心臓弁を形成する植え込み片（インプラント）及びその形成方法
【課題】心臓弁を補強及び／又は再形成する組織形成方法及びその装置を提供する。
【解決手段】複数の磁気組織形成装置（３０２）を、心臓弁尖（２０４、２０６）に隣接する体組織に植え込む。これら装置（３０２）は、心臓組織を形成して心臓弁機能を改善するように、相互に引き合う又は反発するように構成されている。他の実施形態では、１以上の組織形成装置を、心臓弁尖（２０４、２０６）に隣接した位置で患者の体に植え込む。この装置に含まれる形状記憶物質は、患者の体内で、より観血的でない方法によって活性化される。例えば、エネルギーを経皮的に又は患者の体外から与えることにより、活性化させることができる。形状記憶装置（５０２）は、第１構造において植え込まれ、その後活性化される。活性化されると第２構造に回復し体組織を移動させる。それによって心臓弁形状を再形成することができる。他の実施形態では、ブレス（１９００）を心臓弁尖（２０４、２０６）に圧着させ、弁尖を支持させる。これによって弁閉鎖を改善することができる。
【解決手段】複数の磁気組織形成装置（３０２）を、心臓弁尖（２０４、２０６）に隣接する体組織に植え込む。これら装置（３０２）は、心臓組織を形成して心臓弁機能を改善するように、相互に引き合う又は反発するように構成されている。他の実施形態では、１以上の組織形成装置を、心臓弁尖（２０４、２０６）に隣接した位置で患者の体に植え込む。この装置に含まれる形状記憶物質は、患者の体内で、より観血的でない方法によって活性化される。例えば、エネルギーを経皮的に又は患者の体外から与えることにより、活性化させることができる。形状記憶装置（５０２）は、第１構造において植え込まれ、その後活性化される。活性化されると第２構造に回復し体組織を移動させる。それによって心臓弁形状を再形成することができる。他の実施形態では、ブレス（１９００）を心臓弁尖（２０４、２０６）に圧着させ、弁尖を支持させる。これによって弁閉鎖を改善することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、組織を形成する植え込み片（インプラント）及びその形成方法に関し、特に、機能障害を有する心臓弁を再形成及びサイズ調整する植え込み片並びにその形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
哺乳類の循環系には、心臓と、身体の全体にわたって相互接続している静脈と動脈とからなる血管と、が含まれる。人の心臓は、４つの部屋、すなわち左右の心房及び左右の心室からなっている。左心室と左心房との間には、血流に一方向性を与える僧帽弁が位置する。右心室と右心房との間には、三尖弁が位置する。左心室と大動脈との間には、大動脈弁が位置し、そして、右心室及び肺動脈の間には、肺動脈弁が位置する。これら心臓弁は、互いに協働することで循環系全体にわたって血液を移動させる働きをする。右心室は、 酸素の不足した血液を体内から汲み上げ、肺、左心房へと送り込む。次に、血液は左心房 から左心室へと送り込まれ、そして、大動脈弁から大動脈へと送り出される。その後、血液は、身体の組織及び器官の全体を循環し、再度、右心房へと戻ってくる。
【０００３】
心臓弁が疾患や先天性異常により適切に機能しないと、血液循環障害が生じることがある。疾患を有する心臓弁（心臓弁膜症）には、血液の正常な順方向の流れを許容するほど弁が充分に開かない狭窄症、及び／又は、弁が完全に閉まらない閉鎖不全症がある。
心臓弁が機能不全になると、弁逆流や、閉じた弁を介して血液の過剰な逆方向流が引き起こされる。例えば、心臓弁の特定の疾患は、心臓肥大及び一つ以上の心臓弁の肥厚などを引き起こすことがある。また、心臓弁輪が拡張すると、弁尖形状が歪み、弁尖による閉鎖効果が小さくなってしまう。このように、弁による閉鎖効果が小さくなると、血液の逆流が生じるだけでなく、心臓に血液が蓄積し、ひいてはその他の諸問題を生じかねない。
【０００４】
僧帽弁逆流は、一般的なタイプの心臓弁機能不全であり、心臓の劣化や不全の主だった要因の１つである。僧帽弁逆流は、循環の効率を減少させるような、深刻な、そして時として急速に悪化する、状態である。しばしば、僧帽弁逆流は、左心室、乳頭筋及び僧帽弁輪の幾何学的変化によって引き起こされる。また、逆流を許すまでに弱くなった僧帽弁は、左心房内部へ突出する。これは、僧帽弁逸脱として知られる状態である。
【０００５】
疾患にかかった又は損傷を受けた心臓弁は、弁置換術によって治療することができる。この弁置換術では、損傷した弁尖を切除し、そして、置換弁を入れるために輪の形を整える施術を行う。その他、弁の機能不全を治療する効果的な修復技術として、弁形成術がある。この弁形成術は、人工弁形成修復セグメント又は人工弁形成リングを心臓内壁の弁輪周囲に取り付けることによって、弁輪を効果的なサイズまで縮小させるものである。弁形成リングは、心周期の間に起こる機能上の変化を補強することで、接合及び弁の完全性を改善させることができる。このように、弁形成リングは、血液の順方向の流れにおいては血行動態を改善し、一方で血液の逆方向の流れ又は弁逆流を減少させるための助けとなる。
【０００６】
しかしながら、これらの処置はそれぞれ非常に観血的である。なぜなら、心臓へのアクセスは開胸処置によって得られ、この場合、その処置の間、人工心肺で心臓をバイパスすることとなる。しかし、僧帽弁逆流を患う患者の多くは大抵の場合、体が弱く、そのためこのような処置を行うにはより大きなリスクが伴ってしまう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のことを考慮すると、弁閉鎖不全症を治療する従来のシステム及び方法では、患者への負担が少なくそしてより観血的でないアプローチを提供することができない。したがって、心臓弁又は他の身体構造を支持する装置及び方法であって、人間又は動物の心臓系の動的な環境に安全にそして確実に配置及び適合する装置並びに方法が必要とされる。また、僧帽弁閉鎖不全症などの弁閉鎖不全症を治療する植え込み片を非観血的に調整する装置及び方法の開発が望まれる。さらに、患者の体内に植え込んだ後に非観血的に調整することができる植え込み片も望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様によれば、患者の心臓弁を補強する植え込み片は、本体部材を含んで構成され、その本体部材は、近端部と、遠端部と、該近端部と該遠端部との間を伸長する本体とを含む。本体部材は、患者の心臓内で、心臓弁基部に直接又はその近傍に、植え込まれるように構成される。本体部材は、形状記憶物質を含んで構成され、第１構造から第２構造に変形可能である。本体部材が第２構造であるとき、本体部材は、心臓弁基部に力を及ぼして心臓組織を変形するように構成される。植え込み片は、その長さが最長で約１５ミリメートル以下で細長い。他の態様では、植え込み片の長さは最長で約１０ミリメートル以下である。また、他の態様では、植え込み片の長さは最長で約６ミリメートル以下である。
【０００９】
一態様によれば、本体部材は、第１構造では実質的に直線状であり、第２構造では実質的に弓形である。植え込み片は、本体部材が第１構造であるときに、患者の心臓に植え込まれる。一態様において、植え込み片は心臓組織内に完全に植え込まれるように構成される。他の態様では、植え込み片は、心臓組織の表面に隣接して配置されるように構成される。この植え込み片は、１以上のアンカー部材を含んでもよい。このアンカー部材は、本体部材を心臓組織にしっかりと取り付けるように構成される。
【００１０】
心臓組織には、例えば、心筋層、心臓の心室中隔、線維三角、心房壁又は他の心臓組織が含まれる。一態様によれば、植え込み片は、本体部材が第１構造であるときに、逆行性（retrograde）アプローチを利用した逆行性デリバリーシステムによって患者の心臓の左心室へ運ばれるように構成される。他の態様では、植え込み片は、本体部材が第１構造であるときに、経中隔アプローチを利用した経中隔デリバリーシステムによって患者の心臓の左心房へ運ばれるように構成される。
【００１１】
一態様によれば、形状記憶物質は、第１構造及び第２構造の少なくとも一方で超弾性を有するように構成される。形状記憶物質には、例えば、形状記憶合金、形状記憶ポリマー又は他の物質を含んでもよい。他の態様では、形状記憶物質は、強磁性物質であって、Ｆｅ−Ｃ、Ｆｅ−Ｐｄ、Ｆｅ−Ｍｎ−Ｓｉ、Ｃｏ−Ｍｎ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｔｉ、Ｎｉ−Ｍｎ−Ｇａ、Ｎｉ２ＭｎＧａ、及びＣｏ−Ｎｉ−Ａｌの少なくとも１つを含む。この態様では、本体部材は、その第１構造が第２構造に変形するときに、強磁性形状記憶物質の温度に実質的な変化がないように構成される。
【００１２】
一態様によれば、本体部材は、形状記憶物質がエネルギー源によって活性化されると、第１構造から第２構造に変形するように構成される。このエネルギー源には、例えば、超音波エネルギー源が含まれる。更に、一態様によれば、植え込み片は、エネルギー吸収強化物質を含んで構成される。このエネルギー吸収強化物質は、エネルギーを吸収し、エネルギー源に応答して発熱するように構成される。更に、エネルギー吸収強化物質は、形状記憶物質と熱的に接続するように構成される。このエネルギー吸収強化物質には、例えば、ナノ粒子を含んでもよい。このナノ粒子は、ナノシェル及びナノスフェアの少なくとも一方を含んで構成される。一態様によれば、エネルギー吸収強化物質は、放射性不透過性を有する。一態様によれば、植え込み片は、更に、電気伝導性材料も含む。この電気伝導性物質は、エネルギー源に応答して電流を導き、形状記憶物質に熱エネルギーを伝えるように構成される。
【００１３】
一態様によれば、患者の心臓弁を補強する植え込み片は、本体部材を含んで構成され、その本体部材は、近端部と、遠端部と、該近端部と該遠端部との間を伸長する本体とを含む。本体部材は、形状記憶物質を含んで構成され、第１構造から第２構造に変形可能である。本体部材が第２構造であるとき、本体部材は、心臓弁基部に力を及ぼして心臓組織を変形するように構成される。植え込み片は、細長く、及び、心臓組織内に完全に植え込まれるように構成される。この態様では、植え込み片は、本体部材が第１構造であるときは直線状であり、本体部材が第２構造であるときは弓形である。植え込み片は、本体部材が第１構造であるときに患者の心臓に植え込まれる。この態様では、植え込み片の長さは最長で約１５ミリメートル以下である。他の態様では、植え込み片の長さは最長で約１０ミリメートル以下である。また、他の態様では、植え込み片の長さは最長で約６ミリメートル以下である。一態様において、形状記憶物質は、第１構造及び第２構造の少なくとも一方で超弾性を有するように構成される。
【００１４】
一態様によれば、心臓弁膜症の治療方法には、植え込み片の提供が含まれる。この植え込み片は、本体部材を含んで構成され、この本体部材は、近端部と、遠端部と、該近端部と該遠端部との間を伸長する本体とを含んで構成される。また、本体部材は、形状記憶物質を含んで構成される。更に、前記治療方法には、植え込み片を、患者の心臓組織内で心臓弁基部に直接又はその近傍に完全に植え込むこと、及び、形状記憶物質にエネルギーを与えて植え込み片を第１形状を有する第１構造から第２形状を有する第２構造に変形すること、が含まれる。植え込み片は第２構造にあると、その植え込み片近傍の組織を変形し、弁輪の寸法（dimension）に変化を生じさせる。この態様では、この寸法変化によって、弁尖基部を心臓弁の中心に向かわせることができる。この態様では、エネルギーを与える工程には、患者の心臓外に位置し植え込み片に非接触であるエネルギー源によってエネルギーを与えること、が含まれる。一態様によれば、植え込み片を配置する工程には、植え込み片を逆行性アプローチを用い患者の大動脈を経由して患者の左心室に運ぶこと、が含まれる。他の態様では、植え込み片を配置する工程には、植え込み片を経中隔アプローチを用いて患者の心臓の左心房に運ぶこと、が含まれる。
【００１５】
一態様によれば、体組織を再形成又は矯正する装置は、心臓弁輪の寸法を変化させる弾性手段を含んで構成される。この弾性手段は、患者の心臓弁の弁尖基部に直接又はその近傍に植え込まれるように構成される。更に、この弾性手段は、体内に植え込まれる間、この弾性手段に加えられる力に応答して第１形状から第２形状に変形するように構成される。更に、この弾性手段は、体内に植え込まれた後、該弾性手段に加えられていた力がなくなると、変形して第１形状に戻るように構成される。また、この態様では、弾性手段は心臓組織に完全に植え込まれるように構成される。
【００１６】
一態様によれば、心臓弁輪の寸法を変化させる方法には、第１装置及び第２装置を患者の心臓に植え込むこと、が含まれる。第１装置は磁性を有し、第２装置はその第１装置によって生じる磁場に応答する。それによって心臓弁輪の寸法に変化を生じさせる。
この態様では、寸法の変化には、寸法の減少が含まれる。一態様によれば、第２装置は磁性を有し、それによる磁場は、第１装置が第２装置から生じた第２磁場に応答するような第１磁気である。それにより、心臓弁輪の寸法に更に変化が生じる。一態様によれば、第１装置は心臓弁の第１弁尖に隣接して植え込まれ、第２装置は心臓弁の第２弁尖に隣接して植え込まれる。これにより、磁場に対して第２装置が応答することで、第２弁尖基部を第１弁尖基部に向わせることができる。他の態様では、第１装置は、心臓弁輪の心房側で第１弁尖に隣接するように植え込まれ、第２装置は、心臓弁輪の心室側でその第１弁尖に隣接するように植え込まれる。これにより、磁場に対して第２装置が応答することで、第１弁尖基部を第２弁尖基部に向かわせることができる。
【００１７】
一態様によれば、組織形成システムは、磁場を生じるように構成された第１装置を含んで構成される。この第１装置は、心臓弁輪に直接又はその近傍に植え込まれるように構成される。更に、組織形成システムは、第２装置を含んで構成される。この第２装置は、第１装置の磁場に応答することで第１装置と相互に作用するように構成されている。この第２装置は、心臓弁輪に直接又はその近傍に植え込まれるように構成される。第１装置は、第２装置と相互に作用するように構成され、これにより心臓弁輪の寸法を変化させることができる。この態様では、第２装置も磁性を有し、また、第１装置と第２装置の間の相互作用は引力である。一態様によれば、第１装置及び第２装置は、それらが互いに隣接して植え込まれたときに、心臓弁輪の寸法を減少させるのに十分な力を少なくとも１つ作用させるように構成される。一態様によれば、第１装置は、希土類元素を含んで構成される。一態様によれば、第１装置は、以下に挙げるもののうち少なくとも１つを含んで構成される：ＮｄＦｅＢ（ネオジム‐鉄‐ホウ素）、ＳｍＣｏ（サマリウム‐コバルト）及びＡｌＮｉＣｏ（アルミニウム‐ニッケル‐コバルト）。一態様において、少なくとも１つの固定部材が、第１装置及び第２装置のうちの少なくとも一方を心臓弁輪に固定するように構成される。
【００１８】
一態様によれば、心臓弁輪を再形成及び矯正するシステムは、磁場を生じる発生手段と、この磁場に応答して発生手段と相互に作用する相互作用手段とを含んで構成される。発生手段及び相互作用手段は、心臓弁輪に直接又はその近傍に植え込まれる。相互作用手段が磁場に応答することで、心臓弁輪の寸法の少なくとも１つが変化する。
【００１９】
一態様によれば、障害を有する心臓弁の治療装置は、心臓弁尖に取り付け可能なリング状部材を含んで構成される。この態様では、リング状部材は以下の物質を１つ以上含んで構成される：ステンレス鋼、ＮｉＴｉ、白金‐イリジウム、金、炭素及びポリウレタン。リンク状部材は、剛性機械的強度を提供し、弁尖を支持するように構成される。また、リング状部材は、弁尖の周りの所定位置に圧着（crimp）されてもよい。一態様によれば、更に、リング状部材は、圧着可能リングから軸方向に伸びる弾性軸方向延長部を１つ以上含んで構成される。この態様では、１以上の弾性軸方向延長部は、弁尖の内端を心臓弁の中央に向かわせ、それにより他の弁尖との接合を改善するように構成される。一態様によれば、１以上の弾性軸方向延長部は、カーボンファイバーを含んで構成される。
【００２０】
一態様によれば、心臓弁尖の支持方法は、リング状部材を含んで構成される植え込み片を提供すること、植え込み片を心臓弁尖の周りで揺動させること、を含む。この態様では、支持方法は更に、リング状部材を心臓弁尖に固定するように圧着することを含む。一態様によれば、植え込み片は更に、１以上の弾性軸方向延長部を含んで構成され、また、植え込み片を心臓弁尖の周りで摺動させることは更に、植え込み片を１以上の弾性軸方向延長部がリング状部材から弁尖内端に向けて伸びるように摺動させること、を含む。一態様によれば、植え込み片を心臓弁尖の周りで摺動させることは、植え込み片を、逆行性アプローチを用いて患者の心臓の左心室に運ぶこと、を含んで構成される。他の態様では、植え込み片を心臓弁尖の周りで摺動させることは、植え込み片を、経中隔アプローチを用いて患者の心臓の左心房に運ぶこと、を含んで構成される。
【００２１】
一態様によれば、心臓弁における弁尖接合を改善する装置は、弁尖の支持手段を含んで構成される。この態様では、支持手段は、圧着可能に構成される。一態様によれば、弁尖の支持手段は、弁尖の内端を他の弁尖に向かわせる手段を含んで構成される。
【００２２】
本発明を要約するために、本明細書は、本発明の特定の態様、効果及び新規な特徴について記載している。また、本発明の一態様に従って、かかる効果のすべてを達成する必要がないことを理解できるであろう。従って、本発明は、必ずしも本明細書に教示又は示唆したその他の効果を達成することなく、本明細書に開示されている効果（単数又は複数）を達成又は最適化するように実施されてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
概要
【００２４】
本発明は、例えば、機能障害を有する心臓弁や他の体組織を動的に調整可能な植え込み片を用いて補強することで、組織を再形成（リシェイプ）する装置及び方法を含む。本願明細書に開示された実施形態は、ヒト心臓の僧帽弁を再形成及び／又はサイズ調整（リサイズ）することに関して記載されているが、本発明の実施形態を、再形成又は矯正（改善）を必要とするその他の様々な弁、血管及び／又は組織に広く用いてもよい。例えば、特定の実施形態を、三尖弁、肺動脈弁又は大動脈弁の少なくとも１つの寸法を変化させるために用いてもよい。また、他の実施形態では、組織形成装置を、左右の心室、胃系の組織、及び／又は器官（例えば、胃）などの再形成又は矯正に用いてもよい。
【００２５】
一実施形態によれば、障害を有する心臓弁構造の支持の提供方法は、心臓弁の弁尖基部に隣接する心臓組織に第１領域提供部材を配置すること、及び、心臓組織に第２領域提供部材を配置すること、を含む。このとき、第２領域提供部材は、第１領域提供部材と相互にひきけられて、それにより心臓弁の寸法を減らすように構成される。この実施形態では、複数の磁性構造が、心臓弁輪に隣接して又はその中に植え込まれる。
【００２６】
他の実施形態では、障害を有する心臓弁構造の支持の提供方法は、形状記憶部材を心臓弁の弁尖基部に隣接した心臓組織に配置すること、及び、この形状記憶部材を活性化すること、を含む。このとき形状記憶部材は、活性化されると、記憶構造又は記憶形状に回復してその形状記憶部材に直接隣接した組織を広げることで、弁尖基部を内側半径方向に押しやるように構成される。この実施形態では、１以上の形状記憶部材が、心臓弁輪に植え込まれる。他の実施形態では、心臓弁尖基部の支持方法は、圧着可能リングを弁尖基部に配置すること、及び、そのリングを弁尖の所定の位置に圧着すること、を含む。これによって、弁尖基部を支持し、また弁機能を改善することができる。
【００２７】
一実施形態において、動的に調節可能な組織形成装置は、その装置が僧帽弁輪に隣接して又はその中に植え込まれて、僧帽弁輪の再形成及びサイズ調整に用いられる。特に、組織形成装置は、僧帽弁輪の寸法の少なくとも１つを動的に変化させて、弁尖接合を改善するために及び逆流を減少させるために用いられる。組織形成装置の形状は、体内に植え込んだ後でも、心臓のサイズ変化に対応するように、更なる調整が可能である。例えば、組織形成装置は、身体の成長につれて心臓も成長する子供に植え込んでもよい。つまり、心臓の成長が可能なように、組織形成装置の形状を修正する必要が生じてもよい。別の例として、１以上の組織形成装置を植え込んだ後に、肥大した心臓のサイズが通常のサイズに戻り始めてもよい。つまり、心臓のサイズが減少し始めた後に、僧帽弁輪が引き続き補強されるように、組織形成装置の形状を修正する必要が生じてもよい。
【００２８】
一実施形態によれば、組織形成装置は、温度変化及び／又は磁場曝露で応答する形状記憶物質を含んで構成される。ここで、形状記憶とは、変形後に変形前の特定の形状に回復できるような物質の能力をいう。形状記憶物質には、例えば、ポリマー、金属、金属合金及び強磁性合金が含まれる。一実施形態によれば、組織形成装置は、形状記憶物質にエネルギー源を与えて活性化させ、記憶形状又は元の形状に変形させられることによって、生体内で調節されるように構成される。そのようなエネルギー源としては、例えば、無線周波数（ＲＦ）エネルギー、Ｘ線エネルギー、マイクロ波エネルギー、集束超音波又は高出力集束超音波（ＨＩＦＵ）エネルギーなどの音響又は超音波エネルギー、光エネルギー、電場エネルギー、磁場エネルギー、これらの組み合わせ、等を含んでもよい。例えば、電磁放射の一実施形態としては、約７５０ナノメートル〜約１６００ナノメートルの範囲の波長を有する赤外線エネルギーが有用である。このタイプの赤外線照射は、固体ダイオードレーザによって発生させることができる。
【００２９】
一実施形態によれば、組織形成装置は更に、加熱効率を上げると共に形状記憶物質の所定の領域に熱を局部集中させるエネルギー吸収物質を含んで構成される。これにより、周辺組織に与える損傷を軽減させる又は最小限に抑えることができる。特に、物質にエネルギーを与えるために赤外線レーザエネルギーを用いる場合、光又はレーザによる活性化エネルギーを吸収するエネルギー吸収物質には、ナノシェル、ナノスフェアなどを含んでもよい。このようなナノ粒子は、導体（例えば、金）の極超薄層で覆われた誘電体（例えば、シリカ）から製造されてもよく、又、電磁放射の特定の周波数を吸収するように選択的に調節されてもよい。この実施形態では、ナノ粒子のサイズは、約５ナノメートル〜約２０ナノメートルの範囲内であり、又、ナノ粒子は適切な物質又は溶液（例えば、食塩水）に懸濁される。なお、ナノチューブ又はナノ粒子を含んで構成されたコーティングを、例えば、ＨＩＦＵ、ＭＲＩ、誘導熱等からのエネルギーを吸収するために用いてもよい。
【００３０】
一実施形態によれば、組織形成装置の一部分又は全体を被覆するために、薄膜蒸着やその他のコーティング技術、例えば、スパッタリング、反応性スパッタリング、金属イオン注入法、物理気相成長法、化学気相成長法を用いることができる。このようなコーティングは、固体コーティング又は微孔性（microporous）コーティングとすることができる。例えば、ＨＩＦＵエネルギーを用いる場合、微孔構造は、ＨＩＦＵエネルギーを捕捉して、これを形状記憶物質の方向へ導く。これにより、コーティングによって熱伝導性及び熱除去を改善することができる。一実施形態によれば、コーティングによって組織形成装置のＸ線不透過像を高めることができる。コーティング物質は、生体適合性有機物又は非有機物質、金属又は非金属物質（例えば、窒化チタン（ＴｉＮ）、イリジウム酸化物（Ｉｒｏｘ）、炭素、白金黒、炭化チタン（ＴｉＣ）、及び、植え込み型ペースメーカのリードのペースメーカの電極に用いられるその他の物質など）の様々な群から選択される。さらに、本明細書において議論されるか又は従来技術において公知である他の物質を、エネルギー吸収に用いてもよい。
【００３１】
加えて、又は他の実施形態では、形状記憶物質を、例えば、白金被覆銅、チタン、タンタル、ステンレス鋼、金等の微細導線で包み込むことで、周辺組織への不要な過熱を低減する一方、形状記憶物質の特定箇所を集中的及び急速に過熱することができる。
【００３２】
一実施形態によれば、エネルギー源は、体内に植え込まれた時又はその後に、外科的に与えられる。例えば、形状記憶物質は、組織形成装置を体内へ植え込んでいる間、暖かい物体をその組織形成装置に接触させる又はその周囲の領域に置くことで加熱される。他の例として、組織形成装置の植え込み後に、例えばカテーテルを経皮的に患者の体に挿入することでカテーテルを通してエネルギーを与えるように、外科的にエネルギー源を与えることができる。例えば、ＲＦエネルギー、光エネルギー又は熱エネルギー（例えば、抵抗加熱を用いた発熱体などからのエネルギー）は、形状記憶物質上に配置され又はその近傍に位置するカテーテルによって、形状記憶物質へ伝達される。
【００３３】
また、熱エネルギーは、加熱した流体を組織形成装置付近に位置させたカテーテルに通したり又はカテーテルを通してバルーン内を循環させたりすることで、組織形成装置に与えられる。さらに、他の例として、形状記憶物質は、光吸収物質（photodynamic absorbing material）で被覆される。この光吸収物質は、レーザダイオード光に照射されるか又はカテーテルの光ファイバー要素を介して導かれた光で活性化されて、形状記憶物質を加熱する。この実施形態では、光吸収物質は、レーザ光が照射されると放出される１以上の医薬品を含んで構成される。
【００３４】
一実施形態によれば、取り外し可能な皮下電極又はコイルが、専用の活性化ユニットからのエネルギーを連結する。この実施形態では、取り外し可能な皮下電極によって、システムと組織形成装置との間に、遠隔測定及び送電が提供される。この取り外し可能な皮下電極は、最小限の電力損又は少ない電力損で、植え込み片に対してエネルギーをより効率的に伝えることができる。一実施形態によれば、皮下エネルギーは、誘導結合を介して供給される。
【００３５】
他の実施形態では、エネルギー源は、非観血的な方法又はより観血的でない方法で患者体外から与えられる。この実施形態では、周辺組織への損傷を軽減し又は最小限にするために、外部エネルギー源を集束させて形状記憶物質に対して指向性のある加熱を提供するようにしてもよい。例えば、一実施形態によれば、電気伝導コイルを含んで構成されたポータブル装置が、非観血的に患者の身体を透過する電磁場を発生して、組織形成装置内に誘導電流を発生させる。この誘導電流によって組織形成装置が加熱されることで、形状記憶物質は記憶形状に変形する。また、この実施形態では、組織形成装置は、形状記憶物質に包まれ又は包埋された電気伝導コイルを含んで構成される。このとき、外部で発生した電磁場が組織形成装置内のコイルに誘導電流を発生させ、コイルを発熱させて、形状記憶物質に熱エネルギーを伝達する。
【００３６】
他の実施形態では、外部変換器が、植え込んだ組織形成装置に超音波エネルギーを集束させて、形状記憶物質を加熱する。用語「集束超音波」は、本明細書において広義に用いられ、それらの通常に用いられる意味、並びに、広範囲にわたる強度及び／又は周波数範囲内の音響エネルギーを含むが、これらに限定されるものではない。例えば、集束超音波エネルギーは、医療処置の切除において現在用いられているものよりも極小の強度及び／又は周波数を有する高出力集束超音波（ＨＩＦＵ）エネルギー及び／又は音響エネルギーを含む。
【００３７】
例えば、一実施形態によれば、集束超音波エネルギーは、周波数が約０．５ＭＨｚ〜約３０ＭＨｚの範囲内であり、出力密度が約１Ｗ／ｃｍ２〜約５００Ｗ／ｃｍ２の範囲内である音響エネルギーを含む。更に、一実施形態において、集束超音波エネルギーは、加熱によって組織の損傷がほとんど若しくは全く起こらないように及び／又はキャビテーションが減少若しくは実質的に排除されるように、破壊を起こさせないような加熱を行う音響エネルギー強度を含む。
【００３８】
例示する目的で、用語「ＨＩＦＵ」は、本明細書において本発明の一実施形態に関して用いられる。しかしながら、他の強度の集束超音波エネルギー、特に相対的に低強度の集束超音波エネルギー、を、ＨＩＦＵエネルギーの代わりに又はＨＩＦＵエネルギーと組み合わせて有利に用いてもよい。
【００３９】
一実施形態によれば、ＨＩＦＵプローブは、心臓の運動及び呼吸の動きを補償するために、適合レンズ（adaptive lens）と共に用いられる。この適合レンズは、多焦点調節能（multiple focal point adjustments）を有する。一実施形態によれば、適合可能機能を有するＨＩＦＵプローブは、フェーズドアレイ又は線形の構造を含んで構成される。一実施形態によれば、外部ＨＩＦＵプローブは、骨を通過することに関して、音響窓からの入射を改善及びその問題や課題を克服又は最小限に抑えるために、患者の肋骨間に配置されるように構成されたレンズを含んで構成される。一実施形態によれば、ＨＩＦＵエネルギーは、超音波画像診断装置と同期して、ＨＩＦＵ活性化の間、組織形成装置を画像化することができる。加えて、または他の実施形態において、超音波画像は、サウンドシフト速度及び体組織の熱膨張変化の原理から、組織形成装置周辺の体組織温度を非観血的にモニタするためにも用いられる。
【００４０】
一実施形態によれば、組織形成装置は、超音波に曝された際に集束する及び急速に発熱すると共に、熱エネルギーを形状記憶物質に伝達する超音波吸収物質又はヒドロゲル物質を含んで構成される。
【００４１】
一実施形態によれば、非観血的エネルギーは、磁気共鳴画像診断（ＭＲＩ）装置によって、植え込まれた組織形成装置に与えられる。この実施形態では、形状記憶物質は、ＭＲＩ装置が発生する定磁場によって活性化される。加えて、または他の実施形態において、ＭＲＩ装置は、組織形成装置内に誘導電流を発生させると共に形状記憶物質を加熱するＲＦパルスを発生する。組織形成装置は、加熱の効率及び指向性を向上させる１以上のコイル及び／又はＭＲＩエネルギー吸収物質を含んで構成することができる。磁気活性化エネルギーを適切に吸収するエネルギー吸収物質には、強磁性物質の微粒子が含まれる。ＲＦエネルギーに対する適切なエネルギー吸収物質には、ＲＦエネルギーと共鳴する周波数においてこのＲＦエネルギーを吸収することができる他の物質に加え、フェライト物質も含まれる。
【００４２】
一実施形態によれば、ＭＲＩ装置は更に、形状記憶物質を活性化する前、活性化中及び活性化後に、植え込んだ組織形成装置のサイズ及び／又は形状を測定するために用いられる。この実施形態では、ＭＲＩ装置は、形状記憶物質を加熱するための第１周波数を有するＲＦパルス、及び、植え込んだ組織形成装置を撮像するための第２周波数を有するＲＦパルスを発生する。従って、組織形成装置のサイズ及び／又は形状を、この組織形成装置を加熱せずに測定することができる。この実施形態によれば、ＭＲＩエネルギー吸収物質は、第１周波数に曝されると形状記憶物質を活性化するために充分な程度に発熱する一方、第２周波数に曝されても実質的には発熱しない。他の公知技術によるイメージング（画像診断）技術を、植え込んだ組織形成装置のサイズ測定に用いることができる。例えば、超音波画像診断、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）スキャン、Ｘ線画像診断、放射断層撮影法（ＰＥＴ）などが含まれる。一実施形態では、このようなイメージング技術も、形状記憶物質の活性化に充分なエネルギーを提供する。
【００４３】
