JP7356969B2 - シース型塞栓形成装置 - Google Patents
シース型塞栓形成装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7356969B2 JP7356969B2 JP2020520286A JP2020520286A JP7356969B2 JP 7356969 B2 JP7356969 B2 JP 7356969B2 JP 2020520286 A JP2020520286 A JP 2020520286A JP 2020520286 A JP2020520286 A JP 2020520286A JP 7356969 B2 JP7356969 B2 JP 7356969B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- foam
- membrane
- smp
- metal
- smp foam
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L31/00—Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
- A61L31/04—Macromolecular materials
- A61L31/06—Macromolecular materials obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L31/00—Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
- A61L31/14—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
- A61L31/146—Porous materials, e.g. foams or sponges
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
- A61B17/12—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets for ligaturing or otherwise compressing tubular parts of the body, e.g. blood vessels, umbilical cord
- A61B17/12022—Occluding by internal devices, e.g. balloons or releasable wires
- A61B17/12099—Occluding by internal devices, e.g. balloons or releasable wires characterised by the location of the occluder
- A61B17/12109—Occluding by internal devices, e.g. balloons or releasable wires characterised by the location of the occluder in a blood vessel
- A61B17/12113—Occluding by internal devices, e.g. balloons or releasable wires characterised by the location of the occluder in a blood vessel within an aneurysm
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
- A61B17/12—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets for ligaturing or otherwise compressing tubular parts of the body, e.g. blood vessels, umbilical cord
- A61B17/12022—Occluding by internal devices, e.g. balloons or releasable wires
- A61B17/12099—Occluding by internal devices, e.g. balloons or releasable wires characterised by the location of the occluder
- A61B17/12109—Occluding by internal devices, e.g. balloons or releasable wires characterised by the location of the occluder in a blood vessel
- A61B17/12113—Occluding by internal devices, e.g. balloons or releasable wires characterised by the location of the occluder in a blood vessel within an aneurysm
- A61B17/12118—Occluding by internal devices, e.g. balloons or releasable wires characterised by the location of the occluder in a blood vessel within an aneurysm for positioning in conjunction with a stent
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
