▶ ダブリュ．エル．ゴア アンド アソシエイツ，インコーポレイティドの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-10-06
(45)【発行日】2023-10-17
(54)【発明の名称】周期的な拡張式組織治療プログラム及びそれに関連するシステム
(51)【国際特許分類】
A61M 25/10 20130101AFI20231010BHJP
A61B 17/00 20060101ALI20231010BHJP
【ＦＩ】
A61M25/10
A61B17/00 500
【請求項の数】
17
(21)【出願番号】P 2021516978
(86)(22)【出願日】2019-09-26
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-01-06
(86)【国際出願番号】 US2019053251
(87)【国際公開番号】W WO2020069188
(87)【国際公開日】2020-04-02
【審査請求日】2021-05-17
(31)【優先権主張番号】62/737,044
(32)【優先日】2018-09-26
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/752,150
(32)【優先日】2018-10-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】16/583,237
(32)【優先日】2019-09-25
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】391028362
【氏名又は名称】ダブリュ．エル．ゴア アンド アソシエイツ，インコーポレイティド
【氏名又は名称原語表記】Ｗ．Ｌ． ＧＯＲＥ ＆ ＡＳＳＯＣＩＡＴＥＳ， ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
(74)【代理人】
【識別番号】100099759
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 篤
(74)【代理人】
【識別番号】100123582
【弁理士】
【氏名又は名称】三橋 真二
(74)【代理人】
【識別番号】100128495
【弁理士】
【氏名又は名称】出野 知
(74)【代理人】
【識別番号】100093665
【弁理士】
【氏名又は名称】蛯谷 厚志
(74)【代理人】
【氏名又は名称】胡田 尚則
(74)【代理人】
【識別番号】100208225
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 修二郎
(72)【発明者】
【氏名】メリル ジェイ．バードノ
(72)【発明者】
【氏名】マイク エー．シュミーダー
(72)【発明者】
【氏名】エドワード イー．ショー
(72)【発明者】
【氏名】ブランドン シー．ショート
(72)【発明者】
【氏名】アリレザ マーシャル
(72)【発明者】
【氏名】マシュー ビー．デナルド
(72)【発明者】
【氏名】フランク ジェイ．ルビコーニ
(72)【発明者】
【氏名】リンダ エム．ドノヒュー
(72)【発明者】
【氏名】サージ シー．ルー
【審査官】竹下 晋司
(56)【参考文献】
【文献】特開２００３－０００７１８（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１７／１６８１４５（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開平０７－０６７９６７（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ６１Ｍ ２５／１０
Ａ６１Ｂ １７／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
哺乳動物の身体の治療部位の、公称（開始）径を有する血管を治療するための医療装置であって、カテーテル上に搭載された、０．１～１０Ｈｚの第１の周波数で拡張及び収縮するように構成された拡張エレメント、
前記拡張エレメントは、前記治療部位に定位することが可能であり、
前記拡張エレメントは、前記公称（開始）径よりも大きい第１の直径と、前記第１の直径よりも小さい第２の直径との間で、前記第１の周波数で前記治療部位において循環動作することが可能であり、ここで、前記第２の直径は、直前の循環動作中における前記第２の直径と比較して、引き続く循環動作中に大きさが増加し、
これによって前記治療部位の前記公称（開始）径が前記治療及び前記拡張エレメントの除去後に増加する、こととを含む、医療装置。
【請求項2】
前記拡張エレメントは、薬物被覆バルーンであり、前記薬物被覆バルーンを循環動作させることの結果が、前記治療部位への薬物の送達の効率を増加させる、請求項１に記載の医療装置。
【請求項3】
前記拡張エレメントは、前記治療部位を治療するように構成された周波数に従って循環動作する、請求項１又は２に記載の医療装置。
【請求項4】
前記拡張エレメントは、治療プログラムに従って循環動作し、前記治療プログラムは、変動するひずみ率、ひずみ百分率、サイクル数、拡張振幅、拡張周波数、拡張エレメント容積の変化、拡張エレメント圧力の変化、又は拡張エレメント径の変化を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の医療装置。
【請求項5】
前記拡張エレメントは、所望の血管径を治療するように構成されたコンプライアンスを有する、請求項１から４のいずれか一項に記載の医療装置。
【請求項6】
前記拡張エレメントは、局所的せん断荷重が前記血管に掛からない状態で、放射状に拡張するように構成される、請求項１から５のいずれか一項に記載の医療装置。
【請求項7】
前記拡張エレメントは、長手方向に可撓性を有する、請求項１から６のいずれか一項に記載の医療装置。
【請求項8】
前記拡張エレメントは、薬物被覆、スコアリングエレメント、カッティングエレメント、組織分布的フィーチャ、又はバルーンに装着されたスキャフォールドを含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の医療装置。
【請求項9】
前記拡張エレメントは、加圧源を用いて前記第１の周波数で循環動作することが可能である、請求項１から８のいずれか一項に記載の医療装置。
【請求項10】
前記拡張エレメントは、管腔内バルーンを含む、請求項１から９のいずれか一項に記載の医療装置。
【請求項11】
前記拡張エレメントは、コンプライアントバルーンを含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載の医療装置。
【請求項12】
前記拡張エレメントは、ノンコンプライアントバルーンを含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載の医療装置。
【請求項13】
前記医療装置は、加圧源に接続された動力源と前記加圧源を制御するコントローラとを含む圧力モジュレータに接続され、前記加圧源は、１つ又は複数の拡張エレメントに接続されて前記１つ又は複数の拡張エレメントを加圧及び減圧し、プロセッサを含む前記コントローラは、前記加圧源に治療プログラムに従って前記１つ又は複数の拡張エレメントを操作させる、請求項１から１２のいずれか一項に記載の医療装置。
【請求項14】
前記動力源、前記加圧源、及び前記コントローラは、ハウジング内に維持されている、請求項１３に記載の医療装置。
【請求項15】
前記ハウジングは、ユーザの手中に保持できるように構成されている、請求項１４に記載の医療装置。
【請求項16】
前記圧力モジュレータは、ビストンドライブ、スクリュードライブ、エアコンプレッサ、ガスカートリッジ、サーボモータ、圧電モータ、又は与圧流体槽を含む加圧源を含む、請求項９から１５のいずれか一項に記載の医療装置。
【請求項17】
前記拡張エレメントは、スコアリングフィーチャ、薬物被覆、カッティングフィーチャ、制御されたトポグラフィフィーチャ、又は軸外拡張フィーチャを備える、請求項１から１６のいずれか一項に記載の医療装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本願は、全ての目的のためにその両方が参照によって全体が本明細書に援用される、２０１８年１０月２９日に出願された仮出願第６２／７５２，１５０号明細書及び２０１８年９月２６日に出願された仮出願第６２／７３７，０４４号明細書の利益を主張する２０１９年9月２５日に出願された米国特許出願第１６／５８３，２３７号明細書に対する優先権を主張する。
本願は、全ての目的のためにその両方が参照によって全体が本明細書に援用される、２０１８年１０月２９日に出願された仮出願第６２／７５２，１５０号明細書及び２０１８年９月２６日に出願された仮出願第６２／７３７，０４４号明細書の利益を主張する２０１９年9月２５日に出願された米国特許出願第１６／５８３，２３７号明細書に対する優先権を主張する。
【0002】
本開示は、概して、例えば閉塞及び治療薬送達デバイス、システム及び方法に関連する拡張エレメント等の拡張エレメントを使用する治療プログラムに関する。いくつかのより具体的な実施例では、本開示は、動脈導管の石灰化等の特定の状態を治療するように構成された事前選択の周波数プロファイルでの拡張－収縮サイクルを可能にする。
【背景技術】
【0003】
様々な疾病及び身体の疾患又は状態は、治療部位の組織に係合する拡張エレメントを用いたインターベンションから利益を得ている。アテローム性動脈硬化症、動脈閉塞、血管予防インターベンション、静脈炎、内膜肥厚、プラーク、血管解離、末梢動脈疾患、動脈瘤性疾患、狭窄、再狭窄、及び皮膚伸長等の血管性疾患は、組織に積極的に係合するカテーテルバルーン等の拡張エレメントの使用を含むインターベンションから利益を得る疾病／治療の数例に過ぎない。そのような治療に関連付けられた粘弾性応答を含む組織応答の改善はまだ実現していない。
【0004】
国際公開第２０１７／１６８１４５（Ａ）号パンフレットは、ヒト又は動物の身体の血管内の石灰化したか又はその他の硬化した物質の破壊、途絶又は分解を支援する医療デバイスに関し、当該物質は、放置しておけば血管内へのステント挿入手順又はガイドワイヤ、カテーテル及びその他のデバイスの血管内の通過を阻止する結果になる。このデバイスは、カテーテルの遠位端と近位端との間で拡張する管腔を有するカテーテルと、管腔内の圧力変動によって駆動されるとカテーテルに対して軸方向及び／又は半径方向に変位するように構成された、カテーテルの遠位端にある変位可能なエレメントとを備える。圧力ポンプがカテーテルの近位端に接続され、管腔へのベースライン圧力を印加するように構成されている。圧力調整源もカテーテルの近位端に接続され、１つ又は複数の圧力インパルスを用いて、好ましくは一連の圧力インパルスを用いて、カテーテルの管腔内のベースライン圧力を調整するように構成されている。
【0005】
国際公開第２０１６／１３４２２５（Ａ）号パンフレットは、概ね回転性アテローム切除術システム及び方法を対象とするシステムに関する。具体的には、アテローム動脈硬化プラーク、病変若しくは閉塞の内部及び／又は生体導管若しくは管腔の壁面内に位置する石灰化を入念に軟化させ、又はそれ以外の手段で途絶する方法である。例示の動脈壁内の石灰化の軟化及び／又は途絶は、例示の動脈の内面上に位置する、したがって、動脈管腔内に位置するあらゆる閉塞のアブレーションを用いた除去と連携して達成される。この結果は、例示の管腔内の高速回転中に管腔壁に対して作用する力を含む低周波軌道運動と管腔壁のたわみとの組み合わせ、及び／又は脈動高周波数と管腔壁に対する力の付随する作用と管腔壁のたわみとの組み合わせを生成することが分かっている、少なくとも１つの偏心ヘッドを使用することで達成される。
