JP7751566B2 - 血管内コイルおよびその作製方法 - Google Patents

Description

（背景）
動脈瘤および他の類似の血管障害の治療は、多くの場合、動脈瘤または他の血管構造の空間内への血管内コイルの設置を伴う。動脈瘤では、この空間は、多くの場合、球状である。しかしながら、いくつかの事例では、それは、楕円形であり得るか、または２つもしくはそれより多くの小葉突出部（多くの場合、二葉性または多葉性動脈瘤と呼ばれる）を有し得る。従来のコイルシステムは、骨組コイル、充填コイル、および仕上げコイル等の多様な形状およびタイプのコイルを有する。

骨組コイルは、典型的には、動脈瘤内に設置される最初のコイルであり、動脈瘤によって形成された空間内に適合するように設計された複雑なまたは３次元の形状を有する。骨組コイルは、以下の機能、すなわち、（１）動脈瘤の閉じ込め空間（ｃｏｎｆｉｎｅｓ）内に安定な骨組を提供する機能であって、その中に後続コイルが設置され得る、機能と、（２）動脈瘤の頸部にわたって適正なループ適用範囲を提供する機能と、（３）ループが動脈瘤の中心を横切る（追加のカテーテル操作を必要とし、手順を長引かせ、動脈瘤破裂のリスクを増加させる区画を動脈瘤内に生成し得る）ことを防止する機能とを実施するために使用され得る。

加えて、いくつかの事例では、骨組コイルがマイクロカテーテル内で最小限にまたは容認可能に低い摩擦を伴って送達されることが望ましい。多くの骨組コイルが、球状動脈瘤を治療するときにこれらの機能を実施し得る球状形状を有する。しかしながら、それらは、多くの場合、動脈瘤が非球状（例えば、楕円形または二葉性）であるとき、不適正である。他の骨組コイルが非球状動脈瘤内に適合する複雑な形状を有する。しかしながら、そのようなコイルは、典型的には、独立軸を伴って整列させられたループから成り、動脈瘤自体によって束縛されるように設計されている。このタイプの形状は、顕著なポテンシャルエネルギーを伴う骨組コイルをもたらす。これは、その非抑制状態では骨組コイルが動脈瘤の寸法を優に越えて拡張し、したがって、空間内に束縛されると動脈瘤壁に力を直接伝達する傾向にあることを意味する。この力は、動脈瘤壁を傷付けるためには不十分であり得る一方、骨組コイルを後続コイルの設置時に移動しやすい状態にする。多くの場合、そのようなコイルは、偏移し、ループが親動脈の中に突出することを潜在的に引き起こし、それは、補助および／または緊急療法を必要とする。加えて、いくつかの骨組コイルの複雑な形状は、多くの場合、それらがマイクロカテーテルを通して送達されるときに生成される摩擦を増加させる。

複雑な３Ｄ形状を伴う血管内コイルは、それらが骨組コイル、充填コイル、または仕上げコイルのいずれであったとしても、それらが非常に具体的な３Ｄ形状を形成するように設計および熱硬化されるため、種々の不規則的形状のおよび多葉性動脈瘤を良好に充填しない。したがって、従来の複雑な形状の血管内コイルは、動脈瘤の形状がコイルの複雑な形状と良好に合致しないとき、動脈瘤のあるエリアまたはボリュームを非充填のままにし得る。当然のことながら、無作為に選択された複雑な形状のコイルが不規則的形状の動脈瘤を妥当な容認可能な程度まで充填し得る可能性は存在する。しかしながら、正しく設計および工作された血管内コイルは、任意の不規則的形状の動脈瘤を予測可能かつ確実に充填し得、そのため、成功手順に関する可能性にあまり依拠しない。故に、予測可能で、確実で、かつ実質的に完全な方式において任意の不規則的形状のおよび多葉性動脈瘤を充填する血管内コイルが、必要とされる。

（概要）
捻れた８の字形状を有する血管内コイルの例示的実施形態が、開示される。血管内コイルは、第１のループと、第２のループと、第１のループの一部が第２のループの一部に遷移する変曲領域とを含む。

第２のループは、第１の軸について第１の回転度だけ回転させられる。第１の軸は、第１のループの主軸に実質的に平行である。第１の回転度は、５～９０度の範囲であり得る。いくつかの実施形態では、第１の回転度は、４５度である。血管内コイルの第１および第２のループは、８の字パターンに配置され得る。

第２のループは、第２の軸について第２の回転度だけさらに回転させられ得る。第１および第２の軸は、相互に非平行であるが、両方とも、第１のループが配置されている平面である第１のループの一次平面上に位置している。第２のループの第２の回転度は、５～４５度の範囲を有し得る。これは、第２のループが８の字の長軸について捻れながら、同一参照軸からある角度でオフセットすることを引き起こす。

いくつかの実施形態では、第２のループは、第２のループの一次平面の上方および下方にうねる起伏トレースパターンを有し得る。トレースパターンは、複数の場所で第２のループの一次平面を突き抜け、横切り得る。血管内コイルは、第１の断面を伴う第１のループと、第２の断面を伴う第２のループとを加えて有し得る。第１および第２の断面は、同一であることも、またはそれらが異なることもあり得る。断面は、円形、多角形、または楕円形の形状を有し得る。第２のループは、第１のループのワイヤより小さい直径を有するワイヤを用いて作製されることもあり得る。

血管内コイルの変曲領域は、捻れ得、重複し得る。変曲領域では、第１のループの一部が、両方のループが閉ループとなるように重複し、第２のループの一部に接触し得る。代替として、第１のループの一部は、捻れており、重複するが、相互に接触しないことがあり得、すなわち、変曲領域を開放領域として残し得る。

血管内コイルは、複数の第１および第２のループ対を有し得る。各ループ対は、変曲領域において連続的に接続され、前および／または次のループ対にわたって積層する。血管内コイルは、多くのループ対（例えば、２～１００）を有し得る。血管内コイルの遠位端によって形成された１つまたは複数のループ対は、異なるワイヤ属性を有し得る。例えば、血管内コイルは、４０ｃｍの全長を有し得、最後の５～１０ｃｍは、異なるワイヤ属性を有し得る。ワイヤ属性は、ワイヤの剛性、断面形状、直径、または繊維延在部／突出部等の他の外部特徴であり得る。ループ対は、第１および第２のループを備える。

