JP6600068B2

JP6600068B2 - 無縫合人工心臓弁

Info

Publication number: JP6600068B2
Application number: JP2018501302A
Authority: JP
Inventors: ブレイド，ピーター・エヌ; グリーン，チャド・ジョシュア; サイクリシュナン，ニーラカンタン
Original assignee: セント・ジュード・メディカル，カーディオロジー・ディヴィジョン，インコーポレイテッド
Priority date: 2015-07-16
Filing date: 2016-06-30
Publication date: 2019-10-30
Anticipated expiration: 2036-06-30
Also published as: EP3322381A1; JP2018521766A; US10639149B2; WO2017011199A1; US20190099265A1; EP3322381B1

Description

［関連出願の相互参照］
本願は、２０１５年７月１６日に出願された米国仮特許出願第６２／１９３，１８４号の出願日の利得を主張するものであり、その開示内容は、参照することによって、ここに含まれるものとする。

［発明の分野］
本開示は、心臓弁の置換に関し、特に、人工心臓弁に関する。さらに詳細には、本開示は、弁周囲の漏れを防止する特徴部を有する人工心臓弁に関する。

人工心臓弁は、一般的に、３つのカテゴリー、すなわち、外科弁、経カテーテル弁、及び無縫合弁のうち１つに属する。外科弁は、一般的に、折畳可能なものではなく、全開胸手術、すなわち、心臓切開手術を用いて移植され、縫合糸によって適所に保持される。一方、経カテーテル弁は、典型的には、比較的小さな周方向寸法に折畳可能であり、チューブ状の送達装置、例えば、カテーテル、トロカール、腹腔鏡器具等を用いる最小侵襲的処置によって、患者内に送達可能である。この折畳性によって、外科弁に対して用いられるより高い侵襲的処置の必要性を避けることができる。経カテーテル弁は、弁を適所に固定するために縫合糸を用いないが、「無縫合弁（sutureless valve）」は、一般的に、開胸処置を用いて外科的に移植される弁を指し、その名称が暗示するように、縫合糸を用いることなく適所に保持される。

経カテーテル人工心臓弁は、典型的には、ステントに取り付けられた弁構造体の形態にある。弁構造体が通常取り付けられるステントには、２つの一般的な種類、すなわち、自己拡張式ステント及びバルーン可拡張式ステントがある。このような弁を送達装置内かつ最終的には患者内に配置するために、かかる弁は、その周方向寸法を縮小させるべく、先ずは折畳まれるか又は圧着される。

折畳まれた人工弁が患者内の所望の移植部位（例えば、人工弁によって置換される患者の心臓弁の弁輪又はその近く）に達したとき、人工弁は、送達装置から展開又は開放され、十分な作用寸法に再拡張される。バルーン可拡張弁の場合、これは、一般的に弁を開放し、その適切な位置を確保し、次いで、弁ステント内に配置されたバルーンを拡張させることによって行われる。一方で、自己拡張弁の場合、弁を覆うシースが引き込まれると、ステントが自動的に拡張する。

経カテーテル弁と対照的に、外科弁及び無縫合弁は、典型的には、心臓切開手術を介して患者に送達される。外科弁は、通常、移植部位に送達され、外科弁の一部、通常、外側リムが患者組織に縫合される。一方で、無縫合弁は、典型的には、縫合糸を必要とすることなく該弁を適所に係留するために、半径方向可拡張特徴部又は他の追加的な取付特徴部のような特徴部を有するステントを備えている。無縫合弁は、患者の生体構造に対して長い縫合糸を必要としないので、一般的に、外科弁よりも短時間で移植され、その結果、心肺バイパス装置に接続される時間の短縮及び感染症の危険の低減がもたらされることになる。

本開示の一実施形態によれば、生体弁を置換するように構成される人工心臓弁が、流入端部及び流出端部間で延びるステントを備え、このステントは、流出端部に隣接する弁輪区域を備えている。複数の第１のストラットが、ステントに接続されており、緩和状態にあるときにステントから半径方向外方に拡張するように構成されている。複数の第２のストラットが、ステントに接続されており、緩和状態にあるときにステントから半径方向外方に拡張するように構成されている。複数の第１のストラットは、ステントの長手方向にて複数の第２のストラットから離間している。弁アセンブリはステント内に配置される。

本開示の他の実施形態によれば、人工心臓弁が、流入端部から流出端部に延びるステントと、ステントの流入端部に隣接してステントに連結された第１のシーリングリングとを備える。第１のシーリングリングは、ステントの周りに周方向に延びる第１のチューブを備える。第２のシーリングリングがステントに連結されており、この第２のシーリングリングは、ステントの周りに周方向に延びる第２のチューブを備える。第２のシーリングリングは、ステントの長手方向にて第１のシーリングリングから離間している。弁アセンブリはステント内に配置される。

本開示のさらなる実施形態によれば、人工心臓弁が、第２の弁係留特徴部から離間した第１の弁係留特徴部を備える。この人工心臓弁を患者内に移植する方法は、人工心臓弁を弁ホルダーに連結させて患者の心臓血管系内に挿入することを含む。人工心臓弁は、患者の生体弁輪に隣接する位置まで前進し、第１の弁係留特徴部が生体弁輪の第１の側に配置され、第２の弁係留特徴部が生体弁輪の第１の側と反対の第２の側に配置される。人工心臓弁が弁ホルダーから離脱され、弁ホルダーが患者から取り外される。

外科送達アプローチを示すヒト心臓の極めて概略的な断面図である。１対のシーリングリングを有する心臓弁の一実施形態の極めて概略的な側面図である。図２Ａのシーリングリングの極めて概略的な横断面図である。生体弁尖が切除されている生体弁輪内に移植された図２Ａの心臓弁の極めて概略的な側面図である。生体弁尖が切除されている生体弁輪内に移植された図２Ａの心臓弁の極めて概略的な側面図である。シーリングリングの矩形コイルの正面図である。シーリングリングのダイヤモンドコイルの正面図である。弓状に湾曲したランナーを有する心臓弁の一実施形態の極めて概略的な側面図である。図３Ｂは、折畳形態にある図３Ａの心臓弁のステントの展開図であり、かつ図３Ｃは、折畳形態かつ弓状湾曲形態にある弁輪上ランナーを有するステントセルの拡大された極めて概略的な部分平面図である。折畳形態かつ弓状湾曲形態にある弁輪上ランナーを有するステントセルの拡大された極めて概略的な部分平面図である。折畳形態かつ弓状湾曲形態にある弁輪下ランナーを有するステントセルの拡大された極めて概略的な部分平面図である。折畳形態かつ弓状湾曲形態にある弁輪下ランナーを有するステントセルの拡大された極めて概略的な部分平面図である。生体弁尖が切除されている生体弁輪内に移植された図３Ａの心臓弁の極めて概略的な側面図である。図２Ａの人工心臓弁に連結された弁ホルダーの極めて概略的な側面図である。図２Ａの人工心臓弁を送達する外科的方法を示すヒト心臓の極めて概略的な断面図である。図２Ａの人工心臓弁を送達する外科的方法を示すヒト心臓の極めて概略的な断面図である。図２Ａの人工心臓弁を送達する外科的方法を示すヒト心臓の極めて概略的な断面図である。移植手順の終了後における生体弁尖が切除されている生体弁輪内に移植された図３Ａの心臓弁の極めて概略的な側面図である。折畳形態にある心臓弁の他の実施形態のステントの展開図である。移植手順の終了後における生体弁尖が切除されている生体弁輪内に移植された図６Ａのステントが組み込まれた心臓弁の極めて概略的な側面図である。移植手順の終了後における生体弁尖が切除されている生体弁輪内に移植された他の実施形態による心臓弁の極めて概略的な側面図である。

本明細書に用いられる「流入端部（inflow end）」という用語は、人工心臓弁に関連して用いられる場合において、弁が意図されるように機能したときに血液が流入する心臓弁の端部を指している。「流出端部（outflow end）」という用語は、人工心臓弁に関連して用いられる場合において、弁が意図されるように機能したときに血液が流出する心臓弁の端部を指している。本明細書に用いられる「一般的（generally）」、「実質的に（substantially）」、及び「約（about）」という用語は、絶対値からのいくらかのズレがそのように修飾された用語の範囲内に含まれることを意味するように意図されている。全体を通して、同様の番号は、同様又は同一の要素を指している。人工心臓弁又はその構成要素との関連で本明細書に用いられる場合において、縦方向又は軸方向は、血流の方向に関してステント又は心臓弁の中心を通る長軸に沿った方向を指している。人工心臓弁又はその構成要素に関連して本明細書に用いられる場合において、周方向は、人工心臓弁の周囲に沿った方向かつその長軸の周りの方向を指している。人工心臓弁又はその構成要素との関連で本明細書に用いられる場合において、半径方向は、構成要素の長軸と直交する方向（又は長軸と直交する成分を有する方向）を指している。

