弁輪ＡＡの最も狭い点の上方に位置している。さらに、固着スカート２６を使用して弁輪を拡張し、心臓弁を弁輪の上方に配置した場合、外科医は、従来考えられるサイズよりも１段階または２段階大きいサイズを有する弁を選択することができる。送りシステム１１０上の拡張バルーン１１２は、固着スカート２６の遠位側端部のすぐ先に見ることができる。

外科医は、複数の縫合糸スネア１２０を案内縫合糸１０２の各自由長に沿って送り、ソーイングリング６２の上側または流出側と接触させる。スネア１２０は、移植術の間に下向きの圧力をリング６２に加え、したがって弁２０に加えるのを可能にし、それによって、リング６２を弁輪ＡＡ上に適切に配置する助けになる。スネア１２０は、理解されるように、他の可動手術器具に絡まるのを避ける助けになる剛性を有するエンクロージャを、各々の可撓性の案内縫合糸１０２の周りに形成する。３対の案内縫合糸１０２（６つの自由長）があるので、３つのスネア１２０が利用される。ただし、使用可能なスネアの数は３つよりも多くてもあるいは少なくてもよい。スネア１２０は通常、医療グレードのプラスチックの管状のストロー形部材である。

図１６Ｄは、鉗子１２２によって、縫合糸スネア１２０の上端部をクリンピングし、心臓弁２０および移植部位への到達を改善するように一対の縫合糸を外側に曲げている状態を示す。

図１６Ｅは、外側に曲げられたすべての縫合糸スネア１２０および送りシステム１１０の大部分を示す。以下により詳しく説明するが、送りシステム１１０は、ホルダ２２上の心臓弁２０を操作するための展性を有するハンドルシャフト１３０を含む。送りシステム１１０は、拡張バルーン１１２を前進させる前の構成にある。

図１６Ｆは、拡張バルーン１１２を前進させた後の送りシステムを示す。バルーン１１２は、下向きに弁２０を通って左心室内に突き出る。後述のように、送りシステム１１０は、バルーン１１２の２位置変位を実現し、ハンドルシャフト１３０内に実質的に引き込まれるかあるいは人工心臓弁２０の固着スカート２６を拡張するのに厳密に必要な距離だけ前進する。

図１６Ｇは、固着スカート２６を拡張して大動脈弁輪の心室側に接触させるように拡張バルーン１１２を膨張させた状態を示す。バルーン１１２は、固着スカート２６を拡張して円錐台状拡張状態にする円錐台形状を有することが望ましい。これによって、弁輪の下方の輪郭に形状がよりうまく合うだけでなく、後で拡張しなくても、より大きい弁を利用できるように弁輪がある程度過度に拡張される。塑性的に拡張可能なステントを使用することの１つの利点は、従来の手術によって可能であるよりも大きい弁サイズを受け入れるように自然弁輪を拡張することができることである。左室流出路（ＬＶＯＴ）が、少なくとも１０％またはたとえば１ｍｍ〜５ｍｍだけ顕著に拡張され、外科医が、拡張されていない弁輪と比較して大きい弁口径を有する心臓弁２０を選択できることが望ましい。場合によっては、弁輪サイズを１ｍｍ大きくすることが重要である。その理由は、この勾配が半径の４乗に比例すると考えられるからである。

バルーン１１２は、約０°〜４５°、より好ましくは約３８°（０°は円筒形の拡張部である）の角度を有するようにテーパ状にされることが望ましい。代替として、バルーン１１２は、固着スカート２６が特定の弁輪内によりうまく嵌るように様々な所望の形状に変形するように曲線または非軸対称的な輪郭を含んでもよい。実際、２００８年１月２４日に出願され、開示が明示的に本明細書に組み込まれる、Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｄｅｐｌｏｙｉｎｇ Ｂａｌｌｏｏｎ−Ｅｘｐａｎｄａｂｌｅ Ｈｅａｒｔ Ｖａｌｖｅｓという名称の特許文献３に記載されている。

次に、図１６Ｈは、バルーン１１２が収縮され再び覆われた状態を示す。送りシステム１１０内のばね機構は、バルーン１１２の長手方向のひだと一緒に、バルーンがより容易に除去されるように極めて狭い構成に収縮されたときにバルーンを再び覆うのを容易にする。

図１６Ｉは、不測の事態としてのみ起こる、スネア１２０の外れが生じる前または後にバルーン１１２および送りシステム１１０全体が弁ホルダ２２から引き込まれる状態を示す。図示していないが、バルーンおよびスカート２６が拡張した後の最も一般的な手順は、弁ホルダ２２と人工弁部材２４との間で連結縫合糸を切断し、送りシステム全体を取り外すことを含む。ホルダ２２を弁部材２４に連結する各縫合糸の中央長さを切断すると、遠位側端部にホルダを有する送りシステム１１０を弁２０から自由に引き抜くことができる。しかしながら、送りシステム１１０は、外科医が図１６Ｉに示すように弁２０に取り付けられたままになるホルダ２２からシステム１１０を容易に取り外すのを可能にする、後述の単純な係合分離機構も備える。この分離は、元のバルーンに漏れが生じるかまたは何らかの理由で元のバルーンが適切に展開しない場合のように、バルーンカテーテルを交換するときに必要になる場合がある。この「クイックリリース」構成は、外科医が、弁２０を所定の位置に残しつつカテーテルを迅速に交換するのを可能にする。

最後に、図１６Ｊは、案内縫合糸１０２がソーイングリング６２の近位面上に結紮されることによって完全に移植された人工心臓弁２０を示す。案内縫合糸１０２は主として、心臓弁２０が大動脈弁輪に接触した状態で配置されるときに回転によって心臓弁２０の向きを定め、かつ軸方向の位置決めが可能なように平面を画定するための縫合糸である。したがって、案内縫合糸１０２は、心臓弁２０を弁輪に固定するうえで必ず必要であるとは考えられない。さらに、ノットは案内縫合糸１０２を固定するためのものとして示されているが、クリップまたはクリンチのような他のデバイスを使用してプロセスを迅速化してもよい。

案内縫合糸１０２を自然弁およびプロステーゼのカスプに配置すると、ノットが交連から分離され、したがって、到達可能性が向上する。また、交連支柱同士の間のノットの数は、いくつかが交連支柱の後方に位置する従来のような多数（１２〜２４）ではなく３つに減る。３本の縫合糸を使用すると、弁２０が正しく配置され、縫合糸を交連支柱同士の間に中心合わせすると、カスプが弁輪内の最も低い点に位置するのでノットを結紮するうえで最も到達可能性が高くなる。ノット（またはクリップ）を弁輪内の最も低い点に配置すると、冠動脈閉塞のリスクを最低限に抑える助けになる。

図１７は、製造されてから使用されるまでの間人工心臓弁２０を保存するための構成部材の例示的な構成を示す。この「ウエット」保存構成は、従来の生体弁尖を含む図示の心臓弁２０に適用されるが、乾燥された生体弁尖および機械弁に使用されてもよい。

心臓弁２０は、前述のホルダ２２に取り付けられるとともに、ふた１４４を有する保存ジャー１４２内に嵌合する保存クリップ１４０の上方に取り付けられるように図示されている。図１８は、保存クリップ１４０に取り付けられた心臓弁２０とホルダ２２を示す。心臓弁２０の流入端部および特に拡張可能な固着スカート２６は、この取付け構成内で上を向いている。この向きは、技術者が後述のハンドリングロッドおよび弁尖分割スリーブを心臓弁２０の中心を通して流入側から流出側に挿入するのを可能にする。通常、人工大動脈弁は、ハンドルを直立するホルダに取り付けることができるように流出側および交連を上に向けて保存され、これは標準的な送りの向きである。

人工心臓弁２０が従来の生体弁尖を有する場合、生体弁尖を長期的に保存できるように保存液が必要である。したがって、ジャー１４２の内部にグルトアルデヒドなどの保存料が設けられている。

図１８Ａは、弁ホルダ２２を保存クリップ１４０内に取り付けた底面図であり、図１８と一緒に、２つの構成部材が適切に係合していないことを組立て担当者に示す構造を示す。特に、再び図６Ａを参照すると分かるように、ホルダ２２の中央管状ハブ部３０は、保存クリップ１４０に係合するための等間隔に配置された３つの側面上に外側に突き出る複数のタブまたはラグを備える。図示のように、これらの側面のうちの２つには、より長いラグ１５２から隙間をおいて配置されたホルダの流出端部上の小さいラグ１５０が含まれる。第３の側面には、図１８を見ると最もよく分かるように、単一の細長いラグ１５４が中央ハブ部３０の長さにわたって延びている。ラグ１５０、１５２同士の間の隙間は、保存クリップ１４０の中央孔の内側縁部を受け入れ、一方、細長いラグ１５４は横方向出口穴１５６を通って延びている。細長いラグ１５４は連続的であるので、組立て担当者が図示の向き以外の向きで保存クリップ１４０の中央孔にホルダ２２を挿入した場合、ラグ１５４は保存クリップ１４０の２つの半円状側面を互いに引き離し、クリップが保存ジャー１４２内に嵌るのを妨げる。

図１９Ａ〜図１９Ｃは、人工心臓弁２０を保存ジャー１４２から取り外す際のいくつかのステップを示す。ユーザが、遠位側端部にバルーンイントロデューサスリーブ１６２が取り付けられたハンドリングロッド１６０を握る。バルーンイントロデューサスリーブ１６２は、図２１Ａ〜図２１Ｅにより詳しく示されており、弁ホルダ２２上の雌ねじ３１に係合する雄ねじ１６４を含む。ユーザは、スリーブ１６２を流入側から弁２０に挿入してスリーブをホルダ２２にねじ込む。次いで、図１９Ｂを見ると分かるように、ホルダ２２に取り付けられた人工心臓弁２０をジャー１４２から取り外すことができ、それによって保存クリップ１４０も取り外される。図１９Ｃは、ユーザが弁ホルダ２２を出口穴１５６（図１８Ａ）を通して横方向に引っ張ることによって弁ホルダ２２を保存クリップ１４０から分離している状態を示す。

