JP6636527B2 - 心膜組織を処理する方法、装置およびシステム - Google Patents

Description

本出願は、すべての国々の指定に対して出願人である、米国国内企業のボストン・サイエンティフィック・サイムド、インコーポレイテッド（Ｂｏｓｔｏｎ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ＳｃｉＭｅｄ，Ｉｎｃ．）、すべての国々の指定に対して発明者である、アイルランド国民であるレイ・マッカーシー（Ｒａｙ ＭｃＣａｒｔｈｙ）の名において、２０１６年２月３日にＰＣＴ国際特許出願として出願されており、２０１５年２月３日に出願された米国仮特許出願第６２／１１１，３７３号明細書に対する優先権を主張し、その出願の内容は、全体として参照により本明細書に組み込まれる。

本明細書は、心膜組織を処理する方法、装置およびシステムを提供する。たとえば、本明細書に提供する方法、装置およびシステムによって処理される心膜組織は、人工心臓弁で使用することができる。

心臓弁手術を用いて、罹患した心臓弁を修復するかまたは置換することができる。たとえば、一般に狭窄症と呼ばれる、自己心臓弁の狭窄がある場合、または自己弁が漏れるかもしくは逆流する場合、心臓弁置換の必要が示される場合がある。罹患した心臓弁の修復または置換は、たとえば、患者に対して異種の生体組織を含む人工心臓弁（たとえば、異種移植片）の導入を含む場合がある。一般に、動物、たとえば、ウシ、ブタおよびウマ等の心臓を包囲する嚢からの心膜組織を使用して、さまざまな医療用途で使用することができる組織が生成される。生体組織は、単一のドナー内でかつ／または同じ種のいくつかのドナーの間で異なる機械的特性を有する場合がある。たとえば、単一のドナーからの生体組織は、非均一な厚さおよび／または剛性を有する場合があり、生体組織の平均厚さおよび／または剛性は、ドナーによって異なる可能性がある。置換心臓弁で使用される生体組織の機械的特性のばらつきは、患者に植え込まれる置換心臓弁の性能および／または耐久性に影響を与える可能性がある。場合によっては、望ましい機械的特性を得るために、心嚢を切断し、処理し、選択することができるが、この処理プロセスおよび選択プロセスにより、著しい量の未使用心膜組織がもたらされる可能性がある。したがって、無駄を最小限にしながら、望ましい特性を得るように、心膜組織を処理し切断する改善された技法が必要とされている。

本明細書に提供する心膜組織処理方法、装置およびシステムは、心嚢を通して望ましい特性を得るために心嚢の機械的特性を改善し、かつ／または医療デバイスで使用されるのに好適な心膜組織の量を増大させることができる。本明細書に提供する方法、装置およびシステムは、異種組織の抗原性を低減させ、かつ／またはコラーゲン線維を架橋するように、心嚢を化学的に処理することができる。コラーゲン線維を架橋することにより、心膜組織の強度を増大させることができる。本明細書に提供する方法、装置およびシステムは、心嚢を１種または複数種の化学溶液にさらし、その間、心嚢の内側を流体で加圧することにより心嚢に張力をかけることができる。心嚢の内面は、化学溶液を用いて加圧されている間に、化学溶液で処理することができる。心嚢の外面は、心嚢の内側が流体で加圧されている間に、化学溶液で処理することができる。心嚢の内面および外面は、異なる化学溶液で処理することができる。心嚢の内面および外面は、心嚢が異なる圧力で加圧されている間に、処理することができる。その心嚢内の圧力は、処理化学溶液にさらされている間に変化させることができる。

例１では、心膜組織を処理する方法は、心嚢の内面に流体圧力を加えることにより前記心嚢に対して張力をかける間に、心嚢の少なくとも一部を化学物質と接触させるステップを含む。

例２では、例１の方法において、心嚢に対して、内面に前記化学物質を送達することによって張力がかけられる。
例３では、例１または例２の方法において、化学物質は水溶液である。

例４では、例１〜３のうちの１つの方法において、化学物質はグルタルアルデヒドを含む。
例５では、例１〜４のうちの１つの方法は、心嚢の基部を加圧装置である容器のリムに固定するステップをさらに含む。

例６では、例５の方法において、リムは、心嚢の基部の直径の±２０％の範囲内の直径を有する。
例７では、例５または例６の方法において、容器は、心嚢の内面に少なくとも１種の流体を供給するか、または心嚢の外面から流体を排出するように適合された少なくとも１つの入口または出口を含む。

