JP5523464B2 - スチレン−イソブチレンコポリマー及びそれを含有する医療装置 - Google Patents

Description

関連出願の陳述
本出願は、本明細書においてその全内容が引用により組み込まれている２００８年９月２２日出願の米国特許仮出願第６１／０９９，０６４号からの優先権を主張する。

本発明は、スチレン−イソブチレンコポリマー及びそれを含有する医療装置に関する。

患者の身体内への移植又は挿入のための医療装置におけるポリマー材料の使用は、現代医療の実施に際して一般的である。例えば、シリコーンゴム、ポリウレタン、及びフルオロポリマーのようなポリマー材料、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、延伸ＰＴＦＥ（ｅＰＴＦＥ）、及びエチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）は、医療用リードのためのコーティング材料／絶縁材として使用され、機械的保護、電気絶縁、又はその両方を提供する。

別の例として、ステント内再狭窄の効果を打ち消すように薬剤を放出するステントを覆うポリマーコーティングを有する薬剤溶出ステントが公知である。薬剤溶出冠動脈ステントの特定の例は、ボストン・サイエンティフィック・コーポレーション（ＴＡＸＵＳ、ＰＲＯＭＵＳ）、ジョンソン・エンド・ジョンソン（ＣＹＰＨＥＲ）、及びその他から市販のステントを含む。Ｓ．Ｖ．Ｒａｎａｄｅ他、「Ａｃｔａ Ｂｉｏｍａｔｅｒ．」、２００５年、１月、１（１）：１３７−４４、及びＲ．Ｖｉｒｍａｎｉ他、「Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ」、２００４年、２月１７日、１０９（６）：７０１−５を参照されたい。例えば、ポリ（ｎ−ブチルメタクリレート）のようなホモポリマー、及びポリ（エチレン−ｃｏ−ビニルアセテート）、ポリ（ビニリデンフロリド−ｃｏ−ヘキサフルオロプロピレン）、及びポリ（スチレン−ｂ−イソブチレン−ｂ−スチレン）トリブロックコポリマー（ＳＩＢＳ）のようなコポリマーを含む様々なタイプのポリマー材料が、そのようなポリマーコーティングに使用されている。ＳＩＢＳトリブロックコポリマーは、軟質のエラストマー低ガラス遷移温度（Ｔｇ）ミッドブロック及び硬質の高Ｔｇエンドブロックを有する。その結果、ＳＩＢＳコポリマーは、熱可塑性エラストマーであり、言い換えれば、ポリマーを溶融することによって（又は、ＳＩＢＳの場合には、適当な溶媒中にポリマーを溶解することによって）反転させることができる物理的交差結合を形成するエラストマー性（すなわち、可逆的に変形可能）ポリマーである。ＳＩＢＳはまた、かなり生体適合性及び生体安定性である。

米国特許第７，３４７，７５１号明細書 米国特許第６，５４５，０９７号明細書

Ｓ．Ｖ．Ｒａｎａｄｅ他、「Ａｃｔａ Ｂｉｏｍａｔｅｒ．」、２００５年１月、１（１）、ｐ．１３７−１４４ Ｒ．Ｖｉｒｍａｎｉ他、「Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ」、２００４年、２月１７日、１０９（６）、ｐ．７０１−７０５

本発明の様々な態様によると、スチレンとイソブチレンモノマーとを含むコポリマーは、例えば、装置のための電子信号発生構成要素及び電気リードを含む電気刺激のための植込み型及び挿入型医療装置の構成に使用される。

本発明の潜在的な利点は、とりわけ、（ａ）絶縁体分解の低下及び／又は耐久性の増大による装置信頼性の強化、（ｂ）製造速度の改良、（ｃ）生産収率の改良、及び（ｄ）リードの大きさの低減のうちの１つ又はそれよりも多くを含む。

本発明のこれら及び他の態様、実施形態、及び利点は、後に続く「発明を実施するための形態」及び「特許請求の範囲」を見れば当業者には容易に明らかになるであろう。

本発明の実施形態による医療用リードの一部分の模式的な縦方向断面図である。 本発明の２つの実施形態のうちの１つによる図１Ａからの区域Ａの変形例の拡大図である。 本発明の２つの実施形態のうちの１つによる図１Ａから区域Ａの変形例の拡大図である。 本発明の別の実施形態による医療用リードの一部分の模式的な縦方向断面図である。 線Ｂ−Ｂに沿った図２Ａの装置の断面図である。 本発明の別の実施形態による医療用リードの一部分の模式的な縦方向断面図である。 線Ｂ−Ｂに沿った図３Ａの装置の断面図である。 図３Ｂの断面に対する代替の断面図である。 本発明の更に別の実施形態による医療用リードの一部分の模式的な縦方向断面図である。 心臓の断面に移植されて示されている本発明の実施形態によるスチレン−イソブチレンコポリマーを使用するリードアセンブリを含む植込み型心臓装置の模式的な図である。

本発明のより完全な理解は、本発明の多数の態様及び実施形態の以下の詳細な説明を参照して得られる。以下に示す本発明の詳細な説明は、本発明を以下に限定するものではなく例示することを意図している。

公知のように、「ポリマー」は、一般的にモノマーと呼ばれる１つ又はそれよりも多くの構成単位の複数のコピー（例えば、２から５、１０、２５、５０、１００、１０００、１０，０００、又はそれよりも多くのコピー）を含有する分子である。本明細書で使用される場合、「モノマー」という用語は、遊離モノマー及びポリマーに組み込まれたモノマーを意味し、その区別は、用語を使用する状況から明らかである。

