JP7490718B2 - セレーションを介して組織内に薬剤を挿入するシステム - Google Patents

セレーションを介して組織内に薬剤を挿入するシステム Download PDF

Info

Publication number
JP7490718B2
JP7490718B2 JP2022125559A JP2022125559A JP7490718B2 JP 7490718 B2 JP7490718 B2 JP 7490718B2 JP 2022125559 A JP2022125559 A JP 2022125559A JP 2022125559 A JP2022125559 A JP 2022125559A JP 7490718 B2 JP7490718 B2 JP 7490718B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
balloon
wedge
band
medical balloon
bands
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2022125559A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2022153661A (ja
Inventor
ロバート エム. ギアソリ
ピーター シュナイダー
ピーター ヨハンソン
キャロル バーンズ
Original Assignee
ケイジェント ヴァスキュラー, インコーポレイテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ケイジェント ヴァスキュラー, インコーポレイテッド filed Critical ケイジェント ヴァスキュラー, インコーポレイテッド
Publication of JP2022153661A publication Critical patent/JP2022153661A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7490718B2 publication Critical patent/JP7490718B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M25/00Catheters; Hollow probes
    • A61M25/10Balloon catheters
    • A61M25/104Balloon catheters used for angioplasty
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M25/00Catheters; Hollow probes
    • A61M25/10Balloon catheters
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M25/00Catheters; Hollow probes
    • A61M25/10Balloon catheters
    • A61M25/1027Making of balloon catheters
    • A61M25/1029Production methods of the balloon members, e.g. blow-moulding, extruding, deposition or by wrapping a plurality of layers of balloon material around a mandril
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M29/00Dilators with or without means for introducing media, e.g. remedies
    • A61M29/02Dilators made of swellable material
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/32Surgical cutting instruments
    • A61B17/3205Excision instruments
    • A61B17/3207Atherectomy devices working by cutting or abrading; Similar devices specially adapted for non-vascular obstructions
    • A61B17/320725Atherectomy devices working by cutting or abrading; Similar devices specially adapted for non-vascular obstructions with radially expandable cutting or abrading elements
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/22Implements for squeezing-off ulcers or the like on the inside of inner organs of the body; Implements for scraping-out cavities of body organs, e.g. bones; Calculus removers; Calculus smashing apparatus; Apparatus for removing obstructions in blood vessels, not otherwise provided for
    • A61B2017/22051Implements for squeezing-off ulcers or the like on the inside of inner organs of the body; Implements for scraping-out cavities of body organs, e.g. bones; Calculus removers; Calculus smashing apparatus; Apparatus for removing obstructions in blood vessels, not otherwise provided for with an inflatable part, e.g. balloon, for positioning, blocking, or immobilisation
    • A61B2017/22061Implements for squeezing-off ulcers or the like on the inside of inner organs of the body; Implements for scraping-out cavities of body organs, e.g. bones; Calculus removers; Calculus smashing apparatus; Apparatus for removing obstructions in blood vessels, not otherwise provided for with an inflatable part, e.g. balloon, for positioning, blocking, or immobilisation for spreading elements apart
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M25/00Catheters; Hollow probes
    • A61M25/10Balloon catheters
    • A61M25/1027Making of balloon catheters
    • A61M25/1029Production methods of the balloon members, e.g. blow-moulding, extruding, deposition or by wrapping a plurality of layers of balloon material around a mandril
    • A61M2025/1031Surface processing of balloon members, e.g. coating or deposition; Mounting additional parts onto the balloon member's surface
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M25/00Catheters; Hollow probes
    • A61M25/10Balloon catheters
    • A61M2025/1043Balloon catheters with special features or adapted for special applications
    • A61M2025/105Balloon catheters with special features or adapted for special applications having a balloon suitable for drug delivery, e.g. by using holes for delivery, drug coating or membranes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M25/00Catheters; Hollow probes
    • A61M25/10Balloon catheters
    • A61M2025/1043Balloon catheters with special features or adapted for special applications
    • A61M2025/1086Balloon catheters with special features or adapted for special applications having a special balloon surface topography, e.g. pores, protuberances, spikes or grooves
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M25/00Catheters; Hollow probes
    • A61M25/10Balloon catheters
    • A61M2025/1043Balloon catheters with special features or adapted for special applications
    • A61M2025/1088Balloon catheters with special features or adapted for special applications having special surface characteristics depending on material properties or added substances, e.g. for reducing friction
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M25/00Catheters; Hollow probes
    • A61M25/10Balloon catheters
    • A61M2025/1043Balloon catheters with special features or adapted for special applications
    • A61M2025/109Balloon catheters with special features or adapted for special applications having balloons for removing solid matters, e.g. by grasping or scraping plaque, thrombus or other matters that obstruct the flow
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/02Local etching
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F4/00Processes for removing metallic material from surfaces, not provided for in group C23F1/00 or C23F3/00

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Child & Adolescent Psychology (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Media Introduction/Drainage Providing Device (AREA)
  • Surgical Instruments (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)