例８では、例５〜７のうちの１つの方法において、容器は、第１容器リムおよび第２容器リムを有する側壁であって、心嚢の基部が固定される前記リムは第２容器リムである、側壁と、第１容器リムと嵌合して筐体を形成するように適合された蓋リムを有する蓋とを含み、心嚢の基部は、第２容器リムと係止カラーとの間に固定される。

例９では、例１〜８のうちの１つの方法において、心嚢の少なくとも一部は、少なくとも３０分間、化学物質と接触する。
例１０では、例９の方法において、心嚢の内面に加えられる流体圧力は、化学物質との接触中に変化する。

例１１では、例１〜１０のうちの１つの方法において、内面は、少なくとも０．４気圧の圧力まで加圧される。
例１２では、例１〜１１のうちの１つの方法において、内面は、第１化学溶液で処理され、外面は、第１化学溶液とは異なる第２化学溶液で処理される。

例１３では、例１〜１２のうちの１つの方法において、内面は、内面が第１圧力で加圧される間に化学物質で処理され、外面は、内面が第１圧力とは異なる第２圧力で加圧される間に化学物質で処理される。

例１４では、心膜組織を処理する装置は、容器および蓋を含む。容器は、側壁を含むことができ、側壁は第１容器リムおよび第２容器リムを含む。蓋は、第１容器リムと嵌合して筐体を形成するように適合された蓋リムを有することができる。第２容器リムと係止カラーとの間で心嚢の基部を固定し、心嚢の内面を加圧するように、容器を適合させることができる。

例１５では、例１４の装置は、例１〜１３のうちの１つによる所定処理方法に従って、第２容器リムと係止カラーとの間に保持される心嚢を処理するように、容器および蓋に流体および化学物質を供給するように構成されたコントローラをさらに含む。

例１６では、心膜組織を処理する方法は、心嚢の内面に流体圧力を加えることにより心嚢に対して張力をかける間に、心嚢の少なくとも一部を化学物質と接触させるステップを含む。

例１７では、例１６の方法において、心嚢に対して、内面に化学物質を送達することによって張力がかけられる。
例１８では、例１６の方法において、化学物質は水溶液である。

例１９では、例１６の方法において、化学物質はグルタルアルデヒドを含む。
例２０では、例１６の方法は、心嚢の基部を加圧装置である容器のリムに固定するステップをさらに含む。

例２１では、例２０の方法において、リムは、心嚢の基部の直径の±２０％の範囲内の直径を有する。
例２２では、例２０の方法において、容器は、心嚢の内面に少なくとも１種の流体を供給するか、または心嚢の外面から流体を排出するように適合された少なくとも１つの入口または出口を含む。

例２３では、例２０の方法において、容器は、第１容器リムおよび第２容器リムを有する側壁を含むことができ、心嚢の基部が固定される前記リムは第２容器リムである。容器は、第１容器リムと嵌合して筐体を形成するように適合された蓋リムを有する蓋を含むことができ、心嚢の基部は、第２容器リムと係止カラーとの間に固定される。

例２４では、例１６の方法において、心嚢の少なくとも一部は、少なくとも３０分間、化学物質と接触する。
例２５では、例２４の方法において、心嚢の内面に加えられる流体圧力は、化学物質との接触中に変化する。

例２６では、例１６の方法において、内面は、少なくとも０．４気圧の圧力まで加圧される。
例２７では、例１６の方法において、内面は、３気圧の圧力まで加圧される。

例２８では、例１６の方法において、内面は、第１化学溶液で処理され、外面は、第１化学溶液とは異なる第２化学溶液で処理される。
例２９では、例１６の方法において、内面は、内面が第１圧力で加圧される間に化学物質で処理され、外面は、内面が第１圧力とは異なる第２圧力で加圧される間に化学物質で処理される。

例３０では、例１６の方法において、内面はパルス状圧力に加圧され、パルス状圧力は、１分間当たり１回〜２０回で内面に加えられる。
例３１では、心膜組織を処理する装置は、側壁を含む容器であって、側壁が第１容器リムおよび第２容器リムを備え、容器が少なくとも１つの容器入口または容器出口を有する、容器と、第１容器リムと嵌合して筐体を形成するように適合された蓋リムを有し、少なくとも１つの蓋入口または蓋出口を含む蓋と、係止カラーと、を含み、容器は、第２容器リムと係止カラーとの間で心嚢の基部を固定し、心嚢の内面を加圧するように適合されている。

例３２では、例３１の装置は、第２容器リムと係止カラーとの間に保持される心嚢を処理するように、少なくとも１つの容器入口または容器出口および少なくとも１つの蓋入口または蓋出口に流体および化学物質を供給するように構成されたコントローラをさらに含む。

