CN103356314B - 线圈生物可吸收支架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有卷曲线圈构造的可展开、生物可吸收支架。该支架还包括可变节距的区域，其允许沿着展开支架的长度在子区域内刚性或可变性直径上的变化。通过变化直径允许支架延伸进入诸如分支血管的区域中或者进入动脉瘤的颈部中。在某些实施例中，支架包括纵向支撑纤维，其充分布设展开支架的长度以提供附加强度。另外，支架还可包括区域性支撑纤维，其布设的长度小于支架的长度，并且提供增加的区域性强度而允许支架的柔性。支架还包括微型管，其构造为采用医学成像技术可见。支架可由生物可吸收和/或包括全程释放药物活性物质能力的材料制造。

Description

线圈生物可吸收支架

优先权要求

本申请要求于2012年3月30日提交的美国专利申请No.13/435,487和2012年5月21日提交的美国专利申请No.13/476,336的优先权的权益并且本申请是部分连续申请，它们的全部内容通过引用结合于此。

技术领域

本发明的领域涉及布置在血管、腺体、体内通道或器官中的支架，特别涉及被设计用于提供治疗药剂的局部输送的支架，其为生物可吸收的且可以治疗堵塞或衰退病变。

背景技术

支架通常用作支撑血管、腺体或导管的弱化部分的装置，以重新打开崩溃的或闭塞的血管、腺体或导管的内腔，或者作为治疗动脉瘤和其它疾病的装置。支架也已经用作输送治疗药剂到器官的血管或导管结构内的具体位置的装置。支架也可制造为生物可吸收的，从而在整个时间周期上身体吸收它们。然而，该特征的每一个都产生支架设计和制造上的挑战。

例如，包含药剂的支架由混合有相关药剂的聚合纤维构造。于是，混合物通过诸如混合压缩成型、混合注塑成型或混合挤出的工艺形成支架的结构元件。例如，在传统的混合挤出工艺中，一个或多个治疗药剂与聚合树脂混合。然后，混合树脂熔化挤出以形成由其可制造支架的拉长纤维。然而，这些工艺受到明显限制。首先，聚合体可熔化的温度可能导致治疗药剂的降级。

类似地，药剂对聚合体的比例可具有支架强度和/或柔性上的重要影响。为了克服这样的问题，通常保持药剂-聚合体比率很低，以便避免影响强度。然而，这限制了支架内可封装的生物适用药剂的量，并且这可能是治疗所用的适合生物体内的量。

给支架提供充分结构强度的其它方式可能涉及高分子量或超高分子量纤维的使用。尽管这些材料有效地给支架提供所希望的结构强度，但是它们具有降级时间很长的缺点。这可导致诸如异质体反应的问题。

为了在支架的不同区域中提供可变的强度和/或柔性，它也难于变化支架在其长度上的成分。例如，为了使一个区域更加柔性通常要求使支架变薄，然而，增加强度典型地要求支架的框架变厚。结果，强度和柔性通常是支架设计的相反结果。

支架提供的附加优点是它们允许采用最低限度入侵传输管输送法处理医疗条件。为了采用最低限度入侵传输管输送法典型地要求支架材料对于诸如荧光透视法的医疗成像技术是可见的。为此，支架必须包括不透射线材料，其可与周围解剖结构可视地区别。

与治疗药剂结合在支架中的情况一样，经常是不透射线材料与聚合纤维混合挤出。然而，该技术改变了支架的机械性能，并且减小了适合于包含所希望治疗药剂（多个药剂）支架的比例。

因此，存在对现有技术不能满足的聚合支架的需要，其通常是生物可吸收的，可为在支架的长度上易变柔性的，给分支血管提供开口，并且可在设置在患者中期间和之后由传统医疗成像技术可视。

这里讨论的这些和所有其它的非本征材料通过引用将其全部结合于此。如果在结合引用中术语的定义或使用与这里提供术语的定义不符或相反，则应用这里提供术语的定义而不应用引用中术语的定义。

