JP4977692B2 - 管腔壁中に物質を送達する方法およびシステム - Google Patents

Description

（発明の背景）
１．発明の分野
本発明は、医療用デバイスに、より詳細には、血管系中の狭窄症を処置することが意図される医療デバイスに関する。

バルーン拡張（血管形成術）は、拡張バルーンを有するカテーテルを血管系を通じて挿入することにより狭窄血管の血管再生術を主に取り扱う一般的な医療手順である。バルーンは、血管の内壁に半径方向の圧力を付与し、そしてより良好な血流を可能にするように狭窄領域を広くするために血管中の狭窄領域に内側で膨張される。

多くの事例では、このバルーン拡大手順の直後には、血管形成術の後の血管開存性を維持するために配置されるステント配置手順が続く。狭窄血管を適正に広げる血管形成術バルーンの失敗は、しかし、ステントの血管中の不適切な位置決めを生じ得る。薬物溶出ステントが用いられるとき、その有効性は、このような不適切な位置決めによって損なわれ得、そして生じる再狭窄率はより高くなるかも知れない。これは、ステントと血管壁との間のギャップの存在、バルーンによって適正に処置されなかった石灰化領域、およびその他を含むいくつかの因子の結果である。

従来のバルーン血管形成術は、その上、多くのその他の欠点をもつ。いくつかの場合には、バルーン拡張手順は、疾患血管をその弾性限界を超えて拡張し得る攻撃的バルーン膨張に起因して血管への損傷を引き起こす。このような過剰膨張は血管壁を損傷し得、そしてバルーンによって拡張されたセクションの再狭窄に至り得る。その他の場合には、拡張手順の間のバルーンのずれが生じ得る。これは、処置される損傷を取り囲む血管壁への損傷を生じ得る。ずれが起こる可能性のある１つの手順は、目下のところ血管形成術バルーンによって処置することが困難であるインステント（ｉｎ−ｓｔｅｎｔ）再狭窄の処置の間である。線維症損傷はまた、従来のバルーンで処置することは難しく、そして、通常、エラスティックリコイル（ｅｌａｓｔｉｃ ｒｅｃｏｉｌ）がこれら損傷の処置の後、観察される。多くの長い損傷は、血管形成術バルーンを用いて処置することが困難である線維症セクションを有する。

これらの問題の少なくともいくつかを克服するために、特許文献１は、バルーンへの切断ブレードの付加を記載する。これらブレードは、バルーンが膨張されるとき損傷を切断し得る。特許文献２は、バルーンに鋭い切断エッジを取り付ける類似の方法を記載している。特許文献３は、膨張の間に血管形成術バルーンを固定するための非軸グリップを有するステント様構造を記載している。特許文献４は、その外側面上に隆起を有するバルーンカテーテルを記載している。特許文献５は、バルーンプロフィールを減少する方法を記載し、窮屈な損傷を横切ることを可能にする。特許文献６は、損傷または狭窄中に長軸方向チャネルを生成する可撓性の細長い要素を有するバルーン血管形成カテーテルを記載している。

切断ブレードを有する血管形成術バルーンの使用は多くの状況下で顕著に有利であることが証明されているけれども、現在の切断ブレード設計、およびそれら使用のための方法は、欠点に苦しみ続けている。現在は、Ｎａｔｉｃｋ、ＭａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓのＢＯＳＴＯＮ ＳＣＩＥＮＴＩＦＩＣによって所有される、Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ、ＣａｌｉｆｏｒｎｉａのＩＮＴＥＲＶＥＮＴＩＯＮＡＬ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ，ＩＮＣ．から入手可能であるものを含む、多くの市販の切断バルーン設計は、血管形成術バルーンの外面上に保持され、比較的長く、軸方向に整列されたブレードを有している。代表的には、これらのブレードは、外側バルーン面に直接取り付けられた比較的剛直性のベース上に保持される。このような剛直性の細長い構造の付加は、バルーン自体を極めて剛直にし、そしてこのバルーンを、血管系の曲がりくねった領域、特に、冠血管系内のより小さな血管を通って導入する能力を制限する。さらに、これら切断バルーンは、しぼませ、そして折り畳むことが困難であり得、血管系からこれらバルーンを除去することを、切断ブレードを含まない対応する血管形成術バルーンでよりも困難にする。さらに、このような従来の切断バルーンによって与えられる軸方向に配向されたカットは、所望され得る線維症損傷の改良された拡張および処置を常に提供するわけではない。

上記に加え、薬物溶出ステント（ＤＥＳ）は、非常に首尾良いが、すべての患者にとって適切ではない。ＤＥＳ移植を受ける患者は、後の血栓症のリスクを最小にするために長期間、抗凝固治療の養生法の下に維持される。抗凝固剤は、過剰の出血を引き起こし、そして特定のその他の健康問題を患う人々、および／または手術を必要とし得る人々には推奨されない。抗凝固剤に耐えられない患者もいる。

これらの理由のすべてのために、限定するものではないが、硬化および石灰化プラークを処置することを含む、血管閉塞疾患を処置するための血管形成術およびその他の血管介入を実施するための改良された方法、カテーテル、およびシステムを提供することが所望され得る。このような方法およびシステムが、血管系を超えてその他の身体管腔のために利用され得るならば、それは、特に望ましいものであり得る。特に、血管およびその他の身体管腔に治療薬剤を送達するための従来および新規の両方のバルーンスコアリングおよび切断構造を利用し得る方法およびシステムを提供することが所望され得る。それ故、このような方法およびシステムは、従来のスコアリグおよび切断構造によって提供される様式で血管および管腔閉塞を破壊し得、その一方、血管に、そしてより詳細には、治療剤の分配を増大するために切断要素によって接近され得る血管の脈管内膜および脈管内膜下領域にこの治療薬剤を同時に送達し得る。これらの目的の少なくともいくつかは、本明細書で以下に記載される本発明によって解決される。

２．背景技術の説明
以下の米国特許および印刷公開物は、切断バルーンおよびバルーン構造に関する：特許文献７；特許文献８；特許文献９；特許文献１０；特許文献１１；特許文献１２；特許文献１３；特許文献１４；特許文献１５；特許文献１６；特許文献１７；特許文献１８；特許文献１９；特許文献２０；特許文献２１；特許文献２２；特許文献２３；特許文献２４；特許文献２５；特許文献２６；および特許文献２７。その他の重要な米国特許は、特許文献２８；特許文献２９；特許文献３０；特許文献３１；および特許文献３２を含む。以下の特許は、ニードルを基礎にした送達機構を有する薬物送達カテーテルを記載する：特許文献３３は、偏向され得る（ｄｅｆｌｅｃｔａｂｌｅ）軸方向に進行可能なニードルを有するニードル注入カテーテルを記載する。特許文献３４は、バルーン駆動機によって側方に進行される横方向に配向されるニードルを有するニードル注入カテーテルを記載する。また重要なのは、特許文献３５；特許文献３６；特許文献３７；特許文献３８；特許文献３９；および特許文献４０である。薬物被覆ステントおよび血管形成術バルーンは、特許文献４１；特許文献４２；特許文献４３；特許文献４４；特許文献４５；および特許文献４６を含む多くの特許および公開出願に記載されている。
米国特許第５，３２０，６３４号明細書 米国特許第５，６１６，１４９号明細書 米国特許出願公開第２００３／００３２９７３号明細書 米国特許第６，１２９，７０６号明細書 米国特許第６，３９４，９９５号明細書 米国特許出願公開第２００３／０１５３８７０号明細書 米国特許第６，４５０，９８８号明細書 米国特許第６，４２５，８８２号明細書 米国特許第６，３９４，９９５号明細書 米国特許第６，３５５，０１３号明細書 米国特許第６，２４５，０４０号明細書 米国特許第６，２１０，３９２号明細書 米国特許第６，１９０，３５６号明細書 米国特許第６，１２９，７０６号明細書 米国特許第６，１２３，７１８号明細書 米国特許第５，８９１，０９０号明細書 米国特許第５，７９７，９３５号明細書 米国特許第５，７７９，６９８号明細書 米国特許第５，７３５，８１６号明細書 米国特許第５，６２４，４３３号明細書 米国特許第５，６１６，１４９号明細書 米国特許第５，５４５，１３２号明細書 米国特許第５，４７０，３１４号明細書 米国特許第５，３２０，６３４号明細書 米国特許第５，２２１，２６１号明細書 米国特許第５，１９６，０２４号明細書 米国特許出願公開第２００３／００３９７３号明細書 米国特許第６，４５４，７７５号明細書 米国特許第５，１００，４２３号明細書 米国特許第４，９９８，５３９号明細書 米国特許第４，９６９，４５８号明細書 米国特許第４，９２１，９８４号明細書 米国特許第４，５７８，０６１号明細書 米国特許第５，５３８，５０４号明細書 米国特許第６，３１９，２３０号明細書 米国特許第６，２８３，９５１号明細書 米国特許第６，２８３，９４７号明細書 米国特許第６，００４，２９５号明細書 米国特許第５，４１９，７７７号明細書 米国特許第５，３５４，２７９号明細書 米国特許第６，２８０，４１１号明細書 米国特許第６，６５６，１５６号明細書 米国特許第６，６８２，５４５号明細書 米国特許出願公開第２００４／０１９３２５７号明細書 米国特許出願公開第２００４／０２０８９８５号明細書 米国特許出願公開第２００５／００３３４１７号明細書