【0006】
米国特許第４，４３９，１８６号明細書は、拡張エレメントを有するカテーテルで血管又はその他の身体の空洞を拡張又は閉塞する拡張デバイスに関する。この拡張エレメントは、非直線的な圧力－量関係を有するバルーン式拡張エレメントである。脈動圧力を前記エレメントの拡張及び収縮を交互に行う拡張エレメントに脈動圧力を供給する圧力源が提供される。
【0007】
欧州特許第０７７４１６３号明細書は、その一部分が通常のシャフトをボックス内で往復運動するラムと当該ボックス上に密着したカバー内に配置されたサドルとの間で連続的に圧縮されるバルーンカテーテルを備えるステント拡張システムに関する。バルーンに供給される与圧液状媒質は、ラムとサドル設備の圧縮及び解放動作によって脈動する。
【0008】
拡張治療に対する組織の応答の改善策は、未だに実現していない。改善策のいずれも、充填ゴム内の機械的応答の具体的な態様であるマリンス効果に帰される応答等の、複合弾性材料の応答をエミュレート又はそれ以外の方法で利用する事前選択されたような周期的治療プロファイル（例えば、応力の緩和）を効果的に取り扱っているとは言えない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本明細書に記載する様々な発明の態様は、拡張又はその他の組織拡張手順に対する改善された組織応答を達成するシステム、方法、及びそれに関連付けられた拡張可能な管腔内デバイス（バルーン等）に関する。例えば、改善された組織応答を達成する拡張可能な管腔内デバイスと併用される、周期的歪みプロファイルに関する様々な概念が本開示によって提供される。主要な例は、血管治療（例えば、石灰化した血管に対するバルーンカテーテル手術）の観点から提供されるが、「管腔内」という用語並びに上記の方法及びそれに関連付けられたシステムの適用可能性は、これに限定されないが、末梢動脈疾患、動静脈の動瘻孔、静脈疾患、カイフォプラスティ、サイナプラスティ、皮膚伸長、弁疾患（例えば石灰化）その他を含む様々な場面で存在することを理解する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
いくつかの実施例では、上に言及したシステム及び方法は、特定の材料のひずみ曲線が当該材料が以前に遭遇した最大負荷によって変わる複合ゴム材料に適用されるヒステリシスタイプを記述するマリンス効果に関連付けられた概念を利用している。本開示の様々な発明の概念は、マリンス効果と同様のメカニズムが、ヒト又は動物の身体の血管内の石灰化したか又はその他の硬化した物質を破壊、途絶、又は分解する拡張サイクル及び／又は強化治療後の残留ひずみ／伸長の存在を利用する組織の軟化／緩和を達成するために利用可能な疾患組織を含む一定のタイプの組織に当てはまるという理論を用いている。
【0011】
第１の実施例（「実施例１」）は、哺乳動物の身体の治療部位の公称（開始）径を有する血管を治療する方法であって、カテーテル上に搭載された拡張エレメントを含む装置を提供することを含み、拡張エレメントは、０．１～１０Ｈｚの第１の周波数で拡張及び収縮するように構成された方法に関する。また当該方法は、治療部位に拡張エレメントを定位させることと、公称（開始）径よりも大きい第１の直径と第１の直径よりも小さい第２の直径との間で第１の周波数で治療部位の拡張エレメントを循環動作させることとを含む。この方法によれば、治療部位の公称（開始）径は、治療及び拡張エレメントの除去後に増加する。
【0012】
実施例１に付加的な実施例（「実施例２」）によれば、拡張エレメントは、薬物被覆バルーンであり、治療の結果として以下の１つ以上が発生する：治療部位での薬剤吸収の増加、治療部位での薬物損失の減少、治療部位での治療に必要な総薬物量の減少、治療部位での薬物被覆バルーンからの薬物輸送効率の増加、及び／又は治療部位からの薬物の流出の減少。
【0013】
いずれの先行する実施例にも付加的な実施例（「実施例３」）によれば、拡張エレメントは、以下の１つ以上を治療するように構成された周波数に従って循環動作する：特定の血管、膝より下の血管内の血管疾患の状態、膝より上の血管内の血管疾患の状態、動静脈回路、冠状血管、内側の及び／又は管腔の石灰化病変及び／又は血管、静脈弁疾患、カイフォプラスティ、及び動瘻孔の成熟（ＡＶ回路）。
【0014】
いずれの先行する実施例にも付加的な実施例（「実施例４」）によれば、拡張エレメントは、以下の１つ以上が変化する治療プログラムに従って循環動作する：ひずみ率、ひずみ百分率、サイクル数、拡張振幅、拡張周波数、拡張エレメント容積の変化、拡張エレメント圧力の変化、及び拡張エレメント径の変化。
【0015】
いずれの先行する実施例にも付加的な実施例（「実施例５」）によれば、拡張エレメントは、所望の血管径を治療するように構成されたコンプライアンスを有する。
【0016】
いずれの先行する実施例にも付加的な実施例（「実施例６」）によれば、拡張エレメントは、血管上の局所的せん断荷重が存在しないときに放射状に拡張するように構成されている。
【0017】
いずれの先行する実施例にも付加的な実施例（「実施例７」）によれば、拡張エレメントは、長手方向に可撓性がある。
【0018】
いずれの先行する実施例にも付加的な実施例（「実施例８」）によれば、拡張エレメントは、以下の特徴の１つ以上を含む：薬物被覆、スコアリングエレメント、カッティングエレメント、組織分布的特徴、及びバルーンに装着されたスキャフォールド。
【0019】
いずれの先行する実施例にも付加的な実施例（「実施例９」）によれば、拡張エレメントは、以下の１つ以上を用いて第１の周波数で循環動作する：携帯バッテリ駆動カテーテルシステム、スクイーズバルブ、ピストンポンプ、スクリュードライブ、及びエアモジュレータ。
【0020】
別の実施例（「実施例１０」）は、患者の身体の組織部位を治療する方法であって、組織部位は、公称サイズを有し、医療デバイスの１つ又は複数の拡張エレメントを組織部位に送達することを含み、当該医療デバイスは、１つ又は複数の拡張エレメントを拡張させるように構成された、方法に関する。またこの方法は、１つ又は複数の拡張エレメントが０．１Ｈｚ～１０Ｈｚの値を有する治療周波数で拡張及び収縮するように、治療プログラムに従って医療デバイスを操作することを含み、１つ又は複数の拡張エレメントは、公称サイズよりも大きい初期値から初期値よりも大きい後続値へと値が漸増する第２のサイズを含む漸増する周期的拡張プロファイルによって、第１のサイズと第１のサイズよりも大きい第２のサイズの間で拡張及び収縮する。当該方法はさらに、組織部位から１つ又は複数の拡張エレメントを除去することを含み、これによって組織部位の公称サイズは拡張エレメントの除去後に増加する。
【0021】
実施例１０に付加的な実施例（「実施例１１」）によれば、１つ又は複数の拡張エレメントは、管腔内バルーンを含む。
【0022】
実施例１０又は１１のいずれにも付加的な実施例（「実施例１２」）によれば、組織部位は、血管、心臓弁、又は呼吸導管のいずれかである。
【0023】
実施例１０から１２のいずれにも付加的な実施例（「実施例１３」）によれば、治療周波数は、治療プログラム中に変化する。
【0024】
実施例１０から１２のいずれにも付加的な実施例（「実施例１４」）によれば、治療周波数は、治療プログラム中に一定である。
【0025】
実施例１０から１４のいずれにも付加的な実施例（「実施例１５」）によれば、治療プログラムは、単一の拡張エレメントを用いて実行される。
【0026】
実施例１０から１４のいずれにも付加的な実施例（「実施例１６」）によれば、治療プログラムは、複数の拡張エレメントを用いて実行され、当該方法は、複数の拡張エレメントのうち第１の拡張エレメントを用いて治療プログラムの第１の部分を実行し、複数の拡張エレメントのうち第２の拡張エレメントを用いて治療プログラムの第２の部分を実行することを含み、第１の拡張エレメントは、第１の公称拡張サイズを有し、第２の拡張エレメントは、第２の公称拡張サイズを有する。
【0027】
実施例１０から１６のいずれにも付加的な実施例（「実施例１７」）によれば、治療プログラムは、治療プログラム中に１つ又は複数の拡張エレメントの容積、圧力、及び直径の１つ以上を変化させることを含む。
【0028】
実施例１０から１７のいずれにも付加的な実施例（「実施例１８」）によれば、治療プログラムは、サイナプラスティ、カイフォプラスティ、ライノープラスティ、又は皮膚伸長手順のいずれかを実行するように構成され、当該方法は、サイナプラスティ、カイフォプラスティ、ライノープラスティ、又は皮膚伸長手順のいずれかに関連付けられている。
【0029】
実施例１０から１８のいずれにも付加的な実施例（「実施例１９」）によれば、１つ又は複数の拡張エレメントは、コンプライアントなバルーンを含む。
【0030】
実施例１０から１９のいずれにも付加的な実施例（「実施例２０」）によれば、１つ又は複数の拡張エレメントは、ノンコンプライアントなバルーンを含む。
【0031】
実施例１０から２０のいずれにも付加的な実施例（「実施例２１」）によれば）、医療デバイスは、加圧源に接続された電源と当該加圧源を制御するコントローラとを含む圧力モジュレータに接続され、当該加圧源は、１つ又は複数の拡張エレメントに接続されて１つ又は複数の拡張エレメントを加圧及び減圧し、プロセッサを含むコントローラは、加圧源に治療プログラムに従って１つ又は複数の拡張エレメントを操作させる。
【0032】
実施例２１に付加的な実施例（「実施例２２」）によれば、電源、加圧源、及びコントローラは、ハウジング内に維持されている。
【0033】
実施例２２に付加的な実施例によれば、ハウジングは、ユーザの手中に保持できるように構成されている。
【0034】
実施例１０から２３のいずれにも付加的な実施例（「実施例２４」）によれば、圧力モジュレータは、ビストンドライブ、スクリュードライブ、エアコンプレッサ、ガスカートリッジ、サーボモータ、圧電モータ、及び／又は与圧流体槽の１つ以上を含む加圧源を含む。
【0035】
実施例１０から２４のいずれにも付加的な実施例（「実施例２５」）によれば、拡張エレメントは、スコアリングフィーチャ、薬物被覆、カッティングフィーチャ、制御されたトポグラフィフィーチャ、及び／又は軸外拡張フィーチャの１つ以上を含む。
【0036】
上記の実施例はそれだけのものであり、本開示によって別様に提供される発明の概念の適用範囲を制限又はその他の方法で狭めるものと解釈すべきものではない。複数の実施例が開示されているが、例示的な実施例を図示し記述する以下の詳細な説明を読むことで当業者はさらに別の実施形態を想到するであろう。したがって、図面及び詳細な説明は本来限定的なものであるのではなく本来例示的なものとみなす必要がある。
【図面の簡単な説明】
【0037】
本開示の理解を深めるために添付の図面が含まれ、本明細書及び例示的な実施形態の一部を構成し、説明と相俟って本開示の原理を説明するのに役立っている。
【発明を実施するための形態】
【0038】
本開示によって提供されるいくつかの発明の概念は、組織治療のための所定の周期的な（例えば、低周波）拡張－収縮治療プログラム及びそれに関連付けられたシステムに関する。いくつかの実施例では、そのような治療プログラム及びそれに関連付けられたシステムは、充填ゴム材料内で示されるマリンス効果の概念に類似した概念を利用する、石灰化したプラークのカテーテルベースのバルーン治療を含む。発明者らは、数あるツールの中で、そのような治療プログラムによって疾患組織（例えば、石灰化した領域）へのより効果的な応力伝達と組織の軟化／緩和応答による治療の改善とが可能になるということを示す有限要素モデル（ＦＥＭ）分析及び死体血管応答試験を活用するそのような理論の基礎を確認した。そのような応力伝達は、例えば、ヒト又は動物の身体の血管内の石灰化したか又はその他の硬化した物質を破壊、途絶、又は分解する強化治療を支援し、或いは適宜その他の治療を提供することができる。
