JP2006334406A - 脈管ステント - Google Patents

Abstract

【課題】患者の体内に容易に植え込むことができるステントなどの医用インプラントの提供。
【解決手段】二酸化ケイ素を含む医用インプラント用コーティング； 二酸化ケイ素を含有するコーティングを有する医用インプラント； およびコーティングを有する医用インプラントを製造する方法であって、基体を用意する工程、および二酸化ケイ素を含有するコーティングをプラズマ被覆法によって設ける工程を含む方法。コーティングは機能性付与のための添加剤を含有でき、コーティングの基体は耐久性材料、特にステンレス鋼が好ましい。
【選択図】なし

Description

本発明は、医用インプラント、特に例えば体内の血管内に植え込む脈管ステントに係わる。

いわゆる「ステント」は閉塞の恐れが有る血管（動脈硬化の場合）などの脈管内に、脈管を開放状態に維持する目的で適用される。この適用はカテーテルを用いてか、または当該脈管を外科的に開き、必要に応じて内部を清掃してからステントを植え込むことによって行ない得る。ステントは通常筒状もしくは管状の構造体、例えば織布製のチューブや、パイプ様の多孔構造体であり、これらは脈管に、その内壁に当接するように嵌め込まれて体液流路の横断面を開放状態に保ち、血管内の血液が自由に流動できるようにする。

ステントは胆管、気道または食道にも用いられる。例えば癌治療では、拡張後の気管、胆管または食道において狭窄を抑制するのにステントが用いられる。

ステントは通常、網状の管壁を有する小径のチューブから成るので、カテーテルによって容易に脈管内の目的の場所まで移動でき、そこでバルーン（バルーンカテーテル）によって、必要な内腔、即ち脈管の支持に必要な直径が得られるまで網状壁を伸展させることにより拡張することができる。
ステントをポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ； テフロン（登録商標））などのプラスチックで被覆することは既知である。

しかし、既知のステントには特有の問題が有る。即ち、ステントの比表面積およびメッシュ構造に起因してしばしば体細胞がステントを貫き、または覆って増殖し、その結果、ステントを長期間使用するうちに該ステントによって一旦確保された脈管が新たに閉塞しかねない。この場合、脈管を開放状態に維持することと、ステントを生体に馴染ませることとの望ましい両立は困難である。また、従来のステントコーティングは、植え込みおよび拡張時のステントの動きに追随するのに十分な柔軟性を必ずしも有しないため損傷の恐れが有る。ステント材料と血液その他の組織との間で電子ポテンシャルが増大し得ることも判明している。そのようなポテンシャルは、ステント材料との境界層中の血液成分の諸特性を不都合に変化させることが有り、結果として血小板などの甚だしい付着を招きかねない。これらの問題点は、同様の要件を有する他の医用インプラントにも或る程度認められる。
そのため、患者の体内に容易に植え込むことができるステントなどの医用インプラントが以前から求められている。

この課題を解決するべく、本発明は、二酸化ケイ素を含有するコーティング、即ちガラス様コーティングを有する脈管ステントなどの医用インプラントを提供することを目的とする。

上記課題は、本出願の独立形式請求項１に記載のコーティング、独立形式請求項１１に記載の医用インプラント、および独立形式請求項２０に記載の、コーティングを有する医用インプラントの製造方法を提供することによって解決できる。本発明のその他の有利な具体例、態様および細部は従属形式請求項に記載し、かつ以下に説明する。

即ち本発明は、医用インプラントに施されるコーティングであって、二酸化ケイ素を含有するコーティングを提供する。二酸化ケイ素は非晶質、結晶質および半晶質のいずれの形態で存在してもよい。
医用インプラントは好ましくは、例えば血管、胆管、食道または気道に用いられる脈管ステントである。
コーティングに少なくとも１種の添加剤を含有させ、それによってコーティングの諸特性を更に変更させることができる。ここで、添加剤は、酸化アルミニウム、酸化チタン、カルシウム化合物、酸化ナトリウム、酸化ゲルマニウム、酸化マグネシウム、酸化セレン、および水酸化物、特に前記化合物類に含まれる金属の水酸化物の中から選択し得る。特に好ましい添加剤は酸化アルミニウムおよび酸化チタンである。
二酸化ケイ素への添加剤を用いる場合、添加剤のコーティング総量に対する好ましい比率は０．５〜５０重量％である。

望ましい表面特性を脈管ステントなどの医用インプラントの表面全体に保持させるためには、コーティングが実質的に気孔を有しないことが好ましい。
しかし、場合によっては、付加的な物質での機能化のためにコーティングが気孔を有することも同様に好ましい。付加的な物質は、本来の被覆工程で形成されたコーティングに塗布して気孔内に付着させる。このようにして、本発明のコーティングに付加的な機能化被膜を、部分的に、もしくは選択した箇所にのみ設けることができる。この被膜は医用インプラントの医療目的に合わせて、周囲組織の成長の制御、不要組織の根絶、医用インプラントと組織との関係付けなどに用い得る。機能化被膜は、例えば少なくとも１種の医薬および／または少なくとも１種の細胞毒を含有し得る。

本発明による医用インプラントの主要な利点の一つは、コーティングがきわめて薄く、好ましくはナノレンジ、即ち単原子層程度の厚みしか有しない層状に施されることである。このことは、医用インプラントの最終外形寸法を実質的に該インプラント形成時に選択することを可能にし、なぜならコーティングに起因し、正確に予測し得ないこともある外形寸法の変化を考慮する必要が無くなるからである。本発明によるコーティングの厚みは好ましくは０．１〜１０００ｎｍであるが、これより薄い被覆も厚い被覆も共に可能であると理解される。層厚を選択する上で決定的な条件は、インプラントが体内で拡張される時にコーティングが損傷されないこと、および付加的な気孔が形成されないことである。
コーティングは単一工程により単一層として設けてもよいが、好ましい具体例では複数の層が連続して設けられ、一つのコーティングを構成する。この多層法では各層の組成を別個に規定し得る。