図１は、ヒト心臓１００の極めて概略的な断面図である。ヒト心臓は、２つの心房及び２つの心室、すなわち、右心房１１２及び左心房１２２並びに右心室１１４及び左心室１２４を備えている。心臓１００は、大動脈１１０及び大動脈弓１２０をさらに備えている。左心室１２４と大動脈１１０との間に配置されているのは、大動脈弁１３２である。大動脈弁１３２は、概して、左心室１２４が血液によって充満したときに該左心室内の圧力が増大する結果として開く三尖弁である。心室圧が大動脈弁１１０の圧力を超えて増大すると、大動脈弁１３２が開き、血液が大動脈１１０内に流れる。血液は、矢印Ｂによって示される方向にて心臓１００内を流れる。

「ＤＡ」を付された破線矢印は、ここでは大動脈弁１３２を置換して人工心臓弁を移植するための直接大動脈アプローチ（又は外科アプローチ）を示している。この外科アプローチでは、Ｌ字状の大動脈切開ＡＴのような切口が大動脈１１０に作られる。人工心臓弁は、一般的に、外科医によって保持される弁ホルダーに連結され、手動によって大動脈切開ＡＴを通して挿入され、大動脈弁１３２の移植部位に運ばれる。横切開のような他の種類の大動脈切開であってもよい。これは、本質的に、大動脈の長軸に対して約９０°の角度で大動脈の周囲の約２／３にわたって作られる平面切口である。このような方法は、移植の直接可視化をもたらすことになる。手術中、患者は、心肺バイパス下に置かれるとよい。前述したように、人工心臓弁は、適所に縫合されてもよいが、無縫合人工弁を用いることによって、配置を容易かつ迅速に行い、これによって、患者が心肺バイパス下に置かれる時間を短縮することができる。

外科弁は、該弁を生体構造に連結する縫合糸によって所望の位置及び方位に維持されるが、無縫合弁及び経カテーテル弁は、いずれも、該弁を生体弁輪内に係留する特徴部によって効果が得られるようになっている。例えば、フック、棘、又は他の構造物が人工心臓弁に連結され、例えば、生体心臓弁尖に引っ掛かることによって、生体弁輪内における人工弁の位置を維持することを助長する。

移植の後、人工心臓弁と移植部位との間の不完全な封止によって、（弁周囲漏れ又は
ＰＶ漏れとしても知られる）弁傍漏れ、すなわち、不完全な封止の結果として移植された弁の構造物と心臓組織との間の通路を通る血流のような副作用が生じることがある。人工心臓弁は、ＰＶ漏れを最小限に抑えるか又は阻止するために、人工心臓弁と生体弁輪との間に改良された封止をもたらす追加的な構造物を備えているとよい。以下、これらの構造物のいくつかについて、さらに詳細に説明する。いくつかのＰＶ漏れを軽減させる特徴部は、封止機能に加えて、係留機能をもたらすようになっているとよい。

患者によっては、生体大動脈弁１３２が、係留に効果的な表面をもたらす疾患状態にあることがある。例えば、患者の大動脈弁１３２において、弁尖が厚くなることがあり、及び／又は弁尖上に石灰化結節が生じることがある。これらの疾患弁尖は、人工心臓弁を係留するのに適する基体をもたらす。例えば、疾患弁尖に引っ掛かるフックを有する人工心臓弁は、人工心臓弁を移動しないように維持するための適切な係留力をもたらすことができる。しかしながら、他の患者、例えば、老化又はリウマチ熱によって生じた大動脈不全の患者の場合、大動脈弁１３２の生体弁輪は、係留に適する基体をもたらさない。さらに、生体大動脈弁１３２の弁尖は、人工弁を移植する手術中に部分的又は完全に切除されることもある。この場合、弁尖が部分的又は完全に切除された患者内に人工心臓弁を適切に係留することがより困難であるという点において、大動脈不全の患者におけるものと同様の問題が生じることになる。例えば、典型的には、生体弁尖に引っ掛かる係留特徴部は、生体弁尖が部分的又は完全に切除されたとき、係留の効果を生じないことになる。

図２Ａは、心臓弁と生体弁輪との間におけるＰＶ漏れの可能性及び重度を低減させ、かつ様々な患者の生体構造への効果的な係留をもたらすことが意図された本開示の一実施形態による無縫合心臓弁２００を示している。心臓弁２００は、流入端部２３０と流出端部２３２との間で延びるステント２０２と、複数の弁尖２０８及びカフ２０６を備える弁アセンブリ２４０とを有しているとよい。

ステント２０２は、全体的又は部分的に、どのような生体適合性の材料、例えば、金属又は合成ポリマー、又はステントとして機能することができる生体高分子から形成されていてもよい。適切な生体高分子の例としては、制限されないが、エラスチン及びその混合物又は複合物が挙げられる。適切な金属の例としては、制限されないが、チタン、ニッケル、ステンレス鋼、及びその合金、例えば、ニチノールが挙げられる。弾性特性及び／又は記憶特性を有する他の金属、例えば、バネ用ステンレス鋼、商標名が付された合金、例えば、Elgiloy（登録商標）及びHastelloy（登録商標）、ＣｏＣｒＮｉ合金（例えば、Phynox（商標））、及びＭＰ３５Ｎ（登録商標）、ＣｏＣｒＭｏ合金、これらの合金の混合物、又は金属とポリマー繊維との混合物も適している。ステントとして用いられる適切な合成ポリマーの例としては、制限されないが、熱可塑性プラスチック、例えば、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ポリスルホン、アクリル樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、及びポリアラミドが挙げられる。ステント２０２は、折畳可能及び拡張可能であることを理解されたい。このような性能によって、人工心臓弁２００は、折畳状態で経カテーテルアプローチによって送達可能である。人工心臓弁２００は、縫合糸を用いることなく、外科アプローチを介して送達されてもよい。ステント２０２は、加えられた拘束力が取り除かれると拡張状態に移行する傾向にあるので、人工心臓弁２００は、移植後に少なくとも部分的に半径力によって固定されることになる。

さらに、ステント２０２は円筒状に形作られる必要がない。例えば、ステント２０２は、楕円形状又は他の形状、例えば、実質的に直線状の区域及び該直線区域の一方の側から他の側に延びる円弧区域を有する略Ｄ字状の形状を取っていてもよい。このようなＤ字形状は、特定の生体構造、例えば、僧帽弁、三尖弁、又は疾患した二尖弁に良好に適合する。弁の他の部分、例えば、以下にさらに詳細に説明するシーリングリング２５０Ａ，２５０Ｂは、例えば、該シーリングリングが配置されるステント２０２に依存して、略Ｄ字形状を備える同様の形状を取ることができる。

弁アセンブリ２４０は、全体的又は部分的に、どのような適切な生物学的材料又はポリマーから形成されてもよい。弁アセンブリ２４０に適する生物学的材料の例としては、制限されないが、ブタ又はウシの心膜組織が挙げられる。弁アセンブリ２４０に適するポリマーの例としては、制限されないが、ポリウレタン、シリコーン、ＰＴＦＥ、及びポリエステルが挙げられる。少なくともいくつかの例では、カフ２０６及び使用された縫合糸を含む弁アセンブリ２４０の部分は、超高分子量ポリエチレンを含んでいてもよい。弁アセンブリ２４０は、典型的には、１つ又は複数の弁尖を備えているが、一方向弁として作用する弁尖のない他の適切な弁アセンブリが、代替的に用いられてもよい。

本開示は、主に人工三尖弁、すなわち、相互に接合する３つの別個の弁尖を有する弁及び図２Ａに示されるような形状を有するステントに向けられているが、弁及びステントが他の形態を取ってもよいことを理解されたい。例えば、弁は、二尖弁、すなわち、２つの接合弁尖を有する弁、又は他の形式の弁、例えば、より多いか又はより少ない数の弁尖を有する弁並びに弁尖を有さない弁であってもよい。同様に、ステント２０２は、種々の形状、例えば、漏斗状又は円錐状弁輪区域、略球根状大動脈区域、大動脈区域及び弁輪区域間における種々の形状の移行区域、又は任意の他の適切な形状を有することができ、かつ折畳可能であってもよいし、折畳可能でなくてもよい。

心臓弁２００は、１対のシーリング要素、例えば、ステント２０２の流入端部２３０又はその近くの弁輪下シーリングリング２５０Ａと、弁輪下シーリングリング２５０Ａよりも流出端部２３２の近くに配置される弁輪上シールリング２５０Ｂとを備えるとよい。１対のシーリング要素は、ＰＶ漏れの軽減を助長し、同時に心臓弁２００を様々な生体構造の患者内に係留するのに適する係留力をもたらすようになっている。図２Ｂは、シーリングリング２５０Ａの周方向を横切る切断面Ｐに沿って切り取られたシーリングリング２５０Ａの拡大断面図を示している。シーリングリング２５０Ｂは、シーリングリング２５０Ａと同様又は同一の形状を取るとよく、主な違い又は唯一の違いは、ステント２０２に対するシーリングリング２５０Ｂの位置である。従って、本明細書において明示的に特段の定めがない限り、シーリングリング２５０Ｂは、ステント２０２に対する位置を除けば、シーリングリング２５０Ａと同一であることを理解されたい。

