KR20140033374A - 패킹 코일 - Google Patents

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KR20140033374A
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제이크 리
히스 보우만
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마이크로벤션, 인코포레이티드
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Abstract

폐색 장치는 폐쇄된 루프 부분들 사이에 개재된 개방 루프 부분을 이용하는 3-차원 이완된 상태를 갖는 마이크로코일로 형성된다. 순차적으로 형성된 개방 루프 및 폐쇄 루프 부분에 의해 형성된 평면들은 서로 일치되지 않고 평행하지도 않다.

Description

패킹 코일{PACKING COIL}
이 출원은 둘 모두가 본 명세서에서 참조로 인용되는, 발명의 명칭이 패킹 코일인 2011년 9월 19일자에 출원된 미국 가특허 출원 제61/536,478호 및 발명의 명칭이 패킹 코일인 2011년 5월 11일에 출원된 미국 가특허 출원 제61/485,059호를 우선권 주장한다.
본 발명은 예컨대, 혈관 동맥류 등의 색전과 같이 체강의 폐색에 대한 장치 및 이러한 장치를 사용하고 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.
색전에 의한 체강, 혈관, 및 다른 루미나(lumina)의 폐색은 다수의 임상적 상황에서 요구된다. 예를 들어, 난원 공개존(patent foramen ovale), 동맥관 개존증(patent ductus arteriosis) 및 좌심방귀, 및 심방 중격 결손증(atrial septal defect)과 같은 심장 결합을 폐색 치료 및 색전의 목적으로 나팔관의 폐색이 있다. 이러한 상태에서 폐색 장치의 기능은 환자의 치료 이점을 위해 강(cavity), 내강(lumen), 혈관, 공간 또는 결손부를 통하여 또는 이 내로 체액의 유동을 실질적으로 차단하거나 또는 저지한다.
혈관의 색전은 또한 다수의 임상적 조건에서 요구된다. 예를 들어, 도관 색전증은 혈관 출혈을 조절하고, 종양으로의 혈액 공급을 차단하며, 혈관 동맥류, 특히 뇌동맥류를 폐색하기 위해 사용된다. 최근에, 동맥류를 치료하기 위한 혈관 색전이 상당히 주목된다. 여러 다양한 치료 방법이 종래 기술에서 알려졌다. 알려진 일 방법은 트롬보겐 마이크로코일을 사용하는 것이다. 이들 마이크로코일은 생체적합성 금속 합금(들)(전형적으로 백금 또는 텅스텐과 같은 방사선 불투과성 재료 또는 적합한 재료로 제조될 수 있다. 마이크로코일의 예는 하기 특허: 리차드(Ritchart) 등의 미국 특허 제4,994,069호; 부트러(Butler) 등의 미국 특허 제5,133,731호; 치(Chee) 등의 미국 특허 제5,226,911호; 파레모(Palermo)의 미국 특허 제5,312,415호; 펠프스(Phelps) 등의 미국 특허 제5,382,259호; 도만디 쥬니어(Dormandy, Jr.) 등의 미국 특허 제5,382,260호; 도만디 쥬니어 등의 미국 특허 제5,476,472호; 미리기안(Mirigian)의 미국 특허 제5,578,074호; 켄(Ken)의 미국 특허 제5,582,619호; 마리안트(Mariant)의 미국 특허 제5,624,461호; 호튼(Horton)의 미국 특허 제5,645,558호; 시더(Snyder)의 미국 특허 제5,658,308호; 및 베레스테인(Berenstein) 등의 미국 특허 제5,718,711호에 기재되며, 이들 모두는 참조로 인용된다.
성공적 수단으로 구성되는 특정 유형의 마이크로코일은 구그리엘미(Guglielmi) 등의 미국 특허 제5,122,136호에 기재된 구그리엘미 탈착형 코일(Guglielmi Detachable Coil ("GDC"))이다. GDC는 남땜 연결에 의해 스테인리스 스틸 전달 와이어에 고정된 백금 와이어 코일을 이용한다. 코일이 동맥류 내에 배열된 후에, 전류가 전달 와이어에 인가되고, 이 와이어는 남땜 접합부를 전기분해하여 코일이 전달 와이어로부터 분리된다. 또한 전류의 인가는 코일 상에 양의 전기 전하를 발생시키며, 이 전하는 음 전하의 혈구, 혈소판 및 섬유소원을 끌어당기며, 이에 따라 코일의 트롬보게니시티(thrombogenicity)를 증가시킨다. 상이한 길이 및 직경의 몇몇의 코일이 동맥류가 완전히 충전될 때까지 동맥류 내로 패킹될 수 있다. 이에 따라 코일은 이의 배치 및 파쇄를 저지하는 동맥류 내의 혈전을 생성하고 보유한다.
대안의 혈관-폐색 장치는 그리니, 쥬니어(Greene, Jr.) 등의 미국 특허 제6,299,619호; 그리니, 쥬니어의 미국 특허 제6,602,261호; 샤퍼(Schafer) 등의 미국 특허 제6,605,101호; 샤퍼(Schaefer) 등의 미국 특허 제7,029,486호; 샤퍼 등의 미국 특허 제7,033,374호; 샤퍼 등의 미국 특허 제7,331,974호; 및 마티네즈(Martinez)의 공계류 중의 미국 특허 출원제10/631,981호; 샤퍼 등의 미국 특허 출원 제11/398,081호; 및 샤퍼 등의 미국 특허 출원 제11/398,082호에 예시되며, 이들 모두는 본 발명이 양수인에 양도되며 본 명세서에서 참조로 인용된다.
