DE60031413T2 - Medizinische vorrichtungen aus nitinol mit erzielter variabler steifheit durch wärmebehandlung - Google Patents

Medizinische vorrichtungen aus nitinol mit erzielter variabler steifheit durch wärmebehandlung Download PDF

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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Verwendung von formspeichernden Materialien in medizinischen Vorrichtungen.
  • Ein formspeicherndes Material kann eine anfängliche Hochtemperatur-Konfiguration und eine verformte Niedrigtemperatur-Konfiguration annehmen, und nach der Anwendung von Wärme zur anfänglichen Hochtemperatur-Konfiguration zurückkehren. Die Hochtemperatur-Konfiguration des Materials wird in das Material eingegeben oder während eines anfänglichen formenden Schritts, in dem das Material in einer gewünschten Form bei einer hohen Temperatur eine Zeit lang gehalten wird, gespeichert.
  • Dieser Formspeicher, den Metalle besitzen, rührt daher, dass das Metall einer reversiblen Übergangsphase des Festkörpers ausgesetzt ist. Typischerweise geht das Metall bei einem Temperaturrückgang von einem austenitischen Zustand in einen martensitischen Zustand über. Die Temperatur, bei der der Übergang beginnt, wird üblicherweise als Ms (martensitische Starttemperatur) bezeichnet, während die Temperatur, bei der der Übergang endet, als Mf (martensitische Endtemperatur) bezeichnet wird. Während das Material vom austenitischen Zustand in den martensitischen Zustand übergeht, wird es leichter verformt. Im martensitischen Zustand ist das Material in der Lage, sich bei einem nahezu konstanten Belastungsniveau einer wesentlichen plastischen Verformung anzupassen.
  • Nach der Erwärmung eines Metalls im martensitischen Zustand, beginnt das Metall zu einem austenitischen Zustand zurückzukehren. Die Temperatur, bei der dieser Übergang beginnt stattzufinden, wird mit As (Austenitische Starttemperatur) bezeichnet. Der Übergang ist bei einer Temperatur abgeschlossen, die als Af (Austenitische Endtemperatur) bezeichnet wird. Wenn Af erreicht ist, ist das Metall zu seiner anfänglichen Hochtemperatur-Konfiguration zurückgekehrt.
  • Formspeichernde Materialien sind in US 3,012,882 und US 3,174,851 offen gelegt worden.
  • Eine Vielfalt von Materialien zeigt formspeichernde Eigenschaften einschließlich der binären Metalle, wie zum Beispiel Nickel-Titanium-Legierungen einschließlich Nitinol. Dotierte Nickel-Titanium-Legierungen können ebenfalls formspeichernde Eigenschaften aufweisen.
  • Die Verwendung formspeichernder Metalle auf medizinischen Einsatzgebieten ist in einer Anzahl von Referenzen einschließlich US 5,197,978 an Hess, US 5,540,712 an Kleshinski et al., US 5,597,378 an Jervis, US 5,769,796 an Palermo et al., US 5,846,247 an Unsworth et al. offen gelegt worden.
  • Formspeichernde Materialien sind unter anderem bei der Produktion von Stents verwendet worden. Nitinol-Stents, die in austenitischem Zustand vollständig expandiert und in martensitischem Zustand komprimiert oder teilweise expandiert sind, sind offen gelegt worden. Die spezifische Nitinol-Legierung wird so gewählt, dass sich der Stent bei Körpertemperatur in austenitischem Zustand befindet. Vor der Einführung in den Körper wird der Stent auf niedriger Temperatur gehalten, entsprechend einer Temperatur innerhalb des martensitischen Bereichs. Nach der Implantation an der gewünschten Körperstelle, wird der Stent auf zumindest die Af Temperatur erwärmt und bei diesem Verfahren zu seinem gewünschten Enddurchmesser expandiert.
  • Formspeichernde Metalle sind auch zur Verwendung in anderen medizinischen Vorrichtungen offen gelegt worden.
  • Die physikalischen Eigenschaften, einschließlich Elastizität und Steifheit, eines formspeichernden Metalls können mittels einer Vielfalt von Faktoren gesteuert werden, einschließlich der chemischen Zusammensetzung der Legierung und der Bearbeitung, der die Legierung unterworfen wird.
