JP2005524488A - 延長足部を有する内部人工器官 - Google Patents
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Abstract
ステントのような内部人工器官が環状要素20の反対側に近接した頂端を画定するために相互連結された支柱部材の第1の組により画定される少なくとも一方の環状要素を含む。環状要素20が円周方向に隣接した支柱部材20の少なくとも1対の間に延在している延長足部40をさらに含む。延長足部が円周方向に隣接した支柱部材の対応する末端から円周方向に延在している第141および第243足部分を有し、少なくとも2つの湾曲部分を備えるように輪郭をなしている。第1および第2足部分が延長足部のつま先部分48において接合されており、円周方向に隣接した支柱部材の対の間の円周方向に向いた頂端を画定している。好ましくは、相互連結支柱部材によりそれぞれ画定されている、少なくとも一方または複数の追加の環状要素が設けられている。環状要素は一般的に、送達形状と展開形状との間で拡張可能である。環状要素は縦方向に整列し、連結位置において連結されている。好ましくは、各連結位置は、縦方向に隣接した環状要素の間の重複パターンによるような、あるいはその間に延在しているコネクターによる延長足部を含む。
Description
本出願は、参照として本明細書に特に組み込まれる2000年5月8日に提出した米国特許仮出願番号第60/378346号および2000年5月8日に提出した米国特許出願番号第60/379593号の恩典を主張する。
本発明は、ヒトまたは動物の体内の管内への送達および展開のための内部人工器官に関する。より詳細には、本発明は、性能特性の改善のために1つまたは複数の延長足部を有する少なくとも一方の環状要素を含むステントに関する。
ステント、グラフトおよび他の様々な内部人工器官は、よく知られており、動脈瘤の治療のため、血管壁の裏打ちまたは修復のため、体液流のろ過または制御のため、および閉塞または虚脱血管の拡張または足場形成架けのためのようなインターベンション処置に用いられている。そのような内部人工器官は、ヒトまたは動物の事実上アクセスできるあらゆる体内の管腔に送達し、用いることができる。ステントのような内部人工器官の認められている1つの適応は、血管における粥状硬化性狭窄の治療用である。例えば、患者が経皮的冠動脈形成術または同様なインターベンション処置を受けた後に、医療処置の結果を改善し、再狭窄の可能性を低減するために、ステントのような内部人工器官を治療部位にしばしば展開する。内部人工器官は、治療済み血管の足場形成となるように、あるいは支持するように構成されている。所望の場合、再狭窄などを低減するための送達プラットフォームとして働くように、内部人工器官に有用な薬剤を装填することもできる。
内部人工器官は、一般的に体内の管腔または血管または他の管状器官内の所望の部位または展開部位にカテーテルデリバリシステムにより送達される。そのような送達を促進するために、内部人工器官は、小直径血管内の展開部位にアクセスするために特に小さい横断像を有することができなければならない。さらに、意図する展開部位は、医師よりアクセスすることが困難であることがあり、デリバリシステムを解剖学的構造の蛇行した経路を通過させることがしばしば必要である。したがって、解剖学的構造を経て展開部位に進めることができるように送達時に十分な程度の縦方向の柔軟性を備えた内部人工器官を提供することが望ましい。
一旦展開したならば、内部人工器官は様々な性能特性を満たすことができるべきである。内部人工器官は、管腔を開いたり、血管壁を支持するなどのその所期の機能を果たすために、展開したときに十分な剛性または外側バイアスを有するべきである。同様に、内部人工器官は、屈曲した血管内に展開するとき、よじれたり、真っ直ぐになったりしないように展開したときにその長さに沿って適切な柔軟性を有するべきである。所期の用途によって、その長さに沿って内部人工器官の剛性または柔軟性を変化させることも望ましいこともある。さらに、例えば、内部人工器官の外表面と所与の長さに沿った血管壁の総表面との比によって決定されるような実質的に均一または他の場合には管理された被覆範囲を内部人工器官に与えることが望ましいと思われる。例えば、被覆範囲の増加は足場形成架けの増加のためには望ましく、一方、被覆範囲の減少は分岐血管への側方アクセスのためには望ましいと思われる。展開時の内部人工器官の横断像および長さの調節も、少なくともある種の適応において望ましい。
上に要約した1つまたは複数の性能特性を検討するために、多数の設計および構造の種々の内部人工器官実施形態が開発された。例えば、様々なステント設計が以下の特許において開始されている。それぞれ参照により本明細書に組み込まれるGianturcoへの米国特許第4580568号、Palmazへの米国特許第5102417号、Wolffへの米国特許第5104404号、Wiktorへの米国特許第5133732号、Boneauへの米国特許第5292331号、Lau等への米国特許第5514154号、Lamへの米国特許第5569295号、Schnepp−Pesch等への米国特許第5707386号、Israel等への米国特許第5733303号、Penn等への米国特許第5755771号、Globermanへの米国特許第5776161号、Gray等への米国特許第5895406号、Borghiへの米国特許第6033434号、Altへの米国特許第6099561号、Roubin等への米国特許第6106548号、Jangへの米国特許第6113627号、Thompsonへの米国特許第6132460号およびWolinskyへの米国特許第61331189号。
現在までに開発された内部人工器官の様々な設計は1つまたは複数の所望の性能特性に対応できるものであるが、残りの性能特性を犠牲にすることなく、1つまたは複数の性能特性の改善を可能にする内部人工器官のより融通性のある設計の必要性が依然としてある。
本発明の目的および利点は、以下の記述に示されており、それより明らかであり、また、本発明の実施により知ることができる。本発明のさらなる利点は、記述およびその請求の範囲に特に指摘されている方法および用具により、また添付図面から認識し、達成することができる。
本明細書において具体化され、大まかに記述されている本発明の目的に従ってこれらおよび他の利点を達成するために、本発明は、体内管腔に送達し、展開するための内部人工器官を含む。内部人工器官は、それぞれが第1および第2末端を有する相互連結支柱部材の第1の組により画定される少なくとも一方の環状要素を含む。好ましくは、選択した円周方向に隣接する支柱部材の第1末端が相互に連結して第1環状要素の第1の縦側面に近接した頂端を画定し、選択した円周方向に隣接する支柱部材の第2末端が相互に連結して第1環状要素の第2の縦側面に近接した頂端を画定する。環状要素はさらに、円周方向に隣接する支柱部材の対の間に延在している延長足部を含む。延長足部は、対の円周方向に隣接する支柱部材の一方の第1の末端から円周方向に延在する第1の足部分と円周方向に隣接する支柱部材の他方の第1の末端から円周方向に延在する第2の足部分とを有する。第1および第2の足部分は、延長足部のつま先部で接合し、一般的に円周方向に隣接する支柱部材の対の間の頂端を画定する。
好ましくは、本発明の内部人工器官はさらに、相互連結支柱部材の第2の組により画定される第2環状要素を含み、第2環状要素の各支柱部材も第1および第2末端を有する。円周方向に隣接する支柱部材が相互に連結して第2環状要素の反対側の頂端を画定する。第1環状要素と第2環状要素が縦軸に沿って縦方向に相互に隣接して整列し、少なくとも一方の連結位置で相互に連結している。第2環状要素も延長足部を含むことができる。追加の環状要素も備えさせることもできる。
環状要素は、一般的に送達形状と展開形状との間に拡張可能である。各環状要素は、閉じた環またはコイル状シート等と定義することができる。好ましくは、各支柱部材は、直線状部材であり、送達形状であるとき、内部人工器官の縦軸と実質的に平行に整列している。選択した支柱部材は、均一な幅を有することができ、あるいは、連続テーパまたは支柱部材の両端の間の中間部の幅が増加しているような異なる幅を有することができる。延長足部によって画定されない各環状要素のいずれかの側の頂端は、V字形、弓形または他の所望の形状を有することができる。
延長足部は、少なくとも2つの湾曲部を有するように輪郭をなし、環状要素の縦軸に対してある角度で円周方向に延在している。延長足部は、くるぶし部分、つま先部分、底部分およびかかと部分を画定するために、直線部分、曲線状またはその組合せを含むことができる。底部分は、直線状部材またはV字形などの輪郭をなしていてよい。好ましい実施形態において、延長足部は、環状要素の残りの支柱部材よりも大きい平均幅を有する。縦方向に隣接する環状要素の間にある延長足部に関しては、延長足部の底部分は一般的に縦方向に隣接する環状要素に面している。
好ましくは、縦方向に隣接する環状要素の間の連結位置は延長足部を含む。延長足部の底部分に連結位置を設けることにより、第1環状要素の側面に近い頂端は一般的に、第2環状要素の対向側面に近い頂端との整列を外れて、または180度未満位相が外れて配置することができる。連結位置は、1つの環状要素の延長足部の底部および他の環状要素の対応する頂端のような縦方向に隣接する環状要素の間の重複パターンによって画定することができる。あるいは、連結位置は、環状要素の間に延在するコネクターを含んでいてよい。コネクターは、直線上部材または成形部材で、所望のように反対側の末端は円周方向に整列または整列を外れていてよい。好ましい実施形態において、複数の連結位置が隣接する環状要素の間に備えられていて、一部またはすべての連結位置に延長足部が備えられている。複数の延長部分は、すべて同じ円周方向に延在していてよく、あるいは反対の円周方向に延在するように配置することができる。
X線不透過性材料を内部人工器官の少なくとも一部に組み込むことが好ましい。例えば、少なくとも一方の環状要素がX線不透過性材料を含んでいてよい。あるいは、X線不透過性マーカーを少なくとも一方の環状要素に取り付けてもよく、あるいは環状要素をX線不透過性材料から形成されていてよい。他の例として、環状要素の少なくとも一方がベース材料の第1層およびX線不透過性材料の第2層により形成されている。
上の一般的な説明と以下の詳細な説明は例示的なものであり、本発明の特許請求の範囲のさらなる説明となるものであることを理解すべきである。
本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成する添付図面は、本発明の用具を例示し、そのさらなる理解をもたらすために含める。図面は、記述とともに品発明の原理を説明する役割を果たしている。
本発明によれば、内部人工器官は、ヒトまたは動物の体内の管腔内への送達のために提供する。内部人工器官は、ステント、グラフト、弁、閉塞用具、トロカール、動脈瘤治療用具などを含むが、これらに限定されない。本発明の内部人工器官は、血管、冠動脈、胆管、食道、泌尿器、胃腸管などを含む様々な管腔内適用例のために構成することができる。
一般的に、本発明の内部人工器官は、第1環状要素を画定する相互に連結した、それぞれが第1末端と第2末端を含む支柱部材の第1の組を含む。内部人工器官はまた、円周方向に隣接した支柱部材の対の間に延在する延長足部を含む。以下でさらに述べるように、延長足部は、円周方向に隣接した支柱部材の一方の第1末端から円周方向に延在する第1の足部分と円周方向に隣接した支柱部材の他方の第1末端から円周方向に延在する第2の足部分を有する。第1および第2足部分は、延長足部のつま先部分で接合されている。
