JP2003524463A - 形状記憶による引戻しを用いたステント搬送システム - Google Patents
形状記憶による引戻しを用いたステント搬送システムInfo
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- A61F2210/00—Particular material properties of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
- A61F2210/0014—Particular material properties of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof using shape memory or superelastic materials, e.g. nitinol
- A61F2210/0023—Particular material properties of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof using shape memory or superelastic materials, e.g. nitinol operated at different temperatures whilst inside or touching the human body, heated or cooled by external energy source or cold supply
Abstract
Description
願)の一部継続出願である、米国特許出願番号08/947,619号(199
7年10月9日出願)の継続出願である、米国特許出願番号09/204,64
4号(1998年12月2日出願)の一部継続出願である。上記各文献の内容全
体は参照により本明細書に組み込まれる。
し可能な外側シースを引戻すと共に血管内ステントグラフト、大静脈フィルタ、
動脈瘤修復粒子、自己拡張型ステント、バルーン拡張型ステント等の侵襲が最小
な医用インプラントを設置するための形状記憶収縮部材を使用した、ワイヤ引戻
しステント搬送システムに関する。
張型ステント等の医用インプラントを設置するための搬送システムは、非常によ
く開発されており医学技術の周知の分野である。そのような医療装置は、周知の
使用方法と用途を有する。とりわけ、ステントは導管又はルーメンの開通性を維
持するために導管又はルーメン内で径方向に拡張される略チューブ状のプロテー
ゼである。ステントは体の導管(vessel、canal 、duct)や他の体のルーメンに
広く使用される。バルーン拡張型ステントは、広がったときにステントを搬送す
るバルーン上に取り付けられ、体腔(ルーメン)の狭窄部分に開通性を再び確保
するための径方向の力を加える。自己拡張型ステントは、圧縮された搬送用の位
置から、搬送装置から放たれたときの本来の直径まで拡張し、体腔の狭窄部分に
開通性を再び確保する径方向の力を加えるステントである。一般的な自己拡張型
ステントの1つは、ニッケル−チタン形状記憶合金であるニチノールから製造さ
れる。このニチノールは、形成、焼き鈍しされ、低温で変形され、体内で体温に
て開いて設置されるというように、加熱により本来の形状に戻る。バルーン拡張
型ステントによく使われる材料はステンレス鋼である。
国特許第5571135号、米国特許出願番号第08/753641号(199
6年9月27日出願)、及び米国特許第5733267号が含まれ、これらの文
献の内容全体は参照により組み込まれる。別のワイヤ引き戻しステント搬送シス
テムが米国特許5360401号に示されている。ステントの送達に重要な1つ
の要因は、引戻し可能な外側シースを制御しながら正確に引戻すことである。引
戻し可能な外側シースを制御しながら正確に引戻すことができ、かつ医師がステ
ントの適切な位置を正確に決定することができる、ワイヤ引戻しステント搬送シ
