JP2015524348A - 埋め込み型生体適合性管状材料 - Google Patents

Abstract

本開示は、生体適合性管状材料を含む医療器具について説明する。このような器具は、患者の脈管構造に埋め込むためのグラフト部材を含むことができる。これらのグラフト部材の管状材料は、従来のグラフト部材に匹敵するか、又は従来のグラフト部材を上回る性能をもたらしながら、比較的薄いことができる。

Description

関連出願の相互参照
本願は、２０１２年８月１０日に提出された「ＩＭＰＬＡＮＴＡＢＬＥ ＢＩＯＣＯＭＰＡＴＩＢＬＥ ＴＵＢＵＬＡＲ ＭＡＴＥＲＩＡＬ」という名称の米国特許仮出願第６１／６８２，０７０号（その全体が、参照により本明細書に援用される）に基づく優先権を主張する。

本開示は、広くは、埋め込み型生体適合性材料、より具体的には、薄くて、可撓性、耐久性、及び生体適合性のある管状材料を含む医療器具に関する。

埋め込み型医療器具は、患者の解剖学的構造を治療する目的で頻繁に用いられている。このような器具は、解剖学的構造に永久的又は半永久的に埋め込んで、患者に治療を施すことができる。これらの器具は、ステント、グラフト、ステントグラフト、フィルター、弁、オクルーダー、マーカー、マッピング器具、治療剤送達器具、補填物、ポンプ、包帯、及びその他の管腔内及び埋め込み型器具を含め、体内に挿入点で挿入し、カテーテルを用いて治療領域に留置することが多い。

しかしながら、医療器具の挿入点は、感染したり、又は刺激されたりすることがあり、断面形状のサイズが大きくなるのに応じて、合併症のリスクが高まることが多い。断面形状は概して、送達状態における医療器具の断面積によって決まる。したがって、医療器具、すなわち断面形状のサイズの縮小により、治癒を増進できるとともに、感染の可能性を潜在的に低減できる。加えて、断面形状を縮小することによって、可撓性と操作性の向上、透明性の向上、耐引き裂き性の向上、摩擦力の低下、表面積の縮小、破砕性の向上などの更なる利点を実現できる。

しかしながら、例えば、医療器具との関連で用いるグラフト部材の厚さを薄くすることによって、医療器具のサイズを縮小すると、典型的には、グラフト部材の望ましい特性が低下するか、又は相殺される。例えば、数ある特性の中でも、破裂強度、最大荷重、及び耐摩耗性が弱まることがある。

したがって、従来のグラフト部材と同様か、又は従来のグラフト部材を上回る性能を見せる更に薄いグラフト部材を特色とする医療器具に対するニーズが存在する。

添付の図面は、本開示の理解を深める目的で含まれており、本明細書に組み込まれるとともに、本明細書の一部をなし、本開示の実施形態を例示し、本明細書とともに、本開示の原理を説明する役割を果たす。

本開示による医療器具の斜視図を示す。 本開示による医療器具の斜視図を示す。 本開示による医療器具の斜視図を示す。 本開示による医療器具の斜視図を示す。 本開示による医療器具の斜視図を示す。 本開示による医療器具の斜視図を示す。 本開示による医療器具の斜視図を示す。 本開示による医療器具の斜視図を示す。 本開示による医療器具の斜視図を示す。 本開示による医療器具の斜視図を示す。 本開示による膜材料のＳＥＭ画像を示す。 本開示による膜材料のＳＥＭ画像を示す。 本開示による膜材料のＳＥＭ画像を示す。 本開示による膜材料のＳＥＭ画像を示す。 本開示による膜材料のＳＥＭ画像を示す。 本開示による膜材料のＳＥＭ画像を示す。 本開示による医療器具の特質を比較するグラフである。 本開示による医療器具の特質を比較するグラフである。 本開示による医療器具の特質を比較するグラフである。 本開示による医療器具の特質を比較するグラフである。 本開示による医療器具の特質を比較するグラフである。 本開示による医療器具の特質を比較するグラフである。 従来技術の医療器具と、本開示による医療器具との相対的な断面積を示したものである。 本開示による医療器具のグラフト部材の厚みと送達時形状の面積との関係を示すグラフである。 （原文に記載なし）

意図する機能を発揮するように構成されたいずれかの数の方法及びシステムによって、本開示の様々な態様を実現できることは、当業者には容易にわかるであろう。換言すれば、他の方法及びシステムを本発明に組み込んで、意図する機能を発揮するようにできる。また、本明細書で言及されている添付の図面は、全てが縮尺通りに描かれているわけではなく、本開示の様々な態様を例示する目的で誇張されていることもあり、その点から、図面は、限定するものとして解釈すべきではないことに留意されたい。

本明細書で使用する場合、「医療器具」には、例えば、ステント、グラフト、ステントグラフト、フィルター、弁、オクルーダー、マーカー、マッピング器具、治療剤送達器具、補填物、ポンプ、包帯、並びに、治療領域の脈管構造又はその他の生体管腔若しくは体腔に短期間又は長期にわたり埋め込まれるその他の管腔内及び埋め込み型器具を含めることができる。このような医療器具は、血管バイパス又は血管閉塞など、耐流体性又は防流体性の面をもたらすことのできる可撓性材料を含むことができる。

本明細書に記載されている医療器具、支持構造、コーティング、及びカバーは、生体適合性であることができる。本明細書で使用する場合、「生体適合性」とは、長期若しくは短期的な埋め込み又は非埋め込み用途で用いる医療器具の目的及び要件に適しているとともに、これらを満たしていることを意味する。長期的な埋め込み器具は概して、約３０日超にわたり埋め込まれる器具と定義する。

本明細書で使用する場合、「膜」とは、管状部材を形成するための１つのフィルム層、又は、共有軸線に沿って同心円上に配列された複数のフィルム層を意味する。

本明細書で使用する場合、「層」とは、概ね同じ方向及び／又は配向で巻き付けたフィルムからなる１つ以上の巻き付け体を意味し、そのフィルムは、単一の組成物を含む。押出ポリマー材も、層とみなすことができる。

