JP7016921B2 - 塞栓防止医療機器 - Google Patents

Description

本発明は一般に、医療機器および当該医療機器を適用する手順の分野に関する。より具体的に、本発明は、心臓手術および介入的心臓病治療中に固体粒子を迂回させる、および／または捕獲することにより、患者の大動脈弓血管における塞栓症を防止する装置および方法に関する。

脳卒中、肺塞栓、末梢血栓症等のアテローム性動脈硬化症および血栓塞栓性疾患を発症する人数は膨大である。これらの疾患は、米国、欧州および全世界における罹患および死亡の主な原因である。障害の範囲は通常全身にわたり、アテローム性動脈硬化症は拡散パターンを示し、大動脈、冠状動脈、頸動脈、および特に腎動脈に影響を及ぼす。

米国特許出願公開第２０１２／０１７２９１６Ａ１号明細書 米国特許出願公開第２００８／００６５１４５号明細書 米国特許第６，３６３，５４５号明細書 米国特許出願公開第２００４／０２１５１６７号明細書 米国特許第６，２５８，１２０号明細書 欧州特許第２，３３７，５２１Ｂ１号明細書

経カテーテル治療は心臓切開手術と比較して侵入性が低いため、広範な心臓および血管手術に伴う問題に対処すべく利用頻度が高まっているが、脳塞栓は心臓外科手術および心肺バイパス手術を施される患者だけでなく、カテーテルを用いる介入的心臓病治療および電気生理学的治療を受ける患者にも影響を及ぼす合併症として知られ、且つ恐れられている。

周術期脳卒中は、罹患率および死亡率が高い、患者側から見て最も消耗する合併症である。心臓カテーテル手術後の臨床脳卒中の全体的な発生率は経皮的冠状動脈介入（ＰＣＩ）で０．２％～０．５％と低いにもかかわらず、経頭蓋ドップラー検査により検出される微小塞栓症信号および頭部磁気共鳴により検出される脳梗塞の発生率は、経カテーテル大動脈弁留置術の後では８４％まで、ＰＣＩの後では１５％、重度の大動脈弁狭窄症における逆行性カテーテル法の後では２２％、および高周波カテーテルアブレーションの後では５～６％まで上昇する。

大動脈弓を横断するカテーテルの通過を伴う血管内または外科治療の実施中に、空気塞栓症、カテーテルまたはその表面での血栓形成、あるいは外科的またはカテーテル操作によるプラークその他の物質の遊離が生じる場合があり、当該破片により頸動脈血管内で塞栓が生じて、神経心理学的障害や脳卒中を発症するかまたは死に至る恐れがある。

冠状動脈疾患を有する患者は、冠状動脈疾患の無い患者に比べて下行大動脈および大動脈弓に重大なアテロームが生じている場合が極めて多い。また、大動脈弓および大動脈弁は、塞栓症物質の供給源と考えられ、大動脈弓内におけるアテロームの存在は再発性脳卒中の独立なリスク要因である。これらの治療中における脳塞栓の防止は、血栓塞栓が生じるリスクが高い膨大な数の患者の状況を好転させる効果がある。

塞栓症粒子から脳血管系を保護する目的でいくつかの装置が開発されている。当該装置はフィルタまたは塞栓偏向器を含んでいる。血管内ろ過装置に関して指摘されている主な問題には、アテローム動脈硬化プラークが生じた頸動脈内のいくつかの区間におけるフィルタの配置、主に身体から塞栓を除去（捕獲された塞栓の量に応じて困難になり得る）すべくフィルタを再捕獲する際の配置および回収が困難であること、および捕獲した塞栓に起因してフィルタを通る潅流が減少することが含まれ、治療中にフィルタが完全に詰まって脳循環が阻害される恐れがある。

心臓または大動脈弓の治療が必要な患者は、頸動脈疾患が有しているリスクが高い。これらの治療は、両側の頸動脈を同時に塞栓のリスクに晒す。両側の頸動脈への選択的なカニューレの挿入、動脈内でのカテーテルの誘導、および保護装置の配置により脳卒中を発症する可能性は高く、心臓および大動脈弓の治療中に脳卒中が発生するリスクが高いにもかかわらず、実施に時間およびスキルを要することもまた、当該保護装置の適用および利用が一般に普及していない要因となっている。

動脈内腔にフィルタを挿入することにより、両側の頸動脈を同時に保護すべく設計された医療機器がいくつかある。

ＵＳ２０１２／０１７２９１６Ａ１は、血管内治療中に遊離した破片を捕獲して除去すべく設計された６フレンチカテーテルを開示している。当該装置は、２個の塞栓症フィルタのうち１個を腕頭動脈へ、もう１個を左総頸動脈へ送達する。両方のフィルタは治療終了時に、捕獲された破片と共にカテーテルに回収され、患者から除去される。当該装置は低背アクセスポートに対応しているが、経カテーテル弁治療を受けるべく選択された患者の大多数が高齢であるという事実、およびこれらの患者で右鎮骨下動脈に重大なねじれおよび硬化が生じる確率が極めて高いため、当該装置の利用は制限され、当該装置を動脈内の所望の位置での適切な誘導および送達が阻害される。

同様の装置、すなわちＬｕｍｅｎ Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ社のＶａｌｖｅＮｅｔ（商標）ろ過カテーテルは、フィルタバスケットを左頸動脈および右頸動脈内に配置することにより大動脈から左右の頸動脈への血流のろ過を行い、塞栓症物質の除去を可能にするものである。当該装置は様々な動脈弓の解剖学的形状に対応しており、フィルタ回収ステップを実行しないにもかかわらず、大多数の患者の橈骨動脈に用いるには大き過ぎる７フレンチアクセスポートを必要とする等、いくつかの短所がある。更に、両方の装置には同一のより重大な短所がある。すなわち、腕頭動脈から左右の頸動脈まで伸長するガイドワイヤにより大動脈弓横断して両側の頸動脈内に選択的にカニューレを挿入する必要があり、血管内処置が避けられない点である。従って、当該装置を使用する対象である患者の相当な割合が、様々な程度の頸動脈アテローム硬化性疾患を有している前提で、頸動脈壁に対する医原性損傷または脳に生じた塞栓に伴うプラークの遊離のリスクは重大である。

