JP3853734B2 - 非発泡多孔質ポリテトラフルオロエチレン（ｐｔｆｅ）製品及びその製造方法 - Google Patents

非発泡多孔質ポリテトラフルオロエチレン（ｐｔｆｅ）製品及びその製造方法 Download PDF

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Description

【０００１】
（発明の技術分野）
本発明は非発泡多孔質ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)製品及びその製造方法に関する。更に、本発明は移植片、内部人工器官装置又は管腔内装置のような医療装置に関するものであり、これは成分として非発泡多孔質PTFE材料を含む。非発泡多孔質PTFE材料はPTFE樹脂と抽出可能なポリマー材料の押出された混合物から形成され、そのポリマー材料は抽出されて押出物中にボイド又は孔を残す。移植可能な管状移植片、ステントカバー、医療パッチ及び布がこの様式でつくられる。薄いステントカバーはステントの外面に適用することもできるし、ステントの内面に適用することもできるし、又は、内面と外面の両方に適用することもできる。
【０００２】
（発明の背景技術）
多孔質PTFEは通常PTFE粒子と滑剤の混合物から形成され、これは予備加工されて圧縮ビレットを形成し、管のような特別な形状に押出され、延伸又は膨張されてノード及びフィブリル構造を得る。このようなノード及びフィブリル構造は或る物理的性質をそれからつくられた製品に与えるだけでなく、多孔性を製品に与える。一旦延伸されると、それは発泡PTFE（ePTFE）と称される。次いでePTFEの焼成が一般に行なわれて多孔質構造を“ロックイン”する。医療移植片、例えば、移植片、ステント移植片、パッチ及びその他のこのような製品を伴う適用において、発泡PTFEは適当な多孔性を与えて多孔性壁への生体及び組織内殖による移植片の同化を可能にし、これらの両方が長期の開通性に必要である。
【０００３】
ePTFEの形成は多くの専門技術及びコストのかかる装置を必要とする。供給材料中の滑剤対PTFEの比、押出の圧力及び温度、延伸の温度、速度及び程度のようなパラメータが最終製品の所望の特性を得るために慎重に調節される必要があるパラメータの幾つかである。依然として、多孔性はフィブリル長さに従って変化し、これは所定の発泡構造について広範囲を有することがある。
【０００４】
孔をポリマー材料中に生じるその他の技術が存在していた。例えば、一つの既知の方法は塩粒子をポリマー組成物中に含むことであり、これらの塩粒子はポリマーが一旦硬化されると水を使用して除去又は滲出される。このような技術はまたPTFE製品に適用されていた。例えば、米国特許第4,576,608号はPTFE粒子、PTFE繊維、バインダー及び塩化ナトリウムのような可溶性塩（これは水を使用して滲出されて圧縮樹脂中にボイドを残す）の圧縮され、焼成されたブレンドからつくられた移植可能な製品を開示している。同様に、米国特許第4,849,285号はPTFE構造中に残って自己支持特性を与え、それにより発泡の必要を省く粒状無機材料と組み合わせた未フィブリル化PTFE樹脂と硬化性シリコーンのマトリックスを開示している。塩化ナトリウムの添加が焼成に続いて塩粒子を水に溶解することにより孔を生じるのに有益であると開示されている。その他の成分の除去はこの文献により示唆されていない。
【０００５】
米国特許第5,141,522号は実質的にPTFEから調製された未焼成のミクロフィブリルの非吸収性の生体適合性成分、粒状生体吸収性充填剤、例えば、ラクチド、カーボネート、オキシレート又はラクトン及び非吸収性の生体適合性の熱可塑性成分からなる哺乳類の組織との使用のための複合材料を開示している。生体吸収性充填剤はPTFEの発泡された多孔質構造に混入され、生体により経時吸収されることが意図されている。非吸収性の熱可塑性成分は構造保全性をその材料に与えることが意図されている。
【０００６】
米国特許第5,716,660号は、ノード内のスペース内に不溶性の生体適合性材料を有する発泡PTFE管状人工器官を開示している。その不溶性の生体適合性材料は生分解性材料の酸性pHで分散液又は溶液を使用してePTFEの孔に導入され、これらはePTFEの多孔質構造への付着後にpHを上昇させることにより不溶性にされる。孔内の生分解性材料は内殖を促し、生体により経時吸収されることが意図されている。
【０００７】