（発明の要旨）
本発明は、管腔部位に活性物質を送達するため、そして特に、患者の動脈中の血栓症の部位およびプラークの部位のような患者の血管系中の疾患部位に抗過形成物質を送達するための方法および装置を提供する。管腔部位に活性物質を送達するための方法は、身体管腔内にスコアリング要素を位置決めする工程、およびこの身体管腔の壁に切り目（スコア）を付けるために上記スコアリング要素を進行する工程を包含する。このスコアリング要素は、管腔部位に送達されるべき活性物質を含む。最初に上記管腔壁または損傷の曝された面に切り目を付けることにより、上記活性物質は、血管壁の脈管内膜層中またはその下の位置に、代表的には０．００１ｍｍ〜１ｍｍ、通常０．０１ｍｍ〜０．１ｍｍの範囲の深さまで放出され得る。動脈部位の処置の場合には、上記切り目を付けることは、血栓症またはプラーク内の領域に薬物を送達するのみならず、それは、血管壁にさらに切り目を付け、そして薬物を、血管壁を取り囲む脈管内膜層および脈管内膜の下の層中に送達する。

血管の処置に加え、本発明の方法およびシステムは、静脈移植片および合成移植片、ならびに呼吸系、尿系、生殖系および消化系などの管腔を含む種々のその他の身体管腔を処置するために用いられ得る。

切り目を付けるか、または切断するデバイスを用いる薬物送達の利点は、ＤＥＳでの２〜３日または２〜３週間に亘る持続送達（経時的に一定の濃度）よりはむしろ、脈管内膜領域および脈管内膜の下の領域への迅速（短時間）放出を含む。拡散チャネルを開くような損傷に切り目を付けること、およびこの拡散チャネルに直接治療剤を送達することの組み合わせは、上記システムの効き目を増加する。

本発明の方法およびシステムは、疎水性および脂肪親和性である薬物を送達するために特に有用である。いくつかの薬物（例えば、パクリタキセルおよびシルリムス）の疎水性性質、およびこれらの薬物が脂肪親和性である（すなわち、リポソームに対して高い親和性）という事実は、上記損傷中により長い時間の間薬物を保持し、そして血液中の溶解に起因する送達の時間の間の薬物の損失を最小にするのを支援する。

上記を考慮すれば、ポリマーマトリックスの特徴は、ステントとは非常に異なり得る。理想的には、薬物は、損傷に、短時間に亘って放出される（血管系中で２〜３秒〜数分）。多くの異なるポリマーおよび／または放出機構が用いられ得、相互作用時間内に血液中で溶解または分解するポリマー（本明細書では「生腐食性」と称される）、および溶解／分解しないが薬物を放出するものを含む。

スコアリング要素（単数または複数）は、代表的には、その遠位端またはその近傍に１つ以上のスコアリング要素を保持する血管内またはその他の管腔内カテーテルを用いて位置決めされる。血管の場合には、このカテーテルは、代表的には、ガイドワイヤ上を従来様式で、例えば、冠動脈に到達するために大腿動脈を通るか、または末梢動脈の場合にはシースを通って導入される。

スコアリング要素（単数または複数）は、このスコアリング要素を、損傷および管腔壁中に半径方向に進行することによって身体管腔中のプラークに切り目を付けるために進行され得る。代表的には、このような半径方向の拡大は、カテーテルによって保持される膨張可能なバルーンのような拡大可能なシェルを用いて達成される。あるいは、この半径方向拡大は、ニチノールのような自己拡大性材料、または（ステンレス鋼のような）その他の材料を用いる拡大可能な幾何学的形状を用いて達成され得る。スコアリング要素は、スコアリングデバイスで先に用いられた任意の幾何学的形状を有し得、上記のようなＩＶＴデバイス中で採用されるスコアリング要素の線状幾何学的形状を含む。しかし、好ましくは、このスコアリング要素は、以下の同時係属中の特許出願によって教示されるような、らせん幾何学的形状を有する１つ以上の弾性要素を備える：２００３年７月３０日に出願された特許出願番号第１０／６３１，４９９号（代理人書類番号第０２１７７０−０００１１ＵＳ）；２００４年３月２５日に出願された同第１０／８１０，３３０号（代理人書類番号第０２１７７０−０００１２０ＵＳ）；および２００４年、８月１３日に出願された同第１０／９１７，９１７号（代理人書類番号第０２１７７０−０００１３０ＵＳ）、これらは、本出願人の譲受人に譲渡され、これらの全体の開示は、本明細書中に参考として援用される。

スコアリング要素の幾何学的形状にかかわらず、半径方向の進行は、通常、少なくとも１つのスコアリング要素を保持する膨張可能バルーンのような拡大可能なシェルを拡大することを包含する。このようにして、このスコアリング要素の外側エッジ（単数または複数）は、管腔壁および／または管腔壁の少なくとも一部分を覆う閉塞またはその他の材料に係合し、そして貫通し得る。あるいは、上記半径方向拡大は、ニッケルチタン合金のような自己拡大性材料、または（ステンレス鋼のような）その他の材料を用いる拡大可能な幾何学的形状を用いて達成され得る。スコアリング要素は、温度制御される構築物（すなわち、熱形状記憶合金から作製される）または増加する直径を有する内部スライダーのような機械的手段を用いることにより、その他の手段によって拡大され得る。