- A61B17/12—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets for ligaturing or otherwise compressing tubular parts of the body, e.g. blood vessels, umbilical cord
- A61B17/12022—Occluding by internal devices, e.g. balloons or releasable wires
- A61B17/12131—Occluding by internal devices, e.g. balloons or releasable wires characterised by the type of occluding device
- A61B17/12181—Occluding by internal devices, e.g. balloons or releasable wires characterised by the type of occluding device formed by fluidized, gelatinous or cellular remodelable materials, e.g. embolic liquids, foams or extracellular matrices
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/04—Hollow or tubular parts of organs, e.g. bladders, tracheae, bronchi or bile ducts
- A61F2/06—Blood vessels
- A61F2/07—Stent-grafts
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L31/00—Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
- A61L31/14—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
- A61L2300/60—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices characterised by a special physical form
- A61L2300/606—Coatings
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2400/00—Materials characterised by their function or physical properties
- A61L2400/16—Materials with shape-memory or superelastic properties
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2430/00—Materials or treatment for tissue regeneration
- A61L2430/36—Materials or treatment for tissue regeneration for embolization or occlusion, e.g. vaso-occlusive compositions or devices
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L31/00—Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
- A61L31/14—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
- A61L31/148—Materials at least partially resorbable by the body
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L31/00—Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
- A61L31/14—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
- A61L31/18—Materials at least partially X-ray or laser opaque
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Surgery (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Reproductive Health (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Neurosurgery (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Pulmonology (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Transplantation (AREA)
- Gastroenterology & Hepatology (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Surgical Instruments (AREA)
Description
[0002]連邦政府資金による研究に関する声明:米国政府は、NSF LSAMPブリッジによる医師(BTD)フェローシップ(助成金番号HRD-1406755)の支援に基づき、本発明に一定の権利を有しうる。
[0042]本明細書中で用いられる粒子は、媒体中に意図せず存在する可動性未溶解粒子である。脳血管系の上流に埋め込まれた装置は、一過性の脳虚血発作又は脳卒中の原因となりうる微粒子を生成する固有かつ重大な危険をもたらす。従って、当該危険を緩和するために、適用される所定の手順又は装置が管理される必要がある。
