JP2016511092A - 接着性を備える移植用器具 - Google Patents

Abstract

ステント、コイル、移植可能避妊具、血管プラグ、大静脈フィルタ、左心耳閉鎖器具等の移植用器具は、患者の体内の所望の位置に移植用器具を保持または固定することを補助する接着要素を用いている。

Description

＜関連出願＞
本出願は、２０１３年３月１１日に出願された、接着性を備える移植用器具と題された米国仮出願第61/776,468について優先権を主張する。これにより、その全体が参照によって、本明細書中に組み込まれる。

本発明は、概して移植用器具の分野に関する。より具体的に、本発明は、移植用器具が体組織および／または他の移植用器具に対して接着性を増大するための、接着剤または接着促進構造的機構を用いた移植用器具に関する。

患者の体内に移植用器具を配置することが度々必要となる。例えば、生体管路内または血管内にステントを配置することや、動脈瘤のような奇形部分にコイルを配置すること、または患者の卵管内に避妊器具を配置することが必要となり得る。標的位置に移植用器具（インプラント）を配置した後、インプラントが不要な移動(undesirably move or migrate)をする可能性がある。そのような不要な移動のリスクを軽減するために、フックまたはステープルなどの機械的固定要素および技術が用いられ、移植用器具を患者組織に連結（固定）することがある。動脈瘤の治療において、血管内ステントは、動脈瘤内に配置されたコイルが動脈瘤外へ移動することを阻止するために使用されてきた。

このような機械的固定要素および技術は、その固定が行われる患者組織が損傷するリスクを増大させるという欠点を有する。したがって、患者組織の損傷を引き起こすリスクを増大させず、移植用器具の移動のリスクを低減させるための器具および方法の分野において、解決すべき課題がある。

本発明は、患者の体内の所望の位置に１つ以上の移植用器具を保持または固定することを補助するために、接着特性を有する移植用器具を用いる。本発明によれば患者の体内の適所、例えば患者の血管系（vasculature）内、生体管路（生体管腔）内または卵管内に移植用器具を保持または固定するために、接着特性、すなわち接着剤および／または接着促進構造的機構を利用する。移植用器具としては、ステント、コイル、移植可能避妊具、血管プラグ、大静脈フィルタ、左心耳閉鎖器具等が挙げられる。

本発明の一実施形態では、移植用器具は、接着性の被膜（接着性被膜）または接着性表面を利用する。

本発明の他の実施形態では、移植用器具は、その他のインプラントまたはその他の接着剤にのみ選択的に接着または付着する接着剤を利用する。

本発明の他の実施形態では、移植用器具は、半透過性または透過性の管（lumen）を利用し、その管を通じて接着剤が用いられる。

本発明の他の実施形態では、移植用器具は、その表面（例えばその外表面または内表面）に形成される半透過性または透過性の１つ以上の隔室（compartments）を利用する。

本発明の他の実施形態では、移植用器具は、その管または隔室（区画）内に仮封止される、または一時的に含まれる接着剤を利用する。

本発明の他の実施形態では、接着剤は、注入口によって移植用器具の管または隔室へ供給される。

本発明の他の実施形態では、接着剤は注入口によって移植用器具の管または隔室へ供給され、ヒータは管を移植用器具から分離するために用いられる。

本発明の他の実施形態では、移植用器具は１つ以上の流路を有し、接着剤は注入口によって１つ以上の流路へ供給される。

本発明の他の実施形態では、移植用器具は、構造的機構、例えば、移植用器具を患者の体内（例えば患者の血管系内、体腔内または卵管内）に保持するために、非化学的接着特性を付与する表面構造的機構を用いる。

本発明におけるこれら並びに他の態様、特徴および利点は、以下の本発明の実施形態の説明、および以下の添付図面の参照から明白、明瞭になるであろう。

図１は、本発明の特定の実施形態による接着性被膜を用いた移植用器具の一部の断面図である。

図２は、本発明の特定の実施形態による接着性被膜を用いた移植用器具の一部の断面図である。

図３は、血管内における、本発明の特定の実施形態による接着性被膜を用いた移植用器具の一部の断面図である。

図４は、動脈瘤内における、本発明の特定の実施形態による接着性被膜を用いた移植用器具の一部の断面図である。

図５Ａは、動脈瘤内における、本発明の特定の実施形態による接着性被膜を用いた移植用器具の一部の断面図である。

図５Ｂは、動脈瘤内における、本発明の特定の実施形態による接着性被膜を用いた移植用器具の一部の断面図である。

図６は、本発明の特定の実施形態による接着性被膜を用いた移植用器具の一部の断面図である。

図７は、本発明の特定の実施形態による接着性被膜を用いた移植用器具の一部の断面図である。

図８は、本発明の特定の実施形態による接着性被膜を用いた移植用器具の一部の断面図である。

図９は、本発明の特定の実施形態による接着性被膜を用いた移植用器具の一部の断面図である。

図１０は、本発明の特定の実施形態による接着性被膜を用いた移植用器具の一部の断面図である。

図１１は、本発明の特定の実施形態による流路システムの拡大図である。

図１２は、本発明の特定の実施形態による接着促進構造的機構を有する移植用器具の一部の断面図である。

図１３は、本発明の特定の実施形態による接着促進構造的機構を有する移植用器具の一部の断面図である。

図１４は、本発明の特定の実施形態による接着促進構造的機構を有する移植用器具の一部の断面図である。

以下、本発明の特定の実施形態について添付図面を参照して説明する。しかしながら、本発明は、多くの異なる形態で具現化することができ、本明細書に記載された実施形態に限定されると解釈されるべきではない。そうではなく、本開示が、徹底的かつ完全となり、本発明の範囲を当業者に十分に伝えるために、これらの実施形態が提供される。添付図面に示される実施形態の詳細な説明において使用される用語は、本発明を限定することを意図しない。また、図面において、同様の符号は同様の要素を指す。

