JP7499328B2 - 複合ウェブ－ポリマー心臓弁 - Google Patents

Description

本明細書に開示の実施形態は、人工心臓弁に関する。より詳細には、本明細書の実施形態は、ポリマーでコーティングされた人工心臓弁に関する。

心臓弁が適切に機能しない場合、心臓機能が著しく損なわれる可能性がある。心臓弁の機能不全の潜在的な原因には、弁周囲の弁輪の拡張、心室拡張、脱出したまたは奇形した弁リーフレット、および大動脈弁狭窄症などの狭窄が含まれる。心臓弁が適切に閉鎖できない場合、心腔内の血液が弁を通過して逆流、すなわち逆方向に漏れる可能性がある。心臓弁が適切に開放できない場合、順方向の血流（収縮期の血流など）が損なわれる可能性がある。

弁の機能不全は、大動脈弁などの病気の弁を交換または修復することによって治療し得る。外科的弁置換術は、罹患した弁を治療するための１つの方法である。経カテーテル大動脈弁置換術（ＴＡＶＲ）などの低侵襲治療法では、一般に、動脈通路またはその他の生体構造の経路を介して心臓に送達される送達カテーテルを使用して、罹患した弁を移植可能な人工心臓弁に置き換える。このような弁のリーフレットは、合成材料や動物組織を含むさまざまな材料から形成されている。

本明細書の実施形態は、ポリマーでコーティングされた人工心臓弁に関する。第１の態様では、心臓弁を製造する方法が含まれており、この方法は、フレームを取得することと、多孔性ウェブをフレームに取り付けることと、多孔性ウェブの少なくとも一部にコーティングを適用することとを含む。

第２の態様では、上記または下記の態様の１つ以上に加えて、またはいくつかの態様の代替として、多孔性ウェブはメッシュを含む。
第３の態様では、上記または下記の態様の１つ以上に加えて、またはいくつかの態様の代替として、コーティングされた多孔性ウェブの少なくとも一部は、心臓弁の弁リーフレットに対応する。

第４の態様では、上記または下記の態様の１つ以上に加えて、またはいくつかの態様の代替として、多孔性ウェブは、ポリマーウェブを含む。
第５の態様では、上記または下記の態様の１つ以上に加えて、またはいくつかの態様の代替として、コーティングは、ポリマーコーティングを含む。

第６の態様では、上記または下記の態様の１つ以上に加えて、またはいくつかの態様の代替として、多孔性ウェブをフレームに取り付けることは、多孔性ウェブをフレームに縫合することを含む。

第７の態様では、上記または下記の態様の１つ以上に加えて、またはいくつかの態様の代替として、多孔性ウェブ上にコーティングを適用することは、多孔性ウェブをフレームに取り付ける複数の縫合糸をコーティングすることを含む。

第８の態様では、上記または下記の態様の１つ以上に加えて、またはいくつかの態様の代替として、多孔性ウェブ上にコーティングを適用することにより、多孔性ウェブ内の細孔は閉塞される。

第９の態様では、上記または下記の態様の１つ以上に加えて、またはいくつかの態様の代替として、多孔性ウェブは、少なくとも１つの弁リーフレットを画定する。
第１０の態様では、上記または下記の態様の１つ以上に加えて、またはいくつかの態様の代替として、この方法は、エレクトロスピニングで形成された基材をフレームおよび多孔性ウェブの少なくとも１つに取り付けることをさらに含む。

第１１の態様では、上記または下記の態様の１つ以上に加えて、またはいくつかの態様の代替として、エレクトロスピニングで形成された基材は、少なくとも１つの弁リーフレットに対応する。

第１２の態様では、上記または下記の態様の１つ以上に加えて、またはいくつかの態様の代替として、エレクトロスピニングで形成された基材は、ポリイソブチレンウレタン（ＰＩＢ－ＰＵＲ）コポリマーを含む。

第１３の態様では、上記または下記の態様の１つ以上に加えて、またはいくつかの態様の代替として、多孔性ウェブはポリエチレンテレフタレートを含む。
第１４の態様では、上記または下記の態様の１つ以上に加えて、またはいくつかの態様の代替として、多孔性ウェブ上にコーティングを塗布することは、多孔性ウェブ上にコーティングを浸漬コーティングすることを含む。

第１５の態様では、心臓弁を製造する方法が含まれ、この方法は、フレームを取得することと、フレームに多孔性ウェブを取り付けることと、多孔性ウェブ上にコーティングを塗布することと、エレクトロスピニングで形成された繊維マットをフレームに取り付けることと、およびエレクトロスピニングで形成された繊維マットをコーティングすることとを含む。

第１６の態様では、心臓弁が含まれる。心臓弁は、フレームおよびフレームに取り付けられた複数の弁リーフレットを含み、各弁リーフレットは多孔性支持ウェブを形成する第１のポリマーおよび多孔性支持ウェブの細孔を閉塞するコーティングを形成する第２のポリマーを有しており、弁リーフレットは、コーティングで少なくとも部分的に覆われた連結構造体によってフレームに取り付けられている。

第１７の態様では、上記または下記の態様の１つ以上に加えて、またはいくつかの態様の代替として、連結構造体は、複数の縫合糸を含む。
第１８の態様では、上記または下記の態様の１つ以上に加えて、またはいくつかの態様の代替として、複数の縫合糸は第２のポリマーで覆われている。