【0039】
本開示は、限定的に解釈されることを意図していない。例えば、本願で使用される用語は、当業者が理解すると思われるそのような用語の意味の文脈で広く解釈されるべきである。
【0040】
厳密でない用語に関して、「約」及び「おおよそ」という用語を交換可能に使用して記載された測定値と記載された測定値に合理的に近いあらゆる測定値とを含む測定値を指すことができる。記載された測定値に合理的に近い測定値は、当業者個人が理解し容易に確認可能な合理的に小さい量だけ記載された測定値から偏差するものである。そのような偏差は、例えば、測定誤差又は性能最適化のための多少の調整が原因である可能性がある。当業者個人がそのような合理的に小さい誤差を容易に確認できない場合、「約」及び「おおよそ」という用語は記載された値のプラスマイナス１０％を意味すると理解してよい。
【0041】
自動システムの実施例
【0042】
図１は、いくつかの実施例による患者の身体の組織部位を治療するシステム１０００を示す図である。図１に概略を示すように、システム１０００は、医療デバイス１１００及び医療デバイス１１００に接続された圧力モジュレータ１１０２を含む。図示のように、圧力モジュレータ１１０２は、加圧源１１０４、コントローラ１１０６、及び動力源１１０８を含む。いくつかの実施例では、圧力モジュレータ１１０２は自動化され、又は部分的に自動化されており、動力源１１０８は、電気装置（例えば、バッテリ）であり、コントローラ１１０６は、電子装置（例えば、マイクロプロセッサベースのシステム）であり、加圧源１１０８は、治療プログラム１１１０に従ってコントローラ１１０６によって始動される。図１に示すように、医療デバイス１１００は、収縮及び拡張状態又はサイズの間で移行可能である。いくつかの実施例では、圧力モジュレータ１１０２又はその一部分はハンドヘルドハウジングユニット内に収納されている。別の実施例では、圧力モジュレータ１１０２又はその一部分は、適宜、好適な可搬型又は据え置き型ハウジング内に維持されている（例えば、図５Ａ及び５Ｂを参照）。
【0043】
哺乳動物の身体の治療部位の公称（開始）径を有する血管を治療するいくつかの方法は、医療デバイス１１００等のカテーテル上に搭載された上記の装置のような装置（例えば、拡張エレメントを含む装置）を提供することを含む。拡張エレメントは、第１の周波数（例えば、０．１～１０Ｈｚ）で治療プログラムに従って拡張及び収縮するように構成されている。いくつかの実施例では、拡張エレメントは、治療部位に定位し、第１の周波数で治療部位の公称（開始）径よりも大きい第１の直径へ、次いで第１の直径よりも小さい第２の直径（例えば、治療部位の公称（開始）径よりも大きい、公称（開始）径と同じ、又は公称（開始）径よりも小さい）へと循環動作する。そのようにして、治療部位の公称（開始）径は治療プログラム及び拡張エレメント除去後に増加する。
【0044】
いくつかの実施例では、患者の身体の組織部位（例えば、血管）を治療する方法は、組織部位が公称サイズを有し、医療デバイス１１００の１つ又は複数の拡張エレメントを組織部位に送達することを含み、医療デバイス１１００が１つ又は複数の拡張エレメントを拡張させるように構成されている。医療デバイス１１００は、１つ又は複数の拡張エレメントが第１のサイズと第２のサイズとの間で所望の値（例えば、０．１Ｈｚから１０Ｈｚ）を有する治療周波数で拡張及び収縮するように治療プログラムに従って操作され、１つ又は複数の拡張エレメントは、漸増する周期的拡張プロファイルによって第１のサイズと第２のサイズ（第１のサイズよりも大きい）との間で拡張及び収縮する。いくつかの実施例では、周期的拡張プログラムは、組織部位の公称サイズよりも大きい初期値から初期値よりも大きい後続の値へと値が漸増する１つ又は複数の拡張エレメントの第２のサイズを含む。いくつかの方法では、１つ又は複数の拡張エレメントは、組織部位から除去され、これによって組織部位の公称サイズは、拡張エレメントの除去後に増加する。
【0045】
手動システム／操作の実施例
【0046】
様々な実施例では、ユーザ（図示せず）は、手動技法を用いて（例えば、手動の加圧システムによって）治療プログラムに従って１つ又は複数の医療デバイス及び／又は圧力調整システムを始動する。非限定的な実施例として、医師は、シリンジ又はその他の加圧システムを手動で操作して、本明細書に記載の治療プログラムに従って所望の周波数で１つ又は複数の拡張エレメントを選択的に循環動作させることができる。
【0047】
医療デバイスフィーチャの実施例
【0048】
図２は、いくつかの実施例による患者の身体の組織を治療する医療デバイス１１００を示す図である。図示のように、医療デバイス１１００は、拡張エレメント１０及びカテーテル１５を含む。様々な実施形態では、カテーテル１５は円筒状の形態を有し、長手方向軸１７、近位端１８、遠位端１９、及び任意選択で近位端１８から遠位端１９まで拡張するカバー菅腔３２を備える。拡張エレメント１０は、カテーテル１５の遠位セクション１６上に位置する膨張可能な部材又は拡張可能部材２０を備える。図示のように、拡張可能部材２０は、作業長さ（Ｗ）に沿ってほぼ円筒状であってもよい本体セクション２１、２つの相対する脚部２２、及び本体セクション２１及び２つの相対する脚部２２に一体に結合されていてもよい肩／テーパ部分２３を含む。本体部２１、脚部分２２、及び肩／テーパ部分２３は、近位端２４から遠位端２５までの拡張可能部材２０の全長を画定する。
【0049】
医療デバイス１１００は、カテーテル１５の遠位端１９から拡張可能部材２０の近位端２４まで拡張する第１のセクションＳ１を有する。また、医療デバイス１１００は、拡張可能部材２０の近位端２４からカテーテル１５の近位端１８まで拡張する第２のセクションＳ２を有する。さらに、医療デバイス１１００は、カテーテル１５のカバー管腔３２内でカテーテル１５の遠位端１９からカテーテル１５の近位端１８まで拡張するカテーテルの長さに対応する第３のセクションＳ３を有する。
【0050】
拡張エレメントフィーチャの実施例
【0051】
いくつかの実施形態では、拡張エレメント１０の拡張可能部材２０は、ウレタン、ＰＥＴ、ＰＥＢＡＸ、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、並びにナイロン１２、ナイロン１１、ナイロン９、ナイロン６／９、及びナイロン６／６等のポリアミド、並びにそれらの組み合わせを含む熱可塑性重合体材料を含む。
【0052】
拡張エレメント１０の拡張可能部材２０は、例えば、ノンコンプライアントで概して非弾性のバルーンを含んでいてもよい。そのような実施例では、拡張可能部材２０は、拡張可能部材２０が充分な加圧下で選択された直径まで拡張可能で、破壊圧力に達するまでさらなる加圧下で選択された直径の近辺に留まるように構成された材料、例えば、ナイロン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカプロラクタム、ポリエステル、ポリエーテル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリイミド、ＡＢＳ共重合体、ポリエステル／ポリエーテルブロック共重合体、アイオノマ―樹脂、液晶重合体及び剛直棒状重合体を含んでいてもよい。
【0053】
いくつかの実施例では、拡張可能部材２０は、コンプライアントで比較的弾性のバルーンを含んでいてもよい。そのような実施例では、拡張可能部材２０は、拡張可能部材２０にかかる圧力が増加するにつれてバルーンの直径を増加させるように構成された材料、例えば、ポリウレタン、ラテックス及びポリシロキサン等のエラストマー有機シリコン重合体を含んでいてもよい。コンプライアントで比較的弾性の拡張可能部材２０は、弾性が大きい拡張可能部材２０は留置の間に望ましくない矯正力を緩和できるため、患者の血管系内等の屈曲部の周囲に留置するのに好適である。ただし、ノンコンプライアントで概して非弾性の拡張可能部材２０と比較して、コンプライアントで比較的弾性の拡張可能部材２０は不均一な留置を引き起こす場合が多い。
【0054】
さらに別の実施例では、拡張可能部材２０は、セミコンプライアントなバルーンを含む。そのような実施例では、拡張可能部材２０は材料の１つ又は複数の部分（例えば、層、セクション、又はセグメント）にコンプライアントな属性とノンコンプライアントな属性の両方を組み込んでいる。さらに、バルーンの１つ又は複数の基層は、第１のコンプライアンスによって特徴付けられる一方、バルーンの１つ又は複数のカバー層は、第２の異なるコンプライアンスを有していてもよい。コンプライアントな及びノンコンプライアントな実施例に関連して説明してきたが、患者の身体内で、プライアントとノンコンプライアンな挙動の組み合わせによる場合を含めて、予測可能な方法で拡張可能部材２０を膨張させるあらゆる材料又は構成が本開示の範囲内である。低い矯正力を提供するバルーンのいくつかの例が、「Conformable balloon devices and methods」と題された”米国特許公開第２０１４／０２７６４０６号明細書に開示されており、それらの例は様々な実施形態による拡張可能部材２０として使用するのに好適でもあり得る。
【0055】
拡張可能部材２０の作業長さ（Ｗ）は、約１０ｍｍ～約４００ｍｍ、約１０ｍｍ～約２５０ｍｍ、又は約１０ｍｍ～１５０ｍｍであってもよい。同様に、拡張可能部材２０の公称径は、約１ｍｍ～約１００ｍｍ、約１ｍｍ～約６０ｍｍ、又は約２ｍｍ～約３０ｍｍであってもよい。例えば、拡張可能部材２０は約２ｍｍ～約１０ｍｍの公称径と約１０ｍｍ～約２００ｍｍの作業長さ（Ｗ）とを有していてもよく、又は約６ｍｍ～約２５ｍｍの公称径と約１５ｍｍ～約１５０ｍｍの作業長さ（Ｗ）とを有していてもよい。拡張可能部材２０は、適宜、あらゆる適当な医療適用分野にとってあらゆる適当な寸法及びサイズを有していてもよい。
【0056】
様々な実施形態では、拡張可能部材２０は、カテーテル１５が拡張可能部材２０と流体連通するようにカテーテルの１５の脚部分２２に装着又は搭載されている。例えば、カテーテル１５は、１つ又は複数の管腔を備えていてもよく、当該管腔の１つは、患者の血管系等の管状の構造内で拡張可能部材２０を膨張させる膨張流体を供給する拡張可能部材２０のチャンバと任意選択でカテーテル内のオリフィスを通して流体連通していてもよい。
【0057】
いくつかの実施例では、拡張エレメント１０は、さらに、２０１７年９月２１日出願の本出願人の出願連続番号第１５／７１１，１８９号明細書又は２０１３年１２月１８日に出願され米国特許出願公開第２０１４／０１７２０６６号明細書として公開された本出願人の出願連続番号第１４／／１３２，７６７号明細書に記載のカバー２７を備える。
【0058】
例えば、いくつかの実施形態では、カバー２７は多孔層、例えば、これに限定されないが、多孔質フッ素重合体層を備える。ある種の実施形態によれば、多孔質フッ素重合体層は、これに限定されないが、パーフロロエラストマー及び同種のもの、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）及び同種のもの、並びに延伸フッ素重合体及び同種のものを含んでいてもよい。延伸可能なフッ素重合体の非限定的な例は、ｅＰＴＦＥ、延伸変性ポリテトラフルオロエチレン、及びポリテトラフルオロエチレンの延伸共重合体を含む。例えば、押出成型ｅＰＴＦＥチューブ、らせん巻きｅＰＴＦＥチューブ、又はたばこ巻きｅＰＴＦＥチューブである。
【0059】
ＰＴＦＥ、延伸可能な変性ＰＴＦＥ、及びＰＴＦＥの延伸共重合体の様々な延伸可能なブレンドが、当技術分野で、例えば、米国特許第５，７０８，０４４号明細書（Ｂｒａｎｃａ）；米国特許第６，５４１，５８９号明細書（Ｂａｉｌｌｉｅ）；米国特許第７，５３１，６１１号明細書（Ｓａｂｏｌら）；米国特許第８，６３７，１４４号明細書（Ｆｏｒｄ）；及び米国特許第８，９３７，１０５号明細書（Ｘｕら）に開示されている。米国特許出願公開第２０１６０１４３５７９号明細書は、追加の実施形態と、本明細書で使用するのに好適な実施形態の作成方法を開示している。