一般的に、シーリングリング２５０Ａはチューブ２６０Ａを備えるとよく、このチューブは、カバー２７０Ａを有してもよいし、又は有さなくてもよい。任意選択的な外側充填材２８０Ａが、カバー２７０Ａとチューブ２６０Ａとの間に設けられていてもよく、任意選択的な内側充填材２９０Ａが、チューブ２６０Ａ内に設けられてもよい。特段の定めがない限り、本明細書に用いられる充填材という用語は、外側充填材２８０Ａ及び／又は内側充填材２９０Ａを指している。シーリングリング２５０Ａは、チューブ２６０Ａ、カバー２７０Ａ、及び充填材のどのような組合せを備えていてもよい。もし外側充填材２８０Ａが用いられるなら、外側充填材２８０Ａをシーリングリング２５０Ａ内に含むために、カバー２７０Ａが用いられるとよい。シーリングリング２５０Ａ，２５０Ｂをさらに詳細に説明する前に、シーリングリング２５０Ａ，２５０Ｂの機能について簡単に説明する。

図２Ｃ及び図２Ｄは、生体弁尖が切除されている生体弁輪ＶＡ内に配置された人工心臓弁２００を示している。生体弁輪ＶＡ内に移植されたとき、シーリングリング２５０Ａは、例えば、生体弁輪ＶＡの下方（すなわち、弁輪下位置）に配置されるとよい。シーリングリング２５０Ｂは、例えば、生体弁輪ＶＡの上方（すなわち、弁輪上位置）に配置されるとよい。図２Ｃに示されるように、シーリングリング２５０Ａは、左心室流出路ＬＶＯＴに接触するように配置され、シーリングリング２５０Ｂは、生体弁輪ＶＡと冠状動脈ＣＡとの間に配置される。このような位置決めは、人工心臓弁２００と生体心臓組織との間にシールをもたらすのに役立つ。例えば、図２Ｄに示されるように、心臓弁２００と生体弁輪ＶＡとの間の間隙Ｇにも関わらず、シーリングリング２５０Ａ，２５０Ｂは、弁２００の外周の周りにおける血液の逆流を阻止することを助長する。

また、シーリングリング２５０Ａ，２５０Ｂのこの位置決めは、生体弁輪ＶＡの両側に頑丈な係留をもたらす。具体的には、人工心臓弁２００が生体大動脈弁輪ＶＡ内に移植されたとき、シーリングリング２５０Ａは、心臓弁２００が大動脈１１０内に移動しないように阻止することを助長し、シーリングリング２５０Ｂは、心臓弁２００が左心室１２４内に移動しないように阻止することを助長する。人工心臓弁２００を生体弁輪ＶＡの両側に係留させる弁輪下シーリングリング２５０Ａ及び弁輪上シーリングリング２５０Ｂの両方の存在は、生体弁構造に関わらず、様々な患者内に頑丈な係留をもたらすことになる。例えば、人工心臓弁２００は、部分的又は完全に切除されている生体大動脈弁尖を有する患者内、並びに生体大動脈弁尖が切除されていないが係留に最適ではない基体特性しかもたらさない大動脈不全のような疾患の患者内に係留をもたらすことができる。例えば、生体弁尖が切除されていない患者の場合、弁輪下シーリングリング２５０Ａと弁輪上シーリングリング２５０Ｂとの間の間隔を約１５ｍｍから約２０ｍｍの間にすることによって、頑丈な係留をもたらすことができる。生体弁尖が部分的に切除されている患者の場合、この間隔は、約５ｍｍから約１５ｍｍの間にあるとよく、弁尖が完全に切除されている患者の場合、弁輪下シーリングリング２５０Ａと弁輪上シーリングリング２５０Ｂとの間の間隔を約２ｍｍから約５ｍｍの間にすることによって、効果が得られることになる。しかし、上記の寸法は、単なる例示に過ぎず、患者の特定の生体構造に依存して、他の寸法が適する場合もあることを理解されたい。

前述したように、シーリングリング２５０Ａは、チューブ２６０Ａ、カバー２７０Ａ、及び充填材のような要素を備えるとよい。シーリングリング２５０Ｂも、類似の又は同一の構成要素を備えているとよい。一般的に、チューブ２６０Ａは、構造的支持体をもたらし、該チューブ上にカバー２７０Ａが取り付けられ，該カバー内に外側充填材２８０Ａ及び内側充填材２９０Ａが挿入されるようになっている。チューブ２６０Ａが単独で人工弁２００の封止及び係留をもたらすようになっていてもよいが、このような機能は、カバー２７０Ａ及び／又は充填材によって高められるとよい。

シーリングリング２５０Ａのチューブ２６０Ａは、ステント２０２を形成することに用いられる材料のいずれかを含む種々の材料から形成され、種々の構造の１つ又は複数を有しているとよい。例えば、チューブ２６０Aの材料は、略チューブ状のメッシュ構造に編み上げられた個々のストランドであってもよいし、コイルに巻かれた個々のストランドであってもよい。編み上げチューブ２６０Ａの場合、編み上げを形成するストランドは、互いに対して特定の相対方位を有しているとよい（例えば、螺旋状編み上げ）。

カバー２７０Ａは、水及び／又は血液のような流体に対して低浸透性又は非浸透性を有する一種又は複数種の材料から形成されるとよい。例えば、カバー２７０Ａは、制限されないが、動物から得られるか又は再生医療によって得られる心膜又は他のシート状組織を含む組織から形成されるとよい。カバー２７０Ａは、布地材料、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、又は超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）から得られた布地から形成されてもよい。カバー２７０Ａは、合成ポリマー又は天然ポリマー、例えば、シリコーン、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、又はコラーゲンシートから形成されてもよい。カバー２７０Ａは、前述の材料のいずれか一種又はいずれかの組合せから形成されてもよい。

充填材は、種々の材料のいずれから形成されてもよい。例えば、充填材は、チューブ２６０Ａを形成するために用いられる材料のいずれか、例えば、ニチノールから形成されたコイル又はメッシュ編み上げから構成されていてもよい。また、充填材は、カバー２７０Ａを形成するために用いられる材料のいずれか、例えば、布地、組織、及び合成又は天然ポリマーから構成されてもよい。さらに、充填材は、天然海綿スポンジのような水膨潤材料、血液との接触時に膨張するＰＶＡマイクロ球等から形成された膨潤ビーズ、又は身体状態に晒されたときに膨張する他の材料から構成されていてもよい。体内の温度又は血液の成分に晒されたときに膨張する他の材料も充填材に適することがある。充填材用の他の可能性がある材料は、低温で架橋されたアルギン酸塩等から作製された高圧縮性スポンジである。このような高圧縮性スポンジは、せん断力が加えられたときに大きく折畳まれ、該力が取り除かれたときにその元の形状に戻ることができる。さらに、前述した材料の一種又は組合せから構成された単一の充填材が用いられもよいし、各々が前述の材料のいずれかの一種又は組合せからなる多数の充填材が用いられてもよい。例えば、外側充填材２８０Ａは第１の材料から形成され、内側充填材２９０Ａは第２の材料から形成されてもよい。代替的に、種々の材料の均質な混合物が、外側充填材２８０Ａ及び／又は内側充填材２９０Ａに用いられてもよい。さらに、種々の材料の充填材が、シーリングリング２５０Ａの種々の区域に配置されてもよく、又は充填材が種々の材料の層として設けられてもよい。

一実施形態では、人工心臓弁２００がシーリングリング２５０Ａを備えるとよく、かかるシーリングリング２５０Ａが、形状記憶材料、超弾性材料、生体適合性ポリマー、又は所望の形状に折畳可能及び拡張可能な材料を含む他の材料の編み上げメッシュから形成されたチューブ２６０Ａを備えるとよい。一般的に、チューブ２６０Ａは、ステント２０２の一部の周りに巻かれた中空円環の形状を有するとよい。チューブ２６０Ａは、円環又は他の環状体の正確な数学的規定を満たしている必要がないことを理解されたい。チューブ２６０Ａは、弾性的であると共に所望の形状に実質的に固定される熱処理が可能な金属、例えば、ニチノール又はステント２０２を形成することに適する前述のような任意の他の金属製編み上げ布地から構成されるとよい。しかしながら、ポリプロピレンを含む編み上げポリマーのような他の材料が、チューブ２６０Ａの編み上げメッシュ態様に用いられてもよいことを理解されたい。選択された個々の材料に依存して、ストランド直径、面積当たりのストランドの数、すなわち、ストランド密度、及びピッチが、チューブ２６０Ａの所望の特性を達成するために変更されてもよい。もしシーリングリング２５０Ａが編み上げメッシュのみから構成されるなら、編み上げチューブ２６０Ａは、例えば、編み上げ内に生じる血塊としてシールをもたらすことによって、ＰＶ漏れの減少を助長することになる。ＰＶ漏れは、組織内成長がシーリングリング２５０Ａ上に生じる程度によって、例えば、内皮及び／又は上皮によって、さらに軽減されることになる。血塊及び／又は血栓形成によるこのような封止は、一時間以上で生じるが、組織内成長は、より長時間掛かる。しかしながら、さらに早い封止が望ましい。例えば、迅速な封止は、ＰＶ漏れが許容されないレベルで生じていることを知らせる即時のフィードバック又は殆ど即時のフィードバックを外科医をもたらすことになる。封止を加速させ、かつ組織内成長を高めるために、カバー２７０Ａ及び／又は充填材が、編み上げチューブ２６０Ａ（又は以下に説明するコイル巻きチューブ２６０Ａ）と組合せて用いられるとよい。