Description

(関連出願の相互参照)
本発明は、2016年11月16日に出願された米国仮出願第62/423,117号及び2017年6月20日に出願された米国仮出願第62/522,482号の本出願として出願されたものであり、米国特許法119(e)の規定により、その利益を主張するものであり、引用によりその全ての内容を本願に取り込む。また、この出願は、2016年9月16日に出願された米国特許出願第15/268,407号に関するものであり、米国施行規則1.57の下に、引用により、その全ての内容を本願に取り込むものである。外国あるいは国内優先のクレームが、本出願とともにファイルされた出願データシートにおいて同定されている任意の及び全ての出願は、米国施行規則1.57の下に、引用によりその内容を本出願に取り込むものである。
実施形態は、血管形成バルーンなどの医療用バルーンとともに使用するケージ、並びにセレーションを介して組織内に薬剤を挿入する方法に関するものであり、ケージの製造方法及びケージによる治療方法に関するものである。また、種々の楔形の器具及びケージとともに使用することのできるスプラインにも関する。これらの中でも、楔形切開器具は、血管内のプラークに穿孔を開けるために用いられ、クラックの伝播を制御して、血流を制限するような傷の生成を抑制するものである。
アテローム硬化性閉塞疾患は、米国や産業界においては、発作の初期の原因であって、心臓発作、四肢欠損や死に至る病である。アテロームプラークは、動脈の壁に沿って固い層を形成し、カルシウムやコレステロール、固まった血栓、組織の残骸を含む。アテローム症が進行すると、血管を通って流れる血液の供給が減少したり、あるいは閉塞により止まったりする。臨床的に重要なアテロームプラークを治療するために最も広く用いられている方法の一つとして、バルーンによる血管形成術が挙げられる。
バルーン血管形成術は、身体の閉塞したあるいは狭窄した血管を拡張する方法である。この方法では、バルーン血管形成のためのカテーテルが、経皮あるいは動脈の開放端を通じてリモートアクセスによって動脈内に配置される。カテーテルは、当該カテーテルのガイド部材の全体に亘り、血管に沿って挿入される。カテーテルに随伴したバルーンが、治療が必要なアテロームプラークの箇所に配設される。バルーンは、一般的に、閉塞症の治療に先立って、動脈の元々の直径の同じ大きさとなるまで膨張させる。
バルーンが膨張すると、プラークは、その組成、位置、バルーンからの圧力に依存して、圧縮したり伸長したりして、割れたり、粉砕したりする。プラークは、異質であるので、ある場所では柔らかく、他の場所では固いような性質を示し、標準的な血管形成においては、予期しない劈開面を有するようになる。バルーン血管形成術は、プラークの分断を生ぜしめ、血管の形成箇所において動脈を損傷してしまう場合がある。
バルーン血管形成術及びその他の関係する治療システムを含む、閉塞症を治療する方法を改良することが必要である。
実施形態において、血管内の治療箇所において薬剤溶出型バルーンから取り込まれた薬
剤は、当該箇所で前処理バルーンを膨張させることによる前処理方法によって改善することができる。この場合、血管壁の媒質層に複数のミクロフィッシャーを生ぜしめる。前処理バルーンは複数の帯状体を有し、これら帯状体は、各帯状体の表面において互いに離隔した複数の楔形切開器具を含む。前処理バルーンはその後除去されて、薬剤溶出型バルーンが当該箇所に配置される。薬剤溶出型バルーンは膨張して血管壁に接触し、薬剤溶出型バルーンの表面から溶出した薬剤を、内膜を介して媒質内のミクロフィッシャー内、さらには媒質内に浸透させる。実施形態において、複数の楔形切開器具は等間隔で離隔しており、これら楔形切開器具の複数の帯状体は全て同じ長さを有する。
実施形態において、血管内の治療箇所において薬剤溶出型バルーンから取り込まれた薬剤は、当該箇所で前処理バルーンを膨張させることによる前処理方法によって改善することができる。この場合、血管壁の媒質層に複数のミクロフィッシャーを生ぜしめる。前処理バルーンは複数の帯状体を有し、これら帯状体は、各帯状体の表面において互いに離隔した複数の楔形切開器具を含む。これら帯状体は、前処理バルーンの外表面に沿って長さ方向に延在する。その後、前処理バルーンは収縮し、微小な角度だけ回転して、バルーンの外周に沿って位置する帯状体の間隔が異なるようになる。特に限定されないが、4つの楔形切開器具がバルーンの外周で90度の角度で離隔している場合、バルーンは、例えば45度回転し、その後再度膨張して、血管壁に沿って以前は存在しなかった新規なセレーションを生成することができる。前処理バルーンは、当該前処理バルーンの帯状体が、最初の膨張した際の帯状体の位置と異なるように再度膨張する。また、楔形切開器具は、以前にはセレーションが存在しなかった血管内の領域にセレーションを形成する。前処理バルーンはその後除去され、薬剤溶出型バルーンが当該位置に配設される。薬剤溶出型バルーンは膨張して血管壁に接触し、薬剤を薬剤溶出型バルーンの表面から、内膜を介してミクロフィッシャー内、さらには媒質内に浸透させる。複数の楔形切開器具は等間隔で離隔させることができ、これら楔形切開器具の複数の帯状体は全て同じ長さを有することができる。バルーンの回転角度は、例えば、約5度、10度、15度、20度、25度、30度、35度、40度、45度、50度、55度、60度、65度、70度、75度、80度、85度、90度あるいはこれらの数値を超える値やこれら数値未満の値、若しくはこれら数値の任意の2つを含む範囲とすることができる。実施形態において、バルーンは、約1度から30度の範囲、あるいは約5度から20度の範囲で回転させることができる。実施形態において、バルーンは、一度第1方向に回転させた後、同じ方向あるいは反対の方向に1回、2回、3回、4回、5回、あるいはそれ以上の回数繰り返して回転させることができ、血管壁内におけるセレーションの数を増大させることができる。
実施形態において、治療箇所を前処理するには、矩形状の半径方向外向き切面を有する楔形切開器具によって行う。
実施形態において、組織セレーションを介して薬剤を挿入する方法は、長軸を画定する内腔を有する細条の部材及び複数の帯状体を備える前処理バルーンを使用する。この前処理バルーンは、部材の遠位端で当該部材と接合する膨張性バルーンであり、各帯状体は、当該帯状体の表面に沿って離隔した複数の楔形切開器具を有し、バルーンの外表面に沿って長さ方向に延在している。この例における楔形切開器具は、各帯状体の表面に直接近接した帯状の対向するベース面、半径方向外向きの近位置と遠位置との間の長さに相当する長さを有し、各楔形切開器具の高さを画定する半径方向外向きの切面、並びにベース面及び半径方向外向きの切面間の側面を決定する。半径方向外向きの切面は、近位置において第1幅を有し、近位置と遠位置との間において、第1幅よりも小さい幅の第2幅を有し、遠位置において、第2幅よりも大きな幅の第3幅を有する。第2幅は、半径方向外向きの切面の長さに沿った単一点に相当する。あるいは、第2幅は、近位置及び遠位置間における中心部長さを有する中心部に相当する。各帯状体の長さは、各帯状体の長さ方向と同軸であるバルーンの外表面の長さよりも小さい。あるいは、各帯状体の長さは、各帯状体の
長さ方向と同軸のバルーンの外表面の約3%から約6%の間である。各楔形切開器具の、半径方向外向きの切面全体の長さは、各楔側切開器具の帯状のベース面の全体の長さよりも小さい。また、半径方向外向きの切面は、1以上の曲面あるいは面取り面あるいは近位置において第1高さを有し、近位置と遠位置との間において第2高さを有する。第2高さは第1高さよりも大きい。実施形態において、半径方向外向き切面の最大高さを第1の無境界端と、第2の無境界端との中心点とすることができる。無境界表面の最大高さは、その近位置及び遠位置の中心点からずれた位置とすることができる。楔形切開器具の、ベース面から近位置までの側面部分は、第1勾配を有する第1部分と、第1勾配と異なる第2勾配を有する第2部分とを有する。帯状体は、繊維状の表面を有することができる。帯状体は、複数のレリーフを有することもできる。本方法は、第1端部及び第2端部を有する細条の複数の帯状体を備える前処理バルーンを有することができる。複数の帯状体の第1端部及び第2端部は、接着剤で固定することができる。本方法は、バルーンの外表面、帯状体、楔型切開器具を覆う親水性の滑層を使用することができる。本方法は、バルーンの外表面、帯状体、楔形切開器具を覆う少なくとも1つの高分子保持層を使用することができる。本方法は、バルーンの横方向端部において円錐体を含むことができる。円錐体の最大外径は、バルーンの最大外径より約5%大きい。円錐体は、帯状体の長さ方向に配向した軌条を有する。
実施形態において、楔型切開器具を医療用バルーンに接合させる方法は、帯状体の表面に沿って長さ方向に複数の楔形切開器具が離隔してなる当該帯状体を提供することによって行うことができる。楔型切開器具は、帯状体の第1面と直接隣接する帯状体の対向するベース面、半径方向外向きの近位置と遠位置との間の長さに相当する長さを有し、各楔形切開器具の高さを画定する半径方向外向きの切面、並びにベース面及び半径方向外向きの切面間の側面を有する。楔型切開器具の半径方向外向きの切面は、取付領域において帯状体キャリアの直線状の自由端に取り付けられる。取付領域間の領域はボイドを画定し、帯状体は、第1面と対向する第2面を有する。帯状体の第2面を医療用バルーンに接合する。帯状体の第2面を医療用バルーンに接合した後は、当該第2面は帯状体キャリア及び帯状体から取り外す。帯状体の第2面は、接着剤で医療用バルーンの表面に接合することができる。帯状体から帯状体キャリアを取り外すには、機械的な力を用いて行うことができる。帯状体キャリアは、帯状体に一体的に形成することができる。ある場合、帯状体キャリア及び帯状体は化学エッチングを用いて形成することができる。
実施形態において、医療用バルーンに楔型切開器具を取り付けるキャリアシステムは、帯状体の表面に沿って長さ方向に離隔した複数の楔型切開器具を含む当該帯状体を含む。楔型切開器具は、帯状体の第1面と直接隣接する帯状体の対向するベース面、半径方向外向きの近位置と遠位置との間の長さに相当する長さを有し、各楔形切開器具の高さを画定する半径方向外向きの切面、並びにベース面及び半径方向外向きの切面間の側面を有する。帯状体は、第1面と対向する第2面を有する。帯状体は自由端を有する。楔型切開器具の半径方向外向きの切面は、取付領域において、帯状体キャリアの自由端に取り付けられる。取付領域は、機械的な力の作用によって取り外せるようになっている。ある場合、キャリアシステム帯状体は、金属から構成する。帯状体はステンレスから構成することができ、キャリアシステムも帯状体と同じ材料から構成することができる。
実施形態において、血管内の治療箇所においてセレーションを形成する方法は、複数の帯状体を有するセレーションバルーンを含む。各帯状体は、当該帯状体の表面に沿って長さ方向に離隔した複数の楔型切開器具を含み、セレーションバルーンの外表面に沿って長さ方向に延在している。楔型切開器具は、半径方向外向きの切面及び側面を有する。セレーションバルーンは所定の箇所で膨張させて、楔型切開器具の半径方向外向きの切面が血管壁の内膜の組織に直接接触し、当該血管壁の媒質層に対して劈開面を形成する。セレーションバルーンを引き続き膨張させると、複数の楔型切開器具の半径方向外向きの切面は
、最早上記組織に接触することはなく、楔型切開器具の側面が血管壁の媒質層の組織に接触して劈開面を拡張させる。劈開面は、約0.3mmから約1.5mmの深さ、あるいは約0.5mmから約1.2mmの深さを有することができる。
以下、これらの及びその他の特徴、態様、利点を、図面を参照して説明するが、当該図面は図示を目的としたものであり、本発明を限定するものではない。また、図面において、類似の参照符号は、類似の実施形態の全体を通じて一致した特徴を示すものである。
膨張位置にある血管形成バルーン上に配設されたケージを示す図である。 ケージ内に血管形成バルーンを配置した際の展開図であり、膨張前の態様を示す図である。 長短のスリットを有するケージの平面図である。 ドッグボーンを発症した血管の治療箇所における血管形成バルーンを示す図である。 管を切断してケージを製造する途中の図である。 図4Aに示す図の、B-B線に沿って切った際の断面図である。 付加的な製造工程を施した後の、図4Bに示す断面図である。 比較的大きな内腔を有する他の実施形態の断面図である。 ケージの他の実施形態における一部を詳細に示す図である。 製造過程にあるケージの他の実施形態の図である。 図5Aに示すケージの、B-B線に沿って切った場合の断面図である。 ケージの一実施形態に対する帯状体及び楔形切開器具を形成するために切断したワイヤを示す図である。 図6Aに示す切断ワイヤの断面を示す図である。 ケージを形成するために2つのリングによって接合された複数の帯状体を示す図である。 帯状体を締結してケージの一部を構成する2つのリングを示す図である。 円錐状のリングを有するケージの他の実施形態を示す図である。 テーパー状の外周面を有し、当該外周面上にスクリュー状の特徴部分が形成されたリングの斜視図である。 ケージの端部を形成する多層リングに収容され、固定された状態の帯状体の端部を示す図である。 ケージの端部を形成する多層リングに収容され、固定された状態の帯状体の端部の他の実施形態を示す図である。 リングの斜視図である。 フック状の特徴部分及びリングを有する帯状体を示す図である。 リッジ形状のフック状の特徴部分を有する帯状体の端面図である。 ケージの一部を示す斜視図である。 複数の帯状体を保持する遠位置における円錐状のリングを示す図である。 ケージがバルーンの周囲に配設され、膨張状態にあるバルーンに作用する力が示された当該バルーンの一端を示す図である。 ケージがバルーンの周囲に配設され、非膨張状態にあるバルーンに作用する力が示された当該バルーンの一端を示す図である。 バルーンネックの内側に取り付けることが可能なフックを有する帯状体を備えたケージの実施形態を示す側面図である。 図14Aに示したバルーンに取り付けられたケージの端面図である。 バルーンネックの内部に固定されたフックを有する帯状体の断面図である。 ケージの端部を形成する多層リングを有する帯状体の端部を示す他の実施形態を示す図である。 複数のリングから突出した楔形切開器具を有する当該複数のリングによって保持された帯状体の一例を示す図である。 ケージを形成するために、複数のリング状の材料で血管形成バルーンの表面に接合した帯状体を備える当該血管形成バルーンの実施形態の一部を示す図である。 複数のリングによって血管形成バルーンの表面に接合した複数の帯状体を有するケージを備える当該血管形成バルーンを示す図である。 バルーン表面の帯状体の位置を示す図である。 バルーン表面の帯状体の位置を示す他の実施形態に関する図である。 複数のリングによってバルーンの表面に接合した複数の帯状体の例を示す図である。 リングによって固定された帯状体の例を示す図である。 リングによって固定された帯状体の例を示す図である。 リングによって固定された帯状体の例を示す図である。 ばねを有するケージの実施形態を詳細に示す図である。 図18に示すばねを利用したケージの実施形態を示す図である。 ばね及びスパイクを有するケージの一部を示す図である。 帯状体上に楔形切開器具が設けられた実施形態の拡大図である。 実施形態にしたがった楔形切開器具の種々の大きさ及び名称を示す斜視図である。 楔形切開器具の実施形態を示す図である。 楔形切開器具の実施形態を示す図である。 楔形切開器具の実施形態を示す図である。 楔形切開器具の実施形態を示す図である。 楔形切開器具の実施形態を示す図である。 楔形切開器具の実施形態を示す図である。 楔形切開器具の実施形態を示す図である。 実施形態にしたがった楔形切開器具の幾何学的構成を示す図である。 実施形態にしたがった実施形態にしたがった楔形切開器具の幾何学的構成を示す図である。 実施形態にしたがった楔形切開器具の幾何学的構成を示す図である。 実施形態にしたがった楔形切開器具の幾何学的構成を示す図である。 実施形態にしたがった楔形切開器具の幾何学的構成を示す図である。 実施形態にしたがった楔形切開器具の幾何学的構成を示す図である。 実施形態にしたがった楔形切開器具の非対称な幾何学的構成を示す図である。 実施形態にしたがった楔形切開器具の非対称な幾何学的構成を示す図である。 実施形態にしたがった楔形切開器具の非対称な幾何学的構成を示す図である。 実施形態にしたがった楔形切開器具の非対称な幾何学的構成を示す図である。 理論上限定されることのない、セレーション装置の潜在的な動作メカニズムを示す。 理論上限定されることのない、セレーション装置の潜在的な動作メカニズムを示す。 理論上限定されることのない、セレーション装置の潜在的な動作メカニズムを示す。 実施形態にしたがった非境界面204の高さがどのように変化しているかを示す図である。 種々の箇所にレリーフが形成された帯状体の実施形態を示す図である。 種々の箇所にレリーフが形成された帯状体の実施形態を示す図である。 種々の箇所にレリーフが形成された帯状体の実施形態を示す図である。 種々の箇所にレリーフが形成された帯状体の実施形態を示す図である。 種々の箇所にレリーフが形成された帯状体の実施形態を示す図である。 種々の箇所にレリーフが形成された帯状体の実施形態を示す図である。 種々の箇所にレリーフが形成された帯状体の実施形態を示す図である。 種々の箇所にレリーフが形成された帯状体の実施形態を示す図である。 種々の箇所にレリーフが形成された帯状体の実施形態を示す図である。 種々の箇所にレリーフが形成された帯状体の実施形態を示す図である。 種々の箇所にレリーフが形成された帯状体の実施形態を示す図である。 実施形態にしたがったレーザ切断製造工程中において、帯状体を安定化させる方法を示す図である。 仮のタブを含んだ状態の実施形態を示す図である。 バルーンの表面に帯状体の横方向端部を接合させるための接着剤の塗布領域の実施形態を示す図である。 ランプが延在している帯状体端部から離隔した部分の、当該ランプの特徴を側面状態で示す図である。 実施形態にしたがったバルーンに対する錐体領域を示す図である。 実施形態にしたがった錐体状の軌条あるいは凸部を示す図である。 レリーフを有する帯状体の他の実施形態を示す図である。 楔形切開器具及び介在層を有するバルーンの断面図である。 帯状体とひだの間に楔形切開器具を有するひだ付バルーンの実施形態を示す図である。 DCBの前のセレーションシステムと、DCBの前のPOBAとでの、組織内での薬剤保持データである。 DCBの前のセレーションシステムと、DCBの前のPOBAとでの、組織内での薬剤保持データである。 公知の壁面厚さを有するシリンダの接線応力と、壁面の厚さを無視した場合のシリンダの接線応力の簡易な式とを示す図である。 バルーンの圧力と直径との関係を示す図である。 チップが、当該チップによって形成された劈開の全表面に接触していない状態を示す図である。 OCT画像診断で検査した患者の組織内にセレーションを挿入した状態を示す図である。 バルーンが左中央画像において、4ATMまで膨張した際のウェスト部分を示す図である。 左側に内膜切開の状態をOCT画像で示す図である。 セレーションを形成するための改良した切削バルーンの実施形態を示す図である。 フレキシブル性が増大して、切削が完全にあるいは部分的にセレート刃パターンで置換されている改良した切削バルーンを示す図である。 外部カテーテルシャフトと内部部材(ガイドワイヤシャフト)との間にコイルを含むカテーテルの実施形態を示す図である。 楔型切開器具が非線形の傾斜部を有する当該楔型切開器具を備える帯状体の実施形態を示す図である。 楔型切開器具が非線形の傾斜部を有する当該楔型切開器具を備える帯状体の実施形態を示す図である。 楔型切開器具の、組織と接触するチップ(例えば、半径方向外向き切面)の上部の種々の特徴を示す図である。 中央領域が、僅かに凹んでいる楔型切開器具のセレート端面の変形例を示す図である。 組織内に侵入するチップ部分が、丸いダブルハンプ状の表面を有する楔型切開器具を示す図である。 組織内に侵入するチップ部分が、鋭利な2点接触の表面を有するデザインの変形例を示す図である。 組織内に侵入するチップ部分が、その中央部分が浅くなっている鋭利な2点接触の表面を有する同様のデザインを示す図である。 楔型切開器具フレームにおいて、チップ同士が接触してなる複数の帯状体(例えば、2つの同一の帯状体)を含んで製造された帯状体を示す図である。 実施形態において、複数の帯状体が曲げられ、あるいは折り曲げられて、折り曲がった形態となった状態を示す図である。 実施形態において、複数の帯状体が曲げられ、あるいは折り曲げられて、折り曲がった形態となった状態を示す図である。 中央に凹み部分を有する複数の点表面を有するセレートチップを有する変形例を示す図である。 中央に凹み部分を有する複数の点表面を有するセレートチップを有する変形例を示す図である。 帯状体の接合過程において、任意の箇所において廃棄可能なブランクに帯状体を接合して積層することが可能であることを示す図である。丸いチップは、連続した端部に当接させ、簡単に取り外すことができる。 ブランクにチップを接合した状態の拡大図を示す実施形態である。 エッチングが1以上の方向(マスクの下で、垂直方向及び水平方向)に生じる等方性エッチングを示す図である。 エッチングが1以上の方向(マスクの下で、垂直方向及び水平方向)に生じる等方性エッチングを示す図である。 バルーン内に埋設されたスルーホール上に帯状体が配設された状態を示す図である。 バルーン内に埋設されたスルーホール上に帯状体が配設された状態を示す図である。 バルーン内に埋設されたスルーホール上に4つのA型フレームの帯状体が配設された状態を示す図である。 化学エッチングの前に配設するマスクのストリップ状アレイ(拡大図を挿入)を示す実施形態である。 ストリップアレイを示す図である。 取外し可能領域での、隣接した楔型切開器具を拡大して詳細に示す図である。 配列、制御、配設及び製造の容易化のために、帯状体キャリアに接合されたセレーション帯状体を示す図である。 帯状体に対して取付け及び取外し可能な帯状体キャリアの実施形態を示す図である。 ガイドワイヤハブ及びバルーン膨張ハブを備えるカテーテルの外径面上で、セレートすなわちスコアリングの楔型切開器具を示すセレート形成術を行うための全体システムの一実施形態を示す図である。
図1A及び図1Bは、血管形成バルーン20上に位置するケージ10の実施形態を示す図である。図1Aは、膨張位置を示しており、図1Bは、血管形成バルーンがケージ中でどのようにして膨張するかを示す図である。ここでは、最初に、血管形成バルーン及び血
管形成施術に先駆けて、ケージ10について説明する。ケージ10は、医療用バルーン及びその他の施術で使用する別のタイプのバルーンとともに使用することができる。
ケージ10は、第1リング12、第2リング14、及び複数の帯状体16を有する。各帯状体は、第1リング12及び第2リング14間において、長さ方向に延在している。帯状体及びリングは、単一の材料体からモノリシックに形成することができる。したがって、第1リング及び第2リングは、例えば切断した管の、端切れなどから構成することができる。帯状体及びリングは、分離した材料から構成することもできるし、互いに接合することもできる。図1A及び図1Bに示すケージは、5つの帯状体16を有しているが、2~10個の帯状体を有することもできる。
図2は、切断された管からなるケージの平面図であるが、当該ケージは、単一の平坦な材料から構成することもできる。材料としては、弾性あるいは半弾性のものを使用することができ、高分子、共重合体、金属、合金及びこれらの組み合わせから構成することができる。帯状体は、典型的には、バルーン20が何回も膨張できるように設計する。同様に、帯状体16は、ケージ10が長さ方向及び軸方向に力が作用して元の位置に戻るように構成する。
実施形態において、ケージ10は、バルーン20と分離して組立て、包装し、殺菌し、これによって、医師が、ケージ10を血管形成バルーンなどの医療用バルーン20の周りに位置させることができ、施術をアシストすることができるようになる。図1Bは、ケージ10内に配置する前の、折りたたまれた状態のバルーン20を示している。折りたたまれたバルーン20は、ケージ10を膨張させることなく、または形を変化させることなく、当該ケージ10内に挿入することができる。ケージ10は、バルーン20を配置し、膨張させる以前に、当該バルーン20を完全に囲むことができる。膨張以前のケージ10は、バルーン20よりも長くすることができる。これによって、装置(例えばバルーン20)が膨張する際に、ケージ10の一端あるいは両端が互いの方に向かって動くようになる。ケージ10は、バルーン20の全体に亘って、自由な状態となっている。ケージ10の一端あるいは両端12,14は、バルーン20に対して固定することもできるし、他の輸送装置の一部に固定することもできる。実施形態において、ケージ10は、膨張したバルーン20の如何なる箇所にも固定されていない。これによって、ケージ10が、バルーン20の膨張を妨害することがない。
実施例において、ケージ10は、薬剤コーティングされた血管形成バルーン20とともに使用することができ、薬剤コーティングを保護することができる。ケージ10は、薬剤の血管に対する早期の接触を防止し、抑制することができる。図1Bを参照して分かるように、ケージ10は、血管形成バルーン20の膨張以前において、当該血管形成バルーン20にコーティングされた薬剤の全体に亘って位置し、血管に対する当該薬剤の早期接触を防止している。ケージ10は、薬剤コーティングされたバルーン20の表面が、血管に対して最少量の接触で済むように、あるいは実質的に接触しないように放射状にバルーン20を覆っている。バルーン20及びケージ10は、この態様で治療箇所まで進行することができる。図には示していないが、このシステムは、脈管構造内のガイドワイヤを伝って進行することができる。
図1Aに示すように、ケージ10は、膨張位置へと移行する。膨張位置において、第1リング12及び第2リング14は近接し、帯状体は膨張して血管形成バルーンの表面が露出する。この位置において、薬剤が血管内に疾患組織と接触するように配置される。
現在利用可能なシステムでは、どの程度の薬剤が疾患組織に到達するか予期することは困難である。薬剤が疾患組織にどの程度の量が到達するかを正確に予期することを制限す
る要素が数多く存在する。例えば、血流は、バルーン20が治療箇所に向けて進むにつれて、バルーン20上の薬剤を希釈する。また、血管内で装置を操縦することにより、バルーン20が、腔内壁に擦られるようになるので、バルーン20が治療箇所に向けて進むにつれて、薬剤の多少量がそぎ落とされるようになる。したがって、ある場合において、ケージ10は、治療箇所へ向けてバルーン20を進めている間において、バルーン20を被覆している薬剤を保護する物理的なバリヤーを提供する。このように、ケージ10は、帯状体の間隔が増大する際には、バルーン20と薬剤被覆とが、バルーン20の膨張の間、血管内を流れる血流に晒されるように使用される。このように、ケージ10は、薬剤が希釈されたり、治療を必要としない身体の箇所を治療したりするのを防止し、削減することができる。見方を変えると、バルーン20上にコーティングすべき薬剤の減量を、薬剤の輸送を制御して行うことができる。
実施形態において、折りたたまれたバルーン20は、ケージ10の全体に亘って位置することができる。図1Aに示すように、ケージ10は、各帯状体16の間にスリットを有することができる。見方を変えれば、スリットは、帯状体16のそれぞれの間を切断し、帯状体を単一の材料体から分離するために形成することができる。他の実施形態において、スリットは、近接した帯状体間の間隔と等しい。帯状体間の間隔は、レーザカットによって形成できるような非常に小さい量とすることもできるし、帯状体の幅と同程度あるいはそれ以上の大きさとすることもできる。スリットのサイズに依存して、膨張前のバルーン20の表面の露出割合は50%以下であり、25%、10%、5%、1%あるいはそれ以下とすることができる。
前述したように、バルーン20の膨張は、第1リング12及び第2リング14を近接させる一方、帯状体16を放射状に離隔させる。帯状体16が膨張位置にあると、バルーン20は、血管に対して露出し、血管壁と影響しあう。膨張位置において、バルーン20は薬剤や幹細胞、他の治療薬を血管壁や血管壁の疾患部に輸送し、施すことができる。バルーン20が十分に膨張した後、帯状体で被覆されていないバルーン20の割合は、65%~99%、75%~99%、より一般的には80%~99%、特に一般的には90%~99%である。
ケージ10を利用した薬剤輸送は、血管形成術を行う前、行っている最中、行った後に実施することができる。同時に、ケージは、バルーンの全体を覆う必要はなく、薬剤輸送を制御したりアシストしたりする必要もない。
実施形態において、ケージ10は、血管形成施術におけるバルーン20のドッグボーンを防止したり、抑制したりするために用いることができる。このような作用効果は、薬剤輸送に加えて、あるいは薬剤輸送に代えて用いることができる。図3は、血管形成バルーン20が、血管2内の治療箇所に存在する状態を示す図である。図に示すように、血管形成バルーン20は、膨張した際にドッグボーンを経験する。付着したプラーク4が、バルーン20の膨張を抑制し、最も膨張エネルギーが必要とされるプラーク4の、バルーン20の中心にエネルギーを集中させるよりむしろ、最初に、バルーン20の両端を膨張させるようになる。
ドッグボーンを防止するために、図1Aに示すようなケージ10は、強いてバルーン20の膨張を制限して、最初にバルーン20の中央部を膨張させるようにすることができる。これは、帯状体がリングによって拘束されている端部から最も離隔した、ケージ10の中央部が最も抵抗が少ないことに起因する。これによって、疾患の形態やバルーン20が膨張したことによる動脈の形態とは無関係にバルーン20のドッグボーンを防止し、抑制することができる。
ドッグボーンは、通常、プラークが膨張を抑制している血管内で、バルーン20が膨張することによって発生し、バルーン20の両端を最初に膨張させて(抵抗の欠如に起因して)、バルーン20の形状をドッグボーンの形態とする。バルーン20をケージ10で包装し、リングを異なる膨張抵抗を示すように構成することにより、バルーン20の両端は最も抵抗が高い状態となり、バルーン20の中央部が最も抵抗が低い状態となる。したがって、ケージ10は、バルーン20が典型的な疾患領域に相当する中央部において膨張する傾向がある場合に、当該バルーン20の膨張を制御し、制限する。
帯状体16の配向パターンは、膨張及びドッグボーンに影響を与える。図2に戻ると、帯状体16の中央部に位置する短いスリット22は、帯状体16それぞれの剛性を減少させる。これは、ケージ10の中央部の膨張に対する抵抗を減少させるので、ドッグボーンの発生を抑制することができる。
ケージは、さらに帯状体上にスパイクすなわち楔形切開器具を有することができる。このスパイクは、第2の施術前あるいは第1の施術中に、血管形成のための道具として使用することができる。例えば、スパイクは、血管形成施術の前あるいは最中に、プラークを切断及び/又はプラークに孔を開けることをアシストする。このことは、薬剤輸送をアシストし、及び/又はドッグボーンを防止することにもなる。ここで述べた実施形態は、ここで述べたその他の利益及び施術同様に、これらの利益をもたらすものであり、これらの施術において用いることができるものである。
以下に説明するように、異なる方向及び態様で帯状体上にスパイクを位置させることができる。スパイクは、2012年12月4日発行のシュナイダーらによる米国特許第8,323,243号において論じられている任意のものを用いることができ、その全体が参照としてここに取り込まれる。当該文献に記載されたプラークセレート法やその他の方法にしたがって、スパイク及びケージを用いることができる。
ケージ10は、種々の方法で作製することができる。例えば、押出し工程や、管の切断、以下に詳述するようなワイヤ分断などの方法を用いることができる。図4Aから図5Bには、ケージの種々の実施形態が示されている。図4A及び図5Aは、製造過程にあるケージ10の実施形態を示している。ケージ10は、管上において離隔した複数のスプラインを有する管状体である。実施形態において、管はプレフォームした後に機械加工し、図示のような形状となる。管は、金属やプラスチックからなる。他の実施形態において、管は押出加工した後、図示のような形状となる。例えば、管の長さ方向に離隔した複数のスプライン24を有するプラスチック管を押出し加工によって、作製することができる。ケージ10の断面は、図4Bから図4D及び図5Aに示す。
スプライン24を有する管を形成した後は、管の材料部分を除去して、スリットと帯状体16を形成する。除去工程の一部、あるいはスリットの形成工程前に、スプラインを異なる形状のスパイクあるいは楔形切開器具として形成することができる。例えば、図4Bに示すスプライン24を機械加工することにより、図4C及び図4Dに示すような楔形切開器具26となる。実施形態において、スプライン24は、付加的なプロセスによって製造することもできるし、付加的な機械加工などを要することなく、図示したような初期の楔形切開器具とすることもできる。
図4Eは、ケージの一部を拡大して示す図である。この実施形態では、帯状体16は、複数のスパイクあるいは楔形切開器具26を有して形成されている。実施形態においては、図4A及び図4Bの未完成のケージをもとに、管にスリットを形成して互いに近接した帯状体を形成することができる。楔形切開器具26は、延在したチップ及び基材を有するテント状あるいは斧頭状に形成することができる。これらのチップ及び基材は、管の長さ
方向に沿って、長さ方向に延在している。楔形切開器具26は、血管形成施術の前あるいはその最中において、プラークを切断し、及び/又はプラークに孔を開けるようにアシストする。楔形切開器具26間の間隔は、機械加工や材料の除去によって形成することができ、帯状体の柔軟性を増大させることができる。楔形切開器具26の間隔は、楔形切開器具26の長さの2倍としているが、他の間隔に設定することもできる。代表的な間隔は、当該間隔と長さが4:1~3:1の範囲であり、より一般的には、3:1~1:1の範囲である。
実施形態において、スプライン26は、材料の管から形成することができる。この場合、ケージ10は、切断、研磨、電気放電加工、あるいは型押しされて、楔形切開器具26を形成するためのスプラインを有するプラスチックの押出し管である。管は、その長さ方向に沿ってスリットを形成することができる。ある場合、帯状体16は離隔して配置され、帯状体16のいくつか又は全ては、スパイクあるいは楔形切開器具26を有する。上述した議論から分かるように、図4Aから図5Bに示す実施形態では、5本のスリットが形成され、外周面において点を形成している。