[0045]LAA閉鎖装置にSMP発泡体を組み込むと、迅速な凝固、内皮形成、及び左心耳内に当該装置を生物学的に固定する組織内成長がおこる。その結果、装置血栓症、装置移動、不完全閉塞等の有害事象が軽減されうる。本発明に関する装置は、一般に、容積的充填閉塞部材を備えず、LAAの小孔を密封して脳卒中を予防する機能を果たす。
[0049]発明者は、いくつかの血管内閉塞の実施形態に用いるための、SMP発泡体の特定の実施形態が備えるべき特性を、第2構成への保存能、刺激曝露時の腔への容積的充填能、正の血液及び組織相互作用、及び/又は個別作動プロファイルと見出した。いくつかの特性化技術を用いて、SMP発泡体形状変化を調節する熱特性、及びSMP発泡体の幾何学的構造を特徴付けた。
[0052] SMP合成
[0053]ポリウレタンSMP発泡体を3段階プロトコルに従って合成した。簡潔には、N,N,N’,N’-テトラキス(2-ヒドロキシプロピル)エチレンジアミン(HPED、99%;Sigma-Aldrich Inc.,St.Louis,MO)、トリエタノールアミン(TEA、98% Sigma-Aldrich Inc.)、及びヘキサメチレンジイソシアネート(HDI、TCI America Inc.,Portland,OR)を適当なモル比で、イソシアネートプレポリマーを合成した。次いで、イソシアネートプレポリマーを、HPED及びTEAの残りのモル当量と混合されたヒドロキシル混合物と反応させる。ヒドロキシル混合物はまた、触媒(T-131及びBL-22、Air Products and Chemicals Inc.,Allentown,PA)及び脱イオン(DI)水を含んでいた。発泡体を作製するために、イソシアネートプレポリマー及びヒドロキシル混合物を、界面活性剤(DC198及びDC5943、Air Products and Chemicals Inc.,)及び物理的発泡剤Enovate(Honeywell International,Inc.,Morristown,NJ)と組み合わせて、SMP発泡体を作製した。
[0056]発泡体合成後、バルク発泡体を、熱線カッターを用いて、長さ7cm、幅6cm、及び厚さ2cmの長方形に切断した。次いで、発泡体の矩形ブロックを固定具内に配置し、低振幅の高周波数摂動でピンのアレイにより貫通させた。形成された網状化という当該プロセスにより、泡沫マトリックス全体に血液及び細胞を浸潤させる連続気泡ネットワークが形成されうる。
[0060] 示差走査熱量測定(DSC)
[0061]合成された発泡体の各バッチについて、Q-200動的走査熱量計(DSC)(TA Instruments Inc.,NewCastle,DE)を用いて、乾式及び湿式ガラス転移(Tg)温度を特徴付けた。発泡体の乾式及び湿式Tgは、乾燥及び湿潤条件下で発泡体が作動する温度を調べるのに役立つ。発明者らは、当該温度は、発泡体試料の保存、及び発泡体が体内にある場合の膨張動力学を理解するのに重要と判断した。換言すれば、乾式及び湿式Tgは、発泡体が体内で早期に膨張するか、又は体内で一度膨張するかを決定する。
[0065]高解像度光学顕微鏡(VHX-5000、キーエンス、大阪、日本)及び走査型電子顕微鏡(SEM、Joel NeoScope JCM-5000,Nikon Instruments Inc.,Melville,NY)を用いて、発泡体の孔径、ストラットの厚さ、及び気泡構造を、薄切片の拡大画像を撮影して分析した。カミソリ状メスで発泡体を切断して、発泡体の横断剥片及び軸方向剥片を作製した。発泡体試料を光学顕微鏡ステージにマウントし、異なる倍率(20~200倍)で画像化した。キーエンスソフトウェアにより、発泡体試料のリアルタイムの奥行き合成と2D/3Dステッチを行うと、明瞭な画像が提供されうる。さらに、発泡体の長さを、Keyenceソフトウェアを用いて測定し、孔径を最大径とした。孔径のばらつきを考慮して測定は10個で行った。
[0068]作動化、すなわち拡張に関する試験を行い、SMP発泡体の体内における膨張速度とその程度を特徴付ける。いくつかの実施形態では、SMP発泡体は、送達カテーテル内の早期膨張を防ぎ、体腔内で完全膨張するのに適当な時間に膨張する。
[0072] イメージング
[0073]光学顕微鏡観察及びSEMイメージングにより、発泡体構造及び網状化が発泡体加工に及ぼす影響が明らかになった。発明者らは連続気泡発泡体、並びに部分的独立気泡及び連続気泡発泡体を画像化した(図3A及び3B)。
[0078]8つの発泡体バッチを横方向及び軸方向に画像化し、小孔(S)、中孔(M)、又は大孔(L)に分類した。図4に、各発泡体バッチの孔径及び孔の分類をまとめた。図4の結果に基づいて、発泡体を軸方向又は横方向のいずれかに切断して、適当な孔径を達成した。細孔気泡が異方性であることは、吹き付け発泡体に典型的に見られる、軸方向と横方向の剥片間の孔径の相違からも明らかであった。
[0082]湿潤及び乾燥環境における熱硬化性SMP発泡体の熱特性を特徴付けるのにDSCを用いる。特に、発泡体が形状変化を受ける転移温度は、Tgに対応する。図5は、試験したすべての発泡体の平均乾式Tgが59℃~64℃、最大偏差は±2.4℃であることを示す。周囲の環境が乾燥している場合、乾燥容積的に基づいて、発泡体を室温で保存できる。湿式Tgは13~16℃で、体内に入ると発泡体が変形することを示す。
[0085]膨張速度及び最終的な圧着直径を特徴付けることは、塞栓形成装置の性能に重要である。圧着された直径は、適当な大きさの送達カテーテルを調節するが、通常、より多くの血管系にアクセスできる、プロファイルの低い送達カテーテルが望ましい。SMP発泡体の膨張速度は、早期膨張又は遅延膨張のどちらが処置結果に影響するかを決定する。早期膨張では、装置がカテーテルを閉塞し、展開が妨げられることがある。不完全な又は遅延膨張により、血管系の閉塞が不完全となり、処置時間が長くなり、又は装置が移動する場合がある。
膨張比=(30mm)/(圧着直径(mm))