第１９の態様では、上記または下記の態様の１つ以上に加えて、またはいくつかの態様の代替として、弁は、内側スカートを含み、内側スカートは、多孔性支持ウェブを形成する第１のポリマーと、多孔性支持ウェブの細孔を閉塞するコーティングを形成する第２のポリマーとを含んでおり、内側スカートは、コーティングを貫通しない連結構造体によってフレームに取り付けられている。

第２０の態様では、上記または下記の態様の１つ以上に加えて、またはいくつかの態様の代替として、連結構造体は、複数の縫合糸を含む。
第２１の態様では、上記または下記の態様の１つ以上に加えて、またはいくつかの態様の代替として、弁は、外側密封スカートをさらに含む。

第２２の態様では、上記または下記の態様の１つ以上に加えて、またはいくつかの態様の代替として、外側密封スカートは、多孔性支持ウェブを形成する第１のポリマーと、多孔性支持ウェブの孔を閉塞するコーティングを形成する第２のポリマーとを含んでおり、外側密封スカートは、コーティングを通過しない連結構造体によってフレームに取り付けられている。

第２３の態様では、上記または下記の態様の１つ以上に加えて、またはいくつかの態様の代替として、連結構造体は、複数の縫合糸を含む。
第２４の態様では、上記または下記の態様の１つ以上に加えて、またはいくつかの態様の代替として、フレームは、経カテーテル送達のために折り畳み可能であり、移植部位での移植のために拡張可能に構成される。

第２５の態様では、心臓弁は、フレームと、弁の構造的特徴を画定する多孔性ウェブと、多孔性ウェブをフレームに固定する取り付け構造と、多孔性ウェブおよび取り付け構造上に配置されて多孔性ウェブの孔を閉塞するポリマーコーティングとを有する。

第２６の態様では、上記または下記の態様の１つ以上に加えて、またはいくつかの態様の代替として、弁の構造的要素は、弁リーフレット、内側スカート、および外側密封スカートのうちの少なくとも１つを含む。

上記概要は、本出願のいくつかの開示事項のうちのいくつかの概要であり、本発明の主題の排他的または網羅的な取り扱いを意図するものではない。詳細については、詳細な説明および添付の特許請求の範囲を参照されたい。他の態様は、以下の詳細な説明を読んで理解するとともにその一部を形成する図面を見れば、当業者であれば理解することができ、これらのそれぞれは、限定的な意味で解釈されるべきではない。ここでの範囲は、添付の請求項およびそれらの法的同等物によって定義される。

次の図に関連して、態様をより完全に理解することができる。

本明細書の様々な実施形態にかかる、人体内の人工心臓弁を示す概略図。 本明細書の様々な実施形態にかかる、血管内の人工心臓弁を示す概略図。 本明細書の様々な実施形態にかかる、人工心臓弁を示す端面図。 本明細書の様々な実施形態にかかる、フレームを示す図。 本明細書の様々な実施形態にかかる、フレームおよびウェブを示す正面図。 本明細書の様々な実施形態にかかる、フレームおよびウェブを示す正面図。 本明細書の様々な実施形態にかかる、人工心臓弁を示す正面図。 本明細書の様々な実施形態にかかるフレームに縫合されたウェブの図６の線８－８’に沿った断面を示す概略図。 本明細書の様々な実施形態にかかるフレームに縫合されたウェブの図７の線９－９’に沿った断面を示す概略図。 本明細書の様々な実施形態にかかる、人工心臓弁を示す正面図。 本明細書の様々な実施形態にかかる、ウェブの一部を示す図。 本明細書の様々な実施形態にかかる、コーティングされたウェブの一部を示す図。 本明細書の様々な実施形態にかかる、ウェブの一部を示す図。 本明細書の様々な実施形態にかかる、単層ウェブの一部を示す概略側面図。 本本明細書の様々な実施形態にかかる、二重層ウェブの一部を示す概略側面図。 本明細書の様々な実施形態にかかる、送達カテーテルを示す概略図。 本明細書の様々な実施形態にかかる、心臓弁の製造方法の動作を示す概略図。 本明細書の様々な実施形態にかかる、心臓弁を製造する方法の動作を示す概略図。 本明細書の様々な実施形態にかかる、心臓弁の製造方法の動作を示す概略図。

実施形態は、様々な修正物および代替形態を受け入れ可能であるが、その詳細は、例および図面として示され且つ詳細に説明されている。しかしながら、ここでの範囲は、説明されている特定の態様に限定されないことを理解されたい。むしろ、その意図は、本明細書に開示された趣旨および範囲内に含まれる修正物、均等物、および代替物を包含することにある。

いくつかの場合には、人工心臓弁は、フレームに取り付けられた合成材料で形成することができ、合成材料がまず完全に形成されて、次にフレームに縫合される。しかしながら、そのようなシナリオでは、縫合糸は合成材料の全厚を貫通するため、構造的な一体性がより低い箇所を形成する。

本明細書の様々な実施形態によれば、人工心臓弁は、合成弁材料（支持ウェブまたはメッシュなど）の一部がまずフレームに取り付けられ（縫合糸または他の取り付け要素を使用して）、その後にコーティング、または高分子材料を浸透させることによって形成することができる。このようにして、縫合糸または他の取り付け要素は、ポリマーコーティングを貫通しないため、より強固な構造的一体性が可能になる。