実施形態において、血管形成バルーン20のケージ10を作製する方法は、最初に、管の長さ方向に沿って位置する互いに離隔した複数のスプラインを有するプラスチック管を押出す工程を含む。実施形態において、その方法は、複数のスプラインの少なくとも1つのスプラインを切断して、管の周囲に位置する複数のスパイクすなわち楔形切開器具26を形成する。上記方法は、さらに管を切断して長さ方向に延在した複数の帯状体16を形成する工程を含む。各帯状体は、複数の楔形切開器具26の少なくとも1つのスパイクを有する。
図6A及び図6Bは、ケージ10の他の製造方法を示すものである。ワイヤ28を分断あるいは切断し、3つ以上の帯状体を形成する。これらの帯状体は、ケージ10を構成する一部として使用することができる。実施形態において、ワイヤ28は、合金あるいは高分子材料から構成する。レーザ切断や電気放電加工などを含む種々の異なる製造方法を用いることができる。ワイヤ28は、例えば4つに分断することができる。実施形態において、矩形状あるいは他の形状の孔部30をワイヤ28に形成することができ、これによって、楔形切開器具26の間にスペースを形成することができる。ワイヤ28の4つに分断された部分は、ケージ10の帯状体16を形成する。ケージ10は、複数のリングで組み立てることができ、任意の数の帯状体16を含むことができる。ある場合において、ケージ10は、1~8個以上の帯状体16から組み立てることができる。
帯状体16は、数多くの方法で固定してケージ10を構成することができる。ワイヤから帯状体を形成する場合に対して、当該帯状体は、押出し加工によって形成することもできるし、平坦な材料体あるいは管から形成することもできる。例えば、図2及び図4A-図5Bに関連して説明した実施形態を変更して個々の帯状体を提供し、これらを接合してケージを形成することもできる。
実施形態において、帯状体は、2以上のリング12,14で接合してケージ10を形成することができる。例えば、ケージ10を構成する個々の帯状体を、その端部においてリングと接合する。図7に示すように、個々の帯状体16は、その端部においてリング12,14で固定される。ケージ10を構成するに際して、帯状体16をバルーンの周囲に配置する前に、最初に、リング12,14と接合させることもできるし、ケージ10をバルンの周囲に組み立てることもできる。例えば、1以上の帯状体をリングと接合させる以前に、当該帯状体をバルーンの表面に配設することができる。ケージ10は、バルーン20の一端あるいは両端に永久的に固定することもできるし、バルーンカテーテルに永久的に固定することもできる。実施形態において、リング12,14は、バルーンの一部あるい
はバルーンカテーテルの一部に対して帯状体を固定しておくことができる。帯状体16は、バルーン20を配置する以前において、当該バルーンを圧縮状態に保つことができ、膨張後にバルーンを収縮した状態にしておくことができる。
リング12,14は、代表的には円形のバンドであるが、卵型、四角形、楕円形、矩形などの任意の形態でもよい。リングは、結合力及び/又は拘束力を生成することができる。リング12,14は、1以上の金属、高分子、共重合体、弾性体、熱可塑性弾性体、接着剤、ハイドロゲルなどを含む任意の数の異なる材料から構成することができる。リングは、剛性を有するものでも、柔軟性を有するものでもよい。
ある場合において、リング12,14は、熱収縮材料、あるいは複数の帯状体を結合、捕捉、拘束する弾性を有する材料から構成する。これによって、帯状体16が、その長さ方向に沿った任意の箇所、特にバルーン20の端部で移動したり、ずれたり、傾いたり、捻じれたりするのを防止でき、抑制することができる。リングが弾性、超弾性、あるいは熱的に活性な場合、リングは帯状体の周囲に配設し、帯状体上で収縮させて、バルーン20の外径に対して当該帯状体を拘束させることができる。好ましくは、リング及び帯状体は、バルーンが十分に膨張した状態において、当該バルーンの周囲に位置させ、熱収縮型のリングに熱を加えるようにする。他の実施形態では、熱収縮型のリングをバルーンが収縮した状態において適用する。
図1A及び図1Bで述べたように、ケージは、バルーン上に作用させてスライドさせる。しかしながら、他の実施形態では、バルーンの周囲でケージを組み立てて、ケージデザインを狭小化させることができる。バルーン20の改造において、リングをバルーンカテーテルの一方の側からバルーンカテーテル上に挿入すると、バルーン上にリングを配設した場合に比較し、リングの内径を小さくすることができる。
ケージ10のリング12,14は、バルーン20が収縮状態から膨張状態に移行する際にバルーン20を収容するように構成することができる。図1Bに示すバルーン20を有するケージの形態と同様に、ケージ10の帯状体16は、バルーン20が収縮状態にあるときは、バルーン20と接触している。バルーン20が膨張した際には、各帯状体は、凹状に曲がる(図1A)。実施形態において、帯状体16は、バルーンの表面と非接触状態であって、結合していない。
バルーン20が収縮し始めると、帯状体16の材料特性によって、当該バルーン20が元の位置に戻るようになる。元の位置は、完全に平坦な状態であってもよい。帯状体16が、元の状態に戻ることによって、バルーン20の収縮をさらにアシストするようになる。帯状体が、凹状の状態から平坦な状態に移動すると、帯状体の長さは、膨張時の長さ(“Le”)から収縮時の長さ(“Ld”)に移行する。このとき、長さLdは長さLeよりも長い。帯状体16を長さLeから長さLdとなるように、軸方向にまっすぐに伸ばすことによって、バルーン20を延在させ、バルーン20をより完全に収縮させることができる。
リング12,14は、種々の形状及び大きさを有し、複数の帯状体を固定することができる。図示した実施形態に関連して以下で述べる内容は、いくつかの例に過ぎない。
リング12,14は、数多くの異なる方法で帯状体16に結合している。リングは、例えば、摩擦力によって帯状体16と機械的に接合させることもできるし、超音波溶接、接着剤などによって結合させることもできる。図8において、リング12,14は、2つの部分からなり、当該リングを反対方向(例えば、時計回り及び反時計回り)に回転させることによって、ケージ10の複数の帯状体16に結合する。リング12,14は、孔部3
2を有し、当該孔部を通じて帯状体16を挿入し、リングと結合する。特に、非対称の孔部32は、図6Bに示したような、周期的に離隔した楔形切開器具26を有する帯状体を収容するように構成することができる。
図示したように、孔部32は、狭小部33及び拡張部34を有することができる。拡張部34は、楔形切開器具26を収容できるように構成できる一方、狭小部33は、帯状体16の幅方向(すなわち、楔形切開器具26の間の部分)を収容できるように構成できる。帯状体16は、楔形切開器具26を拡張部34に嵌合させることによって、孔部32に挿入することができる。帯状体16は、当該帯状体16が狭小部33に移動するようにリング12,14を回転させることによって、固定することができる。これによって、楔形切開器具26が狭小部33を通過して移動することができなくなるので、リング12,14によって帯状体16が固定されるようになる。上述のように、リング12,14は、ケージ10の一方の端に存在するようにすることができる。また、図8に示すように、リング12の孔部32及びリング14の孔部32は対向しているので、これら2つのリングを反対方向に回転させることによって、帯状体16の移動を防止する。
帯状体16は、種々の形状に形成したリング12,14によって固定することができる。例えば、図9Aは、帯状体16が、その遠位置で円錐状のリング12によって固定されているケージ10の実施形態である。円錐体の端部は、バルーンカテーテルの遠位置に相当するので、非外傷性の装置端部を提供できる。
同様に、図9Bは、外表面においてスクリュー状に特徴部分を有するテーパーの外径を有するリング12を示す。このスクリューの特徴部分は、末端のリングの外表面に対して、悪い印象を与える場合もあるし、良い印象を与える場合もある。
図9Bに示すリング12は、治療の役割を果たすこともできる。テーパー状かつスクリュー状のリングは、バルーン20を狭い病害部に案内し、挿入するのを支援することができる。コイル状の外表面101は、把持機構あるいは穴掘り機構を提供するように構成できる。この特徴は、リングによって操作者が閉塞した病害部(全体的あるいは部分的)にバルーンを案内することを支援し、バルーン20が通行できるようにすることができる。表面101のスクリュー状の特徴部分はその外周面の周囲に形成することもできるし、コークスクリューのようにパターン化することもできる。実施形態において、外表面101のスクリュー状の部分は、マクロ的な大きさのものとすることもできるし、狭小な血管内を進行できるように強調された表面を提供できるようなミクロ的な大きさのものとすることもできる。外表面101の特徴部分は、本来的に機械的なものであるが、潤滑剤のように作用することもできる。潤滑剤としての機能は、親水性、疎水性のコーティングを行うことによってさらに向上する。表面の構造は、より少ないエネルギーで進行できるようなものに変更することができる。実施形態において、このような表面構造は、(ヤマアラシの針などにみられるような)ミクロなスケールを付加したり、(蚊が認知するような)表面粗さを付加したりすることによって実施できる。
図9Bに示すリング12は、バルーン表面にらせん状に配設された帯状体16に固定することができる。図9Aに示す直線状の帯状体16と比較して、テーパー状のリング12と接合した帯状体16は、バルーンの周囲に巻回させることができる。バルーンの近位置では、テーパー状あるいは非テーパー状のリング14を使用できる。接合した帯状体16の形態は、リング12の外表面101の特徴部分と同じパターンとなる。
図10及び図11では、多層リングが論じられている。多層リングは、層間で帯状体を保持するために用いることができる。リングは、少なくとも基層122と上部層121とを有する。図10及び図11に見られるように、リング12,14は、非圧縮性の基層1
22と、熱的あるいは静電的な圧縮性の上部層121を有する。上部層121は、圧縮性の材料から構成することができ、基層122は、非圧縮性の材料から構成することができる。帯状体16は、基層122及び上部層121の間に捕捉される。上部層又は上部層及び基層は、熱収縮材料から作製することができる。実施形態において、リング12,14は、自らがリングを形成するような長さを有する材料から形成する。
リングは、基層122が、上部層121より圧縮性あるいは弾性が小さいような複合材の層から形成することができる。上部層121にエネルギーが加わると、上部層が基層との間で帯状体を圧縮して捕捉するまで、その径を収縮させる。例えば、上部層121は、熱収縮材料とすることができる。このようにして、上部層121、基層122及び帯状体16は図10及び図11に見られるようなケージ10を形成することができる。実施形態において、帯状体は、バルーン及び/又はバルーンカテーテルとリングによって接合することができる。当該リングは、上部層と同様に、帯状体上に位置する熱収縮材料からなる単一の層から形成することができる。
帯状体及びリングは、互いの接合を容易にするためにギザ部を含むことができる。帯状体16は、その一方の面においてギザ部171を含み(図10参照)、あるいは溝部を形成するギザ部171を含む(図11参照)ことができる。図11では、上部層121は、熱収縮材料として示しているが、剛性のリングをギザ部171に嵌合させることもできる。そのような剛性のリングは、単一のあるいは多層のリングの一部とすることができ、基層122は存在してもしていなくてもよい。
図12は、リング12,14の他の実施形態を示す図である。ここでは、リング12,14は、複数のギザ部すなわち溝部17を有している。溝部17は、帯状体16を、その遠位置において幅方向に収容できるような大きさの幅を有している。帯状体の端部は、接着剤、機械的結合、リング周囲の熱収縮材料による包装などによって、溝部17内において、リング12,14と接合することができる。実施形態において、図11の帯状体16が図12のリング12,14内に配設されて、ギザ部が互いに係合する。
図13A-図13Cは、帯状体16の、リング12,14への保持状態を改良する固定部181を含む帯状体16の例である。固定部181は、大きな表面粗さを有する帯状体16の一部を構成する。固定部181は、リッジ形状すなわちセレート状の要素であり、帯状体16を、リング内にはめ込む、すなわちリング上で帯状体を保持する。
リング12,14が、高分子材料からなる場合、固定部181は、帯状体16の端部の狭小領域に形成することができ(図13A及び図13B参照)、また、帯状体の長さ方向に沿って配設することができる(3以上のリングが用いられるような場合)。固定部181は、図13Aに示すように、高分子材料に対して、当該高分子材料のガラス転移温度近傍あるいはそれ以上の温度で押し込まれる。これによって、固定部181は、図13Cに示すように、帯状体16をリング12,14と係合すなわち接合するようにして用いることができる。
図13Aにおいて、リング12,14は、固定部181をその本体内に取り込むようにして示されている。図13Aは、リッジ型の固定部181を有する帯状体16を示している。図13Bは、固定部181の他の実施形態を示している。固定部181は、リング12,14の幅よりも長く形成されており、ケージ10上に張力を提供するようにデザインされている。
リング12,14をゴムや高分子などの弾性材料、金属合金、ばねのような弾性を有するデザインから構成した際は、リング12,14は、ケージ10に対して張力を供給でき
るように使用することができ、これによって、ケージ10をリラックス状態、すなわちバルーンの収縮状態に戻すようにすることができる。また、帯状体16の楔形切開器具26を有しない部分を最も薄くかつ柔軟にする。これによって、帯状体16の、力が最も作用するバルーン20の端部において柔軟性に富むようにすることができる。
図13Dから図13Fは、リングを構成する弾性材料が、バルーンの膨張の間にケージに張力を供給し、当該張力が解放された際にバルーンの収縮を促進する例を示す図である。図13Dでは、ケージ10は、バルーン20に近接して配設されている。ケージ10は、リング12,14によって、バルーンに固定された複数の帯状体16から構成されている。リング12,14は、楔形切開器具26が、バルーン20の表面に垂直になるように、帯状体16を直線状に引き下げることができるような弾性材料から形成することができる。“A”は、リング14の近位端を概略的に示す透視図である。図に示すように、リング14は、接着剤23によって、外部カテーテル軸22に固定されている。また、内部ガイドワイヤ軸21が、バルーン20に対して同軸に設けられている。ガイドワイヤ軸21は、カテーテル軸22に対して固定されている。例えば、ガイドワイヤ軸21及びカテーテル軸22の両方をバルーンカテーテルの近位端で図示された2つに分かれたルアーのように、ハブ上の異なるポートに接合することができる。バルーンは、カテーテル軸内部に流体を注入することによって膨張することができる。実施形態において、カテーテル軸22は、図示したようなリング14内で開口するよりもバルーン20の内部で直接開口している。リングは、カテーテル軸22及び/又はバルーン20と接合することができる。
図13E及び図13Fは、バルーン20が膨張し、続いて収縮するときの、バルーン20及びケージ10を示す図である。上述のように、バルーン20が膨張する際は、リング12,14を構成する弾性材料が伸長してケージ10が膨張する。図13E及び図13Fに示す実施形態においては、リングは、弾性の高分子材料から構成され、帯状体16は、金属あるいは非弾性の高分子材料から構成することができる。図13Eに示すように、バルーン20が膨張すると、ケージ10の帯状体16は離隔するように移動し始める。バルーン20が膨張する際、各帯状体16を外方に押出すために、バルーン20上、すなわち伸長によってケージ10上において、放射状かつ外方に向いた(矢印で示すように)力が作用するようになる。バルーン20が膨張する際、リング12,14は張力下にあり、帯状体16は、バルーン20とともに膨張しながら、配列状態を保持できるように伸長する。
張力は、バルーン20が収縮するのを助長する。図13Fに示すように、バルーンが収縮する間、帯状体16に作用する張力は放射状かつ内向きに作用する力を生ぜしめ、帯状体16及びリング12,14が非緊縛の状態に戻るようになる。この力は、帯状体16を引張って平坦にし、カテーテルを引き込むための狭小なプロファイルを提供する。
図14Aから図14Dは、種々の形態のリングとともに帯状体16の実施形態を示す図である。図14A及び図14Bに示すように、リングは、バルーン20の首部上の縁部から形成することができ、カテーテルの一部は、当該カテーテルをバルーン20に結合させるために用いることができる。カテーテルは、バルーン20内で膨張した気体あるいは液体の通り道を提供することができる。オーバーモールドや熱収縮などの付加的な要素を、接着剤や高分子材料と同様、結合箇所に適用することができる。これによって、ケージ10を構成する帯状体16の長さ方向に沿って、バルーン20から圧力が漏れるのを防止することができる。
図14Aから図14Dに示すように、帯状体の端部のフック161によって、帯状体は、バルーンの表面に沿って簡単に配列させることができ、帯状体をバルーン20の軸の長さ方向に配向させることができる。フック161は、帯状体16の各端部と一体化するこ
とができる。フック161は、バルーン20の首部の外径部(“OD”)から開口部及び首部内部に向けて、当該首部の縁部の周囲を覆うように形成することができる。フック161の端部は、バルーン20の首部の、内径部(“ID”)内に位置する。
帯状体16の両端がフック161を有することもできるし、一端がフックを有することもできる。端部は、同様な方法あるいは異なる方法で、バルーンカテーテルと接合することができる。例えば、熱収縮材料を、帯状体及びバルーンの端部を覆うように設けることができる。実施形態において、熱収縮材料は、帯状体及びバルーンの一端の周囲を覆うように設けることもできるし、図8から図12に関して説明したように、剛性のリングを、熱収縮層を有していてもよい帯状体及びバルーンの他端に用いることもできる。
帯状体は、バルーンの他の部分において、当該バルーンと接合してもよいし、接合しなくてもよい。図に示すように、帯状体16は、バルーンの形状と合致するヒンジあるいは予め曲げられた領域を有することができる。したがって、膨張状態の帯状体は、バルーンの軸と平行な楔形切開器具26を有する主部を備えることができる。この場合、主部からフック161に向けて傾斜部が延在する。傾斜部は、バルーンが膨張した際に所定の角度を有するが、バルーンが収縮した際には、平坦となる。実施形態において、傾斜部間に位置するヒンジは、帯状体を構成する材料の厚さの小さい部分で構成されることになる。
図14Aに示すように、帯状体は、フック161によって、分離したリングを用いることなしにバルーンと接合することができる。バルーンは、所定の位置でフックに固定されたカテーテル(例えば1以上の腔を有する延在した管)に接着させることができる。図14Aでは、簡単のために1つの帯状体を示しているが、2~5以上の帯状体(図14B)を用いることができる。
図14Cは、バルーン20に接合しているフック161の詳細を示す図である。図から分かるように、バルーンはリングの基層122として機能し、上部層121が示されている。接着剤123は、上部層121をバルーンに固定するようにして示されている。実施形態において、上部層121は、カテーテルの管とすることができる。
図14Dは、2つの層121、122からなるリングを示している。2層リングは、熱収縮材料からなる2つの層を含むことができる。図10及び図11で述べたように、図14Dに示すリングは、多層リングであって、基層122は上部層121より圧縮性あるいは柔軟性が低く、さらにエネルギーが上部層に負荷されると、上部層が圧縮されて、帯状体を基層122と上部層121との間に捕捉して、ケージ10を作製するまで、その直径を収縮させる。
図14Eは、バルーン20の表面上で帯状体16を固定しているリング12,14の他の実施形態を示す。“A”は、楔形切開器具26が、リング12,14の表面から突出するように、リング12,14をバルーン20に固定した部分を示すものである。下方の帯状体16を示すために、リング12,14の中央部を切り欠いたものである。楔形切開器具26は、種々の方法でリング12,14から突出させることができる。例えば、リング12,14が帯状体16に固定されているときに、リング12,14を構成している材料を切り欠くことによって、突出させることができる。この場合、孔部27を形成する。リング12,14は、予め切り欠いた複数の孔部27を有することができ、これによって、楔形切開器具は、延在することができる。リング12,14は、バルーン20の傾斜と合致するようにして形成することができる。例えば、リングを構成する材料に切れ目29を形成して、熱収縮材料からなるリングがバルーンの形状に沿って収縮するようにすることができる。
リング12,14は、バルーン20のテーパー状の部分に合致するように形成することができる。例えば、リングの切り目29は、熱収縮材料からなるリングが、バルーンの形状に沿って収縮できるようにする。
上述のように、各帯状体16は、1以上のリングの間に延在するようにできるが、必要に応じて他のリングを用いることができる。例えば、特に長形のバルーンの場合には、3~10以上のリングを用いることができる。一例として、300mmの長さを有する血管形成バルーン20を、各端部に2つのリング12,14を有するケージ10に嵌合させることもできる。リング12,14に加えて、ケージ10は、リング13あるいはその他の同様な制御要素を有することができ、これによって、バルーン20が動脈壁に向かって膨張した際に、帯状体16の配列と配向とを保持することができる。
図15Aに示すように、リング13は、バルーン20の全体の長さの一部とすることができる。リング13のデザインは、バルーン20の長さの1.5倍未満とする。リング13は、バルーン20の長さの1.0~0.5倍である。より一般的には、リング13の長さは、バルーン20の直径の2.5~1.5倍であり、代表的には1.5~0.5倍である。各リング12,13,14は、これらリングの1以上の利点及び機能を奏するために異なる材料から構成することができる。
リング13は、バルーン20本体の外表面上に配設することができる。リング13は、帯状体16の位置及び配向を保持できるように、帯状体16の本体を保持するようにデザインすることができる。図から明らかなように、帯状体16は、バルーンの肩部に沿って延在してはいない。したがって、帯状体は、バルーンの軸と平行に延在することができる。図15Aは、簡単のために1つの帯状体16のみを示しているが、2~5以上の帯状体を用いることもできる。
リング13は、膨張したバルーン20の全体に亘って位置することができ、バルーン20の一端に配設されたリング12,14と異なる特性を有していてもよい。図15Aに示すように、バルーン20の表面全体に亘って位置するリング13は、バルーン20の端部に位置するリングよりも弾性を高くすることができる。これによって、リングは、膨張したバルーン20及び収縮したバルーン20を収容することができる。バルーン20の外径上で使用されているリングは、各分離した帯状体の2つの端部において配設されている。帯状体16は、接着剤、溶接、摩擦力、その他の方法で、上述したリングと接合されていてもよい。
帯状体の列及び/又は帯状体のセグメントを、バルーン20の周囲に配設することができる。帯状体の列は、バルーン20の長さ方向の全体に亘って延在させてもよいし、させなくてもよい。帯状体の列は、ギャップによって分離された直列配置の複数の帯状体を含んでもよい。バルーン上に直列配置の帯状体を配設することにより、より柔軟性を付与することができ、曲がりくねった腔内を通る輸送性を改善することができる。
前述のように、リング12,13,14は、バルーン20の表面上で帯状体を保持するために用いることができる。リングは、本願明細書で述べたような、数多くの異なる方法で、帯状体と接合することができる。実施形態において、楔形切開器具を有しない帯状体の端部をリングと接合することができるし、楔形切開器具を有する帯状体の端部をリングと接合することもできる。
図15Bは、バルーンカテーテルの他の実施形態を示すものである。4つの列が等間隔に配設されている帯状体を有するケージ10を備えるバルーン20が開示されている。各列は、2つの直列配列された帯状体を有する。リング13は近接した帯状体16と接合し
て、バルーン20の表面にまたがって、帯状体16を適切に固定し、配向させている。リング12,14は、帯状体の端部を押さえつけている。
“A”は、ケージ10を伴うバルーン20の遠位置を拡大して示す図である。“A”のハッチングは、装置の異なる箇所を視覚化して描写するためのものである。図に示すように、バルーン20の端部は、複数の帯状体16をバルーン20の表面に固定するためのリング12を有する。バルーン20は、カテーテル19の近傍に配設している。リング12は、熱収縮材料から構成することができる。楔形切開器具は、リングを貫通して延在している。帯状体の配設は、さらに図15Cで明確になっている。図15Cでは、一対の帯状体16が、どのようにして直列配置されているかが示されており、帯状体16がバルーン20の全体にまたがっていることを示している。
柔軟性を改善するために、ケージ10は、図15B及び図15Cに示すよりも多くの帯状体16からなる列を有することもできる。図15Dから図15Eは、5つの帯状体16が、バルーン20の表面で直列配置されている例を示すものである。前述したように、帯状体16は、複数のリング13でバルーン20の表面に固定することができる。“A”は、直列配置された2つの帯状体間のギャップを示すために、リング13を切り欠いたものである。図14Eに関連して説明したように、楔形切開器具は、種々の方法でリング13
を貫通して突出することができる。例えば、楔形切開器具の形状を、当該楔形切開器具が、リング13の材料を貫通するようにできる。また、リング13が複数の孔部を有し、形切開器具が当該孔部を貫通するようにできる。
列状に配設された複数の帯状体を有することに加えて、列を構成する帯状体間のギャップを調整して柔軟性を調整することができる。シータ方向の直線的配列(角度ずれ)及び帯状体間のスペース配列(ギャップ)の設定を容易にするためには、製造工程及び道具の選定において、相対的に大きな許容誤差が必要とされる。ギャップの許容誤差は±5mmであり、角度ずれは±25°である。また、ギャップの許容誤差は±3mmであり、角度ずれは±10°である。また、ギャップの許容誤差は±2mmであり、角度ずれは±5°である。より大きな曲部を有するケージデザインの場合は、所定の間隔で離隔した、直線的に連続な周期配列の帯状体とすることができる。これによって、バルーンが曲げ性を制御して少ない応力で解剖学的空間を提供することができ、全体のシステムにおける効果的な押出し性を可能とすることができる。
ここで示されている帯状体16は、平坦な底面を有する。これによって、帯状体16をバルーンの表面上に設置して、楔形切開器具の向きを維持しやすくなる。また、バルーン20の表面上で帯状体16が回転移動するのを防止できる。
このような帯状体及びリングの形態は、3つの特徴ある作用効果を奏する。1番目として、バルーン表面に対する楔形切開器具の垂直性、2番目として、バルーン上での帯状体の平坦性及び目立たないような高さ、そしてそれらに起因して、楔形切開器具を移動させた際の損傷した組織への接触防止、3番目として、バルーンの収縮をアシストする、あるいはバルーンの収縮に対する負荷を小さくすることである。これらの特徴を実行するために、帯状体は、典型的には平坦な底面を有し、その一端において、リングでバルーンに結合している。また、帯状体は折りたたまれて、楔形切開器具が組織と接触するのを制限し、リングが楔形切開器具を覆うように形成されている際に、楔形切開器具は、リングを突き破る。楔形切開器具の大多数は、血管壁を貫通するような高さを有している。リングは、帯状体の端と端とを引張ることによって、あるいは放射状に圧力を負荷することによって、バルーンを収縮させる力を生成するようにデザインすることができるが、リングは、帯状体の動きを制限することによって、帯状体を支持するようにデザインすることができ、楔形切開器具の配向性を促進し、帯状体がバルーンから離隔するのを防止することがで
きる。これらの機能的な特性に寄与するデザイン的な特徴は、楔形切開器具の配向性を安定化させることができる平坦な底面を有し、バルーンに接して存在するように十分に薄い、すなわち折りたたまれたバルーン中に含まれるような十分に薄い帯状体を有することである。楔形切開器具間にスペースを設けることは、リングを当該スペースに配設することができる。帯状体の楔形切開器具を有しない部分は最も薄くなっている。当該箇所は、リングを帯状体に結合させるために大きくすることができる。帯状体は、バルーンの端部で最も柔軟にすることができる。この部分は、カテーテルが移動する際に、最も力が大きくなる箇所である。その他の利益及び利点についても提供することができる。
リング12,13,14は、種々の方法で帯状体と接合することができる。図16Aから図16Cは、帯状体16に固定されたリング12,13,14の例である。図16Aは、バルーンの周囲を材料で包装して、リング12,13,14を形成し、当該リングで1以上の帯状体を固定するものである。図16Bでは、リング12,13,14が各帯状体の一部を包装するものである。これによって、図10に示された方法と同じ方法で帯状体を固定することができる。図10では、各リングが、上部層及び基層を有し、これで帯状体16の一部を包装するものである。図16Cでは、剛性のリング12,13,14がバルーンの一部に接合されている。帯状体の一部をリングに固定することもできる。
リング12,13,14の一部あるいは全体を熱収縮材料から構成することができる。熱収縮材料は、エネルギー照射による架橋結合する押出し管として形成することができる。この管は伸長し、あるいは所望の厚さに形成される。管は伸長されて、柔軟かつミクロ的に薄い管壁とすることができるし、厚い管壁を有する剛性の高い管とすることもできるし、それらの中間のものとすることもできる。架橋結合によって直径が決定され、その収縮率は、2:1~10:1である。熱収縮は、典型的には半径方向において生じるが、長さ方向において生じてもよい。
熱収縮材料は、ポリオレフィン、(フッ素化エチレンプロピレン(FEP)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、フッ化ポリビニリデン(PVDF)(例えばKYNAR)を含む)フッ素ポリマー、ポリ塩化ビニル、ネオプレン、シリコーン、エラストマー、合成ゴム、フッ素ポリマーエラストマー(例えば、VITON)から製造することができる。バルーンとともに膨張するような柔軟な材料が望ましい場合は、ポリオレフィン、シリコーン、エラストマー、VITON(合成ゴム及びフッ素ポリマーエラストマー)の1以上を含むことができる。
管状の熱収縮材料は、帯状体16上をスライドさせることができる。このような管材の収縮率は、3:1以上(例えば、3.5:1、4:1、4.5:1、5:1、6:1など)に設定する。これによって、バルーンの変形やその他の特性変化を防止した状態で、ゆっくりと熱収縮を行うことができる。このような材料は、バルーンの直径の範囲内(例えば約0.5mm程度の半順応性バルーンに代表されるような)で、当該バルーンの形状に沿うような十分な柔軟性を有する。熱収縮材料は、接着剤やその他のコーティングを有していてもよく、これによって、熱収縮材料とバルーンとの結合を行ってもよい。熱収縮材料は、薄膜とすることができる。また、熱収縮材料は、管材とする代わりに、シート状あるいは多層シート状としてもよい。
ケージを有するバルーンカテーテルの使用方法は、膨張したバルーンの周囲に帯状体を配設する工程を含む。帯状体は、楔形切開器具を有してもよい。帯状体は、バルーンの周囲に等間隔で配設することができる。帯状体は最初に長さ方向に延在することができ、例えば、2~6列の列状に連続的に配設することができる。各列は、2~6の帯状体を有する。帯状体は、バルーンに対して接着剤で永久的に接合することもできるし、一時的に接合することもできる。熱収縮材料は、リングとして、帯状体の端部周囲に配設することが
できる。熱収縮材料からなるリングは、バルーンの周囲に配設された多層の帯状体の端部に結合することもできるし、覆うようにすることもできる。熱収縮材料からなるリングは、連続的に列をなすように配設された、隣接する帯状体の端部に結合することもできるし、覆うようにすることもできる。熱が負荷されると、熱収縮材料は収縮する。バルーンは収縮させて、使用前の準備として殺菌することができる。
図17は、ケージ10の詳細を示す図である。実施形態において、帯状体16は、ばねゾーンからなるセクション34を有する。帯状体のばね領域は、複数の利益をもたらす。例えば、ばね領域34は、ケージ10の柔軟性を増大させることができる。ケージ10の柔軟性が増大することにより、ケージ10はより簡単に曲がりくねった血管内を通過することができる。ばね領域34は、楔形切開器具の基材として機能し、楔形切開器具が所望の方向を向いたまま保持できるようになる。
実施形態において、ばね領域34は、バルーン20の表面と相互干渉することができ、楔形切開器具26が、外方に向かって突出するように帯状体を位置させることを助長することができる。また、楔形切開器具が、望ましくない程度に曲がったり、位置を変化させたりしないようにすることもできる。実施形態において、ばね領域34は、バルーンの膨張後において再び折りたたむことをアシストする利益を提供することができる。ばねは、バルーン20に対して機械的な張力を負荷することができ、バルーン20を圧縮した状態とすることができ、圧縮サイクルにおいてバルーン20を圧縮するリングの補助をすることができる。
ばね領域34は、波状の形態をしており、直線領域36と結合している。楔形切開器具26は、直線領域に位置することができる。他の実施形態において、ばね領域は、正弦波の形態とすることもできる。図18に示されているように、ばね領域は、遠位置に比較して近位置で大きな振幅を有している。周期が、遠位置の直線領域に向かい、ばね領域に沿って増大する一方、振幅を減少させることができる。実施形態において、ばね領域の一端は、ばね領域の他端よりも振幅を大きくすることができる。実施形態において、ばね領域は、対称とすることができる。
