JP7712873B2 - 人工心臓弁 - Google Patents

人工心臓弁

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Description

本開示は、一般に、移植可能な心臓装置に関し、より詳細には、人工三尖弁に関する。
心臓弁疾患の経カテーテル処置において著しい進歩が行われた。最初の臨床的努力は、肺動脈弁に着目され、そして続いて、大動脈弁狭窄を治療する大動脈弁の経皮的置換に着目した装置であった。並列して、経カテーテル治療技術、そして後に経カテーテル僧帽弁置換による僧帽弁逆流に対処しようと試みた多数のプログラムが存在した。
三尖弁疾患は、心臓の右心室と右心房との間に位置する三尖弁が適切に機能しない状態である。例えば、三尖弁逆流(血液が右心室から右心房に逆流する)、三尖弁狭窄(三尖弁が狭くなり、これにより右心房から右心室への血流を減少させる)、三尖弁閉鎖(三尖弁の先天的な非形成または奇形であり、これにより右心房から右心室への血流を遮断または減少させる)などの三尖弁疾患の複数の形態が存在する。三尖弁疾患は、大動脈狭窄症(最大レベルの死亡率)および僧帽弁逆流症(最大の有病率)と比べて「少ない」弁疾患として大きく無視されている。
現在、三尖弁専用の人工三尖弁はほとんど存在しない。多くの場合、三尖弁欠陥は、別の用途である人工大動脈弁および僧帽弁を用いて治療されている。三尖弁に使用するために別の用途である人工大動脈弁および僧帽弁は、三尖弁の自然弁輪上に圧力を作用し、人工弁を不動にすることによって剛性的に固定される。三尖弁が心臓の伝導領域に近接しているため、三尖弁内の人工弁のこの剛性的な固定は、心臓ブロック及び/又は他の伝導異常につながる可能性がある。
三尖弁の置換が独特の問題を示すため、三尖弁の治療のために特別に設計された人工弁についてニーズがある。
本発明は、自然三尖弁の内部に剛性的に固定されない人工三尖弁を提供する。この生体力学的設計は、心臓の閉塞及び/又は他の危険な伝導異常を防止する。ここに提供される人工三尖弁は、心臓の心周期全体に渡って剛性的に固定されないが、所定位置に安定に留まることができる。
本発明の生体力学的人工心臓弁は、自然三尖弁を特徴付ける必要な運動を許容することによって、必要な解決策を提供する。一態様において、本発明は、1つ以上の支持構造を含む人工心臓弁を備える。1つ以上の支持構造の少なくとも1つは、細長い中央通路を画定する。人工心臓弁はまた、1つ以上の支持構造の少なくとも1つに装着され、細長い中央通路を通る血流を制御するために細長い中央通路内に配置された複数のリーフレットエレメントを含むことができる。1つ以上の支持構造の少なくとも1つは、人工心臓弁を心臓の自然心臓弁の自然リーフレットに生体力学的に固定するように構成される。詳細には、いくつかの実施形態では、少なくとも1つの支持構造は、人工心臓弁を自然心臓弁の自然リーフレットに生体力学的に固定するように構成され、そのため少なくとも1つの支持構造は、自然心臓弁の1つ以上の側での圧力の変化に応答して、自然心臓弁の自然弁輪(annulus)内で移動可能である。
ここで参照するように、人工心臓弁に関する用語「生体力学」とは、人工心臓弁が心臓の自然心臓弁内で軸方向安定化を維持することを可能にし、一方、自然心臓弁内で移動することを可能にする人工心臓弁の構成を参照する。これにより弁は、心臓の心周期の間に自然心臓弁の両側での交互圧力差に応答可能になる。これは、自然心臓弁の自然弁輪または自然のコード(腱索)に直接に装着することなく達成され、それにより自然弁輪の自然な運動を維持する。詳細には、人工心臓弁は、環状の力または直接的な環状またはコード装着に依存するのではなく、自然心臓弁の自然のリーフレットを把持することによって、自然心臓弁内で軸方向に安定化される。ここで参照するように、自然心臓弁内に配置された人工心臓弁に関する用語「軸方向安定化」とは、人工心臓弁の一部が、自然心臓弁の自然弁輪上の2つの直径方向に対向する点の間に介在していることを参照する。
ここで記載した人工心臓弁の多くの特徴は、人工心臓弁のこの生体力学的運動を可能にする。いくつかの実施形態では、人工心臓弁の1つ以上の支持構造の少なくとも1つが、心房(atrial)端部および心室(ventricular)端部を有する円筒形部分を含む。人工心臓弁の細長い中央通路は、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分によって画定される。いくつかの実施形態では、1つ以上の支持構造のうちの少なくとも1つの支持構造は、心房アームセットを備える。さらに、いくつかの実施形態では、1つ以上の支持構造のうちの少なくとも1つの支持構造は、心室アームセットを備える。心房アームセットおよび心室アームセットセットの各アームは、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分に対して近接する近位セグメントと、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分に対して遠位である遠位セグメントとを含むことができる。
いくつかの実施形態では、心房アームセットおよび心室アームセットの各アームの遠位セグメントは、細長い中央通路の中心軸から垂直に離れるように延びることができる。さらに、心房アームセットは、自然リーフレットを自然心臓弁の心房側に接触させるように構成でき、また、心室アームセットは、自然リーフレットを自然心臓弁の心室側に接触させるように構成できる。ここで参照するように、細長い中央通路の中心軸から「垂直に」離れるように延びるアームの遠位セグメントは、細長い中央通路の中心軸から離れるように延びるアームの遠位セグメントを参照しており、そのため物体(例えば、自然心臓弁リーフレット)との遠位セグメントの接触ポイントから少なくとも1つの支持構造の円筒形部分の外面に沿った長手方向位置(そこから遠位セグメントが延びている)へ引き出されるラインが、細長い中央通路の中心軸から約90゜±45゜に配向している。後述するように、遠位セグメントが延びる円筒形部分の外面に沿った長手方向位置への遠位セグメントの接触ポイントからラインのこの近似的垂直度は、自然心臓弁内の人工心臓弁の軸方向安定化を可能にする。
詳細には、いくつかの実施形態では、心房アームセットおよび心室アームセットは屈曲しており、そのため、少なくとも1つの支持構造が人工心臓弁を自然心臓弁の自然リーフレットに生体力学的に固定する移植した構成において、心室収縮期圧力負荷に起因して、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分が自然心臓弁の心房側に向けて運動する場合に、心室アームセットの1つ以上のアームがこの運動に抵抗し、一方、心房アームセットの1つ以上のアームが弛緩して、自然リーフレットの心房側との接触を維持する。同様に、心室拡張期圧荷重に起因して、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分が自然心臓弁の心室側に向けて運動する場合に、及び/又は、前回印加された心室収縮期負荷が除去された場合に、心房アームセットの1つ以上のアームがこの運動に抵抗し、一方、心室アームセットの1つ以上のアームが弛緩して、自然リーフレットの心室側との接触を維持する。これにより、心室収縮期圧力負荷が自然リーフレットの心房運動によって部分的に吸収可能であるトランポリン効果を生成する。
いくつかの実施形態では、心房アームセットのアームは、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分の周囲の周りに心室アームセットのアームと交互配列している。
いくつかの実施形態では、オーバーバイト(過蓋咬合)は、心房アームセットと心室アームセットとの間に存在できる。詳細には、いくつかの実施形態では、心房アームセットおよび心室アームセットのアームは、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分の横断面を横切って延びることができる。ここに参照するように、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分に関する「横断面」とは、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分によって画定される細長い中央通路の中心軸に対して垂直である少なくとも1つの支持構造の円筒形部分の横断面である。いくつかの更なる実施形態では、細長い中央通路の中心軸から垂直に離れるように延びる心房アームセットのアームの遠位セグメントは、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分の心室端部に向けて延びており、それにより細長い中央通路の中心軸から垂直に離れるように延びる心房アームセットのアームの遠位セグメントが、自然リーフレットを自然心臓弁の心房側にクランプすることを可能にする。さらに、細長い中央通路の中心軸から垂直に離れるように延びる心室アームセットのアームの遠位セグメントは、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分の心房端部に向けて延びることができ、それにより細長い中央通路の中心軸から垂直に離れるように延びる心室アームセットのアームの遠位セグメントが、自然のリーフレットを自然心臓弁の心室側にクランプすることを可能にする。
人工心臓弁の移植の際、心房アームと心室アームとの間のオーバーバイトは、追加のクランプ作用および自然リーフレットの追加のテンションを生じさせる。その理由は、自然リーフレットの心房側の心房アームの遠位セグメントが心臓の心室に向けて能動的に押し下げられ、一方、自然リーフレットの心室側の心室アームの遠位セグメントが心臓の心房に向けて能動的に押し上げられ、これによりフリル付き襟のような、自然リーフレットでの波形効果を有効に生成するためである。自然リーフレットの両側での対向する力からのこの緊張効果は、自然心臓弁内の人工心臓弁を軸方向にさらに安定化させるのに役立つようになる。人工心臓弁の心房アームと心室アームとの間のオーバーバイト量は、自然心臓弁の自然リーフレットでのアームのクランプ力の大きさを決定する。さらに、自然心臓弁の自然リーフレットでのアームのクランプ力の大きさは、心臓の心周期全体に渡って自然心臓弁内の人工心臓弁の軸方向安定化および生体力学的運動の量を決定する。詳細には、自然心臓弁の自然リーフレットでのアームのより大きなクランプ力は、心臓の心周期全体に渡って自然心臓弁内の人工心臓弁のより大きな軸方向安定化とより少ない生体力学的運動を生じさせる。
いくつかの実施形態では、細長い中央通路の中心軸から垂直に離れるように延びる心房アームセットのアームの遠位セグメントはそれぞれ、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分の心房端部に向けて湾曲する先端を有し、それにより心房アームセットの接触ポイントにおける自然心臓弁の心房側での自然リーフレットへの外傷を減少させる。さらに、いくつかの実施形態では、細長い中央通路の中心軸から垂直に離れるように延びる心室アームセットのアームの遠位セグメントはそれぞれ、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分の心室端部に向けて湾曲する先端を有し、それにより心室アームセットの接触ポイントにおける自然心臓弁の心室側での自然リーフレットへの外傷を減少させる。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分は、経カテーテル移植のために半径方向に折り畳み可能である。さらに、細長い中央通路の中心軸から垂直に離れるように延びる、心房アームセットおよび心室アームセットの遠位セグメントは、弾性的に真っ直ぐにできる。
特定の実施形態では、細長い中央通路の中心軸から垂直に離れるように延びる心室アームセット(例えば、心室指向アーム)の1つ以上のアームの遠位セグメントは、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分の心室端部に向けて延びることができ、これにより細長い中央通路の中心軸から垂直に離れるように延びる心室指向アームの遠位セグメントが、自然心臓弁の心室側ではなく、自然心臓弁の心房側に自然リーフレットの1つを接触させるのを可能にし、これにより自然リーフレットを自然心臓弁から半径外向きに開放位置に保持する。自然リーフレットを自然心臓弁から半径外向きに開放位置に保持するように心室指向アームを構成することは、1つの理由または他の理由で(例えば、自然リーフレットが小さすぎたり、制限されている場合)、自然リーフレットがアームによって捕捉することが困難である実施形態において有用となり得る。他の例として、自然リーフレットを自然心臓弁から半径外向きに開放位置に保持するように心室指向アームを構成することは、人工心臓弁の移植中に必要とされる心エコー平面及び/又は視点の数を最小化するのに有用となり得る(これにより移植手術を簡略化する)。
いくつかの実施形態では、ここで説明した人工心臓弁はさらに、細長い中央通路内で、心房アームセットおよび心室アームセットのうちの1つ以上に渡って延びる1つ以上のカバーを含むことができる。いくつかのこうした実施形態では、1つ以上のカバーの一部は、開窓(fenestration)機構を含むことができる。少なくとも1つの支持構造が人工心臓弁を自然心臓弁の自然リーフレットに生体力学的に固定する移植構成において、開窓機構は、細長い中央通路と自然心臓弁の自然弁輪(annulus)との間に配置できる。いくつかの実施形態では、開窓機構は、放射線不透過性マーカー、開口、磁気エレメント、一方向弁、ポップアップ弁、機械的にサイズ変更可能な開口、および増加した多孔性のうちの少なくとも1つにできる。
特定の実施形態では、人工心臓弁の心房アームセットは、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分の心室端部に装着でき、一方、心室アームセットは、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分の心房端部に装着できる。換言すると、特定の実施形態では、人工心臓弁の心房アームセットおよび心室アームセットは、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分の対向する端部から開始できる。こうした実施形態では、1つ以上のカバーは、心房アームセットの各アームの遠位セグメントで開始してこれに装着でき、心室アームセットの各アームの近位セグメントまで延びてこれに装着でき、細長い中央通路内の少なくとも1つの支持構造の円筒形部分を通って延びて、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分の周りに延びて、心房アームセットの各々の近位セグメントに装着できる。いくつかの実施形態では、1つ以上のカバーは、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分から共通の距離にある心房アームセットの各アームの近位セグメントに沿った場所で終端し、この場所に装着できる。代替の実施形態では、1つ以上のカバーはさらに、心室アームセットの各アームの遠位セグメントまで延びて、これに装着できる。いくつかの実施形態では、1つ以上のカバーは、細長い中央通路内および、心房アームセットおよび心室アームセットのうちの1つ以上の上に非対称的及び/又は非円形状に延びることができる。
いくつかの実施形態では、心房アームセットは、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分の心房端部に装着でき、一方、心室アームセットは、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分の心室端部に装着できる。代替の実施形態、例えば、上述した実施形態では、心房アームセットは、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分の心室端部に装着でき、一方、心室アームセットは、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分の心房端部に装着できる。
心房アームセットが少なくとも1つの支持構造の円筒形部分の心室端部に装着され、心室アームセットが少なくとも1つの支持構造の円筒形部分の心房端部に装着される実施形態では、心室アームセットの各アームの近位セグメントは、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分の心室端部から、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分の外面に沿って延びることができ、心房アームセットの各アームの遠位セグメントは、細長い中央通路の中心軸から垂直に離れるように延びることができる。同様に、心室アームセットの各アームの近位セグメントは、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分の心房端部から、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分の外面に沿って、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分の心室端部に向けて延びることができ、心室アームセットの各アームの遠位セグメントは、細長い中央通路の中心軸から垂直に離れるように延びることができる。
更なる実施形態では、心房アームセットは、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分の心室端部に装着され、心室アームセットは、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分の心房端部に装着され、細長い中央通路の中心軸から垂直に離れるように延びる心房アームセットのアームの遠位セグメントは、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分の外面に沿って、ある心房長手方向位置から延びることができ、細長い中央通路の中心軸から垂直に離れるように延びる心室アームセットのアームの遠位セグメントは、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分の外面に沿って、ある心室長手方向位置から延びることができ、心房長手方向位置は、心室長手方向位置よりも少なくとも1つの支持構造の円筒形部分の心房端部により近接している。
更なる実施形態では、心室アームセットは、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分の心房端部に装着され、少なくとも1つの支持構造が、人工心臓弁を自然心臓弁の自然リーフレットに生体力学的に固定する移植構成において、心室アームセットは、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分の心房端部から、自然心臓弁の自然弁輪を通って、自然心臓弁の心室側に延びて、自然リーフレットに自然心臓弁の心室側で接触する。
更なる実施形態では、心房アームセットが少なくとも1つの支持構造の円筒形部分の心室端部に装着され、少なくとも1つの支持構造が人工心臓弁を自然心臓弁の自然リーフレットに生体力学的に固定する移植構成において、心房アームセットは、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分の心室端部から、自然心臓弁の自然弁輪を通って、心臓の心房の中に延びて、自然リーフレットに自然心臓弁の心房側で接触する。
これらの種々の実施形態では、心房アームセットが少なくとも1つの支持構造の円筒形部分の心室端部に装着され、心室アームセットが少なくとも1つの支持構造の円筒形部分の心房端部に装着され、上述したように、心房アームと心室アームとの間に更なるオーバーバイトを提供する。さらに、心房アームセットは、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分の心室端部に装着され、心室アームセットは、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分の心房端部に装着されるこれらの種々の実施形態は、人工心臓弁全体に渡って心房アームおよび心室アームによって受ける力の改善された分布を可能にし、それにより人工心臓弁、特に心房アームおよび心室アームの破壊可能性を減少できる。
特定の実施形態では、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分は、開口を備えた円筒形ケージ構造とすることができる。こうした実施形態では、円筒形ケージ構造および開口の少なくともいくつかの部分は、心房アームセットおよび心室アームセットの1つ以上のアームの屈曲部を受け入れるように構成でき、アームは、細長い中央通路の中心軸から垂直に離れるように延びている。心房アームセットおよび心室アームセットの1つ以上のアームの屈曲部を受け入れるように、アームは細長い中央通路の中心軸から垂直に離れるように延びるように、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分を構成することによって、少なくとも1つの支持構造は、心房アームセットおよび心室アームセットに追加の支持を提供でき、人工心臓弁全体に渡って改善された荷重分布を可能にし、これにより人工心臓弁、特に心房アームおよび心室アームの破壊可能性を低減できる。人工心臓弁全体に渡ってこの改善された荷重分布は、ここに開示される生体力学的人工心臓弁において特に重要である。理由は、心臓の心周期中に自然心臓弁を備えた人工心臓弁の連続的な生体力学的運動は、人工心臓弁の負荷を増加させ、人工心臓弁の破壊可能性の機会を増加させるためである。さらに、心房アームセットおよび心室アームセットに追加の支持を提供することによって、アームは、それらが自然心臓弁リーフレットと接触すると、さらに安定化でき、これにより、自然心臓弁内の人工心臓弁の軸方向安定化を可能にする。
