JP6058641B2 - 射出成形および吹込成形によりポリマー体内補綴物を製造するための方法およびシステム - Google Patents

Description

本発明は、全般的には、埋入可能な体内補綴物の作製に関し、さらに詳細には、射出成形および吹込成形されたチューブからのポリマーステントの製作に関する。

体内補綴物はヒトまたは動物の体内に留置される人工装置である。解剖学的内腔は血管等の管状器官の空洞である。ステントは略円筒形状の装置であり、血管または他の解剖学的内腔（尿路および胆管等）の１部分を開いた状態に保持するよう、ときには係る部分を拡張させるよう、機能する。ステントはしばしば血管における粥状硬化性狭窄の治療に用いられる。係る治療において、ステントは血管を補強し血管系における血管形成後の再狭窄を防ぐ。

ステントは、解剖学的内腔の緊密な領域を通過することを要求されることが多々あるため、比較的小さい。ステントは、解剖学的内腔の蛇行曲線を通過することが可能となるよう、長手方向の可撓性が高いことが要求される。ステントは、通常、管状スカフォードを形成するストラットの微細な網状組織を含む。管状スカフォードは、その寸法を小さくして解剖学的内腔を通過することが可能となるようバルーン等の送達装置上に圧着され、次いで体内の所望の場所においてバルーンにより強制的に拡大・展開状態へと拡張され得ることがしばしば必要となる。いくつかのステントに対しては、管状スカフォードは体内の所望の場所においてその圧着状態から自己展開可能でなければならない。埋入および展開後、管状スカフォードは周囲の解剖学的構造物を支持するために充分な強度を有さなければならない。したがってステントが独特な設計上の難点を提供することは理解されるであろう。

ステントは、過去においては、形状記憶特性および超弾性特性を有するニッケル・チタン合金等の金属で作られてきた。ポリマーステントの出現はさらなる設計上の難点を提供した。ポリマーステントの設計は、同一寸法の金属ステントと比較してポリマーステントが、通常、径方向の強度ならびに剛性が小さく且つ破壊靭性が小さい点を考慮に入れる必要がある。したがって、（ａ）ステント毎の均一性を増加させ、（ｂ）個々のステントストラットの厚さおよび寸法等の設計パラメータの緻密な制御を可能にし、および／または（ｃ）製造効率を増加させる、ポリマーステントを製造するための方法およびシステムが常に必要とされる。

簡潔におよび全般的に述べると、本発明はポリマー体内補綴物を形成するための方法およびシステムを対象とする。

本発明の態様において、１つの方法は、ストックチューブを形成するためにポリマー材料を第１金型のキャビティに射出するステップと、ストックチューブが第１金型から出るにつれて第２金型へと入るようストックチューブを第２金型のキャビティに配置するステップと、第２金型内でチューブ前駆体を形成するためにストックチューブを拡張させるステップとを含む。

本発明の態様において、１つの方法は、射出金型内でポリマー材料のストックチューブを形成するステップと、ストックチューブがポリマー材料のＴｇ以上の温度である間にストックチューブを射出金型から吹込金型へと移送するステップと、チューブ前駆体を形成するために吹込金型内でストックチューブを拡張させるステップとを含む。

本発明の態様において、１つのシステムは、射出金型キャビティを有する射出金型と、吹込金型キャビティを有する吹込金型と、第１姿勢から第２姿勢へと移動可能なドアであって、第１姿勢にあるときは射出金型キャビティおよび吹込金型キャビティは相互に対してこのドアにより分離され、このドアが第２姿勢にあるときには射出金型キャビティおよび吹込金型キャビティは相互に対して露出される、ドアとを備える。

本発明の特徴および長所は、添付の図面とあわせて読まれるべき以下の詳細な説明からより容易に理解されることであろう。

本発明のいくつかの実施形態に係る方法を示すフローチャートである。 ポリマー樹脂射出以前のシステムを示す、本発明のいくつかの実施形態に係るシステムの断面図である。 ポリマー樹脂が射出金型キャビティへと射出された後のシステムを示す、図２Ａのシステムの断面図である。 ポリマー樹脂（ストックチューブと呼称される）が非溶融状態で直接的に吹込金型キャビティへと押し出された後のシステムを示す、図２Ａのシステムの断面図である。 ストックチューブが吹込金型キャビティの内側表面に対して径方向に拡張された後のシステムを示す、図２Ａのシステムの断面図である。 吹込金型から取り出された後の、拡張されたポリマー樹脂（チューブ前駆体と呼称される）の断面図である。 カッターがステントストラットを形成するためにチューブ前駆体から材料を取り除いていることを示す、マンドレル上に担持されたチューブ前駆体の断面図である。 図３Ａ〜図３Ｆは、射出金型に射出されたポリマー樹脂から形成されたストックチューブと、吹込金型内で拡張されたストックチューブから形成されたチューブ前駆体と、チューブ前駆体から材料を取り除くことにより形成されたステントと、を示す、本発明のいくつかの実施形態に係るシステムの斜視図である。図３Ａは射出成形処理を示す図である。 射出金型の２つの半体を示す。 ストックチューブが吹込金型内に配置された状態を示す。 ガスがストックチューブの内部へとポンプ注入された後の結果を示す。 吹込金型から取り出された後のチューブ前駆体を示す。 チューブ前駆体が円筒形マンドレル上に担持され、チューブ前駆体の部分を取り除いてステントストラットの網状組織を形成するために、カッターの近傍に配置された状態を示す。

