WO2018151247A1 - 人工心臓弁 - Google Patents

Abstract

【解決課題】　低侵襲で患者の僧帽弁の機能を助けることができる人工心臓弁を提供する。 【解決手段】　弁葉固定部２と，弁葉（第１の弁葉５と，第２の弁葉７と）を含む人工心臓弁１であって，　弁葉は，人工心臓弁１の上部において弁葉固定部２と接続され，　弁葉は，下方に進むほど幅が狭くなる部位を有し，　人工心臓弁は，人工僧帽弁又は人工三尖弁である人工心臓弁。

Description

人工心臓弁

　本発明は人工心臓弁に関する。より詳しく説明すると，本発明は僧帽弁付近又は三尖弁付近に設置され，僧帽弁や三尖弁の機能を補助する医療用人工心臓弁に関する。

　僧帽弁閉鎖不全症は，僧帽弁の閉鎖機能が損なわれ，左心室から大動脈に駆出される血液の一部が，左心房に逆流する疾患である。例えば，僧帽弁閉鎖不全症のうち機能性僧帽弁閉鎖不全症（ＦＭＲ）は，僧帽弁自体は正常であるにもかかわらず，左心室または左心房の機能低下や変形などに起因し，血液の逆流が起こる疾患である。

　例えば特許第５３９２５３９号公報には，僧帽弁閉鎖不全症を治療するためステントレス人工僧帽弁及び人工心臓弁葉が記載されている。この人工僧帽弁は，心臓の弁輪に縫合するものである（この文献の段落［００３２］）。すなわち，この人工僧帽弁は，インプラント人工僧帽弁であり，人体に埋め込むためには，開胸手術を行う必要がある。開胸手術は，患者への負担が大きく，回復までに長期間を要する。

　一方，米国特許２０１２－１７９２４４号明細書には，ステントによる人工僧帽弁が記載されている。ステントによる人工僧帽弁は，インプラント人工僧帽弁に比べて低侵襲である。一方，この公報に記載されたステント人工僧帽弁は，患者自身の僧帽弁が不要となる。機能性僧帽弁閉鎖不全症（ＦＭＲ）に罹患した患者の僧帽弁自体は正常である。一方，このステント人工僧帽弁を埋め込まれた患者の僧帽弁は，邪魔な存在であり，左室流出路の障害になりうる。

　三尖弁は，心臓の右心房と右心室の間にある弁である。三尖弁は，血液の逆流を防ぐ機能を有する。三尖弁に関しては，三尖弁閉鎖不全症（三尖弁逆流）といった疾患がある。

　特開２０１６－２８７６２号公報には，ステントによる人工心臓弁（人工僧帽弁又は人工三尖弁）が記載されている。この人工心臓弁についても，患者自身の心臓弁が不要となる。このため，このステントによる人工弁を植え込むと、本来の僧帽弁が持つ左心室収縮との相互作用が失われ、心臓機能の低下を来たす恐れがある

特許第５３９２５３９号公報 米国特許２０１２－１７９２４４号明細書 特開２０１６－２８７６２号公報

　本発明は，低侵襲で患者の僧帽弁や三尖弁の機能を助けることができる人工心臓弁を提供することを目的とする。

　本発明は，リング３と，第１の弁葉５と，第２の弁葉７とを含む人工弁１（人工心臓弁）に関する。
　第１の弁葉５及び第２の弁葉７は，人工弁１の上部においてリング３と接続される。
　第１の弁葉５及び第２の弁葉７は，人工弁１の下部に存在する下部接続部９において接続される。
　第１の弁葉５及び第２の弁葉７は，リング３の下部において，下方に進むほど幅が狭くなる部分を有する。そして，弁葉は，下端において幅が最も狭い形状を有する者が好ましい。
　この人工弁は，僧帽弁又は三尖弁の機能を補助する人工弁として機能する。

この人工弁は，第１の弁葉５の上部と，第２の弁葉７の上部は，上部接続部１１において接続されていることが好ましい。

この人工弁は，第１の弁葉５又は第２の弁葉７は，リング３の円周を１００％としたとき，リング３の円周の３０％以上９９％以下の部分において接続されるものが好ましい。

この人工弁は，リング３が，折りたたむことができ，左心房内又は右心房内で開くことができるものが好ましい。

この人工弁は，リングが，直径が３０ｍｍ以上６０ｍｍ以下の輪状の形状を有するものが好ましい。

この人工弁は，リング３，第１の弁葉５，及び第２の弁葉７のいずれかは，左心房壁または右心房壁と係止するための係止部１３を有するものが好ましい。係止部１３は，右心房壁と係止するためのものであってもよい。

この人工弁は，係止部１３は，第１の弁葉５及び第２の弁葉７のいずれか又は両方に設けられた左心房壁または右心房壁との癒着部であることが好ましい。係止部１３は，右心房壁との癒着部であってもよい。

　上記の課題は，また以下の人工心臓弁により解決される。この人工心臓弁は，弁葉固定部２と，少なくとも一つの弁葉４とを含む人工心臓弁１である。人工心臓弁は，人工僧帽弁又は人工三尖弁である。弁葉４は，人工心臓弁１の上部において弁葉固定部２と接続される。弁葉固定部２の例はリング３，又は固定端１４である。弁葉４は，下方に進むほど幅が狭くなる部位４７を有する。人工心臓弁の種類と弁葉固定部２の組み合わせは任意である。例えば，人工心臓弁が，人工僧帽弁であり，弁葉固定部２がリング３であってもよいし，それ以外の組み合わせであってもよい。人工心臓弁は，人工僧帽弁又は人工三尖弁の通過防止手段を含んでもよい。通過防止手段の例は，後述する係止部である。