保護装置を内腔に配置せずに両側の頸動脈を同時に保護すべく設計された装置は最近ごく少数しか開発されていない。

ＵＳ２００８／００６５１４５は、腕頭動脈および左頸動脈の弁口を覆うように伸長する偏向器を開示している。当該装置は、６フレンチシースを用いてカテーテルにより主に腕の動脈または大腿動脈を通って腕頭動脈および右鎮骨下動脈内に経皮的に挿入および配置される。大動脈弓と腕頭動脈の間で伸長して配置されたガイドワイヤを用いることは望ましくない血管内処置につながる。従って、右頸動脈における医原性塞栓の発生、または血管壁の損傷のリスクが存在する。更に、治療中に装置を所定位置に保つ固定機構または支持機構が無いため、定常的な大動脈血流および大動脈弓を通過するカテーテルにより当該装置が引っ掛かったり、位置がずれる恐れがある。

ＵＳ６，３６３，５４５（Ｃａｒｄｅｏｎ社）に潅流フィルタカテーテルが開示されている。当該装置は、細長い円錐形状を有し、心臓外科手術および心肺バイパス手術中に、大塞栓および微小塞栓を捕獲する拡張可能な微細フィルタメッシュを展開すべく適合されている。当該装置は、大腿動脈、鎮骨下動脈を介して、または経大動脈的切断により挿入され、上行大動脈内で展開されて少なくとも一方の側枝血管を塞栓から保護する。当該装置の潜在的問題として、大サイズのアクセスポートおよび導入シースを用いる必要があるため、橈骨動脈を通って経皮的に使用することがほぼ不可能である。また、大動脈弓血管の側枝の元を覆うことで、ＴＡＶＩまたは他の心血管侵入性治療中にカテーテルまたは他の装置を配置すべく広く用いられる左右両方の鎖骨下動脈が使用できなくなる。更に、当該装置の設計は血流を潅流内腔しか通過させないため、大動脈弓の通過が顕著に阻害され、従って、治療中の脳潅流が低下する期間が生じ得る。

ＵＳ２００４／０２１５１６７に開示されているＥｍｂｏｌｉｎｅ社の装置は、Ｎｉｔｉｎｏｌ（登録商標）または他の金属あるいはポリマー製のフィルタメッシュ材料のほぼ平坦なパネルを有し、ワイヤフレームまたは拡張可能な管状構造上で支持されている。当該装置は、患者の大動脈内に挿入すべく小さい直径に圧縮され、次いで大動脈内で拡張して、大動脈に接続する側枝血管に血液を流入させると共に、塞栓症物質が側枝血管に流入するのを防止すべくフィルタメッシュ材料が配置されている。当該装置は、長期にわたる保護を目的として展開されて所定位置に留まる。代替的に、当該装置を圧縮して大動脈から取り出すことができる。当該装置は、心血管治療中に生じ得る塞栓から脳血管床を完全に保護する。当該装置で最も重大な短所は、大サイズのアクセスポートおよび導入のシースを用いるため、大腿部を経由する方式に使用が厳しく制限されるが、大腿部は血管内治療用の大きなカテーテルにより占有されているため、大腿部のアクセス部位における血管合併症のリスクが増大する。また、大動脈弓血管の側枝の元を覆うことにより、左右の鎖骨下動脈が使用できなくなる。更に、当該装置は、永久埋め込みのためにステント状の設計が考案されており、ステントを取り出すことで埋め込み部位を損傷する恐れがあるため、大動脈弓から引き抜くのが困難な場合がある。また、当該装置は側枝血管の弁口領域またはその内部に押し付けられる場合があり、ステント装置と同様のメッシュ材料の特性により、遊離したプラークが塞栓症物質を構成する破片として側枝血管に沿って洗い流される場合がある。

ＵＳ６，２５８，１２０に開示されている塞栓症装置は、大動脈内で塞栓を頸動脈から遠ざけることにより、心肺バイパス手術における心臓切開で使用すべく設計されている。当該装置は、大動脈弁の直上にある上行大動脈内に直接挿入されていて、左心室およびバイパス機械から流出する血液が下流の循環系に到達する前に、その全量をろ過するろ過スクリーンである。当該装置の制約は、その適用が主に心臓切開手術および直接大動脈からアプローチする心臓治療のいくつかのケースに限られ、脳の塞栓症防止を必要とする大多数の血管内治療での使用が除外される点である。また、縫合、外科用クリップ、フック、接着剤、実質的に剛性のスリーブ、または摩擦係合を含むいくつかの機構により大動脈の内腔にほぼ固定された装置の使用は容易でなく、経血管アクセスによる実現が困難である。当該装置は完全に大動脈を横断しているため、大動脈弓を通って他の血管アクセス口からカテーテルおよびワイヤを通過させるのは不可能である。

Ｋｅｙｓｔｏｎｅ Ｈｅａｒｔ社のＴｒｉｇｕａｒｄ（商標）装置は、全ての大動脈脳分枝を覆って心血管治療中に塞栓性破片を偏向させるべく設計されたＮｉｔｉｎｏｌ（登録商標）フレームおよびメッシュを用いる。当該装置は、９フレンチ大腿動脈アクセスポートにより導入される。当該装置は、大動脈弓の壁に押し付けられる触覚器を必要とする。従って、当該装置は、血管壁に損傷を与えるか、または大動脈弓内を通過中にカテーテルまたはワイヤに引っ掛かる恐れがある。また当該装置は、血管壁に損傷を与える恐れがあるスタビライザを腕頭動脈内に配置する。更に、当該装置の設計および９フレンチシースが必要性なことから、橈骨動脈を介した導入、および大腿動脈以外の他の動脈血管アクセス口からのカテーテルおよびワイヤの通過は不可能である。