그러나, 표적 부위에 배치된 이후에 향상된 안정성, 표적 부위에서 향상된 공간 탐색 능력, 가변 크기의 표적 부위의 치료를 위한 폭 넓은 적용, 및 표적 부위의 치료 및 폐색을 위한 증가된 유효성을 나타내는 보다 향상되고 개선된 신경-색전 마이크로코일을 제공하려는 지속되는 요구가 있다.
본 발명은 보다 개선되고 향상된 폐색 장치를 제공하며, 예를 들어, 신경-색전 마이크로코일의 형태인 폐색 장치는 배치된 이후에 향상된 안정성, 표적 부위에서 향상된 공간 탐색 능력, 가변 크기의 표적 부위의 치료를 위한 폭 넓은 적용, 및 표적 부위의 치료 및 폐색을 위한 증가된 유효성을 나타낸다. 일 실시 형태에서, 폐색 장치는 복수의 폐쇄 루프 부분들 사이에 개재된 복수의 개방 루프를 포함하는 이완된 구성을 갖는 마이크로코일을 포함한다.
다른 실시 형태에서, 폐색 장치는 복수의 폐쇄 루프 부분들 사이에 개재된 복수의 개방 루프를 포함하는 이완된 구성을 갖는 마이크로코일을 포함하고, 개방 루프 부분 각각의 실질적으로 상이한 평면 내에 형성된다.
다른 실시 형태에서, 본 발명은 체강을 폐색하기 위한 방법으로서, 전달 시스템의 원위 단부가 표적 위치에 배열될 때까지 맥관을 통하여 전달 시스템을 이동시키는 단계, 전달 시스템의 원위 단부로부터 표적 부위로 폐색 장치의 제1 부분을 전진시키는 단계 - 제1 부분은 폐색 장치가 이완된 상태일 때 폐쇄 루프를 형성함 - , 전달 시스템의 원위 단부로부터 표적 부위로 폐색 장치의 제2 부분을 전진시키는 단계 - 제2 부분은 폐색 장치가 이완된 상태일 때 하나 이상의 개방 루프를 형성함 - , 전달 시스템의 원위 단부로부터 표적 부위로 폐색 장치의 제3 부분을 전진시키는 단계 - 제3 부분은 폐색 장치가 이완된 상태일 때 폐쇄 루프를 형성함 - , 전달 시스템으로부터 폐색 장치를 분리하고 맥관으로부터 전달 시스템을 빼내는 단계를 포함한다.
도 1은 본 발명에 따른 장치를 형성하기 위해 이용된 마이크로코일의 일부의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 장치의 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 장치를 제조하기 위해 이용된 맨드릴 상의 장치의 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 장치의 사시도.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 장치를 제조하기 위해 이용된 맨드릴 상의 장치의 사시도.
도 6은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 장치의 사시도.
도 7a는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 장치의 사시도.
도 7b는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 장치를 제조하기 위해 이용된 맨드릴 상의 장치의 사시도.
도 8a는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 장치의 사시도.
도 8b는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 장치를 제조하기 위해 이용된 맨드릴 상의 장치의 사시도.
도 8c는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 장치를 제조하기 위해 이용된 맨드릴 상의 장치의 사시도.
도 9는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 장치의 사시도.
도 10은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 장치의 사시도.
도 11은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 장치의 다양한 구성을 나타내는 표.
도 12는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 장치의 사시도.
본 발명의 특정한 실시 형태가 이제 첨부된 도면을 참조로 하여 기술될 것이다. 본 발명은, 그러나, 여러 상이한 형태로 구체화될 수 있고 본 명세서에 제시된 실시 형태에 제한되는 것으로 간주되어서는 안되며; 오히려, 이들 실시 형태는 본 개시가 철저하고 완전하도록, 그리고 본 발명의 범위를 당해 분야의 숙련가에게 온전히 전달하도록 하기 위해 제공된다. 첨부된 도면에서 예시된 실시 형태의 상세한 설명에서 사용된 전문 용어는 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 도면에서, 동일 도면부호는 동일 요소를 가리킨다.
본 발명에 따르는 장치 또는 패킹 코일은 표적 부위에 배치된 이후에 향상된 안정성, 표적 부위에서 향상된 공간 탐색 능력, 가변 크기의 표적 부위의 치료를 위한 폭 넓은 적용, 및 표적 부위의 치료 및 폐색을 위한 증가된 유효성을 제공한다. 대체로, 이들 목적은 폐쇄 루프 부분과 개방 루프 부분 모두를 포함하는 이완된 저-에너지 상 구성을 갖는 마이크로코일을 이용함으로써 달성된다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따르는 장치 또는 패킹 코일은 나선형 마이크로코일(14)의 형상으로 주 와인딩(primary winding)으로 형성된 와이어(12)의 적합한 길이로 형성된다. 와이어(12)용으로 적합한 재료에는 백금, 로듐, 팔라듐, 레늄, 텅스텐, 금, 은, 탄탈룸, 및 이들 금속들의 다양한 합금이 포함된다. 다양한 수술용 스테인리스 스틸도 또한 사용될 수 있다. 선호되는 재료에는 플래티넘(Platinum) 479(미국 뉴욕 마운트 버넌 소재의 시그먼드 코(Sigmund Cohn)로부터 입수가능한 92% Pt, 8% W)로 공지된 백금/텅스텐 합금 및 티타늄/니켈 합금(예컨대, "니티놀(Nitinol)"로 공지된 티타늄/니켈 합금)이 포함된다. 선호될 수 있는 다른 재료는 고 방사선불투과성 금속을 함유한 고탄성 금속을 포함하는 이금속 와이어이다. 이러한 이금속 와이어는 또한 영구 변형을 견딜 수 있다. 이러한 이금속 와이어의 예는 미국 메사추세츠 스루스버리 소재의 아노멧 프로덕츠(Anomet Products) 및 미국 뉴욕 마운트 버넌 소재의 시그먼드 코로부터 입수가능한 순수한 기준 등급 백금의 내부 코어 및 니티놀 외부 층을 포함하는 제품이다. 신경혈관 기형을 치료하기에 유용한 실시 형태에서, 마이크로코일(14)을 형성하는데 이용되는 와이어(12)는 예를 들어, 0.001 인치 내지 0.005 인치의 직경을 가질 수 있다. 마이크로코일(14)은 약 0.008 내지 0.016 인치 범위의 직경을 갖는다. 마이크로코일(14)의 축방향 길이는 어디서든지 약 2 cm 내지 100 cm일 수 있다. 말초 맥관(peripheral vasculature)에서 발생될 수 있는 더 큰 기형을 치료하기에 유용한 실시 형태에서, 와이어(12)는 예를 들어, 0.005 인치 내지 0.015 인치와 같이 더 클 수 있다. 마이크로코일(14)은 약 0.010 인치 내지 0.050 인치 범위의 직경을 가질 수 있다. 마이크로코일의 축방향 길이는 1 cm 내지 200 cm일 수 있다. 와이어 크기, 코일 직경 및 길이는 설계 선택의 근거이며, 대개 치료될 기형으로 축척되는 것이 당업자에게 자명하다.