イントロデューサスリーブ１６２をこのように取り付けると、いくつかの利点がもたらされる。第１の最大の利点として、スリーブ１６２は、バルーンカテーテルが流出側から通過することができる貫通穴を弁尖７４のレベルに画定する。通常、３つの弁尖７４は、弁支持構造によって画定される弁口に広がり、１２０°離れた向きに定められ、中心線の所で交差する３つの線セグメントに概ね沿って組み合わされるかまたは「接合される」自由縁部を有する。この構成は、自然弁を模倣しており、一方向への血流を許容するが逆方向への血流を妨げるうえでうまく働く。弁尖７４は、使用時の耐久性が極めて高いが、弁尖７４は、比較的脆弱であり、特に、牛の心膜または豚の異種移植片のような生体組織で作られている場合、移植術の間に固体の物体と接触することによって損傷を受けやすい。したがって、イントロデューサスリーブ１６２は、以下に示すように、各弁尖７４を分割し、弁尖７４と弁を通過するバルーンカテーテルとの間に保護バリアを形成する。スリーブ１６２がない場合、バルーンカテーテルを逆方向に、接合された弁尖の自由縁部を越えた位置まで推し進める必要がある。分割スリーブ１６２のさらなる利点は、分割スリーブ１６２をホルダ２２に組み付けるのが容易であることである。弁２０を通したホルダ２２への取付けは直感的なものであり、ハンドリングロッド１６０の取外しは単純である。弁２０とホルダ２２のアセンブリは、使用される前に、多くの場合グルタルアルデヒドまたはその他の保存料の保存溶液中に一緒に保存される。イントロデューサスリーブ１６２は、弁尖７４に長期的に接触することよって、弁尖７４にくぼみを生じさせないようにホルダ２２に事前に取り付けないことが好ましい。すなわち、弁尖７４は、その弛緩状態または接合状態で保存される。

この段階では、ユーザは、保存溶液を人工心臓弁２０から容易に洗い落とすことができ、一方、保存溶液はハンドリングロッド１６０の端部上に残る。さらに、後述のように、ハンドリングロッド１６０は、心臓弁２０およびホルダ２２を送りシステム１１０に係合できるように位置させるための好都合な器具を構成する。この係合および送りシステムの構成部材について詳細に説明する前に、バルーンイントロデューサスリーブ１６２の構成および機能についてよりよく理解する必要がある。

図２０は、ハンドリングロッド１６０から分解されたバルーンイントロデューサスリーブ１６２を示す。ハンドリングロッド１６０は、実質的に星形の外形を有する遠位側端部１６８の直前の円形フランジ１６６の所に末端を有する、細長く好ましくは管状の直線状ハンドルを含む。

バルーンイントロデューサスリーブ１６２は、図２１Ａ〜図２１Ｅを見ると分かるように、実質的に管状であり、ハンドリングロッド１６０の遠位側端部１６８の外部星型形状と一致する星型形状を有する内部ボアを有する拡大された第１の端部１７０を含む。すなわち、ハンドリングロッド１６０の遠位側端部１６８はスリーブ１６２の第１の端部１７０に円形フランジ１６６までぴったりと嵌合す。図２１Ｄおよび図２１Ｅは、ハンドリングロッド１６０の遠位側端部１６８上に設けられた同様の形状を有するリブ（図示せず）を受け入れるサイズを有する第１の端部１７０の口部内に形成された円形溝１７２を示す。リブと円形溝１７２とが係合することによって、２つの構成部材の間に適切な干渉が生じ、長手方向のしきい値分離力が加えられるまで構成部材同士が分離されるのが防止される。この分離力は、心臓弁２０、ホルダ２２、および保存クリップ１４０の総重量よりも大きいが、ユーザが構成部材同士を容易に引き離せるほどに小さい。それぞれの星形の雄構成部材および雌構成部材のリブおよび溝には、構成部材同士が係合する端部に向かってテーパが施されており、いくらかずれていても迅速に連結できることに留意されたい。

管状のスリーブ１６２は、拡大された第１の端部１７０に隣接する前述の雄ねじ１６４を含み、円形の溝１７６を除いて第２の端部１７４に至るまで実質的に一定の外径を有する。スリーブ１６２の内側ルーメンは、第１の端部１７０から離れる方向に定直径部分１８０におけるわずかな距離だけ延び、次いで、第２の端部１７４まで延びる第２の定直径部分１８４に至る徐々に狭くなるテーパ１８２を含む。これらの表面の機能上の利点について、スリーブ１６２の全体的な目的と一緒に、以下に説明する。

図２２は、人工心臓弁送りシステム１１０の分解図であり、一方、図２３は組立て後のシステムを示す。図示していないが、バルーンプロテクタスリーブがバルーン１１２の周りに配置され、出荷時にバルーン１１２を保護する。プロテクタスリーブは、末広がりの遠位側端部を有する管状の構成部材であり、直径がイントロデューサルーメンの内径よりも大きく、バルーンプロテクタは確実に、２つの構成部材が連結される前に取り外される。システムは、その近位側端部に、ルアーアダプタ１９２を有するエンドキャップ１９０と、バルーン伸長ばね１９４と、ばね圧縮ピン１９６と、バルーンディスプレーサ１９８と、膨張チューブ１９９と、バルーン伸長ワイヤ２００とを含む。システム１１０は、中央部において、センタリングワッシャ２０２と、ハンドピース２０４と、前述の展性を有するハンドルシャフト１３０とを含む。最後に、システム１１０の遠位構成部材には、管状のロッキングスリーブ２０６と、弁ホルダアダプタ２０８と、拡張バルーン１１２と、インサート成形された先端部２１０とが含まれる。システム全体は、ルアーアダプタ１９２の近位側端部からバルーンワイヤ先端部２１０までの長さが約１００ｍｍ〜５００ｍｍであることが好ましい。

図２３は、好ましくは接着剤またはその他のそのような結合手段によって接合されたエンドキャップ１９０とバルーンディスプレーサ１９８とを示す。エンドキャップ１９０とバルーンディスプレーサ１９８のアセンブリは、ハンドピース２０４に対して直線的に変位されてもよい。展性を有するハンドルシャフト１３０は、ハンドピース２０４から遠位方向に延び、好ましくは接着剤などによってハンドピース２０４に固定される。弁ホルダアダプタ２０８はハンドルシャフト１３０の遠位側端部に固定されるが、ロッキングスリーブ２０６はハンドルの上方を滑る。

かなり重要な本出願の一態様は、バルーンカテーテル自体が送りシステム１１０内に組み込まれる態様である。すなわち、人工心臓弁をこのように送る従来のシステムは、互いに別々のイントロデューサ部材およびバルーンカテーテル部材を含んでおり、バルーンカテーテルは管状のイントロデューサに挿入される。そのようなシステムはその意図される目的に対して適切に働くことができるが、送りシステム１１０にバルーンカテーテルを組み込むと異なる利点がもたらされる。まず、バルーンに穴があくことなど、バルーンに問題がある場合、外科医は、イントロデューサを介してバルーンカテーテル全体を引き込んで別のバルーンカテーテルを導入する、時間のかかる作業を行う必要はない。すなわち、単に送りシステム１１０を弁ホルダ２２から切り離し、交換用送りシステム１１０をホルダに係合させる。第２に、おそらくより明白な利点として、複数の部品に代わる単一の送りシステム１１０がプロセス全体を高速化し、使いやすさを向上させる。外科医はもはや、複数の部品を心臓弁ホルダに取り付ける前に互いに結合する必要も、あるいは別個のバルーンカテーテルをイントロデューサチューブに対して操作する必要もない。バルーンカテーテルを細長いイントロデューサ内を滑らせると、鉤裂きが生じバルーンが裂ける恐れがある。最後に、この利点に応じてパッケージングの量が少なくなる。

図２４Ａ〜図２４Ｃは、ハンドリングロッド１６０の端部上に保持された人工心臓弁２０とホルダ２２のアセンブリとに送りシステム１１０を結合する際のいくつかのステップを示す。上述のように、バルーンイントロデューサスリーブ１６２は、ホルダ２２内に通される。図２４Ａを見ると分かるように、第２の端部１７４の所に末端を有するスリーブ１６２の部分は、ホルダ２２内から突き出て、バルーンワイヤ先端部２１０およびバルーン１１２用の管状の入口を形成する。ユーザは、弁ホルダアダプタ２０８の遠位ショルダ２１２がホルダ２２に接触するまでイントロデューサスリーブ１６２に挿入する。

図２５および図２５Ａはロッキングスリーブ２０６の詳細を示し、図２６および図２６Ａ〜図２６Ｂはホルダアダプタ２０８を例示する。特に図２６Ｂを参照する。アダプタ２０８は、イントロデューサスリーブ１６２の第２の端部１７４を受け入れる細長い貫通穴２１４を含む。複数の片持ち梁式フィンガ２１６がアダプタ２０８に沿って長手方向に延び、フィンガ２１６の末端が遠位側端部２１２の所に位置している。各フィンガ２１６は、内側に向けられた隆起部２１８を含む。遠位ショルダ２１２がホルダ２２の近位面に接触するようにアダプタ２０８をイントロデューサスリーブ１６２の上方を滑らせると、隆起部２１８が外部溝１７６（図２１Ａ参照）の上方を移動する。

図２４Ｂおよび図２４Ｃは、ロッキングスリーブ２０６が細長いハンドルシャフト１３０に沿って前進し、さらにホルダアダプタ２０８の上方を前進する状態を示す。図２４Ｃの最後の構成は、図２７に断面図でも示されている。ロッキングスリーブ２０６の内側ボアはアダプタ２０８の周りにぴったりと嵌るので、片持ち梁式フィンガ２１６は、隆起部２１８がスリーブ１６２の溝１７６内に位置する揃えられた向きに保持される。ロッキングスリーブ２０６は、アダプタ２０８の外部に摩擦係合して２つの部品が容易に外れるのを防止することが望ましい。代替として、戻り止めまたはラッチを設けて安全性を高めてもよい。最終的に、ロッキングスリーブ２０６が図２４Ｃの位置にあるときに、送りシステム１１０は弁ホルダ２２に安全に結合される。さらに、バルーン１１２は、バルーンイントロデューサスリーブ１６２を貫通して延び、拡張可能なスカート２６の流入端部からわずかに突き出る。