本明細書で言及される全部の刊行物および特許は、あたかも各個別の刊行物または特許が参照することにより援用されることが特定的に且つ個別に示されている場合と同じように、参照することにより本明細書に援用される。援用された刊行物または特許と本明細書との間において単語および／または語句の一貫性のない使用が存在する場合には、これらの単語および／または語句は本明細書において用いられる方法と一貫性を有する意味を有する。

本明細書で用いられる近似を示す用語（例えば、付近、約、およそ、実質的に、本質的に、等。ただしこれらに限らない）は、近似を示す用語に修飾される単語または語句が必ずしも正確な記載内容であることを示さず、何らかの程度まで記載内容から変動し得ることを意味する。記載内容が変動し得る程度は、どの程度の変化が設けられると当業者がその変更されたバージョンを、改変された単語または語句の特性、特徴、および能力を有すると認識するかに依存するであろう。「実質的に室温」であるとされる材料は、室温で完全に安定化された材料と、その材料に必ずしも完全に室温ではない部分があったとしても当業者ならば容易に室温であると認識し得る材料と、を指すことが一例として挙げられるが、例はこれに限定されない。一般的に、しかし前述の内容に留意して、近似を示す用語に修飾される本明細書内の数値は特記なきかぎり±１５％の範囲で記載された値から変動し得る。

本発明の実施形態の図示を目的とする代表的な図面（これらの図面において、同様の参照番号はいくつかの図面において、対応するまたは同様の構成要素を示す）をより詳細にここで参照すると、射出成形、吹込成形、およびステントストラットの形成を含む、ポリマー体内補綴物の製造方法のフローチャートが図１に示される。射出成形が最初に行われ、次に、射出成形された成形品の変形が行われ、次いで、変形済みの射出成形された成形品からステントストラットの網状組織またはパターンが形成される。

ポリマーステントを射出成形する方法は、例えば２００６年６月２８日に出願された米国特許出願第１１／４７７，３３３の米国特許公開第２００８／０００１３３０号に記載される。先行技術の方法では、ステントストラットの網状組織は射出成形処理の間に形成されていた。直接的に射出成形によりステントストラットを形成することの潜在的な難点は、金型キャビティが、所望のステントストラットの精緻な形状およびパターンに対応する溝部を有することである。ポリマー樹脂は、０．１ｍｍの幅および０．１ｍｍの深さとなり得る溝部の網状組織を通って流れなければならず、しかも幅および深さはさらに小さい場合さえもある。溝部の実際の幅ならびに深さ、溶融樹脂の粘度、および製造処理能力要件に応じて、ステントストラットを直接的に射出成形から形成することは実際的ではない場合もある。

本発明のいくつかの実施形態においては、仕上げ済みステントのいずれのステントストラットも射出成形から形成されない。代替的な実施形態において、いくつかのステントストラットは射出成形（充填処理）を通して形成され、同一ステント上の他のステントストラットは以下に説明するように材料の取り除き（除去処理）により後に形成される。

除去処理によるステントストラットの形成の前に、射出成形された成形品の機械的特性に対して変化が加えられる。なお、この成形品から後にステントストラットが形成されることとなる。ステントストラットが形成される構造物（本発明の射出成形される成形品等）は本明細書において「基板」と呼称される。一般に、基板は平坦なシートまたは円筒形のチューブであり得る。射出成形の後、基板の機械的特性は、１つまたは複数の方向における変形（例えば伸張による等）を導入することにより変化され得る。係る変形により、ポリマー分子鎖は特定方向に方向付けられ、および／またはポリマーの結晶化および成長が特定方向になされる。微細構造の方向付けに関するこれらの形態学的変化は所望の機械的特性を基板に与え、基板から引き続き形成されるステントストラットの網状組織は可撓性、強度、および破壊靭性の間の均衡を有することが可能となる。

射出成形された基板を変形させる方法は吹込成形を含み得る。吹込成形の説明については、例えば２００７年６月２９日に出願された米国特許出願第１１／７７１，９６７号の米国特許公開第２００９／０００１６３３号および２００６年６月２８日に出願された米国特許出願第１２／５５８，１０５号の米国特許公開第２０１１／００６６２２２号を参照されたい。