本発明の方法、カテーテル、およびシステムは、広範な種類の管腔疾患および症状を処置するために有用な薬物を含む、広範な種類の活性物質を送達するために利用され得る。本発明の方法および装置は、本明細書中では集合的に「活性物質」と称される、広範な種類の治療剤や医薬剤の送達に特に有効であり、特に以下を含む血管およびその他の管腔症状を処置するために適切な物質を送達するために有用である：
（１）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、およびビノレルビン）のような天然産物、パクリタキセル、エピディポドフィロトキシン（すなわち、エトポシド、テニポシド）、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、ドキソルブシンおよびイダルビシン）、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）およびマイトマイシン、酵素（Ｌ−アスパラギンを全身的に代謝し、それら自体でアスパラギンを合成する能力を有さない細胞を奪うＬ−アスパラギナーゼ）のような抗増殖および抗有糸分裂剤；
（２）Ｇ（ＧＰ）ＩＩ．ｂ／ＩＩＩ．ａインヒビターおよびビトロネクチンレセプターアンタゴニストのような抗血小板剤；
（３）ナイトロジェンマスタード（メクロルエタミン、シクロホスファミドおよびアナログ、メルファラン、クロルアムブシン）、エチレンイミンおよびメチルメラミン（ヘキサメチルメラミンおよびチオテパ）、アルキルスルホネート−ブサルファン、ニトロソウレア（カルムスチン（ＢＣＮＵ）およびアナログ、ストレプトゾシン）、トラゼンス−ダカルバジニン（ＤＴＩＣ）のようなアルキル化剤；
（４）葉酸アナログ（メトトレキセート）、ピリミジンアナログ（フルオロウラシル、フロックスウリジン、およびサイタラビン）、プリンアナログおよび関連インヒビター（メルカプトプリン、チオグアニン、ペントスタチンおよび２−クロロデオキシアデノシン｛クラドラビン｝）のような抗増殖および抗有糸分裂代謝拮抗物質；
（５）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、およびアミノグルテチミドのような白金配位複合体；
（６）ホルモン（例えば、エストロゲン）；
（７）抗凝固剤（ヘパリン、合成ヘパリン塩およびトロンビンのその他のインヒビター）；
（８）（組織プラスミノゲンアクチベータ、ストレプトキナーゼおよびウロキナーゼのような）線維素溶解剤、アスピリン、ジピリダモル、チクロピディン、クロピドグレル、アブシキシマブ；
（９）抗移動剤；
（１０）抗分泌剤（ブレベルディン）；
（１１）副腎皮質ステロイド（コルチゾール、コルチゾン、フルドロコルチソン、プレドニソン、プレドニソロン、６．α．−メチルプレドニソロン、トリアムシノロン、ベタメタソン、およびデキサメタソン）、非ステロイド薬剤（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ノン）のような抗炎症剤；
（１２）インドールおよびインデン酢酸（インドメタシン、スリンダック、およびエトダラック）、ヘテロアリール酢酸（トルメチン、ジクロフェナク、およびケトロラク）、アリールプロピオン酸（イブプロフェンおよび誘導体）、アントラニル酸（メフェナミン酸、およ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、およびオキシフェンタトラゾン）、ナブメトン、金化合物（アウラノフィン、アウロチオグコルース、金チオリンゴ酸ナトリウム）；
（１３）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、モフェチルのような免疫抑制剤；
（１４）血管内皮成長因子（ＶＥＧＦ）、線維芽細胞成長因子（ＦＧＦ）のような血管形成剤；
（１５）アンギオテンシンレセプターブロック剤；
（１６）酸化窒素ドナー；
（１７）アンチセンスオリゴヌクレオチドおよびその組み合わせ；
（１８）細胞周期インヒビター、ｍＴＯＲインヒビター、および成長因子レセプターシグナル伝達キナーゼインヒビター；
（１９）レチノイド（ｒｅｔｅｎｏｉｄ）；
（２０）サイクリン／ＣＤＫインヒビター；
（２１）ＨＭＧ補酵素レダクターゼインヒビター（スタチン）；および
（２２）プロテアーゼインヒビター。

本発明はさらに、身体管腔に活性物質を送達するためのカテーテルを包含する。本発明のカテーテルは、近位端および遠位端を有するカテーテル本体、ならびにこの遠位端の近傍に配置されたスコアリング要素を備える。このスコアリング要素は、このスコアリング要素によって切り目を付けられたか、または切断された管腔壁に送達される活性物質を備える。この活性物質は、種々の様式でスコアリング要素上またはその中に提供され得る。例えば、この活性物質は、スコアリング要素の剥き出た面の少なくとも一部分上に、代表的には、浸漬すること、噴霧すること、塗ること、プラズマ堆積、電気メッキ、遠心分離システムなどにより被覆され得る。より代表的には、しかし、上記活性物質は、ポリマーキャリア中に取り込まれ得る。適切なポリマーキャリアは、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリグルコール酸（ＰＬＧ）、およびそれらのコポリマー、ポルカプロラクトン、コラーゲンなどのように、生腐食性（血管またはその他の管腔環境中で再吸収可能、吸収可能および溶解可能であるものを含む）であり得る。あるいは、このポリマーキャリアは、多孔性シリコンまたは改変ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）のような非腐食性材料であり得る。ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）のようなヒドロゲルが用いられ得、そして膨潤および拡散そして／または溶解、ならびに腐食によって薬物を放出する。ポリヒドロキシアルカノエートのような分解性ポリマーが同様に用いられ得る。上記薬物は、あるいは、ポリマー、脂質または任意のその他の化学的／生物学的物質内にカプセル化され得る。カプセル化は、上記デバイスから放出されるマクロカプセル、マイクロカプセルまたはナノカプセルを生成し得、そして（デバイスの除去後）延長された時間、損傷中に留まる。薬物は、次に、上記で論議されたように、ポリマーキャリアの腐食拡散または溶解／分解を通じて経時的にカプセルから放出される。ポリマーは、スコアリング要素支柱（ｓｔｒｕｔ）を被覆し得るか、またはそれに代わってこのスコアリング要素支柱の少なくともいくらかの間に膜を生成し得るか、または上記の任意の組み合わせであり得る。

被覆は、とりわけ、ビニルピロリドン−酢酸ビニル、スチレンアクリルポリマー、エチレンアクリル酸コポリマー、カルボキシ官能アクリルポリマー、ヒドロキシ官能アクリルポリマー、およびアクリル分散ポリマーのようなポリマーマトリックスを含み得る。いくつかの場合には、密着結合被覆（ｃｏｈｅｒｅｎｔ ｂｏｎｄ ｃｏａｔ）（例えば、エポキシ、アセタール、アクリル、エチレンコポリマー、またはその他の適切な基）を用いることが所望される。被覆はまた、ポリ（グリコールメタクリレート）、ポリ（メチルメタクリレート）、ポリ（エチルメタクリレート）、ポリ（ブチルメタクリレート）、ポリ（スルファナトエチルメタクリレート）、ポリ（エチレン−コ−酢酸ビニル）、ポリ（エチルアクリレート）、ポリ（ウレタン−アクリレート）、ポリ（アクリルアミド−コ−エチルメタクリレート）、ポリ（ジビニルベンゼン）、ポリ（トリエチレングリコール−コ−ジビニルエーテル）、ポリ（トリ−メチロールプロパントリアクリレート）、ポリ（ペンタエリトリトールテトラアクリレート）、ポリ（ビスフェノールＡエトキシレートジアクリレート）、ポリ（アリルエーテル）、ポリ（ジアリルマレエート）、ポリ（ビニリデンフルオライド）、ポリ（トリアリルイソシアヌレート）、ポリビニルアルコール、エチレンビニルアルコールコポリマーなどを含み得る。上記薬物はまた、酸化層または多孔性酸化層を用いてスコアリング要素の面上に保持され得る。あるいは、スコアリング要素は、任意のポリマーまたは任意の種類の保持マトリックスなくして薬物によって被覆され得る。

被覆に対する代替物として、活性物質は、ポリマーキャリア有りまたは無しのいずれかで、スコアリング要素中に形成された穴、溝、またはウェルのようなアパーチャ中に取り込まれ得る。これらのアパーチャは、スコアリング要素の全面上に分布され得るか、またはその一部分のみの上に提供され得る。上記活性物質は、それ故、スコアリング要素が管腔壁に対して係合されるとき、上記アパーチャから放出される。

スコアリング要素は、一般に、上記のように、任意の従来の幾何学的形状を有し得、線状、らせん、またはその他の幾何学的形状を有し得る。例示の実施形態では、このスコアリング要素は、処置カテーテルによって保持される拡大可能なシェルを取り囲む弾性ケージの少なくとも一部分として形成される。この弾性ケージは、シェル拡大とともに拡大し、そしてシェル上で折り畳み、例えば、このケージを保持するバルーンを萎ませることを補助する構造を有する。

（発明の詳細な説明）
以下の説明において、本発明の種々の局面が説明される。説明の目的には、特定の形態および詳細が本発明の完全な理解を提供するために提示される。しかし、本発明は、本明細書中に提示される特定の詳細なくして実施され得ることもまた当業者に明らかである。さらに、周知の特徴は、本発明を不明瞭にしないために省略され得るか、または単純化され得る。