チューブ２６０Ａに対して編み上げニチノールを用いる利点の１つは、該構造が比較的容易に種々の形状に移行することにある。これは、経カテーテルアプローチ又は外科アプローチを介する送達にとって有利である。例えば、編み上げニチノールは、送達時に容易に折畳可能であり、移植時に容易に拡張可能であり、かつ生体弁輪ＶＡの間隙Ｇを満たすのに適するように形状が変化可能である。しかしながら、前述したように、もしチューブ２６０Ａが編み上げメッシュから形成されているなら、カバー２７０Ａ及び／又は充填材を追加することが望ましい。このような材料の追加は、編み上げメッシュの形状変化を異ならせることがある。具体的には、もし編み上げがカバー２７０Ａによって緊密に覆われていたなら、該編み上げは、このようなカバーが存在しないときほど自在に拡張しないことになる。この課題に対する１つの可能性のある解決策は、カバー２７０Ａに対して柔軟な材料を選択すること、並びにカバー２７０Ａをチューブ２６０Ａに緩んで取り付けることである。例えば、カバー２７０Ａをチューブ２６０Aに連結するために、縫合糸を用いて仮付け縫い目又は拡張可能な縫い目を形成するとよい。他の可能性のある解決策は、チューブ２６０Ａに対して異なる構造を用いることである。しかしながら、人工心臓弁２００が外科アプローチを用いて移植される場合、チューブ２６０Ａの形状変化能力は、移植が経カテーテルアプローチを用いて達成される場合よりも重要ではない。

編み上げメッシュのチューブ２６０Ａを形成することに代わって、コイル巻き材料、例えば、コイル巻きニチノール（又はステント２０２の形成に用いることに適する任意の他の材料）からチューブ２６０Ａを形成することが望ましいことがある。具体的には、チューブ２６０Ａは、所望の形状にコイル巻きされ、かつ単一の材料ストランド又は材料ワイヤ又は端と端とを取り付けた単一のストランド材料又はワイヤ材料から形成されるとよい。例えば、チューブ２６０Ａは、円形状、矩形状、又はダイヤモンド形状にコイル巻きされたニチノールのストランド又はワイヤから形成されるとよい。コイルを形成する材料ストランドは、種々の断面形状、例えば、円形、平面（例えば、リボン）、矩形等を有していてもよく、その全てが、以後「ワイヤ」と呼ばれる。さらに、１本又は複数本のワイヤは、並列巻部を有するコイルに巻かれてもよく、多数のワイヤが（例えば、編み上げを形成するために）種々の方向に一緒に巻かれてもよく、又は２本以上のワイヤが同一方向に一緒に巻かれてもよい（例えば、２本以上のワイヤが二重螺旋として巻かれてもよい）。加えて、コイルは、閉鎖コイルである必要がなく、例えば、Ｕ字状又はＣ字状の開コイルであってもよい。

一般的に、チューブ２６０Ａは、コイルから形成されるとき、編み上げメッシュによって示される特質と異なる特質を有する。例えば、コイルから形成されたチューブ２６０Ａは、編み上げメッシュから形成された同様のチューブよりも小さな輪郭に折り畳まれる。その一方で、もしシーリングリング２５０Ａがコイルからなるチューブ２６０Ａのみによって形成されていたなら、血塊を介する封止は、編み上げメッシュ態様における封止よりも遅くなるか又は全く生じないことがある。しかしながら、カバー２７０Ａ及び／又は充填材がコイルから形成されたチューブ２６０Ａに含まれる場合、シーリングリング２５０Ａは、迅速にＰＶ漏れを封止する。しかしながら、明らかに、このようなカバー２７０Ａ及び／又は充填材は、同じようにチューブ２６０Ａの編み上げメッシュ態様と併せて用いられてもよい。すなわち、カバー２７０Ａ及び／又は充填材がチューブ２６０Ａの編み上げメッシュ態様と併せて用いられる場合の封止特性は、カバー２７０Ａ及び／又は充填材がチューブ２６０Ａのコイル巻き態様と共に用いられる場合に得られる封止特性と同様である。

前述したように、チューブ２６０Ａがコイルから形成されるとき、該コイルは、種々の一般形状、例えば、（図示されない）円形、矩形（図２Ｅ）、又はダイヤモンド（図２Ｆ）の形状を取ることができる。図２Ｅ及び図２Ｆに示されるコイルは、図２Ｂに示されるのと同一の切断面Ｐに沿って示されている。従って、各コイル形状の多数の巻部又は反復部が、図２Ｅ及び図２Ｆに示されている。さらに具体的には、図示されるコイルの各巻部の形状は、矩形（図２Ｅ）又はダイヤモンド（図２Ｆ）である。以下の説明から明らかなように、コイルの形状は、人工心臓弁を移植させるために用いられる技術に依存して、いくつかの利点をもたらす。

人工心臓弁２００は、代替的に、人工心臓弁を折畳み、送達カテーテル内に装填し、移植片の部位に送達する経カテーテルアプローチを介して送達されてもよい。前述のコイル形成チューブ２６０Ａの形状は、経カテーテルの送達技術に対して有利である。なぜならば、例えば、矩形コイル２６２Ａのコーナ２６４Ａ及びダイヤモンドコイル２６６Ａのピーク２６８Ａは、弁２００の装填、送達、及び／又は再鞘入れ中にそれぞれのコイルの折畳みを容易にする。

図２Ｅの矩形コイル２６２Ａ（及び図２Ｆのダイヤモンドコイル２６６Ａ）は、チューブ２６０Ａの形態ではなく、むしろその一部の形態にあることに留意されたい。ステント２０２において、矩形コイル２６２Ａ又はダイヤモンドコイル２６６Ａは、弁２００の流入端部２３０の周りの周方向経路に沿って延び、これによって、チューブ２６０Ａを形成することになる。前述の説明から明らかなように、「チューブ」という用語は、細長の円筒構造のみを指すのではなく、ステント２０２の周りに周方向に延びる矩形コイル２６２Ａ及びダイヤモンドコイル２６６Ａも、ここではチューブ２６０Ａと見なされる。実際に、チューブ２６０Ａは、この開示の全体を通して円環として示されるが、全く環状体である必要がない。例えば、シーリングリング２５０Ａのチューブ２６０Ａは、その近位（又は遠位）面上の点がその近位（又は遠位）面上の他の点と同一の面内に位置しないように、波状になっていてもよい。従って、シーリングリング２５０Ａは、同様に波状特性を有していてもよい。

コイルの形状の幾何学的配置を変化させることによって、輪郭及び封止に関する種々の効果をもたらすことができる。例えば、ダイヤモンドコイル２６８Ａを用いるとき、長軸Ｘ_{ＭＡＪＯＲ}及び単軸Ｘ_{ＭＩＮＯＲ}の長さは、それぞれ、略３ｍｍ及び略２ｍｍ、略４ｍ及び略２ｍｍ、又は略４ｍｍ及び略３ｍｍである。長軸及び単軸のこれらの長さは、例示であり、必要条件ではないことを理解されたい。前述の例は、ステント２０２の外周から約２ｍｍから約５ｍｍのシーリングリング２５０Ａの膨出を達成するのに有用であり、ＰＶ漏れの低減に特に有効である。換言すれば、もしダイヤモンドコイル２６８が短軸Ｘ_{ＭＩＮＯＲ}を画定する２つの頂点の１つにおいてステント２０２に連結されていたなら、形成される膨出は、略短軸Ｘ_{ＭＩＮＯＲ}の長さになる。しかしながら、コイル２６８Ａは、膨出がＸ_{ＭＩＮＯＲ}とＸ_{ＭＡＪＯＲ}との間における任意の大きさになるように他の位置に取り付けられてもよい。さらに、前述したように、円形以外の断面、例えば、平坦及び／又は矩形断面を有するワイヤが、コイルチューブ２６０Ａを形成するために用いられてもよい。チューブ２６０Ａのコイルを形成するワイヤの厚みは、変更されてもよい。厚みの例示的な範囲として、約０．０５ｍｍから約０．１７５ｍｍの範囲が挙げられる。ワイヤが円断面を有する場合、ワイヤの厚みは、その直径と等しい。ワイヤが矩形断面を有する場合、ワイヤの厚みは、その幅に等しい。チューブ２６０Ａの構成要素に関連して定められた前述の寸法及び本明細書において定められた任意の他の寸法は、例示の目的のためであることに留意されたい。本開示の範囲から逸脱することなく、種々の寸法が用いられてもよい。

