JP2009535154A - 硬化性コーティングを有する腔内医療器具 - Google Patents

硬化性コーティングを有する腔内医療器具 Download PDF

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Abstract

複数の蛇行帯状体(12)からなるステント(10)及びならびにその製造方法及び使用方法。各帯状体は、湾曲端部(16)により連結される複数の直線部分(14)から形成される。端部の少なくともいくつかには、硬化性樹脂組成物(20)が配置される。

Description

本発明は、挿入可能な、かつ/又は、植込み可能な医療器具の分野に関し、より詳細には、ステントに関する。
ステント、グラフト、ステントグラフト、大静脈フィルタ及び同様の植込み可能な医療器具(以下、総称して「ステント」という)は、通常は経皮的に導入された後に経管的に植込まれることが可能な血管内インプラントである、径方向に拡張可能な内部人工器官である。ステントは、脈管系、尿道、胆管などの内部のような様々な体内管腔又は体内管に植込むことができる。ステントは、体内管を補強するために、かつ脈管系の血管形成術後の再狭窄を防ぐために使用することができる。ステントは、自己拡張型、機械的に拡張可能な型、又はハイブリッド拡張型のいずれであってもよい。
ステントは体内管腔に挿入するためのほぼ管状をなす器具である。なお、ステントは様々な寸法及び形状を有し得ることに注意されたい。バルーン拡張型ステントは、バルーンへの取り付け、位置決め、及びバルーンの膨張によりステントを径方向外側に拡張させることを必要とする。自己拡張型ステントは、バルーンの助けを必要とすることなく、拘束から解かれたときに所定の位置に拡張する。自己拡張型ステントは、送達カテーテルから解放されると拡張するように付勢される。一部のステントは、自己拡張型ステント及びバルーン拡張型ステントの両方の特徴を幾分有する、ハイブリッド型ステントであってもよい。
通常、ステントが径方向内側に圧縮されて、患者の皮膚を介して又は対象血管が小さな外科的手段によって露出される「カットダウン」方式にてステントが必要とされる部位までカテーテルにより送達される、いわゆる「最小侵襲技術」を用いて、狭窄又は動脈瘤の生じている部位において血管又は他の体内管腔内に植込まれる。ステントが的確な位置に配置されると、カテーテルが引き戻されて、ステントが管内において所定の直径まで拡張させられ、又は拡張することができる。
現在利用できる様々なステントがあるにもかかわらず、低い開口圧力、非拡張状態における可撓性、ならびに拡張状態における径方向剛性及び強度を含むステント特性をより最適に組み合わせたステント及びステント設計を提供することが必要とされている。
上記技術は、本明細書で参照される任意の特許、刊行物又は他の情報が本発明に関して「先行技術」であることを認めるために参照又は説明されたものではない。
本願においていずれかの箇所で言及されるすべての米国特許及び出願ならびにその他の刊行物はすべて、その全内容が参照により本明細書に組み込まれる。
本発明の範囲を限定することなく、特許が請求される本発明の実施形態のいくつか概要を以下に述べる。本発明の要約された実施形態及び/又は本発明の別の実施形態についてのさらなる詳細は、発明の詳細な説明の項に記載される。
要約書は、特許請求の範囲の解釈に使用するように意図されたものではない。
本発明は、計画的に配置された硬化性組成物の使用により達成される、低開口圧力及び径方向剛性又は圧縮抵抗(つぶれ抵抗)を有する腔内医療器具に関する。
本発明のステントは、可撓性と送達の容易さは維持しつつも、展開されると、ステントが径方向におけるより高い剛性と圧縮耐性を有するように、硬化性組成物を硬化させることができる。
本発明はまた、計画的に硬化性組成物をステント上に配置する工程と、径方向にステントを拡張する工程と、径方向において剛性の高いステント構造を形成するために組成物を硬化させる工程とを含む、径方向において剛性の高いステントを提供する方法にも関する。
本発明のこれらの及びその他の態様、実施形態及び効果は、当業者であれば、詳細な説明及び特許請求の範囲を参照することによりすぐに明白になるであろう。