마이크로코일(14)의 주 와인딩은 인장 하에서 적용된다. 주 와인딩의 피치 및 인장의 크기는 마이크로코일(14)의 강성을 결정한다. 이들 파라미터는 특정 응용에서 선호될 수 있는 이의 길이를 따라 상이한 강성도를 갖는 마이크로코일을 형성하기 위하여 마이크로코일(14)의 길이를 따라 변화할 수 있다.
마이크로코일(14)은 고정구 또는 맨드릴(20) 주위에서 마이크로코일(14)을 와인딩하거나 또는 이와는 달리 조절함으로써 이완된 또는 최소 에너지 상태 형상으로 형성될 수 있다. 맨드릴(20)과 연계 시에, 마이크로코일(14)과 맨들릴(20)은 종래 기술에 공지된 바와 같이 열 처리가 수행된다. 예를 들어, 약 500 °C 내지 약 1000 °C의 어닐링 온도가 약 30 분 내지 약 90 분 동안 유지되고, 마이크로코일(14)과 맨드릴(20)이 그 뒤에 실온으로 냉각되고 초음파 세척된다. 결과적인 제2 구성이 영구적으로 형성되며, 장치(10)의 이완 또는 최소 에너지 상태 구성으로 형성된다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 형태에 따르는 장치 또는 패킹 코일(10)이 폐쇄 루프 부분(16)과 개방 루프 부분(18)을 이용한다. 폐쇄 루프 부분(16)은 실질적으로 폐쇄 루프를 형성한다. 용어 "폐쇄 루프"는 마이크로코일(14)의 일부가 대략적으로 동일한 마이크로코일(14)의 다른 부분으로 복귀 또는 이와 접촉하는 특징을 지칭한다. 이러한 복귀 또는 접촉은 예를 들어, 도 7a, 도 8a, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 서로에 대한 상부에 마이크로코일(14)의 두 부분의 적층으로 보인다. 폐쇄 루프 부분(16)에 의해 형성된 실질적으로 폐쇄된 루프는 원형, 타워형 또는 다른 규칙적 기하학적 또는 불규칙적인 형상으로 형성될 수 있으며, 동일한 장치(10) 내에 균일하게 형성되지 않는다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 폐쇄 루프 부분(16) 일부 또는 모두는 평면을 형성할 수 있다. 즉, 폐쇄 루프 부분(16)은 실질적으로 평평할 수 있으며, 평면이 대략 배치될 수 있는 영역 또는 경계를 형성한다. 추가로, 폐쇄 루프 부분(16) 일부 또는 모두가 X 및 Y 평면에서 하나 이상의 곡선을 형성할 수 있는 것으로 고려된다. 게다가, 폐쇄 루프 부분(16) 일부 또는 모두가 동일한 길이의 직경을 갖는다. 일 실시 형태에서, 폐쇄 루프 부분(16)의 하나 이상의 직경은 장치(10)가 배치되는 혈관 부위의 치수에 대해 형성된다. 본 발명의 특정 실시 형태에서, 폐쇄 루프 부분(16)은 도 10에 도시된 것과 같이 상이한 길이의 직경을 갖는다. 예를 들어, 폐쇄 루프 부분(16)의 직경은 순차적으로 증가, 감소, 증가와 감소의 교번, 또는 이와는 달리 코일(10)에 걸쳐서 변화할 수 있다.
폐쇄 루프 부분(16)은 예를 들어, 하나 이상의 회전에 따라 맨드릴(20)로부터 외측을 향하여 돌출되는 핀(22) 주위에서 마이크로코일(14)를 와인딩함으로써 형성된다. 예를 들어, 폐쇄 루프 부분(16)은 1 내지 4 회전의 범위로 핀(22) 주위에서 마이크로코일(14)을 와인딩함으로써 형성될 수 있다. 폐쇄 루프 부분(16)은 시계 또는 반시계 방향으로 핀(22) 주위에서 와인딩될 수 있다. 와인딩의 방향은 장치(10)에 걸쳐서 균일할 필요는 없다. 본 발명의 핀(22) 주위에서 와인딩의 방향은 관찰자에 가장 근접한 핀(22)의 자유 단부에 따라 핀(22)의 길이 아래를 보는 전망으로부터 결정될 수 있다. 마이크로코일(14) 자체가 적층되는, 관찰자로부터 가장 떨어진, 즉 스택의 하부에서의 와인딩의 부분은 와인딩의 개시를 나타내며, 관찰자에 가장 근접한 부분은 와인딩의 후속 또는 나중의 부분을 나타낸다. 달리 말하면, 와인딩 또는 루프는 하부로부터 맨드릴(20)에 대해 상부까지 형성된다.