本出願の別の有利な特徴は、同じサイズの心臓弁についての送りシステム１１０とホルダ２２との間のキー溝係合である。前述の図６Ａを参照すると分かるように、ホルダ２２のハブ部３０は、ホルダアダプタ２０８上に設けられた外部星形リム２２０に係合するようなサイズおよびパターンを有する（図２６Ａおよび図２６Ｂ参照）内部星形ボア３６を有する。バルーンカテーテルが送りシステム１１０と一体化され、かつ各バルーンが特定の弁用のサイズを有するので、その特定の弁向けに設計された送りシステム１１０のみを弁のホルダに結合する必要がある。すなわち、各拡張スカート２６を特定の直径に拡張しなければならず、様々なサイズのバルーン１１２が必要になる。したがって、それぞれの異なるサイズの弁ホルダと送りシステムの組合せは、異なるサイズとの嵌合を防止する固有の星形パターンを有する。

通常、送りシステムは心臓弁およびホルダとは別個にパッケージングされ、このキー溝構成は、誤った送りシステムを使用するのを防止する。さらに、バルーンが破れて別の送りシステムを迅速に入手して利用しなければならない場合、キー溝構成は誤った送りシステムで代用されるのを防止する。通常２ミリメートル刻みで６つ〜８つの弁サイズがあり、したがって、同様の数の固有のキー溝結合部が設けられる。さらに、開示された星形パターンは、複数の回転配向での係合を可能にする。好ましい実施形態において、ユーザは、アダプタ２０８の星形リム２２０がホルダ２２の内部星形ボア３６に嵌るまでに３０°以下の角度だけ回転させなければならない。このことは、送りシステム１１０を交換する場合に極めて有利である。その理由は、キー溝フィーチャの向きを１つまたは２つの角度関係に定める必要がない場合に再現するのがずっと容易である特定の向き（以下を参照）に元の細長いハンドルシャフト１３０を曲げることができるからである。

図２８は、心臓弁２０とホルダ２２のアセンブリが、ハンドリングロッド１６０が取り外された送りシステム１１０の端部上に取り付けられた状態を示す斜視図である。好ましい実施形態において、細長いハンドルシャフト１３０は、展性を有するかまたは様々な形状に曲げることができる。図２９も、細長い送りシステムハンドルシャフト１３０の有利な展性を示す。ハンドルシャフト１３０のこの曲げ性は、外科医が、心臓弁２０が弁輪の方へ前進する際に心臓弁２０を正しく位置させる能力を著しく向上させる。外科手術時の心臓への到達経路は、ある程度制限され、弁輪への直線的な接近を実現できないことが多い。したがって、外科医は、ハンドルシャフト１３０を曲げて特定の手術に適合させる。

ハンドルシャフト１３０として使用できる展性を有するチューブを実現するのに様々な材料および構成を利用することができる。たとえば、軸方向の剛性および屈曲性をもたらす複数のロックラインコネクタを使用すべきである。ハンドルシャフト１３０は、心臓弁を確実に弁輪内に位置させることができるように軸方向に剛性を有さなければならない。別の例として、捩れを防止するために金属製コイルが埋め込まれたプラスチック製チューブがある。好ましい実施形態では、クロム酸塩（たとえば、イリダイト）コーティングを有するアルミニウム製チューブが使用される。アルミニウムは、捩れなしに曲げることのできる小さいチューブを形成するのに特に適しているが、体内での劣化および身体との反応を防止するためにイリダイトなどでコーティングすべきである。ハンドルシャフト１３０の非常に望ましい特徴は、ハンドルシャフト１３０が反動に抵抗することである。アルミニウムの反動は目立たない程度のものであり、したがって、外科医は、ハンドルシャフトを曲げた後にその形状が変化することを気にせずに特定の患者の身体の形状に合うようにシャフト１３０を曲げることができる。一方、ステンレススチールは直線性を保てれば十分であるが、曲げた後に反動が生じ、したがって、外科医はシャフトの最終的な向きに確信が持てない。前述のように、ロックラインコネクタは有効である場合があるが、滅菌しやすい固体シャフトが好ましい。

反動の制限は、様々な材料を曲げて、曲げるのに必要な力を反動の量に関連して評価することによって、定量化することができる。このような試験の場合、曲げ力は、完全に組み立てられた送りシステムの展性を有するハンドルを半径が１．５”（３．８１ｃｍ）になるように９０°に曲げるのに必要なピーク力である。反動は、展性を有するハンドルがそのように曲げられた後の反動の程度である。たとえば、５°の反動は、９０°の曲げ角が８５°の曲げ角に回復したことを意味する。送りシステムのハンドルシャフト１３０として使用するのに多数の材料、特に様々な生体適合性金属および合金が適している。ステンレススチール（ＳＳ）は、アルミニウム（Ａｌ）よりも反動特性が優れており、反動がより少ないが、引張り特性が高いのでずっと高い曲げ力を必要とする。ＳＳシャフトハンドルは、必要な力を低減させるためにかなり薄くする必要があり、曲げ力をさらに低減させるには長手方向の長穴を設けることができる。しかしながら、長穴を有するＳＳハンドルのコストはＡｌハンドルのコストよりもずっと高い。反動傾向が低く、かつ比較的曲げやすいのでＡｌが好ましい。

図３０および図３０Ａは、バルーン１１２が引込み位置にある心臓弁送りシステム１１０のそれぞれ立面図および長手方向分解断面図であり、一方、図３１および図３１Ａは、バルーン１１２が延ばされた同様の図である。送りシステム１１０のバルーンカテーテルは、ハンドピース２０４に対する２つの長手方向位置とそれに関連する構造を有する。図３０および図３０Ａに示す引込み位置では、連結されたエンドキャップ１９０、バルーンディスプレーサ１９８、膨張チューブ１９９、およびバルーン１１２がハンドピース２０４に対して左側に引き込まれる。バルーンディスプレーサ１９８の遠位ショルダ２３０とハンドピース２０４内のセンタリングワッシャ２０２との間の間隔Ａに留意されたい。バルーン１１２は、この位置では途中のホルダアダプタ２０８内に存在する。図３１および図３１Ａに示すようにバルーンカテーテルを右側に変位させると、間隔Ａがなくなり、バルーン１１２がハンドルアダプタ２０８内から突き出る。

送りシステム１１０は、バルーン１１２を心臓弁、特に固着スカート２６に対して位置させるための極めて正確なシステムを構成する。ハンドルアダプタ２０８とハンドルシャフト１３０の係合が単純であるので、公差誤差はほとんど生じない。ハンドルアダプタ２０８は、細長いハンドルシャフト１３０に固定され、ハンドルシャフト１３０はハンドピース２０４に固定される。したがって、バルーンカテーテル構造をハンドピース２０４に対して移動させると、バルーン１１２がホルダ２２および取り付けられた心臓弁２０に対して１：１の対応で変位する。さらに、バルーンディスプレーサ１９８上に設けられた一対の小さい弾性的な戻り止め２３２が、ハンドピース２０４の近位側端部上の同様のサイズの切欠き２３４に係合する。これによって、ハンドピース２０４に対するバルーンカテーテルの位置がロックされ、あるいは言い換えれば、固着スカート２６に対するバルーン１１２の位置がロックされる。

バルーン膨張チューブ１９９およびバルーン伸長ワイヤ２００は、柱強度を有するが曲げられたときにかなり撓む材料で形成されている。さらに以下に説明するように、ワイヤはニチノールであってもよく、一方、膨張チューブ１９９は、ＰＥＢＡＸ（フランスのコロンブのアルケマ社）の商標で知られるポリエーテルブロックアミドのようなブレード補強強化熱可塑性エラストマ（ＴＰＥ）で形成されることが望ましい。

送りシステム１１０は、使用時に数回曲げられることがあるので、同心のチューブおよびワイヤにずれを生じないように留意しなければならない。すなわち、直径の小さい物体が内部を流れるより大きい同心チューブが大きければ大きいほど流路が短くなる傾向があり、したがって、物体は、チューブが曲げられた後でチューブの遠位側端部から外側に延びることになる。したがって、バルーン膨張チューブ１９９は、展性を有するハンドルシャフト１３０の内径に一致する厳密なサイズを有することが望ましい。一実施形態では、展性を有するハンドルシャフト１３０の外側チューブはＯＤが０．１９７±０．００３”（５．００４±０．０７６ｍｍ）であり、ＩＤが０．１５３±０．００２”（３．８８６±０．０５１ｍｍ）である。バルーン膨張チューブ１９９は、ＯＤが０．１４０±０．００２”（３．５５６±０．０５１ｍｍ）であり、ＩＤが０．１１４±０．００２”（２．８９６±０．０５１ｍｍ）である。このことは、より大きいチューブ１３０のＩＤとより小さいチューブ１９９のＯＤとの半径の差は０．１６５ｍｍ［（３．８８６−３．５５６）÷２］に過ぎず、より小さいチューブのＯＤはより大きいチューブのＩＤの９０％（９１．５％）よりも大きいことを意味する。チューブのサイズがこのように厳密に一致すると、バルーン膨張チューブ１９９の端部に固定されたバルーン１１２の軸方向位置が、展性を有するハンドルシャフト１３０の端部に対して固定された人工心臓弁２０の軸方向位置に対してそれほどずれない。バルーン伸長ワイヤ２００は、生理食塩水をバルーン１１２に充填する際生理食塩水を適切に流すのに十分な、バルーン膨張チューブ１９９のＩＤに対するサイズを有する。一実施形態では、ワイヤ２００はＯＤが０．０３７＋０．００２／−０．００１”（０．９４＋０．１３／−０．０２５ｍｍ）である。

有利なことに、本発明の送りシステムは、バルーンカテーテルが過度に早く前進し、それによって、弁が大動脈弁輪内の所定の位置まで前進する間バルーン１１２が人工心臓弁２０の領域内に引き込まれたままになるのを防止する。容易に理解されるように、外科医は、遠位側端部に心臓弁２０を備える送りシステム１１０全体を開かれた胸腔またはチェストポートおよび大動脈弓を通過させ、上行大動脈に沿って移植位置まで前進させる。送りシステム１１０の近位側端部を押し込むと、所望の展開段階の前にバルーンカテーテルをハンドピース２０４に対して誤って変位する恐れがある。突き出たバルーン１１２は、冠動脈口を損傷するか、あるいはデバイスの形状を拡大することによって挿入を困難にすることがある。したがって、本出願では、カテーテルを過度に早く展開させないように視覚的リマインダに結合されたバルーンカテーテルの移動を物理的に防止するための様々な手段が企図される。