本発明は、多くの異なった形態で実施可能であるが、本明細書においては、本発明の特定の実施形態について詳細に説明する。この説明は、本発明の原理を例示するものであり、例示される特定の実施形態に本発明を限定するものではない。
本開示にあたり、別の記載のない限りは、複数の図面で使用される同一の符号は同一の構成要素を示す。
拡張可能なステント構造は、当技術分野においてよく知られており、様々な設計ものを入手できる。その一部は自己拡張型ステントであり、患者の体内管腔内の所望の位置まで送達されて、スリーブ又は他の拘束器具が除去されると自己拡張する。別のステントは、拡張可能な医療用バルーン上に圧縮された状態で送達され、バルーンを膨張させるとステントが拡張する。
本発明は、任意のステント設計とともに用いることができる。
本発明は、ステントが体内管腔の展開部位に送達されるまでは未硬化状態を保つ、ステント構造上に計画的に配置された硬化性組成物の使用に関する。拡張後、光を用いて該組成物を硬化させることができ、これにより硬化性組成物の硬度及び強度が高められ、拡張状態のステントの構造的強度が高まることにより、圧縮抵抗(つぶれ抵抗)が高まる。
硬化性組成物はステントが展開されるまで硬化しないため、ステントは、血管系を介してステントが送達される間、低い開口圧力及びより高い可撓性を維持する。
図面に戻ると、図1Aは、本発明による非拡張状態のステント10の部分平面図である。ステント10は、複数の蛇行帯状体12で形成され、各蛇行帯状体は、湾曲端部領域16a、16bによって相互に連結される、ストラットとも呼ばれる直線部分14を備える。各蛇行帯状体12は、少なくとも1つの、好適には複数のコネクタ18によって連結される。図1Bは、図1Aに示されるものと同様の設計を有する管状ステント10の斜視図である。
この実施形態では、光又は紫外線(UV)硬化性樹脂のような、硬化性樹脂組成物20は、ステント10の蛇行帯状体12の端部領域16a、16bの少なくともいくつかに適用される。最初の2つの蛇行帯状体12a、12bは、図示されるように、端部16a、16bのすべてに硬化性組成物が配置される。蛇行帯状体12c、12dは、図示されるように、一部の端部16a、16bに硬化性組成物20が配置される。蛇行帯状体12eでは端部16aに、蛇行帯状体12fでは端部16bに、それぞれ硬化性組成物20が配置される。
硬化性樹脂組成物20は、例えば当技術分野において公知の任意の好適な方法を用いて適用される。公知の方法には、例えば押出成形及び噴霧塗布が含まれるが、これらに限定されるものではない。
ステント10が非拡張状態にある間、例えばステント10が患者の体内管腔を介して配置される間は、硬化性樹脂組成物20は未硬化の状態のままである。
ステント10は、カテーテル送達システムを使用して、展開部位まで送達することができる。ステント10が自己拡張型である場合、スリーブ又はその他の保持器具を用いてステントをカテーテルアセンブリの先端に拘束することができる。ステントがバルーンにより拡張可能なステントである場合には、当技術分野で知られているように、長尺状バルーンカテーテルアセンブリの先端に位置する拡張可能なバルーン部材上にステントを巻縮することができる。
図3は、バルーンカテーテルアセンブリの先端に拡張可能なバルーン110を有するバルーンカテーテルアセンブリ100の縦断面図であり、バルーンは、基端116において長尺状外側シャフト112に取付けられ、バルーン110の先端118において長尺状内側シャフト114に取付けられる。カテーテルアセンブリはさらに、膨張ポート120、ガイドワイヤポート122及び光用ポート124を備える。ガイドワイヤ126は、内側シャフト114のルーメン内を延びる様子が示されている。光128も、内側シャフト114のルーメン内を延びている様子が示されている。好適な光128の一例は、ファイバ光ケーブルである。ファイバ光ケーブルは、好適な光源、例えば発光ダイオード(LED)又はレーザとすることができるため、光ガイド及び光源として機能する。本明細書において使用する場合、光とは、光源が患者の体外に残る間、体内管腔内を進められて、病変部においてステント上の硬化性組成物を硬化させるために用いられる部分をいう。
