DE202011002929U1 - Stent zur Implantation in den menschlichen Körper - Google Patents

Abstract

Stent zur Implantation im menschlichen Körper, mit einem Grundkörper, der wenigstens teilweise aus einer in vivo abbaubaren Magnesiumschaumlegierung besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnesiumschaumlegierung im wesentlichen aluminiumfrei und im wesentlichen scandiumfrei ist und als festigkeitsinduzierendes Element bzw. festigkeitsinduzierende Elemente Yttrium und/oder seltene Erden und/oder Zirkonium enthält.

Description

• Die Erfindung betrifft einen Stent der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art zur Implantation in den menschlichen Körper.
• Endoprothesen oder Stents, die bei Blutgefäßläsionen, z. B. bei Stenosen, Dissektionen usw., in das betreffende Gefäß implantiert werden, übernehmen eine Stütz- und Offenhaltungsfunktion der Gefäße und sind in der minimal-invasiven interventionellen Medizin seit langem bekannt. Sie werden üblicherweise aus Metallen wie nicht-rostendem Edelstahl oder Nitinol hergestellt. Derartige Metallstents sind in großer Zahl bekannt und haben sich in der Praxis bewährt. Stents werden derzeit in zwei Grundtypen eingeteilt, dauerhafte und degradierbare Stents. Dauerhafte Stents sind so ausgestaltet, dass sie im Gefäß für einen unbestimmten Zeitraum offen bleiben und der Blutfluss durch die Gefäße dauerhaft gewährleistet wird. Degradierbare Stents hingegen werden über einen vorbestimmten Zeitraum hinweg im Gefäß abgebaut. Die Stützwirkung durch die Metallstruktur ist jedoch häufig nur kurzzeitig erforderlich, da sich nach Implantation des Stents das Körpergewebe erholen kann. Vorzugsweise werden degradierbare Stents erst abgebaut, wenn das traumatisierte Gewebe des Gefäßes verheilt ist und deshalb der Stent nicht weiter im Gefäßlumen verbleiben muss.
• Aus diesem Grund werden in neuer Zeit in zunehmendem Maße Stents aus bioresorbierbaren Materialien wie z. B. aus Polymeren wie Polylactid oder aus Metallen wie Magnesiumlegierungen entwickelt und in klinischen Versuchen eingesetzt.
• Magnesium und Magnesiumlegierungen besitzen für eine Vielzahl von Anwendungen hervorragende mechanische und physikalische Eigenschaften. Ihr geringes Gewicht bei gleichzeitig hoher Festigkeit machen Magnesium und Magnesiumlegierungen zu geeigneten Materialien auch für Stents. Magnesium und Magnesiumlegierungen sind sehr reaktionsfreudig und daher korrosionsanfällig und wenig verschleißbeständig. Für resorbierbare Implantate sind diese Eigenschaften jedoch wünschenswert. Allerdings bestehen folgende Probleme: Obgleich grundsätzlich dabei das angestrebte Ziel einer Resorption des implantierten Stents erreicht wird, besteht das Problem eines zeitlich nicht definierten Abbaus des Stents. Je nach Materialwahl, Design und Materialstärke ist der Materialabbau starken Schwankungen unterworfen, nicht kontrollierbar und im Allgemeinen zu schnell, um ein sicheres Einwachsen des Stents in die Gefäßwände zu gewährleisten. Bei zu schneller Resorption kann der resorbierbare Stent nicht in die Gefäßwande einwachsen: Er kann sich vielmehr ablösen und lebensbedrohliche Probleme für den Patienten verursachen.
• Aus diesen Gründen besteht das Bedürfnis, resorbierbare Stents mit kontrollierter und definierter Abbaurate unter Erhaltung der mechanischen Eigenschaften der metallischen Stents zu entwickeln und die ihre Verträglichkeitseigenschaften in Bezug auf den menschlichen Organismus, nicht nachteilig beeinflussen.
• Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Die Erfindung stellt mit einem glücklichen Griff hinsichtlich der Zusammensetzung der Magnesiumschaumlegierung einen Stent bereit, die einerseits den zu stellenden Anforderungen an die Festigkeit genügt und andererseits in Bezug zu dem Organismus, in den er eingebracht wird, eine optimierte Verträglichkeit aufweist. Erfindungsgemäß ist die Magnesiumschaumlegierung im wesentlichen aluminiumfrei und im wesentlichen scandiumfrei. Dadurch, dass die erfindungsgemäße Magnesiumschaumlegierung, die nachfolgend auch kurz als Legierung bezeichnet wird, im wesentlichen aluminiumfrei ist, ist die Verträglichkeit in Bezug auf den Organismus, in den der Stent eingebracht ist, wesentlich erhöht. Dies insbesondere deshalb, weil Aluminium nach derzeitigem Stand der Wissenschaft in Verdacht steht, im menschliehen Körper toxisch zu wirken und insbesondere neurologische Schädigungen zu verursachen bzw. zu fördern. So steht Aluminium insbesondere in Verdacht, Morbus Alzheimer mit zu verursachen bzw. zu fördern.
• Dadurch, dass die erfindungsgemäß verwendete Magnesiumschaumlegierung Aluminium nicht oder nur in geringen Massengehalten enthält, sind entsprechende Wirkungen vermieden.
• Unter einer Magnesiumschaumlegierung, die frei von einem Element ist, wird erfindungsgemäß eine Magnesiumschaumlegierung verstanden, deren Massengehalt an dem betreffenden Element wesentlich kleiner als 1% ist. Unter einer aluminiumfreien Magnesiumschaumlegierung wird also erfindungsgemäß eine Magnesiumschaumlegierung verstanden, deren Massengehalt an Aluminium wesentlich kleiner als 1% ist. Insbesondere wird unter einer Magnesiumschaumlegierung, die im Sinne der Erfindung frei von einem Element ist, eine Magnesiumschaumlegierung verstanden, bei deren Herstellung das betreffende Element nicht hinzugefügt wird, sondern beispielsweise und insbesondere aufgrund von Verunreinigungen in die Legierung gelangt. Entsprechende Verunreinigungen sind jedoch in der Regel in einem so geringen Massengehalt in der Magnesiumschaumlegierung vorhanden, dass sie die Eigenschaften der Magnesiumschaumlegierung, insbesondere ihre mechanischen Eigenschaften und ihrer Verträglichkeitseigenschaften im Bezug auf dem Menschlichen Organismus nicht nachteilig beeinflussen.
• Als festigkeitsinduzierende Elemente enthält die erfindungsgemäße Magnesiumschaumlegierung Yttrium und/oder seltene Erden und/oder Zirkonium. Dadurch, dass diese Elemente einfach oder in Kombination miteinander in der Magnesiumschaumlegierung vorhanden sind, sind die Festigkeitseigenschaften der Magnesiumschaumlegierung, insbesondere hinsichtlich der Streckgrenze und der Zugfestigkeit, die sich erhöhen, verbessert, so daß das aus der erfindungsgemäßen Magnesiumschaumlegierung bestehende Implantat ohne weiteres den mechanischen Anforderungen genügt, die an ein solchen Stent zu stellen sind.
• Im Ergebnis stellt die Erfindung somit einn Stent zur Verfügung, der vollständig oder teilweise aus einem in vivo abbaubaren Werkstoff besteht, der den Anforderungen an seine Festigkeit ebenso genügt wie den Anforderungen an eine optimierte Verträglichkeit in Bezug auf einen Organismus, in den der Stent eingebracht ist.