たとえば、図３２は、例示的な心臓弁送りシステム１１０の近位側端部から分解されたロッキングクリップ２４０を示す、心臓弁送りシステム１１０の近位側端部の斜視図である。図３３Ａおよび図３３Ｂを見ると分かるように、ロッキングクリップ２４０は、エンドキャップ１９０およびハンドピース２０４の外部にスナップ留めされ、この２つの部材の相対的な移動に対する物理的なバリアを形成することによってバルーンカテーテルを引込み位置に保持する。ロッキングクリップ２４０は、その遠位側端部上のサムレッジ２４４の所に末端を有する半管状の本体２４２を含む。半管状の本体２４２は、ハンドピース２０４上の外部フィーチャに一致する内部フィーチャを有する。具体的には、図示していないが、半管状の本体２４２は、ハンドピース２０４の近位側端部に係合し、ハンドピース２０４に摩擦係合するとともにハンドピースに対するクリップの遠位軸方向への移動を妨げることができる。ロッキングクリップ２４０は、本体２４２から近位方向に延び、内方に向けられた膨出部２５０（図３３Ｂ）を有する近位ブリッジ２４８の所で結合された、２つの細長いレール２４６として二股に分かれる。膨出部２５０は、ルアーアダプタ１９２のルーメン内にぴったりと嵌り、バルーン膨張源が過度に早く取り付けられるのを防止する物理的バリアおよび視覚的インジケータを形成する。さらに、２つの細長いレール２４６上の内部フィーチャは、バルーンカテーテルエンドキャップ１９０上の一致する輪郭に係合する。

クリップ２４０は、バルーンカテーテルが引込み位置にある状態で示されるように送りシステム１１０に組み付けられる。まず、膨出部２５０をルアーアダプタ１９２のルーメンに挿入し、次いで、クリップ２４０をエンドキャップ１９０およびハンドピース２０４の上方に取り付ける。クリップ２４０と送りシステム１１０との連結は摩擦によるものであり、クリップは、容易に取り外すことができるが、バルーンカテーテルが過度に早く遠位方向に展開されるのとバルーン膨張源が過度に早く連結されるのを防止するための物理的バリアおよび視覚的リマインダを形成する。さらに、クリップ２４０上のサムレッジ２４４は、システムの前進の制御を容易にする好都合なフィーチャを実現する。外科医は、システムおよび人工心臓弁２０を大動脈弁輪内の所定の位置に前進させた後、クリップ２４０を取り外してバルーンカテーテルを配置することと膨張源を連結することとを可能にする。クリップ２４０は通常プラスチック製であり、処分される。

過度に早いバルーンカテーテルの展開／バルーンの膨張に対する他の可能なバリアも考えられる。図３４および図３５に示す一構成では、トグルレバー２６０がエンドキャップ１９０とハンドピース２０４の両方に連結され、このトグルレバー２６０をいずれかの方向に変位させてバルーンカテーテルの展開および引込みを交互に行ってもよい。具体的には、トグルレバー２６０は、送りシステム１１０から外側に突き出るサムピース２６２と、ハンドピース２０４に枢動可能に取り付けられたヒンジ２６４と、図３４の引込み位置においてエンドキャップ１９０とハンドピース２０４との間の軸方向空間に嵌る遮断端部２６６とを含む。カムリンケージ２６８が、サムピース２６２に沿った中央部に枢動可能に取り付けられ、反対側の端部がエンドキャップ１９０に枢動可能に取り付けられている。

図３４の引込み位置は、図３１と同様に送りシステム１１０におけるバルーンカテーテルの引込み位置に相当する。この状態では、遮断端部２６６が、互いに間隔を置いて配置されたエンドキャップ１９０とハンドピース２０４の互いに向かい合う表面同士の間にぴったりと嵌り、したがって、送りシステム１１０内でのエンドキャップおよびバルーンカテーテルの遠位方向への前進に対する物理的なバリアを形成する。外科医は、適切な時点で、トグルレバー２６０を図３５における矢印の方向２７０に枢動させ、同時に遮断端部２６６をエンドキャップ１９０とハンドピース２０４との間から取り外し、カムリンケージ２６８によってエンドキャップをハンドピースの方へ引っ張る。トグルレバー２６０をその走行範囲全体にわたって枢動させると、バルーンカテーテルが完全に変位するとともにバルーン１１２が固着スカート２６内のバルーン１１２の適切な位置に変位する。すなわち、エンドキャップ１９０がハンドピース２０４に対して走行する距離は、固着スカート２６の最適な血行力学性能を実現する固着スカート２６の適切な拡張を可能にする位置にバルーン１１２を前進させるのに必要な距離と厳密に同じ距離になるように較正される。したがって、トグルレバー２６０は、バルーンカテーテルの過度に早い展開を防止するだけでなく、バルーンを膨張させる前にバルーンカテーテルを確実に前進させ、そうする際に正確な前進を実現する。さらに、トグルレバー２６０の連結性によって、部品が緩んで手術に干渉したり、場合によっては手術時に誤った場所に配置されたりすることがなくなる。バルーン１１２をスカート２６内に正しく位置させることについて以下に詳しく説明する。

外科医がトグルレバー２６０を前進位置に押し込むと、トグルレバーは、ハンドピース２０４上のあるフィーチャにスナップ留めされて、バルーンカテーテルが完全に展開されたことを示し、ハンドピース２０４を所定の位置に保持する信号を送ることが望ましい。たとえば、図３６は、レバー２６０の遠位側先端部２７２がハンドピース２０４の外側の補完的な切欠きまたはくぼみに拘束された状態を示す。もちろん、そのような他の多数の構成が可能であり、一般に、トグルレバー２６０と、エンドキャップ１９０およびハンドピース２０４とトグルレバー２６０との相互作用は一例に過ぎない。スライダ、回転ノブまたは回転レバー、カラーインジケータまたは場合によっては照明インジケータなどの代替構成も考えられる。そのような代替構成の目的は、バルーンカテーテルの過度に早い前進を防止し、バルーンが膨張する前に前進を実行させ、人工心臓弁２０の固着スカート２６内の前進を正確に実行させることである。

展開を防止するための上述のトグルレバー２６０ならびに視覚的インジケータまたは聴覚的インジケータのような物理的障害物を含む、過度に早いバルーンカテーテルの展開／バルーンの膨張を防止するための他のデバイスが考えられる。たとえば、カテーテルが前進する前にバルーン膨張流体流を妨害する代替構成が図５２〜図５４に示されており、この構成について以下に説明する。

図３７Ａ〜図３７Ｃは、バルーンカテーテルを人工心臓弁を介して展開する状態およびバルーンを拡張して固着スカートを展開する状態を例示する、図１６Ｅ〜図１６Ｇに類似の斜視図である。

図３７Ｃは、バルーン１１２が膨張して固着スカート２６を拡張し展開させて弁輪に接触させる状態を示す。固着スカート２６は、その円錐状の収縮状態と概ね管状であるかまたはわずかに円錐状の拡張状態との間を遷移する。固着スカート２６と弁輪との間の単純な干渉は、心臓弁２０を固着するのに十分な干渉であってもよく、あるいは突起、フック、バーブ、布などの相互作用フィーチャを利用してもよい。たとえば、固着スカートの遠位側端部（図１５Ｂの下縁部９４を参照されたい）は、人工弁から最も遠いストラット列の山部が外側の周囲の弁輪に突き出るように固着スカートの残りの部分よりも大きく拡張してもよい。

また、バルーン１１２は、人工弁部材２４に加える力よりも固着スカート２６の自由端部に加える力の方が大きくなるように遠位側拡張端部が近位側拡張端部よりも大きくてもよい。このように、人工弁部材２４およびその可撓性の弁尖がバルーン１１２から大きい拡張力を受けることはない。

図３０Ａに示すように組み立てられると、細長いルーメン（符号は付けられていない）が近位ルアーアダプタ１９２からバルーン１１２の内部に延びる。ルアーアダプタ１９２は、バルーン１１２を膨張させることができる膨張システム（図示せず）用の取付けニプルを形成する。バルーン１１２は、調整され加圧され滅菌された生理食塩水を使用して膨張させることが望ましい。ルーメンは、エンドキャップ１９０、バルーンディスプレーサ１９８を通過し、次いで、一方の端部がディスプレーサに固定され別の端部がバルーンの近位側端部に固定された膨張チューブ１９９を通過する。したがって、バルーンディスプレーサ１９８はバルーンの近位側端部を移動させる。

本出願は、改良されたバルーン１１２および改良されたバルーン１１２を展開させて取り外すためのシステムも提供する。バルーン１１２がしぼんだ図を見ると分かるように、バルーン１１２は、送りシステム１１０を通過できるようにバルーンの半径方向構成を低減させるのを助ける複数の長手方向のひだを備えることが好ましい。さらに、バルーン伸長ワイヤ２００は、バルーン膨張チューブ１９９、拡張バルーン１１２を貫通して延びており、バルーンの遠位側端部に固定された成形されたバルーンワイヤ先端部２１０の所にワイヤ２００の末端が位置している。ワイヤ２００の経路は、図３０Ａおよび図３１Ａの断面図に示されている。バルーン１１２の近位側端部は膨張チューブ１９９に締結され、したがって膨張チューブ１９９からハンドピース２０４に締結されているが、遠位側先端部２１０はそのように締結されていない。その代わりに、ワイヤ２００が、近位エンドキャップ１９０のルーメン内で並進し、ルーメン内でバルーン伸長ばね１９４に係合するばね圧縮ピン１９６に締結されている。なお、バルーン伸長ワイヤ２００は、固定的に取り付けられるのではなく送りシステム１１０内で独立に移動する。これによって、バルーン１１２の遠位側端部は近位側端部に対して移動することができる。この構成は図３８〜図４０を見ると最もよく理解できる。

例示的な送りシステムのバルーン１１２は、心臓血管ステントを拡張するのに使用されるような他の外科バルーンと比較してかなり高い直径対長さ比を有する。これによって、バルーン１１２が展開後にしぼんだときに小さい形状に戻ることは特に困難になる。そのようなサイズ比のバルーンは、弁自体を損傷させる恐れがある大きい力を加えることなしに弁ホルダから取り外されるのを妨げる翅を形成することによって「蝶の形になる」傾向がある。例示的な送りシステム１１０およびバルーン１１２は、バルーン１１２を弁を損傷せずに取り外すのを容易にする、従来の心臓弁送りシステムに対するいくつかの進歩を含む。まず、上述のように、バルーン１１２の壁に一連の長手方向のひだが熱硬化されており、バルーンが収縮するときに容易に自動的に折り畳まれるようになっている。さらに、バルーン１１２が収縮する間、バルーン１１２の遠位側端部が近位側端部に対して移動し、バルーン１１２を伸長させるのを可能にする。このような伸長は、ばねの作用でバルーンを長手方向に伸ばすワイヤ２００によって自動的に行われる。バルーン１１２が容易に収縮して取り外されるので、膨張が不十分であることのような問題が生じた場合にバルーンカテーテルを迅速に交換できることに留意されたい。