【0060】
様々な実施形態によれば、医療デバイス１１００の第１のセクションＳ１及び第２のセクションＳ２に沿って分布するカバー２７の複数の領域（例えば、第１、第２、及び第３の領域）は、拡張可能部材２０の反復する膨張の結果としてカバー２７の異なった領域が、エレメント１０をそれが配置された身体の管腔から除去されることなく、管状構造に複数の治療法又は機能面を適用できるように、患者の管状構造内の拡張エレメント１０の留置の間、拡張可能部材２０上を遠位側へ長手方向に移動するように構成されている。
【0061】
カバー２７が多孔層を備えるいくつかの実施形態では、１つ又は複数の被覆を多孔層に適用することができる。１つ又は複数の被覆は、治療薬被覆が拡張可能部材２０の作業長さ（Ｗ）をほぼ覆うようにカバー２７の一領域に適用することができる治療薬を含んでいてもよい。或いは、１つ又は複数の治療薬被覆は、治療薬被覆が拡張可能部材２０の作業長さ（Ｗ）をほぼ覆い、相対する脚領域２２及び／又は肩／テーパ領域２３の少なくとも１つの領域に配置されるように、カバー２７の一部分に適用される。同じ治療薬被覆をカバー２７の１つ又は複数の領域に配置でき、１つ又は複数の異なる治療薬被覆をカバー２７の１つ又は複数の領域に配置でき、カバー２７の１つ又は複数の領域には被覆を配置することができず、並びに／又は治療薬被覆は以下に詳述するように１つ又は複数の放射線不透過性エレメントを含んでいてもよい。
【0062】
いくつかの実施形態では、カバー２７及び／又は拡張可能部材２０の外面は、面テクスチャ及び／又は面フィーチャを有していてもよい（例えば、図３及び４を参照）。面テクスチャ及び／又は面フィーチャは、面テクスチャ及び／又は面フィーチャが拡張可能部材２０の作業長さ（Ｗ）に沿って延びるように、カバー２７及び／又拡張可能部材２０の一領域の一部であってもよい。或いは、面テクスチャ及び／又は面フィーチャは、面テクスチャ及び／又は面フィーチャが拡張可能部材２０の作業長さ（Ｗ）に沿って延び、相対する脚部分２２及び／又は肩／テーパ部分２３の少なくとも１つの部分に配置されるように、カバー２７及び／又拡張可能部材２０の一領域の一部であってもよい。同じ面テクスチャ及び／又は面フィーチャをカバー２７の１つ又は複数の領域に配置でき、１つ又は複数の面テクスチャ及び／又は面フィーチャをカバー２７の１つ又は複数の領域に配置でき、カバー２７の１つ又は複数の領域には面テクスチャ及び／又は面フィーチャを配置することができず、並びに／又は面テクスチャ及び／又は面フィーチャは以下に詳述するように１つ又は複数の放射線不透過性エレメントを含んでいてもよい。
【0063】
拡張エレメント１０はさらに、医療デバイス１１００の第２のセクションＳ２の少なくとも１つの部分に沿ってカバー２７の一部分の周囲に配置された円筒状シース３７を備えていてもよい。いくつかの実施形態では、シース３７は、カバー２７の全周に巻き付き、医療デバイス１１００の第２のセクションＳ２に沿って配置されたカバー２７の全長を覆う。別の実施形態では、シース３７はカバー２７の全周の一部分に巻き付き、及び／又は医療デバイス１１００の第２のセクションＳ２に沿って配置されたカバー２７の全長を覆う。シース３７は、拡張エレメント１０を患者の管状構造内に配置している間にシース３７下に位置するカバー２７の外面上の治療薬被覆（例えば、薬物被覆又は高密度化被覆）を保護することができる。またシース３７は、拡張エレメント１０の使用中に送達径のシース３７の下に位置するカバー２７の一部分を保持していてもよい。いくつかの実施形態では、シース３７はカテーテル１５の一領域に接着剤で接着されている。例えば、シース３７は、カテーテル１５の近位端１８にあるハンドル又はハブに接着されていてもよい。他の実施形態では、シース３７はカテーテル１５に接着されていない。
【0064】
いくつかの実施形態では、シース３７は、重合体管を備えていてもよく、又は、これに限定されないが、熱可塑性物質、例えば、これに限定されないが、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ又はアクリル系）、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリルニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、グリコール変性ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴＧ）、酢酸酪酸セルロース（ＣＡＢ）；ポリエチレン（ＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ又はＬＬＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリメチルペンテン（ＰＭＰ）を含む半結晶性汎用樹脂；ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリフェニレンオキサイド（ＰＰＯ）、変性ポリフェニレンオキサイド（Ｍｏｄ ＰＰＯ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、変性ポリフェニレンエーテル（Ｍｏｄ ＰＰＥ）、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）；ナイロン１１及びナイロン１２等のポリアミド、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ又はアセタル）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ、熱可塑性ポリエステル）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ、熱可塑性ポリエステル）、ポリイミド（ＰＩ、イミド化プラスチック）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ、イミド化プラスチック）、ポリベンゾイミダゾール（ＰＢＩ）、イミド化プラスチック）；ポリスルホン（ＰＳＵ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリアリルスルホン（ＰＡＳ）；ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）；フッ素化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）、エチレンクロロトリフルオロエチレン（ＥＣＴＦＥ）、エチレン、エチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ふっ化ポリビニリデン（ＰＶＤＦ）、ペルフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）、又はそれらの組み合わせ、共重合体、又は誘導体を含むフッ素重合体；を含むその他の好適な材料を含む管を備えていてもよい。その他の一般的に知られている医療用材料は、エラストマー有機シリコン重合体、ポリエーテルブロックアミド（例えば、ＰＥＢＡＸ（登録商標））を含む。特に、ポリアミドはナイロン１２、ナイロン１１、ナイロン９、ナイロン６／９、及びナイロン６／６を含んでいてもよい。ある種の実施形態では、冠状動脈形成術又はその他高圧用途で使用される医療バルーンにＰＥＴ、ナイロン、及びＰＥを選択してもよい。材料の具体的な選択はバルーンの所望の特性／所期の用途によって変わる。
【0065】
図３及び４は、医療デバイス１１００拡張エレメント１０の追加又は代替のフィーチャを示す図である。図３は、いくつかの実施形態によるカテーテル１０６上に配置された医療デバイス１１００の別の拡張エレメント１０１を示す図である。拡張エレメント１０１は、任意選択として、拡張エレメント１０１の追加又は代替のフィーチャとして拡張エレメント１０に関連して記述される同様のフィーチャを含み、その逆もまた同じである。
【0066】
図示のように、拡張エレメント１０１は、膨張可能部材又は拡張可能部材１０２を含む。図３に示すように、カバー１０４の第１の領域１１４は少なくとも１つのアパーチャ１２０を備えていてもよい。カバー１０４の第１の領域１１４は、膨張の間、拡張可能部材１０２を拘束することができる。カバー１０４の第１の領域１１４の制止動作によって、拡張可能部材１０２は、カバー１０４の第１の領域１１４内のアパーチャ１２０で膨満する。図３に示すように、カバー１０４の第１の領域１１４のアパーチャ１２０を通して膨満する拡張可能部材１０２の各部分は、「Ｄ１」と示される直径を有する。拡張可能部材１０２上に配置されたカバー１０４の第１の領域１１４は、図３に示す「Ｄ２」の直径を有する。アパーチャ１２０は、カバー１０４の第１の領域１１４に開口又は弱体化した領域を備えていてもよい。この点で、開口はカバー１０４の第１の領域１１４の材料の穴、切り込み、又はその他の不連続部分であってもよい。例えば、カバー１０４の第１の領域１１４を穿孔することで穴を形成できる。或いは、アパーチャ１２０は、材料のある領域が除去されたか又は別の方法で弱体化された第１の領域１１４を備え、弱体化された領域が拡張可能部材１０２の膨張に応答して少なくとも部分的に変形又は離脱して第１の膨張した状態を超えた膨満を可能にしてもよい。アパーチャ１２０は、カッティング、スタンピング、レーザカッティング、穿孔、及び／又はパンチング／パンクチャリング及び／又は同種のものを含むあらゆる好適な手段によって形成できる。様々な実施形態では、カバー１０４の第１の領域１１４は、網状の構造を備えていてもよい。
【0067】
いくつかの実施形態では、拡張可能部材１０２の内面又は外面、又はカバー１０４の部分、又は拡張可能部材１０２の内側に治療薬を配置することができる。例えば、治療薬を備える被覆を拡張可能部材１０２の外面１０８に塗布してもよい。拡張可能部材１０２がアパーチャ１２０を通して突き出るにつれて、治療薬を身体管腔の局所部分で放出することができる。治療薬は液体又は固体の形態を備えていてもよい。液体の形態は、所望する治療にとって所望の粘度であってもよい。いくつかの実施形態では、拡張エレメント１０１は、治療薬を備える被覆をカバー１０４の第１の領域１１４、第２の領域１１６、及び第３の領域１１８の１つ以上の内側に一時的に充填し又はその他の方法で配置することもできる。
【0068】
拡張可能部材１０２は、任意の好適なコンプライアントな拡張可能部材を備えることができる。上記のように、コンプライアントな拡張可能部材は重合体材料を含んでいてもよい。コンプライアントな拡張可能部材の例は、ポリウレタン及びシリコン等のエラストマー、天然ゴム又はラテックス製品、ニトリルブタジエン等の合成ゴム、又はその他の合成若しくは天然の重合体材料を含む。様々な実施形態では、拡張可能部材１０２は完全にコンプライアントでなくてもよいが、カバー１０４の第１の領域１１４よりもコンプライアントであり、制止する第１の領域１１４の直径よりも大きい直径まで所与の圧力で膨張できる程度に可撓性があり、それにより拡張可能部材１０２の突起１２２を生成する。したがって、セミコンプライアント又はノンコンプライアントな拡張可能部材を使用することができる。任意選択として、カバー１０４の第１の領域１１４は、サイズが様々なアパーチャを備えていてもよい。サイズを増加させることで、アパーチャはより幅広の（又は「より粗い」）突起を可能にする。様々なアパーチャサイズをテーパカバープロファイルと組み合わせることで、拡張可能部材１０２の異なる突起高さによって、アセンブリの「スクレイピング」効果を近位側から遠位側へ、又はその逆に強化することができる。
【0069】