本発明の実施形態は、狭窄血管の再血管再生術のためのデバイスに、そして詳細には、外部要素を有するバルーンカテーテルに関する。拡張デバイスは、ポリマーバルーンとらせんのような従来の拡張バルーン、または、バルーンカテーテル上に取り付けられたその他の形態を備えた外部要素を備える。装置は、本発明の原理に従って、血管壁または狭窄領域中に放出される活性物質で被覆されるか、そうでなければ装填される１つ以上のスコアリング要素を備える。本発明はまた、損傷もしくは腫瘍もしくは特定タイプの癌もしくはその他の局所障害のようなその他の症状のための、静脈および合成移植片、ならびに呼吸系、尿系、生殖系および消化系などの管腔のようなその他の身体管腔を処置することにおける使用を見出す。

ここで、本発明の実施形態による拡張デバイス１０の概略図である、図１、１Ａおよび１Ｂへの参照がなされる。このデバイスは、最初、薬物またはその他の活性物質の取り込みなくして説明される。このような薬物および物質を取り込むための特定の方法および構造は、以下に詳細に説明される。この拡張デバイス１０は、介入心臓病専門医または介入放射線科医によって共通して用いられるような任意の従来の血管形成術バルーンであり得る拡張バルーン１２、および拡張バルーン１２上に取り付けられるか、またはそれに取り付けられる、らせんまたは渦巻き状ユニット１４を含む。このバルーンとスコアリング要素（単数または複数）の伸展性（コンプライアンス）は、組み合わされた構造が損傷内で拡大するとき、「ドッグボニング（ｄｏｇ−ｂｏｎｉｎｇ）」が実質的にないバルーンの均一な拡大を確実にするように選択される。伸展性または半伸展性バルーンが用いられ、そして上記スコアリング要素の伸展性がバルーンの性質と応ずるように一致しない場合、バルーン−スコアリング要素システムの拡大は、均一ではない。この非均一性は、スコアリングカテーテルの効き目を損ない得、そしていくつかの場合には、乏しい性能を生じ得る。例えば、所定の圧力下では、このバルーンの特定の部分は拡大し得、その一方、その他の部分は、スコアリング要素の過剰の抵抗によって拘束される。

らせんユニット１４は、代表的には、ニチノールから作製される。らせんユニット１４は、ステンレス鋼、コバルト−クロム合金、チタンなどのようなその他の金属から作製され得る。あるいは、渦巻き状ユニット１４は、ポリマー渦巻きであり得るか、または別の弾性材料から作製され得る。らせんユニット１４は、その近位端および遠位端で、拡張バルーン１２の近位端１７および遠位端１８に取り付けられ得る。あるいは、渦巻きユニット１４は、カラー様取り付け要素１５および１６によって拡張バルーン１２の遠位端および／または近位端に取り付けられ得る。スプリンリグまたはその他の伸展性要素が、代替的に、または付加的にこの取り付け要素の一部分として提供され得、らせんユニットが拡大するときその縮みを収容する。

拡張デバイス１０は、例えば、従来のカテーテル手順を用いて、血管系中に、血管２０の狭窄物質２２の領域まで挿入される。（本明細書で用いられる用語「狭窄」は、血管損傷、例えば、バルーンが開くことを予定する血管の狭くなった部分をいう）。この狭窄領域では、拡張バルーン１２は、例えば、このバルーン中への液体流れにより膨張される。らせんユニット１４は、膨張された拡張バルーン１２上で広くなる。膨張に際し、この拡張バルーン１２は、らせんユニット１４と一緒に、図１Ｂに示されるように血管２０の壁に対して押される。

ここで、図１Ｃへの参照がなされ、拡張バルーン１２が萎んだ後の血管２０を示す。らせんユニット１４は、拡張バルーン１２を萎ませるとき細くなり、それ故、この拡張デバイス１０は細くなり、そして血管２０から容易に回収され得る。バルーン１０の萎んだプロフィールは、低く、そして主に円形である。血管２０中の狭窄物質２２は、血管壁２０に対して押され、利用可能な管腔を広げ、そして血流を促進する。らせんユニット１４の血管２０の壁に対する押し付けは、狭窄領域において切り目（ｓｃｏｒｉｎｇ）２３を生じる。

ここで、図３への参照がなされ、この図は、らせん形態で拡張バルーン１２の周りに巻かれた単一のワイヤ２４の形態にあるスコアリング構造を示す。

その他の実施形態では、本発明のスコアリング構造は、非らせん形態を有し得る。膨張に際しバルーン１２の直径における増加を収容し得、そしてこのバルーンが萎むときその形態に戻るスコアリング構造の任意の設計は、本発明で有用である。スコアリング要素の少なくとも一部分は、バルーンカテーテルの長軸方向軸に平行ではなく、可撓性を増大し、そして切り目を付けることを改善する。

図１Ａ〜１Ｃを再び参照して、らせんユニット１４は、バルーン１２の膨張によって外方に押され、そしてバルーンの膨張によって伸張される。このバルーンが萎むとき、らせんユニット１４は、その弾性的な戻りによって萎むことを支援する。この能動的な萎みは、速く、そしてまた、萎んだバルーンの低プロフィールに至る。バルーン１２は、らせんユニット１４内に配置され、これは、その膨張前形状に戻り、そしてバルーンが小さい半径方向プロフィールを得るように押す。

本発明の別の実施形態では、拡張デバイス１０は、ステントを保持し得る。このステントは、らせんユニット１４上にクリンプされ得る。このようにして、らせんユニット１４は、ステントを損傷の硬い領域に対して押し付け得、予備拡張なくして硬い石灰化損傷中でさえ、血管壁に対するステントの適正な位置決めを可能にする。

ここで、図２への参照がなされ、本発明の実施形態によるらせんユニット１４を示す。らせんユニット１４は、代表的には、ニチノールから作製される。らせんユニット１４は、近位端および遠位端にあるカラー１５および１６にそれぞれ取り付けられる３つのワイヤ１９を含む。あるいは、このスコアリング構造は、スロット状チューブから作製され得る金属ケージ、またはポリマーケージもしくはポリマー外部要素として形成され得る。あるいは、このスコアリング構造は、バルーン材料に直接取り付けられるか、またはバルーン端部に近接して取り付けられるその他の要素のワイヤを備え得る。

ワイヤ１９（図２）は、カラー１４と１５に取り付けられる。これらワイヤの直径は、代表的には、０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲である。あるいは、ケージ（例えば、スロット状チューブから作製される金属ケージ）は、局所的応力集中を可能にするいくつかの形態で用いられ得る。これらケージ要素の断面またはこれらワイヤの断面のサイズおよび形状は、変動し得る。この断面は、円形、矩形、三角形、またはその他の形状であり得る。

代替の実施形態では、これらワイヤ１９は、バルーン１２に取り付けられている短いセグメントを備え得る。

本発明のさらなる代替の実施形態では、らせんユニット１４は、拡張バルーン１２の１つの端部または両方の端部で接着され、熱結合され、融合されるか、または機械的に取り付けられ得る。

なお別の実施形態では、スコアリング構造は、らせん形態またはその他の形態で拡張バルーン１２に取り付けられるワイヤを備え得る。これらのワイヤは、バルーン１２に熱で取り付けられ得るか、接着されるか、機械的に取り付けられるかなどである。

なお別の実施形態では、スコアリング構造は、このスコアリング構造１９とバルーン１２との組み合わせが可撓性のままであるように、バルーン１２の長軸方向軸に平行でないワイヤまたはケージ要素を含む。

さらなる実施形態では、拡張バルーン１２とスコアリング構造との組み合わせは、損傷に切り目を付け、そして血管壁に対してステントのより良好な位置決め、および損傷中のこの切り目を通る薬物の拡散を可能にすることにより、薬物溶出ステントのためのより良好な血管調製を提供する。

