KR102404516B1 - 감겨진 연속적인 섬유를 갖는 팽창가능 의료용 풍선 - Google Patents

Abstract

팽창가능 의료용 풍선과 같은 섬유-강화된 디바이스는 원통형의 중앙 부분(1301)을 포함한다. 풍선은 풍선의 제 1 단부로부터 풍선의 제 2 단부로 연장하는 중앙 길이 방향 축을 따라 원통형의 중앙 부분에 연결된 제 1 및 제 2 테이퍼링된 또는 원뿔형 단부 부분(1303a, 1303b)을 포함한다. 일실시예에서, 풍선은 중앙 부분을 따라 길이 방향 축에 실질적으로 평행하게, 그리고 단부 부분의 부분 주위에 방사상으로, 또는 양쪽 모두로 이어지는 단일의 연속적인 섬유(1313a)를 포함한다. 풍선은 풍선의 중앙 부분 주위에 방사상으로 연장하는 제 2 섬유(1315)를 포함하고, 이것은 단일의 연속적인 섬유의 부분일 수 있다. 관련 방법이 기재된다.

Description

감겨진 연속적인 섬유를 갖는 팽창가능 의료용 풍선{INFLATABLE MEDICAL BALLOONS WITH CONTINUOUS FIBER WIND}

본 출원에 언급된 모든 공보 및 특허 출원은 본 명세서에서, 각 개별적인 공보 또는 특허 출원이 참고용으로 병합되는 것으로 특별히 및 개별적으로 언급된 경우와 동일한 정도로 참고용으로 본 명세서에 병합된다. 본 출원은 또한 미국 가특허 출원 61/815,689 및 미국 가특허 출원 61/656,404를 본 명세서에서 참고용으로 병합한다.

풍선과 같은 섬유 주원료의 디바이스 및 팽창가능 디바이스는 광범위하게 의료 절차에 사용되고 있다. 풍선의 경우에, 풍선이 해당 영역에 도달할 때까지 일반적으로 카데터의 단부 상에 삽입된다. 풍선에 압력을 가하는 것은 풍선이 팽창하도록 한다. 사용의 하나의 변경에서, 풍선이 팽창할 때, 풍선은 신체 내부의 공간에서 생성된다.

풍선과 같은 팽창가능 구조는 의료 수술에 광범위하게 사용되고 있다. 풍선은 일반적으로, 풍선이 해당 영역에 도달할 때까지 카데터의 단부 상에 삽입된다. 압력을 풍선에 추가하는 것은, 풍선이 팽창하도록 한다. 사용의 하나의 변경에서, 풍선은 풍선이 팽창될 때 바디 내부에 공간을 생성한다.

풍선은 대동맥의 판막 성형술(BAV) 및 경피적 대동맥 판막 치환술(TAVI) 동안을 포함하는 심장 밸브에 사용될 수 있다. 풍선은 협착성 대동맥 판막을 개방하는데 사용될 수 있다. 협착성 판막은 풍선을 찢거나 천공하는 경향이 있을 수 있는 석회화 병변을 가질 수 있다. 추가적으로, 정확하게 팽창된 풍선 직경은 증가된 안전성 및 제어를 위해 바람직할 수 있다.

풍선은 혈관 성형술 또는 말초 맥관 수술 동안과 같이 맥관 벽을 향해 맥관 관강의 중심으로부터 플라크를 머리 이동시키는데 사용될 수 있다. 이러한 수술 동안, 풍선을 끝에 단 카데터는 맥관 장애물에 위치된다. 풍선이 팽창될 때, 혈관 수축은 팽창되어, 개선된 혈류를 초래한다.

2가지 기본 유형의 풍선이 이용된다: 하나는 고압의 낮은-컴플라이언스(compliance)의 풍선이다. 다른 하나는 저압의 높은-컴플라이언스의 풍선이다.

높은-컴플라이언스의 의료용 풍선은 종종 우레탄, 라텍스, 실리콘, PVC, 페박스(Pebax), 및 다른 탄성 중합체로 구성된다. 높은-컴플라이언스의 풍선에서의 압력이 증가할 때, 풍선 치수는 팽창된다. 일단 압력이 감소되면, 높은-컴플라이언스의 의료용 풍선은 원래 형태로, 또는 원래 형태에 가깝게 복구될 수 있다. 높은-컴플라이언스의 의료용 풍선은 제로 팽창 압력과 파열 사이의 부피에서 여러 번 쉽게 팽창될 수 있다.

기존의 높은-컴플라이언스의 의료용 풍선은 많은 이유로 인해 부적절할 수 있다. 높은-컴플라이언스의 또는 크게 탄성적인 의료용 풍선은 일반적으로 고압에 도달할 수 없는데, 이는 그 벽이 낮은 인장력(tensile) 세기를 갖고 풍선이 팽창될 때 그 벽이 얇아지기 때문이다. 몇몇 경우들에서, 높은-컴플라이언스의 의료용 풍선은 수술을 완료하는데 불충분한 힘을 제공한다. 높은-컴플라이언스의 의료용 풍선의 정격 압력을 초과하는 것은 환자에 대한 심각한 합병증을 초래할 수 있는 풍선 장애의 과도한 위험을 생성한다.

높은-컴플라이언스의 의료용 풍선은 또한 불량한 형태 제어를 갖는다. 높은-컴플라이언스의 의료용 풍선이 팽창될 때, 임상적인 목적보다는 환자 내부의 환경에 대한 세부사항에 의해 대부분 지시된 형태를 고려할 수 있다. 몇몇 경우에, 이것은 의료진이 원하는 것에 반한다. 많은 의료 수술은 특정한 풍선 형태를 신뢰성있게 형성하는 것에 기초한다.

높은-컴플라이언스의 의료용 풍선은 종종 불량한 천공(puncture) 및 찢어짐의 내성을 겪는다.

낮은-컴플라이언스의 고압 의료용 풍선은 실질적으로 상당히 높은 압력 하에서 그 형태를 유지한다. PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트)는 고압의 낮은-컴플라이언스의 풍선에 사용하기 위한 가장 공통적인 물질이다. PET는 고성능의 혈관 성형술 풍선에 공통적으로 사용된다. PET는 다른 폴리머보다 더 강하고, 다양한 형태로 몰딩될 수 있고, 매우 얇게{예를 들어, 5㎛ 내지 50㎛(0.0002 인치 내지 0.002 인치)} 만들어질 수 있어서, 이들 풍선에게 낮은 프로파일(profile)을 제공한다.

PET로 만들어진 풍선은 부서지기 쉽고, 찢어지기 쉬운 경향이 있다. 협착과 같이, 신체에 단단하거나 날카로운 표면에 대해 프레스될 때, PET 풍선은 불량한 천공 저항을 갖는다. PET는 매우 딱딱해서, PET로 만들어진 풍선은 작은 직경으로 패킹(pack)되거나 접혀지기 어려울 수 있고, 불량한 추적 능력(trackability)(즉, 구불 구불한 혈관을 통해 전개된 가이드 와이드에 걸쳐 슬라이딩하고 벤딩할 수 있는 능력)을 가질 수 있다.

균질의 폴리머로 만들어진 대부분의 다른 풍선보다 더 강한 동안 PET로 만들어진 풍선은 특정한 의료 수술을 완료할 정도로 충분히 압력을 유지할 수 있을 정도로 충분히 강하지 않을 수 있다. 더욱이, 큰 풍선 직경(예를 들어, 20mm 이상)을 통해, PET풍선은 여전히 BAV 및 TAVI와 같은 수술을 위한 과도한 컴플라이언스를 갖는다.

가장 낮은 컴플라이언스의 풍선과 같은 PET는 일반적으로 블로우-몰딩(blow-molded)된다. 블로우 몰딩 프로세스는 특정한 형태를 생성하기에 어렵거나 불가능하게 만든다. 블로우 몰딩은 물질 두께를 예상된 부하에 매칭하지 않는 풍선에서의 벽 두께를 초래할 수 있다.

나일론 풍선은 낮은-컴플라이언스의 고압 풍선을 위한 대안적인 물질이다. 이들 풍선은 일반적으로 PET 풍선보다 더 약하여, 적은 압력을 포함할 수 있다. 나일론은 물을 쉽게 흡수하고, 이것은 일부 환경에서 나일론의 물질 특성에 악영향을 끼칠 수 있다. 나일론은 PET에 비해 개선된 천공 저항을 갖고, PET보다 더 유연하다.

섬유-강화된 조성물 풍선은 다른 대안적인 낮은-컴플라이언스, 높은 압력의 의료용 풍선이다. 그러한 섬유-강화된 조성물 풍선은 유리하게 높은 압력을 지속할 수 있고, 정밀한 형태 제어를 제공하였고, 찢어짐 및 천공에 높은 내성을 갖는다. 하지만, 섬유-강화된 풍선에 대한 제조 프로세스는 원하는 지지를 달성하기 위해, 섬유의 다중의 상이한 층의 적용을 요구하여 복잡하고 많은 비용이 들 수 있다. 종종, 이들 층 중 적어도 하나는 기본 풍선 주위에 감싸인 직물 디-컨벌루션(de-convolution) 패턴 층으로 구성된다. 직물 패턴 층의 그러한 형성 및 감싸임은 성가시고, 노동 및 설비 집약적일 수 있고, 시간이 소비될 수 있다. 더욱이, 섬유의 배향에 따라, 파열시 섬유-강화된 풍선의 찢어짐 패턴{종종 "립(rip)" 또는 "립-스탑(rip-stop)" 특성으로 언급됨}은 샤프트를 통해 풍선을 제거하는데 있어서 개선된 어려움을 초래할 수 있다.

따라서, 높은 압력을 견딜 수 있고, 정밀한 형태 제어를 제공할 수 있고, 고도로 제어된 찢어짐 특성을 가질 수 있는 능력을 여전히 유지하면서, 빠르고 쉽게 제조될 수 있는 풍선과 같은 섬유-강화된 디바이스를 생성할 필요가 있다.

일반적으로, 일실시예에서, 의료용 장치는 방사상 및 길이 방향으로 연장하는 단일의 연속적인 섬유를 포함하는 디바이스를 포함한다. 일례에서, 디바이스는 중심 부분과, 풍선의 제 1 단부로부터 풍선의 제 2 단부로 연장하는 길이 방향의 축을 따라 중심 부분에 연결된 제 1 및 제 2 테이퍼링된(tapered) 부분을 포함하는 풍선일 수 있다. 단일의 연속적인 섬유는 디바이스의 제 1 및 제 2 테이퍼링된 부분 중 적어도 하나의 테이퍼링된 부분의 적어도 일부분 주위에서 방사상으로, 그리고 중앙 부분을 따라 길이 방향 축에 실질적으로 평행하게 연장할 수 있다.