したがって、様々な実施形態において、心臓弁は、フレームおよびフレームに取り付けられた複数の弁リーフレットを有する。各弁リーフレットは、多孔性支持ウェブを形成する第１のポリマーと、多孔性支持ウェブの細孔を閉塞するコーティングを形成する第２のポリマーとを含む。弁リーフレットは、コーティングによって少なくとも部分的に覆われた連結構造体によってフレームに取り付けることができる（コーティングを貫通する連結構造体とは対照的である）。さらに、本明細書の様々な実施形態は、弁リーフレット、内側スカート、および／または外側スカートなどの人工心臓弁の部分を形成するためのコーティング工程を含む。

ここで図１を参照すると、人体１０４の心臓１０２内の人工心臓弁１００の概略図が、本明細書の様々な実施形態に従って示されている。心臓には、肺動脈弁、三尖弁、大動脈弁、および、僧帽弁の４つの心臓弁がある。心臓弁は、血液が心臓を通過して、心臓に連結されている主要な血管、たとえば大動脈や肺動脈に入ることを可能にする。図１の人工心臓弁１００は、外科的に移植され、または送達装置、すなわちカテーテル１０６を使用して血管内を通って送達される。送達カテーテル１０６は、経カテーテル大動脈弁置換術（ＴＡＶＲ）処置中または僧帽弁の移植中において、大腿動脈、鎖骨下動脈、心尖、心中隔、心房を経て、または大動脈切開に挿入することができる。様々な実施形態において、送達カテーテル１０６は、経大腿動脈送達カテーテル１０６を含むことができる。挿入されると、送達カテーテル１０６は、人工心臓弁１００を生体構造内の所望の位置に送達して心臓弁１００を所望の移植部位で離脱できる。図１は、大動脈弁を置換する人工心臓弁１００を示しているが、いくつかの場合には、人工心臓弁１００は、別のタイプの心臓弁（例えば、僧帽弁または三尖弁）の代わりとなり得る。いくつかの例では、心臓弁は、具体的には、ＴＡＶＩ（経カテーテル大動脈弁留置術）弁である。

図２は、様々な実施形態にかかる、血管２２０内の閉鎖した心臓弁１００の概略図を示す。図３は、閉鎖した心臓弁１００の端面図を示す。弁１００は、矢印２１８で示すように、弁１００を通過する一方向の流れを可能にするように構成される。一実施形態では、矢印２１８は、収縮期中の血流を表す。心臓弁１００は、入口２２２および出口２２４を含む。

様々な実施形態において、心臓弁１００は、フレーム２０８を含む。フレーム２０８は、いくつかの実施形態では、ほぼ円筒形の中央ルーメンを画定する。フレーム２０８の側面および中央ルーメンに面する他の構成要素は、ルーメン表面、またはルーメン側と呼ばれる。フレーム２０８および他の構成要素の反対側（例えば、中央ルーメンから離れて面している）は、反ルーメン面または反ルーメン側と呼ばれる。様々な実施形態において、フレーム２０８は、ほぼ円形の断面を有する。他の実施形態では、フレーム２０８は、Ｄ字形のような非円形の断面を有し得る。いくつかの実施形態では、非円形のフレーム２０８を使用して、僧帽弁または体内の別の非円形の弁を修復し得る。さまざまな特定のフレーム設計および形状を使用できる。フレームは、機械加工、レーザー切断、焼結、直接金属レーザー焼結（ＤＭＬＳ）、鋳造、切断、穴あけ、成形、溶接、打ち抜き、焼き戻し、押し出しなどを含むがこれらに限定されないさまざまな技術を使用して製造することができる。

心臓弁１００はまた、２つまたは３つの弁リーフレット２１０などの複数の弁リーフレット２１０を含む。心臓弁１００は、接合領域２１６を含むことができ、例えば、１つ以上の弁リーフレット２１０が出会って弁１００を閉鎖し、または分離して弁１００を開く。様々な実施形態では、弁リーフレット２１０は、フレーム２０８で支持するために、フレーム２０８に対して直接的または間接的に結合されている。弁リーフレット２１０は、フレーム２０８に結合または隣接する、リーフレット２１０の縁などのルートエッジ２１２を含む。弁リーフレット２１０はまた、隣接する弁リーフレット２１０の縁に整合するエッジなどの接合エッジ２１４を含む。接合エッジ２１４は、別のリーフレット２１０の接合エッジ２１４に接合するために、ルートエッジ２１２に対して移動できる。リーフレット２１０の接合エッジ２１４は、閉鎖姿勢で互いに接合状態に移動し（図２および図３）、流体が矢印２１８と反対の方向に弁１００を通過して流れることを実質的に制限する。具体的には、弁リーフレット２１０は、接合して弁１００の中央ルーメンを塞ぎ、すなわち閉鎖して、矢印２１８と反対向きの流体の流れを妨げることができる。

心臓弁１００は、長手方向の長さ２５０を有する。長手方向の長さ２５０は、様々な寸法の長さを有し得る。いくつかの実施形態では、長さは、２０ｍｍ、２２ｍｍ、２４ｍｍ、２６ｍｍ、２８ｍｍ、３０ｍｍ、３２ｍｍ、３５ｍｍ、３８ｍｍ、４０ｍｍ、４２ｍｍ、４５ｍｍ、４８ｍｍ、または５０ｍｍ以上であり得る。いくつかの実施形態では、長さ２５０は、７０ｍｍ、６８ｍｍ、６５ｍｍ、６２ｍｍ、６０ｍｍ、５８ｍｍ、５５ｍｍ、５２ｍｍ、または５０ｍｍ以下であり得る。いくつかの実施形態では、長さは、２０ｍｍ～７０ｍｍ、または２４ｍｍ～６８ｍｍ、または３０ｍｍ～６５ｍｍ、または３５ｍｍ～６２ｍｍ、または４０ｍｍ～６０ｍｍ、または４２ｍｍ～５８ｍｍ、または４５ｍｍ～５５ｍｍ、または４８ｍｍ～５２ｍｍの範囲、または約５０ｍｍであり得る。