一実施形態によれば、形状記憶物質の活性化は、イメージング処理の間、心拍動と同期するように行われる。例えば、画像診断技術を用いることで、心周期のある一部分の間において、患者体内の組織形成装置上に、ＨＩＦＵエネルギーを集束させることができる。心拍動に伴って、組織形成装置が集束エネルギー領域の内外に移動するようにしてもよい。周辺組織の損傷を軽減するために、患者の身体は、心周期の特定部分の間だけＨＩＦＵエネルギーに曝される。一実施形態によれば、エネルギーは、心電図シグナルのような心拍周期を表すシグナルによってゲート制御される。この実施形態では、同期及びゲート制御は、心周期の特定期間においてエネルギーを形状記憶物質に送ることで、受攻期中に不整脈又は細動が引き起こされる可能性を避け又は低減できるように構成される。例えば、心電図シグナルのＴ波の間だけ患者の心臓をエネルギーに曝すように、このエネルギーをゲート制御をすることができる。
【００４４】
前述のように、形状記憶物質は、例えば、ポリマー、金属、及び強磁性合金を含んで構成される金属合金、を含む。本発明に従う実施形態において、有用であり代表的な形状記憶ポリマーは、Langer等による米国特許第６，７２０，４０２号（２００４年４月１３日発行）、米国特許第６，３８８，０４３号（２００２年５月１４日発行）及び米国特許第６，１６０，０８４号（２０００年１２月１２日発行）により開示されており、いずれも本明細書に完全に引用されるものとする。
【００４５】
形状記憶ポリマーは、温度変化に応じて１以上の永久的形状又は記憶形状に変化する。一実施形態によれば、形状記憶ポリマーは、約３８℃〜約６０℃の温度範囲まで加熱される。他の実施形態では、形状記憶ポリマーは、約４０℃〜約５５℃の温度範囲まで加熱される。一実施形態において、形状記憶ポリマーは、加熱されると第１記憶形状に変形し、冷却されると第２記憶形状に変形する二方向性形状記憶効果を有する。形状記憶ポリマーは、例えば、カテーテルを通して冷却流体を入れるか又は循環させることで、冷却されることができる。
【００４６】
患者体内に植え込んだ形状記憶ポリマーは、例えば、赤外線、近赤外線、紫外線、マイクロ波及び／又は可視光源などの外部光エネルギー源を用いて、非観血的に加熱されることができる。好ましくは、光エネルギーは、形状記憶ポリマーによる吸収は増加し、その一方で周辺組織による吸収は低減するように選択される。これによって、形状記憶ポリマーの形状を変化させるために加熱した場合にも、その形状記憶ポリマー周辺の組織の損傷を軽減することができる。他の実施形態では、形状記憶ポリマーは、気泡又はフルオロカーボン（過フッ化炭化水素）などの液体を含む泡を含んで構成され、ＨＩＦＵエネルギーに曝されたときに、気体中／液体中においてキャビテーション効果が引き起こされて加熱される。他の実施形態では、形状記憶ポリマーは、電磁場によって加熱されてもよく、また、電磁場吸収物質で被覆されてもよい。
【００４７】
特定の金属合金は、形状記憶の特質を有しており、温度変化及び／又は磁場曝露に対して反応する。温度変化に応答する代表的な形状記憶合金には、チタン−ニッケル合金、銅−亜鉛−アルミニウム合金、銅−アルミニウム−ニッケル合金、鉄−マンガン−ケイ素合金、鉄−ニッケル−アルミニウム合金、金−カドミウム合金、これらの組み合わせ、等が含まれる。
【００４８】
形状記憶合金は、マルテンサイト及びオーステナイトと呼ばれる少なくとも２つの異なる固相で存在する。マルテンサイト相において、合金は比較的軟らかく容易に変形するのに対し、オーステナイト相において、合金は比較的堅固で容易には変形しない。例えば、一般に形状記憶合金は、マルテンサイト相に相変態するよりも相対的に高い温度で、オーステナイト相へ相変態する。形状記憶合金は、マルテンサイト開始温度（Ｍｓ）でマルテンサイト相への相変態を開始し、マルテンサイト終了温度（Ｍｆ）でマルテンサイト相への相変態を終了する。同様に、このような形状記憶合金は、オーステナイト開始温度（Ａｓ）でオーステナイト相に相変態を開始し、オーステナイト終了温度（Ａｆ）でオーステナイト相への相変態を終了する。一般に、両変態は、ヒステリシスを有する。従って、温度Ｍｓ及び温度Ａｆは、互いに一致せず、同様に、温度Ｍｆ及び温度Ａｓも互いに一致しない。
【００４９】
一実施形態によれば、形状記憶合金は、オーステナイト相において弓状の記憶形状を形成するように加工される。その後、形状記憶合金は、温度Ｍｆ未満に冷却されるとマルテンサイト相に相変態し、異なる構造（例えば実質的な直線又はカーブの大きい若しくは小さい第２弓状形状など）に変形する。この実施形態では、形状記憶合金のマルテンサイト相は、医師などの作業者がマルテンサイト相の装置の形状を手で調節して特定の患者に望ましく適合させることができる程度の充分な展性を有している。この装置を弁輪の周り又はその中に位置させた後、形状記憶合金は活性化温度（例えば、温度Ａｓ〜温度Ａｆの温度範囲）に加熱されて、それによって装置形状が非観血的に調節される。
【００５０】
その後、形状記憶合金の温度上昇によってオーステナイト相に相変態すると、合金は変形形状から記憶形状へと変形する。形状記憶合金の活性化によって組織形成装置に形状変化がもたらされるときの活性化温度は、その活性化処理中に、組織形成装置に隣接する体組織に与えうる副次的な損傷を軽減又は排除できるように選択され、組織形成装置に組み込むことができる。一実施形態によれば、適切な形状記憶合金の例示的な温度Ａｆは、約４５℃〜約５０℃の範囲内にあり、適切な形状記憶合金の例示的な温度Ａｓは、約４２℃〜約５３℃の範囲内にある。さらに、例示的な温度Ｍｓは、約１０℃〜約２０℃の範囲内にあり、例示的な温度Ｍｆは、約−１℃〜約１５℃の範囲内にある。組織形状装置の形状は、所望の臨床結果を得るために必要な調節が達成できるように、実質的に即座に全てを変化させたり、小さなステップに分けて逐次変化させたりすることができる。
【００５１】
さらに、特定の形状記憶合金は、菱面体晶相を含んで構成されてもよい。この菱面体晶相は、菱面体晶開始温度（Ｒｓ）及び菱面体晶終了温度（Ｒｆ）を有し、オーステナイト相とマルテンサイト相との間に存在する。このような形状記憶合金の例としては、Memry社（ベセル、コネティカット）から市販されているＮｉＴｉ系合金がある。一実施形態によれば、例示的な温度Ｒｓは、約３０℃〜約５０℃の範囲内にあり、例示的な温度Ｒｆは、約２０℃〜約３５℃の範囲内にある。菱面体晶相を有する形状記憶物質を用いる利点の一つは、オーステナイト相の一般に堅固な構造や、マルテンサイト相の一般に変形し易い構造と比較して、その菱面体晶相において形状記憶物質が部分的に物理的変形する点にある。
【００５２】
特定の形状記憶合金は、磁場に曝されて、マルテンサイト相からオーステナイト相まで相変態する場合に、強磁性形状記憶効果を示す。従って、強磁性形状記憶合金を含んで構成される組織形成装置を、第１形状を有する第１構造で植え込み、その後、温度Ａｓを超えて形状記憶物質を加熱することなく、第２形状（例えば、記憶形状）を有する第２構造へと変形させてもよい。しかも、有利にも、弁形成リング周辺の正常組織は、損傷を受ける虞のある高温には曝さらされない。さらに、強磁性形状記憶合金を加熱する必要がないので、組織形成装置のサイズ及び／又は形状を、熱活性化を行うよりも急速且つ均一に調節することができるようになる。
【００５３】
例示的な強磁性形状記憶合金には、Ｆｅ−Ｃ、Ｆｅ−Ｐｄ、Ｆｅ−Ｍｎ−Ｓｉ、Ｃｏ−Ｍｎ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｔｉ、Ｎｉ−Ｍｎ−Ｇａ、Ｎｉ２ＭｎＧａ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ａｌ、等がある。また、上記形状記憶物質のうちの幾つかは、温度変化に応答して形状変化するものであってもよい。このように、物質の形状は、物質を磁場に曝すことにより若しくは物質温度を変化させることにより、又はこの両方を行うことによって調節することができる。
【００５４】
一実施形態によれば、異なる形状記憶物質の組み合わせが用いられる。例えば、一実施形態における組織形成装置は、形状記憶ポリマーと形状記憶合金（例えば、ＮｉＴｉ）との組み合わせを含んで構成される。この実施形態では、組織形成装置は、形状記憶ポリマー本体と、この本体内に配設された形状記憶合金（例えば、ＮｉＴｉ）と、を含んで構成される。また、この実施形態は、可撓性があり、及び、疲労特性に影響を与えずに形状記憶合金のサイズ及び形状をさらに小さくすることができる。さらに、又は他の実施形態において、例えば、拡張と収縮が可能な二方向性（双方向性）組織形成装置を作り出すために、形状記憶ポリマーが形状記憶合金と共に用いられる。二方向性組織形成装置は、異なる特性を有する多種多様な形状記憶物質の組み合わせによって製造される。
【００５５】
一実施形態によれば、組織形成装置は、少なくとも１つの電磁物質を含む。この電磁物質は、組織形成装置の形状及び／又はサイズを動的に変化させるように活性化されるように構成される。例えば、電磁物質を、活性化時に、組織形成装置の他の部分、例えば永久磁石又は他の強磁性物質など、と相互作用させて、前記装置の形状が変化するように構成してもよい。一実施形態によれば、電磁物質は、患者の体外に位置した電磁伝達装置（electromagnetic transmitter）、例えば抵抗コイル、によって活性化される。
【００５６】
本明細書に用いられる「強磁性体（材料）」の用語は、広義に用いられ、通常の意味にも用いられると共に、電子スピンの向きを外部磁場に合わせる原子を備えた物質等のように容易に磁化されるあらゆる物質が含まれ、又、これに限定されるものではない。強磁性材料には、種々の方法によって磁化される永久磁石、及び永久磁石に引きつけられる物質（例えば、金属）が含まれる。また、強磁性材料には、患者の心臓の外に配置した電磁伝達装置によって活性化される電磁物質も含まれる。
【００５７】
さらに、強磁性材料には、磁性粒子が生体適合性ポリマー等のポリマーマトリックス内に結合した１以上のポリマー−ボンド磁石を含ませてもよい。磁性物質は、等方性物質及び／又は異方性物質、例えば、ＮｄＦｅＢ（ネオジム‐鉄‐ホウ素）、ＳｍＣｏ（サマリウム‐コバルト）、フェライト及び／又はＡｌＮｉＣｏ（アルミニウム‐ニッケル‐コバルト）粒子などを含んで構成することができる。生体適合性ポリマーは、例えば、ポリカーボネート、シリコーンゴム、ポリウレタン、シリコーンエラストマー、可撓性又は半剛性プラスチック、これらの組み合わせ等を含んで構成される。
【００５８】
以下の説明において、本発明を実施し得る特定の形態又は過程及びその一部を、添付図面を参照して説明する。ここで、同一参照番号は、可能な限り、図面を通して同様又はそれに近い構成要素を参照するために用いる。幾つかの実施形態において説明する多くの具体的な詳細は、本開示をより理解し易いように記載したものである。従って、本開示は、後述する具体的な詳細以外によって実施されることができ、また、本明細書に記載された構成及び方法と均等なものによっても実施することができる。さらに、周知の構成要素及び方法は、本開示の特徴を不要に不明確にしないようにするため詳述しない。
【００５９】
図１は、ヒトの心臓１００の断面図である。尚、心臓の特徴のいくつかは、図を明確にするために示していない。図１は、左心房１０４と左心室１０６との間に位置する僧帽（左房室）弁１０２、及び右心房１１０と右心室１１２との間に位置する三尖弁１０８を一般的に図示したものである。右心室１１２は、酸素の不足した血液を、体内から肺に汲み上げる。矢印１１４で示すように、血液は肺から左心房１０４に戻される。そこでは、血液は、僧帽弁１０２を通って左心室１０６に送り出される。左心室１０６から、血液は大動脈に送り込まれて、体内の組織や器官を再循環し、再び右心房１１０に戻ってくる。
【００６０】
図２は、図１に示された心臓１００の左心室１０６の断面図である。ここでは、心収縮期の間における、左心房１０４への血液の逆流を矢印２０２で示す。僧帽弁１０２は、第１弁尖２０４、第２弁尖２０６及び弁輪２０８を含んで構成される。弁輪２０８はまた、線維輪としても知られている。健康時には、僧帽弁輪２０８は、弁尖２０４、２０６を囲み、それらの間隔を維持して、左心室収縮の間の弁を閉鎖する。左心室１０６から左心房１０４への血液の逆流は、僧帽弁１０２による弁尖２０４、２０６の閉鎖が不完全であることによる。
【００６１】
磁気組織形成装置
【００６２】
図３Ａ及び図３Ｂは、図１に示された心臓１００の左心室１０６の断面図であって、本発明の一実施形態による、僧帽弁尖２０４、２０６に隣接した心筋組織３０４に植え込まれた複数の磁気組織形成装置３０２を図示している。組織形成装置３０２の配置及び帯磁方向により、矢印３０６で示すような相互引力が、複数の組織形成装置３０２の少なくとも２つの間に生じる。相互引力は、弁尖２０４、２０６に隣接する心筋組織３０４の距離を縮めるように、そして順に、図３Ｂに示すように、弁尖２０４、２０６間の距離を縮めるように、構成されている。したがって、複数の組織形成装置３０２は、有利にも僧帽弁輪２０８の寸法の少なくとも１つを再形成することができ、それによって、心収縮期の間の弁尖２０４、２０６の接合を改善し、僧帽弁閉鎖不全症による逆流を減少させることができる。
【００６３】
図４Ａ及び図４Ｂは、図１に示された心臓１００の左心室１０６の断面図であって、僧帽弁１０２を含む面を挟んで互いに対向するように植え込まれた相互に引き合う２つの磁気組織形成装置３０２を図示している。図４Ａに図示したように、弁尖２０４は矢印４０２で示されるように逸脱した状態にある。このとき、弁尖２０４は左心房１０４側に飛び出して、他の弁尖２０６との十分な接合が得られない状態にある。２つの組織形成装置３０２は、初期の配置時には、破線及び矢印４０４で示される距離だけ離される。一旦、組織形成装置３０２が配置装置又はカテーテルから放たれると、相互引力によって、矢印４０６に示されるように、２つの組織形成装置３０２が互いに引き寄せられる。
【００６４】
図４Ｂに図示されるように、複数の組織形成装置３０２同士の引力は、その組織形成装置３０２に隣接する組織を作り直し（remodel）、それによって組織形成装置３０２に隣接する弁尖２０４のアンカーポイントを移動する。破線で示された初期のアンカーポイントと比較されるように、弁尖２０４のアンカーポイントの下方移動は、２つの組織形成装置間の距離が短くなることに起因する。弁尖２０４のアンカーポイントの下方移動によって、弁尖２０４の逸脱は軽減し、弁閉鎖及びその機能は改善される。
【００６５】
図３Ａ〜図４Ｂを参照する。組織形成装置３０２は、そのサイズと比較して強い磁場を生じる任意の適当な構造、及び、人体に植え込むのに適当な生体適合性を有していてもよい。一実施形態によれば、複数の組織形成装置３０２のうちの１つ以上は、磁性物質を含んで構成される。本実施形態による組織形成装置３０２は、円盤型磁石（disc shaped magnet）である。この円盤型磁石は、所望の効果が得られるように、引力を得るように配置された極、及び反発力を得るために配置された対抗する極を有する。この実施形態では、複数の組織形成装置３０２の内の１つ以上は、その直径及び／又は厚みが約０．２５ｍｍ〜約０．５ｍｍの範囲内である。これにより、組織形成装置３０２の配置及び／又は心筋組織３０４からの除去が容易になる。他の実施形態では、複数の組織形成装置３０２の内の１つ以上は、ロッド状、球形、円柱、立方体などの形状を有していてもよい。この実施形態では、複数の組織形成装置３０２の内の１つ以上は、その長さが約３．０ｍｍ〜約８．０ｍｍの範囲内であり、その横断寸法又は直径が約０．２５ｍｍ〜約０．５ｍｍの範囲内である磁性ロッドを含む。
【００６６】
組織形成装置３０２について選択された形状（単数又は複数）は、生じさせる所望の場（フィールド）、複数の組織形成装置３０２間に生じる相互の力（単数及び複数）、これらの組み合わせ等のファクターに、少なくとも部分的に、依存してもよい。任意の適切な数の組織形成装置３０２を、特定の処置に用いてもよい。この植え込まれる組織形成装置３０２の数は、いくつかの処置について、約２〜約２０の範囲としてもよい。他の実施形態では、２０を越える組織形成装置３０２を用いてもよい。
【００６７】
一実施形態において、組織形成装置３０２は、強磁性物質を有利に含んで構成される。特定の好ましい実施形態において、複数の組織形成装置３０２の内の少なくとも１つは、希土類元素又は希土類合金の１つ以上を含む。この希土類合金には、例えば、ＮｄＦｅＢ（ネオジム‐鉄‐ホウ素）、ＳｍＣｏ（サマリウム‐コバルト）、ＡｌＮｉＣｏ（アルミニウム‐ニッケル‐コバルト）、これらの組み合わせ等が含まれる。
【００６８】
一実施形態によれば、複数の組織形成装置３０２の１つ以上は、約３００ガウス（約０．０３テスラ）〜約３０００ガウス（約０．３テスラ）の範囲の磁場を伴う約０．２Ｉｂｆ（約０．９Ｎ）〜約０．５Ｉｂｆ（約２Ｎ）の範囲の力を生じることができる。一実施形態によれば、組織形成装置３０２の外表面は、生体適合性ポリマー材料の薄いコーティングで覆われる。この生体適合性ポリマーは、例えば、ポリウレタン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フッ化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ（登録商標））である。ステンレス鋼の外側の層として、３１６６ステンレス鋼や、又は他の生体適合性合金、を用いてもよい。
【００６９】
ここでは特定の実施形態について開示を行っているが、組織形成装置３０２は、他の多種多様な形態及び／又は形状を有してもよい。例えば、一実施形態によれば、複数の組織形成装置３０２は、少なくとも１つの永久磁石（例えば希土類合金）、及び、前記永久磁石（単数又は複数）から放射される磁場に応答する少なくとも１つの一般に磁化されていない強磁性部分を含む。他の実施形態では、複数の組織形成装置３０２は、少なくとも１つの電磁石を含む。この実施形態では、電磁石（単数又は複数）を活性化するために、電磁伝達装置（例えば抵抗コイル）を用いてもよい。この電磁伝達装置は、心臓１００の外側に有利に配置されてもよく、複数の組織形成装置３０２を心筋組織３０４内に位置させた後に、複数の組織形成装置３０２の１つ以上を非観血的に磁化するのに用いられてもよい。
【００７０】
他の実施形態において、組織形成装置３０２は、少なくとも１つの磁性構造体を含んで構成されてもよい。この磁性構造体は、硬質強磁性（hard ferromagnetic）物質を含んで構成される磁石と、この磁石の少なくとも一部を覆う軟性強磁性（soft ferromagnetic）物質を含んで構成される磁束シールドとを含む。磁束シールドを、このシールドが覆っていない方向に（例えば、他の磁石の方向に）、磁石の磁束を集中及び強化するために用いてもよい。
【００７１】
典型的に、複数の組織形成装置３０２は、互いの相互作用により、心筋組織３０４の形状を変化させる。これによって、前述のように、僧帽弁輪２０８の形状に変化をもたらすことができる。後述のように、一実施形態によれば、複数の組織形成装置３０２は、僧帽弁輪２０８に植え込まれ、互いの相互作用により僧帽弁輪２０８に直接的に変化を生じさせる。組織形成装置３０２の位置に関係なく、一実施形態によれば、相互作用は、組織形成装置３０２間で、引力（例えば、異なる極性間で起こる引力）及び／又は反発力（例えば、同じ極性間で起こる反発力）を生じさせる磁気相互作用である。
【００７２】
形状記憶組織形成装置
【００７３】
図５Ａ〜図５Ｃは、図１に示された心臓１００の左心室１０６の断面図であって、本発明の一実施形態による、僧帽弁１０２の弁尖２０４、２０６に隣接する心臓組織３０４に配置された形状記憶物質（例えば、上述の形状記憶物質）を含んで構成される２つの組織形成装置５０２を図示している。組織形成装置５０２を用いる心臓組織３０４には、例えば、心筋層、心臓１００の心室中隔、左及び／若しくは右の線維三角、又は左心房１０４若しくは右心房１１０の壁が含まれる。図５Ａにおいて、組織形成装置５０２は、形状記憶物質が非活性（例えば、マルテンサイト）状態にある第１構造を有する。この第１構造において、組織形成装置５０２は実質的に直線状である。一実施形態によれば、この実質的に直線状の構造は、組織形成装置５０２の縦軸が僧帽弁１０２を含む面に対して実質的に垂直となるように、組織形成装置５０２を心筋組織３０４に有利に容易に配置できるように選択される。他の実施形態では、第１構造における組織形成装置５０２は、僅かに弓状形状を有する。
【００７４】
組織形成装置５０２を心筋組織３０４に植え込んだ後、適切なエネルギー源（例えば、前述したエネルギー源の１以上）を用いて、組織形成装置５０２を活性化する。図５Ｂ及び図５Ｃに示すように、活性状態（例えば、オーステナイト）において、組織形成装置５０２は、第１構造の実質的に直線状又は僅かに弓形な形状よりも屈曲の大きい弓状形状を有する第２構造に変化する。したがって、組織形成装置５０２は、活性化されると、僧帽弁２０４、２０６の基部に隣接する領域における心筋組織３０４を、破線及び矢印５０４、５０４間の距離で示されるように、再形成することができる。図示されるように、活性化後の図５Ｂ及び図５Ｃにおいて矢印５０４、５０４で示された距離は、活性化前の図５Ａに示されたものよりも広い。したがって、組織形成装置５０４は、弁尖２０４、２０６の内側の先端を互いの方に有利に移動させ、それによって、より良好な閉鎖と弁機能を形作る。
【００７５】
一実施形態によれば、組織形成装置５０２は、心筋組織３０４の移動によって、約２．２２ニュートン（０．５重量ポンド）〜約１３．３４ニュートン（３．０重量ポンド）の範囲の圧力又は力を生じ、それによって僧帽弁１０２の寸法の少なくとも１つを変化させることができる。このような圧力が、弁尖２０４、２０６を約５．０ｍｍ〜約１５．０ｍｍの範囲の距離で互いに近づく移動を生じさせる。一実施形態によれば、組織形成装置５０２は、各弁尖を約２．０ｍｍ〜約３０．０ｍｍの範囲の距離で互いの方向へ押すように構成される。
【００７６】
図５Ｂに示すように、一実施形態によれば、組織形成装置５０２は心筋組織３０４に植え込まれ、その活性化時には、組織形成装置５０２の端部が僧帽弁２０８を様々な方向に押すようになる。特に、組織形成装置５０２は、動的に調節され、それにより組織形成装置５０２の凹部又は凹状側面は、弁尖２０４、２０６を互いの方向へ押して、より改善された接合が容易に得られるようにする。他の実施形態では、図５Ｃに示すように、組織形成装置５０２は心筋組織３０４に植え込まれ、活性化時には、組織形成装置５０２の凸部又は凸状側面が僧帽弁２０８の方に曲がることで、弁尖２０４、２０６を互いの方向へ移動させて、より改善された接合が容易に得られるようにする。
【００７７】
図６Ａ〜図６Ｄは、本発明の一実施形態による、第１構造から第２構造に変形可能な例示的な実施形態による組織形成装置５０２の概略図である。組織形成装置５０２は、形状記憶物質、例えば、前述の形状記憶物質の１以上を含んで構成される。図６Ａでは、組織形成装置５０２は、形状記憶物質が活性化されていない（例えば、形状記憶物質はマルテンサイト状態にある）第１構造で示されている。一実施形態によれば、組織形成装置５０２は、長さは最長で約３．０ｍｍ〜約８ｍｍの範囲内である細長本体を有する。例示的な実施形態において、組織形成装置５０２の長さは最長で約６ｍｍである。他の実施形態では、組織形成装置５０２の長さは最長で約８ｍｍ〜約１５ｍｍの範囲内である。
【００７８】
図６Ｂに示すように、一実施形態によれば、組織形成装置５０２は円形横断面を有する。この実施形態では、組織形成装置５０２の直径又は横断寸法は、約０．００５インチ（約０．１ミリメートル）〜０．０２０インチ（約０．５１ミリメートル）の範囲内である。当業者であれば、本明細書の開示から、組織形成装置５０２が他の断面形状、例えば、楕円形、正方形、長方形、又は他の多角形、を含み得ることを認識するであろう。例えば、図６Ｃは、他の実施形態による、長方形の断面を有する形状記憶部材５０２の横断面図を示している。
【００７９】
図６Ｄには、形状記憶物質の活性状態（例えば、オーステナイト状態）にある第２構造の組織形成装置５０２（実線）が示されている。第２構造において、組織形成装置５０２は、矢印６０２で示された曲率半径を有する弓形形状をとる。一実施形態によれば、活性状態の曲率半径は、約０．１０インチ（約２．５ミリメートル）〜約０．３０インチ（約７．６ミリメートル）の範囲内である。加えて、または他の実施形態において、組織形成装置５０２は、第３構造（図６Ｄ、破線）に調整可能である。第３構造において、組織形成装置５０２の両端部の距離は、第２構造時よりも縮まるように構成される。この実施形態では、第３構造は、心筋組織３０４により大きい圧力を作用させるように、またそれに対応する圧力を僧帽弁２０８に作用させるように、有利に用いることができる。したがって、組織形成装置５０２を更に調整することで、一層の補強及び弁尖接合を提供することができる。
【００８０】
他の実施形態では、組織形成装置５０２の両端部は、組織形成装置５０２が第２構造から第３構造に変形するのに伴って、互いに更に離れるように移動する。この実施形態では、組織形成装置５０２は、第３構造において、第２構造時よりも小さな圧力を心筋組織３０４及び僧帽弁２０８に作用させる。有利なことに、これにより僧帽弁輪２０８のサイズを、肥大した心臓がその通常サイズに戻るのに伴って整えることができる。
【００８１】
当業者であれば、本明細書の開示から、１つの組織形成装置５０２、２つの組織形成装置（図５Ａ〜図５Ｃ）、又は２以上の組織形成装置５０２を、僧帽弁輪２０８について所望の再形成を達成するために用いることができることを認識するであろう。例えば、図７は心臓１００の左心室１０６の断面図であり、形状記憶物質を含んで構成され、僧帽弁輪２０８（破線の第１セットで示す）内に植え込まれた複数の組織形成装置５０２を示している。図７に示すように、この実施形態では、組織形成装置５０２は弓形形状を有する第１構造で植え込まれる。活性化されると、組織形成装置５０２は、第１構造よりも屈曲の大きい弓形形状を有する第２構造に変形する。弁尖２０４、２０６間の距離は、組織形成装置５０２が第１構造にあるとき（例えば、実線で示された弁尖２０４、２０６）よりも、組織形成装置５０２が第２構造にあるとき（例えば、破線で示された弁尖２０４、２０６）に短くなる。組織形成装置５０２が活性化されると、破線７０２で示されるように、僧帽弁輪２０８も小さな周径を有するようになる。
【００８２】
有利にも、一実施形態によれば、組織形成装置５０２を、その植え込み後に選択的に活性化することで、僧帽弁２０８を部分的に再形成することができる。例えば、この実施形態では、複数の組織形成装置５０２の内の１つ以上は第１温度で活性化されるように構成され、複数の組織形成装置５０２の内の他の１つ以上は第２温度で活性化されるように構成されている。加えて、又は他の実施形態において、複数の組織形成装置５０２の内の１つ以上は、第１周波数を有する第１電磁波に応答して活性化されるように構成され、複数の組織形成装置５０２の内の他の１つ以上は、第２周波数を有する第２電磁波に応答して活性化されるように構成されている。したがって、僧帽弁輪２０８を、１以上の寸法について一度に選択的に再形成することができる。１度に活性化する組織形成装置を複数の組織形成装置５０２から１つ以上選択することで、僧帽弁輪２０８のサイズを、弁尖２０４、２０６間に所望の接合が得られるまで、段階的に変更することができる。
【００８３】
一実施形態によれば、複数の組織形成装置５０２は、僧帽弁輪２０８内又はその周りにおいて、この組織形成装置５０２夫々の位置において異なる圧力を及ぼすように構成されている。加えて、又は他の実施形態では、他の構造、形状、サイズ等を、複数の組織形成装置５０２の少なくとも１つについて用いてもよい。更に他の実施形態では、僧帽弁輪２０８について特定の治療結果を得るために、用いる組織形成装置５０２の数を増減させてもよい。更に、他の実施形態では、僧帽弁輪２０８に類似の変化をもたらすように、２以上の組織形成装置５０２を平行に並べる構成で隣合うように位置させてもよい。更に、他の実施形態では、複数の組織形成装置５０２は、夫々が異なる長さ、異なる形状を有してもよく、また、僧帽弁輪２０８及び弁尖２０４、２０６に様々な力を提供するように組織形成装置５０２に変更が加えられてもよい。
【００８４】
図８Ａ及び図８Ｂは、例示的な実施形態による、僧帽弁輪２０８に植え込まれた４つの組織形成装置５０２（１）〜５０２（４）の上面概略図である。第１組織形成装置５０２（１）及び第２組織形成装置５０２（２）は、僧帽弁輪２０８の前側及び後側に植え込まれる。第３組織形成装置５０２（３）及び第４組織形成装置５０２（４）は僧帽弁輪２０８の上側と下側に、また第１組織形成装置５０２（１）と第２組織形成装置５０２（２）との略中間に、植え込まれる。一実施形態によれば、４つの組織形成装置５０２（１）〜５０２（４）は、所望の治療効果が得られるまで、１つずつ活性化される。図８Ａは、活性化前の組織形成装置５０２（１）〜５０２（４）を示し、図８Ｂは、活性化後の組織形成装置５０２（１）〜５０２（４）を示している。
【００８５】
例えば、第１組織形成装置５０２（１）は、本明細書に記載されたように、エネルギーが与えられることで活性化され、これによりその形状記憶物質の温度が第１活性化温度まで上昇する。一旦第１組織形成装置５０２（１）が活性化されると、この第１組織形成装置５０２（１）は弁尖２０４、２０６をともに前／後方向に押す。その後一実施形態によるイメージング技術を用いて、弁尖２０４、２０６間の間隙８０２を閉鎖する程に及び所望のレベルまで逆流を減少させる程に十分な接合が弁尖２０４、２０６間に得られているかどうかを測定確認する。
【００８６】
十分な接合が得られていない場合、エネルギーを再び加えて、第２組織形成装置５０２（２）の温度を第２活性化温度以上に上昇させ、それによってその形状記憶物質を活性化させることができる。この実施形態では、第２活性化温度は第１活性化温度よりも高くなるように構成されている。一旦第２組織形成装置５０２（２）が活性化されると、この第２組織形成装置５０２（２）は弁尖２０４、２０６をともに前／後方向に押す。そして、十分な接合が得られているかどうかを確認するため再び逆流を測定する。したがって、第１組織形成装置５０２（１）及び第２組織形成装置５０２（２）を僧帽弁輪２０８の前／後方向の再形成に用いることができ、また、逆流を十分に減少させることができる。
【００８７】
更に再形成する必要がある場合、第３組織形成装置５０２（３）及び第４組織形成装置５０２（４）を、引き続き第３活性化温度及び第４活性化温度に夫々加熱することで、活性化させることができる。この実施形態では、第３活性化温度は第２活性化温度よりも高く、第４活性化温度は第３活性化温度よりも高くなるように構成される。他の実施形態では、組織形成装置５０２（１）〜５０２（４）のうちの２つ以上が同時に活性化されるように構成されている。例えば、第３組織形成装置５０２（３）及び第４組織形成装置５０２（４）の両方が、第３活性化温度に達したときに活性化されてもよい。他の実施形態では、組織形成装置５０２（１）〜５０２（４）の１つ以上が、異なる形態のエネルギーで活性化されてもよく及び／又は実質的に加熱されることなく活性化されてもよい。例えば、第１組織形成装置５０２（１）及び第２組織形成装置５０２（２）の少なくとも１つが、集束超音波エネルギーで活性化されてもよいし、第３組織形成装置５０２（３）及び第４組織形成装置５０２（４）の少なくとも１つが、磁場に曝されたときに実質的に加熱されることなく活性化されるように構成された強磁性形状記憶合金を含んで構成されてもよい。
