JP2009183740A - カバードステント - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ステント本体と、該ステント本体の外側表面または内側表面の少なくとも一部に設けられた高分子材料フィルム1とからなる血管に留置するためのカバードステントであって、該高分子材料フィルムは、少なくとも一部に、ほぼ一定の直径を有する球形の孔2が六方最密の3次元構造に配置されるハニカム構造を有するカバードステント。さらに、該高分子材料フィルムに生物学的生理活性物質が担持されているカバードステント。
【選択図】図1
Description
例えば心臓の冠状動脈においては、経皮的冠動脈形成術(PTCA)後の再狭窄防止を目的として用いられている。
このような問題を解決するための技術として、例えば、特許文献1、特許文献2にはカバーをステント本体に縫い付けて取り付ける技術が記載されている。また、特許文献3には不織布形態のカバーをステント上で形成する技術が記載され、特許文献4には、高分子材料のシートをコイル状にステントに巻きつけて端部を接着するといった技術が記載されている。
前記高分子材料フィルムは、少なくとも一部に、ほぼ一定の直径を有する球形の孔が六方最密の3次元構造に配置されるハニカム構造を有するカバードステント。
前記高分子材料フィルムは、少なくとも一部に、ほぼ一定の直径を有する球形の孔が六方最密の3次元構造に配置されるハニカム構造を有し、かつ該高分子材料フィルムに生物学的生理活性物質が担持されているカバードステント。
また、本発明の第2の態様のカバードステントによれば、病変部へのデリバリー性に優れ、高分子材料フィルムがステント本体の拡張に無理なく追従することができ、また、該ステントの内面側と外面側との物質交換を十分に行うことができ血管内面の内皮化を促進し再狭窄を防止できる。さらに生物学的生理活性物質が病変部に局所的に放出されるので、再狭窄を防止する効果に優れる。
本発明の第1の態様は、ステント本体と、該ステント本体の外側表面または内側表面の少なくとも一部に設けられた高分子材料フィルムとからなる血管に留置するためのカバードステントであって、該高分子材料フィルムは、少なくとも一部に、ほぼ一定の直径を有する球形の孔が六方最密の3次元構造に配置されるハニカム構造を有するカバードステントである。
以下に、本発明の第一の態様の高分子材料フィルムおよびステント本体を詳述する。
本発明の高分子材料フィルムは、少なくとも一部に、ほぼ一定の直径を有する球形の孔が六方最密の3次元構造に配置されるハニカム構造を有する。ここで、孔は完全な球形の必要はなく、球形の一部であってもよい。
本明細書におけるハニカム構造は、ほぼ一定の直径を有する球形の孔が六方最密の3次元構造に配置される構造であれば特に限定されないが、好ましくは、サイエンス(1999年、283巻、p.373)に記載の親水性ブロックと疎水性ブロックからなるロッド-コイルジブロックポリマーであるポリフェニルキノリン−ポリスチレンブロック共重合体を疎水性有機溶媒に溶解し、この溶液を基材上にキャストして得られるハニカム構造体;ネイチャー(1994年、369巻、p.387)に記載のポリスチレンと剛直なブロックであるポリパラフェニレンとからなるジブロックポリマーを疎水性有機溶媒に溶解し、この溶液を基材上にキャストして得られるハニカム構造体;特開2001−157574号公報に記載の、生分解性ポリマーが50〜99w/w%および両親媒性ポリマーが50〜1w/w%からなるポリマーの疎水性有機溶媒溶液を、相対湿度50〜95RH%の大気下で基材上にキャストし、該有機溶媒を徐々に蒸散させると同時に該キャスト液表面で結露させ、該結露により生じた微小水滴を蒸発させる事で得られるハニカム構造体等が挙げられる。この中でも特に、特開2001−157574号公報に記載のハニカム構造体が、ハニカム構造体の安定性が高く、基材として水を用いた場合に自立性が高い(水相と気相との界面でハニカム構造体ができるので水面に浮いてくる該ハニカム構造体を容易に移し取ることができる)という理由から好ましい。
以下、本発明の高分子材料フィルムの好適例として、特開2001−157574号公報に記載のハニカム構造体を有する高分子材料フィルムを挙げて詳細に説明する。