様々な実施形態において、中央ルーメンの内径は、少なくとも１０ｍｍであり、且つ５０ｍｍ以下であり得る。様々な実施形態において、中央ルーメンの内径は、少なくとも１５ｍｍであり、且つ４０ｍｍ以下であり得る。様々な実施形態において、中央ルーメンの内径は、少なくとも２０ｍｍであり、且つ３５ｍｍ以下であり得る。

ここで図４を参照すると、本明細書の様々な実施形態にかかるフレーム２０８の図が示されている。心臓弁１００は、フレーム２０８を含む。フレーム２０８は、複数のストラット４２６を含む。フレーム２０８はまた、下部クラウン４２８、上部クラウン４３０、および１つ以上の安定化アーチ４３２を含む。様々な実施形態において、フレーム２０８は、経カテーテル送達のために折り畳み可能であるとともに、移植部位での移植のために拡張可能に構成される。フレーム２０８は、以下に限定されないが、金属（元素または合金）、ポリマー、複合材料などの様々な材料で形成することができる。いくつかの実施形態では、フレーム２０８は、具体的には、ニチノール、ＮｉＴｉ、チタン、ステンレス鋼、３１６Ｌ、Ｌ６０５、ＭＰ３５Ｎなどを含み得る。

ここで図５を参照すると、フレーム２０８およびウェブ５３４を含む心臓弁１００の正面図が、本明細書の様々な実施形態に従って示されている。例示的なウェブの詳細な態様が、以下により詳細に説明されている。ウェブ５３４は、心臓弁１００の部分のために支持構造または足場を形成する。ウェブ５３４は、心臓弁１００の一部を形成するためにポリマーが適用される支持構造、または足場を形成する。様々な実施形態において、ウェブ５３４は、少なくとも１つの弁リーフレットを画定する。様々な実施形態において、ウェブ５３４は、弁１００のルーメン側および反ルーメン側をコーティングするなどのために、コーティング処理中にコーティングが通過できる開口部を有するなど、多孔性である。コーティングはまた、患者の体内に移植した後に血液が意図しない方向に弁１００を通過して流れることを防止するなどのために、ウェブ５３４の細孔を閉塞できる。

細孔は、使用するウェブの性質に応じて、さまざまなサイズにすることができる。例として、細孔は、約０．０１、０．０２、０．０３、０．０４、０．０５、０．０７５、０．１、０．１２５、０．１５、０．１７５、０．２、０．２５、０．３、０．３５、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、１．７５、２、２．５、３、４、５、６、７、８ｍｍ、または上記の任意の値の間の範囲に入る平均細孔サイズ（長軸）を有することができる。

図５は、フレーム２０８に整合されたウェブ５３４を示す。ウェブ５３４をフレーム２０８に取り付け、または結合する前に、ウェブ５３４をフレーム２０８に整合させることができる。様々な実施形態では、ウェブ５３４は、取り付け構造によってフレーム２０８に取り付けまたは結合される。ここで図６を参照すると、フレーム２０８に縫合されたウェブ５３４を備えるフレーム２０８の正面図が、本明細書の様々な実施形態に従って示されている。いくつかの実施形態では、ウェブ５３４をフレーム２０８に取り付ける取り付け構造体は、複数の縫合糸６３６を含む。図６に示す縫合糸６３６は、フレーム２０８に関してウェブのリーフレット部分を支持することに適する。より多くの縫合糸６３６またはより少ない縫合糸６３６を必要に応じて使用することができる。追加的な縫合糸６３６を設けて、ウェブを他の位置、例えばフレーム２０８の１つ以上の下部領域および／または下部クラウンでフレーム２０８に取り付けることができる。様々な実施形態において、ウェブ５３４をフレーム２０８に取り付けることは、複数の縫合糸６３６などを用いて、ウェブ５３４をフレーム２０８に縫合することを含む。他の取り付け構造体には、ステープル、クランプ、ループ、バンドなどが含まれ得る。

図６に示すようなコーティングされていないフレーム２０８、ウェブ５３４、および縫合糸６３６をコーティングで被覆して、図７に示す心臓弁１００にすることができる。図７は、本明細書の様々な実施形態にかかる人工心臓弁１００の正面図を示す。心臓弁１００は、フレーム２０８、複数の弁リーフレット２１０、およびウェブをフレーム２０８に取り付ける複数の縫合糸６３６を含む。心臓弁１００は、ポリマーコーティングなどのコーティング７３８をさらに含むことができる。例示的なコーティングは、以下の適用されるコーティング材料に関する部分で説明されている。

様々な実施形態において、心臓弁１００は、フレーム２０８およびフレーム２０８に取り付けられた複数の弁リーフレット２１０を含むことができる。様々な実施形態において、各弁リーフレット２１０は、支持ウェブ５３４を形成する第１のポリマー、および多孔性支持ウェブ５３４中において細孔（以下でさらに説明される）を閉塞するコーティングを形成する第２のポリマーを含むことができる。弁リーフレット２１０は、コーティング７３８によって少なくとも部分的に覆われ得る縫合糸などの連結構造体によってフレーム２０８に取り付けられる。