ポリマーは、とりわけ、例えば、線形、環状、及び分岐構造から選択することができるいくつかの構造を取ることができる。分岐構造は、星型構造（例えば、３つ又はそれよりも多くの鎖が単一分岐点から生じる構造）、コーム型構造（例えば、「グラフト」構造とも呼ばれる主鎖及び複数の側鎖を有する構造）、及び樹状構造（例えば、樹枝状及び超分岐ポリマー）などを含む。

本明細書で使用される場合、「ホモポリマー」は、単一構成単位（すなわち、モノマー）の複数のコピーを含有するポリマーである。「コポリマー」は、少なくとも２つの異種の構成単位の複数のコピーを含有するポリマーである。

本明細書で使用される場合、「ブロックコポリマー」は、例えば、構成単位（すなわち、モノマー）が別のポリマーブロックでは見出されない１つのポリマーブロック中で見出されるので、組成物が異なる２つ又はそれよりも多くのポリマーブロックを含有するコポリマーである。本明細書で使用される場合、「ポリマーブロック」又は「ブロック」は、構成単位（例えば、２から５、１０、２５、５０、１００、１０００、１０，０００、又はそれよりも多くの単位）のグループ化である。ブロックは、分岐していなくても分岐していてもよい。本明細書で使用される場合、「鎖」は、線形（分岐していない）ブロックである。

本発明の様々な態様によると、多くの他の可能性の中から、ポリ（スチレン−ｃｏ−イソブチレン）コポリマーを含むスチレン及びイソブチレンモノマー（本明細書では「スチレン／イソブチレンコポリマー」又は「ＳＩＢＣ」と呼ぶ）を含むコポリマー、及び１つ又はそれよりも多くのポリスチレンブロック及び１つ又はそれよりも多くのポリイソブチレンブロック、例えば、ポリ（スチレン−ｂ−イソブチレン）ジブロックコポリマー、ポリ（スチレン−ｂ−イソブチレン−ｂ−スチレン）トリブロックコポリマー（ＳＩＢＳ）、ポリ（イソブチレン−ｂ−スチレン−ｂ−イソブチレン）トリブロックコポリマー（ＩＢＳＩＢ）を含むブロックコポリマー、並びに熱可塑性ポリウレタン含有ポリスチレン及びポリイソブチレンブロックは、植込み型及び挿入型医療装置の構成に使用される。

より具体的に、ＳＩＢＣ含有材料は、本発明の様々な実施形態による電気刺激のための植込み型及び挿入型医療装置の構成に使用することができる。そのような装置は、典型的には、（ａ）電子信号発生構成要素、及び（ｂ）１つ又はそれよりも多くのリードを含む。電子信号発生構成要素は、通常、電源（例えば、密封型バッテリ）及び電子回路パッケージを含み、これは、身体（例えば、心臓、神経系、その他）に送信される電気信号を生成する。多くの電子信号発生構成要素はまた、身体から出される信号を受信してこれらに応答する機能を有する（すなわち、これらは、電子信号発生／検出構成要素である）。リードは、その長さの少なくとも一部分に沿って絶縁された少なくとも１つの可撓性細長導電部材（例えば、ワイヤ、ケーブル、その他）を含む。導電部材は、装置の電子信号発生構成要素を身体との電気接続を提供する１つ又はそれよりも多くの電極と電気通信状態にするようになっている。リードは、従って、電気信号を電子信号発生構成要素から身体に伝達することができる。リードはまた、信号を身体から電子信号発生構成要素に中継することができる。

具体的な例として、図６を参照すると、本発明の実施形態による電子信号発生構成要素を有するいくつかのタイプの装置の１つを表す患者内部医療装置（ＰＩＭＤ）と、ＳＩＢＣ含有材料の使用により恩恵を受けることができる植込み型リードとが示されている。例えば、ペースメーカー／除細動器のような図６に示すＰＩＭＤは、ペースメーカー、除細動器、心臓除細動器、心臓モニタ、又は再同期装置（例えば、マルチチャンバ又はマルチサイト装置）の全て又は一部の代表的なものであると考えられる。従って、本発明は、心臓の活動を検出して刺激する広範な植込み型医療装置で使用する信号発生構成要素及びリードに有用であると考えられる。

図６に示す植込み型装置は、心内誘導システム４０２に電気的及び物理的に連結された電子信号発生／検出構成要素４００（具体的には植込み型ペースメーカー／除細動器）を含むＰＩＭＤの実施形態である。心内誘導システム４０２は、人体に移植され、心内誘導システム４０２の各部分が心臓４０１に挿入される。心内誘導システム４０２の電極を使用して、心臓４０１によって生成された心臓信号を検出して解析し、所定の条件下で刺激及び／又は治療エネルギを心臓４０１に提供し、心臓４０１の心不整脈を治療することができる。

図６に示したＰＩＭＤは、心臓４０１の右心房４２０及び左心房４２２、並びに右心室４１８及び左心室４２４の１つ又はそれよりも多くから信号を検出することができ、かつ右心房４２０及び左心房４２２、並びに右心室４１８及び左心室４２４の１つ又はそれよりも多くにペーシングパルスを提供することができるマルチチャンバ装置である。低エネルギペーシングパルスを心臓４０１に送出し、例えば、心臓拍動を調節し又は心臓律動を維持することができる。心臓除細動／除細動機能を含む構成では、高エネルギパルスも、心臓除細動又は除細動を必要とする不整脈が検出される場合、心臓４０１に送出することができる。