  • Die physikalischen Eigenschaften eines formspeichernden Materials können auch durch Wärmebehandlung des Materials gesteuert werden. Durch die gezielte örtliche Wärmebehandlung eines formspeichernden Materials ist es möglich, den austenitischen-martensitischen Übergang zu zerstören und/oder die Elastizität und Steifheit zu verändern.
  • EP 0 830 853 legt einen expandierbaren Stent offen, der eine Vielzahl von miteinander verbundenen flexiblen Zellen besitzt. U-förmige Schlaufen der Zellen sind aus Nitinol oder rostfreiem Stahl hergestellt.
  • Das Problem ist durch einen Stent gemäß Anspruch 1 gelöst.
  • Die vorliegende Erfindung ist auf medizinische Vorrichtungen gerichtet, die, zumindest teilweise, aus formspeichernden Materialien gebildet worden sind, die örtlich behandelt worden sind, um ihre Speichereigenschaften im Verhältnis zu Teilen der Vorrichtung, die nicht der örtlichen Wärmebehandlung unterworfen worden sind, zu verändern. Typischerweise wird ein Bereich des formspeichernden Materials behandelt, um die Steifheit des Bereichs im Verhältnis zum Rest der medizinischen Vorrichtung zu vermindern. Wünschenswerterweise wird die örtliche Behandlung die superelastischen Eigenschaften des örtlich behandelten Bereichs zerstören.
  • Die Erfindung ist auf einen Stent gerichtet, der zumindest teilweise aus einem formspeichernden Material gebildet worden ist. Der Stent umfasst eine Vielzahl von Zellen, die in Säulen angeordnet ist, die sich von einem zum anderen Ende des Stents erstrecken. Benachbarte Säulen von Zellen sind miteinander verbunden. Der Stent enthält zumindest eine anders behandelte Säule von Zellen, die verschieden vom Rest des Stents behandelt worden ist, um gegenüber dem Rest des Stents unterschiedliche formspeichernde Eigenschaften zu besitzen.
  • Vorzugsweise ist zumindest eine der Säulen durch eine, im Verhältnis zum Rest der Säulen, verminderte Elastizität gekennzeichnet.
  • Eine Ausführungsform der Erfindung ist auf einen Stent gerichtet, wobei zumindest eine der Säulen durch eine, im Verhältnis zum Rest der Säulen, verminderte Steifheit gekennzeichnet ist.
  • In einer weiteren Ausführungsform des Stents besitzt zumindest eine längslaufende Säule von Zellen keine superelastischen Eigenschaften, während der Rest der längslaufenden Säulen in einem gewünschten Temperaturbereich superelastische Eigenschaften besitzt.
  • Der Stent kann eine Vielzahl von beabstandeten Segmenten umfassen. Benachbarte beabstandete Segmente sind durch einen oder mehrere Verbindungsabschnitte miteinander verbunden. Jedes Segment umfasst eine Reihe von untereinander verbundenen Zellen. Wünschenswerterweise besitzen die Zellen im Grundriss eine polygonale Konfiguration. Die Segmente sind einer anders gearteten Wärmebehandlung unterworfen worden als die Verbindungsabschnitte.
  • Die Erfindung ist ebenfalls auf einen Stent gerichtet, der aus einem formspeichernden Material gebildet worden ist, und der eine Vielzahl von beabstandeten Segmenten aufweist, wobei die benachbarten beabstandeten Segmente durch einen oder mehrere Verbindungsabschnitte miteinander verbunden sind. Jedes Segment umfasst eine Reihe von untereinander verbundenen Zellen. Wünschenswerterweise besitzen die Zellen im Grundriss eine polygonale Konfiguration. Im Verhältnis zu den Verbindungsabschnitten weisen die Segmente eine reduzierte Steifheit auf. Wünschenswerterweise sind die Segmente nicht superelastisch.
  • Kurze Beschreibung der verschiedenen Darstellungen der Zeichnungen
  • 1 erläutert das Kraft-Dehnungs-Verhalten einer Legierung, die einem Übergang von einem martensitischen Zustand in einen austenitischen Zustand ausgesetzt sein kann, und das Kraft-Dehnungs-Verhalten der Legierung im Anschluss an eine weitere Wärmebehandlung.