様々な実施形態では、連結構造体は、複数の縫合糸６３６を含む。様々な実施形態では、心臓弁１００は、フレーム２０８、弁１００の構造的特徴（リーフレット、内側スカート、外側スカートなど）を形成する多孔性ウェブ５３４と、多孔性ウェブ５３４をフレーム２０８に固定する取り付け構造体と、ポリマーコーティング７３８とを含むことができる。コーティング７３８は、多孔性ウェブ５３４上、取り付け構造体上、およびフレーム２０８上に配置することができる。コーティングは、多孔性ウェブ５３４の細孔を塞ぐことができる。

いくつかの実施形態では、コーティング７３８は、ウェブ５３４がフレーム２０８に取り付けられた後、ウェブ５３４に適用することができる。いくつかの実施形態では、コーティング７３８は、フレーム２０８、ウェブ５３４、および縫合糸６３６を、心臓弁１００上で凝固する液体コーティングなどのコーティング７３８の供給源に沈めるなどの浸漬コーティング処理によって心臓弁１００に適用することができる。いくつかの実施形態では、コーティング７３８は、フレーム２０８、ウェブ５３４、および縫合糸６３６にコーティング７３８をスプレーすることによるなどのスプレーコーティング処理によって心臓弁１００に適用することができる。いくつかの実施形態では、フレーム２０８およびウェブ５３４の全体にスプレーすることができる。しかしながら、他の実施形態では、１つ以上のマスクを使用して、フレーム２０８および／またはウェブ５３４の一部を覆うことができ、その結果、特定の部分のみがスプレーコーティングされる。例えば、いくつかの実施形態では、安定化アーチは、それらが適用されたポリマーによってコーティングされないようにマスクされるが、弁の他の部分はコーティングされる。

様々な実施形態では、コーティング７３８は、多孔性ウェブ５３４および取りつけ構造体上に配置することができ、その結果、多孔性ウェブ５３４の細孔を閉塞する。様々な実施形態では、コーティングされた多孔性ウェブ５３４の少なくとも一部は、心臓弁１００の弁リーフレット２１０に対応する。様々な実施形態では、弁リーフレット２１０はそれぞれ、ウェブ５３４の一部およびコーティング７３８の一部を含む。

ここで図８を参照すると、本明細書の様々な実施形態に従い、図６の線８－８’に沿って得られるフレーム２０８に縫合されたウェブ５３４の断面の概略図が示されている。いくつかの実施形態では、ウェブ５３４は、フレーム２０８の１つ以上のストラット４２６に取り付けることができる。縫合糸６３６は、ストラット４２６の周囲およびウェブ５３４の一部の周囲に延びて、ウェブ５３４をフレーム２０８に固定することができる。いくつかの実施形態では、縫合糸６３６は、ウェブ５３４の一部を通過して延びることができる。コーティングされていない状態またはコーティングされる前の状態では、縫合糸６３６は露出されているか、または覆われていない。

ここで図９を参照すると、本明細書の様々な実施形態に従い、図７の線９－９’に沿って得られるフレーム２０８に縫合されたウェブ５３４の断面の概略図が示されている。図９は、コーティング７３８が適用された後における、フレーム２０８に縫合されたウェブ５３４の断面の概略図を示す。様々な実施形態において、複数の縫合糸６３６の少なくともいくつかは、第２のポリマーまたはコーティング７３８で覆われている。様々な実施形態において、複数の縫合糸６３６のすべては、コーティング７３８で覆われている。様々な実施形態において、縫合糸６３６は、コーティング７３８内に封入されている。様々な実施形態において、縫合糸６３６は、コーティング７３８を貫通、または通過しない。様々な実施形態において、縫合糸６３６は、コーティング７３８の少なくとも１つの層を貫通または通過しない。

ここで図１０を参照すると、本明細書の様々な実施形態に従って、人工心臓弁１００の正面図が示されている。心臓弁１００は、フレーム２０８および１つ以上の弁リーフレット２１０を含む。いくつかの実施形態では、心臓弁１００はまた、内側スカート１０４０を含む。いくつかの実施形態では、心臓弁１００はまた、外側密封スカート１０４２を含む。

様々な実施形態では、内側スカート１０４０は、１つ以上の縫合糸６３６などのコーティングを通過しない連結構造体によってフレーム２０８に取り付けることができる。様々な実施形態では、外側密封スカート１０４２は、１つ以上の縫合糸６３６などのコーティングを通過しない連結構造体によってフレーム２０８に取り付けることができる。

様々な実施形態において、内側スカート１０４０は、多孔性支持ウェブ５３４を形成する第１のポリマー、および多孔性支持ウェブ５３４の細孔を閉塞することができるコーティング７３８を形成する第２のポリマーを含むことができる。同様に、様々な実施形態において、外側密封スカート１０４２は、多孔性支持ウェブ５３４を形成する第１のポリマー、および多孔性支持ウェブ５３４の細孔を閉塞することができるコーティング７３８を形成する第２のポリマーを含むことができる。

様々な実施形態において、ウェブ５３４は、弁１００の様々な構造的特徴を画定することができる。ウェブ５３４は、弁リーフレット２１０、内側スカート１０４０、および外側密封スカート１０４２のうちの少なくとも１つを画定することができる。

ここで図１１を参照すると、ウェブ５３４の一部の図が、本明細書の様々な実施形態に従って、示されている。図１１は、多孔性ウェブ５３４を示す。いくつかの実施形態では、多孔性ウェブ５３４は、複数の繊維１１４４を含むことができる。多孔性ウェブ５３４は、複数の繊維１１４４の間に複数の細孔１１４６を画定することができる。

