JPH11262532A - 多成分系コイルの医療器具構造の使用方法 - Google Patents
多成分系コイルの医療器具構造の使用方法Info
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- JPH11262532A JPH11262532A JP37581798A JP37581798A JPH11262532A JP H11262532 A JPH11262532 A JP H11262532A JP 37581798 A JP37581798 A JP 37581798A JP 37581798 A JP37581798 A JP 37581798A JP H11262532 A JPH11262532 A JP H11262532A
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Abstract
する。 【解決手段】 体内空孔部に医療構造体を配備する方法
であって、当該構造体の使用方法は、内側部分および外
側部分を有するより糸状構造から成るコイルを形成し、
当該コイルを加熱膨脹して外側部分のみを溶かすことを
含む。その後、コイルが膨脹状態のまま、溶けた部分が
再び固化すると、溶けずに膨脹した内側部分によって、
圧縮のような力に対するコイルの構造維持性および抵抗
力が保持され、膨脹した形状が当該固化した外側部分の
接着力によって維持される。
Description
内側部分および外側部分を有するステントを用いる方法
に関する。
(biodegradable))材料により形成されたステントを金
属製ステントに置き換えることが必要であった。しかし
ながら、このような置き換えの場合には、ステントによ
り開口した内腔部を再閉塞しようとする圧縮力に対する
強度および抵抗力という金属ステントの利点を維持する
必要がある。
して、当該ステントを挿入する体内腔部の直径に適する
所望の直径になるまで軟化したステントを膨張させるこ
とにより使用する生体生体内崩壊性の熱可塑性ステント
を提供することが知られている。例えば、米国特許第
5,670,161号は上記のように処理させるチュー
ブ状ステントを開示すると共に、Beck他の米国特許第
5,147,385号における従来技術のチューブ状ス
テントを教示している。特に、後者については、米国特
許第5,147,385号のステントはその融点よりも
高い温度に加熱される(このポリマーは「Beckの開示す
る配備(deployment)温度内において液相になる」)の
で、「Beckにより記載されるステントを使用することに
よる改善された強度特性が制限される」と説明してい
る。この米国特許第5,670,161号の解決方法は
Beckのホモポリマーのコポリマーを使用することであ
り、このコポリマーは上記の配備加熱温度を大幅に超え
る融点を有しており、このためにそのコポリマーステン
トの溶融が生じない。
第5,670,161号により示される解決手段は、ス
テントの強度特性を低下させるような加熱および膨脹処
理によりステントが配備される時に、そのチューブ状熱
可塑性ステントの溶融を回避することであった。すなわ
ち、上記米国特許第5,147,385号のプラスチッ
クチューブは完全に溶けるために、その全体構造および
固有強度が失われる。しかしながら、コポリマーの使用
のみを必要とするこの「解決方法」には、何らかの新し
い膨脹形態における圧縮力に抵抗する能力が制限される
という不所望な点があった。それゆえ、加熱および膨脹
処理による熱可塑性ステントの使用方法で、単一の材料
のみに制限されずに、例えば、コポリマーのような強度
特性が維持できる方法が必要とされてきた。
の要望を満足する方法を考案した。すなわち、本発明は
内側部分と外側部分を有するより糸構造から成るコイル
状ステントの構成の実現化に基づいており、当該二つの
部分は2種の異なる融点温度を有しており、そのため