  • 2 erläutert das Kraft-Dehnungs-Verhalten einer Legierung, die einem Übergang von einem martensitischen Zustand in einen austenitischen Zustand ausgesetzt sein kann, und das Kraft-Dehnungs-Verhalten der Legierung im Anschluss an eine weitere Wärmebehandlung.
  • 3a ist eine Seitenansicht im Aufriss eines Stents, der gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde.
  • 3b ist eine Seitenansicht des Stents von 3 im Aufriss, in der die behandelte Säule von Zellen nicht vollständig expandiert worden ist.
  • 4a ist eine Seitenansicht im Aufriss eines Stents, der gemäß der vorliegende Erfindung hergestellt wurde.
  • 4b ist eine Seitenansicht im Aufriss des Stents der 4a, nachdem er gebogen worden ist.
  • 5a und 5b sind Darstellungen von Ausführungsformen der Erfindung, in denen die verbindenden Segmente behandelt worden sind.
  • 6a zeigt eine Seitenansicht eines erfinderischen Führungsdrahts im Aufriss.
  • 6b zeigt den Führungsdraht der 6a in einer gebogenen Konfiguration.
  • 6c zeigt den Führungsdraht der 6b, nachdem er von der gebogenen Konfiguration befreit worden ist.
  • 6d zeigt eine Seitenansicht im Aufriss eines erfinderischen Führungsdrahts, dessen ferne Spitze behandelt worden ist, um eine reduzierte Steifheit aufzuweisen.
  • 7a zeigt eine Seitenansicht eines Führungsdrahts nach einem früheren Stand der Technik im Aufriss.
  • 7b zeigt den Führungsdraht der 7a in einer gebogenen Konfiguration.
  • 7c zeigt den Führungsdraht der 7b, nachdem er von der gebogenen Konfiguration befreit worden ist.
  • 8 zeigt eine Seitenansicht eines erfinderischen Hohlvenenfilters im Aufriss.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Während diese Erfindung in vielen verschiedenen Formen ausgeführt werden kann, werden hierin besondere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung im Detail beschrieben. Diese Beschreibung ist eine Veranschaulichung der Grundsätze der Erfindung, sie soll die Erfindung nicht auf die jeweiligen erläuterten Ausführungsformen beschränken.
  • Die vorliegende Erfindung ist auf die selektive Behandlung von Teilen einer medizinischen Vorrichtung gerichtet, die ein formspeicherndes Material enthalten. Spezieller ist die Erfindung auf eine unterschiedliche Behandlung des formspeichernden Materials in einer medizinischen Vorrichtung gerichtet, um verschiedene physikalische Eigenschaften in verschiedenen Teilen der Vorrichtung zu erlangen.
  • Medizinische Vorrichtungen, die aus einem formspeichernden Material, zum Beispiel Nitinol, hergestellt wurden, besitzen üblicherweise formspeichernden Eigenschaften. Die formspeichernden Eigenschaften des Materials können dadurch verändert werden, dass das Material wärmebehandelt wird. Durch die örtliche Behandlung von Teilen eines formspeichernden Metalls ist es möglich, ein Metall mit räumlichen Abweichungen in der Elastizität und Steifheit des Metalls zu produzieren. Die örtlich behandelten Teile werden eine plastische Verformung mit einer niedrigeren Belastung beginnen als die Teile, die nicht örtlich behandelt worden sind. Je nach dem Ausmaß der Wärmebehandlung kann das Material lediglich eine verminderte Steifheit im örtlich behandelten Teil aufweisen, oder die Superelastizität des örtlich behandelten Teils kann dadurch zerstört werden, dass der örtlich behandelte Teil plastisch verformt wird.
  • In 1 wird eine Kraft-Dehnungs-Kurve (durchgezogene Linie) für ein formspeicherndes Material dargestellt. Die Kraft-Dehnungs-Kurve (gestrichelte Linie) wird im Anschluss an eine weitere Wärmebehandlung des Materials für das gleiche Material ebenfalls dargestellt. Als ein Ergebnis der Wärmebehandlung besitzt das Material, wie in 1 dargestellt, ein vermindertes Ladungs- und Entladungsplateau, und das Material beginnt die plastische Verformung auf einer niedrigeren Stufe.
