CN102368977A - 用于体内管状器官的支架 - Google Patents

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Abstract

本发明提供插入具有管状结构的体内器官的支架，所述支架设计有自由度并具有优良的机械柔韧性。一种圆筒形支架，其插入体内管状器官的内腔并置于其中，其中支架壁具有在平面上用许多封闭胞孔填充的网眼图案，所述封闭胞孔彼此相邻并具有全等形状；封闭胞孔具有点对称平行六边形形状；沿圆周方向彼此相邻的封闭胞孔都形状全等和相似；彼此相邻的共用不同边的两个封闭胞孔形成基本V形；并且基本V形中折叠部分的顶部面向圆周方向。

Description

用于体内管状器官的支架
技术领域
本发明涉及在体内管状器官的内腔插置并使用的支架。
发明背景
为了治疗动脉瘤、血栓形成等，使用在具有管状结构的体内器官(例如，血管、食道和气管)中插置使用的圆筒形支架，以扩大或保持管状结构。
大多数体内管状结构是复杂的，例如在弯曲结构的情况下。因此，将支架插入具有这样的复杂结构的部位需要机械柔韧性。
例如，脑动脉瘤是在脑血管动脉壁上产生的一种动脉瘤血管损伤。脑动脉瘤破裂导致造成高死亡率的脑出血(例如蛛网膜下出血)发生。支架也用于这样的脑动脉瘤所用的血管内手术。在具有管状结构的体内器官中，脑血管系统具有特别复杂的结构，其中存在具有大曲率度特征的很多部位。在支架插入这样的部位时，需要支架具有特别高的机械柔韧度。
支架一般由形成特定网眼图案(网络结构)的生物相容性金属线形成。存在具有开放胞孔(cell)结构的网眼图案(mesh pattern)，其中组成网眼的胞孔(开口)和相邻胞孔不共有一些边或顶点；和具有封闭胞孔结构的网眼图案，其中组成网眼的胞孔(开口)和相邻胞孔共用所有的边和顶点。具有开放胞孔结构的支架由于其结构具有高柔韧度，因此有用。其实例为Neuroform支架(Neuroform Micro delivery Stent System，Boston Scientific/，Fremont，CA)(参见Sepehr Sani.等人，Nurosurg Focus18(2)：E4，2005，p.1-5)。然而，已提出的问题是，在具有开放胞孔结构的支架中，一些线(支柱)在支架弯曲时可能伸出支架外，以致于伤害已插置了支架的体内管状组织，如血管组织。
另一方面，对于具有封闭胞孔结构的支架，一些线(支柱)可能伸出支架外的问题尚未提出(参见日本专利公布(Kokai)No.2003-93518A、日本专利公布(Kokai)No.2003-93519 A和Randall T.Higashida等人，AJNR Am J Neuroradiol 26：1751-1756，2005年8月，p.1751-1756)。然而，具有封闭胞孔结构的支架由于其结构可能具有不良的柔韧性。因此，对于这样的支架用于需要特别柔韧支架的脑血管系统的可用性已受到怀疑。然而，尚未分析具有封闭胞孔结构的网眼图案和柔韧性之间的关系。
发明公开
本发明的一个目的是提供在体内管状器官的内腔插置使用的支架，所述支架设计有自由度并具有优良的机械柔韧性。
本发明发明人已深入检验了具有封闭胞孔结构(因此具有优良柔韧性)的支架结构，所述支架结构可安全地用于具有循环结构的体内器官，而不使一些线(支柱)伸出支架外。本发明发明人已用有限元素法对具有封闭胞孔结构和不同网眼图案的支架进行了结构分析。另外，本发明发明人已实际制造了这样的支架，并证实其结构分析的有效性。
因此，本发明发明人发现了可以允许支架设计的自由度并给予支架柔韧性的网眼图案，因此他们完成了本发明。
另外，本发明发明人发现了以下发现：具有以上网眼图案的管状支架可用线编织，从而可以预期例如防止血液流入团块(例如动脉瘤或血管曲张)同时保持支架的柔韧性以及防止这样的团块破裂。
本发明具体如下。
[1]一种在体内管状器官的内腔插置并使用的圆筒形支架，其中：
支架壁具有用彼此相邻并且具有全等(congruent)形状的许多封闭胞孔填充的平面网眼图案；
封闭胞孔具有点对称的平行六边形形状；
彼此圆周相邻的所有封闭胞孔形状全等和相似；
彼此相邻的共用不同边的两个封闭胞孔形成基本V形的构件(member)；并且
基本V形的构件的折叠部分的顶点指向圆周方向。
[2][1]的支架，所述支架为在体内管状器官的内腔插置并使用的圆筒形支架，其中：
支架壁具有用彼此相邻并且具有全等形状的许多封闭胞孔填充的平面网眼图案；
封闭胞孔具有点对称的基本凹的和基本平行的六边形形状；并且
六个顶点中的两个的内角各自大于180°，两个其它顶点位于这两个顶点之间。
[3]一种在体内管状器官的内腔插置并使用的圆筒形支架，其中：
支架壁具有用彼此相邻并且具有全等形状的许多封闭胞孔填充的平面网眼图案；
封闭胞孔具有点对称的基本凹的和基本平行的六边形形状；并且
六个顶点中的两个的内角各自大于180°，两个其它顶点位于这两个顶点之间。
[4][2]或[3]的支架，所述支架为在体内管状器官的内腔插置并使用的圆筒形支架，其中：
支架壁具有用彼此相邻并且具有全等形状的许多封闭胞孔填充的平面网眼图案；
封闭胞孔具有点对称的基本凹的六边形形状；并且
在基本凹的六边形P由p1、p2、p3、p4、p5和p6表示时，
边p1p2(边1)和边p4p5(边1)具有基本相同长度，并且基本彼此平行，
边p2p3(边2)和边p5p6(边2)具有基本相同长度，并且基本彼此平行，
边p3p4(边3)和边p6p1(边3)具有基本相同长度，并且基本彼此平行，并且
在顶点p1和顶点p4的内角各自大于180°，并且
在支架的平展平面图叠加于xy坐标网，使得在支架的平展平面图中彼此圆周相邻的许多封闭胞孔的位于边p2p3(边2)和边p3p4(边3)之间的顶点p3或位于边p5p6(边2)和边p6p1(边3)之间的顶点p6呈现于xy坐标网的y轴上时，顶点p1、p2、p3、p4、p5和p6的坐标分别确定为(x1，y1)、(x2，y2)、(x3，y3)、(x4，y4)、(x5，y5)和(x6，y6)，在x轴上顶点p1和p4之间的距离x1-x4的绝对值确定为“b”，支架的外径由“D”表示，b/πD的范围为0.10至0.5。
[5][2]或[3]的支架，所述支架为在体内管状器官的内腔插置并使用的圆筒形支架，其中：
支架壁具有用彼此相邻并且具有全等形状的许多封闭胞孔填充的平面网眼图案，支架的平展平面图显示于图1A中；并且