　弁葉固定部２は，
　（ｉ）　リング３であるか，又は
　（ｉｉ）　弁葉４に取り付けられた固定端１４である。

　上記の課題を解決する人工心臓弁の上記とは別の態様は，弁葉固定部２と，第１の弁葉５と，第２の弁葉７とを含む人工心臓弁１である。
　第１の弁葉５及び第２の弁葉７は，人工心臓弁１の上部において弁葉固定部２と接続される。
　第１の弁葉５及び第２の弁葉７は，人工心臓弁１の下部に存在する下部接続部９において接続される。
　第１の弁葉５及び第２の弁葉７は，下方に進むほど幅が狭くなる部位を有する。
　そして，第１の弁葉５及び第２の弁葉７は，下部接続部９又は下部接続部９の下方において幅が最も狭い形状を有してもよい。
　人工心臓弁は，人工僧帽弁又は人工三尖弁である。なお，弁葉固定部２の例はリング３，第１の固定端６及び第２の固定端７である。人工心臓弁の種類と弁葉固定部２の組み合わせは任意である。例えば，人工心臓弁が，人工僧帽弁であり，弁葉固定部２がリング３であってもよいし，それ以外の組み合わせであってもよい。

　人工心臓弁の好ましい例は，下部接続部９又は下部接続部９の下方に心尖部（「右心室または左心室の）と接する心尖部接続部位１０を有するものである。

　弁葉固定部２は，
　（ｉ）　リング３であるか，又は
　（ｉｉ）　第１の弁葉５の上部及び第２の弁葉７の上部にそれぞれ取り付けられる第１の固定端６及び第２の固定端７である。第１の固定端６及び第２の固定端７は，それぞれ湾曲しているものでもよいし，直線状のものでもよい。また，第１の固定端６及び第２の固定端７は，形状が変化するもの（柔軟なもの）であってもよい。

　弁葉固定部２，第１の弁葉５，及び第２の弁葉７のいずれかは，心房壁と係止するための係止部１３を含むものであってもよい。係止部１３は，第１の弁葉５及び第２の弁葉７のいずれか又は両方に設けられた心房壁との癒着部であってもよい。

　係止部は，心房壁または房室弁弁輪と係止又は癒着するものであってもよい。

　また，いずれかの弁葉（弁葉が１枚の人工心臓では，その弁葉，弁葉が２枚の人工心臓にあっては，１つ又は２つの弁葉）は，弁葉と心室壁または乳頭筋とを接続するための固定部７５をさらに有するものであってもよい。

　本発明は，低侵襲で患者の僧帽弁や三尖弁の機能を助けることができる人工心臓弁を提供できる。

図１は，本発明の人工心臓弁の例を示す概念図である。 図２は，本発明の人工心臓弁の例を示す概念図である。 図３は，心臓周辺の臓器を説明するための概念図である。 図４は，本発明の人工心臓弁の使用例を示す概念図である。 図５は，固定端を有する本発明の人工心臓弁の例を示す概念図である。 図６は，固定端を有する本発明の人工心臓弁の例を示す概念図である。 図７は，固定端を有する本発明の人工三尖弁（三尖弁の機能を補助する人工弁）を示す概念図である。 図８は，弁葉が１枚で構成される人工心臓弁の例を示す概念図である。 図９は，弁葉が１枚で構成される人工心臓弁の例を示す概念図である。 図１０は，ひも状構造物を有する人工心臓弁の例を示す概念図である。

　以下，図面を用いて本発明を実施するための形態について説明する。本発明は，以下に説明する形態に限定されるものではなく，以下の形態から当業者が自明な範囲で適宜修正したものも含む。

　図１は，本発明の人工心臓弁の例を示す概念図である。図１（ａ）は，外観図を示す。図１（ｂ）は，第１の弁葉の概念図を示す。図１（ｃ）は，第２の弁葉の概念図を示す。図１に示される例は，弁葉固定部２がリング３であり，僧帽弁に用いられるものである。弁葉固定部２は，第１の弁葉及び第２の弁葉が，心臓弁の上方（心房内）に位置し続けることができるように，弁葉と固定されるものである。また，弁葉固定部２は，心房壁と接続されることにより，心房内に安定に配置され続けるものであってもよい。たとえば，リングは，心臓弁より径が大きいので，心室側に移動する事態が防止される。

　図１に示される本発明の人工心臓弁１は，リング３と，第１の弁葉５と，第２の弁葉７とを含む。第１の弁葉５と，第２の弁葉７は，同じ形状でもよいし，異なる形状であってもよい。そして，第１の弁葉５及び第２の弁葉７は，人工心臓弁１の上部においてリング３と接続されている。第１の弁葉５及び第２の弁葉７は，上端部又は上端部付近の領域（例えば上端から０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の領域）が，リング３に縫い付けられていてもよい。第１の弁葉５及び第２の弁葉７は，人工心臓弁１の下部に存在する人工心臓弁の下部接続部９において接続される。また，第１の弁葉５及び第２の弁葉７は，下方に進むほど幅が狭くなる形状部分を有する。下部接続部９は，第１の弁葉５及び第２の弁葉７の下端であってもよいし，下端付近の領域（例えば下端から０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の領域）に位置してもよい。また第１の弁葉５及び第２の弁葉７は，下端において幅が最も狭い形状を有していてもよい。また，第１の弁葉５及び第２の弁葉７は，下端において下部接続部９より幅が広くなっていてもよい。第１の弁葉５及び第２の弁葉７のいずれか又は両方は，下端において幅が最も狭い形状を有する者が好ましい。