最大膨張比が10より大きく、体積膨張が61倍であることが記録された。
[0093]SMP発泡体は塞栓装置の有望な材料であるが、発泡体粒子が塞栓として血流に入るため、意図しない虚血のリスクがある。発明者は、SMP発泡体がニチノールメッシュ、ワイヤ、又は低密度発泡体のチャンクを機械的に剪断できる他の硬質材料と接触すると、このリスクが複合化されることを見出した。SMP発泡体及び塞栓捕捉膜を備える独立型装置の製造により、発泡体系塞栓が血流に入るのを防止し、SMP発泡体の商業的及び臨床的有用性を高めうる。一実施形態では、首尾よくSMP発泡体を備えるシース型塞栓形成装置を金属又は前提装置と一体化して、現在の塞栓形成処置の標準的なケアを改善する。
[0097]臨床的有用性、性能、安全性、及び製造上の懸念を考慮したSEDを設計して、最終的な装置の品質を向上させることができる。いくつかの実施形態のための設計基準及び要件は、図9に特定される。
[0099] 装置設計・作製概要
[0100]SMP発泡体閉塞部材、塞栓捕捉膜、及び送達システムからなる実施形態を図10及び図14に示す。装置の全体の幾何学的形状は、長さが約2cm、直径が3cmであるシリンダーであり、大型LAAを閉塞する。いくつかの実施態様では、膜は、SMP発泡体を完全にカプセル化して、できるだけ多くの発泡体粒子を捕捉する。装置の端部には、装置のイメージングに寄与するマーカーバンドがあり、放射線不透過性充填剤が非充填のSMP発泡体は、放射線不透過性が限られており、装置のイメージングに寄与する。最後に、単純なスクリュー分離メカニズムにより、臨床医は、位置決めされた装置を展開することができる。
[0102]いくつかの膜について、SEDの開発に用いる試験を行った。様々な実施形態で用いられる材料として、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、及びポリウレタン(PU)があげられる(図11)。
[0105]一実施形態では、膜は、体腔の形態をとる。膜が適当に形成されず、その形状が理想的でない場合、SEDは、体腔で適当に膨張せず、完全に閉塞しえない可能性がある。熱成形はプラスチック膜を成形・加工する方法として考えられた。ストック膜材料は、通常、ロール又はフラットシートとして供給され、発泡体を収容できる形状に加工する必要がある。熱成形は、熱可塑性が溶融状態である場合に生じる一次成形プロセスとは異なり、使用時に、固体が軟化した、熱可塑性状態でプラスチックを成形しうる二次成形プロセスである。機械的熱成形は、通常、プラスチックフィルムを正又は負の型で圧着し、次いで、プラスチックを各々、アモルファス又は半結晶性に応じて、その融点近傍か又Tgより高い温度で加熱することを含む。型にプラスチックを変形又延伸後、その軟化範囲以下に冷却して三次元形状を凍結させる。
[0108]いくつかの実施態様では、熱密封は、SEDの膜の密封方法であった。2つの熱密封法を検討した。第一の方法は、膜の融点まで加熱されたはんだごてを用いて、密封される領域に一定の力を印加する方法であった。しかしながら、この方法では接触力と温度制御が困難であり、信頼性が極めて低かった。第二の方法は、膜を固定具に入れ、密封領域を圧着して膜を炉に入れる方法であった。これは、発泡体の周囲を膜で包み、図13(B)に示す固定具内に注意深く放置して達成された。次いで、圧着された固定具を、設定時間及び設定温度で、炉に入れ、除去し、室温で冷却した。圧着膜の継ぎ目は密封され、残りの膜と発泡体も熱損傷を受けなかった。その結果、完全にカプセル化された発泡体が得られた。過剰な膜材料をハサミ又はレーザーでトリミングした。
[0110]Gravograph LS100 40W CO2レーザー(Gravotch Inc.,Duluth,GA)を用いて膜材料に孔をあけた。これには、コンピュータ支援設計(CAD)ソフトウェアを用いて孔の二次元パターンを作製し、レーザーカッターソフトウェアにエクスポートした。TPUフィルムのパワー及び速度設定は各々、1%及び100%に設定した。解像度を1200DPIに設定した。
[0112]単純な脱離メカニズムは、送達カテーテルから装置を展開、再配置、及び放出するのに役立つ。簡便なねじ切り放出システムを構築した(図14)。ステンレス鋼(SS)を用いて、経済的、適用可能、かつ放射線不透過性である分離システムを構築した。SSは放射線不透過性物質であり、治療介入中の画像化が可能である。SEDの両端にSSチューブを配置すると、臨床医が装置を適当に位置決めするマーカーバンドとして役立つ。
[0115]最終装置の組成と作製
[0116]一実施形態のための最終的な装置構造及び組成を、図15及び16に概略する。SEDを製造して、組み立てる一実施形態の工程を図17に示す。簡潔には、熱可塑性薄膜フィルムで発泡体を包む。当該発泡体をアルミニウム固定具に入れる。次いで、アルミニウム固定具をともに圧着し、フィルムの融点に近い炉内に配置する。炉内では、フィルム端部もともに熱密封する。その後、固定具を炉から取り外し、室温に冷却させる。そして、当該固定具をあけて、余分なフィルムをレーザーによりトリミング又は除去する。さらに、ラップされた発泡体を取り除き、端部を圧着する。そして、SSマーカーバンドを圧着端部上に置き、エポキシ化する。
[0118]熱可塑性ポリウレタン(TPU)フィルム(AU25、EU28、及びEU29;SWM International Inc.,Alpharetta,GA)を、様々な実施形態において、SMP発泡体をカプセル化する膜材料として選択した。当該材料は、SMP発泡体に伴う圧縮能及び膨張能を呈した。さらに、その圧着材料の厚さと弾性により、圧着直径が改善された。このセクションでは、TPU膜の形態、熱及び化学的性質を試験した。TPUフィルムの他の特性は、以下に示す。
多孔率=(体積細孔/体積フィルム)で計算した。
[0129]トルクケーブルをSEDのマーカーバンドにねじ込んだ。SSネジ付ロッドとチューブをトルクケーブルに溶接し、ネジを取り外しできるようにした。2本のネジ(#0-80及び#4-40)を用いて装置を取り外した。小型ネジ(#0~#80)は、装置の取り外しにかかる労力が少なく、性能が向上した。装置の取り外しが困難である場合もあった。これは、レーザー溶接の不良、スレッディング不備、装置配置不備、及びトルクケーブルの損傷に起因する可能性がある。