ＥＰ２，３３７，５２１Ｂ１に塞栓症防止装置および使用方法が開示されている。当該装置は、左鎖骨下動脈を通る一時的な経血管送達用に考案された、大動脈弓の側枝血管の弁口を覆うように伸長する折り畳み可能なフラットパネルである。当該装置は、２個の支持部材すなわち台座を有し、その１個は大動脈弓の血管壁部分の組織と並列に成形され、もう1個は上行大動脈の血管壁部分の組織と並列に成形されている。メッシュは、非管状または平坦な傘状をなしていてよい。メッシュは、大動脈弓の側枝血管の弁口領域から距離をおいて配置される。公知の装置は、メッシュ、側枝血管の弁口、および大動脈弓の側壁部の間に隙間ができるため、側枝血管の弁口の密封および保護が不完全になり、微小塞栓粒子が脳まで通過できてしまう。更に、支持部材は、保護装置の展開および配置中に、または治療中に大動脈弓を通過するカテーテルによる意図しない移動または圧迫により、大動脈弓壁に損傷を与える恐れがある。また、大動脈弓の３本の側枝血管の弁口を覆うために装置は極めて大きくなければならないために嵩張り、大動脈弓内での取扱いが容易でなく、橈骨動脈を血管アクセスルートとして用いるために低背にし難い。更に、当該装置は単に偏向器として機能するだけで破片を回収しない。

従って、既存の脳の塞栓症防止装置には下記を含む短所がある。すなわち、１または２本の血管内での取扱および配置が困難であり、動脈壁に損傷を与えて自身が潜在的に塞栓症を生じさせる恐れがあり、上行大動脈、下行大動脈および大動脈弓の壁に損傷を与えて重大な結果に至る恐れがあり、防護装置の可視化が、並行し行われる介入性治療中に使用されう他の要素の可視化を妨げる恐れがある。

本発明の技術的な課題は、公知の装置の短所を伴うことなく、心臓付近での経腔的または外科治療を実行可能にする改良された塞栓症防止装置を提供することである。

上述の課題は、請求項１の特徴を有する塞栓症防止用の医療機器により解決される。好適な実施形態は従属請求項の主題である。

本発明による医療機器は大動脈弓の塞栓症防止に適している。医療機器は、カテーテル、および当該カテーテルを利用して患者の大動脈内へ送られる拡張可能な塞栓症防止装置を含んでいる。カテーテルはカテーテルシャフトを含んでいる。カテーテルシャフトの遠位端は本発明の可能な一実施形態において遠位端部を含み、当該カテーテルの遠位端部は自身を屈曲させる手段を備えている。カテーテルの遠位端部は、屈曲されないカテーテルシャフトの部分に対して屈曲角度だけ屈曲している。本発明による医療機器は、拡張可能な塞栓症防止装置により特徴付けられる。塞栓症防止装置は、フィルタ膜およびフレームを含んでいる。フィルタ膜は血流の通過を許すが、塞栓症粒子を遮断する。塞栓症防止装置のフレームは、フレームループおよび細長フレームシャフトを含んでいる。フレームループとフレームシャフトは接続点で互いに接続されている。塞栓症防止装置は、非拡張状態において好適には全体がカテーテル内に配置されている。フレームループは、拡張状態において前記フィルタ膜全体に広がる。フレームシャフトの遠位端部は、追加的または代替的に屈曲手段を備えていてよい。カテーテルシャフトの屈曲手段と全く同様に、また、フレームシャフトの屈曲手段もまた、フレームシャフトの遠位端部を屈曲すべく起動される。屈曲手段により、フレームシャフトは、屈曲角度だけ屈曲される。フレームシャフトの屈曲は、カテーテルシャフトの遠位端部における追加的な屈曲手段により支持されていてよい。カテーテルシャフトの遠位端部をも屈曲させるフレームシャフトの屈曲手段により屈曲を実現することも可能である。本発明による医療機器は保護状態を有している。保護状態においてカテーテルの遠位端部は屈曲され、塞栓症防止装置は拡張される。医療機器の構成は、保護状態において、屈曲した遠位端部の長手方向にフレームシャフトが伸長するものである。すなわち、フレームシャフトは、カテーテルの遠位開口と、遠位端部に近いカテーテルシャフトとの間で形成される屈曲角度だけ伸長する。更に、保護状態は、拡張されたフレームループが前記接続点および前記フレームシャフトから完全に離れて配置されていることを特徴とする。大動脈弓において、拡張されたフレームループは従って、全体が血流方向に関して接続点の上流にある。代替的に、特にカテーテルが右鎖骨下血管から導入される場合、拡張されたフレームループは全体が前記接続点の下流にある。塞栓症防止装置により実現される利点の一つは、拡張されたフレームループが、カテーテルが配置された側枝血管の前方には配置されない点である。他の装置（Ｔｒｉｇｕａｒｄ（商標）、およびＥＰ２，３３７，５２１Ｂ１）とは異なり、大動脈弓の壁および上行または下行大動脈と接触する支持部材としての舌部、スタビライザ、触覚器、またはウイングの存在は、本発明による装置では必要でないため、大動脈壁に損傷を与える恐れが回避される。装置の固定および支持はまた、装置および／または送達カテーテの遠位端の撓みまたは屈曲機構によっても実現される。大動脈弓内を流れている血液の圧力が膜を血管組織部に押し付けるため、上行および下行大動脈の壁または大動脈弓に対して膜を引っ張ったり締め付ける必要が無い。

本発明による医療機器は、好適な実施形態において、前記フレームの拡張状態が凹形をなすフィルタ膜を有している。好適には、フィルタ膜は予め成形された凹形をなす。凹形状であるため、フィルタ膜を部分的に側枝血管に挿入し、従って側枝血管の開口をより確実に密封することができる。硬い金属製の他の装置（Ｔｒｉｇｕａｒｄ（商標）装置のＮｉｔｉｎｏｌ（登録商標）、Ｅｍｂｏｌｉｎｅ社ＵＳ２００４／０２１５１６７、およびＥＰ２，３３７，５２１Ｂ１等）、または平坦な形状（ＵＳ２００８／００６５１４５のポリウレタン、またはＴｒｉｇｕａｒｄ（商標）のＮｉｔｉｎｏｌ（登録商標）、ＥＰ２，３３７，５２１Ｂ１、Ｅｍｂｏｌｉｎｅ社ＵＳ２００４／０２１５１６７等）のメッシュとは異なり、本発明による装置のフィルタ膜は大動脈弓の頂部の組織とより良く並列するべく予め凹または円盤形に成形されていて、大動脈弓内の大動脈側枝血管の複数の弁口を囲み、側枝血管内部へ僅かに突出し得ることで入口を覆っている。このように、フィルタ膜は、保護装置が大動脈弓に配置された場合に大動脈側枝血管の第１の流量を大動脈弓内の第２の流量から分離すべく構成されている。