　リング３は，例えば，直径が３０ｍｍ以上６０ｍｍ以下（又は３５ｍｍ以上５５ｍｍ以下，４０ｍｍ以上５０ｍｍ以下）の輪状の形状を有する。リング３は，左心房（又は右心房）の形状に適合するように楕円状であってもよいし，円状であってもよい。リング３は，生体適合性のある素材により製造されるものが好ましい。リングは，折り畳むことができ，展開することができるように金属（ばね）を含んでいてもよいし，樹脂性のものであってもよい。樹脂製のリングの例は，シリコン樹脂のものである。

　リングの太さ（直径）の例は，１ｍｍ以上２０ｍｍ以下であり，５ｍｍ以上１５ｍｍ以下でもよいし，１ｍｍ以上５ｍｍ以下でもよいし，８ｍｍ以上１２ｍｍ以下でもよい。特に弁葉が1枚のものでは，比較的リングの太さが太いものが好ましい。

　第１の弁葉５及び第２の弁葉７は，人工心臓弁に用いられる公知の素材を用いることができる。弁葉の素材の例は，ヒト幹細胞由来の膜，哺乳動物（例えば，ブタ，牛，馬）由来の組織である。弁尖の素材の別の例は，患者由来の組織を用いるものである。患者由来の組織は，患者から採取した生体組織材料を用いて，再生したものであってもよい。生体組織材料は，生体由来組織を形成するうえで必要な物質である。生体組織材料の例は，線維芽細胞、平滑筋細胞、内皮細胞、幹細胞、ＥＳ細胞、ｉＰＳ細胞等の動物細胞、各種たんぱく質類（コラーゲン、エラスチン）、ヒアルロン酸等の糖類、細胞成長因子、及びサイトカインである。人工心臓弁形成用基材を生体組織材料の存在する環境下におくことにより，人工心臓弁形成用基材の表面に加工可能な結合組織体を形成できる。弁葉の素材の別の例は，樹脂やプラスチックである。

　この人工心臓弁は，第１の弁葉５及び第２の弁葉７の下端が，幅が狭い形状を有している。このため，この人工心臓弁を左心室から挿入し，リングを左心房（又は右心房）において開いた後に，人工心臓弁を挿入した左心室の部位や左室心尖部５３に，第１の弁葉５及び第２の弁葉７の下端を埋め込むことができる。このため，この人工心臓弁は，患者の心臓内において安定することとなる。すなわち，本発明の人工心臓弁は，リングが患者の左心房（又は右心房）内に位置した場合に，人工心臓弁の末端が左室心尖部まで到達する大きさか，又は左室心尖部を超える長さを有しているものが好ましい。つまりこの人工心臓弁は，僧帽弁の補助用の人工心臓弁であることが好ましく，リングが左心房（又は右心房）内に残留し，人工心臓弁の弁葉の下部が左室心尖部に到達し，人工心臓弁の長さを調整したうえで，人工心臓弁の弁葉の下部を左室心尖部に固定する人工心臓弁である。

　弁葉５，７の形状は，人工心臓弁として弁葉固定部２と接続した場合，弁葉固定部２と接する部分が最も幅が広く，弁葉固定部２と接する部分から下方に進むにつれ，幅が変わらないか，又は下方に進むにつれ幅が狭くなる形状を有しているものが好ましい。もっとも，弁葉５，７の形状は，下方に進む途中でなだらかに幅が膨らむ部位を有してもよい。途中で幅が広がる形状を有する弁葉５，７であっても，弁葉固定部２と接する部分よりは，幅が狭いことが好ましい。第１の弁葉５及び第２の弁葉７は，少なくとも，下部接続部９において連結されることが好ましい。下部接続部９は，弁葉の下部に設けられることが好ましい。

　図１（ｂ）に示される第１の弁葉５について説明する。この弁葉は，リング３に縫い付けられる部分である上端２１の幅Ｗ１は，例えば，３０ｍｍ以上９０ｍｍ以下である。幅Ｗ１は４０ｍｍ以上８０ｍｍ以下でもよいし，４５ｍｍ以上７０ｍｍ以下でもよい。第１の弁葉は，リング３の円周を１００％としたとき，リングの円周の１５％以上４５％以下の部分を被覆する（又はその部分において接続される）ものが好ましく，２０％以上４０％以下でもよいし，２０％以上３０％以下でもよい。図１（ｂ）に示される弁葉５は，その上部に幅が一様な部位が存在する。この部位は，第２の弁葉との接続部位２５である。この部位２５の長さ（高さ）の例は，１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり，２ｍｍ以上８ｍｍ以下でもよいし，４ｍｍ以上８ｍｍ以下でもよい。この例では，幅が一定の上部から下端２３に向かうにしたがって曲線的に幅が狭くなる部位２７が存在する。下端２３の幅の例は，２ｍｍ以上２０ｍｍ以下であり，３ｍｍ以上１０ｍｍ以下でもよいし，３ｍｍ以上５ｍｍ以下でもよい。第１の弁葉５の高さＬ１は，２０ｍｍ以上７０ｍｍ以下であり，２５ｍｍ以上６５ｍｍ以下でもよいし，３０ｍｍ以上４０ｍｍ以下でもよいし，４０ｍｍ以上７０ｍｍ以下でもよいし，４０ｍｍ以上６０ｍｍ以下でもよい。弁葉の具体的なサイズは，例えば，患者の心臓の形状や血液の逆流の程度，及び病状を考慮して設計すればよい。下方に進むほど幅が狭くなる形状部分は，第１の弁葉５の高さＬ１全体でもよいし，３０％以上１００％でもよいし，５０％以上１００％以下でもよいし，７０％以上１００％以下でもよいし，８０％以上１００％以下でもよいし，９０％以上１００％以下でもよい。下方に進むほど幅が狭くなる形状部分の上限は，１００％に替えて９９％，９８％，９７％，９５％，９１％としてもよい。また，弁葉は，例えば，弁葉の上端から途中までは幅が変わらないか，又は下方に進むほど幅が狭くなる形状を有してもよい。また，弁葉の上端から途中までは幅が変わらないか，又は下方に進むほど幅が狭くなる形状を有し，さらに下端部分で幅が広くなる部分を有していてもよい。下方に進むほど幅が狭くなる形状部分は，本明細書における他の弁葉についても同様に当てはまる。

