JP5008181B2 - Stent - Google Patents

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Description

本発明は、血管、胆道及び尿道の如き人体の管状器官の狭窄症状等の治療器具として使用される形状記憶合金からなるステントに関する。   The present invention relates to a stent made of a shape memory alloy used as a treatment instrument for stenosis of tubular organs of the human body such as blood vessels, biliary tract and urethra.

ステント治療は、近年急速に使われてきている新しい技術である。ステントは、血管などの狭窄部拡張後の再狭窄を防ぐ為に、体内に留置されるメッシュ状の金属パイプのことである。カテーテルの先端部に縮径、収納されたステントは、狭窄部への導入後、カテーテルからの解放・拡張操作によって、血管などの腔内壁に取り付けられる。PTCA(経皮的冠動脈形成術)の場合、ステントは、収納内壁に組み合わせされている風船の膨張による血管拡張操作に伴って拡げられる。これはバルーン(風船)拡張型(balloon-expandable)と呼ばれ、金属材料としてはステンレスやタンタル、あるいはコバルトクロム合金が用いられている。   Stent treatment is a new technology that has been rapidly used in recent years. A stent is a mesh-like metal pipe that is placed in the body in order to prevent restenosis after expansion of a stenosis part such as a blood vessel. The stent having a reduced diameter and housed in the distal end portion of the catheter is attached to the inner wall of a blood vessel or the like by release / expansion operation from the catheter after introduction into the stenosis portion. In the case of PTCA (percutaneous coronary angioplasty), the stent is expanded with a vasodilation operation by inflation of a balloon combined with the inner wall of the storage. This is called a balloon-expandable type, and stainless steel, tantalum, or cobalt chromium alloy is used as the metal material.

一方、蜘蛛膜下出血などの原因となる動脈瘤の破裂防止方法としては瘤への血流を止めることにある。一例として、プラチナなどの金属コイルを瘤に詰め血栓化を図る塞栓技術がある。しかし、血栓の一部が金属から離脱し、血流と伴に末梢へ流れ血管を塞ぐ懸念が指摘されている。その対策として、人工血管によって瘤を塞栓するカバードステント技術が検討されている。カバードステント技術のステントはカテーテルから解放されると同時に自己のバネ性で拡張し、人工血管を血管壁に押し付けるものである。いわゆる、自己拡張型(Self-expandable)と呼ばれ、バネ特性に優れる材料が求められている。   On the other hand, as a method for preventing rupture of an aneurysm that causes subarachnoid hemorrhage or the like, there is to stop blood flow to the aneurysm. As an example, there is an embolization technique in which a metal coil, such as platinum, is packed in a knob to form a thrombus. However, there is a concern that a part of the thrombus is detached from the metal and flows to the periphery along with the blood flow to block the blood vessel. As a countermeasure, a covered stent technique for embolizing an aneurysm with an artificial blood vessel has been studied. The stent of the covered stent technology is released from the catheter and expands with its own springiness to press the artificial blood vessel against the blood vessel wall. A so-called self-expandable material that has excellent spring characteristics is required.

次に、優れたバネ特性を有する合金としてTi-Ni合金を始めとした形状記憶合金が知られている。形状記憶合金は、高温相である母相から、冷却により低温相であるマルテンサイト相へとマルテンサイト変態をする。また、マルテンサイト相からの昇温による母相へのマルテンサイト逆変態(以下、逆変態ともいう)することにより自発的な形状回復を示すと共に、母相温度域において超弾性効果(いわゆる形状記憶合金で見られる超弾性効果であり、以下、超弾性ともいう)を有し、優れたバネ特性を示す。
超弾性特性は、数多くの形状記憶合金の中でも特に、Ti-Ni合金およびTi-Ni-X合金(X=V,Cr,Co,Nb等)に顕著に現れる。Ti-Ni合金の形状記憶効果は、下記の特許文献1に、超弾性効果は特許文献2にそれぞれ示されている。Ti-Ni-X合金の形状記憶効果および超弾性効果は、例えば、Ti-Ni-V合金に関しては特許文献3及び特許文献4に、Ti-Ni-Nb合金に関しては特許文献5に記載されている。
尚、本発明に関わるTi-Ni-Nb合金は、Ti-Ni合金に比べ温度ヒステリシスを応力付加によって広くすることができる特長を示すために、原子炉配管継ぎ手などに実用化されている。
Next, shape memory alloys such as Ti—Ni alloys are known as alloys having excellent spring characteristics. Shape memory alloys undergo martensitic transformation from a parent phase, which is a high-temperature phase, to a martensitic phase, which is a low-temperature phase, by cooling. In addition, it exhibits spontaneous shape recovery by performing martensite reverse transformation (hereinafter also referred to as reverse transformation) to the parent phase due to temperature rise from the martensite phase, and also exhibits a superelastic effect (so-called shape memory) in the parent phase temperature range. It is a superelastic effect found in alloys, and is also referred to as superelasticity hereinafter) and exhibits excellent spring characteristics.
The superelastic property is noticeable in Ti—Ni alloys and Ti—Ni—X alloys (X = V, Cr, Co, Nb, etc.) among many shape memory alloys. The shape memory effect of Ti—Ni alloy is shown in Patent Document 1 below, and the superelastic effect is shown in Patent Document 2. The shape memory effect and the superelastic effect of the Ti—Ni—X alloy are described in, for example, Patent Document 3 and Patent Document 4 regarding the Ti—Ni—V alloy, and Patent Document 5 regarding the Ti—Ni—Nb alloy. Yes.
The Ti—Ni—Nb alloy according to the present invention has been put to practical use in a reactor pipe joint or the like in order to show the feature that the temperature hysteresis can be widened by applying stress compared to the Ti—Ni alloy.

Ti-Ni形状記憶合金の特徴は、合金の逆変態温度開始温度(As温度)に始まり逆変態終了温度(Af温度)以上では、外部から変形を受けても、外部拘束の解除と同時に元の形に復元し、回復量は伸び歪みで約7%に達する。As温度は形状回復とする開始温度、Af温度は形状回復とする終了温度(形状回復とする温度)を意味する。ステント用途の場合、留置内腔よりやや大きめに形成したフープ形状ステントは、カテーテルに縮径マウント・カテーテルから解放後、直ちに、その元径に自発的に復元し、内腔に密着する。
即ち、合金のAf温度は生体温度(37℃近傍)以下としている。超弾性ステントは、前記の特徴と同時に、自発形状復元性による血管壁損傷、留置位置決めズレ、デリバリー性に欠けるなどの難点があるために、冠動脈などの繊細な拡張、留置が必要な血管系には使用し難い。
The feature of Ti-Ni shape memory alloy is that it starts at the reverse transformation temperature start temperature (As temperature) of the alloy and is higher than the reverse transformation end temperature (Af temperature). It is restored to its shape, and the recovery amount reaches about 7% in elongation strain. As temperature means start temperature for shape recovery, and Af temperature means end temperature for shape recovery (temperature for shape recovery). In the case of stent use, a hoop-shaped stent formed slightly larger than the indwelling lumen is spontaneously restored to its original diameter immediately after being released from the reduced-diameter mount catheter into the catheter, and is in close contact with the lumen.
That is, the Af temperature of the alloy is set to a living body temperature (around 37 ° C.) or lower. Along with the above features, superelastic stents have the disadvantages of vascular wall damage due to spontaneous shape restoration, indwelling positioning misalignment, lack of delivery, etc., so that they can be used in vascular systems that require delicate expansion and placement such as coronary arteries. Is difficult to use.