[0131]3.1 材料及び方法
[0132]SED拡張
[0133]SEDは媒質細孔SMP発泡体から作製し、TPU膜でカプセル封入した。装置を0.008インチのニチノールワイヤ上にねじ込んだ。装置を、80℃での圧着圧力が80PSIであるSC250ステントクリンパーで圧着した。SEDには多孔質膜がなく、末端にはエポキシ化SSマーカーバンドがなかった。その後、SEDの圧着直径をキャリパで24時間後に記録した。
[0134]ウシ血液相互作用
[0135]ウシ血液は、組織共有プログラムの一環としてローゼンタール食肉科学技術センター(テキサスA&M大学、テキサスカレッジステーション、テキサス)から入手した。ここで用いた血液は、本研究とは無関係の目的で安楽死させた動物から採取した。血液を3.2%クエン酸ナトリウム溶液中でクエン酸処理して凝固を防止し、使用前は4℃で保存した。
[0140]ヒトLAAのコンピュータ断層撮影(CT)画像に基づく解剖学的モデルを作製し、SEDを試験した。ヒト心臓のCT画像データをOsiriX画像ライブラリーで取得した。次に、NIHが開発した3Dスライサープラット発泡体上の画像閾値ツールを用いて左心房とLAAを分離した。次に、モデルの表面メッシュを作製し、MeshLabソフトウェアでさらに処理した。表面メッシュは、防水性で、かつ最小壁厚でも確実に3D印刷ができることを検証した。
[0144]解剖学的モデル内に配置された完全に作動した装置を画像化し、装置と左心耳小孔との間のギャップを定量化した。簡潔には、閉塞モデルを、装置及び小孔がカメラのレンズに対して垂直になるように配置した。縮小モデルの画像を、スケールと共に撮影した。次に、小孔及び装置の断面積をImageJで測定した。次に、装置小孔接合を、小孔と装置断面積の比をとって定量化した。
[0146]SMP発泡体と、多孔質膜を備えるSED、及び非多孔質膜を備えるSED(N=2)とで、生成された粒子を定量して、光学顕微鏡による粒子計数を行った。機械的網状化された、未洗浄のSMP発泡体(30mm OD;20mm長)を試料として、SEDの作製に用いた。発泡体を染色して、粒子の可視化を改善した。本明細書で用いる粒子計数プロトコルは、USP 788顕微鏡粒子計数試験を適合させた。
[0152] SED拡張
[0153]SEDを圧着して、12Frカテーテル(ID≦3.75mm)内に収まらせることができた。TPUフィルム内にSMP発泡体をカプセル封入すると、圧着直径は平均して0.42±0.07mm増加した。圧着直径に対する内径の影響を図22に示す。
[0156]重量分析及び定性的画像は、SEDが凝血及び/又は血液成分の吸着が可能であることを示す。非多孔性膜が活性化ウシ血液に浸漬されたSEDを除き、すべての装置はウシ血液に浸漬され、完全に作動しえた。活性化血液中に浸漬された非多孔性SEDは、血液が装置を貫通できず、凝固前にTgを下げられなかったため、完全には作動しなかった。
[0160]半数以上の装置は合併症なく送達され、8分未満で左心耳小孔を満たすように拡張された。多くの合併症は、解剖学的モデルで、装置からの半径方向力が固定するには不十分であったためであった。その結果、装置は、展開中に分離メカニズムにより回転した。スクリューを#4-40から#0-80へ移すと結果は改善され、最終的に、いくつかの実施形態では、解剖学的構造で固定される固定メカニズムを用いることができる。これは、装置にニチノール、SMP、コイル、フック、バーブ、又はスクリューを組み込んで容器に固定すれば達成しうる。
[0164]装置とLAA小孔との間のギャップを画像処理により定量化した。すべての装置の幾何学的形状は、小孔の少なくとも86%を閉塞でき、大部分の装置は小孔の約95%を閉塞できた。装置周囲の流れは患者の約32%で観察されており、漏出が5mm未満であれば有意ではないと考えられる。いくつかの実施形態では、装置と小孔との間にギャップはなく、塞栓が全身循環に入るのを防止し、内皮化を改善する。
理想面積 =π・主半径・副半径 を用いて計算する。不規則性指数は次式:
不規則性 = abs[1-((理想面積)/(実面積))] を用いて計算する。
[0168]粒子の分布を図24及び25に示す。微粒子非含有水から生成される微粒子は少量であることから、試験環境が微粒子分析に適することが確認される(限度値≧10μm=40、≧25μm=10)。SMP発泡体を膜にカプセル封入すると、粒子数の有意な減少が観察された。多孔質SEDは、USP788の光遮蔽法で規定された限界値(限界値≧10μm=6000、≧25μm=600)に準拠した。しかし、多孔質SEDは、USP788顕微鏡法で規定された限界値(限界値≧10μm=3000、≧25μm=300)に近似したが、準拠はしなかった。装置を適合するには、装置を洗浄し、適当に取扱い、かつ膜孔径を261μmから小さくすればよい。さらに、画像解析ソフトウェアで、計数方法を実施したため、粒子計数が水増しされた可能性がある。
[0173] 4.1 要約
[0174]SMP発泡体は、カテーテルを介した展開後に、体腔を容積的充填しうるため、血管内に適用されて用いられてきた。しかしながら、当該発泡体は、意図しない虚血を発症させうる有害粒子を発生するリスクをもたらす。有害粒子が生じるリスクは、SMP発泡体がニチノール、又は血管内装置に一般的な他の硬質材料と接触する場合にさらに高まる。従って、本明細書に記載した実施形態の目的は、微粒子を発生するSMP発泡体のリスクの軽減であった。このため、SEDを設計し、作製し、LAAを閉鎖する状況で試験した。左心耳閉鎖(LAAC)は、前提装置がニチノールから構成され、この装置が前提装置と統合されうるため、装置(いくつかの実施形態ではあるが、すべての実施形態ではない)の意図される用途として選択した。