例えば、ステントグラフトは、ステントグラフトを血管内に留置可能にするとともに、バイパス路をもたらして、血管損傷又は異常（動脈瘤など）を回避可能にする可撓性膜を備える可撓性部材を備えることができる。このグラフト部材の膜は、１つ以上の材料層を備えることができる。一実施形態によれば、この材料層は、比較的薄い厚さ（例えば１００マイクロメートル未満など）の膜をもたらすように選択する。別の実施形態では、膜の厚さは、約２０〜約５０マイクロメートル、又はそれ未満の範囲であることができる。

本開示によれば、比較的薄い厚さの膜の様々な特徴は、破裂強度、耐摩耗性、最大荷重能力などを含め、従来のグラフト部材の膜に匹敵するか、またはそれを上回る。換言すれば、典型的な予測とは異なり、他の望ましい特徴を引き換えに失うことなく、薄膜化を実現できる。例えば、本開示による巻き付け膜、すなわち、厚さが約５５マイクロメートルである巻き付け膜の破裂強度は、約４６５ｋＰａ超であることができ、最大荷重能力は、例えば約６０キログラム超であることができる。

比較的薄い厚さの膜を備えるグラフト部材の他の利点としては、可撓性と操作性の向上、透明性の向上、耐引き裂き性の向上、摩擦係数の低下、表面張力の低下、破砕性の向上などが挙げられる。

上記に留意して、図１を参照すると、本開示による医療器具１００が示されている。医療器具１００は、ステント１０２とグラフト部材１０４とを備える。各種の実施形態において、グラフト部材１０４は、留置されたら血管壁と接するように、ステント１０２の外面に取り付けられている。別の実施形態では、グラフト部材１０４は、留置されても血管壁と接しないように、ステント１０２の内面に取り付けられている。更に別の実施形態では、１つのグラフト部材１０４をステント１０２の内側に取り付け、別のグラフト部材１０４をステント１０２の外側に取り付けるように、複数のグラフト部材１０４を用いることができる。

各種の実施形態において、ステント１０２は、生体適合性材料を含む。例えば、ステント１０２は、金属材料、ポリマー材、又は天然の材料から形成できるとともに、従来の医療用グレードの材料（ナイロン、ポリアクリルアミド、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリホルムアルデヒド、ポリメチルメタクリレート、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリトリフルオロクロロエチレン、ポリビニルクロライド、ポリウレタン、エラストマー有機ケイ素ポリマー、ステンレス鋼、コバルト−クロム合金、及びニチノールのような金属、並びに、ウシ動脈／静脈、心膜、及びコラーゲンのような生物由来の材料など）を含むことができる。ステント１０２は、ポリ（アミノ酸）、ポリ（アンハイドライド）、ポリ（カプロラクトン）、ポリ（乳酸／グリコール酸）ポリマー、ポリ（ヒドロキシブチレート）、及びポリ（オルトエステル）のような生体吸収性材料も含むことができる。生体適合性であり、医療器具１００を充分に支えるいずれの材料も、本開示に従うものである。

ステント１０２は例えば、リング、カットチューブ、巻きワイヤー（若しくはリボン）、又はフラットパターン化シートを丸めて管状にしたものなど、様々な形態を備えることができる。しかしながら、患者の脈管構造に埋め込むことのできる、ステント１０２のいずれの形態も、本開示に従うものである。

各種の実施形態において、グラフト部材１０４は、脈管構造内に、血流のための内腔をもたらす生体適合性材料を含む。例えば、グラフト部材１０４は、可撓性マトリックスを有する複合材料を含むことができる。このような形態においては、可撓性マトリックスは、例えば、延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）、ペバックス、ポリエステル、ポリウレタン、フルオロポリマー（ペルフルオロエラストマー及び同種のものなど）、ポリテトラフルオロエチレン、シリコーン、ウレタン、超高分子量ポリエチレン、アラミド繊維、絹、並びにこれらの組み合わせを含むことができる。その他の可撓性マトリックスとしては、高強度ポリマー繊維（超高分子量ポリエチレン繊維（例えばＳｐｅｃｔｒａ（登録商標）、Ｄｙｎｅｅｍａ Ｐｕｒｉｔｙ（登録商標）など）、又はアラミド繊維（例えばＴｅｃｈｎｏｒａ（登録商標）など）を挙げることができる。脈管構造内に、血流のための充分な内腔をもたらすいずれのグラフト部材１０４も、本開示に従うものである。

上記のように、層は、フィルムからなる１つ以上の巻き付け体を備え、そのフィルムは、概ね同じ配向で巻き付けられているとともに、同じ材料を含む。図２Ａ〜２Ｄを参照すると、グラフト部材１０４の層を作製する各種の方法が示されている。例えば、図２Ａは、可撓性マトリックスを含む材料層であって、巻き付け方向が、グラフト部材１０４の内腔の中心軸線に対して実質的に平行になるように巻き付けられた層を示している。図２Ｂは、巻き付け方向が、グラフト部材１０４の内腔の中心軸線に対して比較的小さい角度（約０〜約３０度）になるように巻き付けられた材料層を示している。図２Ｃは、巻き付け方向が、グラフト部材１０４の内腔の中心軸線に対して比較的大きい角度（約３０〜約８５度）になるように巻き付けられた材料層を示している。図２Ｄは、巻き付け方向が、グラフト部材１０４の内腔の中心軸線に対して実質的に垂直になるように巻き付けられた材料層を示している。

各種の実施形態において、材料の巻き付け配向、すなわち、長手方向又は機械方向は、１つ以上の様々な特徴を層に付与するように選択することができる。例えば、層の破裂強度は、グラフト部材１０４の中央内腔に対する巻き付け角度を大きくすることによって、向上させることができる。更に、層の最大荷重能力は、グラフト部材１０４の中央内腔に対する巻き付け角度を小さくすることによって、向上させることができる。貫壁性の漏出性、耐摩耗性、及び接着性のようなその他の特徴は、所望の特徴に見合う適切な巻き付け配向を選択することによって向上させることができる。

各種の実施形態において、グラフト部材１０４は、可撓性マトリックスとエラストマー成分とを有する複合材料を含むことができる。エラストマー成分は、例えば、米国特許第７，４６２，６７５号に記載されているようなペルフルオロメチルビニルエーテル（ＰＭＶＥ）を含むことができる。実施形態での使用に適することのあるその他の生体適合性ポリマーとしては、ウレタン、シリコーン、シリコン−ウレタンコポリマー、スチレン−イソブチレンコポリマー、ポリイソブチレン、ポリエチレン−コ−ポリ（ビニルアセテート）、ポリエステルコポリマー、ナイロンコポリマー、フッ素化炭化水素ポリマー及びコポリマー、又は上記の各物質の混合物の群を挙げてよいが、これらに限らない。このような形態においては、可撓性マトリックスは、エラストマー成分を吸収する。しかしながら、生体適合性であるとともに、好適な可撓性マトリックスに吸収され得るいずれのエラストマー成分も、本開示に従うものである。