特に定義しない限り、本明細書中で使用されるすべての用語（技術用語および科学用語を含む）は、本発明が属する技術分野における当業者が一般的に理解する意味と同様の意味を有する。一般に使用される辞書に定義されたような用語は、関連技術の文脈における意味と一致する意味を有すると解釈されるべきであり、本明細書中で明確に定義されない限り、理想化されたまたは過度に形式的な意味に解釈されないことが、さらに理解されるであろう。

概括的に、本発明は、患者の管腔内（例えば患者の血管系内、卵管内または他の管路内）に移植用器具を保持および／または固定するための器具および方法を提供する。これらの利点は、化学的接着剤および／または接着促進構造的機構の形で接着要素を用いる移植用器具および、そのような移植用器具を製造、移植するための方法を提供することによって達成される。移植用器具の接着要素は、患者の体組織および／または他の移植用器具への移植用器具の接着力を高める。

図１ないし４を参照すると、本発明の一実施形態において、移植用器具（インプラント）１０は、接着要素として化学的接着剤１２（以下、単に「接着剤１２」という）を用いる。接着剤１２は、インプラント１０の外表面上に、塗布、印刷、または別の方法で設けられる。移植用器具１０としては、例えば、コイル、ステント、ステントグラフト、および/またはフィルタが挙げられる。明確化を目的とし、かつ一例として、図１ないし４は、断面がほぼ管状のインプラント１０を示している。管状のインプラント１０は、１本以上のストラット（支柱）１４で形成され、コイルや織物の形状とされている。ストラット１４は、１本以上の金属、合金、またはポリマーワイヤまたはフィラメントから形成される。あるいは、そのような管状のインプラント１０は、レーザまたは他の切断形式によって、その管状構造内に開口（窓）１８を規定するストラット１４をその後形成するように予め形成された金属、合金、またはポリマー管状要素から形成される。

図１は、矩形または非円形の断面を有するストラット１４から形成されるインプラント１０の部分断面図を示している。図２は、円形または楕円形の断面を有するストラット１４から形成されるインプラント１０の部分断面図を示している。接着剤１２は、インプラント１０のストラット１４の外表面１６上に、塗布、印刷、または別の方法で設けられる。

図３は、患者の管腔内、例えば患者の血管系２内に配置（展開）される、図１のインプラント１０の部分断面図を示している。血管系２内の血液が流れる方向は、矢印８で示されている。図４は、患者の血管系２の動脈瘤４内に配置される、図２に示すようなインプラント１０の断面図を示している。

接着剤１２は、例えば、ｎ−ブチルシアノアクリレート（nBCA）のような接着材料や、サンドキャッスルワーム（sandcastle marine worm）の分泌物のような接着特性を有するタンパク質、または、その全体が参照によって本明細書中に組み込まれるWilson et al., Biomater Sci Polymer Ed. 2005; 16(4): 449-72に記載されているようなシロキサン系である。一般的に、非または低い接着状態でインプラント１０が患者の体内へ搬送されることを容易にするために、温度、ｐＨ、塩分、水、または他の生物学的因子に反応性のある接着剤１２を使用することが好ましい。標的位置へインプラント１０を搬送および／または配置した際、その標的位置における温度、ｐＨ、塩分、水分含有量、または他の生物学的因子（複数可）に対する接着剤１２の反応性に少なくとも部分的に起因して、接着剤１２の接着力が増大する。

操作者がインプラント１０をより良く可視化し得るように、接着剤１２は、硫酸バリウム、タンタル粉末、またはヨード造影剤（iodine contrast solution）のような放射線不透過性材料を含むことが好ましい。

接着剤１２は、例えば、浸漬、噴霧、塗布、印刷、または当該技術分野で公知の他の方法によって、インプラント１０に付与される。接着剤１２が付与されると、インプラント１０は、その後、例えばシースまたはカテーテルおよびインプラント分離要素を用いるインプラント搬送システムを通って搬送される。インプラント１０を標的位置に配置した際、接着剤１２は、標的位置におけるインプラント１０の固定（fixation or securing）を強化し、これにより、標的位置からインプラント１０が不要に移動する可能性を低減する。

本発明の特定の実施形態では、接着剤１２について、自己にのみ選択的に接着する、すなわち自己接着（self-adhering）するか、および／または非接着性インプラント（接着剤１２を用いないインプラント等）の金属、合金、またはポリマー材料に選択的に接着するかどうかが選択される。１つの標的位置での治療に複数のインプラントが用いられる場合（例えば複数のコイルインプラントを用いる動脈瘤治療の場合）、自己接着のみまたは主に自己接着する接着剤１２、または選択的に他のインプラントに接着する接着剤１２を用いることが好ましい。

一例として、本実施形態によれば、図５Ａは、動脈瘤４内に配置された、接着剤１２を用いるインプラント１０ａを示している。インプラント１０ａの接着剤１２と動脈瘤４の内表面６との間における隙間または空間は、動脈瘤４の内表面６に対する接着剤１２の接着性の欠如を示している。一方、インプラント１０ａの接着剤１２とインプラント１０ｂとの間の隙間または空間がないことは、インプラント１０ａの接着剤１２とインプラント１０ｂの接着剤１２とに接着性があることを示している。図５Ｂは、動脈瘤４内に配置された、接着剤１２を用いるインプラント１０ａを示している。インプラント１０ａの接着剤１２と動脈瘤４の内表面６との間における隙間または空間は、動脈瘤４の内表面６に対する接着剤１２の接着性の欠如を示している。一方、インプラント１０ａの接着剤１２と非接着性インプラント２０との間の隙間または空間がないことは、インプラント１０ａと非接着性インプラント２０とに接着性があることを示している。

標的位置において自己接着するまたは他のインプラントに選択的に接着する複数のインプラントの存在は、より安定した集合体（mass）を形成して、複数のインプラントが経時的に標的位置からずれたり移動することを防止する。本実施形態は、インプラントの再配置が必要となる可能性がある治療状況、および／またはインプラントが標的位置における組織に接着した場合にその組織を傷つける可能性がある治療状況においても好ましい。

接着剤１２は、例えば、ｎ−ブチルシアノアクリレート（nBCA）のような接着材料や、サンドキャッスルワーム（sandcastle marine worm）の分泌物のような接着特性を有するタンパク質、または、その全体が参照によって本明細書中に組み込まれるWilson et al., Biomater Sci Polymer Ed. 2005; 16(4): 449-72に記載されているようなシロキサン系である。一般的に、非または低い接着状態でインプラント１０が患者の体内へ搬送されることを容易にするために、温度、ｐＨ、塩分、水、または他の生物学的因子に反応性のある接着剤１２を使用することが好ましい。標的位置へインプラント１０を搬送および／または配置した際、その標的位置における温度、ｐＨ、塩分、水分含有量、または他の生物学的因子（複数可）に対する接着剤１２の反応性に少なくとも部分的に起因して、接着剤１２の接着力が増大する。

図６および図７に示すように、本発明の別の実施形態におけるインプラントは、患者の体内の標的位置へのインプラントの搬送および配置前に、インプラントの一部内（例えばインプラント内に形成された１つ以上の管腔または空洞（cavities）内）に、一時的に存在、および／または半封止されている接着剤を用いる。標的位置にインプラントを配置した際、１つ以上の管腔または空洞内の接着剤が、インプラントの外表面に拡散または移動するように、１つ以上の管腔または空洞はインプラントの外表面に半透過性である。接着剤は、インプラントの外表面でインプラントを患者の組織および／または他のインプラントに接着すると、標的位置にインプラントを固定することを補助する。nBCAやサンドキャッスルワーム接着剤のような多くの接着剤は、硬化によって固化（solidify and harden）するので、インプラントの機械的特性が変化する。これにより、さらなる安定性とインプラントの移動に対する抵抗性とを提供することができる。

より具体的には、図６に示すように、本発明の特定の実施形態において、接着剤１２は、インプラント１１０内に形成された少なくとも一つの管１２２に事前に充填される。インプラント１１０は、その中に形成された、すなわち管１２２に形成された細孔または孔１２４を有している。管１２２の細孔または孔１２４の大きさまたは直径は、管１２２からの接着剤１２の拡散速度を選択的に制御するように選択される。したがって、接着剤１２がインプラント１１０を患者の組織および／または他のインプラントに接着する時間は、接着剤１２がインプラント１１０を患者の組織および／または他のインプラントに接着する前に、操作者が標的位置にインプラント１１０を搬送、配置、および再配置することができるように制御される。拡散速度は、代替的または追加的に、管１２２の外表面を塩のような溶解性物質で処理することによって制御される。接着剤１２が管１２２の内部から拡散または移動するために、溶解性物質は、血液などの患者流体によって、まず、管１２２の外表面から管１２２に向かって溶解される。

管１２２は、押出品に微細孔が形成される条件下で押し出され、例えばポリオレフィンやエチレンーオクテン共重合体から形成される。あるいは、管１２２は、ポリアミドから形成され、これにエキシマレーザまたは他の切断技術によって切り込まれて形成された微細孔を有している。あるいは、管１２２は、ポリオレフィン、テフロン（登録商標）、ポリアミド、PEEK、PETのようなポリマーから形成され、適切なサイズの針またはドリルで切り込まれた孔を有している。