心内誘導システム４０２は、右心室誘導システム４０４、右心房誘導システム４０５、及び左心房／心室誘導システム４０６を含む。右心室誘導システム４０４は、ＲＶ先端ペース／検出電極４１２、ＲＶコイル状の電極４１４、及び１つ又はそれよりも多くのインピーダンス検出／駆動電極４６１、４６２、４６３を含む。１つの配置では、インピーダンス検出及び駆動電極４６１、４６２、４６３は、リング電極として構成される。インピーダンス駆動電極４６１は、例えば、右心室４１８に配置するのがよい。インピーダンス検出電極４６２は、右心房４２０に配置するのがよい。変形例として又は付加的に、インピーダンス検出電極４６３は、上大静脈内の右心房４２０の上側又は右心房４２０の近くに配置してもよい。ＲＶ先端電極４１２は、右心室４１８をペーシングするため及び右心室４１８の心臓活動を検出するために右心室４１８内の適当な場所に位置決めされる。右心室誘導システムはまた、１つ又はそれよりも多くの除細動電極、すなわち、例えば、右心室４１８及び上大静脈それぞれに位置決めされたコイル４１４、４１６を含むのがよい。

心房誘導システム４０５は、Ａ先端及びＡリング心臓ペース／検出電極４５６、４５４を含む。図６の構成では、心内誘導システム４０２は、心臓４０１内に位置決めされ、心房誘導システム４０５の一部分は、右心房４２０内に延びている。Ａ先端及びＡリング電極４５６、４５４は、右心房４２０をペーシングするため及び右心房４２０の心臓活動を検出するために右心房４２０内の適当な場所に位置決めされる。

図６に示す誘導システム４０２はまた、左心房／左心室誘導システム４０６を含む。左心房／左心室誘導システム４０６は、心臓４０１の冠状静脈４６５内に位置決めされた１つ又はそれよりも多くの電極４３４、４３６、４１７、４１３を含むことができる。左心房／左心室誘導システム４０６は、左心房４２２及び左心室４２４それぞれに隣接する適当な場所にＬＡ先端電極４３６、ＬＡリング電極４３４、ＬＶ先端電極４１３及びＬＶリング電極４１７を配置するために、例えば、上大静脈（ＳＶＣ）、右心房４２０、冠状静脈洞弁、及び冠状静脈洞４５０を通って進められる１つ又はそれよりも多くの心内膜ペース／検出リードを含むことができる。１つの構成では、左心房／左心室誘導システム４０６は、単一通過リードとして実施される。ＬＶ先端電極４１３及びＬＶリング電極４１７に関する以上の説明は、（ＬＶ先端電極のない）遠位側及び近位側ＬＶリング電極を使用するリード構成に同等に適用可能であることが理解される。

検出、ペーシング、及び除細動電極の付加的構成は、複数の心腔の様々な検出、ペーシング、及び除細動機能を見込むために心内誘導システム４０２に含めることができる。他の構成では、心内誘導システム４０２は、単一心室ペーシングを実施するために、例えば、右心房又は右心室に位置決めされた電極を有する単一リードのみを有してもよい。更に他の実施形態では、心内誘導システム４０２は、左心房／左心室リード４０６を含まない場合があり、かつ右心房及び右心室のみのペーシング及び検出をサポートすることができる。リード構成に関する別の情報として、例えば、Ｓｗｅｅｎｙ他に付与された米国特許第７，３４７，７５１号を参照されたい。

以上に加えて様々なリード及び電極配置及び構成は、明らかに本発明の装置の範囲内である。

以上の説明から分るように、本発明は、電子信号発生構成要素及び植込み型リードを有する広範な医療装置に適用可能である。例えば、本発明により、ＳＩＢＣ含有材料を使用して、単腔及び多腔押し出し部及び管状（管成形）絶縁層、並びにリード先端材料、ヘッダ、及び様々な他のリード構成要素を含む少なくとも１つの導体が延びるリード絶縁構成要素を形成することができる。ＳＩＢＣ含有材料はまた、電子信号発生／検出構成要素に対して封入／絶縁材料として使用することができ、これらの例は、植込み型パルス発生器、植込み型除細動器（ＩＣＤ）、及び植込み型心臓再同期療法機器（ＣＲＴ）を含む。そのような電子信号発生／検出構成要素は、例えば、右心室誘導システム、右心房誘導システム、及び左心房／左心室誘導システムと共に使用することができ、例えば、脊椎動物被験体（ヒト、ペット、及び家畜を含む）徐脈、頻脈（例えば、心室頻脈）、又は心臓同期不全を治療するのに使用することができる。本発明はまた、とりわけ、脊髄刺激（ＳＣＳ）システム、脳深部刺激（ＤＢＳ）システム、末梢神経刺激（ＰＮＳ）システム、胃神経刺激システム、蝸牛移植システム、及び網膜移植システムのような神経刺激システムのためのリード及び電子信号発生／検出構成要素に適用可能である。

ＳＩＢＣは、公知の方法、特に、制御式／「リビング」カチオン重合により合成することができる。ポリ（スチレン−ｂ−イソブチレン−ｂ−スチレン）トリブロックコポリマー（ＳＩＢＳ）を含むスチレン−イソブチレンコポリマーの合成に関する別の情報に対して、例えば、Ｐｉｎｃｈｕｋ他に付与された米国特許第６，５４５，０９７号及びその引用文献を参照されたい。

ＳＩＢＳを含むＳＩＢＣの特性は、コポリマー内のスチレン対イソブチレンの比率を変更することによって修正することができる。典型的には、本発明のスチレン／イソブチレンコポリマーのスチレンモノマー含有量は、１５から５０モル％（例えば、１５から１７．５、２０、２２．５、２５、３０、３５、４０、４５、５０モル％）に及んでいる。従って、付加的モノマーがコポリマー内に提供されない場合、コポリマーのイソブチレン含有量は、典型的には、８５から５０モル％（例えば、８５から８２．５、８０、７７．５、７５、７０、６５、６０、５５、５０モル％）に及んでいる。