再び図１を参照すると、ブロック１０においてポリマー材料は溶融するまで加熱され、次いで圧力下で第１金型のキャビティに射出される。第１金型のキャビティは形状において環状である。第１金型はポリマーのチューブを形成するよう構成され、このチューブは、後にステントストラットが形成されることとなる基板である。この段階（基板に形態学的変化を生じさせる前）において、基板は「ストックチューブ」と呼称される。ストックチューブの形状および寸法は環状金型キャビティの形状および寸法に対応する。ストックチューブは円筒形であり、事前規定された肉厚を有する周辺壁部を有する。肉厚は、仕上げ済みステントにおいて最適な結果が提供されるよう、注意深く選択される。肉厚は約１mmであり得るが、これに限定されない。肉厚は、使用されるポリマー材料と、後に基板に与えられることになる拡張の量と、に部分的に基づいて選択され得る。所望により、周辺壁部は、周辺壁部の両方の対向端部において軸方向開口部が存在し得るが、径方向穿孔は有さない。

いくつかの実施形態において、この方法はブロック１５に進行する。なお、ブロック１５において、ストックチューブは、ポリマー材料のガラス転移温度（Ｔｇ）より高く且つポリマー材料の溶融温度（Ｔｍ）より低い温度で第１金型から放出される。Ｔｇは、ポリマーの非結晶部分が大気圧において脆性のガラス質状態から固体変形可能または塑性変形可能な状態へと変化する温度である。Ｔｇは、ポリマー鎖におけるセグメント運動が始まる温度に対応する。ＴｇとＴｍの間に回転障壁が存在するが、しかしこの障壁は実質的にセグメント運動性を妨げるほどには大きくない。

ポリマー材料は、第１金型から放出されるときは、実質的にＴｍより低い温度である。ストックチューブは第１金型から出るときＴｇ以上の温度であるにもかかわらず実質的に非溶融状態であることを理解すべきである。ストックチューブが実質的に非溶融状態であることは、第１金型からの放出（ブロック１５）と第２金型における拡張（以下に説明されるブロック２５）との間の時間的期間において周辺壁部肉厚が意図せず改変されないことを確保することを支援する。第１金型からの放出時におけるストックチューブのこの非溶融状態は、押し出されたポリマーが押出ダイから出るときに実質的に溶融状態にある押出処理と異なる。

ストックチューブは、金型キャビティ内におけるポリマー材料の流れが実質的に停止した後に第１金型から放出される。この状態は、ポリマー材料が押出ダイから出るときに押出キャビティを通って流れ続ける押出処理と異なる。

次にブロック２０において、実質的にＴｇより低い温度に冷却する前に、ストックチューブは第２金型のキャビティに配置される。この第２金型はガラスライニングされた吹込金型であり得る。この第２金型のキャビティはストックチューブの外径よりも大きい内径を有する。

本発明のいくつかの実施形態において、第１金型の少なくともいくつかの部分は第２金型のキャビティ内に収容される。ポリマー材料の射出が完了すると第１金型のこれらの部分が開かれ、それにより、直接的に第１金型キャビティから第２金型のキャビティへとストックチューブを押し出すまたは放出することが可能となる。このように外部大気にさらされることなくまたは操作なしに第１金型から第２金型へとストックチューブを直接移送することは、ストックチューブの冷却を排除または最小化し、第２金型における拡張（以下に説明するブロック２５）の前に周辺壁部肉厚が意図せず改変される機会を排除または最小化する。

次にブロック２５において、ストックチューブの内部流体圧力はストックチューブへとガスをポンプ注入すること等により増加される。内部流体圧力は、ストックチューブ（すなわち基板）の周辺壁部が伸張されて径方向で外向きに第２金型キャビティの表面に対して拡張されそれにより基板の機械的特性が変化されるレベルへと増加される。第２金型キャビティの表面は周辺壁部の径方向外向きの拡張を制限する。

ブロック２５が完了すると、基板の機械的特性が変化された後、この基板は「チューブ前駆体」と呼称される。

いくつかの実施形態において、実質的に縦方向長さ全体のストックチューブも同時に径方向に拡張される。代替的な実施形態において、ストックチューブの拡張は、米国特許公開第２０１１／００６６２２２号において説明される（ストックチューブの限定された縦方向部分が任意の時間に１回、径方向に拡張し、その変形がある時間的期間にわたってストックチューブの一方端から他方端へと縦方向に伝搬する）ように、漸進的に発生する。