これらの実施形態では、バルーンは、損傷のスコアリングが血管壁への薬物の送達を増大し得る場合に薬物を損傷に運ぶためのプラットホームとして用いられ得る。

これらの実施形態では、バルーンは、薬物カプセル、薬物含有ポリマーなどを包埋することにより、狭窄材料を通り、そして血管壁中への局所薬物送達のために用いられ得る。

上記から、本発明が、カテーテルおよびスコアリング構造を含むことが理解され得、ここで、これらスコアリング構造は、バルーンおよびカテーテルのその他の拡大可能シェル上に位置決めされる。これらスコアリング構造は、バルーンまたはその他のシェルに直接取り付けられ得、いくつかの場合には、バルーン材料中に包埋されるが、より通常には、バルーン上に位置決めされ、そしてバルーンのいずれかの側で取り付け要素によりカテーテルに取り付けられる別個のケージ構造として形成され得る。この拡大可能なケージは、ステント製作することのために用いられるような従来の医療用デバイス製作技法を用いて形成され得、例えば、ハイポチューブおよびその他の管状構造のレーザー切断、ハイポチューブおよびチューブのＥＤＭ形成、ワイヤおよびその他の構成要素の溶接などがある。

代表的には、このような拡大可能なシェル構造は、取り付け要素、およびこれら取り付け要素間の中間スコアリングセクションを備える。上記の実施形態中に示されるように、これら取り付け要素は、バルーンまたはその他の拡大可能なシェルのいずれかの側上でカテーテル本体に外接する単純な円筒形または管状構造であり得る。これら単純なチューブ構造は、カテーテル本体上で浮動し得、すなわち、取り付けられていないか、またはカテーテル本体に固定され得る。これら取り付け要素の多くの代替実施形態は、以下の実施形態に関連して説明される。

上の中間スコアリングセクションもまた、種々の形態を有し得、ここで、スコアリング要素の少なくともいくつかは、代表的には、非軸方向形態に、すなわち、拡大可能なケージの軸方向に平行でない方向に配置される。この中間スコアリングセクションの好ましい形態は、ほぼ先の実施形態に示されるように、１つ以上のらせん要素を備える。その他の例示の形態は、以下に説明される実施形態で提示される。

ここで、特に図４および５を参照して、拡大可能なスコアリングケージ１００は、第１の取り付け部材１０２および第２の取り付け部材１０４をそれぞれ備え、そして中間スコアリングセクション１０６は、複数の湾曲したヘビ状部材１１０を備える。これらヘビ状部材１１０は、互い違いの様式で反対の方向に周縁に延びる。これは、図５に示されるような「ロールアウトされた」（ｒｏｌｌｅｄ ｏｕｔ）図を観察することによって理解され得る。第２の代替のスコアリングケージ構造１２０は、図６〜８に示される。このスコアリングケージ１２０は、脊柱１２６によって接続される第１の取り付け要素１２２および第２の取り付け要素１２４を含む。複数のＣ形状スコアリング要素１２８および１３０は、脊柱に取り付けられ、そして反対の周縁方向に延びる。この要素の形状は、図８に観察され得る。これらの反対の方向は、図７のロールアウト図で観察され得る。

種々の異なる周縁構造が図６〜８のＣ形状構造の代わりに用いられ得ることが認識される。例えば、図９に示されるような、一対の反対のＣ形状の部分的リング構造が利用され得る。図６のＣ形状構造または図９の二重Ｃ形状構造もまた、それらが、バルーンの周りを１回以上巻くように脊柱構造１２６の上または下のいずれかで延ばされ得る。

拡大可能なケージ構造１００および１２０は、各々、図１〜３のバルーンのような拡張バルーンの上に取り付けられ、取り付け要素が、この拡張バルーンのいずれかの側でカテーテル本体に固定される。チューブまたは円筒形取り付け要素１０２、１０４、１２２および１２４は、カテーテル本体上で単に浮動し得る。その他の実施形態では、しかし、これら取り付け要素の１つまたは両方のいずれかをカテーテル本体に固定するために接着剤またはその他の手段を用いることが所望され得る。少なくとも１つの浮動取り付け要素を有することは、しかし、しばしば望ましい。なぜなら、それは、中間スコアリングセクションの縮みを、このセクションが半径方向に拡大するとき収容し得るからである。その他の場合では、しかし、これら個々のスコアリング要素は、このような縮みを収容するために十分な弾性を所有し得る。例えば、ニチノールおよびその他の形状記憶合金は、代表的には８％の大きさの顕著な伸張能力を所有し、これは、いくつかの場合には、バルーンの半径方向拡大によって中間スコアリングセクションに付与される任意の張力を収容するに十分である。

ここで、図１０〜１２を参照して、代替の取り付け要素が、中間スコアリングセクションを構成する３つのらせんスコアリング要素１４２を備える拡大可能なスコアリングケージ１４０の実施形態上に示される。第１の取り付け要素１４６は、図１１に最も良く示されるように単一のヘビ状リングを備え、その一方、第２の取り付け要素１４８は、図１２に最も良く示されるように一対のタンデムなヘビ状リング１５０および１５２を備える。このようなヘビ状取り付け構造の使用は有益である。なぜなら、それは、この構造のいずれかの端部または両方の端部をカテーテル本体に固定するために、カテーテル本体上へのこれら構造のいずれかまたは両方のクリンプ留めを許容するからである。通常、単一のヘビ状取り付け構造４８がカテーテル本体に固定され、その一方、二重のヘビ状構造はフリーにされ、スコアリングケージのその端部の移動を可能にし、下にあるバルーンの半径方向拡大を収容する。

ここで、図１３および１４を参照して、本発明のスコアリングケージで有用な取り付け要素のさらなる代替の実施形態が示される。取り付け要素１８０は、ほぼ図１２に示されるような一対のヘビ状リング１８２および１８４を、これらリング１８２と１８４との間に位置するコイルスプリング構造１８６と組み合わせて含む。このコイルスプリング構造１８６は、３重のコイルスプリング１９０を含み、各々は、ヘビ状リング１８２および１８４上の曲げ構造１９２および１８４の１つをそれぞれ接続する。このスプリング構造および隣接するヘビ状リングの構造は、図１４に示されるロールアウトされた形態を参照して理解され得る。

この取り付け構造１８０は、それが、最も外側のリング１８２の、下にあるカテーテル本体への固定された取り付けを許容し、その一方、内側リング１８４は浮動するままであるので有利であり、そしてらせん要素１９６を備える上記中間スコアリングセクションの拡大および収縮は、コイルスプリング構造１８６によって収容される。スコアリングケージは、カテーテルに固定されているので、バルーンからの損失またはずれの任意のリスクは低減され、その一方、十分な伸展性が提供され、中間スコアリングセクションの半径方向拡大を容易に収容する。構造１８０を、スコアリングケージの少なくとも１つ、そして好ましくは両方の端部で取り付けることにより、ステントへの妨害のリスクは低減される。

いくつかの実施形態では、図１および図２に示されるもののようなカラー、または図１０〜１２に示されるもののような取り付け要素は、バルーンカテーテル上に取り付けられている間はカラーまたは取り付け要素が拡大し、そして次に、カテーテルの直径に折り畳まれることを可能にする可撓性材料を含み得る。これらカラーおよび／または取り付け要素の拡大可能性は、ニチノールまたはポリマーのような伸展性記憶材料によるか、または図１０〜１２に示されるような可撓性ヘビ状設計の使用により達成され得る。カラーが用いられる場合、このカラーは、このカラーがバルーンへの取り付けの間に拡大され得るように成形され得るか、または周縁の下方にスリットを有し得る（図示はされていない）。あるいは、このカラーは、バルーン直径取り付けを収容するように大きめであり得、そして次に、カテーテル本体にこのスコアリング構造を固定するために圧着される。

本発明の取り付け要素のなお別の実施形態は、図１５および１６に示されるような軸方向スプリングを含む。この取り付け要素２００は、終端ヘビ状リング２０２、および多くの軸方向ヘビ状スプリング要素２０６を含む中間スプリング構造２０４を含む。ヘビ状リング要素２０６の性質は、図１６のロールアウトされた形態で観察され得る。必要に応じて、第２のヘビ状リング２１０が、取り付け構造２００と、中間スコアリングセクション２１２のらせんスコアリング要素との間に提供され得る。

図１３〜１６の実施形態は、スプリング様要素１８６および２０４を備え、半径方向拡大に際し、スコアリング構造の軸方向縮みを収容する。その他の金属および非金属軸方向伸張性構造がまた、このような取り付け構造中で用いられ得ることが認識され得る。例えば、弾性のポリマーチューブが、一方の端部でスコアリング構造に、そして他方の端部でカテーテル本体（またはリング、カラーまたは次にカテーテル本体に固定されるその他の構造）に取り付けられ得る。

ここで、図１７ａおよび１７ｂを参照して、軸方向に膨張し得る取り付け構造２５８を有する血管形成術カテーテル２５０のさらなる実施形態が示される。外部構造２５２は、拡大可能な拡張バルーン２５４上に保持され、そして１つの端部でカテーテル本体２５６の遠位端２６０に固定される。この外部構造は、スコアリング構造、切断構造または破壊構造のような血管壁からプラーク／塞栓の除去のために代表的に用いられる任意の構造を備え得る。外部構造２５２の近位端２６２は、取り付け構造２５８の遠位端２６４に連結される。取り付け構造２５８の近位端２６６は、カテーテル本体２５６に固定される。以下に説明されるように、この取り付け構造２５８は、バルーン２５４の拡大および収縮の間に、この外部構造２５２およびカテーテル本体２５６に対して付与される力を減少するような形態であり得る。

好ましい実施形態では、取り付け構造２５８は、弾性材料から作製される円筒形のオーバーチューブ、または伸展性チューブを備える。オーバーチューブ２５８は、一般に、カテーテル本体２５６の外径よりわずかに大きい内径を有している。この取り付け構造２５８の近位端の小セクションのみがカテーテル本体に固定されているので、外部構造２５２に取り付けられた遠位端２６４は自由に浮動し、そしてカテーテル本体２５６に対して軸方向および回転方向に自由にスライドする。取り付け構造２５２は、例えば、接着剤により、カテーテル本体２５６および外部構造２５２に直接、またはカラーもしくはその他の中間取り付け手段に固定され得る。

バルーン２５４が拡大されるとき、外部構造２５２は、周縁に拡大し、そしてカテーテル本体２５６に沿って軸方向に収縮し、取り付け構造２５８上で軸方向力Ａを生成する。その端部２６６でカテーテルに固定される取り付け構造２５８は、軸方向に伸張し、外部構造２５２の軸方向移動を収容する。外部構造２５２はまた、カテーテル本体２５６の周りで回転する傾向にあり、ねじれ力Ｔを生じる。取り付け構造２５８の遠位端２６４は、スコアリング構造２５２の運動の全範囲を通して回転し、ねじれ力Ｔを収容し、その一方、近位端２６６は、カテーテル本体２５６に対して静止したままである。

図１７ａおよび１７ｂに示される形態は、拡大可能なシステムの伸展性が制御されることを可能にする。一般に、スコアリング構造の一方の端部が自由である場合、この拡大可能なシステムの伸展性は、バルーンとスコアリング構造との伸展性の組み合わせであり得る。しかし、図１７に示される拡大可能なシステムの端部は、遠位端２６０および近位端２６６で固定されているので、取り付け構造は、この拡大可能なシステムの伸展性を制御する。

このシステムの伸展性は、オーバーチューブ２５８の材料選択、壁厚、または長さの任意の組み合わせによって変動され得る。オーバーチューブ２５８は、Ｎｙｌｏｎ、Ｐｅｂａｘ、またはＰＥＴのような任意のエラストマーを含み得る。代表的には、伸展性チューブ２５８は、押し出された管材から形成されるが、編組みポリマーファイバーもしくは金属ファイバー、またはワイヤメッシュをもまた含み得る。ニチノールのような高記憶金属またはステンレス鋼もまた利用され得る。伸展性チューブが押し出されたポリマーチューブを含む場合、壁厚は上記で提示される範囲で変動し得、そしてチューブの長さは、１ｃｍ〜１０ｃｍの範囲であり得る。同じ材料については、壁が薄いほど、そしてチューブが長いほど、システムはより従順である。

図１８Ａ〜Ｃを参照して、血管形成術カテーテル３００の伸展性はまた、伸展性チューブ２５８中に１つ以上の穿孔を生成することによって変動され得る。穿孔は、チューブの周縁に１つ以上のスロットを備え得る。これらのスロットは、伸展性チューブ２５８の長さを横切って渦巻きになる１つの連続的スロットを含み得るか、またはらせん３１２、または放射（ｒａｄｉａｌ）３１４のような任意の数のパターンで整列される多くのスロットであり得る。これらのスロットはまた、円形または矩形のような任意の数の形状であり得、そして目立たない長さを有し得るか、または伸展性チューブの表面を横切って連続的であり得る。

図１９を参照して、伸展性チューブ２５８の外径はテーパー状であり得、スコアリングカテーテル３２０の送達および管腔内の処置部位からの回収を容易にする。一般に、この外径は、伸展性チューブ２５８の遠位端２６４でより大きく、そして伸展性チューブの近位端２６６でより小さい。遠位端における外径Ｄ_１は、折り畳まれたときのスコアリング構造およびバルーンのプロフィールに依存して変動するが、代表的には、０．００４インチ〜０．０１インチの範囲であり、近位端における外径Ｄ_２より大きい。近位端における外径Ｄ_２は、一般に、カテーテル本体の外径に可能な限り近く、伸展性チューブとカテーテルとの間の円滑な遷移を生成する。例として、０．０３３インチの外径を有するカテーテル本体については、遠位端における外径Ｄ_１は、０．０３８インチの内径を備えて０．０４２インチであり得、この内径は、伸展性チューブの遠位端がカテーテル本体に対して移動し得るようにカテーテル本体間の隙間を提供する。対応して、近位端における外径Ｄ_２は、０．０３４インチの内径を備えて０．０３４５インチまでテーパー状で小さくなり得、接着剤によってカテーテル本体に結合されるに十分な隙間を備えた外径を有するカテーテル本体に緊密に一致する。

上記テーパーは、伸展性チューブの全長にわたり得るか、またはそれに代わって伸展性チューブの長さの所定セクションでのみテーパー状であり得る。このテーパー状の伸展性チューブ２５８は、スコアリング構造とカテーテル本体との間の遷移を円滑にし、そしてカテーテルの送達または回収の間に、外側チューブまたはスコアリング構造が管腔壁の部分上で引っかかるか、または捕捉される可能性を最小にする。

ここで、図２０を参照して、スコアリングカテーテル３５０の代替の実施形態が示され、マニピュレーター３６０を有する。取り付け構造２５８は、その遠位端２６４でスコアリング構造２５２に連結される。カテーテル本体２５６に直接固定される代わりに、近位端２６６は、マニピュレーター３６０に付着される。代表的には、マニピュレーター３６０は、カテーテル本体２５６の近位端に位置決めされ、そしてこの取り付け構造２５８は、スコアリング構造からカテーテル本体の長さにわたって延びる。上記の実施形態のように、この取り付け構造は、軸方向および回転方向に延び得、シェルが拡大されるとき、スコアリング構造の縮みを収容する。

いくつかの実施形態では、スコアリング構造２５２およびバルーン２５４の伸展性は、半径方向に拡大可能なシェルの拡大または収縮の間にマニピュレーターを起動することにより制御される。１つの局面では、取り付け構造２５８は、バルーンが膨張または萎められるとき、カテーテル本体２５６に対して軸方向に進行させられ得る。例えば、バルーン２５４が、バルーンの伸展性を拘束するよう拡大されている間、取り付け構造２５８が、カテーテル本体２５６の遠位端から離れるように引かれ得る。この取り付け構造２５８は、バルーン２５４が、バルーンおよびスコアリング構造のプロフィールを最小にするよう萎められている間、またはその後にもカテーテル本体２５６の遠位端から離れるように引かれ得る。あるいは、マニピュレーター３６０は、取り付け構造２５８をカテーテル本体２５６に対して回転させるために用いられ得、折り畳まれ状態から拡大した状態まで、および折り畳まれた状態に戻る遷移の間のバルーンおよびスコアリング構造の伸展性を制御する。