様々な実施形態では、スチレン含有量は、２０モル％よりも大きく、より典型的には、２２．５モル％よりも大きくなる。スチレンのこの量は、コーティングが典型的に溶液コーティング工程を通じて金属ステント上に形成されるステントコーティングにおいて使用するＳＩＢＳ中に典型的に見出される量（すなわち、約１７モル％のスチレン）よりも大きい。より高いスチレン含有量は、例えば、それが押し出しのような熱可塑性技術を使用してより容易に処理されるので、かつより高いスチレン含有量を有するＳＩＢＳが低スチレン含有量のＳＩＢＳよりも剛性であり、従って、よりトルク伝達可能であるので、本発明の観点からすれば望ましい。トルク性は、多くの場合に、医師によって被験者に挿入される電子リードを含む様々な装置に対して望ましい特徴である。上述のように、電子リードは、通常、少なくとも１つの導体が延びるリード絶縁構成要素を含み、単腔及び多腔押し出し部、並びに管状絶縁層を含む。そのような絶縁構成要素に、より剛性の材料を選択することにより、装置の全体のトルク性を改良することができる。

ある実施形態では、比較的高いスチレン含有量（すなわち、１５から１７、１９、２１モル％）を有するＳＩＢＳを含むＳＩＢＣは、例えば、望ましい程度の剛性及び／又は加工性を提供するために比較的低いスチレン含有量（すなわち、２２から２５、３０、３５、４０、４５、５０モル％）を有するＳＩＢＣと混合される。例えば、比較的高いスチレン含有量を有するＳＩＢＳは、比較的低いスチレン含有量を有するＳＩＢＳと共に熱的に押し出すことができる。一部の実施形態では、高含有量及び低含有量のＳＩＢＳは、最終装置構成要素（例えば、単腔又は多腔押し出し部、その他）への押し出し前に事前配合段階（例えば、ペレット、その他の形態に押し出される）で組み合わされる。

ＳＩＢＣ以外の熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）（本明細書では「非ＳＩＢＣ ＴＰＥ」と呼ぶ）も、本発明のある実施形態に使用される。これらのＴＰＥは、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、例えば、ダウ・ケミカル・カンパニーの事業部門であるダウ・プラスチックからのポリエーテル−ポリウレタンのＰｅｌｌｅｔｈａｎｅ（登録商標）族のようなポリエーテルＴＰＵを含む。そのようなポリマーは、リード材料、特に、より高い剛性／弾性をもたらすより高いイソシアネート含有量を有するそれらのＴＰＵ材料に対して望ましいトルク性を提供するのに役立つと考えられる。より高い剛性／弾性を有する材料を使用することにより、トルク性を犠牲にすることなくより薄い材料層を使用することができ、リードを含む様々な医療装置構成要素の大きさを低下させることを可能にする。

ポリエーテルＴＰＵに加えて、非「ＳＩＢＣ ＴＰＥ」は、多くの他の中でも、ポリカーボネートＴＰＵ、ポリシロキサンＴＰＵ、ポリ（メチルメタクリレート−ｂ−ｎ−ブチルアクリレート−ｂ−メチルメタクリレート）のようなアルキルアクリレート及び／又はアルキルメタクリレートに基づくＴＰＥ、及びＰＴＦＥ、ＥＴＦＥ、及びヘキサフルオロプロピルエチレン（ＨＦＰ）セグメントのようなポリエチレンテレフタレートセグメント及びフッ素化セグメントを含むＴＰＥを更に含む。

しかし、上述したようなＴＰＵを含む様々なＴＰＥは、そこで遭遇する厳しい（例えば、酸化的）条件により患者の身体内へ挿入すると環境応力亀裂を最終的に示す可能性がある。そのようなＴＰＥがリード絶縁材料として使用される場合に、そのような亀裂は、例えば、導体及び／又は導体を通って電流を発生させる電子構成要素の間に体液が入って短絡を形成することを可能にする絶縁体の裂け目を生じる可能性がある。

ＳＩＢＳを含むＳＩＢＣは、他方、優れた生体内安定性及び生体適合性を有する。従って、本発明のある実施形態では、ＳＩＢＣ含有材料は、非「ＳＩＢＣ ＴＰＥ」材料を外部環境から保護するために、ＴＰＵ含有材料（これは、例えば、望ましい機械的属性を提供することができる）のような非「ＳＩＢＣ ＴＰＥ」含有材料の上に設けられる。

更に、多くの場合に生体内環境において電気リード内の金属導体の遅い腐食に遭遇する。従って、遅い腐食過程から発生する金属イオンは、金属イオン酸化（ＭＩＯ）を引き起こすＴＰＵを含む様々なＴＰＥ絶縁材料と反応し、材料の分解及び劣化をもたらす可能性があることは公知である。これは、急速なバッテリ枯渇につながって確実に治療を行う装置の機能に影響を与える可能性がある。化学的に安定な材料は、ＴＰＥ絶縁材料へのこれらの有害な金属イオンの移動を防止する優れた障壁として作用することができる。本発明の一部の実施形態では、ＳＩＢＣ含有材料は、従って、導体と非「ＳＩＢＣ ＴＰＥ」含有材料の間に設けられ、非「ＳＩＢＣ ＴＰＥ」含有材料をＭＩＯから保護する。