• Erfindungsgemäß ist der Massengehalt an Yttrium bzw. seltenen Erden bzw. Zirkonium in der erfindungs-gemäßen Magnesiumschaumlegierung innerhalb weiter Grenzen wählbar. In diesem Zusammenhang sehen außerordentlich vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung vor, daß der Massengehalt an Yttrium in der Legierung etwa 2 bis 3% und/oder der Massengehalt an seltenen Erden in der Legierung etwa 3 bis 4% und/oder der Massengehalt an Zirkonium in der Magnesiumschaumlegierung etwa 0,4 bis 0,7%, insbesondere größer als 0,5%, beträgt. Durch entsprechende Wahl des Massengehaltes der jeweiligen Elemente wird in besonders hohem Maße gleichzeitig den Anforderungen an die Festigkeit des Stents als auch den Anforderungen an die Verträglichkeit genügt. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn der Massengehalt der einzelnen festigkeitsinduzierenden Elemente innerhalb der vorgenannten Grenzen liegt. Durch geeignete Wahl der Massengehalte läßt sich auch die Geschwindigkeit des Abbaus der Magnesiumlegierung im Organismus innerhalb weiter Grenzen wählen.
• Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Magnesiumschaumlegierung Calcium und/oder Calciumphosphat enthält oder der Grundkörper wenigstens teilweise aus Calcium und/oder Calciumphosphat besteht oder damit beschichtet ist. In Bezug auf einen Stent hat die Verwendung von Calcium den Vorteil, daß während des teilweisen Abbaus des Stents Calcium ausgefällt wird und sowohl eine entzündungshemmende als auch bakterizide Wirkung entfaltet. Calciumphosphat hat den Vorteil, dass es den Heilungs- bzw. Einheilungsprozeß beschleunigt, indem es sich auflöst. Durch Einstellung des Calcium-Gehaltes in der Magnesiumschaumlegierung läßt sich die Geschwindigkeit, mit der der Stent in vivo abgebaut wird, einstellen.
• Soweit die Magnesiumschaumlegierung Seltenerdmetall enthält, so ist das jeweilige Seltenerdmetall entsprechend den jeweiligen Anforderungen innerhalb weiter Grenzen wählbar. Eine außerordentlich vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Magnesiumschaumlegierung als Seltenerdmetall Neodym oder eine Neodymverbindung, insbesondere ein Neodymmischmetall, enthält. Bei dieser Ausführungsform ergeben sich insbesondere hinsichtlich der Festigkeit des Stents besonders günstige Materialeigenschaften. Dies gilt insbesondere dann, wenn ein Neodym-Mischmetall, bestehend beispielsweise aus Neodym (2 bis 2,5%), Terbium, Erbium, Dysprosium und Gadolinium, verwendet wird.
• Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Magnesiumschaumlegierung als Seltenerdmetall Terbium und/oder Erbium und/oder Dysprosium und/oder Gadolinium enthält.
• Form, Größe und Verwendungszweck des erfindungsgemäßen Stents sind innerhalb weiter Grenzen wählbar.
• Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Magnesiumschaumlegierung Lithium enthält. Durch Hinzugabe von Lithium läßt sich die Geschwindigkeit des teilweisen Abbaus des Stents im Organismus beschleunigen.
• Erfindungsgemäß kann der Stent vollständig aus der Magnesiumschaumlegierung bestehen. Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lehre sieht jedoch vor, dass ein Polymerer resorbierbarer Grundkörper mit der Magnesiumschaumlegierung beschichtet werden kann.
• Erfindungsgemäß ist die Magnesiumschaumlegierung aluminiumfrei und scandiumfrei und weist als festigkeits-induzierende Elemente zum beispiel Yttrium und seltene Erden und Zirkonium auf und können folgende Massengehalte der einzelnen Elemente wie folgt aufweisen:
  Yttrium 2 bis 3% seltene Erden 3 bis 4%
  Zirkonium 0,4 bis 0,7% Magnesium Rest
• Auf diese Weise stellt die Erfindung einen Stent bereit, die nicht nur den Anforderungen an ihre Festigkeitseigenschaften genügt, sondern auch in Bezug auf einen Organismus, in den er implantiert wird, eine optimierte Verträglichkeit aufweist.