　図１（ｃ）に示される第２の弁葉７は，基本的には第１の弁葉５と同様に製造すればよい。一方，第２の弁葉を第１の弁葉よりも厚くしてもよい。そうすることで，２つの弁葉に剛性の相違が生まれ，効果的に血液の逆流を防止できることとなる。第１の弁葉の平均厚さをｄ_１とし，第２の弁葉の厚さをｄ_２とする。するとｄ_１とｄ_２は同じでもよい。一方，２つの弁葉の厚さが異なる場合，１．０１ｄ_１≦ｄ_２≦３ｄ_１でもよいし，１．０５ｄ_１≦ｄ_２≦２．５ｄ_１でもよいし，１．５ｄ_１≦ｄ_２≦２．５ｄ_１でもよいし，１．７５ｄ_１≦ｄ_２≦２．５ｄ_１でもよい。図１（ｃ）におけるＬ３は，図１（ｂ）のＬ１と同程度とすればよい。また，第２の弁葉の下端３３は，第１の弁葉の下端２３と同程度の幅とすればよい。第２の弁葉の上部３１は，リングの形状に合うようになだらかな起伏（凸部）３１が存在する。また，第２の弁葉の上部には，幅が一定な部分である接続部位３５が存在する。この部位は，第１の弁葉の接続部位２５と縫い合わされてもよい。この例では，幅が一定の上部から下端３３に向かうにしたがって曲線的に幅が狭くなる部位３７が存在する。

　この人工心臓弁は，第１の弁葉５の上部と，第２の弁葉７の上部が，人工心臓弁１の上部接続部１１において接続されているものであってもよい。すると，２つの弁葉が結合されるので，弁葉の安定性が高まることとなる。さらに，この人工心臓弁は，第１の弁葉と第２の弁葉の下部が，下部接続部９において接続される。すると，これら接続部の間の部分が膨らんだり，しぼんだりできることになる。この動作により，この人工心臓弁は，血液の逆流を防止できる。

　この人工心臓弁は，リング３が，折りたたむことができ，左心房（又は右心房）内で開くことができるものであることが好ましい。このような性質を有していると，この人工心臓弁は，カテーテル的に心臓内に挿入及び設置できるため，人工心臓弁を設置するために開胸手術が不要となる。

　リング３にも，円の端をつなぐような支持棒（又は糸状物）があるものが好ましい。支持棒は，例えば，リングの直径や淵部分をつなぐ糸により形成されてもよい。このような支持棒があれば，リングの形状を保つことができ，弁葉が心房側へ逸脱する事態を効果的に防止できる。

　この人工心臓弁は，リング３，第１の弁葉５，及び第２の弁葉７のいずれかは，左心房壁（又は右心房壁）と係止するための係止部１３を有しているものが好ましい。係止部１３は，第１の弁葉５及び第２の弁葉７のいずれか又は両方に設けられた左心房壁（又は右心房壁）との癒着部であってもよい。このような係止部１３を有しているので，この人工心臓弁は，縫合することで左心房（又は右心房）に固定する必要が無くなる。

　係止部は，心房壁または房室弁弁輪と係止又は癒着するものであってもよい。係止方法は上記と同様である。係止方法の例は，対象組織に縫い付けてもよいし，生物学的に癒着（組織同士や組織と要素とが接着すること）してもよい。弁輪は，一般的には弁の付け根部分を意味する。房室弁は，僧帽弁及び三尖弁のいずれか又は両方を意味する。

　係止部１３の例は，図１に図示されるように，リング３の外周に設けられた複数のフックである。このフックが左心房（又は右心房）に係り，リング３が左心房（又は右心房）内で変動することを防止する。係止部１３は，リング３に設けられた複数の微小突起であってもよい。突起が大きすぎると心房を傷つけることとなるため，突起の長さ（高さ）の例は，０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下であり，０．２ｍｍ以上３ｍｍ以下でも，０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下でもよい。この突起は，生体親和性のある材料で製造されればよい。この突起は，表面にコーティング層を有してもよい。コーティング層は，例えばトレハロースや各種薬剤を含んでもよい。また，コーティング層は，リング又は弁葉上部と左心房（又は右心房）とが癒着するようにフィブリンなどの癒着材又は生体内で癒着物質を分泌させる物質を含んでもよい。第１の弁葉５又は第２の弁葉７が癒着部を有する場合，例えば，弁葉の上部（例えば，リング３に接続される部位から２０ｍｍ以内の領域，又は１５ｍｍ以内の領域）に複数の凹凸や複数の突起を有する者であってもよい。また，弁葉の上部に癒着物質を塗布したことによって製造される癒着惹起層を有していてもよい。

　係止部１３の別の例は，リングの外周に設けられたひだである。このひだを上面からみると例えば，輪状の形状を有しており，このひだの内周円部分がリングと接続されている。このひだは，複数の山と谷が連続した三角波の形状を有する部分が内円周部分を取り囲んだ形状をしている。この輪状部分の幅は，適宜調整すればよく，０．１ｍｍ以上２０ｍｍ以下でもよいし，０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下でもよいし，１ｍｍ以上５ｍｍ以下でもよい。