米国特許第5,840,775号はPTFEを液体（これはPTFEに浸透し、それを膨潤させるが、それを溶解しない）と接触させることによる多孔質PTFEの製造方法を開示している。液体はPTFEの広範囲の浸透を可能にする温度を使用して導入される。次いで、前記液体が除去されてPTFEの膨潤した開いた構造を残す。前記のように、発泡PTFEは移植片装置及びステント移植片装置に広範に使用されていた。ステント用の発泡PTFEカバー及び／又はライナーは内部人工器官装置に特に有益であることがわかった。何とならば、PTFEの多孔性は生体によるその装置の同化を可能にするとともに、それはまた望ましくない過形成を阻止するからである。
【０００８】
ステント、ステント移植片、移植片、大静脈フィルター、バルーンカテーテル等を含む内部人工器官装置は種々の疾患の治療のために種々の生体血管内に置かれ、又は移植される。内部人工器官装置の一つの特別な型はステントである。ステントは血管中の狭窄症、狭窄、又は動脈瘤の治療のために血管内に移植される。これらの装置は血管の疾患部分、部分閉塞部分、弱化部分又は異常に拡張された部分を強化するために血管系内に移植される。ステントは血管形成後にしばしば使用されて疾患血管の再狭窄を防止する。ステントは最も顕著には血管中で使用されるが、それらはまた新生増殖を強化し、また防止するために尿管及び胆管を含むその他の生体管中に移植されていた。
【０００９】
ステントは典型的には生体適合性材料から形成された長さ方向の管状装置であり、種々の構造型に入り、しばしば膨張性である。ステントに使用される材料の全てではないとしても多くが高度に電気陽性であり、かつ生物活性である金属又は炭素繊維材料を含む。ステントはそれらが疾患プロセスに対向し、治癒プロセスを支持し、又は通路の狭窄をガードするような条件下で使用される傾向があるので、生物活性（これは望ましくない増殖プロセスもしくは不十分に調節された増殖プロセスを促進し、又はクロット形成をもたらし得る）は避けられるべきである。
【００１０】
ステントの被覆はステントが周囲の組織又は液体と直接接触することを保つことができ、こうして望ましくない電気化学的に誘導される組織反応に対し理論的に保護することができる。
【００１１】
膨張性ステントの分野において、多くのステント構造がステントの種々のストランド又は構造要素間に多数の孔又はスペースを有する構造、例えば、フィラメント状、ワイヤ状、又は種々の開口部がステント中に切断又はエッチングされたような管の性質のものである構造を含むという事実のために更なる問題が生じる。これらの構造では、組織がステントの開口部中で成長し得る。更に、ステントそれ自体が異物反応を誘発し、増殖組織成長の刺激及び増殖組織成長を支持するフレームワークの両方であり、例えば、それが調節するために置かれる領域そのものの再狭窄又は瘢痕組織をもたらすことがありうる。
【００１２】
この欠点に対する一つのアプローチは組織の治癒層又は疾患層がステントと直接接触し、又は何らかの方法でステントを通過することを防止するステント用の被覆ライナー、カバー又はその両方を提供することである。このようなライナーは、例えば、液体及び生体物質の通過を可能にするとともに組織成長に対するバリヤーとして利用できる多孔質ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)から形成することができる。しかしながら、このような構造を適用する場合、生じ得る更なる難点はポリマーの層又はスリーブが、例えば、一端でステープル又は縫合糸によりステントに付着される必要があり、又は有機物を蓄積し、もしくはセプシスもしくは異常な増殖をもたらし得るゆるいポケット、又は、折り畳みを発生する傾向があることである。また、必ず薄いライナー材料ははずれたり、分解したりすることがある。ゆるく、又は付着されないライナー材料のリスクは、PTFEのような不十分な接着性のポリマー、又は剛性材料（これはその寸法及びその形状を変化する）の膨張可能なステントを異質のライナー又はシェルと組み合わせようとする構造を利用する構造について特に大きい。
【００１３】
この問題を解決するための一つの方法が米国特許第6,010,529号に見られ、この方法では、ポリマー材料、例えば、発泡ポリテトラフルオロエチレン（ePTFE）の管がステントボディの内部に通され、ステントの上でそれ自体折り返されて折り返しを形成する。次いでその組立体が加熱され、外層が内層と接触し、凝集し、連続かつシームレスの端部を有する折り畳まれたエンベロープ内でステントボディを密に包囲する。多孔性がその材料の先の延伸又は膨張によりPTFEに与えられる。
【００１４】