ステムが必要である。
えたカテーテルから成る。記憶された収縮形状を有する形状記憶収縮部材が引戻
し可能な外側シースに接続される。形状記憶収縮部材に接続された発熱装置は、
形状記憶収縮部材をその遷移温度まで加熱し、その収縮位置をとらせ、引戻し可
能な外側シースを引戻す。
A)ばねを使用する。この2つのばねは、SMAばねがオーステナイトである場
合には「普通」ばねがSMAばねよりも小さい拡張力を有し、SMAばねがマル
テンサイトである場合には「普通」ばねがSMAばねよりも大きい拡張力を有す
るように選択かつ設計される。
マルテンサイト状態では、ばねがシースを基端方向へ動かすのを防止すべく停止
部材と当接し、オーステナイト状態では、ばねがシースを引戻してステントを放
出して設置するべく停止部材を解放する。
ャフト12と外側シャフト14を備えた周知の構成をとっている。外側シャフト
14には、符号16で一般的に示される引戻しアセンブリが示される。引戻しア
センブリ16は、折り畳み可能なアコーディオン部分18とステントシース部分
20から構成されている。折り畳み可能な引戻しシースの詳しい情報については
、米国特許5534007及び国際出願PCT/US96/07143(199
6年5月17日出願)を参照されたい。上記2つの文献は、本願と同じ出願人に
より所有され、その内容全体は参照により組み込まれる。
に、引戻しアセンブリ16の下で内側シャフト12に取り付けられる。ステント
22は自己拡張型であってもよいしバルーン拡張型であってもよい。本発明のカ
テーテルは、血管内ステントグラフト、大静脈フィルタ、動脈瘤修復粒子、自己
拡張型ステント、バルーン拡張型ステント、等を搬送するために使用することが
可能である。
ー26には形状記憶収縮部材28が接続される。この実施形態では、形状記憶収
縮部材28は一方向のニチノール製コイルワイヤばねであり、マルテンサイトか
らオーステナイトへの遷移後、長手方向の長さが短くなり、環状カラー26を基
端側へ引戻し、引戻し可能な外側シース16のアコーディオン部分18を折り畳
むと共に、ステントシース20を引き戻し、ステント22などの医療装置を搬送
する。
ーステナイト最終(Af)温度で製造可能である。室温ではニチノールワイヤは
マルテンサイト相をとり、容易に変形される。第1実施形態において、収縮部材
28はニチノールワイヤより形成され、コイルの形状にされ、ばね形状に熱硬化
される。ばね形成後、ばねは細長くすべく室温で変形される。ばねの一端は環状
カラー26に取り付けられ、他端は緩衝材37の位置で内側シャフト12に固定
される。
さを縮小させて引戻しを起こす任意の形状が使用可能であることを理解すべきで
ある。ばねの長さは引き戻す量を決定し、種々の寸法のステント用に選択するこ
とができる。別の実施形態は、遷移時に長手方向に短くなる細長いニチノールワ
イヤ(筋肉ワイヤ)である。例えば8%収縮する1メートル長のワイヤでは、8
0mmの引き戻しが与えられるが、この量は通常の使用における種々のステント
長に十分な量である。他の形状記憶合金も、長さのパーセントとして種々の長手
方向の収縮を提供でき、所望な場合に同様に使用することができる。収縮部材2
8は、ジグザグ形状をとってもよい。単一ワイヤ28は、図2や図3に関してよ
り詳細に以下に論じるような、編み組みや織り合わせ等がなされた複数の小径ワ
イヤに置き換えてもよい。
34を介してニチノールばね28に電流を供給する。ニチノールばね28は抵抗
器として機能し、加熱される。これによりニチノールは遷移温度を経験し、記憶
された形状をとる。遷移温度は、体温を上回る。電流が停止した場合、ばね28
は収縮を停止する。ばね28を囲む媒体に応じて熱損失は変わり、収縮が停止す
る時間も変わる。手動プルワイヤを本発明の形状記憶収縮部材と置き換えること
により、システムへの電気的入力を制御する加減抵抗器を用いた、引戻しの大き
な制御が達成される。これによりプルワイヤを手動で引き戻すことから起こり得