  • Außerdem ist festgestellt worden, dass mit ausreichender Wärmebehandlung die superelastischen Eigenschaften des Materials zerstört werden können. In 2 wird die Kraft-Dehnungs-Kurve (durchgezogene Linie) für ein formspeicherndes Material dargestellt. Die Kraft-Dehnungs-Kurve (gestrichelte Linie) wird für das gleiche Material ebenfalls in 2 dargestellt, im Anschluss an eine weitere wesentliche Wärmebehandlung, um die superelastischen Eigenschaften des Materials zu beseitigen.
  • Die medizinische Vorrichtung auf der Grundlage formspeichernden Materials unterliegt üblicherweise einer ersten Härtung, unter Verwendung der Gegebenheiten standardisierter Härtungsverfahren, wie sie in Fachkreisen bekannt sind. Wünschenswerterweise wird die Vorrichtung etwa 5 Minuten bis zu etwa 40 Minuten lang gehärtet, bei einer Temperatur, die von etwa 400 C bis zu etwa 575 C reicht. Noch wünschenswerter wird die Vorrichtung etwa 10 Minuten bis zu etwa 15 Minuten lang gehärtet. Ebenfalls noch wünschenswerter wird die Vorrichtung bei einer Temperatur gehärtet, die von etwa 450 C bis zu etwa 550 C reicht. Kürzere oder längere Zeitspannen sowie höhere oder niedrigere Temperaturen können verwendet werden, abhängig vom zu härtenden Material und den gewünschten Eigenschaften des Materials.
  • Im Anschluss an die erste Härtung wird die medizinische Vorrichtung einem zweiten, örtlich beschränkten, Härteschritt unterworfen, bei dem die Vorrichtung weiter erwärmt wird. Die örtlich beschränkte Wärmebehandlung der medizinischen Vorrichtung aus dem gewünschten formspeichernden Material kann mit jedem geeigneten Verfahren durchgeführt werden. Ein derartiges geeignetes Verfahren umfasst den Einsatz der elektrischen Widerstandsheizung. Elektrische Anschlüsse werden quer über dem gewünschten Teil der Vorrichtung angebracht, und es wird einem Strom ermöglicht, dort hindurchzufließen. Aufgrund des Widerstands des formspeichernden Materials erwärmt sich der gewünschte Teil des Materials, wobei das Material dabei weiter gehärtet wird. Die Technik ist bei einem Stent eingesetzt worden, der aus Nitinol-Draht (0.014 inch Durchmesser) hergestellt wurde. Anschlüsse wurden an dem gewünschten Teil des Stents angebracht, und 4 Volt dem Draht zugeführt. Nach 20 Sekunden ging der gewünschte Teil des Drahts von einem superelastischen Zustand in einen plastischen Zustand über.
  • Ein anderes geeignetes Verfahren umfasst die Anwendung eines erwärmten Edelgasstrahls auf den gewünschten Teil der medizinischen Vorrichtung, um einen gewünschten Teil der Vorrichtung selektiv zu erwärmen. Noch ein anderes Verfahren umfasst den Einsatz eines Induktionsapparats. Ein Induktionsapparat kann über denn gewünschten Teil der medizinischen Vorrichtung platziert werden, um eine Induktionserwärmung des gewünschten Teils der medizinischen Vorrichtung zu Stande zu bringen. Auch ein Laser kann dazu verwendet werden, gewünschte Bereiche der medizinischen Vorrichtung selektiv zu erwärmen. Die gewünschten Bereiche der medizinischen Vorrichtung können auch gelötet werden. Außerdem kann die medizinische Vorrichtung in einer wärmebehandelnden Flüssigkeit, zum Beispiel in einem Salzbad oder einem verflüssigenden Sandbad, platziert werden, wobei geeignete Abschnitte der Vorrichtung isoliert werden.