半径方向の膨張を可能にするカバーされたステントの別のタイプが、国際公開WO 96/00103号に示されている。国際公開WO 96/00103号に示され、そこに記載されているように、金属の膨張性ステントはePTFEの外部カバーを含む。ePTFEカバーはカバーが下にあるステントの膨張後に膨張することを可能にするように好適な膨張能を示す。ポリテトラフルオロエチレン／滑剤ブレンドが管に押出され、管が加熱されて滑剤を除去することができる。次いで、膨張特性をePTFEカバー材料の形成中にePTFEカバーに与えるために、ePTFEは材料を膨張させ、材料を焼成し、材料を半径方向に拡大し、拡大された材料を再度焼成する連続の加工工程を受ける必要があり、その操作は実にプロセス集中的である。それ故、記載された装置は正確な製造技術を必要とし、極めて加工感受性である。カバーが充分な膨張能を示すためには、カバーを形成する材料の慎重な加工が必要とされる。
【００１５】
米国特許第5,824,046号は複合管腔内装置、特に管腔内面及び長さ方向のステント軸に沿って延びる反対の外面を有する細長い半径方向に膨張可能な管状ステントを記載している。ステントカバーは膨張可能である未焼成ePTFEから形成される。
【００１６】
多孔性を生じるために発泡を必要としないで、種々の製品及び適用、特に医療装置適用に使用し得る多孔質PTFE材料を製造する要望が当業界に存する。また、発泡技術を使用して製造されるノード及びフィブリル構造を有する通常の多孔質PTFEと関連する大きいコスト及び技術的難点を生じないでこのような多孔質PTFE材料を製造することについての要望がある。更に、このような多孔質材料を含むステント移植片複合装置についての要望がある。
【００１７】
（発明の開示）
本発明の一つの観点において、PTFEマトリックス及び抽出可能なポリマー材料が中に分布された不連続のドメインを有する管状押出物を含み、充分な溶解媒体又は分解温度への暴露のときに前記不連続ドメインが前記マトリックスから抽出されて前記管状構造中に孔を生じることを特徴とする内部人工器官装置が提供される。
【００１８】
本発明の別の観点において、前記多孔質管状押出物を含む血管移植片が提供される。
【００１９】
本発明の別の観点において、PTFE樹脂と抽出可能なポリマー材料の混合物を用意する工程と、前記混合物を押出して前記抽出可能なポリマー材料の不連続ドメインを含むPTFEマトリックスを含む押出物を形成する工程と、前記抽出可能なポリマー材料又はその組み合わせを分解するのに充分な温度で前記押出物を前記抽出可能なポリマー材料の溶媒に暴露し、それにより前記抽出可能なポリマー材料の少なくとも一部を抽出し、それにより孔を前記押出物中に形成する工程とを含む多孔質PTFE製品の形成方法が提供される。
【００２０】
本発明の別の観点において、ステントが半径方向に伸長可能であり、かつステント構造を少なくとも部分的に覆い、本発明の多孔質PTFE材料からつくられているカバー、ライナー、又は、カバーおよびライナーの両方を有する、ステント移植片複合製品が提供される。ステントは、接着剤の使用、ステント開口部、縫合糸、ポケットもしくは折り返しによる内部カバー及び外部カバーの積層、又はその他のこのような手段を含むあらゆる好適な手段により多孔質PTFEカバーに固定することができる。
【００２１】
本発明の製品中の孔の形成は発泡技術を用いないで形成されるが、このような多孔質PTFE材料は続いて通常の発泡方法及び焼成方法にかけられてもよい。
【００２２】
本発明の内部人工器官装置の別の実施態様において、内面及び長さ方向のステント軸線に沿って延びる外面を有する細長い半径方向に膨張可能な管状ステントが含まれる。膨張可能な管状ステントは前記内面、外面、又は、内面と外面の両方の上にステントカバーを有し、そのステントカバーは多孔質ポリテトラフルオロエチレンで形成される。多孔質ポリテトラフルオロエチレンカバーは非延伸（非発泡）多孔質構造であり、その非延伸構造はノード及びフィブリル構造を欠いている。
【００２３】
特に、本発明は狭窄の治療用の半径方向に膨張可能なステントに関するものであり、そのステントは本発明の多孔質PTFEを含み、ステントを周囲の血液及び組織から物理的に分離する膨張可能なポリマーカバーで少なくとも部分的に覆われる。
【００２４】
本発明の一つの望ましい実施態様において、シロキサンをPTFEとシロキサンの相互侵入網状構造(IPN)から抽出し、PTFEを発泡し、延伸する必要なく多孔質PTFE構造を後に残すことにより調製される多孔質PTFEが含まれる。
【００２５】
（発明を実施するための最良の形態）
本発明の非発泡多孔質PTFE材料はPTFE樹脂と抽出可能なポリマー成分の組み合わせから形成され、これらは一緒に混合され、押出されて抽出可能なポリマー成分の不連続ドメインをその中に分布させたPTFEマトリックスを含む押出物を形成する。抽出可能なポリマー成分はPTFE樹脂粉末との混合を促進する粒子サイズの粒状材料であることが望ましい。抽出可能なポリマー成分は約５ミクロン〜約100ミクロンの粒子サイズに微細にされることが望ましい。抽出可能なポリマー成分粒子の分布は押出方法の前の混合の程度により殆ど決められる。必要ではないが、PTFE樹脂粒子及び抽出可能なポリマー成分は混合物の一様性を促すために一般にPTFE押出と関連する滑剤成分の混入の前に混合されることが望ましい。溶媒及び／又は熱が混合方法を促進するのに使用されてもよい。
【００２６】
抽出可能なポリマー成分は固体形態、例えば、粒状物でPTFE樹脂に添加されることが望ましいが、ポリマーの液体形態又はゲル形態を使用することがまた可能である。例えば、抽出可能なポリマー成分のゲル形態、液体形態又は流動性形態がPTFE樹脂と混合されてもよい。このようなブレンドは依然としてPTFEマトリックスからの抽出可能なポリマー成分の分離をもたらし、その結果、抽出可能なポリマー成分の除去が孔又はボイドを残す。抽出可能なポリマーも、可溶化形態又は分散形態でPTFE樹脂に混入され、混合されて製品に押出される複合材料を形成することができる。
【００２７】
いったん、前記混合物が得られると、それは管状形状への押出のためのビレットへの通常の圧縮にかけられてもよく、又は最終の製品適用に応じてその他の押出プレコンディショニングにかけられてもよい。
【００２８】
本発明の組成物からつくられた押出管は抽出可能なポリマーにより代表されるポリマードメインを示す。次いで、押出物が化学流体（例えば、液体又はガス）熱放射線又は電磁放射線に暴露されて抽出可能なポリマーを除去し、ボイド又は孔を後に残し、これらは一般に除去された抽出可能なポリマーの形状を有する。
【００２９】
抽出可能なポリマーはPTFEと充分に不相溶性であり、その結果、それらは押出後にドメインを自然に形成する。これが望ましい。何とならば、PTFEマトリックス中に分布された孔の形成が意図されるからである。ポリマーの選択は水溶性であるもの及び水不溶性であるものを含む、広範囲の材料から選ばれてもよい。種々の溶解度を有する、ポリマーの組み合わせを使用することができる。
【００３０】
溶媒の選択は選ばれた抽出可能なポリマーにより指示される。殆どの溶媒が認められる様式ではPTFEに影響せず、その不活性が医療装置用に重要な性質の一つである。しかしながら、PTFEに悪影響することが知られている溶媒は望ましくない。或る場合には、所定の溶媒中の抽出可能なポリマー成分の溶解性が温度により変化し得る。こうして、溶解媒体又は抽出媒体は必要によりポリマードメインを除去する能力を最大にするために充分な熱を送られてもよい。或る場合には、例えば、PTFEの表面を良く湿潤しない水又はその他の媒体が溶解媒体として使用される場合には、ポリマードメインに侵入するために力、例えば、圧力又は熱と力の組み合わせを含むことが必要であるかもしれない。
【００３１】
下記の表１（表Ｉ）は有益な抽出可能なポリマー成分及びそれらの除去のために選ばれた溶媒の非排他的リストを示す。
【表１】
表Ｉ
Figure 0003853734
【００３２】
ポリマーを抽出するのに使用される水、有機溶媒及びその他の溶解媒体に加えて、熱の適用がポリマーをPTFE混合物から流出させ、又はポリマーを、例えば、その後の溶解媒体により、除去できるように分解させるのに適用することができる。更に、電磁放射線がポリマーを除去する手段として使用されてもよい。電子ビーム放射線が可能であるが、その他の形態がまたポリマーに応じて使用されてもよい。
【００３３】
ポリマーが架橋ポリマー、例えば、熱硬化ポリマーである場合、溶媒溶解が困難であるかもしれず、またポリマーの分解がその除去の最初の工程であるかもしれない。熱可塑性ポリマーの場合、溶媒又は熱による抽出が一般に好ましい。選ばれたポリマーの分子量は広範囲に変化してもよく、その下限及び上限は実用的な関心事、例えば、利用可能性、PTFE樹脂とブレンドを形成する際の難点又は抽出の際の難点のみにより制限される。
【００３４】
PTFEは2.2g/ccの密度を有することが一般に知られている。本発明の方法を行なう結果として、望ましくは約0.2〜約0.5の範囲の嵩密度を有する多孔質の非発泡PTFE製品が形成される。こうして、実質的な量の空隙又は多孔性がPTFE材料に導入された。多孔性の下限は生体中の充分な内殖又は許容度を確立する必要により支配される。上限は多孔質PTFE製品の構造保全性を維持する必要により支配される。こうして、広範囲の多孔性がこれらのガイドライン内で可能である。
【００３５】
多孔質の非発泡PTFE製品、特に非発泡多孔質PTFE移植片が本発明に従ってつくられる。これらの移植片は外科用移植片として単独で使用されてもよく、又は半径方向に伸長可能なステントのような支持構造と組み合わされてステント移植片を形成してもよい。このようなステント移植片は特に血管適用において、管腔内装置として一般に使用される。
【００３６】