[0181]これらの実施形態の開発では多くの制限があった。発泡体の圧着直径を最小限にするために、中心を穿孔した。発泡体材料を切断すると、処置が阻害され、動作が制限され、発泡体の半径方向膨張力が減少する可能性がある。作動力及び半径方向の膨張力が制限されると、密封が不十分となり、かつ、体内で発泡体が移動する可能性がある。従って、他の実施形態は、発泡体の穿孔が省略できる。一実施形態は、圧着圧力を高める発泡体の穿孔の代替を含む。様々な圧力を、様々な実施形態に用いて、水又は血液の発泡体可塑化能を維持する。
[0205] 例2:前記第1のSMP発泡体が熱硬化性SMPを含み、前記第2のSMPが熱可塑性SMPを含む実施例1に記載の装置。
[0223]例13:前記形状記憶金属は、前記装置を組織に埋め込むように構成される複数のアンカーを含む、例4に記載の装置。
Claims (13)
- 熱硬化性SMPを含む、外表面を備える形状記憶ポリマー(SMP)発泡体、及び
熱可塑性ポリマーを含む、前記SMP発泡体の外表面の少なくとも50%をカプセル封入する膜、を備える血管内装置であって、ここで、各々が前記膜の対向する表面を互いに結合する、少なくとも20個の穿孔を含み、前記少なくとも20の穿孔の直径は各々150ミクロンを超える、血管内装置。 - さらに形状記憶(SM)金属を含み、前記膜は、前記SMP発泡体と前記SM金属との間にある、請求項1に記載の血管内装置。
- さらに形状記憶(SM)金属を含み、前記SM金属は、前記SMP発泡体と前記膜との間にある、請求項1に記載の血管内装置。
- さらに形状記憶(SM)金属を含み、前記SMP発泡体が前記膜と前記SM金属との間にある、請求項1に記載の血管内装置。
- 前記SM金属を含むステントを備える、請求項2~4のいずれか一項に記載の血管内装置。
- 前記SM金属を含むフレームを備える、請求項2~4のいずれか一項に記載の血管内装置。
- 前記フレームは、メッシュを備える、請求項6に記載の血管内装置。
- 前記フレームが、前記SMP発泡体を含む腔を含む、請求項6に記載の血管内装置。
- 少なくとも20の前記穿孔の、2つの隣接する穿孔間の距離は、20~90ミクロンである、請求項1に記載の血管内装置。
- 前記SMP発泡体は、網状連続気泡ポリウレタン発泡体であり、かつ、ヒドロキシプロピルエチレンジアミン(HPED)、トリエタノールアミン(TEA)、及びヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)の反応生成物を含む、請求項1~9のいずれか1項に記載の血管内装置。
- 前記SM金属に結合し、前記装置を組織に埋め込む、複数の機械的アンカーを備える、請求項2~10のいずれか1項に記載の血管内装置。
- 軸が、(a)前記SM金属の第1部分と第2部分、(b)前記膜の第1部分と第2部分、及び(c)前記SMP発泡体を横断し、ここで前記SMP発泡体は、前記SM金属の第1部分と第2部分の間にあり、かつ、前記膜の第1部分と第2部分の間にある、請求項2~11のいずれか一項に記載の血管内装置。
- 前記膜の厚さが10~40ミクロンである、請求項2~12のいずれか一項に記載の血管内装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2023126683A JP2023155252A (ja) | 2017-10-10 | 2023-08-03 | シース型塞栓形成装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201762570333P | 2017-10-10 | 2017-10-10 | |
US62/570,333 | 2017-10-10 | ||
PCT/US2018/055164 WO2019075023A1 (en) | 2017-10-10 | 2018-10-10 | GAINED EMBOLIZATION DEVICE |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2023126683A Division JP2023155252A (ja) | 2017-10-10 | 2023-08-03 | シース型塞栓形成装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020536656A JP2020536656A (ja) | 2020-12-17 |
JP7356969B2 true JP7356969B2 (ja) | 2023-10-05 |
Family
ID=64051724
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020520286A Active JP7356969B2 (ja) | 2017-10-10 | 2018-10-10 | シース型塞栓形成装置 |
JP2023126683A Pending JP2023155252A (ja) | 2017-10-10 | 2023-08-03 | シース型塞栓形成装置 |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2023126683A Pending JP2023155252A (ja) | 2017-10-10 | 2023-08-03 | シース型塞栓形成装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US11786641B2 (ja) |
EP (1) | EP3694571B1 (ja) |
JP (2) | JP7356969B2 (ja) |
CN (1) | CN111655302A (ja) |
WO (1) | WO2019075023A1 (ja) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20130317541A1 (en) | 2012-05-24 | 2013-11-28 | Lawrence Livermore National Security, Llc | Device and method for treatment of openings in vascular and septal walls |