図３８は、バルーン１１２を図３１Ａと同様に前進させた断面図である。この構成では、ばね１９４がｘ_１の長さを有し、ばね圧縮ピン１９６がエンドキャップの空洞内の右側に移動している。バルーン１１２が収縮したこの「休止」状態では、ばね１９４を弛緩させてもよく、あるいはばねにわずかな圧縮前負荷を加えてもよい。その後、生理食塩水が、近位ルアーコネクタ１９２を介して導入され、バルーンカテーテル構成部材の長さに沿って遠位方向に流れてバルーン１１２を膨張させる。バルーン１１２が膨張すると、半径方向では拡張が生じるが、軸方向では縮小が生じ、したがって、図３９に示すように遠位側先端部２１０が左側に変位する。これによって、バルーン伸長ワイヤ２００および取り付けられたばね圧縮ピン１９６がばね１９４の弾性に対抗して左側に変位する。最終的に、ばねがより短い第２の長さｘ_２に圧縮される。好ましい実施形態において、ばね１９４は完全な圧縮を受けてその密着高さに至り、ワイヤ２００および取り付けられたバルーン遠位側先端部２１０の近位方向への移動を確実に停止させる。このことは、より詳しく説明するように、固着スカート２６を適切に拡張する助けになる。遠位側先端部２１０がばね１９４の反力に対抗して近位方向に移動すると、ワイヤ２００が圧縮される。

最後に、図４０は、遠位側先端部２１０およびバルーン伸長ワイヤ２００の右側への膨張移動および戻り移動によって真空引きすることによってバルーン１１２を収縮させることを例示する。この移動は、ばね１９４を拡張することによって促され、実際には強制される。ばね１９４の力は、ひだ付きバルーン１１２が半径方向に収縮された以前の直径またはできるだけそれに近い直径を有するようにひだ付きバルーン１１２を伸ばすように較正される。さらに、ワイヤ２００をその軸の周りに回転させ、各ひだをさらにらせん状に折り畳むことによってバルーン１１２をさらに収縮させてもよい。このことは、ワイヤ２００の一部を、鉗子によって掴まれ回転させられるようにルアーコネクタ１９２の近位側端部から延ばすか、あるいは場合によっては、ワイヤに締結されシステムから横方向に突き出るレバーまたはサムプランジャ（図示せず）を設けることによって実現されてもよい。さらに、ばね圧縮ピン１９６は、らせん状の軌跡内を並進するように拘束されてもよい。この場合、ピン１９６は、らせん状の軌跡の両端部における戻り止め内にロックされる差込み式取付け具を含む。ばねの作用によってバルーン１１２を伸ばし、その後半径方向に収縮させると、すでに展開されている人工心臓弁２０からバルーン１１２を近位方向に取り外すのが容易になる。

上述のように、バルーン１１２は、固着スカート２６を拡張して円錐台状の拡張状態にする円錐台形状を有することが望ましい。より典型的には、図３９に示すように、バルーン１１２は、拡張時に概ね球状になる。それにもかかわらず、球状のバルーンは、内側ステントフレーム８０の一方の端部の所で心臓弁ソーイングリング６２に連結されるので固着スカート２６を外側に拡張して円錐台状にする（図１５Ａ／１５Ｂ参照）。固着スカート２６を十分にかつ適切に外側に拡張するために、バルーン１１２は、バルーン１１２の最大円周（赤道線）の周りに示される正中線２８０がスカートの最遠位端部２８２に位置合わせされるように軸方向に位置決めされる。こうする際に、バルーン１１２の最も広い部分はスカート２６の端部に相当し、スカートを円錐状に拡張する傾向がある。様々なサイズの弁および関連するスカート２６に関して生じる可能性がある、正中線２８０の位置とスカートの最遠位端部２８２との公差の１ｍｍ〜２ｍｍは許容される。

図４１〜図４２を見ると分かるように、バルーン１１２が望ましくは、正中線２８０をバルーン壁の小さい段として形成するようにオフセット成形される例示的な段付きバルーン構成が示されている。すなわち、互いに向かい合うバルーン型半部同士がわずかに異なる直径を有し、それによって最終製品に物理的な段、すなわち正中線２８０が形成される。代替として、正中線２８０は、成形プロセスにおいて形成される小さい赤道リブまたはインデント、あるいは場合によってはインクマーキングによって形成されてもよい。ただし、インクマーキングは手術用途には適していない。正中線２８０は、収縮した状態でも膨張した状態でもバルーン１１２上に見ることができ、送りシステム１１０の組立ておよび品質管理時の基準線として極めて有用である。たとえば、システム１１０の各構成部材が組み立てられ、前進位置におけるバルーン１１２の位置が固着スカート２６に対して検査される。バルーン１１２は膨張時に縮小するので、基準正中線２８０は、バルーンが収縮したときにスカート２６の最遠位端部２８２を越えた位置、すなわち組立て時に容易に検査できる位置に配置されるべきである。

図４１および図４２は、拡張バルーン１１２の成形後の幾何学的形状を示すが、使用時に生理食塩水またはその他の流体をバルーンの空洞に注入すると、図３９に見られるようなより丸い膨張形状になる。図示した例示的な成形後の形状は、固着スカート２６のフレームの遠位側端部が比較的大きい直径まで拡張するので好ましい。特に、例示的な形状は、バルーンカテーテルの細長い部材が固定される近位側および遠位側の管状端部２９０を含む。一対の円錐状側壁２９２が管状端部２９０からバルーン１１２の正中線の方へ外側に傾斜しており、一方、互いにずれた一対の軸方向側壁２９４、２９６がバルーン１１２を完成し、正中線または赤道線に広がっている。軸方向側壁２９４、２９６のいずれか一方はより直径が大きく、軸方向側壁同士が、バルーン１１２の赤道正中線２８０を示す段２９８の所で接合されている。この構成も、一方の型半部が他方の型半部よりも大きいオフセット型を使用して形成することができる。

バルーン１１２に関する別の進歩は、その充填容量を較正するためのステップにある。既存のバルーンカテーテルは、バルーンを所望の直径まで拡張するように注入される量を監視することによって較正される。それに対して、送りシステム１１０用のバルーン１１２は、圧力によって較正される。スカートの所望の最終サイズに応じて、固着スカート２６を特定の直径まで拡張するのにどれだけの圧力が必要であるかを確認するための検証試験時に、１つまたは複数のバルーンを試験する。組立て時には、各バルーンを膨張させて、バルーンが予期される範囲内まで拡張することを確認する。使用時には、圧力計を充填線に取り付けて充填圧力を監視する。外科医は、バルーンを目標圧力まで膨張させ、さらなる確認として、得られるスカートの拡張を視覚的にあるいはスコープまたはＸ線マーカなどの助けを得て検証することができる。

拡張された固着ステント２６の末広がり形状（図１６Ｈまたは以下の図４６Ａを参照されたい）が、スカートのない弁と比較してこの人工心臓弁内の流れを改善する助けになり得ることに留意されたい。患者によっては、心室肥大によって、大動脈弁のすぐ下の左心室壁が内側に膨出する傾向がある。円錐状スカート２６が外側に拡張してこの異常部分に接触し、そうする際に大動脈弁への流入通路を拡張する。

図３８〜図４０の送りシステムの長さにわたって延びるように示されているバルーン伸長ワイヤ２００は、周囲のハンドルシャフト１３０の曲げ（たとえば、図２９を参照されたい）に適合するようにたわむ。好ましい実施形態において、ワイヤ２００はニチノールである。ただし、ステンレススチールのような他の適切な金属を使用してもよい。ニチノールは、適切な柱強度と優れた可撓性を兼ね備えている。しかしながら、送りシステム１１０としては、様々なサイズの弁口人工心臓弁用の各種のサイズのシステムが用意され、最大のバルーンは、膨張時にワイヤ２０に顕著な圧縮力を加える。ワイヤ２００が座屈するのを防止するために、ワイヤの剛性を高める代わりに、図２２および図３９に示すように短いハイポチューブ２０１を設けてもよい。ハイポチューブ２０１は、ワイヤおよびバルーンカテーテル先端部２１０と一緒に成形したりその他の適切な手段を用いたりすることなどによって、ハイポチューブ２０１の遠位側端部の所でワイヤ２００に固定されている。ハイポチューブ２０１は、膨張チューブ１９９から突き出るワイヤ２００の長さおよびバルーン１１２内のワイヤ２００の長さに沿ってワイヤ２００の柱強度を高める。ハイポチューブ２０１は、送りシステム１１０の全体的な可撓性にそれほど干渉しないようにちょうどバルーン１１２の近位側端部を越えた位置に末端を有する。ハイポチューブ２０１は、ステンレススチールのような適切な金属またはナイロンのような剛性を有するポリマーで作られてもよい。ハイポチューブ２０１は、ＯＤが０．０５９±０．００５”（１．５±０．１３ｍｍ）、ＩＤが０．０４１±０．００３”（１．０４±０．０８ｍｍ）、長さが約１．７７”（４５．０ｍｍ）である。

図４３〜図４５は、バルーン伸長ワイヤ２００の遠位側端部およびこの遠位側端部上のインサート成形された遠位側先端部２１０の外観図および断面図である。図４５Ｂは、ワイヤ２００の遠位側端部が先端部２１０内に埋め込まれた最終的なアセンブリの断面図を示し、一方、その他の図はこのアセンブリの組立てプロセスを示す。インサート成形された先端部２１０は、バルーン拡張時に軸方向の大きい力を受けるワイヤ２００の遠位側端部用のアンカーを形成する。特に、上記に図３９を参照して説明したように、バルーンが拡張すると、外側への拡張および軸方向への縮小が生じ、それによって、遠位側管状端部２９０（図４２参照）は近位方向に移動する。ワイヤ２００は、インサート成形された先端部２１０を介して遠位側管状端部２９０に取り付けられており、したがって、ワイヤ２００と遠位側管状端部２９０はどちらも近位方向にも移動する。前述のように、バルーン１１２を膨張させると、ワイヤ２００が圧縮される。したがって、ワイヤ２００と先端部２１０との連結およびバルーン１１２の先端部２１０と管状端部２９０との連結は、漏れまたはワイヤが先端部から抜けることを避けるためにかなり堅固でなければならない。さらに、製造面において、この重要な構成を形成するためのステップをできるだけ少なくする必要がある。