本発明は生体血管内に管腔内に移植され、血管を開いて保持するように血管の閉塞部分、弱化部分又はそれ以外の損傷部分に隣接して配置し得るカバーされたステントを提供する。カバーされたステントは、典型的には、バルーンカテーテルにより管腔内に送出される。その装置は圧縮状態で送出され、一旦適切に位置決めされると半径方向の膨張により配置することができる。管腔内装置を配置する最も普通の形態はバルーン膨張によるが、本発明はまた、自己膨張ステントの使用により配置されてもよい。
【００３７】
ステントはステンレス鋼、チタン、白金、金及びその他の生体適合性金属を含む種々の材料からつくられてもよい。生体中で不活性である熱可塑性材料がまた使用されてもよい。ニチノールとして普通知られている、ニッケルとチタンの特定の比から一般につくられた超弾性を有する形状記憶合金が好ましいステント材料中にある。
【００３８】
種々のステント型及びステント構造が本発明に使用されてもよい。有益な種々のステントの中に、自己膨張ステント及びバルーン膨張性エクステントが挙げられるが、これらに限定されない。ステントは同様に半径方向に収縮することができるかもしれず、この意味で半径方向に伸長可能又は変形可能と最良に記載することができる。自己膨張ステントとして、ステントに半径方向に膨張させるばねのような作用を有するもの、又は或る温度で特別な形態についてのステント材料の記憶特性のために膨張するステントが挙げられる。ニチノールはばねのような様式だけでなく、温度に基づく記憶様式の両方で良く機能する能力を有する一つの材料である。もちろん、その他の材料、例えば、ステンレス鋼、白金、金、チタン及びその他の生体適合性金属だけでなく、ポリマーステントが意図されている。
【００３９】
ステントの形態はまた多数の形状寸法から選ばれてもよい。例えば、ワイヤステントがワイヤ中の波状又はジグザグで、又はそれを用いないで連続らせんパターンに締結されて半径方向に変形可能なステントを形成することができる。個々のリング又は円形部材が、例えば、ストラット、縫合糸、溶接もしくはインターレーシング又はリングのロックによるように一緒に結合されて管状ステントを形成することができる。本発明に有益な管状ステントはまた管からのパターンのエッチング又は切断により形成されたものを含む。このようなステントはスロット付きステントとしばしば称される。更に、ステントはパターンを材料又は金型にエッチングし、ステント材料を、例えば、化学蒸着等により、そのパターンに付着することにより形成されてもよい。
【００４０】
図１はステント12の形態の管腔内装置を示す。図２は図１に示された構造とは異なる構造を有するステント５の形態の管腔内装置を示す。
【００４１】
図３は外面12上のカバー14及び内面上のライナー16（その両方が図７に以下に示される多孔質構造のものであってもよい）を有する図１に示されたようなステント12の形態の管腔内装置を全体的に10で示す。ステントは必要により図５に示されるようなカバー14のみを有してもよいし、もしくは、図６に示されるようなライナー16のみを有してもよいし、又は、図３に示されるようなカバー14とライナー16の両方を有してもよい。好ましい実施態様において、ステントはカバー14及びライナー16の両方を有する。ライナー、カバー、又はその両方が以下に集約してカバーと称されるであろう。カバーはステント12の膨張壁中の過度の細胞又は組織の内殖又は血栓形成を防止するステント12のまわりの有効なバリヤーを与える。
【００４２】
図４はステント12のまわりのカバー14及びライナー16を有する図３に示されたのと同じ装置の断面図である。
【００４３】
図１はステント10の更に詳しい例示であり、一般に細長い管を示す。ステント12のボディは反対の内面11及び外面13を形成し、ステントの長さ方向の可撓性のためだけでなく、ステントが生体管腔中に一旦配置されると半径方向に膨張されることを可能にするために用意された複数の開口部又は通路を有する一般に開いた形態から形成される。内面11及び外面13の両方が本発明の多孔質PTFEカバーを有してもよい。内面上で、カバーは図１に示されるようなライナー12と称され、また外面上で、それは図１に示されるようなカバー14と称される。
【００４４】
図はステント10の特別な構造を示すが、当業者は本発明により記載された多孔質PTFEカバー材料があらゆるステント形態、特に開いたステント形態で実用性があることを認めるであろう。
【００４５】
ステント12はカバー14又はライナー16と組み合わせて使用されてもよいが、カバー14およびライナー16の両方とともに使用されることが好ましい。カバー14はステント12を充分に周辺で包囲するように管状ステント12に適用されてもよく、一方、ライナー16はステント12内部中に適用され、その結果、ステント12が充分に周辺でライナー16を包囲する。
【００４６】
本発明の一つの特別な望ましい実施態様において、ここに有益な多孔質ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)材料は最初にPTFEとシロキサンの相互侵入網状構造の形態で得られる。特に、ポリジメチルシロキサンが有益であるとわかった。次いで、そのシリコーンが熱手段又は化学的手段を使用してIPNから抽出される。シリコーンの除去は多孔質PTFE構造を後に残す。ここでの使用に特別な材料はベスレヘム、PAにあるバイオ・メド・サイエンシズ社により供給されるポリテトラフルオロエチレン(PTFE)とポリジメチルシロキサン（シリコーン）の相互侵入ポリマー網状構造(IPN)であるシロン（登録商標）である。このようなIPNポリマー網状構造は本明細書に参考としてそのまま含まれる米国特許第6,022,902号に記載されている。この特許には、シロン（登録商標）がポリ（テトラフルオロエチレン）で強化された通気性の疎水性ポリシロキサン膜と記載されている。
【００４７】
図７は不連続の抽出可能なポリマードメイン44を中に分布したPTFE樹脂マトリックス42を含む押出物40の三次元図を示す。このような押出物は種々の形状に押出されてもよい。このような押出物は、平らなシート（それはその後に移植片としての使用又はステント移植片装置中の使用のために管状構造に形成される）に圧延又は押出され、又はそれは図５に示されるような管状形態14に直接押出されることが望ましい。
【００４８】
IPNからの抽出可能なポリマー成分の除去は多孔質構造を得るためにPTFEの延伸又は発泡の追加の工程に入らないで多孔質PTFE構造を後に残す。実に明らかなように、これは必要とされる工程の数を減少することにより製造方法を簡素化し、効率を増大する。前記のように、多孔質PTFEは所望の多孔質構造を得るために発泡工程及び延伸工程を、しばしば必要とする。図7aは抽出可能なポリマー成分の除去後の多孔質PTFE構造を、全体的に20で示す。ポリマードメインの除去はボイド又は孔25がマトリックスPTFE30内に分布されて見られる多孔質構造を後に残す。
【００４９】
本発明の方法により製造された新規な多孔質PTFE構造は延伸又は発泡されたPTFEにより製造された多孔質構造とは全く異なる。典型的には、延伸されたPTFE（ePTFE）は図８に見られるようにノード及びフィブリル構造を有する。延伸後に、ePTFEはフィブリル34に連結されたノード32を有する。ノードとフィブリルの間のスペースが孔36に相当する。
【００５０】
抽出可能なポリマー成分がシロキサンである場合、熱の使用によるシロキサン/PTFEのIPN PTFEマトリックスからのシロキサンの除去はIPN構造を約300℃〜約390℃の温度に加熱することを伴う。また、シロキサンの化学的除去がトルエン、ヘプタン、クロロホルムからなる群から選ばれた化合物を使用して行なわれてもよい。
【００５１】
焼成は、典型的には、PTFEの結晶融点以上で行なわれる。焼成はポリマーの融点より下の熱の適用による固体状態の分子（又は原子）吸引による塊中の粒子の結合を表す。焼成は粉末塊の強化を生じ、通常圧密化そしてしばしば再結晶化をもたらす。
【００５２】
PTFE管は押出装置から管として押出されてもよく、又はフィルムとして押出され、続いて管に包装されてもよい。PTFEの押出技術は当業界で公知である。
【００５３】
先に説明したように、ステントはステント10の内面11が覆われてもよいし、ステント10の外面13が覆われてもよいし、又は、内面11と外面13の両方が覆われてもよい。ステント10はステント10の内面11及び外面13の両方が覆われることが好ましい。ステント10の全面を本発明の多孔質PTFEでカバーしたことは管状ステント10の膨張壁中の過度の細胞もしくは組織増殖、又は血栓形成を防止するステント10のまわりの有効なバリヤーを与える。
【００５４】
多孔質PTFEのカバーが膨張可能なステントと組み合わせて有効に機能するためには、その材料はステントカバーがステント10の半径方向の膨張に沿って開き、又は膨張することを可能にするように充分な膨張特性を示す必要がある。カバーがその充分に配置された状態でステントに適用され、次いで挿入中に折り畳まれる場合、それはステントが半径方向に膨張するにつれて変性(unfolding)のみを必要とする。多孔質の非発泡PTFEカバーは更にステントへの付着の前に膨張にかけられてもよく、又は半径方向に圧縮された状態でステントに固定され、ステントの膨張中に膨張されてもよい。カバー材料が有効に開かず、又はステントとともに膨張しない場合、幾つかの問題が生ずることがある。カバー材料はカバー材料の不適当又は異なった膨張がステントの膨張とともに生じる場合に裂けて、更にはステントの表面から外れることがある。
【００５５】