例３３では、例３１の装置は、容器内の圧力を検出するように容器および蓋のうちの一方に結合された圧力計をさらに含む。
例３４では、例３１の装置は、心嚢の基部を容器リムに封止するように容器リムに結合された係止カラーをさらに含む。

例３５では、心膜組織を処理する装置は、容器および蓋を含む。容器は、側壁を有することができる。側壁は、第１容器リムおよび第２容器リムを含むことができる。容器は、少なくとも１つの容器入口または容器出口を有することができる。蓋は、第１容器リムと嵌合して筐体を形成するように適合された蓋リムを有することができる。蓋は、少なくとも１つの蓋入口または蓋出口を含むことができる。第２容器リムと係止カラーとの間で心嚢の基部を固定し、第１容器リムを通して心嚢の内面に化学溶液を送達するように、容器を適合させることができる。

本発明の１つまたは複数の実施形態の詳細は、添付図面および以下の説明に示されている。本発明の他の特徴、目的および利点は、説明および図面から、かつ特許請求の範囲から明らかとなろう。

例示的な人工心臓弁の斜視図である。 例示的なリーフレットを示す。 例示的な心嚢処理装置の使用を示す。 例示的な心嚢処理装置の使用を示す。 例示的な心嚢処理装置の使用を示す。 例示的な心嚢処理装置の使用を示す。 例示的な心嚢処理装置の使用を示す。 例示的な心嚢処理装置の使用を示す。 例示的な心嚢処理装置の使用を示す。

さまざまな図面における同様の参照符号は、同様の要素を示す。
本明細書に提供する方法、装置およびシステムを用いて、医療デバイスで使用されるように心嚢の少なくとも一部を処理することができる。たとえば、処理済みの心嚢から１つまたは複数のリーフレットを切断し、人工心臓弁で使用することができ、心臓弁１００のこうしたリーフレット２００を図１に示す。心膜組織は、動物、たとえばウシ、ブタおよびウマ等の心臓を包囲する心嚢から得ることができる。心膜は、心臓を覆う強靭な二層の線維漿膜性の嚢である。心膜は、２つの層、すなわち最も外側の線維性心膜および内側の漿膜性心膜を含む。線維性心膜は、密性・疎性結合組織から構成され、それは、心臓を周囲の壁に係留し、心臓が血液で過充填されないようにする。動物から取り除かれた心膜組織は、最も外側の線維性心膜の層、内側の漿膜性心膜の少なくとも一部を含む層、または最も外側の線維性心膜および内側の漿膜性心膜両方の層を含む可能性がある。場合によっては、心嚢は、凹状内面および凸状外面を有する実質的に全体的な心嚢として取り除かれる。

本明細書に提供する方法、装置およびシステムは、心嚢の内面に正の流体圧力を供給することによって心嚢に張力をかける間に、心嚢を１種または複数種の化学物質で処理することができる。心嚢の内面に正の流体圧力を加えることにより、心嚢は膨らむことができ、それにより、心膜組織に引張力が均一に加えられる。場合によっては、化学物質により、心膜組織の抗原性を低減させることができる。場合によっては、化学物質は、心膜組織内のコラーゲン線維を架橋して、特定の用途に望ましい特性を得る、たとえば、生体内での酵素分解に対する組織抵抗を増大させることができる。架橋されたコラーゲン線維は、流体圧力を用いて加えられる張力の量に対して、心膜組織の機械的特性を確保することができる。たとえば、伸張状態で固定された組織は、非伸張状態で固定された組織より弾性が低くなる。さらに、異なる方向に異なるように張力がかけられる組織は、張力をかける方向に対して垂直な方向において、弾性が高くなる。しかしながら、本明細書に提供する方法、装置およびシステムは、心嚢の内面に流体圧力を加えて、すべての軸に沿って均一な張力を生成することができ、それにより、心膜組織を通して弾性率をより均一にすることができる。本明細書で用いる「内面」という用語は、心嚢の凹状面を指し、それは、本明細書に提供する処理の間の心嚢の向きに応じて、心嚢のいずれかの側を指す。たとえば、場合によっては、本明細書で処理する心嚢は、最も外側の線維性心膜組織を含む外面と内側の漿膜性心膜組織を含む内面とを有することができる。場合によっては、心嚢が、内側の漿膜性心膜組織を含む外面と最も外側の繊維性心膜組織を含む内面とを有するように、心嚢をその自然の状態から裏返しにひっくり返すことができる。本明細書に提供する方法、装置およびシステムは、心嚢の少なくとも一部を化学架橋剤と接触させることにより、心嚢の少なくとも一部を処理することができる。場合によっては、心嚢の少なくとも一部をグルタルアルデヒドの溶液と接触させることにより、心嚢の少なくとも一部を処理することができる。たとえば、グルタルアルデヒド処理液は、塩と０．２重量％〜０．７重量％のグルタルアルデヒド濃度とを含む緩衝水溶液であり得る。場合によっては、化学架橋剤としては、たとえば、Ｅ．レミ（Ｅ．Ｒｅｍｉ）らによって、生体材料の科学および工学（Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）、ｐ．４３７において言及されるように、エポキシ化合物、ホルムアルデヒドまたはゲニピンを挙げることができる。