好ましくは、また、本明細書における実施形態として、内部人工器官は、第2環状要素を画定する相互連結支柱部材の第1の組を少なくともさらに含む。内部人工器官は、所望どおり、または必要に応じて、相互連結支柱部材により画定される別の環状要素を含んでいてよい。各環状要素は一般的に縦軸のまわりに円周方向に延在する構造を画定する。所望ならば、直線状などの別の横断像を用いることができるが、各環状要素の横断像は好ましくは少なくとも弓形であり、より好ましくは円形またはらせん形である。
第1環状要素は縦軸に沿って第2環状要素と縦方向に隣接して整列しており、少なくとも一方の連結位置で相互に連結されている。好ましくは、第1および第2環状要素は一般的に管状構造を画定する。例えば、各環状要素は、縦方向に整列した環状要素が中心縦軸を有する閉じた管状構造を形成するように連続的な閉じた環を画定することができる。あるいは、各環状要素は、巻きシートまたは開いた管型構造が環状要素により画定されるように開いた環を画定することができる。さらに、各環状要素は、内部人工器官の長さに沿った連続らせんパターンを画定するために1つの環状要素の末端が縦方向に隣接する環状要素の対応する末端に接合させることができるように、らせんパターンの360度の回転を画定することができる。
環状要素の各支柱部材は、第1末端および第2末端を含む。各環状要素の支柱部材は相互に円周方向に隣接して配置されており、拡張可能な構造を画定するように相互に連結されている。例えば、上の閉じた環状構造に関して、各環状要素の円周方向に隣接した支柱部材は、一般的に円形横断像を有する連続的環を画定するために、末端対末端型で直接的または間接的に相互に連結させることができる。円周方向に隣接した支柱部材の間で画定される角度または距離を変化させることにより、環状構造を送達形状と展開形状の間で半径方向に拡張させることができる。下で詳細に述べるように、拡張可能な構造は、バルーンによるような外力を加えることにより、または、構造を自己拡張させるように、温度の上昇もしくは拘束の除去のような送達条件の変化により拡張させることができる。
図1に関して、例示のためであって、限定の目的でない、展開形態での本発明の内部人工器官100の代表的実施形態をわかりやすくするために平面方式で示す。図1に示すように、内部人工器官は、縦軸15に沿って縦方向に相互に隣接して整列した複数の環状要素10を含む。本発明によれば1つだけ環状要素を用意すればよいが、内部人工器官は、本明細書では少なくとも第1環状要素10’と第2環状要素10”により例示のために示す複数の環状要素を含むことが好ましい。
各環状要素は、長さ方向軸15の周囲に配置された一組の相互連結支柱部材20を含む。各支柱部材は、一般的に末端22と表示する第1末端22’および第2末端22”を有する。選択した円周方向に隣接した支柱部材20の第1末端22’が相互に連結されて各環状要素の第1の縦方向側面12に近接した頂端30を画定し、選択した円周方向に隣接した支柱部材20の第2末端22”が相互に連結されて環状要素の第2の縦方向側面14に近接した頂端30を画定する。このようにして、各環状要素10は、円周方向に隣接した支柱部材20の間で画定されている角度を変化または「開く」ことにより図1に示すように展開形状に拡張させることができる。図1の実施形態において、円周方向に隣接した頂端30の間の距離Dを増加させることによって各環状要素が拡張されるように、環状要素10の各側面12、14の上の円周方向に隣接した頂端30が円周方向距離Dの間隔を置いて配置されていることも認識されている。送達形態と展開形態との間の所与の状態において、距離Dは、円周方向に隣接した頂端の1組から次まで均衡させるか、または一定とすることができ、あるいは所望の場合、変化させることができる。
図1に示すように、展開するとき交互のV字形のジグザグパターンを形成させるために、円周方向に隣接した支柱部材の対応する末端22を直接相互連結させることにより環状要素10の各側面上の特定の頂端30を画定することができる。あるいは、Jangへの米国特許第6113627号に開示されているように平らな頂端を形成するために直線状部材を、またはLauへの米国特許第5514154号に開示されているように弓形頂端を形成するために曲線状頂端を用いることによるなどの形状付き頂端を形成するために隣接する支柱部材の対応する末端の間に頂端部材を設けることができる。
図1の代表的な実施形態において、図29eおよび30eに明確に示すように連続的な閉じた環を形成するために、各環状要素10の支柱部材20を隣接する支柱部材20と相互に連結させる。しかし、前述したように、各環状要素は、図3に関してさらに述べるように巻きシートまたは開いた管型構造を形成するために開いた環を画定することができ、あるいは例示のために図25に関して述べるように連続らせんパターンの隣接する旋曲を画定することができる。
図1はまた、直線状部材としての環状要素10の各支柱部材を示す。好ましくは、送達形状であるとき、図29cおよび30cにおける例について示すように、直線状支柱部材20は一般的に縦軸15ならびに相互に平行に整列している。示さないが、当技術分野で知られているようにLまたはV字形支柱部材等のような別の支柱部材を直線状支柱部材に加えて、またはその代わりに用いることができる。また、各環状要素に含まれる支柱部材の数は、内部人工器官のサイズおよび所望の特性に依存する。例えば、より多くの数の支柱部材および相互連結頂端は、エンドプテーゼの血管壁の被覆範囲の増加または展開形状の内部人工器官の横断像の増加に備えることができる。
同様に、各環状要素の半径方向バイアスまたは剛性は、支柱部材の形状またはサイズを変化させることにより調節または変化させることができる。例えば、環状要素の半径方向バイアスまたは剛性は、展開するとき、環状要素の選択した支柱部材の長さを増加させることにより、または断面積プロファイルを修正することにより、一般的に増加させることができる。したがって、図12bおよび28に示し、下でさらに述べるような他の環状要素の半径方向バイアスまたは剛性と異なる半径方向バイアスまたは剛性を有する1つの環状要素を設けることにより、その長さに沿って異なる半径方向バイアスまたは剛性を有する本発明による内部人工器官を提供することが可能である。同様にして、展開形状にあるとき異なる横断像を有するが、その長さに沿って同様または均一な半径方向バイアスまたは剛性を有する隣接環状要素からなるテーパまたはフレア形を有する内部人工器官を提供することが可能である。
さらに本発明によれば、また前述したように、少なくとも一方の環状要素は、円周方向に隣接する支柱部材の少なくとも1対の間に延在する延長足部を含む。したがって、延長足部は、環状要素の円周方向に隣接する支柱部材の対の間の頂端を画定する。延長足部は、隣接する支柱部材の一方の末端から円周方向に延在する第1足部分および円周方向に隣接する支柱部材の他方の対応する末端から円周方向に延在する第2足部分を含む。合わせると、第1および第2足部分は一般的にくるぶし部分、つま先部分、底部分およびかかと部分を画定し、これらが合わさって一般的に円周方向に向く頂端を画定する。
例示のためであって、限定の目的でない図1の例示的実施形態に関して、延長足部40は、各環状要素10の隣接する支柱部材20の対24の間に延在している。例示のために示すように、延長足部40は、隣接する支柱部材20の1つの末端22から円周方向に延在する第1足部分41および隣接する支柱部材20の他の対応する末端22から円周方向に延在する第2足部分43を含む。第1および第2足部分41、43の接合が延長足部40の円周方向に延在するつま先部分48を画定する。同様に、また、議論のためであって、限定の目的でないが、図1はくるぶし44が第1足部分41と円周方向に隣接する支柱部材20の1つとの接合点の最も近くに画定され、かかと部分42が第2足部分43と円周方向に隣接する支柱部材20他の1つとの接合点の最も近くに画定されることを示す。つま先部分48は、第1の円周方向に、延長足部40のかかと部分42が反対の円周方向に延在しているよりも大きい距離延在している。図1の実施形態において、延長足部40の全体がつま先部分48の円周方向に延在している。さらに、第1および第2足部分41、43の少なくとも一方が環状要素10の対応する側面12または14における、またはそれに近接した底部分46を画定する。開いた足領域49は第1および第2部分41、43の境界内に一般的に画定される(図2aも参照)。
本発明による延長足部に様々な形態を用いることができる。例示および図1の延長足部との比較のために、様々な別の延長足部の形態の例示的な実施形態を図2a〜2eに示す。
例えば、本発明の延長足部は一般的に、円周方向に隣接した支柱部材の対から環状要素の縦軸に平行な直線に対してある角度で円周方向に延在している。図1は、延長足部が一般的に縦軸15に対して約90度の角度で円周方向に延在していることを示している。しかし、例えば図2aに示すように、延長足部は、縦軸に対して90度未満の角度で円周方向に延在するように配置することができる。
さらに、図1は第1足部分41および第2足部分43が、曲線状部分によって接合された一般的に平行で、直線状の伸長した部分である延長足部を示す。特に、底部分46は一般的に直線状部分により画定され、つま先部分48、くるぶし部分44およびかかと部分は曲線状部分により画定されている。延長足部40の各部分ならびに円周方向に隣接した支柱部材20のそれぞれは、図1の実施形態において実質的に均一な幅Wおよび厚さを有する。このようにして、円周方向に隣接した支柱部材20は、縦軸15と、また相互に実質的に平行であり、領域49は、送達形状にあるときに実質的に閉じている。図1に示すように、したがって延長足部40は一般的に、円周方向に隣接した支柱部材20の対の間の湾曲部の少なくとも2つの部分、すなわち、かかと部分42における1つおよびくるぶし部分44における1つを画定する。所望の場合、3点ヒンジ形態を画定するためのように、円周方向に隣接した支柱部材20の対の間のさらなる拡張を促進するために、追加または別の湾曲部をつま先部分48において画定することができる。
図2aに図1と同様な延長足部の好ましい実施形態を示す。しかし、前述したように、この実施形態の延長足部40は、縦軸15に対して90度未満の角度で円周方向に延在している。さらに、第1および第2足部分41、43は、図1の延長足部よりも比較的開いた領域30を画定するために、一般的に平行であるが、間隔があいている。環状要素の拡張を調節するために、延長足部および円周方向に隣接した支柱部材の幅をそれに応じて変化させることができる。例えば、前述のように、環状要素10の各側面に沿った円周方向に隣接した頂端は、円周方向の距離Dの間隔をおいて配置されている。この場合、距離Dは一般的に環状要素が拡張されるとき増加する。均一に拡張するように、環状要素を均衡させることがしばしば望ましい。この場合、距離Dは円周方向に隣接した頂端の各対の間で同様な量および同様な率増加する。湾曲の増加が図1の同様な延長足部によって促進されるので、延長足部40と反対側の円周方向に隣接した支柱部材20の対の末端にある円周方向に隣接した頂端24の間の距離Dfは、環状要素の他の円周方向に隣接した頂端の間の距離Daより大きい程度または率に増加することができる。図2aに示すように、円周方向に隣接した支柱部材20の平均幅より大きい平均幅を有する延長足部の第1および第2足部分41、43を設けることにより、円周方向に隣接した頂端30の間の拡張を調節または所望ならば、均衡させることさえできる。例えば、また図2aに示すように、実質的に一定の幅を有する第1および第2足部分41、43を設けることができる。あるいは、第2足部分43の幅W2と異なる幅W1を有する第1足部分41を設けることができる。