図18は、ばね領域34及び直線領域36を利用したケージ10の種々の実施形態を示す。任意の数の異なるパターンを用いることができる。図19は、直線領域36上における楔形切開器具の詳細を示す図である。
ここで開示したシステム及び方法においては、動脈や静脈などの血管内腔を含む、体腔内にケージや楔形切開器具を配置することができる。動脈は、例えば、冠状動脈、末梢血管、頸動脈、脳動脈などを含む。また、例えば、腸骨、大腿骨、表在性腸骨、その他の末梢脈管構造などを含む。本システムは、呼吸器系、消化器系、尿管系、生殖器系、リンパ系、聴覚系、視覚系、内分泌系などの腔内あるいは輸送管内で用いることができる。1以上のシステムにおいてセレートを形成するための装置は、僅かに異なった形態を取ることができる。使用位置と関係なく、本システムを用いることができるし、本システムは、スパイク(ここでは、楔形切開器具、スプライン上のセレート要素、膨張機構を含む)を含むことができ、カテーテル状の装置に取り付けて(バルーンのように)スパイクの特徴部の直径を増減できる。
図20は、帯状体300上の楔形切開器具200を拡大して詳細に示す図である。楔形切開器具200は、帯状に対向する基面202(ここでは境界面と呼ぶ)を有する。楔形切開器具200の基面202は、楔形切開器具200が外方に突出しており、楔形切開器具とバルーンとの間の界面で、帯状体の表面と直接的に連続した基面として定義できる。帯状体は、スプライン300あるいはその他の帯状体構造とすることができる。実施形態
において、基面202は、鋭角な端部を保持できるような固い材料からなり、その幅は相対的に狭小である。実施形態において、好ましい材料は、ロックウェルCスケール硬さが52から64のマルテンサイトステンレスであるが、ポリオレフィン、(フッ素化エチレンプロピレン(FEP)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、フッ化ポリビニリデン(PVDF)(例えばKYNAR)を含む)フッ素ポリマー、ポリ塩化ビニル、ネオプレン、シリコーン、エラストマー、合成ゴム、フッ素ポリマーエラストマー(例えば、VITON)あるいはこれらの組み合わせなどの、高分子あるいは共重合体から製造することができる。なお、高分子あるいは共重合体は、上記材料に限定されるものではない。帯状体の幅は、0.008インチ以下、0.010インチ以下、0.012インチ以下とすることができる。ある場合において、その幅は、0.006から0.020インチの間、あるいは0.004から0.030インチの間とすることができる。帯状体300は、バルーンの長さ方向に沿って位置するが、バルーンの長軸から立ち上がって90°になるように位置することもでき、さらには、異なるピッチでらせん状に位置することもできる。実施形態において、帯状体300の高さは、0.004から0.010インチの間とすることができ、0.004から0.010インチ、さらには0.002から0.020インチの間とすることができる。
図20において、楔形切開器具200は、半径方向外向き切面204(ここでは、非境界面と呼ぶ)を有することができる。この面は、第1端部206(例えば近位置)から第2端部208(例えば遠位置)に亘る楔形切開器具200の上部面を画定し、身体の組織、プラーク、あるいはその他の構造部に接触するように構成することができる。さらに、前面210、後面212、対向する側面214,216が示されている。実施形態において、側面214,216は、帯状体の長軸に垂直上方に延在し、半径方向外向き切面は、側面214及び216間において、直線、曲線又は他で説明するように、側面あるいは側面軸に対して所定の角度を有するような形態で延在している。帯状体すなわちスプライン300は非境界面302を有する。非境界面302は、楔形切開器具200の側面(例えば304)及び底面303と同様に、帯状の対向面すなわち境界面202と同じ幅を有することができる。
図21は、楔形切開器具の限定されない実施形態の概略構成図である。実施形態において、半径方向外向き切面(例えば図20の第1端部206及び第2端部208間の、半径方向外向き切面204)の長さLUは、帯状の対向面(図20における帯状の対向面202)の全体長さLBから約30%、約20%、約10%短い。実施形態において、長さLUは、長さLBの約50%から約20%とすることができ、ある場合には、長さLBと同程度とすることができる。半径方向外向き切面の幅WUは、帯状の対向面の幅WBと等しいか、それよりも小さい。典型的には、幅WBの約10%、約20%、約30%、約40%、約50%以下、あるいは約20%から約50%の間とすることができる。また、ある場合には、幅WBの約50%、約60%、約70%、約75%、約80%まで増大させることもできる。したがって、面202の両端において、面202の幅WBから半径方向外向き切面の幅WUに向かう勾配を画定する90°以下の角度θが形成される。実施形態において、半径方向外向き切面の幅WUは両端において一定とすることができるし、半径方向外向き切面の長さLUに沿って、例えば第1側面から第1側面と第2側面との間の点あるいは部分に向かって減少する、または近位置及び遠位置間の点あるいは部分から遠位置に向かって増大するように変化させることもできる。実施形態において、近位置及び遠位置間の相対的に中央に位置する部分は一定の幅を有し、中央部分を囲む横方向に位置する部分は、テーパー状の幅を有するようにすることができる。
半径方向外向き切面の幅WUは尖って狭小化しているが、面202の幅WBから半径方向外向き切面の幅WUに対する勾配は、図22A(二等辺三角形に似た端面)及び図22B(等角図)に示すように、一定の角度θで傾斜しているが、二重、三重あるいはそれ以
上の異なる複数の角度(例えば、第1部分の第1角度、第2部分の第1角度よりも小さいあるいは大きい第2角度、ある場合には、第3部分の第1角度よりも小さいあるいは大きく、第2角度よりも小さいあるいは大きい第3角度)で傾斜してもよい。図22Cは楔形切開器具の端面図であり、図22Dは楔形切開器具の等角図である。楔形切開器具は、基面202から半径方向外向き切面に向けて複数の異なる勾配を有している。ここでは、基面と当該基面と交差する勾配面との角度θ1よりも、その上方の水平面と勾配面との角度θ2が大きくなっている(換言すれば、基面からの第1勾配S1が、その上方の第2勾配S2よりも急ではない)。図22E及び図22Fは、角度θ2が角度θ1よりも小さい(換言すれば、基面からの第1勾配S1が、その上方の第2勾配S2よりも急である)ことを除いて、図22C及び図22Dと同様の図である。
また、異なる高さで段部を有することもできる。この場合、幅は高さとともに狭小化する。複数の段部を有する場合、ステンレスのリールを尖らせる方法では作製方法が制限される。
半径方向外向き切面(例えば、図20における半径方向外向き切面204)の高さは、側面206から側面208までの長さあるいは幅の高さと同じにすることができる。実施形態において、半径方向外向き切面204の高さは、第1端部206から第2端部208に向けて変化するようにすることができる。半径方向外向き切面204が変化するとき、当該面は、楔形切開器具、スパイクあるいはセレート状のように立設した特徴部となる。第1端部206及び第2端部208間の半径方向外向き切面204の長さ方向に沿う立設した特徴部の中間点は、半径方向外向き切面204の最も高い点となるが、最も高い点は、中間点からずれてもよいし、複数存在してもよい。楔形切開器具200の半径方向外向き切面204の、第1端部206及び第2端部208と、帯状体300の非境界面302との高さの最大変化は、楔型切開器具200の全体の高さの約80%未満、約70%未満、約60%未満、約50%未満、約40%未満、約30%未満、約20%未満、約10%未満とすることができる。
実施形態において、帯状体300は、表面が粗い、あるいは繊維質の裏面を有し、これによって、下方に位置するバルーンの外表面との密着性を助長することができる。帯状体は、四角形状、矩形状、底面の幅が上面の幅のおおよそ又は少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%の幅を有する台形状など所望の形状とすることができる。実施形態において、帯状体300の上部面の約1/3から1/2が楔形切開器具で覆われ、約2/3から1/2が楔形切開器具で覆われていないようにすることができる。
図21において、半径方向外向き切面を上方から見た場合、半径方向外向き切面の一端から他端に向けて延在するような直線とすることができる(例えば、半径方向外向き切面の幅WUは点となる)。これは、明確な幅を有しない砥石すなわち“剃刀のような鋭利化”された端面に等しい。実施形態において、上方から見た図は、矩形状の僅かにぼやけたような非鋭利な面として見える場合もある(例えば、210Bあるいは210Cが上部面であって、その面上に存在する物体を切り払うような場合)。このとき、半径方向外向き切面の幅WUは帯状体の対向面の幅WBより小さく、対向面302から半径方向外向き切面に向けた勾配と直接相関するようになる。実施形態において、上面すなわち半径方向外向き切面は、直線状とすることもできるし、平坦な矩形状とすることもできるし、曲面あるいは盛り上がったような面(2次元的にみると、矩形状あるいは四角形状)とすることができる。あるいは、ピラミッド型、楔形、台形、その他の多角形状とすることができる。
実施形態において、非鋭利な面の場合、その半径方向外向きの端部あるいは表面で測定
した際に、例えば、約1nm以上、約5nm以上、約10nm以上、約50nm以上、約100nm以上、約500nm以上、約1μm以上、約2μm以上、約5μm以上、約10μm以上の幅とすることができる。楔形切開器具の面が非鋭利であると、例えば、セレートやギザ部、微穿孔を形成することができ、管腔壁全体を切ることがないという利点を有する。実施形態において、楔形切開器具の面は非鋭利な幅を有する。
楔形切開器具の形状は、図21A-Gに示したものに限定されず、多くの形態を取ることができる。例えば、図21Aは、端部206から端部208に向けて鋭利な半径方向外向き切面204を有する帯状体300から立設した楔形切開器具を示している。図21B及び図21Cは、半径方向外向き切面204の両端部が面取りされた部分780を有し、鋭利な中間点782に向けて傾斜している、あるいは長さ781の端部を有する楔形切開器具を示している。傾斜は直線状の傾斜とすることもできるし、図21Dに示すように、曲面状の傾斜とすることもできる。図21Bに示すように、楔型切開器具は、高さ方向かつ第1側面から中間点781に向けて幅が減少してなる、極小/無視可能な幅の半径方向外向き切面204の側面部分に形成された部分780を有する。この部分780は、その後、幅を増大させ、中間点781から第2側面に向けて幅が減少する。図21Cは、中間点が単一の鋭利な頂点である点782を除き、図21Bに示す図と同様である。
図21Dは、放射状に半径方向外方に向いたアール面785を有する楔形切開器具を示す図であり、当該面は、第1曲面長さに沿って端部から高さが上昇するとともに、第1端部から中心点786のような中間領域に向けて幅が減少している。その後、第2曲面長さに沿い、第2端部に向けて高さが減少し、幅が増大する。
図21Eから図21Gは、鋭利な点あるいは端部を含まず、非鋭利な半径方向外向き切面を有する楔型切開器具の例を示すものである(例えば、鋭利な端部の幅よりも大きな幅を有するような場合)。図21Eは、半径方向外向き切面が、長さ方向に沿って完全に非鋭利である点を除き、図21Bと同様な楔型切開器具を示すものである。図21Fは、半径方向外向き切面が、長さ方向に沿って完全に非鋭利である点を除き、図21Cと同様な楔型切開器具を示すものである。図21Gは、半径方向外向き切面が、長さ方向に沿って完全に非鋭利である点を除き、図21Dと同様な楔型切開器具を示すものである。
図21Bから図21Gの共通点は、半径方向外向き切面の幅が、側面において広く、中間点あるいは中央部で狭小あるいは小さい幅を有することである。半径方向外向き切面の高さは、一端側から他端側に向けて弓型あるいは変化するようになっており、例えば、側面から見たとき、中央部で最も高く、端部で最も低くなる。半径方向外向き切面の最狭小化部分あるいは最薄部分(最小の幅)は、バルーンの長軸と沿ったあるいは沿うことのない、帯状体の長軸に沿って存在することができる。
狭小点あるいは狭小部分は、半径方向外向き切面の長さ方向の中間点に対して対称である必要はなく、当該中点に対して非対称とすることもできる。
楔型切開器具とは独立に、いくつかの実施形態は、所定の長さ及び幅、半径方向外向き切面204、端面あるいはチップを有する境界面202すなわち帯状体(例えば、スパイクが取り付けられる帯状体、スプライン、バルーン、鋳型要素)を有することによって特徴づけられる。境界面202の幅は、帯状体300の幅の約90%、約85%、約80%、約75%、約70%、約65%、約60%、約55%、約50%、約45%、約40%、約35%、約30%、約25%、約20%、あるいはこれらの値未満若しくはこれらの任意の2つの数字の間の範囲とすることができる。楔型切開器具の境界面の幅は、固定あるいは一定、又は可変とすることができる。
楔型切開器具は、異なる大きさ及び形状とすることができる。実施形態において、楔型切開器具は、帯状体の箇所において、例えば、約0.10インチ、約0.09インチ、約0.08インチ、約0.07インチ、約0.06インチ、約0.05インチ、約0.04インチ、約0.03インチ、約0.02インチ、約0.01インチの長さ、あるいはこれら未満の値、若しくはこれら数値の任意の2つの値の範囲、すなわち約0.01インチから約0.06インチ、あるいは約0.01インチから約0.04インチの長さとすることができる。実施形態において、楔型切開器具は、帯状体に対する境界面202から図った際の高さが、約0.05インチ、約0.04インチ、約0.03インチ、約0.025インチ、約0.02インチ、約0.015インチ、約0.01インチ、約0.005インチあるいはこれらの値未満、若しくは約0.005インチから約0.025インチの間、約0.01インチから約0.025インチの間、約0.005インチから約0.015インチの間とすることができる。
実施形態において、楔型切開器具のベース面は、約25mm、約20mm、約15mm、約14mm、約13mm、約12mm、約11mm、約10mm、約9mm、約8mm、約7mm、約6mm、約5mm、約4mm、約3mm、約2mm、約1mm、あるいはこれら値未満若しくはこれら数値の任意の2つ以上の範囲とすることができる。実施形態において、楔型切開器具のベース面は2mm、2.5mm、3mm、約1mmから約5mm、約1.5mmから約3.5mmの長さとすることができる。楔型切開器具は、規則的あるいは不規則的に分離して配設することができ、装置の柔軟性を増大させることができる。例えば、楔型切開器具を、長さ方向に配置した場合、隣接する楔型切開器具の間隔を、ベース長さの約2倍から約10倍とすることができる。実施形態において、約2.5mmのベース長さを有する楔型切開器具は、約5mmの離隔スペースあるいは約25mmの離隔スペースを有することができる。実施形態において、楔型切開器具は、最初にベース長さの約1-4倍の第1間隔比とし、後にベース長さの約8-10倍の第2間隔比とすることができる。例えば、ベース長さ2.5mmの楔型切開器具の第1グループは、5mmの離隔スペースとし、その後、20mmの離隔スペースとすることができる。第2グループは、第1グループと同じ大きさ、形状及び離隔スペースとすることもできるし、異なるようにすることもできる。
ベース面(境界面202)に対する半径方向外向き切面の位置は、常に中央に位置するあるいは対称でなくてもよい。換言すれば、半径方向外向き切面の中間点は、ベース面の中間点よりもずれていてもよい。図23A-B及び図24は、スパイクの他の例として、半径方向外向き切面が非対称な場合を示している。非対称な半径方向外向き切面は、ベース面の全体に亘ってその中心がずれている。この形態においては、ベース面の端部の一端のみが高さ方向に傾斜した端部440を有しており、図23Aに示すように、他端442は90°角RAで、ベース面444に対して垂直となっている。また、幅方向の一端あるいは両端、及び/又は長さ方向の一端あるいは両端における半径方向外向き切面は、面取りされ、あるいは傾斜を有し、あるいは曲率半径を有するようにしてもよい。半径方向外向き切面は、ベース面から上方に突出した領域のみに制限することができる。当該面は、鋭利なライン状(砥石状)とすることもできるし、既に述べたように、非鋭利状とすることもできる。図23C及び図23Dは、楔型切開器具の全体積あるいは実質的に全体積が、帯状体の幅方向に存在している場合を示している。その存在割合は、帯状体の幅あるいは表面積の約70%、約60%、約50%、約40%、約30%あるいはこれらの値未満とすることができ、この結果、楔型切開器具は、帯状体の前側あるいは後側に位置がずれた状態となる。
図24は、半径方向外向き切面204が、ベース面202から異なる高さ(第1端部206の高さ24H1から第2端部208の高さ24H2まで増大する)を有する場合の実施形態を示すものである。この実施形態では、端部プロファイルが、端部206及び20
8で所定の曲率半径を有して丸みを帯びている。ここでは、ベース面202から測った場合に高さ24H1が小さい方の端部206の曲率半径は大きく、ベース面202から測った場合に高さ24H2が大きい方の端部208の曲率半径は小さい。
実施形態において、半径方向外向き切面が、輸送装置の外部に位置し、及び/又は管腔壁に接触することができ、動脈中を移動する際に、血管壁を擦って傷をつける可能性がある場合、ここで述べた楔型切開器具は、血管の外傷を削減することを含む、装置の輸送を助長する独自の利点を提供する。これは、非鋭利な半径方向外向き切面を有する楔型切開器具で実現することができる。
また、理論的に制限されるものではないが、ある種の形状が組織内により効果的に侵入することができる。例えば、面取りされた、あるいは丸い形状の半径方向外方に向く端部は、より少ない力で血管内に入ることができる(組織に侵入するに際して高い圧力が要求されない)。一方、実効的なマイクロ流路を保持して組織をもろくし、最小の血管外傷及び組織傷の状態で血管の膨張を可能にする。
また、バルーンの膨張と関連して、プラークを切断したり、切れ目を入れたりなどの血管形成術あるいはその他の施術に際して、バルーン上に刃や鋭利な端部、スコアリングワイヤなどを形成する先の提案がある一方、当該先の提案では、ここで開示したシステムや方法で除去される問題や不利益も残存する。血管形成中にプラークなどの管腔壁を切断したり、切れ目を入れたりすることは、高い圧力下で行う必要があり、このような高圧での作業は、血管に対して大きな傷を負わせる結果となる。切断用の刃、エッジ、スコアリングワイヤは、血管形成バルーンを膨張させると同時に血管壁内に侵入させ、プラークを膨らませる。この工程の間、切断用の刃、エッジ、スコアリングワイヤは、血管壁内に斜めの角度で侵入させ、プラークに傷をつけ、切開するようにする。一方、楔形切開器具を、プラーク内において低い圧力で膨張させ、正確なマイクロ流路、セレート、ギザ部を半径外方に形成して、血管壁のプラーク、あるいはその他の部位に正確なギザ部、劈開線あるいは劈開面を形成する。楔型切開器具の半径方向外向き切面は、プラークあるいは、狭小領域の他の管腔面に侵入させて、当該プラークあるいは管腔面を切開する。
楔形切開器具は、一連の穿孔あるいはセレートを血管の疾患部(ある場合は非完全に)へ侵入させるようにデザインする。これにより、ある場合は、怪我を最小限とし、鋭利な端部を有する刃で傷つけることなく、セレートラインに沿って予期かつ制御した内腔の膨張を行うことができる。図23Eに示すように、穿孔は、マイクロチャネルなどのように、薬剤の流路となる。薬剤は、ここで開示された装置とともに組み込まれた、あるいはここで開示した装置に続いて用いられる分離した装置に配設された、薬剤コーティングバルーンを用いることによって輸送することができる。実施形態において、楔形切開器具は、ベースから分離可能とすることができ、薬剤輸送のための1以上の薬剤でコーティング、あるいは、これら薬剤を注入して用いることができる。図23F及び図23F.1に示すように、楔型切開器具は、血管壁の連続した軸方向セグメントを傷を付けることなく、強度的に弱い直線あるいは穿孔を形成することができ、これによって、内腔管はより効果的かつ優しく膨張5110できるようになる。内腔管の膨張及びセレーションの変化は、5110,5130,5140,5150において見ることができる。バルーンが膨張して、バルーン内の圧力が増大すると、次のようなことが生じる。バルーンは、動脈内で膨らみ、帯状体は、バルーンの襞から露出し、帯状体上の楔型切開器具のチップ(例えば、半径方向外向き切面)は動脈の壁面と接触するようになる。次いで、チップの狭小なプロファイルは、壁面内に侵入し、フィッシャーの核を形成する。このフィッシャーは、内腔表面に沿ってクラックを生ぜしめる。近接して配設されたクラックは結合し、内腔表面に長いクラックを形成するようになる。このクラックは、帯状体の長さ全体に沿って延在することもできるし、その長さより短く延在することもできるし、その長さよりも大きく延在
することもできる。クラックの侵入深さは、基本的には組織の厚さと同程度である。
スプライン、すなわちベースの剛性を減少させるために、図25及び図26に示すように、スプライン上に一連のレリーフを付加することができる。レリーフは、材料の一部を除去するなど、種々の異なる方法で形成することができ、より柔軟な帯状体を有する楔形切開器具を提供することができる。レリーフは、スプラインの、楔形切開器具のベース面、すなわち楔形切開器具が直接隣接して配置された面と反対側の面において形成することができ、あるいは両方の面に形成することができる。レリーフは、スプラインの側面に形成することができ、スプラインのベース面において開口を形成することもできる。このように、スプラインの上面、底面、側面及び開口の任意の組み合わせが、スプラインに付加されてレリーフを構成することができる。
実施形態においては、図25及び図26に示すように、帯状体300は、その上面、底面、中央部、非中央部において、円形、矩形、直線、三角、台形あるいはそれらの組み合わせからなる孔形状、スリット形状のレリーフを有する(図25及び図26参照)。帯状体は、支持ベースインフラを提供し、楔形切開器具を正確に配向させるために柔軟であり、かつバルーンの動きに追従する。
図25及び図26に示すレリーフホールは、特にバルーンに基づく薬剤の流路を提供するようにデザインされており、当該薬剤は、その内部を移動する。また、表面に形成されたひずみを伴うレリーフは、装置の曲がりくねった腔内の移動性を向上させる。図25A-Cは、楔形切開器具200の境界面と反対側の、帯状体300の下面500上のレリーフ502の実施形態を示すものである。図25Aは、レリーフ502が、おおよそ楔形切開器具200の境界面の長さ分だけ規則的に離隔した実施形態を示すものである。図25Bは、レリーフ502が、楔形切開器具200の境界面の長さの50%以下だけ規則的に離隔した実施形態を示すものである。図25Cは、レリーフ502が、楔形切開器具200の境界面の長さの50%以下だけ規則的に離隔しており、楔形切開器具の下側にグループをなし、楔形切開器具間のスペースには存在しない実施形態を示すものである。他の実施形態では、楔形切開器具間のスペース下側のみにグループをなして楔形切開器具が存在し、楔形切開器具の下側には存在しないようにしてもよい。
図25D-25Eは、レリーフ502が、楔形切開器具間の帯状体の上面(境界面すなわち上面302)に存在する実施形態である。図25D及び図25Eは、レリーフが、楔形切開器具間の帯状体の上面302において凹部を形成し、図25Dでは、緩やかな曲面を有しており、図25Eでは、比較的四角形状あるいは矩形状の曲面を有する。この曲面は、丸いエッジ部を有していてもよいし、有していなくてもよい。図25Fは、図25C及び図25Dの実施形態で見られたように、2つの異なるレリーフ502の組み合わせである。所望の臨床結果に依存して、他の組み合わせも可能である。図25G及び図25Hは、帯状体300の前面304及び/又は後面のレリーフを示す実施形態である。図25Gは、ピラミッド型のレリーフ502を有する一方、図25Hは、鋭角なレリーフ502を有する。レリーフは、楔形切開器具から軸方向に離隔して形成することもできるし、楔形切開器具とともに軸方向に沿って形成することもできる。図25I及び図25Jは、レリーフ502が、垂直方向に配向した貫通チャネル(図25I)あるいは水平方向に配向した貫通チャネル(図25J)の形態を有する実施形態を示すものである。これらの貫通チャネルは、楔形切開器具から軸方向に離隔させることもできるし、その他の形態を取ることもできる。実施形態において、レリーフは、帯状体の長軸に対して傾斜するようにすることができる。図25Kは、レリーフ502が、前面及び/又は後面、境界面、及び/又はその他の位置に溝の形態で形成した場合の実施形態である。
帯状体から材料を除去する際には、帯状体は、そのベース面すなわち結合面に沿ってタ
ブを有することが好ましい。タブは、材料除去の際に、長い帯状体の振動やずれを制御することができる。材料除去が終了すると、タブは除去される。実施形態において、タブは帯状体のベース面に固定されるように、はめ込みを有することができる。実施形態において、はめ込みレリーフは、タブとして機能することができ、例えば、原料としての同一のシートから複数の帯状体をレーザカットによって形成する場合に有利である。レーザカットされる原料の近接領域上あるいは当該領域に接合した補足的な凸部は、帯状体のはめ込みレリーフに嵌合させて、レーザカット中に、帯状体の正確な配置を維持するようにすることができる。これによって、レーザカット中に、帯状体の位置を保持することができ、レーザバイブレーションによる帯状体の移動や配置ミスを防止することができる。このような帯状体の移動や配置ミスは、製品収率の減少をもたらす。実施形態において、製造安定化のためのレリーフは、はめ込み式である必要はなく、ベース面から外方に向けて突出したような形態でもよい。実施形態において、これらのタブは、バルーンの外表面との接合に先駆けて、レーザカットあるいはその他の方法で除去し、バルーンの意図しない破裂を防止することができる。図25L及び図25Mは、楔形切開器具200を有する帯状体300の製造工程を示す図である。タブ580は、原料581をレーザカットすることによって形成でき、原料581の近接領域においてその一端が結合されている。また、他端は、例えば、帯状体300の下面のはめ込みレリーフ502にはめ込まれている。はめ込みレリーフ502は、例えば図25A-25Kで説明したような、任意の形状のパターンとすることができる。実施形態において、はめ込みレリーフ502は、楔形切開器具200の下方に示されている。図25Mにおいては、原料581に対して帯状体300を固定しておく必要がない場合、続く製造工程において、セグメント588及び589に切断されたタブ580が示されている。帯状体300は、バルーンその他の装置に取り付けるために分離することができる。はめ込みを形成することによってタブを除去することができ、バルーンやその他の膨張装置と帯状体とを接合する際に邪魔になる帯状体の下方に存在する材料の量を最小化することができる。
実施形態において、バルーンは、狭小な幅のひだ状とすることができ、これによって、狭小な直径の導入シースを通じて装置の輸送をすることができるようになる。バルーンが一旦収縮すると、後に膨張する際のバルーンの輪郭は、元のひだ状の直径よりも大きくなる。このように新たに形成された輪郭は、帯状体が、動脈壁に傷を付け、あるいは導入シースなどの補助的な装置の開口部に引っかかる場合がある。傾斜を有する要素は、このような潜在的な問題に対処することができる。
図25Nは、帯状体300の一端あるいは両端333に配設された接着剤あるいはその他の材料の傾斜部680を示す図である。接着剤は、帯状体の下方位置(例えば、帯状体300の下面など)に配設して、帯状体300をバルーンに接合するようにできる。傾斜部680は、帯状体300よりも相対的に柔軟性を有する材料(例えば、接着剤)などから構成するとき、柔軟性を有するバルーンと、半剛性の帯状体300間の実効的な柔軟性の界面とすることができる。傾斜部680は、バルーン表面から帯状体の端部に緩やかに傾斜するようにデザインすることができる。接着剤の傾斜部680は、施術中に、帯状体を保持するとともに、帯状体が補助的な装置と接触するのを保護することができる。
実施形態において、帯状体の側面端部は接着剤の傾斜部680を有し、帯状体300を保持して、施術中に補助的な装置と接触することから保護することができる。傾斜部は、当該傾斜部が図25N.1のようになるまで、層を塗布及び積層し、堆積と硬化とを繰り返してなるUV接着剤より形成することができる。また、傾斜部は、所望の形状に予め形成した後、シアノアクリレート、UV接着剤あるいはその他の材料で上記表面に結合し、化学的、機械的あるいは電磁的にバルーン表面に接合してもよい。実施形態において、接着剤層の頂部は、帯状体の突出部(楔型切開器具チップ)681に近接していることに注意が必要である。実施形態において、傾斜部は帯状体の端部を通って横方向に延在するこ
とができ、その長さは約0.008インチから約0.040インチであり、約0.008インチから約0.012インチであり、約0.010インチから約0.040インチ、約0.020インチから約0.030インチであり、所望の結果に依存して他の大きさで延在することができる。
実施形態において、バルーンに適用することができる形態は、円錐状の傾斜部である。円錐状の傾斜部は、種々の方法で作製することができる。円錐状の傾斜部は、例えば、6mmのバルーンあるいは5.5mmのバルーンのような比較的大きなバルーンに適用することで、5mmのバルーンに対して従来公知の方法を用いて作製できる。図25Oは、円錐状の傾斜部を示す一例を示す図である。円錐体970は、バルーン960の外径よりも少なくとも約5%、約10%、約15%、約20%大きな外径、あるいは約5~約20%の範囲で大きな外径を有する。相対的に大きな円錐体970は、バルーンとの間にリップ972を形成してバルーン960を十分に固定する。リップ972は、バルーンを収縮させて導入カテーテルから引き抜く際に、バルーンを傷つけてしまうような金属帯状体の端部の存在割合を低減させることができる。
図25Pに示す実施形態において、円錐体970に沿って軌条980が形成されている。この軌条980は、支持構造体あるいは剛性の構造体として機能し、バルーン960が導入カテーテルを通じて導入される際に、当該バルーン960が破壊しないようにアシストする。実施形態において、軌条980は、帯状体の長軸に沿って配向あるいは配列させることができ、円錐体を導入体から導入する際に、帯状体をバルーンの中央部に押し込む機能を向上させる。
実施形態において、帯状体と接合させるために、本願明細書で説明したバルーンの中央部を凹ませることができる。バルーン表面上に一連の凹部を形成することができ、この凹部は、帯状体を配設するに十分な幅と長さとを有するように構成できる。凹部の深さは、帯状体がバルーンの引き抜きの際に、導入体の遠位置の開口部で帯状体が固定されるような深さとする。
図23Eに示すように、スプライン内あるいはスプライン上に貫通孔あるいはマイクロチャネル5100を形成することにより、例えば1以上の薬剤、ナノ粒子、及び/又は幹細胞のような治療薬を、バルーン表面からキャピラリーあるいは拡散を通じて内腔表面の疾患部に提供し、又は、バルーンの押圧力を利用し、マイクロチャネル5100を通じて、当該疾患部に提供できるような構成とすることができる。また、マイクロチャネル5100すなわち変更した表面は、疾患部に輸送する間に、配設すべきかつ保護すべき、薬剤、ナノ粒子、幹細胞あるいはその他の治療薬を貯蔵する役割を有する。実施形態において、薬剤は任意の薬剤とすることができる。薬剤は、治療すべき疾患に依存し、その物理的性質を考慮して、本発明の方法及び装置において適切に使用できるものであって、特に限定はされないが、抗再狭窄薬、増殖促進剤、抗増殖剤、抗炎症剤、抗悪性腫瘍薬、有糸分裂阻害薬、抗血小板薬、抗凝血性剤、抗フィブリン、抗トロンビン、細胞増殖阻害薬、抗生剤、抗酵素剤、代謝拮抗性剤、血管原性剤、細胞保護剤、アンジオテンシン変換酵素(ACE)阻害剤、アンジオテンシンII型レセプター拮抗剤、及び/又は心保護剤などを挙げることができる。
抗増殖剤としては、特に限定されないが、アクチノマイシン、タキソール、ドセタキセル、パクリタキセル、シロリムス(ラパマイシン)、バイオリムスA9(バイオセンサーインターナショナル、シンガポール)、デフォロリムス、AP23572(アリアッド製薬)、タクロリムス、テムシロシムス、ピメクロリムス、ゾタロリムス(ABT-578)、40-O-(2-ハイドロキシ)エチル-ラパミシン(エヴァロリムス)、40-O-(3-ヒドロキシプロピル)ラパミシン(ラパミシンの構造的誘導体)、40-O-[
2-(2-ヒドロキシ)エトキシ]エチル-ラパミシン(ラパミシンの構造的誘導体)、40-O-テトラゾイル-ラパミシン(ラパミシンの構造的誘導体)、40-O-テトラゾイルラパミシン、40-エピ-(N-1-テトラゾイル)-ラパミシン、及びプルフェニドンなどを挙げることができる。