장치는 풍선의 중앙 부분 주위에 방사상으로 연장하는 제 2 섬유를 더 포함할 수 있다. 제 2 섬유는 복수의 제 1 섬유 스트랜드(strands)를 포함할 수 있는 단일의 연속적인 섬유의 부분일 수 있다. 보구의 제 1 섬유 스트랜드의 각 스트랜드는, 스트랜드가 제 1 및 제 2 테이퍼링된 부분의 적어도 일부분 주위에서 방사상으로 연장할 때 풍선의 길이 방향 축에 대해 대략 35 내지 90도의 각도로 연장할 수 있다. 복수의 제 1 섬유 스트랜드의 각 스트랜드는 테이퍼링된 부분의 적어도 일부분 주위에서 방사상으로 연장하는 것으로부터 제 1 및 제 2 테이퍼링된 부분에서 길이 방향 축에 실질적으로 평행하게 연장하는 것으로 전이할 수 있다.

제 2 섬유는, 제 2 섬유가 중앙 부분 주위에서 방사상으로 연장할 때 풍선의 길이 방향 축에 대해 대략 80 내지 90도의 각도로 연장할 수 있다. 제 2 섬유는 중앙 부분 주위의 제 2 섬유 스트랜드의 피치(pitch)보다 낮은 피치에서 제 1 및 제 2 테이퍼링된 부분 주위로 연장할 수 있다. 제 2 섬유는 제 1 섬유에 걸쳐 연장할 수 있고, 제 1 섬유의 제 1 부분 위에 그리고 제 1 섬유의 제 2 부분 아래에 있을 수 있다. 제 1 섬유의 제 1 부분은 풍선의 제 1 절반 상에 있을 수 있고, 제 1 섬유의 제 2 부분은 풍선의 제 2 절반 상에 있을 수 있다.

제 3 섬유가 또한 제공될 수 있다. 제 3 섬유는 풍선의 제 1 단부로부터 분리된 장소에서 제 1 테이퍼링된 부분에서 시작할 수 있다. 제 3 섬유는 단일의 연속적인 제 1 섬유의 부분일 수 있다.

단일의 연속적인 섬유는 풍선의 제 1 및 제 2 테이퍼링된 부분 모두 주위에서 방사상으로 연장할 수 있다.

다른 실시예에서, 섬유-강화된 의료용 풍선은 원통형 중앙 부분을 포함한다. 풍선은 풍선의 제 1 단부로부터 풍선의 제 2 단부로 연장하는 중앙의 길이 방향 축을 따라 원통형 중앙 부분에 연결된 제 1 및 제 2 원뿔형 부분을 포함한다. 풍선은 풍선의 제 1 단부로부터 풍선의 제 2 단부로 연장하는 복수의 제 1 섬유 스트랜드를 포함한다. 복수의 제 1 섬유 스트랜드의 각 스트랜드는 제 1 및 제 2 원뿔형 부분의 적어도 일부분 주위에서 방사상으로 그리고 원통형 중앙 부분을 통해 길이 방향 축에 실질적으로 평행하게 이어진다. 풍선은 중앙 부분 주위에서 방사상으로 연장하는 적어도 하나의 제 2 섬유 스트랜드를 포함한다.

이것 및 다른 실시예는 하나 이상의 다음의 특징을 포함할 수 있다. 복수의 제 1 섬유 스트랜드의 스트랜드는 단일의 연속적인 섬유의 모든 부분일 수 있다. 복수의 제 1 섬유 스트랜드 및 적어도 하나의 제 2 섬유 스트랜드는 단일의 연속적인 섬유의 모든 부분일 수 있다. 복수의 제 1 섬유 스트랜드의 각 스트랜드는, 스트랜드가 제 1 및 제 2 원뿔형 부분의 적어도 일부분 주위에서 방사상으로 연장할 때 풍선의 길이 방향 축에 대해 대략 35 내지 90도의 각도로 연장할 수 있다. 복수의 제 1 섬유 스트랜드의 각 스트랜드는 원뿔형 부분의 적어도 일부분 주위에서 방사상으로 연장하는 것으로부터 제 1 및 제 2 원뿔형 부분에서 길이 방향 축에 실질적으로 평행하게 연장하는 것으로 전이할 수 있다. 적어도 하나의 제 2 섬유 스트랜드는, 스트랜드가 중앙 부분 주위에서 방사상으로 연장할 때 풍선의 길이 방향 축에 대해 대략 80 내지 90도의 각도로 연장할 수 있다. 적어도 하나의 제 2 섬유 스트랜드는 중앙 부분 주위에서 적어도 하나의 섬유 스트랜드의 피치보다 낮은 피치에서 제 1 및 제 2 원뿔형 부분 주위로 연장할 수 있다. 적어도 하나의 제 2 스트랜드는 복수의 제 1 섬유 스트랜드의 모든 스트랜드에 걸쳐 연장할 수 있다. 적어도 하나의 제 2 섬유 스트랜드는 복수의 제 1 섬유 스트랜드의 제 1 부분 위에 그리고 복수의 제 1 섬유 스트랜드의 제 2 부분 아래에서 연장할 수 있다. 복수의 제 1 섬유의 제 1 부분은 풍선의 제 1 절반 상에 있을 수 있고, 복수의 제 1 섬유의 제 2 부분은 풍선의 제 2 절반 상에 있을 수 있다. 섬유-강화된 의료용 풍선은 복수의 제 3 섬유 스트랜드를 더 포함할 수 있고, 복수의 제 3 섬유 스트랜드는 풍선의 제 1 단부로부터 분리된 장소에서 제 1 원뿔형 부분에서 시작할 수 있다. 제 1 섬유 스트랜드 및 제 3 섬유 스트랜드의 적어도 일부분은 단일의 연속적인 섬유의 부분일 수 있다.

본 개시는 또한 중앙 부분과, 중앙 부분에 연결된 제 1 및 제 2 테이퍼링된 부분을 포함하는 풍선의 형태인 의료용 풍선에 속한다. 풍선은 풍선의 제 1 단부로부터 풍선의 제 2 단부로 연장하는 길이 방향 축을 포함한다. 부직포 섬유 층은 중앙 부분을 따라 길이 방향 축에 실질적으로 평행한 제 1 섬유와, 제 1 테이퍼링된 부분 주위에서 방사상으로 연장하는 제 2 섬유를 포함한다. 제 1 섬유 및 제 2 섬유는 단일의 연속적인 섬유의 부분을 형성할 수 있다.

일반적으로, 일실시예에서, 원통형 중앙 부분과, 풍선의 제 1 단부로부터 풍선의 제 2 단부로 연장하는 중앙의 길이 방향 축을 따라 원통형 중앙 부분에 연결된 제 1 및 제 2 테이퍼링된 부분을 갖는 섬유-강화된 조성물 풍선 제작 방법이 기재된다. 방법은 단일의 연속적인 섬유를 풍선의 길이 방향 축에 실질적으로 평행하게 연장하는 원통형 중앙 부분에 적용하는 단계와, 단일의 연속적인 섬유를 제 1 및 제 2 테이퍼링된 부분의 적어도 하나에 적용하는 단계를 포함한다. 적용 단계는 제 1 및 제 2 테이퍼링된 부분의 적어도 하나의 테이퍼링된 부분의 적어도 일부분 주위에서 방사상으로 단일의 연속적인 섬유를 적용하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 풍선의 중앙 부분 주위에서 방사상으로 연장하는 제 2 섬유를 적용하는 단계를 더 포함할 수 있다.

개시된 다른 실시예에서, 원통형 중앙 부분과, 풍선의 제 1 단부로부터 풍선의 제 2 단부로 연장하는 중앙의 길이 방향 축을 따라 원통형 중앙 부분에 연결된 제 1 및 제 2 원뿔형 부분을 갖는 섬유-강화된 조성물 풍선의 제작 방법은 원통형 중앙 부분 내에서 풍선의 길이 방향 축에 실질적으로 평행하게 연장하는 복수의 제 1 섬유 스트랜드를 형성하기 위해 원통형 중앙 부분과 제 1 및 제 2 원뿔형 부분을 갖는 기본 층에 단일의 연속적인 층을 적용하는 단계를 포함한다.

이것 및 다른 실시예는 하나 이상의 다음의 특징을 포함할 수 있다. 단일의 연속적인 섬유를 적용하는 단계는 제 1 원뿔형 부분 주위에 방사상으로 제 1 섬유를 감쌈으로써 복수의 제 1 섬유 스트랜드의 제 1 스트랜드를 형성하는 단계와, 풍선의 제 1 단부로부터 풍선의 제 2 단부로 제 2 원뿔형 부분 주위에서 방사상으로 섬유를 감싸는 단계를 포함한다. 단일의 연속적인 섬유를 적용하는 단계는 제 2 원뿔형 부분 주위에서 방사상으로 섬유를 감싸도록 섬유의 적용 방향을 변화시킴으로써 복수의 제 1 섬유 스트랜드의 다른 섬유 스트랜드를 형성하는 단계와, 원통형 중앙 부분 내에서 길이 방향 축에 실질적으로 평행하게 층을 놓는 단계와, 풍선의 제 2 단부로부터 풍선의 제 1 단부로 제 1 원뿔형 부분 주위에서 방사상으로 섬유를 감싸는 단계를 더 포함할 수 있다. 방법은 적어도 하나의 제 2 섬유 스트랜드를 형성하기 위해 원통형 중앙 부분 주위에서 방사상으로 섬유를 감싸는 단계를 더 포함할 수 있다. 적어도 하나의 제 2 섬유 스트랜드를 형성하기 위해 원통형 중앙 부분 주위에서 방사상으로 섬유를 감싸는 단계는 복수의 제 1 스트랜드의 스트랜드의 적어도 일부분에 걸쳐 원통형 부분 주위에서 방사상으로 제 1 섬유를 감싸는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 적어도 하나의 제 2 섬유 스트랜드에 걸쳐 복수의 제 1 섬유 스트랜드의 제 2 부분을 감싸는 단계를 더 포함할 수 있다. 단일의 연속적인 섬유를 적용하는 단계는 기본 굴대축에 걸쳐 연장하는 블래더(bladder)에 섬유를 접착하기 위해 용매화된 열적으로 용접가능한 물질에 섬유를 담그는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 단일의 연속적인 섬유를 적용한 후에 풍선의 제 1 또는 제 2 단부를 절단하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 개시는 의료용 장치에 속하는 것으로 고려될 수 있고, 의료용 장치는 의료용 튜브와 같은 디바이스를 포함하고, 길이 방향으로 그리고 방사상으로 적용된 단일의 연속적인 섬유를 디바이스의 상이한 부분에 포함한다. 섬유-주원료의 디바이스를 형성하는 관련 방법은 단일의 연속적인 섬유를 디바이스의 상이한 부분에 길이 방향으로 그리고 방사상으로 적용하는 단계를 포함한다. 본 개시는 또한 광범위하게 단일의 연속적인 섬유를 디바이스의 중앙 부분에 길이 방향으로 적용하고 디바이스의 다른 부분에 방사상으로 적용함으로써 섬유-주원료의 디바이스를 형성하는 방법에 속한다.
본 개시는 원통형의 중앙 부분과, 제 1 단부로부터 제 2 단부로 연장하는 중앙의 길이 방향 축을 따라 상기 원통형의 중앙 부분에 연결된 제 1 및 제 2 테이퍼링된 부분을 갖는 섬유-강화된 복합 풍선을 제작하는 방법으로서, 상기 섬유-강화된 복합 풍선의 상기 길이 방향 축에 평행하게 연장되는 단일의 연속적인 섬유의 다중 길이를 상기 원통형의 중앙 부분에 적용하는 단계; 및 상기 단일의 연속적인 섬유를 상기 제 1 및 제 2 테이퍼링된 부분의 적어도 하나에 고정하는 단계를 포함하고, 상기 단일의 연속적인 섬유는, 상기 섬유-강화된 복합 풍선의 상기 원통형의 중앙 부분 주위에 둘레방향으로 연장하는 제 2 섬유를 더 포함함으로써 섬유-강화된 복합 풍선을 제작하는 방법일 수 있다.