図1の例示的な実施形態に関して前述したように、一貫して実質的に均一な幅および厚さを有する円周方向に隣接した支柱部材20および延長足部40の種々の部分を設けることができる。幅の増加を有する延長足部を設ける場合、円周方向に隣接した支柱部材20の対における応力を分配するか、または応力集中を除去することが望ましい、または必要がある。図2aに具体的に示すように、異なる幅を有する円周方向に隣接した支柱部材の対24の少なくとも一方または両支柱部材20を設けることができる。例えば、また図2aに示すように、円周方向に隣接した支柱部材の対24の各支柱部材は、支柱部材の第1末端22’における延長足部の幅と実質的に同様またはそれより大きい第1の幅W’から、第2末端22”において連結された隣接した支柱部材20の幅と実質的に同様またはそれより大きい第2の幅W”幅まで漸減させることができる。
環状要素の拡張をさらに調節するために、延長足部と環状要素10の同じ縦方向の側12、14に沿った選択した頂端も修正することができる。例えば、頂端30は、より大きい拡張を促進するためにその幅を減少させることにより、弛緩させることができ、あるいはより小さい拡張を促進するためにその幅を増加させることにより、硬直させることができる。図2aに示すように、選択する頂端の幅30rwを減少させて、頂端30を弛緩させ、必要または所望に応じて、環状要素の拡張を均衡させるなどの調節をする。
さらに、環状要素の延長足部と同じ側の選択した頂端は、別の形状に適合するように形成させることができる。例えば、また本発明の他の態様によれば、バルーン送達システムにおけるバルーン拡張型内部人工器官の保持を促進することが望ましい。図2aに示すように、延長足部40は第1の円周方向に延在しており、円周方向に隣接した頂端30aは第1の円周方向の延長足部40の極めて近くに位置する。送達形状であるとき、この円周方向に隣接した頂端30aは、円周方向に隣接した支柱部材20の間の間隙Gを画定するように、延長足部のつま先部分48と縦方向に整列し、好ましくは実質的に接触していてよい。それにより、バルーン上のステント保持を促進するために、クリンプ中または既知の熱処理により、送達システムのバルーン材料をこの間隙内に捕捉することができる。さらに、または別法として、所望ならば、同様なステント保持目的のために、間隙は、延長足部40の拡大領域49内に画定することができる。
図2bに本発明による他の延長足部形態を示す。延長足部40の第1足部分は一般的に、第2足部分43に対して、図1に示すように平行に整列しておらず、傾いている。さらに、第2足部分43は一般的にV字形であり、縦軸に対して実質的に垂直に延在した底部分46を画定しているが、かかと部分42は図1より角度が大きい。このようにして、第1および第2足部分は、図1と比較して拡大した開いた領域49を画定している。図2aの場合と同様に、図2bの実施形態は、大きい平均幅および円周方向に隣接したテーパ状支柱部材、ならびにバルーン送達システム上への保持の促進のための延長足部40のつま先部分48に円周方向に隣接した縦軸方向に整列した頂端30aを含む。
図2cに本発明の延長足部の別の好ましい実施形態を示す。この実施形態の延長足部40は、延長足部のくるぶし部分44からつま先部分48に延在する第1足部分41、およびかかと部分42からつま先部分48に延在する第2足部分43を含む、全体的に直線形状を備えている。特に、第2足部分は、第1部分46’および第2部分46”を含む一般的にV字形のような輪郭をなす底部分46を画定する。このようにして、延長足部は、所望ならば、環状要素の拡張のための追加の湾曲部を設けるために、また、下でさらに述べるように縦方向に隣接した環状要素の連結位置を画定するために形成させることができる。
図2aおよび2bの実施形態と同様に、図2cの第1および第2足部分41、43は、延長足部40により画定される頂端を硬直させ、それにより、環状要素10の拡張を調節し、また、より好ましくは均衡させるために、大きい幅を有している。例えば、1つの好ましい実施形態において、第1足部分41の幅W1およびV字形底部分の第1部分46’の幅W2’は、相互に等しいが、V字形底部分の第2部分46”の幅2”と異なっている。バルーン送達システムと併用した場合に特に有利である図2aおよび2bの実施形態と異なり、図2cの実施形態は、延長足部のつま先部分に円周方向に隣接した縦方向に整列した頂端を含まない。むしろ、また図2cから認識されているように、延長足部40のつま先部分48に円周方向に最も近接して位置する少なくとも頂端30aは、送達形状であるとき、延長足部と対合するように縦方向に位置させる。例えば、また図2cに示すように、これは、環状要素の残りの支柱部材の長さより大きい長さを有する円周方向に隣接した支柱部材の対24の支柱部材20の少なくとも一方を設けることによって達成することができる。延長足部40と円周方向に隣接した頂端30aとの間の対合形態は、送達形状であるとき、環状要素10の横断像の減少を促進する。この実施形態は、特定の冠動脈または神経血管のような極めて細い血管内に送達しなければならない内部人工器官、または自己拡張性ステントのような送達中にシース内に含めることができる内部人工器官には特に有利である。
図2dは、比較のために点線で示す図2cと同様な延長足部のより丸みを帯びたものの拡大詳細図である。特に、図2dは、拡張時に起こる可能性がある応力集中を変化または除去するためにより丸みを帯びた輪郭の使用を示している。
図2eに、図2cに関して述べたような延長足部と円周方向に隣接した頂端との対合形態を含む本発明の延長足部の別の実施形態を示す。しかし、図2cの実施形態と異なり、円周方向に隣接した頂端30aに連結された支柱部材20は、頂端30aと延長足部40との間の所望の対合関係に適合させるように残りの支柱部材より短い長さを有する。さらに、図2eは、より大きい角度を開け、それにより、対応する円柱部材20の短い長さに起因する拡張時にさもなければ生ずるような距離Dの減少を補償するために、幅を小さくすることなどによって少なくとも円周方向に隣接した頂端30aが弛緩することを示している。前述のように、それにより環状要素10の拡張を調節することができ、より好ましくは均衡させることができる。小さい長さを有する支柱部材20および円周方向に隣接した頂端30aも図2eに示すように所望ならば小さい幅をもたせることができる。
延長足部の別の変形形態も考えられる。例えば、延長足部のかかと部分は、つま先部と反対の円周方向に、つま先部が第1の方向に延在している距離より短い距離延在していてよい。
延長足部の適切な部材を本発明による環状要素に設けることができる。所望ならば、単一の延長足部を環状要素に設けることができる。しかし、図1の実施形態に示すように、それぞれが円周方向に隣接した支柱部材の対24の間に延在している延長足部40を有する環状要素の複数の頂端を画定することが好ましい。延長足部は、図1に示すように環状要素10の縦軸方向両側12、14に、または図8に示すように環状要素の片側だけに設けることができる。その上図8にさらに示すように、所望ならば、1個または複数の延長足部を有する環状要素を延長足部を有さない他の環状要素と組み合せることが可能である。設ける場合、複数の延長足部はすべて同じ円周方向に、または所望ならば、反対の円周方向に延長していてよい。例えば、また、図1に示すように、各環状要素の1縦軸側の延長足部は1つの円周方向17に延在していてよく、一方、環状要素の他の側の延長足部は反対の円周方向に延在していてよい。図6のような他の実施形態において、すべての延長足部は40は、延長足部は40が配置されている環状要素10の縦方向の側12、14に無関係に、内部人工器官の1つの末端から見たとき、同じ円周方向、すなわち、時計方向または反時計方向に延在していてよい。
複数の延長足部が環状要素に設けられている場合、延長足部は、図1に示すように環状要素の対応する側に沿って一定の間隔をおいて一様に設けられていてよく、あるいは図4に示すように一定の間隔をおいて相互違いに設けられていてよい。環状要素の対応する側に沿った延長足部により画定されておらず、したがって延長足部の間に配置されている頂端の数は、環状要素に望まれる頂端の総数と延長足部により画定されるべきそのような頂端の総数に依存する。
さらに本発明によれば、また前述のように、複数の環状要素を設ける場合、第1環状要素と第2環状要素を連結位置において相互に連結する。1つの連結位置を2つの隣接する環状要素の間に設けることができ、あるいは、好ましいとき複数の連結位置を設けることができる。さらに、また下記のように、連結位置には隣接した環状要素の間に延在する1つまたは複数のコネクターを含めることができ、あるいは連結位置は2つの隣接した環状要素の幾何学的パターンを重複させることによって画定することができる。
好ましくは、連結位置には延長足部を含める。前述のように、各延長足部は少なくとも2つの湾曲部分を画定する。そのような湾曲部分は一般的に延長足部のくるぶし、つま先部またはかかと部分にある。それにより、延長足部は、2つの隣接した環状要素の間の連結位置に含めるとき、より大きい縦方向の柔軟性を助長する。延長足部の複数の湾曲部分は、連結位置に配置するとき、短縮を補償することもできる。環状要素が拡張するとき、延長足部は、環状要素の縦寸法に起こる変化の一部またはすべてを調節または補償するように開くように構成することができる。すなわち、延長足部は、送達形状であるときに第1縦寸法を有するように、そして、展開形状であるときに第2縦寸法を有するように必要と思われるときに真っすぐになる、または収縮するように構成することができる。延長足部の第1縦寸法と第2縦寸法との差は、環状要素の縦寸法の対応する変化に実質的に等しいことが好ましい。同様に、延長足部は、第1および第2足部分の1つまたは両方の幅を増加させることにより硬直させることができ、あるいは他の場合には、延長足部の幾何学的形状を適切な方法で変化させることにより延長足部が開く量を減少させ、それにより連結位置で起こる関連する短縮の程度を減少させる。
さらに、縦方向の隣接した環状要素の間の対応する側にあるとき、1つの環状要素の延長足部は、他の環状要素に一般的に面する底部分を含む。底部分は、連結位置を配置することができる伸長した領域を備え、それにより、設計選択肢の融通性を増加させる。例えば、ステントによりもたらされる被覆範囲を増加させるための1つの選択肢は、相互に180度未満位相がずれた縦方向に隣接した環状要素の対応するジグザグまたは正弦波パターンを構成することである。すなわち、第2環状要素の第2の側に縦方向に隣接した第1環状要素の第1の側について、第1環状要素の第1の側に近接した頂端が第2環状要素の第2の側に近接した頂端と円周方向に整列していないことが望ましいことがあり得る。本発明の延長足部は、コネクターを使用しなくても、縦方向に隣接した頂端の間のそのような円周方向の食い違いを可能にする。したがって、本発明の延長足部は、内部人工器官のより大きい軸方向の柔軟性、短縮の補償、半径方向拡張および被覆範囲を可能にする。
再び図1に関して、隣接する環状要素10を複数の連結位置50において連結するために複数のコネクター60が設けられている。図1の各連結位置50は、1つの環状要素の延長足部40と他の環状要素頂端30を含み、反対の位置にある末端62を有するコネクター60がその間に連結されている。しかしながら、所望ならば、連結位置50が延長足部から延長足部に、あるいは頂端から頂端に、または所望ならば1つまたは両環状要素の支柱部材に延在していてよい。図1に具体に示すように、各延長足部40は一般的に、隣接する環状要素20に面する円周方向に伸長した底部分46を有する。延長足部40の底部分46から頂端30に縦方向に延在しているコネクター60を用いる場合、隣接する環状要素の縦方向に隣接した頂端30は円周方向に整列から外れている。内部人工器官100の縦方向末端102、104における足底部分46は、残りの構造から外側に面している。好ましくは、内部人工器官のいずれかの末端102、104における1つまたは複数の延長足部は、展開形状に拡張されるとき、底部分46のような最小限の変形またはひずみを受ける部分を含む。造影のためのX線不透過性マーカー120とするように、ひずみが最小限であるこの部分にX線不透過性材料を巻くか、さもなければ固定することができる。あるいは、以下で図25に関して詳細に述べるように、マーカータブまたはアイレットを内部人工器官の一端または両端に取り付けることができる。