  • Ungeachtet des für den zweiten Härteschritt gewählten Verfahrens, wird der zweite Härteschritt üblicherweise bei einer Temperatur von etwa 550 C bis zu etwa 600 C etwa fünf Minuten bis zu zwanzig Minuten lang ausgeführt. Bei solchen Temperaturen wird die Steifheit des Materials vermindert. Wie bei dem ersten Härteschritt, hängen die genaue Dauer und die Temperatur des zweiten Härteschritts vom gewählten Material (das heißt von seiner Zusammensetzung) und von der Form des Materials (zum Beispiel Drahtform oder Folienform) ab. In bestimmten Fällen kann es für den zweiten Härteschritt wünschenswert sein, über kürzere oder längere Zeitspannen und bei niedrigeren oder höheren Temperaturen als den oben offen gelegten ausgeführt zu werden. In einer Ausführungsform der Erfindung ist es wünschenswert, das Material während des zweiten Härteschritts örtlich mit Wärme zu behandeln, um die formspeichernde Eigenschaft des Metalls im behandelten Bereich dadurch zu zerstören, dass die gewünschten Teile des Stents mit Temperaturen von etwa 650 C bis etwa 700 C und darüber behandelt werden. Ob die Wärmebehandlung bei Temperaturen von etwa 600 C bis etwa 650 C die formspeichernde Fähigkeit zerstört, hängt von der Dauer der Behandlung und der Zusammensetzung des Materials ab.
  • Die Erfindung zieht die örtlich beschränkte Wärmebehandlung einer Vielfalt von medizinischen Vorrichtungen einschließlich Stents, medizinischer Führungsdrähte und Filter, zum Beispiel Hohlvenenfilter, in Betracht. Für die Zwecke dieser Offenlegung gilt als vereinbart, dass der Begriff "Stent" eine Vielfalt von verwandten Vorrichtungen beinhaltet, einschließlich Stents, Implantate und Stent-Implantate im Besonderen und endoluminale Prothesen im allgemeinen.
  • Wie in 3a dargestellt, ist die Erfindung in einer Ausführungsform auf einen Stent gerichtet, der in allgemein üblicher Form unter 100 gezeigt wird, und der eine Vielzahl von Zellen 104 umfasst, die in Säulen 108 angeordnet sind und sich von einem Ende 112 des Stents bis zum anderen Ende 116 erstrecken. Benachbarte Säulen 108 von Zellen 104 sind miteinander verbunden. Der Stent enthält zumindest eine anders bearbeitete Säule 108a von Zellen 104a, die anders als der Rest der Säulen 108b behandelt worden ist, um vom Rest des Stents verschiedene formspeichernde Eigenschaften zu besitzen.
  • Wünschenswerterweise wird die anders behandelte Säule 108a durch eine im Verhältnis zum Rest des Stents erhöhte Neigung zur plastischen Verformung gekennzeichnet und plastisch verformbar sein. Noch wünschenswerter wird die Superelastizität des anders behandelten Teils als ein Ergebnis der Wärmebehandlung zerstört werden.
  • Die Erfindung zieht außerdem in Betracht, die Säule(n) so zu behandeln, dass der behandelte Teil seine formspeichernde Eigenschaft verliert.
  • 3b zeigt den Stent der 3a in einem teilweise expandierten Zustand. Unbehandelte Säulen 108b sind in einem expandierten Zustand dargestellt, wobei sie einer ausreichenden Temperatur ausgesetzt worden sind, um das Metall zu veranlassen, in seinen austenitischen Zustand überzugehen. Die behandelte Säule 108a befindet sich in einem nichtexpandierten Zustand, wobei die superelastischen Eigenschaften des Materials örtlich zerstört worden sind.
  • Obwohl die Säulen 108b vollständig expandiert sind, kann der Stent 100 weiter expandiert werden, indem eine radial nach außen führende Kraft auf den Stent angewendet wird, und dadurch die behandelte(n) Säule(n) 108a sich öffnet (öffnen) oder expandiert (expandieren). Ein Ballonkatheter oder eine andere Expansionsvorrichtung kann verwendet werden, um solch eine Expansion zur "Ausbesserung" des Stents zu Stande zu bringen.