別個に形成された光ルーメンをカテーテルシャフトアセンブリに組み込んでもよく、あるいは、単一のルーメンを膨張用と光用の両方に用いてもよい。後者の場合、ルーメンを形成するシャフトは、膨張流体と同様に、例えば硬化性組成物を硬化させるために用いられる放射タイプに対して透過性の、透明なポリマー材料のような、透明な(透過性)材料から形成されることが望ましい。
患者の体内で光を送達する方法の一部が、米国特許第5997570号明細書、同第5591199号明細書、同第6485512号明細書及び同第6869442号明細書に開示される。これらは、その全内容が参照により本明細書に組み込まれる。
図3に示すように、光124はガイドワイヤと同じルーメン内を進行させられる。この場合、透明な内側シャフトを用いることが有用である。しかしながら、カテーテルアセンブリは、光124のための別個のルーメン124を含むように改変することができ、あるいは、光124に膨張ルーメン115内を進行させることもできる。
ステント10は、拡張可能なバルーン部材110上に取付けられて示されている。ステント10は、一般的な構成を有しており、ステント10上に硬化性樹脂組成物20が計画的に配置されて示されている。
本発明の一部の実施形態においては、組成物20は、前述した端部に加えて、かつ/又は、前述した端部に代えて、ステント10上の他の個所に配置されてもよい。例えば少なくとも一実施形態では、組成物20は、前述したように選択された端部に配置されるが、端部間を延びる1つ又は複数のストラットの1つ以上の部分にも配置される。さらに、ステント10上の組成物20の位置は、任意のステント表面上又は表面の組み合わせ上とすることができる。例えば少なくとも一実施形態では、組成物20はストラット及び/コネクタのような2つ以上のステント部材の交差領域において、ステントの基端側表面、先端側表面、内面、外面又はステント表面の任意の組合せ上に配置される。
ステント10は、図1A及び図1Bに示すように、ステント10は非拡張状態で、かつ硬化性樹脂組成物20は未硬化状態で、患者の体内管腔内の展開部位まで送達され得る。未硬化樹脂組成物は、ステントが低開口圧力及び可撓性を維持することを可能にする。
展開部位まで到達すると、ステント10を拡張させることができる。図2Aは、図1A及び図1Bに示されるものと同様の設計を有するステントが拡張状態で示された部分平面図であり、図2Bは、同様の設計を有する管状ステントが拡張状態で示される斜視図である。
この実施形態では、硬化性樹脂組成物20は、端部のほぼすべてにコーティングされる。
硬化性樹脂組成物20は、蛇行帯状体12の端部16a、16bの外側にコーティングされているが、硬化性組成物20は、端部16a、16bの外側、内側、又はその両方にコーティングすることができる。
本発明の計画的に配置された硬化性コーティング組成物は、ステント拡張のための開口圧力を低く保ち、かつ体内管腔内の展開部位までステントを送達するための可撓性を維持する一方で、つぶれ抵抗を高めることが所望される任意のステント設計において用いることができる。ステント設計のいくつかの例が、本願と同一の譲受人に譲渡された米国特許第6776793号明細書に開示される。なお、同米国特許明細書は、参照により、その全内容が本明細書に組み込まれる。他のステント設計は、本願と同一の譲受人に譲渡された係属中の米国特許出願公開第20040073290号明細書及び同第20050182480号明細書に開示される。これら明細書は、参照により、その全内容が本明細書に組み込まれる。そのような例は、例示目的で提示されるものであり、本発明の範囲を限定することを意図したものではない。
図4及び5は、別のステント設計の部分平面図である。なお、図4の各蛇行帯状体は、端部上の硬化性組成物20が別の配置構成で示されている。例えば、蛇行帯状体12aは、全ての端部16a、16b上に硬化性組成物20が配置された様子が示される。蛇行帯状体12bは、硬化性組成物20が端部16a、16bに交互に配置された様子を示す。蛇行帯状体12cは、蛇行帯状体12cの一方の側に位置する端部16a上に硬化性組成物20を有し、蛇行帯状体12dは、端部16b上のみに硬化性組成物20を有する。蛇行帯状体12eでは、硬化性組成物20がコネクタ18によってさらに連結される端部に配置され、蛇行帯状体12fでは、硬化性組成物20がよりランダムに配置されている。