장치(10)의 개방 루프 부분(18)은 예를 들어, 2개의 폐쇄 루프 부분(16)들 사이에서 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 걸쳐 있는 일련의 개방 루프, 곡선 또는 파의 형상으로 형성된다. 용어 "개방 루프"는 자체 접촉 없이, 이에 따라 개구 없이 자체적으로 마이크로코일(14)의 일부가 접히거나 2중으로 되는 특징을 말한다. 개방 루프 부분(18)의 개별 개방 루프는 예를 들어, "C", "U", 또는 "V" 유사 형태를 가질 수 있다. 개방 루프 부분(18)의 개별 개방 루프는 하나의 완전한 회전보다 작은 핀(22)의 부분 주위에 마이크로코일(14)을 와인딩함으로써 형성될 수 있다. 예를 들어, 단일의 개방 루프 부분(18)은 굴절 지점에 의해 서로 각각 이격되고 상이한 핀(22)의 일부 주위에 마이크로코일(14)을 와인딩함으로써 각각 형성된 3개의 개별 개방 루프를 이용할 수 있다. 단일의 개방 루프형 부분(18)은 하나 내지 10개의 개별 개방 루프들 사이에서 이용될 수 있다.
단일의 개방 루프 부분(18) 내에서 개별 개방 루프의 형태 또는 형상은 동일하거나 또는 변화할 수 있다. 상이한 개방 루프 부분(18) 내에서 이용되는 개별 개방 루프의 개수와 형태는 단일의 장치(10) 내에서 개방 루프 부분(18) 간에 동일하거나 또는 변화할 수 있다. 도 12에 도시된 바와 같이, 예를 덜어, 순차적으로 형성된 개별 개방 루프의 곡선들 사이의 거리로서 결정되는 서로에 대한 개별 개방 루프의 높이(30)는 단일의 개방 루프 부분(18) 내에서 동일하거나 또는 변화할 수 있고, 단일의 장치(10) 내에서 상이한 개방 루프 부분(18) 간에 동일하거나 또는 상이할 수 있다. 또한 도 12에 도시된 바와 같이, 예를 들어 순차적으로 형성된 개별 개방 루프의 굴절 지점들 간의 거리로 결정되는, 서로에 대한 개별 개방 루프의 폭(32)은 단일의 개방 루프 부분(18) 내에서 동일하거나 또는 변화할 수 있으며, 단일의 장치(10) 내에서 상이한 개방 루프 부분(18) 간에 동일하거나 또는 변화할 수 있다.
도 2-5C 7a, 7c, 8a, 8c, 9, 및 10에 도시된 바와 같이, 개방 루프 부분(18)은 단일의 평면 내에 실질적으로 형성될 수 있고, 즉 개방 루프 부분(18)은 실질적으로 평평할 수 있다. 대안으로, 개방 루프 부분(18)은 X 및 Y 평면 내에서 하나의 곡선 내에 실질적으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에서, 장치(10)의 이완된 또는 최소 에너지 상태 구성은 예를 들어, 도 3 및 도 5a 내지 도 5c에 도시된 바와 같이 일반적으로 큐브-형 형상을 갖도록 맨드릴(20) 상에 형성될 수 있다. 도 2 및 도 4에는 이러한 큐브-형 맨드릴(20) 상에 형성된 장치(10)의 일 예시가 도시된다.
명확함을 위해, 도 3에 도시된 핀(22)은 맨드릴(20)로부터 외측으로 돌출된 핀이기보다는 공극과 같이 도시된다. 명확함을 위해, 도 5a 내지 도 5c는 간단화된 선의 도면에서 장치(10) 및 맨드릴(20)을 도시한다. 전술된 바와 같이, 핀(22)은 도 5a 내지 도 5c에서는 도시되지 않는다. 장치(10)를 보다 잘 도시하기 위하여, 도 5a 내지 도 5c 각각에는 동일한 맨드릴(20) 상의 장치(10)를 도시하지만 맨드릴은 각각의 후속 도면에서 90도 회전한다. 보다 구체적으로, 도 5a는 관찰자를 향하는 측면(A)을 도시하고, 도 5b에서 맨드릴(20)이 90도 시계 방향으로 회전하며 관찰자로부터 은폐된 좌측에 대한 측면(A)을 도시한다. 게다가, 도 5c에서 측면(A)은 관찰자로부터 이격되는 방향으로 향하고 추가로 회전된다.
도 5a 내지 도 5c에 도시된 바와 같이, 장치(10)는 4개의 폐쇄 루프 부분(16a, 16b, 16c, 16d)을 이용한다. 장치는 큐브-형 맨드릴(20)의 각각의 측면 상에 2개의 폐쇄 루프 부분(16)을 갖는 것으로 도시된다. 장치는 폐쇄 루프 부분(16a, 16b, 16c, 16d)의 소정의 쌍들 사이에 걸쳐 있는 6개의 개방 루프 부분(18a, 18b, 18c, 18d, 18e, 18f)을 추가로 이용한다. 각각의 폐쇄 루프 부분(16)은 3개의 상이한 개방 루프 부분(18)에 의해 다른 폐쇄 루프 부분(16)에 직접 연결된다.
개방 루프 부분(18f)은 도 3에서는 도시되지 않고, 개방 루프 부분(18f)은 관찰자로부터 은폐된 맨드릴(20)의 측면(F) 상에서 폐쇄 루프 부분(16c)과 폐쇄 루프 부분(16d) 사이에 걸쳐 있다. 개방 루프 부분(18f)은 도 4 및 도 5a 내지 도 5c에 도시되며, 맨드릴(20)은 도시되지 않거나 또는 투명한 형태로 도시된다.