在支架的外径由“D”表示，并且各自位于图3中所示单一封闭胞孔单元的边2和边3之间的顶点p6和顶点p3之间在支架中的圆周距离由“b”表示，b/πD的范围为0.10至0.5。
[6][2]至[5]中任一项的支架，其中具有基本凹的六边形形状的各个封闭胞孔的6个边中的一些边为弧状。
[7][4]的支架，其中边p2p3(边2)、边p3p4(边3)、边p5p6(边2)和边p6p1(边3)为弧状。
[8][1]至[7]中任一项的支架，所述支架用钛、镍、不锈钢、铂、金、银、铜、铁、铬、钴、铝、钼、锰、钽、钨、铌、镁、钙、含有它们任意一些的合金或合成树脂作为材料形成。
[9][8]的支架，所述支架用生物可降解聚合物作为材料形成。
[10][1]至[9]中任一项的支架，其中形成支架的胞孔的支架支柱部分用线可滑动编织，而不使线固定到支架上，以增强中断血液流动的功能，同时保持柔韧性。
[11][10]的支架，其中：
编织许多线和支架支柱，使得线交替交叉支架支柱；并且
支架中心附近占支架的三分之一(1/3)或更大纵向长度的支架部分用线编织。
[12][1]至[11]中任一项的支架，所述支架载有药剂，使得药剂可被洗脱。
[13][12]的支架，其中药剂选自内膜增厚抑制剂、抗癌剂、免疫抑制剂、抗生素、抗风湿药、抗血栓药、HMG-CoA还原酶抑制剂、ACE抑制剂、钙拮抗剂、抗高血脂剂、消炎剂、整联蛋白抑制剂、抗过敏剂、抗氧化剂、GPIIbIIIa拮抗剂、类视黄醇、类黄酮、胡萝卜素、脂质改善药、DNA合成抑制剂、酪氨酸激酶抑制剂、抗血小板剂、血管平滑肌生长抑制剂、消炎药和干扰素。
[14][1]至[13]中任一项的支架，其中体内管状器官选自血管、气管、食管、大肠、小肠、十二指肠、泌尿道、尿道和胆管。
[15][14]的支架，其中体内管状器官为脑血管。
本说明书包括日本专利申请2009-026475的说明书和/或附图中公开的内容的部分或全部，所述申请为本申请的优先权文件。
附图简述
图1显示本发明的支架的结构。图1A显示封闭胞孔的棋盘形布置(平铺)(其中填充了封闭胞孔的平面图)。图1B显示圆筒形支架的投影图。图1C显示圆筒形支架的照片。
图2A显示支架的网眼图案，其中彼此圆周相邻的所有封闭胞孔形状全等和相似；
图2B显示支架的网眼图案，其中彼此纵向相邻的所有封闭胞孔形状全等和相似，但网眼图案不满足要求彼此圆周相邻的封闭胞孔的形状全部形状全等和相似的条件。
图2C显示网眼图案，其中封闭胞孔的一些边为弧状。
图3显示形成本发明的支架的网眼图案的封闭胞孔的形状。
图4为叠加于xy坐标网上的本发明的支架的平面图。
图5显示在
封闭胞孔为凸的六边形(其中所有的内角各自小于180°)(图5A)；
封闭胞孔为具有大于180°的内角的凹的六边形，其中各个内角略微大于180°(图5B)；或者
封闭胞孔为具有大于180°的内角的凹的六边形，其中各个内角远大于180°(图5C)时，
支架的平展平面图、单一封闭胞孔单元和b/πD的值。
图6显示检验的3种封闭胞孔结构的网眼图案。图6A显示钻石型(图案0)，图6B显示箭尖型(图案A)，图6C显示旋转90°的箭尖型(图案B)。
图7更详细地显示图案A和图案B(显示于图6中)。
图8A显示图6中所示图案A的3个支架模型的结构。
图8B显示图6中所示图案B的3个支架模型的结构。
图9显示支架模型的结构参数。
图10更详细显示支架的有限元素模型。
图11显示由Ti-55.9％重量Ni组成的Ni-Ti合金的假定应力-应变曲线。
图12为显示如何进行支架弯曲分析的模型图。
图13显示图案A的支架弯曲分析的结果。
图14显示图案B的支架弯曲分析的结果。
图15显示在弯曲试验中在约0.06radmm-1的曲率经历屈曲(buckling)的图案A的支架。
图16显示在弯曲试验中在约0.06radmm-1的曲率经历屈曲的图案B的支架模型4。
图17显示在弯曲试验中在约0.1radmm-1的曲率经历屈曲的图案B的支架模型5。
图18显示在弯曲试验中在约0.14radmm-1的曲率的图案B的支架模型6。
图19为显示如何进行支架压缩分析的模型图。
图20显示了显示实际制造的支架的图和照片。
图21显示测量支架的纵向弯曲刚度的弯曲试验机。图21A显示如何用弯曲试验机进行弯曲试验。图21B为显示实验期间支架状态的照片。
图22显示各个模型的弯曲刚度(柔韧性)。
图23显示了显示弯曲并变形180°的本发明的支架(模型6)(图23A)和临床实际使用的支架(图23B)(Neuroform Stent 3)的照片。
图24显示测量支架的径向刚度的压缩试验机。图24A显示整个压缩试验机。图24B为显示试验机一部分的照片。
图25显示测量支架的径向刚度的压缩试验的结果。
图26显示了显示管状支架(A)和混合型支架(B)的投影图的图片和照片。
图27显示展示管状支架(A)和混合型支架(B)的透视图。
图28显示在混合型支架的情况下线和支架支柱的编织方式。图28A显示其中编织2根线的状态，图28B显示其中编织8根线的状态。
图29显示在混合型支架的情况下编织线和支架支柱的方式。图29A在空间上显示其中编织2根线的状态。图29B显示其中线编2根织的平面状态。
图30显示管状支架和混合型支架的弯曲刚度(柔韧性)。
发明优选实施方案
以下详细描述本发明。
支架结构
本发明的支架具有圆筒形形状。
支架壁具有网眼图案(网络结构)，其具有彼此相邻并且具有一定形状的许多封闭胞孔的。网眼图案用组成支架的线形材料(线材)形成。在本文中，术语“支架壁”是指将支架的圆筒形结构的内部和外部隔开的部分。术语“胞孔”也指开口或隔室，所述开口或隔室为通过形成支架的网眼图案的线形材料包围的部分。在本文中，将术语“线形部分”(其形成支架的网眼图案)称为支柱。术语“封闭的胞孔”是指以下胞孔，其中组成网眼的胞孔(开口)和这些胞孔相邻的胞孔共用所有边和顶点，胞孔不与这些胞孔相邻的胞孔整合，并且各个胞孔通过线形材料具有封闭的结构。另一方面，在组成网眼的胞孔(开口)和这些胞孔相邻的胞孔不共用一些边或顶点并且胞孔与这些胞孔相邻的胞孔整合时，将相关的胞孔称为开放胞孔。也将单一胞孔称为单一封闭胞孔单元。
本发明的支架的所有(许多)封闭胞孔具有全等的形状，并且支架具有在支架的整个壁上用全等胞孔填充的平面结构。具体地讲，在圆筒形支架沿着胞孔的轮廓纵向切开以展开成平面时(图1A)，根据毕达哥拉棋盘形布置理论，支架具有用具有全等形状的胞孔填充的平面结构。换言之，整个平展的支架具有棋盘形布置(其中填充了胞孔的平面图)。也可以说，用具有全等形状的胞孔填充圆筒形支架壁的弯曲表面。然而，在本发明中，在圆筒形支架壁形成弯曲表面时，壁在平面上用具有全等形状的胞孔填充。在本文中，术语“全等”指基于欧几里得几何的“全等”。通过线对称位移制成的图也是与其它图全等的图。