図１１に示すウェブ５３４は、コーティングされる前のウェブ５３４の一部である。コーティングされていないウェブ５３４は、コーティングがウェブ５３４を通過可能にする細孔１１４６を画定する。コーティングはまた、コーティングをウェブ５３４に取り付けるなどのために、個々の繊維１１４４を囲むことができる。

図１１のコーティングされていないウェブは、ポリマーコーティング７３８でコーティングすることができる。コーティングされたウェブ５３４が図１２に示されている。ここで図１２を参照すると、コーティングされたウェブ５３４の一部が、本明細書の様々な実施形態に従って示されている。

様々な実施形態において、コーティング７３８は、図１２に示すように、ウェブ５３４の細孔を閉塞することができる。細孔１１４６は、血液などの液体がウェブ５３４およびコーティング７３８を通過できないように閉塞することができる。閉塞されている細孔１１４６に加えて、繊維１１４４をコーティングすることができるため、繊維１１４４の少なくとも一部をコーティング７３８内に被覆または封入することができる。いくつかの実施形態では、ウェブの繊維１１４４のすべてが、コーティング７３８内で覆われるか、または囲まれる。

図１１および図１２は、繰り返しレイアウトまたはパターンを有する繊維１１４４などの組織化された繊維１１４４を備えたウェブ５３４を示す。しかしながら、いくつかの実施形態では、繊維１１４４は、図１３に示すように、組織化されていないか、またはランダムである。ここで図１３を参照すると、本明細書の様々な実施形態に従って、ウェブ５３４の一部の図が示されている。図１３は、組織化されていない繊維１１４４（またはランダムに配向された繊維）を含む多孔性ウェブ５３４を示す。組織化されていない繊維１１４４は、様々な長さ、形状、および位置を有するなど、ランダムである。細孔１１４６はまた、組織化されていない繊維１１４４の結果として、ランダムまたは様々な形状およびサイズを有することができる。いくつかの実施形態では、組織化されていない繊維は、エレクトロスピニングで形成された繊維である。

いくつかの場合には、本明細書のウェブは、様々な数の層から形成することができる。ここで図１４を参照すると、本明細書の様々な実施形態に従って、単層ウェブ５３４の一部の断面を示す概略側面図が示されている。図１４は、織成構成の繊維１１４４を含む多孔性ウェブ５３４を示す。ここで図１５を参照すると、本明細書の様々な実施形態に従って、二重層ウェブ５３４の一部の断面を示す概略側面図が示されている。図１５は、第１の層１５４８および第２の層１５５０を含む多孔性ウェブ５３４を示す。各層１５４８、１５５０は、織成構成の繊維１１４４を含む。いくつかの実施形態では、本明細書のウェブは、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１２、１５、２０、または３０個の層、または上記数のうちの任意の数の間の範囲の入る数の層を含みうる。

いくつかの実施形態では、図１４に示す単層ウェブ５３４は、少なくとも０．１ｍｍ、０．２５ｍｍ、０．５ｍｍ、１ｍｍ、２ｍｍ、または５ｍｍの厚さを有することができる。様々な実施形態では、単層ウェブ５３４は、１０ｍｍ未満、５ｍｍ、４ｍｍ、３ｍｍ、２ｍｍ、または１ｍｍの厚さを有することができる。ウェブ５３４の厚さは、上記の厚さの任意の組み合わせの間の範囲内に入ることができることを理解されたい。また、第１の層１５４８および第２の層１５５０は、図１４に示す単層ウェブ５３４と同一の厚さを有することができることも理解されたい。いくつかの実施形態では、第１の層１５４８および第２の層１５５０は、同一の厚さおよび一般的な構造を有するなど、実質的に同一であり得る。いくつかの実施形態では、図１５に示す二重層ウェブ５３４は、図１４に示す単層ウェブ５３４の厚さの２倍の厚さを有することができる。

ここで図１６を参照すると、本明細書の様々な実施形態に従って、送達カテーテル１０６の概略図が示されている。いくつかの実施形態では、心臓弁置換システムは、送達カテーテル１０６を含むことができる。送達カテーテル１０６は、シャフト１６５２を含む。送達カテーテル１０６は、心臓弁収容領域１６５６を含む。心臓弁収容領域１６５６は、心臓弁を受け入れるように構成することができる。送達カテーテル１０６はまた、バルーン１６５４を含むことができる。いくつかの実施形態では、バルーン１６５４は、心臓弁収容領域１６５６に対して遠位側にある。いくつかの実施形態では、バルーン１６５４は、心臓弁収容領域１６５６の一部を形成する。いくつかの実施形態では、送達カテーテル１０６は、経大腿送達カテーテルとして構成することができる。図１６はバルーンカテーテルを示しているが、いくつかの実施形態では、本明細書の送達カテーテルはバルーンを含まなくともよい。いくつかの実施形態では、心臓弁のフレームは自己拡張型であり得る。いくつかの実施形態では、他の機械的装置を使用して、心臓弁を所定の姿勢に拡張することができる。いくつかの実施形態では、心臓弁のフレームは拡張不可能であり得る。

ウェブ
本明細書の様々な実施形態は、フレームおよびフレームに取り付けられるウェブであって、ポリマーが適用されるフレームおよびフレームに取り付けられたウェブを有する心臓弁を含む。