に、コイルの膨脹時に外側部分のみを溶融するように加
熱できる。この溶融した部分がコイルを膨脹状態にした
まま再び固化すると、コイルの全体および圧縮のような
力に対する耐性が溶融していないが膨脹している内側部
分によって維持され、その膨脹した形状が固化した外側
部分の接着力によって維持される。
れば、(a)コイル状に巻いたより糸構造から成る医療
構造体を備える工程から成り、当該より糸構造が溶融温
度Tmi を有する内側部分と、溶融温度Tme を有する
生体内崩壊性で生体許容性(biocompatible)のポリマー
から成る外側部分とから構成されており、これらの溶融
温度が生体温度よりも高く、上記コイルが長手軸と体内
空孔部の内径よりも小さい外径を有しており、さらに、
(b)上記医療構造体を体内空孔部内に挿入し、当該医
療構造体を体内空孔部の中の配備位置に移動する工程
と、(c)上記医療構造体をTmi ではなくTme を超
える配備温度に加熱して内側部分ではなく外側部分を溶
融し、その外径を体内空孔部の内径とほぼ等しくなるま
で半径方向に膨脹させる工程と、(d)上記配備した医
療構造体を膨脹させたまま冷却して、上記配備温度にお
いて溶融した外側部分を膨脹した直径で体内空孔部の温
度において上記コイルの少なくとも一部に溶着させるこ
とにより、長手軸に平行にコイルに加えられる不特定な
剪断力および当該長手軸に対して横方向に加えられる圧
縮力に対するコイルの抵抗力を増加する工程とから成
る、体内空孔部内に医療構造体を供給配備する方法が提
供できる。
(a)一定の軸の周りをより糸構造で包むことにより形
成したコイルから成る構造体を体内腔部の中に挿入する
工程から成り、当該コイルの直径が体内腔部の内径より
も小さく、さらに、(b)上記コイルを上記より糸構造
の外側表面のみを溶融して当該より糸構造の内側表面を
溶融しない温度で加熱する工程と、(c)上記コイルの
直径が上記体内腔部の内径とほぼ等しくなるまで上記温
度でコイルを膨脹させる工程と、(d)上記コイルを膨
脹させた状態で冷却して溶融した外側表面部分を固化す
ることにより、当該コイルをチューブ状に固化する工程
から成る体内腔部内にチューブ状のステントを形成する
方法が提供できる。
ックコイルステントの機械的強度を犠牲にすることな
く、むしろ、この特性を高めながら、その外側部分を溶
融する温度において膨脹させることにより当該ステント
を配備できることである。さらに、その他の有利な特徴
が図面に基づく以下の詳細な説明により明らかとなる。
を詳細に説明する。この実施形態においては、単一のコ
イルステントが特定の好ましい材料により構成され、好
ましい配備器具、すなわち、バルーンカテーテルによ
り、特定の好ましい加熱温度および圧力で特定の体内腔
部の中に配備される。加えて、本発明のコイルステント
は、使用する材料、生体内における使用方法、配備温度
および圧力条件、および上記配備器具の種類に関わらず
適用可能である。さらに、多数個の螺旋状コイルの使用
もまた有用である。
る好ましい構造体は軸14の周りにより糸構造12を巻
くことにより形成したコイルステント10であり、その
コイルは無膨脹状態の外径D1 および無膨脹状態の内径
D2 を有している。また、コイルの各ループ「L」は隣
接するコイルと接触していてもいなくてもよい。
「T」を有して、内側部分20と外側部分22から構成
されている。好ましくは、外側部分22は内側部分20
に固着するシールである。最も好ましくは、両方の部分
20および部分22が生体内崩壊性および生体許容性の
材料、特に、以下に述べるポリエステルのような生体内
崩壊性のポリエステルから形成されている。
ましい例は以下の通りである。すなわち、D1 は1mm
乃至約50mmで、最も好ましくは約5mm乃至8mm
の尿道ステントである。D2 は0.95mm乃至約48
mmで、最も好ましくは約3mm乃至6mmの尿道ステ
ントである。Tは0.025mm乃至2.0mmで、最