图1A显示本发明的支架的棋盘形布置。从图1A可以理解封闭胞孔之间的结构相互关系。另外，图1B显示圆筒形支架的投影图。另外，图1C为显示实际制备的圆筒形支架的照片。图1A、图1B或图1C显示本发明的支架的结构的实例。然而，本发明的支架的结构的实例不限于此。在一个支架的纵向的封闭胞孔数和在圆周方向的封闭胞孔数可根据插置了支架的体内内腔的类型等适当改变。另外，可使封闭胞孔的形状变形，只要满足以下条件。当图1A中的平面(以棋盘形布置的形式显示)按圆筒形卷起，使得右端的轮廓和左端的轮廓结合时，可形成图1B和图1C中所示的本发明的圆筒形支架。图1A中的“L”表示支架的纵向长度。在图1A中，“D”表示圆筒形支架的外径，“πD”表示在圆周方向支架的外周长长度。另外，图2为显示单一封闭胞孔单元的形状的放大视图。
基于图案的方向，可将支架壁的网眼图案粗略分成两种网眼图案。一种网眼图案的特征是，彼此圆周相邻的所有封闭胞孔形状全等和相似(在本发明中，将此图案称为图案B)。另一种网眼图案的特征是，彼此纵向相邻的所有封闭胞孔形状全等和相似，但网眼图案不满足要求彼此圆周相邻的封闭胞孔的形状全部形状全等和相似的条件(在本发明中，将此图案称为图案A)。
在本发明中包括图案A和图案B两者，并且优选图案B。在本文中，术语“彼此圆周相邻的封闭胞孔”是指在将彼此相邻的封闭胞孔共用的边的中点连接时，以平行于圆周方向的线排列的许多封闭胞孔。例如，图2A显示网眼图案，其中彼此圆周相邻的所有封闭胞孔形状全等和相似。图2B显示网眼图案，其中彼此纵向相邻的所有封闭胞孔形状全等和相似，但网眼图案不满足要求彼此圆周相邻的封闭胞孔的形状全部形状全等和相似的条件。图2A中的封闭胞孔的图案和图2B中的封闭胞孔的图案的关系为，使得图2A的图案通过图2B的图案旋转90°得到，或者图2B的图案通过图2A的图案旋转90°得到。图2A和图2B的图案也可表达如下。
具体地讲，单一封闭胞孔单元与其它6个封闭胞孔单元相邻并共用边。当两个相邻的封闭胞孔组合时，可通过所得轮廓形成2种形状。在两个全等的封闭胞孔变成一个，使得两个封闭胞孔的对角线彼此平行时，形成一种形状。在封闭胞孔(彼此全等)组合，同时共用不同的边时，形成另一种形状，且这是L形、V形或箭尖形。在具有网眼图案(图2A)的支架的情况下，其中彼此圆周相邻的所有封闭胞孔形状全等和相似，基本L形、基本V形或箭尖形的折叠部分(顶点)(在两个封闭胞孔成为一个时形成)指向圆周方向。
在具有网眼图案(图2B)的支架的情况下，其中彼此纵向相邻的所有封闭胞孔形状全等和相似，并且其中这样的网眼图案不满足要求彼此圆周相邻的封闭胞孔的形状全部形状全等和相似的条件，基本L形、基本V形或箭尖形折叠部分(顶点)(在两个封闭胞孔结合时形成)指向纵向。
另外，在具有网眼图案(图2A)的支架的情况下，其中彼此圆周相邻的所有封闭胞孔形状全等和相似，x-y坐标网(图4)叠加于平展平面图上(图1A)(通过沿着封闭胞孔的轮廓线纵向切开支架而产生)，使得圆周方向相当于x轴，纵向相当于y轴，位于支架一端上存在的封闭胞孔的边p2p3(边2)和边p3p4(边3)之间的顶点p3(图3)呈现于x轴上。另一方面，在具有网眼图案(图2B)的支架的情况下，其中彼此纵向相邻的所有封闭胞孔形状全等和相似，但网眼图案不满足要求彼此圆周相邻的所有封闭胞孔形状全等和相似的条件，当x-y坐标网(图4)叠加于平展平面图上(图1A)(通过沿着封闭胞孔的轮廓线纵向切开支架而产生)时，使得圆周方向相当于x-y坐标网的x轴，纵向相当于y轴，位于支架一端上存在的封闭胞孔的边p2p3(边2)和边p3p4(边3)之间的顶点p3(图3)呈现于y轴上。
图2A中的网眼图案为图案B，图2B中的网眼图案为图案A。
组成支架壁的单一封闭胞孔单元具有六边形形状。基于毕达哥拉斯棋盘形布置理论，全等平行六边形(其中3对相对的边平行且相等)可形成棋盘形布置。组成本发明的支架壁的封闭胞孔优选具有能够至少形成棋盘形布置的平行六边形形状。组成本发明的支架壁的封闭胞孔优选具有如图3中所示的以下图形(图)特征。另外，以下图形特征是圆筒形支架在平面上展开时的那些图形特征，具有以下图形特征的封闭胞孔填充圆筒形支架的弯曲表面。因此，在图1B中的投影图中显示这样的圆筒形支架时，封闭胞孔的形状会变形。特别地，在单一封闭胞孔单元的尺寸相同时，支架的外径越小，在这样的投影图上支架的变形度越大。然而，在本发明中，只要封闭胞孔(在平面上展开时)具有以下特征，即使支架的投影图上封闭胞孔的形状变形，圆筒形支架的封闭胞孔具有本发明的封闭胞孔的图形特征。
(i)封闭胞孔具有基本凹的六边形形状。术语“凹的六边形”是指其中6个内角的一个或多个大于180°的六边形。
(ii)在6个顶点中的2个顶点的内角各自大于180°，并且其它2个顶点位于这2个顶点之间。具体地讲，具有180°或更大的内角的2个顶点为六边形中的一对相应的顶点。此外，在6个顶点中的以上2个顶点具有大于180°(如上所述)且优选小于270°的内角。
(iii)封闭胞孔具有基本平行的六边形形状，且包含具有基本相同长度的一对基本平行的边1、具有基本相同长度的一对基本平行的边2和具有基本相同长度的一对基本平行的边3，其中在位于以上边1和边3之间的端点(边1和边3共用)的顶点(存在2个顶点)的内角各自大于180°。在本文中，边1、2和3的线段长度不受限制。其实例包括其中边1长于边3的情况，和其中边1长于边2和边3的情况。
(iv)封闭胞孔为点对称的六边形。在本文中，术语“点对称的(六边形)”是指在围绕六边形的中心旋转180°时与初始六边形相同的六边形。
(v)通过对称中心点的任何直线将封闭胞孔分成2个全等图形或全等图形组。
在本发明中，基本凹的六边形的实例包括凹的六边形，基本平行的六边形的实例包括平行六边形，术语“基本平行”的实例包括“平行”，术语“基本相同”的实例包括“相同”。
关于组成支架壁的封闭胞孔数，“M”个封闭胞孔(M个单元)彼此纵向相邻存在，“N”个封闭胞孔(N个单元)彼此圆周相邻存在。当它们在图1A中显示时，M＝7，N＝8。