第１金型から第２金型への移送時にＴｇより高い温度に基板を保持することにより、製造時間は、拡張に必要とされる温度へと基板を再加熱することの必要性を排除または低減することにより、短縮される。いくつかの実施形態において、基板は、基板拡張の前に、事前規定された処理温度（Ｔｐ）より低い温度に冷却しない。それにより、実質的に基板に熱を印加することなく、拡張の実行が可能となる。この処理温度は、仕上げ済みステントにおいて最適な結果が提供されるよう、注意深く事前規定される。通常、ＴｐはＴｇとＴｍとの間にある。Ｔｐはポリマー材料の組成と径方向拡張の所望量とに部分的に依存し得る。例えば、Ｔｐは、使用されるポリマー材料がポリ（Ｌ−乳酸）である場合、約華氏１６０度から約華氏２２０度の範囲であり得る。ポリマー材料の組成、Ｔｐのレベル、内部流体圧力、径方向拡張率、軸方向拡張率、および他の吹込成形パラメータは、２００６年６月２８日に出願された米国特許出願第１２／５５８，１０５号の米国特許公開第２０１１／００６６２２２号に説明され得るが、これに限定されない。

いくつかの実施形態において、たとえ基板が第１金型から取り出された後にＴｇより低い温度に冷却しなかったとしても、基板は周辺壁部の拡張時にまたは拡張前に加熱される。ブロック２０および／またはブロック２５における熱の印加は、温度における均一性および結果的に生成される機械的特性の均一性を確保することを支援する。熱の印加は、ストックチューブをＴｐ以上の温度に到達させるために必要とされ得る。

次にブロック３０において、チューブ前駆体は第２金型から取り出される。いくつかの実施形態において、第２金型から取り出されたチューブ前駆体は体内補綴物として用いられる。

ブロック３０からブロック４０に継続して、材料は、ステントストラットの網状組織を有するステントを形成するために、除去処理と呼称される処理においてチューブ前駆体から取り除かれる。材料は、チューブ前駆体の残余物がステントストラットの網状組織となるよう、チューブ前駆体から取り除かれる。材料はカッター（鋭利なブレードおよび／またはレーザ切断工具であり得る）を用いて取り除かれ得る。ポリマー基板からのレーザによる除去の説明については、例えば２００９年１１月２４に発行された米国特許第７，６２２，０７０号を参照されたい。

次にブロック５０において、ステントは殺菌され、これにより患者への埋入の準備が整う。殺菌は、エチレン酸化物ガスまたは電子ビーム（Ｅ−ビーム）放射等の、任意個数の方法で行われ得る。

代替的にブロック４５に示すように、ステントは殺菌前にカテーテルに取り付けられ得る。取り付けはステントをカテーテルの膨張可能なバルーンに圧着することを含み得る。

代替的に、ブロック４０に示すように、殺菌前にまたはステントをカテーテルに取り付ける前に、コーティングがステントに塗布され得る。コーティングの組成およびその内部に担持される薬剤は、引用され且つ参照することにより援用された刊行物のいずれかに説明され得る。

本発明の代替的な実施形態において、この方法はブロック１０からブロック１７へと進行し得る。なお、ブロック１７において、ストックチューブは任意温度で第１金型から放出される。例えば、ストックチューブは射出金型キャビティ内のポリマー材料が温度Ｔに冷却した後に第１金型から取り出され得る。ただし、Ｔについては、Ｔ＜ＴｇまたはＴｇ＜Ｔ＜Ｔｍが成り立つ。

ブロック１７からブロック２２に継続して、ストックチューブは第２金型のキャビティに配置される。この第２金型のキャビティはストックチューブの外径よりも大きい内径を有する。このステップは、ストックチューブが大気室温と略同一温度となった（例えばストックチューブが第２金型に配置される前に長期間にわたり貯蔵されていた状況等）後、行われ得る。代替的に、このステップ（第２金型にストックチューブを配置するステップ）は、ストックチューブが射出成形からの熱により依然として室内大気温度より実質的に高い温度である間に、行われ得る。代替的に、このステップ（第２金型にストックチューブを配置するステップ）は、ストックチューブが大気室温よりも実質的に低い温度である（例えばストックチューブが第１金型内でまたは第１金型からの取り出し時に能動的に冷却または急冷された状況等）間に、行われ得る。

次にブロック２７において、ストックチューブ（すなわち基板）の内部流体圧力は、拡張を生じさせチューブ前駆体を作製するために、ストックチューブにガスをポンプ注入すること等により増加される。拡張は、ストックチューブ外部の流体圧力がストックチューブ内部の圧力よりも低い圧力差の結果として生じる。基板が第２金型内にある間、基板は、Ｔｇより高く且つＴｍより低い処理温度（Ｔｐ）へと加熱される。内部流体圧力、Ｔｐ、および他のパラメータは、ブロック２５に関連して以前に説明したものであり得る。

この方法はブロック２７から、所望による薬剤コーティングの塗布および所望によるカテーテルへの取り付けに関連して以前に説明したブロック３０〜５０に進行する。

上で示したように、この方法は、ブロック１５、２０、および２５を有する一連のステップを、または代替的に、ブロック１７、２２、および２７を有する一連のステップを、含み得る。ブロック１５、２０、および２５を有するこの方法は、以下で図２Ａ〜図２Ｆに関連して説明されるように、所望により実行される。ブロック１７、２２、および２７を有するこの方法は、以下で図３Ａ〜図３Ｆに関連して説明されるように、所望により実行される。ブロック１０〜５０に関連して上記で説明したこの方法は図２Ａ〜図３Ｆに示すシステム以外のシステムを用いても実行可能であることを理解すべきである。