いくつかの実施形態では、人工心臓弁は、1つの支持構造を含むことができる。しかしながら、代替の実施形態では、人工心臓弁の荷重分布をさらに改善するために、人工心臓弁は、1つ以上の支持構造を含むことができる。こうした実施形態では、人工心臓弁は、2つ、3つまたはそれ以上の支持構造を含むことができる。人工心臓弁のこうしたマルチ支持構造の実施形態では、複数の支持構造は、複数の支持構造のうちの1つ以上が、上述したように、他の複数の支持構造のうちの1つ以上からの支持および荷重分布の利益を受けるように、共に嵌る(例えば、所定位置にスナップ嵌め)ように構成できる。人工心臓弁の複数の支持構造を共に嵌るように構成するために、細長い中央通路を画定する少なくとも1つの支持構造の円筒形部分の最小内径は、細長い中央通路の最大外径よりも小さくできる。追加の実施形態では、心房アームセットおよび心室アームセットの1つ以上のアーム(アームは、細長い中央通路の中心軸から垂直に離れるように延びている)の各屈曲部の曲率半径の最小直径は、細長い中央通路の最大外径よりも小さくできる。
他の態様では、本発明は、細長い中央通路を画定する1つ以上の支持構造と、1つ以上の支持構造の少なくとも1つに装着され、細長い中央通路を通る血流を制御するために細長い中央通路内に配置された弁構造とを含む人工心臓弁を備える。1つ以上の支持構造の少なくとも1つは、心臓の自然心臓弁の自然リーフレットへの少なくとも1つの支持構造の装着のために、細長い中央通路から離れるように延びる複数のアームを含む。
いくつかの実施形態では、複数のアームは、細長い中央通路から離れるように湾曲して延びる前に、少なくとも1つの支持構造の心房端部から延びる心房アームセットと、細長い中央通路から離れるように湾曲して延びる前に、少なくとも1つの支持構造の心室端部から延びる心室アームセットとを含むことができる。いくつかのこうした実施形態では、心房アームおよび心室アームは、自然心臓弁の自然リーフレットを協働して保持し、自然心臓弁の自然弁輪内の細長い中央通路を維持するように構成され、自然心臓弁に関連する自然弁輪または自然コードに直接装着されないように構成できる。
他の態様では、本発明は、細長い中央通路を画定する1つ以上の支持構造と、1つ以上の支持構造の少なくとも1つに装着され、細長い中央通路内に配置された複数のリーフレットエレメントとを含む人工心臓弁を備える。1つ以上の支持構造のうちの少なくとも1つは、人工心臓弁を、心臓の自然心臓弁の自然弁輪の内部に、そこから離れるように生体力学的に固定するように構成される。
いくつかの実施形態では、1つ以上の支持構造のうちの少なくとも1つの支持構造は、心房端部および心室端部を含む円筒形部分を備える。細長い中央通路は、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分によって画定できる。さらに、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分は、自然心臓弁の自然弁輪の最小半径方向幅よりも小さい最大半径方向幅に拡張可能にできる。
いくつかの実施形態では、人工心臓弁を、自然心臓弁の自然弁輪の内部に、そこから分離して生体力学的に固定するために、人工心臓弁の1つ以上の支持構造のうちの少なくとも1つが、自然心臓弁に関連する自然弁輪または自然コードに直接装着することなく、自然心臓弁の自然リーフレットを把持するように構成される。
いくつかの実施形態では、自然心臓弁は、三尖心臓弁でもよい。
他の態様では、本発明は、人工心臓弁の経カテーテル移植の方法を備える。人工心臓弁は、円筒形部分を有する少なくとも1つの支持構造を含む。少なくとも1つの支持構造の円筒形部分は、人工心臓弁の細長い中央通路を画定する。人工心臓弁はまた、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分の心室端部から延びる複数の心房アームを含む。複数の心房アームの各アームは、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分に近接する近位セグメントと、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分に対して遠位である遠位セグメントとを含む。人工心臓弁はまた、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分の心房端部から延びる複数の心室アームを含む。複数の心室アームの各アームは、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分に近接する近位セグメントと、少なくとも1つの支持構造の円筒部分に対して遠位である遠位セグメントとを含む。
人工心臓弁の経カテーテル移植方法は、人工心臓弁を、患者の静脈を介して患者の心臓の自然弁の中に案内することを含み、人工心臓弁は、細長い中央通路が心房直径を有する収縮した構成であり、複数の心室アームの各アームは、シース(sheath)によって、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分の外面に対して保持される。複数の心房アームの各アームは、シース内部に、複数の拘束具の個々の拘束によって少なくとも1つの支持構造の円筒形部分の外面に対して保持される。この方法はさらに、シースを後退させて複数の心室アームの各アームを屈曲させ、その結果、複数の心室アームの各アームの遠位セグメントが、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分から離れて延びるようにする。この方法はさらに、複数の心室アームの各アームの遠位セグメントが自然心臓弁の自然リーフレットに自然心臓弁の心室側で接触するまで、人工心臓弁をシースと共に後退させることを含む。この方法はさらに、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分を収縮した構成から、より大きな心室直径を備えた拡張した構成に拡張させて、細長い中央通路を形成することを含む。この方法は、複数の拘束具を前進させて、複数の心房アームの各アームを屈曲させ、その結果、複数の心房アームの各アームの遠位セグメントが少なくとも1つの支持構造の円筒形部分から離れるように延びて、自然心臓弁の自然リーフレットに自然心臓弁の心房側で、自然心臓弁の自然リーフレットに自然心臓弁の心房側で接触する複数の心室アームの遠位セグメントに対して捕捉することを含む。
いくつかの実施形態では、シースを後退させて複数の心室アームの各アームを屈曲させ、その結果、複数の心室アームの各アームの遠位セグメントが、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分から離れて延びるようにするステップはさらに、複数の心室アームの各アームを屈曲させ、その結果、複数の心室アームの各アームの近位セグメントが、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分の外面に沿って延びるようにすることを含み、複数の拘束具を前進させて、複数の心房アームの各アームを屈曲させ、その結果、複数の心房アームの各アームの遠位セグメントが少なくとも1つの支持構造の円筒形部分から離れるように延びるようにするステップはさらに、複数の心房アームの各アームを屈曲させ、その結果、複数の心房アームの各アームの近位セグメントが、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分の外面に沿って延びるようにすることを含む。
いくつかの実施形態では、方法は、複数の拘束具を複数の心房アームから取り外す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、方法はさらに、複数の拘束具を複数の心房アームから後退させることによって、自然心臓弁内の人工心臓弁を再配置し、複数の心房アームの各アームを少なくとも1つの支持構造の円筒形部分の外面に対して真っ直ぐにし、自然心臓弁の自然リーフレットを解放しつつ、複数のスプレッダアームを用いて少なくとも1つの支持構造を自然心臓弁の心室側に向けて押圧す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、方法はさらに、シースを前進させて、複数の心室アームの各アームを真っ直ぐにし、人工心臓弁が収縮した構成にある状態で患者の静脈を介して自然心臓弁から人工心臓弁を除去するために、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分を圧縮することによって、人工心臓弁を自然心臓弁から再捕捉して除去す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、複数の拘束具を前進させることは、複数のスプレッダアームを用いて、少なくとも1つの支持構造との接触を維持しながら、拘束具を前進させることを含むことができる。
いくつかの実施形態では、複数のスプレッダアームは、シース内の中間層(mid layer)から延びることができる。特定の実施形態では、複数の拘束具の各拘束具は、複数のスプレッダアームのペアの間にあるシースから延びることができる。特定の実施形態では、複数のスプレッダアームの各スプレッダアームは、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分の心房端部との接触を維持するインターロック機構を含むことができる。
添付図面は、更なる理解を提供しするように同封され、組み込まれて本明細書の一部を構成し、開示した実施形態を示し、説明と共に、開示した実施形態の原理を説明するのに役立つ。
一実施形態に係る人工心臓弁の支持構造の概略斜視図である。 一実施形態に係る人工心臓弁の概略断面斜視図である。 一実施形態に係る人工心臓弁の他の概略断面斜視図である。 一実施形態に係る移植の様々な段階における人工心臓弁を示す。 一実施形態に係る移植の様々な段階における人工心臓弁を示す。 一実施形態に係る移植の様々な段階における人工心臓弁を示す。 一実施形態に係る移植の様々な段階における人工心臓弁を示す。 一実施形態に係る移植の様々な段階における人工心臓弁を示す。 一実施形態に係る移植の様々な取り外し段階における人工心臓弁を示す。 一実施形態に係る移植の様々な取り外し段階における人工心臓弁を示す。 一実施形態に係る移植の様々な取り外し段階における人工心臓弁を示す。 一実施形態に係る移植の様々な取り外し段階における人工心臓弁を示す。 一実施形態に係る人工心臓弁の上面図である。 一実施形態に係る人工心臓弁のための様々な移植経路を示す。 一実施形態に係る人工心臓弁の支持構造の一部を示す。 一実施形態に係る人工心臓弁の支持構造の一部を示す。 一実施形態に係る人工心臓弁の他の概略断面斜視図である。 一実施形態に係る人工心臓弁の他の概略断面斜視図である。 一実施形態に係る人工心臓弁の他の例示の支持構造を示す。 一実施形態に係る人工心臓弁の移植中に印加され得る様々な力を示す。 一実施形態に係る人工心臓弁のための支持構造の一部の様々な実装例を示す。 一実施形態に係る人工心臓弁のための支持構造の一部の様々な実装例を示す。 一実施形態に係る人工心臓弁のための様々な配送構造を示す。 一実施形態に係る人工心臓弁の支持構造の円筒形部分から延びる一対のアームの側面図である。 一実施形態に係る人工心臓弁の移植のためのノーズコーンおよびガイドワイヤの様々な図を示す。 一実施形態に係る人工心臓弁の移植のためのノーズコーンおよびガイドワイヤの様々な図を示す。 一実施形態に係る他の支持構造を有する人工心臓弁の種々の態様を示す。 一実施形態に係る他の支持構造を有する人工心臓弁の種々の態様を示す。 一実施形態に係る他の支持構造を有する人工心臓弁の種々の態様を示す。 一実施形態に係る他の支持構造を有する人工心臓弁の種々の態様を示す。 一実施形態に係る、ここで考慮される人工心臓弁の種々の他の態様を示す。 一実施形態に係る、ここで考慮される人工心臓弁の種々の他の態様を示す。 一実施形態に係る、ここで考慮される人工心臓弁の種々の他の態様を示す。 一実施形態に係る、ここで考慮される人工心臓弁の種々の他の態様を示す。 一実施形態に係るデリバリーシステムとインタフェース接続する人工心臓弁のための支持構造の斜視図である。 一実施形態に係る本技術の様々な態様による図35のスプレッダアームの斜視図を示す。 一実施形態に係る本技術の様々な態様によるデリバリーシステムとインタフェース接続する人工心臓弁のための支持構造のより広い斜視図である。 一実施形態に係る人工心臓弁のためのデリバリーシステムの中間層の一部の斜視図である。 一実施形態に係るデリバリーシステムとインタフェース接続する人工心臓弁の斜視図である。 一実施形態に係るデリバリーシステムとインタフェース接続する人工心臓弁のための支持構造の部分的に透明な斜視図である。 一実施形態に係る円筒形部分から延びるアームにおける屈曲部形成前の人工心臓弁の支持構造の斜視図である。 一実施形態に係る心臓の心室の拡張期充填時における心臓の自然三尖弁内に埋め込まれた人工三尖弁を示す。 一実施形態に係る心臓の心室の収縮期収縮時における心臓の自然三尖弁内に埋め込まれた人工三尖弁を示す。 一実施形態に係る収縮構成の人工三尖弁のための支持構造の他の実装例を示し、第1直径を有する細長い中央通路を画定する。 一実施形態に係る拡張構成の人工三尖弁のための支持構造の他の実装例を示し、第1直径よりも大きい第2直径を有する細長い中央通路を画定する。 一実施形態に係る1つの支持構造を有する人工三尖弁の平坦化された支持構造の図を示す。 一実施形態に係る1つの支持構造を有し、自然三尖弁内の移植用に構成された人工三尖弁の側面図を示す。 一実施形態に係る1つの支持構造を有する人工三尖弁の側面図のCAD図面を示す。 一実施形態に係る1つの支持構造を有する人工三尖弁の平面図のCAD図面を示す。 一実施形態に係る1つの支持構造を有する人工三尖弁の傾斜した側面図のCAD図面を示す。 一実施形態に係る1つの支持構造を有する人工三尖弁の側面図のCAD図面を示す。 一実施形態に係る2つの支持構造を有する、平坦化された支持構造および人工三尖弁の図を示す。 一実施形態に係る2つの支持構造を有し、自然三尖弁内の移植用に構成された人工三尖弁の側面図を示す。 一実施形態に係る2つの支持構造を有する人工三尖弁の支持構造の傾斜した側面図のCAD図面を示す。 一実施形態に係る2つの支持構造を有する人工三尖弁の支持構造の傾斜した側面図のCAD図面を示す。 一実施形態に係る2つの支持構造を有する人工三尖弁の支持構造の側面図のCAD図面を示す。 一実施形態に係る2つの支持構造を有する人工三尖弁の支持構造の平面図のCAD図面を示す。 一実施形態に係る2つの支持構造を有する人工三尖弁の支持構造の傾斜した側面図のCAD図面を示す。 一実施形態に係る2つの支持構造を有する人工三尖弁の支持構造の他の側面図のCAD図面を示す。 一実施形態に係る2つの支持構造を有する人工三尖弁の平坦化された支持構造の図を示す。 一実施形態に係る2つの支持構造を有し、自然三尖弁内での移植用に構成された人工三尖弁の側面図を示す。 一実施形態に係る2つの支持構造を有する人工三尖弁の支持構造の傾斜した側面図のCAD図面を示す。 一実施形態に係る2つの支持構造を有する人工三尖弁の支持構造の傾斜した側面図のCAD図面を示す。 一実施形態に係る2つの支持構造を有する人工三尖弁の支持構造の側面図のCAD図面を示す。 一実施形態に係る2つの支持構造を有する人工三尖弁の支持構造の平面図のCAD図面を示す。 一実施形態に係る2つの支持構造を有する人工三尖弁の支持構造の傾斜した側面図のCAD図面を示す。 一実施形態に係る2つの支持構造を有する人工三尖弁の支持構造の他の側面図のCAD図面を示す。 一実施形態に係る2つの支持構造を有する人工三尖弁の平坦化された支持構造の図を示す。 一実施形態に係る2つの支持構造を有し、自然三尖弁内での移植用に構成された人工三尖弁の側面図を示す。 一実施形態に係る2つの支持構造を有する人工三尖弁の支持構造の傾斜した側面図のCAD図面を示す。 一実施形態に係る2つの支持構造を有する人工三尖弁の支持構造の傾斜した側面図のCAD図面を示す。 一実施形態に係る2つの支持構造を有する人工三尖弁の支持構造の側面図のCAD図面を示す。 一実施形態に係る2つの支持構造を有する人工三尖弁の支持構造の平面図のCAD図面を示す。 一実施形態に係る2つの支持構造を有する人工三尖弁の支持構造の傾斜した側面図のCAD図面を示す。 一実施形態に係る2つの支持構造を有する人工三尖弁の支持構造の他の側面図のCAD図面を示す。 一実施形態に係る3つの支持構造を有する人工三尖弁の平坦化された支持構造の図を示す。 一実施形態に係る3つの支持構造を有し、自然三尖弁内での移植用に構成された人工三尖弁の側面図を示す。 一実施形態に係る3つの支持構造を有する人工三尖弁の支持構造の傾斜した側面図のCAD図面を示す。 一実施形態に係る3つの支持構造を有する人工三尖弁の支持構造の傾斜した側面図のCAD図面を示す。 一実施形態に係る3つの支持構造を有する人工三尖弁の支持構造の傾斜した側面図のCAD図面を示す。 一実施形態に係る3つの支持構造を有する人工三尖弁の支持構造の側面図のCAD図面を示す。 一実施形態に係る3つの支持構造を有する人工三尖弁の支持構造の平面図のCAD図面を示す。 一実施形態に係る3つの支持構造を有する人工三尖弁の支持構造の傾斜した側面図のCAD図面を示す。 一実施形態に係る3つの支持構造を有する人工三尖弁の支持構造の他の側面図のCAD図面を示す。 一実施形態に係る、静止時に人工三尖弁の心房アームと心室アームとの間のオーバーバイトの側面図を示す。 一実施形態に係る、人工三尖弁が自然三尖弁に移植された場合に、人工三尖弁の心房アームおよび心室アームの側面図を示す。 一実施形態に係る3つの支持構造を有する人工三尖弁の切り欠き側面図のCAD図面を示す。 一実施形態に係る人工三尖弁の細長い中央通路の中心軸に対してほぼ垂直(例えば、90°±45°)に配向した用紙上にクランプしているプロトタイプ人工三尖弁の画像の上面図である。 一実施形態に係る人工三尖弁の細長い中央通路の中心軸に対してほぼ垂直(例えば、90°±45°)に配向した用紙上にクランプしているプロトタイプ人工三尖弁の画像の底面図である。 一実施形態に係る人工三尖弁の細長い中央通路の中心軸に対してほぼ垂直(例えば、90°±45°)に配向した用紙上にクランプしているプロトタイプ人工三尖弁の画像の側面図である。 一実施形態に係るプロトタイプ人工三尖弁の画像の底面図である。 一実施形態に係る3つの支持構造を有する人工三尖弁の傾斜した側面図のCAD図面を示す。 一実施形態に係る人工三尖弁の平坦化された支持構造の図を示す。 一実施形態に係る人工三尖弁の支持構造のインターロック機構の装填、ロックおよびリリースを示す。 一実施形態に係る人工三尖弁の心室アームを形成するように構成された平坦化された支持構造の図である。 一実施形態に係る人工三尖弁の心室アームを形成するプロトタイプ支持構造の画像である。 一実施形態に係る人工三尖弁の心室アームおよび心室指向アームを形成するプロトタイプ支持構造の画像である。 一実施形態に係る人工三尖弁の心室アームを形成する支持構造のCAD図面の上面図を示す。 一実施形態に係る人工三尖弁の心室アームを形成する支持構造のCAD図面の側面図を示す。 一実施形態に係る人工三尖弁の心室アームおよび心室指向アームを形成する支持構造のCAD図面の上面図を示す。 一実施形態に係る人工三尖弁の心室アームおよび心室指向アームを形成する支持構造のCAD図面の側面図を示す。 一実施形態に係る人工三尖弁の心房アームを形成するように構成された平坦化された支持構造の図を示す。 一実施形態に係る人工三尖弁の側面図のCAD図面を示す。 一実施形態に係る人工三尖弁の心房アームと心室アームとの間の比較的小さいオーバーバイト量の側面図を示す。 一実施形態に係る人工三尖弁の心房アームと心室アームとの間の比較的中程度のオーバーバイト量の側面図を示す。 一実施形態に係る人工三尖弁の心房アームと心室アームとの間の比較的大きいオーバーバイト量の側面図を示す。 一実施形態に係る心房シーリングスカートの対称実装を示す。 一実施形態に係る心房シーリングスカートの非対称実装を示す。 一実施形態に係るプロトタイプ人工三尖弁の支持構造の底面図の画像である。 一実施形態に係るプロトタイプ人工三尖弁の支持構造の側面図の画像である。 一実施形態に係るプロトタイプ人工三尖弁の支持構造の底面図の画像である。 一実施形態に係るプロトタイプ人工三尖弁の支持構造の側面図の画像である。 一実施形態に係るプロトタイプ人工三尖弁の支持構造の上面図の画像である。 一実施形態に係るプロトタイプ人工三尖弁の支持構造の上面図の画像である。 一実施形態に係るプロトタイプ人工三尖弁の支持構造の側面図の画像である。 一実施形態に係る支持構造の心室アームを封入するように構成された心室アームスリーブを含む心房シーリングスカートを示す。 一実施形態に係るプロトタイプ人工三尖弁の側面図の画像である。 一実施形態に係る1つの支持構造を有する人工三尖弁についての荷重分布を示す。 一実施形態に係る2つの支持構造を有する人工三尖弁についての荷重分布を示す。 一実施形態に係る2つの支持構造を有する人工三尖弁についての荷重分布を示す。 一実施形態に係る2つの支持構造を有する人工三尖弁についての荷重分布を示す。 一実施形態に係る3つの支持構造を有する人工三尖弁についての荷重分布を示す。 一実施形態に係る人工三尖弁の切り欠き側面図のCAD図面を示す。
以下に説明する詳細な説明は、本技術の種々の構成を記載しており、本技術を実施できる唯一の構成を表現することは意図していない。詳細な説明は、本技術の完全な理解を提供する目的のための特定の詳細を含む。従って、寸法は、限定されない例として特定の態様に関して提供することがある。しかしながら、本技術はこれらの特定の詳細なしに実施できることは当業者には明らかであろう。いくつかの例では、本技術の概念を不明瞭にするのを回避するために、周知の構造および構成要素はブロック図の形態で示している。
本開示は、本技術の例を含み、添付した請求項の範囲を限定しないことは理解すべきである。本技術の種々の態様が、特定の非限定的な例に従って開示されている。本開示に記載された種々の実施形態は、様々な方法および変形例で、所望の応用または実装例に従って実行できる。
下記詳細な説明では、本開示の完全な理解を提供するために、多数の特定の詳細が説明されている。しかしながら、当業者には、本開示の実施形態は、特定の詳細のいくつかなしに実施できることは明らかであろう。他の例では、本開示を不明瞭にしないように、周知の構造および技術は詳細に示していない。
一般に、大動脈弁および僧帽弁の交換が装置開発の焦点であったため、三尖弁逆流(TR)のための解決の必要性は未解決のままである。特に、TRがより高い死亡率と関連し、他の心臓弁が対処されていても未治療のままにすべきでないことを示す証拠が増加している。
僧帽弁と同様に、三尖弁は房室位置にある。その結果、僧帽弁置換が三尖弁位置での使用に転用できることが予想されるであろう。しかしながら、三尖弁の解剖構造および周囲の解剖構造(例えば、三尖弁のより大きなサイズおよび心臓の伝導領域への近接)の特定の態様は、僧帽弁装置のこうした転用よりも、専用の解決策をより有利にする。
本開示の態様によれば、生体力学的人工三尖弁がここに提供される。上述したように、ここで言及するように、人工三尖弁に関する用語「生体力学的」とは、人工三尖弁が、心臓の自然三尖弁の内部で軸方向安定化を維持でき、自然三尖弁の両側での交互式の圧力差に応答して自然三尖弁内で移動でき、自然三尖弁の自然弁輪または自然コード(腱索)に直接に装着することなく、これにより自然弁輪の自然な動きを保存できるようにする人工三尖弁の構成を参照する。詳細には、人工三尖弁は、弁輪の力または直接的な環状またはコードの装着に依存するのではなく、自然三尖弁の自然リーフレットを把持することによって、自然三尖弁内で軸方向に安定化される。ここで参照するように、自然三尖弁内に設置された人工三尖弁に関する用語「軸方向安定化」は、人工三尖弁の一部が、自然三尖弁の自然弁輪上の2つの直径方向に対向する点の間に介在していることを参照する。
人工三尖弁は、1つ以上の支持構造を含む。例えば、さらに詳細に後述するように、人工三尖弁は、1つ、2つ、3つまたは4つ以上の支持構造を含むことができる。1つ以上の支持構造の少なくとも1つは、心房端部および心室端部を有する円筒形部分を含む。少なくとも1つの支持構造の円筒形部分は、人工三尖弁の細長い中央通路を画定する。細長い中央通路の中心軸が、円筒形部分の心房端部から円筒形部分の心室端部までの細長い中央通路内に延びている。人工三尖弁が心臓の自然三尖弁内で移植された構成である場合、血液は、細長い中央通路の中心軸に沿って、心臓の心房から心臓の心室へ人工三尖弁の細長い中央通路を通って流れる。さらに、複数のリーフレットエレメントが、少なくとも1つの支持構造に装着され、細長い中央通路を通る血流の制御のために細長い中央通路内に配置される。
少なくとも1つの支持構造の円筒形部分の第1端部から延びる心室アームは、心臓の心室の中に延びて自然リーフレットの心室表面に接触し、一方、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分の第1端部と反対側の第2端部から延びる心房アームは、心房の中に延びて自然リーフレットの心房表面に接触する。人工三尖弁の種々の機構は、経カテーテル移植、再位置決め及び/又は取り出しのための弁を構成する。ここで説明する人工三尖弁は、広範囲の患者に容易に位置決めして展開でき、展開を制御し、完全な機能性を評価する能力を備え、完全解除の前にインプラントを再捕捉し除去する能力を維持できる。
人工三尖弁が自然三尖弁の置換用に構成される種々の例がここでは説明しているが、ここに開示した人工三尖弁を使用して、他の自然心臓弁及び/又は他の非心臓弁を置換するために適切な変更を行うことができることは理解すべきである。
図1は、本開示の態様に係る例示の人工三尖弁100を示す。図1の例では、人工三尖弁100は、細長い中央通路104を画定する円筒形部分116を有する支持構造102を含む。円筒形部分116は、心臓の心房内に配置されるように構成された心房端部118と、心臓の心室内に配置されるように構成された心室端部120とを有する。心臓の心房から心臓の心室に血液が流れる細長い中央通路104の中心軸が、図1中に点線で示される。
円筒形部分116は、硬い円筒形構造として示しているが、円筒形部分116は、例えば、拡張可能なバルーンまたは自己拡張可能である開口部を備えた、半径方向に拡張可能で圧縮可能な円筒形ケージ構造のような他の構造で形成できることは理解すべきである。
こうした実施形態では、円筒形ケージ構造は、レーザ切断金属、ポリマーチューブ、及び/又はワイヤ形成材料で製作できる。この例では、開口のいくつか(図1では不図示。図15、図16、図21または図22を参照)は、後述する1つ以上のアーム106の1つ以上の屈曲部を受け入れるように位置決めでき、人口三尖弁100の装填および再捕捉の際に均一性および対称性を維持し、及び/又は、人工三尖弁100の支持構造102の全体に渡って1つ以上のアーム106からの荷重分布を可能にする。種々の構造例では、円筒形部分116は、経カテーテル移植のために半径方向に(例えば、細長い中央通路104の中に)折り畳み可能である。
円筒形部分116は、弁輪(annulus)に半径方向の力を付与しないように、自然三尖弁弁輪に対して小さいサイズに設定される。詳細には、図1の例およびここで説明する種々の他の例では、円筒形部分116は、自然三尖弁の自然弁輪の最小半径方向幅よりも小さい最大半径方向幅に拡張可能である。詳細に後述するように、アーム106は、自然三尖弁の自然リーフレットを保持し、自然三尖弁の自然弁輪内に細長い中央通路104を維持するために協働するように構成され、そのため人工三尖弁100は、自然三尖弁の自然弁輪内にそこから分離して生体力学的に固定される。しかしながら、人工三尖弁100のいくつかの部分は、自然弁輪まで又はそれを越えて延長できることは理解すべきである。例えば、さらに詳細に後述するように、人工三尖弁100は、アンカー固定のために、及び/又は、漏れ防止のために自然三尖弁の継ぎ目(commissure)を完全に覆うために、自然弁輪まで又は自然弁輪を越えて延びる心房シーリングスカートを含んでもよい。
円筒形部分(116)は、円形断面を有するものとして図1に示しているが、円筒形部分116は、完全円形断面ではない略円筒形を有してもよいことは理解すべきである。例えば、円筒形部分116は、円形または非円形(例えば、D字状、三角形、楕円形または任意の他の断面幾何形状)である断面を有することができ、そして、1つの人工三尖弁のサイズが全ての患者に適応するように(例えば、アーム106および後述する心房シーリングスカートについてだけ異なるサイズ設定で)、あるいは患者の解剖構造に応じた人工三尖弁サイズの範囲内で構成できる。
図1には示していないが、複数のリーフレットエレメントが支持構造102に装着でき、細長い中央通路を通る血流を制御するために細長い中央通路104の内部に配置できる。これらのリーフレットエレメントは、いったん人工三尖弁100が設置されると、自然リーフレットの機能を置換する。
図1に示すように、人工三尖弁100は、複数の心室アーム106-1および複数の心房アーム106-2を用いて、人工三尖弁100を自然三尖弁の自然リーフレットに固定することによって、自然三尖弁の自然弁輪の内部にここから分離して生体力学的に固定される。詳細には、複数の心室アーム106-1は、支持構造102の円筒形部分116の第1端部から延びて、自然三尖弁の自然リーフレットの心室側に接触する。同様に、複数の心房アーム106-2は、支持構造102の円筒形部分116の第1端部とは反対側の第2端部から延びて、自然三尖弁の自然リーフレットの心房側に接触する。図1に示すように、心房アーム106-1は、支持構造102の円筒形部分116の周囲の周りに心室アーム106-2と交互配列してもよい。
各アーム106は、近位セグメントおよび遠位セグメントを含む。各アーム106の近位セグメントは、支持構造102の円筒形部分116に近接している。詳細には、各アーム106の近位セグメントは、支持構造102の円筒形部分116に装着されるアーム106のセグメントである。各アーム106の近位セグメントは、円筒形部分116の外面147に沿って円筒形部分116でその装着ポイントから延びて、アームの遠位セグメントを細長い中央通路104の中心軸から離れるように、これに対して垂直に方向付ける第2屈曲部で終わる(これを含む)。第2屈曲部は、アームの遠位セグメントを、円筒形部分116の外面147に沿った長手方向位置で細長い中央通路(104)の中心軸から離れるように、これに対して垂直に方向付ける。いくつかの実施形態(例えば、図1中の人工三尖装置100の実施形態)では、各アーム106の近位セグメントはまた、アーム106の近位セグメントを円筒形部分116の外面147に沿って方向付ける初期屈曲部を含む。
各心房アーム106-1は、近位セグメント112を有し、各心室アーム106-2は、近位セグメント108を有する。図1に示すように、さらに詳細に後述するように、各心房アーム106-1の近位セグメント112の任意の初期屈曲部は初期屈曲部128であり、各心房アーム106-1の近位セグメント112の第2屈曲部は第2屈曲部130である。同様に、各心室アーム106-2の近位セグメント108の任意の初期屈曲部は初期屈曲部124であり、各心室アーム106-2の近位セグメント108の第2屈曲部は第2屈曲部126である。
各アーム106の遠位セグメントは、少なくとも1つの支持構造102の円筒形部分116に対して遠位である。詳細には、各アーム106の遠位セグメントは、物体(例えば、自然三尖弁の自然リーフレット)に接触するアーム106のセグメントである。アーム106の遠位セグメントは、アーム106の遠位セグメントに沿った接触ポイントにおいて、物体(例えば、自然三尖弁の自然リーフレット)に接触する。各アーム106の遠位セグメントは、アーム106の第2屈曲部から延びて(これを含まない)、細長い中央通路104の中心軸から離れるように、これに対して垂直に延びており、先端で終わる(これを含む)。上述したように、アームの遠位セグメントは、円筒形部分116の外面147に沿った長手方向位置から細長い中央通路104の中心軸から離れるように、これに対して垂直に延びている。
図24に関して詳細に説明するいくつかの実施形態では、各アームの遠位セグメントは、第3屈曲部を有する拡張セグメントを含むことができる。各心房アーム106-1は遠位セグメント114を有し、各心室アーム106-2は遠位セグメント110を有する。さらに詳細に後述するように、各心房アーム106-1の遠位セグメント114の先端は先端142であり、各心室アーム106-2の遠位セグメント110の先端は先端140である。
図1の例では、各心室アーム106-2の近位セグメント108は、円筒形部分116の心房端部118から延びており、心室アーム106-2の近位セグメント108を、円筒形部分116の外面147に沿って自然弁輪(細長い中央通路104の外側)を経由して心室端部120に充分に向くように方向付ける180°±45°の初期屈曲部124を有する。そして、心室アーム106-2の近位セグメント108での第2屈曲部126に続いて、心室アーム106-2の遠位セグメント110は、円筒形部分116の外面147に沿った長手方向位置から、細長い中央通路104の中心軸から離れるように垂直に延びている。
図1はまた、各心房アーム106-1の近位セグメント112が円筒形部分116の心室端部120からどのように延びているか、そして心房アーム106-1の近位セグメント112を、円筒形部分116の外面147に沿って自然弁輪(細長い中央通路104の外側)を経由して円筒形部分116の心房端部118に充分に向くように方向付ける180°±45°の初期屈曲部128をどのように有するかを示す。そして、心房アーム106-1の近位セグメント112内の第2屈曲部130に続いて、心房アーム106-1の遠位セグメント114は、円筒形部分116の外面147に沿った長手方向位置から、細長い中央通路104の中心軸から離れるように垂直に延びている。上述したように、いくつかの実施形態では、1つ以上のアーム106の近位セグメントは、初期屈曲部を含まない。
上述したように、各アーム106の遠位セグメントは、自然三尖弁の自然リーフレットへの支持構造102の装着のために、細長い中央通路104の中心軸から離れるように垂直に延びている。ここで参照するように、細長い中央通路104の中心軸から「垂直に」離れるように延びるアーム106の遠位セグメントとは、細長い中央通路104の中心軸から離れるように延びるアーム160の遠位セグメントを参照し、そのため物体(例えば、自然心臓弁リーフレット)との遠位セグメントの接触ポイントから、少なくとも1つの支持構造102の円筒形部分116の外面147に沿った長手方向位置(そこから遠位セグメントが延びている)へ引き出されるラインが、細長い中央通路の中心軸から約90゜±45゜に配向している。いくつかの実施形態では、アーム106の遠位セグメントの接触ポイントは、アーム106の先端140または142にできる。アーム106の遠位セグメントが第3屈曲部を有する拡張セグメントを含む代替の実施形態では、アームの遠位セグメントの接触ポイントは、アーム(106)の拡張セグメント、特に第3屈曲部にできる。アーム106の遠位セグメントの接触ポイントは、アーム106の遠位セグメントの任意の他の部分でもよい。さらに詳細に後述するように、遠位セグメントの接触ポイントから 円筒形部分116の外面147に沿った長手方向位置(そこから遠位セグメントが延びる)へのラインのこの近似垂直度は、自然三尖弁内の人工三尖弁の軸方向安定化を可能にする。
各心房アーム106-1の遠位セグメント114および各心室アーム106-2の遠位セグメント110は、細長い中央通路104の中心軸から垂直に離れるように延びており、(例えば、支持構造102の円筒形部分116の外面147に対して)弾性的に真っ直ぐにでき、円筒形部分116の長さを越えても超えなくてもよい。こうして人工三尖弁100は、挿入経路(例えば、患者の脈管構造(例えば、静脈または動脈)の内部)に沿って湾曲または屈曲の操作支援を容易にする短縮した長さを有するように構成される。
図1の例では、心室アーム106-2は、円筒形部分116の心房端部118から延びており、心房アーム106-1は、円筒形部分116の心室端部120から延びており、第2屈曲部126,130の相対位置は、各心室アーム106-2の第2屈曲部126の位置が、各心房アーム106-1の第2屈曲部130よりも円筒形部分116の心室端部120により近接するようにしている。換言すると、図1の例では、心房アーム106-1および心室アーム106-2は、少なくとも1つの支持構造102の円筒形部分116の横断面を横切って延びており、そのため心房アーム106-1と心室アーム106-2との間に横断面上でオーバーバイトが存在する。ここで参照するように、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分に関する「横断面」とは、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分によって画定される細長い中央通路の中心軸に対して垂直である、少なくとも1つの支持構造の円筒形部分の横断面である。心房アーム106-1と心室アーム106-2との間のこのオーバーバイトの結果、生体内では、円筒形部分116の心房端部118から延びる心室アーム106-2は、心臓の心室内に下方に延びて、自然リーフレットの心室表面に接触し、一方、円筒形部分116の心室端部120から延びる心房アーム106-1は、心臓の心房内に上方に延びて、自然リーフレットの心房表面に接触する。
さらに、いくつかの実施形態では、第2屈曲部126,130の相対屈曲角度は、それぞれまたはどちらも90°よりも僅かに大きくでき、そのため各心室アーム106-2の先端140が各心房アーム106-1の先端142よりも円筒形部分116の心房端部118により近接している。この配置は、上述した心房アーム106-1および心室アーム106-2のオーバーバイトにさらに寄与する。移植時には、心房アーム106-1および心室アーム106-2のこのオーバーバイトは、自然リーフレットの追加のクランプ作用および更なるテンションを生じさせる。理由は、自然リーフレットの心房側にある心房アーム106-1の遠位セグメント114が、心臓の心室に向けて能動的に押し下げられ、一方、自然リーフレットの心室側にある心室アーム106-2の遠位セグメント110は、心臓の心房に向けて能動的に押し上げられ、それによりフリル付き襟のような、自然リーフレットでの波形効果を有効に生成するためである。自然リーフレットの両側での対向する力からのこのテンション効果は、自然三尖弁内の補人工三尖弁100を軸方向に安定化させるのを役立つようになる。
このように人工三尖弁100を自然リーフレットの両側に固定することは、心室収縮期圧力負荷が、上向き(心房)動きおよび自然リーフレットのテンションによって部分的に吸収できるトランポリン効果をも生成する。詳細には、この例では、アーム106は、自然三尖弁の心房側118に向かう支持構造102の円筒形部分116の動きの際(例えば、心室収縮期圧力負荷に起因して)、心室アーム106-2は、この動きに抵抗しつつ、心房アーム106-1は弛緩して、自然リーフレットの心房側との接触を維持する。さらに、自然三尖弁の心室側120に向かう支持構造102の円筒形部分116の動きの際、心房アーム106-1はこの動きに抵抗しつつ、心室アーム106-2は、弛緩して、自然リーフレットの心室側との接触を維持する。さらに、トランポリン効果の結果として、各心室アーム106-2の遠位セグメント110から自然リーフレットの心室側に対する力が、心房シーリングスカート全体に渡って分散でき、自然リーフレットを経由した侵食のリスクを最小限にできる。こうして人工三尖弁100は、心周期の間でも自然三尖弁内に生体力学的に固定される。
アーム106-2,106-1の先端140,142は、正方形断面を有するように図1に示しているが、他の実装例では、アーム106-2,106-1の先端140,142の断面形状は、円形または他の非円形の形状を有することができる(例えば、さらに詳細に後述するように、心房シーリングスカートの存在下などで改善された装着及び/又は漏れ防止を提供するために)。心房アーム106-1の遠位セグメント114及び/又は心室アーム106-2の遠位セグメント110の相対的な長さは、改善された装着及び/又は漏れ防止のために変更できる。
図2は、支持構造102の上に設置できるカバー200の一例を示す。カバー200は、生体補綴組織(例えば、ウシ、ブタなど)から製作でき、あるいは合成材料(例えば、ポリウレタン、ePTFE、専用ヒドロゲル材料など)から製作できる。図示のように、カバー200は、細長い中央通路104を画定し、人工リーフレットエレメント(不図示)が装着できる円筒形部分202を含むことができる。カバー200はまた、支持構造102の心房端部118の上に延びて、心房アーム106-1の上に少なくとも部分的に延びる心房シーリングスカート204を含むことができる。
心房シーリングスカート204はまた、人工三尖弁100の再捕捉可能な性質を促進できる。例えば、支持構造102の円筒形部分116の心房端部118との接触を維持しつつ、心房アーム106-1の長さを減少させることにより、心房シーリングスカート204を折り畳むことができ、そして外側シース(図4の符号406を参照)が自然三尖弁の心室側に向けて前進するのを可能にし、自然三尖弁の自然リーフレットの心室側に接触する心室アーム106-2を再捕捉し、最終的なリリースの前にインプラントを完全に再配置または除去できる。
これらの例では、自然三尖弁の心房側に相対的に近接している心房シーリングスカート204の一部が、各心室アーム106-2の近位セグメント108に装着されてもよく(例えば、図3を参照)、自然三尖弁の心房側に相対的に遠位である心房シーリングスカート204の一部が、各心房アーム106-1の遠位セグメント114に装着されてもよい。カバー200は、細長い中央通路104内で支持構造102の円筒形部分116を通って下方に延びてもよい。図2と図3の例では、カバー200の一部202が、支持構造102の円筒形部分116を通って下方に延びており、円筒形部分116の心室端部120またはその近くで細長い中央通路104を画定するのに役立つ。しかしながら、いくつかの実装例(例えば、図17と図18を参照)では、カバー200は、円筒形部分116の心室端部120の周りに巻き付いて、各心房アーム106-1の近位セグメント112に沿って(例えば、第2屈曲部130の直前に)終端する。他の例では、明示的に図示していないが、カバー200は、各心房アーム106-1の近位セグメント112を越えて延びて、各心室アーム106-2の遠位セグメント110に沿って終端できる。いずれの実装例においても、カバー200は、シールを生成するのに役立つ支持構造102の円筒形部分116の心房端部118上に心房シーリングスカート204の連続的な「ウェビング」を形成してもよく、そして自然三尖弁リーフレットの心室側にある心室アーム106-2からの圧力に対する補強手段として機能し、心室アーム106-2が自然リーフレットを通って浸食するのを防止する。心房シーリングスカート204は、アンカー固定のために自然三尖弁の自然弁輪まで、又は自然弁輪を越えて延びて、充分な漏れ防止のために自然三尖弁の継ぎ目を完全に覆ってもよい。