除非上下文有相反规定，这里阐述的全部范围解释为包含它们的端点，并且可广泛解释的范围应解释为包括商业实际价值。类似地，所有数值的列表应看作包括中间值，除非上下文有相反表示。

发明内容

本发明的主题提供可伸展支架，其提供克服现有技术支架的特征和改进。在一个方面中，支架由一个或多个基本上邻接的主纤维形成，该主纤维在卷起状态下形成卷曲线圈结构。纤维总体上呈现为围绕支架的主纵向轴线的螺旋模式。主纤维包括不同间隔的次卷曲区域。在某些实施例中，在伸展状态下，这些次线圈设置成围绕基本上平行于支架的主轴线延伸的一个或多个侧向轴线。

支架还提供在主纤维的节距间隔中的可变间隔。在某些实施例中，节距在支架的子区域中变化以便提供支架柔性和刚性上的局部变化，而不必改变主纤维的成分或尺寸。

支架可包括纵向支撑杆，其基本上延伸展开支架的长度。另外，支架也可包括纵向区域性支撑杆，其延伸少于展开支架的全部长度。通过提供与现有技术的支架相比的短支撑杆，可提供增加柔性的限定点，而基本上不会危及支架的总体强度。杆之间的断开还允许主纤维曲率半径的可变区域，以便提供可从主血管延伸进入分支血管或者进入动脉瘤的颈部中的支架区域，从而有助于促使消炎和止血。

支架还包括不透射线微型管，其设计为采用传统的医疗成像法可见。这些微型管可设置在主纤维和/或支撑纤维上的希望位置，以便标识支架上的具体位置。

本发明主题事项的各种目标、特征、方面和优点通过下面结合附图对优选实施例的详细描述将变得明显易懂，附图中相同的参考标号表示相同的部件。

附图说明

图1是根据本发明实施例的可伸展线圈支架的三维结构的示意图。上面部分示出了支架实施例的侧视图，而下面部分示出了端部视图。

图2是支架实施例的透视图，示出了不透射线微型管。

图3是支架实施例的侧视图，示出了不连续纵向支撑纤维和示范性第二线圈的进一步细节。

图4是应用在主血管和分支血管之间汇合处的支架实施例的示意图。

具体实施方式

本发明基于提供具有高强度和柔性二者的生物可吸收支架的需求。支架还提供附加的特征和优点，例如，可变柔性区域、不透射线和药剂洗提能力。支架还提供为可转换在卷起状态和伸展状态之间。卷起状态的支架安装在气囊导管上，其易于输送到生物有机体内的希望位置。当在所希望的位置时，支架可易于展开到伸展状态，其提供用于治疗效力的希望结构。

如图1可见，支架100通常包括卷曲线圈结构，其通过沿着纤维长度不同地弯曲基本上连续的主纤维或纤维105而形成。较具有大半径的主线圈110围绕主纵向轴线200定向，而次线圈120定向在一个或多个侧向纵向轴线210周围。每个侧向轴线基本上平行于主纵向轴线且彼此平行。在图1所示的实施例中，支架材料形成为卷曲线圈结构，其具有主纵向轴线以及围绕在主纵向轴线周围大致相等间隔开来的三个侧向轴线。可能所希望的是，所提供的支架的侧向轴线的数量不同于3个，因此本发明不意味着限制支架仅有三个侧向轴线。

在某些情况下，支架可包括形成卷曲线圈结构的单一纤维，而在其它实施例中，支架可包括沿着共同通道130的两个或多个联合线性排列的(co-linearlyarranged)纤维。根据所希望的强度级别，甚至可在支架中包括更多的纤维。成对纤维的出现自身还提供分叉支架的制造，例如，美国专利申请系列号13/476,336中所描述的内容，这是本发明人共有的。