본 개시는 길이 방향 축을 갖는 풍선을 포함하는 의료용 장치에 또한 속할 수 있고, 풍선은 층의 하나의 부분에서 길이 방향에 실질적으로 평행하게, 그리고 길이 방향에 실질적으로 횡방향으로 연장하는 하나 이상의 섬유를 포함하는 단일 섬유 층을 포함한다. 일실시예에서, 풍선은, 섬유가 길이 방향 축과 정렬 상태로 연장하는 일반적으로 원통형 부분과, 원통형 부분에 연결된 일반적으로 테이퍼링된 부분을 포함하고, 섬유는 테이퍼링된 부분을 따라 방사상 방향으로 연장한다. 섬유는 단일의 연속적인 섬유일 수 있다.

본 발명의 새로운 특징은 특히 후속하는 청구항에 설명된다. 본 발명의 특징 및 장점의 더 양호한 이해는, 본 발명의 원리가 이용되는 예시적인 실시예, 및 첨부 도면을 설명하는 다음의 상세한 설명을 참조하여 얻어질 것이다.

본 발명은 높은 압력을 견딜 수 있고, 정밀한 형태 제어를 제공할 수 있고, 고도로 제어된 찢어짐 특성을 가질 수 있는 능력을 여전히 유지하면서, 빠르고 쉽게 제조될 수 있는 풍선과 같은 섬유-강화된 디바이스에 효과적이다.

도 1은 길이 방향 섬유 스트랜드 및 후프 섬유 스트랜드를 갖는 팽창가능 디바이스를 도시한 도면으로서, 길이 방향 섬유 스트랜드는 중앙 부분 내에서 길이 방향 축에 실질적으로 평행하게, 그리고 풍선의 단부 부분 주위에서 방사상으로 연장하고, 후프 섬유 스트랜드는 디바이스의 길이를 따라 팽창가능 디바이스 주위에서 방사상으로 연장하는, 도면.
도 2는 팽창가능 디바이스로의 제 1 길이 방향 섬유 스트랜드의 적용을 도시한 도면.
도 3은 팽창가능 디바이스로의 제 2 길이 방향 섬유 스트랜드의 적용을 도시한 도면.
도 4는 팽창가능 디바이스로의 제 3 길이 방향 섬유 스트랜드의 적용을 도시한 도면.
도 5는 팽창가능 디바이스로의 제 4 길이 방향 섬유 스트랜드의 적용을 도시한 도면.
도 5a는 도 5의 팽창가능 디바이스의 단면도.
도 6은 팽창가능 디바이스의 원주 주위까지 연장하는 길이 방향 섬유를 도시한 도면.
도 6a는 도 6의 팽창가능 디바이스의 단면도.
도 7은 그 위에 길이 방향 섬유 스트랜드를 갖는 팽창가능 디바이스 주위에 감겨진 후프 스트랜드를 도시한 도면.
도 7a는 도 7의 팽창가능 디바이스의 단면도.
도 8은 팽창가능 디바이스의 절반에 걸쳐 놓인 길이 방향 섬유 스트랜드를 갖는 팽창가능 디바이스를 도시한 도면.
도 8a는 도 8의 단면도.
도 9는 도 8의 디바이스 주위에 감싸인 후프 스트랜드를 도시한 도면.
도 9a는 도 9의 단면도.
도 10은 도 9의 후프 스트랜드에 걸친 길이 방향 섬유 스트랜드의 적용을 도시한 도면.
도 10a는 도 10의 단면도.
도 11은 후프 섬유 스트랜드 아래의 길이 방향 스트랜드의 그룹과, 후프 스트랜드의 위의 길이 방향 스트랜드의 다른 그룹을 갖는 팽창가능 디바이스의 단면도.
도 12는 팽창가능 디바이스의 중앙 부분 내에서 길이 방향 축에 일정 각도로 팽창가능 디바이스에 걸쳐 연장하는 길이 방향 스트랜드를 도시한 도면.
도 13은 도 12의 팽창가능 디바이스에 걸쳐 감겨진 후프 스트랜드를 도시한 도면.
도 14는, 길이 방향 스트랜드의 방사상 랩(wrap)이 팽창가능 디바이스의 원뿔형 부분의 적어도 절반까지 연장하는 팽창가능 디바이스 상에 감겨진 예시적인 섬유를 도시한 도면.
도 15는 도 14의 팽창가능 디바이스에 걸쳐 감겨진 후프 스트랜드를 도시한 도면.
도 16은 툴 휠(tool wheel)을 이용한 연속적인 프로세스에서 팽창가능 디바이스로의 섬유 스트랜드의 적용을 도시한 도면.
도 17은 팽창가능 디바이스의 벽의 예시적인 층 또는 섹션을 도시한 도면.
도 18a 내지 도 18g는 팽창가능 디바이스에 대한 내부 층 또는 블래더를 제작하는 예시적인 방법을 도시한 도면.
도 19a 및 도 19b는 팽창가능 디바이스의 층 또는 섹션을 응고하는 예시적인 방법을 도시한 도면.

일반적으로, 감겨진 연속적인 섬유의 적용에 의해 형성된, 의료용 풍선과 같은 섬유-강화된 디바이스가 본 명세서에 기재된다. 풍선은 중앙 부분 내에서 길이 방향 축에 실질적으로 평행하게, 그리고 풍선의 단부 부분 주위에서 방사상으로 연장하는 섬유 또는 섬유 스트랜드를 포함한다.

도 1을 참조하면, 팽창가능 디바이스(2)(예를 들어, 풍선)는 중앙 부분(1301), 테이퍼링된 또는 원뿔형 부분(1303a, 1303b) 및 단부 부분(1305a, 1305b)을 포함할 수 있다. 중앙 부분(1301) 및 단부 부분(1305a, 1305b)은 예를 들어, 각 부분(1301, 1305a, 1305b)의 길이를 가로질러 실질적으로 일정한 직경을 갖는 원통형 형태일 수 있다. 다른 실시예에서, 중앙 부분(1301) 또는 단부 부분(1305a, 1305b) 중 어느 하나는 약간 목부형(necked) 구성을 갖는 것과 같이 각 부분의 길이를 따라 직경에서 변할 수 있다. 부분(1305a, 1305b)은 몇몇 실시예에서 길이가 감소되거나 제거될 수 있다. 섬유 스트랜드는 또한 단부 부분(1305a, 1305b)에서 길이 방향에 있을 수 있지만, 방사상 방향인 것으로 예시된다.

중앙 부분(1301)과 단부 부분(1305a, 1305b) 사이로 연장하는 원뿔형 부분(1303a, 1303b)은 중앙 부분(1301)으로부터 단부 부분(1305a, 1305b)으로 연장하는 감소하는 반경의 단면을 가질 수 있는데, 즉 원뿔형의 형태일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 원뿔형 부분(1303a, 1303b)은 구근형(bulbous) 또는 둥근 섹션을 갖는 것과 같이 연장 또는 확장(distension) 영역을 가질 수 있다. 더욱이, 원뿔형 부분(1303a, 1303b)은 각각 서브 섹션(1307a, 1307b 및 1309a, 1309b)을 가질 수 있다. 서브 섹션(1037a, 1307b)은 중앙 부분(1301)으로부터 연장할 수 있고, 실질적으로 볼록한 외부 표면을 가질 수 있는 한편, 서브 섹션(1309a, 1309b)은 단부 부분(1305a, 1305b)으로부터 연장할 수 있고, 실질적으로 오목한 외부 표면을 가질 수 있다. 각 볼록한 및 오목한 외부 표면은 유리하게 심지어 빠르게 변하는 직경의 장소에서도 풍선의 매끄러운 외부 표면을 제공할 수 있다.

도 1에 추가로 도시된 바와 같이, 팽창가능 디바이스(2)는 디바이스의 일단부로부터 다른 단부로 팽창가능 디바이스(2)의 길이를 횡단하는 길이 방향 섬유 스트랜드(1313)를 포함할 수 있다. 각 길이 방향 섬유 스트랜드(1313)는 풍선의 단부{즉, 단부 부분(1305a, 1305b) 또는 원뿔형 부분(1303a, 1303b)에서}에서 풍선 주위에서 방사상으로 연장할 수 있다. 따라서, 스트랜드(1313)는 팽창가능 디바이스(2)의 제 1 층을 형성하도록 고려될 수 있고, 여기서 층 내의 섬유는 길이 방향 축에 일반적으로 평행한 방향으로(원통형 섹션을 따르는 것과 같이), 그리고 길이 방향 축에 일반적으로 횡방향으로{단부 부분 또는 부분들(1305a, 1305b)을 따르는 것과 같이} 연장한다. 이에 따라, 섬유 스트랜드(1313)는 대략 35도, 40도, 45도, 50도, 55도, 60도, 65도, 70도 또는 75도와 같이 50 내지 80도와 같이, 풍선의 길이 방향 축(108)에 대해 대략 25 내지 90도의 각도로 팽창가능 디바이스(2)의 단부 주위에서 나선(spiral)일 수 있거나, 나선형으로(helically) 연장할 수 있다. 각 섬유 스트랜드(1313)는 중앙 부분(1301) 내에서 길이 방향 축(108)에 실질적으로 평행하게(예를 들어, ±5°, ±2°, ±1°, 또는 ±0.5°) 추가로 연장할 수 있다. 예를 들어, 각 섬유 스트랜드(1313)는 전체 중앙 부분(1301)을 따라 길이 방향 축(108)에 실질적으로 평행하게 연장할 수 있다.