予め成形されたフィルタ膜の凹形状は、フレームにより好適な凹形状に支持されている。更に、フィルタ膜は好適な実施形態において、フレームに近い周辺領域よりも中心領域でより柔軟である。この柔軟性は、フィルタ膜の厚さが不均一に分布していることで実現される。他の装置とは異なり、フレームは予め僅かに凹形に成形されていて、展開された際に意図的に曲げ戻されて大動脈天井壁に押し付けられて大動脈弓の解剖学的形状に合致するため、Ｔｒｉｇｕａｒｄ（商標）装置、Ｅｍｂｏｌｉｎｅ社ＵＳ２００４／０２１５１６７、およびＥＰ２，３３７，５２１Ｂ１等で生じるような大動脈弓内のカテーテルおよび装置の通過阻害が避けられる。

更なる好適な実施形態において、展開可能フィルタ装置が設けられ、展開状態においてカテーテルシャフトまたはカテーテルの前記遠位端部の周囲を円周方向に伸長する。展開可能フィルタ装置は、大動脈分枝までカテーテルが通って進む側枝血管を保護する。カテーテルが右鎖骨下血管内に配置された場合、展開可能フィルタ装置は腕頭動脈を閉じる。カテーテルが左鎖骨下血管を通って進む場合、装置は左鎖骨下血管および左椎骨動脈を閉じる。拡張可能な塞栓症防止装置と組み合わされた追加的な展開可能フィルタ装置は、大動脈弓の全ての側枝血管が塞栓症粒子を阻止するのと同時に、フィルタ装置および塞栓症防止装置の取り扱いおよび制御が容易であるという利点がある。

塞栓症防止装置のフィルタ膜は好適には多孔膜である。当該膜は、ポリマー材料製であって、好適には厚さが異なる少なくとも２個の異なる部分を含んでいる。当該膜は、ヘパリンまたは他の物質でコーティングされていてよく、あるいはコーティングされていなくてもよい。他の装置とは異なり、装置の膜を側枝血管の弁口および周囲組織と密接に接触させること、および当該膜を側枝血管内に僅かに突出させることが意図的に試みられる。膜材料の非外傷性特徴により、プラークまたは他の破片が当該膜から遊離して脳に達するリスクが最小となり、大動脈弓内からの機械的圧力により弁口に向けてある程度の移動が可能になる。

好適な実施形態において、カテーテルの屈曲可能な遠位端部の長さは１０ｍｍ～８０ｍｍ、好適には２０ｍｍ～６０ｍｍである。最も好適な実施形態において、屈曲可能な遠位端部の長さは４０ｍｍ～６０ｍｍである。膜は好適にはシロキサン（ＰＤＭＳ、ポリジメチルシロキサン－ＣＨ３［Ｓｉ（ＣＨ３）２Ｏ］ｎＳｉ（ＣＨ３）３、すなわち非粘着性、疎水性、高い柔軟性および弾性を有するポリマー製であり、その特徴により側枝血管の弁口内へ僅かに入ることができ、大動脈弓の全長にわたり直線的且つ剛直に交差する剛性Ｎｉｔｉｎｏｌ（登録商標）メッシュとは異なる。膜の材料により、低背カテーテル内での折り畳み、展開、再折り畳みが可能になる。

本発明の技術的な課題はまた、心臓付近での経腔的または外科治療中に塞栓症を防止すべく上述の医療機器を大動脈弓に配置する方法により解決される。

好適な実施形態において、本方法は、腕頭動脈および左総頸動脈における塞栓症を防止する。本好適な方法は、塞栓症防止装置を患者の大動脈内に導入するステップを含み、塞栓症防止装置は、フィルタ膜を支持する拡張可能なフレームを含んでいる。当該フレームは好適には、フィルタ膜がフレームループの周辺を囲むことにより部分的にまたは完全に接続されたフレームループを含んでいる。フレームループはフレームシャフトに接続されている。フレームループは、腕頭動脈および左総頸動脈の弁口を覆う患者の大動脈内で塞栓症防止装置を支持すべく大動脈の内壁に係合するように構成されている。塞栓症防止装置は、圧縮位置において、患者の大動脈内に挿入すべくカテーテルの内側に丁度合う直径を有している。本方法は更に、患者の大動脈内で塞栓症防止装置を拡張状態に拡張して、塞栓症物質が側枝血管に入るのを防止すべく側枝血管への血液の流入を許すステップを含み、塞栓症防止装置は、カテーテル内で圧縮状態となってカテーテル内へ回収される。本発明による装置の使用方法および配置場所により、Ｃｌａｒｅｔ装置特許ＵＳ２０１２／０１７２９１６Ａ１およびＶａｌｖｅＮｅｔ（商標）装置のようにガイドワイヤまたは頸動脈内の保護装置と共に挿入する必要が無く、プラークの遊離および脳における医原性塞栓形成のリスクが回避される。