心嚢を半分に切断し、切断された心膜組織に対して処理中に平面において張力をかける技法と比較して、心嚢の内面に流体圧力を加えることにより、治療中の心嚢の張力を改善することができる。心膜組織の切断部分であっても、張力をかける前は完全には平坦でないため、切断された心膜組織に対して二軸の力を加えようとすることにより、さまざまな方向において心膜組織の異なる部分に加えられる張力の量が変動する結果となる可能性がある。さらに、基部における心膜組織は、平均を超える厚さを有する可能性があり、尖端は、平均未満の厚さを有する可能性があり、したがって、基部および尖端における心膜組織は破棄されることが多い。本明細書に提供する心膜を損なう部分なしに処理する方法により、心膜組織の改善された利用を可能にすることができる。本明細書に提供する方法、装置およびシステムは、処理中に組織を通してすべての軸に沿って均一に心嚢に張力をかけて、組織のより均一な弾性率を提供することができる。さらに、本明細書に提供する方法、装置およびシステムは、その本質的な湾曲した向き（すなわち、心臓を包囲するための心嚢のドーム形状）に対応する向きで、心膜組織に張力をかけかつ心膜組織を処理することができる。たとえば、本明細書に提供する方法、装置およびシステムを用いて、尖端を平坦にすることなく、尖端に張力をかけかつ尖端を処理することができる。

本明細書に提供する方法、装置およびシステムを用いて、心嚢を切断する前に心嚢を処理して、植込み型医療デバイスで使用されるように１つまたは複数の所定の形状を形成することができる。たとえば、本明細書に提供する方法、装置およびシステムで処理される心膜組織を用いて、図２に示し、かつ図１に示す例示的な人工心臓弁１００で使用されるようなリーフレット２００等、１つまたは複数のリーフレットを形成することができる。図１は、展開装置１９０に接続された人工心臓弁１００の斜視図である。図示するように、人工心臓弁１００は、拡張可能部材１１０と、３つのリーフレット２００と、リーフレット２００のスリーブ部分２１６を拡張可能部材１１０に固定する３つのアンカー要素１２０と、人工心臓弁１００の血液流入端部の周囲に固定された管状シール１３０とを含む。アンカー要素１２０は、スリーブ部分２１６の両側に沿って支持を提供するように適合されたポスト脚構造１２２を含むことができる。拡張可能部材１１０は編組ステントとすることができ、それは、直径が小さくなる制限状態と直径が大きくなる拡張状態との間で遷移するように適合される。拡張可能部材１１０は、自己拡張型であるか、機械的に拡張するか、またはその組合せであり得る。簡単には、使用時、心臓弁送達システムを用いて人工心臓弁１００を展開させることができ、心臓弁送達システムは、拡張可能部材１１０が制限状態にある状態で人工心臓弁１００を保持するシースを含むことができる。シース内で、押込みプロング１９２にアンカー要素１２０を接続することができ、シースの端部に配置されたノーズキャップ１９６に、引きひも１９４を接続することができる。場合によっては、拡張可能部材は、第１中間直径まで自己拡張することができ、システムは、拡張可能部材１１０をより大きい展開径まで機械的に拡張させることができる。たとえば、アンカー要素１２０は、拡張可能部材１１０が所定の係止径まで拡張したときに拡張可能部材の一部をクリップ留めする係止機構を含むことができる。場合によっては、本明細書に提供する人工心臓弁に、１つまたは複数のＸ線不透過性マーカを固定することができる。たとえば、図１に示すように、Ｘ線不透過性マーカ１１２を含む拡張可能部材１１０。Ｘ線不透過性マーカ１１２におけるＸ線不透過性材料として、任意の好適なＸ線不透過性材料（白金、パラジウム、金、チタンまたはそれらの合金等）を使用することができる。医師が、弁が適切な位置にセットされるのを確実にするのに役立つように、撮像システムとともに１つまたは複数のＸ線不透過性マーカを使用することができる。場合によっては、本明細書に提供する人工心臓弁は、少なくとも３つのＸ線不透過性マーカを含む。