　図２は，本発明の人工心臓弁の例を示す概念図である。図２（ａ）は，外観図を示す。図２（ｂ）は，第１の弁葉の概念図を示す。図２（ｃ）は，第２の弁葉の概念図を示す。図２に示されるように，本発明の人工心臓弁は，第１及び第２の弁葉でリングを覆う必要がない。この人工心臓弁は，第１の弁葉５又は第２の弁葉７がリング３と接続される領域が，リング３の３０％以上９９％以下の領域（又は３５％以上９０％以下の領域）であってもよい。上記の特許文献１（特許第５３９２５３９号公報）のものは，リングの半分程度の領域を２つの弁葉で覆っている。この例では，図２（ａ）に示される通り，人工心臓弁として組み立てた場合，第１の弁葉（図２（ｂ））及び第２の弁葉（図２（ｃ））に幅が一定の部分が存在せず，リング３と接続する部分について，上端から下端に向かうにしたがって幅が狭っているものの，その曲線には変曲点が複数存在している。すなわち，弁葉の形状は，一様に狭くなるものでなくてもよく，下端に向かう途中において幅が広くなるものや，起伏に富んだものであっても構わない。

　次に，本発明の人工心臓弁の製造方法の例について説明する。図３は，心臓周辺の臓器を説明するための概念図である。図中の矢印は，血流の方向を示す。本発明の人工心臓弁は，基本的には，僧帽弁５１の機能を補助するものである。まずは，患者の心臓の大きさ，左心室を構成する筋肉５３の状態，左心室５５及び左心房５７の形状，僧帽弁閉鎖不全症のステージ（僧帽弁の機能）といった情報を収集する。そして，本発明の人工心臓弁を用いることを決めた場合，人工心臓弁の素材や大きさを決定する。弁葉の膜の素材によっては，再生医療を行い，膜の素材を得る。膜から弁葉を切りとる。その後，必要に応じて弁葉に処理を施す。そして，弁葉の上部をリングに縫い付ける。一方，弁葉の下部同士を縫い付ける。このようにして人工心臓弁を得る。この例は，人工心臓弁の製造方法の一例であって，例えば，あらかじめいくつかのサイズの人工心臓弁や弁膜を用意しておいて，患者に合わせて組み立ててもよい。

　図４は，本発明の人工心臓弁の使用例を示す概念図である。この例では，全身麻酔下に左小開胸アプローチを行う。人工心臓弁は，折り畳まれた状態でシース（収容部）６１に収容され，血管を通して左心室付近まで伝搬される。そして，シース６１を，左室心尖部５３を突き抜け，左心室５５を通り，僧帽弁前尖・後尖の間を通過させ，左心房内に到達させる。人工心臓弁が左心房に存在する状態で，シース６１を後退させる。すると，左心房内でリングが展開する。その後，エコーガイドを用いて患者の僧帽弁と人工心臓弁のアライメントをとり，係止部（鉤）１３を左心房壁に固定する。人工心臓弁の下端を左室心尖部５３の外に出しエコーで人工心臓弁の接合を見ながら，人工心臓弁の長さを調整する。長さを決定したら弁葉を左室心尖部５３に固定する。人工心臓弁は自己弁の上に重ねるように留置される。このようにすることで，患者の自己弁もこれまでどおり動くこととなる。また，自己弁及び人工心臓弁ともに左室壁との連続性が保たれる。

　この例においても，左心室の心尖部に，人工心臓弁が接触又は固定されていることが好ましい。たとえば，左心室の外部において，人工心臓弁の末端をクリップ等で固定することにより，心臓内での人工心臓弁の形状を維持できる。

　次に，弁葉固定部２がリング３であり，三尖弁に用いられる人工心臓弁について説明する。三尖弁用の人工心臓弁も弁のサイズにあわせて適宜調整する他は，僧帽弁用の人工心臓弁と同様にして作成し，左心房内にリング３を設置するとともに，左心室に弁葉の下部を設置できる。なお，本発明の人工三尖弁は，三尖弁の機能を補助し，三尖弁閉鎖不全症の治療に有効である。

　次に，弁葉固定部２が第１の弁葉５の上部及び第２の弁葉７の上部にそれぞれ取り付けられる第１の固定端６及び第２の固定端８であるものについて説明する。

　弁葉固定部２は，弁葉上部が心房内に存在し，心室内に移動しないようにするための要素である。通常，弁葉固定部２は，心臓弁（僧帽弁，又は三尖弁）の空間よりも大きい（例えば，長さが長い）。図５は，固定端を有する人工心臓弁の例を示す図である。
第１の弁葉５の上部及び第２の弁葉７の上部にそれぞれ取り付けられ，第１の固定端６及び第２の固定端８である，固定端６，８は，湾曲した形状がおよそ一定の棒であってもよいし，直線状の棒であってもよい。いずれにせよ固定端６，８は，弁葉部５，７に比べて硬度が高いものが好ましい。固定端６，８の長さの例は，１０ｍｍ以上９０ｍｍ以下である。固定端６，８の長さは，２０ｍｍ以上９０ｍｍ以下でもよいし，４０ｍｍ以上８０ｍｍ以下でもよいし，４５ｍｍ以上７０ｍｍ以下でもよい。第１の固定端６及び第２の固定端８は，それぞれ第１の弁葉５の上部及び第２の弁葉７の上部と同じ長さか，又はそれぞれ第１の弁葉５の上部及び第２の弁葉７の上部より長さが長いことが好ましい。

　固定端の太さ（最大径）の例は，１ｍｍ以上２０ｍｍ以下であり，５ｍｍ以上１５ｍｍ以下でもよいし，１ｍｍ以上５ｍｍ以下でもよいし，８ｍｍ以上１２ｍｍ以下でもよい。特に弁葉が1枚のものでは，比較的固定端の太さが太いものが好ましい。また，固定端には上記した係止部が設けられてもよい。