例えば、グラフト部材１０４は、ＴＦＥ／ＰＶＥコポリマーを吸収するｅＰＴＦＥの可撓性マトリックスを有する複合材料を含むことができ、得られる複合材料が、約３０重量％のｅＰＴＦＥと、約７０重量％のＴＦＥ ＰＭＶＥコポリマーとなるようになっている。別の実施形態では、グラフト部材１０４は、ＴＦＥ ＰＭＶＥコポリマーを吸収するＰＥＴの可撓性マトリックスを有する複合材料を含むことができ、得られる複合材料が、約７２重量％のＰＥＴと、約２８重量％のＴＦＥ／ＰＭＶＥコポリマーとなるようになっている。具体的な組成及び重量比を有する実施形態に関して論じてきたが、可撓性マトリックスと１種以上のエラストマー成分との組み合わせを含め、いずれの好適な生体適合性複合材料の使用も、本開示の範囲内である。

図３Ａ及び３Ｂを参照すると、各種の実施形態において、グラフト部材１０４は、２つの材料層を備える。例えば、図３Ａ及び３Ｂは、第１の層３２０と第２の層３２２を示している。このような形態においては、第２の層３２２は、同心円上で第１の層３２０を取り囲む。

図３Ａに示されているように、第１の層３２０は、押出可撓性マトリックスを含むことができる。例えば、第１の層３２０は、押出ｅＰＴＦＥを含むことができる。図３Ｂに示されているように、第１の層３２０は、巻き付けられたフィルムの形状で、可撓性マトリックスを含むことができる。図２Ａ〜２Ｄに示されているように、このフィルムは、血流のための好適な内腔をもたらすとともに、グラフト部材１０４に、破裂強度、最大荷重、耐摩耗性などのような所望の特徴を付与するいずれかの方式で巻き付けることができる。

各種の実施形態において、第２の層３２２は、巻き付けられた可撓性マトリックスを含むことができる。例えば、第２の層３２２は、ｅＰＴＦＥ、ＦＥＰ、織布材（ＰＥＴ、ポリエステル、ナイロン、及び絹など）、又はその他のいずれかの好適な可撓性マトリックスのような材料を含むことができる。各種の実施形態において、第２の層３２２は、ペルフルオロアルキルビニルエーテルのようなエラストマー成分を更に含むことができる。

各種の実施形態において、第２の層３２２は、押し出した第１の層３２０の周りに、１つ以上の巻き付け体で巻き付けられている。図３Ａに示されているように、第２の層３２２は、第１の層３２０を貫いて長手方向に延びる中心軸線に対して実質的に垂直に配向されている巻き付け体を備えることができる。別の実施形態では、第２の層３２２は、第１の層３２０を貫いて長手方向に伸びる中心軸線に対して実質的に平行な巻き付け体を備えることができる。更に別の実施形態では、第２の層３２２は、第１の層３２０を貫いて長手方向に延びる中心軸線に対して比較的小さい角度（約０〜約３０度）で巻き付けられた巻き付け体を備えることができる。第２の層３２２は、第１の層３２０を貫いて長手方向に延びる中心軸線に対して比較的大きい角度（約３０〜約８５度）で巻き付けられた巻き付け体も備えることができる。しかしながら、第１の層３２０に対して第２の層３２２を巻き付けるいずれの角度も、本開示に従うものである。

図４Ａ〜４Ｃを参照すると、各種の実施形態において、グラフト部材１０４は、第３の材料層を更に備える。例えば、図４Ａは、第１の層４２０と、第２の層４２２と、第３の層４２４を示している。このような実施形態では、第１の層４２０は、図２Ａ〜２Ｄ、３Ａ、及び３Ｂとの関連で記載されているように、いずれかの好適な可撓性マトリックスを含むことができる。同様に、第２の層４２２は、図３Ａ及び３Ｂとの関連で記載されているように、いずれかの好適な可撓性マトリックスを含むことができる。

各種の実施形態において、第３の層４２４は、１つ以上の巻き付け体で、第１の層４２０の周りに巻き付けられた可撓性マトリックスのフィルムを備えることができる。図４Ａに示されているように、第３の層４２４は、第１の層４２０を貫いて長手方向に延びる中心軸線に対して実質的に垂直に配向されている巻き付け体を備えることができる。別の実施形態では、第３の層４２４は、第１の層４２０を貫いて長手方向に延びる中心軸線に対して実質的に平行な巻き付け体を備えることができる。更に別の実施形態では、第３の層４２４は、第１の層４２０を貫いて長手方向に延びる中心軸線に対して比較的小さい角度（約０〜約３０度）で巻き付けられた巻き付け体を備えることができる。第３の層４２４は、第１の層４２０を貫いて長手方向に延びる中心軸線に対して比較的大きい角度（約３０〜約８５度）で巻き付けた巻き付け体も備えることができる。しかしながら、第１の層４２０に対して第３の層４２４を巻き付けるいずれの角度も、本開示に従うものである。

図４Ａは、第１の層４２０と、第２の層４２２と、第３の層４２４とから構成されたグラフト部材１０４を示している。例示されている実施形態では、第１の層４２０は、押出可撓性マトリックスを含む。第２の層４２２は、第１の層４２０に対して実質的に垂直に巻き付けられたフィルムを備える。第３の層４２４は、第１の層４２０に対して実質的に垂直に巻き付けられたフィルムを備える。

図４Ｂは、第１の層４２０と、第２の層４２２と、第３の層４２４とから構成されたグラフト部材１０４を示している。例示されている実施形態では、第１の層４２０は、第１の層４２０の内腔の中心軸線に対して比較的低いレベルで巻き付けられたフィルムを備える。第２の層４２２は、第１の層４２０に対して実質的に垂直に巻き付けられたフィルムを備える。第３の層４２４は、第１の層４２０に対して実質的に垂直に巻き付けられたフィルムを備える。