由附图明显可见，次线圈通过沿着主纤维的长度在各部分内减小曲率半径而形成。次线圈的周期性在某些情况下可设计为基本上在相同的点上发生在支架100的主圆周周围，如图1所示。在以该方式形成时，次线圈通常排列在侧向轴线周围，侧向轴线基本上平行于支架的主纵向轴线。例如，其中次线圈以支架圆周的1/3距离形成为彼此分隔，结果是次线圈相对于三个侧向轴线排列，这些侧向轴线布置为基本上平行于支架的主纵向轴线。

在其它情况下，次线圈可以大于或小于支架圆周的整数分数设置，在此情况下，由次线圈形成的侧向轴线跟随者围绕在主纵向轴线周围的螺旋通道。再进一步，卷起状态和伸展状态的相对尺寸可通过变化次线圈的间隔而变化。例如，如果次线圈设置为相对靠近在一起，则支架的最后伸展的圆周通常大于如果次线圈被较远分隔的情况。

如上所讨论，支架设计中固有的问题之一是提供具有足够强度且同时柔性的支架。这尤其在较小且弯曲的血管和体内通道中是特别重要的，这是因为很弱结构可能倾向于由支架作用于在其设置位置处的血管或导管壁上的力所导致的附加损坏。

为此，本发明提供卷曲线圈结构的变化节距的区域。如图1所示，在相邻的线圈之间能够形成具有不同节距间隔135的支架。例如，图1是支架的图示和实施例，其中线圈的节距相隔在支架的中心部分140上较宽，而在端部150上相隔较近。减小线圈的节距间隔135导致提高支架的区域强度，而不必改变形成它的纤维成分。节距间隔的各种组合与本发明支架的设计兼容。例如，在某些情况下，所希望的是在中心部分上使支架更加刚性，其中节距间隔相对于端部是相对小的。还希望的是使一个端部比相对端部更加刚性，并且这也是在这里所描述的当前设计中所预期的。

支架的强度和柔性也由沿着支架的外形设置的纵向支撑纤维160的包含物变化。如图1-3所示，支撑纤维160设置为总体上平行于支架的主轴，并且基本延伸在展开的所述支架的长度上。支撑纤维如果存在于支架中则具有两个主要功能。第一，它们可用于变化支架的柔性和强度，而不改变主纤维的基本成分或尺寸。如上所讨论，使支架强壮的一个途径是增加纤维的直径。然而，这增加了生物吸收所需的时间，这可进而导致并发症，例如，慢性异物反应（chronicforeignbodyresponse）。采用支撑纤维改善强度避免了该问题。类似地，支撑纤维可用于保持支架内的线圈的节距间隔

与现有技术相反，包括沿着支架的长度布置的支撑纤维的支架，如图3所示，本发明还包括区域性支撑纤维161，其沿着展开的所述支架的长度的一部分延伸。这样，沿着支架长度在连续的区域性支撑纤维161之间设置间隙。这提供了沿着支架产生增加柔性的局部区域的进一步优点，如图3所示。区域性支撑纤维中的断开还允许用于其中可以增加主纤维曲率的局部区域，从而局部地增加支架的外观直径（apparentdiameter）。如图4所示，在与结合气囊导管（未示出）的结合使用中，这提供了一部分支架的外弓突出（outbowing）180，当在第二血管185的分支点处支架被配置在主血管175中时，这是有用的。

便利地，类似于图4所提供示例的支架还可在稳定和促进动脉瘤的恢复上很有用。如所知，动脉瘤形成在动脉壁中的局部弱化的区域上。它们通常被分类成囊状或纺锭状。囊状动脉瘤基本上为球形形状，并且仅涉及一部分的动脉壁，并且其内腔通常部分地或完全被血栓填充。相反，纺锭状动脉瘤在长度和直径上是变化的，延伸高达20cm。随着动脉瘤尺寸的增加，导致患者因此发生出血破裂和潜在死亡的风险增加。