も好ましくは約1mmの尿道ステントである。なお、ス
テントを配備する生体によってこれらと異なる値でも有
用となる場合がある。
よび部分22は、内側部分20の溶融温度Tmi が当該
ステントの配備温度および外側部分22の溶融温度より
も大幅に高くなるように選択される。同様に、Tme
は、配備時に外側部分22の少なくとも一部、好ましく
は、全体が溶けるのに十分な程度に上記配備温度よりも
低い。
ステント10を供給配備する方法は、図3に示すよう
に、コイルの外径がまだD1 の時に、バルーンカテーテ
ルのような配備器具30の周りをステント10で包む工
程から成る。その後、このステントとカテーテルを生体
内、好ましくは内腔部Bに配備し、カテーテルをその配
備温度TD まで加熱する。その後、カテーテルを図3に
示すように直径D4 まで膨脹させて、ステント10を強
制的に膨脹することにより、その外径D3 が内腔部Bの
内径にほぼ等しくなる。しかしながら、TD はTme よ
りも高くTmi よりも低いので、コイルの外側部分22
は溶けて内側部分20は溶けない。さらに、内側部分2
0のガラス転移温度Tg を適当に選択することによっ
て、この部分が軟化するのが好ましい。その後、図3に
示す膨脹状態のまま、カテーテルとステントを内腔部に
おける体温まで冷却して外側部分を図4に示すように固
化させてコイルを図3に示す膨脹した外径D3 および膨
脹した内径D4 でループLに溶接する。
であり、最も好ましくは50℃乃至55℃である。ま
た、コイルを膨脹させるのに好ましい圧力は1気圧乃至
25気圧であり、最も好ましくは約1気圧乃至10気圧
である。
内の圧力を解放してこれを収縮させることにより、ステ
ント10を残したまま内腔部Bから当該カテーテルを抜
き取ることができる。
は、D3 の場合は約1.5mm乃至約75mmであり、
D4 の場合は約1.5mm乃至約70mmであり、これ
らの値は厚さTに部分的に依存する。良性の前立腺増殖
治療のために尿道において使用する場合、D3 は約8m
m乃至10mmであり、D4 は約6mm乃至8mmであ
る。
については、最も好ましくは、内側部分20が剛性の高
いTg /Tm を有するポリ(ラクチド)およびポリ(グ
ルコリド)のポリマー、コポリマーおよび混合物から成
る群から選択されるポリエステルから成り、外側部分2
2が柔軟性の低いTg /Tm を有するポリ(ε−カプロ
ラクトン)のポリマー、コポリマーおよび混合物、およ
び、ポリ(p−ジオキサノン)およびポリ(トリメチル
カーボネート)のコポリマーおよび混合物から選択され
るポリエステルから成る。これらのモノマーの極めて好
ましい比率は、例えば、クリコリド/ラクチド共重合体
において95:5乃至5:95である。加えて、いずれ
の部分20または部分22も、当該部分20または部分
22から選択されるモノマーによりそれぞれコポリマー
化(共重合化)できる。
トンモノマーは、グリコリド、ラクチド(l,d,dl
およびメソ体を含む)、p−ジオキサノン、δ−バレロ
ラクトン、β−ブチロラクトン、ε−デカラクトン、
2,5−ジケトモルホリン、ピバロラクトン、α−ジエ
チルプロピオラクトン、エチレンカーボネート、エチレ
ンオキサレート、3−メチル−1,4−ジオキサン−
2,5−ジオン、3,3−ジエチル−1,4−ジオキサ
ン−2,5−ジオン、γ−ブチロラクトン、1,4−ジ
オキセパン−2−オン、1,5−ジオキセパン−2−オ
ン、1,4−ジオキサン−2−オン、6,8−ジオキサ
ビシクロクタン−7−オンおよびこれらの2種以上の組
み合わせから成る群から選択することができる。さら
に、好ましいラクトンモノマーは、クリコリド、ラクチ
ド、トリメチレンカーボネート、ε−カプロラクトンお
よびp−ジオキサノンから成る群から選択される。さら
に、内側部分20の別の例としては、吸収性のガラス、
非吸収性のポリマーまたはセラミックファイバー、また