本開示のいくつかの実施形態では、カバー１０４の第１の領域１１４は、より膨満可能な他の領域よりもコンプライアンスが低下したか又は低い領域を有する壁を備えることができる。他の領域は、原則的に、下にある拡張可能部材１０２をカバー１０４の第１の領域１１４のよりコンプライアンスが低下したか又は低い領域に対して外側に拡張させることができる「アパーチャ」である。より膨満可能な領域は膨満の上限値を備えていてもよい。コンプライアンスが低下した領域は、レーザ高密化によって又は吸収後の領域のコンプライアンスを低下させる重合体の吸収によって形成することができる。一実施形態では、コンプライアンスが低下した領域は、より膨満可能な領域とほぼ同じ厚さを有する。同様に、本明細書に記載の他の実施形態を用いて、テープ巻き付け又は押し出し成型によってカバー１０４の第１の領域１１４を形成し、当該領域１１４は離散した部位でコンプライアンスが変化するｅＰＴＦＥ又は任意のその他の材料を含んでいてもよい。
【0070】
本開示の様々な実施形態では、カバー１０４の第１の領域１１４は、複数の接触点に沿って拡張可能部材１０２を拘束するように作用する、任意のサイズが制限された形態を備えていてもよい。或いは、カバー１０４の第１の領域１１４は、拡張可能部材１０２が複数の接触点に沿って拘束されるように拡張可能部材１０２よりコンプライアントでない形態を備えていてもよい。したがって、カバー１０４の第１の領域１１４は、拡張可能部材１０２の膨張の間に第１の膨張状態を超えて目につくほど変形し得ない任意の材料で構成されていてもよい。
【0071】
上記のコンポーネントを用いて、カバーの少なくとも１つの部分に沿ってカバーの少なくとも１つの部分のコンプライアンスを適合させ、及び／又はアパーチャパターンを適合させて拡張可能部材アセンブリのトポロジーを制御することができる。例えば、アパーチャパターンは「微細なテクスチャ」を取得するための多数の小型のアパーチャを備えていてもよく、又はより「粗いテクスチャ」を取得するためのより少数でより大型の開口を備えていてもよい。理解されるように、任意の可能なアパーチャパターン、又はアパーチャパターンの組み合わせが本明細書内で考えられる。例えば、カバーの第１の領域はアパーチャパターンのような正方形の格子を備えていてもよく、カバーの第２の領域は菱形のパターンを備えていてもよい。
【0072】
本開示の他の実施形態では、カバーを通して拡張する拡張可能部材は、例えば、拡張可能部材の長手方向軸に対して平行に走る尾根と谷とを画定できる。一実施形態では、これらによって、治療の間に拡張可能部材が拡張するときに拡張可能部材と血管壁との間で血液の灌流を可能にする。いくつかの実施形態では、カバー１０４の第１の領域１１４は、アパーチャ１２０を含んでいなくてもよい。いくつかの実施形態では、カバー１０４の第１の領域１１４は治療薬被覆、例えば、これに限定されないが、薬物被覆のみを含んでいてもよい。
【0073】
図３は、膨張プロファイルの拡張可能部材１０２を取り囲むカバー１０４の第１の領域１１４を示す図である。図４に示すように、アクチュエータ（図示せず）によって拡張可能部材１０２を収縮させることができ、カバー１０４の第１の領域１１４をカテーテル１０６のカバー管腔内に反転させてカテーテル１０６の近位端１１２の方へ引き寄せることができる。カバー１０４の第１の領域１１４は、カテーテル１０６のカバー管腔を通して引き寄せられるため、カバー１０４の第２の領域１１６はカテーテル１０６の周囲の位置から移動し、拡張可能部材１０２の周囲に配置される。カバー１０４の第２の領域１１６はカバー１０４の第１の領域１１４とは異なる面トポロジーを有していてもよい。
【0074】
図４に示すように、いくつかの実施形態では、カバー１０４の第２の領域１１６は複数のスコアリングされた部分１２４を含んでいてもよい。図４に示すように、スコアリングされた部分１２４は膨張するとカバー１０４の面１２６から部分的に離間して外向きに延びる突起を形成する。切れ目１２４の破裂によって作成されるカバー１０４の破裂部分は、拡張可能部材１０２が少なくとも部分的に露出可能な開口部１２８を形成する。様々な一実施形態では、切れ目１２４の１つ以上は、所望の効果を達成するために破裂する必要がないカバーの第２の領域１１６の材料の貫通切れ目として形成されてもよい。
【0075】
スコアリング及びその後の切れ目の破裂によって鋭利な物体を実質的に非鋭利な状態で身体に挿入し、鋭利な物体を特定の時間に留置することが可能になる。さらに、スコアリング及びその後の切れ目の破裂は、治療薬送達の助けになる。例えば、拡張可能部材１０２とカバー１０４の第２の領域１１６との間に治療薬を配置することができる。カバー１０４は、身体内に配置された治療薬が拡張可能部材１０２とカバー１０４と間の空間に実質的に保持されるように、拡張可能部材１０２上に治療薬を封止することができる。カバー１０４のスコアリングされた部分１２４が破裂すると、身体の局所部分に治療薬を放出できる。いくつかの実施形態では、カバーの第２の領域１１６は、管腔の壁からプラーク及び／又はその他の堆積物を除去することができる。いくつかの実施形態では、管腔から医療デバイス１１００を除去することなく、カバー１０４の第２の領域１１６のスコアリングされた部分１２４によって、壁からプラーク及び／又はその他の堆積物を除去する前に第１の領域１１４によって管腔の壁の治療被覆を適用しておいてもよい。
【0076】
例えば、数ある中で、スコアリング及びカッティングフィーチャ及び同種のもの、薬物被覆、制御されたトポグラフィフィーチャ、及び／又は軸外拡張フィーチャ、を含む様々な追加又は代替の拡張エレメントフィーチャのいずれかが考えられる。さらに、拡張エレメントは、ケージ、メッシュ、ステント、振動部材及び同種のものを含む様々な形態のいずれかをとることができる。
【0077】
直径が変化する拡張エレメント使用の実施例
【0078】
漸増する拡張径を達成するために、いくつかの実施例では、変化する公称サイズ（例えば、直径）の複数の拡張エレメント（例えば、バルーン）が治療プログラムの一部として採用される。特に、組織がさらされる最大径拡張を変えるために、公称径拡張エレメントの漸増するセットを次々に使用してもよい。いくつかの実施例では、医療デバイス１１００は、圧力モジュレータ１１０４に各々が異なる直径のバルーンを含む接続可能な複数のカテーテルバルーンを含んでいてもよい。さらに別の実施例では、単一のカテーテルが異なる公称値を有する複数の拡張エレメントを含む。
【0079】
直径が調整可能な拡張エレメント使用の実施例
【0080】
漸増する拡張サイズ（例えば、直径）を達成するために、いくつかの実施例は、異なる拡張力（例えば、圧力）の下で示されるか又は別の方法で達成される複数の公称サイズを組み込んだ拡張エレメントの使用を含む。この手順は、異なる公称サイズ（上記した）の複数の拡張エレメントの使用と組み合わせて、又はその代替策として使用できることを理解されたい。
【0081】
様々な直径拡張フィーチャ（公称サイズの限度値及び特性）を実施して変化する（例えば、漸増する）公称サイズを達成できる。バルーン又はバルーンのカバーを形成する基層の１つ以上は、径方向及び／又は軸方向に１つ又は複数の停止点を有するように構成することができる。例えば、２０１３年１２月１８日出願の米国特許出願公開第２０１４／０１７２０６６号明細書は、任意選択としてエラストマーを吸収したフッ素重合体材料などの延伸重合体を使用するバルーンデバイスについて記載している。
【0082】
バルーンは、膨張が開始すると、それを超えると膨満に要する力が顕著に増加する停止点まで周方向に膨満可能である。停止点は材料が記憶された長さフィーチャを組み込む結果であってもよい。この「記憶された長さ」フィーチャはバルーン又はバルーンのカバーの基材に組み込むことができる。いくつかの実施例では、フッ素重合体材料のヘビ状フィブリル微細構造は、記憶された長さフィーチャ及び放射状膨満能力の少なくとも一部分の根拠である。さらに、そのようなバルーンデバイスは、適切に長手方向に膨満可能であり（又は長手方向に弱体化し）、これによりそうでなければ径方向拡張中に発生する可能性がある長手方向の応力下における長手方向の長さが与えられるか又は増加する。
【0083】
そのようなバルーンを製作するいくつかの方法で、製作は送達径での記憶された長さを有するエラストマー吸収延伸重合体材料を周方向に包み込む（バルーンの基層又はカバー層を形成するために）ことで進行する。とはいえ、様々な実施例で、そのようなバルーン第１の限度値又は停止点まで第１の圧力で拡張させ、次いで第１の限度値を超えて第２の限度値まで第２のより高い圧力で拡張させることができる。このようにして、バルーンの公称サイズ（例えば、直径及び／又は長さ）を段階的に調整できる。異なる直径での１つ又は複数の追加の記憶された長さ層を組み込むことで、適宜、本明細書に記載の拡張エレメントのいずれについても複数の停止点を達成することができる。
【0084】
様々な追加及び／又は代替の拡張エレメント製作及び拡張フィーチャ。例えば、１９９５年９月１８日出願の米国特許第５，７５２，９３４号明細書及び２０１８年４月２４日出願の本出願人の米国仮特許出願第６２／６６１，９４２号明細書に開示された追加のバルーン設計のいずれか等の追加のバルーン設計を、適宜、拡張エレメントについて実施することができる。
【0085】
加圧源の実施例
【0086】
加圧源１１０４は、カテーテル１５のポート２６を介してカテーテル１５に接続できる。加圧源１１０４は、カテーテル１５を通して拡張可能部材２０内へ膨張流体を導通させるシリンジ、エンドフレータ／インサフレータ／インフレータ／、ポンプ又はその他の装置等の任意の好適な膨張－収縮デバイスであってもよい。追加の実施例は、例えば、数ある中で、ピストンドライブ、スクリュードライブ、エアコンプレッサ、ガスカートリッジ、サーボモータ、圧電モータ、及び／又は与圧流体槽の１つ以上を含んでいてもよい。加圧源１１０４は、自動コンポーネント（例えば、エアシリンダ、エアコンプレッサ、又はその他の好適なコンポーネント）に接続された手動コンポーネント（例えば、シリンジストッパ）を含んでいてもよい。
【0087】
いくつかの実施形態によれば、加圧源１０４は、カテーテルを介して拡張可能部材（例えば、拡張可能部材２０）のチャンバとの間で流体を出し入れして拡張可能部材を膨張及び収縮させる。加圧源１１０４は、流体槽（図示せず）を含むか又は別の流体槽（図示せず）に接続されていてもよい。１つ又は複数の拡張可能部材の直径の制御を支援するために、膨張流体で拡張可能部材を膨張させる前に医療デバイス１１００のカテーテルをアスピレートする（空気を除去して液体と交換する）ことができる。カテーテル及び拡張可能部材をアスピレートし、及び／又は拡張可能部材を膨張させるための膨張流体は、コントラスト剤（例えば、画像診断法によって拡張可能部材を撮像するための造影剤）又はコントラスト剤と生理食塩水との混合物を含んでいてもよい。
【0088】
コントローラの実施例
【0089】
コントローラ１１０６は、任意選択として、所定の治療プログラムに従って医療デバイスをサイズに関して循環動作させるギア、リンケージ等の機械的時限機構、又はその他の機構を含む。いくつかの実施例では、治療プログラム１１１０並びにその様々なフィーチャ及びコンポーネントは、１つ又は複数のプロセッサ及びメモリを含む１つ又は複数のコンピュータデバイス（例えば、パーソナルコンピュータ、ラップトップ、サーバ、コントローラ）内で実施できる。例えば、治療プログラム１１１０は、相互動作するか又は相互に接続された１つ又は複数のコンピュータデバイス内のファームウェア、集積回路、及び／又はソフトウェアモジュールを用いて実施することができる。ある種の実施形態では、治療プログラム１１１０のために本明細書に開示され図内で概略を示した方法は、１つ又は複数のプロセッサによる実行のためにメモリ（又はその他の記憶形態）に記憶されたコンピュータ可読命令／コードを用いて実施することができる。