PTCA用ステントの素材は、血管を損傷し難くデリバリー性(尚、デリバリーとは、ステントの血管内輸送という意味で使用する)に優れる弾性限の低い金属材料が好ましいが、拡張後の腔壁への押し付け力(拡張力)が弱い。その解決手段として、形状記憶合金を用いたステントが提案されている。また、特許文献6には本発明に係るTi-Ni-Nb合金のステント適用が記載されている。特徴としては、「Ti-Ni-Nb形状記憶合金の形状回復時の低ヤング率性、外力による形状変形時の高ヤング率性ステントは、合金変形における応力−歪み曲線上の荷重時の変曲点での応力対非荷重時の変曲点での応力の比が少なくとも、2.5:1とすることで得られる」と述べている。しかし、この技術はカテーテルからの解放後生体温度で超弾性効果を示すもので、PTCAに求められる課題(位置決めの任意性など)を十分に解決するものではない。   The material of the PTCA stent is preferably a metal material with low elasticity that is difficult to damage blood vessels and has excellent delivery properties (meaning that delivery means the intravascular transport of the stent). The pressing force (expansion force) is weak. As a solution, a stent using a shape memory alloy has been proposed. Patent Document 6 describes the application of a Ti-Ni-Nb alloy stent according to the present invention. Characteristic features include: "Low Young's modulus during shape recovery of Ti-Ni-Nb shape memory alloy, and high Young's modulus stent during shape deformation due to external force. The ratio of the stress at the point to the stress at the inflection point when not loaded is at least 2.5: 1 ”. However, this technique exhibits a superelastic effect at the living body temperature after being released from the catheter, and does not sufficiently solve the problems required for PTCA (positioning optionality, etc.).

また、本発明者らによる発明としてのステントを特許文献7に提案している。すなわち、体内挿入時、生体温度での形状記憶効果であって、バルーンによる形状復元後の超弾性効果を示すステントの提案である。実施例では、Ti-Ni合金およびTi-Ni-X合金(X=Cr,V,Cu,Fe,Coなど)からなるステントを強変形することで回復温度を上昇させることを述べている。しかし、歪み付加はスロット加工ステントをカテーテルに収納することでの強変形のみであり、スロット形状によっては充分な効果は得られないものである。また、歪み付加による形状回復とする温度の上昇幅が大きいTi-Ni-Nb合金の言及がなく、バルーンへの装着性が不十分で、カテーテルでの外側からの拘束の必要性が述べられている。   Patent Document 7 proposes a stent as an invention by the present inventors. That is, it is a proposal of a stent that exhibits a shape memory effect at a living body temperature at the time of insertion into the body and a superelastic effect after shape restoration by a balloon. In the examples, it is described that the recovery temperature is increased by strongly deforming a stent made of a Ti—Ni alloy and a Ti—Ni—X alloy (X = Cr, V, Cu, Fe, Co, etc.). However, the addition of strain is only a strong deformation by housing the slot-processed stent in the catheter, and a sufficient effect cannot be obtained depending on the slot shape. In addition, there is no mention of Ti-Ni-Nb alloy, which has a large temperature rise to restore shape due to strain addition, and the attachment to the balloon is insufficient, and the necessity of restraining from the outside with a catheter is described. Yes.

特許文献8ではTi-Ni合金、Ti-Ni-X合金を用いたステントで、熱処理によって部分的に材料の剛性を変化させることを提案している。具体的には、熱処理変化によって比較的剛性の高い超弾性部と低剛性の塑性変形部分(明細書中、超弾性が破壊される部分)を交互に連鎖させるとしており、本発明の意図する主旨、手段とは異なるものである。また、ステントの様な複雑な形状に、異なった熱処理を施すことは再現性とコストの面で問題がある。
特許文献9、においては、Ti-Ni-Nb合金を用いたステントの提案を行った。特許文献9では、バルーン拡張され、留置される以前まで形状回復とする温度が生体温度以上となり、拡張後に加温することにより歪み効果を解消し形状回復とする温度を生体温度以下となし、生体温度で超弾性効果を示すステント、を提案している。
米国特許3,174,851号 特開昭58−161753号公報 特開昭63−171844号公報 特開昭63−14834号公報 米国特許4,770,725号 特開平11−42283号公報 特開平11−099207号公報 特表2003−505194号公報 特開2005−245848号公報
Patent Document 8 proposes that the stiffness of a material is partially changed by heat treatment in a stent using a Ti—Ni alloy or a Ti—Ni—X alloy. Specifically, the super-elastic part having relatively high rigidity and the plastic deformation part having low rigidity (the part in which the super-elasticity is broken in the specification) are alternately linked by the heat treatment change, and the intended purpose of the present invention Is different from the means. In addition, it is problematic in terms of reproducibility and cost to perform different heat treatments on complicated shapes such as stents.
In Patent Document 9, a stent using a Ti—Ni—Nb alloy was proposed. In Patent Document 9, the temperature at which shape recovery is performed before the balloon is expanded and indwelled is equal to or higher than the living body temperature. Proposes a stent that exhibits a superelastic effect at temperature.
US Patent 3,174,851 JP 58-161753 A JP-A-63-171844 JP-A-63-14834 U.S. Pat. No. 4,770,725 JP-A-11-42283 Japanese Patent Laid-Open No. 11-099207 Special table 2003-505194 gazette JP 2005-245848 A

ステントに求められる作用は、デリバリー性(血管内輸送性)、任意留置性(必要な箇所への留置の容易性)、再狭窄防止性(留置後の強い拡張力と柔軟な形状追随性)である。近年のステント治療症例急増に伴い、課題として、ステント留置後の再狭窄や初期留置位置からの変位がある。特に前記の様に超弾性効果を有するステントが使用し難い冠動脈等、現在、バルーン拡張が行われる場合に生起する。
本発明の課題は、これらを解決するため、本発明者らの提案である前記Ti-Ni-Nbステントの問題点をも解決し、体内での加温を行わずとも、良好な、デリバリー性、任意留置性および再狭窄防止性を兼ね備え、初期留置位置からの変位し難いステントを提供することである
The required functions for stents are delivery (intravascular transportability), optional placement (easy placement at the required location), and restenosis prevention (strong expansion force and flexible shape following after placement). is there. Along with the rapid increase in stent treatment cases in recent years, there are problems such as restenosis after stent placement and displacement from the initial placement position. This occurs particularly when balloon expansion is currently performed, such as in coronary arteries where it is difficult to use a stent having a superelastic effect as described above.
In order to solve these problems, the problem of the present invention is to solve the problems of the Ti-Ni-Nb stent proposed by the present inventors, and to achieve good delivery properties without heating in the body. It is to provide a stent that has both indwellability and anti-restenosis and is difficult to displace from the initial placement position.

TI-Ni-Nb合金はTi-Ni合金や他のTi-Ni-X合金に比べ、種々の特徴ある特性が知られている。歪み付加にともなう逆変態温度の上昇幅がより大きいことや、歪み付加前後にて、逆変態開始温度と逆変態終了温度の幅が急激に小さくなること等である。最終冷間加工率30%とした46.4Ti-47.6Ni-6Nbのφ1mmの線材を、400℃1時間で熱処理を行った後、室温にて引っ張り試験を行った。図9はその応力歪み曲線である。歪み量を1%ずつ増加し14%まで、除荷と引っ張りを繰り返した。
歪み量が小さい場合は超弾性効果を示すが、歪み量の増加にともない変態温度が上昇し、残留歪みが大きくなり元の長さに戻らなくなり、超弾性効果も減少し最終的に失われた。また、歪み量の増加にともない降伏応力が低下し柔らかくなった。これらの特性は、Ti-Ni合金や他のTi-Ni-X系合金に比べて顕著である。また、これらの特性を損なわない程度に、V,Cr,Co,Fe等の元素を添加しても良い。Ti-Ni-Nb合金も他のTi-Ni-X合金およびTi-Ni2元合金と同様に、組成、最終的な冷間加工率および熱処理条件の選択により、適宜にこれら特性を変化させ得る。本発明では、このTi-Ni-Nb合金の機械的特性を使用してステントを作製した。
TI-Ni-Nb alloys are known to have various characteristic characteristics compared to Ti-Ni alloys and other Ti-Ni-X alloys. For example, the increase range of the reverse transformation temperature due to the strain addition is larger, and the width of the reverse transformation start temperature and the reverse transformation end temperature is rapidly reduced before and after the strain addition. A 46.4Ti-47.6Ni-6Nb wire having a final cold working rate of 30% was subjected to heat treatment at 400 ° C. for 1 hour, and then subjected to a tensile test at room temperature. FIG. 9 shows the stress strain curve. Unloading and pulling were repeated by increasing the strain amount by 1% to 14%.
When the amount of strain is small, it shows a superelastic effect, but as the amount of strain increases, the transformation temperature rises, the residual strain increases and does not return to its original length, and the superelastic effect also decreases and eventually lost. . Moreover, the yield stress decreased and softened with increasing strain. These characteristics are remarkable as compared with Ti-Ni alloys and other Ti-Ni-X alloys. Further, elements such as V, Cr, Co, and Fe may be added to such an extent that these characteristics are not impaired. Similar to other Ti—Ni—X alloys and Ti—Ni binary alloys, the Ti—Ni—Nb alloy can appropriately change these properties by selecting the composition, the final cold work rate, and the heat treatment conditions. In the present invention, a stent was produced using the mechanical properties of this Ti—Ni—Nb alloy.