は金属等が挙げられる。また、放射線不透過性を与える
硫酸バリウムのような薬剤や特定投与部位のための薬剤
を加えることも可能である。
ましいポリマーは以下の表に示すような特性を有してお
り、同表において、「Tg 」はガラス転移点温度であり
Tmは融点温度を示している。
基材として使用するために、このポリマーに治療剤を混
合することが可能である。なお、本発明のポリマーと共
に使用できる治療剤は広範な種々の異なるものがある。
一般に、本発明の薬剤組成物を介して投与できる治療剤
としては、抗生物質および抗ウイルス物質のような抗感
染剤、鎮痛剤および鎮痛剤組成物、食欲抑制剤、虫下
し、関節炎薬、喘息治療剤、抗痙攣剤、抗うつ薬、抗利
尿薬、下痢止め薬、抗ヒスタミン剤、抗炎症剤、抗片頭
痛調整剤、制吐薬、抗腫瘍剤、抗パーキンソン症候群
薬、止痒薬、抗精神病薬、解熱薬、鎮痙薬、抗コリン作
用剤、交換神経作用剤、キサンチン誘導体、カルシウム
通路遮断薬およびピンドロールおよび抗不整脈剤のよう
なβ−遮断薬を含む心臓血管調整剤、抗高血圧剤、利尿
薬、一般的冠状血管を含む血管拡張薬、末梢、大脳およ
び中枢神経系刺激剤、うっ血除去薬を含む咳および風邪
調整剤、エストラジオールのようなホルモン、コルチコ
ステロイドを含む他のステロイド、催眠薬、免疫抑制
剤、筋肉弛緩剤、副交換神経遮断剤、精神刺激薬、鎮静
剤、トランキライザー、および、天然または人工のたん
ぱく質、多糖類、グリコプロテイン、リポプロテイン、
または、トロンボゲンおよび再狭窄減少剤が挙げられる
が、これらに限定するものではない。
種以上を混合して形成される。この治療剤は液体、固体
を含む任意の適当な形態とすることができる。一般に、
または必要に応じて、上記基材は希釈剤、キャリヤ、賦
形剤、安定化剤のような1種以上の添加剤を含む。
よび治療される病状によって決まる。一般的には、投薬
量は約0.001%乃至約70%であり、より一般的に
は、約0.001%乃至約50%であり、最も一般的に
は、約0.001%乃至約20%である。
マーの量およびポリマーの種類は所望の放出プロフィル
および薬物の使用量によって異なる。なお、生産物は所
望の放出プロフィルと任意の均一形態を実現するために
ポリマーを混合して構成してもよい。
は、一定の持続時間または延長時間にわたって分散した
薬物の放出を伴う生理学的条件下に、徐々に崩壊(主に
加水分解)または溶解する。
マーの複合的ポリマーのより糸状構造を形成するための
方法が知られている。例えば、米国特許第5,626,
611号は内側部分と外側部分のポリマーの同時押出し
により本発明において使用するより糸構造を形成する有
効な方法を教示している。また、内側部分のポリマーを
押し出して、得られたワイヤ構造を溶融した外部部分ポ
リマーにより被覆する方法も知られている。しかしなが
ら、このより糸構造を形成した後に、本発明において使
用する装置のコイル形状を形成するためには、マンドレ
ルの周りをこのより糸構造で包む必要がある。
て内側部分は溶かさないので、本発明の方法は当該発明
による装置を所望の形状に一致させる(例えば、膨脹さ
せて動脈の内腔部に一致させる)ことが可能であり、圧
縮および静水圧に対する抵抗を大幅に増加できる。しか
も、本発明の装置は供給時および配備時において極めて
柔軟であり、このような特徴は、人間の末端部から小さ
な曲がりくねった動脈部にステントを通す必要がある場
合に重要な特徴となる。
ト、移植片、神経案内部材、吻合カップラーを配置する
ことである。なお、好ましい装置はステントであり、最
も好ましくは、泌尿器科用のステントである。
細胞増殖の影響を受けないチューブ構造を形成するため
に、本発明の装置は従来の体内組織成長(tissue in-gr
owth)制御用のステントよりも優れた性能を有してい
る。すなわち、上記コイルのループが上記の穴のあいた
部分から離間することができ、および/または、当該コ
イルの内側部分20が外側部分22により被覆されず