本発明のいくつかの実施形態について添付の図面を参照しながら説明する。

大動脈弓およびその側枝血管の模式図である。 拡張可能な塞栓症防止装置の正面図である。 カテーテルシャフトの遠位端部を備えた塞栓症防止装置の側面図である。 フィルタ膜の詳細を拡大表示した塞栓症防止装置である。 ２個の側枝血管の弁口を覆う所望の位置の塞栓症防止装置を備えた医療機器の第１の実施形態の説明図である。 左鎖骨下動脈内にフィルタを有する医療機器の第２の実施形態の説明図である。 腕頭動脈内に配置されたフィルタを有する医療機器の第３の実施形態の説明図である。 左鎖骨下送達中における医療機器の第１の実施形態の説明図である。 大動脈弓内へ拡張された塞栓症防止装置の左鎖骨下送達の説明図である。 カテーテルが屈曲した状態での図６ａ、６ｂによる左鎖骨下送達の説明図である。 保護状態での医療機器の左鎖骨下送達の説明図である。 カテーテルを再挿入するフィルタ膜の左鎖骨下送達の説明図である。 左鎖骨下送達の透視図である。 左鎖骨下送達の透視図である。 左鎖骨下送達の透視図である。 左鎖骨下送達の透視図である。 左鎖骨下送達の透視図である。 大腿内送達の第４の実施形態の大腿内送達の説明図である。 大腿内送達の第４の実施形態の大腿内送達の説明図である。 大腿内送達の第４の実施形態の大腿内送達の説明図である。 大腿内送達の第４の実施形態の大腿内送達の説明図である。

図１に、大動脈弓１０を下行大動脈１２および上行大動脈１４と共に模式図で示す。上行大動脈１４は直接大動脈弁および心臓に至る。大動脈弓１０には、右総頸動脈１８および右椎骨動脈２０並びに右鎮骨下動脈２２が分枝する腕頭動脈１６がある。次いて、大動脈弓には左総頸動脈２４があり、左鎖骨下動脈２６へ続く。左鎖骨下動脈２６から左椎骨動脈２８が分枝している。

図２ａに、塞栓症防止装置３０を拡張状態で示す。塞栓症防止装置３０は、屈曲可能に柔軟な細長フレームシャフト３２を有している。更に、塞栓症防止装置は閉フレームループ３４を含んでいる。フレームループ３４はフィルタ膜３６を担持している。フレームシャフト３２とフレームループ３４との間に接続点３８がある。接続点３８は三角形をなしていてよい。更に、塞栓症防止装置３０は、塞栓症防止装置の配置中に、拡張されたフレームの向きを制御可能にする３個の放射線不透過性マーカー４０を担持している。

図２ｂに、屈曲したカテーテルシャフト４２から伸長する塞栓症防止装置３０を示す。塞栓症防止装置のフレームシャフト３２は、カテーテルシャフト４２を遠位端で屈曲することにより屈曲される。異なる実施形態において、カテーテルの屈曲に加え、または代替的に、細長フレームシャフトは屈曲手段を備えていてよい。図２ｂに、フィルタ膜３６が球状のキャロットと同様の凹形をなすことを示す。

図２ｃに、図２ａの塞栓症防止装置を、フィルタ膜の多孔構造を示す拡大詳細図Ｄと共に示す。多孔構造は、不規則な構成の小さい貫通孔４４からなる。多孔構造はまた、規則的な構成に配置された貫通孔４４を含んでいてよい。貫通孔の直径は、全ての貫通孔で同一であっても、または直径の所定の範囲内で変動してもよい。孔の直径は、好適には約７０～９０ミクロン、特に８０ミクロンであり、他の装置とは異なっていて（Ｅｍｂｒｅｌｌａでは１００ミクロン、Ｃｌａｒｅｔでは１４０ミクロン、Ｔｒｉｇｕａｒｄ（商標）では２００ミクロン）、臨界サイズの小さい微小粒子であっても脳循環から偏向させる。
図３に本発明の第１の実施形態を示す。カテーテルシャフト４２は、左腕の動脈から挿入され、左鎖骨下動脈２６を通って大動脈弓に入る。拡張されたフィルタ膜３６が腕頭動脈１６および左総頸動脈２４の弁口を覆う。図３に見られるように、フィルタ材料は弁口内に浸漬し、従って血管壁と柔らく非外傷的に接触する。フィルタ材料はまた、血管壁との密接接触により弁口を良好に密封する。血管壁への密着度を向上させるべく、貫通孔が全く無い周縁バンドをフィルタ膜に設けることも考えられる。周縁または周辺バンドは好適には、フレームループの近傍に設けられる。好適な実施形態において、周縁バンドは、貫通孔が無く、血管壁と密接接触している。

カテーテルシャフト４２の遠位端部４６は、他の側枝血管１６～２４の方向を向くように屈曲されている。図３から明らかなように、フレームループ３４の全体が接続点３８の一方の側にある。

図４に、カテーテルが左鎖骨下動脈２６に再び配置されている代替的な実施形態を示す。本実施形態において、カテーテルシャフト４２は展開可能なフィルタ４８を備えている。フィルタ４８は先細形状をなし、終端が大動脈弓に向けて開いている。腕頭動脈１６および左総頸動脈２４に対する塞栓症防止に加え、左鎖骨下動脈２６が展開可能フィルタ４８により保護されている。上述の先細形状以外に、左鎖骨下動脈を血流が通過するのを許し、且つ塞栓症粒子が鎮骨下動脈を通過するのを遮断するのに適したバスケットその他任意の形状を用いることも可能である。

図５に、カテーテルシャフト４２が右鎮骨下動脈２２を通って大動脈弓１０に入る更なる実施形態を示す。本実施形態において、フィルタ４８は、右鎮骨下動脈２２および他の血管が分枝する右総頸動脈１８への血流をろ過すべく腕頭動脈１６内に設けられている。この場合もフィルタ膜が左総頸動脈２４および左鎖骨下動脈２６を保護する。フィルタ膜３６は、血管２４、２６の弁口内に浸漬する。

図６ａ～６ｅおよび図７ａ～７ｅに、左鎖骨下動脈２６を通って大動脈弓１０内に塞栓症防止装置を配置する様子段階的に示す。図６ａ、７ａは共に、カテーテルシャフト４２が左鎖骨下動脈２６を通って大動脈弓１０に入る様子を示す。より分かり易くすべく、カテーテル４２を透明に描くことでカテーテル内および左鎖骨下動脈２６内の塞栓症防止装置３０が視認できる。

図６ｂ、７ｂに、カテーテル４２から出た後の塞栓症防止装置３０を拡張状態で示す。フレームループ３４は、例えばＮｉｔｉｎｏｌ（登録商標）等の形状記憶材料を用いて拡張される。

図６ｃ、７ｃに、カテーテルの屈曲機構４６により塞栓症防止装置３４を大動脈弓の頂部に近づける様子を示す。第１のステップで、屈曲機構４６は、６０°～１８０°、好適には０°～２７０°の大きい屈曲角度をなす。その後、図６ｄ、７ｄに示すように、カテーテル４２が部分的に収納されるため特にフレームシャフト３２の屈曲角度が減少する。６ｄ図、７ｄにおいて、フレーム３４は大動脈弓内で保護位置に到達している。

図６ｅ、７ｅに、カテーテル４２内へのフレームの収納を示す。図６ｅ、７ｅに示すように、接続点３８がカテーテルに再び入った後でループが折り畳まれる。

図６、７の上述の治療は無論、シャフトに先細フィルタ４８を有している、または有していないカテーテルにより実行可能である。

図８ａ～８ｄに、下行大動脈１２を通って保護装置を大腿内送達中の上記プロセスを示す。図８ａ～８ｄによるステップは基本的に、左鎖骨下への送達中の上記ステップに対応している。唯一の違いは図８ｃに示すように、遠位端部の屈曲４６を用いてループフレーム３４を側枝血管１６、２４の弁口領域により正確に配置することである。

上述の発明は、橈骨動脈、肘（尺骨）動脈、または左あるいは右腕の上腕動脈、あるいは左右いずれかの大腿動脈から大動脈弓に接近して展開することにより、介入的心臓病治療および電気生理学的治療中、並びに心臓手術中に側枝血管の弁口を覆う。

本発明のいくつかの異なる実施形態を図示する。医療機器の第１の実施形態は、左腕の動脈を通って、あるいは左右いずれかの大腿動脈を通って挿入されて、フィルタ膜により腕頭動脈および左総頸動脈の弁口を覆い、また、左鎖骨下動脈の内腔に配置される送達カテーテルにより、塞栓症粒子が左鎖骨下動脈および主に左椎骨動脈への側枝血管に入るのを阻止する重要な保護的役割を果たす（図３）。第２の実施形態による医療機器は左腕の動脈を通って挿入され、フィルタ膜により腕頭動脈および左総頸動脈の弁口を覆う。左鎖骨下動脈内に配置されたバスケット形状のフィルタが、側枝血管（主に左椎骨動脈）を微小粒子および破片による潜在的塞栓から保護する（図４）。保護装置の第３の実施形態は右腕の動脈を通って挿入され、フィルタ膜により左総頸動脈および左鎖骨下動脈の弁口を覆う。腕頭動脈内に配置されたバスケット形状のフィルタが、右頸動脈および右鎮骨下動脈を側枝血管（主に右椎骨動脈）と共に微小粒子および破片による潜在的塞栓形成から保護する（図５）。第４の実施形態の大腿内送達を図８ａ～８ｄに示す。第４の実施形態は第１の実施形態と同様であるが、大腿内送達に起因して第１と第４の実施形態とでは寸法が異なり得る。

本装置の目的は、大動脈、心臓弁、および／または心臓に対し、これらの動脈を通る脳までの血流を許しながら実施される医学的な治療中に発生した塞栓性破片から脳血管床全体にわたり脳を完全に保護することである。

本装置は、６フレンチシース内に完全に折り畳まれ、次いでシース内を通過して大動脈に達したならば展開し、フィルタ膜は撓むように大動脈弓に配置され、フィルタは塞栓をろ過して回収すべく左鎖骨下動脈内に配置されるものとする。

フィルタ膜は、大動脈弓の解剖学的形状に良好に合致すべく予め僅かに凹形に成形されている。フィルタ膜のメッシュは、弾性且つ非外傷性材料製であるため、側枝血管内に僅かに突出または進入して、被保護動脈の内皮に損傷を与えることなく弁口を完全に密封することが保証される。

カテーテルは、当該カテーテルの遠位端部を輪環構成に撓ませる能動系を含み、当該輪環較正は０°～２７０°の角度に配置されているため側枝血管の弁口にメッシュが接近して完全に接触可能にすると同時に保護装置の保護位置を維持する。代替的または追加的に、本装置の細長シャフトは屈曲手段を備えていてよい。シャフトの遠位端には、銅接点その他の適当な部材に圧着された遠隔起動用のマイクロアクチュエータが設けられ、当該マイクロアクチュエータは、Ｎｉｔｉｎｏｌ（登録商標）、鋼鉄その他の適当な材料で作られ、化学蒸着その他の適当な方法によりパリレンその他の適当な材料がコーティングされている。この特徴により、密封効率が向上し、シャフトの遠位端部を撓ませて、装置の膜と側枝血管の弁口との間を完全に覆って隙間が生じないことを保証する能動系を提供する。好適な実施形態において、コイルばねまたは螺旋ばねが細長シャフトの回りを囲むように伸長し、銅接点によりマイクロアクチュエータに電気的に接続されていることでシャフトを屈曲させる。接点は、銅その他の適当な材料で作られていてよい。好適には、ばねはパリレンまたは別の柔軟な材料により覆われている。

フレームループの好適な実施形態は、形状記憶材料、特にＮｉｔｉｎｏｌ（登録商標）製である。Ｎｉｔｉｎｏｌ（登録商標）製のフレームは、レーザー切断した材料から一体成形されている。フレームはまた、ステンレス鋼から、または複数の個別ワイヤを溶接して形成することもできる。フレームは予め僅かに凹形に成形されていて、展開された際に意図的に曲げ戻されて大動脈壁に押し付けられて大動脈弓の解剖学的形状に合致する。Ｎｉｔｉｎｏｌ（登録商標）の記憶機能により、治療が完了したならば送達カテーテル内でフレームを再び完全に折り畳むことができる。平坦に延ばされた場合、フレームの寸法は長手軸に沿って長さ５５ｍｍ、幅３５ｍｍにわたり、左腕あるいは左右いずれかの大腿動脈の動脈を介して送達されている場合は左総頸動脈および腕頭動脈の両方を確実に覆い、または右腕の動脈を介して送達されている場合は、左総頸動脈および左鎖骨下動脈の両方、および広範囲の解剖学的形状を確実に覆うことができる。フレームはまた、長さ２０ｍｍ～８０ｍｍ、好適には長さ３０ｍｍ～７０ｍｍ、および幅１５ｍｍ～６０ｍｍ、好適には幅２５ｍｍ～５０ｍｍの異なるサイズ、および大動脈弓の解剖学的形状およびサイズに応じた所定のサイズで作られていてよい。フレームの厚さは、フレーム全体にわたり均一であり、０．０１６インチ～０．０５０インチであってよい。サイズはまた、必要に応じて様々な剛性を提供すべく変動し得る。