抗炎症剤としては、ステロイド系及び非ステロイド系(NSAID)の双方を含むことができるが、クロベタゾール、アウクロフェナック、アルクロメタゾーンジプロピオネート、アルゲストンアセトフェニド、α-アミラーゼ、アムシナファル、アムシナファイド、アンフェナクナトリウム、塩酸アミプリローズ、アナキンラ、アニオラック、アニトラザフェン、アパゾーン、バルサラジド二ナトリウム、ベンダザック、ベノキサプロフェン、塩酸ベンジダミン、ブロメライン、ブロペラモール、ブデソニド、カルプロフェン、シクロプロフェン、シンタゾーン、クリプロフェン、クレベタゾールプロピオネート、クロベラゾーンブチラート、クロピラック、クロチカゾーンプロピオネート、コルメタゾーンアセテート、コルトドキソン、デフラザコート、デソニド、デスオキシメタゾン、デキサメタゾン、デキサメタゾンジプロピオネート、デキサメタゾンアセテート、デキサメタゾンフォスフェート、モメンタゾン、コーチゾン、コーチゾンアセテート、ハイドロコーチゾン、プレドニゾン、プレドニゾンアセテート、ベタメタゾン、ベタメタゾンアセテート、ジクロフェナックリン、ジクロフェナックナトリウム、ジフロラゾンジアセテート、ジフルミドンナトリウム、ジフルニサル、ジフルドプレドナート、ジフタロン、ジメチルスルフォキシド、ドロシノニド、エンドリゾン、エンリモマッブ、エノリカムナトリウム、エピリゾール、エトドラック、エトフェナメート、フェリビナク、フェナモル、フェンブフェン、フェンクロフェナック、フェンクロラク、フェンドザール、フェンピパロン、フェンチアザク、フラザロン、フルアザコート、フルフェナム酸、フルミゾール、フルニソリドアセテート、フルニキシン、フルニキシンメグルミン、フルコーチンブチル、フルオロメトロンアセテート、フルクアゾン、フルルビプロフェン、フルルビプロフェン、フルエトフェン、フルチカゾンプロピオネート、フラプロフェン、フロブフェン、ハルシノニド、ハロベタゾールプロピオネート、ハロプレドンアセテート、イブフェナック、イブプロフェン、イブプロフェンアルミニウム、イブプロフェンピコノール、イロニダップ、インドメタシン、インドメタシンナトリウム、インドプロフェン、インドクソール、イントラゾル、イソフルプレドンアセテート、イソキセパック、イソキシカム、ケトプロフェン、塩酸ロフェミゾル、ロモキシカム、ロテプレドノールエタボン酸エステル、メクロフェナム酸ナトリウム、メクロフェナム酸、メクロリゾーンジブチラート、メファナム酸、メサラミン、メサクラゾン、メチルプレドニゾロンスルプタネート、モニフルメート、ナブメトン、ナプロキセン、ナプロキセンナトリウム、ナプロキソール、ミマゾン、オルサラジンナトリウム、オルゴテイン、オルパノキシン、オキサプロジン、オキシフェンブタゾン、塩酸パラニライン、ペントサンポリ硫酸ナトリウム、フェンブタゾングリセリン酸ナトリウム、ピルフェニドン、ピロキシカム、ピロキシカム桂皮酸、ピロキシカムオラミン、ピルプロフェン、プレドナザート、ピルフェロン、プロドリック酸、プロクアゾン、プロキサゾル、クエン酸ピロキサゾール、ロメキソロン、サルコレックス、サルナサジン、塩化サングイナリウム、セクラゾーン、セルメタシン、スドキシカム、スリンダック、スプロフェン、タルメタシン、タルニフルメート、タロサレート、テブフェロン、テニダップ、テニダップナトリウム、テノキシカム、テシカム、テシミド、テトリダミン、ティオピナック、チクソコルトールピバル酸エステル、トルメチン、トルメチンナトリウム、トリコロニド、トリフルミデート、ジドメタシン、ゾメピラックナトリウム、アスピリン(アセチルサリチル酸)、サリチル酸、副腎皮質ステロイド、グルココルチコイド、タクロリムス、ピメクロリムスなどを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
抗悪性腫瘍薬及び有糸分裂阻害薬としては、パクリタキセル、ドセタキシル、アザチオプリン、ビンクリスチン、ビンバラスチン、フルオロウラシル、塩酸ドキソルビシン、マ
イトマシンなどを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
抗血小板薬、抗凝血性剤、抗フィブリン、抗トロンビンとしては、ヘパリン、ヘパリンナトリウム、低分子量ヘパリン、ヘパリノイド、ヒルジン、アルガトロバン、フォルスコリン、バピプロスト、プロスタリシン、プロスタリシンデキストラン、D-フェニルアラニン-プロ-アルギニン-クロロメチルケトン、ジピラダモル、グリコプロテイン、IIb/IIIa血小板膜レセプターアンタゴニスト抗体、組換体ヒルジン、トロンビン、NGIOMAX(登録商標、バイオゲンから製造されるビバリルジン)、ニフェジピンなどのカルシウムチャネル遮断薬、魚油(オメガ3脂肪酸)、ヒスタミン遮断薬、ロバスタチン、特に血小板由来増殖因子受容体などのモノクロラル遮断薬、ニトロプルシド、ホスホジエステラーゼ阻害薬、プロスタグランジン阻害薬、スラミン、セロトニン遮断薬、ステロイド、チオプロテーゼ遮断薬、トリアゾロピリミジン、一酸化窒素、一酸化窒素ドナー、スーパーオキサイドジスムターゼ、4-アミノ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシ(4-アミノ-TEMPO)などを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
細胞増殖阻害薬としては、アンジオペプチン、カプトプリル、シラザプリル、リシノプリルなどのアンジオペプチン変換酵素阻害薬、ニフェジピンなどのカルシウムチャネル遮断薬、コルチシン、線維芽細胞増殖因子(FGF)拮抗薬、魚油(オメガ3脂肪酸)、ヒスタミン遮断薬、ロバスタチン、特に血小板由来増殖因子受容体などのモノクロラル遮断薬、ニトロプルシド、ホスホジエステラーゼ阻害薬、プロスタグランジン阻害薬、スラミン、セロトニン遮断薬、ステロイド、チオプロテーゼ遮断薬、トリアゾロピリミジン、一酸化窒素などを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
アンジオテンシン変換酵素(ACE)阻害剤としては、キナプリル、ペリンドプリル、ラミプリル、カプトプリル、ベナゼプリル、トランドラプリル、フォシノプリル、モエキシプリル、エナラプリルなどを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
アンジオテンシンII型レセプター拮抗剤としては、イルベサルタン及びロサルタンなどを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
他の治療薬としては、内皮細胞に働きかけるα-インターフェロン、デキサメタゾン、DNAと結合してその書き換えを阻止するアンチセンス分子、リボザイム、抗体、核内受容体リガンドエストラジオールやレチノイドなどの核内受容体、チアゾリジンジオン(グリタゾン)、酵素、接着性ペプチド、血液凝固因子遮断薬、ストレプトキナーゼや組織プラスミノーゲンアクチベーターなどの血液融解剤、免疫性抗原、ホルモン及び成長因子、遺伝子治療に用いる、アンチセンスオリゴヌクレオチド、リボジン、レトロウイルスベクターなどのオリゴヌクレオチド、抗ウィルス薬、ディウレチクスなどを挙げることができる。
実施形態においては、所望する治療結果に基づいて、上述した薬剤及び治療薬の任意の2以上を組み合わせて用いることができる。
薬剤、ナノ粒子、幹細胞、その他の治療薬をレリーフ孔のような特定の領域に配設するには、例えば、MICRO-PENNING(ニューヨークのハネオイファールズのMICROPENテクノロジー社)などの直接書き込み工程を用いる。一般に、“直接書き込み”なる文言は、静止したパターン生成装置をコンピュータによって動作制御する方法であって、流動性の材料を所定の表面上に所望のパターンで塗布するものである。MICRO-PENNINGは、フローベースの微細な塗布技術であって、印刷すべき材料が、シ
リンジ及びペン先を通って、高精度に押出されるものである。ペン先は、材料の表面には接触するが、基板表面には接触せずに、所定の箇所に所定の量を正確に配設することができる。
図26は、楔型切開器具200の境界面と反対側に位置する帯状体300の下面に形成されたレリーフ502を伴う帯状体500の実施形態を示す図であり、隣接する楔型切開器具200間には、比較的大きな開口503が形成されており、帯状体300が下方に位置するバルーンと結合しやすいように構成されている。このことは、例えば、2016年5月12日に公開された国際公開第2016/073490号に記載されており、その内容は参照としてここに取り込まれるものである。開口503は、治療結果に依存して、卵型、円形、その他の形態とすることができる。
実施形態において、帯状体の長軸は、バルーンに沿って配向することができ、互いに離隔することができる。帯状体は、バルーンの長さ全体を完全に覆うものではなく、例えば、80mmの長さのバルーンは、76.6mmの長さの帯状体を有することができる。帯状体の長さは、動作するバルーン長さと同じにすることができる一方、当該動作バルーンの長さよりも短くすることができ、バルーンが破裂する圧力に到達した際に、バルーンが収縮できる。帯状体の長さは、バルーン全体の長さの15%以下、10%以下、9%以下、8%以下、7%以下、6%以下、5%以下、4%以下、3%以下、2%以下、1%以下、あるいは約2%から約8%の間、約3%から約6%の間、約4%から約5%の間で短くすることができる。バルーンの長さは、円錐体の長さを含まない。
実施形態において、帯状体の一部、例えば帯状体のベースは、(その下面が、バルーンの外表面と接合するように)粗面化することができる。
スパイク(例えば、セレート状要素あるいは楔型切開器具)は、多くの異なる方法で種々の形状に作製することができる。製造方法においては、1以上の加算的な、あるいは減算的な方法を用いることができる。付加的な方法としては、例えば、高エネルギー蒸着、レーザ化学蒸着、セルフアセンブリ技術、高分子/金属3D印刷、選択的レーザ焼結、粉体印刷、その他のリソグラフィ技術を挙げることができるが、その他の方法を用いてもよい。また、減算的な方法としては、エッチング、CNCミリング、レーザ切断、ウォータージェト、放電加工を挙げることができるが、その他の方法を用いてもよい。
実施形態において、ロックウェルCスケール硬さ(HRC)が約52から約64の300シリーズあるいは400シリーズのマルテンサイトステンレス鋼のリールを用いて製造することができるが、その他の材料を用いることもできる。このリールは、その一端あるいは両端が砥がれている。実施形態において、このステンレス鋼は、約0.005インチから約0.020インチの厚さ、あるいは約0.007インチから約0.015インチの厚さ、及び/又は約0.25インチから約0.75インチの幅とすることができるが、約0.005インチから約0.020インチの厚さ、約0.15インチから約1インチの幅とすることもできる。リールの厚さ及び幅の許容範囲は、それぞれ約0.020インチより大きい値及び約1インチよりも大きい値である。鋭利な部分は、単一の角度を有していてもよいし、2以上の角度を有していてもよい(例えば、図21及び図22参照)。実施形態において、鋭利な部分の角度が、図21に示すように、その境界面から非境界面の高さまでの勾配として測定される場合、その角度は、例えば75度より大きい値とすることができる。一方、鋭利な部分が、複数の角度から構成されている場合、その先端の角度は75度未満とすることができる。鋭利な端部が斜面側に移動する場合、その角度は、約70度以上、約75度以上、約80度以上、約85度以上、約90度以上とすることができる。鋭利な端部に加えて、実施形態においては、分離した付加的な端部を、帯状体の非境界面の先端に形成することができ、その高さは、上記鋭利な端部よりも短く、大きな角度
を有する。非境界面先端の幅WUは、当該先端の半径として表すことができる。先端の幅は、約0.01インチあるいは約0.005インチより小さい場合は、血管の疾病部に侵入できる幅であり、その表面積が最小化されて、血管との接触がより小さくなるので、侵入に際して要求されるエネルギーを減少させることができる。カルシウム床などの比較的固い表面に非境界面先端を侵入させるように構成する場合は、境界面から離隔した位置を鈍角あるいは当該位置の先端部分を除去して、その先端を広角化する(図21のWU参照)。この広角化した先端は、固い組織表面に侵入する際に、負荷をその広い面の全体に亘って分散させ、先端の変形を防止する。リールが鋭利にされた後、そのリールは所定の長さにスタンプ成形される。実施形態において、リールが硬化された後、所定の長さにスタンプ成形される。スタンプ成形とは無関係に、先端の刃状部分は、不働態化され、例えばHRC45の硬度を有するように硬化される。典型的には、約HRC58から約HRC62にまで硬化される。この硬化された刃状部材は、レーザカット、スタンプ成形、放電加工、あるいはその他の金属成形技術を用いて、スパイク、セレートあるいは楔形切開器具とする。セレート要素は、リールから加工して、硬化し、不働態化させる。先端部を鋭利にしない場合は、先端部の鋭利加工の工程が、例えば楔形切開器具の製造工程から省かれる。また、鋭利な先端部から約0.0001インチから約0.003インチの距離、あるいは約0.0001インチから約0.0005インチの距離を除去して、図21に示すような平坦な面を形成することもできる。先の鋭利な先端部に残存している最も厚さの薄い部分が、帯状体の非境界面となる。
図25L及び図25Mに示すように、初期状態の刃から材料を除去する際には、帯状体は、そのベース面すなわち結合面に沿ってタブを有することが好ましい。タブは、材料除去の際に、長い帯状体の振動やずれを制御することができる。材料除去が終了すると、タブは除去される。好ましい実施形態において、タブは帯状体のベース面に固定されるように、はめ込みを有することができる。このはめ込みによって、帯状体がバルーンあるいその他の膨張装置と接合する際に、帯状体のベース面の下方に潜在的に存在する材料を最小限とした状態でタブを除去することができる。
実施形態において、帯状体を接合させる方法が開示されている。この方法は、製造及び使用において、帯状体を効果的に保持すること、垂直配向、及び構造安定性を提供する加工工程を含む。境界面は、均一なポリウレタン層を形成する、制御された浸漬工程を経て、当該ポリウレタンなどの高分子をコーティングする。被膜は乾燥した後、3あるいは4本の帯状体を、帯状体配列機構すなわち治具を使って配列し、医療用のシアノアクリレートで接着して所定の方向に配列する。帯状体の数は、例えば1から8本の間で変化させることができ、典型的には、バルーンの折り目の数と関連させて決定するが、バルーンの折り目の数よりも少なくすることもできるし、帯状体の配列周期も非連続とすることができる。帯状体がバルーンの表面と結合されると、単一あるいは多層の上部コート層、すなわち保持層が、金属分断引掻き要素、すなわち楔形切開器具上に配設され、帯状体を保持し、バルーンを楔形切開器具から保護する。実施形態において、上記コート層は、制御された浸漬工程を経て帯状体にコーティングを行ったのと同様の方法で行うことができ、これによって、ウレタンあるいはポリウレタンからなる1以上の均一な層を形成することができる。実施形態において、ベース面はコートしなくてもよいし、単一の上部コート層のみとすることができる。ベースコート層及び上部コート層の数は、0から4の間で変化させることができる。上記保持層を硬化した後は、親水性あるいはその他のコーティングを行って、バルーンの摩擦を低減し、バルーンの輸送性及び回収性を増大させることができる。外周面のスリップコーティングによって、装置の挿脱の際における力を低減することができるので、バルーンの機能性を増大させることができる。
図27は、帯状体及び楔形切開器具を、バルーンの外方面に動作可能に接合させた際の断面図である。薄い(例えば、0.0001インチから0.0009インチ)、すなわち
バルーンの直径が増大しないような約0.001インチ以下の厚さの高分子層を、バルーンの外側を覆うベースコート(層270A)として用いることができる。ベースコート270Aは、楔形切開器具のバルーン表面への界面結合層として機能する。層270Aは、他の層と同じあるいは同様の高分子材料から構成することができ、バルーン表面と化学的、機械的あるいは電磁的に結合する。ベースコート層270Aは、バルーン外表面と楔形切開器具との界面応力を低減するように構成できる。2つの表面の界面は、接着剤層270E及びスコアリングエレメント200をポリマーマトリックス中で挟み込むことができ、バルーンが膨張する際のバルーンの応力から独立分離させることができる。ベースコート層270Aは、例えば、ウレタンやポリウレタンから構成することができるが、その他の材料から構成することもできる。実施形態において、コーティングは、シリコーン、及び、例えばビニルポリマーの分子鎖及び非架橋のハイドロゲルなどのハイドロゲル高分子を含む親水性コーティングなどを含むことができる。ポリエチレンオキサイド(PEO)はハイドロゲルの一例である。ビニルポリマーの一例としては、ネオペンチルグリコールジアクリレート(NPG)を挙げることができる。上記層のコーティングは、バルーンをポリマー浴中に、その挿脱時間を制御して1回あるいは複数回浸漬させることにより、行うことができる。また、上記層のコーティングは、表面イオン帯電法などの、よく知られた実用的なセルフアセンブリを用いた、単一層のセルフアセンブリを通じて、オングストローム単位の層を形成することができる。
図27において、楔形切開器具及びベースコート層との間の結合層270Eは薄く(0.0001から0.0005インチ)するが、0.001インチと厚くすることもできる。このように厚く形成してもバルーンの外径を増大させることはない。接着剤層270Eは、シアノアクリレートあるいはUV硬化接着剤などのその他の材料から構成することができる。これらの材料は、ベースコート層270Aと楔形切開器具との接合面との間に、化学的、機械的あるいは電磁気学的な結合を付与する。接着剤層270Eは、楔形切開器具をバルーンに接合するための機能層としてみることができ、楔形切開器具とバルーン外表面とを接合する唯一の層である。この接着剤層270Eは、1以上の接着製品とすることができる。接着剤層270Eは、低い粘度を有する単一の接着剤であって、楔形切開器具の接合面とベースコートとの界面に沿って、接着剤のウィッキングを可能とするものである。接着剤は即時に乾くので、最小の硬化時間で連続した層として形成することができる。また、より粘性の高い接着剤を帯状体の底面の両端に形成する、あるいは、非接着で非結合部分を有するように楔形切開器具とベース層との間に周期的に形成することもできる。また、1以上の接着剤を用いることもできる。例えば、より粘性の高い接着剤を楔形切開器具の両端に形成し、非結合部分のいくつか、あるいは全てにウィッキング接着剤を形成することもできる。実施形態において、2以上の保持層(図27では、2つの層)270B及び270Cを、楔形切開器具同様に、ベース層270A上に形成することができる。高分子保持層は、ベース層270Aと保持層270B及び270Cとが効果的に接合するような特性を有するベース層と同様の大きさを有することができる。保持層は、ベース層と同様な厚さを有することができる一方、ベース層よりも僅かに厚い層とすることも有益である。ベース層及び/又は保持層が厚くなると、破裂抵抗を増大させ、バルーンの、楔形切開器具に対する、あるいは身体に残存したインプラントの鋭利な端部や、血管内のひどく石灰化した疾患部の鋭利な端部に対する耐性を増大させることができる。実施形態においては、バルーン及び/又は楔形切開器具を覆う保持層上に、滑層270Dが形成されている。種々の親水性コーティングが利用でき、これによって、摩擦を低減することができるとともに、曲がりくねった狭い解剖学的な特徴部分の中におけるバルーンの案内性を向上させることができる。バルーンの表面は、親水性コーティングでその全体を覆うようにすることもできるが、バルーンが収縮してひだ状となった後にコーティングすることができる。したがって、輸送中に露出した表面のみが親水性コーティングで覆われることになる。代表的な親水性コートの厚さは、数ミクロンであり、約10オングストロームと薄くすることもできる。
実施形態において、接着剤は、バルーンと帯状体とに別々に塗布し、その後、両者を結合することもできる。バルーンの表面に沿って楔形切開器具を正確に配置するためにテンプレートを用いることもできる。
保持層270B及び270Cは、ベース層と保持層とが効果的に接合するような特性を有するベース層と同様のものとすることができる。保持層は、ベース層と同様の厚さとすることができ、また、ベース層より、約20%、約15%、約10%、約5%若しくはこれらの厚さ以下の分だけ、僅かに厚い層とすることも有益である。ベース層及び/又は保持層が厚くなると、破裂抵抗を増大させ、バルーンの、楔形切開器具に対する、あるいは身体に残存したインプラントの鋭利な端部や、血管内のひどく石灰化した疾患部の鋭利な端部に対する耐性を増大させることができる。複数の保持層270B及び270Cは、同一の、あるいは異なる材料から構成することができる。
種々の親水性コーティングが利用でき、これによって、摩擦を低減することができるとともに、曲がりくねった狭い解剖学的な特徴部分の中におけるバルーンの案内性を向上させることができる。実施形態においては、図27の270Dが親水性の滑層である。バルーンの表面は、親水性コーティングでその全体を覆うようにすることもできるが、バルーンが収縮してひだ状となった後にコーティングすることができる。したがって、輸送中に露出した表面のみが親水性コーティングで覆われることになる。代表的な親水性コートの厚さは、数ミクロンであり、約10オングストロームと薄くすることもできる。
楔形切開器具、帯状体、カプセルの高さは、血管形成バルーンなどの医療用バルーン、あるいは医療用バルーンの一部などの膨張性部材、又はその他の膨張性部材とともに使用するケージとみなすことができる。キーホール、すなわちカテーテルベースの手術においては、バルーンをその膨張した際の直径の一部にまで折りたためることが好ましい。したがって、バルーン及びケージは、折りたたまれたバルーンが、実効的に使用できるような輪郭を有するように折りたたまれる。ケージは、バルーンを破裂しないように、あるいは図28に示すように、輸送中に腔内の内膜に傷を付けないようにスパイクを配向させることができるように折り曲げる。図28は、複数のひだ1002、帯状体300及びひだ間に位置する楔形切開器具200を有するバルーン1000を示す図である。この場合、複数の楔形切開器具200を有する単一の帯状体300が、2つのひだ1002間に位置する。ひだは、スパイク及びスプラインが効果的に配向するようにデザインされている。これらのひだは、プリーツウェッジを有しており、当該プリーツウェッジは、バルーン上で閉塞する際に、それらの間に位置するバルーンにひだを形成することができるようになっている。スプラインがバルクであること、ウェッジヘッドの接触面積及び潜在的な損傷を最小化することに起因して、プリーツウェッジは、ウェッジヘッドの長さ方向に形成されたポケットを有するようになっている。このポケットは、スプラインをポケット内に配設し、プリーツウェッジに接触するのを制限している。このポケットは、スプライン及びスパイクの配向を助長する機能を有し、スプライン及びスパイクが、オーバーフォールディングなどのように、バルーンと接触するのを制限し、バルーンと垂直に配向するなどのように、装置の輸送中に血管の内膜に引掻き傷を付けてしまうことを制限する。そのようなスパイクの配向は、図28に示すように、バルーン表面に対する接線方向である。
実施形態において、ここで開示したシステム及び方法は、組織内にセレーションによって直線状の切込みを形成することができる。心血管疾患において、閉塞した疾患部の内腔サイズを増大させるために介入法を適用することによって血流を増大させることができるが、内腔を最小限に後処置的に増大させるよりも、血管にかかる負担は大きくなる。内腔の直径を増大させる方法は種々存在する。最も基本的なのは、従来からあるバルーン血管形成術(Plain Old Balloon Angioplasty: POBA)
あるいは経皮的血管内血管形成術(PTA)若しくは同様のアプローチである。これらの方法は、疾患部を開口させるためによく用いられる。また、切削バルーンやアンジオスカルプト(AngioSculpt:Spectranetics)、チョコレート(Chocolate:Cordis)及び他の特別な装置は、バルーンエネルギーを助長し、制御するメカニズムを提供する。これらの製品は、バルーンの表面に外部構造(接合あるいは非接合)を提供し、最初に壁面に接触させて、バルーン圧力で壁面を押圧する。こ理論は、外部表面の構造が内腔上に局所的な力の増大を生ぜしめ、表面を切開させてバルーン膨張に伴って動脈を膨張させるものである。これらのデザインは、POBAすなわちバルーンに対して有利性をもたらすものであるが、特に複雑な疾患に対する内腔拡大を容易化せしめるそれらの効果及び能力には限界がある。
内膜に沿って圧力を加えることで、内腔に沿ってセレーションを形成する構造に対する代替の手段もある。材料(紙や切手、厚紙、花こう岩石、大理石などの)を分離するセレーションの効果はよく理解されている。疾患部の形態は、軟らかい部分と固い部分とを含むので、セレーション技術は血管膨張のためには有利である。2016年11月1日に発行された米国特許第9480826号、2015年12月10日に公開された国際公開2015/187872号、2016年5月12日に公開された国際公開2016/073511号、2016年5月12日に公開された国際公開第2016/073490号、及び2016年9月16日に出願された米国特許出願第15/268407号(これらの内容の全体は参照として取り込まれている)には、種々のセレーション形成技術が開示されている。例えば、セレーション素子が、それが適用された箇所において、セレーションすなわち直線状のセレートスコアリングを形成する特徴を提供できる。
実施形態において、セレーション技術の導入は、バルーンに対して薬剤コートバルーンの使用に先立つあるいは同時の組織の準備に関する利益のみではなく、単一の薬剤輸送メカニズムに関する利益も提供することができる。バルーンの隣接する貯留部あるいは領域に薬剤をコートすることによって、セレーションによる所望の薬剤あるいは他の治療薬を、内膜、媒質、あるいは外膜などの所望するターゲット内により深く輸送することができる。
典型的には、薬剤はバルーンの表面にコーティングされる。非セレーションの薬剤コートバルーンが膨張すると、それは内膜に接触して薬剤をその表面に溶出するので、組織の奥深くに輸送することができない。実施形態において、本開示は、次に示すようなデザインを含むがこれらに限定されないデザインと独立にセレーションの使用によって、薬剤を組織内に効果的に輸送することができるコンポーネントを併用するための方法及び当該コンポーネントを含む。
1)半径方向に膨張できる表面(例えば、コンプライアントバルーンあるいはセミコンプライアントバルーン)。
2)各帯状体の表面に沿って離隔した複数の楔型切開器具を含む薬剤コート帯状体(実施形態において、楔型切開器具間の間隔は、楔型切開器具自身の長さと同じでなく、及び/又は楔型切開器具の高さはバルーン直径の極一部である)。
3)実施形態において、凸部は、それらの基部から頂部に向けて傾斜するA型フレーム構造とすることができる。ここで、A型フレーム構造内の長いウェルあるいは空間は、薬剤貯留領域となる。
4)A型フレーム上の楔型切開器具の側壁は、セレーション下の裂けた表面に薬剤をマイグレーションさせるための孔及び/又はマイクロチャネルを含むことができる。
5)単一あるいは複数のウェルを有する。ここで、薬剤、幹細胞あるいはその他の治療薬は、帯状体のA型フレーム構造内に存在する。
6a)ウェルは、バルーン表面の凹部あるいはバルーン本体に沿ったカテーテル状の分離したチャネルを含むことができる。これらは、相当量の治療薬を提供する明確に画定された孔(レーザドリルあるいはその他の精度の高い方法を介して形成)を含む。
6a.1)ある場合において、カテーテルチャネルは、カテーテルシャフトの内径部分に取り込まれ、シャフトの長さ全体及びハブの後方にまで亘り、薬剤をハブのポートからチャネルを介してバルーン表面にまで輸送することができる。
6b)バルーンの膨張の間に、外方に作用するバルーンの圧力は、a)凹んだウェルに対して力を及ぼし、治療薬が存在する当該ウェルの体積を減少させる、あるいはb)高精度に画定した孔を拡張させ、薬剤を当該孔を介して輸送することができる。これは、治療薬を外方に向けて輸送させ、分断した組織内に輸送することができる。
6c)典型的には、バルーンにおいて、ウェル、帯状体、立設要素及びA型フレームは、折りたたまれたバルーンの内部に捕捉され、組織内に浸出する治療薬の量を最小化する。
7)バルーンの膨張時において、セレートA型フレームは、媒質に露出している内膜織層を分断し、媒質層及び外膜層を開裂して、バルーンが折りたたまれた際に捕捉されて
いる量の治療薬を、血管壁内に注入する、及び/又は晒す。
8)治療薬及び薬剤をセレート薬剤溶出バルーンの表面からA型フレームによって生成された切込み及びミクロフィッシャー内に内膜を介して溶出させ、媒質内あるいは外膜内に溶出させる。
実施形態において、本発明は、血管内治療と組み合わせたセレーション技術の使用に関する。ここで、セレーション技術の設計は、バルーン上での薬剤の選択的配置、セレート要素の近傍あるいは下方に含まれる薬剤ウェル、あるいは輸送システムの近位なセクションからバルーン表面に薬剤を輸送し、さらにセレート要素によって形成されたアクセス経路を介して組織内に薬剤を輸送する経路と結びついた、新規な薬剤輸送デザインを含む。
実施形態において、セレーション要素は、例えば以前に米国特許出願第15/268407号に開示されているポリマーからなる2層あるいは3層の多層構造と結合することができる。ベースポリマーと上部ポリマーとの間の空間は薬剤貯留空間として使用することができる。実施形態において、下部ポリマーを除去し、バルーン表面と上部ポリマーとの間の空間を薬剤貯留空間として使用することができる。この空間に薬剤を貯留させるには、例えば、スプレーコーティング、浸漬、あるいはナノテクノロジーセルフアセンブリ技術を用いることによって容易に行うことができる。ここで、薬剤は、ベースポリマー層と上部ポリマー層との間に包括されることになる。実施形態において、薬剤貯留層は、上部ポリマー層によって包括されているので、環境に晒されない。したがって、身体すなわち開裂されていない内膜層が環境に露出するのを制限する。包括層上、包括層周囲及び/又は包括層内への薬剤の導入は、セレートバルーンのセレーションによって、薬剤の内膜中への初期輸送を簡易化する。
直線状のセレーションを形成する方法が開示されている。実施形態において、これは、典型的には周方向に配向した狭小部分及び長さ方向に配向した伸長部分を有する半径方向
外向きの切面などの、立設した要素を含む楔型切開器具を用いることによって行う。但し、立設した要素は、らせん状あるいはその他の方向に配向することもできる。そのような立設要素は、立設要素を含む、萎んでひだ状となったバルーンが再度膨張した際に、折りたたまれないような設計とすることができる。立設要素は、例えば血管の側壁の長軸に対して、垂直、平行あるいは傾斜した状態で接触し、疾患を有する血管の内膜を切開する。楔型切開器具は内膜の微小領域を貫通して、内膜の非切開部分で離隔された切開された内膜を形成するが、この切開領域が組織の事実上のセレーションラインである。この工程を、ここでは、セレート形成術と呼ぶ。
実施形態において、組織の表面に沿った約あるいは少なくとも約1つ、2つ、3つ、4つあるいはそれ以上のセレーションラインは、組織の損傷を最小限に抑えた効果的な直線状セレーションを形成することができる。セレーションラインは、セレートされた表面において強度の弱いライン状の部分を生成する。セレーション技術がバルーン血管形成術に適用された場合、ここではセレート形成術と呼ぶ。セレーションラインは、組織マトリックスの層の1つに沿って配列することもできるし、他の生物学的な目的に基づいて配列することもできる。例えば、脚部動脈の場合、医療上の組織は動脈の軸に沿って長さ方向に配向している。実施形態において、そのようなセレート形成術では、当該セレート形成を行う立設要素は、その長さ方向に配向している。しかしながら、立設要素は、動脈の長軸に垂直に配向させることもできるし、所定の鋭角で傾斜させることもできる。
立設要素の侵入深さは、セレート形成術装置の設計要因となる。第1に、ターゲットとなる組織あるいは壁面への侵入能力は、キャリア上に位置する個々のセレート要素(楔型切開器具)の高さの関数として直接的に表すことができる。第2に、侵入深さは、キャリア、典型的にはバルーンの膨張した際の直径の制限を受ける。セレーションが表面に侵入すると、クラック深さが、バルーンによって生成される応力によって影響を受けるので、その侵入深さは、楔型切開器具の高さを超えることができる。バルーンが膨張すると、バルーンはセレーションを開裂し、接触した楔型切開器具よりも深い位置にまでクラックが伝播するようになる。したがって、楔型切開器具のチップは、初期のミクロフィッシャーを形成するのみで、その後、チップは組織に接触しない。チップが内膜に侵入すると、楔型切開器具の側面が劈開応力を生成し、侵入した組織の側壁にこじり力を作用させる。劈開応力が、膨張したバルーンが壁面に作用することによって生じた歪みに加わるので、これらの応力は増大する。したがって、セレート形成術により、バルーンを使用するよりも低い圧力で、あるいは内膜に対して傷を付ける直線状に隆起した特徴物を用いたバルーよりも、硬質及び軟質の、血管上に堆積したカルシウム化したプラークを開裂することができる。
実施形態において、セレート装置は、DEBの使用に際して表面膨張及びフィッシャーアシストの両面で使用することができる。理論的に限定されるものではないが、セレート形成術は、2つの効果、すなわち機械的効果及び生物学的効果を生ぜしめる。セレート形成術は、フィッシャー力学によって表面膨張が促進されるプラークの全体表面に沿って、細条の微小穿刺を介した動脈の膨張を機械的に促進する。また、セレート形成術は、薬剤がセレート装置とともに導入される際、マイクロチャネル5100に沿った媒質内に、内膜を介して薬剤の捕捉及び保持を促進する。ミニウェルすなわち穿刺を形成することができる。セレート形成術は、各帯状体の表面に等間隔で離隔した複数の楔型切開器具を含む、複数の帯状体を備えるバルーンを膨張させる工程を含む。また、楔型切開器具の間隔は、短い間隔の間に周期的な長い間隔を入れ込むことによって変化させることができる。また、いくつかの方法では、楔型切開器具の間隔あるいは長さが変化した帯状体を利用する。実施形態において、セレーションパターンは、最初に帯状体を侵入させる際に、300μmから100μmのダッシュ及び200μmから50μmのドットの点線に沿った切断線とすることができ、あるいはダッシュとドットとの組み合わせからなる切断線とするこ
とができる。ダッシュは、内膜が帯状体によって初期に影響を受けない間隔を表すものであり、その長さは100μmから600μmである。ドットは、内膜が帯状体によって侵入されたものであり、その長さは10μmから500μmである。
実施形態において、セレート形成術は、切開の度合いを有利に減少させることができる。実施形態において、表面領域でのセレート形成術の前処理表面領域がDEBに対して増大すると、特にプラークが多量のカルシウムを含む場合、アテロームプラークの拡張に必要な圧力を低減できる。
準備の有無によるプラークの機械的メカニズムを調べることは、微穿孔によって提供される値を理解する上で必要なことである。材料の割れの基本ステップは、ボイド形成、ボイド結合(クラック形成として知られている)、クラック伝播、最終的な破壊である。この現象は、破壊力学的アプローチによって数学的に調べることができる。表面が等方的で、動脈内腔における表面クラックが準楕円形であると仮定すると、最大クラック開口幅CODmaxは、