【0090】
いくつかの実施形態では、メモリは、揮発性及び／又は不揮発性メモリ形態のコンピュータ可読媒体を含み、着脱式、非着脱式、又はそれらの組み合わせであってもよい。媒体の例は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）；読出専用メモリ（ＲＯＭ）；電子的消去可能プログラマブル読出専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）；フラッシュメモリ；光学又はホログラフィ媒体；電磁カセット；電磁テープ；電磁ディスク記憶装置又はその他の電磁記憶デバイス；データ送信；及び／又は、例えば、量子状態メモリ及び／又は同種のもの等の、情報の記憶に使用できコンピュータデバイスからアクセス可能な任意のその他の媒体を含む。いくつかの実施形態では、メモリは、コントローラ１１０６のプロセッサに本明細書に記載のシステムコンポーネントの実施形態の態様を実施させ、かつ／又は本明細書に記載の方法及び手順の実施形態の態様を実行させる、コンピュータ実行可能命令を、記憶する。
【0091】
コンピュータ実行可能命令は、例えば、コンピュータコード、マシン使用可能命令、及び同種のもの、例えば、コントローラ１１０６に関連付けられた１つ又は複数のプロセッサによって実行可能なプログラムコンポーネントを含んでいてもよい。プログラムコンポーネントは、様々な言語、開発キット、フレームワーク、及び／又は同種のものを含む任意の数の異なるプログラミング環境を用いてプログラミングすることができる。本明細書で考えられる機能の一部又は全部もさらに、又は代替策として、ハードウェア及び／又はファームウェア内で実施することができる。
【0092】
コントローラ１１０６は、治療プログラム１１１０又はその一部分に従って医療デバイス１１００を操作するように構成され、別体のコンポーネントであってもよく、又は適宜加圧源１１０４、電源１１０８又は医療デバイス１１００等のその他のシステムコンポーネントの何れかに含まれていてもよい。コントローラ１１０６は、別のユーザインタフェース（図示せず）を含むか又はそれに接続されていてもよい。コントローラ１１０６は、コントローラ１１０６のメモリ内に記憶されたソフトウェア及び／又はファームウェアを実行する少なくとも１つのプロセッサ（例えば、マイクロプロセッサ）を含むことができる。ソフトウェア／ファームウェアコードは、プロセッサによって実行されるとコントローラ１１０６に治療プログラム１１１０に従って医療デバイス１１００を操作させる命令を含む。或いは、コントローラ１１０６は、１つ又は複数の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、ハードウェア論理、又はそれらの組み合わせを含んでいてもよい。
【0093】
いくつかの実施例では、コントローラ１１０６は、複数のシステムコンポーネント（例えば、圧力センサ、電流センサ、帰還ループ、又はコンポーネントのいずれかのその他の情報源）から情報を受信し、医療デバイス１１００の動作を一部支配できる少なくとも１つの治療プログラムパラメータを決定するコントロールアルゴリズムに情報（例えば、圧力データ、薬物送達データ、ユーザデータ）を流し込む。いくつかの特定の実施形態では、コントローラ１１０６は、医療デバイス１１００及び／又は加圧源１１０２から拡張エレメントデータ（例えば、バルーン圧力、これは直接測定されるか又は電気モータ内の電流の変化等のプロキシによって間接的に測定されるかを問わない）を受信してもよく、ユーザインタフェース（図示せず）からユーザデータを受信してもよい。ある種の実施形態では、コントローラ１１０６は遠隔に位置するデバイス（例えば、サーバ、医師のコンピュータ／通信デバイス、及び同種のもの）からユーザデータを受信する。
【0094】
動力源の実施例
【0095】
自動及び非自動の実施例では、動力源１１０８は、ハンドルを回す（例えば、機械的なタイミング機構を用いて治療プログラムが達成される）等の物理的なユーザ入力を含んでいてもよい。また動力源は、本来電気、化学、又は電気化学式であってもよい。いくつかの実施例では、動力源１１０８は、システム１１０２の他のコンポーネントと共に収容されたバッテリである。
【0096】
試験システム
【0097】
図５Ａ及び５Ｂは、様々な実施例による治療プログラムの効能を評価する試験装置を示す図である。図５Ａに示すように、試験装置内で、加圧源１１０４（図１）は、「Ｅｌｖｅｆｌｏｗ」という商標名で販売されているポンプ等の１つ又は複数の加圧及び／又は真空ポンプ、フローレギュレータ、エアフィルタ、及びエアコンプレッサ、及び医療デバイス１１００（図１）として稼働するカテーテルを加圧するシリンジを含むマイクロ流体制御システムを含む。コントローラ１１０６（図１）は、ラップトップＰＣを含み、動力源１１０８は、コンセントを含む。図５Ｂは、理解を深めるための様々なシステムコンポーネントの概略図である。図５Ｃは、いくつかの実施例による加圧源を制御するコントローラの１つの設計のブロック図である。いくつかの実施形態では、圧力センサは、０％測定時に４ｍＡを出力し１００％測定時に２０ｍＡを出力する４ｍＡ～２０ｍＡトランスミッタである。電流を電圧に変換するために４９９Ω抵抗を使用でき、ＲＣフィルタを用いて２４Ｖ電源からのスイッチングノイズを排除することができる。システムからのデータを記録して治療プログラムの効能を検証し、及び／又は、適宜、システムに閉帰還ループを提供することができる。
【0098】
治療プログラムパラメータ
【0099】
前述したように、治療プログラム又はその一部分は手動で実行でき、又は機械的若しくは電子的方法を用いて自動化することができる。
【0100】
いくつかの実施例では、治療プログラムは、所望の周波数（任意の範囲の周波数を含む）で拡張状態と収縮状態との間で、又は複数の構成の間で、拡張エレメントを循環動作させることを含む。いくつかの実施例では、治療プログラムは、拡張エレメントを第１の周波数（例えば、０．１～１０Ｈｚ）で、第１の周波数とは異なる第２の周波数（例えば、０．１～１０Ｈｚ）で、第１及び／又は第２の周波数とは異なる第３の周波数で、その後も同様に、循環動作させることを含む。周波数の変化に加えて、治療プログラムでは、例えば、数ある中で、サイクルあたりの最小拡張サイズ／圧力、サイクルあたりの最大拡張サイズ／圧力、サイクル振幅、サイクル周波数、ドウェル時間、及びプログラム全長が変化することがある。さらに、治療プログラムは、例えば、特定の組織部位を治療し、且つ／又は特定のタイプの医療を提供するように構成することができる。
【0101】
以下の表に、予想圧力範囲、医療デバイス１１００に使用されるバルーンタイプ、圧力増分、サイクル周波数、治療プログラムが適用される特定の組織部位のカルシウムスコア、医療デバイス１１００に使用できる公称バルーン径、及び治療プログラムが構成／適用される疾病タイプの非限定的な例を列挙する。これらの様々なパラメータは、所望の組み合わせで組み合わせることができ、範囲の各々は以下の表に特記された特定の範囲だけでなく以下の表１に特記された値の間の値又は範囲を含む。言い換えれば、表１は、本質的に限定的であると解釈すべきではなく、逆に本開示の範囲内にある発明性を有すると解釈すべきである。
【表1】
【0102】
治療プログラムの周期的拡張／治療プロファイル
【0103】
以下の実施例の各々は、１つ又は複数の拡張エレメントが０．１Ｈｚ～１０Ｈｚの値を有する治療周波数で拡張及び収縮する治療プログラム（又はその一部分）の治療プロファイルに関し、当該１つ又は複数の拡張エレメントは、対応する第１の力Ｆ１ｎを受ける第１のサイズＤ１ｎと、それぞれ第１のサイズＤ１ｎ及び第１の力Ｆ１ｎよりも大きい対応する第２の力Ｆ２ｎを受ける第２のサイズＤ２ｎとの間で拡張及び収縮する。第１及び／又は第２のサイズ及び力は、適宜、治療プログラム１１１０を通して漸増させ、一定に保ち、又は減少させることができる。
【0104】
図６は、１つ又は複数の拡張エレメントが０．１Ｈｚ～１０Ｈｚの値を有する治療周波数で拡張及び収縮する治療プログラム（又はその一部分）の一実施例を示す図であり、当該１つ又は複数の拡張エレメントは、第１のサイズＤ１ｎと、第１のサイズＤ１ｎよりも大きい第２のサイズＤ２ｎとの間で拡張及び収縮する。図６に示す例では、単一のサイクルが示され（ｎ＝１）、治療プロファイルは、第２のサイズで３分間（ｍｉｎ）、保持時間、又はドウェル時間Ｄｗｅｌｌ（ｎ）を含むが、様々なドウェル時間のいずれも１秒（ｓ）刻みの当該ドウェル時間の任意の値又は値の範囲を含めて１秒（ｓ）から６０分（ｍｉｎ）の範囲内にある。図６の実施例１は関連付けられた拡張エレメントが伝える最大の力は、０ニュートン（Ｎ）から３０ニュートン（Ｎ）以上であるが、様々な力のいずれも、合力Ｎの０．５ニュートン（Ｎ）刻みの当該力の任意の値又は値の範囲を含めて考えられる。ドウェル時間Ｄｗｅｌｌ（ｎ）の後、拡張エレメントは、収縮して例えば約０ミリメートル（ｍｍ）の拡張量に戻ることができる。
【0105】
図７は、１つ又は複数の拡張エレメントが０．１Ｈｚ～１０Ｈｚの値を有する治療周波数で拡張及び収縮する治療プログラム（又はその一部分）の一実施例を示す図であり、当該１つ又は複数の拡張エレメントは、治療部位の公称サイズよりも大きい初期値Ｄ２ｎから値が漸増する第２のサイズＤ２ｎと、当該拡張エレメントがそこまで拡張する、初期値Ｄ２ｎよりも大きい後続の値Ｄ２ｎ＋１とを含み、ｎが０から総サイクル数（図７では３サイクルであるが任意の数字が考えられる）までの範囲内にある漸増する周期的拡張プロファイルによって、第１のサイズＤ１ｎと、第１のサイズＤ１ｎよりも大きい第２のサイズＤ２ｎとの間で拡張及び収縮する。図示のように、第２の値は、同時に発生する漸増する力の値に伴って約２ｍｍ刻みで拡張量に関して漸増するが、様々な増分漸増のいずれも考えられる。
【0106】
図７の実施例２の各サイクルで、治療プロファイルは第２のサイズで６０秒（ｓ）の保持時間、又はドウェル時間Ｄｗｅｌｌ（ｎ）を含むが、様々なドウェル時間のいずれも１秒（ｓ）刻みの当該ドウェル時間の任意の値又は値の範囲を含めて１秒（ｓ）から６０分（ｍｉｎ）の範囲内にある。各サイクルのドウェル時間Ｄｗｅｌｌ（ｎ）の後、拡張エレメントは収縮して例えば約０の拡張量に戻ることができるが、別の実施例では、拡張量がゼロの方へ戻る（例えば、ゼロの方向に接近又は移行する）前に別のサイクルが開始する。
【0107】
図８は、１つ又は複数の拡張エレメントが０．１Ｈｚ～１０Ｈｚの値を有する治療周波数で拡張及び収縮する治療プログラム（又はその一部分）の別の実施例を示す図であり、当該１つ又は複数の拡張エレメントは、治療部位の公称サイズよりも大きい初期値Ｄ２ｎから値が漸増する第２のサイズＤ２ｎと、当該拡張エレメントがそこまで拡張する、初期値Ｄ２ｎよりも大きい後続の値Ｄ２ｎ＋１とを含み、ｎが０から総サイクル数までの範囲内にある漸増する周期的拡張プロファイルによって、第１のサイズＤ１ｎと、第１のサイズＤ１ｎよりも大きい第２のサイズＤ２ｎとの間で拡張及び収縮する。
【0108】
図８に示すように、第２の値は、同時に発生する漸増する力の値に伴って約０．２５ｍｍ刻みで拡張量／サイズに関して漸増するが、様々な増分漸増のいずれも考えられる。
【0109】
図８の実施例３の各サイクルで、治療プロファイルは、第２のサイズで６０秒（ｓ）の保持時間、又はドウェル時間Ｄｗｅｌｌ（ｎ）を含み、各サイクルのドウェル時間Ｄｗｅｌｌ（ｎ）中の力の低下量の増加が示される。例えば、１秒（ｓ）刻みの当該ドウェル時間の任意の値又は値の範囲を含めて０秒（ｓ）から１秒（ｓ）さらに６０分（ｍｉｎ）の範囲内にある様々なドウェル時間のいずれも考えられる。各サイクルのドウェル時間Ｄｗｅｌｌ（ｎ）の後、拡張エレメントは収縮して例えば約０の拡張量に戻ることができるが、別の実施例では、拡張がゼロの方へ戻る（例えば、ゼロの方向に接近又は移行する）前に別のサイクルが開始する。