“M”个封闭胞孔(“M”表示封闭胞孔数)的范围为4至20，“N”个封闭胞孔(“N”表示封闭胞孔数)的范围为4至36，优选的范围为4至16。纵向长度(L)的范围为5mm至100mm，优选的范围为10mm至50mm，更优选的范围为15mm至30mm。另外，支架的外径(D)的范围为1.5mm至50mm，优选的范围为1.5mm至10mm，进一步优选的范围为1.5mm至5mm。另外，支架的壁厚度(t)的范围为45μm至300μm，优选的范围为45μm至150μm。另外，形成支架的外壁的网眼图案的线(支柱)的宽度(w)的范围为40μm至300μm，优选的范围为40μm至150μm。
在图8B中由模型5代表的支架或由模型6代表的支架的网眼图案为图案B，封闭胞孔的形状为凹的六边形形状。
这些L、D、t和w的值确定支架的尺寸。这些值可根据支架的应用适当确定。M和N的值确定支架壁的封闭胞孔的尺寸和整个支架的封闭胞孔的密度。这些值可根据支架的应用、支架所需的柔韧性等适当确定。
注意“h＝L/M”表示“胞孔长度”，“l＝πD/N”表示胞孔宽度。这些值在以上M、N、L和D确定后自然确定。
另外，组成本发明的支架壁的封闭胞孔具有以下特征。
在支架的外径确定为“D”，并且各自位于支架的圆周中边2和边3(单一封闭胞孔单元的两个边)之间的顶点p6和p3之间的距离由“b”表示(如图3所示)时，b/πD(πD表示支架的外圆周长度)的范围为0.03至0.5，优选的范围为0.10至0.5或0.11至0.5，更优选的范围为0.15至0.4，更优选的范围为0.2至0.3，甚至更优选的范围为0.23至0.27，特别优选0.25。在本发明中，也可将“b”称为在支架的圆周方向的胞孔顶点的“间隔(或移动)”。当b/πD在以上范围内时，如此得到的支架富有柔韧性。另外，图5显示在：
封闭胞孔为凸的六边形(其中所有的内角各自小于180°)(图5A)；
封闭胞孔为具有大于180°的内角的凹的六边形，其中内角各自略微大于180°(图5B)；或者
封闭胞孔为具有大于180°的内角的凹的六边形，其中内角各自远大于180°(图5C)时，
支架的平展平面图、单一封闭胞孔单元和b/πD的值。
如后所述，具有图5A的结构的支架缺乏柔韧性，具有图5B的结构的支架具有良好柔韧性，具有图5C的结构的支架具有甚至更好的柔韧性。本发明的支架的实例优选包括图5B和C中所示的支架，其具有带凹的六边形形状和良好柔韧性的封闭胞孔，具体地讲，其中单一封闭胞孔单元的以上b/πD为0.1或更大的支架。例如，在M＝7个封闭胞孔，N＝8个封闭胞孔，L＝20mm，D＝5mm，b/πD为0.1或更大的情况下，封闭胞孔具有凹的六边形形状。
另外，在组成本发明的支架壁的封闭胞孔由基本凹的六边形P：p1、p2、p3、p4、p5和p6(图3)表示时，边p1p2(边1)和边p4p5(边1)具有基本相同长度，并且基本彼此平行，边p2p3(边2)和边p5p6(边2)具有基本相同长度，并且基本彼此平行，边p3p4(边3)和边p6p1(边3)具有基本相同长度，并且基本彼此平行，在顶点p1和顶点p4的内角各自大于180°。另外，在沿着封闭胞孔的轮廓线纵向切开支架产生的平展平面图(图1A和图4)叠加于xy坐标网上，使得彼此圆周相邻的许多封闭胞孔的位于边p2p3(边2)和边p3p4(边3)之间的顶点p3(或位于边p5p6(边2)和边p6p1(边3)之间的顶点p6)呈现于xy坐标网的x轴(图4)，并且任何单一封闭胞孔单元的顶点p1、p2、p3、p4、p5和p6的坐标分别确定为(x1，y1)、(x2，y2)、(x3，y3)、(x4，y4)、(x5，y5)和(x6，y6)时，在x轴上顶点p1和顶点p4之间的距离x1-x4的绝对值在图3中由“b”表示，b/πD在以上范围。
本发明的支架的封闭胞孔的边2和边3(凹的六边形P中的边p2p3(边2)、边p5p6(边2)、边p3p4(边3)和边p6p1(边3))可以为非线性，并弯曲成弧(图2C)。另外，在此情况下，封闭胞孔的形状为基本凹的和基本平行的六边形，其中边p2p3(边2)和边p5p6(边2)基本彼此平行，边p3p4(边3)和边p6p1(边3)也基本彼此平行。这样的封闭胞孔也包括在本发明的封闭胞孔中。
除了单一封闭胞孔单元的形状为线对称(在凹的六边形P的边p1p2(边1)和边p6p1(边3)具有相同长度时)的情况外，在组成支架壁的封闭胞孔中存在具有2种形状的彼此全等的封闭胞孔。在封闭胞孔的形状倒置时，与另一个封闭胞孔的形状相同。例如，在将一些封闭胞孔称为封闭胞孔I(由图4中符号4表示的封闭胞孔)，将其它封闭胞孔称为封闭胞孔II(由图4中符号5表示的封闭胞孔)，并且网眼图案特征为彼此圆周相邻的所有封闭胞孔形状全等和相似时，在支架的圆周方向封闭胞孔I彼此相邻，封闭胞孔II彼此相邻，但封闭胞孔I和封闭胞孔II不在圆周方向一起存在。另外，封闭胞孔I和封闭胞孔II在支架的纵向交替存在(图2A)。另一方面，在其中彼此纵向相邻的所有封闭胞孔形状全等和相似，但网眼图案不满足要求彼此圆周相邻的封闭胞孔的形状全部形状全等和相似的条件的网眼图案的情况下，在支架的纵向封闭胞孔I彼此相邻，封闭胞孔II彼此相邻，但封闭胞孔I和封闭胞孔II不在纵向一起存在。另外，封闭胞孔I和封闭胞孔II在支架的圆周方向交替存在(图2B)。
在具有其中彼此圆周相邻的所有封闭胞孔形状全等和相似的网眼图案的本发明支架的情况下，支架壁的线(支柱)将不会伸出外侧或内侧，并且在支架末端的线(支柱)由于其结构而不以扩口形状扩张。
另外，本发明包括设计支架的方法，所述支架在体内管状器官的内腔插置并使用。
在通过该设计方法设计具有其中支架的整个壁在平面上用具有全等六边形形状的封闭胞孔填充的网眼图案的支架，使得组成支架壁的“M”个(胞孔数；M个单元)封闭胞孔在纵向彼此相邻存在，“N”个(封闭胞孔数；N个单元)封闭胞孔在圆周方向彼此相邻存在时，将M、N、纵向长度(L)、支架的外径(D)、支架的壁厚度“t”和形成支架外壁网络结构的线(支柱)的宽度(w)用作参数，并通过改变参数的这些值而设计支架。
通过在计算机上改变参数，可设计支架。
支架的功能特征
本发明的支架具有机械柔韧性。在本文中，术语“机械柔韧性”主要指在纵向“容易弯曲”。例如，机械柔韧性可以使用将物体弯曲直至得到具体曲率时的弯矩表示。也可压缩本发明的支架以减小外径。在将支架插入体内管状器官时，可将它压缩。在管状器官中放置的被压缩的支架自身可扩张。
支架的制造