図４Ｃは、第１の層４２０と、第２の層４２２と、第３の層４２４とから構成されたグラフト部材１０４を示している。例示されている実施形態では、第１の層４２０は、第１の層４２０の内腔の中心軸線に対して実質的に垂直に巻き付けられたフィルムを備える。第２の層４２２は、第１の層４２０の中心軸線に対して比較的低いレベルで巻き付けられたフィルムを備える。第３の層４２４は、第１の層４２０に対して実質的に垂直に巻き付けられたフィルムを備える。しかしながら、第３の層４２４は、エラストマー成分の有無にかかわらず、グラフト部材１０４に充分な強度と支持力をもたらすのに好適ないずれの材料（押出可撓性マトリックス又は可撓性マトリックスのフィルムなど）も備えることができる。

２層及び３層の実施形態で説明されているが、グラフト部材１０４は、エラストマー成分の有無にかかわらず、グラフト部材１０４の内腔を通る血流に対する充分な強度と支持力をもたらすのに好適な可撓性マトリックスの層をいずれの数でも備えることができることに留意されたい。

本開示によれば、エラストマー成分を可撓性マトリックスと組み合わせて用いることにより、グラフト部材１０４の各種の層を形成するのに用いる材料の選択の幅を広げられるようになる。各種のフィルム巻き付け配向との関連で論じたように、上記のいずれかの層の可撓性マトリックス及びエラストマー成分用に選択する材料は、特定の特性をグラフト部材１０４に付与するように選択できる。

図５Ａ〜５Ｆを参照すると、第１の層３２０及び４２０、第２の層３２２及び４２２、並びに／又は第３の層４２４に好適な各種材料の走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像が示されている。図５Ａは、米国特許第７，３０６，７２９号に概説されている多孔質ｅＰＴＦＥの２軸配向可撓性マトリックスを含むポリマー材を示している。図５Ｂは、反対の面（図示なし）に熱可塑性ＦＥＰを有する比較的高密度かつ低透過性のｅＰＴＦＥ可撓性材料を示している。図５Ｃは、主に１軸に配向されたポリマー材であって、ｅＰＴＦＥの可撓性マトリックスを含むポリマー材を示している。図５Ｄは、押し出して管状にして、１軸配向されているｅＰＴＦＥの可撓性マトリックスを含むポリマー材を示している。図５Ｅは、平均孔径２００マイクロメートルのポリエステル織布を示している。図５Ｆは、平均孔径１００マイクロメートルのポリエステル織布を示している。

各種の実施形態において、可撓性マトリックスの層は、エラストマー成分の有無にかかわらず、グラフト部材１０４に、比較的薄いことに加えて、１つ以上の更なる所望の特徴を付与するように選択することができる。例えば、１つ以上の層は、充分な破裂強度をグラフト部材１０４にもたらすように選択した材料を含むことができる。グラフト部材のその他の望ましい特徴としては、引張強度、伸縮性、密度、低い流体透過性、透明性、最大荷重などを挙げることができる。

上で論じたように、グラフト部材１０４の厚さが薄いほど、対応する医療器具１００の送達時形状断面積も小さくなる。図１３を参照すると、グラフト部材１０４の厚さと、医療器具１００の送達時形状断面積との関係が示されている。特定の実施形態に関して、図１２を参照すると、本開示による医療器具１００の送達時形状断面積が、従来のステントグラフト断面積と比較されている。例えば、従来技術の断面積１２０１は、厚さ約１２０マイクロメートルのグラフト部材を有する従来技術のステントグラフトの送達時形状断面積に相当する。比較的薄い厚さのグラフト部材の送達時形状断面積１２０３は、厚さ約２５マイクロメートルのグラフト部材を有するステントグラフトの送達時形状断面積に相当する。したがって、グラフト部材の厚さが１２０マイクロメートルから２５マイクロメートルまで薄くなると、ステントグラフトの送達時形状断面積が約２５％以上小さくなる。

本開示によれば、各種の実施形態において、医療器具は、コーティングを備えることができる。各種の実施形態において、このコーティングは、生理活性剤を含む。生理活性剤は、器具が埋め込まれたら、その活性剤が制御放出されるように、ステント及び／又はグラフト部材の一部又は全体にコーティングすることができる。生理活性剤としては、血管拡張剤、抗凝固剤（例えば、ワルファリン及びヘパリンなど）を挙げることができるが、これらに限らない。他の生理活性剤としては、例えば、ビンカアルカロイド（すなわちビンブラスチン、ビンクリスチン、及びビノレルビン）、パクリタキセル、エピポドフィロトキシン（すなわちエトポシド、テニポシド）のような天然物を含む抗増殖／抗有糸分裂剤、抗生物質（ダクチノマイシン（アクチノマイシンＤ）、ダウノルビシン、ドキソルビシン、イダルビシン、アントラサイクリン、ミトキサントロン、ブレオマイシン、プリカマイシン（ミトラマイシン）、及びマイトマイシン）、酵素（Ｌ−アスパラギンを全身系的に代謝し、それ自体アスパラギンを合成する能力を有さない細胞を喪失させるＬ−アスパラギナーゼ）、Ｇ（ＧΡ）ＩＩｂ／ＩＩＩａ阻害剤及びビトロネクチン受容体アンタゴニストのような抗血小板剤、ナイトロジェンマスタード（メクロレタミン、シクロホスファミド及び類似体、メルファラン、クロラムブシル）、エチレンイミン及びメチルメラミン（ヘキサメチルメラミン及びチオテパ）、アルキルスルホネート−ブスルファン、ニトロソウレア（カルムスチン（ＢＣＮＵ）及び類似体、ストレプトゾシン）、トラゼン−ダカルバジニン（ＤＴＩＣ）のような抗増殖／抗有糸分裂アルキル化剤、葉酸類似体（メトトレキセート）、ピリミジン類似体（フルオロウラシル、フロクスウリジン、及びシタラビン）、プリン類似体及び関連阻害剤（メルカプトプリン、チオグアニン、ペントスタチン、及び２−クロロデオキシアデノシン｛クラドリビン｝）のような抗増殖／抗有糸分裂代謝拮抗剤、白金配位錯体（シスプラチン、カルボプラチン）、プロカルバジン、ヒドロキシウレア、ミトタン、アミノグルテチミド、ホルモン（すなわちエストロゲン）、抗凝固剤（ヘパリン、合成ヘパリン塩、及びその他のトロンビン阻害剤）、線維素溶解剤（組織プラスミノーゲンアクチベーター、ストレプトキナーゼ、及びウロキナーゼなど）、アスピリン、ジピリダモール、チクロピジン、クロピドグレル、アブシキマブ、移行抑制剤、分泌抑制剤（ブレベルジン）、副腎皮質ステロイド（コルチゾール、コルチゾン、フルドロコルチゾン、プレドニゾン、プレドニゾロン、６α−メチルプレドニゾロン、トリアムシノロン、ベータメタゾン、及びデキサメタゾン）のような抗炎症剤、非ステロイド剤（サリチル酸誘導体、すなわちアスピリン）、パラ−アミノフェノール誘導体、すなわちアセトアミノフェン、インドール及びインデン酢酸（インドメタシン、スリンダク、及びエトダラク）、ヘテロアリール酢酸（トルメチン、ジクロフェナク、及びケトロラク）、アリールプロピオン酸（イブプロフェン及び誘導体）、アントラニル酸（メフェナミン酸、及びメクロフェナミン酸）、エノール酸（ピロキシカム、テノキシカム、フェニルブタゾン、及びオキシフェンタトラゾン）、ナブメトン、金化合物（オーラノフィン、オーロチオグルコース、金チオリンゴ酸ナトリウム）、免疫抑制剤（シクロスポリン、タクロリムス（ＦＫ−５０６）、シロリムス（ラパマイシン）、アザチオプリン、マイコフェノレートモフェチル）、脈管形成剤、脈管内皮成長因子（ＶＥＧＦ）、繊維芽細胞成長因子（ＦＧＦ）、アンジオテンシン受容体遮断剤、酸化窒素ドナー、アンチセンスオリゴヌクレオチド、並びにこれらの組み合わせ、細胞周期阻害剤、ｍＴＯＲ阻害剤、及び成長因子受容体シグナル伝達キナーゼ阻害剤、レテノイド、サイクリンＣＤＫ阻害剤、ＨＭＧ補酵素レダクターゼ阻害剤（スタチン）、並びにプロテアーゼ阻害剤のような生理活性剤も挙げることができるが、これらに限らない。

各種の実施形態において、医療器具は、いずれかの好適な器具送達システムを用いて留置できる。器具送達システムは、１つ以上のカテーテル、ガイドワイヤー、又は細長い区域を治療領域に送達させるためのその他の好適な管路を備えることができる。これらの実施形態では、カテーテル、ガイドワイヤー、又は管路は、投入物及び／又は材料を医療器具送達システムの近位端から受容して、その投入物及び／又は材料を、治療領域にある細長い区域に導くように構成された内腔を備えることができる。

各種の実施形態において、本明細書に開示されている器具の各種構成要素は、操作可能である。例えば、治療部位において留置中、細長い区域の１つ以上は、ユーザーが細長い区域の一端を偏向させたり又は配向させたりできるようにする取り外し可能な操作システムを有するように構成させることができる。各種の実施形態による取り外し可能な操作システムは、細長い区域を独立して配置するのを容易にできるとともに、ユーザーによって、上記のいずれかの種類の移動（長手方向の移動、回転移動、横方向の動作、又は角移動など）を行わせるようにできる。

実施例１〜５は、本開示の各種実施形態に従って構築したグラフト部材からなる。従来技術のステントグラフトの膜とともに、各実施例のグラフト部材に対して数多くの試験を行って、各グラフト部材の特質を比較した。これらの試験の結果は、図６〜１１に示されている。

実施例１は、３２．３ｍｍの円形のステンレス鋼マンドレル上に引きながら取り付けたｅＰＴＦＥチューブからなる第１の層を備える。その高密度ｅＰＴＦＥ／ＦＥＰフィルムのＦＥＰ側をｅＰＴＦＥチューブの方に配向させた状態で、高密度ｅＰＴＦＥ／ＦＥＰフィルムからなる３つの巻き付け体を貼り付けた。この巻き付け体は、第１の層の中心軸線に対して円周方向に配向させた。次に、圧縮するために、幅５ｃｍ、厚さ０．７ｍｍの犠牲ｅＰＴＦＥテープからなる巻き付け体を１．５個分、貼り付けた。３２０°Ｃに設定したエスペック製スーパーテンプオーブンＳＴＰＨ−２０１（日本、大阪のタバイエスペック株式会社）で、このサンプルを約３０分間加熱した。室温まで冷却後、犠牲材料とマンドレルをチューブ構築物から取り外した。この形態は概して、図３Ａに示されている。得られた膜は、厚みが約５１マイクロメートルである。

実施例２は、３２．３ｍｍの円形のステンレス鋼マンドレル上に引きながら取り付けたｅＰＴＦＥチューブからなる第１の層を備える。ｅＰＴＦＥ／エラストマーフィルムからなる２０個の巻き付け体をｅＰＴＦＥチューブに貼り付けた。この巻き付け体は、第１の層の中心軸線に対して円周方向に配向させた。このｅＰＴＦＥ成分は、ｅＰＴＦＥ／エラストマーフィルムの約３０重量％を構成し、図５Ａに示されているものと一致する微細構造を有する。エラストマー成分は、ｅＰＴＦＥ／エラストマーフィルムの約７０重量％を構成し、約３５〜３０重量％のＴＦＥと、補足的に約６５〜７０重量％のＰＭＶＥとから本質的になるＴＦＥ／ＰＭＶＥコポリマーを含む。次に、圧縮するために、幅５ｃｍ、厚さ０．７ｍｍの犠牲ｅＰＴＦＥテープからなる巻き付け体を１．５個分貼り付けた。３２０°Ｃに設定したエスペック製スーパーテンプオーブンＳＴＰＨ−２０１（日本、大阪のタバイエスペック株式会社）で、このサンプルを約３０分間加熱した。室温まで冷却後、犠牲材料とマンドレルをチューブ構築物から取り外した。この形態は概して、図３Ａに示されている。得られた膜は、厚みが約５４マイクロメートルである。