ここで、本発明者らは、Ti−Ni−Nb合金のステントに局所的に歪みを与え形状回復とする温度を制御することにより、バルーンへの格納性と、拡張後の超弾性あるいは高弾性(本来の意味で弾性変形歪み量が大きいこといい、超弾性効果を示さないものも含む)、高い拡張力を、加温することなく付与することが可能であることを知り得た。
すなわち、本発明のステントによれば、変形性保持部を有する屈曲部を形成した環状のストラットとストラットを屈曲部同士でつなぐリンク部とを有するとともに、Nbを含むTi−Ni系形状記憶合金からなる筒状のステントであり、前記変形性保持部形状回復する温度が生体温度を超え、該変形性保持部以外の部分の形状回復する温度が生体温度以下であるようにした。
上記ステントは、前記屈曲部の変形性保持部が選択的に歪みが付加され、該変形性保持部の形状回復とする温度が他の部分と比較して上昇する構造を有する構造を有するようにしている。
上記ステントは、前記Nbを含むTi−Ni系形状記憶合金の組成がTi46.4〜47.2at%、Ni47.6〜47.8at%、Nb5〜6at%の割合であって、熱処理温度として450〜500℃の温度を施することができる。
上記ステントは、前記屈曲部の変形性保持部のみ形状回復とする温度を生体温度以上に上昇させ、他の部分が生体温度以下の形状回復とする温度を有することによって生体温度での超弾性効果を有するようにした。
また、上記ステントは、前記形状回復とする温度が他の部分と比較して上昇する構造は、屈曲部を波形状に連続して形成された環状のストラットであって、屈曲部を前記ストラットの軸方向に向けて配設し、該軸方向へ隣接するストラットの屈曲部間を前記リンク部で連結するようにした。
Here, by controlling the temperature at which the stent of Ti—Ni—Nb alloy is locally distorted to restore the shape, the present inventors can store the balloon, and have superelasticity or high elasticity after expansion. It has been found that it is possible to apply a high expansion force without heating (including that which has a large amount of elastic deformation strain in the original sense and includes those which do not exhibit a superelastic effect).
That is, according to the stent of the present invention, which has a link portion connecting the annular strut and the strut forming a bent portion having a deformable holder at the bent portions, Ti-Ni based shape memory alloy containing Nb a tubular stent consisting of a temperature of shape recovery of the deformable retaining portion across biological temperature, temperature of shape recovery of the portion other than the modified form of holder is to be the following biological temperature.
The stent has a structure in which the deformable holding portion of the bent portion is selectively distorted and the temperature for restoring the shape of the deformable holding portion is increased compared to other portions. ing.
In the stent, the composition of the Ti—Ni-based shape memory alloy containing Nb is a ratio of Ti 46.4 to 47.2 at%, Ni 47.6 to 47.8 at%, Nb 5 to 6 at%, and the heat treatment temperature is 450. A temperature of ˜500 ° C. can be applied.
The above-mentioned stent has a temperature at which only the deformable holding part of the bent part recovers the shape above the living body temperature, and the other part has a temperature at which the shape recovers below the living body temperature. It was made to have.
In addition, the stent has a structure in which the temperature at which the shape recovery is performed is higher than that of other portions, and the bent portion is an annular strut formed continuously in a wave shape, and the bent portion is formed on the strut. It arrange | positions toward an axial direction and it was made to connect between the bending parts of the struts adjacent to this axial direction by the said link part.

本発明では、セル屈曲部への歪み付加により他の部分より形状回復とする温度が高くなるため、バルーン拡張が可能であり、かつ、部分的に超弾性あるいは高弾性を有する拡張力が高く変形に対する回復が良好なステントを供給可能となる。デリバリー性、任意留置性および再狭窄防止性を兼ね備え、初期留置位置からの変位し難いステントが可能となる。付加された歪みを解消するための加温を行うことなく拡張力が高く変形に対する回復が良好なステントが得られるため、システムを簡略に構成可能であり、また加温が困難な条件にも適用できる。ステント拡張に必要な力と形状回復性、拡張力をこれまでよりも幅広く種々設定することが可能になる。   In the present invention, since the temperature at which the shape is restored is higher than other parts due to the strain applied to the cell bent part, the balloon can be expanded, and the expansion force partially having superelasticity or high elasticity is highly deformed. It is possible to supply a stent having a good recovery from the above. It is possible to provide a stent that has both delivery, arbitrary placement, and restenosis prevention, and that is difficult to be displaced from the initial placement position. A stent with high expansion force and good recovery from deformation can be obtained without heating to eliminate the added strain, so the system can be configured simply, and it can be applied to conditions where heating is difficult it can. The force necessary for stent expansion, shape recovery, and expansion force can be set in a wider range than before.

以下、本発明の実施形態によるステントについて、図面を参照しながら説明する。
図1及び図2は、本発明に従って構成された形状記憶合金でなるステントの好適実施形態を示している。第1のステントは全体を番号11で示し、第2のステントは全体を番号21で示し、これらの第1及び第2のステント11,21は、各々全体が網状でなる円筒形状であり、図1及び図2では平面に展開したものを示している。
ステント11,21の作製は、周波溶解によりTi-Ni-Nb合金を作製し、熱間加工および冷間加工によりチューブ状の前駆体を形成する。冷間加工率は、10%以上であり機械的破壊が起こり得る60%以下であるが、好ましくは、良好な機械特性が得られる20%以上であり、安定した加工が可能な50%以下である。本実施形態では、チューブの寸法は、およそ外径2.45mm、肉厚0.19mmの大きさに形成した。この際のチューブの最終的な冷間加工率は、断面積の減面率で約30%であった。
Hereinafter, a stent according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 and 2 illustrate a preferred embodiment of a stent made of a shape memory alloy constructed in accordance with the present invention. The first stent is generally designated by the numeral 11, the second stent is generally designated by the numeral 21, and the first and second stents 11 and 21 each have a cylindrical shape that is entirely reticulated. FIG. 1 and FIG. 2 show a flat development.
The stents 11 and 21 are produced by producing a Ti-Ni-Nb alloy by frequency melting and forming a tubular precursor by hot working and cold working. The cold working rate is 10% or more and 60% or less at which mechanical fracture can occur. Preferably, it is 20% or more at which good mechanical properties can be obtained, and 50% or less capable of stable machining. is there. In this embodiment, the dimensions of the tube are approximately the outer diameter of 2.45 mm and the wall thickness of 0.19 mm. The final cold working rate of the tube at this time was about 30% in terms of the area reduction of the cross-sectional area.