본 발명의 특정 실시 형태에서, 장치(10)는 3-차원 큐브-형 형상 이외의 형상을 갖는 맨드릴(20) 상에 형성된다. 예를 들어, 맨드릴(20)은 2 또는 3차원의 직사각형, 삼각형, 사면체, 원형, 타원형 또는 다른 규칙적 기하학적 또는 불규칙적 형상으로 형성될 수 있다. 임의의 개수의 폐쇄 루프 부분(16)과 개방 루프 부분(18)이 본 발명의 단일 장치(10) 내에서 이용될 수 있는 것으로 고려된다.
본 발명의 특정 다른 실시 형태에서, 폐쇄 루프 부분(16)은 도 2 내지 도 5c에 도시된 바와 같이 복수의 개방 루프 부분(18)에 대한 상호교차-형 지점을 형성할 필요는 없다. 게다가, 폐쇄 루프 부분(16)은 도 6 내지 도 8c에 도시된 바와 같이 개방 루프 부분(18)에 의해 서로 순차적으로 연결되는 방식으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 장치(90)는 하나의 개방 루프 부분(18)에 의해 서로 연결된 2개의 폐쇄 루프 부분(16)을 이용한다.
다른 실시예에서, 도 7a 및 도 8a에 도시된 바와 같이, 장치(110)는 이완된 저-에너지 상태의 다양한 사시도로부터 도시되며, 장치(110)는 장치(110)가 형성되는 맨드릴 또는 고정구 상에 있는 것으로 보인다. 도 7b 및 도 8b에는 각각 동일한 사시도로부터 장치(110)를 구성하기 위해 사용된 맨드릴(120)이 도시된다. 도 7c 및 도 8c에는 각각 동일한 사시도로부터 맨드릴(120) 상에 있는 장치(110)를 도시한다. 그러나, 명확함을 위해, 맨드릴(120)의 핀(22)이 생략된다. 장치(110)는 개방 루프 부분(18a)에 의해 폐쇄 루프 부분(16b)에 연결되는 폐쇄 루프 부분(16a)을 이용한다. 폐쇄 루프 부분(16b)은 차례로 개방 루프 부분(18b)에 의해 폐쇄 루프 부분(16c)에 연결된다. 이 구성은 장치(110)의 길이를 따라 반복된다. 대안으로 언급 시에, 각각의 폐쇄 루프 부분(16)은 개방 루프 부분(18)에 의해 순차적으로 형성된 폐쇄 루프 부분(16)에 연결된다.
도 7b 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 장치(110)는 고정구 또는 맨드릴(120) 상에 형성된다. 맨드릴(120)은 장치(10)에 관해 전술된 바와 같이 핀(22)을 이용한다. 맨드릴은 하위조립체(122)를 서로 부착하는 하나 이상의 핀(124)을 추가로 이용한다. 핀(124)은 하위조립체(122a)를 하위조립체(122b)에 부착한다. 도 7a 내지 도 8c를 보다 쉽게 설명하기 위하여, 폐쇄 루프 부분(16d)은 핀(124) 상에 형성된다. 하위조립체(122a, 122b)는 일반적으로 큐브-형 형태로 형성된다. 그러나, 명확함을 위해, 핀(22 또는 124)을 이용하지 않는 하위조립체(122a, 122b)의 모서리는 하위조립체(122a, 122b)로부터 생략 또는 제거된다.
장치(110)는 7개의 폐쇄 루프 부분(16) 및 6개의 개방 루프 부분(18)를 이용하는 것으로 도시되며, 장치(110)는 3개의 폐쇄 루프 부분(16) 및 2개의 개방 루프 부분(18)만큼 적은 개수를 이용할 수 있다. 폐쇄 루프 부분(16)은 대략 2 밀리미터 내지 20 밀리미터 또는 3 밀리미터 내지 15 밀리미터 범위의 직경을 가질 수 있다. 장치(110)의 폐쇄 루프 부분(16)은 일정한 직경을 가질 수 있거나 또는 직경이 변화할 수 있다. 상이한 개방 루프 부분(18) 내에서 이용되는 개방 루프의 개수와 형상이 단일 장치(110) 내에서 상이한 개방 루프 부분(18) 사이에서 동일하거나 또는 변화할 수 있다. 예를 들어, 단일의 개방 루프 부분(18) 내에서 곡선의 개수는 2 내지 6의 범위 내에서 변화할 수 있다. 개방 루프 부분(18)의 개개의 개방 루프를 형성하는 호가 또한 단일의 개방 루프 부분(18) 내에서 또는 장치(110) 내에서 변화할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에서, 장치(110)는 하위조립체(122a) 상에서 모든 핀(22)에 대해 동일한 방향으로 그리고 하위조립체(122b) 상에서 모든 핀(22)에 대해 상반된 방향으로 마이크로코일(14)을 와인딩함으로써 형성된다.