第１および第２のループのうちの１つは、ループの中に統合された１つまたは複数の応力点を有し得る。応力点のうちの１つまたは複数は、第１または第２のループの半径の０．００１～０．５の屈曲半径を含み得る。

第１の主軸を有する第１のループと、第１のループに接続されている第２のループであって、第２の主軸を有する第２のループとを含む塞栓コイルも、開示され、第１および第２の主軸は、相互に実質的に平行であり、第２のループは、第２の主軸について回転させられ、第１および第２のループは、捻れた８の字形状を形成する。

血管内コイルを製造する方法も、開示される。方法は、コイルワイヤの第１の端部をマンドレルの第１のロッドに固定することであって、マンドレルは、第１のロッドおよび第２のロッドを備える、ことと、ワイヤを第１および第２のロッドの周囲に配索し、複数の８の字ワイヤパターンを第１および第２のロッド上に生成することと、第１および第２のロッドのうちの１つを回転点について第１の回転度だけ回転させることであって、回転点は、複数の８の字ワイヤパターンのうちの１つの長軸上に実質的に位置する、ことと、第１の回転度だけマンドレル内で回転させられながら、複数の８の字ワイヤパターンを熱硬化させることとを含む。

本明細書に記載の特徴および利点は、全てを包含するわけではなく、特に、多くの追加の特徴および利点が、図面、明細書、および特許請求の範囲に照らして当業者に明白である。さらに、本明細書において使用される用語は主に可読性および教示目的のために選択されており、開示される主題を境界または限局するように選択されていない場合があることに留意されたい。

（図面の簡単な説明）
前述の概要および以下の詳細な説明は、付属の図面と併せて読まれると、より良好に理解される。本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を形成する付属の図面は、複数の実施形態を図示しており、記載とともに関連原理を説明し、関連技術（単数または複数）における当業者が開示される技術を作製および使用することを可能にする役割をさらに果たす。

図１Ａおよび図１Ｂは、本開示のいくつかの実施形態による異なる平面に２つのループを有する血管内コイルを図示している。 図１Ａおよび図１Ｂは、本開示のいくつかの実施形態による異なる平面に２つのループを有する血管内コイルを図示している。

図２Ａ、図２Ｂ、および図２Ｃは、本開示のいくつかの実施形態による血管内コイルを製造するためのプロセスを図示している。 図２Ａ、図２Ｂ、および図２Ｃは、本開示のいくつかの実施形態による血管内コイルを製造するためのプロセスを図示している。 図２Ａ、図２Ｂ、および図２Ｃは、本開示のいくつかの実施形態による血管内コイルを製造するためのプロセスを図示している。

図３は、本開示のいくつかの実施形態による起伏形状を伴う少なくとも１つのループを有する血管内コイルを図示している。

図４は、本開示のいくつかの実施形態による１つまたは複数の応力点を伴う血管内コイルを図示している。

図５は、本開示のいくつかの実施形態による重複（接触）遷移エリアを伴う血管内コイルを図示している。

図６は、本開示のいくつかの実施形態による非重複遷移エリアを伴う血管内コイルを図示している。

図７Ａおよび図７Ｂは、本開示のいくつかの実施形態による異なるタイプの遷移エリアを伴うコイルを図示している。 図７Ａおよび図７Ｂは、本開示のいくつかの実施形態による異なるタイプの遷移エリアを伴うコイルを図示している。

図８は、本開示のいくつかの実施形態による複数の積層されたループを有する捻れた８の字形血管内コイルを図示している。

図９は、本開示のいくつかの実施形態による複数の積層されたループを有する別の捻れた８の字形血管内コイルを図示している。

図１０Ａ～１０Ｈは、本開示のいくつかの実施形態による捻れた８の字形血管内コイルを製造するためのプロセスを図示している。 図１０Ａ～１０Ｈは、本開示のいくつかの実施形態による捻れた８の字形血管内コイルを製造するためのプロセスを図示している。 図１０Ａ～１０Ｈは、本開示のいくつかの実施形態による捻れた８の字形血管内コイルを製造するためのプロセスを図示している。 図１０Ａ～１０Ｈは、本開示のいくつかの実施形態による捻れた８の字形血管内コイルを製造するためのプロセスを図示している。 図１０Ａ～１０Ｈは、本開示のいくつかの実施形態による捻れた８の字形血管内コイルを製造するためのプロセスを図示している。 図１０Ａ～１０Ｈは、本開示のいくつかの実施形態による捻れた８の字形血管内コイルを製造するためのプロセスを図示している。 図１０Ａ～１０Ｈは、本開示のいくつかの実施形態による捻れた８の字形血管内コイルを製造するためのプロセスを図示している。 図１０Ａ～１０Ｈは、本開示のいくつかの実施形態による捻れた８の字形血管内コイルを製造するためのプロセスを図示している。

図１１Ａおよび図１１Ｂは、２つの異なる従来のコイルの充塞挙動を図示している。 図１１Ａおよび図１１Ｂは、２つの異なる従来のコイルの充塞挙動を図示している。

図１２は、本開示のいくつかの実施形態による捻れた８の字形血管内コイルの充塞挙動を図示している。

図および以下の説明は、例証のみによってある実施形態を説明している。当業者は、以下の説明から、本明細書に図示される構造および方法の代替実施形態が本明細書に説明される原理から逸脱することなく採用され得ることを容易に認識する。ここで、参照が、いくつかの実施形態に対して詳細になされ、その実施例が、付属の図に図示されている。実践可能である場合は常に、類似または同様の参照番号が図において使用され、類似または同様の機能性を示し得ることに留意されたい。