上記及び他の理論的根拠に基づいて、本発明の様々な実施形態では、リードは、複数の材料から形成され、特に、少なくとも１つのＳＩＢＣ含有材料及び少なくとも１つの非「ＳＩＢＣ ＴＰＥ」含有材料（例えば、ＴＰＵ含有材料、その他）から形成される。その例は、とりわけ、（ａ）非「ＳＩＢＣ ＴＰＥ」含有材料の上に配置されたＳＩＢＣ含有材料（例えば、非「ＳＩＢＣ ＴＰＥ」含有材料を周囲環境から保護するために）、（ｂ）非「ＳＩＢＣ ＴＰＥ」含有材料の下に配置されたＳＩＢＣ含有材料（例えば、非「ＳＩＢＣ ＴＰＥ」含有材料の下に重なる導体によるＭＩＯから非「ＳＩＢＣ ＴＰＥ」含有材料を保護するために）、（ｃ）ＳＩＢＣ含有材料の上に配置された非「ＳＩＢＣ ＴＰＥ」含有材料の上に配置されたＳＩＢＣ含有材料（例えば、非「ＳＩＢＣ ＴＰＥ」含有材料を、周囲環境及び非「ＳＩＢＣ ＴＰＥ」含有材料の下に重なる導体によるＭＩＯから保護するために）を含むリードを含む。

更に別の実施形態では、非「ＳＩＢＣ ＴＰＥ」含有材料は、非「ＳＩＢＣ ＴＰＥ」含有材料の上に配置されたＳＩＢＣ含有材料の上に配置される。

様々な実施形態では、ＳＩＢＣ含有材料及び非「ＳＩＢＣ ＴＰＥ」含有材料を含む本発明に使用されるポリマー含有材料は、以下でより詳細に説明するように、１つ又はそれよりも多くの選択的な補助的薬剤と混合されるか又はそうでなければ組み合わされる。

ここで、図面を更に参照して本発明の様々な具体的な実施形態を説明する。図１Ａは、本発明による医療用リード１００の絶縁（非電極）部分（これは、例えば、多くの他の可能性の中で図６に示すリードの１つの絶縁部分に対応することができる）の模式的な縦方向断面図である。図示のリードの部分は、互いに同半径配置で配置された第１のコイル状導体１３０及び第２のコイル状導体１３２を含む。導体１３０、１３２のコイル構成の利点は、生体内でリードが受ける様々なタイプの動きが、典型的に、コイルを形成するのに使用される金属が容易に耐えることができる捩れに変換される点である。コイル状導体１３０、１３２は、例えば、他の適当な導電材料の中でも、ステンレス鋼、エルジロイ（登録商標）、又はＭＰ３５Ｎで作ることができる。コイル状導体１３０、１３２には、絶縁材料、例えば、他の低摩擦フルオロポリマー及び非フルオロポリマーの中でポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）又はエチレン−テトラフルオロエチレンフルオロポリマー（ＥＴＦＥ）のような低摩擦ポリマー材料の層を各々設けることができる。

コイル状導体１３０、１３２は、管状絶縁層１２０内に配置され、これは、化学的、機械的、及び電気的にコイル状導体を外部環境から絶縁するように働き、かつトルク性のような望ましい機械的特性をリードにもたらすことができる。

管状絶縁層１２０は、単一材料、例えば、ＳＩＢＣ含有材料を含むのがよい。以下でより詳細に説明するように、本発明で使用するＳＩＢＣ含有材料は、１つ又はそれよりも多くのＳＩＢＣ（例えば、ＳＩＢＳ、その他）に加えて、例えば、とりわけ、加工助剤、混合ポリマー、微粒子剤、及び治療剤から選択される１つ又はそれよりも多くの選択的な補助的薬剤を含むことができる。そのような管状絶縁層１２０は、例えば、他の可能性の中で、コイル状導体１３０、１３２上に被覆されるか、コイル状導体１３０、１３２を覆って押し出されるか、又は最初に押し出されてその後コイル状導体１３０、１３２上に被せられる溶媒とすることができる。後者の場合には、事前に形成された管状絶縁層１２０は、例えば、レーザ接合のような適当な高温工程によってコイル状導体１３０、１３２上の絶縁材料に接合させることができる（絶縁材料が熱可塑性材料である場合）。

管状絶縁層１２０はまた、２つ又はそれよりも多くの材料領域、例えば、２つ又はそれよりも多くの同軸の管状材料領域を形成することができる２つ又はそれよりも多くの材料の層を含むことができる。

例えば、図１Ｂは、異なる組成物の２つの同軸管状材料領域１２０ａ及び１２０ｂを含む本発明の実施形態による図１Ａの区域「Ａ」の拡大図である。外側材料領域１２０ａは、例えば、上述したようなＳＩＢＣ含有材料とすることができる。内側材料領域１２０ｂは、例えば、非「ＳＩＢＣ ＴＰＥ」含有材料とすることができる。以下でより詳細に説明するように、本発明に使用する非「ＳＩＢＣ ＴＰＥ」含有材料は、１つ又はそれよりも多くの非「ＳＩＢＣ ＴＰＥ」（例えば、１つ又はそれよりも多くのＴＰＵ、例えば、Ｐｅｌｌｅｔｈａｎｅ（登録商標）などのようなポリエーテルポリウレタン）に加えて、１つ又はそれよりも多くの選択的な補助的薬剤を含むことができる。