US20150313606A1 (en) | 2003-10-02 | 2015-11-05 | Lawrence Livermore National Security, Llc | Stent with expandable foam |
JP2016518155A (ja) | 2013-03-13 | 2016-06-23 | アーロン・ヴィ・カプラン | 左心耳に空置術を行うためのデバイスおよび方法 |
WO2017040918A1 (en) | 2015-09-04 | 2017-03-09 | The Texas A&M University System | Shape memory polymer vessel occlusion device |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6152144A (en) | 1998-11-06 | 2000-11-28 | Appriva Medical, Inc. | Method and device for left atrial appendage occlusion |
US20100179647A1 (en) * | 2006-09-11 | 2010-07-15 | Carpenter Judith T | Methods of reducing embolism to cerebral circulation as a consequence of an index cardiac procedure |
US8348995B2 (en) * | 2006-09-19 | 2013-01-08 | Medtronic Ventor Technologies, Ltd. | Axial-force fixation member for valve |
WO2012051489A2 (en) | 2010-10-15 | 2012-04-19 | Cook Medical Technologies Llc | Occlusion device for blocking fluid flow through bodily passages |
US10010327B2 (en) | 2010-12-16 | 2018-07-03 | Lawrence Livermore National Security, Llc | Expandable implant and implant system |
US8993831B2 (en) * | 2011-11-01 | 2015-03-31 | Arsenal Medical, Inc. | Foam and delivery system for treatment of postpartum hemorrhage |
US10342548B2 (en) | 2012-01-13 | 2019-07-09 | W. L. Gore & Associates, Inc. | Occlusion devices and methods of their manufacture and use |
US10507268B2 (en) * | 2012-09-19 | 2019-12-17 | Merit Medical Systems, Inc. | Electrospun material covered medical appliances and methods of manufacture |
CN103110444A (zh) | 2013-01-22 | 2013-05-22 | 陈平根 | 可显影的生物可降解编织体及输送装置 |
AU2015320369A1 (en) | 2014-09-25 | 2017-04-20 | Contego Medical, Llc | Temporary embolic protection device and methods thereof |
CN105907059B (zh) | 2016-04-29 | 2017-12-01 | 哈尔滨工业大学 | 基于形状记忆复合材料的封堵器及其制备和应用方法 |
CN110381889B (zh) * | 2017-03-14 | 2021-12-31 | 形状记忆医疗公司 | 用以密封瓣膜周围的空间的形状记忆聚合物泡沫 |
US10575948B2 (en) | 2017-08-03 | 2020-03-03 | Cardiovalve Ltd. | Prosthetic heart valve |
US10537426B2 (en) | 2017-08-03 | 2020-01-21 | Cardiovalve Ltd. | Prosthetic heart valve |
-
2018
- 2018-10-10 US US16/652,588 patent/US11786641B2/en active Active
- 2018-10-10 EP EP18796221.2A patent/EP3694571B1/en active Active
- 2018-10-10 WO PCT/US2018/055164 patent/WO2019075023A1/en unknown
- 2018-10-10 JP JP2020520286A patent/JP7356969B2/ja active Active
- 2018-10-10 CN CN201880079784.8A patent/CN111655302A/zh active Pending
-
2023
- 2023-08-03 JP JP2023126683A patent/JP2023155252A/ja active Pending
- 2023-10-13 US US18/486,236 patent/US20240042107A1/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20150313606A1 (en) | 2003-10-02 | 2015-11-05 | Lawrence Livermore National Security, Llc | Stent with expandable foam |