インプラント１１０に用いられる接着剤１２は、例えば、ｎ−ブチルシアノアクリレート（nBCA）のような接着材料や、サンドキャッスルワーム（sandcastle marine worm）の分泌物のような接着特性を有するタンパク質、または、その全体が参照によって本明細書中に組み込まれるWilson et al., Biomater Sci Polymer Ed. 2005; 16(4): 449-72に記載されているようなシロキサン系である。一般的に、非または低い接着状態でインプラント１１０が患者の体内へ搬送されることを容易にするために、温度、ｐＨ、塩分、水、または他の生物学的因子に反応性のある接着剤１２を使用することが好ましい。標的位置へインプラント１０を搬送および／または配置した際、その標的位置における温度、ｐＨ、塩分、水分含有量、または他の生物学的因子（複数可）に対する接着剤１２の反応性に少なくとも部分的に起因して、接着剤１２の接着力が増大する。

操作者がインプラント１１０をより良く可視化できるように、接着剤１２は、硫酸バリウム、タンタル粉末、またはヨード造影剤のような放射線不透過性材料を含むことが好ましい。

図６に示す一実施例では、動脈瘤を治療するためのインプラント１１０は、約０．０１２インチの外径および約０．００８インチの内径を有するコイルから形成された一次形状と、一次形状をさらに巻取るか処理することによって形成された二次形状とを有している。管１２２は、例えば、インプラント１１０の一次形状（コイル）の０．００８インチの内径に通される、０．００７インチの外径および０．００５インチの内径を有するポリオレフィンエラストマーからなるポリマーチューブから形成される。管１２２は、これに形成された、直径約０．０００１〜０．００１インチの複数の孔を有している。インプラント１１０は、まず、塩溶液中に浸漬され、管１２２のいくつかの孔１２４を塩が少なくとも部分的に塞ぐように処理される。次いで、インプラント１１０の一次形状の先端１２６近傍を結ぶか接合することにより、管１２２の先端部は閉塞または封止される。

その後、nBCAまたはサンドキャッスルワーム分泌物等の接着剤１２が、管１２２の開放基端内に注入される。この時、管１２２は、ほぼ垂直に維持されている。これにより、接着剤１２が、少なくとも部分的に管１２２に充填される。インプラント１１０の管１２２内に接着剤１２が少なくとも部分的または一時的に封止されるように、インプラント１１０の一次形状の基端１２８付近の管１２２の基部は、結ばれるか接合される。上述した管１２２およびその製造工程は、インプラント１１０の引張耐性(stretch-resistance)を向上させるという付加的な利点を有している。完成したインプラント１１０の基端１２８は、その後、搬送装置の先端部に取り付けられる。

搬送装置を用いる際、インプラント１１０は、まず、マイクロカテーテル等を使用することにより、動脈瘤または他の体腔内に経静脈的に搬送される。インプラント１１０が血液に接触すると、インプラント１１０をコーティングする塩は、流され始める、および/または溶解し始める。これにより、管１２２の孔１２４が開放し、血液を管１２２内に浸透させることができ、接着剤１２を管１２２の内部からインプラント１１０の外表面に拡散または移動させることができる。この時間（おそらく１〜６０分）の間、必要に応じて、操作者が標的位置にインプラント１１０を再配置することができる。接着剤１２がインプラント１１０の外表面に到達すると、接着剤１２は、患者の組織および／または他のインプラントに接触し、患者の組織および／または他のインプラントに接着する。したがって、インプラント１１０は、標的位置で保持され、インプラント１１０の移動のリスクが低減される。

図７に示す別の実施形態では、接着剤１２は予め充填されている。すなわち、患者の体内の標的位置への搬送前に、インプラント２１０の外表面２１６に形成された１つ以上のウェル２２２内に接着剤１２が充填されている。ウェル２２２は、例えば、機械加工、ドリル加工、エッチング、または、それらに類似の手段によって形成される。ウェル２２２の形成後、ウェル２２２は、細孔または孔２２４を有する被覆２３０で被覆される。ウェル２２２が、被覆２３０によって被覆された後、接着剤１２が、ウェル２２２内に注入されるか、または他の方法でウェル２２２内に設けられる。

被覆２３０の細孔または孔２２４のサイズまたは直径は、ウェル２２２からの接着剤１２の拡散速度を選択的に制御するように選択される。したがって、接着剤１２がインプラント２１０を患者の組織および／または他のインプラントに接着する時間は、インプラント２１０が患者の組織および／または他のインプラントに接着する前に、操作者が標的位置にインプラント２１０を搬送、配置、および再配置することができるように制御される。拡散速度は、代替的または追加的に、塩のような溶解性物質で被覆２３０の外表面を処理することによって制御することができる。接着剤１２が被覆２３０の内部から拡散または移動するために、溶解性物質は、血液などの患者流体によって、まず、被覆２３０の表面から溶解する。

被覆２３０は、例えば紫外線硬化ポリマー等のポリマーから形成され、細孔または孔２２４は、前述したように被覆２３０の中に形成されている。あるいは、被覆２３０は、例えばポリオレフィンやエチレンーオクテン共重合体から形成され、これに微細孔２２４が形成される条件下で押し出される。あるいは、被覆２３０は、ポリアミドから形成され、これにエキシマレーザまたは他の切断技術によって切り込まれて形成された微細孔２２４を有している。あるいは、被覆２３０は、ポリオレフィン、テフロン、ポリアミド、PEEK、PET等のようなポリマーから形成され、適切なサイズの針またはドリルで切り込まれた孔２２４を有している。