簡単明瞭のために、図1に示す各コネクターは、直線状部材である。しかし、コネクターは、図11〜13に示し、下でさらに述べるように、所望ならば縦方向の柔軟性を増加させるように輪郭をもたるか、成形することがきる。同様に、コネクターは、縦軸に平行に延在している必要はないが、図14bおよび14d〜14eにおける例のために示すようにコネクターの末端が円周方向に食い違うように対角線状またはらせん状に整列させることができる。
本発明の様々な態様を選択的に組み合わせることにより、種々の内部人工器官の実施形態における種々の設計選択肢を達成することができる。例示のためであって、限定の目的でない、本発明のコネクターと延長足部との組合せを含む例示的実施形態を図3〜10に平面型で示す。図1の実施形態と同様に、簡単明瞭のためにコネクターを直線状部材として示すが、コネクターの構成は所望のように用いることができる。
展開形状で示す図3の実施形態は、図1の実施形態と同様であるが、1つの環状要素10の各延長足部40から他の環状要素の縦方向に隣接した頂端30に延在するコネクターを含む。前述のように、本発明の内部人工器官は、所望ならば、巻きシートまたは同様なコイル状構造として形成させることができる。図3に示すように、相補的外側端106、108は、内部人工器官100の長さに沿って縦方向の配列で連結位置50を連続的に設けることにより画定することができる。特に、コネクター60と外側端106、108に沿った連結位置の対応する延長足部40は、かみ合い突起109を画定する。この実施形態の内部人工器官100は、外側端106、108を相互に重ね合わせて、収縮したコイル状で展開部位に送達することができる。展開時に、内部人工器官100はそのコイル状態から解かれ、また、環状要素の拡張によりその収縮した状態から円周方向に拡張する。展開されたならば、外側端に沿ったかみ合い突起109が、内部人工器官のへこみを防ぐために圧縮力を加えることにより重複した層で画定される「セル」105にかみ合う。「セル」105は、相互に連結した部材、ならびに設けられている延長足部およびコネクターにより形成された閉じた境界により画定される、2つの円周方向に隣接した連結位置の間に形成された開口部である。別の配置を用いてかみ合い突起を画定することができ、あるいは、環状要素に十分な半径方向バイアスまたは剛性が与えられている場合、かみ合い突起を設ける必要はない。
わずかに展開させた形状で示す図4の実施形態は、縦方向に隣接した環状要素がない、またはそれに連結されていない自由延長足部40a、および隣接した環状要素10にコネクター60で連結されている連結延長足部40bを有する。自由延長足部40aは、縦軸に対して約90度の角度で円周方向に配列しており、実質的にスリット形の足領域49aを有する。連結延長足部40bは、連結支柱部材の対24のより大きい半径方向の拡大のために拡大した足領域49bを有し、縦軸15から90度未満の角度で円周方向に延在している。連結位置50は、選択した頂端30において、また足底部分46に沿って途中まで配置されている。連結延長足部40bの足底部分46は、拡張時に湾曲部分に影響する角度で相互に配向している2つの部分46’、46”を有する。
各環状要素10の1つの縦方向側12または14は、直接隣接する連結位置50の対を有する。各環状要素10の他の縦方向側は、複数の頂端30により相互に隔てられている連結位置50を有する。さらに、延長足部40a、40bは、各環状要素10に沿って一様な間隔をおいて配置されている。一部の支柱部材20はそのいずれかの末端22において延長足部を有し、他の支柱部材20は1つの末端においてのみ延長足部40a、40bを含み、また他のものはいずれの末端においても延長足部を有さない。
図4の実施形態と同様に、図5の実施形態は、自由延長足部40aの足領域49より著しく大きい足領域49を含む連結延長足部40bを有する。わずかに展開させた形状で示すこの実施形態において、延長足部により画定されない選択した頂端30は、被覆範囲の増加のためにそのような他の頂端よりも縦方向に大きく突き出ている。さらに、隣接した環状要素の縦方向に隣接した頂端が相互に食い違うように、隣接した環状要素は実質的に「位相が一致」している。連結延長足部40bの円周方向の長さが環状部材が一致した位相で連結することを可能にしている。したがって、連結延長足部40bの部分48は、円周方向に少なくとも隣接する環状要素10の連結位置の円周方向ステーションまで、またはそれより大きい距離延在していることが好ましい。
図6の実施形態は、実質的に開いた足領域49を含む反対側および連結延長足部40を含む。図6に示す送達形状において、円周方向に隣接した延長足部40である各頂端30aは、図2cと同様に延長足部と対合するように位置している。また、送達形状であるとき、支柱部材20は示すように縦軸15と実質的に並んでいる。図7の実施形態は、単一支柱部材20上に2つの延長足部を含まないように円周方向に間隔をおいて配置されている各環状要素10上の延長足部40を除き、図6と同様である。
実質的に送達形状で示す図8の実施形態において、延長足部40は、各環状要素10の縦方向の1つの側のみに配置されている。好ましくは、すべての延長足部は同じ縦方向および円周方向に延在している。連結位置50は円周方向に一様に間隔をおいて配置され、円周方向に隣接した連結位置の間に2つの非連結頂端30があることが認められる。各連結位置50は、1つの環状要素10上の延長足部40および隣接する環状要素10上の頂端30を含む。さらに、隣接する環状要素10の間の連結位置50は、次の連結環状要素の1組と円周方向に食い違っている。
図9および10に、連結位置50が延長足部により画定されていない頂端30の間に延在しているコネクター60を含む送達形状の別の実施形態を示す。延長足部40のすべてが自由または非連結である。図9では、すべての延長足部40同じ円周方向に延在しており、図10では、延長足部40は交互に時計方向と半時計方向とになっている。
前述のように、図1および3〜10に、簡単明瞭のために隣接する環状要素の間の直線状のコネクターを含む種々の内部人工器官実施形態を示す。しかし、本発明の範囲内で別のコネクター形状を用いることができることは理解される。例えば、図11は、実質的に正弦波形のコネクター60により連結されている複数の環状要素を含む送達形状の内部人工器官を示す。各環状要素10は、他のすべての頂端が延長足部40により画定されていない縦方向の側12および14に沿って配置されている複数の相互連結支柱部材20を含む。各正弦波形コネクター60は、1つの環状要素上の延長足部40と隣接する環状要素上の頂端30との間に延在している。正弦波形コネクターは、コネクター60の第1および第2末端62’、62”の間の曲線部分64を含む。このようにして、隣接する環状要素の縦方向に隣接した頂端は、相互に円周方向に整列させて(すなわち、180度位相がずれて)、または好ましいときには相互にに整列させて配置することができる。しかし、図12aは、それぞれ曲線部分64を含むU形コネクターが正弦波形コネクターの代わりに設けられている、図11と同様な内部人工器官実施形態を対象とする。図12bにわずかに展開した形状で示す本発明のさらなる実施形態において、内部人工器官に、図6の実施形態と同様に、隣接する環状要素10の縦方向に隣接した頂端30上の延長足部40の間のコネクターが備えられている。少なくとも一方の頂端30が環状要素10の各側の円周方向に隣接した延長足部40の間に配置されている。しかし、この実施形態では、各コネクター60は少なくとも一方の曲線部分64を含むUまたはV字形を有する。所望ならば、曲線部分64は図12aに示すようにすべて同じ円周方向に延在しているか、または図12bに示すように隣接する環状要素に1組から次に円周方向に交互に向いていてよい。さらに、図12bに示すように、内部人工器官の長さに沿った多様な縦方向柔軟性を持たせるために、コネクターの数、およびしたがって、隣接する環状要素の間の連結位置を変化させることができる。本発明の他の好ましい実施形態において、内部人工器官に、図11に示すように内部人工器官の少なくとも一方の領域の最も近くにある隣接する環状要素の間に正弦波形コネクターが、また、図12aに示すように内部人工器官の他の領域の最も近くにある隣接する環状要素の間にU形コネクターが備えられている。
本発明のさらなる態様によれば、また図13に示すように、その第1および第2末端62の間のL形部分を有する別のコネクター60が設けられている。L形部分は、第1脚66’と第2脚66”を有する。ベンドまたは円周方向ピーク67が第1および第2脚の間に設けられている。好ましくは、また図13に示すように、第1脚66’の長さは第2脚66”の長さと異なっている。第1脚66’の幅は、同様に図13に示すように第2脚66”の幅と異なっている。L形コネクターは、コネクター60の第1末端62’がコネクター60の第2末端60”と円周方向に食い違っているように、隣接する環状要素10の間に連結されていることが好ましい。図13は、すべてのL形コネクターが、L形部分66のベンド67が延在している方向により画定されるのと同じ方向に円周方向に延在するように配置されている、送達形で示す図11および12と同様な内部人工器官実施形態に組み込まれているL形コネクターを示す。
本発明のこの態様のL形コネクターは、第1および第2脚間の角度を変化させずに、展開時の内部人工器官の短縮を補償するように構成することができる。すなわち、L形コネクターは、送達形状にあるときの第1縦寸法を有するように、また展開形状にあるときの第2縦寸法を有するように必要と思われるときに環状要素に対して回転するように配置することができる。L形コネクターの第1縦寸法と第2縦寸法との差は、好ましくは、展開時に補償すべき環状要素の縦寸法の対応する変化に実質的に相当する。L形コネクターの回転は、対応する環状要素のコネクターのいずれかの末端における連結の点を弱くすることにより実現または促進することができる。さらに、補償の程度ならびに縦方向の柔軟性は、図13に示すようにコネクターの長さを変化させることにより変化させることができる。
図14a〜14eに、参照としてそのすべてが本明細書に組み込まれる米国特許出願60/379593に開示されているような本発明のL形コネクターの配置を示す。特に、また図14a〜14eに示すように、選択したコネクター60が、L形部分のベンド67が向いている方向により画定される反対の方向に円周方向に延在するように、複数のL形コネクターを設けることができる。このようにして、環状要素10の支柱部材20とコネクターが2種の交互のセル形状により画定される一般的に繰り返しパターンを形成する。しかし、そのような実施形態において、コネクターおよび頂端の数、ならびに構成要素の寸法、ならびにL形部分の脚の間およびコネクターの末端の間の整列の角度は、足場形成、被覆範囲および柔軟性のようなステントの所望の特性を達成するために変化させ得ることが認識されている。示さないが、これらの実施形態のそれぞれの1つまたは複数の頂端は、本発明による延長足部により画定することができる。