ここで、図２１および２２を参照して、スコアリングケージ構造４００が示され、２層の積層伸展性チューブ４０２を有する。図２２に示されるように、この伸展性チューブ４０２は、少なくともその遠位端４１０で積層構造４０４を有する。この積層構造は、図２２に点線で示されるように、スコアリング要素４０６の近位端４０８を保持する。このスコアリング要素４０６は、薄層がこれら要素を覆いつつも、図２２に示されるように、伸展性チューブ４０２の外側を上回り適合するようなサイズであり得る。あるいは、この伸展性チューブ４０２は、これら要素４０６上に形成された積層する層（単数または複数）（図示せず）を備えたスコアリング構造４０６の内側に適合するようなサイズであり得る。

この積層構造は、伸展性チューブ４０２に類似のポリマーから構成され得、そして熱収縮または溶融され、伸展性スリーブを伸展性チューブに熱によって結合し、そしてスコアリング構造４０６を挟持し得る。あるいは、接着剤または超音波エネルギーまたはＲＦエネルギーのようなその他の結合方法がこの構造を積層するために用いられ得る。図２１および２２に示されるような積層された構造は、スコアリングケージと取り付け構造との間の円滑な遷移および強化された結合を提供する。このような円滑な遷移は、このスコアリングケージを血管系から引き抜くとき特に有利である。

図２３および２４は、拡大可能な拡張バルーン４１２上に位置決めされたスコアリングケージ４００を示す。図２４に示されるように、スコアリング構造の遠位端４１８は、端部キャップ４１６によってカテーテル本体の遠位先端部４１４にカップルされ得る。この端部キャップ４１６は、適合性ポリマーから構成され、そしてカテーテル本体と熱により結合され、スコアリング構造の遠位端４１８をカテーテル本体に固定する。

ここで、図２５〜２７を参照して、拡大可能なスコアリングケージ４０６をバルーンカテーテル上に取り付けるための方法が示される。スコアリングケージ４０６は、それを、バルーン４１２の外径よりわずかに大きい内径を有する挿入チューブ４２２上に装填することによって予備拡大される。バルーン４１２を有するカテーテル本体４２０が次いで挿入チューブ４２２の内径中に挿入され、そしてバルーン４１２が、図２６に示されるようにスコアリング構造４０６に対してほぼ位置決めされるまで進行させられる。この挿入チューブ４２２は次いで引き戻され、拡大されたスコアリング構造が、図２７に示されるようにバルーン４１２およびカテーテル本体４２０上で折り畳むことを可能にする。このスコアリング構造４０６は、次いで、その遠位端４１８でカテーテル本体４２０の遠位先端部４１４に固定され、そしてスコアリング構造／取り付け構造アセンブリの近位端４２４をカテテーテル本体４２０の中間位置に固定され得る。

ここまで説明されたように、上記スコアリング構造およびカテテーテル装置は、任意の薬物、活性物質、またはこのような薬物もしくは物質を血管系もしくはその他の身体管腔中に放出することに関連するその他の被覆特徴を含んでいない。これらスコアリング要素は、しかし、このような薬物および活性物質を、例えば、図２８〜図３４に説明されるような、スコアリング要素の構造上、その上、またはその中に取り込むための種々の公知の技法によって容易に改変され得る。これらの薬物およびその他の活性物質は、浸漬、塗装、蒸着、スピン被覆などのような従来技法によってスコアリング要素の１つ以上の表面領域に付与され得る。上記活性物質は、本質的に純粋な形態、すなわち、任意のキャリア、希釈剤、アジュバント、改変剤、エンハンサーなどの不在下で付与され得る。より一般的には、しかし、上記活性物質は、適切なキャリア、マトリックス、カプセル、または、所望の時間に亘って、またはスコアリング要素の拡大の際にすぐ、または身体管腔に導入された後、薬物の放出を容易にし得るかまたは制御し得るその他の構造とともに、またはそれらの中に付与される。詳細な例では、腐食性および／または非腐食性ポリマーキャリアマトリックスが、最初、上記スコアリング要素の剥き出た面の少なくとも１部分上に付与され得、そして薬物がこのポリマーキャリア上に装填される。再吸収性ポリマーおよび非再吸収性ポリマーの両方のための適切な材料は上記に記載されている。別の例では、薬物は、また上記のように、スコアリング要素への付与の前にキャリア中に存在し得るか、またはカプセル化され得る。

図２８および２９を参照して、スコアリング要素または支柱５００は、所望の活性物質の純粋または実質的に純粋な層５０２で被覆され得る。図２８に示されるように、活性物質層５０２は、スコアリング要素５００の限られた面または限られた複数の面に区画され得る。あるいは、図２９に示されるように、活性物質層５０２は、スコアリング要素５００の剥き出た面のすべてまたは大部分を被覆し得る。

ここで、図３０および３１を参照して、スコアリング要素５００は、（図３０に示されるように）上記要素の限られた面または限られた複数の面、あるいは（図３１に示されるように）すべてまたは大部分の面を覆うポリマーマトリクス５０４で被覆され得る。活性物質は、従来技法によってポリマーマトリックス５０４上に装填され得る。ポリ乳酸およびポリグリコール酸のような腐食性または分解性ポリマーは、血管環境に曝されるとき、経時的に分解または溶解し、そして再吸収される。このような場合には、マトリックスからの活性物質の放出は、ポリマーが分解するとき薬物が放出される分解によるか、または分解と多孔性構造を通る拡散の組み合わせによるかのいずれかによって行われ得る。非腐食性ポリマーの場合には、活性物質は、代表的には、拡散機構によって放出され、そしてポリマーは、（このポリマーは、より長い時間の期間に亘って分解し得るが）拡散が実質的に停止された後も特定時間の間残る。その他の例では、ポリマー（例えば、ポリエチレンオキシド）は膨潤し得、そして拡散は、膨潤プロセスによって増大され得る。ポリマー／脂質カプセル化薬物がスコアリングデバイスから放出されるときの場合においては、放出は、スコアリングデバイスが除去された後に開始および／または継続し得、拡散、分解、腐食および／または膨潤、あるいはこれら機構の任意の組み合わせによる。薬物の放出は、デバイス上の拡大可能なシェルを膨張することにより開始または増大され得るか、または別個に導入され得る（つまり、ポリマーキャリアから活性物質を機械的に強制的に出すか、または押し出す）。これは、腐食性および非腐食性ポリマーキャリアの両方について適用可能である。

ここで、図３２を参照して、スコアリング要素５１０は、ウェル５１２（代表的には複数のウェル）を有するように改変され得、少なくともそれらのいくつかは、ポリマーマトリックス５１４を保持する。このポリマーマトリックスは、上記のように、分解性または非分解性であり得、そして説明された機構のいずれかによって、取り込まれた活性物質を放出する。

図３３に示されるように、スコアリング要素５２０は、１つ以上の穴５２２を備え得、そのいくつかまたはすべては、ポリマーマトリックス５２４を含む。この穴５２２は、ウェル５１２（図３２）とは、底構造が提供されず、そしてウェルが各端部で開放されている点で異なる。この活性物質は、ポリマーマトリックス中に取り込まれ得、そして上記に記載の任意の機構によって放出される。

ウェル５１２または穴５２２にいずれでも、ポリマーマトリックスは、異なる性質を有する層から構成され得るか、そして／または異なるポリマーもしくはその他の材料から構成される層を含み得る。このようにして、種々の放出機構が達成され得る。

ここで、図３４を参照して、鋭くなったか、または角状のリッジ５３２を有するスコアリング要素５３０がまた、活性物質とともに提供され得る。図３４に示されるように、活性物質は、水平な貫通穴５３６に配置されるポリマーマトリックス５３４中に取り込まれる。この貫通穴は、腐食性または非腐食性ポリマーを含み、そして活性物質がその中に取り込まれ、そして上記に記載の機構によって放出される。しかし、三角形の要素、または任意のその他のスコアリング要素はまた、直接薬物で被覆され得るか、またはこの要素の外面（単数または複数）上に配置されるポリマーマトリックス中に取り込まれ得ることが認識される。さらに、図３４のスコアリング要素５３０を、貫通穴５３６中に内部に隔離された薬物をまた含みながら、その外面（単数または複数）のすべてまたは一部上を薬物でさらに被覆することが可能であり得る。