外側材料領域１２０ａは、例えば、他の可能性の中で、内側材料領域１２０ｂ上に被覆されるか、内側材料領域１２０ｂを覆って押し出されるか、内側材料領域１２０ｂと同時に押し出されるか、又は最初に押し出されてその後に内側材料領域１２０ｂ上に被せられる溶媒とすることができる。内側材料領域１２０ａ及び外側材料領域１２０ｂは、熱可塑性材料であるので、外側材料領域１２０ａは、適当な上昇温度工程、例えば、レーザ接合工程によって内側材料領域１２０ｂと融合させることができる。レーザ接合の使用は、例えば、リードの高速製造の可能性、組立時間の短縮、及び／又は生産効率の改良をもたらす。

別の例として、図１Ｃは、異なる組成物の３つの同軸の管状材料領域を含む本発明の変形実施形態による図１Ａの区域「Ａ」の拡大図である。内側及び外側材料領域１２０ａは、例えば、本発明によるＳＩＢＣ含有材料とするのがよい。中間領域１２０ｂは、例えば、本発明による非「ＳＩＢＣ ＴＰＥ」含有材料とするのがよい。

図１Ａと同様に、図５は、適当な絶縁材料の層、例えば、とりわけ、上述のようなフルオロポリマーの層が各々に設けられた第１のコイル状導体１３０及び第２のコイル状導体１３２を含む本発明による医療用リード１００の絶縁部分の模式的な縦方向断面図である。

図１Ａと異なり、図５の第１のコイル状導体１３０及び第２のコイル状導体１３２は、互いに同軸（同半径ではなく）配置で配置される。内側コイル状導体１３２には、コイル状導体１３２を外部環境から（及び外側コイル状導体１３０からも）絶縁するように作用する管状絶縁層１２２が設けられる。内側管状絶縁層１２２にはまた、トルク性のような望ましい機械的特性を有するリードを設けることができる。内側管状絶縁層１２２の材料の例は、例えば、とりわけ、シリコーンゴム、ＰＴＦＥ、ＥＴＦＥ、又はＴＰＥ含有材料、例えば、本発明によるＴＰＵ又はＳＩＢＣ含有材料を含む。

外側コイル状導体１３０は、内側管状絶縁層１２２を覆って配置され、外側管状絶縁層１２０は、外側コイル状導体１３０を覆って配置される。図１Ａの管状絶縁層と同様に、図５の外側管状絶縁層１２０は、単一材料、例えば、ＳＩＢＣ含有材料で形成するのがよい。図５の外側管状絶縁層１２０はまた、２つ又はそれよりも多くの材料領域、例えば、２つ又はそれよりも多くの同軸の管状材料領域を形成することができる２つ又はそれよりも多くの材料の層を含むことができる。図５の外側管状絶縁層１２０に使用するのに適する２つの材料及び３つの材料領域の具体的な例は、上記図１Ｂ及び１Ｃで説明されている。

図２Ａは、本発明による医療用リード１００の絶縁（非電極）部分１００ａ及び非絶縁（電極）部分１００ｂの模式的な縦方向断面図である。図示のリード１００の部分は、ポリマー含有内側細長部材１４０を含む（これは、その長さに沿った１つ又はそれよりも多くの内腔を含む）。内側細長部材１４０の右側部分１００ｂを覆って配置されるのは、例えば、医療用リード１００に対してショック／除細動電極として作用することができるコイル状導体１３０である。それが電極として作用するので、コイル状導体１３０は、被覆されないか又は導電層（例えば、酸化イリジウム、その他の層）で被覆される。内側細長部材１４０の左側部分１００ａを覆って配置されるのは、非電極部分１００ａと電極部分１００ｂの間の遷移を滑らかにするように作用する管状覆い１２０である（すなわち、管状覆い１２０は、装置の連続する直径をもたらすように設けられる）。例えば、管状覆い１２０の厚みは、部分１００ａの最大直径が部分１００ｂの直径と適合するようにコイル１３０を形成する導体の直径と同じにすることができる。（電極１００ｂと非電極ベアリング部分１００ａの間で滑らかな遷移を保証するのに加えて、管状覆い１２０はまた、内側細長部材１４０内にあるあらゆる導体を絶縁するのに役立つことができ、かつトルクなどを含むリードの機械的特性を改良することができる。）管状覆い１２０の材料は、例えば、本発明によるＴＰＥ含有材料（例えば、ＴＰＵ又はＳＩＢＣ含有材料、その他）とすることができる。そのような管状覆い１２０の材料は、例えば、他の可能性の中で、内側細長部材１４０上に被覆されるか、内側細長部材１４０を覆って押し出されるか、内側細長部材１４０と同時に押し出されるか、又は最初に押し出されてその後に内側細長部材１４０上に被せられる溶媒とすることができる。

図２Ｂは、線Ｂ−Ｂに沿った図２Ａの装置の断面であり、管状覆い１２０を有する２内腔内側細長部材１４０を示している。内側細長部材１４０の内腔は、例えば、ガイドワイヤ及び１つの導体、２つの導体、その他を収容することができる。１つ、４つ、５つ、６つ、７つ、８つ、その他の内腔を有する内側細長部材を含む他の構成も可能である。内側細長部材１４０の材料は、例えば、他の可能性の中でも、シリコーン含有材料、又はＴＰＵのようなＴＰＥ、又はＳＩＢＳのようなＳＩＢＣを含有する材料とすることができる。内側細長部材１４０に対するＴＰＥの使用に関連付けられる利点は、部材１４０を押し出すことができる点である（熱可塑性工程）。内側細長部材１４０に対するＴＰＥの使用に関連付けられる別の利点は、内側細長部材１４０を管状覆い１２０に挿入することができ、かつ管状覆い１２０を適当な高温工程、例えば、レーザ接合工程によって内側細長部材１４０と融合させることができる点である。そのような工程を使用して、例えば、図２Ａに示すようなリング形状の熱融合領域１５０を形成することができる（例えば、レーザ照射の下で装置を回転させることにより）。融合領域を装置の周囲に全体的に延びるようにすることにより、有効なシールが、管状覆い１２０と内側細長部材１４０の間に形成される。勿論、レーザ接合工程は、リング形状領域に加えて様々な形状の熱融合領域を形成することができる。例えば、管状覆い１２０は、様々な場所で（スポット溶接に類似する工程において）内側細長部材１４０と「スポット融合」させ、移植中の管状覆い１２０と内側細長部材１４０の間の許容できないレベルの動きを防止することができる。