接着を改良し、更にステントからのPTFEカバーの外れを防止するために、PTFEは金属ステント付近で融着又は溶接されてもよい。これは加熱方法及び／又は結合方法により行なわれてもよい。加熱が利用される場合、典型的にはPTFEがその焼成温度より上に加熱されるであろう。
【００５６】
接着剤が利用される場合、生体適合性接着剤が使用されることが好ましい。このような接着剤は当業者に知られており、例えば、ポリウレタン、エポキシ、シアノアクリレート、ポリアミド、ポリイミド、シリコーン等が挙げられる。PTFE又はFEP（フルオロエチルプロピレン）の分散液がまた利用されてもよい。このリストは排他的ではなく、説明目的のみのために意図され、本発明の範囲の限定と何ら意図されない。それらの生体適合性、並びに、特に水性環境中で、ポリマー材料（例えば、PTFE）及び金属に結合するそれらの能力により制限される、このような適用に使用し得る多数の接着剤がある。
【００５７】
カバー材料は一つより多い片で管腔内装置に組み立てられてもよい。このような組み合わせはPTFE材料の種類の重なり、及び、その後のそれ自体への多孔質PTFE材料の融着又は接着結合を必要とするであろう。
【００５８】
しかしながら、多孔質PTFEカバーを膜又は薄いフィルムのような連続形態で利用することが好ましい。こうして、膜又は薄いフィルムの形態の多孔質PTFE（抽出可能なポリマー成分の除去後の）は、金属ステントを完全に包装することが好ましく、それによりステントを周囲の血液及び組織から物理的に分離するバリヤーを与える。このバリヤーは更に組織の治癒層又は疾患層がステントに直接接触し、又は何らかの方法でステントを通過することを防止することを助ける。多孔質PTFEは液体及び生体物質の通過を可能にするが、依然として組織増殖に対するバリヤーとして利用できる。
【００５９】
本発明が上記実施態様に関して記載されたが、多くの代替、改良及び変化が当業者に明らかであろう。本発明は本発明の範囲及び精神内に入る全てのこのような代替、改良及び変化を含むことが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に使用することができる管腔内ステント装置の一つの型の斜視図である。
【図２】 本発明に使用することができる異なる管腔内ステント装置の斜視図である。
【図３】 装置の内面及び外面の両方の上の本発明の多孔質ポリテトラフルオロエチレンカバーと組み合わせて図１の管腔内ステント装置を使用するステント移植片装置の斜視図である。
【図４】 図３に示されたのと同じステント移植片装置の断面図である。
【図５】 外面カバーのみを示す図３と同じステント移植片装置である。
【図６】 ライナー又は内面カバーのみが示される以外は図３と同じステント移植片装置である。
【図７】 PTFE樹脂マトリックス及び抽出可能なポリマードメインを有する非発泡PTFE押出物の断面図である。
【図７ａ】 ポリマードメインの除去後の本発明の非発泡多孔質PTFE材料の断面図である。
【図８】 従来技術のePTFEノード及びフィブリル構造の略図である。

Claims (20)

  1. 医療装置において、
    管の形態で押出された管状押出物を含み、該管状押出物は、抽出可能な粒状のポリマー材料の不連続ドメインを中に分布した PTFE を含んでおり、充分な溶媒媒体又は分解温度への暴露のときに、前記不連続ドメインが前記管状押出物から抽出されて、前記管状押出物中に孔を生じることを特徴とする医療装置。
  2. 前記管状押出物のまわりに軸線方向に配置された半径方向に伸長可能なステントを更に含む請求項１に記載の医療装置。
  3. 血管移植片において、
    管の形態で押出された管状押出物を含み、該管状押出物は、抽出可能な粒状のポリマー材料の不連続ドメインを中に分布した PTFE を含んでおり、充分な溶解媒体又は分解温度への暴露のときに、前記不連続ドメインが前記管状押出物から抽出されて、前記管状押出物中に孔を生じることを特徴とする血管移植片。
  4. 多孔質PTFE製品の形成方法であって、
    PTFEと、抽出可能な粒状のポリマー材料の混合物を用意し、
    前記混合物を管の形態で押出して前記抽出可能な粒状のポリマー材料の不連続ドメインを有するPTFEを含む押出物を形成し、
    前記ポリマー材料又はその組み合わせを分解するのに充分な温度で前記押出物を前記ポリマー材料の溶媒に暴露し、それによって、前記ポリマー材料の少なくとも一部を抽出し、それによって、孔を前記押出物中に形成することを特徴とする方法。
  5. 内部人工器官装置であって、
    内面及び長さ方向のステント軸線に沿って延びる外面を有する細長い半径方向に膨張可能な管状ステントと、
    前記内面、外面、又は、内面と外面の両方の上に設けられたステントカバーとを備え、前記ステントカバーは多孔質ポリテトラフルオロエチレンから形成されており、
    前記多孔質ポリテトラフルオロエチレンが、