本発明に用いる生分解性ポリマーは、生体に対して毒性が無く、生体内で分解される材料であれば特に限定されないが、分解された後、生体に吸収されるものが好ましい。具体的には、例えば、ポリ乳酸、ポリヒドロキシ酪酸、ポリカプロラクトン、ポリエチレンアジペート、ポリブチレンアジペート等の生分解性脂肪族ポリエステル;ポリブチレンカーボネート、ポリエチレンカーボネート等の脂肪族ポリカーボネート;ポリグリコール酸、コンドロイチン硫酸の架橋物、ヒアルロン酸の架橋物等、または、これらの共重合体、あるいは、これらのポリマーのブレンド等が、有機溶媒への溶解性、ポリマーの伸縮性の観点から好ましい。中でも特に、ポリ乳酸、ポリカプロラクトンが入手の容易さ、価格等の観点から好ましい。最も好ましいものは、伸張性が高く、弾性のあるポリカプロラクトンと、分解速度の制御が容易なポリ乳酸やポリグリコール酸またはポリ(乳酸-グリコール酸)共重合体とのブレンド、または、それらの2元あるいは3元共重合体である。
上記熱可塑性エラストマーの重量平均分子量は、例えばスチレンゴムでは30,000〜300,000が好ましく、50,000〜100,000がより好ましい。
なお、該高分子材料フィルムを製造する温度は室温でよい。
図2は、本発明のハニカム構造を有する高分子材料フィルムの一例の厚さ方向の断面図である。本発明のハニカム構造の孔2は球形(球形の一部)または球形が連続した形状であるので、孔2の球形の直径Rはほぼ同一であるが高分子材料フィルム1の厚さ方向の断面でみると、そこに存在する孔2の厚さに直角な方向の径Lは、高分子材料フィルム1の厚さ方向で変化し、径Lが最大になる径L1で直径Rと等しくなる。したがって、該ハニカム構造を有する高分子材料フィルムの伸縮性が大きくなるので、ステント本体の拡張または縮小に無理なく追従し易くなる。
後述するように、本発明の高分子材料フィルムに生物学的生理活性物質を担持させる場合には、非貫通孔を有するハニカム構造を有する高分子材料フィルムであれば、生物学的生理活性物質の担持量を増加することができるので好ましい。
ステントの拡張前は非貫通孔で、拡張された時に貫通孔になる孔を有するハニカム構造を有する高分子材料フィルムであれば、生物学的生理活性物質の担持量を増加することが可能であり、また、ステント本体の拡張に無理なく追従することができ、さらに、該ステントの内面側と外面側との物質交換を十分に行うことができ、血管内面の内皮化を促進し、再狭窄を防止できるので好ましい。
本発明のステント本体は、両末端部が開口し、該両末端部の間を長手方向に延在する円筒体である。円筒体の側面は、その外側面と内側面とを連通する多数の切欠部を有し、この切欠部が変形することによって、円筒体の径方向に拡縮可能な構造になっており、血管に留置された際に、その形状を維持する。
図3は、本発明のステント本体の一例を示す正面図である。図3に示す例において、ステント本体31は、線状部材32からなり、内部に切り欠き部を有する略菱形の要素33を基本単位とする。複数の略菱形の要素33が、その短軸方向に連続して配置され結合することで環状ユニット34をなしている。環状ユニット34は、隣接する環状ユニットと線状の連結部材35を介して接続されている。これにより複数の環状ユニット34が一部結合した状態でその軸方向に連続して配置される。
上記したように、ステント本体が線状部材で構成される場合、ステント本体を多数の切欠部を有するように構成する線状部材の幅方向の長さは、好ましくは0.01〜0.5mmであり、より好ましくは0.05〜0.2mmである。
ステント本体の製造方法は、特に限定されず、ステントの構造および材料に応じて、通常使用される製造方法から適宜選択すればよい。
具体的には、高分子材料としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、セルロースアセテート、セルロースナイトレート等のセルロース系ポリマー、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体等の含フッ素ポリマー等が挙げられる。金属材料としては、例えばステンレス鋼、タンタル、チタン、ニッケルチタン合金、タンタルチタン合金、ニッケルアルミニウム合金、インコネル、金、プラチナ、イリジウム、タングステン、コバルト系合金等が挙げられる。ステンレス鋼の中では、最も耐食性が良好であるSUS316Lが好適である。
また、ステントが自己拡張型である場合、元の形状への復元力が必要なことからチタンニッケル等の超弾性合金等が好ましく、バルーン拡張型である場合、拡張後の形状復帰が起こりにくいことが必要なことからステンレス鋼等が好ましい。
また、ステント本体を炭素繊維で作製した場合、高強度で、かつ柔軟性に優れており、しかも生体内での安全性が高いという点で優れた効果を発揮する。