として表すことができる。ここで、σは歪みであり、dはクラックの深さ、Eは弾性率である。クラック開口の進行に伴う変化において、クラックの領域が完全な三角形であると仮定すると、クラックの全表面積Acは、
Ac= 1/2 db ΣCOD/(b+1)
として表すことができる。ここで、bはクラック長さであり、ΣCODはクラック開口幅の
合計である。式を簡単にするために、ΣCOD/(b+1)を1/2 CODmax.と等しいとすると、Acは

となる。
この式は、クラックの全表面積Acが、歪みσとともに増大し、深さdにおいては指数関数的に増大することを示している。歪みエネルギー放散速度(すなわちエネルギー放散速度)は、新たに形成される表面割れの単位表面積当たりの割れの間に放散されるエネルギーである。dは組織内に効果的に侵入する能力と直接的に関係する。微穿孔すなわちセレーションが存在すると、個々の立設要素すなわち楔型切開器具の、より深い領域にまで侵入する能力は、一層拡大される。
伝統的なバルーン血管形成術では、クラック形成を開始(ボイド形成の開始)して、クラックを伝播させ、最終的な破壊へと至るために要求されるエネルギー量は、非常に高い
。核サイト(上記式のd)の導入なしにボイド形成を開始するには、非常に高い初期歪み(上記式のσ)が必要である。クラックが一旦形成され始めると、エネルギーは新たに形成されるクラックの表面に亘って素早く放散され、血管形成の施術中に、予期しないクラックリッピングや裂傷などが生じる。バルーンの外側に形成された立設要素すなわち楔型切開器具は、最初に侵入(ボイドを形成)し、セレートバルーン圧力で動脈をより少ない圧力でより効果的に開裂する。ここで開示したようなプラーク調整装置及び技術(セレート製品などを含むがこれらに限定されるものではない)によれば、応力集中や歪み解放は、プラークの表面全体に亘ってより均一なレリーフを提供するように設計されたボイドによってアシストされる。クラックの全表面積に対する式Acは、セレート技術が現存する技術に対して提供することができる利点に対してある洞察を提供する。プラークの表面に微穿孔を形成することによって、その装置は、低血管形成圧力でのプラークの弛緩とプラークの拡張とを行うことができる。臨床的な試みにおいて、3ATM程度の低圧が、セレート技術を使用した動脈患部の開裂に効果的であった。低圧力の血管形成術は重大な損傷を最小限にすることができ、ポスト血管形成術後において平滑な表面を提供することができる。
実施形態において、システム及び方法は、アテローム切除術のための装置として使用することができる。プラークに対してアテローム切除術を提供し、身体の血管内に見られる疾患性の部位を除去するためには、患部組織を効果的に血管外遊走させるために、血管の手術を行うことが賢明な場合がある。また、血管形成術でアテローム切除を行うことが賢明な場合がある。血管形成術をアテローム切除術の前処置及び/又は後処置として用いる場合、アテローム内腔表面の実効的な前処置及び後処置としてセレート技術が期待され、セレート形成装置は、より効果的なアテローム切除を行うための、細胞間結合あるいは分子間結合を弱める方法を提供する。
実施形態において、アテローム切除ツールは次に挙げるような1以上の特徴を有する。但し、掲載順序に必然性はない。
セレート形成装置は膨張し、セレート要素が血管壁内に侵入する。
セレート要素は、血管壁の内膜層を貫通し、組織を破壊してセレートマークを形成する。
セレート形成装置は膨張を続け、血管の壁面に応力を誘発する。
応力は強度の低い領域を探して歪みを解放する。
直線状の切込みが形成される。
直線状のセレートマークは歪み解放領域(強度の低いライン)を形成する。
歪みは前記ラインに沿って素早く分散される。
血管の内膜下の層は、組織層を破壊することなく継続的な膨張を可能とする。
セレート要素が膨張装置上に存在している場合、セレート要素の、血管壁内に侵入し続ける能力は数多くの要因によって制限を受ける。
血管が健康な場合は、膨張箇所の周りで組織は膨張し、収縮する。なお、侵入の絶対的深さは、相対的に血管の直径を超えないように予め測定された膨張装置によって制限を受ける。
血管が患っている場合、侵入の深さは、バルーンの直径のみではなく、動脈の膨張限界(疾患部の張力)、疾患部(硬くなった血管)の厚さ、及び/又はバルーン膨張のために使用されたエネルギーの制限を受ける。
動脈(血管)がアテローム切除のために準備される。
アテローム切除ツールを操縦して患部組織を採取する。この患部組織は、同心円状に配向したプラークであり、細胞組織から少ない回転エネルギーで除去することができ、収集カップ内に、当該ツールを介して収集する、取扱いやすい大きさのセグメントに分解される。
非同心円状(偏心した)のプラークは、高い弾性率を有する動脈領域内に、効果的に分散可能なバルーンエネルギーの性質によって直接的に分解することはできない。したがって、組織は、健康な血管壁においてより膨張し、疾患を有する血管壁においては僅かしか膨張しない。この場合、健康な血管は、アテローム切除ローターの外方にまで膨張するので、当該ローターは、患部組織を簡易に発見することができ、患部組織を破壊する。したがって、ローターヘッドの健康な組織との相互作用を制限し、減少させる。
同心円状あるいは偏心状の連続した疾患部は、アテローム切除ツールにさらなる挑戦を提供する。この疾患形態は、血管壁内の、ローターヘッドの前方と、当該ローターヘッド(引張や回転に起因した)が最近に通過した組織の箇所の、まさにその箇所との双方において、非常に高い歪み(血管の押圧に起因した)を生成することができる。動脈の押圧及び引張を最小限とするために、血管を効果的に手術することが賢明である。実施形態において、アテローム切除に先立って、患部形態が生成する患部の結合エネルギーを解放することが非常に効果的な予備手段である場合がある。セレーション及び直線状のフィッシャーが、この点において非常に有効である。
非連続な疾患部は連続した疾患部と同様に対処することができるが、疾患部に対して健康な動脈への対処が必要となる。この独特な疾患に対しては、同心円状及び偏心状のプラークに対して前述したように、疾患部領域を分解することが最良であるが、健康な組織は、疾患が存在している面外に押出す。患部組織を外部に押出すことにより、アテロームローターヘッドは、患部組織を切断することができ、ローターヘッドが健康な内膜や健康な
組織内に切込み、切断することを低減できる。
薬剤コートあるいは薬剤溶出型バルーン(DCBあるいはDEB)は、アテローム硬化性閉塞疾患を治療するために設計されている。予備的な臨床学的結果において、DCBは、血管内治療において新たな進歩を提供する。薬剤溶出型あるいは薬剤コートバルーンの現存するデザインは、治療薬の局所的な輸送に基づく、長期の動脈治療に関するものであり、細胞成長を制限するものである。今日利用可能な大部分のDCBは、バルーン接着及び薬剤輸送を提供する異なるキャリア及び賦形剤と組み合わせたパクリタキセルあるいは他の薬剤を利用したものである。DEB血管形成術が遂行される場合、薬剤は血管の壁面に移送され、拡散性移送及び対流性移送によって細胞マトリックス内に輸送される。薬剤が結晶性であれば、当該薬剤は組織内に長期に亘って存在することができる。用いた薬剤及びコーティング方法は工夫されて、種々の効果を達成する。ここで用いたコーティングとは独立して、輸送メカニズム、血管形成バルーンは、オリジナルのバルーン血管形成術とさほど大きく変わっていない。バルーン血管形成術アプローチは、それらの装置を機能させるものの、賢明なものではなく、応力負荷がかかるとともに、予期しない組織ダメージをもたらす。これは、血管を擦傷し、不規則な血管表面を形成する。バルーン血管形成術の非賢明かつ高圧のメカニズムは、動脈組織に対してトラウマとなっている。硬質化し、カルシウム化したアテローム疾患箇所において、血管形成用のバルーン内に空気を入れて膨張させると、通常プラークのき裂あるいは破壊をもたらす。この場合、ステントをインプラントする治療を行うことにより、組織圧迫を行い動脈内腔を回復させる措置が必要となる。組織内の圧力が疾患部の形態の歪み限界を超えると、クラック伝播によるプラーク破壊が生じる。クラック形成によるプラーク破壊は、バルーン血管形成術によって誘発されるトラウマであり、切開された組織は最早結合することはできず、動脈流中で波打つようになる。切開の度合いは、臨床成果の重要な指標として機能する。プラーク破壊は、不規則かつ潜在的に不安定な管腔の流面を形成するので、平滑な平面を形成して、プラークを安定化させ、血管形成術で誘発された切開を治療するためにステントがよく用いられる。ステントの使用は、後に重大な血管形成による切開が発生した際に必要になり、標準的なバルーン血管形成術の場合25%から50%で必要になる。DEBによる血管形成は、ステントの必要性を最小限にするが、ステントを使用する場合は、薬剤コートあるいは薬剤溶出型バルーンの使用目的は半減する。バルーン上への薬剤のコーティングは、切開の制御に何ら影響を与えないし、ステントの必要性を減少させるものでもない。
プラーク製剤ステップがない状態で、標準DEB血管形成術を使用した場合、初期の表面接触量は、内腔の形態によって画定される。薬剤輸送の効能は、以下の図28A及び図28Bに示すように、DEBに先立つセレート形成術とPOBAとを用いたブタにおける研究において観察することができる。
図28Aは、バルーンを血管直径の1.2倍に膨張させた時に、セレート形成術に続いてDCBを行った場合の7日後の組織壁で保持されていたパクリタキセル(PTX)の量(263.5μg/mg)と、POBAに続いてDCBを行った場合の7日後の組織壁で保持されていたパクリタキセル(PTX)の量(181.8μg/mg)を示すチャートである。図に示すように、セレート形成術は、驚くべきことに、POBAと比較して、組織内に保持される薬剤の量が1.5倍以上であった。
図28Bは、バルーンを血管直径の1.2倍に膨張させた時に、セレート形成術に続いてDCBを行った場合の7日後の組織壁で保持されていたパクリタキセル(PTX)の量(479.2μg/mg)と、POBAに続いてDCBを行った場合の7日後の組織壁で保持されていたパクリタキセル(PTX)の量(178.7μg/mg)を示すチャートである。図に示すように、セレート形成術は、驚くべきことに、POBAと比較して、組織内に保持される薬剤の量が2.7倍以上であった。
上述の(7日後に収集したデータ)グラフに示された薬剤取り込みの増大を達成するために使用された方法は、薬剤溶出型バルーンの前にセレート装置あるいはPOBAを用いて比較して収集したデータであり、以下のような任意の数のステップを含む。
所定の箇所で前処理バルーンを膨張させて当該箇所で前処理を行い、血管壁に複数のミクロフィッシャーを形成する。前処理バルーンは複数の帯状体を含み、各帯状体は、その表面に沿って長さ方向に離隔した複数の楔型切開器具を有し、バルーンの外表面に沿って延在している。
当該箇所から前処理バルーンを除去する。
当該箇所に薬剤溶出型バルーンを位置させる。
薬剤溶出型バルーンを膨張させて当該バルーンを血管壁と接触させ、当該バルーンの表面から薬剤を内膜を介してミクロフィッシャー内、さらには媒質内に溶出させる。実施形態において、溶出した薬剤あるいはその他の治療薬の量は、再狭窄を防止あるいは低減させるのに十分な量である。
実施形態において、前処理バルーンは、薬剤溶出型バルーンと同じものとすることができる(例えば、前処理バルーンは、薬剤コートあるいは薬剤溶出型バルーンとすることができる)。したがって、前処理バルーンを除去する必要がない。しかしながら、実施形態では、薬剤溶出型バルーンは、前処理バルーンと別のものとする。
7日後のセレート形成術とPOBAとにおける薬剤の取り込み量は、1.5倍から2.7倍であるが、これに加えて、セレート形成術を用いた場合は、POBAを用いた場合と比較して、組織の近位、中央及び遠位における薬剤の分布がより均一となっていた。
ミクロフィッシャー面を形成する方法は、セレート形成術バルーンの回転及び再膨張を含むことができる。連続した膨張の過程で、新たなミクロフィッシャー面が形成される。フィッシャー面が増大すると、機械的効果を提供する核サイトの数及び深さが増大し、バルーン内の圧力が増大する間に形成される歪みを低減する。また、フィッシャー面の増大は、DEBと併用した際に、組織の全体を通じて獲得、収集及び均一に分布している薬物動態学上のミクロウェルを増大させる。そのような方法の1つにおいて、セレート装置は膨張させて、ミクロフィッシャー面を形成した後収縮させ、例えば隣接するスパイク間の角度の約半分までの大きさの角度で回転させ、さらに再膨張させることができる。ミクロフィッシャーが増大すると、当該方法の実施形態は、例えば、少なくとも約1.5倍、2倍、2.5倍、3倍、あるいはそれ以上の量の薬剤を取り込むことができる。
実施形態において、前処理バルーン(例えば、セレートバルーン)は、薬剤溶出型バルーンの効果を増大させることができる(例えば前処理バルーンは、表面積を増大させて、これにより、組織壁内のより深い組織にアクセスすることが可能となる)。したがって、前処理バルーンは、薬剤溶出型バルーンからの薬剤の量を低減できる。
DEBは、薬剤輸送のために新たな表面積と接触する。実施形態において、セレート形成術の追加の有利性は、組織を弛緩させるという機械的な効果である。カルシウム化あるいは血栓性の組織に対するセレート及び前処理DEBによる血管形成術は、固く凝り固まって結合した組織表面を減少させることができる。アテローム表面が、より多くの開口構造を保持し、バルーンが膨張した際にDEB表面にアクセスできるようになるには、セレート形成術によって、前処理的に穿孔を形成することによって達成可能である。この結果
は、プラークを弛緩させ、多くのミクロフィッシャー面の開口を形成して、プラーク表面がより均一な腔内表面粗さを形成することができるようになる。一方、予期しない内腔表面粗さを形成するような血管形成術に関連した典型的な裂傷は最小限とすることができる。
実施形態において、セレートラインを形成するための方法が開示されている。この方法は、血管内でセレートラインを形成し、血管内の所定の箇所でバルーンを膨張させて当該箇所を治療し、血管壁内に複数のミクロフィッシャーを形成することを含む。バルーンは、複数の帯状体を有し、各帯状体は、その表面に沿って離隔した複数の楔型切開器具を含み、バルーンの外表面の長さ方向に延在している。また、実施形態において、セレート形成術の方法は、次の1以上の特徴を有する。
1.装置が膨張し、複数の楔型切開器具すなわち立設要素を含む複数の帯状体が血管壁に侵入する。
2.複数の楔型切開器具が血管壁の内膜層を貫通して組織を破壊し、セレートマークを形成する。
3.装置の膨張により、典型的にバルーンキャリアの圧力増大を生ぜしめ、血管壁に歪みを誘発する。
4.圧力の増大により、組織は歪みを解放するための強度の小さい領域を求める。
a.直線状の切れ目が、セレートラインに沿って伝播する歪みエネルギーの解放
によって形成される。
b.歪みはセレートラインに沿って素早く分散する。
c.直線状のセレートマークは、歪み解放領域(強度の小さいライン)を形成す
る。
5.血管の内膜下の層は、継続した膨張を可能とする。
6.楔型切開器具すなわちセレート要素が膨張装置に存在する一方、セレート要素は深さ方向への侵入は数多くの要因によって制限される。
a.血管が健康な場合は、膨張箇所の周りで組織は膨張し、収縮する。なお、侵
入の絶対的深さは、膨張装置の直径によって制限を受ける。
b.血管が患っている場合、侵入の深さは、バルーンの直径のみではなく、動脈
の膨張限界(疾患部の張力)、疾患部(硬くなった血管)の厚さ、及びバルーンが保持できるエネルギーの制限を受ける(バルーンが保持できる圧力の限界)。
破壊は、材料中のクラックの伝播によるものである。ある場合において、破壊のメカニズムは、クラック面に直角な引張応力によって形成されるオープンモード、クラック面に平行かつクラックの先端に垂直に剪断応力が作用するスライディングモード、及びクラック面に平行かつクラック先端に平行に剪断応力が作用するティアリングモードの3つのモードがある。
破壊メカニズムは、第1次世界大戦の最中に、英国の航空技術者グリフィス(A.A.Griffith)によって開発され、脆性材料の破壊を説明している。グリフィスの作業は2つの相反する事実によって動機づけられている。(1)バルクガラスの破壊に必要な応力は約100MPa(15,000psi)である。(2)一方、原子間結合を破壊するために必要な理論上の応力は約10,000MPa(1,500,000psi)である。これらの矛盾する観察結果を再考慮するための理論が必要であった。ガラスファイバにおける数々の実験を通じて、強度のサイズ依存性同様に、実験における低破壊強度は、バルク材料中に存在する微小な欠陥の存在によるものであることが分かった。
この仮説を検証するため、グリフィスはガラス材に人工的な欠陥を導入した。人工的な欠陥は、物質に存在している他の欠陥よりも大きな表面クラックとした。この実験は、欠陥の深さ(a)の平方根と破壊応力(σf)との積は、ほぼ一定(欠陥で一定)であり、
次の式によって表わされる。
この解釈から、疾患のある血管に、微細穿孔あるいはセレーションの形態で人工的な欠陥を導入することによって、疾患のある血管における内腔を拡張するために必要なエネルギーを減少できる。したがって、グリフィスの式は、次のように書き直すことができる。
0からnまでの欠陥深さ(a)の合計の平方根と破壊応力(σf)との積は、ほぼ一定(セレートで一定)となる。
これら2つの式から、人工的な欠陥の数が増大すると、定数Csは、定数CFよりも本来的に小さくなると仮定することができ、数学的に次のように表現することができる。
したがって、CsがCFよりも小さいと、破壊応力(σf)は小さくならなければならない。小さいクラックの伝播を予想する際、直線状のセレーションの生成は、腔内表面に強度の小さいラインを提供することであり、これによって、より小さいバルーンの膨張圧力で強度の小さいラインに沿ったクラック伝播が可能であることが実験を通じて示された。この現象は、機械工学において十分に理解できるものであり、一般に、クラック形成やクラック伝播を制限及び阻止するには、科学が適用される。応用例において、セレーションの使用は、フェデックス(FedEx)、切手、あるいは穿孔ペーパーなどの予測できるラインに沿って材料を分離するのを容易にするために適用する。
ここで、円筒状のバルーン内圧力と、所定の深さのセレーションで動脈壁に作用する圧力の効果との相関を論じる。
薄肉の円筒の内部圧力によって生成されるフープ応力を見積もる際のラプラスの式は、セレートバルーンの場合、次のように表わすことができる。
ここで、αはフープ応力であり、tはバルーンの厚さであり、Pは圧力であり、Rはバルーンの半径である。バルーンの一部が球形に膨張して、残りが円筒形のままである場合、バルーンに沿ってどのようにして圧力が負荷されるかについて流体力学の原理が定義している。パスカルの原理は、表面張力は膨らんで球状となった領域では半分に減少するが、円筒形の部分では、圧力と半径との掛け算であると述べている。
疾患した血管に上記流体力学に基づく変数を適用すると、tは疾患部の厚さであり、αは上記式における歪みσであり、R及びPは、上記式中と同様である。
以前に定義した式CODmaxより、歪みσについて解くことができ、この歪みをラプラスの式におけるフープ応力で置換することにより、圧力に対して次の新しい式を得ることができる。
この式は、クラック開口幅(COD)が直接に圧力(P)、クラックの深さ(d)、バルーンの半径(R)に関係しており、患部の厚さ(t)に逆比例して関係していることを示している。
ラプラスの式によれば、バルーンの半径が2倍になれば壁張力も2倍となる。バルーンの伸縮性を弱らせるためにさらに圧力を負荷し、さらに膨張させたとすると、2倍の大きさの圧力で小さいバルーンを膨張させ始める。上記式によれば、セレート装置はこのダイナミクスを変えることができ、圧力、クラック深さ及びバルーン半径の積で、バルーン膨張を開始する際に必要な圧力を低減するメカニズムを提供することができる。
人体の動脈及び静脈の壁面における張力は、古典的なラプラスの法則の例である。管状器官にこのジオメトリカルな法則が適用されると、所定の内部流体圧力に対して、壁面張力が血管の半径に比例するようになる。類似の血圧を有する大きな動脈にこの法則が適用されると、2倍の半径を有する動脈の変形は2倍の壁面張力に耐えうることができるので、大きな半径の動脈は強い壁面を有することになる。動脈瘤の危険に対して強化を図るために線維帯によって動脈の強化を図ることができる。一方、小さい毛細血管は、そのサイズに依拠する。人体の循環器系の毛細血管の壁面は非常に薄いので、顕微鏡では透明に見えてしまう。しかし、毛細血管は、血圧の約半分程度の圧力まで耐えうることができる。ラプラスの法則は、毛細血管が、そのような圧力に対して如何にして耐えうるかについての洞察を与える。毛細血管の小ささは、内部圧力による壁面張力が大きな動脈の壁面張力
に比較してはるかに小さいことを意味している。左心室での最大血圧が約120mmHgであるとすると、毛細血管の入り口での圧力は50mmHgのオーダとなる。大きな動脈の半径では、その範囲の圧力に対しては、大きな壁面張力に耐えるような強固な壁面を有する。ポアズイユの法則に従えば、大きな動脈は小さい血管よりも血流に対する抵抗がはるかに小さくなり、動脈における圧力低下は全体的な圧力低下の約半分である。毛細血管は血流に対する抵抗が大きくなるため、それらの壁面において大きな強度は要求されない。身体の大動脈は、小動脈や毛細血管に比較して高い壁面張力の影響を受ける。この壁面張力は、壁面張力が所定の血圧に対してはその半径に比例するというラプラスの式、すなわちジオメトリックな関係に従う。動脈壁が脆弱な箇所を形成して膨張する場合、当該膨張は何らかの弛緩性を提供することになり、逆もまた真実となる。古典的な悪循環の場合、膨張によって強度の小さい壁面にさらなる張力をもたらす。このような膨張が続くといわゆる動脈瘤になる。検査していない場合、この状態は血管の破裂をもたらす。したがって、動脈瘤は、即座に治療しなければならない。球形の膜は、所定の半径に対して壁面張力が半分になるので、動脈壁の脆弱な部分は、球形に膨張することによって一時的な張力緩和をもたらす。楔型切開器具の侵入によって、血管の疾患部にセレート脆弱領域を導入することにより、当該セレート技術は低圧力で血管を膨張させる。また、セレート技術は、種々の箇所で壁面厚を削減し、動脈の内部直径が膨張する際に壁面張力を局部的に増大させることによって、上記悪循環を追い払う。
壁面張力は、バルーンの圧力に直接比例する。壁面応力は、図29に示すように、壁面厚に間接的に比例する。図29は、公知の壁面厚を有する円筒の接線方向の応力と、壁面厚がないと仮定した場合の円筒の接線方向の応力の簡易化した式とを示す。
この場合、バルーンの圧力はバルーン半径に間接的に比例する。
バルーンの拡大は、制御できない切開を生ぜしめる。血管形成術バルーンの半径方向の力は、狭窄領域でのプラークの破壊を生ぜしめる。血管形成術後、即座に得た完成イメージにおいて切開の形跡を確認することができる。この場合、プラーク中にフラップを充填することにより、コントラストを得る。バルーン血管形成術の領域におけるミクロなき裂による核形成の位置及び亀裂体の行動の予知は困難であり、制御できないものとして簡易に解釈できる。
バルーン表面の過度な張力は、微細なき裂を形成し、このき裂は動脈に沿って切れ目あるいは裂け目を形成する。バルーンから楔型切開器具すなわち立設要素へ伝達されるエネルギー制御はモデル化することができ、楔型要素は、疾患部の形態、内腔サイズ及び形状、あるいはその他の種々の要因に対して最適化することができる。図30に示すモデルは、バルーン血管形成術に由来する4つの分離したゾーンを示す。ゾーン1は、バルーンが膨張するが、表面に接触する以前に生じ、ゾーン2は、バルーン(及びバルーン上の任意の外部特徴部分)が表面形態に沿って配列して、ぴったりと接触しており、バルーン圧力が急速に増大し始める沈降ゾーンである。ゾーン3は、バルーンが疾患部の形態に対して外方圧力を増大させるバルーンの動作段階である。ゾーン4は、変曲点で開始する降伏後段階であり、血管内皮における切開あるいは血管外膜の膨張によって降伏が生じている。
ゾーン1は初期膨張ゾーンであり、圧力によってバルーン膨張が行われる。このゾーンにおいて、解剖学上の特徴部分とバルーンカテーテルとの間の摩擦力は、カテーテル内のトルクとバルーンの膨張から生じる摩擦とを顕在化させる。このゾーンにおいては、よじれあるいは接着異常などのカテーテル欠陥が存在している。
ゾーン2はバルーン配列あるいは接触ゾーンであり、バルーンが血管内皮に沿って、バルーンの外表面上の機械的な特徴部分が血管壁に接触して配列する。このゾーンは、膨張
したバルーンと表面特徴部分とで疾患部の複雑なジオメトリの複雑な関数となるので、非線形である。このゾーンは、機械的特徴部分の配列に関係したマクロな効果と、機械的特徴部分の応力誘導性の変形、表面の局所的な粗さ及び機械的特徴部分の配向を含むミクロな効果として示される初期効果を含む。
ゾーン3は半弾性膨張ゾーンであり、力-直径曲線の勾配が一定である。この半弾性膨張ゾーンの力-直径曲線の勾配は、バルーンにおける重要な特性である。急激な勾配の曲線は、健康な組織及び疾患組織に高い歪みと張力とを生ぜしめる。この張力は、望ましくない制御不能な裂傷あるいは切開を生ぜしめる。
ゾーン4は降伏後段階であり、膨張開始点である。この場合、血管内皮の切開あるいは血管外皮の膨張によって降伏現象が生じる。図30は、バルーン圧力対直径を拡大して示す。図30は、POBAバルーン及びセレートバルーンおいて、血管の直径が増大する時の4つのゾーンを示している。
上述した式及びここで開示した内容は、ここで開示したシステム及び方法の組織への作用のメカニズムを限定するものでなく、本発明は特定の理論によって限定されるものではない。
実施形態において、セレートシステムは、バルーンの外方上に配設されたワイヤ、刃、及びスレートの1以上を含む。以下の図31Aは、バルーン膨張によって生成される歪みと組織内にセレートが侵入する様子を示す図である。
図31Aは、チップ3110の組織3140内への侵入の初期段階で、開裂応力によって当該チップを侵入させる必要がない状態を示している。クラック3120の組織3140のより深い部分への侵入による組織の膨張は、セレート要素3150に対して組織ウェーク(wake)を提供する。セレート要素3150が組織内に侵入すると、チップ3110は組織3140に接触せずに、セレート要素3150の側面3130及びバルーン膨張によって生成する歪み3100によってクラックが生成する。バルーン膨張によって誘発される歪み3100のデザイン及び性質に起因して、チップ3110及びクラック面3120はチップ表面を超えて進行し、チップ(例えば、楔型切開器具の半径方向外向きの切面)は、最早クラック/劈開面の進行する端部3120に直接接触しない。
図31Bは、OCT画像で検査した際に、セレートが患者の血管壁の組織層内に侵入した状態を示すチャートである。実施形態において、血管の治療箇所においてセレーションを形成する方法は、複数の帯状体を備えるセレーションバルーンを提供する工程を含む。各帯状体は、その表面で離隔した複数の楔型切開器具を含む。各帯状体は、セレーションバルーンの外部表面に沿って長さ方向に延在している。各楔型切開器具は、半径方向外向きの切面と側面とを有している。セレーションバルーンは、上記箇所で膨張して、複数の楔型切開器具の半径方向外向きの切面が血管壁の内膜の組織に直接接触し、血管壁の媒質層に劈開面を形成する。セレーションバルーンは膨張し続け、複数の楔型切開器具の半径方向外向きの切面は、最早血管壁の媒質層の組織に接触することはなく、楔型切開器具の側面が血管壁の媒質層に接触し、劈開面を拡張させる。形成された劈開面は、全体の深さ、すなわち媒質層内での深さが約0.2mmから約2.0mmであり、約0.3mmから約1.5mmであり、約0.5mmから約1.2mmである。実施形態において、劈開面は、約0.2mm、約0.3mm、約0.4mm、約0.5mm、約0.6mm、約0.7mm、約0.8mm、約0.9mm、約1.0mm、約1.1mm、約1.2mm、約1.3mm、約1.4mm、約1.5mm、約1.6mm、約1.7mm、約1.8mm、約1.9mm、約2.0mmあるいは上記値の任意の2つを含む範囲の全体深さ、すなわち媒質層内での深さを有する。実施形態において、劈開面は他の劈開面と交差しない。
帯状体及び/又はバルーンの表面に単層あるいは多層(2層あるいは3層)のコーティングを行うことは以前の出願で述べている。上部コーティングを行っていない帯状体のチップを有することは有利である。上部コートの除去は、レーザアブレーション工程を含むが、これに限定されない種々の方法によって行うことができ、完全あるいはほぼ完全(非常に薄い膜を残す)に選択的に除去することができる。残存する膜の厚さは、約20μm、約10μm、約5μm、約3μm、約1μmあるいはそれ以下の値であるか、それらの値未満である。また、実施形態において、コーティングはバルーン表面の全体にスプレー法で行うことができるが、帯状体のチップを避けて注意深く行う。
帯状体を種々設計することによって、薬剤輸送が有利になるだけでなく、種々の細胞及び疾患形態における組織侵入をより効果的に行うことができる。例えば、1以上の接触面を有するチップを設計することにより、厚いカルシウムや繊維が積み重なった組織内に効果的に侵入させることができ、有利である。また、例えば15度未満の鋭利な角度を有するチップを設計することにより、疾患性の血管内により深く侵入させることができ、クラック伝播の核形成を提供することができるので、有利である。上述したように、侵入深さは、クラック形成を開始するのに必要な圧力を低減することができ、クラック開口幅を増大させることができる。20度を超えるような角度のチップは、クラックの形成が困難な、カルシウムリッチな患部血管において有効かもしれない。
セレート形成術バルーンの設計は、治療すべき患部のタイプによって変化する。例えば、帯状体及び立設要素(例えば、楔型切開器具)は、円周状及び非円周状のプラークを含む広範囲の異種プラーク形態に対しては有効である。例えば、狭小なチップを有する丸い立設要素は、硬質及び軟質の組織に効果的に侵入することができ、クラック形成のための核形成及び内腔膨張5100を開始するために必要な圧力を最小化し、トラウマを細胞マトリックスに制限することができる。
セレーションバルーンの実施形態上の設計は、種々の疾患形態において、低圧での膨張を可能とする(例えば、約9、8、7、6、5、4、3.5、3、2.5、2あるいはそれ以下のATMあるいは当該ATM未満)。我々は、PRELUDE研究において、低圧(3ATM)血管形成術を観察した。PRELUDEの試みにおいて、医師は常にセレート装置を約3ATMあるいは4ATMにまで膨張させ、30秒間その圧力を保持した。バルーンが膨張する時、そのウェスト部、すなわちバルーンの中央部はその両端部に比較して膨張しない場合が多々生じた(度々、ドッグボーン形状として言及している)。圧力を増大することなく、医師は3ATMあるいは4ATMの圧力で30秒間保持した。30秒後、医師は血管形成画像を撮影した。ウェスト部分は消失してバルーンは完全に膨張して位置しており、動脈も膨張していたようであった(図3A)。この現象は独特なものであり、低圧血管形成術においては典型的には見られなかった。
図31Cは、セレーションバルーン膨張手続の透視観察画像を示す。最も左側の画像は、血管の長さに沿ったコントラストがない状態で見た場合の動脈狭窄を示す。図に示すように、左中央の画像では、バルーンを4ATMで膨張させた時にはウェストが見られる。右中央の画像では、同じ4ATMの状態が最初から30秒経過した状態である。完全に膨張したバルーンが見られる。最も右側の画像では上記手続の後に血管再生が成功した様子が見られる。
図31Dは、内膜切開を示す左側においてOCT画像を示し、カルシウムクラック及び露出した媒質の分裂を示し、薬剤輸送が有利になることを示すIVUS画像を示す。
図32は、セレーションを形成するための改良された切削バルーンの実施形態を示す。
実施形態において、セレーションあるいはセレーション様のものによる有利な効果は、例えば、オブライエンによる米国特許公開第2006/0184191号(その内容は全体として本出願に取り込まれている)において説明されている切削バルーンカテーテルを改良することによって達成することができる。バルーンカテーテルはカテーテル軸を含み、さらに当該カテーテル軸はそれ自体に結合したバルーンを含む。1以上の切削部材すなわち刃がバルーンに結合されている。バルーンはフレキシブルな1以上の分離した点あるいは領域3200を有し、切削バルーンカテーテルのフレキシブル性を増大させている。1以上の切削部材における破断部は、バルーンの1以上の分離したフレキシブルな点とともに配列されている。実施形態において、フレキシブル点は、10mm長さ及び15mm長さにおいて5mm毎に位置することができる(6mm長さの場合は0、10mm長さの場合は1、15mm長さの場合は2)。フレキシブル点を有するアテロトームは、以前は手が届かなかった疾患部を探索することを手助けする。
図33は、改良された切削バルーンを示す図である。この切削バルーンにおいては、フレキシブル性がさらに改善され、切削部が完全にあるいは部分的にセレート刃3350パターンによって置換されている。図32に示すように、切削部材3320は、バルーン3316周囲において、その数、位置及び配置が変化する。例えば、カテーテル3310は、1、2、3、4、5、6あるいはそれ以上の切削部材3320を含み、それらはバルーン3316の周囲に規則的、不規則的あるいは任意の適したパターンで任意の位置に配置される。そのパターンは、一般に切削部材3320のらせん状配向も含む。カテーテル3310は、一般に長さ方向に延在しているバルーン3316の周囲に等間隔で配置された複数の切削部材3320を含む。一般に、切削部材3320は、可変的なフレキシブル性を提供、すなわちカテーテル3310のフレキシブル性を変化させるように構成されている。切削部材3320、バルーン3316及び/又はカテーテル3310のフレキシブル性を増大させることは、例えば、曲がりくねったアナトミーを経由したカテーテル3310の探索能力及び一般的な移動性を改善することができるので望ましい。また、フレキシブル性を増大させることにより、他のフレキシブル性に乏しい、切削バルーンカテーテルでは直ちに到達することができなかった箇所を含む、多数の血管内位置に、カテーテル3310をガイドすることができる。一般に、フレキシブル性の向上は、切削部材3320の構造的特徴、切削部材3320に対する構造的変更及び/又は切削バルーン3316の構造的特徴の結果である。例えば、切削部材3320は、第1セクション3344a、第2セクション3344b、及び第1セクション3344a及び第2セクション3344b間に位置する切れ目すなわちブレイク3346を含むことができる。ブレイク3346は、第1セクション3344a及び第2セクション3344b間に空間のようなフレキシブルな領域を提供する。実施形態において、ブレイク3346は、下向きの撓み、すなわち切削部材3320の切削表面に形成された溝によって画定される。また、ブレイク3346は第1セクション3344a及び第2セクション3344b間の物理的なギャップではなく、壁厚が削減された切削部材3320の領域あるいは第1セクション3344a、第2セクション3344bの材料よりも相対的にフレキシブル性が高い材料を備えることもできる。ブレイク3346は、第1セクション3344a及び第2セクション3344bを橋かけするために、第1セクション3344a及び第2セクション3344b間を接続する外部コネクターを備えることができる。第1セクション3344a及び第2セクション3344bの分離は、切削部材3320のフレキシブル性を増大させることができ、及び/又はカテーテル3310の全体のフレキシブル性を増大させることができる。
実施形態において、上述したような切削要素(またはアテロトーム)は、刃の上部表面が切れ目によって離隔するように、バルーン表面に沿って直線状に配設することができる。上図において、切れ目の長さは、個々の刃の長さの約10分の1である。実施形態において、刃の長さに対する切れ目の長さの比は、例えば約1/15から約1/1の間であり、約1/10から約1/1の間、約1/5から約1/1の間、約1/5から約1/2の間
、あるいは約1/15、1/14、1/13、1/12、1/11、1/10、1/9、1/8、1/7、1/6、1/5、1/4、1/3、1/2、1/1、1/1.5、2/1さらには上述した数の任意の2つを含む範囲とすることができる。
よりフレキシブルで安定した設計のために、組織に対してセレート若しくはセレートに近似した操作を行うことができる形態に、切削刃を改良することができる。例えば、切削表面がほとんどセレートされないか、全くセレートされない領域がある場合あるいは無い場合、約8、9、10、11、12、13、14、15、20度あるいはそれ以上の角度、若しくはこれらの値を超える角度での横曲げを提供する。実施形態は、切削部材の端部間あるいは端部上において、別の箇所で記載したようなタンデム状あるいはセレート周期の、連続した切削部材(例えば立設要素)を含む。切削部材(X)は、複数のセクションに分割される場合、例えば、約0.01インチから約0.08インチの空間(Y)で分離された約0.01インチから約0.10インチの範囲の長さを有することができる。切削刃は、刃に沿った任意の箇所あるいは任意の数か所で、分離したセクションを有することができる。バルーンによって圧力が組織内に負荷されると、組織は破壊されて、連続したドット及びダッシュあるいはこれらの組み合わせとなる。例えば、切削刃の端部においてドット状(セレーション形状)であり、切削刃の中央部においてダッシュ状(あるいはダッシュ及びドット)とすることができる。実施形態は、バルーンの外面に1、3、4、5、6あるいは8つの刃を有することができる。刃は、典型的にはバルーン本体の長さ未満である。セレート装置は、単独で血管形成術バルーンとして使用することもできるし、次の単純なバルーンあるいは薬剤コートバルーンの前処理的な装置として使用することもできる。上記装置を前処理的な装置として使用するか、ここで開示したような改良されたアテロトームとして使用するか否かに依らず、プラークは圧縮されて、動脈内腔は、多量かつ実質的な切開や立設したフラップを生じることなく、低圧下で安全かつ正確に目的とする直径まで膨張かつ伸長される。セレーションによって、プラークはより均一かつ平滑に膨張させることができ、ランダムなクラックの発生を防止する。ランダムなクラックの発生は、切開や狭窄を引き起こす。プラークがセレーションによって前処理された後、当該プラークは、標準的なバルーン血管形成術において使用される圧力よりも低い圧力で膨張させる。低いバルーン内圧力(例えば、4、3.5、3、2.5、2atmあるいはそれ未満)では、プラークをほとんど破壊せず、さらにほとんど切開せず、動脈壁をほとんど傷つけない。この低圧及び傷なしの血管形成術は、新生内膜過形成あるいは平滑筋細胞複製を伴うバルーン血管形成術の結果として生じる生物学的反応をほとんど生ぜしめない。また、セレーションは、バルーン血管形成術の間に、プラークの破裂や破壊をほとんどじることなく、プラークが膨張するのを可能にする。セレーションを有するバルーンを使用してプラークを処理することにより、切開の量及び深刻さを低減できる。このことは、セレーションを有するバルーン血管形成術後の、切開部あるいは狭窄部を治療するためにステントを配置する必要性を低減できる。例えば、穿孔を有するプラークに起因して約4気圧以下の低圧バルーンでバルーン血管形成術を遂行することができる。この場合、動脈壁の擦傷を防止できる。プラーク調整及び低圧血管形成術によって、深い切開はほとんど起こらず、動脈の媒質層の露出もほとんど生じない。動脈の媒質層が露出すると、コラーゲンが露出することによって血小板塞栓が生じ、後に動脈の新生内膜過形成を引き起こす平滑筋細胞を刺激する。このような切開数の減少及び深刻な切開の減少は、従来の切削あるいは研削装置と比較して有意な要因である。
図34は、外部カテーテル軸3410と内部部材(ガイドワイヤ軸)3420との間の空間にコイル3400を含むカテーテル3310の実施形態を示す。コイルは、ステンレスのような金属あるいは合金から形成されている。コイル3400は、直径の大きい部分3430から直径の小さい部分3440に傾斜するように設計されている。コイルの傾斜部は、例えば、左端から右端に向けて、0度のピッチから15度のピッチで形成することができる。低ピッチは大きな押出し性を提供し、高ピッチは大きなフレキシブル性を提供
する。実施形態において、ピッチ角度は、約0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25度あるいはこれら数の任意の2つを含む範囲とすることができる。
図35aは、傾斜した非線形の端部3510を有する楔型切開器具を備える帯状体3500の実施形態を示す図である。楔型切開器具は半径方向外向きに先端部3570を有している。帯状体3500は上面3550及び側面3560を有している。傾斜した非線形端部3520は、一方あるいは両方の側面に沿った下側凹部すなわち下側凸部3540とは異なる上側凹部すなわち上側凸部3530を有する。図35bに側面図を示す。
図35bに示すように、下部領域3540は、上側の両凹部3530よりも大きな厚さの帯状体3500の両凹部である。帯状体3500は、チップ3580に向けて狭小化しているので、上側の両凹部3530は帯状体3500の薄い両凹部を示している。チップ3580は、半径方向外向きに面している。他の設計及び製造技術によって、帯状体側面の凹部を形成することができる。
図36に示すように、楔型切開器具3570の上部は、組織と接触するチップ(半径方向外向き切面)3580上において種々の特徴3600を有する。図に示すように、楔型切開器具3510は、楔型切開器具の半径方向外向き切面の頂部近くに、微小な孔部すなわち谷のような特徴部3600を有するセレートチップの外観を備えている。特徴部3600の高さは小さく、例えば図に示す中央平坦面3610における楔型切開器具の全体高さの約10%、8%、6%、4%、2%以下の数値未満である。
図37は、楔型切開器具3510のセレート端部の変形例を示す他のデザインである。楔型切開器具3510は、図に示すように、小さい凹部3700を有し、その深さは楔型切開器具の全体高さの約10%、8%、6%、4%、2%以下の数値未満である。
他の実施形態において、図38は、組織内に効果的に侵入することができるチップ3580において丸いダブルハンプ状の接触面3800を含む楔型切開器具3510を示している。楔型切開器具3510の表面上の接触点が多数存在すると、カルシウムを含む種々の患部形態に対して良好な侵入力(点源)を提供する。これにより、疾患部でのセレーション効果を可能にし、小さいバルーン圧力で動脈内腔を増大させることができる。
図39は、組織内に効果的に侵入することができる各楔型切開器具3510のチップ3900の相対的に鋭利なダブルポイントの接触面を提供するデザインの変形例を示す。図40は、組織内に効果的に侵入することができる各楔型切開器具のチップの相対的に鋭利なダブルポイントの接触面を提供する同様のデザインを示す。ここで、中央部は幅広となっており、谷部/凹部4000は浅くなっている。
実施形態において、以下には、切開面が形成された領域に1、2以上の薬剤を輸送するためのデザインのフレーム系を示す。
図41Aに示すように、帯状体3500は、楔型切開フレームすなわちキャリア4110において、チップ4100同士が接触している複数の帯状体(例えば、2つの同一の帯状体)を含んで形成されている。この楔型切開フレーム4110は、化学エッチングなどの機械的除去プロセスにより形成することができる。実施形態において、帯状体3500はフレーム4110から機械的な力あるいはその他の手段で、帯状体3500の楔型切開器具の形状を変化させることなく、簡易かつ清浄に鏡像の状態で分離することができる。実施形態において、他の部分で説明したように、楔型切開器具のベース面と対向する側の面が、バルーンの表面に結合あるいは接合するまで、フレームすなわちキャリア4110
を帯状体3500に接合しておくことができる。
図41B及び図41Cは、実施形態において、複数の帯状体4100を曲げ、あるいは折りたたんで、チップ4100を傷つけることなく折れ部4120を形成した状態を示す。折れ部4120は、結合したA型フレーム楔型切開器具3510アセンブリの半径方向外向き切面の間に、開口したギャップあるいはウェルを有するA型フレーム4130を形成する。
図41D及び図41Eは、図41B及び図41Cにおける中央が平坦な領域4140に比較して、中央に凹部領域4150を有する複数の尖った表面を含むセレートチップ4160の変形例を示す。セレートチップ4160を有する帯状体3500は曲げられているがmセレートチップ4160はそのままの状態であり、開口したギャップあるいはウェルを有するA型フレームを形成している。
実施形態において、ベースにおける隣接したベース帯状体間の距離は、約30μmから約260μm、約60μmから約190μmあるいは約90μmから約130μmである。実施形態において、A型フレームのAの頂点におけるギャップの大きさ、例えば幅は、例えば約10μmから約150μm、約25μmから約100μm、あるいは約50μmから約75μmである。実施形態において、2つの楔型切開器具の遠位置での交差によって画定されるA型フレームのAの頂角は、例えば、約5度から約45度、約10度から約30度、約15度から約22度である。
図42は、帯状体の接合過程(帯状体をバルーンへ配設する前、帯状体をバルーンへ配設する間、あるいは帯状体をバルーンに接合した後)の任意のステップで廃棄することができるブランクすなわちキャリア4300に、帯状体4200を接続して積層できることを示す図である。このプロセスはオートメーション化することができ、帯状体を拾いあて配設し、帯状体とバルーンとの配列における精度を上げる。半径方向遠位にあるチップ4210は、連続した自由端4220あるいはその他の連続若しくは非連続の表面に当接し、帯状体の簡易な分離を可能とする。実施形態において、楔型切開器具を医療用バルーンに接合するためのキャリアシステムは、帯状体の表面に沿って長さ方向に離隔した複数の楔型切開器具を含む帯状体を有する。各楔型切開器具は、帯状体の第1面に直接隣接した帯状体対向ベース面、半径方向外向き近位端及び半径方向外向き遠位端間の長さを有し、楔型切開器具の高さを画定する半径方向外向き切面、並びに帯状体対向ベース面及び半径方向外向き切面間の側面を有する。帯状体は、当該帯状体の第1面と対向する第2面、及び自由端を含む帯状体キャリアを含むことができる。各楔型切開器具の半径方向外向き切面は、接合領域において、帯状体キャリアの自由端に取り外しできるように接合する。接合領域の間の領域はボイドを画定し、機械的な力を負荷することにより取り外せるように形成することができる。実施形態において、帯状体の第2面は医療用バルーンの表面に結合し、帯状体の第2面が医療用バルーンに接合した後は、帯状体キャリアを帯状体から分離する。実施形態において、帯状体キャリアは、化学エッチングなどを用いて、帯状体と一体的に形成することができる。帯状体キャリアは、帯状体と同じあるいは異なる材料から作製することができる。
図43は、楔型切開器具4100の半径方向外向き切面4325がブランクすなわちキャリア4300の自由端4220に接合した状態を示す拡大図である。接合領域4328の間にはボイド4280が存在し、当該ボイド4280では、帯状体のベース面がブランクすなわちキャリアの自由端4420に接触していない。実施形態において、各ボイドあるいは全てボイド4280は、帯状体における楔型切開器具の表面積の、約110%、120%、130%、140%、150%、160%、170%、180%、190%、200%、250%、300%あるいはそれ以上の値を有する。実施形態において、ブラン
クすなわちキャリア4300の最も近位置の自由端4420は、楔型切開器具の最も遠位置の端部すなわち表面4325に接触(例えば、端部のみに接触)する。これにより、帯状体/楔型切開器具4100とブランク4300との交差すなわち点接触は、直線のみ沿って生じ、帯状体あるいは帯状体の楔型切開器具の任意の箇所とブランクすなわちキャリアとの間において、図43に示す高さ方向でのオーバーラップは生じないか、実質的に生じない。実施形態において、このことは、帯状体及び楔型切開器具の、キャリアからの分離を容易にするので有利である。他の実施形態においては、キャリアの接合領域と、帯状体及び楔型切開器具との間において、例えば、ブランクの自由端の溝などを介して1以上の方向で重なるようにすることができる。他の実施形態において、接合領域は、ブランクすなわちキャリアの連続した自由端に沿って形成する必要はなく、むしろブランクすなわちキャリアの凸部と楔型切開器具とで離隔するようにして形成してもよい。凸部と楔型切開器具とは鏡像の関係となるようにしてよいし、他のパターンとなるようにしてもよい。
図44A及び図44Bは、ステンレス材料ストック4410などの金属などのリール状材料を利用してセレート形成術帯状体、切削部材あるいは楔型切開器具を製造する製造工程の実施形態を示す。ストック4410は切削端を有するように形成し、若しくは切削端を有しないように研磨する。研削端4430は、端面上に単一あるいは多重のファセットを有するように形成し、鋭利なチップ(例えば切面)あるいは狭小であるが平坦な部分(例えば非切面)を有するように研削する。実施形態において、研削後の切面ストック4430の断面図は、等辺三角形状の立ち上がり面上において、複数の勾配を有する三角形状とすることができる。
上述した材料研削形成技術に加えて、ステンレスセレート刃の形成は他のバルク加工技術で行うことができる。
グライディング、スタンピング、エッチングなどのバルク加工技術はセレートチップを低コストで製造することができる。
化学エッチングに含まれる製造工程は、実施形態において、次の工程のいくつかあるいは全てを含むことができる。
セレート刃、切削部材あるいは楔型切開器具を形成するための情報及び設計の詳細を含むマスクすなわちマスクセット4400がフォトレジスト層4420の上面に配設される。各マスク4400は、当該マスク4400を介して光照射するための複数の開口部を有している。マスクセット4400は、ステンレス材4410の一方の側を部分的にエッチングするために同一形状あるいは僅かに異なるような形状とする。
マスク、フォトレジスト及びエッチング剤を用いてステンレスリールあるいはシート4410を化学エッチングすることは、多量の材料を低コストでエッチングできるので、有利である。
バルク化学エッチングは、所定の部品を何回も低コストで多量に形成することができる。伝統的に、化学エッチングは、約90度の角度で材料を貫通し、緩やかな勾配の側壁を有する丸い端部を形成する。より緩い勾配を得るためには、グレイスケールのマスクの使用が考えられるが、良好な結果を得ることはできなかった。グレイスケールに代えて、狭小なスリット状のパターンに沿って相対的に狭小な孔を形成することができ、エッチングレートを制御することが可能な新規なマスクキング技術が用いられた。レジスト層を介したエッチング材料のフローを制御することにより、刃構造の角度を得ることができた。
両面マスク露光は、両面からの材料の露光が可能となる。両面露光の場合、ステンレス
材料の両側でより制御された鏡像プロファイルを提供することができる。
図45Bは、帯状体3500がバルーン壁4510内に埋設されたスルーホール4500上に配設されている状態を示す。スルーホールは、バルーンの形成に先立って押出形成された孔であり、その内部を薬剤が通って、セレート組織まで輸送される導管を提供するものである。図45Aの場合も同様に、実施形態において、帯状体3500が、押出し工程によって製造された分離導管となるまでにレーザカットあるいは他方法によってバルーン壁4510を孔開けして形成した一連のスルーホール4520上に配設されている。上記スルーホールは、その内部を薬剤が通って、セレート組織まで輸送される導管を提供するものである。
図46は、実施形態において、4つのA型フレーム帯状体3500(あるいはここで開示したような楔型切開器具を有する非A型フレーム帯状体)のような複数の帯状体がバルーン壁4610内に埋設されたスルーホール4600上に配設されている様子を示す。A型フレーム帯状体3500は、上記のように規則的に離隔することができるし、他の実施形態においては不規則に離隔することもできる。
換言すれば、実施形態において、A型フレーム帯状体3500のデザインは、各ベースにおいて第1帯状体3510及び第2帯状体3520を有する。各帯状体は、境界線を有する半径方向外向き切面を備える楔型切開器具3510を有し、第1帯状体3510及び第2帯状体3520の楔型切開器具3510は、半径方向外向き切面の境界線の部分で互いに接触している。ここで、頂点ギャップは、楔型切開器具3510の第1帯状体3510及び第2帯状体3520が互いに接触していない位置に存在し、このギャップは薬剤貯留孔4500を収容するように構成されている。
図47は、化学エッチングに先立つマスク4700セットの帯状体3500のアレイの実施形態(拡大図を含む)である。帯状体3500の各アレイは、隣接する楔型切開器具3510間の分離可能領域4710を含む。
図48aは、帯状体アレイ3500を示す。図48bは、分離可能領域4710を有する隣接する楔型切開器具3510の詳細な拡大図である。図48cは、配列、制御、配置及び製造を容易にするために帯状体キャリア4810に可逆的に結合したセレーション帯状体3500である。帯状体キャリア4810を帯状体3500に結合する、異なるジオメトリを有する3つの化学エッチングバリエーションがエッチング1 4820、エッチング2 4830、及びエッチング3 4840において示されている。拡大図は、側面上の楔型切開器具3510が如何にして帯状体キャリア4810と接合しているかを示している。図48dは、帯状体の楔型切開器具4890に可逆的に結合した帯状体キャリア4480の他の実施形態を示す図である。帯状体キャリア4880は任意のジオメトリを有することができ、例えば、配列、制御、配設及び製造を容易にするために、丸い若しくは他の形態のタブ4882、孔4884、横タブ4886を有する。実施形態において、帯状体キャリアは、帯状体をバルーン(図示せず)に結合あるいは固定した後に、除去を容易にすべく、帯状体の楔型切開器具と鏡像とすることができる凸部を含むことができる。
図49は、ガイドワイヤハブ4900及びバルーン膨張ハブ4910を有するカテーテル3310に接合したカテーテルの外直径3316上のセレートすなわちスコアリング楔型切開器具3510を示すセレート形成術を行うシステム全体の一実施形態を示す。
上述した教示に基づいて、種々の変更、改造、デザイン変更はもちろん可能である。したがって、添付した特許請求の範囲の範疇において、ここで述べた以外のことを実行でき
ることは当然に理解すべきことである。上述した実施形態の特徴及び態様のコンビネーション及びサブコンビネーションも、本発明に含まれる。また、1つの実施形態に関連した特別な特徴、態様、方法、性質、特性、量、特質、要素などは、ここで述べたその他の実施形態において使用できるものである。したがって、開示した実施形態の種々の特徴及び態様は、互いに結合し、あるいは置換して開示した発明の変形モードを形成できると理解すべきである。したがって、ここで開示した発明の範疇は、上述した特別な実施形態によって限定されるべきではない。また、発明は、種々の変更や選択を受けやすいが、その特別な実施例が図面において示され、詳細に述べられたものである。しかしながら、本発明は、開示された特別な形態及び方法に限定されるべきではないことは当然に理解されるべきことであり、本発明は、述べられた種々の実施形態及び添付した特許請求の範囲の精神及び範疇の、全ての変更、等価物、変形を含むものである。ここで開示した方法は、引用の順序にしたがって実施される必要はない。ここで開示された方法は、医師によって執り行われる行動を含むが、明示的あるいは含蓄的に、第三者によって執り行われる行動も含む。ここで開示された範囲は、任意の範囲を含み、全てが重複した範囲を含み、サブレンジ、及びこれらの組み合わせを含む。“~まで”、“少なくとも”、“以上”、“以下”、“間”などの文言は、引用した数値を含む。ここで使用した“おおよそ”、“約”、“実質的に”の文言の後の数字は、引用した数字を含み(例えば、約10%=10%)、所望の機能を遂行し、所望の結果を達成するための数値に近い数値を代表するものである。例えば、“おおよそ”、“約”、“実質的に”は、その数値の10%以下の範囲、5%以下の範囲、1%以下の範囲、0.1%以下の範囲、0.01%以下の範囲にも言及している。