る急な引っぱり(jerking )をなくすことができる。急な引っぱり(jerking )
は、大きなステントにより生成される高い摩擦力と圧縮力に打ち勝つために、過
度の力が使用されることにより起こる。
る。負の導線ワイヤは符号35で示す。収縮部材28は収縮チャンバ39の中を
通って延び、環状カラー26に取り付けられる。体を電気伝導と熱伝導から保護
するために、収縮部材28又は収縮チャンバ39の一方若しくは両方を熱的及び
/又は電気的に絶縁し得る。
分は、ニチノールであるが、収縮部材28は所望であればステンレス鋼などの異
なる材料から形成することが可能である。ばねコイルの形状は外側シース16を
引き戻す収縮を提供するため、収縮部材28の収縮チャンバ39内の部分のみを
形状記憶合金から製造すればよい。
22の下にバルーン24を備えたステント22が示される。ステントシース20
は、ステント用の保護シースとして機能し、形状記憶作動体28を用いて引き戻
される。作動体又は収縮部材28は互いに撚り合わされるか及び/又は編み組み
された複数のワイヤとして示される。
成された、本発明のカテーテルの第3の好ましい実施形態が示される。ワイヤが
絶縁されている場合、ワイヤの先端部は接続され、ワイヤ導線は次に収縮部材2
8の基端部でも接続される。平行な小径ワイヤを使用することにより、作動体2
8の外径(断面)を減らしつつ、単一の大きなワイヤと同じ引戻し力を生成する
能力を維持することが可能となる。この実施形態ではアコーディオン部分18が
摺動スリーブ設計と置き換えられており、ステントシース20はステントシース
20を引き戻している間、ステント22を露出するために、収縮チャンバルーメ
ン40上を基端方向へ移動する。摺動スリーブ部分は、所望ならば、ルーメン4
0の下を摺動するように設計してもよい。
本発明のカテーテルの第4実施形態が示される。形状記憶収縮部材41は環状カ
ラー26を介してステントシース20に接続されている。加熱すると、形状記憶
収縮部材41は基端方向に移動し、ステントシース20を基端方向へ動かす。
単一ワイヤ、複数の平行ワイヤ、編組ワイヤ、撚り線ワイヤ、又はそれらの組み
合わせから構成され得ることが理解される。また、収縮部材は単一ワイヤ、複数
の平行ワイヤ、編組ワイヤ、撚り線ワイヤ、又はそれらの組み合わせから成る編
組チューブから構成され得る。
てもよいし、熱源に熱伝導的に接続するか温かい流体浴に浸漬することにより熱
伝導的に加熱してもよいことが理解される。
形成し得ることが理解される。当該技術分野においてよく知られているように、
二方向形状記憶合金は、異なる温度により2つの異なる形状をとる。従って、二
方向形状記憶合金を用いると、収縮部材28は製造中に選択された第1の温度で
収縮し、第2の選択温度で拡張することが可能である。これは、搬送に関して又
は搬送中にユーザの気分が変わったときに、引戻し可能な外側シース16を閉鎖
することを許容する。
グルオペレータ交換型(SOE)/迅速交換型(RX)又はオーバーザワイヤ型
(OTW)カテーテルの形態に関して使用することが可能である。
はそれぞれ、未設置位置と設置位置の両方におけるカテーテル先端部の略図を示
す。この実施形態では、形状記憶合金引戻し装置は、シース20を引き戻し、ス
テント22を解放して設置するために利用される。形状記憶合金引戻し装置は、
カテーテルの先端部に符号52の位置で固定され、環状カラーに符号54の位置
で取り付けられた第1の圧縮ばね50と、環状カラーに符号58の位置で取り付
けられ、カテーテルに符号60の位置で取り付けられた第2のばね56とから成
る。第2の圧縮ばね56、体温(約37℃)でオーステナイトになるよう調製さ
れた形状記憶合金(SMA)から形成され、体温において第1ばね50の北方向
の力より大きい先端側の力を行使するように設計されている。第1ばね50は好
ましい実施形態では形状記憶合金から形成されないが、冷水洗浄(flushing)に