【００８８】
ここでは特定の実施形態について記載を行っているが、組織形成装置５０２は、僧帽弁輪２０８の再形成に適した他の形状又は構造をとってもよい。例えば、組織形成装置５０２のある実施形態では、２つの構造（例えば、オーステナイト相及びマルテンサイト相）のみの間で変形してもよいし、組織形成装置５０２は３つ以上の構造の間で変形を行ってもよい。更に、組織形成装置５０２の他の実施形態では、組織形成装置を屈曲させるのではなく、又は屈曲と組み合わせることにより、組織形成装置の両端部がその間の距離を縮めるように移動するように寸法を変化させてもよい。例えば、組織形成装置５０２のセグメント（例えば、本質的に形状記憶物質から成るセグメント）のみを選択して、形状を変化させてもよい。
【００８９】
組織形成装置５０２の変形（少なくとも第１構造から第２構造への変形）は、いくつかの方法で行われてもよい。一実施形態によれば、組織形成装置５０２は、温度変化及び／又は磁場露出に応答する形状記憶物質を含んで構成される。図６Ａ及び図６Ｄを参照すると、一実施形態によれば、組織形成装置５０２は、組織形成装置５０２を第１構造から第２構造に調節するために用いることのできる形状記憶部分を少なくとも１つ含む。例えば、第１構造を、形状記憶部分がマルテンサイト相であるときと対応させてもよく、第２構造を、形状記憶部分がオーステナイト相であるときと対応させてもよい。他の実施形態では、第２構造を、形状記憶物質が菱面体晶相であるときと対応させてもよく、第３構造を、形状記憶物質がオーステナイト相であるときと対応させてもよい。
【００９０】
上記のように、形状記憶物質には、形状記憶ポリマー（例えば、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリグリコール酸（ＰＧＡ））及び／又は、強磁性形状記憶合金（例えば、Ｆｅ−Ｃ、Ｆｅ−Ｐｄ、Ｆｅ−Ｍｎ−Ｓｉ、Ｃｏ−Ｍｎ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｔｉ、Ｎｉ−Ｍｎ−Ｇａ、Ｎｉ２ＭｎＧａ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ａｌ）を含む形状記憶合金（例えば、ニッケル‐チタン）を含んでもよい。この実施形態では、組織形成装置５０２は、エネルギー源を使用することで生体内で調節される。このエネルギー源は、例えば、無線周波数エネルギー、Ｘ線エネルギー、マイクロ波エネルギー、ＨＩＦＵエネルギーなどの音響エネルギー、光エネルギー、電場エネルギー、磁場エネルギー、これらの組み合わせ、等を含み、又、これらに限定されるものではない。
【００９１】
好ましくは、本明細書で詳述されるように、エネルギー源は非観血的な方法で患者の体外から与えられる。例えば、磁場及び／又はＲＦパルスを、患者の心臓内にある組織形成装置５０２に、患者の心臓の外部にある及び／又は組織形成装置５０２に接続されていない装置を用いて、与えることができる。このような磁場及び／又はＲＦパルスは、一般に磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）に用いられている。なお、他の実施形態として、カテーテルを体内に挿入し、該カテーテルを介してエネルギーを与えるなど、エネルギー源を外科的に提供するようにしてもよい。
【００９２】
一実施形態によれば、組織形成装置５０２は、１周期の間にオンとオフの期間を有するエネルギーの短パルスによって選択的に加熱される。エネルギーパルスは、部分的に加熱することができるため、植え込み片全体を調節することなく組織形成装置５０２を部分的に調整することができる。
【００９３】
一実施形態によれば、組織形成装置５０２は、基準周囲温度（例えば、３７℃の基準体温）とは異なる温度への変化に応答する形状記憶物質を含んで構成される。例えば、組織形成装置５０２は、該組織形成装置５０２の加熱時に、形状記憶物質の温度Ａｓを超えると収縮を開始して応答するように構成されている。
【００９４】
組織形成装置５０２が収縮（例えば、垂直寸法について増加）する活性化温度（例えば、温度Ａｓ〜温度Ａｆ）は、その活性化処理中に、組織形成装置５０２に隣接する体組織に与えうる副次的な損傷を軽減又は排除できるように選択し、組織形成装置５０２に組み込むことができる。実質的に最大収縮を生じさせる温度Ａｆであって、組織形成装置５０２の形状記憶物質における例示的な温度Ａｆは、約３８℃〜約７５℃の温度範囲内にある。形状記憶ポリマーを含んで構成された組織形成装置５０２の幾つかの実施形態において、物質のガラス転移又は実質的に最大収縮を生じさせる活性化温度は、約３８℃〜約６０℃の温度範囲内にある。他の実施形態では、活性化温度は、約４５℃〜約５０℃の温度範囲内にある。
【００９５】
一実施形態によれば、組織形成装置５０２の形状は、その製造時に、オーステナイト相において、弓形形状であり相対的に長い垂直寸法を有するような記憶構造に設定される。この組織形成装置５０２は、温度Ｍｆ未満に冷却後、より短い垂直寸法を有する形状に手動で変形される。この実施形態では、組織形成装置５０２は、マルテンサイト相において、医師などの作業者が手で形状を調節して、所望の移植時サイズが得られる程度に充分な展性を有している。一実施形態によれば、組織形成装置５０２の開始時形状は、弁尖接合を改善し、僧帽弁１０２における逆流を減少させるように選択されている。
【００９６】
形状記憶合金（例えば、ＮｉＴｉ系合金）又は形状記憶ポリマーの連続性のある部分から形成される組織形成装置５０２の幾つかの実施形態では、前述した方法を用いて、外科的及び／又は非観血的に加熱エネルギーを与えることで、組織形成装置５０２を活性化させることができる。強磁性形状記憶合金の連続性ある部分から形成される組織形成装置５０２の幾つかの実施形態では、適切な磁場を与えると非観血的に組織形成装置５０２を活性化することができる。
【００９７】
また、組織形成装置５０２は、異なる温度応答曲線を有する形状記憶物質のセクション又は領域を２以上含んで構成されてもよい。形状記憶応答領域は、全体又は部分の収縮時に、組織形成装置５０２が所望の構造となるように構成されてもよい。
【００９８】
一実施形態によれば、組織形成装置５０２の形状記憶部分は、その組織形成装置５０２の長さの半分を超えるように構成される。複数の形状記憶部分を有する本発明の幾つかの実施形態では、この複数の形状記憶部分のうちの１つ以上が、組織形成装置５０２の長さの半分よりも短い長さを有してもよく、それと同時に、それぞれの形状記憶部分の長さの合計が組織形成装置５０２の長さの半分を超えるように構成されてもよい。
【００９９】
非観血的又はカテーテルによる組織形成装置５０２の形状変更処理では、望ましい臨床結果が得られるように、一度で全てを変化させるか又は段階的に変化させることができる。組織形成装置５０２の温度が、実質的に最大変形収縮温度Ａｆに達しない場合、部分的に形状記憶変形及び収縮が起こってもよい。
【０１００】
体内に植え込んだ後、好ましくは、組織形成装置５０２は、この組織形成装置５０２を加熱するためのエネルギーが患者の身体に与えられることで、非観血的に活性化される。一実施形態によれば、前述したように、ＭＲＩ装置が組織形成装置５０２の加熱に用いられる。このとき、組織形成装置５０２の形状記憶物質は、オーステナイト相に相変態して、その関連構造（収縮構成）に変形する。このように、組織形成装置５０２の形状を、外科的な行為を必要とすることなく生体内で縮めることができる。ＭＲＩ装置が作り出す磁場を組織形成装置５０２に集束させるために、通常の技術を用いてもよい。例えば、導電コイルで患者体を組織形成装置５０２が対応する領域において包むことで、磁場を集束させることができる。他の実施形態では、形状記憶物質は、前述したように、他のエネルギー源に曝されることで活性化される。
【０１０１】
組織形成装置５０２の形状変化は、ＭＲＩ画像診断、超音波画像診断、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）、Ｘ線等を用いて評価又はモニタすることができる。
磁性エネルギーを用いて組織形成装置５０２を活性化させ収縮させる場合には、例えば、組織形成装置５０２の活性化に必要とされるよりも弱い電界強度を発生するＭＲＩ画像診断技術を用いることができる。
【０１０２】
前述に加えて、本明細書に記載した組織形成装置の幾つかの実施形態は、組織形成装置を心筋組織３０４に固定する受動固定機構を少なくとも１つ含んでもよい。このような受動固定機構によって、組織形成装置は、一時的に又は永久に、心筋組織内よりはむしろ僧帽弁輪２０８の表面又はその近傍の表面に、図５Ａ〜図５Ｃ及び図８Ａ〜図８Ｂに図示されるように、取り付けられる。
【０１０３】
例えば、図９は、形状記憶本体部材９０２を含む組織形成装置９００を示す概略図である。この形状記憶本体部材９０２はその表面上に１以上の固定アンカー９０４を規定（define）するように構成されている。一実施形態によれば、前記本体部材は、実質的に上記組織形成装置５０２と類似している。アンカー９０４は、組織形成装置９００の外表面と結合していてもよいし、その外表面に組み込まれていてもよい。アンカー９０４は、僧帽弁輪２０８上に又はその近傍にしっかりと取り付けられるように、心筋組織３０４の表面を突き通るように構成される。一実施形態によれば、アンカー９０４は、心筋組織３０４の表面から外れることを予防し又はその可能性を低減するために、鉤状の突起を有する。一実施形態によれば、アンカー９０４は、可撓性物質（例えば、シリコーン又はポリウレタン等）を有利に含んで構成される。他の実施形態では、アンカー９０４は、編組物質（例えば、ステンレス鋼、ナイロン又は他の金属及び／若しくはポリマーの適当な組み合わせなど）で有利に構成される。
【０１０４】
他の実施形態では、他のタイプの受動固定機構を用いてもよい。例えば、組織形成装置９００は、とげ様突起、アンカーパッド、スパイク、らせん状突起若しく円形突起又はこれらの組み合わせなどを含んでもよい。加えて、又は他の実施形態において、複数タイプの受動固定機構が、同様の組織形成装置９００とともに用いられてもよい。本発明の実施形態に用いることができる他のタイプの固定機構としては、能動固定機構（例えば、ねじ込み式機構又は形状記憶物質を含んで構成されるアンカーなど）もまた含まれる。
【０１０５】
図１０は、心臓１００の左心室１０６の断面図であり、僧帽弁輪２０８（破線の第１セットで示す）の上又はその近傍に植え込まれた複数の組織形成装置９００を示している。図示されるように、アンカー９０４は心筋組織３０４にしっかりと埋め込まれている。この実施形態では、組織形成装置９００は、弓形形状を有する第１構造において植え込まれる。活性化されると、組織形成装置５０２は、第１構造よりも屈曲の大きい弓形形状を有する第２構造に変形する。したがって、組織形成装置は、本明細書に記載されているように、弁尖の接合を改善し、逆流を減らすよう、僧帽弁輪２０８を再形成するように構成されている。
【０１０６】
組織形成装置５０２、９００は、一般的にロッド状装置として、例えば図６Ａ及び図６Ｂに、描かれたものとは異なる形状又は形態を有してもよい。例えば、組織形成装置５０２は、らせん形状、弓状形状、Ｓ字形状、リボン状形状、曲線形状、編組ワイヤ、多重ワイヤ、これらの組み合わせ等を含んで構成されてもよい。
【０１０７】
図１１は、動的に調節可能で、それによって僧帽弁輪２０８の寸法の少なくとも１つについて変化を生じさせる、例示的な実施形態による組織形成装置１１００の概略図である。組織形成装置１１００は、第１構造において代表的には、破線で示すように均一なロッド形状を有する。第２構造において、組織形成装置１１００は、突起部１１０２を組織形成装置１１００の長さ方向の中心近くに形成する。一実施形態によれば、突起部１１０２は、心筋組織３０４を有利に押し、僧帽弁輪２０８を再形成する。それによって、弁尖２０４、２０６が互いに近づくように移動し、より改善された接合が容易に得られるようになる。
【０１０８】
ここでは特定の実施形態について開示を行っているが、組織形成装置１１００は、多数構造間での動的調節の間、他の形態及び／又は形状を有してもよい。例えば、組織形成装置１１００は、多数の突起部を有してもよく、及び／又は、第２構造において弓形形状をとってもよい。
【０１０９】
図１２は、動的に調節可能で、それによって僧帽弁輪２０８の形状に変化を生じさせる他の例示的な実施形態による組織形成装置１２００の概略図である。特に、組織形成装置１２００は、少なくとも第１構造（破線）と第２構造（実線）の間で調節可能に構成される。第１構造において、組織形成装置１２００は、心筋組織３０４内の組織形成装置１２００の配置を有利に容易にするような、より長い又は拡大された（extended）形状を含む。第２構造において、組織形成装置１２００は、収縮して、より幅の広い（例えば、より垂直寸法が長い）及びより長くない形状になる。
【０１１０】
図示されるように、組織形成装置１２００は、端部１２０２、１２０４、中心突起部１２０６、及び側突起部１２０８、１２１０を含む曲線形状を有する。この中心突起部１２０６は、組織形成装置１２００が第１構造から第２構造に収縮するにしたがって、僧帽弁輪２０８近傍の心筋組織３０２を押すように構成される。特に、組織形成装置１２００の変形によって、弁尖２０４、２０４の一方が、本明細書に記載されているように、他方に向かって有利に移動し、それによってより改善された接合が容易に得られるようになる。加えて、又は他の実施形態において、組織形成装置１２００を、側突起部１２０８、１２１０が僧帽弁輪１１６の寸法の少なくとも１つについて変化を生じさせるように、位置させてもよい。
【０１１１】
図１３Ａは、一実施形態による組織形成装置１３００の部分拡大斜視図である。図示された組織形成装置１３００は、ワイヤ１３０２及び可撓性物質１３０４を含んで構成される。説明の便宜上、ワイヤ１３０２を示すために可撓性物質１３０４を部分的に省いた状態で示してある。
【０１１２】
ここで、本明細書において用いている用語「ワイヤ（wire）」は、通常及び慣例的に用いられる意味を有し、さらに、これに限定するものではないが、例えば、メッシュ、フラット、丸型、帯（バンド）状又はロッド型などの各種形状のワイヤを含むものとする。
一実施形態において、ワイヤ１３０２の直径は、約０．０２５４ｍｍ〜約０．２５４ｍｍの範囲内である。
【０１１３】
一実施形態によれば、ワイヤ１３０２は、形状記憶物質を含んで構成される。適当な形状記憶物質として、形状記憶ポリマー又は形状記憶合金が含まれる。例えば、一実施形態によれば、ワイヤ１３０２は、前述のように、加熱時にオーステナイト相に変態して記憶形状に変形するように構成されたＮｉＴｉ合金を含んで構成される。この実施形態では、ワイヤ１３０２はオーステナイト相に変態したときに、収縮して弓形形状となるように構成されている。この実施形態では、オーステナイト開始温度Ａｓは約３３℃〜約４３℃の範囲内であり、オーステナイト終了温度Ａｆは約４５℃〜約５５℃の範囲内であり、マルテンサイト開始温度Ｍｓは約３０℃未満であり、マルテンサイト終了温度Ｍｆは約２０℃以上である。他の実施形態では、オーステナイト終了温度Ａｆは、約４８．７５℃〜約５１．２５℃の範囲内である。
【０１１４】
一実施形態によれば、ワイヤ１３０２の形状記憶物質を冷却することでその形状を変化させてもよい。特定の形状記憶合金（例えばＮｉＴｉなど）は、基準周囲温度よりも低温度で反応する。ワイヤ１３０２の加熱後、ワイヤ１３０２が温度Ｍｓよりも低い温度まで冷却されると、組織形成装置１３００は拡張し始める。ワイヤ１３０２はまた、温度Ｍｆよりも低い温度に冷却されると、マルテンサイト相への変態が終了するので、それによって収縮サイクルを逆転させることもできる。
【０１１５】
前述したように、特定のポリマーは二方向性形状記憶効果を示すので、ワイヤ１３０２に用いることで加熱プロセス及び冷却プロセスを通して組織形成装置１３００を拡張及び収縮することができる。例えば、冷却液をカテーテルを介して組織形成装置１３００上に若しくは組織形成装置１３００内に通すことで、又は、冷却液若しくは気体を組織形成装置１３００近傍に配置させたカテーテル内において循環させることで、組織形成装置１３００を冷却することができる。ＮｉＴｉを用いた実施形態において、冷却する及び収縮周期を逆転させる例示的な温度は、約２０℃〜約３０℃の範囲内にある。
【０１１６】
一実施形態によれば、ワイヤ１３０２は、エネルギー吸収強化物質（図示せず）を含んで構成される。このエネルギー吸収強化物質は、所望の加熱エネルギーを選択的に吸収し、この非観血的加熱エネルギーを、その後の熱伝導によってワイヤ１３０２に伝達する熱へと変換する物質又は化合物を含んで構成される。エネルギー吸収強化物質は、非観血的に与えられた低レベルエネルギーによって組織形成装置１３００を作動及び調節することを可能にし、さらに、不伝導性物質（例えば、形状記憶ポリマー）をワイヤ１３０２に用いることを可能にする。一実施形態によれば、活性化のために約２．５テスラ〜約３．０テスラの範囲の磁束を用いる。エネルギー吸収強化物質は、より低いレベルのエネルギーの使用を可能にすることで、熱によって周辺組織が受ける損傷を軽減することができる。加えて、また他の実施形態において、エネルギー吸収強化物質は放射線不透過性を有する。適当なエネルギー吸収強化物質は、前述の通りである。
【０１１７】
一実施形態によれば、エネルギー吸収強化物質は、ワイヤ１３０２内に位置するか、又は、エネルギー吸収を高めるようにワイヤ１３０２の外側を覆ってもよい。エネルギー吸収強化物質について、エネルギー吸収強化物質を取り囲むキャリア部材（図示せず）が、又はエネルギー吸収強化物質との両方が、熱伝導性を有することが望ましい。これにより、エネルギー吸収強化物質からの熱エネルギーが、ワイヤ１３０２に伝えられる。
【０１１８】
更に他の実施形態において、ワイヤ１３０２は、上記の強磁性形状記憶物質を含んで構成される。この実施形態では、ワイヤ１３０２の形状は、組織形成装置１３００及びワイヤ１３０２を磁場に曝すことで変形される。磁場を組織形成装置１３００の調節に用いる場合、近傍の健康な組織が、その組織に損傷を与えうる高温に曝されることを回避することができる。更に、形状記憶物質が加熱を必要としないので、組織形成装置９００の形状及び／又はサイズを、熱活性化によるよりも急速且つ均一に調節することができるようになる。
【０１１９】
引き続き図１３Ａを参照する。図示されたワイヤ１３０２は、可撓性物質１３０４に実質的に取り囲まれている。一実施形態によれば、可撓性物質１３０４は、生体適合性材料（例えばシリコーンゴムなど）を有利に含んで構成される。他の実施形態では、可撓性物質１３０４は、織ポリエステル布、ダクロン（登録商標）、織ベロア、ポリウレタン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ヘパリンコート繊維、これらの組み合わせ等を含んで構成される。また、他の実施形態では、可撓性物質１３０４は、例えば、ウシ心膜又はウマ心膜、同種移植片、患者移植片、又は細胞播種組織（cell-seeded tissue）などの生体物質を含んで構成される。一実施形態によれば、可撓性物質１３０４は、連続性を有し、及び、実質的にはワイヤ１３０４全体を被覆している。また、他の実施形態では、可撓性物質１３０４は、ワイヤ９０２の一部分（例えばワイヤ１３０２の円周について選択された部分など）を被覆している。
【０１２０】
一実施形態によれば、可撓性物質１３０４は、ワイヤ１３０２が第１構造から第２構造に変形できるような、有利な厚みを有する。例えば、可撓性物質１３０４は、約０．０５ｍｍ〜約０．７６２ｍｍの範囲の厚みを有してもよい。
【０１２１】
前述したように、一実施形態によれば、サイズ変化の過程は、従来のイメージング技術を用いてリアルタイムで測定及びモニタすることができる。また、従来のイメージング装置が発生させるエネルギーを、形状記憶物質を活性化し、組織形成装置１３００の少なくとも１つの寸法を変化させるために用いることもできる。
【０１２２】
さらに、組織形成装置１３００は、異なる温度応答曲線を有する形状記憶物質のセクション又は領域を２以上含んで構成されてもよい。例えば、ワイヤ１３０２は、少なくとも２つの異なる形状記憶物質を含んで構成されてもよい。
【０１２３】
図９Ｂは、第１ワイヤ１３５２及び第２ワイヤ１３５４を含む組織形成装置１３５０の部分拡大斜視図である。さらに、第１コーティング１３５６、第２コーティング１３５８及び可撓性物質１３６０も示されている。ここでは、第１ワイヤ１３５２及び第２ワイヤ１３５４を示すために、これらを部分的に取り除いた状態を示している。
【０１２４】
一実施形態によれば、第１ワイヤ１３５２及び第２ワイヤ１３５４は、異なる特性を有した複数の形状記憶物質を有利に含んで構成される。例えば、第１ワイヤ１３５２は、第２ワイヤ１３５４が応答するよりも低温で応答するように構成されてもよい。この実施形態では、組織形成装置１３５０を多数の構造に有利に調節することができる。例えば、ワイヤ１３５２、１３５４の夫々が、２つの形状記憶状態又は形状記憶構造を含む場合、組織形成装置１３５０は、４つの状態又は構造の間で調節を行うことができる。
【０１２５】
一実施形態によれば、組織形成装置１３５０は、収縮及び拡張可能に構成される。
そのため、例えば、前述したように、組織形成装置１３５０の収縮後、組織形成装置１３５０を拡張する必要が生じてもよい。例えば、組織形成装置１３５０を、肥大した心臓を持つ子供に植え込んでもよい。このとき、心臓のサイズが正常に戻り始めて僧帽弁が一般的な標準形状に再形成されたときに、組織形成装置１３５０を調節することができる。その後、子供が成長してそれに伴い心臓も成長すると、必要に応じて組織形成装置１３５０を調節したり、心臓から取り除いたりすることができる。この実施形態では、第１ワイヤ１３５２を、組織形成装置１３５０を収縮するように構成し、第２ワイヤ１３５４を、組織形成装置１３５０を拡張するように構成してもよい。
【０１２６】
引き続き図１３Ｂを参照する。第１ワイヤ１３５２の外表面は、第１コーティング１３５６によって実質的に取り囲まれ、第２ワイヤ１３５４の外表面は、第２コーティング１３５８によって実質的に取り囲まれている。一実施形態によれば、第１コーティング１３５６及び第２コーティング１３５８は夫々シリコーンチューブを含んで構成される。
【０１２７】
他の実施形態では、第１コーティング１３５６及び第２コーティング１３５８は夫々、エネルギー吸収物質（例えば上述のエネルギー吸収物質など）を含んで構成される。一実施形態によれば、第１コーティング１３５６はエネルギーの第１形態に曝されると発熱し、第２コーティング１３５８はエネルギーの第２形態に曝されると発熱する。例えば、第１コーティング１３５６はＭＲＩエネルギーに曝されたときに発熱し、第２コーティング１３５８はＨＩＦＵエネルギーに曝されたときに発熱する構成とすることができる。他の例として、第１コーティング１３５６は第１周波数を有するＲＦエネルギーに曝されたときに発熱し、第２コーティング１３５８は第２周波数を有するＲＦエネルギーに曝されたときに発熱する構成にしてもよい。従って、第１ワイヤ１３５２及び第２ワイヤ１３５４は、一方がオーステナイト相に相変態し、他方がマルテンサイト相のままとなるように、互いに独立に活性化させることができる。
【０１２８】
図示されるように、第１ワイヤ１３５２及び第２ワイヤ１３５４並びに夫々のコーティング１３５６、１３５８は、可撓性物質１３６０で被覆される。この可撓性物質１３６０は、図１３Ａに示される可撓性物質１３０４と同様のもので構成することができる。一実施形態によれば、可撓性物質１３１２は、一方の形状変化が他方の形状に機械的に作用するように、第１ワイヤ１３５２と第２形状記憶ワイヤ１３５４とを有効に連結する。前述のように、第１ワイヤ１３５２及び第２ワイヤ１３５４は夫々に、異なる形状記憶物質（例えば異なる温度で活性化される上述の形状記憶物質など）を含んで構成されてもよい。
【０１２９】
一実施形態では、組織形成装置１３５０が第１温度に加熱されると、第１ワイヤ１３５２がオーステナイト相に変態し、その記憶形状に収縮する。第１温度において、第２ワイヤ１３５４はマルテンサイト相にあり、収縮した第１ワイヤ１３５２と比較すると実質的に可撓性を有する。したがって、第１ワイヤ１３５２がオーステナイト相に変態すると、第２ワイヤ１３５４を変形させるのに十分な力が可撓性物質１３６０を介して第２ワイヤ１３５４に作用し、それによって組織形成装置１３５０の形状に変化が生じる。
【０１３０】
また、組織形成装置１３５０は、組織形成装置を第２温度に加熱することによって拡張することができる。この第２温度では、第２ワイヤ１３５４がオーステナイト相に変態し、その記憶形状に拡張する。一実施形態によれば、第２温度は第１温度よりも高温であるように構成される。したがって、第２温度において、第１ワイヤ１３５２及び第２ワイヤ１３５４の双方が、オーステナイト相にある。
【０１３１】
一実施形態によれば、第２ワイヤ１３５４の直径は第１ワイヤ１３５２の直径よりも十分に大きく構成される。そのため、第２ワイヤ１３５４は、第１ワイヤ１３５２よりも大きな力を発揮することができ、その記憶形状を維持することができる。したがって、第１ワイヤ１３５２は、第２ワイヤ１３５４及び組織形成装置１３５０による力によって機械的に変形される。
【０１３２】
一実施形態によれば、第１ワイヤ１３５２は、オーステナイト相に変態したときに収縮するように構成されている。この実施形態において、第１ワイヤ１３５２のオーステナイト開始温度Ａｓは約３３℃〜約４３℃の範囲内であり、オーステナイト終了温度Ａｆは約４５℃〜約５５℃の範囲内であり、マルテンサイト開始温度Ｍｓは約３０℃未満であり、マルテンサイト終了温度Ｍｆは約２０℃以上である。他の実施形態では、第１ワイヤ１３５２のオーステナイト終了温度Ａｆは、約４８．７５℃〜約５１．２５℃の範囲内である。
【０１３３】
一実施形態によれば、第２ワイヤ１３５４は、オーステナイト相に変態したときに拡張するように構成されている。この実施形態では、第２ワイヤ１３５４のオーステナイト開始温度Ａｓは約６０℃〜約７０℃の範囲内であり、オーステナイト終了温度Ａｆは約６５℃〜約７５℃の範囲内であり、マルテンサイト開始温度Ｍｓは約３０℃未満であり、マルテンサイト終了温度Ｍｆは約２０℃以上である。他の実施形態では、第２ワイヤ１３５４のオーステナイト終了温度Ａｆは、約６８．７５℃〜約７１．２５℃の範囲内である。
【０１３４】
図１４Ａは、本発明の一実施形態による、エネルギー吸収層１４０４で実質的に被覆された形状記憶ワイヤ１４０２を含む組織形成装置１４００を示す。前述のように、エネルギー吸収層１４０４は、他の物質（例えばワイヤ１４０２）によるエネルギーの吸収を有利に強化するように構成されている。例えば、エネルギー吸収層１４０４は、例えば、ＨＩＦＵ、ＭＲＩ、誘導熱、これらの組み合わせ等からのエネルギーを吸収する少なくとも１つの物質及び／又は構造を含んで構成される。一実施形態によれば、エネルギー吸収層１４０４は加熱効率を向上させると共に、形状記憶ワイヤ１４０２の所定の領域に熱を局部集中させ、周辺組織に与える損傷を軽減又は最小限に抑えることができる。
【０１３５】
図１４Ｂは、組織形成装置１４００の断面図である。特に、エネルギー吸収層１４０４が、形状記憶ワイヤ１４０２の外表面を取り囲むように図示されている。他の実施形態では、エネルギー吸収層１４０４は、エネルギーの吸収を向上させるために多数の層を含んで構成されてもよい。例えば、各々の異なる層が異なるタイプのエネルギーに応答するように構成されてもよい。他の実施形態では、エネルギー吸収層１４０４は、ワイヤ１４０２の外表面の一部分のみを被覆していても、又はエネルギー吸収物質はワイヤ１４０２内に位置されていてもよい。
【０１３６】
図１５Ａは、本発明の一実施形態による、電気伝導コイル１５０６を含む組織形成装置１５００を示している。一実施形態によれば、組織形成装置１５００は、図１４Ａ及び図１４Ｂの組織形成装置１４００と同様のものであり、上述のように温度変化に応答する形状記憶ワイヤ１５０２を含んで構成される。
【０１３７】
一実施形態において、電気伝導コイル１５０６は、銅、金、チタン、白金、白金イリジウム、ステンレス鋼、エルジロイ（ＥＬＧＩＬＯＹ）（登録商標）、合金、又はこれらの組み合わせ等を含んで構成される。
【０１３８】
図１５Ｂは、組織形成装置１５００の断面図である。特に、図示されたコイル１５０６は、エネルギー吸収層１５０４（図１５Ａには図示せず）を取り囲み、このエネルギー吸収層１５０４は、形状記憶ワイヤ１５０２を被覆する。これらエネルギー吸収層１５０４及び形状記憶ワイヤ１５０２は、上述のエネルギー吸収層１４０４及びワイヤ１４０２と同様のものである。
【０１３９】
図１５Ａを参照する。図示されたコイル１５０６はワイヤ１５０２の一部分に巻きついている。この一部分は、エネルギーを集中させて組織形成装置１５００を加熱したい箇所として選択される。一実施形態によれば、コイル１５０６は、ワイヤ１５０２を約５％〜約１５％まで被覆するように構成されている。他の実施形態では、コイル１５０６は、ワイヤ１５０２を約１５％〜約７０％まで被覆するように構成されている。他の実施形態では、コイル１５０６は、実質的にワイヤ１５０２の全体を被覆するように構成されている。一実施形態によれば、組織形成装置１５００は、エネルギー吸収層１５０４を、コイル１５０６及びワイヤ１５０２の間にのみ含んでもよく、及び／又は、コイル１５０６が巻きついていないワイヤ１５０２の一部分に含んでもよい。また、他の実施形態では、組織形成装置１５００は、エネルギー吸収層１５０４なしに機能するように構成されてもよい。
【０１４０】
一実施形態によれば、電磁エネルギーを用いることでコイル１５０６に非観血的に誘導電流を発生させることができる。例えば、一実施形態によれば、電気伝導コイルを含んで構成された携帯端末装置又はポータブル装置が（詳細は図２５に記載）、非観血的に患者の身体を透過する電磁場を発生して、コイル１５０６に誘導電流を発生させる。つまり、この電流がコイル１５０６を発熱させる。コイル１５０６、ワイヤ１５０２及びコイル１５０４（必要であれば）は、有利に熱的な伝導性を有し、それにより熱又は熱エネルギーをコイル１５０６からワイヤ１５０２に伝えることができる。したがって、熱エネルギーをワイヤ１５０２又はその一部分に指向させることができ、周辺組織が受けうる損傷を軽減させることができる。
【０１４１】
図１５Ｃは、さらに、外層１５０８を含む一実施形態による組織形成装置１５００を示している。外層１５０８は、組織形成装置１５００を用いた医療処置を容易にするための物質を少なくとも１つ含んで構成される。一実施形態によれば、外層１５０８は、実質的に組織形成装置１５００全体を包むように構成される。他の実施形態では、外層１５０８は、組織形成装置１５００の一部分のみを被覆するように構成される。
【０１４２】
一実施形態によれば、外層１５０８は、心筋組織３０４内への組織形成装置１５００の配置を容易にする潤滑物質を含んで構成される。この実施形態において、潤滑物質は、ヒドロゲル又はテフロン（ＴＥＦＬＯＮ）（登録商標）である。他の実施形態では、潤滑物質は、表面処理シリコーン又はポリウレタン物質、又はこれらの組み合わせ等を含んで構成されてもよい。
【０１４３】