に、当該溶融可能なポリマー内において空隙部を残す
か、ループと共に固化するからである。このループによ
る空間形成または外側部分22の空隙部は所望の穴を形
成するのに十分な量に選択される。ただし、心臓血管用
ステントや脈管移植片のような本発明の装置の幾つかは
血流中において使用されるために、体内組織成長が避け
られない場合もある。従って、この装置が内皮化(すな
わち、体内組織成長中に穴があいている状態)して当該
装置の小片部がその脈管壁から分散したり体内の他の部
分に移動することを防ぐことが好都合となる。
他の用途の場合、本発明の装置が固体構造(すなわち、
図3に示すような完全に溶着したコイル)であることが
望ましく、これによって、当該ステントが崩壊してその
小粒子が脈管壁に吸着することなく泌尿器管内を通過す
る。このことはFDA法の場合に特に望ましい。つま
り、この装置は30日未満で体内から排除することが可
能であり、厳密な安全性や作用効果を調べる必要がない
からである。
御および向上した剛性という特徴によって、従来技術の
装置では適応困難となる広範な医療用途に適合する種々
の要望を可能にすることができる。例えば、血管や尿道
管にステントを配備して蓄積したプラークによる閉塞部
を開口したり、例えば、良性の前立腺肥大症の外科手術
の後に開口部を維持するための装置が強く必要とされて
いる。すなわち、本発明による、供給時に柔軟(すなわ
ち、コイル状)であって、配備後に剛体(すなわち、チ
ューブ状)となり、制御された組織成長に適応する機能
を有している構成は、動脈および尿道ステント、移植片
および吻合カップラーとして広範な用途に対応できる。
ものであり、これに限定するためのものではない。な
お、当該技術分野における熟達者であれば、本発明の範
囲および趣旨に逸脱しない多数の付加的な実施態様が明
らかとなる。なお、この実施例は上述の現場において熱
的に形成するコイル構造体に関する。
ン)の外側部分22を有するコイルステントを上述の方
法に従って作成した。なお、図1および図2における各
寸法は、D1 =6mm、D2 =4mmおよびT=1mm
である。また、内側部分20の直径は約0.5mmとし
た。
ー(foley)バルーンカテーテル上に配置して、60℃に
加熱した。その後、このコイルをカテーテル内において
約5気圧の圧力で図3に示す直径D3 (約8mm)まで
膨脹した。その後カテーテルを冷却してコイルを溶着さ
せ、圧力を減少してカテーテルを除去した。このコイル
は図3に示す以下の圧縮負荷Fcに対して耐性を示し
た。 Fc=2.19N/mm 因みに、このコイルの膨脹および溶着の前のFc値は僅
か0.27N/mmであった。
面における変形と溶着の二重の利点を有することが分か
った。すなわち、当該利点により、そのコア部分におけ
る変形を起こして体内空孔部の壁に対する機械的支持体
としての機能を失うことのない、優れた半径方向の剛性
を有する管状構造が形成できる。すなわち、上記剛体の
内側部分20がコイルの解ける速度を制御して外側部分
22が溶融している間に当該部分22に対して構造的完
全性と剛性を維持するように作用する。なお、本発明は
本明細書に特定しない要素を省略して実施してもよい。
づいて詳細に説明したが、この変形および変更は本発明
の趣旨および範囲に逸脱することなく可能であることが
理解されると考える。
ある。 (1)前記より糸構造全体がポリマー材料から構成され
ており、前記内側部分がガラス転移温度Tg を有する生
体内崩壊性で生体許容性のプラスチックから成り、当該
ガラス転移温度Tg が、配備温度における加熱条件下に
前記コイルの膨脹を可能にし、かつ、通常の体内空孔部
温度における屈曲に抵抗するのに十分な温度である請求
項1に記載の方法。 (2)前記構造体がステントであり、前記工程(a)が
当該ステントをバルーンカテーテルに取り付ける工程か
ら成り、前記工程(b)が前記ステントおよびカテーテ