チューブ２６０Ａを形成する編み上げ及び／又はコイルの他の特徴、例えば、コイル又は編み上げの密度、形状、及び剛性が、ＰＶ漏れに対する良好な封止を達成するために修正かつ最適化されるとよい。チューブ２６０Ａがコイル巻きワイヤから形成される場合、コイルの互いに隣接する反復巻部間の間隔（すなわち、ピッチ）に対するワイヤの厚みの比率が、ＰＶ漏れの封止に影響を及ぼすこともある。例えば、ピッチに対するワイヤ厚みの比率が比較的大きい場合、チューブ２６０Ａのよじれ又はテント状拡張（すなわち、滑らかな周囲からの逸脱）をもたらし、ＰＶ漏れに対する封止の有効性を低下させることがある。いくつかの実施形態では、ピッチに対する厚みの比率は、略１：６から略１：３２の間にあると好ましい。

シーリングリング２５０Ａ，２５０Ｂは、実質的に同様又は同一であると説明してきたが、いくつかの違いによって、人工心臓弁２００の性能を高めることができる。例えば、大動脈１１０内の逆流圧に起因するより大きな力に耐えるために、望ましくは、弁輪上コイル２５０Ｂは、弁輪下コイル２５０Ａよりも大きな半径力を加えるとよい。その一方で、僧帽弁衝突を避けるために、望ましくは、弁輪下コイル２５０Ａは、より小さな半径力を加えるとよい。コイル巻きワイヤから形成されたチューブが組み込まれたシーリングリングでは、ワイヤの厚みが大きいほど、チューブによって加えられる半径力が大きくなる。従って、シーリングリング２５０Ａ，２５０Ｂがコイル巻きワイヤから形成されたチューブを備える場合、弁輪上シーリングリング２５０Ｂにおけるチューブのコイルを形成するワイヤは、弁輪下シーリングリング２５０Ａにおけるチューブのコイルを形成するワイヤよりも厚くなっているとよい。例えば、弁輪下シーリングリング２５０Ａのコイル巻きチューブ２６０Ａを形成するワイヤは、約０．０５ｍｍから約０．１７５ｍｍ間の厚みを有しているとよく、弁輪上シーリングリング２５０Ｂのコイル巻きチューブを形成するワイヤの厚みは、約１．５倍から約２倍の間又は約０．０７５ｍｍから約０．３５０ｍｍの間にあるとよい。半径力を変更するために、コイル巻きチューブの他の寸法、例えば、コイル巻きチューブを形成するワイヤの断面寸法、コイルのピッチ及び／又は間隔、コイルの各巻部の形状、並びにコイルを形成するワイヤの材料の選択及び／又は処理が調整されてもよいことを理解されたい。さらに、冠状動脈ＣＡの近くの弁輪上シーリングリング２５０Ｂの位置決めに関連して、冠状動脈ＣＡの閉塞を避けるように弁輪上シーリングリングを寸法決めすることが重要である。

図３Ａは、他の実施形態による心臓弁３００を示している。心臓弁３００は、生体心臓弁、例えば、生体大動脈弁１３２の各側に頑丈な係留をもたらすと共に、ＰＶ漏れの発生を低減させることが意図されている。心臓弁３００は、流入端部３０２と流出端部３０４との間で延びており、一般的に、ステント３０６と、複数の弁尖３１０及びカフ３１２を有する弁アセンブリ３０８とを備えている。心臓弁３００は、前述した心臓弁２００を形成するための材料のいずれから形成されていてもよく、かつ前述した心臓弁２００を形成するための形態のいずれであってもよい。

ステント３０６は、複数のストラット３２０を備えるとよい。ストラット３２０は、ステントの周囲に１つ又は複数の環状列となる互いに接続されたセル３２２を形成するように、一緒に接合されるとよい。ストラット３２０に接続されるのは、複数の弁輪下ランナー３３０及び弁輪上ランナー３５０である。これらのライナー３３０，３５０は、図３Ｂ、図３Ｃを参照してさらに詳細に説明するように、ステント３０６が緩和状態にあるときに半径方向外方に弓状に湾曲又は膨出する追加的なストラットである。

弁輪上ランナー３５０の取付及び配置をよく理解するために、平らに拡げられた（すなわち、長手方向に切断され、単一層厚みに拡げられた）折畳状態にあるステント３０６が、図３Ｂに示されている。ステント３０６は、折畳可能及び拡張可能になっているが、人工心臓弁３００を送達する方法は、経カテーテル送達に制限されず、代替的に、図４Ａ〜図４Ｄに関連してより詳細に説明するように、部分的又は全体的に拡張した状態で外科アプローチによって送達されてもよいことを理解されたい。弁アセンブリ３０８は、明瞭にするために、図３Ｂには示されていない。図示される実施形態では、ステント３０６は、流入端部３０２から流出端部３０４に延びる４つの環状セル列３７０ａ〜３７０ｄを備えている。ステント３０６の折畳形態では、セル３２２の各々も折り畳まれている。ステント３０６は、心臓弁３００の流入端部又は弁輪端部３０２から流出端部又は大動脈端部３０４に延びており、流入端部３０２に隣接する弁輪区域３４０と、流出端部３０４に隣接する大動脈区域３４２と、弁輪区域３４０及び大動脈区域３４２間の移行区域３４１とを備えている。交連取付特徴部（commissure attachment features）３４５は、その全体が弁輪区域３４０内に配置されていてもよいし、又は弁輪区域３４０と移行区域３４１との接合部に配置されていてもよい。

第２の環状セル列３７０ｂの１つ又は複数のセル３２２は、当該セル３２２の内部で入れ子になった弁輪上ランナー３５０を備えるとよい。弁輪上ランナー３５０を備えるセル３２２の拡大部分平面図が、図３Ｃに示されている。４つのストラット３２０ａ，３２０ｂ，３２０ｃ，３２０ｄが、セル３２２を形成するように接合されているとよい。ここでは、各ストラットは、２つの隣接するストラットに取り付けられている。ステント３０６の折畳形態では、セル３２２は、図示されるように、スタジアムのような形状であるとよい。ステント３０６の拡張状態では、セル３２２は、流入端部３０２と流出端部３０４との間においてステント３０６の長さ方向にて縮小され、ストラット３２０は、概して、ダイヤモンド形状をなすとよい（図３Ｄ）。

弁輪上ランナー３５０は、ストラット３２０ａ，３２０ｃが交差する第１の取付端部３３５ａからストラット３２０ｂ，３２０ｄが交差する第２の取付端部３３５ｂまで、セル３２２を横切って延びるとよく、溶接、接着剤、又は当技術分野において知られる任意の他の適切な技術によって、ステント３０６に固着されるとよい。ランナー３５０は、個別に形成されて取付端部３３５ａ，３３５ｂにおいてステント３０６に固着されるよりもむしろ、例えば、ステント３０６及びランナー３５０を同一チューブからレーザー切断することによって、ステント３０６と一体に形成されてもよい。ランナー３５０は、形状記憶材料、例えば、図２Ａのステント２０２を形成するための前述した形状記憶材料から形成されてもよく、心臓弁３００の折畳形態（図３Ｃ）において実質的に線状の形態を有し、心臓弁３００の拡張形態（図３Ｄ）において曲線形態又は弓状湾曲形態を有するとよい。

折畳形態では、ランナー３５０は、セル３２２を第１の部分３６０ａと第２の部分３６０ｂとに２等分しているとよい。心臓弁３００の拡張形態においてセル３２２の長さが縮小されると、すなわち、取付端部３５５ａ，３５５ｂが互いに接近すると、ランナー３５０は、ストラット３２０ａ，３２０ｂ，３２０ｃ，３２０ｄによって画定された表面の外方に弓状に湾曲するか又は撓むことになる。ステント３０６は、完全な拡張又は緩和状態において（例えば、外力が作用しないときに）、ストラット３２０及びランナー３５０が所定の形状に戻るように熱固定されるとよい。カフ３１２（図３Ａ）がステント３０６の弁輪区域３４０の反管腔側表面に連結されると、該カフは、ランナー３５０が外方に弓状に湾曲していないとき、実質的に管状になっている。ランナー３５０が心臓弁３００の拡張時に外方に弓状に湾曲した状態で、該ランナーは、カフ３１２に突起を形成し、これによって、生体弁輪ＶＡ内に心臓弁３００を係留かつ封止するのを助長することになる。一例では、ランナー３５０は、約３ｍｍから約５ｍｍの間の距離だけ外方に弓状に湾曲するとよく、この場合、ランナーの長さは、約８ｍｍから約１０ｍｍの間である。しかしながら、これらの寸法は、単に例示に過ぎず、他の寸法が適することもある。