  • Durch die Bereitstellung einer Säule von Zellen verschiedener formspeichernder Eigenschaften, die nicht in Übereinstimmung mit der Expansion des Rests des Stents expandiert werden, kann der Stent später durch die mechanische Expansion der Zellen der behandelten Säule "ausgebessert" werden, um besser in einen Hohlraum zu passen.
  • Ein anderer Stent, der gemäß der vorliegenden Erfindung gestaltet ist, wird in allgemein üblicher Form unter 100 in den 4a und 4b dargestellt. Ein oder mehrere ringsum laufende Bänder der Zellen 122 sind, entsprechend der Erfindung, besonders bearbeitet. Die Bänder 122 besitzen von den Zellen im Rest des Stents verschiedene formspeichernde Eigenschaften. Beispielsweise kann (können) das (die) Band (Bänder) 122 plastisch verformbar sein. 4a stellt den Stent 100 bildlich dar, bevor er am Band 122 verformt worden ist, während 4b den Stent 100 bildlich darstellt, nachdem er am Band 122 gebogen worden ist. Der Rest des Stents, der der speziellen Bearbeitung nicht unterworfen worden ist, behält die formspeichernden Eigenschaften des Materials bei.
  • Die Erfindung ist außerdem auf den Stent gerichtet, der in allgemein üblicher Form unter 100 in 5a dargestellt wird, und der eine Vielzahl von beabstandeten Segmenten 120 aufweist. Jedes Segment 120 umfasst wünschenswerterweise eine Reihe von miteinander verbundenen Zellen 124. Wünschenswerterweise werden die Zellen 124 im Grundriss eine polygonale Konfiguration besitzen. Noch wünschenswerter, werden sie hexagonal sein. Benachbarte beabstandete Segmente 120 sind durch einen oder mehrere Verbindungsabschnitte 128 miteinander verbunden. Wie in 5b dargestellt, können die Verbindungsabschnitte 128 in einem schrägen Winkel relativ zur Längsachse 180 des Stents angeordnet sein, oder sie können, wie in 5b dargestellt, im Wesentlichen parallel zur Längsachse 180 des Stents verlaufen. Sie können gerade oder gekrümmt sein. Die Segmente 120 sind, entsprechend der Erfindung, einer örtlichen Wärmebehandlung unterworfen worden.
  • Wünschenswerterweise werden die Segmente 120, als ein Ergebnis der Wärmebehandlung, eine geringere Steifheit aufweisen als die Verbindungsabschnitte.
  • Der Stent 100 kann aus jedem geeigneten formspeichernden Material, einschließlich formspeichernder Metalle, wie zum Beispiel Nitinol, hergestellt werden. Nitinol kann in einer Zusammensetzung von etwa 55,75% (gewichtsbezogen) Nickel und 44,25% (gewichtsbezogen) Titanium besonders gut für die Verwendung im Rahmen der vorliegenden Erfindung geeignet sein. Der Stent kann aus formspeicherndem Draht oder einer Folie oder einem Rohr aus formspeicherndem Material hergestellt werden.
  • Die Erfindung ist außerdem auf Stents gerichtet, die den in den 5a und 5b dargestellten Stents ähnlich sind, zum Beispiel denen, die in US 08/942162 offengelegt wurden, und die durch diesen Hinweis hierin vollständig berücksichtigt sind, wobei die Verbindungsabschnitte und die Segmente unterschiedlichen Wärmebehandlungen unterworfen werden.
  • Die Stent-Konfigurationen der 3–5 sind bestimmungsgemäß beispielhaft. Stents mit anderen Designs können ähnlich bearbeitet werden.
  • In einer anderen Ausführungsform ist die Erfindung auf medizinische Führungsdrähte gerichtet, die aus formspeichernden Materialien hergestellt sind, von denen Teile unterschiedlich behandelt worden sind. In einem Erscheinungsbild der Erfindung ist ein medizinischer Führungsdraht, zum Beispiel dargestellt unter 100 in 6a, in Richtung des fernen Endes 204 des Führungsdrahts besonders behandelt. Der Bereich 208 der Vorrichtung ist wärmebehandelt, um die Tendenz des behandelten Teils zur plastischen Verformung, relativ zum Rest des Führungsdrahts, zu vergrößern. Dies wiederum ermöglicht es dem Führungsdraht, einen Bereich größerer Flexibilität und einen Bereich verminderter Flexibilität aufzuweisen, entsprechend dem örtlich behandelten Abschnitt des Führungsdrahts.