インプラント２１０に用いられる接着剤１２は、例えば、ｎ−ブチルシアノアクリレート（nBCA）のような接着材料や、サンドキャッスルワーム（sandcastle marine worm）の分泌物のような接着特性を有するタンパク質、または、その全体が参照によって本明細書中に組み込まれるWilson et al., Biomater Sci Polymer Ed. 2005; 16(4): 449-72に記載されているようなシロキサン系である。一般的に、非または低い接着状態でインプラント２１０が患者の体内へ搬送されることを容易にするために、温度、ｐＨ、塩分、水、または他の生物学的因子に反応性のある接着剤１２を使用することが好ましい。標的位置へインプラント２１０を搬送および／または配置した際、その標的位置における温度、ｐＨ、塩分、水分含有量、または他の生物学的因子（複数可）に対する接着剤１２の反応性に少なくとも部分的に起因して、接着剤１２の接着力が増大する。

操作者がインプラント２１０をより良く可視化できるように、接着剤１２は、硫酸バリウム、タンタル粉末、またはヨード造影剤のような放射線不透過性材料を含むことが好ましい。

一実施例において、インプラント２１０は、Shanleyの米国特許第7,208,011に開示されているようなウェル２２２を用いる。その文献の全体が参照によって、本明細書中に組み込まれる。ウェル２２２は、nBCAやサンドキャッスルワーム接着剤などの接着剤で満たされ、Shanleyによって記述された生分解性ポリマーで形成された被覆２３０、または前述のように生分解性である必要のない透過性の被覆２３０のいずれかで被覆されるか封止される。孔２２４は、インプラント２１０が患者の組織へ確実に接着するおよび／または数分のうちに迅速に溶解することを確保するために比較的速く拡散する塩または糖のような材料で封止されることが好ましい。インプラント２１０の搬送後、孔２２４の封止が劣化し、患者の組織および／または他のインプラントにインプラント２１０が接着するように、接着剤１２がインプラント２１０の表面に拡散する。

インプラント２１０の搬送および配置のための操作および方法は、インプラント１１０に関して以前に説明したのとは異なっている。

図８ないし１２を参照して、本発明の別の実施形態では、患者の体内の標的位置にインプラントを搬送および配置後に、インプラントは、その一部（例えばインプラント内に形成された１つ以上の管腔または空洞）を通って供給される接着剤を用いる。接着剤をインプラントに供給するために、標的位置へインプラントを搬送および配置した後、インプラントは、接着剤が流れる供給路または管腔を形成するように供給システムの一部と部分的に一体化される。標的位置で接着剤をインプラントへ供給した際に、１つ以上の管腔または空洞内の接着剤がインプラントの外表面に拡散または移動するように、１つ以上の管腔または空洞は、インプラントの外表面に対して半透過性である。接着剤がインプラントの外表面に拡散または移動すると、その接着剤は、インプラントを患者の組織および／または他のインプラントに接着する。これにより、インプラントを標的位置に固定することを補助する。本実施形態では、操作者は必要に応じてインプラントを搬送および再配置することができ、操作者が望む時にのみ接着剤を供給（導入）することができる。

より具体的に、図８を参照すると、本発明の特定の実施形態において、管３２２は、インプラント３１０の少なくとも一部および供給システム３４２の少なくとも一部を通って、注入口３４０へ延在している。管３２２は、連続したチューブで形成することもできるし、機械的特性の異ならない、または異なるチューブが相互に接続された一連のチューブで形成することもできる。このようなシステムは、米国特許第6,689,141および6,607,538ならびに米国公開公報2002/0188311および2004/0204701に記載されており、その全体が参照されて、本明細書に組み込まれる。インプラント３１０内の管３２２の少なくとも一部は、これに形成された細孔または孔３２４を有している。管３２２の細孔または孔３２４のサイズまたは直径は、管３２２からの接着剤１２の拡散または移動を選択的に制御するように選択される。インプラント３１０の搬送および配置時に管内に接着剤１２が存在しないため、管１１０および２１０の表面に塩処理を施す前述した工程は必要とならないであろう。

管３２２は、ポリアミドから形成され、これにエキシマレーザまたは他の切断技術によって切り込まれた微細孔を有している。あるいは、管３２２は、ポリオレフィン、テフロン、ポリアミド、PEEK、PET等のようなポリマーから形成され、適切なサイズの針またはドリルで切り込まれた孔を有している。

インプラント３１０で用いられる接着剤１２は、例えば、ｎ−ブチルシアノアクリレート（nBCA）のような接着材料や、サンドキャッスルワーム（sandcastle marine worm）の分泌物のような接着特性を有するタンパク質、または、その全体が参照によって本明細書中に組み込まれるWilson et al., Biomater Sci Polymer Ed. 2005; 16(4): 449-72に記載されているようなシロキサン系である。一般的に、非または低い接着状態でインプラント３１０が患者の体内へ搬送されることを容易にするために、温度、ｐＨ、塩分、水、または他の生物学的因子に反応性のある接着剤１２を使用することが好ましい。標的位置へインプラント３１０を搬送および／または配置した際、その標的位置における温度、ｐＨ、塩分、水分含有量、または他の生物学的因子（複数可）に対する接着剤１２の反応性に少なくとも部分的に起因して、接着剤１２の接着力が増大する。