例えば、図14aに反対側の円周方向に延在している円周方向に隣接したL形コネクターを示す。この場合、各コネクター60は隣接する環状要素10の縦方向に隣接した頂端30の間に連結されている。図14bおよび14dに、円周方向に隣接したコネクター60が1つの環状要素10上の円周方向に隣接した頂端30から他の環状要素10上の非隣接頂端30まで延在しているL形コネクターを有する内部人工器官の別の実施形態を示す。図14cでは、L形コネクターが環状要素10のそれぞれの頂端30から環状要素10のそれぞれの支柱部材20上の中間位置まで延在している。図14eでは、2つのコネクターが1つの環状要素10の同じ頂端30から他の環状要素10の異なる頂端30まで延在している。あるいは、コネクターが環状要素のピークに連結されずに支柱部材から支柱部材まで延在していてよく、または2つ以上のコネクターがそれぞれ両環状要素の同じ頂端から延在していてよい。これらの実施形態のそれぞれが反対の円周方向に延在している選択したコネクターを示しているが、図13で以前に述べたように、コネクターをすべて同じ方向に配置し得ることが認識されている。
さらに、コネクターピーク67は、相互に円周方向に縦方向に整列させることができる。すなわち、内部人工器官の同じ横断面にあるが、そのように整列させる必要がない。整列していないコネクターピークを有する実施形態において、図14aに示すようにコネクターピーク67が円周方向に反対側に延在している場合、内部人工器官をより完全または均一に圧着させることができると思われる。その理由は、隣接するコネクターのピークは相互に妨害しないからである。さらに、縦方向に隣接した環状要素10上の、もし存在するならば、連結位置50およびkネクタ60は、ステントの柔軟性を改善するために、相互に関して円周方向に変位させることが好ましい。しかし、所望ならば、連結位置のすべてを整列させることができる。
コネクターの形状を変化させることに加えて、内部人工器官の所望の性能特性を助長するために、コネクターの他の態様を変化させることができる。例えば、コネクターの長さおよび断面寸法(例えば、幅、厚さ)を図13に示すように変化させることができ、あるいは隣接する環状要素の間のコネクターの数を増加または減少させ、それに応じて縦方向の柔軟性および被覆範囲を変化させることができる。このため、縦方向の柔軟性は、所望のように内部人工器官の長さにわたって均一とするか、または変化させることができる。
さらに、本発明のさらなる態様によれば、また以前に述べたように、縦方向に隣接した環状要素の間の連結位置は独立したコネクターを含む必要はない。実際、連結位置は、2つの隣接する環状要素の重複幾何学的パターンにより画定することができる。本明細書で定義されているように、「重複幾何学的パターン」および「重複パターン」は、共通の表面または部分を共有するために配置した2つまたはパターンから得られるパターンまたは形態を指す。それは、この重複パターンは構造の厚さまたは材料の増加をもたらすことを示唆または要求するものではない。連結位置は延長足部を含むことが好ましい。
例示のためであって、限定のためではないが、図1と実質的に類似しているが、独立したコネクターを含まない内部人工器官を示す図15に言及を行う。図15に、それぞれが反対の円周方向に延在している延長足部40により画定される選択した頂端を含む第1および第2縦方向側面14、16を有する複数の環状要素10を含む展開形状の内部人工器官を示す。縦方向に隣接した環状要素10の間の連結位置50は、反対方向の延長足部40の間の直接連結により設けられている。この実施形態に示すように、各連結位置50は、一般的につま先部分48に近接した各足長部分40の底部分46に沿って配置され、内部人工器官の長さに沿って対角線状またはらせん状に整列している。この実施形態の各延長足部40は、一般的につま先部、かかとおよびくるぶし部分48、42、44において画定される3点ヒンジ形態を画定するように構成することができる。さらに、図1に関して述べたように、内部人工器官のいずれかの末端102、104における1つまたは複数の延長足部は、展開形状に拡張されるとき、底部分46のような最小限の変形またはひずみを受ける部分を含む。送達および展開時の造影のためのX線不透過性マーカー120とするように、ひずみが最小限であるこの部分にX線不透過性材料のワイヤまたは細片を巻くか、さもなければ固定することができる。
この実施形態において、延長足部40に円周方向に隣接する、および延長足部40の円周方向の延長部分の範囲内の支柱部材20は、図2cの延長足部について述べたように対応する頂端30aが延長足部40と対合するような寸法になっている。例えば、図15に、中間の長さの支柱部材20bに連続的に相互連結されている短い支柱部材20aの2つの対、より長い支柱部材20c、中間の長さの支柱部材20b、次の延長足部40に連結する短い支柱部材20aの2つの対を示す。送達形状では、中間およびより長い支柱部材は、つま先部延長部分40から円周方向に変位しているその間の頂端30aを有する。
各連結位置にコネクターを含む内部人工器官実施形態と同様に、連結位置にコネクターを有さない様々な代替内部人工器官は、同様に本発明の範囲内にある。特に、また前記のように、延長足部の第1および第2足部分の少なくと1つが縦方向に隣接した環状要素に一般的に面する底部分を画定する。明瞭のために図26に概略を示すように、連結位置を底部分と縦方向に隣接した環状要素の対応する部分との重複パターンとして画定することにより、コネクターは必要としない。さらに、また前記のように、底部分の一般的に伸長した部分は、円周方向に整列した隣接環状要素における融通性をさらに可能にし、延長足部の複数の湾曲部分は隣接する環状要素の間の縦方向の柔軟性を助長し、コネクターの必要はない。さらに、コネクターを除去することにより、下でさらに述べるように、足場形成のための、ならびに薬物または他の有用な物質の送達のための、より均一な被覆範囲を有する内部人工器官を提供することができる。
コネクターを含まない種々の内部人工器官実施形態の様々な設計代替は、本発明の様々な態様を選択的に組み合せることにより達成することができる。例示のためであって、限定のためではなく、また、図15の実施形態との比較のために、本発明の連結位置における延長足部と重複パターンの組合せを含む多くの例示的実施形態を図16〜26に平面型で示す。
送達形状で実質的に示す図16の実施形態は、環状要素の各縦方向の側が16個の頂端を有する複数の環状要素10を含む。この実施形態では、隣接する環状要素10の選択した側、例えば、12における4つの頂端が延長足部40により画定される。この場合、延長足部40は、同じ縦方向に延在しているが、1つの環状要素10から次へと交互の円周方向に延在している。各延長足部40は、底部分46が第1および第2部分を含むように輪郭をなしている図2cと同様である。各延長足部40の底部分46の輪郭をなすパターンは、円周方向に隣接した環状要素の頂端30のパターンと重複している。このため、4つの連結位置50が縦方向に隣接した環状要素10の間に設けられていて、3つの頂端30が各環状要素10の対応する縦方向側12、14に沿う連結位置50の間に配置されている。延長足部40が向いている内部人工器官の縦方向末端102における環状要素10は、延長足部40がない。図17に、縦方向に隣接した環状要素10の間に画定されている間隙部分を減少させ、それにより被覆範囲を増加させるために延長足部40の間に円周方向に配置されている支柱部材20の長さが異なっている、図16と類似した別の実施形態を示す。
図18に、連結位置を画定している延長足部40bの間に縦方向側12に沿って配置されている中央に頂端が延長足部40aとして画定されている、図16と類似した別の実施形態を示す。このようにして、環状要素10の縦方向側に沿った円周方向に隣接した延長足部40が頂端30により分離され、他のすべての延長足部40bが縦方向に隣接した環状要素10の頂端30と連結位置を形成している。図19に、図2cに関して以前に述べたように各延長足部40の底部分46が大きい平均幅を有する送達形状の図18と類似した実施形態の拡大した詳細を示す。特に、各延長足部40の底部分46が第1部分46’および第2部分46”を含めるために一般的にV字形の輪郭をなしている。つま先部分に近接した第2部分46”は、以前に述べたように1部分46’より大きい幅を有する。さらに、図19の延長足部40は、すべて同じ円周方向に向いている。
送達形状で実質的に示す図20の実施形態は、各環状要素10の各縦方向側12、14における18個の頂端を含む。隣接する環状要素に面する環状要素10の各縦方向側において、3対の頂端が延長足部40の対により画定されていて、延長足部40の各対はその間に配置されている頂端30aを有する。さらに、延長足部40の各対は、縦方向に隣接した環状要素10の対応する側の延長足部40bを含む連結位置50における1つの延長足部40bを含む。このため、3つの連結位置50が隣接する環状要素10の間に設けられている。各延長足部40は、一般的に拡大した足領域49を有する。特に、連結位置50における各延長足部40は、縦方向により伸長しているが、図16と類似した輪郭をなす底部分46を有する。したがって、連結位置50は、対応する延長足部40bの重複底部分により画定される。この実施形態において共通支柱部材20を共有する各延長足部40aは連結位置50にないことが認められる。この実施形態において各側12、14における3対の延長足部は、3つの頂端30により相互から分離されている。
図21に、各環状要素10の各側に18個の頂端を含む実質的に送達形状の実施形態を示す。この場合、隣接する環状要素10に面する側の他のすべての頂端は延長足部40により画定されている。3対の円周方向に隣接した延長足部40bは、示すように6つの連結位置50を画定するように、縦方向に隣接した環状要素上の延長足部40bの3つの対応する対に連結されている。このため、環状要素10の各側の3つの残りの延長足部40aは、連結位置50の3対の延長足部40bの間に散在している。環状要素10の各側の延長足部40は、同じ円周方向に延在しているが、延長足部40が環状要素10の反対の縦方向側に配置されているのと反対の方向である。
図22に図18と類似した実施形態を示すが、各環状要素は追加の支柱部材および頂端を含む。特に、図22の実施形態は各環状要素10の各側に16個の頂端でなく、20個の頂端を含み、他のすべての頂端は延長足部40により画定されている。このため、隣接する環状要素10の間の5つの連結位置50が画定されている。図23および24の実施形態は図2の実施形態と類似しているが、1つの環状要素の選択した頂端30sは、隣接する環状要素の円周方向に隣接した延長足部40の間に配置されるように縦方向に整列している。前述のように、また本発明によれば、隣接する環状要素10の縦方向に隣接した側の頂端は、相互に円周方向に整列から外れるように配置することができる。そのため、隣接する環状要素の隣接する延長足部40の間に配置されている頂端30sにおいて相互連結されている支柱部材20sは、頂端30sを一般的に延長足部40の間に配置するように、残りの支柱部材より大きい長さを備えている。このようにして、得られる被覆範囲および足場形成を増加させることができる。図22〜24のそれぞれは、実質的に送達形状で示されている。