（詳細な説明）
（概説）
捻れた８の字形状を呈する血管内／塞栓コイルが、本明細書に開示される。８の字形状は、８の字形状の上側および下側部分を形成する２つの丸みを帯びた部分を有する。捻れた８の字コイルにおいて、丸みを帯びた部分のうちの一方は、他方の回転させられていない丸みを帯びた部分に対して捻れているか、または回転させられている。回転させられた丸みを帯びた部分は、限定ではないが、１～１７９度の範囲等の任意の回転度だけ回転させられ得る。いくつかの実施形態では、回転させられた丸みを帯びた部分は、４５度だけ回転させられている。別の実施例では、回転させられた丸みを帯びた部分は、９０度だけ回転させられている。８の字コイルの丸みを帯びた部分は、円形、多角形、または楕円形であり得る。

いくつかの実施形態では、回転させられた丸みを帯びた部分は、回転させられていない丸みを帯びた部分の半主軸に実質的に平行な軸について回転させられている。回転させられていない丸みを帯びた部分が円形である場合、半主軸は、直径である。この場合、回転させられた丸みを帯びた部分は、２つの丸みを帯びた部分の共通軸または長軸について回転させられている。換言すると、回転させられた丸みを帯びた部分は、両方の丸みを帯びた部分の共通主軸である真っ直ぐな８の字の長軸について回転させられている。８の字形状のコイルの丸みを帯びた部分の相対位置および回転に関するさらなる詳細が、下記に提供される。

塞栓コイルは、その最小エネルギー状態または二次構成において捻れた８の字形状を有するように構成されている。コイルは、塞栓コイルがスリーブまたはカテーテルによって阻止されていないとき、最小エネルギー状態を取得するためにその二次構成に戻るように構成され、二次構成は、捻れた８の字の形状である。塞栓コイルが（体外で）平坦面上に出されたとき、コイルは、相互の上に積層する８の字の複数の層を形成する一方で概して平坦に見え、すなわち、回転させられても捻れてもいないように見える。これは、平坦面の拘束と、塞栓コイルの回転させられた丸みを帯びた部分を平坦面に向かって引き寄せる重力とに起因する。同塞栓コイルは、身体の内側（例えば、動脈瘤の内側）で展開されたとき、捻れた８の字形状を有する（例えば、図１を参照）。動脈瘤または動脈の内側の体液が、いくらかの浮力を提供し、それによって、塞栓コイルを浮かせ、塞栓コイルが、捻れた／回転させられた８の字形状であるその最小エネルギー状態および形状を形成することを可能にする。実験的データは、塞栓コイルが動脈瘤（例えば、不規則的形状（例えば、多葉性）の動脈瘤）を充填すると、捻れがコイルの充填挙動にさらなる無作為性および変動性を追加することを示す。充填挙動の追加された無作為性および変動性は、捻れた８の字塞栓コイルが、真っ直ぐな８の字形状のコイル等の他の従来の塞栓コイルより良好に不規則的形状の動脈瘤の空隙を充填することを可能にする。

いくつかの実施形態では、捻れた８の字コイルは、限定ではないが、近位部分および遠位部分等の複数の部分を有し得る。遠位部分は、異なる材料を用いて、または同一材料であるが異なる属性を伴う材料を用いて作製され得、異なる属性は、限定ではないが、剛性（例えば、直径、厚み）、軟度、および他の外部特徴（例えば、繊維突出部）等である。いくつかの実施形態では、遠位部分は、近位部分より薄く、近位部分より柔軟であり得る。逆に、近位部分は、遠位部分より薄く、遠位部分より柔軟であり得る。

（捻れた８の字）
図１は、本開示のいくつかの実施形態による捻れた８の字形状を伴う血管内コイル１００を図示している。血管内コイル１００は、第１のループ１０５と、第２のループ１１０とを含む。第１のループ１０５は、第１の平面１１５上に配置されている。第２のループ１１０は、第１の平面１１５に対してあるオフセット角度にある第２の平面１２０上に配置されている。第１の平面１１５と第２の平面１２０との間のオフセット角度は、１～１７９度の範囲であり得る。いくつかの実施形態では、オフセット角度は、概ね９０度である。別の実施形態では、オフセット角度は、４５度である。示されているように、オフセット角度は、第１および第２のループ１０５、１１０の両方の共通軸である長軸１３０について第２のループ１１０が回転させられている角度である。いくつかの実施形態では、オフセット角度は、第２のループ１１０の第２の軸についての回転角度であり得る。第２の軸（示されていない）は、軸１３０と同一であり得るか、または、それは、軸１３０に実質的に平行であり得る。ループ１１０が楕円形である場合、第２の軸は、ループ１１０の半主軸であり得る。第２の軸は、コイル全体の長軸であり得る。

図１Ｂは、異なる参照環境において、捻れた８の字コイルのループの空間的関係を図示するために役立つように血管内コイル１００を図示している。第１および第２のループ１０５、１１０間の空間的関係は、第１のループ１０５が配置されている平面１１５と、第２のループ１１０の回転軸１５０とによって画定され得る。回転軸１５０は、平面１１５上に配置され、第１のループ１０５の主軸および直径に実質的に平行であり得る。回転軸１５０は、第１のループ１０５に関する同一主軸でもあり得る。言い換えると、軸１５０は、コイル１００の長軸１３０と同一であり得る。示されているように、第２のループ１１０は、回転軸１５０について９０度だけ回転させられている。しかしながら、第２のループ１１０は、軸１５０について、限定ではないが、５、１０、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、および６０度等の任意の度だけ回転させられ得る。

いくつかの実施形態では、第２のループ１１０が軸１５０について回転させられた後、第２のループ１１０は、変曲領域１３５または集束点１３７について１～９０度だけさらに枢動され得る。例えば、図１Ｂに示された位置における第２のループ１１０は、ループ本体が軸１５５または１５７と整列させられるように枢動させられ得る。例えば、第２のループ１１０は、第２のループ１１０の遠位点１６０Ａが遠位点１６０Ｂと同一場所である軸１５５上の場所１６１に平行移動させられるように枢動させられ得る。同様に、第２のループ１１０は、第２のループ１１０の遠位点１６０Ａが遠位点１６０Ｃと同一場所である軸１５７上の場所１６２に平行移動させられるように枢動させられ得る。