拡張されたフレームの形状は一般に楕円形であって、フレームの中心を通って伸長する軸に対して対称であってもなくてもよい。代替的に、フレームはまた、角が丸い多角形構造を含んでいてもよい。

展開シーケンスは、フレームの最遠位端部すなわちフレーム先端から始まり、接続点でシャフトに接続されたフレームの最近位部すなわちフレームベースへ続く。折り畳みシーケンスはフレームの最近位部から始まり、送達カテーテル内へ完全に折り畳まれるまでフレームの最遠位端部へと続く。

フレームは、可視性を保証して保護装置の配置を簡単にすべく４個の放射線不透過性マーカーを表示する。マーカーのうち１個がフレームの最遠位端部すなわちフレーム先端に、別の１個がフレームの最近位部すなわちフレームベース、およびフレームの両側に１個づつ配置されている。マーカーは、タンタル、プラチナ、パラジウム、または当該目的に適した他の放射線不透過性材料で作られていてよい。また、マーカーは４個より多くても少なくてもよい。フレームは、熱処理その他の適当な方法により僅かに凹形となって、圧着、接着、溶接、ディップコーティング処理、または他の適当な処理によりフレームシャフトの遠位端の最遠部および接続点に取り付けられる。接続点はまた、フレームシャフトが当該点での特定の接続または取り付けなしにフレームループ内へ続く点として形成することができる。フレームに配置された放射線不透過性マーカーは、フレーム表面にめっき付け、塗り付け、染色されていても、およびワイヤラップまたはコイルとして取り付けられていてよく、あるいは他の任意の適当な放射線不透過性の技術であってもよい。マーカーの位置は、フレームが適切に折り畳めるようにフレームの長軸からずれていてよい。代替的に、フレーム全体が射出成形、冷間成形、鋳造その他任意の適当な方法、または複数の方法の組合せにより形成されていてよく、あるいはフレームは、膨張、加熱、冷却、または体液への露出した際に所望の形状をとるように形成されていてよい。

フィルタ膜は、血流の通過は許すが、臨界サイズの微小粒子を脳循環から偏向させる塞栓の稼働偏向器としての調整された微小孔を有する一体的な膜である。膜には、自身の全長にわたり３Ｄレーザーマイクロ穿孔処理により、全ての同一サイズの直径８０ミクロンの孔が一定の間隔で設けられている。代替的に、孔のサイズは２０ミクロン～２００ミクロンの範囲で、互いに異なる間隔で配置されていてよく、孔サイズ、配置の分布およびパターンは均一でも不均一でもよい。膜は代替的に、ＰＤＭＳまたは他のポリマー製の織網物であってよい。膜は、シロキサン（ＰＤＭＳ、ポリジメチルシロキサン）－ＣＨ３［Ｓｉ（ＣＨ３）２Ｏ］ｎＳｉ（ＣＨ３）３、すなわち非粘着性、疎水性、高い柔軟性および弾性を有するポリマー製であるため、低背カテーテル内での折り畳み、展開、再折り畳みが可能になる。また、膜は、ＰＥＴ、ＰＥＴＥ、ＰＥＴＮ、ＰＴＦＥ、ＥＰＴＦＥ、ＦＥＰ、Ｇｏｒｅｔｅｘ（商標）、Ｂｉｏｍｅｒ（商標）を含むがこれらに限定されない他のポリマーまたは材料で形成されていてよく、オプションとして放射線不透過性材料で満たされるかコーティングされていてよく、織加工、空気撚り、または薄膜形成されていてよい。膜はヘパリンコーティングされていてよく、別の物質でコーティングされているか、またはコーティングされていなくてもよい。膜全体が２個の部分に分割されていて、膜の周辺または外側部分の２０％～４０％からなる第１の部分は、膜の残り６０％～８０％をなす中心または内側部分（第２の部分）よりも１．５～３倍の厚さを有することになる。これにより、大動脈壁と接触する内側および外側部分で充分な強度および抵抗を有する膜が、内側部分では薄く且つ柔軟であって大動脈弓血管に損傷を与えないように弁口に僅かに突出する。膜は、薄い部分で２０ミクロン～４００ミクロンの範囲の厚さを有し、より厚い部分で４０ミクロン～８００ミクロンであってよい。膜は、ディップコーティング処理、圧着、または他の同様の処理によりフレームに接続されていてよい。

塞栓症防止装置シャフトは、共に柔軟性および強度を与える固体Ｎｉｔｉｎｏｌ（登録商標）ワイヤ、またはステンレス鋼で作られていてよい。代替的に、シャフトはプラチナ－クロミウム合金、コバルト－クロミウム合金等、他の物質で作られていてもよい。シャフトの長さは、９０ｃｍ程度の長さのシースを通して操作可能であるように９０ｃｍ～１４０ｃｍであってよいが、異なる長さであってもよい。シャフトのサイズは、０．０２５インチ～０．０５０インチであってよい。シャフトは、自身の遠位端に配置されたハンドル、または銅接点に圧着された遠隔起動用のマイクロアクチュエータを備えていてよく、当該マイクロアクチュエータは、Ｎｉｔｉｎｏｌ（登録商標）、鋼鉄その他の適当な材料で作られ、化学蒸着または他の適当な方法によりパリレンその他の適当な材料がコーティングされている。この特徴により、シャフトの遠位端部を撓ませる能動系が得られる。シャフトの遠位端部の屈曲に加え、または代替的に、シャフトの能動的起動を用いてもよい。シャフトの可撓長は２ｃｍ～６ｃｍであってよく、可撓角は０°～２７０°、好適には１８０°であってよい。