【0110】
図９は、１つ又は複数の拡張エレメントが０．１Ｈｚ～１０Ｈｚの値を有する治療周波数で拡張及び収縮する治療プログラム（又はその一部分）のさらに別の実施例を示す図であり、当該１つ又は複数の拡張エレメントは、治療部位の公称サイズよりも大きい初期値Ｄ２ｎから値が漸増する第２のサイズＤ２ｎと、当該拡張エレメントがそこまで拡張する、初期値Ｄ２ｎよりも大きい後続の値Ｄ２ｎ＋１とを含み、ｎが０から総サイクル数までの範囲内にある漸増する周期的拡張プロファイルによって、第１のサイズＤ１ｎと、第１のサイズＤ１ｎよりも大きい第２のサイズＤ２ｎとの間で拡張及び収縮する。
【0111】
図９に示すように、第２の値は、同時に発生する漸増する力の値に伴って約０．２ｍｍ刻みで拡張量／サイズに関して漸増するが、様々な増分漸増のいずれも考えられる。
【0112】
図９の実施例４の各サイクルで、治療プロファイルは第２のサイズＤ２ｎで保持時間を含まず、又はゼロのドウェル時間Ｄｗｅｌｌ（ｎ）を含む。拡張エレメントは、各サイクルの直後又は概ね直後に収縮して例えば約０の拡張量に戻ることができるが、別の実施例では、拡張がゼロの方へ戻る（例えば、ゼロの方向に接近又は移行する）前に別のサイクルが開始する。
【0113】
図１０は、１つ又は複数の拡張エレメントが０．１Ｈｚ～１０Ｈｚの値を有する治療周波数で拡張及び収縮する治療プログラム（又はその一部分）のさらに別の実施例を示す図であり、当該１つ又は複数の拡張エレメントは、第１のサイズＤ１ｎと、第１のサイズＤ１ｎよりも大きい第２のサイズＤ２ｎとの間で拡張及び収縮する。単一のサイクルが示されているが、複数のサイクルも採用できる。
【0114】
図１０に示すように、第２の力Ｆ２ｎは、所望の期間（例えば、１３０秒（ｓ）、ただし任意の力の維持期間も考えられるが）、比較的一定に維持される（例えば、拡張エレメント上の膨張圧力を測定する閉帰還ループを使用して）。一定の力の期間Ｆ２ｎ（定数）中、拡張量又はサイズは、所望の量（例えば、７ミリメートル（ｍｍ）、ただし任意の値も考えられる）だけ増加する。
【0115】
図１１は、１つ又は複数の拡張エレメントが０．１Ｈｚ～１０Ｈｚの値を有する治療周波数で拡張及び収縮する治療プログラム（又はその一部分）の別の実施例である実施例６を示す図であり、当該１つ又は複数の拡張エレメントは、治療部位の公称サイズよりも大きい初期値Ｄ２ｎから値が漸増する第２のサイズＤ２ｎと、当該拡張エレメントがそこまで拡張する、初期値Ｄ２ｎよりも大きい後続の値Ｄ２ｎ＋１とを含み、ｎが０から総サイクル数までの範囲内にある漸増する周期的拡張プロファイルによって、第１のサイズＤ１ｎと、第１のサイズＤ１ｎよりも大きい第２のサイズＤ２ｎとの間で拡張及び収縮する。さらに、第１のサイズＤ１ｎも初期値Ｄ１ｎから初期値Ｄ１ｎよりも大きい後続の値Ｄ１ｎ＋１へと値が漸増し、ｎは０から総サイクル数までの範囲内にある。
【0116】
図１に示すように、第２の値Ｄ２ｎは、同時に発生する漸増する力の値（サイクルごとに増加する）に伴って約０．３ｍｍ刻みで拡張量／サイズが漸増するが、様々な増分漸増のいずれも考えられる。同様に、第１の値Ｄ１ｎも、同時に発生する漸増する力の値（サイクルごとに増加する）に伴って拡張量／サイズが漸増するが、様々な増分漸増のいずれも考えられる。
【0117】
図１１の実施例６の各サイクルで、治療プロファイルは、各サイクルのドウェル時間Ｄｗｅｌｌ（ｎ）を含み、各サイクルのドウェル時間Ｄｗｅｌｌ（ｎ）中の力の低下量の増加が示される。拡張エレメントは、各サイクルの直後又は概ね直後に収縮して例えば約０の拡張量に戻ることができるが、別の実施例では、拡張がゼロの方へ戻る（例えば、ゼロの方向に接近又は移行する）前に別のサイクルが開始する。
【0118】
前述した治療プロファイル特性のいずれも、組み合わせ、変更し、又は他の治療プロファイルの特性で増強することができる。
【0119】
いずれの実施例でも、第２のサイズＤ２ｎは各サイクルで一定でもよく、各サイクルで漸増してもよく、又はサイクルを繰り返すたびに漸増及び／又は減少してもよい。第２のサイズＤ２ｎは一定の割合又は変動する割合で漸増してもよい。第２のサイズＤ２ｎは、以前の第２のサイズの値Ｄ２ｎの百分率として１０％から５００％だけ、当該範囲内の任意の値又は当該範囲内の任意の範囲を含めて、０％刻みで漸増してもよい。
【0120】
いずれの実施例でも、第１のサイズＤ１ｎは各サイクルで一定でもよく、各サイクルで漸増してもよく、又はサイクルを繰り返すたびに漸増及び／又は減少してもよい。第１のサイズＤ１ｎは一定の割合又は変動する割合で漸増してもよい。第１のサイズＤ１ｎは、以前の第１のサイズの値Ｄ１ｎの百分率として０％から５００％だけ、当該範囲内の任意の値又は当該範囲内の任意の範囲を含めて、１％刻みで漸増してもよい。
【0121】
いずれの実施例でも、ドウェル時間Ｄｗｅｌｌ（ｎ）は各サイクルで一定でもよく、各サイクルで漸増してもよく、又はサイクルを繰り返すたびに漸増及び／又は減少してもよい。サイクルのドウェル時間Ｄｗｅｌｌ（ｎ）は、一定の割合又は変動する割合で漸増してもよい。ドウェル時間Ｄｗｅｌｌ（ｎ）は以前のドウェル時間Ｄｗｅｌｌ（ｎ）の百分率として０％から５００％だけ、当該範囲内の任意の値又は当該範囲内の任意の範囲を含めて、１％刻みで変化してもよい。
【0122】
同様に、いずれの実施例でも、治療プログラムは、治療プログラムの特定のサイクルに応じて、各ドウェル時間Ｄｗｅｌｌ（ｎ）中の比較的一定の力の低下量を示してもよく、各ドウェル時間Ｄｗｅｌｌ（ｎ）中の比較的一定の力の低下量を示してもよく、又は各ドウェル時間Ｄｗｅｌｌ（ｎ）中の力の低下量の増加を示してもよく、又は以前のドウェル時間Ｄｗｅｌｌ（ｎ）に対する力の低下量の変動を示してもよい。
【0123】
各サイクルの振幅の変化、又はＤ１ｎとＤ２ｎとの差は、各サイクルで一定でもよく、各サイクルで漸増してもよく、又はサイクルを繰り返すたびに漸増及び／又は減少してもよい。振幅は、一定の割合又は変動する割合で変化してもよい。サイクルあたりの振幅は、以前のサイクル振幅の百分率として０％から５００％だけ、当該範囲内の任意の値又は当該範囲内の任意の範囲を含めて、１％刻みで変化してもよい。
【0124】
さらに、治療プログラムは、サイズではなく力（例えば、応力又は圧力）を単位として表現されてもよい。いずれの実施例でも、第２の力Ｆ２ｎは、各サイクルで一定でもよく、各サイクルで漸増してもよく、又はサイクルを繰り返すたびに漸増及び／又は減少してもよい。第２の力Ｆ２ｎは、一定の割合又は変動する割合で漸増してもよい。第２の力Ｆ２ｎは、以前の第２の力の値Ｆ２ｎの百分率として１０％から５００％だけ、当該範囲内の任意の値又は当該範囲内の任意の範囲を含めて、０％刻みで漸増してもよい。
【0125】
いずれの実施例でも、第１の力Ｆ１ｎは各サイクルで一定でもよく、各サイクルで漸増してもよく、又はサイクルを繰り返すたびに漸増及び／又は減少してもよい。第１の力Ｆ１ｎは、一定の割合又は変動する割合で漸増してもよい。第１の力Ｆ１ｎは、以前の第１の力の値Ｆ１ｎの百分率として０％から５００％だけ、当該範囲内の任意の値又は当該範囲内の任意の範囲を含めて、１％刻みで漸増してもよい。
【0126】
いずれの実施例でも、治療プログラムは、第１のサイズＤ１ｎ及び第２のサイズＤ２ｎが第１の直径及び最終径を表すサイクルを提供することを含んでいてもよい。最終径は、最大径であり、当該サイクルの治療プロトコルにおける所望の最終径を表す。ただし、治療プログラムはＤ１ｎよりも大きくＤ２ｎよりも小さい任意の数の中間径Ｄｉｎｔｎを含んでいてもよい。治療プロトコルは、第１のサイズＤ１ｎで開始して、第２のサイズＤ２ｎまで膨張させることを含み、第１の直径Ｄ１ｎと中間径Ｄｉｎｔｎとの間で、第２又は最終径Ｄ２ｎまで循環動作させることが好ましく、ここで、第１の直径Ｄ１ｎと中間径Ｄｉｎｔｎとの間で循環動作させることは、第２の直径Ｄ２ｎが達成されるまで中間径Ｄｉｎｔｎを漸次増加させることを含む。特定の実施例は、第１の直径Ｄ１ｎから第１の中間径Ｄｉｎｔ１に達し、第１の直径Ｄ１ｎに戻り、第２のより大きい中間径Ｄｉｎｔ２に達し、第１の直径Ｄ１ｎに戻り、次いで第３のさらに大きい中間径Ｄｉｎｔ３に達し、サイクルが標的の第２の直径又は最終径Ｄ２ｎに到達するまで循環動作させることを含んでいてもよい。
【0127】
別の実施形態では、循環動作させることは、第１の直径Ｄ１ｎから第１の中間径Ｄｉｎｔ１に達し、第１の直径Ｄ１ｎに戻り、第２のより大きい中間径Ｄｉｎｔ２に達し、第１の中間径Ｄｉｎｔ１に戻り、次いで第３のさらに大きい中間径Ｄｉｎｔ３に達し、第２の中間径Ｄｉｎｔ２に戻り、サイクルが標的の第２の直径又は最終径Ｄ２ｎに到達するまで循環動作させることを含んでいてもよい。様々な循環動作プロトコルの組み合わせが上に開示したサイクルの組み合わせを含んでいてもよく、第１の直径Ｄ１ｎ又は以前の中間径Ｄｉｎｔｎ（直前の中間径Ｄｉｎｔｎ又は現在の中間径Ｄｉｎｔｎに先行するいずれかの中間径Ｄｉｎｔｎ）まで戻る程度に圧力が低下するたびに、直径を漸進的に増加させ得ることは本開示の範囲内である。
【0128】
したがって、いくつかの構成では、治療対象の標的部位又は血管は、開始血管径及び標的完成血管径を有し、当該開始血管径は、当該完成血管径よりも小さい。拡張エレメントの第２の直径Ｄ２ｎは、完成血管径を達成するように構成されている。いくつかの実施形態では、拡張エレメントは、標的の最終血管径を達成するために動作可能な直径に対応する所定の直径を超えた拡張エレメントの拡張を制限する制止構造を含む。いくつかの実施形態では、制止構造は、完全に放射状にコンプライアントな拡張エレメントと比較して放射状にコンプライアントな拡張エレメントの材料の選択を介して達成することができる。これは前述したカバーの使用によっても達成できる。
【0129】
また、上の説明から、各治療プログラムのサイクル数は、実行する特定の治療のために適宜選択できることを理解されたい。様々な追加の方法フィーチャのいずれも、ユーザ及び／又はシステムの回転、スライディング、又は他の方法によってシステムの１つ又は複数の拡張エレメントの相対位置を動かすことを含めて、特定の治療プログラムに組み込むことができる。
【0130】
本願発明を概括的に、また特定の実施形態に関して上述してきた。本開示の範囲から逸脱することなく実施形態に様々な変更及び変形を加えることができることは当業者には明らかであろう。したがって、実施形態は、本発明の変更及び変形が添付の請求の範囲及びその同等物の範囲内である限りそれらの変更及び変形にも及ぶ。
なお、本開示は、以下の態様を更に含んでいる：
《態様１》
哺乳動物の身体の治療部位の、公称（開始）径を有する血管を治療する方法であって、
カテーテル上に搭載された、０．１～１０Ｈｚの第１の周波数で拡張及び収縮するように構成された拡張エレメントを含む装置を、提供することと、
前記拡張エレメントを、前記治療部位に定位させることと、
前記公称（開始）径よりも大きい第１の直径と、前記第１の直径よりも小さい第２の直径との間で、前記第１の周波数で前記治療部位の前記拡張エレメントを循環動作させることであって、これによって前記治療部位の前記公称（開始）径が前記治療及び前記拡張エレメントの除去後に増加する、こととを含む、方法。
《態様２》
前記拡張エレメントは、薬物被覆バルーンであり、前記薬物被覆バルーンを循環動作させることの結果が、前記治療部位への薬物の送達の効率を増加させる、態様１に記載の方法。
《態様３》
前記拡張エレメントは、前記治療部位を治療するように構成された周波数に従って循環動作する、態様１又は２に記載の方法。
《態様４》
前記拡張エレメントは、治療プログラムに従って循環動作し、前記治療プログラムは、変動するひずみ率、ひずみ百分率、サイクル数、拡張振幅、拡張周波数、拡張エレメント容積の変化、拡張エレメント圧力の変化、又は拡張エレメント径の変化を含む、態様１から３のいずれか一つに記載の方法。