Claims (12)

1. Stent zur Implantation im menschlichen Körper, mit einem Grundkörper, der wenigstens teilweise aus einer in vivo abbaubaren Magnesiumschaumlegierung besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnesiumschaumlegierung im wesentlichen aluminiumfrei und im wesentlichen scandiumfrei ist und als festigkeitsinduzierendes Element bzw. festigkeitsinduzierende Elemente Yttrium und/oder seltene Erden und/oder Zirkonium enthält.
2. Stent nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Massengehalt an Yttrium in der Magnesiumschaumlegierung etwa 2 bis 3% beträgt.
3. Stent nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge-kennzeichnet, dass der Massengehalt an seltenen Erden in der Magnesiumschaumlegierung etwa 3 bis 4% beträgt.
4. Stent nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Massengehalt an Zirkonium in der Magnesiumschaumlegierung etwa 0,4 bis 0,7% beträgt.
5. Stent nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnesiumschaumlegierung Calcium und/oder Calciumphosphat enthält oder der Grundkörper wenigstens teilweise mit Calcium und/oder Calciumphosphat beschichtet ist.
6. Stent nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnesiumschaumlegierung als Seltenerdmetall Neodym oder eine Neodymverbindung, insbesondere ein Neodymmischmetall, enthält.
7. Stent nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnesiumschaumlegierung als Seltenerdmetall Terbium und/oder Erbium und/oder Dysprosium und/oder Gadolinium enthält.
8. Stent nach einem der einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnesiumschaumlegierung Lithium enthält.
9. Stent nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein resorbierbarer Polymer Stent wenigstens abschnittsweise mit der Magnesiumschaumlegierung beschichtet ist,
10. Stent nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei sich in dem resorbierbaren Grundkörper und/oder auf der Beschichtung des resorbierbaren Grundkörpers mindestens eine pharmakologisch aktive Substanz befindet.
11. Stent nach Anspruch 10, wobei die mindestens eine pharmakologisch aktive Substanz aus der Gruppe ausgewählt wird umfassend antiproliferative, antimigrative, antiangiogene, antiinflammatorische, antiphlogistische, zytostatische, zytotoxische und/oder antithrombotische Wirkstoffe, Antirestenose-Wirkstoffe, Corticoide, Sexualhormone, Statine, Epothilone, Prostacycline, Angiogeneseinduktoren Abciximab, Acemetacin, Acetylvismion B, Aclarubicin, Ademetionin, Adriamycin, Aescin, Afromoson, Akagerin, Aldesleukin, Amidoron, Aminoglutethemid, Amsacrin, Anakinra, Anastrozol, Anemonin, Anopterin, Antimykotika, Antithrombotika, Apocymarin, Argatroban, Aristolactam-All, Aristolochsäure, Ascomycin, Asparaginase, Aspirin, Atorvastatin, Auranofin, Azathioprin, Azithromycin, Baccatin, Bafilomycin, Basiliximab, Bendamustin, Benzocain, Berberin, Betulin, Betulinsäure, Bilobol, Bisparthenolidin, Bleomycin, Bombrestatin, Boswellinsäuren und ihre Derivate, Bruceanole A, B und C, Bryophyllin