ここで、図３５、３６Ａ、および３６Ｂを参照して、血管に活性物質を送達するための本発明のスコアリング要素構造の使用が説明される。拡張デバイス１０のバルーン１２は、ほぼ上記のように、血管２０の疾患領域内で拡大される。この拡張デバイスのスコアリング要素５００は、上記に記載の任意の手段により、それらの表面および構造中またはその上に取り込まれた、代表的には上記のタイプの抗増殖性薬物である取り込まれた薬物を有する。図３６Ａに示されるように、例示の実施形態では、このスコアリング要素５００は、バルーン１２が拡大されるとき、硬化プラークまたは血栓ＰＴ中に貫通し得る。このスコアリング要素は、プラークまたは血栓ＰＴ中に貫通し、そして恐らくは血栓溶解薬物である薬物をこのプラークまたは血栓中に放出する。その他の事例では、角のあるスコアリング要素５３０のようなスコアリング要素は、バルーン１２によって、それが図３６Ｂ中に示されるように血管壁２０中に入るように拡大され得る。これらの事例では、薬物は、血管壁の脈管内膜またはその他の領域中に直接放出され得る。

本発明が本明細書中上記に詳細に示され、そして説明されたものに制限されないことは、当業者によって認識される。代替の実施形態は、本発明の範囲内に入ることが企図される。

図１は、本発明の実施形態によるバルーンスコアリング構造の実施形態の概略図である。 図１Ａは、本発明の実施形態によるバルーンスコアリング構造の実施形態の概略図である。 図１Ｂは、本発明の実施形態によるバルーンスコアリング構造の実施形態の概略図である。 図１Ｃは、本発明の実施形態によるバルーンスコアリング構造の実施形態の概略図である。 図２は、本発明の実施形態による例示のらせんスコアリング構造の概略図である。 図３は、本発明の実施形態によるらせんスコアリング構造を保持する拡大される血管形成術バルーンの概略図である。 図４は、一対の端部カラー間の中間スコアリング要素の互い違いのヘビ状パターンを備えるスコアリング構造を示す。 図５は、ロールアウトされた形態で示された図４の実施形態のヘビ状スコアリング要素を示す。 図６は、一対の端部カラー間の互い違いのＣ形状スコアリング要素を備えるスコアリング構造を示す。 図７は、ロールアウトされた形態で示された図６の実施形態のＣ形状スコアリング要素を示す。 図８は、図６の線８−８に沿ってとったＣ形状スコアリング要素の１つの図である。 図９は、図６中に示されるスコアリング構造と類似のスコアリング構造上で利用され得る互い違いの二重Ｃ形状スコアリング要素を示す。 図１０は、バルーンカテーテル上での取り付けのためのヘビ状構造およびジグザグ構造を備えるらせんスコアリング構造の代替の実施形態を示す。 図１１は、図１０のスコアリング構造の第１のヘビ状取り付け要素を示す。 図１２は、図１０のスコアリング構造の第２のヘビ状取り付け要素を示す。 図１３は、らせんまたはその他のスコアリング構造のための代替の取り付け構造を示す。 図１４は、ロールアウトされた形態で示される図１３の取り付け構造を示す。 図１５は、本発明のスコアリング構造のための取り付け要素のなお別の実施形態を示す。 図１６は、ロールアウトされた形態で示される図１５の取り付け構造を示す。 図１７Ａは、取り付け構造がスコアリング構造とカテーテル本体との間に配置される、本発明の原理により構築されたカテーテルのなお別の代替の実施形態を示す。 図１７Ｂは、バルーンなくして示される図１７Ａの構造を示す。 図１８Ａ〜１８Ｃは、種々のパターンの穿孔を備えた取り付け構造を有する本発明の原理によって構築されたカテーテルを示す。 図１９は、テーパー状の取り付け構造を有する本発明の原理によって構築された別の実施形態のカテーテルを示す。 図２０は、取り付け構造がマニピュレーターに連結される、本発明の原理によって構築されたなお別の代替の実施形態のカテーテルを示す。 図２１は、伸展性チューブの遠位端に積層セクションを有する、本発明の実施形態を示す。 図２２は、図２１の実施形態の別の図を示す。 図２３は、スコアリング構造内に挿入される拡大可能なバルーンを備える図２１の実施形態を示す。 図２４は、スコアリング構造の遠位端上にスリーブを備えた実施形態を示す。 図２５は、拡大可能なバルーン上にスコアリング構造を取り付けるために挿入チューブを利用する、本発明の方法を示す。 図２６は、拡大可能なバルーン上に挿入された挿入チューブを示す。 図２７は、本発明のスコアリングカテーテルを挿入チューブを取り外して示す。 図２８は、本発明の原理によるスコアリング要素上またはその中の活性物質を被覆またはそうでなければカップルするための異なる形態を示す。 図２９は、本発明の原理によるスコアリング要素上またはその中の活性物質を被覆またはそうでなければカップルするための異なる形態を示す。 図３０は、本発明の原理によるスコアリング要素上またはその中の活性物質を被覆またはそうでなければカップルするための異なる形態を示す。 図３１は、本発明の原理によるスコアリング要素上またはその中の活性物質を被覆またはそうでなければカップルするための異なる形態を示す。 図３２は、本発明の原理によるスコアリング要素上またはその中の活性物質を被覆またはそうでなければカップルするための異なる形態を示す。 図３３は、本発明の原理によるスコアリング要素上またはその中の活性物質を被覆またはそうでなければカップルするための異なる形態を示す。 図３４は、本発明の原理によるスコアリング要素上またはその中の活性物質を被覆またはそうでなければカップルするための異なる形態を示す。 図３５は、血管中の壁部位に活性物質を送達するための本発明のスコアリング要素の使用を示す。 ３６Ａは、血管中の壁部位に活性物質を送達するための本発明のスコアリング要素の使用を示す。 ３６Ｂは、血管中の壁部位に活性物質を送達するための本発明のスコアリング要素の使用を示す。

Claims (12)

1. 近位端および遠位端を有するカテーテル本体と；
   平らな表面および外側エッジを有する矩形断面を有するスコアリング要素であって、該カテーテル本体の該遠位端近傍に配置されるスコアリング要素とを備えるカテーテルであって；
   ここで、該スコアリング要素が、該スコアリング要素の該平らな表面および外側エッジによって切り目を付けられる管腔壁に送達される活性物質を含む、カテーテル。
2. 前記活性物質が、前記スコアリング要素の剥き出た面の少なくとも一部分上に被覆される、請求項１に記載のカテーテル。
3. 前記活性物質が、ポリマーキャリア中に取り込まれる、請求項１または２に記載のカテーテル。
4. 前記ポリマーキャリアが、血管環境中で腐食性である、請求項３に記載のカテーテル。
5. 前記ポリマーキャリアが、血管環境中で非腐食性である、請求項３に記載のカテーテル。
6. 前記活性物質が、前記ポリマーキャリア中にカプセル化される、請求項３に記載のカテーテル。
7. 前記活性物質が、ポリマーキャリアなしに被覆される、請求項２に記載のカテーテル。
8. 前記活性物質が、前記スコアリング要素中に形成された穴またはウェル中に保持される、請求項１に記載のカテーテル。
9. 前記スコアリング要素が、ほぼ線状であり、そして拡大可能なシェル上で軸方向に整列される、請求項１〜８のいずれか１項に記載のカテーテル。
10. 前記スコアリング要素が、拡大可能なシェル上に配置される弾性ケージとして形成される、請求項１〜８のいずれか１項に記載のカテーテル。
11. 前記ケージが、前記シェルとともに拡大し、そして該シェル上で折り畳まれる弾性構造を有する、請求項１０に記載のカテーテル。
12. 前記ケージが、少なくとも１つのらせんスコアリング要素を備える、請求項１１に記載のカテーテル。

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