  • 6b und 6c veranschaulichen den Führungsdraht der 6a, während er gebogen und freigesetzt ist. In 6b ist der Führungsdraht 200 gebogen. Der Bereich 208 besitzt eine größere Tendenz zur plastischen Verformung. Der Rest 212 des Führungsdrahts 200 befindet sich im austenitischen Zustand und verformt sich somit elastisch. Der Führungsdraht der 6b wird in 6c dargestellt, nachdem er aus seiner gebogenen Position befreit worden ist. Der örtlich behandelte Bereich 208 bleibt gebogen, während die austenitischen Bereiche 212 ihre Konfiguration vor der Biegung wieder vollständig erlangt haben. Auf diese Weise ist es durch die Verwendung von Nitinol, das behandelt worden ist, um räumlich variierende Eigenschaften zu besitzen, möglich, einen Führungsdraht anzufertigen, der im Körper dauerhaft verformt werden kann.
  • Eine örtliche Wärmebehandlung kann außerdem benutzt werden, um die Steifheit der Spitze des Führungsdrahts vor dem Einsetzen des Führungsdrahts in den Körper zu verringern. Dies wird in 6d schematisch veranschaulicht. Das ferne Ende 204 des Führungsdrahts 200 ist einer zusätzlichen Wärmebehandlung unterworfen worden, um die Steifheit des fernen Endes, relativ zum Rest des Führungsdrahts, zu verringern. Wenn die Superelastizität vollkommen zerstört ist, kann eine dauerhafte Biegung im Führungsdraht angebracht werden, um es dadurch dem Arzt zu ermöglichen, einen Führungsdraht wie gewünscht zu formen.
  • Zum Vergleich wird in den 7a–c ein vollständig austenitischer Stent in verschiedenen Zuständen dargestellt. 7a zeigt den Führungsdraht 200. Der ganze Führungsdraht befindet sich im austenitischen Zustand 212. In 7b wird der Führungsdraht 200 in einer gebogenen Konfiguration dargestellt. Ein kleiner Bereich 208 befindet sich in einem belastungs-induzierten martensitischen Zustand, während sich der Rest 212 des Führungsdrahts 200 in der austenitischen Phase befindet. Wie in 7c dargestellt, kehrt der Führungsdraht nach seiner Freigabe zu der Konfiguration zurück, die er hatte, bevor er gebogen wurde. Der ganze Führungsdraht befindet sich im austenitischen Zustand.
  • In noch einer anderen Ausführungsform ist die Erfindung auf medizinische Filter gerichtet, die mindestens zum Teil aus verschieden behandelten formspeichernden Materialien hergestellt wurden. 8 zeigt einen Hohlvenenfilter in allgemein üblicher Form unter 300. Der Hohlvenenfilter 300 ist im Design jenem ähnlich, der in der wie üblich zugeteilten Patentschrift US 5,709,704 an Nott et al. offen gelegt wurde, deren Inhalt hierin durch diesen Hinweis vollständig berücksichtigt ist. Der Filter 300 ist, zumindest zum Teil, aus einem formspeichernden Material konstruiert. Der Filter 300 enthält eine einzelne Zelle 304, in der das formspeichernde Material anders wärmebehandelt ist, um die Tendenz zur plastischen Verformung des gewünschten Filterteils zu erhöhen. Obwohl der Filter der 8 eine Ausführungsform zeigt, in der nur eine einzelne Zelle anders behandelt worden ist, zieht die Erfindung eine andere Ausführungsform in Betracht, in der eine Vielzahl von Zellen anders behandelt worden ist. Eine derartige Variante umfasst einen Filter, der mehrere Säulen von Zellen aufweist, wobei eine der Säulen einer verschiedenartigen Wärmebehandlung unterworfen worden ist.