A, Busulfan, Antithrombin, Bivalirudin, Cadherine, Camptothecin, Capecitabin, o-Carbamoylphenoxyessigsäure, Carboplatin, Carmustin, Celecoxib, Cepharantin, Cerivastatin, CETP-Inhibitoren, Chlorambucil, Chloroquinphosphat, Cictoxin, Ciprofloxacin, Cisplatin, Cladribin, Clarithromycin, Colchicin, Concanamycin, Coumadin, C-Type Natriuretic Peptide (CNP), Cudraisoflavon A, Curcumin, Cyclophosphamid, Cyclosporin A, Cytarabin, Dacarbazin, Daclizumab, Dactinomycin, Dapson, Daunorubicin, Diclofenac, 1,11-Dimethoxycanthin-6-on, Docetaxel, Doxorubicin, Dunaimycin, Epirubicin, Epothilone A und B, Erythromycin, Estramustin, Etobosid, Everolimus, Filgrastim, Fluroblastin, Fluvastatin, Fludarabin, Fludarabin-5'-dihydrogenphosphat, Fluorouracil, Folimycin, Fosfestrol, Gemcitabin, Ghalakinosid, Ginkgol, Ginkgolsäure, Glykosid 1a,4-Hydroxyoxycyclophosphamid, Idarubicin, Ifosfamid, Josamycin, Lapachol, Lomustin, Lovastatin, Melphalan, Midecamycin, Mitoxantron, Nimustin, Pitavastatin, Pravastatin, Procarbazin, Mitomycin, Methotrexat, Mercaptopurin, Thioguanin, Oxaliplatin, Irinotecan, Topotecan, Hydroxycarbamid, Miltefosin, Pentostatin, Pegasparase, Exemestan, Letrozol, Formestan, SMC-Proliferation-Inhibitor-2w, Mitoxanthrone, Mycophenolatmofetil, c-myc-Antisense, b-myc-Antisense, β-Lapachon, Podophyllotoxin, Podophyllsäure-2-ethylhydrazid, Molgramostim (rhuGM-CSF), Peginterferon α-2b, Lanograstim (r-HuG-CSF), Macrogol, Selectin (Cytokinantagonist), Cytokininhibitoren, COX-2-Inhibitor, NFkB, Angiopeptin, monoklonale Antikörper, die die Muskelzellproliferation hemmen, bFGF-Antagonisten, Probucol, Prostaglandine, 1-Hydroxy-11-Methoxycanthin-6-on, Scopolectin, NO-Donoren wie Pentaerythrityltetranitrat und Syndnoeimine, S-Nitrosoderivate, Tamoxifen, Staurosporin, β-Estradiol, α-Estradiol, Estriol, Estron, Ethinylestradiol, Medroxyprogesteron, Estradiolcypionate, Estradiolbenzoate, Tranilast, Kamebakaurin und andere Terpenoide, die in der Krebstherapie eingesetzt werden, Verapamil, Tyrosin-Kinase-Inhibitoren (Tyrphostine), Paclitaxel und dessen Derivate wie 6-α-Hydroxy-Paclitaxel, Taxotere, Kohlensuboxids (MCS) und dessen macrocyclische Oligomere, Mofebutazon, Lonazolac, Lidocain, Ketoprofen, Mefenaminsäure, Piroxicam, Meloxicam, Penicillamin, Hydroxychloroquin, Natriumaurothiomalat, Oxaceprol, β-Sitosterin, Myrtecain, Polidocanol, Nonivamid, Levomenthol, Ellipticin, D-24851 (Calbiochem), Colcemid, Cytochalasin A-E, Indanocine, Nocadazole, S 100 Protein, Bacitracin, Vitronectin-Rezeptor Antagonisten, Azelastin, Guanidylcydase-Stimulator Gewebsinhibitor der Metallproteinase-1 und 2, freie Nukleinsäuren, Nukleinsäuren in Virenüberträger inkorporiert, DNA- und RNA-Fragmente, Plaminogen-Aktivator Inhibitor-1, Plasminogen-Aktivator Inhibitor-2, Antisense Oligonucleotide, VEGF-Inhibitoren, IGF-1, Wirkstoffe aus der Gruppe der Antibiotika wie Cefadroxil, Cefazolin, Cefaclor, Cefotixin Tobramycin, Gentamycin, Penicilline wie Dicloxacillin, Oxacillin, Sulfonamide, Metronidazol, Enoxoparin, desulfatiertes und N-reacetyliertes Heparin, Gewebe-Plasminogen-Aktivator, GpIIb/IIIa-Plättchenmembranrezeptor, Faktor X_a-Inhibitor Antikörper, Heparin, Hirudin, r-Hirudin, PPACK, Protamin, Prourokinase, Streptokinase, Warfarin, Urokinase, Vasodilatoren