実施例３は、そのｅＰＴＦＥ／ＦＥＰフィルムのＦＥＰ側をマンドレルから離れた方に配向させた状態で、３２．３ｍｍのステンレス鋼マンドレル上に取り付けたｅＰＴＦＥ／ＦＥＰフィルムからなる１つの巻き付け体からなる第１の層を備える。その高密度ｅＰＴＦＥ／ＦＥＰフィルムのＦＥＰ側をｅＰＴＦＥチューブの方に配向させた状態で、高密度ｅＰＴＦＥ／ＦＥＰフィルムからなる３つの巻き付け体を貼り付けた。この巻き付け体は、第１の層の中心軸線に対して円周方向に配向させた。圧縮するために、幅５ｃｍ、厚さ０．７ｍｍの犠牲ｅＰＴＦＥテープからなる巻き付け体を１．５個分貼り付けた。続いて、３２０°Ｃに設定したエスペック製スーパーテンプオーブンＳＴＰＨ−２０１（日本、大阪のタバイエスペック株式会社）で、このサンプルを約３０分間加熱した。室温まで冷却後、犠牲材料とマンドレルをチューブ構築物から取り外した。この形態は概して、図２Ｄ及び３Ａに示されている。得られた膜は、厚みが約２２マイクロメートルである。

実施例４は、そのｅＰＴＦＥ／ＦＥＰフィルムのＦＥＰ側をマンドレルから離れた方に配向させた状態で、３２．３ｍｍのステンレス鋼マンドレル上に取り付けたｅＰＴＦＥ／ＦＥＰフィルムからなる１つの巻き付け体からなる第１の層を備える。そのｅＰＴＦＥ／エラストマーフィルムの長手方向を円周方向に配向させた状態で、ｅＰＴＦＥ／エラストマーフィルムからなる２０個の巻き付け体をｅＰＴＦＥチューブに貼り付けた。このｅＰＴＦＥ／エラストマーフィルムのｅＰＴＦＥ成分は、ｅＰＴＦＥエラストマーフィルムの約３０重量％を構成し、図５Ａに示されているものと一致する微細構造を有する。フィルムのエラストマー成分は、ｅＰＴＦＥ／エラストマーフィルムの約７０重量％を構成し、約３５〜３０重量％のＴＦＥと、補足的に約６５〜７０重量％のＰＭＶＥとから本質的になるＴＦＥ／ＰＭＶＥコポリマーを含む。圧縮するために、幅５ｃｍ、厚さ０．７ｍｍの犠牲ｅＰＴＦＥテープからなる巻き付け体を１．５個分貼り付けた。３２０°Ｃに設定したエスペック製スーパーテンプオーブンＳＴＰＨ−２０１（日本、大阪のタバイエスペック株式会社）で、このサンプルを約３０分間加熱した。室温まで冷却後、犠牲材料とマンドレルをチューブ構築物から取り外した。この形態は概して、図２Ｄ及び３Ａに示されている。得られた膜は、厚みが約２０マイクロメートルである。

実施例５は、しわのない面を作るために、直径２５ｃｍのプラスチック製刺繍用丸枠に取り付けた、ＰＥＴ織材からなる平織布を備える。ブラシを用いて、その布に、約３重量％のＴＦＥ／ＰＶＭＥフッ素化エラストマー（米国特許第７，４６２，６７５号に記載されているようなもの）と９７重量％のＦｌｕｏｒｉｎｅｒｔ（登録商標）溶媒（ミネソタ州セントポールの３Ｍ社から市販されているペルフルオロ化溶媒）とを含む混合物をコーティングした。サンプルを室温で大気圧にて少なくとも２４時間乾燥した。ＰＥＴ成分は、得られたＰＥＴ／エラストマーフィルムの約７２重量％を構成し、エラストマー成分が、残りの約２８重量％を構成する。このエラストマーは、約３５〜３０重量％のＴＦＥと、補足的に約６５〜７０重量％のＰＭＶＥとから本質的になるＴＦＥ／ＰＭＶＥコポリマーである。得られたＰＥＴ／エラストマーフィルムは、グラフト部材の巻き付け層として用いることができる。得られた膜は、厚さが約１１３〜約１１７マイクロメートルである。

上記の実施例１〜５の各種特性について概説しているグラフが、図１４に示されている。

図６を参照すると、実施例１〜４のグラフト部材と、従来技術の器具の膜の面積質量比が示されている。フィルムの面積質量は、メトラー・トレド製のモデルＡＢ１０４という分析天びん又は類似の装置を用いて、１５ｃｍ×１５ｃｍの見本小片を秤量することによって測定する。チューブの面積質量は、メトラー・トレド製のモデルＡＢ１０４という分析天びん又は類似の装置を用いて、長さ２３ｃｍ直径が既知のチューブを秤量することによって測定する。面積質量比は、下記の式を用いて計算する。

４つの実施例のグラフト膜の面積質量比は、従来技術の器具の面積質量比の約３５％〜約４５％であるが、表１に示されているように、グラフト膜は、従来技術の器具よりも著しく薄い。

図７を参照すると、実施例１〜４のグラフト部材と、従来技術の器具の膜の密度が示されている。実施例のグラフト膜の比較的薄い厚さにもかかわらず、実施例のグラフト膜の密度は、従来技術の器具の密度の約９０％〜約２００％である。

図８を参照すると、実施例１〜４のグラフト部材と、従来技術の器具の膜の厚さが示されている。各グラフト部材の厚さは、ミツトヨ製のコード番号７００４のスナップゲージ（ミツトヨ・メキシカーナＳ．Ａ．ｄｅ Ｃ．Ｖ．）を用いて測定した。しかしながら、厚さは、いずれかの好適な測定器又は許容可能な測定技法によって測定することができる。実施例のグラフト部材の厚さは、従来技術の器具の厚さの約２０％〜約５５％の範囲である。