本発明は、基本構造体を構成する基体と、基体の少なくとも一部分に施されたコーティングとを有する医用インプラントも提供し、その際コーティングは二酸化ケイ素を含有するか、または二酸化ケイ素から成る。具体的には、このコーティングは本発明の第一の態様として上述した本発明のコーティングである。
上記医用インプラントは好ましくは脈管ステントである。この脈管ステントは血管、胆管、食道または気管用であり得、ヒト、愛玩動物、産業動物など様々な種類の動物に適用され得る。

基体は、好ましくは難分解性材料で形成されている。「難分解性」とは、体内への植え込み後少なくとも１年間は目に見える分解の兆候を示さないという材料の一特徴を差す語である。
医用インプラント、特に脈管ステントの場合、基体は炭素、ＰＴＦＥ、ダクロン、金属合金またはＰＨＡといった通常の材料を含み得、中でも鋼合金が好ましい。本発明により基体に適用し得る金属合金は、好ましくはステンレス鋼の中から選択される。
基体材料としては形状記憶金属、特にニッケル−チタン合金も好ましく、このような材料がステントに用いられるのは独立した形状変更が可能だからである。

最後に、更に別の態様において本発明は、医用インプラント、特に本発明による医用インプラントを製造する方法も提供し、この方法は
―基本構造体を構成する基体を用意する工程、および
―二酸化ケイ素を含有するコーティングをプラズマ被覆法によって設ける工程
を含む。
コーティングまたは医用インプラントに関して先に言及したことは総て本発明による方法にも同様に該当し、またその逆も成り立つので、これらは相互に言及されている。

機能化手段を保持させるために望ましい気孔をコーティングに付与する場合には、上記方法が中性子衝撃によってコーティング中に気孔を形成する工程を更に含むことが好ましい。この工程のための中性子源として、粒子加速器などが使用可能である。機能化のための気孔はレーザー光を用いて形成してもよい。

本発明の提供する、医用インプラント、特に脈管ステントに施されるコーティングは、二酸化ケイ素を含むガラス様の不活性表面を有するため、体細胞の増殖や増殖細胞の付着を大部分防止する。またその硬度ゆえに、本発明のコーティングはインプラントが体内へ導入される際に損傷しにくく、従ってインプラントの取り扱いを容易にする。本発明のコーティングはその薄さでインプラントの設計をより簡素にし、加えて表面粗さが低レベルであることで摩擦を軽減し、従って血液成分への衝撃を減少させ、凝塊生成を抑制する。その上、本発明のコーティングは体内に長期間留置しても分解しない。

Claims (21)

1. 医用インプラントに施されるコーティングであって、二酸化ケイ素を含むコーティング。
2. 医用インプラントが脈管ステントである請求項１に記載のコーティング。
3. 酸化アルミニウム、酸化チタン、カルシウム化合物、酸化ナトリウム、酸化ゲルマニウム、酸化マグネシウム、酸化セレン、および水酸化物、特に前記化合物類に含まれる金属の水酸化物、並びにこれらの混合物の中から選択された添加剤を含有する請求項１または２に記載のコーティング。
4. 添加剤のコーティング総量に対する比率が０．５〜５０重量％である請求項３に記載のコーティング。
5. 実質的に気孔を有しない請求項１から４のいずれかに記載のコーティング。
6. 機能化のための気孔を有する請求項１から４のいずれかに記載のコーティング。
7. 付加的な機能化被膜を含む請求項１から６のいずれかに記載のコーティング。
8. 機能化被膜が少なくとも１種の医薬および／または少なくとも１種の細胞毒を含む請求項７に記載のコーティング。
9. 厚みが０．１〜１０００ｎｍである請求項１から８のいずれかに記載のコーティング。
10. 連続して設けられた多数の層から成る請求項１から９のいずれかに記載のコーティング。
11. 基本構造体を構成する基体と、この基体の少なくとも一部分に施された、二酸化ケイ素を含有するコーティングとを含む医用インプラント。
12. 脈管ステントである請求項１１に記載の医用インプラント。
13. コーティングが請求項１から１０のいずれかに記載のコーティングである請求項１１または１２に記載の医用インプラント。
14. 基体が難分解性材料で形成されている請求項１１から１３のいずれかに記載の医用インプラント。
15. 基体が炭素、ＰＴＦＥ、ダクロン、合金、ＰＨＡを含む請求項１１から１４のいずれかに記載の医用インプラント。
16. 基体が鉄合金を含む請求項１５に記載の医用インプラント。
17. 鉄合金がステンレス鋼である請求項１６に記載の医用インプラント。
18. 基体が形状記憶金属、特にニッケル−チタン合金を含む請求項１４に記載の医用インプラント。
19. 脈管ステントが血管、胆管、食道または気管用である請求項１２から１８のいずれかに記載の医用インプラント。
20. コーティングを有する医用インプラント、特に請求項１１から１９のいずれかに記載の医用インプラントを製造する方法であって、
    −基本構造体を構成する基体を用意する工程、および
    −二酸化ケイ素を含有するコーティングをプラズマ被覆法によって設ける工程
    を含む方法。
21. 中性子衝撃またはレーザー光を用いてコーティング中に気孔を形成する工程を更に含む請求項２０に記載の方法。