　図５は，固定端を有する本発明の人工心臓弁の例を示す概念図である。図５（ａ）は，人工心臓弁の例の外観図を示す。図５（ｂ）は，第１の弁葉の概念図を示す。図２（ｃ）は，第２の弁葉の概念図を示す。図５で示される例では，第１の弁葉５の上部に第１の固定端６が取り付けられている。一方，第２の弁葉７の上部に第２の固定端８が取り付けられている。図５の例では，人工心臓弁の固定端６，８が心房内に安定に位置し，固定端６，８が心室へ移動しないように，固定端６，８が，人工心臓弁が形成する弁内の空間よりも大きい（長い）ことが好ましい。もっとも，固定端６，８は，好ましくは，係止部により左房壁又は右房壁に固定される。このため，固定端６，８の長さが弁口よりも短くても構わない。係止部は，先に説明したものを適宜用いることができるし，固定端６，８を心房壁と癒着させ，癒着部を形成することにより固定端６，８が安定して心房に位置するようにしてもよい。一方，図５（ａ）に示される例では，第１の固定端６及び第２の固定端８の両末端が，相手の両末端とそれぞれ支持棒１２で連結されている。この支持棒１２は任意の要素であり存在しなくてもよい。支持棒は，剛性と展性を有するものが好ましい。支持棒１２により，２つの固定端６，８の間隔が一定（又は一定以上の間隔を有する配置）に保たれる。

　図６は，固定端を有する本発明の人工心臓弁の例を示す概念図である。例えば，人工心臓弁が人工三尖弁である場合も，図４において示したものと同様に，右心室の右室心尖部から，三尖弁方向へ人工三尖弁を挿入し，折り畳んだ弁葉固定部２（リング３，又は固定端６，８）が右心房に位置する状態で弁葉固定部２を開き，弁葉固定部２が右心房内に存在し続けるように弁葉固定部２を配置すればよい。また，この際，人工心臓弁（人工三尖弁）の下端は，右室心尖部に縫い合わせてもよいし，右室心尖部から心臓外へ出るようにしてもよい。

　なお，人工僧帽弁については，図４に示されるように弁葉固定部２が折り畳まれた状態の人工心臓弁を，大腿静脈，頸静脈，上大静脈，又は下大静脈を経由して，左心房を経て，左心室へと移動させ，人工心臓弁の下端が左心室内，左心室の左室心尖部，又は左室心尖部から心臓外部へ突き抜けた位置まで導けばよい。そして，いずれの場合も，弁葉固定部２が左心房に位置する状態で，弁葉固定部２を開く。すると，弁葉固定部２が左心房内に存在し続けるように弁葉固定部２が配置される。このようにして人工僧帽弁を，左心室及び左心房において，僧帽弁の機能を補助する位置に，配置できる。また，人工心臓弁の下端を左室心尖部と縫い合わせる等して，人工心臓弁の下端を左室心尖部と固定すればよい。同様の作業を人工三尖弁についても行うことにより，人工三尖弁を三尖弁の機能を補助する位置（右心室及び右心房）に配置できる。

　図７は，固定端を有する本発明の人工心臓弁が人工三尖弁（三尖弁の機能を補助する人工弁）として機能するものの例を示す概念図である。この例では，２つの固定端が心室内に収容される。また，人工三尖弁の下端が，心尖部を通して存在する（後に心尖部と固定されてもよい）。そして，人工三尖弁のうち心尖部が接触する部位が心尖部接続部位を構成する。

　　次に，弁葉４が１枚で構成される人工心臓弁について説明する。弁葉４が１枚で構成される人工心臓弁は，基本的には，自己弁葉と接合することで血液の逆流を防ぐものである。したがって，この人工心臓弁は，自己弁葉と接合されることが好ましい。この心臓弁も心尖部係止部により心室と接続（固定）されるものが好ましい。これにより，人工心臓弁が心房側に移動する事態を防止できる。図８は，弁葉が１枚で構成される人工心臓弁の例を示す概念図である。図８（ａ）は，人工心臓弁の外観図を示す。図８（ｂ）は，弁葉４の外観図を示す。図８（ｃ）は支持棒を有する人工弁の例を示す図である。図８に示される例は，弁葉４が１枚であり，弁葉固定部２がリングからなるものである。リングや弁葉については先に説明した通りである。もっとも，弁葉が１枚で構成される場合の好ましい弁葉のサイズを図１（ｂ）に基づいて説明すると，以下の通りとなる。リング３に縫い付けられる部分である上端２１の幅Ｗ１は，例えば，３０ｍｍ以上９０ｍｍ以下である。幅Ｗ１は４０ｍｍ以上８０ｍｍ以下でもよいし，４５ｍｍ以上７０ｍｍ以下でもよい。弁葉は，リング３の円周を１００％としたとき，リングの円周の１５％以上４５％以下の部分を被覆する（又はその部分において接続される）ものが好ましく，２０％以上４０％以下でもよいし，２０％以上３０％以下でもよい。図１（ｂ）に示される弁葉は，その上部に幅が一様な部位が存在する。この部位２５の長さ（高さ）の例は，１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり，２ｍｍ以上８ｍｍ以下でもよいし，４ｍｍ以上８ｍｍ以下でもよい。この例では，幅が一定の上部から下端２３に向かうにしたがって曲線的に幅が狭くなる部位２７が存在する。下端２３の幅の例は，２ｍｍ以上２０ｍｍ以下であり，３ｍｍ以上１０ｍｍ以下でもよいし，３ｍｍ以上５ｍｍ以下でもよい。弁葉の高さＬ１は，２０ｍｍ以上７０ｍｍ以下であり，２５ｍｍ以上６５ｍｍ以下でもよいし，３０ｍｍ以上４０ｍｍ以下でもよいし，４０ｍｍ以上７０ｍｍ以下でもよいし，４０ｍｍ以上６０ｍｍ以下でもよい。弁葉の具体的なサイズは，例えば，患者の心臓の形状や血液の逆流の程度，及び病状を考慮して設計すればよい。