種々の例では、心房シーリングスカート204は、各心房アーム106-1の遠位セグメント114で開始して、これに装着され、そして、各心室アーム106-2の近位セグメント108に装着されるように切り替わり、そして、種々の実装例において、細長い中央通路104を通って各心房アーム106-1の近位セグメント112付近まで下方に延びて、各心房アーム106-1の第2屈曲部130の前に終端するか(円筒形部分116から共通の距離で各心房アーム106-1の近位セグメントに沿って)、あるいは、終端する前に各心室アーム106-2の遠位セグメント110まで延びてもよい。
いくつかの実施形態では、カバー200は、細長い中央通路104内および心房アーム106-1及び/又は心室アーム106-2のうちの1つ以上に渡って非対称で、及び/又は非円形状で延びることができる。例えば、いくつかの実施形態では、カバー200は、細長い中央通路104内および心房アーム106-1及び/又は心室アーム106-2のうちの1つ以上に渡って延びることができる。
図3はまた、人工三尖弁100がカバー200の一部に開窓(fenestration)機構300をどのように含むかを示す(図13も参照)。開窓機構300は、例えば、放射線不透過性マーカー、開口、磁気エレメント、一方向弁、ポップアップ弁、機械的にサイズ変更可能な開口、および増加した多孔性を含んでもよい。支持構造102が人工三尖弁100を自然三尖弁の自然リーフレットに生体力学的に固定する移植構成では、開窓機構300は、細長い中央通路104と自然三尖弁の自然弁輪との間に配置できる。
開窓機構300は、例えば、ガイドワイヤおよび補助デバイス(例えば、ペーシング(pacing)リード、ICDリードまたは他のデバイス)をカバー200及び/又は自然三尖弁を通って心室(例えば、右心室及び/又は肺動脈アクセスおよび超え)の中に通過させることを可能にする孔または通気口でもよい。こうして追加装置が、人工三尖弁100の細長い中央通路104を通過する必要なしで、右心室及び/又は肺動脈にアクセスでき、不全症、血栓リスク及び/又は弁の損傷を回避できる。
開窓機構300は、放射線不透過性マーカーで識別される孔を含んでもよい。開窓機構300はまた、心房シーリングスカート204および自然三尖弁を通って心室およびそれを越えて到達するための第2システム(例えば、経中隔穿刺針に類似)のアライメントおよび係合を支援するための磁気エレメントまたは他の機構を有してもよい。開窓機構300は、心房シールスカート204と同じ材料または異なる材料(例えば、ePTFE、シリコーンなど)で形成してもよく、デバイス通過の前後での開窓機構300の封止を容易にする。同様に、開窓機構300は、細長い中央通路104内の弁構造(例えば、リーフレットエレメント)とは別個である一方向弁を含むことができる。いくつかの実装例では、開窓機構300は、最初に封止され、それが容易に識別可能であって、穿刺可能であるように構成してもよい。他の実装例では、心房シーリングスカート204全体が、標準またはカスタムの補助デバイスによる穿刺を可能にし、そしてリードまたは他のカテーテルが通過した後、望ましくない逆流を防止するのに充分なシールを維持するような材料で製造してもよい。
開窓機構300及び/又は心房シーリングスカート204の1つ以上の他の機構は、そこを通過する制御された量の逆流を永久的または一時的に許容するように配置できる(例えば、人工三尖弁100による自然三尖弁の封止によって生じ得る心室内の圧力増加を永久的または一時的に解放することを可能にする)ことも理解すべきである。
他の実施形態では、開窓機構300を含む1つ以上の開窓機構は、カバー200をバイパスしつつ、そこを通過する制御された量の逆流を許容する位置で細長い中央通路104に沿って放射状に配置してもよい。例えば、開窓機構300は、予め定めたサイズの永久的な開口または機械的に制御可能な開口(例えば、移植時及び/又は移植後に機械的に制御可能及び/又は変更可能な直径、、幅または他の寸法を有するアイリスまたは他の開口)として実装してもよい。他の例として、開窓機構300は、心房シーリングスカート204の他の部分より多孔性である心房シーリングスカート204の一部でよい。増加した多孔性を備えた心房シーリングスカート204の一部として実装される開窓機構300は、永久的に増加した多孔性を有してもよく、あるいは、最初に増加して、移植された環境において時間経過とともに減少(例えば、内皮化(endothelialize))する多孔性を有する材料で形成してもよく、逆流の制御された減少を可能にする。代替として、心房シーリングスカート204全体は、逆流の量を制御するために多孔性でもよく、及び/又は、時間経過とともに(例えば、内皮化による)多孔性の減少を可能にし、逆流を徐々に減少させてもよい。いくつかの実装例では、開窓機構300は、心室内の圧力が予め定めた閾値を超えて上昇した場合に逆流を許容するポップアップ弁のような、圧力制御コンポーネントを有してもよい。
図4~図8は、患者の心臓の自然三尖弁への種々の移植段階における種々の人工三尖弁100を示す。図4の例では、人工三尖弁100は、デリバリーシース406の内部で圧縮され、そのため支持構造102の円筒形部分116(この例ではケージ構造として実装)がシース406内で半径方向に圧縮され、各心房アーム106-1の遠位セグメント114および各心室アーム106-2の遠位セグメント110が、円筒形部分116の全長を越えて延びることなく、円筒形部分116の外面147に対して真っ直ぐになるようにしている。
図4はまた、シース406内部にある中間層404、心房アーム106-1の遠位セグメント114にそれぞれ装着された複数の拘束具410、内側ノーズコーン402、および外側ノーズコーン400(例えば、ガイドワイヤ408に沿って案内され、及び/又は、ガイドワイヤ408から分離するように構成されたピグテールノーズコーン)を示す。ガイドワイヤ408は、人工三尖弁100を患者の静脈を介して患者の心臓の自然三尖弁に案内するために使用でき、人工三尖弁100は、円筒形部分116が第1直径を有する図4の収縮構成状態であり、各心室アーム106-2は、シース406によって円筒形部分116の外面147に対して保持され、各心房アーム106-1は、個々の拘束具410によって、シース406の内部および円筒形部分116の外面147に対して保持される。
図5に示すように、シース406は、心室アーム106-2が屈曲できるように後退してもよく、そのため各心室アーム106-2の近位セグメント108が外面147に沿って延びて、各心室アーム106-2の遠位セグメント110が円筒形部分116の中心軸から垂直に離れるように延びる。図5において、人工三尖弁100は、自然三尖弁の中に挿入される。図5において、自然三尖弁の自然リーフレット500および自然腱索(chordae tendineae)502が見えている。
図6に示すように、人工三尖弁100は、各心室アーム106-2の遠位セグメント110が自然三尖弁の自然リーフレット500の心室側に接触するまでシース406と共に後退できる。図6では、円筒形部分116が、第1直径を有する図4の収縮構成からより大きい第2直径を有する拡張構成に拡張して(例えば、その形状記憶機構、バルーン膨張など起因して)、細長い中央通路104を形成する(図7と図8も参照)ことが判る。
図7と図8に示すように、続いて拘束具410が前進して心房アーム106-1は屈曲することができ、その結果、各心房アーム106-1の近位セグメント112が円筒形部分の外面147に沿って延び、各心房アーム106-1の遠位セグメント114が円筒形部分116の中心軸から垂直に離れるように延びて、自然リーフレット500の心房側に接触し、これにより自然リーフレット500を心室アーム106-2の遠位セグメント110に対して捕捉する。
拘束具410は、縫合糸(suture)、ポリマー、金属及び/又は任意の他の材料で構成でき、デリバリーシステムから自然リーフレット500の心房側にある心房アーム106-1の先端まで制御可能に拡張可能な接続部として機能できる。こうして心房アーム106-1は、弁機能を評価する前に、展開の最終ステップとして延長して拡張でき、デリバリーシステムへの再接続は完全な直径で維持される。その結果が望ましくなく再捕捉が必要な場合には、拘束具410を反対方向に駆動でき、心房アーム106-1の先端をデリバリーシステムに向けて引き戻し、インプラントを再配置及び/又は再捕捉できる。位置決めおよびバルブ機能が所望のものである場合は、拘束具410を解放でき、インプラントは完全に展開できる。
例えば、人工三尖弁100が自然三尖弁に望ましく位置決めされた場合、拘束具410は、完全に移植された構成で人工三尖弁100の解放のために心房アーム106-1から取り外してもよい。図8は、どのように支持構造102(アーム106-1,106-2を含む)が、自然三尖弁の自然リーフレット500を把持することによって、自然三尖弁に取り付けられた自然弁輪または自然腱索に直接に装着することなく、自然三尖弁の自然弁輪内に、これと分離して生体力学的に固定するように構成されるかを示す。
一方、図8の構成から人工三尖弁100の再配置または除去が望ましい場合は、図9~図12は、どのように拘束具410を後退させて(図9)、心房アーム106-1を円筒形部分116の外面147に対して真っ直ぐにし、自然リーフレット500を解放し、そして、どのようにシース406を前進させて(図10~図12)、心室アーム106-2を真っ直ぐにし、人工三尖弁100の除去のために中央円筒形部分116を圧縮するかを示す。
図4~図12は、自然リーフレット500の捕捉の際にアーム106のオーバーバイト配置も示している。詳細には、図4~図12に示すように、心房アーム106-1は、円筒形部分116の心室端部120から延びて、心室アーム106-2は、円筒形部分116の心房端部118から延びている。心房アーム106-1と心室アーム106-2の両方は、少なくとも1つの支持構造102の円筒形部分116の横断面を横切って延びており、そのため心房アーム106-1と心室アーム106-2との間には、自然リーフレット500の捕捉の際に横断面に渡って、オーバーバイトが存在する。支持構造102は、横断面に渡って交差せず、オーバーバイトを示さないアーム106を用いて(例えば、円筒形部分116の心房端部118から延びる心房アーム106-1、および円筒形部分116の心室端部120から延びる心室アーム106-2を用いて)実装できるが、ここで説明するオーバーバイトは、心房アーム106-1および心室アーム106-2が円筒形部分116の横断面に対して2倍交差しており、自然リーフレット500に対してより強固なシールを促進し、弁傍漏れを防止するという利点を有し、適切な展開シーケンス(心室アーム106-2に続いて心房アーム106-1)を促進するという利点も有しており、人工三尖弁100の完全な評価および再捕捉を可能にする。さらに、心房アーム106-1および心室アーム106-2を円筒形部分116の対向端部から延びるようにすることにより、アーム106-1,106-2の各セットが、円筒形部分116自体に対して圧縮でき(円筒形部分116の各端部を越えて完全に延びる必要があるというより)これによりデリバリー中の人工三尖弁100の全長を大きく減少させて、これにより、可撓性および位置決めと展開の容易さを改善する。
図13は、人工三尖弁100の上面図を示しており、細長い中央通路104内のリーフレットエレメント1300が人工三尖弁100の内部を形成するように見える。図13の例では、リーフレットエレメント1300は、人工三尖弁100の閉止構成で完全なシールを形成するように接合される。しかしながら、図3に関連して上述したように、人工三尖弁100を通過する制御された量の逆流を永久的または一時的に許容することが、いくつかのシナリオでは望ましいことがある。図3の例では、こうした制御された逆流を許容するための開窓機構300の種々の実装例を説明している。しかしながら、他の実装例では、リーフレットエレメント1300は、所望の逆流を提供する機構または拘束具を備えてもよい。例えば、リーフレットエレメント1300の1つ以上が、他のリーフレットエレメントと完全に接合しないように制止するために、テンションラインまたは他の機械的または材料の機構(不図示)を設けてもよく、リーフレットエレメント1300の間に制御された量の逆流を永久的または一時的に許容する。テンションラインは、後で除去したり、緩めたり、または実質的に変更して、逆流を減少または排除できる。
人工三尖弁100は、上大静脈にまで延びる下大静脈から自然三尖弁の中に配送できる。デリバリーシステムの遠位部分は、カプセルが、事前設定された曲率でデリバリーシステムの主軸から離れるように延びて、軸形成(axialization)および位置決めのために自然三尖弁に向けて曲がるのを許容するように延長できる。下大静脈内にさらに延びると、湾曲を増加させるとともに、遠位部分を後方に引っ張ると、この例では湾曲を最小化する。図14は、下大静脈および上大静脈からの配送経路を示す。
この経カテーテル三尖弁インプラント100のためのデリバリーシステムは、頸静脈、鎖骨下静脈、または他の血管を経由して、または下大静脈から大腿静脈または代替のエントリーポイントを経由して、上大静脈から出ることができる。代替として、アクセスは、心臓の右心房を経由して外科的アクセスによって達成できる。
例えば、展開シーケンスは、心室の中に前進して位置決めおよび展開を完了する前に、心房内の部分的な展開を可能にし、あるいは、展開シーケンスは、展開を開始する前に、自然三尖弁内への完全な前進および位置決めを許容できる。
デリバリーシステムは受動的でよく、操縦エレメントの複数の平面を有してもよい。いくつかの実装例では、深さ制御は、デリバリーシステムのハンドルに対して近位側または遠位側に往復できるデリバリーシステムのステアリング機構を含むことによって提供できる。ステアリング機構を往復させる一例は、デリバリーシステムのハンドルのサブコンポーネント(それ自体、ステアリング機構間の同じ相対テンションを維持しつつ、ハンドル内で直線的に並進できる)内で、ステアリング機構(例えば、ベースレーザ切断ハイポチューブと該ハイポチューブの遠位端に搭載されたテンションワイヤとの間の相対移動)のテンション付与を可能にする。
いくつかのシナリオでは、デリバリーシステムは、下大静脈から右心房を通って上大静脈を越えて延びるガイドワイヤに沿って上大静脈の中に進み、人工三尖弁100は、右心房内に位置決めデリバリーシステムの一部に有効に収容されている。そして、デリバリーシステムの遠位部分は、上大静脈の中にまで延びており、デリバリーシステムの遠位部分が近位部分から解放され、デリバリーシステムの主軸から離れるように、自然三尖弁弁輪に向けて撓むことができる。デリバリーシステムの遠位部分がデリバリーシステムの近位部分から離れるように延びる程度は、人工三尖弁100が自然三尖弁弁輪と同軸に整列されるまで、デリバリーシステムの遠位部分の近位部分(人工三尖弁100が収容されている)とデリバリーシステムの近位部分の主軸との間の角度の大きさを制御する。デリバリー機構が、図25と図26にさらに図示されており、ガイドワイヤ408からのピグテールノーズコーン400の分離を示す。
他の例では、デリバリーシステムは、上大静脈から右心房に接近してもよく、ガイドワイヤが下大静脈の中に下方に延びている(例えば、図33の左下を参照)。この例では、デリバリーシステムの先端が右心房に接近すると、デリバリーシステムはガイドワイヤから分離してもよく、その結果、デリバリーシステムは、受動的または能動的ステアリングを用いて自然三尖弁の弁輪に向けて方向付けできる。こうしてガイドワイヤは、依然として、合併症(穿孔、絡み合い、伝導性の問題または他の方法)を引き起こす可能性がある右心室の中に進む必要なしで、安定性のために使用してもよい。この例または他の例では、デリバリーシステムの外側ノーズコーン400は、ドームのように鈍くて丸くてもよく、または、ピグテールの形状に長くて可撓性でもよく、そのため自然三尖弁の腱索に絡み合うことなく、右心室の中に外傷なしで前進できる。
図15と図16は、支持構造102の一部の広視野図および近視野図を示し、円筒形部分116が、折り畳み可能なケージ構造(例えば、心房アーム106-1の第2屈曲部130の捕捉のためのV字状ストラト2200を有する)によって形成される。図15と図16の例では、屈曲部126,124,128,130がそこに形成される前のアーム106を示す。
図17と図18は、上述したようなカバー200の他の構成を示す。
図19は、心房アーム106-1および心室アーム106-2のオーバーバイトが、どのように図1に示したものより円筒形部分116の心室端部120に近接して形成できるかを示す。図19は、心房アーム106-1および心室アーム106-2がその上に延びている円筒形部分116の横断面が、どのように図1に示したものより円筒形部分116の心室端部120に近接して形成できるかを示す。
図20は、自然リーフレットの捕捉の制御のために支持構造102の心房アーム106-1での拘束力2002に対向して、人工三尖弁100の支持構造102の円筒形部分116に対する力2000(例えば、中間層404による)がどのように提供できるかを示す。
図21は、V字状ストラト2200が、どのように支持構造2100(例えば、支持構造102)の円筒形部分116に接触する心房アーム106-1の第2屈曲部130の上方に形成できるかを示し、V字状ストラト2200が第2屈曲部2202(例えば、第2屈曲部130)の下方に位置し、第2屈曲部2202を受けて、心房アーム106-1の位置を固定している図22の実装例とは対照的である。
図23は、拘束具410の拘束力2002に対向して、図20の力2000を提供するように中間層404から延びるように構成されたスプレッダアーム2300を示す。スプレッダアーム2300および拘束具410の配置の更なる詳細は、図35~図40に関連して以下に提供される。
図24は、心房アーム106-1と心室アーム106-2のペアの側面図を示し、図8のように自然リーフレットを把持するために、心房アーム106-1と心室アーム106-2のペアのオーバーバイト配置を示す。図24に示すように、細長い中央通路104の中心軸から垂直に離れるように延びる各心房アーム106-1の遠位セグメント114は、支持構造102の円筒形部分116に沿って第1長手方向位置2421から延びている。同様に、細長い中央通路104の中心軸から離れるように延びる各心室アーム106-2の遠位セグメント110は、支持構造102の円筒形部分116に沿って第2長手方向位置2420から延びている。図24に示すように、第1長手方向位置2421は、第2長手方向位置2420よりも支持構造102の円筒形部分116の心房端部118に接近している。
人工三尖弁100の支持構造102が人工三尖弁100を自然三尖弁の自然リーフレット500に生体力学的に固定する人工三尖弁100の移植構成では、図24の例での心室アーム106-2は、円筒形部分116の心房端部118から自然三尖弁の自然弁輪を経由して、心臓の心室内に延びており、自然リーフレット500の心室表面に接触する。この移植構成では、心房アーム106-1は、円筒形部分116の心室端部120から、自然三尖弁の自然弁輪を経由して心臓の心房内に延びており、自然のリーフレット500の心房表面に接触する。
図24はまた、屈曲部126,130がどのように90°よりも大きくできるかを示しており、その結果、細長い中央通路104の中心軸から垂直に離れるように延びる各心房アーム106-1の遠位セグメント114が、円筒形部分116の心室端部120に向けて延びており、そして、細長い中央通路104の中心軸から垂直に離れるように延びる各心室アーム106-2の遠位セグメント110が、円筒形部分116の心房端部118に向けて延びている。
図24は、細長い中央通路104の中心軸から垂直に離れるように延びる各心房アーム106-1の遠位セグメント114が、どのように先端142を有するかを示しており、各心室アーム106-2の遠位セグメント110は、細長い中央通路104の中心軸から垂直に離れるように延びており、先端140を有する。先端142は、先端140よりも円筒形部分116の心室端部120に接近している。一方、図24に示すように、各心房アーム106-1の遠位セグメント114(例えば、各心房アーム106-1の先端142は、必要であれば、自然リーフレットの心房表面のより外傷の少ない係合のために、円筒形部分116の心房端部118に向いた第3屈曲部を備えた拡張セグメント2400を含んでもよい。各心室アーム106-2の遠位セグメント110(例えば、各心室アーム106-2の先端140も、必要であれば、自然リーフレットの心室表面のより外傷の少ない係合のために、円筒形部分116の心室端部120に向いた第3屈曲部(例えば、各心房アーム106-1の拡張セグメント2400の第3屈曲部に類似する)を備えた拡張セグメントを含んでもよいことは理解すべきである。前述した第3屈曲部は、人工三尖弁100の装填、配送および再捕捉の際に、アーム106の先端を外側シース406の内面から離れるように方向付けすることによって、外側シース406の内面上の人工三尖弁100によって作用する摩擦力を減少できることに留意すべきである。