図5に示される各蛇行帯状体12a〜12fも、帯状体12b〜12eにおいていくつかの端部がコーティングされ、帯状体12aにおいて全ての端部がコーティングされる、様々な異なるコーティング方法を示す。これは、本発明を例示するために示すものであり、本発明の範囲を限定することを意図するものではない。
上記例は、例示目的で示されるものであり、本発明の範囲を限定することを意図するものではない。
任意の好適な硬化性樹脂組成物を本願で用いることができる。放射に暴露されると硬化する材料の例には、ウレタン、ポリウレタンオリゴマー混合物、アクリレートモノマー、脂肪族ウレタンアクリレートオリゴマー、アクリルアミド、紫外線硬化性エポキシ樹脂が含まれるが、材料はこれらに限定されない。
好適な紫外線硬化性材料の特定の例には、米国コネチカット州トリントンに所在するダイマックス社(Dymax) より販売されるDymax(登録商標)ポリウレタンオリゴマー混合物からなる光学用樹脂又はファイバー光学樹脂が含まれる。これらの樹脂は、紫外線光に暴露されると1〜10秒以内に硬化することができ、3000psi(約20.7MPa)以上の良好な引張強さを提供できる。ダイマックス社はまた、硬化用の紫外線放射を行うために用いることができる装置も提供する。
アクリレート/メタクリレートのモノマー/オリゴマー及びモノマーとオリゴマーの混合物が、米国ペンシルバニア州のエクストン(Exton) に所在するサートマー社(Sartomer)から販売されている。脂肪族及び芳香族のウレタン(メタ)クリレートオリゴマー、アミン変性アクリレートオリゴマー、エポキシ(メタ)クリレート、シリコーンアクリレートオリゴマーなども、サートマー社から販売されている。
アクリルアミドは、米国コネチカット州ニューイントンに所在するロックタイト社(Loctite Corp.) より販売される。
適切な放射タイプ及び必要とされる暴露時間は、選択される材料のタイプに応じて変わる。
紫外線硬化材料を用いることが望ましいが、例えば可視光線、赤外線、熱の放射など、他のタイプの放射も用いることができる。光源の一例は、UV光源、又は約240〜400nmの波長の放射を提供できるエキシマレーザ、例えば約248nmで作動するKrFレーザである。他のレーザには、約266nmで作動するネオジウムが添加されたYAGレーザが含まれる。アルゴンイオンレーザも用いることができる。
室温加硫(RTV)を経るシリコーン系化合物などの化学的に硬化可能な材料も用いることができる。さらに、シロキサン等の湿気硬化性シリコーン系化合物、湿気硬化性シラン、湿気硬化性ウレタン、ポリウレタンオリゴマー、及びこれらの混合物、湿気硬化性アクリルウレタン等、湿気硬化性材料も本願で用いることができる。
エポキシ樹脂のようなゆっくりと時間をかけて硬化する一部の材料も本願で用いることができる。
好適には、組成物は、ステントと十分に結合するように、接着特性を有するように選択される。接着性は、当技術分野で公知の方法でステント表面を一次処理することにより改善することができる。
好適な材料の例は、米国特許第5591199号明細書(欧州特許出願公開第0836448号明細書)に開示される。これら明細書は、その全内容が参照によって本明細書に組み込まれる。
生体適合性コーティングをさらに用いて、硬化性樹脂組成物を封入してもよい。好適な生体適合性材料の例には、シリコーン、ポリアクリルアミド、ポリエチレン及びポリプロピレンのようなポリオレフィン、エチレンとプロピレンのコポリマー、ポリスチレン、スチレンのコポリマー、ポリウレタン等が含まれるが、生体適合性材料はこれらに限定されない。
上記材料は例示目的で列挙されたものであり、本発明の範囲を限定することを意図するものではない。強度及び剛性を高める任意の硬化性化合物を本願で用いることができる。
潤滑性コーティングも用いることができる。
治療薬も、生体適合性コーティングや硬化性コーティング等のコーティングに組み込んでもよい。
ステントは、当技術分野で知られているように形成できる。金属や合金等の任意の好適なステント材料を用いて本発明のステントを製造することができる。好適な金属及び合金としては、例えば、ステンレス鋼、エルジロイのようなコバルト−クロム合金、タンタル、又は他の塑性変形可能な金属、一般的に「ニチノール」として知られるニッケル−チタン合金のような形状記憶金属、プラチナ/タングステン合金、及びチタン合金が含まれるが、これらに限定されるものではない。ポリマー及びセラミックも用いることができる。