여전히 도 1을 참조하면, 팽창가능 디바이스(2)는 적어도 하나의 후프 섬유 스트랜드(1315)를 더 포함할 수 있다. 후프 섬유 스트랜드(1315)는 적어도 중앙 부분(!301) 주위에서 방사상으로 감겨질 수 있다. 후프 섬유 스트랜드(1315)는 80 내지 90도와 같이 길이 방향 축(108)에 대해 거의 90도의 각도로 연장할 수 있고, 전체 중앙 부분(1301)의 적어도 길이를 연장할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 후프 섬유 스트랜드(1315)는 원뿔형 섹션(1303a, 1303b) 및/또는 단부 부분(1305a, 1305b)의 전부 또는 부분을 통해 연장할 수 있다. 추가로, 후프 섬유 스트랜드(1315)가 원뿔형 섹션(1303a, 1303b) 및/또는 단부 부분(1305a, 1305b)의 전부 또는 부분을 통해 연장하는 실시예에서, 감겨진 섬유의 피치는 팽창가능 디바이스(2)의 단부쪽으로 감겨진 섬유의 피치보다 더 높을 수 있다(예를 들어, 인치당 더 많이 감겨질 수 있다). 유리하게, 길이 방향 섬유 스트랜드(1313)가 원뿔형 부분(1303a, 1303b)의 적어도 섹션 주위에 방사상으로 감겨지고, 방사상 지지를 제공하기 때문에, 후프 섬유 스트랜드(1315)는 이들 섹션에 걸쳐(또는 피치의 높이에서) 완전히 연장할 필요가 없다.

도 2 내지 도 7을 참조하면, 몇몇 실시예에서, 스트랜드(1313, 1315) 모두는 단일의 연속적인 섬유(85){단일의 단섬유 또는 복수의 단섬유를 포함하는 섬유 토우(tow)일 수 있는}의 부분으로서 풍선에 적용될 수 있다. 도 2를 참조하면, 섬유(85)는 팽창가능 요소(2){즉, 중앙 부분(1301), 원뿔형 부분(1303a, 1303b) 및 단부 부분(1305a, 1305b)을 갖는}의 형태로 구성된 굴대축에 적용될 수 있다. 굴대축은 팽창가능 요소(2)의 단부로부터 연장하는 희생(sacrificial) 샤프트(2000a, 2000b)를 더 포함할 수 있다. 섬유(85)는 단부 부분(1305b) 주위에서 방사상으로, 원뿔형 부분(1303b)의 적어도 일부분 주위에서 방사상으로 감싸일 수 있고, 길이 방향 축(108)에 실질적으로 평행하게 중앙 부분(1301)을 가로질러 놓이고, 그런 후에 원뿔형 부분(1303a) 및 단부 부분(1305a) 주위에서 방사상으로 감싸는 것으로 전이할 수 있는 원뿔형 부분(1303a) 아래로 연장할 수 있다. 팽창가능 요소(2)의 길이를 가로지르는 제 1 횡단은 제 1 섬유 스트랜드(1313a)를 형성할 수 있다.

도 3을 참조하면, 다른 섬유 스트랜드(1313b)를 형성하기 위해, 섬유(85)는 팽창가능 요소(2)쪽으로 다시 향할 수 있고, 반대 방향{즉, 단부 부분(1305a)으로부터 단부 부분(1305b)으로}으로 감싸일 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 섬유 스트랜드(1313b)의 방사상 랩(즉, 나선 또는 나선형)은 섬유 스트랜드(1313a)의 방사상 랩의 것에 반대로 연장하여, 스트랜드(1313a, 1313b)는 랩의 각 권수(turn)의 중심 지점에 만나거나 이를 중첩한다. 섬유 스트랜드(1313a, 1313b)는 중앙 부분(1301) 내에서 서로 실질적으로 평행하게 연장하기 위해 직선화(straightening out) 하기 전에 원뿔형 부분(1303a, 1303b) 내에서 추가로 교차할 것이다.

도 4를 참조하면, 제 3 섬유 스트랜드(1313c)는, 섬유(85)를 팽창가능 요소(2)쪽으로 다시 향하게 하고 이를 섬유 스트랜드(1313a)와 유사하게 아래에 놓음으로써 적용된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 섬유 스트랜드(1313c)는 중앙 부분(1301) 및 단부 부분(1305a, 1305b) 모두를 따라 섬유 스트랜드(1313a)와 실질적으로 평행하게 이어질 것이다. 추가로, 도 4에 도시된 바와 같이, 섬유 스트랜드(1313)는, 섬유 스트랜드(1313c)가 섬유 스트랜드(1313b) 바로 옆에 놓이고 이 섬유 스트랜드(1313b)가 섬유 스트랜드(1313a) 바로 옆에 놓이도록 연속적으로 놓일 수 있다.

도 5를 참조하면, 제 4 섬유 스트랜드(1313d)는 섬유(85)를 팽창가능 요소(2)쪽으로 다시 향하게 하고 이를 섬유 스트랜드(1313b)와 유사하게 아래에 놓음으로써 적용될 수 있다. 도 5a는 결과적인 섬유 레이아웃의 단면도를 도시한다.

도 6 및 도 6a를 참조하면, 섬유(85)는, 섬유 스트랜드(1313)가 중앙 부분(1301)의 원주 주위 내내 놓일 때까지 팽창가능 디바이스의 일단부로부터 타단부로 앞뒤로 계속해서 감겨질 수 있다. 섬유 스트랜드(1313)는, 전체 원주가 커버될 때, 섬유 스트랜드(1313)가 풍선의 길이 전체에 서로 실질적으로 균일하게 이격되도록 놓여질 수 있다. 따라서, 직경이 좁아짐에 따라, 섬유 스트랜드 사이의 간격은 양에 있어서 감소될 것이지만, 여전히 섬유 스트랜드 간에 실질적으로 균일한 상태로 있다.

12개의 스트랜드(1313)만이 명백함을 위해 중앙 부분(1301)의 원주 주위에 있는 것으로 도시되지만, 스트랜드(1313)의 피치가 더 높을 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 스트랜드(1313)의 피치는 8 내지 100 피치, 더 좁게는 대략 40 피치와 같이 30 내지 50 피치일 수 있다. 더욱이, 섬유 스트랜드가 연속적으로 놓이는 것으로 기재되지만, 섬유 스트랜드는 그럴 필요는 없다. 예를 들어, 스트랜드(1313)는 개별적인 그룹으로 놓일 수 있다.

몇몇 실시예에서, 후프 스트랜드(1315)는 동일한 연속적인 섬유(85)를 이용하여 적용될 수 있다. 일실시예(도 7 및 도 7a에 도시된)에서, 후프 스트랜드(1315)는 모든 길이 방향 스트랜드(1313)에 걸쳐 적용될 수 있다. 따라서, 일단 길이 방향 스트랜드(1315)가 감겨졌으면, 섬유(85)는 팽창가능 디바이스(2)쪽으로 다시 향할 수 있고, 위에 놓인(overlaying) 후프 스트랜드(1315)를 형성하기 위해 단부 부분(1305a, 1305b), 원뿔형 부분(1303a, 1303b), 및 중앙 부분(1301) 주위에 방사상으로 감겨질 수 있다.

도 8 내지 도 10을 참조하면, 일실시예에서, 모든 길이 방향 스트랜드(1313)에 걸쳐 후프 스트랜드(1315)를 적용하기 보다, 길이 방향(1313)의 세트가 아래에 위치될 수 있고, 뒤이어 후프 스트랜드(1315)가 위치될 수 있고, 뒤이어 길이 방향 스트랜드(1313)의 제 2 세트가 위치될 수 있다. 예를 들어, 도 8 및 도 8a에 도시된 바와 같이, 섬유(85)는 스트랜드(1313)의 제 1 세트(1321)를 형성하기 위해 팽창가능 디바이스(2)의 절반을 따라 놓일 수 있다. 도 9 및 도 9a에 도시된 바와 같이, 섬유(85)는 제 1 세트(1321)에 걸쳐 후프 스트랜드(1315)를 형성하기 위해 적어도 중앙 부분(1301) 주위에 방사상으로 감겨질 수 있다. 마지막으로, 도 10 및 도 10a에 도시된 바와 같이, 섬유(85)는 후프 스트랜드(1315)에 걸쳐 스트랜드(1313)의 제 2 세트(1323)를 형성하기 위해 팽창가능 디바이스(2)의 제 2 절반부를 따라 놓일 수 있다. 그 결과, 섬유(1321)의 제 1 세트(풍선의 하나의 절반부를 따라 연장하는)는 후프 스트랜드(1315) 아래에 있는 한편, 스트랜드(1323)의 제 2 세트는 후프 스트랜드(1315) 위에 있다.

대안적인 구성이 가능하다. 예를 들어, 도 11에 도시된 바와 같이, 길이 방향 스트랜드(1313)의 제 1 세트(1325)는 더 많은 확산 구성(즉, 최종 디바이스 레이업을 위해 바람직한 것보다 피치의 절반에서)에 놓일 수 있고, 그런 후에 후프 스트랜드(1315)가 놓일 수 있고, 그런 후에 길이 방향 스트랜드(1313)의 제 2 세트(1327)는 후프 스트랜드(1315)에 걸쳐, 그리고 이전에 놓인 길이 방향 스트랜드(1313) 사이에 놓일 수 있다. 이 예에서, 길이 방향 제 1 스트랜드(1313)의 제 1 및 제 2 세트(1325, 1327)는 단독으로 또는 그룹으로(그룹당 1개 내지 10개의 길이 방향 스트랜드(1313)와 같이) 놓일 수 있다. 또 다른 예에서, 후프 스트랜드(들)의 적용은 길이 방향 스트랜드의 하나 이상의 적용에 의해 분리될 수 있다. 예를 들어, 후프 스트랜드(1315)는 길이 방향 스트랜드(1313)의 세트에 걸쳐 일단부로부터 중앙으로 감겨질 수 있고, 더 길이 방향 스트랜드(1313)는 후프 스트랜드(1315)에 걸쳐 적용될 수 있고, 그런 후에 다른 후프 스트랜드(1315)는 타단부로부터 중앙으로 놓일 수 있다.