図１に示すように、人工心臓弁１００は、本明細書に提供する方法、装置またはシステムを用いて処理される心膜組織を含む複数のリーフレット２００を含むことができる。図示するもの等、場合によっては、人工心臓弁１００は３つのリーフレット２００を含む。場合によっては、本明細書に提供する人工心臓弁は、任意の好適な数のリーフレット、たとえば、２つ、３つ、４つ、５つまたはそれより多くのリーフレットを有することができる。場合によっては、リーフレット２００は互いに固定される。場合によっては、複数の縫合糸を介してリーフレット２００を互いに固定することができる。各リーフレットの本体部分の側縁に沿って、リーフレット２００を縫合することができる。場合によっては、本明細書に提供する人工心臓弁は、１本の縫合線を含むことができ、それは、漏れを最小限にし、縫い目の幅の量を最小限にし、かつ／または経皮的挿入の間の置換心臓弁の輪郭を最小限にするように適合させることができる。場合によっては、本明細書に提供する人工心臓弁は、複数の縫合線を含むことができる。

図２を参照すると、リーフレット２００は、本明細書に提供する方法、装置およびシステムを用いて処理される心膜組織を含むことができる。図示するように、リーフレット２００は、本体部分２１４およびスリーブ部分２１６を含むことができる。場合によっては、本体部分２１４は、底縁部２２２、第１側縁部２２６、第２側縁部２２８および自由縁部２２４を有する。リーフレット２００は、正面と、背面と、第１側縁部２２６に隣接する第１側部と、第２側縁部２２８に隣接する第２側部とをさらに含む。リーフレット２００は、縫い線（図示せず）に沿ってリーフレット２００を縫い合わせるために、対向するリーフレット２００の側部領域を互いに隣接するように位置決めするように、２つのリーフレット２００を位置合せすることによって、組み立てることができる。リーフレット２００は、スリーブ部分２１６に隣接する側縁部２２８および２２６に沿って切欠き２３２および２３４を画定することができる。

図３〜図８は、心嚢３３０を処理するために使用されている容器３１０および蓋３２０を含む例示的な処理システムを示す。容器３１０は、第１容器リム３１２および第２容器リム３１６を有する側壁を含む。蓋３２０は、蓋リム３２２を含む。図３は、心嚢３３０の基部３３２を示し、心嚢３３０は、その基部３３２が第２容器リム３１６の上に重なるように、第２容器リム３１６の上に配置されている。図示するように、容器３１０は、任意選択的に、容器入口３４２および／または容器出口３４４を含むことができる。図示するように、蓋３２０は、任意選択的に、蓋入口３５２および／または蓋出口３５４を含むことができる。１つまたは複数のコントローラで、入口３４２、３５２および出口３４４、３５４を制御することにより、１つまたは複数の所望の圧力を達成するように流体（液体または気体）を容器３１０内にまたは容器３１０から圧送することができる。場合によっては、容器３１０内の圧力を検出するために、容器内にまたは蓋内に、圧力計３４６、３５６を含めることができる。図４Ａおよび図４Ｂは、係止カラー３６０を用いて心嚢３３０の基部３３２を第２容器リム３１６に封止することを示す。図４Ａは、斜視図である。図４Ｂは上面図である。図示するように、締付ねじ３６２を回すことによって、係止カラー３６０を締め付けることができる。