本発明はまた、本発明のステントに複数の材料を使用することについても企図している。例えば、第1の波形帯状体及び第2の波形帯状体は、異なる材料で形成されてもよい。必要に応じ、コネクタは、第1及び/又は第2の波形帯状体とは異なる材料で形成してもよい。
本発明のステントは、機械的に拡張可能な形態、自己拡張形態、又はこれら2つを併せたハイブリッド形態として提供され得る。本発明の機械的に拡張可能なステントは、バルーンを含む任意の好適な機械的器具を使用して拡張することができる。
本発明のステントは、公知のステント製造技術を使用して製造することができる。本発明のステントの製造に好適な方法には、管状体のレーザ切断、化学エッチング、又はスタンピングが含まれる。本発明のステントはまた、平坦シートをレーザ切断、化学エッチング又はスタンピングし、該シートを巻いて溶接することにより、あるいは放電加工により、あるいは所望される図案にステントを成形することにより製造することができる。
さらに、本発明のステントは、例えば好適な放射線不透過性コーティングのような、視認性を改善するコーティングを含むことができる。放射線不透過性材料の例には、金やその他の貴金属、あるいはタンタルや他の金属をスパッタリングした材料を含むが、これらに限定されるものではない。ステントはまた、放射線不透過性コーティングの必要性をなくすために放射線不透過性材料から直接形成されてもよく、あるいは放射線不透過性内部コアを有する材料で形成されてもよい。使用可能な他の放射線不透過性金属には、プラチナ、プラチナ−タングステン、パラジウム、プラチナ−イリジウム、ロジウム、タンタル、又はこれら金属の合金もしくは複合材料が含まれる。
本発明のステントは、ステントの様々な特性を高めるために、様々な生体適合性コーティングを備えることができる。例えば、本発明のステントは、潤滑性コーティングを備えることができる。本発明のステントはまた、薬剤を長期間放出する、薬剤を含んだコーティングを備えてもよい。
本発明のステントはまた、所望される体内位置にステントを送達する間、バルーン上にステントを保持するために、糖、又はより一般的には炭水化物及び/又はゼラチンを含んでいてもよい。ステントを処理するために好適な他の化合物には、生分解性ポリマー及び体液に溶けるポリマーを含む。ステントの内部及び/又は外部の一部に、化合物のコーティングを施したり、化合物を含浸させてもよい。送達中にバルーン上にステントを保持するために、機械的な保持器具を用いてもよい。
本発明のステントは、グラフト用のフレームワークとしても使用できる。好適な被覆物には、ナイロン、コラーゲン、PTFE及び延伸PTFE、ポリエチレンテレフタレート、ケブラー、ならびに米国特許第第5824046号明細書及び同第5755770号明細書に開示される任意の材料が含まれる。なお、これら米国特許明細書は、参照により、その全内容が本明細書に組み込まれる。より一般的には、任意の公知のグラフト材料を使用することができ、このような材料には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリグリコール酸、ポリエステル、ポリアミド、これらの混合物、ブレンド、コポリマーのような合成ポリマーを含む。
本発明のステントは、冠状動脈、腎動脈や、腸骨動脈、頚動脈及び大脳動脈を含む末梢動脈で使用できる。しかしながら、本発明のステントは、脈管系で使用するものに限られるものではなく、また他の体内構造でも有用に用いることができる。他の体内構造には、例えば、動脈、静脈、胆管、尿道、卵管、気管支、気管、食道及び前立腺を含むが、これらに限定されるものではない。
上記実施形態においては、隣接した第1及び第2の帯状体を結合する少なくとも3つの相互連結要素が示されているが、より少ない個数の、又は、より多い個数の相互連結要素を用いることについても企図している。
本発明の山部及び谷部は、必ずしも図面に示されるように丸みを帯びていなくてもよい。山部及び谷部は、球根状、三角形、正方形、尖端を有する形状、又は相互連結された直線部分で形成されるその他の形状とすることができる。