換言すると、捻れた８の字コイル１００は、ループ１０５、１１０の両方が実質的に同一の平面にある状態から開始して形成され得る。例証目的のために、コイル１００は、第１のループ１０５が上部にあり、第２のループ１１０が底部にある状態において鉛直に立っていると仮定する。捻れた８の字形状を形成するために第１のまたは上側ループ１０５が所定位置に保たれている一方、第２のまたは底部ループ１１０は、長軸１３０について捻れている。述べられたように、回転角度は、任意の度であり得る。示されているように、回転角度は、９０度である。捻れた８の字コイル１００の製造段階中、複数の８の字コイルが、特殊マンドレルを使用して同時に形成され、捻られ得る。捻れた８の字コイル１００を製造するためのコイル巻着および熱硬化手順に関するさらなる記載が、下記に提供される（図１０Ａ～Ｈを参照）。

図２Ａ～Ｃは、本開示のいくつかの実施形態による捻れた８の字コイル２５０を製造するためのプロセス２００を図示している。図２Ａは、第１のループ２０５および第２のループ２１０が実質的に同一の平面２１５上にある真っ直ぐな８の字コイル２０２を図示している。プロセス２００は、実質的に同一の平面２１５上に留まっている間、１～９０度等の任意の量の度だけ長軸２１２に対して第２のループ２１０をオフセットさせることによって開始する。例えば、第２のループ２１０は、所望のオフセット角度（例えば、１５、２０、３０、４５）に到達するまで、集束点２２０について捻られ得る。その間ずっと、第２のループ２１０の一次平面は、平面２１５に実質的に平行である。図２Ｂに示されているように、角度２２５は、概ね２８．４度であり、第２のループ２１０は、依然として平面２１５に実質的に平行である。この実施例では、軸２０４は、第２のループ２１０の主軸である。

次に、ループ２１０が、その後、軸２０４について所望の回転度（例えば、２、１０、４５、９０）だけ回転させられる。これは、第２のループ２１０が捻られ、オフセットされると、捻れた８の字コイル２５０を生成する。捻れた８の字コイル２５０は、最初に第２のループ２１０を軸２１２について（任意の回転度だけ）回転させ、その後、図２Ｂに示されているように、回転させられたコイルをオフセットさせることによっても形成され得ることに留意されたい。最終結果は、図２Ｃに示されているものと同一のコイル２５０である。

第１のループ（例えば、１０５、２０５）は、第２のループ（例えば、１１０、２１０）と概ね同一の直径を有し得る。第１のループの直径（Ｄ_{ｌｏｏｐ１}）は、第２のループの直径（Ｄ_{ｌｏｏｐ２}）より小さくあり得る。いくつかの実施形態では、第１のループは、第２のループより大きい直径を有し得る（Ｄ_{ｌｏｏｐ１}＞Ｄ_{ｌｏｏｐ２}）。第１および第２のループは、円形、多角形、または楕円形であり得る。いくつかの実施形態では、第１および第２のループは、楕円形または多角形（例えば、六角形および十角形）等の異なるループ形状を有し得る。例えば、第１のループ（例えば、１０５、２０５）は、円形であり得、第２のループ（例えば、１１０、２１０）は、多角形であり得る。別の事例では、第１のループ（例えば、１０５、２０５）は、楕円形形状を有し得、第２のループ（例えば、１１０、２１０）は、六角形形状を有し得る。

第１のループ１０５および第２のループ１１０の断面形状は、同一であり得る。代替として、第１のループ１０５および第２のループ１１０の断面形状は、異なり得る。例えば、第１のループ１０５は、円形断面形状を有し得、第２のループ１１０は、六角形断面形状を有し得る。第１のループ１０５および第２のループ１１０のコイル厚み（断面の直径）は、同一であり得る。いくつかの実施形態では、第１のループ１０５および第２のループ１１０のコイル厚みは、異なり得る。例えば、第１のループは、第２のループより大きい外径を有し得る。例えば、第１のループは、０．００２５７”の外径を有し得、第２のループは、０．００２”の外径を有し得る。

加えて、捻れた８の字コイル１００および２５０は、２つの異なる部分、すなわち、近位部分および遠位部分を有し得る。近位部分は、２０～４０ｃｍの全長を有し得、遠位部分は、３～１０ｃｍの全長を有し得る。各部分は、複数の捻れた８の字コイルを有し得る。コイル１００および２５０が（例証目的のために）個々に示されているが、コイル１００および２５０は、図１１に示されているように、相互に接続されている複数のコイルを有し得る。

再び図１Ａを参照すると、いくつかの実施形態では、血管内コイル１００および／または２５０は、端間長１４０を有し得、端間長１４０は、軸１３０と同じ場所に生じ、第１のループ１０５と第２のループ１１０との直径の和（Ｄ_{ｌｏｏｐ１}＋Ｄ_{ｌｏｏｐ２}）に実質的に等しい。コイル１００の長さ１４０は、Ｄ_{ｌｏｏｐ１}＋Ｄ_{ｌｏｏｐ２}より大きくあり得る。この実施形態では、遷移部分１３１は、ループ間のあるオフセット距離を有し得る。オフセットは、ループのうちの１つに対する接線方向であり得る。端間長１４０は、Ｄ_{ｌｏｏｐ１}＋Ｄ_{ｌｏｏｐ２}未満であり得る。例えば、長さ１４０は、ループ１０５と１１０との直径の和の０．５倍（０．５×（Ｄ_{ｌｏｏｐ１}＋Ｄ_{ｌｏｏｐ２}））であり得る。長さ１４０は、ループ１０５と１１０との直径の和の２倍（２×（Ｄ_{ｌｏｏｐ１}＋Ｄ_{ｌｏｏｐ２}））より大きくあり得る。いくつかの実施形態では、長さ１４０は、０．６×（Ｄ_{ｌｏｏｐ１}＋Ｄ_{ｌｏｏｐ２}）～１．４×（Ｄ_{ｌｏｏｐ１}＋Ｄ_{ｌｏｏｐ２}）の範囲であり得る。一実施形態では、長さ１４０は、０．７５×（Ｄ_{ｌｏｏｐ１}＋Ｄ_{ｌｏｏｐ２}）～１．２５×（Ｄ_{ｌｏｏｐ１}＋Ｄ_{ｌｏｏｐ２}）の範囲であり得る。