いくつかの実施形態では、ウェブは、繊維状ウェブを具体的に含むことができる。いくつかの実施形態では、ウェブは、配向繊維および／または非配向繊維を含むことができる。いくつかの実施形態では、ウェブは、織布または不織布などの織物を含むことができる。いくつかの実施形態では、ウェブはメッシュを含むことができる。いくつかの実施形態では、ウェブは単一の層として存在することができる。いくつかの実施形態では、ウェブは、２、３、４、５、６またはそれ以上の層などの複数の層、または上記の任意の数値の間の範囲に入る数の層として存在し得る。

ウェブは様々な材料で形成することができる。いくつかの実施形態では、ウェブは、金属、ポリマー（合成または天然）、ガラスなどを含む繊維で形成することができる。いくつかの実施形態では、ウェブは、熱可塑性ポリマーを含む繊維を具体的に含むことができる。いくつかの実施形態では、ウェブは、ポリエチレンテレフタレートを含む繊維を具体的に含むことができる。しかしながら、いくつかの実施形態では、ウェブは、１つ以上の熱硬化性ポリマーを含むことができる。いくつかの実施形態では、ウェブは、ホモポリマーおよび／またはコポリマーから形成することができる。

いくつかの実施形態では、本明細書の例示的なウェブは、エレクトロスピニングで形成された基材を含むことができる。いくつかの実施形態では、エレクトロスピニングで形成された基材は、少なくとも１つの弁リーフレットに対応し得る。いくつかの実施形態では、エレクトロスピニングで形成された基材は、ポリイソブチレンウレタン（ＰＩＢ－ＰＵＲ）コポリマー、ポリエーテル－ポリウレタンコポリマー（ＰＥ－ＰＵＲ）、ポリアミド、ポリエステル、またはポリエチレンで形成された繊維を含むことができる。

塗布されたコーティング材料
本明細書の様々な実施形態は、心臓弁の構成要素を形成するためにウェブ上に適用される材料（ポリマーを含むがこれに限定されない）を含む。様々な実施形態において、適用されるポリマーは、１つ以上のポリマーおよび１つ以上の溶媒を含む溶液または混合物から適用され得る。溶媒との混合物（または場合によっては溶液）中のポリマーの量は変化する可能性がある。いくつかの実施形態では、ポリマーの量は、約１、２、３、５、１０、１５、２０、２５、３０、４０、５０、６０、７０、またはそれ以上の重量パーセント、または上記の任意の数値の間の範囲内に入る量であり得る。しかしながら、いくつかの実施形態では、適用されるポリマーは、溶媒を欠く組成物の形態で適用可能である。

様々な実施形態において、適用されたポリマーは、流動可能な形態で適用可能であるため、ウェブの細孔へのポリマーの侵入を可能にする。本明細書で適用されるポリマーは、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂の両方を含むことができる。本明細書で適用されるポリマーには、ホモポリマーおよびコポリマーが含まれ得る。本明細書で適用されるポリマーには、エラストマーおよび非エラストマーポリマーが含まれ得る。本明細書で適用されるポリマーは、硬化性ポリマーを含み得る。本明細書で適用されるポリマーは、ＵＶ硬化性ポリマーを含有し得る。本明細書で適用されるポリマーには、ポリシロキサン（シリコーン）、ポリウレタン、ポリエステル、ポリブタジエン、ポリエチレンテレフタレート、パリレン、ポリオレフィン（ポリエチレンおよびポリプロピレンを含む）、ポリイソプレン、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ塩化ビニル、アクリロニトリルブタジエンスチレン、エチレン酢酸ビニル、セルロース系ポリマーなどが含まれるが、これらに限定されない。

方法
本明細書では、製造方法、使用方法などを含むがこれらに限定されない、多くの異なる方法が企図されている。本明細書の他の場所に記載されているシステム／装置の動作の態様は、本明細書の様々な実施形態にかかる１つ以上の方法の動作として実行することができる。

ここで図１７を参照すると、心臓弁を製造する方法１７００を示すフローチャートが、本明細書の様々な実施形態に従って示されている。いくつかの実施形態では、心臓弁を製造する方法１７００は、フレームを取得すること１７０２、多孔性ウェブをフレームに取り付けること１７０４、多孔性ウェブの少なくとも一部にコーティングを適用すること１７０６とを含む。いくつかの実施形態では、コーティングを適用することは、ポリマーコーティングを含むことができる。いくつかの実施形態では、コーティングの適用を１回以上繰り返して、複数のコーティングとすることができる。いくつかの実施形態では、乾燥および／または硬化工程は、コートの塗布の間に生じ得る。いくつかの実施形態では、多孔性ウェブをフレームに取り付けること１７０４は、多孔性ウェブをフレームに縫合することを含むことができる。様々な実施形態において、多孔性ウェブは、少なくとも１つの弁リーフレットを画定することができる。様々な実施形態において、多孔性ウェブは、ポリエチレンテレフタレートを含むことができる。

いくつかの実施形態では、多孔性ウェブ上にコーティングを適用することにより、多孔性ウェブ内の細孔を塞ぐことができる。いくつかの実施形態では、多孔性ウェブ上にコーティングを適用することは、多孔性ウェブをフレームに取り付ける複数の縫合糸をコーティングすることを含む。様々な実施形態において、多孔性ウェブ上にコーティングを適用することは、多孔性ウェブ上にコーティングを浸漬コーティングすることを含む。様々な実施形態において、多孔性ウェブ上にコーティングを適用することは、多孔性ウェブ上にコーティングをスプレーコーティングすることを含む。様々な実施形態において、多孔性ウェブ上にコーティングを適用することは、コーティングを多孔性ウェブ上に蒸着することを含む。いくつかの実施形態では、この方法は、エレクトロスピニングで形成された基材をフレームに取り付けることをさらに含むことができる。いくつかの実施形態では、この方法は、エレクトロスピニングで形成された基材を基材の既存の部分に取り付けることをさらに含むことができる。様々な実施形態において、エレクトロスピニングで形成された基材は、少なくとも１つの弁リーフレットに対応する。様々な実施形態において、エレクトロスピニングで形成された基材は、ポリイソブチレンウレタン（ＰＩＢ－ＰＵＲ）コポリマーを含む。