図２Ａ〜図２Ｆは、ポリマー体内補綴物を製造するためのシステムを示す。なお、各図面は連続的なステップを示す。

射出成形処理が図２Ａおよび図２Ｂに示される。射出金型１００はキャビティ１０２を含む。溶融ポリマー樹脂はゲート１０４を通ってこのキャビティ１０２へと射出される。キャビティはストックチューブを作製するよう構成される。キャビティは形状において円筒形であり、金型１００の内側周辺表面１０６および外側周辺表面１０８により囲まれる。周辺表面１０６と周辺表面１０８との間の距離は、結果的に作製されるストックチューブの周辺壁部の肉厚を画定する。外側周辺表面１０８は射出金型キャビティ１０２の最大直径１０９を画定する。結果的に作製されるストックチューブの外側表面の寸法および形状は外側周辺表面１０８に対応することとなる。内側周辺表面１０６は円筒形棒状体の形状にある金型コア１１０により提供される。結果的に作製されるストックチューブの内腔の寸法および形状は金型コア１１０の寸法および形状となるであろう。

図２Ｂは射出ゲート１０４を通り射出金型キャビティ１０２へと射出されたポリマー樹脂１１２を示す。１つまたは複数の射出ゲートが存在し得ること、および射出ゲートは、結果的に作製されるストックチューブに空隙または他の構造上の欠陥が形成されないよう、任意の好適な仕様で配列および方向付けがなされ得ることを理解すべきである。射出金型キャビティ１０２へのポリマー樹脂１１２の流入が停止しポリマー樹脂１１２がＴｍより低い温度に冷却した後、ドア１１４は図２Ｂに示す閉止姿勢から図２Ｃに示す開放姿勢へと摺動する。ドア１１４は、空気圧によりまたは電気的に制御され得る。

図２Ｃに示すように、ドア１１４が動くことにより、非溶融ポリマー樹脂（この段階でストックチューブ１１６と呼称される）は射出金型１００から放出され吹込金型１２０に配置されることが可能となる。射出金型１００および吹込金型１２０は、ドア１１４が移動することによりストックチューブ１１６が吹込金型１２０のキャビティ１２２に対して露出されるよう、相互に対して接続される。ドア１１４がその開放姿勢にあるとき、射出金型キャビティ１０２および吹込金型キャビティ１２２は、共通のより拡大されたキャビティを形成する。この形成されたキャビティは、射出金型１００および吹込金型１１２の相互接続されたハウジング１０１および１２１により、外部の大気環境からは実質的に密閉される。ドア１１４が開くと、射出金型キャビティ１０２および吹込金型キャビティ１２２は相互に対して露出される。ドア１１４が開いた後、イジェクタ１１９は、直接的に射出金型キャビティ１０２から吹込金型キャビティ１２２へとストックチューブ１１６を押し出す。イジェクタ１１９は空気圧によりまたは電気的に制御され得る。ストックチューブ１１６は外部の大気環境から遮蔽された状態で射出金型キャビティ１０２から吹込金型キャビティ１２２へと移送される。

吹込金型キャビティ１２２は周辺表面１２４により囲まれ、周辺表面１２４は吹込金型キャビティ１２２の最大直径１２５を画定する。直径１２５は射出金型キャビティ１０２の最大直径１０９よりも大きく、それによりストックチューブ１１６が径方向に拡張可能するための空間が生じることとなる。

ストックチューブ１１６の対向する２つの端部部分１１７および１１８に軸方向開口部が存在する。第１端部部分１１７は、第１端部部分１１７の軸方向開口部が流体流に対して密閉された状態で、射出金型１００内に部分的に含まれた状態に留まる。第２端部部分１１８は吹込金型１２０の円錐形状部材１２８に対して係合する。円錐形状部材１２８は第２端部１１８に対して食い込み、それにより流体流が第２端部１１８と円錐形状部材１２８との間の境界面を通過することが妨げられる。ガス通路１３０は円錐形状部材１１８の中心を通って延長し、ストックチューブ１１６の内部と連通する。