接着剤１２が供給システム３４２を通る際に、操作者が接着剤１２をより良く可視化できるように、接着剤１２は、硫酸バリウム、タンタル粉末、またはヨード造影剤のような放射線不透過性材料を含むことが好ましい。

管３２２は、使用前に、例えば、注入口３４０を介して生理食塩水を注入することにより、空気を取り除いてもよい。その後、操作者は、インプラント３１０を搬送し、所望の配置が完了するまでインプラント３１０を再配置する。供給システム３４２からインプラント３１０を分離する前に、接着剤１２は、注入口３４０を通ってインプラント３１０の管３２２内に注入される。接着剤１２の注入は、管３２２内の生理食塩水を排除する。接着剤１２は、管３２２に設けられた孔３２４からインプラント３１０の表面へ押し出さるか、吸い出される（wick out）。接着剤１２がインプラント３１０の表面に到達すると、接着剤１２は、患者の組織および／または他のインプラントに接触し、インプラント３１０を患者の組織および/または他のインプラントに接着する。したがって、インプラント３１０は標的位置に保持され、インプラント３１０の移動のリスクは低減される。

インプラント３１０が患者の組織および／または他のインプラントに接着した後、インプラント３１０は供給システム３４２から取り外され、管３２２において、インプラント３１０に関連する部分と供給システム３４２に関連する部分とが分離される。供給システム３４２からのインプラント３１０の分離を容易にするために、図９に示すように、本発明の特定の実施形態では、ヒータ３４４が、管３２２の近傍、例えば管３２２の内部や、インプラント３１０の基端３２８に近い位置に配置される。操作者によるヒータ３４４の起動は、管３２２を切断（sever）し、これにより、供給システム３４２からインプラント３１０を分離する。同様の分離システムは、米国特許第8,182,506および米国公開公報2006/0200192および2006/052815に記載されている。その全体が参照によって、本明細書中に組み込まれる。

図１０および１１に示す別の実施形態では、ハニカム構造のような複数の流路構造４５０を有するインプラント４１０が用いられる。供給システム４４２の先端部４４６において、インプラント４１０の基部４２８は管４４８に接続されている。前述の供給システム３４２について記載したように、供給システム４４２内において、管４４８は注入口４４０へ基部に向かって延在する。接着剤１２は、注入口４４０を通って管４４８内に注入され、インプラント４１０の内部容積（interior volume）に入り、インプラント４１０の外表面に流路構造４５０の複雑なシステムを通って拡散または流出（flow）する。

インプラント４１０は、三次元印刷技術を用いて形成される。インプラント４１０は、例えば、溶解可能体の外側に金属粉末またはプラスチックを焼結または蒸着することによって形成され得る。溶解可能体は、例えば、ポリマー、塩、および／またはワックスからなる管状ステント、コイル、フレームまたは同様の移植用器具の形に成形される。溶解可能体の外側に金属粉末またはプラスチックの焼結または蒸着後に、溶解可能体は、インプラント４１０の内表面から外表面にわたる複雑な流路構造４５０を含み、溶解可能体に対して少なくとも部分的に相補的な構造を有しているインプラント４１０を残して、溶媒や水、および／または加熱することにより溶解される。図１０は、インプラント４１０の流路構造４５０の拡大図を示している。

管４４８は、例えば、ポリアミド、ポリオレフィン、テフロン、ポリアミド、PEEK、PET等から形成される。

インプラント４１０で用いられる接着剤１２は、例えば、ｎ−ブチルシアノアクリレート（nBCA）のような接着材料や、サンドキャッスルワーム（sandcastle marine worm）の分泌物のような接着特性を有するタンパク質、または、その全体が参照によって本明細書中に組み込まれるWilson et al., Biomater Sci Polymer Ed. 2005; 16(4): 449-72に記載されているようなシロキサン系である。一般的に、非または低い接着状態でインプラント４１０が患者の体内へ搬送されることを容易にするために、温度、ｐＨ、塩分、水、または他の生物学的因子に反応性のある接着剤１２を使用することが好ましい。標的位置へインプラント４１０を搬送および／または配置した際、その標的位置における温度、ｐＨ、塩分、水分含有量、または他の生物学的因子（複数可）に対する接着剤１２の反応性に少なくとも部分的に起因して、接着剤１２の接着力が増大する。

接着剤１２が供給システム４４２を通る際に、操作者が接着剤１２をより良く可視化できるように、接着剤１２は、硫酸バリウム、タンタル粉末、またはヨード造影剤のような放射線不透過性材料を含むことが好ましい。

手術中、インプラント４１０は、供給システム４４２に取り付けられている間に標的位置へ搬送される。操作者は、所望の配置および構成が完了するまで、必要に応じてインプラント４１０を再配置することができる。次に、操作者は、接着剤１２を注入口４４０に注入し、接着剤１２は、管４４８、インプラント４１０の内部容積、流路構造４５０を通り、インプラント４１０の外表面上に到達する。接着剤１２がインプラント４１０の表面に到達すると、接着剤１２は、患者の組織および／または他のインプラントに接触し、インプラント４１０を患者の組織および/または他のインプラントに接着する。したがって、インプラント４１０は標的位置に保持され、インプラント４１０の移動のリスクは低減される。