再び図25と図26を参照して、デリバリーシステムは、下大静脈から上大静脈へ、または上大静脈から下大静脈へ延びるガイドワイヤ2500(例えば、ガイドワイヤ408)から出ることができ、デリバリーシステムのノーズコーン400および遠位部分は、ガイドワイヤ2500のワイヤトラックから離れて、右心房に進入し、自然三尖弁弁輪を通って、ガイドワイヤ2500なしで右心室の中に入る。これにより、右心室内にガイドワイヤを有するリスク(心臓の電気系統を励起して伝導異常を引き起こす可能性がある)なしで、直線部分に沿ったガイドワイヤ2500の安定性の活用を可能にする。ガイドワイヤ2500が引き出されると、ノーズコーン400は、自然三尖弁のコードに絡み合うことなく、自然三尖弁弁輪を容易に通過できる可撓性「ピグテール」状の先端に戻ることができる。他の実施形態では、ガイドワイヤ2500は、上大静脈または下大静脈のいずれかから右心房の中に延びることができ、デリバリーシステムは、ノーズコーン400が右心室に入る前にそのピグテール形状に戻るように前進できる。
図27~図29は、人工三尖弁2700のための支持構造2702(例えば、支持構造102)の他の実装例を示しており、心房アーム270-1(例えば、心房アーム106-1)および心室アーム270-2(例えば、心室アーム106-2)の両方が支持構造2702の心室端部から最初に延びてもよく、各アーム2701は、アーム2701を支持構造2702の心房端部に向けて逆に方向付ける180°±45°の初期屈曲部を有する。この例では、各心房アーム270-1は、自然三尖弁の弁輪を通って延びており、各心室アーム2701の第2屈曲部よりも支持構造2720の心房端部により近接した第2屈曲部を有する。各アーム2702の第2屈曲部は、支持構造2702によって画定される細長い中央通路の中心軸に対して垂直なアーム2702の第2屈曲部を越えて、アーム2702の遠位セグメントを位置決めするのに充分である。一方、この例では、アーム2702の第2屈曲部の程度は、心房アーム270-1の先端が心室アーム2701の先端よりも支持構造2702の心室端部に近接するようにしている。自然リーフレットの上方および下方での心房アーム2701-1と心室アーム2701-2の配置は、再び波形でフリル付き襟状の構成になり、人工三尖弁2700の密接なシールおよびより安定した位置決めを確保する。
さらに別の実施形態では、心房アーム270-1および心室アーム270-2の両方が、最初に支持構造2702の心房端部から延びている。人工三尖弁100に関連して説明したリーフレットエレメント1300は、図29に示すように、図27~図30の代替の支持構造2702と共に使用できる。一例示の実装例では、図30に示すように、各心房アーム270-1は、装填の際に支持構造2702の外面147に対して折り畳み可能であり、一方、各心室アーム270-2は、装填の際に支持構造2702の心室端部に向けて、これを超えて下方に延びることができる。
図31~図34は、人工三尖弁の種々の特徴を示しており、心房アームおよび心室アームが人工三尖弁(例えば、心室アームが、支持構造の円筒形部分の心房端部から始まって延びており、心房アームが、支持構造の円筒形部分の心室端部から始まって延びている)の円筒形部分の両端から始まって延びている。これらの種々の特徴は、必要であれば、上述および後述する実装例のいずれかに適用できる。
図35は、図23に関連して上述したスプレッダアーム2300の追加の特徴を示している(例えば、心室アーム106-2の制御された展開または後退のために、図20の力2000,2002を提供するため)。図35の例に示すように、複数のスプレッダアーム2300は、中間層404上の円周方向に分離した場所から延びて、外側シース406の後退時に半径方向に離れて広がるように構成できる。
各スプレッダアーム2300は、支持構造102の円筒形部分116の心房端部118に結合可能であり、そのためスプレッダアーム2300の広がりは、人工三尖弁100の円筒形部分116が半径方向に拡張することを可能にし、一方、スプレッダアーム2300は、支持構造102に対して心室方向の力を提供し、心房アーム106-1上の拘束具410の心房方向の力に対抗する。スプレッダアーム2300は、3D印刷または成形された材料(例えば、ポリマー)で形成してもよく、これは、シース406の中に圧縮され、そしてシース406の後退時に自然に図35の構成に再び拡張するのに充分な可撓性を有する。図35の例では、各心房アーム106-1用の各拘束具410は、スプレッダアーム2300の間にある隙間3508から心房アーム106-1内の小穴3502を通って延びており、そしてスプレッダアーム2300の間にある隙間3508を通って戻る縫合糸(suture)として実装される。いったん人工三尖弁100のための所望の移植位置が達成されると、拘束具410は切断して除去できる。
図36は、中間層404から延びるスプレッダアーム2300の斜視図を示し、支持構造102の円筒形部分116の心房端部118とインタフェース接続するためのインターロック機構3600を見える。各インターロック機構3600は、支持構造102の円筒形部分116の心房端部118との接触を維持するように構成され、そのためスプレッダアーム2300が少なくとも1つの支持構造102を心室方向に押すことができる。いくつかの実施形態では、インターロック機構3600は、スプレッダアーム2300の能動的な押し動作の間に、およびスプレッダアーム2300の受動的な停止の間に、支持構造102の円筒形部分116の心房端部118との接触を維持できる。いくつかの実施形態では、インターロック機構3600は、中間層404が支持構造102から離れるように移動する場合、スプレッダアーム2300の受動的な停止の間に、支持構造102の円筒形部分116の心房端部118から分離できる。
図36に示すように、各スプレッダアーム2300は、スプレッダアーム上のインターロック機構3600を越えて、少なくとも1つの支持構造102の円筒形部分116の心房端部118の上に延びる延長部3602を含んでもよい。延長部3602は、複数の目的のために機能できる。第1に、延長部3602は、外側シース406が再捕捉の際に支持構造102のエッジを越えて再び前進するとき、外側シース406が支持構造102のエッジからの抵抗に遭遇するのを防止することによって、より低い力で人工三尖弁100のより容易な再捕捉を可能にする、支持構造102の上の「フード(頭巾)」として機能できる。さらに、延長部3602は、心房シーリングスカート204のプリーツ加工を促進し、心房シーリングスカート204の制御された折り曲げのためのヒンジポイントを提供し、心房アーム204が折り畳まれているときに心房シーリングスカート204を不均一に突出させるような負荷および再捕捉力を再び減少させるように延びることができる。
図35および図36の実施例では、スプレッダアーム2300は、支持構造102の円筒形部分116の心房端部118で、各心室アーム106-2の近位セグメント108(例えば、各心室アーム106-2の初期屈曲部124)と係合する。一方、スプレッダアーム2300は、代替または追加として、図59~図60の例に示すように、支持構造102の円筒形部分116と係合できるように設けられることは理解すべきである。
図37は、中央層404の拘束具410およびスプレッダアーム2300に結合された支持構造102のより広い斜視図であり、内側ノーズコーン402および外側ノーズコーン400は、細長い中央通路104を通って延びるように見える。人工三尖弁100は、移植の際、および内側ノーズコーン402、外側ノーズコーン400、スプレッダアーム2300、拘束具410およびシース406の除去の前に、図37の構成に配置してもよく、移植を完了する。
図38は、本開示の態様に係る中間層404の一部の斜視図を示す。図38に示すように、拘束具410を形成する縫合糸ラインは、デリバリーシステムの全長(例えば、中間層404の外層3800内の細長い開口3804の内部)を通ることができる。必要ならば、これらの縫合糸ラインは、デリバリーシステムの端部にあるスプリング3801に連結でき、自然三尖弁の心室側に近接するように構成され、相対的な長さが変化可能なように構成されたデリバリーシステムの端部における任意の屈曲部を収容できる。スプリング3801は、例えば、中間層404の内層3802の中の開口3806に装着してもよい。スプリング3801から、縫合糸ラインは、アーム小穴3502(図35参照)の1つを通って内径を降りて、そしてスプレッダアーム2300間の隙間3508を通って戻ることができる。1つの例示の実装例では、9本のスプレッダアーム2300が、9本の縫合糸ラインと周方向に交互に配置できる。各縫合糸ラインの一端は、自然三尖弁の心房側に近接するように構成されたデリバリーシステムの端部にある中間層404から延長でき、そのため端部は切断でき、縫合糸ラインは、内径の周りに引き出せるように構成できる。
図35と図37の例では、明確さのために簡潔に、人工三尖弁100の支持構造102が、人工三尖弁100の他の部分なしでスプレッダアーム2300および拘束具410とインタフェース接続するように図示している。図39は、リーフレットエレメント1300およびカバー200を含む完成した人工三尖弁100を示し、カバー200は、心房シーリングスカート204を含み、デリバリーシステムとインタフェース接続している。追加の明確化のために、図40は、特にインターロック機構3600と心室アーム106-2の屈曲部124との間のインタフェースの明確化のために、支持構造102および、部分透明で示すスプレッダアーム2300の斜視図を示す。
図41は、心房アーム106-1、心室アーム106-2および円筒形部分116が共通の構造から切断された構成の支持構造102の斜視図を示す。図41の例では、支持構造102は、「切断した状態(as-cut)」で示す(例えば、アーム106-1および心室アーム106-2は、屈曲部126,124,128,130がそこに形成される前に示される、セグメント108,110,112,114の構成を変更して、例えば、図1に示したものを描写する)。図41はまた、心室アーム先端140および心房アーム先端142についての例示の構成を示す。しかしながら、先端140,142の構成は、種々の異なる幾何形状で設置でき、自然リーフレットに対する荷重分布を最適化できる。図41の構成では、円筒形部分116は、収縮した構成で描かれた拡張可能なケージ構造で形成される。
図42A~図42Bは、心臓4200の心周期中での自然三尖弁100の両側での交互式の圧力差を通じて心臓4200の自然三尖弁に移植された人工三尖弁100を示す。
詳細には、図42Aは、心臓4200の心室4202の拡張期充填時における心臓4200の自然三尖弁に移植された人工三尖弁100を示す。心臓4200の心室4202の拡張期充填時に、血液は、心臓4200の心房4201から人工三尖弁100の細長い中央通路104を通って、心臓4200の心室4202の中に流れる。心臓4200の心室4202の拡張期充填時に、人工三尖弁100が心臓4200の心室4202に向けて僅かに動く際に人工三尖弁100での圧力が緩和される。心房アーム106-1は、この運動に抵抗し、一方、心室アーム106-2は、自然三尖弁リーフレットの心室側との接触を維持するように弛緩する。
反対に、図42Bは、心臓4200の心室4202の収縮期収縮時における心臓4200の自然三尖弁に移植された人工三尖弁100を示す。心臓4200の心室4202の収縮期収縮時に、血液は、心臓4200の心室4202から流出し、心臓4200の肺動脈4203に流入する。心臓4200の心室4202の収縮期収縮時に、人工三尖弁100での圧力は、人工三尖弁100を心臓4200の心房4201に向けてわずかに移動させる。心室アーム106-2は、この運動に抵抗するとともに、心房アーム106-1は弛緩して、自然三尖弁リーフレットの心房側との接触を維持する。これは、心室収縮期圧力負荷が自然リーフレットの心房運動によって部分的に吸収できるトランポリン効果も生成する。
図43A~図43Bは、一実施形態に係る人工三尖弁のための支持構造102の他の実装例を示す。詳細には、図43Aは、収縮構成での人工三尖弁のための支持構造102の他の実施形態を示し、第1直径を有する細長い中央通路を画定している。図43Bは、拡張構成での人工三尖弁のための支持構造102の他の実施形態を示し、第1直径よりも大きい第2直径を有する細長い中央通路を画定している。例えば、図43A~図43Bの実施形態では、細長い中央通路の第1直径は8mmにでき、細長い中央通路の第2直径は25mmにできる。
上述したように、ここで説明する人工三尖弁が、1つ以上の支持構造を含むことができる。例えば、ここで説明する人工三尖弁は、1つ、2つ、3つまたはそれ以上の支持構造を含むことができる。1つ以上の支持構造の少なくとも1つは、心房端部および心室端部を有する円筒形部分を含む。少なくとも1つの支持構造の円筒形部分は、人工三尖弁の細長い中央通路を画定する。上記および以下の特定の図の詳細な説明は、1つの支持構造を含む例示の人工三尖弁を説明している。さらに、上記および以下の特定の図の詳細な説明は、1つよりも多い(例えば、2つ、3つまたは3つより多い)支持構造を含む例示の人工三尖弁を説明している。例えば、以下の図46~図53の詳細な説明は、2つまたは3つの支持構造を有する例示の人工三尖弁を説明している。しかしながら、特定の数の支持構造を有する人工三尖弁を参照して説明した人工三尖弁の機構の多くは、異なる数の支持構造を有する他の人工三尖弁に含まれてもよい。
図44~図45は、一実施形態に係る1つの支持構造102を有する人工三尖弁4400の実装例の異なる図を示す。
図44Aは、一実施形態に係る1つの支持構造102を有する人工三尖弁4400の平坦化した支持構造102の図を示す。
図44Bは、一実施形態に係る1つの支持構造102を有し、自然三尖弁に移植用に構成された人工三尖弁4400の側面図を示す。
図45A~図45Dは、一実施形態に係る1つの支持構造102を有する人工三尖弁4400の様々な図のコンピュータ支援設計(CAD)図面を示す。図45Aは、一実施形態に係る1つの支持構造102を有する人工三尖弁4400の側面図のCAD図面を示す。図45Bは、一実施形態に係る1つの支持構造102を有する人工三尖弁4400の平面図のCAD図面を示す。図45Cは、一実施形態に係る1つの支持構造102を有する人工三尖弁4400の傾斜した側面図のCAD図面を示す。図45Dは、一実施形態に係る1つの支持構造102を有する人工三尖弁4400の側面図のCAD図面を示す。
1つの支持構造102を有する人工三尖弁4400の実施形態では、心房アーム106-1および心室アーム106-2の両方が、1つの支持構造102で形成される。本開示を通じて説明するように、1つの支持構造102はまた、人工三尖弁4400の細長い中央通路104を画定する円筒形部分116を含む。
1つの支持構造102で人工三尖弁4400を形成する利点は、人工三尖弁4400の直径の減少と、人工三尖弁4400の組立てのためのより少ない工程とを含む。しかしながら、1つの支持構造102で人工三尖弁4400を形成する1つの不利益は、人工三尖弁4400のより複雑な製造である。人工三尖弁4400を1つの支持構造102で形成する他の不利益は、人工三尖弁4400が荷重を有効に分布させないことであり、よって人工三尖弁4400の特定の部分が応力下で容易に破壊されることがある。詳細には、さらに詳細に後述するように、1つの支持構造102で人工三尖弁4400を形成することにより、より短いアーム106を有する人工三尖弁4400が得られ、荷重ノードと同じ概略場所に生じる支点ポイントをもたらすことができ、荷重分布のための能力がより小さく、よって人工三尖弁4400のより大きな破壊可能性をもたらす。
図46~図47は、一実施形態に係る2つの支持構造102-1,102-2を有する人工三尖弁4600の実装例の異なる図を示す。
図46Aは、一実施形態に係る2つの支持構造102-1,102-2を有する人工三尖弁4600の平坦化された支持構造102-1,102-2の図を示す。
図46Bは、一実施形態に係る2つの支持構造102-1,102-2を有し、自然三尖弁での移植用に構成された人工三尖弁4600の側面図を示す。
図47A~図47Fは、一実施形態に係る2つの支持構造102-1,102-2を有する人工三尖弁4600の様々な図のCAD図面を示す。図47Aは、一実施形態に係る2つの支持構造102-1,102-2を有する人工三尖弁4600の支持構造102-1の傾斜した側面図のCAD図面を示す。図47Bは、一実施形態に係る2つの支持構造102-1,102-2を有する人工三尖弁4600の支持構造102-2の傾斜した側面図のCAD図面を示す。図47Cは、一実施形態に係る2つの支持構造102-1,102-2を有する人工三尖弁4600の支持構造102-1の側面図のCAD図面を示す。図47Dは、一実施形態に係る2つの支持構造102-1,102-2を有する人工三尖弁4600の支持構造102-1の平面図のCAD図面を示す。図47Eは、一実施形態に係る2つの支持構造102-1,102-2を有する人工三尖弁4600の傾斜した側面図のCAD図面を示す。図47Fは、一実施形態に係る2つの支持構造102-1,102-2を有する人工三尖弁4600の他の側面図のCAD図面を示す。
2つの支持構造102-1,102-2を有する人工三尖弁4600の実施形態では、心房アーム106-1は、第1支持構造102-1で形成され、心室アーム106-2は、第2支持構造102-2で形成される。2つの支持構造102-1,102-2は、共に嵌って、人工三尖弁4600を形成するように構成される。本開示を通じて説明するように、2つの支持構造102-1,102-2のうちの少なくとも1つは、人工三尖弁4600の細長い中央通路104を画定する円筒形部分を含む。例えば、図46~図47に描いた2つの支持構造102-1,102-2を有する人工三尖弁4600の実装では、2つの支持構造102-1,102-2の各支持構造は、人工三尖弁4600の細長い中央通路104を画定する円筒形部分116-1,116-2をそれぞれ含む。一方、代替の実施形態では、2つの支持構造102-1,102-2のうちの一方だけが、人工三尖弁4600の細長い中央通路104を画定する円筒形部分を含んでもよい。
2つの支持構造102-1,102-2で人工三尖弁4600を形成する利点は、人工三尖弁4600のより簡単な製造を含む。一方、2つの支持構造102-1,102-2で人工三尖弁4600を形成する不利益は、人工三尖弁4600の組立てが、人工三尖弁4600を形成するために2つの支持構造102-1,102-2を共に嵌める追加の工程を含むことである。2つの支持構造102-1,102-2で人工三尖弁4600を形成する他の利点は、人工三尖弁4600が生体内に移植される場合、心室アーム106-2が心房アーム106-1よりも大きな力を受けるために重要である心室アーム106-2において、改善された荷重分布が存在することである。
図48~図49は、一実施形態に係る2つの支持構造102-1,102-2を有する人工三尖弁4800の実装の様々な図を示す。
図48Aは、一実施形態に係る2つの支持構造102-1,102-2を有する人工三尖弁4800の平坦化された支持構造102-1,102-2の図を示す。
図48Bは、一実施形態に係る2つの支持構造102-1,102-2を有し、自然三尖弁での移植用に構成された人工三尖弁4800の側面図を示す。
図49A~図49Fは、一実施形態に係る2つの支持構造102-1,102-2を有する人工三尖弁4800の様々な図のCAD図面を示す。図49Aは、一実施形態に係る2つの支持構造102-1,102-2を有する人工三尖弁4800の支持構造102-1の傾斜した側面図のCAD図面を示す。図49Bは、一実施形態に係る2つの支持構造102-1,102-2を有する人工三尖弁4800の支持構造102-2の傾斜した側面図のCAD図面を示す。図49Cは、一実施形態に係る2つの支持構造102-1,102-2を有する人工三尖弁4800の側面図のCAD図面を示す。図49Dは、一実施形態に係る2つの支持構造102-1,102-2を有する人工三尖弁4800の平面図のCAD図面を示す。図49Eは、一実施形態に係る2つの支持構造102-1,102-2を有する人工三尖弁4800の傾斜した側面図のCAD図面を示す。図49Fは、一実施形態に係る2つの支持構造102-1,102-2を有する人工三尖弁4800の他の側面図のCAD図面を示す。
2つの支持構造102-1,102-2を有する人工三尖弁4800の実施形態では、心室アーム106-2は、第1支持構造102-1で形成され、心房アーム106-1は、第2支持構造102-2で形成される。2つの支持構造102-1,102-2は、共に嵌って、人工三尖弁4800を形成するように構成される。本開示を通じて説明するように、2つの支持構造102-1,102-2のうちの少なくとも1つは、人工三尖弁4800の細長い中央通路104を画定する円筒形部分を含む。例えば、図48~図49に描いた2つの支持構造102-1,102-2を有する人工三尖弁4800の実装では、2つの支持構造102-1,102-2の各支持構造は、人工三尖弁4800の細長い中央通路104を画定する円筒形部分116-1,116-2をそれぞれ含む。一方、代替の実施形態では、2つの支持構造102-1,102-2のうちの一方だけが、人工三尖弁4800の細長い中央通路104を画定する円筒形部分を含んでもよい。