본 발명의 다른 실시 형태에서, 각각 도 9 및 도 10에 도시된 장치(210, 310)는 하위조립체(122a, 122b)를 갖는 전술된 맨드릴(120) 상에 형성된다. 그러나, 도 7a, 도 9 및 도 10의 비교를 통해 가장 잘 도시된 바와 같이, 장치(210, 310)의 폐쇄 루프 부분(16d)은 장치(110)의 밀폐된 루프(16d)보다 더 적은 회전으로 마이크로코일(14)을 와인딩함으로써 형성된다. 더욱 구체적으로, 도 9에 도시된 바와 같이, 장치(210)의 폐쇄 루프 부분(16d)은 예를 들어 대략 1 내지 1.25 회전으로 마이크로코일(14)을 와인딩함으로써 형성된다. 도 10에 도시된 바와 같이, 도 7b에 도시된 맨드릴(20)의 핀(124)일 수 있는 것의 주위에 와인딩된 장치(310)의 마이크로코일(14)의 부분은 대략 1 회전 미만으로 와인딩된다. 명확함을 위해, 마이크로코일(14)의 이 부분은 도 10에서 부분(16d')으로서 참조된다. 장치(310)의 부분(16d')과 장치(210)의 폐쇄 루프(16d)을 형성하기 위해 이용된 상이한 회전 정도가 하위조립체(122a)에 대해 하위조립체(122b)의 회전에 의해 달성될 수 있다. 따라서, 폐쇄 루프 부분(16d)과 부분(16d')을 형성하기 위해 이용된 회전의 횟수는 변화할 수 있으며, 서로에 대해 순차적으로 형성된 폐쇄 루프 부분(16d-16g 및 16e-16g)의 상대 구조적 배향과 서로에 대해 순차적으로 형성된 폐쇄 루프 부분(16a-16d 및 16a-16c)의 상대 구조적 배향은 변경되지 않은 상태로 유지된다.
도 11에 도시된 표 1에는 본 발명에 따른 장치(310)의 다양한 예시적 구성이 기재된다. 도시된 바와 같이, 장치(310)는 예를 들어, 3 밀리미터 내지 15 밀리미터 직경을 갖는 복수의 폐쇄 루프 부분(16)으로 형성될 수 있다. 폐쇄 루프 부분(18)은 예를 들어, 핀(22) 주위에 1 내지 2.25 회전만큼 마이크로코일(14)을 와인딩함으로써 형성될 수 있다. 장치(310)는 예를 들어, 총 3개 내지 7개의 폐쇄 루프 부분(16) 및 2개 내지 6개의 개방 루프 부분(18)으로 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 형태에서, 도 12에 도시된 바와 같이, 이완된 또는 최소 에너지 상태의 구성에서 장치(10, 110, 210, 310)는 크기가 순차적으로 증가 또는 감소하는 일련의 폐쇄 루프 부분(18) 및 개방 루프 부분(16)을 이용한다. 예를 들어, 각각의 순차적인 폐쇄 루프 부분(16)은 이전의 폐쇄 루프 부분(16)보다 더 작은 직경을 가지며, 각각의 순차적인 개방 루프 부분(18)은 이전의 개방 루프 부분(18)보다 작은 높이(30) 및/또는 폭(32)을 갖는다.
본 발명의 특정 실시 형태에서, 장치(110, 210, 310)는 도 7b 및 도 8b에 도시된 것 이외의 형상을 갖는 맨드릴(120) 상에 형성된다. 예를 들어, 맨드릴(120)은 단일 또는 다수의 2 또는 3차원 직사각형, 삼각형, 사면체, 원형, 타원형 또는 다른 규칙적 기하학적 또는 불규칙적 형상으로 형성될 수 있다. 임의의 개수의 폐쇄 루프 부분(16)과 개방 루프 부분(18)은 본 발명의 단일의 장치(110, 210, 310) 내에서 이용될 수 있다.
본 발명의 특정 다른 실시 형태에서, 폐쇄 루프 부분(16)은 서로 인접하게 형성될 수 있으며, 즉, 개방 루프 부분(18)은 2개의 폐쇄 루프 부분(16)들 사이에 걸쳐질 필요가 없다.
본 발명의 특정 실시 형태에서, 순차적으로 형성된 폐쇄 루프 부분(16)과 개방 루프 부분(18)에 의해 형성된 법평면(normal plane)은 서로 일치되지도 않고 평행하지도 않다. 본 발명의 특정 실시 형태에서, 순차적으로 형성된 폐쇄 루프 부분(16)에 의해 형성된 법평면은 상호교차하여 90°의 각도 또는 다른 0이 아닌 각도와 180°가 아닌 각도를 형성한다. 본 발명의 특정 실시 형태에서, 소정의 모두가 필수적이지 않은 순차적으로 형성된 개방 루프 부분(18)에 의해 형성된 법평면이 교차하여 90°의 각도 또는 다른 0이 아닌 각도와 180°가 아닌 각도를 형성한다.
장치(10)의 개방 루프 부분(18)에 따라 공지된 폐색 장치에 비해 소정의 개선이 가능하다. 예를 들어, 개방 루프 부분(18)의 비교적 평면형의 섹션은 향상된 칼럼 강도를 제공하여 장치(10)의 향상된 공간 탐색 특성을 제공한다. 추가로, 개방 루프 부분(18)의 전체 길이에 따라 단일의 장치(10, 110)를 이용하여 소정 범위의 표적 부위의 효과적 치료가 가능하다. 예를 들어, 6 밀리미터 장치(10, 110, 210, 310)가 6 내지 10 밀리미터의 동맥류를 치료할 수 있다.
장치(10, 110, 210, 310)의 폐쇄 루프 부분(16)에 대해, 폐쇄 루프 부분(16)은 표적 부위에서 바람직하지 못한 압력 지점을 야기할 수 있는 장치 내에서 급격한 또는 뾰족한 각 형성의 방지를 돕는 개방 루프 부분(18)에 대한 상호교차 지점과 단부를 제공한다.
따라서, 개방 루프 부분(18)과 폐쇄 루프 부분(16)은 표적 부위에 배치된 이후에 향상된 안정성, 표적 부위에서 향상된 공간 탐색 능력, 가변 크기의 표적 부위의 치료를 위한 폭 넓은 적용, 및 표적 부위의 치료 및 폐색을 위한 증가된 유효성에 따라 본 발명에 따른 장치 또는 패킹 코일(10, 110, 210, 310)을 제공하기 위해 서로 작용한다.