用于本发明的支架的优选材料具有其自身的高刚度和高生物相容性。这样的材料的实例包括钛、镍、不锈钢、铂、金、银、铜、铁、铬、钴、铝、钼、锰、钽、钨、铌、镁和钙或包括它们的合金。也可使用合成树脂材料，如聚烯烃(如PE和PP)、聚酰胺、聚氯乙烯、聚苯硫、聚碳酸酯、聚醚和聚甲基丙烯酸甲酯。另外，也可使用生物可降解树脂(生物可降解聚合物)，如聚乳酸(PLA)、聚羟基丁酸酯(PHB)、聚乙醇酸(PGA)和聚ε己内酯。特别地，期望钛、镍、不锈钢、铂、金、银、铜和镁或包含它们的合金。合金的实例包括Ni-Ti合金、Cu-Mn合金、Cu-Cd合金、Co-Cr合金、Cu-Al-Mn合金、Au-Cd-Ag合金、Ti-Al-V合金和镁与Zr、Y、Ti、Ta、Nd、Nb、Zn、Ca、Al、Li、Mn等的合金。特别期望的合金是Ni-Ti合金。
本发明的支架可用由以上所列的金属、合金或树脂制成的管制造。具体地讲，通过激光切割、刻蚀等处理金属管，以在支架壁上形成以上网眼图案。特别优选通过激光切割形成。激光切割可使用市售可得的激光切割机。例如，可使用支架加工机Microworx Stent(LTTAPPLIKATION，Germany)。将通过激光切割、刻蚀等处理金属管等制备的这样的支架称为“管状支架”。
另外，本发明的支架包括用金属等制成的线编织管状支架所制备的支架。表述“用…编织(例如，用…编织的)”是指支架的线形支柱部分(形成胞孔)和线交替编织，使得线交替交叉支柱。在本发明中，通过用线编织管状支架制备的支架被称为混合型支架。在本文中使用的线可以用以上用于支架的材料制造。优选地，使用镍钛(Ni-Ti合金)。也可使用例如由树脂制成的聚合物。线材料和用线编织的支架的材料可相同或不同。线的横截面不受限制。可使用具有不同横截面的线，例如圆形横截面、基本圆形横截面、多边形横截面和基本多边形横截面。在线的横截面为圆形时，在本文中使用的线的直径的范围为4μm至100μm，优选的范围为10μm至50μm。
管状支架如下用线编织。线和形成胞孔的支架支柱部分交替编织，使得线交替交叉支柱部分，如上所述。在本文中，表达“用…交替编织…，使得…交替交叉…”是指如图29A和B所示，编织线和支架支柱，使得各个线呈锯齿状延伸，或在其相邻的支架支柱上延伸然后在下一个相邻的支架支柱下延伸等。以此方式，线交替交叉支架支柱。将线从支架的外侧插入一个胞孔，然后引导该线从支架的内侧通过相邻的胞孔移到外侧。通过重复此过程，可交替编织线和支架支柱部分，使得线交替交叉支架支柱部分。可进行编织使得线相对于支架的纵向倾斜延伸(即，线以纵向和圆周方向两个方向延伸，如例如图26A和B所示)。在此情况下，在线达到支架的约一半宽度时，将线折回，编织，然后折回等。通过重复此过程，编织线和支架支柱使得线相对于纵向呈锯齿状延伸。另外，可不用折回而编织线和支架支柱，使得线相对于支架的纵向螺旋形延伸。优选地，可用许多根线进行编织，使得它们基本彼此平行。要编织的线数为但不限于1至20，优选的范围为5至10，更优选8。在此情况下，可均匀编织许多根线，使得线之间的距离几乎相同。要编织的线数和线长度可根据本文中使用的支架的尺寸适当确定。最后，如图26B所示，用线编织支架的整个圆周。具体地讲，用线编织支架中心附近的部分，此部分占支架全长的1/3至3/4，优选1/2至2/3。另外，该图只显示本发明的混合型支架的实例。本发明的混合型支架不限于具有该图所示结构的这样的支架。另外，在将支架插入血管的弯曲部分时，将支架弯曲，以适合血管的形状。如果将与支架支柱编织的线固定，则这样的结构防止支架弯曲(即使在它是弯曲时)，以抑制支架的柔韧性。在本发明的混合型支架中，编织的线不固定到支架支柱，使得线能够滑动，因此可在支柱之间移动。
用线编织管状支架，使得支架支柱和线的总表面积大于单独支柱的表面积，并且支架的胞孔之间的间隙变得更窄。当支架放置于存在动脉瘤的患病区域时，支架可中断血液流入动脉瘤，因此能够防止动脉瘤破裂。具体地讲，本发明的混合型支架为具有增强的阻止血流功能同时保持管状支架柔韧性的支架。因此，支架能够更有效地防止动脉瘤破裂。同时，本文中使用细且非常柔韧的线，使得整个支架的柔韧性不降低。具体地讲，本发明的混合型支架能够有效地用于治疗动脉瘤或血栓形成，同时保持其良好的柔韧性，因此能够防止血管的再狭窄。
在用线编织的混合型支架中，编织线和支架支柱使得线交替交叉支架支柱。因此，线将不会伸出支架的边缘外引起缩短。
图26A显示管状支架的投影图，图26B显示混合型支架的投影图，其中编织了线和支架支柱。图27A显示管状支架的投影图，图27B显示混合型支架的投影图，其中编织了线和支架支柱。
混合型支架用CAD(计算机辅助设计系统)设计，如图26B中左侧所示。支架可基于设计用线手工编织或使用自动编织机编织。显示基于设计制备的混合型支架的照片显示于图26B中的右侧。线自身细且具有弹性和柔韧性。因此，由于其自身的刚度和张力，线彼此重叠。因此，在实际制备的混合型支架中线的编织图案不完全匹配设计图中所示的图案，但可制备具有拓扑学类似于设计图中所示的图案的支架。
本发明的支架也可含有药剂。在本文中，表述“支架可含有药剂”是指支架载有药剂，使得支架能够释放药剂，并且药剂可被洗脱。这样的药剂不受限制，并且可例如使用生物活性物质。生物活性物质的实例包括抑制内膜增厚的药剂、抗癌剂、免疫抑制剂、抗生素、抗风湿药、抗血栓药、HMG-CoA还原酶抑制剂、ACE抑制剂、钙拮抗剂、抗高血脂剂、消炎剂、整联蛋白抑制剂、抗过敏剂、抗氧化剂、GPIIbIIIa拮抗剂、类视黄醇、类黄酮、胡萝卜素、脂质改善药、DNA合成抑制剂、酪氨酸激酶抑制剂、抗血小板剂、血管平滑肌生长抑制剂、消炎药和干扰素。也可组合使用许多种这些药剂。特别地，优选防止再狭窄的内膜增厚抑制剂。这样的抑制内膜增厚的药剂的实例为具有抑制血管的内膜增厚的作用而不抑制内皮细胞生长的药剂。这样的药剂的实例包括阿加曲班((2R，4R)-4-甲基-1-[N2-((RS)-3-甲基-1，2，3，4-四氢-8-喹啉磺酰基)-L-精氨酰基]-2-哌啶羧酸(日本专利公布(Kokai)No.2001-190687 A；国际专利公布WO2007/058190小册子))、希美加群、美拉加群、达比加群、达比加群酯、雷帕霉素、依维莫司、比欧莫司A9(Biolimus A9)、唑罗莫司、他克莫司、紫杉醇和斯达汀(statin)。