次にチューブをNd:YAGレーザ装置にて、所用部位以外を切断加工した。具体的には、照射されるレーザ光をスキャンさせ、チューブも回転および長手方向に移動させながら、予めプログラムされた形状に、チューブを切断した。本実施形態では、図2及び図4に示す形状に切断した。図2及び図4は、切断品を平面に添加した図である。これらを所定の外径に拡張するため、先端が円錐状の丸棒をステントに挿入し熱処理を行った。本実施形態では、ステントの外径が5mmになるように拡張熱処理を施した。図3の切断品3を拡張して図1のステント11を、ならびに図4の切断品4を拡張して図2のステント21を作製した。熱処理温度は300℃から600℃であるが、好ましくは400℃から500℃である。
尚、ステント11,21の表面には、必要に応じて生体適合性を有する適宜の合成樹脂コーティングを施すことができ、また、所要薬剤を施すこともできる。
Next, the tube was cut and processed with the Nd: YAG laser device except for the required part. Specifically, the tube was cut into a pre-programmed shape while the irradiated laser beam was scanned and the tube was also rotated and moved in the longitudinal direction. In this embodiment, it cut | disconnected in the shape shown in FIG.2 and FIG.4. 2 and 4 are views in which a cut product is added to the plane. In order to expand these to a predetermined outer diameter, a round bar having a conical tip was inserted into the stent and heat treatment was performed. In this embodiment, the extended heat treatment was performed so that the outer diameter of the stent was 5 mm. 3 was expanded to produce the stent 11 of FIG. 1, and the cut product 4 of FIG. 4 was expanded to produce the stent 21 of FIG. The heat treatment temperature is 300 ° C. to 600 ° C., preferably 400 ° C. to 500 ° C.
In addition, the surface of the stents 11 and 21 can be provided with an appropriate synthetic resin coating having biocompatibility, if necessary, and a required drug can be applied.

上述したように、本発明では、Ti-Ni-Nb合金のステントに局所的に歪みを加え形状回復とする温度を制御することにより、バルーンへの格納性と、拡張後の超弾性あるいは高弾性、高い拡張力を、加温することなく付加する。以下、局所的に歪みを加えることができるステント形状の構造について説明する。
第1のステント11は、長手方向(ステントの軸方向)において、図1に示す上下方向に配列し、複数個の環状のストラット13と隣接するストラット13間の各々に配設した複数個のリンク16を含んでいる。ストラット13は、波形状(若しくはジグザグ形状、コルゲート形状)で周方向、すなわち、図1において左右方向に延在する。更に詳述すると、ストラット13は傾斜した直線ストラット部13aと反対側に傾斜した曲線ストラット部13bとを含み、直線ストラット部13aと曲線ストラット部13bとは、周方向に交互に配列している。曲線ストラット13bは、2個所に変曲点14a,14bを有する曲線形状とし、本実施形態では内角の角度を一致させるようにした。ストラット13は、一方の曲線ストラット13bのみ変曲点14a,14bを形成したが、直線ストラット部13aについても同様に変曲点を形成してもよい。
直線ストラット部13aの一端と曲線ストラット部13b一端の連結部は、略半円弧状(若しくは角形状)の屈曲部12を介して接続するようにしている。すなわち、屈曲部12は、直線ストラット部13aの両端位置及び曲線ストラット部13bの両端位置に設けている。こうしたストラット11は、1組の直線ストラット部13a、曲線ストラット部13b及び屈曲部12の組み合わせによって1つのセルを形成することになる。そして、これらのセルを周方向に複数配設することによって、環状のストラット13になる。
As described above, according to the present invention, the Ti-Ni-Nb alloy stent is locally strained to control the temperature at which the shape is restored, so that it can be stored in the balloon and can be super-elastic or highly elastic after expansion. Adds high expansion force without heating. Hereinafter, a stent-shaped structure that can be locally strained will be described.
The first stent 11 is arranged in the vertical direction shown in FIG. 1 in the longitudinal direction (axial direction of the stent), and a plurality of links disposed between each of the plurality of annular struts 13 and the adjacent struts 13. 16 is included. The struts 13 have a wave shape (or a zigzag shape or a corrugated shape) and extend in the circumferential direction, that is, in the left-right direction in FIG. More specifically, the strut 13 includes an inclined straight strut portion 13a and a curved strut portion 13b inclined to the opposite side, and the straight strut portions 13a and the curved strut portions 13b are alternately arranged in the circumferential direction. The curved strut 13b has a curved shape having inflection points 14a and 14b at two locations, and in this embodiment, the angle of the inner angle is made to coincide. In the strut 13, the inflection points 14 a and 14 b are formed only in one curved strut 13 b, but the inflection points may be formed in the straight strut portion 13 a in the same manner.
A connecting portion between one end of the straight strut portion 13a and one end of the curved strut portion 13b is connected via a bent portion 12 having a substantially semicircular arc shape (or a square shape). That is, the bent portion 12 is provided at both end positions of the straight strut portion 13a and both end positions of the curved strut portion 13b. Such a strut 11 forms one cell by a combination of a pair of straight strut portions 13 a, curved strut portions 13 b, and bent portions 12. An annular strut 13 is formed by arranging a plurality of these cells in the circumferential direction.

リンク16は、周方向、図1において左右方向に間隔をおいて配置するようにした。リンク16の各々は、ステント11の長手方向にZ字(若しくはS字を鏡に映した鏡像S字)形状に延びている。リンク16の形状は、折曲部17a,17bを2個所形成しているが、折曲部17a,17bの向きは、ステント11の周方向へ向けて配置する必要がある。
リンク16の各々は、ステント11の軸方向に対向して位置する屈曲部12,12間の各々に配置し、リンク16の一端及び他端を屈曲部12,12間に連結するようにしている。リンク16の断面積は、本実施形態では、直線ストラット13a及び曲線ストラット13bの断面積よりも小さく形成しているが、同じ断面積であってもよい。リンク16の配設場所は、ステント11の長手方向の両端部を除いた全ての屈曲部12に配設している。
なお、ステント11は、長手方向にZ字形状に延びるリンク16に代えて、鏡像Z字形状にリンクを形成してもよい。
The links 16 are arranged at intervals in the circumferential direction, in the left-right direction in FIG. Each of the links 16 extends in a Z shape (or a mirror image S shape in which the S shape is reflected in a mirror) in the longitudinal direction of the stent 11. The link 16 has two bent portions 17a and 17b. The bent portions 17a and 17b need to be arranged in the circumferential direction of the stent 11.
Each of the links 16 is disposed between each of the bent portions 12 and 12 that are positioned opposite to each other in the axial direction of the stent 11, and one end and the other end of the link 16 are connected between the bent portions 12 and 12. . In this embodiment, the cross-sectional area of the link 16 is smaller than the cross-sectional areas of the straight struts 13a and the curved struts 13b, but the cross-sectional areas may be the same. The link 16 is disposed at all the bent portions 12 except for both ends in the longitudinal direction of the stent 11.
The stent 11 may form a link in a mirror image Z shape instead of the link 16 extending in the Z shape in the longitudinal direction.

第2のステント21は、長手方向(ステントの軸方向)、すなわち、図2おいて上下方向に配列した複数個の環状のストラット23と隣接するストラット23間に配設した複数個のリンク26を含んでいる。リンク26の数は、本実施形態では、屈曲部22をステント21の周方向へ5つ空けた状態で配設し、第1のステント11と比較して数が少ない。そして、そのリンク26aがあるさらに下段のストラット23を連結するリンク26bは、リンク26a,26aとの間に位置するように、上段のリンク26a,26aに対して周方向にずらしている。   The second stent 21 includes a plurality of links 26 disposed between adjacent struts 23 and a plurality of annular struts 23 arranged in the longitudinal direction (axial direction of the stent), that is, the vertical direction in FIG. Contains. In the present embodiment, the number of links 26 is less than that of the first stent 11 when five bent portions 22 are arranged in the circumferential direction of the stent 21. The link 26b connecting the lower strut 23 having the link 26a is shifted in the circumferential direction with respect to the upper links 26a and 26a so as to be positioned between the links 26a and 26a.