図25は、各環状要素60の側あたり8個の頂端を有するわずかに展開された形状での実施形態を開示している。各環状要素10は、らせんパターンの360度の回転を画定するように対角線状に配列されている。このようにして、1つの環状要素の円周方向末端18を縦方向に隣接した要素の対応する円周方向末端16と接合させて、内部人工器官100の長さに沿った連続的らせんパターンを形成させることができる。各環状要素の1側の2つの頂端は、図2Bと同様に延長足部40により画定される。各延長足部40は、隣接する円周方向に隣接した側の頂端30と重複パターンを形成する。このため、2つの連結位置50は、隣接する環状要素10の間に画定される。図2Bに関して前述したように、被覆範囲を増加させるために、また、所望ならばバルーンを捕捉するために、延長足部40に円周方向に隣接した頂端30aは、送達形状であるとき、つま先部分48と実質的に接触するように縦方向に位置決めされている。図25の実施形態は、所望ならば内部人工器官の一端または両端102、104にX線不透過性マーカーを組み込むためのアイレットまたはタブも含む。X線不透過性材料を組み込む代替技術は、下で述べる。
図26は、連結位置の重複幾何学的パターンを例示の目的で模式的に描いた図25と類似した連結位置の拡大図である。特に、図26は図2aと類似した延長足部を有する環状要素を示す。底部分46に沿う延長足部40bのパターンは、円周方向に隣接した環状要素10のパターンの一部と重複するように縦方向に配列されている。重複パターンの結果として得られる形状は、2つの環状要素10の間の連結位置50を画定する。重複の量または範囲は、所望のように変化させることができる。例えば、パターンは、実質的に接線方向に接触していてよく、あるいは完全に重複していてよい。さらに、鋭いまたは急な縁を平滑にしたり、なくすために、面取り部分または同様な移行部を含めることができる。重複パターンにより画定される接合部の厚さは増加させる必要はなく、増加させない方が好ましいことに注意する。むしろ、重複パターンは、2つの別のパターンが共通の表面または区域を共有するときに結果として得られる形状を指す。
図27a〜27dに隣接する環状要素10の間の種々の程度の幾何学的重複により画定される代替連結位置50を示す。図27aの連結延長足部40bおよび頂端30は、接線方向の表面接触のようなわずかな幾何学的重複を有する。図27bに、連結頂端30および延長足部40bが完全に重複して、共通の部材を共有している重複パターンを示す。示すように、連結位置50における頂端30は、非連結頂端30よりもさらに縦方向に延在している。図27cでは、連結位置50における頂端30は、対応する延長足部40bの足領域内に突き出ている。この実施形態においては、延長足部40bは、連結位置50を硬化または補強するために、自由延長足部40aと比べて一般的に底部分46は拡大され、丸みを帯びている。他の延長足部と比較してさらなる湾曲部がこの形状の輪郭により画定することができる。これに対して、図27dの連結延長足部40bは、より弛緩した形状を画定するために縦軸に対して実質的に垂直な平坦化足部分を含む。図27cと同様に、この実施形態の連結頂端30は、延長足部40bと重複し、足領域49内に突き出ている。
上記のように、本発明の種々の態様は、先に述べ、示した特徴の選択的組合せに基づいて、種々の内部人工器官実施形態を可能にする。同様に、本発明の内部人工器官は、多くの既知の製造技術および材料のいずれかを用いて製作することができる。
構造の材料は、所望の性能および生物学的特性により選択することが好ましい。例えば、本発明の内部人工器官は、自己拡張するように、拘束の除去または体内管腔内の環境への曝露によるなどの送達条件の変化により、あるいはバルーンまたは高周波によるなどの外力またはエネルギーを加えることにより、拡張するように製作することができる。例示の目的であって、限定する目的でなく、一般的に本発明の内部人工器官の「自己拡張性」実施形態および「バルーン拡張型」実施形態に言及する。
自己拡張性実施形態は、超弾性材料またはニッケルチタン(NiTi)合金、Elgiloyのような形状記憶材料および適切な形状記憶ポリウレタンコポリマーまたはその同等品を含む種々の既知の適切な材料のいずれかにより作製することができる。適切な超弾性材料製の内部人工器官は、当技術分野で知られているように、シースまたは同様な拘束手段を用いて送達用具上にその送達形状に圧縮または拘束し、次いで、所望の位置において拘束の除去によりその展開形状に展開する。形状記憶材料製の内部人工器官は、一般的に同様な方法で送達することができ、熱に敏感である場合、当技術分野で知られているように、拡張を促進するのに十分な温度への内部人工器官の曝露により展開することができる。ポリカプロラクトン(PCL)、ポリ−D,L−乳酸、ポリ−L−乳酸、ポリ(ラクチド−コ−グリコリド)、ポリ(ヒドロキシ酪酸)、ポリ無水物、ポリ(グリコール酸)のような生分解性または生体吸収性ポリマーを含む、適切なヒドロゲルまたは親水性ポリマーのような体内管腔内の環境への曝露により拡張することができる生体適合性材料の自己拡張性実施形態を作製することも可能である。例えば、拡張性親水性材料製である場合、内部人工器官は、隔離された状態で所望の位置に送達し、体内の管腔の水性環境に曝露させて、拡張を促進することができる。自己拡張型内部人工器官の別の既知の送達用具および技術を同様に用いることができる。
バルーン拡張型実施形態等は、ステンレス鋼、銀、白金、L605、MP35NまたはMP20Nのようなコバルトクロム合金またはその同等品を含む種々の既知の適切な変形性材料のいずれかにより作製することができる。「L605」は、約53%のコバルト、20%のクロムおよび10%のニッケルを含むペンシルベニア州カレッジビルのUTI社から入手可能な合金の商標名であると理解される。「MP35N」および「MP20N」は、ペンシルベニア州ジェンキンタウンのStandard Press Steel Co.から入手可能なコバルト、ニッケル、クロムおよびモリブデンの合金の商標名であると理解される。MP35Nは、一般的に約35%のコバルト、35%のニッケル、20%のクロムおよび10%のモリブデンを含む。MP20Nは、一般的に約50%のコバルト、20%のニッケル、20%のクロムおよび10%のモリブデンを含む。送達のために、適切な材料のエンドプロテアーゼを送達用具のバルーンまたは同様な拡張性部材に送達形状で取り付ける。体内の管腔内の所望の位置に適切に位置決めしたならば、当技術分野で知られているように、拡張性部材を拡張させてエンドプロテアーゼをその展開形状に拡張させる。さらに、あるいは別法として、バルーン拡張性実施形態は、塑性変形性または展開形状に固定することができる生分解性または生体吸収性材料を含む適切な生体適合性ポリマーから作製することができる。塑性変形性である場合、材料は、十分な半径方向の強度および足場形成を有するように、また拡張後にリコイルを最小限にするように、内部人工器官が拡張性部材を用いて同様に拡張することができるように材料を選択する。ポリマーを展開形状にしなければならない場合、ポリマーを固めるまたは硬化させるために、拡張性部材に熱源または必要とする触媒を供給する注入口を備えることができる。自己拡張性内部人工器官の別の既知の送達用具および技術を同様に用いることができる。
所望ならば、追加の材料または化合物も内部人工器官中または上に組み込むことができる。例えば、内部人工器官に、用具の生体適合性を増大させるために生体適合性材料の1つまたは複数のコーティングを施すことができる。そのようなコーティングとしては、ポリビニルピロリドン(PVP)、ポリビニルアルコール(PVA)、パリレンおよびヘパリンを含むヒドロゲル、親水性および/または疎水性化合物ならびにポリペプチド、タンパク質またはアミノ酸または同様なものがある。好ましいコーティング材料としては、参照として本明細書に組み込まれるBowers等への米国特許第5705583号および第6090901号ならびにTaylor等への米国特許第6083257号に開示されているホスホリルコリンなどがある。そのようなコーティングは、治療薬、医薬品および放射線治療薬のような有用な物質または薬物の担持または送達を促進するために内部人工器官上に施すことができる。あるいは、内部人工器官の表面は、当技術分野で知られているように有用な物質または薬物を保持するために、多孔質であるか、あるいは、その中に1つまたは複数の溜めまたは空洞を含んでいてよい。例示のためであって、限定のためではないが、有用な物質または薬物は、抗血栓薬、抗凝固薬、抗血小板薬、血栓溶解薬、抗増殖薬、抗炎症薬、過形成を抑制する薬剤、平滑筋増殖の阻害薬、抗生物質、増殖因子阻害薬または細胞接着阻害薬ならびに抗腫瘍薬、抗有糸分裂薬、抗フィブリン薬、抗酸化剤、内皮細胞回復を促進する薬剤、抗アレルギー物質、X線不透過性物質、ウイルスベクター、アンチセンス化合物、オリゴヌクレオチド、細胞透過促進薬およびその組合せを含んでいてよい。
内部人工器官に、PTFE、ePTFE、ダクロン、織布、カットフィラメント、多孔質膜、またはステントグラフトプロテーゼを形成するそのような他の材料のような被覆を施すこともできる。同様に、内部人工器官が体内管腔内の医療用具の固定具として機能するように、弁、流量調節器または監視装置のような医療用具を内部人工器官に取り付けることができる。
さらに、造影化合物またはX線不透過性材料を内部人工器官に組み込むことができる。例えば、内部人工器官の1つまたは複数の環状要素を金、タンタルまたは同様な材料のような適切なX線不透過性材料から製造することができる。あるいは、クラッディング、対合、接着、融合、堆積などを含む種々の技術のいずれかを用いて、X線不透過性材料を1つまたは複数の環状要素の選択した表面に付けることができる。好ましい実施形態において、内部人工器官の製造に用いる材料は、異なる材料または組成物の多層を有する複合構造を含む。一般的に、少なくとも一方の層は内部人工器官の所期の構造特性を与えるためのステンレス鋼、ニッケル−チタン合金またはコバルトクロム合金のような基礎材料であり、少なくとも他の層は造影のための金またはタンタルのようなX線不透過性材料である。例えば、316L−Ta−316Lの3層構造は、バルーン拡張型ステントに好ましく、NiTi−Ta−NiTiの3層構造は、自己拡張型ステントに好ましい。適切な多層複合構造は、ペンシルベニア州カレッジビルのUTI社からシートまたは管の形で入手可能であり、参照として本明細書に組み込まれる米国特許第5858556号に開示されている。他の実施形態において、X線不透過性材料の1つまたは複数のマーカー要素を内部人工器官に取り付けることができる。例えば、また図25に先に示したように、アイレットまたはタブを好ましくは内部人工器官の遠位または近位縦方向末端の1つまたは複数の環状要素に設けることができる。次に、X線不透過性材料のリベットまたはビードを当技術分野で知られている方法で取り付けることができる。あるいは、独立したマーカーを環状要素に直接取り付けることができる。例えば、また図1および15に示すように本発明の好ましい実施形態によれば、X線不透過性材料のワイヤまたは細片を内部人工器官の1つまたは両縦方向末端の1つまたは複数の延長足部の底部分のまわりに巻きつけ、固定することができる。これは、展開時に延長足部の底部分におけるひずみの制限を可能にするための幾何学的形状を延長足部に備えることにより行うことが好ましい。
様々な製造技術がよく知られており、本発明の内部人工器官の製造に用いることができる。例えば、また好ましい実施形態において、内部人工器官はレーザー切断、フライス削りまたは化学エッチングによるなどの既知の技術を用いて適切な材料の中空管から製造することができる。構造は機械的にブラストし、次いで、電解研磨または他の方法で仕上げて、ばりを除去し、鋭い縁および汚染物をなくす。あるいは、内部人工器官は同様なレーザー切断、フライス削りまたはエッチング技術を用いて適切な材料のシートから、所望の形状に縦軸のまわりに巻き、または曲げて製造することができる。所望ならば、構造の側縁部を溶接または対合などにより接合して、閉管構造を形成することができ、あるいは、側縁部を接合せずに、コイル状、ロール状シートまたは開管構造を形成することができる。逆に、構造の適切な材料を基材に選択的に適用して、内部人工器官構造の所望のパターンを画定し、次いで、基材を除去することができる。各環状要素に対応するように適切な形状の部材にトロイダル環を曲げたり、ワイヤの長さを伸長させ、次いで、適切に成形した部材を連結位置で溶接または対合技術などにより接合するなどによる他の製造方法も本発明の内部人工器官に用いることができる。ニッケルチタン合金のような形状記憶材料を用いる場合、製造された構造を、あらかじめ決定した温度における、例えば、オーステナイト転移温度以上であるときの所望の内部人工器官の形状および寸法を確立するために既知の技術を用いて心金上などで熱処理することができる。