Claims (20)

  1. 医療用バルーンカテーテルであって、
    医療用バルーンと、
    表面に沿って長さ方向に離隔した複数の楔型切開器具を含む帯状体と、を備え、
    前記楔形切開器具のそれぞれは、前記帯状体の前記表面に直接近接した帯状のベース面を備え、前記楔形切開器具のそれぞれは、半径方向外向き切面を有するチップを備え、前記半径方向外向き切面は、前記半径方向外向き切面の近位端と前記半径方向外向き切面の遠位端との間の長さを有し、前記帯状体は前記医療用バルーンの外表面に取り付けられ、
    スペースは前記近接する楔形切開器具の間に配置され、上部コートまたは保持層は前記帯状体および前記医療用バルーン上に配置され、前記チップは前記上部コートまたは保持層を有しない、医療用バルーンカテーテル。
  2. 前記上部コートまたは保持層は、前記帯状体および前記医療用バルーン上に配置され、前記帯状体を保持する、請求項1に記載の医療用バルーンカテーテル。
  3. 前記上部コートまたは保持層は、前記帯状体および前記医療用バルーン上に配置され、前記チップから前記医療用バルーンを保護する、請求項1に記載の医療用バルーンカテーテル。
  4. 2つ以上の前記上部コートまたは保持層をさらに備える、請求項1に記載の医療用バルーンカテーテル。
  5. 前記上部コートまたは保持層は、前記帯状体および前記医療用バルーンの上に配置され、血管内のひどく石灰化した疾患部の鋭利な端部に対する前記医療用バルーンの耐性を増大させる、請求項1に記載の医療用バルーンカテーテル。
  6. 前記上部コートまたは保持層はポリマーを含む、請求項1に記載の医療用バルーンカテーテル。
  7. 前記上部コートまたは保持層は選択的に除去される、請求項1に記載の医療用バルーンカテーテル。
  8. 前記上部コートまたは保持層は、前記チップを避けて前記医療用バルーンの前記外表面に配置される、請求項1に記載の医療用バルーンカテーテル。
  9. 前記チップは、血管壁に接触するように構成され、前記チップの狭小なプロファイルは、前記血管壁に侵入し、フィッシャーの核を形成する、請求項1に記載の医療用バルーンカテーテル。
  10. 前記スペースの表面積は、前記楔形切開器具の表面積の少なくとも110%以上である、請求項1に記載の医療用バルーンカテーテル。
  11. 前記スペースの表面積は、前記楔形切開器具の表面積の少なくとも150%以上である、請求項1に記載の医療用バルーンカテーテル。
  12. 前記近接する楔形切開器具の間の前記スペースは、前記帯状体の柔軟性を増大させるように形成されている、請求項1に記載の医療用バルーンカテーテル。
  13. 前記近接する楔形切開器具の間の前記スペースは、前記楔形切開器具の前記長さの2倍である、請求項1に記載の医療用バルーンカテーテル。
  14. 前記帯状体の前記表面の1/3から1/2は、前記楔形切開器具によって覆われている、請求項1に記載の医療用バルーンカテーテル。
  15. 前記楔形切開器具は、前記帯状体の前記表面に沿って均等に離隔している、請求項1に記載の医療用バルーンカテーテル。
  16. 前記近接する楔形切開器具の間の前記スペースは、前記楔形切開器具の前記帯状ベース面の2倍から10倍の間である、請求項1に記載の医療用バルーンカテーテル。
  17. 前記楔形切開器具間の前記帯状体の前記表面は、緩やかな曲面を有する、請求項1に記載の医療用バルーンカテーテル。
  18. 前記楔形切開器具間の前記帯状体の前記表面は、四角形状または矩形状を有する、請求項1に記載の医療用バルーンカテーテル。
  19. 1から8本の帯状体を備える、請求項1に記載の医療用バルーンカテーテル。
  20. 前記医療用バルーンの前記外表面は、ベースコートによって覆われ、前記帯状体は、医療用接着剤によって接着される、請求項1に記載の医療用バルーンカテーテル。
JP2022125559A 2016-11-16 2022-08-05 セレーションを介して組織内に薬剤を挿入するシステム Active JP7490718B2 (ja)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201662423117P 2016-11-16 2016-11-16
US62/423,117 2016-11-16
US201762522482P 2017-06-20 2017-06-20
US62/522,482 2017-06-20
JP2019547248A JP7441043B2 (ja) 2016-11-16 2017-11-16 セレーションを介して組織内に薬剤を挿入するシステム及び方法
PCT/US2017/062060 WO2018094077A1 (en) 2016-11-16 2017-11-16 Systems and methods of depositing drug into tissue through serrations