弁輪下ランナー３３０の取付及び配置をよく理解するために、図３Ｅは、折畳状態におけるステント３０６の流入端部３０２の拡大部分平面図を示している。ステント３０６の折畳形態では、セル３２２の各々も折り畳まれている。ステント３０６の流入端部３０２の最も近くに位置する第１の環状セル列３７０ａの各セル３３２は、セル３２２を形成するために接合された４つのストラットを備えるとよく、これら４つのストラット３２０ｅ，３２０ｆの内の２つが、図３Ｅに示されている。ランナー３３０は、ステント３０６の流入端部３０２における互いに隣接するセル３２２間の空間内に配置されるとよい。換言すれば、各ランナー３３０は、第１の列３７０ａにおける１つのセル３２２のストラット３２２ｆと第１の列における隣接するセル３２２のストラット３２２ｅとの間の空間内に配置される。さらに具体的には、各ランナー３３０は、１つのセル３２２のストラット３２２ｅと隣接するセル３２２のストラット３２２ｅとの接合部においてステント３０６に接合された第１の端部を有しており、第２の自由端部は、ステントの流入端部に向かって延びている。弁輪上ランナー３５０と同じように、弁輪下ランナー３３０は、ステント３０６に固着されていてもよいし、又はステントと一体に形成されてもよい。また、ランナー３３０は、形状記憶材料、例えば、図２Ａのステント２０２を形成するための前述した形状記憶材料から形成されているとよく、心臓弁３００の折畳形態（図３Ｅ）において実質的に線状の形態を有し、心臓弁３００の拡張形態（図３Ｆ）において曲線形態又は弓状湾曲形態を有しているとよい。

前述したように、弁輪下ランナー３３０は、一端部においてのみステント３０２に取り付けられている。弁輪上ランナー３５０は、セル３２２の縮小によって外方に弓状に湾曲するが、これは、弁輪下ランナー３３０に当てはまらない。すなわち、弁輪下ランナー３３０は、例えば、熱固定によって形状固定されているとよく、これによって、外力が作用しないとき、ランナー３３０は、ストラット３２０ｅ，３２０ｆによって画定された表面の外方に撓むか又は弓状に湾曲することになる。カフ３１２（図３Ａ）がステント３０６の流入端部３０２の反管腔側表面に連結されると、該カフは、ランナー３３０が外方に弓状に湾曲されないとき、実質的に管状になっている。ランナー３３０が心臓弁３００の拡張時に外方に弓状に湾曲したとき、該ランナーは、カフ３１２に突起を形成し、これによって、心臓弁３００を生体弁輪ＶＡ内に係留及び封止するのを助長することになる。一例では、ランナー３３０は、外力が作用しないとき、約５ｍｍから約１０ｍｍの距離だけステント３０２から半径方向外方に拡張するとよい。しかしながら、これらの寸法は、単なる例示に過ぎず、正確な配置に依存して、他の寸法が適することもある。

図３Ｇは、生体弁尖が切除されている生体弁輪ＶＡ内に配置された人工心臓弁３００を示している。生体弁輪ＶＡ内に移植されると、ランナー３３０は、例えば、予め固定された形状に従って外方に弓状に湾曲し、生体弁輪ＶＡの下方（すなわち、弁輪下位置）に配置される。ランナー３５０も外方に弓状に湾曲し、例えば、生体弁輪ＶＡの上方（すなわち、弁輪上位置）に配置される。図３Ｇに示されるように、ランナー３３０は、左心室流出路ＬＶＯＴに接触するように、配置され、ランナー３５０は、生体弁輪ＶＡと冠状動脈ＣＡとの間に配置される。人工弁２００と同様、この位置決めは、人工心臓弁３００と生体心臓組織との間にシールをもたらすと共に、生体弁輪ＶＡの上下に人工心臓弁３００を頑健に係留させ、左心室１２４又は大動脈１１０への移動を防ぐのに役立つことになる。これらの係留特徴部は、様々な患者に対して、該患者の生体弁構造と無関係に効果を発揮する。例えば、人工心臓弁３００は、生体大動脈弁尖が部分的又は完全に切除された患者に対して、並びに生体大動脈弁尖は切除されていないが係留に対する基体特性が最適ではない大動脈不全のような疾患を有する患者に対して、係留をもたらすことができる。

図４Ａ〜図４Ｄは、本開示による人工心臓弁によって生体大動脈弁１３２を置換する例示的な無縫合方法を示している。図示かつ記載される方法は、人工心臓弁２００を参照しているが、この方法は、人工心臓弁３００又は他の人工心臓弁、すなわち、人工心臓弁を係留し、ＰＶ漏れを軽減させるための弁輪下特徴部及び弁輪上特徴部を有する人工心臓弁の移植にも同様に適用可能であることを理解されたい。図４Ａに示される第１のステップでは、人工心臓弁２００が準備され、弁ホルダー４００に連結される。弁ホルダー４００は、一般的に、外科医によって把持されるハンドル４１０と、人工心臓弁２００に連結するための基部４２０と、ハンドルを基部に接続するシャフト４３０とを備えている。基部４２０は、例えば、縫合糸によって、ステント２０２の流出端部２３２に連結されるとよい。弁ホルダー４００は、弁ホルダーの単なる一例に過ぎず、本明細書に開示される人工心臓弁と共に用いるのに適する他の設計であってもよい。例えば、弁ホルダー４００は、代替的に、縫合糸以外の手段によって、例えば、人工心臓弁２００及び基部４２０の対応する離脱可能な嵌合特徴部によって、人工心臓弁２００に取り付けられる基部を備えていてもよい。弁ホルダー４００は、さらに他の特徴部、例えば、外科医に移植処置の良好な視野をもたらすために、送達中に半径方向に収縮する基部４２０を備えていてもよい。

人工心臓弁２００が弁ホルダー４００に連結される前又は後に、患者は、心肺バイパス下に置かれ、心臓１００の鼓動が停止されるとよい。患者がバイパス下に置かれる時間は、好ましくは、可能な限り最小限に抑えられるとよい。図４Ｂに示されるように、一旦、患者がバイパス下に置かれたなら、大動脈弁１３２への直接アクセスをもたらすために、切開が大動脈１１０に作られるとよい。例えば、外科医は、Ｌ字状大動脈切開ＡＴを大動脈１１０に作るとよい。心臓１００及び大動脈１１０の大動脈切開ＡＴの位置は、尺度通りではないことを理解されたい。実際、切開と大動脈弁１３２との間の実距離を最短にするために、好ましくは、大動脈１１０の切開は、図示される位置よりも大動脈弁１３２に近い方がよい。この時点において、もし大動脈弁１３２の生体弁尖が先行する処置、例えば、先行する人工弁移植において切除されていなかったなら、外科医は、必要に応じて、該生体弁尖を部分的又は完全に切除するとよい。

一旦、切開が大動脈１１０に作られ、（必要に応じて）弁尖が切除されたなら、外科医は、弁ホルダー４００のハンドル４１０を把持し、人工心臓弁２００を大動脈１１０内において大動脈弁１３２の弁輪に向かって前進させる。大動脈１１０の切開は、外科医に対して処置の完全又は殆ど完全な視覚化をもたらす。この完全な視覚化によって、外科医は、生体弁輪ＶＡが、図４Ｃ（又は図２Ｃ）に示されるように、シーリングリング２５０Ａとシーリングリング２５０Ｂとの間に捕捉されるまで、人工心臓弁２００を前進させることができる。一旦、適切に位置決めされたなら、外科医は、例えば、人工心臓弁を弁ホルダー４００の基部４２０に接続する一本又は複数本の縫合糸を切断することによって、人工心臓弁２００を該基部から離脱させるとよい。この時点で、図４Ｄに示されるように、外科医は、弁ホルダー４００を患者の心臓１００から取り外し、大動脈切開ＡＴを閉鎖縫合し、患者をバイパスから外し、心臓を再開させることができる。

前述の説明から明らかなように、大動脈切開ＡＴの生成から大動脈切開の閉鎖縫合に至る移植手順は、比較的簡単かつ迅速に行われる。この無縫合アプローチは、外科医に処置の完全な視覚化をもたらし、外科医は、生体構造への人工心臓弁の縫合又は任意の他の追加的な処置を行うことなく、人工心臓弁を生体弁輪ＶＡ内に固定することができる。加えて、人工心臓弁２００内への弁輪下シーリングリング２５０Ａ及び弁輪上シーリングリング２５０Ｂの設置によって、心臓が鼓動を再開した時点において弁周囲漏れが存在しないことが確実になり、かつ仮に生体弁尖が切除されていても又は患者が係留に適する基体をもたらさない生体弁尖を有していても、人工心臓弁２００が生体弁輪ＶＡ内に頑丈にに係留されることが確実になる。人工心臓弁３００に対しても、弁輪下ランナー３３０及び弁輪上ランナー３５０が生体弁輪ＶＡと人工心臓弁３００と間に係留及び封止をもたらすことを除けば、同一又は殆ど同一の処置が用いられるとよい。