上記ステント本体に、上記高分子材料フィルムを設ける方法は、特に限定されず、高分子材料フィルムをステント本体の外周全体を被覆してもよく、一部を被覆していてもよい。また、ステント本体の内側表面に高分子材料フィルムを設けてもよい。
例えば、該高分子材料フィルムをステント本体の大きさに合わせて、あらかじめ、切断しておいたものを巻きつける方法、該高分子材料フィルムをステント本体に巻きつけてから、両端部を切断する方法でもよい。
また、該高分子材料フィルムをステント本体に巻きつける場合、該高分子材料フィルムの両端部の接着方法は、特に限定されないが、例えば、接着剤または熱融着により接着させることができる。該高分子材料フィルムの厚さが10μm以下である場合、該高分子材料フィルムとステント本体、該高分子材料フィルム同士は、接着剤等を用いなくても剥がれることがなく接着できる。
また、上記高分子材料フィルムを適度に伸ばした状態でステント本体を被覆することによって、ステント本体が縮小した場合にも、該高分子材料フィルムがステント本体に無理なく追従できる。
重量平均分子量10万のポリ(ε−カプロラクトン)(以下、「PCL」と略す。)と、重量平均分子量32000のドデシルアクリルアミド−ω−カルボキシヘキシルアクリルアミドとを、質量比10:1の割合でクロロホルムに溶解させて、ポリマー溶液(上記ポリマーの合計の濃度として1.5mg/L)を調製した。次に、直径10cmの円形のガラスシャーレー上に上記ポリマー溶液6mlをキャストし、相対湿度70RH%の高湿度空気を毎分2Lの流量で吹き付け、孔の球形の直径(平均)5μm、厚さ3μmのハニカム構造を有する高分子材料フィルムを作製した。
次に、上記高分子材料フィルムをエタノールに浸漬してシャーレーからはがしながらステンレス(SUS316L)製のステント本体に一周巻きつけて、特に接着剤等を用いずに接着させた後、両端部を切断し、実施例1のカバードステントを得た。
重量平均分子量20万のPCLと、重量平均分子量38万のポリ(L−乳酸)(以下、「PLLA」と略す。)とを、質量比PCL:PLLA=8:2で秤量し、重量平均分子量32000のドデシルアクリルアミド-ω-カルボキシヘキシルアクリルアミドを上記生分解性ポリマー質量の合計に対して、質量比10:1の割合でクロロホルムに溶解させて、ポリマー溶液(上記ポリマーの合計の濃度として1.5mg/L)を調製した。次に、直径10cmの円形のガラスシャーレー上に上記で調製したポリマー溶液6mlをキャストし、相対湿度70RH%の高湿度空気を毎分2Lの流量で吹き付け、孔の球形の直径(平均)5μm、厚さ3μmのハニカム構造を有する高分子材料フィルムを作製した。
次に、上記高分子材料フィルムをエタノールに浸漬してシャーレーからはがしながらステンレス(SUS316L)製のステント本体に一周巻きつけて、特に接着剤等を用いずに、接着させた後、両端部を切断し、実施例2のカバードステントを得た。
重量平均分子量10万のPCLと、重量平均分子量32000のドデシルアクリルアミド−ω−カルボキシヘキシルアクリルアミドと、パクリタキセルを、質量比PCL:ドデシルアクリルアミド−ω−カルボキシヘキシルアクリルアミド:パクリタキセル=10:1:1の割合でクロロホルムに溶解させて、ポリマー溶液(上記ポリマーの合計の濃度として1.5mg/L)を調製した。次に、直径10cmの円形のガラスシャーレー上に上記で調製したポリマー溶液6mlをキャストし、相対湿度70RH%の高湿度空気を毎分2Lの流量で吹き付け、孔の球形の直径(平均)5μm、厚さ3μmのハニカム構造を有する高分子材料フィルムを作製した。
次に、上記高分子材料フィルムをエタノールに浸漬してシャーレーからはがしながらステンレス(SUS316L)製のステント本体に一周巻きつけて、特に接着剤等を用いずに接着させた後、両端部を切断し、実施例3のカバードステントを得た。
実施例1と同様の方法で作製した高分子材料フィルムの表面にあるドデシルアクリルアミド-ω-カルボキシヘキシルアクリルアミド由来のカルボキシ基と重量平均分子量20000のポリエチレングリコール(PEG)の水酸基を反応させ、エステル結合を形成させた。
次に、得られた表面にPEGを有する高分子材料フィルムを、実施例1と同様の方法でステント本体に巻きつけ、実施例4のカバードステントを得た。
実施例1〜4のカバードステントをそれぞれ、バルーンにマウントさせるため、該カバードステントの内径を2mmから1mmにかしめ操作を行い、電子顕微鏡を用いて該カバードステントの様子を観察した。高分子材料フィルムはステントにしっかりと張り付いており、剥がれたり、破れたり、浮き上がることは無かった。