본 발명에 따른 장치의 대안의 실시 형태에서, 장치는 임의의 전술된 특징들의 조합을 이용한다.
본 발명의 장치를 동맥류와 같은 표적 부위로 보내기 위해, 장치의 마이크로코일(14)의 근위 단부는 예컨대, 가이드와이어 또는 마이크로카테터(도시되지 않음)와 같이 신장된 전달 장치의 윈위 단부에 부착된다.
이의 개시가 본 명세서에서 명시적으로 참조로 인용되고 하기 미국 특허에 예시화된 바와 같이 부착이 당업계에 공지된 임의의 다수의 방식에 의해 수행될 수 있다: 게레미아(Geremia) 등의 미국 특허 제5,108,407호, 구그리엘미(Guglielmi) 등의 제5,122,136호, 스페트카(Sepetka)의 제5,234,437호, 엔겔슨(Engelson)의 제5,261,916호, 트와이포드, 쥬니어(Twyford, Jr) 등의 제5,304,195호, 파레모(Palermo)의 제 5,312,415호, 팜(Pham) 등의 제5,423,829호, 파레모의 제5,522,836호, 노스럽(Northrup) 등의 제5,645,564호, 삼손(Samson)의 제5,725,546호, 기아(Gia)의 제5,800,453호, 스페트카 등의 제5,814,062호, 리(Lee) 등의 제5,911,737호, 사다트(Saadat) 등의 제5,989,242호, 자콥슨(Jacobsen) 등의 제6,022,369호, 디아즈(Diaz) 등의 제6,063,100호, 루로(Lulo) 등의 제6,068,644호, 및 리 등의 제6,102,933호.
본 발명의 패킹 코일의 전달은 하기 문헌에 기재된 부착 및 전달 장치의 특징들을 이용함으로써 달성될 수 있다: 전체가 본 명세서에서 참조로 인용된, 발명의 명칭이 "Thermal Detachment System For Implantable Devices"인 2004년 8월 25일자에 출원된 미국 가특허 출원 제60/604,671호, 발명의 명칭이 "Thermal Detachment System For Implantable Devices"인 2005년 5월 27일자에 출원된 미국 가특허 출원 제60/685,342호, 발명의 명칭이 "Thermal Detachment System For Implantable Devices"인 2005년 8월 25일자에 출원된 미국 특허 출원 제11/212,830호, 발명의 명칭이 "Detachable Coil Incorporating Stretch Resistance"인 2007년 7월 27일자에 출원된 미국 가특허 출원 제60/952,520호, 발명의 명칭이 "System and Method For Locating Detachment Zone Of A Detachable Implant"인 2007년 12월 21일자에 출원된 미국 가특허 출원 제61/016,154호, 및 발명의 명칭이 "Implant Delivery Device"인 2010년 4월 14일에 출원된 미국 가특허 출원 제61/324,246호.
장치를 이용하여 혈관 표적(vascular target)을 치료하기 위한 방법은 당업계에 공지된 수단에 의해 표적 혈관 부위를 시각화하는 단계를 포함할 수 있다. 표적 혈관 부위는 예를 들어, 모동맥으로부터 분기된 동맥류일 수 있다. 이러한 동맥류는 넥(neck)에 의해 가지 동맥(branch artery)에 연결된 돔을 가질 수 있다. 카테터는 이 카테터가 넥을 통하여 동맥류의 돔에 유입될 때까지 혈관 내에서 이동한다. 장치는 장치(10)의 원위 단부가 동맥류의 돔에 유입될 때까지 마이크로카테터 또는 가이드와이어의 도움으로 카테터를 통과한다.
장치가 동맥류에 유입됨에 따라, 이는 이의 이완된 저-에너지 구성으로 형성된다. 마이크로코일은 이의 이완된 구성에서 동맥류보다 더 크기 때문에, 이는 동맥류의 주변과 일직선이 되는 전개된 구성으로 구속된다. 이 전개된 구성에서, 마이크로코일은 이의 이완된 저-에너지 상태보다 실질적으로 더 큰 에너지 상태이다. 따라서, 장치가 예컨대 동맥류와 같은 혈관 부위 내에서 전개될 때, 이 부위에서 장치의 구속에 따라 장치는 이완된 에너지 상태보다 더 큰 에너지 상태를 갖는 3-차원 구성을 취한다. 장치의 이완된 에너지 상태가 이 장치가 전개된 공간보다 더 크기 때문에(적어도 하나의 치수에 있어서), 전개된 장치는 이의 최소 에너지 상태 구성으로 복귀됨으로써 동맥류의 벽과 밀접 접촉에 의해 구속된다. 따라서, 장치는 주변 동맥류 벽 표면과 접촉하여 혈류 역학(blood flow dynamics)으로 인해 쉬프팅(shifting) 또는 텀블링(tumbling)이 최소화된다. 게다가, 이완된 에너지 상태 이차 구성(장치가 뒤집히기 시도함)은 "코인 적층"에 도움이 되는 것이 아니며, 이에 따라 압축의 정도가 최소화된다.
비록 본 발명이 특정한 실시 형태 및 용도의 용어로 기술되었지만, 당해 분야의 숙련가는, 본 교시에 비추어, 청구된 발명의 사상에서 벗어나거나 범위를 넘지 않고 추가적인 실시 형태 및 변형을 만들 수 있다. 따라서, 본 명세서의 도면 및 설명이 발명의 이해를 돕기 위해 예시의 방식으로 제공되고, 발명의 범위를 제한하는 것으로 여겨져서는 안됨이 이해되어야 한다.