心嚢３３０が容器３１０に固定されると、容器３１０に処理流体を充填するために、第１容器リム３１２を上向きにして容器３１０および心嚢３３０を配置することができる。図５に示すように、心嚢３３０が下向きに延在するようにして、容器３１０を外部処理容器３７０内に配置することができる。外部処理容器３７０の上に延在しているクロスバー３７２によって、容器３１０を支持することができる。図６に示すように、第１容器リム３１２を通して化学溶液３８２を注ぐことにより、心嚢３３０の内面に化学溶液３８２を送達することができる。図７に示すように、心嚢３３０の外面と接触するように、外部処理容器３７０内に化学溶液３８４を収容することができる。図８に示すように、第１容器リム３１２に蓋３２０を付けることができる。場合によっては、容器３１０の上に蓋３２０をねじ込むことができる。蓋３２０が付けられると、容器３１０を加圧して、心嚢３３０の内面に流体圧力を加えることができる。場合によっては、内面は、少なくとも３０．４キロパスカル（ｋＰａ）すなわち０．４気圧の圧力まで加圧することができる。場合によっては、１０．１ｋＰａ〜３０．４ｋＰａ（すなわち、０．１気圧〜０．３気圧）、３０．４ｋＰａ〜５０．７ｋＰａ（すなわち、０．３気圧〜０．５気圧）または５０．７ｋＰａ〜１０１ｋＰａ（すなわち、０．５気圧〜１．０気圧）の圧力まで、内面を加圧することができる。場合によっては、約３０４ｋＰａ（すなわち、３気圧）まで内面を加圧することができる。場合によっては、パルス状圧力に内面を加圧することができる。１分間当たり１回〜２０回で内面に加えられるパルス状圧力。容器３１０の内の圧力は、入口３５２、出口３５４および／または圧力計３５６を用いて制御することができる。入口３５２および出口３５４は、各々弁を含むことができる。

外部処理容器３７０は、雰囲気に露出されているものとして示されているが、場合によっては、容器３１０に外部処理容器３７０を固定することができる。場合によっては、外部処理容器３７０と蓋との間に心嚢を封止し、封止された容器の蓋側に圧力を加えることにより、かつ／または封止された容器の外部処理容器３７０側に真空を引くことにより、心嚢に張力を与えることができる。加圧流体および／または処理溶液は、１つもしくは複数の入口ラインおよび／または１つもしくは複数の出口ラインを通して、送達しかつ取り除くことができる。

蓋３２０および容器３１０は、合わせて固定することができる２つの別個の部品として示すが、場合によっては、心嚢の基部に単一の円形または卵形の蓋を直接固定し、入口、出口および弁を用いてそれに流体を充填し、かつ／または加圧することができる。

場合によっては、心膜３３０の内面および外面の両方に対して、同時に化学溶液３８２および３８４で処理することができる。場合によっては、心膜３３０の内面および外面は異なる時点で処理することができる。場合によっては、化学溶液３８２および３８４は同じ化学溶液である。場合によっては、化学溶液３８２および３８４は、濃度および／または成分が異なる。場合によっては、化学溶液は、塩、および０．２重量％〜０．７重量％のグルタルアルデヒド濃度を含む緩衝水溶液であり得る。場合によっては、化学溶液は、塩、および０．１重量％〜０．３重量％、０．３重量％〜０．５重量％、０．４重量％〜０．６重量％または０．６重量％〜０．９重量％のグルタルアルデヒド濃度を含むことができる。場合によっては、容器３１０内で異なる圧力を用いて、内面および外面を処理することができる。場合によっては、心膜３３０の内面および外面は、ｐＨが７または７．５の化学溶液で処理することができる。場合によっては、化学溶液は、５〜８のｐＨを有することができる。場合によっては、約３７℃の温度で心膜の両面を処理することができる。場合によっては、２０℃〜４０℃の任意の温度で、心膜３３０の両面を処理することができる。

場合によっては、本明細書に提供する装置またはシステムに対して、コントローラを設けることができ、コントローラは、心嚢の内面および／または外面に流体および／または化学溶液を供給することにより、一連の加圧ステップおよび処理ステップを実行するようにプログラムされたコンピュータを含む。場合によっては、加熱ユニットにコントローラを結合して、処理ステップ中に温度を制御し、適切な場合は変更することができる。

本明細書に提供する方法、システムおよび装置は、心嚢の内面および外面を異なるように処理して、人工心臓弁１００においてリーフレット２００として使用される場合等、植込み可能医療デバイスで使用される心膜組織において、望ましい特性をもたらすことができる。比較として、単に心膜組織を１種の化学溶液中に置く場合、心膜組織の両側が同様に処理されることになる。心嚢の異なる側を異なるように処理することにより、自己弁尖の特性をより良好に模倣することが可能であり得る。たとえば、自己弁尖の流出側は、その流入側とは異なる特性を有し、それは、弁尖が、心収縮期中、弁が閉じているときは極めて強固でありかつ剛直であるが、心拡張期において弁が開いているときは、可撓性がありかつ適合性があり、それにより、環状開口部の面積が最大限になる、ということを意味する。心膜組織の両側の面を異なるように処理して異なる機械的特性を与えることにより、自己弁尖により類似して、本明細書に提供する方法、装置およびシステムによって処理される処理済み心嚢材料を用いる人工心臓弁は、より優れた生体弁性能を提供することができる。