図２Ｄは、ガスがガス通路１３０を通ってストックチューブ１１６の内部へとポンプ注入された後の結果を示す。ガスは、ストックチューブ１１６の周辺壁部が径方向で外向きに拡張され吹込金型キャビティ１２２の周辺表面１２４を押圧するレベルにまで、ストックチューブ１１６の内部の流体圧力を増加させる。吹込金型１２０は、ストックチューブ１１６の周辺壁部と吹込金型キャビティ１２２の周辺表面１２４との間に存在するガスが周辺壁部の拡張時に脱出可能となるよう、そのハウジング１２１に通気孔１３１を含み得る。拡張の完了後、吹込金型１２０は開かれ、それにより拡張されたストックチューブ（この段階でチューブ前駆体１３４と呼称される）の取り出しが可能となる。例えば、円錐形状部材１２８は吹込金型１２０から後退され、それより開口部が提供され、チューブ前駆体１３４はその開口部を通って射出金型１００のイジェクタ１１９により押し出されることが可能となる。

図２Ｅは吹込金型１２０から取り出された後のチューブ前駆体１３４を示す。

図２Ｆに示すように、チューブ前駆体１３４は円筒形マンドレル１３６上に担持され、チューブ前駆体１３４の部分を取り除いてステントストラットの網状組織を形成するために、カッター１３８の近傍に配置され得る。穿孔１３９はチューブ前駆体１３４を通ってカッター１３８により作られる。材料が取り除かれると、チューブ前駆体１３４はステントストラットの網状組織を有するステントへと変形される。マンドレル１３６はチューブ前駆体１３４内に挿入され、コンピュータ数値制御（ＣＮＣ）下で回転摺動モータ・ギア組立体４０に接続され得る。マンドレル１３６とカッター１３８との間の相対的運動は、ステントストラットの所望パターンが提供されるよう、電子制御器１４２内で動作するＣＮＣソフトウェアアプリケーションにプログラムされ得る。

図３Ａ〜図３Ｆは、ポリマー体内補綴物を製造するためのシステムを示す。なお、各図面は連続的なステップを示す。

射出成形処理が図３Ａおよび図３Ｂに示される。射出金型２００はキャビティ２０２を含む。溶融ポリマー樹脂はこのキャビティ２０２内へと射出される。キャビティ２０２は、事前規定された肉厚を有する周辺壁部を有するストックチューブ１１６を作製するよう構成される。

図３Ｂは射出金型２００の２つの半体を示す。これらの半体は、金型キャビティ２０２を露出させ、ストックチューブ１１６が金型キャビティ２０２から押し出されることが可能となるよう、分離された状態にある。押し出しの前に、金型コアをストックチューブ１１６の内部から取り出し得る。ストックチューブ１１６の対向する２つの端部部分１１７、１１８に軸方向開口部が存在する。いくつかの実施形態において、ストックチューブ１１６は１つのみの軸方向開口部を有する。係る場合、吹込成形の間にガスの導入が可能となるよう端部部分１１７は閉じられ端部部分１１８は開かれる。

ストックチューブ１１６は、射出金型２２０から押し出されるときは実質的に非溶融状態にある。いくつかの実施形態において、ストックチューブ１１６は、射出金型２２０から押し出されるときはＴｇ〜Ｔｍの範囲の温度である。代替的な実施形態において、ストックチューブ１１６は、射出金型２２０から押し出されるときはＴｇより低い温度である。

射出成形された成形品、すなわちストックチューブ２１６は、ステントストラットのパターンを有さず、ステントの縦方向長さにわたって分布された径方向穿孔を有さない。

次に図３Ｃに示すように、ストックチューブ１１６は吹込金型２２０内に配置される。ストックチューブ１１６を射出金型２００から吹込金型２２０へと移送するステップは、（ａ）仕上げ済みステントにおいて最適な結果が生成されるよう事前規定された所望の処理温度（Ｔｐ）よりも低い温度（ただしＴｐは、Ｔｇ＜Ｔｐ＜Ｔｍを満足する）、または（ｂ）ポリマー樹脂のＴｇより低い温度、のいずれかの温度にストックチューブ１１６が冷却することが可能となる前に行われ得る。例えば、ストックチューブ１１６は射出金型２００内でまたは射出金型２００からの取り出し時に能動的に冷却または急冷され得る。

吹込金型２２０は内径２２６を有し、内径２２６はストックチューブ１１６の周辺壁部の最大外径２０９よりも大きく、そのため周辺壁部の径方向拡張が可能となっている。吹込金型２２０の内側表面２２４は周辺壁部の径方向拡張を制限する。所望より、熱の印加を含む吹込成形は、米国特許公開第２００９／０００１６３３号および／または米国特許公開第２０１１／００６６２２２号の説明のように実行される。

図３Ｄはガスがストックチューブ２１６の内部へとポンプ注入された後の結果を示す。この段階の後、拡張されたストックチューブはチューブ前駆体２３４と呼称される。

図３Ｅは吹込金型２２０から取り出された後のチューブ前駆体２３４を示す。

図３Ｆに示すように、チューブ前駆体２３４は円筒形マンドレル２３６上に担持され、チューブ前駆体２３４の部分を取り除いてステントストラットの網状組織を形成するために、カッター２３８の近傍に配置され得る。 穿孔２３９はチューブ前駆体２３４を通ってカッター２３８により作られる。材料が取り除かれると、チューブ前駆体２３４はステントストラットの網状組織を有するステントへと変形される。マンドレル２３６はチューブ前駆体２３４内に挿入され、コンピュータ数値制御（ＣＮＣ）下の回転モータ・ギア組立体２４０ａおよび摺動モータ・ギア組立体２４０ｂに接続され得る。マンドレル２３６とカッター２３８との間の相対的運動は、ステントストラットの所望パターンが提供されるよう、電子制御器２４２内で動作するＣＮＣソフトウェアアプリケーションにプログラムされ得る。