如果该壁弱化到动脉气囊向外延伸的程度，则动脉壁的外部包封与分支血管不同。结果，支架提供了一种工具，其潜在地稳定和促进动脉瘤的恢复和止血。这里所描述的支架可制作为提供可变节距的区域，其延伸进入颈部且潜在地进入动脉瘤的囊中。位于颈部和/或囊区域中的支架纤维将潜在地导致在局部血流中的局部微型漩涡。该湍流将促进止血，因此限制血流入动脉瘤。随着时间的流逝，动脉瘤的囊将缩小，血栓将溶解，并且将显著减小破裂的风险。在某些情况下，希望的是提供包括药物效力化合物的支架，该化合物能减少在动脉瘤颈部附近动脉壁中的炎症反应，从而促进局部凝结以进一步限制囊的伸展或通常促进组织修复。

根据支架的区域，还可能变化个别支撑纤维的数量、间隔、厚度或长度。例如，在某些情况下，如果所要求的刚性较大，更加紧密间隔的纤维可提高刚度。类似地，具有增加直径的支撑纤维通常比具有较小直径的支撑纤维具有更大刚度。

支架可进一步包括不透射线的微型管170。如图1和2所示，这些微型管可与主纤维或支撑纤维或二者结合。微型管可设置为标志支架的一端或两端。它们也可设置在沿着支架长度的位置，以便标识某一位置。例如，在某些实施例中，微型管可用于标志支撑纤维之间的断点，以便识别支架的相对更加柔性的区域。类似地，微型管可设置为识别设计成能弓形突出（bowout）的支架区域的位置，并且微型管设置在主血管和分支血管的交汇处。采用微型管允许人们制造具有医学成像技术可见标志的支架，而不必包括支架的整个结构。

主纤维和支撑纤维二者也可设计为很多构造。例如，主纤维和支撑纤维可为实心、多层或中空的。主纤维和支撑纤维通常由生物可吸收聚合材料构造。适合材料的示例包括但不限于聚对二氧杂环己酮、聚乙醇酸交酯、聚己内酯、聚乳酸、聚乙交酯、聚丙交酯、聚丙交脂-乙交脂共聚物、聚乳乙醇酸、左旋丙交酯与外消旋丙交酯的共聚物、聚(D,L-丙交酯-co-碳酸丙二酯)、聚羟基丁酸戊酸酯或乙烯醋酸乙烯酯共聚物。上述列出的聚合体的两个或多个的混合物也可用于制造支架。

用于制造纤维的具体聚合物（多个聚合物）可根据特别应用所需要的希望降解时间选择。降解将受到纤维的具体化学成分、聚合物的分子量和所形成的纤维直径以及诸如治疗药剂的其它材料影响。关于任何特定应用所希望的成分，对于本领域的技术人员来说是可以理解的。

支架也可为药剂洗提支架，术语“药剂”通常是指任何的有治疗效力的化合物。例如，纤维中可包括抑制再狭窄、促进康复、促进伤口康复或减轻炎症反应或者抑制异质体反应的化合物，其作为纤维自身的一部分呈层状设置在纤维上或者处于在中空纤维中所形成的腔体内。当其被包括作为支架纤维的一部分时，药剂可包括用于形成支架纤维的材料的0.1至99.9%。

本发明还提供处理治疗中所需的体内通道的方法。如这里所定义，术语体内通道通常是指包括内腔的血管、体内管道和类似的解剖结构。支架典型地用于支撑这些类型的结构，例如，内腔已经狭窄，例如发生在动脉硬化症中。采用所述的支架，能够采用卷起构造的支架，然后采用最低限度的介入法，例如，皮下导管，从而将支架定位在治疗所需的通道的内腔中的位置。一旦定位，支架就可从卷起状态转换到伸展状态，因此重新打开且支撑通道（即，血管、体内管道或类似的结构）。