加えて、又は他の実施形態において、外層１５０８は、患者の体による炎症反応を和らげる抗炎症性コーティングを含んで構成される。この実施形態では、抗炎症性コーティングは、デキサメタゾンリン酸ナトリウム又は、デキサメタゾンナトリウムアセテート（Dexamethasone sodium acetate）である。他の実施形態では、抗炎症性コーティングはヘパリン等を含んで構成されてもよい。
【０１４４】
一実施形態によれば、外層１５０８は、コイル１５０６及び／又はワイヤ１５０２の少なくとも一部分を有利に封じ込めることができる。これによって、これらコイル１５０６及び／又はワイヤ１５０２が患者の組織又は体液に接しないようにすることができる。例えば、外層１５０８は、生体適合性の可撓性物質（例えば、ポリウレタンチューブ等）を有利に含んで構成することができる。他の実施形態では、外層１５０８は、ポリテトラフルオロエチレン（“ＴＥＦＬＯＮ”（登録商標））又は延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）である。また、他の実施形態では、外層１５０８はダクロン（登録商標）、織ベロア、ヘパリンコート繊維、ウシ心膜又はウマ心膜、同種移植片、患者移植片、細胞播種組織、又はこれらの組み合わせ等を含んで構成されてもよい。
【０１４５】
他の実施形態において、外層１５０８は、組織形成装置１５００を心筋組織３０４からの除去を容易にする生分解性の被覆物又はスリーブを含んで構成されてもよい。例えば、（例えば、ドップラー強化エコー（Doppler enhanced echocardiograms）で測定されるように）ひとたび身体再形成術を僧帽弁１０２について行った後、組織形成装置１５００を、外層１５０８を心筋組織３０４に残したまま、取り除くことができる。一実施形態によれば、外層１５０８は、ポリ乳酸（ＰＬＡ）を有利に含んで構成される。他の実施形態では、外層１５０８の被覆物はポリビニルアルコール（ＰＶＡ）などを含んで構成される。また、他の実施形態では、外層１５０８は、多数の層（例えば、生体適合性内層及び生分解性外層）を含んで構成される。
【０１４６】
一実施形態によれば、本明細書に開示される組織形成装置は更に、組織形成装置の所望の位置にしるしをつけるために用いることができる複数の熱伝導体を含んで構成されてもよい。例えば、複数の熱伝導体は、組織形成装置において、弁尖２０４、２０６の少なくとも１つの交連に対応する位置に配置してもよい。他の例として、熱伝導体を、経皮的エネルギー源（例えば、カテーテルで挿入される加熱バルーンなど）を組織形成装置に位置合わせして配置するために用いることができる。一実施形態によれば、熱伝導体は、金、銅等のイメージング物質を含んで構成される。
【０１４７】
前述のように、一実施形態において、本明細書に開示される組織形成装置は、患者の心臓の外部に位置したエネルギー源によって非観血的な方法で有利に及び動的に調節される。図２５は、心臓２５０６内に位置する組織形成装置２５０４を調節するために患者の体２５０２の外で用いることができる外部源２５００の概略図である。外部源２５００は、エネルギーを組織形成装置２５０４に伝達できる任意の変換器、伝達装置などを含み、組織形成装置２５０４の形状及び／又はサイズの変化を達成する。
【０１４８】
前述のように、外部源２５００は、非観血的に患者の体２５０２を透過し、及び、組織形成装置２５０４に誘導電流を発生させるような電磁場を生じる電気伝導コイルを含んでもよい。他の実施形態では、外部源２５００は、超音波エネルギーを組織形成装置２５０４に集中させる外部ＨＩＦＵ変換器を含んで構成される。また、他の実施形態では、外部源２５００は、例えば、無線周波数（ＲＦ）エネルギー、Ｘ線エネルギー、マイクロ波エネルギー、音響エネルギー、光エネルギー、電場エネルギー、磁場エネルギー、又はこれらの組み合わせ等を、組織形成装置３５０４に伝えるように構成されている。
【０１４９】
例えば、一実施形態によれば、組織形成装置２５０４は、少なくとも１つの電磁石を含んで構成される。この実施形態では、外部源２５００は、電磁伝達装置（例えば、抵抗コイル）を含んで構成される。この電磁伝達装置は、電磁石（単数又は複数）を活性化して、組織形成装置２５０４に形状変化を生じさせるように用いられる。このような形状変化は、僧帽弁輪の少なくとも１寸法を調節するために用いることができる。例えば、組織形成装置２５０４は、第１端部に電磁石を、第２端部に磁性体を、含むように構成されてもよい。外部源２５００が電磁石を活性化する場を発生させると、電磁石は磁性体を引き付け又は反発し、したがって、組織形成装置２５０４に形状変化がもたらされる。
【０１５０】
組織形成装置の植え込み
【０１５１】
本明細書により開示される組織形成装置は、患者に外科的に、内視鏡的に、及び／又はカテーテルデリバリーシステムを介して経皮的に、植え込まれる。例えば、図１６及び図１７は、本発明の実施形態による、組織形成装置１６０２、１６０４を心筋組織３０４内に植え込むのに用いられる例示的な方法を示している。組織形成装置１６０２及び１６０４は、丸形又は円盤状の装置として示されている。しかしながら、当業者であれば、組織形成装置１６０２、１６０４は、他の構造を有してもよく、例えば、組織形成装置３０２、５０２、９００、１１００、１２００、１３００、１３５０、１４００又は１５００に関して上述されたような、形状、構造、並びに／又は磁気及び／若しくは形状記憶物質を有してもよいことが認識できるであろう。
【０１５２】
図１６は、図１に示されたヒト心臓１００の断面図であり、組織形成装置１６０２、１６０４を運ぶ経中隔アプローチを用いた経中隔デリバリーシステム１６０６の末端部分を示す。デリバリーシステム１６０６の遠端部１６０８は、一実施形態により近端制御機構（図示せず）により屈曲可能に構成されると共に、図示されるように、心筋組織３０４と、この心筋組織３０４に挿入された穿通部材又は可動針１６１０によって係合するように構成される。デリバリーシステム１６０６の屈曲可能な性質と回転運動とにより、デリバリーシステムの遠端部１６０８を、図１６に破線で示されるように、左心房１０４内における様々な所望の位置に、配置させることができる。
【０１５３】
左心房１０４にアクセスするために、デリバリーシステム１６０６は、下大静脈１６１２を経由して、右心房１１０から卵円窩１６１４を通過するように挿入される。可動針１６１０は、心筋壁３０４に経皮的に経路を形成する。組織形成装置１６０２、１６０４は、その後、針１６１０から放出される、又は、針１６１０から針１６１０内のスタイレット（図示せず）によって押し出される。有利にも、このアプローチは、組織形成装置１６０２、１６０４を僧帽弁１０２の心房側に配置するのに有用である。一実施形態によれば、経中隔デリバリーシステム１６０６は、外部横断寸法又は外直径が約７フレンチ（Ｆｒｅｎｃｈ）〜約９フレンチの範囲内であるカテーテル本体１６１６を含んで構成される。
【０１５４】
右心房１１０から左心房１０４への一般的な経中隔アプローチは周知であり、特に、逆行性アプローチ（後述）が禁忌である場合に、電気生理学及び心臓学において用いられる。例示的な実施形態によれば、市販の経中隔アクセスシステムが用いられ、これには、ステンレス鋼ブロッケンブラッフ針（Brokenbrough needle）（メドトロニック（Ｍｅｄｔｒｏｎｉｃ（登録商標））社製）を有する“Ｍｕｌｌｉｎｓ（商標登録申請中）イントロデューサーシース（Mullins Introducer Sheath）”が含まれる。同様の装置はSt. Jude Medical（登録商標）社によっても製造されている。ブロッケンブラッフ針は、経中隔穿刺を行うために用いられる。このとき、Ｍｕｌｌｉｎｓイントロデューサーシース／拡張器のセットは、その中に針とカテーテルを通して導く管として用いられる。ブロッケンブラッフ曲線針（Brokenbrough curved needle）は、外側カニューレ及び内部スタイレットを含んで構成されている。外側カニューレは、ステンレス鋼などの素材で作られた薄壁チューブを含んで構成されている。内部スタイレットは、中空でなく中実で（solid）、より硬く（stiffer）、及び、カニューレの管腔内部に近接してはめ込まれる。一実施形態では、スタイレットの鋭い先端は、カニューレの遠端部から約２ｍｍ〜約３ｍｍ程突き出るように構成される。
【０１５５】
図１７は、図１に示されたヒト心臓１００の断面図であり、組織形成装置１６０２、１６０４をデリバリする逆行性アプローチを用いた逆行性デリバリーシステム１７０２の末端部分を示す。一実施形態によれば、デリバリーシステム１７０２は、近端制御機構（図示せず）により屈曲可能に構成される遠端部１７０６を有するカテーテル本体１７０４を含んで構成される。この屈曲可能な性質により、屈曲と回転とを組み合わせることで、逆行性システム１７０２の遠端部１７０６を左心室１０６又は心臓の他の部分において、前述の経中隔デリバリーシステム１６０６が行うように、操作することができる。デリバリーシステム１７０２の遠端部１７０６について、他の位置取りを図１７に破線で示した。
【０１５６】
左心室１０６にアクセスするために、デリバリーシステム１７０２は、大動脈１７０８を進んで、大動脈弁１７１０を通る。システム１７０２の遠端部１７０６は、心筋組織３０４に、この心筋組織３０４に挿入された穿通部材又は可動針１７１２によって係合するように構成される。一旦針１７１２が心臓１００内の組織３０４の所望の位置に挿入されると、組織形成装置１６０２、１６０４が、針１７１２から放出される、又はスタイレット（図示せず）によって針１７１２から押し出される。一実施形態によれば、カテーテル本体１７０４の外部横断寸法又は外直径は、約７フレンチ〜約９フレンチの範囲内である。
【０１５７】
弁尖ブレス
【０１５８】
他の実施形態では、弁閉鎖不全は、変形した弁尖を直接補強することで治療される。例えば、図１８は、図１に示された心臓の左心室１０６の断面図である。ここでは、僧帽弁１０２の弁尖２０４、２０６が変形して、正常な閉鎖や弁機能が妨げられている。図１９は、図１８に示された僧帽弁１０２の弁尖２０４、２０６上に配置及び圧着された弁尖ブレス１９００を示している。この弁尖ブレス１９００は、弁尖２０４、２０６を機械的に支持し、弁尖２０４、２０６夫々の内端１９０２に作用して弁閉鎖及び弁機能を改善するように構成されている。
【０１５９】
図２０Ａ及び図２０Ｂは、本発明の一実施形態による、図１９に示された弁尖ブレス１９００の概略図である。弁尖ブレス１９００は、代表的には管状の構造を有しており、この管状構造は、例えば、ステンレス鋼、ＮｉＴｉ、白金イリジウム、金、炭素、ポリウレタンなどの適当なポリマー、等の圧着可能な高強度生体適合性物質で作られる。一実施形態によれば、ブレス１９００の軸長は約０．１５インチ（約３．８ミリメートル）〜約０．２５０インチ（約６．３５ミリメートル）の範囲内であり、外部横断寸法又は外直径は約０．１３インチ（約３．３ミリメートル）〜約０．１４インチ（約３．６ミリメートル）の範囲内であるように構成されている。加えて、又は他の実施形態では、弁尖１９００の内部横断寸法又は内直径は、約０．０８インチ（約２ミリメートル）〜約０．１２インチ（約３．０ミリメートル）の範囲内であるように構成されている。他の実施形態では、ブレス１９００の内部横断寸法又は内直径は、約０．０２０インチ（約０．５ミリメートル）〜約０．１０インチ（約２．５ミリメートル）の範囲内であるように構成されている。
【０１６０】
図２１は、本発明の他の実施形態による、弁尖ブレス２１００の横断面の概略図である。有利にも、弁尖２１００は、楕円形又は長円形の断面を有しており、そのため、弁尖２０４、２０６の基部に又は基部の近傍に配置することができる。一実施形態によれば、弁尖２１００は、その横断面の縦の長さに対して約５〜１０倍の範囲の幅の横断面を有するように構成されている。一実施形態によれば、ブレス２１００の材質及び寸法は、上記ブレス１９００の材質及び寸法と同一又は類似である。
【０１６１】
図２２は、図１８に示された左心室１０６の断面図であり、本発明の一実施形態により、僧帽弁１０２の弁尖２０４、２０６上に配置及び圧着された弁尖２２００を示している。弁尖ブレス２２００は、基部２２０２及び、この基部２２０２から軸方向に伸びた１以上の弾性延長部２２０４を含んで構成される。基部２２０２は、剛性機械的強度及び支持を、僧帽弁１０２の弁輪２２０６に隣接した弁尖２０４、２０６の基部に提供する。
【０１６２】
弾性延長部２２０４は、弁尖２０４、２０６の中央部分に可撓性支持を提供する。ブレス２２００が提供する剛性及び可撓性支持によって、弁尖２０４、２０６夫々の内端１９０２が促されて、弁閉鎖及び機能が改善される。したがって、ブレス２２００は、図１８の左心室１０６に示された障害を有する弁構造において起こる逆流を、有利に予防又は減少させる。一実施形態によれば、ブレス２２００は、そのブレス２２００を所望の弁尖２０４、２０６上で摺動させて、所定の位置で圧着させることで配置される。
【０１６３】
図２３Ａ及び図２３Ｂは、本発明の一実施形態による、図２２に示された弁尖２２００の概略図である。概略的に示されるように、一実施形態による基部２２０２は、丸い横断面と、基部２２０２から軸方向に伸びる４つの弾性延長部とを有する。この実施形態では、基部２２０２の軸長は、約０．１５インチ（約３．８ミリメートル）〜約０．２５インチ（約６．４ミリメートル）の範囲内であり、内部横断寸法又は内直径は約０．００５インチ（約０．１ミリメートル）〜約０．０１インチ（約０．３ミリメートル）の範囲内であり、外部横断寸法又は外直径は約０．１３インチ（約３．３ミリメートル）〜約０．１４インチ（約３．６ミリメートル）の範囲内である。この実施形態では、弾性延長部２２０４の長さは約０．０５インチ（約１ミリメートル）〜約０．１インチ（約３ミリメートル）の範囲内であり、外部横断寸法又は外直径は約０．００５インチ（約０．１ミリメートル）〜約０．０１０インチ（約０．２５ミリメートル）の範囲内である。
【０１６４】
一実施形態によれば、基部２２０２及び弾性延長部２２０４の材質は、上記ブレス１９００の材質と同一又は類似である。一実施形態によれば、弾性延長部２２０４は、可撓性のポリマー物質、又は、カーボンファイバーのようなポリマー繊維を有利に含んで構成される。
【０１６５】
図２４は、本発明の他の実施形態による、弁尖２４００の横断面の概略図である。有利にも、弁尖ブレス２４００は、実質的に長円形又は楕円形の横断面を有し、そのため、弁尖２０４、２０６の基部に又はその近傍に配置することができる。ブレスは、複数の可撓性延長部を含んで構成される。一実施形態によれば、ブレス２４００は、その横断面の縦の長さに対して約５〜１０倍の範囲の幅の横断面を有するように構成されている。一実施形態によれば、ブレス２４００の材質及び寸法は、上記ブレス１９００及び／又はブレス２２００の材質及び寸法と同一又は類似である。
【０１６６】
弾性組織形成装置
【０１６７】
一実施形態によれば、弾性物質を含んで構成される１以上の組織形成装置は、心臓弁輪に又はその近傍に植え込まれ、それによって弁尖基部に隣接する領域において心臓組織を再形成し、弁尖接合を改善するように構成されている。弾性組織形成装置が植え込まれる心臓組織には、例えば、心筋層、心臓の心室中隔、左及び／若しくは右の線維三角、又は左若しくは右の心房壁が含まれる。
【０１６８】
有利にも、この弾性物質は、機械的に緊張状態にすることができる。それによって心臓組織への植え込みが容易になる。植え込み後、弾性物質の緊張状態を解いて、組織形成装置をその緊張前の形状に回復させ、それによって周囲の心臓組織を再形成することができる。この実施形態では、緊張前の形状への回復には、有利にも、弾性物質の加熱又は他の活性化を行うための外部エネルギー源の使用を必要としない。
【０１６９】
例えば、図２６は、本発明の一実施形態による、弾性組織形成装置２６０２を運ぶように構成されたカテーテル２６００の部分断面図である。カテーテル２６００は、ハンドル２６０６に連結した近端部を有する細長いカテーテル本体２６０４を含んで構成される。ハンドル２６０６は、サイドアーム２６０８を含む。このサイドアーム２６０８を通って、管状針２６０９が挿入され、さらにカテーテル本体２６０４内を進入する。これにより、弾性組織形成装置２６０２が心臓組織に運ばれる。一実施形態によれば、ハンドル２６０６は、細長いカテーテル本体２６０４の遠端部２６１２を屈曲させるように構成された屈曲制御装置２６１０を含む。
【０１７０】
一実施形態によれば、弾性組織形成装置２６０２は、図中に組織形成装置２６０２’として破線で示されるように機械的に応力を加えられていないときには、弓形形状を有している。弾性組織形成装置２６０２は、サイドアーム２６０８を通してカテーテル２６００内に挿入されているときは、よりなだらかな弓形又は実質的に直線形状に変形される。そのためカテーテル本体２６０４内に適合することができる。その後、弾性組織形成装置２６０２は押されて、細長いカテーテル本体２６０４を進入し、カテーテル本体の遠端部２６１２から抜け出る。弾性組織形成装置２６０２が遠端部２６１２から抜け出ると、カテーテルによって加えられていた応力が無くなるため、弾性組織形成装置２６０２は、組織形成装置２６０２’として破線で示されるように、応力が加わる前の弓形形状に回復する。
【０１７１】
一実施形態によれば、弾性組織形成装置２６０２は、変形後に変形前の形状に回復可能な、金属又は金属合金を含んで構成される。この実施形態において、弾性組織形成装置２６０２は、約０．３％〜約０．８％の範囲内で緊張させた後に以前の形状に回復するように構成されたステンレス鋼、を含んで構成される。
【０１７２】
他の実施形態では、弾性組織形成装置２６０２は、形状記憶物質（例えば、上記の形状記憶物質）を含んで構成される。このような形状記憶物質は、実質的な変形の後、負荷を除いたときに、本来の形状に回復することが可能である。このような性質は、超弾性又は擬弾性と呼ばれる。特定の形状記憶物質において、超弾性は、形状記憶物質の温度がオーステナイト終了温度（Ａｆ）を超える場合には、応力誘発マルテンサイト形成に基づくものである。外部応力を加えることで、マルテンサイト開始温度（Ｍｓ）よりも高い温度でマルテンサイトが形成する。この応力が取り除かれると、マルテンサイトは変形してオーステナイトに戻り、そのため形状記憶物質も応力が加わる前の形状に回復する。一実施形態によれば、オーステナイト終了温度（Ａｆ）及びマルテンサイト開始温度（Ｍｓ）は、夫々が上記の温度範囲となるように構成されている。例示的な実施形態において、形状記憶物質のオーステナイト終了温度（Ａｆ）は、患者の体温よりも幾分低くなるように又はその範囲内で選択される。一実施形態によれば、弾性組織形成装置２６０２は、実質的に約８．０％〜約１０．０％の範囲内で緊張状態にされた後にそれ以前の形状に回復するように構成されたＮｉＴｉ合金を含んで構成される。
【０１７３】
図２７Ａは、本発明の例示的な実施形態による、僧帽弁輪２０８に植え込まれた複数の弾性組織形成装置２６０２の上部概略図である。図２７Ｂは、図２６に示されたカテーテル２６００及び管状針２６０９の遠端部２６１２を経由して僧帽弁輪２０８に植え込まれた複数の弾性組織形成装置２６０２の１つを概略的に示した図である。前述のように、弾性組織形成装置２６０２は、針２６０９から放出されて、僧帽弁輪２０８に入ると、弓形形状に回復するように構成されている。複数の弾性組織形成装置２６０２が植え込み時にその弓形形状に回復すると、それらは弁尖２０４、２０６の双方を押して、弁尖接合を改善させ、また、逆流を軽減させる。
【０１７４】
以上、本発明の各実施形態を説明したが、これら実施形態は例示のみを目的として記載されたものであり、本発明の範囲を限定することを意図したものではない。実際には、本明細書に記載された新規な方法及びシステムは、その他の様々な形態で実施されることができ、また、本発明の精神を逸脱することなく、様々な省略、置換、変更が可能である。添付の特許請求の範囲並びにその均等物は、このような形態又は修正を本発明の範囲及び思想に含むことを目的とする。
【図面の簡単な説明】
【０１７５】
【図１】ヒトの心臓の断面図。尚、心臓の特徴のいくつかは、図を明確にするために示していない。
【図２】心収縮期の間における、僧帽弁尖の不完全閉鎖による左心房への血液の逆流を示す、図１に示された心臓左心室の断面図。
【図３Ａ】本発明の一実施形態による、僧帽弁尖に隣接した心筋組織に植え込まれた複数の磁気組織形成装置を示す、図１に示された心臓左心室の断面図。
【図３Ｂ】本発明の一実施形態による、僧帽弁尖に隣接した心筋組織に植え込まれた複数の磁気組織形成装置を示す、図１に示された心臓左心室の断面図。
【図４Ａ】本発明の一実施形態による、僧帽弁を含む面を挟んで互いに対向するように植え込まれた、相互に引き合う２つの磁気組織形成装置を示す、図１に示された心臓左心室の断面図。
【図４Ｂ】本発明の一実施形態による、僧帽弁を含む面を挟んで互いに対向するように植え込まれた、相互に引き合う２つの磁気組織形成装置を示す、図１に示された心臓左心室の断面図。
【図５Ａ】僧帽弁尖に隣接した心筋組織に配置された形状記憶物質を含んで構成される２つの組織形成装置を示す、図１に示された心臓左心室の断面図。
【図５Ｂ】僧帽弁尖に隣接した心筋組織に配置された形状記憶物質を含んで構成される２つの組織形成装置を示す、図１に示された心臓左心室の断面図。
【図５Ｃ】僧帽弁尖に隣接した心筋組織に配置された形状記憶物質を含んで構成される２つの組織形成装置を示す、図１に示された心臓左心室の断面図。
【図６Ａ】本発明の一実施形態による、第１構造から第２構造に変形可能な例示的な実施形態による組織形成装置の概略図。
【図６Ｂ】本発明の一実施形態による、第１構造から第２構造に変形可能な例示的な実施形態による組織形成装置の概略図。
【図６Ｃ】本発明の一実施形態による、第１構造から第２構造に変形可能な例示的な実施形態による組織形成装置の概略図。
【図６Ｄ】本発明の一実施形態による、第１構造から第２構造に変形可能な例示的な実施形態による組織形成装置の概略図。
【図７】僧帽弁輪内に植え込まれた、形状記憶物質を含んで構成される複数の組織形成装置を示す、心臓左心室の断面図。
【図８Ａ】本発明の例示的な実施形態による、僧帽弁輪に植え込まれた４つの組織形成装置の上面概略図。
【図８Ｂ】本発明の例示的な実施形態による、僧帽弁輪に植え込まれた４つの組織形成装置の上面概略図。
【図９】本発明の一実施形態による、形状記憶本体部材を含み、１以上の固定アンカーをその表面に規定（define）する、組織形成装置の概略図。
【図１０】本発明の一実施形態による、僧帽弁輪表面上に及び／又はその近傍に植え込まれた複数の組織形成装置を示す、心臓左心室の断面図。
【図１１】動的に調節可能で、それによって僧帽弁輪の寸法の少なくとも１つについて変化を生じさせる、例示的な実施形態による組織形成装置の概略図。
【図１２】動的に調節可能で、それによって僧帽弁輪の形状に変化を生じさせる、他の実施形態による組織形成装置の概略図。
【図１３Ａ】本発明の一実施形態による、形状記憶ワイヤを含んで構成される組織形成装置の部分斜視図。
【図１３Ｂ】本発明の一実施形態による、第１ワイヤ及び第２ワイヤを含んで構成される組織形成装置の部分斜視図。
【図１４Ａ】本発明の一実施形態による、エネルギー吸収層で実質的に被覆された形状記憶ワイヤを含む組織形成装置の概略図。
【図１４Ｂ】本発明の一実施形態による、エネルギー吸収層で実質的に被覆された形状記憶ワイヤを含む組織形成装置の概略図。
【図１５Ａ】本発明の一実施形態による、電気伝導コイルを含む組織形成装置の概略図。
【図１５Ｂ】本発明の一実施形態による、電気伝導コイルを含む組織形成装置の概略図。
【図１５Ｃ】本発明の一実施形態による、電気伝導コイルを含む組織形成装置の概略図。
【図１６】本発明の一実施形態による、組織形成装置を運ぶ経中隔アプローチを用いた経中隔デリバリーシステムの末端部分を示す、図１に示されたヒトの心臓の断面図。
【図１７】本発明の一実施形態による、組織形成装置を僧帽弁の心室側に運ぶ逆行性アプローチを用いた逆行性デリバリーシステムの末端部分を示す、図１に示されたヒトの心臓の断面図。
【図１８】僧帽弁の弁尖が変形して正常な弁閉鎖や弁機能が妨げられた、図１に示されたヒトの心臓の断面図。
【図１９】図１８に示された僧帽弁の弁尖上に配置及び圧着された弁尖ブレスを示す図。
【図２０Ａ】本発明の一実施形態による、図１９に示された弁尖ブレスの概略図。
【図２０Ｂ】本発明の一実施形態による、図１９に示された弁尖ブレスの概略図。
【図２１】本発明の他の実施形態による、弁尖ブレスの横断面の概略図。
【図２２】本発明の一実施形態による、僧帽弁の弁尖上に配置及び圧着された弁尖ブレスを示す、図１８の左心室の断面図。
【図２３Ａ】本発明の一実施形態による、図２２に示された弁尖ブレスの概略図。
【図２３Ｂ】本発明の一実施形態による、図２２に示された弁尖ブレスの概略図。
【図２４】本発明の他の実施形態による、弁尖２４００の横断面の概略図。
【図２５】患者の心臓内に位置する組織形成装置を調節するために患者の体の外で用いることができる外部源の概略図。
【図２６】本発明の一実施形態による、弾性組織形成装置を運ぶように構成されたカテーテルの部分断面図。
【図２７Ａ】本発明の例示的な実施形態による、僧帽弁輪に植え込まれた複数の組織形成装置の上面外略図。
【図２７Ｂ】図２６に示されるカテーテルの遠端部を通って、図２７Ａに示される僧帽弁輪に植え込まれる弾性組織形成装置の概略図。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、組織を形成する植え込み片（インプラント）及びその形成方法に関し、特に、機能障害を有する心臓弁を再形成及びサイズ調整する植え込み片並びにその形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
哺乳類の循環系には、心臓と、身体の全体にわたって相互接続している静脈と動脈とからなる血管と、が含まれる。人の心臓は、４つの部屋、すなわち左右の心房及び左右の心室からなっている。左心室と左心房との間には、血流に一方向性を与える僧帽弁が位置する。右心室と右心房との間には、三尖弁が位置する。左心室と大動脈との間には、大動脈弁が位置し、そして、右心室及び肺動脈の間には、肺動脈弁が位置する。これら心臓弁は、互いに協働することで循環系全体にわたって血液を移動させる働きをする。右心室は、 酸素の不足した血液を体内から汲み上げ、肺、左心房へと送り込む。次に、血液は左心房 から左心室へと送り込まれ、そして、大動脈弁から大動脈へと送り出される。その後、血液は、身体の組織及び器官の全体を循環し、再度、右心房へと戻ってくる。
【０００３】
心臓弁が疾患や先天性異常により適切に機能しないと、血液循環障害が生じることがある。疾患を有する心臓弁（心臓弁膜症）には、血液の正常な順方向の流れを許容するほど弁が充分に開かない狭窄症、及び／又は、弁が完全に閉まらない閉鎖不全症がある。
心臓弁が機能不全になると、弁逆流や、閉じた弁を介して血液の過剰な逆方向流が引き起こされる。例えば、心臓弁の特定の疾患は、心臓肥大及び一つ以上の心臓弁の肥厚などを引き起こすことがある。また、心臓弁輪が拡張すると、弁尖形状が歪み、弁尖による閉鎖効果が小さくなってしまう。このように、弁による閉鎖効果が小さくなると、血液の逆流が生じるだけでなく、心臓に血液が蓄積し、ひいてはその他の諸問題を生じかねない。
【０００４】
僧帽弁逆流は、一般的なタイプの心臓弁機能不全であり、心臓の劣化や不全の主だった要因の１つである。僧帽弁逆流は、循環の効率を減少させるような、深刻な、そして時として急速に悪化する、状態である。しばしば、僧帽弁逆流は、左心室、乳頭筋及び僧帽弁輪の幾何学的変化によって引き起こされる。また、逆流を許すまでに弱くなった僧帽弁は、左心房内部へ突出する。これは、僧帽弁逸脱として知られる状態である。
【０００５】
疾患にかかった又は損傷を受けた心臓弁は、弁置換術によって治療することができる。この弁置換術では、損傷した弁尖を切除し、そして、置換弁を入れるために輪の形を整える施術を行う。その他、弁の機能不全を治療する効果的な修復技術として、弁形成術がある。この弁形成術は、人工弁形成修復セグメント又は人工弁形成リングを心臓内壁の弁輪周囲に取り付けることによって、弁輪を効果的なサイズまで縮小させるものである。弁形成リングは、心周期の間に起こる機能上の変化を補強することで、接合及び弁の完全性を改善させることができる。このように、弁形成リングは、血液の順方向の流れにおいては血行動態を改善し、一方で血液の逆方向の流れ又は弁逆流を減少させるための助けとなる。
【０００６】
しかしながら、これらの処置はそれぞれ非常に観血的である。なぜなら、心臓へのアクセスは開胸処置によって得られ、この場合、その処置の間、人工心肺で心臓をバイパスすることとなる。しかし、僧帽弁逆流を患う患者の多くは大抵の場合、体が弱く、そのためこのような処置を行うにはより大きなリスクが伴ってしまう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のことを考慮すると、弁閉鎖不全症を治療する従来のシステム及び方法では、患者への負担が少なくそしてより観血的でないアプローチを提供することができない。したがって、心臓弁又は他の身体構造を支持する装置及び方法であって、人間又は動物の心臓系の動的な環境に安全にそして確実に配置及び適合する装置並びに方法が必要とされる。また、僧帽弁閉鎖不全症などの弁閉鎖不全症を治療する植え込み片を非観血的に調整する装置及び方法の開発が望まれる。さらに、患者の体内に植え込んだ後に非観血的に調整することができる植え込み片も望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様によれば、患者の心臓弁を補強する植え込み片は、本体部材を含んで構成され、その本体部材は、近端部と、遠端部と、該近端部と該遠端部との間を伸長する本体とを含む。本体部材は、患者の心臓内で、心臓弁基部に直接又はその近傍に、植え込まれるように構成される。本体部材は、形状記憶物質を含んで構成され、第１構造から第２構造に変形可能である。本体部材が第２構造であるとき、本体部材は、心臓弁基部に力を及ぼして心臓組織を変形するように構成される。植え込み片は、その長さが最長で約１５ミリメートル以下で細長い。他の態様では、植え込み片の長さは最長で約１０ミリメートル以下である。また、他の態様では、植え込み片の長さは最長で約６ミリメートル以下である。
【０００９】
一態様によれば、本体部材は、第１構造では実質的に直線状であり、第２構造では実質的に弓形である。植え込み片は、本体部材が第１構造であるときに、患者の心臓に植え込まれる。一態様において、植え込み片は心臓組織内に完全に植え込まれるように構成される。他の態様では、植え込み片は、心臓組織の表面に隣接して配置されるように構成される。この植え込み片は、１以上のアンカー部材を含んでもよい。このアンカー部材は、本体部材を心臓組織にしっかりと取り付けるように構成される。
【００１０】
心臓組織には、例えば、心筋層、心臓の心室中隔、線維三角、心房壁又は他の心臓組織が含まれる。一態様によれば、植え込み片は、本体部材が第１構造であるときに、逆行性（retrograde）アプローチを利用した逆行性デリバリーシステムによって患者の心臓の左心室へ運ばれるように構成される。他の態様では、植え込み片は、本体部材が第１構造であるときに、経中隔アプローチを利用した経中隔デリバリーシステムによって患者の心臓の左心房へ運ばれるように構成される。
【００１１】