例如，通过用药剂涂布支架的表面，可使支架中含有药剂。此时，可用药剂直接涂布支架的表面，或者，可用含有药剂的聚合物涂布支架的表面。也提供槽、孔部分等作为支架上用于储存药剂的贮藏器，然后，可在贮藏器中储存药剂或药剂和聚合物的混合物。用于储存药剂的贮藏器描述于例如日本专利公布(Kohyo)No.2009-524501 A。在本文中使用的聚合物的实例包括具有-100℃至50℃范围的玻璃化转变温度(Tg)的柔韧性聚合物，例如硅酮橡胶、聚氨酯橡胶、氟烃聚合物、聚丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸类橡胶、天然橡胶、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物和苯乙烯-异丁烯嵌段共聚物和生物可降解聚合物，如聚乳酸、聚(乳酸-乙醇酸)、聚乙醇酸、聚(乳酸-ε-己内酯)、聚(乙醇酸-碳酸环丙酯)和聚β-羟基丁酸。例如，根据国际专利公布WO2009/031295小册子，通过将药剂分散于聚合物中，使聚合物和药剂混合。将支架中含有的药剂通过支架递送到患病区域，然后在患病区域缓慢释放。
支架的应用
本发明的支架插入、放置(部署)并且用于具有内腔结构的体内器官的内腔。体内内腔结构的实例包括血管、气管、食管、大肠、小肠、十二指肠、泌尿道、尿道和胆管。血管的实例包括冠状动脉、外周血管、颈动脉、脑动脉和静脉。
本发明的支架可插置于例如冠状动脉的狭窄处，然后用于冠状动脉的扩大。支架也插置于形成动脉瘤的部位，以便能够用于防止动脉瘤破裂。特别地，为了治疗倾向于在脑血管的弯曲部分形成的脑动脉瘤，可将支架插置于存在脑动脉瘤的血管的弯曲部分，以减小脑动脉瘤内的血流和引起血栓形成。以此方式，可用支架防止脑动脉瘤破裂。另外，将支架插置用于狭窄的气管、食管、十二指肠、大肠、胆管等(由于癌症)，使得可将它用于扩张这些管状器官。另外，支架也可用作基质或增强材料用于人造血管。
在通过用线编织管状支架而制备混合型支架时，支架的支柱部分的区域增大，这对管状支架具有多种新作用。例如，这样的混合型支架可比管状支架更有效地控制体内管状器官内的液体流动。例如，将混合型支架插置于存在团块(如动脉瘤或血管曲张)的血管的弯曲部分，使得它发挥减小团块内血液流动、引起血栓形成和防止团块破裂的更增强的作用。
可用导管将支架插入管状器官。此时，压缩支架，以具有较小的外径，然后放入管状器官。也可用气球使支架扩张，然后放入管状器官。具体地讲，本发明的支架可以为自身扩张型或气球扩张型。
另外，本发明的支架含有药剂，且药剂的持续释放是可能的。以此方式，支架也可用作药物递迭系统。
以下参考实施例更详细地描述本发明。然而，本发明不限于这些实施例。
实施例1.管状支架的制备和性质试验
3DCAD支架模型
在此实施例中，基于毕达哥拉斯棋盘形布置理论设计具有封闭胞孔结构的支架模型。由于组成具有封闭胞孔结构的网眼图案使得它用全部具有相同形状的胞孔填充，因此使用此理论。根据毕达哥拉斯棋盘形布置理论，仅有的能够在平面上填充平面的几何形状为四边形和六边形(精确起见，也包括三角形)。
用Solid Edge(SIEMENS PLM软件)建立实形3DCAD支架模型。随后，将模型以IGES格式输入Pro/ENGINEER(Parametric TechnologyCorporation)和Rhinoceros(Robert McNeel & Associates)，以便能够修改表面模型。然后用Marc.Mentat有限元素软件(MSC Software)建立有限元素模型。
设计具有3种封闭胞孔结构的网眼图案(图6)。首先建立支架的基础结构，钻石型图案(图案0)。其次，建立箭尖型图案(图案A)。再次，通过使箭尖型图案旋转90°建立图案(图案B)。这些模型显示于图7中。在此实施例中，检验图案A和图案B。这是因为，如分析结果所示，通过向图案0模型施加负荷至一定程度，不能实现弯曲和变形。
另外，为图案A和图案B各自制备3个支架模型，然后设计以下形状参数。支架胞孔的对角顶点之间的间隙：(b)；支架胞孔的纵向长度L：(h)；支架胞孔的宽度：(l)(图7和图8A和B)。
另外，将相同的支架胞孔数和相同的参数(h)、(l)等的值用于图案A和图案B(图9)。另外，用无量纲参数S表示支架胞孔的形状变化。对于图案A和图案B两者，无量纲参数S由以下公式表示。
S A = b L - - - ( 1 )
S B = b πD - - - ( 2 )
在本文中，“L”表示图案A的纵向长度，“πD”表示在图案B的圆周方向的距离。在所有支架模型中，支架线的厚度和宽度分别确定为0.115mm和0.065mm，并且支架的外径确定为5mm。
用有限元素法(FEM)分析
用MSC Marc/Mentat通用有限元素法软件(MSC Software，SantaAna，CA，U.S.A)进行大变形弹性-塑性分析，假定本文中所用的材料为各向同性硬化塑性模型。
支架(No.1)的变形分析模拟
支架的弯曲分析
用于脑动脉瘤的支架要求具有高度弯曲柔韧性。这是因为，在由复杂血液循环系统组成的颅内循环的情况下，经常将支架放置在非常弯曲的血管的部位。
在此实施例中，为了评价支架的弯曲刚度，进行通过有限元素法的变形模拟和包括机械实验的弯曲试验两者。首先描述支架的变形模拟。
为了在变形分析模拟中为了变形将支架弯曲，约束模型的端部，对自由端给予弯曲角θ，如此计算其所需的弯矩M。图12为显示如何进行支架弯曲分析的模型图。计算支架旋转θ角时的弯矩M(虚线箭头)。参考脑血管的弯曲角，将弯曲角确定为0°至90°范围。
对图案A(模型1、2和3)的分析的以上结果显示于图13中，对图案B(模型4、5和6)的结果显示于图14中。
如图13中所示，图案A的支架模型1至3在所有曲率显示相似的机械性能。另外，发现图案A的所有模型在约0.06radmm-1的曲率经历屈曲，如图15中所示。
另外，如图14中所示，图案B的支架模型4至6显示不同的性能。模型6以最高柔韧度显示变形。这是因为组成支架图案的胞孔以圆周方向包裹在支架周围(参见图8B中的模型6的形状)。因此，该支架显示部分类似于卷曲弹簧的机械性能。另外，比较模型4至6的变形形状。发现模型6以外的模型经历屈曲，如图16和17所示。图16显示支架模型4的结果，图17显示支架模型5的结果，图18显示支架模型6的结果。
图16显示由数值模拟得到的变形结果，具体显示了支架模型4在0.06radmm-1的曲率经历屈曲。
图17显示由数值模拟得到的变形结果，具体显示了支架模型5在0.1radmm-1的曲率经历屈曲。
图18显示由数值模拟得到的变形结果，具体显示了支架模型6在0.14radmm-1的曲率经历屈曲。
支架(No.2)的变形分析模拟
支架的压缩分析