US20130317541A1 (en) | 2012-05-24 | 2013-11-28 | Lawrence Livermore National Security, Llc | Device and method for treatment of openings in vascular and septal walls |
JP2016518155A (ja) | 2013-03-13 | 2016-06-23 | アーロン・ヴィ・カプラン | 左心耳に空置術を行うためのデバイスおよび方法 |
WO2017040918A1 (en) | 2015-09-04 | 2017-03-09 | The Texas A&M University System | Shape memory polymer vessel occlusion device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2019075023A1 (en) | 2019-04-18 |
JP2023155252A (ja) | 2023-10-20 |
EP3694571A1 (en) | 2020-08-19 |
US20200230298A1 (en) | 2020-07-23 |
EP3694571B1 (en) | 2024-05-15 |
JP2020536656A (ja) | 2020-12-17 |
CN111655302A (zh) | 2020-09-11 |
US20240042107A1 (en) | 2024-02-08 |
US11786641B2 (en) | 2023-10-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20240050096A1 (en) | Vascular Occlusion | |
JP6900556B2 (ja) | 形状記憶ポリマ容器閉塞デバイス | |
EP1923019B1 (en) | Device for preventing the undesired passage of emboli from a venous blood pool to an arterial blood pool | |
CA2554223A1 (en) | Endovascular treatment devices and methods | |
US20090297582A1 (en) | Vascular occlusion devices and methods | |
CA2595809A1 (en) | Device for treating an aneurysm | |
JP2007021197A (ja) | 発泡体基質の塞栓形成装置 | |
CN107809973B (zh) | 血管闭塞装置 | |
CN101185582A (zh) | 机械组织装置及方法 | |
JP7356969B2 (ja) | シース型塞栓形成装置 | |
JP2019505347A (ja) | ステント留置術用繊維管状導管 | |
US10149926B2 (en) | Hemostatic compositions and methods of making and using same | |
Orendain | Design, Fabrication, and Testing of a Sheathed Embolization Device | |
WO2022040170A1 (en) | Embolic baskets, particles, and related methods | |
WO2010096541A1 (en) | Vascular occlusion devices and methods | |
Landsman et al. | Embolic applications of shape memory polyurethane scaffolds | |
Karadeli et al. | Single Component Polymers, Polymer Blends, and Polymer Composites for Interventional Endovascular Embolization of Intracranial Aneurysms |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20211006 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220824 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220927 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20221223 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20230404 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230803 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20230814 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230829 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230925 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7356969 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |