KR101273034B1 - 생분해성 약물전달 필름을 구비하는 생분해성 스텐트 - Google Patents

생분해성 약물전달 필름을 구비하는 생분해성 스텐트 Download PDF

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Abstract

본 발명은 생분해성 약물전달 필름을 구비하는 생분해성 스텐트에 관한 것이다. 본 발명의 일실시예의 생분해성 약물전달 필름을 구비하는 생분해성 스텐트는 직경방향으로 확장가능하고 지그재그형으로 연결되어 배치된 복수 개의 신축 스트러트와, 상기 복수 개의 신축 스트러트를 길이방향으로 서로 연결하며 직경방향으로 신축가능한 복수 개의 스트러트 이음부를 포함하고, 인체의 내강 또는 혈관 내에서 일정 기간 후에는 분해되는 생분해성 재질로 이루어진 양단이 개방된 원통형의 확장성 스텐트부와, 상기 확장성 스텐트부를 둘러싸면서 제공되고 복수 개의 미세홀이 형성되어 있으며 상기 확장성 스텐트부가 분해되는 기간 보다 짧은 기간 내에 분해되는 생분해성 재질로 이루어진 필름부를 포함한다. 본 발명에 따르면 혈관 내에서 팽창되는 스텐트 표면에 제공된 생분해성 약물전달 필름이 스텐트 확장에 따라 혈관 직경 방향으로 신장되어 혈관 벽에 밀착됨으로써 스텐트가 팽창될 때 혈관 벽의 많은 혈전들이 떨어져 나와 혈류를 타고 이동하는 것을 방지할 수 있고, 혈관 내에서 스텐트 팽창시 혈관이 손상되는 경우 필름 및/또는 스텐트에 담지된 약물을 지속적으로 방출하면서 혈관 내에 혈전 생성 및 혈관 협착을 방지하는 동시에 다수개의 미세홀이 형성된 생분해성 필름이 먼저 분해된 후에 스텐트가 분해되도록 하여 필름과 스텐트가 혈관 내에서 안전하게 소멸될 수 있다.

Description

생분해성 약물전달 필름을 구비하는 생분해성 스텐트 {Biodegradable stent comprising biodegradable film for drug delivery}
본 발명은 생분해성 약물전달 필름을 구비하는 생분해성 스텐트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다수개의 미세홀이 형성되어 있고 생체 내 분해시간이 짧은 연성의 생분해성 약물전달 필름이 상대적으로 분해시간이 긴 생분해성 스텐트 표면 상에 제공된 생분해성 약물전달 필름을 구비하는 생분해성 스텐트에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 혈관 내에서 팽창되는 스텐트 표면에 제공된 생분해성 약물전달 필름이 스텐트 확장에 따라 혈관 직경 방향으로 신장되어 혈관 벽에 밀착됨으로써 스텐트가 팽창될 때 혈관 벽의 많은 혈전들이 떨어져 나와 혈류를 타고 이동하는 것을 방지할 수 있는 생분해성 약물전달 필름을 구비하는 생분해성 스텐트에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 혈관 내에서 스텐트 팽창시 혈관이 손상되는 경우 필름 및/또는 스텐트에 담지된 약물을 지속적으로 방출하면서 혈관 내에 혈전 생성 및 혈관 협착을 방지하는 동시에 다수개의 미세홀이 형성된 생분해성 필름이 먼저 분해된 후에 스텐트가 분해되도록 하여 필름과 스텐트가 혈관 내에서 안전하게 소멸될 수 있도록 한 생분해성 약물전달 필름을 구비하는 생분해성 스텐트에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 다양한 약물을 담지하고 지속적으로 방출할 수 있는 연성의 생분해성 재료의 여러개의 필름들을 생분해성 스텐트 표면 상에 다중 층(multi-layer)으로 제공함으로써 다양한 약물을 순차적이면서 지속적으로 전달할 수 있을 뿐만 아니라 필름에 미세한 홀들이 형성됨으로써 혈관 내에서 팽창된 스텐트 내부와 외부 사이에 통기성을 제공하는 동시에 약물 전달 과정 중 필름이 미세한 조각으로 분해될 수 있어 혈전 생성을 방지할 수 있는 생분해성 약물전달 필름을 구비하는 생분해성 스텐트에 관한 것이다.
추가로, 본 발명은 생분해성 스텐트 단위가 일정 간격을 두고 다수개 제공되고 이러한 일정한 간격으로 배치된 생분해성 스텐트 단위들 표면 상에 연성의 생분해성 약물전달 필름을 제공하여 구성함으로써 혈관 형상에 적합한 적응적인 구조를 갖게 하는 동시에 긴 혈관에 적용할 수 있는 생분해성 약물전달 필름을 구비하는 생분해성 스텐트에 관한 것이다.
스텐트는 예를 들어 심장 주변을 둘러싸고 있는 혈관인 관상동맥에 콜레스테롤이나 지방질의 혼합된 플러그의 침적으로 인하여 발생하는 협착부위나 체내 통로(내강)에 발생한 암과 같은 병변부위가 내부를 막아 협착시킨 부위를 확장시키는데 사용되고 있다.
스텐트는 혈관 내부에 삽입된 상태로 치료 위치에 도달하면 혈관벽을 보강하거나 확장시키는데 사용된다. 그러나, 스텐트 사용시 혈관벽의 손상 및 찢어짐에 의해 출혈이 발생할 수 있고, 스텐트는 협착된 관상 동맥 등으로의 장기적 이식에 따른 혈관 재협착의 근본적인 문제점을 갖고 있어 스텐트 혈전과 후기 혈관 재발협착증이 발생할 수 있다.
이와 관련하여, 관상동맥이 협착된 경우 관상동맥에 금속재질의 스텐트를 도입한 후 스텐트 구조를 협착 부위에서 펼치게 하여 협착 부위를 치료하는데, 이러한 스텐트 치료가 효과적임에도 불구하고 재협착 문제가 발생하며 혈전용해제와 같은 약물은 스텐트와는 별도로 주사되어 외과적 수술 치료와 약물 치료가 서로 분리되어 시행되는 문제가 있었다. 이러한 종래방식의 금속성 스텐트를 이용한 협착 부위의 치료 방식의 예가 도 8에 개략적으로 도시되어 있다.
도 8을 참조하면, 먼저 동맥혈관(CA)에 발생한 협착병변(L)의 길이, 혈관의 직경 등 제반 조건에 맞는 스텐트(1)를 장착한 풍선 도자(2)를 선택하여 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이, 협착병변(L)의 위치까지 도달하도록 밀어 넣는다. 이후 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, 풍선 도자(2)의 풍선을 팽창시키면 스텐트(1)가 소성변형된다. 그리고, 도 1의 (c)에 도시된 바와 같이 풍선 도자(2)를 제거하게 하게 되고, 일단 소성변형된 스텐트(1)는 풍선 도자(2) 제거 후에도 팽창된 상태로 유지된다. 따라서, 스텐트(1)는 동맥혈관(CA)을 확장된 상태로 떠 받침으로써 이후 혈관이 좁아지는 것을 방지할 수 있다.
그러나, 종래기술에서는 동맥 경화 환자 시술시 스텐트가 팽창할 때 혈관 벽의 많은 혈전들이 떨어져 나와 혈류를 타고 이동하여 다른 부위에 혈전이 쌓이게 되는 문제를 발생시킨다. 또한, 스텐트 자체가 인체에 대해서 이물질이기 때문에 혈관 벽의 조직세포가 압력상해를 받아 급격한 세포증식을 일으킴으로써 재협착이 일어날 수 있다. 재협착은 스텐트 길이가 길수록 스텐트 내경이 작을수록 많이 일어나며, 삽입 후 1~3개월 사이에서 주로 일어나는 것으로 보고되고 있다.
일단 재협착이 발생하면 스텐트 시술 효과가 반감되므로, 이러한 재협착을 방지하거나 치료하기 위한 다양한 방법이 제안되고 있다. 그러나, 혈전용해제와 같은 약물을 스텐트와는 별도로 주사하는 방식의 경우 외과적 수술 치료와 약물 치료가 서로 분리되어 시행되어야 하는 불편이 있다.
이와 관련하여 최근에는 금속재질의 스텐트에 약물을 코팅한 약물방출형 스텐트가 제안되어 있는데, 예컨대 국내 등록특허공보 제10-0495875호에는 스텐트를 구성하는 스트러트(strut)의 표면에 미세한 슬롯 또는 별도의 약제 장입공을 형성한 후 라파마이신(rapamycin) 또는 파클리탁셀(paclitaxel)과 같은 재협착 방지약제를 도포하거나 장입시킴으로써 재협착 억제효과를 얻을 수 있는 스텐트가 개시되어 있다.
그러나 상기한 혈관 재협착 방지 약제를 코팅한 스텐트는 금속재질로 만들어져 있기 때문에 영구 장착이 된다. 따라서, 이 경우 스텐트의 삽입 과정 및 영구 장착된 스텐트로 인하여 동맥벽 등에 상처를 내게 되고 염증 반응을 유발하는 부작용의 위험이 크다.
이러한 문제점을 감안하여 예컨대 국내 등록특허공보 제10-0485013호에 기재된 바와 같이 생분해성 재질로 제조된 스텐트가 제안되어 있다. 그런데 상기한 생분해성 스텐트의 경우 일정한 면적을 가지는 동일 성분으로 된 필름들이 겹쳐지고 주름져서 만드는 원통형 형상 구조를 가지고 있어, 스텐트의 분해시 짧은 시간 동안에 많은 양이 분해되어 혈관으로 방출될 수 있고 이에 따라 분해된 스텐트 성분들이 혈관 내에 쌓임으로써 혈전 생성 등의 부작용을 일으킬 수 있다.
따라서, 본 발명이 속하는 기술분야에서는 생분해성 재질로 만들어지는 스텐트의 구조의 개선에 대한 요구가 꾸준히 지속되고 있으며, 특히 스텐트 시술 후 발생할 수 있는 혈전 이동(distal migration), 재협착 현상 등을 효과적으로 방지할 수 있으면서도 스텐트 성분이 일시에 분해되는 것이 아니라 순차적으로 서서히 분해될 수 있게 하는 기술의 제공에 대한 요구는 여전히 존재한다.
대한민국 등록특허공보 제10-0495875호 (2005. 06. 16) 대한민국 등록특허공보 제10-0485013호 (2005. 04. 22)
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 보완하고 다양한 추가 장점을 제공하기 위하여 발명된 것이다. 본 발명은 다수개의 미세홀이 형성되어 있고 생체 내 분해시간이 짧은 연성의 생분해성 약물전달 필름이 상대적으로 분해시간이 긴 생분해성 스텐트 표면 상에 제공된 생분해성 약물전달 필름을 구비하는 생분해성 스텐트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 혈관 내에서 팽창되는 스텐트 표면에 제공된 생분해성 약물전달 필름이 스텐트 확장에 따라 혈관 직경 방향으로 신장되어 혈관 벽에 밀착됨으로써 스텐트가 팽창될 때 혈관 벽의 많은 혈전들이 떨어져 나와 혈류를 타고 이동하는 것을 방지할 수 있는 생분해성 약물전달 필름을 구비하는 생분해성 스텐트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 혈관 내에서 스텐트 팽창시 혈관이 손상되는 경우 필름 및/또는 스텐트에 담지된 약물을 지속적으로 방출하면서 혈관 내에 혈전 생성 및 혈관 협착을 방지하는 동시에 다수개의 미세홀이 형성된 생분해성 필름이 먼저 분해된 후에 스텐트가 분해되도록 하여 필름과 스텐트가 혈관 내에서 안전하게 소멸될 수 있도록 한 생분해성 약물전달 필름을 구비하는 생분해성 스텐트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 다양한 약물을 담지하고 지속적으로 방출할 수 있는 연성의 생분해성 재료의 여러개의 필름들을 생분해성 스텐트 표면 상에 다중 층(multi-layer)으로 제공함으로써 다양한 약물을 순차적이면서 지속적으로 전달할 수 있을 뿐만 아니라 필름에 미세한 홀들이 형성됨으로써 혈관 내에서 팽창된 스텐트 내부와 외부 사이에 통기성을 제공하는 동시에 약물 전달 과정 중 필름이 미세한 조각으로 분해될 수 있어 혈전 생성을 방지할 수 있는 생분해성 약물전달 필름을 구비하는 생분해성 스텐트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
추가로, 본 발명은 생분해성 스텐트 단위가 일정 간격을 두고 다수개 제공되고 이러한 일정한 간격으로 배치된 생분해성 스텐트 단위들 표면 상에 연성의 생분해성 약물전달 필름을 제공하여 구성함으로써 혈관 형상에 적합한 적응적인 구조를 갖게 하는 동시에 긴 혈관에 적용할 수 있는 생분해성 약물전달 필름을 구비하는 생분해성 스텐트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적은 본 발명에 따라 제공되는 생분해성 약물전달 필름을 구비하는 생분해성 스텐트에 의하여 달성된다. 예시로서 본 발명의 생분해성 약물전달 필름을 구비하는 생분해성 스텐트는 기도, 위장관, 담도 등의 내강 또는 혈관에 삽입되어 사용될 수 있다.
본 발명의 일실시예의 생분해성 약물전달 필름을 구비하는 생분해성 스텐트는,
직경방향으로 확장가능하고 지그재그형으로 연결되어 배치된 복수 개의 신축 스트러트와, 상기 복수 개의 신축 스트러트를 길이방향으로 서로 연결하며 직경방향으로 신축가능한 복수 개의 스트러트 이음부를 포함하고, 인체의 내강 또는 혈관 내에서 일정 기간 후에는 분해되는 생분해성 재질로 이루어진 양단이 개방된 원통형의 확장성 스텐트부와,
상기 확장성 스텐트부를 둘러싸면서 제공되고 복수 개의 미세홀이 형성되어 있으며 상기 확장성 스텐트부가 분해되는 기간 보다 짧은 기간 내에 분해되는 생분해성 재질로 이루어진 필름부를 포함한다.
상기한 구성에 따라 본 발명의 생분해성 약물전달 필름을 구비하는 생분해성 스텐트는 혈관 내에 삽입되어 팽창되는 확장성 스텐트부 표면에 제공된 필름부가 확장성 스텐트부의 확장에 따라 혈관 직경 방향으로 신장되어 혈관 벽에 밀착됨으로써 스텐트가 팽창될 때 혈관 벽의 많은 혈전들이 떨어져 나와 혈류를 타고 이동하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 필름부에 미세한 홀들이 형성됨으로써 혈관 내에서 팽창된 확장성 스텐트부 내부와 외부 사이에 통기성을 제공하는 동시에 약물 전달 과정 중 필름부가 미세한 조각으로 분해될 수 있어 혈전 생성을 방지할 수 있고, 다수개의 미세홀이 형성된 생분해성 필름부가 먼저 분해된 후에 확장성 스텐트부가 분해되도록 하여 필름부와 확장성 스텐트부가 혈관 내에서 안전하게 소멸될 수 있다.
본 발명의 일실시예의 생분해성 약물전달 필름을 구비하는 생분해성 스텐트에 있어서, 상기 필름부에는 라파마이신(Rapamycin) 계열의 약물이 담지될 수 있다. 이러한 필름부에 담지된 라파마이신 계열의 약물은 1주일 정도 지속적으로 방출되어 확장성 스텐트부가 혈관 내에서 팽창시 발생하는 혈관손상을 치료하고 재협착을 방지한다.
본 발명의 일실시예의 생분해성 약물전달 필름을 구비하는 생분해성 스텐트에 있어서, 상기 필름부는 얇은 막의 원통형 베이스필름 상에 복수 개의 미세홀이 형성된 형태인 것이 바람직하다. 상기 베이스필름은 연성을 가져 상기 확장성 스텐트부의 직경방향으로의 확장에 따라 직경방향으로 늘어나지만 일단 늘어난 이후에는 원래의 형상으로 복귀되지 않는 물성을 가지는 것이 바람직하다. 이는 혈관 내에서 스텐트의 확장에 의해 혈관 통로가 확보된 후 혈관을 계속 확장된 상태로 유지하기 위해서는 일단 늘어난 필름부가 원래의 형상으로 복귀하여 혈관이 좁아지는 현상을 방지하기 위함이다.
더욱 바람직하기로는 상기 필름부는 상기 확장성 스텐트부 표면 상에 다중 층(multi-layer)으로 제공되어 다양한 약물을 순차적이면서 지속적으로 전달할 수 있다.
본 발명의 일실시예의 생분해성 약물전달 필름을 구비하는 생분해성 스텐트에 있어서, 상기 확장성 스텐트부에는 스테로이드(Steroid) 계열의 약물이 탑재될 수 있다. 이러한 확장성 스텐트부에 탑재된 스테로이드(Steroid) 계열의 약물은 3주에서 1달 정도 지속적으로 방출되어 혈관 내의 세포 이상 증식을 방지한다.
본 발명의 일실시예의 생분해성 약물전달 필름을 구비하는 생분해성 스텐트에 있어서, 상기 확장성 스텐트부의 신축 스트러트는 직경방향으로는 신축가능하지만 길이방향으로의 변화는 없는 것이 바람직하다. 이는 스텐트로 도입된 풍선 도자(도 8 참조)의 팽창으로 인한 확장성 스텐트부의 팽창시 신축 스트러트와 스트러트 이음부가 쉽게 벌어짐으로써 확장성 스텐트부가 쉽게 팽창할 수 있도록 하면서도 신축 스트러트의 변형이 적게 일어나도록 하기 위함이다.
본 발명의 일실시예의 생분해성 약물전달 필름을 구비하는 생분해성 스텐트에 있어서, 상기 스테로이드(Steroid) 계열의 약물은 상기 확장성 스텐트부 표면에 스프레이 방식으로 도포되거나 상기 신축 스트러트에 형성된 슬롯에 장입되어 탑재될 수 있다.
본 발명의 일실시예의 생분해성 약물전달 필름을 구비하는 생분해성 스텐트에 있어서, 상기 필름부의 분해 기간은 1개월이며, 상기 확장성 스텐트부의 분해 기간은 3개월인 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 일실시예의 생분해성 약물전달 필름을 구비하는 생분해성 스텐트에 있어서, 상기 확장성 스텐트부가 일정 간격을 두고 복수개 제공되고 이러한 일정한 간격으로 배치된 복수개의 확장성 스텐트부를 상기 필름부가 일체로서 둘러싸면서 제공되는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 스텐트를 구성하면 혈관 형상에 적합한 적응적인 구조를 갖게 하는 동시에 긴 혈관에 적용할 수 있는 생분해성 약물전달 필름을 구비하는 생분해성 스텐트를 제공할 수 있게 된다.
본 발명의 다른 일실시예의 생분해성 약물전달 필름을 구비하는 생분해성 스텐트에 있어서, 상기 확장성 스텐트부의 적어도 일측에는 상기 필름부를 지지하기 위해 복수 개의 평행하는 직선 형태의 지지 구조를 갖는 지지성 스텐트부가 이어질 수 있다. 바람직하기로는 상기 확장성 스텐트부와 상기 지지성 스텐트부가 서로 교대로 배치될 수 있다.
본 발명에 따르면 혈관 내에서 팽창되는 스텐트 표면에 제공된 생분해성 약물전달 필름이 스텐트 확장에 따라 혈관 직경 방향으로 신장되어 혈관 벽에 밀착됨으로써 스텐트가 팽창될 때 혈관 벽의 많은 혈전들이 떨어져 나와 혈류를 타고 이동하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 혈관 내에서 스텐트 팽창시 혈관이 손상되는 경우 필름 및/또는 스텐트에 담지된 약물을 지속적으로 방출하면서 혈관 내에 혈전 생성 및 혈관 협착을 방지하는 동시에 다수개의 미세홀이 형성된 생분해성 필름이 먼저 분해된 후에 스텐트가 분해되도록 하여 필름과 스텐트가 혈관 내에서 안전하게 소멸될 수 있다.
또한, 본 발명은 다양한 약물을 담지하고 지속적으로 방출할 수 있는 연성의 생분해성 재료의 여러개의 필름들을 생분해성 스텐트 표면 상에 다중 층(multi-layer)으로 제공함으로써 다양한 약물을 순차적이면서 지속적으로 전달할 수 있을 뿐만 아니라 필름에 미세한 홀들이 형성됨으로써 혈관 내에서 팽창된 스텐트 내부와 외부 사이에 통기성을 제공하는 동시에 약물 전달 과정 중 필름이 미세한 조각으로 분해될 수 있어 혈전 생성을 방지할 수 있는 장점이 있다.
추가로, 본 발명은 생분해성 스텐트 단위가 일정 간격을 두고 다수개 제공되고 이러한 일정한 간격으로 배치된 생분해성 스텐트 단위들 표면 상에 연성의 생분해성 약물전달 필름을 제공하여 구성함으로써 혈관 형상에 적합한 적응적인 구조를 갖게 하는 동시에 긴 혈관에 적용할 수 있는 추가적인 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 생분해성 약물전달 필름을 구비하는 생분해성 스텐트의 정면도, A-A'선을 따른 종단면도 및 부분 확대 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 생분해성 약물전달 필름을 구비하는 생분해성 스텐트의 B-B'선을 따른 횡단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 생분해성 약물전달 필름을 구비하는 생분해성 스텐트에서 필름부를 일부 절개하여 내부를 도시한 사시도이다.
도 4의 (a)는 본 발명의 일실시예에 따른 생분해성 약물전달 필름을 구비하는 생분해성 스텐트에서 필름부를 제외한 확장성 스텐트부의 사시도이고, 도 4의 (b)는 이해를 돕기 위해 상기 확장성 스텐트부를 개방형으로 펼쳐서 도시한 것이다.
도 5의 (a)는 본 발명의 일실시예에 따른 생분해성 약물전달 필름을 구비하는 생분해성 스텐트가 병변부위(L)가 있는 혈관 통로(BP)내로 도입되어 펼쳐지기 전 상태를 도시하는 단면도이다. 도 5의 (b)는 본 발명의 일실시예에 따른 생분해성 약물전달 필름을 구비하는 생분해성 스텐트의 확장성 스텐트부 내에 도입된 풍선도자의 풍선(설명의 편의상 미도시)의 팽창에 따라 확장성 스텐트부가 직경방향으로 확장되고 이에 따라 필름부가 늘어나서 병변부위(L)가 있는 혈관 벽(BB)에 밀착된 상태를 도시하는 단면도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 생분해성 약물전달 필름을 구비하는 생분해성 스텐트의 구성을 설명하는 도면이다.
도 8은 일반적으로 혈관 내 스텐트 시술 원리를 단계적으로 설명하는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 하기 실시예는 본 발명을 구체화하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 제한하거나 한정하는 것이 아님은 물론이다. 본 발명의 상세한 설명 및 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가가 용이하게 유추할 수 있는 것은 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 해석된다. 본 발명에 인용된 참고문헌은 본 발명에 참고로서 통합된다.
도 1 내지 도 4에는 본 발명의 일실시예에 따라 제공되는 생분해성 약물전달 필름을 구비하는 생분해성 스텐트(10){이하 짧게 '스텐트'라고 지칭할 수 있다}가 도시되어 있다. 이는 예를 들어 기도, 위장관, 담도 등의 내강 또는 혈관에 삽입되어 사용되는 스텐트(10)로서, 도 8과 같은 방식으로 사용될 수 있다.
도 1의 (a)에 그 외관이 도시되며, 도 1의 (b)에 그 종단면이 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 스텐트(10)는 외부에 원통형의 얇은 필름부(12)가 코팅 또는 배치되어 있는 확장성 스텐트부(14)를 포함하여 구성될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 확장성 스텐트부(14)를 둘러싸는 필름부(12)로 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 스텐트(10)는 전체 길이가 예시로서 18.33±0.1mm일 수 있고, 직경(D)은 2.69±0.05mm일 수 있다. 또한, 예시로서 필름부(12)의 두께(t1)는 0.02mm일 수 있고, 확장성 스텐트부(14)의 두께(t2)는 0.12mm일 수 있다.
그러나 본 발명은 이에 제한되는 것이 아니며 혈관의 크기, 길이, 형상 등 여러 조건에 따라 본 발명의 스텐트(10)의 치수가 변경가능하며 이에 따라 필름부(12)의 두께(t1) 및 확장성 스텐트부(14)의 두께(t2) 역시 적절히 변경할 수 있음을 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자라면 용이하게 이해할 것이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 확장성 스텐트부(14)를 둘러싸는 필름부(12)는 복수 개의 미세홀(124)이 형성되어 있으며 확장성 스텐트부(14)가 분해되는 기간 보다 짧은 기간 내에 분해되는 생분해성 재질로 이루어진다. 필름부(12)와 확장성 스텐트부(14)는 모두 생분해성 재질로 되어 있으나, 제조과정에서 물성을 달리하여 그 분해 기간이 다르다는 특징을 가진다. 바람직한 실시예에 따라 필름부(12)는 약 1개월 내외 안에 모두 분해되어 사라질 수 있는 생분해성 재질인 것이 바람직하고, 확장성 스텐트부(14)는 이보다 더 긴 분해 기간을 가지는 것이 바람직하다. 예컨대 약 3개월 내외 안에 모두 분해되는 생분해성 재질인 것이 바람직하다.
또한, 확장성 스텐트부(14)에는 스테로이드(Steroid) 계열의 약물이 탑재될 수 있다. 이러한 확장성 스텐트부(14)에 탑재된 스테로이드(Steroid) 계열의 약물은 3주에서 1달 정도 지속적으로 방출되어 혈관 내의 세포 이상 증식을 방지한다.스테로이드(Steroid) 계열의 약물은 확장성 스텐트부(14) 표면에 스프레이 방식으로 도포되거나 후술하는 신축 스트러트(142)에 형성된 슬롯(142a)에 장입되어 탑재될 수 있다.
필름부(12)에는 라파마이신(Rapamycin) 계열의 약물이 담지될 수 있다. 이러한 필름부에 담지된 라파마이신 계열의 약물은 1주일 정도 지속적으로 방출되어 확장성 스텐트부(14)가 혈관 통로(BP) 내에서 팽창시 발생하는 혈관손상을 치료하고 재협착을 방지한다(도 5 참조).
구조적으로 살펴보면, 본 발명의 스텐트(10)를 구성하는 확장성 스텐트부(14)는 도 4의 (a)에 도시된 바와 같고, 이해를 돕기 위해 도 4의 (b)와 같이 개방형으로 평면으로 펼친 상태로 도시될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 확장성 스텐트부(14)는 직경방향(d 방향)으로 확장가능하고 지그재그형으로 연결되어 배치된 복수 개의 신축 스트러트(142)와, 상기 복수 개의 신축 스트러트(142)를 길이방향(s 방향)으로 서로 연결하며 직경방향(d 방향)으로 신축가능한 복수 개의 스트러트 이음부(144)로 구성될 수 있다. 확장성 스텐트부(14)는 전체적으로 양단이 개방된 원통형 형상이다.
도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 확장성 스텐트부(14)의 신축 스트러트(142)는 직경방향(d 방향)으로는 신축가능하지만 길이방향(s 방향)으로의 변화가 없는 것이 바람직하다. 이는 스텐트(10)로 도입된 풍선 도자(미도시)의 팽창으로 인한 확장성 스텐트부(14)의 팽창시 신축 스트러트(142)와 스트러트 이음부(144)가 쉽게 벌어짐으로써 확장성 스텐트부(14)가 쉽게 팽창할 수 있도록 하면서도 신축 스트러트(142)의 변형이 적게 일어나도록 하기 위함이다. 또한, 전술한 바와 같이 약물 장입을 위해 신축 스트러트(142)에는 슬롯(142a)이 형성될 수 있다.
예시로서, 신축 스트러트(142)의 길이(S1)는 1.3mm일 수 있고, 폭(W)은 0.84mm일 수 있으며, 스트러트 이음부(144)의 길이(S2)는 0.4mm일 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 제한되는 것이 아니며 혈관의 크기, 길이, 형상 등 여러 조건에 따라 본 발명의 스텐트(10)의 치수가 변경가능하며 이에 따라 신축 스트러트(142)의 길이 및 폭과 스트러트 이음부(144)의 길이 역시 적절히 변경할 수 있음을 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자라면 용이하게 이해할 것이다.
한편, 확장성 스텐트부(14)는 예를 들어 폴리글리콜라이드(polyglycolide), 폴리락타이드(polylactide), 폴리카프로락톤(polycaprolactone), 트리메틸렌 카보네이트(trimethylene carbonate), 폴리하이드록시 알카노에이트(polyhydroxy alkanoates), 폴리프로필렌 푸마레이트(polypropylene fumarate) 및 폴리에스테르(polyester)로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 하나의 중합체 또는 이들의 공중합체 또는 이들의 혼합물로 이루어질 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 필름부(12)는 확장성 스텐트부(14)의 외표면을 둘러싸며 대체로 원통형 형상이다. 필름부(12)는 얇은 막의 원통형 베이스필름(122) 상에 복수 개의 미세홀(124)이 형성된 형태인 것이 바람직하다. 이들 미세홀(124)은 혈관 내에서 팽창된 확장성 스텐트부(14) 내부와 외부 사이에 통기성을 제공하는 동시에 베이스필름(122)이 분해될 때 작은 조각으로 분해되도록 함으로써 혈관 내에서 혈전 형성의 원인이 되지 않도록 하는 장점을 제공할 수 있다.
필름부(12)는 약물을 담지하고 지속적으로 방출할 수 있는 생체적합성 재료로서, 전술한 확장성 스텐트부(14)에 사용된 재료를 사용할 수 있고, 다른 예로서 PEG(polyethyleneglycol)-PCLA(poly(epsilon-caprolactone-co-D,L-lactide))의 중합체를 사용할 수 있다. 또한, 상기 중합체에 카프로락톤, 글리콜라이드, 락타이드, 파라다이옥사논 및 트리메틸렌카보네이트로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 하나의 물질이 첨가된 중합체를 사용하여 제조될 수 있다.
주목할 것은 필름부(12)의 베이스필름(122)은 연성을 가져 확장성 스텐트부(14)의 직경방향으로의 확장에 따라 직경방향으로 늘어나지만 일단 늘어난 이후에는 원래의 형상으로 복귀되지 않는 물성을 갖도록 준비된다. 이는 혈관 내에서 스텐트의 확장에 의해 혈관 통로가 확보된 후 혈관을 계속 확장된 상태로 유지하기 위해서는 일단 늘어난 필름부가 원래의 형상으로 복귀하여 혈관이 좁아지는 현상을 방지하기 위함이다.
또한, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 필름부(12)는 확장성 스텐트부(14) 상에 다중 층(12a, 12b, 12c)으로 제공되어 다양한 약물을 순차적이면서 지속적으로 전달할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 스텐트(10)는 신축 스트러트들로 이루어진 내부의 확장성 골격을 이루는 확장성 스텐트부(14)와, 확장성 스텐트부(14)의 외표면에 코팅된 필름부(12)를 포함한다. 예컨대 동맥 경화 환자에게 스텐트를 시술할 때, 종래의 경우에는 스텐트가 확장되는 시점에서 혈관 벽의 많은 혈전들이 떨어져 나와 스텐트를 이루는 스트러트 구조들 사이로 혈관 내에 이입됨으로써 혈전이 발생되고, 혈관 협착 문제가 발생하는 문제가 있었다. 이에 비하여, 본 발명에 따른 스텐트(10)는 스트러트 구조물 사이의 공간이 약물전달을 위한 필름에 의해 막혀 있기 때문에, 미세 혈전들이 혈관 내에 흘러가는 것을 방지할 수 있다는 장점을 제공한다.
즉, 도 5의 (a)에 도시된 상태는 본 발명의 일실시예에 따른 스텐트가 병변부위(L)가 있는 혈관 통로(BP)내로 도입된 상태로서, 확장성 스텐트부(14)와 이를 둘러싸는 필름부(12)가 확장되지 않은 상태이다. 그리고, 도 5의 (a)의 상태에서 확장성 스텐트부(14) 내에 도입된 풍선도자의 풍선(설명의 편의상 미도시)의 팽창에 따라 확장성 스텐트부(14)가 직경방향으로 확장되고 이에 따라 필름부(12)가 늘어나 병변부위(L)가 있는 혈관 벽(BB)에 밀착하게 된다(도 5의 (b) 참조).
따라서, 본 발명의 생분해성 약물전달 필름을 구비하는 생분해성 스텐트(10)는 혈관 통로(BP)에 삽입되어 팽창되는 확장성 스텐트부(14) 표면에 제공된 필름부(12)가 확장성 스텐트부(14) 확장에 따라 혈관 직경 방향으로 신장되어 혈관 벽(BB)에 밀착됨으로써 스텐트(10)가 팽창될 때 혈관 벽의 많은 혈전들이 떨어져 나와 혈류를 타고 이동하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 필름부(12)에 미세한 홀들(124)이 형성됨으로써 혈관 통로(BP)내에서 팽창된 확장성 스텐트부(14) 내부와 외부 사이에 통기성을 제공하는 동시에 약물 전달 과정 중 필름부(12)가 미세한 조각으로 분해될 수 있어 혈전 생성을 방지할 수 있고, 다수개의 미세홀(124)이 형성된 생분해성 필름부(12)가 먼저 분해된 후에 확장성 스텐트부(14)가 분해되도록 하여 필름부(12)와 확장성 스텐트부(14)가 혈관 내에서 안전하게 소멸될 수 있다.
한편, 도 1 내지 도 4에 예시된 실시예에 따른 스텐트(10)는 짧은 길이의 혈관에 사용하기 적합하다. 상대적으로 긴 혈관에 적용할 경우에는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같은 실시예에 따른 스텐트(20, 30)가 사용될 수 있다.
도 6 및 도 7에 도시된 스텐트(20, 30)는 확장성 스텐트부(214, 234, 314, 334, 354)가 일정 간격을 두고 복수개 제공되고 이러한 일정한 간격으로 배치된 복수개의 확장성 스텐트부(214, 234, 314, 334, 354)를 필름부가 일체로서 둘러싸면서 제공되는 것을 특징으로 한다.
이들 다른 실시예들에 따른 스텐트(20, 30)는 확장성 스텐트부(214, 234, 314, 334, 354) 사이의 필름부(222, 322, 342)를 지지하기 위해 복수 개의 평행하는 직선 형태의 지지 구조를 갖는 동일 재질(이하, 확장성 스텐트부와 동일 재질 의미)의 지지성 스텐트부(224, 324, 344)가 이어질 수 있다.
다시 말해서, 도 6에 도시된 실시예에 따른 스텐트(20)의 경우는 2개의 확장성 스텐트부(214, 234)가 일정 간격을 두고 제공된 형태로서, 양단에는 확장성 스텐트부(214, 234)와 이들을 각각 둘러싸는 필름부(212, 232)로 구성된 제1 영역(21) 및 제3영역(23)이 구비되어 있다. 참고로, 도 6에서는 설명의 편의를 위해 필름부(212, 232)를 점선으로 표시하고 내부가 투명한 상태로 투시하여 필름부(212, 232) 내부의 확장성 스텐트부(214, 234) 구조가 보이도록 도시하였다.
그리고, 중간의 제2영역(22)은 2개의 확장성 스텐트부(214, 234) 사이에 위치하는 필름부(222)로만 구성될 수도 있고, 이러한 필름부(222)를 지지하기 위해 복수 개의 평행하는 직선 형태의 지지 구조를 갖는 동일 재질의 지지성 스텐트부(224)를 추가로 포함할 수 있다.
도 1 내지 도 4의 스텐트(10)의 경우, 확장성 스텐트부(14)는 상대적으로 견고하게 혈관 벽(BB)을 지지할 수 있지만, 분해되어야 할 물질의 양이 많다는 단점이 있다. 따라서, 도 6에 도시된 바와 같은 스텐트(20)의 경우처럼 분해되어야 할 물질의 양이 적으면서 최소한 약물전달을 위한 필름부(222)를 지지할 수 있는 정도의 구조를 가지는 지지성 스텐트부(224)를 포함시킬 경우, 약물전달 기능이 완료된 이후 스텐트(20)가 분해될 때 혈액 속에 방출될 물질의 양을 감소시킬 수 있다는 장점이 제공된다.
마찬가지로, 도 7에 도시된 실시예에 따른 스텐트(30)는 다수개의 확장성 스텐트부(314, 334, 354)가 일정 간격을 두고 제공된 형태로서, 도 7에서는 도시의 편의상 3개의 확장성 스텐트부(314, 334, 354)가 제공된 것을 도시하고 있다. 도 7의 스텐트(30)는 마치 염주알과 같은 형태의 구조를 가지는데, 제1영역(31), 제3영역(33) 및 제5영역(35)은 각각 확장성 스텐트부(314, 334, 354) 외측을 둘러싸는 필름부(312, 332, 352)가 제공된 구조, 예를 들어 코팅된 구조를 가지는 반면, 그 사이에 있는 제2영역(32) 및 제4영역(34)은 각각 필름부(322, 342)로만 구성될 수도 있고, 이러한 필름부(322, 342)를 지지하기 위해 복수 개의 평행하는 직선 형태의 지지 구조를 갖는 동일 재질의 지지성 스텐트부(324, 344)를 추가로 포함할 수 있다.
이와 같이 지지성 스텐트부(324, 344)를 추가로 포함하는 경우 확장성 스텐트부(314, 334, 354)와 지지성 스텐트부(324, 344)는 서로 교대로 배치된다. 이와 같은 스텐트(30)를 구성하면 혈관 형상에 적합한 적응적인 구조를 갖게 하는 동시에 긴 혈관에 적용할 수 있는 생분해성 약물전달 필름을 구비하는 생분해성 스텐트를 제공할 수 있게 된다.
참고로, 도 7에서도 설명의 편의를 위해 필름부(312, 332, 352)를 점선으로 표시하고 내부가 투명한 상태로 투시하여 필름부(312, 332, 352) 내부의 확장성 스텐트부(314, 334, 354) 구조가 보이도록 도시하였다.
이상, 본 발명을 상기 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것이 아니다. 당업자라면 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정, 변경을 할 수 있으며 이러한 수정과 변경 또한 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.
10, 20, 30 : 스텐트
12 : 필름부
124 : 미세홀
14, 214, 234, 314, 334, 354 : 확장성 스텐트부
142 : 신축 스트러트
142a : 슬롯
144 : 스트러트 이음부
224, 324, 344 : 지지성 스텐트부

Claims (11)

  1. 직경방향으로 확장가능하고 지그재그형으로 연결되어 배치된 복수 개의 신축 스트러트와, 상기 복수 개의 신축 스트러트를 길이방향으로 서로 연결하며 직경방향으로 신축가능한 복수 개의 스트러트 이음부를 포함하고, 인체의 내강 또는 혈관 내에서 일정 기간 후에는 분해되는 생분해성 재질로 이루어진 양단이 개방된 원통형의 확장성 스텐트부와,
    상기 확장성 스텐트부를 둘러싸면서 제공되고 복수 개의 미세홀이 형성되어 있으며 상기 확장성 스텐트부가 분해되는 기간 보다 짧은 기간 내에 분해되는 생분해성 재질로 이루어진 필름부를 포함하는 생분해성 약물전달 필름을 구비하는 생분해성 스텐트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 필름부에는 상기 확장성 스텐트부가 혈관 내에서 팽창시 발생하는 혈관손상을 치료하고 재협착을 방지하는 라파마이신(Rapamycin) 계열의 약물이 담지되는 것을 특징으로 하는 생분해성 약물전달 필름을 구비하는 생분해성 스텐트.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 필름부는 얇은 막의 원통형 베이스필름 상에 복수 개의 미세홀이 형성된 형태인 것을 특징으로 하는 생분해성 약물전달 필름을 구비하는 생분해성 스텐트.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 베이스필름은 연성을 가져 상기 확장성 스텐트부의 직경방향으로의 확장에 따라 직경방향으로 늘어나지만 일단 늘어난 이후에는 원래의 형상으로 복귀되지 않는 물성을 가지는 것을 특징으로 하는 생분해성 약물전달 필름을 구비하는 생분해성 스텐트.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 필름부는 상기 확장성 스텐트부 표면 상에 다중 층(multi-layer)으로 제공되어 다양한 약물을 순차적이면서 지속적으로 전달하는 것을 특징으로 하는 생분해성 약물전달 필름을 구비하는 생분해성 스텐트.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 확장성 스텐트부에는 혈관 내의 세포 이상 증식을 방지하기 위한 스테로이드(Steroid) 계열의 약물이 탑재될 수 있는 것을 특징으로 하는 생분해성 약물전달 필름을 구비하는 생분해성 스텐트.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 확장성 스텐트부의 신축 스트러트는 직경방향으로는 신축가능하지만 길이방향으로의 변화가 없도록 구성되는 것을 특징으로 하는 생분해성 약물전달 필름을 구비하는 생분해성 스텐트.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 스테로이드(Steroid) 계열의 약물은 상기 확장성 스텐트부 표면에 스프레이 방식으로 도포되거나 상기 신축 스트러트에 형성된 슬롯에 장입되어 탑재되는 것을 특징으로 하는 생분해성 약물전달 필름을 구비하는 생분해성 스텐트.
  9. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 확장성 스텐트부가 일정 간격을 두고 복수개 제공되고 이러한 일정한 간격으로 배치된 복수 개의 확장성 스텐트부를 상기 필름부가 둘러싸면서 제공되는 것을 특징으로 하는 생분해성 약물전달 필름을 구비하는 생분해성 스텐트.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 확장성 스텐트부의 적어도 일측에는 상기 필름부를 지지하기 위해 복수 개의 평행하는 직선 형태의 지지 구조를 갖는 지지성 스텐트부가 이어지는 것을 특징으로 하는 생분해성 약물전달 필름을 구비하는 생분해성 스텐트.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 확장성 스텐트부와 상기 지지성 스텐트부는 서로 교대로 배치되는 것을 특징으로 하는 생분해성 약물전달 필름을 구비하는 생분해성 스텐트.
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