図９を参照すると、実施例１〜４のチューブの破裂強度が示されている。各グラフト部材の破裂圧力、すなわち強度を測定するためには、チューブを機械的に破裂させるのに必要な水の圧力を測定する。例えば、各サンプルを外径２５．４ｍｍ、厚さ０．８ｍｍのラテックスチューブで裏打ちすることによって、３２．３ｍｍのグラフト部材のサンプルを作製する。裏打ちしたグラフト部材を長さ約１０ｃｍに切断する。裏打ちしたグラフト部材の一端に小さい金属ホースを挿入し、クランプで適所に保持し、水密シールを作り出す。同様のクランプを部材のもう一方の端部に配置する。室温の水をポンプでグラフト部材の中に入れて、チューブサンプルの機械的破裂までに実現された最大圧力を記録する自動センサーに連結されている金属ホースを通じて、６９ｋＰａの速度で内部圧力を上昇させる。実施例のグラフト部材の比較的薄い厚さにもかかわらず、実施例のグラフト部材の破裂強度は、比例的に低下することはなかった。破裂強度の高い実施例のグラフト部材２及び４により、実施例のグラフト部材２は従来技術の１７％の厚さ、実施例のグラフト部材４は、従来技術の４６％の厚さにもかかわらず、実施例のグラフト部材の破裂強度は、グラフト部材２が従来技術の５６％、グラフト部材４が従来技術の６２％であることが示されている。破裂強度は、下記のフープ又は壁応力の観点で説明することができることは容易に分かるはずである。

図１０を参照すると、実施例１〜４と、従来技術の器具の膜の相対的ワイヤー摩耗度が示されている。各グラフト部材のワイヤー摩耗度を測定するためには、反復スクレープ摩耗試験機（カタログ番号１５８Ｌ２３８Ｇ１、インディアナ州シェルビービルのウェルマン・サーマル・システムズ社）又は類似の装置を用いる。グラフト部材から１ｃｍ×５ｃｍの試験サンプルを切り出す。この５ｃｍの寸法を試験サンプルの軸線に沿って配向させる。試験サンプルを直径３ｍｍの取付用マンドレルに取り付け、各端部の２組のねじ式カラーによって適所に保持する。この試験を行うために用いる研磨マンドレルは、直径０．４４ｍｍのＮｉＴｉ合金である。８．５ｍｍのストローク、毎秒１ストロークの速度の周期で動作させるのに応じて、総重量約２８０ｇを研磨マンドレルに印加する。研磨マンドレルがサンプルを摩耗させて、取付用マンドレルに接触するまでに必要な総周期数を記録する。少なくとも５回の測定結果の平均を用いて、ワイヤー摩耗試験の最終的な実験値を割り出す。実施例のグラフト部材の比較的薄い厚さにもかかわらず、実施例のグラフト部材の耐摩耗性は、従来技術の器具の耐摩耗性の約３０％〜１００％の範囲である。比較的高い耐摩耗性の実施例のグラフト部材により、厚さの縮小にもかかわらず、実施例のグラフト部材の耐摩耗性が、従来技術の器具に匹敵することが示されている。

図１１を参照すると、実施例１〜４と、従来技術の器具の膜の最大荷重能力が示されている。各グラフト部材の最大荷重能力は、平坦なグリップと１００ｋｇのロードセルとを取り付けた引張試験機ＩＮＳＴＲＯＮ ４５０１又は類似のいずれかの引張試験機を用いて測定する。標点距離は５．１ｃｍ、クロスヘッド速度は１０ｃｍ／分である。長さ１３ｃｍ、幅２．５ｃｍの試験サンプルを各グラフト部材から作製する。メトラー・トレド製のモデルＡＢ１０４という分析天びん又は類似の装置を用いて、各試験サンプルを秤量する。ミツトヨ製スナップゲージ又は類似の装置を用いて、試験サンプルの厚さを測定する。続いて、引張試験機ＩＮＳＴＲＯＮ ４５０１でサンプルを個別に試験する。実施例のグラフト部材の比較的薄い厚さにもかかわらず、実施例のグラフト部材の最大荷重能力は、従来技術の器具の破裂強度の約３０％〜約１０５％の範囲である。最大荷重能力の高い実施例のグラフト部材により、厚さの縮小にもかかわらず、実施例のグラフト部材の最大荷重能力が、従来技術に匹敵することが示されている。

本開示の趣旨及び範囲から逸脱しなければ、本開示において様々な修正及び変形を行うことができることは当業者には明らかであろう。したがって、本開示は、本開示の修正形態及び変形形態が、添付の請求項及びそれらの均等物の範囲内に収まっていれば、それらの修正形態及び変形形態を網羅することを意図している。

同様に、上記の説明において、多くの特徴及び利点が、様々な代替形態を含め、本開示の器具及び／又は方法の構造及び機能の詳細とともに示されている。本開示は、実例として意図されているに過ぎず、包括的なものとしては意図されていない。特に、構造、材料、要素、成分、形状、サイズ、及び部品の配列の点で、本開示の原理の範囲内での組み合わせを含め、様々な修正を、添付の請求項が表される用語の広義の一般的な意味によって示される最大限の範囲まで行うことができることは当業者には明白であろう。これらの様々な修正形態は、添付の請求項の趣旨及び範囲から逸脱しない範囲において、本開示に包含されるように意図されている。

本開示による医療器具の斜視図を示す。 本開示による医療器具の斜視図を示す。 本開示による医療器具の斜視図を示す。 本開示による医療器具の斜視図を示す。 本開示による医療器具の斜視図を示す。 本開示による医療器具の斜視図を示す。 本開示による医療器具の斜視図を示す。 本開示による医療器具の斜視図を示す。 本開示による医療器具の斜視図を示す。 本開示による医療器具の斜視図を示す。 本開示による膜材料のＳＥＭ画像を示す。 本開示による膜材料のＳＥＭ画像を示す。 本開示による膜材料のＳＥＭ画像を示す。 本開示による膜材料のＳＥＭ画像を示す。 本開示による膜材料のＳＥＭ画像を示す。 本開示による膜材料のＳＥＭ画像を示す。 本開示による医療器具の特質を比較するグラフである。 本開示による医療器具の特質を比較するグラフである。 本開示による医療器具の特質を比較するグラフである。 本開示による医療器具の特質を比較するグラフである。 本開示による医療器具の特質を比較するグラフである。 本開示による医療器具の特質を比較するグラフである。 従来技術の医療器具と、本開示による医療器具との相対的な断面積を示したものである。 本開示による医療器具のグラフト部材の厚みと送達時形状の面積との関係を示すグラフである。 本開示による医療器具の各種属性を概説しているチャートである。