人工心臓弁２００，３００の移植を無縫合アプローチを参照して説明してきたが、人工心臓弁２００，３００が折畳可能及び拡張可能であることによって、経カテーテルの送達アプローチが用いられてもよいことを理解されたい。経カテーテルのアプローチは、例えば、最小侵襲処置を可能にし、患者をバイパス下に置く必要性をなくすことができる。しかしながら、経カテーテルのアプローチは、人工心臓弁が患者の生体構造に関連する箇所を決定するために撮像技術を必要とする。一方、前述したように、無縫合のアプローチは、切開を通して外科医に完全な視覚化をもたらすことができる。また、人工心臓弁２００，３００は、該人工心臓弁を生体弁輪の適所に縫合する完全な外科的アプローチを用いて、移植されてもよいことを理解されたい。ただし、前述したように、このような処置は、極めて時間を浪費し、かつ感染症のより大きな危険を伴うことがある。

前述したように、図４Ｂ〜図４Ｄに示される大動脈切開ＡＴの位置は、説明の目的のためであり、切開は、好ましくは、大動脈弁１３２のより近くに作られるとよい。図５は、大動脈切開ＡＴが１本又は複数本の縫合糸Ｓによって閉鎖された後の患者の生体弁輪ＶＡ内に配置された人工心臓弁３００を示している。図５は、大動脈１１０内に作られた切開と移植された人工心臓弁３００との間の相対的な位置決めをよく示している。大動脈切開ＡＴの正確な位置に依存して、移植後、人工心臓弁３００の一部、例えば、大動脈区域３４２及び移行区域３４１の一部が、閉鎖された大動脈切開ＡＴに当接又は接触する可能性がある。この配置は望ましくない。なぜならば、人工心臓弁３００と閉鎖された大動脈切開ＡＴとの接触は、切開部位の治癒を妨げ、又は縫合糸Ｓとの干渉又は切開の再開通のような損傷を生じる可能性があるからである。

移植後の閉鎖された大動脈切開ＡＴの炎症の可能性を最小限に抑えるために、ステント３０６は、大動脈区域３４２及び移行区域３４１の一部又は全てを有さないように、形成されてもよい。例えば、図６Ａは、他の実施形態による人工心臓弁３００’に用いられるステント３０６’を示している。ここでは、該ステントは、平らに拡げられた折畳形態にある。人工心臓弁３００，３００’は、ステント３０６’がステント３０６よりも短い長さを有することを除けば、全ての態様において同一であることを理解されたい。図６Ａに示されるように、ステント３０６’は、第１及び第２のセル列３７０ａ〜３７０ｂを備えている。人工心臓弁３００と同様、人工心臓弁３００’は、弁アセンブリ３０８’を備えているとよい。弁アセンブリ３０８’は、弁アセンブリ３０８と同じであり、交連取付特徴部３４５’に連結されている。人工心臓弁３００’は、人工心臓弁３００のカフ３１２と同じカフ３１２’も備えているとよい。ステント３０６’は、弁輪区域３４０’を有するが（フレア状に拡がった）大動脈区域を有しないように、構成されている。加えて、ステント３０６’は、ステント３０６の弁輪下ランナー３３０及び弁輪上ランナー３５０と同様又は同一の弁輪下ランナー３３０’及び弁輪上ランナー３５０’を備えている。

図６Ｂは、生体弁輪ＶＡ内に移植された人工心臓弁３００’を示している。人工心臓弁３００’は、生体弁輪の両側に人工心臓弁を係留するランナー３３０’及びランナー３５０’を有している。前述したステント３０６’の形態によれば、ステント３０６’の軸方向長さは、ステント３０６の軸方向長さよりも短く、移植後に人工心臓弁３００’の任意の部分が閉鎖された大動脈切開ＡＴを擦るか、又は該大動脈切開ＡＴに接触又は干渉する可能性を低減又は排除することができる。一般的に、フレア状に拡がった大動脈区域、例えば、ステント３０６の大動脈区域３４２は、左心室１２４へのステントの移動に対してある程度の係留及び抵抗をもたらし、生体弁輪ＶＡの軸心に対するステントの軸方向芯出しをさらに容易にする。しかしながら、生体弁輪ＶＡを中心とするランナー３３０’，３５０’によってもたらされる頑丈な係留によって、フレア状に拡がった大動脈区域を有する必要性をなくすことができる。人工心臓弁３００’は、人工心臓弁２００に関して前述したのと同じ方法によって、送達かつ移植されるとよい。

人工心臓弁３００’を形成するために人工心臓弁３００に対してなされた修正と同一又は類似の修正が、人工心臓弁２００に対してなされてもよい。例えば、図７は、生体弁輪ＶＡ内に移植された人工心臓弁２００’を示しており、弁輪下シーリングリング２５０Ａ’及び弁輪上シーリングリング２５０Ｂ’が、人工心臓弁を生体弁輪に捕捉かつ係留している。人工心臓弁２００’は、ステント２０２’が弁輪区域しか備えておらず、従って、ステント２０２よりも短くなっており、人工心臓弁２００’が閉鎖された大動脈切開を刺激又は干渉する可能性を低減することを除けば、全ての点に関して人工心臓弁２００と同じであるとよい。人工心臓弁２００’は、人工心臓弁２００に関して前述したのと同じ方法によって送達かつ移植されるとよい。

一実施形態の特徴は、本明細書に記載されている他の実施形態の特徴と組み合されてもよいし、又はそれらの特徴に置き換えられてもよいことを理解されたい。例えば、人工心臓弁は、人工心臓弁２００，３００の長いステント又は人工心臓弁２００’，３００’の短いステントのいずれを備えていてもよい。用いられるステントの種類に関わらず、人工心臓弁は、人工心臓弁２００のシーリングリング２５０Ｂ又は人工心臓弁３００のランナー３５０のいずれの形態にある弁輪上封止及び係留特徴部を有していてもよい。同様に、人工心臓弁は、人工心臓弁２００のシーリングリング２５０Ａ又は人工心臓弁３００のランナー３００のいずれの形態にある弁輪下封止及び係留特徴部を備えていてもよい。従って、人工心臓弁は、シーリングリング２５０Ａとランナー３５０との組合せ又はシーリングリング２５０Ｂとランナー３３０との組合せを備えていてもよく、これらの組合わせは、ここに述べたような長いステント又は短いステントのいずれの形態にあってもよい。

本開示の一実施形態によれば、生体弁を置換するように構成される人工心臓弁が、流入端部及び流出端部間で延びるステントであって、流入端部に隣接する弁輪区域と、ステントに接続され、緩和状態にあるときにステントから半径方向外方に拡張するように構成された複数の第１のストラットと、ステントに接続され、緩和状態にあるときにステントから半径方向外方に拡張するように構成された複数の第２のストラットとを備えており、複数の第１のストラットが、ステントの長手方向にて複数の第２のストラットから離間している、ステントと；前記ステント内に配置された弁アセンブリと；を備え、及び／又は
弁アセンブリは、弁輪区域の外側の周りに配置されて複数の第１のストラット及び複数の第２のストラットを覆うカフを備えていてもよく、及び／又は
人工心臓弁は、複数のセルを形成する複数の第３のストラットをさらに備えてもよく、各第１のストラットは、ステントが折畳状態にあるとき、複数のセルの１つにおける内部で入れ子になっていてもよく、及び／又は
人工心臓弁は、複数のセルを形成する複数の第３のストラットをさらに備えてもよく、各第２のストラットは、第３のストラットの少なくとも１つに接続される第１の端部を有していてもよく、及び／又は
各第２のストラットは自由端部を有していてもよく、及び／又は
ステントは折畳可能及び拡張可能になっていてもよく、及び／又は
複数の第１のストラットは、複数の第２のストラットよりもステントの流出端部の近くに配置されていてもよい。

本開示の他の実施形態によれば、人工心臓弁は、流入端部から流出端部に延びるステントと；ステントの流入端部に隣接してステントに連結された第１のシーリングリングであって、ステントの周方向に延びる第１のチューブを含む第１のシーリングリングと；ステントに連結された第２のシーリングリングであって、ステントの周方向に延びる第２のチューブを含んでおり、第２のシーリングリングが、ステントの長手方向にて第１のシーリングリングから離間している、第２のシーリングリングと；ステント内に配置された弁アセンブリと；を備え、及び／又は
第１のチューブは、第１の繰返し形状にコイル巻きされた第１のワイヤを備えていてもよく、第２のチューブは、第２の繰返し形状にコイル巻きされた第２のワイヤを備えていてもよく、及び／又は
第１及び第２の繰返し形状は、矩形形状及びダイヤモンド形状からなる群から選択されたものであるとよく、及び／又は
第１のワイヤは第１の厚みを有していてもよく、第２のワイヤは第１の厚みよりも小さな第２の厚みを有していてもよく、及び／又は
第１及び第２のチューブの１つは、編み上げメッシュから形成されていてもよく、及び／又は
ステントは、折畳可能及び拡張可能になっていてもよい。