より状態が変化しないよう非常に低いAf温度でSMAより製造可能である。冷
水洗浄は第2ばね56をマルテンサイト状態に変形させるが、ばね50にかかる
基端方向の力は、冷水洗浄による影響を受けず、また、第2ばね56の先端方向
の力よりも大きい。ばね56がマルテンサイトであるときにばね50により大き
な力が加えられると、シース20が基端方向に移動し、ステント22を解放して
設置させる。冷水洗浄が好まれるが、第2ばね50を変形するために任意の周知
の媒体冷却装置を使用し得ることは当然である。適切な装置の変更により望まれ
るなら、変形温度が体温を上回る場合に、第2ばね56を加熱作動してもよい。
ね50の基端方向の力が第2ばね56の先端方向の力よりも小さく、ばね56が
マルテンサイトであるときには、ばね50の基端方向の力がばね56の先端方向
の力よりも大きいように、ばね50,56が設計されていることである。しかし
当然ながら、第1ばね50及び第2ばね56の位置を切り替えてもよく、適切な
反対の選択及び設計により、第2ばね56がマルテンサイト状態であるときに、
第1ばね50によりシース20に加えられる先端方向の力よりも小さい基端方向
の力を第2ばね56がシース20に加えるようにしてもよい。しかし、ばね56
がオーステナイト状態である場合には第1ばね50によりシース20に加えられ
る先端方向の力よりも大きい基端方向の力をシース20に加えるように、ばね5
6は選択及び設計され得る。
テンサイト)。ばね50及び56の各々が自身の別々の電気抵抗加熱(図示略)
に接続されている場合、交互のばね50及び56が抵抗加熱によりマルテンサイ
トからオーステナイトへ変化するにつれ、シース20は前後に循環する。
それぞれ、未設置位置と設置位置の両方におけるカテーテル先端部の略図を示す
。この実施形態で引戻しシース20は、シース20の基端部から延びる停止部材
60を有する。停止部材60は形状記憶ラッチ62によって係合される。ラッチ
62はカテーテルに固定される。シース20に基端方向の力を加えるための圧縮
ばね64が配置されており、シース20は図7に示すように形状記憶ラッチ62
により未設置状態に保持されている。図8において、ラッチ62は解放位置で示
されており、ばね64がシース20を基端方向へ移動させ、ステント22を解放
して配置することを許容する。ラッチ62は、適切な材料を選択して、上述した
ように冷却又は加熱により作動することが可能である。当然ながら、ラッチ62
は引き戻しを許容すべく柔らかくなるように設計することが可能である。
示されている。図9に見られるように、ラッチ先端66がマルテンサイト状態で
ある場合、ラッチ先端66は停止部材60と当接するよう下方へ折れ曲がってい
る。図10に見られるように、ラッチ先端66がオーステナイト状態である場合
、ラッチ先端66は停止部材60を解放するよう真っ直ぐになり、ばね64によ
る基端方向へのシース20の移動を許容する。
明は、当業者に対して多くの変更と代替を示唆する。そのような代替及び変更は
特許請求の範囲内に包含されるものとする。当該技術分野に精通している者には
、本明細書で説明した特定の実施形態に対する他の均等物が認識されるが、その
ような均等物も特許請求の範囲内に包含されるものとする。
ルの第1実施形態の断面図。
線ワイヤ収縮部材を備えた、本発明のカテーテルの第2実施形態の断面図。
本発明のカテーテルの第3実施形態の断面図。
実施形態の断面図。
略断面図。
断面図。
略断面図。
断面図。
斜視図。
す斜視図。
Claims (39)
- 【請求項1】カテーテルであって、 基端部及び先端部と、先端部付近に引戻し可能な外側シースとを有するカテー
テル本体と、 前記引戻し可能な外側シースに作動的に接続され、細長い形状と記憶された収
縮形状とを有する形状記憶収縮部材と、 形状記憶収縮部材を加熱するために形状記憶収縮部材に作動的に接続され、形
状記憶収縮部材にその記憶された収縮形状をとらせ、引戻し可能な外側シースを