最初に切断または製造されたとき、内部人工器官はその送達形状または展開形状またはその間の形状に対応することができる。しかし、好ましくは内部人工器官は、例えば、図6〜10および図16〜24の平面型で示すように、送達形状よりも少なくともわずかに大きい形状で製造される。このようにして、内部人工器官は、対応する送達用具上でその送達形状に収縮させるか、または他の方法で圧縮することができる。他の好ましい実施形態において、内部人工器官を最初に展開形状に対応する直径を有する管から製造する。このようにして、展開形状にあるときに半径方向に内側に延在することを避けるように、環状要素の縦軸方向の自由な部分(例えば、連結位置にない頂端)および円周方向の自由な部分(例えば、延長足部のつま先部分)が一般的な円筒形(例えば、直径)内に維持することができる。したがって、内部人工器官は、内部人工器官が展開される標的血管に適合するように設計する。例えば、ステントは一般的に、神経血管に対する約1mmから大動脈に対する約25mmまでの範囲の展開形状での外径を備えているであろう。同様に、ステントは一般的に、5mmから200mmまでの範囲の長さを備えているであろう。これらの寸法の変形形態は、当技術分野において内部人工器官の所期の適用例または適応に基づいて理解されるであろう。
前記のように、支柱部材および足部分、ならびに、もし設けられているならばコネクターの幅、厚さ、長さおよび形状のような内部人工器官の各構成要素の幾何学的特性は、あらかじめ決定した拡張、柔軟性、短縮、適用足場形成および横断像特性が得られるように選択することが好ましい。例えば、より長い支柱部材は、より大きい半径方向の拡張または足場形成被覆範囲を促進することができる。隣接する環状要素の間の位相差または円周方向の整列は、同様に被覆範囲および柔軟性を調節し、また、より均一な薬物送達を促進するために変化させることができる。同様に、縦方向に隣接した環状要素の間の連結位置ならびに存在する場合、コネクターの数および設置は、内部人工器官の所望の柔軟性が得られるように選択することが好ましい。連結位置の間の頂端および延長足部の数も、所望の性能特性を達成するために変化させることができる。図28に、剛性の変化のための部材の長さおよび幅、ならびに柔軟性の変化のための連結位置の内部人工器官内のそのような変形形態を示す代表的実施形態を示す。
上の詳細な説明から認識されているように、延長足部は、本発明の内部人工器官の設計の融通性を特に高め、提供する。延長足部は、ステント拡張時の縦方向の短縮を補償するために内部人工器官の支柱部材および残りの部分に対して配置し、必要な寸法とすることができる。例えば、延長足部の湾曲部分は、足の形状および寸法に輪郭をつけることにより、また選択され支柱部材の長さを変化させることにより、調節することができる。あるいは、延長足部の形状は、拡張時の内部人工器官の所望の量の延長または短縮を得るように配置することができる。延長足部は、内部人工器官のひずみまたは拡張を均衡させるために、またはそれを均一に分配する助けとするために配置することができる。延長足部はまた、好ましくは内部人工器官の所望の被覆範囲または足場形成に実質的な影響を及ぼさずに、内部人工器官の柔軟性を改善し、調節することができる。各延長足部の円周方向に伸長した底部分は、広範囲の連結位置を提供し、隣接環状要素を一連の位相差にわたり、または円周方向に整列させて取り付けることを可能にする。各延長足部は、非連結頂端のような縦方向に自由な部分に対してトルクを生じさせて、その縦軸に沿って収縮させ、またはその展開形状に拡張させるときに、これらの縦方向に自由な部分を内部人工器官の一般的な横断像内に維持するように配置することができる。内部人工器官の一部を血管壁または他の組織に埋め込むことが望ましい場合には、この特徴を調節することができる。
今度は本発明のステントの2つの例示的な好ましい実施形態、すなわち、図29a〜29fに示すような自己拡張型ステントおよび図30a〜30fに示すようなバルーン拡張型に言及する。
図29aに、わずかに展開した形状に切断し、研磨したときの自己拡張型ステントの好ましい実施形態の平面型を示す。ここで示したように、自己拡張型ステントは、約21mmの概略のステント長さにわたり縦方向に隣接した環状要素の間に5つの連結位置50を有する10個の環状要素10を含む。環状要素は、所望のように、ステントの長さを増加させるために追加し、またはステントの長さを減少させるために除くことができる。各環状要素10は、1つの縦方向側につき15個の頂端を含む。各環状要素10の1つの縦方向側12には、5個の頂端が延長足部40により画定されている。2つの円周方向に隣接した頂端30が隣接する延長足部の間にある。各環状要素10の他の縦方向側14には、延長足部が設けられていない。各延長足部40は、先に詳細に述べたように、図2cのそれと類似した形状を有する。隣接する環状要素10の間の5つの連結位置50のそれぞれは、図27aと同様に各延長足部40の底部分46と縦方向に隣接した環状要素の対応する頂端30とのわずかに重複したパターンにより画定される。このようにして、隣接する環状要素の縦方向に隣接した頂端は、180未満位相がずれるように、相互に円周方向の整列から外れている。さらに、連結位置50は、次の連結環状要素の1組と円周方向に変位または食い違っている。
この好ましい実施形態の自己拡張型ステントは、フランスのグルノーブル(Grenoble)のMinitubes、Inc.から市販されている約54.5〜約57重量%のニッケルおよび約45.5〜約42.7重量%のチタンを含むSE508またはSM508(ASTM規格F2063−00)のようなニッケルチタン合金の適切な管ストックから作製される。しかし、所望ならば別の合金組成物を用いることができることが認識されている。約7mm〜約8mmの展開形状直径を有する自己拡張型ステントの製作のために、管ストックは約0.091インチの外径と約0.010インチの均一な壁厚さを有する。管ストックは、レーザー切断され、管の円周方向のまわりの連続パターンとして図29bに示す形状を有する。この場合、明瞭にするために構造の前半分のみを示す。次いで、切断した管を機械的ブラスト処理し、既知の技術を用いて漸増直径の一連の円柱状心金上で連続的に熱処理して、図29bに示すようなオーステナイト状態にあるときにステントの所望の展開形状を固定する。次いで、ヒートセットしたステントを既知の技術を用いて電解研磨する。電解研磨後のこの好ましい実施形態の支柱部材の適切な寸法は、約0.055インチの表示支柱長さ、約0.004インチの表示支柱幅および約0.008インチの一般的に均一な厚さを含む。電解研磨後の各延長足部に関しては、延長足部の第1部分は、その外側縁部に沿って測定したとき、約0.005インチの幅および約0.013インチの長さを有しており、延長足部の底部分は、外縁部に沿って測定したとき全長約0.033を含み、かかと部分に近接した第1部分は約0.005インチの幅を有し、つま先部分に近接した第2部分は約0.007インチの幅を有する。延長足部のくるぶし部分から延在している支柱部材は、延長足部に近接した末端における約0.005インチの幅から反対側の末端における約0.004インチに減少しており、長さは約0.059インチである。延長足部のかかと部分から延在している支柱部材は、延長足部に近接した末端における約0.005インチの幅から反対側の末端における約0.004インチに減少しており、長さは約0.068インチである。研磨後、さらなる洗浄または調製を必要とすることがある。
調製した後、この実施形態の自己拡張型ステントを図29cの前半分の図に示すように、好ましくは支柱部材が一般的にステントの縦軸および相互に平行である送達形状に圧縮する。ステントは、当技術分野で知られているように、従来の格納式シース送達カテーテルを用いて送達することができる。図29dおよび図29eに、展開形状のこの実施形態の自己拡張型ステントを示す。明瞭のために、ステントの前半分のみを示す。示すように、この実施形態のステントは、一般的に均一な拡張を得るために均衡がとられている。図29fに、湾曲した血管中で展開したこの実施形態のより大きい長さの自己拡張型ステントを示す。この場合、曲線の内径に近接した頂端は曲線の外径に近接した頂端より一般的に開きが少ない。
図30aに、わずかに展開した形状に切断し、研磨したときのバルーン拡張型ステントの好ましい実施形態の平面型を示す。ここで示したように、バルーン拡張型ステントは、約18mmの概略のステント長さにわたり縦方向に隣接した環状要素の間に2つの連結位置50を有する15個の環状要素10を含む。環状要素は、所望のように、ステントの長さを増加させるために追加し、またはステントの長さを減少させるために除くことができる。各環状要素は、1つの縦方向側につき10個の頂端を含む。各環状要素10の1つの縦方向側12には、2個の頂端が延長足部40により画定されている。4つの円周方向に隣接した頂端30が隣接する延長足部の間にある。各環状要素10の他の縦方向側14には、延長足部が設けられていない。各延長足部40は、先に詳細に述べたように、図2aのそれと類似した形状を有する。隣接する環状要素10の間の2つの連結位置50のそれぞれは、図26と同様に各延長足部40bの底部分46と縦方向に隣接した環状要素の対応する頂端30との重複したパターンにより画定される。このようにして、隣接する環状要素の縦方向に隣接した頂端は、180未満位相がずれるように、相互に円周方向の整列から外れている。さらに、連結位置50は、次の環状要素の1組から円周方向に変位または食い違っている。
この好ましい実施形態のバルーン拡張型ステントは、ペンシルベニア州カレッジビルのUTI社から入手可能である316Lステンレス鋼の内層、タンタルの中間層および316Lステンレス鋼の外層を含む複合材料の適切な管ストックから作製する。しかし、所望ならば別の材料組成物を用いることができることが認識されている。約2.75mm〜約3.0mmの展開形状直径を有するバルーン拡張型ステントの製作のために、管ストックは約0.062インチの外径と約0.004インチの一般的に均一な壁厚さを有し、タンタル層は、所期の適応によって、壁厚さの約3%〜約50%、より好ましくは、壁厚さの約10%〜約25%を構成する。例えば、この寸法の冠動脈ステントは、管ストック厚さの約15%〜約17%のタンタル層を有することが好ましいであろう。管ストックは、レーザー切断され、管の円周方向のまわりの連続パターンとして図30bに示す形状を有する。この場合、明瞭にするために7つの環状要素のみを示す。次いで、切断した管を機械的ブラスト処理し、既知の技術を用いて電解研磨する。電解研磨後のこの好ましい実施形態の支柱部材の適切な寸法は、約0.036インチの表示支柱長さ、約0.003インチの表示支柱幅および約0.003インチの一般的に均一な厚さを含む。電解研磨後の各延長足部に関しては、延長足部の第1部分は、その外側縁部に沿って測定したとき、約0.005インチの幅および約0.008インチの長さを有し、延長足部の底部分は、その外側縁部に沿って測定したとき、約0.005インチの幅および約0.021インチの長さを有する。延長足部のくるぶし部分から延在している支柱部材は、延長足部に近接した末端における約0.004インチの幅から反対側の末端における約0.003インチに減少しており、長さは約0.034インチである。延長足部のかかと部分から延在している支柱部材は、延長足部に近接した末端における約0.005インチの幅から反対側の末端における約0.003インチに減少しており、長さは約0.042インチである。研磨後、さらなる洗浄または調製を必要とすることがある。