一態様によれば、形状記憶物質は、第１構造及び第２構造の少なくとも一方で超弾性を有するように構成される。形状記憶物質には、例えば、形状記憶合金、形状記憶ポリマー又は他の物質を含んでもよい。他の態様では、形状記憶物質は、強磁性物質であって、Ｆｅ−Ｃ、Ｆｅ−Ｐｄ、Ｆｅ−Ｍｎ−Ｓｉ、Ｃｏ−Ｍｎ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｔｉ、Ｎｉ−Ｍｎ−Ｇａ、Ｎｉ２ＭｎＧａ、及びＣｏ−Ｎｉ−Ａｌの少なくとも１つを含む。この態様では、本体部材は、その第１構造が第２構造に変形するときに、強磁性形状記憶物質の温度に実質的な変化がないように構成される。
【００１２】
一態様によれば、本体部材は、形状記憶物質がエネルギー源によって活性化されると、第１構造から第２構造に変形するように構成される。このエネルギー源には、例えば、超音波エネルギー源が含まれる。更に、一態様によれば、植え込み片は、エネルギー吸収強化物質を含んで構成される。このエネルギー吸収強化物質は、エネルギーを吸収し、エネルギー源に応答して発熱するように構成される。更に、エネルギー吸収強化物質は、形状記憶物質と熱的に接続するように構成される。このエネルギー吸収強化物質には、例えば、ナノ粒子を含んでもよい。このナノ粒子は、ナノシェル及びナノスフェアの少なくとも一方を含んで構成される。一態様によれば、エネルギー吸収強化物質は、放射性不透過性を有する。一態様によれば、植え込み片は、更に、電気伝導性材料も含む。この電気伝導性物質は、エネルギー源に応答して電流を導き、形状記憶物質に熱エネルギーを伝えるように構成される。
【００１３】
一態様によれば、患者の心臓弁を補強する植え込み片は、本体部材を含んで構成され、その本体部材は、近端部と、遠端部と、該近端部と該遠端部との間を伸長する本体とを含む。本体部材は、形状記憶物質を含んで構成され、第１構造から第２構造に変形可能である。本体部材が第２構造であるとき、本体部材は、心臓弁基部に力を及ぼして心臓組織を変形するように構成される。植え込み片は、細長く、及び、心臓組織内に完全に植え込まれるように構成される。この態様では、植え込み片は、本体部材が第１構造であるときは直線状であり、本体部材が第２構造であるときは弓形である。植え込み片は、本体部材が第１構造であるときに患者の心臓に植え込まれる。この態様では、植え込み片の長さは最長で約１５ミリメートル以下である。他の態様では、植え込み片の長さは最長で約１０ミリメートル以下である。また、他の態様では、植え込み片の長さは最長で約６ミリメートル以下である。一態様において、形状記憶物質は、第１構造及び第２構造の少なくとも一方で超弾性を有するように構成される。
【００１４】
一態様によれば、心臓弁膜症の治療方法には、植え込み片の提供が含まれる。この植え込み片は、本体部材を含んで構成され、この本体部材は、近端部と、遠端部と、該近端部と該遠端部との間を伸長する本体とを含んで構成される。また、本体部材は、形状記憶物質を含んで構成される。更に、前記治療方法には、植え込み片を、患者の心臓組織内で心臓弁基部に直接又はその近傍に完全に植え込むこと、及び、形状記憶物質にエネルギーを与えて植え込み片を第１形状を有する第１構造から第２形状を有する第２構造に変形すること、が含まれる。植え込み片は第２構造にあると、その植え込み片近傍の組織を変形し、弁輪の寸法（dimension）に変化を生じさせる。この態様では、この寸法変化によって、弁尖基部を心臓弁の中心に向かわせることができる。この態様では、エネルギーを与える工程には、患者の心臓外に位置し植え込み片に非接触であるエネルギー源によってエネルギーを与えること、が含まれる。一態様によれば、植え込み片を配置する工程には、植え込み片を逆行性アプローチを用い患者の大動脈を経由して患者の左心室に運ぶこと、が含まれる。他の態様では、植え込み片を配置する工程には、植え込み片を経中隔アプローチを用いて患者の心臓の左心房に運ぶこと、が含まれる。
【００１５】
一態様によれば、体組織を再形成又は矯正する装置は、心臓弁輪の寸法を変化させる弾性手段を含んで構成される。この弾性手段は、患者の心臓弁の弁尖基部に直接又はその近傍に植え込まれるように構成される。更に、この弾性手段は、体内に植え込まれる間、この弾性手段に加えられる力に応答して第１形状から第２形状に変形するように構成される。更に、この弾性手段は、体内に植え込まれた後、該弾性手段に加えられていた力がなくなると、変形して第１形状に戻るように構成される。また、この態様では、弾性手段は心臓組織に完全に植え込まれるように構成される。
【００１６】
一態様によれば、心臓弁輪の寸法を変化させる方法には、第１装置及び第２装置を患者の心臓に植え込むこと、が含まれる。第１装置は磁性を有し、第２装置はその第１装置によって生じる磁場に応答する。それによって心臓弁輪の寸法に変化を生じさせる。
この態様では、寸法の変化には、寸法の減少が含まれる。一態様によれば、第２装置は磁性を有し、それによる磁場は、第１装置が第２装置から生じた第２磁場に応答するような第１磁気である。それにより、心臓弁輪の寸法に更に変化が生じる。一態様によれば、第１装置は心臓弁の第１弁尖に隣接して植え込まれ、第２装置は心臓弁の第２弁尖に隣接して植え込まれる。これにより、磁場に対して第２装置が応答することで、第２弁尖基部を第１弁尖基部に向わせることができる。他の態様では、第１装置は、心臓弁輪の心房側で第１弁尖に隣接するように植え込まれ、第２装置は、心臓弁輪の心室側でその第１弁尖に隣接するように植え込まれる。これにより、磁場に対して第２装置が応答することで、第１弁尖基部を第２弁尖基部に向かわせることができる。
【００１７】
一態様によれば、組織形成システムは、磁場を生じるように構成された第１装置を含んで構成される。この第１装置は、心臓弁輪に直接又はその近傍に植え込まれるように構成される。更に、組織形成システムは、第２装置を含んで構成される。この第２装置は、第１装置の磁場に応答することで第１装置と相互に作用するように構成されている。この第２装置は、心臓弁輪に直接又はその近傍に植え込まれるように構成される。第１装置は、第２装置と相互に作用するように構成され、これにより心臓弁輪の寸法を変化させることができる。この態様では、第２装置も磁性を有し、また、第１装置と第２装置の間の相互作用は引力である。一態様によれば、第１装置及び第２装置は、それらが互いに隣接して植え込まれたときに、心臓弁輪の寸法を減少させるのに十分な力を少なくとも１つ作用させるように構成される。一態様によれば、第１装置は、希土類元素を含んで構成される。一態様によれば、第１装置は、以下に挙げるもののうち少なくとも１つを含んで構成される：ＮｄＦｅＢ（ネオジム‐鉄‐ホウ素）、ＳｍＣｏ（サマリウム‐コバルト）及びＡｌＮｉＣｏ（アルミニウム‐ニッケル‐コバルト）。一態様において、少なくとも１つの固定部材が、第１装置及び第２装置のうちの少なくとも一方を心臓弁輪に固定するように構成される。
【００１８】
一態様によれば、心臓弁輪を再形成及び矯正するシステムは、磁場を生じる発生手段と、この磁場に応答して発生手段と相互に作用する相互作用手段とを含んで構成される。発生手段及び相互作用手段は、心臓弁輪に直接又はその近傍に植え込まれる。相互作用手段が磁場に応答することで、心臓弁輪の寸法の少なくとも１つが変化する。
【００１９】
一態様によれば、障害を有する心臓弁の治療装置は、心臓弁尖に取り付け可能なリング状部材を含んで構成される。この態様では、リング状部材は以下の物質を１つ以上含んで構成される：ステンレス鋼、ＮｉＴｉ、白金‐イリジウム、金、炭素及びポリウレタン。リンク状部材は、剛性機械的強度を提供し、弁尖を支持するように構成される。また、リング状部材は、弁尖の周りの所定位置に圧着（crimp）されてもよい。一態様によれば、更に、リング状部材は、圧着可能リングから軸方向に伸びる弾性軸方向延長部を１つ以上含んで構成される。この態様では、１以上の弾性軸方向延長部は、弁尖の内端を心臓弁の中央に向かわせ、それにより他の弁尖との接合を改善するように構成される。一態様によれば、１以上の弾性軸方向延長部は、カーボンファイバーを含んで構成される。
【００２０】
一態様によれば、心臓弁尖の支持方法は、リング状部材を含んで構成される植え込み片を提供すること、植え込み片を心臓弁尖の周りで揺動させること、を含む。この態様では、支持方法は更に、リング状部材を心臓弁尖に固定するように圧着することを含む。一態様によれば、植え込み片は更に、１以上の弾性軸方向延長部を含んで構成され、また、植え込み片を心臓弁尖の周りで摺動させることは更に、植え込み片を１以上の弾性軸方向延長部がリング状部材から弁尖内端に向けて伸びるように摺動させること、を含む。一態様によれば、植え込み片を心臓弁尖の周りで摺動させることは、植え込み片を、逆行性アプローチを用いて患者の心臓の左心室に運ぶこと、を含んで構成される。他の態様では、植え込み片を心臓弁尖の周りで摺動させることは、植え込み片を、経中隔アプローチを用いて患者の心臓の左心房に運ぶこと、を含んで構成される。
【００２１】
一態様によれば、心臓弁における弁尖接合を改善する装置は、弁尖の支持手段を含んで構成される。この態様では、支持手段は、圧着可能に構成される。一態様によれば、弁尖の支持手段は、弁尖の内端を他の弁尖に向かわせる手段を含んで構成される。
【００２２】
本発明を要約するために、本明細書は、本発明の特定の態様、効果及び新規な特徴について記載している。また、本発明の一態様に従って、かかる効果のすべてを達成する必要がないことを理解できるであろう。従って、本発明は、必ずしも本明細書に教示又は示唆したその他の効果を達成することなく、本明細書に開示されている効果（単数又は複数）を達成又は最適化するように実施されてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
概要
【００２４】
本発明は、例えば、機能障害を有する心臓弁や他の体組織を動的に調整可能な植え込み片を用いて補強することで、組織を再形成（リシェイプ）する装置及び方法を含む。本願明細書に開示された実施形態は、ヒト心臓の僧帽弁を再形成及び／又はサイズ調整（リサイズ）することに関して記載されているが、本発明の実施形態を、再形成又は矯正（改善）を必要とするその他の様々な弁、血管及び／又は組織に広く用いてもよい。例えば、特定の実施形態を、三尖弁、肺動脈弁又は大動脈弁の少なくとも１つの寸法を変化させるために用いてもよい。また、他の実施形態では、組織形成装置を、左右の心室、胃系の組織、及び／又は器官（例えば、胃）などの再形成又は矯正に用いてもよい。
【００２５】
一実施形態によれば、障害を有する心臓弁構造の支持の提供方法は、心臓弁の弁尖基部に隣接する心臓組織に第１領域提供部材を配置すること、及び、心臓組織に第２領域提供部材を配置すること、を含む。このとき、第２領域提供部材は、第１領域提供部材と相互にひきけられて、それにより心臓弁の寸法を減らすように構成される。この実施形態では、複数の磁性構造が、心臓弁輪に隣接して又はその中に植え込まれる。
【００２６】
他の実施形態では、障害を有する心臓弁構造の支持の提供方法は、形状記憶部材を心臓弁の弁尖基部に隣接した心臓組織に配置すること、及び、この形状記憶部材を活性化すること、を含む。このとき形状記憶部材は、活性化されると、記憶構造又は記憶形状に回復してその形状記憶部材に直接隣接した組織を広げることで、弁尖基部を内側半径方向に押しやるように構成される。この実施形態では、１以上の形状記憶部材が、心臓弁輪に植え込まれる。他の実施形態では、心臓弁尖基部の支持方法は、圧着可能リングを弁尖基部に配置すること、及び、そのリングを弁尖の所定の位置に圧着すること、を含む。これによって、弁尖基部を支持し、また弁機能を改善することができる。
【００２７】
一実施形態において、動的に調節可能な組織形成装置は、その装置が僧帽弁輪に隣接して又はその中に植え込まれて、僧帽弁輪の再形成及びサイズ調整に用いられる。特に、組織形成装置は、僧帽弁輪の寸法の少なくとも１つを動的に変化させて、弁尖接合を改善するために及び逆流を減少させるために用いられる。組織形成装置の形状は、体内に植え込んだ後でも、心臓のサイズ変化に対応するように、更なる調整が可能である。例えば、組織形成装置は、身体の成長につれて心臓も成長する子供に植え込んでもよい。つまり、心臓の成長が可能なように、組織形成装置の形状を修正する必要が生じてもよい。別の例として、１以上の組織形成装置を植え込んだ後に、肥大した心臓のサイズが通常のサイズに戻り始めてもよい。つまり、心臓のサイズが減少し始めた後に、僧帽弁輪が引き続き補強されるように、組織形成装置の形状を修正する必要が生じてもよい。
【００２８】
一実施形態によれば、組織形成装置は、温度変化及び／又は磁場曝露で応答する形状記憶物質を含んで構成される。ここで、形状記憶とは、変形後に変形前の特定の形状に回復できるような物質の能力をいう。形状記憶物質には、例えば、ポリマー、金属、金属合金及び強磁性合金が含まれる。一実施形態によれば、組織形成装置は、形状記憶物質にエネルギー源を与えて活性化させ、記憶形状又は元の形状に変形させられることによって、生体内で調節されるように構成される。そのようなエネルギー源としては、例えば、無線周波数（ＲＦ）エネルギー、Ｘ線エネルギー、マイクロ波エネルギー、集束超音波又は高出力集束超音波（ＨＩＦＵ）エネルギーなどの音響又は超音波エネルギー、光エネルギー、電場エネルギー、磁場エネルギー、これらの組み合わせ、等を含んでもよい。例えば、電磁放射の一実施形態としては、約７５０ナノメートル〜約１６００ナノメートルの範囲の波長を有する赤外線エネルギーが有用である。このタイプの赤外線照射は、固体ダイオードレーザによって発生させることができる。
【００２９】
一実施形態によれば、組織形成装置は更に、加熱効率を上げると共に形状記憶物質の所定の領域に熱を局部集中させるエネルギー吸収物質を含んで構成される。これにより、周辺組織に与える損傷を軽減させる又は最小限に抑えることができる。特に、物質にエネルギーを与えるために赤外線レーザエネルギーを用いる場合、光又はレーザによる活性化エネルギーを吸収するエネルギー吸収物質には、ナノシェル、ナノスフェアなどを含んでもよい。このようなナノ粒子は、導体（例えば、金）の極超薄層で覆われた誘電体（例えば、シリカ）から製造されてもよく、又、電磁放射の特定の周波数を吸収するように選択的に調節されてもよい。この実施形態では、ナノ粒子のサイズは、約５ナノメートル〜約２０ナノメートルの範囲内であり、又、ナノ粒子は適切な物質又は溶液（例えば、食塩水）に懸濁される。なお、ナノチューブ又はナノ粒子を含んで構成されたコーティングを、例えば、ＨＩＦＵ、ＭＲＩ、誘導熱等からのエネルギーを吸収するために用いてもよい。
【００３０】
一実施形態によれば、組織形成装置の一部分又は全体を被覆するために、薄膜蒸着やその他のコーティング技術、例えば、スパッタリング、反応性スパッタリング、金属イオン注入法、物理気相成長法、化学気相成長法を用いることができる。このようなコーティングは、固体コーティング又は微孔性（microporous）コーティングとすることができる。例えば、ＨＩＦＵエネルギーを用いる場合、微孔構造は、ＨＩＦＵエネルギーを捕捉して、これを形状記憶物質の方向へ導く。これにより、コーティングによって熱伝導性及び熱除去を改善することができる。一実施形態によれば、コーティングによって組織形成装置のＸ線不透過像を高めることができる。コーティング物質は、生体適合性有機物又は非有機物質、金属又は非金属物質（例えば、窒化チタン（ＴｉＮ）、イリジウム酸化物（Ｉｒｏｘ）、炭素、白金黒、炭化チタン（ＴｉＣ）、及び、植え込み型ペースメーカのリードのペースメーカの電極に用いられるその他の物質など）の様々な群から選択される。さらに、本明細書において議論されるか又は従来技術において公知である他の物質を、エネルギー吸収に用いてもよい。
【００３１】
加えて、又は他の実施形態では、形状記憶物質を、例えば、白金被覆銅、チタン、タンタル、ステンレス鋼、金等の微細導線で包み込むことで、周辺組織への不要な過熱を低減する一方、形状記憶物質の特定箇所を集中的及び急速に過熱することができる。
【００３２】
一実施形態によれば、エネルギー源は、体内に植え込まれた時又はその後に、外科的に与えられる。例えば、形状記憶物質は、組織形成装置を体内へ植え込んでいる間、暖かい物体をその組織形成装置に接触させる又はその周囲の領域に置くことで加熱される。他の例として、組織形成装置の植え込み後に、例えばカテーテルを経皮的に患者の体に挿入することでカテーテルを通してエネルギーを与えるように、外科的にエネルギー源を与えることができる。例えば、ＲＦエネルギー、光エネルギー又は熱エネルギー（例えば、抵抗加熱を用いた発熱体などからのエネルギー）は、形状記憶物質上に配置され又はその近傍に位置するカテーテルによって、形状記憶物質へ伝達される。
【００３３】
また、熱エネルギーは、加熱した流体を組織形成装置付近に位置させたカテーテルに通したり又はカテーテルを通してバルーン内を循環させたりすることで、組織形成装置に与えられる。さらに、他の例として、形状記憶物質は、光吸収物質（photodynamic absorbing material）で被覆される。この光吸収物質は、レーザダイオード光に照射されるか又はカテーテルの光ファイバー要素を介して導かれた光で活性化されて、形状記憶物質を加熱する。この実施形態では、光吸収物質は、レーザ光が照射されると放出される１以上の医薬品を含んで構成される。
【００３４】
一実施形態によれば、取り外し可能な皮下電極又はコイルが、専用の活性化ユニットからのエネルギーを連結する。この実施形態では、取り外し可能な皮下電極によって、システムと組織形成装置との間に、遠隔測定及び送電が提供される。この取り外し可能な皮下電極は、最小限の電力損又は少ない電力損で、植え込み片に対してエネルギーをより効率的に伝えることができる。一実施形態によれば、皮下エネルギーは、誘導結合を介して供給される。
【００３５】
他の実施形態では、エネルギー源は、非観血的な方法又はより観血的でない方法で患者体外から与えられる。この実施形態では、周辺組織への損傷を軽減し又は最小限にするために、外部エネルギー源を集束させて形状記憶物質に対して指向性のある加熱を提供するようにしてもよい。例えば、一実施形態によれば、電気伝導コイルを含んで構成されたポータブル装置が、非観血的に患者の身体を透過する電磁場を発生して、組織形成装置内に誘導電流を発生させる。この誘導電流によって組織形成装置が加熱されることで、形状記憶物質は記憶形状に変形する。また、この実施形態では、組織形成装置は、形状記憶物質に包まれ又は包埋された電気伝導コイルを含んで構成される。このとき、外部で発生した電磁場が組織形成装置内のコイルに誘導電流を発生させ、コイルを発熱させて、形状記憶物質に熱エネルギーを伝達する。
【００３６】
他の実施形態では、外部変換器が、植え込んだ組織形成装置に超音波エネルギーを集束させて、形状記憶物質を加熱する。用語「集束超音波」は、本明細書において広義に用いられ、それらの通常に用いられる意味、並びに、広範囲にわたる強度及び／又は周波数範囲内の音響エネルギーを含むが、これらに限定されるものではない。例えば、集束超音波エネルギーは、医療処置の切除において現在用いられているものよりも極小の強度及び／又は周波数を有する高出力集束超音波（ＨＩＦＵ）エネルギー及び／又は音響エネルギーを含む。
【００３７】
例えば、一実施形態によれば、集束超音波エネルギーは、周波数が約０．５ＭＨｚ〜約３０ＭＨｚの範囲内であり、出力密度が約１Ｗ／ｃｍ２〜約５００Ｗ／ｃｍ２の範囲内である音響エネルギーを含む。更に、一実施形態において、集束超音波エネルギーは、加熱によって組織の損傷がほとんど若しくは全く起こらないように及び／又はキャビテーションが減少若しくは実質的に排除されるように、破壊を起こさせないような加熱を行う音響エネルギー強度を含む。
【００３８】
例示する目的で、用語「ＨＩＦＵ」は、本明細書において本発明の一実施形態に関して用いられる。しかしながら、他の強度の集束超音波エネルギー、特に相対的に低強度の集束超音波エネルギー、を、ＨＩＦＵエネルギーの代わりに又はＨＩＦＵエネルギーと組み合わせて有利に用いてもよい。
【００３９】
一実施形態によれば、ＨＩＦＵプローブは、心臓の運動及び呼吸の動きを補償するために、適合レンズ（adaptive lens）と共に用いられる。この適合レンズは、多焦点調節能（multiple focal point adjustments）を有する。一実施形態によれば、適合可能機能を有するＨＩＦＵプローブは、フェーズドアレイ又は線形の構造を含んで構成される。一実施形態によれば、外部ＨＩＦＵプローブは、骨を通過することに関して、音響窓からの入射を改善及びその問題や課題を克服又は最小限に抑えるために、患者の肋骨間に配置されるように構成されたレンズを含んで構成される。一実施形態によれば、ＨＩＦＵエネルギーは、超音波画像診断装置と同期して、ＨＩＦＵ活性化の間、組織形成装置を画像化することができる。加えて、または他の実施形態において、超音波画像は、サウンドシフト速度及び体組織の熱膨張変化の原理から、組織形成装置周辺の体組織温度を非観血的にモニタするためにも用いられる。
【００４０】
一実施形態によれば、組織形成装置は、超音波に曝された際に集束する及び急速に発熱すると共に、熱エネルギーを形状記憶物質に伝達する超音波吸収物質又はヒドロゲル物質を含んで構成される。
【００４１】
一実施形態によれば、非観血的エネルギーは、磁気共鳴画像診断（ＭＲＩ）装置によって、植え込まれた組織形成装置に与えられる。この実施形態では、形状記憶物質は、ＭＲＩ装置が発生する定磁場によって活性化される。加えて、または他の実施形態において、ＭＲＩ装置は、組織形成装置内に誘導電流を発生させると共に形状記憶物質を加熱するＲＦパルスを発生する。組織形成装置は、加熱の効率及び指向性を向上させる１以上のコイル及び／又はＭＲＩエネルギー吸収物質を含んで構成することができる。磁気活性化エネルギーを適切に吸収するエネルギー吸収物質には、強磁性物質の微粒子が含まれる。ＲＦエネルギーに対する適切なエネルギー吸収物質には、ＲＦエネルギーと共鳴する周波数においてこのＲＦエネルギーを吸収することができる他の物質に加え、フェライト物質も含まれる。
【００４２】
一実施形態によれば、ＭＲＩ装置は更に、形状記憶物質を活性化する前、活性化中及び活性化後に、植え込んだ組織形成装置のサイズ及び／又は形状を測定するために用いられる。この実施形態では、ＭＲＩ装置は、形状記憶物質を加熱するための第１周波数を有するＲＦパルス、及び、植え込んだ組織形成装置を撮像するための第２周波数を有するＲＦパルスを発生する。従って、組織形成装置のサイズ及び／又は形状を、この組織形成装置を加熱せずに測定することができる。この実施形態によれば、ＭＲＩエネルギー吸収物質は、第１周波数に曝されると形状記憶物質を活性化するために充分な程度に発熱する一方、第２周波数に曝されても実質的には発熱しない。他の公知技術によるイメージング（画像診断）技術を、植え込んだ組織形成装置のサイズ測定に用いることができる。例えば、超音波画像診断、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）スキャン、Ｘ線画像診断、放射断層撮影法（ＰＥＴ）などが含まれる。一実施形態では、このようなイメージング技術も、形状記憶物質の活性化に充分なエネルギーを提供する。
【００４３】
一実施形態によれば、形状記憶物質の活性化は、イメージング処理の間、心拍動と同期するように行われる。例えば、画像診断技術を用いることで、心周期のある一部分の間において、患者体内の組織形成装置上に、ＨＩＦＵエネルギーを集束させることができる。心拍動に伴って、組織形成装置が集束エネルギー領域の内外に移動するようにしてもよい。周辺組織の損傷を軽減するために、患者の身体は、心周期の特定部分の間だけＨＩＦＵエネルギーに曝される。一実施形態によれば、エネルギーは、心電図シグナルのような心拍周期を表すシグナルによってゲート制御される。この実施形態では、同期及びゲート制御は、心周期の特定期間においてエネルギーを形状記憶物質に送ることで、受攻期中に不整脈又は細動が引き起こされる可能性を避け又は低減できるように構成される。例えば、心電図シグナルのＴ波の間だけ患者の心臓をエネルギーに曝すように、このエネルギーをゲート制御をすることができる。
【００４４】
前述のように、形状記憶物質は、例えば、ポリマー、金属、及び強磁性合金を含んで構成される金属合金、を含む。本発明に従う実施形態において、有用であり代表的な形状記憶ポリマーは、Langer等による米国特許第６，７２０，４０２号（２００４年４月１３日発行）、米国特許第６，３８８，０４３号（２００２年５月１４日発行）及び米国特許第６，１６０，０８４号（２０００年１２月１２日発行）により開示されており、いずれも本明細書に完全に引用されるものとする。
【００４５】
形状記憶ポリマーは、温度変化に応じて１以上の永久的形状又は記憶形状に変化する。一実施形態によれば、形状記憶ポリマーは、約３８℃〜約６０℃の温度範囲まで加熱される。他の実施形態では、形状記憶ポリマーは、約４０℃〜約５５℃の温度範囲まで加熱される。一実施形態において、形状記憶ポリマーは、加熱されると第１記憶形状に変形し、冷却されると第２記憶形状に変形する二方向性形状記憶効果を有する。形状記憶ポリマーは、例えば、カテーテルを通して冷却流体を入れるか又は循環させることで、冷却されることができる。
【００４６】
患者体内に植え込んだ形状記憶ポリマーは、例えば、赤外線、近赤外線、紫外線、マイクロ波及び／又は可視光源などの外部光エネルギー源を用いて、非観血的に加熱されることができる。好ましくは、光エネルギーは、形状記憶ポリマーによる吸収は増加し、その一方で周辺組織による吸収は低減するように選択される。これによって、形状記憶ポリマーの形状を変化させるために加熱した場合にも、その形状記憶ポリマー周辺の組織の損傷を軽減することができる。他の実施形態では、形状記憶ポリマーは、気泡又はフルオロカーボン（過フッ化炭化水素）などの液体を含む泡を含んで構成され、ＨＩＦＵエネルギーに曝されたときに、気体中／液体中においてキャビテーション効果が引き起こされて加熱される。他の実施形態では、形状記憶ポリマーは、電磁場によって加熱されてもよく、また、電磁場吸収物質で被覆されてもよい。
【００４７】
特定の金属合金は、形状記憶の特質を有しており、温度変化及び／又は磁場曝露に対して反応する。温度変化に応答する代表的な形状記憶合金には、チタン−ニッケル合金、銅−亜鉛−アルミニウム合金、銅−アルミニウム−ニッケル合金、鉄−マンガン−ケイ素合金、鉄−ニッケル−アルミニウム合金、金−カドミウム合金、これらの組み合わせ、等が含まれる。
【００４８】
形状記憶合金は、マルテンサイト及びオーステナイトと呼ばれる少なくとも２つの異なる固相で存在する。マルテンサイト相において、合金は比較的軟らかく容易に変形するのに対し、オーステナイト相において、合金は比較的堅固で容易には変形しない。例えば、一般に形状記憶合金は、マルテンサイト相に相変態するよりも相対的に高い温度で、オーステナイト相へ相変態する。形状記憶合金は、マルテンサイト開始温度（Ｍｓ）でマルテンサイト相への相変態を開始し、マルテンサイト終了温度（Ｍｆ）でマルテンサイト相への相変態を終了する。同様に、このような形状記憶合金は、オーステナイト開始温度（Ａｓ）でオーステナイト相に相変態を開始し、オーステナイト終了温度（Ａｆ）でオーステナイト相への相変態を終了する。一般に、両変態は、ヒステリシスを有する。従って、温度Ｍｓ及び温度Ａｆは、互いに一致せず、同様に、温度Ｍｆ及び温度Ａｓも互いに一致しない。
【００４９】
一実施形態によれば、形状記憶合金は、オーステナイト相において弓状の記憶形状を形成するように加工される。その後、形状記憶合金は、温度Ｍｆ未満に冷却されるとマルテンサイト相に相変態し、異なる構造（例えば実質的な直線又はカーブの大きい若しくは小さい第２弓状形状など）に変形する。この実施形態では、形状記憶合金のマルテンサイト相は、医師などの作業者がマルテンサイト相の装置の形状を手で調節して特定の患者に望ましく適合させることができる程度の充分な展性を有している。この装置を弁輪の周り又はその中に位置させた後、形状記憶合金は活性化温度（例えば、温度Ａｓ〜温度Ａｆの温度範囲）に加熱されて、それによって装置形状が非観血的に調節される。
【００５０】
その後、形状記憶合金の温度上昇によってオーステナイト相に相変態すると、合金は変形形状から記憶形状へと変形する。形状記憶合金の活性化によって組織形成装置に形状変化がもたらされるときの活性化温度は、その活性化処理中に、組織形成装置に隣接する体組織に与えうる副次的な損傷を軽減又は排除できるように選択され、組織形成装置に組み込むことができる。一実施形態によれば、適切な形状記憶合金の例示的な温度Ａｆは、約４５℃〜約５０℃の範囲内にあり、適切な形状記憶合金の例示的な温度Ａｓは、約４２℃〜約５３℃の範囲内にある。さらに、例示的な温度Ｍｓは、約１０℃〜約２０℃の範囲内にあり、例示的な温度Ｍｆは、約−１℃〜約１５℃の範囲内にある。組織形状装置の形状は、所望の臨床結果を得るために必要な調節が達成できるように、実質的に即座に全てを変化させたり、小さなステップに分けて逐次変化させたりすることができる。
【００５１】
さらに、特定の形状記憶合金は、菱面体晶相を含んで構成されてもよい。この菱面体晶相は、菱面体晶開始温度（Ｒｓ）及び菱面体晶終了温度（Ｒｆ）を有し、オーステナイト相とマルテンサイト相との間に存在する。このような形状記憶合金の例としては、Memry社（ベセル、コネティカット）から市販されているＮｉＴｉ系合金がある。一実施形態によれば、例示的な温度Ｒｓは、約３０℃〜約５０℃の範囲内にあり、例示的な温度Ｒｆは、約２０℃〜約３５℃の範囲内にある。菱面体晶相を有する形状記憶物質を用いる利点の一つは、オーステナイト相の一般に堅固な構造や、マルテンサイト相の一般に変形し易い構造と比較して、その菱面体晶相において形状記憶物質が部分的に物理的変形する点にある。
【００５２】
特定の形状記憶合金は、磁場に曝されて、マルテンサイト相からオーステナイト相まで相変態する場合に、強磁性形状記憶効果を示す。従って、強磁性形状記憶合金を含んで構成される組織形成装置を、第１形状を有する第１構造で植え込み、その後、温度Ａｓを超えて形状記憶物質を加熱することなく、第２形状（例えば、記憶形状）を有する第２構造へと変形させてもよい。しかも、有利にも、弁形成リング周辺の正常組織は、損傷を受ける虞のある高温には曝さらされない。さらに、強磁性形状記憶合金を加熱する必要がないので、組織形成装置のサイズ及び／又は形状を、熱活性化を行うよりも急速且つ均一に調節することができるようになる。
【００５３】
例示的な強磁性形状記憶合金には、Ｆｅ−Ｃ、Ｆｅ−Ｐｄ、Ｆｅ−Ｍｎ−Ｓｉ、Ｃｏ−Ｍｎ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｔｉ、Ｎｉ−Ｍｎ−Ｇａ、Ｎｉ２ＭｎＧａ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ａｌ、等がある。また、上記形状記憶物質のうちの幾つかは、温度変化に応答して形状変化するものであってもよい。このように、物質の形状は、物質を磁場に曝すことにより若しくは物質温度を変化させることにより、又はこの両方を行うことによって調節することができる。
【００５４】