引き戻す、発熱装置と、 を備えたカテーテル。 - 【請求項2】引戻し可能な外側シースにより包囲された医療装置をさらに備
え、医療装置を体腔内の所定位置に搬送するためのカテーテルである、請求項1
に記載のカテーテル。 - 【請求項3】医療装置がステントである、請求項2に記載のカテーテル。
- 【請求項4】ステントが自己拡張型である、請求項3に記載のカテーテル。
- 【請求項5】ステントの下に拡張バルーンをさらに備え、引戻し可能な外側
シースが引き戻されたときにバルーンがステントを搬出するように拡張する、請
求項3に記載のカテーテル。 - 【請求項6】医療装置が大静脈フィルタである、請求項2に記載のカテーテ
ル。 - 【請求項7】医療装置が血管内ステントグラフトである、請求項2に記載の
カテーテル。 - 【請求項8】カテーテル本体がSOEカテーテルとして形成されている、請
求項3に記載のカテーテル。 - 【請求項9】カテーテル本体がOTWカテーテルとして形成されている、請
求項3に記載のカテーテル。 - 【請求項10】カテーテル本体が固定ワイヤカテーテルとして形成されてい
る、請求項3に記載のカテーテル。 - 【請求項11】引戻し可能な外側シースが、引戻し用の先端部分と、折り畳
み可能な基端部分とから構成されている、請求項1に記載のカテーテル。 - 【請求項12】形状記憶収縮部材は形状記憶ばねである、請求項1に記載の
カテーテル。 - 【請求項13】形状記憶収縮部材は細長い形状記憶ワイヤである、請求項1
に記載のカテーテル。 - 【請求項14】発熱装置は形状記憶収縮部材に電流を供給し、形状記憶収縮
部材は、抵抗器として機能し、その遷移温度まで加熱される、請求項1に記載の
カテーテル。 - 【請求項15】カテーテルであって、 基端部及び先端部と、先端部付近に外側シースとを有するカテーテル本体と、 外側シースと作動的に接続された先端部と、通常の第1長さ及び記憶された第
2長さとを有する形状記憶作動体と、遷移は2つの長さ間の変化を起こすことと
、 形状記憶作動体を遷移すべく加熱するために形状記憶作動体に作動的に接続さ
れ、形状記憶作動体にその記憶された収縮形状をとらせ、外側シースを移動させ
る、発熱装置と、 を備えたカテーテル。 - 【請求項16】記憶された第2長さが通常の第1長さよりも短い、請求項1
5に記載のカテーテル。 - 【請求項17】記憶された第2長さが通常の第1長さよりも長い、請求項1
5に記載のカテーテル。 - 【請求項18】発熱装置は形状記憶作動体に電流を供給し、形状記憶作動体
は、抵抗器として機能し、その遷移温度まで加熱される、請求項16に記載のカ
テーテル。 - 【請求項19】発熱装置は、形状記憶作動体と熱伝導的に接続すると共に形
状記憶作動体をその遷移温度まで加熱する熱源である、請求項16に記載のカテ
ーテル。 - 【請求項20】発熱装置は、形状記憶作動体をその遷移温度まで加熱する温
かい流体浴である、請求項16に記載のカテーテル。 - 【請求項21】形状記憶作動体は、2以上の記憶された長さを有する、請求
項15に記載のカテーテル。 - 【請求項22】作動体は単一ワイヤコイルである、請求項15に記載のカテ
ーテル。 - 【請求項23】作動体は撚り合わされるか編み組まれた少なくとも2つのワ
イヤである、請求項15に記載のカテーテル。 - 【請求項24】作動体は平行に巻回された少なくとも2つのワイヤである、
請求項15に記載のカテーテル。 - 【請求項25】作動体は、編組ワイヤチューブである、請求項15に記載の
カテーテル。 - 【請求項26】外側シースは引戻し可能であり、折り畳むことにより引き戻
される、請求項15に記載のカテーテル。 - 【請求項27】外側シースは引戻し可能であり、基端方向に摺動させること
により引き戻される、請求項15に記載のカテーテル。 - 【請求項28】ステントの下に配置された拡張バルーンをさらに備える、請
求項4に記載のカテーテル。 - 【請求項29】カテーテルであって、 基端部及び先端部と、先端部付近に引戻し可能な外側シースとを有するカテー