インプラント４１０が患者の組織および／または他のインプラントへ接着した後、インプラント４１０は、供給システム４４２から取り外される。かかる分離は、インプラント３１０に関して上述したように、例えば熱分離によって容易に行うことができる。

図１２ないし１４に示す本発明の別の実施形態では、インプラント５１０は、接着要素として接着促進構造的機構５１２（以下、単に「構造的機構５１２」ということもある）を用いる。接着促進構造的機構５１２は、ファンデルワールス力のような非化学的接着特性を用いて、インプラント５１０を患者の組織および／または他のインプラントに接着することを補助し、標的位置にインプラント５１０を保持または維持することを補助する。これにより、標的位置からインプラント５１０が離れていくリスクを低減する。このような構造的機構５１２は、さらに、米国特許第7,828,982に記載されている。その全体が参照によって、本明細書中に組み込まれる。

特定の実施形態では、構造的機構５１２は、例えば、インプラント５１０の外表面５１６（例えばインプラント５１２のストラット１４の外表面５１６）から延在する小さな突起５３２である。図１２は、外表面５１６から延在する突起５３２を用いるストラット１４を有するインプラント５１０の部分断面図を示している。先端５３４において、突起５３２は、必ずしも必要ではないが、突起５３２の表面積、すなわちインプラント５１０の表面積を増加させるために、チップ（tip）５３６を用いることができる。チップ５３６は、例えば、図１２および１３に示すように球体形状に、図１４に示すようにヘラ形状またはパドル形状に、または他の規則的または不規則な形状をなす。明確化を目的とし、かつ一例として、図１３および図１４は、患者の血管系２内におけるインプラント５１０の単一のストラット１４の断面図を示している。構造的機構５１２、すなわち突起５３２およびチップ５３６は、例えば金属、合金、および／またはポリマーで形成される。

インプラント５１２に用いられる構造的機構５１２の数（quantity）および分散状態（dispersion）は、インプラント５１２の目的とする用途に基づいて選択される。例えば、インプラント５１２が比較的高流量域に移植されることが意図される場合、インプラント５１２の接着性を増大させるように、より多くの構造的機構５１２が用いられる。一方、インプラント５１２に作用する力が比較的弱い比較的低流量域では、比較的少数の構造的機構５１２が用いられる。

図１２に示すように、構造的機構５１２は角度θでインプラント５１２に取り付けられるが、これは必ずしも必要ではない。角度θは、例えば、インプラント５１２の長軸５３８に対する入射角度として決定される。角度θは、５〜８５度、または２５〜３５度の範囲内とすることができる。

特定の実施形態では、構造的機構５１２は、例えば、レーザ溶接または接着剤接合によって、インプラント５１２の外表面５１６に取り付けられる。突起５３２（構造的機構５１２）の上端部の表面積を増加させるために、突起部５３２の先端５３４にチップ５３６を形成するようにレーザが使用され得る。あるいは、紫外線硬化性液体ポリマーが、突起５３２の先端５３４に配置され、表面張力および硬化により、球状のチップ５３６を形成する。

特定の実施形態では、例えば、突起５３２が、白金などの延性材料またはエチレン―オクテン共重合体などの弾性ポリマーから形成されるとき、チップ５３６は、ヘラ状またはパドル状の表面形状をなすように機械的に圧延または平坦化され得る。

特定の実施形態では、構造的機構５１２は、成型または鋳造プロセスにより、インプラント５１２の表面上に形成される。例えば、インプラント５１２は、構造的機構５１２を成型可能な形状を有した金型に配置される。その金型に、白金などの溶融金属が注入され、冷却と同時に硬化する。金型は、例えば、突起５３２のチップ５３６を成型する機構、または、前述したように二次工程によって創作され得るチップ５３６を成型する機構を含むことができる。代わりに、インプラント５１２は、金型内に配置され、溶媒中に溶解したポリイミドなどの液状ポリマーが金型に注入され、溶媒が蒸発するように熱せられて硬化される。または、ロックタイト（Loctite）３４９などのＵＶ硬化性ポリマーが金型に注入され、紫外線照射により硬化される。本実施形態では、成型された構造的機構５１２は、摩擦、化学結合を介して、または材料の相性によってはレーザや抵抗溶接などの二次工程のいずれかにより、インプラント５１２上に取り付けられる（保持される）。米国特許第7,828,982に記載されているような他の接合方法を用いてもよい。