本開示のさらなる実施形態は、人工心臓弁を患者内に移植する方法であって、人工心臓弁が、第２の弁係留特徴部から離間した第１の弁係留特徴部を備える、方法を提供する。本方法は、人工心臓弁を弁ホルダーに連結させて患者の心臓血管系内に挿入するステップと；人工心臓弁を患者の生体弁輪に隣接する位置に前進させ、第１の弁係留特徴部を生体弁輪の第１の側に配置させ、第２の弁係留特徴部を生体弁輪の第１の側と反対の第２の側に配置させるステップと；人工心臓弁を弁ホルダーから離脱させるステップと；弁ホルダーを患者から取り外すステップと；を含み、及び／又は
本方法は、人工心臓弁を患者の心臓血管系内に挿入する前に、患者の大動脈に切開を作るステップと；弁ホルダーを患者から取り外した後、切開を閉じるステップと：をさらに含んでもよく、閉鎖ステップの後、人工心臓弁は、閉じた切開に接触しないようになっていてもよく、及び／又は
人工心臓弁は、拡張状態及び折畳状態を有していてもよく、挿入ステップは、拡張状態において、人工心臓弁を患者の心臓血管系内に挿入することを含んでいてもよく、及び／又は
第１の弁係留特徴部は、人工心臓弁のステントに取り付けられてステントの半径方向外方に拡張するように構成されたシーリングリングと、ステントに取り付けられて該ステントから半径方向外方に拡張するように構成されたストラットとからなる群から選択されたものであってもよく、及び／又は
第２の弁係留特徴部は、ステントに取り付けられてステントの半径方向外方に拡張するように構成されたシーリングリングと、ステントに取り付けられてステントから半径方向外方に拡張するように構成されたストラットとからなる群から選択されたものであってもよい。

本発明を特定の実施形態を参照して説明してきたが、これらの実施形態は、本発明の原理及び用途の単なる例示に過ぎないことを理解されたい。従って、例示的実施形態に対して多くの修正がなされてもよいこと、及び添付の請求項に規定される本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、他の構成が考案されてもよいことを理解されたい。
［実施形態例１］
生体弁を置換するように構成される人工心臓弁であって、
流入端部及び流出端部間で延びるステントであって、前記流入端部に隣接する弁輪区域と、ステントに接続され、緩和状態にあるときにステントから半径方向外方に拡張するように構成された複数の第１のストラットと、ステントに接続され、緩和状態にあるときにステントから半径方向外方に拡張するように構成された複数の第２のストラットとを含んでおり、前記複数の第１のストラットが、ステントの長手方向にて前記複数の第２のストラットから離間している、ステントと、
前記ステント内に配置された弁アセンブリと
を備えている人工心臓弁。
［実施形態例２］
前記弁アセンブリが、前記弁輪区域の外側の周りに配置されて前記複数の第１のストラット及び前記複数の第２のストラットを覆うカフを含んでいる、実施形態例１に記載の人工心臓弁。
［実施形態例３］
複数のセルを形成する複数の第３のストラットをさらに備え、各第１のストラットは、前記ステントが折畳状態にあるときに、前記複数のセルにおける１つの内部で入れ子になっている、実施形態例１に記載の人工心臓弁。
［実施形態例４］
複数のセルを形成する複数の第３のストラットをさらに備え、各第２のストラットは、前記複数の第３のストラットにおける少なくとも１つに接続される第１の端部を有している、実施形態例１に記載の人工心臓弁。
［実施形態例５］
各第２のストラットが自由端部を有している、実施形態例４に記載の人工心臓弁。
［実施形態例６］
前記ステントが折畳可能かつ拡張可能になっている、実施形態例１に記載の人工心臓弁。
［実施形態例７］
前記複数の第１のストラットが、前記複数の第２のストラットよりも前記ステントの前記流出端部の近くに配置されている、実施形態例１に記載の人工心臓弁。
［実施形態例８］
流入端部から流出端部に延びるステントと、
前記ステントの流入端部に隣接して前記ステントに連結された第１のシーリングリングであって、前記ステントの周方向に延びる第１のチューブを含む第１のシーリングリングと、
前記ステントに連結された第２のシーリングリングであって、前記ステントの周方向に延びる第２のチューブを含んでおり、第２のシーリングリングが前記ステントの長手方向にて前記第１のシーリングリングから離間している、第２のシーリングリングと
前記ステント内に配置された弁アセンブリと
を備えている人工心臓弁。
［実施形態例９］
前記第１のチューブが、第１の繰返し形状にコイル巻きされた第１のワイヤを含んでおり、
前記第２のチューブが、第２の繰返し形状にコイル巻きされた第２のワイヤを含んでいる、実施形態例８に記載の人工心臓弁。
［実施形態例１０］
前記第１及び第２の繰返し形状が、矩形形状及びダイヤモンド形状からなる群から選択されたものとなっている、実施形態例９に記載の人工心臓弁。
［実施形態例１１］
前記第１のワイヤが第１の厚みを有しており、前記第２のワイヤが、前記第１の厚みよりも小さな第２の厚みを有している、実施形態例９に記載の人工心臓弁。
［実施形態例１２］
前記第１及び第２のチューブの１つが編み上げメッシュから形成されている、実施形態例８に記載の人工心臓弁。
［実施形態例１３］
前記ステントが折畳可能及び拡張可能になっている、実施形態例８に記載の人工心臓弁。
［実施形態例１４］
人工心臓弁を患者内に移植する方法であって、前記人工心臓弁が、第２の弁係留特徴部から離間した第１の弁係留特徴部を備える、方法において、
前記人工心臓弁を弁ホルダーに連結させて患者の心臓血管系内に挿入するステップと、
前記人工心臓弁を前記患者の生体弁輪に隣接する位置に前進させ、前記第１の弁係留特徴部を前記生体弁輪の第１の側に位置させ、前記第２の弁係留特徴部を前記生体弁輪の前記第１の側と反対の第２の側に位置させるステップと、
前記人工心臓弁を前記弁ホルダーから離脱させるステップと、
前記弁ホルダーを前記患者から取り外すステップと
を含む方法。
［実施形態例１５］
前記人工心臓弁を前記患者の心臓血管系内に挿入する前に、前記患者の大動脈に切開を作るステップと、
前記弁ホルダーを前記患者から取り外した後、前記切開を閉じるステップと
をさらに含み、
前記閉鎖ステップの後、前記人工心臓弁が前記閉じた切開に接触しないようになる、実施形態例１４に記載の方法。
［実施形態例１６］
前記人工心臓弁が拡張状態及び折畳状態になるように構成されており、前記挿入ステップは、前記拡張状態にて、前記人工心臓弁を前記患者の心臓血管系内に挿入することを含む、実施形態例１５に記載の方法。
［実施形態例１７］
前記第１の弁係留特徴部が、前記人工心臓弁のステントに取り付けられて前記ステントの半径方向外方に拡張するように構成されたシーリングリングと、前記ステントに取り付けられて該ステントから半径方向外方に拡張するように構成されたストラットとからなる群から選択されたものである、実施形態例１５に記載の方法。
［実施形態例１８］
前記第２の弁係留特徴部が、前記ステントに取り付けられて前記ステントの半径方向外方に拡張するように構成されたシーリングリングと、前記ステントに取り付けられて前記ステントから半径方向外方に拡張するように構成されたストラットとからなる群から選択されたものである、実施形態例１７に記載の方法。

Claims

生体弁を置換するように構成される人工心臓弁であって、
流入端部及び流出端部間で延びる折畳可能かつ拡張可能なステントであって、前記流入端部に隣接する弁輪区域と、ステントに接続され、緩和状態にあるときにステントから半径方向外方に拡張するように構成された複数の第１のストラットと、ステントに接続され、緩和状態にあるときにステントから半径方向外方に拡張するように構成された複数の第２のストラットとを含んでおり、前記複数の第１のストラットが、ステントの長手方向にて前記複数の第２のストラットから離間しており、ステントが、複数のセルを形成する複数の第３のストラットをさらに含む、ステントと、
前記ステント内に配置された弁アセンブリであって、前記弁輪区域の外側の周りに配置されて前記複数の第１のストラット及び前記複数の第２のストラットを覆うカフを含む弁アセンブリと
を備え、
各第１のストラットは、前記ステントが折畳状態にあるときに、前記複数のセルにおける１つの内部で入れ子になるように構成され、各第１ストラットが、前記セルに取り付けられる第１の端部と、前記セルに取り付けられる第２の端部とを有していて、これによって、前記セルは、前記ステントが前記折畳状態から前記緩和状態に移行することに起因して縮小し、各第１ストラットが、外方に弓状に湾曲し、かつ前記カフに突起を形成するようになっている、人工心臓弁。
各第２のストラットは、前記複数の第３のストラットにおける少なくとも１つに接続される第１の端部を有している、請求項１に記載の人工心臓弁。
各第２のストラットが自由端部を有している、請求項２に記載の人工心臓弁。
前記複数の第１のストラットが、前記複数の第２のストラットよりも前記ステントの前記流出端部の近くに配置されている、請求項１に記載の人工心臓弁。