テル本体と、 所定温度を上回るときの第1状態と、所定温度以下のときの第2状態とを有す
る形状記憶引戻し装置とを備え、 前記形状記憶引戻し装置は、引戻し可能な外側シースに作動的に接続されると共
に、前記第1状態において引戻し可能な外側シースが未設置状態となり、前記第
2状態において引戻し可能な外側シースが設置状態となるように構成及び配置さ
れる、カテーテル。 - 【請求項30】形状記憶引戻し装置の第1状態がオーステナイトである、請
求項29に記載のカテーテル。 - 【請求項31】形状記憶引戻し装置の第1状態がマルテンサイトである、請
求項29に記載のカテーテル。 - 【請求項32】形状記憶引戻し装置は、 引戻し可能な外側シースと接続され、基端方向引戻し力を提供するための第1
の「普通」ばね部分と、 引戻し可能な外側シースと接続され、先端方向の反対力を提供するための第2
の形状記憶合金ばね部分とを有し、 前記第1及び第2のばね部分は、第2形状記憶合金ばね部分がオーステナイト
状態である場合には前記基端方向引戻し力が前記先端方向の反対力より小さいが
、第2形状記憶合金ばね部分がマルテンサイト状態である場合には前記基端方向
引戻し力が前記先端方向の反対力より大きくなるように、選択かつ設計される、
請求項30に記載のカテーテル。 - 【請求項33】形状記憶引戻し装置は、 引戻し可能な外側シースと接続され、先端方向の反対力を提供するための第1
の「普通」ばね部分と、 引戻し可能な外側シースと接続され、基端方向引戻し力を提供するための第2
の形状記憶合金ばね部分とを有し、 前記第1及び第2のばね部分は、第2形状記憶合金ばね部分がマルテンサイト
状態である場合には前記基端方向引戻し力が前記先端方向の反対力より小さいが
、第2形状記憶合金ばね部分がオーステナイト状態である場合には前記基端方向
引戻し力が前記先端方向の反対力より大きくなるように、選択かつ設計される、
請求項31に記載のカテーテル。 - 【請求項34】形状記憶引戻し装置は、 引戻し可能な外側シースと接続され、基端方向引戻し力を提供するためばね部
分と、 カテーテル本体と接続され、第1及び第2の状態をとる第2形状記憶装置とか
ら構成され、 前記第2形状記憶は、 第1状態において、外側シースの引戻しを防止すべく、引戻し可能な外側シー
スに作動的に接続され、 第2状態において、ばねがシースをその設置状態に引き戻すべく、引戻し可能
な外側シースを解放する、請求項29に記載のカテーテル。 - 【請求項35】第2形状記憶装置はカテーテル本体と接続されるラッチから
構成され、 前記形状記憶ラッチは、 第1状態において、外側シースの引戻しを防止すべく、引戻し可能な外側シー
スに作動的に接続され、 第2状態において、ばねがシースをその設置状態に引き戻すべく、引戻し可能
な外側シースを解放する、請求項29に記載のカテーテル。 - 【請求項36】形状記憶ラッチの第1状態はマルテンサイトである、請求項
35に記載のカテーテル。 - 【請求項37】引戻し可能な外側シースは、マルテンサイト状態である場合
に形状記憶ラッチと当接すべく基端方向に延びる停止部材を有する、請求項36
に記載のカテーテル。 - 【請求項38】前記形状記憶ラッチは、第2状態において、引戻し可能な外
側シースを解放すべく柔らかくされる、請求項35に記載のカテーテル。 - 【請求項39】カテーテルであって、 基端部及び先端部と、先端部付近に引戻し可能な外側シースとを有するカテー
テル本体と、 所定温度以下のときの第1状態と、所定温度を上回るときの第2状態とを有す
る形状記憶引戻し装置とを備え、 前記形状記憶引戻し装置は、引戻し可能な外側シースに作動的に接続されると共
に、前記第1状態において引戻し可能な外側シースが未設置状態となり、前記第
2状態において引戻し可能な外側シースが設置状態となるように構成及び配置さ
れる、カテーテル。
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