いくつかの実施形態では、軸１３０は、湾曲または角度付けもされ得る。曲線は、コイル１００の端から端まで漸次的であり得る。代替として、曲線は、遷移部分１３１から急になり得る。軸１３０は、ループ１０５およびループ１１０の接線が相互に平行または垂直であり得る（０～９０度）ような曲線または角度であり得る。いくつかの実施形態では、ループ１０５およびループ１１０の接線は、相互に対して４５度である。

各ループ１０５または１１０は、ともに積層された複数のループを有し得る（図１０を参照）。積層内の各ループの形状は、実質的に同一であり得る。代替として、積層内の各ループの形状は、異なり得る。例えば、ループ１０５は、ともに積層された３つのループを有し得る。第１のループは、円形であり得、第２のループは、楕円形であり得、第３のループは、多角形であり得る。ループ１５０は、ともに積層された４つのループを有し得、１つまたは複数のループは、図１Ａおよび図２Ｃに示されているように、主平面（例えば、平面１１５）からのあるオフセットにおいて位置し得る。

いくつかの実施形態では、遷移または変曲部分１３１は、ループ部分１４５および１４７が相互に最も近いエリアであるくびれエリアを含む。くびれ間隙１５０は、ループ部分１４５と１４７との間の距離である。いくつかの実施形態では、間隙１５０のサイズは、０（接触または重複）～ループ１０５またはループ１１０の直径の半分の範囲であり得る。間隙１５０のサイズは、ループ１０５のワイヤコイルの直径と実質的に同一であり得る。いくつかの実施形態では、間隙１５０は、０．１×（Ｄ_{ｌｏｏｐ１}）～０．８×（Ｄ_{ｌｏｏｐ１}）の範囲をとり得る。例えば、間隙１５０は、Ｄ_{ｌｏｏｐ１}またはＤ_{ｌｏｏｐ２}の０．３倍であり得る。間隙１５０は、０．１×（Ｄ_{ｌｏｏｐ２}）～０．８×（Ｄ_{ｌｏｏｐ２}）の範囲でもあり得る。記されているように、Ｄ_{ｌｏｏｐ１}は、Ｄ_{ｌｏｏｐ２}と異なり得る。

いくつかの実施形態では、ループ１０５は、ループ１０５およびループ１１０が初めに平行である（同一平面上にある）状態において、マンドレル上に形成され得る。その後、マンドレルは、ループ１０５および１１０に対する角度を調節するために、熱成形に先立って回転させられ得る。マンドレルは、ループ１０５および１１０に対する角度が５～１７５度で調節され得るように、回転可能に構成されている。例えば、マンドレルは、熱成形に先立って３０～９０度だけ回転させられ得る。血管内コイル１００は、ニチノール等の形状保持金属合金で作製され得る。他の好適な生体適合性金属および／または金属合金も、コイル１００を製造するために使用され得る（例えば、ステンレス鋼、白金）。

図３は、本開示のいくつかの実施形態によるコイル３００の上面図である。コイル３００は、図１Ａ～１Ｂおよび２Ａ～２Ｃに関して記載されているような、コイル１００および２５０の１つまたは複数の特徴および属性を有し得る。コイル３００は、底部ループ３１０が長軸３３０について概ね９０度だけ回転させられた捻れた８の字コイルである。ループ３１０が９０度だけ回転させられている場合が示されているが、１５、２０、２５、３５、４０、および４５度等の任意の所望の度だけ回転させられ得る。

示されているように、コイル３００は、上側ループ３０５と、底部ループ３１０とを含む。ループ３０５は、実質的に平面３１５上に配置され得、ループ３１０は、実質的に平面３１５上に配置され得る。ループ３１０は、平面３１５の上方および下方にうねる起伏トレースパターンを有し得る。例えば、任意の開始点からループ３１０の円周全体をトレースするとき、（ループ３１０の円周に追従するように）トレースされる経路は、ループ全体がトレースされるときにいくつかの場所で平面３１５を突き抜ける。いくつかの実施形態では、ループ３１０は、左で少なくとも２回、および右で少なくとも２回、平面２３５を突き抜ける。例えば、ループ３１０は、３つの異なる場所３２０、３２２、および３２４で平面２３５を突き抜け得る。いくつかの実施形態では、ループ３０５および／または２１０は、円形形状または六角形もしくは十角形等の多角形形状の全体を有し得る。図３からは明白でないが、ループ３０５は、示されているように円形形状から外にトレースすると平面３１５の上方および下方に起伏することもあり得る。代替として、ループ３０５は、実質的に平坦であり得る。

図４は、本開示のいくつかの実施形態によるコイル１００を図示している。コイル１００は、ループのうちの１つまたは複数に１つまたは複数の応力点（角または急な遷移）を有し得る。例えば、ループ３１０は、コイルの中に誘発された応力点４１５、４２０、および４２５を有し得る。これは、熱成形プロセス中に比較的鋭い縁を伴うマンドレルを使用し、それに接するように応力点が巻着されることによってなされ得る。応力点の各々は、ループ３０５または３１０の半径の０．００１～０．５である屈曲半径（ｒ）を有し得る。例えば、応力点のうちの１つは、０．１×ｒまたは０．２×ｒの屈曲半径を有し得る。

図５は、本開示のいくつかの実施形態による閉ループアーキテクチャを伴うコイル１００を図示している。コイル１００は、ループ１０５の一部がループ１１０の一部に接触し、ループ１０５および１１０を閉鎖する遷移または変曲領域１３１を含む。加えて、コイル１００は、時計回り（ＣＷ）および反時計回り（ＣＣＷ）経路を有し得る。例えば、ループ１０５は、ＣＷ経路を有し、ループ１１０は、ＣＣＷ経路を有する。コイル１００は、図１Ａに示されているような、ループが相互に接触しない開ループ設計を有することもある。

図６は、本開示のいくつかの実施形態によるコイル１００を図示している。示されているように、コイル６００は、ループ１０５および１１０が閉ループである閉ループアーキテクチャを有する。加えて、ループ１０５および１１０は、両方のループが時計回り経路を有するように遷移領域１３１において相互について回転させられている。