したがって、ワイヤ２００の遠位側端部は折り返されてＪ字形の屈曲部３００になっている。屈曲部３００はインサート型内に配置され、図４５Ａに示すように組み合わされた成形された先端部２１０を形成するための材料がインサート型に注入される。成形後の先端部２１０の形状は図４４Ａ〜図４４Ｄに示されている。成形後の先端部２１０は、円筒形のシャフト領域３０２および半球状のバルブ３０４を有する近位部と、管状のマンドレル位置合わせ導管３０６およびバルブ３０４と導管３０６の間の幅の狭いブリッジ３０８を含む遠位部とを含み、これらの構成部材は図４４Ｃに識別されている。マンドレル位置合わせ導管３０６は、通常レーザボンディングを用いる熱融着ステップの間先端部２１０およびワイヤ２００をバルーン１１２の遠位側管状端部２９０内の中心部にしっかりと保持するある種の好都合なハンドルを形成する。バルーン１１２を先端部２１０に結合した後、マンドレル位置合わせ導管３０６がブリッジ３０８の所で切断され、それによって、図４５Ｂに示すように非侵襲的な送りができる丸い端部形状が得られる。最終ステップ２１０は、約６ｍｍ〜８ｍｍの比較的短い軸方向長さを有することが望ましい。ワイヤ２００の長さは３００ｍｍ〜４００ｍｍであってもよく、直径は１ｍｍ以下である。

ワイヤ２００の端部上のＪ字形屈曲部３００がビード３００’と交換された代替的なアセンブリが図４５Ｃに示されている。ビード３００’をワイヤ２００の端部に融着させてもあるいは接着してもよい。すなわち、ビード３００’は、成形後の先端部２１０から引き離されるのを防止するためにワイヤ２００の端部上に使用することができる多数の他の拡大部を代表するものである。たとえば、ワイヤ２００の端部を圧縮してビードまたはリベットのような平坦なヘッドを形成してもよく、あるいはビード３００’はいくらか捩じれ抵抗をもたらすように方形のような異なる形状であってもよい。

バルーン１１２の材料と先端部２１０の材料は、それらの界面に熱を加えることによってバルーン１１２と先端部２１０の結合を容易にするように同様の材料であることが望ましい。たとえば、バルーン１１２および先端部２１０は、ナイロンまたはＰＥＢＡＸ（登録商標）などの高デュロメータ硬さ熱可塑性エラストマ（ＴＰＥ）で形成されてもよい。バルーン１１２の遠位側管状端部２９０は、シャフト領域３０２の周りにぴったりと嵌合し、半球状のバルブ３０４が始まる所の小さいショルダ３１０に当接している。バルーンの端部とショルダ３１０が物理的に係合することによる結合された熱融着のこの構成は、軸方向の引張り強度の高い重複取付けシステムを形成する。すなわち、この取付けシステムは、先端部２１０がバルーン１１２から外れるのを防止し、漏れを生じさせる分離も効果的に抑制する。さらに、Ｊ字形の屈曲部３００は、成形された先端部２１０の材料内にある種のアンカーを形成する。引張り試験によって、このアセンブリが、ワイヤ２００が先端部２１０から抜けることなく４０ポンド（１８．１４ｋｇ）の引張り力に耐えることができることが実証されている。

本発明の心臓弁送りシステムの重要な一態様は、拡張可能な固着スカート２６の心臓弁内での構成と、さらに固着スカート２６の拡張時の形状とに関する固着スカート２６の構成である。図４６Ａおよび図４６Ｂは、組み立てられるとともに固着スカート２６が弁構成要素２４から分解された例示的な人工心臓弁２０を示す。この場合も、弁部材２４は、エドワーズライフサイエンス社から市販されているＣａｒｐｅｎｔｉｅｒ−Ｅｄｗａｒｄｓ ＰＥＲＩＭＯＵＮＴ Ｍａｇｎａ（登録商標）大動脈心弁のような「容易に入手可能な」市販の人工弁であってもよい。固着スカート２６は主として、布で覆われた塑性的に拡張可能な内側フレームまたはステント８０を含むが、明瞭さのために図示していない。

前述のように、固着スカート２６は、通常弁部材２４上の布に連結されたステントフレーム８０の上端部８６に通した縫合糸を介して弁部材２４の流入端部に取り付けられるかまたはソーイングリング６２に取り付けられている。図示したこの特定のソーイングリング６２は、弁カスプ部３４の領域において下方または流入方向に傾斜し、弁交連３５の領域において上方にすなわち流出方向に弧状に延びる波状流入輪郭を含む。この波形状は一般に、ソーイングリング６２内に配置される心臓弁部材ワイヤフォーム５０（図１０参照）の流入端部に従う。ステントフレーム８０の貝殻形の上端部８６の形状もこの波形状に合い、山部が弁交連３５と揃い、谷部が弁カスプ部３４と揃う。例示的な弁／ステント構成について、以下に図５５〜図５８を参照してさらに詳しく説明する。

再び図４６〜図４８を参照する。固着スカート２６のステントフレーム８０は最初、いくつかの方法で形成され得る。たとえば、ステンレススチールのような適切な金属の管状部分を、所定の長さに、かつ相互に連結された山形のストラットの格子を形成するようにレーザ切断する。ワイヤ曲げなど等を含む他の方法も考えられる。得られるステントフレーム８０は最初、弁部材２４に取り付けられるときには管状であり、第１のクリンピングステップにおいて図４７Ａおよび図４７Ｂに示す円錐状にクリンピングされる。分散された内側へのクリンピング力を、図中の矢印によって示されているようなステントフレーム８０の周りの等間隔な位置に加えることが好ましい。フレーム８０は、その貝殻状上端部８６に沿って固定され、したがって、貝殻状上端部８６の周りを内側に枢動する。図４８Ａに概略的に示すように、起伏のある上端部８６の概ね谷部のレベルから始まるようにクリンピング力を加え、ステントフレーム８０が円筒形のままになる短い軸方向距離を残す。

図４８Ｂに示す好ましい第２のクリンピングステップでは、内側への力が不規則に加えられ、ステントフレーム８０の下端部または遠位側端部が内側に丸まり、それによっていくらか球状の遠位側端部が得られる。塑性的に拡張可能なステントフレーム８０のストラット同士が重なり合うのを避けるために、底面図（図７Ｄ参照）において下端部が円形ではなくトライロビュラ形状を有するように１２０°離して分散された３つの位置にさらに力を加えることが望ましい。このことは、ステントフレーム８０が自由に拡張して図４６Ａの形状になる能力を損なわずに弁の先端形状を小さくする助けになる。クリンピングの方法にかかわらず、膨張バルーン１１２は最終的にステントフレーム８０の流入端部を外側に拡張して図４６Ａおよび図４６Ｂの円錐状を形成する。

バルーンの代替として、機械的エクスパンダを使用して上記に示した固着スカート２６を拡張してもよいことに留意されたい。たとえば、機械的エクスパンダは、特許文献２に見られるようなシリンジ状装置によって作動させられる拡張可能な複数のフィンガを含んでもよい。このようなフィンガは、軸方向に固定されるが、バレルに対して枢動するかまたは撓むことができる。プランジャの遠位側端部は、拡張可能なフィンガの内面によって形成される直径よりも大きい外径を有し、それによって、プランジャがバレルに対して遠位方向に移動すると、フィンガが結合ステント内で徐々に外側に移動する。したがって、語「塑性的に拡張可能な」は、加えられた力によって異なる形状を有するように実質的に変形することができる材料を包含する。自己拡張ステントによっては、加えられた力によって最大拡張寸法を超える程度に変形できるものもあるが、形状の変化の主要な原因は、塑性変形に対する弾性的な反発である。

ある代替実施形態によれば、図４９〜図５０は、固着スカート２６を拡張するための膨張可能なバルーン３２２と一緒に機械的フィンガ３２０を含む拡張システムを示す。図５０Ａは、バルーン３２２を囲んでおり、本明細書で説明するように人工心臓弁２０の流入端部に一部が挿入されるハンドル取付け部材３２４から延びている機械的フィンガを例示する。取付け部材３２４、機械的フィンガ３２０、およびバルーン３２２のアセンブリを図４９に断面図で示す。ハンドル取付け部材３２４は、それを貫通し近位側端部上に雌ねじ３２８を有するルーメン３２６を含む。上述のような展性を有するハンドルを取付け部材３２４の近位側端部上にねじ込み、それによってバルーン３２２用の膨張流体を供給してもよい。

機械的フィンガ３２０は、図４９に示され図５０Ｅに詳しく示されているようにリビングヒンジ３３０などによって取付け部材３２４の遠位側端部の周りにヒンジ留めされてもよい。好ましい実施形態において、各リビングヒンジ３３０は、フィンガ３２０の外側への移動を制限する開先角度φを有するＶ字形切欠きによって形成される。フィンガ３２０は、遠位側端部上で半径方向に厚くなるようにわずかにテーパ状にされてもよい。アセンブリを心臓弁２０内に、たとえば図５０Ａの位置から図５０Ｂの位置まで挿入すると、固着スカート２６を有する弁の流入側が最終的にフィンガ３２０の外面に接触する。さらに相対的に移動させると、スカート２６の内側とフィンガ３２０の外側との摩擦ばめが増大し（フィンガがバルーン３２２の弾性に対抗して内側に片寄り）、最終的に、図５０Ｅを見ると分かるように、外側を向いた一連の戻り止め３４０がステントフレーム８０のストラットに係合する。戻り止め３４０は、フィンガ３２０の遠位側端部上にフックを画定し、角度θに向きを定められ、固着スカート２６のストラットを最適な状態で捕捉する放射状構造を有する、わずかに傾斜した切欠きを備える。これによって、固着スカート２６に対する機械的フィンガ３２０の位置がロックされる。図５０Ｅに示すようにバルーン３２２を膨張させると、機械的フィンガ３２０がリビングヒンジ３３０の周りを外側に枢動し、固着ステント２６の遠位側端部を外側に押し出して周囲の生体構造に接触させる。リビングヒンジ３３０を形成するＶ字形切欠きは、各フィンガ３２０の外側への回転を所定の大きさに制限し、固着ステント２６が過度に拡張するのを避ける。