一実施形態によれば、異なる形状記憶物質の組み合わせが用いられる。例えば、一実施形態における組織形成装置は、形状記憶ポリマーと形状記憶合金（例えば、ＮｉＴｉ）との組み合わせを含んで構成される。この実施形態では、組織形成装置は、形状記憶ポリマー本体と、この本体内に配設された形状記憶合金（例えば、ＮｉＴｉ）と、を含んで構成される。また、この実施形態は、可撓性があり、及び、疲労特性に影響を与えずに形状記憶合金のサイズ及び形状をさらに小さくすることができる。さらに、又は他の実施形態において、例えば、拡張と収縮が可能な二方向性（双方向性）組織形成装置を作り出すために、形状記憶ポリマーが形状記憶合金と共に用いられる。二方向性組織形成装置は、異なる特性を有する多種多様な形状記憶物質の組み合わせによって製造される。
【００５５】
一実施形態によれば、組織形成装置は、少なくとも１つの電磁物質を含む。この電磁物質は、組織形成装置の形状及び／又はサイズを動的に変化させるように活性化されるように構成される。例えば、電磁物質を、活性化時に、組織形成装置の他の部分、例えば永久磁石又は他の強磁性物質など、と相互作用させて、前記装置の形状が変化するように構成してもよい。一実施形態によれば、電磁物質は、患者の体外に位置した電磁伝達装置（electromagnetic transmitter）、例えば抵抗コイル、によって活性化される。
【００５６】
本明細書に用いられる「強磁性体（材料）」の用語は、広義に用いられ、通常の意味にも用いられると共に、電子スピンの向きを外部磁場に合わせる原子を備えた物質等のように容易に磁化されるあらゆる物質が含まれ、又、これに限定されるものではない。強磁性材料には、種々の方法によって磁化される永久磁石、及び永久磁石に引きつけられる物質（例えば、金属）が含まれる。また、強磁性材料には、患者の心臓の外に配置した電磁伝達装置によって活性化される電磁物質も含まれる。
【００５７】
さらに、強磁性材料には、磁性粒子が生体適合性ポリマー等のポリマーマトリックス内に結合した１以上のポリマー−ボンド磁石を含ませてもよい。磁性物質は、等方性物質及び／又は異方性物質、例えば、ＮｄＦｅＢ（ネオジム‐鉄‐ホウ素）、ＳｍＣｏ（サマリウム‐コバルト）、フェライト及び／又はＡｌＮｉＣｏ（アルミニウム‐ニッケル‐コバルト）粒子などを含んで構成することができる。生体適合性ポリマーは、例えば、ポリカーボネート、シリコーンゴム、ポリウレタン、シリコーンエラストマー、可撓性又は半剛性プラスチック、これらの組み合わせ等を含んで構成される。
【００５８】
以下の説明において、本発明を実施し得る特定の形態又は過程及びその一部を、添付図面を参照して説明する。ここで、同一参照番号は、可能な限り、図面を通して同様又はそれに近い構成要素を参照するために用いる。幾つかの実施形態において説明する多くの具体的な詳細は、本開示をより理解し易いように記載したものである。従って、本開示は、後述する具体的な詳細以外によって実施されることができ、また、本明細書に記載された構成及び方法と均等なものによっても実施することができる。さらに、周知の構成要素及び方法は、本開示の特徴を不要に不明確にしないようにするため詳述しない。
【００５９】
図１は、ヒトの心臓１００の断面図である。尚、心臓の特徴のいくつかは、図を明確にするために示していない。図１は、左心房１０４と左心室１０６との間に位置する僧帽（左房室）弁１０２、及び右心房１１０と右心室１１２との間に位置する三尖弁１０８を一般的に図示したものである。右心室１１２は、酸素の不足した血液を、体内から肺に汲み上げる。矢印１１４で示すように、血液は肺から左心房１０４に戻される。そこでは、血液は、僧帽弁１０２を通って左心室１０６に送り出される。左心室１０６から、血液は大動脈に送り込まれて、体内の組織や器官を再循環し、再び右心房１１０に戻ってくる。
【００６０】
図２は、図１に示された心臓１００の左心室１０６の断面図である。ここでは、心収縮期の間における、左心房１０４への血液の逆流を矢印２０２で示す。僧帽弁１０２は、第１弁尖２０４、第２弁尖２０６及び弁輪２０８を含んで構成される。弁輪２０８はまた、線維輪としても知られている。健康時には、僧帽弁輪２０８は、弁尖２０４、２０６を囲み、それらの間隔を維持して、左心室収縮の間の弁を閉鎖する。左心室１０６から左心房１０４への血液の逆流は、僧帽弁１０２による弁尖２０４、２０６の閉鎖が不完全であることによる。
【００６１】
磁気組織形成装置
【００６２】
図３Ａ及び図３Ｂは、図１に示された心臓１００の左心室１０６の断面図であって、本発明の一実施形態による、僧帽弁尖２０４、２０６に隣接した心筋組織３０４に植え込まれた複数の磁気組織形成装置３０２を図示している。組織形成装置３０２の配置及び帯磁方向により、矢印３０６で示すような相互引力が、複数の組織形成装置３０２の少なくとも２つの間に生じる。相互引力は、弁尖２０４、２０６に隣接する心筋組織３０４の距離を縮めるように、そして順に、図３Ｂに示すように、弁尖２０４、２０６間の距離を縮めるように、構成されている。したがって、複数の組織形成装置３０２は、有利にも僧帽弁輪２０８の寸法の少なくとも１つを再形成することができ、それによって、心収縮期の間の弁尖２０４、２０６の接合を改善し、僧帽弁閉鎖不全症による逆流を減少させることができる。
【００６３】
図４Ａ及び図４Ｂは、図１に示された心臓１００の左心室１０６の断面図であって、僧帽弁１０２を含む面を挟んで互いに対向するように植え込まれた相互に引き合う２つの磁気組織形成装置３０２を図示している。図４Ａに図示したように、弁尖２０４は矢印４０２で示されるように逸脱した状態にある。このとき、弁尖２０４は左心房１０４側に飛び出して、他の弁尖２０６との十分な接合が得られない状態にある。２つの組織形成装置３０２は、初期の配置時には、破線及び矢印４０４で示される距離だけ離される。一旦、組織形成装置３０２が配置装置又はカテーテルから放たれると、相互引力によって、矢印４０６に示されるように、２つの組織形成装置３０２が互いに引き寄せられる。
【００６４】
図４Ｂに図示されるように、複数の組織形成装置３０２同士の引力は、その組織形成装置３０２に隣接する組織を作り直し（remodel）、それによって組織形成装置３０２に隣接する弁尖２０４のアンカーポイントを移動する。破線で示された初期のアンカーポイントと比較されるように、弁尖２０４のアンカーポイントの下方移動は、２つの組織形成装置間の距離が短くなることに起因する。弁尖２０４のアンカーポイントの下方移動によって、弁尖２０４の逸脱は軽減し、弁閉鎖及びその機能は改善される。
【００６５】
図３Ａ〜図４Ｂを参照する。組織形成装置３０２は、そのサイズと比較して強い磁場を生じる任意の適当な構造、及び、人体に植え込むのに適当な生体適合性を有していてもよい。一実施形態によれば、複数の組織形成装置３０２のうちの１つ以上は、磁性物質を含んで構成される。本実施形態による組織形成装置３０２は、円盤型磁石（disc shaped magnet）である。この円盤型磁石は、所望の効果が得られるように、引力を得るように配置された極、及び反発力を得るために配置された対抗する極を有する。この実施形態では、複数の組織形成装置３０２の内の１つ以上は、その直径及び／又は厚みが約０．２５ｍｍ〜約０．５ｍｍの範囲内である。これにより、組織形成装置３０２の配置及び／又は心筋組織３０４からの除去が容易になる。他の実施形態では、複数の組織形成装置３０２の内の１つ以上は、ロッド状、球形、円柱、立方体などの形状を有していてもよい。この実施形態では、複数の組織形成装置３０２の内の１つ以上は、その長さが約３．０ｍｍ〜約８．０ｍｍの範囲内であり、その横断寸法又は直径が約０．２５ｍｍ〜約０．５ｍｍの範囲内である磁性ロッドを含む。
【００６６】
組織形成装置３０２について選択された形状（単数又は複数）は、生じさせる所望の場（フィールド）、複数の組織形成装置３０２間に生じる相互の力（単数及び複数）、これらの組み合わせ等のファクターに、少なくとも部分的に、依存してもよい。任意の適切な数の組織形成装置３０２を、特定の処置に用いてもよい。この植え込まれる組織形成装置３０２の数は、いくつかの処置について、約２〜約２０の範囲としてもよい。他の実施形態では、２０を越える組織形成装置３０２を用いてもよい。
【００６７】
一実施形態において、組織形成装置３０２は、強磁性物質を有利に含んで構成される。特定の好ましい実施形態において、複数の組織形成装置３０２の内の少なくとも１つは、希土類元素又は希土類合金の１つ以上を含む。この希土類合金には、例えば、ＮｄＦｅＢ（ネオジム‐鉄‐ホウ素）、ＳｍＣｏ（サマリウム‐コバルト）、ＡｌＮｉＣｏ（アルミニウム‐ニッケル‐コバルト）、これらの組み合わせ等が含まれる。
【００６８】
一実施形態によれば、複数の組織形成装置３０２の１つ以上は、約３００ガウス（約０．０３テスラ）〜約３０００ガウス（約０．３テスラ）の範囲の磁場を伴う約０．２Ｉｂｆ（約０．９Ｎ）〜約０．５Ｉｂｆ（約２Ｎ）の範囲の力を生じることができる。一実施形態によれば、組織形成装置３０２の外表面は、生体適合性ポリマー材料の薄いコーティングで覆われる。この生体適合性ポリマーは、例えば、ポリウレタン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フッ化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ（登録商標））である。ステンレス鋼の外側の層として、３１６６ステンレス鋼や、又は他の生体適合性合金、を用いてもよい。
【００６９】
ここでは特定の実施形態について開示を行っているが、組織形成装置３０２は、他の多種多様な形態及び／又は形状を有してもよい。例えば、一実施形態によれば、複数の組織形成装置３０２は、少なくとも１つの永久磁石（例えば希土類合金）、及び、前記永久磁石（単数又は複数）から放射される磁場に応答する少なくとも１つの一般に磁化されていない強磁性部分を含む。他の実施形態では、複数の組織形成装置３０２は、少なくとも１つの電磁石を含む。この実施形態では、電磁石（単数又は複数）を活性化するために、電磁伝達装置（例えば抵抗コイル）を用いてもよい。この電磁伝達装置は、心臓１００の外側に有利に配置されてもよく、複数の組織形成装置３０２を心筋組織３０４内に位置させた後に、複数の組織形成装置３０２の１つ以上を非観血的に磁化するのに用いられてもよい。
【００７０】
他の実施形態において、組織形成装置３０２は、少なくとも１つの磁性構造体を含んで構成されてもよい。この磁性構造体は、硬質強磁性（hard ferromagnetic）物質を含んで構成される磁石と、この磁石の少なくとも一部を覆う軟性強磁性（soft ferromagnetic）物質を含んで構成される磁束シールドとを含む。磁束シールドを、このシールドが覆っていない方向に（例えば、他の磁石の方向に）、磁石の磁束を集中及び強化するために用いてもよい。
【００７１】
典型的に、複数の組織形成装置３０２は、互いの相互作用により、心筋組織３０４の形状を変化させる。これによって、前述のように、僧帽弁輪２０８の形状に変化をもたらすことができる。後述のように、一実施形態によれば、複数の組織形成装置３０２は、僧帽弁輪２０８に植え込まれ、互いの相互作用により僧帽弁輪２０８に直接的に変化を生じさせる。組織形成装置３０２の位置に関係なく、一実施形態によれば、相互作用は、組織形成装置３０２間で、引力（例えば、異なる極性間で起こる引力）及び／又は反発力（例えば、同じ極性間で起こる反発力）を生じさせる磁気相互作用である。
【００７２】
形状記憶組織形成装置
【００７３】
図５Ａ〜図５Ｃは、図１に示された心臓１００の左心室１０６の断面図であって、本発明の一実施形態による、僧帽弁１０２の弁尖２０４、２０６に隣接する心臓組織３０４に配置された形状記憶物質（例えば、上述の形状記憶物質）を含んで構成される２つの組織形成装置５０２を図示している。組織形成装置５０２を用いる心臓組織３０４には、例えば、心筋層、心臓１００の心室中隔、左及び／若しくは右の線維三角、又は左心房１０４若しくは右心房１１０の壁が含まれる。図５Ａにおいて、組織形成装置５０２は、形状記憶物質が非活性（例えば、マルテンサイト）状態にある第１構造を有する。この第１構造において、組織形成装置５０２は実質的に直線状である。一実施形態によれば、この実質的に直線状の構造は、組織形成装置５０２の縦軸が僧帽弁１０２を含む面に対して実質的に垂直となるように、組織形成装置５０２を心筋組織３０４に有利に容易に配置できるように選択される。他の実施形態では、第１構造における組織形成装置５０２は、僅かに弓状形状を有する。
【００７４】
組織形成装置５０２を心筋組織３０４に植え込んだ後、適切なエネルギー源（例えば、前述したエネルギー源の１以上）を用いて、組織形成装置５０２を活性化する。図５Ｂ及び図５Ｃに示すように、活性状態（例えば、オーステナイト）において、組織形成装置５０２は、第１構造の実質的に直線状又は僅かに弓形な形状よりも屈曲の大きい弓状形状を有する第２構造に変化する。したがって、組織形成装置５０２は、活性化されると、僧帽弁２０４、２０６の基部に隣接する領域における心筋組織３０４を、破線及び矢印５０４、５０４間の距離で示されるように、再形成することができる。図示されるように、活性化後の図５Ｂ及び図５Ｃにおいて矢印５０４、５０４で示された距離は、活性化前の図５Ａに示されたものよりも広い。したがって、組織形成装置５０４は、弁尖２０４、２０６の内側の先端を互いの方に有利に移動させ、それによって、より良好な閉鎖と弁機能を形作る。
【００７５】
一実施形態によれば、組織形成装置５０２は、心筋組織３０４の移動によって、約２．２２ニュートン（０．５重量ポンド）〜約１３．３４ニュートン（３．０重量ポンド）の範囲の圧力又は力を生じ、それによって僧帽弁１０２の寸法の少なくとも１つを変化させることができる。このような圧力が、弁尖２０４、２０６を約５．０ｍｍ〜約１５．０ｍｍの範囲の距離で互いに近づく移動を生じさせる。一実施形態によれば、組織形成装置５０２は、各弁尖を約２．０ｍｍ〜約３０．０ｍｍの範囲の距離で互いの方向へ押すように構成される。
【００７６】
図５Ｂに示すように、一実施形態によれば、組織形成装置５０２は心筋組織３０４に植え込まれ、その活性化時には、組織形成装置５０２の端部が僧帽弁２０８を様々な方向に押すようになる。特に、組織形成装置５０２は、動的に調節され、それにより組織形成装置５０２の凹部又は凹状側面は、弁尖２０４、２０６を互いの方向へ押して、より改善された接合が容易に得られるようにする。他の実施形態では、図５Ｃに示すように、組織形成装置５０２は心筋組織３０４に植え込まれ、活性化時には、組織形成装置５０２の凸部又は凸状側面が僧帽弁２０８の方に曲がることで、弁尖２０４、２０６を互いの方向へ移動させて、より改善された接合が容易に得られるようにする。
【００７７】
図６Ａ〜図６Ｄは、本発明の一実施形態による、第１構造から第２構造に変形可能な例示的な実施形態による組織形成装置５０２の概略図である。組織形成装置５０２は、形状記憶物質、例えば、前述の形状記憶物質の１以上を含んで構成される。図６Ａでは、組織形成装置５０２は、形状記憶物質が活性化されていない（例えば、形状記憶物質はマルテンサイト状態にある）第１構造で示されている。一実施形態によれば、組織形成装置５０２は、長さは最長で約３．０ｍｍ〜約８ｍｍの範囲内である細長本体を有する。例示的な実施形態において、組織形成装置５０２の長さは最長で約６ｍｍである。他の実施形態では、組織形成装置５０２の長さは最長で約８ｍｍ〜約１５ｍｍの範囲内である。
【００７８】
図６Ｂに示すように、一実施形態によれば、組織形成装置５０２は円形横断面を有する。この実施形態では、組織形成装置５０２の直径又は横断寸法は、約０．００５インチ（約０．１ミリメートル）〜０．０２０インチ（約０．５１ミリメートル）の範囲内である。当業者であれば、本明細書の開示から、組織形成装置５０２が他の断面形状、例えば、楕円形、正方形、長方形、又は他の多角形、を含み得ることを認識するであろう。例えば、図６Ｃは、他の実施形態による、長方形の断面を有する形状記憶部材５０２の横断面図を示している。
【００７９】
図６Ｄには、形状記憶物質の活性状態（例えば、オーステナイト状態）にある第２構造の組織形成装置５０２（実線）が示されている。第２構造において、組織形成装置５０２は、矢印６０２で示された曲率半径を有する弓形形状をとる。一実施形態によれば、活性状態の曲率半径は、約０．１０インチ（約２．５ミリメートル）〜約０．３０インチ（約７．６ミリメートル）の範囲内である。加えて、または他の実施形態において、組織形成装置５０２は、第３構造（図６Ｄ、破線）に調整可能である。第３構造において、組織形成装置５０２の両端部の距離は、第２構造時よりも縮まるように構成される。この実施形態では、第３構造は、心筋組織３０４により大きい圧力を作用させるように、またそれに対応する圧力を僧帽弁２０８に作用させるように、有利に用いることができる。したがって、組織形成装置５０２を更に調整することで、一層の補強及び弁尖接合を提供することができる。
【００８０】
他の実施形態では、組織形成装置５０２の両端部は、組織形成装置５０２が第２構造から第３構造に変形するのに伴って、互いに更に離れるように移動する。この実施形態では、組織形成装置５０２は、第３構造において、第２構造時よりも小さな圧力を心筋組織３０４及び僧帽弁２０８に作用させる。有利なことに、これにより僧帽弁輪２０８のサイズを、肥大した心臓がその通常サイズに戻るのに伴って整えることができる。
【００８１】
当業者であれば、本明細書の開示から、１つの組織形成装置５０２、２つの組織形成装置（図５Ａ〜図５Ｃ）、又は２以上の組織形成装置５０２を、僧帽弁輪２０８について所望の再形成を達成するために用いることができることを認識するであろう。例えば、図７は心臓１００の左心室１０６の断面図であり、形状記憶物質を含んで構成され、僧帽弁輪２０８（破線の第１セットで示す）内に植え込まれた複数の組織形成装置５０２を示している。図７に示すように、この実施形態では、組織形成装置５０２は弓形形状を有する第１構造で植え込まれる。活性化されると、組織形成装置５０２は、第１構造よりも屈曲の大きい弓形形状を有する第２構造に変形する。弁尖２０４、２０６間の距離は、組織形成装置５０２が第１構造にあるとき（例えば、実線で示された弁尖２０４、２０６）よりも、組織形成装置５０２が第２構造にあるとき（例えば、破線で示された弁尖２０４、２０６）に短くなる。組織形成装置５０２が活性化されると、破線７０２で示されるように、僧帽弁輪２０８も小さな周径を有するようになる。
【００８２】
有利にも、一実施形態によれば、組織形成装置５０２を、その植え込み後に選択的に活性化することで、僧帽弁２０８を部分的に再形成することができる。例えば、この実施形態では、複数の組織形成装置５０２の内の１つ以上は第１温度で活性化されるように構成され、複数の組織形成装置５０２の内の他の１つ以上は第２温度で活性化されるように構成されている。加えて、又は他の実施形態において、複数の組織形成装置５０２の内の１つ以上は、第１周波数を有する第１電磁波に応答して活性化されるように構成され、複数の組織形成装置５０２の内の他の１つ以上は、第２周波数を有する第２電磁波に応答して活性化されるように構成されている。したがって、僧帽弁輪２０８を、１以上の寸法について一度に選択的に再形成することができる。１度に活性化する組織形成装置を複数の組織形成装置５０２から１つ以上選択することで、僧帽弁輪２０８のサイズを、弁尖２０４、２０６間に所望の接合が得られるまで、段階的に変更することができる。
【００８３】
一実施形態によれば、複数の組織形成装置５０２は、僧帽弁輪２０８内又はその周りにおいて、この組織形成装置５０２夫々の位置において異なる圧力を及ぼすように構成されている。加えて、又は他の実施形態では、他の構造、形状、サイズ等を、複数の組織形成装置５０２の少なくとも１つについて用いてもよい。更に他の実施形態では、僧帽弁輪２０８について特定の治療結果を得るために、用いる組織形成装置５０２の数を増減させてもよい。更に、他の実施形態では、僧帽弁輪２０８に類似の変化をもたらすように、２以上の組織形成装置５０２を平行に並べる構成で隣合うように位置させてもよい。更に、他の実施形態では、複数の組織形成装置５０２は、夫々が異なる長さ、異なる形状を有してもよく、また、僧帽弁輪２０８及び弁尖２０４、２０６に様々な力を提供するように組織形成装置５０２に変更が加えられてもよい。
【００８４】
図８Ａ及び図８Ｂは、例示的な実施形態による、僧帽弁輪２０８に植え込まれた４つの組織形成装置５０２（１）〜５０２（４）の上面概略図である。第１組織形成装置５０２（１）及び第２組織形成装置５０２（２）は、僧帽弁輪２０８の前側及び後側に植え込まれる。第３組織形成装置５０２（３）及び第４組織形成装置５０２（４）は僧帽弁輪２０８の上側と下側に、また第１組織形成装置５０２（１）と第２組織形成装置５０２（２）との略中間に、植え込まれる。一実施形態によれば、４つの組織形成装置５０２（１）〜５０２（４）は、所望の治療効果が得られるまで、１つずつ活性化される。図８Ａは、活性化前の組織形成装置５０２（１）〜５０２（４）を示し、図８Ｂは、活性化後の組織形成装置５０２（１）〜５０２（４）を示している。
【００８５】
例えば、第１組織形成装置５０２（１）は、本明細書に記載されたように、エネルギーが与えられることで活性化され、これによりその形状記憶物質の温度が第１活性化温度まで上昇する。一旦第１組織形成装置５０２（１）が活性化されると、この第１組織形成装置５０２（１）は弁尖２０４、２０６をともに前／後方向に押す。その後一実施形態によるイメージング技術を用いて、弁尖２０４、２０６間の間隙８０２を閉鎖する程に及び所望のレベルまで逆流を減少させる程に十分な接合が弁尖２０４、２０６間に得られているかどうかを測定確認する。
【００８６】
十分な接合が得られていない場合、エネルギーを再び加えて、第２組織形成装置５０２（２）の温度を第２活性化温度以上に上昇させ、それによってその形状記憶物質を活性化させることができる。この実施形態では、第２活性化温度は第１活性化温度よりも高くなるように構成されている。一旦第２組織形成装置５０２（２）が活性化されると、この第２組織形成装置５０２（２）は弁尖２０４、２０６をともに前／後方向に押す。そして、十分な接合が得られているかどうかを確認するため再び逆流を測定する。したがって、第１組織形成装置５０２（１）及び第２組織形成装置５０２（２）を僧帽弁輪２０８の前／後方向の再形成に用いることができ、また、逆流を十分に減少させることができる。
【００８７】
更に再形成する必要がある場合、第３組織形成装置５０２（３）及び第４組織形成装置５０２（４）を、引き続き第３活性化温度及び第４活性化温度に夫々加熱することで、活性化させることができる。この実施形態では、第３活性化温度は第２活性化温度よりも高く、第４活性化温度は第３活性化温度よりも高くなるように構成される。他の実施形態では、組織形成装置５０２（１）〜５０２（４）のうちの２つ以上が同時に活性化されるように構成されている。例えば、第３組織形成装置５０２（３）及び第４組織形成装置５０２（４）の両方が、第３活性化温度に達したときに活性化されてもよい。他の実施形態では、組織形成装置５０２（１）〜５０２（４）の１つ以上が、異なる形態のエネルギーで活性化されてもよく及び／又は実質的に加熱されることなく活性化されてもよい。例えば、第１組織形成装置５０２（１）及び第２組織形成装置５０２（２）の少なくとも１つが、集束超音波エネルギーで活性化されてもよいし、第３組織形成装置５０２（３）及び第４組織形成装置５０２（４）の少なくとも１つが、磁場に曝されたときに実質的に加熱されることなく活性化されるように構成された強磁性形状記憶合金を含んで構成されてもよい。
【００８８】
ここでは特定の実施形態について記載を行っているが、組織形成装置５０２は、僧帽弁輪２０８の再形成に適した他の形状又は構造をとってもよい。例えば、組織形成装置５０２のある実施形態では、２つの構造（例えば、オーステナイト相及びマルテンサイト相）のみの間で変形してもよいし、組織形成装置５０２は３つ以上の構造の間で変形を行ってもよい。更に、組織形成装置５０２の他の実施形態では、組織形成装置を屈曲させるのではなく、又は屈曲と組み合わせることにより、組織形成装置の両端部がその間の距離を縮めるように移動するように寸法を変化させてもよい。例えば、組織形成装置５０２のセグメント（例えば、本質的に形状記憶物質から成るセグメント）のみを選択して、形状を変化させてもよい。
【００８９】
組織形成装置５０２の変形（少なくとも第１構造から第２構造への変形）は、いくつかの方法で行われてもよい。一実施形態によれば、組織形成装置５０２は、温度変化及び／又は磁場露出に応答する形状記憶物質を含んで構成される。図６Ａ及び図６Ｄを参照すると、一実施形態によれば、組織形成装置５０２は、組織形成装置５０２を第１構造から第２構造に調節するために用いることのできる形状記憶部分を少なくとも１つ含む。例えば、第１構造を、形状記憶部分がマルテンサイト相であるときと対応させてもよく、第２構造を、形状記憶部分がオーステナイト相であるときと対応させてもよい。他の実施形態では、第２構造を、形状記憶物質が菱面体晶相であるときと対応させてもよく、第３構造を、形状記憶物質がオーステナイト相であるときと対応させてもよい。
【００９０】
上記のように、形状記憶物質には、形状記憶ポリマー（例えば、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリグリコール酸（ＰＧＡ））及び／又は、強磁性形状記憶合金（例えば、Ｆｅ−Ｃ、Ｆｅ−Ｐｄ、Ｆｅ−Ｍｎ−Ｓｉ、Ｃｏ−Ｍｎ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｔｉ、Ｎｉ−Ｍｎ−Ｇａ、Ｎｉ２ＭｎＧａ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ａｌ）を含む形状記憶合金（例えば、ニッケル‐チタン）を含んでもよい。この実施形態では、組織形成装置５０２は、エネルギー源を使用することで生体内で調節される。このエネルギー源は、例えば、無線周波数エネルギー、Ｘ線エネルギー、マイクロ波エネルギー、ＨＩＦＵエネルギーなどの音響エネルギー、光エネルギー、電場エネルギー、磁場エネルギー、これらの組み合わせ、等を含み、又、これらに限定されるものではない。
【００９１】
好ましくは、本明細書で詳述されるように、エネルギー源は非観血的な方法で患者の体外から与えられる。例えば、磁場及び／又はＲＦパルスを、患者の心臓内にある組織形成装置５０２に、患者の心臓の外部にある及び／又は組織形成装置５０２に接続されていない装置を用いて、与えることができる。このような磁場及び／又はＲＦパルスは、一般に磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）に用いられている。なお、他の実施形態として、カテーテルを体内に挿入し、該カテーテルを介してエネルギーを与えるなど、エネルギー源を外科的に提供するようにしてもよい。
【００９２】
一実施形態によれば、組織形成装置５０２は、１周期の間にオンとオフの期間を有するエネルギーの短パルスによって選択的に加熱される。エネルギーパルスは、部分的に加熱することができるため、植え込み片全体を調節することなく組織形成装置５０２を部分的に調整することができる。
【００９３】
一実施形態によれば、組織形成装置５０２は、基準周囲温度（例えば、３７℃の基準体温）とは異なる温度への変化に応答する形状記憶物質を含んで構成される。例えば、組織形成装置５０２は、該組織形成装置５０２の加熱時に、形状記憶物質の温度Ａｓを超えると収縮を開始して応答するように構成されている。
【００９４】
組織形成装置５０２が収縮（例えば、垂直寸法について増加）する活性化温度（例えば、温度Ａｓ〜温度Ａｆ）は、その活性化処理中に、組織形成装置５０２に隣接する体組織に与えうる副次的な損傷を軽減又は排除できるように選択し、組織形成装置５０２に組み込むことができる。実質的に最大収縮を生じさせる温度Ａｆであって、組織形成装置５０２の形状記憶物質における例示的な温度Ａｆは、約３８℃〜約７５℃の温度範囲内にある。形状記憶ポリマーを含んで構成された組織形成装置５０２の幾つかの実施形態において、物質のガラス転移又は実質的に最大収縮を生じさせる活性化温度は、約３８℃〜約６０℃の温度範囲内にある。他の実施形態では、活性化温度は、約４５℃〜約５０℃の温度範囲内にある。
【００９５】
一実施形態によれば、組織形成装置５０２の形状は、その製造時に、オーステナイト相において、弓形形状であり相対的に長い垂直寸法を有するような記憶構造に設定される。この組織形成装置５０２は、温度Ｍｆ未満に冷却後、より短い垂直寸法を有する形状に手動で変形される。この実施形態では、組織形成装置５０２は、マルテンサイト相において、医師などの作業者が手で形状を調節して、所望の移植時サイズが得られる程度に充分な展性を有している。一実施形態によれば、組織形成装置５０２の開始時形状は、弁尖接合を改善し、僧帽弁１０２における逆流を減少させるように選択されている。
【００９６】
形状記憶合金（例えば、ＮｉＴｉ系合金）又は形状記憶ポリマーの連続性のある部分から形成される組織形成装置５０２の幾つかの実施形態では、前述した方法を用いて、外科的及び／又は非観血的に加熱エネルギーを与えることで、組織形成装置５０２を活性化させることができる。強磁性形状記憶合金の連続性ある部分から形成される組織形成装置５０２の幾つかの実施形態では、適切な磁場を与えると非観血的に組織形成装置５０２を活性化することができる。
【００９７】
また、組織形成装置５０２は、異なる温度応答曲線を有する形状記憶物質のセクション又は領域を２以上含んで構成されてもよい。形状記憶応答領域は、全体又は部分の収縮時に、組織形成装置５０２が所望の構造となるように構成されてもよい。
【００９８】
一実施形態によれば、組織形成装置５０２の形状記憶部分は、その組織形成装置５０２の長さの半分を超えるように構成される。複数の形状記憶部分を有する本発明の幾つかの実施形態では、この複数の形状記憶部分のうちの１つ以上が、組織形成装置５０２の長さの半分よりも短い長さを有してもよく、それと同時に、それぞれの形状記憶部分の長さの合計が組織形成装置５０２の長さの半分を超えるように構成されてもよい。
【００９９】
非観血的又はカテーテルによる組織形成装置５０２の形状変更処理では、望ましい臨床結果が得られるように、一度で全てを変化させるか又は段階的に変化させることができる。組織形成装置５０２の温度が、実質的に最大変形収縮温度Ａｆに達しない場合、部分的に形状記憶変形及び収縮が起こってもよい。
【０１００】
体内に植え込んだ後、好ましくは、組織形成装置５０２は、この組織形成装置５０２を加熱するためのエネルギーが患者の身体に与えられることで、非観血的に活性化される。一実施形態によれば、前述したように、ＭＲＩ装置が組織形成装置５０２の加熱に用いられる。このとき、組織形成装置５０２の形状記憶物質は、オーステナイト相に相変態して、その関連構造（収縮構成）に変形する。このように、組織形成装置５０２の形状を、外科的な行為を必要とすることなく生体内で縮めることができる。ＭＲＩ装置が作り出す磁場を組織形成装置５０２に集束させるために、通常の技術を用いてもよい。例えば、導電コイルで患者体を組織形成装置５０２が対応する領域において包むことで、磁場を集束させることができる。他の実施形態では、形状記憶物質は、前述したように、他のエネルギー源に曝されることで活性化される。
【０１０１】
組織形成装置５０２の形状変化は、ＭＲＩ画像診断、超音波画像診断、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）、Ｘ線等を用いて評価又はモニタすることができる。