ストラット23は、波形状(若しくはジグザグ形状、コルゲート形状)で周方向、すなわち、図2において左右方向に延在する。更に詳述すると、ストラット23は、各々が複数ある直線ストラット部23a,23bを含み、直線ストラット部23aと23bは環状のストラット23の周方向へ、交互に配列した状態にある。直線ストラット部23aの一端と直線ストラット部23b一端の連結部は、略半円弧状(若しくは角形状)の屈曲部22を介して接続している。すなわち、屈曲部22は、直線ストラット部23a,23bの両端位置にある。このようなステント21は、1組の直線ストラット部23a,23b及び屈曲部22の組み合わせによって1つのセルを形成することになる。リンク26の形状は、ほぼノ字形状に形成し、リンク26の断面積は、直線ストラット23a,23bの断面積よりも小さく形成しているが、同じ断面形状であってもよい。   The strut 23 has a wave shape (or a zigzag shape or a corrugated shape) and extends in the circumferential direction, that is, in the left-right direction in FIG. More specifically, the strut 23 includes a plurality of straight strut portions 23 a and 23 b, and the straight strut portions 23 a and 23 b are alternately arranged in the circumferential direction of the annular strut 23. The connecting portion between one end of the straight strut portion 23a and one end of the straight strut portion 23b is connected via a bent portion 22 having a substantially semicircular arc shape (or a square shape). That is, the bending part 22 exists in the both end position of the linear strut parts 23a and 23b. Such a stent 21 forms one cell by a combination of a pair of straight strut portions 23 a and 23 b and a bent portion 22. The shape of the link 26 is formed in a substantially square shape, and the cross-sectional area of the link 26 is smaller than the cross-sectional area of the straight struts 23a and 23b, but may have the same cross-sectional shape.

次に、本実施形態のステントの作用について説明する。
図1及び図2に示すステント11,21を縮径し、歪みを付与した。専用の治具を用い、ステント11,21の外側から外力で抑える形式で連続的に徐々に外径を縮め、円形を保ったままほぼ同心円状に外径5mmから2.5mmまで縮径させた。その後、治具による外側からの抑えを開放しステント11,21への外力を解消した。2.5mmへ縮径した際のステント11,21の基本的形状は、切断されたままの状態(図3、図4)に同様であった。
このとき、ストラット13,23は、各屈曲部12,23の角度のみ狭小となり、直線ストラット13a、曲線ストラット13b及び直線ストラット23a,23bの部位については形状変化がなく、リンク16,26についても形状変化がなかった。これは、各屈曲部12,22の頂部の位置を軸方向へ向けているので、ステント11,21に縮径方向の力が負荷したときに、各屈曲部12,22に応力が負荷する構造になっており、各屈曲部12,22間に位置する直線ストラット13a、曲線ストラット13b及び直線ストラット23aには、実質的な応力が負荷されていない。一方、リンク16,26は、周方向(図1及び図2の左右方向)に隣接する屈曲部12,22が、ステント11,21が縮径することによって互いに近づくと、隣接するリンク16,26が互いに平行移動して近づく状態となり、実質的な応力が負荷されず形状変化も生じなかった。こうして、屈曲部12,22に歪みを付加させて、形状回復とする温度が上昇した部分である屈曲部12,22の変形性保持部を有するステント11,21を製造できる。
Next, the operation of the stent of this embodiment will be described.
The stents 11 and 21 shown in FIGS. 1 and 2 were reduced in diameter and applied with strain. Using a dedicated jig, the outer diameter was gradually reduced in a form that was suppressed from the outside of the stents 11 and 21 by an external force, and the outer diameter was reduced from 5 mm to 2.5 mm in a substantially concentric shape while maintaining a circular shape. . Thereafter, the restraint from the outside by the jig was released, and the external force on the stents 11 and 21 was eliminated. The basic shapes of the stents 11 and 21 when the diameter was reduced to 2.5 mm were the same as in the cut state (FIGS. 3 and 4).
At this time, the struts 13 and 23 are narrowed only at the angles of the bent portions 12 and 23, the shape of the straight struts 13a, the curved struts 13b and the straight struts 23a and 23b is not changed, and the links 16 and 26 are also shaped. There was no change. This is because the positions of the apexes of the bent portions 12 and 22 are directed in the axial direction, so that when the force in the reduced diameter direction is applied to the stents 11 and 21, the stress is applied to the bent portions 12 and 22. Thus, substantial stress is not applied to the straight struts 13a, the curved struts 13b, and the straight struts 23a located between the bent portions 12 and 22, respectively. On the other hand, when the bent portions 12 and 22 adjacent to each other in the circumferential direction (left and right direction in FIGS. 1 and 2) approach each other as the stents 11 and 21 are reduced in diameter, the links 16 and 26 are adjacent to each other. Were moved in parallel with each other, and no substantial stress was applied, and the shape did not change. In this way, it is possible to manufacture the stents 11 and 21 having the deformable holding portions of the bent portions 12 and 22, which are portions where the bent portions 12 and 22 are distorted to increase the temperature for shape recovery.

以下、本発明のステントの実施例について説明する。
[実施例によるステントの作製]
本実施例では、下記のステントの組成によって、ステントの外径が5mmになるように拡張熱処理を施した。図3の切断品を拡張して図1のステント11を、または図4の切断品を拡張して図2のステント21を、表1に示す実施例1〜3及び比較例1,2として作製した。
Examples of the stent of the present invention will be described below.
[Production of stent according to Example]
In this example, the expansion heat treatment was performed so that the outer diameter of the stent was 5 mm according to the composition of the stent described below. The stent 11 of FIG. 1 is expanded by expanding the cut product of FIG. 3, or the stent 21 of FIG. 2 is expanded by expanding the cut product of FIG. 4 as Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 shown in Table 1. did.

[表1]

Figure 0005008181
表1に示すように、実施例1(No.1:46.4Ti-47.6Ni-6Nb)のステントでは、Ti46.4at%、Ni47.6at%、Nb6%の合金組成とし、熱処理条件を500℃の温度で施して、ステントを作製した。ステントの形状は、図2に示すステント21と同じである。
実施例2(No.2:46.4Ti-47.6Ni-6Nb)のステントでは、Ti46.4at%、Ni47.6at%、Nb6%atの合金組成とし、ステントの組成は実施例1と同じ条件とし、熱処理条件を450℃の温度で施したことが異なる。ステントの形状は、図1に示すステント12と同じである。
実施例3(No.3:47.2Ti-47.8Ni-5Nb)のステントでは、Ti47.2at%、Ni47.8at%、Nb5%atの合金組成とし、熱処理条件を450℃の温度で施して、ステントを作製している。形状は、図2に示すステント21と同じである。
比較例1(No.4:49.4Ti-50.6Ni)のステントでは、Ti49.4at%、Ni50.6%atの合金組成とし、熱処理条件を500℃の温度で施して、ステントを作製した。形状は、図1に示すステント12と同じである。
比較例2(No.5:50Ti-50Ni)のステントでは、Ti50at%、Ni50%atの合金組成とし、熱処理条件を500℃の温度で施して、ステントを作製した。形状は、図1に示すステント12と同じ形状である。 [Table 1]
Figure 0005008181
As shown in Table 1, the stent of Example 1 (No. 1: 46.4Ti-47.6Ni-6Nb) has an alloy composition of Ti 46.4 at%, Ni 47.6 at%, Nb 6%, and heat treatment conditions of 500 ° C. A stent was made by applying at temperature. The shape of the stent is the same as that of the stent 21 shown in FIG.
In the stent of Example 2 (No. 2: 46.4Ti-47.6Ni-6Nb), the alloy composition of Ti 46.4 at%, Ni 47.6 at%, and Nb 6% at was set, and the composition of the stent was the same as in Example 1. The difference is that the heat treatment was performed at a temperature of 450 ° C. The shape of the stent is the same as that of the stent 12 shown in FIG.
In the stent of Example 3 (No. 3: 47.2Ti-47.8Ni-5Nb), an alloy composition of Ti 47.2 at%, Ni 47.8 at%, and Nb 5% at was used, and heat treatment conditions were applied at a temperature of 450 ° C. Is making. The shape is the same as the stent 21 shown in FIG.
In the stent of Comparative Example 1 (No. 4: 49.4Ti-50.6Ni), an alloy composition of Ti 49.4 at% and Ni 50.6% at was used, and the heat treatment was performed at a temperature of 500 ° C. to produce the stent. The shape is the same as the stent 12 shown in FIG.
In the stent of Comparative Example 2 (No. 5: 50Ti-50Ni), an alloy composition of Ti50at% and Ni50% at was used, and the heat treatment was performed at a temperature of 500 ° C to produce the stent. The shape is the same as that of the stent 12 shown in FIG.