도 12 내지 도 13을 참조하면, 몇몇 실시예에서, 길이 방향 섬유 스트랜드(1313)는 중앙 부분(1301) 내에서 길이 방향 축(108)에 대해 약간의 각도로 연장할 수 있다. 예를 들어, 섬유 스트랜드(1313)는 예를 들어 +/- 12도와 같이 +/- 5 내지 15도와 같이 길이 방향 축에 대해 +/- 0 내지 20도의 각도로 연장할 수 있다. 추가로, 모든 다른 섬유 스트랜드(1313)(또는 섬유 스트랜드의 교대로 된 그룹)는 길이 방향 축(108)에 대해 대향하는 양/음의 방향으로 연장할 수 있어서, 팽창가능 디바이스(2)가 비틀린 상태로 유지한다.

도 14 내지 도 15를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 길이 방향 섬유(1313)는 대부분 또는 모든 오목한 서브섹션(subsection)(1309a, 1309b) 주위에 방사상으로 연장할 수 있다. 길이 방향 섬유(1313)가 오목한 서브섹션(1309a, 1309b) 주위에 방사상으로 연장하게 하는 것은 유리하게 스트랜드의 적용 동안 또는 이후에 섬유 스트랜드가 들어올려 지는 것(길이 방향 축에 실질적으로 평행하게 연장하는 섬유 스트랜드가 오목한 섹션으로부터 들어올리는 것을 원하는 경향이 있을 때)을 방지하는 것에 도움을 주고, 섬유 스트랜드가 그 동안 또는 그 이후에 급격한 각도로 하강하는 것(길이 방향 축에 실질적으로 수직으로 연장하는 섬유 스트랜드가 경사 아래로 하강하기를 원하는 경향이 있을 때)을 방지하는 것에 도움을 줄 수 있다. 다른 실시예에서, 길이 방향 스트랜드(1313)의 방사상 권선은 원뿔형 부분(1303a, 1303b)의 길이의 1% 미만, 약 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 또는 100% 미만으로 연장할 수 있다.

몇몇 실시예에서, 각 길이 방향 스트랜드가 팽창가능 디바이스의 전체 길이를 연장하기 보다, 길이 방향 스트랜드는 원뿔형 부분에서 역전하거나 회전할 수 있다. 예를 들어, 몇몇 길이 방향 스트랜드는, 나머지 길이 방향 섬유가 길이 방향 축에 실질적으로 평행하게 이어지는 것으로부터 방사상으로 감겨지는 것으로 되는 지점에서 역전될 수 있다. 유리하게, 풍선의 단부 내내 연장하기 보다 원뿔 내에서 역전하는 그러한 스트랜드를 가짐으로써, 원뿔의 단부에 섬유의 구축이 적어질 수 있다.

몇몇 실시예에서, 길이 방향 섬유 스트랜드(1313)는 단부 부분(1305a, 1305b) 내에서 길이 방향 축(108)에 실질적으로 평행하게 연장할 수 있다. 따라서, 각 스트랜드는 중앙 부분(1301) 내에서 길이 방향 축(108)에 실질적으로 평행하게, 원뿔형 부분(1303a, 1303b)의 적어도 부분 주위에 방사상으로, 그리고 단부 부분(1305a, 1305b) 내에서 길이 방향 축(108)에 실질적으로 평행하게 연장할 수 있다.

희생 샤프트(2000a, 2000b)는, 모든 섬유가 적용된 후에 제거될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 섬유가 그 위에 적용된 팽창가능 디바이스 및/또는 샤프트의 부분은 절단될 수 있다. 이를 행하는 것은 유리하게 선회시 불필요한 두께를 제거할 수 있다. 따라서, 적용 동안, 스트랜드(1313)의 일부 또는 전부에 대한 선회점(즉, 하나의 스트랜드로부터 다음 스트랜드로의 연결)은 희생 샤프트(2000a, 2000b)에 걸쳐 또는 팽창가능 디바이스(2) 자체에 걸쳐 놓여질 수 있다. 도 2 내지 도 10과 도 12 내지 도 16에서, 섬유는 희생 샤프트(2000b)에 걸쳐 연장하고, 희생 샤프트(2000a) 전에 종료하는 것으로 도시된다.

본 명세서에 기재된 섬유 스트랜드는 수지, 접착제, 또는 열적 용접가능 물질(TPU와 같은) 내에서 연장하는 섬유와 같이 섬유 매트릭스의 부분일 수 있다. 수지, 접착제, 또는 열적 용접가능 물질은, 섬유가 팽창가능 디바이스(2) 상에 위치되기 전에, 그 동안, 또는 그 후에 섬유에 적용될 수 있다.

본 명세서에 기재된 팽창가능 디바이스(2)는 본 명세서에 기재된 것을 제외하고 추가 방사상 섹션을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 17을 참조하면, 팽창가능 디바이스는 폴리머 필름과 같이 외부 층(72a)을 갖는 벽(1331)을 포함할 수 있다. 벽(1331)은 폴리머 필름으로 만들어진 누출 방지 블래더일 수 있는 내부 층(72b)을 더 포함할 수 있다. 제 1 중간 층(72c)은 예를 들어, 전술한 섬유(1313)를 갖는 섬유 매트릭스일 수 있다. 제 2 중간 층(72d)은 예를 들어 전술한 바와 같이 방사상 및 평행하게 배향된 스트랜드(1315)를 갖는 섬유 매트릭스일 수 있다. 추가로, 전술한 바와 같이, 매트릭스 층(72c, 72d)은, 후프 스트랜드(1315)가 길이 방향 스트랜드(1313)의 일부에 걸쳐 그리고 다른 길이 방향 스트랜드(1313) 아래에서 연장하게 함으로써 단일 층에 함께 병합될 수 있다. 대안적으로, 매트릭스 층(72c, 72d)은 서로에 대해 배향(orientation)으로 스위칭될 수 있다. 제 3 중간 층(72e)은 수지 또는 접착제 또는 열적 용접가능 물질일 수 있다. 외부 층(72a)은 스트랜드(1313, 1315)를 격리하고 보호하도록 작용할 수 있다.

전체 풍선 벽(1331)을 제조하기 위해, 블래더가 먼저 생성될 수 있다. 예를 들어, 도 18a 내지 도 18g를 참조하면, 블래더는 팽창가능 디바이스(2)(즉, 중앙 부분, 원뿔형 부분 및 단부 부분)의 형태를 갖는 굴대축(230)에 걸쳐 만들어질 수 있다. 도 18a는, 굴대축(230)의 외부 표면이 약간의 글루(glue) 또는 제 1 접착제(208a)를 가질 수 있다는 것을 도시한다. 제 1 접착제(208a)는 굴대축과의 제 1 패널(196a)의 접촉 영역의 둘레 주위에 위치될 수 있다. 제 1 접착제(208a)는 물 용해성일 수 있다. 제 1 접착제(208a)는 설탕 시럽일 수 있다. 패널(196a)은 굴대축에 걸쳐 위치될 수 있다. 패널(196a)은 단일 층 또는 다중 층일 수 있다. 예를 들어, 패널은 필름 및 용해가능 접착제의 층일 수 있다. 패널(196a)은 방사상 외부 측면 상에서 굴대축 및 접착제와 접촉하는 측면 상에 필름과 함께 위치될 수 있다. 패널(196a)은 천공될 수 있다. 패널은 패널의 상부와 하부 사이에 압력을 지속하지 않을 수 있다.

도 18b는, 양의 압력이 압력 챔버의 상부에 가해질 수 있고 및/또는 음의 압력 또는 차동 압력 또는 흡입 또는 진공이 압력 챔버의 하부에 가해질 수 있다는 것을 도시한다. 그 결과, 패널(916a)은 흡입될 수 있고 및/또는 가압될 수 있고 및/또는 굴대축(230) 상에 형성될 수 있다. 패널(916a)의 형성은, 패널(916a)의 부분이 휘어지거나 신장하거나 변형하거나 더 얇아지게 되거나 이들의 조합이 이루어지도록 할 수 있다. 예를 들어, 중앙 섹션(38)을 커버하는 패널(916a)의 약 25% 이상은 형성 동작 동안 상당히 휘어지고 및/또는 신장될 수 있다. 제 1 패널은 굴대축(230)에 매끄럽게 설치될 수 있고, 제 1 접착제(208A)에서의 굴대축에 접착될 수 있다. 열은 굴대축(230) 상에 형성하기 전에 패널(196a)에 가해질 수 있다. 하나의 패널(196a)의 형성은, 패널(196a)이 도 18b에 도시된 형태에 도달하기 전에 상이한 크기의 굴대축 상에서 한번 이상 이루어질 수 있다. 패널(916a)의 형성은 또한 기계적 다이를 통해 달성될 수 있다. 기계적 다이는 가열될 수 있고, 굴대축(230)의 형태에 밀접하게 따를 수 있다. 기계적 다이는 굴대축과 유사한 형태를 가질 수 있다. 굴대축(230) 및 패널(196a)은 트리밍 지그(trimming jig)에 장착될 수 있다. 굴대축(230)으로부터 연장하는 제 1 패널(196a)의 임의의 초과 부분은 블레이드, 레이저, 워터 젯 커터, 다이 절단 공구 또는 이들의 조합을 통해 트리밍될 수 있다. 트리밍 지그는 굴대축(230) 및 굴대축에 부착된 제 1 패널(196a)을 커버할 수 있다. 여러 개의 패널(196a) 및/또는 층(72)은 굴대축(230)에 걸쳐 형성될 수 있고, 절단될 수 있다. 패널(196a) 및/또는 층(72)은 동시에 또는 한번에 하나씩 트리밍될 수 있다.

도 18c는, 굴대축이 제 2 패널(196b)의 부착을 위한 준비시 제거된 제 1 패널(196a)의 초과 영역을 가질 수 있다는 것을 도시한다.

도 18d는, 제 2 접착제(208b)가 제 1 패널(196a)과의 제 2 패널(196b)의 접촉 영역의 둘레 주위에 제 1 패널(196a)에 적용될 수 있다는 것을 도시한다. 제 2 접착제(208b)는 에폭시, 우레탄, 열가소성 물질, 시아노아크릴레이트, UV 경화 접착제, 또는 이들의 조합일 수 있다. 굴대축(230)은 굴대축 시트에서 제 1 패널(196a)을 갖는 굴대축 시트에 안착될 수 있다. 제 2 패널(196b)은 도시된 바와 같이 굴대축(230) 상에 위치될 수 있다.

도 18e는, 양 및/또는 음의 압력이 이후에 기재된 압력 챔버에 가해질 수 있다는 것을 도시한다. 제 2 패널(196b)은 굴대축(230)에 매끄럽게 설치되거나 이에 또는 이에 대향하여 압력 형성될 수 있고, 제 2 접착제(208b)에서 제 1 패널(196a)에 접착될 수 있다. 접착은 열을 가함으로써 달성될 수 있다. 제 1 및 제 2 패널(196a 및 196b)은 풍선 벽의 내부 층(72b) 또는 블래더(52)를 형성할 수 있다. 내부 층은 누출 밀폐될 수 있다. 내부 층은 압력을 지속시킬 수 있다. 다중 층은 이후에 설명된 방법을 반복함으로써 만들어질 수 있다. 압력 챔버는 예를 들어, 패널의 점도를 감소시키고 패널의 모듈러스(modulus)를 감소시키기 위해 가열될 수 있다.

도 18f는 굴대축(230)이 생략된 32E의 단면을 도시한다. 도 18a 내지 도 18e에서의 프로세스는 도 18g에 도시된 블래더(52) 단면을 생성하기 위해 도 18e 및 도 18f에 도시된 부분 상에서 반복될 수 있다. 패널(196c 및 196d)이 형성될 수 있다. 각 패널은 방사상 안쪽으로 향하는 접착제(208c 및 208d)를 가질 수 있다. 풍선의 제 3 및 데 4 내부 이음매(69c 및 69d)는 풍선의 제 1 및 제 2 내부 이음매(69a 및 69b) 사이의 중간 주위에서 배향될 수 있다. 블래더(52)는 누출 밀폐될 수 있다. 대안적으로, 내부 층은 블로우-몰딩(blow-molded)된 풍선일 수 있고, 이것은 종래 기술에 잘 알려져 있다. 풍선은 권선 프로세스 동안 매질(가스, 액체, 또는 고체)로 채워질 수 있다.

도 16을 참조하면, 섬유(85)는 블래더 또는 굴대축에 걸쳐 적용될 수 있다. 섬유(85)는 예를 들어, 블래더 또는 굴대축의 표면을 가로질러 섬유를 걸치게 하도록 구성된 자동 헤드를 이용하여 적용될 수 있다. 도 16은, 섬유(85)가 툴 휠(tool wheel)(248)을 이용하여 굴대축(230)(그 위에 블래더 또는 다른 층을 포함할 수 있는)에 걸쳐 감겨질 수 있다는 것을 도시한다. 섬유(85)는 연속적이거나 불연속적일 수 있다. 굴대축은 굴대축 길이 방향 축(250) 또는 풍선의 길이 방향 축 주위에서 회전할 수 있다. 굴대축은 예를 들어, 도 1에 도시된 섬유 패턴을 얻도록 전체 섬유-층화(laying) 프로세스 전체에 단일 방향으로 회전할 수 있다.

스풀(244)은 수동으로(예를 들어, 자유롭게) 또는 능동으로 회전될 수 있어서, 섬유(85)를 전개한다. 감기 전에 또는 감는 동안, 섬유(85)는 접착제, 용매, 또는 양쪽 모두를 가지고 주입되거나 코팅될 수 있다. 툴 아암(246)은 회전 툴 휠(248)에 부착될 수 있다. 툴 아암(246)은 팽창가능 디바이스(2)에 법선이고 이와 접촉하게 툴 휠(248)을 위치시키기 위해 회전하고 병진 이동(translate)할 수 있다. 툴 휠(248)은, 섬유를 디바이스를 가로질러 섬유 토우의 확산 단섬사 및/또는 가해지는 표면에 부착하는데 도움을 주기 위해 팽창가능 디바이스(2)의 표면에 법선으로 압력을 가할 수 있다. 툴 휠(248)은 예를 들어, 압력을 가하고 팽창가능 디바이스(2) 또는 굴대축(230)의 표면에 가까이 따름으로써 섬유(85)를 팽창가능 디바이스(2)에 접착하는데 도움을 줄 수 있다. 툴 휠(248)은 풍선(20)의 표면 상에서 물질을 연화시키거나 용해하도록 가열될 수 있다. 다른 열 소스 또는 용매는 섬유를 적소에 고정(tack)하고, 풍선 상에서 물질을 용해하거나 용매화하고, 섬유 상에서 물질을 용해하거나 용매화하거나, 이들의 조합을 위해 사용될 수 있다. 개별적인 저항성 가열기, 레이저, UV 광원, 적외선 광원, 고온 공기의 소스, 또는 RF 용접기는 섬유를 부착하기 위해 툴 휠(248)을 가지고 또는 툴 휠(248) 없이 사용될 수 있다. 메틸 에틸 케톤 또는 테트라히드로푸란 또는 알코올 또는 이들의 조합과 같은 용매는 섬유(85)의 접착을 촉진시킬 수 있고, 툴 휠(248)을 가지고 또는 툴 휠(248) 없이 사용될 수 있다. 툴 휠(248)은 비-고정 물질로 만들어지거나 이로 코팅될 수 있다. 툴 휠(248)은 회전하지 않을 수 있다. 툴 휠(248)은 단단한 표면, 예를 들어 카바이드를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 단단한 표면을 갖는 노즐은 툴 휠(248) 대신에 사용될 수 있다.

몇몇 실시예에서, 열가소성 폴리우레탄(TPU)과 같은 접착성 또는 열적 용접가능 물질은 섬유를 이에 고정하는데 도움을 주기 위해 블래더에 적용될 수 있다. 더욱이, 몇몇 실시예에서, 섬유는 적용 동안 TPU와 같은 용매화된 접착성 또는 열적 용접가능 물질을 통해 디핑(dipped)될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 물질은 분무에 의해 적용될 수 있다. 용매화된 열적 용접가능 물질 및 블래더 상의 열적 용접가능 물질 모두가 사용되는 경우에, 음의 열적 용접가능 물질은 유리하게 접착 특성의 보조에 도움을 주기 위해 용매화된 열적 용접가능 물질과 만날 수 있다. 접착제 또는 열적 용접가능 물질은, 섬유의 적용 동안 또는 감음이 종결된 후에 적용될 수 있다.

추가로, 몇몇 실시예에서, 외부 층은 감겨진 섬유에 걸쳐 적용될 수 있다. 외부 층은 예를 들어, 도 18a 내지 도 18e에 대해 기재되고 도시된 것과 유사하게 섬유-커버된 디바이스 주위에 감싸인 필름의 패널 또는 패널들로 형성될 수 있다.

몇몇 실시예에서, 본 명세서에 기재된 내부 또는 외부 층은 증착에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, 은(또는 본 명세서에 기술된 다른 물질)과 같은 금속은 층을 형성하도록 증착될 수 있다. 층은 물리적 증기 증착, 화학적 증기 증착 또는 이들의 조합과 같은 증기 증착에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, 파릴렌, 폴리이미드, 폴리나프탈렌, 폴리페닐렌, 비닐렌, 플루오로폴리머 혼합물, 폴리아조메신, 폴리플루오로히크로카본, 폴리-퍼플루오로카본, 폴리올레핀, 또는 이들의 조합과 같은 물질이 증착될 수 있다. 증기 증착된 층은 유리하게 핀홀이 없을 수 있어서, 이를 통해 팽창가능 디바이스의 누출 저항성을 개선한다. 더욱이, 증기 증착은 층이 쉽게 대량 생산되도록 한다.

벽(1331)의 모든 층이 굴대축에 적용된 후에, 벽(1331)은 응고될 수 있다. 예를 들어, 도 19a 내지 도 19b를 참조하면, 최종 응고 전에 팽창가능 디바이스(2)는 풍선 포켓(624)을 포함하는 풍선 몰드(622)에 위치될 수 있다. 풍선 몰드는, 가스의 상당량이 풍선 몰드(622)의 벽을 통해 또는 이를 따라 풍선 포켓(624)으로부터 주변 대기로 유입될 수 있도록 텍스처링되거나(textured) 다공성일 수 있다. 풍선은 풍선(622)의 어느 한 단부로부터 연장할 수 있는 내부 부피에 위치된 튜브(미도시)를 가질 수 있다. 튜브는 얇고 매우 유연할 수 있다. 튜브는 실리콘 고무일 수 있다. 코팅은 풍선(2) 상에 외부 층(72a)을 형성하기 위해 경화 동안 풍선에 본딩된 몰드(622)에 분무될 수 있다.

도 19b는, 풍선 몰드가 팽창가능 요소(2) 주위에 차단될 수 있다는 것을 도시한다. 압력은, 풍선이 풍선 포켓(624)의 내부와 접촉하기 위해 팽창하도록 풍선의 제 2 유체 포트를 통해 가해질 수 있다. 대안적으로, 풍선의 어느 한 단부로부터 연장하는 튜브(미도시)는 풍선이 포켓(624)과 접촉하도록 강제하기 위해 가압될 수 있다.

몰드(622)는 오븐에 위치될 수 있고, 가열될 수 있다. 몰드(622)는 내장형(built in) 가열기를 가질 수 있다. 풍선 몰드는 진공 하에 위치되거나, 가열 동안 진공 챔버에 위치될 수 있다. 압력 하에 풍선을 가열하는 것은, 하나 이상의 층 또는 섹션이 인접한 층 또는 섹션과 함께 용해 및/또는 용융 및/또는 본딩하도록 할 수 있다. 압력 하의 용해는 풍선 벽에서 공극 또는 포켓을 제거할 수 있다. 외부의 내부 및 외부 층(72b, 72a)은 용해되지 않을 수 있다. 압력 하에 풍선을 가열하는 것은, 최종 응고 이전에 팽창가능 디바이스(2)의 벽(1331)이 하나의 연속적인 구조로 용융되거나 적층되도록 할 수 있다. 풍선의 외부 벽(22b) 및/또는 외부 층(72a)은 이러한 프로세스에 의해 실질적으로 매끄럽게 될 수 있다. 풍선의 외부 벽(22b) 및/또는 외부 층(72a)은, 제조 동안 풍선 벽(22)에서 포획된 가스 또는 다른 물질이 풍선이 압력 하에 가열될 때 빠져나갈 수 있도록 침투가능하거나 천공될 수 있다.

본 명세서에 기재된 섬유는 다양한 물질로 만들어질 수 있다. 예시적인 물질은 Vectran(등록상표), PBO, Spectra(등록상표), Conex(등록상표), Dyneema(등록상표), Technora(등록상표), Dacron(등록상표), Compet(등록상표), 폴리에스테르, 나일론, PEEK, PPS, 붕소 섬유, 세라믹 섬유, Kevlar(등록상표), 무기 탄소 또는 탄소 섬유, 무기 실리콘 또는 고강도 섬유 유리, 유기 폴리머 또는 아라미드, Twaron(등록상표), 텅스텐, 몰리브덴, 스테인리스 스틸, 니켈/코발트 합금, 티타늄 합금, 및 니티놀 합금을 포함한다.

본 명세서에 기재된 팽창가능 디바이스(2)는, 개시된 경피적 심장 밸브 주입에 사용된 것과 같은 의료용 침습성 풍선으로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 이들 풍선은 경피적 대동맥 판막 치환술에 사용된다. 팽창가능 디바이스(2)는 또한 관상 및 말초 응용 모두에서 혈관 성형술에 사용될 수 있다.

하나의 예시적인 실시예에서, BAV에 사용하기 위한 팽창가능 의료용 디바이스는 대략 20mm의 직경, 약 10 atm의 버스트 압력, 중앙 부분에서 길이 방향의 인치당 40 토우(1인치 지경의 풍선에서 약 126 토우), 및 중앙 부분에서 감겨진 후프에서 인치당 60 토우를 가질 수 있다. 토우는 8개의 단섬사와, 약 1.4lbs의 파열 세기를 가질 수 있다.

유리하게, 본 명세서에 기재된 팽창가능 디바이스는 나선형 또는 원주 방향의 장애를 방지하는데 도움을 주도록 구성된다. 즉, 섬유가 디바이스(가장 큰 직경을 갖는)의 중앙 부분 내에서 길이 방향 축에 실질적으로 평행하게 연장하기 때문에, 디바이스는 중앙 부분에서 그러한 평행한 섬유를 따라 장애가 있을 가능성이 크다. 길이 방향 축을 따라 실질적으로 그러한 장애는 유리하게 시스(sheath) 또는 주입기(introducer)를 통하는 끌어당김의 용이함을 허용할 수 있다. 중앙 부분이 나선형으로 감겨진 경우, 후프 섬유는, 버스트 장애가 나선형이 되도록 숄더에 또는 그 근처에 증착될 수 있지만, 점점 더 좁아지는 중앙 지역에 구속될 수 있다.

더욱이, 본 명세서에 기재된 팽창가능 디바이스의 섬유 스트랜드는 최소화된 공구를 통해 연속적으로 놓일 수 있다. 프로세스는 자동화될 수 있고, 쉽게 업데이트될 수 있다. 섬유 적용 프로세스는 빠르게 수행될 수 있고, 특히 길이 방향 축에 평행한 스트랜드의 적용이 수행될 수 있다. 더욱이, 기계의 경로가 컴퓨터 실행 소프트웨어에 의해 제어되기 때문에, 자동화 프로세스는 팽창가능 디바이스의 상이한 크기와 형태 사이에서 변경 능력의 용이함을 허용한다. 디바이스가 로딩된 후에, 모든 섬유의 적용은 어떠한 인간 간섭에 대한 필요성 없이 자동으로 달성될 수 있다.

본 명세서에 기재된 팽창가능 디바이스는 최소화된 내부 벽 전단을 나타내는 섬유 증착을 갖도록 추가로 계획될 수 있다. 벽 전단은 섬유의 "슬럼핑(slumping)"을 초래할 수 있고, 섬유, 특히 후프 섬유는 풍선이 팽창될 때 더 큰 반경 섹션으로부터 더 작은 반경 섹션으로 진행한다. 후프 섬유의 진행은 풍선의 이른 장애를 야기할 수 있어서, 풍선의 최대 팽창 압력을 제한할 수 있다.

본 명세서에 기재된 팽창가능 디바이스의 섬유 스트랜드는 예를 들어 나선형 패턴으로 감겨진 풍선에 대해 풍선의 단부에서의 섬유의 감소된 구축을 추가로 허용한다.

본 명세서에 기재된 팽창가능 디바이스에 대한 섬유는 전체 적용 프로세스 전체에 약간의 응력을 이용하여 추가로 유리하게 적용되어, 섬유가 적용 동안 들어 올리거나 이동하지 않는 것을 보장하는데 도움을 준다.

본 명세서에 기재된 단수로서 임의의 요소는 복수화(즉, "하나"로서 기재된 어떤 것은 하나보다 많을 수 있다)될 수 있고, 복수의 요소는 개별적으로 사용될 수 있다. 요소, 디바이스, 방법, 또는 이들의 조합의 단일 변동으로 개시된 특징은 다른 변동, 예를 들어, 치수, 버스트 압력, 형태, 물질 또는 이들의 조합을 위해 사용되거나 적용할 수 있다. 종류(genus) 요소의 임의의 종의 요소는 그러한 종류의 임의의 다른 종의 요소의 특징 또는 요소를 가질 수 있다. 본 발명 및 본 발명의 다양한 양상을 수행하기 위한 전술한 구성, 요소 또는 완전한 조립체 및 방법 및 그 요소는 임의의 조합으로 서로 조합되고 변형될 수 있다.

Claims (52)