偏向動作は、シャフトの近位部に配置された電気または機械式コントローラあるいはノブその他同様の方法を用いて手動で制御できる。血管内または開胸外科治療中に、脳の血流を維持しながら、脳塞栓を防止する多孔性塞栓偏向器を開示する。本装置は、これらの血管の下流における外科治療中に遊離または発生した粒子を偏向または迂回させて回収することにより、脳卒中を発症させる恐れがあるサイズ（８０ミクロン超等）の塞栓が左右いずれかの総頸動脈、および／または、左右いずれかの椎骨動脈内に入るのを阻止する。

偏向器システムは、心臓または大動脈に何らかの操作を行う前に配置可能であるため、インデックス治療中に脳を最大限保護することができ、心臓弁の補修または交換治療、心臓切開手術、冠状動脈介入、心臓構造上の治療、およびカテーテルアブレーション治療中の脳血管系を保護する。偏向器は大動脈内で低背であるため、インデックス治療に用いるシース、カテーテル、またはワイヤが大動脈弓内を自由な通過することができる。保護装置は、左右いずれかの腕および脚の動脈から６フレンチアクセスポートに導入することができ、血管アクセスに多く選択肢を提供する。

好適な送達カテーテルは、保護装置を大動脈弓内へ搬送可能にする６フレンチカテーテル管であるが、直径が５フレンチ～８フレンチであってもよい。送達カテーテルは、冠状動脈または頸動脈介入に通常使用される診断または誘導カテーテル、例えば多目的カテーテル、ホッケースティック型カテーテル、Ａｍｐｌａｔｚ型左冠動脈用カテーテル、Ｊｕｄｋｉｎｓ型右冠動脈用カテーテル、左内胸動脈用カテーテル、Ｅａｓｙ左橈骨ロングティップカテーテル、または当該目的用に設計されたカテーテルであってよい。送達カテーテルは、自身の遠位端部を撓ませる能動系を備えていてよい。送達カテーテルの可撓長は２ｃｍ～６ｃｍ、可撓角は最大２７０°、好適には１８０°であってよい。偏向動作は、送達カテーテルの近位部に配置された電気または機械式コントローラあるいはノブその他同様の方法装置を用いて手動で制御できる。

血管導入器すなわちアクセスポートは、柔らかい非外傷性の先端を有して親水性コーティングされた先端が鈍い６フレンチ導入器シースであり、送達カテーテルを保護装置と共に導入して、橈骨動脈、肘（尺骨の）動脈、および左右いずれかの腕の上腕動脈、および左右いずれかの大腿動脈内に配置可能にする。シースの長さは１５ｃｍ～４５ｃｍであってよい。

Claims (11)

1. シャフトを有するカテーテルおよび当該シャフトの遠位端部と、
   フィルタ膜およびフレームを有する拡張可能な塞栓症防止装置であって、前記フレームが、フレームループおよび当該フレームループに接続点で接続された遠位端部を有する細長フレームシャフトを含む、塞栓症防止装置と、
   を含む大動脈弓における塞栓症防止用の医療機器であって、
   前記フレームループが拡張状態において前記フィルタ膜全体に広がり、
   前記フレームループは、前記フィルタ膜全体を担持しており、
   前記フレームシャフトが、前記カテーテルのシャフトの内部を通り、
   前記医療機器が保護状態を有し、当該保護状態において、
   カテーテルの前記遠位端部および／または前記フレームおよび／または前記フレームシャフトの遠位端部が屈曲され、前記フレームループおよび前記フィルタ膜が拡張され、前記フレームシャフトが当該屈曲された遠位端部の長手方向に伸長し、前記拡張されたフレームループ全体が前記フレームシャフトから見て前記接続点よりも遠い側に配置されており、
   前記フィルタ膜が、異なる厚さを有する少なくとも２個の異なる部分を含み、
   前記フィルタ膜は、前記フレームループの拡張状態において、少なくとも腕頭動脈および／または少なくとも鎖骨下動脈を覆うことができる直径を有し、
   前記フィルタ膜が、前記フレームループの拡張状態において、前記フィルタ膜の周辺部に比べて中央部が薄くなるように構成されている、
   ことを特徴とする医療機器。
2. 前記フィルタ膜が、前記フレームの拡張状態において凹形状、好適には予め成形された凹形状をなす、請求項１に記載の医療機器。
3. 前記フレームが凹形状、好適には予め成形された凹形状をなすことを特徴とする、請求項１または２に記載の医療機器。
4. 展開可能フィルタ装置が設けられ、展開状態においてカテーテルの前記シャフトまたは前記遠位端部の周囲を円周方向に伸長する、請求項１または３に記載の医療機器。
5. 保護状態において、展開可能フィルタが自身の展開状態において腕頭動脈および／または左鎖骨下動脈を確実に覆うことができる直径を有している、請求項４に記載の医療機器。
6. 保護状態において、拡張可能な塞栓症防止装置が、カテーテルの遠位端部一方の側で側枝血管の弁口領域を覆うべく配置されていることを特徴とする、請求項１～５のいずれか１項に記載の医療機器。
7. 拡張された塞栓症防止装置が、搭載状態において、側枝血管の弁口領域を覆うことで、フィルタ膜が前記弁口領域に部分的に突出して入り込むことを特徴とする、請求項５に記載の医療機器。
8. 前記フィルタ膜が多孔膜である、請求項１～７のいずれか１項に記載の医療機器。
9. 前記フィルタ膜がポリマー材料製である、請求項１～８のいずれか１項に記載の医療機器。
10. カテーテルおよび／またはフレームシャフトの屈曲可能な遠位端部の長さが１０ｍｍ～８０ｍｍ、好適には２０ｍｍ～６０ｍｍ、最も好適には４０ｍｍ～６０ｍｍであることを特徴とする、請求項１～９のいずれか１項に記載の医療機器。
11. フィルタ膜がシロキサン製であることを特徴とする、請求項１～９のいずれか１項に記載の医療機器。

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