《態様５》
前記拡張エレメントは、所望の血管径を治療するように構成されたコンプライアンスを有する、態様１から４のいずれか一つに記載の方法。
《態様６》
前記拡張エレメントは、局所的せん断荷重が前記血管に掛からない状態で、放射状に拡張するように構成される、態様１から５のいずれか一つに記載の方法。
《態様７》
前記拡張エレメントは、長手方向に可撓性を有する、態様１から６のいずれか一つに記載の方法。
《態様８》
前記拡張エレメントは、薬物被覆、スコアリングエレメント、カッティングエレメント、組織分布的フィーチャ、又はバルーンに装着されたスキャフォールドを含む、態様１から７のいずれか一つに記載の方法。
《態様９》
前記拡張エレメントは、加圧源を用いて前記第１の周波数で循環動作する、態様１から８のいずれか一つに記載の方法。
《態様１０》
患者の身体の組織部位を治療する方法であって、
前記組織部位は、公称サイズを有し、
医療デバイスの１つ又は複数の拡張エレメントを前記組織部位に送達することであって、前記医療デバイスは、前記１つ又は複数の拡張エレメントを拡張及び収縮させるように構成されている、ことと、
前記１つ又は複数の拡張エレメントが０．１Ｈｚ～１０Ｈｚの値を有する治療周波数で拡張及び収縮するように、治療プログラムに従って前記医療デバイスを操作することであって、前記１つ又は複数の拡張エレメントは、第１のサイズと前記第１のサイズよりも大きい第２のサイズとの間で、前記公称サイズよりも大きい初期値から前記初期値よりも大きい後続値へと値が漸増する前記第２のサイズを含む漸増する周期的拡張プロファイルによって、第１のサイズと前記第１のサイズよりも大きい第２のサイズの間で拡張及び収縮する、ことと、
前記組織部位から前記１つ又は複数の拡張エレメントを除去することであって、これによって、前記組織部位の前記公称サイズが、前記１つ又は複数の拡張エレメントの除去後に増加する、こととを含む、方法。
《態様１１》
前記１つ又は複数の拡張エレメントは、管腔内バルーンを含む、態様１０に記載の方法。
《態様１２》
前記組織部位は、血管、心臓弁、又は呼吸導管の１つ以上である、態様１０又は１１に記載の方法。
《態様１３》
前記治療周波数は、前記治療プログラム中に変化する、態様１０から１２のいずれか一つに記載の方法。
《態様１４》
前記治療周波数は、前記治療プログラム中に一定である、態様１０から１２のいずれか一つに記載の方法。
《態様１５》
前記治療プログラムは、単一の拡張エレメントを用いて実行される、態様１０から１４のいずれか一つに記載の方法。
《態様１６》
前記治療プログラムは、複数の拡張エレメントを用いて実行され、さらに、前記複数の拡張エレメントのうち第１の拡張エレメントを用いて前記治療プログラムの第１の部分を実行し、前記複数の拡張エレメントのうち第２の拡張エレメントを用いて前記治療プログラムの第２の部分を実行することを含み、前記第１の拡張エレメントは、第１の公称拡張サイズを有し、前記第２の拡張エレメントは、第２の公称拡張サイズを有する、態様１０から１４のいずれか一つに記載の方法。
《態様１７》
前記治療プログラムは、前記治療プログラム中に前記１つ又は複数の拡張エレメント特性を変化させることを含み、前記特性は、前記１つ又は複数の拡張エレメントの容積、圧力、又は直径を含む、態様１０から１６のいずれか一つに記載の方法。
《態様１８》
前記治療プログラムは、サイナプラスティ、カイフォプラスティ、ライノープラスティ、又は皮膚伸長手順を含む医療手順を実行するように構成され、前記方法は、サイナプラスティ、カイフォプラスティ、ライノープラスティ、又は皮膚伸長手順を含む医療手順に関連付けられている、態様１０から１７のいずれか一つに記載の方法。
《態様１９》
前記１つ又は複数の拡張エレメントは、コンプライアントなバルーンを含む、態様１０から１８のいずれか一つに記載の方法。
《態様２０》
前記１つ又は複数の拡張エレメントは、ノンコンプライアントなバルーンを含む、態様１０から１９のいずれか一つに記載の方法。
《態様２１》
前記医療デバイスは、加圧源に接続された動力源と前記加圧源を制御するコントローラとを含む圧力モジュレータに接続され、前記加圧源は、前記１つ又は複数の拡張エレメントに接続されて前記１つ又は複数の拡張エレメントを加圧及び減圧し、プロセッサを含む前記コントローラは、前記加圧源に前記治療プログラムに従って前記１つ又は複数の拡張エレメントを操作させる、態様１０から２０のいずれか一つに記載の方法。
《態様２２》
前記動力源、前記加圧源、及び前記コントローラは、ハウジング内に維持されている、態様２１に記載の方法。
《態様２３》
前記ハウジングは、ユーザの手中に保持できるように構成されている、態様２２に記載の方法。
《態様２４》
前記圧力モジュレータは、ビストンドライブ、スクリュードライブ、エアコンプレッサ、ガスカートリッジ、サーボモータ、圧電モータ、又は与圧流体槽を含む加圧源を含む、態様１０から２３のいずれか一つに記載の方法。
《態様２５》
前記拡張エレメントは、スコアリングフィーチャ、薬物被覆、カッティングフィーチャ、制御されたトポグラフィフィーチャ、又は軸外拡張フィーチャを備える、態様１０から２４のいずれか一つに記載の方法。
なお、本開示は、以下の態様を更に含んでいる：
《態様１》
哺乳動物の身体の治療部位の、公称（開始）径を有する血管を治療する方法であって、
カテーテル上に搭載された、０．１～１０Ｈｚの第１の周波数で拡張及び収縮するように構成された拡張エレメントを含む装置を、提供することと、
前記拡張エレメントを、前記治療部位に定位させることと、
前記公称（開始）径よりも大きい第１の直径と、前記第１の直径よりも小さい第２の直径との間で、前記第１の周波数で前記治療部位の前記拡張エレメントを循環動作させることであって、これによって前記治療部位の前記公称（開始）径が前記治療及び前記拡張エレメントの除去後に増加する、こととを含む、方法。
《態様２》
前記拡張エレメントは、薬物被覆バルーンであり、前記薬物被覆バルーンを循環動作させることの結果が、前記治療部位への薬物の送達の効率を増加させる、態様１に記載の方法。
《態様３》
前記拡張エレメントは、前記治療部位を治療するように構成された周波数に従って循環動作する、態様１又は２に記載の方法。
《態様４》
前記拡張エレメントは、治療プログラムに従って循環動作し、前記治療プログラムは、変動するひずみ率、ひずみ百分率、サイクル数、拡張振幅、拡張周波数、拡張エレメント容積の変化、拡張エレメント圧力の変化、又は拡張エレメント径の変化を含む、態様１から３のいずれか一つに記載の方法。
《態様５》
前記拡張エレメントは、所望の血管径を治療するように構成されたコンプライアンスを有する、態様１から４のいずれか一つに記載の方法。
《態様６》
前記拡張エレメントは、局所的せん断荷重が前記血管に掛からない状態で、放射状に拡張するように構成される、態様１から５のいずれか一つに記載の方法。
《態様７》
前記拡張エレメントは、長手方向に可撓性を有する、態様１から６のいずれか一つに記載の方法。
《態様８》
前記拡張エレメントは、薬物被覆、スコアリングエレメント、カッティングエレメント、組織分布的フィーチャ、又はバルーンに装着されたスキャフォールドを含む、態様１から７のいずれか一つに記載の方法。
《態様９》
前記拡張エレメントは、加圧源を用いて前記第１の周波数で循環動作する、態様１から８のいずれか一つに記載の方法。
《態様１０》
患者の身体の組織部位を治療する方法であって、
前記組織部位は、公称サイズを有し、
医療デバイスの１つ又は複数の拡張エレメントを前記組織部位に送達することであって、前記医療デバイスは、前記１つ又は複数の拡張エレメントを拡張及び収縮させるように構成されている、ことと、
前記１つ又は複数の拡張エレメントが０．１Ｈｚ～１０Ｈｚの値を有する治療周波数で拡張及び収縮するように、治療プログラムに従って前記医療デバイスを操作することであって、前記１つ又は複数の拡張エレメントは、第１のサイズと前記第１のサイズよりも大きい第２のサイズとの間で、前記公称サイズよりも大きい初期値から前記初期値よりも大きい後続値へと値が漸増する前記第２のサイズを含む漸増する周期的拡張プロファイルによって、第１のサイズと前記第１のサイズよりも大きい第２のサイズの間で拡張及び収縮する、ことと、
前記組織部位から前記１つ又は複数の拡張エレメントを除去することであって、これによって、前記組織部位の前記公称サイズが、前記１つ又は複数の拡張エレメントの除去後に増加する、こととを含む、方法。
《態様１１》
前記１つ又は複数の拡張エレメントは、管腔内バルーンを含む、態様１０に記載の方法。
《態様１２》
前記組織部位は、血管、心臓弁、又は呼吸導管の１つ以上である、態様１０又は１１に記載の方法。
《態様１３》
前記治療周波数は、前記治療プログラム中に変化する、態様１０から１２のいずれか一つに記載の方法。
《態様１４》
前記治療周波数は、前記治療プログラム中に一定である、態様１０から１２のいずれか一つに記載の方法。
《態様１５》
前記治療プログラムは、単一の拡張エレメントを用いて実行される、態様１０から１４のいずれか一つに記載の方法。
《態様１６》
前記治療プログラムは、複数の拡張エレメントを用いて実行され、さらに、前記複数の拡張エレメントのうち第１の拡張エレメントを用いて前記治療プログラムの第１の部分を実行し、前記複数の拡張エレメントのうち第２の拡張エレメントを用いて前記治療プログラムの第２の部分を実行することを含み、前記第１の拡張エレメントは、第１の公称拡張サイズを有し、前記第２の拡張エレメントは、第２の公称拡張サイズを有する、態様１０から１４のいずれか一つに記載の方法。
《態様１７》
前記治療プログラムは、前記治療プログラム中に前記１つ又は複数の拡張エレメント特性を変化させることを含み、前記特性は、前記１つ又は複数の拡張エレメントの容積、圧力、又は直径を含む、態様１０から１６のいずれか一つに記載の方法。
《態様１８》
前記治療プログラムは、サイナプラスティ、カイフォプラスティ、ライノープラスティ、又は皮膚伸長手順を含む医療手順を実行するように構成され、前記方法は、サイナプラスティ、カイフォプラスティ、ライノープラスティ、又は皮膚伸長手順を含む医療手順に関連付けられている、態様１０から１７のいずれか一つに記載の方法。
《態様１９》
前記１つ又は複数の拡張エレメントは、コンプライアントなバルーンを含む、態様１０から１８のいずれか一つに記載の方法。
《態様２０》
前記１つ又は複数の拡張エレメントは、ノンコンプライアントなバルーンを含む、態様１０から１９のいずれか一つに記載の方法。
《態様２１》
前記医療デバイスは、加圧源に接続された動力源と前記加圧源を制御するコントローラとを含む圧力モジュレータに接続され、前記加圧源は、前記１つ又は複数の拡張エレメントに接続されて前記１つ又は複数の拡張エレメントを加圧及び減圧し、プロセッサを含む前記コントローラは、前記加圧源に前記治療プログラムに従って前記１つ又は複数の拡張エレメントを操作させる、態様１０から２０のいずれか一つに記載の方法。
《態様２２》
前記動力源、前記加圧源、及び前記コントローラは、ハウジング内に維持されている、態様２１に記載の方法。
《態様２３》
前記ハウジングは、ユーザの手中に保持できるように構成されている、態様２２に記載の方法。
《態様２４》
前記圧力モジュレータは、ビストンドライブ、スクリュードライブ、エアコンプレッサ、ガスカートリッジ、サーボモータ、圧電モータ、又は与圧流体槽を含む加圧源を含む、態様１０から２３のいずれか一つに記載の方法。
《態様２５》
前記拡張エレメントは、スコアリングフィーチャ、薬物被覆、カッティングフィーチャ、制御されたトポグラフィフィーチャ、又は軸外拡張フィーチャを備える、態様１０から２４のいずれか一つに記載の方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