図７Ａおよび図７Ｂは、本開示のいくつかの実施形態による遷移エリアにおいて異なる形状を伴う例示的コイル１００を図示している。示されているように、遷移エリア７１５は、遷移エリア７２０より緊密であり、遷移エリア７２０より小さい。

上記に記載の骨組コイルの各々は、繰り返しループを１つまたは複数の平面（例えば、平面１１５または平面１２０）上に有し得る。いくつかの実施形態では、異なる平面対（例えば、平面２／平面３、平面３／平面４）を使用して、開示される関係を後続ループ対上に適用することによって意図されるコイルの長さを生成し、意図されるコイルの長さは、１ｃｍ～８０ｃｍであり得る。コイル形状は、コイルの全長を通して閉鎖／開放、交差／非交差、およびＣＷ／ＣＣＷ方略の組み合わせを活用し得る。コイル２５０および３００は、図１Ａ、図１Ｂ、図４、図５、図６、図７、および図８に記載されているような、コイル１００の１つまたは複数の特徴および属性でもあり得ることに留意されたい。

図８は、上記に記載されたようなコイル１００、２５０、および３００の１つまたは複数の特徴および属性を伴う例示的全長血管内コイル８００を図示している。コイル８００は、上側部分８０５に４つのループを含み、下側部分８１０に３つのループを含む。しかしながら、コイル８００は、上側および下側部分８０５、８１０の各々に任意の数のループを有するように製造され得る。示されているように、下側部分８１０におけるループは、所望の回転度において長軸８１５について回転させられ、所望の回転度は、４５度であり得る。

図９は、コイル１００、２５０、および３００の１つまたは複数の特徴および属性を伴う例示的全長血管内コイル９００を図示している。コイル９００は、第１の部分９０５と、第２の部分９１０とを含む。第１の部分９０５は、２つまたはそれより多くのループ９１５、９２０を含む。２つまたはそれより多くのループ９１５、９２０は、同一のループ直径を有し得る。いくつかの実施形態では、２つまたはそれより多くのループ９１５、９２０のうちの１つは、第１の部分９０５の他のループより小さい直径を有する。同様に、第２の部分９１０は、２つまたはそれより多くのループ９２５、９３０を含む。２つまたはそれより多くのループ９２５、９３０は、同一のまたは異なるループ直径を有し得る。加えて、第２の部分９１０は、第１の部分９０５のコイルワイヤと異なる属性（例えば、外径、剛性、断面形状、線維毛）を伴うコイルワイヤから成り得る。いくつかの実施形態では、第２の部分９１０の２つまたはそれより多くの最終ループは、限定ではないが、より小さい直径、異なる断面形状、および異なる材料等の異なる属性を伴うコイルワイヤを用いて作製され得る。

図１０Ａ～Ｈは、本開示のいくつかの実施形態による捻れた８の字コイル（例えば、１００、２５０、３００、８００、９００）を巻回するためのプロセス１０００を図示している。図１０Ａに示されているように、マンドレル１００５は、第１のロッド１０１０と、第２のロッド１０１５と、マンドレル基部１０２０とを含む。コイル製造プロセス中、ロッド１０１０、１０１５の両方は、マンドレル基部１０２０に固定され得る。ワイヤ巻着プロセスが完了されると、マンドレル基部１０２０は、除去され得、ロッド１００５、１０１０がコイル巻着の中心点について相互に対して回転することを可能にし得る（このプロセスは、下記にさらに記載される）。

プロセス１０００は、図１０Ａから開始し、図１０Ａでは、コイルワイヤ１０３０のワイヤ１０２５の端部部分が、柱部１０３５の周囲に固定されている。端部部分１００５が柱部１０３５に固定されると、コイルワイヤ１０３０は、後続ループより小さいループ直径を伴う第１のループを生成する溝１０４０（随意）の中に押し込まれる。溝１０４０は、溝の底部がロッド１０１０の外面と同一レベルまでゆっくりと上昇する遷移エリア（示されていない）を含み得る。コイルワイヤ１０３０の遠位端（示されていない）は、架張機構または重りに固定されている。これは、張力を保ち、ロッド１０１０または１０１５の周囲で緊密巻着を生成するために役立つ。

図１０Ｂでは、マンドレル１００５は、（親指が左を指した状態における右手の法則によって定義されるように、）ページの中に入るように１８０度だけ回転させられる。この行為は、示されているようにコイル１０３０を引き上げ、コイルワイヤ１０３０を吊架したままにする。図１０Ｃでは、コイルワイヤ１０３０は、ロッド１０１０と１０１５との間に設置されている。次に、図１０Ｄでは、マンドレル１０５は、３６０度だけページの中に回転させられ、コイルワイヤ１０３０は、ロッド１０１０と１０１５との間に再び設置される。次に、図１０Ｅでは、マンドレル１００５は、ページの外に出るように回転させられ（右親指は右を指している）、コイルワイヤ１０３０は、ロッド１０１０と１０１５との間に設置される。図１０Ｆにおいて次の巻着を生成するために、マンドレル１００５は、（ページの中への）対向方向に回転させられ、再び、コイルワイヤ１０３０は、マンドレル１００５の次の回転の前にロッド１０１０と１０１５との間に設置される。図１０Ｅおよび１０Ｆに示されている手順は、所望の数のループが生成されるまで繰り返される（例えば、マンドレルは、１回おきに対向方向に回転させられ、コイルワイヤは、各回転後、ロッド１０１０と１０１５との間に通される）。コイル巻着が緩く離間されている場合が示されているが、実践例では、コイル巻着は、緊密に巻着され、各コイル巻着間に殆どまたは全く余地がない状態において相互に隣接している。

図１０Ｇは、多数の所望のループがロッド１０１０および１０１５の周囲に巻着されているコイルを図示している。所望の数のループが生成されると、マンドレル基部１０２０は、除去され得、ロッド１０１０および１０１５の周囲に巻着される全てのループの概ね中心である中心点１０５０について、ロッド１０１０および１０１５が相互に対して回転することを可能にし得る。図１０Ｈは、中心点１０５０について回転させられたロッド１０１０および１０１５を示している。回転角度は、設計仕様に応じて変動し得る。しかしながら、回転角度は、１～１７９度の任意の角度であり得る。いくつかの実施形態では、回転角度は、４５度である。回転設定および係止機構（示されていない）が、回転角度を設定するために使用され得、ロッド１０１０および１０１５を所望の回転角度に固定するためにも使用され得る。マンドレル全体ならびに回転設定および係止機構アセンブリは、その後、熱硬化手順のために炉の中に設置される。熱硬化プロセスは、コイル１００の二次構成（例えば、最小エネルギー状態）の形状をロッドを伴わない図１０Ｈに示されているものと同一の形状に硬化させる。