磁性エネルギーを用いて組織形成装置５０２を活性化させ収縮させる場合には、例えば、組織形成装置５０２の活性化に必要とされるよりも弱い電界強度を発生するＭＲＩ画像診断技術を用いることができる。
【０１０２】
前述に加えて、本明細書に記載した組織形成装置の幾つかの実施形態は、組織形成装置を心筋組織３０４に固定する受動固定機構を少なくとも１つ含んでもよい。このような受動固定機構によって、組織形成装置は、一時的に又は永久に、心筋組織内よりはむしろ僧帽弁輪２０８の表面又はその近傍の表面に、図５Ａ〜図５Ｃ及び図８Ａ〜図８Ｂに図示されるように、取り付けられる。
【０１０３】
例えば、図９は、形状記憶本体部材９０２を含む組織形成装置９００を示す概略図である。この形状記憶本体部材９０２はその表面上に１以上の固定アンカー９０４を規定（define）するように構成されている。一実施形態によれば、前記本体部材は、実質的に上記組織形成装置５０２と類似している。アンカー９０４は、組織形成装置９００の外表面と結合していてもよいし、その外表面に組み込まれていてもよい。アンカー９０４は、僧帽弁輪２０８上に又はその近傍にしっかりと取り付けられるように、心筋組織３０４の表面を突き通るように構成される。一実施形態によれば、アンカー９０４は、心筋組織３０４の表面から外れることを予防し又はその可能性を低減するために、鉤状の突起を有する。一実施形態によれば、アンカー９０４は、可撓性物質（例えば、シリコーン又はポリウレタン等）を有利に含んで構成される。他の実施形態では、アンカー９０４は、編組物質（例えば、ステンレス鋼、ナイロン又は他の金属及び／若しくはポリマーの適当な組み合わせなど）で有利に構成される。
【０１０４】
他の実施形態では、他のタイプの受動固定機構を用いてもよい。例えば、組織形成装置９００は、とげ様突起、アンカーパッド、スパイク、らせん状突起若しく円形突起又はこれらの組み合わせなどを含んでもよい。加えて、又は他の実施形態において、複数タイプの受動固定機構が、同様の組織形成装置９００とともに用いられてもよい。本発明の実施形態に用いることができる他のタイプの固定機構としては、能動固定機構（例えば、ねじ込み式機構又は形状記憶物質を含んで構成されるアンカーなど）もまた含まれる。
【０１０５】
図１０は、心臓１００の左心室１０６の断面図であり、僧帽弁輪２０８（破線の第１セットで示す）の上又はその近傍に植え込まれた複数の組織形成装置９００を示している。図示されるように、アンカー９０４は心筋組織３０４にしっかりと埋め込まれている。この実施形態では、組織形成装置９００は、弓形形状を有する第１構造において植え込まれる。活性化されると、組織形成装置５０２は、第１構造よりも屈曲の大きい弓形形状を有する第２構造に変形する。したがって、組織形成装置は、本明細書に記載されているように、弁尖の接合を改善し、逆流を減らすよう、僧帽弁輪２０８を再形成するように構成されている。
【０１０６】
組織形成装置５０２、９００は、一般的にロッド状装置として、例えば図６Ａ及び図６Ｂに、描かれたものとは異なる形状又は形態を有してもよい。例えば、組織形成装置５０２は、らせん形状、弓状形状、Ｓ字形状、リボン状形状、曲線形状、編組ワイヤ、多重ワイヤ、これらの組み合わせ等を含んで構成されてもよい。
【０１０７】
図１１は、動的に調節可能で、それによって僧帽弁輪２０８の寸法の少なくとも１つについて変化を生じさせる、例示的な実施形態による組織形成装置１１００の概略図である。組織形成装置１１００は、第１構造において代表的には、破線で示すように均一なロッド形状を有する。第２構造において、組織形成装置１１００は、突起部１１０２を組織形成装置１１００の長さ方向の中心近くに形成する。一実施形態によれば、突起部１１０２は、心筋組織３０４を有利に押し、僧帽弁輪２０８を再形成する。それによって、弁尖２０４、２０６が互いに近づくように移動し、より改善された接合が容易に得られるようになる。
【０１０８】
ここでは特定の実施形態について開示を行っているが、組織形成装置１１００は、多数構造間での動的調節の間、他の形態及び／又は形状を有してもよい。例えば、組織形成装置１１００は、多数の突起部を有してもよく、及び／又は、第２構造において弓形形状をとってもよい。
【０１０９】
図１２は、動的に調節可能で、それによって僧帽弁輪２０８の形状に変化を生じさせる他の例示的な実施形態による組織形成装置１２００の概略図である。特に、組織形成装置１２００は、少なくとも第１構造（破線）と第２構造（実線）の間で調節可能に構成される。第１構造において、組織形成装置１２００は、心筋組織３０４内の組織形成装置１２００の配置を有利に容易にするような、より長い又は拡大された（extended）形状を含む。第２構造において、組織形成装置１２００は、収縮して、より幅の広い（例えば、より垂直寸法が長い）及びより長くない形状になる。
【０１１０】
図示されるように、組織形成装置１２００は、端部１２０２、１２０４、中心突起部１２０６、及び側突起部１２０８、１２１０を含む曲線形状を有する。この中心突起部１２０６は、組織形成装置１２００が第１構造から第２構造に収縮するにしたがって、僧帽弁輪２０８近傍の心筋組織３０２を押すように構成される。特に、組織形成装置１２００の変形によって、弁尖２０４、２０４の一方が、本明細書に記載されているように、他方に向かって有利に移動し、それによってより改善された接合が容易に得られるようになる。加えて、又は他の実施形態において、組織形成装置１２００を、側突起部１２０８、１２１０が僧帽弁輪１１６の寸法の少なくとも１つについて変化を生じさせるように、位置させてもよい。
【０１１１】
図１３Ａは、一実施形態による組織形成装置１３００の部分拡大斜視図である。図示された組織形成装置１３００は、ワイヤ１３０２及び可撓性物質１３０４を含んで構成される。説明の便宜上、ワイヤ１３０２を示すために可撓性物質１３０４を部分的に省いた状態で示してある。
【０１１２】
ここで、本明細書において用いている用語「ワイヤ（wire）」は、通常及び慣例的に用いられる意味を有し、さらに、これに限定するものではないが、例えば、メッシュ、フラット、丸型、帯（バンド）状又はロッド型などの各種形状のワイヤを含むものとする。
一実施形態において、ワイヤ１３０２の直径は、約０．０２５４ｍｍ〜約０．２５４ｍｍの範囲内である。
【０１１３】
一実施形態によれば、ワイヤ１３０２は、形状記憶物質を含んで構成される。適当な形状記憶物質として、形状記憶ポリマー又は形状記憶合金が含まれる。例えば、一実施形態によれば、ワイヤ１３０２は、前述のように、加熱時にオーステナイト相に変態して記憶形状に変形するように構成されたＮｉＴｉ合金を含んで構成される。この実施形態では、ワイヤ１３０２はオーステナイト相に変態したときに、収縮して弓形形状となるように構成されている。この実施形態では、オーステナイト開始温度Ａｓは約３３℃〜約４３℃の範囲内であり、オーステナイト終了温度Ａｆは約４５℃〜約５５℃の範囲内であり、マルテンサイト開始温度Ｍｓは約３０℃未満であり、マルテンサイト終了温度Ｍｆは約２０℃以上である。他の実施形態では、オーステナイト終了温度Ａｆは、約４８．７５℃〜約５１．２５℃の範囲内である。
【０１１４】
一実施形態によれば、ワイヤ１３０２の形状記憶物質を冷却することでその形状を変化させてもよい。特定の形状記憶合金（例えばＮｉＴｉなど）は、基準周囲温度よりも低温度で反応する。ワイヤ１３０２の加熱後、ワイヤ１３０２が温度Ｍｓよりも低い温度まで冷却されると、組織形成装置１３００は拡張し始める。ワイヤ１３０２はまた、温度Ｍｆよりも低い温度に冷却されると、マルテンサイト相への変態が終了するので、それによって収縮サイクルを逆転させることもできる。
【０１１５】
前述したように、特定のポリマーは二方向性形状記憶効果を示すので、ワイヤ１３０２に用いることで加熱プロセス及び冷却プロセスを通して組織形成装置１３００を拡張及び収縮することができる。例えば、冷却液をカテーテルを介して組織形成装置１３００上に若しくは組織形成装置１３００内に通すことで、又は、冷却液若しくは気体を組織形成装置１３００近傍に配置させたカテーテル内において循環させることで、組織形成装置１３００を冷却することができる。ＮｉＴｉを用いた実施形態において、冷却する及び収縮周期を逆転させる例示的な温度は、約２０℃〜約３０℃の範囲内にある。
【０１１６】
一実施形態によれば、ワイヤ１３０２は、エネルギー吸収強化物質（図示せず）を含んで構成される。このエネルギー吸収強化物質は、所望の加熱エネルギーを選択的に吸収し、この非観血的加熱エネルギーを、その後の熱伝導によってワイヤ１３０２に伝達する熱へと変換する物質又は化合物を含んで構成される。エネルギー吸収強化物質は、非観血的に与えられた低レベルエネルギーによって組織形成装置１３００を作動及び調節することを可能にし、さらに、不伝導性物質（例えば、形状記憶ポリマー）をワイヤ１３０２に用いることを可能にする。一実施形態によれば、活性化のために約２．５テスラ〜約３．０テスラの範囲の磁束を用いる。エネルギー吸収強化物質は、より低いレベルのエネルギーの使用を可能にすることで、熱によって周辺組織が受ける損傷を軽減することができる。加えて、また他の実施形態において、エネルギー吸収強化物質は放射線不透過性を有する。適当なエネルギー吸収強化物質は、前述の通りである。
【０１１７】
一実施形態によれば、エネルギー吸収強化物質は、ワイヤ１３０２内に位置するか、又は、エネルギー吸収を高めるようにワイヤ１３０２の外側を覆ってもよい。エネルギー吸収強化物質について、エネルギー吸収強化物質を取り囲むキャリア部材（図示せず）が、又はエネルギー吸収強化物質との両方が、熱伝導性を有することが望ましい。これにより、エネルギー吸収強化物質からの熱エネルギーが、ワイヤ１３０２に伝えられる。
【０１１８】
更に他の実施形態において、ワイヤ１３０２は、上記の強磁性形状記憶物質を含んで構成される。この実施形態では、ワイヤ１３０２の形状は、組織形成装置１３００及びワイヤ１３０２を磁場に曝すことで変形される。磁場を組織形成装置１３００の調節に用いる場合、近傍の健康な組織が、その組織に損傷を与えうる高温に曝されることを回避することができる。更に、形状記憶物質が加熱を必要としないので、組織形成装置９００の形状及び／又はサイズを、熱活性化によるよりも急速且つ均一に調節することができるようになる。
【０１１９】
引き続き図１３Ａを参照する。図示されたワイヤ１３０２は、可撓性物質１３０４に実質的に取り囲まれている。一実施形態によれば、可撓性物質１３０４は、生体適合性材料（例えばシリコーンゴムなど）を有利に含んで構成される。他の実施形態では、可撓性物質１３０４は、織ポリエステル布、ダクロン（登録商標）、織ベロア、ポリウレタン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ヘパリンコート繊維、これらの組み合わせ等を含んで構成される。また、他の実施形態では、可撓性物質１３０４は、例えば、ウシ心膜又はウマ心膜、同種移植片、患者移植片、又は細胞播種組織（cell-seeded tissue）などの生体物質を含んで構成される。一実施形態によれば、可撓性物質１３０４は、連続性を有し、及び、実質的にはワイヤ１３０４全体を被覆している。また、他の実施形態では、可撓性物質１３０４は、ワイヤ９０２の一部分（例えばワイヤ１３０２の円周について選択された部分など）を被覆している。
【０１２０】
一実施形態によれば、可撓性物質１３０４は、ワイヤ１３０２が第１構造から第２構造に変形できるような、有利な厚みを有する。例えば、可撓性物質１３０４は、約０．０５ｍｍ〜約０．７６２ｍｍの範囲の厚みを有してもよい。
【０１２１】
前述したように、一実施形態によれば、サイズ変化の過程は、従来のイメージング技術を用いてリアルタイムで測定及びモニタすることができる。また、従来のイメージング装置が発生させるエネルギーを、形状記憶物質を活性化し、組織形成装置１３００の少なくとも１つの寸法を変化させるために用いることもできる。
【０１２２】
さらに、組織形成装置１３００は、異なる温度応答曲線を有する形状記憶物質のセクション又は領域を２以上含んで構成されてもよい。例えば、ワイヤ１３０２は、少なくとも２つの異なる形状記憶物質を含んで構成されてもよい。
【０１２３】
図９Ｂは、第１ワイヤ１３５２及び第２ワイヤ１３５４を含む組織形成装置１３５０の部分拡大斜視図である。さらに、第１コーティング１３５６、第２コーティング１３５８及び可撓性物質１３６０も示されている。ここでは、第１ワイヤ１３５２及び第２ワイヤ１３５４を示すために、これらを部分的に取り除いた状態を示している。
【０１２４】
一実施形態によれば、第１ワイヤ１３５２及び第２ワイヤ１３５４は、異なる特性を有した複数の形状記憶物質を有利に含んで構成される。例えば、第１ワイヤ１３５２は、第２ワイヤ１３５４が応答するよりも低温で応答するように構成されてもよい。この実施形態では、組織形成装置１３５０を多数の構造に有利に調節することができる。例えば、ワイヤ１３５２、１３５４の夫々が、２つの形状記憶状態又は形状記憶構造を含む場合、組織形成装置１３５０は、４つの状態又は構造の間で調節を行うことができる。
【０１２５】
一実施形態によれば、組織形成装置１３５０は、収縮及び拡張可能に構成される。
そのため、例えば、前述したように、組織形成装置１３５０の収縮後、組織形成装置１３５０を拡張する必要が生じてもよい。例えば、組織形成装置１３５０を、肥大した心臓を持つ子供に植え込んでもよい。このとき、心臓のサイズが正常に戻り始めて僧帽弁が一般的な標準形状に再形成されたときに、組織形成装置１３５０を調節することができる。その後、子供が成長してそれに伴い心臓も成長すると、必要に応じて組織形成装置１３５０を調節したり、心臓から取り除いたりすることができる。この実施形態では、第１ワイヤ１３５２を、組織形成装置１３５０を収縮するように構成し、第２ワイヤ１３５４を、組織形成装置１３５０を拡張するように構成してもよい。
【０１２６】
引き続き図１３Ｂを参照する。第１ワイヤ１３５２の外表面は、第１コーティング１３５６によって実質的に取り囲まれ、第２ワイヤ１３５４の外表面は、第２コーティング１３５８によって実質的に取り囲まれている。一実施形態によれば、第１コーティング１３５６及び第２コーティング１３５８は夫々シリコーンチューブを含んで構成される。
【０１２７】
他の実施形態では、第１コーティング１３５６及び第２コーティング１３５８は夫々、エネルギー吸収物質（例えば上述のエネルギー吸収物質など）を含んで構成される。一実施形態によれば、第１コーティング１３５６はエネルギーの第１形態に曝されると発熱し、第２コーティング１３５８はエネルギーの第２形態に曝されると発熱する。例えば、第１コーティング１３５６はＭＲＩエネルギーに曝されたときに発熱し、第２コーティング１３５８はＨＩＦＵエネルギーに曝されたときに発熱する構成とすることができる。他の例として、第１コーティング１３５６は第１周波数を有するＲＦエネルギーに曝されたときに発熱し、第２コーティング１３５８は第２周波数を有するＲＦエネルギーに曝されたときに発熱する構成にしてもよい。従って、第１ワイヤ１３５２及び第２ワイヤ１３５４は、一方がオーステナイト相に相変態し、他方がマルテンサイト相のままとなるように、互いに独立に活性化させることができる。
【０１２８】
図示されるように、第１ワイヤ１３５２及び第２ワイヤ１３５４並びに夫々のコーティング１３５６、１３５８は、可撓性物質１３６０で被覆される。この可撓性物質１３６０は、図１３Ａに示される可撓性物質１３０４と同様のもので構成することができる。一実施形態によれば、可撓性物質１３１２は、一方の形状変化が他方の形状に機械的に作用するように、第１ワイヤ１３５２と第２形状記憶ワイヤ１３５４とを有効に連結する。前述のように、第１ワイヤ１３５２及び第２ワイヤ１３５４は夫々に、異なる形状記憶物質（例えば異なる温度で活性化される上述の形状記憶物質など）を含んで構成されてもよい。
【０１２９】
一実施形態では、組織形成装置１３５０が第１温度に加熱されると、第１ワイヤ１３５２がオーステナイト相に変態し、その記憶形状に収縮する。第１温度において、第２ワイヤ１３５４はマルテンサイト相にあり、収縮した第１ワイヤ１３５２と比較すると実質的に可撓性を有する。したがって、第１ワイヤ１３５２がオーステナイト相に変態すると、第２ワイヤ１３５４を変形させるのに十分な力が可撓性物質１３６０を介して第２ワイヤ１３５４に作用し、それによって組織形成装置１３５０の形状に変化が生じる。
【０１３０】
また、組織形成装置１３５０は、組織形成装置を第２温度に加熱することによって拡張することができる。この第２温度では、第２ワイヤ１３５４がオーステナイト相に変態し、その記憶形状に拡張する。一実施形態によれば、第２温度は第１温度よりも高温であるように構成される。したがって、第２温度において、第１ワイヤ１３５２及び第２ワイヤ１３５４の双方が、オーステナイト相にある。
【０１３１】
一実施形態によれば、第２ワイヤ１３５４の直径は第１ワイヤ１３５２の直径よりも十分に大きく構成される。そのため、第２ワイヤ１３５４は、第１ワイヤ１３５２よりも大きな力を発揮することができ、その記憶形状を維持することができる。したがって、第１ワイヤ１３５２は、第２ワイヤ１３５４及び組織形成装置１３５０による力によって機械的に変形される。
【０１３２】
一実施形態によれば、第１ワイヤ１３５２は、オーステナイト相に変態したときに収縮するように構成されている。この実施形態において、第１ワイヤ１３５２のオーステナイト開始温度Ａｓは約３３℃〜約４３℃の範囲内であり、オーステナイト終了温度Ａｆは約４５℃〜約５５℃の範囲内であり、マルテンサイト開始温度Ｍｓは約３０℃未満であり、マルテンサイト終了温度Ｍｆは約２０℃以上である。他の実施形態では、第１ワイヤ１３５２のオーステナイト終了温度Ａｆは、約４８．７５℃〜約５１．２５℃の範囲内である。
【０１３３】
一実施形態によれば、第２ワイヤ１３５４は、オーステナイト相に変態したときに拡張するように構成されている。この実施形態では、第２ワイヤ１３５４のオーステナイト開始温度Ａｓは約６０℃〜約７０℃の範囲内であり、オーステナイト終了温度Ａｆは約６５℃〜約７５℃の範囲内であり、マルテンサイト開始温度Ｍｓは約３０℃未満であり、マルテンサイト終了温度Ｍｆは約２０℃以上である。他の実施形態では、第２ワイヤ１３５４のオーステナイト終了温度Ａｆは、約６８．７５℃〜約７１．２５℃の範囲内である。
【０１３４】
図１４Ａは、本発明の一実施形態による、エネルギー吸収層１４０４で実質的に被覆された形状記憶ワイヤ１４０２を含む組織形成装置１４００を示す。前述のように、エネルギー吸収層１４０４は、他の物質（例えばワイヤ１４０２）によるエネルギーの吸収を有利に強化するように構成されている。例えば、エネルギー吸収層１４０４は、例えば、ＨＩＦＵ、ＭＲＩ、誘導熱、これらの組み合わせ等からのエネルギーを吸収する少なくとも１つの物質及び／又は構造を含んで構成される。一実施形態によれば、エネルギー吸収層１４０４は加熱効率を向上させると共に、形状記憶ワイヤ１４０２の所定の領域に熱を局部集中させ、周辺組織に与える損傷を軽減又は最小限に抑えることができる。
【０１３５】
図１４Ｂは、組織形成装置１４００の断面図である。特に、エネルギー吸収層１４０４が、形状記憶ワイヤ１４０２の外表面を取り囲むように図示されている。他の実施形態では、エネルギー吸収層１４０４は、エネルギーの吸収を向上させるために多数の層を含んで構成されてもよい。例えば、各々の異なる層が異なるタイプのエネルギーに応答するように構成されてもよい。他の実施形態では、エネルギー吸収層１４０４は、ワイヤ１４０２の外表面の一部分のみを被覆していても、又はエネルギー吸収物質はワイヤ１４０２内に位置されていてもよい。
【０１３６】
図１５Ａは、本発明の一実施形態による、電気伝導コイル１５０６を含む組織形成装置１５００を示している。一実施形態によれば、組織形成装置１５００は、図１４Ａ及び図１４Ｂの組織形成装置１４００と同様のものであり、上述のように温度変化に応答する形状記憶ワイヤ１５０２を含んで構成される。
【０１３７】
一実施形態において、電気伝導コイル１５０６は、銅、金、チタン、白金、白金イリジウム、ステンレス鋼、エルジロイ（ＥＬＧＩＬＯＹ）（登録商標）、合金、又はこれらの組み合わせ等を含んで構成される。
【０１３８】
図１５Ｂは、組織形成装置１５００の断面図である。特に、図示されたコイル１５０６は、エネルギー吸収層１５０４（図１５Ａには図示せず）を取り囲み、このエネルギー吸収層１５０４は、形状記憶ワイヤ１５０２を被覆する。これらエネルギー吸収層１５０４及び形状記憶ワイヤ１５０２は、上述のエネルギー吸収層１４０４及びワイヤ１４０２と同様のものである。
【０１３９】
図１５Ａを参照する。図示されたコイル１５０６はワイヤ１５０２の一部分に巻きついている。この一部分は、エネルギーを集中させて組織形成装置１５００を加熱したい箇所として選択される。一実施形態によれば、コイル１５０６は、ワイヤ１５０２を約５％〜約１５％まで被覆するように構成されている。他の実施形態では、コイル１５０６は、ワイヤ１５０２を約１５％〜約７０％まで被覆するように構成されている。他の実施形態では、コイル１５０６は、実質的にワイヤ１５０２の全体を被覆するように構成されている。一実施形態によれば、組織形成装置１５００は、エネルギー吸収層１５０４を、コイル１５０６及びワイヤ１５０２の間にのみ含んでもよく、及び／又は、コイル１５０６が巻きついていないワイヤ１５０２の一部分に含んでもよい。また、他の実施形態では、組織形成装置１５００は、エネルギー吸収層１５０４なしに機能するように構成されてもよい。
【０１４０】
一実施形態によれば、電磁エネルギーを用いることでコイル１５０６に非観血的に誘導電流を発生させることができる。例えば、一実施形態によれば、電気伝導コイルを含んで構成された携帯端末装置又はポータブル装置が（詳細は図２５に記載）、非観血的に患者の身体を透過する電磁場を発生して、コイル１５０６に誘導電流を発生させる。つまり、この電流がコイル１５０６を発熱させる。コイル１５０６、ワイヤ１５０２及びコイル１５０４（必要であれば）は、有利に熱的な伝導性を有し、それにより熱又は熱エネルギーをコイル１５０６からワイヤ１５０２に伝えることができる。したがって、熱エネルギーをワイヤ１５０２又はその一部分に指向させることができ、周辺組織が受けうる損傷を軽減させることができる。
【０１４１】
図１５Ｃは、さらに、外層１５０８を含む一実施形態による組織形成装置１５００を示している。外層１５０８は、組織形成装置１５００を用いた医療処置を容易にするための物質を少なくとも１つ含んで構成される。一実施形態によれば、外層１５０８は、実質的に組織形成装置１５００全体を包むように構成される。他の実施形態では、外層１５０８は、組織形成装置１５００の一部分のみを被覆するように構成される。
【０１４２】
一実施形態によれば、外層１５０８は、心筋組織３０４内への組織形成装置１５００の配置を容易にする潤滑物質を含んで構成される。この実施形態において、潤滑物質は、ヒドロゲル又はテフロン（ＴＥＦＬＯＮ）（登録商標）である。他の実施形態では、潤滑物質は、表面処理シリコーン又はポリウレタン物質、又はこれらの組み合わせ等を含んで構成されてもよい。
【０１４３】
加えて、又は他の実施形態において、外層１５０８は、患者の体による炎症反応を和らげる抗炎症性コーティングを含んで構成される。この実施形態では、抗炎症性コーティングは、デキサメタゾンリン酸ナトリウム又は、デキサメタゾンナトリウムアセテート（Dexamethasone sodium acetate）である。他の実施形態では、抗炎症性コーティングはヘパリン等を含んで構成されてもよい。
【０１４４】
一実施形態によれば、外層１５０８は、コイル１５０６及び／又はワイヤ１５０２の少なくとも一部分を有利に封じ込めることができる。これによって、これらコイル１５０６及び／又はワイヤ１５０２が患者の組織又は体液に接しないようにすることができる。例えば、外層１５０８は、生体適合性の可撓性物質（例えば、ポリウレタンチューブ等）を有利に含んで構成することができる。他の実施形態では、外層１５０８は、ポリテトラフルオロエチレン（“ＴＥＦＬＯＮ”（登録商標））又は延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）である。また、他の実施形態では、外層１５０８はダクロン（登録商標）、織ベロア、ヘパリンコート繊維、ウシ心膜又はウマ心膜、同種移植片、患者移植片、細胞播種組織、又はこれらの組み合わせ等を含んで構成されてもよい。
【０１４５】
他の実施形態において、外層１５０８は、組織形成装置１５００を心筋組織３０４からの除去を容易にする生分解性の被覆物又はスリーブを含んで構成されてもよい。例えば、（例えば、ドップラー強化エコー（Doppler enhanced echocardiograms）で測定されるように）ひとたび身体再形成術を僧帽弁１０２について行った後、組織形成装置１５００を、外層１５０８を心筋組織３０４に残したまま、取り除くことができる。一実施形態によれば、外層１５０８は、ポリ乳酸（ＰＬＡ）を有利に含んで構成される。他の実施形態では、外層１５０８の被覆物はポリビニルアルコール（ＰＶＡ）などを含んで構成される。また、他の実施形態では、外層１５０８は、多数の層（例えば、生体適合性内層及び生分解性外層）を含んで構成される。
【０１４６】
一実施形態によれば、本明細書に開示される組織形成装置は更に、組織形成装置の所望の位置にしるしをつけるために用いることができる複数の熱伝導体を含んで構成されてもよい。例えば、複数の熱伝導体は、組織形成装置において、弁尖２０４、２０６の少なくとも１つの交連に対応する位置に配置してもよい。他の例として、熱伝導体を、経皮的エネルギー源（例えば、カテーテルで挿入される加熱バルーンなど）を組織形成装置に位置合わせして配置するために用いることができる。一実施形態によれば、熱伝導体は、金、銅等のイメージング物質を含んで構成される。
【０１４７】
前述のように、一実施形態において、本明細書に開示される組織形成装置は、患者の心臓の外部に位置したエネルギー源によって非観血的な方法で有利に及び動的に調節される。図２５は、心臓２５０６内に位置する組織形成装置２５０４を調節するために患者の体２５０２の外で用いることができる外部源２５００の概略図である。外部源２５００は、エネルギーを組織形成装置２５０４に伝達できる任意の変換器、伝達装置などを含み、組織形成装置２５０４の形状及び／又はサイズの変化を達成する。
【０１４８】
前述のように、外部源２５００は、非観血的に患者の体２５０２を透過し、及び、組織形成装置２５０４に誘導電流を発生させるような電磁場を生じる電気伝導コイルを含んでもよい。他の実施形態では、外部源２５００は、超音波エネルギーを組織形成装置２５０４に集中させる外部ＨＩＦＵ変換器を含んで構成される。また、他の実施形態では、外部源２５００は、例えば、無線周波数（ＲＦ）エネルギー、Ｘ線エネルギー、マイクロ波エネルギー、音響エネルギー、光エネルギー、電場エネルギー、磁場エネルギー、又はこれらの組み合わせ等を、組織形成装置３５０４に伝えるように構成されている。
【０１４９】
例えば、一実施形態によれば、組織形成装置２５０４は、少なくとも１つの電磁石を含んで構成される。この実施形態では、外部源２５００は、電磁伝達装置（例えば、抵抗コイル）を含んで構成される。この電磁伝達装置は、電磁石（単数又は複数）を活性化して、組織形成装置２５０４に形状変化を生じさせるように用いられる。このような形状変化は、僧帽弁輪の少なくとも１寸法を調節するために用いることができる。例えば、組織形成装置２５０４は、第１端部に電磁石を、第２端部に磁性体を、含むように構成されてもよい。外部源２５００が電磁石を活性化する場を発生させると、電磁石は磁性体を引き付け又は反発し、したがって、組織形成装置２５０４に形状変化がもたらされる。
【０１５０】
組織形成装置の植え込み
【０１５１】
本明細書により開示される組織形成装置は、患者に外科的に、内視鏡的に、及び／又はカテーテルデリバリーシステムを介して経皮的に、植え込まれる。例えば、図１６及び図１７は、本発明の実施形態による、組織形成装置１６０２、１６０４を心筋組織３０４内に植え込むのに用いられる例示的な方法を示している。組織形成装置１６０２及び１６０４は、丸形又は円盤状の装置として示されている。しかしながら、当業者であれば、組織形成装置１６０２、１６０４は、他の構造を有してもよく、例えば、組織形成装置３０２、５０２、９００、１１００、１２００、１３００、１３５０、１４００又は１５００に関して上述されたような、形状、構造、並びに／又は磁気及び／若しくは形状記憶物質を有してもよいことが認識できるであろう。
【０１５２】
図１６は、図１に示されたヒト心臓１００の断面図であり、組織形成装置１６０２、１６０４を運ぶ経中隔アプローチを用いた経中隔デリバリーシステム１６０６の末端部分を示す。デリバリーシステム１６０６の遠端部１６０８は、一実施形態により近端制御機構（図示せず）により屈曲可能に構成されると共に、図示されるように、心筋組織３０４と、この心筋組織３０４に挿入された穿通部材又は可動針１６１０によって係合するように構成される。デリバリーシステム１６０６の屈曲可能な性質と回転運動とにより、デリバリーシステムの遠端部１６０８を、図１６に破線で示されるように、左心房１０４内における様々な所望の位置に、配置させることができる。
【０１５３】
左心房１０４にアクセスするために、デリバリーシステム１６０６は、下大静脈１６１２を経由して、右心房１１０から卵円窩１６１４を通過するように挿入される。可動針１６１０は、心筋壁３０４に経皮的に経路を形成する。組織形成装置１６０２、１６０４は、その後、針１６１０から放出される、又は、針１６１０から針１６１０内のスタイレット（図示せず）によって押し出される。有利にも、このアプローチは、組織形成装置１６０２、１６０４を僧帽弁１０２の心房側に配置するのに有用である。一実施形態によれば、経中隔デリバリーシステム１６０６は、外部横断寸法又は外直径が約７フレンチ（Ｆｒｅｎｃｈ）〜約９フレンチの範囲内であるカテーテル本体１６１６を含んで構成される。
【０１５４】
右心房１１０から左心房１０４への一般的な経中隔アプローチは周知であり、特に、逆行性アプローチ（後述）が禁忌である場合に、電気生理学及び心臓学において用いられる。例示的な実施形態によれば、市販の経中隔アクセスシステムが用いられ、これには、ステンレス鋼ブロッケンブラッフ針（Brokenbrough needle）（メドトロニック（Ｍｅｄｔｒｏｎｉｃ（登録商標））社製）を有する“Ｍｕｌｌｉｎｓ（商標登録申請中）イントロデューサーシース（Mullins Introducer Sheath）”が含まれる。同様の装置はSt. Jude Medical（登録商標）社によっても製造されている。ブロッケンブラッフ針は、経中隔穿刺を行うために用いられる。このとき、Ｍｕｌｌｉｎｓイントロデューサーシース／拡張器のセットは、その中に針とカテーテルを通して導く管として用いられる。ブロッケンブラッフ曲線針（Brokenbrough curved needle）は、外側カニューレ及び内部スタイレットを含んで構成されている。外側カニューレは、ステンレス鋼などの素材で作られた薄壁チューブを含んで構成されている。内部スタイレットは、中空でなく中実で（solid）、より硬く（stiffer）、及び、カニューレの管腔内部に近接してはめ込まれる。一実施形態では、スタイレットの鋭い先端は、カニューレの遠端部から約２ｍｍ〜約３ｍｍ程突き出るように構成される。
【０１５５】