ここで図１８を参照すると、心臓弁を製造する方法１８００を示すフローチャートが、本明細書の様々な実施形態に従って示されている。方法１８００は、フレームを取得すること１８０２と、多孔性ウェブをフレームに取り付けること１８０４とを含むことができる。方法１８００は、多孔性ウェブの少なくとも一部にコーティングを適用すること１８０６を含むことができる。方法１８００は、エレクトロスピニングで形成された繊維マットをフレームおよび／または多孔性ウェブに取り付けること１８０８／１８０６をさらに含むことができる。方法１８００は、エレクトロスピニングで形成された繊維マット上にコーティングを適用すること１８１０、およびいくつかの実施形態では、多孔性ウェブの少なくとも一部（例えば、多孔性ウェブにまだ塗布されていない場合）にコーティングを適用することをさらに含むことができる。

ここで図１９を参照すると、心臓弁を製造する方法１９００を示すフロー図が、本明細書の様々な実施形態に従って示されている。方法１９００は、成形されたウェブなどのウェブを取得すること１９０２を含む。方法１９００は、ウェブの少なくとも一部にコーティングを適用すること１９０４をさらに含むことができる。方法１９００は、フレームを取得すること１９０６をさらに含むことができる。方法１９００は、少なくとも部分的にコーティングされたウェブをフレームに取り付けること１９０８をさらに含むことができる。方法１９００は、ウェブおよび／またはフレームの少なくとも一部にコーティングを適用すること１９１０をさらに含むことができる。

本明細書および添付の特許請求の範囲で使用されるように、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、内容が明確に別段の指示をしない限り、複数の指示対象を含むことに留意されたい。また、「または」という用語は、内容が明確に別段の指示をしない限り、「および／または」を含むその意味で一般的に使用されることにも注意する必要がある。

本明細書および添付の特許請求の範囲で使用される場合、「構成された」という句は、特定のタスクを実行するか、または特定の構成を採用するように構築または構成されたシステム、装置または他の構造を表すことにも留意されたい。「構成された」という句は、配置および構成、構築および配置、構築、製造および配置などの他の同様の句と交換可能に使用することができる。

本明細書におけるすべての刊行物および特許出願は、本発明が関係する当業者のレベルを示している。すべての刊行物および特許出願は、個々の刊行物または特許出願が参照により具体的かつ個別に示された場合と同程度に、参照により本明細書に組み込まれる。

本明細書で使用される場合、終点による数値範囲の列挙には、その範囲内に含まれるすべての数値が含まれるものとする（例えば２～８には、２．１、２．８、５．３、７などが含まれる）。

本明細書で使用される見出しは、３７ＣＦＲ１．７７に基づく提案との一貫性を保つため、または組織的な手がかりを提供するために提供されている。これらの見出しは、本開示から特許される可能性のある特許請求の範囲に記載された発明を制限または特徴づけるものと見なされてはならない。例として、見出しは「技術分野」を指すが、請求項は、いわゆる技術分野を説明するためにこの見出しの下で選択された文言によって制限されるべきではない。さらに、「背景技術」における技術の説明は、その技術が本開示におけるいかなる発明の先行技術であることを認めるものではない。また、「要約」は、特許請求の範囲に記載された発明の特徴と見なされるべきではない。

本明細書に記載の実施形態は、網羅的であること、または本発明を以下の詳細な説明に開示される正確な形態に限定することを意図していない。むしろ、実施形態は、当業者が原理および実践を理解および認識できるように選択され且つ説明されている。したがって、態様は、様々な特定の好ましい実施形態および技術を参照して説明されている。しかしながら、本明細書の趣旨及び範囲を逸脱することなく、多くの変更および修正を行うことができることを理解されたい。

Claims (7)

1. フレームを取得することと、
   複数の取り付け要素で前記フレームにコーティングされていない多孔性ウェブを取り付けることと、
   前記フレームに取り付けられた前記多孔性ウェブの少なくとも一部と、前記多孔性ウェブを前記フレームに取り付ける少なくとも前記複数の取り付け要素の一部とにコーティングを適用して内側スカートと複数の弁リーフレットとを形成することと、
   を含む心臓弁を製造する方法。
2. 前記多孔性ウェブは、メッシュからなる、請求項１に記載の方法。
3. 前記複数の取り付け要素は、複数の縫合糸からなる、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記多孔性ウェブにコーティングを適用する工程は、前記多孔性ウェブ内の細孔を閉塞することをさらに含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。
5. エレクトロスピニングで形成された基材を前記フレームおよび前記多孔性ウェブのうちの少なくとも一方に取り付けることをさらに含む、請求項１～４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記エレクトロスピニングで形成された基材は、少なくとも１つの弁リーフレットに対応する、請求項５に記載の方法。
7. 前記エレクトロスピニングで形成された基材は、ポリイソブチレンウレタン（ＰＩＢ－ＰＵＲ）コポリマーを含有しており、前記多孔性ウェブは、ポリエチレンテレフタレートを含有している、請求項５または６に記載の方法。

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