場合によっては、本明細書に提供する心嚢処理装置は、完全な状態のままの心嚢の基礎部分に取り付けることができる、取外し可能な係止カラーを備えた、円形または卵形のプレートを含むことができる。心嚢をプレートに取り付けるために使用されるカラーは、シールをもたらす。プレートは、入口コネクタおよび出口コネクタを含むことができ、それらは両方とも、弁によって開閉することができる。入口コネクタを用いて、心嚢を液体溶液で充填することができる。出口を用いて、心嚢が液体で充填されている間に空気が逃がされる。出口および入口は、シールが形成されるように閉鎖することができ、したがって、「水風船」に類似する充填された心嚢が形成される。したがって、心嚢の内側（区画Ａ）は、組織の内面が完全に湿潤するように、液体で充填することができる。そして、充填された心嚢の外側が完全に湿潤するように、充填された心嚢は液体槽（区画Ｂ）内に浸漬される。プレートはまた、充填された心嚢の圧力を測定するために使用することができる圧力計も収容することができ、それにより、心膜組織の張力を調節する手段を提供する。場合によっては、プレートは、心嚢の内側に配置されるドーム状突起を有することができ、したがって、心嚢を充填するために必要な液体の体積が低減する。

本明細書に提供する方法を用いて、心嚢の内面および外面を同じかまたは異なる特性を有するように処理することができる。たとえば、場合によっては、内面および外面の両方が、同じ濃度のグルタルアルデヒド溶液を収容する。場合によっては、内面および外面は、異なる濃度のグルタルアルデヒド溶液と接触する。場合によっては、内面は、等浸透圧食塩水またはＰＢＳ緩衝剤と接触し、外面は、グルタルアルデヒド溶液と接触する。場合によっては、外面が、等浸透圧食塩水またはＰＢＳ緩衝剤と接触し、内面が、グルタルアルデヒド溶液と接触する。場合によっては、最初に、ある期間、外面は、等浸透圧食塩水またはＰＢＳ緩衝剤と接触し、内面は、グルタルアルデヒド溶液と接触する。一定期間の後、各面に隣接する溶液は排出され、その後、内面が等浸透圧食塩水またはＰＢＳ緩衝剤と接触し、外面がグルタルアルデヒド溶液と接触するように、再充填される。場合によっては、内面および外面は、この段落において上述したように、グルタルアルデヒド溶液および／または等浸透圧食塩水もしくはＰＢＳ緩衝剤と接触し、心嚢の内面に加えられる流体圧力は、組織が所定張力にあるように調節される。場合によっては、心嚢の内面に加えられる圧力は、パルス状であるか、または２つ以上の所定圧力の間で変化する。場合によっては、心嚢に加えられる圧力は、外面をグルタルアルデヒド溶液と接触させる場合に対して、内面をグルタルアルデヒド溶液と接触させる場合の方が、高い場合もあれば低い場合もある。

心嚢（心嚢３３０等）が処理されると、心嚢から、医療デバイス用の部品（リーフレット２００等）が切断される。心嚢をその本来の曲率を維持しながら処理することにより、心嚢組織特性を所望の機械的特性に一致させようとして、より多くの材料を使用することができ、したがって、本明細書に提供する方法、装置およびシステムにより、無駄にされる心膜組織の量を低減させることができる。場合によっては、参照により本明細書に組み込まれる国際公開第２０１２／１７７９４１Ａ１号パンフレットに記載されているように、ドーム状テンプレートの上に処理済み心嚢を固定することができる。国際公開第２０１２／１７７９４１Ａ１号パンフレットに記載されているように、ドーム状テンプレートを用いて、組織を準備するときに心臓の元の形状を再現することができる。ドーム状切断テンプレートは、リーフレット２００等の医療デバイスの部品を得るために、心嚢を後に切断するために処理済み心嚢をドーム状切断テンプレートに位置合せするのに役立つ生物学的構造を示す特徴を含むことができる。場合によっては、リーフレットまたは医療デバイス用の他の部品の直接的な切断を案内するように、ドーム状切断テンプレートに第２切断テンプレートを適用することができる。実質的に完全なままである心嚢から、リーフレット（または他の医療デバイス部品）を直接切断することができるため、無駄になる材料が少なくなる。さらに、より薄い心膜組織を必要とする用途に対して、尖端における心膜組織を採取することができる。

本発明の複数の実施形態について記載した。それにも関わらず、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、さまざまな変更を行うことができることが理解されよう。したがって、他の実施形態は以下の特許請求の範囲内にある。

Claims (21)