使用時には、機械的フィンガ３２０、バルーン３２２、および取付け部材３２４のアセンブリが人工心臓弁２０の流入側に挿入され、アセンブリは最終的に所定の位置にロックされ、戻り止め３４０がスカート２６の遠位側端部に係合する。その後、展性を有するハンドルの中空のシャフトを取付け部材３２４の近位側端部に取り付けてもよい。代替として、人工心臓弁２０に縫合糸を通して所定の位置に下降させ、エクスパンダアセンブリをハンドルを取り付けない状態で挿入してもよい。弁２０を所定の位置に満足行く状態で配置した後、従来の膨張デバイスをハンドルと一緒に取付け部材３２４に連結してバルーン３２２を膨張させる。心臓弁２０を設置した後バルーン３２２をしぼませて機械的フィンガ３２０を再び内側に枢動させる。フィンガ３２０をバルーン３２２の外側に結合して、バルーンの真空引き時のバルーン３２２の内側への引込みを容易にしてもよい。

図４９〜図５０の拡張アセンブリの代替構成は、ハンドル取付け部材に枢動不能に取り付けられる機械的フィンガを含む。このように、膨張バルーンは、フィンガを枢動させるのではなく直接半径方向に拡張する。さらに、展性を有する細長いハンドルをねじ込み継手としてではなく取付け部材３２４と一体に設けてもよい。

前述のように、本出願では、弁膨張バルーンが過度に早く膨張しないようにするための様々な代替構成が企図される。たとえば、図５１〜図５４は、バルーンをカテーテル上で膨張させるのに使用される流体用のポートを、バルーンを膨張させる前に開いておかなければならないシステムを概略的に例示する。

図５１は、図３４〜図３６の図と同様であり、相対的に移動可能なエンドキャップ１９０とハンドピース２０４を示す、代替送りシステム１１０の近位側端部の一部の立面図である。図５２Ａに概略的に示すエンドキャップ１９０の管状伸長部３５０は、閉じられた遠位側端部３５２と、遠位側端部のすぐ近くの一対のサイドポート３５４とを含む。管状伸長部３５０は、ハンドピース２０４の近位側端部に形成されたボア３５６内にぴったりと嵌る。バルーンを拡張する前に、各構成部材を図５２Ｂに示すように位置させ、すなわち、サイドポート３５４が閉塞されるように管状伸長部３５０の遠位側端部をボア３５６内に位置させる。図５２Ｃに示すようにエンドキャップ１９０を遠位方向に移動させると、管状伸長部３５０がボア３５６内からより大きいチャンバ３５８内に突き出て、したがって、サイドポートが露出され、流体を遠位バルーンの方へ注入することができる。この構成では、エンドキャップ１９０がハンドピース２０４に対して遠位方向に移動しないかぎり、流体を注入してバルーンを膨張させることはできない。

図５３も、図３４〜図３６の図と同様であり、相対的に移動可能なエンドキャップ１９０とハンドピース２０４を含む、代替送りシステム１１０の近位側端部の一部を示す。図５４Ａに分解図で示されているエンドキャップ１９０の管状伸長部３６０はやはり、プランジャ３６２によって閉じられる遠位側端部を含み、遠位側端部のすぐ近くの一対のサイドポート３６４を有する。管状伸長部３５０は、ハンドピース２０４の近位側端部に形成されたボア３６６内にぴったりと嵌る。バルーンを拡張させる前には、各構成部材が図５４Ｂに示すように位置し、すなわち、サイドポート３６４が閉塞されるようにプランジャ３６２がボア３６６の開口部を密封する。図５４Ｃに示すようにエンドキャップ１９０を遠位方向に移動させると、プランジャ３６２がより大きいチャンバ３６８に進入し、したがって、サイドポート３６４が開き、流体を遠位バルーンの方へ注入することができる。この場合も、この構成では、エンドキャップ１９０がハンドピース２０４に対して遠位方向に移動しないかぎり、流体を注入してバルーンを膨張させることはできない。

様々な心臓弁を本明細書で説明する送りシステム構成部材と組み合わせて利用してもよく、場合によっては明示的に説明していない任意の組合せが企図される。たとえば、図５５は、周囲の布製カバーを取り除いた固着ステント４０４に結合された市販の弁部材４０２を有する例示的な人工心臓弁４００の斜視図である。図５５Ａは、図示のスカートステント４０４の布製カバー４０６を含む心臓弁４００のカスプ部の半径方向断面図である。最後に、図５６は、図５５の人工心臓弁４００の分解立面図である。図示の特定の弁部材４０２は、カリフォルニア州アーバインのエドワーズライフサイエンス社から市販されているＣａｒｐｅｎｔｉｅｒ−Ｅｄｗａｒｄｓ ＰＥＲＩＭＯＵＮＴ Ｍａｇｎａ（登録商標）大動脈心弁である。図５５Ａを見ると分かるように、Ｍａｇｎａ弁は、布製カバー４１２で覆われ、布で覆われた軸方向バンド構造４１４に取り付けられたワイヤフォーム４１０を含み、ワイヤフォーム４１０同士の間に可撓性の生体弁尖が挟まれる構造を有する。極めて可撓性の高いソーイングリング４１６が、図示のようにバンド構造４１４の外周に取り付けられている。最後に、布で覆われた固着スカート４０４が、上述のように、それぞれの布製カバーを貫通し、望ましくはスカート４０４のステントフレームを貫通するとともにバンド構造４１４の孔を貫通する縫合糸などによって、突合せ継手の所でＭａｇｎａ弁の流入端部に固定されている。ソーイングリング４１６は、縫い目線に沿ってバンド構造４１４に取り付けられ、容易に外側に撓む。さらに、ソーイングリング４１６は、壁が比較的薄く、ハニカム構造を有するシリコーンインサート４１８を有する。このことは従来の弁には有利であるが、本明細書で説明するような弁にはそれほど望ましくない。

それに対して、図５７は、図５５に示す人工心臓弁と同様であるが、図５５の人工心臓弁とは異なるよりしっかりしたソーイングリング４２２を有する代替人工心臓弁４２０を示す。特に、図５８Ａおよび図５８Ｂは、ソーイングリング４２２の代替構成を示す人工心臓弁４２０の半径方向断面図である。同じ部材には同じ符号が付されている。

図５８Ａと図５８Ｂのどちらでも、ソーイングリング４２２は円筒形の縫合領域４２４に沿ってバンド構造４１４の外側に固定されており、このことは、ソーイングリング４２２の上下の撓みを低減させる助けになる。第２に、図５８Ａのソーイングリング４２２は、弁輪を密封するように比較的高い剛性を有し、かつ弁輪の形状に合う凹状流入形状を有する固体であるが圧縮可能な材料を備える。ソーイングリング４２２は、布製カバー内に独立気泡フォームインサート４３０を含むことが望ましい。ソーイングリング４２２を周囲の組織に対して柔らかくするが全体的な剛性を比較的高くする空洞／気泡は存在しない。さらに、凹状態の流入側は弁輪の凹状流入側と一致し、流入側同士の間に良好な密封が実現される。図５８Ｂは、インサート４３０内に埋め込まれ、ソーイングリング４２２の剛性をさらに高める追加的な補強部材を示す。補強部材４３２は、ステンレススチールなどの金属製であってもよい。どちらのソーイングリング４２２もＭａｇｎａソーイングリングよりも剛性が高く、したがって、左心室内の外側に拡張された固着スカートに対して大動脈弁輪をより適切に密封する。この組合せは、本明細書で開示した弁の比較的安全な固着構造を実現し、柔らかい材料の形状を弁輪と一致させて柔らかい材料を弁輪にしっかりと接触させて保持することによって弁の外部への弁傍の漏れを防止する助けになる。

この場合も、布で覆われた固着スカート４０４は、スカート４０４のステントフレームを貫通しバンド構造４１４の孔を貫通する縫合糸などによって、突合せ継手の所でＭａｇｎａ弁の流入端部に固定される。さらに、ソーイングリング４２２の下端部は、固着スカート４０４と短い距離だけ重なり合い、ソーイングリング４２２と固着スカート４０４との間を縫合領域４２４が延びることが望ましい。これによって、アセンブリの剛性がさらに高められ、したがって、大動脈弁輪の配置および密封が改善される。図示していないが、ソーイングリング４２２は環状であってもよいが、大動脈弁輪の形状とよりうまく合うようにわずかに貝殻形であることが望ましい。剛性を有する貝殻形ソーイングリング４２２は、波状の大動脈弁輪の輪郭と嵌め合うためのしっかりした基盤を実現することによって、外科医が人工弁を所定の位置に迅速に配置する助けになる。

本発明の心臓弁ではソーイングリング自体が必要でない場合があることに留意されたい。その理由は、そのような構成部材の一次的な機能が、弁の周囲に多数の固着縫合糸を通すための基盤を実現することであり、この基盤が、ここでは、おそらく数本（たとえば、３本）の案内縫合糸にしか使用されないからである。したがって、本明細書で説明する弁部材をソーイングリングなしで直接固着スカートに結合してもよい。弁傍の漏れを防止する助けとして、布製スカートなどの周辺シールをソーイングリングの代わりに付加してもよい。また、案内縫合糸を固着するために、その目的に関してソーイングリングの代わりとなる、弁構造から外側に延びるいくつかのタブを使用してもよい。

本明細書で開示したシステムは、特定の弁輪サイジング技法と一緒に使用されることが望ましい。サイジング装置（図示せず）は、生理食塩水によって膨張させることのできる柔軟なバルーンを遠位側端部上に有するカテーテルシャフトを含む。血管内超音波（ＩＶＵＳ）イメージングプローブが、カテーテルを貫通して柔軟なバルーン内へ延びる。手術できるように患者に準備を施してから、送りシステム１１０を導入するまでの間に、バルーンカテーテルを弁輪に導入する。バルーンを所望の圧力まで充填し、ＩＶＵＳプローブをカテーテルを通してバルーン内まで前進させる。バルーンの形状がバルーンを囲む解剖学的腔の形状に合っているので、ＩＶＵＳプローブはその腔のサイズを測定する。