1. 의료용 장치로서,
   중앙 부분과, 상기 중앙 부분에 연결된 제 1 및 제 2 테이퍼링된 부분을 포함하며, 제 1 단부로부터 제 2 단부로 연장하는 길이 방향 축을 포함하는, 풍선;
   상기 중앙 부분을 따라 상기 길이 방향 축에 평행하게, 그리고 상기 제 1 및 제 2 테이퍼링된 부분 중 적어도 하나의 적어도 부분 주위에 방사상으로 연장하는 단일의 연속적인 섬유; 및
   상기 풍선의 상기 중앙 부분 주위에 둘레방향으로 연장하는 제 2 섬유
   를 포함하며,
   상기 제 2 섬유는 상기 단일의 연속적인 섬유의 부분인, 의료용 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 단일의 연속적인 섬유는 복수의 제 1 섬유 스트랜드를 포함하는, 의료용 장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 복수의 제 1 섬유 스트랜드의 각 스트랜드는, 상기 제 1 및 제 2 테이퍼링된 부분의 적어도 부분 주위에 방사상으로 연장할 때 상기 풍선의 상기 길이 방향 축에 대해 35 내지 90도의 각도로 연장하는, 의료용 장치.
4. 제 2항에 있어서, 상기 복수의 제 1 섬유 스트랜드의 각 스트랜드는 상기 제1 및 제2 테이퍼링된 부분의 적어도 부분 주위에 방사상으로 연장하는 것으로부터 상기 제 1 및 제 2 테이퍼링된 부분에서 상기 길이 방향 축에 평행하게 연장하는 것으로 전이하는, 의료용 장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 제 2 섬유는, 상기 중앙 부분 주위에서 둘레방향으로 연장할 때 상기 풍선의 상기 길이 방향 축에 대해 80 내지 90도의 각도로 연장하는, 의료용 장치.
6. 제 1항에 있어서, 상기 제 2 섬유는, 상기 중앙 부분 주위에서의 상기 제2 섬유의 피치보다 낮은 피치로 상기 제 1 및 제 2 테이퍼링된 부분 주위로 연장하는, 의료용 장치.
7. 제 1항에 있어서, 상기 제 2 섬유는, 상기 중앙 부분을 따라 상기 길이 방향 축에 평행하게, 그리고 상기 제 1 및 제 2 테이퍼링된 부분 중 적어도 하나의 적어도 부분 주위에 방사상으로 연장하는 상기 단일의 연속적인 섬유의 제 1 섬유에 걸쳐 연장하는, 의료용 장치.
8. 제 1항에 있어서, 상기 제 2 섬유는, 상기 중앙 부분을 따라 상기 길이 방향 축에 평행하게, 그리고 상기 제 1 및 제 2 테이퍼링된 부분 중 적어도 하나의 적어도 부분 주위에 방사상으로 연장하는 상기 단일의 연속적인 섬유의 제 1 섬유의 제 1 부분 위 및 상기 제 1 섬유의 제 2 부분 아래에서 연장하는, 의료용 장치.
9. 제 8항에 있어서, 상기 제 1 섬유의 상기 제 1 부분은 상기 풍선의 제 1 절반부 상에 있고, 상기 제 1 섬유의 상기 제 2 부분은 상기 풍선의 제 2 절반부 상에 있는, 의료용 장치.
10. 제 1항에 있어서, 상기 풍선의 상기 제 1 단부로부터 분리된 장소에서 상기 제 1 테이퍼링된 부분에서 시작하는 제 3 섬유를 더 포함하는, 의료용 장치.
11. 제 10항에 있어서, 상기 제 3 섬유는 상기 단일의 연속적인 섬유의 부분인, 의료용 장치.
12. 제 1항에 있어서, 상기 단일의 연속적인 섬유는 상기 풍선의 상기 제 1 및 제 2 테이퍼링된 부분 주위로 방사상으로 연장하는, 의료용 장치.
13. 의료용 장치로서,
    중앙 부분과, 상기 중앙 부분에 연결된 제 1 및 제 2 테이퍼링된 부분을 포함하며, 제 1 단부로부터 제 2 단부로 연장하는 길이 방향 축을 포함하는, 풍선;
    상기 중앙 부분을 따라 상기 길이 방향 축에 평행하게, 상기 제 1 테이퍼링된 부분 주위에 방사상으로, 상기 길이 방향 축에 평행하게 그리고 상기 제 2 테이퍼링된 부분 주위에 방사상으로 이어지는 단일의 연속적인 섬유; 및
    상기 풍선의 상기 중앙 부분 주위에 둘레방향으로 연장하는 제 2 섬유
    를 포함하며,
    상기 제 2 섬유는 상기 단일의 연속적인 섬유의 부분인, 의료용 장치.
14. 의료용 장치로서,
    중앙 부분과, 상기 중앙 부분에 연결된 제 1 및 제 2 테이퍼링된 부분을 포함하고, 제 1 단부로부터 제 2 단부로 연장하는 길이 방향 축을 포함하는, 풍선; 및
    상기 중앙 부분을 따라 상기 길이 방향 축에 평행하게 그리고 상기 제 1 및 제 2 테이퍼링된 부분 중 적어도 하나의 적어도 부분 주위에 방사상으로 연장하는 제 1 섬유와, 상기 풍선의 상기 중앙 부분 주위에 둘레방향으로 연장하는 제 2 섬유를 포함하는 부직포 섬유 층을
    포함하며,
    상기 제 1 섬유 및 상기 제 2 섬유는 단일의 연속적인 섬유의 부분을 형성하는, 의료용 장치.
15. 섬유-강화된 의료용 풍선으로서,
    원통형의 중앙 부분;
    상기 섬유-강화된 의료용 풍선의 제 1 단부로부터 상기 섬유-강화된 의료용 풍선의 제 2 단부로 연장하는 중앙의 길이 방향 축을 따라 상기 원통형의 중앙 부분에 연결된 제 1 및 제 2의 원뿔형 부분;
    상기 섬유-강화된 의료용 풍선의 상기 제 1 단부로부터 상기 섬유-강화된 의료용 풍선의 상기 제 2 단부로 연장하며, 상기 원통형의 중앙 부분을 통과하는 상기 길이 방향 축에 평행하며 상기 제 1 및 제 2의 원뿔형 부분의 적어도 부분 주위에 방사상으로 각기 이어지는, 복수의 제 1 섬유 스트랜드; 및
    상기 원통형의 중앙 부분 주위에 둘레방향으로 연장하는 적어도 하나의 제 2 섬유 스트랜드를
    포함하고,
    상기 복수의 제 1 섬유 스트랜드와 상기 적어도 하나의 제 2 섬유 스트랜드는 단일의 연속적인 섬유를 구성하는, 섬유-강화된 의료용 풍선.
16. 제 15항에 있어서, 상기 복수의 제 1 섬유 스트랜드의 각 스트랜드는, 상기 제 1 및 제 2의 원뿔형 부분의 적어도 부분 주위에 방사상으로 연장할 때 상기 섬유-강화된 의료용 풍선의 상기 길이 방향 축에 대해 35 내지 90도의 각도로 연장하는, 섬유-강화된 의료용 풍선.
17. 제 15항에 있어서, 상기 복수의 제 1 섬유 스트랜드의 각 스트랜드는 상기 제1 및 제 2의 원뿔형 부분의 적어도 부분 주위에 방사상으로 연장하는 것으로부터 상기 제 1 및 제 2의 원뿔형 부분에서 상기 길이 방향 축에 평행하게 연장하는 것으로 전이하는, 섬유-강화된 의료용 풍선.
18. 제 15항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제 2 섬유 스트랜드는, 상기 중앙 부분 주위에 둘레방향으로 연장할 때 상기 섬유-강화된 의료용 풍선의 상기 길이 방향 축에 대해 80 내지 90도의 각도로 연장하는, 섬유-강화된 의료용 풍선.
19. 제 15항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제 2 섬유 스트랜드는 상기 중앙 부분 주위에서의 상기 적어도 하나의 제 2 섬유 스트랜드의 피치보다 낮은 피치로 상기 제 1 및 제 2의 원뿔형 부분 주위로 연장하는, 섬유-강화된 의료용 풍선.
20. 제 15항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제 2 스트랜드는 상기 복수의 제 1 섬유 스트랜드의 모든 스트랜드에 걸쳐 연장하는, 섬유-강화된 의료용 풍선.
21. 제 15항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제 2 스트랜드는 상기 복수의 제1 섬유 스트랜드의 제1 부분 위 및 상기 복수의 제1 스트랜드의 제2 부분 아래에서 연장하는, 섬유-강화된 의료용 풍선.
22. 제 21항에 있어서, 상기 복수의 제 1 섬유 스트랜드의 상기 제 1 부분은 상기 섬유-강화된 의료용 풍선의 제 1 절반부 상에 있고, 상기 복수의 제 1 섬유 스트랜드의 상기 제 2 부분은 상기 섬유-강화된 의료용 풍선의 제 2 절반부 상에 있는, 섬유-강화된 의료용 풍선.
23. 제 15항에 있어서, 상기 섬유-강화된 의료용 풍선은 상기 섬유-강화된 의료용 풍선의 상기 제 1 단부로부터 분리된 장소에서 상기 제 1의 원뿔형 부분에서 시작하는 복수의 제 3 섬유 스트랜드를 포함하는, 섬유-강화된 의료용 풍선.
24. 제 23항에 있어서, 상기 제 3 섬유 스트랜드 및 상기 제 1 섬유 스트랜드의 적어도 부분은 상기 단일의 연속적인 섬유의 부분인, 섬유-강화된 의료용 풍선.
25. 원통형의 중앙 부분과, 제 1 단부로부터 제 2 단부로 연장하는 중앙의 길이 방향 축을 따라 상기 원통형의 중앙 부분에 연결된 제 1 및 제 2 테이퍼링된 부분을 갖는 섬유-강화된 복합 풍선을 제작하는 방법으로서,
    상기 섬유-강화된 복합 풍선의 상기 길이 방향 축에 평행하게 연장하는 상기 원통형의 중앙 부분에 단일의 연속적인 섬유를 적용하는 단계; 및
    상기 제 1 및 제 2 테이퍼링된 부분의 적어도 하나에 상기 단일의 연속적인 섬유를 적용하는 단계를
    포함하고,
    상기 단일의 연속적인 섬유를 적용하는 단계는 상기 제 1 및 제 2 테이퍼링된 부분의 적어도 하나의 적어도 부분 주위에 방사상으로 상기 단일의 연속적인 섬유를 적용하는 단계를 포함하고,
    상기 단일의 연속적인 섬유는, 상기 섬유-강화된 복합 풍선의 상기 원통형의 중앙 부분 주위에 둘레방향으로 연장하는 제 2 섬유를 더 포함하는, 섬유-강화된 복합 풍선을 제작하는 방법.
26. 원통형의 중앙 부분과, 제 1 단부로부터 제 2 단부로 연장하는 중앙의 길이 방향 축을 따라 상기 원통형의 중앙 부분에 연결된 제 1 및 제 2 원뿔형 부분을 갖는 섬유-강화된 복합 풍선을 제작하는 방법으로서,
    상기 원통형의 중앙 부분 내에 상기 섬유-강화된 복합 풍선의 상기 길이 방향 축에 평행하게 연장하는 복수의 제 1 섬유 스트랜드를 형성하기 위해 상기 원통형의 중앙 부분과 상기 제 1 및 제 2 원뿔형 부분을 갖는 기본 층에 단일의 연속적인 섬유를 적용하는 단계; 및
    적어도 하나의 제 2 섬유 스트랜드를 형성하기 위해 상기 원통형의 중앙 부분 주위에 둘레방향으로 상기 단일의 연속적인 섬유를 감싸는 단계를
    포함하고,
    상기 단일의 연속적인 섬유를 적용하는 단계는, 상기 섬유-강화된 복합 풍선의 상기 제 1 단부로부터 상기 섬유-강화된 복합 풍선의 상기 제 2 단부로 향하면서, 상기 섬유를 상기 제 1 원뿔형 부분 주위에 방사상으로 감싸고, 상기 원통형의 중앙 부분 내에 상기 길이 방향 축에 평행하게 상기 섬유를 놓고, 상기 제 2 원뿔형 부분 주위에 방사상으로 상기 섬유를 감쌈으로써, 상기 복수의 제 1 섬유 스트랜드의 섬유 스트랜드를 형성하는 단계를 포함하는, 섬유-강화된 복합 풍선을 제작하는 방법.
27. 제 26항에 있어서, 상기 단일의 연속적인 섬유를 적용하는 단계는, 상기 섬유를 적용하는 방향을 변경하여 상기 섬유-강화된 복합 풍선의 상기 제 2 단부로부터 상기 섬유-강화된 복합 풍선의 제 1 단부로 향하면서, 상기 제 2 원뿔형 부분 주위에 방사상으로 상기 섬유를 감싸고, 상기 원통형의 중앙 부분 내에 상기 길이 방향 축에 평행하게 섬유를 놓고, 상기 제 1 원뿔형 부분 주위에 방사상으로 상기 섬유를 감쌈으로써, 상기 복수의 제 1 섬유 스트랜드의 다른 섬유 스트랜드를 형성하는 단계를 포함하는, 섬유-강화된 복합 풍선을 제작하는 방법.
28. 제 26항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제 2 섬유 스트랜드를 형성하기 위해 상기 원통형의 중앙 부분 주위에 둘레방향으로 상기 단일의 연속적인 섬유를 감싸는 단계는, 상기 복수의 제 1 스트랜드의 스트랜드의 적어도 부분에 걸쳐 상기 원통형의 중앙 부분 주위에 둘레방향으로 상기 섬유를 감싸는 단계를 포함하는, 섬유-강화된 복합 풍선을 제작하는 방법.
29. 제 28항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제 2 섬유 스트랜드에 걸쳐 상기 복수의 제 1 섬유 스트랜드의 제 2 부분을 감싸는 단계를 더 포함하는, 섬유-강화된 복합 풍선을 제작하는 방법.
30. 제 25항 또는 제 26항에 있어서, 상기 단일의 연속적인 섬유를 적용하는 단계는 기본 굴대축에 걸쳐 연장하는 블래더에 상기 섬유를 접착하기 위해 용매화된 열적 용접가능 물질에 상기 섬유를 디핑하는(dipping) 단계를 포함하는, 섬유-강화된 복합 풍선을 제작하는 방법.
31. 제 25항 또는 제 26항에 있어서, 상기 단일의 연속적인 섬유를 적용하는 단계 이후에 상기 섬유-강화된 복합 풍선의 상기 제 1 또는 제 2 단부를 절단하는 단계를 더 포함하는, 섬유-강화된 복합 풍선을 제작하는 방법.
32. 제 25항에 있어서, 상기 단일의 연속적인 섬유를 적용하는 단계 이후에 상기 단일의 연속적인 섬유를 절단하는 단계를 더 포함하는, 섬유-강화된 복합 풍선을 제작하는 방법.
33. 원통형의 중앙 부분과, 제 1 단부로부터 제 2 단부로 연장하는 중앙의 길이 방향 축을 따라 상기 원통형의 중앙 부분에 연결된 제 1 및 제 2 테이퍼링된 부분을 갖는 섬유-강화된 복합 풍선을 제작하는 방법으로서,
    상기 섬유-강화된 복합 풍선의 상기 길이 방향 축에 평행하게 연장되는 단일의 연속적인 섬유의 다중 스트랜드를 상기 원통형의 중앙 부분에 적용하는 단계; 및
    상기 단일의 연속적인 섬유를 상기 제 1 및 제 2 테이퍼링된 부분의 적어도 하나에 고정하는 단계를
    포함하고,
    상기 단일의 연속적인 섬유는, 상기 섬유-강화된 복합 풍선의 상기 원통형의 중앙 부분 주위에 둘레방향으로 연장하는 제 2 섬유를 더 포함하는, 섬유-강화된 복합 풍선을 제작하는 방법.
34. 제 33항에 있어서, 상기 고정하는 단계는 상기 제 1 및 제 2 테이퍼링된 부분의 하나 또는 양쪽 주위에 방사상으로 상기 단일의 연속적인 섬유를 감는 단계를 포함하는, 섬유-강화된 복합 풍선을 제작하는 방법.
35. 삭제
36. 삭제
37. 삭제
38. 삭제
39. 삭제
40. 삭제
41. 삭제
42. 삭제
43. 삭제
44. 삭제
45. 삭제
46. 삭제
47. 삭제
48. 삭제
49. 삭제
50. 삭제
51. 삭제
52. 삭제

Images