1. 医療デバイスで使用するために動物から採取された心膜組織を処理する方法であって、心嚢の内面に流体圧力を加えることにより前記心嚢に対して張力をかける間に、前記心嚢の少なくとも一部を化学物質と接触させるステップを含む方法。
2. 前記心嚢に対して、前記内面に前記化学物質を送達することによって張力がかけられる、請求項１に記載の方法。
3. 前記化学物質が水溶液である、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記化学物質がグルタルアルデヒドを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記心嚢の基部を容器のリムに固定するステップをさらに含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記リムが、前記心嚢の前記基部の直径の±２０％の範囲内の直径を有する、請求項５に記載の方法。
7. 前記容器が、前記心嚢の前記内面に少なくとも１種の流体を供給するか、または前記心嚢の外面から流体を排出するように適合された少なくとも１つの入口または出口を備える、請求項５または６に記載の方法。
8. 前記容器が、
   第１容器リムおよび第２容器リムを有する側壁であって、前記心嚢の基部が固定される前記リムは前記第２容器リムである、側壁と、
   前記第１容器リムと嵌合して筐体を形成するように適合された蓋リムを有する蓋と、
   を備え、
   前記心嚢の前記基部が、前記第２容器リムと係止カラーとの間に固定される、請求項５〜７のいずれか一項に記載の方法。
9. 前記心嚢の少なくとも一部が、少なくとも３０分間、前記化学物質と接触する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
10. 前記心嚢の前記内面に加えられる前記流体圧力が、前記化学物質との接触中に変化する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
11. 前記内面が、少なくとも０．４気圧の圧力まで加圧される、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
12. 前記内面が、３気圧の圧力まで加圧される、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
13. 前記内面が、第１化学溶液で処理され、前記心嚢の外面が、前記第１化学溶液とは異なる第２化学溶液で処理される、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
14. 前記内面が、前記内面が第１圧力で加圧される間に化学物質で処理され、前記心嚢の外面が、前記内面が前記第１圧力とは異なる第２圧力で加圧される間に化学物質で処理される、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
15. 前記内面がパルス状圧力に加圧され、前記パルス状圧力が、１分間当たり１回〜２０回で前記内面に加えられる、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
16. 心膜組織を処理する装置であって、
    側壁を備える容器であって、前記側壁が第１容器リムおよび第２容器リムを備える、容器と、
    前記第１容器リムと嵌合して筐体を形成するように適合された蓋リムを有する蓋と、
    係止カラーと、
    を備える装置であり、
    前記容器は、前記第２容器リムと前記係止カラーとの間で心嚢の基部を固定し、前記心嚢の内面を加圧するように適合されていることを特徴とする装置。
17. 請求項１〜１５のいずれか一項に記載の処理方法に従って、前記第２容器リムと前記係止カラーとの間に保持される心嚢を処理するように、前記容器および前記蓋に流体および化学物質を供給するように構成されたコントローラをさらに備える、請求項１６に記載の装置。
18. 心膜組織を処理する装置であって、
    側壁を備える容器であって、前記側壁が第１容器リムおよび第２容器リムを備え、前記容器が少なくとも１つの容器入口または容器出口を有する、容器と、
    前記第１容器リムと嵌合して筐体を形成するように適合された蓋リムを有し、少なくとも１つの蓋入口または蓋出口を備える蓋と、
    係止カラーと、
    を備え、
    前記容器は、前記第２容器リムと前記係止カラーとの間で心嚢の基部を固定し、前記心嚢の内面を加圧するように適合されている装置。
19. 前記第２容器リムと前記係止カラーの間に保持される心嚢を処理するように、前記少なくとも１つの容器入口または容器出口および前記少なくとも１つの蓋入口または蓋出口に流体および化学物質を供給するように構成されたコントローラをさらに備える、請求項１８に記載の装置。
20. 前記容器内の圧力を検出するように前記容器および前記蓋のうちの一方に結合された圧力計をさらに備える、請求項１８または１９に記載の装置。
21. 心膜組織を処理する装置であって、
    側壁を備える容器であって、前記側壁が第１容器リムおよび第２容器リムを備え、前記容器が少なくとも１つの容器入口または容器出口を有する、容器と、
    前記第１容器リムと嵌合して筐体を形成するように適合された蓋リムを有する蓋であって、少なくとも１つの蓋入口または蓋出口を備える、蓋と、
    係止カラーと、
    を備え、
    前記容器は、前記第２容器リムと前記係止カラーとの間で心嚢の基部を固定し、前記第１容器リムを通して前記心嚢の内面に化学溶液を送達するように適合されている装置。

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