在被扩张的同时，将支架放在血管内。因此，支架向血管壁施加的力是非常重要的机械要素。为了检验此实施例中支架的扩张力，通过向支架径向施加外力而压缩支架，以检验横截面直径能够在径向缩短的程度。
为了在此分析中径向压缩支架，约束模型的一部分，对支架的外表面施加压力达到0.04MPa，并计算在径向的所得位移量。图19为显示如何进行支架压缩分析的模型图。如图19中左侧所示，对支架的下部部分施加位移约束，并向支架的外表面如此施加压力，使得以径向压缩支架(虚线箭头)。
支架的机械试验
实际制备支架样品，以实验证明此实验中数值模拟结果的有效性。此时，制备一种(模型2)图案A支架样品，并制备3种(模型4、5和6)图案B支架样品。在本文中，关于图案A，所有模型具有几乎相同的机械性质，如数值分析所示，因此只处理了1个图案A模型。
参考对进行了上述FEM分析的支架所采用的边界条件采用实验条件。
在此实验中，通过激光切割制备4种支架样品，并将它们用于机械试验(图20)。激光切割使用支架加工机Microworx Stent(LTTAPPLIKATION，Germany)。所有支架样品由Ni-Ti管组成，管的直径、长度、厚度和线宽度分别为5.0mm、20mm、0.115mm和0.065mm。这些样品总是在纵向7个胞孔和在圆周方向8个胞孔。
为了和如此制备的具有封闭胞孔结构的支架比较机械性质，使用用于治疗脑血管的具有开放胞孔结构的高柔韧性Neuroform Stent 3(Neuroform Micro delivery Stent System，Boston Scientific/，Fremont，CA)。所有支架样品由Ni-Ti管组成，管的直径、长度、厚度和线宽度分别为5.0mm、20mm、0.115mm和0.065mm。这些样品总是在纵向7个胞孔和在圆周方向8个胞孔。
支架的弯曲试验
制造弯曲试验机，用于测量支架的纵向弯曲刚度(图21)。图21A显示如何用弯曲试验机进行弯曲试验。图21B显示在实验期间支架的状态。支架的端部完全固定，使支架弯曲。另外，从相对端部在离末端3.8mm的部位将细塑料管插入内腔，然后使连接到测力传感器(Kyowa Electronic Instruments Co.，Ltd.Japan)的棒的钩与管接触。在测力传感器(上面装载了测微计)移动时，对管进行位移，因此使支架弯曲。用数码相机E990(CooLPix990；Nikon Tokyo，Japan)捕捉此时观察到的变形性能，然后从如此得到的图像计算曲率。从支架长度“L”和此时测力传感器的数值“F”计算弯矩。
图22显示由弯曲试验得到的结果。图22为显示模型2、4、5和6、Neuroform Stent 3的弯矩和曲率之间的关系的曲线图。如图22中所示，发现在本实施例制备的支架样品中，支架模型6样品具有最低的弯曲刚度和最高的柔韧度。也发现支架模型6样品显示相对类似于Neuroform Stent 3所示的机械性能，Neuroform Stent 3具有开放胞孔结构，并实际用于治疗脑血管。在本文中，两者之间的机械性能差异为以下的结果。虽然在Neuroform Stent 3中使用的金属管的厚度薄至60μm，但在此实施例中用于支架处理的管的厚度为115μm，几乎为Neuroform的相同数字的两倍。支架刚度显著受到用于处理的金属管厚度的影响，表明管越厚，刚度越高。
数值分析显示，在此实施例中得到的支架模型6具有与NeuroformStent相同的厚度(60μm)时，支架模型6将具有几乎与Neuroform相当的机械性质。因此，推断即使这样的具有封闭胞孔的图案的模型6也能够通过检验细管、较细支架线、软材料等的使用而显示相当于或高于具有开放胞孔结构的支架模型的高机械柔韧度。
在此实施例中，不仅比较在支架变形时负荷的值，而且比较变形的形状，因此检验了模型的有效性。
将用于脑血管的支架放置于高度弯曲(curved)或弯曲(bent)的颅内血管，因此使支架比用于冠状动脉或颈动脉的支架更大程度地弯曲。在此实施例中，将临床使用的支架和在实施例检验的支架中具有最高柔韧度的支架模型6弯曲到180°的弯曲角，然后比较变形的形状。图23显示在此实施例中制备的支架模型6样品(图23A)(图案B，模型6)和实际临床使用的支架(图23B)(Neuroform Stent 3)在已将它们弯曲180°并因此变形后的变形形状。如图23中所示，在此实施例中制备的支架样品弯曲并变形，得到均匀的曲率。另一方面，在Neuroform Stent3的变形形状的情况下，发现支架支柱伸出外侧，并发现横截面面积在具有高曲率的部分减小。这样的减小造成损害血管壁的风险。另外，支架内腔的横截面面积的减小可抑制血管内血流，以致于诱导血栓形成，因此非常危险。
如上所述，通过改变组成支架的胞孔的形状，可设计具有低弯曲刚度和高柔韧度的支架模型，而不管其封闭胞孔结构。
支架的压缩试验
制造压缩试验机，用于测量支架的径向刚度(图24)。图24A显示整个压缩试验机，图24B显示压缩试验机的部分。径向刚度用具有高柔韧度的聚乙烯薄膜(Tetoron(商标)膜；Teijin DuPont Films Ltd.Japan)测量。将薄膜包裹在支架周围，并用辊压缩支架，以进行径向位移。在测力传感器(上面装载了测微计)移动时，拉伸与它连接的膜，然后测量此时的负荷值。
结果显示于图25中。在图25中，水平轴表示距离，在将膜包裹在支架周围且将支架压缩时膜沿着该距离拉伸，纵轴表示此时所需的力。如图25中所示的曲线图中，径向刚度越低(即，径向柔韧度越高)，在曲线图中的位置越低。如图25中所示，发现支架模型6在实验检验的所有支架中具有最高径向柔韧度。
实施例2.用线编织的混合型支架的制备和性质试验
用线编织实施例1中的管状支架模型6。支架由Ni-Ti管组成，管的直径、长度、厚度和线宽度分别为5.0mm、20mm、0.115mm和0.065mm。这些支架在纵向7个胞孔和在圆周方向8个胞孔。使用具有39μm直径和30cm长度的由镍钛合金制成的线。如图29中所示，将线从支架的外侧插入胞孔(在纵向位于支架中心附近)至内侧，然后引导该线从支架的内侧通过相邻的胞孔移到外侧，使得它交叉形成胞孔的支柱。通过重复此过程，用线编织支架使得线交替交叉支架支柱。此时，进行编织使得线相对于支架的圆周方向倾斜延伸(即，线包裹在支架的圆周周围)。在线达到支架的约一半宽度时，将线折回，随后，以最初方向相反的方向(相对于圆周方向)编织它们。继续用线编织直至线回到支架的约一半宽度，然后再次将线折回。继续编织直至线达到支架的约一半宽度。线的两端均向内弯曲，以防止它伸出支架外。对8根线进行类似的过程，如图28B中所示。最后得到的支架如图26B(透视图)和图27B(倾斜透视图)中所示。如这些图中所示，在相对于支架纵向的中心附近用线编织支架。线在支架的纵向呈锯齿状延伸预定的距离。用线编织的支架部分的长度为整个支架长度的约1/2。