wie Dipyramidol, Trapidil, Nitroprusside, PDGF-Antagonisten wie Triazolopyrimidin und Seramin, ACE-Inhibitoren wie Captopril, Cilazapril, Lisinopril, Enalapril, Losartan, Thioproteaseinhibitoren, Prostacyclin, Vapiprost, Interferon α, β und γ, Histaminantagonisten, Serotoninblocker, Apoptoseinhibitoren, Apoptoseregulatoren wie p65, NF-kB oder Bcl-xL-Antisense-Oligonukleotiden, Halofuginon, Nifedipin, Tocopherol Tranilast, Molsidomin, Teepolyphenole, Epicatechingallat, Epigallocatechingallat, Leflunomid, Etanercept, Sulfasalazin, Etoposid, Didoxacyllin, Tetracyclin, Triamcinolon, Mutamycin, Procainimid, Retinolsäure, Quinidin, Disopyrimid, Flecainid, Propafenon, Sotolol, natürliche und synthetisch hergestellte Steroide wie Inotodiol, Maquirosid A, Ghalakinosid, Mansonin, Streblosid, Hydrocortison, Betamethason, Dexamethason, nichtsteroidale Substanzen (NSAIDS) wie Fenoporfen, Ibuprofen, Indomethacin, Naproxen, Phenylbutazon und andere antivirale Agentien wie Acyclovir, Ganciclovir und Zidovudin, Clotrimazol, Flucytosin, Griseofulvin, Ketoconazol, Miconazol, Nystatin, Terbinafin, antiprozoale Agentien wie Chloroquin, Mefloquin, Quinin, des weiteren natürliche Terpenoide wie Hippocaesculin, Barringtogenol-C21-angelat, 14-Dehydroagrostistachin, Agroskerin, Agrostistachin, 17-Hydroxyagrostistachin, Ovatodiolide, 4,7-Oxycycloanisomelsäure, Baccharinoide B1, B2, B3 und B7, Tubeimosid, Bruceantinoside C, Yadanzioside N, und P, Isodeoxyelephantopin, Tomenphantopin A und B, Coronarin A, B, C und D, Ursolsäure, Hyptatsäure A, Iso-Iridogermanal. Maytenfoliol, Effusantin A, Excisanin A und B, Longikaurin B, Sculponeatin C, Kamebaunin, Leukamenin A und B, 13,18-Dehydro-6-alpha-Senecioyloxychaparrin, Taxamairin A und B, Regenilol, Triptolid, Cymarin, Hydroxyanopterin, Protoanemonin, Cheliburinchlorid, Sinococulin A und B, Dihydronitidin, Nitidinchlorid, 12-beta-Hydroxypregnadien 3,20-dion, Helenalin, Indicin, Indicin-N-oxid, Lasiocarpin, Inotodiol, Podophyllotoxin, Justicidin A und B, Larreatin, Malloterin, Mallotochromanol, Isobutyrylmallotochromanol, Maquirosid A, Marchantin A, Maytansin, Lycoridicin, Margetin, Pancratistatin, Liriodenin, Bispsrthenolidin, Oxoushinsunin, Periplocosid A, Ursolsäure, Deoxypsorospermin, Psycorubin, Ricin A, Sanguinarin, Manwuweizsäure, Methylsorbifolin, Sphatheliachromen, Stizophyllin, Mansonin, Streblosid, Dihydrousambaraensin, Hydroxyusambarin, Strychnopentamin, Strychnophyllin, Usambarin, Usambarensin, Liriodenin, Oxoushinsunin, Daphnoretin, Lariciresinol, Methoxylariciresinol, Syringaresinol, Sirolimus (Rapamycin), Somatostatin, Tacrolimus, Roxithromycin, Troleandomycin, Simvastatin, Rosuvastatin, Vinblastin, Vincristin, Vindesin, Teniposid, Vinorelbin, Tropfosfamid, Treosulfan, Tremozolomid, Thiotepa, Tretinoin, Spiramycin, Umbelliferon, Desacetylvismion A, Vismion A und B, Zeorin.
12. Stent nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei es sich bei der resorbierbaren Magnesiumschaumlegierung um einen Stent für Blutgefäße, Harnwege, Atemwege, Gallenwege oder den Verdauungstrakt handelt.