前述のシステムおよび方法において、ポリマー材料またはポリマー樹脂は、埋入に好適である任意の人工または天然存在のポリマーであり得る。これらの材料は、ポリ（Ｌ−乳酸）（”ＰＬＬＡ”）と、ポリ（Ｌ−ラクチド−ｃｏ−グリコリド）（”ＰＬＧＡ”）と、１０％未満のＤ−ラクチドおよびＰＬＬＤ／ＰＤＬＡ立体錯体を有するポリ（Ｌ−ラクチド−ｃｏ−Ｄ−ラクチド）（“ＰＬＬＡ−ｃｏ−ＰＤＬＡ”）と、ＰＬＬＡまたはＰＬＧＡである硬質部分およびＰＣＬまたはＰＴＭＣである柔軟部分を含むＰＬＬＡベースのポリエステルブロックコポリマーとからなる群から選択され得るが、これに限定されない。

上述のシステムおよび方法において、材料はチューブ前駆体から取り除かれ、それによりチューブ前駆体は、任意パターンに配列されたステントストラットを有するステントに変形される。ステントストラットは２００８年５月２日に出願された米国特許出願第１２／１１４，６０８号の米国特許公開第２００８／０２７５５３７号および２００９年１月１３日に出願された米国特許第７，４７６，２４５号に説明されるパターンを有し得る。例えば、このパターンは、米国特許公開第２００８／０２７５５３７号に説明されるようにＷ形状セルの反復的パターン状に配列されたステントストラット、または米国特許第７，４７６，２４５号に説明されるように砂時計形状セルの反復的パターン状に配列されたステントストラット、を含み得る。これらのセルの形状は図２Ｆおよび図３Ｆにおける穿孔１３９および２３９に対応する。このパターンは、一連の縦方向に配列されたリングを含み得る。なお、各リングは相互に対して傾斜した角度で方向付けられた起伏された一連のステントストラットを有し、これらのリングのそれぞれは、ステントの縦軸に対して実質的に平行に方向付けられた他のリングにより近傍のリングに接続される。本発明はいずれの特定パターンにも限定されない。

上述のシステムおよび方法において、第１金型または射出金型は内径ＩＤおよび外径ＯＤを有する環状金型キャビティを有し得、第２金型または吹込金型は直径Ｄを有する円筒形状の金型キャビティを有し得る。ストックチューブが経験する径方向拡張の量は２つの金型キャビティ間の寸法的関係に依存する。ＩＤ、ＯＤ、およびＤに対して以下の近似的寸法が用いられ得る。

例１
ＩＤ＝約０．１７ｍｍ；ＯＤ＝約０．４１ｍｍ；Ｄ＝約３．５ｍｍ

例２
ＩＤ＝約０．１３ｍｍ；ＯＤ＝約０．４０ｍｍ；Ｄ＝約３ｍｍ

例３
ＩＤ＝約０．１１ｍｍ；ＯＤ＝約０．３４ｍｍ；Ｄ＝約２．５ｍｍ

これら２つの金型キャビティの寸法は、基板の周辺壁部が約３００％〜約４００％の範囲の径方向拡張（ＲＥ）比を経験し得るような組み合わせであり得る。ＲＥ比は（チューブ前駆体の内径）／（ストックチューブの内径）として定義される。パーセンテージとしてのＲＥ比は（ＲＥ比−１）×１００％として定義される。