[ステントの歪み付加と変態点の上昇変化]
次に、上記No.1〜5のステントを縮径し、歪みを付加した。歪みは専用の治具を用い、ステントの外側から外力で抑える形式で連続的に徐々に外径を縮め、円形を保ったままほぼ同心円状に外径5mmから2.5mmまで縮径した。その後、治具による外側からの抑えを開放しステントへの外力を解消した。
2.5mmへ縮径した際のステントの形状は、切断されたままの状態(図3、図4)に同様であった。ステントの1単位における拡張状態と縮径状態との比較を図7と図8に示した。ステントの縮径による形状変化は、主にセル屈曲部の変化であり、セルのその他の部分およびリンクの形状にはほとんど変化が見られなかった。
従って、5mmから2.5mmへの縮径による歪みも、セル屈曲部以外のセルおよびリンクには付加されず、主にセル屈曲部に付加されたことが判った。セル屈曲部の形状の変化から、付加された歪み量は、図2のステント21において8%、図1のステント12において7%であった。
[Addition of strain to stent and change in transformation point]
Next, the above No. 1-5 stents were reduced in diameter and added with strain. The strain was reduced gradually from the outside of the stent by an external force using a special jig, and the outer diameter was reduced gradually, and the outer diameter was reduced from 5 mm to 2.5 mm in a substantially concentric shape while maintaining a circular shape. Thereafter, the restraint from the outside by the jig was released, and the external force on the stent was eliminated.
The shape of the stent when the diameter was reduced to 2.5 mm was the same as in the cut state (FIGS. 3 and 4). A comparison between the expanded state and the reduced diameter state in one unit of the stent is shown in FIGS. The shape change due to the diameter reduction of the stent was mainly a change in the cell bending portion, and almost no change was observed in the other portions of the cell and the shape of the link.
Therefore, it was found that the strain due to the reduced diameter from 5 mm to 2.5 mm was not added to the cells and links other than the cell bent portion, but was mainly added to the cell bent portion. From the change in the shape of the cell bent portion, the added strain amount was 8% in the stent 21 of FIG. 2 and 7% in the stent 12 of FIG.

次に、縮径により歪みが付与されたセル屈曲部と、歪みが付与されなかったそれ以外の部分のマルテンサイトの逆変態開始温度と逆変態終了温度を測定した。なお、逆変態開始温度は形状回復が始まる温度であり、逆変態終了温度は形状回復が完了する温度である。具体的には、表1の各ステントにおいて、治具により縮径された後さらに治具から開放された状態で、セル屈曲部と、セル内のセル屈曲部間の線状あるいは曲線状部分のほぼ中央部とを、歪みを入れないように各々切断し、DSC(示差走査熱量分析)により分析した。表1に逆変態開始温度と逆変態終了温度の測定結果を示した。No.1〜No.3では、前記の歪みが付与されていないセル屈曲部の間の部分に比較して、セル屈曲部の逆変態温度の上昇が認められた。いずれにおいても、セル屈曲部の逆変態終了温度は生体温度よりもはるかに高く、No.1およびNo.3では逆変態開始温度も生体温度以上であった。つまり、セル屈曲部は高弾性または超弾性を発現せず、変形がそのまま残りやすいバネ性の小さい状態であった。一方、セル屈曲部の間の部分は、No.1〜No.3のいずれ組成でも、逆変態温度が生体温度以下であり、高弾性または超弾性が表れる状態であることが判った。   Next, the reverse transformation start temperature and reverse transformation end temperature of the cell bent portion to which strain was imparted by the diameter reduction and the martensite of the other portion to which strain was not imparted were measured. The reverse transformation start temperature is a temperature at which shape recovery starts, and the reverse transformation end temperature is a temperature at which shape recovery is completed. Specifically, in each of the stents in Table 1, the linear or curved portion between the cell bent portion and the cell bent portion in the cell is further released from the jig after being reduced in diameter by the jig. The approximately central part was cut so as not to be distorted and analyzed by DSC (differential scanning calorimetry). Table 1 shows the measurement results of the reverse transformation start temperature and reverse transformation end temperature. No. 1-No. In No. 3, an increase in the reverse transformation temperature of the cell bent portion was observed as compared with the portion between the cell bent portions to which the strain was not applied. In any case, the reverse transformation end temperature of the cell bent portion is much higher than the living body temperature. 1 and no. 3, the reverse transformation start temperature was also higher than the living body temperature. That is, the cell bent portion did not exhibit high elasticity or superelasticity, and was in a state of small springiness in which deformation remained easily. On the other hand, the portion between the cell bent portions is No. 1-No. In any of the compositions of No. 3, it was found that the reverse transformation temperature was not higher than the living body temperature and high elasticity or superelasticity appeared.

No.4とNo.5のTi-Ni2元系合金の比較例では、セル屈曲部の逆変態温度の上昇が小さく、セル屈曲部とセル屈曲部の間の部分との機械的特性に大きな差を与えることができなかった。No.4ではセル屈曲部とセル屈曲部の間の部分とも逆変態温度が生体温度以下であり、いずれの部分も超弾性効果の表れることがわかった。No.5ではセル屈曲部とリンク部とも逆変態温度が生体温度以上であり、いずれの部分も超弾性あるいは高弾性が表れなかった。
Ti-Ni-Nbも含めてTi-Ni系形状記憶合金の降伏応力は、変態温度と使用温度との相対的温度差に依存する。例えば生体温度での超弾性や高弾性においても、その形状回復とする温度が低いほど降伏応力は高く、ステント形状での拡張力も大きい。Ti-Ni-Nb合金は歪み付加による変態温度の上昇幅が大きいため、セル屈曲部の歪み量を種々にコントロールすることにより、本実施例の数値に限らず、ステントにおけるセル屈曲部と他の部分とに種々の異なる変態温度とそれにともなう機械的特性を付加することが容易である。
No. 4 and no. In the comparative example of Ti-Ni binary alloy No. 5, the increase in the reverse transformation temperature of the cell bent portion is small, and a large difference in mechanical properties between the cell bent portion and the portion between the cell bent portions cannot be given. It was. No. In No. 4, the reverse transformation temperature of the part between the cell bent part and the cell bent part is equal to or lower than the living body temperature, and it was found that the superelastic effect appears in any part. No. In No. 5, the reverse transformation temperature of the cell bent portion and the link portion was equal to or higher than the living body temperature, and neither portion exhibited superelasticity or high elasticity.
The yield stress of Ti-Ni shape memory alloys including Ti-Ni-Nb depends on the relative temperature difference between the transformation temperature and the service temperature. For example, in superelasticity and high elasticity at living body temperature, the lower the temperature at which the shape is restored, the higher the yield stress and the greater the expansion force in the stent shape. Ti-Ni-Nb alloy has a large range of increase in transformation temperature due to strain addition. Therefore, by controlling the amount of strain at the cell bends in various ways, not only the values in this example but also cell bends in stents and other It is easy to add various different transformation temperatures and associated mechanical properties to the part.

[バルーンへの格納性]
次に、前記のNo.1からNo.5までのステントにおいて、外径5mmから2.5mmまで縮径し、その後、治具による外側からの抑えを開放した際のステント径変化を調べた。表2に、37℃での結果を示した。
[Storability in balloon]
Next, the above-mentioned No. 1 to No. In stents up to 5, the outer diameter was reduced from 5 mm to 2.5 mm, and then the change in the stent diameter when the restraint from the outside by the jig was released was examined. Table 2 shows the results at 37 ° C.