2つの支持構造102-1,102-2で人工三尖弁4800を形成する利点は、人工三尖弁4800と同様に、人工三尖弁4800のより簡単な製造を含む。2つの支持構造102-1,102-2で人工三尖弁4800を形成する他の利点は、リーフレットエレメントが、心房アーム106-1よりもむしろ心室アーム106-2を形成する第1支持構造102-1で形成できることであり、これにより上述のような心房シーリングスカートを、心房アーム106-1を形成する第2支持構造102-2で、リーフレットエレメントから分離するように形成できる。心房シーリングスカートを、第2支持構造102-1で、第1支持構造102-1で形成されるリーフレットエレメントから分離するように形成することによって、個々の支持構造102-1,102-2の組立てがより簡単であり、心房シーリングスカートは積層できる。一方、人工三尖弁4800の組立ては、2つの支持構造102-1,102-2を共に嵌めて、人工三尖弁4800を形成する追加の工程を含むことである。2つの支持構造102-1,102-2で人工三尖弁4800を形成する他の利点は、改善された荷重分布が存在することであるが、主に心房アーム106-1において、人工三尖弁4800が生体内に移植される場合、心房アーム106-1は心室アーム106-2よりも小さい力を受けるため、あまり重要でない。
図50~図51は、一実施形態に係る2つの支持構造102-1,102-2を有する人工三尖弁5000の実装の様々な図を示す。
図50Aは、一実施形態に係る2つの支持構造102-1,102-2を有する人工三尖弁5000の平坦化された支持構造102-1,102-2の図を示す。
図50Bは、一実施形態に係る2つの支持構造102-1,102-2を有し、自然三尖弁での移植用に構成された人工三尖弁5000の側面図を示す。
図51A~図51Fは、一実施形態に係る2つの支持構造102-1,102-2を有する人工三尖弁5000の様々な図のCAD図面を示す。図51Aは、一実施形態に係る2つの支持構造102-1,102-2を有する人工三尖弁5000の支持構造102-1の傾斜した側面図のCAD図面を示す。図51Bは、一実施形態に係る2つの支持構造102-1,102-2を有する人工三尖弁5000の支持構造102-2の傾斜した側面図のCAD図面を示す。図51Cは、一実施形態に係る2つの支持構造102-1,102-2を有する人工三尖弁5000の側面図のCAD図面を示す。図51Dは、一実施形態に係る2つの支持構造102-1,102-2を有する人工三尖弁5000の平面図のCAD図面を示す。図51Eは、一実施形態に係る2つの支持構造102-1,102-2を有する人工三尖弁5000の傾斜した側面図のCAD図面を示す。図51Fは、一実施形態に係る2つの支持構造102-1,102-2を有する人工三尖弁5000の他の側面図のCAD図面を示す。
2つの支持構造102-1,102-2を有する人工三尖弁5000の実施形態では、第1支持構造102-1は、心房アーム106-1も心室アーム106-2も形成しない。第2支持構造102-2は、心房アーム106-1および心房アーム106-1の両方を形成する。いくつかの実施形態では、心房アーム106-1および心房アーム106-1の両方を形成する第2支持構造102-2は、1つの支持構造102を有する人工三尖弁4400にできる。2つの支持構造102-1,102-2は、共に嵌って、人工三尖弁5000を形成するように構成される。本開示を通じて説明するように、2つの支持構造102-1,102-2のうちの少なくとも1つは、人工三尖弁5000の細長い中央通路104を画定する円筒形部分を含む。例えば、図50~図51に描いた2つの支持構造102-1,102-2を有する人工三尖弁5000の実装では、2つの支持構造102-1,102-2の各支持構造は、人工三尖弁5000の細長い中央通路104を画定する円筒形部分116-1,116-2をそれぞれ含む。一方、代替の実施形態では、2つの支持構造102-1,102-2のうちの一方だけが、人工三尖弁5000の細長い中央通路104を画定する円筒形部分を含んでもよい。
人工三尖弁4600,4800と同様に、2つの支持構造102-1,102-2で人工三尖弁5000を形成する利点は、人工三尖弁5000のより簡単な製造を含む。さらに、人工三尖弁4800と同様に、2つの支持構造102-1,102-2で人工三尖弁5000を形成する他の利点は、リーフレットエレメントが、心房アーム106-1を形成しない第1支持構造102-1で形成できることであり、これにより上述のような心房シーリングスカートを、心房アーム106-1を形成する第2支持構造102-2で、リーフレットエレメントから分離するように形成できる。心房シーリングスカートを、第2支持構造102-2で、第1支持構造102-1で形成されるリーフレットエレメントから分離するように形成することによって、個々の支持構造102-1,102-2の組立てがより簡単であり、心房シーリングスカートは積層できる。一方、人工三尖弁5000の組立ては、2つの支持構造102-1,102-2を共に嵌めて、人工三尖弁4800を形成する追加の工程を含む。2つの支持構造102-1,102-2で人工三尖弁5000を形成する他の利点は、第1支持構造5000-1が、第2支持構造5000-2で形成される心房アーム106-1および心室アーム106-2に追加の補強を提供できるため、改善された負荷分布が存在することである。一方、アーム106は、まだ拡張しておらず、支点ポイントは、依然として荷重ノードと同じ概略場所に生じ、荷重分布のための能力がより小さく、よって人工三尖弁5000のより大きな破壊可能性をもたらす。
図52~図53は、一実施形態に係る3つの支持構造102-1,102-2,102-3を有する人工三尖弁5200の実装の様々な図を示す。
図52Aは、一実施形態に係る3つの支持構造102-1,102-2,102-3を有する人工三尖弁5200の平坦化された支持構造102-1,102-2,102-3の図を示す。
図52Bは、一実施形態に係る3つの支持構造102-1,102-2,102-3を有し、自然三尖弁での移植用に構成された人工三尖弁5200の側面図を示す。
図53A~図53Gは、一実施形態に係る3つの支持構造102-1,102-2,102-3を有する人工三尖弁5200の様々な図のCAD図面を示す。図53Aは、一実施形態に係る3つの支持構造102-1,102-2,102-3を有する人工三尖弁5200の支持構造102-1の傾斜した側面図のCAD図面を示す。図53Bは、一実施形態に係る3つの支持構造102-1,102-2,102-3を有する人工三尖弁5200の支持構造102-2の傾斜した側面図のCAD図面を示す。図53Cは、一実施形態に係る3つの支持構造102-1,102-2,102-3を有する人工三尖弁5200の支持構造102-3の傾斜した側面図のCAD図面を示す。図53Dは、一実施形態に係る3つの支持構造102-1,102-2,102-3を有する人工三尖弁5200の側面図のCAD図面を示す。図53Eは、一実施形態に係る3つの支持構造102-1,102-2,102-3を有する人工三尖弁5200の平面図のCAD図面を示す。図53Fは、一実施形態に係る3つの支持構造102-1,102-2,102-3を有する人工三尖弁5200の傾斜した側面図のCAD図面を示す。図53Gは、一実施形態に係る3つの支持構造102-1,102-2,102-3を有する人工三尖弁5200の他の側面図のCAD図面を示す。
3つの支持構造102-1,102-2,102-3を有する人工三尖弁5200の実施形態では、第1支持構造102-1は、心房アーム106-1も心室アーム106-2も形成しない。第2支持構造102-2は、心室アーム106-2を形成する。第3支持構造102-3は、心房アーム106-1を形成する。3つの支持構造102-1,102-2,102-3は、共に嵌って、人工三尖弁5200を形成するように構成される。本開示を通じて説明するように、3つの支持構造102-1,102-2,102-3のうちの少なくとも1つは、人工三尖弁5200の細長い中央通路104を画定する円筒形部分を含む。例えば、図52~図53に描いた3つの支持構造102-1,102-2,102-3を有する人工三尖弁5200の実装では、3つの支持構造102-1,102-2,102-3の各支持構造は、人工三尖弁5200の細長い中央通路104を画定する円筒形部分116-1,116-2,116-3をそれぞれ含む。一方、代替の実施形態では、3つの支持構造102-1,102-2,102-3のうちの1つまたは2つだけが、人工三尖弁5200の細長い中央通路104を画定する円筒形部分を含んでもよい。
人工三尖弁4600,4800,5000と同様に、3つの支持構造102-1,102-2,102-3で人工三尖弁5200を形成する利点は、人工三尖弁5200のより簡単な製造を含む。さらに、人工三尖弁4800,5000と同様に、3つの支持構造102-1,102-2,102-3で人工三尖弁5200を形成する他の利点は、リーフレットエレメントが、心房アーム106-1を形成しない第1支持構造102-1で形成できることであり、これにより上述のような心房シーリングスカートを、心房アーム106-1を形成する第3支持構造102-3で、リーフレットエレメントから分離するように形成できる。心房シーリングスカートを、第3支持構造102-3で、第1支持構造102-1で形成されるリーフレットエレメントから分離するように形成することによって、個々の支持構造102-1,102-3の組立てがより簡単であり、心房シーリングスカートは積層できる。一方、人工三尖弁5200の組立ては、3つの支持構造102-1,102-2,102-3を共に嵌めて、人工三尖弁4800を形成する追加の工程を含む。3つの支持構造102-1,102-2,102-3で人工三尖弁5200を形成する他の利点は、第1支持構造102-1が、第3支持構造102-3で形成される心房アーム106-1に追加の補強を提供でき、そして、第1支持構造102-1および第3支持構造102-3が両方とも第2支持構造102-2で形成される心室アーム106-2に追加の補強を提供できるため、改善された荷重分布が存在することである。さらに、上述した人工三尖弁4600,4800,5000とは異なり、アーム106は、拡張しており、支点ポイントは、荷重力を受けるノードとは離れた複数の異なる場所に生じ、より大きい荷重分布を有効に生じさせ、よって人工三尖弁5200のより小さい破壊可能性をもたらす。しかしながら、不都合には、人工三尖弁5200を3つの支持構造102-1,102-2,102-3で形成することにより、人工三尖弁5200の全体的な嵩高性および直径を増加させる。
図54Aは、一実施形態に係る、静止時に人工三尖弁100の心房アーム106-1と心室アーム106-2との間のオーバーバイトの側面図を示す。換言すると、図54Aは、人工三尖弁100が自然三尖弁に移植されていない場合、人工三尖弁100の心房アーム106-1と心室アーム106-2との間のオーバーバイトの側面図を示す。
図54Bは、一実施形態に係る、人工三尖弁100が自然三尖弁に移植された場合に、人工三尖弁100の心房アーム106-1および心室アーム106-2の側面図を示す。換言すると、図54Bは、アーム106が、人工三尖弁100が移植された自然三尖弁の自然リーフレット上にクランプした場合、人工三尖弁100の心房アーム106-1および心室アーム106-2の側面図を示す。人工三尖弁100が静止している場合、人工三尖弁100の心房アーム106-1と心室アーム106-2との間のオーバーバイト量は、図54Aに示すように、自然三尖弁の自然リーフレット上のアーム106のクランプ力の大きさを決定する。
図55は、一実施形態に係る3つの支持構造102-1,102-2,102-3を有する人工三尖弁5200の切り欠き側面図のCAD図面を示す。上述したように、第1支持構造102-1は、心房アーム106-1も心室アーム106も形成しない。第2支持構造102-2は、心室アーム106-2を形成し、第3支持構造102-3は、心房アーム106-1を形成する。3つの支持構造102-1,102-2,102-3は、共に嵌って、人工三尖弁5200を形成するように構成される。詳細には、3つの支持構造102-1,102-2,102-3は、共に嵌って人工三尖弁5200を形成するために、各心房アーム106-1の第2屈曲部130の曲率半径が、第1支持構造102-1のV字状ストラト2200-1によって受け入れられる。さらに、3つの支持構造102-1,102-2,102-3は、共に嵌って人工三尖弁5200を形成するために、各心室アーム106-2の第2屈曲部126の曲率半径が、支持構造102-1のV字状ストラト2200-1によって受け入れられ、また心房アーム106-1を形成する支持構造102-3のミラーV字状ストラト2200-3とも接触する。
さらに、3つの支持構造102-1,102-2,102-3は、共に嵌って人工三尖弁5200を形成できるために、3つの支持構造102-1,102-2,102-3の寸法が、互いに相対的に決定できる。例えば、いくつかの実施形態では、細長い中央通路104を画定する少なくとも1つの支持構造の円筒形部分の最小内径は、細長い中央通路104の最大外径よりも小さくできる。上述したように、人工三尖弁5200の実装において、3つの支持構造102-1,102-2,102-3の各支持構造は、人工三尖弁5200の細長い中央通路104を画定する円筒形部分116-1,116-2,116-3をそれぞれ含む。従って、いくつかの実施形態では、細長い中央通路104を画定する3つの支持構造102-1,102-2,102-3の円筒形部分116-1,116-2.116-3の最小内径は、細長い中央通路104の最大外径よりも小さくできる。他の例として、いくつかの実施形態では、各アーム106の各屈曲部の曲率半径の最小直径(アーム106は、細長い中央通路104の中心軸から垂直に離れるように延びている)は、細長い中央通路104の最大外径よりも小さい。換言すると、いくつかの実施形態では、各心房アーム106-1の第2屈曲部130および各心室アーム106-2の第2屈曲部126の曲率半径の最小直径が、細長い中央通路104の最大外径よりも小さい。これらの相対寸法は、3つの支持構造102-1,102-2,102-3が共に嵌って人工三尖弁5200を形成できるのを促進できる。
図56A~図56Ccは、一実施形態に係るプロトタイプ人工三尖弁5600の画像である。詳細には、図56Aは、一実施形態に係る人工三尖弁5600の細長い中央通路104の中心軸に対してほぼ垂直(例えば、90°±45°)に配向した用紙上にクランプしているプロトタイプ人工三尖弁5600の画像の上面図である。図56Bは、一実施形態に係る人工三尖弁5600の細長い中央通路104の中心軸に対してほぼ垂直(例えば、90°±45°)に配向した用紙上にクランプしているプロトタイプ人工三尖弁5600の画像の底面図である。図56Cは、一実施形態に係る人工三尖弁5600の細長い中央通路104の中心軸に対してほぼ垂直(例えば、90°±45°)に配向した用紙上にクランプしているプロトタイプ人工三尖弁5600の画像の側面図である。
図57は、一実施形態に係るプロトタイプ人工三尖弁5700の画像の底面図である。図57に描かれる人工三尖弁5700の実施形態では、心室アームの2つは、本開示を通じて説明する心室アーム106-2とは相違する。詳細には、図57に示す人工三尖弁5700の実施形態では、心室指向アーム5701は、本開示を通じて説明される心室アーム106-2とは相違するように変更された心室アームである。特に、各心室指向アーム5701の遠位セグメント110は、少なくとも1つの支持構造102の円筒形部分116の心室端部120に向けて延びるように変更されている。少なくとも1つの支持構造102の円筒形部分116の心室端部120に向けて各心室指向アーム5701の遠位セグメント110のこうした延長により、各心室指向アーム5701の遠位セグメント110は、自然三尖弁の心室側ではなく、自然三尖弁の心房側で自然三尖弁の自然リーフレットに接触することを可能にし、これにより自然リーフレットを自然三尖弁から半径方向外向きに開放位置に保持する。
自然リーフレットを、自然三尖弁から半径方向外向きに開放位置に保持するように心室指向アーム5701を構成することは、多くの様々な実施形態において有用となり得る。例えば、自然リーフレットを、自然三尖弁から半径方向外向きに開放位置に保持するように心室指向アーム5701を構成することにより、1つの理由または他の理由で(例えば、自然リーフレットが小さすぎたり、または制限されている場合)、自然リーフレットがアーム106で捕捉するのが困難である実施形態で有用となり得る。他の例として、自然三尖弁から半径方向外向きに開放位置に自然リーフレットを保持するように心室指向アーム5701を構成することは、人工三尖弁の移植中に必要とされる心エコー検査平面及び/又は視点の数を最小化する際に有用となり得る(これにより移植手順を簡略化できる)。こうした実施形態では、自然三尖弁の3つ全ての自然リーフレットを捕捉しようとするよりも、1つ以上の自然リーフレットを上記のように押し退けることができ、残りの自然リーフレットはアーム1063によって捕捉できる。人工三尖弁5700は、2つの心室指向アーム5701)を含むが、代替の実施形態では、人工三尖弁5700は、例えば、0、1つ、2つ、3つ、4つ以上などの任意の量の心室指向アーム5701を含むことができる。
図58は、一実施形態に係る3つの支持構造102-1,102-2,102-3を有する人工三尖弁5800の傾斜した側面図のCAD図面を示す。人工三尖弁5800は、図52、図53、図55に描かれた人工三尖弁5200に類似する。しかしながら、人工三尖弁5800は、図57に関して上述したように、2つの心室指向アーム5701を含む。心室アーム106-2と同様に、心室指向アーム5701は、第2支持構造102-2で形成される。
図59は、一実施形態に係る人工三尖弁の平坦化された支持構造102の図を示す。図59に示すように、支持構造102は、心房端部118および心室端部120を含む。複数のインターロック機構5900が、支持構造102の心房端部118に含まれている。図59に関して後述するように、支持構造102の各インターロック機構5900は、スプレッダアーム2300の対応するインターロック機構3600と連結するように構成される。
図60は、一実施形態に係る人工三尖弁の支持構造102のインターロック機構5900の装填、ロックおよびリリースを示す。詳細には、図60に示すように、支持構造102の各インターロック機構5900は、スプレッダアーム2300の対応するインターロック機構3600と連結する。
支持構造102のインターロック機構5900の装填、ロックおよびリリースは、各スプレッダアーム2300の各インターロック機構3600の延長部3602を用いて達成される。詳細には、スプレッダアーム2300の対応するインターロック機構3600とともに支持構造102のインターロック機構5900を装填する際、スプレッダアーム2300のインターロック機構3600の延長部3602は、支持構造102のインターロック機構5900から部分的に後退し、これによりスプレッダアーム2300のインターロック機構3600を側方に押して、支持構造102のインターロック機構5900がスプレッダアーム2300のインターロック機構3600とのロック位置にスナップ嵌めされるのを可能にする。スプレッダアーム2300の対応するインターロック機構3600とともに支持構造102のインターロック機構5900をロックする際、スプレッダアーム2300のインターロック機構3600の延長部3602は、支持構造102のインターロック機構5900の上に完全に前進し、これによりスプレッダアーム2300のインターロック機構3600および支持構造102のインターロック機構5900をロック位置にロックする。スプレッダアーム2300の対応するインターロック機構3600から支持構造102のインターロック機構5900を解放する際、スプレッダアーム2300のインターロック機構3600の延長部3602は、支持構造102のインターロック機構5900から完全に後退し、これにより支持構造102のインターロック機構5900を拡張可能にし、スプレッダアーム2300のインターロック機構3600とのロック位置から解放できる。
図61は、一実施形態に係る人工三尖弁の心室アーム106-2を形成するように構成された平坦化された支持構造102の図を示す。
図62Aは、一実施形態に係る人工三尖弁の心室アーム106-2を形成するプロトタイプ支持構造102の画像である。
図62Bは、一実施形態に係る人工三尖弁の心室アーム106-2および心室指向アーム5701を形成するプロトタイプ支持構造102の画像である。
図63A~図63Bは、一実施形態に係る人工三尖弁の心室アーム106-2を形成する支持構造102のCAD図面を示す。詳細には、図63Aは、一実施形態に係る人工三尖弁の心室アーム106-2を形成する支持構造102のCAD図面の上面図を示す。図63Bは、一実施形態に係る人工三尖弁の心室アーム106-2を形成する支持構造102のCAD図面の側面図を示す。
図64A~図64Bは、一実施形態に係る人工三尖弁の心室アーム106-2および心室指向アーム5701を形成する支持構造102のCAD図面を示す。詳細には、図64Aは、一実施形態に係る人工三尖弁の心室アーム106-2および心室指向アーム5701を形成する支持構造102のCAD図面の上面図を示す。図64Bは、一実施形態に係る人工三尖弁の心室アーム106-2および心室指向アーム5701を形成する支持構造102のCAD図面の側面図を示す。
図65は、一実施形態に係る人工三尖弁の心房アーム106-1を形成するように構成された平坦化された支持構造102の図を示す。図65に示すように、各心房アーム106-1の先端142は、ロック機構6500を含むことができる。支持構造102の各ロック機構6500は、対応する拘束具410(例えば、縫合糸)とロックするように構成される。