ルを体内腔部の中に挿入する工程から成り、前記工程
(c)が前記カテーテルを加熱および膨脹して前記コイ
ルを加熱および膨張すると共に前記外側部分を溶融する
工程から成り、前記工程(d)が前記膨脹したステント
を体内腔部の温度まで冷却するのに十分に前記バルーン
カテーテルから熱を除去する工程から成る請求項1に記
載の方法。 (3)前記配備温度が約50℃から70℃の間であり、
前記Tmi が少なくとも75℃であり、前記Tme が5
0℃より低い温度を含む範囲であり、前記Tgが約65
℃である請求項1または実施態様(2)に記載の方法。 (4)前記工程(c)が前記バルーンカテーテルに約2
5気圧まで圧力をかける工程から成る請求項1または実
施態様(2)に記載の方法。 (5)前記内側部分が、ポリ(ラクチド)、ポリ(グリ
コリド)およびこれらのコポリマーおよび混合物から成
る群から選択されるポリエステルから成る請求項1また
は実施態様(1)に記載の方法。
ド)、ポリ(グリコリド)、ポリ(ε−カプロラクト
ン)およびこれらのコポリマーおよび混合物、および、
ポリ(p−ジオキサノン)およびポリ(トリメチレンカ
ーボネート)のコポリマーおよび混合物から成る群から
選択されるポリエステルから成る実施態様(5)に記載
の方法。 (7)前記工程(b)が前記コイルの内側から熱を外側
に供給する工程から成る請求項2に記載の方法。 (8)前記工程(c)が前記コイルの内側から圧力を外
側に向けてかける工程から成る請求項2または実施態様
(7)に記載の方法。
従来に比して優れた構造維持性および生体許容性を有す
る熱可塑性ステントの使用方法が提供できる。
テントの部分的側面図である。
ーンカテーテル上に膨脹により配備された状態を示して
いる同一ステントの部分的側面図である。
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 体内空孔部の中に医療構造体を供給配備
する方法において、 (a)コイル状に巻いたより糸構造から成る医療構造体
を備える工程から成り、当該より糸構造が溶融温度Tm
i を有する内側部分と、溶融温度Tme を有する生体内
崩壊性で生体許容性のポリマーから成る外側部分とから
構成されており、これらの溶融温度が生体温度よりも高
く、前記コイルが長手軸と体内空孔部の内径よりも小さ
い外径を有しており、さらに、 (b)前記医療構造体を体内空孔部内に挿入し、当該医
療構造体を体内空孔部の中の配備位置に移動する工程
と、 (c)前記医療構造体をTmi を超えることなくTme
を超える配備温度に加熱して内側部分ではなく外側部分
を溶融し、その外径を体内空孔部の内径とほぼ等しくな
るまで半径方向に膨脹させる工程と、 (d)前記配備した医療構造体を膨脹させた状態で冷却
して、前記配備温度において溶融した外側部分を膨脹し
た直径で体内空孔部の温度において前記コイルの少なく
とも一部に溶着させることにより、前記長手軸に平行に
コイルに加えられる剪断力および当該長手軸に対して横
方向に加えられる圧縮力に対するコイルの抵抗力を増加
する工程とから成ることを特徴とする方法。 - 【請求項2】 体内腔部の中にチューブ状のステントを
形成する方法において、 (a)一定の軸の周りをより糸構造で包むことにより形
成したコイルから成る構造体を体内腔部の中に挿入する
工程から成り、当該コイルの直径が体内腔部の内径より
も小さく、さらに、 (b)前記コイルを前記より糸構造の外側表面のみを溶
融して当該より糸構造の内側表面を溶融しない温度で加
熱する工程と、 (c)前記コイルの直径が前記体内腔部の内径とほぼ等
しくなるまで前記温度でコイルを膨脹させる工程と、 (d)前記コイルを膨脹させた状態で冷却して溶融した
外側表面部分を固化することにより、当該コイルをチュ
ーブ状に固化する工程から成ることを特徴とする方法。
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