　本発明の人工心臓弁は，カテーテルアプローチ（例えば経心尖アプローチと経静脈アプローチ）のほか，外科的手術を用いた施術において用いることができる。人工心臓弁が僧帽弁の場合，経心尖アプローチと経静脈アプローチといったカテーテルアプローチや外科的手術によるアプローチのいずれでも使用することができる。人工心臓弁が三尖弁の場合も，経心尖アプローチと経過静脈アプローチといったカテーテルアプローチや外科的手術によるアプローチのいずれでも使用することができる。弁葉固定部２は，弁葉４が心臓弁の上方（心房内）に位置し続けることができるように、弁葉４と固定されるものである。また，弁葉固定部２は，心房壁と接続されることにより，心房内に安定に配置され続けるものであってもよい。

　図９は，弁葉が１枚で構成される人工心臓弁の例を示す概念図である。この例では，弁葉固定部２が固定端で形成されている。例えば，固定端の長さを，心臓弁より大きくすることで，心臓弁が心室側に移動する事を防止できる。固定端１４は，例えば，湾曲した棒状のものであってもよいし，直線状の棒であってもよい。また，弁葉４に比べて硬度が高いものが好ましい。湾曲した棒状のものは，弓なりに曲がった棒状の部分と，棒状の先端部分をつなぐ糸部分とを有するものであってもよい。固定端１４は，生体適合性のある素材で製造されるものが好ましい。固定端１４の長さの例は、１０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下である。固定端１４の長さは，２０ｍｍ以上１２０ｍｍ以下でもよいし，４０ｍｍ以上１００ｍｍ以下でもよいし，４５ｍｍ以上９０ｍｍ以下でもよい。固定端１４の太さは，０．１ｍｍ以上３ｍｍ以下でもよいし，０．３ｍｍ以上２ｍｍ以下でもよいし，０．５ｍｍ以上１ｍｍ以下でもよい。

　図９（ａ）に示される弁葉４は，基本的には図１において説明した第１の弁葉５及び第２の弁葉７と同様に製造すればよい。弁葉は，図９（ｂ）に示されるように，人工弁のと結合できるような形状を有するとともに，人工弁の上部において最も幅が広く形成され，途中までは滑らかに幅が狭くなり，人工弁の下方に位置する部位から滑らかに幅が広くなり，下端至る途中で幅が狭くなる形状であってもよい。

　図１０は，ひも状構造物を有する人工心臓弁の例を示す概念図である。図１０（ａ）は，弁葉の下端の左右両端付近をつなぐひも状構造物とひも状構造物の下端に存在する心尖接続部を有する人工心臓弁の例を示す概念図である。図１０（ｂ）は，弁葉の下端の中央付近から弁葉上部へ向けた切り欠きを有し，弁葉の下端の左右両端付近にそれぞれひも状構造物を有する人工心臓弁の例を示す概念図である。図１０（ｃ）は，弁葉の下端に心尖接続部を有する人工心臓弁の例を示す概念図である。図１０は，弁葉固定部２の例として，固定端のものを描画している。しかし，ひも状構造物を有する人工心臓弁葉，弁葉固定部２としてリングを有するものであってもよい。また，図１０は，１枚の弁葉について描画している。しかし，弁葉が２枚の人工心臓弁においても，図１０と同様にひも状構造物を有していてもよい。ひも状構造物は，例えば，弁葉に取り付けられた幅が狭い（例えば０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下，０．５ｍｍ以上１ｍｍ以下）の部位である。ひも状構造物は，ＰＴＦＥやポリプロパイレンといった樹脂で製造されていてもよいし，弁葉と同じ素材で製造されてもよい。ひも状構造物は，弁葉と接続され，弁葉を定着させたい相手と接続されたり，弁葉を安定化させたり，血液の流れを調整できる態様であれば，本数や形状は特に限定がない。

　図１０（ａ）は，弁葉の下端の左右両端付近をつなぐひも状構造物７１とひも状構造物の下端に存在する心尖部接続部７３を有する人工心臓弁の例を示す概念図である。心尖部接続部７３は，心臓の心尖部と接続される。これにより人工心臓弁が安定化する。この例では，ひも状構造部が，弁葉の下部中心から弁葉下方へ伸びている。そして，弁葉の下端の左右両端付近をつなぐひも状構造物７１と，弁葉の下部中心から弁葉下方へ伸びたひも状構造物７１とが接続されており，心尖部接続部７３とつながっている。心尖部接続部７３近くの弁葉をひも状構造物にすることで、弁葉の可動性が増し弁口面積が増大する。

　図１０（ｂ）は，弁葉４の下端の中央付近から弁葉上部へ向けた切り欠きを有し，弁葉の下端の左右両端付近にそれぞれひも状構造物７１を有する人工心臓弁の例を示す概念図である。この人工心臓弁のひも状構造物７１の先端には，固定部７５が設けられている。この固定部７５は，心室壁または乳頭筋と接続される。すると．ひも状構造物７１を介して，弁葉が，心室壁または乳頭筋と接続されることとなり，人工心臓弁の位置が安定になる。なお，弁葉下端の左右それぞれに，直接固定部７５が設けられていてもよい。