在某些情况下，“内腔”可包括血管的分支点或动脉瘤的颈部。在这些情况下，可变节距的区域可提供在支架中，从而在伸展状态下，支架的一部分延伸进入分支或动脉瘤的颈部。这样，支架可进一步支撑这些特定的区域以及其中已经设置支架的主血管或其它通道的内腔。在动脉瘤的情况下，支架可进一步制造为包括对于促使止血、减轻发炎或促使动脉瘤以及血管周围部分总体康复有效的化合物。如上所述，设置可伸展的且能延伸到部分适应动脉瘤内腔的支架的方法有助于通过产生可促使凝固的湍流而促进止血。

下面的讨论提供很多本发明主题的示范性实施例。尽管每个实施例表现为本发明元素的单一组合，但是本发明主题可看作包括所公开元素的所有可能的组合。因此，如果一个实施例包括元素A、B和C，并且第二实施例包括元素B和D，即使没有明确公开，则本发明主题也看作包括A、B、C或D的其它剩余组合。

本领域的技术人员应理解，在不脱离这里本发明概念的情况下，已经描述的修改之外的更多的修改是可能的。因此，本发明主题不是限定性的，只要在所附权利要求的范围内就行。而且，在说明书和权利要求书二者的解释中，所有的术语应以参考上下文的可能宽泛的方式解释。特别是，术语“包括”和“包含”应解释为以非独占方式涉及各元件、部件或步骤，表示了所涉及的元件、部件或步骤可以是存在的，或者可以与没有明确引用的其它元件、部件或步骤一起使用或组合。如果具体的权利要求涉及某些选自由A、B、C….和N构成的组的至少一个，则原文应解释为仅需要来自组的一个元件，不是A加N或B加N等。

Claims (8)

1.一种在卷起状态和伸展状态之间转换的生物可吸收支架，包括：

卷曲线圈，该卷曲线圈包括：

至少一个主纤维，构造为限定第一曲率半径、第一螺旋节距和该支架的主纵向轴线，该第一曲率半径基本上限定该支架的圆周；

多个片段，设置在该主纤维内，每个片段都具有第二曲率半径，该多个片段的每一个限定次线圈；

其中，当该支架位于该伸展状态时，该多个片段的每一个与另一个片段基本上对齐，从而它们形成在该支架圆周周围的至少一个侧向轴线；并且

至少一个纵向支撑纤维，其平行于支架的主轴线，其中该至少一个纵向支撑纤维基本上延伸在处于伸展状态的该支架的长度上；

多个区域性支撑纤维，其沿着展开的该支架的长度的至少一部分延伸；以及

其中，该区域性支撑纤维中的断开局部地增加该支架的外观直径；以及

其中，在该伸展状态时，该支架具有展开长度。

2.如权利要求1所述的支架，其中该至少一个主纤维包括限定第二螺旋节距的区域。

3.如权利要求1所述的支架，还包括至少一个不透射线结构，其中该至少一个不透射线结构构造为基本上环绕所述至少一个纵向支撑纤维、区域性支撑纤维和主纤维的至少其中之一。

4.如权利要求1所述的支架，其中该至少一个主纤维、该多个区域性支撑纤维中的至少一个和该至少一个纵向支撑纤维的至少一个包括可释放形式有治疗效力的化合物。

5.如权利要求4所述的支架，其中该有治疗效力的化合物设置在所述纤维的内腔和层的至少一个中。

6.如权利要求1所述的支架，其中该多个片段的每一个的曲率半径小于该支架的圆周。

7.如权利要求1所述的支架，还包括在该至少一个主纤维内的区域，该区域具有基本上大于该第一曲率半径的第二曲率半径。

8.如权利要求1所述的支架，其中该支架包括生物可吸收聚合材料，选自由聚对二氧杂环己酮、聚乙醇酸交酯、聚己内酯、聚乳酸、聚丙交脂-乙交脂共聚物、聚乳乙醇酸、左旋丙交酯与外消旋丙交酯的共聚物、聚(D,L-丙交酯-co-碳酸丙二酯)、聚羟基丁酸戊酸酯或乙烯醋酸乙烯酯共聚物构成的组。