既に指摘したとおり、本発明は、自己拡張構成及び機械的に拡張可能な構成に適用でき、金属、プラスチック、及び拡張可能なステントとして機能することができるその他の任意の材料を含む、様々な材料に適用可能である。例えば、ステントは、タンタル、ステンレス鋼等からなる金属ワイヤ又はリボンで形成することができる。ステントは薄壁構造とすることができる。また、ステントは、ニチノール等の形状記憶合金で形成されてもよい。相互連結要素は、帯状要素(セグメント)と一体的に形成されてもよく、あるいは接着、溶接、又は任意の他の公知の結合手段を用いて、帯状要素(セグメント)に結合されてもよい。
上記開示は、例示目的で示されるものであり、包括的なものではない。本説明は、当業者に対して多くの変更例及び別例を提案するものである。これらの別例及び変更例はすべて、特許請求の範囲に含まれるものであり、特許請求の範囲において、「備える、含む(comprising)」という用語は、「含むがこれに限定されない」ことを意味する。当業者であれば、本明細書に記載される特定の実施形態と均等な他の形態について認識することができるであろうが、このような均等な形態は、特許請求の範囲に包含されるものである。
本発明による非拡張状態のステントの平面図。 図1に非拡張状態で示されるステントと同様のステントの斜視図。 拡張状態にある、図1A及び図1Bに示されるステントと同様のステントの平面図。 拡張状態にある、図1A、図1B、図2Aに示されるステントと同様のステントの斜視図。 ステントが取り付けられたバルーンカテーテルアセンブリの縦断面図。 非拡張状態にある、本発明の別のステント構成の平面図。 非拡張状態にある、本発明の別のステント構成の平面図。

Claims (13)

  1. 複数の蛇行帯状体を備えるステントであって、各帯状体は、湾曲端部により連結された複数の直線部分から形成され、前記端部の少なくともいくつかには硬化性組成物が配置される、ステント。
  2. 前記端部すべてに硬化性組成物が配置される、請求項1に記載のステント。
  3. 前記硬化性組成物が紫外線放射に暴露されると硬化する、請求項1に記載のステント。
  4. 前記硬化性組成物が、約240〜400nmの波長を有するレーザで硬化する、請求項1に記載のステント。
  5. 前記硬化性組成物が、ウレタン、ポリウレタンオリゴマー、(メタ)クリレート、脂肪族ウレタンアクリレートオリゴマー、芳香族ウレタンアクリレートオリゴマー、アクリルアミド、エポキシ樹脂及びこれらの混合物から選択される少なくとも1つを含む、請求項1に記載のステント。
  6. 前記硬化性樹脂組成物が、ウレタンモノマー、ウレタンオリゴマー又はそれらの混合物のうち少なくとも1つを含む、請求項1に記載のステント。
  7. 生体適合性コーティングをさらに含む、請求項1に記載のステント。
  8. 前記生体適合性コーティングの硬化性組成物に治療薬がさらに含まれる、請求項1に記載のステント。
  9. 先端及び基端を有するカテーテルアセンブリと組み合わせられる請求項1に記載のステントであって、ステントが前記先端に取付けられ、カテーテルアセンブリが、硬化性樹脂組成物を硬化させるための光が進むためのルーメンをさらに備える、ステント。
  10. 光が進むためのルーメンが膨張ルーメンと同一である、請求項9に記載のステント。
  11. 前記ステントがバルーンにより拡張可能である、請求項1に記載のステント。
  12. 体内管を治療するためのシステムであって、
    内部に少なくとも1つのルーメンを画定するカテーテルと、該カテーテルはステント受容領域を画定することと、
    前記ステント受容領域の少なくとも一部と着脱可能に係合するステントと、該ステントは、ステント部材からなる拡張可能なフレームワークを備えることと、前記ステントの少なくとも一部上に硬化性組成物が配置されることと、硬化性組成物は、未硬化状態と硬化状態を有し、紫外線放射に暴露されると硬化状態に変化することと、
    選択的に放射を行う放射源と、該放射源は、少なくとも1つのルーメンに接続され、前記ステント受容領域の少なくとも一部が放射に対してほぼ透過性であることと
    を備えるシステム。
  13. 前記放射が紫外線放射である、請求項12に記載のシステム。
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