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019547248A Division JP7441043B2 (ja) 2016-11-16 2017-11-16 セレーションを介して組織内に薬剤を挿入するシステム及び方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022153661A JP2022153661A (ja) 2022-10-12
JP7490718B2 true JP7490718B2 (ja) 2024-05-27

Family

ID=62145771

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019547248A Active JP7441043B2 (ja) 2016-11-16 2017-11-16 セレーションを介して組織内に薬剤を挿入するシステム及び方法
JP2022125559A Active JP7490718B2 (ja) 2016-11-16 2022-08-05 セレーションを介して組織内に薬剤を挿入するシステム

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019547248A Active JP7441043B2 (ja) 2016-11-16 2017-11-16 セレーションを介して組織内に薬剤を挿入するシステム及び方法

Country Status (7)

Country Link
US (2) US10905863B2 (ja)
EP (1) EP3541464A4 (ja)
JP (2) JP7441043B2 (ja)
CN (1) CN110114108B (ja)
AU (2) AU2017361422B2 (ja)
CA (1) CA3044046A1 (ja)
WO (1) WO2018094077A1 (ja)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11219750B2 (en) 2008-03-21 2022-01-11 Cagent Vascular, Inc. System and method for plaque serration
US9480826B2 (en) 2008-03-21 2016-11-01 Cagent Vascular, Llc Intravascular device
WO2009117158A2 (en) 2008-03-21 2009-09-24 Innovasc Llc Device and method for opening blood vessels by pre-angioplasty serration and dilatation of aetherosclerotic plaque
US10463842B2 (en) 2014-06-04 2019-11-05 Cagent Vascular, Llc Cage for medical balloon
EP3215212B1 (en) 2014-11-03 2020-07-29 Cagent Vascular, LLC Serration balloon
EP3799919A1 (en) 2015-09-17 2021-04-07 Cagent Vascular, LLC Wedge dissectors for a medical ballon
WO2018094077A1 (en) 2016-11-16 2018-05-24 Cagent Vascular, Llc Systems and methods of depositing drug into tissue through serrations
US11083580B2 (en) 2016-12-30 2021-08-10 Pipeline Medical Technologies, Inc. Method of securing a leaflet anchor to a mitral valve leaflet
US10925731B2 (en) 2016-12-30 2021-02-23 Pipeline Medical Technologies, Inc. Method and apparatus for transvascular implantation of neo chordae tendinae
US9877833B1 (en) 2016-12-30 2018-01-30 Pipeline Medical Technologies, Inc. Method and apparatus for transvascular implantation of neo chordae tendinae
EP3801306B1 (en) * 2018-06-08 2024-01-10 SurModics, Inc. Scoring devices and catheter systems for controlled vessel lesion dissection
CA3105746A1 (en) * 2018-07-25 2020-01-30 Cagent Vascular, Llc Medical balloon catheters with enhanced pushability
JP7418721B2 (ja) * 2018-07-30 2024-01-22 国立大学法人京都大学 マイクロシリンジユニット
CN113286566A (zh) 2018-12-12 2021-08-20 管道医疗技术公司 用于二尖瓣腱索修复的方法和装置
CA3140474A1 (en) * 2019-06-21 2020-12-24 Mitsumasa OKAMOTO Balloon catheter
CN211884905U (zh) * 2019-08-22 2020-11-10 贝克顿·迪金森公司 球囊扩张导管及其球囊
JP2023534893A (ja) * 2020-06-12 2023-08-15 シー・アール・バード・インコーポレーテッド 選択的スコアリング機能を備えたバルーンカテーテル
CN111973828A (zh) * 2020-09-02 2020-11-24 青岛市妇女儿童医院(青岛市妇幼保健院、青岛市残疾儿童医疗康复中心、青岛市新生儿疾病筛查中心) 一种妇科临床用的清洁冲洗装置
CN112270078B (zh) * 2020-10-16 2022-02-15 西南科技大学 一种脆性材料多道次纳米划痕深度预测的方法
CN112958752B (zh) * 2021-01-29 2022-04-08 景德镇航胜航空机械有限公司 一种铝镁合金精密压铸件表面处理工艺
CN114768057B (zh) * 2022-04-09 2023-08-15 四川大学华西医院 一种载药的切割球囊导管
JP2024047897A (ja) 2022-09-27 2024-04-08 トヨタ自動車株式会社 蓄電システム

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007512873A (ja) 2003-12-01 2007-05-24 ボストン サイエンティフィック リミテッド 被覆された切開要素を備える切開用バルーン
JP2008519655A (ja) 2004-11-12 2008-06-12 ボストン サイエンティフィック リミテッド 多分化されたブレードを有するカッティングバルーンカテーテル
US20120172901A1 (en) 2010-12-29 2012-07-05 Boston Scientific Scimed, Inc. Cutting balloon catheter

Family Cites Families (149)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3221746A (en) 1963-01-25 1965-12-07 Noble John William Surgical connecting device
US3635223A (en) 1969-12-02 1972-01-18 Us Catheter & Instr Corp Embolectomy catheter
US4465072A (en) 1983-02-22 1984-08-14 Taheri Syde A Needle catheter
US6221102B1 (en) 1983-12-09 2001-04-24 Endovascular Technologies, Inc. Intraluminal grafting system
US5009659A (en) 1989-10-30 1991-04-23 Schneider (Usa) Inc. Fiber tip atherectomy catheter
US5196024A (en) 1990-07-03 1993-03-23 Cedars-Sinai Medical Center Balloon catheter with cutting edge
US5320634A (en) 1990-07-03 1994-06-14 Interventional Technologies, Inc. Balloon catheter with seated cutting edges
US5042707A (en) 1990-10-16 1991-08-27 Taheri Syde A Intravascular stapler, and method of operating same
US5312456A (en) 1991-01-31 1994-05-17 Carnegie Mellon University Micromechanical barb and method for making the same
US5192291A (en) 1992-01-13 1993-03-09 Interventional Technologies, Inc. Rotationally expandable atherectomy cutter assembly
US5209799A (en) 1992-04-17 1993-05-11 Inverventional Technologies, Inc. Method for manufacturing a folding balloon catheter
US5336178A (en) 1992-11-02 1994-08-09 Localmed, Inc. Intravascular catheter with infusion array
US5487730A (en) 1992-12-30 1996-01-30 Medtronic, Inc. Balloon catheter with balloon surface retention means
CA2118886C (en) 1993-05-07 1998-12-08 Dennis Vigil Method and apparatus for dilatation of a stenotic vessel
US5411478A (en) 1993-07-12 1995-05-02 Michael E. Stillabower Angioplasty apparatus and process
US5417707A (en) 1993-10-29 1995-05-23 Medtronic, Inc. Dilatation balloon protector with raised ribs
US5484411A (en) 1994-01-14 1996-01-16 Cordis Corporation Spiral shaped perfusion balloon and method of use and manufacture
US5501689A (en) 1994-02-03 1996-03-26 United States Surgical Corporation Plaque stapler
US5423851A (en) 1994-03-06 1995-06-13 Samuels; Shaun L. W. Method and apparatus for affixing an endoluminal device to the walls of tubular structures within the body
US5824041A (en) 1994-06-08 1998-10-20 Medtronic, Inc. Apparatus and methods for placement and repositioning of intraluminal prostheses
US5904697A (en) 1995-02-24 1999-05-18 Heartport, Inc. Devices and methods for performing a vascular anastomosis
US6053943A (en) 1995-12-08 2000-04-25 Impra, Inc. Endoluminal graft with integral structural support and method for making same
US5591197A (en) 1995-03-14 1997-01-07 Advanced Cardiovascular Systems, Inc. Expandable stent forming projecting barbs and method for deploying
CA2171896C (en) 1995-03-17 2007-05-15 Scott C. Anderson Multi-anchor stent
US6102904A (en) 1995-07-10 2000-08-15 Interventional Technologies, Inc. Device for injecting fluid into a wall of a blood vessel
US5713863A (en) 1996-01-11 1998-02-03 Interventional Technologies Inc. Catheter with fluid medication injectors
US5797951A (en) 1995-08-09 1998-08-25 Mueller; Edward Gene Expandable support member
EP0768098B1 (en) 1995-10-10 2000-09-27 Interventional Technologies Inc Catheter with fluid medication injectors
US5665116A (en) 1995-11-13 1997-09-09 Chaisson; Gary A. Method and apparatus for catheterization to dilate vascular blockage
US5718684A (en) 1996-05-24 1998-02-17 Gupta; Mukesh Multi-lobed balloon catheter
US6007543A (en) 1996-08-23 1999-12-28 Scimed Life Systems, Inc. Stent delivery system with stent securement means
US5797935A (en) 1996-09-26 1998-08-25 Interventional Technologies Inc. Balloon activated forced concentrators for incising stenotic segments
US6197013B1 (en) 1996-11-06 2001-03-06 Setagon, Inc. Method and apparatus for drug and gene delivery
US5957949A (en) 1997-05-01 1999-09-28 World Medical Manufacturing Corp. Percutaneous placement valve stent
US5868779A (en) 1997-08-15 1999-02-09 Ruiz; Carlos E. Apparatus and methods for dilating vessels and hollow-body organs
US6096054A (en) 1998-03-05 2000-08-01 Scimed Life Systems, Inc. Expandable atherectomy burr and method of ablating an occlusion from a patient's blood vessel
US6626861B1 (en) 1998-04-22 2003-09-30 Applied Medical Resources Balloon catheter apparatus and method
US6450989B2 (en) 1998-04-27 2002-09-17 Artemis Medical, Inc. Dilating and support apparatus with disease inhibitors and methods for use
US6036725A (en) 1998-06-10 2000-03-14 General Science And Technology Expandable endovascular support device
US6290728B1 (en) 1998-09-10 2001-09-18 Percardia, Inc. Designs for left ventricular conduit
US6280414B1 (en) 1998-09-30 2001-08-28 Medtronic Ave, Inc. Method and apparatus for local delivery of therapeutic agent
US6048332A (en) 1998-10-09 2000-04-11 Ave Connaught Dimpled porous infusion balloon
US6325820B1 (en) 1998-11-16 2001-12-04 Endotex Interventional Systems, Inc. Coiled-sheet stent-graft with exo-skeleton
US7947015B2 (en) 1999-01-25 2011-05-24 Atrium Medical Corporation Application of a therapeutic substance to a tissue location using an expandable medical device
US6245101B1 (en) 1999-05-03 2001-06-12 William J. Drasler Intravascular hinge stent
US6350271B1 (en) 1999-05-17 2002-02-26 Micrus Corporation Clot retrieval device
US6723113B1 (en) 2000-01-19 2004-04-20 Cordis Neurovascular, Inc. Inflatable balloon catheter seal and method
WO2002007795A2 (en) 2000-07-24 2002-01-31 Jeffrey Grayzel Stiffened balloon catheter for dilatation and stenting
US6638246B1 (en) 2000-11-28 2003-10-28 Scimed Life Systems, Inc. Medical device for delivery of a biologically active material to a lumen
US7211101B2 (en) 2000-12-07 2007-05-01 Abbott Vascular Devices Methods for manufacturing a clip and clip
US6623452B2 (en) 2000-12-19 2003-09-23 Scimed Life Systems, Inc. Drug delivery catheter having a highly compliant balloon with infusion holes
US6719775B2 (en) 2001-01-22 2004-04-13 Scimed Life Systems, Inc. Percutaneous endarterectomy
WO2002078511A2 (en) 2001-03-30 2002-10-10 Nanopass Ltd. Inflatable medical device with combination cutting elements and drug delivery conduits
US7087088B2 (en) 2001-05-24 2006-08-08 Torax Medical, Inc. Methods and apparatus for regulating the flow of matter through body tubing
US6562062B2 (en) 2001-08-10 2003-05-13 Scimed Life Systems, Inc. Balloon anchoring system
US6632231B2 (en) 2001-08-23 2003-10-14 Scimed Life Systems, Inc. Segmented balloon catheter blade
US6808518B2 (en) 2001-09-28 2004-10-26 Ethicon, Inc. Methods and devices for treating diseased blood vessels
US20040111108A1 (en) 2001-11-09 2004-06-10 Farnan Robert C. Balloon catheter with non-deployable stent
US7691119B2 (en) 2001-11-09 2010-04-06 Angioscore, Inc. Balloon catheter with non-deployable stent
US20040186551A1 (en) 2003-01-17 2004-09-23 Xtent, Inc. Multiple independent nested stent structures and methods for their preparation and deployment
US6656155B2 (en) 2001-12-17 2003-12-02 Scimed Life Systems, Inc. Catheter for endoluminal delivery of therapeutic agents that minimizes loss of therapeutic
US7326245B2 (en) 2002-01-31 2008-02-05 Boston Scientific Scimed, Inc. Medical device for delivering biologically active material
US7186237B2 (en) 2002-02-14 2007-03-06 Avantec Vascular Corporation Ballon catheter for creating a longitudinal channel in a lesion and method
US7331992B2 (en) 2002-02-20 2008-02-19 Bard Peripheral Vascular, Inc. Anchoring device for an endoluminal prosthesis
US7985234B2 (en) 2002-02-27 2011-07-26 Boston Scientific Scimed, Inc. Medical device
US7007698B2 (en) 2002-04-03 2006-03-07 Boston Scientific Corporation Body lumen closure
DE60325355D1 (de) 2002-06-04 2009-01-29 Abbott Vascular Inc Chirurgische klemme und anbringungsvorrichtung zur gefässwundverschliessung
US7153315B2 (en) 2002-06-11 2006-12-26 Boston Scientific Scimed, Inc. Catheter balloon with ultrasonic microscalpel blades
US7500986B2 (en) 2002-07-11 2009-03-10 Medtronic Vascular, Inc. Expandable body having deployable microstructures and related methods
US20040106904A1 (en) 2002-10-07 2004-06-03 Gonnelli Robert R. Microneedle array patch
US7686824B2 (en) 2003-01-21 2010-03-30 Angioscore, Inc. Apparatus and methods for treating hardened vascular lesions
US20050021070A1 (en) 2003-01-21 2005-01-27 Angioscore, Inc. Methods and apparatus for manipulating vascular prostheses
US7279002B2 (en) 2003-04-25 2007-10-09 Boston Scientific Scimed, Inc. Cutting stent and balloon
US6932776B2 (en) 2003-06-02 2005-08-23 Meridian Medicalssystems, Llc Method and apparatus for detecting and treating vulnerable plaques
US7413558B2 (en) 2003-12-19 2008-08-19 Boston Scientific Scimed, Inc. Elastically distensible folding member
US7771447B2 (en) 2003-12-19 2010-08-10 Boston Scientific Scimed, Inc. Balloon refolding device
US7270673B2 (en) 2003-12-31 2007-09-18 Boston Scientific Scimed, Inc. Microsurgical balloon with protective reinforcement
AU2005208583A1 (en) 2004-01-20 2005-08-11 Massachusetts General Hospital Permanent thrombus filtering stent
US20050177130A1 (en) 2004-02-10 2005-08-11 Angioscore, Inc. Balloon catheter with spiral folds
US7754047B2 (en) 2004-04-08 2010-07-13 Boston Scientific Scimed, Inc. Cutting balloon catheter and method for blade mounting
US7654997B2 (en) 2004-04-21 2010-02-02 Acclarent, Inc. Devices, systems and methods for diagnosing and treating sinusitus and other disorders of the ears, nose and/or throat
US20050273049A1 (en) 2004-06-08 2005-12-08 Peter Krulevitch Drug delivery device using microprojections
US20050288766A1 (en) 2004-06-28 2005-12-29 Xtent, Inc. Devices and methods for controlling expandable prostheses during deployment
US7972351B2 (en) 2004-07-13 2011-07-05 Boston Scientific Scimed, Inc. Balloon folding design and method and apparatus for making balloons
US7354419B2 (en) 2004-10-15 2008-04-08 Futuremed Interventional, Inc. Medical balloon having strengthening rods
US8038691B2 (en) 2004-11-12 2011-10-18 Boston Scientific Scimed, Inc. Cutting balloon catheter having flexible atherotomes
US7658744B2 (en) 2004-12-03 2010-02-09 Boston Scientific Scimed, Inc. Multiple balloon catheter
DE602005010906D1 (de) * 2004-12-30 2008-12-18 Cook Inc Katheteranordnung mit plaqueschneideballon
US20060184191A1 (en) 2005-02-11 2006-08-17 Boston Scientific Scimed, Inc. Cutting balloon catheter having increased flexibility regions
US10076641B2 (en) 2005-05-11 2018-09-18 The Spectranetics Corporation Methods and systems for delivering substances into luminal walls
US8672990B2 (en) 2005-05-27 2014-03-18 Boston Scientific Scimed, Inc. Fiber mesh controlled expansion balloon catheter
US8052703B2 (en) * 2005-06-29 2011-11-08 Boston Scientific Scimed, Inc. Medical devices with cutting elements
US8002725B2 (en) 2005-07-18 2011-08-23 Novostent Corporation Embolic protection and plaque removal system with closed circuit aspiration and filtering
US8034066B2 (en) 2005-09-15 2011-10-11 Boston Scientific Scimed, Inc. Multi-layer medical balloons
US20070191766A1 (en) 2006-02-10 2007-08-16 Boston Scientific Scimed, Inc. Balloon catheter having nanotubes
US20070191811A1 (en) 2006-02-10 2007-08-16 Joseph Berglund System and Method for Treating a Vascular Condition
EP1825824B1 (en) 2006-02-24 2009-11-04 National University of Ireland, Galway Minimally invasive intravascular treatment device
US7691116B2 (en) * 2006-03-09 2010-04-06 Boston Scientific Scimed, Inc. Cutting blade for medical devices
US8979886B2 (en) 2006-08-07 2015-03-17 W. L. Gore & Associates, Inc. Medical balloon and method of making the same
US7896911B2 (en) 2007-12-12 2011-03-01 Innovasc Llc Device and method for tacking plaque to blood vessel wall
US20100274188A1 (en) 2007-12-20 2010-10-28 Acclarent, Inc. Method and System for Treating Target Tissue Within the Eustachian Tube
US9603980B2 (en) 2008-02-26 2017-03-28 CARDINAL HEALTH SWITZERLAND 515 GmbH Layer-by-layer stereocomplexed polymers as drug depot carriers or coatings in medical devices
EP2262547B1 (en) 2008-03-06 2013-01-09 Boston Scientific Scimed, Inc. Balloon catheter devices with solvent-swellable polymer
US8192675B2 (en) 2008-03-13 2012-06-05 Cook Medical Technologies Llc Cutting balloon with connector and dilation element
US9480826B2 (en) 2008-03-21 2016-11-01 Cagent Vascular, Llc Intravascular device
WO2009117158A2 (en) 2008-03-21 2009-09-24 Innovasc Llc Device and method for opening blood vessels by pre-angioplasty serration and dilatation of aetherosclerotic plaque
US8557271B2 (en) 2008-07-16 2013-10-15 Warsaw Orthopedic, Inc. Drug depot implantable within a joint
WO2010042471A2 (en) 2008-10-07 2010-04-15 Boston Scientific Scimed, Inc. Medical devices for delivery of therapeutic agents to body lumens
WO2011028203A1 (en) 2009-09-02 2011-03-10 Reflow Medical Inc. Systems, methods and devices for ablation, crossing, and cutting of occlusions
WO2011096983A1 (en) 2009-12-29 2011-08-11 Cook Incorporated Cutting or scoring balloon, system and method of making a cutting or scoring balloon
EP2525860B1 (en) 2010-01-21 2015-04-08 Boston Scientific Scimed, Inc. Balloon catheters with therapeutic agent in balloon folds and methods of making the same
EP2528540A4 (en) 2010-01-29 2013-11-13 Icon Medical Corp BIODEGRADABLE LEAKS ON AN INFLATABLE DEVICE
US9199066B2 (en) 2010-03-12 2015-12-01 Quattro Vascular Pte Ltd. Device and method for compartmental vessel treatment
US8211354B2 (en) 2010-05-18 2012-07-03 Cook Medical Technologies Llc Balloon with integral retention of a dilation element
EP2593171B1 (en) 2010-07-13 2019-08-28 Loma Vista Medical, Inc. Inflatable medical devices
WO2012009412A1 (en) 2010-07-16 2012-01-19 Abbott Cardiovascular Systems Inc. Medical device having tissue engaging member and method for delivery of a therapeutic agent
US20120197194A1 (en) 2011-01-04 2012-08-02 Oscor Inc. Folding balloon catheter
GB2487400B (en) 2011-01-20 2013-07-10 Cook Medical Technologies Llc Scoring balloon with offset scoring elements
US9415193B2 (en) 2011-03-04 2016-08-16 W. L. Gore & Associates, Inc. Eluting medical devices
US20120259216A1 (en) * 2011-04-08 2012-10-11 Gerrans Lawrence J Balloon catheter with drug delivery probe
WO2012149328A1 (en) 2011-04-29 2012-11-01 Boston Scientific Scimed, Inc. Protective surfaces for drug-coated medical devices
CA2836294C (en) 2011-06-03 2021-01-19 C.R. Bard, Inc. Radiopaque medical balloon
US9226768B2 (en) 2011-07-15 2016-01-05 Boston Scientific Scimed, Inc. Cutting balloon catheter with flexible cutting blades
US20130030406A1 (en) 2011-07-26 2013-01-31 Medtronic Vascular, Inc. Textured Dilatation Balloon and Methods
GB2494395B (en) 2011-09-02 2014-01-08 Cook Medical Technologies Llc Ultrasonically visible scoring balloon
ES2791766T3 (es) 2011-09-13 2020-11-05 Pigott John P Catéter intravascular que tiene una porción de incisión expansible
US9730726B2 (en) 2011-10-07 2017-08-15 W. L. Gore & Associates, Inc. Balloon assemblies having controllably variable topographies
CN102512747A (zh) 2011-12-27 2012-06-27 微创医疗器械(上海)有限公司 药物洗脱球囊导管
JP2015505497A (ja) 2012-02-01 2015-02-23 クアトロ・ヴァスキュラー・ピーティーイー・リミテッド 血管の区画による拡張のためのデバイス
US9179936B2 (en) 2012-02-08 2015-11-10 Quattro Vascular Pte Ltd. Constraining structure with non-linear axial struts
US9216033B2 (en) 2012-02-08 2015-12-22 Quattro Vascular Pte Ltd. System and method for treating biological vessels
US10173038B2 (en) 2012-09-05 2019-01-08 W. L. Gore & Associates, Inc. Retractable sheath devices, systems, and methods
GB2506160B (en) 2012-09-24 2014-08-13 Cook Medical Technologies Llc Cutting or scoring balloon and apparatus therefor
US9320530B2 (en) 2013-03-13 2016-04-26 The Spectranetics Corporation Assisted cutting balloon
EP2968684A1 (en) * 2013-03-15 2016-01-20 Abbott Cardiovascular Systems Inc. Crosslinked coatings delivered via a balloon
CN203379465U (zh) 2013-04-18 2014-01-08 雅伦生物科技(北京)有限公司 一种载药的切割球囊扩张导管
CN203564643U (zh) 2013-09-11 2014-04-30 乐普(北京)医疗器械股份有限公司 一种切割球囊
US20150151097A1 (en) * 2013-12-02 2015-06-04 Biltmore Technologies, Inc. Nanofluidic delivery system
CN103948972B (zh) 2014-05-04 2016-06-29 广东博迈医疗器械有限公司 一种表面带有改性涂层的扩张球囊及其制备工艺
US10463842B2 (en) 2014-06-04 2019-11-05 Cagent Vascular, Llc Cage for medical balloon
US10335581B2 (en) * 2014-06-17 2019-07-02 Covidien Lp Medical balloon including pleats
CN107405158A (zh) 2014-11-03 2017-11-28 开金血管有限公司 医用气囊
EP3215212B1 (en) 2014-11-03 2020-07-29 Cagent Vascular, LLC Serration balloon
JP2018505728A (ja) 2015-01-22 2018-03-01 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. 光学形状検出フィードバックを伴う血管内配置装置のロボット制御
US10357631B2 (en) 2015-05-29 2019-07-23 Covidien Lp Catheter with tapering outer diameter
EP3799919A1 (en) 2015-09-17 2021-04-07 Cagent Vascular, LLC Wedge dissectors for a medical ballon
ES2906444T3 (es) 2015-10-12 2022-04-18 Reflow Medical Inc Endoprótesis (stents) con características de suministro de medicamentos y sistemas asociados.
WO2018094077A1 (en) 2016-11-16 2018-05-24 Cagent Vascular, Llc Systems and methods of depositing drug into tissue through serrations
CA3105746A1 (en) 2018-07-25 2020-01-30 Cagent Vascular, Llc Medical balloon catheters with enhanced pushability

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007512873A (ja) 2003-12-01 2007-05-24 ボストン サイエンティフィック リミテッド 被覆された切開要素を備える切開用バルーン
JP2008519655A (ja) 2004-11-12 2008-06-12 ボストン サイエンティフィック リミテッド 多分化されたブレードを有するカッティングバルーンカテーテル
US20120172901A1 (en) 2010-12-29 2012-07-05 Boston Scientific Scimed, Inc. Cutting balloon catheter

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019535481A (ja) 2019-12-12
CA3044046A1 (en) 2018-05-24
WO2018094077A1 (en) 2018-05-24
EP3541464A4 (en) 2020-07-15
AU2017361422B2 (en) 2023-07-06
JP2022153661A (ja) 2022-10-12
EP3541464A1 (en) 2019-09-25
CN110114108A (zh) 2019-08-09
US20180200491A1 (en) 2018-07-19
CN110114108B (zh) 2022-12-06
AU2017361422A1 (en) 2019-07-04
US20210213259A1 (en) 2021-07-15
US10905863B2 (en) 2021-02-02
JP7441043B2 (ja) 2024-02-29
AU2023237117A1 (en) 2023-10-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7490718B2 (ja) セレーションを介して組織内に薬剤を挿入するシステム
JP7210529B2 (ja) 医療用バルーンのための楔形切開器具
JP7545381B2 (ja) 押動性能が向上した医療用バルーンカテーテル
US20220211983A1 (en) Balloon catheter and methods of use
US20240001092A1 (en) Balloon catheter and methods of use to reduce residual stenosis

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220829

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220829

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230726

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230801

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20230915

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240124

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240423

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240515

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7490718

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150