調製した後、この実施形態のバルーン拡張型ステントを明瞭のために7つの環状要素のみを示す図30cに示すように、送達形状に圧縮する。好ましくは、支柱部材は、送達形状にあるとき一般的にステントの縦軸および相互に平行である。ステントは、当技術分野で知られているように、従来のバルーン送達用具を用いて送達することができる。好ましくは、送達用具のバルーン材料の一部が、延長足部と円周方向に隣接した支柱部材とにより画定される間隙に捕捉されている。図30dおよび図30eに、展開形状のこの実施形態のバルーン拡張型ステントを示す。明瞭のために、7つの環状要素のみを示す。明瞭のために、ステントの前半分のみを図30に示す。示すように、この実施形態のステントは、一般的に均一な拡張を得るために均衡がとられている。図30fに、湾曲した血管中で展開したこの実施形態のバルーン拡張型ステントを示す。この場合、曲線の内径に近接した頂端は曲線の外径に近接した頂端より一般的に開きが少ない。
本発明の説明的実施形態を本明細書に開示したが、多数の変更形態および他の実施形態が本発明により当業者により案出され得る。例えば、本明細書における実施形態に示し、記述した様々な特徴は、本発明による所望の内部人工器官の特性を得るために変更または組み合せることができる。したがって、添付した特許請求の範囲は、本発明の精神および範囲内にあるそのようなすべての変更形態および実施形態を対象として含むことを意図するものと理解されよう。
Claims (48)
- 第1環状要素を画定する相互に連結した、それぞれが第1末端と第2末端を含む支柱部材の第1の組と、
第2環状要素を画定する相互に連結した、それぞれが第1末端と第2末端を含む支柱部材の第2の組とを含み、
第1環状要素と第2環状要素が、縦軸に沿って縦方向に相互に隣接して整列し、少なくとも一方の連結位置で相互に連結し、第1および第2環状要素が送達形状と展開形状との間で拡張可能であり、
第1および第2環状要素の少なくとも一方が、少なくとも1対の円周方向に隣接する支柱部材の間に延在する延長足部を含み、該延長足部が、前記対の円周方向に隣接する支柱部材の一方の第1の末端から円周方向に延在する第1の足部分と、円周方向に隣接する支柱部材の他方の第1の末端から円周方向に延在する第2の足部分とを含み、第1および第2の足部分が延長足部のつま先部で接合する
身体管腔に送達するための内部人工器官。 - 第1環状要素の選択した円周方向に隣接する支柱部材の第1末端が相互に連結して第1環状要素の第1の縦側面に近接した頂端を画定し、第1環状要素の選択した円周方向に隣接する支柱部材の第2末端が相互に連結して第1環状要素の第2の縦側面に近接した頂端を画定し、さらに、第2環状要素の選択した円周方向に隣接する支柱部材の第1末端が相互に連結して第2環状要素の第1の縦側面に近接した頂端を画定し、第2環状要素の選択した円周方向に隣接する支柱部材の第2末端が相互に連結して第2環状要素の第2の縦側面に近接した頂端を画定し、延長足部が第1および第2環状要素の少なくとも一方の円周方向に隣接する支柱部材の対の間の頂端を画定している請求項1に記載の内部人工器官。
- 第1および第2環状要素の少なくとも一方の各支柱部材が、隣接する支柱部材とそれぞれその第1および第2末端で連続的に相互に連結して、少なくとも一方の環状要素を閉じた環として画定している請求項2に記載の内部人工器官。
- 第1および第2環状要素の少なくとも一方が直線状部材である請求項2に記載の内部人工器官。
- 各直線状部材が、送達形状であるとき、実質的に縦軸と平行である請求項4に記載の内部人工器官。
- 第1および第2環状要素の少なくとも一方の複数の支柱部材が、それぞれ第1末端と第2末端の間のその長さに沿って実質的に均一な幅を有する請求項2に記載の内部人工器官。
- 円周方向に隣接する支柱部材の対の少なくとも一方の支柱部材が、第1および第2末端の間のその長さに沿って多様な幅を有する請求項2に記載の内部人工器官。
- 多様な幅が、支柱の第1末端における第1の幅および支柱の第2末端における第2の幅からのテーパによって画定され、第1の幅が第2の幅より大きい請求項7に記載の内部人工器官。
- 第1および第2環状要素の少なくとも一方の複数の残りの支柱部材が、それぞれ第1末端と第2末端の間のその長さに沿って実質的に均一な幅を有し、円周方向に隣接する支柱部材の対の第1の幅が複数の残りの支柱部材の実質的に均一な幅より大きい請求項8に記載の内部人工器官。
- 第1および第2環状要素の頂端の少なくとも一方が、展開形状であるとき、円周方向に隣接する支柱部材とV字形を画定する請求項2に記載の内部人工器官。
- 第1および第2環状要素の頂端の少なくとも一方が弓形を有する請求項2に記載の内部人工器官。
- 延長足部の第1および第2足部分が、第1および第2環状要素の少なくとも一方の残りの各頂端の平均幅より大きい平均幅を有する請求項2に記載の内部人工器官。
- 第1環状要素の第1側面が第2環状要素の第2側面と縦方向に隣接し、さらに第1環状要素の第1側面に近接した頂端が第2環状要素の第2側面に近接した頂端と円周方向で整列していない請求項2に記載の内部人工器官。
- 第1および第2環状要素の少なくとも一方の延長足部が第1円周方向に延在し、第1および第2環状要素の少なくとも一方が第1円周方向の延長足部に近接した円周方向に隣接する頂端を含み、送達形状にあるとき延長足部と対合させるために、円周方向に隣接する頂端が第1および第2環状要素の少なくとも一方の第1側面上の縦方向に位置する請求項2に記載の内部人工器官。
- 第1および第2環状要素の少なくとも一方の延長足部が第1円周方向に延在し、第1および第2環状要素の少なくとも一方が第1円周方向の延長足部に近接した円周方向に隣接する頂端を含み、送達形状にあるとき延長足部のつま先部と接触させるために、円周方向に隣接する頂端が第1および第2環状要素の少なくとも一方の第1側面上の縦方向に位置する請求項2に記載の内部人工器官。
- 第1および第2環状要素の複数の頂端が延長足部により画定され、各延長足部が円周方向に隣接する支柱部材の対の間に延在している請求項2に記載の内部人工器官。
- 少なくとも一方の延長足部が縦軸のまわりの第1円周方向に延在しており、少なくとも他方の延長足部が第1円周方向と反対の第2円周方向に延在している請求項16に記載の内部人工器官。
- 第1および第2環状要素の少なくとも一方の各延長足部が、縦軸のまわりの第1円周方向に延在している請求項16に記載の内部人工器官。
- 第1および第2環状要素の少なくとも一方の延長足部が、環状要素の第1および第2側面の一方のみに近接した請求項16に記載の内部人工器官。
- 第1および第2環状要素が複数の連結位置で連結されており、各連結位置が少なくとも一方の延長足部を含む請求項16に記載の内部人工器官。
- 第1環状要素と第2環状要素との間の連結位置が延長足部を含む請求項1に記載の内部人工器官。
- さらに、連結位置における第1環状要素と第2環状要素との間に延在している少なくとも1つのコネクターを含み、コネクターが第1末端および第2末端を有する請求項1に記載の内部人工器官。
- コネクターが第1末端と第2末端との間のL形部分を含み、L形部分が第1脚および第1脚に対して傾斜している第2脚を含む請求項22に記載の内部人工器官。
- 第1脚が第2脚の長さと異なる長さを有する請求項23に記載の内部人工器官。
- コネクターが第1末端と第2末端との間の曲線状部分を含む請求項22に記載の内部人工器官。
- 円周方向に隣接する支柱部材の対の支柱部材の少なくとも一方が、第1および第2環状要素の少なくとも一方の残りの支柱部材の長さより大きい長さを有する請求項1に記載の内部人工器官。
- 延長足部が円周方向に隣接する支柱部材の対の間の湾曲部の少なくとも2つの範囲を画定している請求項1に記載の内部人工器官。
- 延長足部が縦軸に平行な直線に対してある角度で円周方向に延在している請求項1に記載の内部人工器官。
- 第1および第2足部分の少なくとも一方が曲線状部分を含む請求項1に記載の内部人工器官。
- 第1および第2足部分の少なくとも一方が延長足部の底部を画定しており、底部は一般的に第1および第2環状要素の少なくとも一方の他方に面している請求項1に記載の内部人工器官。
- 底部が一般的に直線状部材として画定されている請求項30に記載の内部人工器官。
- 底部が、第1および第2環状要素の少なくとも一方の他方に縦軸方向に向いている輪郭部材として画定されている請求項30に記載の内部人工器官。
- 輪郭部材が第1部分と第2部分を含むV字形を一般的に有する請求項32に記載の内部人工器官。
- V字形の第1部分が第2部分と異なる幅を有する請求項33に記載の内部人工器官。
- 連結位置が、延長足部の底部の第1および第2環状要素の少なくとも一方の他方との重複パターンにより画定されている請求項30に記載の内部人工器官。
- 連結位置が、底部分と第1および第2環状要素の少なくとも一方の他方との間に延在しているコネクターを含む請求項30に記載の内部人工器官。
- 内部人工器官が自己拡張性ステントである請求項1に記載の内部人工器官。
- 内部人工器官がバルーン拡張性ステントである請求項1に記載の内部人工器官。
- 第1および第2環状要素の少なくとも一方に組み込まれたX線不透過性材料をさらに含む請求項1に記載の内部人工器官。
- X線不透過性材料が、第1および第2環状要素の少なくとも一方にマーカーとして取り付けられている請求項39に記載の内部人工器官。
- 第1および第2環状要素の少なくとも一方がX線不透過性材料により形成されている請求項39に記載の内部人工器官。
- 第1および第2環状要素の少なくとも一方が、ベース材料の第1層およびX線不透過性材料の第2層により形成されている請求項39に記載の内部人工器官。
- 第1および第2環状要素の少なくとも一方を送達形状と展開形状の間の均一な拡張のためにつり合わせている請求項1に記載の内部人工器官。
- 第1環状要素が第1半径方向バイアスを有し、第2環状要素が第2半径方向バイアスを有し、第1半径方向バイアスが第2半径方向バイアスと異なっている請求項1に記載の内部人工器官。
- 縦軸に沿って第2環状要素と縦方向に相互に隣接して整列し、少なくとも1つの連結位置で第2環状要素と連結している第3環状要素を画定する相互連結支柱部材の第3の組をさらに含む請求項1に記載の内部人工器官。
- 第1環状要素を画定する相互に連結した、それぞれが第1末端と第2末端を含む支柱部材の第1の組と、
円周方向に隣接した支柱部材の少なくとも1対の間に延在し、対の円周方向に隣接した支柱部材の一方の第1末端から円周方向に延在した第1足部分、および円周方向に隣接した支柱部材の他方の第1末端から円周方向に延在した第2足部分を含む延長足部とを含み、
第1環状要素が縦軸を画定し、送達形状と展開形状の間で拡張可能である身体管腔に送達するための内部人工器官。 - 縦軸に沿って第1環状要素と縦方向に相互に隣接して整列し、第1環状要素の延長足部を含む少なくとも1つの連結位置で第2環状要素と連結している第2環状要素を画定する相互連結支柱部材の第2の組をさらに含む請求項46に記載の内部人工器官。
- 延長足部が送達形状での第1縦寸法および展開形状での第2縦寸法を有する請求項47に記載の内部人工器官。
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