  • Die Erfindung kann üblicherweise mit formspeichernden Materialien praktiziert werden. Wünschenswerterweise werden binäre formspeichernde Metalle, wie zum Beispiel Nitinol oder andere Legierungen aus Nickel und Titanium verwendet. Ferner zieht die Erfindung auch die Verwendung von dotierten binären Metallen in Betracht. Passende Dotiersubstanzen umfassen Chrom, Niob und Vanadium. Weitere geeignete formspeichernde Legierungen werden in WO 95/31945 offen gelegt.
  • Die obige Offenlegung soll veranschaulichend und nicht abschließend sein. Diese Beschreibung wird dem Fachmann viele Variationen und Alternativen nahe legen. Alle diese Alternativen und Variationen sollen im Schutzbereich der angefügten Ansprüche enthalten sein. Diejenigen, denen das Fach geläufig ist, mögen andere Äquivalente der hierin beschriebenen spezifischen Ausführungsformen erkennen, diese Äquivalente sollen ebenfalls von den hierzu angefügten Ansprüchen umfasst werden.

Claims (13)

  1. Ein Stent (100), der zumindest zum Teil aus einem formspeichernden Material gebildet ist, wobei der Stent eine Vielzahl von Zellen (104) umfasst, die aus dem formspeichernden Material geformt und in Säulen (108) angeordnet sind, die sich von einem Ende (112) des Stents (100) zum anderen Ende erstrecken, wobei benachbarte Säulen (108) der Zellen (104) miteinander verbunden sind, und wobei der Stent zumindest eine anders behandelte Säule (108a) der Zellen (104a) beinhaltet, die verschieden vom Rest der Zellen (108b) behandelt worden ist, um eine unterschiedliche Steifheit aufzuweisen.
  2. Der Stent nach Anspruch 1, wobei die zumindest eine anders behandelte Säule (108b) durch eine größere Neigung zur plastischen Verformung gekennzeichnet ist als der Rest des Stents.
  3. Der Stent nach Anspruch 1, wobei die Belastung, die notwendig ist, um die plastische Verformung auszulösen, in der anders behandelten Säule von Zellen niedriger ist als im Rest der Zellen.
  4. Der Stent nach Anspruch 1, wobei alle Säulen (108) in einem ersten Härteschritt bei einer ersten Temperatur gehärtet worden sind, und die zumindest eine anders behandelte Säule von Zellen während einer zusätzlichen Zeitspanne bei einer zweiten, höheren als der ersten, Temperatur gehärtet worden ist.
  5. Der Stent nach Anspruch 1, wobei die Säulen (108) im Wesentlichen parallel zur Längsachse des Stents angeordnet sind.
  6. Der Stent nach Anspruch 1, wobei das formspeichernde Material eine Ni-Ti-Legierung ist.
  7. Der Stent nach Anspruch 6, wobei die Ni-Ti-Legierung ferner eine Dotiersubstanz aufweist, die aus der Gruppe ausgewählt wurde, die aus Chrom, Niob, Vanadium und Kombinationen davon besteht.
  8. Der Stent nach Anspruch 1, wobei die zumindest eine anders behandelte Säule andere formspeichernde Eigenschaften besitzt als der Rest des Stents.
  9. Der Stent nach Anspruch 1, wobei die zumindest eine anders behandelte Säule weniger steif ist und durch eine größere Neigung zur plastischen Verformung gekennzeichnet ist als der Rest des Stents.
  10. Der Stent nach Anspruch 9, wobei die Säule mit der verringerten Steifheit nicht superelastisch ist und die restlichen Säulen superelastisch sind.
  11. Der Stent nach Anspruch 9, wobei die Säule mit der verringerten Steifheit anders als die anderen Säulen behandelt worden ist.
  12. Der Stent nach Anspruch 1, der zumindest teilweise aus einem formspeichernden Material gebildet ist, wobei zumindest ein erster Teil des formspeichernden Materials sich zwischen einem martensitischen Zustand und einem austenitischen Zustand verändern kann, und zumindest ein zweiter Teil des formspeichernden Materials nicht im Stande ist, sich zur gleichen Zeit wie der erste Teil in den austenitischen Zustand umzuformen.
  13. Der Stent nach Anspruch 12, wobei der zweite Teil wärmebehandelt worden ist, um nicht im Stande zu sein, sich in den austenitischen Zustand umzuformen.
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