図３Ａは、本発明による医療用リード１００の絶縁（非電極）部分１００ａ及び非絶縁（電極）部分１００ｂの模式的な縦方向断面図である。図３Ｂは、線Ｂ−Ｂに沿った図３Ａの装置の断面である。図２Ａ−２Ｂの装置のように、図３Ａ−３Ｂの装置は、ポリマー含有２内腔内側細長部材１４０、コイル状導体１３０、及び管状覆い１２０を含む。しかし、図３Ａ−３Ｂの装置には、内側細長部材１４０を取り囲む付加的な管状覆い１２２が更に設けられている。内側細長部材１４０は、例えば、他の可能性の中で、シリコーン含有材料、又はＴＰＵのようなＴＰＥ、又はＳＩＢＳのようなＳＩＢＣを含有する材料から形成することができる。管状覆い１２０及び付加的な管状覆い１２２は、例えば、他の可能性の中で、ＴＰＵのようなＴＰＥ、又はＳＩＢＳのようなＳＩＢＣを含有する材料から形成することができる。具体的な例では、管状覆い１２０及び付加的な管状覆い１２２は、内側細長部材１４０がＳＩＢＣ含有材料によってその全長にわたって覆われるように（例えば、環境保護、その他を提供するために）、ＳＩＢＳのようなＳＩＢＣ含有材料から形成される。

上述のように、内側細長部材１４０に対するＴＰＥの使用に関連付けられる利点は、適当な高温工程、例えば、レーザ接合工程を使用して部材１４０を押し出す機能及び予め形成された内側細長部材１４０、管状覆い１２０、及び付加的な管状覆い１２２から構成されるアセンブリを融合する機能を含む。そのような工程は、例えば、図３Ａに示すようなリング形状の熱融合領域１５０をもたらすことができる。

図４は、３つの内腔を有する内側細長部材１４０を示す図３Ｂの断面の変形実施形態である。１つ、４つ、５つ、６つ、７つ、８つ、その他の内腔を有する内側細長部材を含む他の構成も可能である。

本発明のある実施形態では、ＳＩＢＣ含有材料から形成された絶縁層を含む、装置の外側絶縁層は、これらの潤滑性を増大させるように処理することができる。例えば、外側絶縁層は、この目的のためにパリレン層で被覆するか、又はプラズマグラフト生体適合性モノマーで被覆することができ、これらの例は、とりわけ、ヘキサメチレンジシラザン、Ｃ₃Ｆ₈（オクタフルオロプロパン）、トリフルオロメタン、及びオクタフルオロシクロブタンを含む。

上述のように、様々な実施形態では、ＳＩＢＣ含有材料及び非「ＳＩＢＣ ＴＰＥ」含有材料を含む本発明に使用されるポリマー含有材料は、１つ又はそれよりも多くの選択的な補助的薬剤と配合又は組み合わせることができる。例えば、ＳＩＢＣ及び非「ＳＩＢＣ ＴＰＥ」のようなポリマーは、とりわけ、以下の薬品、すなわち、加工助剤、配合ポリマー、微粒子剤、及び治療剤のうちの１つ又はそれよりも多くと配合することができる。

加工助剤の例は、例えば、材料の押し出し性を強化するために設けることができ、かつ以下の有機可塑剤、とりわけ、ジオキサン、ジメチル、ジエチル、及びジブチルフタレートのようなフタレート誘導体、グリセロール、ポリプロピレン、プロピレン、ポリエチレン、及びエチレングリコールのようなグリコール、トリブチル、トリエチル、トリアセチル、アセチルトリエチル、及びアセチルトリブチルクエン酸塩のようなクエン酸エステル、硫酸ドデシルナトリウム及びポリオキシメチレン（２０）ソルビタン及びポリオキシエチレン（２０）ソルビタンモノオレアートのような界面活性剤のうちの１つ又はそれよりも多くから選択することができる生体適合性可塑剤を含む。好ましい有機可塑剤は、ポリエチレングリコール（好ましくは、約２００から６，０００の分子量を有するポリエチレングリコールを含む）、ジオキサン、及びクエン酸エステルを含む。クエン酸エステルは、クエン酸、三塩基モノヒドロキシ酸（２−ヒドロキシ−１，２，３−プロパントリカルボン酸）、Ｃ₆Ｈ₈Ｏ₇、及び天然成分、並びに植物及び動物の共通代謝物に由来する再生可能リソース誘導体である。これらは、非毒性であり、様々な異なるポリマーを有する可塑剤として使用されている。

配合ポリマーの例は、とりわけ、各種スチレン及びイソブチレンを含有するＳＩＢＳ、ポリジメチルシロキサン、ポリイソブチレン、ポリエーテル、及びポリカーボネートセグメントから選択された軟質セグメントを含むものを含む様々な硬質及び軟質セグメントを有する熱可塑性ポリウレタンの１つ又はそれよりも多くから選択することができる。