[表2]

Figure 0005008181
バルーン拡張型ステントでは、体内へのデリバリーの際に、ステントを小さな径でバルーンに密着させるため、拡張以前は小径に維持されることが重要である。すなわち、本実施例では2.5mm縮径後の解放時に、なるべく小さい径であること、いわゆる、スプリングバックが小さいことが望ましい。本実施例では、Ti-Ni-Nb合金のステントNo.1〜No.3において、セル屈曲部の変態温度が高いためスプリングバックが小さく変形に対する戻りが小さく、縮径後の径保持性の良いことがわかった。一方、比較例のNo.4では、縮径後もセル屈曲部の変態温度が生体温度以下であるため、超弾性効果を発現し縮径前の外径に回復した。つまりバルーンへの格納性が悪くバルーン拡張には適さないことがわかった。さらに、比較例のNo.5では、縮径前後ともセル屈曲部の変態温度が生体温度以下であるため、縮径後の径保持性は比較的良好であった。 [Table 2]
Figure 0005008181
In a balloon expandable stent, it is important that the stent be maintained in a small diameter before expansion in order to make the stent adhere to the balloon with a small diameter during delivery into the body. That is, in this embodiment, it is desirable that the diameter is as small as possible, that is, the so-called spring back is small when released after the diameter reduction of 2.5 mm. In this example, Ti-Ni-Nb alloy stent No. 1-No. 3, it was found that since the transformation temperature of the cell bent portion was high, the spring back was small, the return to deformation was small, and the diameter retention after shrinking was good. On the other hand, no. In No. 4, since the transformation temperature of the cell bent portion was below the living body temperature even after the diameter reduction, the superelastic effect was exhibited and the outer diameter before the diameter reduction was recovered. In other words, it was found that the storage in the balloon was poor and it was not suitable for balloon expansion. Furthermore, No. of the comparative example. In No. 5, since the transformation temperature of the cell bent portion was below the living body temperature before and after the diameter reduction, the diameter retention after the diameter reduction was relatively good.

[ステントとしての形状回復]
次に本実施例では、前記のNo.1からNo.5までのステントにおいて、セル屈曲部、セル、環状ユニット、リンクを含むステント全体としての形状回復性を検証した。拡張と熱処理により4.5mmに拡張しステントを、圧縮試験機により押し込み圧縮し、その後除荷して、残留変形量を測定し、圧縮前の外径に対する回復率を検証した。なお、押し込みは図6に示す様に、基台41の上にステント11軸が水平方向に向くようにして配置し、ステント11の外周面に当て板42を載せて、当て板42を介して外径の一方向からの圧縮とした。試験は、37℃の温度で行った。
また、比較例として、SUS316Lおよびコバルトクロム合金のステントも同様に検証した。これら2つのステントは、バルーン拡張用ステントとされるもので、1.55mmのチューブからレーザ加工機により切断し、機械的に拡張して作製された。バルーン拡張留置される際の形状と径を想定し、直径3mmで図5の形状に形成した。このステント31は、波形状が連続して形成される環状のストラット33を備え、環状の隣接したストラット33の屈曲部32を、逆S字形状のリンク36が結んだ形状であって、屈曲部32にのみ歪みを受ける形状である。そして、比較例3(No.6)として、上述のSUS316Lを用い、比較例4(No.7)として上述のコバルトクロム合金を用いて形成し、押し込み量及び残留変形量を調べた。
表3に上記No.1からNo.7までの7種のステントの検証結果を示した。
[Shape recovery as a stent]
Next, in this embodiment, the above-mentioned No. 1 to No. In up to 5 stents, the shape recoverability of the entire stent including the cell bent portion, the cell, the annular unit, and the link was verified. The stent was expanded to 4.5 mm by expansion and heat treatment, and the stent was pressed and compressed by a compression tester, then unloaded, the amount of residual deformation was measured, and the recovery rate with respect to the outer diameter before compression was verified. As shown in FIG. 6, the push-in is arranged on the base 41 so that the axis of the stent 11 faces in the horizontal direction, and a contact plate 42 is placed on the outer peripheral surface of the stent 11, and the support plate 42 is interposed. The compression was from one direction of the outer diameter. The test was conducted at a temperature of 37 ° C.
Further, as a comparative example, a SUS316L stent and a cobalt chromium alloy stent were similarly verified. These two stents were used as balloon expansion stents, which were manufactured by cutting a 1.55 mm tube with a laser processing machine and mechanically expanding the stent. Assuming the shape and diameter when the balloon is indwelled, it was formed in the shape of FIG. 5 with a diameter of 3 mm. The stent 31 includes an annular strut 33 having a continuous wave shape. The bent portion 32 of the annular adjacent strut 33 is connected to an inverted S-shaped link 36, and the bent portion 32 is a shape that only undergoes distortion. Then, as Comparative Example 3 (No. 6), the above-mentioned SUS316L was used, and as Comparative Example 4 (No. 7), the above-described cobalt chromium alloy was used, and the indentation amount and the residual deformation amount were examined.
In Table 3, the above No. 1 to No. The verification results of 7 types of stents up to 7 are shown.

[表3]

Figure 0005008181
試験結果として、No.4のTi-Ni2元系の比較例1では、ステント全体が超弾性効果を発現し、高い弾性を有し大変良好な径の回復率を示した。但し、このステントがバルーン拡張に極めて不向きであることは前記のとおりである。No.5の比較例2では、ステント全体の変態温度が37℃以上であり超弾性効果が表れず弾性が小さいため、残留変形量が大きく径の回復率もNo.4と比較して小さかった。したがって、外力による歪みに対し容易に変形し、一旦変形すると回復し難いことがわかった。 [Table 3]
Figure 0005008181
As a test result, no. In Comparative Example 1 of No. 4 Ti—Ni binary system, the entire stent exhibited a superelastic effect, had high elasticity, and exhibited a very good diameter recovery rate. However, as described above, this stent is extremely unsuitable for balloon expansion. No. In Comparative Example 2 of No. 5, since the transformation temperature of the entire stent was 37 ° C. or higher and the superelastic effect was not exhibited and the elasticity was small, the residual deformation amount was large and the diameter recovery rate was also No. 5. It was small compared with 4. Therefore, it was easily deformed against distortion caused by external force, and it was found that once deformed, it was difficult to recover.

これらの典型的なバルーン拡張型ステントであるNo.6およびNo.7においては、弾性がさらに小さいため、大きな残量変形量を示し、径の回復率がきわめて悪く、外からの変形に対しきわめて弱いことが判った。
一方、No.1からNo.3のステントでは、前記のようにセル屈曲部以外の部分が超弾性あるいは高弾性を示すため、残留変形量が小さく、径の回復率が大きく、バルーン拡張可能なステントとしてはきわめて良好な弾性を有し、良好な形状回復性と拡張力を有することが判った。
このように、本実施例によっても、Ti-Ni-Nb合金を含んでいる実施例1〜3のステントが、バルーン拡張が可能であり、かつ、部分的に超弾性あるいは高弾性を有する拡張力が高く変形に対する回復が良好なステントを供給可能となる。デリバリー性、任意留置性および再狭窄防止性を兼ね備えたステントの供給が可能となる。
These typical balloon expandable stents, No. 6 and no. In No. 7, since the elasticity was even smaller, it showed a large residual deformation amount, the recovery rate of the diameter was extremely poor, and it was found that the elasticity was extremely weak against deformation from the outside.
On the other hand, no. 1 to No. In the stent No. 3, as described above, the portions other than the cell bent portion show superelasticity or high elasticity, so the residual deformation amount is small, the diameter recovery rate is large, and the stent has a very good elasticity as a balloon expandable stent. It has been found that it has good shape recoverability and expandability.
Thus, also according to the present example, the stents of Examples 1 to 3 containing the Ti—Ni—Nb alloy can be balloon-expanded and partially have superelasticity or high elasticity. Therefore, it is possible to supply a stent that is high and has good recovery from deformation. It is possible to supply a stent that has both deliverability, optional placement, and restenosis prevention.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の技術的思想に基づいて、勿論、本発明は種々の変形又は変更が可能である。
尚、本発明の実施例の形状以外でも、縮径および拡張による歪み量がセル屈曲部と他の部分で異なる形状であれば、同様の結果が実現できる。セル屈曲部以外の他の部分に歪みが導入されても、セル屈曲部との歪み量の差が大きければ、組成や冷間加工率や熱処理条件等の作製条件を変更することにより、同様の結果が実現できる。
While the embodiments of the present invention have been described above, the present invention can of course be modified or changed in various ways based on the technical idea of the present invention.
Other than the shape of the embodiment of the present invention, the same result can be realized if the amount of strain due to the diameter reduction and expansion is different between the cell bent portion and other portions. Even if strain is introduced into other parts than the cell bent part, if the difference in strain from the cell bent part is large, the same conditions can be obtained by changing the production conditions such as the composition, the cold working rate and the heat treatment condition. The result can be realized.