在如图26B中左侧所示制备混合型支架时，用CAD(计算机辅助设计)系统设计通过用线编织管状支架制备的混合型支架的支柱和线的图案结构。然后根据设计图手工进行编织。
使用图21中所示的弯曲试验机，对如此得到的混合型支架进行弯曲试验。结果显示于图30中。图30显示在此实施例中制备的混合型支架、管状支架(模型2-6)和Neuroform 3的结果。
如图30中所示，发现混合型支架具有相当于管状支架模型6和Neuroform3的弯曲刚度(柔韧性)。
符号说明
1    边1
2    边2
3    边3
4    封闭胞孔I
5    封闭胞孔II
6    支架
7    测微计1
8    测微计2
9    辊
10   纱
11   测力传感器
12   PET膜环
工业应用性
与具有开放胞孔结构的常规支架的情况一样，具有本发明的封闭胞孔结构的支架可安全使用，而不使线的一部分伸出支架内或支架外。另外，本发明的支架的网眼图案的特征是，彼此圆周相邻的所有封闭胞孔形状全等和相似。由于这些特征，形成支架壁的网眼图案的封闭胞孔的密度(网眼密度)可自由设计，并且该支架能够适合多种体内管状器官。另外，在本发明的支架的网眼图案中，单一封闭胞孔单元的特征是，它具有点对称的基本凹的和基本平行的六边形形状，使得在(6个顶点中的)2个顶点的内角各自大于180°，其它2个顶点位于这2个顶点之间。由于这些特征，本发明具有良好的柔韧性。
另外，通过用线编织管状支架制备的混合型支架可阻断血流进入主动脉瘤的团块，同时保持良好的柔韧性，因此能够防止由血液流入导致的团块破裂。

Claims (15)

1.一种在体内管状器官的内腔插置并使用的圆筒形支架，其中：
支架壁具有用彼此相邻并具有全等形状的许多封闭胞孔填充的平面网眼图案；
封闭胞孔具有点对称的平行六边形形状；
彼此圆周相邻的所有封闭胞孔形状全等和相似；
彼此相邻的共用不同边的两个封闭胞孔形成基本V形的构件；并且
基本V形的构件的折叠部分的顶点指向圆周方向。
2.权利要求1的支架，所述支架为在体内管状器官的内腔插置并使用的圆筒形支架，其中：
支架壁具有用彼此相邻并且具有全等形状的许多封闭胞孔填充的平面网眼图案；
封闭胞孔具有点对称的基本凹的和基本平行的六边形形状；并且
六个顶点中的两个的内角各自大于180°，两个其它顶点位于这两个顶点之间。
3.一种在体内管状器官的内腔插置并使用的圆筒形支架，其中：
支架壁具有用彼此相邻并且具有全等形状的许多封闭胞孔填充的平面网眼图案；
封闭胞孔具有点对称的基本凹的和基本平行的六边形形状；并且
六个顶点中的两个的内角各自大于180°，两个其它顶点位于这两个顶点之间。
4.权利要求2或3的支架，所述支架为在体内管状器官的内腔插置并使用的圆筒形支架，其中：
支架壁具有用彼此相邻并且具有全等形状的许多封闭胞孔填充的平面网眼图案；
封闭胞孔具有点对称的基本凹的六边形形状；并且
在基本凹的六边形P由p1、p2、p3、p4、p5和p6表示时，
边p1p2(边1)和边p4p5(边1)具有基本相同长度，并且基本彼此平行，
边p2p3(边2)和边p5p6(边2)具有基本相同长度，并且基本彼此平行，
边p3p4(边3)和边p6p1(边3)具有基本相同长度，并且基本彼此平行，并且
在顶点p1和顶点p4的内角各自大于180°，并且
在支架的平展平面图叠加于xy坐标网，使得在支架的平展平面图中彼此圆周相邻的许多封闭胞孔的位于边p2p3(边2)和边p3p4(边3)之间的顶点p3或位于边p5p6(边2)和边p6p1(边3)之间的顶点p6呈现于xy坐标网的y轴上时，顶点p1、p2、p3、p4、p5和p6的坐标分别确定为(x1，y1)、(x2，y2)、(x3，y3)、(x4，y4)、(x5，y5)和(x6，y6)，在x轴上顶点p1和p4之间的距离x1-x4的绝对值确定为“b”，支架的外径由“D”表示，b/πD的范围为0.10至0.5。
5.权利要求2或3的支架，所述支架为在体内管状器官的内腔插置并使用的圆筒形支架，其中：
支架壁具有用彼此相邻并且具有全等形状的许多封闭胞孔填充的平面网眼图案，支架的平展平面图显示于图1A中；并且
在支架的外径由“D”表示，并且各自位于图3中所示单一封闭胞孔单元的边2和边3之间的顶点p6和顶点p3之间在支架中的圆周距离由“b”表示，b/πD的范围为0.10至0.5。
6.权利要求2至5中任一项的支架，其中具有基本凹的六边形形状的各个封闭胞孔的6个边中的一些边为弧状。
7.权利要求4的支架，其中边p2p3(边2)、边p3p4(边3)、边p5p6(边2)和边p6p1(边3)为弧状。
8.权利要求1至7中任一项的支架，所述支架用钛、镍、不锈钢、铂、金、银、铜、铁、铬、钴、铝、钼、锰、钽、钨、铌、镁、钙、含有它们任意一些的合金或合成树脂作为材料形成。
9.权利要求8的支架，所述支架用生物可降解聚合物作为材料形成。
10.权利要求1至9中任一项的支架，其中形成支架的胞孔的支架支柱部分用线可滑动编织，而不使线固定到支架上，以增强中断血液流动的功能，同时保持柔韧性。
11.权利要求10的支架，其中
编织许多线和支架支柱，使得线交替交叉支架支柱；并且
支架中心附近占支架的三分之一(1/3)或更大纵向长度的支架部分用线编织。
12.权利要求1至11中任一项的支架，所述支架载有药剂，使得药剂可被洗脱。
13.权利要求12的支架，其中药剂选自内膜增厚抑制剂、抗癌剂、免疫抑制剂、抗生素、抗风湿药、抗血栓药、HMG-CoA还原酶抑制剂、ACE抑制剂、钙拮抗剂、抗高血脂剂、消炎剂、整联蛋白抑制剂、抗过敏剂、抗氧化剂、GPIIbIIIa拮抗剂、类视黄醇、类黄酮、胡萝卜素、脂质改善药、DNA合成抑制剂、酪氨酸激酶抑制剂、抗血小板剂、血管平滑肌生长抑制剂、消炎药和干扰素。
14.权利要求1至13中任一项的支架，其中体内管状器官选自血管、气管、食管、大肠、小肠、十二指肠、泌尿道、尿道和胆管。
15.权利要求14的支架，其中体内管状器官为脑血管。
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