本発明の一実施例では、インプラント５１２は、神経血管動脈瘤の治療のために意図されたコイルである。より大きな動脈瘤を治療するための他の移植用器具、または、卵管または小動脈瘤等を閉塞するためのより小さな移植用器具は、本実施形態を再設計（rescaling）することによって可能となる。０．００２インチの白金合金線は、０．０１２インチの外径および０．００８インチの内径を有する一次コイルに巻き取られる。その一次コイルは、その後、螺旋等の二次形状または球体、螺旋、鳥かご、箱のような他の複雑な三次元形状等に巻き取られるか、または、他のコイルを配置することができる骨組みに巻き取られる。そのような骨組みは、米国特許第8,066,036および米国公開公報2012/0041464に記載されており、その全体が参照されて、本明細書に組み込まれる。例えば、一次コイルは、例えば直径６ｍｍおよび長さ２５ｃｍの二次形状に巻き取られる。

直径０．０００５〜０．００４インチの白金線は、長さ０．００１〜０．０４インチに切断される。より具体的には、０．０００２インチの直径の白金線は、約０．００１インチの長さに切断される。その後、レーザを用いて、白金線の長さ方向の端または突起５３２の端にそれぞれ直径約０．０００３インチのボール状のチップ５３６を形成する。次に、先端がボール状の各突起５３２は、コイルまたはインプラント５１２の長軸５３８に対して２５〜３５度の入射角θで、コイルの外表面５１６にレーザ溶接される。突起５３２は、コイルインプラント５１２の長さに沿って１ｍｍ単位で、コイルインプラント５１２の長軸５３８の周りに１２０度単位で取り付けられる。これにより、インプラント５１０上に約７５０本の構造的機構５１２を得る。

コイルインプラント５１０は、その後、搬送装置に取り付けられ、一般的なマイクロカテーテルを通って患者の体内の標的位置に搬送される。その後、コイルインプラント５１０は、例えば大開口の動脈瘤に複数回再配置され得る。所望の配置、構成が完了すると、コイルインプラント５１０が取り外される。従来技術のインプラントでは、インプラントが、基血管内に移動し得るリスクが高く、例えば、ステントによって適所に保持しておく必要がある。しかしながら、本発明によれば、動脈瘤の壁と構造的機能５１２またはインプラント５１０との間のファンデルワールス力が、コイルまたはインプラント５１０を適所に保持し、ステントを使用することなく、移動のリスクを低減する傾向にある。

本発明の一実施形態では、インプラント１０、１１０、２１０、３１０、４１０、および５１０は、所望の接着特性を達成するために、上述した化学的接着剤１２と、接着促進構造的機構５１２とを組合せて使用することができる。

特定の実施形態および用途の観点から本発明を説明したが、当業者は、この教示に照らして、特許請求の範囲を超えることなく、またはその趣旨から逸脱することなく、さらなる実施形態および修正を創作することができる。したがって、本明細書の図面および説明は、本発明の理解を容易にするために、一例として提供され、本発明の範囲を限定するように解釈されるべきではないことを理解されたい。

Claims (20)

1. 外表面を有する構造と、
   前記外表面に設けられる接着要素と、を備える移植用器具。
   
2. 前記接着要素は、化学的接着剤である請求項１の移植用器具。
   
3. 前記接着要素は、被膜である請求項１の移植用器具。
   
4. 当該移植用器具が患者の体内に配置される前に、前記接着要素が前記構造に組み込まれる請求項１の移植用器具。
   
5. 当該移植用器具が患者の体内に配置された後に、前記接着要素が前記構造に注入される請求項１の移植用器具。
   
6. 前記接着要素が、前記構造の前記外表面に設けられた孔を通って拡散する請求項１の移植用器具。
   
7. 前記構造は、管状である請求項１の移植用器具。
   
8. 前記接着要素は、接着促進構造的機構である請求項１の移植用器具。
   
9. 前記接着要素は、前記構造の前記外表面から延在する突起である請求項１の移植用器具。
   
10. 前記接着要素は、他の移植用器具に選択的に接着する請求項１の移植用器具。
    
11. 患者の体内の標的位置に移植用器具を固定する方法であって、
    当該方法は、前記患者の前記体内の前記標的位置に前記移植用器具を搬送する搬送工程と、
    前記移植用器具の外表面に接着特性を付与する付与工程と、
    前記接着特性によって、前記標的位置に前記移植用器具を維持する維持工程と、
    供給システムから移植用器具を分離する分離工程とを含む。
    
12. 前記付与工程は、化学的接着剤を付与することを含む請求項１１の方法。
    
13. 前記付与工程は、前記移植用器具の前記外表面に接着剤を塗布することを含む請求項１１の方法。
    
14. 前記付与工程は、前記移植用器具に形成された孔を通じて、前記移植用器具の前記外表面に化学的接着剤を拡散することを含む請求項１１の方法。
    
15. 前記付与工程は、前記供給システムの管へ接着剤を注入することを含む請求項１１の方法。
    
16. 前記付与工程は、前記移植用器具の前記外表面に、接着促進構造的機構を用いることを含む請求項１１の方法。
    
17. 前記維持工程は、前記移植用器具を前記患者の組織に接着することを含む請求項１１の方法。
    
18. 前記維持工程は、前記移植用器具を他の移植用器具に接着することを含む請求項１１の方法。
    
19. 患者の生体管腔内に移植するために構成されたインプラントと、
    前記インプラントの外表面に付与された接着特性とを備える移植用器具。
    
20. 前記接着特性は、前記インプラントの前記外表面に設けられた複数の構造的機構によって付与される請求項１９の移植用器具。