図１７は、図１に示されたヒト心臓１００の断面図であり、組織形成装置１６０２、１６０４をデリバリする逆行性アプローチを用いた逆行性デリバリーシステム１７０２の末端部分を示す。一実施形態によれば、デリバリーシステム１７０２は、近端制御機構（図示せず）により屈曲可能に構成される遠端部１７０６を有するカテーテル本体１７０４を含んで構成される。この屈曲可能な性質により、屈曲と回転とを組み合わせることで、逆行性システム１７０２の遠端部１７０６を左心室１０６又は心臓の他の部分において、前述の経中隔デリバリーシステム１６０６が行うように、操作することができる。デリバリーシステム１７０２の遠端部１７０６について、他の位置取りを図１７に破線で示した。
【０１５６】
左心室１０６にアクセスするために、デリバリーシステム１７０２は、大動脈１７０８を進んで、大動脈弁１７１０を通る。システム１７０２の遠端部１７０６は、心筋組織３０４に、この心筋組織３０４に挿入された穿通部材又は可動針１７１２によって係合するように構成される。一旦針１７１２が心臓１００内の組織３０４の所望の位置に挿入されると、組織形成装置１６０２、１６０４が、針１７１２から放出される、又はスタイレット（図示せず）によって針１７１２から押し出される。一実施形態によれば、カテーテル本体１７０４の外部横断寸法又は外直径は、約７フレンチ〜約９フレンチの範囲内である。
【０１５７】
弁尖ブレス
【０１５８】
他の実施形態では、弁閉鎖不全は、変形した弁尖を直接補強することで治療される。例えば、図１８は、図１に示された心臓の左心室１０６の断面図である。ここでは、僧帽弁１０２の弁尖２０４、２０６が変形して、正常な閉鎖や弁機能が妨げられている。図１９は、図１８に示された僧帽弁１０２の弁尖２０４、２０６上に配置及び圧着された弁尖ブレス１９００を示している。この弁尖ブレス１９００は、弁尖２０４、２０６を機械的に支持し、弁尖２０４、２０６夫々の内端１９０２に作用して弁閉鎖及び弁機能を改善するように構成されている。
【０１５９】
図２０Ａ及び図２０Ｂは、本発明の一実施形態による、図１９に示された弁尖ブレス１９００の概略図である。弁尖ブレス１９００は、代表的には管状の構造を有しており、この管状構造は、例えば、ステンレス鋼、ＮｉＴｉ、白金イリジウム、金、炭素、ポリウレタンなどの適当なポリマー、等の圧着可能な高強度生体適合性物質で作られる。一実施形態によれば、ブレス１９００の軸長は約０．１５インチ（約３．８ミリメートル）〜約０．２５０インチ（約６．３５ミリメートル）の範囲内であり、外部横断寸法又は外直径は約０．１３インチ（約３．３ミリメートル）〜約０．１４インチ（約３．６ミリメートル）の範囲内であるように構成されている。加えて、又は他の実施形態では、弁尖１９００の内部横断寸法又は内直径は、約０．０８インチ（約２ミリメートル）〜約０．１２インチ（約３．０ミリメートル）の範囲内であるように構成されている。他の実施形態では、ブレス１９００の内部横断寸法又は内直径は、約０．０２０インチ（約０．５ミリメートル）〜約０．１０インチ（約２．５ミリメートル）の範囲内であるように構成されている。
【０１６０】
図２１は、本発明の他の実施形態による、弁尖ブレス２１００の横断面の概略図である。有利にも、弁尖２１００は、楕円形又は長円形の断面を有しており、そのため、弁尖２０４、２０６の基部に又は基部の近傍に配置することができる。一実施形態によれば、弁尖２１００は、その横断面の縦の長さに対して約５〜１０倍の範囲の幅の横断面を有するように構成されている。一実施形態によれば、ブレス２１００の材質及び寸法は、上記ブレス１９００の材質及び寸法と同一又は類似である。
【０１６１】
図２２は、図１８に示された左心室１０６の断面図であり、本発明の一実施形態により、僧帽弁１０２の弁尖２０４、２０６上に配置及び圧着された弁尖２２００を示している。弁尖ブレス２２００は、基部２２０２及び、この基部２２０２から軸方向に伸びた１以上の弾性延長部２２０４を含んで構成される。基部２２０２は、剛性機械的強度及び支持を、僧帽弁１０２の弁輪２２０６に隣接した弁尖２０４、２０６の基部に提供する。
【０１６２】
弾性延長部２２０４は、弁尖２０４、２０６の中央部分に可撓性支持を提供する。ブレス２２００が提供する剛性及び可撓性支持によって、弁尖２０４、２０６夫々の内端１９０２が促されて、弁閉鎖及び機能が改善される。したがって、ブレス２２００は、図１８の左心室１０６に示された障害を有する弁構造において起こる逆流を、有利に予防又は減少させる。一実施形態によれば、ブレス２２００は、そのブレス２２００を所望の弁尖２０４、２０６上で摺動させて、所定の位置で圧着させることで配置される。
【０１６３】
図２３Ａ及び図２３Ｂは、本発明の一実施形態による、図２２に示された弁尖２２００の概略図である。概略的に示されるように、一実施形態による基部２２０２は、丸い横断面と、基部２２０２から軸方向に伸びる４つの弾性延長部とを有する。この実施形態では、基部２２０２の軸長は、約０．１５インチ（約３．８ミリメートル）〜約０．２５インチ（約６．４ミリメートル）の範囲内であり、内部横断寸法又は内直径は約０．００５インチ（約０．１ミリメートル）〜約０．０１インチ（約０．３ミリメートル）の範囲内であり、外部横断寸法又は外直径は約０．１３インチ（約３．３ミリメートル）〜約０．１４インチ（約３．６ミリメートル）の範囲内である。この実施形態では、弾性延長部２２０４の長さは約０．０５インチ（約１ミリメートル）〜約０．１インチ（約３ミリメートル）の範囲内であり、外部横断寸法又は外直径は約０．００５インチ（約０．１ミリメートル）〜約０．０１０インチ（約０．２５ミリメートル）の範囲内である。
【０１６４】
一実施形態によれば、基部２２０２及び弾性延長部２２０４の材質は、上記ブレス１９００の材質と同一又は類似である。一実施形態によれば、弾性延長部２２０４は、可撓性のポリマー物質、又は、カーボンファイバーのようなポリマー繊維を有利に含んで構成される。
【０１６５】
図２４は、本発明の他の実施形態による、弁尖２４００の横断面の概略図である。有利にも、弁尖ブレス２４００は、実質的に長円形又は楕円形の横断面を有し、そのため、弁尖２０４、２０６の基部に又はその近傍に配置することができる。ブレスは、複数の可撓性延長部を含んで構成される。一実施形態によれば、ブレス２４００は、その横断面の縦の長さに対して約５〜１０倍の範囲の幅の横断面を有するように構成されている。一実施形態によれば、ブレス２４００の材質及び寸法は、上記ブレス１９００及び／又はブレス２２００の材質及び寸法と同一又は類似である。
【０１６６】
弾性組織形成装置
【０１６７】
一実施形態によれば、弾性物質を含んで構成される１以上の組織形成装置は、心臓弁輪に又はその近傍に植え込まれ、それによって弁尖基部に隣接する領域において心臓組織を再形成し、弁尖接合を改善するように構成されている。弾性組織形成装置が植え込まれる心臓組織には、例えば、心筋層、心臓の心室中隔、左及び／若しくは右の線維三角、又は左若しくは右の心房壁が含まれる。
【０１６８】
有利にも、この弾性物質は、機械的に緊張状態にすることができる。それによって心臓組織への植え込みが容易になる。植え込み後、弾性物質の緊張状態を解いて、組織形成装置をその緊張前の形状に回復させ、それによって周囲の心臓組織を再形成することができる。この実施形態では、緊張前の形状への回復には、有利にも、弾性物質の加熱又は他の活性化を行うための外部エネルギー源の使用を必要としない。
【０１６９】
例えば、図２６は、本発明の一実施形態による、弾性組織形成装置２６０２を運ぶように構成されたカテーテル２６００の部分断面図である。カテーテル２６００は、ハンドル２６０６に連結した近端部を有する細長いカテーテル本体２６０４を含んで構成される。ハンドル２６０６は、サイドアーム２６０８を含む。このサイドアーム２６０８を通って、管状針２６０９が挿入され、さらにカテーテル本体２６０４内を進入する。これにより、弾性組織形成装置２６０２が心臓組織に運ばれる。一実施形態によれば、ハンドル２６０６は、細長いカテーテル本体２６０４の遠端部２６１２を屈曲させるように構成された屈曲制御装置２６１０を含む。
【０１７０】
一実施形態によれば、弾性組織形成装置２６０２は、図中に組織形成装置２６０２’として破線で示されるように機械的に応力を加えられていないときには、弓形形状を有している。弾性組織形成装置２６０２は、サイドアーム２６０８を通してカテーテル２６００内に挿入されているときは、よりなだらかな弓形又は実質的に直線形状に変形される。そのためカテーテル本体２６０４内に適合することができる。その後、弾性組織形成装置２６０２は押されて、細長いカテーテル本体２６０４を進入し、カテーテル本体の遠端部２６１２から抜け出る。弾性組織形成装置２６０２が遠端部２６１２から抜け出ると、カテーテルによって加えられていた応力が無くなるため、弾性組織形成装置２６０２は、組織形成装置２６０２’として破線で示されるように、応力が加わる前の弓形形状に回復する。
【０１７１】
一実施形態によれば、弾性組織形成装置２６０２は、変形後に変形前の形状に回復可能な、金属又は金属合金を含んで構成される。この実施形態において、弾性組織形成装置２６０２は、約０．３％〜約０．８％の範囲内で緊張させた後に以前の形状に回復するように構成されたステンレス鋼、を含んで構成される。
【０１７２】
他の実施形態では、弾性組織形成装置２６０２は、形状記憶物質（例えば、上記の形状記憶物質）を含んで構成される。このような形状記憶物質は、実質的な変形の後、負荷を除いたときに、本来の形状に回復することが可能である。このような性質は、超弾性又は擬弾性と呼ばれる。特定の形状記憶物質において、超弾性は、形状記憶物質の温度がオーステナイト終了温度（Ａｆ）を超える場合には、応力誘発マルテンサイト形成に基づくものである。外部応力を加えることで、マルテンサイト開始温度（Ｍｓ）よりも高い温度でマルテンサイトが形成する。この応力が取り除かれると、マルテンサイトは変形してオーステナイトに戻り、そのため形状記憶物質も応力が加わる前の形状に回復する。一実施形態によれば、オーステナイト終了温度（Ａｆ）及びマルテンサイト開始温度（Ｍｓ）は、夫々が上記の温度範囲となるように構成されている。例示的な実施形態において、形状記憶物質のオーステナイト終了温度（Ａｆ）は、患者の体温よりも幾分低くなるように又はその範囲内で選択される。一実施形態によれば、弾性組織形成装置２６０２は、実質的に約８．０％〜約１０．０％の範囲内で緊張状態にされた後にそれ以前の形状に回復するように構成されたＮｉＴｉ合金を含んで構成される。
【０１７３】
図２７Ａは、本発明の例示的な実施形態による、僧帽弁輪２０８に植え込まれた複数の弾性組織形成装置２６０２の上部概略図である。図２７Ｂは、図２６に示されたカテーテル２６００及び管状針２６０９の遠端部２６１２を経由して僧帽弁輪２０８に植え込まれた複数の弾性組織形成装置２６０２の１つを概略的に示した図である。前述のように、弾性組織形成装置２６０２は、針２６０９から放出されて、僧帽弁輪２０８に入ると、弓形形状に回復するように構成されている。複数の弾性組織形成装置２６０２が植え込み時にその弓形形状に回復すると、それらは弁尖２０４、２０６の双方を押して、弁尖接合を改善させ、また、逆流を軽減させる。
【０１７４】
以上、本発明の各実施形態を説明したが、これら実施形態は例示のみを目的として記載されたものであり、本発明の範囲を限定することを意図したものではない。実際には、本明細書に記載された新規な方法及びシステムは、その他の様々な形態で実施されることができ、また、本発明の精神を逸脱することなく、様々な省略、置換、変更が可能である。添付の特許請求の範囲並びにその均等物は、このような形態又は修正を本発明の範囲及び思想に含むことを目的とする。
【図面の簡単な説明】
【０１７５】
【図１】ヒトの心臓の断面図。尚、心臓の特徴のいくつかは、図を明確にするために示していない。
【図２】心収縮期の間における、僧帽弁尖の不完全閉鎖による左心房への血液の逆流を示す、図１に示された心臓左心室の断面図。
【図３Ａ】本発明の一実施形態による、僧帽弁尖に隣接した心筋組織に植え込まれた複数の磁気組織形成装置を示す、図１に示された心臓左心室の断面図。
【図３Ｂ】本発明の一実施形態による、僧帽弁尖に隣接した心筋組織に植え込まれた複数の磁気組織形成装置を示す、図１に示された心臓左心室の断面図。
【図４Ａ】本発明の一実施形態による、僧帽弁を含む面を挟んで互いに対向するように植え込まれた、相互に引き合う２つの磁気組織形成装置を示す、図１に示された心臓左心室の断面図。
【図４Ｂ】本発明の一実施形態による、僧帽弁を含む面を挟んで互いに対向するように植え込まれた、相互に引き合う２つの磁気組織形成装置を示す、図１に示された心臓左心室の断面図。
【図５Ａ】僧帽弁尖に隣接した心筋組織に配置された形状記憶物質を含んで構成される２つの組織形成装置を示す、図１に示された心臓左心室の断面図。
【図５Ｂ】僧帽弁尖に隣接した心筋組織に配置された形状記憶物質を含んで構成される２つの組織形成装置を示す、図１に示された心臓左心室の断面図。
【図５Ｃ】僧帽弁尖に隣接した心筋組織に配置された形状記憶物質を含んで構成される２つの組織形成装置を示す、図１に示された心臓左心室の断面図。
【図６Ａ】本発明の一実施形態による、第１構造から第２構造に変形可能な例示的な実施形態による組織形成装置の概略図。
【図６Ｂ】本発明の一実施形態による、第１構造から第２構造に変形可能な例示的な実施形態による組織形成装置の概略図。
【図６Ｃ】本発明の一実施形態による、第１構造から第２構造に変形可能な例示的な実施形態による組織形成装置の概略図。
【図６Ｄ】本発明の一実施形態による、第１構造から第２構造に変形可能な例示的な実施形態による組織形成装置の概略図。
【図７】僧帽弁輪内に植え込まれた、形状記憶物質を含んで構成される複数の組織形成装置を示す、心臓左心室の断面図。
【図８Ａ】本発明の例示的な実施形態による、僧帽弁輪に植え込まれた４つの組織形成装置の上面概略図。
【図８Ｂ】本発明の例示的な実施形態による、僧帽弁輪に植え込まれた４つの組織形成装置の上面概略図。
【図９】本発明の一実施形態による、形状記憶本体部材を含み、１以上の固定アンカーをその表面に規定（define）する、組織形成装置の概略図。
【図１０】本発明の一実施形態による、僧帽弁輪表面上に及び／又はその近傍に植え込まれた複数の組織形成装置を示す、心臓左心室の断面図。
【図１１】動的に調節可能で、それによって僧帽弁輪の寸法の少なくとも１つについて変化を生じさせる、例示的な実施形態による組織形成装置の概略図。
【図１２】動的に調節可能で、それによって僧帽弁輪の形状に変化を生じさせる、他の実施形態による組織形成装置の概略図。
【図１３Ａ】本発明の一実施形態による、形状記憶ワイヤを含んで構成される組織形成装置の部分斜視図。
【図１３Ｂ】本発明の一実施形態による、第１ワイヤ及び第２ワイヤを含んで構成される組織形成装置の部分斜視図。
【図１４Ａ】本発明の一実施形態による、エネルギー吸収層で実質的に被覆された形状記憶ワイヤを含む組織形成装置の概略図。
【図１４Ｂ】本発明の一実施形態による、エネルギー吸収層で実質的に被覆された形状記憶ワイヤを含む組織形成装置の概略図。
【図１５Ａ】本発明の一実施形態による、電気伝導コイルを含む組織形成装置の概略図。
【図１５Ｂ】本発明の一実施形態による、電気伝導コイルを含む組織形成装置の概略図。
【図１５Ｃ】本発明の一実施形態による、電気伝導コイルを含む組織形成装置の概略図。
【図１６】本発明の一実施形態による、組織形成装置を運ぶ経中隔アプローチを用いた経中隔デリバリーシステムの末端部分を示す、図１に示されたヒトの心臓の断面図。
【図１７】本発明の一実施形態による、組織形成装置を僧帽弁の心室側に運ぶ逆行性アプローチを用いた逆行性デリバリーシステムの末端部分を示す、図１に示されたヒトの心臓の断面図。
【図１８】僧帽弁の弁尖が変形して正常な弁閉鎖や弁機能が妨げられた、図１に示されたヒトの心臓の断面図。
【図１９】図１８に示された僧帽弁の弁尖上に配置及び圧着された弁尖ブレスを示す図。
【図２０Ａ】本発明の一実施形態による、図１９に示された弁尖ブレスの概略図。
【図２０Ｂ】本発明の一実施形態による、図１９に示された弁尖ブレスの概略図。
【図２１】本発明の他の実施形態による、弁尖ブレスの横断面の概略図。
【図２２】本発明の一実施形態による、僧帽弁の弁尖上に配置及び圧着された弁尖ブレスを示す、図１８の左心室の断面図。
【図２３Ａ】本発明の一実施形態による、図２２に示された弁尖ブレスの概略図。
【図２３Ｂ】本発明の一実施形態による、図２２に示された弁尖ブレスの概略図。
【図２４】本発明の他の実施形態による、弁尖２４００の横断面の概略図。
【図２５】患者の心臓内に位置する組織形成装置を調節するために患者の体の外で用いることができる外部源の概略図。
【図２６】本発明の一実施形態による、弾性組織形成装置を運ぶように構成されたカテーテルの部分断面図。
【図２７Ａ】本発明の例示的な実施形態による、僧帽弁輪に植え込まれた複数の組織形成装置の上面外略図。
【図２７Ｂ】図２６に示されるカテーテルの遠端部を通って、図２７Ａに示される僧帽弁輪に植え込まれる弾性組織形成装置の概略図。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の心臓弁を補強する植え込み片であって、該植え込み片は、
近端部と、遠端部と、該近端部と該遠端部との間に伸びる長手部材と、を含んで構成され、患者の心臓の心臓弁尖基部に直接又はその近傍に植え込まれるように構成された本体部材を含んで構成され、
前記本体部材は、第１構造から第２構造に変形可能な形状記憶物質を含んで構成され、
前記本体部材は、該本体部材が第２構造にあるとき、弁尖基部に力を及ぼして心臓組織を再形成するように構成され、
及び、前記植え込み片は、その長さが最長で約１５ミリメートル以下で細長い、
ことを特徴とする植え込み片。
【請求項２】
前記本体部材は、前記第１構造にあるときに実質的に直線状であることを特徴とする請求項１に記載の植え込み片。
【請求項３】
前記植え込み片は、前記本体部材が前記第１構造であるときに前記患者の体内に植え込まれることを特徴とする請求項２に記載の植え込み片。
【請求項４】
前記本体部材は、前記第２構造にあるときに実質的に弓形な形状を含んで構成されることを特徴とする請求項２に記載の植え込み片。
【請求項５】
前記植え込み片は、前記心臓組織内に完全に植え込まれるように構成されることを特徴とする請求項１に記載の植え込み片。
【請求項６】
前記植え込み片は、前記心臓組織の表面に隣接して配置されるように構成されることを特徴とする請求項１に記載の植え込み片。
【請求項７】
前記本体部材は、更に、前記心臓組織の表面に前記本体部材をしっかりと取り付けるように構成された１以上のアンカー部材を含んで構成されることを特徴とする請求項６に記載の植え込み片。
【請求項８】
前記植え込み片の長さは、最長で約１０ミリメートル以下であることを特徴とする請求項１に記載の植え込み片。
【請求項９】
前記植え込み片の長さは、最長で約６ミリメートル以下であることを特徴とする請求項１に記載の植え込み片。
【請求項１０】
前記形状記憶物質は、前記第１構造及び前記第２構造の少なくとも一方で超弾性を有するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の植え込み片。
【請求項１１】
前記心臓組織は、心筋層を含んで構成されることを特徴とする請求項１に記載の植え込み片。
【請求項１２】
前記心臓組織は、心臓の心室中隔を含んで構成されることを特徴とする請求項１に記載の植え込み片。
【請求項１３】
前記心臓組織は、線維三角を含んで構成されることを特徴とする請求項１に記載の植え込み片。
【請求項１４】
前記心臓組織は、心房壁を含んで構成されることを特徴とする請求項１に記載の植え込み片。
【請求項１５】
前記植え込み片は、前記本体部材が前記第１構造であるときに、逆行性アプローチを用いた逆行性デリバリーシステムによって患者の心臓の左心室へ運ばれることができるように構成されることを特徴とする請求項１に記載の植え込み片。
【請求項１６】
前記植え込み片は、前記本体部材が前記第１構造であるときに、経中隔アプローチを用いた経中隔デリバリーシステムによって患者の心臓の左心房へ運ばれることができるように構成されることを特徴とする請求項１に記載の植え込み片。
【請求項１７】
前記形状記憶物質は、形状記憶合金を含んで構成されることを特徴とする請求項１に記載の植え込み片。
【請求項１８】
前記形状記憶物質は、形状記憶ポリマーを含んで構成されることを特徴とする請求項１に記載の植え込み片。
【請求項１９】
前記形状記憶物質は、強磁性を有することを特徴とする請求項１に記載の植え込み片。
【請求項２０】
前記形状記憶物質は、Ｆｅ−Ｃ、Ｆｅ−Ｐｄ、Ｆｅ−Ｍｎ−Ｓｉ、Ｃｏ−Ｍｎ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｔｉ、Ｎｉ−Ｍｎ−Ｇａ、Ｎｉ２ＭｎＧａ及びＣｏ−Ｎｉ−Ａｌの少なくとも１つを含んで構成されることを特徴とする請求項１９に記載の植え込み片。
【請求項２１】
前記本体部材は、強磁性形状記憶物質の温度を実質的に変化させずに、前記第１構造から前記第２構造に変形するように構成されることを特徴とする請求項２０に記載の植え込み片。
【請求項２２】
前記本体部材は、前記形状記憶物質がエネルギー源によって活性化されると、前記第１構造から前記第２構造に変化するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の植え込み片。
【請求項２３】
前記エネルギー源は、超音波エネルギー源を含んで構成されることを特徴とする請求項２２に記載の植え込み片。
【請求項２４】
前記植え込み片が、更に、エネルギー源に応答して、エネルギーを吸収するように構成され、前記形状記憶物質と熱的に接続するエネルギー吸収強化物質を含んで構成されることを特徴とする請求項２２に記載の植え込み片。
【請求項２５】
前記エネルギー吸収強化物質は、ナノ粒子を含んで構成されることを特徴とする請求項２４に記載の植え込み片。
【請求項２６】
前記ナノ粒子は、ナノシェル及びナノスフェアの少なくとも一方を含んで構成されることを特徴とする請求項２５に記載の植え込み片。
【請求項２７】
前記エネルギー吸収強化物質は、放射性不透過性を有することを特徴とする請求項２４に記載の植え込み片。
【請求項２８】
前記エネルギー吸収強化物質は、前記エネルギー源に応答して発熱するようにさらに構成されることを特徴とする請求項２４に記載の植え込み片。
【請求項２９】
前記植え込み片は、エネルギー源に応答して電流を導き、形状記憶物質に熱エネルギーを伝えるように構成された電気伝導性物質を含んでさらに構成されることを特徴とする請求項２２に記載の植え込み片。
【請求項１】
患者の心臓弁を補強する植え込み片であって、該植え込み片は、
近端部と、遠端部と、該近端部と該遠端部との間に伸びる長手部材と、を含んで構成され、患者の心臓の心臓弁尖基部に直接又はその近傍に植え込まれるように構成された本体部材を含んで構成され、
前記本体部材は、第１構造から第２構造に変形可能な形状記憶物質を含んで構成され、
前記本体部材は、該本体部材が第２構造にあるとき、弁尖基部に力を及ぼして心臓組織を再形成するように構成され、
及び、前記植え込み片は、その長さが最長で約１５ミリメートル以下で細長い、
ことを特徴とする植え込み片。
【請求項２】
前記本体部材は、前記第１構造にあるときに実質的に直線状であることを特徴とする請求項１に記載の植え込み片。
【請求項３】
前記植え込み片は、前記本体部材が前記第１構造であるときに前記患者の体内に植え込まれることを特徴とする請求項２に記載の植え込み片。
【請求項４】
前記本体部材は、前記第２構造にあるときに実質的に弓形な形状を含んで構成されることを特徴とする請求項２に記載の植え込み片。
【請求項５】
前記植え込み片は、前記心臓組織内に完全に植え込まれるように構成されることを特徴とする請求項１に記載の植え込み片。
【請求項６】
前記植え込み片は、前記心臓組織の表面に隣接して配置されるように構成されることを特徴とする請求項１に記載の植え込み片。
【請求項７】
前記本体部材は、更に、前記心臓組織の表面に前記本体部材をしっかりと取り付けるように構成された１以上のアンカー部材を含んで構成されることを特徴とする請求項６に記載の植え込み片。
【請求項８】
前記植え込み片の長さは、最長で約１０ミリメートル以下であることを特徴とする請求項１に記載の植え込み片。
【請求項９】
前記植え込み片の長さは、最長で約６ミリメートル以下であることを特徴とする請求項１に記載の植え込み片。
【請求項１０】
前記形状記憶物質は、前記第１構造及び前記第２構造の少なくとも一方で超弾性を有するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の植え込み片。
【請求項１１】
前記心臓組織は、心筋層を含んで構成されることを特徴とする請求項１に記載の植え込み片。
【請求項１２】
前記心臓組織は、心臓の心室中隔を含んで構成されることを特徴とする請求項１に記載の植え込み片。
【請求項１３】
前記心臓組織は、線維三角を含んで構成されることを特徴とする請求項１に記載の植え込み片。
【請求項１４】
前記心臓組織は、心房壁を含んで構成されることを特徴とする請求項１に記載の植え込み片。
【請求項１５】
前記植え込み片は、前記本体部材が前記第１構造であるときに、逆行性アプローチを用いた逆行性デリバリーシステムによって患者の心臓の左心室へ運ばれることができるように構成されることを特徴とする請求項１に記載の植え込み片。
【請求項１６】
前記植え込み片は、前記本体部材が前記第１構造であるときに、経中隔アプローチを用いた経中隔デリバリーシステムによって患者の心臓の左心房へ運ばれることができるように構成されることを特徴とする請求項１に記載の植え込み片。
【請求項１７】
前記形状記憶物質は、形状記憶合金を含んで構成されることを特徴とする請求項１に記載の植え込み片。
【請求項１８】
前記形状記憶物質は、形状記憶ポリマーを含んで構成されることを特徴とする請求項１に記載の植え込み片。
【請求項１９】
前記形状記憶物質は、強磁性を有することを特徴とする請求項１に記載の植え込み片。
【請求項２０】
前記形状記憶物質は、Ｆｅ−Ｃ、Ｆｅ−Ｐｄ、Ｆｅ−Ｍｎ−Ｓｉ、Ｃｏ−Ｍｎ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｔｉ、Ｎｉ−Ｍｎ−Ｇａ、Ｎｉ２ＭｎＧａ及びＣｏ−Ｎｉ−Ａｌの少なくとも１つを含んで構成されることを特徴とする請求項１９に記載の植え込み片。
【請求項２１】
前記本体部材は、強磁性形状記憶物質の温度を実質的に変化させずに、前記第１構造から前記第２構造に変形するように構成されることを特徴とする請求項２０に記載の植え込み片。
【請求項２２】
前記本体部材は、前記形状記憶物質がエネルギー源によって活性化されると、前記第１構造から前記第２構造に変化するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の植え込み片。
【請求項２３】
前記エネルギー源は、超音波エネルギー源を含んで構成されることを特徴とする請求項２２に記載の植え込み片。
【請求項２４】
前記植え込み片が、更に、エネルギー源に応答して、エネルギーを吸収するように構成され、前記形状記憶物質と熱的に接続するエネルギー吸収強化物質を含んで構成されることを特徴とする請求項２２に記載の植え込み片。
【請求項２５】
前記エネルギー吸収強化物質は、ナノ粒子を含んで構成されることを特徴とする請求項２４に記載の植え込み片。
【請求項２６】
前記ナノ粒子は、ナノシェル及びナノスフェアの少なくとも一方を含んで構成されることを特徴とする請求項２５に記載の植え込み片。
【請求項２７】
前記エネルギー吸収強化物質は、放射性不透過性を有することを特徴とする請求項２４に記載の植え込み片。
【請求項２８】
前記エネルギー吸収強化物質は、前記エネルギー源に応答して発熱するようにさらに構成されることを特徴とする請求項２４に記載の植え込み片。
【請求項２９】
前記植え込み片は、エネルギー源に応答して電流を導き、形状記憶物質に熱エネルギーを伝えるように構成された電気伝導性物質を含んでさらに構成されることを特徴とする請求項２２に記載の植え込み片。
【図１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図５Ｃ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図６Ｄ】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３Ａ】
【図１３Ｂ】
【図１４Ａ】
【図１４Ｂ】
【図１５Ａ】
【図１５Ｂ】
【図１５Ｃ】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０Ａ】
【図２０Ｂ】
【図２１】
【図２２】
【図２３Ａ】
【図２３Ｂ】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７Ａ】
【図２７Ｂ】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図５Ｃ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図６Ｄ】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３Ａ】
【図１３Ｂ】
【図１４Ａ】
【図１４Ｂ】
【図１５Ａ】
【図１５Ｂ】
【図１５Ｃ】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０Ａ】
【図２０Ｂ】
【図２１】
【図２２】
【図２３Ａ】
【図２３Ｂ】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７Ａ】
【図２７Ｂ】
【公表番号】特表２００８−５０６４７０（Ｐ２００８−５０６４７０Ａ）
【公表日】平成２０年３月６日（２００８．３．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５２１６４６（Ｐ２００７−５２１６４６）
【出願日】平成１７年７月１４日（２００５．７．１４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０２５０４４
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０１９９４３
【国際公開日】平成１８年２月２３日（２００６．２．２３）
【出願人】（５０６３８４０５１）ミカーディア コーポレーション (9)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年３月６日（２００８．３．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月１４日（２００５．７．１４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０２５０４４
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０１９９４３
【国際公開日】平成１８年２月２３日（２００６．２．２３）
【出願人】（５０６３８４０５１）ミカーディア コーポレーション (9)
【Ｆターム（参考）】
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