Claims (20)

  1. 복수의 폐쇄 루프 부분 사이에 개재된 복수의 개방 루프 부분을 포함하는 이완된 구성을 갖는 마이크로코일을 포함하는 폐색 장치.
  2. 제1항에 있어서, 복수의 폐쇄 루프 부분 각각은 실질적으로 상이한 평면 내에 배열되는 폐색 장치.
  3. 제1항에 있어서, 복수의 폐쇄 루프 부분들 중 2개 이상은 상반된 방향으로 마이크로코일을 와인딩함으로써 형성되는 폐색 장치.
  4. 제1항에 있어서, 복수의 폐쇄 루프 부분 각각은 1 내지 4 회전 마이크로코일을 와인딩함으로써 형성되는 폐색 장치.
  5. 제1항에 있어서, 이완된 상태의 마이크로코일은 2개 내지 7개의 폐쇄된 루프 부분을 포함하는 폐색 장치.
  6. 제1항에 있어서, 복수의 개방 루프 부분 각각은 실질적으로 상이한 평면 내에 배열되는 폐색 장치.
  7. 제1항에 있어서, 이완된 상태의 마이크로코일은 1개 내지 6개의 개방 루프 부분을 포함하는 폐색 장치.
  8. 제1항에 있어서, 복수의 개방 루프 부분들 중 개방 루프 부분은 1개 내지 10개의 개별 개방 루프를 포함하는 폐색 장치.
  9. 제1항에 있어서, 순차적으로 형성된 개방 루프 부분과 폐쇄 루프 부분은 상이한 비-평행 평면을 형성하는 폐색 장치.
  10. 폐색 장치로서,
    복수의 폐쇄 루프 부분들 사이에 개재된 복수의 개방 루프 부분을 포함하는 이완된 구성을 갖는 마이크로코일을 포함하고, 복수의 개방 루프 부분 각각은 실질적으로 상이한 평면 내에 형성되는 폐색 장치.
  11. 제10항에 있어서, 순차적으로 형성된 개방 루프 부분과 폐쇄 루프 부분은 90° 초과 내지 180° 미만의 각도를 형성하는 폐색 장치.
  12. 제10항에 있어서, 복수의 폐쇄 루프 부분들 중 적어도 2개는 상반된 방향으로 마이크로코일을 와인딩함으로써 형성되는 폐색 장치.
  13. 제10항에 있어서, 복수의 폐쇄 루프 부분 각각은 실질적으로 상이한 평면 내에 배열되는 폐색 장치.
  14. 제10항에 있어서, 순차적으로 형성된 개방 루프 부분과 폐쇄 루프 부분은 상이한 비-평행 평면을 형성하는 폐색 장치.
  15. 체강을 폐색하기 위한 방법으로서,
    (a) 전달 시스템의 원위 단부가 표적 위치에 배열될 때까지 맥관을 통하여 전달 시스템을 이동시키는 단계,
    (b) 전달 시스템의 원위 단부로부터 표적 부위로 폐색 장치의 제1 부분을 전진시키는 단계 - 제1 부분은 폐색 장치가 이완된 상태일 때 폐쇄 루프를 형성함 - ,
    (c) 전달 시스템의 원위 단부로부터 표적 부위로 폐색 장치의 제2 부분을 전진시키는 단계 - 제2 부분은 폐색 장치가 이완된 상태일 때 하나 이상의 개방 루프를 형성함 - ,
    (d) 전달 시스템의 원위 단부로부터 표적 부위로 폐색 장치의 제3 부분을 전진시키는 단계 - 제3 부분은 폐색 장치가 이완된 상태일 때 폐쇄 루프를 형성함 - ,
    (e) 전달 시스템으로부터 폐색 장치를 분리하고 맥관으로부터 전달 시스템을 빼내는 단계를 포함하는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 표적 부위 내로 전달 시스템의 원위 단부로부터 폐색 장치의 제4 부분을 전진시키는 단계 - 제4 부분은 폐색 장치가 이완된 상태일 때 하나 이상의 개방 루프를 형성함 - , 및 표적 부위 내로 전달 시스템의 원위 단부로부터 폐색 장치의 제5 부분을 전진시키는 단계 - 제5 부분은 폐색 장치가 이완된 상태일 때 폐쇄 루프를 형성함 - 를 추가로 포함하는 방법.
  17. 제15항에 있어서, 표적 부위 내로 전달 시스템의 원위 단부로부터 폐색 장치의 제3 부분을 전진시키는 단계는 폐색 장치가 이완된 상태일 때 제1 부분에 의해 형성된 평면과 상이한 평면을 형성하는 제3 부분을 전진시키는 단계를 포함하는 방법.
  18. 제16항에 있어서, 표적 부위 내로 전달 시스템의 원위 단부로부터 폐색 장치의 제4 부분을 전진시키는 단계는 폐색 장치가 이완된 상태일 때 제2 부분에 의해 형성된 평면과 상이한 평면을 형성하는 제4 부분을 전진시키는 단계를 포함하는 방법.
  19. 제15항에 있어서, 표적 부위 내로 전달 시스템의 원위 단부로부터 폐색 장치의 제2 부분을 전진시키는 단계는 폐색 장치가 이완된 상태일 때 제3 부분에 의해 형성된 평면과 제1 부분에 의해 형성된 평면과 상이한 평면을 형성하는 제2 부분을 전진시키는 단계를 포함하는 방법.
  20. 제15항에 있어서, 표적 부위 내로 전달 시스템의 원위 단부로부터 폐색 장치의 제2 부분을 전진시키는 단계는 폐색 장치가 이완된 상태일 때 복수의 개방 루프로 형성된 제2 부분을 전진시키는 단계를 포함하는 방법.
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