熱硬化手順に関して、炉は、摂氏６５０～７５０度に設定され得、焼成時間は、２０～４０分であり得る。いくつかの実施形態では、焼成時間は、３０分であり、炉の温度は、摂氏７００度に設定される。代替として、コイル１００は、摂氏７３５度で熱処理され得る。図１０Ａ～１０Ｈはマンドレル１００５のロッド１０１０および１０１５の周囲に８の字パターンを生成するために使用される具体的な配索パターンを記載しているが、複数の８の字パターンがロッド１０１０および１０１５の周囲に生成される限り、他の配索パターンも、可能であり、検討される。例えば、コイルワイヤ１０３０が複数の８の字パターンを生成するためにロッド１０１０および１０１５の周囲で操作されている間、マンドレル１００５は、静止し得る。これが行われると、ロッドのうちの一方は、８の字パターンのうちの１つの長軸に実質的に沿ってあり得る回転点について、他方のロッドに対して回転させられ得る。

図１１Ａ～Ｂは、従来のコイルが不規則的形状の動脈瘤を充填する方法を図示している。図１１Ａでは、従来のコイルは、多くの開放空間１１０５を残す。同様に、図１１Ｂでは、別の従来のコイルは、さらに多くの、かつより大きい開放空間を動脈瘤内に残す。ここで、図１１Ａおよび図１１Ｂにおけるコイルの両方は、本質的に同一の長さである。図１２は、上記に記載されたような捻れた８の字コイル（例えば、１００、２５０、３００）が動脈瘤を充填する方法を示している。図１１Ａおよび図１１Ｂと対照的に、捻れた８の字コイルは、開放空間を動脈瘤内に殆ど残さない。空間１２０５の数は、図１１Ａおよび図１１Ｂにおける空間１１０５および１１１０の数よりそれぞれはるかに少ない。図１２における捻れた８の字コイルのコイル長さは、図１１Ａおよび図１１Ｂにおけるコイルの長さと同一である。

いくつかの実施形態では、上記に開示された捻れた８の字コイル（例えば、１００、２５０、３００、８００、９００）は、異なるコイルワイヤ材料を用いて作製された遠位部分を有し得る。遠位部分は、近位部分の端部上に溶接され得、近位部分は、遠位部分の長さより長くあり得る。遠位部分は、近位部分より５～７分の１倍短い長さを有し得る。遠位部分の長さは、長さが２つまたはそれより多くのループを生成するために十分であるように適切に選択され得る。

遠位部分のワイヤは、近位部分のワイヤより小さい外径を有し得る。いくつかの実施形態では、遠位部分のワイヤの外径は、０．００２”インチである。熱硬化手順に関して、捻れた８の字コイルの近位部分は、遠位部分上での溶接に先立って熱処理（硬化）され得る。遠位部分が溶接されると、コイルアセンブリ全体（近位部分および遠位部分）は、４～６分間、摂氏７０～９０度の範囲の温度において再び熱処理され得る。いくつかの実施形態では、コイルアセンブリ全体は、概ね５分間、摂氏８０度の温度において再び熱処理され得る。これは、（遠位部分上で溶接されたことによって形成された）遠位ループの直径を２０％収縮させることに役立つ。言い換えると、遠位ループの直径は、主ループの８０％である。

コイル９００は、２つの３Ｄ空間にわたって５０／５０分布を有するように構成され得る。このように、二葉性動脈瘤は、骨組コイル８００によって効果的に充填され得る。

本発明に開示される複雑な形状は、患者動脈の中へのループ突出のリスクを最小限にしながら球状および／または非球状（例えば、楕円形、多葉性）動脈瘤を効果的に治療する能力を提供することを意図されている。識別された固有の属性、パラメータ、および関係は、達成可能充塞密度、送達摩擦、コイル分布均一性、頸部被覆、区画化を最小限にする能力、および長期安定性等のエリアにおいて、既存のコイル設計と比較して改善された性能を実現させる固有の可能性を提示する。下記の表１は、実験データから導き出された重要因子（例えば、属性、パラメータ、および／または関係）を利用することの性能利点を列挙している。

本明細書における「一実施形態」または「ある実施形態」への言及は、実施形態に関連して記載された特定の特徴、構造、または特性が本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。本明細書内の種々の場所での語句「一実施形態では」の表出は、必ずしも全て同一の実施形態を指しているわけではない。

以下の詳細な説明のいくつかの部分は、コンピュータメモリ内のデータビットに対する動作のアルゴリズムおよび象徴的表現の観点から提示される。これらのアルゴリズム的説明および表現は、データ処理分野の当業者がその研究内容を他の当業者に最も効果的に伝えるために使用される方法である。ここで、アルゴリズムは、一般に、所望の結果につながるステップの自己整合シーケンスであると見なされる。ステップは、物理量の物理的操作を必要とするものである。必ずしもではないが、通常、これらの数量は、貯蔵されること、伝達されること、組み合わせられること、比較されること、または別様に操作されることが可能な電気もしくは磁気信号の形態をとる。主に一般的な使用の理由により、ビット、値、要素、シンボル、文字、項、数字、または同等物としてこれらの信号を参照することが時として便宜的であることが、明らかになっている。

図および以下の説明は、例証のみによってある実施形態を説明している。当業者は、以下の説明から、本明細書に図示される構造および方法の代替実施形態が本明細書に説明される原理から逸脱することなく採用され得ることを容易に認識する。ここで、参照が、いくつかの実施形態に対して詳細になされ、その実施例が、付属の図に図示されている。実践可能である場合は常に、類似または同様の参照番号が図において使用され、類似または同様の機能性を示し得ることに留意されたい。