同様に、上記の説明において、多くの特徴及び利点が、様々な代替形態を含め、本開示の器具及び／又は方法の構造及び機能の詳細とともに示されている。本開示は、実例として意図されているに過ぎず、包括的なものとしては意図されていない。特に、構造、材料、要素、成分、形状、サイズ、及び部品の配列の点で、本開示の原理の範囲内での組み合わせを含め、様々な修正を、添付の請求項が表される用語の広義の一般的な意味によって示される最大限の範囲まで行うことができることは当業者には明白であろう。これらの様々な修正形態は、添付の請求項の趣旨及び範囲から逸脱しない範囲において、本開示に包含されるように意図されている。
本発明の実施態様の一部を以下の項目［１］−［１３］に記載する。
[１]
血流を導くための埋め込み型器具であって、前記埋め込み型器具が、
複合材料から形成された生体適合性管状部材
を備え、
前記生体適合性管状部材が、
ｅＰＴＦＥ／ＦＥＰフィルムを含む第１の層と、
前記第１の層の周りに巻き付けられているとともに、ｅＰＴＦＥ／エラストマーフィルムを含む第２の層とを有し、前記ｅＰＴＦＥ／エラストマーフィルムのｅＰＴＦＥ成分が、前記ｅＰＴＦＥ／エラストマーフィルムの約３０重量％を構成し、前記ｅＰＴＦＥ／エラストマーフィルムのエラストマー成分が、前記ｅＰＴＦＥ／エラストマーフィルムの約７０重量％を構成し、前記エラストマーが、約３５〜３０重量％のＴＦＥと、補足的に約６５〜７０重量％のＰＭＶＥとを含むＴＦＥ／ＰＭＶＥコポリマーを含み、
前記管状部材の壁厚が２５マイクロメートル未満であり、破裂壁応力が５０，０００ｐｓｉ超である埋め込み型器具。
[２]
第３の可撓性マトリックスを含む第３の層を更に備える、項目[１]に記載の器具。
[３]
前記第３の層が、前記第２の層の少なくとも一部を取り囲む、項目[２]に記載の器具。
[４]
前記第１の可撓性マトリックスが、少なくとも１つの巻き付け膜を備える、項目[１]に記載の器具。
[５]
前記第１の可撓性マトリックスの前記少なくとも１つの巻き付け膜が、ｅＰＴＦＥ、ｅＰＴＦＥコポリマー、ポリエステル、ナイロン、及びＦＥＰうちの１つを含む、項目[４]に記載の器具。
[６]
前記第１の可撓性マトリックスが、押出ポリマー材を含む、項目[１]に記載の器具。
[７]
前記押出ポリマー材が、ｅＰＴＦＥ、ｅＰＴＦＥコポリマー、及びＦＥＰのうちの少なくとも１つを含む、項目[６]に記載の器具。
[８]
前記第２の可撓性マトリックスが、ｅＰＴＦＥ及びＦＥＰの積層体を備える少なくとも１つの巻き付け膜を備える、項目[１]に記載の器具。
[９]
第２の可撓性マトリックスが、前記ｅＰＴＦＥ／エラストマーフィルムからなる巻き付け体を２０個備える、項目[８]に記載の器具。
[１０]
前記第１の層がエラストマー成分を更に含む、項目[１]に記載の器具。
[１１]
前記第２の層の前記エラストマー成分がＴＦＥ／ＰＭＶＥコポリマーである、項目[１]に記載の器具。
[１２]
ステントを更に備える、項目[１]に記載の器具。
[１３]
前記第３の可撓性マトリックスが、ｅＰＴＦＥ、ｅＰＴＦＥコポリマー、及びＦＥＰのうちの１つを含む、項目[２]に記載の器具。

Claims (13)

1. 血流を導くための埋め込み型器具であって、前記埋め込み型器具が、
   複合材料から形成された生体適合性管状部材
   を備え、
   前記生体適合性管状部材が、
   ｅＰＴＦＥ／ＦＥＰフィルムを含む第１の層と、
   前記第１の層の周りに巻き付けられているとともに、ｅＰＴＦＥ／エラストマーフィルムを含む第２の層とを有し、前記ｅＰＴＦＥ／エラストマーフィルムのｅＰＴＦＥ成分が、前記ｅＰＴＦＥ／エラストマーフィルムの約３０重量％を構成し、前記ｅＰＴＦＥ／エラストマーフィルムのエラストマー成分が、前記ｅＰＴＦＥ／エラストマーフィルムの約７０重量％を構成し、前記エラストマーが、約３５〜３０重量％のＴＦＥと、補足的に約６５〜７０重量％のＰＭＶＥとを含むＴＦＥ／ＰＭＶＥコポリマーを含み、
   前記管状部材の壁厚が２５マイクロメートル未満であり、破裂壁応力が５０，０００ｐｓｉ超である埋め込み型器具。
2. 第３の可撓性マトリックスを含む第３の層を更に備える、請求項１に記載の器具。
3. 前記第３の層が、前記第２の層の少なくとも一部を取り囲む、請求項２に記載の器具。
4. 前記第１の可撓性マトリックスが、少なくとも１つの巻き付け膜を備える、請求項１に記載の器具。
5. 前記第１の可撓性マトリックスの前記少なくとも１つの巻き付け膜が、ｅＰＴＦＥ、ｅＰＴＦＥコポリマー、ポリエステル、ナイロン、及びＦＥＰうちの１つを含む、請求項４に記載の器具。
6. 前記第１の可撓性マトリックスが、押出ポリマー材を含む、請求項１に記載の器具。
7. 前記押出ポリマー材が、ｅＰＴＦＥ、ｅＰＴＦＥコポリマー、及びＦＥＰのうちの少なくとも１つを含む、請求項６に記載の器具。
8. 前記第２の可撓性マトリックスが、ｅＰＴＦＥ及びＦＥＰの積層体を備える少なくとも１つの巻き付け膜を備える、請求項１に記載の器具。
9. 第２の可撓性マトリックスが、前記ｅＰＴＦＥ／エラストマーフィルムからなる巻き付け体を２０個備える、請求項８に記載の器具。
10. 前記第１の層がエラストマー成分を更に含む、請求項１に記載の器具。
11. 前記第２の層の前記エラストマー成分がＴＦＥ／ＰＭＶＥコポリマーである、請求項１に記載の器具。
12. ステントを更に備える、請求項１に記載の器具。
13. 前記第３の可撓性マトリックスが、ｅＰＴＦＥ、ｅＰＴＦＥコポリマー、及びＦＥＰのうちの１つを含む、請求項２に記載の器具。

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