また、バルーンによりカバードステントを内径3mmに拡張した際には、高分子材料フィルムの孔が拡がることで、高分子材料フィルムがステント本体の拡張に追従していることが確認された。ステント拡張後の高分子材料フィルムはステントにしっかりと固定されており、拡張により破損している箇所もなかった。
なお、図4は、実施例1のカバードステントの縮小後の部分拡大写真(2500倍)であり、図5は、実施例1のカバードステントの拡張後の部分拡大写真(2500倍)である。
ホットメルトアプリケーターシステム(CST−2、吐出ノズル、Nordson社製)を用いて、不織布カバードステントの作製を行った。直径1.86mmのピンゲージに固定されたステンレス(SUS316L)製のステント本体を回転速度115rpmで回転させながら、重量平均分子量10万のPCLをノズル温度150℃、吐出量0.10g/5min、ノズル−ステント間距離50mmで吹き付けた。ノズルはX−Y移動速度150mm/minの速さで移動させ、ステント本体上を1.5往復移動させた。
ステント本体上に作製された不織布の厚さを、ピンゲージに固定したままシックネスゲージにより測定したところ25μmであった。
比較例1のカバードステントをバルーンにマウントさせるため、該カバードステントの内径を2mmから1mmにかしめ操作を行うと、不織布カバーの場合、厚みを10μm程度に薄くすることが困難なため、ステントから浮き上がり、プロファイルが大きくなっていることが確認された。
また、バルーンによりステントを拡張すると、不織布同士の溶着部分の破損が数箇所確認された。更に、孔の位置もバラバラで、孔径のばらつきが大きくなっていることが確認された。
2 孔
R 孔の球形の直径
L1 孔の厚さに直角な方向の最大径
L2 孔の厚さに直角な方向の径
31 ステント本体
32 線状部材
33 略菱形の要素
34 環状ユニット
35 連結部材
Claims (11)
- ステント本体と、該ステント本体の外側表面または内側表面の少なくとも一部に設けられた高分子材料フィルムとからなる血管に留置するためのカバードステントであって、
前記高分子材料フィルムは、少なくとも一部に、ほぼ一定の直径を有する球形の孔が六方最密の3次元構造に配置されるハニカム構造を有し、前記高分子材料フィルムの厚さに直角な方向の前記孔の径が、前記高分子フィルムの厚さ方向で変化しているカバードステント。 - ステント本体と、該ステント本体の外側表面または内側表面の少なくとも一部に設けられた高分子材料フィルムとからなる血管に留置するためのカバードステントであって、
前記高分子材料フィルムは、少なくとも一部に、ほぼ一定の直径を有する球形の孔が六方最密の3次元構造に配置されるハニカム構造を有し、前記高分子材料フィルムの厚さに直角な方向の前記孔の径が、前記高分子フィルムの厚さ方向で変化しており、かつ該高分子材料フィルムに生物学的生理活性物質が担持されているカバードステント。 - 前記高分子材料フィルムが、生分解性ポリマーから構成される請求項1または2に記載のカバードステント。
- 前記高分子材料フィルムが、熱可塑性エラストマーから構成される請求項1または2に記載のカバードステント。
- 前記高分子材料フィルムが、内皮細胞の増殖を促進させる表面を有する請求項1〜4のいずれかに記載のカバードステント。
- 前記高分子材料フィルムが、ステント本体に1〜3周巻きつけられている請求項1〜5のいずれかに記載のカバードステント。
- 前記ステント本体が、金属材料で形成されている請求項1〜6のいずれかに記載のカバードステント。
- 前記ステント本体が、高分子材料で形成されている請求項1〜6のいずれかに記載のカバードステント。
- 前記高分子材料フィルムの厚さが、0.1〜50μmである請求項1〜8のいずれかに記載のカバードステント。
- 前記高分子材料フィルムの孔の球形の直径が、0.1〜100μmである請求項1〜9のいずれかに記載のカバードステント。
- 前記生物学的生理活性物質が、抗がん剤、免疫抑制剤、抗生物質、抗リウマチ剤、抗血栓薬、抗高脂血症薬、ACE阻害剤、カルシウム拮抗剤、インテグリン阻害薬、抗アレルギー剤、抗酸化剤、GPIIbIIIa拮抗薬、レチノイド、フラボノイド、カロチノイド、脂質改善薬、DNA合成阻害剤、チロシンキナーゼ阻害剤、抗炎症剤、生体由来材料、およびインターフェロンからなる一群から選択される少なくとも1つである請求項2〜10のいずれかに記載のカバードステント。
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