粒子材料の例は、例えば、有機的に修飾されたケイ酸塩を含む。そのような薬品は、水分のための曲がりくねった経路を作成し、それによって領域の水分透過性を低減するように作用することができる。更に、そのような薬品は、材料の強度を維持して弾性率を増加させることができる。補助微粒子剤は、とりわけ、アルミナ、銀ナノ粒子、ケイ酸塩／アルミナ／銀ナノ粒子複合材料、及び炭素ナノ繊維のような薬品を更に含む。

一部の実施形態では、１つ又はそれよりも多くの治療剤が、本発明のポリマー含有材料内に含まれ（例えば、これらと混合され）、又はこれらに加えられる（例えば、共有結合又は非共有結合される）。治療剤は、例えば、とりわけ、ヘパリン、テトラグリム、ダイヤモンド状炭素、ポリエチレングリコール、ヒアルロン酸、キトサン、メチルセルロース、ポリ（エチレンオキシド）、ポリ（ビニルピロリドン）、ホスホリルコリン、及びタウリン含有モノマーのような血液相溶化剤、とりわけ、ＧＲＧＤ、ＹＧＳＩＲ、及びＧＦＯＧＥＲペプチド及びコラーゲンのような回復促進剤（prohealing agent）、硫酸化コラーゲン、ヘパリン、アルブミン及びヒルジンのような抗血栓剤、デキサメタゾンのようなステロイド、並びにリン脂質のうちの１つ又はそれよりも多くから選択することができる。

治療剤が存在する場合、広範な付加量を本発明の医療装置と共に使用することができる。典型的な治療剤付加量の範囲は、例えば、１重量パーセントよりも多いか又はそれ未満乃至２重量パーセント、５重量パーセント、１０重量パーセント、２５重量パーセント又はそれよりも多いポリマー含有材料である。

様々な実施形態を本明細書に具体的に例示しかつ説明したが、本発明の変更及び変形が、本発明の精神及び意図する範囲から逸脱することなく上記教示によって包含されかつ添付の特許請求の範囲内にあることが理解されるであろう。

１００ 医療用リード
１２０ 管状絶縁層
１３０ 第１のコイル状導体
１３２ 第２のコイル状導体

Claims (6)

1. 電気刺激のための植込み型及び挿入型の医療装置であって、
   （ａ）細長導体を含む内部部材と、
   （ｂ）スチレンとイソブチレンとを含むコポリマー以外の熱可塑性ポリマーを含み、前記内部部材を覆って配置された第１の絶縁領域と、
   （ｃ）スチレンとイソブチレンとを含むコポリマーを含み、前記内部部材を覆って配置された第２の絶縁領域と、を含み、前記第２の絶縁領域の少なくとも一部分が、前記第１の絶縁領域の少なくとも一部分を覆って配置され、
   （ｄ）スチレンとイソブチレンとを含むコポリマーを含む第３の領域と、を含み、
   前記第２の絶縁領域は、前記医療装置の少なくとも一部分内で、前記第１の絶縁領域と前記第３の領域の間に配置され、
   前記第１の絶縁領域は、前記導体が内部に配置された多腔押し出し部に対応し、前記第３の領域は、前記多腔押し出し部の周囲に配置された管状絶縁層に対応し、コイル状電極が、前記多腔押し出し部の第１の部分の周囲に配置され、前記管状絶縁層は、前記第１の部分に隣接する前記多腔押し出し部の第２の部分の周囲に配置される、
   ことを特徴とする医療装置。
2. 前記第１の絶縁領域は、熱可塑性ポリウレタンを含むか、又は、
   前記第２の絶縁領域は、１つ又はそれよりも多くのポリスチレンブロックと１つ又はそれよりも多くのポリイソブチレンブロックとを含むブロックコポリマーを含むか、又は、
   前記第２の絶縁領域は、（ａ）スチレンとイソブチレンとを含むコポリマーと、（ｂ）スチレンとイソブチレンとを含まないポリマーとを含むか、又は、
   前記医療装置が、前記第１の絶縁領域、前記第２の絶縁領域、及び前記第３の領域のうちの１つ又はそれよりも多くに配置された治療剤を更に含むか、のいずれかである、
   請求項１に記載の医療装置。
3. 前記第２の絶縁領域の少なくとも一部分が、前記第１の絶縁領域の少なくとも一部分を覆って配置されるか、又は、
   前記第１の領域は、前記第２の領域に熱的に融合され、該第１の領域は、リングの形状である熱的に融合された領域により該第２の領域に融合されるか、のいずれかである、
   請求項１に記載の医療装置。
4. スチレンとイソブチレンとを含まない前記ポリマーは、ポリイソブチレン軟質セグメントを含むポリウレタン及びポリジメチルシロキサン軟質セグメントを含むポリウレタンから選択される、請求項２に記載の医療装置。
5. 前記第３の領域は、スチレンとイソブチレンとを含む第１及び第２のコポリマーを含み、
   前記第１のコポリマーは、１５乃至２１モル％の範囲のスチレン含有量を有し、
   前記第２のコポリマーは、２２乃至５０モル％の範囲のスチレン含有量を有する、
   請求項１に記載の医療装置。
6. 前記内部部材は、細長導体であるか、又は、
   前記内部部材は、電子信号発生構成要素であるか、又は、
   前記第１及び第２のコポリマーは、前記第１の絶縁領域を提供する単腔又は多腔装置構成要素内への熱押し出しの前に事前配合段階において熱的に押し出されるか、又は、
   前記医療装置は、前記第１の絶縁領域に配置された治療剤を更に含むか、のいずれかである、
   請求項５に記載の医療装置。

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