    シロキサン／ポリテトラフルオロエチレンの相互侵入網状構造を用意する工程と、
    前記シロキサンを前記相互侵入網状構造から除去して多孔質ポリテトラフルオロエチレン構造を残す工程と、
    により形成されることを特徴とする内部人工器官装置。
  6. 前記ステントカバーが前記ステントの前記外面及び前記内面の上にあることを特徴とする請求項５に記載の内部人工器官装置。
  7. 前記ステントカバーが前記ステントの膨張のときに膨張可能であることを特徴とする請求項５に記載の内部人工器官装置。
  8. 前記シロキサンが前記シロキサン／ポリテトラフルオロエチレン相互侵入網状構造から化学的に抽出されることを特徴とする請求項５に記載の内部人工器官装置。
  9. 前記シロキサンがトルエン、ヘプタン及びクロロホルムからなる群から選ばれた化合物により化学的に抽出されることを特徴とする請求項８に記載の内部人工器官装置。
  10. 前記シロキサンが前記網状構造を少なくとも約300℃の温度に加熱することにより前記シロキサン／ポリテトラフルオロエチレン相互侵入網状構造から除去されることを特徴とする請求項５に記載の内部人工器官装置。
  11. 内部人工器官装置の製造方法であって、
    細長い半径方向に膨張可能な管状ステントを用意する工程と、
    シロキサンをシロキサンとポリテトラフルオロエチレンの相互侵入網状構造から抽出することにより多孔質ポリテトラフルオロエチレンを得る工程と、
    ステントカバーを前記多孔質ポリテトラフルオロエチレンから形成する工程と、
    前記ステントカバーを前記ステントの前記内面、前記外面、又は、内面と外面の両方に適用する工程とを含み、前記ステントカバーは長さ方向のステント軸線に沿って延びることを特徴とする方法。
  12. 前記ステントカバーを前記ステントの前記内面及び前記外面に適用することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
  13. 接着剤を使用して前記ステントカバーを前記ステントに固定することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
  14. 前記接着剤がポリウレタン、エポキシ、シアノアクリレート、ポリアミド、ポリイミド、及びシリコーンからなる群から選ばれることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
  15. 前記ステントカバーを溶接方法により前記ステントに固定し、前記溶接方法がポリテトラフルオロエチレンステントカバーをポリテトラフルオロエチレンの焼成温度より高い温度に加熱することを含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
  16. 医療装置に有益な多孔質ポリテトラフルオロエチレン管の製造方法であって、
    シロキサンとポリテトラフルオロエチレンの相互侵入網状構造を得る工程と、 前記シロキサンを前記相互侵入網状構造から除去して多孔質ポリテトラフルオロエチレン構造を残す工程と、
    を含むことを特徴とする方法。
  17. 内部人工器官装置であって、
    内面及び長さ方向のステント軸線に沿って延びる外面を有する細長い半径方向に膨張可能な管状ステントと、
    前記内面、外面、又は、内面と外面の両方の上のステントカバーとを備え、前記ステントカバーは多孔質ポリテトラフルオロエチレンで形成されており、
    前記多孔質ポリテトラフルオロエチレンが非延伸多孔質構造を含んでおり、
    前記非延伸多孔質のポリテトラフルオロエチレンは、
    PTFE と、抽出可能な粒状のポリマー材料の混合物を用意する工程と、
    前記混合物を管の形態で押出して、前記抽出可能な粒状のポリマー材料の不連続ドメインをもった PTFE を含む押出物を形成する工程と、
    前記ポリマー材料又はその組み合わせを分解するのに充分な温度で前記押出物を前記ポリマー材料の溶媒に暴露し、それによって、前記ポリマー材料の少なくとも一部を抽出し、それによって、孔を前記押出物中に形成する工程とによって形成される、
    ことを特徴とする内部人工器官装置。
  18. 前記ポリテトラフルオロエチレンがノード及びフィブリル構造を欠いていることを特徴とする請求項１７に記載の内部人工器官装置。
  19. 前記ステントカバーが前記ステントの前記外面及び前記内面の上にあることを特徴とする請求項１７に記載の内部人工器官装置。
  20. 前記カバーが前記ステントの膨張後に膨張可能であることを特徴とする請求項１７に記載の内部人工器官装置。
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