ロック機構6500の装填の際、各ロック機構6500の狭い開口6501は、対応する拘束具410がロック機構6500に入り、所定の位置にロックすることを可能にする。ロック機構(6500)のロックの際、各ロック機構6500の歯6502が、拘束具410がテンションを受けながら、対応するロックされた拘束具410が狭い開口6501を介してロック機構6500から出るのを防止する。ロック機構6500のリリースの際、テンションが拘束具410から除去されると、拘束具410は、狭い開口6501を介してロック機構6500を出ることが許容される。
図66は、一実施形態に係る人工三尖弁5800の側面図のCAD図面を示す。図66にも示すように、各心房アーム106-1の遠位セグメント114は、支持構造102-1,102-2,102-3の円筒形部分116の心房端部118から延びているが、支持構造102-1,102-2,102-3の円筒形部分116の心室端部120に向けて延びている。反対に、各心室アーム106-2の遠位セグメント110は、支持構造102-1,102-2,102-3の円筒形部分116の心室端部120から延びているが、支持構造102-1,102-2,102-3の円筒形部分116の心房端部118に向けて延びている。その結果、上述したように、心房アーム106-1と心室アーム106-2との間にオーバーバイトが生ずる。図66中の人工三尖弁5800を横切る点線は、心房アーム106-1と心室アーム106-2との間のオーバーバイトのポイントを示す。図66に示すように、心房アーム106-1と心室アーム106-2との間のオーバーバイトにより、心房アーム106-1および心室アーム106-2が両者間で自然三尖弁の自然リーフレット500-2をクランプすることが可能になる。反対に、図66に示すように、心室指向アーム5701は、自然リーフレット500-1を、自然三尖弁から半径方向外向きに開放位置に保持するように構成される。
さらに、図66に示すように、各心房アーム106-1の先端142は、支持構造102-1,102-2,102-3の円筒形部分116の心房端部118に向けて第3屈曲部を備えた拡張セグメント2400を含み、自然リーフレットの心房表面の外傷なし係合を可能にする。同様に、図66に示すように、心室指示アーム5701の先端140は、支持構造102-1,102-2,102-3の円筒形部分116の心室端部120に向けて第3屈曲部を備えた拡張セグメントを含むことができ、自然リーフレット500-1の心房表面の外傷なし係合を可能にする。心房アーム106-1および心室指向アーム5701のこれらの第3屈曲部はまた、心房アーム106-1および心室指向アーム5701が、自然リーフレットの組織内に埋め込まれるのを防止できる。
図67A~図67Cは、一実施形態に係る人工三尖弁の心房アーム106-1と心室アーム106-2との間のオーバーバイトの側面図を示す。詳細には、図67A~図67Cは、一実施形態に係る人工三尖弁の心房アーム106-1と心室アーム106-2との間のオーバーバイトの変化する量の側面図を示す。人工三尖弁の心房アーム106-1と心室アーム106-2との間のオーバーバイト量は、自然三尖弁の自然リーフレットでのアーム106のクランプ力の大きさを決定する。さらに、自然三尖弁の自然リーフレットでのアーム106のクランプ力の大きさは、心臓の心周期に渡って自然三尖弁内の人工三尖弁の生体力学的運動量を決定する。
図67Aは、一実施形態に係る人工三尖弁の心房アーム106-1と心室アーム106-2との間の比較的小さいオーバーバイト量の側面図を示す。図67Aでの人工三尖弁の心房アーム106-1と心室アーム106-2との間のこの比較的に小さいオーバーバイト量の結果として、比較的小さい量のテンションが、心房アーム106-1と心室アーム106-2との間にクランプされた自然リーフレットに作用できる。さらに、心房アーム106-1と心室アーム106-2との間にクランプされた自然リーフレットに作用する比較的小さい量のテンションの結果として、人工三尖弁は、心臓の心周期全体に渡って自然三尖弁内で比較的大きい生体力学的運動量を示すことができる。
図67Bは、一実施形態に係る人工三尖弁の心房アーム106-1と心室アーム106-2との間の比較的中程度のオーバーバイト量の側面図を示す。図67Bでの人工三尖弁の心房アーム106-1と心室アーム106-2との間のこの比較的中程度のオーバーバイト量の結果として、比較的中程度の量のテンションが、心房アーム106-1と心室アーム106-2との間にクランプされた自然リーフレットに作用できる。さらに、心房アーム106-1と心室アーム106-2との間にクランプされた自然リーフレットに作用する比較的中程度の量のテンションの結果として、人工三尖弁は、心臓の心周期全体に渡って自然三尖弁内で比較的中程度の生体力学的運動量を示すことができる。
図67Cは、一実施形態に係る人工三尖弁の心房アーム106-1と心室アーム106-2との間の比較的大きいオーバーバイト量の側面図を示す。図67Cでの人工三尖弁の心房アーム106-1と心室アーム106-2との間のこの比較的大きいオーバーバイト量の結果として、比較的大きい量のテンションが、心房アーム106-1と心室アーム106-2との間にクランプされた自然リーフレットに作用できる。さらに、心房アーム106-1と心室アーム106-2との間にクランプされた自然リーフレットに作用する比較的大きい量のテンションの結果として、人工三尖弁は、心臓の心周期全体に渡って自然三尖弁内で比較的小さい生体力学的運動量を示すことができる。
図68A~図68Bは、一実施形態に係る心房シーリングスカート204の様々な実施形態を示す。詳細には、図68Aは、一実施形態に係る心房シーリングスカート204の対称実装を示す。図68Bは、一実施形態に係る心房シーリングスカート204の非対称実装を示す。
図68Aに描かれた対称心房シーリングスカート204は、図62Aと図64A~Bに描かれた人工三尖弁装置のような対称の人工三尖弁装置に使用できる。詳細には、図68Aに描かれた対称の心房シーリングスカート204は、対称の心室アーム(例えば、心室アーム106-2だけ)を有する人工三尖弁装置に使用できる。
反対に、図68Bに描かれた非対称の心房シーリングスカート204は、図62Bと図65A~Bに描かれた人工三尖弁装置のような非対称の人工三尖弁装置に使用できる。
詳細には、図68Bに描かれた非対称の心房シーリングスカート204は、非対称な心室アーム(例えば、心室アーム106-2および心室指向アーム5701)を有する人工三尖弁装置に使用できる。
細長い中央通路104を裏打ちする心房シーリングスカート204のタブは、人工三尖弁の少なくとも1つの支持構造102の円筒形部分116の内側に沿って延びるカバー200の他の部分を接合するように折り畳み可能である。心房シーリングスカート204の開窓(fenestration)300は、人工三尖弁の組み立ての際に、心室アーム106-2のための空間が心房シールスカート204を通過できる。そのためいったん人工三尖弁が組み立てられると、心室アーム106-2は、人工三尖弁の細長い中央通路104の外側に配置される。いくつかの実施形態では、図68Bの非対称心房シーリングスカート(204)の非対称部分は、人工三尖弁が自然三尖弁内に移植された場合、自然三尖弁の自然弁輪内に位置決めされる追加の開窓300を含むことができる。
図69A~図69Bは、一実施形態に係るプロトタイプ人工三尖弁6900の支持構造102-2,102-3の画像である。詳細には、図69Aは、一実施形態に係るプロトタイプ人工三尖弁6900の支持構造102-2,102-3の底面図の画像である。図69Bは、一実施形態に係るプロトタイプ人工三尖弁6900の支持構造102-2,102-3の側面図の画像である。
人工三尖弁6900は、図56A~Cのプロトタイプ人工三尖弁5600と同様であり、3つの支持構造102-1,102-2,102-3(図74に示す)を含む。しかしながら、図69A~図69Bの画像は、プロトタイプ人工三尖弁6900の支持構造102-1,102-3だけを描いている。後述するように、第1支持構造102-1は、心房アーム106-1も心室アーム106-2も形成しない。第2支持構造102-2は、心室アーム106-2を形成し、第3支持構造102-3は、心房アーム106-1を形成する。図69A~図69Bに示すように、図68Aの対称心房シールスカート204は、対称プロトタイプ人工三尖弁6900の支持構造102-2,102-3を覆う。
図70A~図70Bは、一実施形態に係るプロトタイプ人工三尖弁7000の支持構造102-2,102-3の画像である。詳細には、図70Aは、一実施形態に係るプロトタイプ人工三尖弁7000の支持構造102-2,102-3の底面図の画像である。図70Bは、一実施形態に係るプロトタイプ人工三尖弁7000の支持構造102-2,102-3の側面図の画像である。
プロトタイプ人工三尖弁7000は、図57のプロトタイプ人工三尖弁5700に類似しており、3つの支持構造102-1,102-2,102-3を含む。しかしながら、図70A~Bの画像は、プロトタイプ人工三尖弁7000の支持構造102-2,102-3だけを描いている。図70A~Bに示すように、図68Bの非対称心房シーリングスカート204は、対称プロトタイプ人工三尖弁7000の支持構造102-2,102-3)を覆う。
図71は、一実施形態に係るプロトタイプ人工三尖弁6900の支持構造102-3の上面図の画像である。図71に示すように、人工三尖弁6900の支持構造102-3の心房シーリングスカート204は、人工三尖弁6900の組立ての際に、心室アーム106-2が心房シーリングスカート204を通過できるように構成された開窓300を含み、そのためいったん人工三尖弁6900が組み立てられると、心室アーム106-2は、人工三尖弁6900の細長い中央通路104の外側に配置される。
図72a~図72Bは、一実施形態に係るプロトタイプ人工三尖弁6900の支持構造102-2,102-3の画像である。詳細には、図72Aは、一実施形態に係るプロトタイプ人工三尖弁6900の支持構造102-2,102-3の上面図の画像である。図72Bは、一実施形態に係るプロトタイプ人工三尖弁6900の支持構造102-2,102-3の側面図の画像である。
図69A~69Bに関して上述したように、人工三尖弁6900は、3つの支持構造102-1,102-2,102-3(図74に示す)を含む。しかしながら、図72A~Bの画像は、プロトタイプ人工三尖弁6900の支持構造102-2,102-3だけを示す。後述するように、第1支持構造102-1は、心房アーム106-1も心室アーム106-2も形成しない。第2支持構造102-2は、心室アーム106-2を形成し、第3支持構造102-3は、心房アーム106-1を形成する。
3つの支持構造102-1,102-2,102-3は、共に嵌って、人工三尖弁6900を形成するように構成される。詳細には、3つの支持構造102-1,102-2,102-3をともに嵌って、人工三尖弁6900を形成するために、各心房アーム106-1の第2屈曲部130の曲率半径が、第1支持構造102-1(図74に示す)のV字状ストラト2200-1によって受け入れられる。さらに、3つの支持構造102-1,102-2,102-3は、共に嵌って人工三尖弁6900を形成するために、各心室アーム106-2の第2屈曲部126の曲率半径が、支持構造102-1(図74に示す)のV字状ストラト2200-1によって受け入れられ、また心房アーム106-1を形成する支持構造102-3のミラーV字状ストラト2200-3とも接触する。
人工三尖弁6900は、いくつかの実施形態では、支持構造102-2への追加として支持構造102-1(図74に示す)を含むように構成されるが、人工三尖弁か3つの支持構造を必要としないことに留意されよう。むしろ、いくつかの実施形態、例えば、人工三尖弁4600,4800,5000の実施形態などは、人工三尖弁が2つの支持構造だけを含むことができる。こうした実施形態では、上記および以下に詳細に説明するように、人工三尖弁のアーム106のための補強は単純に小さいであろう。
図73は、一実施形態に係る支持構造102の心室アーム106-2を封入するように構成された心室アームスリーブ7300を含む心房シーリングスカート204を示す。図73に示すように、いくつかの実施形態では、心房シーリングスカート204は、1つ以上の心室アームスリーブ7300を含みことができ、各心室アームスリーブ7300は、支持構造102の対応する心室アーム106-2を封入するように構成される。各心室アームスリーブ7300は、例えば、支持構造102を覆う心房シーリングスカート204から延びるリボンとして構成できる。心室アーム106-2を封入するために、心房シーリングスカート204から延びるリボンは、心室アーム106-2の上で折り畳み可能であり、心室アーム106-2の周りに閉じて縫合できる。
心室アームスリーブ7300による心室アーム106-2の封入は、人工三尖弁が移植される場合、自然三尖弁リーフレット内の心室アーム106-2の内部成長(ingrowth)を促進できる。心室アームスリーブ7300による心室アーム106-2の封入はまた、人工三尖弁が移植される場合、心室アーム106-2と自然三尖弁リーフレットとの間の外傷なし接触を提供できる。さらに、心室アームスリーブ7300による心室アーム106-2の封入は、人工三尖弁が移植される場合、心室アーム106-2が破壊するときの塞栓(embolization)を防止するフェイルセーフとして機能できる。
図74は、一実施形態に係るプロトタイプ人工三尖弁6900の側面図の画像である。図69A~Bを参照して上述したように、人工三尖弁6900は、3つの支持構造102-1,102-2,102-3を含む。第1支持構造102-1は、心房アーム106-1も心室アーム106-2も形成しない。第2支持構造102-2は、心室アーム106-2を形成し、第3支持構造102-3は、心房アーム106-1を形成する。
3つの支持構造102-1,102-2,102-3は、共に嵌って、人工三尖弁6900を形成するように構成される。詳細には、3つの支持構造102-1,102-2,102-3は、共に嵌って人工三尖弁6900を形成するために、各心房アーム106-1の第2屈曲部130の曲率半径が、第1支持構造102-1のV字状ストラト2200-1によって受け入れられる。さらに、3つの支持構造102-1,102-2,102-3は、共に嵌って人工三尖弁6900を形成するために、各心室アーム106-2の第2屈曲部126の曲率半径が、支持構造102-1のV字状ストラト2200-1によって受け入れられ、また心房アーム106-1を形成する支持構造102-3のミラーV字状ストラト2200-3とも接触する。
さらに、3つの支持構造102-1,102-2,102-3を互いに固定して人工三尖弁6900を形成するために、支持構造102-2,102-3は、支持構造102-1にそれぞれ固定される。詳細には、図74に描かれるように、支持構造102-3を支持構造102-1に固定するために、支持構造102-3によって形成された各心房アーム106-1の小穴3502(図35に示す)が、支持構造102-1の対応する小穴に固定される。また、図74に描かれるように、支持構造102-2を支持構造102-1に固定するために、支持構造102-2の3点ノードが支持構造102-1に固定される。
図75~図79は、一実施形態に係る異なる数の支持構造を有する人工三尖弁の様々な実装を示す。詳細には、図75~図79は、一実施形態に係る異なる数の支持構造を有する人工三尖弁の様々な実装についての差動荷重分布を示す。
図75~図79の各々に示すように、人工三尖弁が心臓の心周期全体に渡って自然三尖弁内に移植される場合、心臓からの心室収縮期圧荷重の結果として、各人工三尖弁の心室アーム106-2によって、心房指向力7501が発生する。反対に、心室指向力7500が、心室収縮期圧力荷重に応答して自然三尖弁の自然リーフレットのテンション付与の結果として、各人工三尖弁の心房アーム106-1によって生じる。力7500,7501の矢印の大きさによって示すように、心室アーム106-2によって発生する心房指向力7501は、心房アーム106-1によって発生される心室指向力7500よりもはるかに大きい。その結果、後述するように、心室アーム106-2によって発生する心房指向力7501の分布は、心房アーム106-1によって発生する心室指向力7500の分布よりも、人工三尖弁の完全性を維持するのにより本質的である。
人工三尖弁の形状、特に人工三尖弁を含む支持構造の数に依存して、荷重ノード7502および支点ポイント7503は、人工三尖弁全体に差動的に分布でき、従って、力7500,7501は、人工三尖弁全体に渡って差動的に分布できる。人工三尖弁の各々異なる構成およびその荷重ノード7502および支点ポイント7503、そして力7500,7501の分布は、図75~図79に描かれている。
図75は、一実施形態に係る1つの支持構造102を有する人工三尖弁4400についての荷重分布を示す。1つの支持構造102を有する人工三尖弁4400の実施形態では、心房アーム106-1および心室アーム106-2の両方が、1つの支持構造102で形成される。
図75に示すように、人工三尖弁4400は、単一の荷重ノード7502を有し、そして、1つの支持構造102の同じ概略場所に設置された単一の支点ポイント7503を有する。さらに、心室アーム106-2を支持する追加の支持構造は存在しない。こうして心室アーム106-2によって発生する心房指向力7501の分布は最小であり、有効に人工三尖弁4400のより大きな破壊可能性をもたらす。
図76は、一実施形態に係る2つの支持構造102-1,102-2を有する人工三尖弁4800の荷重分布を示す。2つの支持構造102-1,102-2を有する人工三尖弁4800の実施形態では、心室アーム106-2は、第1支持構造102-1で形成され、心房アーム106-1は、第2支持構造102-2で形成される。
図76に示すように、人工三尖弁4800は、2つの支持構造102-1,102-2の各々に配置された1つの荷重ノード7502を有する。2つの荷重ノード7502は、両方とも単一の支点ポイント7503の同じ概略位置に配置される。さらに、支持構造102-1は、心室アーム1061-2ではなく、支持構造102-2によって形成された心房アーム106-1を支持する。こうして人工三尖弁4800での改善された荷重分布の大部分は、心房アーム106-1で発生し、これは、心房アーム106-1が上述のように生体内に移植される場合、心室アーム106-2よりも小さい力を受けるため、あまり重要でない。心室アーム106-2によって発生される心房指向力7501の分布は、人工三尖弁4400に対して改善されない。
図77は、一実施形態に係る2つの支持構造102-1,102-2を有する人工三尖弁5000についての荷重分布を示す。2つの支持構造102-1,102-2を有する人工三尖弁5000の実施形態では、第1支持構造102-1は、心房アーム106-1も心室アーム106-1も形成しない。第2支持構造102-2は、心房アーム106-1および心房アーム106-1の両方を形成する。
図77に示すように、人工三尖弁5000は、2つの支持構造102-1,102-2の各々に配置された1つの荷重ノード7502を有する。2つの荷重ノード7502は、両方とも単一の支点ポイント7503の同じ概略位置に配置される。しかしながら、人工三尖弁4800とは異なり、支持構造102-1は、支持構造102-2によって形成された心室アーム106-2に対して追加のサポートを提供するため、心室アーム106-2によって発生する心房指向力7501の分布は、人工三尖弁4400に対して改善される。支持構造102-1はまた、支持構造102-2によって形成された心房アーム106-1に対して追加のサポートを提供する。
図78は、一実施形態に係る2つの支持構造102-1,102-2を有する人工三尖弁4600の荷重分布を示す。2つの支持構造102-1,102-2を有する人工三尖弁4600の実施形態では、心房アーム106-1は、第1支持構造102-1で形成され、心室アーム106-2は、第2支持構造102-2で形成される。
図78に示すように、人工三尖弁4600は、2つの支持構造102-1,102-2の各々に配置された1つの荷重ノード7502を有する。しかしながら、人工三尖弁4800,5000とは異なり、2つの荷重ノード7502)は、同じ概略位置に配置していない。単一の支点ポイント7503が、2つの荷重ノード7502のうちの1つだけの同じ概略位置に配置される。さらに、支持構造102-1は、支持構造102によって形成された心室アーム106-2に対して追加のサポートを提供する。その結果、心室アーム106-2によって発生する心房指向力7501および、心房アーム106-1によって発生する心室指向力7500の分布は、人工三尖弁4400,4800,5000に対して改善される。
図79は、一実施形態に係る3つの支持構造102-1,102-2,102-3を有する人工三尖弁5200の荷重分布を示す。3つの支持構造102-1,102-2,102-3を有する人工三尖弁5200の実施形態では、第1支持構造102-1は、心房アーム106-1も心室アーム106-2も形成しない。第2支持構造102-2は、心室アーム106-2を形成する。第3支持構造102-3は、心房アーム106-1を形成する。
図79に示すように、人工三尖弁5200は、3つの支持構造102-1,102-2,102-3の各々に配置された1つの荷重ノード7502を有する。3つの荷重ノード7502は、単一の支点ポイント7503の同じ概略位置に配置されていない。さらに、第1支持構造102-1は、第3支持構造102-3で形成された心房アーム106-1に対して追加の補強を提供でき、そして第1支持構造102-1および第3支持構造102-3は両方とも、第2支持構造102-2で形成された心室アーム106-2に対して追加の補強を提供できる。その結果、心室アーム106-2によって発生する心房指向力7501および、心房アーム106-1によって発生する心室指向力7500の分布は、人工三尖弁4400,4800,5000,4600に対して人工三尖弁5200において最も改善される。