本発明の実施形態の前述の説明は、例証および説明目的のために提示されている。包括的であること、または本発明を開示される精密な形態に限定することは、意図されていない。多くの修正および変形例が、上記の教示に照らして可能である。本発明の範囲はこの詳細な説明によってではなく、むしろ、本出願の特許請求の範囲によって限定されることが、意図されている。当業者に理解されるように、本発明は、その精神または本質的な特性から逸脱することなく他の具体的な形態で具現化され得る。同様に、モジュール、ルーチン、特徴、属性、方法論、および他の側面の特定の命名および分割は、必須でも顕著でもなく、本発明またはその特徴を実装した機構は、異なる名称、分割、および／または形式を有し得る。

Claims (13)

1. 捻れ８の字血管内コイルであって、
   巻回されて少なくとも３つの８の字構造を複数積層した形状を有するコイルとされたワイヤであって、
   前記複数の積層した８の字構造のそれぞれは；
   それぞれの第１のループ；
   それぞれの第２のループ；
   前記それぞれの第１のループおよび前記それぞれの第２のループの両方のそれぞれの共通軸；
   前記それぞれの第１のループと前記それぞれの第２のループとの間の集束点を有するそれぞれの変曲領域；および
   前記それぞれの集束点における前記第１のループと前記第２のループとの間の回転によって誘発され、５～４５度の前記捻れの所望のオフセット角度が生成される、前記それぞれの変曲領域におけるそれぞれの捻れ
   を有する、前記ワイヤ、
   から本質的に成り、
   および、
   前記捻れ８の字血管内コイルは、以下：
   （ｉ）第１のロッドならびに第２のロッドであって第１のロッドの軸は第２のロッドの軸と平行にできる第１および第２のロッドを有するとともに、（ｉｉ）第１のロッドと第２のロッドを相互接続し、平行にした前記第１および第２のロッドの周りにワイヤを巻回した後に前記第１のロッドを前記第２のロッドに対して相対的に回転させる操作をおこなうことができ、該回転の回転軸は前記第１のロッドの軸および前記第２のロッドの軸に垂直であるという構造を有するマンドレルの、両ロッドの周りにワイヤを巻回し、前記巻回は、前記少なくとも３つの８の字型構造の複数の積層を生成し、前記複数の積層内の各それぞれの変曲領域は、集束点の単一の積層を有する変曲領域の単一の積層として配置されること；
   前記回転の回転軸の周りであって、前記集束点の単一の積層の周りで、前記第１のロッドを前記第２のロッドに対して回転させ、前記変曲領域の単一の積層における各それぞれの変曲領域における前記捻れを誘発し、前記５～４５度の所望のオフセット角度を生成すること；および
   前記捻れたワイヤを焼成して、前記捻れの前記所望のオフセット角度を５～４５度に設定した、前記捻れ８の字血管内コイルを形成すること、
   を含むプロセスによって形成される、
   前記血管内コイル。
2. 前記焼成が、摂氏６５０～７５０度の範囲の温度で、２０～４０分の範囲で一度に行われる、請求項１に記載の血管内コイル。
3. 回転が、３０、３５、４０、４５および５０度から成る群から所望のオフセット角度を選択することを含む、請求項１に記載の血管内コイル。
4. 回転が、３０、３５、４０、および４５度から成る群から所望のオフセット角度を選択することを含む、請求項１に記載の血管内コイル。
5. 前記第２のループは、前記第２のループの一次平面の上方および下方にうねる起伏トレースパターンを備える、請求項１に記載の血管内コイル。
6. 前記第１のループは、第１の断面を備え、前記第２のループは、第２の断面を備え、前記第１の断面と前記第２の断面の形状が異なっており、または、前記第１の断面と前記第２の断面とは外径が異なっている、請求項１に記載の血管内コイル。
7. ワイヤはワイヤの長さに沿って物理的属性の変化を有し、前記変化するワイヤ属性が、ワイヤの剛性、断面形状、直径、および延在／突出から成る群から選択される、請求項１に記載の血管内コイル。
8. 前記マンドレルは血管内コイル内に応力点を誘発する形状を有する、請求項１に記載の血管内コイル。
9. 前記応力点が、応力点が含まれるループの半径の０．００１～０．５倍である屈曲半径を備える、請求項８に記載の骨組コイル。
10. 捻れ８の字血管内コイルを製造するための方法であって、該方法は、以下：
    （ｉ）第１のロッドならびに第２のロッドであって第１のロッドの軸は第２のロッドの軸と平行にできる第１および第２のロッドと、および（ｉｉ）第１のロッドと第２のロッドを相互接続し、前記第１のロッドを前記第２のロッドに対して相対的に回転させる操作をおこなうことができ、該回転させる操作の回転軸は前記第１のロッドの軸および第２のロッドの軸に垂直であるという構造を有するマンドレルの、両ロッドの周りにワイヤを巻回し、前記巻回は、前記少なくとも３つの８の字型構造の複数の積層を生成し、各８の字型構造は、それぞれ変曲領域を有し、前記複数の積層における全てのそれぞれの変曲領域は、集束点の単一の積層を有する変曲領域の単一の積層として配置されること；
    前記回転軸の周りであって、前記集束点の単一の積層の周りで、前記第１のロッドを前記第２のロッドに対して回転させ、前記変曲領域の単一の積層における各それぞれの変曲領域における前記捻れを誘発し、５～４５度の所望のオフセット角度を生成すること；および
    前記捻れたワイヤを焼成して、前記捻れの前記所望のオフセット角度を５～４５度に設定した、前記捻れ８の字血管内コイルを形成すること、
    を含む、前記方法。
11. 回転が、３０、３５、４０、４５および５０度から成る群から所望のオフセット角度を選択することを含む、請求項１０に記載の方法。
12. 回転が、３０、３５、４０、および４５度から成る群から所望のオフセット角度を選択することを含む、請求項１０に記載の方法。
13. 方法が、ワイヤの長さに沿って異なるワイヤ属性を追加することを含み、該異なるワイヤ属性が、ワイヤの剛性、断面形状、直径、または外部特徴から成る群から選択される、請求項１２に記載の方法。