　図１０（ｃ）は，弁葉の下端に心尖接続部を有する人工心臓弁の例を示す概念図である。この例では，弁葉下端からひも状構造物が伸びており，その先端に心尖部接続部７３が設けられている。この態様においても，弁葉の左右側面に，ひも状構造物７１及びその先端の固定部７５が設けられていてもよい。固定部が，ひも状構造物と接続されている場合は，ひも状構造物の一部であって，対象となる部位と括り付けられるものであってもよい。また，固定部は，ひも状構造物であってもよい。この場合，例えば，一端が糸などで弁葉に固定され，他端が対象となる部位（例えば，心室壁または乳頭筋）と接続されればよい。

　本発明や医療機器の分野で利用されうる。

　１　人工心臓弁
　３　リング
　５　第１の弁葉
　７　第２の弁葉
　９　下部接続部
　１３　係止部
 

Claims (16)

1. 　リング（３）と，第１の弁葉（５）と，第２の弁葉（７）とを含む人工心臓弁（１）であって，
   　第１の弁葉（５）及び第２の弁葉（７）は，前記人工心臓弁（１）の上部において前記リング（３）と接続され，
   　第１の弁葉（５）及び第２の弁葉（７）は，前記人工心臓弁（１）の下部に存在する下部接続部（９）において接続され，
   　第１の弁葉（５）及び第２の弁葉（７）は，前記リング（３）の下部において，下方に進むほど幅が狭くなる部分を有し，下端において幅が最も狭い形状を有する，
   　僧帽弁又は三尖弁の機能を補助する人工心臓弁。
2. 　請求項１に記載の人工心臓弁であって，
   　第１の弁葉（５）の上部と，第２の弁葉（７）の上部は，上部接続部（１１）において接続されている，人工心臓弁。
3. 　請求項１に記載の人工心臓弁であって，
   　第１の弁葉（５）又は第２の弁葉（７）は，前記リング（３）の円周を１００％としたとき，前記リング（３）の円周の３０％以上９９％以下の部分において接続される，人工心臓弁。
4. 　請求項１に記載の人工心臓弁であって，
   　前記リング（３）は，折りたたむことができ，左心房または右心房内で開くことができる，人工心臓弁。
5. 　請求項１に記載の人工心臓弁であって，
   　前記リングは，直径が３０ｍｍ以上６０ｍｍ以下の輪状の形状を有する，人工心臓弁。
6. 　請求項１に記載の人工心臓弁であって，
   　前記リング（３），第１の弁葉（５），及び第２の弁葉（７）のいずれかは，左心房壁または右心房壁と係止するための係止部（１３）を有する，人工心臓弁。
7. 　請求項６記載の人工心臓弁であって，
   　前記係止部（１３）は，第１の弁葉（５）及び第２の弁葉（７）のいずれか又は両方に設けられた左心房壁また右心房壁との癒着部である，人工心臓弁。
8. 　弁葉固定部（２）と，少なくとも一つの弁葉（４）とを含む人工心臓弁（１）であって，
   　前記弁葉（４）は，前記人工心臓弁（１）の上部において前記弁葉固定部（２）と接続され，
   　前記弁葉（４）は，下方に進むほど幅が狭くなる部位（４７）を有し，
   　前記人工心臓弁は，人工僧帽弁又は人工三尖弁である人工心臓弁。
9. 　請求項８に記載の人工心臓弁であって，
   　前記弁葉固定部（２）は，
   　（ｉ）　リング（３）であるか，又は
   　（ｉｉ）　前記弁葉（４）に取り付けられた固定端（１４）である，
   　人工心臓弁。
10. 　請求項８に記載の人工心臓弁であって，
    　前記弁葉固定部（２）は，人工僧帽弁又は人工三尖弁の通過防止手段を備えた，
    　人工心臓弁。
11. 　請求項８に記載の人工心臓弁であって，
    　前記弁葉は，第１の弁葉（５）と，第２の弁葉（７）とを含み，
    　第１の弁葉（５）及び第２の弁葉（７）は，前記人工心臓弁（１）の上部において前記弁葉固定部（２）と接続され，
    　第１の弁葉（５）及び第２の弁葉（７）は，前記人工心臓弁（１）の下部に存在する下部接続部（９）において接続され，
    　第１の弁葉（５）及び第２の弁葉（７）は，下方に進むほど幅が狭くなる部位を有し，　
    　前記人工心臓弁は，人工僧帽弁又は人工三尖弁である人工心臓弁。
12. 　請求項１１に記載の人工心臓弁であって，
    　前記下部接続部（９）又は前記下部接続部（９）の下方に心尖部と接する心尖部接続部位（１０）を有する，人工心臓弁。
13. 　請求項１１に記載の人工心臓弁であって，
    　前記弁葉固定部（２）は，
    　（ｉ）　リング（３）であるか，又は
    　（ｉｉ）　第１の弁葉（５）の上部及び第２の弁葉（７）の上部にそれぞれ取り付けられた第１の固定端（６）及び第２の固定端（８）である，
    　人工心臓弁。
14. 　請求項１１に記載の人工心臓弁であって，
    　前記弁葉固定部（２），第１の弁葉（５），及び第２の弁葉（７）のいずれかは，心房壁または房室弁弁輪と係止するための係止部（１３）を含む，人工心臓弁。
15. 　請求項１４に記載の人工心臓弁であって，
    　前記係止部（１３）は，第１の弁葉（５）及び第２の弁葉（７）のいずれか又は両方に設けられた心房壁または房室弁弁輪との癒着部である，人工心臓弁。
16. 　請求項８又は１１に記載の人工心臓弁であって，
    　いずれかの弁葉には，弁葉と心室壁または乳頭筋とを接続するための固定部（７５）をさらに有する，人工心臓弁。　

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