拡張可能なスカートによって自然弁輪を拡張し従来の手術で可能なよりも大きいサイズを受け入れることを可能にする利点について述べた。そのような拡大を実現するための別の方法として、ヘーガル拡張器のようなテーパ状のジレータを利用する方法がある。この円錐状の拡張器は、予想される弁直径よりも大きい最大直径を有する。弁を設置する前に拡張器を弁輪に導入しておくことによって、より大きい弁を選択することができる。さらに、このより大きい弁は、一時的に弁輪内に嵌るが、組織の弾性によって弁の周りが収縮し、より安全なアンカーが実現される。

本発明についてその好ましい実施形態において説明したが、使用した用語が説明のための用語であり、限定のための用語ではないことを理解されたい。したがって、本発明の真の範囲から逸脱せずに添付の特許請求の範囲内で変更を加えてもよい。

２０ 心臓弁
２２ 弁ホルダ
２４ 弁部材
２６ 固着スカート
３２ 安定化脚部
３４ カスプ部
３６ 内部星形ボア
３７ 貫通穴
３８ 遠位足部
４０ 内側構造バンドサブアセンブリ
４２ 内側ポリマーバンド
４４ 直立支柱
４６ 貝殻形下側リング
４８ 剛性を有する外側バンド
５０ 布で覆われた波状ワイヤフォーム
５２ 内側ワイヤ部材
５４ 管状部
５６ 外側に突き出るフラップ
５８ 直立交連支柱
６２ ソーイングリング
６４ 布製カバー
６６ 周囲タブ
６８ 内側縫合糸透過部材
７０ 第２の布製カバー
７４ 可撓性の弁尖
７５ 布で覆われた交連支柱
８０ 内側ステントフレーム
８２ 布製カバリング
８４ バンド状下部シーリングフランジ
８６ 波状または貝殻形の上端部
８８ 布で覆われた中間フレーム
９０ 直線状バンド
９２ 孔またはアイレット
９４ 下縁部
９８ 拡張可能なストラット
１００ 軸方向に延びるストラット
１０２ 案内縫合糸
１１０ 送りシステム
１１２ 膨張バルーン
１２０ 縫合糸スネア
１２２ 鉗子
１３０ 展性を有するハンドルシャフト
１４０ 保存クリップ
１４２ 保存ジャー
１４４ ふた
１５０ 小さいラグ
１５２ より長いラグ
１５４ 単一のより長いラグ
１６０ ハンドリングロッド
１６２ バルーンイントロデューサスリーブ
１６４ 雄ねじ
１６６ 円形フランジ
１６８ 遠位側端部
１７０ 細長い第１の端部
１７２ 円形の溝
１７４ 第２の端部
１７６ 円形の溝
１８０ 定直径部分
１８２ 徐々に狭くなるテーパ
１８４ 第２の定直径部分
１９０ エンドキャップ
１９２ ルアーアダプタ
１９４ バルーン伸長ばね
１９６ ばね圧縮ピン
１９８ バルーンディスプレーサ
１９９ 膨張チューブ
２００ バルーン伸長ワイヤ
２０２ センタリングワッシャ
２０４ ハンドピース
２０６ 管状のロッキングスリーブ
２０８ 弁ホルダアダプタ
２１０ インサート成形された先端部
２１２ 遠位ショルダ
２１４ 細長い貫通穴
２１６ 片持ち梁式フィンガ
２１８ 隆起部
２２０ 外部星形リム
２３０ 遠位ショルダ
２３２ 小さい弾性戻り止め
２３４ 切欠き
２４０ ロッキングクリップ
２４２ 半管状本体
２４４ サムレッジ
２４６ 細長いレール
２４８ 近位ブリッジ
２５０ 内側に向けられた膨出部
２６０ トグルレバー
２６２ サムピース
２６４ ヒンジ
２６６ 遮断端部
２６８ カムリンケージ
２７２ 遠位側先端部
２８０ 正中線
２８２ 最遠位端部
２９０ 管状の端部
２９４、２９６ 軸方向側壁
２９８ 段
３００ Ｊ字形屈曲部
３００’ ビード
３０２ 円筒形のシャフト領域
３０４ 半球状のバルブ
３０６ マンドレル位置合わせ導管
３０８ 幅の狭いブリッジ
３１０ 小さいショルダ
３２０ 機械的フィンガ
３２２ 膨張可能なバルーン
３２４ ハンドル取付け部材
３２６ ルーメン
３３０ リビングヒンジ
３４０ 戻り止め
３５０ 管状伸長部
３５２ 閉じられた遠位側端部
３５４ サイドポート
３５６ ボア
３５８ より大きいチャンバ
３６０ 管状伸長部
３６２ プランジャ
３６４ サイドポート
３６６ ボア
３６８ より大きいチャンバ
４００ 人工心臓弁
４０２ 弁部材
４０４ スカートステント
４０６ 布製カバー
４１０ ワイヤフォーム
４１２ 布製カバー
４１４ 布で覆われた固着スカート軸方向バンド構造
４１６ 非常に可撓性の高いソーイングリング
４１８ 壁が比較的薄いシリコーンインサート
４２０ 代替人工心臓弁
４２２ ソーイングリング
４２４ 円筒形の縫合領域
４３０ 独立気泡フォームインサート
４３２ 追加的な補強部材
ＡＡ 大動脈弁輪
ＡＯ 上行大動脈
ＣＡ 冠動脈
ＬＶ 左心室

Claims (14)

1. 弁尖と、拡張可能なフレームと、を有する人工弁を含む心臓弁であって、前記フレームが移植位置に送るための収縮状態および外側において弁輪に連結されるように構成された拡張状態を有し、前記心臓弁が、近位ハブおよび内部を貫通するルーメンを有するホルダ上に装着され、前記近位ハブがバルーンイントロデューサスリーブに連結され、該バルーンイントロデューサスリーブは前記弁尖の位置及びその近傍にルーメンを画定し、前記バルーンイントロデューサスリーブが、内部を貫通するルーメンを有するハンドルシャフトの遠位側端部に連結される、心臓弁と、
   前記ハンドルシャフトの中に挿入され、前記ハンドルシャフトの前記ルーメンと前記ホルダの前記ルーメンとを通過して前記心臓弁内に入るように構成されたバルーンカテーテルと、
   を備える人工心臓弁システムであって、
   前記人工弁を含む前記心臓弁を提供するステップと、
   前記フレームが前記収縮状態にある前記心臓弁を、前記弁輪に隣接する移植位置まで前進させるステップと、
   前記バルーンカテーテルを前記ハンドルシャフトの中に挿入するステップと、
   前記バルーンカテーテルを前記ハンドルシャフトのルーメン、前記バルーンイントロデューサスリーブのルーメン、及び前記ホルダのルーメンを通じて前記心臓弁内に送り込むステップと、
   前記バルーンを前記バルーンカテーテル上で膨張させて、前記フレームを拡張させるステップと、
   を有する人工心臓弁システムを送り、移植する方法における使用のための人工心臓弁システム。
2. 前記方法が、前記ホルダ上に装着された前記心臓弁を、前記ハンドルシャフトおよび前記バルーンカテーテルとは別個にパッケージングするステップをさらに含む請求項１に記載の人工心臓弁システム。
3. 前記フレームの前記収縮状態は円錐状であり、前記バルーンカテーテル上の前記バルーンは、膨張させる前に前記フレームの前記遠位側端部の近傍に位置する正中線を有する、請求項１に記載の人工心臓弁システム。
4. 前記フレームの前記収縮状態は円錐状であり、前記フレームは半径方向に拡張可能な複数のストラットを備え、該ストラットのうちの少なくともいくつかは列の状態に配置されており、前記人工弁から最も遠い前記列は、前記収縮状態から前記拡張状態への拡張に関して最大の容量を有する、請求項１に記載の人工心臓弁システム。
5. 前記方法が、前記心臓弁の前記弁輪の弁口サイズを、前記フレームを塑性的に拡張することによって、１．０ｍｍ〜５．０ｍｍだけ増加させる、請求項１に記載の人工心臓弁システム。
6. 弁構成要素の前記人工弁が、前記心臓弁輪の大きくされた弁口サイズに一致する弁口サイズを有するように選択されている、請求項１に記載の人工心臓弁システム。
7. 人工心臓弁を送るためのシステムであって、
   弁口を画定する拡張不能かつ折畳み不能な支持構造と、該支持構造に取り付けられているとともに前記弁口を横切って交互に開閉するように装着されている弁尖と、を有する人工弁を含む心臓弁であって、該心臓弁が、該心臓弁の流入端部から延びる拡張可能なフレームをさらに含み、該フレームが移植位置に送るための収縮状態および拡張状態を有する、心臓弁と、
   前記心臓弁に連結された弁ホルダと、
   バルーンを有するバルーンカテーテルと、
   バルーンカテーテルが前記心臓弁の流出側から通過するための貫通孔を前記弁尖の位置及びその近傍に画定するための、前記弁ホルダに取り付け可能な管状バルーンイントロデューサスリーブと、
   その遠位部分が管状バルーンイントロデューサに取り付けられている、展性を有するハンドルシャフトであって、前記ハンドルシャフトが前記カテーテルを通過させるためのルーメンを有し、前記バルーンが、遠位方向に前記ハンドルシャフトを貫通し、前記弁ホルダを通過し、前記管状バルーンイントロデューサを通じ、前記心臓弁を貫通して延びる、展性を有するハンドルシャフトと、
   を備えるシステム。
8. 前記人工弁は、ソーイングリングを備え、前記フレームは前記ソーイングリングに取り付けられる、請求項７に記載のシステム。
9. 前記フレームの前記収縮状態は、円錐状であり、遠位方向にテーパ状になる、請求項７に記載のシステム。
10. 前記フレームの前記収縮状態は、円錐状であり、遠位方向にテーパ状になり、前記バルーンは、膨張する前に前記フレームの遠位側端部の近傍に位置する視認可能な正中線をさらに含む、請求項７に記載のシステム。
11. 前記弁ホルダ上に装着された前記心臓弁は、前記ハンドルシャフトおよび前記バルーンカテーテルとは別個にパッケージングされる、請求項７に記載のシステム。
12. 前記展性を有するハンドルシャフトは、アルミニウムから成る、請求項７に記載のシステム。
13. 前記バルーンカテーテルは、前記ハンドルシャフトの前記ルーメン内を貫通して延びる膨張チューブを有し、前記膨張チューブの外径は、前記ハンドルシャフトのルーメンの内径の９０％よりも大きい、請求項７に記載のシステム。
14. 前記拡張可能なフレームは、前記人工弁を有する硬質の構成要素に堅く接続されている、請求項７に記載のシステム。