これまでの実施例では、セル屈曲部以外のセルとリンクとが超弾性あるいは高弾性の場合を述べてきた。しかし、前記部分が超弾性あるいは高弾性を示さずとも、従来とは異なったステントを提供できる。例えば、バルーン拡張に必要な力と形状回復性、拡張力がこれまでとは異なったステントが提供できる。石炭化が進み硬化した血管をバルーンで拡張する際は大きな力を必要とする。狭窄部の血管拡張とステント留置を同時に行う際、ステントの拡張に要する力が小さければ、血管拡張はより容易になる。このような場合、本発明の方法を用いると、セル屈曲部を柔らかく形成することで、従来のSUSやコバルトクロムのステントの拡張に必要な力をより小さく設定し、変形に対する回復は従来と同様のステントが可能になる。
また、上記第1及び第2のステント11,21のリンク16,26については、各々が同一形状のリンク16,26を配設したが、リンクの形状については1つのステントに2種以上の異なるリンクの形状を設けるようにしてもよい。更には、図5で示した形状のものであってもよい。
In the embodiments so far, the case where the cells other than the cell bent portion and the link are superelastic or highly elastic has been described. However, even if the portion does not exhibit superelasticity or high elasticity, a stent different from the conventional one can be provided. For example, it is possible to provide a stent in which the force necessary for balloon expansion, shape recovery, and expansion force are different from those in the past. A large force is required to expand a hardened blood vessel with a balloon as coalification progresses. When performing the vasodilation of the stenosis and the stent placement at the same time, if the force required to expand the stent is small, the vasodilation becomes easier. In such a case, if the method of the present invention is used, the cell bending portion is softly formed, so that the force required for expansion of the conventional SUS or cobalt chrome stent is set smaller, and the recovery from deformation is the same as in the past. Of stents.
In addition, the links 16 and 26 of the first and second stents 11 and 21 have the same shape of the links 16 and 26, respectively, but the shape of the link differs between two or more types in one stent. A link shape may be provided. Furthermore, the shape shown in FIG. 5 may be used.

本発明の実施形態における第1の形状のステントを平面に展開した平面図である。It is the top view which expand | deployed the stent of the 1st shape in embodiment of this invention on the plane. 本発明の実施形態における第2の形状のステントを平面に展開した平面図である。It is the top view which expand | deployed the stent of the 2nd shape in embodiment of this invention on the plane. 図1の第1の形状のステントを拡張する前のレーザ加工によって得られた切断品を平面に展開した平面図である。FIG. 2 is a plan view in which a cut product obtained by laser processing before expanding the first shape stent of FIG. 1 is developed in a plane. 図2の第2の形状のステントを拡張する前のレーザ加工によって得られた切断品を平面に展開した平面図である。FIG. 3 is a plan view in which a cut product obtained by laser processing before expanding the stent of the second shape in FIG. 2 is developed on a plane. 比較例3としてのSUS316Lおよび比較例4としてのコバルトクロム合金のステントの平面展開図であるIt is a plane development view of a stent of SUS316L as Comparative Example 3 and a cobalt chromium alloy as Comparative Example 4. 本実施例及び比較例にて行ったステントの圧縮試験方法の模式側面図である。It is a model side view of the compression test method of the stent performed in the present Example and the comparative example. 本発明の実施形態における第1の形状のステントにおける縮径時(a)と拡張時(b)の比較を示す拡大平面図である。It is an enlarged plan view which shows the comparison at the time of the diameter reduction in the stent of the 1st shape in embodiment of this invention (a), and the time of expansion (b). 本発明の実施形態における第2の形状のステントにおける縮径時(a)と拡張時と(b)の比較を示す拡大平面図である。It is an enlarged plan view which shows the comparison with the time of diameter reduction (a), the time of expansion, and (b) in the stent of the 2nd shape in embodiment of this invention. Ti-Ni-Nb合金線材の応力歪み曲線を示す線図である。It is a diagram which shows the stress strain curve of a Ti-Ni-Nb alloy wire.

符号の説明Explanation of symbols

11 ステント
12 ステントの屈曲部
13 ステントの環状ストラット
14a,14b ステントのストラットの変曲点
16 ステントのリンク
21 ステント
22 ステントの屈曲部
23 ステントの環状ストラット
26 ステントのリンク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Stent 12 Bent part of stent 13 Annular strut of stent 14a, 14b Inflection point of stent strut 16 Stent link 21 Stent 22 Stent bent part 23 Stent annular strut 26 Stent link

Claims (5)

変形性保持部を有する屈曲部を形成した環状のストラットとストラットを屈曲部同士でつなぐリンク部とを有するとともに、Nbを含むTi−Ni系形状記憶合金からなる筒状のステントであり、前記変形性保持部形状回復する温度が生体温度を超え、該変形性保持部以外の部分の形状回復する温度が生体温度以下であることを特徴とするステント。 The annular strut and the strut forming a bent portion having a deformable holding portion and having a link portion connecting with the bending portions, a tubular stent consisting of Ti-Ni based shape memory alloy containing Nb, the stent temperature for shape recovery of the deformable retention portion across biological temperature, temperature of shape recovery of the portion other than the modified form of the holding portion is equal to or less than biological temperature. 前記屈曲部の変形性保持部が選択的に歪みが付加され、該変形性保持部の形状回復とする温度が他の部分と比較して上昇する構造を有する請求項1に記載のステント。   The stent according to claim 1, wherein the deformable holding portion of the bent portion is selectively strained and has a structure in which a temperature at which the shape of the deformable holding portion is restored rises compared to other portions. 前記Nbを含むTi−Ni系形状記憶合金の組成がTi46.4〜47.2at%、Ni47.6〜47.8at%、Nb5〜6at%の割合であって、熱処理温度として450〜500℃の温度を施した請求項1又は2に記載のステント。The composition of the Ti—Ni-based shape memory alloy containing Nb is Ti 46.4 to 47.2 at%, Ni 47.6 to 47.8 at%, Nb 5 to 6 at%, and the heat treatment temperature is 450 to 500 ° C. The stent according to claim 1 or 2, which has been subjected to temperature. 前記屈曲部の変形性保持部のみ形状回復とする温度を生体温度以上に上昇させ、他の部分が生体温度以下の形状回復とする温度を有することによって生体温度での超弾性効果を有することを特徴とする請求項1または2に記載のステント。   Only the deformable holding portion of the bent portion has a superelastic effect at the living body temperature by raising the temperature at which the shape is restored to a temperature above the living body temperature and the other portion has a temperature at which the shape is restored to a temperature below the living body temperature. The stent according to claim 1 or 2, characterized by the above. 前記形状回復とする温度が他の部分と比較して上昇する構造は、屈曲部を波形状に連続して形成された環状のストラットであって、屈曲部を前記ストラットの軸方向に向けて配設し、該軸方向へ隣接するストラットの屈曲部間を前記リンク部で連結するようにしたことを特徴とする請求項2ないし4のいずれか1項に記載のステント。   The structure in which the temperature at which the shape is restored rises compared to other parts is an annular strut in which a bent portion is continuously formed in a wave shape, and the bent portion is arranged in the axial direction of the strut. The stent according to any one of claims 2 to 4, wherein a bent portion of struts adjacent to each other in the axial direction is connected by the link portion.
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