図80は、一実施形態に係る人工三尖弁5200の切り欠き側面図のCAD図面を示す。3つの支持構造102-1,102-2,102-3のうちの少なくとも1つの円筒形部分116の細長い中央通路104の中心軸8000が図80に示される。
詳細に上述したように、各アーム106の遠位セグメント(例えば、各心房アーム106-1の遠位セグメント114および各心室アーム106-2の遠位セグメント110)は、物体(例えば、自然三尖弁リーフレット)への人工三尖弁5200の装着のために、細長い中央通路104の中心軸8000から垂直に離れるように延びている。ここで参照するように、細長い中央通路104の中心軸8000から垂直に離れるように延びるアーム106の遠位セグメントは、細長い中央通路104の中心軸8000から離れるように延びるアーム106の遠位セグメントを参照し、その結果、物体(例えば、自然三尖弁リーフレット)とのアーム106の遠位セグメントの接触ポイント8002から、遠位セグメントが延びる3つの支持構造102-1,102-2,102-3のうちの少なくとも1つの円筒形部分116の外面147に沿った長手方向位置8003へ延びるライン8001が、細長い中央通路1043の中心軸8000から約90°±45°に配向している。いくつかの実施形態では、アーム106の遠位セグメントの接触ポイント8002は、アーム106の先端140または142にできる。代替の実施形態では、アーム106の遠位セグメントが第3屈曲部を有する拡張セグメントを含み、アーム106の遠位セグメントの接触ポイント8002は、拡張セグメント、特にアーム106の第3屈曲部にできる。アーム106の遠位セグメントの接触ポイント8002は、アーム106の遠位セグメントの任意の他の部分でもよい。さらに詳細に後述するように、遠位セグメントの接触ポイント8002から円筒形部分116の外面147に沿った長手方向位置(そこから遠位セグメントが延びる)へのラインのこの近似垂直度は、自然三尖弁内の人工三尖弁5200の軸方向安定化を可能にする。
開示したプロセスにおけるブロックの特定の順序または階層は、例示のアプローチの例示であることが理解される。実装の選択に基づいて、プロセスにおけるブロックの特定の順序または階層が再配置されること、または図示された全てのブロックが実施されないことが理解される。いずれのブロックも同時に実施してもよい。1つ以上の実施形態では、マルチタスキングおよび並列処理が好都合になり得る。さらに、上述した実施形態における種々のシステムコンポーネントの分離は、すべての実施形態においてこうした分離を必要とするものとして理解すべきでなく、説明したプログラムコンポーネントおよびシステムは、一般に、単一のソフトウェア製品に統合でき、または複数のソフトウェア製品にパッケージ化できることは理解すべきである。
本技術は、例えば、上述した種々の態様に従って示される。本開示は、当業者がここで説明した種々の態様を実施できるように提供される。本開示は、本技術の様々な例を提供し、本技術はこれらの例に限定されない。これらの態様に対する種々の変更は、当業者には容易に明らかであり、ここで定義される一般原理は、他の態様に適用してもよい。
単数形の要素の参照は、特に言及しない限り「1つまたは1つだけ」を意味することは意図しておらず、むしろ「1つ以上」を意味する。特に言及しない限り、用語「いくつか」は1つ以上を参照する。男性形の代名詞(例えば、彼の)は、女性形および中性形(例えば、彼女の、その)を含み、逆も同様である。見出しおよび小見出しは、もしあれば、便宜のためだけに使用され、本発明を限定するものではない。
単語「例示的」は、「例または例示として機能する」を意味するためにここで使用している。ここで説明した任意の態様または設計は、必ずしも他の態様または設計よりも好ましいか、または好都合であると解釈すべきではない。一態様では、ここで説明した種々の代替的な構成および動作は、少なくとも等価であると考えられる。
ここで使用するように、品目のいずれかを分離する用語「または」を伴う一連の品目に先行する語句「の少なくとも1つ」とは、リストの各品目というよりも全体としてのリストを修正する。語句「の少なくとも1つ」は、少なくとも1つの品目の選択を必要とせず、むしろ語句は、品目のいずれか1つの少なくとも1つ、及び/又は、品目のいずれかの組合せの少なくとも1つ、及び/又は、品目の各々の少なくとも1つを含む意味を許容する。一例として、語句「A、BまたはCのうちの少なくとも1つの」とは、Aだけ、Bだけ、またはCだけ、あるいは、A、BおよびCの任意の組合せを参照することがある。
語句「態様」とは、こうした態様が本技術にとって必須であること、またはこうした態様が本技術の全ての構成に適用されることを意味しない。ある態様に関する開示が、全ての構成に適用してもよく、または1つ以上の構成に適用してもよい。ある態様が、1つ以上の例を提供してもよい。ある態様などの語句が、1つ以上の態様を参照してもよく、その逆も同様である。「実施形態」などの語句が、こうした実施形態が本技術にとって必須であること、またはこうした実施形態が本技術の全ての構成に適用されることを意味しない。実施形態に関する開示が、全ての実施形態、または1つ以上の実施形態に適用してもよい。実施形態が、1つ以上の例を提供してもよい。実施形態などの語句が、1つ以上の実施形態を参照してもよく、その逆も同様である。語句「構成」とは、こうした構成が本技術にとって必須であること、またはこうした構成が本技術の全ての構成に適用されることを意味しない。構成に関する開示が、全ての構成または1つ以上の構成に適用してもよい。構成は、1つ以上の例を提供してもよい。構成など語句が、1つ以上の構成を参照してもよく、その逆も同様である。
一態様では、特に言及しない限り、本明細書(それに続く請求項を含む)で説明する全ての測定値、値、定格、位置、大きさ、サイズおよび他の仕様は、近似であって正確ではない。一態様では、それらは、それらが関連する機能、そしてそれらが関係する技術分野において慣例であるものと一致する合理的な範囲を有することを意図している。
ユーザの介入なしに、いくつかまたは全てのステップ、動作またはプロセスが自動的に実施してもよいことは理解される。方法の請求項は、様々なステップ、動作またはプロセスの要素をサンプル順に提示するために提供してよく、提示された特定の順序または階層に限定されることを意味しない。
当業者にとって既知または後で既知となる、本開示全体に記載された種々の態様の要素に対する全ての構造的および機能的等価物は、参照によって明確にここに組み込まれ、添付の請求項によって包含されることを意図している。さらに、ここで開示されていないものは、こうした開示が請求項に明示的に記載されているか否かにかかわらず、公衆にとって専用であることを意図している。請求項の要素は、その要素が語句「のための手段」を用いて明確に記載されない限り、方法の場合には、この要素が語句「のためのステップ」を用いて記載されない限り、35USC112条(f)の規定に従って解釈されるべきではない。さらに、用語「含む」「有する」などが使用される範囲内で、こうした用語は、用語「備える」に類似した方法で包括的であることを意図しており、請求項の遷移語として使用される場合に「備える」が解釈されるためである。
本開示の名称、背景、図面の簡単な説明および請求項は、本開示にここに組み込まれ、本開示の例示的な例として提供され、限定的な説明としてではない。これらは請求項の範囲または意味を限定するために使用されないという理解で考えられる。さらに、詳細な説明では、説明は例示的な例を提供し、種々の特徴は、開示を合理化する目的のために、様々な実施形態において共にグループ化されることが判る。この開示の方法は、権利請求する主題が請求項に明確に記載されたものよりも多くの特徴を必要とするという意図を反映するものとして解釈されるべきではない。むしろ、下記請求項が反映しているため、本発明の主題は、単一の開示された構成または動作の全ての特徴よりも少ない。下記請求項は、詳細な説明に組み込まれており、各請求項は、別個に権利請求する主題を表現するためにそれ自体に基づいている。
請求項は、ここで説明した態様に限定されることを意図しておらず、請求項の言語と一致する全ての範囲に合致し、全ての法的均等物を包含することを意図している。それでも請求項のいずれも35USC101条、102条または103条の要件を満たしていない主題を包含することを意図しておらず、こうした方法で解釈すべきでない。

Claims (36)

  1. 人工心臓弁であって、
    細長い中央通路を画定する支持構造と、
    該支持構造に装着され、該細長い中央通路を通る血流の制御のために細長い中央通路内に配置された複数のリーフレットエレメントと、を含み、
    該支持構造は、人工心臓弁を、心臓の自然心臓弁の自然リーフレットに生体力学的に固定するように構成され、その結果、人工心臓弁は、自然心臓弁の自然弁輪に装着されず、人工心臓弁は、心臓の自然心臓弁内で軸方向安定化を維持するとともに、支持構造は、心臓の心周期の間に自然心臓弁内で移動するように構成され、
    該支持構造は、心房端部および心室端部を含む円筒形部分を備え、
    該細長い中央通路は、支持構造の円筒形部分によって画定され、
    該支持構造は、心房アームセットおよび心室アームセットを含み、
    心房アームセットの各々の遠位セグメントおよび心室アームセットの各々の遠位セグメントが、該細長い中央通路の中心軸から垂直に離れるように延びており、
    心房アームセットおよび心室アームセットは、各自然リーフレットの対向する側に、自然弁輪から半径方向内向きの場所で接触するように構成され、その結果、各自然リーフレットの少なくとも一部が自然弁輪から半径方向に離れて保持され、これにより自然弁輪に対する、支持構造の円筒形部分および各自然リーフレットの一部の軸方向運動を許容し、
    心臓の心周期の間における自然心臓弁内の人工心臓弁の生体力学的運動の間に、心室アームセットは、該運動に抵抗するように構成され、心房アームセットは、自然リーフレットとの接触を維持し、および/または、心房アームセットは、該運動に抵抗し、心室アームセットは、自然リーフレットとの接触を維持し、その結果、収縮期および/または拡張期の圧力負荷が自然リーフレットの運動によって少なくとも部分的に吸収される、人工心臓弁。
  2. 心房アームセットおよび心室アームセットの各アームは、該支持構造の円筒形部分に近接する近位セグメント、および該支持構造の円筒形部分に対して遠位である遠位セグメントを含む、請求項1に記載の人工心臓弁。
  3. 心房アームセットおよび心室アームセットは、該支持構造の円筒形部分の横断面を横切って延びており、
    1)心房アームセットの遠位セグメントが細長い中央通路の中心軸から垂直に離れるように延びており、その結果、心房アームセットは、自然リーフレットに自然心臓弁の心房側で接触しており、
    2)心室アームセットの遠位セグメントが細長い中央通路の中心軸から垂直に離れるように延びており、該支持構造の円筒形部分の心房端部に向けて延びており、これにより心室アームセットの遠位セグメントは、自然リーフレットに自然心臓弁の心室側で接触する、請求項2に記載の人工心臓弁。
  4. 心房アームセットおよび心室アームセットは、屈曲しており、そのため、
    ・移植構成において、該支持構造は、人工心臓弁を自然心臓弁の自然リーフレットに生体力学的に固定し、
    ・心室収縮期圧力負荷に起因して、自然心臓弁の心房側に向いた該支持構造の円筒形部分の運動の際、心室アームセットの1つ以上のアームが該運動に抵抗しつつ、心房アームセットの1つ以上のアームが弛緩して、自然リーフレットの心房側との接触を維持し、
    ・心室拡張期圧負荷、及び/又は、前回印加された心室収縮期負荷の排除に起因して、自然心臓弁の心室側に向いた該支持構造の円筒形部分の運動の際、心房アームセットの1つ以上のアームは該運動に抵抗しつつ、心室アームセットの1つ以上のアームは弛緩して、自然リーフレットの心室側との接触を維持する、請求項3に記載の人工心臓弁。
  5. 心房アームセットのアームは、該支持構造の円筒形部分の周囲の周りに、心室アームセットのアームと交互に配置され、および/または、
    心房アームセットのアームおよび心室アームセットのアームは、該支持構造の円筒形部分の横断面を横切って延びる、請求項3に記載の人工心臓弁。
  6. 心房アームセットのアームの遠位セグメントは、該支持構造の円筒形部分の心室端部に向けて延びており、それにより心房アームセットのアームの遠位セグメントは、自然心臓弁の心房側で自然リーフレットをクランプすることを可能にし、
    心室アームセットのアームの遠位セグメントは、該支持構造の円筒形部分の心房端部に向けて延びており、それにより心室アームセットのアームの遠位セグメントは、自然心臓弁の心室側で自然リーフレットをクランプすることを可能にする、請求項3に記載の人工心臓弁。
  7. 心房アームセットのアームの遠位セグメントはそれぞれ、該支持構造の円筒形部分の心房端部に向けて湾曲する先端を有し、それにより心房アームセットの接触ポイントにおける自然心臓弁の心房側での自然リーフレットに対する外傷を減少させ、
    心室アームセットのアームの遠位セグメントはそれぞれ、該支持構造の円筒形部分の心室端部に向けて湾曲する先端を有し、それにより心室アームセットの接触ポイントにおける自然心臓弁の心室側での自然リーフレットに対する外傷を減少させる、請求項3または4に記載の人工心臓弁。
  8. 該支持構造の円筒形部分は、経カテーテル移植のために半径方向に折り畳み可能である、請求項3または4に記載の人工心臓弁。
  9. 細長い中央通路の中心軸から垂直に離れるように延びている、心房アームセットおよび心室アームセットの遠位セグメントは、弾性的に真っ直ぐにできる、請求項4に記載の人工心臓弁。
  10. 心室アームセットの遠位セグメントは、該支持構造の円筒形部分の心室端部に向けて延びており、これにより心室アームセットの遠位セグメントは、自然心臓弁の心室側ではなく、自然心臓弁の心房側で自然リーフレットの1つに接触することを可能にし、これにより自然リーフレットを自然心臓弁から半径方向外向きに開放位置に保持する、請求項3に記載の人工心臓弁。
  11. 細長い中央通路内および心房アームセットおよび/または心室アームセットの1つ以上の上に延びる1つ以上のカバーをさらに備える、請求項3または4に記載の人工心臓弁。
  12. 1つ以上のカバーの一部に開窓機構ををさらに備える、請求項11に記載の人工心臓弁。
  13. 該支持構造が人工心臓弁を自然心臓弁の自然リーフレットに生体力学的に固定する移植構成において、前記開窓機構は、細長い中央通路と自然心臓弁の自然弁輪との間に配置される、請求項12に記載の人工心臓弁。
  14. 前記開窓機構は、放射線不透過性マーカー、開口、磁気エレメント、一方向弁、ポップアップ弁、機械的にサイズ変更可能な開口、および増加した多孔性のうちの少なくとも1つを含む、請求項12~13のいずれかに記載の人工心臓弁。
  15. 1つ以上のカバーは、該支持構造の円筒形部分から共通の距離にある心房アームセットの各アームの近位セグメントに沿った場所で終端し、これに装着する、請求項11に記載の人工心臓弁。
  16. 1つ以上のカバーはさらに、心室アームセットの各アームの遠位セグメントまで延びて、これに装着する、請求項15に記載の人工心臓弁。
  17. 心房アームセットは、該支持構造の円筒形部分の心房端部に装着され、および/または、
    心室アームセットは、該支持構造の円筒形部分の心室端部に装着される、請求項3または4に記載の人工心臓弁。
  18. 心房アームセットは、該支持構造の円筒形部分の心房端部に装着され、および/または、
    心室アームセットは、該支持構造の円筒形部分の心室端部に装着される、請求項3または4に記載の人工心臓弁。
  19. 心房アームセットは、該支持構造の円筒形部分の心室端部に装着され、および/または、
    心室アームセットは、該支持構造の円筒形部分の心房端部に装着される、請求項3~18のいずれかに記載の人工心臓弁。
  20. 心房アームセットの各アームの近位セグメントは、該支持構造の円筒形部分の心室端部から、該支持構造の円筒形部分の心房端部に向けて、該支持構造の円筒形部分の外面に沿って延びており、
    心房アームセットの各アームの遠位セグメントは、細長い中央通路の中心軸から垂直に離れるように延びている、請求項19に記載の人工心臓弁。
  21. 心室アームセットの各アームの近位セグメントは、該支持構造の円筒形部分の心房端部から、該支持構造の円筒形部分の心室端部に向けて、該支持構造の円筒形部分の外面に沿って延びており、
    心室アームセットの各アームの遠位セグメントは、細長い中央通路の中心軸から垂直に離れるように延びている、請求項20に記載の人工心臓弁。
  22. 心房アームセットの各アームの遠位セグメントは、該支持構造の円筒形部分の外面に沿って、ある心房長手方向位置から延びており、
    心室アームセットの各アームの遠位セグメントは、該支持構造の円筒形部分の外面に沿って、ある心室長手方向位置から延びており、
    該心房長手方向位置は、該心室長手方向位置よりも該支持構造の円筒形部分の心房端部により近接している、請求項21に記載の人工心臓弁。
  23. 該支持構造が、人工心臓弁を自然心臓弁の自然リーフレットに生体力学的に固定する移植構成において、心室アームセットは、該支持構造の円筒形部分の心房端部から、自然心臓弁の自然弁輪を通って、自然心臓弁の心室側に延びて、自然リーフレットに自然心臓弁の心室側で接触する、請求項20に記載の人工心臓弁。
  24. 該支持構造が、人工心臓弁を自然心臓弁の自然リーフレットに生体力学的に固定する移植構成において、心房アームセットは、該支持構造の円筒形部分の心室端部から、自然心臓弁の自然弁輪を通って、心臓の心房の中に延びて、自然リーフレットに自然心臓弁の心房側で接触する、請求項20に記載の人工心臓弁。
  25. 該支持構造の円筒形部分は、開口を備えた円筒形ケージ構造を含み、
    円筒形ケージ構造および開口の少なくともいくつかの部分は、心房アームセットおよび心室アームセットの1つ以上のアームの屈曲部を受け入れるように構成され、
    該心房アームセットおよび心室アームセットは、細長い中央通路の中心軸から垂直に離れるように延びている、請求項3~24のいずれかに記載の人工心臓弁。
  26. 1つの支持構造を含む、請求項1~25のいずれかに記載の人工心臓弁。
  27. 2つ以上の支持構造を含む、請求項26に記載の人工心臓弁。
  28. 2つの支持構造を含む、請求項27に記載の人工心臓弁。
  29. 3つの支持構造を含む、請求項27に記載の人工心臓弁。
  30. 細長い中央通路を画定する該支持構造の円筒形部分の最小内径は、細長い中央通路の最大外径よりも小さい、請求項27~29のいずれかに記載の人工心臓弁。
  31. 心房アームセットおよび心室アームセットの各屈曲部の曲率半径の最小直径は、細長い中央通路の最大外径よりも小さく、
    該心房アームセットおよび心室アームセットは、細長い中央通路の中心軸から垂直に離れるように延びている、請求項30に記載の人工心臓弁。
  32. 心房アームおよび心室アームは、自然心臓弁の自然リーフレットを協働して保持し、自然心臓弁の自然弁輪内の細長い中央通路を維持するように構成され、自然心臓弁に関連する自然弁輪または自然コードに直接装着されないように構成される、請求項に記載の人工心臓弁。
  33. 細長い中央通路を画定する支持構造と、
    該支持構造に装着され、該細長い中央通路を通る血流の制御のために細長い中央通路内に配置された複数のリーフレットエレメントと、を備え、
    該支持構造は、心房アームセットおよび心室アームセットを含み、
    心房アームセットおよび心室アームセットは、心臓の自然心臓弁の自然リーフレットの対向する側に、自然心臓弁の自然弁輪から半径方向内向きの場所で接触するように構成され、これにより自然弁輪に対する、支持構造の円筒形部分および自然リーフレットの一部の軸方向運動を許容し、
    心臓の心周期の間における自然心臓弁内の人工心臓弁の生体力学的運動の間に、心室アームセットは、該運動に抵抗するように構成され、心房アームセットは、自然リーフレットとの接触を維持し、および/または、心房アームセットは、該運動に抵抗し、心室アームセットは、自然リーフレットとの接触を維持し、その結果、収縮期および/または拡張期の圧力負荷が自然リーフレットの運動によって少なくとも部分的に吸収される、人工心臓弁。
  34. 該支持構造は、心房端部および心室端部を含む円筒形部分を備え、
    前記細長い中央通路は、該支持構造の円筒形部分によって画定され、
    該支持構造の円筒形部分は、自然心臓弁の自然弁輪の最小半径方向幅よりも小さい最大半径方向幅に拡張可能である、請求項33に記載の人工心臓弁。
  35. 該支持構造は、自然心臓弁に関連する自然弁輪または自然コードに直接装着することなく、自然心臓弁の自然リーフレットを把持することによって、人工心臓弁を、心臓の自然心臓弁の自然弁輪の内部に、そこから離れるように生体力学的に固定するように構成される、請求項33または34に記載の人工心臓弁。
  36. 自然心臓弁は、三尖心臓弁である、請求項33~35のいずれかに記載の人工心臓弁。
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