本発明のいくつかの特定形態が図示および説明されてきたが、本発明の範囲から逸脱することなく様々な改変例が可能であることは明らかである。開示された実施形態の特定特徴および態様の様々な結合または小結合が、本発明の改変されたモードを形成するために、他の結合または小結合と組み合わされ得ること、または他の結合または小結合と置換され得ることも考えられ得る。したがって、本発明が添付の請求項以外により限定されることは意図するところではない。
以下に、本出願時の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[１]ストックチューブを形成するためにポリマー材料を第１金型のキャビティに射出することと、
前記ストックチューブが前記第１金型から出るにつれて第２金型に入るよう、前記ストックチューブを前記第２金型のキャビティに配置することと、
前記第2金型内でチューブ前駆体を形成するために前記ストックチューブを拡張させることと
を含む、ポリマー体内補綴物を形成する方法。
[２]前記ストックチューブは、前記ポリマー材料のＴｇ以上の温度である間に前記第1 金型を出て前記第２金型に入る、前記[１]に記載の方法。
[３]前記第1金型の前記キャビティと前記第２金型の前記キャビティとを分離させるド アを、前記第2金型の前記キャビティに前記ストックチューブを露出させるための開放姿勢へと移動させることを、前記射出するステップの後、旦つ前記配置するステップの前に、さらに含む、前記[１]に記載の方法。
[４]前記拡張させるステップは、前記ストックチューブにガスを導入することにより前記ストックチューブを径方向に拡張させることを含む、前記[１]に記載の方法。
[５]前記拡張させるステップは、前記ストックチューブを軸方向に延長させることを含む、 前記[４]に記載の方法。
[６]前記チューブ前駆体をステントスラットへの網状組織を有するステントへと変形させることをさらに含む、前記[１]に記載の方法。
[７]前記変形させるステップは前記チューブ前駆体の周辺壁部を通る複数の穿孔を作ることを含む、前記[６]に記載の方法。
[８]ポリマー材料のストックチューブを射出金型内で形成することと、
前記ストックチューブが前記ポリマー材料のＴｇ以上の温度である聞に前記ストックチューブを前記射出金型から吹込金型へと移送するステップと、
チューブ前駆体を形成するために前記ストックチューブを前記吹込金型内で拡張させることと
を含む、ポリマー体内補綴物を形成する方法 。
[９]前記移送するステップは前記ストックチューブが前記ポリマー材料のＴｇより高い温度である間に行われる、前記[８]に記載の方法。
[１０]前記移送するステップは、前記ストックチューブを、前記射出金型内に配置されている 間に、前記吹込金型内のキャピティに露出させることを含む、前記[８]に記載の方法。
[１１]前記拡張させるステップは前記ストックチューブを径方向に拡張させることを含む、前記[８]に記載の方法。
[１２]前記拡張させるステップは、前記ストックチューブを軸方向に延長させることを含む、 前記[１１]に記載の方法。
[１３]前記チューブ前駆体をステントストラットへの網状組織を有するステントへと変形させることをさらに含む、前記[８]に記載の方法。
[１４]前記変形させるステップは前記チューブ前駆体の周辺壁部を通る複数の穿孔を作ることを含む、前記[１３]に記載の方法。
[１５]射出金型キャビティを有する射出金型と 、
吹込金型キャビティを有する吹込金型と、
第1姿勢から第2姿勢へと移動可能なドアであって、前記第1姿勢にあるときには前記射出金型キャビティおよび前記吹込金型キャビティは前記ドアにより相互から分離され、前記ドアが前記第2姿勢にあるときには前記射出金型キャビティおよび前記吹込金型キャビティは相互に対して露出される、ドアと
を備える、ポリマ一体内補綴物を形成するためのシステム。
[１６]前記チューブ前駆体を通る穿孔を作るよう構成されたカッターをさらに備える、前記[１５]に記載のシステム。
[１７]前記射出金型キャビティは形状において環状であり、ポリマー材料が前記射出金型に射出されると円筒形状チューブを形成するよう構成された、前記[１５]に記載のシステム。
[１８]前記吹込金型キャビティは前記射出金型キャビティの直径よりも大きい直径を有する、前記[１５]に記載のシステム。
[１９]前記射出金型は前記射出金型キャビティの内容物を前記吹込金型キャビティへと押し出すよう構成されたイジェクタを備える、前記[１５]に記載のシステム。

Claims (5)

1. ポリマー体内補綴物を形成する方法であり、前記方法は、
   ストックチューブ（２１６）を形成するためにポリマー材料を第１金型（２００）のキャビティに射出することと、
   前記ストックチューブが前記ポリマー材料のガラス転移温度Ｔｇより低い温度Ｔである間に、前記ストックチューブを前記第1金型から押し出すことと、
   前記ストックチューブの温度Ｔが、射出成型による熱に起因して、Ｔｇより低く、部屋の大気温度より実質的に高い温度である間に、前記ストックチューブを前記第２金型（２２０）のキャビティに配置することと、
   前記ストックチューブを温度Ｔ≧Ｔｇに加熱することと、
   前記第2金型内にチューブ前駆体（２３４）を形成するために前記ストックチューブを拡張させることと
   を含む、ポリマー体内補綴物を形成する方法。
2. 前記拡張させるステップは、前記ストックチューブにガスを導入することにより前記ストックチューブ（２１６）を径方向に拡張させることを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記拡張させるステップは、前記ストックチューブ（２１６）を軸方向に延長させることを含む、請求項２に記載の方法。
4. 前記チューブ前駆体（２３４）をステントストラットへの網状組織を有するステントへと変形させることをさらに含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記変形させるステップは前記チューブ前駆体（２３４）の周辺壁部を通る複数の穿孔（２３９）を作ることを含む、請求項４に記載の方法。

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